JPH11241694A

JPH11241694A - 真空ポンプ

Info

Publication number: JPH11241694A
Application number: JP10043232A
Authority: JP
Inventors: Akira Takara; 晃宝; Teruo Maruyama; 照雄丸山
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-02-25
Filing date: 1998-02-25
Publication date: 1999-09-07
Anticipated expiration: 2018-02-25
Also published as: JP4051752B2

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体設備などに用いられる真空ポンプに関
するもので、複合型真空ポンプではできなかった大気開
放、あるいは大気近傍で連続運転ができるポンプ構造を
提案する。【解決手段】吐出口側に設けられた粘性流領域で気体
を輸送する容積式の第一のポンプ部分Ａと、吸入口側に
設けられた中間流領域および中間流領域以下の圧力で気
体を輸送する容積式第二のポンプ部分Ｂから複合ポンプ
を構成して、第一と第二のポンプ部分の境界に概略位置
する個所と吸入口側を連絡するバイパス路とバイパス弁
を備えることにより、モータに加わる負荷を大幅に低減
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造設備等
に用いられる真空ポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体の製造プロセスにおけるCVD装
置、ドライエッチング装置、スパッタ装置などには、真
空環境を作り出すための真空ポンプが不可欠である。こ
の真空ポンプに対する要望は、半導体プロセスの高集積
化、微細化に対応するため、近年ますます高度になって
きており、その主な内容は、高い真空到達圧が得られる
こと、クリーンであること、メンテナンスが容易なこ
と、小型・コンパクトであること等である。

【０００３】半導体設備における成膜室、ロードロック
室の真空引きには、粗引ポンプを中心に据えた排気シス
テムが構成される。例えばCVD装置の成膜室の場合は、
反応時における真空度の安定性を確保する必要がある。
プラズマCVDの場合の成膜時の圧力条件の一例をとれ
ば、２〜１００mtorr、LP-CVDの場合は５０〜２００mto
rrであり、このときの設定圧力の変動幅を±５mtorr以
下に押さえねばならない。この設定圧力を保つのに通常
圧力調整弁を用いるが、大量の反応性ガスを流すCVDな
どのプロセスでは、粗引きポンプだけでは排気能力が不
足して、圧力の整定が困難となる。そのため中真空領域
以下で高い排気速度を持つ補助ポンプを粗引ポンプの上
流側に設けた排気システムを構成する。

【０００４】ロードロック室の真空引きにも生産タクト
アップのために、あるいはバックグランド真空圧を低く
するために補助ポンプが用いられる。後者の場合、同一
タクトの条件下で、例えば予備室のバックグランド圧を
１００mtorrから１０mtorrにすれば、不純物（水分等）
の発生を低く押さえることができる。このように半導体
設備では粗引ポンプの性能を補いかつ高真空を作りだす
ために、通常粗引ポンプ（容積式真空ポンプ）と補助ポ
ンプ（高真空ポンプ）の組み合わせからなる真空排気シ
ステムを構成している。

【０００５】以下従来技術とその課題について、［1］
一般的な排気システムの場合、［2］本発明者らが提案
した複合型真空ポンプの場合、について説明する。

【０００６】［1］一般的な排気システムの場合従来の一般的な排気システムでは、適用するプロセスに
よって、ターボ分子ポンプ、メカニカルブースタのいず
れかが補助ポンプとして用いられる。以下、粗引ポンプ
とその補助ポンプとして広く用いられているメカニカル
ブースタの構造について述べる。

【０００７】（１）粗引ポンプの構造図８は、従来の粗引きポンプの一種であるねじ溝式（ス
クリュー式の一種）のドライ真空ポンプを示すものであ
る。同図において、１０１はハウジング、１０２、１０
３は回転軸、１０４と１０５はそれぞれ回転軸１０２、
１０３に締結された筒型ロータである。それぞれのロー
タ１０４と１０５の外周部には、ねじ溝１０６と１０７
が形成されている。ロータ１０４と１０５が回転する
と、その回転に伴い、前記ねじ溝と前記ハウジングで形
成される密閉空間が吸入側から吐出側へ移動して、吸入
作用と吐出作用を行うのである。また同図のねじ溝式の
真空ポンプでは、2個のロータ１０４、１０５の同期回
転はタイミングギヤ１１０ａ、１１０ｂの働きによって
いる。すなわち、モータ１０８の回転は、駆動ギヤ１０
９aから中間ギヤ１０９ｂに伝達され、両ロータ１０
４、１０５の軸に設けられて互いに噛み合っているタイ
ミングギヤの一方１１０ｂに伝達される。両ロータ１０
４、１０５の回転角の位相は、これら２個のタイミング
ギヤ１１０a、１１０ｂの噛み合いにより調節されてい
る。駆動ギヤ１０９ｂの端部にはオイルポンプ１１１
が組み込まれている。潤滑のためのオイル１１２は、ポ
ンプ最下部のオイルパン１１３から前記オイルポンプに
より吸い込まれ、オイルフィルターを経由して、前記軸
受と前記ギヤに供給されている。

【０００８】（２）メカニカルブースタの構造図９は、前述した粗引ポンプの補助ポンプとして用いら
れるメカニカルブースタである。２００はモータロー
タ、２０１はモータステータ、２０２，２０３はまゆ型
ロータ、２０４は吸入口、２０５は吐出口、２０６は回
転軸、２０７，２０８，２０９は前記回転軸を支持する
玉軸受、２１０はタイミングギヤ、２１１はロータケー
シングである。上記構成のメカニカルブースタでは、軸
端に設けられた一組のタイミングギヤにより、２つのま
ゆ型ロータは相互に接触することなく、９０度の位相を
保ちながら互いに逆方向に回転する。前記ロータと前記
ケーシングで形成される密閉空間の移動により、気体は
前記吸気口から吐出口へ輸送される。

【０００９】しかし、近年の半導体プロセスの複合化に
伴い、複数個の真空チャンバーを独立させて真空排気す
る、いわゆるマルチチャンバー方式が半導体の薄膜加工
設備の主流を占めるようになってきている。このマルチ
チャンバー化に対応するためには、チャンバー１つ１つ
に粗引きポンプと補助ポンプ（高真空ポンプ）の組み合
わせからなる真空排気システムを必要とするが、このよ
うな真空排気システムをすべてのチャンバーに対して構
成すると、真空排気装置全体が大型化・複雑化してしま
うという問題点があった。

【００１０】［２］複合型真空ポンプの場合上述した真空排気システムに代わるものとして、本発明
者らは容積式粗引ポンプを構成するロータの同軸上に、
中真空（中間流）領域以下の低圧気体を輸送するポンプ
部分を容積式で構成した複合ポンプを既に提案（特開
平５−272478号）している。

【００１１】図１０における複合真空ポンプは、ハウジ
ング３０１内に、第一回転軸３０２と第二回転軸３０３
が、それぞれ鉛直方向にかつ回転自在に収納されてい
る。また筒形のロータ３０４、３０５が、前記両回転軸
の上端部でかん合されている。前記ロータの外周面に
は、ピッチと溝深さの異なるねじ溝（スクリュー溝の一
種）が、互いに噛み合うように、上部（Ｂの位置）と下
部（Ａの位置）に形成されている。

【００１２】３０４、３０５が下部ねじ溝であり第一の
ポンプ部分、３０６，３０７が上部ねじ溝であり第二の
ポンプ部分を構成している。これらのねじ溝とハウジン
グ１で形成される密閉空間が、両回転軸の回転に伴い、
吸気口３１０側から吐出口３１１側へ移動し、この空間
の移動により、容積式ポンプとしての吸入・排気（吐
出）作用が得られる。

【００１３】上部ねじ溝３０８、３０９と前記ハウジン
グで形成される密閉空間の容積は、下部ねじ溝３０６、
３０７と前記ハウジングで形成される密閉空間の容積よ
りもはるかに大きい。すなわち、下部ねじ溝（A部）は
粘性流領域の圧力で気体を輸送する粗引ポンプとして、
また上部ねじ溝（B部）は中間流領域および中間流領域
以下の圧力で気体を輸送するメカニカルブースタとして
の機能をカバーしている。

【００１４】またロータ３０５の同軸上かつ上部ねじ溝
３０８、３０９から離れた上流側（Ｃ部）で、運動量移
送式の超高真空ポンプ（第三のポンプ部分）が構成され
ている。回転部材３１２，３１３と固定部材３１４，３
１５の微小な間隙部にある気体分子は、前記回転部材の
高速回転により回転運動量を与えられて、前記容積式の
各真空ポンプ部分（B部→A部）に輸送される。

【００１５】３１６、３１７はACサーボモータであり、
第一回転軸３０２、第二回転軸３０３は、それぞれの軸
に設けられたＡＣサーボモータ３１６，３１７により、
数万rpmの高速で同期回転する。両軸の回転信号は、前
記吸気口側とは反対側の前記各回転軸の下端部に設けら
れたロータリエンコーダ３１８，３１９により検出され
る。

【００１６】上記構成により、中間流領域（１〜１０^-3
torr）及び中間流領域以下の分子流域の気体の排気性能
の大幅な向上が図れるため、メカニカルブースタを省略
でき、真空排気システムとして大幅な小型化、簡素化が
はかれる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記複合型真空
ポンプを、粗引ポンプと補助ポンプ（メカニカルブース
タ）から構成される真空排気システムの代替として半導
体プロセスに適用した場合、次のような問題が発生し
た。

【００１８】たとえばロードロック室では、成膜レート
によって様々だが、短いものでは数秒のサイクルで大気
開放と真空引きを繰り返す作業が継続される。このロー
ドロック室に繋がった真空ポンプの吸入側は、大気開放
時において衝撃的に大気圧が加わることになる。前述し
た複合型真空ポンプをこのロードロック室に適用した場
合、次のことが明らかとなった。運動量輸送式である第
三のポンプ部分（Ｃ部）は、密閉空間を持たないため比
較的スムーズに気体を通過できる。しかし容積式の第
二、第三のポンプ部分を気体が通過する際には次のよう
な問題が生じる。メカニカルブースタとしての機能を有
する第二のポンプ部分（Ｂ部）の排気容積は、粗引ポン
プとしての機能を持つ第一のポンプ部分（Ａ部）の排気
容積と比べてはるかに大きい。そのため第二のポンプ部
分を通過した輸送気体は、第一のポンプ部分の入り口３
２０で大きく圧縮されることになる。すなわち大気開放
時において、モータに衝撃的な負荷トルクが加わる。

【００１９】その結果、過負荷によって、モータの許容トルクの限界を超え、
モータの焼き付き防止のための過電流エラーで非常停止
する。

【００２０】異常な圧縮熱により、ロータ３０６〜３
０９が温度上昇してハウジング３０１もしくはロータ同
士が接触して焼き付きをおこす。等のトラブルが発生し
た。

【００２１】この複合型真空ポンプを成膜室に適用した
場合、スロー排気を行わずメインバルブのみで真空引き
を開始するとバルブオープンの直後において、モータの
過負荷によりロードロック室と同様な問題が発生した。
また薄膜設備が定常運転されている状態においては、通
常成膜室はチャンバーのクリーニングの時を除いて圧力
等の環境条件を変えない、すなわち真空圧を一定に保つ
のを原則とする。しかし装置の操作ミスによって、例え
ばガスパージの大量放出によって、成膜室が突如高圧に
なることも有り得るのである。この場合、成膜室に繋が
る真空ポンプがもし停止すれば、量産時における致命的
なトラブルとなる。

【００２２】本発明は、吸気側に大きな排気量を持ち、
排気側に吸気側よりも小さな排気量を持つ真空ポンプ、
たとえば大気から中真空以下の圧力領域までカバーでき
る複合型真空ポンプの大気開放時における前述した課題
を解決する方策を与えるものである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明にかかる真空ポンプは、ハウジング内に収
納された複数個のロータ及びこれらのロータのそれぞれ
に締結された複数個の軸と、これらの軸の回転を支持す
る軸受と、前記ハウジングに形成された流体の吸入口及
び吐出口と、前記ロータおよび前記ハウジングで形成さ
れる密閉空間の前記吸入口側から前記吐出口側への移動
を利用して、前記吐出口側に設けられた粘性流領域で気
体を輸送する第一のポンプ部分と前記吸入口側に設けら
れた中間流領域および中間流領域以下の圧力で気体を輸
送する第二のポンプ部分と、前記第一のポンプ部分と前
記第二のポンプ部分の境界に概略位置する個所において
前記ハウジングに形成した中継ポートと、この中継ポー
トと前記吸入口側を連絡するバイパス路と、このバイパ
ス路を開閉するバイパス弁を備えた真空ポンプを構成し
たものである。

【００２４】排気容積の小さな第一のポンプ部分と排気
容積の大きな第二のポンプ部分の境界に位置する個所に
中継ポートを形成する。この中継ポートと吸入口側を連
絡するバイパス路を形成して、かつこのバイパス路を開
閉するバイパス弁を設ける。真空ポンプの吸入側が大気
開放あるいは設定値以上の圧力になったことを検知する
検出手段からの情報をもとに、バイパス弁を開放する。
第二のポンプによって圧縮された高圧気体は、バイパス
路を通過して再度吸入側に帰還するため、ポンプ内部の
圧力は低下してモータの過負荷トルクに係る課題は解消
される。

【００２５】本発明による真空ポンプでは、補助ポンプ
に相当する第二のポンプがバイパス弁の開放によってポ
ンプの機能を失っても、粗引ポンプに相当する第一のポ
ンプはその排気性能を失わない。したがって第一のポン
プだけによる真空引きによって、チャンバー内の圧力が
低下してバルブ前後の圧力差が所定の設定圧まで小さく
なれば、バルブは遮断され、第二のポンプの機能はすみ
やかに回復する。このバイパス弁に圧力差によって開閉
する受動型のたとえばスロットル弁をもちいれば、バル
ブの構成はおおいに簡素化される。

【００２６】本発明を各ロータを独立したモータで駆動
させる電子制御式同期制御の複合ポンプに適用した場
合、次の効果が得られる。電子制御式同期制御の場合、
非常時の同期ズレを考慮してロータ間の接触を防止する
接触防止ギヤを設けている。たとえば急峻な負荷変動に
よって、２つのモータの同期制御が不安定になれば、上
記接触防止ギヤ同士がまず衝突する。そして不安定状態
が続く限り、両回転軸はこの衝突による振動を繰り返す
ことになる。本発明の適用により負荷変動に係る不安定
要因がなくなるため、同期制御の信頼性は大幅に向上す
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１は、この発明にかかる容積式
真空ポンプ（粗引きポンプ）の一実施例を示す。第一回
転軸１、第二回転軸２は上段、中段、下段で構成される
各ハウジング３、４，５内に、軸受６ａ、６ｂ、７ａ、
７ｂによって支持され鉛直方向に収納されされている。
各回転軸の上側には筒型の上部ロータ８，９、下側には
下部ロータ１０，１１が前記回転軸にかん合されてい
る。前記各ロータの外周面にはピッチと溝深さの異なる
ねじ溝（スクリュー溝の一種）が、互いに噛み合うよう
に形成されている。

【００２８】１２、１３が下部ねじ溝であり第一のポン
プ部分、１４，１５が上部ねじ溝であり第二のポンプ部
分を構成している。これらのねじ溝とハウジング３，４
で形成される密閉空間が、両回転軸の回転に伴い、吸気
口１６側から吐出口１７側へ移動し、この空間の移動に
より、容積式ポンプとしての吸入・排気作用が得られ
る。

【００２９】上部ねじ溝１４，１５とハウジング３で形
成される密閉空間の容積は、下部ねじ溝１２，１３とハ
ウジング４で形成される密閉空間の容積よりもはるかに
大きい。すなわち、下部ねじ溝（A部）は粘性流領域の
圧力で気体を輸送する粗引ポンプとして、また上部ねじ
溝（B部）は中間流領域および中間流領域以下の圧力で
気体を輸送するメカニカルブースタとしての機能をカバ
ーしている。

【００３０】１８は吸入口が形成された上部蓋、１９は
下部ケースである。前記各回転軸の下端部に、回転位置
センサー２０，２１が設けられており、オイルタンクを
兼ねた前記下部ケース内に収納されている。

【００３１】22a、22bはACサーボモータの回転側である
モータロータ、23a、23bは固定側であるモータステータ
である。第一回転軸１、第二回転軸２は、前記ＡＣサ
ーボモータにより、実施例では数万rpmの高速で回転す
る。両軸の回転信号は、回転位置センサー２０，２１に
より検出される。

【００３２】さて本実施例における２つの回転軸１，２
の同期制御は、次の様な方法を用いた。すなわち、回転
位置センサー２０，２１からの出力パルスは、仮想の回
転ロータを想定して設定された設定司令パルス（目標
値）と照合される。目標値と各センサー２０，２１から
の出力値（回転数、回転角度）との間の偏差は、位相差
カウンターにより演算処理され、この偏差を消去するよ
うに各軸の前記サーボモータの回転が制御される。実
施例の真空ポンプでは、各ロータ１０，１１の下端部に
直結した形で、ロータ同士の接触を防止するための接触
防止ギヤ２４，２５が設けられている。

【００３３】また、ハウジング３内の第２ポンプ部の下
部には中継ポート２６の空間が設けられており、この中
継ポート２６と吸気口１６を結ぶバイパス路２７とこの
バイパス路を開閉するバイパス弁２８が設けられてい
る。

【００３４】さて上記構成による真空ポンプでは、吸気
口１６から気体がまったく流入していないか若しくは微
量しか流入していない場合には、中継ポート内の圧力は
１０ ^-2〜１０^-3torrまで減圧されている。このとき排気
口１７と中継ポート２６の間は、第一のポンプの排気作
用によって、おおよそ大気圧に等しい差圧が維持されて
いる。一方、中継ポート２６と吸気口16との間は、圧力
の絶対値が小さいため差圧は小さく、第２のポンプはほ
とんど無負荷の状態で回転している。そのためモータに
かかる負荷も第1のポンプのみを構成した場合に比べて
大きく増加することはない。

【００３５】しかし、ここで本真空ポンプの吸気口１６
の上流に配置されたロードロック室や反応室内が大気圧
の状態で、吸気側に設けられたバルブを突如大気開放す
ることにより、ポンプ内へ高圧大流量の気体がポンプ内
へ流れ込んできた場合を想定する。このとき第2のポン
プが輸送する気体の量が第１のポンプが輸送できる気体
の量をはるかに上回るため、中継ポート２６の圧力が吸
気口１６の圧力（大気圧）以上に上昇して、第2のポン
プの上流と下流の間に発生する差圧によって、モータに
過大な負荷が加わることになる。しかしながら、本発明
のポンプでは、中継ポート２６と吸気口１６を結ぶバイ
パス路２７が設けられているため、中継ポート２６の圧
力が吸気口１６の圧力より高くなれば、その差圧に比例
した逆流が発生する。通常の運転状態では、バイパス路
２７は逆流による排気効率の低下を招かないようにバイ
パス弁２８が配備されバイパス路２７は閉じられてい
る。また実施例では、バイパス弁２８には常時弁を閉じ
る方向に力が働くようにバネ２９が取り付けられてお
り、バイパス弁の下側から上側に向かってある一定値以
上の圧力差が働くと、その圧力差に応じて開度が変わる
構造にした。この圧力差によって働く逆流調整機構によ
って、バイパス路２７やバイパス弁２８がない場合に比
べて中継ポートの位置でのポンプ内圧力を小さくでき
る。したがって第2のポンプの吸気圧と排気圧の圧力差
が小さくなり、大気開放時にモータにかかる負荷も小さ
くすることができた。

【００３６】図２に、バイパス路がある場合とない場合
の吸気圧力に対するモータ負荷特性を示す。本実施例で
はバイパスがない場合、おおよそ２００torrの圧力で気
体が吸気口に流入すると、モータがその限界動力である
３ｋｗを超えてしまうため、ポンプは停止してしまう。
バイパス路がある場合、大気圧まで連続的に排気しても
モータ負荷は２ｋｗに達しなかった。第３図に第２図と
同様に、バイパス路がある場合とない場合の排気能力を
比較した実測データを示す。バイパス路およびバイパス
弁を設けた場合、大気圧近傍では若干排気能力が落ちる
が、真空排気設備として必要な１０torr以下の領域では
バイパス路が無い場合と同じ性能を維持できることがわ
かる。かつ大気圧まで連続した排気能力特性を有してお
り、大気圧においても一定の排気能力を有する。

【００３７】バイパス弁の構造は、実施例で示したよう
な圧力差によって開閉する受動型ではなく、たとえば圧
力センサーからの情報をもとにアクチェータによって駆
動される能動型でもよい。

【００３８】なお、実施例の真空ポンプでは、第一のポ
ンプ部分、第二のポンプ部分共ロータの外周部にねじ溝
を備えたスクリュー式の一種であるねじ溝式を採用し
た。実施例では、第一のポンプ部分、第二のポンプ部分
のねじ溝はそれぞれ独立して形成しているが、第一のポ
ンプ部分から第二のポンプ部分に至る区間で、ねじ溝の
ピッチ（あるいは溝深さ）が連続的に増大していく様な
形状でもよい。この場合本発明では、バイパスの中継ポ
ートに対して、下流側（吐出側）を第一のポンプ部分、
上流側（吸入側）を第二のポンプ部分と定義することに
する。

【００３９】また吸気側に大きな排気量を持ち、排気側
に吸気側よりも小さな排気量を持つ構造の真空ポンプな
らば、到達真空圧がたとえば粘性流領域までしか引けな
いポンプでも大気開放時の課題は共通であり、本発明を
適用できる。

【００４０】本発明を適用できる第一のポンプ、第二の
ポンプの形態としては、ルーツ型（図４）、歯車型（図
５）、単ローベ型（図６(a)）、複ローベ型（図６
(b)）、ネジ型（図７）であってもよい。またこれらの
形態のポンプを組み合わせて第一、第二のポンプを構成
してもよい。

【００４１】

【発明の効果】本発明を適用することにより、短いサイ
クルで大気開放と真空引きを繰り返すロードロック室に
も複合型真空ポンプが適用可能となった。その結果、複
合型真空ポンプの小型・省スペースの特徴を失わない
で、生産タクトアップが図れるようになった。あるいは
同一タクトの条件下で、バックグランド真空圧を、例え
ば２桁以上低くできるため、より高品位なプロセス条件
が得られる。

【００４２】本発明による真空ポンプを成膜室の真空引
きに適用した場合も、真空引き開始直後のモータの過負
荷に係る課題は解消される。すなわちポンプが既に定常
運転している状態で、吸気側を一気にチャンバー側に開
口できる。また成膜室のいかなる圧力条件の変化に対し
ても真空引きの機能を失うことはない。

【００４３】本発明による真空ポンプでは、補助ポンプ
に相当する第二のポンプがバイパス弁の開放によってポ
ンプの機能を失っても、粗引ポンプに相当する第一のポ
ンプはその排気性能を失わない。したがって第一のポン
プだけによる真空引きによって、チャンバー内の圧力が
低下して、バルブ前後の圧力差が所定の設定圧まで小さ
くなれば、バルブは遮断され、第二のポンプの機能はす
みやかに回復する。

【００４４】本発明を各ロータを独立したモータで駆動
させる電子制御式同期運転の複合ポンプに適用した場
合、同期制御を乱す不安定要因（過負荷トルク）がなく
なるため、同期制御の信頼性を大幅に向上させることが
できる。そのため短いサイクルで大気開放と真空引きを
繰り返すロードロック室用の複合型真空ポンプにも、電
子制御式の採用が可能となった。衝撃的な過負荷トルク
に弱い電子制御式の弱点が、本発明により解消されるの
である。その結果、過負荷トルクを考慮しないでACサー
ボモータを選べるために、モータの小型化と駆動ドライ
バーの簡素化が図れる。

【００４５】また従来数千rpmが限界だった容積式ポン
プの回転数を、電子制御式同期運転の採用により、たと
えば数倍の1万rpm以上にアップさせれば、ポンプ一行程
中の内部漏れ総量が低減するため、ポンプの基本性能の
大幅な向上がはかれる。とくに補助ポンプに相当する第
二のポンプの高速化の効果は著しく、従来のメカニカル
ブースタの限界をはるかに超えた高い排気速度と低い真
空到達圧が得られる。

【００４６】本発明によって、複合型空ポンプは、成膜
室、ロードロック室、予備室などに幅広く適用できるよ
うになった。その結果、半導体薄膜設備で構成されるラ
イン全体の大幅な省スペース化と簡素化が可能となり、
その効果は絶大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における真空ポンプの断面図

【図２】本実施例におけるバイパス径とモータ負荷の関
係を示す図

【図３】本実施例における吸入圧力と排気速度の関係を
示す図

【図４】本発明の他の実施形態におけるルーツ型ポンプ
の構成を示した図

【図５】他の形態における歯車型ポンプの構成図

【図６】他の形態におけるローベ型ポンプの構成図

【図７】他の形態におけるネジ型ポンプの構成図

【図８】従来の粗引きポンプの断面図

【図９】従来のメカニカルブースタポンプの断面図

【図１０】複合型ポンプの断面図

【符号の説明】

１、２軸３ハウジング５、９、１０、１１ロータ１６吸気口１７吐出口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハウジング内に収納された複数個のロータ
及びこれらのロータのそれぞれに締結された複数個の軸
と、これらの軸の回転を支持する軸受と、前記ハウジン
グに形成された流体の吸入口及び吐出口と、前記ロータ
および前記ハウジングで形成される密閉空間の前記吸入
口側から前記吐出口側への移動を利用して、前記吐出口
側に設けられた容積式の第一のポンプ部分と前記吸入口
側に設けられた容積式第二のポンプ部分と、前記第一の
ポンプ部分と前記第二のポンプ部分の境界に概略位置す
る個所において前記ハウジングに形成した中継ポート
と、この中継ポートと前記吸入口側を連絡するバイパス
路と、このバイパス路を開閉するバイパス弁を備えたこ
とを特徴とした真空ポンプ。
【請求項２】第二のポンプの排気容積は第一のポンプの
よりも大きいことを特徴とした請求項1記載の真空ポン
プ。
【請求項３】粘性流領域で気体を輸送する容積式の第一
のポンプ部分と中間流領域および中間流領域以下の圧力
で気体を輸送する容積式第二のポンプ部分から構成され
ることを特徴とした請求項２記載の真空ポンプ。
【請求項４】バイパス弁は入口側と出口側の圧力差によ
って開閉する構造であることを特徴とする請求項１記載
の真空ポンプ。
【請求項５】複数個の軸をそれぞれ独立して回転駆動す
る複数個のモータと、この複数個のモータを同期制御す
る手段を備えたことを特徴とした請求項１記載の真空ポ
ンプ。
【請求項６】第一のポンプ部分は、ねじ溝式あるいはス
クリュー式であることを特徴とする請求項１記載の真空
ポンプ。
【請求項７】第二のポンプ部分は、ねじ溝式あるいはス
クリュー式であることを特徴とする請求項１記載の真空
ポンプ。