專利名稱：具有羅茨轉(zhuǎn)子和螺旋轉(zhuǎn)子的組合干式真空泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將半導(dǎo)體制造裝置和顯示器制造裝置等的加工室抽真空、或用于排出加工室中產(chǎn)生的氣體物質(zhì)和/或副產(chǎn)品的組合干式真空泵。
背景技術(shù)：
總體上說，組合干式真空泵已經(jīng)用于將半導(dǎo)體制造裝置和顯示器制造裝置等的加工室抽真空、或用于排出加工室中產(chǎn)生的氣體物質(zhì)和/或副產(chǎn)品。羅茨轉(zhuǎn)子(roots rotor)、螺旋轉(zhuǎn)子或其組合用于上述的干式真空泵中。
目前，組合干式真空泵包括具有至少一個(gè)葉片和至少一個(gè)螺旋轉(zhuǎn)子的至少一個(gè)羅茨轉(zhuǎn)子，以便保持加工室良好的真空度并降低動(dòng)力成本要求。羅茨轉(zhuǎn)子用于吸入并壓縮包括在加工室中產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的副產(chǎn)品，而螺旋轉(zhuǎn)子用于將由干式真空泵外部的羅茨轉(zhuǎn)子吸入的氣體物質(zhì)和副產(chǎn)品抽空。這些轉(zhuǎn)子在密封狀態(tài)下操作以保持加工室真空。
通常，在羅茨轉(zhuǎn)子端部和螺旋轉(zhuǎn)子端部之間設(shè)置隔板，以便副產(chǎn)品不妨礙轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，而是從羅茨轉(zhuǎn)子端部平滑移動(dòng)到螺旋轉(zhuǎn)子端部。這些結(jié)構(gòu)的典型實(shí)施例公開在完全轉(zhuǎn)讓給Kashiyama產(chǎn)業(yè)有限公司(Kashiyama Industry Co.，Ltd.)的美國(guó)專利No.5,549,463中(此后參照?qǐng)D7)。
根據(jù)此專利，如圖7所示，干式真空泵包括一對(duì)羅茨轉(zhuǎn)子102、103和一對(duì)螺旋轉(zhuǎn)子105、106。一對(duì)羅茨轉(zhuǎn)子102、103和一對(duì)螺旋轉(zhuǎn)子105、106通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)104旋轉(zhuǎn)。更具體地說，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)104產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力利用三個(gè)齒輪，即主動(dòng)齒輪124、惰輪125和從動(dòng)齒輪127全部傳遞到一對(duì)羅茨轉(zhuǎn)子102、103和一對(duì)螺旋轉(zhuǎn)子105、106。隔板設(shè)置在一對(duì)羅茨轉(zhuǎn)子102、103和一對(duì)螺旋轉(zhuǎn)子105、106之間，以便來自加工室(未示出)的副產(chǎn)品不直接傳遞到一對(duì)螺旋轉(zhuǎn)子105、106。在此傳統(tǒng)的干式真空泵中，分別從側(cè)面連接到一對(duì)螺旋轉(zhuǎn)子105、106中間的軸114a、114b穿過隔板108，且軸的穿過部分被多個(gè)用于平滑旋轉(zhuǎn)每個(gè)軸114a、114b的軸承110a、110b所環(huán)繞。每個(gè)軸114a、114b的相對(duì)部分也被多個(gè)用于同樣目的的軸承112a、112b所環(huán)繞。此專利整體結(jié)合到本發(fā)明中。
然而，在美國(guó)專利No.5,549,463中公開的干式真空泵100中，當(dāng)隔板108形成于一對(duì)羅茨轉(zhuǎn)子102、103和一對(duì)螺旋轉(zhuǎn)子105、106之間時(shí)，包括這些元件的外殼被分成幾個(gè)部分，這造成制造干式真空泵100的精力和成本增加。
在使用了螺旋轉(zhuǎn)子的干式真空泵中，盡管提出了具有變螺距而沒有隔板的螺旋，以降低動(dòng)力消耗并增加可以壓縮和抽出的副產(chǎn)品的體積，但需要比使用隔板更大的轉(zhuǎn)子和泵的外殼，可以認(rèn)為降低了效率。
此外，在上述美國(guó)專利中公開的干式真空泵中，因?yàn)橹我粚?duì)羅茨轉(zhuǎn)子102、103和一對(duì)螺旋轉(zhuǎn)子105、106的軸承110a、110b設(shè)置在在操作時(shí)反復(fù)承受真空和周圍壓力的入口側(cè)，所以，由于壓力差使?jié)櫥S承110a、110b的油脂從軸承110a、110b處泄漏，這將造成泵的故障。并且，在美國(guó)專利No.5,549,463中公開的干式真空泵中，因?yàn)檩S承110a、110b設(shè)置在入口側(cè)，所以，將由于壓力差、摩擦等使其上的溫度增加，造成軸承110a、110b壽命縮短。
同時(shí)，傳統(tǒng)的干式真空泵包括4-5個(gè)羅茨轉(zhuǎn)子，用于降低操作中的動(dòng)力消耗，也就是說，用于更強(qiáng)力地壓縮氣態(tài)的副產(chǎn)品。羅茨轉(zhuǎn)子中副產(chǎn)品的流動(dòng)顯示在圖8中。盡管在圖8中沒有顯示羅茨轉(zhuǎn)子之間的隔板，但必須理解，隔板實(shí)際上形成于其間。然而，因?yàn)槭褂蒙鲜?-5個(gè)羅茨轉(zhuǎn)子的傳統(tǒng)干式真空泵必須包括轉(zhuǎn)子室、成對(duì)的轉(zhuǎn)子、隔板等，因此其將增加元件的數(shù)量和裝配成本。此外，因?yàn)槲霘怏w狀態(tài)的副產(chǎn)品并將其排出的內(nèi)部通道太長(zhǎng)且復(fù)雜，所以造成氣體泄漏的因素增加并在其中積聚副產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的第一目的在于提供一種改進(jìn)的干式真空泵，其可以不使用羅茨轉(zhuǎn)子端部和螺旋轉(zhuǎn)子端部之間的隔板，降低動(dòng)力需求并增加在加工室中產(chǎn)生的待壓縮和抽空的副產(chǎn)品的體積。
此外，本發(fā)明的第二目的在于提供一種改進(jìn)的干式真空泵，其可以利用較少的羅茨轉(zhuǎn)子，降低動(dòng)力需求并增加在加工時(shí)中產(chǎn)生的待壓縮和抽空的副產(chǎn)品的體積。
此外，本發(fā)明的第三目的在于提供一種改進(jìn)的干式真空泵，其可以防止干式真空泵受到妨礙并通過改變軸承的設(shè)置延長(zhǎng)軸承的壽命。
為了達(dá)到第一目的，根據(jù)本發(fā)明第一方面的干式真空泵，包括(a)在一側(cè)形成有用于吸入目標(biāo)物質(zhì)的吸入口，而在相反側(cè)形成有用于排出目標(biāo)物質(zhì)的排氣口的圓筒外殼；(b)包含在外殼內(nèi)并與所述吸入口連通的羅茨轉(zhuǎn)子；(c)包含在外殼內(nèi)并靠近羅茨轉(zhuǎn)子設(shè)置的螺旋轉(zhuǎn)子；(d)穿過所述羅茨轉(zhuǎn)子和所述螺旋轉(zhuǎn)子之間的中部固定，并從外部以密封狀態(tài)旋轉(zhuǎn)固定到外殼的軸；以及(e)安裝在外殼的外部以驅(qū)動(dòng)所述羅茨轉(zhuǎn)子和所述螺旋轉(zhuǎn)子，使之與所述軸連接旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其中，空間形成于連接到通過所述羅茨轉(zhuǎn)子和所述螺旋轉(zhuǎn)子的下側(cè)之中的所述羅茨轉(zhuǎn)子的部分中，用于保持目標(biāo)物質(zhì)。
為了達(dá)到本發(fā)明的第二目的，根據(jù)本發(fā)明第二方面的干式真空泵，包括(a)在一側(cè)形成有用于吸入目標(biāo)物質(zhì)的吸入口，而在相反側(cè)形成有用于排出目標(biāo)物質(zhì)的排出口的圓筒外殼；(b)包含在外殼內(nèi)的羅茨轉(zhuǎn)子，且至少一個(gè)所包含的羅茨轉(zhuǎn)子與所述吸入口連通；(c)包含在外殼內(nèi)并靠近至少一個(gè)羅茨轉(zhuǎn)子設(shè)置的螺旋轉(zhuǎn)子；(d)穿過所述羅茨轉(zhuǎn)子和所述螺旋轉(zhuǎn)子之間的中部固定，并從外部以密封狀態(tài)旋轉(zhuǎn)固定到外殼的軸；以及
(e)安裝在外殼的外部以驅(qū)動(dòng)所述羅茨轉(zhuǎn)子和所述螺旋轉(zhuǎn)子，使之與所述軸連接旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其中，在所述羅茨轉(zhuǎn)子中的一個(gè)羅茨轉(zhuǎn)子的下側(cè)形成有用于保持目標(biāo)物質(zhì)的空間，并且該空間形成于連接到通過羅茨轉(zhuǎn)子中的另一個(gè)羅茨轉(zhuǎn)子和所述螺旋轉(zhuǎn)子的下側(cè)之中的所述羅茨轉(zhuǎn)子部分上用于保持目標(biāo)物質(zhì)，且形成于所述羅茨轉(zhuǎn)子下側(cè)的空間通過預(yù)定的流體通道與所述羅茨轉(zhuǎn)子上側(cè)連通。
為了達(dá)到本發(fā)明的第三目的，根據(jù)本發(fā)明第三方面的干式真空泵，包括(a)在一側(cè)形成有用于吸入目標(biāo)物質(zhì)的吸入口，而在相反側(cè)形成有用于排出目標(biāo)物質(zhì)的排出口的圓筒外殼；(b)包含在外殼內(nèi)并與所述吸入口連通的羅茨轉(zhuǎn)子；(c)包含在外殼內(nèi)并靠近羅茨轉(zhuǎn)子設(shè)置的螺旋轉(zhuǎn)子；(d)穿過所述羅茨轉(zhuǎn)子和所述螺旋轉(zhuǎn)子之間的中部固定，并從外部以密封狀態(tài)旋轉(zhuǎn)固定到外殼的軸；(e)安裝在外殼的外部以驅(qū)動(dòng)所述羅茨轉(zhuǎn)子和所述螺旋轉(zhuǎn)子，使之與所述軸連接旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)；(f)將連接到所述羅茨轉(zhuǎn)子的軸的一端旋轉(zhuǎn)固定到外殼一端的旋轉(zhuǎn)件；以及(g)裝配到所述軸上，并設(shè)置在排出口和外殼的相對(duì)端以使所述軸平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)的軸承機(jī)構(gòu)。
同時(shí)，用于本說明書和權(quán)利要求書中的術(shù)語“目標(biāo)物質(zhì)”可以理解為其包括在半導(dǎo)體制造裝置、顯示器制造裝置等的加工室中產(chǎn)生的氣態(tài)物質(zhì)和/或副產(chǎn)品。
此外，語句“第一羅茨轉(zhuǎn)子”、“第二羅茨轉(zhuǎn)子”、“第一貯存槽”、“第二貯存槽”中的術(shù)語“第一”、“第二”可以理解為只是說明目標(biāo)物質(zhì)排列的順序。除了其他說明外，術(shù)語“前端側(cè)”可以理解為在根據(jù)本發(fā)明的干式真空泵中，其表示用于吸入目標(biāo)物質(zhì)的吸入口側(cè)，而不是用于抽空壓縮的目標(biāo)物質(zhì)的排出口側(cè)。術(shù)語“后端側(cè)”可以理解為其表示排出口側(cè)，而不是吸入口側(cè)。


附圖幫助理解本發(fā)明且并入和組成本申請(qǐng)的一部分，說明了本發(fā)明的實(shí)施方式，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明第一方面的干式真空泵的主要部分的示意剖視圖；圖2是顯示圖1中干式真空泵中的內(nèi)部零件的局部視圖；圖3是顯示用于本發(fā)明的羅茨轉(zhuǎn)子操作原理的視圖；圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明第一方面的干式真空泵中的可替換實(shí)施例的視圖，其中在安裝在吸入口上的羅茨轉(zhuǎn)子的兩側(cè)上，螺旋轉(zhuǎn)子同軸連接到羅茨轉(zhuǎn)子；圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明第二方面的干式真空泵中的主要部分的剖視圖；圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明第三方面的干式真空泵的剖視圖；圖7是顯示傳統(tǒng)干式真空泵的剖視圖；以及圖8是顯示用于傳統(tǒng)干式真空泵中的羅茨轉(zhuǎn)子操作的視圖，其中一些羅茨轉(zhuǎn)子包含在一個(gè)干式真空泵中。
具體實(shí)施例方式
以下給出的實(shí)施方式只是用于說明本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明的范圍。
在下文中，將參照相應(yīng)的附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。在此，當(dāng)一個(gè)元件連接到另一個(gè)元件上時(shí)，一個(gè)元件不僅可以直接連接到另一個(gè)元件上，而且可以通過另一個(gè)元件間接連接到另一個(gè)元件。此外，為清晰起見省略了無關(guān)的元件。另外，在全文中同樣的標(biāo)號(hào)表示同樣的元件。
圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明第一方面的干式真空泵的主要部分的剖視圖。
參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明第一方面的干式真空泵1包括在前端側(cè)的羅茨轉(zhuǎn)子14、驅(qū)動(dòng)電機(jī)26，優(yōu)選在后端側(cè)的水冷驅(qū)動(dòng)電機(jī)、以及在羅茨轉(zhuǎn)子14和驅(qū)動(dòng)電機(jī)26之間的螺旋轉(zhuǎn)子18。螺旋轉(zhuǎn)子18借助于軸24同軸連接到羅茨轉(zhuǎn)子14。在一種可替換的實(shí)施方式中，螺旋轉(zhuǎn)子18可以不借助于軸24同軸連接到羅茨轉(zhuǎn)子14。在另一可替換的實(shí)施方式中，羅茨轉(zhuǎn)子14和螺旋轉(zhuǎn)子18整體制造或?qū)⑵浞謩e制造出來后通過焊接裝配在一起。除上述以外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員也可以考慮其他可替換的連接方法。
羅茨轉(zhuǎn)子14和螺旋轉(zhuǎn)子18安裝在圓筒外殼10內(nèi)。在外殼10中，將目標(biāo)物質(zhì)吸進(jìn)真空泵1的吸入口12形成于圖中羅茨轉(zhuǎn)子14的上側(cè)。因?yàn)榇宋肟?2的作用是將在半導(dǎo)體或顯示器制造裝置的加工室(未示出)內(nèi)的目標(biāo)物質(zhì)吸進(jìn)真空泵1，所以，其以密封狀態(tài)直接連接到加工室?？傮w上說，包括所述吸入口12的圓筒外殼10以密封狀態(tài)連接到半導(dǎo)體或顯示器制造裝置的加工室并保持密封狀態(tài)，以便外部物質(zhì)不會(huì)進(jìn)入到外殼。并且，被軸24穿過的部分與外界保持密封狀態(tài)。通過吸入口12吸入的目標(biāo)物質(zhì)通過羅茨轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)容納在安裝于羅茨轉(zhuǎn)子14中的葉片14a、14b之間，并移向吸入口12的相對(duì)側(cè)(參照?qǐng)D1和2)。
當(dāng)利用羅茨轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)吸進(jìn)真空泵1中的目標(biāo)物質(zhì)暫時(shí)停留在形成于羅茨轉(zhuǎn)子14的下側(cè)以及螺旋轉(zhuǎn)子18的一部分下側(cè)的空間16(此后稱為“粉末貯存槽”)中后，可以利用通過羅茨轉(zhuǎn)子14施加的壓力引向螺旋轉(zhuǎn)子18。圖中所示的粉末貯存槽16占據(jù)著羅茨轉(zhuǎn)子14下側(cè)的大部分空間以及螺旋轉(zhuǎn)子18下側(cè)的一部分空間。形成于羅茨轉(zhuǎn)子14下側(cè)和螺旋轉(zhuǎn)子18下側(cè)的粉末貯存槽16連通，因此形成一個(gè)空間。此粉末貯存槽16可以不需要一直使用的隔板，用于降低粉末的消耗并增加目標(biāo)物質(zhì)、特別是在傳統(tǒng)的干式真空泵中以氣體狀態(tài)壓縮和排出的目標(biāo)物質(zhì)的體積。此外，粉末貯存槽16可以保持外來的固體物質(zhì)停留在空間中，這樣可以防止螺旋轉(zhuǎn)子18受到破壞。
通過力從所述粉末貯存槽16進(jìn)入螺旋轉(zhuǎn)子18的目標(biāo)物質(zhì)被壓縮，并通過螺旋轉(zhuǎn)子18在一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)和由前一步驟傳遞的壓力通過形成于真空泵1后端側(cè)的排出口20排出。
穿過圓筒外殼10固定的所述軸24借助于如圖1所示設(shè)置的軸承22a、22b、22c分別支撐在真空泵的前側(cè)壁28和后側(cè)壁30上。圖中所示右側(cè)的軸24連接到驅(qū)動(dòng)電機(jī)26，具體為水冷電機(jī)26，并通過電機(jī)的操作而旋轉(zhuǎn)。
在圖2中，示意說明了如圖1所示的干式真空泵1內(nèi)的外殼10。從此圖中可以很好地理解，在根據(jù)本發(fā)明第一方面的干式真空泵中，粉末貯存槽16通常形成于羅茨轉(zhuǎn)子14的下側(cè)和連接到羅茨轉(zhuǎn)子14的螺旋轉(zhuǎn)子18的一部分下側(cè)，并用于讓通過羅茨轉(zhuǎn)子14的驅(qū)動(dòng)傳遞到羅茨轉(zhuǎn)子14下側(cè)的目標(biāo)物質(zhì)暫時(shí)停留在其中，并引向螺旋轉(zhuǎn)子18，因此，在此不需要在傳統(tǒng)干式真空泵中需要的隔板。雖然在圖中說明了螺旋轉(zhuǎn)子18具有同樣的節(jié)距、用于增加氣體物質(zhì)和/或副產(chǎn)品的壓縮比，但也可以安裝具有不同節(jié)距的螺旋轉(zhuǎn)子18，也就是說，其中節(jié)距的長(zhǎng)度從吸入口到排出口變得越來越短。
圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的羅茨轉(zhuǎn)子的操作原理視圖。
參照?qǐng)D3，吸進(jìn)根據(jù)本發(fā)明第一方面的干式真空泵1內(nèi)的目標(biāo)物質(zhì)通過圖中所示的羅茨轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)而容納在葉片14a、14b、14c之間，并輸送到預(yù)定的敞開空間或下面的加工空間。在本發(fā)明中，目標(biāo)物質(zhì)輸送到通常形成于羅茨轉(zhuǎn)子14的下側(cè)和螺旋轉(zhuǎn)子18的一部分下側(cè)的粉末貯存槽16，然后，通過形成于羅茨轉(zhuǎn)子14上的粉末貯存槽16引向螺旋轉(zhuǎn)子18。羅茨轉(zhuǎn)子本身的操作原理對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已經(jīng)熟知。
圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明第一方面的干式真空泵的一種可替換的實(shí)施例。
在根據(jù)本發(fā)明第一方面的干式真空泵的該可替換的實(shí)施例中，雖然與根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的前述干式真空泵相同之處在于氣態(tài)的目標(biāo)物質(zhì)和/或副產(chǎn)品容納于羅茨轉(zhuǎn)子14的葉片之間的空間，并輸送到形成于羅茨轉(zhuǎn)子14下側(cè)的粉末貯存槽16′，但其不同之處在于螺旋轉(zhuǎn)子安裝到羅茨轉(zhuǎn)子14的兩側(cè)上，且所述粉末貯存槽16′與螺旋轉(zhuǎn)子18的一部分連通，因此，氣態(tài)的目標(biāo)物質(zhì)和/或副產(chǎn)品被引向相反的方向。在該可替換的實(shí)施方式中，因?yàn)闅鈶B(tài)的目標(biāo)物質(zhì)和/或副產(chǎn)品被引向安裝在羅茨轉(zhuǎn)子14兩側(cè)上的螺旋轉(zhuǎn)子，也就是說，相對(duì)方向，所以，排出口(未示出)形成于兩側(cè)。此外，安裝在羅茨轉(zhuǎn)子14兩側(cè)上的螺旋轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)通過一個(gè)軸24進(jìn)行，且副產(chǎn)品的輸送方向取決于排出口的位置。也就是說，在圖中右側(cè)所示的螺旋轉(zhuǎn)子安裝為對(duì)準(zhǔn)副產(chǎn)品的右側(cè)，而在圖中左側(cè)所示的螺旋轉(zhuǎn)子安裝為對(duì)準(zhǔn)副產(chǎn)品的左側(cè)。由以上可替換的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的其他可替換的零件或元件對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說很容易想到。
因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明第一方面的干式真空泵1不包括羅茨轉(zhuǎn)子14和螺旋轉(zhuǎn)子18之間的隔板，所以，不會(huì)產(chǎn)生由于分隔外殼造成的元件數(shù)量的增加并且不會(huì)對(duì)螺旋轉(zhuǎn)子造成損壞。
在圖5中，說明了根據(jù)本發(fā)明第二方面的干式真空泵的主要部分。根據(jù)本發(fā)明第二方面的干式真空泵21與根據(jù)本發(fā)明第一方面的干式真空泵1的主要部分都相同，其不同之處在于形成至少兩個(gè)粉末貯存槽15、16，且流體通道8形成于圖5所示的第一羅茨轉(zhuǎn)子13和第二羅茨轉(zhuǎn)子14之間。在后文中，將主要說明根據(jù)本發(fā)明第二方面的干式真空泵21的結(jié)構(gòu)和根據(jù)本發(fā)明第一方面的干式真空泵1的結(jié)構(gòu)之間的差異。
參照?qǐng)D5，第一和第二羅茨轉(zhuǎn)子13、14和螺旋轉(zhuǎn)子18包含在外殼10中。在外殼10中，用于將目標(biāo)物質(zhì)吸入干式真空泵1的吸入口12形成于圖中羅茨轉(zhuǎn)子13的上側(cè)。因?yàn)榘雽?dǎo)體或顯示器制造裝置的加工室(未示出)內(nèi)的目標(biāo)物質(zhì)通過吸入口12吸進(jìn)真空泵1內(nèi)，所以，吸入口12直接以密封狀態(tài)連接到加工室(未示出)?？傮w上說，包括所述吸入口12的圓筒外殼10以密封狀態(tài)連接到半導(dǎo)體或顯示器制造裝置的加工室并保持密封狀態(tài)，以便外部物質(zhì)不會(huì)進(jìn)入。同樣，被軸24穿過的部分與外界保持密封狀態(tài)。通過吸入口12吸入的目標(biāo)物質(zhì)通過第一羅茨轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)容納在形成于羅茨轉(zhuǎn)子13上的葉片(圖2中的羅茨轉(zhuǎn)子14的可替換葉片14a、14b)之間，并移向吸入口12的相對(duì)側(cè)(參照?qǐng)D2和5)。
當(dāng)借助于第一羅茨轉(zhuǎn)子13吸進(jìn)真空泵1中的目標(biāo)物質(zhì)通過羅茨轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)到達(dá)預(yù)定的空間15(此后稱為“第一粉末貯存槽”)并暫時(shí)停留其間后，通過在下側(cè)開口的隔板4和在上側(cè)開口的隔板6限定的流體通道輸送到第二羅茨轉(zhuǎn)子14的上側(cè)。此液體通道可以代替多個(gè)，例如4-5個(gè)羅茨轉(zhuǎn)子和在傳統(tǒng)干式真空泵中在其間使用的隔板。
當(dāng)輸送到第二羅茨轉(zhuǎn)子14上側(cè)的目標(biāo)物質(zhì)通過第二羅茨轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)容納在形成于第二羅茨轉(zhuǎn)子14上的葉片14a、14b之間，并輸送到吸入口12的相對(duì)側(cè)(參照?qǐng)D2和5)時(shí)，目標(biāo)物質(zhì)輸送到通常形成于第二羅茨轉(zhuǎn)子14和螺旋轉(zhuǎn)子18下側(cè)的預(yù)定空間16(此后稱為“第二粉末貯存槽”)，然后利用第二羅茨轉(zhuǎn)子14施加的壓力引向螺旋轉(zhuǎn)子18。第二粉末貯存槽16占據(jù)第二羅茨轉(zhuǎn)子14下側(cè)的大部分空間和螺旋轉(zhuǎn)子18下側(cè)的一部分空間。形成于羅茨轉(zhuǎn)子14下側(cè)和形成于螺旋轉(zhuǎn)子18下側(cè)上的粉末貯存槽16連通，因此形成一個(gè)空間。
通過力經(jīng)過第二粉末貯存槽16進(jìn)入螺旋轉(zhuǎn)子18內(nèi)的目標(biāo)物質(zhì)被壓縮，并通過形成于真空泵1后端側(cè)的排出口20通過螺旋轉(zhuǎn)子18在一個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)和由前一步驟傳遞的壓力排出。
穿過圓筒外殼10安裝的所述軸24借助于軸承機(jī)構(gòu)22a、22b、22c分別支撐在真空泵的前側(cè)壁28和后側(cè)壁30上。圖中右側(cè)所示的軸24連接到驅(qū)動(dòng)電機(jī)26，具體為水冷電機(jī)26，并通過電機(jī)的操作旋轉(zhuǎn)。
無論是通過吸入口12吸進(jìn)根據(jù)本發(fā)明第二方面的干式真空泵21內(nèi)的目標(biāo)物質(zhì)，還是借助于上述第一羅茨轉(zhuǎn)子13輸送到第二羅茨轉(zhuǎn)子14的目標(biāo)物質(zhì)，其都通過第一或第二羅茨轉(zhuǎn)子13或14的旋轉(zhuǎn)容納在葉片14a、14b之間，并輸送到預(yù)定空間或下面步驟的空間。
在圖6中，說明了根據(jù)本發(fā)明第三方面的干式真空泵的剖面部分。除了軸承機(jī)構(gòu)的設(shè)置外，根據(jù)本發(fā)明第三方面的干式真空泵與根據(jù)本發(fā)明第一和第二方面的干式真空泵幾乎相同。在后文中，將主要說明根據(jù)本發(fā)明第三方面的干式真空泵的結(jié)構(gòu)和根據(jù)本發(fā)明第一和第二方面的干式真空泵的結(jié)構(gòu)之間的差異。
參照?qǐng)D6，除了根據(jù)本發(fā)明第一和第二方面的干式真空泵包括的個(gè)別或一般元件外，根據(jù)本發(fā)明第三方面的干式真空泵31還包括旋轉(zhuǎn)件27，用于將連接到羅茨轉(zhuǎn)子14的軸24的一端旋轉(zhuǎn)固定到外殼10一端；以及裝配到軸24上并設(shè)置在排出口側(cè)20和外殼10的相對(duì)端側(cè)以支撐軸24并使軸24平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)的軸承機(jī)構(gòu)22d、22e。
軸24如上所述穿過外殼10安裝，并當(dāng)分別連接到軸10的羅茨轉(zhuǎn)子14和螺旋轉(zhuǎn)子18旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)件27和軸承機(jī)構(gòu)22d、22e可以相關(guān)聯(lián)，其中軸24的一端固定在旋轉(zhuǎn)件27上以支撐旋轉(zhuǎn)軸24，軸承機(jī)構(gòu)22d、22e支撐著軸24。
旋轉(zhuǎn)件27用于將連接到外殼入口側(cè)的羅茨轉(zhuǎn)子14的軸24的一端旋轉(zhuǎn)固定到外殼10的一端，并通過銷或螺栓連接。
最終端板(finish wall)29也形成于固定了旋轉(zhuǎn)件27的外殼10的一端，在軸24通過利用銷件旋轉(zhuǎn)固定到外殼上的情況下，最終端板29起到防止銷件27分離和更安全地支撐軸24的作用。
多個(gè)軸承22d、22e設(shè)置在軸24上以支撐軸24并使軸24平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)。
第一軸承機(jī)構(gòu)22d環(huán)繞軸24設(shè)置在螺旋轉(zhuǎn)子18一端并經(jīng)過外殼10排出口20的部分，有助于軸24的旋轉(zhuǎn)。第二軸承機(jī)構(gòu)22e設(shè)置在軸24連接到驅(qū)動(dòng)電機(jī)26的端部上，有助于軸24的旋轉(zhuǎn)。
第二軸承機(jī)構(gòu)22e設(shè)置在延長(zhǎng)到外殼10一端的軸24的一端以防止來自設(shè)置在經(jīng)過外殼10的吸入口12的軸24的第二軸承機(jī)構(gòu)22e的阻礙。
同時(shí)，隔板(未示出)還可以形成于螺旋轉(zhuǎn)子18和羅茨轉(zhuǎn)子14之間。在使用隔板(未示出)的情況下，隔板(未示出)形成為支撐除了軸24以外的螺旋轉(zhuǎn)子18和羅茨轉(zhuǎn)子14的其余部分。
此外，在根據(jù)本發(fā)明第三方面的干式真空泵中，用于保持目標(biāo)物質(zhì)的空間16(“粉末貯存槽”)形成于連接到羅茨轉(zhuǎn)子14的部分上。粉末貯存槽16的作用與根據(jù)本發(fā)明第一和第二方面的干式真空泵相同。
在上述結(jié)構(gòu)中，在根據(jù)本發(fā)明第三方面的干式真空泵中，可以省略外殼吸入口上的軸承，其可以使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且容易制造，從而增加生產(chǎn)效率并延長(zhǎng)軸承的壽命。
雖然針對(duì)根據(jù)本發(fā)明各個(gè)方面的優(yōu)選實(shí)施方式描述了干式真空泵，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在本發(fā)明基礎(chǔ)上做出各種改進(jìn)和變更。因此，本發(fā)明涵蓋了附屬權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)所提供的本發(fā)明的改進(jìn)和變更。
權(quán)利要求
1.一種組合干式真空泵，包括在一側(cè)形成有用于吸入目標(biāo)物質(zhì)的吸入口(12)，而在相反側(cè)形成有用于排出目標(biāo)物質(zhì)的排出口(20)的圓筒外殼(10)；包含在外殼(10)內(nèi)并與所述吸入口(12)連通的羅茨轉(zhuǎn)子(14)；包含在外殼內(nèi)(10)并靠近羅茨轉(zhuǎn)子(14)設(shè)置的螺旋轉(zhuǎn)子(18)；穿過所述羅茨轉(zhuǎn)子(14)和所述螺旋轉(zhuǎn)子(18)之間的中部固定，并從外部以密封狀態(tài)旋轉(zhuǎn)固定到外殼(10)上的軸(24)；以及安裝在外殼(10)的外部以驅(qū)動(dòng)所述羅茨轉(zhuǎn)子(14)和所述螺旋轉(zhuǎn)子(18)，使之與所述軸(24)連接旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(26)，其中，空間(16、16′)形成于連接到通過所述羅茨轉(zhuǎn)子(14)和所述螺旋轉(zhuǎn)子(18)的下側(cè)之中的所述羅茨轉(zhuǎn)子(14)的部分上以保持目標(biāo)物質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干式真空泵，其中形成于所述螺旋轉(zhuǎn)子(18)下側(cè)的空間(16、16′)大于形成于所述羅茨轉(zhuǎn)子(14)下側(cè)的空間(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干式真空泵，其中所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)為水冷驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干式真空泵，其中所述螺旋轉(zhuǎn)子(18)的節(jié)距從吸入口(12)到排出口(20)變得越來越短。
5.一種組合干式真空泵，包括在一側(cè)形成有用于吸入目標(biāo)物質(zhì)的吸入口(12)，而在相反側(cè)形成有用于排出目標(biāo)物質(zhì)的排出口(20)的圓筒外殼(10)；包含在外殼內(nèi)(10)內(nèi)的羅茨轉(zhuǎn)子(13、14)，且至少一個(gè)羅茨轉(zhuǎn)子與所述吸入口(12)連通；包含在外殼(10)內(nèi)并靠近至少一個(gè)羅茨轉(zhuǎn)子(13、14)設(shè)置的螺旋轉(zhuǎn)子(18)；穿過所述羅茨轉(zhuǎn)子(13、14)和所述螺旋轉(zhuǎn)子(18)之間的中部固定，并從外部以密封狀態(tài)旋轉(zhuǎn)固定到外殼(10)的軸(24)；以及，安裝在外殼(10)的外部以驅(qū)動(dòng)所述羅茨轉(zhuǎn)子(13、14)和所述螺旋轉(zhuǎn)子(18)而使之與所述軸(24)連接旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(26)，其中，空間(15)形成于所述羅茨轉(zhuǎn)子(13、14)中的一個(gè)羅茨轉(zhuǎn)子(13)的下側(cè)以保持目標(biāo)物質(zhì)，而空間(16)形成于連接到通過羅茨轉(zhuǎn)子(13、14)中的另一羅茨轉(zhuǎn)子(14)和所述螺旋轉(zhuǎn)子(18)的下側(cè)之中的所述羅茨轉(zhuǎn)子(14)上，以保持目標(biāo)物質(zhì)，且形成于所述羅茨轉(zhuǎn)子(13)下側(cè)的空間(15)通過預(yù)定的流體通道(8)與所述羅茨轉(zhuǎn)子(14)的上側(cè)連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的干式真空泵，其中形成于所述螺旋轉(zhuǎn)子(18)下側(cè)的空間(16)大于形成于所述羅茨轉(zhuǎn)子(14)下側(cè)的空間(16)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的干式真空泵，其中所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)為水冷驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的干式真空泵，其中所述螺旋轉(zhuǎn)子(18)的節(jié)距從吸入口(12)到排出口(20)變得越來越短。
9一種組合干式真空泵，包括在一側(cè)形成有用于吸入目標(biāo)物質(zhì)的吸入口(12)，而在相反側(cè)形成有用于排出目標(biāo)物質(zhì)的排出口(20)的圓筒外殼(10)；包含在外殼(10)內(nèi)并與所述吸入口(12)連通的羅茨轉(zhuǎn)子(13、14)；包含在外殼(10)內(nèi)并靠近羅茨轉(zhuǎn)子(14)設(shè)置的螺旋轉(zhuǎn)子(18)；穿過所述羅茨轉(zhuǎn)子(14)和所述螺旋轉(zhuǎn)子(18)之間的中部固定，并從外部以密封狀態(tài)旋轉(zhuǎn)固定到外殼(10)的軸(24)；安裝在外殼(10)的外部以驅(qū)動(dòng)所述羅茨轉(zhuǎn)子(14)和所述螺旋轉(zhuǎn)子(18)而使之與所述軸(24)連接旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(26)；用于將連接到所述羅茨轉(zhuǎn)子(14)的軸(24)的一端旋轉(zhuǎn)固定到外殼(10)的一端的旋轉(zhuǎn)件(27)；以及裝配到所述軸(24)上，并設(shè)置在排出口(20)和外殼(10)的相對(duì)端以使所述軸(24)平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)的軸承機(jī)構(gòu)(22d、22e)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的干式真空泵，其中空間(16)形成于連接到通過所述羅茨轉(zhuǎn)子(14)和所述螺旋轉(zhuǎn)子(18)的下側(cè)之中的所述羅茨轉(zhuǎn)子(14)的部分上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于將半導(dǎo)體或顯示器制造裝置中的加工室抽真空、或用于抽出加工室中產(chǎn)生的氣體物質(zhì)和/或副產(chǎn)品的干式真空泵。該干式真空泵不需要羅茨轉(zhuǎn)子和螺旋轉(zhuǎn)子之間的隔板。在該干式真空泵中，空間形成于羅茨轉(zhuǎn)子和螺旋轉(zhuǎn)子的下側(cè)之中連接到羅茨轉(zhuǎn)子的部分上，以保持目標(biāo)物質(zhì)在其中。
文檔編號(hào)H01L21/02GK1755120SQ20051010822
公開日2006年4月5日 申請(qǐng)日期2005年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月1日
發(fā)明者林文基 申請(qǐng)人:LOT Vacuum株式會(huì)社