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公開番号2024055254
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-18
出願番号2022162029
出願日2022-10-07
発明の名称真空ポンプ
出願人エドワーズ株式会社
代理人個人
主分類F04D 19/04 20060101AFI20240411BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】何らかの異常の発生により真空ポンプの内部温度が急激に上昇した際、真空ポンプの内部温度を安全な温度域まで強制的に冷却させて真空ポンプの保護を図るとともに、真空ポンプを使用した半導体製造装置における生産性の向上及び製品の故障・破壊を防ぐことができる真空ポンプを提供する。
【解決手段】ロータの回転により、吸引したガスを排気する真空ポンプであって、真空ポンプ100内の要冷却部を同時に冷却可能な通常冷却用冷却管137Aと急速冷却用冷却管137Bとを少なくとも含む複数系統の冷却管137を有し、通常運転時は、通常冷却用冷却管137Aのみを使用し、急冷が必要な時は、通常冷却用冷却管137A及び急速冷却用冷却管137Bを併用する、構成とした。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ロータの回転により、吸引したガスを排気する真空ポンプであって、
前記真空ポンプ内の要冷却部を同時に冷却可能な通常冷却用冷却管と急速冷却用冷却管とを少なくとも含む複数系統の冷却管を有し、
通常運転時は、前記通常冷却用冷却管のみを使用し、急冷が必要な時は、前記通常冷却用冷却管及び前記急速冷却用冷却管を併用する、ことを特徴とする真空ポンプ。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
前記急速冷却用冷却管は、前記通常冷却用冷却管よりも前記要冷却部に近い位置に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
【請求項３】
前記急速冷却用冷却管は、前記通常冷却用冷却管よりも単位時間当たりの冷却能力が高い、ことを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
【請求項４】
前記要冷却部の温度を測定する温度センサと、
前記温度センサの値を基に、前記複数系統の冷却管による温度制御を行う制御部と、
をさらに備えている、ことを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
【請求項５】
前記制御部は、前記温度センサにより前記要冷却部の温度が許容温度閾値に到達したことを検知した際、前記急速冷却用冷却管による温度制御を開始することを特徴とする請求項４に記載の真空ポンプ。
【請求項６】
外装体と、
前記外装体に内包され、回転自在に支持された回転軸と、
前記回転軸を回転可能にする電装部を収容する収容部と、
前記収容部の外側に配置され、前記回転軸と一体的に構成されたロータと、
前記ロータの外周側に配置されたステータと、
を備え、前記ロータの回転により、吸引したガスを排気する真空ポンプであって、
前記収容部を同時に冷却可能な通常冷却用冷却管と急速冷却用冷却管とを少なくとも含む複数系統の冷却管を有し、
通常運転時は、前記通常冷却用冷却管のみを使用し、急冷が必要な時は、前記通常冷却用冷却管及び前記急速冷却用冷却管を併用する、ことを特徴とする真空ポンプ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は真空ポンプに関するものであり、特に、低真空から超高真空に亘る圧力範囲で利用可能な、真空ポンプに関するものである。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
メモリや集積回路等の半導体装置を製造する際、空気中の塵等による影響を避けるために、稿真空状態のチャンバ内で高純度の半導体基板（ウエハ）にドーピングやエッチングを行う必要があり、チャンバ内の排気には、例えば、ターボ分子等の真空ポンプが使用されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
図１０は、従来におけるターボ分子ポンプとしての真空ポンプ１０の一例を示している。真空ポンプ１０は、重要部品として、円筒状の外装体としての外筒１１と、外筒１１に内包されて回転自在に支持された回転軸１２と、回転軸１２を高速で回転可能に支持するする電磁石１３、電磁石１４、磁気軸受１５、磁気軸受１６、モータ１８などの電装部を収容する収容部としてのステータコラム１９と、ステータコラム１９の外側に配置され、回転軸１２と一体的に構成されたロータとしての回転体２０と、回転体２０の外周側に配置されたステータとしてのネジ付スペーサ２１、ベース部２２などを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平１０－２６６９９１号公報
国際公開第２０１１／０２１４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１０に示した真空ポンプ１０の回転体２０においては、設計時に安全性を担保するために許容温度を設定し、その許容温度を基準（閾値）として、製品の性能・強度・寿命などが設計されている。許容温度は、真空ポンプ１０の性能に影響することはもちろん、異常が発生した際の検出閾値としても重要な数値である。また、モータ１８においても同様である。したがって、真空ポンプ１０において、許容温度以上での運転は、人の安全性が著しく損なわれる事故が発生する可能性が高い。
【０００６】
また、昨今、ポンプの高温化が要求されている。そこで、ポンプの内部温度が高温であるとともに、外部に熱を逃がさないようした断熱構造化をした真空ポンプも製品化されつつある。このように断熱構造化をした真空ポンプでは、温度に対する取り扱いがよりシビアになっている。
【０００７】
そのため、図１０に示す真空ポンプ１０のように、ステータの一部を構成しているベース部２２内に、冷媒を通して冷却される一系統でなる、略リング状をした冷却管２３を配設し、真空ポンプ１０の内部の温度が上昇した際に、冷却管２３により冷却をして、真空ポンプ１０の内部の温度が許容温度内に保持されるように、温度管理を行っている。しかしながら、何らかの異常の発生により真空ポンプ１０の内部温度が急激に上昇したときは、真空ポンプ１０の故障・破壊を防ぐために運転を停止せざるを得なかった。しかし、運転停止時間が頻繁に発生し、また運転停止の時間が長時間に亘ると真空ポンプを使用した半導体製造装置における製品の生産性などに悪い影響を与える。
【０００８】
そこで、何らかの異常の発生により真空ポンプの内部温度が急激に上昇した際、真空ポンプの内部温度を安全な温度域まで強制的に冷却させて真空ポンプの保護を図るとともに、真空ポンプを使用した半導体製造装置における生産性の向上及び製品の故障・破壊を防ぐことができる真空ポンプを提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１に記載の発明は、ロータの回転により、吸引したガスを排気する真空ポンプであって、前記真空ポンプ内の要冷却部を同時に冷却可能な通常冷却用冷却管と急速冷却用冷却管とを少なくとも含む複数系統の冷却管を有し、通常運転時は、前記通常冷却用冷却管のみを使用し、急冷が必要な時は、前記通常冷却用冷却管及び前記急速冷却用冷却管を併用する、真空ポンプを提供する。
【００１０】
この構成によれば、通常運転時は、通常冷却用冷却管を使用して真空ポンプの内部温度を許容温度の範囲内にコントロールできる。また、何らかの異常の発生により内部温度が急激に上昇したときは、通常冷却用冷却管と急速冷却用冷却管を併用して急速冷却を行うことにより、許容温度範囲内に急速に戻すことができる。これにより、真空ポンプが許容温度範囲外まで惰性で上昇するのを抑えて、急速に許容温度範囲内まで戻して真空ポンプの保護を図ることができるとともに、真空ポンプの温度上昇による停止の回数及び停止時間を減らすことができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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