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公開番号2024161060
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-15
出願番号2024141698,2021188660
出願日2024-08-23,2021-11-19
発明の名称真空ポンプ及び該真空ポンプに用いられる断熱部材
出願人エドワーズ株式会社
代理人個人
主分類F04D 19/04 20060101AFI20241108BHJP(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】断熱部の剛性と断熱効果を向上させて、ポンプ内部の構成部品の温度をねらい通りに管理しやすくする真空ポンプ及び該真空ポンプに用いられる断熱部材を提供する。
【解決手段】少なくとも冷却機能を備えているターボ分子ポンプ100は、ネジ付131に配設され、軸方向に沿って形成された複数の空洞204Bを周方向に繰り返し設けて成る中空構造を呈した断熱材203を備えている。空洞204Bは、開口方向から視て略平行四辺状に形成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
加熱機能又は冷却機能の少なくとも一方を備えている真空ポンプであって、
加熱又は冷却される被温調部品に配設され、軸方向または半径方向に沿って形成された複数の空洞を周方向に繰り返し設けて成る中空構造を呈する断熱部を備え、
前記空洞の少なくとも一部は、開口方向から視て略平行四辺形状に形成されている、
ことを特徴とする真空ポンプ。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記空洞の少なくとも一部は、開口方向から視て略三角形状に形成されている、
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】
前記空洞は、少なくとも一部が塞がれている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の真空ポンプ。
【請求項４】
軸方向に多段状に配列された複数の回転翼を有する回転体と、前記複数の回転翼間に配設された複数の固定翼と、を備えているターボ分子ポンプ機構をさらに備え、
前記被温調部品は、前記複数の固定翼のうちの少なくとも１つの固定翼であり、
前記断熱部は、前記固定翼の支持部に配設された、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の真空ポンプ。
【請求項５】
半径方向で互いに対向する回転円筒の外周面と固定円筒の内周面の少なくとも一面にネジ溝が形成されたホルベック型ポンプ機構をさらに備え、
前記被温調部品は、前記固定円筒であり、
前記断熱部は、前記固定円筒の支持部に配設された、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の真空ポンプ。
【請求項６】
軸方向で互いに対向する回転円板と固定円板とを有し、前記回転円板と対向する前記固定円板の少なくとも一面に渦巻き状山部と渦巻き状谷部を有する渦巻き状溝が形成されたシグバーン型ポンプ機構をさらに備え、
前記被温調部品は、前記固定円板であり、
前記断熱部は、前記固定円板の支持部に配設された、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の真空ポンプ。
【請求項７】
加熱機能又は冷却機能の少なくとも一方を備えている真空ポンプに用いられる断熱部材であって、
加熱又は冷却される被温調部品に配設され、軸方向または半径方向に沿って形成された複数の空洞を周方向に繰り返し設けて成る中空構造を呈し、
前記空洞の少なくとも一部は、開口方向から視て略平行四辺形状に形成されている、
ことを特徴とする断熱部材。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空ポンプ及び該真空ポンプに用いられる断熱部材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及び該真空ポンプに用いられる断熱部材に関するものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
メモリや集積回路灯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、高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。
【０００３】
このような真空ポンプとして、円筒状のケーシングと、ケーシング内に入れ子で固定されると共にネジ溝が配設された円筒状のステータと、ステータ内で高速回転可能に支持されたロータと、を備えているもの等が知られている。
【０００４】
真空ポンプでは、ケーシングの吸気口から吸引したガスによっては、ポンプ内部（ケーシング内部）で圧縮する過程で気体から固体に相変化を起こし、ポンプ内部で固化する場合がある。その結果、ポンプ内部に固化物が堆積し、ガス流路が閉塞するという不具合が生じる場合がある。
【０００５】
その不具合を解決する方法として、真空ポンプを加熱し、温度を上げると固化が防止できることが従来から知られている。しかしながら、内部の温度状態を把握せず、ポンプを加熱すると、加熱したくない箇所の温度が適温を超えた温度、すなわち過熱状態に陥る可能性がある。そこで、加熱したい部分と加熱したくない部分との間に断熱材を設置し、加熱したい部分のみを選択的に加熱する技術が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１５－１５１９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の発明は、断熱部の断熱効果を上げるためは、断熱部の肉厚を薄くして断面積を低減する必要がある。しかし、断面積を低減すると断熱部の剛性が低下する。そして、剛性が低くなることから、次のような問題点があった。
（１）座屈のリスクが増加する。
（２）固有振動数が低下し、共振が発生する。
（２）外部からの衝撃などで変形し、回転部と固定部が接触して故障の原因となる。
（３）加工中に歪みが発生し易く、加工が難しいのでコストアップになる。
したがって、それらの問題点を考慮すると、断熱部は、肉厚で長い部品となり、スペース上の制約も出て来る。そのため、必要十分な断熱効果を得るのが容易ではなかった。
【０００８】
そこで、断熱部の剛性と断熱効果を向上させて、ポンプ内部の構成部品の温度をねらい通りに管理しやすくする真空ポンプ及び該真空ポンプに用いられる断熱部材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、加熱機能又は冷却機能の少なくとも一方を備えている真空ポンプであって、加熱又は冷却される被温調部品に配設され、軸方向または半径方向に沿って形成された複数の空洞を周方向に繰り返し設けて成る中空構造を呈する断熱部を備え、前記空洞の少なくとも一部は、開口方向から視て略平行四辺形状に形成されている、真空ポンプを提供することにある。
【００１０】
この構成によれば、部品の一部である断熱部が中空構造をなしているので、断熱部の断面二次モーメントが増加し、これにより剛性が向上する。このため、断熱部の断面積を同じにしても、剛性及び断熱効果が共に向上し、真空ポンプ内部の構成部品の温度を狙い通りに管理し易くなる。すなわち、下流側の流路など、必要な部品のみを選択的に加熱又は冷却をすることができる。さらに、空洞の穴形状を開口方向から視て略平行四辺形状に形成すると、半径方向の剛性を選択的に下げられ、内側の部品が熱膨張しても、略平行四辺形の部分が変形して負荷を緩和できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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