ITTO960265A1 - Rotore di pompa turbomolecolare - Google Patents

Description

Descrizione dell'Invenzione Industriale avente per titolo: "Rotore di pompa turbomolecolare",

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un rotore di pompa da vuoto.

Più precisamente l'invenzione si riferisce ad un rotore per pompe da vuoto del tipo noto come pompe turbomolecolari , impiegate in presenza di gas particolarmente corrosivi.

E' noto che una pompa da vuoto si compone schematicamente di un involucro esterno in cui sono alloggiati gli stadi di pompaggio del gas.

Gli stadi di pompaggio sono generalmente ottenuti dalla cooperazione di anelli statori con dischi rotori montati solidali su di un albero girevole posto in rotazione dal motore della pompa.

Gli stadi di pompaggio comprendono una regione per il passaggio del gas, nota come canale di pompaggio, in cui le superfici del disco rotore e dello statore corrispondente sono relativamente distanziate, e zone ad alta tenuta in cui le superfici del rotore e dello statore corrispondente sono notevolemente ravvicinate.

I dischi rotori possono essere dischi piani o essere dotati di alette inclinate e ravvicinate. Una pompa da vuoto del tipo turbomolecolare comprende sia dischi piani sia dischi con alette e consente di ottenere pressioni dell'ordine di 10- <a >Pa.

Per raggiungere queste pressioni con le pompe attualmente impiegate, è necessario che il rotore venga posto in rotazione a velocità prossime ai 100.000 giri/minuto.

E' noto l'utilizzo di pompe turbomolecolari nel campo della lavorazione dei circuiti integrati. Durante il ciclo di lavorazione dei circuiti integrati vengono utilizzate miscele di gas, quali ad esempio HCL, HBr , Cl2, Fl2, NH3, ecc. , notoriamente corrosive .

Uno dei principali problemi connessi con l'impiego delle pompe turbomolecolari nell'industria dei circuiti integrati deriva dal fatto che una quantità non trascurabile di gas si accumula per diffusione attraverso gli stadi di pompaggio della pompa.

Conseguentemente, le supefici dei componenti interni della pompa, e fra di essi principalmente il rotore, si troveranno a diretto contatto con le miscele di gas corrosivo e ne subiranno l'azione corrosiva.

E' altresì nota l'esistenza di rotori per pompe turbomolecolari provvisti di un rivestimento protettivo metallico o ceramico contro l'azione di detti gas corrosivi.

Detto rivestimento protettivo metallico viene generalmente applicato al rotore mediante procedimenti di nichelatura, zincatura, anodizzazione .

Come già menzionato in precedenza, il rotore di una pompa turbomolecolare è posto in rotazione ad altissima velocità, generalmente non inferiore a 25.000 giri/minuto.

E' ovvio pertanto che uno degli obiettivi da raggiungere nella realizzazione di una pompa turbomolecolare sia il perfetto bilanciamento del corpo del rotore.

A causa dell'altissima velocità di rotazione raggiunta dal rotore e della ridottissima luce esistente fra rotore e statore in corrispondenza degli stadi di pompaggio, una distribuzione di massa non omogenea nel corpo del rotore rispetto al suo asse di rotazione potrà produrre uno squilibrio di fòrze tale da pregiudicare il funzionamento della pompa fino a portare alla rottura dei suoi componenti .

I rivestimenti protettivi metallici e ceramici finora utilizzati, menzionati in precedenza, presentano tuttavia l'inconveniente di essere poco adatti ad applicazioni su oggetti, quali il rotore di una pompa turbomolecolare, che devono essere perfettamente bilanciati ed avere superfici perfettamente liscie.

La geometria complessa e le dimensioni ridotte delle zone di attaccatura delle alette al rotore fanno si che lo strato protettivo metallico o ceramico abbia uno spessore inadeguato e sia facilmente corroso.

Per ovviare a questo inconveniente si rende spesso necessaria la deposizione di una maggiore quantità di materiale protettivo sul corpo del rotore.

A causa di ciò, tuttavia, lo strato protettivo ottenuto può presentare uno spessore non uniforme, e talvolta eccessivo, sulle superfici piane dei dischi del rotore.

Ciò fa si che si renda necessaria una fase finale di rifinitura per livellare le superfici sulle quali il materiale di rivestimento depositatosi presenta uno spessore non uniforme.

Scopo della presente invenzione è di ovviare agli inconvenienti sopra menzionati provvedendo un rotore di pompa da vuoto che sia resistente alla corrosione e di semplice ed economica realizzazione.

Questi scopi della presente invenzione vengono raggiunti dal rotore come rivendicato nella rivendicazione 1.

Ulteriori scopi dell'invenzione sono raggiunti dal rotore come rivendicato nelle rivendicazioni dipendenti .

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione di alcune forme di esecuzione, preferite, ma non esclusive, del rotore illustrato a titolo indicativo, ma non limitativo nei disegni allegati in cui:

La Fig.1 è una vista parziale prospettica del rotore di una pompa turbomolecolare;

La Fig.2 è una vista ingrandita in sezione di un particolare del rotore secondo l'invenzione.

Con riferimento alla Fig.l, il rotore 1 di una pompa turbomolecolare si compone di una pluralità di dischi rotori piani 2 e di una pluralità di dischi rotori 3 provvisti di alette 4.

Detti rotori 2 e 3 sono solidali con un albero girevole 5 posto in rotazione dal motore (non illustrato) della pompa.

Con riferimento alla vista ingrandita di Fig.2, il rotore secondo l'invenzione presenta uno strato protettivo 6, uniformemente distribuito su tutta la superficie.

Nell'illustrazione di Fig.2 lo spessore dello strato protettivo 6 è rappresentato volutamente esagerato per evidenziarne maggiormente la presenza .

Preferibilmente lo strato protettivo 6 è poly - (p xylylene).

Esso è ottenuto mediante polimerizzazione sulla superficie del rotore del monomero reattivo p - xylylene.

La polimerizzazione del monomero reattivo p - xylylene viene preferibilmente ottenuta mantenendo il rotore 1 sotto vuoto.

Il monomero reattivo p - xylylene viene formato attraverso pirolisi del dimero di - p - xylylene vaporizzato.

La fase di pirolisi viene effettuata preferibilmente sotto vuoto, a pressioni di c.a.

50 Pa ed a temperatura di c.a. 680 °C.

La vaporizzazione del dimero di - p - xylylene avviene preferibilmente sotto vuoto, a pressioni di c.a. 100 Pa, ed a temperatura di c.a. 150 °C.

Il dimero di - p - xylylene viene commercializzato da Ausimont con il nome commerciale di GALXYL e da Union Carbide con il nome commerciale di PARYLENE. In una realizzazione preferita dell'invenzione lo spessore del rivestimento protettivo 6 è variabile fra 12 e 20 μ, con una tolleranza di c.a. ± 2 μ. Dalle prove comparative effettuate in laboratorio è emerso che il rotore secondo la presente invenzione presenta una resistenza alla corrosione notevolmente superiore a quella riscontrabile su rotori provvisti dei rivestimenti tradizionali, metallici e ceramici, menzionati nel preambolo della descrizione.

Ciò è spiegabile sia con il fatto che il rotore della presente invenzione presenta un rivestimento con caratteristiche di resistenza alla corrosione più elevate, sia con il fatto che il rotore della presente invenzione presenta un rivestimento esteso su tutta la sua superficie fino anche nei recessi più nascosti.

Per quanto riguarda la resistenza alla corrosione del rotore secondo la presente invenzione, dalle prove di laboratorio effettuate, essa si è rivelata superiore a quella dei rivestimenti tradizionali, metallici e ceramici, menzionati nel preambolo della descrizione.

Il rivestimento protettivo polimerico che caratterizza il rotore della presente invenzione può essere vantaggiosamente applicato anche ad altre parti statiche, in una pompa da vuoto, soggette a corrosione, quali ad esempio: gli anelli statori, gli anelli distanziali posti fra gli statori, il corpo pompa e la superficie interna di essa.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Rotore (1) di pompa da vuoto comprendente un albero girevole (5) ed una pluralità di dischi rotori (2,3) distanziati e paralleli, solidali con detto albero girevole (5), caratterizzato dal fatto di prevedere un rivestimento protettivo (6) resistente alla corrosione comprendente un polimero .
2. 2. Rotore (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto polimero è poly - (p - xylylene).
3. 3. Rotore (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto rivestimento protettivo (6) ha uno spessore variabile fra 12 e 20 μ.
4. 4. Rotore (1) secondo la rivendicazione 3, in cui lo spessore di detto rivestimento protettivo (6) presenta sulle superfici piane una tolleranza non superiore a 2 μ .
5. 5. Rotore (1) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui detto rivestimento protettivo (6) è resistente all'azione dei gas corrosivi comunemente impiegati nell 'industria dei semiconduttori.
6. 6 . Rotore (1) secondo la rivendicazione 5, in cui detti gas corrosivi contengono HC1, HBr, Cl2, Fl2, NH3 .
7. 7. Rotore ( 1) secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui detto rivestimento protettivo (6) è isolante elettricamente .
8. 8. Pompa turbomolecolare comprendente un rotore (1) come rivendicato nelle rivendicazioni da 1 a 4.
9. 9. Pompa turbomolecolare secondo la rivendicazione 7, in cui almeno un componente statico di essa presenta un rivestimento protettivo resistente alla corrosione comprendente un polimero.
10. 10. Pompa turbomolecolare secondo la rivendicazione 8 in cui detto polimero è poly - (p - xylylene).