TWI518245B - 乾真空泵裝置、排氣單元，以及消音器 - Google Patents

Description

乾真空泵裝置、排氣單元，以及消音器

本發明係有關一種乾真空泵裝置，其包括多級正排量乾真空泵(multistage positive-displacement dry vacuum pump)(例如多級羅茨型(roots-type)乾真空泵或類似者)、排氣單元、以及消音器。該多級正排量乾真空泵是設計來降低該乾真空泵排出氣體之噪音，該排氣單元係置於該多級正排量乾真空泵之排氣段內，而該消音器係合併於該乾真空泵內，用以降低該乾真空泵排出氣體時之噪音。該消音器體積小，且能夠減弱在廣泛頻率範圍內之噪音。

近幾年來，可易於在大氣壓力下操作來產生真空環境的乾真空泵裝置已被使用於包括半導體製造設備之廣泛應用。尤其是半導體裝置係經由涵括三百多個步驟之製程所製作者，且在製程中使用許多的真空泵。因此減少真空泵裝置之底面積(footprint)，以便有效利用製造工廠的地面建築面積是非常重要的。特別是，因為複數個乾真空泵裝置在許多應用場合係並排安裝的，所以嘗試著去減少乾真空泵裝置之寬度是重要的。由於真空泵有時係安裝在半導體製造裝置中，為了要減少真空泵與半導體製造裝置間之管線阻力，減少真空泵之尺寸是重要的。

乾真空泵裝置在排出氣體時會產生噪音，而為了減少噪音，必須在真空泵之排氣段中加裝消音器。市場上有兩種型式之消音器，即膨脹式(expansion type)以及共振式(resonance)。膨脹式消音器能夠消音(減少)在廣泛頻率範圍內的噪音，不過能被膨脹式消音器消音之頻率係與消音器之長度成反比例，因此如果膨脹式消音器欲消音在低頻率範圍下的噪音，消音器需要較長，但這卻阻礙了要減少乾真空泵裝置體積所作之努力。雖然共振式消音器可以縮小體積，而不會妨礙到氣體排出之流動，其卻只能夠消音小於膨脹式消音器所能達到之頻率的噪音。

曾經有提出一種消音器，其中從真空泵之排氣口所排出之氣體係致使連續流過兩個或更多個之大的氣室、介於各氣室之間之第一節流頸(first throttle throat)、以及第二節流頸，經由該第二節流頸，最後一個大氣室可通至大氣，因而在氣體被排入大氣之前，由氣體所產生之噪音可被降低(參考日本發明早期公開案第2001-289167號(專利文件1))。在此種被提出之消音器中，第一節流頸之開口可根據通過該第一節流頸之氣體壓力或流率而調整至較寬之設定或較窄之設定。

當藉由使用多級羅茨型乾真空泵將氣體自大容積室排出時，氣體在其內係以高速率流動，且由於各級不同排出速度而在真空泵內經層次地壓縮。在真空泵內壓縮動力變得很高，而使得轉速控制模式被觸動，以降低真空泵之轉速，俾避免真空泵在超負荷下操作。當真空泵之轉速降低後，真空泵之排氣速度亦被降低，致使將氣體排出室所需之時間增加，也因此增加了與多級羅茨型乾真空泵組合之半導體或液晶裝置生產設備之前置時間(lead time)增 加。此問題之解決方法是設置超壓縮防止機構(excessive compression preventing mechanism)，其包括置於真空泵中間級(middle stage)之中間釋壓出口，以便將被超壓縮之氣體自真空泵排出，俾避免氣體在真空泵內被超壓縮。

多級式乾真空泵裝置通常包括置於氣體通道排氣段之消音器以及置於該消音器下游之止回閥。

在專利文件1所揭露之消音器，可根據自真空泵排氣口排出氣體之氣體壓力或流率，而調整第一節流頸之開口至較寬之設定或較窄之設定，該真空泵係在各種操作條件下而操作，或該真空泵是大體積或小體積，因而有效地降低來自該真空泵排氣口排出氣體所產生之噪音，而亦能將真空泵之動力損失降至最小。只是，專利文件1所揭露之消音器在氣體排出真空泵時，無法有效地降低排自真空泵在低到高之寬頻率範圍下之氣體之噪音，且亦非適於減少消音器尺寸之一種結構。

在操作此期間，當氣體在乾真空泵之中間級受到超壓時，轉速控制模式即被觸動，以降低真空泵之轉速，俾避免真空泵在超負荷下操作。當真空泵之轉速降低時，真空泵之排氣速度亦被降低。根據上述之解決方案，除了最終出口以最終地將氣體自真空泵將氣體排出外，亦在真空泵之中間級設置能夠排出超壓縮氣體之中間釋壓出口，以便將超壓氣體排出真空泵之外。其結果是，有必要有效地將自最終出口排出之氣體噪音，以及將自中間釋壓出口排出 之氣體噪音，加以消音。有需求發展一種與消音器組合之乾真空泵，以符合此等要求。設置有中間釋壓出口之習知乾真空泵，無法將超壓縮氣體之噪音加以消音，此乃因該中間釋壓出口係設置於該消音器之下游。

在多級羅茨型乾真空泵內，在最初級之轉子室之容量係由所設計之真空泵之排出速度所決定。因此，如果真空泵係設計為高排出速度，則需要增加在最初級中之轉子室容量。另一方面，在最終級內之轉子室之容量需要減少，俾降低在最終級內之轉子室之前後壓力差所產生之熱量(壓縮熱)，且亦能降低帶動轉子之馬達對抗壓力差所損耗之能量。不過，如果在最終級內之轉子室容量減少了，卻無法順利地將氣體排出。由於容積比(volume ratio)與熱產生之間有交換關係(trade-off relationship)，欲決定是否容積比(壓縮比)增加或減少，取決於在設計真空泵時，容積比或者是熱產生何者應受到強調。容積比(壓縮比)與防止超壓縮機構之設置位置對於降低排出速度是重要的。

習知乾真空泵具有設置在其排氣段之消音器，以及設置於消音器下游且獨立於消音器之止回閥，而由於消音器與止回閥係彼此獨立設置在排氣段中，而有需要除了消音器與止回閥外，另設置將消音器與止回閥互相連接之元件。因此增加了元件之數目，使得乾真空泵之體積較大。乾真空泵無法縮小體積而導致成本昂貴。

多級羅茨型乾真空泵包括馬達單元其具有馬達，以啟動泵單元。大致而言，該馬達單元與該泵單元係藉著凸緣 而彼此整體地聯結在一起。因此，由該泵單元所產生之熱係經由該凸緣而傳遞至馬達殼體。馬達殼體之溫度上升，是由於來自該泵單元所產生之熱，以及馬達本身所產生之熱。直到此時，馬達殼體係藉由流經冷卻劑通道之冷卻劑所冷卻，而該冷卻劑通道係界定於圍繞馬達定子之馬達殼體外周緣區域中。是故，馬達殼體需要有足夠厚度，以便在其內容納該冷卻劑通道，然而此卻阻止了多級羅茨型乾真空泵之縮小體積。

該泵單元具有大致上含有個別上方及下方元件之轉子殼體，上方及下方元件各具有搭配之表面，其係由複數軸向等距設置之螺栓彼此相對固定並鎖合在一起。該轉子殼體於其內界定有多級之氣體流動通道，用以輸送在各轉子室內經壓縮之氣體至下一個轉子室。將個別上方及下方元件聯結在一起之螺栓，係以軸向等距之方式設置於各轉子室周圍，俾不致於干擾各轉子室。只是，轉子殼體具有大厚度，此使得多級羅茨型乾真空泵之寬度較大，而無法降低體積。

為了解決上述之情況，本發明之第一目的係提供一種乾真空泵裝置，其包括單一個多級正排量羅茨型乾真空泵或複數個串聯式多級正排量羅茨型乾真空泵以及消音器，可縮小體積，以有效地降低從多級正排量羅茨型乾真空泵或複數個多級正排量羅茨型乾真空泵之最終出口及中間釋壓出口所排出氣體之在低頻到高頻之廣泛範圍內之噪音。

本發明之第二目的在提供一種乾真空泵裝置，其包括多級羅茨型乾真空泵，其具有超壓縮防止機構，可防止氣體在真空泵內受到超壓縮，而避免真空泵之轉速由於超負荷而過慢，而可縮短真空泵將氣體排出所需之時間。

本發明之第三目的在提供一種排氣單元，其係由少數目之緣件所組成，製造成本較低，體積可減小，且可降低噪音。

本發明之第四目的在提供一種消音器，其可縮小體積，以有效地降低從低頻到高頻之廣泛範圍內之噪音。

本發明提供一種乾真空泵裝置，其體積小，包括多級羅茨型乾真空泵，其具有簡化之冷卻機構，以供冷卻多級羅茨型乾真空泵之馬達，係將真空泵之泵單元所產生之熱予以阻隔，使其不致傳遞至馬達之馬達殼體，因此馬達之體積可較小，且泵單元具有由特別設計之個別元件彼此聯結組合而成之轉子殼體，所以泵單元之體積較小。

為了達成上述之第一目的，本發明提供一種乾真空泵裝置，其包含多級正排量乾真空泵，具有在最終級用以排出氣體之最終出口及在中間級用以排出超壓縮氣體之中間釋壓出口、連接至該最終出口並具有出氣口之排氣段止回閥、連接至該中間釋壓出口並具有出氣口之中間段止回閥、連接至該排氣段止回閥之出氣口以及該中間段止回閥之出氣口之排氣通道、以及連接至該排氣通道並具有連接至與大氣相通之最終排氣通道之出氣口之消音器。

較佳者為，排氣段止回閥、中間段止回閥、排氣通道、以及消音器係以整體方式組合成一體之排氣單元。

較佳者為，該多級正排量乾真空泵包含五級式乾真空泵，而該中間釋壓出口係與該五級式乾真空泵之第二級相連。

較佳者為，該消音器包含複合式消音器，其包括共振型消音器以及膨脹型消音器，該共振型消音器係關於氣體流經消音器之方向而設置於消音器之上游區域中，而該膨脹型消音器係關於氣體流經消音器之方向而設置於該消音器之下游區域中。

較佳者為，該多級正排量羅茨型乾真空泵包含單一個多級正排量羅茨型乾真空泵或複數個串聯式多級正排量羅茨型乾真空泵。

如上述之乾真空泵裝置，該排氣段止回閥係連接至多級正排量羅茨型乾真空泵之最終出口，該中間段止回閥係連接至多級正排量羅茨型乾真空泵之中間釋壓出口，該排氣通道係連接至排氣段止回閥之出氣口以及該中間段止回閥之出氣口，而該消音器係連接至該排氣通道並具有連接至與大氣相通之最終排氣通道之出氣口。因此，可使得自最終出口排氣之噪音，以及自中間釋壓出口排氣之噪音，可有效地被消音(降低噪音)。

為了達成上述第二目的，本發明提供另一種乾真空泵裝置，包含多級羅茨型乾真空泵，其具有在最終級內用以排氣之最終出口，在中間級內用以排出超壓縮氣體之中間釋壓出口，排氣段止回係連接至最終出口，以便排入大氣中，且中間段止回閥係連接至中間釋壓出口，以便排入大氣中。

較佳者為，該多級羅茨型乾真空泵包含五級式羅茨型乾真空泵，其包括在五級中之各轉子室，且各轉子分別設置於各轉子室中。該中間段止回閥係與在第二級中之轉子室連通，而設置於第一級中之轉子室之轉子具有軸向寬度，其為設置於第二級中之轉子室之轉子之軸向寬度之二倍或更多倍。

較佳者為，該第二乾真空泵進一步包含排氣通道，其係連接至該排氣段止回閥之出氣口與該中間段止回閥之出氣口，以及消音器，其係連接至該排氣通道並具有連接至與大氣相通之最終排氣通道之出氣口。

該排氣段止回閥、該中間段止回閥、該排氣通道、以及該消音器，較佳者為，係以整體方式組合成一體之排氣單元。

較佳者為，該多級羅茨型乾真空泵包含升壓泵以及主泵，該升壓泵具有最終出口其係連接至該主泵之入口，而該排氣單元係連接至該主泵。

藉著上述之乾真空泵裝置，該多級羅茨型乾真空泵在中間級內具有中間釋壓出口，俾將超壓縮氣體排出，而該中間段止回閥係連接著中間釋壓出口，俾將氣體排入大氣中。結果使得該乾真空泵免於在超負荷中低轉速運轉，也因而能夠減少將壓縮氣體排出之時間。

該多級羅茨型乾真空泵較佳者包含該五級式羅茨型乾真空泵，該中間段止回閥係與在第二級中轉子室連通，而設置於第一級中之轉子室之轉子具有軸向寬度，其為設置於第二級中之轉子室之轉子之軸向寬度之二倍或更多倍。該中間段止回閥係連接著中間釋壓出口而其連接著設置於與第二級內具有高壓縮比之轉子室。結果使得該乾真空泵免於在超負荷中低轉速運轉，也因而能夠減少將壓縮氣體排出之時間。

排氣段止回閥之出氣口以及中間段止回閥之出氣口係連接至排氣通道，而該消音器亦連接至該排氣通道。該消音器之出氣口係連接至該最後排出通道，其係連接著排氣口而將氣體排入大氣。所以，可使得自最終出口排氣之噪音，以及自中間釋壓出口排出超壓縮氣體之噪音，有效地被消音(降低噪音)。

由於排氣段止回閥、中間段止回閥、排氣通道、以及消音器較佳者係整體組合在一起成為排氣單元，因此乾真空泵之排氣系統之元件數目可減少，而使得排氣系統之體積縮小。是故，乾真空泵裝置之體積得以減小而使製造成本較低。

為了達到上述之第三目的，本發明提供一種適於連接至多級真空泵之排氣單元，該多級真空泵具有在最終級內用以排出氣體之最終出口以及在中間級內用以排出超壓縮氣體之中間釋壓出口。該排氣單元包含適於與該多級真空泵之最終出口相連之排氣段止回閥、適於與多級真空泵之中間釋壓出口相連之中間段止回閥、以及與該排氣段止回閥與該中間段止回閥之下游相連之消音器。該排氣段止回閥、該中間段止回閥、以及該消音器係彼此整體地組合在一起者。

由於該排氣段止回閥、該中間段止回閥、以及在該排氣段止回閥與該中間段止回閥之下游與其等相連之消音器係在該排氣單元內彼此整體地組合在一起者，該排氣單元由較少數目之元件所組合而成，且體積得以減小，而亦使製造成本較低。

只要當該排氣單元係安裝在該多級真空泵上，而使得該最終出口連接排氣段止回閥，且該中間釋壓出口連接該中間段止回閥，該多級真空泵即可與該排氣段止回閥、該中間釋壓出口、以及該消音器組合在一起。結果是，其等能夠易於組合於該乾真空泵裝置內，而使得乾真空泵裝置得以如該排氣單元般地減小體積及降低製造成本。

為了達到上述之第四目的，本發明提供一種包含共振型消音器以及膨脹型消音器之消音器，該共振型消音器係設置於氣體流經消音器之方向中之上游區域，而沿該膨脹型消音器係設置於氣體流經消音器之方向中之下游區域。該共振型消音器以及該膨脹型消音器係呈整體式地組合在一起。

本發明亦提供一種消音器，其包含蓋以及以厚板形態呈現之消音殼體，該消音殼體具有作為共振型消音器之共振室、作為膨脹型消音器之膨脹室、以及界定於該消音殼體之側表面且在該側表面內開口之氣體通道。該共振室係經由共振口而與該氣體通道連通，且該膨脹室係經由該共振口下游而沿著氣體流經消音殼體方向之節流喉部與氣體通道連通。該消音殼體之側邊表面係以蓋予以覆蓋，因而將該共振型消音器以及該膨脹型消音器以整體方式彼此組合在一起。

由於該共振室係設置於沿著氣體流經消音器方向之上游區域，而該膨脹室係設置於沿著氣體流經消音器方向之下游區域，其中該共振型消音器以及該膨脹型消音器以整體方式彼此組合在一起，因而消音器消音(降低噪音)頻率範圍較大之噪音，且能減少消音器之體積。

該複合式消音器之消音殼體可具有該共振室以作為該共振型消音器、該膨脹室以作為該膨脹型消音器、以及該氣體通道其係界定於該消音殼體之側表面並在該側表面內開口者。該共振室係經由該在側表面內開口之共振口而與該氣體通道連通，且該膨脹室經由該共振口下游而沿著氣體流經消音殼體方向之該節流喉部而與該氣體通道連通。該消音殼體之側表面係以蓋予以覆蓋，因而將該共振型消音器以及該膨脹型消音器以整體方式彼此組合在一起。藉著此種配置，致使消音器能夠將噪音消音(降低噪音)之頻率範圍加大，且能減少消音器之體積。該膨脹室或可分成第一膨脹室與第二膨脹室。該共振室與該第一膨脹室可共用牆，而該第一膨脹室與該第二膨脹室亦可共用牆，而此將使得消音器之體積進一步減少。

該共振型消音器係設置於沿著氣體流經消音器方向之上游區域，而沿該膨脹型消音器係設置於沿著氣體流經消音器方向之下游區域。結果是，該消音器能夠使自乾真空泵排出之氣體消音頻率範圍較大，以維持包括該乾真空泵以及該消音器周圍環境之安靜。由於該消音器之體積得以減少，因此該乾真空泵之體積亦得以減少。

本發明可提供另一種乾真空泵裝置，其包含泵單元具有轉子殼體、一對以可旋轉方式支撐於該轉子殼體內之轉軸、一對多級式轉子組其等係固定於該等轉軸上、以及界定於該轉子殼體內之複數個多級式轉子室，該等轉子組係設置於該等轉子室內。馬達單元包括馬達，可供轉動轉軸，以便持續地經由各轉子室輸送受到轉子室內之轉子所壓縮之氣體。以及凸緣，其係以整體方式將該馬達單元聯結至該泵單元，該凸緣具有冷卻劑通道，可使冷卻劑流動於其內。

藉著上述之乾真空泵裝置，當該冷卻劑流經設置於聯結馬達單元及泵單元之凸緣內之冷卻劑管時，自泵單元傳遞至馬達殼體之熱被吸收，並由流經該冷卻劑通道之冷卻劑阻止熱傳遞至馬達。結果是，馬達殼體不需任何其它之冷卻裝置，以便自泵單元散熱。馬達殼體之寬度方向尺寸因而小於習知馬達殼體其可在內部界定冷卻劑通道。

再者，本發明可提供另一種乾真空泵裝置，其包含轉子殼體、一對以可旋轉方式支撐於該轉子殼體內之轉軸、一對多級式轉子組其等係固定於該等轉軸上、以及界定於該轉子殼體內之複數個多級式轉子室，該等轉子組係設置於該等轉子室內，而該轉子殼體具有複數個之氣體通道；且馬達單元可供轉動轉軸，以便持續地經由各轉子室及氣體通道輸送受到轉子室內之轉子所壓縮之氣體。該轉子殼體包含一對個別元件，其等分別具有搭配之表面，係由複數個軸向間隔設置之螺栓彼此固定並鎖合在一起。各螺栓穿過個別元件上無氣體通道通過之區域，且介於緊接界定氣體通道之周緣位置之氣體通道之間。

藉著上述之乾真空泵裝置，由於轉子殼體之個別元件係由各螺栓穿過個別元件上無氣體通道通過之區域，且介於緊接界定氣體通道之周緣位置之氣體通道之間所加以聯結在一起者，結果是，各螺栓穿過個別元件上之區域可接近於該轉子殼體之內周緣表面，因此該轉子殼體之寬度方向尺寸可減少，使得泵單元之體積縮小成為可能。

本發明各較佳實施例將參照圖式詳述於後。第1圖係根據本發明之實施例之乾真空泵裝置之垂直剖面前視圖，以及第2圖係沿第1圖的A-A線之剖視圖，該乾真空泵裝置包括多級羅茨型乾真空泵(以下簡稱「乾真空泵」)10，該乾真空泵10係五級式乾真空泵並具有五級之羅茨型轉子對12a、12b、12c、12d、12e，其係固定安裝於二個轉軸11a、11b上，而該二個轉軸11a、11b則係以軸承20、21而以可旋轉方式支撐在該二個轉軸11a、11b之兩相對端上。各轉子12a、12b、12c、12d、12e以下統稱為「轉子12」。

在各轉子12之間界定著小的間隙，而同樣地在各轉子12與轉子殼體14之周緣之間亦界定著小的間隙，在該轉子殼體14內係以可旋轉方式容納著各轉子12，因此當二個轉軸11a、11b沿著其軸線轉動時，各轉子12沿著二個轉軸11a、11b之軸線轉動，而不致彼此碰觸。在該轉子殼體14內界定著各轉子室13a、13b、13c、13d、13e，其容納著各轉子對12a、12b、12c、12d、12e。由該乾真空泵10所抽出之氣體係流經各轉子室13a、13b、13c、13d、13e，而其係以串聯方式沿著該二個轉軸11a、11b配置於該轉子殼體14。該轉子殼體14具有被蓋件(圖未示)所覆蓋之上表面。該轉子殼體14具有界定於該上表面且與在第一級中之轉子室13a相連通之入口17。該轉子殼體14亦具有出口側表面，其係被固定於該轉子殼體14之第一側殼體26所覆蓋。軸承殼體23，其將軸承21收納於內，係固定於遠離該轉子殼體14之第一側殼體26之側表面。該第一側殼體26具有界定於其一側表面之最終出口18，其係面對著該轉子殼體14，而與該轉子室13e在最終級上相通。該最終出口18經由排氣單元止回閥及消音器，而將氣體排至大氣內，請容後陳述。

如第1圖所示，馬達(例如無刷直流馬達)22係設置於軸承20上遠離該轉子殼體14之一側上。該馬達22具有設於該二轉軸11a、11b其中之一者之一端上的轉子22a以及圍繞著該轉子22a而設的定子22b。該馬達22係供以來自電力源(例如逆變器裝置(inverter device)或類似者(圖未示))之變頻電力，且包含該乾真空泵10之軟體啟動模式 之旋轉速度係被控制著。該馬達22係容置於馬達殼體24內，若馬達22包含無刷直流馬達，則轉子12透過轉軸11a、11b，由該無刷直流馬達被同步以相反方向帶動。特別是，各正時齒輪(timing gears)29(其被固持而彼此囓合)係固定於轉軸11a、11b上遠離於該馬達22之各端上。各正時齒輪29及各軸承21係容納於該軸承殼體23內，而軸承20、21係被各軸承殼體40、41所固持著，且各軸承殼體40、41分別被容納於該馬達殼體24及該軸承殼體23內。

在每個轉子室13a、13b、13c、13d、13e中，侷限在各轉子12(其等係安裝在轉軸11a、11b上)以及該轉子殼體14內部周緣表面之間之氣體自轉子室之入口側被排至出口側。該轉子殼體14包含雙壁式殼體，其包括內部及外部周緣壁，其之間圍繞著各個轉子室13a、13b、13c、13d、13e而界定著各氣體通道15a、15b、15c、15d、15e。轉子室13a之出口側藉由氣體通道15a，而與轉子室13b連通。同樣地，各轉子室13b、13c、13d、13e之各出口側係藉由各氣體通道15b、15c、15d、15e而與轉子室13c、13d、13e之各入口側及該最終出口18連通。因此，受到轉子室13a內之轉子12a所壓縮之氣體，自轉子室13a之出口側經由氣體通道15a而被排至轉子室13b之入口側。是故，氣體連續地在轉子室13a至13e內被壓縮，且經由氣體通道15a至15e被排入最終出口18。

在本實施例中，第一級內之轉子室13a軸向寬度為第二級之轉子室13b軸向寬度之二倍或更多，特別是，如第3圖所示，在第一級中轉子12a之軸向寬度Wa是第二級中轉子12b之軸向寬度Wb之二倍或更多(Wa≧2Wb)。在第三級中轉子12c之軸向寬度Wc、第四級中轉子12d之軸向寬度Wd、以及最終級轉子12e之軸向寬度We，係逐漸地以所述之比例減少。各轉子室13a至13e之軸向寬度係實質上等於各轉子12a至12e之軸向寬度。

大致而言，在多級羅茨型乾真空泵內，在最初級之轉子室之容量係由所設計之真空泵之排出速度所決定。因此，如果真空泵係設計為高排出速度，則需要增加在最初級中之轉子室容量。另一方面，在最終級內之轉子室之容量需要減少，俾降低在最終級內之轉子室之前後壓力差所產生之熱量(壓縮熱)，且亦能降低帶動轉子之馬達對抗壓力差所損耗之能量。不過，如果在最終級內之轉子室容量減少了，卻無法順利地將氣體排出。由於容積比(volume ratio)與熱產生之間有交換關係(trade-off relationship)，欲決定是否容積比(壓縮比)增加或減少，取決於在設計真空泵時，容積比或者是熱產生何者應受到強調。

此外，在本實施例中，在第一級中轉子12a之軸向寬度Wa是設定為最終級中轉子12e之軸向寬度We之九倍或更多(Wa≧9We)。第一級中轉子12a之軸向寬度Wa與最終級轉子12e之軸向寬度We之比例是相等於第一級中轉子室13a與最終級轉子室13e之容積比。

若馬達22包含無刷直流馬達，則馬達22之轉速可被控制以便增加排氣速度，而使得最終級轉子室13e之容積尺寸變小，並且減少馬達22所產生之熱量以及馬達22所消耗之電力。換言之，乾真空泵10可以達到與使用一般馬達之傳統真空泵相同之排氣速度，且能具有較大之容積比(壓縮比)，並較傳統真空泵產生較少之熱量。使用無刷直流馬達之馬達22以轉動二個轉軸11a、11b具有較高之效率，並且能夠應付較大之負載變化，而在乾真空泵10被啟動後能夠產生大的壓縮動力。

軸承21係設置於接近乾真空泵10之最終出口18，轉軸11a、11b係以可旋轉方式被支撐於設置在接近該入口17之各軸承21與各軸承22。各軸承21係容置於該軸承殼體23中，而該第一側殼體26係設置於軸承殼體23與轉子殼體14之間。O型環密封件(密封單元，圖未示)係設置於軸承殼體23與第一側殼體26之間，因而將軸承殼體23與第一側殼體26之間之小間隙予以密封。另一個O型環密封件(密封單元，圖未示)設置於軸承殼體23與轉子殼體14之間，因而將軸承殼體23與轉子殼體14之間之小間隙予以密封。各軸承20係容納於該馬達殼體24內，而另一個側殼體30係設置於馬達殼體24與轉子殼體14之間。O型環密封件(密封單元，圖未示)係設置於側殼體30與轉子殼體14之間，而另一個O型環密封件(密封單元，圖未示)設置於側殼體30與馬達殼體24之間。

根據本發明具有上述結構之乾真空泵，當馬達22被啟動而轉動轉軸11a、11b後，各轉子12a、12b、12c、12d、12e即被轉動而在各轉子室13a、13b、13c、13d、13e內將自該入口17吸入之氣體加以壓縮。當氣體逐漸被壓縮時，即被經由各氣體通道15a、15b、15c、15d、15e而連續輸送至該最終出口18，自該最終出口18壓縮氣體即被引導入與最終出口18連接之排氣單元50。該排氣單元50將氣體排入大氣中。該排氣單元50包含排氣段止回閥(最終止回閥)51、中間段止回閥52、以及消音器53。該排氣段止回閥51係經由氣體通道54而與該最終出口18相連。該中間段止回閥52係經由氣體通道55而與中間釋壓出口19相連，該中間釋壓出口19係界定於該轉子殼體14內，而與氣體通道15b連通(如第4圖所示)。該中間釋壓出口19係用以將被壓縮至壓力大於大氣壓程度之氣體自該第二氣體通道15b釋放至大氣中，以降低該乾真空泵10之動力損失。

第4圖示意地顯示該乾真空泵10以及該乾真空泵裝置之排氣單元50，而氣體即流動於其內。如第4圖所示，當乾真空泵10運轉時，被抽吸進入該入口17之氣體，係流經各氣體通道15a、15b、15c、15d、15e以及最終出口18，而進入排氣單元50，然後流經排氣段止回閥(最終止回閥)51以及消音器53，而排入大氣中。舉例而言，如果乾真空泵10被啟動，而使氣體持續在乾真空泵10中被壓縮，則氣體即流自與氣體通道15b連通之該中間釋壓出口19(氣體通道15b係與第二級中之轉子室13b連通)，然後進入排氣單元50。在排氣單元50中，氣體流經該中間段止回閥52(即防止超壓縮止回閥)，而進入消音器53。如以後將述及，該排氣段止回閥51、中間段止回閥52、以及消 音器53係以整體方式設置於該排氣單元50中。因此，當排氣單元50裝入乾真空泵10時，該排氣段止回閥51、中間段止回閥52、以及消音器53即裝入真空泵10內。

第5圖示意地顯示該排氣單元50之結構。如上所述，該真空泵10包括了各轉子室13b、13c、13d、13e。如第1圖所示，各轉子12a、12b、12c、12d、12e係分別設置於各轉子室13b、13c、13d、13e中。經該真空泵10中之各轉子室13a-13e壓縮且自該最終出口18排出之氣體(該最終出口18係與最終級之轉子室13e連通)，係流經該排氣單元50中之氣體通道54，而進入該排氣段止回閥51。而流自該排氣段止回閥51之氣體，係流經設置於該排氣單元50中之排氣通道56，而進入消音器53。該中間釋壓出口19(其係與該真空泵10內之轉子室13b連通)係經由設置在該排氣單元50中之氣體通道55而與該中間段止回閥52連通。當氣體在真空泵10內內被超壓縮時，該超壓縮之氣體流經中間段止回閥52以及排氣通道56，而進入消音器53。

第6A圖係顯示該排氣單元50之結構的平面圖，而第6B圖係顯示該排氣單元50之結構的前視圖。如第6A圖、第6B圖所示，該排氣單元50包含閥段50a及消音段50b，該閥段50a內容納該排氣段止回閥51與該中間段止回閥52。如第4、5圖所示，該排氣段止回閥51具有入口，其係經由氣體通道54而與該最終出口18連通。而該中間段止回閥52具有入口，其係經由氣體通道55而與該中間釋壓出口19連通。該排氣段止回閥51與該中間段止回閥52分別具有出口可與排氣通道56相通，而該排氣通道56則與界定於該消音段50b內之氣體通道61連通。該消音段50b內容納著消音器53，而其內界定著最後排出通道56a，而該最後排出通道56a係自消音器53之出口往下游延伸。該最後排出通道56a係與乾真空泵裝置之排氣口58連通，而將氣體排入大氣(如第4圖所示)。

流經該排氣段止回閥51與該中間段止回閥52之氣體係流入消音器53內，而在氣體之噪音經過消音器53減弱後，氣體係自該排氣單元50予以排出。第7A圖係顯示該消音器53在該消音段50b內之結構的側剖面圖，而第7B圖則是沿著第7A圖之B-B線之剖視圖，該消音器53包含複合式消音器，其包括共振型(resonance-type)消音器53-1以及膨脹型(expansion-type)消音器53-2，兩者呈整體式地組合在一起。牆70係置於共振型消音器53-1以及膨脹型消音器53-2兩者之間。該共振型消音器53-1以及該膨脹型消音器53-2係與氣體通道61相通，而該氣體通道61與排氣通道56連通。該共振型消音器53-1係設置於該膨脹型消音器53-2之上游，而沿著氣體流經消音器53之方向。換言之，共振型消音器53-1係置於該消音段50b之上游區域，而沿著氣體流經消音器53之方向，且該膨脹型消音器53-2係置於該消音段50b之下游區域，而沿著氣體流經消音器53之方向。

消音器53包括消音殼體60，其係以厚板及蓋69的形態呈現，而該消音殼體60之側表面內界定著槽構形之氣體通道61，該氣體通道61係由消音殼體60側表面內朝外開口，並與該排氣通道56、凹陷共振室62以及凹陷第一膨脹室63與凹陷第二膨脹室64連通(該凹陷共振室62係由消音殼體60側表面內朝外開口且作為共振型消音器53-1；而該凹陷第一膨脹室63與該凹陷第二膨脹室64係由消音殼體60側表面內朝外開口且作為膨脹型消音器53-2)。該消音殼體60亦具有槽構形之共振口65，其係由消音殼體60側表面內朝外開口且使凹陷共振室62與氣體通道61連通。槽構形之第一節流喉部66係由消音殼體60側表面內朝外開口且使凹陷第一膨脹室63與氣體通道61連通；第二節流喉部67使得第一膨脹室63與第二膨脹室64連通；以及第三節流喉部68使得第二膨脹室64與外部空間連通。

該消音殼體60之側邊係界定著氣體通道61、共振室62、第一膨脹室63與第二膨脹室64，而以蓋69予以覆蓋，其封閉著氣體通道61、共振室62、第一膨脹室63與第二膨脹室64。共振室62與第一膨脹室63分別透過共振口65以及第一節流喉部66而與氣體通道61連通。第一膨脹室63與第二膨脹室64透過第二節流喉部67而彼此連通。第二膨脹室64係透過第三節流喉部68而排氣到大氣。

如上所述，該消音器53包含著複合式消音器，其包括容納於以厚板形態呈現之消音殼體60內之該共振型消音器53-1以及膨脹型消音器53-2，且該共振型消音器53-1以及該膨脹型消音器53-2係由蓋69予以封閉。消音器53係扁平狀，且有縮小尺寸，而由以厚板形態呈現之消音殼體60以及該蓋69所組成。由閥段50a內之排氣通道56流入消音段50b內之氣體通道61之氣體噪音，係由共振口65與共振室62所組合之共振型消音器53-1之自然頻率，予以消音(降低噪音)。隨後，氣體即流經第一節流喉部66，而進入第一膨脹室63，俾使氣體膨脹而消音(降低噪音)。氣體隨後即流經第二節流喉部67，而進入第二膨脹室64，氣體即被膨脹而消音(降低噪音)。然後，氣體即流經第三節流喉部68，而流出消音器53外部，並進入大氣中，氣體即被膨脹而使氣體消音(降低噪音)。

共振型消音器53-1之優點在於，可縮小體積而不致於阻礙氣體流經氣體通道61，然而共振型消音器53-1可以消音之噪音頻率範圍，相較於膨脹型消音器53-2而言相對地狹窄。換言之，膨脹型消音器53-2能夠消音頻率範圍較大的噪音。不過，由於能被膨脹型消音器53-2消音之頻率的範圍係與其長度成反比，是故若欲消音低頻率範圍的噪音，則必須使膨脹型消音器53-2之長度增加。根據本實施例，可縮小體積之共振型消音器53-1係用來消音低頻率範圍之氣體噪音，而消音之頻率範圍係與其長度成反比之膨脹型消音器53-2，則被用來消音其餘高頻率範圍之氣體噪音。因此，共振型消音器53-1與膨脹型消音器53-2兩者皆可減少尺寸，而使得降低整個消音器53之體積成為可能，並消音(降低噪音)頻率範圍較大的噪音。

共振型消音器53-1並不會阻礙氣體流入氣體通道61，縱然複合式消音器53係在排氣單元50內氣體通道之排氣 段中，由於共振型消音器53-1係位於氣體通道61之上游部分，任何減損排氣單元50之排氣能力者將可降至最低。

排氣單元50之閥段50a及消音段50b係整體地組合在一起，而建構成該乾真空泵裝置之一個元件。結果，排氣單元50並不需要用以將排氣段止回閥51連接至乾真空泵10之最終出口18之管線與接頭；或用以將中間段止回閥52連接至中間釋壓出口19之管線與接頭；或用以將消音段50b內之氣體通道61連接至閥段50a內之排氣通道56之管線與接頭。所以，該排氣單元50可由較少數目之元件組合而成，製造成本較為低廉。

如上所述，排氣段止回閥51係連接至乾真空泵10之最終出口18；而中間段止回閥52係連接至乾真空泵10之中間釋壓出口19。該排氣段止回閥51之出口以及該中間段止回閥52之出口係連接至該排氣通道56，而該消音器53亦連接至該排氣通道56。該最後排出通道56a係自消音器53往下游延伸，而將氣體排入大氣。藉助此種結構，使得自最終出口18排氣之噪音，以及自中間釋壓出口19排氣之噪音，可有效地被消音(降低噪音)。

該中間釋壓出口19係設置於乾真空泵10之中間級中，其壓縮比較高，而該中間段止回閥52係連接著中間釋壓出口19，俾將超壓縮氣體排入大氣中，結果使得該乾真空泵10免於在超負荷中低轉速運轉，也因而能夠減少將壓縮氣體排出之時間。

在排氣單元50中，在閥段50a內之排氣段止回閥51與中間段止回閥52係與消音器53整體組合在一起，其中消音器53係置於排氣段止回閥51與中間段止回閥52之下游。因此，排氣單元50可由較少數目之元件組合，且體積較小。

共振型消音器53-1係置於該消音段50b之上游區域，而沿著氣體流經消音器53之方向；而膨脹型消音器53-2則係置於該消音段50b之下游區域，而沿著氣體流經消音器53之方向。該共振型消音器53-1以及該膨脹型消音器53-2係以整體方式組合在一起。所以，消音器53能夠消音在寬頻率範圍中的噪音，且能夠縮小體積。使用該消音器53作為與乾真空泵組合之消音器，包括該消音器之排氣單元之體積能夠較小，且該能夠消音在較大頻率範圍中的噪音之乾真空泵之體積亦可減小。

第8圖係另一個乾真空泵裝置之垂直剖視圖，而第9圖係沿第8圖的C-C線之斷面圖。第8圖與第9圖所示的乾真空泵裝置之各元件若與第1圖至圖7所示的乾真空泵裝置之各元件相同或相對應者，係以相同或相對應之元件符號標示，以下則不再敘述。

在本實施例之乾真空泵裝置包括多級羅茨型乾真空泵(以下簡稱「乾真空泵」)，其包含泵單元P以及馬達單元M。該乾真空泵之泵單元P包含五級式泵；而該馬達單元M則包括馬達(例如無刷直流馬達)22。

在第8圖中，各氣體通道15a、15b、15c、15d係界定於雙壁式轉子殼體14之外部及內部周緣壁之間，而有氣體通道15e則自圖式中省略描述。該項省略在以下第10圖之描述中亦然。

根據此乾真空泵，該馬達單元M具有馬達殼體24，其係藉由在馬達殼體24側面上之凸緣31而聯結至該泵單元P之側殼體30，該馬達殼體24與該泵單元P結合。換言之，該馬達單元M與該泵單元P藉著該凸緣31而彼此整體地聯結在一起。由該泵單元P內之相繼各轉子12所壓縮之氣體，係持續地經由各氣體通道15a、15b、15c、15d被輸送到出口側。由於氣體係被各轉子12所壓縮，其產生之壓縮熱被經由泵單元P之轉子殼體14、該側殼體30、以及該凸緣31，而傳遞至該馬達單元M安裝處之馬達殼體24。壓縮熱係經由泵單元P之側殼體26而傳遞至軸承殼體23。

如上所述，由泵單元P壓縮氣體所產生之壓縮熱，係傳遞至馬達單元M之馬達殼體24。因此，馬達殼體24之溫度上升而不利地影響到馬達殼體24內容納之馬達22之特性。在本實施例中，為了避免馬達22之特性被熱所不利影響，在凸緣31內嵌入冷卻劑管32，而冷卻劑(例如冷卻水)被供應流經該冷卻劑管32所提供之冷卻劑通道，以吸收並阻止熱自泵單元P之轉子殼體14傳遞至馬達單元M之馬達殼體24。馬達單元M之馬達殼體24無須任何冷卻裝置以將傳遞自泵單元P之熱驅散。由馬達殼體24本身所產生之熱係由嵌入冷卻劑管自然散熱。若不在凸緣31內嵌入冷卻劑管32，或可在凸緣31內直接界定冷卻劑通道。

不過，習慣上係普遍地嵌入冷卻劑管以便在嵌入冷卻劑管內流動冷卻劑，俾避免由於泵單元P傳遞至馬達殼體24之熱，導致馬達殼體24之溫度上升。所以，馬達殼體24需要有大的壁厚度，此即對欲減少馬達殼體24之尺寸之企圖產生了阻礙。根據此實施例，冷卻劑管32係嵌入凸緣31內，該凸緣31由於需固定至泵單元P而須較厚。藉著在凸緣31內嵌入冷卻劑管32，所以馬達殼體24無須任何其它之冷卻，也因此馬達殼體24之厚度可減少，以降低馬達單元M之尺寸及重量。

如第9圖所示，該泵單元P具有含有個別上方及下方元件14-1、14-2之轉子殼體14，上方及下方元件14-1、14-2各具有搭配之表面，其係由複數個螺栓34彼此相對固定並鎖合在一起。如第10圖(其僅顯示下方元件14’-2)中之虛線所指出，習知轉子殼體14’包含個別之元件14’-1、14’-2其較之本發明實施例之個別元件14-1、14-2還厚出牆壁厚度Δd，且其係由複數個(如第10圖中所示每一側有四只)螺栓34所彼此鎖固，各螺栓34係延伸穿過各螺栓插孔，而各螺栓插孔則界定於個別元件14’-1、14’-2中之各氣體通道15a至15d之外周緣區域。雖然個別元件14’-1並未描述於第10圖中，但是各螺栓34延伸穿經界定於個別元件14’-1內之螺栓插孔，亦相同於各螺栓34延伸穿經界定於個別元件14’-2內之螺栓插孔。其結果是，藉著習知轉子殼體14’，個別元件14’-1、14’-2之壁厚，較之本實施例中個別元件14-1、14-2之壁厚，還厚出一個牆壁厚度Δd。

根據本實施例，乾真空泵裝置使其壓縮動力減少，而馬達效率增加以減少動力消耗。併合在乾真空泵裝置內之乾真空泵係多級羅茨型乾真空泵，其壓縮空氣經過真空到大氣之連續各級，然後將壓縮空氣排出。乾真空泵將各級之壓縮比最佳化，以便藉由降低壓縮動力，而使動力消耗減少。為了使各級之壓縮比最佳化，乾真空泵設定迴轉速度，以便維持所要求之排氣速度，並將所引起之機械損失極小化。使用無刷直流馬達較能有效地降低動力消耗。而且，根據本實施例，可經由改變馬達之鐵心材料以及改善馬達之繞線，而增加馬達之效率。

根據本實施例，如前所述，乾真空泵之壓縮比係經最佳化，而乾真空泵所產生之熱亦經減少。所以，使各螺栓34將個別元件14-1、14-2彼此鎖合之位置改變成為可能，因而減少轉子殼體14之壁厚。況且，乾真空泵使其迴轉速度經設定，以便減少因乾真空泵各級壓縮比最佳化所引起之機械損失。迴轉速度經此設定，而容許馬達之鐵心材料得以改變，也容許馬達之繞線改善，以增加馬達之效率。因此，馬達22所產生之熱量可降低，而馬達22所產生之熱量可由流經嵌入凸緣31內之冷卻劑管32之冷卻劑加以散熱。

是故，如第10圖之實線所指出，供各螺栓34穿過之各螺栓插孔係經界定於個別元件14-1、14-2上而無氣體通道15a至15d通過之區域，介於氣體通道15a至15b間之區域、介於氣體通道15b至15c間之區域、介於氣體通道15c至15d間之區域、以及在氣體通道15a之一側而遠離氣體通道15b之區域，緊接於界定氣體通道15a至15d之周緣位置。各螺栓34係插入各螺栓插孔，以便將個別元件14-1、14-2彼此鎖定。各螺栓插孔係較之第10圖虛線所指出之習知轉子殼體14’之各螺栓插孔，更位於緊接轉子殼體14內周緣表面。因此，轉子殼體14之個別元件14-1、14-2在轉子殼體14之寬度方向上壁厚可減少，因而減少乾真空泵寬度方向上之尺寸，也因此減少了乾真空泵裝置之體積。

該泵單元P之軸承殼體23將軸承(例如組合角度滾珠軸承(combined angular ball bearings))21及正時齒輪容納於內，其在乾真空泵裝置運轉時，即因機械損失而產生熱。為了降低由於機械損失而產生熱致使乾真空泵裝置之溫度升高，可將冷卻劑管33嵌入軸承殼體23內，俾使冷卻劑流經由冷卻劑管33所提供之冷卻劑通道。如果不要在軸承殼體23內嵌入冷卻劑管33，可使該冷卻劑通道直接界定於該軸承殼體23內。

如上所述，冷卻劑管32係嵌入凸緣31內，而藉著凸緣31使馬達單元M聯結至泵單元P。當冷卻劑流經該冷卻劑管32時，自泵單元P傳遞至馬達殼體24之熱即被吸收，並由在冷卻劑管32流動之冷卻劑阻隔將熱傳遞至馬達22，而馬達22本身產生之熱，則自馬達殼體24自然地散熱。結果是，馬達殼體24無須任何冷卻裝置以將傳遞自泵單元P之熱驅散。馬達殼體24之寬度方向尺寸因而小於習知馬達殼體其可在內部界定冷卻劑通道。

第11圖係根據本發明另一個實施例之乾真空泵裝置示意圖，如圖所示，該乾真空泵裝置包括主泵單元MP其含有多級羅茨型乾真空泵10-2，以及升壓泵BP其含有多級羅茨型乾真空泵10-1。該主泵單元MP具有入口17其係連接至該升壓泵BP之最終出口18。該主泵單元MP係連接至排氣單元50其包括排氣段止回閥51、中間段止回閥52、以及消音器53。該主泵單元MP包括連接至排氣段止回閥51之最終出口18，以及連接至該中間段止回閥52之中間釋壓出口19。

在所闡述之實施例中，該消音器53包含複合式消音器，其包括共振型消音器53-1以及膨脹型消音器53-2。不過，該消音器53亦可為任何消音器，其能夠有效地將超壓縮氣體自中間釋壓出口19排出時之噪音，以及自最終出口18排出時之噪音，予以消音。再者，或可使中間釋壓出口19以及自最終出口18分別連接至不同之消音器。

該乾真空泵裝置之乾真空泵並不只限於多級羅茨型乾真空泵，但亦可是其它任何形式之乾真空泵。

雖然本發明若干較佳實施例已經詳細圖示及敘述，但應可瞭解的是，在不偏離附件申請專利範圍之範疇下，仍然可對本發明做各種改變及變化。

10、10-1、10-2．．．乾真空泵

11a、11b．．．轉軸

12(12a至12e)、22a．．．轉子

13a至13e．．．轉子室

14．．．轉子殼體

14’．．．習知轉子殼體

14-1、14-2．．．個別元件

14’-1、14’-2．．．習知個別元件

15a至15e．．．氣體通道

17．．．入口

18．．．最終出口

19．．．中間釋壓出口

20、21．．．軸承

22．．．馬達

22b．．．定子

23．．．軸承殼體

24．．．馬達殼體

26．．．第一側殼體

29．．．正時齒輪

30．．．側殼體

31．．．凸緣

32、33．．．冷卻劑管

34．．．螺栓

40、41．．．軸承殼體

50．．．排氣單元

50a．．．閥段

50b．．．消音段

51．．．排氣段止回閥

52．．．中間段止回閥

53．．．消音器

53-1．．．共振型消音器

53-2．．．膨脹型消音器

54、55、56、61．．．氣體通道

56a．．．最後排出通道

58．．．排氣口

60．．．消音殼體

62．．．共振室

63．．．第一膨脹室

64．．．第二膨脹室

65．．．共振口

66．．．第一節流喉部

67．．．第二節流喉部

68．．．第三節流喉部

69．．．蓋

70．．．牆

Δd．．．牆壁厚度

Wa至We．．．軸向寬度

第1圖係根據本發明之實施例之乾真空泵裝置之垂直剖面前視圖；

第2圖係沿第1圖的A-A線之剖視圖；

第3圖係顯示第1圖所示之乾真空泵裝置內之多級羅茨型乾真空泵之轉軸及轉子的前視圖；

第4圖係顯示第1圖所示之乾真空泵裝置內部之氣體流動之示意圖；

第5圖係第1圖所示之乾真空泵裝置之排氣單元結構示意圖；

第6A圖係第1圖所示之乾真空泵裝置之排氣單元結構平面圖；

第6B圖係第1圖所示之乾真空泵裝置之排氣單元結構前視圖；

第7A圖係顯示第1圖所示之乾真空泵裝置排氣單元之消音器結構的側視剖面圖；

第7B圖係沿第7A圖之B-B線之剖視圖；

第8圖係本發明之另一個真空泵裝置之垂直剖視圖；

第9圖係沿第8圖的C-C線之剖視圖；

第10圖係顯示第8圖所示之乾真空泵裝置內之多級羅茨型乾真空泵之轉子殼體內可供鎖螺栓貫穿之螺栓插入孔位置之視圖，其並顯示比較範例之螺栓插入孔位置；以及

第11圖係根據本發明另一個實施例之乾真空泵裝置之示意圖。

11a．．．轉軸

12a至12e、22a．．．轉子

13a至13e．．．轉子室

14．．．轉子殼體

15a至15e．．．氣體通道

17．．．入口

18．．．最終出口

20、21．．．軸承

22．．．馬達

22b．．．定子

23．．．軸承殼體

24．．．馬達殼體

26．．．第一側殼體

29．．．正時齒輪

30．．．側殼體

40、41．．．軸承殼體

50．．．排氣單元

51．．．排氣段止回閥

52．．．中間段止回閥

53．．．消音器

Wa至We．．．軸向寬度

Claims (10)

1. 一種乾真空泵裝置，係用於半導體製造設備，該乾真空泵裝置包括：多級正排量乾真空泵，具有在最終級內用以排出氣體之最終出口以及在中間級內用以排出超壓縮氣體之中間釋壓出口；於前述正排量乾真空泵的最終出口連接有止回閥，並且於前述中間釋壓出口連接有防止超壓縮止回閥，前述止回閥及前述防止超壓縮止回閥的出氣口係連接至排氣通道，於該排氣通道設有消音器；前述止回閥、前述防止超壓縮止回閥、以及前述消音器係組合成一體之構造；前述消音器係具有共振型消音器與膨脹型消音器，於前述排氣通道從上游側至下游側依共振型消音器、膨脹型消音器的順序而串聯配置；前述消音器之構造係：具有消音殼體與蓋，於前述消音殼體形成有前述排氣通道、前述共振型消音器的共振室、以及前述膨脹型消音器的膨脹室，以前述蓋覆蓋前述排氣通道、共振室、以及膨脹室的開口；較前述消音器更下游側的前述排氣通道係連接至排氣口。
2. 如申請專利範圍第1項所述之乾真空泵裝置，其中，該多級正排量乾真空泵係五級式真空泵，該中間釋壓出口係設置於該五級式真空泵之第二級。
3. 如申請專利範圍第1項所述之乾真空泵裝置，其中，該多級正排量乾真空泵裝置係包括單一個多級正排量乾真空泵或複數個串聯連接的多級正排量乾真空泵。
4. 如申請專利範圍第1項所述之乾真空泵裝置，其中，前述多級正排量乾真空泵為多級羅茨型乾真空泵。
5. 如申請專利範圍第4項所述之乾真空泵裝置，其中，該多級羅茨型乾真空泵包括升壓泵以及主泵，該升壓泵具有之最終段出口係連接至該主泵之第1段的吸入口，且由該止回閥、該防止超壓縮止回閥、以及該消音器組合成整體構造的排氣單元係設置於該主泵。
6. 一種排氣單元，用於使用有如申請專利範圍第1項所述之乾真空泵裝置的半導體製造設備，該排氣單元係連接於正排量乾真空泵；於設置在前述排氣單元之排氣通道設置有消音器；前述消音器係具有共振型消音器與膨脹型消音器，於前述排氣通道從上游側至下游側依序配置前述共振型消音器與前述膨脹型消音器；前述消音器之構造係：具有消音殼體與蓋，於前述消音殼體設置成為前述排氣通道的排氣通道凹部、成為前述共振型消音器之共振室的共振室凹部、以及成為前述膨脹型消音器之膨脹室的膨脹室凹部，以前述蓋覆蓋前述排氣通道凹部、前述共振室凹部、以及前述膨脹室凹部的開口。
7. 一種複合型消音器，係真空泵用的複合型消音器，其中，係於流動從乾真空泵排氣的氣體之氣體流道的上游側配置共振型消音器，於下游側配置膨脹型消音器，而整體地構成前述共振型消音器與前述膨脹型消音器；前述共振型消音器係具有共振室，前述共振室係通過共振口而連通於前述氣體流道；前述膨脹型消音器係具有第1膨脹室與第2膨脹室，前述第1膨脹室係通過第1節流口而連通於前述氣體流道，前述第2膨脹室係通過第2節流口而連通於前述第1膨脹室，前述第2膨脹室係通過第3節流口而連通於外部；前述氣體係通過前述第1節流口而進入前述第1膨脹室被膨脹而消音、且通過前述第2節流口而進入前述第2膨脹室被膨脹而消音、最後通過前述第3節流口而排出至大氣被膨脹而消音。
8. 如申請專利範圍第7項所述之複合型消音器，其中，係具有板狀的蓋與厚板狀的消音殼體；於前述消音殼體的單面形成：氣體流道凹部，其上部係開口而成為前述氣體流道；共振室凹部，其上部係開口而成為前述共振室；第1膨脹室凹部，其上部係開口而成為前述第1膨脹室；第2膨脹室凹部，其上部係開口而成為前述第2膨脹室；共振口凹部，其上部係開口而成為前述共振口；以及第1節流口凹部、第2節流口凹部、第3節流口凹部，其各自的上部係開口而成為 前述第1節流口、前述第2節流口、前述第3節流口；將前述蓋與前述消音殼體重疊，以前述蓋封閉前述氣體流道凹部、前述共振室凹部、前述共振口凹部、前述第1膨脹室凹部、前述第2膨脹室凹部、前述第1節流口凹部、前述第2節流口凹部、以及前述第3節流口凹部的開口。
9. 一種乾真空泵裝置，包括單一個或複數個串聯連接的羅茨型乾真空泵，於該泵的排氣側設有排氣單元，於該排氣單元的排氣側之排氣氣體流道將如申請專利範圍第7項或第8項所述之複合型消音器以複合型消音器的氣體流道連通於前述排氣氣體流道的方式設置。
10. 如申請專利範圍第9項所述的乾真空泵裝置，其中，於前述排氣單元的排氣氣體流道設有止回閥。