(57)【要約】【課題】空冷用の冷却ファンを有するドライ真空ポンプユニットにおいて、空気排出口や空気導入口から外部に漏れる騒音を効果的かつコンパクトな構造で減衰できるドライ真空ポンプユニットを提供すること。【解決手段】外装ケース２９内に収納された真空ポンプモジュール（メインポンプ１５及びブースターポンプ１６）と、外装ケース２９の外部から空冷用の空気を導入する空気導入口２９ａと、導入されて内部の機器を冷却した空気を空気排出口２９ｂから外装ケース２９の外部に排出させる冷却ファン４０とを有する。空気排出口２９ｂに対向する空気排出口２９ｂの外側位置に、空気排出口２９ｂから吐き出された吐出し空気の流れの向きを変える防音フード８５を取り付ける。防音フード８５の空気排出口２９ｂに対向する側の面に吸音材８９を取り付ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外装ケース内に収納された真空ポンプモジュールと、前記外装ケースの外部から空冷用の空気を導入する空気導入口と、前記空気導入口から導入されて内部の機器を冷却した空気を空気排出口から外装ケースの外部に排出させる冷却ファンと、を有し、
前記空気排出口に対向する空気排出口の外側位置に、空気排出口から吐き出された吐出し空気の流れの向きを変える防音フードを取り付けたことを特徴とするドライ真空ポンプユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のドライ真空ポンプユニットにおいて、
前記防音フードの前記空気排出口に対向する側の面に、空気排出口から外部に漏れる騒音を消音させる吸音材を取り付けたことを特徴とするドライ真空ポンプユニット。
【請求項３】
外装ケース内に収納された真空ポンプモジュールと、前記外装ケースの外部から空冷用の空気を導入する空気導入口と、前記空気導入口から導入されて内部の機器を冷却した空気を空気排出口から外装ケースの外部に排出させる冷却ファンと、を有し、
前記空気導入口に対向する空気導入口の外側位置に、空気導入口に導入される前の導入空気の流れの向きを変える防音フードを取り付けたことを特徴とするドライ真空ポンプユニット。
【請求項４】
請求項３に記載のドライ真空ポンプユニットにおいて、
前記防音フードの前記空気導入口に対向する側の面に、空気導入口から外部に漏れる騒音を消音させる吸音材を取り付けたことを特徴とするドライ真空ポンプユニット。
【請求項５】
請求項３または４に記載のドライ真空ポンプユニットにおいて、
前記防音フードは、このドライ真空ポンプユニットを操作する操作パネルであることを特徴とするドライ真空ポンプユニット。
【請求項６】
請求項３または４または５に記載のドライ真空ポンプユニットにおいて、
前記ドライ真空ポンプユニットは、略水平の上面とこの上面から略垂下する側面とを有するポンプ設置台を備え、
このポンプ設置台の上面に真空側に配置されるブースターポンプを設置し、このポンプ設置台の側面に外気圧側に配置され前記ブースターポンプと直列に接続されるメインポンプを設置し、
前記ドライ真空ポンプユニットを駆動する電装機器を、前記ポンプ設置台の前記ブースターポンプを設置した上面の反対面側であって且つ前記ポンプ設置台の前記メインポンプを設置した側面の反対面側の位置に設置し、
さらに前記ポンプ設置台と電装機器とを放熱板上に載置すると共に、放熱板の下部に放熱板冷却用の空気を通す空気流通部を設けて一方の開口を外部の空気を導入する第２空気導入口とし、他方の開口を前記導入した空気を外装ケース内部に供給する導出口とし、前記第２空気導入口を、前記電装機器を設置した前方の外装ケース下部に配置したことを特徴とするドライ真空ポンプユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空到達圧力が１Ｐａ程度のドライ真空ポンプユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スパッタリング装置、ヘリウムリークディテクター、ＳＥＭ等の分析装置等の用途に、真空到達圧力が１Ｐａ程度の排気能力を持つ真空ポンプが用いられている。またターボ分子ポンプ等の高真空ポンプの粗引き用の真空ポンプとして、また、真空乾燥・真空貼り合わせ装置等のように水蒸気等のガスを吸引する目的にも上記排気能力を持つ真空ポンプが用いられている。
【０００３】
この種の真空ポンプの中で、半導体製造用途等で使用される比較的排気速度の大きい（１０００Ｌ／ｍｉｎ以上）真空ポンプとして、従来から多段ルーツ型やスクリュー型等の２軸容積移送式ドライ真空ポンプが使用されている。また、到達真空圧力が１Ｐａ以下の真空排気性能と、さらに大きな排気速度を得るために、メインポンプとブースターポンプの２台のポンプを直列に配管接続して、１つの真空ポンプユニットを構成しているものもある。２軸容積移送式ドライ真空ポンプは、油回転ポンプのようにガス通路に油を使用していないので油汚染が無く、またスクロール型ドライ真空ポンプのようにチップシールを用いずに非接触動作が可能なので、チップシールの摩耗によるパーティクルの発生などもなく、半導体製造などに用いて好適である。
【０００４】
特許文献１には、この種の２軸容積移送式ドライ真空ポンプが開示されている。この２軸容積移送式ドライ真空ポンプは、外気圧側に配置されるメインポンプと、真空側に配置されるブースターポンプとを備え、ブースターポンプとメインポンプとを直列に接続し、一方冷却ファンを取り付けることで強制的に外部から空冷用の空気を外装ケース内に導入して前記各ポンプなどから発生する熱を外部に放出する構成となっている。
【０００５】
しかしながら特許文献１に示すドライ真空ポンプの冷却機構は、外装ケースに設けた空冷用の空気導入口からその内部に空気を導入し、導入した空気を冷却ファンによって強制的に外装ケースの空気排出口から外部に放出させる構成なので、空気排出口から放出される空気とともにドライ真空ポンプ内部の騒音もそのまま外部に漏れ、大きな騒音が発生してしまうという問題があった。同様に空気導入口からもドライ真空ポンプ内部の騒音が外部に漏れ、大きな騒音が発生してしまうという問題があった。
【特許文献１】特開２００７−２３１９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、空冷用の冷却ファンを有するドライ真空ポンプユニットにおいて、空気排出口や空気導入口から外部に漏れる騒音を効果的かつコンパクトな構造で減衰できるドライ真空ポンプユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願請求項１に記載の発明は、外装ケース内に収納された真空ポンプモジュールと、前記外装ケースの外部から空冷用の空気を導入する空気導入口と、前記空気導入口から導入されて内部の機器を冷却した空気を空気排出口から外装ケースの外部に排出させる冷却ファンと、を有し、前記空気排出口に対向する空気排出口の外側位置に、空気排出口から吐き出された吐出し空気の流れの向きを変える防音フードを取り付けたことを特徴とするドライ真空ポンプユニットにある。
【０００８】
本願請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のドライ真空ポンプユニットにおいて、前記防音フードの前記空気排出口に対向する側の面に、空気排出口から外部に漏れる騒音を消音させる吸音材を取り付けたことを特徴とするドライ真空ポンプユニットにある。
【０００９】
本願請求項３に記載の発明は、外装ケース内に収納された真空ポンプモジュールと、前記外装ケースの外部から空冷用の空気を導入する空気導入口と、前記空気導入口から導入されて内部の機器を冷却した空気を空気排出口から外装ケースの外部に排出させる冷却ファンと、を有し、前記空気導入口に対向する空気導入口の外側位置に、空気導入口に導入される前の導入空気の流れの向きを変える防音フードを取り付けたことを特徴とするドライ真空ポンプユニットにある。
【００１０】
本願請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のドライ真空ポンプユニットにおいて、前記防音フードの前記空気導入口に対向する側の面に、空気導入口から外部に漏れる騒音を消音させる吸音材を取り付けたことを特徴とするドライ真空ポンプユニットにある。
【００１１】
本願請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載のドライ真空ポンプユニットにおいて、前記防音フードは、このドライ真空ポンプユニットを操作する操作パネルであることを特徴とするドライ真空ポンプユニットにある。
【００１２】
本願請求項６に記載の発明は、請求項３または４または５に記載のドライ真空ポンプユニットにおいて、前記ドライ真空ポンプユニットは、略水平の上面とこの上面から略垂下する側面とを有するポンプ設置台を備え、このポンプ設置台の上面に真空側に配置されるブースターポンプを設置し、このポンプ設置台の側面に外気圧側に配置され前記ブースターポンプと直列に接続されるメインポンプを設置し、前記ドライ真空ポンプユニットを駆動する電装機器を、前記ポンプ設置台の前記ブースターポンプを設置した上面の反対面側であって且つ前記ポンプ設置台の前記メインポンプを設置した側面の反対面側の位置に設置し、さらに前記ポンプ設置台と電装機器とを放熱板上に載置すると共に、放熱板の下部に放熱板冷却用の空気を通す空気流通部を設けて一方の開口を外部の空気を導入する第２空気導入口とし、他方の開口を前記導入した空気を外装ケース内部に供給する導出口とし、前記第２空気導入口を、前記電装機器を設置した前方の外装ケース下部に配置したことを特徴とするドライ真空ポンプユニットにある。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、空気排出口の外側位置に吐出し空気の流れの向きを変える防音フードを取り付けたので、空気排出口から外部に漏れる騒音は防音フードと外装ケースとの間で１または複数回反射された後に外部に放出される。このため、騒音を効果的に減衰させることができる。また空気排出口に対向するように防音フードを設置するだけなので、構造が簡単でかさばることもなく、コンパクトな構造に構成できる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、騒音が反射される防音フードの反射面に吸音材を取り付けたので、より効果的に騒音を減衰できる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、空気導入口の外側位置に導入空気の流れの向きを変える防音フードを取り付けたので、空気導入口から外部に漏れる騒音は防音フードと外装ケースとの間で１または複数回反射された後に外部に放出される。このため、騒音を効果的に減衰させることができる。また空気導入口に対向するように防音フードを設置するだけなので、構造が簡単でかさばることもなく、コンパクトな構造に構成できる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、騒音が反射される防音フードの反射面に吸音材を取り付けたので、より効果的に騒音を減衰できる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、防音フードを操作パネルと兼用させたので、ドライ真空ポンプユニットをよりコンパクトに構成できる。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、第２空気導入口を、メインポンプ及びブースターポンプからもっとも離れた位置に配置したので、メインポンプ及びブースターポンプから発生する騒音が第２空気導入口に到達しにくく、この第２空気導入口からの騒音漏れを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかるドライ真空ポンプユニット１の概略側面図、図２は図１に示すドライ真空ポンプユニット１を左側から見た正面図、図３はドライ真空ポンプユニット１の模式図である。図１に示すようにドライ真空ポンプユニット１は、メインポンプ１５とブースターポンプ１６とをポンプ設置台６０に取り付け、ドライ真空ポンプユニット１を駆動する電装機器１７と前記ポンプ設置台６０とを放熱板２１上に載置して固定し、上記各部材を覆うように外装ケース２９を取り付けて構成されている。なお以下の説明において、図２に示す面（下記する防音フード８０を取り付けた側の面）を前面、その反対側の面（下記する防音フード８５を取り付けた側の面）を後面ということとする。
【００２０】
メインポンプ１５とブースターポンプ１６は、同一構造のポンプであり、両者は直列に接続されている。ただし、メインポンプ１５およびブースターポンプ１６は必ずしも同一構造でなくてもよい。２台のポンプ１５，１６は、それぞれ圧縮工程の無い、容積移送式の２軸スクリューポンプであり、タイミングギヤを用いず、非接触のマグネットカップリングを用いて、２軸のポンプロータを同期反転させ、気体を移送する真空ポンプである。真空ポンプ１５，１６を駆動するモータ１５ｍ，１６ｍは、モータロータに永久磁石を配したブラシレスＤＣモータであり、それぞれのモータ１５ｍ，１６ｍが電装機器１７中の可変速のモータドライバにより駆動される。メインポンプ１５とブースターポンプ１６（モータ１５ｍ，１６ｍの部分を含む）の外周側面にはそれぞれフィン１５ｆ、１６ｆが取り付けられている。なおメインポンプ１５とブースターポンプ１６を合せて真空ポンプモジュールという。
【００２１】
電装機器１７はドライ真空ポンプユニット１を電気的に制御してこれを駆動するものであり、モータドライバは、メインポンプ１５用のモータドライバと、ブースターポンプ１６用のモータドライバとがあり、それぞれがメインポンプ１５およびブースターポンプ１６を独立に回転駆動する。両モータドライバは、共通の直流電源（ＡＣ／ＤＣコンバータ）から、例えば４８Ｖの直流電力が供給され、それぞれのモータドライバで直流電力がＰＷＭによって矩形パルス波形に変換され、それぞれの真空ポンプ１５，１６の駆動巻線に供給される。そして例えば、外気圧側の真空ポンプ（メインポンプ）１５の回転速度を１３０００ｒｐｍ程度とし、真空側の真空ポンプ（ブースターポンプ）１６の回転速度を１５０００〜２１０００ｒｐｍとし、ブースターポンプ１６の回転速度をメインポンプ１５の回転速度よりも高くする。このように真空ポンプ１５，１６を高速で回転させることにより、小型でありながらも、１Ｐａ以下の到達真空圧力が得られる。ここで「外気圧」とは、真空ポンプユニット１の周囲雰囲気の圧力を意味し、より詳しくは、真空ポンプユニット１に連通する排気側空間の圧力である。到達圧力時電力は２４０〜３００Ｗ程度であるので、低消費電力であり、普通の単相交流電源でドライ真空ポンプユニット１の電力を十分に供給することができる。このため、このドライ真空ポンプユニット１を、可搬型の真空ポンプとして、単相交流電源が利用可能な場所なら、どこでも使用することができる。
【００２２】
メインポンプ１５とブースターポンプ１６とは、同一構造のポンプであるが、ブースターポンプ１６をメインポンプ１５よりも高速で運転することにより、この種の真空ポンプの１台運転では到底得られない、真空容器側で１Ｐａ程度以下（この実施形態では０．５Ｐａ）の到達真空度が得られる。
【００２３】
ポンプ設置台６０は、熱伝導性の良い材料（この実施形態ではアルミニウム）からなる単一の部材で形成され、略水平に設置される略平板状の上板部６０ａと、上板部６０ａの下面に取り付けられる支柱部６０ｂとを一体に形成して構成されている。上板部６０ａの上面は略水平となっており、前記ブースターポンプ１６が取り付けられる。支柱部６０ｂの側面は前記上面から略垂下する面となっており、その１側面（空気排出口２９ｂ側を向く面）に前記メインポンプ１５が取り付けられる。ポンプ設置台６０の内部には、ブースターポンプ１６の排気口１６ｂとメインポンプ１５の吸気口１５ａの間を連通する連通路６１と、メインポンプ１５の排気口１５ｂと下記する逆止弁３２（図３参照）の間を連通する排気通路６３と、前記連通路６１と排気管３９間をメインポンプ１５をバイパスして連結するための圧力開放通路６２とが設けられている。圧力開放通路６２はさらに圧力開放弁（逆止弁）３１と配管４７を介して外気に連通する排気管３９に接続されている。従って、メインポンプ１５とブースターポンプ１６間の連通路６１内の圧力が高いときには、圧力開放弁（逆止弁）３１が開き、排気管３９を介して外気と連通される。ここで、圧力開放弁（逆止弁）３１は、バネで与圧された弁体がＯ−リング（ゴムリング）等の弾性体を押圧して流路をシールする構造を有し、連通路６１内の圧力が外気圧よりも高くなった場合にのみ、開くようになっている。なおポンプ設置台６０の材質は、チタン、ステンレス鋼などの他の材質であってもよい。
【００２４】
これにより、吸込管３４が接続された排気対象の真空容器を外気圧から排気する時に、ブースターポンプ１６の排気速度がメインポンプ１５の排気速度より大きいため、ブースターポンプ１６とメインポンプ１５の接続配管内の気体が過圧縮となるが、この過圧縮気体を圧力開放弁（逆止弁）３１により外気中に逃がすことができる。従って、圧力開放弁（逆止弁）３１は、気体の過圧縮を防止し、安全であると同時に、真空容器が外気圧時（吸気側圧力が外気圧に等しい時）の排気に要する動力増大を防止することができる。また、ブースターポンプ１６の排気速度をそのままに維持しつつ、メインポンプ１５の運転を継続することができ、起動時の排気流量の低下を防止し、短時間で所望の真空度に到達できる。
【００２５】
すなわち、圧力開放弁（逆止弁）３１が無い場合には、気体の過圧縮を避けるため、まずメインポンプで排気し、ある程度真空状態となってからブースターポンプを起動するか、ブースターポンプを予め低い回転速度で運転しつつメインポンプを起動していた。この場合には、起動時の排気速度が主としてメインポンプで決まってくるため、排気流量が低く、所定真空度に到達するのにある程度の時間を要するという課題があった。圧力開放弁３１を設けることで、高い排気速度のブースターポンプで外気圧の気体を直接排気することができ、短時間で所要真空度に到達することが可能となる。
【００２６】
ここで、圧力開放弁３１の動作条件として、その上流側と下流側との間に差圧が生じると、即座に弁が閉じ、差圧が無くなると、即座に弁が開く。このため、吸気側が外気圧から真空圧となった時に素早く弁が閉じ、排気時間のロスが無い。また、定常運転時には、圧力開放弁３１は常に閉じた状態にあるので、ブースターポンプ１６の排気音が外部に漏れることがない。
【００２７】
一方、メインポンプ１５の排気口１５ｂに接続される排気通路６３に取り付けられた圧力開放弁３２（図３参照。図１では圧力開放弁３１の奥側に位置するので図示せず）も、スプリングで与圧された弁体がＯ−リング（ゴムリング）を押圧する構造を有している。これにより、真空容器内が真空となった定常運転状態の時に、圧力開放弁３２が殆ど閉じた状態となり、メインポンプ１５の排気音が外部に漏れることを遮断できる。また、メインポンプ１５が何らかの異常で運転を停止した時にも、圧力開放弁３２が閉じた状態であるので、真空状態が破壊されることを防止できる。
【００２８】
放熱板２１は略矩形平板状に形成されており、放熱板２１の下面側には放熱板冷却用の空気を通す貫通孔からなる空気流通部２３が形成されている。空気流通部２３の前方の端部（電装機器１７の前方側の端部）は外装ケース２９の前面（下記する防音フード８０を設置する側の面）の下部近傍に露出していてその開口は空気を導入する空気導入口（以下「第２空気導入口」という）２３ａとなっている。空気流通部２３の後方（下記する防音フード８５を設置する側）の端部はメインポンプ１５の下部で開口する空気導出口２３ｂとなっている。放熱板２１の下面からは多数のフィン２３ｃが空気流通部２３内に垂下しており、前方から後方に向けて延びている。放熱板２１の上面には前記ポンプ設置台６０の支柱部６０ｂの下面と電装機器１７の下面とが固定されている。このとき電装機器１７は、ポンプ設置台６０のブースターポンプ１６を設置した上面の反対面側（上板部６０ａの下面側）であって且つポンプ設置台６０のメインポンプ１５を設置した側面の反対面側（支柱部６０ｂのメインポンプ１５を取り付けた反対面側）の位置に位置するように設置されている。
【００２９】
外装ケース２９は、箱型であり、その前面（第２空気導入口２３ａが位置している側の面）の上部近傍に空気導入口（以下「第１空気導入口」という）２９ａが設けられ、また外装ケース２９の後面の上部近傍には空気排出口２９ｂが設けられている。外装ケース２９内の空気排出口２９ｂに対向する位置には冷却ファン４０が設置されている。冷却ファン４０は前記第１、第２空気導入口２９ａ，２３ａから導入されて内部の機器を冷却した空気を強制的に空気排出口２９ｂから外部に排出させるものである。なお冷却ファン４０の吐出口をそのまま空気排出口２９ｂとしてもよい。
【００３０】
外装ケース２９の外側の前記第１空気導入口２９ａに対向する位置には、第１空気導入口２９ａから所定の隙間をもって外装ケース２９の前面に平行になるように、防音フード８０が取り付けられている。防音フード８０は下辺に開口８１を有して開放され、その他の３辺は何れも外装ケース２９側に折り曲げられた側壁を有することで、主として前記開口８１から空気が導入されるように構成されている。防音フード８０の第１空気導入口２９ａに対向する側の面（内面）には、第１空気導入口２９ａから外部に漏れる騒音を消音させる吸音材８３が取り付けられている。吸音材８３は、この実施形態ではスポンジ状の柔軟な材料を所定の厚みを有する板状体に形成して構成されているが、他の各種材質や形状のものを使用しても良い。防音フード８０はこのドライ真空ポンプユニット１を操作する操作パネルでもあり、外表面には、運転ボタン、停止ボタン、警報リセットボタンなどが設けられ、また、電源のオン状態を表示するＬＥＤランプ、積算運転時間表示パネルなどが設けられている。この防音フード８０は、リード線などによって前記電装機器１７と電気的に接続されている。
【００３１】
外装ケース２９の外側の前記空気排出口２９ｂに対向する位置には、空気排出口２９ｂから所定の隙間をもって外装ケース２９に平行になるように、防音フード８５が取り付けられている。防音フード８５も前記防音フード８０と同様に、その下辺に開口８７を有して開放され、その他の３辺は何れも外装ケース２９側に折り曲げられた側壁を有することで、主として前記開口８７から空気が排出されるように構成されている。防音フード８５の空気排出口２９ｂに対向する側の面（内面）には、空気排出口２９ｂから外部に漏れる騒音を消音させる吸音材８９が取り付けられている。吸音材８９も、この実施形態ではスポンジ状の柔軟な材料を所定の厚みを有する板状体に形成して構成されているが、他の各種材質や形状のものを使用しても良い。
【００３２】
図４はメインポンプ１５の概略縦断面図、図５は図４のＶ−Ｖ矢視断面図である。これらの図に示すように、真空ポンプ１５は、タイミングギヤを用いず、１組の非接触のマグネットカップリングを用いて、１対のスクリューロータを同期反転させ、気体を移送する真空ポンプであり、容積移送式の２軸スクリューポンプである。なお、本実施形態では、メインポンプ１５とブースターポンプ１６とは同一の構成を有しているので、以下ではメインポンプ１５についてのみ説明する。
【００３３】
ケーシング５０の内部に、２本の回転軸５１ａ，５１ｂが平行に配置され、それぞれの回転軸５１ａ，５１ｂは軸受５３により支承されている。回転軸５１ａには右ねじのスクリューロータ（ポンプロータ）５２ａが、また回転軸５１ｂには左ねじのスクリューロータ（ポンプロータ）５２ｂがそれぞれ固定されている。スクリューロータ５２ａ，５２ｂとケーシング５０の内面との間には流体通路５６が形成され、この流体通路５６の上流側端部に吸気口１５ａが設けられ、流体通路５６の下流側端部に排気口１５ｂが設けられている。スクリューロータ５２ａ，５２ｂは僅かなクリアランスを保って非接触で相互に反転し、吸気口１５ａから吸込まれた気体を排気口１５ｂに移送するようになっている。なお、スクリューロータ５２ａ，５２ｂとして、ピッチ線上でのみ接触する軸断面形状を有する１対のスクリューロータを用いてもよい。
【００３４】
回転軸５１ａ，５１ｂの吸気側の軸端には、それぞれ同一の構成を有する一対のマグネットロータ５４，５４が配置され、ブラシレスＤＣモータとして回転軸５１ａ，５１ｂを反転駆動すると共に、マグネットカップリングにより回転軸５１ａ，５１ｂの同期反転を確保している。図５に示すように、各マグネットロータ５４は、磁性材のヨーク５４ｂの外周にリング形状のマグネット５４ａを周設している。本実施形態では、マグネットロータ５４の外周上には６極に着磁したマグネット５４ａが周設され、互いのマグネットロータ５４，５４の異磁極が引き合うように対向して、かつクリアランスＣを保って配置されている。なお、マグネットロータ５４の極数は６，８，１０，１２などの偶数である。
【００３５】
スクリューロータ５２ａ，５２ｂは、マグネットロータ５４，５４のマグネットカップリング作用により、同期して反対方向に回転する。これにより、ギヤが無くても安定した２軸同期反転が可能なスクリューポンプが構成されている。ギヤが無いことは、潤滑油が不要であるとともに、２軸の完全な同期機構を含めた非接触回転が可能であり、スクリューポンプの高速運転が可能なことを意味している。すなわち、タイミングギヤを用いた接触式の同期機構では、６０００〜７０００ｒｐｍの回転速度であるが、マグネットカップリングを用いることで、上述したように、１００００〜３００００ｒｐｍ程度の同期反転高速回転が安定に出来るようになり、これにより真空ポンプを小型にしても、高い到達真空度などの排気性能の向上が達成された。
【００３６】
各マグネットロータ５４の外周面の一部に近接して、鉄心５７ａと巻線５７ｂとから成る三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）のモータステータ５７が配置されている。三相のモータステータ５７はマグネットロータ５４同士がマグネットカップリングする側とは回転軸に関して反対側に配置されている。これにより、マグネットロータ５４同士が互いに吸引するマグネットカップリング力をマグネットロータ５４とモータステータ鉄心５７ａに作用する吸引力でキャンセルすることができる。三相の巻線５７ｂに所要の矩形パルス状波形の直流電流を供給することで、任意の回転速度で２本の回転軸５１ａ，５１ｂを同期反転駆動することができる。
【００３７】
容積移送式スクリューポンプの場合、スクリューロータ５２ａ，５２ｂの回転に伴って気体は軸方向に流れる。したがって、図１に示すように、メインポンプ１５を縦置きとし、排気口１５ｂを吸気口１５ａよりも下方に配置した場合は、排気口１５ｂが流体通路５６の下端に位置することになる。したがって、重力の作用により水（凝縮水など）のケーシング５０への流入を防止することができ、メインポンプ１５の過負荷や腐食を防止することができる。さらにこの場合、マグネットロータ５４およびモータステータ５７はスクリューロータ５２ａ，５２ｂの上方（流体通路５６の上方）に位置することになるので、仮に排気口１５ｂから水が流入したとしてもこれらの部品が水と接触することがない。このように、メインポンプ１５は、排気口１５ｂが吸気口１５ａよりも下方に位置するように水平方向に対して角度を有する配置とし、本実施形態では、その一例として、メインポンプ１５のスクリューロータ５２ａ，５２ｂは略垂直に配置されている。
【００３８】
次に、上述のように構成された真空ポンプユニット１の運転方法について説明する。まず、操作パネル（防音フード）８０に設けた運転ボタンを押して電源をＯＮすると、ブースターポンプ１６およびメインポンプ１５ともにソフトスタート起動し、排気を行なう。やがてブースターポンプ１６およびメインポンプ１５の回転速度は、それぞれ設定された定常運転の回転速度に達し、排気を持続する。ブースターポンプ１６の排気速度はメインポンプ１５の排気速度よりも高いので、連通路６１内の圧力が上昇し、ブースターポンプ１６の負荷動力も上昇する。そして、連通路６１内の圧力が真空ポンプユニット１の周囲の外気圧よりも大きくなると、圧力開放弁３１が開き、連通路６１内の圧力が開放されるとともに、ブースターポンプ１６の負荷が一定となる。
【００３９】
真空容器内の圧力が下がると、連通路６１の圧力も下がるので、圧力開放弁３１が閉じる。また、ブースターポンプ１６の負荷も下がる。真空容器内の圧力がさらに下がり、到達真空度になると、ブースターポンプ１６の吸気側と排気側との圧力差は小さい（吸排気側共に真空状態）ため、ブースターポンプ１６は無負荷運転に近い状態になる。一方、メインポンプ１５では、吸気側と排気側との圧力差は大きい（吸気側は真空であり、排気側は外気圧）ため、メインポンプ１５の負荷は定格値に近くなる。このとき、メインポンプ１５が異常停止した場合でも、圧力開放弁３２が瞬間的に閉じるので、真空容器内の真空が破壊されることを防止できる。このように、この真空ポンプユニット１の特徴として、圧力・流量等を検出せず、センサレスで始動・定常運転が可能である。
【００４０】
一方前記電源のＯＮによって、冷却ファン４０の運転が開始され、第１，第２空気導入口２９ａ，２３ａから空気が導入され、図１，図３の矢印で示すように、ドライ真空ポンプユニット１の内部空間を横切るように流れる。即ち、まず防音フード８０の下端辺の開口８１から吸い込まれた冷却用の空気は、防音フード８０と外装ケース２９の間の隙間を通って上方に向けて吸い込まれ、空気の流れを略水平方向に変更しながら前記第１空気導入口２９ａから外装ケース２９の内部に導入される。この導入空気は主としてブースターポンプ１６（モータ１６ｍを含む）とメインポンプ１５のモータ１５ｍとを冷却した後、冷却ファン４０を通じて外装ケース２９の空気排出口２９ｂから排出される。一方、第２空気導入口２３ａから吸い込まれた冷却用の空気は、空気流通部２３を通過する際に、放熱板２１を冷却し、この放熱板２１に取り付けている電装機器１７と、メインポンプ１５とブースターポンプ１６を取り付けているポンプ設置台６０とを冷却する。これによって発熱する電装機器１７とメインポンプ１５とブースターポンプ１６とが冷却される。さらに空気導出口２３ｂから排出された空気は、斜め上方に向かって移動し、その際主としてメインポンプ１５を冷却した後、冷却ファン４０を通じて外装ケース２９の空気排出口２９ｂから排出される。前述のように、真空容器内が到達真空度になると、メインポンプ１５の負荷は定格値になり、ブースターポンプ１６よりも発熱するので、前記空気流通部２３からの空気によるメインポンプ１５の冷却は有効である。そして空気排出口２９ｂから排出された空気は水平方向から防音フード８５と外装ケース２９の間の隙間を通して、空気の流れを略真下方向に変更して防音フード８５の下端辺の開口８７から排出される。
【００４１】
以上のようにドライ真空ポンプユニット１は、内部の各種構成部品から生じる熱を、空冷によって冷却するので、外装ケース２９には第１，第２空気導入口２９ａ，２３ａと空気排出口２９ｂとが必要になる。このためメインポンプ１５やブースターポンプ１６や冷却ファン４０等から発生する騒音も、前記第１，第２空気導入口２９ａ，２３ａと空気排出口２９ｂから外部に漏れ出てしまう。
【００４２】
そこでこのドライ真空ポンプユニット１においては、空気排出口２９ｂの外側位置に設置した防音フード８５によって、空気排出口２９ｂから吐き出された吐出し空気の流れの向きを変え（略水平方向から垂直方向）、空気排出口２９ｂから外部に漏れる騒音を防音フード８５と外装ケース２９との間で１または複数回反射（反射された一部の騒音は外装ケース２９内に戻る）させた後に外部に放出するようにし、これによって騒音を効果的に減衰している。また空気排出口２９ｂに対向するように防音フード８５を設置するだけなので、構造が簡単でかさばることもなく、コンパクトな構造に構成できる。
【００４３】
同様に第１空気導入口２９ａにおいても、第１空気導入口２９ａの外側位置に設置した防音フード８０によって、第１空気導入口２９ａに導入される前の導入空気の流れの向きを変え（略垂直方向から略水平方向）、第１空気導入口２９ａから外部に漏れる騒音を防音フード８０と外装ケース２９との間で１または複数回反射（反射された一部の騒音は外装ケース２９内に戻る）させた後に外部に放出するようにし、これによって騒音を効果的に減衰している。また第１空気導入口２９ａに対向するように防音フード８５を設置するだけなので、構造が簡単でかさばることもなく、コンパクトな構造に構成できる。特に防音フード８０は操作パネルを兼用しているので、ドライ真空ポンプユニット１をよりコンパクトに構成できる。
【００４４】
さらに防音フード８０，８５の騒音が反射される反射面には、吸音材８３，８９が取り付けられているので、より効果的に騒音を吸収・減衰できる。
【００４５】
一方電装機器１７は、ポンプ設置台６０のブースターポンプ１６を設置した上板部６０ａの上面の反対面側であって且つポンプ設置台６０のメインポンプ１５を設置した支柱部６０ｂの側面の反対面側の位置に設置されているが、第２空気導入口２３ａは、この電装機器１７の前方の外装ケース２９下部に配置されている。つまり第２空気導入口２３ａは、メインポンプ１５及びブースターポンプ１６からもっとも離れた位置に配置されているので、メインポンプ１５及びブースターポンプ１６から発生する騒音が第２空気導入口２３ａには到達しにくく、これによって第２空気導入口２３ａからの騒音漏れが防止できる。
【００４６】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば、上記実施形態では、スクリュー型真空ポンプを用いる例について説明したが、ルーツ型等の他形式の容積移送型２軸真空ポンプにも、本発明の趣旨を同様に適用できることは勿論である。また上記実施形態では、真空ポンプモジュールを、外気圧側に配置されるメインポンプ１５と、真空側に配置されて前記メインポンプ１５に直列に接続されるブースターポンプ１６の２段の真空ポンプによって構成したが、真空ポンプモジュールはこれに限定されず、単段又は３段以上の真空ポンプによって構成された真空ポンプモジュールであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】ドライ真空ポンプユニット１の概略側面図である。
【図２】図１に示すドライ真空ポンプユニット１を左側から見た正面図である。
【図３】ドライ真空ポンプユニット１の模式図である。
【図４】メインポンプ１５の概略縦断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ矢視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  ドライ真空ポンプユニット
１５  メインポンプ（真空ポンプ）
１６  ブースターポンプ（真空ポンプ）
１７  電装機器
２１  放熱板
２３  空気流通部
２３ａ  第２空気導入口（空気導入口）
２３ｂ  空気導出口
２９  外装ケース
２９ａ  第１空気導入口（空気導入口）
２９ｂ  空気排出口
４０  冷却ファン
６０  ポンプ設置台
６０ａ  上板部
６０ｂ  支柱部
８０  防音フード
８１  開口
８３  吸音材
８５  防音フード
８７  開口
８９  吸音材
【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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