JP6957320B2

JP6957320B2 - Vacuum pump, high temperature stator and gas exhaust port provided in the vacuum pump

Info

Publication number: JP6957320B2
Application number: JP2017221597A
Authority: JP
Inventors: 菜穂子吉原; 坂口　祐幸; 三輪田　透
Original assignee: Edwards Japan Ltd
Current assignee: Edwards Japan Ltd
Priority date: 2017-11-17
Filing date: 2017-11-17
Publication date: 2021-11-02
Anticipated expiration: 2037-11-17
Also published as: JP2019090398A

Description

本発明は真空ポンプ、および真空ポンプに備わる高温ステータ、ガス排気口に関するものであり、特に、半導体製造装置などの真空装置として使用される真空ポンプ、および真空ポンプに備わる高温ステータ、ガス排気口に関するものである。 The present invention relates to a vacuum pump, a high temperature stator provided in the vacuum pump, and a gas exhaust port, and more particularly to a vacuum pump used as a vacuum device such as a semiconductor manufacturing apparatus, and a high temperature stator and a gas exhaust port provided in the vacuum pump. It is a thing.

半導体や太陽電池、液晶などを製造する際の工程の１つである成膜のための装置では、シリコン（Ｓｉ）膜を生成するための真空チャンバ内でシランガス（ＳｉＨ４）などのプロセスガスを使用する。 A process gas such as silane gas (SiH4) is used in a vacuum chamber for forming a silicon (Si) film in a device for film formation, which is one of the processes in manufacturing semiconductors, solar cells, liquid crystals, etc. do.

真空ポンプが配設される装置が、上述したようなプロセスガスを使用している場合、使用された後の排ガスは、半導体製造工程用の装置である真空チャンバに接続された真空ポンプの反応炉から外部に排気される。このような真空ポンプにおける排気側は、排ガスが昇華温度以下にまで冷やされると生成される固体・粉体の生成物が堆積しやすい。 When the device in which the vacuum pump is arranged uses the process gas as described above, the exhaust gas after use is the reactor of the vacuum pump connected to the vacuum chamber, which is a device for the semiconductor manufacturing process. Is exhausted to the outside. On the exhaust side of such a vacuum pump, solid / powder products that are produced when the exhaust gas is cooled to a temperature below the sublimation temperature are likely to accumulate.

したがって、堆積した生成物を取り除くために定期的なメンテナンス（オーバーホール）の実施が必要であり、一般的に、このメンテナンスは三ヶ月に一度程度の頻度で実施される。しかしながら、運用面・費用面を鑑みれば、１つのメンテナンスから次のメンテナンスを行うまでの間隔（フリーメンテナンス期間）は長ければ長い方がよい。 Therefore, it is necessary to carry out regular maintenance (overhaul) to remove the accumulated products, and this maintenance is generally carried out about once every three months. However, from the viewpoint of operation and cost, the longer the interval (free maintenance period) from one maintenance to the next maintenance, the better.

そこで、真空ポンプ内における反応生成物の堆積を防止する技術として、特許文献１などが知られている。 Therefore, Patent Document 1 and the like are known as a technique for preventing the accumulation of reaction products in a vacuum pump.

特許文献１に示される真空ポンプは、円筒状のケーシングと、ケーシング内に入れ子で固定されると共にネジ溝部が配設された円筒状のステータと、ステータ内で拘束回転可能に支持されたロータと、ベースに設けられてケーシングの温度を所定以上に維持する加熱手段を有している。これらの真空ポンプは、真空ポンプの運転中において、ロータの熱及び該ロータを回転させる駆動モータの熱によって、ロータ及びロータを囲暁するステータ（高温ステータ）が昇温されると共に、加熱手段で外部から強制的にネジ溝部及びケーシングの一部を加熱して高温（例えば１５０℃程度）にすることにより、ネジ溝部内で圧縮されながら移送される排ガスが、ケーシングのネジ溝部内などで固化して堆積するのを抑制している。 The vacuum pump shown in Patent Document 1 includes a cylindrical casing, a cylindrical stator fixed in a casing and provided with a thread groove, and a rotor supported in a stator so as to be restrained and rotatably supported. , It has a heating means provided on the base to maintain the temperature of the casing above a predetermined level. In these vacuum pumps, during the operation of the vacuum pump, the temperature of the rotor and the stator (high temperature stator) surrounding the rotor is raised by the heat of the rotor and the heat of the drive motor that rotates the rotor, and the heating means is used. By forcibly heating the thread groove and a part of the casing from the outside to a high temperature (for example, about 150 ° C.), the exhaust gas transferred while being compressed in the thread groove is solidified in the thread groove of the casing. It suppresses the accumulation.

特開２０１５−１４８１５１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-148151

しかしながら、特許文献１に示される真空ポンプは、加熱手段がベースに設けられている。この方法では、ベースが外気に曝されていることから、ベースから外気への熱の放散が多く、過熱効率が悪い。そのため、加熱手段による加熱を増大させるようにしているが、ベースとケーシングとの間などには、ケーシング内を流れる排ガスが外部に漏れ出すのを防止するのに、シール用のＯリングが配設されている。しかし、汎用型のＯリングは、一般に耐熱温度が低く、１５０℃程度が限界であって、長期間高温に加熱されると材料の劣化、すなわち熱劣化が激しくなる。そのため、頻繁にＯリングを新しいものと交換する、あるいは耐熱性のある特殊なＯリングを使用する必要がある。しかしながら、Ｏリングを頻繁に交換することや、特殊な高価なＯリングを使用することは、運用面・費用面において問題があった。 However, the vacuum pump shown in Patent Document 1 is provided with a heating means at the base. In this method, since the base is exposed to the outside air, a large amount of heat is dissipated from the base to the outside air, resulting in poor superheat efficiency. Therefore, although the heating by the heating means is increased, an O-ring for sealing is provided between the base and the casing to prevent the exhaust gas flowing in the casing from leaking to the outside. Has been done. However, general-purpose O-rings generally have a low heat-resistant temperature, which is limited to about 150 ° C., and when heated to a high temperature for a long period of time, material deterioration, that is, thermal deterioration becomes severe. Therefore, it is necessary to frequently replace the O-ring with a new one or use a special heat-resistant O-ring. However, frequent replacement of O-rings and the use of special and expensive O-rings have problems in terms of operation and cost.

そこで、安価な汎用性のあるＯリングを使用しても十分な耐久性が得られて運用面と費用面の向上が図れるとともに、内部に堆積する反応生成物の量を低減可能な構造とするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。 Therefore, even if an inexpensive and versatile O-ring is used, sufficient durability can be obtained, the operation and cost can be improved, and the amount of reaction products deposited inside can be reduced. Therefore, a technical problem to be solved arises, and an object of the present invention is to solve this problem.

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１に記載の発明は、ガス排気口と、ベースと、ガス吸気口が上部に設けられているケーシングと、前記ケーシング内に収容され、回転可能に支持されているロータシャフトを有したロータと、を備えた真空ポンプであって、前記ロータは、ロータ円筒部を有し、前記真空ポンプは、前記ロータ円筒部の外周側に設けられた、前記ガス吸気口側から吸気ガスを前記ガス排気口側へ送出するネジ溝部と、前記ネジ溝部の外周側に配設された高温ステータと、前記高温ステータに配設されたＯリングと、前記高温ステータに配置された加熱手段と、前記加熱手段から前記Ｏリングに至る熱経路の途中に設けられた熱抵抗増大手段と、を備え、前記熱抵抗増大手段は、前記高温ステータの外周面側から内周面側、又は内周面側から外周面側の、少なくとも一方に向かって形成された略環状の溝を設けてなる、真空ポンプを提供する。 The present invention has been proposed to achieve the above object, and the invention according to claim 1 includes a gas exhaust port, a base, a casing provided with a gas intake port at the upper part, and the inside of the casing. A vacuum pump comprising a rotor having a rotor shaft housed in and rotatably supported in the rotor, wherein the rotor has a rotor cylindrical portion, and the vacuum pump is an outer periphery of the rotor cylindrical portion. A screw groove portion provided on the side for sending an intake gas from the gas intake port side to the gas exhaust port side, a high-temperature stator disposed on the outer peripheral side of the screw groove portion, and a high-temperature stator disposed on the high-temperature stator. The O-ring includes a heating means arranged on the high temperature stator and a heat resistance increasing means provided in the middle of the heat path from the heating means to the O-ring, and the heat resistance increasing means has the high temperature. Provided is a vacuum pump provided with a substantially annular groove formed from the outer peripheral surface side to the inner peripheral surface side of the stator, or from the inner peripheral surface side to the outer peripheral surface side toward at least one of them.

この構成によれば、高温ステータは、外気にほとんど曝されない、ケーシングとロータ円筒部との間に配設されて加熱手段で加熱される。このため、外気の接触による熱損失を小さくして効率良くケーシング内部を加熱することができる。これにより、ネジ溝部内を圧縮されながら移送される排ガスが、ケーシングのネジ溝部内などで固化して堆積するのを確実に抑制できる。また、高温ステータとケーシングとの間に配設されたＯリングにより、高温ステータとケーシングの間がシールされ、ケーシング内部を流れる排ガスが外部に漏れ出るのを確実に防止できる。 According to this configuration, the high temperature stator is disposed between the casing and the rotor cylindrical portion, which is hardly exposed to the outside air, and is heated by the heating means. Therefore, it is possible to efficiently heat the inside of the casing by reducing the heat loss due to the contact with the outside air. As a result, it is possible to reliably prevent the exhaust gas that is transferred while being compressed in the threaded groove portion from solidifying and accumulating in the threaded groove portion of the casing or the like. Further, the O-ring disposed between the high temperature stator and the casing seals between the high temperature stator and the casing, and can surely prevent the exhaust gas flowing inside the casing from leaking to the outside.

また、高温ステータの、加熱手段からＯリングに至る熱経路の途中に、高温ステータの熱抵抗を部分的に高める熱抵抗増大手段を設けているので、加熱手段で発生した熱は、Ｏリングに至る熱経路の途中で熱抵抗増大手段による熱抵抗により抑えられ、Ｏリングに対する熱の影響を少なくする。そのため、ネジ溝部及びケーシングの一部を強制的に加熱する加熱手段の熱はＯリング側への影響をさほど考えずに、耐熱性の低い汎用性のある、安価なＯリングを使用することが可能になる。これにより、耐熱性の低い汎用性のある安価なＯリングを使用しても、排ガスがケーシングのネジ溝部内などで固化して堆積するのを十分に抑制できる。また、加熱手段からＯリングに伝わる熱を低く抑えることができるので、Ｏリングの材料の熱劣化を抑えることができ、Ｏリングの耐久性が増し、Ｏリングを交換するためなどに行っているメンテナンスの間隔を長くすることができる。さらに、加熱手段からＯリングに至る高温ステータの熱経路の途中に、この高温ステータの外周面側から内周面側、又は内周面側から外周面側の、少なくとも一方に向かって設けた略環状の溝の部分の肉厚が、環状の溝を設けていない部分の肉厚よりも薄く（小さく）なり、加熱手段とＯリングとの間におけるステータの熱抵抗を高める。これにより、Ｏリングが接触する高温ステータにおけるＯリング接触面の温度低減が図れる。この結果、加熱手段の熱でＯリングが熱劣化するのを抑えることができ、Ｏリングの耐久性が向上する。 Further , since the heat resistance increasing means for partially increasing the heat resistance of the high temperature stator is provided in the middle of the heat path from the heating means to the O ring of the high temperature stator, the heat generated by the heating means is transferred to the O ring. It is suppressed by the heat resistance by the heat resistance increasing means in the middle of the heat path to reach, and the influence of heat on the O ring is reduced. Therefore, it is possible to use a versatile and inexpensive O-ring with low heat resistance without considering the influence of the heat of the heating means for forcibly heating the thread groove and a part of the casing on the O-ring side. It will be possible. As a result, even if a versatile and inexpensive O-ring having low heat resistance is used, it is possible to sufficiently suppress the exhaust gas from solidifying and accumulating in the thread groove portion of the casing or the like. Further, since the heat transferred from the heating means to the O-ring can be suppressed to a low level, the thermal deterioration of the material of the O-ring can be suppressed, the durability of the O-ring is increased, and the O-ring is replaced. The maintenance interval can be lengthened. Further, in the middle of the heat path of the high temperature stator from the heating means to the O-ring, the high temperature stator is provided from the outer peripheral surface side to the inner peripheral surface side, or from the inner peripheral surface side to the outer peripheral surface side, toward at least one of them. The wall thickness of the annular groove portion becomes thinner (smaller) than the wall thickness of the portion not provided with the annular groove, and the thermal resistance of the stator between the heating means and the O-ring is increased. As a result, the temperature of the O-ring contact surface in the high-temperature stator with which the O-ring contacts can be reduced. As a result, it is possible to suppress thermal deterioration of the O-ring due to the heat of the heating means, and the durability of the O-ring is improved.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成において、前記ベースと前記ケーシングとの間に水冷スペーサを設け、前記Ｏリングを前記高温ステータと前記水冷スペーサとの間に配設してなる、真空ポンプを提供する。 In the invention according to claim 2 , in the configuration according to claim 1, a water-cooled spacer is provided between the base and the casing, and the O-ring is arranged between the high-temperature stator and the water-cooled spacer. Provide a vacuum pump.

この構成によれば、ベースとケーシングとの間に設けた水冷スペーサにより、ケーシングの温度を容易に適正な温度に調整することができる。 According to this configuration, the temperature of the casing can be easily adjusted to an appropriate temperature by the water-cooled spacer provided between the base and the casing.

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の構成において、前記熱抵抗増大手段は、前記ロータシャフトの軸方向に延びる前記略環状の溝の溝幅の大きさで前記高温ステータの熱抵抗を調整する、真空ポンプを提供する。 Invention according to claim 3, in the structure according to claim 1, wherein the thermal resistance increasing means, the heat of the hot stator by the size of the groove width of the groove of the substantially annular extending in the axial direction of the rotor shaft Provided is a vacuum pump that adjusts the resistance.

この構成によれば、熱抵抗増大手段の熱抵抗は、設計の段階において、ロータシャフトの軸方向に延びる環状の溝の溝幅の大きさを設定することにより、熱抵抗を容易に調整することができる。 According to this configuration, the thermal resistance of the thermal resistance increasing means can be easily adjusted by setting the size of the groove width of the annular groove extending in the axial direction of the rotor shaft at the design stage. Can be done.

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の構成において、前記熱抵抗増大手段は、前記高温ステータの、前記環状の溝を設けた部分における水平断面の肉厚を、前記Ｏリングの垂直断面幅と略等しいか若しくはそれ以下で形成している、真空ポンプを提供する。 Invention according to claim 4, in the structure according to claim 1, wherein the thermal resistance increasing means of the hot stator, the thickness of the horizontal cross section at the portion provided with the annular groove, the O-ring Provided is a vacuum pump formed to be substantially equal to or less than the vertical cross-sectional width.

この構成によれば、高温ステータの、環状の溝を設けた部分における水平断面の肉厚を、Ｏリングの垂直断面幅と略等しいか若しくはそれ以下で形成することにより、高温ステータの強度を保持した状態で、必要とする熱抵抗増大手段による熱抵抗を簡単に設定できる。 According to this configuration, the strength of the high temperature stator is maintained by forming the wall thickness of the horizontal cross section of the high temperature stator in the portion provided with the annular groove to be substantially equal to or less than the vertical cross section width of the O-ring. In this state, the required thermal resistance by the means for increasing the thermal resistance can be easily set.

請求項５に記載の発明は、請求項１、２、３又は４に記載の構成において、前記ベースの前記ガス排気口に取り付けられる排気筒体の一部を前記高温ステータに接触させて取り付けてなる、真空ポンプを提供する。 According to the fifth aspect of the present invention, in the configuration according to the first, second, third or fourth aspect, a part of the exhaust cylinder body attached to the gas exhaust port of the base is attached in contact with the high temperature stator. To provide a vacuum pump.

この構成によれば、ベースの前記ガス排気口に取り付けられる排気筒体の一部を高温ステータに接触させて取り付けることにより、一つの高温ステータで、ネジ溝部及びケーシングの一部と排気筒体を同時に加熱して、排ガスがケーシングのネジ溝部内及び排気筒体内に固化して堆積するのを抑制できる。 According to this configuration, a part of the exhaust stack body attached to the gas exhaust port of the base is attached in contact with the high temperature stator, so that the thread groove portion and a part of the casing and the exhaust stack body can be combined with one high temperature stator. By heating at the same time, it is possible to prevent the exhaust gas from solidifying and accumulating in the threaded groove of the casing and in the exhaust stack.

請求項６に記載の発明は、ガス排気口と、ベースと、ガス吸気口が上部に設けられているケーシングと、前記ケーシング内に収容され、回転可能に支持されているロータシャフトを有したロータと、を備えた真空ポンプに用いられる高温ステータであって、前記高温ステータは、前記ロータのロータ円筒部の外周側に設けられた、前記ガス吸気口側から吸気ガスを前記ガス排気口側へ送出するネジ溝部の外周側に配設され、更に、Ｏリングと、加熱されるための加熱手段と、を備えられ、前記高温ステータの、前記加熱手段から前記Ｏリングに至る熱経路の途中に、前記高温ステータの熱抵抗を部分的に高める熱抵抗増大手段が設けられ、前記熱抵抗増大手段は、前記高温ステータの外周面側から内周面側、又は内周面側から外周面側の、少なくとも一方に向かって形成された略環状の溝を設けてなる、高温ステータを提供する。 The invention according to claim 6 is a rotor having a gas exhaust port, a base, a casing provided with a gas intake port at an upper portion, and a rotor shaft housed in the casing and rotatably supported. A high-temperature stator used in a vacuum pump equipped with It is arranged on the outer peripheral side of the thread groove portion to be sent out, and is further provided with an O-ring and a heating means for heating, and is provided in the middle of the heat path of the high-temperature stator from the heating means to the O-ring. the thermal resistance increasing means for increasing the thermal resistance of the hot stator partially provided et al is, the heat resistance increasing means, the outer peripheral surface side inner peripheral surface side, or from the inner periphery side from the outer peripheral surface of the hot stator Provided is a high temperature stator provided with a substantially annular groove formed toward at least one of the above.

この構成によれば、外気にほとんど曝されずに、ケーシングとロータ円筒部との間に配設されて加熱手段で加熱される、真空ポンプに用いられる高温ステータが得られる。このため、外気の接触による熱損失を小さくして効率良くケーシング内部を加熱することが可能な真空ポンプに用いられる高温ステータを提供できる。さらに、加熱手段からＯリングに至る高温ステータの熱経路の途中に、この高温ステータの外周面側から内周面側、又は内周面側から外周面側の、少なくとも一方に向かって設けた略環状の溝の部分の肉厚が、環状の溝を設けていない部分の肉厚よりも薄く（小さく）なり、加熱手段とＯリングとの間におけるステータの熱抵抗を高める。これにより、Ｏリングが接触する高温ステータにおけるＯリング接触面の温度低減が図れる。この結果、加熱手段の熱でＯリングが熱劣化するのを抑えることができ、Ｏリングの耐久性が向上する。 According to this configuration, a high-temperature stator used for a vacuum pump, which is arranged between the casing and the rotor cylindrical portion and heated by the heating means, can be obtained without being exposed to the outside air. Therefore, it is possible to provide a high temperature stator used for a vacuum pump capable of efficiently heating the inside of the casing by reducing the heat loss due to the contact with the outside air. Further, in the middle of the heat path of the high temperature stator from the heating means to the O-ring, the high temperature stator is provided from the outer peripheral surface side to the inner peripheral surface side, or from the inner peripheral surface side to the outer peripheral surface side, toward at least one of them. The wall thickness of the annular groove portion becomes thinner (smaller) than the wall thickness of the portion not provided with the annular groove, and the thermal resistance of the stator between the heating means and the O-ring is increased. As a result, the temperature of the O-ring contact surface in the high-temperature stator with which the O-ring contacts can be reduced. As a result, it is possible to suppress thermal deterioration of the O-ring due to the heat of the heating means, and the durability of the O-ring is improved.

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の高温ステータに取り付けられるガス排気口であって、前記ガス排気口は、前記ガス排気口を構成する排気筒体の一部を前記高温ステータに接触させて取り付けられる、ガス排気口を提供する。 The invention of claim 7 is a gas exhaust port which is attached to the high-temperature stays motor according to claim 6, wherein the gas exhaust port, the high temperature portion of the exhaust tube body constituting the gas exhaust port Provided is a gas exhaust port that is attached in contact with the stator.

この構成によれば、ベースのガス排気口に取り付けられる排気筒体の一部を高温ステータに接触させて取り付けることにより、一つの高温ステータで、ネジ溝部及びケーシングの一部と排気筒体を同時に加熱して、排ガスがケーシングのネジ溝部内及び排気筒体内に固化して堆積するのを抑制できる、真空ポンプに用いられるガス排気口を提供できる。 According to this configuration, a part of the exhaust stack body attached to the gas exhaust port of the base is attached in contact with the high temperature stator, so that the thread groove portion and a part of the casing and the exhaust stack body can be simultaneously attached to one high temperature stator. It is possible to provide a gas exhaust port used in a vacuum pump, which can suppress the exhaust gas from solidifying and accumulating in the threaded groove portion of the casing and in the exhaust stack when heated.

発明によれば、高温ステータは、外気にほとんど曝されない、前記ケーシングと前記ロータ円筒部との間に配設されて加熱手段で加熱されるので、外気の接触による熱損失を小さくして効率良く加熱することができる。これにより、ネジ溝部内を圧縮されながら移送される排ガスが、ケーシングのネジ溝部内などで固化して堆積するのを効率良く抑制できる。また、高温ステータとケーシングとの間に配設されたＯリングにより、高温ステータとケーシングの間がシールされるので、ケーシング内部を流れる排ガスが外部に漏れ出るのを確実に防止できる。 According to the invention, since the high temperature stator is disposed between the casing and the rotor cylindrical portion and is heated by the heating means, which is hardly exposed to the outside air, the heat loss due to the contact with the outside air is reduced and the heat loss is efficiently reduced. Can be heated. As a result, it is possible to efficiently prevent the exhaust gas that is transferred while being compressed in the threaded groove portion from solidifying and accumulating in the threaded groove portion of the casing or the like. Further, since the O-ring disposed between the high temperature stator and the casing seals between the high temperature stator and the casing, it is possible to reliably prevent the exhaust gas flowing inside the casing from leaking to the outside.

さらに、高温ステータの、加熱手段からＯリングに至る熱経路の途中に、高温ステータの熱抵抗を高める熱抵抗増大手段を設けて、Ｏリングに向かおうとしている熱量を途中で抑えているので、Ｏリングが所定以上の温度に熱せられることはない。したがって、加熱体周辺における高温ステータの温度を高温にしても、その高温の熱がそのままＯリングに到達することはなく、低く抑えられた熱が到達するのでＯリングに対する熱の影響は少ない。したがって、耐熱性は低いが安価である、汎用性のあるＯリングを使用することが可能になる。すなわち、耐熱性の低い安価なＯリングを使用しても、真空側の内周面の温度を効率良く上げることができる。そして、真空側の内周面の温度を効率良く上げることができることにより、排ガスがケーシングの内部や、ガス排気口の内部などに堆積してしまう生成物の量を低減させることができる。また、安価な汎用性のあるＯリングを使用したとしても熱による劣化は少ないので、Ｏリングを交換するためなどに行っているメンテナンスの間隔を長くすることが可能となり、生産性の向上にも寄与できる。 Further, since the thermal resistance increasing means for increasing the thermal resistance of the high temperature stator is provided in the middle of the heat path from the heating means to the O-ring of the high temperature stator, the amount of heat going toward the O-ring is suppressed on the way. The O-ring will not be heated above a specified temperature. Therefore, even if the temperature of the high-temperature stator around the heating body is raised, the heat of the high temperature does not reach the O-ring as it is, and the heat suppressed to a low level reaches the O-ring, so that the influence of the heat on the O-ring is small. Therefore, it is possible to use a versatile O-ring that has low heat resistance but is inexpensive. That is, even if an inexpensive O-ring having low heat resistance is used, the temperature of the inner peripheral surface on the vacuum side can be efficiently raised. Then, by efficiently raising the temperature of the inner peripheral surface on the vacuum side, it is possible to reduce the amount of products in which the exhaust gas is accumulated inside the casing, the inside of the gas exhaust port, and the like. In addition, even if an inexpensive and versatile O-ring is used, there is little deterioration due to heat, so it is possible to lengthen the maintenance interval for replacing the O-ring, which also improves productivity. Can contribute.

本発明の一実施例に係る真空ポンプを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vacuum pump which concerns on one Example of this invention. 同上真空ポンプを略９０°回転させて示す断面図である。It is sectional drawing which shows the vacuum pump rotated by about 90 ° in the same as above. 図１のＡ部拡大図である。It is an enlarged view of the part A of FIG. 図２のＢ部拡大図である。It is the B part enlarged view of FIG. 本発明の一変形例を説明する図である。It is a figure explaining one modification of this invention.

本発明は、安価な汎用性のあるＯリングを使用しても十分な耐久性が得られて運用面と費用面の向上が図れるとともに、内部に堆積する反応生成物の量を低減可能な構造とするという目的を達成するために、ガス排気口と、ベースと、ガス吸気口が上部に設けられているケーシングと、前記ケーシング内に収容されたロータ円筒部と前記ケーシングに回転可能に支持されているロータシャフトを有したロータと、を備えた真空ポンプであって、前記ロータは、ロータ円筒部を有し、前記真空ポンプは、前記ロータ円筒部の外周側に設けられた、前記ガス吸気口側から吸気ガスを前記ガス排気口側へ送出するネジ溝部と、前記ネジ溝部の外周側に配設された高温ステータと、前記高温ステータに配設されたＯリングと、前記高温ステータに配置された加熱手段と、前記加熱手段から前記Ｏリングに至る熱経路の途中に設けられた熱抵抗増大手段と、を備え、前記熱抵抗増大手段は、前記高温ステータの外周面側から内周面側、又は内周面側から外周面側の、少なくとも一方に向かって形成された略環状の溝を設けてなることにより実現した。 The present invention has a structure capable of obtaining sufficient durability even when an inexpensive and versatile O-ring is used, improving operation and cost, and reducing the amount of reaction products deposited inside. In order to achieve the purpose of achieving the above purpose, the gas exhaust port, the base, the casing provided with the gas intake port at the upper part, the rotor cylindrical portion housed in the casing, and the casing are rotatably supported. A vacuum pump including a rotor having a rotor shaft, wherein the rotor has a rotor cylindrical portion, and the vacuum pump is provided on the outer peripheral side of the rotor cylindrical portion. A screw groove portion that sends an intake gas from the mouth side to the gas exhaust port side, a high-temperature stator disposed on the outer peripheral side of the screw groove portion, an O-ring disposed on the high-temperature stator, and an O-ring arranged on the high-temperature stator . The heating means provided and the heat resistance increasing means provided in the middle of the heat path from the heating means to the O-ring are provided, and the heat resistance increasing means is provided from the outer peripheral surface side to the inner peripheral surface of the high temperature stator. This was realized by providing a substantially annular groove formed from the side or the inner peripheral surface side to the outer peripheral surface side toward at least one side.

以下、本発明を実施するための形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明では、実施形態の説明の全体を通じて同じ要素には同じ符号を付している。また、以下の説明では、上下や左右等の方向を示す表現は、絶対的なものではなく、本発明の除害装置の各部が描かれている姿勢である場合に適切であるが、その姿勢が変化した場合には姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, the same elements are designated by the same reference numerals throughout the description of the embodiment. Further, in the following description, the expressions indicating the directions such as up and down and left and right are not absolute, and are appropriate when each part of the abatement device of the present invention is drawn, but that posture. Should be changed and interpreted according to the change in posture.

図１及び図２はおいて、真空ポンプ１は、略円筒状のケーシング１０内に収容されたターボ分子ポンプ機構ＰＡとネジ溝ポンプ機構ＰＢとから成る複合ポンプである。 In FIGS. 1 and 2, the vacuum pump 1 is a composite pump composed of a turbo molecular pump mechanism PA and a thread groove pump mechanism PB housed in a substantially cylindrical casing 10.

真空ポンプ１は、ケーシング１０と、ケーシング１０内に回転可能に支持されたロータシャフト２１を有するロータ２０と、ロータシャフト２１を回転させる駆動モータ３０と、ロータシャフト２１の一部及び駆動モータ３０を収容するステータコラム４０とを備えている。 The vacuum pump 1 includes a casing 10, a rotor 20 having a rotor shaft 21 rotatably supported in the casing 10, a drive motor 30 for rotating the rotor shaft 21, a part of the rotor shaft 21, and a drive motor 30. It is provided with a stator column 40 for accommodating.

ケーシング１０は、有底円筒状に形成されている。ケーシング１０は、ガス排気口１１ａが下部側方に形成されたベース１１と、ガス吸気口１２ａが上部に形成されると共にベース１１上に配設された状態で図示しないボルトを介して固定された円筒部１２とで構成されている。なお、図１中の符号１４は、裏蓋である。 The casing 10 is formed in a bottomed cylindrical shape. The casing 10 was fixed via a base 11 having a gas exhaust port 11a formed on the lower side and a bolt (not shown) having a gas intake port 12a formed on the upper part and arranged on the base 11. It is composed of a cylindrical portion 12. Reference numeral 14 in FIG. 1 is a back cover.

ベース１１は、基部１１Ａと、円筒状をしたベーススペーサ１１Ｂと、を備えている。基部１１Ａとベーススペーサ１１Ｂとは、図示しないボルトを介して固定されている。 The base 11 includes a base portion 11A and a cylindrical base spacer 11B. The base portion 11A and the base spacer 11B are fixed via bolts (not shown).

円筒部１２は、円筒基部１２Ａと、円筒基部１２Ａの下端側に延長した状態で、円筒基部１２Ａに、上端部側を挿入して取り付けた水冷スペーサ１２Ｂと、を備えている。円筒基部１２Ａと水冷スペーサ１２Ｂとは、図示しないボルトを介して固定されている。また、水冷スペーサ１２Ｂの外周面には、Ｏリング１３が装着されるＯリング取付溝１２ｃが設けられている。そして、円筒基部１２Ａに水冷スペーサ１２Ｂが装着された状態において、円筒基部１２Ａの内周面と水冷スペーサ１２Ｂの外周面との間に、Ｏリング１３がシール状態で配設されるようになっている。そして、円筒部１２は、フランジ部１２ｂを介して図示しないチャンバ等の真空容器に取り付けられる。また、ガス吸気口１２ａは、真空容器に連通するように接続され、ガス排気口１１ａは、排気筒体１６を介して図示しない補助ポンプに連通するように接続される。 The cylindrical portion 12 includes a cylindrical base portion 12A and a water-cooled spacer 12B attached to the cylindrical base portion 12A by inserting the upper end portion side in a state of extending to the lower end side of the cylindrical base portion 12A. The cylindrical base portion 12A and the water-cooled spacer 12B are fixed via bolts (not shown). Further, an O-ring mounting groove 12c on which the O-ring 13 is mounted is provided on the outer peripheral surface of the water-cooled spacer 12B. Then, in a state where the water-cooled spacer 12B is attached to the cylindrical base portion 12A, the O-ring 13 is arranged in a sealed state between the inner peripheral surface of the cylindrical base portion 12A and the outer peripheral surface of the water-cooled spacer 12B. There is. Then, the cylindrical portion 12 is attached to a vacuum container such as a chamber (not shown) via the flange portion 12b. Further, the gas intake port 12a is connected so as to communicate with the vacuum container, and the gas exhaust port 11a is connected so as to communicate with an auxiliary pump (not shown) via the exhaust cylinder body 16.

水冷スペーサ１２Ｂの下端には、ベーススペーサ１１Ｂのフランジ部１１ｄと対応して、フランジ部１２Ｃが設けられている。フランジ部１２Ｃの下面には、水冷管１５が配設された環状の水冷管配設溝１２ｄと、下方に向かって突出している環状凸部１２ｅと、環状凸部１２ｅの内面側に環状に形成されたＯリング当接面１２ｆと、が一体に設けられている。そして、水冷管１５に冷却水が通水されることにより、水冷スペーサ１２Ｂが所定の温度（例えば、８０℃）に維持されるようになっている。 At the lower end of the water-cooled spacer 12B, a flange portion 12C is provided corresponding to the flange portion 11d of the base spacer 11B. On the lower surface of the flange portion 12C, an annular water-cooled pipe arrangement groove 12d in which the water-cooled pipe 15 is arranged, an annular convex portion 12e projecting downward, and an annular protrusion 12e on the inner surface side of the annular convex portion 12e are formed in an annular shape. The O-ring contact surface 12f is integrally provided. Then, the water cooling spacer 12B is maintained at a predetermined temperature (for example, 80 ° C.) by passing the cooling water through the water cooling pipe 15.

ロータ２０は、ロータシャフト２１と、ロータシャフト２１の上部に固定されてロータシャフト２１の軸心に対して同心円状に並設された回転翼２２と、を備えている。 The rotor 20 includes a rotor shaft 21 and rotary blades 22 fixed to the upper portion of the rotor shaft 21 and arranged concentrically with respect to the axial center of the rotor shaft 21.

ロータシャフト２１は、磁気軸受５０により非接触支持されている。磁気軸受５０は、図示しないラジアル電磁石とアキシャル電磁石とを備え、これらラジアル電磁石及びアキシャル電磁石を同じく図示しない制御ユニットにより制御し、そのラジアル電磁石及びアキシャル電磁石で発生する磁束により、ロータシャフト２１が所定の位置に浮上した状態で支持されるようになっている。 The rotor shaft 21 is non-contact supported by a magnetic bearing 50. The magnetic bearing 50 includes a radial electromagnet and an axial electromagnet (not shown), these radial electromagnets and axial electromagnets are also controlled by a control unit (not shown), and the rotor shaft 21 is determined by the magnetic flux generated by the radial electromagnet and the axial electromagnet. It is designed to be supported while floating in the position.

ロータシャフト２１の上部及び下部は、タッチダウン軸受２３内に挿通されている。ロータシャフト２１が制御不能になった場合には、高速で回転するロータシャフト２１がタッチダウン軸受２３に接触して真空ポンプ１の損傷を防止できるようになっている。 The upper part and the lower part of the rotor shaft 21 are inserted into the touchdown bearing 23. When the rotor shaft 21 becomes uncontrollable, the rotor shaft 21 rotating at high speed comes into contact with the touchdown bearing 23 to prevent damage to the vacuum pump 1.

回転翼２２は、ボス孔２４にロータシャフト２１の上部を挿通した状態で、図示しないボルトをロータフランジ２６に挿通すると共にシャフトフランジ２７に螺着することで、ロータシャフト２１に一体に取り付けられている。以下、ロータシャフト２１の軸線方向を「ロータ軸方向Ｃ」と称し、ロータシャフト２１の径方向を「ロータ径方向Ｒ」と称す。 The rotor blade 22 is integrally attached to the rotor shaft 21 by inserting a bolt (not shown) into the rotor flange 26 and screwing it into the shaft flange 27 with the upper portion of the rotor shaft 21 inserted through the boss hole 24. There is. Hereinafter, the axial direction of the rotor shaft 21 is referred to as "rotor axial direction C", and the radial direction of the rotor shaft 21 is referred to as "rotor radial direction R".

駆動モータ３０は、周知の構造であるので詳細な説明は省略するが、ロータシャフト２１の外周に取り付けられた回転子と、回転子を取り囲むように配置された固定子３２とで構成されている。固定子は、上述した図示しない制御ユニットに接続されており、制御ユニットによってロータシャフト２１の回転が制御されている。 Since the drive motor 30 has a well-known structure, detailed description thereof will be omitted, but the drive motor 30 is composed of a rotor attached to the outer periphery of the rotor shaft 21 and a stator 32 arranged so as to surround the rotor. .. The stator is connected to a control unit (not shown) described above, and the rotation of the rotor shaft 21 is controlled by the control unit.

ステータコラム４０は、ベース１１上に配設された状態で、ベース１１と一体化されている。 The stator column 40 is integrated with the base 11 in a state of being arranged on the base 11.

次に、真空ポンプ１の略上半分に配置されたターボ分子ポンプ機構ＰＡについて説明する。 Next, the turbo molecular pump mechanism PA arranged in substantially the upper half of the vacuum pump 1 will be described.

ターボ分子ポンプ機構ＰＡは、ロータ２０の回転翼２２と、回転翼２２の間に隙間を空けて配置された固定翼６０とで構成されている。回転翼２２と固定翼６０とは、ロータ軸方向Ｃに沿って交互に、かつ、多段に配列されており、本実施例では、回転翼２２が９段、固定翼６０が８段ずつ配列されている。 The turbo molecular pump mechanism PA is composed of a rotary blade 22 of the rotor 20 and a fixed blade 60 arranged with a gap between the rotary blades 22. The rotary blades 22 and the fixed blades 60 are arranged alternately and in multiple stages along the rotor axial direction C. In this embodiment, the rotary blades 22 are arranged in 9 stages and the fixed blades 60 are arranged in 8 stages each. ing.

回転翼２２は、所定の角度で傾斜したブレードからなり、ロータ２０の上部外周面に一体に形成されている。 The rotary blade 22 is composed of blades inclined at a predetermined angle, and is integrally formed on the upper outer peripheral surface of the rotor 20.

固定翼６０は、回転翼２２とは反対方向に傾斜したブレードからなり、円筒部１２の内壁面に段積みで配置されているスペーサ６１により、ロータ軸方向Ｃに挟持されて位置決めされている。また、固定翼６０も、ロータ２０の軸線回りに放射状に複数配置されている。固定翼６０の下面側には、水冷スペーサ１２Ｂの上端部が当接されて、円筒部１２内の固定翼６０を位置決め保持している。 The fixed blade 60 is composed of blades inclined in the direction opposite to that of the rotary blade 22, and is sandwiched and positioned in the rotor axial direction C by spacers 61 arranged in a stack on the inner wall surface of the cylindrical portion 12. Further, a plurality of fixed wings 60 are also arranged radially around the axis of the rotor 20. The upper end of the water-cooled spacer 12B is in contact with the lower surface side of the fixed wing 60 to position and hold the fixed wing 60 in the cylindrical portion 12.

回転翼２２と固定翼６０との間の隙間は、ロータ軸方向Ｃの上方から下方に向かって徐々に狭くなるように設定されている。また、回転翼２２及び固定翼６０の長さは、ロータ軸方向Ｃの上方から下方に向かって徐々に短くなるように設定されている。 The gap between the rotary blade 22 and the fixed blade 60 is set so as to gradually narrow from the upper side to the lower side in the rotor axial direction C. Further, the lengths of the rotary blade 22 and the fixed blade 60 are set so as to gradually decrease from the upper side to the lower side in the rotor axial direction C.

上述したようなターボ分子ポンプ機構ＰＡは、回転翼２２の回転により、ガス吸気口１２ａから吸入されたガスをロータ軸方向Ｃの上方から下方に移送するようになっている。 In the turbo molecular pump mechanism PA as described above, the gas sucked from the gas intake port 12a is transferred from the upper side to the lower side in the rotor axial direction C by the rotation of the rotary blade 22.

次に、真空ポンプ１の略下半分に配置されたネジ溝ポンプ機構ＰＢについて説明する。 Next, the thread groove pump mechanism PB arranged in the substantially lower half of the vacuum pump 1 will be described.

ネジ溝ポンプ機構ＰＢは、ロータ２０の下部に設けられてロータ軸方向Ｃに沿って延びたロータ円筒部２８と、ロータ円筒部２８の外周面２８ａを囲んで配置された略円筒状の高温ステータ７０と、を備えている。 The thread groove pump mechanism PB includes a rotor cylindrical portion 28 provided in the lower portion of the rotor 20 and extending along the rotor axial direction C, and a substantially cylindrical high-temperature stator arranged so as to surround the outer peripheral surface 28a of the rotor cylindrical portion 28. 70 and.

図３は図１のＡ部拡大図である。高温ステータ７０の周辺構造を、図１及び図３を用いて更に説明する。 FIG. 3 is an enlarged view of part A in FIG. The peripheral structure of the high temperature stator 70 will be further described with reference to FIGS. 1 and 3.

高温ステータ７０は、下端側がＯリング８０を介してベーススペーサ１１Ｂの上に配設され、上端側は、図３に詳細に示すように、水冷スペーサ１２ＢのＯリング当接面１２ｆとＯリング当接面７０ｅとの間にＯリング８１を挟み、かつ、高温ステータ７０の上部連結部７０ｈを水冷スペーサ１２Ｂの嵌め合い部１２ｈに挿入させた状態にして、水冷スペーサ１２Ｂと当接連結されている。なお、本実施例での、上部連結部７０ｈと嵌め合い部１２ｈの嵌め合い量は、約５ミリである。 The lower end side of the high temperature stator 70 is arranged on the base spacer 11B via the O-ring 80, and the upper end side is the O-ring contact surface 12f of the water-cooled spacer 12B and the O-ring contact, as shown in detail in FIG. The O-ring 81 is sandwiched between the contact surface 70e and the upper connecting portion 70h of the high temperature stator 70 is inserted into the fitting portion 12h of the water cooling spacer 12B, and is abutted and connected to the water cooling spacer 12B. .. The fitting amount of the upper connecting portion 70h and the fitting portion 12h in this embodiment is about 5 mm.

高温ステータ７０は、内周面７０ａにネジ溝部７１を備え、また外周面７０ｂには、加熱手段としての加熱体９０を収容配置する加熱体収容部７０ｃが内周面７０ａ側に向かって設けられている。 The high temperature stator 70 is provided with a screw groove portion 71 on the inner peripheral surface 70a, and a heating body accommodating portion 70c for accommodating and arranging the heating body 90 as a heating means is provided on the outer peripheral surface 70b toward the inner peripheral surface 70a side. ing.

加熱体９０は、図示しないヒータ制御装置に接続されており、ヒータ制御装置は、加熱体９０の温度を制御する。加熱体９０は、高温ステータ７０の温度を所定値（ロータ温度以上）で維持するように、適宜調整される。 The heating body 90 is connected to a heater control device (not shown), and the heater control device controls the temperature of the heating body 90. The heating body 90 is appropriately adjusted so as to maintain the temperature of the high temperature stator 70 at a predetermined value (rotor temperature or higher).

なお、ベーススペーサ１１Ｂには、加熱体収容部７０ｃに対応してボス孔１１ｃが設けられており、加熱体９０は加熱体収容部７０ｃにボス孔１１ｃを通して挿脱できるようになっている。 The base spacer 11B is provided with a boss hole 11c corresponding to the heating body accommodating portion 70c, and the heating body 90 can be inserted into and removed from the heating body accommodating portion 70c through the boss hole 11c.

高温ステータ７０における外周面７０ｂで、加熱体収容部７０ｃと高温ステータ７０の上端との間、すなわち、高温ステータ７０の熱経路８３の途中の位置C１には、高温ステータ７０の熱抵抗を高める熱抵抗増大手段として、高温ステータ７０の外周面７０ｂ側から内周面７０ａ側に向かって設けられた環状の溝７２が形成されている。環状の溝７２の深さｄは約５ミリ、溝幅Ｓ１は約１０ミリである。また、図３に示すように、環状の溝７２が設けられている部分における高温ステータ７０の水平断面の肉厚ｔ１は、Ｏリング８１の垂直断面の直径（垂直断面幅）Ｔと略等しく形成されている。 Heat that increases the thermal resistance of the high-temperature stator 70 at the outer peripheral surface 70b of the high-temperature stator 70, between the heating body accommodating portion 70c and the upper end of the high-temperature stator 70, that is, at the position C1 in the middle of the heat path 83 of the high-temperature stator 70. As a means for increasing the resistance, an annular groove 72 provided from the outer peripheral surface 70b side to the inner peripheral surface 70a side of the high temperature stator 70 is formed. The depth d of the annular groove 72 is about 5 mm, and the groove width S1 is about 10 mm. Further, as shown in FIG. 3, the wall thickness t1 of the horizontal cross section of the high temperature stator 70 in the portion where the annular groove 72 is provided is formed to be substantially equal to the diameter (vertical cross section width) T of the vertical cross section of the O-ring 81. Has been done.

このように、加熱手段としての加熱体９０からの熱がＯリング８１に伝わる高温ステータ７０の熱経路８３の途中に、他の部分よりも小さな肉厚ｔ１をした環状の溝７２を設けると、環状の溝７２を設けて肉厚がｔ１と小さくなった部分、すなわち肉厚減少部７０ｆでの熱抵抗が大きくなり、加熱体９０からＯリング当接面７０ｅに向かって伝達される熱が抑えられ、Ｏリング当接面７０ｅでの温度が上がらず、Ｏリング８１に伝わる熱量を少なくすることができる。 In this way, if an annular groove 72 having a wall thickness t1 smaller than that of other portions is provided in the middle of the heat path 83 of the high temperature stator 70 in which the heat from the heating body 90 as the heating means is transmitted to the O ring 81, The portion where the wall thickness is reduced to t1 by providing the annular groove 72, that is, the heat resistance at the wall thickness reducing portion 70f is increased, and the heat transferred from the heating body 90 toward the O-ring contact surface 70e is suppressed. Therefore, the temperature at the O-ring contact surface 70e does not rise, and the amount of heat transferred to the O-ring 81 can be reduced.

なお、実験では、環状の溝７２を設けていない構造において、加熱体９０周辺の温度を１６０℃とした場合では、Ｏリング当接面７０ｅの温度も略１６０℃であったが、環状の溝７２を設けた本実施例の構造でのＯリング当接面７０ｅの温度は約１４５℃であった。したがって、環状の溝７２を設けることにより、Ｏリング８１に伝わる熱量を十分に抑えることができることがわかる。 In the experiment, in the structure without the annular groove 72, when the temperature around the heating body 90 was 160 ° C., the temperature of the O-ring contact surface 70e was also approximately 160 ° C., but the annular groove The temperature of the O-ring contact surface 70e in the structure of this embodiment provided with 72 was about 145 ° C. Therefore, it can be seen that the amount of heat transferred to the O-ring 81 can be sufficiently suppressed by providing the annular groove 72.

そして、上述したようなネジ溝ポンプ機構ＰＢは、ガス吸気口１２ａからロータ軸方向Ａの下方に移送されたガスを、ロータ円筒部２８の高速回転によるドラッグ効果によって圧縮して、ガス排気口１１ａに向かって移送する。具体的には、ガスは、ロータ円筒部２８と高温ステータ７０との隙間に移送された後に、ネジ溝部７１内で圧縮されてガス排気口１１ａに移送される。一般的に、ネジ溝ポンプ機構ＰＢでのドラック効果は、ロータ円筒部２８と高温ステータ７０との隙間（離間距離）によって影響を受けるため、ネジ溝ポンプ機構ＰＢが十分な排気性能を発揮するためには、この隙間が所定の寸法に設定される必要がある。 Then, the screw groove pump mechanism PB as described above compresses the gas transferred downward from the gas intake port 12a in the rotor axial direction A by the drag effect due to the high-speed rotation of the rotor cylindrical portion 28, and compresses the gas to the gas exhaust port 11a. Transfer towards. Specifically, the gas is transferred to the gap between the rotor cylindrical portion 28 and the high temperature stator 70, then compressed in the thread groove portion 71 and transferred to the gas exhaust port 11a. Generally, the drag effect of the threaded groove pump mechanism PB is affected by the gap (separation distance) between the rotor cylindrical portion 28 and the high temperature stator 70, so that the threaded groove pump mechanism PB exhibits sufficient exhaust performance. This gap needs to be set to a predetermined dimension.

図４は、図２のＢ部拡大図で、ベース１１のガス排気口１１ａにおいて高温ステータ７０の排気筒体１６を取り付けている構造を示している。図４を加えて高温ステータ７０と排気筒体１６との連結構造を次に説明する。ベース１１のガス排気口１１ａには、高温ステータ７０に設けられた筒体取付孔７０ｄに排気筒体１６の一端挿入部１６ａが連結挿入され、排気筒体１６のフランジ１６ｂが高温ステータ７０とＯリング８２を介して当接した状態にして、取り付けられている。 FIG. 4 is an enlarged view of part B of FIG. 2, showing a structure in which the exhaust cylinder body 16 of the high temperature stator 70 is attached to the gas exhaust port 11a of the base 11. The connection structure of the high temperature stator 70 and the exhaust stack body 16 will be described below with reference to FIG. At the gas exhaust port 11a of the base 11, one end insertion portion 16a of the exhaust cylinder 16 is connected and inserted into the cylinder mounting hole 70d provided in the high temperature stator 70, and the flange 16b of the exhaust cylinder 16 is connected to the high temperature stator 70 and O. It is attached so as to be in contact with each other via the ring 82.

これにより、高温ステータ７０の熱は、排気筒体１６の一端挿入部１６ａと筒体取付孔７０ｄとの連結により、高温ステータ７０の熱が排気筒体１６側にも伝達される。すなわち、一つの高温ステータ７０で、ネジ溝部７１及びケーシング１０の一部の加熱と排気筒体１６も同時に加熱し、排ガスがケーシング１０のベース１１側のネジ溝部７１内と排気筒体１６内でもそれぞれ固化して堆積するのを抑制できるようにしている。 As a result, the heat of the high temperature stator 70 is transferred to the exhaust cylinder body 16 side by connecting the one end insertion portion 16a of the exhaust cylinder body 16 and the cylinder body mounting hole 70d. That is, one high-temperature stator 70 heats a part of the screw groove portion 71 and the casing 10 and the exhaust cylinder body 16 at the same time, and the exhaust gas is also inside the screw groove portion 71 and the exhaust cylinder body 16 on the base 11 side of the casing 10. It is possible to prevent each from solidifying and accumulating.

以上説明した本実施例に係る真空ポンプ１は、高温ステータ７０において、加熱体収容部７０ｃと高温ステータ７０の上端（Ｏリング当接面７０ｅ）との間、すなわち高温ステータ７０の熱経路８３の途中となる位置C１に、高温ステータ７０の熱抵抗を高める熱抵抗増大手段としての、高温ステータ７０の外周面７０Ｂ側から内周面７０Ａ側に向かって削り取るようにして形成した環状の溝７２を設け、その環状の溝７２が設けられている部分における高温ステータ７０の水平断面の肉厚ｔ１を他の部分の肉厚よりも薄く（小さく）形成している。これにより、環状の溝７２を設けて肉厚が小さくなっている部分での熱抵抗が大きくなり、Ｏリング当接面７０ｅでの温度が上がるのを抑えて、加熱体９０からＯリング８１に伝わる熱量を十分に抑えることができる。 In the high temperature stator 70, the vacuum pump 1 according to the above-described embodiment is located between the heating body accommodating portion 70c and the upper end (O-ring contact surface 70e) of the high temperature stator 70, that is, the heat path 83 of the high temperature stator 70. At the position C1 in the middle, an annular groove 72 formed by scraping from the outer peripheral surface 70B side to the inner peripheral surface 70A side of the high temperature stator 70 as a means for increasing the thermal resistance of the high temperature stator 70 is formed. The wall thickness t1 of the horizontal cross section of the high temperature stator 70 in the portion where the annular groove 72 is provided is formed to be thinner (smaller) than the wall thickness of the other portion. As a result, the thermal resistance at the portion where the annular groove 72 is provided and the wall thickness is small is increased, and the temperature at the O-ring contact surface 70e is suppressed from rising, so that the heating body 90 is changed to the O-ring 81. The amount of heat transferred can be sufficiently suppressed.

したがって、本実施例の真空ポンプ１では、高温ステータ７０が外気にほとんど曝されない、ケーシング１０とロータ円筒部２８との間に配設されて加熱体（加熱手段）９０で加熱されるので、外気の接触による熱損失を小さくして効率良く加熱することができる。これにより、ネジ溝部７１内を圧縮されながら移送される排ガスが、ケーシング１０のネジ溝部７１内などで固化して堆積するのを効率良く抑制できる。また、高温ステータ７０とケーシング１０との間に配設されたＯリング８２により、高温ステータ７０とケーシング１０の間がシールされるので、ケーシング１０内部を流れる排ガスが外部に漏れ出るのを確実に防止できる。 Therefore, in the vacuum pump 1 of the present embodiment, the high temperature stator 70 is arranged between the casing 10 and the rotor cylindrical portion 28, which is hardly exposed to the outside air, and is heated by the heating body (heating means) 90, so that the outside air is heated. It is possible to reduce the heat loss due to the contact with the vacuum pump and heat it efficiently. As a result, it is possible to efficiently prevent the exhaust gas that is transferred while being compressed in the thread groove portion 71 from solidifying and accumulating in the thread groove portion 71 of the casing 10. Further, since the O-ring 82 disposed between the high temperature stator 70 and the casing 10 seals between the high temperature stator 70 and the casing 10, the exhaust gas flowing inside the casing 10 is surely leaked to the outside. Can be prevented.

また、Ｏリング８１に至る熱経路の途中に設けている熱抵抗増大手段（環状の溝７２）により、Ｏリング８１に向かおうとしている熱量を途中で抑えているので、Ｏリング８１が所定以上の温度に熱せられることがない。したがって、加熱体９０周辺箇所における高温ステータ７０の温度を高温（約１６０℃）にしても、その高温の熱がそのままＯリング８１に到達することはなく、低く抑えられた熱が到達するのでＯリング８１に対する熱の影響は少ない。これにより、耐熱性は低いが安価である、汎用性のあるＯリング８１を使用することが可能になる。すなわち、耐熱性の低い安価なＯリング８１を使用しても、真空側の内周面の温度を効率良く上げることができる。これにより、排ガスがケーシング１０の内部（例えば、ネジ溝部７１）や、ガス排気口１１ａの内部（内周面、奥部など）に堆積してしまう生成物の量を低減させることができる。また、安価な汎用性のあるＯリング８１を使用したとしても熱による劣化は少ないので、Ｏリング８１を交換するためなどに行っているメンテナンスの間隔を長くすることが可能となり、生産性の向上にも寄与できる。 Further, since the amount of heat that is going toward the O-ring 81 is suppressed in the middle by the thermal resistance increasing means (annular groove 72) provided in the middle of the heat path leading to the O-ring 81, the O-ring 81 is more than a predetermined value. Will not be heated to the temperature of. Therefore, even if the temperature of the high temperature stator 70 around the heating body 90 is set to a high temperature (about 160 ° C.), the high temperature heat does not reach the O-ring 81 as it is, and the low heat reaches the O-ring 81. The effect of heat on the ring 81 is small. This makes it possible to use a versatile O-ring 81, which has low heat resistance but is inexpensive. That is, even if an inexpensive O-ring 81 having low heat resistance is used, the temperature of the inner peripheral surface on the vacuum side can be efficiently raised. As a result, it is possible to reduce the amount of products that the exhaust gas accumulates inside the casing 10 (for example, the screw groove portion 71) and inside the gas exhaust port 11a (inner peripheral surface, inner portion, etc.). Further, even if an inexpensive and versatile O-ring 81 is used, deterioration due to heat is small, so that it is possible to lengthen the maintenance interval for replacing the O-ring 81 and improve productivity. Can also contribute to.

また、ベース１１のガス排気口１１ａに排気筒体１６を取り付けるとき、高温ステータ７０の筒体取付孔７０ｄに排気筒体１６の一端挿入部１６ａを挿入し、フランジ１６ｂが高温ステータ７０とＯリング８２を介して当接した状態に連結配置している。したがって、一つの高温ステータ７０で、ネジ溝部７１及びケーシング１０の一部に対する加熱と、排気筒体１６の加熱（排気筒体１６を発熱体制御温度に近い温度まで昇温する）を同時に行うことができるので、排ガスがケーシング１０側のネジ溝部７１内と排気筒体１６内に固化して堆積するのを同時に抑制できる。 Further, when the exhaust cylinder 16 is attached to the gas exhaust port 11a of the base 11, one end insertion portion 16a of the exhaust cylinder 16 is inserted into the cylinder mounting hole 70d of the high temperature stator 70, and the flange 16b is an O-ring with the high temperature stator 70. They are connected and arranged in a state of being in contact with each other via 82. Therefore, one high-temperature stator 70 simultaneously heats the thread groove portion 71 and a part of the casing 10 and heats the exhaust cylinder body 16 (heats the exhaust cylinder body 16 to a temperature close to the heating element control temperature). Therefore, it is possible to simultaneously prevent the exhaust gas from solidifying and accumulating in the thread groove portion 71 on the casing 10 side and in the exhaust cylinder body 16.

本実施例の構造では、高温ステータ７０の熱抵抗を高める熱抵抗増大手段として、高温ステータ７０の外周面７０Ｂ側から内周面７０Ａ側に向かって削り取るように形成して環状の溝７２を設け、その環状の溝７２が設けられている肉厚減少部７０ｆにおける高温ステータ７０の水平断面の肉厚ｔ１を他の部分よりも薄く（小さく）形成しているが、これに限ることなく、熱抵抗を高める調整方法としては、設計時において、環状の溝７２部分における肉厚ｔ１を変える、又は、環状の溝７２の軸方向の溝幅Ｓ１を変える、あるいは肉厚ｔ１と溝幅Ｓ１の両方を変えて調整することも可能である。 In the structure of this embodiment, as a means for increasing the thermal resistance of the high-temperature stator 70, an annular groove 72 is provided so as to be scraped from the outer peripheral surface 70B side to the inner peripheral surface 70A side of the high-temperature stator 70. The wall thickness t1 of the horizontal cross section of the high temperature stator 70 in the wall thickness reducing portion 70f provided with the annular groove 72 is formed thinner (smaller) than the other portions, but the heat is not limited to this. As an adjustment method for increasing the resistance, at the time of designing, the wall thickness t1 in the annular groove 72 portion is changed, the groove width S1 in the axial direction of the annular groove 72 is changed, or both the wall thickness t1 and the groove width S1 are changed. It is also possible to change and adjust.

なお、実験では、加熱体９０とＯリング当接面７０ｅまでの距離Ｓ２を４ミリから１０ミリに拡げた場合では、Ｏリング当接面１２ｆの温度を約１４５℃まで下げることができた。さらに、加熱体９０とＯリング当接面７０ｅまでの距離Ｓ２を４ミリから１０ミリに拡げると同時に、環状の溝７２を設けた場合では、Ｏリング当接面７０ｅの温度を１３４℃まで下げることができることがわかった。 In the experiment, when the distance S2 between the heating body 90 and the O-ring contact surface 70e was increased from 4 mm to 10 mm, the temperature of the O-ring contact surface 12f could be lowered to about 145 ° C. Further, the distance S2 between the heating body 90 and the O-ring contact surface 70e is increased from 4 mm to 10 mm, and at the same time, when the annular groove 72 is provided, the temperature of the O-ring contact surface 70e is lowered to 134 ° C. I found that I could do it.

また、上記実施例では、熱抵抗増大手段としての環状の溝７２を、高温ステータ７０の外周側から内周側に向かって外周面７０ｂを溝状に削り取るように形成して設けているが、これとは反対に、内周面７０ａ側から外周面７０ｂ側に向かって内周面７０ａを溝状に削り取るように形成して設ける、あるいは外周側と内周側の両方から削り取るように形成して内周面７０ａと外周面７０ｂの両方に略環状の溝７２を設けてもよいものである。なお、肉厚が小さくなった肉厚減少部７０ｆは、コの字型の溝形状に限定されず、階段形状やテーパ形状、曲線形状で構成されてもよい。 Further, in the above embodiment, the annular groove 72 as the means for increasing the thermal resistance is formed so as to scrape the outer peripheral surface 70b from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the high temperature stator 70 in a groove shape. On the contrary, the inner peripheral surface 70a is formed so as to be scraped off from the inner peripheral surface 70a side toward the outer peripheral surface 70b side in a groove shape, or is formed so as to be scraped off from both the outer peripheral side and the inner peripheral side. A substantially annular groove 72 may be provided on both the inner peripheral surface 70a and the outer peripheral surface 70b. The wall thickness reduction portion 70f having a reduced wall thickness is not limited to the U-shaped groove shape, and may be formed in a stepped shape, a tapered shape, or a curved shape.

また、上記実施例では、ネジ溝部７１を高温ステータ７０の内周面７０ａに設けた構造を開示したが、ロータ円筒部２８の内周面に設けた構造であってもよい。 Further, in the above embodiment, the structure in which the screw groove portion 71 is provided on the inner peripheral surface 70a of the high temperature stator 70 is disclosed, but the structure may be provided on the inner peripheral surface of the rotor cylindrical portion 28.

また、上記実施例では、高温ステータ７０の熱抵抗を高める熱抵抗増大手段である環状の溝７２を、加熱体収容部７０ｃと高温ステータ７０の上端（Ｏリング当接面７０ｅ）との間にだけ設けた構造を開示したが、例えば図５に示すように、加熱体収容部７０ｃと高温ステータ７０の上端（Ｏリング当接面７０ｅ）との間における位置Ｃ１と、加熱体収容部７０ｃと高温ステータ７０の下端（Ｏリング当接面７０ｉ）との間における位置Ｃ２の、両方の位置に設けた構造としてもよい。なお、図５において符号８３で示す矢印は、加熱体９０からＯリング当接面７０ｅに向かう熱経路と、加熱体９０からＯリング当接面７０ｉに向かう熱経路を示す。 Further, in the above embodiment, an annular groove 72, which is a means for increasing the thermal resistance of the high temperature stator 70, is provided between the heating element accommodating portion 70c and the upper end (O-ring contact surface 70e) of the high temperature stator 70. Although only the structure provided is disclosed, for example, as shown in FIG. 5, the position C1 between the heating element accommodating portion 70c and the upper end (O-ring contact surface 70e) of the high temperature stator 70, and the heating element accommodating portion 70c. The structure may be provided at both positions of the position C2 between the high temperature stator 70 and the lower end (O-ring contact surface 70i). The arrow indicated by reference numeral 83 in FIG. 5 indicates a heat path from the heating body 90 toward the O-ring contact surface 70e and a heat path from the heating body 90 toward the O-ring contact surface 70i.

また、上下１対の位置に環状の溝７２を設けたことにより、環状の溝７２を設けて肉厚が小さくなっている部分での熱抵抗が大きくなり、Ｏリング当接面７０ｅとＯリング当接面７０ｉでの温度が上がるのを抑えることができ、加熱体９０からＯリング８１とＯリング８２に伝わる熱量を十分に抑えることができる。 Further, since the annular grooves 72 are provided at the upper and lower pairs of positions, the thermal resistance at the portion where the annular grooves 72 are provided and the wall thickness is reduced becomes large, and the O-ring contact surface 70e and the O-ring are provided. It is possible to suppress the temperature rise on the contact surface 70i, and it is possible to sufficiently suppress the amount of heat transferred from the heating body 90 to the O-ring 81 and the O-ring 82.

また、上記実施例では、熱抵抗増大手段である環状の溝７２を、高温ステータ７０の外周面７０ｂ側から内周面７０ａ側に向かって削り取るようにして、その環状の溝７２が設けられている部分における高温ステータ７０の水平断面の肉厚ｔ１が他の部分の肉厚よりも薄く（小さく）なるように形成しているが、反対に、高温ステータ７０の内周面７０ａ側から外周面７０ｂ側に向かって削り取るようにして環状の溝７２を設けて肉厚を小さくし、その部分（位置Ｃ１と位置Ｃ２）での熱抵抗が大きくなるように設けてもよいものである。 Further, in the above embodiment, the annular groove 72, which is a means for increasing the thermal resistance, is provided by scraping the annular groove 72 from the outer peripheral surface 70b side of the high temperature stator 70 toward the inner peripheral surface 70a side. The wall thickness t1 of the horizontal cross section of the high temperature stator 70 is formed to be thinner (smaller) than the wall thickness of the other parts, but on the contrary, the outer peripheral surface of the high temperature stator 70 from the inner peripheral surface 70a side. An annular groove 72 may be provided so as to be scraped toward the 70b side to reduce the wall thickness and to increase the thermal resistance at the portions (positions C1 and C2).

また、実施形態及び各変形例は、必要に応じて組み合わせる構成にしてもよい。 Moreover, the embodiment and each modification may be combined as necessary.

さらに、本発明は、上記以外の変形例に限ることなく本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を成すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。 Furthermore, the present invention is not limited to modifications other than the above, and various modifications can be made as long as the spirit of the present invention is not deviated, and it is natural that the present invention extends to the modified ones.

１真空ポンプ
１０ケーシング
１１ベース
１１ａガス排気口
１１Ａベース
１１Ｂベーススペーサ
１２円筒部
１２Ａ円筒基部
１２Ｂ水冷スペーサ
１２ａガス吸気口
１２ｂフランジ部
１２ｃＯリング取付溝
１２ｄ水冷管配設溝
１２ｅ環状凸部
１２ｆＯリング当接面
１２ｈ嵌め合い部
１３Ｏリング
１４裏蓋
１５水冷管
１６排気筒体
１６ａ一端挿入部
１６ｂフランジ部
２０ロータ
２１ロータシャフト
２２回転翼
２３タッチダウン軸受
２４ボス孔
２６ロータフランジ
２７シャフトフランジ
２８ロータ円筒部
２８ａ外周部
３０駆動モータ
４０ステータコラム
６０固定翼
６１スペーサ
７０高温ステータ
７０ａ内周面
７０ｂ外周面
７０ｃ加熱体収容部
７０ｄ筒体取付孔
７０ｅＯリング当接面
７０ｆ肉厚減少部
７０ｈ上部連結部
７０ｉリング当接面
７１ネジ溝部
７２環状の溝（熱抵抗増大手段）
８０Ｏリング
８１Ｏリング
８２Ｏリング
８３熱経路
９０加熱体（加熱手段）
Ｃ，Ｃ２環状の溝が設けられる位置
ＰＡターボ分子ポンプ機構
ＰＢネジ溝ポンプ機構
Ｈ加熱構造
Ｓ１溝幅
ｔ１溝部の肉厚
ｄ溝の深さ
ＴＯリング８１の垂直断面直径（垂直断面幅）
Ｓ２嵌め合い量

1 Vacuum pump 10 Casing 11 Base 11a Gas exhaust port 11A Base 11B Base spacer 12 Cylindrical part 12A Cylindrical base part 12B Water cooling spacer 12a Gas intake port 12b Flange part 12c O-ring mounting groove 12d Water cooling pipe arrangement groove 12e Circular convex part 12f O-ring Contact surface 12h Fitting part 13 O-ring 14 Back cover 15 Water cooling pipe 16 Exhaust cylinder body 16a One end insertion part 16b Flange part 20 Rotor 21 Rotor shaft 22 Rotating blade 23 Touchdown bearing 24 Boss hole 26 Rotor flange 27 Shaft flange 28 Rotor Cylindrical part 28a Outer peripheral part 30 Drive motor 40 Stator column 60 Fixed blade 61 Spacer 70 High temperature stator 70a Inner peripheral surface 70b Outer peripheral surface 70c Heater accommodating part 70d Cylinder mounting hole 70e O-ring contact surface 70f Wall thickness reduction part 70h Upper connection Part 70i Ring contact surface 71 Thread groove part 72 An annular groove (means for increasing thermal resistance)
80 O-ring 81 O-ring 82 O-ring 83 Heat path 90 Heater (heating means)
C, C2 Position where an annular groove is provided PA Turbo molecular pump mechanism PB Thread groove pump mechanism H Heating structure S1 Groove width t1 Groove wall thickness d Groove depth TO Ring 81 vertical cross-sectional diameter (vertical cross-sectional width)
S2 Fitting amount

Claims

A vacuum pump including a gas exhaust port, a base, a casing provided with a gas intake port at the top, and a rotor having a rotor shaft housed in the casing and rotatably supported. hand,
The rotor has a rotor cylindrical portion and has a rotor cylindrical portion.
The vacuum pump includes a screw groove portion provided on the outer peripheral side of the rotor cylindrical portion to send intake gas from the gas intake port side to the gas exhaust port side.
A high-temperature stator disposed on the outer peripheral side of the thread groove portion,
The O-ring arranged on the high temperature stator and
The heating means arranged on the high temperature stator and
A thermal resistance increasing means provided in the middle of the heat path from the heating means to the O-ring,
Equipped with a,
The thermal resistance increasing means is characterized by providing a substantially annular groove formed from the outer peripheral surface side to the inner peripheral surface side or from the inner peripheral surface side to the outer peripheral surface side of the high temperature stator toward at least one of them. Vacuum pump.

The water cooling spacer is provided between the base and the casing, the vacuum pump according to claim 1, wherein the O-ring is disposed between the water-cooled spacer and the hot stator comprising, characterized in that.

The vacuum pump according to claim 1 , wherein the thermal resistance increasing means adjusts the thermal resistance of the high temperature stator by adjusting the size of the groove width of the substantially annular groove extending in the axial direction of the rotor shaft. ..

The thermal resistance increasing means forms the minimum wall thickness of the horizontal cross section of the high temperature stator in the portion provided with the substantially annular groove so as to be substantially equal to or less than the vertical cross section width of the O-ring. The vacuum pump according to claim 1.

The vacuum pump according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein a part of the exhaust cylinder body constituting the gas exhaust port is attached in contact with the high temperature stator.

Used for vacuum pumps including a gas exhaust port, a base, a casing provided with a gas intake port at the top, and a rotor having a rotor shaft housed in the casing and rotatably supported. It is a high temperature stator that can be used.
The high temperature stator
It is arranged on the outer peripheral side of the screw groove portion provided on the outer peripheral side of the rotor cylindrical portion of the rotor and which sends the intake gas from the gas intake port side to the gas exhaust port side.
Furthermore, with an O-ring,
Provided with a heating means for heating,
The hot stator, wherein on the way from the heating means of the heat path to the O-ring, the thermal resistance increasing means for increasing the thermal resistance of the hot stator partially is provided et al is,
The thermal resistance increasing means is characterized in that a substantially annular groove formed from the outer peripheral surface side to the inner peripheral surface side or from the inner peripheral surface side to the outer peripheral surface side of the high temperature stator is provided. High temperature stator.

A gas exhaust port which is attached to the high-temperature stays motor according to claim 6,
The gas exhaust port is
A gas exhaust port characterized in that a part of an exhaust cylinder body constituting the gas exhaust port is attached in contact with the high temperature stator.