(57)【要約】  モータが、固定要素と、固定要素に対して回転可能な回転要素とを備える。固定要素は、ハウジングと、ハウジング内に配置されたモータステータとを備える。回転要素は、軸受部に支持されたシャフトと、モータステータに対して回転するためのシャフト上に配置されたモータロータとを備える。潤滑油供給装置が、軸受部を潤滑するための潤滑油を供給する。固定要素の１つが、潤滑油供給から潤滑油を受け取るための環状チャネルを回転要素の１つと共に定め、モータの固定要素と回転要素との間に熱伝導経路を形成する。１つの実施形態では、シャフト及びハウジングにより環状チャネルが定められる。別の実施形態では、モータステータ及びモータロータにより環状チャネルが定められる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定要素と、該固定要素に対して回転可能な回転要素とを備えたモータであって、
前記固定要素は、ハウジングと、前記ハウジング内に配置されたモータステータとを備え、
前記回転要素は、軸受部に支持されたシャフトと、前記モータステータに対して回転するために前記シャフト上に配置されたモータロータとを備え、
前記モータは、前記軸受部を潤滑するための潤滑油を供給するための潤滑油供給装置を備え、
前記固定要素の１つは、前記潤滑油供給から潤滑油を受け取るための環状チャネルを前記回転要素の１つと共に定め、前記モータの固定要素と回転要素との間に熱伝導経路を形成する、
ことを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記環状チャネルは、前記モータステータ及び前記モータロータにより定められる、
ことを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記潤滑油供給装置は、前記ハウジングに潤滑油を供給して前記モータロータを部分的に浸すように構成される、
ことを特徴とする請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記潤滑油供給装置は、前記ハウジングに潤滑油を直接供給するように構成される、
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のモータ。
【請求項５】
前記ハウジング内に含まれる前記潤滑油の量を制御するための手段を備える、
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のモータ。
【請求項６】
前記ハウジング内に含まれる前記潤滑油の量を制御するための前記手段は、前記ハウジングから潤滑油を排出するための、前記環状チャネルと前記シャフトとの間に放射状に配置された入口を有する排出管を含む、
ことを特徴とする請求項５に記載のモータ。
【請求項７】
前記軸受部は、前記モータロータが前記シャフトの回転により噴射した潤滑油を受け取るように位置決めされる、
ことを特徴とする請求項３から請求項６のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項８】
前記環状チャネルは、前記ハウジング及び前記シャフトにより定められる、
ことを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項９】
前記モータロータは前記２つの環状チャネル間に配置される、
ことを特徴とする請求項８に記載のモータ。
【請求項１０】
個々の環状チャネルは、前記モータロータとそれぞれの軸受部との間に軸方向に配置される、
ことを特徴とする請求項８に記載のモータ。
【請求項１１】
前記潤滑油供給装置は、前記又は各々の環状チャネルに潤滑油を直接供給するように構成される、
ことを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項１２】
前記モータロータ及び前記モータステータにより追加の環状チャネルが定められる、
ことを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項１３】
前記追加の環状チャネルは、前記潤滑油供給装置が供給する潤滑油を受け取るように構成される、
ことを特徴とする請求項１２に記載のモータ。
【請求項１４】
前記ハウジングから潤滑油を排出するための手段を含む、
ことを特徴とする請求項８から請求項１３のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項１５】
前記ハウジングから潤滑油を排出するための前記手段は、前記追加の環状チャネルと前記シャフトとの間に放射状に配置された入口を有する、
ことを特徴とする請求項１２に従属する請求項１４に記載のモータ。
【請求項１６】
前記ハウジングを冷却するための手段を含む、
ことを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項１７】
前記冷却手段は、前記モータステータの周囲に冷却剤を運ぶための手段を含む、
ことを特徴とする請求項１６に記載のモータ。
【請求項１８】
請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載のモータを備えた真空ポンプ。
【請求項１９】
前記ポンプの使用中に前記ハウジング内で低大気圧が発生する、
ことを特徴とする請求項１８に記載の真空ポンプ。
【請求項２０】
ギアボックスを備え、前記潤滑油供給装置は、前記ギアボックスから前記モータに潤滑油を供給するように構成される、
ことを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載の真空ポンプ。
【請求項２１】
低大気圧環境内に配置されたモータロータから、モータの使用中に熱を除去する方法であって、前記モータは、
固定要素と、前記固定要素に対して回転可能な回転要素とを備え、
前記固定要素は、ハウジングと、前記ハウジング内に配置されたモータステータとを備え、
前記回転要素は、軸受部に支持されたシャフトを備え、
前記モータロータは、前記モータステータに対して回転するための前記シャフト上に配置され、
前記方法は、
前記軸受部を潤滑し、前記固定要素の１つと前記回転要素の１つとの間に定められた環状チャネルを満たすための潤滑油を前記ハウジングに供給して、前記モータの固定要素と回転要素との間に熱伝導経路を形成するステップと、
前記固定要素の１つを冷却して、前記経路を渡って熱伝導されてきた熱を前記モータから除去するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記潤滑油は、前記ハウジングに供給されて、前記モータステータ及び前記モータロータにより定められる環状チャネルを満たす、
ことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記潤滑油は、前記ハウジングに供給されて前記モータロータを部分的に浸す、
ことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記潤滑油は前記ハウジングに直接供給される、
ことを特徴とする請求項２２又は請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記ハウジング内に含まれる前記潤滑油の量は制御される、
ことを特徴とする請求項２３又は請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記環状チャネルと前記シャフトとの間に放射状に配置された入口を有する排出管により、潤滑油が前記ハウジングから排出される、
ことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記軸受部は、前記モータロータが前記シャフトの回転により噴射した潤滑油を受け取るように構成される、
ことを特徴とする請求項２３から請求項２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
前記潤滑油は、前記ハウジングに供給されて、前記ハウジング及び前記シャフトにより定められる環状チャネルを満たす、
ことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２９】
前記潤滑油は、前記ハウジングに供給されて前記２つの環状チャネルを満たし、前記モータロータは前記環状チャネル間に配置される、
ことを特徴とする請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
各環状チャネルは、前記モータロータとそれぞれの軸受部との間に軸方向に配置される、
ことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記潤滑油は前記環状チャネルに直接供給される、
ことを特徴とする請求項２８から請求項３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
前記潤滑油は、前記ハウジングに供給されて、前記モータステータ及び前記モータロータにより定められる追加の環状チャネルを満たす、
ことを特徴とする請求項２８から請求項３１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３３】
前記追加の環状チャネルと前記シャフトとの間に放射状に配置された入口を有する排出管により、潤滑油が前記ハウジングから排出される、
ことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記ハウジングが冷却される、
ことを特徴とする請求項２１から請求項３３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３５】
前記ハウジングは、前記モータステータの周囲に運ばれる冷却剤により冷却される、
ことを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモータに関し、ポンプの使用中に低大気圧にさらされるモータロータを有するモータを備えた真空ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子及びフラットパネルディスプレイの製造において基板上に薄膜を堆積させるために、及び冶金処理において、一般に真空処理が使用される。比較的大型のプロセスチャンバを所望の圧力にまで真空排気するために使用されるポンピングシステムは、一般に、少なくとも１つの補助ポンプと直列に接続された少なくとも１つのブースターポンプを備える。
【０００３】
真空ポンプは、通常オイルフリーのポンピング機構を有しているが、これは、ポンピング機構に存在するあらゆる潤滑油が、真空処理が実行される清潔な環境を汚染する可能性があるためである。このような「ドライ」真空ポンプは、一般に、ポンピング機構にインターメッシュロータを採用する一段式又は多段式の容積移送式ポンプである。ロータは、各段で同じ種類の形状を有する場合もあれば、或いは形状が段ごとに異なる場合もある。補助ポンプは、ブースターポンプと同様のポンピング機構を有する場合もあれば、或いは異なるポンピング機構を有する場合もある。
【０００４】
通常、非同期ＡＣモータが、ブースターポンプのポンピング機構を駆動する。このようなモータは、ポンプがポンプの入口と出口との間でポンプ輸送されるガスの適切な圧縮を提供できるような、且つポンピング速度の結果が、求められる負荷にとって十分であるような定格を有していなければならない。
【０００５】
ドライ真空ポンプの初期設計では基本的に標準モータが使用され、このモータが油を塗った軸受部を有し、モータと真空ポンプのポンピング機構との間に軸封を有していた。これらのモータは、比較的低速（６０Ｈｚ未満）で、大気圧で動作していた。油を塗った軸受部及び軸封は、真空ポンプの信頼性欠如の原因であると判明したため、ポンプ設計における傾向として、これらの両アイテムが排除され、（１００Ｈｚ程度の）より高速で作動するようになった。このことは、モータを真空システムと一体化することにより実現され、これにより、軸封を設け、ポンプギアボックスからの油を使用してモータの軸受部を潤滑させるという必要性が回避され、この結果、油を塗った軸受部がモータから排除された。
【０００６】
モータを真空システムと一体化する欠点として、以前はモータロータが常に大気圧で動作していたのに対し、ブースターポンプの場合、今度はモータロータが真空下で動作する必要があるという点が挙げられる。この相違により、真空ポンプの使用中のモータの過熱を考慮して、達成可能なモータ定格に厳しい制約が設けられることが明らかになった。
【０００７】
通常、電気モータの効率は約８５％である。モータにおけるこの１５％のロスにより、モータ巻線、モータステータ、及びモータロータの加熱が生じる。モータ巻線及びモータステータ内で生じた熱は、伝導によりモータのハウジングを通じて直ちに伝えられ、通常水冷によってハウジングから除去される。巻線を便宜的に容器に入れるか、或いは封入して、モータステータ及び／又はモータのハウジングとの熱伝達を改善することができる。大気圧での動作時にモータロータ内で生じた熱は、モータロータからモータハウジングに熱を伝達するための媒体としてモータ内の空気を使用し、主に対流によりモータのハウジングに伝えられる。モータロータに冷却フィンを設けてこの効果を最大にすることができる。しかしながら、真空下での動作時には、モータハウジング内には空気がほとんど又は全く存在しない。結果として、モータロータから熱を消散させるための主経路をもはや利用することができず、この結果、モータロータに得られる冷却が大幅に制限されることになる。モータシャフトに沿って軸受部を通る伝導を通じて、及びモータロータからの放熱によってある程度の冷却を得ることができるが、これらの冷却機構を組み合わせても、比較的小さな冷却効果しか生み出されない。
【０００８】
真空ポンプのギア及び軸受部を潤滑するために、通常フォンブリンオイルが使用される。モータをポンプギアボックスに組み込むか、或いはポンプギアボックスに取り付けてモータの軸受部の潤滑のためにギアボックスオイルを共有する場合、このオイルがモータロータに接触する可能性がある。フォンブリンオイルが２８０℃を超える温度にまで加熱されると、分解されて高腐食性のフッ化水素を形成する。このため、モータロータの動作温度には通常２５０℃の上限が設定される。これにより、大気圧で動作する際のモータの定格が約７．５ｋＷであるのに比べ、真空条件下で動作する際のモータの定格は約２ｋＷにまで引き下げられる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
低大気圧で動作する際のモータの回転部品の冷却を改善することが、本発明の少なくとも好ましい実施形態の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の態様では、本発明は、固定要素と、この固定要素に対して回転可能な回転要素とを備えたモータを提供し、固定要素は、ハウジングと、ハウジング内に配置されたモータステータとを備え、回転要素は、軸受部に支持されたシャフトと、モータステータに対して回転するためのシャフト上に配置されたモータロータと、を備え、モータは、軸受部を潤滑するための潤滑油を供給するための潤滑油供給装置とを備え、固定要素の１つは、潤滑油供給から潤滑油を受け取るための環状チャネルを回転要素の１つと共に定め、モータの固定要素と回転要素との間に熱伝導経路を形成することを特徴とする。
【００１１】
環状チャネル内の潤滑油の存在によって、モータの回転要素と固定要素との間にこのようにして形成された熱伝導経路により、相対的に熱いモータの回転要素と相対的に冷たいモータの固定要素との間の熱伝達を改善することができる。この熱経路は、モータロータが低大気圧で動作する際に（すなわち、ハウジング内の環境が低大気圧にある場合）、モータロータの温度を大幅に低下させることができ、またモータが大気圧で動作する際にもモータロータの冷却に寄与することができる。低大気圧で動作する際にモータロータの冷却を改善することにより、低大気圧で動作する際のモータの定格を、大気圧で動作する際のモータの定格とほぼ同じにすることができる。さらに、モータの回転要素の温度を低下させることにより、モータの固定要素に対して回転するシャフトの支持に使用される軸受部全域の温度勾配を低減させることができる。
【００１２】
第１の実施形態では、ハウジング及びシャフトによって環状チャネルが定められ、この環状チャネルはシャフトを中心に拡がり、シャフトと同心状になる。このような２つの環状チャネルを設けてもよく、これら２つのチャネル間にモータロータが配置される。ハウジングに対して回転するためのシャフトの支持に使用されるそれぞれの軸受部の外部に、これらのチャネルの各々を配置することができ、モータロータとそれぞれの環状チャネルとの間に各軸受部が配置される。或いは、個々の環状チャネルをモータロータとそれぞれの軸受部との間に軸方向に配置することもできる。チャネルの位置をモータロータにより近くすることにより、ハウジングとシャフトとの間に確立された熱伝導経路の冷却効果を高めることができる。
【００１３】
潤滑油供給装置は、環状チャネルに潤滑油を直接供給するように構成することができ、この環状チャネルから、シャフトの回転により潤滑油が軸受部に運ばれる。軸受部を通過した潤滑油をポンプギアボックスに戻し、このギアボックスが潤滑油供給装置ための潤滑油源を構成することができる。ハウジングから潤滑油を排出するための手段を設けてハウジング内の潤滑油の量を制御し、排出された潤滑油もまたギアボックスに戻すことができる。
【００１４】
第２の実施形態では、モータステータ及びモータロータによって環状チャネルが定められる。ハウジング内に潤滑油を供給してモータロータを部分的に浸たし、これにより、モータロータとモータステータとの間の環状空隙から潤滑油で満たされたチャネルを形成するように潤滑油供給装置を構成することができる。この実施形態では、潤滑油供給装置を、ハウジング内に潤滑油を直接供給して環状チャネルを満たすように構成することができ、これにより潤滑油供給装置の構成を容易にすることができる。ハウジング内に含まれる潤滑油の量を制御するための手段を備えることもできる。例えば、環状チャネルとシャフトとの間に、ハウジングから潤滑油を排出するための排出管の入口を放射状に配置することができ、この場合ハウジングに対する排出管の入口の位置により、モータロータが潤滑油で浸される最大深度が決定される。
【００１５】
この第２の実施形態では、シャフトの回転により、部分的に浸されたモータロータが、ハウジングの内壁に向けて潤滑油の液滴を噴射することになる。シャフトを支持するための軸受部をモータロータの近くに配置することにより、これらの潤滑油液滴で軸受部を潤滑できるようになり、この結果、軸受部を潤滑するための２つの別個の潤滑油供給装置を設ける必要がなくなる。従って、第２の態様では、本発明は、ハウジングと、ハウジング内に配置されたモータステータと、ハウジングを貫通するシャフトと、ハウジングに対して回転するためのシャフトを支持する軸受部と、モータステータに対して回転するためのシャフト上に配置されたモータロータと、潤滑油をハウジングに供給するための潤滑油供給装置とを備えたモータを提供し、軸受部は、モータロータがシャフトの回転で噴射した潤滑油を受け取るように位置決めされる。
【００１６】
第１の実施形態の変形例では、モータステータ及びモータロータにより追加の環状チャネルが定められる。この変形例では、第１の実施形態の排出手段の入口をシャフトに向けて放射状（半径方向）に移動させ、従って第２の実施形態の排出管の入口と同様の位置に、すなわち、追加の環状チャネルとシャフトとの間に放射状（半径方向）に配置することができる。この結果、モータロータを部分的に浸すような潤滑油の容積をハウジング内に形成できるようになり、この結果、モータロータとモータステータとの間の環状空隙から潤滑油で満たされたチャネルを形成することができる。ハウジングに対する入口の位置により、モータロータが潤滑油で浸水される最大深度が決定される。この変形例では、モータロータの冷却をさらに高めることができる。
【００１７】
第３の態様では、本発明は、前述のようなモータを備えた真空ポンプを提供し、このポンプの使用中にハウジング内で低大気圧が発生する。
【００１８】
第４の態様では、本発明は、低大気圧環境内に配置されたモータロータからモータの使用中に熱を除去する方法を提供し、モータは、固定要素と、固定要素に対して回転可能な回転要素とを備え、固定要素は、ハウジングと、ハウジング内に配置されたモータステータとを備え、回転要素は、軸受部に支持されたシャフトを備え、モータロータは、モータステータに対して回転するためのシャフト上に配置され、上記方法は、軸受部を潤滑し、固定要素の１つと回転要素の１つとの間に定められた環状チャネルを満たすための潤滑油をハウジングに供給して、モータの固定要素と回転要素との間に熱伝導経路を形成するステップと、固定要素の１つを冷却して、前記経路を渡って熱伝導されてきた熱をモータから除去するステップとを含む。
【００１９】
本発明の第１の態様に関連する上述の特徴は、本発明の第４の態様に等しく当てはまり、その逆もまた然りである。
【００２０】
本発明の好ましい特徴について添付の図面を参照しながら説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】モータの第１の実施形態の概略断面図である。
【図２】モータの第２の実施形態の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
まず図１を参照すると、真空ポンプ用のモータ１０が、固定要素と、固定要素に対して回転可能な回転要素とを備える。固定要素は、ハウジング１２と、ハウジング１２内に配置されたモータステータ１４とを備える。モータステータ１４は、樹脂１８内に封入された末端巻線１６を有する。モータステータ１４の周囲に水などの冷却剤の流れを運ぶためのパイプ２０が、ハウジング１２と熱接触した状態で配置される。図１に示すように、パイプ２０はハウジング１２を貫通してもよく、或いは別様にハウジング１２の外側周囲に伸びるようにしてもよい。ハウジング１２は、比較的熱伝導率の高い物質、好ましくはアルミニウムなどの金属物質から形成されることが好ましい。
【００２３】
回転要素は、モータステータ１４により周囲を囲まれたモータロータ２２と、モータロータ２２が取り付けられたシャフト２４とを備える。シャフト２４は、ハウジング１２に対して回転するための軸受部２６、２８により支持されて、真空ポンプの羽根車を駆動する。モータロータ２２は、シャフト２４の回転によりハウジング１２内で空気の流れを発生させるための複数の放射状（半径方向）フィン２９を備えていてもよく、ハウジング１２内に空気が存在することにより、ハウジング１２内を循環する空気の強制流れに起因する対流によって放射状フィン２９から熱を放出できるようになる。
【００２４】
軸受部２６、２８を潤滑させるための炭化水素油又はフォンブリンオイルなどの潤滑油を供給するための潤滑油供給システム３０が設けられる。この実施形態では、潤滑油供給装置３０は、各々が真空ポンプのギアボックス又は専用の潤滑油リザーバからそれぞれの軸受部２６、２８に潤滑油を運ぶための、機械加工した潤滑油供給パイプ又は導管３２、３４をモータ１０のハウジング１２内に備える。
【００２５】
潤滑油は、個々の供給パイプ３２、３４により、ハウジング１２及びシャフト２４によって定められるそれぞれの環状チャネル３６、３８内に供給される。個々のチャネル３６、３８は、シャフト２４を中心に同心状に延び、この実施形態では、モータロータ２２とそれぞれの軸受部２６、２８との間に軸方向に配置されている。潤滑油は、環状チャネル３６、３８を満たし、シャフト２４の回転によりシャフト２４に沿って進み、軸受部２６、２８に入る。図１を参照してわかるように、軸受部２６を通過した潤滑油は、ハウジング１２及びシャフト２４により定められ、且つ軸受部２６の外側に配置された追加の環状チャネル４０に入ることができ、すなわち、軸受部２６は、モータロータ２２と追加の環状チャネル４０との間に配置される。図示のように、シャフト２４及びハウジング１２の軸受フランジによって環状チャネル３６、３８、４０を適宜定めてもよい。
【００２６】
潤滑油をギアボックスに戻すための潤滑油戻しパイプ又は導管４２、４４もまた、ハウジング１２内に機械加工される。戻しパイプ４２は、モータステータ１４を収容するチャンバ４６から潤滑油を戻すように構成され、戻しパイプ４４は、環状チャネル３８から潤滑油を戻すように構成される。この実施形態では、戻しパイプ４２の入口が、モータステータ１４とモータロータ２２との間の空隙の下に配置されることにより、ポンプの使用中、チャンバ４６には潤滑油が実質的に存在しないようになる。
【００２７】
モータ１０は、真空ポンピングシステムと一体化されることが好ましく、このため、ポンプの使用中、ハウジング１２のチャンバ４６は低大気圧にさらされることになる。この結果、対流による放射状フィン２９からの熱の除去は、ポンプ使用中にハウジング１２内の空気量が低下することにより著しく妨げられる可能性がある。しかしながら、シャフト２４とハウジング１２との間に配置された、潤滑油で満たされた環状チャネル３６、３８、４０により、ハウジング１２内の大気圧及び低大気圧の両方において、モータの回転要素からモータ１０のハウジング１２内への伝導により熱を伝達するための熱伝導経路が提供される。図１の陰付き矢印４８で示すように、モータ１０の使用中にモータロータ２２内で発生した熱は、伝導によってモータ１０のシャフト２４内に伝達される。熱は、伝導によりシャフト２４に沿って進み、次に、これも伝導により、潤滑油で満たされた環状チャネル３６、３８、４０を横切ってモータ１０のハウジング１２に伝達される。次に、この熱は、伝導によりハウジング１２の壁を通ってパイプ２０内を流れる水に伝達される。
【００２８】
モータ１０のハウジング１２が低大気圧にさらされている場合、シャフト２４からモータ１０のハウジング１２への熱伝導により、モータロータ２２の温度を５０℃から１００℃の温度範囲にまで低下させることができる一方で、比較的高いモータ定格、例えば５ｋＷ超、好ましくは約７．５ｋＷの定格を達成できるようになる。さらに、ポンプの使用中に、軸受部２６、２８にわたる温度勾配を例えば５０℃前後の許容可能なレベルに保つことができる。
【００２９】
真空ポンプのモータ６０の第２の実施形態を図２に示す。第１の実施形態のように、モータ６０は、固定要素と、固定要素に対して回転可能な回転要素とを備える。固定要素は、ハウジング６２と、ハウジング６２内に配置されたモータステータ６４とを備える。モータステータ６４は、樹脂６８内に封入された末端巻線６６を有する。モータステータ６４の周囲に水などの冷却剤の流れを運ぶためのパイプ７０が、ハウジング６２と熱接触した状態で配置される。図２に示すように、パイプ７０はハウジング６２を貫通してもよく、或いはパイプ７０がハウジング６２の外側周囲に延びるようにしてもよい。ハウジング６２は、比較的熱伝導率の高い物質、好ましくはアルミニウムなどの金属物質から形成されることが好ましい。
【００３０】
回転要素は、モータステータ６４により周囲を囲まれたモータロータ７２と、モータロータ７２が取り付けられたシャフト７４とを備える。シャフト７４は、ハウジング６２に対して回転するための開放軸受部７６、７８によより支持されて、真空ポンプの羽根車を駆動する。図２に示すように、この実施形態では、軸受部７６、７８が各々、ハウジング６２のそれぞれの内壁８０、８２に隣接して、好ましくは面一に配置されている。モータロータ７２は、シャフト７４の回転によりハウジング６２内に空気の流れを発生させるための複数の放射状（半径方向）フィン８４を備えているのがよく、このため、ハウジング６２内に空気が存在することによりハウジング６２内を循環する空気の強制流動に起因する対流によって放射状フィン８４から熱を放出できるようになる。
【００３１】
軸受部７６、７８を潤滑させるためのフォンブリンオイルなどの潤滑油を供給するための潤滑油供給システム９０が設けられる。この実施形態では、潤滑油供給装置９０は、真空ポンプのギアボックス又は専用潤滑油リザーバからハウジング６２のチャンバ９４内へ直接潤滑油を運ぶための、ハウジング６２内に延びる潤滑油供給パイプ又は導管９２を備える。潤滑油をギアボックスに戻すために、ハウジング６２のチャンバ９４から潤滑油戻しパイプ又は排出管９６が延びる。この実施形態では、排出管９６の入口９８が、モータステータ６４とモータロータ７２との間に定められた環状空隙１００とシャフト７４との間に放射状に配置されることにより、ポンプの使用中、チャンバ９４内に配置された潤滑油溜まり１０２内でモータロータ７４が部分的に浸され、空隙１００が潤滑油で満たされるようになる。
【００３２】
モータ６０は、真空ポンピングシステムと一体化されることが好ましく、このため、ポンプの使用中、ハウジング６２のチャンバ９４は低大気圧にさらされることになる。この結果、対流による放射状フィン８４からの熱の除去は、ポンプ使用中にハウジング６２内の空気量が低下することにより著しく妨げられる可能性がある。しかしながら、モータステータ６４とモータロータ７２との間に配置された潤滑油で満たされた環状空隙１００により、ハウジング６２内の大気圧及び低大気圧の両方において、モータの回転要素からモータ６０のハウジング６２への伝導により熱を伝達するための熱伝導経路が提供される。図２の陰付き矢印１１０で示すように、モータ６０の使用中にモータロータ７２内で発生した熱は、伝導により、潤滑油で満たされた空隙１００を越えてモータステータ６４に伝達され、次に、これも伝導によりモータ６０のハウジング６２に伝達される。次に、この熱は、伝導によりハウジング６２の壁を通ってパイプ７０内を流れる水に伝達される。
【００３３】
第１の実施形態のように、モータ６０のハウジング６２が低大気圧にさらされている場合、モータロータ７２からモータステータ６４への熱伝導により、モータロータ７２の温度を５０℃から１００℃の温度範囲にまで低下させることができる一方で、比較的高いモータ定格、例えば５ｋＷ超、好ましくは約７．５ｋＷの定格を達成できるようになる。さらに、ポンプの使用中に、軸受部７６、７８にわたる温度勾配を例えば５０℃前後の許容可能なレベルに保つことができる。
【００３４】
また、ハウジング６２内のモータロータ７２の回転により、ハウジング６２内に存在する潤滑油がモータロータ７２から外側に噴射される。軸受部７６、７８は、シャフト７４の回転によりモータロータ７２が噴射した潤滑油を受け取るように位置決めされ、この結果、モータロータ７２から噴射された潤滑油によって軸受部７６、７８を潤滑できるようになる。これにより、第１の実施形態の潤滑油供給装置３０と比較して潤滑油供給装置９０を単純化することができ、すなわち、第１の実施形態において軸受部２６、２８の各々に潤滑油を供給するために２つの潤滑油供給パイプ３２、３４が必要であるのとは対照的に、ハウジング６２内に潤滑油を直接供給するために１つの潤滑油供給パイプ９２しか必要とされない。さらに、第１の実施形態の潤滑油戻しパイプ４４及び４２は、第２の実施形態の単純化した戻しパイプ９６に置き換えられる。潤滑油供給パイプ９２の機械加工は、２つの潤滑油供給パイプ３２、３４の機械加工よりも極めて単純化することができる。さらに、ハウジング６２内に含まれる潤滑油の量が排出管９６の入口９８の位置によって決まるため、ハウジング６２への潤滑油の供給を非調整にすることができる。これに対して、第１の実施形態では、環状チャネル３６、３８への潤滑油の供給速度には何らかの制御が必要な場合がある。
【００３５】
第１の実施形態の変形例では、潤滑油戻しパイプ４２の入口を、第２の実施形態の排出管９６の入口９８と同様の位置、すなわち、モータステータ１４とモータロータ２２との間に定められる環状空隙とシャフト２４との間に放射状に位置決めすることができる。この結果、ポンプの使用中、モータロータ２２が、チャンバ４６内に配置された潤滑油溜まり１０２内に部分的に浸されることにより、空隙が潤滑油で満たされるようになる。ハウジング内の大気圧及び低大気圧の両方において、モータステータ１４とモータロータ２２との間に配置された潤滑油で満たされた環状空隙により、モータの回転要素からモータのハウジングへの伝導によって熱を伝達するための追加の熱伝導経路が提供されるようになる。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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