(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ本体と、前記ポンプ本体を駆動する駆動部と、前記駆動部を制御する制御部とを有する真空ポンプと、
冷却回路と、前記冷却回路に冷媒体を循環させる循環ポンプと、前記冷却回路に接続され前記冷媒体を冷却することが可能な空冷式熱交換器とを有し、前記冷媒体により前記制御部を冷却する冷却機構と、
前記真空ポンプから前記空冷式熱交換器に向けて外気を送風することが可能であり、前記外気により前記制御部及び空冷式熱交換器のそれぞれを空冷する送風機と、
前記真空ポンプ及び前記冷却機構を収容する筐体と
を具備し、
前記制御部は、前記空冷式熱交換器と前記ポンプ本体との間に位置し、
前記冷却機構は、前記冷却回路を循環する前記冷媒体によって前記駆動部をさらに冷却し、
前記冷却回路において、前記制御部を冷却する部分は、前記駆動部を冷却する部分よりも上流に位置し、
前記冷却回路は、前記制御部を冷却する前記部分の上流に前記冷却回路内で前記冷媒体の蒸気圧に差を生じさせる差圧機構を有し、
前記冷却回路においては、
前記駆動部を冷却する部分の上流に前記差圧機構が設けられ、
前記差圧機構と前記循環ポンプとの間に、前記差圧機構と前記循環ポンプとの間における前記冷却回路内の前記冷媒体の圧力を調整する蓄圧器がさらに設けられ、
前記送風機は、前記筐体と前記制御部との間において前記外気を前記真空ポンプから前記空冷式熱交換器に向けて送風する
真空排気装置。
【請求項２】
請求項１に記載の真空排気装置であって、
前記空冷式熱交換器は、前記送風機と前記制御部との間に位置する
真空排気装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の真空排気装置であって、
前記ポンプ本体に設けられたガス排気口を真空排気する補助ポンプをさらに具備する
真空排気装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の真空排気装置であって、
前記冷却回路においては、
前記駆動部を冷却する部分に流れる前記冷媒体の沸点は、前記冷却回路により前記制御部が冷却される設定温度よりも低く設定される
真空排気装置。
【請求項５】
ポンプ本体と、前記ポンプ本体を駆動する駆動部と、前記駆動部を制御し、空冷式熱交換器と前記ポンプ本体との間に位置する制御部と、前記ポンプ本体、前記駆動部、及び前記制御部を収容する筐体とを有する真空ポンプに対して、前記制御部と前記駆動部とを冷却回路に循環させ前記空冷式熱交換器によって冷却させた冷媒体によって冷却し、
前記真空ポンプから前記空冷式熱交換器に向かって外気を送風することにより、前記筐体と前記制御部との間において前記外気を前記真空ポンプから前記空冷式熱交換器に向けて送風し、前記制御部及び前記空冷式熱交換器のそれぞれを前記外気により空冷する方法において、
前記冷却回路において、前記制御部を冷却する部分を前記駆動部を冷却する部分よりも上流に位置させ、
前記冷却回路には、前記制御部を冷却する前記部分の上流に前記冷却回路内で前記冷媒体の蒸気圧に差を生じさせる差圧機構を設け、
前記冷却回路においては、前記駆動部を冷却する部分の上流に前記差圧機構を設け、
前記差圧機構と前記循環ポンプとの間に設けた蓄圧器により、前記差圧機構と前記循環ポンプとの間における前記冷却回路内の前記冷媒体の圧力を調整する
真空排気装置の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空排気装置及び真空排気装置の冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータリポンプ等の真空ポンプでは、外部から風を取り込み、空冷によって強制的に真空ポンプを冷却するタイプのものがある（例えば、特許文献１参照）。一方、パイプ内に潤滑油を循環し、パイプに接続した空冷ラジエターによって潤滑油を冷却し、冷却した潤滑油によって真空ポンプを冷却するタイプのものがある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２７１１８号公報
【特許文献２】特開平１０−１５９７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、真空ポンプの所要動力が大きくなるほど、真空ポンプから発せられる熱量が大きくなる。これにより、空冷式冷却は、この所要動力の増加に対応できなくなる。一方、潤滑油で冷却する方法では、潤滑油が真空ポンプの駆動によって汚染、劣化すると、冷却性能が低下する場合がある。【０００５】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、冷却効率を向上させた真空排気装置及び真空排気装置の冷却方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る真空排気装置は、真空ポンプと、冷却機構と、送風機とを具備する。上記真空ポンプは、ポンプ本体と、上記ポンプ本体を駆動する駆動部と、上記駆動部を制御する制御部とを有する。上記冷却機構は、冷却回路と、上記冷却回路に冷媒体を循環させる循環ポンプと、上記冷却回路に接続され上記冷媒体を冷却することが可能な空冷式熱交換器とを有する。上記冷却機構は、上記冷媒体により上記制御部を冷却する。上記送風機は、上記真空ポンプから上記空冷式熱交換器に向けて外気を送風することができる。上記送風機は、上記外気により上記制御部及び空冷式熱交換器のそれぞれを空冷する。
これにより、空冷式熱交換器によって冷却された冷媒体により制御部が冷却され、さらに、真空ポンプから空冷式熱交換器に向けて外気が送風され、外気が空冷式熱交換器に当たる前に制御部に晒される。この結果、真空排気装置の冷却効率が向上する。【０００７】
上記の真空排気装置においては、上記真空ポンプ及び上記冷却機構を収容する筐体をさらに具備してもよい。上記送風機は、上記筐体と上記制御部との間において上記外気を上記真空ポンプから上記空冷式熱交換器に向けて送風する。
これにより、筐体と制御部との間において外気による気流が生じ、制御部が効率よく空冷される。【０００８】
上記の真空排気装置においては、上記制御部は、上記空冷式熱交換器と上記ポンプ本体との間に位置してもよい。
これにより、送風機によって送られた外気は、空冷式熱交換器に当たる前に制御部に当たり、真空排気装置の冷却効率が向上する。【０００９】
上記の真空排気装置においては、上記空冷式熱交換器は、上記送風機と上記制御部との間に位置してもよい。
これにより、送風機によって引き込まれた外気は、制御部に当たった後に、空冷式熱交換器に当たる。この結果、空冷式熱交換器が効率よく空冷される。【００１０】
上記の真空排気装置においては、上記冷却機構は、上記冷却回路を循環する上記冷媒体によって上記駆動部をさらに冷却してもよい。上記冷却回路において、上記制御部を冷却する部分は、上記駆動部を冷却する部分よりも上流に位置している。
これにより、空冷式熱交換器で冷却された冷媒体は、予め制御部を冷却してから駆動部を冷却する。この結果、真空排気装置の冷却効率が向上する。【００１１】
上記の真空排気装置においては、上記ポンプ本体に設けられたガス排気口を真空排気する補助ポンプをさらに具備してもよい。
これにより、ポンプ本体に設けられたガス排気口が真空排気され、ポンプ本体の負荷が減少する。この結果、真空排気装置の冷却効率がさらに向上する。【００１２】
上記の真空排気装置においては、上記冷却回路は、上記制御部を冷却する上記部分の上流に上記冷却回路内で上記冷媒体の蒸気圧に差を生じさせる差圧機構を有してもよい。
これにより、差圧機構の上流と下流とで、冷媒体の沸点に差が生じ、例えば、冷媒体は、差圧機構の下流で上流よりも低い温度で蒸発する。この結果、冷媒体の気化により制御部から熱が奪われ、真空排気装置の冷却効率がさらに向上する。【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る真空排気装置の冷却方法は、ポンプ本体と、上記ポンプ本体を駆動する駆動部と、上記駆動部を制御する制御部とを有する真空ポンプに対して、上記制御部を空冷式熱交換器によって冷却させた冷媒体によって冷却することを含む。上記真空ポンプから上記空冷式熱交換器に向かって外気を送風することにより上記制御部及び上記空冷式熱交換器のそれぞれが上記外気により空冷される。
これにより、空冷式熱交換器によって冷却された冷媒体により制御部が冷却され、さらに、真空ポンプから空冷式熱交換器に向けて外気が送風され、外気が空冷式熱交換器に当たる前に制御部に晒される。この結果、真空排気装置の冷却効率が向上する。
【発明の効果】
【００１４】
以上述べたように、本発明によれば、冷却効率を向上させた真空排気装置及び真空排気装置の冷却方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係る真空排気装置の概略的ブロック図である。
【図２】図（ａ）は、真空排気装置における構成要素の概略的な上面配置図である。図（ｂ）は、真空排気装置における構成要素の概略的な側面配置図である。
【図３】真空ポンプ内部の要部を示す模式的断面図である。
【図４】第２実施形態に係る真空排気装置における構成要素の概略的な側面配置図である。
【図５】第３実施形態に係る真空排気装置における構成要素の概略的な上面配置図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。各図面には、ＸＹＺ軸座標が導入される場合がある。
【００１７】
（第１実施形態）
【００１８】
図１は、第１実施形態に係る真空排気装置の概略的ブロック図である。
【００１９】
真空排気装置１は、真空ポンプ１０と、冷却機構２０と、送風機３０とを具備する。
【００２０】
真空ポンプ１０は、ポンプ本体１１と、駆動部１２と、制御部１３とを有する。ポンプ本体は、例えば、真空槽を真空排気する本体部である。駆動部１２は、ポンプ本体１１を駆動する。制御部１３は、駆動部１２を制御する。
【００２１】
冷却機構２０は、冷却回路２１と、循環ポンプ２２と、空冷式熱交換器２３とを有する。冷却機構２０は、真空排気装置１内で冷媒体を循環し、ポンプ本体１１、駆動部１２及び制御部１３のそれぞれを冷却する。循環ポンプ２２は、冷却回路２１の途中に設けられ、冷却回路２１に冷媒体を循環させる。冷却回路２１における冷媒体が流れる方向に関する記載において、ある部位に対して、冷媒体の流入側方向を「上流」、冷媒体の流出方向を「下流」と定義する。
【００２２】
空冷式熱交換器２３は、冷却回路２１に接続されている。例えば、空冷式熱交換器２３は、冷却回路２１の途中に設けられ、循環ポンプ２２の下流に設けられている。例えば、循環ポンプ２２が作動すると、循環ポンプ２２から供給された冷媒体は、空冷式熱交換器２３に流入する。冷媒体は、空冷式熱交換器２３によって冷却され、空冷式熱交換器２３によって冷却された直後の冷媒体が制御部１３付近に引き回された冷却回路２１に流入する。
【００２３】
これにより、駆動部１２及び制御部１３においては、予め制御部１３が冷媒体によって冷却され、その後、駆動部１２が冷却される。すなわち、駆動部１２によって暖められた冷媒体が制御部１３付近に引き回された冷却回路２１に流れるのではなく、空冷式熱交換器２３によって冷却された直後の冷媒体が制御部１３付近に引き回された冷却回路２１に流入する。これにより、制御部１３の水冷効果が向上する。そして、駆動部１２に引き回された冷却回路２１から流出した冷媒体は、循環ポンプ２２に吸引され、再び、循環ポンプ２２が空冷式熱交換器２３に冷媒体を供給する。真空排気装置１においては、この水冷動作が繰り返される。    なお、本実施形態において、「水冷」とは、水で冷却されることのほか、クーラント液やラジエター液等によって冷却されることも含む。
【００２４】
また、冷却機構２０は、真空排気装置１内における循環式であるため、真空排気装置１外から真空排気装置１に冷媒体を供給することを要しない。このため、冷却機構２０を設置する自由度が向上する。
【００２５】
さらに、本実施形態に係る真空排気装置１は、空冷機能も兼ね備える。
【００２６】
例えば、送風機３０は、真空排気装置１外から外気を取り込み、真空ポンプ１０から空冷式熱交換器２３に向けて外気を送風する。例えば、図中には外気の流れが矢印Ａで模式的に示されている。外気は、ホンプ本体１１、駆動部１２及び制御部１３のそれぞれの横を流れ、空冷式熱交換器２３の手前にまで送風される。空冷式熱交換器２３に当たった外気は、空冷式熱交換器２３の横に設けられた送風機３０により吸引されて、送風機３０によって真空排気装置１外に放出される。これにより、ホンプ本体１１、駆動部１２、制御部１３及び空冷式熱交換器２３のそれぞれが外気により強制空冷される。真空排気装置１においては、この空冷動作が繰り返される。
【００２７】
真空排気装置１においては、外気が空冷式熱交換器２３に当たる前に制御部１３に当たる。換言すれば、空冷式熱交換器２３に当たって暖められた外気は、送風機３０によって真空排気装置１外に排気され、空冷式熱交換器２３によって暖められる前の外気が制御部１３に当たる。これにより、制御部１３の空冷効果が向上する。
【００２８】
真空排気装置１においては、制御部１３には、温度センサＴ１が付設され、温度センサＴ１によって検知された測定値が制御部１３に送られる。制御部１３の温度が閾値以上になった場合、制御部１３によって駆動部１２の動作を抑制したり、駆動部１２の動作を停止したりすることができる。
【００２９】
例えば、制御部１３は、制御部１３のインバータ制御回路におけるトランジスタのスイッチング速度、循環ポンプ２２の出力、送風機３０の出力を制御する。
【００３０】
制御部１３は、制御部１３の温度が所定の値を超えたときは、送風機３０の出力を上昇させたり、インバータ制御回路のスイッチング速度を減速したり、循環ポンプ２２の出力を上昇させたりして、制御部１３の温度が所定の値以下になるように制御する。
【００３１】
換言すれば、制御部１３は、真空排気装置１を稼動している間は、頻繁に動作している。このため、制御部１３から発せられる熱を効率よく冷却するかが重要になる。本実施形態に係る真空排気装置１においては、真空排気装置１を長時間稼動しても、制御部１３の温度が８０℃を超えないように、制御部１３の温度が制御されている。なお、ポンプ本体１１及び駆動部１２については、当然に所望の温度以下に設定されている。
【００３２】
駆動源１２、制御部１３、循環ポンプ２２及び送風機３０のそれぞれには、真空排気装置１外から電力が供給される。なお、真空排気装置１は、制御部１３、循環ポンプ２２及び送風機３０にＤＣ電力を供給するための補助電源として電源４０を具備してもよい。
【００３３】
図２（ａ）は、真空排気装置における構成要素の概略的な上面配置図である。図２（ｂ）は、真空排気装置における構成要素の概略的な側面配置図である。
【００３４】
真空排気装置１において、真空ポンプ１０及び冷却機構２０は、筐体５０に収容される。筐体５０の形状は、例えば、直方体である。筐体５０は、外気を吸入することが可能な開口５０ｈを有する。筐体５０の下には、キャスタ機構９０が設けられる。
【００３５】
真空排気装置１において、ポンプ本体１１と、駆動部１２及び制御部１３と、空冷式熱交換器２３と、送風機３０とがこの順に直列状に並ぶ。本実施形態では、これらの配置方向を直列方向（Ｙ軸方向）とする。
【００３６】
ポンプ本体１１は、直列方向において最前に位置する。ポンプ本体１１には、吸気管１１１と排気管１１２が設けられている。吸気管１１１には、図示しない真空槽の内部空間に接続され、排気管１１２には大気または図示しない補助ポンプ、吐出気体を処理する装置等に接続される。
【００３７】
駆動部１２は、ポンプ本体１１と、空冷式熱交換器２３との間に位置する。空冷式熱交換器２３は、送風機３０と、駆動部１２及び制御部１３との間に位置する。空冷式熱交換器２３は、例えば、ラジエターである。
【００３８】
制御部１３は、空冷式熱交換器２３とポンプ本体１１との間に位置する。制御部１３は、直列方向に直交する方向（Ｘ軸方向）において駆動部１２に隣接する。制御部１３は、駆動部１２に取り付けられる。駆動部１２の駆動源として、交流モータが適用された場合、制御部１３は、例えば、交流モータの回転数制御をするインバータ制御回路を有する。
【００３９】
インバータ制御回路においては、頻回にスイッチング素子のスイッチング動作がなされるため、高温に発熱する場合がある。インバータ制御回路の温度が閾値を超えた場合には、インバータ制御回路が破損する。このため、真空排気装置では、制御部１３を効率よく冷却することが要求される。
【００４０】
冷却機構２０は、ポンプ本体１１と送風機３０との間に位置する。循環ポンプ２２は、Ｘ軸方向において、空冷式熱交換器２３に並ぶ。冷却回路２１は、空冷式熱交換器２３に接続される。冷却回路２１は、駆動部１２に引き回される。制御部１３は、駆動部１２に引き回された冷却回路２１により冷却される。但し、冷却回路２１において、制御部１３の冷却に寄与する部分Ｐは、駆動部１２を冷却する部分Ｑよりも上流に位置している。
【００４１】
これにより、空冷式熱交換器２３によって冷却された直後の冷媒体が部分Ｑよりも先に部分Ｐに流入する。この結果、駆動部１２は、効率よく水冷される。ここで、冷媒体は、例えば、水、クーラント液、ラジエター液等のいずれかである。
【００４２】
送風機３０は、直列方向の最後に位置する。送風機３０は、回転式の羽根車３１と、回転軸３２と、カバー３３とを有する。カバー３３には、筐体５０から外気を排出する開口３３ｈが設けられている。
【００４３】
送風機３０が作動すると、外気が開口５０ｈを介して筐体５０内に導入され、筐体５０と真空ポンプ１０との間で外気が流れる。外気は、この後、空冷式熱交換器２３に向けて送風され、空冷式熱交換器２３に当たる。そして、筐体５０内の外気は、羽根車３１を通過して開口３３ｈから放出される。
【００４４】
真空排気装置１においては、筐体５０と制御部１３との間において外気が真空ポンプ１０から空冷式熱交換器２３に向かう気流が形成される。仮に、筐体５０によって真空ポンプ１０等が収容されていない場合には、制御部１３の横を流れる気流が形成されにくくなり、制御部１３外で外気が制御部１３付近で淀みやすくなる。これにより、制御部１３の空冷効果が減退する。
【００４５】
本実施形態では、筐体５０によって真空ポンプ１０及び冷却機構２０を収容し、強制的に制御部１３の横を流れる気流を強制的に形成する。これにより、制御部１３の周りの外気が制御部１３付近で淀みにくくなり、制御部１３の空冷効果が向上する。
【００４６】
このように真空排気装置１においては、制御部１３が駆動部１２側から効率よく水冷されるとともに、筐体５０側からも効率よく空冷される。
【００４７】
また、駆動部１２及び制御部１３が最前に位置し、駆動部１２及び制御部１３と、ポンプ本体１１と、空冷式熱交換器２３と、送風機３０とがこの順に直列状に並んだ状態であっても、直列方向において、制御部１３が空冷式熱交換器２３よりも気流の上流に位置するので同じ空冷効果が得られる。本実施形態においては、このような配列も含む。
【００４８】
なお、筐体５０内に流れる外気の向きをＡ方向とは逆方向にした場合、すなわち、空冷式熱交換器２３から真空ポンプ１０に向けて気流を発生させた場合には、空冷式熱交換器２３を空冷することにより暖められた外気が制御部１３に当たり好ましくない。
【００４９】
図３は、真空ポンプ内部の要部を示す模式的断面図である。図３に示す冷却回路２１の配置は一例であり、この例に限らない。
【００５０】
図３には、一例として、２軸型のスクリューポンプが示されている。本実施形態に係る真空ポンプ１０は、２軸型のスクリューポンプに限らず、ルーツ型ドライポンプ、ロータリポンプ等であってもよい。
【００５１】
真空ポンプ１０において、ポンプハウジング１１０内には、一対のスクリューロータ１３１、１３２が設けられている。ポンプハウジング１１０の材料は、例えば、鋳鉄である。ポンプハウジング１１０の外周には、例えば、放熱フィン（不図示）が設けられ、ポンプハウジング１１０は、筐体５０内の外気により空冷される。
【００５２】
一対のスクリューロータ１３１、１３２は、Ｘ軸方向に並ぶ。スクリューロータ１３１は、螺旋状の第１歯１３１ｓを有し、スクリューロータ１３２は、第１歯１３１ｓと噛み合う螺旋状の第２歯１３２ｓを有する。第１歯１３１ｓ及び第２歯１３２ｓのそれぞれのターン数は、図示される数に限らない。
【００５３】
ポンプハウジング１１０には、スクリューロータ１３１の軸端部１３５及びスクリューロータ１３２の軸端部１３７のそれぞれが挿通する。軸端部１３５とポンプハウジング１１０との間には、ベアリング１４０ａが設けられる。軸端部１３７とポンプハウジング１１０との間には、ベアリング１４０ｂが設けられている。ベアリング１４０ａを介して、軸端部１３５がポンプハウジング１１０に回転可能に支持される。ベアリング１４０ｂを介して、軸端部１３７がポンプハウジング１１０に回転可能に支持されている。ポンプハウジング１１０には、ベアリング１４０ａ、１４０ｂを覆うカバー１４１が気密に固定されている。
【００５４】
軸端部１３５とは反対側のスクリューロータ１３１の軸端部１３６と、軸端部１３７とは反対側のスクリューロータ１３２の軸端部１３８は、カバー１４１とは反対側においてポンプハウジング１１０を挿通する。軸端部１３６とポンプハウジング１１０との間には、ベアリング１５０ａが設けられ、軸端部１３８とポンプハウジング１１０との間には、ベアリング１５０ｂが設けられている。ベアリング１５０ａを介して、軸端部１３６がポンプハウジング１１０に回転可能に支持され、ベアリング１５０ｂを介して、軸端部１３８がポンプハウジング１１０に回転可能に支持されている。
【００５５】
駆動部１２は、モータハウジング１２１と、モータ１２２と、タイミングギア１２３ａと、タイミングギア１２３ｂとを有する。モータ１２２、タイミングギア１２３ａ及びタイミングギア１２３ｂは、モータハウジング１２１内に収容されている。モータハウジング１２１の材料は、例えば、アルミニウム鋳物である。
【００５６】
モータ１２２は、例えば、ＡＣモータ等で構成される。モータ１２２の駆動軸１２２ａ０は、スクリューロータ１３２の軸端部１３８に連結されている。モータ１２２は、スクリューロータ１３２を所定の回転数で回転させる。この回転数は、制御部１３のインバータ制御回路で制御されている。
【００５７】
タイミングギア１２３ａは、スクリューロータ１３１の軸端部１３６に取り付けられている。タイミングギア１２３ｂは、スクリューロータ１３２の軸端部１３８に取り付けられている。タイミングギア１２３ａ、１２３ｂは、相互に噛み合うようにＸ軸方向に並列されている。これにより、スクリューロータ１３２が回転すると、スクリューロータ１３１が回転する。
【００５８】
ここで、ベアリング１４０ａ、１４０ｂの側において、ポンプハウジング１１０、第１歯１３１ｓ及び第２歯１３２ｓで画定される空間を吸気室１１３とし、ベアリング１５０ａ、１５０ｂの側において、ポンプハウジング１１０、第１歯１３１ｓ及び第２歯１３２ｓで画定される空間を排気室１１５とする。吸気室１１３は、吸気口１１４を介して吸気管１１１に繋がり、排気室１１５は、排気口１１６を介して排気管１１２に繋がっている。
【００５９】
スクリューロータ１３１、１３２のそれぞれは、モータ１２２の駆動により、相互に逆方向に回転する。これにより、例えば、真空槽内のガスが吸気口１１４から吸引され、排気口１１６から排気される。
【００６０】
制御部１３は、回路基板１３ｓと、回路基板１３ｓを保護するケース１３ｃとを有する。ケース１３ｃには、必要に応じて、筐体５０内に流れる外気を通す開口１３ｈが設けられている。回路基板１３ｓは、インバータ制御回路等を含む。回路基板１３ｓが取り付けられたモータハウジング１２１は、回路基板１３ｓのヒートシンクを兼ねている。なお、制御部１３の構成は、図示した例に限らない。
【００６１】
図３には冷却回路２１の一例として、モータハウジング１２１内に設けられた流路が示されている。冷却回路２１は、このような流路、モータハウジング１２１外に設けられた冷却管及び冷却管同士を繋ぐ継ぎ手の少なくとも１つによって構成されてもよい。モータハウジング１２１外に設けられた冷却管は、モータハウジング１２１に接してもよく、モータハウジング１２１から離れてもよい。さらに、冷却回路２１は、分岐構造を有してもよい。
【００６２】
このように、本実施形態においては、ポンプ本体１１と、ポンプ本体１１を駆動する駆動部１２と、駆動部を制御する制御部１３とを有する真空ポンプ１０に対して、制御部１３を空冷式熱交換器２３によって冷却した冷媒体によって冷却する。さらに、真空ポンプ１０から空冷式熱交換器２３に向かって外気を送風することにより制御部１３及び空冷式熱交換器２３のそれぞれを外気により空冷する。
【００６３】
真空排気装置１においては、駆動部１２及び制御部１３のそれぞれが水冷され、ホンプ本体１１、駆動部１２、制御部１３及び空冷式熱交換器２３のそれぞれが強制空冷される。真空排気装置１においては、長時間稼動しても、制御部１３の温度が８０℃以下になるように制御されているので、制御部１３のインバータ制御回路が自発的に発熱しても、インバータ制御回路は、水冷及び空冷によって８０℃以下に常時設定される。これにより、真空排気装置１を長時間稼動しても、インバータ制御回路が破損しにくくなっている。
【００６４】
（第２実施形態）
【００６５】
図４は、第２実施形態に係る真空排気装置における構成要素の概略的な側面配置図である。
【００６６】
真空排気装置２は、ポンプ本体１１に設けられた排気管１１２を真空排気する補助ポンプ機構６０をさらに具備する。補助ポンプ機構６０は、補助ポンプ６１と、補助ポンプ６１の下流に配置された配管６２と、補助ポンプ６１の上流に配置された配管６３と、配管６２と配管６３との間における排気管１１２の途中に設けられた逆止弁６４とを有する。補助ポンプ機構６０は、筐体５０内に設けられてもよい。
【００６７】
これにより、ポンプ本体１１に設けられた排気管１１２が真空排気され、排気管１１２と繋がった排気室１１５が真空排気される。例えば、ポンプ本体１１による真空槽の排気が終了段階となると、真空槽からの吐出量が減少し、排気管１１２を流れるガス流量が減少する。補助ポンプ６１の吸排気がポンプ本体１１の排気量よりも優勢になって、配管６３側が配管６２側に対して負圧になったとしても、逆止弁６４の存在によって配管６２を介して排気管１１２に流れたガスがポンプ本体１１内に逆流することはない。これにより、大気圧に抵抗して運転しているのは補助ポンプ６１となり、ポンプ本体１１は、吸気室１１３と排気室１１５との間で差圧を受けた運転とはならず、ほぼ空転する。これにより、ポンプ本体１１の負荷（スクリューロータ１３１、１３２の回転負荷）が減少し、ポンプ本体１１からの発熱が抑えられる。この結果、真空排気装置１の冷却効率がさらに向上する。
【００６８】
（第３実施形態）
図５は、第３実施形態に係る真空排気装置における構成要素の概略的な上面配置図である。
【００６９】
真空排気装置３においては、冷却機構２０が差圧機構２５、圧力計２６及び蓄圧器２７をさらに有する。差圧機構２５は、例えば、冷却回路２１の部分Ｐの上流に設けられている。循環ポンプ２２が駆動することにより、差圧機構２５の上流と下流とで冷却回路２１の内圧に差が生じる。換言すれば、循環ポンプ２２の供給側と吸引側とで冷却回路２１の内圧差が生じる。差圧機構２５は、例えば、オリフィスである。また、循環ポンプ２２は、気液混合移送型の循環ポンプである。
【００７０】
例えば、差圧機構２５の下流における冷却回路２１内の圧力は、差圧機構２５の上流における冷却回路２１内の圧力よりも低く設定される。例えば、差圧機構２５の上流における冷却回路２１内の圧力を常圧（例えば、１気圧）とすると、差圧機構２５の下流における冷却回路２１内の圧力は、常圧よりも低く設定される。
【００７１】
圧力計２６は、差圧機構２５の下流と循環ポンプ２２との間における冷却回路２１（部分Ｑ）内の圧力を計測する。圧力計２６で計測された圧力値は、循環ポンプ２２の出力にフィードバックされる。これにより、例えば、冷却回路２１の部分Ｑ内の圧力が一定に保たれる。
【００７２】
蓄圧器２７は、差圧機構２５の上流と循環ポンプ２２との間における冷却回路２１に設けられている。例えば、蓄圧器２７は、空冷式熱交換器２３と循環ポンプ２２との間に設けられている。蓄圧器２７は、差圧機構２５の上流と循環ポンプ２２との間における冷却回路２１内の圧力が所定の値以上（例えば、１．１気圧以上）になった場合、この冷却回路２１内の圧力を下げるリーク弁を有している。
【００７３】
例えば、冷媒体が水である場合、冷却回路２１の部分Ｑにおける冷媒体の沸点は、制御部１３の設定温度（例えば、８０℃）の８０％以下になるように設定される。例えば、冷却回路２１の部分Ｑにおける冷媒体の沸点は、６４℃以下に設定される。また、冷媒体の沸点の下限については、使用環境の露点としてもよい。これは、制御部１３の温度が露点以下の温度となってしまうと、電子回路が結露し、不具合を発生するからである。例えば、冷媒体の沸点の下限を４０℃とすることにより、結露発生を確実に防止できる。
【００７４】
これにより、真空排気装置３の可動によって冷却回路２１の部分Ｑにおける冷媒体の温度が上昇したとしても、冷却回路２１の部分Ｑにおける冷媒体の温度が６４℃になった時点で、冷却回路２１の部分Ｑでは冷媒体が気化する。これにより、駆動部１２及び制御部１３からは冷媒体の気化熱相当の熱がさらに奪われ、真空排気装置の冷却効率がさらに向上する。すなわち、真空排気装置を長時間稼動しても、制御部１３は、より確実に設定温度（例えば、８０℃）以下になる。
【００７５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。各実施形態は、独立の形態とは限らず、技術的に可能な限り複合させることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１、２、３、４…真空排気装置
１０…真空ポンプ
１１…ポンプ本体
１２…駆動部
１３…制御部
１３ｓ…回路基板
１３ｃ…ケース
１３ｈ…開口
２０…冷却機構
２１…冷却回路
２２…循環ポンプ
２３…空冷式熱交換器
２５…差圧機構
２６…圧力計
２７…蓄圧器
３０…送風機
３１…羽根車
３２…回転軸
３３ｈ…開口
３３…カバー
４０…電源
５０…筐体
５０ｈ…開口
６０…補助ポンプ機構
６１…補助ポンプ
６２、６３…配管
６４…逆止弁
７０…制御装置
９０…キャスタ機構
１１０…ポンプハウジング
１１１…吸気管
１１２…排気管
１１３…吸気室
１１４…吸気口
１１５…排気室
１１６…排気口
１２１…モータハウジング
１２２…モータ
１２２ａ…駆動軸
１２３ａ、１２３ｂ…タイミングギア
１３１、１３２…スクリューロータ
１３１ｓ…第１歯
１３５、１３６…軸端部
１３２ｓ…第２歯
１３７、１３８…軸端部
１４０ａ、１４０ｂ、１５０ａ、１５０ｂ…ベアリング
１４１…カバー
【要約】
【課題】真空排気装置の冷却効率の向上。
【解決手段】真空排気装置は、真空ポンプと、冷却機構と、送風機とを具備する。上記真空ポンプは、ポンプ本体と、上記ポンプ本体を駆動する駆動部と、上記駆動部を制御する制御部とを有する。上記冷却機構は、冷却回路と、上記冷却回路に冷媒体を循環させる循環ポンプと、上記冷却回路に接続され上記冷媒体を冷却することが可能な空冷式熱交換器とを有する。上記冷却機構は、上記冷媒体により上記制御部を冷却する。上記送風機は、上記真空ポンプから上記空冷式熱交換器に向けて外気を送風することができる。上記送風機は、上記外気により上記制御部及び空冷式熱交換器のそれぞれを空冷する。【図１】
0006473276.tif 000002
【図２】
0006473276.tif 000003
【図３】
0006473276.tif 000004
【図４】
0006473276.tif 000005
【図５】
0006473276.tif 000006