(57)【要約】【課題】大気圧にほぼ等しい高圧力領域における排気性能の改善を図る。【解決手段】真空ポンプの上流端側から少なくとも１段目のポンプ室３は、下流側のポンプ室４，５，６，７よりも容積が大きくされている。また、容積が大きくされたポンプ段における下流端側のポンプ室の排気口側の流路から、ポンプ室の複数のポンプ段の少なくとも１段以上を迂回して下流側のポンプ室の排気口側の流路に連通させて設けられたバイパスバルブ機構８を備える。そして、バイパスバルブ機構８は、１段目に位置するポンプ室３のポンプ吸気口１の圧力が大気圧にほぼ等しい高圧力領域で開かれるバルブ８ａを有し、容積が大きくされたポンプ段における下流端側のポンプ室よりも下流側に位置するポンプ室の排気口側の流路に気体を排気するように構成されている。【選択図】図１
2009002230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気口及び排気口が設けられたポンプ容器と、該ポンプ容器に配置されたロータとを有し該ロータが回転駆動されることによって前記吸気口から前記排気口に気体を圧送する複数のポンプ室を備え、前記ポンプ室が複数のポンプ段で直列に接続されてなる真空ポンプにおいて、
前記真空ポンプの上流端側から少なくとも１段目の前記ポンプ室は、下流側の前記ポンプ室よりも容積が大きくされ、
前記容積が大きくされたポンプ段における下流端側の前記ポンプ室の前記排気口側の流路から、前記ポンプ室の複数のポンプ段の少なくとも１段以上を迂回して下流側の前記ポンプ室の前記排気口側の流路に連通させて設けられたバイパスバルブ機構を備え、
前記バイパスバルブ機構は、前記１段目に位置する前記ポンプ室の前記吸気口の圧力が大気圧にほぼ等しい高圧力領域で開かれるバルブを有し、前記容積が大きくされたポンプ段における下流端側の前記ポンプ室よりも下流側に位置する前記ポンプ室の前記排気口側の流路に前記気体を排気するように構成されていることを特徴とする真空ポンプ。
【請求項２】
前記バイパスバルブ機構は、前記バルブが配置された流路の下流端側が、前記真空ポンプの下流端側に位置する前記ポンプ室の前記排気口に連通されている、請求項１に記載の真空ポンプ。
【請求項３】
前記気体の圧力を測定する圧力測定手段を備え、
前記バイパスバルブ機構は、前記圧力測定手段による測定結果に基づいて前記バルブが自動的に開閉可能にされている、請求項１又は２に記載の真空ポンプ。
【請求項４】
前記バイパスバルブ機構は、前記バルブに対する上流側の圧力と下流側の圧力との差圧で前記バルブを自動的に開閉させるバルブ開閉機構を有している、請求項１又は２に記載の真空ポンプ。
【請求項５】
前記バイパスバルブ機構は、前記バルブが配置された流路を加熱する加熱手段を有している、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の真空ポンプ。
【請求項６】
前記バイパスバルブ機構は、前記バルブが配置された流路を不活性気体で希釈パージするパージ手段を有している、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の真空ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプ室に配置されたロータを回転駆動することによって吸気口から排気口に気体を圧送する機械式ポンプであって、複数のポンプ室が直列に接続されてなる多段式の真空ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
ポンプ容器に配置されたロータを回転駆動することによって、吸気口から排気口に気体を圧送する機械式ポンプであって、同軸上に配置されて仕切られた複数のポンプ室が直列に接続された多段式のドライ真空ポンプが知られている（特許文献１参照）。この種のドライ真空ポンプとしては、ルーツ形ロータ等を用いて４段から６段程度の複数のポンプ段の構成が実用化されている。
【０００３】
図１１に、従来の多段式のドライ真空ポンプの構成例を示し、図１２に多段式のドライ真空ポンプの排気速度特性の概略図を示す。図１１（Ａ）から図１１（Ｄ）に、代表的な５段のポンプ室の構成例としている。これらの各構成例は、目的とする真空ポンプの排気容量に応じて、ポンプ室の容積を変化させて組合せた構成例を示している。この多段式のドライ真空ポンプにおいて大排気容量の真空ポンプを達成する一般的な方法は、ドライ真空ポンプのポンプ吸気口５１側から１段目ないし２段目のポンプ室の容積を大きく構成することである。基本的には、下流側に位置するポンプ室の容積もできるだけ大きくすることが排気性能的には有利である。しかし、真空ポンプのサイズやモータの所要電力、ロータを支持する回転軸の長さ等を考慮して、下流側のポンプ室の容積は必要最小限の大きさに最適化されて構成されている。
【０００４】
図１１において、図１１（Ａ）は１段目から５段目までの各ポンプ室の容積を等しく構成した場合で、排気容量は比較的小さいポンプ室に採用される構成例である。図１１（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、排気速度を比較的大きく確保し、大排気容量に対応するポンプを構成するために、ポンプ吸気口５１側に配置されている１段目ないし２段目のポンプ室の容積を比較的大きく構成した場合の構成例を示している。ここで、後述の説明を理解しやすくするため、図１１（Ｂ）の１段目、図１１（Ｃ）の１段目及び２段目のポンプ室の容積は、基本的な構成の図１１（Ａ）に示したポンプ室の容積に比較してほぼ２倍程度になるように示している。また図１１（Ｄ）の１段目のポンプ室の容積は、図１１（Ａ）のポンプ室の容積のほぼ３倍程度になっているものと仮定する。
【０００５】
図１２は、図１１に示した多段式のドライ真空ポンプにおける排気速度特性を概略的に示した図である。図１２中の曲線Ａ、Ｂ、Ｃ及び曲線Ｄは、それぞれ図１１（Ａ）及び（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）にそれぞれ示す構成例に対応する排気速度特性を示している。排気速度特性は、厳密には、構成する各ポンプ室の容積や、容積の比率、圧縮性能や相互の回転のタイミング等によって変化するが、図１２では、代表的に想定される特性例を概略的に示している。また、図１２には、比較参照のために、図１１（Ａ）に示す基本的な構成で得られる排気速度特性（Ｓ１）をそれぞれ２倍にした曲線（２×Ｓ１）、３倍にした曲線（３×Ｓ１）を破線で併記している。この排気速度特性は、図１１（Ａ）に示した基本的な構成のポンプをそれぞれ２台及び３台で並行して使用した場合に、合計して得られる排気速度特性に相当する。図１２に示す結果のように、一般的に真空装置で多く使用されるような減圧領域では、１段目のポンプ室の容積を２倍又は３倍にすることで、比較的小さい容積のポンプ室で構成される多段式のドライ真空ポンプを２台又は３台で並行して使用する場合とほぼ同等の排気速度特性を容易に実現することができる。このような真空ポンプは、大排気容量に対応した有効な構成である。
【特許文献１】特開平７−３０５６８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図１２に示す結果から同時に明らかなように、大気圧にほぼ等しい高圧力領域では、ポンプ吸気口側のポンプ室の容積を大きくした多段式のドライ真空ポンプでは、排気速度の改善が十分になされていない。つまり、１段目のポンプ室の容積を例えば２倍、３倍に大きく設定して大排気容量を確保した場合、大気圧にほぼ等しい高圧力領域では、圧力による圧縮の効果がほとんど無いので、排気される気体の容量は主にポンプ室の容積で決まってしまう。このため、１段目である前段（上流側）のポンプ室で２倍、３倍の容積で排気される気体を、後段（下流側）に接続されている容積が比較的小さいポンプ室では排気しきれない。すなわち、比較的大きな容積のポンプ室の後段に接続されているポンプ室の容積が小さいために、この後段のポンプ室の吸気口で気体が過剰となり、結果として圧力が上昇してしまう。そして、前段のポンプ室で維持できる圧縮率を超える気体については、真空ポンプの上流端側のポンプ吸気口側にまで逆流する結果となり、有効に気体が排気されない。加えて、多段式のドライ真空ポンプで一般的に使用されるポンプ室が有する圧縮性能自体が、動作圧力が高い領域で低下することも、真空ポンプ全体の排気性能が大幅に低下することを招いている。
【０００７】
要するに、ポンプ吸気口に近いポンプ段の容積を大きく確保し、排気性能を２倍、３倍に大きくして大排気容量を実現しようとしても、このポンプ段の後段に位置する容積が比較的小さいポンプ室での排気可能な気体量が律速となってしまう。その結果、排気気体を真空ポンプにおける下流端側のポンプ排気口に十分に移送できなくなる。
【０００８】
この問題は、真空ポンプに接続され、真空ポンプによって排気される被排気容器の容積が非常に大きい場合に一般的に顕著になる。図示しないが、非常に大きな容積の被排気容器を、大気圧から排気可能な多段式の真空ポンプの到達圧力よりも更に低い到達圧力にまで真空排気するような場合、排気性能がより大きな他の方式の真空ポンプを併用することになる。例えば、一般に知られる大型のルーツブロアポンプや分子ポンプが主ポンプとして用いられるが、これらの真空ポンプは、大気圧から直接ポンプを動作させることができない。
【０００９】
このため、図１１に示す多段式のドライ真空ポンプのように、大気圧から排気可能な真空ポンプで一定の真空圧力状態まで予備排気する必要がある。このとき、実用面から見た場合、所望の圧力にまで到達するのに要する排気時間として、通常、大気圧からの予備排気にほとんどの時間を費やされることが多い。装置全体のタクトタイム等を考慮し、所望の圧力にするのに要する排気時間を短縮する場合、予備排気で用いられる真空ポンプの排気速度を大きくして、予備排気時間を短縮することが大きな課題である。
【００１０】
なお、真空における実質的な気体の排気流量は「容積×圧力」で表される。したがって、真空排気が進行してポンプ吸気口の圧力が十分に低くなってくると、ポンプ吸気口に近い１段目のポンプ室の容積が２倍、３倍であっても、各ポンプ室が有する圧縮性能によって、後段に続くポンプ室内部の圧力が、容易に２倍、３倍に圧縮される。このため、実質的に排気される気体量として過剰になることは無く、図１２に示した排気特性のように、実質的に基本構成となる多段式のドライ真空ポンプの排気速度の２倍、３倍の排気速度が得られる。
【００１１】
そこで、本発明は、上述の課題を解決することにあり、大気圧にほぼ等しい高圧力領域での排気性能を改善することができる真空ポンプ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】
【００１２】
上述の目的を達成するため、本発明に係る真空ポンプは、吸気口及び排気口が設けられたポンプ容器と、このポンプ容器に配置されたロータとを有しこのロータが回転駆動されることによって吸気口から排気口に気体を圧送する複数のポンプ室を備え、ポンプ室が複数のポンプ段で直列に接続されてなる。また、真空ポンプの上流端側から少なくとも１段目のポンプ室は、下流側のポンプ室よりも容積が大きくされている。また、この真空ポンプは、容積が大きくされたポンプ段における下流端側のポンプ室の排気口側の流路から、ポンプ室の複数のポンプ段の少なくとも１段以上を迂回して下流側のポンプ室の排気口側の流路に連通させて設けられたバイパスバルブ機構を備える。そして、バイパスバルブ機構は、１段目に位置するポンプ室の吸気口の圧力が大気圧にほぼ等しい高圧力領域で開かれるバルブを有し、容積が大きくされたポンプ段における下流端側のポンプ室よりも下流側に位置するポンプ室の排気口側の流路に気体を排気するように構成されている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、大気圧にほぼ等しい高圧力領域における排気速度の低下を改善することが可能になり、大容量排気系に適した真空ポンプを比較的少ない追加コストで実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。なお、各構成及び排気速度特性は、本発明が理解できる程度に代表的な実施形態を概略的に示したものである。したがって、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて様々な形態に変更可能である。
【００１５】
図１は、第１の実施形態の、多段式のドライ真空ポンプを示す模式図である。第１の実施形態のドライ真空ポンプは、上流端側に配置されて容積が比較的大きく形成されたポンプ室の排気口側の流路が、下流端側に配置されたポンプ室の排気口側の流路にバイパスバルブ機構を介して接続されている。
【００１６】
第１の実施形態として、図１（Ａ）に、１段目が容積の比較的大きいポンプ室で構成された構成例を示す。また、第１の実施形態として、図１（Ｂ）に、１段目及び２段目がそれぞれ、容積の比較的大きいポンプ室で構成された構成例を示す。
【００１７】
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、実施形態のドライ真空ポンプは、１段目のポンプ室３から５段目のポンプ室７を備えている。各ポンプ室３，４，５，６，７は、図示しないが、吸気口及び排気口が設けられたポンプ容器と、このポンプ容器に配置されたロータとを有しており、ロータが回転駆動されることによって吸気口から排気口に気体を圧送するように構成されている。各ポンプ室３，４，５，６，７のロータは、駆動用モータ９によって回転駆動される。
【００１８】
そして、これら各ポンプ室３，４，５，６，７は、同軸上に配置されて仕切られた状態で、各ポンプ室３，４，５，６，７を連通させる配管を介して直列に接続されて構成されている。また、このドライ真空ポンプは、１段目のポンプ室３又は２段目のポンプ室４の排気口側の流路と、ドライ真空ポンプの下流端側に位置するポンプ室７の排気口側の流路とを連通させて設けられたバイパスバルブ機構８を備えている。
【００１９】
図１（Ａ）に示す実施形態の構成例では、ドライ真空ポンプの上流端側（以下、ドライ真空ポンプのポンプ吸気口１側とも称する。）に位置する１段目のポンプ室３の容積が、１段目のポンプ室３よりも下流側のポンプ室４，５，６，７の容積よりも２倍程度に大きく形成されている。この構成例のバイパスバルブ機構８は、ポンプ吸気口１側に位置する１段目のポンプ室３の排気口側の流路と、ドライ真空ポンプの下流端側に位置するポンプ室７の排気口２側（以下、ドライ真空ポンプのポンプ排気口２側とも称する。）の流路を連通させて設けられている。
【００２０】
また、図１（Ｂ）に示す実施形態の構成では、ポンプ吸気口１側に位置する１段目及び２段目のポンプ室３，４の容積が、この２段目のポンプ室４よりも下流側のポンプ室５，６，７の容積よりも２倍程度に大きく形成されている。この構成例のバイパスバルブ機構８は、ポンプ吸気口１側に位置する２段目のポンプ室３の排気口側の流路と、ポンプ排気口２側の流路を連通させて設けられている。
【００２１】
図２に、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示した各構成例のドライ真空ポンプにおける排気速度特性を示す。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示した各構成例にそれぞれ対応する排気速度特性を、図２中の曲線Ａ及び曲線Ｂで示す。図２には比較参照のために、図１１（Ａ）に示した従来の多段式のドライ真空ポンプの基本的な構成で得られる排気速度特性（Ｓ１）と、この特性を２倍にした曲線（２×Ｓ１）を破線で併記している。また、図２には、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示した各構成例で、上述のバイパスバルブ機構８を備えていない構成における排気速度特性を、曲線Ａ及び曲線Ｂにそれぞれ合わせて破線で示している。
【００２２】
本実施形態によれば、大気圧にほぼ等しい（大気圧に近い）高圧力領域での排気速度をそれぞれ曲線Ａ及び曲線Ｂで示すように改善することができる。なお、図１（Ａ）に示した構成例と、図１（Ｂ）に示した構成例とを比較した場合、排気速度特性としては、図１（Ｂ）の構成の方が、性能が改善される度合いが大きい。しかし、図１（Ａ）に示す構成は、２段目のポンプ室４の容積が、図１（Ｂ）に示す構成例よりも小さいので、ドライ真空ポンプ全体としてのサイズや製造コストの観点で有利である。
【００２３】
本実施形態では、容積が比較的大きく形成されたポンプ室の排気口の流路側をポンプ排気口２側の流路に連通させるバイパスバルブ機構８が設けられ、ポンプ吸気口２の圧力が高圧力領域でバルブ８ａが開かれてバイパスバルブ機構８を介して気体が排気される。この構成によって、容積が比較的大きく形成されたポンプ段で一度に比較的多量に排気される気体が、このポンプ段の後段に接続された容積が比較的小さいポンプ段で律速されて加圧状態になることが抑えられ、気体をドライ真空ポンプの外部に排気することができる。
【００２４】
真空ポンプのポンプ吸気口側に位置するポンプ室の排気口側の流路を、基本的に大気圧状態である真空ポンプのポンプ排気口側の流路に接続することは、真空ポンプが通常の動作状態で到達圧力に達しているような場合にはあり得ないことではある。しかしながら、ポンプ吸気口の圧力が大気圧にほぼ等しい高圧力領域では、容積が比較的大きく形成されたポンプ段の排気口側の流路が、少なくともポンプ室が大気圧領域で有する圧縮性能に応じた因子で大気圧よりも高い圧力状態を生み出すため、大気圧との差圧に応じて気体を真空ポンプ外部に排気可能である。バイパスバルブ機構の流路の下流側の圧力よりも、バイパスバルブ機構の上流側の圧力が小さくなる前に、バルブを閉じることで、真空ポンプとして問題が生じることは無く、また真空ポンプに接続されている被排気系の真空容器側に悪影響を及ぼすこともない。なお、バイパスバルブ機構の流路の下流側の圧力は、この下流側に位置するポンプ室の排気口がポンプ排気口である場合にはほぼ大気圧となり、後段のポンプ段の吸気口側に迂回させて接続された場合には、そのポンプ段の吸気口の圧力となる。
【００２５】
図３は、第１の実施形態の更に他の構成例を示している。この構成例のドライ真空ポンプでは、ポンプ吸気口１側に位置する１段目のポンプ室３が、図１１（Ａ）に示した従来の多段式のドライ真空ポンプの基本的な構成における１段目のポンプ室の容積のほぼ３倍程度の容積に形成されている。また、図４に、この構成例のドライ真空ポンプにおける排気速度特性を示す。図４では、図２と同様に、比較参照のため、図１１（Ａ）に示した従来のドライ真空ポンプの基本的な構成で得られる排気速度特性（Ｓ１）と、この特性を３倍にした曲線（３×Ｓ１）を破線で併記している。また、図４には、図３に示した構成例で、上述のバイパスバルブ機構８を備えていない構成における排気速度特性を、曲線Ａに合わせて破線で示している。この構成例においても、大気圧にほぼ等しい高圧力領域での排気速度をそれぞれ曲線Ａで示すように改善することができる。
【００２６】
図５は、第２の実施形態の多段式のドライ真空ポンプを示している。本実施形態のドライ真空ポンプでは、ポンプ吸気口１側に位置する１段目のポンプ室３の容積が、１段目よりも下流側のポンプ室４，５，６，７の容積よりも大きく形成されている。このドライ真空ポンプは、容積が比較的大きい１段目のポンプ室の排気口側の流路と、この１段目よりも下流側に連続して接続される容積が小さいポンプ室の少なくとも１段以上を迂回して下流側のポンプ室の排気口側の流路に連通させて設けられたバイパスバルブ機構８を備えている。
【００２７】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示す構成例では、ポンプ吸気口１側の１段目のポンプ室を、図１１（Ａ）に示す従来の多段式のドライ真空ポンプの基本的な構成の１段目のポンプ室の容積のほぼ３倍程度の容積にそれぞれ形成されている。
【００２８】
図５（Ａ）に示す構成例では、バイパスバルブ機構８の流路の下流側が、４段目のポンプ室６と５段目のポンプ室７との間に接続されている。図５（Ｂ）に示す構成例では、バイパスバルブ機構８の流路の下流側が、３段目のポンプ室５と４段目のポンプ室６との間に接続されている。
【００２９】
また、図６に、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示した各構成例にそれぞれ対応するドライ真空ポンプにおける排気速度特性を示す。図６には、図２、図４と同様に、比較参照のため、図１１（Ｄ）に示す従来の多段式のドライ真空ポンプの基本的な構成で得られる排気速度特性（Ｓ１）と、この特性を３倍した曲線（３×Ｓ１）を破線で併記している。また、各構成例の効果の違いを示すため、図５に示した構成例と同様に、１段目のポンプ室の容積が、図１１（Ａ）に示した従来の多段式のドライ真空ポンプの基本的な構成である１段目のポンプ室の容積のほぼ３倍程度に構成されて、バイパスバルブ機構８がドライ真空ポンプのポンプ排気口２に接続された、図３に示した第１の実施形態の構成例の排気速度特性（排気特性は図４に例示）を破線で示している。バイパスバルブ機構８の流路の下流側の流路（ポンプ排気口２により近い側）を接続する位置によって、得られるポンプ特性の改善特徴が異なる。したがって、必要とされる排気性能により適した構成を選択することも可能である。また、物理的なスペースと製造コストが増えることが許容される場合には、複数のバイパスバルブ機構を備え、これら複数のバイパスバルブ機構を最適に連動させることで、最大の排気特性を得ることも可能である。
【００３０】
図７は、第３の実施形態の多段式のドライ真空ポンプを示している。図７に示すように、本実施形態のドライ真空ポンプは、圧力測定手段としての圧力測定器１０を備えている。本実施形態では、圧力測定器１０による測定結果に基づいてバイパスバルブ機構８のバルブ８ａを制御して開閉動作させることで、ポンプ吸気口１の圧力が大気圧にほぼ等しい高圧力領域でバルブ８ａを自動的に開閉可能に構成されている。
【００３１】
圧力測定器１０をドライ真空ポンプ内部に内蔵させる場合、図７（Ｂ）に示すように、容積が比較的大きい１段目のポンプ室の排気口側、つまりバイパスバルブ機構８の上流側に圧力測定器１０が配置される構成が、バイパスバルブ機構８を制御する上で最も簡単である。基本的には、圧力測定器１０による測定圧力がポンプ排気口２の圧力よりも高い条件範囲で、バイパスバルブ機構８のバルブ８ａが開かれるように制御すればよい。
【００３２】
なお、図示しないが、望ましくは、ポンプ排気口２にも同様な圧力測定器１０が設けられ、この圧力測定器１０で差圧を測定することで制御を更に確実に行うことができる。ポンプ吸気口１の圧力に対するドライ真空ポンプ内部の圧力、特にバイパスバルブ機構８のバルブ８ａに対する上流側の圧力と下流側の圧力との関係を予め測定しておけば、図７（Ａ）に示すように、ポンプ吸気口１の近傍に圧力測定器１０が配置されても良い。また、図７（Ｃ）に示すように、ドライ真空ポンプに接続される被排気系の真空容器１１に設けられた圧力測定器１０による測定結果に基づいて、バイパスバルブ機構８のバルブ８ａを制御して開閉させる構成でもよい。
【００３３】
図８は、第４の実施形態の多段式のドライ真空ポンプで用いられるバイパスバルブ機構８を示す模式図である。図８に示すように、本実施形態におけるバイパスバルブ機構８は、バルブ８ａに対する上流側の圧力と下流側の圧力とが所定の差圧になったときに、バルブ８ａを自動的に開閉させるバルブ開閉機構８ｂを有している。このバルブ開閉機構８ｂは、ポンプ吸気口１の圧力が大気圧にほぼ等しい高圧力領域で、バルブ８ａを制御して自動的に開閉させることが可能に構成されている。
【００３４】
図８（Ａ）に、バルブ８ａとしてボール形状のバルブシール１２を用いたバルブ開閉機構８ｂの構成例を示す。図８（Ａ）に示すように、バルブ開閉機構８ｂは、流路を開閉可能に配置されたバルブシール１２と、このバルブシール１２を流路に沿って移動可能に支持するバルブピストン１４とを有している。また、このバルブ開閉機構８ｂは、バルブピストン１４の移動方向をガイドする一組のバルブガイド１５，１６と、バルブシール１２によって流路が閉じられる方向に付勢するバルブスプリング１３と、バルブシール１２が圧接されるシール面部１７とを有している。
【００３５】
また、図８（Ｂ）に、バルブ８ａとしてＯリング形状のバルブシール１８が設けられたバルブピストン１４を用いたバルブ開閉機構８ｂの他の構成を示す。図８（Ｂ）に示すように、バルブ開閉機構８ｂは、流路を開閉可能に配置されたバルブ部１４ａを有するバルブピストン１４と、バルブ部１４ａに設けられたバルブシール１８と、このバルブシール１８が圧接されるシール面部１７とを有している。また、このバルブ開閉機構８ｂは、バルブピストン１４の移動方向をガイドするバルブガイド１５と、バルブ部１４ａによって流路が閉じられる方向に付勢するバルブスプリング１３とを有している。
【００３６】
以上の各構成例のバルブ開閉機構８ｂは、バルブ８ａの上流側の圧力が、バルブ８ａに対する下流側の圧力にバルブスプリング１３の付勢力による圧力を加えた圧力よりも大きいときに、バルブ８ａが開かれる。
【００３７】
図９は、第５の実施形態のドライ真空ポンプで用いられるバイパスバルブ機構８を示している。図９に示すように、本実施形態におけるバイパスバルブ機構８は、バルブ８ａが配置された流路を構成する配管の外周部に、この配管を加熱するための加熱機構１９が設けられている。この加熱機構１９によれば、凝縮性を有した生成物がバルブ８ａ付近に堆積することを防止できる。図示しないが、例えば温度測定器等を併用してバルブ８ａ周辺の温度が制御されるように構成するのが望ましい。制御温度は、ドライ真空ポンプを使用する外部装置（不図示）からの流入が予想される反応生成物の種類に応じて適正に選定する必要がある。
【００３８】
図１０は、第６の実施形態のドライ真空ポンプで用いられるバイパスバルブ機構を示している。図１０に示すように、本実施形態におけるバイパスバルブ機構８は、バルブ８ａが配置された流路を例えばＮ2等の不活性気体で希釈パージするパージ手段としてのパージ機構２０を有している。このパージ機構２０によれば、凝縮性を有した生成物が流路の内壁やバルブ８ａ付近に堆積することを防止できる。不活性気体は、パージ用配管２１の導入口から導入され、流量調節バルブ２０ａ、２０ｂで流量を適正に制御されて、バイパスバルブ機構８のバルブ８ａ周辺に導入される。なお、バルブ８ａが開かれた状態で不活性気体を流通させるか否かについては、真空ポンプの用途に応じて適宜設定されるべきである。
【００３９】
以上、各実施形態のドライ真空ポンプを説明したが、本発明はこれらの構成に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では、１段目又は２段目のポンプ室の容積が、下流側のポンプ室の容積よりも比較的大きく形成された構成例を挙げたが、真空ポンプの仕様に応じて、１段目から３段目のポンプ室までを容積が大きいポンプ室として構成されてもよい。また、真空ポンプ全体におけるポンプ室の段数としては、上述の実施形態とポンプ室の段数を異ならせ、例えば４段や６段で構成する場合等でも同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第１の実施形態の多段式のドライ真空ポンプを示す模式図である。
【図２】図１に示した第１の実施形態のドライ真空ポンプにおける排気速度特性を示す図である。
【図３】第１の実施形態のドライ真空ポンプの他の構成例を示す模式図である。
【図４】図３に示した第１の実施形態における排気速度特性を示す図である。
【図５】第２の実施形態のドライ真空ポンプを示す模式図である。
【図６】上記第２の実施形態における排気速度特性を示す図である。
【図７】第３の実施形態のドライ真空ポンプを示す模式図である。
【図８】第４の実施形態のバイパスバルブ機構で用いられるバルブ開閉機構の構成例を示す模式図である。
【図９】第５の実施形態のバイパスバルブ機構で用いられる加熱機構を示す模式図である。
【図１０】第６の実施形態のバイパスバルブ機構で用いられるパージ機構を示す模式図である。
【図１１】従来の多段式のドライ真空ポンプを示す模式図である。
【図１２】図１１に示した従来の多段式のドライ真空ポンプによる排気速度特性を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  ポンプ吸気口
２  ポンプ排気口
３  １段目のポンプ室
４  ２段目のポンプ室
５  ３段目のポンプ室
６  ４段目のポンプ室
７  ５段目のポンプ室
８  バイパスバルブ機構
８ａ  バルブ
１０  圧力測定器（圧力測定手段）
１１  真空容器
１９  加熱機構（加熱手段）
２０  パージ機構（パージ手段）
２０ａ、２０ｂ  流量調節バルブ
２１  パージ用配管
【図１】
2009002230.tif 000003
【図２】
2009002230.tif 000004
【図３】
2009002230.tif 000005
【図４】
2009002230.tif 000006
【図５】
2009002230.tif 000007
【図６】
2009002230.tif 000008
【図７】
2009002230.tif 000009
【図８】
2009002230.tif 000010
【図９】
2009002230.tif 000011
【図１０】
2009002230.tif 000012
【図１１】
2009002230.tif 000013
【図１２】
2009002230.tif 000014