JP7022265B2

JP7022265B2 - 真空ポンプ

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Publication number: JP7022265B2
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Inventors: 守芝
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
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Description

本発明は、ポンプ装置と制御装置とが一体化された一体型の真空ポンプに関する。

半導体製造装置や分析装置等に用いられる真空ポンプとして、ターボ分子ポンプが用いられている。ターボ分子ポンプは、ポンプ装置と、ポンプ装置内のモータ等を駆動し制御するための駆動回路、制御回路などを含む制御装置からなる。

ターボ分子ポンプにおいては、複数段の回転翼が形成されたロータを高速回転することで排気を行うため、ロータの回転軸であるシャフトをその両端付近で回転自在に支持する軸受が設けられている。軸受には、グリース潤滑式の玉軸受や、永久磁石や電磁石の吸引反発力を利用する磁気軸受が用いられる。磁気軸受には非接触という利点があるが、玉軸受に比べて大型で高コストとなる。従って、小型のポンプにおいては、シャフトの一方の吸気口側（高真空側）の端部では磁気軸受を用いるが、他方の排気口側（低真空側）の端部では小型で低コストのグリース潤滑式の玉軸受の使用が一般的である。

ターボ分子ポンプを小型化するために、特許文献１に記載されているようなポンプ装置と制御装置との一体化が知られている。特許文献１に記載のターボ分子ポンプでは、真空排気を行うポンプ装置のベースの側面に凹部を形成し、この凹部に電子部品が搭載された基板を含む制御装置を収納して小型化を図っている。

特開２０１４－１０５６９５号公報

ターボ分子ポンプでは、ロータを高速回転させるために大電力での駆動が必要なため、制御装置内の特に駆動回路は大きな発熱源となっている。小型化のためにポンプ装置と制御装置を一体化した場合には、制御装置内の駆動回路等の発熱素子で生じた熱がポンプ装置に伝達する。そして、この熱がロータを支持する玉軸受に伝わると、玉軸受のグリース等の潤滑剤が加熱され蒸発して玉軸受の寿命が短くなるという問題がある。

本発明の第１の態様によると、真空ポンプは、ポンプケーシングとベースを備え、玉軸受で支承される回転軸を中心としてロータを高速回転させて、ポンプ吸気口から吸入した気体をポンプ排気口から排出するポンプ装置と、前記ポンプ装置の前記回転軸の方向に沿った側面に取り付けられ、発熱素子を含む電子回路、および前記電子回路を収納するハウジングを有し、前記ポンプ装置の動作を制御する制御装置とを備え、前記ハウジングは、前記回転軸の方向に沿った長手方向を有する略直方体であり、前記発熱素子が、前記ハウジングの前記ポンプ装置に接さず、かつ、前記回転軸の方向に沿って延びている第１の外板と直接接触しており、前記ハウジングの前記ポンプ装置に接し、かつ、前記回転軸の方向に沿って延びている第２の外板には、前記発熱素子が接触しておらず、前記発熱素子からの熱を前記第１の外板から放熱すると共に、前記発熱素子からの熱が前記ベースに伝達することを防止または抑制して前記玉軸受の温度上昇によるグリースの蒸発を防止または抑制するように構成したものである。
本発明の第２の態様によると、真空ポンプは、ポンプケーシングとベースとを備え、玉軸受で支承される回転軸を中心としてロータを高速回転させて、ポンプ吸気口から吸入した気体をポンプ排気口から排出するポンプ装置と、前記ポンプ装置の前記ベースの前記回転軸の方向に沿った側面に取り付けられ、発熱素子を含む電子回路、および前記電子回路を収納するハウジングを有し、前記ポンプ装置の動作を制御する制御装置とを備え、前記ハウジングは、前記回転軸の方向に沿った長手方向を有する略直方体であり、前記発熱素子が、前記ハウジングの前記ポンプ装置の前記ベースに接しない、前記回転軸の方向に沿って延びている第１の外板と直接接触しており、前記ハウジングの前記ポンプ装置の前記ベースに接する第２の外板には、前記発熱素子が接触しておらず、前記ポンプケーシングの側面は、前記ハウジングの前記第２の外板と隙間を介して対向しており、前記発熱素子の中で最も発熱量の多い発熱素子は、前記第１の外板の上方の部分に接触している。
本発明の第３の態様によると、真空ポンプは、ポンプケーシングとベースとを備え、玉軸受で支承される回転軸を中心としてロータを高速回転させて、ポンプ吸気口から吸入した気体をポンプ排気口から排出するポンプ装置と、前記ポンプ装置の前記回転軸の方向に沿った側面に取り付けられ、発熱素子を含む電子回路、および前記電子回路を収納するハウジングを有し、前記ポンプ装置の動作を制御する制御装置とを備え、前記発熱素子が、前記ハウジングの前記ポンプ装置に接しない第１の外板と直接接触しており、前記ハウジングの前記ポンプ装置に接する第２の外板には、前記発熱素子が接触しておらず、前記ハウジングは、断熱部材を介して前記ポンプ装置に接しており、前記断熱部材の一方の面が前記ハウジングの前記第２の外板に接触し、前記断熱部材の他方の面が前記ポンプ装置の前記ベースに接触し、前記発熱素子からの熱を前記第１の外板から放熱すると共に、前記発熱素子からの熱が前記ベースに伝達することを防止または抑制して、前記玉軸受の温度上昇によるグリースの蒸発を防止または抑制するように構成したものである。
本発明の第４の態様によると、真空ポンプは、玉軸受で支承される回転軸を中心としてロータを高速回転させて、ポンプ吸気口から吸入した気体をポンプ排気口から排出するポンプ装置と、前記ポンプ装置の前記回転軸の方向に沿った側面に取り付けられ、発熱素子を含む電子回路、および前記電子回路を収納するハウジングを有し、前記ポンプ装置の動作を制御する制御装置とを備え、前記発熱素子が、前記ハウジングの前記ポンプ装置に接しない外板と直接接触しており、前記ハウジングの前記ポンプ装置に接する外板には、前記発熱素子が接触しておらず、前記ポンプ装置の外面に設置され、前記ポンプ装置を冷却する冷却ファンを有し、前記制御装置の全体は、前記冷却ファンに対して、前記回転軸を挟んで前記ポンプ装置の反対側に設置されている。

本発明によれば、制御装置内の発熱素子から発生する熱は、制御装置のハウジングから外部に放熱される。これにより、玉軸受の温度上昇を防止できる。

第１実施形態のターボ分子ポンプ１の断面図。制御装置１００の断面図。第２実施形態のターボ分子ポンプ１Ａの断面図。第３実施形態のターボ分子ポンプ１Ｂの斜視図。第３実施形態のターボ分子ポンプ１Ｂの下面図。第４実施形態のターボ分子ポンプ１Ｃの斜視図。

（第１実施形態）
以下、図を参照して本発明の第１実施形態について説明する。図１は本発明の真空ポンプの第１実施形態を示す断面図である。
ターボ分子ポンプ１は、真空排気を行うポンプ装置１０とそのポンプ装置１０を駆動する制御装置１００とを有している。ポンプ装置１０のベース２の側面には取付面２３が形成されており、制御装置１００はボルトによって取付面２３に取り付けられている。

ポンプ装置１０の構造について説明する。ポンプ装置１０は、排気機能部として、タービン翼を備えたターボポンプ部と、螺旋型の溝を備えたHolweckポンプ部とを備えている。
ターボポンプ部は、ロータ３に形成された複数段の回転翼３０とポンプケーシング１２側に配置された複数段の固定翼２０とで構成される。一方、ターボポンプ部の下流側に設けられたHolweckポンプ部は、ロータ３に形成された一対の円筒部３１ａ，３１ｂと、ベース２側に配置された一対のステータ２１ａ，２１ｂとで構成されている。円筒状のステータ２１ａ，２１ｂの内外周面の内、円筒部３１ａ，３１ｂと対向する周面には螺旋溝が形成されている。なお、ステータ側に螺旋溝を設ける代わりに、ロータ側に螺旋溝を設けてもよい。

ロータ３はシャフト５に締結され、ロータ３とシャフト５とは一体の回転体を構成している。シャフト５はモータ４により回転駆動される。モータロータ４ａはシャフト５に設けられ、モータステータ４ｂはベース２に固定されている。シャフト５の下端側はグリースが封入された玉軸受８により保持される。一方、シャフト５の上端側は永久磁石６ａ，６ｂを用いた永久磁石磁気軸受６により非接触支持される。そして、これらの上下の軸受により、シャフト５およびロータは、ロータの回転軸ＡＸを中心として回転自在に支持されている。

本例の真空ポンプは、シャフト上部のラジアル方向の振れを制限するタッチダウンベアリング、たとえば、玉軸受9を有している。この玉軸受９は磁石ホルダ１１に収容されている。すなわち、ロータ３が定常回転している状態では、シャフト５と玉軸受９とは接触することはない。ただし、大外乱が加わった場合や、回転の加速時または減速時にロータ３の振れ回りが大きくなった場合に、シャフト５が玉軸受９の内輪に接触する。玉軸受８，９には、例えば深溝玉軸受が用いられる。

ベース２の底面には、玉軸受８を着脱する際の開口２４を封止するためのベースカバー２７がボルト固定されている。ポンプケーシング１２には、ポンプ装置１０をチャンバ等に固定するための吸気口フランジ１２ａが形成されている。また、ベース２の側面には排気口２２が設けられている。吸気口フランジ１２ａから流入した気体分子は、ターボポンプ部およびHolweckポンプ部によりポンプ下流側に移送され、排気口２２から排気される。

次に制御装置１００について、図１、図２を参照して説明する。
図２は、図１に断面図で示した制御装置１００を拡大して表した断面図である。制御装置１００は、ポンプ装置１０内のモータ４を駆動するためのパワー半導体素子や回路基板１０２等を含む電子回路と、それを収納するハウジング１０１を備えている。ハウジング１０１の外形はほぼ直方体形状であるが、これに限らす任意の形状であっても良い。この直方体を構成する６個の外板のうち、断面図である図１および図２には、４つの外板１０１ａ、外板１０１ｂ、外板１０１ｃ、外板１０１ｄの各断面が示されている。ハウジング１０１とは、これらの６個の外板１０１ａ～ｄおよびそれらを連結している不図示の部材の全体を表す。

ハウジング１０１の外板１０１ａおよびは１０１ｂ長手方向に延在する部材であり、図１および図２において上下に延在している。換言すると、制御装置１００は、外板１０１ｂの長手方向がモータ４の回転軸、すなわちシャフト５の回転軸ＡＸの方向に一致するように、真空ポンプ１のベース２の側面（取付面２３）に取り付けられている。したがって、外板１０１ｂと対面する外板１０１ａは真空ポンプの外方に面し、かつ回転軸ＡＸの方向に延在している。

制御装置１００は、ハウジング１０１の外板１０１ｂの下部が、ベース２の取付面２３にボルトによって取り付けられることにより、ポンプ装置１０に取り付けられている。外板１０１ｂと取付面２３の間の一部には、不図示の電力導入用コネクタが設置され、制御装置１００からの制御信号や駆動電力が、ポンプ装置１０内のモータ４等に伝達される。

回路基板１０２は、支柱１０４を介して、外板１０１ｂとは反対側の外板１０１ａにねじ止め等で固定されている。回路基板１０２の両面にはプリント配線が形成され、各種の電子部品が実装されている。ただし、モータ４にＰＷＭ駆動信号を出力するインバータ素子１０３ａ、インバータ素子１０３ａを駆動するドライバ素子１０３ｂ、逆流防止用ダイオード素子１０３ｃ等の動作時の発熱量の多い素子（以下、これらを総称して「発熱素子１０３」とも呼ぶ）は、回路基板１０２の外板１０１ｂとは反対側の面に配置してある。これらの発熱素子は、ハウジング１０１の外板１０１ｂとは反対側の金属製の外板１０１ａと直接接触している。直接接触するとは、発熱素子１０３が外板１０１ａとの間に回路基板１０２を介さずに接続されていることをいう。好ましくは、発熱素子１０３は、高熱伝導性の伝熱シート１０６を介して、外板１０１ａと直接接触している。

発熱素子１０３がハウジング１０１の外板１０１ａと低熱抵抗で接続しているので、発熱素子１０３で発生した熱は金属製の外板１０１ａに高効率で伝達され、外板１０１ａから放熱される。一方、ベース２に接続されている外板１０１ｂには回路基板１０２も発熱素子１０３も接続されていない。これにより、発熱素子１０３からの熱が外板１０１ｂを介してベース２に伝達することを防止または抑制できるので、ポンプ装置１０内の玉軸受８の温度上昇を防止でき、グリースの蒸発を防止または抑制できる。

一方、ＣＰＵ１０５ａや制御用ＩＣ１０５ｂ、記憶素子１０５ｃ等の動作時の発熱が比較的少ない素子は、それほど高効率の冷却が必要ではないため、図２の通り、回路基板１０２の外板１０１ｂ側に配置しても構わない。これらの素子で発生した熱は、回路基板１０２および支柱１０４を経由して外板１０１ａに伝わり、外板１０１ａから放熱される。
なお、回路基板１０２を経由しての放熱を促進するために、回路基板１０２を、グラファイトシートのような低熱抵抗体（高熱伝導体）を介して、制御装置１００の上部の外板１０１ｃや下部の外板１０１ｄや、手前側や奥側の不図示の外板と低熱抵抗で接触させても良い。

発熱素子１０３と外板１０１ａとの接続も、伝熱シート１０６を介しての接触に限らず、グラファイトシートのような低熱抵抗体（高熱伝導体）を介しての低熱抵抗の接続とすることもできる。
発熱素子を低熱抵抗で接触させる外板も、上記に限らず、ベース２と接触する外板１０１ｂ以外の外板であれば、ハウジング１０１のどの外板に接触させても良い。ただし、ハウジング１０１自身による熱伝導を考慮すると、外板１０１ｂからなるべく離れた外板に接触させることが好ましい。

回路基板１０２上での各発熱素子１０３の配置も、最も発熱量の多い素子は、外板１０１ｂのベース２との接触部分からなるべく離れた位置で、外板に接触させることが好ましい。従って、本例では、発熱素子１０３の中で最も発熱量の多い素子であるインバータ素子１０３ａを、ハウジング１０１の外板の中で、ベース２と接触する外板１０１ｂの下部から最も遠い位置にあたる外板１０１ａの上方の部分に接触させている。

ポンプ装置１０のポンプケーシング１２の側面の制御装置１００と対向する部分を平面２５とし、制御装置１００との間に隙間を形成することで、インバータ素子１０３ａからポンプ装置１０への熱の伝導をさらに低減している。

以上の説明においては、制御装置１００は１つの回路基板１０２を備えるものとしたが、２つ以上の回路基板１０２を備える構成としてもよい。この場合にも、発熱素子１０３は、ベース２と接触する外板１０１ｂから遠い側の回路基板１０２上の、外板１０１ｂとは反対側に配置し、外板１０１ｂ以外の外板（例えば外板１００ａ）に、低熱抵抗で接続させる。

なお、ハウジング１０１は、各外板１０１ａ～ｄが相互に直接接合されていても良いが、ゴムや樹脂材料等から高熱抵抗のシール材を介して接合されていても良い。後者の場合、発熱素子が接触する外板からベース２と接触する外板１０１ｂへの熱の伝導をさらに低減することができる。

図１においては、制御装置１００は排気口２２に対してポンプ本体を挟んで反対側に配置されるものとしているが、制御装置１００と排気口２２の位置関係はこれに限定されるものではない。例えば、ポンプ装置１０の軸芯（回転軸ＡＸ）を中心として、相互に９０度離れた位置や、両者が機械的に重ならない限り他の任意の位置に配置することもできる。

また、本発明は、排気機能部にターボポンプ部およびHolweckポンプ部を備えた真空ポンプに限らず、タービン翼のみを備えた真空ポンプや、ジーグバーンポンプやHolweckポンプなどのドラッグポンプのみを備えた真空ポンプや、それらを組み合わせた真空ポンプにも適用することができる。

（第１実施形態の効果）
本発明の第１実施形態の真空ポンプ１は、玉軸受８で支承される回転軸ＡＸを中心としてロータ３を高速回転させるポンプ装置１０とポンプ装置１０の動作を制御する制御装置１００とを備え、制御装置１００内の発熱素子１０３は、制御装置１００のハウジング１０１のポンプ装置１０に接しない外板１０１ａと直接接触している。ポンプ装置１０に接する外板１０１ｂには、発熱素子１０３が接触していない。
このような構成としたので、発熱素子１０３で発生した熱は外板１０１ａに高効率で伝達され、外板１０１ａから放熱される。これにより、発熱素子からの熱が外板１０１ｂを介してベース２に伝達することを防止または抑制でき、ポンプ装置１０内の玉軸受８の温度上昇を防止または抑制できるという効果がある。その結果、玉軸受のグリースが加熱され蒸発して真空装置の真空度を低下させることを防止または抑制できる。さらにはグリースの減少が防止または抑制されるので、玉軸受の寿命、ひいては真空ポンプの寿命（メンテナンスサイクル）を長くすることができる。

なお、上記の第１実施形態では、ハウジング１０１の外板１０１ａおよび１０１ｂの長手方向はシャフト５の回転軸ＡＸの方向、すなわち図１、図２中の上下方向に延在するとしたが、ハウジング１０１の形状はこれに限るものではない。
ただし、一般に真空ポンプ１の形状は回転軸ＡＸに沿った方向に長いため、ハウジング１０１が回転軸ＡＸ方向に延在すると、真空ポンプ１全体を大型化せずに外板１０１ａの面積を拡大でき、発熱素子１０３からの熱を一層効率良く放熱できるという効果がある。

（第１の変形例）
上述の第１実施形態の説明では説明を省略したが、図２に示したように、ハウジング１０１の外板１０１ｂとベース２の取付面２３との間に、ゴムまたは樹脂材料等からなる断熱部材１０７を設けることもできる。

（第１の変形例の効果）
この場合には、ハウジング１０１は断熱部材を介してポンプ装置１０に接するため、制御装置１００内の発熱素子からポンプ装置１０への熱の伝導をさらに低減できるという効果がある。

（第２実施形態）
以下、図３を参照して本発明の第２実施形態について説明する。図３は本発明の真空ポンプの第２実施形態を示す断面図である。なお、図１中の符号と同じ符号を付した部分は第１実施形態と共通するため、説明を省略する。
第２実施形態においては、制御装置１００Ａは、ポンプ装置１０Ａの回転軸ＡＸの方向に沿った側面の中の、ベース２Ａの下部の周辺の一部を切り欠いた凹部２６に配置されている。すなわち、制御装置１００Ａが配置される位置は、特開２０１４－１０５６９５号公報で開示される真空ポンプと同じである。
凹部２６の境界は、ポンプ底面および吸気口フランジ面と平行な凹部底面２６ａと、その凹部底面２６ａに対して垂直な凹部側面２６ｂである。

本実施形態においても制御装置１００Ａの外形形状、すなわちハウジング１０１Ｚの外形形状は概ね直方体形状である。この直方体を構成する６個の外板のうち、断面図である図３には、４つの外板１０１ｅ、外板１０１ｆ、外板１０１ｇ、外板１０１ｈの各断面が示されている。ハウジング１０１Ｚとは、これらの６個の外板１０１ｅ～ｈおよびそれらを連結している不図示の部材の全体を表す。

制御装置１００Ａは、ハウジング１０１Ｚの外板１０１ｇの上部、および外板１０１ｆの外部が、それぞれベース２の凹部２６の凹部底面２６ａおよび凹部側面２６ｂにボルトによって取り付けられることにより、ポンプ装置１０Ａに取り付けられている。そして、外板１０１ｆと凹部側面２６ｂの間の一部には、不図示の電力導入用コネクタが設置され、制御装置１００Ａからの制御信号や駆動電力が、ポンプ装置１０Ａ内のモータ４等に伝達される。

回路基板１０２Ａは、支柱１０４Ａを介して、ベース２Ａに接する外板１０１ｇおよび外板１０１ｆとは異なる、ポンプ装置１０Ａに接しない外板１０１ｅにねじ止め等で固定されている。本例においても、インバータ素子１０３ａ、ドライバ素子１０３ｂ等の発熱素子１０３は、回路基板１０２Ａの外板１０１ｅ側に配置してある。そして、これらの発熱素子１０３は、それぞれ高熱伝導性の不図示の伝熱シートを介して、金属製の外板１０１ｅと接触している。

一方、ＣＰＵ１０５ａ、制御回路１０５ｂ等の動作時の発熱が比較的少ない素子は、それほど高効率の冷却が必要ではないため、回路基板１０２Ａの外板１０１ｇ側に配置しても構わない。これらの素子で発生した熱は、回路基板１０２Ａおよび支柱１０４Ａを経由して外板１０１ｅに伝わり、外板１０１ｅから放熱される。
前述の第１実施形態と同様に、放熱の一層の促進のために、回路基板１０２Ａを低熱抵抗体を介して、制御装置１００Ａの図中左端の外板１０１ｈや、手前側や奥側の不図示の外板と低熱抵抗で接触させても良い。
また、発熱素子１０３をグラファイトシートのような低熱抵抗体（高熱伝導体）を介して外板１０１ｈに低熱抵抗で接触させてもよい。

本例においても、最も発熱量の多い素子であるインバータ素子１０３ａは、ハウジング１０１Ｚの外板の中で、ベース２Ａと接触する部分からも最も遠い位置にあたる外板１０１ｅの図３中の左側（ベース２Ａから遠い側）部分に接触させている。

（第２実施形態の効果）
以上の第２実施形態の真空ポンプ１Ａにおいても、上述の第１実施形態と同様に、玉軸受８で支承される回転軸ＡＸを中心としてロータ３を高速回転させるポンプ装置１０Ａとポンプ装置１０Ａの動作を制御する制御装置１００Ａとを備え、制御装置１００Ａ内の発熱素子１０３は、制御装置１００Ａのハウジング１０１Ｚのポンプ装置１０Ａに接しない外板１０１ｅと低熱抵抗で接続している。

このような構成としたので、発熱素子１０３で発生した熱は外板１０１ｅに高効率で伝達され、外板１０１ｅから放熱される。これにより、発熱素子１０３からの熱が外板１０１ｇおよび外板１０１ｆを介してベース２Ａに伝達することを防止でき、ポンプ装置１０内の玉軸受８の温度上昇を防止できるという効果がある。

（第３実施形態）
図４および図５を参照して、第３実施形態について説明する。図４は、第３実施形態の真空ポンプ１Ｂの斜視図であり、真空ポンプ１Ｂを斜め下方から見た図である。
制御装置１００に設けられているコネクタ１２０は、冷却ファンに電力を供給する等の電気配線を接続するためのコネクタである。

本実施形態は、基本的には上述の第１実施形態の真空ポンプ１に対し、真空ポンプ装置１０の制御装置１００とは反対側の側面に、冷却ファン４２を設けたものである。
ただし、図４に示すとおり、本実施形態の真空ポンプ装置１０Ｂでは、ベース２Ｂおよびポンプケーシング１２Ｂの側面に、冷却ファン４２を取り付けるための平面４０、平面４１をそれぞれ形成してある。

冷却ファン４２は、冷却ファン４２からの風を通すための隙間を形成する支柱４４を介して、これらの平面４０、４１にボルト４３により固定されている。以下、図５を用いて冷却ファン４２から吹き出される冷却風の冷却経路を説明する。
図５は、図４の真空ポンプ１Ｂを下から見た平面図である。冷却ファン４２から吹き出される冷却風５０は、冷却ファン４２とベース２Ｂの間の支柱４４によって形成された隙間を通って、ベース２Ｂの両側（図５中の上方および下方）に吹き出す。

冷却風５０は、ベース２Ｂの側面に沿って流れ、ベース２Ｂを冷却する。そして、ベース２Ｂの冷却に伴って、ベース２Ｂの内部に設けられている玉軸受８も冷却される。
冷却風５０は、その後もベース２Ｂの側面に沿って流れ、図５中でベース２Ｂの上側を流れる冷却風は、図５中の紙面の奥および手前に分かれて排気口２２も通過する。そして冷却風５０は、ベース２Ｂに対して冷却ファン４２とは反対側に配置されている制御装置１００に至り、制御装置１００のハウジング１０１の側面の外板１０１ｉ、１０１ｊを冷却する。

従って、本実施形態においては、制御装置１００内の発熱素子１０３を側面の外板１０１ｉ、１０１ｊに低熱抵抗で接続させることで、発熱素子１０３の冷却効果をさらに増大させることもできる。
なお、冷却風５０は、制御装置１００を通過した後に渦５１を形成するので、この渦５１によりハウジング１０１のベース２Ｂとは反対側の外板１０１ａも冷却される。よって、発熱素子１０３を外板１０１ａに低熱抵抗で接続させてもよい。

なお、ベース２Ｂの外周面に、周方向に延びる、すなわち冷却風５０の流路に沿って平行な形状の放熱フィンを形成し、冷却効率を一層向上することもできる。
また、ハウジング１０１の側面の外板１０１ｉ、１０１ｊにも、冷却風５０の流路に沿って平行な形状の放熱フィンを形成し、冷却効率を一層向上することもできる。

なお、冷却ファン４２とベース２Ｂの間の隙間の一部を金属等の遮風版で覆うことにより、冷却ファン４２からの冷却風５０の吹き出し方向を限定し、ベース２Ｂや制御装置１００を一層効率よく冷却することもできる。
例えば、ベース２Ｂの下部の近傍の隙間（図４中の下部の隙間）を覆うことで、冷却風５０をベース２Ｂの周面、制御装置１００およびポンプケーシング１２Ｂの平面４１の方向に集中させることができる。さらに、図４中の上部の隙間も覆うことで、冷却風をベース２Ｂの周面および制御装置１００の方向に集中させることもできる。

（第３実施形態の効果）
以上説明したように、本第３実施形態変形例の真空ポンプは、ポンプ装置１０Ｂの外面に設置され、ポンプ装置１０Ｂを冷却する冷却ファン４２を有している。
このような構成としたので、ポンプ装置１０Ｂを効率的に冷却することが可能となり、ポンプ装置１０Ｂ内の玉軸受８の温度上昇を防止できるという効果がある。

また、制御装置１００を、冷却ファン４２からの冷却風５０の冷却経路に設置する構成とすることで、冷却ファン４２により、制御装置１００を冷却することができるという効果がある。
さらに、冷却ファン４２を、制御装置１００に対して、ポンプ装置１０ｂの軸芯すなわちロータ３の回転軸ＡＸを挟んでポンプ装置１０Ｂの反対側に設置する構成としている。従って、ポンプ装置１０Ｂにより二分される冷却風５０の冷却経路の双方を使って制御装置１００を冷却することができるという効果がある。

（第４実施形態）
図６を参照して、第４実施形態について説明する。図６は、第４実施形態の真空ポンプ１Ｃの斜視図であり、真空ポンプ１Ｃを斜め下方から見た図である。
本実施形態は、基本的には図４に示した上述の第３実施形態と同様に、第１実施形態の真空ポンプ１に対し、冷却ファン４２を設けたものであるため、共通する構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。
ただし、第３実施形態とは異なり、冷却ファン４２は、真空ポンプ１Ｃのベース２Ｃの下側に設置している。

ベース２Ｃの下側（底面）には、上述の通り、玉軸受８を着脱する際の開口２４を封止するためのベースカバー２７があるため、ここに直接、冷却ファン４２を取り付けることは難しい。そこで、冷却ファン４２を、金属板を略Ｌ字型に変形して形成した取付台座４６にボルト４３およびナット４５で取り付け、取付台座４６をベース２Ｃの側面の平面４０に、ボルト４７で取り付ける構成としている。

（第４の実施形態の効果）
以上説明したように、本第４の実施形態の真空ポンプは、ポンプ装置１０Ｃの外面に設置され、ポンプ装置１０Ｃを冷却する冷却ファン４２を有している。
このような構成としたので、ポンプ装置１０Ｃを効率的に冷却することが可能となり、ポンプ装置１０Ｃ内の玉軸受８の温度上昇を防止できるという効果がある。

（第２の変形例）
上記の第３実施形態および第４実施形態では、第１実施形態のポンプ装置１０および制御装置１００の冷却に空冷方式の冷却ファン４２を使用したが、これに代えて、あるいは加えて、液冷式の冷却機構を備える。すなわち、ポンプ装置１０のベース２やポンプケーシング１２の内部または周囲に配管を設置し、これに冷却液を流すことで冷却を行うものである。
さらに、制御装置１００の周囲にも冷却用の配管を備えていても良い。この場合には、冷却用の配管を、制御装置１００の外板のうち、発熱素子１０３が低熱抵抗で接続されている外板、すなわちポンプ装置１０に接触している外板以外の外板に重点的に設置することで発熱素子１０３を効率的に冷却することが望ましい。

（第２の変形例の効果）
本変形例では、ポンプ装置１０を冷却する液冷式の冷却機構を備えているため、より高い冷却能力でポンプ装置１０および玉軸受８を冷却できるという効果がある。

上記では、種々の実施形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。また、各実施形態および変形例は、それぞれ単独で適用しても良いし、組み合わせて用いても良い。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ：ターボ分子ポンプ、２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ：ベース、３：ロータ、４：モータ、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ：ポンプ装置、１２，１２Ｂ：ポンプケーシング、１２ａ：吸気口フランジ、２２：排気口、２３：取付面、２６ａ：凹部底面、２６ｂ：凹部側面、４２：冷却ファン、５０：冷却風、１００，１００Ａ：制御装置、１０１，１０１Ｚ：ハウジング、１０１ａ～１０１ｊ：外板、１０２，１０２Ａ：回路基板、１０３：発熱素子、１０３ａ：インバータ素子、１０３ｂ：ドライバ素子、１０３ｃ：逆流防止用ダイオード素子、１０４，１０４Ａ：支柱、１０６：伝熱シート、１０７：断熱部材

Claims

ポンプケーシングとベースを備え、玉軸受で支承される回転軸を中心としてロータを高速回転させて、ポンプ吸気口から吸入した気体をポンプ排気口から排出するポンプ装置と、
前記ポンプ装置の前記回転軸の方向に沿った側面に取り付けられ、発熱素子を含む電子回路、および前記電子回路を収納するハウジングを有し、前記ポンプ装置の動作を制御する制御装置とを備え、
前記ハウジングは、前記回転軸の方向に沿った長手方向を有する略直方体であり、
前記発熱素子が、前記ハウジングの前記ポンプ装置に接さず、かつ、前記回転軸の方向に沿って延びている第１の外板と直接接触しており、前記ハウジングの前記ポンプ装置に接し、かつ、前記回転軸の方向に沿って延びている第２の外板には、前記発熱素子が接触しておらず、前記発熱素子からの熱を前記第１の外板から放熱すると共に、前記発熱素子からの熱が前記ベースに伝達することを防止または抑制して前記玉軸受の温度上昇によるグリースの蒸発を防止または抑制するように構成した、真空ポンプ。
ポンプケーシングとベースとを備え、玉軸受で支承される回転軸を中心としてロータを高速回転させて、ポンプ吸気口から吸入した気体をポンプ排気口から排出するポンプ装置と、
前記ポンプ装置の前記ベースの前記回転軸の方向に沿った側面に取り付けられ、発熱素子を含む電子回路、および前記電子回路を収納するハウジングを有し、前記ポンプ装置の動作を制御する制御装置とを備え、
前記ハウジングは、前記回転軸の方向に沿った長手方向を有する略直方体であり、
前記発熱素子が、前記ハウジングの前記ポンプ装置の前記ベースに接しない、前記回転軸の方向に沿って延びている第１の外板と直接接触しており、前記ハウジングの前記ポンプ装置の前記ベースに接する第２の外板には、前記発熱素子が接触しておらず、
前記ポンプケーシングの側面は、前記ハウジングの前記第２の外板と隙間を介して対向しており、
前記発熱素子の中で最も発熱量の多い発熱素子は、前記第１の外板の上方の部分に接触している、真空ポンプ。
ポンプケーシングとベースとを備え、玉軸受で支承される回転軸を中心としてロータを高速回転させて、ポンプ吸気口から吸入した気体をポンプ排気口から排出するポンプ装置と、
前記ポンプ装置の前記回転軸の方向に沿った側面に取り付けられ、発熱素子を含む電子回路、および前記電子回路を収納するハウジングを有し、前記ポンプ装置の動作を制御する制御装置とを備え、
前記発熱素子が、前記ハウジングの前記ポンプ装置に接しない第１の外板と直接接触しており、前記ハウジングの前記ポンプ装置に接する第２の外板には、前記発熱素子が接触しておらず、
前記ハウジングは、断熱部材を介して前記ポンプ装置に接しており、前記断熱部材の一方の面が前記ハウジングの前記第２の外板に接触し、前記断熱部材の他方の面が前記ポンプ装置の前記ベースに接触し、前記発熱素子からの熱を前記第１の外板から放熱すると共に、前記発熱素子からの熱が前記ベースに伝達することを防止または抑制して、前記玉軸受の温度上昇によるグリースの蒸発を防止または抑制するように構成した、真空ポンプ。
玉軸受で支承される回転軸を中心としてロータを高速回転させて、ポンプ吸気口から吸入した気体をポンプ排気口から排出するポンプ装置と、
前記ポンプ装置の前記回転軸の方向に沿った側面に取り付けられ、発熱素子を含む電子回路、および前記電子回路を収納するハウジングを有し、前記ポンプ装置の動作を制御する制御装置とを備え、
前記発熱素子が、前記ハウジングの前記ポンプ装置に接しない第１の外板と直接接触しており、前記ハウジングの前記ポンプ装置に接する第２の外板には、前記発熱素子が接触しておらず、
前記ポンプ装置の外面に設置され、前記ポンプ装置を冷却する冷却ファンを有し、
前記制御装置の全体は、前記冷却ファンに対して、前記回転軸を挟んで前記ポンプ装置の反対側に設置されている、真空ポンプ。
請求項１から４のいずれか一項に記載の真空ポンプにおいて、
前記発熱素子は、伝熱部材を介して、前記ハウジングの前記第１の外板と接続している、真空ポンプ。