JP2007152153A - 温度調整型減圧槽、および、その減圧方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 温度調整型減圧槽を改良して、減圧槽本体１内の温度が乱されることを確実に防止する。
【解決手段】 減圧槽本体１内の気体が真空ポンプ６で排気されて負圧に保たれる。この負圧を精密に制御するため、圧力制御部５から「流量コントローラ１１で流量を制御された気体」を吸い込ませる。上記の吸入気流は温度制御されていないので、減圧槽本体１内の温度を擾乱する虞れが有る。そこで本発明は、圧力制御部５からの吸入気流を直接的に減圧槽本体１へ流入させず、排気部４の吸入側へ流入させる。これにより、真空ポンプ６の実効排気量が相殺されて減少するから、流量コントローラ１１で流入気流（矢印ｂ）を調節することによって、一定温度を保ちつつ短時間に減圧槽本体１内の気圧を精密に減圧することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、減圧槽内を所望の温度に保ちつつ、該減圧槽内が所望の負圧となるように制御する技術に関するものである。

図２は、この種の温度調整型減圧槽の従来例を描いた配管系統図である。
断熱シールドを備えた減圧槽本体１内を所望の温度に保つため、温度調整機（以下、温調機と略称する）２が設けられている。符号ｔを付して示したのは温度センサである。
そして、減圧槽本体内を所望の負圧に保つため排気部４と圧力制御部５とが設けられている。符号ｐを付して示したのは圧力センサである。
給気部３は、減圧槽本体１内を昇圧させるために気体を送り込むための機構であって、定格流量の大きい主給気弁１４が、減圧槽本体１と気体タンク１３との間に介装接続されている。減圧槽本体内の気体が空気である場合は、気体タンク１３に代えて空気清浄器（図示省略）を設ければ足りる。
減圧槽本体１内への流入流量を精密に調節するため、絞り弁９ｃを備えた副給気弁１５が、前記主給気弁１４に対して並列に配設されている。

排気部４は、真空ポンプ６と減圧槽本体１との間に「絞り弁９ａを備えた主排気弁７」と「絞り弁９ｂを備えた副排気弁８」とが並列に接続された構造である。絞り弁９ａは比較的大流量に、絞り弁９ｂは比較的小流量に、それぞれ調節されている。
上述の構成によって、減圧槽本体内が設定圧力に近づくまでは絞り弁９ａを経て真空吸引し、設定圧力に近づいたら絞り弁９ｂを経て精密に制御しながら真空吸引するようになっている。
圧力制御部５は、流量コントローラ１１を備えた圧力制御弁１０によって構成されている。
減圧槽本体１内の気体が空気である場合は、クリーナ１２を介して大気を吸入するようになっている。空気以外の特定の気体である場合は、前記の気体タンク１３から特定の気体を供給される。

前述のように、真空ポンプ６を備えた排気部４と、流量コントローラ１１を備えた圧力制御部５とが併設されている理由は次の通りである。
前記の主給気弁１４と副給気弁１５とを閉止して真空ポンプ６を連続運転するだけでは、減圧槽本体１内の気圧を長時間に亙って精密に一定に保持することは容易でない。
そこで、真空ポンプ６を連続運転しながら、圧力制御部５から小流量の気体を減圧槽本体１内へ送り込み、この小流量の気体を流量コントローラ１１によって精密に制御する。
特開平８−２０６８９０号公報 特開２００４−１１９５９５号公報 特開平９−８２５９４号公報

減圧槽本体１内の圧力を精密に制御するには、流量コントローラ１１や圧力制御弁１０を絶えず調節操作して、減圧槽本体１へ流入させる気体の流量（矢印ａ）を変化させなければならない。
ところが、上記の流入気体（矢印ａ）は温度制御されていないのため、減圧槽本体１内の温度制御を乱してしまうと言う不具合があった。特に従来技術による温度調整型減圧槽は、一定温度を保ちつつ短時間に減圧することができないと言う不具合があった。また前記温度擾乱を防止しようとすると、圧力制御部５にも温調機を設けなければならず、減圧槽設備の全体を大形大重量化させ、製造コストを増加させると言う不具合もあった。

本発明は以上に述べた事情に鑑みて為されたものであって、その目的とするところは、減圧槽設備の全体を大形大重量化させることなく、減圧槽本体内の温度擾乱を防止し、一定温度を保ちつつ短時間に減圧することができる温度調整型減圧槽およびその減圧方法を提供することである。

上記の目的を達成するために創作した本発明の基本的な原理について、その１実施形態に対応する図１を参照して略述すると次の通りである。
定格状態で連続運転されている真空ポンプ６の実効排気流量を減殺するため、従来技術においては減圧槽本体１内へ気体を吸い込ませていたが、
本発明においては、減圧槽本体１内へ吸い込ませることなく、真空ポンプ６の吸入側管路へ吸い込ませる。
このようにしても同様に、真空ポンプ６の実効排気流量を減殺するという作用効果が得られる。

上述の原理に基づく具体的な構成として、請求項１に係る温度調整型減圧槽は、（図１参照）、
温調機（２）を備えた減圧槽本体（１）と、真空ポンプ（６）と、上記減圧槽本体と真空ポンプとの間に介装接続された絞り弁（９ａ，ｂ）を備えた排気弁（７，８）とを具備し、かつ、前記減圧槽本体に連通された圧力制御弁（１０）を有する温度調整型減圧槽において、前記圧力制御弁の流出口が直接的に減圧槽本体に接続されることなく、前記排気弁の流入口に接続連通されていることを特徴とする。

請求項２の発明に係る温度調整型減圧槽の構成は、前記請求項１の発明の構成要件に加えて、（図１参照）、
排気弁の流入口に接続連通されている圧力制御弁の流出口と、減圧槽本体との間に、補助タンク（１６）が介装接続されていることを特徴とする。

請求項３の発明に係る温度調整型減圧槽の構成は、前記請求項１の発明の構成要件に加えて、（図１参照）、
排気弁の流入口に接続連通されている圧力制御弁の流出口と、減圧槽本体との間に、逆止弁（１７）が介装接続されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明方法の構成は、（図１参照）、
減圧槽本体（１）内の気体を真空ポンプ（６）により、絞り弁（９ａ，９ｂ）および排気弁（７，８）を経て排出しつつ、圧力制御弁（１０）を介して少流量の気体を減圧槽本体へ流入させることにより、温度調整型減圧槽の気圧を制御する方法において、
前記圧力制御弁から流出した気体を、直接的に減圧槽本体へ流入させることなく、前記排気弁（７，８）の流入口付近に流入させ、前記真空ポンプ（６）の排気量と相殺して、該真空ポンプの実効排気量を減少させることを特徴とする。

請求項１の発明に係る温度調整型減圧槽を適用すると、圧力制御部の圧力制御弁を流通した圧力調節用の気体を減圧槽本体内へ流入させないため、該減圧槽本体内に温度擾乱を与える虞れが無い。
しかも、圧力調節用の気体を排気弁に流入させるのため、この流入気体は排気弁を経て真空ポンプに吸入され、該真空ポンプの実効排気量を相殺する。これによって、一定温度を保ちつつ短時間に減圧槽本体内の気圧を精密に減圧することができる。

請求項２の発明を前記請求項１の発明と併用すると、圧力制御部の圧力制御弁の流出口と減圧槽本体１とが直接的に連通されず、補助タンクを介して連通されるのため、減圧槽本体内の温度擾乱を一層確実に防止し、一定温度を保ちつつ短時間に減圧することができる。

請求項３の発明を前記請求項１の発明と併用すると、圧力制御部の圧力制御弁の流出口と減圧槽本体１とが直接的に連通されず、逆止弁を介して連通されるのため、更に一定温度を保ちつつ短時間に減圧することができる。

請求項４の発明に係る温度調整方法を適用すると、圧力制御部の圧力制御弁を流通した圧力調節用の気体を減圧槽本体内へ流入させないのため、一定温度を保ちつつ短時間に減圧することができる。
しかも、圧力調節用の気体を排気弁に流入させるので、この流入気体は排気弁を経て真空ポンプに吸入され、該真空ポンプの実効排気量を相殺する。これによって、一定温度を保ちつつ短時間に減圧槽本体内の気圧を精密に減圧することができる。

図１は本発明に係る温度調整型減圧槽の実施形態を描いた配管系統図である。
この実施形態は、前掲の図２に示した従来例の温度調整型減圧槽に本発明を適用して改良した１例である。
次に、本図１が図２に比して異なる点、すなわち、本発明を適用して改良した事項について説明する。
図１（従来例）は、圧力制御部５の圧力制御弁１０の流出口が減圧槽本体１に接続連通されていた（矢印ａ）。図１の実施形態は圧力制御部５の該圧力制御弁１０の流出口を、「排気部４の設けられている排気弁７，８の流出側に接続連通されている（請求項１の構成）。

真空ポンプ６が運転されると、減圧槽本体１内の気体は主として矢印ｃ−ｄのように主排気弁７と絞り弁９ａとを経て排気されるとともに、一部は矢印ｅ−ｆのように副排気弁８と絞り弁９ｂとを経て排気される。
このとき圧力制御弁１０が開かれるとクリーナ１２を経て吸入された気体は矢印ｂのように流動し、矢印ｃ，矢印ｅの気流に合流して真空ポンプ６に吸入される。このため、
イ．減圧槽本体１内の気体に混入しない。従って減圧槽本体内の温度を擾乱しない。
ロ．真空ポンプ６に吸入されるので、該真空ポンプの実効排気量を相殺して減少させる。

圧力制御部５から真空ポンプ６に流入する気体の流量は、流量コントローラ１１によって精密に調節することができる。このため、真空ポンプ６を定格状態で連続運転しながら、「減圧槽本体１から排出される気体の流量」を、該真空ポンプの定格流量の範囲内で精密に調節することができる。
図１（実施形態）を図２（従来例）に比較すると、圧力制御部５の流出側配管の接続先が減圧槽本体１から排気部４に変わっているだけであるから、当該温度調整型減圧装置の全体的な輪郭形状寸法や重量に変化を与えず、製作コストの変化も無視し得る程度に微小である。

先に説明したように、主排気弁７及び副排気弁８の流入口は圧力制御弁１０の流出口と接続連通されている。この接続部と減圧槽本体１との間に補助タンク１６を介装接続すると、圧力制御弁１０から流出した気体（温度制御されていない）が減圧槽本体１内へ混入する虞れを確実に無くする（請求項２に対応）。
上記補助タンク１６に代えて、仮想線で示した逆止弁１７を設けても同様の作用効果が得られる。
従って本実施形態による温度調整型減圧槽およびその減圧方法は、減圧槽設備の全体を大形大重量化させることなく、減圧槽本体内の温度擾乱を防止し、一定温度を保ちつつ短時間に減圧することができる。

本発明に係る温度調整型減圧槽の１実施形態を描いた配管系統図 従来例の温度調整型減圧槽の１実施形態を描いた配管系統図

符号の説明

１…減圧槽本体、２…温調機、３…給気部、４…排気部、５…圧力制御部、６…真空ポンプ、７…主排気弁、８…副排気弁、９ａ，９ｂ，９ｃ…絞り弁、１０…圧力制御弁、１１…流量コントローラ、１２…クリーナ、１３…気体タンク、１４…主給気弁、１５…副給気弁、１６…補助タンク、１７…逆止弁。

Claims (4)

1. 温度調整機を備えた減圧槽本体と、真空ポンプと、絞り弁を備え上記減圧槽本体と真空ポンプとの間に介装接続された排気弁とを具備し、かつ、前記減圧槽本体に連通された圧力制御弁を有する温度調整型減圧槽において、
   前記圧力制御弁の流出口が直接的に減圧槽本体に接続されることなく、前記排気弁の流入口に接続連通されていることを特徴とする温度調整型減圧槽。
2. 前記排気弁の流入口に接続連通されている圧力制御弁の流出口と、減圧槽本体との間に、補助タンクが介装接続されていることを特徴とする、請求項１に記載した温度調整型減圧槽。
3. 前記排気弁の流入口に接続連通されている圧力制御弁の流出口と、減圧槽本体との間に、逆止弁が介装接続されていることを特徴とする、請求項１に記載した温度調整型減圧槽。
4. 減圧槽本体内の気体を真空ポンプにより、絞り弁および排気弁を経て排出しつつ、圧力制御弁を介して少流量の気体を減圧槽本体へ流入させることにより、温度調整型減圧槽の気圧を制御する方法において、
   前記圧力制御弁から流出した気体を直接的に減圧槽本体へ流入させることなく、前記排気弁の流入口付近に流入させ、前記真空ポンプの排気量と相殺して、該真空ポンプの実効排気量を減少させることを特徴とする、温度調整型減圧槽の減圧方法。
   

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