(57)【要約】      （修正有）【課題】安価な汎用性のあるＯリングを使用しても十分な耐久性が得られると共に、内部に堆積する反応生成物の量を低減可能な構造にした真空ポンプ、および真空ポンプに備わる高温ステータ、ガス排気口を提供する。【解決手段】ガス排気口が下部側方に設けられているベース１１上に、ガス吸気口１２ａが上部に設けられている円筒部１２を配設して略円筒状に形成されているケーシング１０と、該ケーシング内に収容されたロータ円筒部２８と該ケーシングに回転可能に支持されているロータシャフト２１とを有したロータ２０と、略円筒状の高温ステータ７０と、ロータ円筒部２８と該高温ステータとの間に設けられたネジ溝部７１と、該高温ステータを加熱するための加熱体９０と、該高温ステータと該ケーシングとの間に配設されたＯリング８１と、該加熱体から該Ｏリングに至るステータ７０の熱経路の途中に、該ステータの熱抵抗を高める環状の溝７２を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス排気口と、ベースと、ガス吸気口が上部に設けられているケーシングと、前記ケーシング内に収容され、回転可能に支持されているロータシャフトを有したロータと、を備えた真空ポンプであって、
前記ロータは、ロータ円筒部を有し、
前記ロータ円筒部の外周側に設けられた、前記ガス吸気口側から吸気ガスを前記ガス排気口側へ送出するネジ溝部と、
前記ネジ溝部の外周側に配設された高温ステータと、
前記高温ステータに配設されたＯリングと、
前記高温ステータを加熱するための加熱手段と、
を設けたことを特徴とする真空ポンプ。
【請求項２】
前記高温ステータの、前記加熱手段から前記Ｏリングに至る熱経路の途中に、前記高温ステータの熱抵抗を部分的に高める熱抵抗増大手段を設けた、ことを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
【請求項３】
前記ベースと前記ケーシングとの間に水冷スペーサを設け、前記Ｏリングを前記高温ステータと前記水冷スペーサとの間に配設してなる、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の真空ポンプ。
【請求項４】
前記熱抵抗増大手段は、前記高温ステータの肉厚を減少させた肉厚減少部を設けてなる、ことを特徴とする請求項２に記載の真空ポンプ。
【請求項５】
前記熱抵抗増大手段は、前記高温ステータの外周面側から内周面側、又は内周面側から外周面側の、少なくとも一方に向かって形成された略環状の溝を設けてなる、ことを特徴とする請求項２に記載の真空ポンプ。
【請求項６】
前記熱抵抗増大手段は、前記ロータシャフトの軸方向に延びる前記略環状の溝の溝幅の大きさで前記熱抵抗を調整する、ことを特徴とする請求項５に記載の真空ポンプ。
【請求項７】
前記熱抵抗増大手段は、前記高温ステータの、前記肉厚減少部を設けた部分における水平断面の最小肉厚を、前記Ｏリングの垂直断面幅と略等しいか若しくはそれ以下で形成している、ことを特徴とする請求項４に記載の真空ポンプ。
【請求項８】
前記熱抵抗増大手段は、前記高温ステータの、前記略環状の溝を設けた部分における水平断面の最小肉厚を、前記Ｏリングの垂直断面幅と略等しいか若しくはそれ以下で形成している、ことを特徴とする請求項５又は６に記載の真空ポンプ。
【請求項９】
前記ガス排気口を構成する排気筒体の一部を前記高温ステータに接触させて取り付けてなる、ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７又は８に記載の真空ポンプ。
【請求項１０】
ガス排気口と、ベースと、ガス吸気口が上部に設けられているケーシングと、前記ケーシング内に収容され、回転可能に支持されているロータシャフトを有したロータと、を備えた真空ポンプに用いられる高温ステータであって、
前記高温ステータは、
前記ロータのロータ円筒部の外周側に設けられた、前記ガス吸気口側から吸気ガスを前記ガス排気口側へ送出するネジ溝部の外周側に配設され、
更に、Ｏリングと、
加熱されるための加熱手段と、を備えられ、
前記高温ステータの、前記加熱手段から前記Ｏリングに至る熱経路の途中に、前記高温ステータの熱抵抗を部分的に高める熱抵抗増大手段が設けられた、ことを特徴とする高温ステータ。
【請求項１１】
ガス排気口と、ベースと、ガス吸気口が上部に設けられているケーシングと、前記ケーシング内に収容され、回転可能に支持されているロータシャフトを有したロータと、
前記ロータのロータ円筒部の外周側に設けられた、前記ガス吸気口側から吸気ガスを前記ガス排気口側へ送出するネジ溝部と、
前記ネジ溝部の外周側に配設された高温ステータと、
前記高温ステータに配設されたＯリングと、
前記高温ステータを加熱するための加熱手段と、を備えた真空ポンプに用いられるガス排気口であって、
前記ガス排気口は、
前記ガス排気口を構成する排気筒体の一部を前記高温ステータに接触させて取り付けられる、ことを特徴とするガス排気口。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は真空ポンプ、および真空ポンプに備わる高温ステータ、ガス排気口に関するものであり、特に、半導体製造装置などの真空装置として使用される真空ポンプ、および真空ポンプに備わる高温ステータ、ガス排気口に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体や太陽電池、液晶などを製造する際の工程の１つである成膜のための装置では、シリコン（Ｓｉ）膜を生成するための真空チャンバ内でシランガス（ＳｉＨ４）などのプロセスガスを使用する。
【０００３】
真空ポンプが配設される装置が、上述したようなプロセスガスを使用している場合、使用された後の排ガスは、半導体製造工程用の装置である真空チャンバに接続された真空ポンプの反応炉から外部に排気される。このような真空ポンプにおける排気側は、排ガスが昇華温度以下にまで冷やされると生成される固体・粉体の生成物が堆積しやすい。
【０００４】
したがって、堆積した生成物を取り除くために定期的なメンテナンス（オーバーホール）の実施が必要であり、一般的に、このメンテナンスは三ヶ月に一度程度の頻度で実施される。しかしながら、運用面・費用面を鑑みれば、１つのメンテナンスから次のメンテナンスを行うまでの間隔（フリーメンテナンス期間）は長ければ長い方がよい。
【０００５】
そこで、真空ポンプ内における反応生成物の堆積を防止する技術として、特許文献１などが知られている。
【０００６】
特許文献１に示される真空ポンプは、円筒状のケーシングと、ケーシング内に入れ子で固定されると共にネジ溝部が配設された円筒状のステータと、ステータ内で拘束回転可能に支持されたロータと、ベースに設けられてケーシングの温度を所定以上に維持する加熱手段を有している。これらの真空ポンプは、真空ポンプの運転中において、ロータの熱及び該ロータを回転させる駆動モータの熱によって、ロータ及びロータを囲暁するステータ（高温ステータ）が昇温されると共に、加熱手段で外部から強制的にネジ溝部及びケーシングの一部を加熱して高温（例えば１５０℃程度）にすることにより、ネジ溝部内で圧縮されながら移送される排ガスが、ケーシングのネジ溝部内などで固化して堆積するのを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−１４８１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に示される真空ポンプは、加熱手段がベースに設けられている。この方法では、ベースが外気に曝されていることから、ベースから外気への熱の放散が多く、過熱効率が悪い。そのため、加熱手段による加熱を増大させるようにしているが、ベースとケーシングとの間などには、ケーシング内を流れる排ガスが外部に漏れ出すのを防止するのに、シール用のＯリングが配設されている。しかし、汎用型のＯリングは、一般に耐熱温度が低く、１５０℃程度が限界であって、長期間高温に加熱されると材料の劣化、すなわち熱劣化が激しくなる。そのため、頻繁にＯリングを新しいものと交換する、あるいは耐熱性のある特殊なＯリングを使用する必要がある。しかしながら、Ｏリングを頻繁に交換することや、特殊な高価なＯリングを使用することは、運用面・費用面において問題があった。
【０００９】
そこで、安価な汎用性のあるＯリングを使用しても十分な耐久性が得られて運用面と費用面の向上が図れるとともに、内部に堆積する反応生成物の量を低減可能な構造とするために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１に記載の発明は、ガス排気口と、ベースと、ガス吸気口が上部に設けられているケーシングと、前記ケーシング内に収容され、回転可能に支持されているロータシャフトを有したロータと、を備えた真空ポンプであって、前記ロータは、ロータ円筒部を有し、前記ロータ円筒部の外周側に設けられた、前記ガス吸気口側から吸気ガスを前記ガス排気口側へ送出するネジ溝部と、前記ネジ溝部の外周側に配設された高温ステータと、前記高温ステータに配設されたＯリングと、前記高温ステータを加熱するための加熱手段と、を設けたことを特徴とする真空ポンプ。
【００１１】
この構成によれば、高温ステータは、外気にほとんど曝されない、ケーシングとロータ円筒部との間に配設されて加熱手段で加熱される。このため、外気の接触による熱損失を小さくして効率良くケーシング内部を加熱することができる。これにより、ネジ溝部内を圧縮されながら移送される排ガスが、ケーシングのネジ溝部内などで固化して堆積するのを確実に抑制できる。また、高温ステータとケーシングとの間に配設されたＯリングにより、高温ステータとケーシングの間がシールされ、ケーシング内部を流れる排ガスが外部に漏れ出るのを確実に防止できる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成において、前記高温ステータの、前記加熱手段から前記Ｏリングに至る熱経路の途中に、前記高温ステータの熱抵抗を部分的に高める熱抵抗増大手段を設けた、真空ポンプを提供する。
【００１３】
この構成によれば、高温ステータの、加熱手段からＯリングに至る熱経路の途中に、高温ステータの熱抵抗を部分的に高める熱抵抗増大手段を設けているので、加熱手段で発生した熱は、Ｏリングに至る熱経路の途中で熱抵抗増大手段による熱抵抗により抑えられ、Ｏリングに対する熱の影響を少なくする。そのため、ネジ溝部及びケーシングの一部を強制的に加熱する加熱手段の熱はＯリング側への影響をさほど考えずに、耐熱性の低い汎用性のある、安価なＯリングを使用することが可能になる。これにより、耐熱性の低い汎用性のある安価なＯリングを使用しても、排ガスがケーシングのネジ溝部内などで固化して堆積するのを十分に抑制できる。また、加熱手段からＯリングに伝わる熱を低く抑えることができるので、Ｏリングの材料の熱劣化を抑えることができ、Ｏリングの耐久性が増し、Ｏリングを交換するためなどに行っているメンテナンスの間隔を長くすることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成において、前記ベースと前記ケーシングとの間に水冷スペーサを設け、前記Ｏリングを前記高温ステータと前記水冷スペーサとの間に配設してなる、真空ポンプを提供する。
【００１５】
この構成によれば、ベースとケーシングとの間に設けた水冷スペーサにより、ケーシングの温度を容易に適正な温度に調整することができる。
【００１６】
請求項４の記載の発明は、請求項２に記載の構成において、前記熱抵抗増大手段は、前記高温ステータの肉厚を減少させた肉厚減少部を設けてなる、真空ポンプを提供する。
【００１７】
この構成によれば、加熱手段からＯリングに至る熱経路の途中に熱抵抗増大手段としての環状の溝を設け、溝により形成された肉厚減少部により高温ステータの熱抵抗を部分的に高めているので、加熱手段で発生した熱は、Ｏリングに至る熱経路の途中で熱抵抗増大手段による熱抵抗により抑えられ、Ｏリングに対する熱の影響を少なくする。そのため、ネジ溝部及びケーシングの一部を強制的に加熱する加熱手段の熱はＯリング側への影響をさほど考えずに、耐熱性の低い汎用性のある、安価なＯリングを使用することが可能になる。これにより、耐熱性の低い汎用性のある安価なＯリングを使用しても、排ガスがケーシングのネジ溝部内などで固化して堆積するのを十分に抑制できる。また、加熱手段からＯリングに伝わる熱を低く抑えることができるので、Ｏリングの材料の熱劣化を抑えることができ、Ｏリングの耐久性が増し、Ｏリングを交換するためなどに行っているメンテナンスの間隔を長くすることができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の構成において、前記熱抵抗増大手段は、前記高温ステータの外周面側から内周面側、又は内周面側から外周面側の、少なくとも一方に向かって形成された略環状の溝を設けてなる、真空ポンプを提供する。
【００１９】
この構成によれば、加熱手段からＯリングに至る高温ステータの熱経路の途中に、この高温ステータの外周面側から内周面側、又は内周面側から外周面側の、少なくとも一方に向かって設けた略環状の溝の部分の肉厚が、環状の溝を設けていない部分の肉厚よりも薄く（小さく）なり、加熱手段とＯリングとの間におけるステータの熱抵抗を高める。これにより、Ｏリングが接触する高温ステータにおけるＯリング接触面の温度低減が図れる。この結果、加熱手段の熱でＯリングが熱劣化するのを抑えることができ、Ｏリングの耐久性が向上する。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の構成において、前記熱抵抗増大手段は、前記ロータシャフトの軸方向に延びる前記略環状の溝の溝幅の大きさで前記熱抵抗を調整する、真空ポンプを提供する。
【００２１】
この構成によれば、熱抵抗増大手段の熱抵抗は、設計の段階において、ロータシャフトの軸方向に延びる環状の溝の溝幅の大きさを設定することにより、熱抵抗を容易に調整することができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、請求項４に記載の構成において、前記熱抵抗増大手段は、前記高温ステータの、前記肉厚減少部を設けた部分における水平断面の最小肉厚を、前記Ｏリングの垂直断面幅と略等しいか若しくはそれ以下で形成している、真空ポンプを提供する。
【００２３】
この構成によれば、高温ステータの、環状の溝を設けた部分における水平断面の肉厚を、Ｏリングの垂直断面幅と略等しく形成することにより、高温ステータの強度を保持した状態で、必要とする熱抵抗増大手段による熱抵抗を簡単に設定できる。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、請求項５又は６に記載の構成において、前記熱抵抗増大手段は、前記高温ステータの、前記環状の溝を設けた部分における水平断面の肉厚を、前記Ｏリングの垂直断面幅と略等しいか若しくはそれ以下で形成している、真空ポンプを提供する。
【００２５】
この構成によれば、高温ステータの、環状の溝を設けた部分における水平断面の肉厚を、Ｏリングの垂直断面幅と略等しいか若しくはそれ以下で形成することにより、高温ステータの強度を保持した状態で、必要とする熱抵抗増大手段による熱抵抗を簡単に設定できる。
【００２６】
請求項９に記載の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７又は８に記載の構成において、前記ベースの前記ガス排気口に取り付けられる排気筒体の一部を前記高温ステータに接触させて取り付けてなる、真空ポンプを提供する。
【００２７】
この構成によれば、ベースの前記ガス排気口に取り付けられる排気筒体の一部を高温ステータに接触させて取り付けることにより、一つの高温ステータで、ネジ溝部及びケーシングの一部と排気筒体を同時に加熱して、排ガスがケーシングのネジ溝部内及び排気筒体内に固化して堆積するのを抑制できる。
【００２８】
請求項１０に記載の発明は、ガス排気口と、ベースと、ガス吸気口が上部に設けられているケーシングと、前記ケーシング内に収容され、回転可能に支持されているロータシャフトを有したロータと、を備えた真空ポンプに用いられる高温ステータであって、前記高温ステータは、前記ロータのロータ円筒部の外周側に設けられた、前記ガス吸気口側から吸気ガスを前記ガス排気口側へ送出するネジ溝部の外周側に配設され、更に、Ｏリングと、加熱されるための加熱手段と、を備えられ、前記高温ステータの、前記加熱手段から前記Ｏリングに至る熱経路の途中に、前記高温ステータの熱抵抗を部分的に高める熱抵抗増大手段が設けられた、高温ステータを提供する。
【００２９】
この構成によれば、外気にほとんど曝されずに、ケーシングとロータ円筒部との間に配設されて加熱手段で加熱される、真空ポンプに用いられる高温ステータが得られる。このため、外気の接触による熱損失を小さくして効率良くケーシング内部を加熱することが可能な真空ポンプに用いられる高温ステータを提供できる。
【００３０】
請求項１１に記載の発明は、ガス排気口と、ベースと、ガス吸気口が上部に設けられているケーシングと、前記ケーシング内に収容され、回転可能に支持されているロータシャフトを有したロータと、前記ロータのロータ円筒部の外周側に設けられた、前記ガス吸気口側から吸気ガスを前記ガス排気口側へ送出するネジ溝部と、前記ネジ溝部の外周側に配設された高温ステータと、前記高温ステータに配設されたＯリングと、前記高温ステータを加熱するための加熱手段と、を備えた真空ポンプに用いられるガス排気口であって、前記ガス排気口は、前記ガス排気口を構成する排気筒体の一部を前記高温ステータに接触させて取り付けられる、ガス排気口を提供する。
【００３１】
この構成によれば、ベースのガス排気口に取り付けられる排気筒体の一部を高温ステータに接触させて取り付けることにより、一つの高温ステータで、ネジ溝部及びケーシングの一部と排気筒体を同時に加熱して、排ガスがケーシングのネジ溝部内及び排気筒体内に固化して堆積するのを抑制できる、真空ポンプに用いられるガス排気口を提供できる。
【発明の効果】
【００３２】
発明によれば、高温ステータは、外気にほとんど曝されない、前記ケーシングと前記ロータ円筒部との間に配設されて加熱手段で加熱されるので、外気の接触による熱損失を小さくして効率良く加熱することができる。これにより、ネジ溝部内を圧縮されながら移送される排ガスが、ケーシングのネジ溝部内などで固化して堆積するのを効率良く抑制できる。また、高温ステータとケーシングとの間に配設されたＯリングにより、高温ステータとケーシングの間がシールされるので、ケーシング内部を流れる排ガスが外部に漏れ出るのを確実に防止できる。
【００３３】
さらに、高温ステータの、加熱手段からＯリングに至る熱経路の途中に、高温ステータの熱抵抗を高める熱抵抗増大手段を設けて、Ｏリングに向かおうとしている熱量を途中で抑えているので、Ｏリングが所定以上の温度に熱せられることはない。したがって、加熱体周辺における高温ステータの温度を高温にしても、その高温の熱がそのままＯリングに到達することはなく、低く抑えられた熱が到達するのでＯリングに対する熱の影響は少ない。したがって、耐熱性は低いが安価である、汎用性のあるＯリングを使用することが可能になる。すなわち、耐熱性の低い安価なＯリングを使用しても、真空側の内周面の温度を効率良く上げることができる。そして、真空側の内周面の温度を効率良く上げることができることにより、排ガスがケーシングの内部や、ガス排気口の内部などに堆積してしまう生成物の量を低減させることができる。また、安価な汎用性のあるＯリングを使用したとしても熱による劣化は少ないので、Ｏリングを交換するためなどに行っているメンテナンスの間隔を長くすることが可能となり、生産性の向上にも寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例に係る真空ポンプを示す断面図である。
【図２】同上真空ポンプを略９０°回転させて示す断面図である。
【図３】図１のＡ部拡大図である。
【図４】図２のＢ部拡大図である。
【図５】本発明の一変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明は、安価な汎用性のあるＯリングを使用しても十分な耐久性が得られて運用面と費用面の向上が図れるとともに、内部に堆積する反応生成物の量を低減可能な構造とするという目的を達成するために、ガス排気口と、ベースと、ガス吸気口が上部に設けられているケーシングと、前記ケーシング内に収容されたロータ円筒部と前記ケーシングに回転可能に支持されているロータシャフトを有したロータと、を備えた真空ポンプであって、前記ロータは、ロータ円筒部を有し、前記ロータ円筒部の外周側に設けられた、前記ガス吸気口側から吸気ガスを前記ガス排気口側へ送出するネジ溝部と、前記ネジ溝部の外周側に配設された高温ステータと、前記高温ステータに配設されたＯリングと、前記高温ステータを加熱するための加熱手段と、を設けたことにより実現した。
【００３６】
以下、本発明を実施するための形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明では、実施形態の説明の全体を通じて同じ要素には同じ符号を付している。また、以下の説明では、上下や左右等の方向を示す表現は、絶対的なものではなく、本発明の除害装置の各部が描かれている姿勢である場合に適切であるが、その姿勢が変化した場合には姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。
【実施例】
【００３７】
図１及び図２はおいて、真空ポンプ１は、略円筒状のケーシング１０内に収容されたターボ分子ポンプ機構ＰＡとネジ溝ポンプ機構ＰＢとから成る複合ポ ンプである。
【００３８】
真空ポンプ１は、ケーシング１０と、ケーシング１０内に回転可能に支持されたロータシャフト２１を有するロータ２０と、ロータシャフト２１を回転させる駆動モータ３０と、ロータシャフト２１の一部及び駆動モータ３０を収容するステータコラム４０とを備えている。
【００３９】
ケーシング１０は、有底円筒状に形成されている。ケーシング１０は、ガス排気口１１ａが下部側方に形成されたベース１１と、ガス吸気口１２ａが上部に形成されると共にベース１１上に配設された状態で図示しないボルトを介して固定された円筒部１２とで構成されている。なお、図１中の符号１４は、裏蓋である。
【００４０】
ベース１１は、基部１１Ａと、円筒状をしたベーススペーサ１１Ｂと、を備えている。基部１１Ａとベーススペーサ１１Ｂとは、図示しないボルトを介して固定されている。
【００４１】
円筒部１２は、円筒基部１２Ａと、円筒基部１２Ａの下端側に延長した状態で、円筒基部１２Ａに、上端部側を挿入して取り付けた水冷スペーサ１２Ｂと、を備えている。円筒基部１２Ａと水冷スペーサ１２Ｂとは、図示しないボルトを介して固定されている。また、水冷スペーサ１２Ｂの外周面には、Ｏリング１３が装着されるＯリング取付溝１２ｃが設けられている。そして、円筒基部１２Ａに水冷スペーサ１２Ｂが装着された状態において、円筒基部１２Ａの内周面と水冷スペーサ１２Ｂの外周面との間に、Ｏリング１３がシール状態で配設されるようになっている。そして、円筒部１２は、フランジ部１２ｂを介して図示しないチャンバ等の真空容器に取り付けられる。また、ガス吸気口１２ａは、真空容器に連通するように接続され、ガス排気口１１ａは、排気筒体１６を介して図示しない補助ポンプに連通するように接続される。
【００４２】
水冷スペーサ１２Ｂの下端には、ベーススペーサ１１Ｂのフランジ部１１ｄと対応して、フランジ部１２Ｃが設けられている。フランジ部１２Ｃの下面には、水冷管１５が配設された環状の水冷管配設溝１２ｄと、下方に向かって突出している環状凸部１２ｅと、環状凸部１２ｅの内面側に環状に形成されたＯリング当接面１２ｆと、が一体に設けられている。そして、水冷管１５に冷却水が通水されることにより、水冷スペーサ１２Ｂが所定の温度（例えば、８０℃）に維持されるようになっている。
【００４３】
ロータ２０は、ロータシャフト２１と、ロータシャフト２１の上部に固定されてロータシャフト２１の軸心に対して同心円状に並設された回転翼２２と、を備えている。
【００４４】
ロータシャフト２１は、磁気軸受５０により非接触支持されている。磁気軸受５０は、図示しないラジアル電磁石とアキシャル電磁石とを備え、これらラジアル電磁石及びアキシャル電磁石を同じく図示しない制御ユニットにより制御し、そのラジアル電磁石及びアキシャル電磁石で発生する磁束により、ロータシャフト２１が所定の位置に浮上した状態で支持されるようになっている。
【００４５】
ロータシャフト２１の上部及び下部は、タッチダウン軸受２３内に挿通されている。ロータシャフト２１が制御不能になった場合には、高速で回転するロータシャフト２１がタッチダウン軸受２３に接触して真空ポンプ１の損傷を防止できるようになっている。
【００４６】
回転翼２２は、ボス孔２４にロータシャフト２１の上部を挿通した状態で、図示しないボルトをロータフランジ２６に挿通すると共にシャフトフランジ２７に螺着することで、ロータシャフト２１に一体に取り付けられている。以下、ロータシャフト２１の軸線方向を「ロータ軸方向Ｃ」と称し、ロータシャフト２１の径方向を「ロータ径方向Ｒ」と称す。
【００４７】
駆動モータ３０は、周知の構造であるので詳細な説明は省略するが、ロータシャフト２１の外周に取り付けられた回転子と、回転子を取り囲むように配置された固定子３２とで構成されている。固定子は、上述した図示しない制御ユニットに接続されており、制御ユニットによってロータシャフト２１の回転が制御されている。
【００４８】
ステータコラム４０は、ベース１１上に配設された状態で、ベース１１と一体化されている。
【００４９】
次に、真空ポンプ１の略上半分に配置されたターボ分子ポンプ機構ＰＡについて説明する。
【００５０】
ターボ分子ポンプ機構ＰＡは、ロータ２０の回転翼２２と、回転翼２２の間に隙間を空けて配置された固定翼６０とで構成されている。回転翼２２と固定翼６０とは、ロータ軸方向Ｃに沿って交互に、かつ、多段に配列されており、本実施例では、回転翼２２が９段、固定翼６０が８段ずつ配列されている。
【００５１】
回転翼２２は、所定の角度で傾斜したブレードからなり、ロータ２０の上部外周面に一体に形成されている。
【００５２】
固定翼６０は、回転翼２２とは反対方向に傾斜したブレードからなり、円筒部１２の内壁面に段積みで配置されているスペーサ６１により、ロータ軸方向Ｃに挟持されて位置決めされている。また、固定翼６０も、ロータ２０の軸線回りに放射状に複数配置されている。固定翼６０の下面側には、水冷スペーサ１２Ｂの上端部が当接されて、円筒部１２内の固定翼６０を位置決め保持している。
【００５３】
回転翼２２と固定翼６０との間の隙間は、ロータ軸方向Ｃの上方から下方に向かって徐々に狭くなるように設定されている。また、回転翼２２及び固定翼６０の長さは、ロータ軸方向Ｃの上方から下方に向かって徐々に短くなるように設定されている。
【００５４】
上述したようなターボ分子ポンプ機構ＰＡは、回転翼２２の回転により、ガス吸気口１２ａから吸入されたガスをロータ軸方向Ｃの上方から下方に移送するようになっている。
【００５５】
次に、真空ポンプ１の略下半分に配置されたネジ溝ポンプ機構ＰＢについて説明する。
【００５６】
ネジ溝ポンプ機構ＰＢは、ロータ２０の下部に設けられてロータ軸方向Ｃに沿って延びたロータ円筒部２８と、ロータ円筒部２８の外周面２８ａを囲んで配置された略円筒状の高温ステータ７０と、を備えている。
【００５７】
図３は図１のＡ部拡大図である。高温ステータ７０の周辺構造を、図１及び図３を用いて更に説明する。
【００５８】
高温ステータ７０は、下端側がＯリング８０を介してベーススペーサ１１Ｂの上に配設され、上端側は、図３に詳細に示すように、水冷スペーサ１２ＢのＯリング当接面１２ｆとＯリング当接面７０ｅとの間にＯリング８１を挟み、かつ、高温ステータ７０の上部連結部７０ｈを水冷スペーサ１２Ｂの嵌め合い部１２ｈに挿入させた状態にして、水冷スペーサ１２Ｂと当接連結されている。なお、本実施例での、上部連結部７０ｈと嵌め合い部１２ｈの嵌め合い量は、約５ミリである。
【００５９】
高温ステータ７０は、内周面７０ａにネジ溝部７１を備え、また外周面７０ｂには、加熱手段としての加熱体９０を収容配置する加熱体収容部７０ｃが内周面７０ａ側に向かって設けられている。
【００６０】
加熱体９０は、図示しないヒータ制御装置に接続されており、ヒータ制御装置は、加熱体９０の温度を制御する。加熱体９０は、高温ステータ７０の温度を所定値（ロータ温度以上）で維持するように、適宜調整される。
【００６１】
なお、ベーススペーサ１１Ｂには、加熱体収容部７０ｃに対応してボス孔１１ｃが設けられており、加熱体９０は加熱体収容部７０ｃにボス孔１１ｃを通して挿脱できるようになっている。
【００６２】
高温ステータ７０における外周面７０ｂで、加熱体収容部７０ｃと高温ステータ７０の上端との間、すなわち、高温ステータ７０の熱経路８３の途中の位置C１には、高温ステータ７０の熱抵抗を高める熱抵抗増大手段として、高温ステータ７０の外周面７０ｂ側から内周面７０ａ側に向かって設けられた環状の溝７２が形成されている。環状の溝７２の深さｄは約５ミリ、溝幅Ｓ１は約１０ミリである。また、図３に示すように、環状の溝７２が設けられている部分における高温ステータ７０の水平断面の肉厚ｔ１は、Ｏリング８１の垂直断面の直径（垂直断面幅）Ｔと略等しく形成されている。
【００６３】
このように、加熱手段としての加熱体９０からの熱がＯリング８１に伝わる高温ステータ７０の熱経路８３の途中に、他の部分よりも小さな肉厚ｔ１をした環状の溝７２を設けると、環状の溝７２を設けて肉厚がｔ１と小さくなった部分、すなわち肉厚減少部７０ｆでの熱抵抗が大きくなり、加熱体９０からＯリング当接面７０ｅに向かって伝達される熱が抑えられ、Ｏリング当接面７０ｅでの温度が上がらず、Ｏリング８１に伝わる熱量を少なくすることができる。
【００６４】
なお、実験では、環状の溝７２を設けていない構造において、加熱体９０周辺の温度を１６０℃とした場合では、Ｏリング当接面７０ｅの温度も略１６０℃であったが、環状の溝７２を設けた本実施例の構造でのＯリング当接面７０ｅの温度は約１４５℃であった。したがって、環状の溝７２を設けることにより、Ｏリング８１に伝わる熱量を十分に抑えることができることがわかる。
【００６５】
そして、上述したようなネジ溝ポンプ機構ＰＢは、ガス吸気口１２ａからロータ軸方向Ａの下方に移送されたガスを、ロータ円筒部２８の高速回転によるドラッグ効果によって圧縮して、ガス排気口１１ａに向かって移送する。具体的には、ガスは、ロータ円筒部２８と高温ステータ７０との隙間に移送された後に、ネジ溝部７１内で圧縮されてガス排気口１１ａに移送される。一般的に、ネジ溝ポンプ機構ＰＢでのドラック効果は、ロータ円筒部２８と高温ステータ７０との隙間（離間距離）によって影響を受けるため、ネジ溝ポンプ機構ＰＢが十分な排気性能を発揮するためには、この隙間が所定の寸法に設定される必要がある。
【００６６】
図４は、図２のＢ部拡大図で、ベース１１のガス排気口１１ａにおいて高温ステータ７０の排気筒体１６を取り付けている構造を示している。図４を加えて高温ステータ７０と排気筒体１６との連結構造を次に説明する。ベース１１のガス排気口１１ａには、高温ステータ７０に設けられた筒体取付孔７０ｄに排気筒体１６の一端挿入部１６ａが連結挿入され、排気筒体１６のフランジ１６ｂが高温ステータ７０とＯリング８２を介して当接した状態にして、取り付けられている。
【００６７】
これにより、高温ステータ７０の熱は、排気筒体１６の一端挿入部１６ａと筒体取付孔７０ｄとの連結により、高温ステータ７０の熱が排気筒体１６側にも伝達される。すなわち、一つの高温ステータ７０で、ネジ溝部７１及びケーシング１０の一部の加熱と排気筒体１６も同時に加熱し、排ガスがケーシング１０のベース１１側のネジ溝部７１内と排気筒体１６内でもそれぞれ固化して堆積するのを抑制できるようにしている。
【００６８】
以上説明した本実施例に係る真空ポンプ１は、高温ステータ７０において、加熱体収容部７０ｃと高温ステータ７０の上端（Ｏリング当接面７０ｅ）との間、すなわち高温ステータ７０の熱経路８３の途中となる位置C１に、高温ステータ７０の熱抵抗を高める熱抵抗増大手段としての、高温ステータ７０の外周面７０Ｂ側から内周面７０Ａ側に向かって削り取るようにして形成した環状の溝７２を設け、その環状の溝７２が設けられている部分における高温ステータ７０の水平断面の肉厚ｔ１を他の部分の肉厚よりも薄く（小さく）形成している。これにより、環状の溝７２を設けて肉厚が小さくなっている部分での熱抵抗が大きくなり、Ｏリング当接面７０ｅでの温度が上がるのを抑えて、加熱体９０からＯリング８１に伝わる熱量を十分に抑えることができる。
【００６９】
したがって、本実施例の真空ポンプ１では、高温ステータ７０が外気にほとんど曝されない、ケーシング１０とロータ円筒部２８との間に配設されて加熱体（加熱手段）９０で加熱されるので、外気の接触による熱損失を小さくして効率良く加熱することができる。これにより、ネジ溝部７１内を圧縮されながら移送される排ガスが、ケーシング１０のネジ溝部７１内などで固化して堆積するのを効率良く抑制できる。また、高温ステータ７０とケーシング１０との間に配設されたＯリング８２により、高温ステータ７０とケーシング１０の間がシールされるので、ケーシング１０内部を流れる排ガスが外部に漏れ出るのを確実に防止できる。
【００７０】
また、Ｏリング８１に至る熱経路の途中に設けている熱抵抗増大手段（環状の溝７２）により、Ｏリング８１に向かおうとしている熱量を途中で抑えているので、Ｏリング８１が所定以上の温度に熱せられることがない。したがって、加熱体９０周辺箇所における高温ステータ７０の温度を高温（約１６０℃）にしても、その高温の熱がそのままＯリング８１に到達することはなく、低く抑えられた熱が到達するのでＯリング８１に対する熱の影響は少ない。これにより、耐熱性は低いが安価である、汎用性のあるＯリング８１を使用することが可能になる。すなわち、耐熱性の低い安価なＯリング８１を使用しても、真空側の内周面の温度を効率良く上げることができる。これにより、排ガスがケーシング１０の内部（例えば、ネジ溝部７１）や、ガス排気口１１ａの内部（内周面、奥部など）に堆積してしまう生成物の量を低減させることができる。また、安価な汎用性のあるＯリング８１を使用したとしても熱による劣化は少ないので、Ｏリング８１を交換するためなどに行っているメンテナンスの間隔を長くすることが可能となり、生産性の向上にも寄与できる。
【００７１】
また、ベース１１のガス排気口１１ａに排気筒体１６を取り付けるとき、高温ステータ７０の筒体取付孔７０ｄに排気筒体１６の一端挿入部１６ａを挿入し、フランジ１６ｂが高温ステータ７０とＯリング８２を介して当接した状態に連結配置している。したがって、一つの高温ステータ７０で、ネジ溝部７１及びケーシング１０の一部に対する加熱と、排気筒体１６の加熱（排気筒体１６を発熱体制御温度に近い温度まで昇温する）を同時に行うことができるので、排ガスがケーシング１０側のネジ溝部７１内と排気筒体１６内に固化して堆積するのを同時に抑制できる。
【００７２】
本実施例の構造では、高温ステータ７０の熱抵抗を高める熱抵抗増大手段として、高温ステータ７０の外周面７０Ｂ側から内周面７０Ａ側に向かって削り取るように形成して環状の溝７２を設け、その環状の溝７２が設けられている肉厚減少部７０ｆにおける高温ステータ７０の水平断面の肉厚ｔ１を他の部分よりも薄く（小さく）形成しているが、これに限ることなく、熱抵抗を高める調整方法としては、設計時において、環状の溝７２部分における肉厚ｔ１を変える、又は、環状の溝７２の軸方向の溝幅Ｓ１を変える、あるいは肉厚ｔ１と溝幅Ｓ１の両方を変えて調整することも可能である。
【００７３】
なお、実験では、加熱体９０とＯリング当接面７０ｅまでの距離Ｓ２を４ミリから１０ミリに拡げた場合では、Ｏリング当接面１２ｆの温度を約１４５℃まで下げることができた。さらに、加熱体９０とＯリング当接面７０ｅまでの距離Ｓ２を４ミリから１０ミリに拡げると同時に、環状の溝７２を設けた場合では、Ｏリング当接面７０ｅの温度を１３４℃まで下げることができることがわかった。
【００７４】
また、上記実施例では、熱抵抗増大手段としての環状の溝７２を、高温ステータ７０の外周側から内周側に向かって外周面７０ｂを溝状に削り取るように形成して設けているが、これとは反対に、内周面７０ａ側から外周面７０ｂ側に向かって内周面７０ａを溝状に削り取るように形成して設ける、あるいは外周側と内周側の両方から削り取るように形成して内周面７０ａと外周面７０ｂの両方に略環状の溝７２を設けてもよいものである。なお、肉厚が小さくなった肉厚減少部７０ｆは、コの字型の溝形状に限定されず、階段形状やテーパ形状、曲線形状で構成されてもよい。
【００７５】
また、上記実施例では、ネジ溝部７１を高温ステータ７０の内周面７０ａに設けた構造を開示したが、ロータ円筒部２８の内周面に設けた構造であってもよい。
【００７６】
また、上記実施例では、高温ステータ７０の熱抵抗を高める熱抵抗増大手段である環状の溝７２を、加熱体収容部７０ｃと高温ステータ７０の上端（Ｏリング当接面７０ｅ）との間にだけ設けた構造を開示したが、例えば図５に示すように、加熱体収容部７０ｃと高温ステータ７０の上端（Ｏリング当接面７０ｅ）との間における位置Ｃ１と、加熱体収容部７０ｃと高温ステータ７０の下端（Ｏリング当接面７０ｉ）との間における位置Ｃ２の、両方の位置に設けた構造としてもよい。なお、図５において符号８３で示す矢印は、加熱体９０からＯリング当接面７０ｅに向かう熱経路と、加熱体９０からＯリング当接面７０ｉに向かう熱経路を示す。
【００７７】
また、上下１対の位置に環状の溝７２を設けたことにより、環状の溝７２を設けて肉厚が小さくなっている部分での熱抵抗が大きくなり、Ｏリング当接面７０ｅとＯリング当接面７０ｉでの温度が上がるのを抑えることができ、加熱体９０からＯリング８１とＯリング８２に伝わる熱量を十分に抑えることができる。
【００７８】
また、上記実施例では、熱抵抗増大手段である環状の溝７２を、高温ステータ７０の外周面７０ｂ側から内周面７０ａ側に向かって削り取るようにして、その環状の溝７２が設けられている部分における高温ステータ７０の水平断面の肉厚ｔ１が他の部分の肉厚よりも薄く（小さく）なるように形成しているが、反対に、高温ステータ７０の内周面７０ａ側から外周面７０ｂ側に向かって削り取るようにして環状の溝７２を設けて肉厚を小さくし、その部分（位置Ｃ１と位置Ｃ２）での熱抵抗が大きくなるように設けてもよいものである。
【００７９】
また、実施形態及び各変形例は、必要に応じて組み合わせる構成にしてもよい。
【００８０】
さらに、本発明は、上記以外の変形例に限ることなく本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を成すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【符号の説明】
【００８１】
１      真空ポンプ
１０    ケーシング
１１    ベース
１１ａ  ガス排気口
１１Ａ  ベース
１１Ｂ  ベーススペーサ
１２    円筒部
１２Ａ  円筒基部
１２Ｂ  水冷スペーサ
１２ａ  ガス吸気口
１２ｂ  フランジ部
１２ｃ  Ｏリング取付溝
１２ｄ  水冷管配設溝
１２ｅ  環状凸部
１２ｆ  Ｏリング当接面
１２ｈ  嵌め合い部
１３    Ｏリング
１４    裏蓋
１５    水冷管
１６    排気筒体
１６ａ  一端挿入部
１６ｂ  フランジ部
２０    ロータ
２１    ロータシャフト
２２    回転翼
２３    タッチダウン軸受
２４    ボス孔
２６    ロータフランジ
２７    シャフトフランジ
２８    ロータ円筒部
２８ａ  外周部
３０    駆動モータ
４０    ステータコラム
６０    固定翼
６１    スペーサ
７０    高温ステータ
７０ａ  内周面
７０ｂ  外周面
７０ｃ  加熱体収容部
７０ｄ  筒体取付孔
７０ｅ  Ｏリング当接面
７０ｆ  肉厚減少部
７０ｈ  上部連結部
７０ｉ  リング当接面
７１    ネジ溝部
７２    環状の溝（熱抵抗増大手段）
８０    Ｏリング
８１    Ｏリング
８２    Ｏリング
８３    熱経路
９０    加熱体（加熱手段）
Ｃ，Ｃ２  環状の溝が設けられる位置
ＰＡ    ターボ分子ポンプ機構
ＰＢ    ネジ溝ポンプ機構
Ｈ      加熱構造
Ｓ１    溝幅
ｔ１    溝部の肉厚
ｄ      溝の深さ
Ｔ      Ｏリング８１の垂直断面直径（垂直断面幅）
Ｓ２    嵌め合い量
【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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