JPH08270582A - オイルフリー２段式真空ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低真空の粘性流域においても発熱を低減する
真空ポンプを提供すこと。 【構成】 真空ポンプ本体１はハウジング３及び１１に
よって囲まれた空間に、２個の固定スクロール用ラップ
４、５と、それらに対向して設けられた２個の旋回スク
ロール６、７に植設された旋回スクロール用ラップ８、
９と、これらの旋回スクロールを回転駆動する回転駆動
軸２８、及びこの駆動軸２８に取り付けられハウジング
３を冷却するファン２２により基本的に構成され、ハウ
ジング３の壁面３ｈと後部固定スクロール用ラップ５の
外周部との間に、開口部３ｄが開設され、該開口部３ｄ
は、圧力制御弁２５を介して、外部と連通する吐出ポー
ト３ｃに連通し、この圧力制御弁２５は、壁面３ｈと後
部固定スクロール用ラップ５の外周部との間の密閉空間
３ｇ内の圧縮気体の圧力が外部の大気圧より高いと開成
して開口部３ｄは吐出ポート３ｃと連通し圧縮気体を外
部に吐出し、密閉空間３ｇ内の圧力が外部の大気圧より
低いと閉成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、前段ポンプ部と後段ポ
ンプ部とを備え、これらポンプ部を直列に接続して駆動
するオイルフリー２段式真空ポンプに関する。

【従来の技術】従来より、容器を真空にする技術は、ポ
リビニールの袋の中に食物を入れ、空気を抜いて、空気
中に浮かぶ細菌の付着を防止し食物の腐敗を防ぐ真空パ
ック、バキュームカー、採血用試験管、空気の対流によ
る熱伝導を防止するために、魔法瓶、または医療用、工
業用、もしくは実験用の冷却冷媒を収納する容器の外壁
等、一般生活から低温技術に至るまで幅広く利用される
ものである。密閉容器内を真空にするには、真空ポンプ
を密閉容器の吸い出し口に連結し、空気及びその他の気
体を該真空ポンプによって吸い出すことによって行われ
る。

【０００２】低い真空圧力の排気系においては、１個の
容器内に油回転ポンプを１個収納して構成されるが、高
い真空圧力の排気系においては、油拡散ポンプと油回転
ポンプとの組み合わせによるウエット系真空ポンプ装置
が用いられている。しかしながら、この装置はボイラ中
にヒータにより加熱して蒸発した油の蒸気を吹き出し、
この蒸気により拡散した気体を圧縮し、さらに油回転ポ
ンプにより大気圧まで圧縮して外部に排出するものであ
る。このウエット式排気系によると油蒸気により装置内
に付着した油が再蒸発して真空容器内に逆流するという
問題があり、コールドキャップ、バッフル、トラップ等
を用いて冷却しているため、構成が複雑になり、また、
塩素やフッソのような気体と油が反応して油が変質して
回転抵抗が増し、能力が低下したり、保守点検がそれだ
け面倒になる。

【０００３】そのために、ドライ式が望まれ、昨今では
真空ポンプとしてオイルフリー・スクロール式が注目さ
れている。オイルフリー・スクロール式真空ポンプは、
固定スクロールと、この固定スクロールに植設された第
１のラップに嵌合可能な第２のラップを有する旋回スク
ロールとからなる固定・旋回スクロールタイプと、駆動
スクロールと、この駆動スクロールに植設された第１ラ
ップに嵌合可能な第２ラップを有する従動スクロールと
からなる駆動・従動スクロールタイプとが存在する。

【０００４】固定・旋回スクロールタイプは、旋回スク
ロールを自転させることなく固定スクロールに対して公
転させることにより、前記両ラップ間に形成される密閉
空間の容積を変化可能に構成している。したがって、圧
縮室として機能する前記密閉空間を形成する両ラップ間
の接点が徐々に中心へ向かって移動するように、旋回ス
クロールを一定の半径で固定スクロールのラップの中心
の周りを公転運動させることにより吸入口より取り込ま
れた気体は第２のラップの巻き終わり端を回り込みなが
ら、両ラップによって形成される密閉空間に取り込ま
れ、旋回スクロールの公転運動とともに徐々にその容積
を減小させつつ中心に向かって移動しながら高圧化され
て、密閉空間が吐出ポートと導通したときに外部へ排出
されるものである。また、駆動・従動スクロールタイプ
は、駆動スクロールと従動スクロールが形成する密閉空
間の容積を徐々に減少させつつ中心に向かって移動しな
がら、高圧化されて密閉空間が吐出ポートと導通して外
部へ排出されるものである。

【０００５】さて、昨今は高真空化の要請とともに、所
望の真空圧力を得る作業時間の短縮化が望まれている。
低圧縮比の真空ポンプにおいては、真空化に時間がかか
るために、高圧縮比を有する真空ポンプが望まれる。高
圧縮比を得るためには渦巻型スクロールの巻数を増加さ
せることであるが、その場合は、スクロールの外形が大
きくなり、高速回転の場合の軸のタワミ等による回転の
ブレ、固定スクロールと旋回スクロールとによる不均等
接触、等による騒音及び熱の発生、耐久性の低下等の問
題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これを解決するものと
して、スクロールの外形が大きくならないスクロール巻
数の少ない真空ポンプを２個用い、前段のポンプの吐出
管に後段のポンプの吸入端を接続して両ポンプを駆動す
る方法が考えられる。しかしながら、この駆動方法によ
ると、接続された密閉容器内が大気圧に近い始動初期に
おいては、高圧縮比のためにスクロールが形成する空間
内が高圧力となり、高熱が発生するという問題があり、
この高圧力の圧縮気体を外部に逃がす必要がある。これ
に関連した技術としては、固定スクロールと旋回スクロ
ールとの第１空間内の圧力が次の第２空間内の圧力より
高くなると、弁手段を介してその第２空間に排出し、そ
の第２空間が外部へ連通する吐出ポートと連通したとき
に、その気体を外部に排出する装置が、起動時の負荷低
減構造として、特開昭６２ー４８９７９号公報に開示さ
れている。

【０００７】この関連技術は、固定スクロールの鏡板の
中心部に圧縮気体を外部に排出する吐出ポート、及び、
この吐出ポート近傍に弁室を設け、旋回スクロールによ
りスクロール終端から気体を取り込んだとき、旋回スク
ロールと固定スクロールにより形成する第１密閉空間内
に、前記弁室と連通する第１連通孔を開設するととも
に、圧縮気体を外部に排出する以前の圧縮工程及び、前
記吐出ポートから圧縮気体を外部に排出する際に、固定
スクロールと旋回スクロールにより形成される第２密閉
空間内であって、前記吐出ポートの近傍に前記弁室に連
通する第２連通孔を設け、前記弁室内の前記第１連通孔
開口部に弁手段を設け、前記第１密閉空間内の圧力が前
記第２密閉空間内の圧力より大きいと、前記弁手段が開
成して前記第１密閉空間内の気体を前記第２密閉空間内
に排出するものである。

【０００８】この上述の技術を、前述のスクロールの外
形が大きくならないスクロール巻数の少ない真空ポンプ
を２個用い、前段のポンプの吐出管に後段のポンプの吸
入端を接続して両ポンプを駆動する方法に適用し、前段
のポンプに前記弁手段を設けると、第１密閉空間内の圧
力が所定値より上昇すると前記弁手段により前記第１連
通孔が開成して、第１密閉空間内の圧縮気体を第２密閉
空間内に排出することができる。しかしながら、前記第
２密閉空間は旋回スクロールの旋回駆動により吐出ポー
トと連通し、該吐出ポートは後段のポンプの吸入端に接
続している。そのため、前段ポンプで圧縮した気体はす
べて後段ポンプに送られ、前段のポンプと同じように固
定スクロールと旋回スクロールが形成する空間内が高圧
力となり、高熱が発生するという問題が依然として残
る。本発明は、かかる従来技術の欠点に鑑み、低真空の
粘性流域においても発熱を低減する真空ポンプを提供す
ことを目的としたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前段ポンプ部
と後段ポンプ部とを備え、これらポンプ部を直列に接続
して駆動するオイルフリー２段式真空ポンプにおいて、
前記前段ポンプ部の吐出空間を前記後段ポンプの吐出空
間とバイパス路を介して連通させると共に、該バイパス
路上に所定圧以下で閉成する圧力制御弁を設けて構成し
た。

【００１０】また、前記前段及び後段ポンプを共通回転
軸に一体的に軸支させ、該回転軸を駆動源に連接し、同
一回転駆動源により回転するように構成すると好まし
い。また、前段ポンプの吸入側に負荷用密閉容器を連接
させるとともに、該密閉容器内の真空圧の度合いにより
回転数を変更可能な制御手段を設け、該制御手段により
前記同一回転駆動源を回転制御可能に構成すると好まし
い。また、前記前段及び後段ポンプを別々の回転駆動源
で回転するように構成すると好ましい。

【００１１】また、固定スクロールと旋回スクロールと
の組み合わせであって、固定スクロールの底壁上にバイ
パス孔を設けて前記バイパス路を構成すると好ましい。
また、駆動スクロールと従動スクロールとの組み合わせ
であって、両ポンプの吐出空間をバイパス管を設けて連
結して前記バイパス路を構成すると好ましい。また、固
定スクロールと旋回スクロールで構成される前段ポンプ
部と後段ポンプ部とを備え、これらポンプ部は、それぞ
れ別々の固定スクロール用ラップと旋回スクロール用ラ
ップが嵌合させるとともに、前段ポンプの固定スクロー
ルと後段ポンプの旋回スクロールと対面させて配置し
て、前記前段ポンプの固定スクロールに設けた吐出ポー
トを通って前記後段ポンプの旋回スクロールへ圧縮空気
を供給可能に構成すると好ましい。

【００１２】また、前記後段ポンプの圧縮比を前記前段
ポンプの圧縮比より大として構成すると好ましい。ま
た、前記後段ポンプの最大ガスポケット容積を前記前段
ポンプの最小ガスポケット容積より小として構成すると
好ましい。また、前記前段ポンプ及び前記後段ポンプの
スクロールラップの端板面よりの高さは、前記前段ポン
プと後段ポンプとは異なった高さに構成すると好まし
い。

【００１３】

【作用】本発明は、前段ポンプ部と後段ポンプ部とを直
列接続して構成されるオイルフリー２段式真空ポンプで
あるため、スクロールの外形が小さく、大径の場合に発
生する、高速回転の場合の軸のタワミ等による回転のブ
レ、固定スクロールと旋回スクロールとによる不均等接
触、等による騒音及び熱、または耐久性の低下等の問題
がない。

【００１４】そして、前記前段ポンプ部の吐出空間を前
記後段ポンプの吐出空間とバイパス路を介して連通させ
ると共に、該バイパス路上に所定圧以下で閉成する圧力
制御弁を設けているので、前記前段ポンプの吸入端に真
空にしようとする密閉容器を接続し、始動初期において
前記密閉容器内の気圧が大気圧に近い関係上、吸入気体
はすでに前段ポンプの圧縮工程において高圧力となり、
その圧力が所定圧力を越えると、例えば、後段ポンプの
吐出空間の圧力である外部圧力より高くなると前記圧力
制御弁が開成し、高圧力の圧縮気体を後段ポンプに送ら
ずに前段ポンプによる圧縮気体を外部に吐出する。した
がって、後段ポンプに大気圧以上の圧縮気体を吸入する
ことがなく、後段ポンプ部において、過度の圧縮により
発熱することがないため、高圧力により発熱し、真空ポ
ンプの耐久性を低下もしくは焼き付いて破損させること
はない。

【００１５】また、前記前段及び後段ポンプを共通回転
軸に一体的に軸支させ、該回転軸を駆動源に連接し、同
一回転駆動源により回転するように構成した場合は、一
つの駆動源によって真空ポンプを駆動することができ、
部品点数が少なくコンパクトな真空ポンプが提供され
る。また、前段ポンプの吸入側に負荷用密閉容器を連接
させるとともに、該密閉容器内の真空圧の度合いにより
回転数を変更可能な制御手段を設け、該制御手段により
前記同一回転駆動源を回転制御可能に構成した場合は、
負荷用密閉容器の圧力が減少するにつれて前段ポンプ及
び後段ポンプの回転数を上昇させて、密閉容器内の気体
の排出回数を増加させ、処理時間の短縮化をはかること
ができる。

【００１６】また、前記前段及び後段ポンプを別々の回
転駆動源で回転するように構成した場合は、前段ポンプ
の圧縮比による圧縮気体の負荷と後段ポンプの圧縮比に
よる圧縮気体の負荷に対する最適な回転駆動源をそれぞ
れのポンプに適用することができるとともに、負荷用密
閉容器の吸入初期段階において前段ポンプの圧縮気体圧
力が大気圧を越える状態においては、すなわち、密閉容
器内の真空の度合いが低い粘性流域においては、前段の
ポンプのみを駆動して排気バルブを介して外部に排気
し、前段ポンプの圧縮気体圧力が大気圧を下回って後
に、後段ポンプを回転駆動することができ、経済的な運
転を行う事ができる。また、この場合、前段及び後段の
ポンプの旋回スクロールをポンプ本体の両側から駆動す
ることができ、前段及び後段のポンプの旋回スクロール
を同じ駆動源によって回転駆動するのと比べて、回転駆
動源から延在する回転軸の旋回スクロールを固定する位
置が回転駆動源から短くなり、その分、軸のソリ等によ
る回転のブレが少なくなる。

【００１７】また、固定スクロールと旋回スクロールと
の組み合わせであって、固定スクロールの底壁上にバイ
パス孔を設けて前記バイパス路を構成した場合は、回転
駆動しない固定スクロールに単に孔を開設するだけでバ
イパス路を形成でき、構成が簡単となる。特に、前段ポ
ンプの固定スクロールと後段ポンプの旋回スクロールと
対面させて配置して、前記前段ポンプの固定スクロール
に設けた吐出ポートを通って前記後段ポンプの旋回スク
ロールへ圧縮空気を供給可能に構成した場合は、前段ポ
ンプの固定スクロールと旋回スクロールのラップが形成
する最終密閉空間と後段ポンプの固定スクロールと旋回
スクロールが形成する初段密閉空間との距離が短くな
り、後段ポンプの密閉空間に直ちに取り込まれないで両
空間の間に残る気体が少なく効率的な真空ポンプを提供
できる。

【００１８】また、駆動スクロールと従動スクロールと
の組み合わせであって、両ポンプの吐出空間をバイパス
管を設けて連結して前記バイパス路を構成した場合は、
駆動スクロールと従動スクロールとの組み合わせに係る
汎用のスクロール機構を用意することによって、２段式
真空ポンプに応用することができ、経済的である。

【００１９】また、前記後段ポンプの圧縮比を前記前段
ポンプの圧縮比より大として構成した場合は、所定容積
の前段ポンプに対して負荷用密閉容器の気体を取り組む
量が大きく設計でき、処理時間の短縮化がはかれる。ま
た、前記後段ポンプの最大ガスポケット容積を前記前段
ポンプの最小ガスポケット容積より小として構成した場
合は、前段ポンプにより吐出された容積以上の容積を取
り組まないので後段ポンプの初段ガスポケットである最
大ガスポケットにおいて気体が膨張することもなく、後
段における圧縮効率を低下させることはない。また、前
記前段ポンプ及び前記後段ポンプのスクロールラップの
端板面よりの高さを、前記前段ポンプと後段ポンプとは
異なった高さに構成した場合は、スクロールの外径を所
定の寸法にしたままで、ラップ高さを設定することによ
って、容易にスクロール機構のガスポケット容積を決定
することができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳
細に説明する。但し、この実施例に記載される構成部品
の寸法、材質、形状、その相対位置などは特に特定的な
記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する
趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。

【００２１】図１は、本発明に係るオイルフリー２段式
真空ポンプの第１実施例を示す構成図、図２（ａ）は図
１のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図、図３
は、図１のＣ−Ｃ断面図、図４は、前段ポンプ部の動作
説明図、図５は、後段ポンプの動作説明図、図６は、本
発明に係るオイルフリー２段式真空ポンプの第２実施例
を示す構成図、図７は、本発明に係るオイルフリー２段
式真空ポンプの第３実施例を示す構成図、図８（ａ）
は、本発明に係るオイルフリー２段式真空ポンプの第４
実施例を示す構成図、図８（ｂ）は、本発明に係るオイ
ルフリー２段式真空ポンプの第４実施例を示す構成図、
図９は、図８（ａ）に示したスクロール機構の前段側の
断面図、図１０は、図８（ａ）に示したスクロール機構
の後段側の断面図、図１１は、第１〜第３実施例に係る
オイルフリー２段式真空ポンプを駆動する制御装置のブ
ロック構成図、図１２は、第４及び第５実施例に係るオ
イルフリー２段式真空ポンプを駆動する制御装置のブロ
ック構成図である。

【００２２】図１において、オイルフリー２段式真空ポ
ンプ本体１は、ハウジング３及び１１によって囲まれた
空間に、２個の固定スクロール用ラップ４、５と、それ
らに対向して設けられた２個の旋回スクロール６、７に
植設された旋回スクロール用ラップ８、９と、これらの
旋回スクロールを回転駆動する回転駆動軸２８、及びこ
の駆動軸２８に取り付けられハウジング３を冷却するフ
ァン２２により基本的に構成されている。

【００２３】ハウジング３の内壁３ｅの中央部には、開
口孔３ａが開設されるとともに、該開口孔３ａの右方に
は回転軸受けを保持する、前記開口孔３ａより大径の座
ぐり部３ｆが設けられ、該座ぐり部に設けられた回転軸
受けを介して図示しないモータに連結した回転駆動軸２
８が前記開口孔３ａに回転自在に嵌合している。また、
ハウジング３の外面には中心部分から外周に向かって放
射状に複数のリブ３９が設けられ、該リブ３９の上面に
は複数の空気抜け穴３６ａが開設されたカバー３６が取
り付けられ、ファン２２の回転により図１上、上方から
侵入した冷却風が矢印に示すように右方に流れるように
構成されている。

【００２４】また、このハウジング３の内壁３ｅの表面
には渦巻状の後段固定スクロール用ラップ５が植設され
るとともに、該ラップ５の端面には自己潤滑性とスラス
ト方向に弾性力を有したチップシール２３が嵌入されて
いる。

【００２５】前記開口孔３ａの近傍には圧縮気体を吐出
する開口部３ｂが開設され、該開口部３ｂは逆止め弁２
４を介して外部と連通する吐出ポート３ｃと連結してい
る。この逆止め弁２４は開口部３ｂ内の圧縮気体の圧力
が外部の大気圧より高いと開成して開口部３ｂは吐出ポ
ート３ｃと連通し圧縮気体を外部に吐出し、開口部３ｂ
内の圧力が外部の大気圧より低いと閉成し、外部の気体
が開口部３ｂ内に逆流して始動時に余分な駆動負荷を与
えないように構成されている。

【００２６】また、ハウジング３の内壁３ｅ側の気密性
を保つさめに周辺部に起立して内壁３ｅ側を囲繞する壁
面３ｈと後部固定スクロール用ラップ５の外周部との間
に、開口部３ｄが開設され、該開口部３ｄは圧力制御弁
２５を介して、外部と連通する吐出ポート３ｃに連通し
ている。この圧力制御弁２５は、壁面３ｈと後部固定ス
クロール用ラップ５の外周部との間の密閉空間３ｇ内の
圧縮気体の圧力が外部の大気圧より高いと開成して開口
部３ｄは吐出ポート３ｃと連通し圧縮気体を外部に吐出
し、密閉空間３ｇ内の圧力が外部の大気圧より低いと閉
成し、高圧の圧縮気体を後段ポンプが取り込み、後段ポ
ンプ内が所定値以上の温度に上昇しないように制御する
ものである。

【００２７】ハウジング３内には、さらに、前記後段固
定スクロ−ル用ラップ５と実質的に同じ形状の渦巻き形
の後段旋回スクロール用ラップ９が植設された後段旋回
スクロール端板７が、前記ラップ５、９同志を１８０度
ずらして嵌合させて設けられている。好ましい実施例に
よると、この後段固定スクロール用ラップ５と後段旋回
スクロール用ラップ９とが形成する最大ガスポケット容
積は５６．６ｃｃ、最小ガスポケット容積は１９．１ｃ
ｃ、容積比（最大容積／最小容積＝圧縮比）は２．９６
に設定されている。

【００２８】この端板７の中央部には、円筒部７ｂが設
けられ、その中心部には開口孔７ａが開設されるととも
に、該開口孔７ａの左方には回転軸受けを保持する、前
記開口孔７ａより大径の座ぐり部７ｆが設けられ、該座
ぐり部に設けられた回転軸受けを介して図示しないモー
タに連結した回転駆動軸２８の回転中心より偏芯した軸
中心を有する先端軸部２８ａが回転可能に嵌合してい
る。また、円筒部７ｂの先端面には後述する前段旋回ス
クロールの端板６の位置決め孔と嵌合して位置決めする
複数のピン７ｃが突出するとともに、前段旋回スクロー
ルを固着する複数のネジ孔が削設されている。

【００２９】また、前記端板７に設けられた後段固定ス
クロール用ラップ９の端面には自己潤滑性とスラスト方
向に弾性力を有したチップシール２３が嵌入されてい
る。そして、前述したように、前記各スクロ−ルのラッ
プ５、９は各々他側スクロ−ルと接触する端面に凹設し
た溝部に、チップシ−ル２３で構成される自己潤滑性シ
−ル部材を嵌入させ、無潤滑で摺動可能に達成するとと
もに、前記後段固定スクロール用ラップ５及び前記後段
旋回スクロール用ラップ９とで形成される密閉空間内の
外部との気密性の維持を図っている。

【００３０】また、後段旋回スクロール端板７のラップ
が植設された面とは反対側の面の外周部分に、一端が後
述する前段ポンプのハウジング２に連結されたピンクラ
ンクを有した公転機構３７が連結される連結部が１２０
゜間隔で偏位された位置に（３個所）設けられている。
したがって、回転駆動軸２８の回転により旋回スクロー
ルの端板７は図１上上下運動を行い、公転機構３７のク
ランク長さだけ旋回運動を行う事となり、旋回スクロー
ルの端板７は自転を阻止されながら一定の半径で固定ス
クロールのラップ５中心の周りを公転可能に構成されて
いる。

【００３１】ハウジング２はパッキング３８を挟んでハ
ウジング３とビス等で固着される。ハウジング２の内壁
２ｅの中央部には、開口孔２ａが開設されるとともに、
該開口孔２ａには、後段旋回スクロール端板７の円筒部
７ｂが回転摺動可能に嵌合している。また、ハウジング
２の外周部には図示しない密閉容器に連結して密閉容器
内の気体を吸引する吸入開口部２ｂが開設され、このハ
ウジング２の内壁２ｅの表面には渦巻状の前段固定スク
ロール用ラップ４が植設されるとともに、該ラップ４の
端面には自己潤滑性とスラスト方向に弾性力を有したチ
ップシール２３が嵌入されている。

【００３２】ハウジング２内には、さらに、前記前段固
定スクロ−ル用ラップ４と実質的に同じ形状の渦巻き形
の前段旋回スクロール用ラップ８が植設された前段旋回
スクロール端板６が、前記ラップ４、８同志を１８０度
ずらして嵌合させて設けられている。好ましい実施例に
よると、この前段固定スクロール用ラップ４と前段旋回
スクロール用ラップ８とが形成する最大ガスポケット容
積Ｖｍａｘは、１８９．７ｃｃ、最小ガスポケット容積
Ｖｍｉｎは８２．７ｃｃ、容積比（最大容積／最小容積
＝圧縮比）は２．２９に設定されている。この端板６の
中央部には、ラップ８の植立方向に円筒部６ｂが設けら
れ、該円筒部６ｂの近傍の端板には、後段旋回スクロー
ルの円筒部７ｂに設けられたピン７ｃに嵌合する位置決
め孔６ｃと、該位置決め孔と並んで止め孔が設けられ、
この前段旋回スクロールは前記止め孔からビス２７によ
って後段旋回スクロールと一体に固着可能に構成されて
いる。

【００３３】また、前記端板６に設けられた前段固定ス
クロール用ラップ８の端面には自己潤滑性とスラスト方
向に弾性力を有したチップシール２３が嵌入されてい
る。そして、前述したように、前記各スクロ−ルのラッ
プ４、８は各々他側スクロ−ルと接触する端面に凹設し
た溝部に、チップシ−ル２３で構成される自己潤滑性シ
−ル部材を嵌入させ、無潤滑で摺動可能に構成するとと
もに、前記前段固定スクロール用ラップ４及び前記前段
旋回スクロール用ラップ８とで形成される密閉空間内の
外部との気密性の維持を図っている。また、ハウジング
１１がパッキング３８を挟んでハウジング２に固着され
ている。

【００３４】図１１は、固定スクロールと旋回スクロー
ルの組み合わせに係るスクロール機構を備えた真空ポン
プを駆動する制御装置のブロック図であり、（ａ）は、
密閉容器３５の吸い出し口には、真空ポンプ本体１の吸
入端が接続され、この真空ポンプ本体１はモータ３２に
より駆動され、このモータ３２は電気制御装置３４によ
り回転制御されるように配線接続され、前記電気制御装
置３４は前記密閉容器３５内の気体圧力を測定する測定
手段を備え、該測定手段の測定値により、モータ３２の
回転数を制御可能に構成されている。また、（ｂ）は、
密閉容器３５の吸い出し口には、真空ポンプ本体１０の
吸入端が接続され、この真空ポンプ本体１０は前段スク
ロール機構をモータ３３、後段スクロール機構をモータ
３２により駆動され、これらのモータ３２、３３は電気
制御装置３４により回転制御されるように配線接続さ
れ、前記電気制御装置３４は前記密閉容器３５内の気体
圧力を測定する測定手段を備え、該測定手段の測定値に
より、モータ３２、３３の回転数を制御可能に構成され
ている。

【００３５】次に、かかる実施例の動作を説明する。図
１１（ａ）に示されるように、真空ポンプ本体１の吸入
開口部２ｂを配管によって密閉容器３５の吸入端に連結
し、真空ポンプ本体１の回転駆動軸２８を、電気制御装
置３４に接続されたモータ３２と連結し、電気制御装置
３４によりモータ３２を駆動すると、前段旋回スクロー
ル端板６及び後段旋回スクロール端板７は回転を開始す
る。

【００３６】回転駆動軸２８の回転により、該回転駆動
軸２８とは偏芯した回転軸を有した後段旋回スクロール
端板７の軸受け部７ｂは、図２（ａ）に示すようにその
外周をハウジング２に開設された開口部２ａの縁に摺接
しながら、開口部２ａ内を上下運動を行い、公転機構３
７（図３）のクランク長さだけ旋回運動を行う事とな
り、旋回スクロールの端板７は自転を阻止されながら一
定の半径で固定スクロールのラップ４中心の周りを反時
計方向に公転する。

【００３７】したがって、前段旋回スクロール用ラップ
８は前段固定スクロール用ラップ４の壁面に摺接しなが
ら図２（ａ）上反時計方向の公転運動を行い、ラップ８
の先端８ａはハウジング２の中心部に、ラップ４の終端
部に延設されたアール状の壁面２ｈに規制され、そのア
ール面に沿って旋回し、開口部２ａから圧縮気体を吐出
する。一方、軸受け部７ｂと一体の後段旋回スクロール
用ラップ９は、後段固定スクロール用ラップ５の壁面に
摺接しながら図２（ｂ）上反時計方向の公転運動を行
い、ラップ９の先端９ａはハウジング３の中心部に、ラ
ップ５の終端部に延設されたアール状の壁面３ｈに規制
され、そのアール面に沿って旋回して、吐出ポート３ｂ
から圧縮気体を吐出する

【００３８】次に、本実施例の動作を詳細に説明する。
吸入開口部２ｂと密閉容器３５が配管によって連結され
ると、前段ポンプを構成するハウジング２内の空間２ｇ
（図４）は密閉容器３５内と同じ圧力の気体に満たされ
る。前段旋回スクロールが回動すると、図４（ａ）、及
び（ｄ）に示されるように空間２ｇの気体は、外側が固
定スクロール用ラップ４と内側が旋回スクロール用ラッ
プ８で形成される最大ガスポケットＴｍａｘ、及び外側
が旋回スクロール用ラップ８と内側が固定スクロール用
ラップ４で形成される最大ガスポケットＳｍａｘとして
取り込まれる。

【００３９】これらの最大ガスポケットＴｍａｘ及びＳ
ｍａｘに取り込まれた気体は旋回スクロール用ラップ８
の回動により、Ｔｍａｘは（ｂ）に示すように最小ガス
ポケットＴｍｉｎとして圧縮され、さらに回動して
（ｃ）に示すようにラップ８の先端部８ａとアール２ｈ
との空隙が開成することにより、そこから圧縮気体は吐
出開口部２ａに吐出される。また、Ｓｍａｘは（ｃ）に
示すように最小ガスポケットＳｍｉｎとして圧縮され、
さらに旋回スクロールが回動して（ｄ）に示すようにラ
ップ４の中心部の先端部４ａと旋回スクロール８の内壁
との間が開成することにより、そこから圧縮気体は吐出
開口部２ａに吐出される。

【００４０】開口部２ａから吐出された圧縮気体は、後
段スクロール端板７の中心部分から外周部分に設けられ
たハウジング３の空間３ｇに向かって流動し、端板７の
背面及び空間３ｇに充満する。初期駆動時は密閉容器３
５が大気圧と同じ圧力であり、それがために前段スクロ
ールに取り込まれた気体は大気圧の約２倍となって空間
３ｇに充満される。外部と連通する吐出通路３ｃに連通
して設けられた開口部３ｄに配設された圧力制御弁２５
は、空間３ｇが大気圧より高いために、開成し圧縮気体
を外部に排出する。

【００４１】一方、初期駆動時においては、後段スクロ
ール機構は空間３ｇのみならず各固定スクロール用ラッ
プ５及び旋回スクロール用ラップ９が形成するガスポケ
ット内はほぼ大気圧と同じ圧力の気体が充満している。
これは、各固定スクロールラップと壁面が摺接する旋回
スクロールラップ間には僅かの隙間があり、気体の漏洩
があり、駆動中にはその気体の漏洩は無視できるが、長
時間大気圧内に放置されると前述の隙間から侵入する気
体によって大気圧とほぼ同じ圧力となるためである。

【００４２】したがって、後段スクロール機構は、初期
駆動時にほぼ大気圧の気体を取り込み、前段スクロール
機構が吐出する気体と空間３ｇに存在する気体とが混合
されて、その圧力が大気圧を下回るまで、大気圧の気体
を取り込み圧縮する。そのために、後段スクロール機構
の形状寸法は、ラップ端面に嵌入されるチップシール２
３の温度特性、旋回スクロールの回転速度、旋回スクロ
ールによる気体の最大取り込み容積、圧縮比、ファン２
２による冷却性能、前記空間３ｇの気体圧力が大気圧を
下回るまでの時間などを考慮して設計され、後段スクロ
ール機構はその範囲内で運転される。

【００４３】後段旋回スクロールが回動すると、図５
（ａ）、及び（ｄ）に示されるように空間３ｇの気体
は、外側が固定スクロール用ラップ５と内側が旋回スク
ロール用ラップ９で形成される最大ガスポケットＷｍａ
ｘ、及び外側が旋回スクロール用ラップ９と内側が固定
スクロール用ラップ５で形成される最大ガスポケットＸ
ｍａｘとして取り込まれる。

【００４４】これらの最大ガスポケットＷｍａｘ及びＸ
ｍａｘに取り込まれた気体は旋回スクロール用ラップ９
の回動により、Ｘｍａｘは（ｂ）に示すように最小ガス
ポケットＸｍｉｎとして圧縮され、さらに回動して
（ｃ）に示すようにラップ９の先端部９ａと固定スクロ
ール用ラップ５の中央部壁面３ｊとの空隙が開成するこ
とにより、そこから圧縮気体は吐出開口部３ｂに吐出さ
れる。また、Ｗｍａｘは（ｄ）に示すように最小ガスポ
ケットＷｍｉｎとして圧縮され、さらに回動して（ａ）
に示すようにラップ５の中心部のアール部３ｉと旋回ス
クロール９の先端部９ａとの間が開成することにより、
そこから圧縮気体は吐出開口部３ｂに吐出される。

【００４５】密閉容器３５の排気が進み、該容器内の圧
力が低下するにつれて気体の吸入量が低下する。この圧
力低下を検出することによって、電気制御装置３４はモ
ータ３２の回転数を上げ、気体吸入量の低下を補うよう
に動作する。尚、密閉容器の容量、真空ポンプの性能な
どを、予め電気制御装置３４内に入力しておき、所定時
間経過後にモータ回転数を制御するように構成してもよ
い。

【００４６】上述したように、後段スクロールは、ほぼ
大気圧の気体を圧縮して外部へ吐出することができ、前
段スクロール機構によって、大気圧以上の圧縮気体が供
給されても、圧力制御弁によりバイパスして外部に吐出
できるように構成されているので、後段スクロール機構
によって、それ以上の圧力の気体を取り込み圧縮される
ことがなく、それにより発生する高温によってスクロー
ル機構の耐久性の低下もしくは破損することがない。

【００４７】図６は、本発明に係るオイルフリー２段式
真空ポンプの第２実施例を示す構成図である。同図にお
いて、オイルフリー２段式真空ポンプ本体１０は、ハウ
ジング１３及び２０によって囲まれた空間に、２個の固
定スクロール用ラップ１４、１５と、それらに対向して
設けられた２個の旋回スクロール端板１６、１７に植設
された旋回スクロール用ラップ１８、１９と、これらの
旋回スクロールを回転駆動する回転駆動軸２９、３０、
及びこの駆動軸２９、３０に取り付けられハウジング１
３、２０を冷却するファン２２により基本的に構成され
ている。

【００４８】ハウジング１３の内壁１３ｅの中央部に
は、開口孔１３ａが開設されるとともに、該開口孔１３
ａの右方には回転軸受けを保持する、前記開口孔１３ａ
より大径の座ぐり部１３ｆが設けられ、該座ぐり部に設
けられた回転軸受けを介して図示しないモータに連結し
た回転駆動軸２９が前記開口孔１３ａに回転自在に嵌合
している。また、ハウジング１３の外面には中心部分か
ら外周に向かって放射状に複数のリブ４１が設けられ、
該リブ４１の上面には複数の空気抜け穴３６ａが開設さ
れたカバー３６が取り付けられ、ファン２２の回転によ
り図１上、上方から侵入した冷却風が矢印に示すように
右方に流れるように構成されている。

【００４９】また、このハウジング１３の内壁１３ｅの
表面には渦巻状の後段固定スクロール用ラップ１５が植
設されるとともに、該ラップ１５の端面には自己潤滑性
とスラスト方向に弾性力を有したチップシール２３が嵌
入されている。

【００５０】前記開口孔１３ａの近傍には圧縮気体を吐
出する開口部１３ｂが開設され、該開口部１３ｂは逆止
め弁２４を介して外部と連通する吐出ポート１３ｃと連
結している。この逆止め弁２４は開口部１３ｂ内の圧縮
気体の圧力が外部の大気圧より高いと開成して開口部１
３ｂは吐出ポート１３ｃと連通し圧縮気体を外部に吐出
し、開口部１３ｂ内の圧力が外部の大気圧より低いと閉
成し、外部の気体が開口部１３ｂ内に逆流して始動時に
余分な駆動負荷を与えないように構成されている。

【００５１】また、ハウジング１３の内壁１３ｅ側の気
密性を保つために周辺部に起立して内壁１３ｅ側を囲繞
する壁面１３ｈと後部固定スクロール用ラップ１５の外
周部との間に、開口部１３ｄが開設され、該開口部１３
ｄは圧力制御弁２５を介し、外部と連通する吐出ポート
１３ｃに連通している。この圧力制御弁２５は、壁面１
３ｈと後部固定スクロール用ラップ１５の外周部との間
の密閉空間１３ｇ内の圧縮気体の圧力が外部の大気圧よ
り高いと開成して開口部１３ｄは吐出ポート１３ｃと連
通し圧縮気体を外部に吐出し、密閉空間１３ｇ内の圧力
が外部の大気圧より低いと閉成し、後段ポンプが高い圧
力の圧縮気体を取り込み後段ポンプ内が所定値以上の温
度に上昇しないように制御するものである。

【００５２】ハウジング１３内には、さらに、前記後段
固定スクロ−ル用ラップ１５と実質的に同じ形状の渦巻
き形の後段旋回スクロール用ラップ１９が植設された後
段旋回スクロール端板１７が、前記ラップ１５、１９同
志を１８０度ずらして嵌合させて設けられている。好ま
しい実施例によると、この後段固定スクロール用ラップ
１５と後段旋回スクロール用ラップ１９とが形成する最
大ガスポケット容積は５６．６ｃｃ、最小ガスポケット
容積は１９．１ｃｃ、容積比（最大容積／最小容積＝圧
縮比）は２．９６に設定されている。この端板１７の中
央部には、円筒部１７ｂが設けられ、その中心部には開
口孔１７ａが開設されるとともに、該開口孔１７ａの左
方には回転軸受けを保持する前記開口孔１７ａより大径
の座ぐり部１７ｆが設けられ、該座ぐり部に設けられた
回転軸受けを介して図示しないモータに連結した回転駆
動軸２９の回転中心より偏芯した軸中心を有する先端軸
部２９ａが回転可能に嵌合している。

【００５３】また、前記端板１７に設けられた後段固定
スクロール用ラップ１９の端面に自己潤滑性とスラスト
方向に弾性力を有したチップシール２３が嵌入されてい
る。そして、前述したように、前記各スクロ−ルのラッ
プ１５、１９は各々他側スクロ−ルと接触する端面に凹
設した溝部に、チップシ−ル２３で構成される自己潤滑
性シ−ル部材を嵌入させ、無潤滑で摺動可能に達成する
とともに、前記後段固定スクロール用ラップ１５及び前
記後段旋回スクロール用ラップ１９とで形成される密閉
空間内の外部との気密性の維持を図っている。

【００５４】また、後段旋回スクロール端板１７のラッ
プが植設された面とは反対側の面の外周部分に、一端が
後述する前段ポンプのハウジング１２に連結された公転
機構４７が連結される連結部が１２０゜間隔で偏位され
た位置に（３個所）設けられている。したがって、回転
駆動軸２９の回転により旋回スクロールの端板１７は図
６上上下運動を行い、公転機構４７のクランク長さだけ
旋回運動を行う事となり、旋回スクロールの端板１７は
自転を阻止されながら一定の半径で固定スクロールのラ
ップ１５中心の周りを公転可能に構成されている。

【００５５】ハウジング１２はパッキング３８を挟んで
ハウジング１３とビス等で固着される。このハウジング
１２の外周部には図示しない密閉容器に連結して密閉容
器内の気体を吸引する吸入開口部１２ｂが開設され、こ
のハウジング１２の内壁１２ｅの表面には渦巻状の前段
固定スクロール用ラップ１４が植設されるとともに、該
ラップ１４の端面には自己潤滑性とスラスト方向に弾性
力を有したチップシール２３が嵌入されている。ハウジ
ング１２のラップ１４の植立側の中央部にはラップ１４
の端面からの深さが内壁１２ｅより浅く凹部１２ｆが設
けられ、その凹部１２ｆの周辺よりに圧縮気体を後段ス
クロール機構に供給する開口孔１２ａが開設されてい
る。また、ハウジング１２の外周部の、１２０゜間隔で
偏位された位置に（３個所）一端が後段旋回スクロール
端板１７と連結した公転機構３７の基部が設けられてい
る。

【００５６】ハウジング１２内には、さらに、前記前段
固定スクロ−ル用ラップ１４と実質的に同じ形状の渦巻
き形の前段旋回スクロール用ラップ１８が植設された前
段旋回スクロール端板１６が、前記ラップ１４、１８同
志を１８０度ずらして嵌合させて設けられている。この
前段旋回スクロール端板１６は、その外周部の１２０゜
間隔で偏位された位置に（３個所）一端が後段旋回スク
ロール端板１７と連結した公転機構４７の他端が連結さ
れている。そして、端板１６の中心部にラップ１８植立
方向に向かって円筒部１６ｂが設けられ、該円筒部の先
端は前記ハウジング１２の凹部１２ｆの壁面にチップシ
ール２３を介して接触し、回転駆動軸３０の偏心した先
端部３０ａに回転可能に設けられている。好ましい実施
例によると、この前段固定スクロール用ラップ４と前段
旋回スクロール用ラップ８とが形成する最大ガスポケッ
ト容積Ｖｍａｘは、１８９．７ｃｃ、最小ガスポケット
容積Ｖｍｉｎは８２．７ｃｃ、容積比（最大容積／最小
容積＝圧縮比）は２．２９に設定されている。

【００５７】また、前記端板１６に設けられた前段固定
スクロール用ラップ１８の端面に自己潤滑性とスラスト
方向に弾性力を有したチップシール２３が嵌入されてい
る。そして、前述したように、前記各スクロ−ルのラッ
プ１４、１８は各々他側スクロ−ルと接触する端面に凹
設した溝部に、チップシ−ル２３で構成される自己潤滑
性シ−ル部材を嵌入させ、無潤滑で摺動可能に構成する
とともに、前記前段固定スクロール用ラップ１４及び前
記前段旋回スクロール用ラップ１８とで形成される密閉
空間内の外部との気密性の維持を図っている。

【００５８】また、ハウジング２０がパッキング３８を
挟んでハウジング１２に固着されている。ハウジング２
０の内壁２０ｅの中央部には、開口孔２０ａが開設され
るとともに、該開口孔２０ａの左方には回転軸受けを保
持する、前記開口孔２０ａより大径の座ぐり部２０ｆが
設けられ、該座ぐり部に設けられた回転軸受けを介して
図示しないモータに連結した回転駆動軸３０が前記開口
孔３０ａに回転自在に嵌合している。また、ハウジング
２０の外面には中心部分から外周に向かって放射状に複
数のリブ４０が設けられ、該リブ４０の上面には複数の
空気抜け穴３６ａが開設されたカバー３６が取り付けら
れ、ファン２２の回転により図６上、上方から侵入した
冷却風が矢印に示すように左方に流れるように構成され
ている。

【００５９】次に、このように構成された第２実施例の
動作を図６及び図１１（ｂ）を用いて説明する。図１１
（ｂ）において、電気制御装置３４はモータ３３を回転
して前段スクロール機構を駆動する。図６において、ハ
ウジング１２の吸入開口部１２ｂには大気圧とほぼ同じ
圧力の気体が吸入され、前段スクロール機構はその気体
を取り込み、圧縮して吐出開口部１２ａからハウジング
１３の空間１３ｇに圧縮気体を放出する。この放出され
た気体は、初期駆動時においては大気圧より高圧力にな
っているため、圧力制御弁２５は、その圧縮気体を外部
に吐出する。

【００６０】密閉容器３５の容積、前段旋回スクロール
の取り組み容積、及び回転速度などとを考慮して計算さ
れる時間経過し、電気制御装置３４はモータ３２を回転
させる。その時点を前後して、その頃には、空間１３ｇ
に吐出される前段スクロールの圧縮気体の圧力は大気圧
を下回り、圧力制御弁２５は閉成する。爾後、前段スク
ロール機構が吐出する圧縮気体は後段スクロール機構に
より圧縮され、吐出開口部１３ｂから外部に吐出され
る。真空ポンプの吸引により、密閉容器３５内の圧力が
低下するにつれて、電気制御装置３４はモータ３３、３
２の回転数を上昇させる。これによって、密閉容器内の
気体排気量の低下を補償し、処理時間が短縮される。

【００６１】図７は、本発明に係るオイルフリー２段式
真空ポンプの第３実施例を示す構成図である。同図にお
いて、オイルフリー２段式真空ポンプ本体１００は、ハ
ウジング１０２及び１０３によって囲まれた空間に、２
個の固定スクロール用ラップ１０４、１０５と、それら
に対向して設けられた旋回スクロール端板１０６に植設
された旋回スクロール用ラップ１０８、１０７と、この
旋回スクロールを回転駆動する回転駆動軸３１、及びこ
の駆動軸３１に取り付けられハウジング１０３、１０２
を冷却するファン２２により基本的に構成されている。

【００６２】ハウジング１０３の内壁１０３ｅの中央部
には、開口孔１０３ａが開設されるとともに、該開口孔
１０３ａの右方には回転軸受けを保持する、前記開口孔
１０３ａより大径の座ぐり部１０３ｆが設けられ、該座
ぐり部に設けられた回転軸受けを介して図示しないモー
タに連結した回転駆動軸３１が前記開口孔１０３ａに回
転自在に嵌合している。また、ハウジング１０３の外面
には中心部分から外周に向かって放射状に複数のリブ４
２が設けられ、該リブ４２の上面には複数の空気抜け穴
３６ａが開設されたカバー３６が取り付けられ、ファン
２２の回転により図７上、上方から侵入した冷却風が矢
印に示すように右方に流れるように構成されている。

【００６３】また、このハウジング１０３の内壁１０３
ｅの表面には渦巻状の後段固定スクロール用ラップ１０
５が植設されるとともに、該ラップ１０５の端面には自
己潤滑性とスラスト方向に弾性力を有したチップシール
２３が嵌入されている。前記開口孔１０３ａの近傍に
は、圧縮気体を吐出する開口部１０３ｂが開設され、該
開口部１０３ｂは逆止め弁２４を介して外部と連通する
吐出ポート１０３ｃと連結している。この逆止め弁２４
は開口部１０３ｂ内の圧縮気体の圧力が外部の大気圧よ
り高いと開成して開口部１０３ｂは吐出ポート１０３ｃ
と連通し圧縮気体を外部に吐出し、開口部１０３ｂ内の
圧力が外部の大気圧より低いと閉成し、外部の気体が開
口部１３ｂ内に逆流して始動時に余分な駆動負荷を与え
ないように構成されている。

【００６４】また、ハウジング１０３の内壁１０３ｅ側
の気密性を保つさめに周辺部に起立して内壁１０３ｅ側
を囲繞する壁面１０３ｈと後部固定スクロール用ラップ
１０５の外周部との間に、開口部１０３ｄが開設され、
該開口部１０３ｄは圧力制御弁２５を介して、外部と連
通する吐出ポート１０３ｃに連通している。この圧力制
御弁２５は、壁面１０３ｈと後部固定スクロール用ラッ
プ１０５の外周部との間内の密閉空間１０３ｇ内の圧縮
気体の圧力が外部の大気圧より高いと開成して開口部１
０３ｄは吐出ポート１０３ｃと連通し圧縮気体を外部に
吐出し、密閉空間１０３ｇ内の圧力が外部の大気圧より
低いと閉成し、後段ポンプが高い圧力の圧縮気体を取り
込んで後段ポンプ内が所定値以上の温度に上昇しないよ
うに制御するものである。

【００６５】ハウジング１０２はパッキング３８を挟ん
でハウジング１０３とビス等で固着される。このハウジ
ング１０２の外周部には図示しない密閉容器に連結して
密閉容器内の気体を吸引する吸入開口部１０２ｂが開設
され、このハウジング１０２の内壁１０２ｅの表面には
渦巻状の前段固定スクロール用ラップ１０４が植設され
るとともに、該ラップ１０４の端面には自己潤滑性とス
ラスト方向に弾性力を有したチップシール２３が嵌入さ
れている。

【００６６】ハウジング１０２の内壁１０２ｅの中央部
には、開口孔１０２ａが開設されるとともに、該開口孔
１０２ａの左方には回転軸受けを保持する、前記開口孔
１０２ａより大径の座ぐり部１０２ｆが設けられ、該座
ぐり部に設けられた回転軸受けを介して図示しないモー
タに連結した回転駆動軸３１が前記開口孔１０２ａに回
転自在に嵌合している。また、ハウジング１０２の外面
には中心部分から外周に向かって放射状に複数のリブ４
３が設けられ、該リブ４３の上面には複数の空気抜け穴
３６ａが開設されたカバー３６が取り付けられ、ファン
２２の回転により図７上、上方から侵入した冷却風が矢
印に示すように左方に流れるように構成されている。

【００６７】また、ハウジング１０２の内面中央部近傍
には、圧縮気体の吐出開口部１０２ａが開設され、吐出
通路１０２ｃを介して後段スクロールに圧縮気体が供給
される。また、ハウジング１０２の外周部の、１２０゜
間隔で偏位された位置に（３個所）一端が旋回スクロー
ル端板１０６と連結した公転機構３７の基部が設けられ
ている。ハウジング１０２内には、さらに、前記前段固
定スクロ−ル用ラップ１０４と実質的に同じ形状の渦巻
き形の前段旋回スクロール用ラップ１０８が植設された
旋回スクロール端板１０６が、前記ラップ１０４、１０
８同志を１８０度ずらして嵌合させて設けられている。
好ましい実施例によると、この前段固定スクロール用ラ
ップ４と前段旋回スクロール用ラップ８とが形成する最
大ガスポケット容積Ｖｍａｘは、１８９．７ｃｃ、最小
ガスポケット容積Ｖｍｉｎは８２．７ｃｃ、容積比（最
大容積／最小容積＝圧縮比）は２．２９に設定されてい
る。

【００６８】さらに、旋回スクロール端板１０６の鏡面
１０６ｇには前記後段固定スクロ−ル用ラップ１０５と
実質的に同じ形状の渦巻き形の後段旋回スクロール用ラ
ップ１０７が植設され、前記ラップ１０５、１０７同志
を１８０度ずらして嵌合させて設けられている。好まし
い実施例によると、この後段固定スクロール用ラップ１
５と後段旋回スクロール用ラップ１９とが形成する最大
ガスポケット容積は５６．６ｃｃ、最小ガスポケット容
積は１９．１ｃｃ、容積比（最大容積／最小容積＝圧縮
比）は２．９６に設定されている。

【００６９】この旋回スクロール端板１０６は、その外
周部の１２０゜間隔で偏位された位置に（３個所）基部
がハウジング１０２と連結したピンクランク機構３７の
一端が、連結されている。そして、端板１０６の中心部
にラップ１０８の植立方向に向かって円筒部１０６ｂが
設けられ、該円筒部の先端は前記ハウジング１０２の鏡
面１０２ｅにチップシール２３を介して接触し、回転駆
動軸３１の偏心した先端部３１ａに回転可能に設けられ
ている。この端板１０６の中央部に設けられた円筒部１
０６ｂのの中心部には開口孔１０６ａが開設されるとと
もに、該開口孔１０６ａの左方には回転軸受けを保持す
る前記開口孔１０６ａより大径の座ぐり部１０６ｆが設
けられ、該座ぐり部に設けられた回転軸受けを介して図
示しないモータに連結した回転駆動軸３１の回転中心よ
り偏芯した軸中心を有する偏心部３１ａが回転可能に嵌
合している。

【００７０】次に、このように構成された第３実施例の
動作を図７及び図１１（ａ）を用いて説明する。図１１
（ａ）において、電気制御装置３４はモータ３２を回転
して旋回スクロール端板１０６を駆動する。図７におい
て、ハウジング１０２の吸入開口部１０２ｂには大気圧
とほぼ同じ圧力の気体が吸入され、前段スクロール機構
の旋回ラップ１０８と固定ラップ１０４はその気体を取
り込み、圧縮して吐出開口部１０２ａからハウジング１
０３の空間１０３ｇに圧縮気体を放出する。

【００７１】初期駆動時は密閉容器３５が大気圧と同じ
圧力であり、それがために前段スクロールに取り込まれ
た気体は、大気圧の約２倍となって空間１０３ｇに充満
される。外部と連通する吐出通路１０３ｃに連通して設
けられた開口部１０３ｄに配設された圧力制御弁２５
は、空間１０３ｇが大気圧より高いために、開成し圧縮
気体を外部に排出する。

【００７２】一方、初期駆動時においては、後段スクロ
ール機構は空間１０３ｇのみならず各固定スクロール用
ラップ１０５及び旋回スクロール用ラップ１０７が形成
するガスポケット内はほぼ大気圧と同じ圧力の気体が充
満している。したがって、後段スクロール機構は、初期
駆動時にほぼ大気圧の気体を取り込み、前段スクロール
機構が吐出する気体と空間１０３ｇに存在する気体とが
混合されて、その圧力が大気圧を下回るまで、大気圧の
気体を取り込み圧縮し、圧縮気体は吐出開口部１０３ｂ
に吐出される。

【００７３】密閉容器３５の排気が進み、該容器内の圧
力が低下するにつれて気体の吸入量が低下する。この圧
力低下を検出することによって、電気制御装置３４はモ
ータ３２の回転数を上げ、気体吸入量の低下を補うよう
に動作する。尚、密閉容器の容量、真空ポンプの性能な
どを予め電気制御装置３４に入力しておき、所定時間経
過後にモータ回転数を制御するように構成してもよい。

【００７４】図８は、駆動スクロール及び従動スクロー
ルを用いた本発明に係るオイルフリー２段式真空ポンプ
の第４実施例を示す構成図である。同図において、オイ
ルフリー２段式真空ポンプ本体２００は、モータ５０の
回転駆動軸５３の両端に前段真空ポンプ本体２００Ａ及
び後段真空ポンプ本体２００Ｂを連結し、後段真空ポン
プ２００Ｂの吐出開口部を逆止め弁１２４により外部と
連通する吐出通路５７と連結し、前段真空ポンプ２００
Ａの吐出開口部と後段真空ポンプ２００Ｂの吸入開口部
とを配管５６で連結するとともに、配管５６内が所定圧
力以上になると開成して外部に排気する圧力制御弁１２
５によって前記吐出通路とバイパスして配置構成されて
いる。

【００７５】次に、前段真空ポンプ本体２００Ａ及び後
段真空ポンプ本体２００Ｂの詳細を説明する。図９は、
前段真空ポンプ本体２００Ａの詳細を示す断面図であ
る。同図において、ハウジング６０Ａ及び６０Ｂは、中
間にドーナツ状に形成されたダストハウジング６１を挟
んで図示しない取付部材で一体に形成されている。ハウ
ジング６０Ａの外壁６０Ａｄの中心部には、モータ５０
の回転駆動軸５３Ａが回転自在に嵌挿する、内壁６０Ａ
ｂに連通する開口部６０Ａｃが開設され、ハウジング６
０Ｂの外壁６０Ｂｄの中心部に、後述する取付座６７の
先端軸が回転自在に嵌挿する、内壁６０Ｂｂに連通する
開口部６０Ｂｃが開設されている。

【００７６】取付座６６は、キノコ状に形成され、茎部
分を傘の上面に向かって駆動軸５３Ａに嵌合するための
連通孔が開設され、傘部分に放射状に３個の取付部６６
ｂを有するとともに、該取付部を外れた茎部分に冷却用
の空気が流通する３個の開口孔６６ａが開設されてい
る。この取付座６６の茎部分の外周には回転軸受けが嵌
合され、該回転軸受けの外周はハウジング６０Ａの孔６
０Ａａに固着され、取付座６６は駆動軸５３Ａに固着さ
れた状態でハウジング６０Ａ内に回転可能に配置されて
いる。また、ハウジング６０Ａの外面には駆動スクロー
ル６２を冷却する空気を吸入する複数の開口孔６０Ａｇ
および該空気を放出する複数の開口孔６０Ａｉが開設さ
れている。

【００７７】駆動スクロール６２は、基本的には円盤状
のスクロールブレードの背面に設けられた、中心部から
外周部に放射状に複数設けられたファンブレード６２ａ
と、渦巻状のラップ６３とで構成されている。駆動スク
ロール６２の背面には、１２０゜の間隔で放射状に３個
のファンブレードが起立し、該ファンブレード６２ｃの
上部の太肉部には前記取付部６６ｂにより前記取付座６
６が取付られている。また、駆動スクロール６２にはラ
ップ６３が植設され、該駆動スクロールの外周部には１
２０゜ずつ円周方向３箇所に３対の公転機構６８が設け
られている。

【００７８】公転機構６８を介して前記ラップ６３と対
面するラップ壁を有するラップ６５を植設した従動スク
ロール６４が設けられている。この従動スクロール６４
のラップと反対側の面に円筒部６４ｂが設けられ、そし
て、回転中心にはラップが植設された面から前記円筒部
６４の先端面に達する圧縮気体を外部に吐出するための
開口孔６４ａが開設されている。従動スクロール６４の
背面には、１２０゜の間隔で放射状に３個のファンブレ
ードが起立し、該ファンブレード６４ａの上部の太肉部
には取付部６７ｂにより取付座６７が取付られている。
また、円筒部６４ｂの先端面と取付座６７との間にはパ
ッキング６９が挟持され、気密性を保持している。

【００７９】前記取付座６７は、キノコ状に形成され、
従動スクロールの開口孔６４ａから吐出された圧縮気体
を外部に排出するために、茎部分を傘の上面に向かって
連通孔６７ｃが開設され、傘部分に放射状に３個の取付
部６７ｂを有するとともに、該取付部を外れた茎部分に
冷却用の空気が流通する３個の開口孔６７ａが開設され
ている。この取付座６７の茎部分の外周には回転軸受け
が嵌合され、該回転軸受けの外周はハウジング６０Ｂの
孔６０Ｂａに固着され、茎部分の先端部分は円筒状に突
出して前記ハイジング６０Ｂの開口孔６０Ｂｃに回転可
能に嵌合している。取付座６７は従動スクロール６４を
固着した状態でハウジング６０Ｂ内に回転可能に配置さ
れている。

【００８０】また、ハウジング６０Ｂの外面には従動ス
クロール６４を冷却する空気を吸入する複数の開口孔６
０Ｂｇおよび該空気を放出する複数の開口孔６０Ｂｉが
開設されている。好ましい実施例によると、前記前段駆
動スクロール用ラップ６３と前段従動スクロール用ラッ
プ６５とが形成する最大ガスポケット容積Ｖｍａｘは、
１８９．７ｃｃ、最小ガスポケット容積Ｖｍｉｎは８
２．７ｃｃ、容積比（最大容積／最小容積＝圧縮比）は
２．２９に設定されている。

【００８１】図１０は、後段真空ポンプ本体２００Ｂの
詳細を示す断面図である。図９と同一部材は同一記号を
用いる。同図において、ハウジング６０Ａ及び６０Ｂ
は、中間にドーナツ状に形成されたダストハウジング６
１を挟んで図示しない取付部材で一体に形成されてい
る。ハウジング６０Ａの外壁６０Ａｄの中心部には、モ
ータ５０の回転駆動軸５３Ｂが回転自在に嵌挿する、内
壁６０Ａｂに連通する開口部６０Ａｃが開設され、ハウ
ジング６０Ｂの外壁６０Ｂｄの中心部に、後述する取付
座６７の先端軸が回転自在に嵌挿する、内壁６０Ｂｂに
連通する開口部６０Ｂｃが開設されている。

【００８２】取付座６６は、キノコ状に形成され、茎部
分を傘の上面に向かって駆動軸５３Ｂに嵌合するための
連通孔が開設され、傘部分に放射状に３個の取付部６６
ｂを有するとともに、該取付部を外れた茎部分に冷却用
の空気が流通する３個の開口孔６６ａが開設されてい
る。この取付座６６の茎部分の外周には回転軸受が嵌合
され、該回転軸受の外周はハウジング６０Ａの孔６０Ａ
ａに固着され、取付座６６は駆動軸５３Ｂに固着された
状態でハウジング６０Ａ内に回転可能に配置されてい
る。また、ハウジング６０Ａの外面には駆動スクロール
６２を冷却する空気を吸入する複数の開口孔６０Ａｇお
よび該空気を放出する複数の開口孔６０Ａｉが開設され
ている。

【００８３】駆動スクロール６２は、基本的には円盤状
のスクロールブレードの背面に設けられた、中心部から
外周部に放射状に複数設けられたファンブレード６２ａ
と、渦巻状のラップ６３とで構成されている。駆動スク
ロール６２の背面には、１２０゜の間隔で放射状に３個
のファンブレードが起立し、該ファンブレード６２ａの
上部の太肉部には前記取付部６６ｂにより前記取付座６
６が取付られている。また、駆動スクロール６２にはラ
ップ６３が植設され、該駆動スクロールの外周部には１
２０゜ずつ円周方向３箇所に３対の公転機構６８が設け
られている。

【００８４】公転機構６８を介して前記ラップ６３と対
面するラップ壁を有するラップ６５を植設した従動スク
ロール６４が設けられている。この従動スクロール６４
のラップと反対側の面に円筒部６４ｂが設けられ、そし
て、回転中心にはラップが植設された面から前記円筒部
６４の先端面に達する圧縮気体を外部に吐出するための
開口孔６４ａが開設されている。従動スクロール６４の
背面には、１２０゜の間隔で放射状に３個のファンブレ
ードが起立し、該ファンブレード６４ｃの上部の太肉部
には取付部６７ｂにより取付座６７が取付られている。
また、円筒部６４ｂの先端面と取付座６７との間にはパ
ッキング６９が挟持され、気密性を保持している。

【００８５】前記取付座６７は、キノコ状に形成され、
従動スクロール開口孔６４ａか吐出された圧縮気体を外
部に排出するために、茎部分を傘の上面に向かって連通
孔６７ｃが開設され、傘部分に放射状に３個の取付部６
７ｂを有するとともに、該取付部を外れた茎部分に冷却
用の空気が流通する３個の開口孔６７ａが開設されてい
る。この取付座６７の茎部分の外周には回転軸受けが嵌
合され、該回転軸受けの外周はハウジング６０Ｂの孔６
０Ｂａに固着され、茎部分の先端部分は円筒状に突出し
て前記ハウジング６０Ｂの開口孔６０Ｂｃに回転可能に
嵌合している。取付座６７は従動スクロール６４を固着
した状態でハウジング６０Ｂ内に回転可能に配置されて
いる。

【００８６】また、ハウジング６０Ｂの外面には従動ス
クロール６４を冷却する空気を吸入する複数の開口孔６
０Ｂｇおよび該空気を放出する複数の開口孔６０Ｂｉが
開設されている。好ましい実施例によると、この後段駆
動スクロール用ラップ６３と後段従動スクロール用ラッ
プ６５とが形成する最大ガスポケット容積は５６．６ｃ
ｃ、最小ガスポケット容積は１９．１ｃｃ、容積比（最
大容積／最小容積＝圧縮比）は２．９６に設定されてい
る。

【００８７】図１２は、駆動スクロールと従動スクロー
ルの組み合わせに係るスクロール機構を備えた真空ポン
プを駆動する制御装置のブロック図であり、（ａ）は、
密閉容器３５の吸い出し口には、配管５９により前段真
空ポンプ本体２００Ａの吸入端が接続され、この前段真
空ポンプ本体２００Ａの吐出開口部と後段真空ポンプ本
体２００Ｂの吸入端とを配管５６と接続し、後段真空ポ
ンプ本体２００Ｂの吐出開口部と吸入端とを配管５７で
バイパスされている。この前段真空ポンプ本体２００Ａ
はモータ５０の回転駆動軸５３Ａに連結し、後段真空ポ
ンプ本体２００Ｂはモータ５０の回転駆動軸５３Ｂに連
結され、このモータ５０は電気制御装置３４により回転
制御されるように配線接続され、前記電気制御装置３４
は前記密閉容器３５内の気体圧力を測定する測定手段を
備え、該測定手段の測定値により、モータ３２の回転数
を制御可能に構成されている。

【００８８】また、（ｂ）は、密閉容器３５の吸い出し
口には、配管５９により前段真空ポンプ本体３００Ａの
吸入端が接続され、この前段真空ポンプ本体３００Ａの
吐出開口部と後段真空ポンプ本体３００Ｂの吸入端とを
配管５６と接続し、後段真空ポンプ本体３００Ｂの吐出
開口部と吸入端とを配管５７でバイパスされている。こ
の前段真空ポンプ本体３００Ａは、モータ５１の回転駆
動軸５４に連結し、後段真空ポンプ本体３００Ｂはモー
タ５２の回転駆動軸５５に連結され、これらのモータ５
１、５２は電気制御装置３４により回転制御されるよう
に配線接続され、前記電気制御装置３４は前記密閉容器
３５内の気体圧力を測定する測定手段を備え、該測定手
段の測定値により、モータ３２の回転数を制御可能に構
成されている。

【００８９】このように構成された第４実施例の動作を
図８（ａ）、図９、図１０及び図１２（ａ）を用いて説
明する。密閉容器３５を真空ポンプ本体２００Ａに接続
し、電気制御装置３４によってモータ５０を回転駆動す
ると、回転駆動軸５３Ａにより駆動スクロール６２が回
転する。この回転駆動力は公転機構６８によって従動ス
クロール６４に回転力が伝達され、従動スクロール６４
は駆動する。この駆動および従動スクロールにより圧縮
された圧縮気体は図９上吐出通路６７ｃを通って、配管
５６から後段真空ポンプ２００Ｂの吸入端６１ａに供給
される。

【００９０】このとき配管５６内は前段真空ポンプの吐
出気体で充満され、その圧力は外部大気圧より高く、圧
力制御弁１２５はその圧力により開成し、内部の圧縮気
体を外部に排気する。配管５６内の気体の圧力が大気圧
を下回ると、圧力制御弁１２５は閉成する。

【００９１】一方、後段真空ポンプ２００Ｂは、回転駆
動軸５３Ｂの回転とともに前段真空ポンプ２００Ａが動
作を始める同時に駆動し、駆動スクロール６２及び従動
スクロール６４により圧縮した気体は吐出通路６７ｃを
通って逆止め弁１２４を押して外部に排出する。密閉容
器３５内の圧力が低下するにつれて、電気制御装置３４
はモータ５０の回転数を上げ、気体吸入量の低下を補
う。

【００９２】図８（ｂ）は、駆動スクロール及び従動ス
クロールを用いた本発明に係るオイルフリー２段式真空
ポンプの第５実施例を示す構成図である。前述の第４実
施例と同一部材は同一符号を用いる。同図において、オ
イルフリー２段式真空ポンプ本体３００は、モータ５１
の回転駆動軸５４、及びモータ５２の回転駆動軸５５に
前段真空ポンプ本体３００Ａ及び後段真空ポンプ本体３
００Ｂを連結し、後段真空ポンプ３００Ｂの吐出開口部
を逆止め弁１２４により外部と連通する吐出通路５７と
連結し、前段真空ポンプ３００Ａの吐出開口部と後段真
空ポンプ３００Ｂの吸入開口部とを配管５６で連結する
とともに、配管５６内が所定圧力以上になると開成して
外部に排気する排気バルブ１２５によって前記吐出通路
とバイパスして配置構成されている。

【００９３】ここにおいて、ブロックで示される前段真
空ポンプ本体３００Ａは、図９に示す前段真空ポンプ本
体２００Ａと同一の構成であり、また、後段真空ポンプ
本体３００Ｂは、図１０に示す後段真空ポンプ本体２０
０Ｂと同一であり、第４実施例との相違点は、第４実施
例が同一モータで前段及び後段真空ポンプを駆動するの
に対して、本実施例は前段及び後段真空ポンプをそれぞ
れ別のモータで駆動する点である。

【００９４】次に、この実施例の動作を図８（ｂ）、図
９、図１０および図１２（ｂ）を用いて説明する。密閉
容器３５を真空ポンプ本体３００Ａに接続し、電気制御
装置３４によってモータ５１を回転駆動すると、回転駆
動軸５４により駆動スクロール６２が回転する。この回
転駆動力は公転機構６８によって従動スクロール６４に
回転力が伝達され、従動スクロール６４は駆動する。こ
の駆動および従動スクロールにより圧縮された圧縮気体
は、配管５６から後段真空ポンプ３００Ｂに供給され
る。

【００９５】このとき配管５６内は前段真空ポンプの吐
出気体で充満され、その圧力は外部大気圧より高く、排
気バルブ１２５はその圧力により開成し、内部の圧縮気
体を外部に排気する。これは配管５６内の気体の圧力が
大気圧を下回るまで続けられる。

【００９６】密閉容器３５の容積、前段スクロール機構
の取り組み容積、及び回転速度などとを考慮して計算さ
れる時間経過し、電気制御装置３４はモータ５２を回転
させる。その時点を前後して、その頃には、配管５６に
吐出される前段スクロール機構の圧縮気体の圧力は大気
圧を下回り、圧力制御弁１２５は閉成する。爾後、前段
スクロール機構が吐出する圧縮気体は後段スクロール機
構により圧縮され、逆止め弁１２４を開成して外部に吐
出される。

【００９７】真空ポンプの吸引により、密閉容器３５内
の圧力が低下するにつれて、電気制御装置３４はモータ
５１、５２の回転数を上昇させる。これによって、密閉
容器内の気体排気量の低下を補償し、処理時間が短縮さ
れる。

【００９８】尚、第２実施例及び第５実施例ともに、後
段真空ポンプを駆動するモータの始動時期を、密閉容器
の容積と前段真空ポンプの性能とを考慮して演算して決
定しているが、必ずしもこれに限定されるものではな
く、圧力制御弁の開閉動作に連動して動作する移動片も
しくは、センサ等を配置して、それにより検出して後段
真空ポンプを駆動させてもよい。

【００９９】また、第４実施例及び第５実施例は、それ
ぞれ前段及び後段真空ポンプに、固定スクロール及び旋
回スクロール機構の組み合わせ、もしくは駆動スクロー
ルと従動スクロールの組み合わせで説明したが、これは
前段真空ポンプに前者の組み合わせを用い、後段真空ポ
ンプに後者の組み合わせを用いてもよく、さらに、前段
ポンプに後者の組み合わせを用い、後段ポンプに前者の
組み合わせをもちいても良い事は勿論のことである。

【０１００】以上説明したように、本実施例は、前段ポ
ンプ部と後段ポンプ部とを直列接続して構成されるオイ
ルフリー２段式真空ポンプであるため、スクロールの外
形が小さくすることができる。その結果、大径の場合に
発生する、高速回転の場合の軸のタワミ等による回転の
ブレ、固定スクロールと旋回スクロールとによる不均等
接触、等による騒音及び熱、または耐久性の低下等の問
題がない。

【０１０１】そして、前記前段ポンプ部の吐出空間を前
記後段ポンプの吐出空間とバイパス路を介して連通させ
ると共に、該バイパス路上に所定圧以下で閉成する圧力
制御弁を設けているので、前記前段ポンプの吸入端に真
空にしようとする密閉容器を接続し、始動初期において
前記密閉容器内の気圧が大気圧に近い関係上、吸入気体
はすでに前段ポンプの圧縮工程において高圧力となり、
その圧力が所定圧力を越えると、例えば、後段ポンプの
吐出空間の圧力である外部圧力より高くなると前記圧力
制御弁が開成し、前段ポンプによる圧縮気体を外部に吐
出する。したがって、後段ポンプに大気圧以上の圧縮気
体が吸入されることがないために、後段ポンプ部におい
て、過度の圧縮により発熱することがなく、高圧力によ
り発熱して、真空ポンプの耐久性を低下もしくは焼き付
いて破損させることはない。

【０１０２】また、前記前段及び後段ポンプを共通回転
軸に一体的に軸支させ、該回転軸を駆動源に連接し、同
一回転駆動源により回転するように構成した場合は、一
つの駆動源によって真空ポンプを駆動することができ、
部品点数が少なくコンパクトな真空ポンプが提供され
る。また、前段ポンプの吸入側に負荷用密閉容器を連接
させるとともに、該密閉容器内の真空圧の度合いにより
回転数を変更可能な制御手段を設け、該制御手段により
前記同一回転駆動源を回転制御可能に構成した場合は、
負荷用密閉容器の圧力が減少するにつれて前段ポンプ及
び後段ポンプの回転数を上昇させて、密閉容器内の気体
の排出回数を増加させ、処理時間の短縮化をはかること
ができる。

【０１０３】また、前記前段及び後段ポンプを別々の回
転駆動源で回転するように構成した場合は、前段ポンプ
の圧縮比による圧縮気体の負荷と後段ポンプの圧縮比に
よる圧縮気体の負荷に対する最適な回転駆動源をそれぞ
れのポンプに適用することができる。また、負荷用密閉
容器の吸入初期段階において前段ポンプの圧縮気体圧力
が大気圧を越える状態においては、すなわち、密閉容器
内の真空の度合いが低い粘性流域においては、前段のポ
ンプのみを駆動して圧力制御弁により外部に排気し、前
段ポンプの圧縮気体圧力が大気圧を下回って後に、後段
ポンプを回転駆動することができ、経済的な運転を行う
事ができる。また、この場合、前段及び後段のポンプの
旋回スクロールをポンプ本体の両側から駆動することが
でき、前段及び後段のポンプの旋回スクロールを同じ駆
動源によって回転駆動するのと比べて、回転駆動源から
延在する回転軸の旋回スクロールを固定する位置が回転
駆動源から短くなり、その分、軸のソリ等による回転の
ブレが少なくなる。

【０１０４】また、固定スクロールと旋回スクロールと
の組み合わせであって、固定スクロールの底壁上にバイ
パス孔を設けて前記バイパス路を構成した場合は、回転
駆動しない固定スクロールに単に孔を開設するだけでバ
イパス路を形成でき、構成が簡単となる。特に、前段ポ
ンプの固定スクロールと後段ポンプの旋回スクロールと
対面させて配置して、前記前段ポンプの固定スクロール
に設けた吐出ポートを通って前記後段ポンプの旋回スク
ロールへ圧縮空気を供給可能に構成した場合は、前段ポ
ンプの固定スクロールと旋回スクロールのラップが形成
する最終密閉空間と後段ポンプの固定スクロールと旋回
スクロールが形成する初段密閉空間との距離が短くな
り、後段ポンプの密閉空間に直ちに取り込まれないで両
空間の間に残る気体が少なく効率的な真空ポンプを提供
できる。

【０１０５】

【効果】以上記載したごとく、本発明においては、低真
空の粘性流域においても発熱を低減する経済的な真空ポ
ンプを提供すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るオイルフリー２段式真空ポンプ
の、第１実施例を示す構成図である。

【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は図１の
Ｂ−Ｂ断面図である。

【図３】図１のＣ−Ｃ断面図でる。

【図４】前段ポンプ部の動作説明図である。

【図５】後段ポンプの動作説明図である。

【図６】本発明に係るオイルフリー２段式真空ポンプ
の、第２実施例を示す構成図である。

【図７】本発明に係るオイルフリー２段式真空ポンプ
の、第３実施例を示す構成図である。

【図８】（ａ）は、本発明に係るオイルフリー２段式真
空ポンプの第４実施例を示す構成図、図８（ｂ）は、本
発明に係るオイルフリー２段式真空ポンプの第４実施例
を示す構成図である。

【図９】図８（ａ）に示したスクロール機構の前段側の
断面図である。

【図１０】図８（ａ）に示したスクロール機構の後段側
の断面図である。

【図１１】第１〜第３実施例に係るオイルフリー２段式
真空ポンプを駆動する制御装置のブロック構成図であ
る。

【図１２】第４及び第５実施例に係るオイルフリー２段
式真空ポンプを駆動する制御装置のブロック構成図であ
る。

【符号の説明】

１、１０、１００、２００、３００ オイルフリー
２段式真空ポンプ本体 ２、１２、１０２、３、１３、１０３ ハウジング ４、１４、１０４ 前段固定スクロール用ラップ ５、１５、１０５ 後段固定スクロール用ラップ ６、１６、 前段旋回スクロール端板 ７、１７ 後段旋回スクロール端板 ８、１８ 前段旋回スクロール用ラップ ９、１９ 後段旋回スクロール用ラップ １１〜１３、２０、２１、６０ ハウジング ２２ ファン ２３ チップシール ２４、１２４ 逆止め弁 ２５、１２５ 圧力制御弁 ２６ バランスウエイト ２８〜３１、５３〜５５ 回転駆動軸 ３２、３３、５０〜５２ モータ ３４ 電気制御装置 ３５ 密閉容器 ３６ カバー ３７、４７、６８ 公転機構 ３８、６９ パッキング ３９〜４３ リブ ５６〜５９ 配管 ６１ ダストハウジング ６２ 駆動スクロール ６３ 駆動スクロール用ラップ ６４ 従動スクロール ６５ 従動スクロール用ラップ ６６、６７ 取付座

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前段ポンプ部と後段ポンプ部とを備え、
   これらポンプ部を直列に接続して駆動するオイルフリー
   ２段式真空ポンプにおいて、 前記前段ポンプ部の吐出空間を前記後段ポンプの吐出空
   間とバイパス路を介して連通させると共に、該バイパス
   路上に所定圧以下で閉成する圧力制御弁を設けたことを
   特徴とするオイルフリー２段式真空ポンプ。
2. 【請求項２】 前記前段及び後段ポンプを共通回転軸に
   一体的に軸支させ、該回転軸を駆動源に連接し、同一回
   転駆動源により回転することを特徴とする請求項１記載
   のオイルフリー２段式真空ポンプ。
3. 【請求項３】 前段ポンプの吸入側に、負荷用密閉容器
   を連接させるとともに、該密閉容器内の真空圧の度合い
   により回転数を変更可能な制御手段を設け、該制御手段
   により前記同一回転駆動源を回転制御可能に構成したこ
   とを特徴とする請求項２記載のオイルフリー２段式真空
   ポンプ。
4. 【請求項４】 前記前段及び後段ポンプを別々の回転駆
   動源で回転することを特徴とする請求項１記載のオイル
   フリー２段式真空ポンプ。
5. 【請求項５】 固定スクロールと旋回スクロールとの組
   み合わせであって、固定スクロールの底壁上にバイパス
   孔を設けて前記バイパス路を構成したことを特徴とする
   請求項１記載のオイルフリー２段式真空ポンプ。
6. 【請求項６】 駆動スクロールと従動スクロールとの組
   み合わせであって、両ポンプの吐出空間をバイパス管を
   設けて連結して前記バイパス路を構成したことを特徴と
   する請求項１記載のオイルフリー２段式真空ポンプ。
7. 【請求項７】 固定スクロールと旋回スクロールで構成
   される前段ポンプ部と後段ポンプ部とを備え、これらポ
   ンプ部は、それぞれ別々の固定スクロール用ラップと旋
   回スクロール用ラップが嵌合させるとともに、 前段ポンプの固定スクロールと後段ポンプの旋回スクロ
   ールと対面させて配置して、前記前段ポンプの固定スク
   ロールに設けた吐出ポートを通って前記後段ポンプの旋
   回スクロールへ圧縮空気を供給可能に構成することを特
   徴とする請求項１記載のオイルフリー２段式真空ポン
   プ。
8. 【請求項８】 前記後段ポンプの圧縮比を前記前段ポン
   プの圧縮比より大としたことを特徴とする請求項１記載
   のオイルフリー２段式真空ポンプ。
9. 【請求項９】 前記後段ポンプの最大ガスポケット容積
   を前記前段ポンプの最小ガスポケット容積より小とした
   ことを特徴とする請求項７記載のオイルフリー２段式真
   空ポンプ。
10. 【請求項１０】 前記前段ポンプ及び前記後段ポンプの
    スクロールラップの端板面よりの高さは、前記前段ポン
    プと後段ポンプとは異なった高さであるとこと特徴とす
    る請求項７記載のオイルフリー２段式真空ポンプ。