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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6453070
(24)【登録日】2018年12月21日
(45)【発行日】2019年1月16日
(54)【発明の名称】ドライ真空ポンプ、およびドライ真空ポンプの製造方法
(51)【国際特許分類】
F04C 29/04 20060101AFI20190107BHJP
F04C 25/02 20060101ALI20190107BHJP
F04C 29/00 20060101ALI20190107BHJP
【ＦＩ】
F04C29/04 C
F04C25/02 M
F04C25/02 K
F04C29/00 T
【請求項の数】9
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2014-256364(P2014-256364)
(22)【出願日】2014年12月18日
(65)【公開番号】特開2016-118100(P2016-118100A)
(43)【公開日】2016年6月30日
【審査請求日】2017年7月14日
(73)【特許権者】
【識別番号】000000239
【氏名又は名称】株式会社荏原製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100091498
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邉 勇
(74)【代理人】
【識別番号】100118500
【弁理士】
【氏名又は名称】廣澤 哲也
(72)【発明者】
【氏名】大山 敦
【審査官】
原田 愛子
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００９−１５６０９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００７−１５７５７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００７−２６２９０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００４−２７０６９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００２−１５５８９１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｆ０４Ｃ ２９／０４
Ｆ０４Ｃ ２５／０２
Ｆ０４Ｃ ２９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
気体を移送するポンプロータと、
前記ポンプロータが内部に配置されたポンプケーシングと、
前記ポンプケーシングの内面上に形成された溶射発熱体とを備えたことを特徴とするドライ真空ポンプ。
前記ポンプロータが内部に配置されたポンプケーシングと、
前記ポンプケーシングの内面上に形成された溶射発熱体とを備えたことを特徴とするドライ真空ポンプ。
【請求項2】
前記溶射発熱体は、前記ポンプケーシングの内面上に溶射された絶縁材料からなる絶縁層と、前記絶縁層の上に溶射された導電材料からなる導電層とを有することを特徴とする請求項１に記載のドライ真空ポンプ。
【請求項3】
前記溶射発熱体は、前記ポンプケーシングの第１の部位上に形成された第１溶射発熱体と、前記ポンプケーシングの第２の部位上に形成された第２溶射発熱体とを備え、
前記ドライ真空ポンプは、
前記第１の部位の温度を測定する第１温度センサと、
前記第２の部位の温度を測定する第２温度センサと、
前記第１の部位の温度の測定値および前記第２の部位の温度の測定値に基づいて、前記第１溶射発熱体および第２溶射発熱体が発生する熱量を別々に制御する温度制御部とをさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のドライ真空ポンプ。
前記ドライ真空ポンプは、
前記第１の部位の温度を測定する第１温度センサと、
前記第２の部位の温度を測定する第２温度センサと、
前記第１の部位の温度の測定値および前記第２の部位の温度の測定値に基づいて、前記第１溶射発熱体および第２溶射発熱体が発生する熱量を別々に制御する温度制御部とをさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のドライ真空ポンプ。
【請求項4】
前記溶射発熱体を覆う断熱材をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のドライ真空ポンプ。
【請求項5】
前記ドライ真空ポンプは、前記ポンプケーシングに接続された気体入口ポートおよび気体出口ポートをさらに備えており、
前記気体入口ポートおよび前記気体出口ポートの少なくとも一方に、溶射発熱体が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のドライ真空ポンプ。
前記気体入口ポートおよび前記気体出口ポートの少なくとも一方に、溶射発熱体が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のドライ真空ポンプ。
【請求項6】
前記溶射発熱体の露出面上に形成されたシール層をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のドライ真空ポンプ。
【請求項7】
ポンプケーシングの内面上に溶射によって溶射発熱体を形成し、
ポンプロータを前記ポンプケーシング内に配置することを特徴とするドライ真空ポンプの製造方法。
ポンプロータを前記ポンプケーシング内に配置することを特徴とするドライ真空ポンプの製造方法。
【請求項8】
前記ポンプケーシングの内面上に溶射によって溶射発熱体を形成する工程は、
絶縁材料を前記ポンプケーシングの内面上に溶射することによって絶縁層を形成し、
導電材料を前記絶縁層上に溶射することによって導電層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項７に記載のドライ真空ポンプの製造方法。
絶縁材料を前記ポンプケーシングの内面上に溶射することによって絶縁層を形成し、
導電材料を前記絶縁層上に溶射することによって導電層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項７に記載のドライ真空ポンプの製造方法。
【請求項9】
前記溶射発熱体の露出面上にシール層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項７または８に記載のドライ真空ポンプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ポンプロータを収容するポンプケーシングを加熱するためのヒータを備えたドライ真空ポンプに関する。また、本発明はそのようなドライ真空ポンプを製造する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ドライ真空ポンプは、チャンバー内のガスを排出し真空を作る、或いはプロセスガスを排出しつつチャンバー内の圧力が所定の値になるように圧力を制御することができる。半導体デバイスの製造に使用されるプロセスガスは、ガス温度或いは飽和蒸気圧に依存して、気体状態から、液体或いは固体状態に変質するものが多い。従来技術では、ポンプケーシングにリボンヒータを取り付けることで、プロセスガスの固化を防止している。
【0003】
しかしながら、ポンプケーシングに取り付けたリボンヒータの密着度は悪く、リボンヒータからポンプケーシングへの伝熱効率が低い。このため、必要とされる熱量に対する供給電力が過多となる。さらに、リボンヒータの形状は定型化しているために、加熱が必要な部位にリボンヒータを取り付けることができないことがあり、その一方で、必要では無い箇所にリボンヒータの一部が取り付けられることがある。
【0004】
リボンヒータに代えて、ヒータをポンプケーシングに埋設する場合もある。しかしながら、ヒータをポンプケーシングに埋め込むためには、ポンプケーシングの壁部がある程度厚いことが必要である。このため、ポンプケーシングの薄い箇所にはヒータを埋設することが出来ないといった構造上の制約を受ける場合があり、必要な箇所を十分に加熱することができない場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００３−３５２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、加熱が必要とされる部位を十分に加熱することができるドライ真空ポンプを提供することを目的とする。また、本発明は、そのようなドライ真空ポンプの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、気体を移送するポンプロータと、前記ポンプロータが内部に配置されたポンプケーシングと、前記ポンプケーシングの内面上に形成された溶射発熱体とを備えたことを特徴とするドライ真空ポンプである。
【0008】
本発明の好ましい態様は、前記溶射発熱体は、前記ポンプケーシングの内面上に溶射された絶縁材料からなる絶縁層と、前記絶縁層の上に溶射された導電材料からなる導電層とを有することを特徴とする。本発明の好ましい態様は、前記溶射発熱体は、前記ポンプケーシングの第１の部位上に形成された第１溶射発熱体と、前記ポンプケーシングの第２の部位上に形成された第２溶射発熱体とを備え、前記ドライ真空ポンプは、前記第１の部位の温度を測定する第１温度センサと、前記第２の部位の温度を測定する第２温度センサと、前記第１の部位の温度の測定値および前記第２の部位の温度の測定値に基づいて、前記第１溶射発熱体および第２溶射発熱体が発生する熱量を別々に制御する温度制御部とをさらに備えたことを特徴とする。
【0009】
本発明の好ましい態様は、前記溶射発熱体を覆う断熱材をさらに備えたことを特徴とする。本発明の好ましい態様は、前記ドライ真空ポンプは、前記ポンプケーシングに接続された気体入口ポートおよび気体出口ポートをさらに備えており、前記気体入口ポートおよび前記気体出口ポートの少なくとも一方に、溶射発熱体が形成されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記溶射発熱体の露出面上に形成されたシール層をさらに備えたことを特徴とする。
【0010】
本発明の他の態様は、ポンプケーシングの内面上に溶射によって溶射発熱体を形成し、ポンプロータを前記ポンプケーシング内に配置することを特徴とするドライ真空ポンプの製造方法である。本発明の好ましい態様は、前記ポンプケーシングの内面上に溶射によって溶射発熱体を形成する工程は、絶縁材料を前記ポンプケーシングの内面上に溶射することによって絶縁層を形成し、導電材料を前記絶縁層上に溶射することによって導電層を形成する工程を含むことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記溶射発熱体の露出面上にシール層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、溶射発熱体によりポンプケーシングが加熱される。本明細書において、溶射発熱体とは、材料を被加熱部材上に溶射することによって形成された電気ヒータをいう。溶射技術によって形成された溶射発熱体は、ポンプケーシング上に強固に密着する。しかも、所望の箇所に所望の大きさおよび所望の形状で溶射発熱体を形成することができる。したがって、溶射発熱体は、ポンプケーシングの所望の箇所を十分に加熱することができ、プロセスガスの固化を防止することができる。さらに、複数の溶射発熱体の熱量を制御することにより、ポンプケーシングの熱変形を修正することで、ポンプ性能の安定化、或いは異常変形によるポンプケーシング、ポンプロータ間の接触故障などを防止することが可能となる。結果として、ポンプ性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の一実施形態に係るドライ真空ポンプを示す側面断面図である。
【図3】ポンプロータとしてルーツ型ポンプロータを使用した実施形態を示す側面断面図である。
【図5】溶射発熱体を模式的に示す平面図である。
【図7】溶射発熱体を模式的に示す平面図である。
【図9】一般なドライ真空ポンプに使用されているリボンヒータを示す模式図である。
【図10】本実施形態の溶射発熱体を示す模式図である。
【図15】温度センサの設置例を示す図である。
【図16】温度センサの他の設置例を示す図である。
【図17】温度センサの他の設置例を示す図である。
【図18】他の実施形態に係るドライ真空ポンプの外観図である。
【図20】さらに他の実施形態に係るドライ真空ポンプの側面断面図である。
【図22】さらに他の実施形態に係るドライ真空ポンプの側面断面図である。
【図23】さらに他の実施形態に係るドライ真空ポンプの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るドライ真空ポンプを示す側面断面図であり、図２は図１に示すドライ真空ポンプの上面断面図である。図１および図２に示すように、ドライ真空ポンプは、気体を移送する２つのポンプロータ１０と、これらポンプロータ１０が内部に配置されたポンプケーシング１と、２つのポンプロータ１０を回転させる２つのモータ１４とを備えている。
【0014】
ポンプロータ１０は２本の回転軸１５にそれぞれ固定されており、これら回転軸１５は軸受１７，１８によって回転可能に支持されている。２つのモータ１４は、それぞれの回転軸１５の一端に連結されている。モータ１４は、２つのポンプロータ１０を互いに反対方向に同期して回転させるように構成されている。回転軸１５の他端には、２つのタイミングギヤ２０が固定されている。このタイミングギヤ２０は、２つのモータ１４の同期回転が失われた場合に、２つのポンプロータ１０の同期回転を確保するために設けられている。
【0015】
ポンプケーシング１は、ポンプロータ１０を囲む周壁２と、ポンプロータ１０の両側に配置された２つの側壁３，４とを備えている。ポンプロータ１０は、周壁２と２つの側壁３，４とによって形成される空間内に配置されている。ポンプケーシング１には、気体をポンプケーシング１内に導入するための気体入口ポート５と、気体をポンプケーシング１から排出するための気体出口ポート６が接続されている。吸込側の軸受１７は、側壁３に固定された軸受ケーシング２２内に配置されており、モータ１４は、軸受ケーシング２２に固定されたモータケーシング１９内に配置されており、タイミングギヤ２０および吐出側の軸受１８は、側壁４に固定されたギヤケーシング２１内に配置されている。
【0016】
本実施形態では、ポンプロータ１０としてスクリュー型ポンプロータが使用されている。しかしながら、本発明はスクリュー型ポンプロータに限定されず、他のタイプのポンプロータを使用してもよい。例えば、図３および図４に示すように、ポンプロータ１０としてルーツ型ポンプロータを使用してもよい。図３および図４に示すドライ真空ポンプにおいて、同一の構成には同一の符号を付して、その重複する説明を省略する。図３および図４に示すルーツ型ポンプロータは、多段ポンプロータであるが、単段ポンプロータであってもよい。
【0017】
ドライ真空ポンプは次のようにして運転される。モータ１４が２つのポンプロータ１０を反対方向に回転させると、気体が気体入口ポート５を通じてポンプケーシング１内に導入される。気体は、ポンプロータ１０の回転によって下流側に移送されながら、圧縮される。圧縮された気体は、気体出口ポート６を通じてポンプケーシング１の外部に排出される。
【0018】
ドライ真空ポンプは気体の流路に潤滑油を使用しないので、清浄な環境が必要とされる半導体デバイスの製造工程に広く使用される。例えば、ドライ真空ポンプの気体入口ポート５は、ＣＶＤ装置のプロセスチャンバーに接続され、プロセスチャンバーからプロセスガスを吸引する。半導体デバイスの製造に使用されるプロセスガスには、温度が低下すると固化するものがある。ポンプケーシング１内でプロセスガスが固化して析出物を形成すると、この析出物がポンプロータ１０の回転を阻害してしまう。
【0019】
そこで、ドライ真空ポンプは、ポンプケーシング１を加熱するための溶射発熱体２３，２４，２５を備えている。溶射発熱体は、材料を被加熱部材（本実施形態ではポンプケーシング１）上に溶射することによって形成された電気ヒータである。図５は、溶射発熱体２３を模式的に示す平面図であり、図６は、図５のＡ−Ａ線断面図である。溶射発熱体２３は、ポンプケーシング１上に形成された絶縁層２７と、絶縁層２７上に形成された導電層２８と、導電層２８に接続された電極２９とを備えている。
【0020】
溶射発熱体２３は次のようにしてポンプケーシング１上に形成される。まず、絶縁材料をポンプケーシング１の表面上に溶射し、ポンプケーシング１上に絶縁層２７を形成する。次に、導電材料を絶縁層２７の上に溶射し、該絶縁層２７上に導電層２８を形成する。最後に、電極２９を導電層２８に接続する。他の溶射発熱体２４，２５も同じ工程によって形成され、同じ構成を有している。溶射発熱体をポンプケーシング１上に形成する工程は、ポンプロータ１０をポンプケーシング１内に配置する前に行われてもよく、またはポンプロータ１０をポンプケーシング１内に配置した後に行ってもよい。
【0021】
一例では、絶縁層２７を構成する絶縁材料として酸化アルミニウム（アルミナ）が使用され、導電層２８を構成する導電材料として銅などの金属が使用される。電極２９を通じて導電層２８に電流を流すと、導電層２８が発熱する。溶射発熱体は、ポンプケーシング１の表面に密着しているので、熱伝達率が高いという利点がある。また、溶射発熱体は薄く形成することが可能である。例えば、厚さ１００μｍ程度の厚さを有する溶射発熱体を形成することも可能である。
【0022】
溶射発熱体２３の導電層２８は大気中に露出しているため、大気との接触により、酸化などの導電層２８の状態が変化し、導電抵抗値の変化や、導電路の亀裂等が発生する可能性がある。また、後述するように、溶射発熱体２３をポンプケーシング１内に形成する場合、ポンプケーシング１内を通過するプロセスガスにより、酸化などの反応腐食が発生し、導電層２８の性能が劣化する可能性がある。
【0023】
そこで、図７および図８に示すように、溶射発熱体２３の露出面全体を覆うシール層３０を設けてもよい。シール層３０は溶射発熱体２３の露出面上に形成されており、導電層２８、絶縁層２７、および電極２９のそれぞれの露出面に密着している。このシール層３０の構成および形成工程は、導電層２８を周囲雰囲気から保護する目的を達成できれば、特に限定されない。例えば、絶縁層２７と同一材料を溶射発熱体２３に溶射することでシール層３０を形成してもよいし、樹脂剤を溶射発熱体２３に塗布することでシール層３０を形成してもよい。他の溶射発熱体２４，２５も同様にシール層で覆ってもよい。
【0024】
図９は、一般なドライ真空ポンプに使用されているリボンヒータ３３を示す模式図であり、図１０は本実施形態の溶射発熱体２３を示す模式図である。図９に示すように、ポンプケーシング１の外周面には、ドライ真空ポンプの組み立て上の理由から、フランジなどの凸部３１が形成されていることがある。このような凸部３１を有するポンプケーシング１の外周面にリボンヒータ３３が巻き付けられると、リボンヒータ３３の一部がポンプケーシング１から離れ、結果として熱伝達率が低くなってしまう。
【0025】
これに対し、溶射発熱体２３は、ポンプケーシング１の外周面に溶射によって形成されるので、図１０に示すように、凸部３１を有するポンプケーシング１の外周面上の所望の場所に所望の大きさで配置することが可能である。凸部３１上に溶射発熱体を形成することも可能である。
【0026】
図１乃至図４に示すように、本実施形態では、３つの溶射発熱体２３，２４，２５がポンプケーシング１上に形成されている。具体的には、溶射発熱体２３は周壁２の外面上に形成されており、溶射発熱体２４は、吸込側の側壁３の外面上に形成されており、溶射発熱体２５は、吐出側の側壁４の外面上に形成されている。
【0027】
図１１は、図１に示すドライ真空ポンプの外観図であり、図１２は、図２に示すドライ真空ポンプの外観図であり、図１３は図１のＢ−Ｂ線断面図であり、図１４は図１のＣ−Ｃ線断面図である。溶射発熱体２４の電極２９には電線３５が接続されている。同様に、溶射発熱体２５の電極２９には電線３５が接続されている。電流はこれらの電線３５を通じて溶射発熱体２４，２５に流れ、溶射発熱体２４，２５が発熱する。図示しないが、溶射発熱体２３の電極２９（図５参照）にも電線が接続されており、電流は電線を通じて溶射発熱体２３に流れる。溶射発熱体２３はポンプケーシング１の外周面（すなわち周壁２の外面）の全体を覆っている。
【0028】
図１に示すように、溶射発熱体２３，２４，２５は上記電線（点線で示す）を介して温度制御部４０に接続されており、溶射発熱体２３，２４，２５から発せられる熱量は温度制御部４０によって制御される。ポンプケーシング１には、ポンプケーシング１の異なる部位の温度を測定する温度センサ４３，４４，４５が取り付けられている。具体的には、温度センサ４３はポンプケーシング１の周壁２に固定されており、温度センサ４４はポンプケーシング１の吸込側の側壁３に固定されており、温度センサ４５はポンプケーシング１の吐出側の側壁４に固定されている。
【0029】
ポンプケーシング１の周壁２および側壁３，４の温度は、これら温度センサ４３，４４，４５によって測定され、温度の測定値は温度制御部４０に送られる。温度制御部４０は、ポンプケーシング１の周壁２および側壁３，４の温度の測定値に基づいて、溶射発熱体２３，２４，２５が発生する熱量を別々に制御する。より具体的には、温度制御部４０は、ポンプケーシング１の周壁２および側壁３，４の温度の測定値に基づいて、溶射発熱体２３，２４，２５に流れる電流を制御するように構成されている。
【0030】
一般に、ポンプケーシング１の吸気側の温度は、ポンプケーシング１の吐出側の温度よりも低い。これは、ポンプロータ１０の回転によって気体が圧縮されるに従って気体の温度が上昇するからである。プロセスガスの中には、温度が低い条件下で固化しやすい物質がある。したがって、このように比較的温度が低い条件で固化するプロセスガスはポンプケーシング１の吸気側で固化しやすい。
【0031】
本実施形態によれば、ポンプケーシング１の外面が加熱されるのみならず、吸気側の側壁３と、吐出側の側壁４が別々に加熱される。例えば、プロセスガスが固化しやすい吸気側の側壁３を加熱することで、ポンプケーシング１の吸気側でのプロセスガスの固化を防止することができる。さらに、温度制御部４０は、温度センサ４３，４４，４５から送られる温度の測定値に基づいて、ポンプケーシング１の周壁２および側壁３，４の温度が同じ値に保たれるように、溶射発熱体２３，２４，２５が発生する熱量を制御することもできる。
【0032】
ドライ真空ポンプは、ポンプロータ１０とポンプケーシング１との間に微小な隙間が形成されている。この隙間がポンプケーシング１の熱変形によって不均一となると、ポンプ性能が低下する。温度制御部４０は、溶射発熱体２３，２４，２５から発せられる熱量を個別に制御できるので、ポンプケーシング１の熱変形を修正しポンプ性能を安定化させることが可能である。更にポンプケーシング１の異常な変形によってポンプケーシング１とポンプロータ１０との接触を防ぐことが可能になる。
【0033】
図１５乃至図１７は、溶射発熱体２３によって加熱されるポンプケーシング１の周壁２の温度を測定するための温度センサ４３の設置例を示す図である。図１５に示す例では、温度センサ４３は、周壁２の外面と溶射発熱体２３との間に挟まれている。図１６に示す例では、温度センサ４３は、周壁２内に埋設されている。図１７に示す例では、温度センサ４３は、溶射発熱体２３に隣接して周壁２上に配置されている。いずれに例においても、温度センサ４３は、溶射発熱体２３によって加熱されるポンプケーシング１の周壁２の温度を測定することが可能である。ポンプケーシング１の側壁３，４の温度を測定するための温度センサ４４，４５も、図１５乃至図１７に示すように設置される。
【0034】
上記実施形態では、３つの溶射発熱体２３，２４，２５がポンプケーシング１に固定されているが、４つ以上の溶射発熱体をポンプケーシング１に設けてもよい。例えば、ポンプケーシング１の周壁２に複数の溶射発熱体を設けてもよい。温度センサは、溶射発熱体ごとに設けることが好ましい。
【0035】
図１８は、他の実施形態に係るドライ真空ポンプの外観図であり、図１９は、図１８に示すドライ真空ポンプの断面図である。この実施形態では、２つの溶射発熱体２３Ａ，２３Ｂがポンプケーシング１の外面上に形成されている。より具体的には、第１溶射発熱体２３Ａは、ポンプケーシング１の周壁２の吸気側部位に形成され、第２溶射発熱体２３Ｂは、ポンプケーシング１の周壁２の吐出側部位に形成されている。ポンプケーシング１の側壁３，４には、上述の実施形態と同様に、溶射発熱体２４，２５が形成されている。
【0036】
ポンプケーシング１には、第１溶射発熱体２３Ａによって加熱された吸気側部位の温度を測定する第１温度センサ４３Ａが固定されている。さらに、第２溶射発熱体２３Ｂによって加熱された吐出側部位の温度を測定する第２温度センサ４３Ｂがポンプケーシング１に固定されている。ポンプケーシング１の吸気側部位および吐出側部位の温度は、これら温度センサ４３Ａ，４３Ｂによって測定され、温度の測定値は温度制御部４０に送られる。温度制御部４０は、ポンプケーシング１の吸気側部位および吐出側部位の温度の測定値に基づいて、溶射発熱体２３Ａ，２３Ｂが発生する熱量を別々に制御する。より具体的には、温度制御部４０は、ポンプケーシング１の吸気側部位および吐出側部位の温度の測定値に基づいて、溶射発熱体２３Ａ，２３Ｂに流れる電流を制御するように構成されている。
【0037】
本実施形態によれば、ポンプケーシング１の吸気側部位および吐出側部位が別々に加熱される。例えば、プロセスガスが固化しやすい吸気側部位を加熱することで、ポンプケーシング１の吸気側でのプロセスガスの固化を防止することができる。さらに、温度制御部４０は、温度センサ４３Ａ，４３Ｂから送られる温度の測定値に基づいて、ポンプケーシング１の吸気側部位および吐出側部位の温度が同じ温度に保たれるように、溶射発熱体２３Ａ，２３Ｂが発生する熱量を制御することもできる。
【0038】
さらに、本実施形態では、気体入口ポート５にも溶射発熱体４７が設けられている。この溶射発熱体４７は気体入口ポート５の外周面上に形成されている。気体入口ポート５には温度センサ４８が固定されており、溶射発熱体４７によって加熱された気体入口ポート５の温度はこの温度センサ４８によって測定される。温度の測定値は温度制御部４０に送られ、温度制御部４０は、気体入口ポート５の温度の測定値に基づいて、溶射発熱体４７が発生する熱量を制御する。
【0039】
圧縮される前のプロセスガスは気体入口ポート５を通過するので、気体入口ポート５は低温となる傾向にある。このため、プロセスガスは気体入口ポート５内で固化しやすい。本実施形態によれば、溶射発熱体４７によって気体入口ポート５が加熱されるので、気体入口ポート５内でのプロセスガスの固化を防止することができる。図示しないが、気体出口ポート６を加熱するための溶射発熱体、および気体出口ポート６の温度を測定する温度センサを設けてもよい。
【0040】
図２０は、さらに他の実施形態に係るドライ真空ポンプの側面断面図であり、図２１は図２０に示すドライ真空ポンプの上面断面図である。図２０および図２１に示すように、溶射発熱体２３，２４，２５は、ポンプケーシング１の内面上に形成されている。より具体的には、溶射発熱体２３は、ポンプケーシング１の周壁２の内面上に形成され、溶射発熱体２４はポンプケーシング１の吸込側の側壁３の内面上に形成され、溶射発熱体２５はポンプケーシング１の吐出側の側壁４の内面上に形成されている。上述した実施形態と同様に、周壁２の温度、吸込側の側壁３の温度、および吐出側の側壁４の温度を測定するための温度センサ４３，４４，４５がポンプケーシング１に固定されている。
【0041】
プロセスガスの固化は、ポンプケーシング１の内部で起こる。本実施形態によれば、ポンプケーシング１の内部が優先的に加熱されるので、プロセスガスの固化を効果的に防止することができる。特に、ポンプケーシング１内を流れるプロセスガスは、ポンプケーシング１の内面上に形成された溶射発熱体２３，２４，２５に接触し、これら溶射発熱体２３，２４，２５によって直接加熱される。したがって、ポンプケーシング１の内面上に形成された溶射発熱体２３，２４，２５は、プロセスガスの固化を効果的に防止することが可能である。
【0042】
溶射発熱体２３，２４，２５は非常に薄く形成することができるので、図２０および図２１に示すように、溶射発熱体をポンプケーシング１の内部に配置することが可能である。図１８および図１９に示す実施形態のように、吸気側の第１溶射発熱体２３Ａと吐出側の第２溶射発熱体２３Ｂを、ポンプケーシング１の周壁２の内面上に形成してもよい。この場合も、温度制御部４０は、第１溶射発熱体２３Ａと第２溶射発熱体２３Ｂとを別々に制御することが好ましい。
【0043】
ポンプケーシング１の外面と内面の両方に溶射発熱体を形成してもよい。例えば、図１および図２に示す実施形態を図２０および図２１に示す実施形態に組み合わせてもよい。または、図２２に示すように、溶射発熱体２３をポンプケーシング１の周壁２の外面上に形成し、溶射発熱体２４，２５をポンプケーシング１の側壁２，３の内面上に形成してもよい。
【0044】
図２３は、さらに他の実施形態に係るドライ真空ポンプの側面図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図１および図２に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図２３に示すように、ポンプケーシング１の周壁２上に形成された溶射発熱体２３は、断熱材５１で覆われている。断熱材５１は、溶射発熱体２３から発生した熱の放射を防ぐことができる。したがって、溶射発熱体２３は、より少ない電力でポンプケーシング１を効率よく加熱することができる。
【0045】
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
【符号の説明】
【0046】
１ ポンプケーシング２ 周壁
３，４ 側壁
５ 気体入口ポート
６ 気体出口ポート
１０ ポンプロータ
１４ モータ
１５ 回転軸
１７，１８ 軸受
１９ モータケーシング
２０ タイミングギヤ
２１ ギヤケーシング
２２ 軸受ケーシング
２３，２３Ａ，２３Ｂ，２４，２５ 溶射発熱体
２７ 絶縁層
２８ 導電層
２９ 電極
３０ シール層
３５ 電線
４０ 温度制御部
４３，４３Ａ，４３Ｂ，４４，４５ 温度センサ
５１ 断熱材