【手続補正書】
【提出日】平成19年10月17日(2007.10.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外装体を構成するケーシングと、
前記ケーシングに形成され、被排気容器に接続される吸気口と、
前記ケーシングに形成された排気口と、
前記吸気口から気体を吸引し、前記吸気口から吸引した気体を前記排気口から排気する排気手段と、
前記吸気口の端面に配置された熱の不良導体と、
を具備したことを特徴とする真空ポンプ。
【請求項２】
前記吸気口はフランジを備え、
前記熱の不良導体は、前記フランジの開口面に形成されたコーティング又はめっきである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】
前記熱の不良導体は、一端が前記吸気口に接続され、他端が前記被排容器に接続する管状に形成されている部材であることを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。
【請求項４】
外装体を構成するケーシングと、
前記ケーシングに形成され、被排気容器に接続される吸気口と、
前記ケーシングに形成された排気口と、
前記吸気口から気体を吸引し、前記吸気口から吸引した気体を前記排気口から排気する排気手段と、
を備え、
前記吸気口から前記排気手段が格納された位置までの前記ケーシングの部分の少なくとも一部が前記ケーシングの周方向に全周に渡って熱の不良導体で構成されていることを特徴とする真空ポンプ。
【請求項５】
外装体を構成するケーシングと、
前記ケーシングに形成され、被排気容器に接続される吸気口と、
前記ケーシングに形成された排気口と、
前記吸気口から気体を吸引し、前記吸気口から吸引した気体を前記排気口から排気する排気手段と、
前記吸気口に配置された熱の良導体と、
前記熱の良導体を冷却する冷却手段と、
を具備したことを特徴とする真空ポンプ。
【請求項６】
前記熱の良導体は、熱の不良導体を介して前記被排気容器に接続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】
前記真空ポンプは、
前記吸気口が前記ケーシングの一端に形成され、
前記排気口が前記ケーシングの他端の側に形成され、
前記排気手段が、
前記ケーシングに格納され、回転自在に軸支されたロータと、
前記ロータの周囲に放射状に複数枚配設されたロータ翼と、
前記ロータを駆動して前記ロータの軸線の周りに回転させる駆動手段と、
前記ケーシングの内周面から前記ケーシングの中心に向かって複数枚配設されたステータ翼と、
を具備したターボ分子ポンプであることを特徴とする請求項１から請求項６に記載の真空ポンプ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、外装体を構成するケーシングと、前記ケーシングに形成され、被排気容器に接続される吸気口と、前記ケーシングに形成された排気口と、前記吸気口から気体を吸引し、前記吸気口から吸引した気体を前記排気口から排気する排気手段と、前記吸気口の端面に配置された熱の不良導体と、を具備したことを特徴とする真空ポンプを提供する（第１の構成）。
第１の構成は、前記吸気口はフランジを備え、前記熱の不良導体は、前記フランジの開口面に形成されたコーティング又はめっきであるとすることができる（第２の構成）。
更に、第１の構成の前記熱の不良導体は、一端が前記吸気口に接続され、他端が前記被排容器に接続する管状に形成されている部材であるとすることもできる（第３の構成）。以上第１の構成から第３の構成までの何れかの一に記載の熱の不良導体、例えば、セラミックス、樹脂、ガラス、熱伝導率の小さい金属などで形成することができる。
また、本発明は、外装体を構成するケーシングと、前記ケーシングに形成され、被排気容器に接続される吸気口と、前記ケーシングに形成された排気口と、前記吸気口から気体を吸引し、前記吸気口から吸引した気体を前記排気口から排気する排気手段と、を備え、前記吸気口から前記排気手段が格納された位置までの前記ケーシングの部分の少なくとも一部が前記ケーシングの周方向に全周に渡って熱の不良導体で構成されていることを特徴とする真空ポンプを提供する（第４の構成）。
更に、本発明は、前記目的を達成するために、外装体を構成するケーシングと、前記ケーシングに形成され、被排気容器に接続される吸気口と、前記ケーシングに形成された排気口と、前記吸気口から気体を吸引し、前記吸気口から吸引した気体を前記排気口から排気する排気手段と、前記吸気口に配置された熱の良導体と、前記熱の良導体を冷却する冷却手段と、を具備したことを特徴とする真空ポンプを提供する（第５の構成）。この熱の良導体は、例えばアルミニウムや銅などによって構成することができる。ここで、例えば、前記熱の良導体は、一端が前記吸気口に接続され、他端が前記被排気容器に接続する管状の形状を有する部材であり、前記冷却手段は、前記熱の良導体の周囲に冷却水を供給する冷却水供給手段、又は、前記熱の良導体の周囲に空気の流れを供給する送風手段等を備えることにより構成することができる。前記熱の良導体を空冷する場合は、例えば前記熱の良導体の周囲に空冷用の冷却フィンを設けることもできる。更に前記冷却手段は水冷式又は空冷式に限らず、例えばペルチェ素子などのペルチェ効果を利用した装置や他の方法を用いて行うこともできる。
更に第５の構成で、前記熱の良導体が熱の不良導体を介して前記被排気容器に接続するように構成することにより、吸気口から真空ポンプに伝導する熱を低減することができると共に、前記被排気容器が前記冷却手段にて過剰冷却されるのを防ぐことができる（第６の構成）。
第１の構成から第６の構成までの何れかの一に記載の前記真空ポンプは、前記吸気口が前記ケーシングの一端に形成され、前記排気口が前記ケーシングの他端の側に形成され、前記排気手段が、前記ケーシングに格納され、回転自在に軸支されたロータと、前記ロータの周囲に放射状に複数枚配設されたロータ翼と、前記ロータを駆動して前記ロータの軸線の周りに回転させる駆動手段と、前記ケーシングの内周面から前記ケーシングの中心に向かって複数枚配設されたステータ翼と、を具備したターボ分子ポンプであるとすることができる（第７の構成）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
図２は、ターボ分子ポンプ１のフランジ２とコンダクタンスバルブ３１のフランジ３３の接合部の構造を示した断面図である。
なおこの図では図の煩雑化を避けるため、本来紙面裏側に見える開口部の淵の線などは示していない。また、フランジ３３をフランジ２から外した状態を示している。
フランジ２、３３には、図示しないボルト穴が同心円状に形成されており、両者が接合されているときは、フランジ３３は図中の矢線の方向に該ボルト穴に通した図示しないボルトにより固着されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
フランジ２のフランジ面（接触面）には、円環状の溝が形成されており、この溝内にＯリング３８が装着されている。Ｏリング３８は断面が円の合成ゴム製リングであり、フランジ２、３３がボルトにより固着されると、双方のフランジから及ぼされる圧力により断面の円形がつぶれ、このときの合成ゴムの復元力により双方のフランジに密着する。また、図３（ａ）に示すようにＯリング３８を配置するための溝を形成するためにセンタリング３９、４０を用いることもあり、これによっても同様の効果が得られる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
センタリング３９、４０を用いない場合は、フランジ２にＯリング３８を装着するための円環状の溝を形成する必要があったが、センタリング３９、４０は互いにフラットな接合面を持つフランジの間にＯリング３８をはさんで両者を接合することができる。センタリング４０は円環の外側に向かって凸状の断面を有しており、凸部の段部がフランジ２、３３の内径にはまるようになっている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
変位センサ１７は、ロータ軸３のスラスト方向の変位を検出し、制御装置２５に送信する。制御装置２５は、変位センサ１３から受信した変位検出信号によりロータ軸３のスラスト方向の変位を監視する。
ロータ軸３がスラスト方向のどちらかに移動して所定の位置から変位した場合、制御装置２５は、この変位を修正するように電磁石１４、１５の励磁電流をフィードバック制御して磁力を調節し、ロータ軸３を所定の位置に戻すように動作する。制御装置２５のこのフィードバック制御により、ロータ軸３はスラスト方向に所定の位置で磁気浮上し、保持される。
以上に説明したように、ロータ軸３は、磁気軸受部８、１２によりラジアル方向に保持され、磁気軸受部２０によりスラスト方向に保持されるため、ロータ軸３の軸線周りの回転の自由度のみ有している。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また、ロータ軸３の下端には、回転数センサ２３が取り付けられている。制御装置２５は、回転数センサ２３の検出信号によりロータ軸３の回転数を検出することができるようになっている。また、例えば変位センサ１３近傍に、ロータ軸３の回転の位相を検出する図示しないセンサが取り付けてあり、制御装置２５は、該センサと回転数センサ２３の検出信号を共に用いて永久磁石の位置を検出するようになっている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
本実施の形態では、ターボ分子ポンプ１に排気系を伝わってくる熱をフランジ２の接合面に設けたコーティング（又はめっき）３６、３７により断熱することができる。
このため、ロータ翼２１の温度上昇を低減することができ、温度上昇に伴うクリープの発生によってロータ翼２１や他の部品が劣化することを緩和することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
第２の実施の形態では、ターボ分子ポンプ１が稼働し、半導体製造装置のチャンバなどの真空装置で使用された高温のプロセスガスを排気する場合に、配管３２、コンダクタンスバルブ３１を伝導してきた熱を断熱部４１により断熱し、ターボ分子ポンプ１への熱伝導を緩和することができる。また、第２の実施の形態では、断熱管４３が熱の伝導方向に対して長さを有し、かつ大気に露出しているので、熱が断熱管４３を伝導する間に断熱管４３の表面から周囲への放熱が行われ、優れた断熱効果を高めることができる。
このため、ターボ分子ポンプ１の吸気口からの熱伝導による温度上昇を抑制することができ、これによって、例えば温度上昇によるロータ翼のクリープなどの、ターボ分子ポンプ１の劣化を低減することができる。
また、コンダクタンスバルブ３１自体を熱の不良導体により構成し、断熱部４１に代わりに用いても良い。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
（第４の実施の形態）
以下、図７を用いて第４の実施の形態について説明する。図７は、第４の実施の形態の排気系の構成を示した図である。
この排気系は、配管３２と、コンダクタンスバルブ３１、冷却部５８、ターボ分子ポンプ１から構成されている。
配管３２の一端は、例えば、半導体製造装置のチャンバなどの真空装置の開口部に接合されており、真空装置内の高温のガスを排気するための排気管となっている。配管３２、コンダクタンスバルブ３１及びターボ分子ポンプ１は、第１の実施の形態のものと同じである。また、ターボ分子ポンプ１の排気口は図示しない補助ポンプに接続されている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
電磁バルブ６２は、温度コントローラ６４に電気的に接続しており、温度コントローラ６４から送られてくる電気信号により電磁バルブ６２を開閉し、水冷管６１への冷却水の流れを調節する。
また、温度コントローラ６４は、温度センサ６３に接続されている。温度センサ６３は、ターボ分子ポンプ１のフランジ２に取り付けてあり、温度コントローラ６４は、フランジ２の温度をモニタしている。ここで温度センサ６３としては例えば熱電対などが考えられる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
次に、温度コントローラ６４は、電源スイッチがオフになっていないかどうか確認し、電源スイッチがオンなら（ステップ２０；Ｎ）、温度センサ６３の電圧からフランジ２の温度Ｔを計測する（ステップ３０）。
次に温度コントローラ６４は、温度Ｔと予め温度コントローラ６４の記憶部に記憶してある所定の温度Ｔ２を比較し、ＴがＴ２より大きい場合は（ステップ４０；Ｙ）、電磁バルブ６２を開き、水冷管６１内に冷却水を循環させる（ステップ５０）。これによりコンダクタンスバルブ３１から伝導してきた熱は冷却部５８で吸収され、フランジ２の温度は下降を始める。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
次に、温度コントローラ６４の動作は、ステップ２０に戻り、電源スイッチがオフとなるか（ステップ２０；Ｙ）、又は、ＴがＴ２より小さくなるまで（ステップ４０；Ｎ）となるまで、ステップ２０からステップ５０までのループを繰り返す。この間フランジ２の温度は下降を続ける。
温度コントローラ６４が、ステップ４０にてＴがＴ２より小さいと判断すると（ステップ４０；Ｎ）、更にＴと予め温度コントローラ６４の記憶部に記憶してある所定の温度Ｔ１を比較する（ステップ６０）。ただし、Ｔ１はＴ２より小さい値である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
温度コントローラ６４の動作は、ＴがＴ１より大きい場合は（ステップ６０；Ｎ）、ステップ２０に戻り、以下、電源スイッチがオフとならない限り（ステップ２０；Ｎ）、ステップ２０からステップ６０までの動作を繰り返し、電磁バルブ６２の開状態を維持する。即ちこの間、フランジ２の温度は下降を続ける。
フランジ２の温度ＴがＴ１より小さくなると（ステップ６０；Ｙ）、温度コントローラ６４の動作は、ステップ１０に戻り、電磁バルブ６２が閉じられる（ステップ１０）。すると、水冷管６１内の冷却水の循環が停止し、フランジ２の温度Ｔが上昇を始める。以下、温度コントローラ６４は、電源スイッチがオフとなるか（ステップ２０；Ｙ）、又は、ＴがＴ２より高くなるまで（ステップ４０；Ｙ）、ステップ１０、２０、３０、４０、６０からなるループを繰り返し、電磁バルブ６２の閉状態を維持する。即ち、このループが行われている間は、フランジ２の温度は上昇する。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
温度コントローラ６４は、以上の動作を電源スイッチがオフとなるまで（ステップ２０；Ｙ）繰り返し、フランジ２の温度はＴ１とＴ２の間で上昇及び下降を繰り返す。
以上のようにして、例えば、Ｔ１を４０［℃］、Ｔ２を５０［℃］とすると、フランジの温度は４０［℃］と５０［℃］間に制御される。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の実施の形態の排気系の構成を概略示した図である。
【図２】  ターボ分子ポンプのフランジとコンダクタンスバルブのフランジの接合面の構造を示した断面図である。
【図３】  （ａ）ターボ分子ポンプのフランジとコンダクタンスバルブのフランジの接合面の構造の変形例を示した断面図である。
（ｂ）ターボ分子ポンプのフランジの端面をめっきした場合を示した図である。
【図４】  ターボ分子ポンプの断面図を示した図である。
【図５】  第２の実施の形態の排気系の構成を概略示した図である。
【図６】  第３の実施の形態のターボ分子ポンプと該ターボ分子ポンプに接続する排気系の一部を示した図である。
【図７】  第４の実施の形態の排気系の構成の概略を示した図である。
【図８】  温度コントローラの動作を示したフローチャートである。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【符号の説明】
１  ターボ分子ポンプ
２  フランジ
３  ロータ軸
４  コネクタ
５  ボルト
６  保護ベアリング
７  保護ベアリング
８  磁気軸受部
９  変位センサ
１０  モータ部
１１  ロータ
１２  磁気軸受部
１３  変位センサ
１４  電磁石
１５  電磁石
１６  ケーシング
１７  変位センサ
１８  金属ディスク
１９  排気口
２０  磁気軸受部
２１  ロータ翼
２２  ステータ翼
２３  回転数センサ
２４  吸気口
２５  制御装置
３１  コンダクタンスバルブ
３２  配管
３３  フランジ
３４  弁体
３６  コーティング又はめっき
３７  コーティング又はめっき
３８  Ｏリング
３９  センタリング
４０  センタリング
４１  断熱部
４２  フランジ
４３  断熱管
４４  フランジ
４７  吸気口部
４８  フランジ
４９  接合部
５０  ターボ分子ポンプ
５１  ケーシング
５５  フランジ
５６  熱伝導管
５７  フランジ
５８  冷却部
６１  水冷管
６２  電磁バルブ
６３  温度センサ
６４  温度コントローラ