JP7564151B2 - Vacuum pumps and vacuum exhaust systems - Google Patents
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Description
本発明は、例えばターボ分子ポンプ等の真空ポンプ、及び真空排気システムに関する。 The present invention relates to vacuum pumps, such as turbomolecular pumps, and vacuum evacuation systems.
一般に、真空ポンプの一種としてターボ分子ポンプが知られている。このターボ分子ポンプにおいては、ポンプ本体内のモータへの通電により回転翼を回転させ、ポンプ本体に吸い込んだガス(プロセスガス)の気体分子(ガス分子)を弾き飛ばすことによりガスを排気するようになっている。また、このようなターボ分子ポンプには、ポンプ内の温度を適切に管理するために、ヒータや冷却管を備えたタイプのものがある。 Turbomolecular pumps are a type of vacuum pump known in the art. In turbomolecular pumps, a motor inside the pump body is energized to rotate rotors, which eject the gas molecules of the gas (process gas) sucked into the pump body, thereby discharging the gas. Some turbomolecular pumps are equipped with heaters and cooling tubes to properly manage the temperature inside the pump.
また、半導体やフラットパネル等(以下では「半導体等」と称する)の製造装置に係る排気用の真空ポンプでは、半導体等の製造過程で生じる反応生成物が、真空ポンプ内に堆積する場合がある。堆積物への対策として、例えば、下記の技術が公知である。 In addition, in the case of exhaust vacuum pumps for manufacturing equipment for semiconductors and flat panels (hereafter referred to as "semiconductors, etc."), reaction products generated during the manufacturing process of semiconductors, etc. may accumulate inside the vacuum pump. For example, the following techniques are known as countermeasures against deposits.
特許文献1に開示された発明は、ポンプ内部を流れる気体(凝縮性もしくは凝固性のガス)よりも高温に加熱した不活性気体(ガスバラストガス)を、ポンプ内部に導入する。特許文献1に開示された発明には、不活性気体により反応生成物を希釈することにより、ポンプ内部に反応生成物が堆積することを防ぐ効果がある。しかし、ターボ分子ポンプの場合、ポンプ内に加熱された多量のガスを供給すると、ポンプ内部が直ぐに過熱(オーバーヒート)してしまう。このため、ターボ分子ポンプにおいては、充分な流量や熱量のガスを供給できず、特許文献1に開示された発明と同様な技術を採用しても、充分な堆積防止の効果が得られないと考えられる。また、特許文献1が開示しているのは、反応生成物の堆積を防ぐ技術であり、内部の堆積物を除去する技術ではない。 The invention disclosed in Patent Document 1 introduces into the pump an inert gas (gas ballast gas) heated to a higher temperature than the gas (condensable or coagulable gas) flowing inside the pump. The invention disclosed in Patent Document 1 has the effect of preventing the accumulation of reaction products inside the pump by diluting the reaction products with the inert gas. However, in the case of a turbomolecular pump, if a large amount of heated gas is supplied into the pump, the inside of the pump will quickly overheat. For this reason, the turbomolecular pump cannot supply gas with a sufficient flow rate or heat, and it is considered that even if a technology similar to the invention disclosed in Patent Document 1 is adopted, a sufficient effect of preventing accumulation can not be obtained. Moreover, Patent Document 1 discloses a technology to prevent the accumulation of reaction products, but not a technology to remove internal deposits.
特許文献2に開示された発明は、所定の流量のガスをポンプ内部にパルス状に注入することにより、内部の堆積物を吹き飛ばす効果を発揮すると考えられる。しかし、特許文献2に開示された発明においては、ポンプ内部の壁面に強固に付着した堆積物の除去や、ガスを噴出するノズルから離れた部分の堆積物の除去は困難であると考えられる。 The invention disclosed in Patent Document 2 is believed to have the effect of blowing away deposits inside the pump by injecting a pulse of gas at a specified flow rate into the pump. However, it is believed to be difficult for the invention disclosed in Patent Document 2 to remove deposits that are firmly attached to the walls inside the pump or that are located away from the nozzle that ejects the gas.
特許文献3に開示された発明は、ヒータ(温度上昇手段)を設けて、真空ポンプの内部を加熱する。しかし、特許文献3に開示された発明においては、堆積物を昇華温度に加熱するのに多くの時間を要する。 The invention disclosed in Patent Document 3 provides a heater (temperature raising means) to heat the inside of the vacuum pump. However, in the invention disclosed in Patent Document 3, it takes a long time to heat the deposit to the sublimation temperature.
特許文献4に開示された発明は、真空ポンプの内部に昇華温度以上の不活性ガスを導入する。しかし、特許文献4に開示された発明は、堆積物の発生を防止するものであり、発生した堆積物の除去を目的としたものではない。 The invention disclosed in Patent Document 4 introduces an inert gas at a temperature equal to or higher than the sublimation temperature into the vacuum pump. However, the invention disclosed in Patent Document 4 is intended to prevent the formation of deposits, and is not intended to remove any deposits that do form.
本発明の目的とするところは、多量の高温流体により堆積物を除去することが可能な真空ポンプ、及び、真空排気システムを提供することにある。 The object of the present invention is to provide a vacuum pump and a vacuum exhaust system capable of removing deposits using a large amount of high-temperature fluid.
(1)上記目的を達成するために本発明に係る真空ポンプは、
流体を堆積物の昇華温度以上に加熱する流体加熱手段と、
前記流体の流入口である流体流入口と、
前記流体の流れを制御する流れ制御手段と、を備えた真空ポンプであって、
前記流れ制御手段が、
前記真空ポンプの停止中又は低速運転中に前記真空ポンプ内へ定格運転中に排気可能な最大流量を超える前記流体が供給されるよう、前記流体の流れを制御すること
を特徴とする。
(2)上記目的を達成するために本発明に係る真空排気システムは、
流体を堆積物の昇華温度以上に加熱する流体加熱手段と、
前記流体の流入口である流体流入口を備えた真空ポンプと、
前記流体の流れを制御する流れ制御手段と、を備えた真空排気システムであって、
前記流れ制御手段が、
前記真空ポンプの停止中又は低速運転中に前記真空ポンプ内へ定格運転中に排気可能な最大流量を超える前記流体が供給されるよう、前記流体の流れを制御すること
を特徴とする。
(1) In order to achieve the above object, the vacuum pump according to the present invention comprises:
a fluid heating means for heating the fluid to a temperature above the sublimation temperature of the deposit ;
A fluid inlet that is an inlet for the fluid;
and a flow control means for controlling the flow of the fluid,
The flow control means
The present invention is characterized in that the flow of the fluid is controlled so that the fluid is supplied into the vacuum pump at a flow rate exceeding the maximum flow rate that can be exhausted during rated operation while the vacuum pump is stopped or operating at a low speed.
(2) In order to achieve the above object, the vacuum pumping system according to the present invention comprises:
a fluid heating means for heating the fluid to a temperature above the sublimation temperature of the deposit ;
a vacuum pump having a fluid inlet for the fluid;
and a flow control means for controlling the flow of the fluid,
The flow control means
The present invention is characterized in that the flow of the fluid is controlled so that the fluid is supplied into the vacuum pump at a flow rate exceeding the maximum flow rate that can be exhausted during rated operation while the vacuum pump is stopped or operating at a low speed.
上記発明によれば、多量の高温流体により堆積物を除去することが可能な真空ポンプ、及び、真空排気システムを提供することができる。 The above invention provides a vacuum pump and a vacuum exhaust system capable of removing deposits using a large amount of high-temperature fluid.
<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態に係る真空ポンプについて、図面に基づき説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る真空ポンプとしてのターボ分子ポンプ100を示している。このターボ分子ポンプ100は、例えば、半導体製造装置等のような対象機器の真空チャンバ(図示略)に接続されるようになっている。
First Embodiment
A vacuum pump according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Fig. 1 shows a turbomolecular pump 100 as a vacuum pump according to a first embodiment of the present invention. This turbomolecular pump 100 is adapted to be connected to a vacuum chamber (not shown) of a target device such as a semiconductor manufacturing device.
<<ターボ分子ポンプ100の基本構成>>
このターボ分子ポンプ100の縦断面図を図1に示す。図1において、ターボ分子ポンプ100は、円筒状の外筒127の上端に吸気口101が形成されている。そして、外筒127の内方には、ガスを吸引排気するためのタービンブレードである複数の回転翼102(102a、102b、102c・・・)を周部に放射状かつ多段に形成した回転体103が備えられている。この回転体103の中心にはロータ軸113が取り付けられており、このロータ軸113は、例えば5軸制御の磁気軸受により空中に浮上支持かつ位置制御されている。
<<Basic Configuration of Turbomolecular Pump 100>>
A longitudinal cross-sectional view of this turbomolecular pump 100 is shown in Fig. 1. In Fig. 1, the turbomolecular pump 100 has an intake port 101 formed at the upper end of a cylindrical outer tube 127. Inside the outer tube 127, a rotor 103 is provided, the rotor 103 having a plurality of rotors 102 (102a, 102b, 102c, ...) which are turbine blades for sucking in and exhausting gas, formed radially on its periphery in multiple stages. A rotor shaft 113 is attached to the center of the rotor 103, and the rotor shaft 113 is supported in the air and its position is controlled by, for example, a five-axis controlled magnetic bearing.
上側径方向電磁石104は、4個の電磁石がX軸とY軸とに対をなして配置されている。この上側径方向電磁石104の近接に、かつ上側径方向電磁石104のそれぞれに対応されて4個の上側径方向センサ107が備えられている。上側径方向センサ107は、例えば伝導巻線を有するインダクタンスセンサや渦電流センサなどが用いられ、ロータ軸113の位置に応じて変化するこの伝導巻線のインダクタンスの変化に基づいてロータ軸113の位置を検出する。この上側径方向センサ107はロータ軸113、すなわちそれに固定された回転体103の径方向変位を検出し、制御装置200に送るように構成されている。 The upper radial electromagnets 104 are arranged in pairs on the X-axis and Y-axis. Four upper radial sensors 107 are provided in close proximity to the upper radial electromagnets 104 and corresponding to each of the upper radial electromagnets 104. The upper radial sensors 107 are, for example, inductance sensors or eddy current sensors having conductive windings, and detect the position of the rotor shaft 113 based on the change in inductance of the conductive windings, which changes according to the position of the rotor shaft 113. The upper radial sensors 107 are configured to detect the radial displacement of the rotor shaft 113, i.e., the rotating body 103 fixed thereto, and send it to the control device 200.
この制御装置200においては、例えばPID調節機能を有する補償回路が、上側径方向センサ107によって検出された位置信号に基づいて、上側径方向電磁石104の励磁制御指令信号を生成し、図2に示すアンプ回路150(後述する)が、この励磁制御指令信号に基づいて、上側径方向電磁石104を励磁制御することで、ロータ軸113の上側の径方向位置が調整される。 In this control device 200, for example, a compensation circuit having a PID adjustment function generates an excitation control command signal for the upper radial electromagnet 104 based on the position signal detected by the upper radial sensor 107, and the amplifier circuit 150 (described later) shown in FIG. 2 controls the excitation of the upper radial electromagnet 104 based on this excitation control command signal, thereby adjusting the upper radial position of the rotor shaft 113.
そして、このロータ軸113は、高透磁率材(鉄、ステンレスなど)などにより形成され、上側径方向電磁石104の磁力により吸引されるようになっている。かかる調整は、X軸方向とY軸方向とにそれぞれ独立して行われる。また、下側径方向電磁石105及び下側径方向センサ108が、上側径方向電磁石104及び上側径方向センサ107と同様に配置され、ロータ軸113の下側の径方向位置を上側の径方向位置と同様に調整している。 The rotor shaft 113 is made of a material with high magnetic permeability (iron, stainless steel, etc.) and is attracted by the magnetic force of the upper radial electromagnet 104. Such adjustment is performed independently in the X-axis direction and the Y-axis direction. The lower radial electromagnet 105 and the lower radial sensor 108 are arranged in the same manner as the upper radial electromagnet 104 and the upper radial sensor 107, and adjust the lower radial position of the rotor shaft 113 in the same manner as the upper radial position.
さらに、軸方向電磁石106A、106Bが、ロータ軸113の下部に備えた円板状の金属ディスク(「アーマチャディスク」ともいう)111を上下に挟んで配置されている。金属ディスク111は、鉄などの高透磁率材で構成されている。ロータ軸113の軸方向変位を検出するために軸方向センサ109が備えられ、その軸方向位置信号が制御装置200に送られるように構成されている。 Furthermore, the axial electromagnets 106A and 106B are arranged above and below a circular metal disk (also called an "armature disk") 111 provided at the bottom of the rotor shaft 113. The metal disk 111 is made of a highly magnetic permeable material such as iron. An axial sensor 109 is provided to detect the axial displacement of the rotor shaft 113, and the axial position signal is sent to the control device 200.
そして、制御装置200において、例えばPID調節機能を有する補償回路が、軸方向センサ109によって検出された軸方向位置信号に基づいて、軸方向電磁石106Aと軸方向電磁石106Bのそれぞれの励磁制御指令信号を生成し、アンプ回路150が、これらの励磁制御指令信号に基づいて、軸方向電磁石106Aと軸方向電磁石106Bをそれぞれ励磁制御することで、軸方向電磁石106Aが磁力により金属ディスク111を上方に吸引し、軸方向電磁石106Bが金属ディスク111を下方に吸引し、ロータ軸113の軸方向位置が調整される。 In the control device 200, a compensation circuit having, for example, a PID adjustment function generates excitation control command signals for the axial electromagnet 106A and the axial electromagnet 106B based on the axial position signal detected by the axial sensor 109, and the amplifier circuit 150 controls the excitation of the axial electromagnet 106A and the axial electromagnet 106B based on these excitation control command signals, so that the axial electromagnet 106A attracts the metal disk 111 upward by magnetic force, and the axial electromagnet 106B attracts the metal disk 111 downward, thereby adjusting the axial position of the rotor shaft 113.
このように、制御装置200は、この軸方向電磁石106A、106Bが金属ディスク111に及ぼす磁力を適当に調節し、ロータ軸113を軸方向に磁気浮上させ、空間に非接触で保持するようになっている。なお、これら上側径方向電磁石104、下側径方向電磁石105及び軸方向電磁石106A、106Bを励磁制御するアンプ回路150については、後述する。 In this way, the control device 200 appropriately adjusts the magnetic force that the axial electromagnets 106A and 106B exert on the metal disk 111, magnetically levitating the rotor shaft 113 in the axial direction and holding it in space without contact. The amplifier circuit 150 that controls the excitation of the upper radial electromagnet 104, the lower radial electromagnet 105, and the axial electromagnets 106A and 106B will be described later.
一方、モータ121は、ロータ軸113を取り囲むように周状に配置された複数の磁極を備えている。各磁極は、ロータ軸113との間に作用する電磁力を介してロータ軸113を回転駆動するように、制御装置200によって制御されている。また、モータ121には図示しない例えばホール素子、レゾルバ、エンコーダなどの回転速度センサが組み込まれており、この回転速度センサの検出信号によりロータ軸113の回転速度が検出されるようになっている。 On the other hand, the motor 121 has multiple magnetic poles arranged circumferentially to surround the rotor shaft 113. Each magnetic pole is controlled by the control device 200 so as to rotate the rotor shaft 113 via electromagnetic forces acting between the magnetic poles and the rotor shaft 113. In addition, the motor 121 incorporates a rotational speed sensor, such as a Hall element, resolver, or encoder (not shown), and the rotational speed of the rotor shaft 113 is detected by the detection signal of this rotational speed sensor.
さらに、例えば下側径方向センサ108近傍に、図示しない位相センサが取り付けてあり、ロータ軸113の回転の位相を検出するようになっている。制御装置200では、この位相センサと回転速度センサの検出信号を共に用いて磁極の位置を検出するようになっている。 Furthermore, for example, a phase sensor (not shown) is attached near the lower radial sensor 108 to detect the phase of rotation of the rotor shaft 113. The control device 200 uses the detection signals of both this phase sensor and the rotation speed sensor to detect the position of the magnetic pole.
回転翼102(102a、102b、102c・・・)とわずかの空隙(所定の間隔)を隔てて複数枚の固定翼123(123a、123b、123c・・・)が配設されている。回転翼102(102a、102b、102c・・・)は、それぞれ排気ガスの分子を衝突により下方向に移送するため、ロータ軸113の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して形成されている。 Multiple fixed blades 123 (123a, 123b, 123c...) are arranged with a small gap (predetermined interval) between the rotor blades 102 (102a, 102b, 102c...). The rotor blades 102 (102a, 102b, 102c...) are formed at a predetermined angle from a plane perpendicular to the axis of the rotor shaft 113 in order to transport exhaust gas molecules downward by collision.
また、固定翼123も、同様にロータ軸113の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して形成され、かつ外筒127の内方に向けて回転翼102の段と互い違いに配設されている。そして、固定翼123の外周端は、複数の段積みされた固定翼スペーサ125(125a、125b、125c・・・)の間に嵌挿された状態で支持されている。 The fixed blades 123 are also formed at a predetermined angle from a plane perpendicular to the axis of the rotor shaft 113, and are arranged in a staggered manner with the rotor blades 102 toward the inside of the outer cylinder 127. The outer peripheral end of the fixed blades 123 is supported by being inserted between a plurality of stacked fixed blade spacers 125 (125a, 125b, 125c, ...).
固定翼スペーサ125はリング状の部材であり、例えばアルミニウム、鉄、ステンレス、銅などの金属、又はこれらの金属を成分として含む合金などの金属によって構成されている。固定翼スペーサ125の外周には、わずかの空隙を隔てて外筒127が固定されている。外筒127の底部にはベース部129が配設されている。ベース部129には排気口133が形成され、外部に連通されている。チャンバ(真空チャンバ)側から吸気口101に入ってベース部129に移送されてきた排気ガスは、排気口133へと送られる。 The fixed wing spacer 125 is a ring-shaped member, and is made of metals such as aluminum, iron, stainless steel, copper, or alloys containing these metals as components. An outer cylinder 127 is fixed to the outer periphery of the fixed wing spacer 125 with a small gap between them. A base portion 129 is disposed at the bottom of the outer cylinder 127. An exhaust port 133 is formed in the base portion 129, and is connected to the outside. Exhaust gas that enters the intake port 101 from the chamber (vacuum chamber) side and is transferred to the base portion 129 is sent to the exhaust port 133.
さらに、ターボ分子ポンプ100の用途によって、固定翼スペーサ125の下部とベース部129の間には、ネジ付スペーサ131が配設される。ネジ付スペーサ131は、アルミニウム、銅、ステンレス、鉄、又はこれらの金属を成分とする合金などの金属によって構成された円筒状の部材であり、その内周面に螺旋状のネジ溝131aが複数条刻設されている。ネジ溝131aの螺旋の方向は、回転体103の回転方向に排気ガスの分子が移動したときに、この分子が排気口133の方へ移送される方向である。回転体103の回転翼102(102a、102b、102c・・・)が形成された回転体本体103aの下部には回転体下部円筒部103bが垂下されている。この回転体下部円筒部103bの外周面は、円筒状で、かつネジ付スペーサ131の内周面に向かって張り出されており、このネジ付スペーサ131の内周面と所定の隙間を隔てて近接されている。回転翼102および固定翼123によってネジ溝131aに移送されてきた排気ガスは、ネジ溝131aに案内されつつベース部129へと送られる。このように、ネジ付スペーサ131と、これに対向する回転体下部円筒部103bは、ホルベック型排気機構部204を構成する。ホルベック型排気機構部204は、ネジ付スペーサ131に対する回転体下部円筒部103bの回転により、排気ガスに方向性を与え、ターボ分子ポンプ100の排気特性を向上する。 Depending on the application of the turbomolecular pump 100, a threaded spacer 131 is disposed between the lower part of the fixed vane spacer 125 and the base part 129. The threaded spacer 131 is a cylindrical member made of metal such as aluminum, copper, stainless steel, iron, or an alloy containing these metals, and has a plurality of helical thread grooves 131a engraved on its inner circumferential surface. The helical direction of the thread groove 131a is the direction in which the molecules of the exhaust gas are transported toward the exhaust port 133 when they move in the rotation direction of the rotor 103. The rotor lower cylindrical part 103b is suspended from the lower part of the rotor main body 103a on which the rotor vanes 102 (102a, 102b, 102c, ...) of the rotor 103 are formed. The outer peripheral surface of the rotor lower cylindrical portion 103b is cylindrical and protrudes toward the inner peripheral surface of the threaded spacer 131, and is adjacent to the inner peripheral surface of the threaded spacer 131 with a specified gap between them. The exhaust gas transferred to the thread groove 131a by the rotor 102 and the fixed blade 123 is guided by the thread groove 131a and sent to the base portion 129. In this way, the threaded spacer 131 and the rotor lower cylindrical portion 103b facing it constitute a Holweck type exhaust mechanism portion 204. The Holweck type exhaust mechanism portion 204 gives directionality to the exhaust gas by the rotation of the rotor lower cylindrical portion 103b relative to the threaded spacer 131, improving the exhaust characteristics of the turbo molecular pump 100.
ベース部129は、ターボ分子ポンプ100の基底部を構成する円盤状の部材であり、一般には鉄、アルミニウム、ステンレスなどの金属によって構成されている。ベース部129はターボ分子ポンプ100を物理的に保持すると共に、熱の伝導路の機能も兼ね備えているので、鉄、アルミニウムや銅などの剛性があり、熱伝導率も高い金属が使用されるのが望ましい。 The base portion 129 is a disk-shaped member that forms the base of the turbomolecular pump 100, and is generally made of a metal such as iron, aluminum, or stainless steel. The base portion 129 not only physically holds the turbomolecular pump 100, but also functions as a heat conduction path, so it is desirable to use a metal that is rigid and has high thermal conductivity, such as iron, aluminum, or copper.
かかる構成において、回転翼102がロータ軸113と共にモータ121により回転駆動されると、回転翼102と固定翼123の作用により、吸気口101を通じてチャンバから排気ガスが吸気される。吸気口101から吸気された排気ガスは、回転翼102と固定翼123の間を通り、ベース部129へ移送される。このとき、排気ガスが回転翼102に接触する際に生ずる摩擦熱や、モータ121で発生した熱の伝導などにより、回転翼102の温度は上昇するが、この熱は、輻射又は排気ガスの気体分子(ガス分子)などによる伝導により固定翼123側に伝達される。 In this configuration, when the rotor 102 is rotated together with the rotor shaft 113 by the motor 121, the rotor 102 and the fixed blades 123 act to draw exhaust gas from the chamber through the intake port 101. The exhaust gas drawn in through the intake port 101 passes between the rotor 102 and the fixed blades 123 and is transferred to the base portion 129. At this time, the temperature of the rotor 102 rises due to frictional heat generated when the exhaust gas comes into contact with the rotor 102 and conduction of heat generated by the motor 121, but this heat is transferred to the fixed blades 123 side by radiation or conduction by gas molecules (gas molecules) of the exhaust gas.
固定翼スペーサ125は、外周部で互いに接合しており、固定翼123が回転翼102から受け取った熱や排気ガスが固定翼123に接触する際に生ずる摩擦熱などを外部へと伝達する。 The fixed blade spacers 125 are joined together at their outer periphery and transmit to the outside heat received by the fixed blades 123 from the rotor blades 102 and frictional heat generated when exhaust gas comes into contact with the fixed blades 123.
なお、上記では、ネジ付スペーサ131は回転体103の回転体下部円筒部103bの外周に配設し、ネジ付スペーサ131の内周面にネジ溝131aが刻設されているとして説明した。しかしながら、これとは逆に回転体下部円筒部103bの外周面にネジ溝が刻設され、その周囲に円筒状の内周面を有するスペーサが配置される場合もある。 In the above description, the threaded spacer 131 is disposed on the outer periphery of the lower cylindrical portion 103b of the rotor 103, and the thread groove 131a is engraved on the inner periphery of the threaded spacer 131. However, conversely, there are also cases where a thread groove is engraved on the outer periphery of the lower cylindrical portion 103b of the rotor, and a spacer having a cylindrical inner periphery is disposed around it.
また、ターボ分子ポンプ100の用途によっては、吸気口101から吸引されたガスが上側径方向電磁石104、上側径方向センサ107、モータ121、下側径方向電磁石105、下側径方向センサ108、軸方向電磁石106A、106B、軸方向センサ109などで構成される電装部に侵入することのないよう、電装部は周囲をステータコラム122で覆われ、このステータコラム122内はパージガス(保護ガス)にて所定圧に保たれる場合もある。 Depending on the application of the turbomolecular pump 100, the electrical equipment section may be covered by a stator column 122 to prevent the gas sucked in from the intake port 101 from entering the electrical equipment section, which is composed of the upper radial electromagnet 104, upper radial sensor 107, motor 121, lower radial electromagnet 105, lower radial sensor 108, axial electromagnets 106A and 106B, and axial sensor 109, and the inside of the stator column 122 may be kept at a predetermined pressure by a purge gas (protective gas).
この場合には、ベース部129にはパージガス導入用配管(「パージガスポート」ともいう、図示略)が配設され、この配管を通じてパージガスが導入される。導入されたパージガスは、保護ベアリング120とロータ軸113間、モータ121のロータとステータ間、ステータコラム122と回転翼102の内周側円筒部(回転体下部円筒部103b)やベース部129との間の隙間を通じて排気口133へ送出される。 In this case, a purge gas introduction pipe (also called a "purge gas port", not shown) is provided in the base portion 129, and the purge gas is introduced through this pipe. The introduced purge gas is sent to the exhaust port 133 through gaps between the protective bearing 120 and the rotor shaft 113, between the rotor and stator of the motor 121, between the stator column 122 and the inner cylindrical portion of the rotor 102 (lower cylindrical portion 103b of the rotor) and between the base portion 129.
ここに、ターボ分子ポンプ100は、機種の特定と、個々に調整された固有のパラメータ(例えば、機種に対応する諸特性)に基づいた制御を要する。この制御パラメータを格納するために、上記ターボ分子ポンプ100は、その本体内に電子回路部141を備えている。電子回路部141は、EEP-ROM等の半導体メモリ及びそのアクセスのための半導体素子等の電子部品、それらの実装用の基板143等から構成される。この電子回路部141は、ターボ分子ポンプ100の下部を構成するベース部129の例えば中央付近の図示しない回転速度センサの下部に収容され、気密性の底蓋145によって閉じられている。 The turbomolecular pump 100 requires control based on the model identification and individually adjusted unique parameters (for example, various characteristics corresponding to the model). To store these control parameters, the turbomolecular pump 100 has an electronic circuit section 141 in its main body. The electronic circuit section 141 is composed of a semiconductor memory such as an EEP-ROM, electronic components such as semiconductor elements for accessing the memory, and a substrate 143 for mounting these components. The electronic circuit section 141 is housed below a rotational speed sensor (not shown) near the center of the base section 129 that constitutes the lower part of the turbomolecular pump 100, and is closed by an airtight bottom cover 145.
ところで、半導体の製造工程では、チャンバに導入されるプロセスガスの中には、その圧力が所定値よりも高くなり、或いは、その温度が所定値よりも低くなると、固体となる性質を有するものがある。ターボ分子ポンプ100内部では、排気ガスの圧力は、吸気口101で最も低く排気口133で最も高い。プロセスガスが吸気口101から排気口133へ移送される途中で、その圧力が所定値よりも高くなったり、その温度が所定値よりも低くなったりすると、プロセスガスは、固体状となり、ターボ分子ポンプ100内部に付着して堆積する。 In the semiconductor manufacturing process, some process gases introduced into the chamber have the property of becoming solid when their pressure exceeds a predetermined value or their temperature falls below a predetermined value. Inside the turbomolecular pump 100, the pressure of the exhaust gas is lowest at the intake port 101 and highest at the exhaust port 133. If the pressure of the process gas becomes higher than a predetermined value or the temperature falls below a predetermined value while the process gas is being transferred from the intake port 101 to the exhaust port 133, the process gas becomes solid and adheres to and accumulates inside the turbomolecular pump 100.
例えば、Alエッチング装置にプロセスガスとしてSiCl4が使用された場合、低真空(760[torr]~10-2[torr])かつ、低温(約20[℃])のとき、固体生成物(例えばAlCl3)が析出し、ターボ分子ポンプ100内部に付着堆積することが蒸気圧曲線からわかる。これにより、ターボ分子ポンプ100内部にプロセスガスの析出物が堆積すると、この堆積物がポンプ流路を狭め、ターボ分子ポンプ100の性能を低下させる原因となる。そして、前述した生成物は、排気口付近やネジ付スペーサ131付近の圧力が高い部分で凝固、付着し易い状況にあった。 For example, when SiCl 4 is used as a process gas in an Al etching apparatus, at low vacuum (760 [torr] to 10 −2 [torr]) and low temperature (about 20° C.), a solid product (e.g., AlCl 3 ) precipitates and adheres to and accumulates inside the turbomolecular pump 100, as can be seen from the vapor pressure curve. When precipitates of the process gas accumulate inside the turbomolecular pump 100, the deposits narrow the pump flow path, causing a decrease in the performance of the turbomolecular pump 100. The above-mentioned product is prone to solidification and adhesion in high pressure areas near the exhaust port and near the threaded spacer 131.
そのため、この問題を解決するために、従来はベース部129等の外周に図示しないヒータや環状(リング状)の水冷管149を巻着させ、かつ例えばベース部129に図示しない温度センサ(例えばサーミスタ)を埋め込み、この温度センサの信号に基づいてベース部129の温度を一定の高い温度(設定温度)に保つようにヒータの加熱や水冷管149による冷却の制御(以下TMSという。TMS;TemperatureManagement System)が行われている。第1実施形態のターボ分子ポンプ100では、多量の熱風(高温流体、加熱用流体)をターボ分子ポンプ100の内部に導入し、堆積物を加熱して気化させる(クリーニングする)ことが行われている。熱風による堆積物の気化については後述する。 Therefore, in order to solve this problem, conventionally, a heater (not shown) or an annular (ring-shaped) water-cooled tube 149 is wound around the outer periphery of the base portion 129, etc., and a temperature sensor (e.g., a thermistor) (not shown) is embedded in the base portion 129, and the heating of the heater and the cooling by the water-cooled tube 149 are controlled based on the signal from the temperature sensor to keep the temperature of the base portion 129 at a constant high temperature (set temperature) (hereinafter referred to as TMS; Temperature Management System). In the turbomolecular pump 100 of the first embodiment, a large amount of hot air (high-temperature fluid, heating fluid) is introduced into the turbomolecular pump 100, and the deposits are heated and vaporized (cleaned). The vaporization of the deposits by hot air will be described later.
次に、このように構成されるターボ分子ポンプ100に関して、その上側径方向電磁石104、下側径方向電磁石105及び軸方向電磁石106A、106Bを励磁制御するアンプ回路150について説明する。このアンプ回路の回路図を図2に示す。 Next, regarding the turbomolecular pump 100 configured in this manner, we will explain the amplifier circuit 150 that controls the excitation of the upper radial electromagnet 104, the lower radial electromagnet 105, and the axial electromagnets 106A and 106B. A circuit diagram of this amplifier circuit is shown in Figure 2.
図2において、上側径方向電磁石104等を構成する電磁石巻線151は、その一端がトランジスタ161を介して電源171の正極171aに接続されており、また、その他端が電流検出回路181及びトランジスタ162を介して電源171の負極171bに接続されている。そして、トランジスタ161、162は、いわゆるパワーMOSFETとなっており、そのソース-ドレイン間にダイオードが接続された構造を有している。 In FIG. 2, one end of the electromagnet winding 151 constituting the upper radial electromagnet 104 etc. is connected to the positive pole 171a of the power supply 171 via the transistor 161, and the other end is connected to the negative pole 171b of the power supply 171 via the current detection circuit 181 and the transistor 162. The transistors 161 and 162 are so-called power MOSFETs, and have a structure in which a diode is connected between the source and drain.
このとき、トランジスタ161は、そのダイオードのカソード端子161aが正極171aに接続されるとともに、アノード端子161bが電磁石巻線151の一端と接続されるようになっている。また、トランジスタ162は、そのダイオードのカソード端子162aが電流検出回路181に接続されるとともに、アノード端子162bが負極171bと接続されるようになっている。 At this time, the transistor 161 has its diode cathode terminal 161a connected to the positive electrode 171a, and its anode terminal 161b connected to one end of the electromagnet winding 151. The transistor 162 has its diode cathode terminal 162a connected to the current detection circuit 181, and its anode terminal 162b connected to the negative electrode 171b.
一方、電流回生用のダイオード165は、そのカソード端子165aが電磁石巻線151の一端に接続されるとともに、そのアノード端子165bが負極171bに接続されるようになっている。また、これと同様に、電流回生用のダイオード166は、そのカソード端子166aが正極171aに接続されるとともに、そのアノード端子166bが電流検出回路181を介して電磁石巻線151の他端に接続されるようになっている。そして、電流検出回路181は、例えばホールセンサ式電流センサや電気抵抗素子で構成されている。 On the other hand, the current regeneration diode 165 has its cathode terminal 165a connected to one end of the electromagnet winding 151 and its anode terminal 165b connected to the negative pole 171b. Similarly, the current regeneration diode 166 has its cathode terminal 166a connected to the positive pole 171a and its anode terminal 166b connected to the other end of the electromagnet winding 151 via a current detection circuit 181. The current detection circuit 181 is composed of, for example, a Hall sensor type current sensor or an electrical resistance element.
以上のように構成されるアンプ回路150は、一つの電磁石に対応されるものである。そのため、磁気軸受が5軸制御で、電磁石104、105、106A、106Bが合計10個ある場合には、電磁石のそれぞれについて同様のアンプ回路150が構成され、電源171に対して10個のアンプ回路150が並列に接続されるようになっている。 The amplifier circuit 150 configured as above corresponds to one electromagnet. Therefore, if the magnetic bearing is controlled on five axes and there are a total of ten electromagnets 104, 105, 106A, and 106B, a similar amplifier circuit 150 is configured for each electromagnet, and the ten amplifier circuits 150 are connected in parallel to the power supply 171.
さらに、アンプ制御回路191は、例えば、制御装置200の図示しないディジタル・シグナル・プロセッサ部(以下、DSP部という)によって構成され、このアンプ制御回路191は、トランジスタ161、162のon/offを切り替えるようになっている。 Furthermore, the amplifier control circuit 191 is configured, for example, by a digital signal processor section (hereinafter referred to as a DSP section) (not shown) of the control device 200, and this amplifier control circuit 191 is configured to switch the transistors 161 and 162 on and off.
アンプ制御回路191は、電流検出回路181が検出した電流値(この電流値を反映した信号を電流検出信号191cという)と所定の電流指令値とを比較するようになっている。そして、この比較結果に基づき、PWM制御による1周期である制御サイクルTs内に発生させるパルス幅の大きさ(パルス幅時間Tp1、Tp2)を決めるようになっている。その結果、このパルス幅を有するゲート駆動信号191a、191bを、アンプ制御回路191からトランジスタ161、162のゲート端子に出力するようになっている。 The amplifier control circuit 191 compares the current value detected by the current detection circuit 181 (a signal reflecting this current value is called a current detection signal 191c) with a predetermined current command value. Then, based on the result of this comparison, it determines the size of the pulse width (pulse width times Tp1, Tp2) to be generated within a control cycle Ts, which is one period of PWM control. As a result, gate drive signals 191a, 191b having this pulse width are output from the amplifier control circuit 191 to the gate terminals of transistors 161, 162.
なお、回転体103の回転速度の加速運転中に共振点を通過する際や定速運転中に外乱が発生した際等に、高速かつ強い力での回転体103の位置制御をする必要がある。そのため、電磁石巻線151に流れる電流の急激な増加(あるいは減少)ができるように、電源171としては、例えば50V程度の高電圧が使用されるようになっている。また、電源171の正極171aと負極171bとの間には、電源171の安定化のために、通常コンデンサが接続されている(図示略)。 When the rotor 103 passes through a resonance point during accelerated operation of the rotation speed, or when a disturbance occurs during constant speed operation, it is necessary to control the position of the rotor 103 at high speed and with strong force. For this reason, a high voltage of, for example, about 50 V is used as the power supply 171 so that the current flowing through the electromagnet winding 151 can be rapidly increased (or decreased). In addition, a capacitor (not shown) is usually connected between the positive pole 171a and the negative pole 171b of the power supply 171 to stabilize the power supply 171.
かかる構成において、トランジスタ161、162の両方をonにすると、電磁石巻線151に流れる電流(以下、電磁石電流iLという)が増加し、両方をoffにすると、電磁石電流iLが減少する。 In this configuration, when both transistors 161 and 162 are turned on, the current flowing through the electromagnet winding 151 (hereafter referred to as electromagnet current iL) increases, and when both are turned off, the electromagnet current iL decreases.
また、トランジスタ161、162の一方をonにし他方をoffにすると、いわゆるフライホイール電流が保持される。そして、このようにアンプ回路150にフライホイール電流を流すことで、アンプ回路150におけるヒステリシス損を減少させ、回路全体としての消費電力を低く抑えることができる。また、このようにトランジスタ161、162を制御することにより、ターボ分子ポンプ100に生じる高調波等の高周波ノイズを低減することができる。さらに、このフライホイール電流を電流検出回路181で測定することで電磁石巻線151を流れる電磁石電流iLが検出可能となる。 Furthermore, when one of the transistors 161, 162 is turned on and the other is turned off, a so-called flywheel current is maintained. By passing a flywheel current through the amplifier circuit 150 in this manner, the hysteresis loss in the amplifier circuit 150 can be reduced, and the power consumption of the entire circuit can be kept low. Furthermore, by controlling the transistors 161, 162 in this manner, high-frequency noise such as harmonics generated in the turbo molecular pump 100 can be reduced. Furthermore, by measuring this flywheel current with the current detection circuit 181, the electromagnet current iL flowing through the electromagnet winding 151 can be detected.
すなわち、検出した電流値が電流指令値より小さい場合には、図3に示すように制御サイクルTs(例えば100μs)中で1回だけ、パルス幅時間Tp1に相当する時間分だけトランジスタ161、162の両方をonにする。そのため、この期間中の電磁石電流iLは、正極171aから負極171bへ、トランジスタ161、162を介して流し得る電流値iLmax(図示せず)に向かって増加する。 That is, when the detected current value is smaller than the current command value, both transistors 161 and 162 are turned on for a time period equivalent to pulse width time Tp1 only once during control cycle Ts (e.g., 100 μs) as shown in FIG. 3. Therefore, during this period, electromagnet current iL increases toward current value iLmax (not shown) that can flow from positive pole 171a to negative pole 171b via transistors 161 and 162.
一方、検出した電流値が電流指令値より大きい場合には、図4に示すように制御サイクルTs中で1回だけパルス幅時間Tp2に相当する時間分だけトランジスタ161、162の両方をoffにする。そのため、この期間中の電磁石電流iLは、負極171bから正極171aへ、ダイオード165、166を介して回生し得る電流値iLmin(図示せず)に向かって減少する。 On the other hand, if the detected current value is greater than the current command value, both transistors 161 and 162 are turned off for a time period equivalent to pulse width time Tp2 only once during control cycle Ts, as shown in FIG. 4. Therefore, during this period, the electromagnet current iL decreases from negative pole 171b to positive pole 171a toward a current value iLmin (not shown) that can be regenerated via diodes 165 and 166.
そして、いずれの場合にも、パルス幅時間Tp1、Tp2の経過後は、トランジスタ161、162のどちらか1個をonにする。そのため、この期間中は、アンプ回路150にフライホイール電流が保持される。 In either case, after the pulse width times Tp1 and Tp2 have elapsed, one of the transistors 161 and 162 is turned on. Therefore, during this period, a flywheel current is maintained in the amplifier circuit 150.
このような基本構成を有するターボ分子ポンプ100は、図1中の上側(吸気口101の側)が対象機器の側に繋がる吸気部となっており、下側(排気口133を構成する排気ポート15が図中の右側に突出するようベース部129に設けられた側)側が、図示を省略する補助ポンプ(バックポンプ)等に繋がる排気部となっている。そして、ターボ分子ポンプ100は、図1に示すような鉛直方向の垂直姿勢のほか、倒立姿勢や水平姿勢、傾斜姿勢でも用いることが可能となっている。 The turbomolecular pump 100 having such a basic configuration has an intake section connected to the target device on the upper side in FIG. 1 (the side of the intake port 101), and an exhaust section connected to an auxiliary pump (back pump) (not shown) on the lower side (the side on which the exhaust port 15 constituting the exhaust port 133 is provided on the base portion 129 so as to protrude to the right side in the figure). The turbomolecular pump 100 can be used not only in the vertical position shown in FIG. 1, but also in an inverted position, horizontal position, or inclined position.
また、ターボ分子ポンプ100においては、前述の外筒127とベース部129とが組み合わさって1つのケース(以下では両方を合わせて「本体ケーシング」などと称する場合がある)を構成している。また、ターボ分子ポンプ100は、箱状の電装ケース(図示略)と電気的(及び構造的)に接続されており、電装ケースには前述の制御装置200が組み込まれている。 In the turbomolecular pump 100, the outer cylinder 127 and base portion 129 are combined to form a single case (hereinafter, both may be collectively referred to as the "main casing"). The turbomolecular pump 100 is also electrically (and structurally) connected to a box-shaped electrical equipment case (not shown), and the aforementioned control device 200 is incorporated in the electrical equipment case.
ターボ分子ポンプ100の本体ケーシング(外筒127とベース部129の組み合わせ)の内部の構成は、モータ121によりロータ軸113等を回転させる回転機構部と、回転機構部より回転駆動される排気機構部に分けることができる。また、排気機構部は、回転翼102や固定翼123等により構成されるターボ分子ポンプ機構部と、回転体下部円筒部103bやネジ付スペーサ131等により構成されるネジ溝ポンプ機構部(ホルベック型排気機構部204)に分けて考えることができる。 The internal structure of the main casing of the turbomolecular pump 100 (the combination of the outer cylinder 127 and the base portion 129) can be divided into a rotation mechanism portion that rotates the rotor shaft 113, etc., by the motor 121, and an exhaust mechanism portion that is rotationally driven by the rotation mechanism portion. The exhaust mechanism portion can be divided into a turbomolecular pump mechanism portion composed of the rotor blades 102, the fixed blades 123, etc., and a threaded pump mechanism portion (Holbeck-type exhaust mechanism portion 204) composed of the rotor lower cylindrical portion 103b, the threaded spacer 131, etc.
また、前述のパージガス(保護ガス)は、軸受部分や回転翼102等の保護のために使用され、排気ガス(プロセスガス)に因る腐食の防止や、回転翼102の冷却等を行う。このパージガスの供給は、一般的な手法により行うことが可能である。 The aforementioned purge gas (protective gas) is used to protect the bearing parts and the rotor 102, etc., to prevent corrosion caused by exhaust gas (process gas), and to cool the rotor 102. This purge gas can be supplied by a general method.
例えば、ベース部129の所定の部位(排気口133に対してほぼ180度離れた位置など)に、径方向に直線状に延びるパージガスポート(図示略)を設ける。そして、このパージガスポートに対し、ベース部129の外側からパージガスボンベ(N2ガスボンベなど)や、流量調節器(弁装置)などを介してパージガスを供給する。 For example, a purge gas port (not shown) extending linearly in the radial direction is provided at a predetermined location of the base portion 129 (such as a position approximately 180 degrees away from the exhaust port 133). Purge gas is then supplied to this purge gas port from the outside of the base portion 129 via a purge gas cylinder (such as an N2 gas cylinder) or a flow rate regulator (valve device).
前述の保護ベアリング120は、「タッチダウン(T/D)軸受」、「バックアップ軸受」などとも呼ばれる。これらの保護ベアリング120により、例えば万が一電気系統のトラブルや大気突入等のトラブルが生じた場合であっても、ロータ軸113の位置や姿勢を大きく変化させず、回転翼102やその周辺部が損傷しないようになっている。 The protective bearings 120 mentioned above are also called "touch-down (T/D) bearings" or "backup bearings." These protective bearings 120 prevent the position or attitude of the rotor shaft 113 from changing significantly, and prevent damage to the rotor blades 102 and their surroundings, even in the unlikely event of a problem with the electrical system or atmospheric inrush.
なお、ターボ分子ポンプ100や回転体103の構造を示す図1では、部品の断面を示すハッチングの記載は、図面が煩雑になるのを避けるため省略している。 In addition, in Figure 1, which shows the structure of the turbomolecular pump 100 and the rotor 103, hatching showing cross sections of parts has been omitted to avoid cluttering the drawing.
<<熱風による堆積物の気化>>
前述したように、ターボ分子ポンプ100の内部にプロセスガスの析出物が堆積する場合がある。第1実施形態では、ターボ分子ポンプ100内部に高温の流体(例えば、200℃程度の熱風、高温になったパージガス)が導入(供給)される。熱風は、堆積物に接して堆積物を加熱し、気化させる。
<<Vaporization of deposits by hot air>>
As described above, deposits of the process gas may accumulate inside the turbo molecular pump 100. In the first embodiment, a high-temperature fluid (e.g., hot air of about 200° C., or a high-temperature purge gas) is introduced (supplied) into the turbo molecular pump 100. The hot air comes into contact with the deposits, heats them, and vaporizes them.
図1に符号210で示すのは熱風発生器であり、符号212で示すのはバルブ装置である。ターボ分子ポンプ100の外筒127には、管状のフランジ部品である加熱用流体導入ポート214が固定されている。加熱用流体導入ポート214は、加熱用流体に係る流体流入口(加熱用流体流入口)216を構成している。ここで、加熱用流体は、「加熱用パージガス」ともいう。加熱用パージガスは、後述するように、堆積物の気化のため熱風発生器210により加熱される点で、前述した保護ガスであるパージガスと異なる。一方で、加熱用パージガスは、前述した保護ガスを流用し、保護ガスを加熱して用いても良い。 In FIG. 1, reference numeral 210 denotes a hot air generator, and reference numeral 212 denotes a valve device. A heating fluid inlet port 214, which is a tubular flange part, is fixed to the outer cylinder 127 of the turbomolecular pump 100. The heating fluid inlet port 214 constitutes a fluid inlet (heating fluid inlet) 216 for the heating fluid. Here, the heating fluid is also called a "heating purge gas." As described later, the heating purge gas differs from the purge gas, which is the protective gas described above, in that it is heated by the hot air generator 210 to vaporize the deposits. On the other hand, the heating purge gas may be the protective gas described above, which is heated and used.
加熱用流体導入ポート214は、外筒127から半径方向に突出している。加熱用流体導入ポート214の先端部には、バルブ装置212が接続されており、バルブ装置212には、熱風発生器210が接続されている。ここで、各実施形態においては、フランジ部品同士がフランジを介して気密的に接続されているが、各図においては、フランジ部品の境界を明示するため、フランジ部品同士が分離して記載されている。 The heating fluid introduction port 214 protrudes radially from the outer cylinder 127. A valve device 212 is connected to the tip of the heating fluid introduction port 214, and a hot air generator 210 is connected to the valve device 212. Here, in each embodiment, the flange parts are airtightly connected to each other via the flanges, but in each figure, the flange parts are shown separated from each other to clearly show the boundaries of the flange parts.
外筒127の内側には、加熱用流体導入部217となる空間が、リング状に形成されている。加熱用流体導入部217は、ターボ分子ポンプ機構部と、ネジ溝ポンプ機構部(ホルベック型排気機構部204)との境界部に位置している。前述したように、ターボ分子ポンプ機構部は、回転翼102や固定翼123等により構成されている。ネジ溝ポンプ機構部は、回転体下部円筒部103bやネジ付スペーサ131等により構成されている。加熱用流体導入部217は、加熱用流体導入ポート214の加熱用流体流入口216に空間的に繋がっている。 Inside the outer cylinder 127, a space that serves as the heating fluid inlet 217 is formed in a ring shape. The heating fluid inlet 217 is located at the boundary between the turbomolecular pump mechanism and the thread groove pump mechanism (Holbeck type exhaust mechanism 204). As described above, the turbomolecular pump mechanism is composed of the rotor 102, the fixed blades 123, etc. The thread groove pump mechanism is composed of the rotor lower cylindrical portion 103b, the threaded spacer 131, etc. The heating fluid inlet 217 is spatially connected to the heating fluid inlet 216 of the heating fluid inlet port 214.
熱風発生器210は、ドライヤ方式(ドライヤタイプ)のものであり、図示を省略するファン部やヒータ部を内蔵している。ヒータ部には、例えば、所謂ニクロム線等の熱線を用いることが可能である。熱風発生器210は、ファン部(図示略)を回転させることにより、外部の加熱用流体を内部に取り込んで流動させる。外部の加熱用流体としては、常温の空気(乾燥空気)や、不活性ガス(N2ガス等)などを例示できる。また、熱風発生器210においては、ヒータ部が通電されて発熱している。熱風発生器210は、加熱用流体をヒータ部に通し、加熱用流体の温度を上昇させて、高温流体を生成する。以下では、昇温した加熱用流体を「高温流体」と称する場合がある。 The hot air generator 210 is of the dryer type and has a built-in fan section and heater section (not shown). For example, a hot wire such as a nichrome wire can be used for the heater section. The hot air generator 210 rotates the fan section (not shown) to take in an external heating fluid and cause it to flow. Examples of the external heating fluid include air at room temperature (dry air) and inert gas (N2 gas, etc.). In the hot air generator 210, the heater section is energized to generate heat. The hot air generator 210 passes the heating fluid through the heater section, raising the temperature of the heating fluid and generating a high-temperature fluid. Hereinafter, the heated heating fluid may be referred to as a "high-temperature fluid."
熱風発生器210の制御は、制御装置200(図1)により行ってもよく、又は、制御装置200以外の制御装置(熱風発生器制御装置、図示略)を設け、この制御装置により行ってもよい。 The hot air generator 210 may be controlled by the control device 200 (Figure 1), or may be controlled by a control device other than the control device 200 (hot air generator control device, not shown).
また、図示は省略するが、熱風発生器210は、外部のファン装置に接続され、ファン装置から送られてきた流体を、内蔵されたヒータ部(図示略)により加熱するものであってもよい。また、熱風発生器210は、加圧ポンプや高圧ガスボンベ等に接続され、加圧ポンプや高圧ガスボンベ(例えばN2ガスボンベ)等から加熱用流体が供給されるものであってもよい。 Although not shown, the hot air generator 210 may be connected to an external fan device and heat the fluid sent from the fan device with a built-in heater (not shown). The hot air generator 210 may be connected to a pressure pump or a high-pressure gas cylinder, etc., and the heating fluid may be supplied from the pressure pump or the high-pressure gas cylinder (e.g., an N2 gas cylinder).
熱風発生器210で加熱された流体は、熱風(高温流体)となり、熱風発生器210から流出して、バルブ装置212へ向かう。バルブ装置212は、ON/OFFタイプのものであり、開閉制御されて高温流体の流路を開閉する。バルブ装置212の開閉制御は、制御装置200(図1)により行ってもよく、又は、制御装置200以外の制御装置(バルブ制御装置、図示略)を設け、この制御装置により行ってもよい。 The fluid heated by the hot air generator 210 becomes hot air (high-temperature fluid) and flows out of the hot air generator 210 toward the valve device 212. The valve device 212 is an ON/OFF type, and is controlled to open and close the flow path of the high-temperature fluid. The opening and closing of the valve device 212 may be controlled by the control device 200 (Figure 1), or a control device other than the control device 200 (valve control device, not shown) may be provided and may be controlled by this control device.
図5は、第1実施形態のターボ分子ポンプ100における加熱用流体の流れの経路を、矢印A~Eにより示している。バルブ装置212が開放状態に制御されている状況では、加熱用流体が、矢印Aで示すように、バルブ装置212、及び、加熱用流体導入ポート214を通り、矢印Bで示すように、外筒127の内部に位置する加熱用流体導入部217に導入される。 Figure 5 shows the flow path of the heating fluid in the turbomolecular pump 100 of the first embodiment with arrows A to E. When the valve device 212 is controlled to be in an open state, the heating fluid passes through the valve device 212 and the heating fluid inlet port 214 as shown by arrow A, and is introduced into the heating fluid inlet section 217 located inside the outer cylinder 127 as shown by arrow B.
外筒127に導入された加熱用流体の一部は、矢印Cで示すように、外筒127の周方向にリング状(又は「円筒状」ともいう)に流れ、外筒127の反対側(180度離間した側)にも流れる。図5では、図示が省略されているが、加熱用流体(高温流体)は、図5において図示されている側の裏側(「図示されていない側」や「図5において隠れている側」などともいう)にも回り込む。また、外筒127に導入された高温流体の一部は、矢印Dで示すように、ホルベック型排気機構部204を通って、ターボ分子ポンプ100の軸方向にも流れる。このように加熱用流体が、ターボ分子ポンプ100の内部で流動することにより、ターボ分子ポンプ100の内部が加熱される。 As shown by arrow C, a part of the heating fluid introduced into the outer cylinder 127 flows in a ring shape (also called a "cylindrical shape") in the circumferential direction of the outer cylinder 127, and also flows on the opposite side of the outer cylinder 127 (the side separated by 180 degrees). Although not shown in FIG. 5, the heating fluid (high-temperature fluid) also flows around to the back side of the side shown in FIG. 5 (also called the "side not shown" or the "side hidden in FIG. 5"). In addition, as shown by arrow D, a part of the high-temperature fluid introduced into the outer cylinder 127 also flows in the axial direction of the turbomolecular pump 100 through the Holweck-type exhaust mechanism 204. In this way, the heating fluid flows inside the turbomolecular pump 100, and the inside of the turbomolecular pump 100 is heated.
外筒127の内部を流れた高温流体は、排気口133に到達し、矢印Eで示すように、排気口133を介して外筒127の外に導出される。図5(及び図1)の例では、排気口133が、排気ガスの排気のみでなく、高温流体の導出にも用いられている。 The high-temperature fluid that flows inside the outer cylinder 127 reaches the exhaust port 133 and is discharged to the outside of the outer cylinder 127 through the exhaust port 133 as shown by the arrow E. In the example of FIG. 5 (and FIG. 1), the exhaust port 133 is used not only to exhaust the exhaust gas but also to discharge the high-temperature fluid.
ここで、排気口133の前段(上流)には、加熱用流体導出部218となる空間が形成されている。加熱用流体導出部218は、排気口133と空間的に繋がっており、排気ガスや高温流体は、加熱用流体導出部218と排気口133を経て、外筒127の外に導出される。 Here, a space that serves as the heating fluid outlet section 218 is formed in front of (upstream of) the exhaust port 133. The heating fluid outlet section 218 is spatially connected to the exhaust port 133, and the exhaust gas and high-temperature fluid are discharged to the outside of the outer cylinder 127 via the heating fluid outlet section 218 and the exhaust port 133.
前述したように、排気口133の後段(下流)には、図示を省略する補助ポンプ(バックポンプ)が繋がっており、高温流体の導入が行われている間も、補助ポンプは作動している。図示は省略するが、排気口133と補助ポンプとの間には、バルブ装置(例えばON/OFFタイプのもの。図9では符号390で示す。)が設けられており、開閉制御されて高温流体の流路を開閉する。このバルブ装置(図9では符号390で示す)の開閉制御に関しても、制御装置200(図1)により行ってもよく、又は、制御装置200以外の制御装置(バルブ制御装置、図示略)を設け、この制御装置により行ってもよい。さらに、流入側のバルブ装置212と共通の制御装置により、流出側のバルブ装置(図9では符号390で示す)の制御を行ってもよい。 As mentioned above, an auxiliary pump (back pump) (not shown) is connected to the rear (downstream) of the exhaust port 133, and the auxiliary pump operates even while the high-temperature fluid is being introduced. Although not shown, a valve device (e.g., an ON/OFF type, indicated by reference numeral 390 in FIG. 9) is provided between the exhaust port 133 and the auxiliary pump, and is controlled to open and close the flow path of the high-temperature fluid. The opening and closing control of this valve device (indicated by reference numeral 390 in FIG. 9) may also be performed by the control device 200 (FIG. 1), or a control device (valve control device, not shown) other than the control device 200 may be provided and performed by this control device. Furthermore, the valve device on the outlet side (indicated by reference numeral 390 in FIG. 9) may be controlled by a control device common to the inlet valve device 212.
前述したような高温流体の導入は、プロセスガス等(排気ガス)が排気されていない状況で行われる。さらに、高温流体の導入は、ターボ分子ポンプ100の(排気の)停止中、又は、低速運転中に行われる。つまり、高温流体の導入は、回転翼102を含むターボ分子ポンプ機構部が駆動されていない状況(停止中)、又は、回転翼102を含むターボ分子ポンプ機構部が、排気ガスに係る排気のための高速回転を行っていない状況(低速運転中)に行われる。高温流体の導入は、ターボ分子ポンプ100の停止中、又は、低速運転中の何れか一方で行われるようにしてもよく、両方で行われるようにしてもよい。 The introduction of the high-temperature fluid as described above is performed when the process gas (exhaust gas) is not being exhausted. Furthermore, the introduction of the high-temperature fluid is performed when the turbomolecular pump 100 is stopped (exhaust) or is operating at a low speed. In other words, the introduction of the high-temperature fluid is performed when the turbomolecular pump mechanism including the rotor 102 is not driven (stopped), or when the turbomolecular pump mechanism including the rotor 102 is not rotating at high speed for exhausting the exhaust gas (operating at a low speed). The introduction of the high-temperature fluid may be performed either when the turbomolecular pump 100 is stopped or when it is operating at a low speed, or may be performed both.
「低速運転」に係る速度の上限は、必ずしも一律に決まるものではない。「低速運転」に係る速度の上限は、例えば、ターボ分子ポンプ100の定格運転時の回転数を基準(基準回転数)にして決めることが可能である。ターボ分子ポンプ100の定格運転時の回転数以上での運転を「高速運転」又は「非低速運転」とし、定格運転時の回転数未満での運転を「低速運転」として定めることが可能である。 The upper speed limit for "low-speed operation" is not necessarily determined uniformly. The upper speed limit for "low-speed operation" can be determined, for example, based on the rotation speed at the rated operation of the turbomolecular pump 100 as a reference (reference rotation speed). Operation at or above the rotation speed at the rated operation of the turbomolecular pump 100 can be defined as "high-speed operation" or "non-low-speed operation", and operation at a rotation speed below the rated operation can be defined as "low-speed operation".
これに限らず、排気ガスの排気を行う場合の基準回転数としては、例えば、最大回転数や平均回転数などを用いることも可能である。この場合は、最大回転数や平均回転数などよりも低い回転数での運転を「低速運転」として定めることが可能である。 In addition to the above, the reference rotation speed when exhausting exhaust gas can be, for example, the maximum rotation speed or the average rotation speed. In this case, operation at a rotation speed lower than the maximum rotation speed or the average rotation speed can be defined as "low speed operation."
高温流体を外筒127の内部に導入することにより、外筒127の内部に設けられた各種の部品が加熱される。そして、ターボ分子ポンプ100の高速運転中(定格運転中、最大回転数での運転中、平均回転数での運転中など)に、高温流体の供給を行うと、各種の部品が過熱され、各種の部品に対する熱の負荷が増大する。しかし、本実施形態のように、ターボ分子ポンプ100の「停止中」や「低速運転中」に高温流体の供給を行えば、高速回転中に比べて、各種の部品の過熱を防止することができる。各種の部品の過熱を防止は、ターボ分子ポンプ100の部品コストや、ターボ分子ポンプ100の内部のクリーニングに係る部品コストの削減に繋がる。 By introducing the high-temperature fluid into the outer cylinder 127, the various components disposed inside the outer cylinder 127 are heated. If the high-temperature fluid is supplied while the turbomolecular pump 100 is operating at high speed (e.g., during rated operation, operation at maximum rotation speed, operation at average rotation speed, etc.), the various components will overheat and the heat load on the various components will increase. However, as in this embodiment, if the high-temperature fluid is supplied while the turbomolecular pump 100 is "stopped" or "operating at low speed", it is possible to prevent the various components from overheating compared to when the turbomolecular pump 100 is rotating at high speed. Preventing the various components from overheating leads to a reduction in the parts costs of the turbomolecular pump 100 and the parts costs related to cleaning the inside of the turbomolecular pump 100.
ターボ分子ポンプ100の「低速運転中」や、部品の「過熱」に関しては、以下のように考えることが可能である。例えば、モータ121や回転翼102の回転数を、数万回転から数千回転に低下させ、回転数10分の1に低減した場合、各種の部品に供給される熱量は100分の1程度に減少する。このため、高速回転の状況から僅かに回転数を下げただけでも、各種の部品に作用する熱の負荷を大幅に低減し、定格運転時に排気可能な最大流量の数倍の流量を排気することができる。また、高温流体の供給に関しても、流量を大きく確保できるようになる。このように「低速運転」の状況の具体的な速度は、各種の部品に作用する熱の負荷を考慮して定めることが可能である。 The "low-speed operation" of the turbomolecular pump 100 and the "overheating" of the components can be considered as follows. For example, if the rotational speed of the motor 121 and the rotor 102 is reduced from tens of thousands of rotations to a few thousand rotations, reducing the rotational speed by one tenth, the amount of heat supplied to the various components is reduced to about one hundredth. Therefore, even if the rotational speed is reduced slightly from a high-speed rotation state, the thermal load acting on the various components can be significantly reduced, and a flow rate several times the maximum flow rate that can be exhausted during rated operation can be exhausted. In addition, a large flow rate can be ensured for the supply of high-temperature fluid. In this way, the specific speed of the "low-speed operation" state can be determined taking into account the thermal load acting on the various components.
このように、ターボ分子ポンプ100は、流体を加熱する流体加熱手段と、流体流入口と、流体の流れを制御する流れ制御手段と、を備え、ターボ分子ポンプ100においては、流れ制御手段が、ターボ分子ポンプ100の(排気の)停止中又は低速運転中にターボ分子ポンプ100内へ流体が供給されるよう、流体の流れを制御する。 Thus, the turbomolecular pump 100 comprises a fluid heating means for heating the fluid, a fluid inlet, and a flow control means for controlling the flow of the fluid, and in the turbomolecular pump 100, the flow control means controls the flow of the fluid so that the fluid is supplied into the turbomolecular pump 100 while the turbomolecular pump 100 is stopped (exhaust) or is operating at a low speed.
流体加熱手段は、加熱される前の流体である加熱用流体を充分な温度に加熱できるものであればよい。流体加熱手段には、熱風発生器210、熱風発生器210のヒータ部(図示略)などのうちの少なくとも一部が含まれる。また、流体流入口は、加熱用流体(高温流体)の入口であればよい。流体流入口には、加熱用流体流入口216などが含まれる。 The fluid heating means may be any means capable of heating the heating fluid, which is a fluid before it is heated, to a sufficient temperature. The fluid heating means includes at least a part of the hot air generator 210, the heater portion (not shown) of the hot air generator 210, etc. The fluid inlet may be an inlet for the heating fluid (high-temperature fluid). The fluid inlet may include the heating fluid inlet 216, etc.
流れ制御手段は、加熱用流体や、高温流体の流れを制御できるものであればよい。流れ制御手段には、例えば、熱風発生器210のファン装置(図示略)、熱風発生器210の制御手段(制御装置200又はその他の制御装置)、バルブ装置212、及び、バルブ装置212の制御手段(制御装置200又はその他の制御装置)などのうちの少なくとも一部が含まれる。 The flow control means may be any means capable of controlling the flow of the heating fluid or the high-temperature fluid. The flow control means may include, for example, at least a portion of the fan device (not shown) of the hot air generator 210, the control means of the hot air generator 210 (the control device 200 or another control device), the valve device 212, and the control means of the valve device 212 (the control device 200 or another control device).
第1実施形態のターボ分子ポンプ100においては、熱風発生器210、バルブ装置212、加熱用流体導入ポート214(加熱用流体流入口216を構成する)、外筒127内の高温流体が流動する部分、及び、排気ポート15(排気口133を構成する)のうちの少なくとも一部を含んで、流体移送手段220が構成されている。流体移送手段220は、流体をターボ分子ポンプ100へ供給可能である。流体移送手段220に、排気口133に繋がった補助ポンプ(バックポンプ、図示略)を含めることも可能である。 In the turbomolecular pump 100 of the first embodiment, the fluid transfer means 220 is configured to include at least a portion of the hot air generator 210, the valve device 212, the heating fluid introduction port 214 (constituting the heating fluid inlet 216), the portion in the outer cylinder 127 through which the high-temperature fluid flows, and the exhaust port 15 (constituting the exhaust port 133). The fluid transfer means 220 is capable of supplying fluid to the turbomolecular pump 100. The fluid transfer means 220 can also include an auxiliary pump (back pump, not shown) connected to the exhaust port 133.
加熱用流体導入ポート214により構成された加熱用流体流入口216は、ターボ分子ポンプ100の軸方向に関して、吸気口101と、排気ポート15により構成された排気口133との間の部位に配置されている。加熱用流体流入口216は、ターボ分子ポンプ100の排気方向(排気ガスの上流側から下流側の方向)に関して、排気口133よりも上流に位置している。換言すれば、加熱用流体流入口216が、ターボ分子ポンプ100の排気の流れの経路において、排気口133よりも上流に配設されている。 The heating fluid inlet 216 formed by the heating fluid introduction port 214 is disposed in a position between the intake port 101 and the exhaust port 133 formed by the exhaust port 15 in the axial direction of the turbomolecular pump 100. The heating fluid inlet 216 is located upstream of the exhaust port 133 in the exhaust direction of the turbomolecular pump 100 (the direction from the upstream side to the downstream side of the exhaust gas). In other words, the heating fluid inlet 216 is disposed upstream of the exhaust port 133 in the path of the exhaust flow of the turbomolecular pump 100.
ターボ分子ポンプ100は、前述の流体移送手段220を備え、定格運転中に排気可能な最大流量(例えば2(L/min)など)の、例えば10倍程度の流体を、ターボ分子ポンプ100へ供給可能である。流体の流量は、熱風発生器210として充分な出力(能力)を有するものを選定することにより、設定が可能である。 The turbomolecular pump 100 is equipped with the aforementioned fluid transfer means 220, and can supply the turbomolecular pump 100 with a fluid, for example, about 10 times the maximum flow rate (for example, 2 (L/min)) that can be exhausted during rated operation. The flow rate of the fluid can be set by selecting a hot air generator 210 with sufficient output (capacity).
ここで、ターボ分子ポンプ100が定格運転中に排気可能な最大流量は、ターボ分子ポンプ100の定格運転中における排気ガスの最大流量である。具体的には、排気ガスの最大流量として、2000(sccm;standard cc/min)程度を例示できる。2000(sccm)は、2(L/min)に相当する。しかし、発明者等の試算では、堆積物を気化するための高温流体の流量を、排気ガスの最大流量に合わせて2000(sccm)程度としただけでは、流量が足りず、堆積物の気化に充分な熱量を移送(供給)できない。 Here, the maximum flow rate that the turbomolecular pump 100 can exhaust during rated operation is the maximum flow rate of the exhaust gas during rated operation of the turbomolecular pump 100. Specifically, the maximum flow rate of the exhaust gas can be approximately 2000 (sccm; standard cc/min). 2000 (sccm) is equivalent to 2 (L/min). However, according to the inventors' calculations, simply setting the flow rate of the high-temperature fluid for vaporizing the deposits to approximately 2000 (sccm) to match the maximum flow rate of the exhaust gas is insufficient to transfer (supply) a sufficient amount of heat to vaporize the deposits.
そこで、高温流体の導入条件(注入条件)を以下のように定めることが考えられる。例えば、圧力が1気圧の下での流量を100[L/min](上記の排気ガス流量である2(L/min)の50倍)程度とする。高温流体の温度は200[℃]程度とする。流体への加熱のための熱風発生器210の出力は、350[W:ワット]程度とする。 Therefore, it is possible to determine the introduction conditions (injection conditions) of the high-temperature fluid as follows. For example, the flow rate at a pressure of 1 atmosphere is set to approximately 100 [L/min] (50 times the above-mentioned exhaust gas flow rate of 2 (L/min)). The temperature of the high-temperature fluid is set to approximately 200 [°C]. The output of the hot air generator 210 for heating the fluid is set to approximately 350 [W: watts].
このように高温流体の導入条件を定めることにより、堆積物の気化(昇華)に充分な熱量を移送できる。高温流体の温度は、気化の対象とする成分の昇華温度以上の温度とする。同条件で流量を2[L/min]として試算を行うと、ターボ分子ポンプ100に導入できる熱量は7[W]程度にとどまる。 By determining the conditions for introducing the high-temperature fluid in this way, it is possible to transfer a sufficient amount of heat to vaporize (sublimate) the deposits. The temperature of the high-temperature fluid must be equal to or higher than the sublimation temperature of the component to be vaporized. When performing an estimate under the same conditions with a flow rate of 2 [L/min], the amount of heat that can be introduced into the turbo molecular pump 100 is only about 7 [W].
また、高温流体の注入熱量は、以下のように計算することができる。
先ず、注入条件として、ガス種を、不活性ガスであるN2ガスとする。N2ガスについては、密度は1.176 [kg/m3]であり、比熱は1,034 [J/kgK]である。ガス温度は200[℃]とし、ガス流量は100 [L/min](= 0.00167 [m3/s])とし、 圧力は大気圧とする。
このような注入条件の下では、注入質量は以下のように計算される。
0.00167[m3/s] × 1.176 [kg/m3] = 0.00196 [kg/s]
注入熱量は以下のように計算される。
0.00196 [kg/s] × 1,034 [J/kgK] × (200-20) [℃]= 365 [W]
高温流体に用いられるガス種は、N2ガス以外の不活性ガスでもよく、不活性ガス以外のガスでもよい。高温流体に用いられるガス種は、クリーニングガスとして用いられるガスでもよい。
The amount of heat input of the high temperature fluid can be calculated as follows:
First, the injection conditions are as follows: the gas type is N2 gas, which is an inert gas. The density of N2 gas is 1.176 [kg/ m3 ] and the specific heat is 1,034 [J/kgK]. The gas temperature is 200 [℃], the gas flow rate is 100 [L/min] (= 0.00167 [ m3 /s]), and the pressure is atmospheric pressure.
Under these implant conditions, the implant mass is calculated as follows:
0.00167[ m3 /s] × 1.176 [kg/ m3 ] = 0.00196 [kg/s]
The heat input is calculated as follows:
0.00196 [kg/s] × 1,034 [J/kgK] × (200-20) [℃]= 365 [W]
The gas species used for the high temperature fluid may be an inert gas other than N2 gas, or may be a gas other than an inert gas. The gas species used for the high temperature fluid may be a gas used as a cleaning gas.
また、ターボ分子ポンプ100は、流体流出口(ここでは排気口133)を備える。流体流入口(ここでは加熱用流体流入口216)から外筒127の内部に導入された高温流体は、外筒127の内部で流動し、堆積物を温度上昇(及び気化)させた後、流体流出口(ここでは排気口133)を経て、外筒127の外に導出される。 The turbomolecular pump 100 also has a fluid outlet (here, exhaust port 133). The high-temperature fluid introduced into the outer cylinder 127 from the fluid inlet (here, heating fluid inlet 216) flows inside the outer cylinder 127, raises the temperature (and vaporizes) the deposits, and is then discharged to the outside of the outer cylinder 127 via the fluid outlet (here, exhaust port 133).
以上説明した第1実施形態のターボ分子ポンプ100によれば、ターボ分子ポンプ100の内部に高温流体を導入することで、堆積物を加熱し、気化させてポンプ外へ除去できる。高温流体が堆積物の表面に直接触れるため、高温流体が供給された直後から、堆積物の温度が上昇し始める。したがって、高温流体の流路を構成する部品(流路構成部品)の温度上昇を待つ必要がなくなり、短時間で効率的に堆積物を除去できる。 According to the turbomolecular pump 100 of the first embodiment described above, deposits can be heated, vaporized, and removed outside the pump by introducing a high-temperature fluid into the turbomolecular pump 100. Since the high-temperature fluid comes into direct contact with the surface of the deposits, the temperature of the deposits begins to rise immediately after the high-temperature fluid is supplied. This eliminates the need to wait for the temperature rise of the components (flow path components) that configure the flow path of the high-temperature fluid, and allows the deposits to be removed efficiently in a short time.
例えば、ヒータによりターボ分子ポンプ100の内部における部品の温度を上昇させ、温度上昇した部品を介して堆積物の過熱を行う場合、部品の温度を充分に上昇させるには、1~2時間程度を要する場合がある。しかし、ドライヤ方式の熱風発生器210により加熱用流体を温度上昇させることにより、即座に高温流体を生成できる。したがって、短時間で効率的に堆積物を除去できる。 For example, if a heater is used to raise the temperature of the components inside the turbo molecular pump 100 and the deposits are then heated through the heated components, it may take about 1 to 2 hours to raise the temperature of the components sufficiently. However, by raising the temperature of the heating fluid using the dryer-type hot air generator 210, a high-temperature fluid can be generated instantly. This allows the deposits to be removed efficiently in a short time.
ここで、ホルベック型排気機構部204及びその周辺の部位は、堆積物が溜まり易い部位である。このため、ターボ分子ポンプ100のように、加熱用流体流入口216と排気口133との間に、堆積物が溜まり易い部位が位置するよう、加熱用流体流入口216と排気口133の位置を定めることにより、効果的に堆積物を気化させることが可能である。 Here, the Holweck type exhaust mechanism 204 and its surrounding areas are areas where deposits tend to accumulate. For this reason, as in the turbomolecular pump 100, by determining the positions of the heating fluid inlet 216 and the exhaust port 133 so that the areas where deposits tend to accumulate are located between the heating fluid inlet 216 and the exhaust port 133, it is possible to effectively vaporize the deposits.
また、高温流体の流れは、ターボ分子ポンプ100の(排気の)停止中又は低速運転中に、高温流体が外筒127の内部に供給されるよう、制御される。このため、ターボ分子ポンプ100の各種の部品が過熱を防止しつつ、多量の高温流体を外筒127の内部に導入できる。そして、堆積物の気化に充分な熱量を供給可能となる。さらに、高温流体の供給は、ターボ分子ポンプ100の(排気の)停止中又は低速運転中に行われることから、半導体装置等のプロセスの後や、プロセスの間に行うことができる。 The flow of the high-temperature fluid is controlled so that the high-temperature fluid is supplied to the inside of the outer cylinder 127 while the turbomolecular pump 100 is stopped (exhaust) or operating at a low speed. This allows a large amount of high-temperature fluid to be introduced into the inside of the outer cylinder 127 while preventing various components of the turbomolecular pump 100 from overheating. This makes it possible to supply a sufficient amount of heat for vaporizing the deposits. Furthermore, since the high-temperature fluid is supplied while the turbomolecular pump 100 is stopped (exhaust) or operating at a low speed, it can be supplied after or between processes of a semiconductor device, etc.
高温流体の供給を、ターボ分子ポンプ100の(排気の)低速運転中に行うことにより、高温流体が、ネジ溝ポンプ機構部(ホルベック型排気機構部204)からターボ分子ポンプ機構部に逆流することを防止できる。また、排気口133に繋がった補助ポンプ(バックポンプ、図示略)を作動させながら(補助ポンプにより真空引きしながら)高温流体の供給を行うことによっても、高温流体が、ターボ分子ポンプ機構部に逆流することを防止できる。さらに、高温流体の逆流を防止することにより、ターボ分子ポンプ機構部の過熱を防止することが可能となる。 By supplying the high-temperature fluid during low-speed (exhaust) operation of the turbomolecular pump 100, it is possible to prevent the high-temperature fluid from flowing back from the groove pump mechanism (Holbeck-type exhaust mechanism 204) to the turbomolecular pump mechanism. In addition, by supplying the high-temperature fluid while operating the auxiliary pump (back pump, not shown) connected to the exhaust port 133 (while drawing a vacuum with the auxiliary pump), it is also possible to prevent the high-temperature fluid from flowing back into the turbomolecular pump mechanism. Furthermore, by preventing the backflow of the high-temperature fluid, it is possible to prevent the turbomolecular pump mechanism from overheating.
また、排気口133に繋がった補助ポンプ(バックポンプ、図示略)を作動させながら(補助ポンプにより真空引きしながら)高温流体の供給を行うことにより、ターボ分子ポンプ内の圧力が下がり、堆積物の昇華温度を低下させることが可能となる。このため、高温流体の温度を下げて、堆積物を気化させることができる。 In addition, by supplying high-temperature fluid while operating the auxiliary pump (back pump, not shown) connected to the exhaust port 133 (while drawing a vacuum with the auxiliary pump), the pressure inside the turbo molecular pump is reduced, making it possible to lower the sublimation temperature of the deposits. This allows the temperature of the high-temperature fluid to be lowered and the deposits to be vaporized.
なお、堆積物の気化のための機器(例えば、熱風発生器210などの流体加熱手段、バルブ装置212などの流れ制御手段等)をターボ分子ポンプ100の一部(真空ポンプ構成部品)とすることが可能である。 In addition, the equipment for vaporizing the deposits (e.g., a fluid heating means such as a hot air generator 210, a flow control means such as a valve device 212, etc.) can be made part of the turbomolecular pump 100 (a vacuum pump component).
また、堆積物の気化のための機器を、ターボ分子ポンプ100に含まれないものとすることも可能である。この場合は、ターボ分子ポンプ100に、堆積物の気化のための流体加熱手段(熱風発生器210など)や流れ制御手段熱(バルブ装置212など)等を付加した真空排気システムを構成することが可能である。図1及び図5において、括弧書きの符号230は、ターボ分子ポンプ100、熱風発生器210、及び、バルブ装置212等を備えた真空排気システムを示している。 It is also possible that the equipment for vaporizing the deposits is not included in the turbomolecular pump 100. In this case, it is possible to configure a vacuum exhaust system by adding a fluid heating means for vaporizing the deposits (such as the hot air generator 210) and a flow control means (such as the valve device 212) to the turbomolecular pump 100. In Figures 1 and 5, the reference numeral 230 in parentheses indicates a vacuum exhaust system equipped with the turbomolecular pump 100, the hot air generator 210, and the valve device 212.
<第2実施形態>
次に、第2実施形態に係るターボ分子ポンプ310について、図6に基づき説明する。なお、第1実施形態と同様の部分については同一名称や同一符号を付し、その説明は適宜省略する。
Second Embodiment
Next, a turbo molecular pump 310 according to a second embodiment will be described with reference to Fig. 6. Note that the same parts as those in the first embodiment are given the same names and reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
第2実施形態に係るターボ分子ポンプ310においては、堆積物が溜まり易い部位に近い側(排気ガスの下流側)から高温流体の供給が行われる。また、ターボ分子ポンプ310は、排気口133以外に、加熱用流体(高温流体)の流出口(ここでは後述する加熱用流体流出口318)を備える。 In the turbomolecular pump 310 according to the second embodiment, the high-temperature fluid is supplied from the side close to the area where deposits tend to accumulate (the downstream side of the exhaust gas). In addition to the exhaust port 133, the turbomolecular pump 310 also has an outlet for the heating fluid (high-temperature fluid) (here, the heating fluid outlet 318, which will be described later).
第2実施形態に係るターボ分子ポンプ310においては、排気ポート15に、バルブ装置312が接続されており、バルブ装置312に、熱風発生器210が接続されている。 バルブ装置312は、三方弁タイプのものであり、流路の切り換えが可能である。バルブ装置312の1つのポートは、熱風発生器210に繋がっており、1つのポートは、粗引きポンプ(前述した補助ポンプ(バックポンプ)に該当する、図示略)に繋がっている。 In the turbomolecular pump 310 according to the second embodiment, a valve device 312 is connected to the exhaust port 15, and a hot air generator 210 is connected to the valve device 312. The valve device 312 is a three-way valve type, and is capable of switching the flow path. One port of the valve device 312 is connected to the hot air generator 210, and the other port is connected to a roughing pump (corresponding to the auxiliary pump (back pump) mentioned above, not shown).
バルブ装置312は、真空システムの粗引き時や、プロセスガス等の排気時には、ターボ分子ポンプ310から粗引きポンプにガスが流出するよう作動する。堆積物を気化させる際(クリーニング時)には、バルブ装置312は、熱風発生器210からの高温流体が、ターボ分子ポンプ310に流入するよう作動する。バルブ装置312の作動制御は、制御装置200(図1を援用する)により行ってもよく、又は、制御装置200以外の制御装置(バルブ制御装置、図示略)を設け、この制御装置により行ってもよい。 The valve device 312 operates to allow gas to flow from the turbomolecular pump 310 to the roughing pump when roughing the vacuum system or exhausting process gases, etc. When vaporizing deposits (during cleaning), the valve device 312 operates to allow high-temperature fluid from the hot air generator 210 to flow into the turbomolecular pump 310. The operation of the valve device 312 may be controlled by the control device 200 (referring to FIG. 1), or may be controlled by a control device other than the control device 200 (valve control device, not shown).
排気ポート15は、真空システムの粗引き時や、プロセスガス等の排気時には、流体の排出に用いられ、堆積物を気化させる際には、流体の導入に用いられる。排気口133の前段(排気時の上流)に形成されている空間は、真空システムの粗引き時や、プロセスガス等の排気時には、第1実施形態と同様に、加熱用流体導出部218として機能する。しかし、堆積物を気化させる際には、排気口133は、加熱用流体導入部(高温流体導入部)として機能する。 The exhaust port 15 is used to discharge fluid when roughing the vacuum system or exhausting process gases, and is used to introduce fluid when vaporizing deposits. The space formed in front of the exhaust port 133 (upstream during exhaust) functions as a heating fluid outlet 218, as in the first embodiment, when roughing the vacuum system or exhausting process gases. However, when vaporizing deposits, the exhaust port 133 functions as a heating fluid introduction section (high-temperature fluid introduction section).
外筒127には、加熱用流体導出ポート316が接続されている。加熱用流体導出ポート316は、加熱用流体流出口318を構成している。加熱用流体導出ポート316は、排気口133(排気ポート15)に対してほぼ180度離れた位相の部位に配置されている。 A heating fluid outlet port 316 is connected to the outer cylinder 127. The heating fluid outlet port 316 constitutes a heating fluid outlet 318. The heating fluid outlet port 316 is located at a position that is approximately 180 degrees out of phase with the exhaust port 133 (exhaust port 15).
加熱用流体導出ポート316により構成された加熱用流体流出口318は、ターボ分子ポンプ310の軸方向に関して、吸気口101と、排気ポート15により構成された排気口133との間の部位に配置されている。加熱用流体流出口318は、ターボ分子ポンプ310の排気方向(排気ガスの上流側から下流側の方向)に関して、排気口133よりも上流に位置している。換言すれば、排気口133が、ターボ分子ポンプ310の排気の流れの経路において、加熱用流体流出口318よりも下流に配設されている。 The heating fluid outlet 318 formed by the heating fluid discharge port 316 is disposed in a position between the intake port 101 and the exhaust port 133 formed by the exhaust port 15 in the axial direction of the turbomolecular pump 310. The heating fluid outlet 318 is located upstream of the exhaust port 133 in the exhaust direction of the turbomolecular pump 310 (the direction from the upstream side to the downstream side of the exhaust gas). In other words, the exhaust port 133 is disposed downstream of the heating fluid outlet 318 in the path of the exhaust flow of the turbomolecular pump 310 .
外筒127の内側には、加熱用流体導出部320となる空間が形成されている。加熱用流体導出部320は、第1実施形態における加熱用流体導入部217(図5)と同様に、ターボ分子ポンプ機構部と、ネジ溝ポンプ機構部(ホルベック型排気機構部204)との境界部に位置している。加熱用流体導出部320は、加熱用流体導出ポート316に空間的に繋がっている。 A space that serves as the heating fluid outlet 320 is formed inside the outer cylinder 127. The heating fluid outlet 320 is located at the boundary between the turbomolecular pump mechanism and the thread groove pump mechanism (Holbeck type exhaust mechanism 204), similar to the heating fluid inlet 217 (FIG. 5) in the first embodiment. The heating fluid outlet 320 is spatially connected to the heating fluid outlet port 316.
熱風発生器210、バルブ装置312、排気ポート15(排気口133を構成する)、外筒127内の高温流体が流動する部分、及び、加熱用流体導出ポート316(加熱用流体流出口318を構成する)のうちの少なくとも一部を含んで、流体移送手段322が構成されている。流体移送手段322は、流体をターボ分子ポンプ310へ供給可能である。 The fluid transfer means 322 includes at least a portion of the hot air generator 210, the valve device 312, the exhaust port 15 (constituting the exhaust port 133), the portion in the outer cylinder 127 through which the high-temperature fluid flows, and the heating fluid outlet port 316 (constituting the heating fluid outlet 318). The fluid transfer means 322 is capable of supplying the fluid to the turbomolecular pump 310.
図6は、加熱用流体の流れの経路を矢印A、C~Eにより示している。バルブ装置312が、熱風発生器210と、ターボ分子ポンプ310の内部とを空間的に繋げている状況では、加熱用流体が、矢印Aで示すように、熱風発生器210、バルブ装置312、及び、排気ポート15を通り、ベース部129の内部に導入される。 6 shows the flow path of the heating fluid by arrows A, C to E. In a situation where the valve device 312 spatially connects the hot air generator 210 and the inside of the turbo molecular pump 310 , the heating fluid passes through the hot air generator 210, the valve device 312, and the exhaust port 15 as shown by arrow A, and is introduced into the inside of the base part 129.
ベース部129の内部に導入された加熱用流体(高温流体)の一部は、矢印Cで示すように、ベース部129の周方向にリング状(又は「円筒状」ともいう)に流れ、ベース部129の反対側(180度離間した側)にも流れる。図6では、図示が省略されているが、加熱用流体(高温流体)は、図6において図示されている側の裏側(「図示されていない側」や「図6において隠れている側」などともいう)にも回り込む。また、ベース部129に導入された高温流体の一部は、矢印Dで示すように、ホルベック型排気機構部204を通って、外筒127の内側において、ターボ分子ポンプ310の軸方向にも流れる。 A part of the heating fluid (high-temperature fluid) introduced into the inside of the base part 129 flows in a ring shape (also called "cylindrical shape") in the circumferential direction of the base part 129 as shown by arrow C, and also flows to the opposite side (side separated by 180 degrees) of the base part 129. Although not shown in Fig. 6, the heating fluid (high-temperature fluid) also flows around to the rear side (also called "side not shown" or "side hidden in Fig. 6") of the side shown in Fig. 6. In addition, a part of the high-temperature fluid introduced into the base part 129 passes through the Holweck type exhaust mechanism part 204 and flows in the axial direction of the turbo molecular pump 310 inside the outer cylinder 127 as shown by arrow D.
外筒127の内部を流れた高温流体は、矢印Eで示すように、加熱用流体流出口318に到達し、加熱用流体流出口318を介して外筒127の外に導出される。第2実施形態においても、高温流体の導入は、第1実施形態と同様に、ターボ分子ポンプ310の(排気の)停止中、又は、低速運転中に行われる。 The high-temperature fluid that has flowed inside the external cylinder 127 reaches the heating fluid outlet 318 as indicated by an arrow E, and is discharged to the outside of the external cylinder 127 through the heating fluid outlet 318. In the second embodiment, the high-temperature fluid is also introduced while the turbo molecular pump 310 is stopped (exhaust) or is operating at a low speed, as in the first embodiment.
以上説明した第2実施形態のターボ分子ポンプ310によれば、排気口133を加熱用流体導入部として利用し、高温流体を、ターボ分子ポンプ310の排気の流れの経路において、上流の側へ向けて逆向きに流すことが可能である。そして、堆積物が発生し易い(溜まり易い)部分の近くから高温流体を供給することができ、さらに、高温流体の温度が下がる前に、ホルベック型排気機構部204及びその周辺の部位の全体に、高温流体を行き届かせることが可能である。 According to the turbo molecular pump 310 of the second embodiment described above, the exhaust port 133 is utilized as a heating fluid inlet, and it is possible to flow the high-temperature fluid in the reverse direction toward the upstream side in the path of the exhaust flow of the turbo molecular pump 310. Then, the high-temperature fluid can be supplied from the vicinity of the portion where deposits are likely to occur (accumulate), and further, it is possible to distribute the high-temperature fluid throughout the Holweck type exhaust mechanism 204 and its surrounding areas before the temperature of the high-temperature fluid drops.
第1実施形態において前述したように、ホルベック型排気機構部204及びその周辺の部位には、堆積物が溜まり易いが、特に、排気ガスに関する下流側の部分(加熱用流体導出部218を含む)に、堆積物が溜まり易い。第2実施形態のターボ分子ポンプ310によれば、特に堆積物が溜まり易い部分の近くから高温流体を供給することができ、より効果的に堆積物を加熱することが可能となる。 As described above in the first embodiment, deposits tend to accumulate in the Holweck-type exhaust mechanism 204 and its surrounding areas, particularly downstream of the exhaust gas (including the heating fluid outlet 218). With the turbomolecular pump 310 of the second embodiment, high-temperature fluid can be supplied from near the areas where deposits tend to accumulate, making it possible to heat the deposits more effectively.
なお、堆積物の気化のための機器(例えば、熱風発生器210などの流体加熱手段、バルブ装置312などの流れ制御手段等)をターボ分子ポンプ310の一部(真空ポンプ構成部品)とすることが可能である。 In addition, the equipment for vaporizing the deposits (e.g., a fluid heating means such as the hot air generator 210, a flow control means such as the valve device 312, etc.) can be made part of the turbomolecular pump 310 (a vacuum pump component).
また、堆積物の気化のための機器を、ターボ分子ポンプ310に含まれないものとすることも可能である。この場合は、ターボ分子ポンプ310に、堆積物の気化のための流体加熱手段(熱風発生器210など)や流れ制御手段熱(バルブ装置312など)等を付加した真空排気システムを構成することが可能である。図6において、括弧書きの符号330は、ターボ分子ポンプ310、熱風発生器210、及び、バルブ装置312等を備えた真空排気システムを示している。 It is also possible that the device for vaporizing the deposits is not included in the turbomolecular pump 310. In this case, it is possible to configure a vacuum exhaust system in which a fluid heating means for vaporizing the deposits (such as the hot air generator 210) and a flow control means (such as the valve device 312) are added to the turbomolecular pump 310. In Fig. 6, the reference numeral 330 in parentheses indicates a vacuum exhaust system including the turbomolecular pump 310 , the hot air generator 210, the valve device 312, and the like.
<第3実施形態>
次に、第3実施形態に係るターボ分子ポンプ360について、図7及び図8に基づき説明する。なお、他の実施形態と同様の部分については同一名称や同一符号を付し、その説明は適宜省略する。第3実施形態に係るターボ分子ポンプ360においては、加熱用流体(高温流体)に係る流路の切り換えが可能となっている。
Third Embodiment
Next, a turbomolecular pump 360 according to a third embodiment will be described with reference to Fig. 7 and Fig. 8. Note that the same parts as those in the other embodiments are given the same names and symbols, and the description thereof will be omitted as appropriate. In the turbomolecular pump 360 according to the third embodiment, the flow path for the heating fluid (high-temperature fluid) can be switched.
第3実施形態に係るターボ分子ポンプ360においては、ベース部129に、管状のフランジ部品である加熱用流体導入ポート362が固定されている。加熱用流体導入ポート362は、加熱用流体に係る流体流入口(加熱用流体流入口)364を構成している。 In the turbomolecular pump 360 according to the third embodiment, a heating fluid inlet port 362, which is a tubular flange part, is fixed to the base portion 129. The heating fluid inlet port 362 constitutes a fluid inlet port (heating fluid inlet port) 364 for the heating fluid.
加熱用流体導入ポート362は、ベース部129から半径方向に突出している。加熱用流体導入ポート362の先端部には、バルブ装置212が接続されており、バルブ装置212には、熱風発生器210が接続されている。加熱用流体導入ポート362としては、第1実施形態における加熱用流体導入ポート214と同様のものを採用できる。 The heating fluid introduction port 362 protrudes radially from the base portion 129. The tip of the heating fluid introduction port 362 is connected to the valve device 212, which is connected to the hot air generator 210. The heating fluid introduction port 362 can be the same as the heating fluid introduction port 214 in the first embodiment.
ベース部129の内側には、加熱用流体導入部366となる空間が形成されている。加熱用流体導入部366は、加熱用流体導入ポート362の加熱用流体流入口364に空間的に繋がっている。加熱用流体導入ポート362は、排気口133(排気ポート15)に対してほぼ180度離れた位相の部位に配置されている。 A space that serves as the heating fluid introduction section 366 is formed inside the base section 129. The heating fluid introduction section 366 is spatially connected to the heating fluid inlet 364 of the heating fluid introduction port 362. The heating fluid introduction port 362 is located at a position that is approximately 180 degrees out of phase with the exhaust port 133 (exhaust port 15).
加熱用流体導入ポート362により構成された加熱用流体流入口364は、ターボ分子ポンプ360の軸方向に関して、排気ポート15により構成された排気口133と同様の部位に配置されている。 A heating fluid inlet 364 formed by the heating fluid introduction port 362 is disposed in the same position as the exhaust port 133 formed by the exhaust port 15 in the axial direction of the turbo molecular pump 360 .
外筒127には、加熱用流体導出ポート368が接続されている。加熱用流体導出ポート368は、排気口133(排気ポート15)に対してほぼ真上の部位に配置されている。加熱用流体導出ポート368は、加熱用流体流出口370を構成している。 A heating fluid outlet port 368 is connected to the outer cylinder 127. The heating fluid outlet port 368 is located almost directly above the exhaust port 133 (exhaust port 15). The heating fluid outlet port 368 constitutes a heating fluid outlet 370.
加熱用流体導出ポート368により構成された加熱用流体流出口370は、ターボ分子ポンプ360の軸方向に関して、吸気口101と、排気ポート15により構成された排気口133との間の部位に配置されている。加熱用流体流出口370は、ターボ分子ポンプ360の排気方向(排気ガスの上流側から下流側の方向)に関して、排気口133よりも上流に位置している。換言すれば、加熱用流体流出口370は、ターボ分子ポンプ360の排気の流れの経路において、排気口133よりも上流に配設されている。 The heating fluid outlet 370 formed by the heating fluid discharge port 368 is disposed in a position between the intake port 101 and the exhaust port 133 formed by the exhaust port 15 in the axial direction of the turbo molecular pump 360. The heating fluid outlet 370 is located upstream of the exhaust port 133 in the exhaust direction of the turbo molecular pump 360 (the direction from the upstream side to the downstream side of the exhaust gas). In other words, the heating fluid outlet 370 is disposed upstream of the exhaust port 133 in the path of the exhaust flow of the turbo molecular pump 360 .
外筒127の内側には、加熱用流体導出部372となる空間が形成されている。加熱用流体導出部372は、第1実施形態における加熱用流体導入部217(図5)と同様に、ターボ分子ポンプ機構部と、ネジ溝ポンプ機構部(ホルベック型排気機構部204)との境界部に位置している。加熱用流体導出部372は、加熱用流体導出ポート368の加熱用流体流出口370に空間的に繋がっている。 A space that serves as the heating fluid outlet 372 is formed inside the outer cylinder 127. The heating fluid outlet 372 is located at the boundary between the turbomolecular pump mechanism and the thread groove pump mechanism (Holbeck type exhaust mechanism 204), similar to the heating fluid inlet 217 (FIG. 5) in the first embodiment. The heating fluid outlet 372 is spatially connected to the heating fluid outlet 370 of the heating fluid outlet port 368.
第3実施形態においては、図7に示すように、熱風発生器210、バルブ装置212、加熱用流体導入ポート362(加熱用流体流入口364を構成する)、外筒127内の高温流体が流動する部分、及び、排気ポート15(排気口133を構成する)のうちの少なくとも一部を含んで、第1流体移送手段374が構成されている。 In the third embodiment, as shown in FIG. 7, the first fluid transfer means 374 is configured to include at least a portion of the hot air generator 210, the valve device 212, the heating fluid inlet port 362 (constituting the heating fluid inlet 364), the portion in the outer cylinder 127 through which the high-temperature fluid flows, and the exhaust port 15 (constituting the exhaust port 133).
また、第3実施形態においては、図8に示すように、熱風発生器210、バルブ装置212、加熱用流体導入ポート362(加熱用流体流入口364を構成する)、外筒127内の高温流体が流動する部分、及び、加熱用流体導出ポート368(加熱用流体流出口370を構成する)のうちの少なくとも一部を含んで、第2流体移送手段376が構成されている。 In the third embodiment, as shown in FIG. 8, the second fluid transfer means 376 is configured to include at least a portion of the hot air generator 210, the valve device 212, the heating fluid inlet port 362 (constituting the heating fluid inlet 364), the portion in the outer cylinder 127 through which the high-temperature fluid flows, and the heating fluid outlet port 368 (constituting the heating fluid outlet 370).
図7に示す第1流体移送手段374においては、矢印A~E(流路A)で示すように、加熱用流体流入口364から排気口133へ向かう高温流体の流れが形成される。第1流体移送手段374においては、上述の「外筒127内の高温流体が流動する部分」は、矢印Cで示すように、主に、排気口133に近い側の部分である。 In the first fluid transfer means 374 shown in FIG. 7, a flow of high-temperature fluid is formed from the heating fluid inlet 364 toward the exhaust port 133, as shown by arrows A to E (flow path A). In the first fluid transfer means 374, the above-mentioned "part in the outer cylinder 127 where the high-temperature fluid flows" is mainly the part closer to the exhaust port 133, as shown by arrow C.
第2実施形態において前述したように、ホルベック型排気機構部204及びその周辺の部位には、堆積物が溜まり易いが、特に、排気ガスに関する下流側の部分に、堆積物が溜まり易い。このため、第1流体移送手段374を介して高温流体を供給することにより、特に堆積物が溜まり易い部位に集中的に高温流体を供給することができる。 As described above in the second embodiment, deposits tend to accumulate in the Holweck-type exhaust mechanism 204 and its surrounding areas, particularly downstream of the exhaust gas. For this reason, by supplying high-temperature fluid via the first fluid transfer means 374, it is possible to supply high-temperature fluid intensively to areas where deposits tend to accumulate.
図8に示すように、第2流体移送手段376においては、矢印A~E(流路B)で示すように、加熱用流体流入口364から加熱用流体流出口370へ向かう高温流体の流れが形成される。第2流体移送手段376においては、上述の「外筒127内の高温流体が流動する部分」は、矢印C、Dで示すように、主に、排気口133に近い側の部分から、ターボ分子ポンプ機構部と、ネジ溝ポンプ機構部(ホルベック型排気機構部204)との境界部までの範囲の部分である。 8, in the second fluid transfer means 376, a flow of high-temperature fluid is formed from the heating fluid inlet 364 toward the heating fluid outlet 370, as shown by arrows A to E (flow path B). In the second fluid transfer means 376, the above-mentioned "part through which the high-temperature fluid flows inside the outer cylinder 127" is the part that mainly ranges from the part close to the exhaust port 133 to the boundary between the turbo molecular pump mechanism and the thread groove pump mechanism (Holbeck type exhaust mechanism 204), as shown by arrows C and D.
第2流体移送手段376を介して高温流体を供給することにより、堆積物が溜まり易い部位に、全体的に高温流体を供給することができる。 By supplying high-temperature fluid via the second fluid transfer means 376, high-temperature fluid can be supplied to the entire area where deposits tend to accumulate.
第1流体移送手段374(図7)による高温流体の供給と、第2流体移送手段376(図8)による高温流体の供給は、例えば、排気ポート15と加熱用流体導出ポート368との間に三方弁タイプのバルブ装置(図示略)と、1台の粗引きポンプ(補助ポンプ(バックポンプ)、図示略)を接続し、バルブ装置(図示略)により流路A/Bを切り換え制御することにより行うことが可能である。このバルブ装置(図示略)の制御は、制御装置200(図1を援用する)により行ってもよく、又は、制御装置200以外の制御装置(バルブ制御装置、図示略)を設け、この制御装置により行ってもよい。 The supply of high-temperature fluid by the first fluid transfer means 374 (FIG. 7) and the supply of high-temperature fluid by the second fluid transfer means 376 (FIG. 8) can be performed, for example, by connecting a three-way valve type valve device (not shown) and one roughing pump (auxiliary pump (back pump), not shown) between the exhaust port 15 and the heating fluid outlet port 368, and controlling the switching of flow paths A/B by the valve device (not shown). The control of this valve device (not shown) may be performed by the control device 200 (referring to FIG. 1), or by providing a control device other than the control device 200 (valve control device, not shown).
また、排気ポート15と加熱用流体導出ポート368のそれぞれに、例えばON/OFFタイプのバルブ装置(図示略)と、粗引きポンプ(補助ポンプ(バックポンプ)、図示略)を接続してもよい。この場合は、第1流体移送手段374(図7)による高温流体の供給の際には、排気ポート15に接続された粗引きポンプが作動する。また、第2流体移送手段376(図8)による高温流体の供給の際には、加熱用流体導出ポート368に接続された粗引きポンプが作動する。 In addition, an ON/OFF type valve device (not shown) and a roughing pump (auxiliary pump (back pump), not shown) may be connected to each of the exhaust port 15 and the heating fluid outlet port 368. In this case, when high-temperature fluid is supplied by the first fluid transfer means 374 (Figure 7), the roughing pump connected to the exhaust port 15 operates. In addition, when high-temperature fluid is supplied by the second fluid transfer means 376 (Figure 8), the roughing pump connected to the heating fluid outlet port 368 operates.
第3実施形態においても、高温流体の導入は、第1実施形態及び第2実施形態と同様に、ターボ分子ポンプ360の(排気の)停止中、又は、低速運転中に行われる。そして、ホルベック型排気機構部204及びその周辺の部位に対して、特に堆積物が溜まり易い部位のクリーニングを目的とする場合は、図7に示すように、第1流体移送手段374により流路Aに高温流体が供給される。また、ホルベック型排気機構部204及びその周辺の部位について、全体的なクリーニングを目的とする場合には、図8に示すように、第2流体移送手段376により流路Bに高温流体が供給される。 In the third embodiment, the high-temperature fluid is introduced while the turbo molecular pump 360 is stopped (exhaust) or is operating at a low speed, as in the first and second embodiments. When the purpose is to clean the Holweck type exhaust mechanism 204 and its surrounding areas, particularly areas where deposits are likely to accumulate, the high-temperature fluid is supplied to flow path A by the first fluid transfer means 374, as shown in Fig. 7. When the purpose is to clean the Holweck type exhaust mechanism 204 and its surrounding areas overall, the high-temperature fluid is supplied to flow path B by the second fluid transfer means 376, as shown in Fig. 8.
以上説明した第3実施形態のターボ分子ポンプ360によれば、流路A/B(図7/図8)の切り換えにより、目的に応じたクリーニングが可能になる。さらに、流路A/Bのクリーニングを連続して(又は比較的短い間隔を空けて)行うことにより、効果の高いクリーニングを行うことが可能となる。 According to the turbo molecular pump 360 of the third embodiment described above, cleaning according to the purpose can be performed by switching between flow paths A/B (FIG. 7/FIG. 8). Furthermore, by cleaning flow paths A/B continuously (or at relatively short intervals), highly effective cleaning can be performed.
なお、堆積物の気化のための機器(例えば、熱風発生器210などの流体加熱手段、バルブ装置212などの流れ制御手段等)をターボ分子ポンプ360の一部(真空ポンプ構成部品)とすることが可能である。 In addition, the equipment for vaporizing the deposits (e.g., a fluid heating means such as the hot air generator 210, a flow control means such as the valve device 212, etc.) can be made part of the turbomolecular pump 360 (a vacuum pump component).
また、堆積物の気化のための機器(例えば、熱風発生器210などの流体加熱手段、バルブ装置212などの流れ制御手段等)を、ターボ分子ポンプ360に含まれないものとすることも可能である。この場合は、ターボ分子ポンプ360に、堆積物の気化のための流体加熱手段(熱風発生器210など)や流れ制御手段熱(バルブ装置212など)等を付加して、真空排気システムを構成することが可能である。図7及び図8において、括弧書きの符号380は、ターボ分子ポンプ310、熱風発生器210、及び、バルブ装置212等を備えた真空排気システムを示している。 It is also possible that the equipment for vaporizing the deposits (e.g., fluid heating means such as the hot air generator 210, flow control means such as the valve device 212, etc.) is not included in the turbomolecular pump 360. In this case, a vacuum exhaust system can be configured by adding fluid heating means for vaporizing the deposits (such as the hot air generator 210) and flow control means heat (such as the valve device 212) to the turbomolecular pump 360. In Figures 7 and 8, the reference numeral 380 in parentheses indicates a vacuum exhaust system equipped with the turbomolecular pump 310, the hot air generator 210, and the valve device 212, etc.
<第4実施形態>
次に、第4実施形態に係る真空排気システム410について、図10に基づき説明する。なお、他の実施形態と同様の部分については同一名称や同一符号を付し、その説明は適宜省略する。
Fourth Embodiment
Next, a vacuum exhaust system 410 according to a fourth embodiment will be described with reference to Fig. 10. Note that the same parts as those in the other embodiments are given the same names and reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
これまでに説明した各実施形態(第1実施形態~第3実施形態)では、加熱用パージガスの供給は、新たな加熱用パージガスを、順次ターボ分子ポンプ100、310、360に送り込むことにより行われていた。例えば、図9は、第1実施形態のターボ分子ポンプ100(図1及び図5)に係る加熱用パージガスの供給方法を模式化して示している。図9に示すように、真空排気システム230は、ターボ分子ポンプ100、熱風発生器210、流入側のバルブ装置212、及び、流出側のバルブ装置390を含んで構成されている。ここで、図1及び図5では、図9と異なり、流出側のバルブ装置390の図示は省略されている。 In each of the embodiments (first to third embodiments) described so far, the supply of the heating purge gas is performed by sequentially feeding new heating purge gas into the turbomolecular pumps 100, 310, and 360. For example, FIG. 9 shows a schematic diagram of a method of supplying the heating purge gas for the turbomolecular pump 100 (FIGS. 1 and 5) of the first embodiment. As shown in FIG. 9, the vacuum exhaust system 230 includes the turbomolecular pump 100, the hot air generator 210, the inlet valve device 212, and the outlet valve device 390. Here, unlike FIG. 9, the outlet valve device 390 is not shown in FIGS. 1 and 5.
第1実施形態において説明したように、熱風発生器210を通った加熱用パージガスは、熱風(高温流体)となり、矢印Aで示すように熱風発生器210から流出して、流入側のバルブ装置212へ向かう。流入側のバルブ装置212を通った高温流体は、矢印Bで示すようにターボ分子ポンプ100の内部に供給される。 As explained in the first embodiment, the heating purge gas that has passed through the hot air generator 210 becomes hot air (high-temperature fluid) and flows out of the hot air generator 210 as shown by arrow A and toward the inlet valve device 212. The high-temperature fluid that has passed through the inlet valve device 212 is supplied to the inside of the turbomolecular pump 100 as shown by arrow B.
高温流体は、ターボ分子ポンプ100の内部を加熱し、堆積物を気化させて、矢印Eで示すように、ターボ分子ポンプ100から流出する。図9で示す、第1実施形態の真空排気システム230においては、ターボ分子ポンプ100から流出した高温流体は、流出側のバルブ装置390を通って排出される。流出側のバルブ装置390は、粗引きポンプ(前述した補助ポンプ(バックポンプ))に繋がっている。このように、ターボ分子ポンプ100の内部を加熱した使用済みの加熱用パージガスは、再利用されずに排出される。 The high-temperature fluid heats the inside of the turbomolecular pump 100, vaporizes the deposits, and flows out of the turbomolecular pump 100 as shown by arrow E. In the vacuum exhaust system 230 of the first embodiment shown in FIG. 9, the high-temperature fluid flowing out of the turbomolecular pump 100 is discharged through the outlet valve device 390. The outlet valve device 390 is connected to the roughing pump (the auxiliary pump (back pump) mentioned above). In this way, the used heating purge gas that heated the inside of the turbomolecular pump 100 is discharged without being reused.
これに対して、図10は、第4実施形態に係る真空排気システム410を概略的に示している。第4実施形態に係る真空排気システム410は、使用した高温流体を回収し、気化した堆積物と高温流体に用いられていたガス(ここではN2ガス)を分離し、分離されたガスを再利用する。 In contrast, FIG. 10 shows a schematic diagram of a vacuum exhaust system 410 according to a fourth embodiment. The vacuum exhaust system 410 according to the fourth embodiment recovers the high-temperature fluid used, separates the vaporized deposits from the gas (here, N2 gas) used in the high-temperature fluid, and reuses the separated gas.
真空排気システム410は、ターボ分子ポンプ100、熱風発生器210、第1バルブ装置212、第2バルブ装置312、冷却トラップ(以下では「トラップ」と称する)412、及び、循環ポンプ414を含んで構成されている。第1バルブ装置212は、ON/OFFタイプのものであり、第2バルブ装置312は、三方弁タイプのものである。第2バルブ装置312は、粗引きポンプ(前述した補助ポンプ(バックポンプ))に繋がっている。真空排気システム410においては、これらの機器により、流体流出口(ここでは、図1を援用する排気口133)と、流体流入口(ここでは、図1を援用する加熱用流体流入口216)とを接続する流体の循環経路416が構成されている。 The vacuum exhaust system 410 includes a turbo molecular pump 100, a hot air generator 210, a first valve device 212, a second valve device 312, a cooling trap (hereinafter referred to as a "trap") 412, and a circulation pump 414. The first valve device 212 is an ON/OFF type, and the second valve device 312 is a three-way valve type. The second valve device 312 is connected to a roughing pump (the auxiliary pump (back pump) described above). In the vacuum exhaust system 410, these devices form a fluid circulation path 416 that connects a fluid outlet (here, the exhaust port 133 referring to FIG. 1) and a fluid inlet (here, the heating fluid inlet 216 referring to FIG. 1).
トラップ412は、容器状に形成され、内部に多数のフィン(図示略)を備えている。トラップ412は、多数のフィン(図示略)により、冷却面積を大きく確保している。トラップ412は、例えば、冷却水を循環させるための冷却水管(図示略)を備えており、内部のフィンが冷却水により冷却される。 Trap 412 is formed in a container shape and has many fins (not shown) inside. The many fins (not shown) ensure that trap 412 has a large cooling area. Trap 412 is equipped with, for example, a cooling water pipe (not shown) for circulating cooling water, and the internal fins are cooled by the cooling water.
ターボ分子ポンプ100から排出されたガス(堆積物の気化成分を含んだ高温流体)は、トラップ412内に流入し、フィン(図示略)に接して冷却された後、熱風発生器210に戻される。トラップ412は、ターボ分子ポンプ100から排出されたガスを冷却する。トラップ412に流入したガスが、気化(ガス化)した堆積物の昇華温度以下に冷却されると、気化していた堆積物の成分が固化し、トラップ412の内部のフィン(図示略)に付着する。この結果、ターボ分子ポンプ100内で、堆積物とN2ガスとが分離され、N2ガスが、トラップ412から排出される。 The gas discharged from the turbomolecular pump 100 (high-temperature fluid containing vaporized components of the deposits) flows into the trap 412, comes into contact with fins (not shown) and is cooled, and then is returned to the hot air generator 210. The trap 412 cools the gas discharged from the turbomolecular pump 100. When the gas that flows into the trap 412 is cooled below the sublimation temperature of the vaporized (gasified) deposits, the vaporized components of the deposits solidify and adhere to the fins (not shown) inside the trap 412. As a result, the deposits and N2 gas are separated in the turbomolecular pump 100, and the N2 gas is discharged from the trap 412.
トラップ412の出口にはフィルタ418が設置されており、フィン(図示略)に付着しなかった固体が、フィルタ418により捕捉される。このようにすることで、粉末状の堆積物が、トラップ412から排出されるのを防止できる。そして、トラップ412から排出された粉末が、循環ポンプ414内で噛み込まれるといった事態が生じるのを防止できる。フィルタ418は、トラップ412の内部に設けてもよい。 A filter 418 is installed at the outlet of the trap 412, and solids that do not adhere to the fins (not shown) are captured by the filter 418. This prevents powdery deposits from being discharged from the trap 412. It also prevents the powder discharged from the trap 412 from becoming caught in the circulation pump 414. The filter 418 may be installed inside the trap 412.
以上説明した第4実施形態に係る真空排気システム410においては、流体流出口(ここでは、図1を援用する排気口133)と、流体流入口(ここでは、図1を援用する加熱用流体流入口216)を接続する流体の循環経路416が形成され、循環経路416にトラップ412が設けられている。この真空排気システム410によれば、加熱用流体(及び高温流体)を、使い捨てにすることなく再利用することが可能となる。そして、加熱用流体の消費量を少なく抑えることが可能である。これらの結果、ターボ分子ポンプ100の内部のクリーニングのための部品コストと、クリーニングのための運用コストの両方を少なく抑えることが可能となる。 In the vacuum exhaust system 410 according to the fourth embodiment described above, a fluid circulation path 416 is formed that connects a fluid outlet (here, exhaust port 133 referring to FIG. 1) and a fluid inlet (here, heating fluid inlet 216 referring to FIG. 1), and a trap 412 is provided in the circulation path 416. With this vacuum exhaust system 410, it is possible to reuse the heating fluid (and high-temperature fluid) without disposing of it. It is also possible to reduce the consumption of the heating fluid. As a result, it is possible to reduce both the parts cost for cleaning the inside of the turbomolecular pump 100 and the operating cost for cleaning.
なお、第4実施形態に係る真空排気システム410の、ガスを再利用するための構成は、特に支障がない限り、第1実施形態~第3実施形態の各ターボ分子ポンプ100、310、360や、真空排気システム230、330、380にも適用が可能である。 The gas reuse configuration of the vacuum exhaust system 410 according to the fourth embodiment can also be applied to the turbomolecular pumps 100, 310, and 360 and the vacuum exhaust systems 230, 330, and 380 according to the first to third embodiments, unless there are particular problems.
<第5実施形態>
次に、第5実施形態に係る真空排気システム430について、図11に基づき説明する。なお、他の実施形態と同様の部分については同一名称や同一符号を付し、その説明は適宜省略する。図11は、第5実施形態に係るターボ分子ポンプ420を概略的に示している。これまでに説明した各実施形態では、熱風発生器210が、ターボ分子ポンプ100、310、360の外側に配置されていた。しかし、第5実施形態に係る真空排気システム430においては、ターボ分子ポンプ420の内側に、ヒータ部422が設置されている。
Fifth Embodiment
Next, a vacuum exhaust system 430 according to a fifth embodiment will be described with reference to Fig. 11. Note that parts similar to those in the other embodiments are given the same names and symbols, and descriptions thereof will be omitted as appropriate. Fig. 11 shows a schematic diagram of a turbomolecular pump 420 according to the fifth embodiment. In each of the embodiments described so far, the hot air generator 210 is disposed outside the turbomolecular pump 100, 310, 360. However, in the vacuum exhaust system 430 according to the fifth embodiment, a heater unit 422 is disposed inside the turbomolecular pump 420.
ヒータ部422としては、第1実施形態等における熱風発生器210に内蔵されたヒータ部(図示略)と同様のものを採用可能である。ヒータ部422は、第1実施形態と同様の加熱用流体導入部217に設置されている。ヒータ部422の制御は、制御装置200(図1を援用する)により行ってもよく、又は、制御装置200以外の制御装置(ヒータ部制御装置、図示略)を設け、この制御装置により行ってもよい。 The heater section 422 may be the same as the heater section (not shown) built into the hot air generator 210 in the first embodiment. The heater section 422 is installed in the heating fluid introduction section 217 similar to that in the first embodiment. The heater section 422 may be controlled by the control device 200 (refer to FIG. 1), or may be controlled by a control device (heater section control device, not shown) other than the control device 200.
第5実施形態に係る真空排気システム430においては、ターボ分子ポンプ420の外側には、第1実施形態の熱風発生器210に代えて、ファン装置424が接続されている。ファン装置424は、ターボ分子ポンプ420に加熱用流体を供給し、供給された加熱用流体は、外筒127の内部の加熱用流体導入部217に導入され、ヒータ部422を通って昇温し、高温流体となる。 In the vacuum exhaust system 430 according to the fifth embodiment, a fan device 424 is connected to the outside of the turbomolecular pump 420 instead of the hot air generator 210 of the first embodiment. The fan device 424 supplies a heating fluid to the turbomolecular pump 420, and the supplied heating fluid is introduced into the heating fluid introduction section 217 inside the outer cylinder 127, where it is heated as it passes through the heater section 422, becoming a high-temperature fluid.
なお、堆積物の気化のための機器(例えば、ファン装置424、ヒータ部422などの流体加熱手段、バルブ装置212などの流れ制御手段等)をターボ分子ポンプ420の一部(真空ポンプ構成部品)とすることが可能である。また、ヒータ部422を真空ポンプ構成部品とし、ファン装置424は、真空ポンプ構成部品に含まれないものとすることが可能である。 In addition, it is possible for the equipment for vaporizing the deposits (e.g., fluid heating means such as the fan device 424, the heater section 422, flow control means such as the valve device 212, etc.) to be part of the turbomolecular pump 420 (vacuum pump components). Also, it is possible for the heater section 422 to be a vacuum pump component, and for the fan device 424 to be something that is not included in the vacuum pump components.
さらに、ファン装置424のほか、ヒータ部422についても、真空ポンプ構成部品には含まれず、ターボ分子ポンプ420とともに真空排気システム430を構成する部品とすることも可能である。 Furthermore, the fan device 424 and the heater section 422 are not included in the vacuum pump components, and can be components that, together with the turbomolecular pump 420, make up the vacuum exhaust system 430.
<変形例>
第1実施形態(図5)においては、加熱用流体導入ポート214により構成された加熱用流体流入口216は、排気ガスの排気経路(吸気口101から排気口133に到る経路)に関して1箇所のみ設けられていた。また、第3実施形態(図7)において、加熱用流体導入ポート362により構成された加熱用流体流入口364も、同様に、排気ガスの排気経路に関して1箇所のみ設けられていた。しかし、これらに限定されず、例えば、加熱用流体導入ポート214(及び加熱用流体流入口216)や、加熱用流体導入ポート362(及び加熱用流体流入口364)を、排気ガスの排気経路に複数設置してもよい。
<Modification>
In the first embodiment (FIG. 5), the heating fluid inlet 216 formed by the heating fluid introduction port 214 is provided at only one location in the exhaust path of the exhaust gas (path from the intake port 101 to the exhaust port 133). In the third embodiment (FIG. 7), the heating fluid inlet 364 formed by the heating fluid introduction port 362 is also provided at only one location in the exhaust path of the exhaust gas. However, the present invention is not limited to this, and for example, a plurality of heating fluid introduction ports 214 (and heating fluid inlet 216) and heating fluid introduction ports 362 (and heating fluid inlet 364) may be provided in the exhaust path of the exhaust gas.
また、加熱用流体導入ポート214(及び加熱用流体流入口216)を外筒127に設けず、例えば、ターボ分子ポンプ100、310、360、420により排気される対象機器の真空チャンバや、真空チャンバとターボ分子ポンプ100、310、360、420を繋ぐ配管に設け、吸気口101から流入させてもよい。 In addition, the heating fluid introduction port 214 (and the heating fluid inlet 216) may not be provided on the outer cylinder 127, but may be provided, for example, on the vacuum chamber of the target device evacuated by the turbomolecular pump 100, 310, 360, 420, or on the piping connecting the vacuum chamber and the turbomolecular pump 100, 310, 360, 420, and may be allowed to flow in through the intake port 101.
なお、本発明は、上述の各実施形態に限定されず、要旨を逸脱しない範囲で種々に変形や各実施形態の組合せをすることが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and combinations of the embodiments are possible without departing from the spirit of the present invention.
15 :排気ポート
100、310、360、420:ターボ分子ポンプ
101 :吸気口
102 :回転翼
103 :回転体
113 :ロータ軸
121 :モータ
123 :固定翼
127 :外筒
129 :ベース部
133 :排気口
204 :ホルベック型排気機構部
210 :熱風発生器
212、312:バルブ装置
214、362:加熱用流体導入ポート
216、364:加熱用流体流入口
217、366:加熱用流体導入部
218、320、372:加熱用流体導出部
220 :流体移送手段
230、330、380、410、430:真空排気システム
316、368:加熱用流体導出ポート
318、370:加熱用流体流出口
322 :流体移送手段
374 :第1流体移送手段
376 :第2流体移送手段
412 :トラップ
414 :循環ポンプ
416 :循環経路
418 :フィルタ
422 :ヒータ部
424 :ファン装置
15: exhaust port 100, 310, 360, 420: turbo molecular pump 101: intake port 102: rotor 103: rotor 113: rotor shaft 121: motor 123: fixed blade 127: outer cylinder 129: base 133: exhaust port 204: Holweck type exhaust mechanism 210: hot air generator 212, 312: valve device 214, 362: heating fluid introduction port 216, 364: heating fluid inlet 217, 366: heating fluid introduction section 218, 320, 372: heating fluid outlet 220: fluid transfer means 230, 330, 380, 410 , 430: vacuum exhaust system 316, 368: heating fluid outlet port 318, 370: heating fluid outlet 322 : Fluid transfer means 374 : First fluid transfer means 376 : Second fluid transfer means 412 : Trap 414 : Circulation pump 416 : Circulation path 418 : Filter 422 : Heater section 424 : Fan device
Claims (9)
前記流体の流入口である流体流入口と、
前記流体の流れを制御する流れ制御手段と、を備えた真空ポンプであって、
前記流れ制御手段が、
前記真空ポンプの停止中又は低速運転中に前記真空ポンプ内へ定格運転中に排気可能な最大流量を超える前記流体が供給されるよう、前記流体の流れを制御すること
を特徴とする真空ポンプ。 a fluid heating means for heating the fluid to a temperature above the sublimation temperature of the deposit ;
A fluid inlet that is an inlet for the fluid;
and a flow control means for controlling the flow of the fluid,
The flow control means
A vacuum pump characterized in that a flow of the fluid is controlled so that the fluid is supplied into the vacuum pump while the vacuum pump is stopped or operating at a low speed, the flow exceeding a maximum flow rate that can be exhausted during rated operation .
前記最大流量の少なくとも10倍の前記流体を前記真空ポンプへ供給可能であること
を特徴とする請求項1に記載の真空ポンプ。 a fluid transfer means capable of supplying the fluid to the vacuum pump;
2. The vacuum pump of claim 1, capable of delivering at least 10 times the maximum flow rate of said fluid to said vacuum pump.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の真空ポンプ。 3. The vacuum pump according to claim 1, further comprising a fluid outlet which is an outlet for the fluid.
を特徴とする請求項3に記載の真空ポンプ。 4. The vacuum pump according to claim 3, wherein the fluid inlet is disposed downstream of the fluid outlet in a path of exhaust flow of the vacuum pump.
前記循環経路にトラップが設けられたこと
を特徴とする請求項3に記載の真空ポンプ。 A circulation path for the fluid is formed, the circulation path connecting the fluid outlet and the fluid inlet,
4. The vacuum pump according to claim 3, further comprising a trap provided in the circulation path.
前記循環経路にトラップが設けられたこと
を特徴とする請求項4に記載の真空ポンプ。 A circulation path for the fluid is formed, the circulation path connecting the fluid outlet and the fluid inlet,
5. The vacuum pump according to claim 4, further comprising a trap provided in the circulation path.
前記流体の流入口である流体流入口を備えた真空ポンプと、
前記流体の流れを制御する流れ制御手段と、を備えた真空排気システムであって、
前記流れ制御手段が、
前記真空ポンプの停止中又は低速運転中に前記真空ポンプ内へ定格運転中に排気可能な最大流量を超える前記流体が供給されるよう、前記流体の流れを制御すること
を特徴とする真空排気システム。 a fluid heating means for heating the fluid to a temperature above the sublimation temperature of the deposit ;
a vacuum pump having a fluid inlet for the fluid;
and a flow control means for controlling the flow of the fluid,
The flow control means
A vacuum pumping system characterized in that a flow of the fluid is controlled so that the fluid is supplied into the vacuum pump while the vacuum pump is stopped or operating at a low speed, the flow exceeding a maximum flow rate that can be pumped during rated operation.
を特徴とする請求項7に記載の真空排気システム。 8. The vacuum exhaust system according to claim 7, further comprising a fluid outlet which is an outlet for the fluid.
前記循環経路にトラップが設けられたこと
を特徴とする請求項8に記載の真空排気システム。 A circulation path for the fluid is formed, the circulation path connecting the fluid outlet and the fluid inlet,
9. The vacuum pumping system according to claim 8, further comprising a trap provided in the circulation path.
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