CN108291552B - 真空泵及搭载于该真空泵的旋转翼、反射机构 - Google Patents

Abstract

提供一种防止粒子向气体的流入侧逆流的真空泵及搭载于该真空泵的旋转翼、反射机构。反射机构（30）被配设于旋转翼（102a）的上方。旋转翼（102a）的倒角面（21）形成为，随着与穿过水平面（1）的旋转方向侧末端点（9）被相对于旋转轴平行地引出的假想线（11）相比以0~10度朝向旋转方向向下游前进而逐渐扩展。反射机构（30）为，以既定的角度倾斜的倾斜板（33）被从中央圆板部（35）向径向放射状地配设。相对于反射机构（30）的倾斜板（33），在旋转翼（102a）的倒角面（21）反射的粒子相对于该倾斜板（33）碰撞，此时的再反射向下游方向下落。能够切实地使其向反射机构（30）反射，所以能够防止粒子在吸气口（101）飞出而向腔侧逆流。

Description

真空泵及搭载于该真空泵的旋转翼、反射机构

技术领域

本发明涉及真空泵及搭载于该真空泵的旋转翼、反射机构，特别涉及防止粒子向气体的流入侧逆流的真空泵及搭载于该真空泵的旋转翼、反射机构。

背景技术

随着近年的电子工学的发展，存储器、集积电路的半导体的需求急剧增大。

这些半导体通过对纯度极高的半导体基板掺入杂质来赋予电气性质或通过蚀刻在半导体基板上形成细微的回路等来制造。

并且，这些作业为了避免空气中的灰尘等的影响而需要在高真空状态的腔内进行。该腔的排气一般使用真空泵，但由于残留气体特别少、保养容易等方面，多用作为真空泵中的一种的涡轮分子泵。

此外，在半导体的制造工序中，使各种各样的工艺气体作用于半导体的基板的工序较多，涡轮分子泵不仅被用于使腔内为真空，也被用于将这些工艺气体从腔内排出。

该涡轮分子泵具备壳，前述壳形成具备吸气口及排气口的外装体。并且，在该壳的内部收纳有发挥排气功能的构造物。该发挥排气功能的构造物由大体上分为被旋转自如地轴支承的旋转部和相对于壳固定的固定部构成。

旋转部由旋转轴及固定于该旋转轴的旋转体构成，旋转体的向径向放射状地突出设置的旋转翼被多层地配设。此外，固定部的固定翼相对于旋转翼被交替地多层地配设。

此外，设置有用于使旋转轴高速旋转的马达，若通过该马达的工作，旋转轴高速旋转，则通过旋转翼和固定翼的作用，气体被从吸气口抽吸，被从排气口排出。

但是，对于涡轮分子泵，不仅工艺气体，由在腔内产生的反应产物构成的粒子(例如数μ~数百μm尺寸的颗粒)也经由途中的配管、阀被从吸气口吸入。

该粒子在涡轮分子泵的内部与高速旋转的旋转翼碰撞的情况下，有被向腔侧反弹，即从吸气口向腔侧逆流的情况。并且，这样从涡轮分子泵逆流的粒子有成为腔的内部的污染原因的可能。

特别是，以往如图18所示，在朝向旋转翼10的旋转方向的末端部分，为了防止毛边，防止安装时切到手，以既定的角度实施倒角。另外，图18中也一并记载该末端部分的放大图。如从放大图可知，该倒角的角度多切削成，面向吸入口侧的水平面1和倒角面7之间的角度α、倒角面7和下侧倾斜面5之间的角度β为相等的角度。

结果，形成的倒角面7呈，与穿过水平面1的旋转方向侧末端点9而相对于旋转轴平行地引出的假想线11相比以22.5度左右向下游方向扩展的状态。

即，倒角面7呈倾斜地朝向吸入口侧的状态。

这样，倒角面7的扩展的角度较大，所以在粒子相对于高速旋转的倒角面7碰撞的情况下，向腔侧反弹的可能性较高。

因此以往，用于抑制这样的粒子向腔侧的逆流的技术在专利文献1~4中被提出。

在专利文献1中，公开了如下形状：如图19所示，相对于旋转翼12的吸气口侧的边缘部，形成与旋转轴平行或稍朝向下游的末端面13，此外，在末端面13和水平面15之间的角部R具有较小的曲率。

此外，在专利文献2中，公开了如下形状：如图20所示，旋转翼17的吸气口侧的边缘部的倒角面19与旋转轴平行或稍朝向下游。

进而，在专利文献3中，公开了能够将粒子的逆流防止构造从吸气口装卸的例子。

进而，在专利文献4中，公开了为了防止粒子的逆流而在旋转翼的上游设置有固定翼的例子。

专利文献1：日本特开2006‐307823号公报。

专利文献2：日本专利5463037号公报。

专利文献3：日本专利5250201号公报。

专利文献4：日本专利3444971号公报。

然而，在专利文献1所述的技术中，如图21所示，大部分的粒子向末端面13和水平面15之间的角部R的曲率部分入射。该部分朝向吸气口侧，所以如图21所示，有较多的粒子被向吸气口侧反射的可能。此外，由于碰撞位置，反射方向改变，所以难以防止反射的粒子的逆流。

此外，在专利文献2的形状中，大部分的粒子如图22所示向旋转翼17A的倒角面19入射后，被向水平方向或稍朝向下游反射。粒子朝向下游的速度较小，所以反射后与旋转方向前方的旋转翼17B的背面再碰撞，有向吸气口侧再反射的可能。

进而，在专利文献3、4中，在未进行设计以使粒子的反射角度较小的情况下，有粒子不被反射板反弹而通过反射板间的间隙的可能。因此，若不使反射板间的配置间隔变窄，则不能充分发挥防止粒子的逆流的效果。另一方面，若这样地使反射板间的配置间隔变窄，则有气体的吸入被反射板妨碍而排气性能下降的影响。

发明内容

本发明是鉴于以往的问题而出的，其目的在于提供一种防止粒子向气体的流入侧逆流的真空泵及搭载于该真空泵的旋转翼、反射机构。

因此，本发明(技术方案1)是真空泵的发明，其特征在于，具备旋转轴、旋转翼、反射机构，前述旋转翼固定于该旋转轴，具有在旋转方向的末端部形成有倒角面的叶片，前述反射机构被配设于比该旋转翼靠上游侧的位置，前述倒角面朝向斜上游方向，与旋转体的轴向相比倾斜既定角度，使得碰撞于前述倒角面的粒子向前述反射机构反射。

由此，避免在旋转翼的倒角面反射的粒子像以往那样相对于前方的叶片的背面再碰撞。因此，能够使粒子向反射机构切实地反射。将粒子的反射方向抑制在从水平方向稍向上的狭窄的范围，所以能够使反射机构的尺寸为最小限度。能够使对排气性能的影响也为最小限度。

此外，本发明(技术方案2)是真空泵的发明，其特征在于，前述叶片为，前述倒角面形成于前述粒子的碰撞可能区域L，前述粒子的碰撞可能区域L基于将相邻的前述叶片的间隔设为d、将前述粒子的下落速度设为v1、将前述叶片的周速度设为v2时的下述式1被特定，

式1

L＝d×v1/v2。

由此，旋转翼的倒角面的高度为最小限度，能够使倒角面对排气性能的影响为最小限度。

进而，本发明(技术方案3)是真空泵的发明，其特征在于，前述反射机构具有使被前述倒角面反射的前述粒子向下游再反射的倾斜板，该倾斜板被在径向上放射状地配置。

由此，能够防止粒子被向上游反射。

进而，本发明(技术方案4) 是真空泵的发明，其特征在于，前述反射机构具有使被前述倒角面反射的前述粒子向下游再反射的倾斜板，该倾斜板被形成为，与吸气口的内壁相比朝向径向以既定长度突出设置。

由此，能够防止粒子被向上游反射。此外，反射机构的倾斜板不被设置于吸气口的中央部而仅被设置于旋转翼的末端附近，所以排气阻力变小，能够减轻排气性能的下降。

进而，本发明(技术方案5) 是真空泵的发明，其特征在于，前述倾斜板被配置成，与比前述吸气口的内壁朝向该吸气口的中心的假想线相比以既定角度向旋转方向倾斜。

由此，能够使向倾斜板入射的角度为大致90度，所以能够使其在不向径向外侧偏离来反射的情况下落向下方。因此，能够更切实地防止粒子被向上游反射。

进而，本发明(技术方案6)是真空泵的发明，其特征在于，在前述倾斜板的下部形成有切口。

由此，在倒角面被反射的粒子在倾斜板被再反射后，在不发生不相对于前一个倾斜板的背面再反射的情况下大致切实地向下方下落。

进而，本发明(技术方案7)是真空泵的发明，其特征在于，前述反射机构基于将前述倾斜板的间隔设为W、将该倾斜板的倾斜角度设为Φ、将该倾斜板的高度设为H、将前述粒子的反射角设为θ时的下述式2形成，

式2

W＝H×(1/tanθ＋1/tanΦ)。

由此，能够将反射机构的倾斜板的间隔最佳地配置，使得在旋转翼的倒角面反射的粒子不会在倾斜板过而不停。因此，能够使随着配设反射机构的倾斜板而对排气性能的影响为最小限度。

进而，本发明(技术方案8)是真空泵的发明，其特征在于，前述倾斜板为，与距前述旋转轴中心的半径变小对应，高度逐渐变小。

这样能够使反射机构的倾斜板的高度与距旋转轴中心的半径变小对应地逐渐变小，所以能够使随着设置倾斜板而对排气性能的影响为最小限度。

进而，本发明(技术方案9)是真空泵的发明，其特征在于，前述倾斜板被配置成接近前述叶片，作为固定翼发挥功能。

将反射机构的倾斜板配置成接近旋转翼的叶片，由此能够使反射机构的倾斜板作为固定翼发挥功能。即，在旋转翼的叶片和反射机构的倾斜板之间，也能够使其产生与在旋转翼和固定翼之间产生的排气作用相同的排气作用。因此，能够减轻随着配设有反射机构的倾斜板的排气性能的下降。

进而，本发明(技术方案10)是真空泵的发明，其特征在于，前述反射机构具有使被前述旋转翼的前述倒角面反射的前述粒子向下游再反射的倾斜面或倾斜板，前述倾斜面或前述倾斜板被沿周向形成。

进而，本发明(技术方案11)是真空泵的发明，其特征在于，前述倾斜面或前述倾斜板为，前述粒子碰撞于，基于将前述粒子的反射角设为θ、将从前述旋转轴中心至前述叶片的根部的水平距离设为Ri、将从前述旋转轴中心至前述倾斜面或前述倾斜板的水平距离设为Rc时的下述式3特定的前述倾斜面或前述倾斜板的高度Ht的范围内，

式3

Ht＞(Rc²-Ri²)^1/2×tanθ。

通过这样地设定，在旋转翼的倒角面被反射的粒子的碰撞范围被包含于倾斜面或倾斜板的高度的范围内。

进而，本发明(技术方案12)是真空泵的发明，其特征在于，具备第一紧固连结机构和盖板，前述第一紧固连结机构将前述旋转翼相对于前述旋转轴紧固连结，前述盖板覆盖该第一紧固连结机构。

由于具备盖板而粒子被盖板遮挡，所以不会向第一紧固连结机构碰撞。因此，能够防止粒子在第一紧固连结机构反射而向腔侧逆流。

进而，本发明(技术方案13)是真空泵的发明，其特征在于，具备将前述盖板相对于前述旋转轴或前述旋转翼紧固连结的第二紧固连结机构，该第二紧固连结机构的表面由没有凸凹的光滑的面形成。

第二紧固连结机构的表面由没有凸凹的光滑的面形成，所以粒子几乎不会在第二紧固连结机构反射而向腔侧逆流。

进而，本发明(技术方案14)是真空泵的发明，其特征在于，前述倾斜面或前述倾斜板与前述旋转体的轴向所成的角度为45度以上。

若反射机构的倾斜面或倾斜板与旋转体的轴向所成的角度为45度以上，则向该倾斜面或倾斜板碰撞的粒子被向下游方向反射。

进而，本发明(技术方案15)是真空泵的发明，其特征在于，在前述叶片及前述反射机构的至少一方的表面实施平滑化处理。

平滑化处理例如是化学研磨、电解研磨、电镀处理等。这样通过实施平滑化处理使各部件的表面平滑，能够使更高精度地使粒子向瞄准的方向反射。因此，能够提高粒子的逆流防止的精度。

进而，本发明(技术方案16)是真空泵的发明，其特征在于，在前述叶片及前述反射机构的至少一方的表面实施表面处理，使得具有能够捕捉粒子的凸凹。

能够在旋转翼、反射机构捕捉粒子，所以能够防止粒子的逆流。

进而，本发明(技术方案17)是真空泵的发明，其特征在于，前述反射机构被设置成能够从吸气口装卸。

将反射机构设为装卸自如，由此即使颗粒附着于反射机构的表面而粒子的逆流防止的效果下降，也能够容易地更换反射机构。

进而，本发明(技术方案18)是旋转翼的发明，其特征在于，前述旋转翼被搭载于技术方案1至17中任一项所述的真空泵。

进而，本发明(技术方案19)是反射机构的发明，其特征在于，前述反射机构被搭载于技术方案1至17中任一项所述的真空泵。

发明效果

像以上说明那样，根据本发明，构成为倒角面向斜上游方向从旋转体的轴向以既定角度倾斜，使得在旋转翼的倒角面反射的粒子在反射机构碰撞，所以避免在旋转翼的倒角面反射的粒子像以往那样地相对于前方的叶片的背面再碰撞。因此，能够使粒子向反射机构切实地反射。

附图说明

图1是作为本发明的第1实施方式的涡轮分子泵的结构图。

图2是表示旋转翼的叶片的末端部分的情况的图。

图3是旋转翼和反射机构的侧面展开图。

图4是表示向旋转翼的倒角面入射的粒子反射时的情况的图。

图5是表示粒子与碰撞可能区域的范围碰撞的情况的图。

图6是作为本发明的第2实施方式的涡轮分子泵的结构图。

图7是作为本发明的第3实施方式的涡轮分子泵的结构图。

图8是作为本发明的第4实施方式的涡轮分子泵的结构图。

图9是作为本发明的第5实施方式的涡轮分子泵的结构图。

图10是作为以往的涡轮分子泵的结构图。

图11是螺栓部分的放大图。

图12是作为本发明的第6、第7实施方式的涡轮分子泵的结构图。

图13是表示从上方观察作为本发明的第7实施方式的吸气口的内部的情况的图。

图14是表示从上方观察作为本发明的第8实施方式的吸气口的内部的情况的图。

图15是作为本发明的第9实施方式的涡轮分子泵的结构图。

图16是作为本发明的第10实施方式的涡轮分子泵的结构图。

图17是作为本发明的第11实施方式的涡轮分子泵的结构图。

图18是以往的旋转翼的倒角面的例子(其1)。

图19是以往的旋转翼的倒角面的例子(其2)。

图20是以往的旋转翼地倒角面的例子(其3)。

图21是表示向以往的旋转翼的倒角面入射的粒子反射时的情况的图(其1)。

图22是表示向以往的旋转翼的倒角面入射的粒子反射时的情况的图(其2)。

具体实施方式

以下，对本发明的第1实施方式进行说明。将本发明的第1实施方式的结构图在图1中表示。图1的下图是涡轮分子泵的纵剖视图，上图表示从上方观察吸气口内时的情况。在图1中，吸气口101被形成于涡轮分子泵100的圆筒状的外筒127的上端的凸缘110的内侧部分。外筒127例如由铝、铁、不锈钢、铜等金属、或将这些金属作为成分含有的合金等金属构成。

在外筒127的内侧具备旋转体103，前述旋转体103将用于抽吸排出气体的涡轮叶片的多个旋转翼102a、102b、102c・・・在周部放射状且多层地形成。旋转体103例如由铝、铁、不锈钢、铜等金属、或将这些金属作为成分含有的合金等金属构成。

转子轴113被安装于该旋转体103的中心，该转子轴113例如被所谓的5轴控制的磁轴承在空中悬浮支承且被位置控制。

上侧径向电磁铁104被配置成，4个电磁铁在作为转子轴113的径向的坐标轴而互相正交的X轴和Y轴成对。具备与该上侧径向电磁铁104接近且对应而由4个电磁铁构成的上侧径向传感器107。该上侧径向传感器107构成为，检测旋转体103的径向位移，将检测的位移信号送至图中未示出的控制装置。

在控制装置，基于上侧径向传感器107检测出的位移信号，经由具有PID调节功能的补偿回路控制上侧径向电磁铁104的励磁，调整转子轴113的上侧的径向位置。

转子轴113由高透磁率材料(铁等)等形成，被上侧径向电磁铁104的磁力吸引。该调整在X轴向和Y轴向上分别独立地进行。

此外，下侧径向电磁铁105及下侧径向传感器108被与上侧径向电磁铁104及上侧径向传感器107相同地配置，将转子轴113的下侧的径向位置与上侧的径向位置同样地调整。

进而，轴向电磁铁106A、106B被将转子轴113的下部具备的圆板状的金属盘111在上下夹持地配置。金属盘111由铁等高透磁率材料构成。为了检测转子轴113的轴向位移而具备图中未示出的轴向传感器，构成为其轴向位移信号被送向图中未示出的控制装置。

并且，轴向电磁铁106A、106B基于该轴向位移信号经由具有控制装置的PID调节功能的补偿回路被励磁控制。轴向电磁铁106A和轴向电磁铁106B借助磁力将金属盘111分别向上方和下方吸引。

这样，控制装置适当调节该轴向电磁铁106A、106B波及到金属盘111的磁力，使转子轴113在轴向上磁悬浮，被非接触地保持于空间。

马达121具备以包围转子轴113的方式周状地配置的多个磁极。各磁极以经由作用于与转子轴113之间的电磁力来将转子轴113旋转驱动的方式，被图中未示出的控制装置控制。

与旋转翼102a、102b、102c・・・隔开些许空隙地配设有多张固定翼123a、123b、123c・・・。固定翼123例如由铝、铁、不锈钢、铜等金属、或将这些金属作为成分含有的合金等金属构成。旋转翼102a、102b、102c・・・分别通过碰撞将排出气体的分子向下方移送，所以形成为从与转子轴113的轴线垂直的平面以既定的角度倾斜。

此外，固定翼123也同样地从与转子轴113的轴线垂直的平面倾斜既定的角度地形成，且朝向外筒127的内侧与旋转翼102的层交替地配设。

并且，固定翼123的一端以嵌插于层叠多个的固定翼间隔件125a、125b、125c・・・之间的状态被支承。

固定翼间隔件125是杆状的部件，例如由铝、铁、不锈钢、铜等金属、或将这些金属作为成分含有的合金等金属构成。

在固定翼间隔件125的外周隔开些许空隙地固定有外筒127。在外筒127的底部配设有基部129，在固定翼间隔件125的下部和基部129之间配设有带螺纹的间隔件131。并且，在基部129中的带螺纹的间隔件131的下部形成排气口133，与外部连通。

带螺纹的间隔件131是由铝、铜、不锈钢、铁、或将这些金属作为成分的合金等金属构成的圆筒状的部件，在其内周面刻设有多条螺旋状的螺纹槽131a。

螺纹槽131a的螺旋的方向为，在排出气体的分子向旋转体103的旋转方向移动时，该分子被向排气口133移送的方向。

在与旋转体103的旋转翼102a、102b、102c・・・连续的最下部，旋转圆筒102d下垂。该旋转圆筒102d的外周面呈圆筒状，且向带螺纹的间隔件131的内周面伸出，与该带螺的间隔件131的内周面隔开既定的间隙地接近。

基部129是构成涡轮分子泵100的基底部的圆盘状的部件，一般由铁、铝、不锈钢、铜等金属构成。

在该结构中，若旋转体103被马达121驱动而与转子轴113一同旋转，则通过旋转翼102和固定翼123的作用，来自腔的排出气体被穿过吸气口101地抽吸。

被从吸气口101抽吸的排出气体穿过旋转翼102和固定翼123之间，被向基部129移送。

被向带螺纹的间隔件131移送来的排出气体被螺纹槽131a引导，且被送向排气口133。

这里，图2中表示配置于旋转体103的最上层的旋转翼102a的叶片的末端部分的情况。另外，该图2中由单点划线的圆包围的末端部分为了说明而被放大。

在朝向旋转翼102a的叶片的旋转方向的末端部分，为了防止毛边，防止安装时切到手而以既定的角度施加倒角面21。

另一方面，如图1所示，反射机构30被配设于该旋转翼102a的上方。该反射机构30借助粘胶（シーリング）31装卸自如地安装于吸气口101的内壁。图3表示被图1中的虚线A所示的假想线切断而将其剖切面切开时的旋转翼102a和反射机构30的侧面展开图。反射机构30为，以既定的角度倾斜的倾斜板33被从中央圆板部35向径向放射状地配设。但是，图1中倾斜板33的根数为了容易说明而比实际少地记载。

在该结构中，首先，基于图2对防止粒子被旋转翼102a倒角面21反射后向旋转方向前方的旋转翼102a的背面再碰撞的条件进行说明。在图2中，将粒子的入射角定义为角度α，将旋转翼102a的倒角面21与穿过水平面1的旋转方向侧末端点9而相对于旋转轴被平行地引出的假想线11所成的角定义为倒角面21的倾斜角度β。

该情况下，倒角面21的倾斜角度β在呈β＝α/2的条件下，粒子正好沿水平方向反射。根据图3的旋转翼102a的配置，倒角面21位于旋转翼102a的最上端，所以可知通过使角度β比α/2稍大，能够防止与旋转方向前方的旋转翼102a的背面再碰撞。因此，若将粒子的入射角推定为0~20度，则希望旋转翼102a的倒角面21的倾斜角度β形成为，随着朝向0~10度旋转方向向下游前进而逐渐扩展。

即，倒角面21具有倾斜地朝向吸气口101侧的面，所以呈相对于吸气口101侧该倒角面21露出的状态。这样，使倒角面21比粒子的入射角的一半稍大地倾斜，由此粒子如图4所示地向旋转翼102a的倒角面21入射后，被向与水平方向相比稍向上游的方向反射。

此时，希望粒子全部相对于该倒角面21入射。这里，这样地使全部粒子相对于倒角面21入射的必要的理论的条件如式1。

[式1]

L＝d×v1/v2

即，在相邻的旋转翼102a的叶片彼此的间隔为d、旋转翼102a的移动速度(周速度)为v2、粒子的下落速度为v1时如图5所示，粒子碰撞于碰撞可能区域L的范围。因此，若基于式1确定倒角面21的切削量(相当于高度量)，则能够使倒角面21的轴向高度为最小限度，能够使对基于倒角面21的排气性能的影响为最小限度。

另一方面，相对于反射机构30的倾斜板33，如图3所示，在旋转翼102a的倒角面21反射的粒子相对于该倾斜板33碰撞，此时的再反射需要向下游方向下落。因此，将倾斜板33的倾斜角度设为Φ，将倾斜板33的轴向高度设为H，将粒子的反射角设为θ，必要的倾斜板33的间隔的大小W由式2所示。其中，倾斜板33的间隔的大小W是被图1中的虚线A所示的假想线切断来将该剖切面切开时的周长。

[式2]

W＝H×(1/tanθ＋1/tanΦ)

若这样地设定倾斜板33的间隔的大小W，则能够使倾斜板33的间隔充分窄，使得反射的粒子不会在倾斜板33过而不停。若能够使倾斜板33的间隔最佳化，则能够使伴随设置倾斜板33而对排气性能的影响为最小限度。

此外，假如将图1中的虚线A所示的假想线的直径缩短的情况下，作为其周长的倾斜板33的间隔的大小W也变小。该情况下根据式2可知能够使必要的倾斜板33的轴向高度H变小。因此，图1中的倾斜板33的侧视图从壳侧向内侧其逐渐高度变小。

这样，能够使倾斜板33的高度从壳侧向内侧逐渐变低，所以能够使伴随设置有倾斜板33的向排气性能的影响为最小限度。

根据以上说明，能够使进入的粒子相对于旋转翼102a的倒角面21集中，且能够使在该倒角面21反射的粒子相对于反射机构30的倾斜板33切实地碰撞，且能够使其碰撞后向下游下落。能够避免以往那样的向前方的叶片的背面的再碰撞，能够使其向反射机构30切实地反射。因此，能够防止粒子从吸气口101飞出而朝向腔侧逆流。结果，在将涡轮分子泵100用于半导体制造装置的情况下，能够解决由于粒子带来的晶片的污染问题，半导体制造的成品率提高。

此外，将粒子的反射方向抑制在从水平方向稍朝向上的狭窄的范围，所以能够使反射机构30的尺寸为最小限度。进而，能够使对排气性能的影响也为最小限度。

另外，优选为倾斜板33与旋转翼102a对置，且设置于旋转翼102a的附近。具体地在图1中，将与形成于旋转翼102a和固定翼123a之间的间隙大致相同程度的高度的间隙也形成于倾斜板33和旋转翼102a之间。即，具有倾斜板33也兼具固定翼123的功能。由此，在旋转翼102a和倾斜板33之间，也能够产生与在旋转翼102a、102b、102c・・・和固定翼123a、123b、123c・・・之间产生的排气作用相同的排气作用。因此，能够减轻伴随配设有倾斜板33的排气性能的下降。

另外，反射机构30被粘胶31装卸自如地安装于吸气口101的内壁来说明，但也可以取代粘胶31而借助螺纹件等装卸自如。由此，能够在不拆卸涡轮分子泵的情况下简单地进行弄脏的反射机构30的更换。

此外，优选地，在比旋转翼102a的叶片的根部靠内侧的范围不设置反射机构30的倾斜板33，从强度考虑仅设置圆板状的中央圆板部35。

接着，对本发明的第2实施方式进行说明。在图6表示本发明的第2实施方式的结构图。另外，对于与图1相同的要素标注相同的附图标记而省略说明。

在图6的涡轮分子泵200，反射机构40被粘胶31装卸自如地安装于吸气口101的内壁上部。这样，在使反射机构40的设置位置比第1实施方式的反射机构30高的情况下，需要使图2的旋转翼102a的倒角面21相对于假想线11的角度比第1实施方式时大。但是，在该情况下，也如图3所示以粒子朝向粒子的反射角θ进入的方式设定图2所示的倒角面21相对于假想线11的角度即可。由此，关于反射机构40的设置部位的选定在设计上有自由度。

接着，对本发明的第3实施方式进行说明。在图7表示本发明的第3实施方式的结构图。另外，对于与图1相同的要素标注相同的附图标记而省略说明。

在图7的涡轮分子泵300中，在外筒127的上端的凸缘110的内侧部分，反射机构50形成于吸气口101的内周部下部。并且，该反射机构50由设置有朝向下游而内径逐渐扩展的锥形面的圆锥状壁51形成。另外，旋转翼102a的构造与第1实施方式相同。

在该结构中，如图2所示，旋转翼102a的倒角面21具有倾斜地朝向吸气口101侧的面，所以粒子如图4所示向旋转翼102a的倒角面21入射后，被向比该入射来的方向稍向上游地反射。

在图7中，将锥形部分的高度定义为Ht，将粒子的反射角定义为θ，将从旋转轴中心至旋转翼102a的叶片的根部的水平距离定义为Ri，将从旋转轴中心至圆锥状壁51的水平距离定义为Rc时，希望锥形部分的高度Ht和反射角θ、距离Ri、距离Rc之间成立式3的关系。

[式3]

Ht＞(Rc²-Ri²)^1/2×tanθ

通过这样地设定，被旋转翼102a的倒角面21反射的粒子的碰撞范围被包含于锥形部分。此外，在图7中作为锥形角表示的圆锥状壁51的锥形与轴向之间所成的角度优选为45度以上。若锥形角为45度以上，则碰撞于圆锥状壁51的粒子被向下游方向切实地反射。

根据以上说明，能够使被旋转翼102a的倒角面21反射的粒子相对于圆锥状壁51的锥形面切实地碰撞，且碰撞后能够使其向下游下落。因此，能够防止粒子从吸气口101飞出而向腔侧逆流。

接着，对本发明的第4实施方式进行说明。在图8表示本发明的第4实施方式的结构图。另外，对于与图1相同的要素标注相同的附图标记而省略说明。

在图8的涡轮分子泵400中，反射机构60的圆锥状壁61形成于吸气口101的内壁上部。这样地使圆锥状壁61的配设位置比第3实施方式的圆锥状壁51高的情况下，需要使图2的旋转翼102a的倒角面21相对于假想线11的角度比第1实施方式时更大。但是，即使在该情况下，如图7所示，以粒子朝向粒子的反射角θ进入的方式设定倒角面21相对于假想线11的即可。由此，关于圆锥状壁61的配设部位的选定在设计上存在自由度。

接着，对本发明的第5实施方式进行说明。在图9表示本发明的第5实施方式的结构图。另外，对于与图1相同的要素标注相同的附图标记而省略说明。

本发明的第5实施方式在图9的涡轮分子泵500中，取代相对于第3实施方式的外筒127形成的圆锥状壁，将独立的部件的圆环状的导流板向吸气口101的内侧作为逆流防止构造来安装。

突出设置部71被周状地形成于外筒127的内周壁。并且，反射机构70的环状的外侧圆环部73借助螺纹件74固定于该突出设置部71上。圆板状的中央圆板部75被配设于反射机构70的中央。支承部件76从该中央圆板部75放射状地相对于外侧圆环部73延伸，该支承部件76固接于外侧圆环部73。

此外，在中央圆板部75的周围，在支承部件76上安装有纵截面为八字形的环状的导流板77a。在导流板77a的内侧形成于随着朝向下游内径逐渐扩展的倾斜面79。导流板77a的倾斜面79相当于第3实施方式的圆锥状壁51的锥形面，该倾斜面79相对于粒子与第3实施方式的圆锥状壁51的锥形面相同地发挥作用。

即，即使仅是导流板77a的配设也与第3实施方式的圆锥状壁51同样地发挥功能，但例如如该图9所示，若相对于支承部件76的中间地点也追加环状的导流板77b，则能够使导流板77a和导流板77b的轴向的高度均为一半。这是因为，图7中以反射角度θ飞出的粒子的行进被配置于支承部件76的中间地点的导流板77b在Ht/2的高度范围内再反射。

由此，能够将涡轮分子泵500的高度设定为较小。

另外，导流板77不限于环状，也能够周状地以多边形形成。该情况下，导流板相对于相邻的支承部件76间不形成为导流板77a、77b那样的圆弧状而形成为直线状。

接着，对本发明的第6实施方式进行说明。首先在图10表示以往的涡轮分子泵700的结构图。另外，对于与图1相同的要素标注相同的附图标记而省略说明。

在图10中，旋转体103借助绕转子轴113配设的多个螺栓91相对于转子轴113被紧固连结。图11中表示该螺栓91的放大图。螺栓91的外周通过向轴向被凸凹地刻设而形成有锯齿93。

在旋转体103的头部形成有圆柱状的凹部95，在该凹部95的底面，螺栓91被从转子轴113的中心在径向上离开一定距离地配设。因此，螺栓91绕转子轴113的中心旋转，若粒子从图11的入射方向入射则有被向上反射的可能。粒子的反射在螺栓91的头边缘部显著地产生，但在锯齿93的部分也能够发生。

为了防止该影响，在本发明的第6实施方式中采用图12的涡轮分子泵800所示的构造。即，将盖板97配设于涡轮分子泵800的凹部95的高度的中间部分，该盖板97借助螺栓99相对于转子轴113紧固连结。优选地，在螺栓99的外周不形成锯齿而是没有凸凹的光滑的面。

通过配设该盖板97，粒子被盖板97遮挡，所以不会与螺栓91碰撞。因此，能够防止粒子在螺栓91反射而向腔侧逆流。即使假如粒子相对于螺栓99碰撞，其抵接部位距转子轴113的中心的径向的距离也较小，此外，由于是没有凸凹的光滑的面，所以几乎没有粒子在螺栓99反射向腔侧逆流的情况。

另外，在本实施方式中，将盖板97配设于旋转体103侧来说明，但也可以相对于设置于在实施方式1说明的反射机构30侧的中央圆板部35使其具有该功能。该情况下，即使不设置盖板97，由于存在中央圆板部35，几乎没有粒子在螺栓91向反射腔侧逆流的情况。

此外，在本实施方式中，对盖板97借助螺栓99相对于转子轴113紧固连结进行了说明，但盖板97也可以相对于旋转体103借助螺栓紧固连结。该情况下，螺栓的配设也能够使距转子轴113的中心的径向的距离较小，所以能够具有与本实施方式相同的效果。

接着，对本发明的第7实施方式进行说明。在图12表示本发明的第7实施方式的纵剖视图，图13表示从上方观察吸气口101的内部的情况。另外，对于与图1相同的要素标注相同的附图标记而省略说明。

在图12及图13中，反射机构201被配设于旋转翼102a的上方。该反射机构201借助粘胶31被装卸自如地安装于吸气口101的内壁。反射机构201为，与已经在图3中说明的相同地以既定的角度倾斜的倾斜板203被从吸气口101的内壁向径向放射状突出设置。但是，图13中为了使倾斜板203的根数容易说明而比实际较少地记载。该反射机构201与图1的反射机构30不同的是倾斜板203的长度。与图1的反射机构30的倾斜板33延伸至中央圆板部35相对，反射机构201的倾斜板203的径向长度较短，为至吸气口101的中心的径向距离的10~20%左右。

在该结构中，在旋转翼102a的倒角面21被反射的粒子如图13中虚线箭头205所示飞向与倒角面21呈直角的方向。在该倒角面21被反射的粒子在倾斜板203被再反射，落向下方。倾斜板203的设置个数较多，所以即使在倒角面21被反射的粒子被以任意角度反射都会在倾斜板203再反射。

这样与图1的反射机构30不同，反射机构201的倾斜板203不存在于中央部，仅设置于旋转翼102a的末端附近，所以能够使得与实施方式1相比排气阻力变小，减轻排气性能的下降。

接着，对本发明的第8实施方式进行说明。在图14表示从上方观察本发明的第8实施方式的吸气口101的内部的情况。另外，对于与图1相同的要素标注相同的附图标记而省略说明。本发明的第8实施方式的纵剖视图与图12相同。

在图13中，反射机构201的倾斜板203的朝向是径向，从虚线箭头205的方向入射来的粒子相对于倾斜板203以比90度大的角度θ入射。该情况下，相对于倾斜板203以比90度大的角度θ入射的粒子有不向正下方下落而向径向外侧偏离地反射的倾向。

在本发明的第8实施方式中，如图14所示，以反射机构211的倾斜板213相对于虚线箭头205的方向隔开的角度θ为大致90度的方式，相对于倾斜板213与图13的倾斜板203相比施加前进角。这里施加前进角是指，和倾斜板203与吸气口101的内壁相比向吸气口101的中心沿径向配设相对，倾斜板213被配置成，与从吸气口101的内壁朝向吸气口101的中心的假想线相比，向旋转方向倾斜既定角度。

即，粒子反射的旋转翼102a的倒角面21和被再反射的反射机构211的倾斜板213如图14所示构成为在旋转翼102a的旋转角度的一时刻平行。

由此，在旋转翼102a的倒角面21被反射的粒子在倾斜板213被不向径向外侧偏离地再反射，大致准确地向下方下落。

接着，对本发明的第9实施方式进行说明。在图15的下层表示本发明的第9实施方式的纵剖视图，在图15的上层表示从上方观察吸气口101的内部的情况。另外，对于与图1相同的要素标注相同的附图标记而省略说明。

在图15中，反射机构221的倾斜板223与图14的反射机构211的倾斜板213是相同的形状。但是，在对倾斜板223的下部C的虚线所示的部分实施切口的方面与图14的反射机构211不同。

在该方案中，对实施切口的方面进行说明。若在图14中增加倾斜板213的配设个数，则在倾斜板213再反射的粒子向前一个倾斜板213的背面碰撞，有向吸气口101再反射的可能性。因此，图15的倾斜板223将从图14的倾斜板213内容易发生再反射的部分局部切口。

由此，在旋转翼102a的倒角面21被反射的粒子在倾斜板223被再反射后，不在前一个倾斜板213发生再反射地大致切实地向下方下落。

接着，对本发明的第10实施方式进行说明。在图16表示本发明的第10实施方式的结构图。另外，对于与图1相同的要素标注相同的附图标记而省略说明。

本发明的第10实施方式在图16的涡轮分子泵600处与图1相同地在旋转翼102a的上方配设有反射机构30。但是，与图1不同，吸气口101的内部在高度方向上不是相同的口径，吸气口101的上部的口径比下部的口径窄。即，吸气口101的下部具有向下方扩展成锥形的部分。

至此，第1实施方式至第9实施方式对从吸气口101向内部***反射机构30、40、50、60、70、201、211、221进行了说明，但本实施方式将装配有该反射机构30的吸气口101部分设为一个零件，相对于泵主体借助螺栓81装卸自如。

通过设置成这样的构造，即使在反射机构30、40、50、60、70、201、211、221比吸气口101的上部的内径大的情况下，也能够将反射机构30、40、50、60、70、201、211、221容易地装卸。

另外，在上述各实施方式中，希望旋转翼102a和反射机构30、40、50、60、70、201、211、221的组合中的至少一方施加化学研磨、电解研磨、电镀处理等平滑化处理。通过这样地施加平滑化处理，使各部件的表面变平，能够使粒子向瞄准的方向反射。因此，能够提高粒子的逆流防止的精度。

此外，借助前述的粘胶31、螺纹件74等使反射机构30、40、50、60、70、201、211、221装卸自如，由此即使颗粒附着于反射机构的表面，粒子的逆流防止的效果下降，也能够容易地更换反射机构。

接着，对本发明的第11实施方式进行说明。在图17中，对于旋转翼102a和反射机构30、40、50、60、70、201、211、221的粒子碰撞的面241实施图17所示那样的具有能够捕捉粒子240的凸凹的表面加工。

在该结构中，在面241具有比粒子240的大小大的孔243，且也施加小的凸凹245，使得能够捕捉该粒子240。该凸凹通过蚀刻等化学性的处理或者喷砂（ブラスト）等机械性的处理来形成。此外，并非必须相对于旋转翼102a和反射机构30、40、50、60、70、201、211、221双方施加孔243、凸凹245，也可以仅施加某一方。

由此，能够借助旋转翼102a和反射机构30、40、50、60、70、201、211、221捕捉粒子240。另外，若仅对表面的一部分进行凸凹的处理，则关于实施该凸凹的处理的部分进行粒子240的捕捉，关于其他表面如第1~10实施方式中说明的那样能够进行粒子反射。

例如，第9实施方式的图15表示的倾斜板223是将容易从图14所示的倾斜板213内再次发生反射的部分局部切口的部件，但也可以取代该切口，相对于切口相当部分的表面施加第11实施方式所示的凸凹的处理来进行粒子240的捕捉。

此外，说明了优选地在第3实施方式中圆锥状壁51的锥形与轴向之间所成的角度为45度以上，但优选地在第3实施方式以外的各实施方式中反射机构的倾斜面或倾斜板与轴向所成的角度也为45度以上。由此，碰撞于倾斜面或倾斜板的粒子被向下游方向切实地反射。

进而，以上说明的各实施方式也可以被组合使用。

附图标记说明

1 水平面

9 旋转方向侧末端点

11 假想线

30、40、50、60、70、201、211、221 反射机构

31 粘胶

33、203、213、223 倾斜板

35、75 中央圆板部

51、61 圆锥状壁

73 外侧圆环部

74 螺纹

76 支承部件

77 导流板

79 倾斜面

81、99 螺栓

97盖板

100、200、300、400、500、600、700、800 涡轮分子泵

101 吸气口

102 旋转翼

103 旋转体

113 转子轴

123 固定翼

127 外筒

240 粒子。

Claims (19)

1.一种真空泵，其特征在于，

具备旋转轴、旋转翼、反射机构，

前述旋转翼固定于该旋转轴，具有在旋转方向的末端部的水平面与下侧倾斜面之间形成有倒角面的叶片，

前述反射机构被配设于比该旋转翼靠上游侧的位置，

前述倒角面朝向斜上游方向，与前述旋转轴的轴向相比倾斜既定角度，使得碰撞于前述倒角面的粒子向前述反射机构反射，

所述反射机构使被前述倒角面反射的前述粒子向下游侧再反射。

2.如权利要求1所述的真空泵，其特征在于，

前述叶片为，前述倒角面形成于前述粒子的碰撞可能区域L，前述粒子的碰撞可能区域L基于将相邻的前述叶片的间隔设为d、将前述粒子的下落速度设为v1、将前述叶片的周速度设为v2时的下述式1被特定，

式1

L＝d×v1/v2。

3.如权利要求1或2所述的真空泵，其特征在于，

前述反射机构的倾斜板使被前述倒角面反射的前述粒子向下游再反射，

该倾斜板被在径向上放射状地配置。

4.如权利要求1或2所述的真空泵，其特征在于，

前述反射机构的倾斜板使被前述倒角面反射的前述粒子向下游再反射，

该倾斜板被形成为，与吸气口的内壁相比朝向径向以既定长度突出设置。

5.如权利要求4所述的真空泵，其特征在于，

前述倾斜板被配置成，与比前述吸气口的内壁朝向该吸气口的中心的假想线相比以既定角度向旋转方向倾斜。

6.如权利要求4所述的真空泵，其特征在于，

在前述倾斜板的下部形成有切口。

7.如权利要求3所述的真空泵，其特征在于，

前述反射机构基于将前述倾斜板的间隔设为W、将该倾斜板的倾斜角度设为Φ、将该倾斜板的高度设为H、将前述粒子的反射角设为θ时的下述式2形成，

式2

W＝H×(1/tanθ＋1/tanΦ)。

8.如权利要求3所述的真空泵，其特征在于，

前述倾斜板为，与距前述旋转轴中心的半径变小对应，高度逐渐变小。

9.如权利要求3所述的真空泵，其特征在于，

前述倾斜板被配置成接近前述叶片，作为固定翼发挥功能。

10.如权利要求1所述的真空泵，其特征在于，

前述反射机构的倾斜面或者倾斜板使被前述旋转翼的前述倒角面反射的前述粒子向下游再反射，

前述倾斜面或前述倾斜板被沿周向形成。

11.如权利要求10所述的真空泵，其特征在于，

前述倾斜面或前述倾斜板为，前述粒子碰撞于，基于将前述粒子的反射角设为θ、将从前述旋转轴中心至前述叶片的根部的水平距离设为Ri、将从前述旋转轴中心至前述倾斜面或前述倾斜板的水平距离设为Rc时的下述式3特定的前述倾斜面或前述倾斜板的高度Ht的范围内，

式3

Ht＞(Rc²-Ri²)^1/2×tanθ。

12.如权利要求1或2或10或11所述的真空泵，其特征在于，

具备第一紧固连结机构和盖板，

前述第一紧固连结机构将前述旋转翼相对于前述旋转轴紧固连结，

前述盖板覆盖该第一紧固连结机构。

13.如权利要求12所述的真空泵，其特征在于，

具备将前述盖板相对于前述旋转轴或前述旋转翼紧固连结的第二紧固连结机构，

该第二紧固连结机构的表面由没有凸凹的光滑的面形成。

14.如权利要求10所述的真空泵，其特征在于，

前述倾斜面与前述旋转轴的轴向所成的角度为45度以上。

15.如权利要求1或2或10或11所述的真空泵，其特征在于，

在前述叶片及前述反射机构的至少一方的表面实施平滑化处理。

16.如权利要求1或2或10或11所述的真空泵，其特征在于，

在前述叶片及前述反射机构的至少一方的表面实施表面处理，使得具有能够捕捉粒子的凸凹。

17.如权利要求1或2或10或11所述的真空泵，其特征在于，

前述反射机构被设置成能够从吸气口装卸。

18.一种旋转翼，其特征在于，

前述旋转翼被搭载于权利要求1至17中任一项所述的真空泵。

19.一种反射机构，其特征在于，

前述反射机构被搭载于权利要求1至17中任一项所述的真空泵。

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