JP2015509569A - 改良されたポンプ装置およびそのポンプ装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも１つの第１の容積式機械（１０）および１つの第２の容積式機械（２０）ならびに制御モジュール（ＭＣ）を備えるポンプ装置（ＩＰ）に関する。このポンプ装置（ＩＰ）において、第１の容積式機械（１０）および／または第２の容積式機械（２０）によって閉鎖ボリューム（ＶＥ）からガス（Ｇ）が排気される。このポンプ装置（ＩＰ）は、閉鎖ボリューム（ＶＥ）およびポンプ装置（ＩＰ）の出口の間のガス（Ｇ）の流れを制御するために、制御モジュール（ＭＣ）により制御される少なくとも１つの制御弁（ＶＣ）ならびに第１の容積式機械（１０）の出口の圧力の値を感知するための圧力センサ（ＣＰ）および／または第１の容積式機械（１０）の出口の温度の値を感知するための温度センサ（ＴＰ）をさらに備える。【選択図】図１

Description

本発明は、一般的には、容積式機械および容積式機械を備える装置に関する。本発明は、特に、圧縮性流体（空気など）を受け入れるように意図されていて使用され得る容積式機械およびポンプ機械に関する。

具体的には、ただし排他的にではないが、本発明は、少なくとも１つの第１の容積式機械および１つの第２の容積式機械を備えるポンプ群またはポンプ装置およびこの種のポンプ装置の制御方法の分野に関する。

多くの工業的方法または研究では（例えば、良好な、化学製品、医薬品などの分野）、今日、多少高度の真空（通例、１と１０^-4ｍｂａｒの間の範囲）を必要とする。

この真空を達成するために、長年にわたって「真空ポンプ」（すなわち、閉鎖ボリュームまたは密閉されているチャンバ（例えば、プリント回路の製造に用いられる「クリーンルーム」）に含まれている空気（またはガスもしくは複数のガスの混合物）を多少完全に除去することのできる容積式機械）が使用されてきている。

現在まで、いろいろなタイプの真空ポンプが知られている。最もよく知られていて最も一般的なものとして、特にベーン型ポンプ、液体リングポンプ、スパイラル（またはスクロール）ポンプ、およびローブ（またはルーツ）ポンプを挙げることができる。これらのいろいろなタイプの真空ポンプの各々は、それを特定の用途に用いるのに特に適するものとする一定の長所（および短所）を有する。これらのいろいろなタイプの真空ポンプの特徴は当業者に良く知られているので、いろいろな特性について詳しく述べる必要はないと思われる。

真空ポンプの特定の性能を改善するために、特に２つ以上の真空ポンプを組み合わせることによってポンプ群またはポンプ装置を作ることも遥か以前から知られている。そのような構成は通例「一次」と称されるポンプから成り、排気されなければならないチャンバに結合されて、「一次」と称される、およそ１ｂａｒ（１０³ ｍｂａｒ）と１ｍｂａｒの間の範囲の圧力を有する真空を最初に達成する。次に、この一次ポンプによって作られた一次真空は、一次ポンプに直列に結合された「２次」と称されるポンプに引き継がれ、より高度の真空を達成する。二次ポンプの出口における圧力は、通例、もっと低い圧力も可能であるとしても、１と１０^-4ｍｂａｒの間に及ぶ。

２つのポンプを備える代表的な装置は、ルーツポンプと他のポンプ（例えば、スクリューポンプ）との組み合わせである。３つ（あるいはそれ以上）のポンプを有する構成も、並列に結合されたポンプあるいは直列または並列結合の組み合わせを有する装置も、同様に可能であることが分かる。

ポンプの他に、このようなポンプ群は、通例、システムの入口と出口との間のガスの流れを制御するための１つ以上の弁および電子的および／または機械的制御モジュールを含む。在来のポンプ群における装置の特徴および種々の要素の協働に関連する特徴も同様に真空技術の分野に係わる当業者の代表的な知識の一部であり、ここで詳しく説明する必要はないと思われる。

ところで、真空ポンプとして使用される全ての容積式機械は、動作中にヒートアップするという特性を有する。一方において、大半の真空ポンプの動作原理は、システムの入口と出口の間で、強制的な体積減少とそれに続く圧力上昇によって、ポンプ送りされるガスをヒートアップさせる。ガスのこの温度上昇は物理法則の直接的結果であって、これを完全に除去することはできない。他方において、ポンプ内の回転する要素間の摩擦などの２次的効果も、このポンプの温度を高めるという結果をもたらす。このヒートアップもポンプ内のガスの温度上昇をもたらす。

ポンプ群の中の高温は望ましくない。それは、特に、例えばポンプ送りされるガスの化学的および／または物理的反応のために、容積式機械の動作に深刻な問題を引き起こしかねない。或るガスは、特に、高温で昇華するかあるいは凝縮し、従ってポンプの内側に残留物を生じさせ得る要素を含む。時間が経つと、これらの残留物はポンプのジャミングあるいは他の不調をもたらしかねない。さらに、ポンプの内側の過度に高い温度は、金属要素の大きな膨張を引き起こし得るので、ポンプの最適効率のためには非常に不利である。

これらの欠点を克服するために、種々の真空ポンプにおいていろいろな冷却方法が実行されている。従って、空気にさらされる表面上の空気を増やすとともに大気によるポンプの機械的冷却を促進するために、特にその外面にリブまたは他の同様の要素を有する空冷ポンプがある。他のポンプは、液体（特に、空気または油）による冷却を有する。例えば、潤滑ベーンポンプにおいて、ベーンは油で潤滑される表面上を滑る。この油は、同時に、ポンプのより容易な滑りと冷却を達成するために接触面の冷却にも役立つ。

しかし、これらの冷却メカニズムは、全て大きな欠点（特に、冷却メカニズムが同時にポンプをより複雑、より高価に、より故障し易くするという事実）を有する。そのうえ、冷却液は濾過され、浄化され、および／または時々交換されなければならず、それはポンプの整備をより複雑にかつより高価にもする。

従って、本発明は、複雑な冷却システムを使用せずに真空ポンプおよび／またはポンプ群におけるこの高温という問題に対する解決策を提案するという目的を有する。
本発明が達成しようとする他の結果は、時間が経っても性能が維持されるポンプ装置である。
この目的のために、本発明は、主題として、請求項１に従う装置を有する。より詳細な実施形態は、従属する請求項および明細書において定義される。

より具体的には、本発明は、少なくとも１つの第１の容積式機械および１つの第２の容積式機械ならびに制御モジュールを備えるポンプ装置に関する。このポンプ装置において、閉鎖ボリュームから第１の容積式機械および／または第２の容積式機械によってガスが排気される。このポンプ装置は、閉鎖ボリュームおよびポンプ装置の出口の間のガスの流れを調整するために制御モジュールにより制御される少なくとも１つの制御弁をさらに備える。

本発明の主な利点は、提案されたポンプ装置がシステムの入口と出口の間でポンプ送りされるべきガスの流れを精密に制御することのできる手段を有するという事実にある。このようにして、容積式機械間の協力をその状況の具体的な必要性に応じて適合させることができ、このことがシステムの性能の制御を非常に容易にする。従って、容積式機械のヒートアップを制御することは可能でありかつ容易である。

ここで、本発明は、前述した実施形態に従うポンプ装置だけではなく、このポンプ装置の制御方法にも関するということを指摘しなければならない。

本発明は、図式的に表す添付の図面と関連して非限定的な実例を介して記載される以下の説明を読むことからより良く理解されるはずである。

本発明の第１の実施形態に従うポンプ装置のブロック図である。 もっぱら第１の容積式機械で排気される閉鎖ボリュームにおけるポンプ送り能力（「ポンプ流量」とも称される）の進展を表す概略図である。 図２のポンプ送り能力の進展に対応する、第１の容積式機械の温度の進展を表す概略図である。 もっぱら第２の容積式機械で排気される閉鎖ボリュームにおけるポンプ送り能力の進展を表す概略図である。 図４のポンプ送り能力の進展に対応する、第２の容積式機械の温度の進展を表す概略図である。 同時に第１および第２の容積式機械で排気される、本発明に従う閉鎖ボリュームにおけるポンプ送り能力の進展を表す概略図である。 図６のポンプ送り能力の進展に対応する、第１の容積式機械および第２の容積式機械の温度の進展を表す概略図である。 本発明の第２の実施形態に従うポンプ装置のブロック図である。 本発明の第３の実施形態に従うポンプ装置のブロック図である。 本発明の第４の実施形態に従うポンプ装置のブロック図である。

図１は、本発明の実施形態に従うポンプ装置ＩＰのブロック図を表す。図１において、第１の容積式機械は参照記号１０を有する矩形により簡単に示され、第２の容積式機械は参照記号２０を有する他の１つの矩形により示されている。図１に、ポンプ装置ＩＰの助けにより排気される閉鎖ボリュームＶＥも概略的に示されている。この閉鎖ボリュームＶＥは、クリーンルーム（すなわち、種々の工業または研究用途のために必要な環境条件を作り出し維持する目的で中の温度、湿度および／または圧力が制御される空間）、中の圧力が精密に制御されなければならない他の任意のボリュームの製造エンクロージャ（例えば、工作機械内）に相当し得る。

本発明に従うポンプ装置ＩＰにおいて、第１の容積式機械１０は特にスクリューポンプであり得る。スクリューポンプは、本質的に、反対方向に駆動回転させられる２つの並列スクリューから構成される。この回転で、ポンプ内にあるガスをポンプの入口と出口の間で運ぶことができる。スクリューポンプは、ドライポンプ（すなわち、ポンプ送りされるガスが汚染を生じさせかねない潤滑液と決して接触しないポンプ）である。この特徴のおかげで、高度の衛生を必要とする用途（例えば、食品工業）にこのスクリューポンプを用いることができる。もちろん、容積式機械１０を他の任意の適切なタイプのポンプにより達成することもできる。

この第１の容積式機械１０は、導管（または圧力管路）ＬＰ１によって、閉鎖ボリュームＶＥに結合される。この導管ＬＰ１は、特に、金属または他の任意の適切な材料の在来のパイプに対応し得る。もちろん、他のタイプのパイプまたはチューブＬＰ１も可能である。従って、第１の容積式機械１０は、空気（または閉鎖ボリュームＶＥ内の他の任意のガス）を直接排気し、それを通例排気口により達成される機械の出口から排出するように配置され構成されている。

他の導管ＬＰ２は、第１の容積式機械１０の排気オリフィスに結合されている。閉鎖ボリュームＶＥを第１の容積式機械１０に結合する導管ＬＰ１と同じく、導管ＬＰ２は在来のパイプであり得るけれども、他の任意の適切な仕方で達成することもできる。従って、導管ＬＰ２は、ガスを容積式機械１０の出口へ導き、次に第３の導管ＬＰ３を介してガスを第２の容積式機械２０のほうへ送る。

導管ＬＰ３を介して第１の容積式機械１０により閉鎖ボリュームから排気されたガスの流れを受け取る第２の容積式機械２０は、特にベーンポンプであり得る。ベーンポンプは、ステータと、ステータに接して回転するスライディングベーンを有するロータとから構成される。回転中、ベーンはステータの壁と接触した状態にとどまる。ステータの壁は、１つのゾーンにおいて、ポンプの気密性と可動部品の潤滑とを同時に保証する油浴で覆われる。従って、ベーンポンプはドライポンプではなく、ポンプ送りされるガスは潤滑剤と接触し得る。従って、これらのポンプは、通例、高度の衛生規格を有する用途には用いられない。ここで、容積式機械２０は、ベーンポンプでなくてもよく、他の適切なタイプのポンプによって達成することもできる。

第２の容積式機械２０の出口（排気オリフィス）は、第２の容積式機械２０によってポンプ装置ＩＰの出口へポンプ送りされたガスを排気するのに役立つ第４の導管ＬＰ４に結合される。導管ＬＰ４も、金属または他の任意の適切な材料の在来のパイプに相当し得る。もちろん、他のタイプのパイプまたはチューブも考えられ、導管ＬＰ４が設けられておらず、容積式機械２０から出たガスがポンプ装置ＩＰの出口へ直接向けられる解決策も考えられる。

本発明に従うポンプ装置ＩＰにおいて、導管ＬＰ２とＬＰ３の間（従って、第１の容積式機械１０と第２の容積式機械２０の間）に制御弁ＶＣが結合される。この制御弁ＶＣは、本質的に、ガスの流れを制御し、特に「逆」方向（すなわち、容積式機械１０のほう）にポンプ送りされるガスの流れを遮断するのに役立つ。そのような制御弁は当該技術分野では既に知られており、それらの動作原理は特に逆止め弁または戻り止め弁に基づくことができる。もちろん、他のどんなタイプの制御弁も、前述したの条件を満たすならば、使用することができる。

制御弁ＶＣは、外部制御モジュールＭＣによって制御され得る。制御モジュールＭＣは、導管ＬＰ１と導管ＬＰ２の間（従って、閉鎖ボリュームＶＥとポンプ装置ＩＰの出口の間）でガスの流れを制御するために制御弁ＶＣの動作を制御することを可能にする電子および／または機械装置である。この目的のために、ポンプ装置ＩＰの出口に直接通じる第５の導管ＬＰ５も制御弁ＶＣに結合されている。

図１に示されているような、本発明に従うポンプ装置ＩＰは次のように機能する。すなわち、第１の容積式機械１０が始動すると、ガスは閉鎖ボリュームＶＥからポンプ送りされる。図２は、もっぱらこの第１の容積式機械１０で排気される閉鎖ボリュームＶＥにおけるポンプ送り（ポンプの「ポンプ流量」とも称される）の進展の線図を概略的に表す。

ポンプ送り能力は第１の動作領域において増大し、第２の動作領域において減少し、最後に、圧力限界に達した後は一定値に留まることが容易に見て分かる。同時に、図３は、図２に示されているような第１の容積式機械のポンプ送り能力に直接対応する第１の容積式機械１０における温度の進展を表す。この線図を分析すると、圧力限界とともに始まる容積式機械１０の温度の明らかな上昇に気付くことは容易である。前に既に言及したように、温度の大きな上昇は一般的に不利である。

図４も閉鎖ボリュームＶＥにおけるポンプ送り能力の進展を伴う概略図を示すが、これは、このボリュームがもっぱら第２の容積式機械２０で排気される場合のものである。通例、第２の容積式機械２０は、どちらかと言えば一定の進展を示す。しかし、第２の容積式機械２０における温度は、容積式機械１０におけるものと同様に進展する（すなわち、圧力限界を超えて温度の正味の上昇を示す）。

この問題を完全に克服するために、本発明は、ガスがもっぱら第１の容積式機械１０によってポンプ送りされる第１のコースと、ガスが同時に第１の容積式機械１０および第２の容積式機械２０によってポンプ送りされる第２のコースとの間でガスの流れを切り替えるために、制御弁ＶＣを制御モジュールＭＣによって調整することを提案する。

第１の場合には、閉鎖ボリュームＶＥから排気されたガスは、導管ＬＰ１および第１の容積式機械１０を通過し、導管ＬＰ２を通って制御弁ＶＣに到達し、その後導管ＬＰ５によってポンプ装置ＩＰの出口へ直接向けられる。これとは対照的に、第２の場合には、閉鎖ボリュームＶＥから排気されたガスは最初に導管ＬＰ１、第１の容積式機械１０および第２の導管ＬＰ２を通過して制御弁ＶＣに到達し、この制御弁はガスを出口ではなくて第２の容積式機械２０のほうへ向ける。その後、第２の容積式機械２０によってポンプ送りされたガスは、導管ＬＰ４によってポンプ装置ＩＰから出る。

通常、この切り替えを時間的な仕方で制御する。例えば、第１の動作フェーズにおいて、ポンプ装置ＩＰは第１の場合のように動作することができる（すなわち、ガスを第１のコースを通ってポンプ送りする）。その後、一定の時間間隔の後、ポンプ装置ＩＰは第２の場合のように動作することができる（すなわち、ガスを第２のコースを通ってポンプ送りする）。

第１のコースと第２のコースの間の切り替えは「静的」にプログラムされ得る。例えば、２０あるいは３０秒の第１の動作モード（コースＶＥ→ＬＰ１→１０→ＬＰ２→ＶＣ→ＬＰ５）の後に切り替えをプログラムすることが可能である。この場合、制御モジュールは、ポンプ装置の始動から経過した時間をカウントし、予めプログラムされた時間に達した後にガス通過コースを変更する命令を制御弁に与える。

しかし、静的切り替えを用いる代わりに、第１の容積式機械１０の出口に圧力センサＣＰを用い、第１の容積式機械１０の出口で或る圧力が検出された後にガスの流れを切り替えることも可能である。この圧力限界は、それぞれの具体的な用途のために実際的なやり方で決定され、制御弁ＶＣの調整に使用することができるように制御モジュールＭＣに記憶することもできる。

図６および７は、同時に第１の容積式機械１０および第２の容積式機械２０で排気されるときの閉鎖ボリュームＶＥにおけるポンプ送り能力の進展と、対応する温度の進展とを概略的に示す。

最後に、図８は本発明の第２の実施形態を概略的に示す。図１に示されている第１の実施形態に関して、本発明のこの第２の実施形態は、閉鎖ボリュームＶＥと第１の容積式機械１０の間に挿入された第３の容積式機械３０を含む。この目的のために、導管ＬＰ１は２つの部分（すなわち、導管ＬＰ１’およびＬＰ１’’）に分割されている。もちろん、相互連結のための他の選択肢も絶対的に考えられる。

この第３の容積式機械３０は通例、ルーツポンプであり得る。その動作は、現在まで知られているポンプ装置において在来の仕方で用いられている「ブースター」ポンプの動作に対応する。本発明の趣旨から逸脱することなく、他のタイプの容積式機械を使用すること、あるいはそれらの多くを付け加えることももちろん可能である。

図９および１０は、本発明の第３および第４の実施形態をそれぞれ示す。本発明のこれら２つの実施形態は、以下でさらに説明する１つの重要な点において本発明の第１および第２の実施形態とは異なる。

図９に示されている本発明の第３の実施形態において、ポンプ装置ＩＰも、閉鎖ボリュームＶＥ（特に、クリーンルーム、製造エンクロージャ、あるいは圧力が精密に制御されなければならない他の任意のボリューム）を排気するために使用される第１の容積式機械１０と第２の容積式機械２０を含む。（図１に示されている）本発明の第１の実施形態に関して既に述べたように、第１の容積式機械１０は、ドライポンプ（例えば、スクリューポンプ）であり得るけれども、他の任意の適切な容積式機械でもあり得る。第２の容積式機械２０に関して（特にベーンポンプであり得るけれども）、他の適切な容積式機械によってこの第２の容積式機械２０を達成することももちろん可能である。

導管あるいは圧力管路ＬＰ１（例えば、在来のパイプ）は、この第１の容積式機械１０を閉鎖ボリュームＶＥに結合する。第１の容積式機械１０の出口（この場合、通常はポンプの排気口）は、その側において、同様に在来のパイプであり得るけれども他の適切な導管でもあり得る他の導管ＬＰ２に結合される。この第２の導管ＬＰ２は、ガスを容積式機械１０の出口へ導き、制御弁ＶＣを介してガスを第２の容積式機械２０のほうへ送る。この目的のために、制御弁ＶＣを第２の容積式機械２０に結合する第３の導管ＬＰ３も設けられている。

本発明の第１または第２の実施形態に従うポンプ装置の場合と同じく、第２の容積式機械２０の出口は、第２の容積式機械２０によりポンプ送りされたガスをポンプ装置の出口へ排気するのに役立つ第４の導管ＬＰ４に結合されている。この導管ＬＰ４も、金属または他の任意の適切な材料の在来のパイプに対応し得る。当然、他のタイプの導管も同じく考えられ、導管ＬＰ４が設けられておらず、容積式機械２０から出るガスがポンプ装置ＩＰの出口へ直接向けられる解決策さえも考えられる。

既に述べたように、制御弁ＶＣが第１の容積式機械１０と第２の容積式機械２０の間に結合されている。本発明のこの第３の実施形態においても、この制御弁ＶＣの動作は、主としてガスの流れを制御する（特に、ポンプ送りされるガスの「逆」方向（すなわち、容積式機械１０のほうへ）の流れを阻止する）ことである。この制御弁ＶＣを制御するために、本発明のこの第３の実施形態に従うポンプ装置ＩＰも同じく制御モジュールＭＣを含む。導管ＬＰ１と導管ＬＰ２の間（従って、閉鎖ボリュームＶＥとポンプ装置ＩＰの出口の間）でのガスの流れを制御弁ＶＣが調整できるように制御弁ＶＣの動作を管理するのは、この制御モジュールＭＣである。この目的のために、ポンプ装置ＩＰの出口に直接通じる第５の導管ＬＰ５を制御弁ＶＣの出口に設けることもできる。

従って、本発明のこの第３の実施形態に従うポンプ装置ＩＰが、その構造において、図１に示されている本発明の第１の実施形態のポンプ装置ＩＰと実質的に一致することは明らかである。しかし、この第３の実施形態に従うポンプ装置ＩＰの動作は、本発明の第１の実施形態に従うポンプ装置ＩＰの動作とは著しく異なる。

実際、図９に示されている本発明のこの第３の実施形態に従うポンプ装置ＩＰの始動時、制御弁ＶＣは閉じられている（すなわち、制御弁ＶＣは、第１の容積式機械１０と第２の容積式機械２０の間での導管ＬＰ３を通してのガスの流れを許さないように構成されている）。この瞬間、容積式機械１０と容積式機械２０は既知の手順に従って始動され得る。従って、容積式機械１０が閉鎖ボリュームＶＥに直接結合されているという事実のおかげで、閉鎖ボリュームＶＥに封入されているガスは容積式機械１０によって排気され得る。この時間中、このポンプ送りされるガスは全て導管ＬＰ５によってポンプ装置ＩＰから外へ出る。

図２に示されている線図は第１の容積式機械１０だけで排気される閉鎖ボリュームＶＥにおけるポンプ送り能力（あるいはポンプの「ポンプ流量」）の進展を示し、図２のこの第１の容積式機械１０のポンプ送り能力に対応する第１の容積式機械１０における温度の進展の概略表示は図３に示されている。従って、これら２つの線図は、本発明の第１の実施形態に関して記述した場合に得られるデータにも対応する。

これら２つの線図に戻ると、ポンプ送り能力は第１の動作領域において増大し、第２の動作領域において減少し、圧力限界に達した後は一定値に留まることが見て分かる。図３と第１の容積式機械１０における温度の進展に関して、圧力限界とともに始まる容積式機械１０の温度の明らかな上昇に気付くことは容易である。前に既に言及したように、温度の大きな上昇は一般的に不利である。

温度のこの問題を克服するために、本発明の第１の実施形態の場合と同じく、本発明の第３の実施形態も、制御モジュールＭＣによって、ガスがもっぱら第１の容積式機械１０によってポンプ送りされる第１のコースと、ガスが同時に第１の容積式機械１０および第２の容積式機械２０によってポンプ送りされる第２のコースとの間で、ガスの流れを切り替えるように制御弁ＶＣを制御することを提案する。けれども、本発明の第３の実施形態に従うポンプ装置ＩＰにおいてこの制御を達成させるやり方は、本発明の第１の実施形態に従うポンプ装置ＩＰに用いられる方法とは異なる。

しかし、圧力センサの代わりに、本発明の第３の実施形態に従うポンプ装置ＩＰは、第１の容積式機械１０の出口に置かれた温度センサＴＰを用いる。この温度センサは、第１の容積式機械１０の出口におけるガスの温度を測定し、この温度データを、制御モジュールＭＣが制御弁ＶＣを制御できるように、制御モジュールＭＣに送ることができる。

制御弁ＶＣの制御は次のように機能する。第１の容積式機械１０の出口で感知される温度が所定値より低く留まっている間、制御弁ＶＣは初期位置に留まる（すなわち、導管ＬＰ３は閉じられていて、閉鎖ボリュームＶＥからポンプ送りされたガスが導管ＬＰ５を通して放出される）。もちろん、容積式機械１０内のポンプ送りされるガスおよび残留物の化学的および／または物理的反応をもたらす臨界値を第１の容積式機械１０の出口の温度が上回らないことを保証するために、「動的に」（すなわち、ポンプ送りされるガスに依存して）温度限界値を選択することができる。この温度限界値は、特に、それぞれの具体的用途のために実際的な仕方で決定され、制御弁ＶＣの制御に使用され得るように制御モジュールＭＣに記憶され得る。

ここで、ポンプ装置ＩＰのこの第１の動作フェーズの間、第２の容積式機械２０も、たとえポンプ送りされるべきガスを含まない導管ＬＰ３に第２の容積式機械が結合されていても（ここで制御弁ＶＣがこの導管を閉じているので）、運転しているということに留意しなければならない。従って、この第２の容積式機械２０はヒートアップしがちである。

所定の温度の限界値より高い温度が第１の容積式機械１０の出口の温度センサＴＰによって検出されると、制御モジュールＭＣは、第１の容積式機械１０から出て導管ＬＰ２を通るガスを通過させるために制御弁ＶＣが導管ＬＰ３を開くように、制御弁ＶＣを制御することができる。同時に、導管ＬＰ５は閉じられる。この瞬間から、ガスは同時に第１の容積式機械１０および第２の容積式機械２０によってポンプ送りされるようになる。従って、この第２の容積式機械２０は空の導管ＬＰ３のポンプ送りを停止し、その温度は低下して最適な作業温度に到達しがちである。

もちろん、そのような構成において、第２の容積式機械２０は過熱しやすく、最大限小さくされた寸法を有する「小型」機械を使うことが通常望ましいのでなおさら過熱しやすい。この問題を防止するために、この第２の容積式機械２０は多少精巧な冷却メカニズムを含み得る。特に、「在来の」空冷システム、水冷システム（あるいは他の適切な液体）、または他の任意の既知のシステムを使用することが可能である。この冷却システムも動的であり得る（すなわち、第２の容積式機械の温度が所定値を上回ったときに限って冷却剤を放出するために温度センサ（センサＴＰから独立している）によって制御され得る）。

閉鎖ボリュームＶＥにおけるポンプ送り能力の進展に関するこの制御の結果は図６および７において見られ得る（これも、本発明の第１の実施形態に従うポンプ装置ＩＰの挙動に対応する）。

このような記述を完成させるために、本発明の第４の実施形態が図１０に示されていることに言及しなくてはならない。本発明の第３の実施形態に関連して、本発明のこの第４の実施形態も、本発明の第２の実施形態（図８を参照）の場合と同じく、閉鎖ボリュームＶＥと第１の容積式機械１０の間に挿入された第３の容積式機械３０（通例、ルーツポンプ）を含む。第３の容積式機械３０の動作は、これまで知られているポンプ装置で在来の仕方で使用される「ブースター」ポンプの動作と一致する。もちろん、本発明の趣旨から逸脱することなく、他のタイプの容積式機械を使用するか、あるいはそれらの多くを付け加えることも可能である。

当然に、本発明は、実装されるとき、数々の変更を受ける。幾つかの実施形態について記述してきたけれども、可能な実施形態の全てを網羅的に特定することは考えられない。もちろん、本発明の範囲から逸脱せずに、記述された手段に替えて同等の手段を用いることも考えられる。同様に、特定の実施形態に関して記述された要素を組み合わせて本発明の新しい実施形態を作ることは完全に可能である。本発明の種々の実施形態を組み合わせて他の適切な実施形態を作ることが確かに可能であることも述べておきたい。特に、初めの２つの実施形態の主な特徴（すなわち、圧力センサ）を、本発明の第３および第４の実施形態により提案されたような温度センサと同時に備える新しいポンプ装置を実現することは苦も無く可能である。

Claims (15)

1. 少なくとも１つの第１の容積式機械（１０）および１つの第２の容積式機械（２０）ならびに制御モジュール（ＭＣ）を備えるポンプ装置（ＩＰ）であって、
   前記ポンプ装置（ＩＰ）において、前記第１の容積式機械（１０）および／または前記第２の容積式機械（２０）によって閉鎖ボリューム（ＶＥ）からガスが排気され、
   前記ポンプ装置（ＩＰ）は、前記閉鎖ボリューム（ＶＥ）および前記ポンプ装置（ＩＰ）の出口の間のガスの流れを制御するために、前記制御モジュール（ＭＣ）により制御される少なくとも１つの制御弁（ＶＣ）ならびに前記第１の容積式機械（１０）の出口における圧力の値を感知するための圧力センサ（ＣＰ）および／または前記第１の容積式機械（１０）の出口における温度の値を感知するための温度センサ（ＴＰ）をさらに備えることを特徴とするポンプ装置。
2. 請求項１記載のポンプ装置において、
   前記制御弁（ＶＣ）は、ガスがもっぱら前記第１の容積式機械（１０）によりポンプ送りされる第１のコースと、ガスが前記第１の容積式機械（１０）および前記第２の容積式機械（２０）によりポンプ送りされる第２のコースとの間でガスの流れを切り替えることができることを特徴とするポンプ装置。
3. 請求項１または２記載のポンプ装置において、
   前記第１の容積式機械（１０）は、ドライポンプであることを特徴とするポンプ装置。
4. 請求項３記載のポンプ装置において、
   前記第１の容積式機械（１０）は、スクリューポンプであることを特徴とするポンプ装置。
5. 請求項１〜４のいずれか記載のポンプ装置において、
   前記第２の容積式機械（２０）は、ベーンポンプであることを特徴とするポンプ装置。
6. 請求項１〜５のいずれか記載のポンプ装置において、
   前記ポンプ装置は、前記閉鎖ボリューム（ＶＥ）および前記第１の容積式機械（１０）の間に直列に結合された第３の容積式機械（３０）をさらに備えることを特徴とするポンプ装置。
7. 請求項６記載のポンプ装置において、
   前記第３の容積式機械（３０）は、ルーツポンプであることを特徴とするポンプ装置。
8. 請求句１〜７のいずれか記載のポンプ装置において、
   前記第２の容積式機械（２０）は、冷却メカニズムを含むことを特徴とするポンプ装置。
9. 少なくとも１つの第１の容積式機械（１０）および１つの第２の容積式機械（２０）ならびに制御モジュール（ＭＣ）を備えるポンプ装置（ＩＰ）の制御方法であって、
   前記ポンプ装置（ＩＰ）において、前記第１の容積式機械（１０）および／または前記第２の容積式機械（２０）によって閉鎖ボリューム（ＶＥ）からガスが排気され、
   前記閉鎖ボリューム（ＶＥ）および前記ポンプ装置（ＩＰ）の出口の間のガスの流れを制御するために、前記第１の容積式機械（１０）の出口の圧力を感知する圧力センサ（ＣＰ）および／または前記第１の容積式機械（１０）の出口の温度の値を感知する温度センサ（ＴＰ）により受け取られたデータを用いて少なくとも１つの制御弁（ＶＣ）が前記制御モジュール（ＭＣ）により制御されることを特徴とする方法。
10. 請求項９記載の方法において、
    ガスの流れは、前記制御弁（ＶＣ）により、ガスがもっぱら前記第１の容積式機械（１０）によりポンプ送りされる第１のコースと、ガスが前記第１の容積式機械（１０）および前記第２の容積式機械（２０）によりポンプ送りされる第２のコースとの間で切り替えられることを特徴とする方法。
11. 請求項９または１０記載の方法において、
    前記閉鎖ボリューム（ＶＥ）および前記第１の容積式機械（１０）の間に直列に結合された第３の容積式機械（３０）を前記ポンプ装置（ＩＰ）に設けることを特徴とする方法。
12. 請求項９〜１１のいずれか記載の方法において、
    前記温度センサ（ＴＰ）によって前記第１の容積式機械（１０）の出口において感知された温度が所定値より低いとき、前記制御弁（ＶＣ）は、ガスが導管（ＬＰ３）を通ることを防止することを特徴とする方法。
13. 請求項９〜１２のいずれか記載の方法において、
    所定の温度より高い温度が前記第１の容積式機械（１０）の出口において前記温度センサ（ＴＰ）により検出されると、前記制御モジュール（ＭＣ）は、前記制御弁（ＶＣ）を制御して導管（ＬＰ３）を開くことを特徴とする方法。
14. 請求項９〜１３のいずれか記載の方法において、
    所定の温度は、ポンプ送りされるガスに依存して選択されることを特徴とする方法。
15. 請求項９〜１４のいずれか記載の方法において、
    所定の温度は、各々の具体的な用途のために実際的なやり方で決定され、前記制御弁（ＶＣ）の制御に使用され得るように前記制御モジュール（ＭＣ）に記憶されることを特徴とする方法。

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