JP4565859B2 - ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、気体を圧縮して排出するポンプに関し、特に、渦流翼とリング状流路とにより渦流を発生させて圧縮することにより気体を排出するポンプに関する。
本発明のポンプは、排気口圧力を大気圧とするドライ真空ポンプに好適に使用可能である。

気体を圧縮して排気する従来のポンプの中に、リング状に形成された複数の渦流翼を有するリング状渦流翼列を有するロータと、前記リング状渦流翼列に対応して形成された複数のリング状流路を有するステータとからなり、渦流翼間及びリング状流路の気体に渦流を発生させることにより気体を圧縮して排出する渦流ポンプがある。
前記渦流ポンプとして次の技術が公知である。
（Ｊ01）特許文献１（特許第３０４５４１８号明細書）記載の技術
特許文献１には、円錐状のロータ本体の外周面に階段状に形成されたリング状段差及び各リング状段差の外周の角部に形成された複数の渦流翼（角部渦流翼）により構成された渦流翼列を有する渦流ロータと、ステータ本体の円錐状内周面に階段状に形成されたリング状段差及び前記リング状段差に形成されたリング状流路（渦流溝）を有する渦流ステータと、を有する渦流ポンプが記載されている。特許文献１記載の渦流ポンプの渦流翼は、全て角部渦流翼により構成されている。

（Ｊ02）特許文献２（特許第２５５７４９５号明細書）記載の技術
特許文献２には、特許文献１と同様の角部渦流翼のみを有する渦流ロータと、リング状流路が形成された渦流ステータとを有する渦流ポンプが記載されている。また、角部渦流翼に替えて、各リング状段差の外周の角部にリング状流路側に突出するように形成された突出渦流翼のみを有する渦流ロータも記載されている。さらに、前記渦流ポンプの気体移送方向上流側に遠心ポンプ（ターボ分子ポンプ）が配置された複合型真空ポンプも記載されている。

（Ｊ03）特許文献３（特開平１０−８９２８５号公報）記載の技術
特許文献３には、同心円状に複数のリング状流路が形成された円板状のステータと、前記リング状流路に突出して形成された突出渦流翼のみにより構成されたリング状渦流翼列が前記同心円状のリング状流路に対応して複数段形成されたロータと、を有する渦流ポンプが記載されている。また、特許文献３には、渦流ポンプの気体移送方向上流側にホルウェック型の分子吸収ポンプが配置された複合型真空ポンプが記載されている。

（Ｊ04）特許文献４（特開平１０−２８８１９２号公報）記載の技術
特許文献４には、円筒状のステータ本体の内周面にリング状に形成されたリング状溝の外周部に形成された渦流溝を有するステータと、前記リング状溝に対応して配置された複数の円板状ロータ本体の外周部に特許文献１と同様の角部渦流翼が形成されたロータと、を有する渦流ポンプが記載されている。また、特許文献４には、渦流ポンプの気体移送方向上流側にネジ溝式ポンプが配置された複合型真空ポンプが記載されている。

特許第３０４５４１８号明細書（第１図、第２図） 特許第２５５７４９５号明細書（第１図、第３図、第５図） 特開平１０−８９２８５号公報（第１図、第６図） 特開平１０−２８８１９２号公報（段落番号「００１７」、第３図、第９図）

前記特許文献１〜４記載の技術（Ｊ01）〜（Ｊ04）では、角部渦流翼または突出渦流翼の１種類の渦流翼で構成されている。特許文献１、２、４で使用されている角部渦流翼は圧縮性能が比較的低い。したがって、気体の圧縮率を高め、排気できる真空度を高める場合には、翼列の数（段数）を多くしなければならず、ポンプが大型化してしまうという問題がある。一方、特許文献３に記載されている突出渦流翼は、角部渦流翼に比べて、圧縮性能が比較的高いが、渦流ロータを回転駆動する際に必要な駆動力が大きくなるという特性がある。したがって、突出渦流翼のみでロータを構成する場合、高価で消費電力の大きな大型のモータを使用する必要があるという問題がある。即ち、ポンプのコスト（製造コストや使用時のコスト）が上昇するという問題がある。

また、前記特許文献４に記載された技術（Ｊ04）のように、ロータ及びステータが円筒状の構造になっている場合、渦流ポンプが回転軸方向に長くなってしまい、渦流ポンプが大型化してしまう問題がある。さらに、ロータ及びステータを製作する際には、少なくともステータを分割して製作する必要があり、組立作業が複雑になり、部品精度や組立精度、バランス修正などが厳しくなるという問題がある。
前記特許文献１、２記載の技術（Ｊ01），（Ｊ02）のように、階段状のロータを使用する場合、部品製作や組立は容易となるが、円筒状の構造のため、やはり渦流ポンプが軸方向に長くなり、渦流ポンプが大型化してしまう。

また、前記特許文献３記載の技術のような円板状のロータを使用する場合、翼列の段数に応じて、ロータの外径が大きくなる問題がある。そして、ロータの外径が大きくなると、ロータ回転駆動時にロータ回転軸の軸受部分に発生する応力が大きくなる。それに加えて、特許文献３記載の円板状のロータでは、ロータの下面の中心側（内周側）のリング状の気体流路で最も気体が圧縮され高圧となっており、ロータ上面の高真空領域（低圧領域）との間で圧力差により大きな荷重がかかる。この圧力差による荷重により、ロータの回転軸の軸受には、軸方向に大きな荷重（アキシャル荷重）が作用する。この結果、前記応力やアキシャル荷重等により、ロータの回転軸の軸受の寿命が短くなったり、繰り返し荷重により軸受等の部品寿命が短くなったりするという問題もある。

本発明は、前述の事情に鑑み、次の記載内容（Ｏ01），（Ｏ02）を技術的課題とする。
（Ｏ01）圧縮・排気性能を高め、ロータの駆動力を抑えつつ渦流ポンプを小型化すること。
（Ｏ02）製作性、組立性を高め、長寿命のポンプを提供すること。

（本発明）
次に、前記課題を解決した本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施の形態の具体例（実施例）の要素との対応を容易にするため、実施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。また、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。

（第１発明）
前記技術的課題を解決するために第１発明のポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）は、下記の構成要件（Ａ01）〜（Ａ04）を備えたことを特徴とする。
（Ａ01）回転駆動する回転軸（１）を回転可能に支持するハウジング（２，７２）、
（Ａ02）前記回転軸（１）に固着され且つ前記ハウジング（２，７２）に対して回転自在に支持された円板状のロータ本体（１０４）と、前記ロータ本体（１０４）の端面に半径の異なる複数の同心円に沿って所定の間隔で配置された複数の渦流翼（１１１，１１３）により構成された複数のリング状渦流翼列（１１２，１１６）と、を有する渦流ロータ（１０１、１０２）、
（Ａ03）前記ハウジング（２，７２）に回転不能に支持されたステータ本体（７３）と、複数の前記リング状渦流翼列（１１２，１１６）に対応して前記ステータ本体（７３）に形成された複数のリング状流路（７６〜７９）とを有し、前記渦流ロータ（１０１、１０２）回転時に前記リング状流路（７６〜７９）内で渦流を発生させることにより気体を圧縮して排出する渦流ステータ（７１）、
（Ａ04）前記ロータ本体（１０４）の端面から前記リング状流路（７６）内に突出して形成された板状の突出渦流翼（１１１）がリング状に配置された第１のリング状渦流翼列（１１２）と、前記円板状のロータ本体（１０４）の放射方向に対して内周側に比べて外周側が階段状に低く形成されたリング状の段差部（１０７〜１０９）に形成され且つ前記円板状のロータ本体の放射方向に延びる段差部渦流翼（１１３）がリング状に配置された第２のリング状渦流翼列（１１６）と、を有する前記複数のリング状渦流翼列（１１２，１１６）。

（第１発明の作用）
前記構成要件（Ａ01）〜（Ａ04）を備えた第１発明のポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）では、渦流ロータ（１０１、１０２）のロータ本体（１０４）は、ハウジング（２，７２）に回転自在に支持された回転軸（１）に固着されている。円板状のロータ本体（１０４）の端面には、半径の異なる複数の同心円に沿って所定の間隔で配置された複数の渦流翼（１１１，１１３）により構成されたリング状渦流翼列（１１２，１１６）が、複数配置されている。

前記ハウジング（２，７２）に回転不能に支持されたステータ本体（７３）を有する渦流ステータ（７１）は、複数の前記リング状渦流翼列（１１２，１１６）に対応して形成された複数のリング状流路（７６〜７９）とを有する。したがって、前記渦流ロータ（１０１、１０２）回転時に前記リング状流路（７６〜７９）内で渦流が発生し、気体が圧縮されて排出される。なお、本明細書及び特許請求の範囲において、「回転不能に支持された」とは、ハウジングとは別体に構成されたステータ本体がハウジングに支持されている場合だけでなく、ハウジング（７２）とステータ本体（７３）とが一体に形成され、ステータ本体（７３）がハウジング（７２）に対して回転不能に構成されている場合も含む。

前記複数のリング状渦流翼列（１１２，１１６）は、前記リング状流路（７６）内に突出して形成された板状の突出渦流翼（１１１）がリング状に配置された第１のリング状渦流翼列（１１２）と、前記円板状のロータ本体（１０４）の放射方向に対して内周側に比べて外周側が階段状に低く形成されたリング状の段差部（１０７〜１０９）に形成され且つ前記円板状のロータ本体の放射方向に延びる段差部渦流翼（１１３）がリング状に配置された第２のリング状渦流翼列（１１６）と、を有する。

したがって、第１発明のポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）は、圧縮性能（気体圧縮性能）の高い前記突出渦流翼（１１１）と、駆動力が小さい段差部渦流翼（１１３）のそれぞれの特徴を生かした気体圧縮性能を得ることができる。即ち、全てのリング状渦流翼列を、段差部渦流翼（１１３）よりも駆動抵抗の大きな突出渦流翼（１１１）の第１のリング状渦流翼列（１１２）のみで構成した場合に比べ、駆動抵抗を抑えることができる。したがって、駆動抵抗の大きな突出渦流翼（１１１）のみで構成した場合に必要であった大型のモータ（Ｍ）を使用する必要が無く、低コスト化及び低消費電力化（省エネ化）できる。

また、全てのリング状渦流翼列を、圧縮性能が比較的低い段差部渦流翼（１１３）の第２のリング状渦流翼列（１１６）のみで構成すると、気体を圧縮するためには多くの段数が必要となっていた。しかしながら、第１発明のポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）では、段差部渦流翼（１１３）に比べて圧縮性能が比較的高い突出渦流翼（１１１）の第１のリング状渦流翼列（１１２）と組み合わせることにより、段数を減らしても同等の圧縮性能を得ることができる。したがって、第１発明のポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）は段数を減らすことができるので、ロータの外径を小さくすることができ、ポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）を小型化できる。

この結果、１種類の渦流翼のみで全てのリング状渦流翼列を構成した従来技術の場合に比べ、圧縮性能・排気性能を高めることができると共に、渦流ロータ（１０１，１０２）の回転駆動力を抑えつつポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）を小型化することができる。また、渦流ロータ（１０１，１０２）の外径が小さくなるので、渦流ロータ（１０１，１０２）駆動時に回転軸（１）の軸受（Ｐ４，３６）等にかかる力（応力等）を小さくすることができ、ポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）を長寿命化することができる。

（発明の形態１）
本発明の発明の形態１のポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）は、前記構成要件（Ａ01）〜（Ａ04）を備えた第１発明のポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）において、下記の構成要件（Ａ06）を備えたことを特徴とする。
（Ａ06）同心円状に配置された複数の前記リング状渦流翼列（１１２，１１６）の外周側且つ気体移送方向上流側に、前記突出渦流翼（１１１）を有する前記第１のリング状渦流翼列（１１２）を配置し、内周側且つ気体移送方向下流側に前記段差部渦流翼（１１３）を有する前記第２のリング状渦流翼列（１１６）を配置した前記渦流ロータ（１０１、１０２）。

（発明の形態１の作用）
前記構成要件（Ａ06）を備えた発明の形態１のポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）では、前記リング状渦流翼列（１１２，１１６）の外周側且つ気体移送方向上流側には、前記圧縮性能が比較的高く且つ前記駆動抵抗が大きな突出渦流翼（１１１）を有する前記第１のリング状渦流翼列（１１２）が配置されている。また、内周側且つ気体移送方向下流側には、前記圧縮性能が比較的低く且つ前記駆動抵抗が小さな段差部渦流翼（１１３）を有する前記第２のリング状渦流翼列（１１６）が配置されている。

したがって、周速度が速く外周側に圧縮性能の高い突出渦流翼（１１１）の第１のリング状渦流翼列（１１２）を配置することにより外周側における気体圧縮率（圧縮性能）を効率的に高めることができる。そして、周速度が遅いため圧縮性能は高めにくいが、回転駆動力に影響を与えやすい内周側に駆動力が少なくて済む段差部渦流翼（１１３）を配置することにより、駆動力を効果的に抑えることができる。また、気体分子が多いほど、即ち、気体の圧力が高い方が渦流が発生しやすいので、気体移送方向上流側（外周側）の突出渦流翼（１１１）で圧縮された気体を、気体移送方向下流側（内周側）の段差部渦流翼（１１３）でさらに圧縮する場合には、内周側の段差部渦流翼（１１３）での圧縮性能が効率的に高くなる。この結果、圧縮性能を保ちつつ、駆動力を効果的に小さくすることができる。したがって、圧縮性能及び排気性能を保ちつつ、ポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）を小型化でき、低コストで低消費電力の小さなモータ（Ｍ）を使用することも可能となる。

（発明の形態２）
本発明の発明の形態２のポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）は、前記第１発明または発明の形態１のポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）において、下記の構成要件（Ａ07），（Ａ08）を備えたことを特徴とする。
（Ａ07）前記ステータ本体（７３）の表裏両端面に形成された前記リング状流路（７６〜７９）、
（Ａ08）前記ステータ本体（７３）の表裏両端面に対向して配置された一対の前記渦流ロータ（１０１、１０２）。

（発明の形態２の作用）
前記構成要件（Ａ07），（Ａ08）を備えた発明の形態２のポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）では、前記リング状流路（７６〜７９）は、前記ステータ本体（７３）の表裏両端面に形成されている。そして、前記渦流ロータ（１０１、１０２）は、前記ステータ本体（７３）の表裏両端面に対向して配置されている。
したがって、渦流ステータ（７１）を分割する必要が無く、渦流ステータ（７１）の表裏両端面に対向するように渦流ロータ（１０１、１０２）を配置することによりポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）を組み立てることができるので、ポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）の製作性及び組立性を高めることができる。

また、渦流ステータ（７１）の表裏両端面にリング状流路（７６〜７９）が形成されているので、例えば、表面側のリング状流路（７６ａ〜７９ａ）の気体移送方向下流端と裏面側のリング状流路（７６ｂ〜７９ｂ）の気体移送方向上流端とを連結する流路（８８）を形成した場合、片面にのみリング状流路（７６〜７９）が形成されている場合と比較して、リング状流路（７６〜７９）の全長が２倍以上になり、移送される気体の圧縮性能が高くなる。したがって、渦流ロータ（１０１、１０２）の外径を、片面のみにリング状流路（７６〜７９）が形成されている場合に比べ１／２程度まで小さくしても同等以上の圧縮・排気性能が得られる。

この結果、圧縮性能・排気性能を高めつつ、渦流ロータ（１０１、１０２）及び渦流ステータ（７１）の外径を小さくできるので、ポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）を小型化できる。また、渦流ロータ（１０１、１０２）の外径を小さくできるので、渦流ロータ（１０１、１０２）の回転軸（１）の軸受（Ｐ４，３６）にかかる力（応力等）を低減することができ、ポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）を長寿命化することができる。

逆に、表面側のリング状流路（７６ａ〜７９ａ）と裏面側のリング状流路（７６ｂ〜７９ｂ）とを接続せず、表面側及び裏面側のリング状流路（７６〜７９）の気体移送方向上流端を吸気口（２ａ，７４）に接続した場合、渦流ステータ（７１）の表裏両端面で気体を排気できるので、片面のみにリング状流路（７６〜７９）が形成されている場合と比較して排気性能を高めることができる。即ち、従来の渦流ポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）と比較して、渦流ステータ（７１）の外径を小さくしても同等以上の排気性能を備えることが可能となる。この結果、排気性能を高めつつポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）を小型化できる。そして、渦流ロータ（１０１、１０２）の外径を小さくできるので、軸受（Ｐ４，３６）等に作用する力を抑えることができ、ポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）を長寿命化することができる。

また、発明の形態２のポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）では、リング状流路（７６〜７９）で圧縮された気体の圧力によって、各渦流ロータ（１０１，１０２）はそれぞれステータ本体（７３）から離れる方向に力を受ける。この力は、一対の渦流ロータ（１０１，１０２）が固着された回転軸（１）を支持する軸受（Ｐ４，３６）にアキシャル荷重として作用する。しかしながら、第２発明のポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）は、各渦流ロータ（１０１，１０２）がステータ本体（７３）の表裏両端面に対向して配置されているので、各渦流ロータ（１０１，１０２）が受ける力の方向が逆方向になり、回転軸（１）に作用する力が相殺され、アキシャル荷重が低減される。この結果、軸受（Ｐ４，３６）に作用するアキシャル荷重を低減できるので、軸受（Ｐ４，３６）を長寿命化でき、ポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）を長寿命化できる。特に、軸受（Ｐ４，３６）に作用する応力やアキシャル荷重が大きな大排気量・高速回転のポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）において、前記アキシャル荷重の低減による長寿命化の効果が大きい。

（発明の形態３）
本発明の発明の形態３のポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）は、発明の形態２のポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）において、下記の構成要件（Ａ09）を備えたことを特徴とする。
（Ａ09）前記ステータ本体（７３）の表面及び裏面のいずれか一面側に形成された前記リング状流路（７６ａ，７７ｂ，７８ａ，７９ｂ）の気体移送方向下流端と、前記ステータ本体（７３）の表面及び裏面のいずれか他面側に形成された前記リング状流路（７６ｂ，７７ａ，７８ｂ，７９ａ）の気体移送方向上流端とを接続する連絡流路（８８）を有する前記渦流ステータ（７１）。

（発明の形態３の作用）
前記構成要件（Ａ09）を備えた発明の形態３のポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）では、前記渦流ステータ（７１）には、前記ステータ本体（７３）の表面及び裏面のいずれか一面側に形成された前記リング状流路（７６ａ，７７ｂ，７８ａ，７９ｂ）の気体移送方向下流端と、前記ステータ本体（７３）の表面及び裏面のいずれか他面側に形成された前記リング状流路（７６ｂ，７７ａ，７８ｂ，７９ａ）の気体移送方向上流端とを接続する連絡流路（８８）が設けられている。

したがって、発明の形態３のポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）では、一面側のリング状流路（７６ａ，７７ｂ，７８ａ，７９ｂ）の気体移送方向下流端と他面側のリング状流路（７６ｂ，７７ａ，７８ｂ，７９ａ）の気体移送方向上流端とを連結する連絡流路（８８）が設けられているので、同じ外径で片面にのみリング状流路が形成されている渦流ステータの場合と比較して、リング状流路（７６〜７９）の全長が２倍以上になるので、圧縮性能を高めることができる。したがって、渦流ロータ（１０１、１０２）の外径を小さくしても、片面のみにリング状流路（７６〜７９）が形成されている場合と同等以上の圧縮性能・排気性能を得ることができる。この結果、圧縮性能・排気性能を高めつつ渦流ロータ（１０１、１０２）及び渦流ステータ（７１）を小型化できるので、ポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）を小型化できる。また、渦流ロータ（１０１、１０２）の外径を小さくできるので、回転軸（１）の軸受（Ｐ４，３６）等に作用する力を低減することができ、ポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）を長寿命化することができる。

（発明の形態４）
本発明の発明の形態４のポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）は、前記第１発明、発明の形態１〜発明の形態３のいずれかのポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）において、下記の構成要件（Ａ010）を備えたことを特徴とする。
（Ａ010）前記ステータ本体（７３）内部に配置されたポンプ冷却機構（９３）。

（発明の形態４の作用）
前記構成要件（Ａ010）を備えた発明の形態４のポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）では、ステータ本体（７３）内部にポンプ冷却機構（９３）が配置されている。したがって、渦流ステータ（７１）を直接ポンプ冷却機構（９３）で冷却できるので、冷却効率が高くなる。さらに、リング状流路（７６〜７９）を移送される気体を、リング状流路（７６〜７９）の壁面から冷却することができるので、気体の体積を減少させることができ、排気性能を向上させることができる。

（発明の形態５）
本発明の発明の形態５のポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）は、前記第１発明、発明の形態１〜発明の形態４のいずれかのポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）において、下記の構成要件（Ａ011）を備えたことを特徴とする。
（Ａ011）前記リング状流路（７６〜７９）の気体移送方向上流端に形成された吸気口（７４）の気体移送方向上流側に配置されたネジ溝式ポンプ（ＳＰ）。

（発明の形態５の作用）
前記構成要件（Ａ011）を備えた発明の形態５のポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）では、前記吸気口（７４）の気体移送方向上流側にネジ溝式ポンプ（ＳＰ）が配置されている。したがって、ネジ溝式ポンプ（ＳＰ）が組み合わされた複合型ポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）により、排気できる真空度を高めることができる。

（発明の形態６）
本発明の発明の形態６のポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）は、前記第１発明、発明の形態１〜発明の形態５のいずれかのポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）において、下記の構成要件（Ａ012）を備えたことを特徴とする。
（Ａ012）前記リング状流路（７６〜７９）の気体移送方向上流端に形成された吸気口（７４）の気体移送方向上流側に配置されたターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）。

（発明の形態６の作用）
前記構成要件（Ａ012）を備えた発明の形態６のポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）では、前記吸気口（７４）の気体移送方向上流側にターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）が配置されている。したがって、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）が組み合わされた複合型ポンプ（Ｐ，Ｐ′，Ｐ″）により排気できる真空度を高めることができる。

前述の本発明のポンプは、下記の効果（Ｅ01）〜（Ｅ05）を奏する。
（Ｅ01）圧縮性能及び排気性能を高め、ロータの駆動力を抑えつつ渦流ポンプを小型化することができる。
（Ｅ02）製作性、組立性を高め、長寿命のポンプを提供することができる。
（Ｅ03）ステータの一面側に形成されたリング状流路と他面側に形成されたリング状流路との間を接続する連絡流路を設けることにより、流路の全長を長くすることができ、圧縮性能を高めつつ外径を小さくすることができる。
（Ｅ04）渦流ステータを冷却するポンプ冷却機構により、移送される気体を冷却して体積を減少させることができるので、排気性能を高めることができる。
（Ｅ05）気体移送方向上流側に真空ポンプを配置することにより、排気可能な真空度を高めることができる。

次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例（実施例）を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、上方、下方、または、上側、下側とする。

図１は本発明の実施例１の複合型真空ポンプの断面説明図であり、複合型真空ポンプの気体流路及び冷却水路を説明する断面説明図である。
図２は本発明の実施例１の複合型真空ポンプの断面説明図であり、軸受へのグリス供給路及びパージ用ガス通路を説明する断面説明図である。
図１、図２において、本発明の実施例１のポンプとしての複合型真空ポンプＰは、上側（＋Ｚ側、気体移送方向上流側）の複合型ターボ分子ポンプ部Ｐ１と、複合型ターボ分子ポンプ部Ｐ１の下側（−Ｚ側、気体移送方向渦流側）にボルトで連結された渦流ポンプ部Ｐ２と、前記渦流ポンプＰ２の下側にボルトで連結された下部ベアリング支持部材Ｐ３とを有している。また、前記複合型真空ポンプＰは、前記下部ベアリング支持部材Ｐ３のベアリングＰ４により下端部が回転可能に支持され且つ、前記複合型ターボ分子ポンプ部Ｐ１及び渦流ポンプ部Ｐ２を貫通する回転軸１を有している。

（複合型ターボ分子ポンプ部の説明）
図１、図２において、前記複合型ターボ分子ポンプ部Ｐ１は、上端にポンプ吸気口２ａが形成された円筒状のハウジング２を有している。前記ハウジング２の内側には円筒状のインナハウジング３が設けられている。前記インナハウジング３は、上部（＋Ｚ側部分、気体移送方向上流側部分）に配置された静翼支持部材３ａと、下部（−Ｚ側部分、気体移送方向下流側部分）に配置されたネジ溝式ポンプインナハウジング３ｂとを有している。そして、前記静翼支持部材３ａには、内側に突出する複数の静翼４が支持されている。

前記インナハウジング３の内部には、回転軸１の上端部にボルトにより固定され、回転軸１と一体的に回転駆動する複合型ターボ分子ポンプロータ６が配置されている。前記複合型ターボ分子ポンプロータ６は、前記インナハウジング３の静翼支持部材３ａ及びネジ溝式ポンプインナハウジング３ｂに対応して、上部の動翼支持部６ａとネジ溝式ポンプロータ部６ｂとを有している。前記動翼支持部（ターボ分子ポンプロータ部）６ａには、前記静翼４の間に入り込むように配置された複数の動翼７が支持されている。

前記ネジ溝式ポンプロータ部６ｂの外周面には、螺旋状のネジ山８が複数条形成されている。前記ネジ山８の厚さは、通常のネジ溝式ポンプとは異なり、特開２００１−２４８５８７号公報記載のネジ溝式ポンプと同様に、気体移送方向上流側（＋Ｚ方向）は薄く、気体移送方向下流側に行くに連れて厚くなるように構成されている。また、気体移送方向上流側でネジ溝式ポンプロータ部６ｂの半径が急激に小さくなるように構成されている。なお、前記ネジ山８の厚さや半径は、通常のネジ溝式ポンプと同様に形成することも可能である。

前記複合型ターボ分子ポンプロータ６の内側（回転軸１側）には、ネジ溝式ポンプステータ１１が配置されている。前記ネジ溝式ポンプステータ１１は、円板状のネジ溝式ポンプステータフランジ部１１ａと、上下方向に貫通する連結流路１２が形成されたステータ本体１１ｂとを有しており、前記ネジ溝式ポンプステータフランジ部１１ａは複合型ターボ分子ポンプベース部材（後述）にボルト１３により固定支持されている。そして、前記ネジ溝式ポンプステータ１１の外周面には、前記複合型ターボ分子ポンプロータ６の内周面側に突出する螺旋状のネジ山１４が複数条形成されている。

前記静翼支持部材３ａ、静翼４、動翼支持部（ターボ分子ポンプロータ部）６ａ及び動翼７等によりターボ分子ポンプＴＭＰが構成されている。また、前記ネジ溝式ポンプインナハウジング３ｂ、ネジ溝式ポンプロータ部６ｂ、ネジ山８、前記複合型ターボ分子ポンプロータ６、ネジ溝式ポンプステータ１１、ネジ山１４等によってネジ溝式ポンプＳＰが構成されている。そして、前記ターボ分子ポンプＴＭＰ、ネジ溝式ポンプＳＰにより複合型ターボ分子ポンプＦＰが構成されている。

したがって、複合型ターボ分子ポンプロータ６が回転すると、前記ターボ分子ポンプＴＭＰの動翼７及び静翼４により、ポンプ吸気口２ａから吸気された気体は圧縮されながら上方から下方に移送（搬送）されて、ネジ溝式ポンプＳＰの気体移送方向上流端に移送される。そして、ネジ溝式ポンプＳＰネジ山８により、気体はさらに圧縮されながら上方から下方に移送される。そして、ネジ溝式ポンプインナハウジング３ｂの下端部まで搬送された気体は、前記ネジ溝式ポンプＳＰのネジ山１４により、複合型ターボ分子ポンプロータ６の内周面とネジ溝式ポンプステータ１１の外周面との間を圧縮されながら上方に搬送され、前記連結流路１２を通って下方に搬送される。

図３は、複合型ターボ分子ポンプ部のベース部材の冷却水路及びガス通路を説明する斜視図である。
図４は、複合型ターボ分子ポンプ部のベース部材の冷却水路及びパージ用ガス通路を説明する平面図である。なお、図３、図４において、グリス供給路の図示は省略している。また、図４において冷却水路及びガス通路以外の部材形状等の図示は省略している。

図１において、前記ハウジング２の下端部には、複合型ターボ分子ポンプベース部材２１が複数の連結ボルト２２により連結されている。図１〜図４において、前記複合型ターボ分子ポンプベース部材２１は、ベース部材本体２３を有している。前記ベース部材本体２３は、円板状の円板部２４と、前記円板部２４の中心部に一体に形成された円筒部２６とを有している。図１〜図４において、前記円板部２４の上面には、前記連結流路１２に連結する気体流路溝２７が形成されており、気体流路溝２７の外端部には、下方に貫通する複合型ターボ分子ポンプ排気口２８が形成されている。図１、図３において、前記円板部２４の外周部には前記ハウジング２の位置決めをする位置決め部２４ａが形成されており、前記円筒部２６の上面には上部ベアリング支持部材位置決め部２６ａが形成されている。図１において、前記円筒部２６の内部には、回転軸１を回転駆動する排気モータＭ（図１参照）がモータ支持部材２９により固定支持されている。

前記ベース部材本体２３の円筒部２６の上面には、円筒状の上部ベアリング支持部材３１が固定支持されている。前記上部ベアリング支持部材３１は、前記ベース部材本体２３にボルト３２により固定されるフランジ部３３と、前記フランジ部３３と一体的に形成された上部ベアリング支持部材本体３４とを有している。図１において、前記上部ベアリング支持部材本体３４の内周面上端部には、回転軸１の上端部を回転可能に支持するベアリング３６が支持されている。

また、図１において、前記上部ベアリング支持部材本体３４の内周面には、リング状の溝により構成されたラビリンスシール３７が複数形成されている。前記ラビリンスシール３７により、回転軸１と上部ベアリング支持部材本体３４の内周面との間を軸方向に（高圧の下方から低圧の上方に）気体が逆流しないようにシールされる。前記ラビリンスシール３７は、ベース部材本体２３と回転軸１との間や、ベース部材本体２３と渦流ポンプＰ２のロータ（後述）との間等の回転部材（ロータ等）と固定部材（ステータ等）との間でシールする必要がある部分に形成されている。

図１、図２において、前記上部ベアリング支持部材３１の上面にはカバー４１がボルト４２により固定支持されている。前記カバー４１には、ガス排出口４３が形成されている。また、図１において、前記カバー４１の内周側下面には、ベアリング３６の潤滑に使用されて劣化した廃グリスを収容する廃グリス収容室４１ａが形成されている。前記カバー４１と複合型ターボ分子ポンプロータ６との間には、回転軸１に固着されたロータ位置決め部材４４が配置されている。

図３、図４において、前記ベース部材本体２３の円板部２４には、外周から内側に向かって延びる冷却水供給路５１、冷却水排出路５２及びガス供給路５３が形成されており、冷却水供給路５１、冷却水排出路５２及びガス供給路５３の外周端部には外部配管接続用継手が設置されている（図１、図４参照）。

前記円筒部２６には、上下方向に貫通して形成され、排気モータＭで発生した熱や気体圧縮時に発生する熱により加熱したネジ溝式ポンプステータ１１の熱等を除去する冷却水が流れるモータ冷却水路５４が円周方向に等間隔に８本形成されている。前記８本のモータ冷却水路５４のうち、１本のモータ冷却水路５４ａが前記冷却水供給路５１に連結しており、前記冷却水供給路５１に接続するモータ冷却水路５４ａに隣接するモータ冷却水路５４ｂが冷却水排出路５２に連結している。その他のモータ冷却水路５４ｃの下端部には、円周方向に隣接するモータ冷却水路５４ｃとの間を連結する円弧状連結水路５６が形成されている。そして、前記モータ冷却水路５４（５４ａ、５４ｂ及び５４ｃ）の上端は、外側から内側に向かって放射状に形成された放射状水路５７に連結されている。なお、前記放射状水路５７は、上部ベアリング支持部材３１の下面により上方が閉塞される。

図３、図４において、前記上部ベアリング支持部材３１の上部ベアリング支持部材本体３４には、上下方向に貫通する８本の上下貫通水路５８が形成されている。前記各上下貫通水路５８の下端（−Ｚ端）は、各放射状水路５７の内端に連結している。そして、前記上下貫通水路５８の上端（＋Ｚ端）は、円周方向に隣接する上下貫通水路５８どうしを連結し且つベアリング３６で発生する熱等を除去する冷却水が流れる円弧状のベアリング冷却水路５９が形成されている。

したがって、図示しない冷却水供給装置によって供給された冷却水は、図４に示すように、前記冷却水供給路５１から内部に供給され、モータ冷却水路５４ａにおいて排気モータＭ等で発生した熱を除去しつつ、放射状冷却水路５７、上下貫通水路５８を介してベアリング冷却水路５９に流れ、ベアリング３６等で発生した熱を除去する。熱を吸収したベアリング冷却水路５９の冷却水は、円周方向に隣接する上下貫通水路５８、放射状冷却水路５７を介して下方のモータ冷却水路５４ｃに流れ再び排気モータＭの熱を除去する。これらを繰り返し、冷却水は、排気モータＭやベアリング３６等で発生した熱を除去しながら、円周方向にほぼ１周して冷却水排出路５２から排出される。
前記符号５１、５２、５４〜５９が付された水路により複合型ターボ分子ポンプ冷却水路Ｗ（図１、図４参照）が構成されている。

図２〜図４において、前記円筒部２６には、下端で前記ガス供給路５３に連結し且つ、上端で円筒部２６上面に放射状に形成された放射状ガス通路６１に連結する連結ガス通路６２が形成されている。前記上部ベアリング支持部材本体３４には、下端で放射状ガス通路６１に連結するガス排出路６３が形成されている。前記ガス排出路６３は、ベアリング３６の下方にガスを供給する下方排出路６３ａと、前記カバー４１のガス排出口４３にガスを供給する上方排出路６３ｂとを有している。

図２において、前記ガス供給路５３から下方に延び、渦流ステータ（後述）及び前記下部ベアリング支持部材Ｐ３内部を貫通してベアリングＰ４の上部近傍にガスを供給する下側ガス供給路６４も設けられている。
前記ガス供給路５３、連結ガス通路６２、放射状ガス通路６１及びガス排出路６３、下側ガス供給路６４等によりパージ用ガス通路ＧＳが構成されている。

したがって、図示しないガス供給装置により供給されたガスは、前記ガス供給路５３から内部に供給され、前記各ガス通路６１〜６３を介してベアリング３６の上下近傍（図２参照）に排出される。同様に、下側ガス路６４を介してベアリングＰ４の上部近傍にもガスが排出される。前記複合型ターボ分子ポンプＦＰにより排気が行われ、吸気口２ａ側や渦流ポンプの外周側のリング状流路（後述）の真空度が高くなると、ベアリング３６で潤滑のために使用されるグリスの油分が、回転部材と固定部材との間の隙間を通って真空側に吸引されてしまう。

したがって、実施例１のポンプＰでは、ベアリングＰ４，３６の近傍にガスを供給し、グリスの雰囲気圧力（グリスの周辺の圧力）を高く保つことにより、グリス油分の蒸発・吸引を防止している。なお、実施例１では、前記ガスとして窒素ガスを使用しているが、供給されるガスは、窒素ガスに限定されず適宜変更可能である。
なお、図１、図２において、前記複合型ターボ分子ポンプ冷却水路Ｗやパージ用ガス通路ＧＳ等を工具により形成する際に必要な通路であって、複合型ターボ分子ポンプ冷却水路Ｗやパージ用ガス通路ＧＳを構成しない通路には、封止栓６６が装着されている。

（渦流ポンプ部の説明）
（渦流ステータ）
図５は実施例１の複合型真空ポンプの渦流ポンプ部の説明であり、図５Ａは図５ＢのＶＡ−ＶＡ線断面図、図５Ｂは渦流ポンプ部の縦断面説明図である。
図６は渦流ポンプの渦流ステータの説明図であり、図６Ａは平面図、図６Ｂは図６ＡのＶＩＢ−ＶＩＢ線断面図である。

図１、図５、図６において、前記渦流ポンプ部Ｐ２は、前記下部ベアリング支持部材Ｐ３に固定支持された円板状の渦流ステータ７１を有している。前記渦流ステータ７１は、外周側の渦流ハウジング部７２と、前記渦流ハウジング部７２と一体的に形成された内周側の渦流ステータ本体７３とを有している。前記渦流ハウジング部７２の上端面には、前記ベース部材本体２３の複合型ターボ分子ポンプ排気口２８に連通する渦流ポンプ吸気口７４が形成されている。

図１、図５、図６において、渦流ステータ本体７３の上端面には外周側から順に上側第１リング状流路７６ａ、上側第２リング状流路７７ａ、上側第３リング状流路７８ａ及び上側第４リング状流路７９ａが半径の異なる同心円状に形成されている。そして、渦流ハウジング部７２の下端面には、前記上側リング状流路７６ａ〜７９ａと上下対称に形成された下側第１リング状流路７６ｂ、下側第２リング状流路７７ｂ、下側第３リング状流路７８ｂ及び下側第４リング状流路７９ｂ（図１、図５Ｂ、図６参照）が形成されている。

図６Ａにおいて、各リング状流路７６〜７９には、円弧状の流路寸断部７６ｃ〜７９ｃが形成されており、各リング状流路７６〜７９は無端リング状ではない。したがって、図６Ａにおいて時計方向に移送される気体に対して、前記流路寸断部７６ｃ〜７９ｃの円周方向両端部で気体移送方向上流端及び下流端が設定される。なお、最外周の流路寸断部７６ｃには、後述する突出渦流翼が通過するための渦流翼通過溝７６ｄが形成されている。

前記第１リング状流路７６ａ，７６ｂと第２リング状流路７７ａ，７７ｂとの間は、第１流路仕切部８１ａ，８１ｂにより仕切られている。第２リング状流路７７ａ，７７ｂと第３リング状流路７８ａ，７８ｂとの間及び第３リング状流路７８ａ，７８ｂと第４リング状流路７９ａ，７９ｂとの間も同様に、第２流路仕切部８２ａ，８２ｂ及び第３流路仕切部８３ａ，８３ｂにより仕切られている。各流路仕切部材８１〜８３の先端面（上端面または下端面）には、前記ラビリンスシール３７が形成されている。前記各ラビリンスシール３７により、高圧な内周側のリング状流路から低圧な外周側のリング状流路へ、気体が逆流することが防止される。

上側第１リング状流路７６ａの気体移送方向上流端と、前記渦流ポンプ吸気口７４との間は、渦流ロータ（後述）の回転方向に沿って傾斜して形成された吸気路８６により接続されており、前記吸気路８６の外端部はシール部材（封止栓）８７（図１参照）により密閉（シール）されている。上側第１リング状流路７６ａの気体移送方向下流端と、下側第１リング状流路７６ｂとの間は、ロータ回転方向に沿って傾斜し且つ渦流ステータ本体７３を上下方向に貫通する第１連絡流路８８ａにより接続されている。図７において、下側第１リング状流路７６ｂの気体移送方向下流端と下側第２リング状流路７７ｂの上流端との間は、下側第１流路仕切部材８１ｂを貫通して形成された第１内側移行流路８９ａにより接続されている。そして、前記下側第２リング状流路７７ｂの下流端と、上側第２リング状流路７７ａとの間は、ロータ回転方向に沿って傾斜し且つ渦流ステータ本体７３を上下方向に貫通する第２連絡流路８８ｂにより接続されている。

同様にして、上側第２リング状流路７７ａの気体移送方向下流端と上側第３リング状流路７８ａの気体移送方向上流端との間は上側第２流路仕切部材８２ａを貫通する第２内側移行流路８９ｂにより接続され、上側第３リング状流路７８ａの気体移送方向下流端と、下側第３リング状流路７８ｂの気体移送方向上流端との間は第３連絡流路８８ｃにより接続されている。そして、下側第３リング状流路７８ｂの気体移送方向下流端と、下側第４リング状流路７９ｂの気体移送方向上流端との間が第３内側移行流路８９ｃにより接続され、下側第４リング状流路７９ｂの気体移送方向下流端と、上側第４リング状流路７９ａの気体移送方向上流端との間は第４連絡流路８８ｄにより接続されている。前記第４上側リング状流路７９ａの気体移送方向下流端は、渦流ステータ本体７３及び渦流ハウジング部７２内部を内側から外側に向かって貫通する排気路９１に連結しており、前記排気路９１の下流端には、排気口９２が形成されている。

図７は、渦流ステータの各気体流路を気体が流れる順序の説明図である。
したがって、渦流ロータ回転時に前記渦流ポンプ吸気口７４から流入した気体は、図７の（１）〜（８）に示す順に、各流路７６〜８９を流れ、排気口９２に排気される。
前記符号７６〜９１に示す各流路により実施例１の渦流ステータの渦流流路（７６〜９１）が構成されている。

また、図１において、前記渦流ステータ７１の内部には、圧縮された気体から発生する熱やロータ駆動時の摩擦熱等を除去するステータ冷却水路９３（渦流ポンプ冷却機構）が設けられている。前記ステータ冷却水路９３は、渦流ステータ７１の半径方向（放射方向）に延びるステータ冷却水供給パイプ９３ａと、前記ステータ冷却水供給パイプ９３ａの内端から延びる図示しない円弧状のパイプと、前記円弧状のパイプに接続するステータ冷却水排出パイプ（図示せず）とを有している。前記各ステータ冷却水供給パイプ９３ａには、外部から冷却水が供給される。

前記下部ベアリング支持部材Ｐ３にも、冷却水を供給する下部ベアリング支持部材冷却水供給路９４ａと、前記下部ベアリング支持部材冷却水供給路９４ａに接続し、ロータ駆動時の摩擦熱等を除去するための円弧状の複数の下部ベアリング支持部材冷却水路９４ｂとを有する下部ベアリング支持部材冷却水路９４（下部ベアリング支持部材冷却機構）が配置されている。
なお、前記渦流ステータ７１等を冷却する構成は、前記各冷却水路（冷却機構）９３、９４と冷却水による構成に限定されず、従来公知の種々の冷却機構を使用可能であり、各パイプの形状も変更可能である。

（渦流ロータ）
図１において前記渦流ステータ本体７３の上下両端面に対向して上下一対の渦流ロータ１０１、１０２が配置されている。前記渦流ロータ１０１、１０２は、回転軸１に固着されており、上側渦流ロータ１０１及び下側渦流ロータ１０２の上下方向の位置は、上側渦流ロータ１０１及び下側渦流ロータ１０２間に挿入され、回転軸１に固着された位置決め用スペーサ１０３により位置決めされている。

図８は渦流ポンプのロータの説明図であり、図８Ａは縦断面説明図、図８Ｂは図８ＡのＶIIIＢ−ＶIIIＢから見た図、図８Ｃは図８ＡのＶIIIＣ−ＶIIIＣから見た図である。
図１、図５、図８において、前記渦流ロータ１０１、１０２は、円板状のロータ本体１０４と、前記ロータ本体１０４の一端面（下面または上面）から前記第１リング状流路７６側に突出して形成されたリング状の翼支持部１０６と、翼支持部１０６の内周側に同心円状に各リング状流路７７〜７９側に突出して形成された第１リング状段差部１０７、第２リング状段差部１０８及び第３リング状段差部１０９とを有している。

図９は突出渦流翼の説明図であり、図９Ａは要部平面図、図９Ｂは要部斜視図である。
図８、図９において、前記翼支持部１０６には、前記第１リング状流路７６ａ、７６ｂ内に突出する突出渦流翼（渦流翼）１１１が支持されている。図８に示すように前記突出渦流翼１１１は、リング状の翼支持部１０６上にリング状に複数枚支持されており、前記リング状に配置された複数の突出渦流翼１１１により突出渦流翼列（リング状渦流翼列）１１２が構成されている。図９Ｂに示すように、各突出渦流翼１１１は、断面弧状の弧状凹面１１１ａを有しており、渦流ロータ１０１、１０２の回転方向下流側に前記周凹面１１１ａが面するように配置されている。前記突出渦流翼１１１による渦流の発生及び気体の圧縮・移送の原理は、従来公知（例えば、特許文献３等参照）なので、詳細な説明は省略する。

なお、本発明者の実験・研究により、突出渦流翼１１１の形状（流路に対する断面積及び翼厚）や、突出渦流翼１１１を配置する間隔、突出渦流翼１１１の数や、突出渦流翼１１１を配置する位置が最適となる条件が分かった。即ち、（第１リング状流路７６の流路断面積／各突出渦流翼断面積）＝１０〜１１に設定し、翼支持部１０６に沿って隣接して配置された突出渦流翼１１１どうしの間隔（翼間隔）ｔ１＝２．７ｍｍ〜３ｍｍに設定することが望ましい。また、１つの突出渦流翼１１１の翼厚をｔ２とした時に、（翼間隔ｔ１／翼厚ｔ２）＝１．８〜２、（翼外径（回転中心から渦流翼の外周端までの距離）／渦流翼数）＝１．３３〜１．４４に設定することが望ましい。

図１０は段差部渦流翼の説明図であり、図１０Ａは要部平面図、図１０Ｂは要部斜視図である。
図８、図１０において、前記第１リング状段差部１０７、第２リング状段差部１０８及び第３リング状段差部１０９には、段差部の放射方向に沿って段差部渦流翼（渦流翼）１１３が複数形成されている。そして、図１０Ｂに示すように、前記各段差部渦流翼１１３どうしの間に断面弧状の渦流溝１１４が形成されている。前記リング状に配置された複数の段差部渦流翼１１３により段差部渦流翼列（リング状渦流翼列）１１６が構成されている。前記段差部渦流翼１１３及び渦流溝１１４による渦流の発生及び気体の圧縮・移送の原理は、従来公知（例えば、特許文献１や特許文献２等参照）なので、詳細な説明は省略する。

なお、本発明者の実験・研究により、前記段差部渦流翼１１３及び渦流溝１１４のサイズ（流路に対する断面積及び翼厚）や、段差部渦流翼１１３を配置する間隔、段差部渦流翼１１３の数や、段差部渦流翼１１３を配置する位置が最適となる条件が分かった。即ち、（各リング状流路７７〜７９の流路断面積／各渦流溝断面積）＝１．５〜２とし、リング状段差部１０７〜１０９の円周方向に沿って隣接して配置された段差部渦流翼１１３どうしの間隔（翼間隔）ｔ１′＝６．８ｍｍ〜７．８ｍｍに設定することが望ましい。また、各段差部渦流翼１１３の翼厚をｔ２′とした時に、（翼間隔ｔ１′／翼厚ｔ２′）＝４．６〜５．２、（渦流溝外径（回転中心から渦流溝１１４（段差部渦流翼１１３）の外周端までの距離）／渦流翼数）＝２．６〜３に設定することが望ましい。

前記渦流ステータ本体７３及び渦流ロータ１０１、１０２等により渦流ポンプＫＰが構成されている。そして、前記渦流ポンプＫＰ及び複合型ターボ分子ポンプＦＰ等により、実施例１の複合型真空ポンプＰが構成されている。

（グリス供給装置の説明）
図２において、前記渦流ステータ７１及び下部ベアリング支持部材Ｐ３には、渦流ステータ７１及び下部ベアリング支持部材Ｐ３の内部を貫通して下側のベアリングＰ４まで延びる下側グリス供給路Ｇ１が形成されている。前記下側グリス供給路Ｇ１は、下側のベアリングＰ４にグリスを供給するグリス排出口Ｇ１ａと、グリス供給路Ｇ１内にグリスが供給されるグリス補給口Ｇ１ｂとを有する。同様に、前記渦流ステータ７１、ベース部材本体２３及び上部ベアリング支持部材本体３４には、各部材（７１、２３、３４）の内部を貫通して上側のベアリング３６まで延びる上側グリス供給路Ｇ２が形成されている。前記上側グリス供給路Ｇ２も、グリス排出口Ｇ２ａと、グリス補給口２ｂ（後述の図１１参照）とを有している。

図１１はグリス供給装置の断面説明図である。
図２、図１１において、前記渦流ステータ７１の側部には、前記ベアリングＰ４，３６にグリスを供給するグリス供給装置ＧＰが配置されている。前記グリス供給装置ＧＰは、渦流ステータ７１にボルト（図示せず）により固定支持するためのフランジ部１２１ａが形成されたグリス収容容器１２１を有している。前記グリス収容容器１２１は、下側のベアリングＰ４潤滑用のグリスを収容する第１グリス収容部１２２と、上側のベアリング３６潤滑用のグリスを収容する第２グリス収容部１２３と、前記第１グリス収容部１２２及び第２グリス収容部１２３の間に上下方向（Ｚ軸方向）に貫通して形成されたネジ溝１２４とを有している。

前記各グリス収容部１２２、１２３の上端部（＋Ｚ端部）には、それぞれ下側グリス供給路Ｇ１、上側グリス供給路Ｇ２のグリス補給口Ｇ１ｂ，Ｇ２ｂに連通する第１グリス供給口１２６及び第２グリス供給口１２７が形成されている。図１１に示すように、前記各グリス供給口１２６、１２７には逆止弁１２８、１２８が配置されており、グリスがグリス収容部１２２、１２３側に逆流することを防止すると共に、ベアリングＰ４、３６側の真空度が高くなった場合にグリス収容部１２２、１２３内のグリスがグリス供給路Ｇ１，Ｇ２側に吸引されることを防止する。また、前記各グリス供給口１２６、１２７の外周部には、グリスが漏れ出すことを防止するためのＯリング１２９が配置されている。

図１１において、前記各グリス収容部１２２、１２３にはピストン（グリス押出し部材）１３１、１３２が嵌合している。前記各ピストン１３１、１３２の上端部にはグリスを上方に押し出すキャップ１３３、１３３がネジにより固着されている。そして、ピストン１３１、１３２の外周面にはグリス収容部１２２、１２３とピストン１３１、１３２との間からグリスが漏れ出すことを防止するためのＯリング１３４、１３４が配置されている。なお、前記グリス収容部１２２、１２３内周面の下端部には、ピストン１３１，１３２が移動する際の摩擦を低減するための潤滑部材１３５が設けられている。

前記ピストン１３１、１３２の下端部（−Ｚ端部）には、連結部材１３６が配置されている。前記連結部材１３６は、各ピストン１３１、１３２の下端部にネジ止めされている。前記連結部材１３６には、下方に湾曲して形成されたモータ支持ブラケット１３６ａが取り付けられている。モータ支持ブラケット１３６ａの下面には、グリス供給モータＭＧが固定支持されている。前記グリス供給モータＭＧは回転軸１３７を有しており、前記回転軸１３７は円筒の一部が切り欠かれた略半月状の断面を有している。

図１１において、前記グリス収容容器１２１のネジ溝１２４には、ネジ（ネジ山形成部材）１３８が螺合しており、前記グリス供給モータＭＧの回転軸１３７は、ネジ１３８のネジ頭１３８ａに連結されている。前記ネジ頭１３８ａには回転止め装着孔１３８ｂが形成されており、回転止め装着孔１３８ｂには回転止め１３８ｃが装着されている。前記回転止め１３８ｃは、回転軸１３７の切り欠き部分に係合しており、回転軸１３７とネジ１３８は、一体的に回転可能となっている。そして、前記ネジ頭１３８ａの上端面（＋Ｚ端面）は前記連結部材１３６に当接しており、前記連結部材１３６の当接部分には、ネジ１３８回転時の摩擦を低減するための低摩擦部材１３６ｂが配置されている。

したがって、前記グリス供給モータＭＧを駆動すると、回転軸１３７とネジ１３８とが回転し、ネジ１３８が螺合するネジ溝１２４に沿って上方に移動する。前記ネジ１３８及び回転軸１３７の移動に伴い、一体的に前記ピストン１３１、１３２が上方に移動し、グリス収容部１２２、１２３に収容されたグリスがグリス供給口１２６、１２７からグリス供給路Ｇ１，Ｇ２に供給される。
前記ネジ溝１２４、ネジ１３８及びグリス供給モータＭＧ等によってグリス自動供給部材１３９が構成されている。
したがって、作業者が注射器等を使用してグリスを手作業で補給する場合と比較して、容易にグリスを補給することができると共に、グリス供給モータＭＧの回転量を制御することにより補給量を容易且つ精度良く調節することができる。

（実施例１の複合型真空ポンプＰの制御部の説明）
図１２は実施例１の複合型真空ポンプの制御部が備えている各機能をブロック図（機能ブロック図）で示した図である。
図１２において、複合型真空ポンプＰのコントローラＣは、外部との信号の入出力および入出力信号レベルの調節等を行うＩ／Ｏ（入出力インターフェース）、必要な処理を行うためのプログラムおよびデータ等が記憶されたＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、必要なデータを一時的に記憶するためのＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、前記ＲＯＭに記憶されたプログラムに応じた処理を行うＣＰＵ（中央演算処理装置）、ならびにクロック発振器等を有するマイクロコンピュータ等により構成されており、前記ＲＯＭ等に記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。

（前記コントローラＣに接続された信号入力要素）
前記コントローラＣは、制御パネル（コンソールパネル）ＣＰやその他の信号入力要素からの信号が入力されている。
前記制御パネルＣＰは、複合型真空ポンプＰの主電源である電源スイッチＳＷ１と、複合型真空ポンプＰの排気開始・排気停止用の排気スイッチＳＷ２等を備えており、それらが入力されたことを検出して、その検出信号をコントローラＣに入力する。

（前記コントローラＣに接続された制御要素）
また、コントローラＣは、排気モータ駆動回路Ｄ１、グリス供給モータ駆動回路Ｄ２、冷却水供給装置駆動回路Ｄ３、ガス供給装置駆動回路Ｄ４や図示しない電源回路、その他の制御要素に接続されており、それらの作動制御信号を出力している。
前記排気モータ駆動回路Ｄ１は、排気モータＭを介して回転軸１を所定の回転速度（例えば、毎分１万回転）で回転駆動する。

前記グリス供給モータ駆動回路Ｄ２は、グリス供給モータＭＧを介してピストン１３１、１３２を移動させる。
前記冷却水供給装置駆動回路Ｄ３は、前記複合型ターボ分子ポンプ冷却水路Ｗ用の冷却水供給装置（図示せず）や、ステータ冷却水路（ポンプ冷却機構）９３、下部ベアリング支持部材冷却水路９４（下部ベアリング支持部材冷却機構）に冷却水を供給する冷却水供給装置等を作動させる。
前記ガス供給装置駆動回路Ｄ４は、ガス供給装置（図示せず）を作動させる。

（前記コントローラＣの機能）
前記コントローラＣは、前記各信号出力要素からの出力信号に応じた処理を実行して、前記各制御要素に制御信号を出力する機能（制御手段）を有している。前記コントローラＣの機能（制御手段）を次に説明する。
Ｃ１：排気モータ回転制御手段
排気モータ回転制御手段Ｃ１は、前記排気モータ駆動回路を介して、排気モータＭの回転駆動を制御する。

Ｃ２：グリス供給モータ制御手段
グリス供給モータ制御手段Ｃ２は、排気モータ駆動時間カウントタイマＴＭ１と、グリス供給開始判別時間記憶手段Ｃ２Ａと、グリス供給開始判別手段Ｃ２Ｂと、グリス供給モータ回転量記憶手段Ｃ２Ｃとを有する。そして、前記グリス供給モータ制御手段Ｃ２は、前記グリス供給モータ駆動回路Ｄ２を介して前記グリス供給モータＭＧの駆動を制御する。
ＴＭ１：排気モータ駆動時間カウントタイマ
排気モータ駆動時間カウントタイマＴＭ１は、前記排気スイッチＳＷ１のオン・オフに応じて、排気モータＭが回転駆動した時間のカウント値（積算値）ｔ１をカウントする。なお、前記カウント値ｔ１は、不揮発性メモリに記憶され、リセット（初期化）されない限り、複合型真空ポンプＰの電源スイッチＳＷ１がオフになっても記憶されている。

Ｃ２Ａ：グリス供給開始判別時間記憶手段
グリス供給開始判別時間記憶手段Ｃ２Ａは、グリス供給を開始する時期になったか否かを判別するための閾値であるグリス供給開始判別時間ｔａを記憶する。
Ｃ２Ｂ：グリス供給開始判別手段
グリス供給開始判別手段Ｃ２Ｂは、前記排気モータ駆動時間カウントタイマＴＭ１のカウント値ｔ１と、前記グリス供給開始判別時間ｔａとに基づいて、グリス供給を開始する時期になったか否かを判別する。

Ｃ２Ｃ：グリス供給モータ回転量記憶手段
グリス供給モータ回転量記憶手段Ｃ２Ｃは、グリス供給を行う際に前記グリス供給モータＭＧが回転駆動する回転量（グリス供給モータ回転量）を記憶する。前記回転量には、１度に供給される設定されたグリスの供給量に対応するグリス供給モータＭＧの回転量が設定されている。
Ｃ３：冷却水供給装置制御手段
冷却水供給装置制御手段Ｃ３は、前記冷却水供給装置駆動回路Ｄ３を介して前記冷却水路Ｗ，９３、９４に冷却水を供給する冷却水供給装置（図示せず）等の作動を制御する。なお、実施例１の冷却水供給装置制御手段Ｃ３は、排気スイッチＳＷ２がオンになると冷却水供給装置のバルブを開放して給水を行い、排気スイッチＳＷ２がオフになるとバルブを閉じるように制御する。なお、実施例１では、ポンプＰによる排気が開始されると自動的に冷却水の供給が開始されるが、例えば、冷却水路Ｗ，９３、９４を水道の蛇口に接続し、作業者が栓をあけることにより手動で給水を開始するように構成することも可能である。

Ｃ４：ガス供給装置制御手段
ガス供給装置制御手段Ｃ４は、前記ガス供給装置駆動回路Ｄ４を介して前記ガス供給装置（図示せず）の作動を制御する。なお、実施例１のガス供給装置制御手段Ｃ４は、排気スイッチＳＷ２がオンになるとガス供給装置のバルブを開放して所定量のガスの供給を行い、排気スイッチＳＷ２がオフになるとバルブを閉じるように制御する。なお、実施例１では、排気開始時に自動的にガスの供給が実行されるが、作業者がバルブの開閉を行って手動でガスの供給を行うように構成することも可能である。また、実施例１では所定量のガスの供給を行ったが、例えば、グリスの雰囲気圧力が低下するのに応じて、ガスの供給量を増やすように制御することも可能である。

（フローチャートの説明）
（メインフローチャートの説明）
図１３は本発明の実施例１の複合型真空ポンプのグリス供給処理のフローチャートである。
図１３のフローチャートの各ＳＴ（ステップ）の処理は、前記コントローラＣのＲＯＭやハードディスクに記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理は複合型真空ポンプＰの他の各種処理（排気モータ回転制御処理等）と並行して実行される。
図１３に示すフローチャートは複合型真空ポンプＰの電源スイッチＳＷ１がオンにより開始される。

図１３のＳＴ１において、制御パネルＣＰの排気スイッチＳＷ２がオンになったか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ２に移り、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ１を繰り返す。
ＳＴ２において、排気モータ駆動時間カウントタイマＴＭ１による計時（時間のカウント）を開始する（再開する）。そして、ＳＴ３に移る。
ＳＴ３において、排気スイッチＳＷ２がオフになったか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ４に移り、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ５に移る。
ＳＴ４において、排気が終了したので排気モータ駆動時間カウントタイマＴＭ１による計時を終了する（中断する）。そして、ＳＴ１に戻る。

ＳＴ５において、排気モータ駆動時間カウントタイマＴＭ１のカウント値ｔ１が、グリス供給開始判別時間ｔａ以上であるか否かを判別する。イエス（Ｙ）の場合はＳＴ６に移り、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ３に戻る。
ＳＴ６において、次の処理（１）、（２）を実行して、ＳＴ３に戻る。
（１）排気モータ駆動時間カウントタイマＴＭ１のカウント値ｔ１をリセットする。
（２）グリス供給モータＭＧをグリス供給モータ回転量だけ回転駆動する。

（実施例１の作用）
前記構成を備えた実施例１の複合型真空ポンプＰでは、排気モータＭにより回転軸１が回転駆動すると、ターボ分子ポンプロータ部６ａ、ネジ溝式ポンプロータ部６ｂ及び渦流ロータ１０１、１０２等が回転駆動する。そして、ポンプ吸気口２ａが連通する真空室内部の気体が、ターボ分子ポンプＴＭＰの部分で動翼７及び静翼４により圧縮されながら下方に移送され、ネジ溝式ポンプＳＰのネジ山８によりさらに下方に圧縮・移送される。そして、ネジ溝式ポンプＳＰのネジ山１４により、前記複合型ターボ分子ポンプロータ６とネジ溝式ポンプステータ１１との間を圧縮されながら上方に移送され、最終的に複合型ターボ分子ポンプ排気口２８に移送される。前記複合型ターボ分子ポンプ排気口２８まで移送された気体は、渦流ポンプ吸気口７４から流入し、渦流流路（７６〜９１）を順次圧縮されながら移送され、排気口９２から排気される。

実施例１の複合型真空ポンプＰでは、前記渦流ロータ１０１、１０２には、気体圧縮性の高い突出渦流翼１１１の渦流翼列１１２と、駆動力が小さくて済む段差部渦流翼１１３の渦流翼列１１６とが配置されている。したがって、例えば、突出渦流翼１１１の渦流翼列１１２のみで構成した場合（前記特許文献３等の場合）に比べ、渦流ロータ１０１、１０２を回転駆動する際の駆動力を低減することができ、小型且つ低消費電力の排気モータＭを使用することができる。また、例えば、段差部渦流翼１１３の渦流翼列１１６のみで構成した場合（前記特許文献１、２等の場合）に比べ、渦流ロータ１０１、１０２の外径を大きくして段数を増やすことなく気体の圧縮性能を高めることができる。したがって、実施例１の複合型真空ポンプＰは、圧縮性能等を高めつつ小型化、省エネルギー化することができる。また、圧縮性能等を高めつつ渦流ロータ１０１、１０２を小型化できるので、渦流ロータ１０１、１０２の駆動により回転軸１の軸受（ベアリングＰ４、３６）に作用する力（応力やアキシャル荷重等）を低減することができる。この結果、ベアリングＰ４，３６等の部材の寿命を長くすることができる。

また、実施例１の複合型真空ポンプＰでは、前記突出渦流翼１１１の渦流翼列１１２が最外周に配置され、段差部渦流翼１１３の渦流翼列１１６が内周側に３段配置されている。したがって、外周側に配置されているため周速度が速く圧縮性能の高い突出渦流翼１１１のリング状渦流翼列１１２により、外周側の気体圧縮性能を効率的に高めることができる。そして、周速度が遅いため圧縮性能は高めにくいが、モータの回転駆動力に影響を与えやすい内周側に駆動力が少なくて済む段差部渦流翼１１３のリング状渦流翼列１１６を配置することにより、回転駆動力を効果的に抑えることができる。この結果、駆動力のあまり大きくないモータを使用することができ、複合型真空ポンプＰを小型化、低コスト化、低消費電力化することができる。

さらに、実施例１の複合型真空ポンプＰでは、前記渦流ステータ本体７３の上下両端面（表裏両端面）にリング状流路７６〜７９が形成され、前記リング状流路に対応して、渦流ステータ本体７３の上下に渦流ロータ１０１、１０２が対向して配置されている。したがって、複合型真空ポンプＰ製造時に、渦流ステータ本体７３を分割して製造する必要が無く、渦流ロータ１０１、１０２で上下から挟み込むように組み立てることができる。したがって、渦流ポンプＫＰの製作性及び組立性を高めることができる。

また、実施例１の複合型真空ポンプＰでは、渦流ポンプ吸気口７４から流入した気体は、図７に示すように、吸気路８６→上側第１リング状流路７６ａ→第１連絡流路８８ａ→下側第１リング状流路７６ｂ→第１内側移行流路８９ａ→前記下側第２リング状流路７７ｂ→第２連絡流路８８ｂ→上側第２リング状流路７７ａ→第２内側移行流路８９ｂ→上側第３リング状流路７８ａ→第３連絡流路８８ｃ→下側第３リング状流路７８ｂ→第３内側移行流路８９ｃ→下側第４リング状流路７９ｂ→第４連絡流路８８ｄ→前記第４上側リング状流路７９ａ→排気路９１を順次通過して、排気口９２から排気される。したがって、渦流ステータ本体７３の上下両端面に形成されたリング状流路７６〜７９を通過するので、同じ外径で表面または裏面にのみリング状流路が形成されている場合と比較して、流路の長さが２倍以上になり、圧縮性能が高くなる。したがって、渦流ステータ本体７３及び渦流ロータ１０１、１０２の外径を、片面のみにリング状流路が形成されている場合に比べ１／２程度まで小さくしても、同等以上の圧縮性能・排気性能を得ることができる。したがって、気体の圧縮性能・排気性能を高めつつ、渦流ステータ本体７３及び渦流ロータ１０１、１０２の外径を小さくすることができる。この結果、渦流ポンプＫＰ及び複合型真空ポンプＰを小型化することができる。

さらに、渦流ステータ７１の上下に対向して配置された渦流ロータ１０１、１０２は回転駆動するので、上側渦流ロータ１０１の上面と、複合型ターボ分子ポンプベース部材２１やモータ支持部材２９の下面との間や、下側渦流ロータ１０２の下面と下部ベアリング支持部材Ｐ３の上面との間には狭い隙間がある。この隙間（ラビリンスシール３７が配置された部分）には、最外周の上側第１リング状流路７６ａまたは下側第１リング状流路７６ｂの気体が漏れて流入するため、この隙間の圧力は第１リング状流路７６ａ，７６ｂの圧力とほぼ同じまたはそれより低い圧力となる。上側渦流ロータ１０１では、内周側のリング状流路の方が気体が圧縮されて圧力が高くなるので、最外周の第１リング状流路７６ａの圧力以下の渦流ロータ１０１の上面と、圧力が高い渦流ロータ１０１の下面との間で圧力差が生じる。

この結果、上側渦流ロータ１０１では下方（高圧）から上方（低圧）に向かう力が作用し、下側渦流ロータ１０２では上方（高圧）から下方（低圧）に向かう力が作用する。この力は回転軸１のベアリングＰ４，３６に作用するが、上側渦流ロータ１０１に作用する力の方向と、下側渦流ロータ１０２に作用する力の方向が逆方向であるため、回転軸１のベアリング３６、Ｐ４において軸方向に作用する荷重（アキシャル荷重）が相殺される。
したがって、従来技術（特許文献３等参照）ではアキシャル荷重や繰り返し加重によりベアリング寿命が短くなる問題があったが、実施例１の複合型真空ポンプＰでは、ベアリング３６，Ｐ４に作用する力が相殺されて小さくなるので、ベアリング３６，Ｐ４の寿命を長くすることができる。

また、実施例１の複合型真空ポンプＰでは、渦流ステータ本体７３において、上面側のリング状流路７６ａ、７８ａから下面側のリング状流路７６ｂ、７８ｂ、または下面側のリング状流路７７ｂ、７９ｂから上面側のリング状流路７７ａ、７９ａに気体が移送される際に、連絡流路８８ａ〜８８ｄを気体が通過する。従来の渦流ポンプ（特許文献１〜４参照）では、上側のリング状流路から下側のリング状流路に順次気体が移送される階段状の流路を有するステータや、外周側から内周側に気体が移送されるステータを使用しているので、隣接する流路の間で、ステータとロータとの隙間から気体が逆流（気体の漏れや戻り）する問題があった。しかしながら、実施例１の渦流ステータ本体７３では、前記連絡流路８８ａ〜８８ｄでは気体が逆流しないので、流路全体で見た時に、従来技術と比較して逆流が発生する可能性を低減することができる。

また、外径を小さくすることができるので、回転駆動力の小さな排気モータＭを使用することも可能になると共に、回転駆動時にベアリング（軸受）Ｐ４，３６にかかる荷重も低減することができる。この結果、渦流ポンプＫＰ及び複合型真空ポンプＰを長寿命化することができる。
さらに、実施例１の複合型真空ポンプＰでは、ステータ冷却水路（ポンプ冷却機構）９３を流れる冷却水により、リング状流路７６〜７９で圧縮された気体から発生する熱や、渦流ロータ１０１、１０２回転駆動時の渦流翼１１１、１１３と気体との摩擦による摩擦熱等を除去し、渦流ステータ本体７３を直接冷却することができる。この結果、渦流ステータ本体７３や渦流ロータ１０１、１０２等の部材の熱膨張等による寸法の変化によって排気性能が変化することを防止できる。また、渦流ステータ本体７３が冷却されるので、リング状流路７６〜７９の壁面を介して、リング状流路７６〜７９を移送される気体を冷却することができる。気体が冷却されると気体の体積が減少するので、排気効率が高まり、排気性能を向上させることができる。

また、実施例１の複合型真空ポンプＰは、渦流ポンプＫＰの気体移送方向上流側に、中真空領域での圧縮・排気性能が高いネジ溝式ポンプＳＰが配置され、さらに気体移送方向上流側に高真空領域での圧縮・排気性能が高いターボ分子ポンプＴＭＰが配置されている。したがって、ターボ分子ポンプＴＭＰにより、ネジ溝式ポンプＳＰでの排気性能が高い中真空領域程度まで気体を圧縮し、ネジ溝式ポンプＳＰにより渦流ポンプＫＰでの圧縮性能が高い低真空領域まで気体を圧縮して、渦流ポンプＫＰにより大気圧程度まで気体を圧縮して排気することも可能である。この結果、他のポンプ（前段ポンプ、バックポンプ）を必要とせず、実施例１の複合型真空ポンプＰにより、吸気口２ａが連通する真空室（真空チャンバ）を高真空領域まで排気することができる。

（実施例１の変更例）
実施例１の渦流ポンプＫＰでは、渦流ステータ本体７３のリング状流路７６〜７９により、上面側→下面側→下面側→上面側→…のように気体が移送されたが、第１リング状流路７６ａ、７６ｂには気体圧縮性能の高い突出渦流翼１１１が配置されているため、上側第１リング状流路７６ａ、７６ｂでの気体の圧縮性能が高くなる。したがって、隣接する上側第１リング状流路７６ａの気体の圧力と、上側第２リング状流路７７ａの気体の圧力との差（圧力差）は大きくなる。この結果、第１流路仕切部材８１ａのラビリンスシール３７部分から排気気体が戻る可能性が大きくなることがあり、第１流路仕切部８１ａと渦流ロータ１０１との間の隙間を通じて上側第２リング状流路７７ａ側から上側第１リング状流路７６ａに気体が戻る（逆流する）ことがある。

図１４は、実施例１の変更例の渦流ステータの各気体流路を気体が流れる順序の説明図であり、前記図７に対応する図である。
従って、実施例１の変更例の渦流ポンプＫＰでは、図１４に示すような順序で気体が移送されるように、渦流ステータ本体７３及び渦流ロータ１０１、１０２の構成が変更されている。即ち、上側第２リング状流路７７ａを省略し、下側第２リング状流路７７ｂから第２内側移行流路８９ｂ′を介して下側第３リング状流路７８ｂに気体を移送するよう構成されている。これに伴い、下流側の流路が、下側第３リング状流路７８ｂ→第３連絡流路８８ｃ→上側第３リング状流路７８ａ→第３内側移行流路８９ｃ→上側第４リング状流路７９ａ→第４連絡流路８８ｄ→下側第４リング状流路７９ｂ→排気路９１に変更されている。

したがって、上側第１リング状流路７６ａと上側第２リング状流路７７ａとの距離に比べ、上側第１リング状流路７６ａと上側第３リング状流路７８ａとの間の距離が広くなっている。したがって、この間の隙間にラビリンスシール３７を多く配置することにより、実施例１の場合よりも逆流の発生を低減することができる。

図１５は本発明の実施例２の複合型真空ポンプの説明図であり、実施例１の図１に対応する図である。
なお、この実施例２の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例２は、下記の点で前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成されている。
実施例２の複合型真空ポンプＰ′では、実施例１のターボ分子ポンプＴＭＰ（静翼４、動翼７等）が省略されている。

（実施例２の作用）
前記構成を備えた実施例２の複合型真空ポンプＰ′では、ターボ分子ポンプＴＭＰが省略されているので、実施例１の複合型真空ポンプＰに比べ、高真空領域における圧縮・排気性能が低下している。即ち、ユーザのニーズや使用環境により、高真空領域まで排気する必要が無く、中真空領域程度まで排気できれば良い場合には、ターボ分子ポンプＴＭＰを省略することにより、製造コストやメンテナンスコストを抑えることができる。その他の渦流ポンプＫＰ部分に関しては、実施例２の複合型真空ポンプＰ′は、実施例１の複合型真空ポンプＰと同様の作用効果を奏する。

図１６は本発明の実施例３の複合型真空ポンプの説明図であり、実施例１の図１に対応する図である。
なお、この実施例３の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例３は、下記の点で前記実施例１、２と相違しているが、他の点では前記実施例１、２と同様に構成されている。
実施例３のポンプＰ″では、実施例１のターボ分子ポンプＴＭＰ（静翼４、動翼７等）及びネジ溝式ポンプＳＰ（ネジ山８、１４等）が省略されている。

（実施例３の作用）
前記構成を備えた実施例３のポンプＰ″では、ターボ分子ポンプＴＭＰ及びネジ溝式ポンプＳＰが省略されているので、実施例１の複合型真空ポンプＰに比べ、高真空領域及び中真空領域における圧縮・排気性能が低下している。即ち、ユーザのニーズ等により、低真空領域程度まで排気できれば良い場合や、大気圧よりも低圧に排気したい場合（即ち、真空ポンプではなく、通常の排気ポンプとして使用する場合）には、ターボ分子ポンプＴＭＰ及びネジ溝式ポンプＳＰを省略することにより、製造コストやメンテナンスコストを抑えることができる。その他の渦流ポンプＫＰ部分に関しては、実施例３のポンプＰ″は、実施例１の複合型真空ポンプＰと同様の作用効果を奏する。なお、実施例３のポンプＰ″において、複合型ターボ分子ポンプ部Ｐ１をさらに省略し且つ、回転軸１の長さを短く調節して、渦流ポンプ吸気口（吸気口）７４を直接、排気対象の排気室（または真空室）に接続することも可能である。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）〜（Ｈ09）を下記に例示する。
（Ｈ01）前記各実施例において、渦流ステータ本体７３には、４段のリング状流路７６〜７９が形成されているが、段数は適宜変更可能である。
（Ｈ02）前記各実施例において、第１リング状流路７６に対応する部分だけ突出渦流翼１１１の渦流翼列１１２で構成したが、最外周だけでなく、外周側の数段分、例えば、第１リング状流路７６及び第２リング状流路７７に対応する部分に突出渦流翼１１１の渦流翼列１１２を設けることも可能である。

（Ｈ03）前記各実施例において、渦流ポンプＫＰの気体移送方向上流側にネジ溝式ポンプＳＰやターボ分子ポンプＴＭＰを配置したが、これらのポンプに限定されず、遠心ポンプやクライオポンプ等の任意のポンプを組み合わせることも可能である。なお、渦流ポンプＫＰがドライポンプであるため、上流側に接続するポンプもドライポンプである方が好ましい。
（Ｈ04）前記各実施例において、ベアリングＰ４，３６はグリスにより潤滑する転がり軸受を使用したが、磁気軸受等の従来公知の軸受に変更可能である。

（Ｈ05）前記各実施例において、グリス自動供給部材１３９に替えて、従来公知のグリス自動供給装置を使用することも可能である。また、自動供給に限定されず、例えば、作業者が注射器等を使用してグリスを手作業で補給したり、グリス供給モータＭＧを省略し、手動でネジ１３８を回転させてグリスを供給するグリス供給部材を使用することも可能である。
（Ｈ06）前記各実施例において、渦流翼として、突出渦流翼１１１と段差部渦流翼１１３の２種類の渦流翼を使用したが、これらに限定されず、その他の形状の渦流翼を使用することができる。例えば、前記段差部渦流翼１１３に替えてタービン羽根形状の渦流翼の渦流翼列（リング状段差部に半径方向の長さが短いタービン羽根（渦流翼、動翼７参照）を固着して形成した渦流翼列）を配置したり、３種類以上の渦流翼を組み合わせて使用することも可能である。

（Ｈ07）前記各実施例において、リング状流路７６〜７９の深さや断面形状等及び渦流翼１１１，１１３のサイズや形状等を適宜変更して、各段の圧縮性能等を変更することも可能である。したがって、例えば、形状等を調節して圧縮性能の高い段差部渦流翼を外周側に配置し、内周側に駆動抵抗を小さく調節された突出渦流翼を配置することも可能である。
（Ｈ08）前記各実施例において、各リング状流路７６〜７９を上側→下側→下側→上側→…の順に接続したが、接続する順序は適宜変更可能である。例えば、上側のリング状流路７６ａ〜７９ａを外周側から内周側に順次接続すると共に、下側のリング状流路７６ｂ〜７９ｂを外周側から内周側に順次接続し、上側のリング状流路７６ａ〜７９ａで圧縮された気体を下側のリング状流路７６ｂ〜７９ｂでさらに圧縮するように構成することも可能である。
（Ｈ09）前記実施例１、２において、複合型ターボ分子ポンプ排気口２８が直接渦流ポンプ吸気口７４に接続されているが、パイプ等を介して接続することも可能である。

図１は本発明の実施例１の複合型真空ポンプの断面説明図である。 図２は本発明の実施例１の複合型真空ポンプの断面説明図であり、軸受へのグリス供給路及びパージ用ガス供給路を説明する断面説明図である。 図３は、複合型ターボ分子ポンプ部のベース部材の冷却水路及びガス通路を説明する斜視図である。 図４は、複合型ターボ分子ポンプ部のベース部材の冷却水路及びパージ用ガス通路を説明する平面図である。 図５は実施例１の複合型真空ポンプの渦流ポンプ部の説明であり、図５Ａは図５ＢのＶＡ−ＶＡ線断面図、図５Ｂは渦流ポンプ部の縦断面説明図である。 図６は渦流ポンプの渦流ステータの説明図であり、図６Ａは平面図、図６Ｂは図６ＡのＶＩＢ−ＶＩＢ線断面図である。 図７は、渦流ステータの各気体流路を気体が流れる順序の説明図である。 図８は渦流ポンプのロータの説明図であり、図８Ａは縦断面説明図、図８Ｂは図８ＡのＶIIIＢ−ＶIIIＢから見た図、図８Ｃは図８ＡのＶIIIＣ−ＶIIIＣから見た図である。 図９は突出渦流翼の説明図であり、図９Ａは要部平面図、図９Ｂは要部斜視図である。 図１０は段差部渦流翼の説明図であり、図１０Ａは要部平面図、図１０Ｂは要部斜視図である。 図１１はグリス供給装置の断面説明図である。 図１２は実施例１の複合型真空ポンプの制御部が備えている各機能をブロック図（機能ブロック図）で示した図である。 図１３は本発明の実施例１の複合型真空ポンプのグリス供給処理のフローチャートである。 図１４は、実施例１の変更例の渦流ステータの各気体流路を気体が流れる順序の説明図であり、前記図７に対応する図である。 図１５は本発明の実施例２の複合型真空ポンプの説明図であり、実施例１の図１に対応する図である。 図１６は本発明の実施例３の複合型真空ポンプの説明図であり、実施例１の図１に対応する図である。

符号の説明

１…回転軸、
２，７２…ハウジング、
２ａ，７４…吸気口、
９２…排気口、
７１…渦流ステータ、
７３…ステータ本体、
７６〜７９，７６ａ，７６ｂ，７７ａ，７７ｂ，７８ａ，７８ｂ，７９ａ，７９ｂ…リング状流路、
８８…連絡流路、
９３…ポンプ冷却水路、
１０１、１０２…渦流ロータ、
１０４…ロータ本体、
１０７〜１０９…リング状段差部、
１１１…突出渦流翼、
１１１，１１３…渦流翼、
１１２，１１６…リング状渦流翼列、
１１３…段差部渦流翼、
Ｐ，Ｐ′，Ｐ″…ポンプ、
ＳＰ…ネジ溝式ポンプ、
ＴＭＰ…ターボ分子ポンプ。

Claims (7)

1. 下記の構成要件（Ａ01）〜（Ａ04）を備えたことを特徴とするポンプ、
   （Ａ01）回転駆動する回転軸を回転可能に支持するハウジング、
   （Ａ02）前記回転軸に固着され且つ前記ハウジングに対して回転自在に支持された円板状のロータ本体と、前記ロータ本体の端面に半径の異なる複数の同心円に沿って所定の間隔で配置された複数の渦流翼により構成された複数のリング状渦流翼列と、を有する渦流ロータ、
   （Ａ03）前記ハウジングに回転不能に支持されたステータ本体と、複数の前記リング状渦流翼列に対応して前記ステータ本体に形成された複数のリング状流路とを有し、前記渦流ロータ回転時に前記リング状流路内で渦流を発生させることにより気体を圧縮して排出する渦流ステータ、
   （Ａ04）前記ロータ本体の端面から前記リング状流路内に突出して形成された板状の突出渦流翼がリング状に配置された第１のリング状渦流翼列と、前記円板状のロータ本体の放射方向に対して内周側に比べて外周側が階段状に低く形成されたリング状の段差部に形成され且つ前記円板状のロータ本体の放射方向に延びる段差部渦流翼がリング状に配置された第２のリング状渦流翼列と、を有する前記複数のリング状渦流翼列。
2. 下記の構成要件（Ａ06）を備えたことを特徴とする請求項１記載のポンプ、
   （Ａ06）同心円状に配置された複数の前記リング状渦流翼列の外周側且つ気体移送方向上流側に、前記第１のリング状渦流翼列を配置し、内周側且つ気体移送方向下流側に前記段差部渦流翼を有する前記第２のリング状渦流翼列を配置した前記渦流ロータ。
3. 下記の構成要件（Ａ07），（Ａ08）を備えたことを特徴とする請求項１または２記載のポンプ、
   （Ａ07）前記ステータ本体の表裏両端面に形成された前記リング状流路、
   （Ａ08）前記ステータ本体の表裏両端面に対向して配置された一対の前記渦流ロータ。
4. 下記の構成要件（Ａ09）を備えたことを特徴とする請求項３記載のポンプ、
   （Ａ09）前記ステータ本体の表面及び裏面のいずれか一面側に形成された前記リング状流路の気体移送方向下流端と、前記ステータ本体の表面及び裏面の他面側に形成された前記リング状流路の気体移送方向上流端とを接続する連絡流路を有する前記渦流ステータ。
5. 下記の構成要件（Ａ010）を備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか記載のポンプ、
   （Ａ010）前記ステータ本体内部に配置されたポンプ冷却機構。
6. 下記の構成要件（Ａ011）を備えたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか記載のポンプ、
   （Ａ011）前記リング状流路の気体移送方向上流端に形成された吸気口の気体移送方向上流側に配置されたネジ溝式ポンプ。
7. 下記の構成要件（Ａ012）を備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか記載のポンプ、
   （Ａ012）前記リング状流路の気体移送方向上流端に形成された吸気口の気体移送方向上流側に配置されたターボ分子ポンプ。

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