涡轮分子真空泵和净化方法技术

本发明专利技术的主题是一种涡轮分子真空泵(1)，其包括净化气体注射装置(21)，该净化气体注射装置包括至少一个通道(20)，所述通道设置在定子(2)中并且通向转子(3)和定子(2)之间，以在转子(3)的至少一个叶片级(9)的下游将净化气体注射到被泵送的气体所遵循的路径中，该净化气体注射装置(21)构造成使得被注入的净化气体的流量低于阈值，该阈值确定成使得在没有注射净化气体的情况下和在注射净化气体的情况下，吸入侧(6)的压力差小于0.066Pa。本发明专利技术还涉及一种用于净化涡轮分子真空泵(1)的方法。涉及一种用于净化涡轮分子真空泵(1)的方法。涉及一种用于净化涡轮分子真空泵(1)的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涡轮分子真空泵和净化方法


[0001]本专利技术涉及涡轮分子真空泵并且涉及用于净化涡轮分子真空泵的方法。

技术介绍

[0002]在腔室中产生高真空需要使用涡轮分子真空泵，其包括定子，在该定子中转子被驱动而快速旋转，例如以超过每分钟两万转的速度旋转。
[0003]在某些使用涡轮分子真空泵的方法中、例如在制造半导体或LED的方法中，可能在真空泵中形成一层沉积物。该沉积物可能导致定子和转子之间的间隙受限，这可能导致转子停止。该沉积物的层在实际中通过摩擦使转子发热，这可能导致它蠕变并且可能破裂。
[0004]已知的做法是加热定子以防止反应产物在泵中冷凝。然而，为了保持转子的机械完整性，定子被加热到的温度通常不能超过90℃，甚至120℃。将定子加热到这些温度确实可以有效地减少泵中沉积物的形成，但它并不能完全避免这种情况，特别是在某些化学品的情况下，例如AlCl3。
[0005]因此，必须安排定期维护操作以经常清洁真空泵。

技术实现思路

[0006]本专利技术的一个目的是提出一种至少部分地解决现有技术的至少一个缺点的涡轮分子真空泵。
[0007]为此，本专利技术的一个主题是一种涡轮分子真空泵，其构造成驱动待从吸入侧泵送到输送侧的气体，该涡轮分子真空泵包括：
[0008]‑
定子，该定子包括至少一个导叶级和一霍尔维克(Holweck)定子，该霍尔维克定子其中形成有螺旋槽，和
[0009]‑
转子，该转子包括：
[0010]‑‑
至少两个叶片级，这些叶片级和所述导叶级在涡轮分子真空泵的涡轮分子级中沿着转子的旋转轴线在轴向上相继排列，和
[0011]‑‑
霍尔维克套筒，该霍尔维克套筒构造成在涡轮分子真空泵的分子级中旋转经过所述定子的螺旋槽，该分子级在被泵送的气体的循环方向上位于所述涡轮分子级的下游，
[0012]其特征在于，该涡轮分子真空泵还包括净化气体注射装置，其包括至少一个通道，该通道形成在定子中并且例如经由至少一个孔开口通向转子和定子之间，以在转子的至少一个叶片级的下游将净化气体注射到被泵送的气体所遵循的路径中，该净化气体注射装置构造成使得净化气体的注射流量低于阈值，该阈值确定成使得在没有注射净化气体的情况下和注射净化气体的情况下，吸入侧的压力差小于0.066Pa(即大约0.5mTorr)。
[0013]由此稀释了被泵送的气体，而涡轮分子真空泵的吸入侧的泵送性能没有变化或变化很小。
[0014]因此可以降低可冷凝气体的分压，以将它们保持在冷凝值以下。这使得可以限制在涡轮分子真空泵中的沉积物的风险，并且延长两次维护操作之间的时间。
[0015]在至少一个叶片级的下游注射净化气体还可以避免净化气体回流到待抽真空的腔室中。
[0016]另一个显著优点是，对于相同设定点的定子加热温度，降低易于在涡轮分子真空泵中沉积的气体的分压使得可以增加待泵送的气体的流量。因此，可以增加被泵送的气体的流量，而不会因为分压降低而产生附加沉积物风险，并且不会对转子产生机械风险。
[0017]涡轮分子真空泵可以包括下列一项或多项可单独应用或组合应用的技术特征：
[0018]至少一个通道例如经由至少一个孔例如通向分子级处。
[0019]例如，通道在分子级的入口处通向霍尔维克定子的上部部分。通道的轴线在距涡轮分子级的一定距离处从霍尔维克定子延伸出，该距离例如小于霍尔维克定子的1/4高度。因此可以几乎完全净化分子级。
[0020]通道也可以在分子级的出口处(例如在距涡轮分子级的一定距离处，该距离大于霍尔维克定子一半高度)通向霍尔维克定子的下部部分，特别是对于在霍尔维克定子的下半部分出现沉积物的应用而言。
[0021]净化气体的注射流量例如大于或等于0.1689Pa.m3/s(或100sccm)。
[0022]涡轮分子真空泵还可以包括附加净化气体注射装置，其构造成将附加净化气体注射到涡轮分子真空泵的位于霍尔维克套筒之下的轴承中。附加净化气体注射装置可以冷却马达，并且使气体吹扫涡轮分子真空泵的枢轴元件，特别是轴承、电连接器、焊缝和备用滚动轴承。用附加净化气体吹扫这些元件可以保护它们免受泵送的潜在腐蚀性气体影响。
[0023]例如，附加净化气体注射装置包括一个或多个入口，该入口构造成将附加净化气体输送到容纳轴的构造成驱动转子旋转的一个端部的腔中。
[0024]附加净化气体的流量例如小于净化气体注射装置的净化气体流量，例如小于或等于0.08446Pa.m3/s(或50sccm)。
[0025]根据一个示例性实施例，涡轮分子真空泵包括用于附加净化气体注射装置的入口和净化气体注射装置的通道的公共管道。这样可以限制涡轮分子真空泵上与净化气体源的连接部的数量。
[0026]转子例如包括四个以上的叶片级，例如介于四个和八个之间的叶片级。
[0027]至少一个通道例如经由至少一个孔例如通向涡轮分子级。
[0028]例如，通道通向被泵送的气体的循环方向上的最后三个叶片级中的一个。这由此也避免可能在涡轮分子级的最后压缩级中的沉积物。
[0029]本专利技术的另一个主题是一种用于净化如上文所述的涡轮分子真空泵的方法，其中，在转子的至少一个叶片级下游注射到被泵送的气体所遵循的路径中的净化气体的流量小于阈值，该阈值确定成使得在没有注射净化气体的情况下和在注射净化气体的情况下，吸入侧的压力差小于0.066Pa(即约0.5mTorr)。
[0030]净化气体例如是氮气。
[0031]用于净化气体的注射流量的确定的阈值例如是0.76Pa.m3/s(即大约450sccm)。
附图说明
[0032]通过阅读下文对本专利技术的一个特定但完全非限制性的实施例的描述，并且通过研究附图，其他优点和特征将变得显而易见，在附图中：
[0033]图1示出了根据第一实施例的涡轮分子真空泵的示意图。
[0034]图2示出了图1的涡轮分子真空泵的轴向剖视图。
[0035]图3示出了图2的涡轮分子真空泵的霍尔维克定子的局部视图。
[0036]图4示出了第二示例性实施例的类似于图2的视图。
[0037]在这些附图中，相同的元件具有相同的附图标记和名称。
具体实施方式
[0038]以下的实施例是示例。尽管描述涉及一个或多个实施例，但这不一定意味着每个引用都涉及相同的实施例或特征唯一地适用于单个实施例。各种实施例的各个特征可以同等地组合或互换，以构成其他实施例。
[0039]“上游”是指一个元件相对于气体循环方向位于另一元件之前。相反，“下游”是指一个元件相对于待泵送的气体的循环方向位于另一元件之后，位于上游的元件处于比位于下游的元件低的压力下。
[0040]图1和图2示出了涡轮分子真空泵1的第一实施例。
[0041]涡轮分子真空泵1包括定子2，转子3构造成在该定子中以轴向旋转的方式高速转动，例如以超过每分钟两万转的速度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.涡轮分子真空泵(1)，其构造成驱动将被从吸入侧(6)泵送到输送侧(8)的气体，所述涡轮分子真空泵(1)包括：
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定子(2)，其包括至少一个导叶级(10)和其中形成有螺旋槽(14)的霍尔维克定子(15)，和
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转子(3)，其包括：
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至少两个叶片级(9)，这些叶片级(9)和所述导叶级(10)在所述涡轮分子真空泵(1)的涡轮分子级(4)中沿着所述转子(3)的旋转轴线(I
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I)在轴向上相继排列，和
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霍尔维克套筒(13)，其构造成在所述涡轮分子真空泵(1)的分子级(5)中旋转经过所述定子(2)的螺旋槽(14)，所述分子级在被泵送的气体的循环方向(F1)上位于所述涡轮分子级(4)的下游，其特征在于，所述涡轮分子真空泵(1)还包括净化气体注射装置(21)，该净化气体注射装置包括至少一个通道(20)，所述至少一个通道形成在所述定子(2)中并且通向所述转子(3)和所述定子(2)之间，以在所述转子(3)的至少一个叶片级(9)的下游将净化气体注射到被泵送的气体所遵循的路径中，所述净化气体注射装置(21)构造成使得被注射的净化气体的流量低于阈值，所述阈值确定成使得在没有注射净化气体的情况下和在注射净化气体的情况下，所述吸入侧(6)的压力差小于0.066Pa。2.根据前一权利要求所述的涡轮分子真空泵(1)，其特征在于，至少一个通道(20)通向所述分子级(5)处。3.根据前一权利要求所述的涡轮分子真空泵(1)，其特征在于，所述通道(20)的轴线在与所述涡轮分子级(4)相距距离(d)处通向所述霍尔维克定子(15)，所述距离(d)小于所述霍尔维克定子(15)的高度的1/4。4.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮分子真空泵(1)，其特征在于，被注射的净化气体的流量大于或等于0.1689Pa.m3/s。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：普发真空公司，
类型：发明
国别省市：