CN107709773B

CN107709773B - 排气系统

Info

Publication number: CN107709773B
Application number: CN201680040293.3A
Authority: CN
Inventors: 桦泽刚志; 野中学
Original assignee: Edwards Japan Ltd
Current assignee: Edwards Japan Ltd
Priority date: 2015-07-23
Filing date: 2016-07-01
Publication date: 2020-11-03
Anticipated expiration: 2036-07-01
Also published as: EP3327286A4; JP6616611B2; WO2017014022A1; KR102596221B1; JP2017025793A; CN107709773A; US20190120236A1; EP3327286A1; US12276283B2; KR20180034338A

Abstract

提供一种排气系统，前述排气系统在不导致排气系统整体的成本增加的情况下，能够实现真空泵的气体凝结或凝固和早期过热的防止，适合放宽能够连续排气的气体流量等、排气系统整体的能够运转的条件。排气系统（S1）以如下结构为前提：至少将第1及第2真空泵（P1、P2）作为两个泵串联连接，穿过这些真空泵（P1、P2）和其连接部（C1），将包括凝结性气体的气体排出。并且，该排气系统（S1）在第1真空泵（P1）的附近设置第2真空泵（P2），由此设定成，连接部（C1）的内部的环境为，被包括于比在其内部流动的前述凝结性气体的蒸气压曲线靠下的气相区域的环境。

Description

排气系统

技术领域

本发明涉及作为从半导体制造装置、平板显示器制造装置、太阳能面板制造装置的处理腔、其他腔排出气体的排气机构被利用的排气系统，特别地，适合在不会导致排气系统整体的成本增加的情况下，能够实现真空泵的气体凝结和早期过热的防止，能够连续排气的气体流量等放宽排气系统整体的能够运转条件。

背景技术

如图12所示，以往该种排气系统S100构成为，例如将第1及第2真空泵P101、P102串联连接，穿过将这些真空泵P101、P102和其连接部C1(具体地为在连接两真空泵P101、P102的配管PL6、设置于配管PL6的途中的阀VL1)，将包括凝结性气体的气体排出。并且，第1真空泵P101采用涡轮分子泵，第2真空泵P102采用公知的容积移送式泵作为粗吸用的泵。

本申请的凝结性表示，随着基于蒸气压曲线的特性，由于压力、温度从气体向固体或液体发生相变的性质。

此外，在前述以往的排气系统S100中，涡轮分子泵(第1真空泵P101)由于将泵内部的旋转体借助磁轴承来非接触地支承这一构造上的特征，振动较少，所以例如被安装于洁净室内的处理腔来使用。

另一方面，容积移送式泵(第2泵P102)由于并非在泵内部旋转体被非接触地支承的构造上的特征，容易产生振动，所以设置于从腔、涡轮分子泵离开数米的场所(例如洁净室的楼下)来使用的情况较多。这样的使用方式的情况下，考虑配管损失，多采用以下的“对策1”至“对策3”。

“对策1”作为连接涡轮分子泵(第1真空泵P101)和容积移送式泵(第2真空泵P102的配管PL6，使用直径75mm至100mm左右的粗配管PL6。

“对策2”为了将前述配管PL6的出口压力设定为较低，作为第2真空泵P102，使用大型的容积移送式泵(一般是罗茨式泵)。

“对策3”为了使得即使前述配管PL6的出口压力较高也能够进行排气动作，作为第1真空泵P101，使用图13的复合泵WP。

图13的复合泵WP被已知为，将涡轮分子泵的功能和螺纹槽泵的功能复合的形式的泵(例如参照专利文献1)。

复合泵WP的涡轮分子泵功能部(翼排气机构50)如图13所示，设置于转子54的外周面的多个旋转翼51和固定于容纳该转子54的泵壳55的内周面的多个固定翼52被多级地配置，并且借助与转子54一体旋转的旋转翼51和静止的固定翼52，对气体分子给予既定方向的动量，将腔内的气体分子向着从吸入口56向排气口57的方向排出。这点涡轮分子泵相同。

但是，在实施“对策2”的情况下，呈连接涡轮分子泵(第1真空泵P101)和容积移送式泵(第2真空泵P102)的配管PL6的入口压力比较高的状态(配管PL6的入口压力＝涡轮分子泵的排气口57附近的压力)。在由这些真空泵P101、102排出的气体之中也包括凝结性气体。因此，在气体的压缩过程中，该气体中的凝结性气体超过其凝结压力地凝结，已凝结的气体成分堆积于泵内部，由此产生涡轮分子泵的气体流路闭塞、排气性能下降、过热等问题。此外，也有凝结的气体成分的堆积物和涡轮分子泵的旋转翼接触、旋转翼破损的问题。

作为用于避免前述问题的气体凝结对策，以往，通过将涡轮分子泵(第1真空泵P101)的排气口57附近的温度保温成凝结性气体的凝结温度以上，防止其排气口57附近的气体凝结(例如参照专利文献2)。

然而，在涡轮分子泵(第1真空泵P101)处，由于该排气动作而产生的热(主要是由于气体和旋转翼等的接触而产生的摩擦热)蓄积于旋转翼。在这样的状况下，若进行如前所述的以往的气体凝结对策、即涡轮分子泵的保温，则保温热进一步蓄积于涡轮分子泵的旋转翼，所以涡轮分子泵的旋转翼容易呈高温，产生旋转翼的温度比较早期地达到其耐热温度附近的所谓的早期过热的问题，由此有能够连续排出的气体流量等、排气系统整体的能够运转的条件被限制的缺点。

但是，作为解决如前所述的早期过热的问题的机构，也可以考虑实施所谓的选择加热的方法。选择隔热是指，将加热必要部分从除此以外的部分(无需加热部分)隔热来加热，由此，能够有效地防止无需加热部分被加热至必要程度以上。

但是，在将如前所述的选择加热作为涡轮分子泵(第1真空泵P101)的早期过热对策来实施的情况下，在涡轮分子泵处，需要仅将特别容易发生气体的凝结的高压部、具体地仅将涡轮分子泵的排气口57附近选择性地隔热来加热的复杂的隔热构造、加热构造，所以排气系统S100整体的成本不得不变高。

专利文献1：日本特开2013-209928号公报。

专利文献2：日本特开2014-29130号公报。

发明内容

本发明是为了解决前述问题而作出的，其目的是提供一种排气系统，前述排气系统在不导致排气系统整体的成本增加的情况下，能够实现真空泵的气体凝结和早期过热的防止，适合放宽能够连续排气的气体流量等、排气系统整体的能够运转的条件。

为了实现前述目的，本发明是一种排气系统，前述排气系统至少将第1真空泵及第2真空泵作为两个泵串联连接，穿过这些真空泵和其连接部，将包括凝结性气体的气体排出，其特征在于，在前述第1真空泵的附近设置前述第2真空泵，由此设定成，前述连接部的内部的环境为，被包括于比在其内部流动的前述凝结性气体的蒸气压曲线靠下的气相区域的环境。

也可以是，在前述本发明中，其特征在于，前述第1真空泵和前述第2真空泵被连结而一体化。

也可以是，在前述本发明中，其特征在于，防振构造被设置于前述连接部。

也可以是，在前述本发明中，其特征在于，前述第1真空泵位于比前述第2真空泵靠上游的位置，且由涡轮分子泵构成。

也可以是，在前述本发明中，其特征在于，前述涡轮分子泵构成为，具备借助旋转翼和固定翼将前述气体排出的翼排气机构，不具备牵引泵机构。

也可以是，在前述本发明中，其特征在于，在不提高前述连接部的内部的温度的情况下使其内部的压力下降，由此设定成，前述连接部的内部的环境为，被包括于比在其内部流动的前述凝结性气体的前述蒸气压曲线靠下的前述气相区域的环境。

也可以是，在前述本发明中，其特征在于，前述第2真空泵位于比前述第1真空泵靠下游的位置，且由容积移送式泵构成。

也可以是，在前述本发明中，其特征在于，前述容积移送式泵具备加热器、温度传感器、温度控制电路，前述加热器用于将该泵内加热，前述温度传感器测定该泵内的温度，前述温度控制电路使用由前述温度传感器得到的测定值来控制前述加热器的加热温度。

也可以是，在前述本发明中，其特征在于，前述容积移送式泵具备逆变电路，能够借助前述逆变电路改变旋转速度。

也可以是，在前述本发明中，其特征在于，前述容积移送式泵具备能够以比通常运转时的旋转速度低的旋转速度运转的低速运转功能。

也可以是，在前述本发明中，其特征在于，构成为，将前述第1真空泵或前述第2真空泵中的至少某一方的真空泵的控制电路容纳于壳体，将该壳体至少连接于某一方的前述真空泵来一体化。

也可以是，在前述本发明中，其特征在于，隔热机构被设置于前述第1真空泵或前述第2真空泵和前述控制电路的前述壳体的连结部。

也可以是，在前述本发明中，其特征在于，将第3真空泵配置于前述第2真空泵的下游来连接。

也可以是，在前述本发明中，其特征在于，设定成，前述第2真空泵的内部的环境为，被包括于比在其内部流动的前述凝结性气体的蒸气压曲线靠上的固相区域的环境。

也可以是，在前述本发明中，其特征在于，设定成，连接前述第2真空泵和前述第3真空泵的第2连接部的内部的环境为，被包括于比在其内部流动的前述凝结性气体的蒸气压曲线靠上的固相区域的环境。

也可以是，在前述本发明中，其特征在于，在连接前述第2真空泵和前述第3真空泵的前述第2连接部处，设置有将凝结或凝固的气体成分捕集的收集器或储存罐。

在本发明中，作为排气系统的具体的结构，如前所述，在第1真空泵的附近设置第2真空泵，由此设定成，该两真空泵的连接部的内部的环境为，被包括于比在其内部流动的凝结性气体的蒸气压曲线靠下的气相区域的环境。因此，能够提供如下排气系统：能够防止在两真空泵的连接部的内部、其附近(例如，靠近其连接部的第1真空泵的排气口附近)的气体凝结，此外，在不需要实施将该连接部的内部、其附近用加热器积极地保温的对策，即不需要实施以往的气体凝结对策，其保温热也不被蓄积于追加的真空泵结构零件(例如涡轮分子泵的旋转翼)的方面，也能够防止所谓的早期过热，适合放宽能够连续排气的气体流量等排气系统整体的能够运转的条件。

另一方面，通过将以往的气体凝结对策和本发明的对策(本发明的前述的环境设定)组合使用，也能够向以往不能充分防止气体凝结、不能排气的气体种类扩张。

此外，在本发明中，在早期过热的防止时，取代以往那样的选择加热，采用在第1真空泵的附近设置第2真空泵的结构、能够省略在以往的气体凝结对策中使用的加热器等，所以也能够实现排气系统整体的零件个数的减少、成本降低，进而，也能够通过加热器使用电力的减少实现系统整体的节省能量。

附图说明

图1是作为本发明的一实施方式的排气系统的结构图。

图2是用于说明应用本发明的排气系统的工作原理的蒸气压曲线图。

图3是作为图1的排气系统的第1真空泵而采用的涡轮分子泵的剖视图。

图4是防振构造的说明用剖视图。

图5是防振构造的说明用剖视图。

图6是隔热机构的说明用剖视图。

图7是在图1的排气系统应用捕集机构的例的说明图。

图8是作为本发明的其他实施方式的排气系统的结构图。

图9是作为本发明的其他实施方式的排气系统的结构图。

图10是作为构成作为本发明的实施方式的排气系统的第1真空泵能够采用的涡轮分子泵的剖视图。

图11是构成第1真空泵和第2真空泵的连接部的配管的说明图。

图12是以往的排气系统的结构图。

图13是复合泵的结构图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细地说明用于实施本发明的最佳的方式。

图1是作为本发明的一实施方式的排气系统的结构图，图2是用于说明应用本发明的排气系统的工作原理的蒸气压曲线图。

图1的排气系统S1至少将第1及第2真空泵P1、P2作为两个泵串联连接，穿过这些真空泵P1、P2和其连接部C1，将包括凝结性气体的气体排出。

被前述排气系统S1排出的气体存在于连接有第1真空泵P1的腔(省略图示)内，从该腔按照第1真空泵P1、连接部C1、第2真空泵C2的顺序转移，由此被向该腔外排出。

作为前述腔，例如设想构成半导体制造装置、平板显示器制造装置或者太阳能面板制造装置等的处理腔，但作为从这样的处理腔以外的腔将该气体排出的机构，也可以采用图1的排气系统S1。

作为防止前述连接部C1的内部、其附近(具体地，在第1真空泵P1整体中距该连接部C1最近的气体排气口附近)的气体凝结的对策的基本的技术思想，在图1的排气系统S1中，在第1真空泵P1的附近设置第2真空泵P2，由此设定成，连接部C1的内部的环境为比被包含于在其内部流动的凝结性气体的蒸气压曲线VPC(参照图2)靠下的气相区域的环境。以下将这样的环境的设定称作“本发明的气体凝结对策”。

如前所述地在第1真空泵P1的附近设置第2真空泵P2，由此连接第1真空泵P1和第2真空泵P2的连接部C1(例如连接配管或者连接通路等)的距离变短，连接部C1的配管阻力乃至通路阻力等、在这样的连接部C1流动的气体的流体摩擦阻力变小。因此，在能够将该连接部C1的内部、其附近的压力与第1真空泵P1的排气口附近大致相同地较低地保持的方面，实现可能前述的“本发明的气体凝结对策”。

以下，利用图2来详细地说明“本发明的气体凝结对策”。

在图2的蒸气压曲线图中，VPC表示在前述的连接部C1流动的凝结性气体的蒸气压曲线。

此外，图2中的点A在采用“本发明的气体凝结对策”的排气系统S1中，表示连接两个真空泵P1、P2的连接部C1的内部、与其连通的第1真空泵P1的排气口附近的压力和温度的关系。

图2中的点B是第1比较例，在之前说明的采用“以往的气体凝结对策”的以往的排气系统S100(参照图12)中，表示构成该排气系统S100的第1真空泵P101的排气口附近的压力和温度的关系。

图2中的点C是第2比较例，是在图12的以往的排气系统S100中不采用以往的气体凝结对策地情况的例子，表示构成该排气系统S100的第1真空泵P101的排气口附近的压力和温度的关系。

若参照作为第2比较例的图2中的点C，则在不采用任何气体凝结对策的情况下，第1真空泵P101的排气口附近的环境是被包括于比在其内部流动的凝结性气体的蒸气压曲线VPC靠上的固相区域的环境，所以在第1真空泵P101的排气口附近发生气体凝结。

与此相对，若参照图2中的点A，则在采用“本发明的气体凝结对策”的本排气系统S1的情况下，连接两个真空泵P1、P2的连接部C1的内部、与其连通的第1真空泵P1的排气口附近的环境为，被包括于比在连接部C1的内部流动的凝结性气体的蒸气压曲线VPC靠下的气相区域的环境，所以在真空泵P1的排气口附近不发生气体凝结。

但是，若参照图2中的点B，则在采用“以往的气体凝结对策”的以往的排气系统S100中，第1真空泵P101的排气口附近的环境为，被包括于比在排气口流动的凝结性气体的蒸气压曲线VPC靠下的气相区域的环境，所以在真空泵P101的排气口附近难以发生气体凝结。

但是，该“以往的气体凝结对策”在图12所示的以往的排气系统S100中，在不使两个真空泵P101、P102的连接部C1的内部的压力下降的情况下，提高其内部的温度，由此使第1真空泵P101的排气口附近的环境为被包括于比蒸气压曲线VPC靠下的气相区域的环境。因此，在采用“以往的气体凝结对策”的以往的排气系统S100中，如在现有技术中所说明那样，在第1真空泵P101处容易发生所谓的早期过热的问题。

与此相对，“本发明的气体凝结对策”在图1的排气系统S1中，被设定成，连接部C1的内部、第1真空泵P1的排气口附近的环境被包括于，比在该连接部C1的内部、该排气口流动的凝结性气体的蒸气压曲线VPC靠下的气相区域的环境，作为该设定的具体的机构，采用在不提高连接部C1的内部的温度的情况下使其内部的压力下降的方式，所以在采用“本发明的气体凝结对策”的排气系统S1中，难以发生前述的早期过热的问题。

另外，作为本发明的其他气体凝结对策，也可以是，将如前所述地提高连接部C1的内部的温度的对策和降低其内部的压力的对策组合使用，由此设定成连接部C1的内部的环境为前述环境(被包括于气相区域的环境)。

若参照图1，则第1真空泵P1位于比第2真空泵P2靠上游的位置，且具体地采用图3所示的涡轮分子泵TP1。

作为第1真空泵P1的前述涡轮分子泵TP1构成为，具备如图3所示地借助旋转翼51和固定翼52将气体排出的翼排气机构50，不具备霍尔威克式、西格巴恩式、盖德式等、各种形式的牵引泵机构。

构成为涡轮分子泵TP1不具备牵引泵机构的第1理由为，牵引泵机构的气体流动的流路、间隙较窄，容易由于析出部的堆积而发生该流路、间隙的闭塞。此外，其第2理由为，在牵引泵机构中，气体如前所述地在较窄的流路、间隙流动，由此气体的流动摩擦阻力变大，该气体的压力升高，所以难以通过使气体的压力下降来设定被包含于如前所述的气相区域的连接部C1的内部的环境，即，具备牵引泵功能的情况难以采用“本发明的气体凝结对策”。

若参照图3，则作为第1真空泵P1的涡轮分子泵TP1具备转子54、多个旋转翼51、多个固定翼52作为其具体的泵结构零件，前述转子54被磁轴承53支承，前述多个旋转翼51被设置于转子54的外周面，前述多个固定翼52固定于容纳转子54的泵壳55的内周面，这些多个旋转翼51和固定翼被多级地配置，由此，形成翼排气机构50。并且，在该涡轮分子泵TP1中，旋转翼51与转子54一体地旋转，借助旋转的旋转翼51和静止的固定翼52对气体分子施加既定方向的动量，由此将图中未示出的腔内的气体分子向从吸入口56向排气口57的方向排出。

此外，在作为第1真空泵P1的涡轮分子泵TP1的下部具备冷却机构60，前述冷却机构60用于抑制因为由排气动作产生的热而泵整体的温度上升，由内置有水冷管58的水冷片59等构成。

若参照图1，则第2真空泵P2位于比第1真空泵P1(涡轮分子泵TP1)靠下游的位置，且由容积移送式泵DP1构成。

在图1的排气系统S1中，作为容积移送式泵DP1的具体的实施例，采用罗茨式泵(参照图3)，但不限于此。作为容积移送式泵的其他的实施例，能够采用螺杆式或者爪式等、罗茨式以外的各种形式的容积移送式泵。

容积移送式泵DP1能够采用带保温功能的泵。该情况的容积移送式泵DP1具备用于将其泵内加热的加热器(省略图示)、测定其泵内的温度的温度传感器(省略图示)、使用由前述温度传感器测定的测定值来控制前述加热器的加热温度(例如反馈控制)的温度控制电路(省略图示)，由此实现保温功能。

容积移送式泵DP1还具备图中未示出的逆变电路(将交流再次转换成交流的装置)，借助该逆变电路，能够改变旋转速度。

此外，容积移送式泵DP1具备能够以比通常运转时的旋转速度低的旋转速度运转的低速运转功能。该低速运转功能能够基于前述逆变电路的旋转速度改变功能来实现。

如图1及图3所示，第1真空泵P1和第2真空泵P2经由其连接部C1连结来一体化(泵连结一体化构造)。在采用这样的泵连结一体化构造的情况下，在两真空泵P1、P2的连接部C1设置连通孔H(参照图3)。并且，如图3所示，连通孔H的一端与第1真空泵P1的排气口57连通，该连通孔H的另一端与第2真空泵P2的吸气口70连通，由此，被从第1真空泵P1排出的气体经由连接部C1的连通路H，被送向第2真空泵P2侧。

优选地，前述连通孔H的孔径遍及孔整体地形成为大径。此外，也可以设置多个。这是因为，在这样地形成的情况下，在连通孔H流动的气体的流体摩擦阻力较小，由此在将连接部C1的内部、与其连通的第1真空泵P1的排气口57附近的压力较低地维持的方面，能够容易地采用“本发明的气体凝结对策”。

但是，在采用如前所述的泵连结一体化构造的情况下，有由第2真空泵P2产生的振动经由连接部C1传递至第1真空泵P1、其上游的腔的可能。例如，作为第2真空泵P2采用罗茨式泵那样的容积移送式泵DP1的情况下，由于用于使旋转体的轴承部及旋转体同步的正时齿轮等，发生比较大的振动。

另一方面，在作为第1真空泵P1采用的涡轮分子泵TP1中，如图3所示，将由转子54和旋转翼51构成的旋转体借助磁轴承53非接触地支承，在该支承状态下，控制成将旋转体和其周围的固定部的间隙(具体地是旋转翼51和固定翼52的间隙)较窄地保持。

因此，如果如前所述地由第2真空泵P2产生的振动传递至运转中的涡轮分子泵TP1(第1真空泵P1)，则在涡轮分子泵TP1的内部，有导致旋转体与其周围的固定部接触，碰撞而破损等涡轮分子泵TP1的故障的可能。因此，需要切实地防止振动从容积移送式泵DP1(第2真空泵P2)向涡轮分子泵TP1(第1真空泵P2)传递。

此外，涡轮分子泵TP1的吸入口56被连接于腔，在该腔内进行例如半导体蚀刻等、精密的加工、作业，所以也需要切实地防止由容积移送式泵DP1(第2真空泵P2)产生的振动穿过涡轮分子泵TP1(第1真空泵P1)最终传递至该腔。

因此，在图1的排气系统S1中，作为有效地防止由第2真空泵P2产生的振动传递至第1真空泵P1、其上游的腔的现象的机构，在第1真空泵P1和第2真空泵P2的连接部C1上设置有图4或图5的防振构造VC。该防振构造VC的具体例为下述“防振构造1-1”至“防振构造1-3”。

“防振构造1-1”

防振构造1-1如图4或图5所示，将第1真空泵P1和第2真空泵P2借助螺栓BT1紧固连接，并且使橡胶套筒等振动吸收件DN1、DN2在紧固连接部之间，由此吸收第2真空泵P2的振动。

在第1真空泵P1和第2真空泵P2经由前述的冷却机构60连接的情况下，即，在冷却机构60存在于第1真空泵P1和第2真空泵P2的连接部C1之间的情况下，如图4或图5所示，能够使振动吸收件DN1、DN2在第1真空泵P1和冷却机构60之间、及第2真空泵P2和冷却机构60之间。

由于前述振动吸收件DN1、DN2存在于两者之间，在第2真空泵P1和冷却机构60之间形成既定的间隙G1。该间隙G1可以设于第1真空泵P1和冷却机构60之间，此外，也可以与由第2真空泵P2产生的振动的大小对应，省略某一方的振动吸收件。

作为该种振动吸收件DN1、DN2，例如，优选为硅酮橡胶那样耐热性较高、硬度较低的材质。

“防振构造1-2”

防振构造1-2如图4或图5所示，采用台阶螺栓作为前述螺栓BT1，适当地管理振动吸收件DN1、DN2的压溃情况，由此防止由于螺栓BT1的过剩的拧紧、第2真空泵P2的振动引起的前述间隙G1的消失，使前述间隙G1、振动吸收件DN1、DN2的振动吸收效果有效地发挥。若发生由于振动吸收件DN1、DN2的压溃情况不合适而前述间隙G1消失的情况，则第2真空泵P2和冷却机构60直接接触或第1真空泵P1和冷却机构60直接接触，由此前述间隙G1、前述振动吸收件DN1、DN2的振动防止效果变弱。

“防振构造1-3”

防振构造1-3如图5所示，采用将筒状的间隔件SP插入被设置于两个真空泵P1、P2的连接部C1的连通孔H内、在该间隔件SP的上端外周面和其下端外周面安装O型圈等环状弹性部件RD1、RD2的结构、和设定成间隔件SP经由环状弹性部件RD1、RD2在连通孔H、第1真空泵P1的排气口57之中呈浮动状态的结构。由此，经由连通孔H的周围的振动传递路径的弹簧刚性下降，从第2真空泵P1向第1真空泵P1的振动的传递减少。另外，也可以取代间隔件SP而利用蛇形管。

防振构造1-3的振动传递的减少，具体地，在第2真空泵P2发生振动的情况下，第2真空泵P2整体以上侧的环状弹性部件RD1为基点进行与圆锥摆运动相同的运动，由此将从第2真空泵向第1真空泵的振动的传递减少。

另外，图4的防振构造VC包括前述“防振构造1-1”和“防振构造1-2”，图5的防振构造VC包括前述“防振构造1-3”、前述“防振构造1-1”和前述“防振构造1-2”。

若参照图3，第1真空泵P1、第2真空泵P2作为控制朝向泵的电力供给、泵转速等的机构，具备控制电路CC。作为该控制电路CC的具体的设置构造例，在图1的排气系统S1中，在第1真空泵P1的下部且在第2真空泵P2的旁边设置作为电路容纳箱的壳体BX，并且将控制电路CC容纳于该壳体BX内，由此构成为控制电路CC连结于第1及第2真空泵P1、P2而一体化的构造(以下称作“电路・泵一体化构造”)。

在第1真空泵P1和控制电路CC的壳体BX的连结部、具体地在被设置于第1真空泵P1的下部的冷却机构60和壳体BX之间，作为防止壳体BX内的结露的发生的机构，如图6所示，设置有隔热机构DD。

但是，在采用前述的电路・泵一体化构造的情况下，若借助冷却机构60将第1真空泵P1冷却，则由于热传导，壳体BX也被冷却，在壳体BX内会发生结露。该情况下，由于结露的水滴，有控制电路CC的错误动作、故障的可能，所以隔热机构DD将这样的热传导路径截断，由此防止前述结露的发生。

作为如上所述那样的隔热机构DD的具体的结构例，在图1的排气系统S1中，如图6所示，将在构成水冷机构60的水冷片59和壳体BX之间设置隔热用的空隙(隔热空间)DG的方式、在把水冷片59和壳体BX紧固的螺栓BT2的周围设置隔热用的环(隔热环)DC的方式组合使用。根据需要，也可以省略任一方的方式。作为隔热环DC的材料，能够采用不锈钢、陶瓷，但不限于此。

作为前述的电路・泵一体化构造，能够采用以下结构：将第1真空泵P1或第2真空泵P2中的至少某一方的真空泵的控制电路CC容纳于壳体BX，将该壳体BX连结于至少某一方的真空泵(P1或P2)来一体化，不限于前述的例子。

在图1的排气系统S1中，在第2真空泵P2的下游还配置第3真空泵P3来连接。

在图1的排气系统S1中，将第2真空泵P2和第3真空泵P3连接的连接部C2(第2连接部)构成为包括连接两真空泵P2、P3的配管PL1、被设置于该配管PL1的途中的阀VL1等，被从第2真空泵P2的排气口71排出的气体穿过这样的配管PL1、阀VL1，向第3真空泵P3转移。

像图1的排气系统S1那样具备第3真空泵P3的结构的情况下，能够采用下述所示的“第1气体凝结环境”或“第2气体凝结环境”。

“第1气体凝结环境”

第1气体凝结环境是指，第2真空泵P2的内部的环境为，被包括于比在其内部流动的凝结性气体的蒸气压曲线VPC靠上的固相区域的环境。关于这样的环境的设定，例如通过第2真空泵P2的保温功能将第2真空泵P2的内部保持成既定温度，由此在第2真空泵P2的内部，与该既定温度对应的压力超过该凝结性气体的蒸气压曲线VPC，由此能够实现。

“第2气体凝结环境”

第2气体凝结环境是指，将第2真空泵P2和第3真空泵P3连接的连接部C2的内部的环境为，被包括于比在其内部流动的前述凝结性气体的蒸气压曲线VPC靠上的固相区域的环境。关于这样的环境的设定，例如通过连接部C2的保温将该连接部C2的内部保持成既定温度，由此在连接部C2的内部，与该既定温度对应的压力超过该凝结性气体的蒸气压曲线VPC，由此能够实现。

在采用前述“第1气体凝结环境”的情况下，第2真空泵P2的内部，具体地在由旋转体和其周围的固定部的间隙构成的气体排气流路内，产生气体凝结，并且该气体的凝结成分附着于气体排气流路内。附着的气体的凝结成分利用第2真空泵P2的机械构造上的特征，能够迅速且有效地除去。

即，第2真空泵P2由如之前说明的罗茨式泵那样的容积移送式泵DP1构成，在其泵内部，旋转体构成为，和其周围的固定部或者另一方的旋转体保持较小的间隙来旋转。因此，若如前述那样附着的气体的凝结成分的厚度比旋转体的周围的间隙大，则以被旋转体刮掉的形式被切实地除去。为了防止如前所述地被刮掉的气体的凝结成分向上游侧逆流，优选地将第2真空泵P2的温度设定成，在第2真空泵P2的排气口71附近超过该凝结性气体的蒸气压曲线VPC。

在采用前述“第1气体凝结环境”的情况下，作为将如前所述地被刮掉的气体的凝结成分回收的具体的方式，例如图1所示，考虑在第2真空泵P2的排气口71正下方经由直管式的配管PL2安装析出物回收罐TK的方式。根据该方式，如前所述地被刮掉的气体的凝结成分穿过配管PL2和其途中的阀VL2，向析出物回收罐TK自重落下而被回收。

此外，在采用前述“第1气体凝结环境”的情况下，将第2真空泵P2停止时，第2真空泵P2的温度下降，至其泵结构零件、即旋转体、其周围的固定部件热收缩结束，进行以低速运转的所谓的怠速运转，由此，优选地进行前述的刮掉动作。这是为了防止由于未被刮掉的气体的凝结成分而第2真空泵P2的旋转体锁定等不情况。

另一方面，在采用前述“第2气体凝结环境”的情况下，在第2真空泵P2的下游、具体地在连接第2真空泵P2和第3真空泵P3的连接部C2发生气体凝结，所以如图7所示，在构成其连接部C2的配管PL1的途中，设置捕集凝结或凝固(或固体化)的气体成分的收集器TR1或储存罐等捕集机构TR，由此能够将凝结的气体成分捕集。

即，前述捕集机构TR的内部、例如收集器TR的内部或储存罐的内部为，被包括于比在其内部流动的凝结性气体的蒸气压曲线VPC靠上的固相区域的环境，由此在收集器TR1或储存罐等的捕集机构TR的内部发生气体凝结，凝结的气体成分能够用捕集机构TR捕集。

收集器TR1例如图7所示，也可以构成为，具有压力容器80、设置于该压力容器80的内部的多个板状部件81(收集器板)、用于冷却前述压力容器80的内部、前述板状部件81的冷媒(冷却水等)流动的冷媒流路82，借助该冷媒将压力容器80的内部、板状部件80冷却，由此使压力容器80内的凝结性气体凝结，由此使凝结的气体成分附着于板状部件80。该情况下，板状部件81与气体的流动的并列地设置。这是为了使气体的流动不被板状部件81妨碍。前述储存罐也可以与收集器TR1相同地构成。

收集器TR1的维护为，将设置于构成连接部C2的配管PL1的途中的手动式阀VL3和电磁式阀VL1关闭，打开压力容器80，取出板状部件81来交换即可。此时，虽未图示，但也可以构成为，双重设置阀VL3，在将蓄积于收集器TR内的气体的凝结成分密封于压力容器80内的状态下进行板状部件81的取出更换。

图8和图9是作为本发明的其他实施方式的排气系统的结构图。

在图1的排气系统S1中，采用第1真空泵P1和第2真空泵P2经由连接部C1连结而一体化的构造，也可以取而代之，像图8所示的排气系统S2那样，采用第1真空泵P1和第2真空泵P2分离、第2真空泵P2经由连接部C1串联连结于分离的第1真空泵P1的附近的结构。该情况下，该连接部C1由配管PL4构成，气体穿过该配管PL4从第1真空泵P1向第2真空泵P2转移。

在图8的排气系统S2中，作为第1真空泵P1，能够采用具备图10所示的大径的排气口57的涡轮分子泵TP2。另外，该图10所示的涡轮分子泵TP2的基本的结构与图3所示的涡轮分子泵TP1的结构相同，所以对相同部件标注相同的附图标记，省略其详细说明。

在作为第2真空泵P2被采用的容积移送式泵DP1中，也有作为旋转体使用在旋转轴方向上较长的转子的情况，该情况为第2真空泵P2(容积移送式泵DP1)的吸入口70为长方形，或呈多个该吸入口70排列成一列的方式。因此，作为图8的排气系统S2的配管PL4，优选地采用例如图11所示的形状的配管PL4。

此外，图8的排气系统S2也如前所述，第2真空泵P2设置于第1真空泵P1的附近，所以与图1的排气系统S1相同，连接部C1的内部的环境能够设定成，被包括于比在其内部流动的凝结性气体的蒸气压曲线靠下的气相区域的环境，能够得到与图1的排气系统S1相同的作用效果。

但是，在图8的排气系统S2中，作为连接部C1的具体的结构，采用L型的配管PL，但也可以取而代之，采用图9所示的直管式的配管PL5作为连接部C1，由此能够采用第2真空泵P2设置于第1真空泵P1的正下方附近的结构。与L型的配管PL4相比，直管式的配管PL5由于气体的流体摩擦阻力而压力损失较小，所以在采用之前说明的“本发明的气体凝结对策”的基础上，考虑直管式的配管PL5较合适。

本发明不限于以上说明的实施方式，在本领域具有通常知识的技术人员在本发明的技术的思想内能够进行多种变形。

在本发明中，在图2的蒸气压曲线图中，以凝结性气体从气体向固体的相变为例进行了说明，但在也包括从气体向液体变化的情况下、从气体经由液体向固体相变的情况下，能够得到相同的效果。

附图标记说明

BT1 螺栓

BX　壳体

CC　控制电路

C1、C103　第1真空泵和第2真空泵的连接部

C2　第2真空泵和第3真空泵的连接部

DP1　容积移送式泵

DN1、DN2、DN3、DN4　振动吸收件

DC　环(隔热环)

DD　隔热机构

DG　空隙(隔热空间)

G1　间隙

H　连通孔

P1、P101　第1真空泵

P2、P102　第2真空泵

PL1、PL2、PL3、PL4、PL5、PL6　配管

RD1、RD2　环状弹性部件

S1、S2、S3　本发明的排气系统

S100　以往的排气系统

SP　间隔件

TK　析出物回收罐

TP1、TP2、TP3　涡轮分子泵

TR　捕集机构

TR1　收集器

VC　防振构造

VL1、VL2、VL3　阀

VPC　蒸气压曲线

WP　复合泵

50　翼排气机构

51　旋转翼

52　固定翼

53　磁轴承

54　转子

55　泵壳

56　第1真空泵(涡轮分子泵)的吸入口

57　第1真空泵(涡轮分子泵)的排气口

58　水冷管

59　水冷片

60　水冷机构

70　第2真空泵的吸入口

71　第2真空泵的排气口

80　压力容器

81　板状部件

82　冷媒流路。

Claims

1.一种排气系统，前述排气系统至少将第1真空泵及第2真空泵作为两个泵串联连接，穿过这些真空泵和其第1连接部，将包括凝结性气体的气体排出，其特征在于，

在前述第1真空泵的附近设置前述第2真空泵而使前述第1连接部的内部的压力下降，由此将前述第1连接部的前述内部设定成变为下述环境：位于比在其内部流动的前述凝结性气体的蒸气压曲线靠下的气相区域，且前述第1真空泵构成为不具备牵引泵机构。

2.如权利要求1所述的排气系统，其特征在于，

前述第1真空泵和前述第2真空泵被连结而一体化。

3.如权利要求1所述的排气系统，其特征在于，

防振构造被设置于前述第1连接部。

4.如权利要求1所述的排气系统，其特征在于，

前述第1真空泵位于比前述第2真空泵靠上游的位置，且由涡轮分子泵构成。

5.如权利要求4所述的排气系统，其特征在于，

前述涡轮分子泵构成为，具备借助旋转翼和固定翼将前述气体排出的翼排气机构。

6.如权利要求1所述的排气系统，其特征在于，

前述第2真空泵位于比前述第1真空泵靠下游的位置，且由容积移送式泵构成。

7.如权利要求6所述的排气系统，其特征在于，

前述容积移送式泵具备加热器、温度传感器、温度控制电路，

前述加热器用于将该容积移送式泵内加热，

前述温度传感器测定该容积移送式泵内的温度，

前述温度控制电路使用由前述温度传感器得到的测定值来控制前述加热器的加热温度。

8.如权利要求6所述的排气系统，其特征在于，

前述容积移送式泵具备逆变电路，能够借助前述逆变电路改变旋转速度。

9.如权利要求6或8所述的排气系统，其特征在于，

前述容积移送式泵具备能够以比通常运转时的旋转速度低的旋转速度运转的低速运转功能。

10.如权利要求2所述的排气系统，其特征在于，

构成为，将前述第1真空泵或前述第2真空泵中的至少某一方的真空泵的控制电路容纳于壳体，将该壳体至少连接于某一方的前述真空泵来一体化。

11.如权利要求10所述的排气系统，其特征在于，

隔热机构被设置于前述第1真空泵或前述第2真空泵和前述控制电路的前述壳体的连结部。

12.如权利要求1所述的排气系统，其特征在于，

将第3真空泵配置于前述第2真空泵的下游来连接。

13.如权利要求1所述的排气系统，其特征在于，

设定成，前述第2真空泵的内部的环境为下述环境：位于比在其内部流动的前述凝结性气体的蒸气压曲线靠上的固相区域。

14.如权利要求12所述的排气系统，其特征在于，

设定成，连接前述第2真空泵和前述第3真空泵的第2连接部的内部的环境为下述环境：位于比在其内部流动的前述凝结性气体的蒸气压曲线靠上的固相区域。

15.如权利要求14所述的排气系统，其特征在于，

在连接前述第2真空泵和前述第3真空泵的前述第2连接部处，设置有将凝结或凝固的气体成分捕集的收集器或储存凝结或凝固的气体成分的储存罐。