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公開番号2025063527
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-16
出願番号2023172808
出願日2023-10-04
発明の名称真空ポンプ、及び真空ポンプ構成部品
出願人エドワーズ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F04D 19/04 20060101AFI20250409BHJP(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】ラジカルを有効に活用することが可能な真空ポンプ、及び真空ポンプ構成部品を提供する。
【解決手段】回転自在な回転体103、及び、ロータに組み合わされた固定翼123を含むターボ分子ポンプ機構部138と、ターボ分子ポンプ機構部138を内包する外筒127と、を備えたターボ分子ポンプ100であって、外筒127に配置されたラジカル導入ポート218と、ターボ分子ポンプ機構部138に配置された連通口254と、を結ぶラジカル排出促進構造が設けられた。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
回転自在なロータ、及び、前記ロータに組み合わされたステータを含む排気機構と、
前記排気機構を内包するケーシングと、を備えた真空ポンプであって、
前記ケーシングに配置されたラジカル導入ポートと、前記排気機構に配置された連通口と、を結ぶラジカル排出促進構造が設けられたこと
を特徴とする真空ポンプ。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
前記ラジカル排出促進構造が管状部品により構成されたこと
を特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
【請求項３】
前記ラジカル排出促進構造が、前記ケーシング、及び、前記排気機構のうちの少なくとも一方に設けられた溝により構成されたこと
を特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
【請求項４】
前記溝が、前記ラジカル導入ポートから前記連通口に空間的に繋がる位置に達して閉じていること
を特徴とする請求項３に記載の真空ポンプ。
【請求項５】
前記溝に、前記ラジカル導入ポートを通過し
たラ
ジカルを前記連通口に向けて案内する案内部が設けられたこと
を特徴とする請求項３に記載の真空ポンプ。
【請求項６】
前記ラジカル排出促進構造、前記連通口、及び、前記ラジカル導入ポートのうちの少なくとも一つにおける少なくとも一部が、アルマイト処理されたこと
を特徴とする請求項１～５のいずれか一つに記載の真空ポンプ。
【請求項７】
前記ラジカル排出促進構造、前記連通口、及び、前記ラジカル導入ポートのうちの少なくとも一つにおける少なくとも一部が、セラミックコーティングされたこと
を特徴とする請求項１～５のいずれか一つに記載の真空ポンプ。
【請求項８】
回転自在なロータ、及び、前記ロータに組み合わされたステータを含む排気機構と、
前記排気機構を内包するケーシングと、を備えた真空ポンプに用いられる真空ポンプ構成部品であって、
前記ケーシングに配置されたラジカル導入ポート
と前
記排気機構に配置された連通口
とを
結ぶラジカル排出促進構造が設けられたこと
を特徴とする真空ポンプ構成部品。
【請求項９】
前記ラジカル排出促進構造が形成された管状部品であること
を特徴とする請求項８に記載の真空ポンプ構成部品。
【請求項１０】
前記ケーシング、及び、前記排気機構のうちの少なくとも一方を構成する部品であること
を特徴とする請求項８に記載の真空ポンプ構成部品。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばターボ分子ポンプ等の真空ポンプ、及び真空ポンプ構成部品に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
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は、例えば、半導体やフラットパネル等の製造装置における排気のために用いられる。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。
【０００３】
ターボ分子ポンプのような真空ポンプにおいては、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。その対策として、真空ポンプにプラズマ発生装置を設置し、内部をプラズマ洗浄する技術が考案されている。
【０００４】
後掲の特許文献１に開示された発明においては、真空ポンプのケーシング（外筒１２７）にプラズマ導入ポート（ラジカル供給口２０１ａ）が設けられ、そこに、プラズマ発生装置（ラジカル供給手段２０１）が接続されている。ケーシング内に導入されたラジカルは、ケーシングの内壁と排気機構の外壁の間に形成された環状通路（環状溝部）内を円周方向に流れる。その後、固定翼（固定翼１２３）を保持するスペーサ（固定翼スペーサ１２５）に設けられた連通口から排気機構内へラジカルが導入される。この連通口は、回転翼（回転翼１０２）と固定翼の間隔を回転軸方向に広げて確保されたスペースに面するよう（臨むよう）設けられているため、連通口（の直径や開口面積）を大きくするほど、回転翼と固定翼の間隔が広くなり、ポンプの性能が低下する。そのため、ポンプの性能が低下するのを防ぎつつ十分な量のラジカルをケーシング内に導入するには、連通口の大きさを必要最小限として、回転翼と固定翼の間隔が過大となるのを防ぎつつ、ケーシングの円周方向に複数の連通口を設けて、連通口の開口面積を確保することが必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－０１７８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
真空ポンプ内部の圧力は低いため、真空ポンプ内部は、ラジカルがランダムに飛び交う分子流の状態になっていることが多い。このような場合、連通口から排気機構内に流れる確率は、連通口の断面積と、環状通路の表面積の比で計算できる。
【０００７】
例えば、連通口が直径１２ｍｍ（断面積（開口面積）が１１３ｍｍ
２
（≒π×１２
２
／４））の真円形状であり、環状通路が直径３００ｍｍ、幅（例えば特許文献１ではロータ軸１１３等の軸方向に係る長さ）２０ｍｍ（表面積３７，６９９ｍｍ
２
（＝３００×π×２０×２））である場合、連通口の断面積の比率（ラジカルが連通口から排気機構内に流れる確率として考えることができる）は、環状通路の表面積の０．３％となる。このとき、環状通路を流れるラジカルが一度で(環状通路への流入後の一周目で)連通口に流入する確率も０．３％と考えることができる。
【０００８】
また、連通口に流入しなかったラジカルは、環状通路を周回する。例えば、上述のように、連通口の断面積の、環状通路の表面積に対する比率を、０．３％とした場合、理論上は、３３３回に亘り周回して、漸く連通口に流入する、と考えることもできる。そして、ラジカルは、周回する間にも、環状通路の内壁に衝突する。
【０００９】
単に、ガスを導入する場合は壁面衝突を繰り返しても、ガスの特性が変わらないので、特許文献１に開示されたような構造でも構わない。また、環状通路の配管抵抗を軽減するためには、環状通路の断面積を増やした方が有利であり、環状通路の断面積を増やすのに伴い環状通路の表面積も大きくすることが多い。しかし、プラズマを導入する場合、プラズマの活性は、壁面衝突を繰り返すことで徐々に失われる。つまり、連通口が、環状通路の表面積に比べて過度に小さい場合には、環状通路でラジカルの壁面衝突が多く繰り返され、活性が多く失われて、洗浄効果が低減することとなる。
【００１０】
本発明の目的とするところは、ラジカルを有効に活用することが可能な真空ポンプ、及び真空ポンプ構成部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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