(57)【要約】【課題】  炉体から排出される雰囲気ガス流量の変動巾が大きい場合でも、炉体内を所定圧力に維持してばらつきの少ない熱処理品を得ることができる真空排気装置を提供する。【解決手段】  真空ポンプの回転数制御により、炉体内圧力の制御をおこなう真空排気装置５において、真空ポンプの吸気側と排気側とを、開閉弁Ａ，Ｂをそなえた流路抵抗の異なる並列状に配設した還流管路１２ａ，１２ｂでバイパス状に接続し、前記開閉弁を開閉制御して、真空ポンプの回転数が下限値に達したとき、全還流管路が閉路状態であれば高抵抗側の還流管路１２ａを開路状態に切換え、還流管路１２ａが開路状態であれば低抵抗側の還流管路１２ｂを開路状態に切換え、これらの開路状態で前記回転数が上限値に達したとき、還流管路１２ｂが開路状態であれば還流管路１２ａを開路状態に切換え、還流管路１２ａが開路状態であれば該還流管路を閉路状態に切換える切換制御手段を具備した。【選択図】      図１
2008002274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉体に排気管路を介して接続した真空ポンプの回転数制御により、炉体内圧力の制御をおこなう真空熱処理装置の真空排気装置において、
前記真空ポンプの吸気側と排気側とを、開閉弁をそなえた流路抵抗の異なる複数本の並列状に配設した還流管路でバイパス状に接続し、
前記開閉弁を開閉制御して、前記真空ポンプの回転数が予め設定された下限値に達したとき、全還流管路が閉路状態であれば高抵抗側の還流管路を開路状態に切換え、高抵抗側の還流管路が開路状態であれば低抵抗側の還流管路を開路状態に切換え、これらの開路状態で前記回転数が予め設定された上限値に達したとき、低抵抗側の還流管路が開路状態であれば高抵抗側の還流管路を開路状態に切換え、高抵抗側の還流管路が開路状態であれば該還流管路を閉路状態に切換える切換制御手段を具備したことを特徴とする真空熱処理装置の真空排気装置。
【請求項２】
炉体に排気管路を介して接続した真空ポンプの回転数制御により、炉体内圧力の制御をおこなう真空熱処理装置の真空排気装置において、
前記真空ポンプの吸気側と排気側とを、開閉弁をそなえた１本の還流管路でバイパス状に接続し、
前記開閉弁を開閉制御して、前記真空ポンプの回転数が予め設定された下限値に達したとき前記還流管路を開路状態に切換え、この開路状態で前記回転数が予め設定された上限値に達したとき前記還流管路を閉路状態に切換える切換制御手段を具備したことを特徴とする真空熱処理装置の真空排気装置。
【請求項３】
炉体に排気管路を介して接続された真空ポンプの吸気側と排気側とを、開閉弁と流路抵抗の異なる流量制御弁とをそなえた複数本の並列状に配設した還流管路でバイパス状に接続し、
前記開閉弁の開弁により開路状態となった還流管路の前記流量制御弁の開度制御により炉体内圧力の制御をおこなう圧力制御手段と、
前記開閉弁を開閉制御して１本の前記還流管路を開路状態のガス流通路として選定し、該ガス流通路の前記開度制御中の前記流量制御弁の開度が予め設定された上限値に達したとき前記ガス流通路および開度制御対象の流量制御弁を低抵抗側の流量制御弁をそなえた還流管路および該流量制御弁に切換え、前記開度が予め設定された下限値に達したとき前記ガス流通路および流量制御弁を高抵抗側の流量制御弁をそなえた還流管路および該流量制御弁に切換える切換制御手段とを、具備したことを特徴とする真空熱処理装置の真空排気装置。
【請求項４】
炉体に排気管路を介して接続した真空ポンプの回転数制御により、炉体内圧力の制御をおこなう真空熱処理装置の真空排気装置において、
前記真空ポンプの吸気側と排気側とを、開閉弁と流路抵抗の異なる流量制御弁とをそなえた複数本の並列状に配設した還流管路でバイパス状に接続し、
前記開閉弁の開弁により開路状態となった還流管路の前記流量制御弁の開度制御により炉体内圧力の制御をおこなう圧力制御手段と、
前記開閉弁を開閉制御して、全還流管路が閉路状態で前記真空ポンプの回転数が予め設定された下限値に達したとき、高抵抗側の流量制御弁をそなえた還流管路を開路状態に切換え、高抵抗側の流量制御弁をそなえた還流管路が開路状態で前記真空ポンプの回転数が予め設定された下限値に達し且つ前記流量制御弁の開度が予め設定された上限値に達したとき、低抵抗側の流量制御弁をそなえた還流管路を開路状態に切換え、これらの開路状態で前記流量制御弁の開度が予め設定された下限値に達し且つ前記真空ポンプの回転数が予め設定された上限値に達したとき、低抵抗側の流量制御弁をそなえた還流管路が開路状態であれば高抵抗側の流量制御弁をそなえた還流管路を開路状態に切換え、高抵抗側の還流管路が開路状態であれば該還流管路を閉路状態に切換える切換制御手段とを、具備したことを特徴とする真空熱処理装置の真空排気装置。
【請求項５】
炉体に排気管路を介して接続した真空ポンプの回転数制御により、炉体内圧力の制御をおこなう真空熱処理装置の真空排気装置において、
前記真空ポンプの吸気側と排気側とを、開閉弁と流量制御弁とをそなえた１本の還流管路でバイパス状に接続し、
前記開閉弁の開弁時に前記流量制御弁の開度制御により炉体内圧力の制御をおこなう圧力制御手段と、
前記開閉弁を開閉制御して、前記還流管路が閉路状態で前記真空ポンプの回転数が予め設定された下限値に達したとき、前記還流管路を開路状態に切換え、この開路状態で前記流量制御弁の開度が予め設定された下限値に達し且つ前記真空ポンプの回転数が予め設定された上限値に達したとき、前記還流管路を閉路状態に切換える切換制御手段とを、具備したことを特徴とする真空熱処理装置の真空排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、真空熱処理装置の炉体内の雰囲気ガスを排気するための真空排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来鉄鋼材料等の処理材をたとえば真空浸炭する熱処理装置としては、バッチ炉形式あるいは連続炉形式の炉が一般に用いられていたが、前者は生産性が低く、後者は処理条件一定のもとでは生産性は高いが、処理条件変更や数量増減に迅速に対応できないという問題点があった。そこでこれらの問題点を解決するものとして、複数の炉体（処理室）と、この炉体に対して処理材の受渡しをおこなう搬送手段とをそなえた多室型真空熱処理装置が提案されている（たとえば、特許文献１，２参照。）。
【特許文献１】特開２００６−６３３６３号公報
【特許文献２】特開２００５−９７０２号公報
【０００３】
上記の多室型真空熱処理装置においては、上記特許文献１（その段落［００２８］）にも記載されているような各炉体（処理チャンバ）に接続した共通の真空排気ダクトを介して、各処理室内の空気や浸炭性ガスなどの雰囲気ガスを一括して排気するために、真空ポンプをそなえた一基の真空排気装置が用いられる。そしてこの真空排気装置としては、従来の一般の真空熱処理炉と同様に、真空ポンプの回転速度をインバータにより制御して炉体内圧力を所定の真空度に維持する制御方式（以下、回転数制御方式という）の真空排気装置（たとえば、特許文献３参照。）、または真空ポンプと炉体とを接続する排気管の途中に設けた流量調整弁の開度を制御して炉体内圧力を所定の真空度に維持する制御方式（以下、開度制御方式という）の真空排気装置（たとえば、特許文献４参照。）が用いられている。
【特許文献３】特開２００１−２１４８６８号公報
【特許文献４】特開２００５−３２５３７１号公報
【０００４】
ところが上記の多室型真空熱処理装置においては、各炉体内における均熱、浸炭、拡散などの真空浸炭の各工程がランダムに進行することや、同時に稼働する炉体数（モジュール数）が変動することにより、各炉体から排出される雰囲気ガスの流量が大きく変動するのに対し、上記の回転数制御方式の場合は、回転数制御による排気能力可調整巾には限界があるので、真空ポンプの回転数が下限値到達状態あるいは上限値到達状態となって、排気量過多による炉内圧低圧（高真空度）化あるいは排気量過少による炉内圧高圧化により炉体内圧力が目標圧力からずれやすく、ロット間あるいは炉体間の浸炭品質にばらつきを生じるという問題点を有する。また同様に上記の開度制御方式の場合も、開度制御により排気流量を精度よく調節できる流量調整巾も限られているので、流量制御弁が開度下限値到達状態あるいは開度上限値到達状態となって、上記と同様な排気量過多あるいは過少による炉内圧低圧化あるいは高圧化により炉体内圧力が目標圧力からずれやすく、浸炭品質にばらつきを生じるという問題点を有するのに加えて、真空ポンプと炉体とを接続する排気管の途中に設けた流量調整弁には、排気管内を流通する排ガスの煤やタールなどの異物が付着堆積して流量調整弁の作動不良をおこしやすく、装置の信頼性および耐久性が劣るという問題点を有するものであった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は上記従来の問題点を解決しようとするもので、多室型真空熱処理装置のように炉体から排出される雰囲気ガス流量の変動巾が大きい場合でも、炉体内を所定圧力に維持して、ばらつきの少ない良好な品質の熱処理品を得ることができ、信頼性および耐久性にすぐれた真空熱処理装置の真空排気装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１記載の真空熱処理装置の真空排気装置は、炉体に排気管路を介して接続した真空ポンプの回転数制御により、炉体内圧力の制御をおこなう真空熱処理装置の真空排気装置において、前記真空ポンプの吸気側と排気側とを、開閉弁をそなえた流路抵抗の異なる複数本の並列状に配設した還流管路でバイパス状に接続し、前記開閉弁を開閉制御して、前記真空ポンプの回転数が予め設定された下限値に達したとき、全還流管路が閉路状態であれば高抵抗側の還流管路を開路状態に切換え、高抵抗側の還流管路が開路状態であれば低抵抗側の還流管路を開路状態に切換え、これらの開路状態で前記回転数が予め設定された上限値に達したとき、低抵抗側の還流管路が開路状態であれば高抵抗側の還流管路を開路状態に切換え、高抵抗側の還流管路が開路状態であれば該還流管路を閉路状態に切換える切換制御手段を具備したことを特徴とする。
【０００７】
この請求項１記載の発明によれば、還流管路の開閉弁を開くことにより真空ポンプにより排気されたガスの一部が真空ポンプの吸気側に還流されるので、炉体からの雰囲気ガス流量の減少時においても真空ポンプの回転数制御が可能となり、還流管路の開閉および流路抵抗の異なる還流管路の切換えにより、排気流量制御可能範囲が大きく拡張され、炉体内からの雰囲気ガス流量の大きな変動巾に対しても過不足なく排気をおこなって、炉体内圧力を設定値に維持することができる。また還流管路を流通するガスは、炉体からの雰囲気ガス中の煤やタールなどの異物が、通常真空ポンプに付設されている油煙トラップやフィルタなどの通過により除去されたものなので、開閉弁はこれらの異物の付着・堆積がなく長期にわたって故障などをおこすことなく使用でき、この点は後述の請求項２記載の発明においても同様である。
【０００８】
また請求項２記載の真空熱処理装置の真空排気装置は、炉体に排気管路を介して接続した真空ポンプの回転数制御により、炉体内圧力の制御をおこなう真空熱処理装置の真空排気装置において、前記真空ポンプの吸気側と排気側とを、開閉弁をそなえた１本の還流管路でバイパス状に接続し、前記開閉弁を開閉制御して、前記真空ポンプの回転数が予め設定された下限値に達したとき前記還流管路を開路状態に切換え、この開路状態で前記回転数が予め設定された上限値に達したとき前記還流管路を閉路状態に切換える切換制御手段を具備したことを特徴とする。
【０００９】
この請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同様に１本の還流管路の開閉により、真空ポンプの回転数制御による排気流量制御可能範囲が拡張され、炉体内からの雰囲気ガス流量の大きな変動巾に対しても過不足なく排気をおこなって、炉体内圧力を設定値に維持することができる。
【００１０】
また請求項３記載の真空熱処理装置の真空排気装置は、炉体に排気管路を介して接続された真空ポンプの吸気側と排気側とを、開閉弁と流路抵抗の異なる流量制御弁とをそなえた複数本の並列状に配設した還流管路でバイパス状に接続し、前記開閉弁の開弁により開路状態となった還流管路の前記流量制御弁の開度制御により炉体内圧力の制御をおこなう圧力制御手段と、前記開閉弁を開閉制御して１本の前記還流管路を開路状態のガス流通路として選定し、該ガス流通路の前記開度制御中の前記流量制御弁の開度が予め設定された上限値に達したとき前記ガス流通路および開度制御対象の流量制御弁を低抵抗側の流量制御弁をそなえた還流管路および該流量制御弁に切換え、前記開度が予め設定された下限値に達したとき前記ガス流通路および流量制御弁を高抵抗側の流量制御弁をそなえた還流管路および該流量制御弁に切換える切換制御手段とを、具備したことを特徴とする。
【００１１】
この請求項３記載の発明によれば、真空ポンプにより排気されたガスの一部を還流管路を介して真空ポンプの吸気側に還流し、その還流量の制御を、流路抵抗の異なる複数個の流量制御弁を切換えて該流量制御弁を開度制御することによりおこなうようにしたので、排気流量制御可能範囲が拡張され、炉体内からの雰囲気ガス流量の大きな変動巾に対しても過不足なく排気をおこなって、炉体内圧力を設定値に維持することができる。また還流管路を流通するガスは、炉体からの雰囲気ガス中の煤やタールなどの異物が、通常真空ポンプに付設されている油煙トラップやフィルタなどの通過により除去されたものなので、流量制御弁および開閉弁はこれらの異物の付着・堆積がなく長期にわたって故障などをおこすことなく使用でき、この点は後述の請求項４〜６記載の発明においても同様である。
【００１２】
また請求項４記載の真空熱処理装置の真空排気装置は、炉体に排気管路を介して接続した真空ポンプの回転数制御により、炉体内圧力の制御をおこなう真空熱処理装置の真空排気装置において、前記真空ポンプの吸気側と排気側とを、開閉弁と流路抵抗の異なる流量制御弁とをそなえた複数本の並列状に配設した還流管路でバイパス状に接続し、前記開閉弁の開弁により開路状態となった還流管路の前記流量制御弁の開度制御により炉体内圧力の制御をおこなう圧力制御手段と、前記開閉弁を開閉制御して、全還流管路が閉路状態で前記真空ポンプの回転数が予め設定された下限値に達したとき、高抵抗側の流量制御弁をそなえた還流管路を開路状態に切換え、高抵抗側の流量制御弁をそなえた還流管路が開路状態で前記真空ポンプの回転数が予め設定された下限値に達し且つ前記流量制御弁の開度が予め設定された上限値に達したとき、低抵抗側の流量制御弁をそなえた還流管路を開路状態に切換え、これらの開路状態で前記流量制御弁の開度が予め設定された下限値に達し且つ前記真空ポンプの回転数が予め設定された上限値に達したとき、低抵抗側の流量制御弁をそなえた還流管路が開路状態であれば高抵抗側の流量制御弁をそなえた還流管路を開路状態に切換え、高抵抗側の還流管路が開路状態であれば該還流管路を閉路状態に切換える切換制御手段とを、具備したことを特徴とする。
【００１３】
この請求項４記載の発明によれば、流路抵抗の異なる流量制御弁をそなえた還流管路を切換えることにより異なる流量制御可能範囲が得られる真空ポンプの回転数制御に組合わせて、還流管路を介して真空ポンプの排気側から吸気側に還流される排ガスの還流量を、流路抵抗の差により異なる流量制御可能範囲が得られる流量制御弁を切換えて該流量制御弁の開度制御により流量制御することにより、排気流量制御可能範囲が大きく拡張され、炉体内からの雰囲気ガス流量の大きな変動巾に対しても過不足なく排気をおこなって、炉体内圧力を設定値に維持することができる。
【００１４】
また請求項５記載の真空熱処理装置の真空排気装置は、炉体に排気管路を介して接続した真空ポンプの回転数制御により、炉体内圧力の制御をおこなう真空熱処理装置の真空排気装置において、前記真空ポンプの吸気側と排気側とを、開閉弁と流量制御弁とをそなえた１本の還流管路でバイパス状に接続し、前記開閉弁の開弁時に前記流量制御弁の開度制御により炉体内圧力の制御をおこなう圧力制御手段と、前記開閉弁を開閉制御して、前記還流管路が閉路状態で前記真空ポンプの回転数が予め設定された下限値に達したとき、前記還流管路を開路状態に切換え、この開路状態で前記流量制御弁の開度が予め設定された下限値に達し且つ前記真空ポンプの回転数が予め設定された上限値に達したとき、前記還流管路を閉路状態に切換える切換制御手段とを、具備したことを特徴とする。
【００１５】
この請求項５記載の発明によれば、流量制御弁をそなえた１本の還流管路を開閉することにより異なる流量制御可能範囲が得られる真空ポンプの回転数制御に組合わせて、還流管路を介して真空ポンプの排気側から吸気側に還流される排ガスの還流量を流量制御弁の開度制御により流量制御することにより、排気流量制御可能範囲が拡張され、１本の還流管路をそなえた簡潔な構成の装置により、炉体内からの雰囲気ガス流量の大きな変動巾に対しても過不足なく排気をおこなって、炉体内圧力を設定値に維持することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したようにこの発明によれば、多室型真空熱処理装置のように炉体から排出される雰囲気ガス流量の変動巾が大きい場合でも、炉体内を所定圧力に維持して、ばらつきの少ない良好な品質の熱処理品を得ることができ、信頼性および耐久性にすぐれた真空排気装置が得られる。
【００１７】
上記の効果に加えて、請求項１記載の発明によれば、流路抵抗の異なる複数本の還流管路を開閉弁により切換えるという簡潔で低コストの装置により、炉体内圧力を所定圧力に維持することができ、また請求項２記載の発明によれば１本の還流管路をそなえたさらに簡潔な構成の装置により、炉体内圧力を所定圧力に維持することができる。
【００１８】
また上記の効果に加えて、請求項３記載の発明によれば、排気流量制御は流量制御弁の開度制御によりおこない、真空ポンプの回転数制御は不要なので、制御装置は簡潔なもので済む。
【００１９】
また上記の効果に加えて、請求項４記載の発明によれば、真空ポンプの回転数制御と流路抵抗の異なる流量制御弁による還流ガス流量制御の組合わせにより、特に大きな排気流量制御可能範囲が得られ、また請求項５記載の発明によれば、１本の還流管路をそなえた簡潔な構成の装置により、大きな排気流量制御可能範囲が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下図１〜図３に示す第１例により、請求項１に係る発明の実施の形態を説明する。図１において、１は処理材の真空浸炭処理をおこなう多室形の真空熱処理装置で、２は浸炭室を内蔵する複数個の炉体、３はこれらの各炉体にそれぞれ開閉弁４を介して接続した排気管路、５はこの排気管路３に接続した真空排気装置で、真空排気手段として油回転ポンプ６とその前段側に設けたメカニカルブースタポンプ７とをそなえている。８はメカニカルブースタポンプ７の回転速度制御用のインバータ、９は炉体２寄りの排気管路３に接続した真空計、１０は制御装置である。
【００２１】
排気管路３は、各炉体２内において別個に進行する真空浸炭工程に従って個別に開弁される開閉弁４を介して各炉体２内に連通するので、真空計９によりこの連通状態の炉体内圧力が検出される。そして制御装置１０は、この真空計９の圧力検出値Ｐと、真空浸炭工程における均熱期〜拡散期（均熱期と浸炭期と拡散期）の炉体内圧力設定値Ｐ０とに基いて、インバータ８を介してメカニカルブースタポンプ７の回転数を制御（この例では電動機を駆動機とするメカニカルブースタポンプ７の給電周波数を制御）することにより、炉体内圧力の制御をおこなう圧力制御部をそなえている。また制御装置１０は、後述する開閉弁Ａ，Ｂの開閉制御もおこなうものであり、それについては後述する。
【００２２】
１２は、メカニカルブースタポンプ７の吸気側の排気管路３と油回転ポンプ６の排気管１１とを、バイパス状に接続する還流部で、複数本（この例では２本）の還流管路１２ａ，１２ｂを並列状に配設して成り、還流管路１２ａには開閉弁Ａと流量調節弁１３ａが、還流管路１２ｂには開閉弁Ｂと流量調節弁１３ｂが、それぞれ設けてある。開閉弁Ａ，Ｂは、後述するようにメカニカルブースタポンプ７の回転数に応じて還流管路１２ａ，１２ｂのうちの１本の還流管路が開路状態となるように、あるいは両還流管路１２ａ，１２ｂが開路状態となるように、制御装置１０の切換制御部により開閉制御される。また流量調節弁１３ａ，１３ｂは手動調節式のもので、その流量調節により、開路状態における各還流管路１２ａ，１２ｂの流路抵抗は、還流管路１２ａが高抵抗（小流量還流用の大抵抗）、還流管路１２ｂがこれより低抵抗（大流量還流用の小抵抗）となるように、設定されている。
【００２３】
上記の還流管路１２ａ，１２ｂの流路抵抗および真空ポンプの排気流量特性についてさらに説明すると、図２は炉体内圧力が前記炉体内圧力設定値Ｐ０に維持されている状態におけるメカニカルブースタポンプ７の回転数と該ポンプ（および油回転ポンプ６）による排気流量（＝炉体２から排出される雰囲気ガス流量Ｑ）との関係を略示する線図で、メカニカルブースタポンプ７の回転数（以下ＭＢ回転数という）が、そのポンプの排気速度が実用的に制御可能な上限値と下限値の間で変化したとき、先ず開閉弁Ａ，Ｂの閉鎖状態、すなわち還流管路１２ａ，１２ｂが共に閉路状態のときの排気流量は曲線Ｊ（直線で近似。以下他の曲線も同様。）に従って変化する。これに対し、流路抵抗の大きい還流管路１２ａ開路時には、油回転ポンプ６から排出される排ガスの一部のガスＧが、メカニカルブースタポンプ７の吸気側に還流されるため、その分だけ炉体２から吸引排気される排気流量（雰囲気ガス流量Ｑ）が減少し、この結果排気流量は低流量側の曲線Ｋに従って変化する。また流路抵抗の小さい還流管路１２ｂ開路時には、上記の還流されるガスＧの流量が増加するため、さらに低流量側の曲線Ｌに従って排気流量が変化する。なお上記の還流管路１２ａまたは１２ｂ開路状態においても、真空ポンプ（メカニカルブースタポンプ７および油回転ポンプ６）部を流れるポンプ実排気流量Ｑ０は、上記曲線Ｊに従って変化しているものであり、この点は後述の第２，４，５例においても同様である。またＭＢ回転数の上記上限値および下限値は、後述する制御のために制御装置１０内に予め設定されている。
【００２４】
そして図２に示すように、上記各還流管路１２ａ，１２ｂの流路抵抗は、曲線Ｋ上の最大流量値（ＭＢ回転数上限値到達時流量）が曲線Ｊ上の最小流量値（ＭＢ回転数下限値到達時流量）以上となるように、また曲線Ｌ上の最大流量値が曲線Ｋ上の最小流量値以上となるように、各還流管路１２ａ，１２ｂの流路抵抗値を選定することにより、開閉弁Ａ，Ｂの開閉制御による還流管路の開路状態切換え時における排気流量変動に伴う炉体内圧力の変動巾を少量に抑制できる。
【００２５】
次に上記構成の装置による真空浸炭時における炉体内圧力制御方法について、図３に示すフローチャートおよび図２に従って説明する。真空熱処理装置１の複数個の各炉体２には、図示しない搬送手段により処理材が搬入・送出されて、各炉体２内の浸炭室では別個に真空浸炭処理が施され、その均熱期〜拡散期において各炉体から排出される雰囲気ガスが真空ポンプ（メカニカルブースタポンプ７および油回転ポンプ６）により排気される。
【００２６】
そこで真空熱処理装置１の稼働開始時に、真空排気装置５においては、開閉弁Ａ，Ｂを共に閉じて還流管路１２ａ，１２ｂを閉路状態とし（ステップ２１）、インバータ８を介して制御装置１０によりメカニカルブースタポンプ７の回転速度（以下ＭＢ回転数）を制御して、炉体内圧力を設定圧力Ｐ０に維持し、ＭＢ回転数ｎはインバータ８から制御装置１０にフィードバックされる。この炉体内圧力の制御は、図２に示す曲線Ｊに従って炉体２から排出される雰囲気ガス流量Ｑに対応する排気流量が得られるようにＭＢ回転数を制御しておこなわれる。
【００２７】
この還流管路１２ａ，１２ｂの閉路状態での圧力制御中に、上記雰囲気ガス流量Ｑが減少してＭＢ回転数が下限値に到達したとき（ステップ２２）は、開閉弁Ａ，Ｂが閉状態であることを確認して（ステップ２３）、開閉弁Ａを開く（ステップ２４）。これによって高流路抵抗側の還流管路１２ａが開路状態となるので、排気流量の制御可能範囲は図２の曲線Ｋ上に移行し、雰囲気ガス流量Ｑの減少状態に対しても、ＭＢ回転数制御により炉体内圧力の制御が可能となる。そしてこの還流管路１２ａの開路状態（開閉弁Ａ開状態）でさらに雰囲気ガス流量Ｑが減少してＭＢ回転数が下限値に到達したとき（ステップ２２）は、開閉弁Ａを閉じ開閉弁Ｂを開く（ステップ２３，２５，２６）。これによって低流路抵抗側の還流管路１２ｂが開路状態となり、排気流量の制御可能範囲は図２の曲線Ｌ上に移行し、雰囲気ガス流量Ｑのさらなる減少状態に対しても、ＭＢ回転数制御により炉体内圧力の制御が可能となる。  
【００２８】
一方、上記の還流管路１２ｂの開路状態（開閉弁Ｂ開状態）で、炉体２からの雰囲気ガス流量Ｑが増加して、ＭＢ回転数が上限値に到達したとき（ステップ２８）は、開閉弁Ｂを閉じ開閉弁Ａを開く（ステップ２９，３０）。これにより還流管路１２ａが開路状態となり排気流量制御可能範囲は図２の曲線Ｋ上に移行し、雰囲気ガス流量Ｑの増加状態に対しても、ＭＢ回転数制御により炉体内圧力の制御が可能となる。また還流管路１２ａの開路状態（開閉弁Ａ開状態）で、さらに雰囲気ガス流量Ｑが増加してＭＢ回転数が上限値に到達したとき（ステップ２８）は、開閉弁Ａも閉じる（ステップ２９，３１，３２）。これにより還流管路１２ａ，１２ｂが共に閉路状態となり、排気流量制御可能範囲は図２の曲線Ｊ上に移行し、雰囲気ガス流量のさらなる増加状態に対しても、ＭＢ回転数制御により炉体内圧力の制御が可能となる。
【００２９】
なお図３のフローチャートにおいて、ステップ２７に到達するのは開閉弁Ｂ開状態でＭＢ回転数が下限値に到達したときで、炉体からの実排気量が当初の想定最小流量を下回ったときであり、またステップ３３に到達するのは開閉弁Ａ，Ｂ閉状態でＭＢ回転数が上限値に到達したときで、炉体からの実排気流量が当初の想定最大流量を上回ったときである。これらのエラーが頻発するようであれば、流量調節弁１３ｂの流量調節による還流管路１２ｂの流路抵抗のさらなる低抵抗化あるいはメカニカルブースタポンプ７の大排気量化などの対策をとればよい。
【００３０】
以上のフローチャート（図３）に従っておこなう開閉弁Ａ，Ｂの開閉制御による還流管路の開閉および切換えは、制御装置１０の切換制御部によっておこなわれる。そして図２に示すように、還流管路１２ａ，１２ｂを閉路状態としたとき（＝還流管路１２ａ，１２ｂを有しない一般のＭＢ回転数制御方式に相当）の排気流量制御可能範囲は範囲Ｖ０であるのに対し、上記の還流管路の開閉・切換えにより範囲Ｖという大きな排気流量制御可能範囲が得られ、雰囲気ガス流量Ｑの大きな変動巾に対しても過不足なく排気をおこなって、炉体内圧力を所定の設定圧力に維持することができるのである。
【００３１】
また還流管路１２ａ，１２ｂを流れるガスＧは、炉体２から流出する雰囲気ガス中の煤やタールなどの異物が、通常真空ポンプに付設されている油煙トラップやフィルタなど（図示せず）を通過することにより除去された、水素，窒素，メタンなどから成る比較的清浄な混合ガスであるので、上記異物が開閉弁Ａ，Ｂに付着堆積することもなく、真空排気装置５は長期にわたって支障なく使用できるのである。
【００３２】
次に図４に示す第２例により、請求項２に係る発明の実施の形態を説明する。この第２例の真空熱処理装置１５は、前記第１例の真空排気装置５における還流管路１２ｂを省略して、還流部１２を１本の還流管路１２ａのみで構成し、その他の構成は前記第１例と同じであるので、図１と同一部分または相当部分には同一符号を付して図示し、それらの部分の詳細な説明は省略する。
【００３３】
この例の真空熱処理装置１５の稼働開始時には、真空排気装置１６において、開閉弁Ａを閉じて還流管路１２ａを閉路状態とし、インバータ８を介して制御装置１０によりメカニカルブースタポンプ７の回転速度（以下ＭＢ回転数）を制御して、炉体内圧力を設定圧力Ｐ０に維持し、ＭＢ回転数ｎはインバータ８から制御装置１０にフィードバックされる。この炉体内圧力の制御は、図２に示す曲線Ｊに従って炉体２から排出される雰囲気ガス流量Ｑに対応する排気流量が得られるようにＭＢ回転数を制御しておこなわれる点は、第１例と同じである。
【００３４】
この還流管路１２ａの閉路状態での圧力制御中に、上記雰囲気ガス流量Ｑが減少してＭＢ回転数が下限値に到達したときは、開閉弁Ａを開く。これによって還流管路１２ａが開路状態となるので、排気流量の制御可能範囲は図２の曲線Ｋ上に移行し、雰囲気ガス流量Ｑの減少状態に対しても、ＭＢ回転数制御により炉体内圧力の制御が可能となる。一方、上記の還流管路１２ａの開路状態（開閉弁Ａ開状態）で、雰囲気ガス流量Ｑが増加してＭＢ回転数が上限値に到達したときは、開閉弁Ａを閉じる。これにより還流管路１２ａが閉路状態となり、排気流量制御可能範囲は図２の曲線Ｊ上に移行し、雰囲気ガス流量のこの増加状態に対しても、ＭＢ回転数制御により炉体内圧力の制御が可能となる。
【００３５】
以上の開閉弁Ａの開閉制御による還流管路の開閉は、制御装置１０の切換制御部によっておこなわれる。そして図２に示すように、還流管路１２ａを閉路状態としたとき（＝還流管路１２ａを有しない一般のＭＢ制御方式に相当）の排気流量制御可能範囲は範囲Ｖ０であるのに対し、上記の還流管路の開閉により範囲Ｖ１という大きな排気流量制御可能範囲が得られ、雰囲気ガス流量Ｑの大きな変動巾に対しても過不足なく排気をおこなって、炉体内圧力を所定の設定圧力に維持することができる。そして還流管路は１本だけでよいので装置は簡潔な構成のもので済み、前記第１例より流量制御可能範囲が小さくてよい場合に、好適に使用することができるものである。また煤やタールなどの異物が開閉弁Ａに付着堆積することもなく、真空排気装置１６は長期にわたって支障なく使用できる点は、前記第１例と同じである。
【００３６】
次に図５〜図７に示す第３例により、請求項３に係る発明の実施の形態を説明する。この第３例は、前記第１例におけるメカニカルブースタポンプ７の回転数制御のかわりに、流量制御弁による流量制御をおこなうものであるが、複数個の還流管路の開路切換をおこなう点や炉体２などの具体的構成は第１例と共通するものであり、図１と同一部分には同一符号を付して図示し、それらの部分の詳細な説明は省略する。
【００３７】
図５において、４１は処理材の真空浸炭処理をおこなう多室形の真空熱処理装置で、各炉体２に接続した排気管路３に、メカニカルブースタポンプ７と油回転ポンプ６を真空排気手段としてそなえた真空排気装置４２を接続して成る。
【００３８】
４３は、メカニカルブースタポンプ７の吸気側の排気管路３と油回転ポンプ６の排気管１１とを、バイパス状に接続する還流部で、複数本（この例では２本）の還流管路４３ａ，４３ｂを並列状に配設し、還流管路４３ａには開閉弁Ａと流量制御弁Ｄが、還流管路４３ｂには開閉弁Ｂと流量制御弁Ｅが、それぞれ設けてある。開閉弁Ａ，Ｂは、後述するように流量制御弁の開度に応じて１本の還流管路が開路状態のガス流通路となるように、制御装置４４の切換制御部により開閉制御される。
【００３９】
また流量制御弁Ｄ，Ｅは異なる流路抵抗を有するものであり、流量制御弁Ｄが流路抵抗の大きい高抵抗（小流量還流用）の流量制御弁、流量制御弁Ｅはこれより流路抵抗の小さい低抵抗（大流量還流用）の流量制御弁である。そして前記開閉弁Ａ，Ｂの開閉制御により開路状態となった１本の還流管路の流量制御弁は、真空計９の圧力検出値Ｐと、真空浸炭工程における炉体内圧力設定値Ｐ０とに基いて、制御装置４５の圧力制御部により開度制御され、炉体内圧力の制御がおこなわれる。
【００４０】
上記の流量制御弁Ｄ，Ｅの流路抵抗および真空ポンプの排気流量特性についてさらに説明すると、図６は炉体内圧力が前記炉体内圧力設定値Ｐ０に維持されている状態における各流量制御弁の開度と、一定回転数で回転している真空ポンプ（メカニカルブースタポンプ７および油回転ポンプ６）による排気流量（＝炉体２から排出される雰囲気ガス流量Ｑ）との関係を略示する線図で、各流量制御弁（以下、制御弁と略称する）の開度を、開度制御により排気流量を精度よく調節できる開度の上限値（開弁側）と下限値（閉弁側）の間で変化させたとき、先ず還流管路４３ａ開路時に制御弁Ｄの開度を増加させると、油回転ポンプ６から排出される排ガス中からメカニカルブースタポンプ７の吸気側に還流されるガスＧの還流量が増加するため、その分だけ炉体２から吸引排気される排気流量（雰囲気ガス流量Ｑ）が減少し、この結果排気流量は曲線Ｍ（直線で近似、以下他の曲線も同様。）に従って変化する。また還流管路４３ｂ開路時には、低抵抗の制御弁Ｅによる上記のガスＧの還流量が増加するため、低流量側の曲線Ｎに従って排気流量が変化する。なお、各制御弁Ｄ，Ｅの開度の上記上限値および下限値は、後述する制御用に制御装置４４内に予め設定されている。
【００４１】
そして図６に示すように、各制御弁Ｄ，Ｅの流路抵抗は、曲線Ｎ上の最大流量値（制御弁Ｅ開度下限値到達時流量）が曲線Ｍ上の最小流量値（制御弁Ｄ開度上限値到達時流量）以上となるように、各制御弁Ｄ，Ｅの流路抵抗値を選定することにより、開閉弁Ａ，Ｂの開路状態切換えに伴う開度制御対象の制御弁切換え時における排気流量変動に伴う炉内圧力の変動巾を少量に抑制できる。
【００４２】
次に上記構成の装置による真空浸炭時における炉体内圧力制御方法について、図７に示すフローチャートおよび図６に従って説明する。真空熱処理装置４１の複数個の各炉体２には、図示しない搬送手段により処理材が搬入・送出されて、各炉体２内の浸炭室では別個に真空浸炭処理が施され、その均熱期〜拡散期において各炉体から排出される雰囲気ガスが、一定回転数で回転駆動されている真空ポンプ（メカニカルブースタポンプ７および油回転ポンプ６）により排気される。
【００４３】
そこで真空熱処理装置４１の稼働開始時に、真空排気装置４２においては、開閉弁Ａを開いて還流管路４３ａを開路状態（開路状態のガス流通路）とし（ステップ５１）、該管路の制御弁Ｄを開度制御対象の制御弁として、制御装置４４（の圧力制御部）による炉体内圧力制御を開始する（ステップ５２，５３）。この炉体内圧力の制御は、図６に示す曲線Ｍに従って炉体２から排出される雰囲気ガス流量Ｑに対応する排気流量が得られるように制御弁Ｄを開度制御しておこなわれる。
【００４４】
この還流管路４３ａの開路状態（制御弁Ｄｏｎ状態）での圧力制御中に、上記雰囲気ガス流量Ｑが減少して制御弁Ｄの開度が上限値に到達したとき（ステップ５４）は、開閉弁Ａを閉じ開閉弁Ｂを開き、還流管路４３ｂを開路状態として開度制御対象の制御弁を制御弁Ｄから制御弁Ｅに切換える（ステップ５５，５２，５７，５８）。これによって、真空ポンプの排気側から吸気側へのガスＧの還流量が多い低流路抵抗側の制御弁Ｅによる開度制御状態となるので、排気流量の制御可能範囲は図６の曲線Ｎ上に移行し、雰囲気ガス流量Ｑの減少状態に対しても、制御弁の開度制御により炉体内圧力の制御が可能となる。
【００４５】
一方、上記の制御弁Ｅによる圧力制御状態（開閉弁Ｂ開状態）で、雰囲気ガス流量Ｑが増加して制御弁開度が下限値に到達したとき（ステップ５９）は、開閉弁Ｂを閉じ開閉弁Ａを開き、還流管路４３ａを開路状態として開度制御対象弁を制御弁Ｅから制御弁Ｄに切換える（ステップ６０，５２，５３）。これにより高流路抵抗側の制御弁Ｄによる開度制御状態となり、排気流量制御可能範囲は図５の曲線Ｍ上に移行し、雰囲気ガス流量Ｑの増加状態に対しても、制御弁の開度制御により炉体内圧力の制御が可能となる。
【００４６】
なお図７のフローチャートにおいて、ステップ５６で制御弁Ｄの開度が下限値に到達するのは、炉体からの実排気流量が当初の想定最大流量を上回ったときであり、またステップ６１で制御弁Ｅの開度が上限値に到達するのは炉体からの実排気流量が当初の想定最小流量を下回ったときである。これらのエラーが頻発するようであれば、制御弁Ｄをさらに流路抵抗の大きい流量制御弁に交換し、あるいは制御弁Ｅをさらに流路抵抗の小さい流量制御弁に交換するなどの対策をとればよい。
【００４７】
以上のフローチャート（図７）に従っておこなう開閉弁Ａ，Ｂの開閉制御による還流管路の切換えおよび開度制御対象の制御弁の切換えは、制御装置４４の切換制御部によっておこなわれる。そして図６に示すように、ガス流通路および開度制御対象の制御弁を低流路抵抗側の還流管路および制御弁へ切換えることにより、この切換えをおこなわない１本の還流管路１２ａおよび制御弁Ｄのみによる排気流量制御可能範囲は範囲Ｖ０であるのに対し、上記のガス流通路および制御弁の切換えにより範囲Ｖという大きな排気流量制御可能範囲が得られ、雰囲気ガス流量Ｑの大きな変動巾に対しても過不足なく排気をおこなって、炉体内圧力を所定の設定圧力に維持することができるのである。また排気流量制御は流量制御弁の開度制御のみによりおこない、ＭＢ回転数制御は不要なので、前記第１例におけるインバータ８なども不要となり制御装置は簡潔なもので済む。
【００４８】
また還流管路４３ａ，４３ｂを流れるガスＧは、炉体２から流出する雰囲気ガス中の煤やタールなどの異物が、通常真空ポンプに付設されている油煙トラップやフィルタなど（図示せず）を通過することにより除去された、水素，窒素，メタンなどから成る比較的清浄な混合ガスであるので、上記異物が開閉弁Ａ，Ｂや流量制御弁Ｄ，Ｅに付着堆積することもなく、真空排気装置４２は長期にわたって支障なく使用できるのである。
【００４９】
次に図８〜図１２に示す第４例により、請求項４に係る発明の実施の形態を説明する。この第４例は、前記第１例におけるメカニカルブースタポンプ７の回転数制御と、前記第３例における流量制御弁による流量制御を組合わせておこなうものであり、複数個の還流管路の開路切換をおこなう点や各還流管路に設ける流量制御弁などの具体的構成は第１例および第３例と共通するものであり、図１および図５と同一部分には同一符号を付して図示し、それらの部分の詳細な説明は省略する。
【００５０】
図８において、７１は処理材の真空浸炭処理をおこなう多室形の真空熱処理装置で、各炉体２に接続した排気管路３に、メカニカルブースタポンプ７と油回転ポンプ６を真空排気手段としてそなえた真空排気装置７２を接続して成る。
【００５１】
４３は、メカニカルブースタポンプ７の吸気側の排気管路３と油回転ポンプ６の排気管１１とを、バイパス状に接続する還流部で、複数本（この例では２本）の還流管路４３ａ，４３ｂを並列状に配設して成り、還流管路４３ａには開閉弁Ａと流量制御弁Ｄが、還流管路４３ｂには開閉弁Ｂと流量制御弁Ｅが、それぞれ設けてある。開閉弁Ａ，Ｂは、後述するようにメカニカルブースタポンプ７の回転数および流量制御弁の開度に応じて１本の還流管路が開路状態の排気流通路となるように、あるいは両還流管路４３ａ，４３ｂが閉路状態となるように、制御装置７３の切換制御部により開閉制御される。
【００５２】
また流量制御弁Ｄ，Ｅは異なる流路抵抗を有するものであり、流量制御弁Ｄが流路抵抗の大きい高抵抗（小流量還流用）の流量制御弁、流量制御弁Ｅはこれより流路抵抗の小さい低抵抗（大流量還流用）の流量制御弁である。そして前記開閉弁Ａ，Ｂの開閉制御により開路状態となった１本の還流管路の流量制御弁は、後述するようにメカニカルブースタポンプ７の回転数が下限値に達している状態で、真空計９の圧力検出値Ｐと、真空浸炭工程における炉体内圧力設定値Ｐ０とに基いて、制御装置７３の圧力制御部により開度制御され、炉体内圧力の制御がおこなわれる。
【００５３】
上記の流量制御弁（以下、制御弁と略称する）Ｄ，Ｅの流路抵抗および真空ポンプの排気流量特性についてさらに説明すると、図９は炉体内圧力が前記炉体内圧力設定値Ｐ０に維持されている状態における、メカニカルブースタポンプ７の回転数および各制御弁の開度と、真空ポンプ（メカニカルブースタポンプ７および油回転ポンプ６）による排気流量（＝炉体２から排出される雰囲気ガス流量Ｑ）との関係を略示する線図で、ＭＢ回転数が前記第１例と同様に上限値と下限値の間で変化したとき、各開閉弁Ａ，Ｂが閉鎖状態のときの排気流量は曲線Ｊに従って変化するのに対し、高抵抗の制御弁Ｄをそなえた還流管路４３ａ開路時（但し制御弁Ｄの開度は下限値に維持した状態）には、前記第１例と同様に油回転ポンプ６から排出される排ガス中の一部のガスＧがメカニカルブースタポンプ７の吸気側に還流されるため、真空ポンプにより吸引排気される炉体２からの排気流量は低流量側の曲線Ｋに従って変化し、またこれより低抵抗の制御弁Ｅをそなえた還流管路４３ｂ開路時（但し制御弁Ｅの開度は下限値に維持した状態）には同様にしてさらに低流量側の曲線Ｌに従って排気流量が変化する。そしてメカニカルブースタポンプ７の回転数が下限値に維持された状態で、各制御弁の開度を、開度制御により排気流量を精度よく調節できる開度の上限値と下限値の間で変化させたとき、前記第２例と同様に制御弁の開度変化に伴う上記ガスＧの還流量の変化により、高抵抗の制御弁Ｄによる排気流量は直線Ｍに従って変化するのに対し、低抵抗の制御弁Ｅでは低流量側の直線Ｎに従って、それぞれ排気流量が変化する。なお、ＭＢ回転数の上記上限値および下限値と、各制御弁Ｄ，Ｅの開度の上記上限値および下限値は、後述する制御のために制御装置７３内に予め設定されている。
【００５４】
そして図９に示すように、各制御弁Ｄ，Ｅの流路抵抗は、曲線Ｋ上の最大流量値（ＭＢ回転数上限値到達時流量）が直線Ｊ上の最小流量値（ＭＢ回転数下限値到達時流量）以上となるように、また曲線Ｌ上の最大流量値が曲線Ｍ上の最小流量値（制御弁Ｄ開度上限値到達時流量）以上となるように、各制御弁Ｄ，Ｅの流路抵抗値を選定することにより、還流管路の開路状態切換え時における排気流量変動に伴う炉内圧力の変動巾を少量に抑制できる。
【００５５】
次に上記構成の装置による真空浸炭時における炉体内圧力制御方法について、図１０〜図１２に示すフローチャートおよび図９に従って説明する。真空熱処理装置７１の複数個の各炉体２には、図示しない搬送手段により処理材が搬入・送出されて、各炉体２内の浸炭室では別個に真空浸炭処理が施され、その均熱期〜拡散期において各炉体から排出される雰囲気ガスが真空ポンプ（メカニカルブースタポンプ７および油回転ポンプ６）により排気される。
【００５６】
そこで真空熱処理装置７１の稼働開始時に、真空排気装置７２においては、開閉弁Ａ，Ｂを閉じて還流管路４３ａ，４３ｂを開路状態とし（ステップ８１）、メカニカルブースタポンプ７の制御（回転数制御）を開始し（ステップ８２）、インバータ８を介して制御装置７３の圧力制御部によりメカニカルブースタポンプ７の回転速度（以下ＭＢ回転数）を制御して、炉体内圧力を設定圧力Ｐ０に維持し、ＭＢ回転数ｎはインバータ８から制御装置７３にフィードバックされる。この炉体内圧力の制御は、図９に示す曲線Ｊに従って炉体２から排出される雰囲気ガス流量Ｑに対応する排気流量が得られるようにＭＢ回転数を制御しておこなわれる。
【００５７】
この還流管路４３ａ，４３ｂの閉路状態での圧力制御中に、上記雰囲気ガス流量Ｑが減少してＭＢ回転数が下限値に到達したとき（ステップ８３）は、図１１に示すようにＭＢ回転数を下限値に固定し（ステップ８４）、開閉弁Ａ，Ｂが閉状態であることを確認して（ステップ８５）、開閉弁Ａを開くとともに制御弁Ｄの開度を下限値に固定し（ステップ８６）、メカニカルブースタポンプ７の制御を再開する（ステップ８２）。これによって高流路抵抗側の還流管路４３ａ開路状態におけるＭＢ回転数制御状態となるので、排気流量の制御可能範囲は図９の曲線Ｋ上に移行し、雰囲気ガス流量Ｑの減少状態に対しても、ＭＢ回転数制御により炉体内圧力の制御が可能となる。そしてこの還流管路４３ａの開路状態での圧力制御中に、さらに雰囲気ガス流量Ｑが減少してＭＢ回転数が下限値に到達したとき（ステップ８３）は、ＭＢ回転数を下限値に固定し（ステップ８４）、開閉弁Ａが開路状態であることを確認して（ステップ８７）、該管路の制御弁Ｄを開度制御対象の制御弁として、制御装置７３（の圧力制御部）による炉体内圧力制御を開始する（ステップ８８）。これによって排気流量の制御可能範囲は上記図９の直線Ｍ上に移行し、雰囲気ガス流量Ｑの減少に対しても炉体内圧力の制御が可能となる。
【００５８】
またこの還流管路４３ａの開路状態（制御弁Ｄｏｎ状態）での圧力制御中に、上記雰囲気ガス流量Ｑがさらに減少して制御弁Ｄの開度が上限値に到達したとき（ステップ９１）は、開閉弁Ａを閉じ開閉弁Ｂを開き、還流管路４３ｂを開路状態として制御弁Ｄの開度制御を終了し制御弁Ｅの開度を下限値に固定して（ステップ９２）、メカニカルブースタポンプ７の制御を再開する（ステップ８２）。これによって低流路抵抗側の還流管路４３ｂ開路状態におけるＭＢ回転数制御状態となるので、排気流量の制御可能範囲は図９の曲線Ｌ上に移行し、雰囲気ガス流量Ｑの減少状態に対しても、ＭＢ回転数制御により炉体内圧力の制御が可能となる。そしてこの還流管路４３ｂの開路状態での圧力制御中に、さらに雰囲気ガス流量Ｑが減少してＭＢ回転数が下限値に到達したとき（ステップ８３）は、ＭＢ回転数を下限値に固定し（ステップ８４）、開閉弁Ｂが開路状態であることを確認して（ステップ９３）、該管路の制御弁Ｅを開度制御対象の制御弁として、制御装置７３（の圧力制御部）による炉体内圧力制御を開始する（ステップ９４）。これによって排気流量の制御可能範囲は上記図９の直線Ｎ上に移行し、雰囲気ガス流量Ｑの減少に対しても炉体内圧力の制御が可能となる。
【００５９】
一方、上記の制御弁Ｅによる圧力制御状態（開閉弁Ｂ開状態）で、炉体２からの雰囲気ガス流量Ｑが増加して、制御弁開度が下限値に到達したとき（ステップ９５）は、制御弁Ｅの開度を下限値に固定し（ステップ９６）、メカニカルブースタポンプ７の制御を再開する（ステップ８２）。これによって還流管路４３ｂ開路状態におけるＭＢ回転数制御状態となるので、排気流量の制御可能範囲は図９の曲線Ｌ上に移行し、雰囲気ガス流量Ｑの増加状態に対しても、ＭＢ回転数制御により炉体内圧力の制御が可能となる。
【００６０】
この還流管路４３ｂの開路状態での圧力制御中に、さらに雰囲気ガス流量Ｑが増加して、ＭＢ回転数が上限値に到達したとき（ステップ９８）は、図１２に示すようにＭＢ回転数を一旦上限値に固定し（ステップ９９）、開閉弁Ｂが開路状態であることを確認して（ステップ１０２）、開閉弁Ｂを閉じ開閉弁Ａを開き還流管路４３ａを開路状態として、ＭＢ回転数を下限値に固定し、制御弁Ｅの開度制御を終了し制御弁Ｄの開度制御を開始する（ステップ１０３）。これによって排気流量の制御可能範囲は、図９の直線Ｍ上に移行し、雰囲気ガス流量Ｑの減少に対しても炉体内圧力の制御が可能となる。そしてこの制御弁Ｄによる圧力制御中に、雰囲気ガス流量Ｑが増加して制御弁開度が下限値に到達したとき（ステップ１０６）は、制御弁Ｄの開度を下限値に固定し（ステップ１０７）、メカニカルブースタポンプ７の制御を再開する（ステップ８２）。これによって還流管路４３ａ開路状態におけるＭＢ回転数制御状態となるので、排気流量の制御可能範囲は図９の曲線Ｋ上に移行し、雰囲気ガス流量Ｑの増加状態に対しても、ＭＢ回転数制御により炉体内圧力の制御が可能となる。
【００６１】
またこの還流管路４３ａの開路状態での圧力制御中に、さらに雰囲気ガス流量Ｑが増加して、ＭＢ回転数が上限値に到達したとき（ステップ９８）は、ＭＢ回転数を一旦上限値に固定し（ステップ９９）、開閉弁Ａが開路状態であることを確認して（ステップ１０１）、開閉弁Ａを閉じ還流管路４３ａを閉路状態として、制御弁Ｄの開度制御を終了し（ステップ１０８）、メカニカルブースタポンプ７の制御を再開する（ステップ８２）。これによって還流管路４３ａ，４３ｂ閉路状態におけるＭＢ回転数制御状態となるので、排気流量の制御可能範囲は図９の曲線Ｊ上に移行し、雰囲気ガス流量Ｑの増加状態に対しても、ＭＢ回転数制御により炉体内圧力の制御が可能となる。
【００６２】
以上、図１１のフローチャートについては、炉体２からの雰囲気ガス流量Ｑの減少時および制御弁Ｅによる開度制御中における雰囲気ガス流量Ｑの増加時について、図１２のフローチャートについては雰囲気ガス流量Ｑの増加時について、それぞれ説明したが、たとえば図１１のフローチャートにおいて雰囲気ガス流量Ｑが反転増加して、開度制御中の制御弁Ｄの開度が下限値に達したとき（ステップ８９）は、図１２のフローチャートで説明したように制御弁Ｄの開度を下限値に固定して（ステップ９０）、同一還流管路におけるＭＢ回転数制御に切換えればよい。また同様に図１２のフローチャートにおいて雰囲気ガス流量Ｑが反転減少して、開度制御中の制御弁Ｄの開度が上限値に達したとき（ステップ１０４）は、図１１のフローチャートで説明したように開閉弁の切換えおよび制御弁の開度制御を終了し制御弁Ｅの開度を下限値に固定して（ステップ１０５）、小流量抵抗側の還流管路４３ｂにおけるＭＢ回転数制御に切換えればよい。
【００６３】
また図１１のフローチャートにおいて、ステップ９７で制御弁Ｅの開度が上限値に到達するのは、炉体からの実排気流量が当初の想定最小流量を下回ったときであり、また図１２のフローチャートにおいて、ＭＢ回転数が上限値に達したときステップ１００で開閉弁Ａ，Ｂが閉鎖状態にあるのは、炉体からの実排気流量が当初の想定最大流量を上回ったときである。これらのエラーが頻発するようであれば、制御弁Ｅをさらに流路抵抗の小さい流量制御弁に交換し、あるいはメカニカルブースタポンプ７をさらに排気流量の大きいポンプに交換するなどの対策をとればよい。
【００６４】
以上のフローチャート（図１０〜図１２）に従っておこなう開閉弁Ａ，Ｂの開閉制御による還流管路の切換えおよび開度制御対象の制御弁の切換えおよびＭＢ回転数制御と制御弁の開度制御との切換えは、制御装置７３の切換制御部によっておこなわれる。そして図９に示すように、還流管路４３ａ，４３ｂを閉路状態としたとき（＝還流管路４３ａ，４３ｂを有しない一般のＭＢ回転数制御方式に相当）の排気流量制御可能範囲は範囲Ｖ０であるのに対し、上記の還流管路の開閉・切換えと制御弁の切換えおよび制御弁の開度制御とＭＢ回転数制御の組合せにより、範囲Ｖという前記第１例〜第３例に比べて特に大きな排気流量制御可能範囲が得られ、雰囲気ガス流量Ｑの大きな変動巾に対しても過不足なく排気をおこなって、炉体内圧力を所定の設定圧力に維持することができるのである。
【００６５】
また前記第３例と同様に、還流管路４３ａ，４３ｂを流れるガスＧは、炉体２から流出する雰囲気ガス中の煤やタールなどの異物が、通常真空ポンプに付設されている油煙トラップやフィルタなど（図示せず）を通過することにより除去された、水素，窒素，メタンなどから成る比較的清浄な混合ガスであるので、上記異物が開閉弁Ａ，Ｂや流量制御弁Ｄ，Ｅに付着堆積することもなく、真空排気装置７２は長期にわたって支障なく使用できるのである。
【００６６】
次に図１３に示す第５例により、請求項５に係る発明の実施の形態を説明する。この第５例の真空熱処理装置７５は、前記第４例の真空排気装置７２における還流管路４３ｂを省略して、還流部４３を１本の還流管路４３ａのみで構成し、その他の構成は前記第５例と同じであるので、図８と同一部分または相当部分には同一符号を付して図示し、それらの部分の詳細な説明は省略する。
【００６７】
この例の真空熱処理装置７５の稼働開始時には、真空排気装置７６においては、開閉弁Ａを閉じて還流管路４３ａを閉路状態とし、メカニカルブースタポンプ７の制御を開始し、インバータ８を介して制御装置７３によりメカニカルブースタポンプ７の回転速度（以下ＭＢ回転数）を制御して、炉体内圧力を設定圧力Ｐ０に維持し、ＭＢ回転数ｎはインバータ８から制御装置７３にフィードバックされる。この炉体内圧力の制御は、図９に示す曲線Ｊに従って炉体２から排出される雰囲気ガス流量Ｑに対応する排気流量が得られるようにＭＢ回転数を制御しておこなわれる点は、第４例と同じである。
【００６８】
この還流管路４３ａの閉路状態での圧力制御中に、上記雰囲気ガス流量Ｑが減少してＭＢ回転数が下限値に到達したときは、開閉弁Ａを開くとともに制御弁Ｄの開度を下限値に固定し、メカニカルブースタポンプ７の制御を再開する。これによって還流管路４３ａ開路状態におけるＭＢ回転数制御状態となるので、排気流量の制御可能範囲は図９の曲線Ｋ上に移行し、雰囲気ガス流量Ｑの減少状態に対しても、ＭＢ回転数制御により炉体内圧力の制御が可能となる。そしてこの還流管路４３ａの開路状態での圧力制御中に、さらに雰囲気ガス流量Ｑが減少してＭＢ回転数が下限値に到達したときは、ＭＢ回転数を下限値に固定し、該管路の制御弁Ｄを開度制御対象の制御弁として、制御装置７３（の圧力制御部）による炉体内圧力制御を開始する。これによって排気流量の制御可能範囲は上記図９の直線Ｍ上に移行し、雰囲気ガス流量Ｑの減少に対しても炉体内圧力の制御が可能となる。
【００６９】
一方、上記の制御弁Ｄによる圧力制御中に、雰囲気ガス流量Ｑが増加して制御弁開度が下限値に到達したときは、制御弁Ｄの開度を下限値に固定し、メカニカルブースタポンプ７の制御を再開する。これによって還流管路４３ａ開路状態におけるＭＢ回転数制御状態となるので、排気流量の制御可能範囲は図９の曲線Ｋ上に移行し、雰囲気ガス流量Ｑの増加状態に対しても、ＭＢ回転数制御により炉体内圧力の制御が可能となる。
【００７０】
またこの還流管路４３ａの開路状態での圧力制御中に、さらに雰囲気ガス流量Ｑが増加して、ＭＢ回転数が上限値に到達したときは、開閉弁Ａを閉じ還流管路４３ａを閉路状態として、制御弁Ｄの開度制御を終了し、メカニカルブースタポンプ７の制御を再開する。これによって還流管路４３ａ，４３ｂ閉路状態におけるＭＢ回転数制御状態となるので、排気流量の制御可能範囲は図９の曲線Ｊ上に移行し、雰囲気ガス流量Ｑの増加状態に対しても、ＭＢ回転数制御により炉体内圧力の制御が可能となる。
【００７１】
以上の開閉弁Ａの開閉制御による還流管路の開閉およびＭＢ回転数制御と制御弁の開度制御との切換えは、制御装置７３の切換制御部によっておこなわれる。そして図９に示すように、還流管路４３ａを閉路状態としたとき（＝還流管路４３ａを有しない一般のＭＢ回転数制御方式に相当）の排気流量制御可能範囲は範囲Ｖ０であるのに対し、上記の１本の還流管路４３ａの開閉および制御弁の開度制御とＭＢ回転数制御の組合せにより、範囲Ｖ１という大きな排気流量制御可能範囲が得られ、雰囲気ガス流量Ｑの大きな変動巾に対しても過不足なく排気をおこなって、炉体内圧力を所定の設定圧力に維持することができる。そして還流管路は１本だけでよいので装置は簡潔な構成のもので済み、前記第４例より流量制御可能範囲が小さくてよい場合に、好適に使用することができるものである。また煤やタールなどの異物が開閉弁Ａや流量制御弁Ｄに付着堆積することもなく、真空排気装置７６は長期にわたって支障なく使用できる点は、前記第４例と同じである。
【００７２】
この発明は上記の例に限定されるものではなく、たとえば上記第１例，第２例における流量調整弁１３ａ，１３ｂは、固定絞りとしたり、省略して還流管路自体の管路抵抗を所定の流路抵抗のものとしてもよく、また上記第１例，第３例，第４例における還流管路の本数は３本以上としてもよい。また上記第４例および第５例では、還流管路の開路状態における制御弁の開度制御は、ＭＢ回転数の下限値保持状態でおこなったが、この制御弁の開度制御は、ＭＢ回転数の上限値保持状態でおこなうようにしてもよく、またＭＢ回転数制御と制御弁の開度制御を同時に（並行して）おこなうようにしてもよい。さらに真空ポンプとしては、上記以外の機種の真空ポンプを、１機種あるいは複数機種組合わせて使用してもよく、また複数機種用いる場合には両者を同時に回転数制御するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】請求項１に係る発明の実施の形態の一例を示す真空熱処理装置の機器系統図である。
【図２】図１の真空排気装置におけるポンプ回転数に対する排気流量の変化を示す線図である。
【図３】図１の真空排気装置における還流管路切換制御動作のフローチャートである。
【図４】請求項２に係る発明の実施の形態の一例を示す真空熱処理装置の機器系統図である。
【図５】請求項３に係る発明の実施の形態の一例を示す真空熱処理装置の機器系統図である。
【図６】図５の真空排気装置における流量制御弁の開度に対する排気流量の変化を示す線図である。
【図７】図５の真空排気装置における還流管路および流量制御弁切換制御動作のフローチャートである。
【図８】請求項４に係る発明の実施の形態の一例を示す真空熱処理装置の機器系統図である。
【図９】図８の真空排気装置におけるポンプ回転数および流量制御弁の開度に対する排気流量の変化を示す線図である。
【図１０】図８の真空排気装置における還流管路および流量制御弁切換制御動作のフローチャートの一部である。
【図１１】図８の真空排気装置における還流管路および流量制御弁切換制御動作のフローチャートの一部である。
【図１２】図８の真空排気装置における還流管路および流量制御弁切換制御動作のフローチャートの一部である。
【図１３】請求項５に係る発明の実施の形態の一例を示す真空熱処理装置の機器系統図である。
【符号の説明】
【００７４】
１…真空熱処理装置、２…炉体、３…排気管路、５…真空排気装置、６…油回転ポンプ、７…メカニカルブースタポンプ、８…インバータ、９…真空計、１０…制御装置、１２ａ…還流管路、１２ｂ…還流管路、１３ａ…流量調節弁、１３ｂ…流量調節弁、１５真空熱処理装置、１６真空排気装置、４１…真空熱処理装置、４２…真空排気装置、４３ａ…還流管路、４３ｂ…還流管路、４４…制御装置、７１…真空熱処理装置、７２…真空排気装置、７３…制御装置、７５…真空熱処理装置、７６…真空排気装置、Ａ…開閉弁、Ｂ…開閉弁、Ｄ…流量制御弁、Ｅ…流量制御弁。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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