(57)【要約】【課題】スクリューロータの回転が高速化しても、それらのスラスト軸受の信頼性を十分確保することが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とを備える。メインポンプ１５は、一対の平行に配置されたスクリューロータ５２ａ，５２ｂと、ケーシング５０と、一対のスクリューロータ５２ａ，５２ｂと一体に回転する一対のマグネットロータ５４，５４とを有する。一対のスクリューロータ５２ａ，５２ｂの回転軸５１ａ，５１ｂを上下方向に向けて縦置きに設置すると共に、ケーシング５０に設けた吸気口１５ａを排気口１５ｂよりも上方に位置し、さらに回転軸５１ａ，５１ｂのスラスト及びラジアル軸受（スラスト軸受）５３−１，５３−１を回転軸５１ａ，５１ｂ上部の吸気側に設置する。【選択図】図３
2010127157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気圧側に配置されるメインポンプと、
真空側に配置されて前記メインポンプに直列に接続されるブースターポンプとを備え、
少なくとも前記メインポンプは、一対の平行に配置されたスクリューロータと、これら一対のスクリューロータを収納するケーシングと、前記一対のスクリューロータと一体に回転する一対のマグネットロータとを有し、前記一対のスクリューロータの回転軸を上下方向に向けて縦置きに設置すると共に、前記ケーシングに設けた吸気口を排気口よりも上方に位置し、さらに前記回転軸のスラスト軸受を回転軸上部の吸気側に設置し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、
前記スラスト軸受は、セラミックボール軸受である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、この種のスクリュー型の２軸容積移送式ドライ真空ポンプユニットが開示されている。このドライ真空ポンプユニットは、外気圧側に配置されるメインポンプ（真空ポンプ）と、真空側に配置されるブースターポンプ（真空ポンプ）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て構成されている。メインポンプとブースターポンプは、それぞれ１対のスクリュー型ポンプロータと、これら一対のスクリュー型ポンプロータを収納するケーシングと、前記１対のスクリュー型ポンプロータと一体に回転する１対のマグネットロータとを備えている。このドライ真空ポンプによれば、小型・コンパクト化が図れ、十分な到達真空度が得られ、低消費電力で、油やチップシールなどによる汚染の問題がなく、短時間で大気圧からの排気が可能になる。
【０００５】
しかしながら特許文献１に示すドライ真空ポンプは、小型化のため、そのスクリュー型ポンプロータを高速で回転する必要があるが、そうすると、スラスト荷重が大きくなり、このスラスト荷重を受けるスラスト軸受（ベアリング）の負荷が増加し、同時に温度も高温となり、信頼性の確保ができなくなるという問題点があった。
【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、スクリューロータの回転が高速化しても、それらのスラスト軸受の信頼性を十分確保することが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、外気圧側に配置されるメインポンプと、真空側に配置されて前記メインポンプに直列に接続されるブースターポンプとを備え、少なくとも前記メインポンプは、一対の平行に配置されたスクリューロータと、これら一対のスクリューロータを収納するケーシングと、前記一対のスクリューロータと一体に回転する一対のマグネットロータとを有し、前記一対のスクリューロータの回転軸を上下方向に向けて縦置きに設置すると共に、前記ケーシングに設けた吸気口を排気口よりも上方に位置し、さらに前記回転軸のスラスト軸受を回転軸上部の吸気側に設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。
【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、前記スラスト軸受は、セラミックボール軸受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。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、メインポンプのケーシングの吸気口を排気口よりも上方に位置するようにメインポンプを縦置きに設置したので、一対のスクリューロータに加わるスラスト荷重は上向きとなり、スクリューロータの自重（下向き）との間で相殺でき、スラスト荷重を低減できる。同時に回転軸のスラスト軸受を、圧縮熱が発生しない比較的低温の吸気側に設置したので、スラスト軸受の高温化も防止できる。そしてこれらの相乗効果によってたとえスクリューロータが高速回転しても、それらのスラスト軸受の信頼性を十分確保することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、スラスト軸受として耐熱性に優れ、高速回転に適したセラミックボール軸受を用いたので、さらなるスラスト軸受の信頼性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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、その内部に設置されるモータドライバは、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。
【００１４】
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。
【００１５】
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２参照）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。
【００１６】
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を接続する連通路６１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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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２参照。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。
【００２０】
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。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。
【００２１】
図３はメインポンプ１５の概略縦断面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ矢視断面図、図５はメインポンプ１５とブースターポンプ１６とポンプ設置台６０の概略縦断面図である。これらの図に示すように、メインポンプ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。また図５に示すように、メインポンプ１５は縦置き、ブースターポンプ１６は横置きに設置されている。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。
【００２２】
図３，図４に示すように、ケーシング５０の内部には、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は上下部分がそれぞれスラスト及びラジアル軸受５３−１と、ラジアル軸受５３−２とによって支承されている。回転軸５１ａ，５１ｂの上部を支承するスラスト・ラジアル軸受５３−１としては耐熱性に優れ、高速回転に適したセラミックボール軸受が使用されている。一方回転軸５１ａ，５１ｂの下部を支承するラジアル軸受５３−２としては同様のセラミックボール軸受を使用してもよいし、それ以外の材質のものを使用してもよい。スラスト・ラジアル軸受５３−１は、ケーシング５０に対してスラスト方向（軸方向）及びラジアル方向（回転方向）の両方向に対して固定されており、ラジアル軸受５３−２はラジアル方向に対してのみ固定されていてスラスト方向には固定されていない。すなわち回転軸５１ａ，５１ｂの軸方向への伸縮は、ラジアル軸受５３−２が軸方向に移動（上下動）することで対応している。
【００２３】
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。すなわちメインポンプ１５は一対のスクリューロータ５２ａ，５２ｂの回転軸５１ａ，５１ｂを上下方向（この実施形態では略垂直方向）に向けて縦置きに設置すると共に、ケーシング５０に設けた吸気口１５ａを排気口１５ｂよりも上方に位置し、さらに回転軸５１ａ，５１ｂのスラスト及びラジアル軸受５３−１を回転軸５１ａ，５１ｂ上部の吸気側に設置している。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。
【００２４】
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４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４，６，８，１０，１２などの偶数である。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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３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、気体が下方に向かって送られ、その反作用として両スクリューロータ５２ａ，５２ｂに加わるスラスト荷重は上向きとなる。従ってこのスラスト荷重は、両スクリューロータ５２ａ，５２ｂの自重（下向き）との間で相殺されて低減できる。同時に回転軸５１ａ，５１ｂのスラスト・ラジアル軸受５３−１を、圧縮熱が発生しない比較的低温の吸気側に設置したので、スラスト・ラジアル軸受５３−１の高温化も防止できる。そしてこれらの相乗効果により、たとえスクリューロータ５２ａ，５２ｂを高速回転しても、スラスト・ラジアル軸受５３−１に加わるスラスト荷重が軽減されると共に圧縮熱による高温化も軽減されるので、スラスト・ラジアル軸受５３−１が破損したり劣化したりすることはなく、その信頼性を十分確保することができる。さらにこの実施形態においては、スラスト・ラジアル軸受５３−１として耐熱性に優れ、高速回転に適したセラミックボール軸受を用いているので、さらにスラスト・ラジアル軸受５３−１が破損・劣化しにくく、その信頼性の向上が図られる。
【００２８】
一方、ブースターポンプ１６の構造は、前述のように、メインポンプ１５の構造と同一構造であり、相違点はブースターポンプ１６を横置き（一対のスクリューロータの回転軸を略水平）に設置した点のみである。従って上記メインポンプ１５のように、両スクリューロータに加わるスラスト荷重と自重とによる相殺の効果は生じない。これは以下で説明するが、ドライ真空ポンプ１が接続されている真空容器内が到達真空度になると、ブースターポンプ１６のスラスト荷重は小さくなり、負荷の軽い状態になり、一方メインポンプ１５はスラスト荷重が最大に近い定格負荷運転になり且つ圧縮熱による高温化も生じ、これらのことからメインポンプ１５の方がブースターポンプ１６よりもかなりスラスト荷重が大きく、また発熱する。このためこの実施形態においては、スラスト荷重と発熱の大きいメインポンプ１５を上記のように縦置きに設置し、スラスト荷重と発熱の比較的小さいブースターポンプ１６を横置きに設置したのである。もちろんブースターポンプ１６を縦置きに設置しても良い。
【００２９】
またメインポンプ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ので、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、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）に位置しているので、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。
【００３０】
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、外装ケース２９の所定位置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。
【００３１】
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。
【００３２】
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、導入された空気は、図１，図２に矢印で示すように、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、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から外部に排出される。
【００３３】
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。たとえば、上記実施形態では、回転軸５１ａ，５１ｂの上部位置に、スラスト及びラジアル軸受５３−１，５３−１を取り付けたが、回転軸５１ａ，５１ｂの上部の別々の位置に、スラスト軸受とラジアル軸受とをそれぞれ設置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【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】ドライ真空ポンプユニット１の模式図である。
【図３】メインポンプ１５の概略縦断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。
【図５】メインポンプ１５とブースターポンプ１６とポンプ設置台６０の概略縦断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
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）
１５ａ  吸気口
１５ｂ  排気口
１６  ブースターポンプ（真空ポンプ）
１７  電装機器
２１  放熱板
２９  外装ケース
４０  冷却ファン
５０  ケーシング
５１ａ，５１ｂ  回転軸
５２ａ，５２ｂ  スクリューロータ
５４  マグネットロータ
５３−１  スラスト及びラジアル軸受（スラスト軸受）
５３−２  ラジアル軸受
５６  流体通路
６０  ポンプ設置台
【図１】
2010127157.tif 000003
【図２】
2010127157.tif 000004
【図３】
2010127157.tif 000005
【図４】
2010127157.tif 000006
【図５】
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