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JP2010540824A - Vacuum pump with two helical rotors - Google Patents

Vacuum pump with two helical rotors Download PDF

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バルト,ブノワ
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アルカテル−ルーセント
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Abstract

エンベロープ(1)、機械駆動要素(19)、及びポンプ給送部分(22)を備える真空ポンプ。ポンプ給送部分(22)は2つの凹凸のついたヘリカルロータ(A及びB)を備え、それぞれが長手方向の軸の周りに螺旋状の捻れを有する。ロータ(A、B)は短く、下流側に張り出して保持される。入口通路(4)は入口オリフィス(9)によってエンベロープ(1)の内側と連通する。出口オリフィス(5)は出口オリフィス(11)によってエンベロープ(1)の内側と連通する。入口及び出口はヘリカルロータ(I−I、II−II)の軸に対して軸方向になっている。A vacuum pump comprising an envelope (1), a mechanical drive element (19), and a pumping part (22). The pumping part (22) comprises two concave and convex helical rotors (A and B), each having a helical twist about the longitudinal axis. The rotors (A, B) are short and are extended and held downstream. The inlet passage (4) communicates with the inside of the envelope (1) by an inlet orifice (9). The outlet orifice (5) communicates with the inside of the envelope (1) by the outlet orifice (11). The inlet and outlet are axial with respect to the axis of the helical rotor (II, II-II).

Description

本発明は装置内で適切な真空を生成及び維持することができるポンプデバイスに関する。   The present invention relates to a pump device capable of generating and maintaining an appropriate vacuum in an apparatus.

産業的な半導体製造プロセスにおいては、製造のいくつかのステップは真空内で実行されなければならないため、装置内での真空の生成及び維持が一般的である。   In an industrial semiconductor manufacturing process, the creation and maintenance of a vacuum in a device is common because several steps of manufacturing must be performed in a vacuum.

そのような製造のステップの間、装置はポンプデバイスに接続され、そのポンプデバイスは適切な真空に達するまで装置の内圧を低下させる。   During such manufacturing steps, the apparatus is connected to a pump device that reduces the internal pressure of the apparatus until a suitable vacuum is reached.

実際に、既知のポンプデバイスは一般に、真空ラインの排出部に配置された少なくとも1つの第1のポンプ、及び第1のポンプと装置の間にポンプ給送されるガスの流路内に直列に接続された少なくとも1つの第2のポンプを備える。   In practice, known pump devices are generally in series in at least one first pump located at the discharge of the vacuum line and the flow path of the gas pumped between the first pump and the device. At least one second pump connected.

第1の既知のポンプデバイスは、装置内の圧力が約10−2ミリバールから約10ミリバールにわたる圧力範囲内に収まることが必要になる用途に使用される。この場合には、ルーツポンプである第2のポンプが一般的に使用される。このルーツポンプは第1のポンプの吸入口に接続される。この解決策は一般に大容量の装置又は高いプロセスフローを急速にポンプ給送するために使用される。 First known pump device is used in applications where it is necessary that the pressure in the apparatus is within a pressure range ranging from about 10-2 mbar to about 10 mbar. In this case, a second pump that is a roots pump is generally used. This Roots pump is connected to the inlet of the first pump. This solution is generally used to rapidly pump large capacity devices or high process flows.

従来のルーツポンプは噛み合うローブを画定する豆形横断面を備える2つの平行なロータを有する。吸入孔及び排出孔はロータの回転軸に対して径方向かつ垂直になっている。   Conventional roots pumps have two parallel rotors with bean-shaped cross sections that define interlocking lobes. The suction hole and the discharge hole are radially and perpendicular to the rotation axis of the rotor.

しかし、それによって構成されたポンプデバイスは、かさばり、重く、振動及びノイズの発生原因である。これらの欠点を抑えるために、企業は長さが容易に数メートル達する可能性がある導管の働きによってポンプ給送ユニットを装置から遠くに移動させる。所望のポンプ給送能力を維持する目的で、これらの導管は高いコンダクタンスのものでなければならない。従って、それらは幅広く、かつかさばり、それらの内側の体積が装置の体積に加えられる。その結果、ポンプ給送システムは、装置内の内部のガス圧力を達成するために、大きな体積をポンプ給送しなければならないので、応答性がより劣るものになる。さらに、ガスを真空ライン内で高温に保つ必要がある場合がある(特にガスが150℃までの高温によって気化した形態に保たれる化学的プロセス)。それにより、これらのポンプ給送ユニットは、これらの大きな管を高温に保つための高価な加熱デバイスを必要とする。   However, the pump device constructed thereby is bulky, heavy and causes vibration and noise. To mitigate these drawbacks, companies move the pumping unit away from the device by the action of a conduit that can easily reach several meters in length. In order to maintain the desired pumping capacity, these conduits must be of high conductance. They are therefore broad and bulky and their internal volume is added to the volume of the device. As a result, the pumping system is less responsive because a large volume must be pumped to achieve the internal gas pressure within the device. Furthermore, it may be necessary to keep the gas at a high temperature in the vacuum line (especially a chemical process in which the gas is kept in a vaporized form by high temperatures up to 150 ° C.). Thereby, these pumping units require expensive heating devices to keep these large tubes hot.

これらの欠点により、これらの既知のポンプデバイスをクリーンルーム内で使用することが困難になる。クリーンルーム内の空間は非常に高価であり、かさばるデバイス及び導管によって占有される非常に大きな空間を失うことは大きな問題である。   These drawbacks make it difficult to use these known pump devices in a clean room. The space in a clean room is very expensive and losing the very large space occupied by bulky devices and conduits is a major problem.

ルーツポンプなどのより小さなサイズの第2のポンプを配置し、又は真空ラインの吸入部、つまりポンプにかけられる装置の出口に直接、小型化した従来のスクリューポンプの配置を試みることができる。この配置は第1のポンプと第2のポンプを接続する導管のサイズを低下させることを可能にする。これは管を加熱する費用も大幅に低下させる。しかし、径方向の入口及び出口のルーツポンプは常に振動及びノイズを発生する。さらに、ポンプ給送をかけられる装置の出口に配置され、それらは粒子及び粉末を装置に逆方向に送り込むことによる「逆流(backwash)」汚染を生じる。   A second pump of smaller size, such as a Roots pump, can be arranged, or a miniaturized conventional screw pump arrangement can be attempted directly at the suction portion of the vacuum line, ie the outlet of the device applied to the pump. This arrangement makes it possible to reduce the size of the conduit connecting the first pump and the second pump. This also significantly reduces the cost of heating the tube. However, radial inlet and outlet Roots pumps always generate vibration and noise. In addition, they are located at the outlet of the pumped device, which causes “backwash” contamination by feeding particles and powder back into the device.

さらに、ルーツポンプは一般に、ロータの軸が水平な位置で使用され、設置面積が非常に大きくなる欠点を有する。   Furthermore, the Roots pump generally has the disadvantage that the shaft of the rotor is used in a horizontal position and the installation area becomes very large.

10−2ミリバール未満の圧力を必要とする用途に関しては、分子式又はターボ分子式の第2のポンプを使用することができる。しかし、このタイプのポンプはポンプデバイス内でガスを加熱する必要のある用途、及び/又はより高い圧力の用途には使用できない。 For applications requiring pressures below 10 −2 mbar, a molecular or turbomolecular second pump can be used. However, this type of pump cannot be used for applications where the gas needs to be heated in the pump device and / or for higher pressure applications.

企業はその製造室内で、特にクリーンルーム内の空間に非常に費用がかかる半導体産業において、装置の大きさ及び費用を低減することを絶えず望んでいる。化学産業も同様に発展しており、ポンプデバイスがポンプ流れの点で常により効果的である必要がある。これらの新たな大きさ及び流れの基準により、新たな、かさばりがより少なく、かつより安価な、清浄かつポンプ流量が高いポンプデバイスを見つけることを必要にする。   Companies are continually wanting to reduce the size and cost of equipment in their manufacturing room, especially in the semiconductor industry, where space in clean rooms is very expensive. The chemical industry is developing as well, and the pump device must always be more effective in terms of pump flow. These new size and flow criteria make it necessary to find new, less bulky and cheaper pump devices with clean and high pump flow rates.

EP−1,475,535EP-1,475,535

本発明により提示された問題は、第2のポンプとして使用でき、大きさが十分に小さく、ノイズ出力が十分に低く、動作を妨げずに装置の直近に配置するために十分に汚染を伴わない、高いポンプ流量を有する真空ポンプを設計することである。   The problem presented by the present invention can be used as a second pump, is small enough in size, has low enough noise output, and is not sufficiently contaminated to be placed in close proximity to the device without interfering with operation. Designing a vacuum pump with a high pump flow rate.

本発明の真空ポンプは装置内で発生した粉末及びその他の粒子をポンプ給送することも可能でなければならない。   The vacuum pump of the present invention must also be able to pump powders and other particles generated in the apparatus.

別の態様によれば、本発明は装置内の真空を効果的に生成及び維持するためのより応答性に優れたポンプ給送システムを提示する。   According to another aspect, the present invention provides a more responsive pumping system for effectively creating and maintaining a vacuum in the apparatus.

これらの目的に加えて、その他の目的も達成するために、本発明はエンベロープが2つの平行な円筒形チャンバを画定し、それは横断方向に重なり、円筒形の周囲表面及び端部の横断方向表面によって限定され、長手方向を定めるそれぞれの軸、及び横断方向を定める端部の横断方向表面を有し、入口通路及び出口通路が2つのそれぞれの位置でエンベロープを横切り、これらの位置は全体的に対向し、2つのロータがそれぞれの円筒形チャンバ内で回転可能なようにそれぞれ配置され、ロータは噛み合う相補的なローブ型ロータ本体及びロータシャフトを有し、各ロータの各ローブはそれぞれの円筒形チャンバの円筒形の周囲表面と密封した様式で協働する径方向スパンの表面を有し、ロータ本体は各々がそれぞれのチャンバの端部の横断方向表面と密封した様式で協働する第1及び第2の横断方向スパン表面を有し、各ロータ本体は第1の横断方向スパン表面と第2の横断方向スパン表面の間の長手方向軸の周りに螺旋状の捻れを有し、入口通路は第1の端部の横断方向表面内に設けられた入口オリフィスを使用してエンベロープの内側と連通し、出口通路は基本的に第2の端部の横断方向表面内に設けられた出口オリフィスを使用してエンベロープの内側と連通し、各ロータはポンプ給送される流体の流れ方向にロータ本体の下流側に配置されたロータガイド手段によって張り出して保持され、ポンプはロ―タ本体の上流側のロータガイド手段を装備される真空ポンプを提示する。   In addition to these objectives, to achieve other objectives, the present invention defines a cylindrical chamber with two envelopes that overlap in the transverse direction, the cylindrical peripheral surface and the end transverse surface. Each having a longitudinal axis defining a longitudinal direction and a transverse surface of an end defining a transverse direction, the inlet passage and the outlet passage traversing the envelope in two respective positions, these positions being generally Oppositely, the two rotors are each arranged to be rotatable in respective cylindrical chambers, the rotor having complementary lobe-shaped rotor bodies and rotor shafts that mesh, each lobe of each rotor having a respective cylindrical shape The rotor body has a radially spanned surface that cooperates in a sealed manner with the cylindrical peripheral surface of the chamber, and the rotor bodies each cross the end of the respective chamber. First and second transverse span surfaces cooperating in a sealed manner with the facing surface, each rotor body having a longitudinal axis between the first transverse span surface and the second transverse span surface. The inlet passage communicates with the inside of the envelope using an inlet orifice provided in the transverse surface of the first end and the outlet passage is essentially the second end. Communicating with the inside of the envelope using outlet orifices provided in the transverse surface of the section, each rotor overhanging by a rotor guide means located downstream of the rotor body in the flow direction of the pumped fluid The pump presents a vacuum pump equipped with rotor guide means upstream of the rotor body.

本発明によれば、ロータの2つの本体のそれぞれはルーツ横断プロファイルを有し、ロータの第1の横断方向スパン表面とロータの第2の横断方向スパン表面との間の4分の1回転の螺旋状の捻れを有して設計され、入口オリフィスはロータの軸によって定められた平面の第1の側に沿って配置され、出口オリフィスはロータの軸によって定められた平面の第2の側に従って配置される。   According to the present invention, each of the two bodies of the rotor has a roots transverse profile and is a quarter turn between the first transverse span surface of the rotor and the second transverse span surface of the rotor. Designed with a helical twist, the inlet orifice is located along a first side of a plane defined by the rotor axis, and the outlet orifice is according to a second side of the plane defined by the rotor axis Be placed.

この4分の1回転の螺旋状の捻れはロータ直径間の最良の折り合いをもたらす。約4000m/hのポンプ流量が達成できる。 This quarter turn spiral twist provides the best compromise between rotor diameters. A pump flow rate of about 4000 m 3 / h can be achieved.

指令及び動力手段もロータの回転速度を制御するために設けることができる。そして、ポンプ流量及び上流側の圧力が装置及び処理ステップに応じて容易に調整できる。   Command and power means can also be provided to control the rotational speed of the rotor. The pump flow rate and upstream pressure can be easily adjusted according to the apparatus and processing steps.

それによって形成された単段真空ポンプはポンプ流量が高いルーツポンプ又はスクリューポンプの利点を有する。その特定の設計により、発生する振動及びノイズがより少なく、より速い回転のオプションによる小さな体積での大きな流量を有するという利点が単段真空ポンプに付与される。   The single stage vacuum pump formed thereby has the advantage of a root pump or screw pump with a high pump flow rate. Its particular design gives the single-stage vacuum pump the advantage of having a large flow rate in a small volume with less vibration and noise generated and faster rotation options.

その設計により、ポンプ給送された粒子は、入口通路によってポンプに軸方向に進入し、ロータの上流側で動く部分がはね返すために装置内に戻ることができないことにより、隣接する装置内の逆流粒子汚染を回避することも可能になる。その設計により、ロータの下流側の低圧領域内に軸受及び潤滑製品がないことにより、逆流汚染も回避される。   By its design, pumped particles enter the pump axially by the inlet passage and cannot flow back into the device because the part moving upstream of the rotor bounces back, causing backflow in adjacent devices. It is also possible to avoid particle contamination. The design also avoids back-flow contamination due to the absence of bearings and lubrication products in the low pressure region downstream of the rotor.

従って、この真空ポンプは真空が生成及び維持される装置の直近に配置することができ、第2のポンプの機能を正確に満たすことができる。   Therefore, this vacuum pump can be placed in the immediate vicinity of the device in which the vacuum is generated and maintained, and the function of the second pump can be accurately met.

さらに、ロータを下流側に機械的に案内する要素がないことが、ポンプの吸入オリフィスの形状及び位置を選択するための自由な流量領域を残し、それにより特にポンプの最良の流量が確実になる。   In addition, the absence of an element that mechanically guides the rotor downstream leaves a free flow area for selecting the shape and position of the pump's suction orifice, thereby ensuring the best pump flow in particular. .

張り出すロータが十分な機械的挙動を有し、ロータがポンプの本体と接触する危険を伴わずに高い回転速度を可能にすることを確実にするために、ロータ本体の全体の高さと直径の間の比率が1未満である比較的短いロータ本体を有利に選択することができる。   To ensure that the overhanging rotor has sufficient mechanical behavior and allows the rotor to rotate at high speeds without the risk of contacting the pump body, the overall height and diameter of the rotor body A relatively short rotor body with a ratio of less than 1 can be advantageously selected.

ロータ本体の全体の高さと直径の間の比率が約0.6であることによって、良い結果が達成できる。   Good results can be achieved by the ratio between the overall height and diameter of the rotor body being about 0.6.

第1の実施形態によれば、本発明のポンプは2つのロータ本体を備え、それぞれが横断面を有する負荷を有し、その横断面の輪郭はルーツポンプでは従来からのものであるプロファイルを示す。   According to a first embodiment, the pump of the present invention comprises two rotor bodies, each having a load having a cross-section, the profile of the cross-section showing a profile that is conventional in a Roots pump .

このプロファイルは本発明のポンプの外部のフォームファクタと、得られることが意図される約4000m/hの流量との間の最良の折り合いを確実にする。 This profile ensures the best compromise between the external form factor of the pump of the present invention and the flow rate of about 4000 m 3 / h intended to be obtained.

例えば、ロータ本体はそれぞれ2つのローブを含むことができる。   For example, each rotor body can include two lobes.

第2の実施形態によれば、各ロータ本体は少なくとも3つのローブを備える。1つの利点として、ノイズ及び振動を低減するための動的な均衡がより良いことがある。別の利点として、圧縮率がより良いことがある。   According to the second embodiment, each rotor body comprises at least three lobes. One advantage is better dynamic balance to reduce noise and vibration. Another advantage is that the compression ratio is better.

一方で、1つの欠点として、同じフォームファクタに関してポンプ流量が低下し、機械的な複雑さがより大きくなることがある。   On the other hand, one drawback is that the pump flow rate is reduced for the same form factor and the mechanical complexity is greater.

有利な実施形態によれば、本発明の真空ポンプは垂直方向に対してロータの軸が90°未満の配向角(orientation angle)に沿って向けられた位置に、その真空ポンプが保たれることを確実にする手段を備えることができる。   According to an advantageous embodiment, the vacuum pump of the invention is kept in a position where the axis of the rotor is oriented along an orientation angle of less than 90 ° relative to the vertical direction. Means can be provided to ensure

注意点として、径方向の入口及び出口を有する第2のルーツポンプを備える既知のポンプデバイスでは、給送されたガス内に存在する粒子が無効領域に留まる傾向になる。本発明の真空ポンプの特定の設計は真空ポンプのロータの軸の非水平の向きと相まって粒子の滞留を防止する。   It should be noted that in known pump devices with a second roots pump having a radial inlet and outlet, particles present in the delivered gas tend to remain in the ineffective region. The particular design of the vacuum pump of the present invention, coupled with the non-horizontal orientation of the vacuum pump rotor shaft, prevents particle retention.

有利なことに、配向角は垂直に対して45°未満であるように選択できる。そのような角度により本発明の真空ポンプの設置面積をさらに縮小し、粒子の排除を促進することが可能になる。   Advantageously, the orientation angle can be selected to be less than 45 ° with respect to the vertical. Such an angle makes it possible to further reduce the installation area of the vacuum pump of the present invention and promote particle exclusion.

実際に、本発明の真空ポンプはその特定の設計により、垂直軸に沿って使用することが可能になる。フォームファクタも最小である。   Indeed, the specific design of the vacuum pump of the present invention allows it to be used along the vertical axis. Form factor is also minimal.

好ましくは、本発明の真空ポンプは入口オリフィスが出口オリフィスよりも高い位置にそれを保持する手段を備えることができる。   Preferably, the vacuum pump of the present invention can comprise means for holding the inlet orifice at a higher position than the outlet orifice.

この入口オリフィスの出口オリフィスに対する特定の位置は、真空ポンプ内でのある程度の粒子の滞留の可能性をさらに低下させる。重力の作用は実際に粒子をポンプの出口に向かって排出するガスの流れの作用を増加させる。   This particular location of the inlet orifice relative to the outlet orifice further reduces the possibility of some degree of particle retention in the vacuum pump. The action of gravity actually increases the action of the gas flow that ejects the particles towards the outlet of the pump.

1つの有利な実施形態によれば、本発明の真空ポンプは約150℃までの温度に耐えるように選択された材料から構築される。   According to one advantageous embodiment, the vacuum pump of the present invention is constructed from a material selected to withstand temperatures up to about 150 ° C.

従って、材料の選択により、通常は真空ライン内の特定のガスを気化させるのに必要な温度で、本発明の真空ポンプを使用することが可能になる。そのような温度はポンプのポンプ給送部分と機械的部分の間の断熱部分を形成する材料を注意深く選択することによって達成することもできる。   Thus, the choice of material allows the vacuum pump of the present invention to be used at the temperature normally required to vaporize a particular gas in the vacuum line. Such a temperature can also be achieved by careful selection of the material that forms the insulating part between the pumping and mechanical parts of the pump.

本発明の1つの実施形態によれば、真空ポンプはガイド手段の間の駆動シャフトのうちの1つに装着されたモータを備える。   According to one embodiment of the invention, the vacuum pump comprises a motor mounted on one of the drive shafts between the guide means.

別の実施形態によれば、真空ポンプは2つの同期されたモータを備え、それぞれがガイド手段の間の駆動シャフトに装着される。   According to another embodiment, the vacuum pump comprises two synchronized motors, each mounted on a drive shaft between the guide means.

別の態様によれば、本発明は、第1の吸入口及び第1の排出口を有する第1のポンプと、入口導管によって装置の出口に接続された第2の吸入口を有し、中間の導管によって第1の吸入口に接続された第2の排出口を有する第2のポンプとを備え、第2のポンプは上記に定義された種類の単段ポンプであり、第2のポンプは装置の直近に配置され、第1のポンプは装置から離れて配置される装置内の真空を生成及び維持するためのポンプ給送システムも提示する。   According to another aspect, the present invention comprises a first pump having a first inlet and a first outlet and a second inlet connected to the outlet of the device by an inlet conduit, A second pump having a second outlet connected to the first inlet by a conduit of the second pump, the second pump being a single stage pump of the type defined above, The first pump, which is located in the immediate vicinity of the device, also presents a pumping system for creating and maintaining a vacuum in the device located remotely from the device.

好ましくは、第2の吸入口は装置の出口に向けて配置され、吸入導管は第2の吸入口を装置の出口に直接的に接続する。そうして、入口導管は非常に短くすることができ、又は無くてもよい。   Preferably, the second inlet is arranged towards the outlet of the device, and the inlet conduit connects the second inlet directly to the outlet of the device. Thus, the inlet conduit can be very short or absent.

非常に有利なことに、本発明により設計された単段真空ポンプは装置の直近に配置できる利点を有する。従って、導管は従来技術のポンプデバイスよりも少なくなる。より少ない導管により、クリーンルーム内で失われる空間がより少なくなり、ポンプ給送する体積がより少なくなり、従ってポンプシステムにおける応答性がより高くなる。   Very advantageously, the single-stage vacuum pump designed according to the invention has the advantage that it can be placed in the immediate vicinity of the device. Thus, there are fewer conduits than prior art pump devices. Fewer conduits result in less space lost in the clean room, less pumping volume, and therefore higher responsiveness in the pump system.

1つの有利な実施形態によれば、本発明のポンプシステムは第2のポンプの速度を制御するための指令及び動力手段を備える。   According to one advantageous embodiment, the pump system of the present invention comprises command and power means for controlling the speed of the second pump.

指令及び動力手段は、排出圧力によって吸入圧力の最適な制御を可能にする速度の範囲内で第2のポンプの速度を調整するように第2のポンプを制御する。   The command and power means controls the second pump so as to adjust the speed of the second pump within a range of speeds that allows optimal control of the suction pressure by the discharge pressure.

第1の変形によれば、ポンプシステムは第2のポンプの排出部に配置された弁、及び弁の開放を制御する指令及び動力手段をさらに備える。   According to a first variant, the pump system further comprises a valve arranged at the discharge of the second pump, and command and power means for controlling the opening of the valve.

第2の変形によれば、ポンプシステムは第2のポンプの排出部に配置された弁を備え、指令及び動力手段が、装置内の圧力を調整するように第2のポンプの速度、及び/又は弁の開放に作用する。   According to a second variant, the pump system comprises a valve located at the discharge of the second pump, and the command and power means adjust the pressure in the device so that the speed of the second pump and / or Or it acts on the opening of the valve.

本発明の他の目的、特徴、及び利点は添付の図面を参照してなされる特定の実施形態の以下の説明から明らかになる。   Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of specific embodiments made with reference to the accompanying drawings.

本発明の1つの実施形態によるポンプの回転軸の平面内の長手方向正断面図である。FIG. 6 is a longitudinal cross-sectional view in the plane of the rotational axis of the pump according to one embodiment of the invention. 回転軸の平面に沿った部分的な長手方向断面での図1のポンプの正面図である。2 is a front view of the pump of FIG. 1 in a partial longitudinal section along the plane of the axis of rotation. FIG. 図1のC〜C平面による横断上面図である。It is a cross-sectional top view by CC plane of FIG. 図1のポンプの上面図である。It is a top view of the pump of FIG. 本発明の1つの実施形態による、1組の横断プロファイルのルーツロータを示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a set of transverse profile roots rotors according to one embodiment of the present invention. 図5のロータの組の正面図である。FIG. 6 is a front view of the set of rotors of FIG. 5. 本発明の1つの実施形態によるポンプシステムの概要図である。1 is a schematic diagram of a pump system according to one embodiment of the present invention.

本発明の1つの実施形態による真空ポンプを示す図1を考察する。このポンプは2つの主要な部分が識別されるポンプ本体を備える。第1の主要部分は本発明のポンプの機械駆動要素19を備える。第2の主要部分はポンプのポンプ給送部分22を構成する要素を堅固に密封するエンベロープ1を備える。   Consider FIG. 1 illustrating a vacuum pump according to one embodiment of the present invention. This pump comprises a pump body in which two main parts are identified. The first main part comprises the mechanical drive element 19 of the pump according to the invention. The second main part comprises an envelope 1 that tightly seals the elements that make up the pumping part 22 of the pump.

第1の主要部分は互いに平行な第1の駆動シャフト21a及び第2の駆動シャフト21bを備える。2つの駆動シャフト21a、21bは軸受29a、29b、29c、及び29dによって保持される。モータのロータ30が軸受29cと29dの間で第2の駆動シャフト21bに取り付けられ、前記軸受の間でポンプ本体29c及び29d内に固定されたモータのステータ31内で回転する。導電体20が第2の回転する駆動シャフト21bを駆動するための電力をモータのステータ31に供給する。   The first main portion includes a first drive shaft 21a and a second drive shaft 21b which are parallel to each other. The two drive shafts 21a and 21b are held by bearings 29a, 29b, 29c, and 29d. The rotor 30 of the motor is attached to the second drive shaft 21b between the bearings 29c and 29d, and rotates in the stator 31 of the motor fixed in the pump bodies 29c and 29d between the bearings. The electric conductor 20 supplies power for driving the second rotating drive shaft 21b to the stator 31 of the motor.

第1の駆動シャフト21aは第1の軸I−Iを定め、第2の駆動シャフト21bは第2の軸II−IIを定める。   The first drive shaft 21a defines a first axis II, and the second drive shaft 21b defines a second axis II-II.

駆動歯車32は第2の駆動シャフト21bの上に固定され、被駆動歯車33と噛み合う。この被駆動歯車33は第1の駆動シャフト21aに固定される。   The drive gear 32 is fixed on the second drive shaft 21 b and meshes with the driven gear 33. The driven gear 33 is fixed to the first drive shaft 21a.

第2の主要部分は、横断方向に重なる、軸I−I及びII−IIに中心を合わせた、2つの平行な円筒形チャンバ2a及び2bを画成するエンベロープ1を備える。これらの平行な円筒形チャンバ2a及び2bは、円筒形の周囲表面3a及び3b、並びに端部の横断方向表面10及び12によって限定されている。   The second main part comprises an envelope 1 which defines two parallel cylindrical chambers 2a and 2b, centered on axes II and II-II, which overlap in the transverse direction. These parallel cylindrical chambers 2a and 2b are defined by cylindrical peripheral surfaces 3a and 3b and end transverse surfaces 10 and 12.

入口通路4は真空がその中で形成されなければならない装置に接続され、流体が本発明のポンプに進入することを可能にするようになされる。   The inlet passage 4 is connected to a device in which a vacuum must be formed so as to allow fluid to enter the pump of the present invention.

入口通路4は基本的に第1の端部の横断方向表面内10に設けられた入口オリフィス9によってエンベロープ1の内側と連通する。   The inlet passage 4 basically communicates with the inside of the envelope 1 by an inlet orifice 9 provided in the transverse surface 10 at the first end.

2つの平行なロータA及びBが、それぞれの軸I−I又はII−IIの周りでそれぞれの円筒形チャンバ2a又は2b内で回転可能なようにそれぞれ配置される。各ロータはそれぞれロータ本体及び下流側の同軸のシャフトを有する。ロータ本体6a及び6bは第1の共平面の横断方向スパン表面7a及び7bによって、及び第2の共平面の横断方向スパン表面8a及び8bによって軸方向に限定される。各ロータA及びBはそれぞれ第1の主要部分の第1の駆動シャフト21a又は第2の駆動シャフト21bの端部において、その下流側の同軸のシャフト62a又は62bによって、張り出すように取り付けられている。従って、ロータはポンプ給送された流体が流れる方向に、ロータ本体の下流側に配置されたガイド手段(軸受29a〜29d)によって張り出して保持される。ロータ本体6a及び6bの上流側の低いガス圧力領域内にガイド手段が全くない。   Two parallel rotors A and B are respectively arranged to be rotatable in respective cylindrical chambers 2a or 2b about respective axes II or II-II. Each rotor has a rotor body and a downstream coaxial shaft. The rotor bodies 6a and 6b are axially limited by the first coplanar transverse span surfaces 7a and 7b and by the second coplanar transverse span surfaces 8a and 8b. Each of the rotors A and B is attached so as to protrude at the end of the first drive shaft 21a or the second drive shaft 21b of the first main portion by a coaxial shaft 62a or 62b on the downstream side. Yes. Accordingly, the rotor is extended and held by the guide means (bearings 29a to 29d) arranged on the downstream side of the rotor body in the direction in which the pumped fluid flows. There is no guide means in the low gas pressure region upstream of the rotor bodies 6a and 6b.

ガイド手段29a〜29dは、例えばスムースベアリング又は磁気軸受、又はガス軸受であることができる。   The guide means 29a-29d can be, for example, a smooth bearing, a magnetic bearing, or a gas bearing.

断熱壁100が第1の主要部分を第2の主要部分から分離する。このようにして、ロータの保持及び駆動手段を装備した第1の主要部分において低い温度を維持しながら、ポンプ給送されたガスがポンプ給送要素の上に堆積するのを防止するために、ポンプ給送されたガスを収容する第2の主要部分を加熱することが可能である。   An insulating wall 100 separates the first major part from the second major part. In this way, in order to prevent the pumped gas from depositing on the pumping element while maintaining a low temperature in the first main part equipped with the holding and driving means of the rotor, It is possible to heat the second main part containing the pumped gas.

例えば、ロータ30及びステータ31から構成されるものであるモータは、駆動シャフト21a又は21bの上に直接的に、或いは2つのガイド手段29aと29b、又は29cと29dの間に装着できる。これにより、歯車の後にシャフトの端部に装着されるモータに関連するポンプのコンパクト性を増加させることが可能になる。   For example, a motor comprising a rotor 30 and a stator 31 can be mounted directly on the drive shaft 21a or 21b or between the two guide means 29a and 29b or 29c and 29d. This makes it possible to increase the compactness of the pump associated with the motor mounted on the end of the shaft after the gear.

しかし、複数の対のガイド手段29aと29b、又は29cと29dの間の空間が十分でない場合、必要であれば、今述べた解決策により、より大きく及びより強力なモータを使用することが可能になる。   However, if the space between multiple pairs of guide means 29a and 29b or 29c and 29d is not sufficient, the solution just described allows the use of larger and more powerful motors if necessary. become.

従って、本発明の真空ポンプは、それぞれがガイド手段の間で駆動シャフト21a又は21bのそれぞれの1つに装着される、2つの同期されたモータによって動作することが前提となり得る。これにより、所与のフォームファクタの中でより多くの動力を有することが可能になる。   It can therefore be assumed that the vacuum pump according to the invention is operated by two synchronized motors, each mounted on a respective one of the drive shafts 21a or 21b between the guide means. This makes it possible to have more power within a given form factor.

同じ基本的要素が図1と同じ参照番号を使用して符号をつけられている図2を考察する。   Consider FIG. 2 in which the same basic elements are numbered using the same reference numbers as in FIG.

出口通路5はエンベロープ1を横切り、入口通路4と出口通路5が2つのそれぞれ全体的に反対の位置でエンベロープ1を横切るように配置される。   The outlet passage 5 traverses the envelope 1 and is arranged such that the inlet passage 4 and the outlet passage 5 traverse the envelope 1 in two generally opposite positions.

出口通路5は基本的に第2の端部の横断方向表面12内に設けられた出口オリフィス11によってエンベロープ1の内側と連通する。   The outlet passage 5 communicates with the inside of the envelope 1 basically by an outlet orifice 11 provided in the transverse surface 12 at the second end.

本発明のポンプでは、流体の入口及び出口が軸方向に通ることが容易に観測される。   In the pump of the present invention, it is easily observed that the fluid inlet and outlet pass axially.

しかし、この図では、入口オリフィス9及び出口オリフィス11は、軸方向に向いたまま、互いに対して移動されることが観測される。入口オリフィス9は横断平面によって遮られ、出口オリフィス11は横断平面の前にある。   However, in this figure, it is observed that the inlet orifice 9 and outlet orifice 11 are moved relative to each other while remaining axially oriented. The inlet orifice 9 is blocked by the transverse plane and the outlet orifice 11 is in front of the transverse plane.

図3は図1のC−C平面に沿った断面である。同じ基本的要素が図1及び2と同じ参照番号によって示される。   FIG. 3 is a cross section taken along the plane CC of FIG. The same basic elements are indicated by the same reference numbers as in FIGS.

この図は2つのロータA及びBを示す。ロータAは2つの対向するローブ60a及び61aを有するロータ本体6aを備える。ロータBは2つの対向するローブ60b及び61bを有するロータ本体6bを備える。ロータの本体6a及び6bは、それぞれの円筒形チャンバ2a及び2b内で回転可能なようにそれぞれが配置される。各ロータ本体6a及び6bの各ローブ60a、61a、60b、61bは、対応するロータA及びBの回転経路の一部分の間で、それぞれの円筒形チャンバ2a及び2bの円筒形の周囲表面3a及び3bと密封した様式で協働する、それぞれの径方向範囲の表面25a又は26a、及び25b又は26bを有する。   This figure shows two rotors A and B. The rotor A comprises a rotor body 6a having two opposing lobes 60a and 61a. Rotor B includes a rotor body 6b having two opposing lobes 60b and 61b. The rotor bodies 6a and 6b are each arranged to be rotatable within the respective cylindrical chambers 2a and 2b. Each lobe 60a, 61a, 60b, 61b of each rotor body 6a and 6b has a cylindrical peripheral surface 3a and 3b of the respective cylindrical chamber 2a and 2b between a portion of the rotation path of the corresponding rotor A and B. With respective radial extent surfaces 25a or 26a and 25b or 26b, which cooperate in a sealed manner.

ロータ本体6a及び6bの横断面は従来のルーツプロファイルの輪郭と同様の輪郭を有する。   The cross sections of the rotor bodies 6a and 6b have the same contour as that of the conventional roots profile.

図4は本発明のポンプの上面図である。同じ基本的要素が図1、2、及び3と同じ参照番号によって示される。図5及び6はそれぞれ斜視図及び上面図で複数の対のロータ本体6a及び6bを示す。   FIG. 4 is a top view of the pump of the present invention. The same basic elements are indicated by the same reference numbers as in FIGS. 5 and 6 show a plurality of pairs of rotor bodies 6a and 6b in perspective and top views, respectively.

これらの図では、各ロータ本体6a及び6bは第1の横断方向スコープ表面7a又は7bと第2の横断方向スコープ表面8a又は8bとの間で、それぞれの長手方向軸I−I又はII−IIの周りに螺旋状の捻れを有し、ロータの螺旋状の捻れは反対方向になっている。   In these figures, each rotor body 6a and 6b has a respective longitudinal axis II or II-II between a first transverse scope surface 7a or 7b and a second transverse scope surface 8a or 8b. With a helical twist around the rotor, and the helical twist of the rotor is in the opposite direction.

ルーツロータのプロファイルのこの螺旋状の捻れにより、軸に垂直な壁の吸入及び排出オリフィスを有することが可能になり、従って軸方向のポンプ給送を有することが可能になる。   This helical twist of the roots rotor profile makes it possible to have wall suction and discharge orifices perpendicular to the axis and thus to have axial pumping.

図4は入口通路と出口通路の中の移動も示す。   FIG. 4 also shows the movement in the entrance and exit passages.

図1から7に示される実施形態では、2つのロータ本体のそれぞれは、第1と第2の横断方向スコープ表面の間の4分の1回転の螺旋状の捻れによって設計されている。入口オリフィス9は、ロータ本体6a及び6bの軸I−I及びII−IIによって定義される平面の第1の側に沿って配置され、出口オリフィスは、ロータ本体6a及び6bの軸I−I及びII−IIによって定義される平面の第2の側に沿って配置される。   In the embodiment shown in FIGS. 1-7, each of the two rotor bodies is designed with a quarter turn helical twist between the first and second transverse scope surfaces. The inlet orifice 9 is arranged along the first side of the plane defined by the axes II and II-II of the rotor bodies 6a and 6b, and the outlet orifice is the axis II and of the rotor bodies 6a and 6b. Arranged along the second side of the plane defined by II-II.

これらの図に示されるロータ本体6a及び6bは比較的短く、それらの軸方向の高さHは、それらの全体の直径D以下である。   The rotor bodies 6a and 6b shown in these figures are relatively short and their axial height H is less than or equal to their overall diameter D.

H/D比は1未満、有利には約0.6である。   The H / D ratio is less than 1, preferably about 0.6.

示された実施形態では、ロータ30及びステータ31によって形成されたモータが軸受29cと29dの間の第2の駆動シャフトに配置され、ポンプのコンパクト性を増加させる。   In the embodiment shown, the motor formed by the rotor 30 and the stator 31 is arranged on the second drive shaft between the bearings 29c and 29d, increasing the compactness of the pump.

次に、本発明のポンプの動作を説明する。   Next, the operation of the pump of the present invention will be described.

ステータ31は導電体20を介して電力供給される。これは、第2の駆動シャフト21bを回転させ、それは歯車32及び33を介して、第1の駆動シャフト21aの回転を駆動する。そして、駆動シャフト21a及び21bに機械的に連結されたロータA及びBは互いに反対の方向に完全に回転して駆動される。   The stator 31 is supplied with power via the conductor 20. This rotates the second drive shaft 21b, which drives the rotation of the first drive shaft 21a via gears 32 and 33. Then, the rotors A and B mechanically connected to the drive shafts 21a and 21b are completely rotated in opposite directions and driven.

ポンプ給送される流体は入口オリフィス9によって本発明のポンプに連続的に進入し、ロータ本体6aと6bの間の体積を満たす。   The pumped fluid continuously enters the pump of the present invention through the inlet orifice 9 and fills the volume between the rotor bodies 6a and 6b.

ロータ本体6a及び6bは、常にそれ自体の回転により、流体によって満たされた前記体積を出口オリフィス11に向かって移動させる。その移動の一部分の間に、流体で満たされた体積は入口オリフィス9及び出口オリフィス11の両方から分離される。そして、流体によって満たされた体積は出口オリフィスと接続されるようになり、流体が排出される。それに続く体積によってポンプ給送が連続する。   The rotor bodies 6a and 6b always move the volume filled with fluid towards the outlet orifice 11 by their own rotation. During a portion of that movement, the fluid filled volume is separated from both the inlet orifice 9 and the outlet orifice 11. The volume filled with the fluid is then connected to the outlet orifice and the fluid is discharged. The pumping continues with the subsequent volume.

下記の表は、従来の単段ルーツポンプに対する本発明の単段真空ポンプのいくつかの特質を立証する。この表は、同じ定格流量を有する従来のルーツポンプ(R)に対する本発明のポンプ(I)の性能を速度、寸法、体積、重量、及び電力の点で比較する。   The table below demonstrates some characteristics of the single stage vacuum pump of the present invention over conventional single stage Roots pumps. This table compares the performance of the pump (I) of the present invention relative to a conventional Roots pump (R) having the same rated flow in terms of speed, size, volume, weight, and power.

Figure 2010540824
Figure 2010540824

所望の流量に関して、本発明のポンプは、よりかさばらず、回転速度がより速く、モータが消費する電力がより少ないことが確認される。   With respect to the desired flow rate, it is confirmed that the pump of the present invention is less bulky, has a higher rotational speed, and consumes less power.

本発明のポンプの設計(高回転速度、垂直位置、ローブ装着原理、最適化されたローブプロファイル、材料の選択)により、同じ流量を有する従来のルーツポンプと比較して、ポンプの体積を4分の1に縮小し、重量を3分の1に削減し、電力消費を約2分の1に節約することが可能になる。   The pump design of the present invention (high rotational speed, vertical position, lobe mounting principle, optimized lobe profile, material selection) reduces pump volume by 4 minutes compared to conventional roots pumps with the same flow rate The weight can be reduced to one third, and the power consumption can be reduced to about one half.

さらに、本発明のポンプは、例えばその回転速度を変更することによって、1000m/hから4000m/h超に、低いエネルギーにおいて、広い範囲の流量に渡って有効に動作することができる。 Furthermore, the pump of the present invention can operate effectively over a wide range of flow rates at low energy, for example by changing its rotational speed, from 1000 m 3 / h to over 4000 m 3 / h.

図1、2、3、及び4に示される実施形態において、ロータ本体6a及び6bは、4分の1回転の螺旋状の捻れを示す。しかし、本発明の範囲を離れることなく、異なる角度の値を有する螺旋状の捻れを選択することができ、それに従ってロータを延長することができる。   In the embodiments shown in FIGS. 1, 2, 3, and 4, the rotor bodies 6a and 6b exhibit a quarter turn helical twist. However, without leaving the scope of the present invention, helical twists with different angle values can be selected and the rotor can be extended accordingly.

半回転の捻れは第2の中間の流体通路チャンバを形成し、第2のポンプ段を構成することを可能にする。従って、その結果生じるポンプは2段になる。   The half-rotation twist forms a second intermediate fluid passage chamber and allows the second pump stage to be constructed. Thus, the resulting pump has two stages.

図7は本発明のポンプシステムを示す。このシステムは装置13からなり、そこでは適切な真空が望まれる。   FIG. 7 shows the pump system of the present invention. This system consists of device 13, where a suitable vacuum is desired.

装置13の出口13aは入口導管16によって第2のポンプ15bの第2の吸入口15aに接続される。第2のポンプ15は2つのヘリカルツイストロータ(helical−twist rotor)A及びB(図1)を有する上述したようなタイプのものである。   The outlet 13a of the device 13 is connected by an inlet conduit 16 to the second inlet 15a of the second pump 15b. The second pump 15 is of the type described above having two helical-twist rotors A and B (FIG. 1).

第2のポンプ15は中間の導管17によって第1のポンプ14の吸入口14aに接続された排出口15bを備える。第1のポンプ14の排出口14bは本発明のシステムが大気圧で排出することを可能にする。   The second pump 15 includes a discharge port 15 b connected to the suction port 14 a of the first pump 14 by an intermediate conduit 17. The outlet 14b of the first pump 14 allows the system of the present invention to discharge at atmospheric pressure.

有利なことに、第2の吸入口15aは装置の出口13aから横切って配置され、吸入導管16は第2の吸入口15aを装置13aの出口に直接的に接続する。従って、吸入導管16は可能な限り短く、第2のポンプ15が装置13に直接的に接続された場合には存在する可能性はない。従って、導管が原因でコンダクタンスが損失するのと同様に、ポンプ給送するための体積が増加するのが回避される。それによって、第2のポンプ15の大きさはさらに縮小される。   Advantageously, the second inlet 15a is arranged across from the outlet 13a of the device, and the inlet conduit 16 connects the second inlet 15a directly to the outlet of the device 13a. Accordingly, the suction conduit 16 is as short as possible and may not exist if the second pump 15 is connected directly to the device 13. Thus, an increase in the volume for pumping is avoided, as is the conductance loss due to the conduit. Thereby, the size of the second pump 15 is further reduced.

一方で、第1のポンプ14は比較的長い中間の導管17によって第2のポンプ15に接続されながら、製造室の外側などに装置から離れて移動され、製造室内のポンプシステムのフォームファクタを限定し、振動、ノイズ、又は他の有害な現象によって装置13を妨げることを回避する。   On the other hand, the first pump 14 is connected to the second pump 15 by a relatively long intermediate conduit 17 and is moved away from the apparatus, such as outside the manufacturing chamber, limiting the form factor of the pump system in the manufacturing chamber. And avoid interfering with the device 13 by vibrations, noise, or other harmful phenomena.

10−3ミリバールから10ミリバールで動作する第2のポンプの作用により、排出部に移送されるガスは、処理チャンバの直接的な出口において10から100倍大きな圧力になり、それによって処理ガスを第1のポンプに移送する導管の直径が縮小され、その結果、接続の費用を削減することが可能になる。 Due to the action of the second pump operating from 10 −3 mbar to 10 mbar, the gas transferred to the exhaust is at a pressure 10 to 100 times greater at the direct outlet of the processing chamber, thereby causing the processing gas to be The diameter of the conduit transferred to one pump is reduced, so that the cost of the connection can be reduced.

別の結果として、粒子トラップがより小さな寸法のものになり、チャンバ出口の代わりに第2のポンプの下流に配置することができ、それによって処理チャンバ内の粒子の逆流現象を防止することがある。   Another result is that the particle trap is of a smaller size and can be placed downstream of the second pump instead of the chamber outlet, thereby preventing back flow of particles in the processing chamber. .

装置13と第2のポンプ15の間の中間の導管を除去すると、接続の費用が削減され、電力消費が節約される。   Removing the intermediate conduit between the device 13 and the second pump 15 reduces the cost of the connection and saves power consumption.

保守及び清掃も容易になる。   Maintenance and cleaning are also facilitated.

ポンプロータA及びBの回転速度は本発明の第2のポンプ15のモータ(30〜31、図1)に電力を供給する指令及び動力手段18によって制御することができる。装置13の直近の第2のポンプ15の位置により、その排出部における第2のポンプ15の速度変化又は圧力変化は装置に即時に反応を与える。   The rotational speeds of the pump rotors A and B can be controlled by a command and power means 18 for supplying electric power to the motor (30 to 31, FIG. 1) of the second pump 15 of the present invention. Depending on the position of the second pump 15 in the immediate vicinity of the device 13, changes in the speed or pressure of the second pump 15 in its discharge immediately give the device a reaction.

それによって、装置13内で実施される処理プロセスを第2のポンプ15により制御することが計画できる。   Thereby, it is possible to plan that the processing process carried out in the device 13 is controlled by the second pump 15.

例えば、指令及び動力手段18は装置13内の圧力を調整するために、第2のポンプ15の速度に作用を与えることができる。   For example, the command and power means 18 can affect the speed of the second pump 15 to adjust the pressure in the device 13.

1つの欠点としてポンプの慣性がある。   One drawback is the inertia of the pump.

代替又は補足として、第2のポンプ15の排出部に配置された弁40が設けられる。そして、指令及び動力手段18は排出圧力を変更する弁40の開放を制御する。排出圧力を変更することにより、ポンプの圧縮率が変化し、従ってそれ自体が装置13内の圧力である吸入圧力が変化する。それによって、指令及び動力手段18は例えば装置13内の圧力を調整するように、弁40の開放を制御することができる。   As an alternative or supplement, a valve 40 arranged at the discharge of the second pump 15 is provided. The command and power means 18 controls the opening of the valve 40 that changes the discharge pressure. By changing the discharge pressure, the compression rate of the pump changes, and therefore the suction pressure, which is itself the pressure in the device 13, changes. Thereby, the command and power means 18 can control the opening of the valve 40 to adjust the pressure in the device 13, for example.

2つのシステムは結合されたポンプ回転速度及び排出弁であってもよい。その場合、指令及び動力手段18は排出圧力によって吸入圧力の最適な制御を可能にする速度の範囲内でその速度を調整するように第2のポンプ15を制御し、指令及び動力手段18は排出圧力によって吸入圧力を制御するように排出弁40の開放を制御する。文献EP−1,475,535は第2のポンプをどのように制御してそのように動作させるかを教示する。   The two systems may be a combined pump rotation speed and discharge valve. In that case, the command and power means 18 controls the second pump 15 to adjust its speed within the range of speeds that allow optimal control of the suction pressure by the discharge pressure, and the command and power means 18 The opening of the discharge valve 40 is controlled so that the suction pressure is controlled by the pressure. Document EP-1,475,535 teaches how to control and operate the second pump.

すべての状況において、第2のポンプと装置の間の調整弁を除外し、装置13内の乱流及び粒子の生成弁を除外することが可能である。   In all situations, it is possible to exclude the regulating valve between the second pump and the device and exclude the turbulence and particle production valve in the device 13.

Claims (11)

真空ポンプであって、
2つの平行な円筒形チャンバを画定し、その円筒形チャンバは、横断方向に重なり、円筒形の周囲表面及び端部の横断方向表面によって限定され、長手方向を定めるそれぞれの軸、及び横断方向を定める端部の横断方向表面を有するエンベロープ、
2つのそれぞれの位置で前記エンベロープに交差する入口通路及び出口通路であって、
前記入口通路は第1の端部の横断方向表面内に設けられた入口オリフィスを使用して前記エンベロープの内側と連通し、
前記出口通路は基本的に第2の端部の横断方向表面内に設けられた出口オリフィスを使用して前記エンベロープの内側と連通する、
入口通路及び出口通路、
それぞれの円筒形チャンバ内で回転可能であるように、それぞれが配置された2つのロータであって、前記ロータが噛み合う相補的なローブ型ロータ本体及びロータシャフトを有する、2つのロータであって、
各ロータの各ローブが、前記それぞれの円筒形チャンバの前記円筒形の周囲表面と密封した様式で協働する径方向スパンの表面を有し、前記ロータ本体は各々がそれぞれのチャンバの端部の横断方向表面と密封した様式で協働する第1及び第2の横断方向スパン表面を有し、
各ロータ本体は第1の横断方向スパン表面と第2の横断方向スパン表面の間の長手方向軸の周りに螺旋状の捻れを有し、
各ロータはポンプ給送される流体の流れ方向に前記ロータ本体の下流側に配置されたロータガイド手段によって張り出して保持され、前記ポンプは、前記ロ―タ本体の上流側のロータガイド手段を装備された
2つのロータ
を備え、
前記ロータの2つの本体のそれぞれはルーツ横断プロファイルを有し、前記ロータの第1の横断方向スパン表面と前記ロータの第2の横断方向スパン表面との間の4分の1回転の螺旋状の捻れを有して設計され、前記入口オリフィスは前記ロータの軸によって定められた平面の第1の側に沿って配置され、前記出口オリフィスは前記ロータの軸によって定められた平面の第2の側に従って配置された真空ポンプ。
A vacuum pump,
Two parallel cylindrical chambers are defined, the cylindrical chambers overlapping in a transverse direction and defined by a cylindrical peripheral surface and an end transverse surface, each axis defining a longitudinal direction, and a transverse direction An envelope having a transverse surface at the end of defining,
An inlet passage and an outlet passage intersecting the envelope at two respective positions,
The inlet passage communicates with the inside of the envelope using an inlet orifice provided in a transverse surface of the first end;
The outlet passage communicates with the inside of the envelope using an outlet orifice essentially provided in the transverse surface of the second end;
Entrance passage and exit passage,
Two rotors, each arranged to be rotatable within a respective cylindrical chamber, the rotors having complementary lobe-shaped rotor bodies and rotor shafts that mesh with each other,
Each lobe of each rotor has a radially spanned surface cooperating in a sealed manner with the cylindrical peripheral surface of the respective cylindrical chamber, the rotor body being each at the end of the respective chamber. Having first and second transverse span surfaces cooperating in a sealed manner with the transverse surface;
Each rotor body has a helical twist about a longitudinal axis between the first transverse span surface and the second transverse span surface;
Each rotor is extended and held by a rotor guide means arranged on the downstream side of the rotor body in the flow direction of the pumped fluid, and the pump is equipped with rotor guide means on the upstream side of the rotor body. Two rotors,
Each of the two bodies of the rotor has a roots transverse profile and is a quarter turn spiral between the first transverse span surface of the rotor and the second transverse span surface of the rotor. Designed with a twist, the inlet orifice is disposed along a first side of a plane defined by the axis of the rotor, and the outlet orifice is a second side of the plane defined by the axis of the rotor Arranged according to the vacuum pump.
請求項1に記載の真空ポンプであって、前記ロータ本体の全体の高さと直径の間の比率が1未満である真空ポンプ。   2. A vacuum pump according to claim 1, wherein the ratio between the overall height and diameter of the rotor body is less than one. 請求項1乃至2のいずれか1項に記載の真空ポンプであって、各ロータ本体が2つのローブを備えた真空ポンプ。   The vacuum pump according to claim 1, wherein each rotor body includes two lobes. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の真空ポンプであって、各ロータ本体が少なくとも3つのローブを備えた真空ポンプ。   The vacuum pump according to any one of claims 1 to 3, wherein each rotor body includes at least three lobes. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の真空ポンプであって、前記ロータシャフトはそれぞれが、それぞれの駆動シャフトの前記端部にそれぞれの下流側の固定されたロータの同軸のシャフトを備えた真空ポンプ。   5. A vacuum pump according to any one of claims 1 to 4, wherein each rotor shaft comprises a coaxial shaft of a respective downstream fixed rotor at the end of a respective drive shaft. Vacuum pump. 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の真空ポンプであって、ガイド手段の間の前記駆動シャフトのうちの1つに装着されたモータを備えた真空ポンプ。   6. A vacuum pump according to any one of claims 1 to 5, comprising a motor mounted on one of the drive shafts between guide means. 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の真空ポンプであって、前記ガイド手段の間のそれぞれの駆動シャフトにそれぞれが装着された2つの同期されたモータを備えた真空ポンプ。   6. A vacuum pump according to any one of the preceding claims, comprising two synchronized motors each mounted on a respective drive shaft between the guide means. 装置内で真空を生成及び維持するためのポンプシステムであって、
第1の吸入口及び第1の排出口を有する第1のポンプ、及び
入口導管によって装置の出口に接続された第2の吸入口を有し、中間の導管によって前記第1の吸入口に接続された第2の排出口を有する第2のポンプ
を備え、
前記第2のポンプは前記請求項1乃至7のうちの1項に定義されるタイプの単段ポンプであり、
前記第2のポンプは前記装置の直近に配置され、
前記第1のポンプは前記装置から離れて保持されたポンプシステム。
A pump system for creating and maintaining a vacuum in the apparatus,
A first pump having a first inlet and a first outlet; and a second inlet connected to the outlet of the device by an inlet conduit and connected to the first inlet by an intermediate conduit A second pump having a second outlet formed,
The second pump is a single stage pump of the type defined in one of the claims 1 to 7,
The second pump is disposed in the immediate vicinity of the device;
The pump system wherein the first pump is held away from the device.
請求項9に記載のポンプシステムであって、前記第2の吸入口が前記装置出口から横切って配置され、前記入口導管が前記第2の吸入口を前記装置の出口に直接的に接続するポンプシステム。   10. A pump system according to claim 9, wherein the second inlet is disposed across the device outlet, and the inlet conduit connects the second inlet directly to the outlet of the device. system. 請求項9乃至10のいずれか1項に記載のポンプシステムであって、排出圧力によって吸入圧力の最適な制御を可能にする速度の範囲内でその速度を調整するように、前記第2のポンプを制御する指令及び動力手段を備えるポンプシステム。   11. A pump system according to any one of claims 9 to 10, wherein the second pump is adapted to adjust its speed within a range of speeds allowing optimal control of the suction pressure by means of the discharge pressure. A pump system comprising a command and power means for controlling the motor. 請求項9乃至11のいずれか1項に記載のポンプシステムであって、前記第2のポンプの排出部に配置された弁を備え、前記指令及び動力手段が、装置内の圧力を調整するように前記第2のポンプの速度及び/又は弁の開放に作用するポンプシステム。   12. The pump system according to any one of claims 9 to 11, comprising a valve arranged at a discharge part of the second pump, wherein the command and power means adjust the pressure in the apparatus. A pump system acting on the second pump speed and / or valve opening.
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