地層疊。最上段的間隔件8的上表面抵接于殼體構件12的內部上壁部12a,最下段的間隔件8的下表面抵接于突出部23a,所述突出部23a設置于基座13的基座上部法蘭23的上表面。這樣,各靜葉片部7在殼體構件12的內部上壁部12a與基座13的基座上部法蘭23的突出部23a的上表面之間,經由間隔件8被賦予軸力而受到支撐。這樣一來,動葉片部6與靜葉片部7交替地多段地層疊而構成高真空用的渦輪葉片排氣部TP。
[0078]基座13例如由鋁合金所形成,包括圓筒狀的下部外筒,即基座外筒13A以及中央筒部14,所述中央筒部14是在基座13的中央部,內部形成有可插通轉子軸5的中空部。在基座外筒13A的內周面與中央筒部14的外周面之間形成有可形成螺紋槽排氣部的螺紋槽排氣部空間。所述螺紋槽排氣部空間為環形,與排氣端口 16連通。在中央筒部14的內偵牝安裝有馬達35、徑向的磁軸承31 (兩處)、推力方向的磁軸承32 (上下一對)、徑向位移傳感器33a、徑向位移傳感器33b及軸向(axial)位移傳感器33c、機械軸承(mechanicalbearing) 34、機械軸承36以及轉子輪盤(rotor disc) 38。
[0079]馬達35例如構成為三相無刷馬達(brushless motor)。馬達35的馬達定子35a設置于中央筒部14的內周側,包含永久磁鐵的馬達轉子35b設置于轉子軸5偵U。
[0080]在轉子下部圓筒部4B的內周及外周上,設置有雙重環狀的螺紋定子60。
[0081]螺紋定子60包括:外側螺紋定子41,配置于轉子下部圓筒部4B的外周面與基座13的內周面之間;以及內側螺紋定子51,配置于轉子下部圓筒部4B的內周面與中央筒部14的外周面之間。即,螺紋定子60包括直徑大小不一的筒狀的外側螺紋定子41及內側螺紋定子51。
[0082]在螺紋定子60的外側螺紋定子41的內周面以及轉子下部圓筒部4B的外周面中的任一者上,形成有螺旋狀的螺紋槽。在螺紋定子60的內側螺紋定子51的外周面以及轉子下部圓筒部4B的內周面中的任一者上形成有螺紋槽。利用轉子4的轉子下部圓筒部4B及螺紋定子60構成低真空用的螺紋槽排氣部SP。在這里,在外側螺紋定子41的內周面與轉子下部圓筒部4B的外周面之間形成有外側氣體排氣通路,在螺紋定子60的內側螺紋定子51的外周面與轉子下部圓筒部4B的內周面之間形成有內側氣體排氣通路。
[0083]關于螺紋定子60的詳細情況將在后文描述。
[0084]轉子軸5是由徑向的磁軸承31 (兩處)以及推力方向的磁軸承32 (上下一對)非接觸地加以支撐。轉子軸5的旋轉時的位置是根據借由徑向位移傳感器33a、徑向位移傳感器33b以及軸向位移傳感器33c而檢測到的徑向上的位置及軸向上的位置來加以控制。
[0085]機械軸承34、機械軸承36是緊急用的機械軸承,當磁軸承31、磁軸承32未運行時借由機械軸承34、機械軸承36來對轉子軸5進行支撐。
[0086]在設置于基座13的上部側的基座上部法蘭23上,設置有形成基座上部冷卻通路的基座上部冷卻管71。在基座13的下部側,設置有形成基座下部冷卻通路的基座下部冷卻管74。在基座上部冷卻管71以及基座下部冷卻管74中,流動著冷卻水等冷媒,利用所述管
71、管72形成冷卻流路。借由在基座上部冷卻管71內流動的冷媒,來使轉子4冷卻,即,使渦輪葉片排氣部TP冷卻。而且,在基座下部冷卻管74內流動的冷卻水使馬達35的馬達定子35a的溫度冷卻至適當的溫度。
[0087]如上所述的溫度控制是借由利用未圖示的閥對在基座上部冷卻管71及基座下部冷卻管74內流動的冷卻水流量進行調節來進行。在這種意義上,基座上部冷卻管71構成上部基座冷卻裝置,基座下部冷卻管74構成下部基座冷卻裝置。
[0088]在基座13上設置有排氣端口 16,在排氣端口 16上設置有排氣口 16a。在排氣端口 16上連接有未圖示的增壓泵(back pump)。在基座13上,設置有收納螺紋定子60的環狀的螺紋槽排氣部收納空間,所述環狀的螺紋槽排氣部收納空間與排氣端口 16連通。換言之,在螺紋槽排氣部收納空間內形成有螺紋槽排氣部SP。
[0089]殼體構件12的下部法蘭24與基座13的基座上部法蘭23之間介在密封構件27并且借由未圖示的螺栓加以固定,從而構成泵容器11。
[0090]借由磁軸承31、磁軸承32而旋轉自如地磁懸浮著的轉子軸5借由馬達35而高速旋轉驅動。借由對轉子軸5進行旋轉驅動,而使與轉子軸5連結的轉子4進行旋轉,從而使從吸氣口 15抽吸的處理氣體(以下適當稱為“氣體”)經由渦輪葉片排氣部TP以及螺紋槽排氣部SP,從排氣端口 16的排氣口 16a排出。
[0091](螺紋定子)
[0092]圖2是圖1的區域II的放大圖,圖3是從圖2的方向III觀察的轉子的放大圓周側視圖,圖4是從圖2的方向IV觀察的螺紋定子的仰視圖。
[0093]如上所述,螺紋定子60包括環狀的外側螺紋定子41及環狀的內側螺紋定子51。內側螺紋定子51的底部52沿外周方向延伸,并與外側螺紋定子41的下端面42熱耦合。作為熱耦合構造的一例,可舉出借由螺栓等緊固構件而進行的固定或燒嵌等。借由粘合劑的耦合會使導熱性下降,所以不優選,但只要可確保規定的導熱性,則進行粘合也無妨。
[0094]在外側螺紋定子41上,在與轉子下部圓筒部4B相對面的內周面上形成有外側螺紋槽43,并且在上部側形成有法蘭44。外側螺紋定子41的法蘭44借由未圖示的緊固構件,經由隔熱密封構件,即,經由隔熱材料70A而固定于基座13的基座上部法蘭23的上表面。艮P,外側螺紋定子41雖然固定于基座13上,但與基座13隔熱。
[0095]在內側螺紋定子51上,在與轉子下部圓筒部4B相對面的外周面上形成有內側螺紋槽53,并且在上部側形成有法蘭54。內側螺紋定子51的法蘭54借由未圖示的緊固構件,經由隔熱材料70B而固定于基座13的中央筒部14的軸向中間的段部14a的上表面。艮P,內側螺紋定子51雖然固定于中央筒部14上,但與中央筒部14隔熱。
[0096]作為隔熱材料70A、隔熱材料70B,例如可使用氟系O形環、聚醚醚酮(polyetherether ketone, PEEK)制的工程塑料(engineering plastic) ο
[0097]作為外側螺紋定子41及內側螺紋定子51的材料,可使用鋁合金。鋁合金的導熱性高,因此可使溫度上升加快。但是,由于散熱性高,因此當想要使轉子4的溫度上升時,優選的是使用導熱性低于鋁合金的不銹鋼。可對應于轉子4所需要的上限溫度,采用適當的材質。
[0098](螺紋槽排氣部SP)
[0099]如上所述而構成的螺紋定子60與轉子下部圓筒部4B —起構成螺紋槽排氣部SP。參照圖1?圖4對螺紋槽排氣部SP進行說明。
[0100]在螺紋槽排氣部收納空間內,插入有所述轉子下部圓筒部4B,在轉子下部圓筒部4B的內側及外側,螺紋定子60相對峙。在轉子下部圓筒部4B的內周面與作為內側定子的內側螺紋定子51之間形成有內側氣體排氣通路。同樣地,在轉子下部圓筒部4B的外周面與作為外側定子的外側螺紋定子41之間形成有外側氣體排氣通路。
[0101]如圖3所示,在轉子下部圓筒部4B的周壁上形成有多個氣體通路連通用開口部76,所述多個氣體通路連通用開口部76將作為外側螺紋定子41側的氣體通路的外側氣體排氣通路與作為內側螺紋定子51側的氣體通路的內側氣體排氣通路加以連通。氣體通路連通用開口部76在最下段的動葉片部6的下方,在轉子下部圓筒部4B的周壁上沿圓周方向等間隔地排列。
[0102]而且,如圖4所示,在內側螺紋定子51的底部52上,沿圓周方向等間隔地排列有螺紋定子排氣通路,即螺紋定子排氣口 55,所述螺紋定子排氣通路將借由外側螺紋槽43以及內側螺紋槽53而排出的氣體經由螺紋槽排氣部收納空間排出至排氣口 16a。通過外側氣體排氣通路及內側氣體排氣通路的氣體在螺紋定子41、螺紋定子51的端部進行合流,并從設置于內側螺紋定子51上的螺紋定子排氣口 55經由螺紋槽排氣部收納空間而導入至設置于基座13上的排氣端口 16。
[0103](外側氣體排氣通路長度及內側氣體排氣通路長度)
[0104]如圖2所示,從外側螺紋定子41的上表面到轉子下部圓筒部4B下端部為止的軸向上的長度(以下稱為外側螺紋定子有效長度LI)與從內側螺紋定子51的上表面到轉子下部圓筒部4B下端部為止的軸向上的長度(以下稱為內側螺紋定子有效長度L3)相等。
[0105]由此,外側螺紋定子41的上游側的壓力與內側螺紋定子51的上游側的壓力相等,從而可防止從內側螺紋定子51側的上游側氣體通路倒流至外側螺紋定子41側的上游側的氣體通路。
[0106]以下揭示當外側螺紋定子有效長度LI與內側螺紋定子有效長度L3相等時,外側螺紋定子41的上游側的壓力與內側螺紋定子51的上游側的壓力相等的理由。
[0107]對渦輪分子泵100的排氣性能從排氣口側進行考慮。
[0108]螺紋定子的下游側的壓力:P0
[0109]外側螺紋定子的壓縮比:Ko
[0110]內側螺紋定子的壓縮比:Ki
[0111]外側螺紋定子的上游側的壓力:Po = Po/Ko
[0112]內側螺紋定子的上游側的壓力:Pi = Pi/Ki
[0113](注)Ko、Ki取決于螺紋的角度、螺紋定子有效長度等。
[0114]在以上所述中,當外側螺紋定子的壓縮比與內側螺紋定子的壓縮比相等時,S卩,如果Ko = Ki,則在外側螺紋定子的上游側的入口的壓力及在內側螺紋定子的上游側的入口的壓力如下:
[0115]Po = Pi = Ρο/Κο ο
[0116]S卩,在渦輪葉片排氣部TP的出口側的壓力相等。
[0117]另一方面,例如,如專利文獻I所示,當外側螺紋定子有效長度LI大于內側螺紋定子有效長度L3時,Ko > Ki,Po < Pi。
[0118]S卩,內側螺紋定子的上游側的氣體向外側螺紋定子的上游側流動。
[0119]所述現象意味著外側螺紋定子所排出的氣體流量增多,結果使得反應生成物容易堆積。
[0120]與此相對,如上所述,在所述一個實施方式中,可防止氣體從內側螺紋定子51側的上游側氣體通路倒流至外側螺紋定子41側的上游側的氣體通路,因此