(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、該ベース内に収容されたロータ円筒部を有して前記ベースに回転可能に支持されたロータと、前記ベースと前記ロータ円筒部との間に配置された略円筒状のステータと、前記ロータ円筒部の外周面又は前記ステータの内周面の何れか一方に刻設されたネジ溝部と、を備えた真空ポンプであって、
前記ステータを除く固定部品から前記ステータを断熱する断熱手段と、
前記ステータを加熱する加熱手段と、
を備え、
前記ロータ円筒部と前記ステータとの吸気口側の離間距離は、前記ロータ円筒部と前記ステータとの排気口側の離間距離と同じかそれ以上となるように設定され、
前記断熱手段は、前記ステータよりも線膨張係数が低い部材であり、
前記断熱手段には、前記加熱手段が配置されていることを特徴とする真空ポンプ。
【請求項２】
前記断熱手段は、前記ステータとロータ軸方向に接触すると共に前記ベースに配設されるフランジ部と、前記ベースとロータ軸方向に接触すると共に前記フランジ部の内周縁に設けられたスペーサ円筒部と、を有し、前記フランジ部に前記加熱手段を収容するスペーサであることを特徴とする請求項１記載の真空ポンプ。
【請求項３】
前記ステータは、熱膨張時に少なくとも一部分のロータ径方向への変形を、前記スペーサに拘束されていることを特徴とする請求項２記載の真空ポンプ。
【請求項４】
前記加熱手段から前記ステータと前記フランジ部の接触部分までの離間距離は、前記加熱手段から前記ベースと前記スペーサ円筒部の接触部分までの離間距離より短いことを特徴とする請求項２又は３記載の真空ポンプ。
【請求項５】
前記スペーサ円筒部は、ロータ軸方向の位置決めを可能にすると共にロータ径方向に弾性変形可能に薄く形成されていることを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項記載の真空ポンプ。
【請求項６】
前記スペーサは、前記ステータとロータ径方向にインロー構造で取り付けられていることを特徴とする請求項２乃至５の何れか１項記載の真空ポンプ。
【請求項７】
前記スペーサは、前記ベースとロータ径方向にインロー構造で取り付けられていることを特徴とする請求項２乃至６の何れか１項記載の真空ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空ポンプに関するものであり、特に、低真空から超高真空に亘る圧力範囲で利用可能な真空ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
メモリや集積回路等の半導体装置を製造する際、空気中の塵等による影響を避けるために高真空状態のチャンバ内で高純度の半導体基板（ウェハ）にドーピングやエッチングを行う必要があり、チャンバ内の排気には、例えば、ターボ分子ポンプとネジ溝ポンプとを組み合わせた複合ポンプ等の真空ポンプが使用されている。
【０００３】
このような真空ポンプとして、例えば、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、ステータ内で高速回転可能に支持されたロータと、を備えたものが知られており、ガスは、ロータとステータとから成るネジ溝ポンプ内で圧縮されながら移送される。
【０００４】
しかしながら、ステータの温度がガスの昇華点を下回ると、ネジ溝ポンプ内を移送される高圧に圧縮されたガスが固化し、堆積した生成物がガスの流路を狭めて、真空ポンプの圧縮性能、排気性能が低下する虞がある。
【０００５】
そこで、生成物の発生を抑制する真空ポンプとして、ステータの周囲に設けられた断熱空間と、ステータを支持する断熱スペーサと、ステータ内に埋設されたヒータと、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような真空ポンプは、ヒータがステータを加熱することにより、ガス流路内のガスは固化することなく移送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０１５９０２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したような真空ポンプでは、ステータの温度が高くなればなるほどガス流路内のガスを気体のまま圧縮し易くなる一方、断熱スペーサからステータの周囲に逃熱する虞が増す。真空ポンプ内に設けられた電装品やロータを回転させるモータは、温度が高くなると所望の機能を発揮しなかったり、回転翼や固定翼は、温度が高くなると強度が低下して運転中に破断したりする虞があった。そのため、ステータを高温に加熱しようとすると、却ってステータからの逃熱が増え、真空ポンプの運転に悪影響を与える虞があった。
【０００８】
そこで、ポンプを正常に運転させながらガスの固化を抑制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】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために提案するものであり、請求項１記載の発明は、ベースと、該ベース内に収容されたロータ円筒部を有して前記ベースに回転可能に支持されたロータと、前記ベースと前記ロータ円筒部との間に配置された略円筒状のステータと、前記ロータ円筒部の外周面又は前記ステータの内周面の何れか一方に刻設されたネジ溝部と、を備えた真空ポンプであって、前記ステータを除く固定部品から前記ステータを断熱する断熱手段と、前記ステータを加熱する加熱手段と、を備え、前記ロータ円筒部と前記ステータとの吸気口側の離間距離は、前記ロータ円筒部と前記ステータとの排気口側の離間距離と同じかそれ以上となるように設定され、前記断熱手段は、前記ステータよりも線膨張係数が低い部材であり、前記断熱手段には、前記加熱手段が配置されている真空ポンプを提供する。
【００１０】
この構成によれば、ステータが他の固定部品から断熱された状態で加熱されることにより、ステータから熱が逃げることに起因した電装品やモータの動作不良及び回転翼や固定翼の強度低下が抑制されるため、ガスの固化を抑制しながらポンプの正常運転を実現することができる。
【００１１】
また、ロータとステータとの吸気口側の離間距離は、ロータとステータとの排気口側の離間距離と同じかそれ以上に設定されていることにより、真空ポンプの運転時においてロータが遠心力を受けて変形したり、ロータがステータからの輻射熱を受けて熱膨張したりする場合であっても、ロータとステータとの離間距離が、吸気側から排気側に亘って略等しく保たれるため、ガスの流路が過度に狭くなることを抑制することができる。さらに、断熱手段の熱膨張による変形量は、ステータの熱膨張による変形量よりも小さいことにより、ステータのロータ径方向の外周側に配置された断熱手段がステータの変形を規制することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の真空ポンプの構成に加えて、前記断熱手段は、前記ステータとロータ軸方向に接触すると共に前記ベースに配設されるフランジ部と、前記ベースとロータ軸方向に接触すると共に前記フランジ部の内周縁に設けられたスペーサ円筒部と、を有し、前記フランジに前記加熱手段を収容するスペーサである真空ポンプを提供する。
【００１３】
この構成によれば、スペーサは、ステータとベースとの間に介装され、ステータをロータ軸方向に支持することにより、スペーサがステータを他の固定部品から断熱するため、ガスの固化を抑制しながらポンプの正常運転を実現することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の真空ポンプの構成に加えて、前記ステータは、熱膨張時に少なくとも一部分のロータ径方向への変形を、前記スペーサに拘束されている真空ポンプを提供する。
【００１５】
この構成によれば、真空ポンプに異常が発生して、ロータ円筒部がステータに接触した場合、ステータが、ロータの運動エネルギーを受けて変形することをスペーサが抑制するため、ポンプ外部への運動エネルギーの伝達を低減することができる。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の真空ポンプの構成に加えて、前記加熱手段から前記ステータと前記フランジ部の接触部分までの離間距離は、前記加熱手段から前記ベースと前記スペーサ円筒部の接触部分までの離間距離より短い真空ポンプを提供する。
【００１９】
この構成によれば、加熱手段からベースまでの伝熱経路が加熱手段からステータまでの伝熱経路より長くなることにより、スペーサからベースへの逃熱が抑制されるため、ガスの固化を抑制しながらポンプの正常運転を実現することができる。
【００２０】
請求項５記載の発明は、請求項２乃至４の何れか１項記載の真空ポンプの構成に加えて、前記スペーサ円筒部は、ロータ軸方向の位置決めを可能にすると共にロータ径方向に弾性変形可能に薄く形成されている真空ポンプを提供する。
【００２１】
この構成によれば、ステータが熱膨張した場合であっても、ステータの変形に応じてスペーサ円筒部が弾性変形することにより、ステータとスペーサとが過度に接触することでステータとスペーサとの間の接触熱抵抗が著しく低下することが防止され、スペーサからベースへの逃熱が抑制されるため、ガスの固化を抑制しながらポンプの正常運転を実現することができる。
【００２２】
請求項６記載の発明は、請求項２乃至５の何れか１項記載の真空ポンプの構成に加えて、前記スペーサは、前記ステータとロータ径方向にインロー構造で取り付けられている真空ポンプを提供する。
【００２３】
この構成によれば、ロータ径方向においてステータとスペーサとの間に隙間が確保されていることにより、ステータが熱膨張した場合であっても、ステータがスペーサをロータ径方向に押圧してベースとスペーサとが過度に接触することに起因する接触面積の過度な増大と、このような接触面積の増大によってベースとスペーサとの間の接触熱抵抗が著しく低下することが防止され、スペーサからベースへの逃熱が抑制されるため、ガスの固化を抑制しながらポンプの正常運転を実現することができる。
【００２４】
請求項７記載の発明は、請求項２乃至６の何れか１項記載の真空ポンプの構成に加えて、前記スペーサは、前記ベースとロータ径方向にインロー構造で取り付けられている真空ポンプを提供する。
【００２５】
この構成によれば、ロータ径方向においてベースとスペーサとの間に隙間が確保されていることにより、スペーサが熱膨張した場合であっても、ベースとスペーサとが過度に接触することでベースとスペーサとの間の接触熱抵抗が著しく低下することが防止され、スペーサからベースへの逃熱が抑制されるため、ガスの固化を抑制しながらポンプの正常運転を実現することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る真空ポンプは、ステータから熱が逃げることが抑制されるため、ガスの固化を抑制しながらポンプの正常運転を実現することができる。
【００２７】
また、ロータとステータとの吸気口側の離間距離は、ロータとステータとの排気口側の離間距離と同じかそれ以上に設定されていることにより、真空ポンプの運転時においてロータが遠心力を受けて変形したり、ロータがステータからの輻射熱を受けて熱膨張したりする場合であっても、ロータとステータとの離間距離が、吸気側から排気側に亘って、所定の離間距離や略等しい変化度合で保たれるため、ガスの流路が過度に狭くなる等の不具合を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施例に係る真空ポンプを示す断面図。
【図２】図１の要部拡大図。
【図３】ロータ円筒部とステータとを示す断面図。
【図４】スペーサの作用を説明する模式図であり、（ａ）は、ステータが熱膨張する前の状態を示す図、（ｂ）は、ステータが熱膨張した後の状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明は、ポンプを正常に運転させながらガスの固化を抑制するという目的を達成するために、ベースと、ベース内に収容されたロータ円筒部を有してベースに回転可能に支持されたロータと、ベースとロータ円筒部との間に配置された略円筒状のステータと、ロータ円筒部の外周面又はステータの内周面の何れか一方に刻設されたネジ溝部と、を備えた真空ポンプであって、ステータを除く固定部品からステータを断熱する断熱手段と、ステータを加熱する加熱手段と、を備え、ロータ円筒部とステータとの吸気口側の離間距離は、ロータ円筒部とステータとの排気口側の離間距離と同じかそれ以上となるように設定され、前記断熱手段は、前記ステータよりも線膨張係数が低い部材であり、前記断熱手段には、前記加熱手段が配置されていることにより実現した。
【実施例】
【００３０】
以下、本発明の一実施例に係る真空ポンプ１について、図面に基づいて説明する。なお、以下において、「上」、「下」の語は、ロータ軸方向における吸気口側、排気口側がそれぞれ上方、下方に対応するものである。
【００３１】
図１は、真空ポンプ１を示す縦断面図である。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。
【００３２】
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。
【００３３】
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上に載置された状態でボルト１３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。
【００３４】
ベース１１は、基部１１Ａと、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。ベーススペーサ１１Ｂには、水冷管１１ｂが埋設されている。水冷管１１ｂ内に冷却水が通水されることにより、ベーススペーサ１１Ｂが所定の温度（例えば、８０℃）に維持されようになっている。
【００３５】
円筒部１２は、フランジ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。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、図示しない補助ポンプに連通するように接続される。
【００３６】
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。
【００３７】
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、ラジアル電磁石５１と、アキシャル電磁石５２と、を備えている。ラジアル電磁石５１及びアキシャル電磁石５２は、図示しない制御ユニットに接続されている。
【００３８】
制御ユニットは、ラジアル方向変位センサ５１ａ及びアキシャル方向変位センサ５２ａの検出値に基づいて、ラジアル電磁石５１、アキシャル電磁石５２の励磁電流を制御することにより、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。
【００３９】
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の損傷を防止するようになっている。
【００４０】
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、ボルト２５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Ａ」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。
【００４１】
駆動モータ３０は、ロータシャフト２１の外周に取り付けられた回転子３１と、回転子３１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３１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。
【００４２】
ステータコラム４０は、ベース１１上に載置された状態で、下端部を図示しないボルトを介してベース１１に固定されている。
【００４３】
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。
【００４４】
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Ａ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１１段、固定翼６０が１０段ずつ配列されている。
【００４５】
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。また、回転翼２２は、ロータ２０の軸線回りに放射状に複数設置されている。
【００４６】
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設置されているスペーサ６１によりロータ軸方向Ａ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設置されている。
【００４７】
回転翼２２と固定翼６０との間の隙間は、ロータ軸方向Ａ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Ａ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。
【００４８】
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Ａの上方から下方に移送するようになっている。
【００４９】
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。
【００５０】
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Ａ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ステータ７０と、を備えている。
【００５１】
ステータ７０は、後述するスペーサ８０を介してベース１１上に載置されている。ステータ７０は、内周面７０ａに刻設されたネジ溝部７１を備えている。
【００５２】
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。
【００５３】
次に、ステータ７０を加熱する加熱構造Ｈについて、図１、２に基づいて説明する。図２は、図１の要部拡大断面図である。
【００５４】
加熱構造Ｈは、断熱手段としてのスペーサ８０と、加熱手段としてのカートリッジヒータ９０と、を備えている。
【００５５】
スペーサ８０は、断面Ｌ字状で円筒状に形成されている。スペーサ８０は、フランジ部８１と、スペーサ円筒部８２と、を備えている。スペーサ８０は、ベース１１とステータ７０との間に介装されている。具体的には、フランジ部８１は、ロータ軸方向Ａにおいてステータ７０を支持している。また、スペーサ円筒部８２は、ロータ軸方向Ａにおいてベース１１に接触している。なお、スペーサ８０は、ロータ径方向Ｒにおいて、ベース１１とインロー構造で取り付けられるのが好ましい。また、スペーサ８０は、ロータ径方向Ｒにおいて、インロー構造の様に中心位置を決めるための必要最低限の接触点以外では、ステータ７０と非接触状態で取り付けられるのが好ましい。これにより、スペーサ８０内の熱はステータ７０に伝わり易く、後述のとおりステータ７０以外の固定部品への伝熱が抑制される。
【００５６】
フランジ部８１は、ロータ径方向Ｒの内側に僅かに突設されたステータ受け部８１ａを備えており、ポンプ停止中では、ステータ７０とステータ受け部８１ａとは、僅かな隙間を空けて対向している。
【００５７】
フランジ部８１は、Ｏリング８３を介してベース１１に配設されている。これにより、フランジ部８１は、ベース１１に直接接触することなく所定の位置に位置決めされている。また、ステータ７０が所定温度（例えば、１５０℃）に加熱される場合であっても、ベース１１とフランジ部８０にＯリングが介在することにより、ステータ７０からベース１１に逃熱することを抑制できる。フランジ部８１は、ステータ７０とボルト８４を介して一体に連結されている。ボルト８４及び真空ポンプに用いられるボルトは、一般的には腐食性ガスへの耐食性と構造上の強度の観点から、ステンレス製が好ましい。
【００５８】
スペーサ円筒部８２は、フランジ部８１の内周縁からロータ軸方向Ａの下方に向かって延伸されている。スペーサ円筒部８２は、ステータ７０のロータ軸方向Ａの位置決めを行うのに必要な強度を確保しつつ、後述する接触熱抵抗の増加を抑制するために、フランジ部８１に比べて薄肉に形成されている。スペーサ円筒部８２は、例えば、１〜５ｍｍ程度の厚みで形成されている。
【００５９】
カートリッジヒータ９０は、フランジ部８１のヒータ収容部８１ｂ内に収容されている。カートリッジヒータ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、カートリッジヒータ９０の温度を制御する。カートリッジヒータ９０は、ステータ７０の温度を所定値で維持するように、適宜調整される。
【００６０】
カートリッジヒータ９０からステータ７０とフランジ部８１の接触部分までの離間距離Ｌ１は、カートリッジヒータ９０からベース１１とスペーサ円筒部８２の接触部分までの離間距離Ｌ２より短く設定されている。これにより、カートリッジヒータ９０からステータ７０までの伝熱経路が、カートリッジヒータ９０からベース１１までの伝熱経路より短くなり、スペーサ８０からベース１１への逃熱を抑制することができる。また、ベース１１とスペーサ円筒部８２との接触面積が、ステータ７０とフランジ部８１との接触面積より小さいので、スペーサ８０からベース１１への逃熱を抑制することができる。
【００６１】
次に、ロータ円筒部２８とステータ７０との離間距離について、図２、３に基づいて説明する。図３は、ロータ円筒部２８とステータ７０とを示す断面図である。なお、図３では、説明の都合上、ハッチングを省略している。
【００６２】
ロータ円筒部２８の外周面２８ａとステータ７０の内周面７０ａとは、対向している。ロータ円筒部２８とステータ７０との上方（吸気口側）の離間距離Ｌ３は、ロータ円筒部２８とステータ７０との下方（排気口側）の離間距離Ｌ４と同じかそれ以上に設定されている。
【００６３】
具体的には、ロータ円筒部２８は、ポンプ運転中では、遠心力でロータ径方向Ｒの外側に向かって変形する。このような遠心力に起因した変形は、構造上の特性からロータ円筒部２８の上方から下方に向かって大きくなる。また、ロータ円筒部２８は、ステータ７０からの輻射熱を受けて、上方から下方までほぼ一様にロータ径方向Ｒの外側に熱膨張する。したがって、ポンプ運転中の遠心力及び熱膨張を考慮したロータ円筒部２８の変形量は、上方から下方に向かって大きくなる。ロータ円筒部２８の遠心力による変形量の一例を表１に、ポンプ運転中の加熱対象部分の温度を１００℃又は１５０℃に設定した場合のロータ円筒部２８の熱膨張による変形量の一例を表２に示す。
【００６４】
【表１】
0006666696.tif 000002
【００６５】
【表２】
0006666696.tif 000003
【００６６】
表１、２に示すように、ポンプ運転中で１５０℃に達したロータ円筒部２８の遠心力及び熱膨張による総変形量は、上方で０．３５〜０．５０ｍｍ程度であり、下方は、０．４０〜０．５５ｍｍ程度となっている。
【００６７】
一方、ステータ７０は、上部がステータ７０よりも線膨張係数が低く、且つ弾性係数が高いボルト８４及びスペーサ８０にロータ径方向Ｒの変位を拘束されているため、ステータ７０の熱膨張の変形量は、上方に比べて下方が大きい。すなわち、ロータ径方向Ｒの内外に配設される部材間の弾性係数と線膨張係数とに差があるため、ポンプ運転中の熱膨張によるステータ７０の変形量は、上方から下方に向かって大きくなる。スペーサ８０による拘束がない場合のステータ７０の熱膨張による変形量は、ロータ円筒部２８の場合と同様に、上方から下方までほぼ一様であるが、本発明では、ステータ７０よりも低い線膨張係数と高い弾性係数を有する部材によって、ステータ７０の上方の変形を拘束することで、ステータ７０のロータ径方向Ｒの変形量が上方と下方とで異なる構造を採用している。これにより、真空ポンプ１に異常が発生して、ロータ円筒部２８がステータ７０に接触した場合、本発明のようにステータ７０の変形量を上方から下方に向かって大きくする構造（特に、運動エネルギーが伝わり易い部分を拘束する構造）を採用することにより、ステータ７０の変形を抑制し、ポンプ外部への運動エネルギーの伝達を低減することができる。
【００６８】
このようにして、真空ポンプ１の運転中ではロータ円筒部２８及びステータ７０は上方から下方に向かって変形量が大きくなること、及び、ステータ７０の上部はボルト８４で変形が規制されていることを考慮して、ロータ円筒部２８とステータ７０との吸気口側の離間距離Ｌ３は、ロータ円筒部２８とステータ７０との排気口側の離間距離Ｌ４と同じかそれ以上に設定されている。
【００６９】
次に、加熱構造Ｈの作用について、図４（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。なお、図４（ａ）はステータ７０が熱膨張する前の状態を示すものであり、図４（ｂ）はステータ７０が熱膨張した後の状態を示すものである。
【００７０】
図４（ａ）に示すように、カートリッジヒータ９０による加熱を行う前は、ステータ７０は、主にフランジ部８１の上端面８１ｃと側面８１ｄとで支持されている。カートリッジヒータ９０が起動すると、カートリッジヒータ９０の熱がスペーサ８０を通してステータ７０に伝熱する。
【００７１】
ステータ７０及びスペーサ８０が昇温されると、アルミ合金製のステータ７０は、ステンレス製のスペーサ８０よりも大きな線膨張係数を有しているため、図４（ｂ）中の細矢印に示すように、ステータ７０は、ステータ受け部８１ａ又は側面８１ｄをロータ径方向Ｒの外側に向かって押圧する。
【００７２】
フランジ部８１がロータ径方向Ｒの外側に押圧されると、スペーサ円筒部８２は、ステータ７０の熱膨張に追従して移動し、図４（ｂ）中の太矢印に示すように弾性変形する。これにより、ステータ７０とフランジ部８１との過度な接触が抑制される。すなわち、ステータ７０がスペーサ８０に対して相対的に大きく熱膨張する場合であっても、ステータ７０とスペーサ８０との接触熱抵抗、及び、スペーサ８０とベース１１との接触熱抵抗が過度に小さくなることを抑制し、ステータ７０からベース１１に逃熱することを抑制することができる。
【００７３】
このようにして、本実施例に係る真空ポンプ１は、ステータ７０が他の固定部品から断熱された状態で加熱されることにより、ステータ７０から熱が逃げることに起因した電装品等の動作不良及び回転翼２２や固定翼６０の強度低下が抑制される。ガスの固化を抑制しながら真空ポンプ１の正常運転を実現することができる。
【００７４】
また、ロータ円筒部２８とステータ７０との吸気口側の離間距離Ｌ３は、ロータ円筒部２８とステータ７０との排気口側の離間距離Ｌ４と同じかそれ以上に設定されていることにより、真空ポンプ１の運転時においてロータ２０が遠心力を受けて変形したりロータ２０がステータ７０からの輻射熱を受けて熱膨張したりする場合であっても、ロータ円筒部２８とステータ７０との離間距離が、吸気側から排気側に亘って所定の離間距離や略等しい変化度合で保たれるため、ガスの流路が過度に狭くなる等の不具合を抑制することができる。
【００７５】
また、本発明は、ネジ溝ポンプ機構を備えるものであれば適用可能であり、複合ポンプの他、ネジ溝式ポンプに適用しても構わない。また、加熱手段は、カートリッジヒータ９０に限定されるものではなく、ステータ７０を加熱可能であれば如何なるものであっても構わない。
【００７６】
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】
【００７７】
１  ・・・  真空ポンプ
１０・・・  ケーシング
１１・・・  ベース
１１Ａ・・・基部
１１Ｂ・・・ベーススペーサ
１１ａ・・・ガス排気口
１１ｂ・・・水冷管
１２・・・  円筒部
１２ａ・・・ガス吸気口
１２ｂ・・・フランジ
１３・・・  ボルト
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
２８・・・  ロータ円筒部
２８ａ・・・外周面
３０・・・  駆動モータ
３１・・・  回転子
３２・・・  固定子
４０・・・  ステータコラム
５０・・・  磁気軸受
５１・・・  ラジアル電磁石
５２・・・  アキシャル電磁石
６０・・・  固定翼
６１・・・  スペーサ
７０・・・  ステータ
７０ａ・・・（ステータの）内周面
７１・・・  ネジ溝部
８０・・・  スペーサ
８１・・・  フランジ部
８１ａ・・・ステータ受け部
８１ｂ・・・ヒータ収容部
８１ｃ・・・上端面
８１ｄ・・・側面
８２・・・  スペーサ円筒部
８３・・・  Ｏリング
８４・・・  ボルト
９０・・・  カートリッジヒータ
Ｈ  ・・・  加熱構造
Ａ  ・・・  ロータ軸方向
Ｒ  ・・・  ロータ径方向
ＰＡ・・・  ターボ分子ポンプ機構
ＰＢ・・・  ネジ溝ポンプ機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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