(57)【要約】【課題】異なる用途要求、コスト目標、国特有の電圧要求および類似の変化し得る規準に対応するため、変更可能に構成できるモジュール式のポンププラットフォームを提供する。【解決手段】ポンプモータモジュール(360)は、ポンプヘッドのクランクシャフト(245)に取り外し可能に連結された回転出力を有するポンプモータ(300)を含んでおり、ポンプモータ(300)は、複数の種類のポンプモータの1つであり、交換可能なようにポンプモータモジュール(360)はポンプヘッドモジュール(260)に取り外し可能な仕方で接続されている。電子機器モジュール(160)は、ポンプモータの作動を制御するよう構成された電子的な制御回路を含んでおり、電子的な制御回路は、ポンプモータの種類に対応した複数の種類の電子的な制御回路の1つである。ポンプヘッドモジュール、ポンプモータモジュールおよび電子機器モジュールはそれぞれ、分離可能なトレイ(120)に取り外し可能な仕方で接続されている。【選択図】図２
2014181696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部およびクランクシャフト（245）に接続された回転部を有するポンプヘッド（200）を含むポンプヘッドモジュール（260）と、
前記ポンプヘッドの前記クランクシャフトに取り外し可能に連結された回転出力を有するポンプモータ（300）を含むポンプモータモジュール（360）であって、前記ポンプモータは、複数の異なる種類のポンプモータの1つであり、当該ポンプモータモジュールは前記ポンプヘッドモジュールに取り外し可能な仕方で接続されている、ポンプモータモジュールと、
前記ポンプモータの作動を制御するよう構成された電子的な制御回路を有する電子機器モジュール（160）であって、前記電子的な制御回路は、前記複数の種類のポンプモータに対応した複数の種類の電子的な制御回路の1つである、電子機器モジュールと、
前記ポンプヘッドモジュール、前記ポンプモータモジュール、および、前記ポンプモータモジュールに対応した前記電子機器モジュールのそれぞれが取り外し可能な仕方で接続されている、分離可能なトレイ（120）とを備える、モジュール式のポンププラットフォーム（10、20）であって、
少なくとも前記ポンプモータモジュール（360）が、前記複数の種類のポンプモータの別の種類のポンプモータを備える別のポンプモータモジュールと交換可能とされている、モジュール式のポンププラットフォーム。
【請求項２】
分離可能なカウリング（110）および前記分離可能なトレイ（120）を備える消音用の囲い（100）をさらに備え、前記消音用の囲いが、前記ポンプヘッドモジュール、前記ポンプモータモジュールおよび前記電子機器モジュールを収容するよう構成されている、請求項1に記載のモジュール式のポンププラットフォーム。
【請求項３】
それぞれが頂端および底端を有する一式の振動遮断器（500A）を備える振動遮断システム（500）をさらに備え、
前記振動遮断器の前記頂端が、前記ポンプヘッドモジュールおよび前記ポンプモータモジュールの1つに、取り外し可能な仕方で接続可能とされており、前記振動遮断器の前記底端が、前記分離可能なトレイに、取り外し可能な仕方で接続可能とされており、
前記振動遮断システムが、前記ポンプヘッドモジュールおよび前記ポンプモータモジュールから伝達される振動から、前記消音用の囲いを遮断する、請求項2に記載のモジュール式のポンププラットフォーム。
【請求項４】
前記複数の種類のポンプモータが、単相モータ、インバータ制御式可変速三相モータ、ブラシレスDCモータ、ブラシ付きDCモータ、空気駆動モータおよび液体駆動モータの少なくとも2つを備え、
前記複数の種類のポンプモータが異なる電圧で作動する、請求項1に記載のモジュール式のポンププラットフォーム。
【請求項５】
前記ポンプヘッドモジュールに取り外し可能な仕方で接続可能とされた真空計（800）を備える真空計モジュール（860）をさらに備え、前記真空計モジュールは、ポンプ壁に区画された開口またはポケット内へと挿入可能な真空計センサ（881〜885）をさらに備え、前記開口を介して、または、前記ポケットに接続されたポートを介して、前記ポンプヘッドモジュールの外側に連通するよう構成されている、請求項1に記載のモジュール式のポンププラットフォーム。
【請求項６】
前記ポンプヘッドモジュールの空気入口に取り外し可能な仕方で接続可能とされた遮断入口バルブを備える入口バルブモジュール（660）をさらに備え、前記遮断入口バルブは、空気作動入口バルブおよび完全に封止された入口バルブの少なくとも1つを備える、請求項1に記載のモジュール式のポンププラットフォーム。
【請求項７】
前記分離可能なカウリングに取り外し可能な仕方で接続可能とされたファン（400）を備える冷却モジュール（460）をさらに備える、請求項2に記載のモジュール式のポンププラットフォーム。
【請求項８】
前記ポンプモータモジュールの空気出口に取り外し可能な仕方で接続可能とされた排気マフラ（761）を備える排気マフラモジュール（760）をさらに備える、請求項1に記載のモジュール式のポンププラットフォーム。
【請求項９】
前記ポンプヘッドモジュールが、前記クランクシャフトに取り付けられた自在継ぎ手（322）の第1端をさらに備え、前記ポンプモータモジュールが、前記回転出力に取り付けられた自在継ぎ手の第2端をさらに備え、前記自在継ぎ手の前記第1および第2端は、相互接続するよう構成されている、請求項1に記載のモジュール式のポンププラットフォーム。
【請求項１０】
前記消音用の囲いの前記分離可能なカウリングに取り外し可能な仕方で接続可能とされた、ユーザインターフェースを備える制御パネルモジュール（960）をさらに備え、
前記分離可能なカウリングが2つの分離可能な部分を備え、前記分離可能な部分は、当該分離可能な部分が接続されたときに前記制御パネルモジュールを収容するよう構成された開口を区画しており、
前記制御パネルモジュールは、接続されたときに前記分離可能な部分が挿入可能とされた側部スロットを区画している、請求項1に記載のモジュール式のポンププラットフォーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモジュール式のポンププラットフォームに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の真空ポンプは、顧客に対して、固定のポンプヘッド/モータアセンブリおよび対応する電子機器などの一体化された部品とともに提供される。一体化された部品は他の種類の部品と互換性があるように設計されておらず、それゆえに、真空ポンプの変更は、多大の労力をかけずには、一般に非常に困難であり、または不可能である。
【０００３】
真空ポンプは、恒久的に取り付けられた単相モータにより作動されるポンプヘッドと、対応する制御電子機器とを含んでいる場合がある。ポンプヘッドおよびモータは、特定の組み合わせを収容するよう特別に設計されたハウジング内で一体化されている。したがってインバータ制御式可変速三相モータまたはDCモータなどの別の種類のポンプモータを使用することは、選択できない。例えば、ポンプヘッドをポンプモータに物理的に連結できない場合があり、および／または、電子機器に互換性がない場合がある。同様に、ハウジング内の物理的な空間が、インバータ制御式可変速三相モータを収容するのに小さ過ぎる、または、大き過ぎる場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
真空ポンプ市場では、異なる用途要求、コスト目標、国特有の電圧要求および類似の変化し得る規準に対応するため、変更可能に構成できること、すなわち、モジュール式のポンププラットフォームを有することが望ましい。例えば単相モータおよびインバータ制御式可変速三相モータなどを含む、複数のモジュール式のポンプモータオプションにより駆動することのできる分離可能なモジュール式のポンプヘッドを有することが望ましい。異なるポンプモータ（および他のモジュール式の部品）を駆動するための、分離可能なモジュール式の電子機器を有することも望ましい。電磁場の影響を受け易い危険な環境または用途では、空圧または水圧駆動モータなどの非電気的な手段により駆動することのできる真空ポンプを有することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一局面によれば、モジュール式のポンププラットフォームは、ａ）固定部およびクランクシャフトに接続された回転部を有するポンプヘッドを備えるポンプヘッドモジュールと、ｂ）ポンプヘッドのクランクシャフトに取り外し可能に連結された回転出力を有するポンプモータを備えるポンプモータモジュールであって、ポンプモータは、複数の異なる種類のポンプモータの1つであり、当該ポンプモータモジュールはポンプヘッドモジュールに取り外し可能な仕方で接続されている、ポンプモータモジュールと、ｃ）ポンプモータの作動を制御するよう構成された電子的な制御回路を備える電子機器モジュールであって、電子的な制御回路は、複数の種類のポンプモータに対応した複数の種類の電子的な制御回路の1つである、電子機器モジュールと、ｄ）ポンプヘッドモジュール、ポンプモータモジュール、および、ポンプモータモジュールに対応した電子機器モジュールのそれぞれが取り外し可能な仕方で接続されている、分離可能なトレイとを含んでいる。
【０００６】
少なくとも前記ポンプモータモジュールは、複数の種類のポンプモータの別の種類のポンプモータを備える別のポンプモータモジュールと交換可能とされている。
【０００７】
本発明の別の局面によれば、モジュール式のポンププラットフォームは、分離可能なトレイと、分離可能なトレイに取り外し可能に接続されたポンプヘッドモジュールと、ポンプヘッドモジュールおよび分離可能なトレイに取り外し可能に接続されたポンプモータモジュールと、分離可能なトレイおよびポンプモータモジュールに取り外し可能に接続された電子機器モジュールとを含んでいる。ポンプモータモジュールは、ポンプヘッドモジュールを作動するために、複数の異なる種類のポンプモータを含むよう構成されている。電子機器モジュールは、複数の異なる種類のポンプモータに対応する、複数の異なる電子的な制御回路を含むよう構成されている。
【０００８】
本発明のこれらおよび他の目的、特徴および利点は、添付の図面を参照しながら、続くそれらの実施形態の詳細な説明より、よりよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係るモジュール式のポンププラットフォームを示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る、スクロールポンプを含むモジュール式のポンププラットフォームを示す模式的な縦断面分解図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態に係る、プリント回路基板用の圧入式のコネクタを示す、トレイの頂面の平面図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態に係る、分解された状態のプリント回路基板を有する、図3Aに示すトレイの断面図である。
【図３Ｃ】本発明の実施形態に係る、組み立てられた状態のプリント回路基板を有する、図3Aに示すトレイの断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る冷却モジュールの冷却ファンを示す模式的な断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る排気マフラモジュールの模式図である。
【図６Ａ】本発明の実施形態に係る、真空計モジュールのセンサを示す断面図である。
【図６Ｂ】本発明の実施形態に係る、真空計モジュールのセンサを示す断面図である。
【図６Ｃ】本発明の実施形態に係る、真空計モジュールのセンサを示す断面図である。
【図６Ｄ】本発明の実施形態に係る、真空計モジュールのセンサを示す断面図である。
【図６Ｅ】本発明の実施形態に係る、真空計モジュールのセンサを示す断面図である。
【図７Ａ】本発明の実施形態に係る、カウリングの分離可能な部分の間に固定された制御パネルモジュールを示す平面図である。
【図７Ｂ】本発明の実施形態に係る、カウリングの分離可能な部分の間に固定された制御パネルモジュールを示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る、組み立てられた形態のモジュール式のポンププラットフォームを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本新規な概念のさまざまな実施形態および実施形態の例を、添付の図面を参照しながら、以下に、より十分に説明する。図面では、明瞭にするために、素子の寸法および相対的な寸法が誇張されている場合がある。同様に、明瞭にするため、および、理解を容易にするために、素子の形状が誇張および/または簡略化されている場合がある。また、図面全体を通じて、類似の番号および参照符号が、類似の素子を示すために使用される。
【００１１】
さらに、本新規な概念の特定の例または実施形態を説明する目的で本明細書において使用される用語は、文脈の中で理解されるべきである。例えば、「備える」または「備えた」という用語は、本明細書中で使用される場合、述べられた特徴または処理の存在を示すが、追加の特徴または処理の存在を排除しない。「ポンプ」という用語は、流体などの圧力を駆動または上昇もしくは低下させる機器に言及する場合がある。「固定の」という用語は、部品が互いに移動できない/移動しない仕方での、2つの部品の互いに対する直接の接続、または、部品が互いに移動できない/移動しない仕方での、1つ以上の追加の部品の媒介による部品の接続を説明するために使用される場合がある。
【００１２】
「取り外し可能な仕方で接続可能な」または「取り外し可能な仕方で接続されている」という用語は、構成要素の間の非恒久的であるが安定した機械的および/または電気的な接続を説明するために使用される場合があり、その際、例えば、（道具を使用せずに）手で、または、ネジ回しもしくはレンチなどの比較的簡単な道具を使用して、接続が容易に実行および解除される。例えば、ネジ締め具、ボルト締め具、銃剣式の取り付け具、整列用のフランジ継ぎ手および少なくとも1つの案内特徴（pilot feature）、プラグおよびソケット、圧入、焼きばめなどにより互いに固定された構成要素が、互いに「取り外し可能な仕方で接続されている」とみなされる場合があり、他方、鋳造された、または、互いに一体に形成された、または、はんだ、溶接、リベットなどにより互いに固定された構成要素が、互いに「取り外し可能な仕方で接続されて」いないとみなされる場合がある。
【００１３】
さまざまな実施形態が全体として、効率的な組み立て、特注および交換を可能にするよう互いに容易に組み合わせおよび分離されるポンプヘッドモジュール、ポンプモータモジュールおよび電子機器モジュールなどの互換性のあるモジュールを有するモジュール式のポンププラットフォームに関係している。例えば、ポンプモータは、分離可能なポンプモータモジュールにモジュール化されていてもよく、モータ制御電子機器は、分離可能な電子機器モジュールにモジュール化されていてもよく、これらは両方とも、分離可能なトレイに取り外し可能な仕方で接続可能とされている。
【００１４】
このようにして、真空ポンプは、例えば、モータおよび電子機器の種類および構成の選択におけるモジュール性を有することになり、かつ、ファン速度制御、冷却ファンおよび遮断入口バルブ用の電源、入口バルブ作動制御などの他の機能を、電子機器回路基板へと一体化することになる。
【００１５】
図1は、実施形態に係るモジュール式のポンププラットフォームのブロック図である。
【００１６】
図1を参照して、モジュール式のポンププラットフォーム10は、そのさまざまなシステムを分離可能なモジュールとして組み込んでいる。モジュール式のポンププラットフォーム10は、ポンプヘッドモジュール260、ポンプモータモジュール360および電子機器モジュール160などの主要なシステムを含んでいる。これらは、互いに対して、および/または、分離可能なトレイ120に対して、取り外し可能な仕方で接続可能とされている。
【００１７】
モジュール式のポンププラットフォーム10はさらに、モジュール式の形態の1つ以上の追加のシステムを含んでいてもよい。例えば、図示した例では、モジュール式のポンププラットフォーム10はさらに、冷却モジュール460、振動遮断システム500、入口バルブモジュール660、排気マフラモジュール760、真空計モジュール860および制御パネルモジュール960を含んでいる。
【００１８】
モジュールの全てまたは一部は、分離可能なカウリング(cowling)110および分離可能なトレイ120を含む、除去可能なハウジングまたは消音用の囲い100内に接続され、および/または入れられている。消音用の囲い100は、所定の寸法および形状のモジュールおよび対応するコネクタを収容するよう構成されており、その結果、モジュールは、他の類似のモジュールと互換性があるようにされている。
【００１９】
例えば、単相モータを含むポンプモータモジュール360は、インバータ制御式可変速三相モータを含むポンプモータモジュール360と、実質的に同じ寸法とされ同じコネクタを有しており、その結果、2つのポンプモータモジュール360には互換性がある。すなわち、ポンプモータモジュール360は同じ空間に挿入されてもよく、かつ、消音用の囲い100、および/または、ポンプモータモジュール360が収容している種類のモータにかかわらず同じコネクタを使用するポンプヘッドモジュール260に接続されていてもよい。
【００２０】
ある場合、カウリング110を有さないモジュール式のポンププラットフォーム10を有するのが望ましいことがある。例えば、カウリング110は、マシンキャビネット内の空間が制限されており、冷却空気の流れを何らかの他の源から供給できる場合、除外されてもよい。したがって、ポンプヘッドモジュール260およびポンプモータモジュール360は、カウリング110なしで、トレイ120上に据えられて作動されてもよい。また、ワイヤハーネスを修正することにより、電子機器モジュール160の全部または一部を、ポンプヘッドモジュール260およびポンプモータモジュール360の遠方に配置してもよく、トレイ120も除外されてもよい。
【００２１】
ポンプヘッドモジュール260は、例えばスクロールポンプなどの真空ポンプヘッドを含んでいてもよい。スクロールポンプは、以下に説明するように、固定のスクロールブレードを有する固定のプレートスクロールと、固定のスクロールブレードと入れ子にされたスクロールブレードを有する、旋回するプレートスクロールとを含んでいる。
【００２２】
無論、本教示の範囲を逸脱することなく、他の種類のポンプヘッドをポンプヘッドモジュール260に含めることもできる。例えば、それぞれ最大真空圧の対応する増加および減少を有する、より高い、または、より低い排気量用に設計されたスクロールセットを有するポンプヘッドを含めてもよい。
【００２３】
ポンプモータモジュール360は、ポンピング機構（例えば、旋回するスクロールブレードを固定のスクロールブレードに対して駆動するための、固定のプレートスクロールと連動する旋回するプレートスクロール）に連結された回転出力を有するポンプモータを含んでいる。ポンプモータモジュール360は、例えば、単相モータ、インバータ制御式可変速三相モータ、ブラシレスDCモータ、ブラシ付きDCモータ、すべての種類の誘導、反発、隈取磁極および汎用交流モータ、空気パワーモータおよび液体駆動モータを含む、さまざまな異なる種類のポンプモータのいずれを含んでいてもよい。異なる種類のポンプモータは、異なる電圧で作動してもよい。
【００２４】
ある実施形態では、ポンプモータモジュール360に含まれていてもよいモータの各種類、および、ポンプヘッドモジュール260に含まれていてもよいポンプヘッドの各種類が、自在継ぎ手を取り付けられて、モータとポンプヘッドとの間の連絡を可能にする。
例えば、ポンプヘッドは、ポンプヘッド入力シャフトに取り付けられた自在継ぎ手の第1端を含んでいてもよく、ポンプモータは、モータ出力シャフトに取り付けられた自在継ぎ手の第2端を含んでいてもよく、自在継ぎ手の第1および第2端は、モータ出力シャフトの回転出力をポンプヘッド入力シャフトへ転換するために、相互接続するよう構成されている。
【００２５】
例えば、自在継ぎ手は、モータ出力シャフトから突出した雄コネクタと、ポンプヘッド入力シャフト内に形成され、雄コネクタに接合するよう構成された雌コネクタとを備えていてもよい。あるいは、自在継ぎ手は、対向する雌コネクタを有する継ぎ手を備えていてもよく、その際、モータ出力シャフトおよびポンプヘッド入力シャフトの両方から突出した雄コネクタはそれぞれ、対向する雌コネクタに接合するよう構成されている。無論、上述したさまざまな実施形態において、雄および雌コネクタの位置は、本教示の範囲を逸脱することなく、逆にされてもよい。
【００２６】
くわえて、ポンプヘッドモジュール260およびポンプモータモジュール360はそれぞれ、それらが収容するポンプヘッドおよびポンプモータの種類に関係なく互いに接続するために、同じコネクタを有している。例えば、ポンプモータモジュール360は、それぞれポンプモータモジュール360およびポンプヘッドモジュール260から延びるフランジ内で整列された孔を通って延びる一連のボルトにより、ポンプヘッドモジュール260に取り外し可能に接続されていてもよい。フランジおよび整列された孔の寸法および位置は、ポンプモータモジュール360内のモータの種類およびポンプヘッドモジュール260内のポンプヘッドの種類にかかわらず同じであり、それにより、異なる種類のポンプモータモジュール360およびポンプヘッドモジュール260の間で互換性が実現されている。
【００２７】
無論、本教示の範囲を逸脱することなく、他の種類の除去可能な付属品が組み込まれていてもよい。例えば、ポンプモータモジュール360は、ポンプヘッドモジュール260内の対応する受け入れ部分に連通するよう構成された、1つ以上の銃剣式の(bayonet)取り付け具を有していてもよい。その際、ポンプモータモジュール360は、ポンプモータモジュール360をポンプヘッドモジュール260に対して4分の1回転させることにより固定される。
【００２８】
銃剣式の取り付け具は、異なる種類のポンプモータモジュール360およびポンプヘッドモジュール260の交換または付け替えを、より大幅に容易にするための、手動の素早い解除機能性を可能にする点で、望ましい場合がある。必要であれば、モジュール式のポンププラットフォーム10のいずれかのモジュールを隣接するモジュールに相互接続するために、さまざまな種類のコネクタが使用されてもよいことが理解される。
【００２９】
電子機器モジュール160は、電源を含む、ポンプモータモジュール360に対応した電子機器を提供する。しかし、さまざまな構成において、電子機器モジュール160は、冷却モジュール460、入口バルブモジュール660、真空計モジュール860、制御パネルモジュール960などの、1つ以上の他のモジュールに対応する電子機器をも含んでいてもよい。電子機器モジュール160は、ポンプモータモジュール360内の特定の種類のモータ用に設計されたプリント回路基板および電気コネクタを含んでいてもよい。
【００３０】
さまざまな実施形態において、電子機器モジュール160は、この種類のポンプモータ専用とされていてもよく、または、1つの電子機器モジュール160が、複数の種類のポンプモータに対応していてもよい。電子機器モジュール160が複数の種類のポンプモータに対応している範囲では、異なる種類のポンプモータモジュール360を取り付けるたびに、必ずしも電子機器モジュール160を付け替える必要はない。電子機器モジュール160は、ポンプモータモジュール360に接続するため、および、外部電源に接続するために、ワイヤハーネスおよびプラグ/ソケットなどの電子コネクタをも含んでいる。当業者にとって明らかであろうが、電子フィルタ、電圧整流器、電圧調整器、変圧器、ヒューズなども、電子機器モジュール160に含まれていてもよい。
【００３１】
ある実施形態では、電子機器モジュール160は、トレイ120に、取り外し可能な仕方で接続可能とされている。例えば、電子機器モジュール160は、ネジまたはボルト締め具を使用して、取り外し可能な仕方で接続されてもよく、または、電子機器モジュール160は、事前に形成されたソケットなどに圧入されてもよく、または、電子機器モジュール160のプリント回路基板165が、トレイ120上の対応するスロットに嵌合されていてもよい。代替的な実施形態では、電子機器モジュール160およびトレイ120は、ポンプモータモジュール360内のモータの種類に基づき、ユニットとして取り替えられる、1つの一体化された部品であってもよい。
【００３２】
上述したように、さまざまな実施形態によれば、ポンプモータモジュール360、および、冷却モジュール460、入口バルブモジュール660、真空計モジュール860、制御パネルモジュール960などの他のモジュール用の電気部品は、電子機器モジュール160の単一のプリント回路基板へと組み合わされていてもよい。
【００３３】
例えば、単相分相誘導モータは、起動および駆動コンデンサ、起動スイッチ、ならびに、その作動に必要な他の電気部品を必要とし、それらは、図2を参照して以下に説明する、他のモジュールの電気部品を有するプリント回路基板165などの単一の回路基板と組み合わせてもよい。このような電気部品は、冷却モジュール460の冷却ファン用の電源およびファン速度制御回路、入口バルブモジュール660の遮断入口バルブ用の電源およびバルブ制御回路、ならびに、さまざまな相互接続を含んでいてもよい。これにより、例えばワイヤハーネスの複雑性が低減され、起動および駆動コンデンサ、冷却ファン、遮断入口バルブなどの、回路基板上に取り付けられていない部品との簡単な接続が可能となる。
【００３４】
注意すべきこととして、単相モータに関し、電子機器モジュール160は、1つまたは2つの作動用のコンデンサを含んでいる。寸法が大きいため、コンデンサは、プリント回路基板165上に直接配置できる場合もあれば、できない場合もある。しかし、コンデンサは、プリント回路基板に物理的にハードマウントされている（hard-mounted）かどうかにかかわらず、電子機器モジュール160に依然として一体とされている。
【００３５】
可変速三相モータに関し、電子機器モジュール160は、例えば制御ファームウェアとともに、直流の電源およびインバータを含んでいる。柔軟性を高めるために、1つの可変速三相モータにつき、電子機器モジュール160の少なくとも2つのバージョンが存在していてもよく、そのうちの1つは、制御パネルモジュール960を操作するため、または、真空計の示度に従ってポンプの機能を制御するための電子機器などの、より進んだ機能を有している。
【００３６】
冷却モジュール460は、例えば、図4を参照して以下に述べる冷却ファン400などの冷却ファンを含んでいてもよい。冷却モジュール460は、図2を参照して以下に述べる空気入口100Aなどの空気入口の近辺において、消音用の囲い100のカウリング110に取り外し可能な仕方で接続されている。冷却モジュール460は、異なるポンプヘッドおよび/またはポンプモータに適したさまざまな種類、寸法および/または速度の冷却ファンを含んでいてもよい。
【００３７】
サーモスタット、速度制御器および電源などの、冷却ファンを運転するための電子機器は、上述したように電子機器モジュール160に含まれていてもよく、または、冷却モジュール460の一部であってもよい。冷却モジュール460は、例えばネジまたはボルト締め具を使用して、カウリング110に取り外し可能な仕方で接続されていてもよい。
【００３８】
振動遮断システム500は、ポンプヘッドモジュール260およびポンプモータモジュール360を支持し、振動の伝播を低減するための一式の振動遮断器を含んでいる。振動遮断システム500は、一方の側でポンプヘッドモジュール260およびポンプモータモジュール360に、かつ、他方の側でトレイ120に取り外し可能な仕方で接続されていてもよく、これにより、振動遮断システム500は容易に除去可能とされている。また、振動遮断器は、トレイ120とポンプヘッドのポンピング機構との間で使用されてもよく、その結果、振動遮断器を顧客が設置する必要なしに、または、遮断器を損傷する危険なしに、ポンプヘッドモジュール260を単一のアセンブリとして移動する、および、取り扱うことができる。
【００３９】
入口バルブモジュール660は遮断入口バルブを含んでおり、遮断入口バルブはさまざまな種類の遮断入口バルブの1つであってもよい。例えば、入口バルブモジュール660は、真空起動バルブ（空気作動入口バルブ）、電気起動バルブ（完全に封止された入口バルブ）または直線嵌合（straight through fitting）を含んでいてもよい。
【００４０】
入口バルブモジュール660は、例えば、冷却モジュール460とポンプヘッドモジュール260の入り口部分との間で、消音用の囲い100内において、ポンプヘッドモジュール260に取り外し可能な仕方で接続されている。入口バルブを操作するための電子機器は、特に、バルブ操作制御器および電源などの電気的に起動されるバルブの場合に、上述したように電子機器モジュール160に含まれていてもよく、または、入口バルブモジュール660の一部であってもよい。
【００４１】
入口バルブモジュール660は、例えばネジまたはボルト締め具を使用して、ポンプヘッドモジュール260に取り外し可能な仕方で接続されていてもよい。代替的な実施形態では、入口バルブモジュール660の本体は、カウリング110内へとネジ付けされていてもよく、または、銃剣式の取り付け具により取り付けられていてもよい。さまざまな実施形態において、入口バルブは、ポンプヘッドにとって必要でない、または、望ましくない場合がある。その場合、モジュール式のポンププラットフォーム10は入口バルブモジュール660を含まず、または、入口バルブモジュール660は直線嵌合を含み、それにより、ポンプヘッドの入口への通過が可能となる。
【００４２】
排気マフラモジュール760は、組み立てられたポンプヘッドモジュール260およびポンプモータモジュール360により発生する騒音を抑えるシステムを含んでいる。排気マフラモジュール760は、ポンプヘッドモジュール260およびトレイ120に取り外し可能な仕方で接続されていてもよい。
【００４３】
図5を参照して以下に述べるように、排気マフラモジュール760は一般に、相互接続管を介して、ポンプヘッドモジュール260内の内部取り付け具と外部取り付け具との間に接続された排気マフラを含んでおり、ポンプヘッドモジュール260およびポンプモータモジュール360の作動により生ずる騒音を低減する。排気マフラモジュール760の排気マフラは特に、例えばネジまたはボルト締め具を使用して、トレイ120に取り外し可能な仕方で接続されていてもよい。
【００４４】
真空計モジュール860は、センサにより検知されたポンプヘッドモジュール260のポンプヘッド内の圧力を示すための真空計を含んでいる。真空計モジュール860は、ポンプヘッドモジュール260内のポンプヘッドの真空側/入口領域に、取り外し可能な仕方で接続されている。
【００４５】
図6A〜図6Eを参照して以下に述べるように、真空計モジュール860は、さまざまな手段により、ポンプヘッドモジュール260の真空領域内のポンプヘッドの壁に取り外し可能な仕方で接続されていてもよく、一方、真空計用のセンサは、ポンプヘッド内の圧力を感知するように、壁に挿入可能とされている。例えば、熱電対真空計、キャパシタンスマノメータ、ピラニ真空計、および、より広い範囲に対応するために複数のセンサタイプを組み合わせた計器などの、さまざまな種類の真空計を組み込んでもよい。真空計モジュール860を操作するための電子機器は、上述したように電子機器モジュール160に含まれていてもよく、または、真空計モジュール860に収容されていてもよい。
【００４６】
制御パネルモジュール960は、ユーザインターフェースを提供する外部の制御パネルを含んでいる。制御パネルモジュール960は、ディスプレイ、キーボード、タッチスクリーン、ならびに/または、モジュール式のポンププラットフォーム10のユーザによる制御および監視を可能にする他の特徴を含んでいてもよい。
【００４７】
図7Aおよび図7Bを参照して以下に述べるように、制御パネルモジュール960は、ネジまたはボルト締め具を使用して、消音用の囲い100のカウリング110に取り外し可能な仕方で接続されていてもよく、または、制御パネルモジュール960は、事前に形成された孔へと、圧入またはスナップ嵌めされていてもよく、その際、孔は、制御パネルモジュール960が正しい位置にない場合、プラグを使用して封止可能とされている。制御パネルモジュール960を操作するための電子機器は、上述したように電子機器モジュール160に含まれていてもよく、または、制御パネルモジュール960に収容されていてもよい。
【００４８】
図2は、実施形態に係る、スクロールポンプを含むモジュール式のポンププラットフォームの模式的な縦断面の分解図である。
【００４９】
一般に、スクロールポンプは、固定のプレート、および、そこから軸方向に突出するらせん形の固定のスクロールブレードを有する固定のプレートスクロールと、旋回するプレート、および、そこから軸方向に突出するらせん形の旋回するスクロールブレードを有する旋回するプレートスクロールとを含む種類の真空ポンプである。固定のおよび旋回するスクロールブレードは、ポケットが固定のおよび旋回するスクロールブレードにより、固定のおよび旋回するスクロールブレードの間に限定されるような隙間および所定の相対角度位置決めを有する状態で、入れ子状にされている。固定のプレートスクロールはポンプに固定されている。旋回するプレートスクロールおよびそれゆえに旋回するスクロールブレードは、偏心の駆動機構に連結されている。固定のおよび旋回するプレートスクロールならびに偏心の駆動機構は、ポンプヘッドを構成していてもよい。
【００５０】
次いで、偏心の駆動機構は、旋回するプレートスクロールが、固定のスクロールブレードの軸方向に中央の部分を通過するスクロールポンプの長手方向の軸を中心に旋回するように、ポンプモータに接続され、ポンプモータにより駆動される。スクロールポンプのスクロールブレードにより制限されたポケットの容積は、旋回するスクロールブレードが固定のスクロールブレードに対して移動すると、変化する。旋回するスクロールブレードの旋回運動によっても、ポケットが選択的にスクロールポンプの入口および出口と開いた連通状態になるように、ポケットがスクロールポンプヘッドアセンブリ内で移動される。
【００５１】
このようなスクロールポンプの一例では、固定のスクロールブレードに対する旋回するスクロールブレードの運動により、スクロールポンプの出口から封止されスクロールポンプの入口と開いた連通状態にあるポケットが膨張される。これにより、流体が、入り口を通ってポケット内へと引き入れられる。次いで、ポケットは、スクロールポンプの入口から封止されスクロールポンプの出口と開いた連通状態にある位置へと移動され、同時に、ポケットは潰れる。このため、ポケット内の流体は圧縮され、それにより、スクロールポンプの出口を通って排出される。
【００５２】
真空タイプのスクロールポンプの場合、入口が、真空にされることになるチャンバに接続されている。反対に、圧縮器タイプのスクロールポンプの場合、出口が、加圧された流体がポンプにより供給されることになるチャンバに接続されている。
【００５３】
図2を参照して、モジュール式のポンププラットフォーム20はスクロールポンプである。モジュール式のポンププラットフォーム20は、トレイ120およびカウリング110を備える消音用の囲い100を含んでおり、これらは、図示の便宜上、分割して図2に示されている。
【００５４】
消音用の囲い100内で、モジュール式のポンププラットフォーム20はさらに、ポンプヘッド200を含むポンプヘッドモジュール260と、ポンプモータ300を含むポンプモータモジュール360と、電子機器モジュール160とを含んでいる。ポンプヘッドモジュール260およびポンプモータモジュール360はそれぞれ、（スクロール）ポンプヘッド200およびポンプモータ300を含んでいる。電子機器モジュール160は、ポンプモータモジュール360内に収容されたポンプモータ300の種類に対応しており、プリント回路基板165およびモータワイヤハーネス361を含んでいる。
【００５５】
このように、ポンプモータ300は、モータワイヤハーネス361および取り外し可能なプラグを介して、操作および制御のために、プリント回路基板165に電気的に接続されている。ポンプヘッドモジュール260、ポンプモータモジュール360およびプリント回路基板165はそれぞれ、トレイ120に取り外し可能な仕方で接続可能とされている。
【００５６】
図3A〜図3Cは、圧入式のコネクタを使用してトレイ120に取り外し可能な仕方で接続可能とされたプリント回路基板165の構成を示している。図3Aは、トレイ120の頂面の平面図であり、トレイ120は、トレイ120の頂面から延びた配置ピン121〜124および柔軟なスナップ嵌め保持器125〜128を含んでいる。配置ピン121〜124はそれぞれ突出部121a〜124aを含んでおり、突出部121a〜124aは、プリント回路基板165内の対応する孔と連通する（例えば孔を通って延びる）よう構成されている。
【００５７】
図3Bは、プリント回路基板165が分解された状態の、X-X’線に沿った、トレイ120の断面図であり、配置ピン122および124と、柔軟なスナップ嵌め保持器126および128とを示している。（さまざまな部品を含んでいてもよい）プリント回路基板165が、組み立て前の状態で、トレイ120の上方に示されている。
【００５８】
図3Cは、プリント回路基板165が組み立てられた状態の、X-X’線に沿った、トレイ120の別の断面図である。突出部122aおよび124aが、プリント回路基板165が配置ピン122および124の肩に載るように、プリント回路基板165内の対応する孔を通って挿入されている。プリント回路基板165が柔軟なスナップ嵌め保持器126および128の傾斜した内縁に沿って所定の位置に押圧されたときに外側に向かって屈曲する柔軟なスナップ嵌め保持器126および128が、プリント回路基板165を保持するそれらの元の（屈曲していない）位置に戻った後の状態で示されている。このようにして、プリント回路基板165は、傾斜した縁の底に形成されたへりにより固定されている。
【００５９】
上述したように、あらゆる種類のポンプモータモジュール360が、ポンプヘッドモジュール260と接続するために、類似の取り付け設備を有している。例えば、ポンプヘッドモジュール260はフランジ267を有していてもよく、ポンプモータモジュール360はフランジ367を有していてもよい。フランジ267および367のそれぞれは、互いに対して整列される補完的な孔を区画しており、ボルト362を使用したフランジ267および367の間の接続を可能にする。
【００６０】
この接続により、ポンプヘッド200の入力シャフト245およびポンプモータ300の出力シャフト345がパイロット径104で整列され、入力シャフト245および出力シャフト345が自在継ぎ手322で接続される。無論、代替的な接続を組み込んでもよい。例えば、ポンプモータモジュール360は、銃剣式(bayonet type)の取り付け具により、ポンプヘッドモジュール260に接続されていてもよく、その場合、取り付けおよび取り外しは、ひねる動作により行われる。
【００６１】
冷却ファン400およびファンワイヤハーネス461を含む冷却モジュール460は、入口100Aのごく近辺において、カウリング110に取り外し可能な仕方で接続可能とされている。図示した実施形態では、プリント回路基板165が、冷却ファン400を操作するための電子回路を含んでおり、これは、ファンワイヤハーネス461および取り外し可能なプラグを介して、プリント回路基板165に電気的に接続されている。代替的な実施形態では、電子回路は、プリント回路基板165以外に、冷却モジュール460内に含まれていてもよく、トレイ120に取り外し可能な仕方で接続されたプリント回路基板上に含まれていてもよい。
【００６２】
図4は、実施形態に係る、冷却モジュール460の冷却ファンの模式的な断面図である。図4を参照して、冷却ファン400は、ファンハブ400Aと、ハブから放射状に広がるファンブレード400Bと、ファンブレード400Bの内面を包囲する先端を有するファンハウジング400Cと、ファンハブ400Aに接続された（図には示さない）可変速のファンモータとを有している。
【００６３】
ファンハウジング400Cの内周面とファンハブ400Aの外周の空間とにより区画され、ファンハウジング400Cの内周面とファンハブ400Aの外周の空間との間にある、ファンハウジング400Cの下流側の端における空間の断面積は、ポンプモータ300を周方向に包囲している冷却トンネル（図示せず）の（すなわち、カウリング110の内周面とポンプモータ300の外周面とにより区画され、カウリング110の内周面とポンプモータ300の外周面との間にある空間の）最大断面積と実質的に同じであってもよい。
【００６４】
この点で、カウリング110およびポンプモータ300のそれぞれの内周面および外周面が実質的に円筒形状であってもよく、その結果、冷却トンネルの断面積が、その長さ全体にわたって実質的に均一とされていることに留意されたい。冷却トンネルを含む冷却システムの一例が、“Thermal/Noise Management in a Scroll Pump”と題するJ. Calhoun et al.による米国特許出願番号13/853,655に記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。
【００６５】
冷却トンネルの気流面積は、ポンプモータ300の冷却を最適化するため、冷却ファン400のそれよりも大きくされていても、または、小さくされていてもよい。冷却ファン400の所与の出力用に、冷却トンネルの気流面積が大きくなればなるほど、単位時間当たりに冷却トンネルを通って入れ替えられる空気の体積は大きくなるが、ポンプモータ300と気流との間の境界での熱伝達率は低くなる。冷却トンネルの気流面積が小さくなると、反対の作用が生じる。
【００６６】
図示した実施形態では、組み立てられたポンプヘッドモジュール260およびポンプモータモジュール360をトレイ120から分離するため、かつ、さらに、支持面（図示せず）からトレイ120を分離するために、振動遮断システム500が含まれている。
【００６７】
振動遮断システム500は、一式の振動遮断器500Aおよび一式の足510を含んでおり、それぞれは頂端および底端を有している。振動遮断器500Aは、モジュール式のポンププラットフォーム20の振動が支持構造体に伝達されるのを低減するために弾性にされていてもよく、および／または、他のやり方でモジュール式のポンププラットフォーム20を支持構造体に固定して取り付けるために中実とされていてもよい。特に、ポンプヘッドモジュール260およびポンプモータモジュール360は組み立てられたときに、振動遮断器500Aの頂端に取り外し可能な仕方で接続され、トレイ120はその底端に取り外し可能な仕方で接続される。トレイ120はまた、足510の頂端に取り外し可能な仕方で接続され、支持面は足510の底端に取り外し可能な仕方で接続されてもよい。消音用の囲い100は、ポンプの底を構成する底面を有する足510上に配置され、足510により支持されている。
【００６８】
ポンプヘッド200および振動遮断器500Aの固有振動周波数は、周期的な運動時のポンプヘッド200の部品の極めて低い回転周波数よりも低くされている。図示した実施形態では、周期的な運動は、回転、発振および旋回運動を含んでいる。
【００６９】
ポンプヘッド200、ポンプモータ300および冷却ファン400は、組み立てられたポンプの長手方向の軸に沿って（すなわち、組み立てられたポンプの軸方向に）互いに近接されている。さらに、消音用の囲い100は、軸方向に両端を有している。消音用の囲い100の端はそれぞれ、空気入口100Aおよび空気出口100Bを区画している。空気出口100Bはグリルによって区画されていてもよい。冷却モジュール460は、空気入口100Aを越えて、消音用の囲い100に取り外し可能な仕方で接続されている。
【００７０】
ポンプヘッド200は、フレーム210、固定のプレートスクロール220、旋回するプレートスクロール230、偏心の駆動機構240、および、固定のプレートスクロール220をフレーム210に固定する締め具を含んでいる。
【００７１】
固定のプレートスクロール220は固定のスクロールブレード221を備えており、旋回するプレートスクロール230は旋回するスクロールブレード231を備えている。固定のスクロールブレード221およびスクロールブレード231は、ポケットが固定のおよび旋回するスクロールブレードにより、固定のおよび旋回するスクロールブレードの間に限定されるような隙間および所定の相対角度位置決めを有する状態で、入れ子式にされている。この点で、スクロールブレード221および231の側面は、ポケットを封止するために互いに接触している必要はない。むしろ、スクロールブレード221および231の側面の間の微細な隙間が、満足なポケットを形成するのに十分な封止を形成してもよい。
【００７２】
偏心の駆動機構240は、入力シャフト245およびベアリング246を含んでいる。この例では、入力シャフト245が、長手方向の軸Lを中心としてモータ300により回転されるように、自在継ぎ手322を介して、ポンプモータモジュール360内のモータ300の出力シャフト345に連結された主部242と、長手方向の軸Lから径方向にオフセットされた中央の長手方向の軸を有するクランク243とを有するクランクシャフトである。ベアリング246は、例えば、複数のセットのころ軸受けを備えている。
【００７３】
一般に、旋回するプレートスクロール230は、当該技術分野で公知の多数の手段のいずれによっても、それ自体の長手方向の軸を中心として回転することのないようにされている。例えば、この回転を防止するさまざまな手段には、旋回するプレートスクロール230の一端およびフレーム210の他端に固定された柔軟な金属製のベローズ、駆動クランクシャフトと基本的に同じ偏心率を有する多数のクランクアセンブリ、または、旋回するプレートスクロール230とフレーム210との間に配置されたオルダム継ぎ手リングを含んでいる。
【００７４】
遮断入口バルブ600およびバルブワイヤハーネス661を含む入口バルブモジュール660は、カウリング110およびポンプヘッド200のフレーム210に取り外し可能な仕方で接続されている。
【００７５】
上述したように、遮断入口バルブ600は、真空起動遮断および真空解除バルブ、または、ポンプ内の真空を解除しない電気起動遮断バルブを含む、さまざまな種類の遮断入口バルブの1つであってもよい。あるいは、（遮断バルブが組み込まれていない）直線嵌合が組み込まれていてもよい。異なる種類の遮断入口バルブ600のいずれかが、同じコネクタを使用して、フレーム210上の取り付け位置に取り付けられていてもよい。
【００７６】
図示した実施形態では、プリント回路基板165が、遮断入口バルブ600を操作するための電子回路を含んでおり、これは、バルブワイヤハーネス661および取り外し可能なプラグを介して、プリント回路基板165に電気的に接続されている。代替的な実施形態では、電子回路は、プリント回路基板165以外に、入口バルブモジュール660内に含まれていてもよく、トレイ120に取り外し可能な仕方で接続されたプリント回路基板上に含まれていてもよい。
【００７７】
排気マフラモジュール760は、トレイ120およびポンプヘッド200に取り外し可能な仕方で接続可能とされている。図5は、実施形態に係る排気マフラモジュール760の模式図である。
【００７８】
排気マフラモジュール760は排気マフラ761を含んでおり、排気マフラ761は、トレイ120に取り外し可能な仕方で接続されており、作動時にポンプヘッド200およびポンプモータ300により発生する排気騒音を低減するよう構成されている。排気マフラ761は、例えばネジまたはボルト締め具（図示せず）を使用して、トレイ120に取り外し可能な仕方で接続されていてもよい。
【００７９】
排気マフラモジュール760はさらに、ポンプ排気を受けるようポンプヘッド200内に配置された内部排気取り付け具762と、消音用の囲い100を通過して、モジュール式のポンププラットフォーム20の外部への、ポンプ排気用の出力を提供する外部排気取り付け具763とを含んでいる。内部排気取り付け具762はマフラ取り付け具764に取り外し可能な仕方で接続されており、マフラ取り付け具764は、（柔軟な）管765を介して、排気マフラ761の取り入れ端に接続されている。同様に、排気マフラ761の出口端は、（柔軟な）管766を介して、外部排気取り付け具763に接続されている。
【００８０】
図示した実施形態では、外部排気取り付け具763は、ネジ767により、消音用の囲い100に取り外し可能な仕方で接続されているが、さまざまな代わりの接続が組み込まれていてもよい。排気マフラ761が望ましくない場合、内部排気取り付け具762が、例えば内部排気取り付け具762のごく近辺において、カウリング110を通って別の出口（図示せず）につなげられていてもよいが、マフラ取り付け具764および外部排気取り付け具763は必要とされないであろう。
【００８１】
真空計モジュール860は真空計800および計器ワイヤハーネス861を含んでいる。真空計800は、ポンプヘッド200の内部真空領域内で、フレーム210に取り外し可能な仕方で接続可能とされており、真空計がポンプヘッド200内の真空水準を監視することを可能にしている。例えば、真空計800は、ポンプヘッド200のフレーム210を通る孔に挿入可能なハウジングを含んでいて、真空領域への到達を可能にしていてもよい。真空計モジュール860を使用しない場合、真空計800用の孔は、例えばプラグにより封止してもよい。
【００８２】
図示した実施形態では、プリント回路基板165が、真空計800を作動するための電子回路を含んでおり、電子回路は、計器ワイヤハーネス861および取り外し可能なプラグを介して、プリント回路基板165に電気的に接続されている。代替的な実施形態では、電子回路は、プリント回路基板165以外に、真空計モジュール860内に含まれていてもよく、トレイ120に取り外し可能な仕方で接続されたプリント回路基板上に含まれていてもよい。
【００８３】
図6A〜図6Eは、ポンプヘッドの低真空領域の壁に取り外し可能な仕方で接続可能とされた真空計モジュール860内のセンサの例示的な構成を示している。
【００８４】
図6Aは、実施形態に係る、ポンプ壁611内の真空計センサ881の断面図である。ポンプ壁611は開口611’を区画しており、開口611’には真空計センサ881が挿入可能とされている。真空計センサ881は、後退可能なスナップリング621によりポンプ壁611の外面で、かつ、フランジ623によりポンプ壁611の内面で固定されている。Ｏリング622が、真空計センサ881が挿通される開口を封止している。
【００８５】
図6Bは、実施形態に係る、ポンプ壁612内の真空計センサ882の断面図である。真空計センサ882は、ポンプ壁612の拡張部612’により形成されたポケット内に挿入可能とされている。ポート889が拡張部612’を通って形成されて、外側からの真空計センサ882との連通を可能にしている。真空計センサ882は、後退可能なスナップリング631により固定されており、Ｏリング632が、真空計センサ882をポケット内で封止している。
【００８６】
図6Cは、実施形態に係る、ポンプ壁613内の真空計センサ883の断面図である。ポンプ壁613は、ポンプ壁613の外面の、より小さい開口から先細りとなった、先細りとされた開口613’を区画している。先細りとされた開口613’は管用ネジ（pipe thread）を含んでいてもよい。真空計センサ883は、先細りとされた開口613’に挿入可能とされていて、補完的にネジ溝の切られた外面を介して管用ネジに係合する。真空計センサ883は、先細りとされた開口613’を通って延びる内側チャネル888を区画しており、外側からの真空計センサ883との連通を可能にしている。
【００８７】
図6Dは、実施形態に係る、ポンプ壁614内の真空計センサ884の断面図である。ポンプ壁614は、実質的に平行な側部を有する、ネジ溝の切られた開口614’を区画している。ネジ溝の切られた開口614’は、機械ネジ溝を含んでいてもよい。真空計センサ884は、ネジ溝の切られた開口614’に挿入可能とされていて、補完的にネジ溝の切られた外面を介して機械ネジ溝に係合する。真空計センサ884は、ネジ溝の切られた開口614’を通って延びるチャネル887を区画しており、外側からの真空計センサ884との連通を可能にしている。Oリング634が、ネジ溝の切られた開口614’の内側で真空計センサ884を封止している。
【００８８】
図6Eは、実施形態に係る、ポンプ壁615内の真空計センサ885の断面図である。真空計センサ885は、ポンプ壁615の拡張部615’により形成されたポケット内に挿入可能とされている。ポート886が拡張部615’を通って形成されて、外側からの真空計センサ885との連通を可能にしている。真空計センサ885は、例えば止めネジにより固定された止めクリップ654として示された別体の機械的なコネクタにより固定されている。Ｏリング652が、真空計センサ885をポケット内で封止している。
【００８９】
さまざまな実施形態において、真空計機能が使用されていない場合に、それぞれの開口（例えば開口611’、613’、614’）内に中実のプラグを挿入することにより、かつ、真空計機能が望ましい場合に、それぞれの真空計センサ（例えば真空計センサ881、883、884）と中実のプラグを取り替えることにより、さまざまな構成が可能となる。中実のプラグは同様に、必要であれば、真空計機能が使用されていない場合に、ポート（例えばポート889、886）を塞ぐために使用されてもよい。あるいは、真空計使用のために、ポンプを構成する時点で小さな孔を穿孔してもよく、それにより、真空計使用が望ましくない場合、中実のプラグにリークパスがなくなる。この場合、ユーザが孔を穿孔してもよく、または、穿孔は工場で行われてもよく、それにより、プラグに関連した潜在的なリークパスの危険を避けながら、（孔のあるものとないものとの）2つのポンプハウジングを確保する必要がなくされる。
【００９０】
制御パネルモジュール960は制御パネル900および制御パネルワイヤハーネス961を含んでいる。上述したように、制御パネル900は、例えばネジまたはボルト締め具を使用して、消音用の囲い100のカウリング110に取り外し可能な仕方で接続可能とされていてもよく、または、事前に形成された孔へと、圧入またはスナップ嵌めされていてもよい。
【００９１】
制御パネル900は、本質的にユーザインターフェースであり、ディスプレイ、キーボード、タッチスクリーン、ならびに/または、ユーザによるモジュール式のポンププラットフォーム20の制御および監視を可能にする他の特徴を含んでいてもよい。制御パネル900が使用されない場合、白紙のプレートが、制御パネル900があるはずのカウリング110に取り付けられる。
【００９２】
図示した実施形態では、プリント回路基板165が、制御パネル900を操作するための電子回路を含んでおり、これは、制御パネルワイヤハーネス961および取り外し可能なプラグを介して、プリント回路基板165に電気的に接続されている。
【００９３】
代替的な実施形態では、電子回路は、プリント回路基板165以外に、制御パネルモジュール960内に含まれていてもよく、トレイ120に取り外し可能な仕方で接続されたプリント回路基板上に含まれていてもよい。
【００９４】
ある実施形態では、制御パネルモジュール960が、カウリング110の2つの分離可能な部分により固定されていてもよい。図7Aおよび図7Bは、実施形態に係る、カウリングの分離可能な部分により、取り外し可能な仕方で接続可能とされた制御パネルモジュールの例示的な構成を示している。
【００９５】
図7Aは、カウリング110の分離可能な部分110Aおよび110Bの間に固定された制御パネルモジュール960の頂面図であり、図7Bは、カウリング110の分離可能な部分110Aおよび110Bの間に固定された制御パネルモジュール960の断面図である。
【００９６】
上述したように、制御パネルモジュール960は、キーボード964およびディスプレイ965などのユーザインターフェースを含んでいる。カウリング110は、分離可能な部分110Aおよび110Bが、ネジ712および713などの機械的なコネクタにより互いに接続されたときに、制御パネルモジュール960を収容する開口711を区画している。制御パネルモジュール960は側部スロット967および968をも区画しており、側部スロット967および968には、組み立てられた状態にあるときに、分離可能な部分110Aおよび110Bが、制御パネルモジュール960を固定するために、挿入可能とされている。
【００９７】
図8は、実施形態に係る、組み立てられた形態のモジュール式のポンププラットフォームの模式図である。
【００９８】
図8を参照して、組み立てられたポンプヘッドモジュール260およびポンプモータモジュール360は、消音用の囲い100に収容されており、それぞれが頂端および底端を有する一式の振動遮断器500Aを備える振動遮断システム500により支持されている。
【００９９】
組み立てられたポンプヘッドモジュール260およびポンプモータモジュール360は、振動遮断器500Aに、その頂端で、取り外し可能な仕方で接続されており、消音用の囲い100は、振動遮断器500Aに、その底端で、取り外し可能な仕方で接続されている。消音用の囲い100は、モジュール式のポンププラットフォームの底を構成する底面を有する足510の上に配置され、足510により支持されている。
【０１００】
ある実施形態では、組み立てられたポンプヘッドモジュール260およびポンプモータモジュール360は、消音用の囲い100に対して（振動遮断器500Aの弾性により）移動可能なように、振動遮断器のみを通じて、消音用の囲い100に取り付けられている。ゆえに、振動遮断システム500は、組み立てられたポンプヘッドモジュール260およびポンプモータモジュール360から伝達される振動から、消音用の囲い100を遮断する。
【０１０１】
消音用の囲い100は、モジュール式のポンププラットフォーム20の外部を構成しているため、これらの振動は、スクロールポンプの外部に伝わらない。ゆえに、ポンプヘッドモジュール260およびポンプモータモジュール360の回転部品により生じる騒音が抑えられる。
【０１０２】
この効果を高めるために、消音用の囲い100は、公知の種類の吸音材料で一部または全部が形成されていてもよい。あるいは、吸音材料101は、消音用の囲い100の内面に取り付けられていてもよい。
【０１０３】
組み立てられたポンプヘッドモジュール260およびポンプモータモジュール360は集合体として、バネとしての振動遮断器500A上に支持されている。ゆえに、この点で、振動遮断器500Aは、組み立てられたポンプヘッドモジュール260およびポンプモータモジュール360が載る支持構造体から、集合体の振動を遮断するように設計されていなければならない。一般に、集合体-バネシステムの固有振動周波数が振動周波数よりも低い場合に、遮断を実現することができる。
【０１０４】
例えば、有意の最低振動周波数は、第1オーダ（すなわち1X）シャフトの回転周波数でなければならず、これは、60Hzメイン（60Hz mains）で作動される一相電気モータについて、約30Hzとされている。詳しくは、振動遮断器500Aのバネ定数kが、バネに支持された集合体の固有振動周波数（すなわち√(k/m)）が実質的に、機器により生成されると予期される振動の最低周波数よりも低くなるようにされていなければならない。
【０１０５】
スクロールポンプなどの機器の場合、最低周波数の振動を生成する部品は回転部品である。すなわち、振動の最低周波数は通常、この場合ポンプモータ300の回転周波数である、回転部品の回転の最低周波数ωに対応している。このように、振動遮断システム500は、遮断台500Aとともに、組み立てられたポンプヘッドモジュール260およびポンプモータモジュール360からなる集合体-バネシステムの振動の固有周波数が、モータ300の回転周波数よりも低くなるように構成されている。
【０１０６】
この場合、振動遮断器500Aは、集合体により生成される振動の伝達を低減するのに有効であろう。しかし、ポンプ生産の通常の作動中に回転部品により生成される振動の最低周波数（例えば〜30Hz）は、可聴周波数の範囲を下回るまで、または、可聴周波数の範囲付近まで低下するが、作動により、可聴周波数の範囲内の調波が生じる。ゆえに、振動遮断器500Aは、振動する集合体（組み立てられたポンプヘッドモジュール260およびポンプモータモジュール360）により生成される空気伝播する騒音をほとんど防止しない場合がある。
【０１０７】
上記説明より明らかなように、消音用の囲い100は、振動する集合体を包囲している。さらに、消音用の囲い100は静止したままであり、または、せいぜい集合体よりもずっと低い程度にしか振動しないであろう。なぜなら、消音用の囲い100は、振動遮断器500Aにより構成されるバネの固定端に達するまで、振動遮断器500Aに取り付けられるからである。ゆえに、消音用の囲い100は、振動して空気伝播する音自体を生成することはないであろうし、かつ、集合体（組み立てられたポンプヘッドモジュール260およびポンプモータモジュール360）により生成される音波を阻んで、または、それらを弱めて、それにより、集合体により生成される音を抑える。振動遮断設計の一例が、同時係属出願である2013年3月13日出願のJ. Calhoun et al.による米国特許出願番号13/800,028に記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。
【０１０８】
本実施形態では、消音用の囲い100がカウリング110およびトレイ120を備えている。振動遮断器500Aはトレイ120の頂部に取り外し可能な仕方で接続されており、組み立てられたポンプヘッドモジュール260およびポンプモータモジュール360は、振動遮断器500Aの頂上でトレイ120により支持されている。カウリング110は、振動遮断器500Aから間隔を空けられた位置で、トレイ120に取り外し可能な仕方で接続されている。カウリング110は、トレイ120に固定されトレイ120から除去されるその機能を強化する、いくつかの部品により形成されていてもよい。
【０１０９】
安全な仕方でモジュール式のポンププラットフォームの振動を扱う際および/または輸送を促進する際に使用するための係止システムも、組み込まれていてもよい。係止システムの一例も、同時係属出願である2013年3月13日出願のJ. Calhoun et al.による米国特許出願番号13/800,028に記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。
【０１１０】
さまざまな実施形態によれば、多くのさまざまな用途特有の要求を満たすほぼあらゆる構成の真空ポンプを、適切な相互接続されるモジュールを組み合わせることにより、容易に組み立てることができる。また、振動遮断器は、トレイとポンピング機構との間で使用されてもよく、その結果、振動遮断器を顧客が設置する必要なしに、または、遮断器を破損する危険なしに、ポンプを単一のアセンブリとして移動する、および、取り扱うことができる。
【０１１１】
本新規な概念の実施形態およびその実施例を、上で詳細に説明してきた。しかし、本新規な概念は、多くの異なる形態で実施されてもよく、上述した実施形態に限定されると理解すべきではない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が徹底的かつ完全なものとなり、当業者に本新規な概念を十分に伝えるように記載された。ゆえに、本新規な概念の精神および範囲は、上述した実施形態および実施例によって限定されず、以下の特許請求の範囲により限定される。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【外国語明細書】
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【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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