DE112021003678T5

DE112021003678T5 - Gasbehandlungsvorrichtung und Vakuumleitung

Info

Publication number: DE112021003678T5
Application number: DE112021003678.5T
Authority: DE
Inventors: Emmanuel BEAUJON
Original assignee: Pfeiffer Vacuum SAS
Current assignee: Pfeiffer Vacuum SAS
Priority date: 2020-07-09
Filing date: 2021-06-23
Publication date: 2023-07-06
Also published as: US20230249118A1; CN115836164A; JP2023532774A; WO2022008253A1; KR20230034410A; TW202206638A; FR3112086B1; FR3112086A1

Abstract

Eine Gasbehandlungsvorrichtung (6), die konfiguriert ist, die von wenigstens einer Vorpumpvorrichtung (10) gepumpten Gase bei Atmosphärendruck zu behandeln, wobei die Gasbehandlungsvorrichtung (6) eine Behandlungskammer (26) und wenigstens ein Auslassrohr (7), das konfiguriert ist, einen Auslass (8) der wenigstens einen Vorpumpvorrichtung (10) mit einem Einlass (9) der Behandlungskammer (26) in Verbindung zu bringen, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasbehandlungsvorrichtung (6) ferner wenigstens eine Hilfspumpvorrichtung (13) umfasst, die konfiguriert ist, den Druck in dem wenigstens einen Auslassrohr (7) zu senken, und die weniger als 1 Meter, wie z. B. weniger als 50 cm, von dem Einlass (9) der Behandlungskammer (26) entfernt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gasbehandlungsvorrichtung und eine Vakuumleitung, die diese Gasbehandlungsvorrichtung umfasst.
In der Halbleiter-, Flachbildschirm- und Photovoltaikindustrie werden bei den Herstellungsverfahren Gase verwendet, die nach dem Durchgang durch die Vorvakuumpumpen im Allgemeinen durch Gasbehandlungsvorrichtungen behandelt werden.
Einige dieser Verfahren gelten als riskant, da die in den Vakuumleitungen beförderten Gase brennbar und/oder explosiv sind. Als Beispiele können hier Wasserstoff, Silan, TEOS und Hydride genannt werden.
Zusätzlich zu diesen gefährlichen gasförmigen Stoffen können in den Vakuumleitungen auch Ablagerungen reduzierter, das heißt nicht oxidierter Stoffe wie z. B. Siliziumstaub oder Polysilan-Polymere vorhanden sein. Diese Ablagerungen können sich im Laufe der Zeit ansammeln und das Entstehen zusätzlicher gefährlicher Bedingungen begünstigen. Einige nicht oxidierte Ablagerungen sind leicht brennbar. Sie können sich entzünden, insbesondere beispielsweise durch das plötzliche Pumpen eines starken Gasstroms oder einfach durch das Belüften der Rohre oder Vakuumpumpen durch die Bediener während der Wartung.
Einige Explosionen können aufgrund der sehr großen freigesetzten Energiemenge besonders zerstörerisch sein. Dies ist insbesondere bei Kettenexplosionen der Fall. Zuerst wird eine erste Explosion durch brennbare Gase ausgelöst. Durch diese Explosion werden Ablagerungen von reduzierten Stoffen, die sich möglicherweise in den Rohren befinden, aufgewirbelt. Diese brennbaren festen Ablagerungen, die durch die Stoßwelle der Explosion aufgewirbelt sind, explodieren wiederum in einer „Superexplosion“.
Das Risiko für die Verletzung von Personen und Beschädigung an Vorrichtungen ist daher sehr hoch.
Das Verfahren, das derzeit als Reaktion auf dieses Problem zum Einsatz kommt, besteht darin, die gepumpten Gase kontinuierlich mit einem neutralen Gas, im Allgemeinen Stickstoff, zu verdünnen. Der Durchfluss des neutralen Gases wird so bestimmt, dass er auf die ungünstigsten Pumpensituationen reagieren kann, zuzüglich einer Sicherheitstoleranz.
Diese Lösung besitzt jedoch eine Reihe von Nachteilen.
Erstens verursacht die erhebliche Zufuhr von Stickstoff in der Vakuumleitung zusätzliche Kosten, die mit dem Gasverbrauch und außerdem dem Energieverbrauch der Vakuumpumpe, der Heizvorrichtung und der Gasbehandlungsvorrichtung zum Behandeln der erheblichen Ströme verdünnten Gases zusammenhängen. Außerdem besitzt die durch die Verdünnung der Gase verursachte Abkühlung der Vakuumleitungen weitere Nachteile, insbesondere aufgrund der Kosten für die Heizelemente und das Risiko von Ausfällen. Diese erhebliche Zufuhr von Neutralgas erfordert außerdem eine Überdimensionierung der Gasbehandlungsvorrichtungen und der Vorpumpenvorrichtungen.
Der verdünnende Stickstoff führt zusätzlich zur Bildung von Stickstoffoxiden oder „NO_x“, wie z. B. NO₂, in den Gasbehandlungsvorrichtungen. Stickstoffoxide sind giftig und stellen Luftschadstoffe dar, die wiederum behandelt werden müssen.
Schließlich ist beobachtet worden, dass diese Lösung an ihre Grenzen stößt, da bei einigen neueren Prozessen die Zunahme des Verdünnungsgases nicht mehr ausreicht, entweder weil die Vakuumpumpe eine unzureichende Pumpleistung aufweist oder die Gasbehandlungsvorrichtung eine unzureichende Behandlungskapazität aufweist. Unter diesen extremen Betriebsbedingungen können Probleme hinsichtlich der Zuverlässigkeit der Vakuumpumpe oder der Gasbehandlungsvorrichtung entstehen.
Eine weitere Lösung könnte sein, die Temperatur der Rohre und der Vakuumpumpen zu senken, um insbesondere die thermische Zersetzung der Ausgangsstoffe zu verhindern und die chemischen Reaktionen zu minimieren. Es ist jedoch auch wichtig, hohe Temperaturen aufrechtzuerhalten, um das Risiko von Ablagerungen durch Kondensation zu vermeiden.
Ein weiteres Problem ist die Tendenz einiger Herstellungsprozesse, insbesondere in der Halbleiterindustrie, zunehmend instabile Ausgangsstoffe zu verwenden. Die Substratmuster werden immer dünner und die Substrate immer dicker, das heißt sie weisen viele Schichten auf, die in vielen Prozessschritten produziert werden. Um den Wärmeausgleich, der das Risiko mit sich bringt, die Chips der Substrate zu beschädigen, zu verringern, werden neue Generationen von Molekülen verwendet, die sich bei niedrigeren Temperaturen zersetzen. Der Nachteil ist, dass sie sich auch leichter in der Vakuumleitung ablagern, was zu erheblichen Ablagerungen führen kann.
Zusätzlich können sich einige der verwendeten kondensierbaren Gasstoffe zu festen Nebenprodukten verfestigen und sich insbesondere in Form von Schichten auf den beweglichen oder statischen Teilen der Vakuumpumpen oder Rohre ablagern, was zu einer Verstopfung der Leitungen führen kann.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Sicherheit der Pumpvorrichtungen und Vakuumleitungen, die brennbare und/oder explosive Gase fördern, zu erhöhen. Ein weiteres Ziel ist es, das Vorhandensein von Ablagerungen kondensierbarer Soffen zu reduzieren oder die Zersetzung von Ausgangsstoffen, die sich bei niedrigeren Temperaturen zersetzen, in den Auslassrohren und in den Pumpvorrichtungen zu verzögern / zu minimieren.
Zu diesem Zweck bezieht sich die Erfindung auf eine Gasbehandlungsvorrichtung, die konfiguriert ist, die durch wenigstens eine Vorpumpvorrichtung gepumpten Gase bei Atmosphärendruck zu behandeln, wobei die Gasbehandlungsvorrichtung eine Behandlungskammer und wenigstens ein Auslassrohr, das konfiguriert ist, einen Auslass der wenigstens einen Vorpumpvorrichtung mit einem Einlass der Behandlungskammer zu verbinden, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasbehandlungsvorrichtung ferner wenigstens eine Hilfspumpvorrichtung aufweist, die konfiguriert ist, den Druck in dem wenigstens einen Auslassrohr zu senken, und die weniger als 1 Meter, wie z. B. weniger als 50 cm, von dem Einlass der Behandlungskammer entfernt ist.
Das Senken des Drucks in dem Auslassrohr ermöglicht es, die Vakuumleitung sicher zu machen und gleichzeitig Ablagerungen der kondensierbaren Stoffe in dem Auslassrohr und in der Pumpvorrichtung zu verhindern, was es ermöglicht, die Anforderungen für die Erwärmung der Leitungen zu reduzieren. Das Verringern der Erwärmung der Leitungen ermöglicht es, eine thermische Zersetzung zu verhindern und somit die Umsetzung der Ausgangsstoffe in der Pumpvorrichtung und die Kinetik der chemischen Aktivität zu reduzieren, was es ermöglicht, unerwünschte Reaktionen zu reduzieren. Das Verringern der Erwärmung ermöglicht außerdem, die Qualität der Schmiermittel zu erhalten und die Zuverlässigkeit der mechanischen Teile der Pumpvorrichtung, insbesondere der Lager, zu verbessern. Die Abstände zwischen den Wartungsarbeiten können deshalb verlängert werden.
Zusätzlich ermöglicht das Senken des Drucks in dem Auslassrohr, den Verbrauch von Verdünnungsgas zu begrenzen, was es auch ermöglicht, den Energieverbrauch der Pumpvorrichtung und der Gasbehandlungsvorrichtung zu reduzieren und das Bilden von Stickstoffoxiden in der Gasbehandlungsvorrichtung zu minimieren oder sogar zu eliminieren.
Das Senken des Drucks in der Vakuumleitung reduziert außerdem den Druck in der Vorpumpvorrichtung, was es ermöglicht, ihre Größe zu reduzieren und weniger feste und daher billigere Materialien zu verwenden.
Die Gasbehandlungsvorrichtung kann ferner eines oder mehrere der nachstehend beschriebenen Merkmale umfassen, die einzeln oder in Kombination verwendet werden können.
Die Hilfspumpvorrichtung kann in der Behandlungskammer montiert sein.
Die Hilfspumpvorrichtung kann eine Venturi-Gasstrahlpumpe aufweisen, die in einem Kopf des Brenners der Behandlungskammer montiert ist.
Die Gasbehandlungsvorrichtung kann wenigstens eine Umgehungsvorrichtung aufweisen, die zwischen dem Auslassrohr und der Hilfspumpvorrichtung angeordnet ist und Folgendes umfasst:

- eine Einlassöffnung, die mit dem Auslassrohr verbunden ist,
- eine erste Auslassöffnung, die mit der mit der Behandlungskammer verbundenen Hilfspumpvorrichtung verbunden ist,
- eine zweite Auslassöffnung, die konfiguriert ist, die Behandlungskammer zu umgehen,
- ein Steuerelement, das konfiguriert ist, die Einlassöffnung mit der ersten Auslassöffnung oder der zweiten Auslassöffnung in Verbindung zu bringen.

Die Umgehungsvorrichtung kann ein steuerbares Dreiwegeventil sein.
Falls die Gasbehandlungsvorrichtung wenigstens zwei Umgehungsvorrichtungen, deren erste Auslassöffnungen über eine Hilfspumpvorrichtung mit der Behandlungskammer verbunden sind, aufweist, kann die Gasbehandlungsvorrichtung umfassen:

- wenigstens zwei Absperrventile, die an dem jeweiligen Auslass einer Vorpumpvorrichtung angeordnet sind,
- eine Verarbeitungseinheit, die mit den Absperrventilen und mit Drucksensoren, die an den jeweiligen Auslässen der Vorpumpvorrichtungen stromabwärts der Absperrventile angeordnet sind, verbunden ist, wobei die Verarbeitungseinheit konfiguriert ist, das Schließen aller Absperrventile mit Ausnahme von einem für eine vorbestimmte Zeitspanne zu steuern, um einen Alarm zu erzeugen, wenn die Messung des Drucksensors des Auslassrohrs, dessen Absperrventil offen ist, einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.

Die Gasbehandlungsvorrichtung kann wenigstens eine zusätzliche Hilfspumpvorrichtung aufweisen, die mit wenigstens einer zweiten Auslassöffnung der Umgehungsvorrichtung verbunden ist, und die konfiguriert ist, den Druck in der zweiten Auslassöffnung zu senken.
Die Gasbehandlungsvorrichtung kann umfassen:

- einen Drucksensor, der konfiguriert ist, den in der zweiten Auslassöffnung herrschenden Druck zu messen, und
- eine Verarbeitungseinheit, die mit dem Drucksensor verbunden ist und konfiguriert ist, einen Alarm zu erzeugen, wenn die Druckmessung einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.

Die Gasbehandlungsvorrichtung kann wenigstens eine Neutralgaseinspeisevorrichtung aufweisen, die konfiguriert ist, ein neutrales Gas in die zusätzliche Hilfspumpvorrichtung und/oder an einem Auslass der zusätzlichen Hilfspumpvorrichtung einzuspeisen.
Die Gasbehandlungsvorrichtung kann eine Verarbeitungseinheit aufweisen, die konfiguriert ist, die Sauggeschwindigkeit der zusätzlichen Hilfspumpvorrichtung zu steuern:

- auf eine erste Geschwindigkeit, wenn kein Steuerelement die Einlassöffnung mit der zweiten Auslassöffnung in Verbindung bringt, und
- auf eine zweite Geschwindigkeit, wenn wenigstens ein Steuerelement eine Einlassöffnung mit der zweiten Auslassöffnung in Verbindung bringt, wobei die zweite Geschwindigkeit höher ist als die erste Geschwindigkeit.

Die Gasbehandlungsvorrichtung kann eine Verarbeitungseinheit aufweisen, die konfiguriert ist, die Sauggeschwindigkeit der zusätzlichen Hilfspumpvorrichtung zu steuern:

- auf eine erste Geschwindigkeit, wenn wenigstens eine Messung eines Drucksensors des Auslasses einer Vorpumpvorrichtung unterhalb eines oder gleich einem Schwellenwert ist, und
- auf eine zweite Geschwindigkeit, wenn die Messung den Schwellenwert überschreitet, wobei die zweite Geschwindigkeit höher ist als die erste Geschwindigkeit.

- auf eine erste Geschwindigkeit, wenn die Konzentration von brennbaren Gasen oder Gasen, die Ablagerungen verursachen können, unterhalb eines oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist, und
- auf eine zweite Geschwindigkeit, wenn die Konzentration von brennbaren Gasen oder Gasen, die Ablagerungen verursachen können, den Schwellenwert überschreitet, wobei die zweite Geschwindigkeit höher ist als die erste Geschwindigkeit.

Die Hilfspumpvorrichtung und/oder die zusätzliche Hilfspumpvorrichtung kann eine Wasserstrahlpumpe und/oder eine Venturi-Gasstrahlpumpe und/oder eine Flüssigkeitsringpumpe und/oder eine trockene Vakuumpumpe und/oder eine Flügelzellenpumpe umfassen.
Die Behandlungskammer kann einen Brenner und/oder ein elektrisches System und/oder ein Plasma und/oder einen Wäscher und/oder eine Chemisorptions- und/oder Physisorptions-Kartusche umfassen.
Die Hilfspumpvorrichtung kann eine Venturi-Gasstrahlpumpe umfassen, deren Treibgas einen Brennstoff und/oder ein Brennmittel und/oder ein neutrales Gas aufweist.
Die Venturi-Gasstrahlpumpe kann ein Heizelement aufweisen, das konfiguriert ist, das Treibgas zu erwärmen.
Die Gasbehandlungsvorrichtung kann ein Umgehungsrohr aufweisen, das konfiguriert ist, die Hilfspumpvorrichtung und/oder die zusätzliche Hilfspumpvorrichtung im Falle eines Überdrucks zu umgehen.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vakuumleitung, die eine Gasbehandlungsvorrichtung wie vorstehend beschrieben umfasst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung, die als nicht einschränkendes Beispiel gegen ist, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen offensichtlich, wobei:

[1] 1 eine schematische Ansicht eines Beispiels einer Installation, in der nur die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Elemente gezeigt sind, zeigt.
[2A] 2A eine schematische Ansicht eines Beispiels einer Variante einer Vakuumleitung zeigt.
[2B] 2B eine schematische Ansicht einer weiteren Variante einer Vakuumleitung zeigt.
[2C] 2C eine schematische Ansicht einer weiteren Variante einer Vakuumleitung zeigt.
[2D] 2D eine schematische Ansicht einer weiteren Variante einer Vakuumleitung zeigt.
[2E] 2E eine schematische Ansicht eines weiteren Beispiels einer Vakuumleitung zeigt.
[3] 3 ein Diagramm der Explosionsdrücke in mbar (die Symbole repräsentieren die gemessenen Werte und die durchgezogenen Linien repräsentieren die theoretischen Werte) als eine Funktion Wasserstoffkonzentration (Molekülanteil in der Luft) für unterschiedliche Anfangsdruckwerte vor der Explosion zeigt: 100 mbar (10.000 Pa) (leere Dreiecke), 150 mbar (15.000 Pa) (ausgefüllte Quadrate), 200 mbar (20.000 Pa) (leere Rauten), 300 mbar (30.000 Pa) (Kreise), 500 mbar (50.000 Pa) (ausgefüllte Dreiecke), 750 mbar (75.000 Pa) (ausgefüllte Quadrate), 1.000 mbar (100.000 Pa) (ausgefüllte Rauten).
[4] 4 eine schematische Ansicht eines weiteren Beispiels einer Vakuumleitung zeigt.
[5] 5 eine schematische Ansicht eines weiteren Beispiels einer Vakuumleitung zeigt.

In diesen Figuren tragen gleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen.
Die folgenden Darstellungen sind Beispiele. Obwohl sich die Beschreibung auf eine oder mehrere Ausführungsformen bezieht, bedeutet dies nicht notwendigerweise, dass sich jede Bezugnahme auf dieselbe Ausführungsform bezieht oder dass die Merkmale nur für eine einzige Ausführungsform gelten. Einzelne Merkmale verschiedener Ausführungsformen können auch kombiniert oder ausgetauscht werden, um andere Ausführungsformen bereitzustellen.
Unter einer Vorvakuumpumpe versteht man eine Verdrängungsvakuumpumpe, die konfiguriert ist, ein zu pumpendes Gas bei Atmosphärendruck anzusaugen, zu fördern und dann auszustoßen. Die Rotoren der Vorvakuumpumpe können vom Wälzkolben-, Klauen-, Schrauben-, Flügelrad- oder Schneckentyp sein. Eine Vorvakuumpumpe ist außerdem so konfiguriert, dass sie bei Atmosphärendruck gestartet werden kann.
Eine Verdrängungsvakuumpumpe, die so konfiguriert ist, dass sie ein zu pumpendes Gas mit Hilfe von zwei Wälzkolbenrotoren ansaugt, fördert und dann ausstößt, ist als Wälzkolben- oder Wälzkolben-Gebläse-Vakuumpumpe definiert. Die Wälzkolben-Vakuumpumpe ist stromaufwärts zu und in Reihe mit einer Vorvakuumpumpe montiert. Die Rotoren sind von zwei Wellen gehalten, die durch einen Motor der Wälzkolben-Vakuumpumpe gedreht werden.
Die Wälzkolben-Vakuumpumpe unterscheidet sich von der Vorvakuumpumpe hauptsächlich darin, dass sie aufgrund des höheren Saugvermögens größere Pumpstufenabmessungen und größere Toleranzen aufweist und dass die Wälzkolben-Vakuumpumpe nicht bei Atmosphärendruck ausstoßen kann, sondern in Reihe stromaufwärts zu einer Vorvakuumpumpe montiert sein muss.
Als „stromaufwärts“ wird ein Element bezeichnet, das in Bezug auf die Strömungsrichtung der gepumpten Gase vor einem anderen positioniert ist. Im Gegensatz dazu wird ein Element, das in Bezug auf die Strömungsrichtung der gepumpten Gase nach einem anderen positioniert ist, als „stromabwärts“ bezeichnet.
Eine Installation 1 weist eine Einrichtung 2 auf, die eine oder mehrere Prozesskammern 3, die mit einer oder mehreren Vakuumleitungen 4 verbunden sind, umfasst. Die Prozesskammer 3 eignet sich zum Aufnehmen eines oder mehrerer Substrate, wie z. B. eines Halbleiterwafers, eines Flachbildschirms oder einer Photovoltaikplatte.
Eine Vakuumleitung 4 weist eine oder mehrere Pumpvorrichtungen 5 auf, die mit wenigstens einer Prozesskammer 3 verbunden sind, und eine oder mehrere Gasbehandlungsvorrichtungen 6, die ein oder mehrere Auslassrohre 7 aufweisen, die den Auslass 8 wenigstens einer Vorpumpvorrichtung 10 mit einem Einlass 9 einer Behandlungskammer 26 einer Gasbehandlungsvorrichtung 6 verbinden. Als Beispiel ist in 1 eine Halbleitereinrichtung 2 gezeigt, deren Prozesskammer 3 mit einer Vakuumleitung 4 verbunden ist. Die Auslassrohre 7 können variable Längen aufweisen. Zwischen dem Ausgang der Vorpumpvorrichtung 10 und dem Eingang 9 der Behandlungskammer 26 können sie eine Länge im Bereich von einem bis vier Metern aufweisen.
Die Pumpvorrichtung 5 weist wenigstens eine Vorpumpvorrichtung 10 auf, die so konfiguriert ist, dass sie die gepumpten Gase bei Atmosphärendruck am Auslass 8 oder bei einem höheren Druck als dem Atmosphärendruck, insbesondere bis zu 1.200 mbar (120.000 Pa), ausstoßen kann, wobei die Vorpumpvorrichtung 10 auch in der Lage ist, die gepumpten Gase bei einem niedrigeren Druck als dem Atmosphärendruck auszustoßen.
Die Pumpvorrichtung 5 kann auch wenigstens eine Hochvakuum-Pumpvorrichtung umfassen, die in Strömungsrichtung der gepumpten Gase stromaufwärts von und in Reihe mit der Vorpumpvorrichtung 10 angeordnet ist und zwischen der Prozesskammer 3 und der Vorpumpvorrichtung 10 eingeschoben ist. Die Hochvakuum-Pumpvorrichtung kann einen Wälzkolbenkompressor 11 und/oder eine Turbomolekular-Vakuumpumpe 12 aufweisen.
Die Behandlungskammer 26 ist so konfiguriert, dass sie die durch die Vorpumpvorrichtung 10 gepumpten Gase bei Atmosphärendruck behandelt.
In einer an sich bekannten Weise umfasst die Behandlungskammer 26 beispielsweise einen Brenner 23, der konfiguriert ist, thermische Reaktionen bei hohen Temperaturen durch die Verbrennung von Kohlenwasserstoffen zu produzieren, und/oder ein elektrisches System, das konfiguriert ist, thermische Reaktionen bei hohen Temperaturen mit Hilfe von Heizwiderständen und/oder einem Plasma und/oder einem Wäscher und/oder einer Chemisorptions- und/oder Physisorptions-Kartusche zu produzieren.
Gemäß einer in 1 gezeigten beispielshaften Ausführungsform umfasst die Behandlungskammer 26 einen Brenner 23 und einen Wäscher 24, der in Strömungsrichtung der Gase in Reihe mit und stromabwärts des Brenners 23 angeordnet sind. Der Brenner 23 kann ein Verbrennungs-, Elektro- oder Plasmabrenner sein. Den gepumpten Gasen wird ein reaktives Gas, wie z. B. Sauerstoff oder Luft, zugesetzt, das durch den Brenner 23 auf eine sehr hohe Temperatur gebracht wird, wodurch die Bildung neuer chemisch reaktiver, löslicher Stoffe aktiviert wird, die dann durch den Wäscher 24 aufgefangen werden können. Mit Hilfe von Wassereinspritzdüsen (auch bekannt als Quenchdüsen) kann im Brenner 23 ein Nebel erzeugt werden, um die Gase schnell abzukühlen und die chemischen Gleichgewichte zu blockieren, anstatt die dissoziierten, heißen Gase wieder miteinander zu assoziieren oder zu einem umgekehrten Gleichgewicht zu reagieren. Der Wäscher 24 umfasst beispielsweise eine Füllkörperkolonne, in der die gepumpten Gase im Gegenstrom zu einem Wasserstrom aufsteigen. Am Auslass 31 der Gasbehandlungsvorrichtung 6 können die Gase in die Atmosphäre oder in einen zentralen Wäscher der Produktionsanlage abgeleitet werden.
Die Gasbehandlungsvorrichtung 6 umfasst ferner wenigstens eine Hilfspumpvorrichtung 13, die konfiguriert ist, den Druck in dem wenigstens einen Auslassrohr 7 zu senken (1, 4 und 5).
Die Hilfspumpvorrichtung 13 kann von einem beliebigen Typ sein. Sie weist beispielsweise eine Wasserstrahlpumpe (oder Wasserdruckpumpe) auf, wie in 1 gezeigt, und/oder eine Venturi-Gasstrahlpumpe und/oder eine Flüssigkeitsringpumpe und/oder eine trockene Vakuumpumpe, wie eine Wälzkolben-, Klauen- und/oder Schraubenvakuumpumpe und/oder eine Flügelzellen- und/oder Schnecken- und/oder Membran- oder Diaphragmapumpe.
Falls die Hilfspumpvorrichtung 13 eine Venturi-Gasstrahlpumpe aufweist, kann das Treibgas, das eingespeist wird, um ein Senken des Drucks zu bewirken, ein neutrales Gas, wie z. B. Stickstoff, umfassen. Das Treibgas trägt dann zum weiteren Verdünnen der gepumpten Gase bei, die aus dem Auslassrohr 7 kommen. Das Treibgas kann auch einen Brennstoff wie z. B. Methan und/oder ein Brennmittel aufweisen. Das Treibgas trägt dann auch zur weiteren Verdünnung der aus dem Auslassrohr 7 kommenden gepumpten Gase bei, ohne jedoch die Effizienz des Brenners 23 der Gasbehandlungsvorrichtung 6 zu verringern und ohne Stickstoffoxide zu erzeugen.
Die Venturi-Gasstrahlpumpe kann ein Heizelement umfassen, das konfiguriert ist, das Treibgas zu erwärmen. Das Treibgas kann erwärmt werden, beispielsweise auf eine Temperatur von mehr als 50 °C, wie z. B. mehr als 500 °C. Das Erwärmen des Treibgases ermöglicht es, die Effizienz des Brenners 23 der Gasbehandlungsvorrichtung 6 zu verbessern, und ermöglicht es, die Ablagerung von Pulver am Auslass der Strahlpumpe zu verhindern. Das Treibgas kann beispielsweise mit Hilfe eines Wärmetauschers in Kontakt mit heißen Teilen der Behandlungskammer 26 oder der Pumpvorrichtung 5 erwärmt werden, was es ermöglicht, den Stromverbrauch zu reduzieren.
Die Gasstrahlpumpe besitzt den Vorteil, dass sie keinen Strom verbraucht. Sie ist kompakt und leicht und kann deshalb leicht in die Pumpvorrichtung 5 oder in die Gasbehandlungsvorrichtung 6 integriert werden (2A).
Falls die Hilfspumpvorrichtung 13 eine trockene Vakuumpumpe aufweist, kann das Spülgas der Hilfsvakuumpumpe 13 ein neutrales Gas, wie z. B. Stickstoff, und/oder einen Brennstoff, wie z. B. Methan, und/oder ein Brennmittel aufweisen. Das Spülgas kann ferner erwärmt werden, beispielsweise auf eine Temperatur von mehr als 50 °C, z. B. mehr als 500 °C, beispielsweise mit Hilfe eines Wärmetauschers, der mit heißen Teilen der Behandlungskammer 26 oder der Pumpvorrichtung 5 in Kontakt ist.
Die wenigstens eine Hilfspumpvorrichtung 13 befindet sich am Einlass 9 der Behandlungskammer 26, das heißt in einem Abstand von weniger als 1 m, wie z. B. weniger als 50 cm, was im Allgemeinen das Anheben der Hilfspumpvorrichtung 13 erforderlich macht, da der Einlass 9 des Brenners im Allgemeinen mehr als 1,50 m vom Boden entfernt ist.
Im Allgemeinen ist die Pumpleistung der Hilfspumpvorrichtung 13 vorzugsweise kleiner als die Pumpleistung der Vorpumpvorrichtung 10, wie z. B. größer als 5 m³/h und/oder wie z. B. kleiner als 100 m³/h. Unter diesen Bedingungen kann eine Hilfspumpvorrichtung 13, die insbesondere eine trockene Vakuumpumpe oder eine Flüssigkeitsringpumpe oder eine Flügelzellenpumpe umfasst, ausreichend leicht sein, so dass sie so nahe wie möglich am Einlass 9 der Behandlungskammer 26 (2A), beispielsweise in der Behandlungskammer 26 (2B), ohne Risiko und ohne besondere Handhabungsmittel zu erfordern, positioniert werden kann.
Die Venturi-Gasstrahlpumpen-Hilfspumpvorrichtung 13 ist beispielsweise in einem Kopf des Brenners 23 der Gasbehandlungsvorrichtung 6 montiert (2B). In diesem Fall kann eine einzige Hilfspumpvorrichtung 13, die in der Behandlungskammer 26 montiert ist, ermöglichen, den Druck in mehreren Auslassrohren 7 zu senken (5). Der Brennstoff, der das Brennmittel des Treibgases ist, ist dann das Gas, das die Flamme des Brenners versorgt.
Die Vakuumleitung 4 kann ferner wenigstens ein Umgehungsrohr 14 aufweisen, das konfiguriert ist, die Hilfspumpvorrichtung 13 und/oder, wie nachstehend zu sehen sein wird, die zusätzliche Hilfspumpvorrichtung 27 im Falle eines Überdrucks zu umgehen (2C, 4 und 5).
Das Umgehungsrohr 14 umfasst ein Rohr, das die Hilfspumpvorrichtung 13 oder die zusätzliche Hilfspumpvorrichtung 27 umgeht, und ein steuerbares Ventil oder ein Rückschlagventil, das in dem Rohr angeordnet und so konfiguriert ist, dass es sich als eine Funktion der Druckdifferenz auf beiden Seiten des Rückschlagventils/Ventils öffnet oder schließt. Das Umgehungsrohr 14 ermöglicht es, die Hilfspumpvorrichtung 13 oder die zusätzliche Hilfspumpvorrichtung 27 zu umgehen, um die Einschränkungen der Pumpleistung zu vermeiden, die sie insbesondere im Fall des Pumpens von starken Gasströmen oder im Fall des Ausfalls der Hilfspumpvorrichtung 13 oder der zusätzlichen Hilfspumpvorrichtung 27 verursachen kann.
Das Umgehungsrohr 14 kann auch die Gasbehandlungsvorrichtung 6 umgehen ( 2D), jedoch nur während der Evakuierung von Luftmengen an Atmosphärendruck, ohne gefährliche Gasstoffe. In diesem Fall ist das Umgehungsventil 14 mit einem steuerbaren Ventil ausgestattet, das normalerweise offen ist, das heißt bei fehlendem Signal oder im Falle einer Störung offen ist, und das nur durch einen von der Prozesskammer 3 ausgehenden Trockenkontakt geschlossen werden kann, wenn kein Prozessgas in die Kammer eingeleitet wird.
Wenn die Hilfsvakuumpumpe 13 und/oder die zusätzliche Hilfspumpvorrichtung 27 eine Venturi-Gasstrahlpumpe aufweist, kann diese in das Rückschlagventil des Umgehungsrohrs 14 integriert sein (2E). Die bewegliche Klappe des Rückschlagventils besitzt dann einen Venturi-Durchlass. Das Rückschlagventil kann eine geschlossene Stellung einnehmen, in der das Rückschlagventil die Strahlpumpe der Hilfsvakuumpumpe 13 oder der zusätzlichen Hilfspumpvorrichtung 27 bildet, wenn ein Treibgas am Einlass des Venturi-Durchlasses eingespeist wird. Das Rückschlagventil kann auch eine offene Stellung einnehmen, in der die gepumpten Gase den Venturi-Durchlass umgehen, wenn der Druckunterschied auf beiden Seiten des Rückschlagventils größer ist als eine Belastungsgrenze des Rückschlagventils.
Zurück zu 1 ist zu sehen, dass die Vakuumleitung 4 eine Verdünnungsgaseinspeisevorrichtung 15, einen Drucksensor 16, der konfiguriert ist, den in dem Auslassrohr 7 herrschenden Druck zu messen, und eine mit dem Drucksensor 16 verbundene Steuereinheit 17 aufweisen kann.
Die Verdünnungsgaseinspeisevorrichtung 15 ist so konfiguriert, dass sie ein Verdünnungsgas, wie z. B. ein neutrales Gas wie z. B. Stickstoff, in das Auslassrohr 7 und/oder in die Vorpumpvorrichtung 10 und/oder in die Hilfspumpvorrichtung 13 einspeist. Das Verdünnungsgas wird beispielsweise am Einlass und/oder Auslass 8 der Vorpumpvorrichtung 10 und/oder in die letzten beiden Pumpstufen einer mehrstufigen Vorvakuumpumpe der Vorpumpvorrichtung 10 eingespeist.
Der Drucksensor 16 ist beispielsweise am Auslass 8 der Vorpumpvorrichtung 10 angeordnet.
Die Steuereinheit 17 umfasst eine Steuereinheit, eine Mikrosteuereinheit, einen Speicher und Computerprogramme, die es ermöglichen, ein Verfahren zum Steuern der Vakuumleitung zu implementieren. Das ist beispielsweise ein Computer oder eine Steuereinheit mit programmierbarer Logik.
Die Steuereinheit 17 kann konfiguriert sein, die Hilfspumpvorrichtung 13 und die Verdünnungsgaseinspeisevorrichtung 15 als eine Funktion des durch den Drucksensor 16 gemessenen Drucks gemäß einer ersten Betriebsart oder gemäß einer zweiten Betriebsart zu steuern.
In der ersten Betriebsart wird der in dem Auslassrohr 7 herrschende Druck auf weniger als oder gleich 200 mbar (20.000 Pa) gehalten.
Die Hilfspumpvorrichtung 13, die es ermöglicht, den Druck in dem Auslassrohr 7 zu senken, kann so gesteuert werden, dass sie kontinuierlich oder intermittierend pumpt.
Beispielsweise umfasst die Hilfspumpvorrichtung 13 eine Venturi-Gasstrahlpumpe, und die Steuereinheit 17 ist konfiguriert, das Treibgas der Strahlpumpe zu steuern, um den Druck zu senken.
Gemäß einem weiteren Beispiel umfasst die Hilfspumpvorrichtung 13 eine Wasserstrahlpumpe, und die Steuereinheit 17 ist konfiguriert, die Antriebsflüssigkeit der Wasserstrahlpumpe zu steuern, was ermöglicht, den Druck zu senken (1).
In diesem Fall umfasst die Hilfspumpvorrichtung 13 gemäß einer Ausführungsform ferner eine Hydraulikpumpe 19, deren Auslass so konfiguriert ist, dass er durch die Steuereinheit 17 gesteuert wird, um die Wasserstrahlpumpe mit Antriebsflüssigkeit zu versorgen. Der Einlass der Hydraulikpumpe 19 steht beispielsweise in Verbindung mit einer Flüssigkeit eines Bads 22 des Wäschers 24 der Gasbehandlungsvorrichtung 6. Die Gasbehandlungsvorrichtung 6 kann dann einen Gas/Wasserabscheider 20 umfassen, der zwischen der Wasserstrahlpumpe der Hilfspumpvorrichtung 13 und dem Einlass 9 des Brenners 23 der Gasbehandlungsvorrichtung 6 angeordnet ist. Die flüssigen Rückstände können über eine Kolbenröhre 21 in das Bad 22 abgeleitet werden.
In der ersten Betriebsart, die die optimale Betriebsart ist, wird der Druck somit standardmäßig unterhalb der Zündbedingungen der meisten in dem Auslassrohr 7 beförderten brennbaren Gase gehalten.
Dies ist besser zu verstehen unter Bezugnahme auf das Beispiel in 3, das zeigt, dass bei Wasserstoffgasdrücken von 100 mbar (10.000 Pa), 150 mbar (15.000 Pa) und 200 mbar (20.000 Pa) die Explosionsdrücke unter stöchiometrischen Bedingungen, das heißt diejenigen, die zur schwersten Explosion führen können, unter 1.600 mbar (160.000 Pa) bleiben. Auf diese Weise werden in der Vorpumpvorrichtung 10 und in dem Auslassrohr 7 sichere Bedingungen hergestellt, die Gasexplosionen verhindern können. Es wird davon ausgegangen, dass bei einem Druck kleiner als oder gleich 200 mbar (20.000 Pa) der durch eine Zündung erzeugte Druck (auch Explosionsdruck genannt) unter stöchiometrischen Bedingungen leicht eingedämmt werden kann, das heißt, er verursacht keine wesentlichen mechanischen Schäden an der Pumpvorrichtung 5 oder den Rohrleitungen. Obwohl 3 für den speziellen Fall von Wasserstoff gilt, werden die gleichen Verhaltensweisen bei allen brennbaren Gasen beobachtet: die Explosionsdrücke unter stöchiometrischen Bedingungen, das heißt diejenigen, die zur schwersten Explosion führen können, bleiben unterhalb von 1.600 mbar (160.000 Pa).
Zusätzlich muss in der ersten Betriebsart kein Verdünnungsgas eingespeist werden, um außerhalb der Brennbarkeits- und/oder Explosionsbedingungen zu sein, da die Sicherheit durch das Vakuumniveau an einem Druck von weniger als 200 mbar (20.000 Pa) sichergestellt ist. Die Steuereinheit 17 kann deshalb das Unterbrechen der Einspeisung des Verdünnungsgases in das Auslassrohr 7 oder in die Pumpvorrichtung 5 steuern.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Steuereinheit 17 konfiguriert ist, in der ersten Betriebsart die Einspeisung des Spülgases in die Vorpumpvorrichtung 10 abzuschalten. Es ist somit einfacher, einen niedrigen Druck in dem Auslassrohr 7 aufrechtzuerhalten.
Die Steuereinheit 17 kann konfiguriert sein, in die zweite Betriebsart zu schalten, falls es nicht möglich ist, den Druck auf weniger als 200 mbar (20.000 Pa) zu senken.
In der zweiten Betriebsart ist der in dem Auslassrohr 7 herrschende Druck größer als 20.000 Pa. Die Steuereinheit 17 ist ferner konfiguriert, die Einspeisung eines Verdünnungsgases in das Auslassrohr 7 oder in die Pumpvorrichtung 5 mit Hilfe der Verdünnungsgaseinspeisevorrichtung 15 zu steuern. In dieser zweiten Betriebsart, die als „verschlechterte“ Betriebsart angesehen werden kann, kann das Risiko der Brennbarkeit durch Verdünnung gesteuert werden.
Die Steuereinheit 17 kann so konfiguriert sein, dass die Durchflussmenge des in der zweiten Betriebsart in das Auslassrohr 7 oder die Pumpvorrichtung 5 eingespeisten Verdünnungsgases als eine Funktion des durch den Drucksensor 16 gemessenen Drucks so bestimmt wird, dass der durch eine Entzündung erzeugte Druck (oder Explosionsdruck) insbesondere unter stöchiometrischen Bedingungen, das heißt unter den ungünstigsten Bedingungen der Konzentration des brennbaren Gases, unter 160 000 Pa (1 600 mbar) bleibt.
Beispielsweise ist in Bezug auf 3 zu sehen, dass bei einem durch den Drucksensor 16 gemessenen Anfangsdruck vor der Explosion von 300 mbar (30.000 Pa) (Kreise) die [H₂]-Konzentration von 32 % unter stöchiometrischen Bedingungen auf eine Ziel-[H₂]-Konzentration, das heißt verdünnt durch ein neutrales Gas, von 15 % reduziert werden muss, so dass der Druck den Explosionsdruck von 1.600 mbar (160.000 Pa) nicht überschreitet. Gemäß einem weiteren Beispiel in der Figur muss dann, wenn der durch den Drucksensor 16 gemessene Druck 500 mbar (50.000 Pa) ist (Dreiecke), die Konzentration unter stöchiometrischen Bedingungen durch Verdünnung auf 6-7 % reduziert werden, um unter dem Explosionsdruck von 1.600 mbar (160.000 Pa) zu bleiben.
Die Konzentration des brennbaren Gases vor der Verdünnung wird im Voraus durch den Anwender auf der Basis eines Wertes für den maximalen Fluss der in die Prozesskammer 3 eingeleiteten brennbaren Gase bestimmt.
Wenn mehrere brennbare Gase vorhanden sind, wird die Verdünnungsrate des neutralen Gases auf der Basis der maximalen Durchflussraten der gleichzeitig in die Prozesskammer 3 eingeleiteten brennbaren Gase bestimmt.
Insbesondere wird zunächst die Verdünnungsrate separat für jedes brennbare Gas bestimmt, wobei eine für jedes Gas spezifische Datentabelle verwendet wird, wie in der Grafik in 3 dargestellt, und zwar als Funktion des durch den Drucksensor 16 gemessenen Drucks. Die Datentabellen können in der Steuereinheit 17 gespeichert sein. Dann werden die Zielkonzentrationen, das heißt die verdünnten Konzentrationen, (die erhalten werden sollen) jedes Gases für alle gleichzeitig in die Prozesskammer 3 eingeleiteten brennbaren Gase neu berechnet; alle gleichzeitig eingeleiteten Gase tragen gegenseitig zur Senkung ihrer jeweiligen Konzentrationen bei.
Die Verdünnungsrate wird somit als eine Funktion der Menge (Durchfluss, Druck) der brennbaren/explosiven Gase so angepasst, dass der bei einer Zündung entstehende Druck (oder Explosionsdruck) unter 160.000 Pa (1.600 mbar) bleibt.
Darüber hinaus kann das Verdünnungsgas einen Brennstoff und/oder ein neutrales Gas aufweisen. Die Steuereinheit 17 kann konfiguriert sein, die Mengen und Anteile des Brennstoffes und des neutralen Gases des Verdünnungsgases als eine Funktion von Informationen über die in die Prozesskammer 3 eingeleiteten brennbaren Gase, wie z. B. Rezepturen, zu bestimmen.
Beispielsweise im Fall einer Rezeptur, bei der sich Ablagerungsschritte mit einem TEOS-Vorläufergas und Reinigungsschritte mit einem NF₃ Gas abwechseln, kann die Steuereinheit 17, die Zugang zu diesen Informationen besitzt, die während der Ablagerungsschritte einzuspritzenden Brennstoffmengen erhöhen, was es ermöglicht, die Umsetzung von TEOS-Rückständen in lösliche Stoffen zu erleichtern.
Diese Informationen können auch zum Steuern der Flammentemperatur des Brenners 23 verwendet werden.
Die Steuereinheit 17 kann ferner konfiguriert sein, die Einspeisung einer hohen Durchflussrate an Verdünnungsgas in das Auslassrohr 7 und/oder in die Pumpvorrichtung 5 zu steuern, wenn der gemessene Druck 50.000 Pa (500 mbar) übersteigt. Diese hohe Durchflussrate von Verdünnungsgas kann vorrangig in die Pumpvorrichtung 5 und optional gleichzeitig in das Auslassrohr 7 eingespeist werden.
Die hohe Durchflussrate des Verdünnungsgases ist beispielsweise als Funktion des maximalen Durchflusses an brennbaren Gasen, die in die Prozesskammer 3 eingespeist werden können, vorgegeben. Diese Informationen werden im Voraus durch den Anwender auf der Basis eines Wertes für den maximalen Fluss der in die Prozesskammer eingeleiteten brennbaren Gase bestimmt. Die hohe Durchflussrate des Verdünnungsgases wird beispielsweise so vorbestimmt, dass die Konzentration des brennbaren Gases weniger als 25 % der unteren Explosionsgrenze (LEL) ist.
Auf diese Weise werden die ungünstigsten Pumpsituationen sicher gemacht, beispielsweise als eine Funktion der ungünstigsten Bedingungen der in der Prozesskammer 3 implementierten Rezepturen plus einer Sicherheitstoleranz von 25 % der LEL. Dabei handelt es sich um eine Notbetriebsart, die gelegentlich unter extremen Umständen verwendet wird, ähnlich der ständigen Praxis im Stand der Technik, die im Stand der Technik zu einem übermäßigen Stickstoffverbrauch führte. Daher wird gelegentlich eine maximale Verdünnung erreicht, was Einsparungen beim Verbrauch von Verdünnungsgas und im Energiehaushalt ermöglicht.
Unter Bezugnahme auf 3 kann bei einem Wasserstoffdruck von mehr als 500 mbar (50.000 Pa) die Wasserstoffkonzentration [H₂] in dem Auslassrohr 7 auf Werte von weniger als 1 %, das heißt 25 % der unteren Explosionsgrenze (LEL) wie im Stand der Technik empfohlen, reduziert werden.
In der ersten Betriebsart hält somit die Steuereinheit 17 den Druck in dem Auslassrohr 7 unter 200 mbar (20.000 Pa).
Falls der in dem Auslassrohr 7 gemessene Druck unter 200 mbar (20.000 Pa) bleibt, bleibt die Steuereinheit in der ersten Betriebsart.
Falls es nicht möglich ist, mit der Hilfspumpvorrichtung 13 weniger als 200 mbar (20.000 Pa) aufrechtzuerhalten, insbesondere aufgrund der unzureichenden Leistung der Hilfspumpvorrichtung 13, schaltet die Steuereinheit in die zweite Betriebsart.
In der zweiten Betriebsart steuert die Steuereinheit 17 die Einspeisung eines Verdünnungsgases in das Auslassrohr 7 oder in die Pumpvorrichtung 5.
Wenn der Druck zwischen 200 mbar (20.000 Pa) und 500 mbar (50.000 Pa) liegt, kann die Durchflussrate des in das Auslassrohr 7 oder in die Pumpvorrichtung 5 eingeleiteten Verdünnungsgases als eine Funktion des durch den Drucksensor 16 gemessenen Drucks oder als eine Funktion der Informationen über die in die Prozesskammer 3 eingeleiteten brennbaren Gase bestimmt werden, so dass der Explosionsdruck unter den schwersten Explosionsbedingungen, wie z. B. unter stöchiometrischen Bedingungen, unter 1.600 mbar (160.000 Pa) bleibt.
Der Druck in dem Auslassrohr 7 wird daher zunächst durch die Leistung der Hilfspumpvorrichtung 13, dann durch den Sollwert für das Verdünnungsgas, der zur Verdünnung der gepumpten Gase erforderlich ist, als eine Funktion des in der Druckleitung 7 gemessenen Drucks und als eine Funktion der Informationen über die in die Prozesskammer 3 eingeleiteten brennbaren Gase bestimmt, wenn der in dem Auslassrohr 7 gemessene Druck größer als 200 mbar (20 000 Pa) und kleiner als 500 mbar (50 000 Pa) ist.
Falls in der zweiten Betriebsart der gemessene Druck wieder unter 200 mbar (20.000 Pa) fällt, schaltet die Steuereinheit zurück in die erste Betriebsart.
Falls der Druck 500 mbar (50.000 Pa) übersteigt, kann das Verdünnungsgas beispielsweise direkt in die Vorpumpvorrichtung 10 mit einem vorbestimmten hohen Wert für die Durchflussrate eingespeist werden, um so die Sicherheit für die ungünstigsten Pumpsituationen plus einer Sicherheitstoleranz herzustellen.
Aus dem Vorstehenden ist zu verstehen, dass das Senken des Drucks in dem Auslassrohr 7 ermöglicht, die Einspeisung von Verdünnungsgas auf die kritischsten Situationen zu beschränken. Durch das Senken des Drucks wird nicht nur die Sicherheit der Vakuumleitung 4 gewährleistet, sondern auch die Ablagerung von kondensierbaren Stoffen in dem Auslassrohr 7 verhindert, wodurch die Anforderungen an die Erwärmung der Leitungen verringert werden können. Zusätzlich ermöglicht es das Verringern der Erwärmung der Leitungen, eine thermische Zersetzung zu vermeiden und somit die Umsetzung der wärmeempfindlichen Ausgangsstoffe in der Pumpvorrichtung 5 zu reduzieren. Diese Kombination aus niedrigem Druck und niedriger Temperatur ermöglicht es auch, die Kinetik der chemischen Aktivität zu reduzieren, was es ermöglicht, unerwünschte chemische Reaktionen zu reduzieren, sei es, dass sie korrosiv sind oder die Elemente der Auslassleitung 4 verstopfen können. Das Verringern der Erwärmung ermöglicht außerdem, die Qualität der Schmiermittel zu erhalten und die Zuverlässigkeit der mechanischen Teile der Pumpvorrichtung 5, insbesondere der Lager, zu verbessern. Die Abstände zwischen Wartungsarbeiten können deshalb erheblich verlängert werden, was die Wirtschaftlichkeit der Auslassleitung 4 und die Betriebszeit der Produktionsanlagen verbessert. Weiterhin kann aus wirtschaftlicher Sicht die Verwendung teurer Edelmaterialien reduziert werden. Die Elemente der Pumpvorrichtung 5 können sowohl in Bezug auf das Design als auch auf die Materialien standardisiert werden, was das Angebot vereinfacht und universell macht.
Zusätzlich wird der Verbrauch von Verdünnungsgas begrenzt, was es ebenfalls ermöglicht, den Energieverbrauch der Pumpvorrichtung 5 und gleichzeitig der Gasbehandlungsvorrichtung 6 zu reduzieren und die Bildung von Stickstoffoxiden in der Gasbehandlungsvorrichtung 6 zu minimieren oder sogar zu eliminieren.
Gemäß einer in 1 gezeigten beispielhaften Ausführungsform kann die Gasbehandlungsvorrichtung 6 auch wenigstens eine Umgehungsvorrichtung 25, die zwischen dem Auslassrohr 7 und der Hilfspumpvorrichtung 13 eingeschoben ist, aufweisen.
Die Umgehungsvorrichtung 25 umfasst eine Einlassöffnung 25a, die mit dem Auslassrohr 7 verbunden ist, eine erste Auslassöffnung 25b, die mit der Hilfspumpvorrichtung 13 verbunden ist, die wiederum mit der Behandlungskammer 26 verbunden ist, eine zweite Auslassöffnung 25c, die so konfiguriert ist, dass sie die Behandlungskammer 26 umgeht, und ein Steuerelement, das so konfiguriert ist, dass es die Einlassöffnung 25a mit der ersten Auslassöffnung 25b oder der zweiten Auslassöffnung 25c in Verbindung bringt. Die Umgehungsvorrichtung 25 ist beispielsweise ein steuerbares Dreiwegeventil.
Die Umgehungsvorrichtung 25 ermöglicht es, die Hilfspumpvorrichtung 13 und die Behandlungskammer 26 über die zweite Auslassöffnung 25c nur dann zu umgehen, wenn die gepumpten Gase nicht behandelt werden müssen. Sie können somit direkt zu dem zentralen Wäscher der Produktionsanlage geleitet werden.
Das Steuerelement kann ein manuelles Element sein. Das Wartungspersonal kann das Steuerelement während der Wartung betätigen, um die Gase aus der Behandlungskammer 26 abzuleiten, beispielsweise während eines Wartungsvorgangs an der Kammer. Somit können beispielsweise bei Ausfall oder Wartung des Brenners 23 die gepumpten Gase über die Umgehungsvorrichtung 25 umgeleitet werden.
Das Steuerelement kann den ersten oder den zweiten Auslassanschluss 25b, 25c auswählen, beispielsweise als eine Funktion einer Informationseinheit aus der Prozesskammer 3, wie z. B. dem Status der Prozesskammer 3 (Behandlung, ausgeschaltet oder in Bereitschaft) oder wie z. B. einer Informationseinheit, die angibt, ob die Gase behandelt werden müssen oder nicht. So können beispielsweise die Gase, die aus einer ausgeschalteten oder in Bereitschaft befindlichen Prozesskammer 3 kommen, nicht behandelt werden und den Brenner 23 über die Umgehungsvorrichtung 25 umgehen. Die Information, z. B. ein potentialfreier Kontakt oder eine pneumatische Steuerung, kann das Schalten des Steuerelements direkt steuern. Es gibt beispielsweise eine Umgehungsvorrichtung 25 pro Prozesskammer 3 und mehrere Prozesskammern 3 pro Einrichtung 2.
Mehrere Prozesskammern 3 und deshalb mehrere Umgehungsvorrichtungen 25 können ferner mit einer einzigen Behandlungskammer 26 verbunden sein (4). Die zweiten Auslassöffnungen 25c der Umgehungsvorrichtungen 25 können ferner einem gemeinsamen Rohr 35 zugeordnet sein.
Die Gasbehandlungsvorrichtung 6 kann ferner wenigstens eine zusätzliche Hilfspumpvorrichtung 27 umfassen, die mit wenigstens einer zweiten Auslassöffnung 25c der Umgehungsvorrichtung 25 verbunden ist und konfiguriert ist, den Druck in der zweiten Auslassöffnung 25c zu senken. Das Senken des Drucks in der zweiten Auslassöffnung 25c ermöglicht es, die Geschwindigkeit der chemischen Reaktionen zu reduzieren, was die Korrosion begrenzt. Zusätzlich entfernt es sich von den Explosions- und Brennbarkeitsbedingungen der Gase. Ablagerungen werden reduziert, deshalb gibt es weniger Wartung.
Die zusätzliche Hilfspumpvorrichtung 27 kann von einem beliebigen Typ sein. Sie umfasst beispielsweise eine Wasserstrahlpumpe und/oder eine Venturi-Gasstrahlpumpe und/oder eine Flüssigkeitsringpumpe und/oder eine trockene Vakuumpumpe, wie eine Wälzkolben-, Klauen- und/oder Schraubenvakuumpumpe und/oder eine Flügelzellen- und/oder Schnecken- und/oder Membran- oder Diaphragmapumpe.
Der Auslass 30 der zusätzlichen Hilfspumpvorrichtung 27 ist beispielsweise dem Auslass 31 der Behandlungskammer 26 zugeordnet, um die Gase zu dem zentralen Wäscher zu fördern.
Die Gasbehandlungsvorrichtung 6 kann eine Verarbeitungseinheit 32 aufweisen, die eine Steuereinheit, eine Mikrosteuereinheit, einen Speicher und Computerprogramme umfasst, wie z. B. einen Computer oder eine Steuereinheit mit programmierbarer Logik. Sie kann die gleiche Einheit sein wie die Steuereinheit 17 der Vakuumleitung 4.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform weist die Gasbehandlungsvorrichtung 6 einen Drucksensor 28 auf, der konfiguriert ist, den in der zweiten Auslassöffnung 25c herrschenden Druck zu messen. Die Verarbeitungseinheit 32 kann mit dem Drucksensor 28 verbunden sein und konfiguriert sein, einen Alarm zu erzeugen, wenn die Messung des Drucksensors 28 einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Der vorbestimmte Schwellenwert ist beispielsweise eine Messung des Drucksensors 28 unter optimalen Betriebsbedingungen, die beispielsweise kurz nach der Reinigungswartung vorgenommen wird. Das Überschreiten des Schwellenwerts kann einen anormalen Anstieg des Drucks in der zweiten Auslassöffnung 25c widerspiegeln, der beispielsweise auf eine Verstopfung des Rohrs und/oder das Vorhandensein eines Lecks in dem Rohr zurückzuführen ist.
Ebenso kann die Verarbeitungseinheit 32 mit dem Drucksensor 16 des Auslasses 8 der Vorpumpvorrichtung 10 verbunden sein und konfiguriert sein, einen Alarm zu erzeugen, wenn der Messwert des Drucksensors 16 einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, um das Verstopfen und/oder ein Leck in dem mit der Einlassöffnung 25a verbundenen Auslassrohr 7 zu verhindern.
Die Verarbeitungseinheit 32 kann konfiguriert sein, ein Auslassrohr 7 zu identifizieren, das mit einer Einlassöffnung 25a verbunden ist und ein Leck aufweist oder verstopft ist, wenn mehrere (wenigstens zwei) Umgehungsvorrichtungen 25 mit der Behandlungskammer 26 verbunden sind.
Zu diesem Zweck weist die Gasbehandlungsvorrichtung 6 wenigstens zwei Absperrventile 33 auf, die am jeweiligen Auslass 8 einer mit einer Einlassöffnung 25a verbundenen Vorpumpvorrichtung 10 angeordnet sind, und kann außerdem wenigstens zwei Absperrventile 34 aufweisen, die an einem jeweiligen Einlass der Vorpumpvorrichtung 10 angeordnet sind.
Die Absperrventile 33 sind normalerweise offen, das heißt sie sind offen, wenn kein Signal vorhanden ist oder wenn eine Störung auftritt. Zusätzlich können sie nur dann gesteuert werden, zu schließen, wenn kein Prozessgas in die Prozesskammer 3 eingeleitet wird.
Die Verarbeitungseinheit 32 ist mit den Absperrventilen 33, gegebenenfalls mit den Absperrventilen 34 und mit den Drucksensoren 16 der Auslässe 8 der Vorpumpvorrichtung 10 verbunden. Die Drucksensoren 16 sind stromabwärts von einem jeweiligen Absperrventil 33 angeordnet.
In der normalen Betriebsart sind die Absperrventile 33, 34 offen.
In der Diagnosebetriebsart steuert die Verarbeitungseinheit 32 das Schließen aller Absperrventile 33 für eine vorbestimmte Zeitspanne, beispielsweise in der Größenordnung von einigen Minuten, mit Ausnahme von einem an dem Auslassrohr 7, dessen Integrität geprüft wird.
Die Verarbeitungseinheit 32 kann auch das Schließen des stromaufwärts gelegenen Absperrventils 34 und/oder das Anhalten der Vorpumpvorrichtung 10 steuern und/oder das Spülgas für die Vorpumpvorrichtung 10 abschalten.
Die Verarbeitungseinheit 32 vergleicht die Messung des Drucksensors 16 des Auslassrohrs 7, dessen Absperrventil 33 offen ist, mit einem vorbestimmten Schwellenwert. Wie zuvor ist der vorbestimmte Schwellenwert beispielsweise eine Messung des Drucksensors 16, die unter den gleichen Betriebsbedingungen nach der Reinigungswartung erhalten wurde. Wenn die Messung des Drucksensors 16 den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, erzeugt die Verarbeitungseinheit 32 einen Alarm. Der Test wird dann für jedes Auslassrohr 7 wiederholt. Es ist somit möglich zu identifizieren, ob eines von mehreren Auslassrohren 7 einen Fehler aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Gasbehandlungsvorrichtung 6 wenigstens eine Neutralgaseinspeisevorrichtung 29 auf, die konfiguriert ist, ein neutrales Gas, wie z. B. Stickstoff, in die zusätzliche Hilfspumpvorrichtung 27 und/oder am Auslass 30 der zusätzlichen Hilfspumpvorrichtung 27 einzuspeisen. Das neutrale Gas ermöglicht es, die gepumpten Gase zu verdünnen, so dass sie sich von den Brennbarkeits- oder Explosionsbedingungen entfernen.
Dieses neutrale Gas kann vor der Einspeisung erwärmt werden, beispielsweise auf mehr als 50 °C, wie z. B. auf mehr als 500 °C, beispielsweise mit Hilfe eines Wärmetauschers, der mit den heißen Teilen der Behandlungskammer 26 in Kontakt ist. Falls beispielsweise die zusätzliche Hilfspumpvorrichtung 27 eine trockene Vakuumpumpe aufweist, kann die Neutralgaseinspeisevorrichtung 29 durch das Spülgas der trockenen Vakuumpumpe gebildet werden. Falls die zusätzliche Hilfspumpvorrichtung 27 eine Venturi-Gasstrahlpumpe aufweist, kann die Neutralgaseinspeisevorrichtung 29 durch das Treibgas gebildet werden.
Die zusätzliche Hilfspumpvorrichtung 27 kann kontinuierlich laufen.
Gemäß einem weiteren Beispiel ist vorgesehen, die zusätzliche Hilfspumpvorrichtung 27 beispielsweise dann zu starten, wenn wenigstens eines der Steuerelemente der Umgehungsvorrichtung 25 die Einlassöffnung 25a mit der zweiten Auslassöffnung 25c unter Umgehung der Behandlungskammer 26 in Verbindung bringt, und/oder als eine Funktion einer Messung des Drucksensors 28 und/oder eines Sensors für brennbare Gase, der in dem gemeinsamen Rohr 35 angeordnet ist, das mit den zweiten Auslassöffnungen 25c verbunden ist, und/oder einer Informationseinheit aus der Prozesskammer 3.
Die Verarbeitungseinheit 32 kann konfiguriert sein, die Sauggeschwindigkeit der zusätzlichen Hilfspumpvorrichtung 27 als eine Funktion der Anzahl der Umgehungsvorrichtungen 25, die eine Einlassöffnung 25a in Verbindung mit dem gemeinsamen Rohr 35 bringen, das mit den zweiten Auslassöffnungen 25c verbunden ist, zu steuern.
Es gibt beispielsweise wenigstens zwei separate Sauggeschwindigkeiten, wenigstens eine erste und eine zweite Geschwindigkeit, wobei die zweite Geschwindigkeit höher ist als die erste Geschwindigkeit.
Im Fall einer trockenen Vakuumpumpe als zusätzliche Hilfspumpvorrichtung 27 wird die zweite Sauggeschwindigkeit mit einer Drehzahl erhalten, die beispielsweise wenigstens 20 % oder sogar wenigstens 50 % höher ist als die Drehzahl, die die erste Sauggeschwindigkeit bestimmt.
Diese Konfiguration ermöglicht es, Energie (oder Treibgas im Falle einer Strahlpumpe) zu sparen, wenn wenig gepumptes Gas durch die wenigstens eine zweite Auslassöffnung 25c strömt.
Die Verarbeitungseinheit 32 ist beispielsweise konfiguriert, die Sauggeschwindigkeit auf die erste Geschwindigkeit zu steuern, wenn kein Steuerelement eine Einlassöffnung 25a mit der zweiten Auslassöffnung 25c in Verbindung bringt, und die Sauggeschwindigkeit auf die zweite Geschwindigkeit zu steuern, wenn wenigstens ein Steuerelement eine Einlassöffnung 25a mit der zweiten Auslassöffnung 25c in Verbindung bringt.
Gemäß einem weiteren Beispiel kann die Verarbeitungseinheit 32 konfiguriert sein, die Sauggeschwindigkeit der zusätzlichen Hilfspumpvorrichtung 27 auf die erste Geschwindigkeit zu steuern, wenn wenigstens eine Messung eines Drucksensors 16 des Auslasses 8 der Vorpumpvorrichtung 10 unterhalb eines oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist, und auf die zweite Geschwindigkeit zu steuern, wenn die Messung diesen Schwellenwert überschreitet.
Gemäß einem weiteren Beispiel ist die Verarbeitungseinheit 32 konfiguriert, die Sauggeschwindigkeit der zusätzlichen Hilfspumpvorrichtung 27 auf eine erste Geschwindigkeit zu steuern, wenn die Konzentration von brennbaren Gasen oder Gasen, die Ablagerungen verursachen können, unterhalb eines oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist, und auf eine zweite Geschwindigkeit zu steuern, wenn die Konzentration von brennbaren Gasen oder Gasen, die Ablagerungen verursachen können, den Schwellenwert überschreitet, wobei die zweite Geschwindigkeit höher ist als die erste Geschwindigkeit.
Die Konzentration brennbarer Gase oder von Gasen, die Ablagerungen verursachen können, wird beispielsweise mit Hilfe eines Gassensors oder von Informationen aus der Prozesskammer 3, die insbesondere in den Rezepturen der Prozesse definiert sind, erhalten. Die Verarbeitungseinheit 32 erhöht die Sauggeschwindigkeit, wenn die Konzentration brennbarer Gase oder von Gasen, die Ablagerungen verursachen können, steigt.

Claims

Gasbehandlungsvorrichtung (6), die konfiguriert ist, die durch wenigstens eine Vorpumpvorrichtung (10) gepumpten Gase bei Atmosphärendruck zu behandeln, wobei die Gasbehandlungsvorrichtung (6) eine Behandlungskammer (26) und wenigstens ein Auslassrohr (7), das konfiguriert ist, einen Auslass (8) der wenigstens einen Vorpumpvorrichtung (10) mit einem Einlass (9) der Behandlungskammer (26) zu verbinden, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasbehandlungsvorrichtung (6) ferner wenigstens eine Hilfspumpvorrichtung (13) aufweist, die konfiguriert ist, den Druck in dem wenigstens einen Auslassrohr (7) zu senken, und die weniger als 1 Meter, wie z. B. weniger als 50 cm, von dem Einlass (9) der Behandlungskammer (26) entfernt ist.
Gasbehandlungsvorrichtung (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfspumpvorrichtung (13) in der Behandlungskammer (26) montiert ist.
Gasbehandlungsvorrichtung (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfspumpvorrichtung (13) eine Venturi-Gasstrahlpumpe, die in einem Kopf des Brenners (23) der Behandlungskammer (26) montiert ist, aufweist.
Gasbehandlungsvorrichtung (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine Umgehungsvorrichtung (25), die zwischen dem Auslassrohr (7) und der Hilfspumpvorrichtung (13) angeordnet ist, aufweist, und die Folgendes umfasst: - eine Einlassöffnung (25a), die mit dem Auslassrohr (7) verbunden ist, - eine erste Auslassöffnung (25b), die mit der mit der Behandlungskammer (26) verbundenen Hilfspumpvorrichtung (13) verbunden ist, - eine zweite Auslassöffnung (25c), die konfiguriert ist, die Behandlungskammer (26) zu umgehen, und - ein Steuerelement, das konfiguriert ist, die Einlassöffnung (25a) mit der ersten Auslassöffnung (25b) oder mit der zweiten Auslassöffnung (25c) in Verbindung zu bringen.
Gasbehandlungsvorrichtung (6) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgehungsvorrichtung (25) ein steuerbares Dreiwegeventil ist.
Gasbehandlungsvorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 4 und 5, die wenigstens zwei Umgehungsvorrichtungen (25), deren erste Auslassöffnungen (25b) über eine Hilfspumpvorrichtung (13) mit der Behandlungskammer (26) verbunden sind, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sie Folgendes umfasst: - wenigstens zwei Absperrventile (33), die an dem jeweiligen Auslass (8) einer Vorpumpvorrichtung (10) angeordnet sind, - eine Verarbeitungseinheit (32), die mit den Absperrventilen (33) und mit Drucksensoren (16), die an den jeweiligen Auslässen (8) der Vorpumpvorrichtungen (10) stromabwärts der Absperrventile (33) angeordnet sind, verbunden ist, wobei die Verarbeitungseinheit (32) konfiguriert ist, das Schließen aller Absperrventile (33) mit Ausnahme von einem für eine vorbestimmte Zeitspanne zu steuern, um einen Alarm zu erzeugen, wenn die Messung des Drucksensors (16) des Auslassrohrs (7), dessen Absperrventil (33) offen ist, einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.
Gasbehandlungsvorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese wenigstens eine zusätzliche Hilfspumpvorrichtung (27) aufweist, die mit wenigstens einer zweiten Auslassöffnung (25c) der Umgehungsvorrichtung (25) verbunden ist und die konfiguriert ist, den Druck in der zweiten Auslassöffnung (25c) zu senken.
Gasbehandlungsvorrichtung (6) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass diese Folgendes umfasst: - einen Drucksensor (28), der konfiguriert ist, den in der zweiten Auslassöffnung (25c) herrschenden Druck zu messen, und - eine Verarbeitungseinheit (32), die mit dem Drucksensor (28) verbunden ist und konfiguriert ist, einen Alarm zu erzeugen, wenn die Druckmessung einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.
Gasbehandlungsvorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass diese wenigstens eine Neutralgaseinspeisevorrichtung (29) aufweist, die konfiguriert ist, ein neutrales Gas in die zusätzliche Hilfspumpvorrichtung (27) und/oder an einem Auslass (30) der zusätzlichen Hilfspumpvorrichtung (27) einzuspeisen.
Gasbehandlungsvorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Verarbeitungseinheit (32) aufweist, die konfiguriert ist, die Sauggeschwindigkeit der zusätzlichen Hilfspumpvorrichtung (27) zu steuern: - auf eine erste Geschwindigkeit, wenn kein Steuerelement die Einlassöffnung (25a) mit der zweiten Auslassöffnung (25c) in Verbindung bringt, und - auf eine zweite Geschwindigkeit, wenn wenigstens ein Steuerelement eine Einlassöffnung (25a) mit der zweiten Auslassöffnung (25c) in Verbindung bringt, wobei die zweite Geschwindigkeit höher ist als die erste Geschwindigkeit.
Gasbehandlungsvorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Verarbeitungseinheit (32) aufweist, die konfiguriert ist, die Sauggeschwindigkeit der zusätzlichen Hilfspumpvorrichtung (27) zu steuern: - auf eine erste Geschwindigkeit, wenn wenigstens eine Messung eines Drucksensors (16) des Auslasses (8) einer Vorpumpvorrichtung (10) unterhalb eines oder gleich einem Schwellenwert ist, und - auf eine zweite Geschwindigkeit, wenn die Messung den Schwellenwert überschreitet, wobei die zweite Geschwindigkeit höher ist als die erste Geschwindigkeit.
Gasbehandlungsvorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Verarbeitungseinheit (32) aufweist, die konfiguriert ist, die Sauggeschwindigkeit der zusätzlichen Hilfspumpvorrichtung (27) zu steuern: - auf eine erste Geschwindigkeit, wenn die Konzentration von brennbaren Gasen oder Gasen, die Ablagerungen verursachen können, unterhalb eines oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist, und - auf eine zweite Geschwindigkeit, wenn die Konzentration von brennbaren Gasen oder Gasen, die Ablagerungen verursachen können, den Schwellenwert überschreitet, wobei die zweite Geschwindigkeit höher ist als die erste Geschwindigkeit.
Gasbehandlungsvorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Hilfspumpvorrichtung (27) eine Wasserstrahlpumpe und/oder eine Venturi-Gasstrahlpumpe und/oder eine Flüssigkeitsringpumpe und/oder eine trockene Vakuumpumpe und/oder eine Flügelzellenpumpe umfasst.
Gasbehandlungsvorrichtung (6) nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese ein Umgehungsrohr (14), das konfiguriert ist, die zusätzliche Hilfspumpvorrichtung (27) im Falle eines Überdrucks zu umgehen, aufweist.
Gasbehandlungsvorrichtung (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfspumpvorrichtung (13) eine Wasserstrahlpumpe und/oder eine Venturi-Gasstrahlpumpe und/oder eine Flüssigkeitsringpumpe und/oder eine trockene Vakuumpumpe und/oder eine Flügelzellenpumpe umfasst.
Gasbehandlungsvorrichtung (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungskammer (26) einen Brenner (23) und/oder ein elektrisches System und/oder ein Plasma und/oder einen Wäscher (24) und/oder eine Chemisorptions- und/oder Physisorptions-Kartusche umfasst.
Gasbehandlungsvorrichtung (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfspumpvorrichtung (13) eine Venturi-Gasstrahlpumpe umfasst, deren Treibgas einen Brennstoff und/oder ein Brennmittel und/oder ein neutrales Gas aufweist.
Gasbehandlungsvorrichtung (6) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Venturi-Gasstrahlpumpe ein Heizelement aufweist, das konfiguriert ist, das Treibgas zu erwärmen.
Gasbehandlungsvorrichtung (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese ein Umgehungsrohr (14), das konfiguriert ist, die Hilfspumpvorrichtung (13) im Falle eines Überdrucks zu umgehen, aufweist.
Vakuumleitung (4), dadurch gekennzeichnet, dass diese wenigstens eine Gasbehandlungsvorrichtung (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.