(57)【要約】      （修正有）【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、パージガスを分配し、パージガス供給源と注入部材（１２ａ〜１２ｅ）との間にオン・オフ制御の注入弁（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。【選択図】図３
2020063737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【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）でパージガスを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。
【発明の詳細な説明】
【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、パージガスの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が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、固体の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を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、固体粉末の空気輸送に寄与することができる。
【発明の概要】
【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】
このパルス流量注入モード、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。
【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。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】
【図１】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２】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３】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４】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。
【発明を実施するための形態】
【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（吸排気ガスの循環方向は、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の制御プログラムを修正するだけで、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、目詰まりの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。
【符号の説明】
【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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
2020063737000001.pdf