(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メンブラン真空ポンプ（１１）であって、
少なくとも一つの作動室（１３，１３ａ，１３ｂ）を有し、この作動室が、作動室（１３，１３ａ，１３ｂ）の大きさを変更するために変形可能なメンブラン（１５）と、壁部（１７，１７ａ，１７ｂ）によって境界づけられており、この中に、媒体の為の少なくとも一つのインレット（２３ａ，２３ｂ）と少なくとも一つのアウトレット（２５ａ，２５ｂ）が形成されており、この媒体は、吸引フェーズ中に、インレット（２３ａ，２３ｂ）を介して、その際拡大する作動室（１３，１３ａ，１３ｂ）内に吸入され、そして圧縮フェーズ中にアウトレット（２５ａ，２５ｂ）を介してその際縮小する作動室（１３，１３ａ，１３ｂ）から排出され、
かつ、
電場及び／又は磁場によるメンブラン（１５）の非接触式の付勢によるメンブラン（１５）の変形の為に駆動可能なアクチュエータユニット（３１，３１ａ，３１ｂ）を有し、
作動室（１３，１３ａ，１３ｂ）が、壁部（１７，１７ａ，１７ｂ）内に形成された窪み（１９）を有し、そして少なくとも一つのアウトレット（２５ａ，２５ｂ）が、窪み（１９）の中央に設けられており、
インレット（２３ａ，２３ｂ）が、一または複数の開口部（２７）を有し、この開口部が、メンブラン（１５）と壁部（１７，１７ａ，１７ｂ）の間のリング形状の密領域の領域中の壁部（１７，１７ａ，１７ｂ）内に形成されており、
メンブラン（１５）が、其々、壁部（１７，１７ａ，１７ｂ）によって境界づけられる二つの作動室（１３ａ，１３ｂ）を互いに分離し、
直列に接続された二つのポンプ段を形成するために、一方の作動室（１３ａ）のアウトレットが、他方の作動室（１３ｂ）のインレット（２３ｂ）と接続されており、
他方の作動室（１３ａ，１３ｂ）のインレット（２３ａ，２３ｂ）がメンブラン（１５）によって閉じられるまで、一方の作動室（１３ａ、１３ｂ）の各アウトレット（２５ａ，２５ｂ）がメンブラン（１５）によって閉じられたままであるよう、アクチュエータユニット（３１，３１ａ，３１ｂ）が駆動可能であることを特徴とするメンブラン真空ポンプ（１１）。
【請求項２】
作動室（１３，１３ａ、１３ｂ）が、軸（３５）を有し、これに沿ってメンブラン（１５）が変形可能であり、かつこれがメンブラン（１５）と壁部（１７，１７ａ，１７ｂ）の間のリング形状の密領域（２９）に取り囲まれていることを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ（１１）。
【請求項３】
作動室（１３，１３ａ，１３ｂ）が、軸（３５）に関し回転対称に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の真空ポンプ（１１）。
【請求項４】
特にインレット（２３ａ，２３ｂ）がメンブラン（１５）によって閉じられることが可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の真空ポンプ（１１）。
【請求項５】
メンブラン（１５）がアクチュエータユニット（３１，３１ａ，３１ｂ）によって圧縮フェーズ中に窪み（１９）の中へと入り、そして吸引フェーズ中に窪みから出るよう変形可能であり、その際、特に窪み（１９）が、作動室（１３，１３ａ，１３ｂ）の軸に関し回転対称に形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の真空ポンプ（１１）。
【請求項６】
作動室（１３，１３ａ，１３ｂ）の軸（３５）を含む各断面中において、壁部（１７，１７ａ，１７ｂ）が連続的に微分可能なカーブを定義することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の真空ポンプ（１１）。
【請求項７】
メンブラン（１５）が、時間的及び／又は空間的に異なって変形可能であるよう、アクチュエータユニット（３１，３１ａ，３１ｂ）が駆動可能であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の真空ポンプ（１１）。
【請求項８】
メンブラン（１５）が、外側の縁部領域（２１）から内側に向かって、作動室（１３，１３ａ，１３ｂ）の軸（３５）の方向に変形可能であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の真空ポンプ（１１）。
【請求項９】
アクチュエータユニット（３１，３１ａ，３１ｂ）が、複数の電気的に付勢可能なアクチュエータ（３３）、特に電磁石（３３）又は極を有することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の真空ポンプ（１１）。
【請求項１０】
メンブラン（１５）が、磁性の材料及び／又は磁化可能である材料、又は電気レオロジー的な又は磁気レオロジー的な材料又は誘電性の材料を含む、又はそのような材料から成ることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の真空ポンプ（１１）。
【請求項１１】
アクチュエータユニット（３１，３１ａ，３１ｂ）が、作動室（１３，１３ａ，１３ｂ）の外側に壁部（１７，１７ａ，１７ｂ）に分配して設けられた複数のアクチュエータ（３３）を有し、その際、特に複数のアクチュエータ（３３）が、作動室（１３，１３ａ，１３ｂ）の軸（３５）を中心として同軸に設けられていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の真空ポンプ（１１）。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の互いに作用する少なくとも二つのメンブラン真空ポンプ（１１）を有するシステムであって、これらメンブラン真空ポンプが、直列及び／又は並列に接続されており、その際、特に、少なくとも二つのモジュール又はグループが、其々、少なくとも二つのメンブラン真空ポンプ（１１）を設けられていることを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メンブラン真空ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
公知のメンブラン真空ポンプにおいては、吸込み空間又は作動空間を境界づけるメンブランは、通常機械的に又は液圧式に揺動させられ（独語：ａｕｓｇｅｌｅｎｋｔ  ｗｉｒｄ）、これによって吸込み空間を、吸引フェーズ中に拡大し、そして圧縮フェーズに縮小する。メンブラン真空ポンプによって、媒体を搬送するために、吸込み空間のインレット及びアウトレットにバルブが必要である。その際、吸引フェーズの間に、バルブはアウトレットにおいて閉じられ、そして圧縮フェーズの間にインレットにおいて閉じられる。
【０００３】
従来のメンブラン真空ポンプのデメリットは、メンブランの機械的または液圧的な変位の為に必要な複数のコンポーネントである。これらコンポーネントは、所定の空間を必要とし、そしてその上、コンポーネント自体における摩耗、又はメンブランにおける摩耗が生じる。更に、従来のメンブラン真空ポンプは、圧縮フェーズにおけるメンブランの転向点において、使用されない空間、又はいわゆる「デッドボリューム」を有する。そのガス含有はアウトレットを介して排出されない。
【０００４】
特許文献１は、磁気レオロジー的、又は電気レオロジー的材料からなるメンブランが、流れチャネルの両側に設けられている対向位置するアクチュエータ間の流れチャネル中に設けられるメンブラン真空ポンプを提案する。流れチャネル内であるフルード量がカプセル化され、そして引き続いて、流れチャネルに沿ってメンブラン真空ポンプのインレットからアウトレットへと搬送されるよう、アクチュエータの適当な制御によって、メンブランは、流れチャネル内で変位させられる。このメンブラン真空ポンプにおけるデメリットは、フルード量をカプセル化するためにアクチュエータが、流れチャネルの両側に設けられる必要があることであり、及び、フルード量の搬送の為に、アクチュエータの複雑な制御とメンブランの集中的変形が、複数の箇所においてかつ異なる方向に必要であることである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】欧州特許出願公開第  ２  ６８５  １０４  Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、一方でコンパクトかつ簡易な構造を有し、そして他方で従来のメンブラン真空ポンプのデメリットを、特に摩耗及びデッドボリュームに関し克服したメンブラン真空ポンプを完成することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、請求項１に記載の特徴を有するメンブラン真空ポンプによって解決される。
【０００８】
発明に係るメンブラン真空ポンプは、少なくとも一つの作動室を有する。この作動室はメンブラン（作動室の大きさを変更するために変形可能である）と壁部によって画成されており、かつ駆動可能なアクチュエータユニットを有する。このアクチュエータユニットは、電場及び／又は磁場によるメンブランの非接触の付勢によるメンブランを変形させるために設けられている。作動室を画成する壁部内には、媒体の為の少なくとも一つのインレットと少なくとも一つのアウトレットが形成されている。媒体は、吸引フェーズ中にインレットを介して作動室内へと吸入される。作動室は、その際拡大する。そして媒体は、圧縮フェーズ中にはアウトレットを介して作動室から排出される。作動室はその際縮小する。
【０００９】
吸引フェーズ及び圧縮フェーズは、メンブラン真空ポンプ中でポンプ過程の間、周期的に繰り返される。その際、吸引フェーズ及び圧縮フェーズの期間は、其々、電場及び／又は磁場によるメンブランの付勢によって調整されることが可能である。このようにしてメンブラン真空ポンプのポンプ周波数は制御されることが可能である。
【００１０】
メンブランの変形の為の付勢は非接触に行われるので、メンブランは、メンブラン真空ポンプの移動する必要がある唯一の部材である。よって、メンブラン真空ポンプのポンプ過程の間、摩耗は極めて小さい。そしてメンブラン真空ポンプは相応して長い寿命を有する。
【００１１】
メンブラン真空ポンプは、最終的に壁部とメンブラン（これらが作動室を形成する）とアクチュエータユニットを有するので、コンパクトかつ簡易な構造を有する。これによってメンブラン真空ポンプは、例えばターボ分子ポンプの為にその中に予ポンプの為の小さな空間が提供されるような場合にも、予ポンプとして使用されることが可能である。必要な部材の全数量が少ないことにより、発明に係る真空ポンプは更に、低い製造コストを有する。
【００１２】
メンブランは、平らで一定の厚さで形成されていることが可能である。代替として、メンブランが一方の側、又は両方の側に特徴部（又は輪郭、独語：Ｐｒｏｆｉｌｉｅｒｕｎｇ）を設けることが可能である。更に、メンブランの厚さは可変である。その際、特に、メンブランの厚さ輪郭は、壁部の形状に合わせられていることが可能であり、特に壁部内に形成される窪みの形状に合わせられていることが可能である。
【００１３】
本発明の好ましい実施形は、下位の請求項、明細書、及び図形に記載されている。
【００１４】
一つの実施形に従い、作動室は一つの軸を有する。この軸にそってメンブランは変形可能である。更に、軸は、メンブランと壁部の間のリング形状の密領域によって囲まれている。その際、作動室は、好ましくは当該軸に関し回転対称に形成されている。
【００１５】
リング形状の密領域によって、メンブラン真空ポンプの作動室は、ポンプ過程の間、閉じられ、密閉されている。密領域が、軸をリング形状に取り囲むので、メンブランは、主にこのリングの中で変形する。これによって、メンブランの変形の際に、例えば密領域から出発して軸の方向へと内側に向かう、効率的な拡大及び縮小が行われる。
【００１６】
当該軸に関する作動室の回転対称な形成の際に、密領域は、同様にこれに関して回転対称に製造可能であり、そして作動室が簡単に製造可能である。更に、この場合、メンブランの一様で同軸な変形が行われ、その際、いずれにせよメンブラン内には、低い応力のみが発生する。
【００１７】
真空ポンプのインレットは、一または複数の開口部を有する。これらは、壁部内においてメンブランと壁部の間のリング形状の密領域内に形成されている。メンブランの変形は、リング形状の密領域内で行われるので、インレットは、壁部又はメンブランの縁部領域内に存在する。この中でこれらは最大周囲を有している。インレットが複数の開口部を有するとき、リング形状の密領域内における当該開口部の配置によって、真空ポンプの吸引フェーズ内に収容されることが可能である媒体のボリュームは最大化される。
【００１８】
インレットは更に好ましくはメンブランによって閉じられることが可能である。これによって、真空ポンプのインレットのバルブが省略されることが可能である。このバルブは従来の真空ポンプにおいては必要である。
【００１９】
別の有利な実施形に従い、真空ポンプの作動室は壁部内に形成された窪みを有する。その際、メンブランはアクチュエータユニットによって圧縮フェーズ中にくぼみ内へと入り込み、そして吸引フェーズ中はくぼみから出るように変形可能である。変形は、好ましくは作動室の軸に関して回転対称に形成されている。
【００２０】
作動室の最大の大きさは、よって少なくとも部分的に窪みの形状によって予め定められている。メンブランが、変形された状態に存在しないとき、作動室は、更に、予定義された大きさを有する。更に、メンブランは好ましくは、圧縮フェーズ中、壁部に当接するまでくぼみ内に入り込むよう変形されることが可能である。これによって、上述したデッドボリューム（これが従来のメンブラン真空ポンプにおいては不利である）が防止される。その上、窪みは、真空ポンプのポンプ過程の間、メンブランの少ない変形のみが必要であるよう形成されていることが可能である。これによって、ここでもまた、減少された摩耗に基づいてメンブラン及び真空ポンプの寿命が全体として更に延長される。
【００２１】
別の実施形に従い、壁部は、作動室の軸を含む各断面内に、連続的微分可能なカーブを定義する。メンブランの変形は、このカーブにそって行われる。壁部のこの形態によって、メンブランの過剰な変形、または折れ曲る変形が防止されることが可能である。メンブランは、壁部にすり寄ることが可能であるので、メンブランの機械的要求は最小限に減少され、よってその寿命が更に延長されることが可能である。
【００２２】
アクチュエータユニットは、好ましくは、メンブランが時間的及び／又は空間的に異なって（または微分されて、独語：ｄｉｆｆｅｒｅｎｚｉｅｒｔ）変形可能であるように駆動可能である。アクチュエータユニットの駆動は、その際、好ましくは、制御装置によって行われる。この制御ユニットは、メンブランの変形の時間的な推移及び／又は変形の形態が決定されるようアクチュエータユニットを駆動する。よって、真空ポンプのポンプ周波数の制御が行われるのみならず、更には、作動室の大きさの変更の際の程度と形状も制御されることが可能である。
【００２３】
更に、メンブランは好ましくは外側の縁部領域から内側に向かって作動室の軸の方向へと変形可能である。これによって、メンブランの一様な変形が外側から内側に向かって行われ、よって、メンブラン内には小さな応力が発生する。
【００２４】
アクチュエータユニットは、好ましくは電気的に付勢可能な複数のアクチュエータを有する。これらは例えば、電磁石又は極であることが可能である。相応して、メンブランは好ましくは、磁性材料及び／又は磁気化可能な材料、又は電気レオロジー的な材料又は磁気レオロジー的な材料又は誘電性の材料を含む、またはそのような材料から成る。メンブランの材料の選択は、よってアクチュエータのタイプに合わせて行われる。
【００２５】
電気的に付勢可能なアクチュエータは、その際、比較的簡単、制御装置内に組み込まれる安価な電子機器によって駆動されることが可能である。更に、電気的に付勢可能なアクチュエータの駆動は、真空ポンプの必要なポンプ周波数又は必要な吸引性能を達成するために、メンブランの特性に応じて行われることが可能である。
【００２６】
好ましくは、アクチュエータユニットは、作動室の外側から壁部に分配して設けられる複数のアクチュエータを有する。アクチュエータユニットのそのようなモジュール式の構造によって、個々のアクチュエータは個々に駆動可能であり、個々にメンテナンス又は交換されることが可能である。その上、壁部に分配して設けられたアクチュエータの個別の駆動によって、メンブランは部分的に変形されることが可能である。アクチュエータは、その際、特に、作動室の軸と同軸に設けられていることが可能である。これは、再びポンプの製造を簡単とし、そしてその上、メンブランが相応してディスク形状に形成されているとき、これの一様な変形を可能とする。
【００２７】
別の有利な実施形に従い、メンブランは、壁部によって境界づけられた二つの作動室を互いに分離する。この場合、個々のメンブランは、相応する変形によって、二つの作動室の大きさの拡大を同時に行う。作動室が、吸引フェーズ中にメンブランの変形によって拡大されるとき、同時に第二の作動室は相応してメンブランの変形によって圧縮フェーズ中に縮小される。これによって、個々のメンブランによって同時に二つのポンプ段を実現されることが可能である。
【００２８】
直列に接続された二つのポンプ段が形成されるべきとき、一方の作動室のアウトレットは他方の作動室のインレットと接続される。これによってより高い圧縮率の真空ポンプが生じる。二つのポンプ段の並列接続の為には、これと反対に両方の作動室のインレットが並列に接続される。つまり、別のポンプの同じレシーバー、又はアウトレットに接続される。これによって、二つのポンプ段を有する真空ポンプ全体の吸引性能が高められる。
【００２９】
基本的に、任意多数の発明に係る真空ポンプが互いに組み合わせられることが可能である。例えば、直列に接続された複数のポンプ段を有する、同様の複数のモジュール又は複数のモジュールを有する、並列に接続された複数のポンプ段からなるモジュールが、一つの全ポンプユニットに組み合わせられることが可能である。
【００３０】
アクチュエータユニットは、好ましくは、一方の作動室の各アウトレットが、他方の作動室のインレットがメンブランによって閉じられるまで、メンブランによって閉じられたままであるよう駆動可能である。直列に接続された二つのポンプ段の場合、これによって、第一のポンプ段のアウトレットにおけるバルブが省略されることが可能である。というのは、一方の作動室のアウトレットと他方の作動室のインレットの時間的に制御された閉鎖によって、メンブランがそのようなバルブの機能を担うからである。
【００３１】
最後に本発明は、発明に係る協働する少なくとも二つの真空ポンプを有するシステムに関する。その際、真空ポンプは好ましくは直列に又は並列に接続されており、その際、既に上述したように、全ポンプの中に、並列接続も直列接続も設けられていることが可能である。よって例えば、複数のモジュール（この中で、各複数のポンプが直列に接続している）が並列に接続されることが可能である。
【００３２】
基本的に、特に、発明に係るポンプのコンパクト性、簡単な構造と低い製造コストに基づいて、ユニットシステムが完成されることが可能である。これは、発明に係る形式の基本的に任意の数量の個々のポンプから、多かれ少なかれ複雑な一つのポンプシステムが構成されており、この中で、個々のポンプ又はポンプのモジュール又はグループが、各適用の要求に応じて接続され、そして駆動されることが可能である。
【００３３】
本発明が、例示的に添付の図面い基づいて説明される。図は発明に係る真空ポンプの実施形を表している。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】発明に係るメンブラン真空ポンプの簡略断面図
【図２ａ】発明に係るメンブラン真空ポンプの簡略断面図、その運転方式を示す図
【図２ｂ】発明に係るメンブラン真空ポンプの簡略断面図、その運転方式を示す図
【図２ｃ】発明に係るメンブラン真空ポンプの簡略断面図、その運転方式を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１は発明に係るメンブラン真空ポンプ１１の一つの実施形を簡略断面図として示す。真空ポンプ１１は作動室を有する。この作動室は、メンブラン１５によって上側の作動室１３ａと下側の作動室１３ｂに分けられている。作動室は、更に、上側の壁部半部１７ａと下側の壁部半部１７ｂから構成される壁部によって境界づけられている。
【００３６】
上側及び下側の壁部半部１７ａ、１７ｂは、其々、メンブラン１５（このメンブランは図では静位状態にある）に関して、窪み１９を有する。境界領域２１内には、壁部は、つまり各上側の壁部半部１７ａ及び下側の壁部半部１７ｂは、インレット２３ａ、２３ｂを有する一方で、窪み１９の中央には其々アウトレット２５ａ、２５ｂが設けられている。ポンプ１１によって搬送されるべきガス状の媒体は、インレット２３ａ、２３ｂを介して作動室１３に至る。これは矢印２４によって示されているように行われる。ポンプ過程によって、媒体はアウトレット２５ａ、２５ｂから排出され、そして最終的には配管を介して、例えば周囲圧下にある領域へと至る。
【００３７】
インレット２３ａ，２３ｂは、複数の開口部２７を有する。これらは、密領域２９に存在している。この密領域内では、開口部２７は、アウトレット２５ａ，２５ｂを通しての媒体の排出の際にメンブラン１５によって閉じられる。開口部２７は、例えば円形状、又はスリット形状の貫通部を設けられている。
【００３８】
真空ポンプ１１は、更にアクチュエータユニットを有する。このアクチュエータユニットは、上側のあちゅエータユニット３１ａと下側のアクチュエータユニット３１ｂから成り、これらは、互いに別々に駆動可能である。アクチュエータユニットは、其々、アクチュエータとしての複数の電磁石３３を有する。これらは、作動室１３の外側及び各壁部１７ａ，１７ｂの外側に設けられており、これらにわたって分配されている。
【００３９】
メンブラン１５は、磁気レオロジー的なエラストマー材料から成る。一または複数の上側又は下側の電磁石３３が活性化されると、メンブランは磁気レオロジー的なエラストマー材料に基づいて、活性化された一または複数の電磁石３３の方向へと引っ張られ、つまり当該壁部１７ａ、１７ｂの各窪み１９の一方の中へと入り込み、またはこれから出るよう変形される。
【００４０】
真空ポンプ１１の全装置は、軸３５に関して回転対称である。電磁石３３は、よって、其々、個々の半径方向位置におけるリング形状の磁石であるか、又は個々の半径方向位置に、それぞれ独立した、リング形状で、かつ周囲方向に一様に分配されて配置された複数の個別磁石が設けられている。インレット２３ａ，２３ｂの個々の開口部２７は、其々、リング形状に形成された密領域２９にわたって均等に分配されている。電磁石３３の半径方向位置は、各壁部１７ａ、１７ｂにわたって均等に分配されている。
【００４１】
アクチュエータユニット３１ａ、３１ｂの電磁石３３は、制御装置４１によって駆動される。図１には、簡単の為、上側のアクチュエータユニット３１ａの電磁石３３への接続のみが示されている。上側のアクチュエータユニット３１ｂの電磁石３３は、同様に制御装置４１と接続されている。全電磁石３３は、互いに独立して駆動可能であるので、メンブラン１５は異なる部分領域において意図的に異なるように変形可能である。
【００４２】
発明に係るメンブラン真空ポンプ１１の機能方式は、図２ａから２ｃに見て取れる。
【００４３】
図２ａでは、上側のアクチュエータユニット３１ａあの電磁石が活性化されている一方で、下側のアクチュエータユニット３１ｂの電磁石は活性化されていない。メンブラン１５は、よって、その磁気レオロジー的な材料と上側のアクチュエータユニット３１ａの間の磁気的な相互作用に基づいて、上側の壁部半部１７ａに当接している、つまりその窪み１９の中にある。
【００４４】
上側の作動室１３ａは、よって、図２ａにおいては圧縮フェーズの端部にあり、そして実質的にゼロの大きさを有する。下側の作動室１３ｂは、これと反対に吸引フェーズの端部にあり、ここではインレット２３ｂの開口部２７が開かれている。下側の作動室１３ｂのアウトレット２５ｂにおける図示されていない逆止弁は、その吸引フェーズ中、アウトレット２５ｂを介した下側の作動室１３ｂ内への逆流を防止する。
【００４５】
引き続いて、上側のアクチュエータユニット３１ａの電磁石３３が不活性化される一方で、下側のアクチュエータユニット３１ｂの電磁石３３が活性化される。これによって、メンブラン１５は上側の壁部半部１７ａから離れ、そして下側の壁部半部１７ｂの方向へと移動する。その際、アクチュエータユニット３１ａ，３１ｂは、メンブラン１５が早期に、その密領域２９内の下側の壁部半部１７ｂに達し、よって下側の壁部半部１７ｂ内のインレット２３ｂの開口部２７が閉じ、下側の作動室１３ｂの圧縮フェーズを開始するよう駆動される。
【００４６】
下側の壁部半部１７ｂにおけるインレット２３ｂの開口部２７が完全に閉じられると、下側の作動室１３ｂにおける圧縮フェーズが開始する。図２ｂでは、下側の作動室１３ｂは圧縮フェーズにある一方で、上側の作動室１３ａは吸引フェーズにある。というのは上側の壁部半部１７ａ内のインレット２３ａの開口部が開かれているからである。
【００４７】
下側の作動室１３ｂの圧縮フェーズにおいては、搬送されるべき媒体は、そのアウトレット２５ｂを介して排出される。同時に、ここでもまた、上側の作動室１３ａのアウトレット２５ａにおける図示されていない逆止弁が、その吸引フェーズの間のこの中への逆流を防止する。
【００４８】
圧縮フェーズの間、メンブラン１５は、半径方向外側から半径方向内側へと下側の壁部半部１７ｂに当接し、ガスを完全に下側の作動室１３ｂから押し出す。メンブラン１５が完全に下側の壁部半部１７ｂに当接すると、下側のアクチュエータユニット３１ｂの電磁石３３は再び不活性化され、そして上側のアクチュエータユニット３１ａの電磁石３３の新たな活性化が開始される。
【００４９】
よってメンブラン１５は、全体として、上側の壁部半部１７ａと下側の壁部半部１７ｂの間の周期的な変形を実施する。壁部半部１７ａ，１７ｂの造形は、各作動室１３ａ，１３ｂを完全に空にすることを可能とし、そしてメンブラン１５の材料を大事にするものである。メンブラン１５の周期的な変形の周期は、上側又は下側のアクチュエータユニット３１ａ、３１ｂの交互の活性化によって制御される。
【００５０】
メンブラン真空ポンプ１１は、上側及び下側の作動室１３ａ，１３ｂに基づいて二つのポンプ段を有している。これら両方のポンプ段は、上側の壁部半部１７ａと下側の壁部半部１７ｂのインレット２３ａ，２３ｂが同じレシーバーに接続される、又は共通の主ポンプ、例えばターボ分子ポンプに接続されることによって、並列に接続されることが可能である。相応してインレット２５ａ，２５ｂは、そのような並列接続の場合には、互いに接続される、つまり一つの共通なアウトレット配管（図示せず）へと通じる。
【００５１】
代替として、メンブラン真空ポンプ１１の両方のポンプ段は、図２ｃに簡略的に表されているように、直列に接続されることも可能である。上側の壁部半部１７ａ内のアウトレット２５ａは、この目的の為、下側の壁部半部１７ｂのインレット２３ｂと接続されている。搬送すべき媒体の経路は、よって全体としてまず、上側の壁部半部１７ａのインレット２３ａを介して上側の作動室１３ａ内へと、そして引き続いてそのアウトレット２５ａを及び配管４３（図２ｃ）を介して下側の壁部半部１７ｂのインレット２３ｂへ、インレット２３ｂを介して下側の作動室１３ｂ及びこれを介して下側の壁部半部１７ｂ内のアウトレット２５ｂへと推移する。メンブラン真空ポンプを通る媒体の経路は、図２ｃにおいて相応する矢印４５によって見て取れる。
【００５２】
アクチュエータユニット３１ａ，３１ｂの電磁石３３は、其々、互いに独立して駆動されることが可能であるので、下側の作動室１３ｂのインレット２３ｂがメンブラン１５によって閉じられるまで、上側の作動室１３ａのアウトレットがメンブラン１５によってとじられたままであるよう、メンブラン１５を意図的に変形させることが可能である。換言すると、メンブラン１５は、下側のアクチュエータユニット３１ｂの電磁石の活性化によって、まず下側の作動室１３ｂの密領域２９又は縁部領域２１内のみで「ひっぱられ」、つまり下側の壁部半部１７ｂの方向へ変形し、他方でメンブラン１５は中央の領域で、つまり軸３５の近傍で、上側の壁部半部１７ａの窪み１９内で「保持」される。メンブランが中央の領域で上側の壁部半部１７ａの方向へ、そして同時に縁部領域において下側の壁部半部１７ｂの方向へ変形しているこの状態は、図２に簡略的に表されている。
【００５３】
上側の作動室１３ａの、直接引き続く吸引フェーズにおいては、下側の作動室１３ｂから上側の作動室１３ａ内への逆流は起こらない。というのは、メンブラン１５が上側の作動室１３ａのアウトレット２５から離れる前に、下側の作動室１３ｂのインレット２３ｂが閉じられるからである。よって、メンブラン真空ポンプの二つのポンプ段のそのような直列接続の場合には、両方のポンプ段の間、つまり下側の作動室１３ｂと上側の作動室１３ａの間の逆止弁が省略されることが可能である。下側の作動室１３ｂのアウトレット２５ｂは、しかし、逆流の防止の為にいずれにせよそのような逆止弁を有している。
【００５４】
代替として、メンブラン１５は、電気レオロジー的材料から製造されている、又はそのようなものを含むことが可能である。この場合、電磁石３３の代わりに、相応する電極がアクチュエータユニット３１ａ，３１ｂ内で使用される。
【００５５】
メンブラン真空ポンプ１１は、第一に、従来のメンブラン真空ポンプのメリット有する。これは、特に、オイルのようなピストンポンプに必要である潤滑剤無しの「ドライ」運転に関するものである。
【００５６】
発明に係るポンプ１１は更に、極めて静音であり、かつ振動が少ない。
【００５７】
その上、メンブラン真空ポンプ１１は、比較的少ない数量の部材を有する特に簡単かつコンパクトな構造によって、及びそのようにして、比較的低い製造コストによって際立っている。
【００５８】
その上、発明に係るメンブラン真空ポンプにおいては、メンブラン１５が、上側又は下側の作動室１３ａ，１３ｂの各圧縮フェーズの終わりにおいて各窪み１９内で完全に上側又は下側の壁部半部１７ａ，１７ｂに当接することによって、従来のメンブラン真空ポンプの不利な「デッドボリューム」、つまり作動室内のアウトレットを介してポンプアウトされないボリュームが避けられる。
【符号の説明】
【００５９】
１１            メンブラン真空ポンプ
１３ａ          上側の作動室
１３ｂ          下側の作動室
１５            メンブラン
１７ａ          上側の壁部半部
１７ｂ          下側の壁部半部
１９            窪み
２１            縁部領域
２３ａ，２３ｂ  インレット
２４            矢印
２５ａ，２５ｂ  アウトレット
２７            開口部
２９            密領域
３１ａ          上側のアクチュエータユニット
３１ｂ          下側のアクチュエータユニット
３３            電磁石、アクチュエータ
３５            軸
４１            制御装置
４３            配管
４５            矢印
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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