JPH02294574A - 真空排気装置 - Google Patents
真空排気装置Info
- Publication number
- JPH02294574A JPH02294574A JP11495489A JP11495489A JPH02294574A JP H02294574 A JPH02294574 A JP H02294574A JP 11495489 A JP11495489 A JP 11495489A JP 11495489 A JP11495489 A JP 11495489A JP H02294574 A JPH02294574 A JP H02294574A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pump
- vacuum
- heat
- stage pump
- screw
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は，真空排気装置に係り、特に，例えば半導体製
造装置などクリーンな真空を必要とする５１境に用いる
のに好適な真空排気装置に関するものである． 〔従来の技術〕 真空装置の到達圧力を決めるものは、系内からのガス放
出＋ｔＱとポンプの排気速度Ｓであり，このときの１ヒ
カＰは， Ｑ Ｐ＝− Ｓ で与えられる．したがって、圧力Ｐを下げるには排気速
度Ｓを増すか、ガス放出ｉＱを下げるかのいずれかの手
段しかない． ガス放出ＭＱは真空ポンプで長時間排気すると、次第に
減少する性質を持ブている．ほとんどの物貿は数十分以
上排気した後は，排気時間ｔに対して１／Ｆないし１／
ｔにおおよそ比例して減少している．したがって，常温
排気のままガス放出ｍＱを何桁も下げることは、大変な
ことである．このような場合、真空ポンプ自身およびこ
れ番こ連結した真空容器の温度を上げて排気すること番
よ、固体表面を清浄にし，低い圧力を達成する上できわ
めて効果がある．この加熱脱ガスの操作はベーキングと
呼ばれ、加熱にはヒータが用一られることが多い． 以上の内容は、真空技術：堀越源一著、東京大学出版会
．１９８３年３月発行，ページ１１２〜１２１において
論じられている． 〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術は、真空ポンプ自身およびこれ番こ連結し
た真空容器の温度を上げるため，ヒータを設ける必要が
あり、また、ヒータ用の電源設備を別に設ける必要があ
った． 本発明は、上記従来技術における課題を解決するために
なされたもので，ヒータを用いなレ１で真空装置のベー
キングを可能にし、真空装置の到達圧力を低くしうる真
空排気装置の提供を、その目的とするものである． （ｉｆｌｌ！題を解決するための手段〕上記し１的を達
成するために，本発明に係る真空排気装置の構成は、前
段ポンプと後段ポンプとからなる真空排気装置であって
、前記後段ポンプで発生した圧縮熱を前記前段ポンプに
導く手段を設けたものである． より詳しく述べれば，本発明に係る真空排気装１？？の
桶成は、前段ポンプと後段ポンプとを流体管路を介して
直列に連結する真空排気装置であって，前記後段ポンプ
の作動室周りに形成した受熱ジャケットと，前記前段ポ
ンプの作動室周りに形成した加熱ジャケットと、これら
両ジャケット間を接続する導管と、この導管により前記
後段ポンプから前記前段ポンプへ流通する循環水を制御
する手段とを備えたものである． なお付記すれば、本発明は、上記目的を達成するために
、真空排気装置を前段ポンプと後段ボンプで構成し、後
段ポンプで発生した圧縮熱を前段ポンプあるいはこれに
連結した真空容器の加熱用熱源として利用したものであ
る． 〔作用〕 後段ポンプは、背圧が大気圧で，吸入圧は大気圧から１
０−ｚないしｌ Ｏ−’Ｔｏｒｒの間で動作する．而段
ポンプは、背圧１０Ｔｏｒｒ以下で動作し，到達圧力は
ｌ Ｏ−’Ｔｏｒｒ以下となる．後段ポンプは、吸込ん
だガスを常に大気まで圧縮するので、圧縮熱が発生する
．圧縮熱は後段ポンプのロータおよびケーシングを加熱
する。一方、前段ポンプは１０Ｔｏｒｒ以下で動作する
ため、圧縮熱はほとんど発生することなく，通常はロー
タ，ケーシングとも常温状態を保っている． 前段，後段ポンプからなる真空排気装置においては、真
空排気装置の到達圧力は，前段ポンプの性能、すなわち
，前段ポンプのガス放火で決まる．本発明では，後段ポ
ンプで発生した熱をロータあるいはケーシングから取り
出し、この熱を前段ポンプの加熱エネルギとするため、
前段ポンプのガス放出を急激に低減し，真空排気装置の
到達圧力を著しく向−ヒすることができる． 〔実施例〕 以ド、本発明の一実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する． 第１図は，本発明の一実施例に係る真空排気装首の縦断
面図、第２図は，第１図のＡ−Ａ矢視断面図である。
造装置などクリーンな真空を必要とする５１境に用いる
のに好適な真空排気装置に関するものである． 〔従来の技術〕 真空装置の到達圧力を決めるものは、系内からのガス放
出＋ｔＱとポンプの排気速度Ｓであり，このときの１ヒ
カＰは， Ｑ Ｐ＝− Ｓ で与えられる．したがって、圧力Ｐを下げるには排気速
度Ｓを増すか、ガス放出ｉＱを下げるかのいずれかの手
段しかない． ガス放出ＭＱは真空ポンプで長時間排気すると、次第に
減少する性質を持ブている．ほとんどの物貿は数十分以
上排気した後は，排気時間ｔに対して１／Ｆないし１／
ｔにおおよそ比例して減少している．したがって，常温
排気のままガス放出ｍＱを何桁も下げることは、大変な
ことである．このような場合、真空ポンプ自身およびこ
れ番こ連結した真空容器の温度を上げて排気すること番
よ、固体表面を清浄にし，低い圧力を達成する上できわ
めて効果がある．この加熱脱ガスの操作はベーキングと
呼ばれ、加熱にはヒータが用一られることが多い． 以上の内容は、真空技術：堀越源一著、東京大学出版会
．１９８３年３月発行，ページ１１２〜１２１において
論じられている． 〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術は、真空ポンプ自身およびこれ番こ連結し
た真空容器の温度を上げるため，ヒータを設ける必要が
あり、また、ヒータ用の電源設備を別に設ける必要があ
った． 本発明は、上記従来技術における課題を解決するために
なされたもので，ヒータを用いなレ１で真空装置のベー
キングを可能にし、真空装置の到達圧力を低くしうる真
空排気装置の提供を、その目的とするものである． （ｉｆｌｌ！題を解決するための手段〕上記し１的を達
成するために，本発明に係る真空排気装置の構成は、前
段ポンプと後段ポンプとからなる真空排気装置であって
、前記後段ポンプで発生した圧縮熱を前記前段ポンプに
導く手段を設けたものである． より詳しく述べれば，本発明に係る真空排気装１？？の
桶成は、前段ポンプと後段ポンプとを流体管路を介して
直列に連結する真空排気装置であって，前記後段ポンプ
の作動室周りに形成した受熱ジャケットと，前記前段ポ
ンプの作動室周りに形成した加熱ジャケットと、これら
両ジャケット間を接続する導管と、この導管により前記
後段ポンプから前記前段ポンプへ流通する循環水を制御
する手段とを備えたものである． なお付記すれば、本発明は、上記目的を達成するために
、真空排気装置を前段ポンプと後段ボンプで構成し、後
段ポンプで発生した圧縮熱を前段ポンプあるいはこれに
連結した真空容器の加熱用熱源として利用したものであ
る． 〔作用〕 後段ポンプは、背圧が大気圧で，吸入圧は大気圧から１
０−ｚないしｌ Ｏ−’Ｔｏｒｒの間で動作する．而段
ポンプは、背圧１０Ｔｏｒｒ以下で動作し，到達圧力は
ｌ Ｏ−’Ｔｏｒｒ以下となる．後段ポンプは、吸込ん
だガスを常に大気まで圧縮するので、圧縮熱が発生する
．圧縮熱は後段ポンプのロータおよびケーシングを加熱
する。一方、前段ポンプは１０Ｔｏｒｒ以下で動作する
ため、圧縮熱はほとんど発生することなく，通常はロー
タ，ケーシングとも常温状態を保っている． 前段，後段ポンプからなる真空排気装置においては、真
空排気装置の到達圧力は，前段ポンプの性能、すなわち
，前段ポンプのガス放火で決まる．本発明では，後段ポ
ンプで発生した熱をロータあるいはケーシングから取り
出し、この熱を前段ポンプの加熱エネルギとするため、
前段ポンプのガス放出を急激に低減し，真空排気装置の
到達圧力を著しく向−ヒすることができる． 〔実施例〕 以ド、本発明の一実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する． 第１図は，本発明の一実施例に係る真空排気装首の縦断
面図、第２図は，第１図のＡ−Ａ矢視断面図である。
図に示すように、本実施例の真空排気装置は，後段ポン
プと前段ポンプとで構成され，向ポンプは流体管路であ
る配管３で直列に連結されて｝Ｎる．後段ポンプは，作
動室に油を用いなレ１粗引きポンプとし２スクリュー真
空ボンプ１が用いられ、前段ポンプは、分子ポンプに係
るねじ溝分子ポンプ２が用いられている． スクリュー真空ポンプ１はメインケーシング４，吐出側
ケーシング５，エンドカバ６からなるケーシングと、ケ
ーシング内に収容した一対のスクリューロータ７、その
スクリューロータ７を支持する軸受８、およびスクリュ
ーロータ７を非接触回転させるためのタイミングギャ９
で構成されている． スクリューロータ７の一方は，ねじれ方向が右の右スク
リューロータ７ａ．他方はねじれ方向が左の左スクリュ
ーロータ７ｂで、これらスクリューロータ’／（７ａ，
７ｂの総称）とメインケーシング４とで作動室１０を形
成している．メインケーシング４の上部には吸入口１１
，下部には排気口１２が設けられている．また、作動室
１０周りとなる前記メインケーシング４には，循環水を
流通せしめる受熱ジャケット１３が形成されている． ねじ溝分子ポンプ２は、ねじ溝ロータ２１，ケーシング
２２，モータ２３，回ｄｊｌ５＠２４．この回転軸２４
を支持する軸受２５で楕成されている．ねじ溝ロータ２
１の外周には方形のねじ溝２１ａが形成され、ケーシン
グ２２と間に微小すきまを保って、ねじ溝ロータ２１は
高速回転して作動室を構成する．ケーシング２２の上部
には吸気口２６が設けてあり，モータケーシング２３Ｉ
１の側而には排気口２７が設けられている．また、作動
室周りとなるケーシング２２には、循環水を流通せしめ
る加熱ジャケット２８が形成されている．加熱ジャケッ
ト２８は、導管２９でスクリュー真空ボンプ１の受熱ジ
ャケット１３に連結されている， 受熱ジャケット１３，加熱ジャケット２８、および導’
ｌ？２９内にはｌＩ！ｆ環水が流通しており，その斌は
制御弁３０．３１によって制御されるように稙成されて
いる． このように構成された本実施例の動作について次に説明
する。
プと前段ポンプとで構成され，向ポンプは流体管路であ
る配管３で直列に連結されて｝Ｎる．後段ポンプは，作
動室に油を用いなレ１粗引きポンプとし２スクリュー真
空ボンプ１が用いられ、前段ポンプは、分子ポンプに係
るねじ溝分子ポンプ２が用いられている． スクリュー真空ポンプ１はメインケーシング４，吐出側
ケーシング５，エンドカバ６からなるケーシングと、ケ
ーシング内に収容した一対のスクリューロータ７、その
スクリューロータ７を支持する軸受８、およびスクリュ
ーロータ７を非接触回転させるためのタイミングギャ９
で構成されている． スクリューロータ７の一方は，ねじれ方向が右の右スク
リューロータ７ａ．他方はねじれ方向が左の左スクリュ
ーロータ７ｂで、これらスクリューロータ’／（７ａ，
７ｂの総称）とメインケーシング４とで作動室１０を形
成している．メインケーシング４の上部には吸入口１１
，下部には排気口１２が設けられている．また、作動室
１０周りとなる前記メインケーシング４には，循環水を
流通せしめる受熱ジャケット１３が形成されている． ねじ溝分子ポンプ２は、ねじ溝ロータ２１，ケーシング
２２，モータ２３，回ｄｊｌ５＠２４．この回転軸２４
を支持する軸受２５で楕成されている．ねじ溝ロータ２
１の外周には方形のねじ溝２１ａが形成され、ケーシン
グ２２と間に微小すきまを保って、ねじ溝ロータ２１は
高速回転して作動室を構成する．ケーシング２２の上部
には吸気口２６が設けてあり，モータケーシング２３Ｉ
１の側而には排気口２７が設けられている．また、作動
室周りとなるケーシング２２には、循環水を流通せしめ
る加熱ジャケット２８が形成されている．加熱ジャケッ
ト２８は、導管２９でスクリュー真空ボンプ１の受熱ジ
ャケット１３に連結されている， 受熱ジャケット１３，加熱ジャケット２８、および導’
ｌ？２９内にはｌＩ！ｆ環水が流通しており，その斌は
制御弁３０．３１によって制御されるように稙成されて
いる． このように構成された本実施例の動作について次に説明
する。
スクリューロータ７の一方が，図示していない外部駈動
機構によって回転されると、タイミングギャ９を介して
スクリューロータ７ａ，７ｂは互いに反対方向に回転す
る．スクリューロータ７の回転に伴い、吸入口１１から
ガスを吸込み、作動室１０で圧縮したのち、排気口ｌ２
から外部へ排気する． ねじ溝分子ボンプ２の吸気０２６は、図示していない真
空容器と連結されており、スクリュー真空ポンブ１が運
転され，吸気口１１の圧力が低下すると、この圧力低下
と共にねじ溝分子ポンプ２内の圧力および真空容器内の
圧力も低下する．ねじ溝分子ポンプ内の圧力が１０Ｔｏ
ｒｒ以下になると、ねじ溝分子ポンプ２を起動させる．
通常の真空排気装置で、ねじ溝分子ポンプ２の排気速度
は，スクリュー真空ポンプ１の排気速度の５ないし２０
倍で、真空容器の圧力は急激に低下する．また，スクリ
ュー真空ポンプ１のみでは，到達圧力は約１ ０−”Ｔ
ｏｒｒであるのに対して、ねじ溝分子ボンプ２とスクリ
ュー真空ポンプ１とを直列に接続した真空排気装置では
，到達圧力は１０−７Ｔｏｒｒ以下となる． スクリュー真空ボンプ１は，吸込んだガスを大気圧まで
圧縮するため、作動室は２００ないし４００℃の高温と
なる．この高温となった熱はメインケーシング４の内壁
を通過して，受熱ジャケット１３内の循環水を加熱する
．そして，高温となった循環水は導管２９を通って、加
熱ジャケット２８に棉かれ，ケーシング２２を加熱し、
さらにはねじ溝ロータ２１をも加熱することになる．そ
の結果、ねじ溝分子ポンプ内部に吸着していたガス分子
の脱離が促進され、真空装置の圧力を容易に低くするこ
とができる． 実施例では、ねじ溝分子ボンプ２のみを加熱するように
しているが，これに連結する真空容器の加熱も同様の方
法で行うことができる。
機構によって回転されると、タイミングギャ９を介して
スクリューロータ７ａ，７ｂは互いに反対方向に回転す
る．スクリューロータ７の回転に伴い、吸入口１１から
ガスを吸込み、作動室１０で圧縮したのち、排気口ｌ２
から外部へ排気する． ねじ溝分子ボンプ２の吸気０２６は、図示していない真
空容器と連結されており、スクリュー真空ポンブ１が運
転され，吸気口１１の圧力が低下すると、この圧力低下
と共にねじ溝分子ポンプ２内の圧力および真空容器内の
圧力も低下する．ねじ溝分子ポンプ内の圧力が１０Ｔｏ
ｒｒ以下になると、ねじ溝分子ポンプ２を起動させる．
通常の真空排気装置で、ねじ溝分子ポンプ２の排気速度
は，スクリュー真空ポンプ１の排気速度の５ないし２０
倍で、真空容器の圧力は急激に低下する．また，スクリ
ュー真空ポンプ１のみでは，到達圧力は約１ ０−”Ｔ
ｏｒｒであるのに対して、ねじ溝分子ボンプ２とスクリ
ュー真空ポンプ１とを直列に接続した真空排気装置では
，到達圧力は１０−７Ｔｏｒｒ以下となる． スクリュー真空ボンプ１は，吸込んだガスを大気圧まで
圧縮するため、作動室は２００ないし４００℃の高温と
なる．この高温となった熱はメインケーシング４の内壁
を通過して，受熱ジャケット１３内の循環水を加熱する
．そして，高温となった循環水は導管２９を通って、加
熱ジャケット２８に棉かれ，ケーシング２２を加熱し、
さらにはねじ溝ロータ２１をも加熱することになる．そ
の結果、ねじ溝分子ポンプ内部に吸着していたガス分子
の脱離が促進され、真空装置の圧力を容易に低くするこ
とができる． 実施例では、ねじ溝分子ボンプ２のみを加熱するように
しているが，これに連結する真空容器の加熱も同様の方
法で行うことができる。
本実施例によれば、真空装置（前段ポンプ，真空容器）
の加熱脱ガス操作、いわゆるベーキングをポンプ自身（
後段ポンプ）の圧縮熱で行うため、従来技術のような加
熱ヒータおよびヒータを加熱するための電源設備を別に
設ける必要がなくなる．なお，上記の実施例では、前段
ポンプとして分子ポンプ（＋ｏＬｅｃｕｌａｒ ｄｒａ
ｇ ｐｕｍｐ：モレキュラ ドラグポンプ）の一例であ
るねじ溝分子ポンプを用い、後段ポンプとしてスクリュ
ー真空ポンプを用いた例を説明したが，本発明はこれに
限定されるのものではない．前段ポンプとしては、他の
分子ポンプ，例えばターボ分子ポンプ（ｔｕｒｂｏｍｏ
ｌｅｃｕｌａｒ ｐｕ＋＊ｐ ：ターボ モレキュラ
ポンプ）を用い、後段ポンプとしては、作動室に油を用
いない他の楕造の粗引きポンプを用いることを妨げない
． 〔発明の効果〕 以上詳細に説明したように、本発明によれば、ヒータを
用いないで真空装置のベーキングを可能にし、真空装置
の到達圧力を低くしうる真空排気装置を提供することが
できる．
の加熱脱ガス操作、いわゆるベーキングをポンプ自身（
後段ポンプ）の圧縮熱で行うため、従来技術のような加
熱ヒータおよびヒータを加熱するための電源設備を別に
設ける必要がなくなる．なお，上記の実施例では、前段
ポンプとして分子ポンプ（＋ｏＬｅｃｕｌａｒ ｄｒａ
ｇ ｐｕｍｐ：モレキュラ ドラグポンプ）の一例であ
るねじ溝分子ポンプを用い、後段ポンプとしてスクリュ
ー真空ポンプを用いた例を説明したが，本発明はこれに
限定されるのものではない．前段ポンプとしては、他の
分子ポンプ，例えばターボ分子ポンプ（ｔｕｒｂｏｍｏ
ｌｅｃｕｌａｒ ｐｕ＋＊ｐ ：ターボ モレキュラ
ポンプ）を用い、後段ポンプとしては、作動室に油を用
いない他の楕造の粗引きポンプを用いることを妨げない
． 〔発明の効果〕 以上詳細に説明したように、本発明によれば、ヒータを
用いないで真空装置のベーキングを可能にし、真空装置
の到達圧力を低くしうる真空排気装置を提供することが
できる．
第１図は、本発明の一実施例に係る真空排気装置の縦断
面図，第２図は，第１図のＡ−Ａ矢視断而図である． １・・・スクリュー真空ポンプ，２・・・ねじ溝分子ポ
ンプ，３・・・配管、４・・・メインケーシング、７・
・・スクリューロータ，１０・・・作動室．１１・・・
吸入口，１２・・・徘気口，１３・・・受熱ジャケット
、２１・・・ねじ溝ロータ，２２・・・ケーシング，２
６・・・吸気口、２７・・・排気口、２８・・・加熱ジ
ャケット、２９・・・導管，３０，３１・・・制御弁．
面図，第２図は，第１図のＡ−Ａ矢視断而図である． １・・・スクリュー真空ポンプ，２・・・ねじ溝分子ポ
ンプ，３・・・配管、４・・・メインケーシング、７・
・・スクリューロータ，１０・・・作動室．１１・・・
吸入口，１２・・・徘気口，１３・・・受熱ジャケット
、２１・・・ねじ溝ロータ，２２・・・ケーシング，２
６・・・吸気口、２７・・・排気口、２８・・・加熱ジ
ャケット、２９・・・導管，３０，３１・・・制御弁．
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、前段ポンプと後段ポンプとからなる真空排気装置で
あつて、前記後段ポンプで発生した圧縮熱を前記前段ポ
ンプに導く手段を設けたことを特徴とする真空排気装置
。 ２、前段ポンプと後段ポンプとを流体管路を介して直列
に連結する真空排気装置であつて、 前記後段ポンプの作動室周りに形成した受熱ジャケット
と、 前記前段ポンプの作動室周りに形成した加熱ジャケット
と、 これら両ジャケット間を接続する導管と、 この導管により前記後段ポンプから前記前段ポンプへ流
通する循環水を制御する手段とを備えたことを特徴とす
る真空排気装置。 ３、前段ポンプは、分子ポンプであり、後段ポンプは、
作動室に油を用いない粗引きポンプであることを特徴と
する請求項１または請求項２記載のいずれかの真空排気
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11495489A JPH02294574A (ja) | 1989-05-10 | 1989-05-10 | 真空排気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11495489A JPH02294574A (ja) | 1989-05-10 | 1989-05-10 | 真空排気装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02294574A true JPH02294574A (ja) | 1990-12-05 |
Family
ID=14650759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11495489A Pending JPH02294574A (ja) | 1989-05-10 | 1989-05-10 | 真空排気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02294574A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100567006B1 (ko) * | 1997-05-22 | 2007-11-30 | 가부시끼가이샤 티. 디. 기겐 | 용적형펌프 |
| CN107709773A (zh) * | 2015-07-23 | 2018-02-16 | 埃地沃兹日本有限公司 | 排气系统 |
-
1989
- 1989-05-10 JP JP11495489A patent/JPH02294574A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100567006B1 (ko) * | 1997-05-22 | 2007-11-30 | 가부시끼가이샤 티. 디. 기겐 | 용적형펌프 |
| CN107709773A (zh) * | 2015-07-23 | 2018-02-16 | 埃地沃兹日本有限公司 | 排气系统 |
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