专利名称：真空排气装置的联接结构和真空排气系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于联接对真空腔室等排气对象机器进行减压排气的多个真空排气装置的真空排气装置的联接结构和具有该联接结构的真空排气系统。本申请基于2010年11月17日在日本提交的专利申请2010-257141主张优先权，在此援用其内容。
背景技术：
在用于对真空腔室等排气对象机器进行减压排气的真空排气装置(真空泵)中，通常根据用途将多种不同的真空排气装置气体流通地串联连接以达到目标性能。例如，对排气对象机器进行排气至工作压力，作为用于保持该压力的主泵采用机械增压泵，作为用于将真空系统从大气压排气到主泵能够工作的压力的粗抽泵采用油封旋转泵和干式泵。通过组合使用这些真空泵，构建了实现目标性能的真空排气系统。真空泵的组合方式有多种而不限于此，也可以是组合3台以上真空泵的情况。在组合此类多台真空泵的情况下，通常，各真空泵在配置于合适位置的基础上通过连接配管等进行连接。例如，通常是如下连接结构:将各真空泵固定在规定的框架(设置台)上，将主泵的排气 口和粗抽泵的吸气口通过配管进行连接等。例如，下述非专利文献I示出了一种通过配管将上部泵的排气口和下部泵的吸气口进行连接的真空排气系统。另外，下述非专利文献2示出了一种将真空泵设置于框架上及框架内并通过配管将上下真空泵的排气口和吸气口进行连接的真空排气系统。另外，以如上所述的方法进行连接的真空泵大多采用多段罗茨真空泵，该多段罗茨真空泵通过将形成于单一壳体内的空间划分为多个泵室而包括多段结构。在多段罗茨真空泵中，通常以串联的方式连接各段泵室(参考下述专利文献I)。专利文献1:日本专利特开2002-364569号非专利文献1:「工F' 7 —文'真空製品総合力夕口夕'' Revision3j,工卜'' 7 —文'株式会社、P54非专利文献2:「真空技術i次世代発想的y ^ ^ ” ^ (ULVAC):油回転> 7°排気装置 YM-VD/YM-VS '> V 一文' (1580L/min-20000L/min)」、[online]、株式会社 7
”夕、[平成 22年4 月 16 日検索]、 1 > 夕一才、7 卜〈URL:http://www.ulvac.c0.jp/products/compo/F020006.html>然而，在如上所述的现有真空排气系统中，各真空泵的排气口和吸气口的连接规格等，通常除一部分规格外，分别单独进行设计制造。在设置此类真空泵时，为了有效使用有限的设置空间，要求尽可能减少用于设置真空排气系统的设置面积。并且，作为用于设置的框架要求尽可能采用简单耐久的框架。此外，为了将压力损失抑制为最低限度，用于连接真空泵的配管要求以不要过短、过粗和过弯的方式进行连接。然而，主要从成本问题考虑，难以同时满足这些要求。例如，如果考虑成本，框架为了与各种形状的真空泵相对应，得不到留有富裕的尺寸。而且，即使可设计小型真空泵，但设置面积取决于框架而变大等，也无法有效使用有限的设置空间。
发明内容
本发明考虑上述情况而作出，目的在于提供一种省空间且低成本的真空排气装置。为达到上述目的，本发明提供以下手段。本发明一实施方式中的真空排气装置的联接结构为分别具有泵室、划定所述泵室的壳体的真空排气装置的联接结构。所述联接结构包括:第一端面，形成于所述壳体的第一侧；第二端面，形成于所述壳体的与所述第一侧相反的所述第二侧。以多个真空排气装置中设置于第一真空排气装置的所述第一端面与设置于所述第二真空排气装置的所述第二端面接触的方式，直接重叠配置所述第一真空排气装置的所述壳体和所述第二真空排气装置的所述壳体。通过紧固所述第一端面与所述第二端面，气体可以在所述第一真空排气装置的所述壳体和所述第二真空排气装置的所述壳体之间流通地联接所述第一真空排气装置和所述第二真空排气装置。所述多个真空排气装置还包括吸气部、排气部。所述吸气 部，具有吸气部端面和与所述泵室连通的至少一个吸气口，并形成于所述壳体的所述第一侧。所述排气部，具有排气部端面和与所述泵室连通的至少一个排气口，并形成于所述壳体的所述第二侧。直接重叠配置所述第一真空排气装置的所述壳体和所述第二真空排气装置的所述壳体，以使所述吸气部的所述吸气部端面与所述排气部的所述排气部端面重叠接触。通过紧固所述第一端面和所述第二端面，所述吸气部端面和所述排气部端面直接连接，所述吸气口和所述排气口连通。所述联接结构还可包括多个台座部和多个脚部。所述多个台座部，每个台座部都包含所述第一端面，并形成于所述壳体的所述第一侧；所述多个脚部，每个脚部都包含所述第二端面，并形成于所述壳体的所述第二侧。所述多个台座部和所述吸气部可以独立地形成于所述壳体。另外，所述多个脚部和所述排气部可以独立地形成于所述壳体。所述吸气部的所述吸气部端面和所述多个台座部可以形成于同一平面上。而且，所述排气部的所述排气部端面和所述多个脚部可以形成于同一平面上。所述联接结构还可具有密封件，所述密封件设置于所述吸气部端面或所述排气部端面，维持所述壳体内的密封。所述联接结构还包括定位机构，所述定位机构设置于所述多个台座部的所述第一端面或所述多个脚部的所述第二端面，具有凹凸形状。所述壳体还可由分割成上下两部分的下侧壳体和上侧壳体形成。本发明一实施方式的真空排气系统为包括联接的多个真空排气装置的真空排气系统，所述多个真空排气装置分别包括泵室和划定所述泵室的壳体。所述壳体具有在所述壳体的第一侧形成的第一端面和在所述壳体的与所述第一侧相反的所述第二侧形成的第二端面。以多个真空排气装置中设置于第一真空排气装置的所述第一端面与设置于所述第二真空排气装置的所述第二端面接触的方式，直接重叠配置所述第一真空排气装置的所述壳体和所述第二真空排气装置的所述壳体。通过紧固所述第一端面和所述第二端面，气体可以在所述第一真空排气装置的所述壳体和所述第二真空排气装置的所述壳体之间流通地联接所述第一真空排气装置和所述第二真空排气装置。所述真空排气系统还可包括连接单元和至少设置于所述连接单元的冷却机构。所述连接单元，设置于所述多个真空排气装置的各壳体的外部，使所述多个真空排气装置中与连接至真空排气对象机器的最前段的真空排气装置相比的后段的真空排气装置中的一个真空排气装置所包括的所述泵室和所述多个真空排气装置中最后段的真空排气装置的所述泵室连通。所述多个真空排气装置还可包括吸气部和排气部。所述吸气部，具有吸气部端面和与所述泵室连通的至少一个吸气口，形成于所述壳体的所述第一侧。所述排气部，具有排气部端面和与所述泵室连通的至少一个排气口，形成于所述壳体的所述第二侧。直接重叠配置所述第一真空排气装置的所述壳体和所述第二真空排气装置的所述壳体，以使所述吸气部 的所述吸气部端面和所述排气部的所述排气部端面重叠接触。通过紧固所述第一端面及所述第二端面，所述吸气部端面和所述排气部端面直接连接，所述吸气口和所述排气口连通。根据权利要求11所述的真空排气系统，所述连接单元可以包含吸气侧路径形成构件、排气侧路径形成构件和配管构件。所述吸气侧路径形成构件，具有与所述第一真空排气装置的所述吸气口连通的吸气侧路径，连接至所述第一真空排气装置的所述壳体。所述排气侧路径形成构件，具有与所述第二真空排气装置的所述排气口连通的排气侧路径，连接至所述第二真空排气装置的所述壳体。所述配管构件，具有与所述第一连接路径和所述第二连接路径连通的配管路径，连接至所述第一连接体及所述第二连接体。所述冷却机构可设置于所述排气侧路径形成构件和所述配管构件中的至少一个。所述多个真空排气装置可堆叠配置。此时，所述排气侧路径形成构件配置于所述多个真空排气装置中作为最下部的所述最后段的真空排气装置的下部。所述连接单元可以使所述第一真空排气装置的所述泵室与所述第二真空排气装置的所述泵室连通。所述多个真空排气装置中的至少一个真空排气装置可具有在所述壳体内形成的隔壁，以在该至少一个真空排气装置的所述壳体内划分多个泵室。所述冷却机构还可设置于所述隔壁。
根据本发明的实施方式，可以提供一种真空排气装置，所述真空排气装置由于可无需使用框架等而直接联接真空排气装置的壳体，从而可以实现省空间和低成本。而且，由于真空排气装置的壳体彼此连接，从而可以提高由多个真空排气装置构成的系统整体的刚性，同时也可以分散真空排气装置产生的热量。
图1为从上方观察本发明第一实施方式的真空排气系统的立体图；图2为从上方观察同一实施方式的真空排气装置的立体图；图3为从下方观察同一真空排气装置的立体图；图4为沿图2的C-C线的真空排气装置的剖视图；图5为沿图1的A-A线的真空排气系统的剖视图；图6为沿图1的B-B线对真空排气系统的剖视图；图7为从上方观察本发明第二实施方式的真空排气系统的立体图；图8为沿图7的G-G线的真空排气系统的剖视图；图9为从图7的H方向观察真空排气系统的侧面图；图10为从上方观察基座单元的剖视图；图11为图10所示的L-L线的剖视图；图12为从上方观察的示出真`空排气装置的立体图；图13从下方观察图12所示的真空排气装置的立体图；图14为表示本发明中第三实施方式的真空排气系统的剖视图；图15为表示构成该真空排气系统的连接单元的一部分的配管构件的侧面图；图16为用于说明设置于本发明第四实施方式的真空排气系统的冷却机构的图。符号说明1A-1E...真空排气装置3,103...吸气部3a、103a...端面4、104...排气部4a、104a...端面5...台座部6...脚部21-24...泵室25Α、25Β...壳体25Bad5Ea...上侧壳体25Bb、25Eb...下侧壳体31-33...吸气口41-43...排气口51...第一端面52...突起部(定位机构)53...密封件
61...第二端面62...定位孔(定位机构)
具体实施例方式(第一实施方式)以下，参照附图详细说明本发明第一实施方式中采用真空排气装置的联接结构的真空排气系统10A。如图1所示，本实施方式的真空排气系统IOA是联接两台真空排气装置IAUB的系统。该真空排气系统IOA是通过两台真空排气装置1A、1B将从真空排气装置IA的吸气口 31A吸入的气体进行压缩，并从真空排气装置IB的排气口 41B(参照图5)排出的系统，其中，该真空排气装置IA连接于未图示的真空腔室等排气对象机器。构成该真空排气系统IOA的真空排气装置1A、1B作为结构元件具有大致相同外形的壳体。而且，在附图标记E(参照图5)所示的平面中，可以将真空排气装置IA(第一真空排气装置)直接重叠配置于该真空排气装置IB (第二真空排气装置)。此外，通过将真空排气装置IA以上下方向(纵向)堆叠的方式重叠配置于真空排气装置1B，从而无需配管就可以直接连接上侧的真空排气装置IA的排气口 41A(参照图5)和下侧的真空排气装置IB的吸气口 31B。以下详细说明每个真 空排气装置1A、1B。由于真空排气装置IA和真空排气装置IB的结构大致相同，因此对真空排气装置IB进行说明。如图2至4所示,真空排气装置IB是罗茨真空泵,该罗茨真空泵具有:由上侧壳体25Ba和下侧壳体25Bb构成的壳体25B ;两根旋转轴81、81 (参照图6);分别收容在由壳体25B划定的两个泵室21B、22B内的茧型转子82a、82b ;驱动旋转轴81、81的电动机8。转子82a、82b分别由一对转子构成，两个转子分别布置在旋转轴81上，并收容在各泵室21B、22B内。一对转子通过驱动齿轮85在相互相反的方向上同步旋转，该驱动齿轮85设置在各转子的旋转轴81、81的轴端。壳体25B划定两个泵室21B、22B并形成真空排气装置IB的外形。另外，旋转轴81,81由轴承83、84支撑。在构成真空排气装置IB的壳体25B的内部，泵室2IB和泵室22B通过连接配管29直接连接。泵室21B与形成在壳体25B上部的吸入口 31B连通。泵室22B与形成在壳体25B下部的排气口 41B连通。其次，对构成真空排气装置IB的壳体25B进行说明。如后所述，壳体25B为上下两部分结构，在上部(第一侧)形成具有吸气口 31B的吸气部3，在下部(第二侧)形成具有排气口 41B的排气部4。另外，在壳体25B的上部(第一侧)形成有四个台座部5，在下部(第二侧)形成有四个脚部6。壳体25B具有取决于泵室21B、22B的形状的椭圆圆筒形状。吸气部3、排气部4、台座部5、脚部6与该壳体25B形成为一体。具体来说，这些部件优选为通过铸造形成为一体。真空排气装置IB设置为壳体25B的长度方向(旋转轴81的轴向)呈水平。而且，在以下说明中，包含两根旋转轴81的平面称为水平中心面(如图4中D所示)。壳体25B分割为上侧壳体25Ba和下侧壳体25Bb两部分。上侧壳体25Ba和下侧壳体25Bb之间通过螺栓、螺母等紧固件被紧固，通过组合上下壳体25Ba、25Bb，从而构成为可以保持电动机8侧的轴承箱86和电动机相反侧的轴承箱87。而且，通过组合上下壳体25Ba、25Bb，可以密封包含有电动机相反侧的轴承84和油刮板(油々务上#板)88的空间89。另外，在本实施方式中，分割面与前述水平中心面D大致一致。吸气部3形成为在壳体25B的上部朝向上方突出，且与壳体25B (上侧壳体25Ba)形成为一体。吸气部3具有与前述水平中心面D平行的端面(吸气部端面)3a，该端面3a制成在壳体25B的长度方向上具有长度的大致矩形形状。并且，吸气部3设有吸气口 31B。吸气口 31B在端面3a上开口，连通至泵室21B。此外，在吸气部3的端面3a的稍内侧沿端面3a的外形形成有槽36。槽36上嵌入有O型环53 (密封件)。排气部4形成为在壳体25B的下部朝向下方突出，且与壳体25B (下侧壳体25Bb)形成为一体，与吸气部3—样，具有与水平中心面D平行的端面(排气部端面)4a。排气部4设有排气口 41B。排气口 41B在端面4a上设有开口，并连通至泵室22B。吸气部3的端面3a与排气部4的端面4a在俯视图中的形状大致相同。台座部5是壳体25B (上侧壳体25Ba)的上部，是俯视图中设置于最外部的四个位置的突起状台座。台座部5具有朝向真空排气装置IB的上方突出的突起状形状。四个台座部5分别在各自的上端形成有面51 (以下，称为第一端面51)。四个第一端面51形成在同一面上。此外，台座部5的第一端面51和前述的吸气部3的端面3a形成在同一面上。但是，台座部5设置为与吸气部3相互独立。也就是说，台座部5的第一端面51形成为与吸气部3的端面3a分离。
脚部6是壳体25B (下侧壳体25Bb)的下部，是俯视图中设置于最外部的四个位置的突起状脚。脚部6具有朝向真空排气装置IB的下方突出的突起状形状。而且，俯视图中的位置与该台座部5大致相同。四个脚部6在各自的下端分别形成有面61 (以下，称为第二端面61)。四个第二端面61形成在同一面上。此外，脚部6的端面61与排气部4的端面4a形成在同一面上。但是，脚部6设置为与排气口 4相互独立。也就是说，脚部6的端面61形成为与排气部4的端面4a分离。而且，台座部5与脚部6形成为以侧面为开口面的中空状，该台座部5与该脚部6各自的端面51、61上形成有紧固孔54。而且，如图2、3所示，台座部5设有突起部52 (定位机构)。与此相对应，脚部6上形成有定位孔62 (定位机构)。另外，如图5所示，除泵室21A、22A的配置以外，真空排气装置IA与真空排气装置IB的结构大致相同。如图5所示，真空排气系统IOA是将真空排气装置IA直接重叠在真空排气装置IB的上方的系统。此时，真空排气装置IB的吸气部3的端面3a与真空排气装置IA的排气部4的端面4a以相互抵接的方式重叠。而且，真空排气装置IA的排气口 41A与真空排气装置IB的吸气口 3IB在俯视图中形成在大致相同的位置。根据上述实施方式，在附图标记E (参照图5)所示的平面中，真空排气装置1A、IB形成为在上下方向上可直接重叠配置，在真空排气装置IB的正上方放置真空排气装置1A，以使得真空排气装置IB的吸气部3的端面3a上重叠接触真空排气装置IA的排气口 4的端面4a。由此，可以使真空排气装置IA的排气口 41A和真空排气装置IB的吸气口 31B气体流通地连通。也就是说，从真空排气装置IA的吸入口 3IA流入的气体在泵室2IA及22A压缩，并由排气口 41A排出。然后，气体通过真空排气装置IB的吸入口 31B在泵室21B及22B压缩，通过排气口 41B排出。压缩时，气体被封闭在壳体25与转子82之间的空间内，并通过转子82的旋转在排气侧排出。从而，无需设置用于联接真空排气装置1A、1B的配管，且由于联接的泵室间的距离缩短，从而可以抑制压力损失。由于构成真空排气装置1A、1B的壳体25A、25B彼此连接，从而可以提高由多个真空排气装置构成的系统整体的刚性，并分散真空排气装置1A、IB所产生的热量。而且,壳体25中构成为，通过组合上下壳体25a、25b,保持轴承箱86、87，且形成电动机相反侧的空间89(起盖的作用)。由此，可以减少部件数量，并由于通过壳体25的整体保持轴承箱86、87，因此可 以抑制排气运转时真空排气装置1A、1B的变形。而且，台座部5的第一端面51和脚部6的第二端面61在俯视图中形成在大致相同的位置，从而通过将真空排气装置IA和真空排气装置IB配置在上下方向，台座部5的第一端面51与脚部6的第二端面61可以重叠接触。在此状态下，通过将台座部5与脚部6由螺栓、螺母等紧固件91紧固，可以可靠地固定真空排气装置IA和真空排气装置1B。通过在形成于在吸气部3的端面3a的槽36上配置O型环53等密封件，可以提高连接吸气部3与排气部4时的气密状态。另外，该槽36还可以不设置在吸气部3侧，而设置在排气部4侧(在这种情况下，是真空排气装置IA的壳体25A的排气部侧)。联接了真空排气装置1A、1B时，通过嵌合台座部5的突起部52与脚部6的定位孔62，从而可以轻松定位。突起部52及定位孔62优选设在所有脚部6及台座部5上，但也可设置在至少两处。另外，壳体25内部划定的泵室的数量可以是一个，也可以是三个以上，可以根据
规格自由设定。而且，真空排气装置不仅限于如上所述的罗茨型真空泵，只要是在壳体包括吸气口与排气口的相同结构的真空泵，可采用任一真空泵。而且，在本实施方式中，台座部5和脚部6被设为四个，但并不限于此，只要台座部5能够可靠地支撑脚部6，则可以采用任意结构。此外，只要台座部5能够可靠地支撑脚部6，则台座部5的第一端面51与吸气部3的端面3a之间可以形成为一体而不分离。同样，脚部6的第二端面61与排气部4的端面4a也可以形成为一体。(第二实施方式)其次，参照附图详细说明本发明的第二实施方式的真空排气系统10B。如图7所示，真空排气系统IOB是将从连接至未图示的真空腔室等的排气对象机器的吸气口 11吸入的气体通过三个真空排气装置1C、1D、1E进行压缩并经由排气口 12排出的系统。如图7、图8所示，构成真空排气系统IOB的真空排气装置1C、ID、IE可以直接重叠配置，具体来说，可以直接连接构成真空排气装置1C、1D、1E的壳体部件。如图8所示，在三个真空排气装置1C-1E中，最前段的真空排气装置IC是壳体内具有单一泵室21C的机械增压泵。真空排气装置IC与未图示的真空腔室等排气对象机器相连接。相比最前段的后段的真空排气装置ID、IE是多段罗茨真空泵，各自都包括多个泵室。而且，真空排气装置1D、1E对应多个泵室具有多个吸气口及排气口。也就是说，构成本实施方式的真空排气装置ID(IE)的多个泵室并没有使它们所有的泵室串联连接。换句话说，多个泵室的至少两个泵室不与形成于同一壳体的其他泵室相连接。而且，这些泵室都分别单独具有吸气口及排气口两者。真空排气装置ID的泵室21D没有与同一真空排气装置ID的其他泵室22D、23D连接，通过直接连通至泵室21D的排气口 41D，与真空排气装置IE的泵室21E相连接。而且，真空排气装置ID与真空排气装置IE不使用配管等，在符号J所表示的平面中直接联接。此外，真空排气系统IOB包括辅助连接真空排气装置I的连接单元7 (连接器)。连接单元7分割为吸气侧路径形成构件71、作为排气侧路径形成构件的基座单元72、配管构件73、以及阀单元74 (阀集合体)。这些构件通过组合真空排气装置1C-1E，完成用于连接构成真空排气装置1C-1E的多个泵室的连接配管，并作为真空排气系统IOB起作用。吸气侧路径形成构件71是配置于真空排气装置IC和真空排气装置ID之间的块状构件。吸气侧路径形成构件71形成有连接真空排气装置IC的泵室2IC与真空排气装置ID的泵室2ID的路径75 (参照图8)，同时形成有连接配管构件73与真空排气装置ID的泵室22D、23D的吸气侧路径76 (参照图9)。配管构件73联接至吸气侧路径形成构件71的侧部，形成在配管构件 73内的配管路径78与吸气侧路径76相连接。吸气侧路径76由图8中符号76a、76b所示的两个路径构成。图12是表示从上方观察真空排气装置IE(还可以是1D)的立体图。图13是从下方观察真空排气装置IE的立体图。真空排气装置IE的壳体构成为与上述同样分割为上下部分的结构，并包括上侧壳体25Ea、下侧壳体25Eb。上侧壳体25Ea上设有吸气部103 (参照图12)，下侧壳体25Eb设有排气部104。吸气部103的端面103a除嵌入有O型环53以夕卜，还涂覆有未图示的垫圈。垫圈是用于切断相邻吸气口 31E、32E、33E彼此连通的密封构件。在制造该真空排气系统IOB时，例如，浆状垫圈涂敷于吸气部103的端面103a之后，通过将该壳体25E的端面103a与真空排气装置ID的壳体的排气部的端面相互抵接而将它们连接。垫圈的材料可采用含硅、含氟等耐腐食性橡胶，但并不限于此。由此，通过采用简易的、涂布式垫圈的密封构件，可以降低成本，且确保在狭小吸气部103内具有尽可能大的开口面积的吸气口 31E、32E、33E。如此采用简易的密封构件，即使相邻吸气口之间漏气，但只要其泄露程度相对排气速度极其微小则没有关系。以上说明中以吸气部103的端面103a进行涂布为例说明了上述垫圈，当然，上述垫圈也可以是涂布在排气部104的端面104a。例如，在端面103a及104a的平面度较高时，气体的泄露速度只要足够小，则不需要涂布式垫圈。
基座单元72配置为联接至真空排气装置IE的底面，即联接至其下部，与构成真空排气系统IE的泵室、配管构件73、以及阀单元74连接。基座单元72形成有排气侧路径77 (参照图9)，该排气侧路径与真空排气装置IC的泵室和配管构件73相连接，并与真空排气装置IE的泵室和阀单元74相连接。真空排气装置1E、配管构件73以及阀单元74中的任何一个均连接至基座单元72的上面，并构成为基座单元72支撑整个真空排气系统IOB的结构。排气侧路径77具有两条路径77a、77b和一条路径77c的三条路径，该路径77a、77b连接至配管构件73的配管路径78 (参照图8)，该路径77c与连通真空排气装置IE的泵室24E的排气口 43E和阀单元74相连接。配管构件73是配管状的构件，在其内部形成有连接真空排气装置IE的排气口和真空排气装置ID的吸气口的上述配管路径78。配管路径78与对应于吸气侧路径形成构件71的路径76a、76b(参照图8)的两条路径相对应，并沿长度方向被分割面分割成两部分。图10为从基座单元72的上方观察的剖视图。图11为如图10所示的L-L线剖视图。基座单元72的块725的上面形成有连接至真空排气装置IE的壳体的泵连接部721、连接至配管构件73的配管连接部72 2、连接至阀单元74的阀单元连接部723。分别形成在这些泵连接部721、配管连接部722、阀单元连接部723周围的周围槽上分别嵌入有O型环等密封构件 721d、722d、723d。泵连接部721形成为布置有三个连通口 721a、721b、721c。这三个连通口 721a、721b,721c与真空排气装置IE的排气口 41E、42E、43E分别连通。配管连接部722形成有两个连通口 722a、722b，这些连通口 722a、722b连通至配管构件73的配管路径78。而且，阀单元连接部723上形成为布置有三个连通口 723a、723b、723c。所有连通口 72la、722a、723a都与排气侧路径77中的路径77a连通。所有连通口721b、722b、723b都与排气侧路径中的路径77b连通。所有连通口 721c、723c都与排气侧路径中的路径77c连通。参照图9可容易理解这些结构。阀单元74具有作为整个真空排气系统IOB的排气口的总排气口 12。如图11的剖视图所示，阀单元74上设有多个阀79 (瓣弁)。由此，作为构成真空排气装置IE的泵室，可以从与排气口 41E、42E、43E直接连接的泵室21E、22E、24E内的任意泵室单独排气。通过设置阀单元74，可以防止泵引起的过压缩，并可以抑制电动机8引起的动力传递损失。多个阀79可以是球状，也可以是可将压力调节为个别值的调节阀。当各阀79为可将压力调节为个别值的调节阀时，可以适当设定其压力，并扩大用户使用的压力范围。这样，基座单元72及阀单元74配置在最后段的真空排气装置IE的下部，即，配置在真空排气系统IOB的最下部。由此，可以将真空排气系统IOB的重心尽量配置在下方，可以提高通过上下堆叠设置多段真空排气系统IOB的稳定性。其次，参照图8对本实施方式中构成各真空排气装置的多个泵室的结构以及泵室的连接顺序进行说明。位于最上段的真空排气装置IC是包括包含一个泵室21C的机械增压泵，该泵室21C包括吸气口 11和排气口 41C。真空排气装置ID具有三个泵室21D、22D、23D。该三个泵室21D、22D、23D分别包括上述三个吸气口 31D、32D、33D和三个排气口 41D、42D、43D。真空排气装置IE包括四个泵室21E、22E、23E、24E，包括三个吸气口 31E、32E、33E和三个排气口 41E、42E、43E。真空排气装置IE的四个泵室内的两个泵室23E、24E通过连接配管29直接连接在构成真空排气装置IE的壳体内部。连接单元7构成为与吸气侧路径形成构件71、基座单元72、配管构件73协作，并连接真空排气装置IE的排气口 41E与真空排气装置ID的吸气口 32D。同样，连接单元7构成为连接真空排气装置IE的排气口 42E与真空排气装置ID的吸气口 33D。此外，连接单元7构成为连接真空排气装置IE的排气口 43E与阀单元74。其次，参照图8对实际的气体流动进行说明。首先，从吸气口 11流入真空排气装置IC的气体在泵室21C压缩，并从排气口 41排出。然后，气体流入真空排气装置ID的泵室21D并被压缩。接下来，气体流入与泵室21D直接连接的真空排气装置IE的泵室21E。从泵室21排出的气体流入形成于基座单元72的排气侧路径77的路径77a。图8中箭头Fl示出了以上的气体流动。流入基座单元72的气体通过配管构件73流入真空排气装置ID的泵室22D。图9示出了通过配管构件73，气体从基座单元72返回真空排气装置ID的其他泵室的流动(箭头 F4)。如图8中箭头F2所示，流入泵室22D的气体在到达基座单元72的路径上被压缩。然后，在图8中箭头F3所示的路径上被压缩的气体最终导入至阀单元74，并通过排气口 12排出。而且，通过操作设在阀单元74上的多个阀79，可以由真空排气装置IE的泵室21E或22E排气。根据上述实施方式，通过使联接的多个真空排气装置中配置于一端侧的真空排气装置ID的吸气口 32D、33D与配置于另一端侧的真空排气装置IE的排气口 41E、42E相连接，从而可以构成使配置于另一端侧的真空排气装置IE所排出的气体流入配置于一端侧的结构。由此，连接具有多个泵室的多个真空排气装置并对气体进行压缩时，由于泵室的配置自由度变高，在第一实施方式的效果基础上，还可以构筑更有效的真空排气系统。而且，通过将阀单元74直接连接至基座单元72，由于从任意泵室的排气变得容易，因此不需要复杂的配管连接而可使装置兼顾最优化和小型化。(第三实施方式)图14为表示本发明第三实施方式的真空排气系统的剖视图。图15为表示本发明第三实施方式的真空排气系统的连接单元的一部分的侧面图，是在垂直于各真空排气装置中转子的旋转轴的方向观察的图。本实施方式的真空排气系统IOC与例如该第二实施方式的真空排气系统IOB的不同点在于真空排气系统IOC包括冷却机构。冷却机构例如是使制冷剂流通的冷却管15。冷却管15设置于真空排气系统IOC的各壳体25C、25D、25E的多个位置、电动机8的电动机壳体8A、或如图15所示的配管构件173。设置于壳体25C、25D、25E的冷却管15例如设为插入轴承附近及隔壁16等。隔壁16在真空排气装置ID(IE)中，具有对一个壳 体25D(25E)内的多个泵室21D-23D (21E-23E)进行划分的功能。通过这样的冷却机构，可以有效冷却真空排气系统10C。
尤其是，通过在隔壁16设置冷却管15，从而可以使难以冷却的壳体内部冷却。如图15所示，配管构件173的侧面连接有用于保持冷却管15的一部分的保持箱173a。冷却管15在该保持箱173a内形成为一次弯转的U字形。但是，冷却管15的形状不限于U字形，可进行其他形状、长度的设计变更。此外，如前所述,设置于多个位置的冷却管15也可以构成为由每个具有入口及出口的I根管连接，即构成为作为一个系统的通道。或者，冷却管15还可以构成多个管，以构成多个系统的通道。(第四实施方式)图16是用于说明本发明第四实施方式的图，是示出真空排气系统一部分结构的剖视图。这一部分结构是向该第二实施方式的基座单元72施加冷却机构的基座单元172。该冷却机构除冷却管15之外，还具有分别设置于排气侧路径177a、177b、177c的冷却风扇115。冷却风扇115例如通过一体成型而形成在该基座单元172的块上。冷却管15配置于其他排气侧路径177a、177b、177c的下部，插入基座单元172的块而设置。在真空排气系统中，由于在排气侧压缩气体，所以排气侧的温度高于吸气侧的温度。冷却机构通过设置于作为真空排气系统的排气侧的基座单元，从而可以有效冷却由于气体压缩而产生的热量。在本实施方式中，设有冷却风扇115作为冷却机构，但冷却机构并不限于此。本技术方案不仅限于以上说明的实施方式，还可以实现其他各种实施方式。壳体25的外形不仅限于椭圆圆筒形状，尤其是小排气量的真空泵，可以不取决于泵室的形状，例如是块状。
在上述实施方式中，多个真空排气装置在纵向堆叠配置，但也可以在横向上堆叠，还可以是在纵向、横向两个方向上配置。上述实施方式的真空排气系统具有两台或三台真空排气装置，但也可以具有纵向和/或横向上布置连接的四台以上的真空排气装置。如前所述，在设有三台以上或四台以上的真空排气装置的情况下，在适用上述第二(或第三、第四)实施方式时，也可以连接具有如配管构件73的外部配管功能的配管构件，以使得四台以上的真空排气装置中相邻的两台真空排气装置的壳体相互连接。或者，也可以连接具有如配管构件73的外部配管功能的配管构件，以使得四台以上的排气装置内不相邻的两台真空排气装置的壳体相互连接。真空排气系统在具有四台以上的真空排气装置时，例如设有多个具有如配管构件73的外部配管功能的配管构件。例如如图8或14所示，如图16所示的冷却机构也可以设置于最前段的真空排气装置IC与其下一段的真空排气装置ID之间。在如图16所示的冷却机构中设置的冷却风扇也可以形成在上述的隔壁16。
权利要求
1.一种联接结构，为分别包括泵室和划定所述泵室的壳体的真空排气装置的联接结构，所述联接结构包括: 第一端面，形成于所述壳体的第一侧； 第二端面，形成于所述壳体的与所述第一侧相反的所述第二侧， 以多个真空排气装置中设置于第一真空排气装置的所述第一端面与设置于所述第二真空排气装置的所述第二端面接触的方式，直接重叠配置所述第一真空排气装置的所述壳体和所述第二真空排气装置的所述壳体， 通过紧固所述第一端面与所述第二端面，在所述第一真空排气装置的所述壳体和所述第二真空排气装置的所述壳体之间气体可流通地联接所述第一真空排气装置和所述第二真空排气装置。
2.根据权利要求1所述的联接结构，其中，所述多个真空排气装置包括: 吸气部，具有吸气部端面和与所述泵室连通的至少一个吸气口，形成于所述壳体的所述第一侧； 排气部，具有排气部端面和与所述泵室连通的至少一个排气口，形成于所述壳体的所述第二侧， 直接重叠配置所述第一真空排气装置的所述壳体和所述第二真空排气装置的所述壳体，以使所述吸气部的所述吸气部端面与所述排气部的所述排气部端面重叠接触， 通过紧固所述第一端面和所述第二端面，所述吸气部端面和所述排气部端面直接连接，所述吸气口和所述排气口连通。
3.根据权利要求1或2所述的联接结构，其中，进一步包括: 多个台座部，分别包含所述第一端面，形成于所述壳体的所述第一侧； 多个脚部，分别包含所述第二端面，形成于所述壳体的所述第二侧。
4.根据权利要求3所述的联接结构，其中， 所述多个台座部和所述吸气部独立地形成于所述壳体， 所述多个脚部和所述排气部独立地形成于所述壳体。
5.根据权利要求4所述的联接结构，其中， 所述吸气部的所述吸气部端面与所述多个台座部形成于同一平面上， 所述排气部的所述排气部端面与所述多个脚部形成于同一平面上。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的联接结构，其中，进一步包括: 密封件，设置于所述吸气部端面或所述排气部端面，维持所述壳体内的密封。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的联接结构，其中，进一步包括: 定位机构，设置于所述多个台座部的所述第一端面或所述多个脚部的所述第二端面，具有凹凸形状。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的联接结构，其中，所述壳体由可分割成上下两部分的下侧壳体和上侧壳体形成。
9.一种真空排气系统，为包括联接的多个真空排气装置的真空排气系统， 所述多个真空排气装置分别包括泵室和划定所述泵室的壳体， 所述壳体具有在所述壳体的第一侧形成的第一端面和在所述壳体的与所述第一侧相反的所述第二侧形成的第二端面，以多个真空排气装置中设置于第一真空排气装置的所述第一端面与设置于所述第二真空排气装置的所述第二端面接触的方式，直接重叠配置所述第一真空排气装置的所述壳体和所述第二真空排气装置的所述壳体， 通过紧固所述第一端面和所述第二端面，在所述第一真空排气装置的所述壳体和所述第二真空排气装置的所述壳体之间气体可流通地联接所述第一真空排气装置和所述第二真空排气装置。
10.根据权利要求9所述的真空排气系统，其中，进一步包括: 连接单元，设置于所述多个真空排气装置的各壳体的外部，使所述多个真空排气装置中与连接至真空排气对象机器的最前段的真空排气装置相比的后段的真空排气装置中的一个真空排气装置所包括的所述泵室和所述多个真空排气装置中最后段的真空排气装置的所述泵室连通； 冷却机构，至少设置于所述连接单元。
11.根据权利要求10所述的真空排气系统，其中， 所述多个真空排气装置包括: 吸气部，具有吸气部端面和与所述泵室连通的至少一个吸气口，形成于所述壳体的所述第一侧； 排气部，具有排气部端面和 与所述泵室连通的至少一个排气口，形成于所述壳体的所述第二侧， 直接重叠配置所述第一真空排气装置的所述壳体和所述第二真空排气装置的所述壳体，以使所述吸气部的所述吸气部端面和所述排气部的所述排气部端面重叠接触， 通过紧固所述第一端面及所述第二端面，所述吸气部端面和所述排气部端面直接连接，所述吸气口和所述排气口连通。
12.根据权利要求11所述的真空排气系统,其中， 所述连接单元包括: 吸气侧路径形成构件，具有与所述第一真空排气装置的所述吸气口连通的吸气侧路径，连接至所述第一真空排气装置的所述壳体； 排气侧路径形成构件，具有与所述第二真空排气装置的所述排气口连通的排气侧路径，连接至所述第二真空排气装置的所述壳体； 配管构件，具有与所述第一连接路径和所述第二连接路径连通的配管路径，连接至所述第一连接体和所述第二连接体。
13.根据权利要求12所述的真空排气系统，其中，所述冷却机构设置于所述排气侧路径形成构件和所述配管构件中的至少一个。
14.根据权利要求12或13所述的真空排气系统，其中， 所述多个真空排气装置堆叠配置， 所述排气侧路径形成构件配置在所述多个真空排气装置中作为最下部的所述最后段的真空排气装置的下部。
15.根据权利要求10所述的真空排气系统，其中， 所述连接单元使所述第一真空排气装置的所述泵室与所述第二真空排气装置的所述泵室连通。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的真空排气系统，其中， 所述多个真空排气装置中的至少一个真空排气装置具有在所述壳体内形成的隔壁，以在该至少一个真空排气装置的所述壳体内划分多个泵室， 所述冷却机 构进一步设置于所述隔壁。
全文摘要
真空排气装置的联接结构为分别包括泵室和划定所述泵室的壳体的真空排气装置的联接结构，所述联接结构包括第一端面，形成于所述壳体的第一侧；第二端面，形成于所述壳体的与所述第一侧相反的所述第二侧，以多个真空排气装置中设置于第一真空排气装置的所述第一端面与设置于所述第二真空排气装置的所述第二端面接触的方式，直接重叠配置所述第一真空排气装置的所述壳体和所述第二真空排气装置的所述壳体，通过紧固所述第一端面与所述第二端面，在所述第一真空排气装置的所述壳体和所述第二真空排气装置的所述壳体之间气体可流通地联接所述第一真空排气装置和所述第二真空排气装置。
文档编号F04C23/00GK103228921SQ20118005563
公开日2013年7月31日 申请日期2011年11月16日 优先权日2010年11月17日
发明者铃木敏生, 田中智成, 柴山浩司, 冈本正智 申请人:株式会社爱发科