(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに離れて配置された上流端壁および下流端壁と前記両端壁間に配置された複数の仕切壁および外壁を有し上下に分割された仕切壁形成ブロックとを有し、前記上流端壁、複数の仕切壁および下流端壁の各壁の間にそれぞれ吸気孔および排気孔に接続するポンプ室を形成するケーシングと、
前記上流端壁、複数の仕切壁、および下流端壁を貫通する平行な一対の回転軸と、
前記各ポンプ室内にそれぞれ配置され且つ前記一対の回転軸にそれぞれ設けられて、回転時に前記吸気孔から吸気した気体を前記排気孔から排出する一対のポンプロータと、
前記複数のポンプ室において容積の大きいポンプ室から順次容積の小さいポンプ室に気体が移送されるように各ポンプ室間を連通させる連通路と、
前記上流端壁の外端側に形成された部品収容室と、
を備えた多段ルーツポンプにおいて、次の構成要件（Ａ01），（Ａ01ａ）を備えたことを特徴とする多段ルーツポンプ、
（Ａ01）ｍ，ｎをそれぞれ正の整数とし且つ前記ｍを２以上の正の整数とし、ｍ≦（ｎ／２）として容積の大きいポンプ室から順に第１ポンプ室、第２ポンプ室、…、第ｍポンプ室、第ｍ＋１ポンプ室、第ｍ＋２ポンプ室、…、第ｎ−１ポンプ室、第ｎポンプ室と名付けた場合に、前記上流端壁側から前記下流端壁側に向かって順次第ｍポンプ室、第ｍ−１ポンプ室、第ｍ−２ポンプ室、…、第１ポンプ室、第ｍ＋１ポンプ室、第ｍ＋２ポンプ室、…、第ｎ−１ポンプ室、第ｎポンプ室が形成された前記ケーシング、
（Ａ01ａ）前記第ｍポンプ室ないし前記第１ポンプ室の排気側の前記ケーシング内を前記回転軸の軸方向に沿って形成されて前記第ｍポンプ室から前記第ｍ＋１ポンプ室に気体を移送させる連通路と、
前記第１ポンプ室から前記第ｍ−１ポンプ室の外周に沿って前記ケーシング内に形成されて、前記第１ポンプ室から前記第ｍ−１ポンプ室の各ポンプ室から排出される気体を次に容積の小さいポンプ室に移送する連通路と、
を有する前記連通路。
【請求項２】
次の構成要件（Ａ02）を備えたことを特徴とする請求項１記載の多段ルーツポンプ、
（Ａ02）前記ｍおよびｎはｍ＝２、ｎ＝５であり、前記上流端壁側から前記下流端壁側に向かって順次第２ポンプ室、第１ポンプ室、第３ポンプ室、第４ポンプ室および第５ポンプ室が形成された前記ケーシング。
【請求項３】
請求項１または２に記載の多段ルーツポンプにおいて、次の構成要件（Ａ03），（Ａ04）を備えたことを特徴とする多段ルーツポンプ、
（Ａ03）容積の小さいポンプ室から順に下流端側第１ポンプ室、下流端側第２ポンプ室、…、と名付けた場合に、前記下流端壁側から前記上流端壁側に向かって順次下流端側第１ポンプ室、下流端側第２ポンプ室、下流端側第３ポンプ室が形成された前記ケーシング、
（Ａ04）前記下流端側第１ポンプ室と下流端側第２ポンプ室との間の仕切壁を下流端側第１仕切壁、前記下流端側第２ポンプ室と下流端側第３ポンプ室との間の仕切壁を下流端側第２仕切壁と名付けた場合に、下流端側第１仕切壁は前記下流端壁および下流端側第２仕切壁とは別体に構成された前記ケーシング。
【請求項４】
請求項１または２に記載の多段ルーツポンプにおいて、次の構成要件（Ａ05），（Ａ06）を備えたことを特徴とする多段ルーツポンプ、
（Ａ05）連続して配置された３個の仕切壁を有し且つ上下に２分割された下ブロックおよび上ブロックにより構成された前記仕切壁形成ブロック、
（Ａ06）ｑを正の整数とした場合に前記連続して配置された３個の仕切壁を前記上流端壁側から下流端壁側に第ｑ仕切壁、第ｑ＋１仕切壁、第ｑ＋２仕切壁と名付け、且つ前記第ｑ仕切壁の上流側に形成されるポンプ室を第ｑポンプ室、前記第ｑ＋１仕切壁の上流側に形成されるポンプ室を第ｑ＋１ポンプ室、前記第ｑ＋２仕切壁の上流側に形成されるポンプ室を第ｑ＋２ポンプ室、前記第ｑ＋２仕切壁の下流側に形成されるポンプ室を第ｑ＋３ポンプ室と名付けた場合に、前記第ｑポンプ室の排気孔と第ｑ＋1ポンプ室の吸気孔との連通孔は前記第ｑ仕切壁の上流側端面に形成され、前記第ｑ＋２ポンプ室の排気孔と第ｑ＋３ポンプ室の吸気孔とは前記第ｑ＋２仕切壁の下流側端面に形成され、前記第ｑ＋１ポンプ室と第ｑ＋２ポンプ室とを連通させる連通孔は前記第ｑ＋１仕切壁の中央部を上下に延びる上下連通孔と、前記上下連通孔の下端部と前記第ｑ＋１ポンプ室の排気孔とを連通させる排気側連通孔と、前記上下連通孔の上端部と前記第ｑ＋２ポンプ室の吸気孔とを連通させる吸気側連通孔とにより形成された前記仕切壁形成ブロック。
【請求項５】
請求項１または２に記載の多段ルーツポンプにおいて、次の構成要件（Ａ07）を備えたことを特徴とする多段ルーツポンプ、
（Ａ07）前記仕切壁形成ブロックにより形成されるポンプ室の下端部において前記一対の回転軸の軸間の中心位置の両側に下方に延びて形成され、前記下方に延びた部分の下端部において前記仕切壁形成ブロックの軸方向の端面に開口して形成された一対の前記排気孔と、前記一対の排気孔の開口部から外側に円弧状に延びるように前記端面に形成され且つ上端部において下流側のポンプ室の吸気孔に連通する連通孔とが形成された前記仕切壁形成ブロック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造プロセス等において使用される多段ルーツポンプに関し、特に、多段に配置された複数のポンプ室の配置や形成方法等を工夫することによって優れた特性が得られる多段ルーツポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は多段ルーツポンプの従来例の縦断面図である。
図９は前記図８の多段ルーツポンプの横断面の説明図で、図９Ａはポンプ室の断面図で前記図８のIＸＡ−IＸＡ線断面図、図９Ｂはギヤ室の断面図で前記図８のIＸＢ−IＸＢ線断面図、である。
図８、図９において、多段ルーツポンプ０１は、互いに離れて配置された上流端壁０２および下流端壁０３を有している。上流端壁０２の外端面にはモータＭを収容するモータ室０２ａが形成されており、モータ室０２ａの外端は上流端カバー０４により閉塞されている。下流端壁０３の外端面には駆動軸Ａ１に装着されたギヤＧ１、従動軸Ａ２に装着されたギヤＧ２（図示せず）および潤滑油等を収容するギヤ室０３ａ（図８、図９Ｂ参照）が形成されている。ギヤＧ１，Ｇ２を収容するギヤ室０３ａの外端は下流端カバー０５により閉塞されている。
【０００３】
前記両端壁０２，０３間には仕切壁形成ブロックＢが配置されており、仕切壁形成ブロックＢは下ブロックＢａおよび上ブロックＢｂに分割して構成されている。仕切壁形成ブロックＢは複数の仕切壁０６，０７，０８，０９および外壁０１０を有しており、下ブロックＢａは各仕切壁０６〜０９の下半分である下部仕切壁０６ａ〜０９ａおよび外壁０１０の下半分である下部外壁０１０ａにより構成され、上ブロックＢｂは各仕切壁０６〜０９の上半分である上部仕切壁０６ｂ〜０９ｂおよび外壁０１０の上半分である上部外壁０１０ｂにより構成されている。前記両端壁０２，０３および仕切壁０６〜０９の間にはそれぞれ第１ポンプ室Ｐ１〜第５ポンプ室Ｐ５が形成されている。
なお、前記両端壁０２，０３、仕切壁形成ブロックＢ、上流端カバー０４、下流端カバー０５等によりケーシングＣが構成されている。
ケーシングＣには、各ポンプ室Ｐ１〜Ｐ５の上端部にそれぞれ接続する吸気孔Ｐ１ａ〜Ｐ５ａおよび下端部にそれぞれ接続する排気孔Ｐ１ｂ〜Ｐ５ｂが形成されている。そして、前記各仕切壁０６〜０９の外周部分にはそれぞれ、上流側のポンプ室Ｐ１〜Ｐ４の排気孔Ｐ１ｂ〜Ｐ４ｂと下流側のポンプ室Ｐ２〜Ｐ５の吸気孔Ｐ２ａ〜Ｐ５ａとを連通させる連通路Ｓ１〜Ｓ４が形成されている。
【０００４】
前記ポンプ室形成壁０２，０６〜０９，０３を貫通して平行な駆動軸Ａ１および従動軸Ａ２が回転可能に支持されており、駆動軸Ａ１はモータＭにより回転駆動される。駆動軸Ａ１および従動軸Ａ２には前記ギヤ室０３ａ内においてギヤＧ１およびＧ２が装着されている。したがって、駆動軸Ａ１が回転するとギヤＧ１、Ｇ２を介して従動軸Ａ２も回転する。
前記駆動軸Ａ１および従動軸Ａ２には、それぞれ前記各ポンプ室Ｐ１〜Ｐ５内部に収容されたポンプロータＲ１ａ，Ｒ１ｂ〜Ｒ５ａ，Ｒ５ｂが設けられている。前記各ポンプロータＲ１ａ，Ｒ１ｂ〜Ｒ５ａ，Ｒ５ｂは前記駆動軸Ａ１および従動軸Ａ２と一体的に回転し、その回転時に、各ポンプ室Ｐ１〜Ｐ５の吸気孔Ｐ１ａ〜Ｐ５ａから吸気した気体を排気孔Ｐ１ｂ〜Ｐ５ｂに排気する。
【０００５】
前記従来の多段ルーツポンプ０１は、上流側（真空側）の第１ポンプ室Ｐ１から下流側（大気側）の第５ポンプ室Ｐ５まで、その順に並んで配置されている。このため、各ポンプ室Ｐ１〜Ｐ５の仕切壁０６〜０９部分での圧力差が小さくなっている。この結果、各仕切壁０６〜０９での戻り（気体漏れ）量が少なくなり、排気効率が向上する。
この従来例の多段ルーツポンプ０１では、モータ室０２ａは第１ポンプ室Ｐ１の外端側に配置され、ギヤ室０３ａは第５ポンプ室Ｐ５の外端側に配置されている。そして、ギヤ室０３ａの潤滑油が第５ポンプ室側に流入するのを防止するため、下流端壁の軸貫通部はシールされている。
【０００６】
前記モータ室０２ａは上流端壁０２の軸貫通孔を介して第１ポンプ室Ｐ１に接続されるので、第１ポンプ室Ｐ１とほぼ同じ圧力（真空）になり、モータ室０２ａ内のモータＭのモータロータ部が真空断熱される。
図１０はモータ室０２ａ内の圧力とモータＭのロータ表面温度の相関を示す図である。
図１０から分かるように、真空状態ではモータロータ部の熱が逃げ難くなるので、モータロータ温度が上昇する。前記モータ温度が上昇すると、モータＭで使用している磁石の特性が劣化することがある。そこで、モータ室０２ａにガスパージを行い、モータロータ部の温度上昇を抑えることが可能であるが、多段ルーツポンプ０１の到達圧力性能に影響を与えるため、パージガス量（注入ガス量）は少量に制限される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記多段ルーツポンプ０１においては、ケーシングＣの外壁あるいは各ポンプ室Ｐ１〜Ｐ５の仕切壁内部に、連通路を形成することによって上流側ポンプ室とその下流側の各ポンプ室との連通を行っている。そして、ケーシングＣ内部に連通路を形成するため、ケーシングＣを分割したり、複雑な中子を使用した鋳物により製作している。また、複数のポンプ室Ｐ１〜Ｐ５の中の上流端部のポンプ室Ｐ１は、別体に形成された上流端壁０２および仕切壁０６のうちのいずれかの端面に形成し、下流端部のポンプ室Ｐ５は、別体に形成された下流端壁０３および仕切壁０９のいずれかの端面に形成している。しかし、上流端のポンプ室Ｐ１と下流端のポンプ室Ｐ５との間の中間部のポンプ室は、下ブロックＢａおよび上ブロックＢｂの隣接する仕切壁０６〜０９間に中子を用いて鋳造したポンプ室を切削刃により切削して形成したり、中子を使用せずに切削加工のみにより形成したりしている。
【０００８】
前記各ポンプ室Ｐ１〜Ｐ５は、下流端側に行くに従って気体が圧縮されるので、そのポンプ室の仕切壁間の間隔が段々短くなる。下流端のポンプ室（すなわち、容積が最小のポンプ室）Ｐ５は、別体に形成された下流端壁０３および仕切壁０９のいずれかの端面に形成しているので、その仕切壁間の間隔よりも分厚い切削工具を使用して、容易に切削可能である。
しかしながら、下流端から２番目のポンプ室Ｐ４は、一体形成された下ブロックＢａの下部仕切壁０８ａと０９ａとの間、および、上ブロックＢｂの上部仕切壁０８ｂと０９ｂとの間に中子を用いて形成したポンプ室（一体形成された仕切壁０８ａおよび０９ａ間、または、０８ｂおよび０９ｂ間の空間）を切削して形成しなければならない。この場合、前記仕切壁０８ａおよび０９ｂ間または仕切壁０８ｂおよび０９ｂ間の間隔よりも薄い切削工具を使用する必要がある。
したがって、このポンプ室Ｐ４のように両側の仕切壁が一体形成されているポンプ室は、仕切壁間の間隔を狭くすることは容易ではない。
【０００９】
前記多段ルーツポンプ０１の駆動に必要なエネルギは、下流端のポンプ室の排気量が多くなる程大きくなるので、必要エネルギを小さくするには、下流端のポンプ室Ｐ５の容積を小さくすることが望ましい。
下流端のポンプ室Ｐ５の容積を小さくするためには、その前段（上流側）のポンプ室Ｐ４の容積も小さくしなければならない。その場合、ポンプ室Ｐ４の仕切壁間の間隔を狭く形成しなければならないが、前記従来の多段ルーツポンプ０１のように、ポンプ室Ｐ４の両端面を形成する一対の仕切壁が一体成形されている場合には、前記一対の仕切壁間の間隔よりも厚さの薄い切削刃を使用しなければならなかった。薄い切削刃は破損し易いため、従来の構成の多段ルーツポンプ０１は小型化に限界があった。
【００１０】
また前述したように、前記モータ室０２ａは上流端壁０２の軸貫通孔を介して第１ポンプ室Ｐ１に接続されるので、第１ポンプ室Ｐ１とほぼ同じ圧力（真空）になり、モータ室０２ａ内のモータＭのロータ部が真空断熱される。このため、モータ室０２ａは高真空となる第１ポンプ室Ｐ１に隣接して配置されるのは、望ましいことではない。
【００１１】
本発明は、前述の問題点に鑑み、次の記載内容（Ｏ01）〜（Ｏ03）を課題とする。
（Ｏ01）小型化および製作が容易な多段ルーツポンプを提供すること。
（Ｏ02）ルーツポンプの上流端壁にモータ室を形成しても、モータ室が高真空となるのを防止することが可能な多段ルーツポンプを提供すること。
（Ｏ03）多段ルーツポンプを形成するケーシングの隣接する３個の仕切壁および前記３個の隣接する各仕切壁の間に形成される２個のポンプ室を有するケーシング構成部材である仕切壁形成ブロックとして、上下に２分割したものを使用することによりケーシングの構成部材の分割数を少なくするとともに、前記各仕切壁の上流側および下流側に形成される各ポンプ室を連通させる全連通孔を切削加工により形成できるようにすること。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の多段ルーツポンプ（１）は、互いに離れて配置された上流端壁（２）および下流端壁（３）と前記両端壁（２，３）間に配置された複数の仕切壁（６〜８，１１）および外壁（９，１２）を有し上下に分割された仕切壁形成ブロック（Ｂ）とを有し、前記上流端壁（２）、複数の仕切壁（６〜８，１１）および下流端壁（３）の各壁の間にそれぞれ吸気孔（Ｐ１ａ〜Ｐ５ａ）および排気孔（Ｐ１ｂ〜Ｐ５ｂ）に接続するポンプ室（Ｐ１〜Ｐ５）を形成するケーシング（Ｃ）と、
前記上流端壁（２）、複数の仕切壁（６〜８，１１）、および下流端壁（３）を貫通する平行な一対の回転軸（Ａ１，Ａ２）と、
前記各ポンプ室（Ｐ１〜Ｐ５）内にそれぞれ配置され且つ前記一対の回転軸（Ａ１，Ａ２）にそれぞれ設けられて、回転時に前記吸気孔（Ｐ１ａ〜Ｐ５ａ）から吸気した気体を前記排気孔（Ｐ１ｂ〜Ｐ５ｂ）から排出する一対のポンプロータ（Ｒ１ａ，Ｒ１ｂ〜Ｒ５ａ，Ｒ５ｂ）と、
前記複数のポンプ室（Ｐ１〜Ｐ５）において容積の大きいポンプ室（Ｐ１）から順次容積の小さいポンプ室（Ｐ２，Ｐ３，…）に気体が移送されるように各ポンプ室間を連通させる連通路（Ｓ１〜Ｓ４）と、
前記上流端壁（２）の外端側に形成された部品収容室（Ｈｂ）と、
を備えた多段ルーツポンプ（１）において、次の構成要件（Ａ01），（Ａ01ａ）を備えたことを特徴とする。
（Ａ01）ｍ，ｎをそれぞれ正の整数とし且つ前記ｍを２以上の正の整数とし、ｍ≦（ｎ／２）として容積の大きいポンプ室から順に第１ポンプ室、第２ポンプ室、…、第ｍポンプ室、第ｍ＋１ポンプ室、第ｍ＋２ポンプ室、…、第ｎ−１ポンプ室、第ｎポンプ室と名付けた場合に、前記上流端壁側から前記下流端壁側に向かって順次第ｍポンプ室、第ｍ−１ポンプ室、第ｍ−２ポンプ室、…、第１ポンプ室、第ｍ＋１ポンプ室、第ｍ＋２ポンプ室、…、第ｎ−１ポンプ室、第ｎポンプ室が形成された前記ケーシング（Ｃ）、
（Ａ01ａ）前記第ｍポンプ室（Ｐ２）ないし前記第１ポンプ室（Ｐ１）の排気側の前記ケーシング（Ｃ）内を前記回転軸（Ａ１，Ａ２）の軸方向に沿って形成されて前記第ｍポンプ室（Ｐ２）から前記第ｍ＋１ポンプ室（Ｐ３）に気体を移送させる連通路（Ｓ２ｂ）と、
前記第１ポンプ室（Ｐ１）から前記第ｍ−１ポンプ室の外周に沿って前記ケーシング（Ｃ）内に形成されて、前記第１ポンプ室（Ｐ１）から前記第ｍ−１ポンプ室の各ポンプ室から排出される気体を次に容積の小さいポンプ室に移送する連通路（Ｓ１）と、
を有する前記連通路（Ｓ１〜Ｓ４）。
【００１３】
前記構成要件（Ａ01），（Ａ01ａ）を備えた本発明の多段ルーツポンプ（１）では、例えばｍ＝２、ｎ＝５とすることができる。その場合、前記上流端壁（２）側から前記下流端壁（３）側に向かって順次第２ポンプ室（第ｍポンプ室）、第１ポンプ室（すなわち、第ｍ−１ポンプ室）、第３ポンプ室（第ｍ＋１ポンプ室）、第４ポンプ室（第ｍ＋２ポンプ室、すなわち、第ｎ−１ポンプ室）、第５ポンプ室（第ｎポンプ室）が形成されているので、上流端壁（２）の外端側に部品収容室（例えばモータ室等）（Ｈｂ）を形成した場合、部品収容室（Ｈｂ）は高真空の第１ポンプ室（Ｐ１）よりも低真空（高圧）の第ｍポンプ室（Ｐｍ、ｍ＝２）に隣接することになる。このため、部品収容室（Ｈｂ）内の圧力を比較的高圧に保持することができるので、部品収容室（Ｈｂ）内に発熱部品（モータロータＭｂ等）が収容されている場合、高真空の場合よりも熱伝達が良くなるので、熱を外部に逃がし易い。すなわち、部品の真空断熱による温度上昇を防止することができる。
なお、ｍが大きくなると第１ポンプ室と第ｍ＋１ポンプ室との圧力差が大きくなって気体の逆流が生じ易くなるので、ｍ≦（１／２）ｎと設定するのが好ましい。
また、本発明の多段ルーツポンプ（１）では、前記第ｍポンプ室（Ｐ２）から前記第ｍ＋１ポンプ室（Ｐ３）に気体を移送させる連通路（Ｓ２ｂ）は、前記第ｍポンプ室（Ｐ２）ないし前記第１ポンプ室（Ｐ１）の排気側の前記ケーシング（Ｃ）内を、前記回転軸（Ａ１，Ａ２）の軸方向に沿って形成されている。また、前記第１ポンプ室（Ｐ１）から前記第ｍ−１ポンプ室の各ポンプ室から排出される気体を次に容積の小さいポンプ室に移送する連通路（Ｓ１）は、前記第１ポンプ室（Ｐ１）から前記第ｍ−１ポンプ室の外周に沿って前記ケーシング（Ｃ）内に形成されている。したがって、接続路（Ｓ１〜Ｓ４）をケーシング（Ｃ）の外側に配置する必要が無くなり、多段ルーツポンプ（１）全体をコンパクトに構成することが可能となる。
【００１４】
なお前記構成要件（Ａ01），（Ａ01ａ）を備えた本発明の多段ルーツポンプ（１）では、例えばｍ＝３、ｎ＝６とすることができる。その場合、前記上流端壁（２）側から前記下流端壁（３）側に向かって順次第３ポンプ室（第ｍポンプ室、ｍ＝３）、第２ポンプ室（第ｍ−１ポンプ室）、第１ポンプ室（第ｍ−２ポンプ室）、第４ポンプ室（第ｍ＋１ポンプ室）、第５ポンプ室（第ｍ＋２ポンプ室、すなわち、第ｎ−１ポンプ室、ｎ＝６）、第６ポンプ室（第ｎポンプ室）が形成されているので、上流端壁（２）の外端側に部品収容室（例えばモータ室等）（Ｈｂ）を形成した場合、部品収容室（Ｈｂ）は高真空の第１ポンプ室（Ｐ１）よりも低真空（高圧）の第ｍポンプ室（ｍ＝３）に隣接することになる。このため、部品収容室（Ｈｂ）内の圧力を比較的高圧に保持することができるので、部品収容室（Ｈｂ）内に発熱部品（モータロータＭｂ等）が収容されている場合、高真空の場合よりも熱伝達が良くなるので、熱を外部に逃がし易い。すなわち、部品の真空断熱による温度上昇を防止することができる。
【００１５】
前記構成要件（Ａ01），（Ａ01ａ）を備えた本発明において、次の構成要件（Ａ0101）を備えることが可能である。
（Ａ0101）上流端壁（２）および下流端壁（３）と前記両端壁（２，３）間に配置された複数の仕切壁（６〜８，１１）を上流端壁（２）側に近い仕切壁（６）から順に第１仕切壁、第２仕切壁、…、と名付けた場合に、上下に２分割された下ブロック（Ｂ１ａ）および上ブロック（Ｂ１ｂ）により構成されるとともに前記第１仕切壁（６）〜第３仕切壁（８）と外壁（９）とを有し且つ前記第１仕切壁（６）〜第３仕切壁（８）の間に第１ポンプ室（Ｐ１）および第３ポンプ室（Ｐ３）を形成する仕切壁形成ブロック（Ｂ）。
【００１６】
前記構成要件（Ａ0101）を備えた本発明の多段ルーツポンプ（１）では、上下に２分割された下ブロック（Ｂ１ａ）および上ブロック（Ｂ１ｂ）により構成された仕切壁形成ブロック（Ｂ１）は、第１仕切壁（６）〜第３仕切壁（８）と外壁（９）とを有し且つ前記第１仕切壁（６）〜第３仕切壁（８）の間に第１ポンプ室（Ｐ１）および第３ポンプ室（Ｐ３）を形成する。すなわち、上下２つの仕切壁ブロック（Ｂ１ａ，Ｂ１ｂ）により３つの仕切壁（６〜８）および２つのポンプ室（Ｐ１，Ｐ３）を形成しているので、複数の各仕切壁毎に上下に２分割する場合に比較して、ケーシング（Ｃ）を構成する部材（仕切壁形成ブロック等）の個数（すなわち、部品点数）を減少させることができる。
【００１７】
前記構成要件（Ａ01），（Ａ01ａ）または（Ａ01），（Ａ01ａ），（Ａ0101）を備えた本発明において、次の構成要件（Ａ0102）を備えることが可能である。
（Ａ0102）ケーシング（Ｃ）の外側に配置されるとともに、前記第２ポンプ室（Ｐ２）の排気孔（Ｐ２ｂ）と前記第３ポンプ室（Ｐ３）の吸気孔（Ｐ３ａ）とを接続する接続管（Ｌ）。
【００１８】
前記構成要件（Ａ0102）を備えた本発明の多段ルーツポンプ（１）では、第２ポンプ室（Ｐ２）から第３ポンプ室（Ｐ３）に吸引される気体は前記接続管（Ｌ）を通過する間に冷却されて圧力が低下する。このため、第３ポンプ室（Ｐ３）のポンプ排気効率が向上する。
【００１９】
前記構成要件（Ａ01），（Ａ01ａ）または（Ａ01），（Ａ01ａ），（Ａ0101）を備えた本発明において、次の構成要件（Ａ0103）を備えることが可能である。
（Ａ0103）前記第２仕切壁（７）の中央部を上下に伸びる上下連通孔（Ｓ２ａ）と、前記上下連通孔（Ｓ２ａ）の下端部と第２ポンプ室（Ｐ２）の排気孔（Ｐ２ｂ）とを連通させる排気側連通孔（Ｓ２ｂ）と、前記上下連通孔（Ｓ２ａ）の上端部と第３ポンプ室（Ｐ３）の吸気孔（Ｐ３ａ）とを連通させる吸気側連通孔（Ｓ２ｃ）とを有する前記仕切壁形成ブロック（Ｂ１）。
【００２０】
前記構成要件（Ａ0103）を備え本発明の多段ルーツポンプ（１）では、前記第２ポンプ室（Ｐ２）と第３ポンプ室（Ｐ３）とは、前記第２仕切壁（７）の中央部を上下に伸びる上下連通孔（Ｓ２ａ）と、前記上下連通孔（Ｓ２ａ）の下端部と第２ポンプ室（Ｐ２）の排気孔（Ｐ２ｂ）とを連通させる排気側連通孔（Ｓ２ｂ）と、前記上下連通孔（Ｓ２ａ）の上端部と第３ポンプ室（Ｐ３）とを連通させる吸気側連通孔（Ｓ２ｃ）とにより連通させることができる。
この場合、前記ケーシング（Ｃ）の外側に配置した接続管（Ｌ）を使用する必要がなくなるので、多段ルーツポンプ（１）全体をコンパクトに構成することが可能となる。
【００２１】
また、前記構成要件（Ａ01），（Ａ01ａ）を備えた本発明の多段ルーツポンプ（１）は、次の構成要件（Ａ03），（Ａ04）を備えることが可能である。
（Ａ03）容積の小さいポンプ室から順に下流端側第１ポンプ室（Ｐ５）、下流端側第２ポンプ室（Ｐ４）、…、と名付けた場合に、前記下流端壁（３）側から前記上流端壁（２）側に向かって順次下流端側第１ポンプ室（Ｐ５）、下流端側第２ポンプ室（Ｐ４）、下流端側第３ポンプ室（Ｐ３）が形成された前記ケーシング（Ｃ）、
（Ａ04）前記下流端側第１ポンプ室（Ｐ５）と下流端側第２ポンプ室（Ｐ４）との間の仕切壁（１１）を下流端側第１仕切壁（１１）、前記下流端側第２ポンプ室（Ｐ４）と下流端側第３ポンプ室（Ｐ３）との間の仕切壁（８）を下流端側第２仕切壁（８）と名付けた場合に、下流端側第１仕切壁（１１）は前記下流端壁（３）および下流端側第２仕切壁（８）とは別体に構成された前記ケーシング（Ｃ）。
【００２２】
前記構成要件（Ａ03），（Ａ04）を備えた本発明の多段ルーツポンプ（１）では、下流端側第１仕切壁（１１）は前記下流端壁（３）および下流端側第２仕切壁（８）とは別体に構成されているので、下流端側第１ポンプ室（Ｐ５）は下流端壁（３）または下流端側第１仕切壁（１１）の端面に形成することができる。したがって、下流端側第１ポンプ室（Ｐ５）は、互いに別体に形成された前記下流端壁（３）または下流端側第１仕切壁（１１）のいずれかの端面に形成することができるので、ロータ厚み方向の幅が狭いポンプ室であっても切削加工により容易に形成することができる。
また、下流端側第２ポンプ室（Ｐ４）は、互いに別体に形成された前記下流端側第１仕切壁（１１）または下流端側第２仕切壁（８）のいずれかの端面に形成することができるので、ロータ厚み方向の幅が狭いポンプ室であっても切削加工により容易に形成することができる。
【００２３】
また、前記構成要件（Ａ01），（Ａ01ａ）を備えた本発明の多段ルーツポンプ（１）は、次の構成要件（Ａ05），（Ａ06）を備えることが可能である。
（Ａ05）連続して配置された３個の仕切壁（６〜８）を有し且つ上下に２分割された下ブロック（Ｂ１ａ）および上ブロック（Ｂ１ｂ）により構成された前記仕切壁形成ブロック（Ｂ１）、
（Ａ06）ｑを正の整数（例えばｑ＝１）とした場合に前記連続して配置された３個の仕切壁（６〜８）を前記上流端壁（２）側から下流端壁（３）側に第ｑ仕切壁（ｑ＝１の場合は第１仕切壁）（６）、第ｑ＋１仕切壁（７）、第ｑ＋２仕切壁（８）と名付け、且つ前記第ｑ仕切壁の上流側に形成されるポンプ室を第ｑポンプ室（例えばｑ＝１の場合は第１ポンプ室）、前記第ｑ＋１仕切壁の上流側に形成されるポンプ室を第ｑ＋１ポンプ室、前記第ｑ＋２仕切壁の上流側に形成されるポンプ室を第ｑ＋２ポンプ室、前記第ｑ＋２仕切壁の下流側に形成されるポンプ室を第ｑ＋３ポンプ室と名付けた場合に、前記第ｑポンプ室の排気孔と第ｑ＋1ポンプ室の吸気孔との連通孔は前記第ｑ仕切壁の上流側端面に形成され、前記第ｑ＋２ポンプ室の排気孔と第ｑ＋３ポンプ室の吸気孔とは前記第ｑ＋２仕切壁の下流側端面に形成され、前記第ｑ＋１ポンプ室と第ｑ＋２ポンプ室とを連通させる連通孔は前記第ｑ＋１仕切壁の中央部を上下に延びる上下連通孔と、前記上下連通孔の下端部と前記第ｑ＋１ポンプ室の排気孔とを連通させる排気側連通孔と、前記上下連通孔の上端部と前記第ｑ＋２ポンプ室の吸気孔とを連通させる吸気側連通孔とにより形成された前記仕切壁形成ブロック。
【００２４】
前記構成要件（Ａ05），（Ａ06）を備えた本発明の多段ルーツポンプ（１）を後述の実施の形態２および３に対応させて説明すると、次の作用を奏する。
前記構成要件（Ａ05），（Ａ06）を備えた本発明の多段ルーツポンプでは、例えば前記ｑ＝１の場合、前記第ｑポンプ室（例えばｑ＝１の場合は第１ポンプ室Ｐ１）の排気孔（Ｐ１ｂ）と第ｑ＋1ポンプ室（第２ポンプ室Ｐ２）の吸気孔（Ｐ２ａ）との連通孔は前記第ｑ仕切壁（第１仕切壁６）の上流側端面に形成され、前記第ｑ＋２ポンプ室（第３ポンプ室Ｐ３）の排気孔（Ｐ３ｂ）と第ｑ＋３ポンプ室（第４ポンプ室Ｐ４）の吸気孔（Ｐ４ａ）との連通孔は前記第ｑ＋２仕切壁（第３仕切壁８）の下流側端面に形成される。前記第ｑ仕切壁（第１仕切壁６）の上流側端面および前記第ｑ＋２仕切壁（第３仕切壁８）の下流側端面は外部に露出するので、それらの端面に形成される連通孔は切削加工により容易に形成することができる。
また、前記第ｑ＋１ポンプ室（第２ポンプ室Ｐ２）と第ｑ＋２ポンプ室（第３ポンプ室Ｐ３）とを連通させる上下連通孔（Ｓ２ａ）は下ブロック（Ｂ１ａ）および上ブロック（Ｂ１ｂ）の分割面から容易に切削加工することかできる。また、前記上下連通孔（Ｓ２ａ）の下端部と前記第ｑ＋１ポンプ室（第２ポンプ室Ｐ２）の排気孔（Ｐ２ｂ）とを連通させる排気側連通孔（Ｓ２ｂ）と、前記上下連通孔（Ｓ２ａ）の上端部と前記第ｑ＋２ポンプ室（第３ポンプ室Ｐ３）の吸気孔（Ｐ３ａ）とを連通させる吸気側連通孔（Ｓ２ｃ）も前記仕切壁形成ブロック（Ｂ１）の外側面から切削加工により容易に形成することができる。
したがって、連続して配置された３個の仕切壁（６〜８）を有し且つ上下に２分割された下ブロック（Ｂ１ａ）および上ブロック（Ｂ１ｂ）により構成された前記仕切壁形成ブロック（Ｂ１）において、各仕切り壁（６〜８）の上流側のポンプ室と下流側のポンプ室とを連通させる連通孔を複雑な中子を使用することなく切削加工により容易に形成することができる。
しかも、３個の仕切壁（６〜８）を有する仕切壁形成ブロック（Ｂ１）を２分割するだけなので、多段ルーツポンプ（１）のケーシング（Ｃ）の部品数（分割数）の少なくすることができる。
【００２５】
また、前記構成要件（Ａ01），（Ａ01ａ）を備えた本発明の多段ルーツポンプ（１）は、次の構成要件（Ａ07）を備えることが可能である。
（Ａ07）前記仕切壁形成ブロック（Ｂ１）により形成されるポンプ室（Ｐ１；Ｐ３）の下端部において前記一対の回転軸（Ａ１，Ａ２）の軸間の中心位置の両側に下方に延びて形成され、前記下方に延びた部分の下端部において前記仕切壁形成ブロック（Ｂ１）の軸方向の端面に開口して形成された一対の前記排気孔（Ｐ１ｂ，Ｐ１ｂ；Ｐ３ｂ，Ｐ３ｂ）と、前記一対の排気孔（Ｐ１ｂ，Ｐ１ｂ；Ｐ３ｂ，Ｐ３ｂ）の開口部から外側に円弧状に延びるように前記端面に形成され且つ上端部において下流側のポンプ室（Ｐ２；Ｐ４）の吸気孔（Ｐ２ａ；Ｐ４ａ）に連通する連通孔（Ｓ１，Ｓ１；Ｓ３，Ｓ３）とが形成された前記仕切壁形成ブロック（Ｂ１）。
【００２６】
前記構成要件（Ａ07）を備えた本発明の多段ルーツポンプ（１）を後述の実施の形態１に対応させて説明すると、次の作用を奏する。
前記仕切壁形成ブロック（Ｂ１）の軸方向の端面に一対の連通孔（Ｓ１，Ｓ１；Ｓ３，Ｓ３）を形成するので、前記連通孔（Ｓ１，Ｓ１；Ｓ３，Ｓ３）を切削加工により容易に形成することができる。
また、前記仕切壁形成ブロック（Ｂ１）の軸方向の端面に形成された前記一対の連通孔（Ｓ１，Ｓ１；Ｓ３，Ｓ３）の下端部は、前記一対の回転軸（Ａ１，Ａ２）の軸間の中心位置の下方の両側に配置される。したがって、前記端面において前記一対の連通孔（Ｓ１，Ｓ１；Ｓ３，Ｓ３）の下端部の間の部分には前記連通孔（Ｓ１，Ｓ１；Ｓ３，Ｓ３）は形成されていない。したがって、前記下端部の端面部分は、前記一対の連通孔（Ｓ１，Ｓ１；Ｓ３，Ｓ３）以外の連通孔（Ｓ２ｂ）等を形成するために使用することができる。また、前記下端部の端面部分に接合する他の仕切壁形成ブロック（Ｂ２）の端面部分には排気孔（Ｐ４ｂ）等を形成するために使用することができる。このため、仕切り壁形成ブロック（Ｂ１，Ｂ２）の連通孔や排気孔等を容易に形成することができるようになるので、ケーシング（Ｃ）の構成を簡素化することが可能となり、小型化も容易になる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
（実施の形態１）
図１は本発明の多段ルーツポンプの実施の形態１の説明図であり、図１Ａは正断面図で図１ＣのＩＡ−ＩＡ線断面図、図１Ｂは平断面図で前記図１ＡのＩＢ−ＩＢ線断面図、図１Ｃは前記図１ＡのＩＣ−ＩＣ線断面図、図１Ｄは前記図１ＡのＩＤ−ＩＤ線断面図である。
図２は前記図１Ａの拡大図である。
図３は前記図１Ｂの拡大図である。
図４は前記図１Ｃおよび図１Ｄの拡大図であり、図４Ａは前記図１Ｃの拡大図、図４Ｂは前記図１Ｄの拡大図である。
【００２８】
図１〜図４において、多段ルーツポンプ１は、互いに離れて配置された上流端壁２および下流端壁３を有している。上流端壁２の外端面にはモータＭを収容するモータハウジングＨが連結されている。前記モータハウジングＨは前記上流端壁２の外端面に接合する接合壁Ｈａと、その外端側に形成されたモータ室（部品収容室）Ｈｂとを有している。モータ室Ｈｂの外端は上流端カバー４により閉塞されている。下流端壁３は、内端側のポンプ室形成壁３ａと外端側のベアリング装着壁３ｂとを有しており、その外端面側には下流端カバー５が連結されている。下流端カバー５には、前記ベアリング装着壁３ｂとの間にギヤＧ１，Ｇ２および潤滑油等を収容するギヤ室５ａが形成されている。
【００２９】
前記両端壁２および３の間にはケーシング部材（ケーシングＣを構成する部材）としての仕切壁形成ブロックＢが配置されており、仕切壁形成ブロックＢは前記上流端壁２側に配置された上流側の仕切壁形成ブロック（以下、「上流側ブロック」という）Ｂ１と下流端壁３側に配置された下流側の仕切壁形成ブロック（以下「下流側ブロック」という）Ｂ２とを有している。
上流側ブロックＢ１は上流端側から下流端側に向かって順次配置された複数の仕切壁６，７，８（すなわち、第１仕切壁６、第２仕切壁７、第３仕切壁８）および前記複数の各仕切壁６〜８の外周部を連結する外壁９を有している。
前記上流側ブロックＢ１は下ブロックＢ１ａおよび上ブロックＢ１ｂに分割されており、組み立て時にはそれらの接合面にはＯリングシールまたは液状シール（接着剤）などが設けられる。前記上流側ブロックＢ１の下ブロックＢ１ａは各仕切壁６〜８の下半分である下部仕切壁６ａ〜８ａおよび外壁９の下半分である下部外壁９ａにより形成され、前記上ブロックＢ１ｂは各仕切壁６〜８の上半分である上部仕切壁６ｂ〜８ｂおよび外壁９の上半分である上部外壁９ｂにより形成されている。
【００３０】
また、前記下流側ブロックＢ２は仕切壁（すなわち、第４仕切壁）１１およびその外周部に設けた外壁１２を有している。前記下流側ブロックＢ２は下ブロックＢ２ａおよび上ブロックＢ２ｂに分割されている。
前記下流側ブロックＢ２の下ブロックＢ２ａは仕切壁１１の下半分である下部仕切壁１１ａおよび外壁１２の下半分である下部外壁１２ａにより形成され、前記上ブロックＢ２ｂは仕切壁１１の上半分である上部仕切壁１１ｂおよび外壁１２の上半分である上部外壁１１ｂにより形成されている。
【００３１】
前記両端壁２，３、仕切壁６〜８および１１の間にはそれぞれ上流端側から下流端側に向かって順次第２ポンプ室Ｐ２、第１ポンプ室Ｐ１、第３〜第５ポンプ室Ｐ３〜Ｐ５が形成されている。第２ポンプ室Ｐ２は上流端壁２の端面に形成された凹部とこの凹部を閉塞する上流側ブロックＢ１の仕切壁６の端面とにより形成されている。第１ポンプ室Ｐ１は上流側ブロックＢ１の仕切壁６と７との間に形成され、第３ポンプ室Ｐ３は仕切壁７と８との間に形成されている。第４ポンプ室Ｐ４は下流側ブロックＢ２の仕切壁１１の上流側端面に形成された凹部とこの凹部を閉塞する前記上流側ブロックＢ１の仕切壁８の下流側端面とにより形成されている。また、第５ポンプ室Ｐ５は下流端壁３の上流側端面に形成された凹部とこの凹部を閉塞する前記下流側ブロックＢ２の仕切壁１１の下流側端面とにより形成されている。
【００３２】
なお、前記上流端カバー４、モータハウジングＨ、上流端壁２、仕切壁形成ブロックＢ、下流端壁３、下流端カバー５等によりケーシングＣが構成されている。
図２、図３において、前記モータハウジングＨのモータ室Ｈｂに収容されたモータＭは、ステータＭａおよびモータロータＭｂを有している。駆動軸Ａ１は、前記接合壁Ｈａ、上流端壁２、仕切壁６〜８，１１、および下流端壁３を貫通している。
前記上流端壁２の駆動軸貫通孔には、その外端面側に前記駆動軸Ａ１を回転可能に支持するベアリング１６およびリング状のシール１７が装着されている。前記ベアリング１６の外端側には、前記駆動軸Ａ１の外周にスペーサ１８およびモータロータＭｂが装着されている。前記駆動軸Ａ１およびモータロータＭｂは、それらの外端部がキー１９（図３参照）により回転不能に連結されるとともに、それらの外端には軸端プレート２０が当接している。軸端プレート２０と駆動軸Ａ１とは連結ネジＮにより連結されている。
前記ステータＭａとモータロータＭｂとの間にはモータロータＭｂの周囲を囲むケース２１配置されており、ケース２１はモータハウジングＨに固定されている。ケース２１内部はその外側に対して気密にシールされている。
【００３３】
前記モータハウジングＨの内の内部に図示しないパージガス供給管からパージガス（例えば窒素ガス）が供給される。供給されたパージガスは前記ケース２１内部に流入し、モータＭのロータＭｂで発熱した熱を外部に伝達する作用をする。また、ケース２１内部の窒素ガスの圧力が第２ポンプ室Ｐ２の圧力に比較して高くなると、前記窒素ガスは、ベアリング１６およびシール１７から第２ポンプ室Ｐ２にリークされる。したがって、モータ室Ｈｂのケース２１内部は、第２ポンプ室Ｐ２とほぼ同じ圧力（低圧）になるが、第１ポンプ室Ｐ１よりも高圧であるので、モータＭのロータ部が真空断熱されることを防止している。
また、モータハウジングＨには、その内部の前記モータＭを駆動するための電力供給用の電源ケーブル接続用コネクタＨｅが設けられいてる。
【００３４】
図３において、前記ケーシングＣには、前記上流端壁２、仕切壁６〜８，１１、および下流端壁３を貫通して従動軸Ａ２が回転可能に支持されている。前記上流端壁２の従動軸貫通孔には、その外端面側に前記従動軸Ａ２を回転可能に支持するベアリング１６およびリング状のシール１７が装着されている。この従動軸Ａ２のためのベアリング１６およびシール１７は、前記駆動軸Ａ１のものと同様に構成されている。
【００３５】
図３において、本実施の形態１の多段ルーツポンプ１では、前記下流端壁３のベアリング装着壁３ｂには前記駆動軸Ａ１および従動軸Ａ２が貫通する貫通孔が形成されており、各貫通孔にはそれぞれベアリングケース２６が装着されている。各ベアリングケース２６の内端部に対応して前記駆動軸Ａ１またはＢにはシール用円筒部材２７が装着されている。
各ベアリングケース２６にはそれぞれ、内端部側から外端部側に向かって順次リング状のシール２８およびベアリング２９，２９が装着されている。前記ベアリングケース２６の外端面には、抜け止めプレート３０が図示しないネジにより固定されており、前記外端側に配置されたベアリング２９が外端側に移動するのを防止している。前記シール２８は、ギヤ室５ａの潤滑油が第５ポンプ室側に流入するのを防止する機能を有している。
【００３６】
駆動軸Ａ１には前記ベアリングケース２６の外端側にギヤＧ１が装着されており、前記ギヤＧ１はキー３１、抜止プレート３２およびネジＮ等により駆動軸Ａ１の外端部に固定されている。従動軸Ａ２には前記ベアリングケース２６の外端側に円筒状カラー３５およびギヤＧ２および抜止リング３６が順次装着されており、抜止リング３６の外端面には潤滑油攪拌部材３７が配置されている。前記潤滑油攪拌部材３７および抜止リング３６はそれらを貫通するネジＮ等により前記ギヤＧ２および従動軸Ａ２に固定されている。そして、駆動軸Ａ１が回転するとギヤＧ１、Ｇ２を介して従動軸Ａ２が回転する。
【００３７】
図２において、前記ケーシングＣの上流端壁２には、前記第２ポンプ室Ｐ２の上端部に前記駆動軸Ａ１および従動軸Ａ２の軸間の中心部の上方に吸気孔Ｐ２ａが上方に延びて形成されている。また、上流端壁２の下端部には下方に延びる排気孔Ｐ２ｂが形成されており、この排気孔Ｐ２ｂは下方に延びる部分とその下端から上流端側に延びる部分とを有している。そして排気孔Ｐ２ｂの下流端（前記上流端側に延びる部分の外端）は上流端壁２の下端部の上流側端面に接続する接続管Ｔ１に接続している。接続管Ｔ１は逆止弁Ｖ１を介して排気管Ｔ２に接続されている。
【００３８】
前記ケーシングＣの上流側ブロックＢ１には、前記ポンプ室Ｐ１の上端部に吸気孔Ｐ１ａが形成されており、この吸気孔Ｐ１ａは吸気管Ｔ３を介して図示しない真空チャンバに接続されている。なお、吸気孔Ｐ１ａは前記駆動軸Ａ１および従動軸Ａ２の軸間の中央部上方に形成されている。
図３、図４において、ポンプ室Ｐ１の下端部には前記駆動軸Ａ１および従動軸Ａ２の軸間の中心位置の両側に一対の排気孔Ｐ１ｂ，Ｐ１ｂが下方に延びて形成されている。前記一対の排気孔Ｐ１ｂ，Ｐ１ｂはその下端部において前記軸間の中心から離れる方向に広がり且つ上流側に延びて形成されている。そして、排気孔Ｐ１ｂ，Ｐ１ｂの下流端は上流側ブロックＢ１の上流側端面に開口している。上流側ブロックＢ１の外壁９の上流側端面には前記一対の排気孔Ｐ１ｂ，Ｐ１ｂの下流端から半円状の連通溝Ｓ１，Ｓ１が形成されている。連通溝Ｓ１，Ｓ１はポンプ室Ｐ１よりも下方から上方に延びており、上方位置において合流し且つ前記第２ポンプ室Ｐ２の吸気孔Ｐ２ａに連通している。
【００３９】
図２〜図４において、上流側ブロックＢ１には、前記第３、第４ポンプ室の上端部に前記駆動軸Ａ１および従動軸Ａ２の軸間の中心部の上方に吸気孔Ｐ３ａ、Ｐ４ａが上方に延びて形成されている。また、前記第３ポンプ室Ｐ３の下端部には、前記ポンプ室Ｐ１の下端部に設けた一対の排気孔Ｐ１ｂ，Ｐ１ｂと同様の一対の排気孔Ｐ３ｂ，Ｐ３ｂが下方に延びて形成されている。前記一対の排気孔Ｐ３ｂ，Ｐ３ｂはその下端部において前記軸間の中心から離れる方向に広がり且つ下流側に延びて形成されている。そして、排気孔Ｐ３ｂ，Ｐ３ｂの下流端は上流側ブロックＢ１の下流側端面に開口している。
【００４０】
前記上流側ブロックＢ１の第２仕切壁７には、その中央部（前記駆動軸Ａ１および従動軸Ａ２の中間部）を上下に伸びる上下連通孔Ｓ２ａが形成されている。また、上流側ブロックＢ１の下部外壁９ａには上流側ブロックＢ１の上流側端面に１端部が開口し且つ他端部が前記上下連通孔Ｓ２ｂの下端部に連通する排気側連通孔Ｓ２ｂが形成され、上流側ブロックＢ１の上部外壁９ｂには、前記上下連通孔Ｓ２ａの上端部と第３ポンプ室Ｐ３の吸気孔Ｐ３ａとを連通させる吸気側連通孔Ｓ２ｃが形成されている。
したがって、第２ポンプ室Ｐ２の排気孔Ｐ２ｂは、順次前記排気側連通孔Ｓ２ｂ、上下連通孔Ｓ２ａおよび吸気側連通孔Ｓ２ｃを介して第３ポンプ室Ｐ３の吸気孔Ｐ３ａに接続している。
【００４１】
前記上流側ブロックＢ１の仕切壁８の下流側端面には、前記第３ポンプ室Ｐ３の排気孔Ｐ３ｂ，Ｐ３ｂの下流端から半円状の連通溝Ｓ３，Ｓ３が形成されている。前記連通溝Ｓ３，Ｓ３はポンプ室Ｐ３よりも下方から上方に延びており、上方位置において合流している。
【００４２】
前記下流側ブロックＢ２の仕切壁１１の上流側端面に形成された第４ポンプ室Ｐ４の上端には上方に延びる吸気孔Ｐ４ａが形成されている。この吸気孔Ｐ４ａの上端部には前記連通孔Ｓ３，Ｓ３の上端部が連通している。
第４ポンプ室Ｐ４の下端部には下方に延びる排気孔Ｐ４ｂが形成されており、この排気孔Ｐ４ｂは下方に延びる部分とその下端から下流端側に延びる部分とを有している。そして排気孔Ｐ４ｂの下流端（前記下流端側に延びる部分の外端）は仕切壁１１の下流側端面（図２、図３で右端面）の下端部に開口している。
前記仕切壁１１の下流側端面には、前記第４ポンプ室Ｐ４の排気孔Ｐ４ｂの下流端から円形の連通溝Ｓ４が形成されている。連通溝Ｓ４はポンプ室Ｐ４よりも下方から上方に延びており、上方位置において合流している。
【００４３】
前記下流端壁３の上流側端面には、前記第５ポンプ室Ｐ５を形成する凹部と、前記第５ポンプ室Ｐ５の上端に上方に延びて形成された吸気孔Ｐ５ａと、この吸気孔Ｐ５ａの上端部に接続する円形の連通溝Ｓ４が形成されている。この下流端壁３の上流側端面に形成された連通溝Ｓ４は前記前記仕切壁１１の下流側端面に形成された連通溝Ｓ４と接合するように形成されている。
したがって、前記第４ポンプ室Ｐ４の排気孔Ｐ４ｂから排気された気体は、前記接合する円形の連通孔Ｓ４，Ｓ４を通って吸気孔Ｐ５ａからポンプ室Ｐ５に吸気される。
【００４４】
下流端壁３には第５ポンプ室Ｐ５の下部中央部に排気孔Ｐ５ｂが形成されており、排気孔Ｐ５ｂの下流端は下流端壁３の下端面に開口している。前記排気孔Ｐ５ｂの下流端は接続管Ｔ４および逆止弁Ｖ２を介して前記排気管Ｔ２に接続されている。
【００４５】
前記駆動軸Ａ１および従動軸Ａ２には、それぞれ前記各ポンプ室Ｐ１〜Ｐ５内部に収容されたポンプロータＲ１ａ，Ｒ１ｂ〜Ｒ５ａ，Ｒ５ｂが設けられている。前記各ポンプロータＲ１ａ，Ｒ１ｂ〜Ｒ５ａ，Ｒ５ｂは前記駆動軸Ａ１および従動軸Ａ２と一体的に回転し、その回転時に、各ポンプ室Ｐ１〜Ｐ５の吸気孔Ｐ１ａ〜Ｐ５ａから吸気した気体を排気孔Ｐ１ｂ〜Ｐ５ｂに排気する。
【００４６】
本実施の形態１の多段ルーツポンプ１は、上流側（真空側）の第１ポンプ室Ｐ１と下流側（大気側）の第３ポンプ室Ｐ３との間に第２ポンプ室Ｐ２が配置されていないので、第１ポンプ室Ｐ１と第３ポンプ室Ｐ３との間の圧力差が大きくなる。前記圧力差が大きくなると逆流が生じてポンプ性能が低下するので、第１ポンプ室Ｐ１と第３ポンプ室Ｐ３との間の仕切り壁７を貫通する駆動軸Ａ１および従動軸Ａ２の軸貫通孔の内周面にリング状の圧力調節溝７Ａおよび７Ｂを形成している。そして、前記圧力調節溝７Ａ，７Ｂに前記第１ポンプ室Ｐ１および第３ポンプ室Ｐ３の圧力の中間の圧力を導入するため、前記圧力調節溝７Ａ，７Ｂと前記連通溝Ｓ１とを連通させる連通溝Ｌ１が設けられている。この場合、前記圧力調節溝７Ａ，７Ｂは第２ポンプ室Ｐ２の吸入孔Ｐ２ａの圧力と同じ圧力（前記第１ポンプ室Ｐ１および第３ポンプ室Ｐ３の圧力の中間の圧力）となる。
【００４７】
（実施の形態１の作用）
前記構成を備えた実施の形態１の多段ルーツポンプでは、前記上流端壁２側から前記下流端壁３側に向かって順次第２ポンプ室Ｐ２、第１ポンプ室Ｐ１、第３ポンプ室Ｐ３、…が形成されているので、上流端壁２の外端側に配置したモータ室Ｈｂは、第１ポンプ室Ｐ１よりも低真空（高圧）の第２ポンプ室Ｐ２に隣接することになる。このため、モータ室Ｈｂ内の圧力を比較的高圧に保持することができるので、モータ室Ｈｂ内のモータロータＭｂで発熱した熱の熱伝達率が高真空の場合よりも高くなるので、熱を外部に逃がし易い。
【００４８】
また、ケーシング部材（ケーシングＣの構成部材）である仕切壁形成ブロックＢは、上流側ブロックＢ１および下流側ブロックＢ２を有しており、前記上流側ブロックＢ１は下側ブロックＢ１ａおよび上側ブロックＢ１ｂに２分割され、前記下流側ブロックＢ２は下側ブロックＢ２ａおよび上側ブロックＢ２ｂに２分割されている。
そして、上流側ブロックＢ１は、第１仕切壁６〜第３仕切壁８と外壁９とを有し且つ前記第１仕切壁６〜第３仕切壁８の間に第１ポンプ室Ｐ１および第３ポンプ室Ｐ３を形成する。すなわち、上下２つのケーシング部材Ｂ１ａ，Ｂ１ｂにより３つの仕切壁６〜８および２つのポンプ室Ｐ１，Ｐ３を形成しているので、各仕切壁６〜８毎に上下に２分割したケーシング部材（ケーシングＣの構成部材）を使用する場合と比較して、ケーシングＣを構成するケーシング部材の個数（すなわち、部品点数）を減少させることができる。
【００４９】
また、前記第１ポンプ室Ｐ１の両側に配置された第２ポンプ室Ｐ２と第３ポンプ室Ｐ３とは、前記第２仕切壁７の中央部を上下に伸びる上下連通孔Ｓ２ａと、前記上下連通孔Ｓ２ａの下端部と第１ポンプ室Ｐ１とを連通させる排気側連通孔Ｓ２ｂと、前記上下連通孔Ｓ２ａの上端部と第３ポンプ室Ｐ３とを連通させる吸気側連通孔Ｓ２ｃとにより連通させている。
この場合、前記第２ポンプ室Ｐ２の排気孔Ｐ２ｂと前記第３ポンプ室Ｐ３の吸気孔Ｐ３ａとを接続する接続管を、ケーシングの外側に配置する必要がなくなるので、多段ルーツポンプ全体をコンパクトに構成することが可能となる。
【００５０】
前記実施の形態１において、容積の一番小さなポンプ室Ｐ５（すなわち、下流端側第１ポンプ室）と容積の２番目に小さなポンプ室Ｐ４（すなわち、下流端側第２ポンプ室）との間の仕切壁１１（下流端側第１仕切壁）は、その上流側の仕切壁８および下流側の下流端壁３とは別体に構成されているので、ポンプ室Ｐ５（下流端側第１ポンプ室）は下流端壁３または仕切壁１１（すなわち、下流端側第１仕切壁）の端面に形成することができる。したがって、容積の一番小さなポンプ室Ｐ５（下流端側第１ポンプ室）は、互いに別体に形成された前記下流端壁３または仕切壁１１（下流端側第１仕切壁）のいずれかの端面に形成することができるので、ロータ厚み方向の幅が狭いポンプ室であっても容易に形成することができる。
また、前記ポンプ室Ｐ５に接続する吸気孔Ｐ５ａと、それに接続する連通路孔Ｓ４も、前記仕切壁１１（下流端側第１仕切壁）または下流端壁８のいずれかの端面に形成することができるので、それらの形成が容易になる。
【００５１】
また、容積の２番目に小さなポンプ室Ｐ４（下流端側第２ポンプ室）は仕切り壁１１（下流端側第１仕切壁）または仕切壁８（下流端側第２仕切壁）の端面に形成することができる。したがって、容積の２番目に小さなポンプ室Ｐ４（下流端側第２ポンプ室）は、互いに別体に形成された前記仕切壁１１（下流端側第１仕切壁）または仕切壁８（下流端側第２仕切壁）のいずれかの端面に形成することができるので、ロータ厚み方向の幅が狭いポンプ室であっても容易に形成することができる。
また、前記ポンプ室Ｐ４に接続する吸気孔Ｐ４ａまたは排気孔Ｐ４ｂと、それらに接続する連通路孔Ｓ３またはＳ４も、前記仕切壁１１（下流端側第１仕切壁）または仕切壁８（下流端側第２仕切壁）のいずれかの端面に形成することができるので、それらの形成が容易になる。
【００５２】
（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２の説明図で、前記実施の形態１の図２に対応する図である。
なお、この実施の形態２の説明において、前記実施の形態１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施の形態２は、下記の点で前記実施の形態１と相違しているが、他の点では前記実施の形態１と同様に構成されている。
実施の形態１の図２では、上流端壁２から下流側に向かって順に第２ポンプ室Ｐ２、第１ポンプ室Ｐ１、第３ポンプ室Ｐ３の順序で配置されていたのに対し、図５に示す本実施の形態２では、第１ポンプ室Ｐ１，第２ポンプ室Ｐ２、第３ポンプ室Ｐ３の順序で配置されている。そして、上流側のポンプ室Ｐ１の一対の排気孔Ｐ１ｂ，Ｐ１ｂは前記実施の形態１と同様に、ポンプ室Ｐ１の下端部において前記駆動軸Ａ１および従動軸Ａ２の軸間の中心位置の両側において下方に延びて形成されている。前記一対の排気孔Ｐ１ｂ，Ｐ１ｂから下流側のポンプ室Ｐ２の吸気孔Ｐ２ａへの連通溝Ｓ１，Ｓ１は仕切壁６の上流側端面に形成されている。
【００５３】
また、上流側の第２ポンプ室Ｐ２の排気孔Ｐ２ｂは、第２ポンプ室Ｐ２の下端中央部から下方に延びている。前記排気孔Ｐ２ｂとその下流側のポンプ室Ｐ３の吸気孔Ｐ３ａとを連通させる連通孔の構成は、仕切壁７の中央部を上下方向に延びる上下連通孔Ｓ２ａと、前記上下連通孔Ｓ２ａの下端および第２ポンプ室Ｐ２の排気孔Ｐ２ｂを連通させる排気側連通孔Ｓ２ｂと、前記上下連通孔Ｓ２ａの上端および第３ポンプ室Ｐ３の吸気孔Ｐ３ａを連通させる吸気側連通孔Ｓ２ｃとにより構成されている。
本実施の形態２では、前記排気側連通孔Ｓ２ｂおよび吸気側連通孔Ｓ２ｃは前記仕切壁ブロックＢ１の外壁９の外側面から切削加工された孔により形成されている。
なお、本実施の形態２では、前記実施の形態１のリング状の圧力調節溝７Ａ，７Ｂおよび、前記圧力調節溝７Ａ，７Ｂと前記連通溝Ｓ１とを連通させる連通溝Ｌ１は省略されている。また、仕切壁形成ブロックＢ１の下部ブロックＢ１ａの外壁に開口する排気側連通孔Ｓ２ｂに接続間管１が接続されており、接続管Ｔ１は、逆止弁Ｖ１を介して排気管Ｔ２に接続される。
【００５４】
（本実施の形態２の作用）
前記構成を備えた本実施の形態２では、高真空（低圧）の第１ポンプ室Ｐ１から順次圧力が高くなる第２〜第５ポンプ室Ｐ２〜Ｐ５の順序で配置されているため、隣接するポンプ室間の圧力差が小さいので、前記実施の形態１のリング状の圧力調節溝７Ａ，７Ｂを省略しても気体の逆流が生じ難くなっている。
また、本実施の形態２では、前記排気側連通孔Ｓ２ｂおよび吸気側連通孔Ｓ２ｃは前記仕切壁ブロックＢ１の外壁９の外側面から切削加工により容易に形成することができる。
【００５５】
（実施の形態３）
図６は本発明の実施の形態３の説明図で、前記実施の形態２の図５に対応する図である。
なお、この実施の形態３の説明において、前記実施の形態２の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施の形態３は、下記の点で前記実施の形態２と相違しているが、他の点では前記実施の形態２と同様に構成されている。
前記実施の形態２の図５では、前記吸気側連通孔Ｓ２ｃは、前記仕切壁ブロックＢ１の外壁９の外側面から切削加工により形成されているのに対し、本実施の形態３では第３仕切壁８の下流側端面側から切削加工により形成されている。この切削加工も第３仕切壁８の下流側端面から容易に行うことができる。
【００５６】
（実施の形態４）
図７は本発明の実施の形態４の説明図で、前記実施の形態１の図２に対応する図である。
なお、この実施の形態４の説明において、前記実施の形態１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施の形態４は、下記の点で前記実施の形態１と相違しているが、他の点では前記実施の形態１と同様に構成されている。
実施の形態１の図２では、第２ポンプ室Ｐ２の排気孔Ｐ２ｂと第３ポンプ室Ｐ３の排気孔Ｐ３ａとの接続はケーシングＣの上流側ブロックＢ１の内部に形成した連通孔Ｓ２ａ〜Ｓ２ｃにより行っていたのに対し、図７示す実施の形態４では、第２ポンプ室Ｐ２の排気孔Ｐ２ｂと第３ポンプ室Ｐ３の排気孔Ｐ３ａとの接続はケーシングＣの外部に配置した接続管Ｌにより連通している。
【００５７】
（実施の形態４の作用）
前記構成を備えた実施の形態の多段ルーツポンプ１では、第２ポンプ室Ｐ２から第３ポンプ室Ｐ３に吸引される気体は前記接続管Ｌにより冷却されて圧力が低下する。このため、第３ポンプ室のポンプの排気効率が向上する。
【００５８】
（変更例）
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を下記に例示する。
（Ｈ01）本発明は、ポンプ室の個数が５個以外の多段ルーツポンプにも適用可能である。
（Ｈ02）前記実施例において１個のポンプ室に２個の排気を設けた構成を示したが、吸気孔も前記排気孔と同様に、１個のポンプ室に２個の吸気孔を設けることが可能である。
【００５９】
【発明の効果】
前述の本発明の多段ルーツポンプは、下記の効果（Ｅ01），（Ｅ02）を奏することができる。
（Ｅ01）下流端第１仕切壁を、その下流側の下流端壁および上流側の下流端第２仕切壁とは別体に構成したので、容積が一番小さな下流端第１ポンプ室を下流端壁の上流側端面または下流端第１仕切壁の下流側端面に形成することができ、また、容積が２番目に小さな下流端第２ポンプ室を下流端第１仕切壁壁の上流側端面または下流端第２仕切壁の下流側端面に形成することができる。このため、ポンプ室のポンプロータ軸方向の幅が小さいポンプ室であっても容易に形成することができるので、小型化および製作が容易な多段ルーツポンプを提供することができる。
（Ｅ02）一番低圧（一番高真空）の第１ポンプ室よりも高圧（低真空）のポンプ室（例えば、第２ポンプ室または第３ポンプ室等）を上流端壁側に形成したので、前記上流端壁の外端側に部品収納室を形成してその部品収納室にモータ等の発熱部品を配置しても、前記部品収納室の圧力が比較的上昇し難いので、前記発熱部品が真空断熱による熱量蓄積による昇温するのを防止することができる。
（Ｅ03）多段ルーツポンプを形成するケーシングの隣接する３個の仕切壁および前記３個の隣接する各仕切壁の間に形成される２個のポンプ室を有するケーシング構成部材である仕切壁形成ブロックを上下に２分割して形成することによりケーシングの構成部材の分割数を少なくするとともに、前記各仕切壁の上流側および下流側に形成される各ポンプ室を連通させる全連通孔を切削加工により形成することができる。したがって、複雑な中子を使用せずにケーシングの構成部材を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明の多段ルーツポンプの実施の形態１の説明図であり、図１Ａは正断面図で図１ＣのＩＡ−ＩＡ線断面図、図１Ｂは平断面図で前記図１ＡのＩＢ−ＩＢ線断面図、図１Ｃは前記図１ＡのＩＣ−ＩＣ線断面図、図１Ｄは前記図１ＡのＩＤ−ＩＤ線断面図である。
【図２】  図２は前記図１Ａの拡大図である。
【図３】  図３は前記図１Ｂの拡大図である。
【図４】  図４は前記図１Ｃおよび図１Ｄの拡大図であり、図４Ａは前記図１Ｃの拡大図、図４Ｂは前記図１Ｄの拡大図である。
【図５】  図５は本発明の実施の形態２の説明図で、前記実施の形態１の図２に対応する図である。
【図６】  図６は本発明の実施の形態３の説明図で、前記実施の形態２の図５に対応する図である。
【図７】  図７は本発明の実施の形態４の説明図で、前記実施の形態１の図２に対応する図である。
【図８】  図８は多段ルーツポンプの従来例の縦断面図である。
【図９】  図９は前記図８の多段ルーツポンプの横断面の説明図で、図９Ａはポンプ室の断面図で前記図８のIＸＡ−IＸＡ線断面図、図９Ｂはギヤ室の断面図で前記図８のIＸＢ−IＸＢ線断面図、である。
【図１０】  図１０はモータ室０２ａ内の圧力とモータＭのロータ表面温度の相関を示す図である。
【符号の説明】
Ａ１…駆動軸（回転軸）、Ａ２…従動軸（回転軸）、Ｂ…仕切壁形成ブロック、Ｂ１ａ…下ブロック、Ｂ１ｂ…上ブロック、Ｃ…ケーシング、Ｓ１〜Ｓ４…連通路、Ｓ２ａ…上下連通孔、Ｓ２ｂ…排気側連通孔、Ｓ２ｃ…吸気側連通孔、Ｐ１〜Ｐ５…ポンプ室、Ｐ１ａ〜Ｐ５ａ…吸気孔、Ｐ１ｂ〜Ｐ５ｂ…排気孔、Ｒ１ａ，Ｒ１ｂ〜Ｒ５ａ，Ｒ５ｂ…ポンプロータ、Ｌ…接続管、１…多段ルーツポンプ、２…上流端壁、３…下流端壁、６…仕切壁（第１仕切壁）７…仕切壁（第２仕切壁）８…仕切壁（第３仕切壁）１１…仕切壁（第４仕切壁）９，１２…外壁。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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