(57)【要約】【課題】回転体の過熱を防止することで、回転体の破損を防止すると共に、多量のガスを連続して排気できる真空ポンプを提供する。【解決手段】ロータ軸１１３の回転に伴い、ネジ溝９とロータ軸１１３の下端壁部間に形成されたネジ溝ポンプの作用により、ネジ溝９の上端と下端間で液体の圧力差が生じる。このことにより、底部空間１の液体が吸い上げられる。吸い上げられた液体は中空穴１１を通り、連通穴１９を通じてロータ軸１１３の外部に放出される。この放出された液体は回転体１０３のハブ９９の内側を通り延長部材９５に到る。延長部材９５の下端を回り込んだ液体は突起部８３より液滴として径方向に振り飛ばされる。この液滴は隔壁９３で受け止められる。隔壁９３の上部には突起部９１が存在するため液滴は隔壁９３を越えられない。溜まった液体は連通穴８５を落下し底部空間１に戻される。循環した液体はほとんど減ることが無く再生利用が可能である。【選択図】図１
2020112079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転翼と、
該回転翼に固定され、軸端と軸外周部とが連通された連通路を有するロータ軸と、
該ロータ軸を空中に浮上支持する磁気軸受と、
前記ロータ軸を回転駆動する回転駆動手段と、
液体の貯留された液体貯留部と、
前記回転駆動手段による回転駆動に伴い前記液体貯留部に貯留された前記液体を前記連通路を通じて前記軸外周部より送出する液体輸送機構とを備えたことを特徴とする真空ポンプ。
【請求項２】
前記液体輸送機構が、
前記ロータ軸の前記軸端の前記連通路に対し挿入された挿入部材と、
前記ロータ軸の前記軸端周りの周壁と前記挿入部材のいずれか一方に形成された螺旋状の溝を備えたことを特徴とする請求項１記載の真空ポンプ。
【請求項３】
前記液体輸送機構が、
前記ロータ軸の前記軸端の前記連通路周りにテーパ形状の周壁を備えたことを特徴とする請求項１記載の真空ポンプ。
【請求項４】
前記軸外周部に通ずる連通路の端部が前記ロータ軸と前記回転翼との締結部の近傍に配置されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の真空ポンプ。
【請求項５】
前記軸外周部に通ずる連通路の端部が前記磁気軸受の上端の近傍又は下方に配置されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の真空ポンプ。
【請求項６】
前記液体が前記磁気軸受及び前記回転駆動手段の外側を通り前記液体貯留部へと戻される回収通路を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の真空ポンプ。
【請求項７】
前記液体貯留部を冷却する冷却手段を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の真空ポンプ。
【請求項８】
前記冷却手段が水冷管及びヒートシンクの少なくともいずれか一方であることを特徴とする請求項７に記載の真空ポンプ。
【請求項９】
前記ロータ軸及び前記回転翼の少なくともいずれか一方に、径方向の突起部を備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の真空ポンプ。
【請求項１０】
前記突起部の外周に位置する固定部に隔壁が形成されたことを特徴とする請求項９に記載の真空ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は真空ポンプに係わり、特に回転体の過熱を防止することで、回転体の破損を防止すると共に、多量のガスを連続して排気できる真空ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のエレクトロニクスの発展に伴い、メモリや集積回路といった半導体の需要が急激に増大している。
これらの半導体は、きわめて純度の高い半導体基板に不純物をドープして電気的性質を与えたり、エッチングにより半導体基板上に微細な回路を形成したりなどして製造される。
【０００３】
そして、これらの作業は空気中の塵等による影響を避けるため高真空状態のチャンバ内で行われる必要がある。このチャンバの排気には、一般に真空ポンプが用いられているが、特に残留ガスが少なく、保守が容易等の点から真空ポンプの中の一つであるターボ分子ポンプが多用されている。
また、半導体の製造工程では、さまざまなプロセスガスを半導体の基板に作用させる工程が数多くあり、ターボ分子ポンプはチャンバ内を真空にするのみならず、これらのプロセスガスをチャンバ内から排気するのにも使用される。
【０００４】
ところで、プロセスガスは、反応性を高めるため高温の状態でチャンバに導入される場合がある。
そして、これらのプロセスガスは、排気される際に冷却されてある温度になると固体となり排気系に生成物を析出する場合がある。そして、この種のプロセスガスがターボ分子ポンプ内で低温となって固体状となり、ターボ分子ポンプ内部に付着して堆積する場合がある。
ターボ分子ポンプ内部にプロセスガスの析出物が堆積すると、この堆積物がポンプ流路を狭め、ターボ分子ポンプの性能を低下させる原因となる。
【０００５】
この問題を解決するために、従来はターボ分子ポンプのベース部等の外周にヒータや環状の水冷管を巻着させ、かつ例えばベース部等に温度センサを埋め込み、この温度センサの信号に基づきベース部の温度を一定の範囲の高温に保つようにヒータの加熱や水冷管による冷却の制御が行われている。
この制御温度は高い方が生成物が堆積し難いため、この温度は可能な限り高くすることが望ましい。
一方、このようにベース部を高温にした際には、回転翼は、排気負荷の変動や周囲温度が高温に変化した場合等には限界温度を超えるおそれがある。
【０００６】
この点、例えば、ボールベアリング式真空ポンプでは、軸受部分で回転体と固定部分が接触しているため、そこから放熱が期待できる。
しかし、磁気軸受式真空ポンプでは、磁力により非接触で回転体を支持するため、放熱ができない。このため、プロセスガスの圧縮に伴い回転体で生ずる圧縮熱や、プロセスガスが回転体と接触又は衝突する際に生ずる摩擦熱や、モータで発生した熱の放熱が課題となる。
【０００７】
この問題に対し従来は、回転翼および固定翼に高放射率のコーティングを塗布して、放射伝熱を促進するようにしている（特許文献１を参照）。あるいは、回転翼の内周面とステータの外周面との間に隙間を低減するスペーサを設置し、ガスを介した放熱を促進するようにしている（特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３２０９０５公報
【特許文献２】特開２００３−１８４７８５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述の特許文献１の放射伝熱や、特許文献２のガスを介した放熱だけでは、充分な放熱量を確保するのが難しい。そこで、従来は回転体のオーバーヒートによる破損を防ぐため、ポンプで排気するガスの流量を制限する必要があった。そのため、ポンプが本来持っている能力を充分に発揮できなかった。
【００１０】
特に、近年は、上述したようにポンプ内への反応生成物の堆積防止対策のため、ポンプの流路となる周辺部品を保温するようになっており、回転体から周辺部品への放熱がますます難しくなっている。
【００１１】
本発明はこのような従来の課題に鑑みてなされたもので、回転体の過熱を防止することで、回転体の破損を防止すると共に、多量のガスを連続して排気できる真空ポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このため本発明（請求項１）は、回転翼と、該回転翼に固定され、軸端と軸外周部とが連通された連通路を有するロータ軸と、該ロータ軸を空中に浮上支持する磁気軸受と、前記ロータ軸を回転駆動する回転駆動手段と、液体の貯留された液体貯留部と、前記回転駆動手段による回転駆動に伴い前記液体貯留部に貯留された前記液体を前記連通路を通じて前記軸外周部より送出する液体輸送機構とを備えて構成した。
【００１３】
液体貯留部には液体が貯留されている。回転駆動手段によりロータ軸が回転駆動される。これに伴い、液体輸送機構は液体貯留部に貯留された液体を連通路を通じて軸外周部より送出する。送出された液体はロータ軸や回転翼を流れる。
このことにより、ポンプの運転時に発生する圧縮熱や摩擦熱が液体で除去されるため、回転翼がオーバーヒートし、破損するのを防止できる。
また、多量のガスを連続排気できるようになるため、半導体製造装置や、フラットパネルの製造装置の待ち時間が軽減され、生産量が増加する。
【００１４】
また、本発明（請求項２）は、前記液体輸送機構が、前記ロータ軸の前記軸端の前記連通路に対し挿入された挿入部材と、前記ロータ軸の前記軸端周りの周壁と前記挿入部材のいずれか一方に形成された螺旋状の溝を備えて構成した。
【００１５】
ロータ軸の軸端周りの周壁と挿入部材のいずれか一方に形成された螺旋状の溝によりネジ溝ポンプの作用が生ずる。これにより、螺旋状の溝の両端間で液体の圧力差が生じる。  このことにより、簡素な構造で確実に液体貯留部に貯留された液体を連通路を通り送出できる。
【００１６】
更に、本発明（請求項３）は、前記液体輸送機構が、前記ロータ軸の前記軸端の前記連通路周りにテーパ形状の周壁を備えて構成した。
【００１７】
ロータ軸の回転に伴い、液体には壁面に沿った圧力成分が輸送力として機能する。このため、簡素な構造で確実に液体貯留部に貯留された液体を連通路を通り送出できる。
【００１８】
更に、本発明（請求項４）は、前記軸外周部に通ずる連通路の端部が前記ロータ軸と前記回転翼との締結部の近傍に配置されたことを特徴とする。
【００１９】
このことにより、連通路を通り送出された液体は回転翼を流れ易くなる。このため、回転翼が冷却され易い。
【００２０】
更に、本発明（請求項５）は、前記軸外周部に通ずる連通路の端部が前記磁気軸受の上端の近傍又は下方に配置されたことを特徴とする。
【００２１】
このことにより、連通路を通り送出された液体はロータ軸の外周を流れ易くなる。このため、ロータ軸が冷却され易い。
【００２２】
更に、本発明（請求項６）は、前記液体が前記磁気軸受及び前記回転駆動手段の外側を通り前記液体貯留部へと戻される回収通路を備えて構成した。
【００２３】
このことにより、液体を再生利用可能である。
【００２４】
更に、本発明（請求項７）は、前記液体貯留部を冷却する冷却手段を備えて構成した。
【００２５】
このことにより、液体の冷却効果を高めることができる。
【００２６】
更に、本発明（請求項８）は、前記冷却手段が水冷管及びヒートシンクの少なくともいずれか一方であることを特徴とする。
【００２７】
更に、本発明（請求項９）は、前記ロータ軸及び前記回転翼の少なくともいずれか一方に、径方向の突起部を備えて構成した。
【００２８】
径方向の突起部が回転することで液体はこの突起部より液滴として径方向に振り飛ばされる。このため、液体が排気経路を通じて漏れ出ることはない。
【００２９】
更に、本発明（請求項１０）は、前記突起部の外周に位置する固定部に隔壁が形成されたことを特徴とする。
【００３０】
液滴は隔壁で受け止められる。液滴はこの隔壁を越えられず、排気経路を通じて液体が漏れ出ることはない。このため、液体は液体貯留部へと戻される。循環した液体はほとんど減ることが無く再生利用が可能である。
【発明の効果】
【００３１】
以上説明したように本発明（請求項１）によれば、回転駆動手段による回転駆動に伴い液体貯留部に貯留された液体を連通路を通じて軸外周部より送出する液体輸送機構を備えて構成したので、送出された液体がロータ軸や回転翼を流れる。
このことにより、ポンプの運転時に発生する圧縮熱や摩擦熱が液体で除去されるため、回転翼がオーバーヒートし、破損するのを防止できる。
また、多量のガスを連続排気できるようになるため、半導体製造装置や、フラットパネルの製造装置の待ち時間が軽減され、生産量が増加する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態であるターボ分子ポンプの構成図
【図２】本発明の第２実施形態であるターボ分子ポンプの構成図
【図３】テーパ構造ポンプ周りの拡大図
【図４】本発明の第３実施形態であるターボ分子ポンプの構成図
【図５】図４中のＡで示す点線範囲を拡大した図
【図６】本発明の第４実施形態であるターボ分子ポンプの構成図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の第１の実施形態について説明する。図１に第１実施形態のターボ分子ポンプの構成図を示す。
図１において、ターボ分子ポンプ１０のポンプ本体１００の円筒状の外筒１２７の上端には吸気口１０１が形成されている。外筒１２７の内方には、ガスを吸引排気するためのタービンブレードによる複数の回転翼１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ・・・をハブ９９の周部に放射状かつ多段に形成した回転体１０３を備える。
【００３４】
この回転体１０３の中心にはロータ軸１１３が取り付けられており、このロータ軸１１３は、例えば、いわゆる５軸制御の磁気軸受により空中に浮上支持かつ位置制御されている。
上側径方向電磁石１０４は、４個の電磁石が、ロータ軸１１３の径方向の座標軸であって互いに直交するＸ軸とＹ軸とに対をなして配置されている。この上側径方向電磁石１０４に近接かつ対応して、コイルを備えた４個の上側径方向変位センサ１０７が備えられている。この上側径方向変位センサ１０７はロータ軸１１３の径方向変位を検出し、図示しない制御装置に送るように構成されている。
【００３５】
制御装置においては、上側径方向変位センサ１０７が検出した変位信号に基づき、ＰＩＤ調節機能を有する補償回路を介して上側径方向電磁石１０４の励磁を制御し、ロータ軸１１３の上側の径方向位置を調整する。
ロータ軸１１３は、高透磁率材（鉄など）などにより形成され、上側径方向電磁石１０４の磁力により吸引されるようになっている。かかる調整は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とにそれぞれ独立して行われる。
【００３６】
また、下側径方向電磁石１０５及び下側径方向変位センサ１０８が、上側径方向電磁石１０４及び上側径方向変位センサ１０７と同様に配置され、ロータ軸１１３の下側の径方向位置を上側の径方向位置と同様に調整している。
更に、軸方向電磁石１０６Ａ、１０６Ｂが、ロータ軸１１３の下部に備えた円板状の金属ディスク１１１を上下に挟んで配置されている。金属ディスク１１１は、鉄などの高透磁率材で構成されている。
【００３７】
そして、軸方向電磁石１０６Ａ、１０６Ｂは、図示しない軸方向変位センサの軸方向変位信号に基づき制御装置のＰＩＤ調節機能を有する補償回路を介して励磁制御されるようになっている。軸方向電磁石１０６Ａと軸方向電磁石１０６Ｂは、磁力により金属ディスク１１１をそれぞれ上方と下方とに吸引する。
このように、制御装置は、この軸方向電磁石１０６Ａ、１０６Ｂが金属ディスク１１１に及ぼす磁力を適当に調節し、ロータ軸１１３を軸方向に磁気浮上させ、空間に非接触で保持するようになっている。
【００３８】
モータ１２１は、ロータ軸１１３を取り囲むように周状に配置された複数の磁極を備えている。各磁極は、ロータ軸１１３との間に作用する電磁力を介してロータ軸１１３を回転駆動するように、制御装置によって制御されている。
【００３９】
回転翼１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ・・・とわずかの空隙を隔てて複数枚の固定翼１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ・・・が配設されている。回転翼１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ・・・は、それぞれ排気ガスの分子を衝突により下方向に移送するため、ロータ軸１１３の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して形成されている。
【００４０】
また、固定翼１２３も、同様にロータ軸１１３の軸線に垂直な平面から所定の角度だけ傾斜して形成され、かつ外筒１２７の内方に向けて回転翼１０２の段と互い違いに配設されている。
そして、固定翼１２３の一端は、複数の段積みされた固定翼スペーサ１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ・・・の間に嵌挿された状態で支持されている。
固定翼スペーサ１２５はリング状の部材であり、例えばアルミニウム、鉄、ステンレス、銅などの金属、又はこれらの金属を成分として含む合金などの金属によって構成されている。
【００４１】
固定翼スペーサ１２５の外周には、わずかの空隙を隔てて外筒１２７が固定されている。外筒１２７の底部にはベース部１２９が配設され、固定翼スペーサ１２５の下部とベース部１２９の間にはネジ付きスペーサ１３１が配設されている。そして、ベース部１２９中のネジ付きスペーサ１３１の下部には排気口１３３が形成され、外部に連通されている。
ネジ付きスペーサ１３１は、アルミニウム、銅、ステンレス、鉄、又はこれらの金属を成分とする合金などの金属によって構成された円筒状の部材であり、その内周面に螺旋状のネジ溝１３１ａが複数条刻設されている。
【００４２】
ネジ溝１３１ａの螺旋の方向は、回転体１０３の回転方向に排気ガスの分子が移動したときに、この分子が排気口１３３の方へ移送される方向である。
回転体１０３のハブ９９の下端には径方向かつ水平に張出部８８が形成され、この張出部８８の周端より回転翼１０２ｄが垂下されている。この円筒部１０２ｄの外周面は、円筒状で、かつネジ付きスペーサ１３１の内周面に向かって張り出されており、このネジ付きスペーサ１３１の内周面と所定の隙間を隔てて近接されている。
【００４３】
ベース部１２９は、ターボ分子ポンプ１０の基底部を構成する円盤状の部材であり、一般には鉄、アルミニウム、ステンレスなどの金属によって構成されている。
ベース部１２９はターボ分子ポンプ１０を物理的に保持すると共に、熱の伝導路の機能も兼ね備えているので、鉄、アルミニウムや銅などの剛性があり、熱伝導率も高い金属が使用されるのが望ましい。
【００４４】
また、吸気口１０１から吸引されたガスがモータ１２１、下側径方向電磁石１０５、下側径方向センサ１０８、上側径方向電磁石１０４、上側径方向センサ１０７などで構成される電装部側に侵入することのないよう、電装部は周囲をステータコラム１２２で覆われ、この電装部内はパージガスにて所定圧に保たれている。
【００４５】
回転体１０３のハブ９９の下端で、かつ環状の張出部８８の内周端には下方に向けて延長部材９５が環状に突出されている。そして、この延長部材９５の下端には外周側に向けて径方向に突起部８３が周状に形成されている。
この延長部材９５に対峙するステータコラム１２２の膨出境界点９７より下側半分は上側半分に比べて径が大きく形成されている。
【００４６】
ステータコラム１２２の大径部分の外周端には張出部８８に向けて周状の隔壁９３が突設されている。そして、この隔壁９３の頭部には内周側に向けて径方向に突起部９１が周状に形成されている。これにより、ステータコラム１２２の膨出境界点９７と隔壁９３間には液体留まり部９０が形成される。
【００４７】
ステータコラム１２２の大径部分の膨出境界点９７と隔壁９３の間には連通穴８５が形成されている。ベース部１２９の中央部分には底部空間１が形成されている。この底部空間１を密封するように底蓋３が配設されている。この底蓋３の上部には逆円錐台状の凹部が形成されている。底蓋３の中央にはドレン穴５が配設されている。このドレン穴５には着脱自在のドレンキャップ７が取り付けられている。ドレンキャップ７の上部外周には螺旋状のネジ溝９が刻設されている。
【００４８】
一方、ロータ軸１１３の中央には下端が円形状に開口された中空穴１１が形成されている。ドレンキャップ７のネジ溝９の部分はロータ軸１１３の下端よりこの中空穴１１に挿入される。そして、このネジ溝９とロータ軸１１３の下端壁部との間はいわゆるネジ溝ポンプとして機能するようになっている。但し、このネジ溝９はロータ軸１１３の下端壁部の内側に刻設されてもよい。このネジ溝ポンプの部分は液体輸送機構に相当する。また、底部空間１内には複数枚のフィン１３を放射状に有するヒートシンク１５が配設されている。底部空間１には液面１６で示すように液体が入れられている。この液体が入れられた底部空間１は液体貯蔵部に相当する。
【００４９】
ロータ軸１１３の上部周囲には磁気軸受に異常が生じた場合に回転体１０３を保持する保護用ボールベアリング１７が配設されている。この保護用ボールベアリング１７の上方で、ロータ軸１１３と回転翼１０２との締結部の近傍には径方向に連通穴１９が形成されている。連通穴１９は中空穴１１と繋がっており、この中空穴１１を中心に放射状に偶数個が均等に配置されるのが望ましい。また、連通穴８５と底部空間１間とは通孔２１を介して繋がっている。底部空間１の周囲には水冷管２３が埋設されている。
【００５０】
次に、第１実施形態の作用について説明する。
回転翼１０２がモータ１２１により駆動されてロータ軸１１３と共に回転すると、回転翼１０２と固定翼１２３の作用により、吸気口１０１を通じてチャンバからの排気ガスが吸気される。
吸気口１０１から吸気された排気ガスは、回転翼１０２と固定翼１２３の間を通り、ベース部１２９へ移送される。そして、排気口１３３から吐出される。
【００５１】
底部空間１に入れられる液体は、低圧でも蒸気圧が低い流体である例えば真空オイルなどを使う。この液体はポンプの内部圧力で液相状態が保てる。なお、水は、真空中で凍ってしまうため、使用できない。
ロータ軸１１３の回転に伴い、ネジ溝９とロータ軸１１３の下端壁部間に形成されたネジ溝ポンプの作用により、ネジ溝９の上端と下端間で液体の圧力差が生じる。このことにより、底部空間１の液体が吸い上げられる。
【００５２】
吸い上げられた液体は中空穴１１を通り、連通穴１９を通じてロータ軸１１３の外部に放出される。この放出された液体は回転体１０３のハブ９９の内側を通り延長部材９５に到る。延長部材９５の下端を回り込んだ液体は突起部８３より液滴として径方向に振り飛ばされる。この液滴は隔壁９３で受け止められる。隔壁９３の上部には突起部９１が存在するため液滴はこの隔壁９３を越えられず、液体はステータコラム１２２の外部には流出せず、排気経路を通じて液体が漏れ出ることはない。
【００５３】
このため、液体留まり部９０に溜まった液体は回収通路の一部である、連通穴８５を落下し通孔２１を通過し底部空間１に戻される。循環した液体はほとんど減ることが無く再生利用が可能である。
底部空間１は水冷管２３により冷却される。この水冷管２３はプロセスガスの析出物の堆積を防止するために設けられたものと共用されてもよい。また、底蓋３内に埋設されてもよい。底部空間１で冷やされた液体がロータ軸１１３の内部と回転翼１０２の内側に接触しつつ流れるので回転体１０３は効率よく冷却される。
【００５４】
このため、ポンプの運転時に発生する圧縮熱や摩擦熱が液体で除去されるため、回転体１０３がオーバーヒートし、破損するのを防止できる。
また、多量のガスを連続排気できるようになるため、半導体製造装置や、フラットパネルの製造装置の待ち時間が軽減され、生産量が増加する。
【００５５】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本発明の第２実施形態であるターボ分子ポンプの構成図を図２に示す。なお、図１と同一要素については、同一の符号を付して説明を省略する。第２実施形態が第１実施形態と異なるのは液体輸送機構である。第１実施形態の液体輸送機構がネジ溝ポンプを適用した構造であったのに対し、第２実施形態の液体輸送機構は内側に逆円錐台形状の空洞を有するいわゆるテーパ構造のポンプである点で相違する。
【００５６】
図２において、ロータ軸１１３の下端には内側に逆円錐台形状の空洞２５の形成されたテーパ構造ポンプ２７が取り付けられている。テーパ構造ポンプ２７は液体輸送機構に相当する。そして、この空洞２５は水平断面が円形であり中空穴１１と連設されている。図３にこのテーパ構造ポンプ２７周りの拡大図を示す。テーパ構造ポンプ２７の縦断面は空洞２５に接する面がテーパ形状である。また、ドレン穴５には着脱自在のドレンキャップ８が取り付けられている。
【００５７】
かかる構成において、図３に示すように、ロータ軸１１３の回転に伴い、液体には径方向に遠心力を生ずる。そして、この遠心力は、テーパ構造ポンプ２７の壁面に対し垂直な圧力成分と壁面に沿った圧力成分とに分解できる。ここに壁面に沿った圧力成分は輸送力として機能する。このため、第１実施形態と同様に液体を巡回させることができる。
これにより、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本発明の第３実施形態であるターボ分子ポンプの構成図を図４に示す。また、図４中のＡで示す点線範囲を拡大して図５に示す。なお、図１と同一要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
第３実施形態は第１実施形態と同様に液体輸送機構としてネジ溝ポンプを採用している。第３実施形態が第１実施形態と異なるのは連通穴の位置と液体留まり部の配設位置である。第１実施形態では、連通穴１９が保護用ボールベアリング１７の上方に形成されていたのに対し、第３実施形態では連通穴２９が保護用ボールベアリング１７の下方、即ち、磁気軸受の上端の近傍に形成されている。但し、連通穴２９は磁気軸受の上端より下方に形成されてもよい。連通穴２９から吐出された液体はロータ軸１１３の表面をロータ軸１１３に沿って流れる。このロータ軸１１３に沿って流れた液体は底部空間１に戻される。
【００５９】
この場合、回転体１０３のハブ９９の内側を液体が通り排気経路を通じて液体が漏れ出ないように、液体留まり部８０が保護用ボールベアリング１７の上方に周状に形成されている。即ち、ステータコラム１２２の小径部分の上端部にはロータ軸１１３と平行に周状の隔壁７３が突設されている。そして、この隔壁７３の頭部には内周側に向けて径方向に突起部７１が周状に形成されている。一方、保護用ボールベアリング１７の近傍かつ直上にはロータ軸１１３の周壁より径方向に突起部６１が突設している。
【００６０】
液体留まり部８０は、このようにステータコラム１２２の上端部とロータ軸１１３間に形成されている。
このことにより、ロータ軸１１３の表面をロータ軸１１３に沿って流れた液体によりロータ軸１１３が直接冷やされ、また、回転翼１０２もこの液体により間接的に冷やされる。このため、第１実施形態と同様の効果を得ることが出来る。
【００６１】
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。本発明の第４実施形態であるターボ分子ポンプの構成図を図６に示す。なお、図１と同一要素については、同一の符号を付して説明を省略する。第４実施形態は第２実施形態と同様に液体輸送機構としてテーパ構造のポンプを採用している。第４実施形態が第２実施形態と異なるのは連通穴の位置と液体留まり部の配設位置である。第２実施形態では、連通穴１９が保護用ボールベアリング１７の上方に形成されていたのに対し、第４実施形態では連通穴２９が保護用ボールベアリング１７の下方、即ち、磁気軸受の上端の近傍に形成されている。但し、連通穴２９は磁気軸受の上端より下方に形成されてもよい。連通穴２９から吐出された液体はロータ軸１１３の表面をロータ軸１１３に沿って流れる。このロータ軸１１３に沿って流れた液体は底部空間１に戻される。
【００６２】
この場合、回転体１０３のハブ９９の内側を液体が通り排気経路を通じて液体が漏れ出ないように、液体留まり部８０が保護用ボールベアリング１７の上方に周状に形成されている。
このことにより、第１実施形態と同様の効果を得ることが出来る。
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が当該改変されたものにも及ぶことは当然である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 底部空間
３ 底蓋
５ ドレン穴
７、８ ドレンキャップ
９ ネジ溝
１０ ターボ分子ポンプ
１１ 中空穴
１５ ヒートシンク
１６ 液面
１７ 保護用ボールベアリング
１９、２９ 連通穴
２１ 通孔
２３ 水冷管
２５ 空洞
２７ テーパ構造ポンプ
６１、７１、８３、９１ 突起部
７３、９３ 隔壁
８０、９０ 液体留まり部
８５ 連通穴（回収通路）
８８ 張出部
９５ 延長部材
９７ 膨出境界点
９９ ハブ
１００ ポンプ本体
１０２ 回転翼
１０３ 回転体
１１３ ロータ軸
１２１ モータ
１２２ ステータコラム
１２７ 外筒
１２９ ベース部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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