(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内に配置されるジェット内に油蒸気発生器が配置され、該油蒸気発生器を作動させることで作動油を加熱して油蒸気とし、ジェット内の油蒸気をジェットから噴射して吸入気体を高真空排気動作する油拡散ポンプにおいて、
前記油蒸気発生器は、被加熱体と、
該被加熱体の近傍に電気的に絶縁配置された誘導コイルと、
該誘導コイルに交流を印加する給電手段を備え、
前記被加熱体及び誘導コイルは、ケーシング内に貯留する作動油に一部あるいは全部が浸漬される配置でケーシングに組み込まれており、
前記給電手段を作動させることによって前記被加熱体を加熱させ、前記作動油を気化させるように構成したことを特徴とする油拡散ポンプ。
【請求項２】
請求項１記載の油拡散ポンプにおいて、前記油蒸気発生器の被加熱体は立設方向に延在する筒状であり、該筒状の被加熱体の周囲に誘導コイルが絶縁材料を介して巻回してある油拡散ポンプ。
【請求項３】
請求項１記載の油拡散ポンプにおいて、前記油蒸気発生器の被加熱体は板状であり、該板状の被加熱体の周囲に誘導コイルが絶縁材料を介して配置してある油拡散ポンプ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の油拡散ポンプにおいて、ケーシング内に作動油流路を有する油拡散ポンプ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか記載の油拡散ポンプにおいて、大気側ケーシング底部に加熱源を持たない油拡散ポンプ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか記載の油拡散ポンプにおいて、ケーシング内に配置される油蒸気発生器とケーシング底面との間を熱絶縁するように構成してある油拡散ポンプ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか記載の油拡散ポンプにおいて、前記誘導コイルは絶縁被覆した耐熱電線で構成してある油拡散ポンプ。
【請求項８】
真空容器内を真空引きするための排気装置を備えた真空装置において、前記排気装置として、請求項１〜７のいずれか記載の油拡散ポンプを用いたことを特徴とする真空装置。
【請求項９】
ケーシングおよびジェットを含む油拡散ポンプ内の作動油を加熱して油蒸気とする油蒸気発生器において、
前記油拡散ポンプ内のケーシングに組み込まれて使用され、
前記ケーシング内に貯留される作動油に一部あるいは全部を浸漬するように、前記ジェット内に配置される被加熱体と、
前記ケーシング内に貯留される作動油に一部あるいは全部を浸漬するように、前記被加熱体の近傍に電気的に絶縁配置される誘導コイルと、
該誘導コイルに交流を印加する給電手段を備え、
前記給電手段を作動させることによって前記被加熱体を加熱させ、前記作動油を気化させることを特徴とする油蒸気発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着装置やスパッタ装置などの各種真空装置を構成する真空容器に接続され、該容器内を真空引きする用途への利用に好適な真空ポンプとしての油拡散ポンプと、該ポンプに組み込まれる油蒸気発生器とに関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸着装置やスパッタ装置などの各種真空装置では、該装置を構成する真空容器の内部を真空引きする排気装置に使用される真空ポンプとして油拡散ポンプが利用されている。従来の油拡散ポンプでは、ボイラー内に収容した作動油の加熱源として、ヒータ線を含む電熱ヒータを利用したものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
作動油の加熱源としてヒータ線を利用した場合、安価に装置を形成できる利点はあるものの、例えば、ヒータ線の断線により加熱機能が消失する、ヒータ線の絶縁不良により漏電が発生する、端子台の高温による接触不良が発生する、被加熱体の錆びが発生するなどの不都合を引き起こす要因を含んでいた。また、ヒータ線は、油拡散ポンプの作動時に、赤熱するほどの高温になることから、その取り付け場所に注意が必要であり、ヒータ線からの輻射熱を考慮した設置場所により、取り付け位置に自由度が制限されるとの設置環境の問題もある。【０００５】
さらに作動油加熱源としてのヒータ線は、エネルギー効率の面でも熱伝導ロスが発生することから、加熱効率が低く、省電力化を妨げる以外にも以下の問題も内在していた。
（１）加熱の立ち上がりが遅い（起動時間が長い）、
（２）熱応答性が悪い、
（３）被加熱体を選択的に加熱することが難しく、被加熱体の周辺をも加熱することになってしまう、など。【０００６】
本発明の一側面によれば、作動油加熱源としてヒータ線を用いたときの問題を解消できる油蒸気発生器と、該油蒸気発生器を備え、作動時の省電力に寄与しうる油拡散ポンプとを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の油拡散ポンプは、ケーシング内に配置されるジェット内に油蒸気発生器が配置され、この油蒸気発生器を作動させることで作動油を加熱して油蒸気とし、ジェット内の油蒸気をジェットから噴射して吸入気体を高真空排気動作する真空ポンプである。
油蒸気発生器は、被加熱体と、被加熱体の近傍に電気的に絶縁配置された誘導コイルと、誘導コイルに交流を印加する給電手段を備える。そして、給電手段を作動させ誘導コイルに交流を印加することによって被加熱体自体を加熱させ、作動油を気化させるように構成したことを特徴とする。【０００８】
本発明の油蒸気発生器は、ケーシングおよびジェットを含む油拡散ポンプ内の作動油を加熱して油蒸気とする用途に使用される。本発明の油蒸気発生器は、油拡散ポンプのケーシング内に貯留される作動油に一部あるいは全部を浸漬するように、ケーシング内のジェット内に配置される被加熱体と、ケーシング内に貯留される作動油に一部あるいは全部を浸漬するように、被加熱体の近傍に電気的に絶縁配置される誘導コイルと、この誘導コイルに交流を印加する給電手段を備える。そして、給電手段を作動させることによって被加熱体を加熱させ、作動油を気化させることを特徴とする。【０００９】
上記両発明において、油蒸気発生器を構成する被加熱体の形状は、特に限定されず、例えば板状、筒状、または板状と筒状の組み合わせなどが考えられる。例えば立設方向に延在する筒状で被加熱体を構成する場合（図３〜図５）、誘導コイルは被加熱体の周囲に絶縁材料を介して巻回すればよい（図３〜図５）。円板状などの板材で被加熱体を構成する場合、誘導コイルは被加熱体の周囲（例えば背面など）に絶縁材料を介して配置すればよく、組み合わせをする場合、それぞれ単独の誘導コイルを用い複数の給電手段を用いる以外に１系統の誘導コイルと給電手段を用い給電してもよい。いずれにしても、本発明において被加熱体及び誘導コイルは、ケーシング内に貯留する作動油に一部あるいは全部が浸漬される配置でケーシングに組み込まれる。【００１０】
本発明では、油拡散ポンプのケーシング内に、油蒸気発生器を作動させて加熱できる作動油の流路を設けることができる。【００１１】
本発明では、ケーシング内に配置される油蒸気発生器とケーシング底面との間を熱絶縁するように構成することができる。【００１２】
本発明では、油蒸気発生器の誘導コイルを絶縁被覆した耐熱電線で構成することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の油拡散ポンプに組み込まれる油蒸気発生器は、作動油加熱源として、被加熱体の近傍に絶縁材料を介して誘導コイルを配置したもの（一例として、筒状の被加熱体の回りに絶縁材料を介して誘導コイルを巻回したもの）を用い、誘導コイルに交流を印加することで被加熱体を加熱させ、この熱により作動油を気化させるように構成した。また、被加熱体と誘導コイルが、油拡散ポンプのケーシング内に貯留する作動油に浸漬される配置でケーシング底部に組み込まれるように構成した。【００１４】
すなわち本発明の油拡散ポンプに組み込まれる油蒸気発生器によれば、誘導コイルを加熱するのではなく、誘導コイルに交流を印加することで、被加熱体の所定方向（上記一例のケースでは、立設方向上下）に鎖交する磁束が生じ、この生じた磁束によって被加熱体に誘導電流、すなわち渦電流を発生させ、それによりジュール熱を生成する（誘導加熱）。この生成した熱により被加熱体自体を加熱させ（被加熱体の自己加熱）、これによって作動油を加熱する。
このため、ヒータ線のように消耗する部材がないことから、断線により発熱機能が消失することはない。また、発熱体としての被加熱体で全ての電流を消費するので、絶縁不良による漏電が発生することはなく、高温による端子台の接触不良が発生することもない。また、作動油加熱源を局所的に加熱できる性質から、誘導コイルの配置場所の選択の自由度が拡がるメリットもある。【００１５】
また、本発明の油拡散ポンプに組み込まれる油蒸気発生器によれば、被加熱体と誘導コイルを、油拡散ポンプのケーシング内に貯留する作動油に一部あるいは全部を浸漬される配置で組み込んでいる。そのため、被加熱体の昇温により誘導コイルの温度上昇があった場合でも、作動油による冷却効果が期待でき、異常加熱を防ぐことができる。したがって、例えば誘導コイルをケーシング外に配置し、これを空冷冷却する方式と比較しても誘導コイルの上限温度を低く抑えることができる。【００１６】
本発明の油拡散ポンプは、そのケーシング内に本発明の油蒸気発生器が組み込まれているので、油蒸気発生器の誘導コイルに印加した全ての電流を発熱体としての被加熱体に消費させることができる。その結果、発熱体のエネルギー効率が良く、省電力化を図ることができる。【００１７】
油拡散ポンプのケーシング内に、油蒸気発生器を作動させて加熱する作動油の流路を設けることで、ケーシング底部の大気側（ケーシング外。以下同じ）に、作動油の流路として作動油循環用のパイプを設ける必要がなくなり、ケーシングの簡素化が図られる。【００１８】
作動油は、被加熱体で加熱された流路を通過することにより、作動油循環途中の流路通過中に予備加熱が期待され、油蒸気発生に好適な状態を作り出すことができる。【００１９】
本発明の油拡散ポンプは、上述したように、ケーシング内に加熱源としての油蒸気発生器が配置してあり、従来構成の油拡散ポンプが加熱源を備えていたケーシング外に加熱源を持たない。したがって、ケーシング底部の略平坦化が図られ、油拡散ポンプを平置き可能にし、利便性を向上させることもできる。【００２０】
なお、本発明の油蒸気発生器の一例によると、誘導コイルを巻回する発熱体としての被加熱体の立設方向上端が、接触する作動油の油面よりも上に露出するので、油面から立ち昇る油蒸気は、油面より上に露出した被加熱体内壁の上部分に接触し、これによってより一層加熱され、十分に加熱された油蒸気が短時間で生成される。その結果、このような油蒸気発生器が組み込まれた油拡散ポンプでは、作動油加熱の立ち上がり（すなわち油蒸気の生成）をより一層短時間で行うことができ、加えて、エネルギー効率の点で極めて有益である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係る真空装置を示す概略構成図である。
【図２】図２は図１の真空装置に用いられる一例としての油拡散ポンプを示す概略構成断面図である。
【図３】図３は図２の油拡散ポンプに用いられる一例としての油蒸気発生器の要部を示す概略構成断面図である。
【図４】図４は図３をＩＶ方向から視認した概略平面図である。
【図５】図５は図３に対応する油蒸気発生器の要部の他の例を示す図である。
【図６】図６は本例の油拡散ポンプに組み込まれる油蒸気発生器の配置態様の他の例を示す図である。
【図７】図７は本例の油拡散ポンプに組み込まれる油蒸気発生器の配置態様の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１…真空装置、１０…真空容器、２１，２３，２５〜２９…管路、３１…本引き弁、３３…リーク弁、３５…あら引き弁、３７…補助弁、３９…リーク弁、
５０…油拡散ポンプ、５１…ケーシング、５３…ジェット、５３ａ…ジェットノズル、５５…吸気部、５７…排気部、５８…水冷パイプ、５９…油溜め、
６０…あら引きポンプ、
７０…油蒸気発生器、７０ａ…架台、７１…ケース（被加熱体の一例）、７１ａ…内側領域、７１ｂ…外側領域、７２…基盤、７２ａ…開口部、７３…絶縁材料、７５…誘導コイル、７６…磁気シールドケース、
８…作動油、
９０…下蓋（フランジ）、９２…締結手段。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一例を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本例の真空装置１は真空容器１０を有する。真空容器１０の内部には蒸発源やスパッタ源などの成膜源（図示省略）や、処理対象としての基板を保持する基板ホルダなど、およそ薄膜の形成（成膜）に必要な各種装備が配置してある。真空容器１０には管路２１の下流側が接続されている。真空容器１０には真空計（図示省略）が接続されており、真空容器１０内の気圧（真空度）を検出する。
【００２４】
管路２１の上流側には本引き弁３１を介して吸引管路２３の下流側が接続されている。吸引管路２３の上流側は油拡散ポンプ５０の吸気部５５に接続されている。管路２１の途中には分岐管路２５の下流側が接続されている。分岐管路２５の途中には管路２６の下流側が接続してあり、管路２６の上流側にはリーク弁３３が設けられる。
【００２５】
分岐管路２５の上流側にはあら引き弁３５を介して管路２７の下流側が接続されている。管路２７の上流側はあら引きポンプ６０に接続されている。管路２７の途中には管路２８の下流側が接続されている。管路２８の上流側は補助弁３７を介して油拡散ポンプ５０の排気部５７に接続されている。管路２７の管路２８接続部には管路２９の下流側が接続してあり、管路２９の上流側にはリーク弁３９が設けられる。管路２８内には真空計（図示省略）が接続されており、油拡散ポンプ５０内の圧力を検出する。
【００２６】
本例の真空装置１は上述した構成の他に、装置１の動作を制御する制御装置（図示省略）を備えている。本例で備える制御装置は、各種処理回路を含むメイン制御回路（図示省略）と、管路２１内に接続された真空計と接続する真空計駆動回路（図示省略）と、あら引きポンプ６０を運転制御するあら引きポンプ制御回路（図示省略）と、油拡散ポンプ５０を運転制御する油拡散ポンプ制御回路（図示省略）とを含んで構成される。
【００２７】
メイン制御回路には各弁（本引き弁３１、リーク弁３３，３９、粗引き弁３５、補助弁３７）が接続されており、これらの弁はメイン制御回路の所定のシーケンスに従って開閉される。油拡散ポンプ５０にはあら引きポンプ６０が接続されており、油拡散ポンプ５０が補助弁３７を通じて排気した気体は、あら引きポンプ６０が吸引し、図示しない経路から排出される。
【００２８】
図２に示すように、本例の油拡散ポンプ５０は、底部が閉塞された筒状の容器（ケーシング）５１を有する。ケーシング５１内の底部には、作動油８を加熱して蒸気化させる油蒸気発生器７０が組み込まれており、ケーシング５１の底部は略平坦とされている。油蒸気発生器７０の詳細は後述する。ケーシング５１内にはジェット５３が配置してあり、ここで油蒸気発生器７０にて加熱された作動油８（図３参照）が蒸気化して上昇した油蒸気を取り込み、ノズル５３ａを通じてあら引き方向へ噴射させる。ケーシング５１の上端には吸気部５５が設けてあり、ケーシング５１の側面には排気部５７が設けられる。
【００２９】
次に、油拡散ポンプ５０の動作を説明する。
本引き弁３１を開放した上で油蒸気発生器７０を作動させると、油蒸気発生器７０により作動油８が沸点付近まで加熱されて油蒸気化されてジェット５３内を満たし、ノズル５３ａからケーシング５１の側壁内面に噴射される。この噴射により吸気部５５から吸入される吸入気体（真空容器１０内の空気）が噴流の進行方向へはね飛ばされ、排気部５７より排気される。これにより真空容器１０内の真空引きが行われる。図２中の「マル（○）」は油が蒸気化された油蒸気の状態を模式的に示したものである。なお、作動油８が真空容器１０内に入り込まないように、ジェットノズル５３ａから油蒸気が噴出した後、吸入部５５を開放するようにする。
【００３０】
また、ケーシング５１は水冷パイプ５８により冷却されているのでケーシング５１の内壁に付着した作動油８の油蒸気は冷却されて凝縮し、ケーシング５１の下方の油溜め５９へ戻り、油蒸気発生器７０によって再加熱され再度蒸気化されて循環する仕組みとなっている。
【００３１】
図３及び図４に示すように、本例の油蒸気発生器７０は、図２に示す油拡散ポンプ５０のケーシング５１内の底部に、板状の架台７０ａを介して組み込まれている。架台７０ａは、大気側から下蓋（フランジ）９０で支持される。架台７０ａと下蓋９０の間には、断熱材（図示省略）を介在させてもよい。下蓋９０はボルトなどの締結手段９２によりケーシング５１の底面に着脱自在に取り付けられており、ケーシング５１の底部の大気側は略平坦に形成されている。
【００３２】
架台７０ａの上方（図３の上方向）には、被加熱体の一例としての筒状のケース７１が配置してある。ケース７１は、本例ではその下端が、略中心付近に開口部７２ａを持つ基盤７２によって支持されている。基盤７２は、所定高さの足部７０ｂを介して架台７０ａに支持され、架台７０ａとの間で作動油８が通れる程度の隙間が形成されるように配置されている。本例では、上述した、足部７０ｂにより形成される基盤７２と架台７０ａの隙間が、作動油の予備加熱流路として機能する。またこの隙間を存在させることによって、油拡散ポンプ５０のケーシング５１内に配置される油蒸気発生器７０とケーシング５１底面との間が熱絶縁される構成となっている。
【００３３】
なお、ケース７１として、開口部７２ａを持つ基盤７２が一体化されたツバ付きケース（図示省略）を使用してもよい。また基盤７２は、後述の誘導コイル７５の絶縁用円板部材（図示省略）を介して架台７０ａ上方に支持されていてもよい。
【００３４】
本例のケース７１は、被加熱材料で構成されている。被加熱材料としては、ステンレス鋼、炭素鋼、ＪＩＳ−Ｇ３１０１に規定される一般構造用圧延鋼材のうちの少なくともいずれかが用いられる。
【００３５】
ステンレス鋼としては、例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０２、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１６Ｊ１、ＳＵＳ３１６Ｊ１Ｌ、ＳＵＳ４０５、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３４、ＳＵＳ４４４、ＳＵＳ４２９、ＳＵＳ４３０Ｆ、ＳＵＳ３０２等ＳＵＳの全品種が使用可能である。炭素鋼には、軟鋼材料等の炭素量の少ない低炭素鋼や、硬鋼材料等の炭素量の多い高炭素鋼が含まれる。一般構造用圧延鋼材には、ＳＳ３３０、ＳＳ４００、ＳＳ４９０、ＳＳ５４０が含まれる。
【００３６】
中でも、軟鋼材料などの抵抗率が１０×１０−８Ωｍから２０×１０−８Ωｍ程度までの、低電気抵抗を有する強磁性材料でケース７１を構成することが好ましい。ケース７１を、低電気抵抗を有する強磁性材料（軟鋼など）で構成した場合、低電気抵抗であるため、誘導コイル７５に印加されて生ずる渦電流量が大となり、その結果、ケース７１自体による自己加熱量も大となり、高い効率が望める。
また、一般鋼材である入手性の高いＳＳ４００でケース７１を構成することも好ましい。この場合、高温になる被加熱体であっても真空雰囲気で常時作動油に浸漬されていることから防錆性の発現が期待できる。なお、これら以外の、例えば被加熱材料の誘導コイル７５側の面にクラッド材を備えた成形物でケース７１を形成することもできる。
【００３７】
本例では、ケース７１の下端を支持する基盤７２を、被加熱材料で構成することもできる。
【００３８】
ケース７１は、その周壁が立設方向（上下方向）に延在する構造を備えている。ケース７１は、その内側領域７１ａと外側領域７１ｂの両領域が油溜め５９（図２参照）を構成し、ここに作動油８が充填され貯留される。例えば、ケース７１を高さ１２０ｍｍで形成した場合、油蒸気発生器７０の作動停止時の油面Ｌレベルが３０ｍｍ程度となるように作動油８が充填される。この場合、油蒸気発生器７０の作動が開始すると、作動油８の油面Ｌレベルは例えば１０ｍｍ程度に下がる。
本例では、後述のとおり誘導加熱を低周波交流によって実現するため（低周波誘導加熱）、ケース７１はその厚さが５ｍｍから１２ｍｍの範囲内に形成するのが好ましい。
【００３９】
なお、本例では、ケース７１の内側領域７１ａは、基盤７２の開口部７２ａを介してケース７１の外側領域７１ｂと連通している（図３参照）。
【００４０】
ケース７１の外周には、絶縁材料７３を介して誘導コイル７５が巻回してある。これによりケース７１の外周（近傍の一例）に誘導コイル７５が電気的に絶縁配置されるようになっている。絶縁材料７３は、例えば厚さが１０μｍ〜１８０μｍ程度のポリイミドフィルム、雲母あるいは被加熱体外面への絶縁材の溶射物などで構成することができる。
【００４１】
誘導コイル７５を構成する導線は、電気抵抗が小さく、耐熱温度が高い絶縁被覆した耐熱電線が用いられる。このようなものとしては、例えばアルミニウム線をアルマイト処理したアルマイト電線などが挙げられる。誘導コイル７５を構成する導線の直径は２ｍｍから４ｍｍの範囲が好ましい。誘導コイル７５の巻層数は７層から１４層の範囲が好ましい。
【００４２】
誘導コイル７５には、該誘導コイル７５に給電するための給電手段（図示省略）が接続してあり、該給電手段は不図示の制御装置により給電状況が制御される。
【００４３】
本例では、ケース７１とともに誘導コイル７５が、作動油８にその一部あるいは全部が浸漬される配置で組み込まれていることから、誘導コイル７５が作動油８の温度以上に異常加熱されることはなく、また誘導コイル７５自体が温度上昇した場合でも、作動油８による冷却効果が期待できる。さらに誘導コイル７５の昇温は作動油８の加熱に寄与し、省エネ効果に貢献する。
【００４４】
次に、油蒸気発生器７０の動作を説明する。
まず、給電手段を作動させて誘導コイル７５に交流を印加する。誘導コイル７５に印加する交流の周波数は特に限定されず、一例として、数１０Ｈｚから数１００Ｈｚの低周波交流が挙げられるが、高周波交流でもよい。高周波交流を給電することでも同様な効果が得られる。また、給電手段の制御は、電流制御方式を用いたが、電力制御方式でもよい。以下では、電流制御方式により低周波交流を印加する場合を例示する。
【００４５】
給電手段を作動させて誘導コイル７５に、商用周波数５０Ｈｚ又は６０Ｈｚの交流を印加すると、ケース７１の立設方向上下に鎖交する磁束が生じ、この磁束によってケース７１中に渦電流が発生し、ジュール熱を生成する。この熱により、ケース７１自体を加熱させ、これによりケース７１の内側領域７１ａに貯留された作動油８は直接加熱される。ケース７１内の油面から立ち昇った油蒸気は、油面より上に露出したケース７１上部の高温部分に接触することによりさらに加熱され、十分に加熱された高温油蒸気となってジェット５３内を上昇し、ノズル５３ａから噴射される。
【００４６】
上述したように油拡散ポンプ５０のケーシング５１は水冷パイプ５８により冷却されているのでケーシング５１の内壁に付着した作動油８の油蒸気は冷却されて凝縮し、ケーシング５１の下方の、ケース７１の外側領域７１ｂ（図２の油溜め５９と同義）へと戻る。本例では、ケース７１の内側領域７１ａは、基盤７２の開口部７２ａを介してケース７１の外側領域７１ｂと連通しているので（図３参照）、凝縮して戻ってきた作動油８は、足部７０ｂにより形成される基盤７２と架台７０ａの隙間をとおり、基盤７２の開口部７２ａを通じてケース７１の内側領域７１ａへ流れ、油蒸気発生器７０によって再加熱され、作動油８は再び蒸気化することにより循環する。
【００４７】
なお、本例で、ケース７１の下端を支持する基盤７２を被加熱材料で構成した場合、ケース７１とともに該基盤７２部分も被加熱体として利用することができる。この場合、ケーシング５１で冷却され、ケース７１の外側領域７１ｂに戻ってきた作動油８を、基盤７２と架台７０ａの隙間（つまり流路）中で予備過熱することができ、内側領域７１ａでの再加熱の際の、作動油８の蒸発効率の向上に貢献することが期待できる。
【００４８】
足部７０ｂを介して基盤７２を背面から支持する架台７０ａを、ケース７１及び基盤７２と同様に、被加熱材料で構成した場合、該架台７０ａが被加熱体として作用することも期待できる。
【００４９】
本例の油蒸気発生器７０では、作動油８の加熱源として、軟鋼材料やＳＳ４００などの被加熱材料で構成される筒状のケース７１の外周回りに絶縁材料７３を介して誘導コイル７５を巻回したものを用い、誘導コイル７５に低周波交流を印加することでケース７１を加熱させ、この熱により作動油８を蒸気化させるようにしている。誘導コイル７５を加熱しないので、断線の問題はなく、断線により発熱機能が消失し、油拡散ポンプ５０の排気機能を損なうことはない。また、絶縁不良による漏電が発生することはない。また、誘導コイル７５自身が発熱体になることはなく、ケーシング５１内に収まるため高温劣化による端子台の接触不良が発生することもない。
【００５０】
さらに、ケース７１の下端を支持する基盤７２も被加熱材料で構成した場合には、誘導コイル７５に低周波交流を印加することで基盤７２も加熱させることができ、蒸気化の効率を向上させることもできる。
【００５１】
基盤７２を背面から支持する架台７０ａも被加熱材料で構成した場合、誘導コイル７５に低周波交流を印加することで、該架台７０ａを被加熱体として利用できる可能性もあり、蒸気化効率の向上が期待できる。この場合、架台７０ａと下蓋９０の間に断熱材（図示省略）を介在しておくことで、蒸気化効率がさらに向上しうる。
【００５２】
本例の油拡散ポンプ５０には本例の油蒸気発生器７０が組み込まれているので、油蒸気発生器７０の誘導コイル７５に流した全ての電流をケース７１（あるいはケース７１及び基盤７２）自体に消費させることができる。その結果、エネルギー効率が良く、省エネルギー化を促進し、作動油８の加熱の立ち上がり時間の短縮にも貢献できる（油拡散ポンプ５０の起動時間を短縮化できる）、などの効果がある。
本例の油蒸気発生器７０では、その主要部（ケース７１、絶縁体７３及び誘導コイル７５）を下端がフラットな架台７０ａ上方に配置した状態で、ケーシング５１底部に組み込んであるので、ケーシング５１の底部の大気側を略平坦に形成することが可能である。その結果、平置き可能な油拡散ポンプ５０を提供することもでき、利便性が向上する。
【００５３】
本例の油蒸気発生器７０では、誘導コイル７５を巻回する発熱体としてのケース７１の立設方向上端Ｕが、接触する作動油８の油面Ｌよりも上に露出する構成としているので、油面Ｌから立ち昇る油蒸気は、油面Ｌより上に露出したケース７１の上部分に接触することにより一層加熱され、十分に加熱された油蒸気が生成される。その結果、本例の油蒸気発生器７０が組み込まれた油拡散ポンプ５０では、ジェット５３からの噴出蒸気温度を高くすることが可能となり、排気速度向上を実現するうえで極めて有益である。
【００５４】
なお、上述した例は本発明の理解を容易にするために記載したものであって、本発明を限定するために記載したものではない。従って、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００５５】
例えば上述した例では、軟鋼材料やＳＳ４００などで形成した単一構造のケース７１の外周に絶縁材料７３を介して誘導コイル７５を誘導コイル７５の外周部分を露出させたが（図３参照）、この態様には限定されず、例えば、ケース７１をケース内壁及びケース外壁の二重構造で形成し、かつ外側領域７１ｂ／ケース外壁／絶縁材料７３／誘導コイル７５／絶縁材料７３／ケース内壁／内側領域７１ａ、の構造となるように構成し、本例の作用効果を実現することもできる。
【００５６】
この態様であれば、内側領域７１ａに貯留される作動油８とともに、外側領域７１ｂに貯留される作動油８を加熱することができるので、作動油８の加熱効率が飛躍的に向上することが期待される。
【００５７】
筒状の被加熱体は例示の板材に限らず、被加熱材料を使用した構成において作動油を通過できるポーラス金属体や網を巻いたものでもよい。
【００５８】
また上述した例では、誘導コイル７５の外周側を剥き出しにしたが（図３参照）、この態様には限定されず、例えば図５に示すように、誘導コイル７５の略全体（ただし下部の一部を除く。図５参照）を、ケース７１の材質と異なる材質で形成された磁気シールドケース７６で覆う態様とすることもできる。このような態様とすることで、誘導コイル７５への交流の印加によってケース７１を加熱させる際の加熱効率をより一層、高めることが期待でき、望ましい態様である。
【００５９】
また上述した例では、油蒸気発生器７０を構成する被加熱体として、筒状のケース７１を用いたが、この態様には限定されず、被加熱体として円板状などの板材（図示省略）を用い、該板材全体が貯留されている作動油８に一部あるいは全部が浸漬されるように配置することもできる。この場合、板材の周囲、例えば板材の背面（ケーシング５１の底部側）に、絶縁材料７３を介して誘導コイル７５を配置することができる。このような態様によっても、本例の作用効果を実現することができる。
【００６０】
また上述した例では、単一の油拡散ポンプ５０に１つの油蒸気発生器７０を設置したが、この態様には限定されず、特に油拡散ポンプの大型化を検討するなどの場合、例えば図６及び図７に示すように、ケーシング５１内の底部に本例の油蒸気発生器７０を複数配置することもできる。
【実施例】
【００６１】
次に、本発明の実例（実施例）と比較例について説明する。
［実施例］
本例では、作動油加熱源としての油蒸気発生器７０（図３）を１つ組み込んだ次に示す油拡散ポンプ５０（図２）を準備し、下記条件で評価した。【００６２】
（油拡散ポンプ５０）
・排気口の直径：２５０ｍｍ、
・排気速度：２９００Ｌ／ｓｅｃ、
・真空容器内の到達圧力：６．７×１０−６Ｐａ（パスカル）以下、
・所要電力：０．７ＫＷ、
・作動油：ライオンＳ、１Ｌ。【００６３】
（油蒸気発生器７０）
・ケース７１の高さ：１２０ｍｍ、
・作動油の油面Ｌレベル：３０ｍｍ（停止時）、１０ｍｍ（作動時）。【００６４】
［比較例］
本例では、作動油加熱源としてヒータ線（ニクロム線）を利用した電熱ヒータをポンプ底部に配置した、従来構造の油拡散ポンプを準備し、下記条件で評価した。【００６５】
（従来の油拡散ポンプ）
・排気口の直径：２５０ｍｍ、
・排気速度：２９００Ｌ／ｓｅｃ、
・真空容器内の到達圧力：６．７×１０−６Ｐａ（パスカル）以下、
・所要電力：２．０ＫＷ（２００Ｖ）、
・作動油：ライオンＳ、１Ｌ。【００６６】
［評価］
各例の油拡散ポンプを用いて運転電力の測定を行った。具体的には、ニクロム線（比較例）、誘導コイル（実施例）への電力供給部分をクランプ電力計で測定し、電圧、電流、力率から電力（起動時電力、運転時電力）を算出し、実施例の比較例に対する比（従来比）を算出した。その結果、実施例の運転電力は、起動時で従来比４０％減、運転時で従来比６５％減であり、起動時、運転時ともに大幅な電力削減ができることが判明した。【００６７】
各例の油拡散ポンプに対し、温度（側面、底面）を測定した。その結果、実施例の側面温度（大気側）は１７０℃であった。これは比較例（２３０℃）比２６％減であり、ボイラー内筒に加熱を集中でき、電力削減に寄与できることが確認できた。また、実施例の底面温度は１２０℃であった。これは赤熱したヒータブロックが露出しており非常に高温であった比較例（赤熱状態）と比較して、熱損失を大幅に抑制できることが判明した。また床の損傷を考慮しなくてもよいレベルを達成できることも判明した。
【要約】
作動油加熱源としてヒータ線を用いたときの問題を解消できる油蒸気発生器を備えた油拡散ポンプを提供する。ケーシング５１内に油蒸気発生器７０が配置され、この油蒸気発生器７０を作動させることで作動油８を蒸気化して油蒸気とし、この油蒸気をジェット５３，５３ａから噴射して吸入気体を排気動作する真空ポンプである。油蒸気発生器７０は、立設方向に延在する、筒状のケース７１（被加熱体）と、絶縁材料７３を介して筒部材７１の周囲に巻回された誘導コイル７５と、誘導コイル７５に交流を印加する給電手段とを備える。ケース７１と誘導コイル７５は、ケーシング５１内に貯留する作動油８に浸漬される配置でケーシングに組み込まれる。そして、給電手段を作動させ誘導コイル７５に交流を印加することによってケース７１自体を加熱させ、作動油８を気化させるように構成した。【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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