(57)【要約】本発明は回転式真空ポンプにおける真空排気室の高温保持と軸受部冷却の両方の機能を兼ね備えるための断熱構造に関するものであり、特に半導体プロセスのような反応性ガスを排気する真空ポンプに対して高温度に排気室を保持する際に軸受や軸シールが高温になり破壊することを防ぐ構造を提供することを目的とする。目的を達成するための手段は手段真空排気室を有し、該真空排気室内に処理ガスを導入する導入手段と、前記処理ガスを前記真空排気室外に排気する排気手段と、前記真空排気室と外部とを仕切るハウジングとを有し、該ハウジング内にロータが軸受を介して回転自在に固定されている真空ポンプにおいて、前記真空排気室と前記軸受との間に断熱手段を設けた。また、前記ハウジングに熱伝導手段として前記ハウジングの材質より熱伝導率の高い金属を組み込んだ。
2003098047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空排気室を有し、該真空排気室内に処理ガスを導入する導入手段と、前記処理ガスを前記真空排気室外に排気する排気手段と、前記真空排気室と外部とを仕切るハウジングとを有し、該ハウジング内にロータが軸受を介して回転自在に固定されている真空ポンプにおいて、前記真空排気室と前記軸受との間に断熱手段を設けたことを特徴とする回転式真空ポンプ。
【請求項２】
前記断熱手段としてハウジングの材料よりも熱伝導率の低い材料を用いたことを特徴とする請求項１に記載の回転式真空ポンプ。
【請求項３】
前記断熱手段としてハウジングの材料よりも熱伝導率が低く、かつ耐腐食性の高い樹脂を用いたことを特徴とする請求項１に記載の回転式真空ポンプ。
【請求項４】
前記断熱手段として中空の断熱部材を用いたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の回転式真空ポンプ。
【請求項５】
前記ハウジングが前記軸受を設けた軸受軸受ケースと前記ロータの廻りの主ケーシングから構成され、該軸受ケースと該主ハウジングの間に前記断熱手段の支持部材を設けたことを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の回転式真空ポンプ。
【請求項６】
前記断熱手段と前記真空排気室の間に前記断熱手段の材料よりも熱伝導率の高い熱伝導手段を設けたことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５に記載の回転式真空ポンプ。
【請求項７】
前記ハウジングの外周の大気側に、第二の断熱手段を設けたことを特徴とする請求項１，２，３，４、５又は６に記載した回転式真空ポンプ。
【請求項８】
前記ハウジング又は／及びハウジングの外周に熱伝導手段を設けたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７に記載の回転式真空ポンプ。
【請求項９】
前記熱伝導手段としてヒートパイプを用いたことを特徴とする請求項８に記載の回転式真空ポンプ。
【請求項１０】
前記熱伝導手段としてハウジングの材料よりも熱伝導率の良い金属を用いたことを特徴とする請求項８に記載の回転式真空ポンプ。
【請求項１１】
真空排気室を有し、該真空排気室内に処理ガスを導入する導入手段と、前記処理ガスを前記真空排気室外に排気する排気手段と、前記真空排気室と外部とを仕切るハウジングとを有し、該ハウジング内にロータが軸受を介して回転自在に固定されている真空ポンプにおいて、前記ハウジング又は／及びハウジングの外周に熱伝導手段を設けたことを特徴とする回転式真空ポンプ。
【請求項１２】
前記熱伝導手段としてハウジングの材料よりも熱伝導率の良い金属を用いたことを特徴とする請求項１１に記載の回転式真空ポンプ。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は真空ポンプの排気室内の発熱から軸受等を保護する構造に関するものであり、特に半導体プロセスのような反応性ガスを排気する真空ポンプに対して排気室を高温度に保持しながら軸受や軸シールが高温になって破壊しないようにする構造に関するものである。
背景技術
従来の反応性ガスを流す回転式真空ポンプは排気経路に反応生成物が堆積し、排気口の排気経路を塞いでしまい排気ができなくなるという問題や排気室内又は回転ロータ等に生成物が付着し、ロータ等が回転しなくなってしまうという問題があった。これを解決するために、真空排気する際に発生する熱を利用してハウジングを高温にしたり、真空ポンプのハウジング外周にヒータを巻いたりすることによって、排気室内を生成物が凝固しないように高温にするという方法がとられてきた。しかし、回転軸を持つ回転式真空ポンプの場合、排気室を形成するハウジングを高温にすると、該ハウジングに固定されている軸受にも熱が伝わり軸受が高温になってしまい、軸受の熱膨張や硬度の低下により軸受を破壊してしまうという問題があった。これを解決するため図７に示すように軸受１、２、３及び４付近に通水路９及び１０を設け、水を流すことにより軸受１，２、３及び４を冷却するという方法が考えられてきた。図７においては一対のスクリューを持つ真空ポンプを例示している。ハウジングは主ケーシング５とその両端に固定されている軸受ケース１６，１７で構成されている。６及び７は該ハウジングに軸受１，２、３及び４を介して回転自在に固定されているロータである。ロータ６の端部にはロータ６を回転するためのモータ８が取り付けられている。またロータ７はタイミングギア２０及び２１を介してロータ６と同期して回転する。ロータ６及び７を収納したハウジング５内には気体を排気するための排気室１１があり、該排気室と潤滑油で満たされている軸受１，２、３及び４をシールし排気室内が油で汚染しないように各々軸シール１２，１３，１４及び１５が配置されている。
しかしながら、このような従来の回転軸を有する真空ポンプの場合、軸受を冷却するために軸受付近に冷却水用通路を設けて冷却水を流すことで、ハウジングも冷却されてしまい、従って高温に保たれている排気室内の熱も奪われてしまうという問題がある。生成物が排気室内でハウジングやロータ等に付着するのを防止するために排気室内は高温に保つ必要があり、軸受を冷却しながら排気室内の温度を上げるために、更に加熱して奪われる熱量以上の熱エネルギーをハウジングに供給する必要があり、ゆえに消費エネルギーも増大してしまうという悪循環を起こす問題もあった。また、軸シールを有する軸構造の場合には、軸シールも熱により破壊してしまうという問題も発生する可能性がある。
本発明の目的は、上記問題を鑑み軸受等の駆動部を持つ真空ポンプにおいて反応性ガス排出時の生成物対策のため排気室を高温にしても、軸受部や軸シール部が高温になって破壊することを防ぐ構造を提供することにある。
発明の開示
上記課題を解決するために本件発明は、請求項１の発明によると、真空排気室を有し、該真空排気室内に処理ガスを導入する手段と、前記処理ガスを前記真空排気室外に排気する排気手段と、前記真空排気室と外部とを仕切るハウジングとを有し、該ハウジング内にロータが軸受を介して回転自在に固定されている真空ポンプにおいて、前記真空排気室と軸受部との間に断熱手段を設けたことを特徴とする。断熱手段は真空ポンプのハウジング端面の形状に合わせたプレート状のものが加工、取り付けとも容易に行えるが、発熱量がそれほど多くない場合は部分的に軸受に近い部分で断熱手段を配置することもできる。
また、材質が熱に弱い軸シールを用いている場合、該軸シールを断熱手段に対して軸受側に配置することにより、軸シールも熱による破壊から保護することができる。
請求項２の発明によれば、前記断熱手段として前記ハウジングの材料よりも熱伝導率の低い材料を用いたことを特徴とする。前記断熱手段としては主ケーシングや軸受ケース等の金属の間に挟んでも破壊しない程度に強固で断熱効果の大きな素材が適している。前記断熱手段のとしては樹脂やセラミック等がある。
請求項３の発明によれば、前記断熱手段として前記ハウジングの材料よりも熱伝導率の低く、かつ耐腐食性の高い樹脂を用いたことを特徴とする。前記断熱手段としては主ケーシングや軸受ケース等の金属の間に挟んでも破壊しない程度に強固で断熱効果の大きく、加工・据付が容易な断熱手段に用いるための素材としてはテフロン（商標）のようなフッ素系樹脂がある。
請求項４の発明によれば、前記断熱手段として中空の断熱部材を用いたことを特徴とする。中空部の空間は真空密封したり、熱伝導率の低い大気等の気体、液体又は素材を封入する。また、中空内を真空排気室と連通させて真空にすることも断熱に有効である。
請求項５の発明によれば、前記軸受が固定されているハウジングと前記真空排気室側のハウジングの間に配置されている断熱手段に該段熱手段の支持部材を設けたことを特徴とする。断熱手段として柔らかい材質や脆い材質を用いたい場合に、ハウジング部材と軸受ケースとの間に前記断熱手段の厚みよりも長い支持部材を配置して前記断熱手段にハウジングから強い力が加わらないようにすることにより解決することができる。例えば、ハウジング部材と軸受ケース及び前記断熱手段を固定するためのボルトの穴を利用して、前記断熱手段をボルトが通る穴に前記断熱手段の厚みよりも厚い支持カラーを挿入することにより解決可能である。
請求項６の発明によれば、前記断熱手段と前記真空排気室の間に熱伝導率の高い部材を設けたことを特徴とする。ここでいう高い熱伝導率とは、断熱素材より高いという意味であり、真空排気室を形成する主ケーシングの熱伝導率と同等以上で有ることが望ましい。また前記熱伝導率の高い部材を排気室端壁として直接排気室に接するように配置しても良い。
請求項７の発明によれば、前記ハウジングの外周に、第二の断熱手段を設けたことを特徴とする。このような構成にすることにより、ロータの回転軸の端部、つまりハウジングの端部に設けられている前記第一の断熱手段を端部の形状に合わせたプレート形状にし、ロータ外周を覆う主ケーシングの外周部をさらに第二の断熱手段で覆うことにより、排気室を完全に断熱材で覆うことができる。
請求項８の発明によれば、前記ハウジング又は／及びハウジングの外周に熱伝導手段を設けたことを特徴とする。該熱伝導手段は熱伝導率の高い材質をハウジングの材質として用いて形成することにより達成することもできる。
請求項９の発明によれば、前記熱伝導手段としてヒートパイプを用いたことを特徴とする。ヒートパイプの配置方法としてはハウジングに回転軸に対して平行な穴を開けて作動液を封入する方法や既存のヒートパイプが収まる穴（溝）をハウジングに開けて既存のヒートパイプを挿入する方法や、既存のヒートパイプをハウジングに固着する方法等がある。
請求項１０の発明によれば、前記熱伝導手段として熱伝導率の高い金属を用いたことを特徴とする。ハウジングの形状に合わせて加工した板状の金属をハウジング外周に貼り付ける方法や、ハウジング側面に溝を形成して該溝に金属をはめ込む方法や、ハウジング内に軸方向の穴又は溝を開けて金属を挿入する方法や、ハウジング内に軸方向の穴又は溝に溶解金属を流し込む方法また熱伝導率の良い所定の形状の金属を予め鋳型の中に配置しておき鋳込む方法等がある。熱伝導率の高い金属としてはアルミニウム、金、銀、銅、ベリリウム、真鋳及びその合金等がある。
請求項１１の発明によれば、真空排気室を有し、該真空排気室内に処理ガスを導入する手段と、前記処理ガスを前記真空排気室外に排気する排気手段と、前記真空排気室と外部とを仕切るハウジングとを有し、該ハウジング内にロータが軸受を介して回転自在に固定されている真空ポンプにおいて、前記ハウジング又は／及びハウジングの外周に熱伝導手段を設けたことを特徴とする。さらに、請求項１２の発明によれば、前記熱伝導手段としてハウジングの材料よりも熱伝導率の良い金属を用いたことを特徴とする。熱伝導手段としてはヒートパイプを用いる方法や熱伝導率のよい金属を用いる方法等がある。ヒートパイプの配置方法としてはハウジングに回転軸に対して平行な穴を開けて作動液を封入する方法等直接ハウジングを加工してハウジングにヒートパイプを形成するやりかたや、既存のヒートパイプが収まる穴又は溝をハウジングに開けて既存のヒートパイプを挿入する方法や、既存のヒートパイプをハウジングに固定部材を用いて固着する方法等がある。ヒートパイプとしては偏平形状のものでも円柱状のものでもよい。また、としては、熱伝導率の良い金属をハウジングの形状に合わせてプレス等加工した板状の金属をハウジング外周に貼り付ける方法や、ハウジングが鋳物等で歪な表面をしている場合は、表面を平らにして金属板を貼り付けたり、熱伝導率の良いＳｉグリース等を塗って貼り付けたり、熱伝導シートを挟んで貼り付ける方法がある。さらに柔軟性のある金属を熱伝導板として用いる場合は、圧着したり、表面を磨いて圧接することによってハウジングと金属の密着度を上げて構成する方法がある。他には、ハウジング側面に溝を形成して該溝に金属をはめ込む方法や、ハウジング内に軸方向の穴又は溝を開けて金属を挿入する方法や、ハウジング内に軸方向の穴又は溝に溶解金属を流し込む方法又は熱伝導率の良い所定の形状の金属を予め鋳型の中に配設しておき鋳込む方法等を用いてもよい。また、ハウジングの発熱部と吸熱部に部分的に突出した平坦な部分を形成し、該平坦な部分を熱伝導率の良い金属板で橋渡しをするように固定することでハウジングの発熱部から吸熱部に熱を移送することができる。また、前記ハウジングの金属を固着する発熱部と吸熱部に部分的に突出した平坦な部分の表面を滑らかにすることにより容易にハウジングと金属板の熱接触を良くすることができる。熱伝導率の良い金属としてはアルミニウム、金、銀、銅、ベリリウム、真鋳及びその合金等がある。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態について図を用いて説明する。
まず、本件発明の実施の形態１に係る真空ポンプ１００の構成について図１で説明する。
真空ポンプ１００は、スクリュウロータ１０１及び１０２を備えている。
スクリュウロータ１０１及び１０２は、ハウジングの内部に形成されたロータ収納室に収納されている。詳述すると、スクリュウロータ１０１は軸受１０４及び１０５によってハウジングに回転可能に支持され、スクリュウロータ１０２は軸受１０６及び１０７によってハウジングに回転可能に支持されている。排気室１１１と潤滑油で満たされている軸受１０４，１０５，１０６及び１０７の間には、軸受１０４，１０５，１０６及び１０７の潤滑油が漏洩し排気室内を潤滑油で汚染することを防止するとともに、ハウジング内から軸受１０４、１０５、１０６及び１０７に反応性ガスにより生成された異物が侵入することを防止するために各々軸シール１１２，１１３，１１４及び１１５が配置されている。
また、スクリュウロータ１０１及びスクリュウロータ１０２の一端部には、スクリュウロータ１０１及びスクリュウロータ１０２の一方の回転に伴ってスクリュウロータ１０１及びスクリュウロータ１０２の他方を回転させるタイミングギア１０９及び１１０が、それぞれ互いに噛み合うように固定されている。更に、スクリュウロータ１０２の一端部には、モータ１０８が一体的に連結している。
ハウジングはハウジングの外部からハウジングの内部に圧縮性流体を吸入するための吸気口１０３ａが空いており、該吸気口１０３ａによって排気室１１１はハウジングの外部と連通し、ハウジングの内部からハウジングの外部に圧縮性流体を排出するための排気口１０３ｅによってハウジングの外部と連通している。ここで、吸気口１０３ａは図示していない被真空容器に連通していて、排気口１０３ｅは図示していない排気ガス処理装置又は外気に連通している。
ハウジングは、吸気側軸受ケース１２１、断熱部材１２２、吸気側端壁部材１２３、主ケーシング１２４、排気側端壁部材１２５、断熱部材１２６、排気側軸受ケース１２７から形成されている。吸気側軸受けケース１２１および、排気側軸受ケース１２７にはロータを支持する軸受１０４，１０５，１０６及び１０７が設置されている。断熱部材１２２及び断熱部材１２６は熱伝導率の低い素材で構成されており、例えば丈夫な耐熱性樹脂でできている。反応性ガスを流す排気室１１１は断熱部材１２２及び断熱部材１２６よりも熱伝導率の高い素材でできている吸気側端壁部材１２３、主ケーシング１２４及び排気側端壁部材１２５で作られている。このように排気室を構成する吸気側端壁部材１２３、主ケーシング１２４及び排気側端壁部材１２５を熱伝導率のよい材質で構成することにより、排気口１０３ｅ付近で、排出ガスが圧縮等されて発生した熱を吸気側端壁部材１２３、主ケーシング１２４及び排気側端壁部材１２５全体に伝達することができ、排気口１０３ｅ付近だけが高温になり、軸受１０５及び１０７、軸シール１１３及び１１５が熱で破壊する可能性を抑えることができる。さらに、排気室に接するハウジング面全体の温度を上げることができ、従って生成物ができにくくすることができる。また、断熱部材１２２及び断熱部材１２６が熱伝導率の低い断熱材料で構成されているので、吸気側端壁部材１２３、主ケーシング１２４及びハウジング第五部材１２５を高温に維持しなければいけない場合でも、軸受１０５及び１０７、軸シール１１３及び１１５が熱で破壊する可能性を抑えることができる。さらに、吸気側端壁部材１２３、主ケーシング１２４及び排気側端壁部材１２５の外周に、断熱材でできた断熱部材１２８で覆うことにより吸気側端壁部材１２３、主ケーシング１２４及び排気側端壁部材１２５の熱が外気に放熱されるのを抑えることができるようになり、吸気側端壁部材１２３、主ケーシング１２４及び排気側端壁部材１２５を高温に保つことができる。生成物ができない程度に吸気側端壁部材１２３、主ケーシング１２４及び排気側端壁部材１２５の温度が上がらない場合、吸気側端壁部材１２３、主ケーシング１２４及び排気側端壁部材１２５の全部もしくは一部に加熱手段２３４を装着することにより吸気側端壁部材１２３、主ケーシング１２４及び排気側端壁部材１２５を高温に保持することができる。加熱手段としては主ケーシング１２４の外周全体をシート型のヒータで覆ったり、吸気側端壁部材１２３もしくは主ケーシング１２４の任意の場所に（温度が低い吸気側が最適）に、ヒータを取り付けたりする方法がある。
このように、半導体プロセス等の反応性ガスを真空ポンプで排気する際に、加熱手段で吸気側端壁部材１２３、主ケーシング１２４及び排気側端壁部材１２５を加熱し、排気室内を生成物ができない程度の高温に維持することにより、生成物のできにくい真空ポンプにすることができる。さらに吸気側端壁部材１２３、主ケーシング１２４及び排気側端壁部材１２５の熱伝導率を上げるために各ハウジングの内部にヒートパイプを埋め込んだり、表面にヒートパイプを接触させる方法により吸気側端壁部材１２３、主ケーシング１２４及び排気側端壁部材１２５の温度を均一にすることができる。また、別の手段としてはハウジングに溝を形成して該溝に熱伝導率の非常に高い銅の合金のような金属を埋め込んだり、ハウジング内部にドリルを用いて単数もしくは複数の穴又は溝を開けて溶けた熱伝導率の良い金属を流し込む方法もある。また、熱伝導率の非常に高い銅のような金属板を吸気側端壁部材１２３、主ケーシング１２４及び排気側端壁部材１２５の表面に固着することにより吸気側端壁部材１２３、主ケーシング１２４及び排気側端壁部材１２５の熱伝導率をさらに向上することもできる。このような構成にすることにより、排気室内のガスが触れる部分すべてを高温に保持することが可能となり、ほとんどのガスが気体のままポンプ外に搬出することができ、吸気側端壁部材１２３、主ケーシング１２４及び排気側端壁部材１２５の一部分だけ温度の低い場所ができ、そこに生成物が堆積し、ロータが回転するのに必要なスキマが無くなり負荷が増えたり、部分的に堆積した生成物が脱落し、互いに逆回転をするロータ間に噛み込んで、回転できなくなったり、最悪の場合生成物の噛み込みによりロータに無理な力がかかり、ロータが破壊される（折れる）不具合を減らすことができる。
また、前記の様にヒートパイプや熱伝導率の非常に高い金属を用いた場合には、吸気側端壁部材１２３、主ケーシング１２４及び排気側端壁部材１２５の材質として排気室内を通る腐食性の高いガスに対しては腐食しないが、熱伝導率が良くないものを用いた場合においても吸気側端壁部材１２３、主ケーシング１２４及び排気側端壁部材１２５全体に熱を伝えやすくすることができる。
さらに吸気側軸受ケース１２１及び排気側軸受ケース１２７の軸受装着付近周辺に冷却水を流すための流水路２３０，２３１を形成することにより、軸受や軸シール近傍が所定の温度以上に高温になった場合でも、水を流すことによって軸受を冷却することができるので熱膨張による破壊を防ぐ効果を増すことができる。この場合、冷却水は軸受部に取り付けた温度センサー２３２，２３３の温度情報によりあらかじめ決められた温度より高温になった場合に冷却水を流す制御をすることや流す流量を制御することにより効率よく軸受の温度制御ができるようになる。また、前記断熱手段であるハウジング断熱部材１２２及断熱部材１２６があることにより冷却された吸気側軸受けケース１２１及び排気側軸受ケース１２７が吸気側端壁部材１２３、主ケーシング１２４及び排気側端壁部材１２５から熱を奪い、排気室内の温度を下げてしまう事を防止できる。
ハウジングの別の均熱手段の実施例を第二の実施例として図２及び図３を用いて説明する。図２は一対のスクリューロータを持つスクリュー式真空ポンプの一方のスクリューロータに対して軸方向断面を示している。また、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。スクリューロータ２５１は軸受２５５及び２５７を介してハウジング２５３内に回転自在に固定されている。２６７は吸気口、２６９は排気口である。２５９及び２６１は断熱材であり排気室内の熱が軸受２５５及び２５７付近に伝達されて、軸受２５５及び２５７を破壊するのを防いでいる。また、排気室内を均熱にするためにハウジング２５３に突出部２６３及び２６５を設け、表面を平坦に形成し、該突出部２６３及び２６５を橋渡しするように純銅や純アルミニウム等の熱伝導率の良い金属又はその合金でできた金属板２７１及び２７３を所定の手段で固着している。また、前記突出部２６３及び２６５の平坦な部分を滑らかにすることにより金属板２７１及び２７３と突出部の熱接触を向上することができる。このような構成にすることにより真空ポンプのハウジングで高温になる排気室側からそれほど温度の上がらない吸気側へ熱を移送することができ、ハウジングを均熱することができる。
別の均熱手段を第３の実施例として図４で説明する。真空ポンプの基本構造は実施例２と同様なので図３に対応する断面形状を説明する。４０３及び４０５はスクリューロータの断面である。４０１はスクリューが収められているハウジング４０１で該ハウジング４０１の均熱構造としてハウジング４０１を銅やアルミ等の合金のような熱伝導率のよい金属４０７で覆っている。該金属４０７は筒状のハウジング形状に加工したものをはめ込んだり、複数に分割された金属をハウジング４０１に装着した際に金属４０７の形状になるように加工したものを用いたり、できあがっているハウジング４０１に金属４０７をさらに鋳込む方法等により形成することができる。
次に断熱構造に関する別の第４の実施の形態について、図５を用いて説明する。
本実施の形態における真空ポンプの構造は第一の実施の形態と全く同じにできるので、断熱手段の構造を示す拡大図のみを示す。図５（ａ）は本実施例における中空の断熱部材を用いた場合について示す。中空内３０１は大気や熱伝導率の低い気体や液体で満たしておいても断熱効果は大きい。また該中空の断熱材の中空内３０１を真空密閉することや図５（ｂ）のように真空排気室と連通する中空排気穴３０２を設けて排気室と同程度の真空にすることにより、断熱効果を更に上げることもできる。
本件実施例では熱伝導率のよい素材を用いても断熱効果を得ることができるので、排気室に接するハウジングとして用いても排気室内の高温均熱化を妨げる問題は生じない。
なお上記実施例の図１，２及び３ではロータがスクリュー式の物を例に挙げているが、ロータの断面が繭型をしたルーツ式、またロータ断面が曲玉型をしたクロー式等、ロータが軸受に指示され回転する構造をもつ真空ポンプ全てに適用可能であることは言うまでもない。
また、断熱手段として柔らかい材質や脆い材質を用いたい場合の、ハウジング部材と軸受が配置されている軸受ケースの間に前記断熱手段の厚みよりも長い支持部材を配置して前記断熱手段に締結による強い力が加わらないようにした第５の実施の形態を図６を用いて説明する。６０１は軸受や軸シールが固定される軸受ケース、６０３は柔らかい材質や脆い材質を用いた断熱部材、６０５及び６０７は高温になるハウジング部材である。６０９は硬度の高い金属やセラミック等の素材でできた円筒形状の保持部材で、ハウジング第１部材６０１、断熱手段６０３、ハウジング部材６０５及び６０７を一体固定するためのボルト６１１が通るようになっている。該保持部材６０９は断熱部材６０３の厚み以上の軸方向長さ持つものが最適であるが断熱手段が柔軟性のある材質の場合はこの限りではない。このような構成にすることにより、ボルト締結時、軸受ケース６０１及びハウジング部材６０５が断熱部材６０３に強い力を加えないようにすることができる。
また、断熱部材より少し長い複数のピンを軸受ケース６０１及びハウジング部材６０５の間に挟む方法や断熱手段６０３を覆うようなハウジングの形状に合わせたリング状の保持部材を用いてもよい。
産業上の利用可能性
以上説明したように、請求項１の発明によれば、真空排気室を有し、該真空排気室内に処理ガスを導入する手段と、前記処理ガスを前記真空排気室外に排気する排気手段と、前記真空排気室と外部とを仕切るハウジングとを有し、該ハウジング内にロータが軸受を介して回転自在に固定されている真空ポンプにおいて、前記真空排気室と軸受部との間に断熱手段を設けた構成にすることにより、ハウジングを覆っている過熱手段や排気室内で発生した熱がハウジングを伝播し該ハウジングに形成されている軸受や軸シールを高温にすることはなくなり、該軸受や該軸シールが高温になって破壊することや熱膨張によって破壊することを防ぐことが出来る。
請求項２の発明によれば、前記断熱手段として前記ハウジングの材料よりも熱伝導率の低い材料を用いた材料を用いることにより、断熱効果の大きい断熱手段を得ることができる。
請求項３の発明によれば、前記断熱手段としてハウジングの材料よりも熱伝導率が低く、かつ耐腐食性の高い樹脂を用いたことにより、加工・据付が容易な断熱効果の大きい断熱手段を得ることができ、かつポンプが腐食性の高いガスを排気する時でも、断熱材料が腐食により、気密性や強度が低下することを防ぐことができる。
請求項４の発明によれば、また、前記断熱手段として中空の断熱部材を用いた構成にすることにより、中空部の空間は熱伝導率の低い気体や液体を封入したり、断熱部材を入れたりすることができ、断熱に有効である。
請求項５の発明によれば、前記軸受が固定されている軸受ケースと前記ハウジングの間に配置されている断熱手段に該段熱手段の支持部材を設けたことにより、断熱手段として柔らかい材質を用いることができるようになり、断熱材の選択肢を増やすことができる。
請求項６の発明によれば、前記ハウジング又は／及びハウジングの外周に熱伝導手段を設けたことにより、排気室内の断熱手段近傍の温度も容易に上げることができるようになり、排気室内の温度をより均一にできる。
請求項７の発明によれば、前記ハウジングの外周に、第二の断熱手段を設けた構成にすることにより、排気室を完全に断熱材で覆うことができ、排気室内の温度を反応性ガスが流れても反応生成物ができない程度に高温に保つことができる。
請求項８の発明によれば、前記ハウジング又は／及びハウジングの外周に熱伝導手段を設けた構成にすることにより、ハウジング外周の温度の高い部分から温度の低い部分に熱を移送することができるようになり、ハウジングの排気室と接する部分を反応性ガスが流れても反応生成物ができにくい均等な温度にすることができる。
請求項９の発明によれば、前記熱伝導手段としてヒートパイプを用いた構成にすることにより、ハウジングの熱伝導率を大幅に上げることができる。
請求項１０の発明によれば、前記熱伝導手段として熱伝導率の良い金属を用いた構成にすることにより加工の容易な金属でハウジングを覆うことにより容易に熱移送ができる。
請求項１１の発明によれば、真空排気室を有し、該真空排気室内に処理ガスを導入する手段と、前記処理ガスを前記真空排気室外に排気する排気手段と、前記真空排気室と外部とを仕切るハウジングとを有し、該ハウジング内にロータが軸受を介して回転自在に固定されている真空ポンプにおいて、前記ハウジング又は／及びハウジングの外周に熱伝導手段を設けたことにより、ハウジングの温度の高い部分から温度の低い部分へ熱が運ばれ、ハウジングの温度を均等にできる。
請求項１２の発明によれば、前記熱伝導手段としてハウジングの材料よりも熱伝導率の良い金属を用いたことにより熱伝導手段を容易に加工できるようになる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本件発明における第一実施例の真空ポンプの前方断面図である。
第２図は、本件発明における第二実施例の真空ポンプの側方断面図である。
第３図は、本件発明における第二実施例の図２のＡ−Ａ断面図である。
第４図は、本件発明における第三実施例の真空ポンプの軸直角断面図である。
第５図は、本件発明における第四実施例の真空ポンプのボルト部分の前方断面図である。
第６図は、本件発明における第五実施例の真空ポンプの上部軸受部分の前方断面図である。
第７図は、従来の真空ポンプの前方断面図である。
【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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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年12月19日(2003.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空排気室を有し、該真空排気室内に処理ガスを導入する導入手段と、前記処理ガスを前記真空排気室外に排気する排気手段と、前記真空排気室と外部とを仕切るハウジングとを有し、該ハウジング内にロータが軸受を介して回転自在に固定されている真空ポンプにおいて、前記真空排気室と前記軸受との間に断熱手段を設けたことを特徴とする回転式真空ポンプ。
【請求項２】
前記断熱手段としてハウジングの材料よりも熱伝導率の低い材料を用いたことを特徴とする請求項１に記載の回転式真空ポンプ。
【請求項３】
前記断熱手段としてハウジングの材料よりも熱伝導率が低く、かつ耐腐食性の高い樹脂を用いたことを特徴とする請求項１に記載の回転式真空ポンプ。
【請求項４】
前記断熱手段として中空の断熱部材を用いたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の回転式真空ポンプ。
【請求項５】
前記ハウジングが前記軸受を設けた軸受ケースと前記ロータの廻りの主ケーシングから構成され、該軸受ケースと該主ケーシングの間に前記断熱手段の支持部材を設けたことを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の回転式真空ポンプ。
【請求項６】
前記断熱手段と前記真空排気室の間に前記断熱手段の材料よりも熱伝導率の高い熱伝導手段を設けたことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５に記載の回転式真空ポンプ。
【請求項７】
前記ハウジングの外周の大気側に、第二の断熱手段を設けたことを特徴とする請求項１，２，３，４、５又は６に記載した回転式真空ポンプ。
【請求項８】
前記ハウジング又は／及びハウジングの外周に熱伝導手段を設けたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７に記載の回転式真空ポンプ。
【請求項９】
前記熱伝導手段としてヒートパイプを用いたことを特徴とする請求項８に記載の回転式真空ポンプ。
【請求項１０】
前記熱伝導手段としてハウジングの材料よりも熱伝導率の良い金属を用いたことを特徴とする請求項８に記載の回転式真空ポンプ。
【請求項１１】
真空排気室を有し、該真空排気室内に処理ガスを導入する導入手段と、前記処理ガスを前記真空排気室外に排気する排気手段と、前記真空排気室と外部とを仕切るハウジングとを有し、該ハウジング内にロータが軸受を介して回転自在に固定されている真空ポンプにおいて、前記ハウジング又は／及びハウジングの外周に熱伝導手段を設けたことを特徴とする回転式真空ポンプ。
【請求項１２】
前記熱伝導手段としてハウジングの材料よりも熱伝導率の良い金属を用いたことを特徴とする請求項１１に記載の回転式真空ポンプ。
【請求項１３】
前記ハウジングの材料よりも熱伝導率が低く、かつ耐腐食性の高い樹脂でできた断熱手段を前記真空排気室と直接接する位置に配置したことを特徴とする請求項３に記載の回転式真空ポンプ。
【請求項１４】
前記熱伝導手段が前記導入手段と前記排気手段間に該導入手段の周辺と該排気手段の周辺が均熱化するように配置されていることを特徴とする請求項９、１０又は１３に記載の回転式真空ポンプ。
【請求項１５】
前記断熱手段を前記導入手段側と前記排気手段側のそれぞれについて前記真空排気室と前記軸受との間に配置したことを特徴とする請求項１〜１４に記載の回転式真空ポンプ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項１０の発明によれば、前記熱伝導手段として熱伝導率の良い金属を用いた構成にすることにより加工の容易な金属でハウジングを覆うことにより容易に熱移送ができる。
請求項１１の発明によれば、真空排気室を有し、該真空排気室内に処理ガスを導入する手段と、前記処理ガスを前記真空排気室外に排気する排気手段と、前記真空排気室と外部とを仕切るハウジングとを有し、該ハウジング内にロータが軸受を介して回転自在に固定されている真空ポンプにおいて、前記ハウジング又は／及びハウジングの外周に熱伝導手段を設けたことにより、ハウジングの温度の高い部分から温度の低い部分へ熱が運ばれ、ハウジングの温度を均等にできる。
請求項１２の発明によれば、前記熱伝導手段としてハウジングの材料よりも熱伝導率の良い金属を用いたことにより熱伝導手段を容易に加工できるようになる。
請求項１３の発明によれば、前記ハウジングの材料よりも熱伝導率が低く、かつ耐腐食性の高い樹脂でできた断熱手段を前記真空排気室と直接接する位置に配置したことにより断熱手段を耐腐食加工をする必要がなくなる。
請求項１４の発明によれば、前記熱伝導手段が前記導入手段と前記排気手段間に該導入手段の周辺と該排気手段の周辺が均熱化するように配置されていることにより回転式真空ポンプから発生する熱だけで真空排気室全体を腐食性ガスによる生成物がつきにくい温度にすることが可能とできる。
請求項１５の発明によれば、前記断熱手段を前記導入手段側と前記排気手段側のそれぞれについて前記真空排気室と前記軸受との間に配置したことにより真空排気室と接しているハウジングの全体が高温となりロータを回転自在に固定するために配置されている前記導入手段側と前記排気手段側の各々の軸受が熱により破壊することを防止できる。




【国際調査報告】
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