TWI335959B - Vacuum pumping arrangement - Google Patents

Description

1335959 玖'發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種真空汲取裝置，其包含串連連接之一 渦輪分子汲取機構及一分子拖矣汲取機構。 【先前技術】 一種已知真空汲取裝置包含一與一分子拖矣汲取機構串 連連接之渦輪分子沒取機構’該分子拖曳汲取機構可爲任 何合適類型，諸如霍爾威克（Hoiweek)或Gaede類型汲取機 構。一前級泵通常被提供以減少該裝置排氣口之壓力，且 其可爲任何合適類型’諸如再生泵或爪狀泵（daw pump)。 該滿輪分子没取機構包含一個或多個受支樓於大致圓柱 形轉動體上的成角度葉片之圓周陣列。在正常操作過程 中’麵接至一傳動轴的該轉子之旋轉速度爲每分鐘2〇,〇〇〇 至200,〇〇〇轉，在該時間内轉子葉片與氣體中的分子相撞， 促使該等分子朝向泵出口移動。該分子拖突汲取機構包含 一麵接至該傳動軸以與渦輪分子汲取機構同時旋轉的轉 子’該轉子可包含一霍爾威克類型汲取機構中之中空圓柱 體°分子拖良沒取機構之旋轉爲氣體分子提供一速度，該 等氣體分子自渦輪分子汲取機構之排氣口，與圓柱體之圓 周成切線地進入分子拖夷汲取機構，且沿形成於一定子與 圓柱體之間的螺旋狀通道朝向拖良出口移動。 霍爾威克類型汲取機構之圓柱體大致沿傳動軸之軸線成 圓周地軸向延伸’且受自渦輪分子汲取機構與該圓柱體之 間的傳動軸徑向延伸的有孔板所支撐。因此，在使用過程

O:\89\89853.DOC 1335959 中，氣體穿過滿輪分子汲取機構之出口，穿過該有孔板而 進入分子拖竟汲取機構。 需要提供一種改良真空汲取裝置。 【發明内容】 本發明提供一種包含串連連接之一渦輪分子汲取機構及 一分子拖曳汲取機構的汲取裝置，其中該分子拖髮汲取機 構之一轉子由該渦輪分子汲取機構之轉子葉片來支撑。 在該等隨附申請專利範圍中界定本發明之其他態樣。 【實施方式】 參考圖1，其中展示真空汲取裝置1〇,其包含一分子汲取 機構12及一前級汲取機構14。該分子汲取機構12包含串連 連接之一渦輪分子汲取構件16及分子拖复或摩擦汲取構件 18。該前級汲取機構14包含一再生汲取機構，該再生汲取 機構（如圖所示）被提供並驅動於與分子汲取機構相同之傳 動軸上。或者，可提供一前級泵以充當與分子汲取機構獨 立之單元。可在分子拖良汲取機構18與再生汲取機構14之 間提供另一分子拖曳没取機構20。分子拖曳；及取機構20包 含3個串聯的拖曳汲取級，而分子拖氧汲取機構i 8包含兩個 並聯的拖良汲取級。 真空汲取裝置10包含3個單獨部分22、24、26之外殼。部 分22及24可形成分子汲取機構12及分子拖曳汲取機構20之 内表面（如圖所示）〇部分26可形成再生汲取機構14之定子。 部分26界定一接收用於支撐一傳動軸32之一潤滑轴承30 的埋頭凹槽28。因爲軸承30位於遠離該及取裝置之入口的 O:\89\89853.DOC •6- 1335959 汲取裝置ίο部分中，所‘以其可例如由油脂所潤滑。汲取裝 置之入口可與-纟中需要清潔或無油環境之半$體處理腔 室流體連通。 傳動轴32由外殼部分22及24所支撐（如圖所示）之馬達34 所驅動。該馬達可被支撐於該真空汲取裝置中之任意方便 位置中。馬達34可用於致動再生汲取機構14、分子拖曳汲 取機構20及分子汲取機構12。通常，再生汲取機構需要比 分子汲取機構更大之操作動力，該再生汲取機構在接近風 阻及空氣阻力較高之大氣壓的壓力下操作。一渦輪分子汲 取機構或分子拖矣汲取機構需要相對較小之操作動力，因 此，經選擇用於致動再生汲取機構之馬達通常亦適合於致 動渦輪分子汲取機構或分子拖良沒取機構。 再生汲取機構14包含一相對傳動軸32而固定之轉子。如 圖所示，再生汲取機構14包含3個汲取級，且對每一沒取級 而言’轉子葉片38之一圓周陣列大體上正交於轉動體36之 一個表面而延伸《該等3個陣列之轉子葉片38軸向地延伸至 被同軸安置於部分26申的個別圓周汲取通道4〇中，該部分 26構成再生汲取機構14之定子。在操作過程中，傳動軸32 旋轉轉動體36，此導致轉子葉片38沿該等汲取通道行進， 依次沿徑向外部汲取通道、徑向中部汲取通道及徑向内部 汲取通道自入口 42來没取氣體，其中在内部没取通道處， 在大氣壓或接近於大氣壓之壓力下，自排氣口 44排出該氣 體。 自轉動體36正交延伸出兩個圓柱形拖曳圓柱體46，其一

O:\S9\e9853.00C 1335959 起形成分子拖曳汲取機構20之轉子。該等抱曳圓柱體46由 既堅固又輕的碳纖維增強材料製成。在操作拖良汲取機構 過程令，使用碳纖維複合材料形成之拖复圓柱體時的質量 減少，將産生更小慣性。因此，分子拖良汲取機構之速度 更易控制。 所示意展示之分子拖曳汲取機構2〇爲一霍爾威克類型拖 曳泵，其中定子部分48界定位於外殼部分24之内部表面與 拖夷圓柱體46之間的螺旋狀通道。展示3個拖矣級，其中每 一拖良級爲轉子與定子之間的氣體流動提供一螺旋狀路 徑。該氣體流動沿一彎曲路徑連續流動穿過串聯的拖曳級。 在遠離再生汲取機構14之傳動軸32末端處驅動分子汲取 機構12。傳動軸32可視情況由支撐軸承來支撐。在轉動體 52與相對外殼22而固定之圓柱形部分56之間提供磁性軸承 54。一被動式磁性轴承被展示，其中類似磁極之相互磁性 排斥’將抵抗轉動體5 2相對於中心轴線Α之徑向移動。按需 要亦可使用其他類型之適合軸承β 成角度轉子葉片58之圓周陣列向轉動體52外徑向延伸。 在該等轉子葉片之徑向長度的大約一半長度處，提供一環 形支撐環60 ’分子拖曳汲取機構μ之拖曳圓柱體或轉子62 固定至該環形支撐環’以使得渦輪分子汲取機構之轉子葉 片支撐分子拖良汲取機構之轉子。分子拖戈汲取機構18包 含兩個與單個拖曳圓柱體62並聯的拖曳級，其中一個拖良 級徑向朝向其内部，而另一個拖曳級徑向朝向其外部。該 等拖曳級中的每一個包含定子部分64，該等定子部分與外

0\89V89853.DOC 1335959 單元’而該等兩個汲取機構由單獨馬達或單獨傳動軸來驅 動。 【圖式簡單說明】 爲更好地瞭解本發明’現在將參考該等隨附圖式來描述 僅以實例方式給出之其兩個實施例，其中： 圖1係示意展示之真空汲取裝置的橫截面圖； 圖2係自一渴輪分子没取機構之轉子之側邊及上部的透 視圖； 圖3係自圖2之轉子之側邊及下部的側視圖； 圖4係圖2之轉子的正視圖，； 圖5係圖2之轉子的平面圖；且 圖ό係示意展示之另一真空没取裝置的橫截面圖。 【圖式代表符號說明】 10 真空汲取機構 12 分子汲取機構 14 前級及取機構 16 渦輪分子汲取機構 18 分子拖夷或摩擦汲取構件 20 分子拖矣汲取機構 22 部分 24 部分 26 部分 28 埋頭凹槽 30 軸承

0\89\89853.DOC -11 - 1335959 32 傳動軸 、 34 馬達 36 轉動體 38 轉子葉片 40 汲取通道 42 入口 44 排氣口 46 拖曳圓柱體 48 定子部分 52 轉動體 54 磁性軸承 56 圓柱形部分 58 成角度轉子葉片 60 環形環 62 拖曳圓柱體或轉子 64 定子部分 66 逐漸尖細内壁 68 出口 70 入口 72 定子構造 100 真空汲取裝置 O:\89\89853.DOC -12-

Claims (1)

1. 第092135767號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(99年u月）^日 拾、申請專利範圍：. 1. 2. 一種真空汲取裝置，包含 串聯連接之一渦輪分子汲 構及一分子拖夷汲取機槿 機 取機構，该分子拖矣汲取機構之 子由該渦輪分子料機構之該等轉子葉片所支撐， 其中該分子拖1及取機構之該轉子與兩個平行沒取 相聯結，該兩平行沒取路徑包含—徑向朝向該轉子内； 的沒取路彳m向朝向該轉子外部㈣取路徑。 如申請專利範圍第1項之真办 具卫及取裝置，其中該等轉子葉 片具有一環形環，且^八J2L , 該刀子拖曳汲取機構之轉子固定至 該環形環。 3.如申請專利範圍第2項之真空沒取裝置，其中該渦輪分子 0機構具有複數個級，且至少該最後級之該等轉子葉 片具有該環形環。 4. 如申請專利範圍第卜2或3項的真空沒取裝置，其中在該 渦輪分子沒取機構之該等轉子葉片之徑向長度的大約中 間處，支撐該分子拖髮汲取機構之轉子。 5. 如申請專利範圍第i項之真空及取裝置，其中該分子拖复 汲取機構具有由該㈣分子没取機構之該㈣子葉片所 支撐的複數個轉子。 6·如申請專利範圍第5項之真空沒取裝置，其中該等複數個 轉子葉片IU &至個別徑向間隔之環形環，該等環形環具 有該渦輪分子汲取機構之該等轉子葉片。 7.如申請專利範圍第i項之真空及取裝置，其中該分子拖兔 没取機構爲-霍爾威克（HQlweek)型拖_没取機構。 89853-991102.doc 8_如申睛專利範圍第1項之真空汲取裝置，其進一步包含一 第一分子拖曳汲取機構，而該第二分子拖曳汲取機構之 轉子由一再生汲取抽空機構之轉子所支撐。 9. 如申凊專利範圍第i項之真空汲取裝置其中該或每個分 子拖免汲取機構之轉子由碳纖維複合材料製成。 10. 如申請專利範圍第i項之真空沒取裝置，纟中該滿輪分子 汲取機構之該等轉子葉片由鋁製成。

   11. 如申請專利範圍第2項 銘製成。 項之真工及取裝置’其中該環形環由

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