(57)【要約】【課題】生成物の堆積や固体の析出を防止するために、ハウジングの温度を高温にして運転できるようにしつつも、ポンプ寿命と高温下でのポンプ性能を向上させることを図ったドライポンプを提供すること。【解決手段】吸気口側軸受け２４，２４’と上部のハウジング２のポンプ本体吸気口３との間に配置される吸気口側断熱空間２６，２６’を吸気口側サイドカバー２２内に形成するとともに、排気口側軸受け２５，２５’と下部のハウジング２’のポンプ本体排気口４との間に配置される排気口側断熱空間２７，２７’を排気口側サイドカバー２３内に形成する。【選択図】  図１
2004293434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングのポンプ本体吸気口側に設けられた吸気口側サイドカバー内の軸受けで回転軸の一端を軸支するとともに、前記ハウジングのポンプ本体排気口側に設けられた排気口側サイドカバー内の軸受けで前記回転軸の他端を軸支し、前記回転軸に設けられたルーツロータが前記ハウジングの内に形成されたポンプ室で互いに反対方向に回転することにより、前記ハウジングのポンプ本体吸気口から吸気した気体を前記ハウジングのポンプ本体排気口から排気するドライポンプにおいて、
前記吸気口側サイドカバー内の軸受けと前記ハウジングのポンプ本体吸気口との間に配置される吸気口側断熱空間を前記吸気口側サイドカバー内に形成するとともに、
前記排気口側サイドカバー内の軸受けと前記ハウジングのポンプ本体排気口との間に配置される排気口側断熱空間を前記排気口側サイドカバー内に形成したこと、を特徴とするドライポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載するドライポンプであって、
前記吸気口側断熱空間にパージガスを供給するための吸気口側パージガス供給口を前記吸気口側サイドカバー内に形成するとともに、
前記排気口側断熱空間にパージガスを供給するための排気口側パージガス供給口を前記排気口側サイドカバー内に形成したこと、を特徴とするドライポンプ。
【請求項３】
請求項１に記載するドライポンプであって、
前記吸気口側断熱空間の反対側で前記吸気口側サイドカバー内の軸受けに隣接する吸気口側パージ空間にパージガスを供給するための吸気口側パージガス供給口を前記吸気口側サイドカバー内に形成し又は、
前記排気口側断熱空間の反対側で前記排気口側サイドカバー内の軸受けに隣接する排気口側パージ空間にパージガスを供給するための排気口側パージガス供給口を前記排気口側サイドカバー内に形成したこと、を特徴とするドライポンプ。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載するドライポンプであって、
前記吸気口側断熱空間と前記ハウジングのポンプ本体吸気口との間で前記回転軸の一方のシール材が前記吸気口側サイドカバー内に配置されるとともに、
前記排気口側断熱空間と前記ハウジングのポンプ本体排気口との間で前記回転軸の他方のシール材が前記排気口側サイドカバー内に配置されたこと、を特徴とするドライポンプ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載するドライポンプであって、
前記ハウジングが断熱材で包囲されたこと、を特徴とするドライポンプ。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載するドライポンプであって、
前記ポンプ室の複数が前記ハウジング内に直列に配置されたこと、を特徴とするドライポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドライポンプの高温状態での運転に関するもので、特に、ＣＶＤやドライエッチングをはじめとする半導体や液晶製造プロセス中において、凝縮性気体や反応生成物を析出しやすい気体を排気するのに適したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ルーツ型の多段式ドライポンプでは、楕円形のポンプ室内に２つの同形の断面形状のロータが２本の回転軸にそれぞれ取り付けられる。そして、ロータ間及び、各ロータとハウジング内壁面との間は、無潤滑で接触することがなく、わずかな隙間を保ちながら、ロータが互いに逆方向に回転する。これにより、吸気口から取り入れた気体をオイルフリーの状態で大気に排気する。
【０００３】
そして、前記ロータの各回転軸は、吸気口側サイドカバーと排気口側サイドカバーのそれぞれに固定された軸受けで支承し、一方の回転軸の一端はモータに接続され、また、各回転軸の他端はそれぞれタイミングギアが取り付けられる。さらに、各回転軸を支承する軸受け及びタイミングギアは、潤滑油やグリースなどの適当な潤滑剤で潤滑される。そして、各回転軸は、接触型軸封（ポンプシール、メカニカルシール、樹脂シールなど）や非接触型軸封（ラビリンスシールなど）を介して、ポンプ室とは隔離した状態で互いに逆方向に高速回転され、これにより、気体の吸込・圧縮を行うようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２９６５５７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、半導体製造プロセスのうち、ＣＶＤ装置、エッチング装置の排気を多段式ドライポンプで行う際には、排気するガスがポンプ内で凝縮して生成物をポンプ内に堆積させたり、排気過程での反応性生成物の気体がポンプ内で固体を析出したりすることにより、ポンプ内のロータのハウジングやロータ間の隙間が埋められて、ポンプの運転ができなくなることがある。すなわち、それらのプロセスで生成される塩化アンモニウムや、加熱されておらず飽和蒸気圧曲線に近い状態にある水蒸気のように、常温・常圧あるいはそれに近い状態で液化又は固化する気体を排気するときは、ポンプ内部で液化又は固化することによって、ポンプの運転に支障をきたすことがある。
【０００６】
もっとも、周知されるように、一般の物質は、その温度と圧力によって、気相・液相・固相のいずれかの状態をとるので、排気気体をポンプ内で凝縮したり固化するのを防ぐためには、ポンプ温度を高くしたり、希釈ガス（パージガス）をポンプ内に供給して、ポンプ内での前記反応性気体の分圧を下げ、気相状態のままでポンプ外に排気すればよい。
【０００７】
この点、例えば、ポンプ本体の材料として、熱伝導のよいアルミニウム合金を採用すれば、ポンプの排気熱を利用してポンプ内温度を高くすることができるので、吸気口から排気口に至る間において、気相状態が維持されるけれども、熱膨張率が鋳鉄の２倍前後と大きいアルミニウム合金を使用していることから、ハウジングが大きく熱膨張することを考慮すると、多段に構成されている各ロータとハウジングとの隙間がどうしても、鋳鉄を使用した場合に比べて大きくとらざるを得ず、容積効率が下がって、同じロータ段数で比較すると、ポンプ性能（到達真空度や排気速度）の低下は避けられなかった。
【０００８】
さらに、ポンプ室を構成するハウジングと連接する吸気口側サイドカバー内及び排気口側サイドカバー内には、回転軸を支承する軸受けや回転軸シールが嵌装されており、吸気口側サイドカバー及び排気口側サイドカバーが熱伝導のよいアルミニウム合金で構成されると、軸受けや回転軸シールが吸気口側サイドカバー及び排気口側サイドカバーに固定されていることから、吸気口側サイドカバー及び排気口側サイドカバーを介して、ポンプ室で発生する熱が直接伝導しやすくなって、軸受けや回転軸シールは高温状態におかれるので、グリースや潤滑油を含めて、耐久寿命の低下が避けられず、このような従来の構成では、ポンプ温度の高温化には限界があった。
【０００９】
そして、上述した点は、単段式ドライポンプでも同様である。
【００１０】
そこで、本発明は、上述した点を鑑みてなされたものであり、生成物の堆積や固体の析出を防止するために、ハウジングの温度を高温にして運転できるようにしつつも、ポンプ寿命と高温下でのポンプ性能を向上させることを図ったドライポンプを提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために成された請求項１に係る発明は、ハウジングのポンプ本体吸気口側に設けられた吸気口側サイドカバー内の軸受けで回転軸の一端を軸支するとともに、前記ハウジングのポンプ本体排気口側に設けられた排気口側サイドカバー内の軸受けで前記回転軸の他端を軸支し、前記回転軸に設けられたルーツロータが前記ハウジングの内に形成されたポンプ室で互いに反対方向に回転することにより、前記ハウジングのポンプ本体吸気口から吸気した気体を前記ハウジングのポンプ本体排気口から排気するドライポンプにおいて、前記吸気口側サイドカバー内の軸受けと前記ハウジングのポンプ本体吸気口との間に配置される吸気口側断熱空間を前記吸気口側サイドカバー内に形成するとともに、前記排気口側サイドカバー内の軸受けと前記ハウジングのポンプ本体排気口との間に配置される排気口側断熱空間を前記排気口側サイドカバー内に形成したこと、を特徴としている。
【００１２】
すなわち、本発明のドライポンプでは、吸気口側サイドカバー内の軸受けとハウジングのポンプ本体吸気口との間に配置される吸気口側断熱空間を吸気口側サイドカバー内に形成するとともに、排気口側サイドカバー内の軸受けとハウジングのポンプ本体排気口との間に配置される排気口側断熱空間を排気口側サイドカバー内に形成しており、吸気口側サイドカバー内の軸受け又は排気口側サイドカバー内の軸受けに対して、吸気口側断熱空間又は排気口側断熱空間が介在することにより、高温下のハウジング内のポンプ室で発生する熱が直接伝導することがなく、吸気口側サイドカバー内の軸受け及び排気口側サイドカバー内の軸受けへの熱負荷が小さいので、生成物の堆積や固体の析出を防止するために、ハウジングの温度を高温にして運転できるようにしつつも、ポンプ寿命と高温下でのポンプ性能を向上させることを図ることができる。
【００１３】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載するドライポンプであって、前記吸気口側断熱空間にパージガスを供給するための吸気口側パージガス供給口を前記吸気口側サイドカバー内に形成するとともに、前記排気口側断熱空間にパージガスを供給するための排気口側パージガス供給口を前記排気口側サイドカバー内に形成したこと、を特徴としている。
【００１４】
また、本発明のドライポンプにおいて、吸気口側断熱空間にパージガスを供給するための吸気口側パージガス供給口を吸気口側サイドカバー内に形成するとともに、排気口側断熱空間にパージガスを供給するための排気口側パージガス供給口を排気口側サイドカバー内に形成すれば、吸気口側断熱空間及び排気口側断熱空間にパージガスを供給し続けることができるので、吸気口側断熱空間及び排気口側断熱空間の断熱性能を向上させることができる。
【００１５】
また、請求項３に係る発明は、請求項１に記載するドライポンプであって、前記吸気口側断熱空間の反対側で前記吸気口側サイドカバー内の軸受けに隣接する吸気口側パージ空間にパージガスを供給するための吸気口側パージガス供給口を前記吸気口側サイドカバー内に形成し又は、前記排気口側断熱空間の反対側で前記排気口側サイドカバー内の軸受けに隣接する排気口側パージ空間にパージガスを供給するための排気口側パージガス供給口を前記排気口側サイドカバー内に形成したこと、を特徴としている。
【００１６】
また、本発明のドライポンプにおいて、吸気口側断熱空間の反対側で吸気口側サイドカバー内の軸受けに隣接する吸気口側パージ空間にパージガスを供給するための吸気口側パージガス供給口を吸気口側サイドカバー内に形成すれば、吸気口側パージガス供給口から吸気口側パージ空間に供給されたパージガスは、吸気口側サイドカバー内の軸受けを通過して、ハウジング内のポンプ室に吸い込まれるので、吸気口側サイドカバー内の軸受けへの熱負荷をより小さくすることができる。
【００１７】
同様にして、本発明のドライポンプにおいて、排気口側断熱空間の反対側で排気口側サイドカバー内の軸受けに隣接する排気口側パージ空間にパージガスを供給するための排気口側パージガス供給口を排気口側サイドカバー内に形成すれば、排気口側パージガス供給口から排気口側パージ空間に供給されたパージガスは、排気口側サイドカバー内の軸受けを通過して、ハウジング内のポンプ室に吸い込まれるので、排気口側サイドカバー内の軸受けへの熱負荷をより小さくすることができる。
【００１８】
また、請求項４に係る発明は、請求項２又は請求項３に記載するドライポンプであって、前記吸気口側断熱空間と前記ハウジングのポンプ本体吸気口との間で前記回転軸の一方のシール材が前記吸気口側サイドカバー内に配置されるとともに、前記排気口側断熱空間と前記ハウジングのポンプ本体排気口との間で前記回転軸の他方のシール材が前記排気口側サイドカバー内に配置されたこと、を特徴としている。
【００１９】
さらに、本発明のドライポンプにおいて、吸気口側断熱空間とハウジングのポンプ本体吸気口との間で回転軸の一方のシール材が吸気口側サイドカバー内に配置されるとともに、排気口側断熱空間とハウジングのポンプ本体排気口との間で回転軸の他方のシール材が排気口側サイドカバー内に配置されれば、吸気口側パージガス供給口から吸気口側断熱空間に供給されたパージガスは、回転軸に沿ってハウジング内のポンプ室に吸い込まれる際に、回転軸の一方のシール材を冷却するとともに、排気口側パージガス供給口から排気口側断熱空間に供給されたパージガスは、回転軸に沿ってハウジング内のポンプ室に吸い込まれる際に、回転軸の他方のシール材を冷却するので、回転軸の両方のシール材の熱負荷をより小さくすることができる。
【００２０】
また、請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載するドライポンプであって、前記ハウジングが断熱材で包囲されたこと、を特徴している。
【００２１】
また、本発明のドライポンプにおいて、ハウジングが断熱材で包囲されれば、ハウジングの温度をさらに高温にすることができるので、生成物の堆積や固体の析出をより防止することができる。
【００２２】
また、請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載するドライポンプであって、前記ポンプ室の複数が前記ハウジング内に直列に配置されたこと、を特徴としている。
【００２３】
特に、本発明のドライポンプが、ポンプ室の複数がハウジング内に直列に配置された多段式のものである場合には、ポンプ温度が高温になりやすいので、上述した効果をより発揮することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の多段式ドライポンプを図１及び図２を参照にして説明する。先ず、本実施の形態の多段式ドライポンプ１の構造について説明する。図１及び図２に示すように、本実施の形態の多段式ドライポンプ１では、２つの回転軸１６，１６’の軸方向の軸心に沿って並行に、上部のハウジング２と下部のハウジング２’が二分割されている。そして、上部のハウジング２と下部のハウジング２’の内部では、ポンプ本体吸気口３からポンプ本体排気口４に至る間に、第１段目ポンプ室８及び、第２段目ポンプ室９、第３段目ポンプ室１０、第４段目ポンプ室１１の４個のポンプ室が隔壁５，６，７で区切られて形成されている。
【００２５】
そして、２つの回転軸１６，１６’に担持された各ロータについて、第１段目のロータ１２，１２’が第１段目ポンプ室８に内包され、第２段目のロータ１３，１３’が第２段目ポンプ室９に内包され、第３段目のロータ１４，１４’が第３段目ポンプ室１０に内包され、第４段目のロータ１５，１５’が第４段目ポンプ室１１に内包されている。さらに、第１段目ポンプ室８及び、第２段目ポンプ室９、第３段目ポンプ室１０、第４段目ポンプ室１１は、気体移送通路１７，１８，１９でそれぞれ連通されており、４段で圧縮して排気するようになっている。
【００２６】
尚、上述したように、上部のハウジング２と下部のハウジング２’は、２つの回転軸１６，１６’の軸方向の軸心に沿って並行に二分割されているが、この点、上部のハウジング２においては、ポンプ本体吸気口３が第１段目ポンプ室８の吸気口５１と連通するように、また、下部のハウジング２’においては、ポンプ本体排気口４が第４段目ポンプ室１１の排気口５２と連通するように形成されている。
【００２７】
また、上部のハウジング２と下部のハウジング２’は、吸気口側サイドカバー２２及び排気口側サイドカバー２３と一体となって、第１段目ポンプ室８及び、第２段目ポンプ室９、第３段目ポンプ室１０、第４段目ポンプ室１１を内包している。そして、２つの回転軸１６，１６’は、吸気口側サイドカバー２２及び排気口側サイドカバー２３にそれぞれ固定された吸気口側軸受け２４，２４’と排気口側軸受け２５，２５’に支承される。さらに、モータ２０に接続された一方の回転軸１６の回転動作は、タイミングギア２１，２１’を介して、他方の回転軸１６’に伝達される。これにより、２つの回転軸１６，１６’に担持された第１段目のロータ１２，１２’及び、第２段目のロータ１３，１３’、第３段目のロータ１４，１４’、第４段目のロータ１５，１５’は、それぞれ１８０°の位相をもって逆回転し、第１段目ポンプ室８及び、第２段目ポンプ室９、第３段目ポンプ室１０、第４段目ポンプ室１１で、それぞれ吸気・排気するようになっている。そして、第１段目ポンプ室８及び、第２段目ポンプ室９、第３段目ポンプ室１０、第４段目ポンプ室１１は、気体移送通路１７，１８，１９でそれぞれ連通されているので、ポンプ本体吸気口３から吸入された気体は、ポンプ本体排気口４から外部へ排出されることになる。
【００２８】
尚、モータ２０の内部は、例えば、図３に示すように、モータ２０がポンプ本体吸気口３の側に配置される場合には、ロータ部３２がステータ部３３で包含されるようにし、例えば、不飽和ポリエステルなどのモールド材料で構成したモータハウジング３４より、外部とは気密が保たれるようにする。又は、ロータ部３２とステータ部３３の隙間に隔離板を設けた所謂キャンドモータの構成とし、外部と気密が保たれるようにしてもよい。もっとも、モータ２０がポンプ本体排気口４の側に配置される場合には、ポンプ本体吸気口３の側では、２つの回転軸１６，１６’を支承する吸気口側軸受け２４，２４’などで構成される。
【００２９】
また、吸気口側軸受け２４，２４’と第１段目ポンプ室８の間には、シール材２８，２８’（シールリング又はラビリンスシール）が吸気口側サイドカバー２２に固定され、さらに、吸気口側軸受け２４，２４’とシール材２８，２８’との間には、外部とは隔離された断熱のための吸気口側断熱空間２６，２６’が吸気口側サイドカバー２２に設けられており、吸気口側断熱空間２６，２６’に対しては、外部からパージガスを供給できる吸気口側パージガス供給口３０，３０’が形成されている。
【００３０】
同様にして、第４段目ポンプ室１１と排気口側軸受け２５，２５’の間には、シール材２９，２９’（シールリング又はラビリンスシール）が排気口側サイドカバー２３に固定され、さらに、排気口側軸受け２５，２５’とシール材２９，２９’との間には、外部とは隔離された断熱のための排気口側断熱空間２７，２７’が排気口側サイドカバー２３に設けられており、排気口側断熱空間２７，２７’に対しては、外部からパージガスを供給できる排気口側パージガス供給口３１，３１’が形成されている。
【００３１】
尚、本実施の形態の多段式ドライポンプ１では、吸気口側サイドカバー２２において、各吸気口側断熱空間２６，２６’に対して吸気口側パージガス供給口３０，３０’が形成されているが、この点、図３に示すように、モールドモータ側空間３５（「吸気口側パージ空間」に相当するもの）に対して吸気口側パージガス供給口３０，３０’が形成されてもよい。また、上部のハウジング２と下部のハウジング２’に対しては、断熱材を施工して断熱するようなことはしていないが、断熱材又は断熱のためのカバーにより、上部のハウジング２と下部のハウジング２’の全体を包囲してもよい。
【００３２】
次に、本実施の形態の多段式ドライポンプ１の作用について説明する。図１においては、排気気体はポンプ本体吸気口３から吸入されるが、この点、第１段目のロータ１２，１２’及び、第２段目のロータ１３，１３’、第３段目のロータ１４，１４’、第４段目のロータ１５，１５’を担持した２つの回転軸１６，１６’は、モータ２０及びタイミングギア２１，２１’を介して、１８０°の位相差をもってそれぞれ逆方向に回転する。
【００３３】
これにより、排気気体は、第１段目ポンプ室８で圧縮された後に気体移送通路１７を介して第二段目ポンプ室９に移送され、続いて、第２段目ポンプ室９で圧縮された後に気体移送通路１８を介して第３段目ポンプ室１０に移送され、続いて、第３段目ポンプ室１０で圧縮された後に気体移送通路１９を介して第４段目ポンプ室１１に移送され、続いて、第４段目ポンプ室１１で圧縮され、最終的には、ポンプ本体排気口４から外部へ排出されるので、真空を生成することができる。この点、本実施の形態の多段式ドライポンプ１は、４段であるが、５段や６段の構成もあり、一般には、段数が増えるほど、到達真空度はよくなり、通常、数Ｐａから数十Ｐａが得られるようになる一方で、ポンプ温度も高温となる。
【００３４】
また、排気気体が気体の圧縮過程で凝縮したり、析出物を生成するような反応性ガスの場合や腐食性ガスの場合には、周知されるように、第１段目ポンプ室８及び、第２段目ポンプ室９、第３段目ポンプ室１０、第４段目ポンプ室１１はもちろん、吸気口側サイドカバー２２、排気口側サイドカバー２３にも、Ｎ２などのパージガスが供給されるパージガス供給口を設けることにより、反応性ガスや腐食性ガスを希釈し、第１段目ポンプ室８及び、第２段目ポンプ室９、第３段目ポンプ室１０、第４段目ポンプ室１１、吸気口側軸受け２４，２４’、排気口側軸受け２５，２５’、シール材２８，２８’、シール材２９，２９’、モータ２０の内部を保護してもよい。
【００３５】
特に、本実施の形態の多段式ドライポンプ１は、反応性気体や凝縮性気体の排気において、さらに、蒸気圧の高い反応性気体や反応生成物を扱う過酷な半導体プロセスでの排気の場合でも、潤滑剤を含めた吸気口側軸受け２４，２４’や排気口側軸受け２５，２５’、シール材２８，２８’、シール材２９，２９’、モータ２０の各周囲温度を高めることなく、上部のハウジング２と下部のハウジング２’の温度を高温運転できるようにして、吸気口側軸受け２４，２４’及び、排気口側軸受け２５，２５’、シール材２８，２８’、シール材２９，２９’、モータ２０を保護するとともに、生成物の堆積や固体の析出を防止して、ポンプ寿命を向上させている。
【００３６】
すなわち、吸気口側軸受け２４，２４’と第１段目ポンプ室８の間には、シール材２８，２８’（シールリング又はラビリンスシール）が吸気口側サイドカバー２２に固定され、さらに、吸気口側軸受け２４，２４’とシール材２８，２８’との間には、外部とは隔離された断熱のための吸気口側断熱空間２６，２６’が吸気口側サイドカバー２２に設けられているので、気体の圧縮にともなう圧縮熱によって、上部のハウジング２と下部のハウジング２’の温度が上昇しても、吸気口側断熱空間２６，２６’が金属材料よりはるかに熱伝導の小さい気体で満たされており、文字通り断熱空間となって圧縮熱が伝わりにくくなっていることから、空冷又は水冷されているモータ２０の側に固定されている吸気口側軸受け２４，２４’及びその近傍の温度を、上部のハウジング２と下部のハウジング２’の温度よりも低く保つことができる。
【００３７】
さらに、吸気口側断熱空間２６，２６’には、吸気口側パージガス供給口３０，３０’が形成されており、常温又は冷却したパージガスを外部から供給できるようになっているので、吸気口側軸受け２４，２４’の近傍の温度をより低くできる。この効果は、吸気口側サイドカバー２２を構成する材料が低熱伝導材、例えば、熱伝導率がよい一般の鋳鉄材の半分以下（熱伝導率が２５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下のもの）である高Ｎｉ鋳鉄（オーステナイト系Ｎｉ−Ｃｏ合金鋳鉄）であれば、さらに助長される。
【００３８】
また、吸気口側断熱空間２６，２６’を設けたものにおいて、吸気口側軸受け２４，２４’に対し、図３に示すように、吸気口側パージガス供給口３０，３０’を吸気口側断熱空間２６，２６’と反対側のモールドモータ側空間３５に連通させるように形成して、パージガスが吸気口側軸受け２４，２４’のまわりを冷却してから吸気口側断熱空間２６，２６’に供給するようにし、例えば、吸気口側軸受け２４，２４’の内外輪の外側の一方、又は内外輪の外側の双方にガス通路を設けるようにすれば、吸気口側軸受け２４，２４’はさらに効率的に冷却される。
【００３９】
尚、供給されたパージガスは、モータ２０の内部及び、吸気口側断熱空間２６，２６’、吸気口側軸受け２４，２４’の周り、シール材２８，２８’の周りの各部を冷却するとともに、気体の分圧を下げながら、シール材２８，２８’を介して、第１段目ポンプ室８へ移行し、排気気体とともに排気される。
【００４０】
同様にして、排気口側軸受け２５，２５’と第４段目ポンプ室１１の間には、シール材２９，２９’（シールリング又はラビリンスシール）が排気口側サイドカバー２３に固定され、さらに、排気口側軸受け２５，２５’とシール材２９，２９’との間には、外部とは隔離された断熱のための排気口側断熱空間２７，２７’が排気口側サイドカバー２３に設けられているので、気体の圧縮にともなう圧縮熱によって、上部のハウジング２と下部のハウジング２’の温度が上昇しても、排気口側断熱空間２７，２７’が金属材料よりはるかに熱伝導の小さい気体で満たされており、文字通り断熱空間となって圧縮熱が伝わりにくくなっていることから、空冷又は水冷されているモータ２０の側に固定されている排気口側軸受け２５，２５’及びその近傍の温度を、上部のハウジング２と下部のハウジング２’の温度よりも低く保つことができる。
【００４１】
さらに、排気口側断熱空間２７，２７’には、排気口側パージガス供給口３１，３１’が形成されており、常温又は冷却したパージガスを外部から供給できるようになっているので、排気口側軸受け２５，２５’の近傍の温度をより低くできる。この効果は、排気口側サイドカバー２３を構成する材料が低熱伝導材、例えば、熱伝導率がよい一般の鋳鉄材の半分以下（熱伝導率が２５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下のもの）である高Ｎｉ鋳鉄（オーステナイト系Ｎｉ−Ｃｏ合金鋳鉄）であれば、さらに助長される。
【００４２】
また、排気口側断熱空間２７，２７’を設けたものにおいて、排気口側軸受け２５，２５’に対し、排気口側パージガス供給口３１，３１’を排気口側断熱空間２７，２７’と反対側の空間に連通させるように形成して、排気口側軸受け２５，２５’のまわりをパージガスが冷却してから排気口側断熱空間２７，２７’へ供給されるように、例えば、排気口側軸受け２５，２５’の内外輪の外側の一方、又は内外輪の外側の双方にガス通路を設けるようにすれば、排気口側軸受け２５，２５’はさらに効率的に冷却される。
【００４３】
尚、供給されたパージガスは、モータ２０の内部及び、排気口側断熱空間２７，２７’、排気口側軸受け２５，２５’の周り、シール材２９，２９’の周りの各部を冷却するとともに、気体の分圧を下げながら、シール材２９，２９’を介して、第４段目ポンプ室１１へ移行し、排気気体とともに排気される。
【００４４】
従って、排気口側断熱空間２７，２７’の反対側で排気口側軸受け２５，２５’に隣接する空間にパージガスを供給するための排気口側パージガス供給口３１，３１’を排気口側サイドカバー２３内に形成すると、排気口側パージガス供給口３１，３１’から当該空間に供給されたパージガスは、排気口側軸受け２５，２５’を通過して、ハウジング２，２’内の第４段目ポンプ室１１に吸い込まれるので、排気口側軸受け２５，２５’への熱負荷をより小さくすることができる。
【００４５】
以上詳細に説明したように、本実施の形態の多段式ドライポンプ１では、図１に示すように、吸気口側軸受け２４，２４’と上部のハウジング２のポンプ本体吸気口３との間に配置される吸気口側断熱空間２６，２６’を吸気口側サイドカバー２２内に形成するとともに、排気口側軸受け２５，２５’と下部のハウジング２’のポンプ本体排気口４との間に配置される排気口側断熱空間２７，２７’を排気口側サイドカバー２３内に形成している。従って、吸気口側軸受け２４，２４’又は排気口側軸受け２５，２５’に対して、吸気口側断熱空間２６，２６’又は排気口側断熱空間２７，２７’が介在することにより、高温下のハウジング２，２’内の各ポンプ室９〜１１で発生する熱が直接伝導することがなく、吸気口側軸受け２４，２４’及び排気口側軸受け２５，２５’への熱負荷が小さいので、生成物の堆積や固体の析出を防止するために、ハウジング２，２’の温度を高温にして運転できるようにしつつも、ポンプ寿命と高温下でのポンプ性能を向上させることを図ることができる。
【００４６】
また、本実施の形態の多段式ドライポンプ１において、吸気口側断熱空間２６，２６’にパージガスを供給するための吸気口側パージガス供給口３０，３０’を吸気口側サイドカバー２２内に形成するとともに、排気口側断熱空間２７，２７’にパージガスを供給するための排気口側排気口側パージガス供給口３１，３１’を排気口側サイドカバー２３内に形成しており、吸気口側断熱空間２６，２６’及び排気口側断熱空間２７，２７’にパージガスを供給し続けることができるので、吸気口側断熱空間２６，２６’及び排気口側断熱空間２７，２７’の断熱性能を向上させることができる。
【００４７】
また、本実施の形態の多段式ドライポンプ１では、図３に示すように、吸気口側断熱空間２６，２６’の反対側で吸気口側軸受け２４，２４’に隣接するモールドモータ側空間３５にパージガスを供給するための吸気口側パージガス供給口３０，３０’を吸気口側サイドカバー２２内に形成しており、吸気口側パージガス供給口３０，３０’からモールドモータ側空間３５に供給されたパージガスは、吸気口側軸受け２４，２４’を通過して、ハウジング２，２’内の第１段目ポンプ室８に吸い込まれるので、吸気口側軸受け２４，２４’への熱負荷をより小さくすることができる。
【００４８】
さらに、本実施の形態の多段式ドライポンプ１では、図１や図３に示すように、吸気口側断熱空間２６，２６’とハウジング２，２’のポンプ本体吸気口３との間で回転軸１６，１６’の一方のシール材２８，２８’（シールリング又はラビリンスシール）が吸気口側サイドカバー２２内に配置されるとともに、排気口側断熱空間２７，２７’とハウジング２，２’のポンプ本体排気口４との間で回転軸１６，１６’の他方のシール材２９，２９’（シールリング又はラビリンスシール）が排気口側サイドカバー２３内に配置されている。従って、吸気口側パージガス供給口３０，３０’から吸気口側断熱空間２６，２６’に供給されたパージガスは、回転軸１６，１６’に沿ってハウジング２，２’内の第１段目ポンプ室８に吸い込まれる際に、回転軸１６，１６’の一方のシール材２８，２８’（シールリング又はラビリンスシール）を冷却するとともに、排気口側パージガス供給口３１，３１’から排気口側断熱空間２７，２７’に供給されたパージガスは、回転軸１６，１６’に沿ってハウジング２，２’内の第４段目ポンプ室１１に吸い込まれる際に、回転軸１６，１６’の他方のシール材２９，２９’（シールリング又はラビリンスシール）を冷却するので、回転軸１６，１６’の両方のシール材２８，２８’，２９，２９’（シールリング又はラビリンスシール）の熱負荷をより小さくすることができる。
【００４９】
また、本実施の形態の多段式ドライポンプ１においては、ハウジング２，２’が断熱材で包囲されれば、ハウジング２，２’の温度をさらに高温にすることができるので、生成物の堆積や固体の析出をより防止することができる。
【００５０】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施の形態の多段式ドライポンプ１において、第１段目ポンプ室８及び、第２段目ポンプ室９、第３段目ポンプ室１０、第４段目ポンプ室１１の気体の分圧を下げるために、一又は複数の上記ポンプ室に対し、パージガスを供給するパージガス供給口を設けてもよい。
【００５１】
また、本実施の形態の多段式ドライポンプ１は、図１に示すように、複数のポンプ室８〜１１が、上部のハウジング２と下部のハウジング２内に直列に配置された多段式のものであるが、一つのポンプ室が、上部のハウジング２と下部のハウジング２内に配置された単段式のものであっても、多段式のものと同様な作用・効果を得ることができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明のドライポンプでは、吸気口側サイドカバー内の軸受けとハウジングのポンプ本体吸気口との間に配置される吸気口側断熱空間を吸気口側サイドカバー内に形成するとともに、排気口側サイドカバー内の軸受けとハウジングのポンプ本体排気口との間に配置される排気口側断熱空間を排気口側サイドカバー内に形成しており、吸気口側サイドカバー内の軸受け又は排気口側サイドカバー内の軸受けに対して、吸気口側断熱空間又は排気口側断熱空間が介在することにより、高温下のハウジング内のポンプ室で発生する熱が直接伝導することがなく、吸気口側サイドカバー内の軸受け及び排気口側サイドカバー内の軸受けへの熱負荷が小さいので、生成物の堆積や固体の析出を防止するために、ハウジングの温度を高温にして運転できるようにしつつも、ポンプ寿命と高温下でのポンプ性能を向上させることを図ることができる。
【００５３】
また、本発明のドライポンプにおいて、吸気口側断熱空間にパージガスを供給するための吸気口側パージガス供給口を吸気口側サイドカバー内に形成するとともに、排気口側断熱空間にパージガスを供給するための排気口側パージガス供給口を排気口側サイドカバー内に形成すれば、吸気口側断熱空間及び排気口側断熱空間にパージガスを供給し続けることができるので、吸気口側断熱空間及び排気口側断熱空間の断熱性能を向上させることができる。
【００５４】
また、本発明のドライポンプにおいて、吸気口側断熱空間の反対側で吸気口側サイドカバー内の軸受けに隣接する吸気口側パージ空間にパージガスを供給するための吸気口側パージガス供給口を吸気口側サイドカバー内に形成すれば、吸気口側パージガス供給口から吸気口側パージ空間に供給されたパージガスは、吸気口側サイドカバー内の軸受けを通過して、ハウジング内のポンプ室に吸い込まれるので、吸気口側サイドカバー内の軸受けへの熱負荷をより小さくすることができる。
【００５５】
同様にして、本発明のドライポンプにおいて、排気口側断熱空間の反対側で排気口側サイドカバー内の軸受けに隣接する排気口側パージ空間にパージガスを供給するための排気口側パージガス供給口を排気口側サイドカバー内に形成すれば、排気口側パージガス供給口から排気口側パージ空間に供給されたパージガスは、排気口側サイドカバー内の軸受けを通過して、ハウジング内のポンプ室に吸い込まれるので、排気口側サイドカバー内の軸受けへの熱負荷をより小さくすることができる。
【００５６】
さらに、本発明のドライポンプにおいて、吸気口側断熱空間とハウジングのポンプ本体吸気口との間で回転軸の一方のシール材が吸気口側サイドカバー内に配置されるとともに、排気口側断熱空間とハウジングのポンプ本体排気口との間で回転軸の他方のシール材が排気口側サイドカバー内に配置されれば、吸気口側パージガス供給口から吸気口側断熱空間に供給されたパージガスは、回転軸に沿ってハウジング内のポンプ室に吸い込まれる際に、回転軸の一方のシール材を冷却するとともに、排気口側パージガス供給口から排気口側断熱空間に供給されたパージガスは、回転軸に沿ってハウジング内のポンプ室に吸い込まれる際に、回転軸の他方のシール材を冷却するので、回転軸の両方のシール材の熱負荷をより小さくすることができる。
【００５７】
また、本発明のドライポンプにおいて、ハウジングが断熱材で包囲されれば、ハウジングの温度をさらに高温にすることができるので、生成物の堆積や固体の析出をより防止することができる。
【００５８】
特に、本発明のドライポンプが、複数のポンプ室がハウジング内に直列に配置された多段式のものである場合には、ポンプ温度が高温になりやすいので、上述した効果をより発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の多段式ドライポンプの全体構成を示した図である。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態の多段式ドライポンプの全体構成を示した図である。
【符号の説明】
１    多段式ドライポンプ
２，２’  ハウジング
３    ポンプ本体吸気口
４    ポンプ本体排気口
８〜１１    ポンプ室
１４，１４’  ロータ
１６，１６’  回転軸
２２    吸気口側サイドカバー
２３    排気口側サイドカバー
２４，２４’  吸気口側軸受け
２５，２５’  排気口側軸受け
２６，２６’  吸気口側断熱空間
２７，２７’  排気口側断熱空間
２８，２８’  シール材
２９，２９’  シール材
３０，３０’  吸気口側パージガス供給口
３１，３１’  排気口側パージガス供給口
【図１】
2004293434.tif 000003
【図２】
2004293434.tif 000004
【図３】
2004293434.tif 000005