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技術 ドライ一次真空ポンプおよびパージガスの注入制御方法

出願人 ファイファーバキユーム
発明者 セルジュブランドランエリックマンダラ
出願日 2019年9月24日 (2年1ヶ月経過) 出願番号 2019-172498
公開日 2020年4月23日 (1年6ヶ月経過) 公開番号 2020-063737
状態 未査定
技術分野 回転型圧縮機の応用細部
主要キーワード 排気段 注入パルス 注入部材 パルス流 連結路 通常配置 分配マニホールド 電磁ソレノイド弁
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年4月23日)のものです。
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図面 (5)

課題

一次真空ポンプで生成する付着性のある固体副産物の排出を促進させる装置および方法を提供する。

解決手段

吸気口(3)と排気口(4)との間に直列に取り付けられた少なくとも2つの吸排気段(2a〜2e)と、吸気口と排気口との間で吸排気されるガスを駆動する2つのロータ(5)と、パージガス分配し、パージガス供給源注入部材(12a〜12e)との間にオンオフ制御注入弁(16a〜16e)を有する注入装置(9)を備える、一次真空ポンプ(1)であって、連続するパルスによって少なくとも1つの吸排気段(2a〜2e)にパージガスを注入するために、少なくとも1つの注入弁(16a〜16e)の開閉を制御するようになっている制御装置(10)をさらに備えていること、及び、パージガスの注入制御方法に関する。

概要

背景

ドライ一次真空ポンプは、吸気口と排気口との間で吸排気されるガス循環する直列のいくつかの吸排気段を備えている。既知の一次真空ポンプには、「ルーツポンプとも呼ばれる回転ローブ付きのもの、「クロー」ポンプとも呼ばれるくちばし付きのもの、またはスクリュー付きのものさえ存在している。これらの真空ポンプは「ドライタイプ」と呼ばれている。それは、運転中に、ロータは、ステータの内部で、ロータ同士で、またはステータと機械的に接触することなく回転するので、吸排気段でオイルを使用しないことが可能になるためである。

一次真空ポンプの中には、例えば粉末ペースト、または小片の形で、固体副産物を生成するような化学物質を使用するものがある。例えば、半導体太陽光発電スクリーンフラットスクリーンまたはLEDを製造するような特定の方法の場合である。これらの固体副産物は、真空ポンプに吸引され、その運転に影響を与える恐れがある。特に、ロータの回転が妨げられ、最悪の場合には、ロータが全く回転できなくなる恐れがある。

上記の恐れをなくすための、いくつかの解決策が、既に知られている。

たとえば、真空ポンプは、その入口に粉体トラップを取り付けることによって保護されている。このトラップは、例えば、重力または遠心力によって固体化合物捕獲する粉体分離器からなっている。

実施されている別の方法は、真空ポンプの形状を調整することにより、固体副産物の排出を促進することである。たとえば、移送路の直径を大きくするか、吸排気段を垂直に配置することである。

さらに、真空ポンプにパージガス注入することは、吸排気されたガスを希釈することに加えて、固体副産物の排出に寄与する。そのため、通常、窒素または空気が、各吸排気段で、真空ポンプに沿って配置された注入ノズルから注入されている。このパージガスは、固体粉末空気輸送に寄与することができる。

概要

一次真空ポンプで生成する付着性のある固体副産物の排出を促進させる装置および方法を提供する。吸気口(3)と排気口(4)との間に直列に取り付けられた少なくとも2つの吸排気段(2a〜2e)と、吸気口と排気口との間で吸排気されるガスを駆動する2つのロータ(5)と、パージガスを分配し、パージガス供給源注入部材(12a〜12e)との間にオンオフ制御注入弁(16a〜16e)を有する注入装置(9)を備える、一次真空ポンプ(1)であって、連続するパルスによって少なくとも1つの吸排気段(2a〜2e)にパージガスを注入するために、少なくとも1つの注入弁(16a〜16e)の開閉を制御するようになっている制御装置(10)をさらに備えていること、及び、パージガスの注入制御方法に関する。

目的

実施されている別の方法は、真空ポンプの形状を調整することにより、固体副産物の排出を促進することである

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ドライ一次真空ポンプ(1)であって、−前記一次真空ポンプ(1)の吸気口(3)と排気口(4)との間に直列に取り付けられた少なくとも2つの吸排気段(2a〜2e)と、−前記吸気口(3)と前記排気口(4)との間で吸排気されるガスを駆動するために逆方向に同期して回転するようになっており、かつ前記吸排気段内に伸びる2つのロータ(5)と、−少なくとも1つの吸排気段(2a〜2e)でパージガス分配するようになっている注入装置(9)とを備えており、前記注入装置は、○少なくとも一つの注入部材(12a〜12e)と、○パージガス供給源と前記少なくとも1つの注入部材(12a〜12e)と間に設けられているオンオフ制御を有する少なくとも1つの注入弁(13、16a〜16e)とを備えている、一次真空ポンプ(1)であって、連続するパルスによって少なくとも1つの吸排気段(2a〜2e)にパージガスを注入するために、前記少なくとも1つの注入弁(13、16a〜16e)の開閉を制御するようになっている制御装置(10)をさらに備えていることを特徴とするドライ一次真空ポンプ(1)。

請求項2

前記注入装置(9)は、−前記吸排気段(2a〜2e)でパージガスを分配するようになっている分配マニホールド(11)と、−前記分配マニホールド(11)とそれぞれの吸排気段(2a〜2e)との間に設けられている各吸排気段(2a〜2e)用の注入部材(12a〜12e)とを備えていることを特徴とする請求項1に記載のドライ一次真空ポンプ(1)。

請求項3

前記注入弁(13)は、前記吸排気段(2a〜2e)に共通の前記分配マニホールド(11)の枝部(14)に配置されていることを特徴とする請求項2に記載のドライ一次真空ポンプ(1)。

請求項4

前記注入装置(9)は、それぞれの吸排気段(2a〜2e)でパージガスを分配するのに適した前記分配マニホールド(11)のそれぞれのバイパス(15a〜15e)に配置されている各吸排気段(2a〜2e)用の注入弁(16a〜16e)を備えていることを特徴とする請求項2に記載のドライ一次真空ポンプ(1)。

請求項5

前記一次真空ポンプ(1)は、追加の注入装置(17)をさらに備えており、前記追加の注入装置(17)は、−前記吸排気段(2a〜2e)にパージガスを分配するための分配マニホールド(11)と、−前記分配マニホールド(11)とそれぞれの吸排気段(2a〜2e)との間に設けられている各吸排気段(2a〜2e)用の注入部材(12a〜12e)と、−前記吸排気段(2a〜2e)に共通の前記分配マニホールド(11)の枝部(14)に配置されている制御可能な連続注入弁(18)とを備えており、前記制御装置(10)は、前記少なくとも1つの連続注入弁(18)の開度を制御して、パージガスを前記吸排気段(2a〜2e)に連続して注入するようになっていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のドライ一次真空ポンプ(1)。

請求項6

前記パルスの周波数は、0.1ヘルツ〜5ヘルツであることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のドライ一次真空ポンプ(1)。

請求項7

パルスによって注入されるパージガスの流量は、17Pa.m3/s〜202Pa.m3/sであることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のドライ一次真空ポンプ(1)。

請求項8

前記注入弁の開時間/閉時間は、1〜80%、例えば40〜80%であることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のドライ一次真空ポンプ(1)。

請求項9

請求項1から8のいずれか1項に記載のドライ一次真空ポンプ(1)へのパージガスの注入を制御する方法であって、前記少なくとも1つの注入弁(13、16a〜16e)の開度を制御して、連続するパルスにより、少なくとも1つの吸排気段(2a〜2e)にパージガスを注入することを特徴とするパージガスの注入制御方法。

請求項10

少なくとも2つのパージガスパルスの持続時間は、2つの吸排気段(2a〜2e)で異なっていることを特徴とする請求項4に記載の一次真空ポンプ、または請求項4を引用する請求項5から8のいずれか1項に記載の一次真空ポンプにおける、請求項9に記載のパージガスの注入制御方法。

請求項11

さらに、少なくとも1つの注入弁(16a〜16e)を開モードで継続的に制御することによって、少なくとも1つの吸排気段(2a〜2e)にパージガスを連続して注入することを特徴とする請求項4に記載の一次真空ポンプ、または請求項4を引用する請求項5から8のいずれか1項に記載の一次真空ポンプにおける、請求項9または10に記載のパージガスの注入制御方法。

請求項12

さらに、前記少なくとも1つの連続注入弁(18)の開度を制御して、各吸排気段(2a〜2e)にパージガスを連続して注入することを特徴とする請求項5に記載の一次真空ポンプ、または請求項5を引用する請求項6から8のいずれか1項に記載の一次真空ポンプにおける、請求項9から11のいずれか1項に記載のパージガスの注入制御方法。

請求項13

前記注入弁(16a〜16e)の制御を同期させて、少なくとも2つの吸排気段(2a〜2e)への前記パージガスのパルス流れをずらして注入することを特徴とする請求項4に記載の一次真空ポンプ、または請求項4を引用する請求項5から8のいずれか1項に記載の一次真空ポンプにおける、請求項9から12のいずれか1項に記載のパージガスの注入制御方法。

請求項14

前記パージガスパルスを時間差を設けて同期させ、前記一次真空ポンプ(1)の前記吸気口(3)から前記排気口(4)に至るガスの流れ方向に前記吸排気段(2a〜2e)の前記注入弁(16a〜16e)を連続して開いていくことを特徴とする請求項13に記載のパージガスの注入制御方法。

請求項15

前記パージガスパルスを時間差を設けて同期させ、前記一次真空ポンプ(1)の前記排気口(4)から前記吸気口(3)に至るガスの流れ方向に前記吸排気段(2a〜2e)の前記注入弁(16a〜16e)を連続して開いていくことを特徴とする請求項13に記載のパージガスの注入制御方法。

技術分野

0001

本発明は、「ルーツ」タイプ、「クロー」タイプ、スクリュータイプなどのドライ一次真空ポンプに関する。本発明はまた、このような真空ポンプにおける、パージガス注入を制御する方法にも関する。

背景技術

0002

ドライ一次真空ポンプは、吸気口と排気口との間で吸排気されるガス循環する直列のいくつかの吸排気段を備えている。既知の一次真空ポンプには、「ルーツ」ポンプとも呼ばれる回転ローブ付きのもの、「クロー」ポンプとも呼ばれるくちばし付きのもの、またはスクリュー付きのものさえ存在している。これらの真空ポンプは「ドライタイプ」と呼ばれている。それは、運転中に、ロータは、ステータの内部で、ロータ同士で、またはステータと機械的に接触することなく回転するので、吸排気段でオイルを使用しないことが可能になるためである。

0003

一次真空ポンプの中には、例えば粉末ペースト、または小片の形で、固体副産物を生成するような化学物質を使用するものがある。例えば、半導体太陽光発電スクリーンフラットスクリーンまたはLEDを製造するような特定の方法の場合である。これらの固体副産物は、真空ポンプに吸引され、その運転に影響を与える恐れがある。特に、ロータの回転が妨げられ、最悪の場合には、ロータが全く回転できなくなる恐れがある。

0004

上記の恐れをなくすための、いくつかの解決策が、既に知られている。

0005

たとえば、真空ポンプは、その入口に粉体トラップを取り付けることによって保護されている。このトラップは、例えば、重力または遠心力によって固体化合物捕獲する粉体分離器からなっている。

0006

実施されている別の方法は、真空ポンプの形状を調整することにより、固体副産物の排出を促進することである。たとえば、移送路の直径を大きくするか、吸排気段を垂直に配置することである。

0007

さらに、真空ポンプにパージガスを注入することは、吸排気されたガスを希釈することに加えて、固体副産物の排出に寄与する。そのため、通常、窒素または空気が、各吸排気段で、真空ポンプに沿って配置された注入ノズルから注入されている。このパージガスは、固体粉末空気輸送に寄与することができる。

発明が解決しようとする課題

0008

ただし、場合によっては、固体副産物の性質により、これが壁に強く付着する恐れがあるため、この解決策では不十分になる恐れがあり、その場合、固体副産物を排出するのがより困難になる。

0009

本発明の1つの課題は、従来技術における上記の欠点を、少なくとも部分的に解決することである。

課題を解決するための手段

0010

この目的のために、本発明のドライ一次真空ポンプは、
−真空ポンプの吸気口と排気口との間に直列に取り付けられた少なくとも2つの吸排気段と、
− 吸気口と排気口との間で吸排気されるガスを駆動するために、逆方向に同期して回転するようになっており、かつ吸排気段内に伸びている2つのロータと、
− 少なくとも1つの吸排気段でパージガスを分配するようになっている注入装置とを備えており、この注入装置は、
○ 少なくとも一つの注入部材と、
パージガス供給源と少なくとも1つの注入部材との間に設けられているオンオフ制御しうる少なくとも1つの注入弁とを備えているドライ一次真空ポンプであって、
このドライ一次真空ポンプは、連続するパルスによって少なくとも1つの吸排気段にパージガスを注入するために、少なくとも1つの注入弁の開閉を制御するようになっている制御装置をさらに備えていることを特徴としている。

0011

少なくとも1つの注入弁による開/閉制御により、パージガスの注入を、注入なしの段階または注入流量が少ない段階を有する交互の注入(またはパルス)段階にパルス化することが可能になる。

0012

このパルス流注入モード、つまり一連のパルスによって、注入の瞬間に波面を生成させることができ、パージガスの連続注入よりも、より効果的に固体副産物を分離することができる。

0013

さらに、パルスによるパージガスの注入により、注入するパージガス流量平均値を、従来のパージガスの連続注入と同じ程度に維持することができる。

0014

少なくとも1つの注入弁のオン・オフ制御により、固体副産物を分離するために、より効果的な急勾配を示す立ち上がりエッジを有する連続するパルスによって、注入を実現することができる制御パルスを生成することができる。パルス上のパージガス流量の立ち上がりエッジの勾配は、例えば100slm/sよりも大きい。

0015

ゲージ付きオリフィススプレーノズルとも呼ばれている)、注入ノズル、または流量(または「マスフロー」)コントローラなどの注入部材は、吸排気段のパージガスの流量を、例えば200slm(または338Pa.m3/s)より低い値に制限するようになっている。

0016

少なくとも1つの制御可能な注入弁は、例えば、電磁ソレノイド弁または圧電ソレノイド弁などのソレノイド弁である。この弁は、オン・オフ制御、すなわち開・閉制御が可能である。

0017

パルスの周波数持続時間とは、排出される副産物の性質に応じて調整することができる。そのため、求める効果に応じて、パルスの持続時間を長くしたり、パルスの周波数を増やしたりすることができる。

0018

パージガスパルスの周波数(開/閉頻度)、持続時間、デューティサイクル(開時間/閉時間)、および振幅は、ユーザが制御装置のインターフェースを使用して設定することができるパラメーターである。

0019

パルスによって注入されるパージガスの流量は、例えば10slm(または17Pa.m3/s)〜120slm(または202Pa.m3/s)であり、例えば100slm(または169Pa.m3/s)である。

0020

パルスの周波数は、例えば0.1ヘルツ〜5ヘルツ、例えば0.5ヘルツであり、換言すると、2秒ごとに開く。

0021

デューティサイクルは、1〜80%の範囲であり、例えば50%である。

0022

注入弁の開時間/閉時間は、例えば1〜80%、例えば40〜80%である。

0023

パージガス注入パルスの持続時間は、例えば約1秒であり、注入弁の閉時間は、例えば約1秒である。

0024

例示的な実施形態によれば、注入装置は、
− 吸排気段でパージガスを分配するようになっている分配マニホールドと、
− 分配マニホールドとそれぞれの吸排気段との間に設けられている各吸排気段用の注入部材とを備えている。

0025

例示的な実施形態によれば、注入弁は、吸排気段に共通の分配マニホールドの枝部に配置されている。

0026

例示的な実施形態によれば、注入装置は、それぞれの吸排気段でパージガスを分配するのに適した分配マニホールドのそれぞれのバイパスに配置されている各吸排気段用の注入弁を備えている。

0027

例示的な実施形態によれば、真空ポンプは、追加の注入装置をさらに備えており、この追加の注入装置は、
− 吸排気段にパージガスを分配するための分配マニホールドと、
− 分配マニホールドとそれぞれの吸排気段との間に設けられている各吸排気段用の注入部材と、
− 吸排気段に共通の分配マニホールドの枝部に配置されている制御可能な連続注入弁とを備えており、制御装置はまた、少なくとも1つの連続注入弁の開度を制御して、パージガスを吸排気段に連続して注入させるようになっている。

0028

本発明の別の課題は、上記のドライ一次真空ポンプへのパージガスの注入を制御する方法であって、少なくとも1つの注入弁の開度を制御して、連続するパルスによって少なくとも1つの吸排気段にパージガスを注入させるようになっていることを特徴としている。

0029

制御方法の例示的な実施形態によれば、少なくとも2つのパージガスパルスの持続時間は、2つの吸排気段で異なっている。

0030

制御方法の例示的な実施形態によれば、少なくとも1つの注入弁を開モードで継続的に制御することによって、少なくとも1つの吸排気段にパージガスを連続して注入する。

0031

制御方法の例示的な実施形態によれば、少なくとも1つの連続注入弁の開度を制御して、各吸排気段にパージガスを連続して注入する。

0032

制御方法の例示的な実施形態によれば、注入弁の制御を同期させて、少なくとも2つの吸排気段へのパージガスのパルス流れをずらして注入する。

0033

制御方法の例示的な実施形態によれば、パージガスパルスを時間差を設けて同期させ、真空ポンプの吸気口から排気口に至るガスの流れ方向に吸排気段の注入弁を連続して開いていく。

0034

制御方法の別の例示的な実施形態によれば、パージガスパルスを時間差を設けて同期させ、真空ポンプの排気口から吸気口に至るガスの流れ方向に吸排気段の注入弁を連続して開いていく。こうして、吸排気されたガスの流れに反する方向に移動するガス波面が人為的に作り出され、副産物を徐々に排出することができる。最後から始めて、次に最後から2番目などにより、吸排気段の間における、または排気口の後に通常配置されている消音器内に副産物が蓄積するのを回避することができる。

図面の簡単な説明

0035

ドライ一次真空ポンプの第1の例示的な実施形態の非常に模式的な図である。
図1のドライ一次真空ポンプの吸排気段に注入されるパージガスのパルス流れを時間の関数として示すグラフである。
図1と同様のドライ一次真空ポンプの第2の例示的な実施形態を示す図である。
図1と同様のドライ一次真空ポンプの第3の例示的な実施形態を示す図である。

実施例

0036

本発明の他の利点および特徴は、本発明の明細書および添付の図面により明らかになると思う。

0037

これらの図では、同一の要素には同じ符号を付してある。図面は、理解を容易にするために簡略化してある。

0038

以下の実施形態は例示である。以下の説明では、1つ以上の実施形態を挙げているが、これは、各例示が同じ実施形態に関連していること、または、その特徴が単一の実施形態のみに適用されることを、必ずしも意味するものではない。異なる実施形態における構成上の特徴を組み合わせたり、または交換したりすることにより、別の実施形態を提供することもできる。

0039

一次真空ポンプは、容積式真空ポンプとして示してあり、吸排気されるガスを吸引し、移送し、排出するようになっている。通常の使用では、一次真空ポンプは、吸排気されるガスを大気圧下で排出しうるようになっている。

0040

図1は、ドライ一次真空ポンプ1の第1の例示的な実施形態を示している。

0041

一次真空ポンプ1は、吸気口3と排気口4との間に直列に配置された少なくとも2つの吸排気段2a〜2eを備えており、吸排気されるガスは、循環することができるようになっている(吸排気ガス循環方向は、図1に矢印で示してある)。

0042

図示の実施例では、一次真空ポンプ1は、5つの吸排気段2a、2b、2c、2d、2eを備えている。各吸排気段2a〜2eは、それぞれ入口と出口を備えている。連続する吸排気段2a〜2eは、前位の吸排気段の出口を、後位の吸排気段の入口に連結する連結路によって、次々に直列に連結されている。

0043

一次真空ポンプ1はさらに、吸排気段2a〜2e内に延びる2つのロータ5を備えている。

0044

ロータ5は、例えば、位相がずれている同一の形状のローブを有している。このローブは、たとえば、「8」の字、または「そら豆」の形状の部分を有する「ルーツ」タイプ、または「爪付き」タイプ、またはスクリュータイプ、または容積式真空ポンプの別の同様の原理に基づくものである。

0045

ロータ5は、一次真空ポンプ1の吸気口3と排気口4との間で吸排気されるガスを駆動するために、同期して逆方向に回転するようになっている。ロータの回転中、入口から吸引されたガスは、ロータ5と吸排気段2a〜2eのステータとによって形成された密閉空間内に閉じ込められ、ロータ5によって、次の吸排気段に押し出される。

0046

ロータ5は、一次真空ポンプ1のモータMによって回転駆動される。

0047

一次真空ポンプ1は、空気または窒素などの不活性ガスなどのパージガスを、少なくとも1つの吸排気段2a〜2eに分配する注入装置9と、注入装置9を制御する制御装置10とをさらに備えている。

0048

注入装置9は、少なくとも1つの注入部材12a〜12eと、少なくとも1つの制御可能な注入弁13とを備えている。

0049

ゲージ付きオリフィス(スプレーノズルとも呼ばれる)、注入ノズル、または流量(または「マスフロー」)コントローラなどの注入部材12a〜12eは、吸排気段2a〜2eにおけるパージガスの流量を、たとえば、200slm(または338Pa.m3/s)よりも少ない値に制限するようになっている。

0050

少なくとも1つの制御可能な注入弁13は、例えば、電磁ソレノイド弁または圧電ソレノイド弁などのソレノイド弁である。これらの弁は、オン・オフ制御、すなわち開閉制御が可能である。これらの弁は、操作が容易で、かさばらず、安価であるという利点を有している。少なくとも1つの注入弁13は、パージガス供給源と、少なくとも1つの注入部材12a〜12eとの間に設けられている。

0051

制御装置10は、一次真空ポンプ1へのパージガスの注入制御を行うために、一連のプログラム命令を実行する1つ以上のコントローラまたはマイクロコントローラまたはプロセッサ、およびメモリを備えている。ここで、少なくとも1つの注入弁13は、連続するパルスPによって、パージガスを少なくとも1つの吸排気段2a〜2e(図2)に注入するために、開閉することによって制御される。

0052

少なくとも1つの注入弁13の開/閉制御により、パージガスの注入を、注入なしの段階、またはより少ない注入流量の段階を有する交互の注入(またはパルス)段階にパルス化することが可能になる。

0053

このパルス流量注入モード、すなわち一連のパルスによって、注入の瞬間に波面を生成させることができ、パージガスの連続注入よりも、より効果的に固体副産物を分離することができる。

0054

さらに、パージガスのパルス流量注入により、注入するパージガス流量の平均値を、従来のパージガスの連続注入と同じ程度に維持することができる。

0055

少なくとも1つの注入弁13のオン・オフ制御により、固体副産物を分離するためにより効果的な急勾配を示す立ち上がりエッジを有する連続するパルスによって、注入を実現することができる制御パルスを生成することができる。パルス上のパージガス流量の立ち上がりエッジの勾配は、例えば100slm/sよりも大きい。

0056

制御装置10は、例えば、一次真空ポンプ1に組み込まれている。

0057

パルスの周波数と持続時間とは、排出される副産物の性質に応じて調整することができる。従って、求める効果に応じて、パルスの持続時間を長くしたり、パルスの周波数を増やしたりすることができる。

0058

パージガスパルスの周波数(開/閉頻度)、持続時間、デューティサイクル(開時間/閉時間)、および振幅は、ユーザが制御装置10のインターフェースを使用して設定することができるパラメーターである。

0059

パルスによって注入されるパージガスの流量は、たとえば、10slm(または17Pa.m3/s)〜120slm(または202Pa.m3/s)、たとえば100slm(または169Pa.m3/s)である。

0060

パルスの周波数は、たとえば0.1ヘルツ〜5ヘルツ、たとえば0.5ヘルツ、つまり、2秒ごとに開く。

0061

デューティサイクル(注入弁の開時間/閉時間)は、1〜80%、例えば40〜80%である。デューティサイクルは、たとえば、50%である。

0062

パージガス注入パルスの持続時間は、例えば約1秒であり、注入弁の閉時間は、例えば約1秒である。

0063

図1に示される第1の例示的な実施形態によれば、注入装置9は、供給源からのパージガスを各吸排気段2a〜2eに分配するようになっている分配マニホールド11(単に「マニホールド」とも呼ばれる)を備えている(パージガスの循環方向は、図1の矢印で示されている)。

0064

そのため、分配マニホールド11は、バイパス15a、15b、15c、15d、15eに連結されている共通枝部14を備えている。バイパス15a〜15eは、それぞれの吸排気段2a〜2eに、パージガスを分配するのに適している。

0065

注入弁13は、吸排気段2a〜2eに共通の分配マニホールド11の枝部14に配置されている。

0066

注入装置9は、各吸排気段2a〜2e用の注入部材12a、12b、12c、12d、12eをさらに備えている。これらは、分配マニホールド11と、それぞれの吸排気段2a〜2eとの間に設けられている。

0067

運転中に、少なくとも1つの注入弁13の開度が制御され、連続するパルスによって、すべての吸排気段2a〜2eにパージガスが注入されるようになる。

0068

この実施形態は、注入装置9の少なくとも1つの注入弁13の制御プログラム修正するだけで、既存の真空ポンプに容易に適用することができるという利点を有している。

0069

制御可能な注入弁13が、すべての吸排気段2a〜2eに共通であるとすると、パージガスは、連続するパルスによって、吸排気段2a〜2eに同時に、同じ時間だけ注入される。さらに、2つのパージガスパルスの間では、少なくとも1つの注入弁13は、オン・オフ制御であるため、注入されるパージガス流量は、ゼロである。

0070

しかし、制御装置10で制御可能な流量コントローラとして設けられている注入部材12a〜12eの場合、各吸排気段2a〜2eに特定のパルス振幅を供給することが可能である。

0071

分配マニホールド11は、例えば、モータMと、排気口4側に位置する吸排気段2eとの間で、ロータ5の端部に位置するモータMに取り付けられた一次真空ポンプ1の軸受にパージガスを分配するようになっている少なくとも1つの追加のバイパスを備えることもできる。

0072

図3は、第2の例示的な実施形態を示している。

0073

この実施例では、注入装置9が、分配マニホールド11のそれぞれのバイパス15a〜15eに配置された各吸排気段2a〜2e用の注入弁16a〜16eを備えている点で、上記のものとは異なっている。

0074

運転中に、パージガスのパルス流れを少なくとも1つの吸排気段2a〜2eに注入するために、注入弁16a〜16eの開度が制御される。

0075

この実施例では、各注入弁16a〜16eを独立して制御することができる。したがって、パージガスのパルス流れを、吸排気段2a〜2eの1つ、いくつか、またはすべてに、同時にまたは別々に注入することができる。

0076

連続するパルスによってパージガスが注入されていない1つの吸排気段または複数の吸排気段に、少なくとも1つの注入弁16a〜16eを開モードで継続的に制御することによって、パージガスを連続して注入することも可能である。例えば、吸気口3側に位置するいわゆる低圧吸排気段2aに、パージガスのパルス流れを注入し、他の吸排気段2b〜2eに、パージガスを連続して注入する。

0077

さらに、パージガスのパルス流れを、異なる吸排気段2a〜2eで異なる持続時間、または同じ持続時間にわたって注入することができる。例えば、少なくとも2つのパージガスパルスの持続時間を、2つの吸排気段2a〜2eで異なるように設定する。そのため、パルスの周波数は、各吸排気段2a〜2eで異なっていてもよい。

0078

少なくとも2つの吸排気段2a〜2eにおけるパージガスのパルス流れの注入をずらすために、注入弁16a〜16eの制御を同期させることも可能である。この場合、少なくとも2つの吸排気段2a〜2eの注入弁16a〜16eは、同時に開とならないか、または同時に開となる時間が、総パルス持続時間と比較して、かなり短くなっている。

0079

例えば、パージガスパルスを時間差を設けて同期させ、一次真空ポンプの吸気口から排気口に至るガスの流れ方向に、吸排気段2a〜2eの注入弁16a〜16eを連続して開いていく。こうして、吸気口3側のいわゆる低圧吸排気段2aの注入弁16aが、まず初めに開けられ、次に、第2の吸排気段2bなどの注入弁、排気口4側のいわゆる高圧吸排気段2eの注入弁が開けられる。これにより、吸排気ガスの流れ方向に移動するガス波面が人為的に作り出され、固体副産物が効率的に排出されるようになる。

0080

別の実施例によれば、パージガスパルスを時間差を設けて同期させ、一次真空ポンプ1の排気口4から吸引口3に至るガスの流れ方向に、吸排気段2a〜2eの注入弁16a〜16eを連続して開いていく。

0081

したがって、例えば、パージガスを吸気口3側に位置するいわゆる低圧吸排気段2aに連続して注入する場合、最後の吸排気段2eに設けられているバイパス15eに配置されている調節弁16eを、まず初めに開け、その後、調節弁16eを閉めた後、最後から2番目の吸排気段2dに関連する調節弁16dを開け、以下同様に、最初の吸排気段または2番目の吸排気段2bまで続けていく。

0082

こうして、吸排気ガスの流れに逆らう方向に移動するガス波面が人為的に作り出される。したがって、この波面は、まず初めに最後の吸排気段2eで、次に、最後から2番目の吸排気段などで、一次真空ポンプ1を詰まらせる恐れがある固体副産物を排出することを可能にしている。副産物は、最後の吸排気段2eから徐々に排出することができる。これにより、吸排気段間または排気口4の後に、通常配置されている消音器内における連続的な蓄積を回避することができ、特定の場合に、目詰まりリスクが悪化することを回避することができる。

0083

こうして、一次真空ポンプ1内に複数の波面を同時に作り出すことができる。例えば、いわゆる排出吸排気段2eの注入弁16eは、いわゆる低圧吸排気段2aの注入弁16aと同時に開けることができる。前の波面が存在している間に新しい波面が始まることになる。

0084

注入弁の数を増やすことによって、可能な選択肢を増やすことができる。

0085

制御装置10で制御可能な流量コントローラとして設けられている注入部材12a〜12eの場合、各吸排気段2a〜2eに、特定のパルス振幅を供給することも可能である。

0086

図4は、第3の例示的な実施形態を示している。

0087

この実施例では、一次真空ポンプ1は、追加の注入装置17を備えている。

0088

追加の注射装置17は、吸排気段2a〜2eにパージガスを分配する分配マニホールド11と、分配マニホールド11とそれぞれの吸排気段2a〜2eとの間に設けられている各吸排気段2a〜2e用の注入部材12a〜12eと、吸排気段2a〜2eに共通の分配マニホールド11の枝部14に配置されている制御可能な連続注入弁18とを備えている。

0089

制御可能な連続注入弁18は、例えば、電磁ソレノイド弁または圧電ソレノイド弁などのソレノイド弁である。たとえば、この弁は、オン・オフ制御が可能である。

0090

制御装置10はまた、少なくとも1つの吸排気段2a〜2eにパージガスを連続して注入するために、少なくとも1つの連続注入弁18の開度を制御するようになっている。

0091

追加の注入装置17により、すべての吸排気段2a〜2eでパージガス流量を常に確保することができることを考えると、注入装置9は、取り付けられているか否かを問わず、吸排気段2a〜2eに示されている1つまたはいくつかのの注入部材のみを備えることができ、必ずしも、すべての吸排気段2a〜2eに注入部材および注入弁を備える必要はない。

0092

第2の実施形態のように、注入装置9が、吸排気段2a〜2eにパージガスを分配するようになっている分配マニホールド11と、分配マニホールド11とそれぞれの吸排気段2a〜2eとの間に設けられている吸排気段2a〜2e用の注入部材12a〜12eと、分配マニホールド11のそれぞれのバイパス15a〜15eに配置されている各吸排気段2a〜2e用の注入弁16a〜16eとを備えることもできる。

0093

運転中に、少なくとも1つの注入弁16a〜16eの開度は、パージガスのパルス流れを、少なくとも1つの吸排気段2a〜2eに注入するように制御されており、少なくとも1つの連続注入弁18の開度は、各吸排気段2a〜2eでパージガスを連続して注入するように制御されている。

0094

例えば、連続するパルスによって注入されるパージガスの流量は、10slm〜120slmの間、たとえば100slmであり、連続して注入されるパージガスの流量は、10slmと120slmの間、例えば50slm(または84Pa.m3/s)である。パルスの周波数は、たとえば0.5Hzである。デューティサイクルは、たとえば50%である。

0095

したがって、第2の実施形態について説明した可能性に加えて、同一の吸排気段2a〜2eの2つのパージガスパルス間で、ゼロにならないパージ流量を確保することもできる。こうして、パージ波面の衝撃と同時に、一次真空ポンプ1のすべての吸排気段で、継続的にパージを維持することができる。

0096

1一次真空ポンプ
2a〜2e 吸排気段
3吸気口
4排気口
5ロータ
9注入装置
10制御装置
11分配マニホールド
12a〜12e注入部材
13注入弁
14 枝部
15a〜15eバイパス
16a〜16e 注入弁
17 追加の注入装置
18連続注入弁
Mモータ
P パルス

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