JP6078748B2 - Suction system and suction method - Google Patents

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Description

本発明は、第1吸引装置および第2吸引装置を備えると共に両吸引装置を並列接続状態および直列接続状態のいずれかに切り替えた状態で吸引対象から気体を吸引可能に構成された吸引システム、並びに、そのような吸引システムによって吸引対象から気体を吸引する吸引方法に関するものである。   The present invention includes a suction system including a first suction device and a second suction device and configured to be able to suck a gas from a suction target in a state in which both suction devices are switched between a parallel connection state and a serial connection state, and The present invention relates to a suction method for sucking a gas from a suction target using such a suction system.

この種の吸引システムとして、下記の特許文献1に真空排気装置が開示されている。この真空排気装置は、一対の真空ポンプと、両真空ポンプを並列接続状態および直列接続状態のいずれかに切り替えるための3つのバルブとを備えて構成されている。この真空排気装置では、まず、両真空ポンプを動作させると共に、各バルブの開閉状態を変更して両真空ポンプを並列接続状態に切り替える。この際には、両真空ポンプによって被排気装置(吸引対象)から空気が吸引され、被排気装置と両真空ポンプとを相互に接続している配管内が真空状態となる。   As a suction system of this type, a vacuum exhaust device is disclosed in Patent Document 1 below. This vacuum evacuation device includes a pair of vacuum pumps and three valves for switching both vacuum pumps to either a parallel connection state or a series connection state. In this vacuum exhaust apparatus, first, both vacuum pumps are operated, and the open / close state of each valve is changed to switch both vacuum pumps to a parallel connection state. At this time, air is sucked from the exhausted device (suction target) by both vacuum pumps, and the inside of the pipe connecting the exhausted device and both vacuum pumps is in a vacuum state.

次いで、配管内の真空圧が規定圧に達したとき(配管内の真空圧が、並列接続状態では空気を吸引するのが困難な程度に高い真空圧となったとき)に、両真空ポンプを作動させた状態を維持しつつ、各バルブの開閉状態を変更して両真空ポンプを直列接続状態に切り替える。この際には、上流側の真空ポンプの排出口から排出される空気が下流側の真空ポンプによって吸引されて上流側の真空ポンプの排気抵抗が軽減されるため、上流側の真空ポンプの吸引効率が向上する。この結果、並列接続状態での運転によって配管内がある程度高い真空圧となっていても、直列接続状態に切り替えた両真空ポンプによってさらに空気を吸引することができ、これにより、並列接続状態で運転していたときよりも、配管内の真空圧が上昇して十分に高い真空圧となる。   Next, when the vacuum pressure in the pipe reaches the specified pressure (when the vacuum pressure in the pipe is high enough to suck air in the parallel connection state), both vacuum pumps are turned on. While maintaining the operated state, the open / close state of each valve is changed to switch both vacuum pumps to a serial connection state. At this time, the air discharged from the discharge port of the upstream vacuum pump is sucked by the downstream vacuum pump and the exhaust resistance of the upstream vacuum pump is reduced, so that the suction efficiency of the upstream vacuum pump is reduced. Will improve. As a result, even if the inside of the piping is at a somewhat high vacuum pressure due to the operation in the parallel connection state, it is possible to suck more air by both the vacuum pumps switched to the serial connection state, and thus the operation in the parallel connection state. The vacuum pressure in the pipe rises to a sufficiently high vacuum pressure than when it was.

実開平4−119373号公報(第3−5頁、第1−3図)Japanese Utility Model Publication No. 4-119373 (page 3-5, Fig. 1-3)

ところが、従来の真空排気装置には、以下の解決すべき問題点が存在する。すなわち、従来の真空排気装置では、運転開始時に両真空ポンプを並列接続状態で作動させることで両真空ポンプによって単位時間あたりに多くの空気を吸引して配管内を短時間である程度の真空圧とした後に、両真空ポンプを直列接続状態に切り替えてさらに空気を吸引することで配管内の真空圧をさらに上昇させる構成および方法を採用している。一方、この種の吸引システムには、そのランニングコストを低減すべきとの要望がある。   However, the conventional vacuum exhaust apparatus has the following problems to be solved. That is, in the conventional evacuation apparatus, by operating both vacuum pumps in a parallel connection state at the start of operation, a large amount of air is sucked per unit time by both vacuum pumps, and a certain vacuum pressure is set in the pipe in a short time. After that, a configuration and a method are adopted in which both vacuum pumps are switched to a serial connection state and air is further sucked to further increase the vacuum pressure in the pipe. On the other hand, there is a demand for reducing the running cost of this type of suction system.

この場合、上記の真空排気装置における両真空ポンプとして、小型の真空ポンプを採用したり、回転数可変型の真空ポンプを採用して両真空ポンプの回転数を低下させたりすることにより、消費電力量を低減してランニングコストを低減することが可能となる。しかしながら、小型の真空ポンプは吸引能力が低いため、並列接続状態において単位時間あたりに吸引可能な空気の量が減少して配管内の真空圧を短時間で上昇させるのが困難になると共に、直列接続状態において配管内の真空圧を十分に上昇させ得る十分な量の空気を吸引するのが困難となる。また、吸引能力が高い真空ポンプを採用したとしても、並列接続状態において両真空ポンプの回転数を低下させたときには、単位時間あたりに吸引可能な空気の量が減少して配管内の真空圧を短時間で上昇させるのが困難となり、直列接続状態において両真空ポンプの回転数を低下させたときには、配管内の真空圧を十分に上昇させ得る十分な量の空気を吸引するのが困難となる。したがって、従来の真空排気装置のような吸引システムでは、並列接続状態において配管内の真空圧を短時間で上昇させ、かつ直列接続状態において吸引対象から十分な量の空気を吸引可能としつつ、そのランニングコストを低減するのが困難となっているという問題点がある。   In this case, power consumption can be reduced by adopting a small vacuum pump as the both vacuum pumps in the above-described vacuum exhaust system or by reducing the number of rotations of both vacuum pumps by adopting a variable rotation speed type vacuum pump. The running cost can be reduced by reducing the amount. However, since a small vacuum pump has a low suction capability, the amount of air that can be sucked per unit time in a parallel connection state decreases, making it difficult to increase the vacuum pressure in the pipe in a short time, and in series. It is difficult to suck a sufficient amount of air that can sufficiently increase the vacuum pressure in the pipe in the connected state. Even if a vacuum pump with a high suction capacity is used, if the number of rotations of both vacuum pumps is reduced in a parallel connection state, the amount of air that can be sucked per unit time will decrease and the vacuum pressure in the pipe will be reduced. It becomes difficult to raise in a short time, and when the number of rotations of both vacuum pumps is reduced in a serial connection state, it becomes difficult to suck a sufficient amount of air that can sufficiently raise the vacuum pressure in the pipe. . Therefore, in a suction system such as a conventional vacuum exhaust device, the vacuum pressure in the pipe is increased in a short time in the parallel connection state, and a sufficient amount of air can be sucked from the suction target in the serial connection state. There is a problem that it is difficult to reduce the running cost.

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、並列接続状態において配管内の真空圧を短時間で上昇させ、かつ直列接続状態において吸引対象から十分な量の空気を吸引可能としつつ、そのランニングコストを十分に低減し得る吸引システムおよび吸引方法を提供することを主目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, while raising the vacuum pressure in the pipe in a short time in the parallel connection state and allowing a sufficient amount of air to be sucked from the suction target in the serial connection state. The main object is to provide a suction system and a suction method capable of sufficiently reducing the running cost.

上記目的を達成すべく、請求項1記載の吸引システムは、第1吸引装置および第2吸引装置を備えて当該両吸引装置によって吸引対象から気体を吸引可能に構成されると共に、前記両吸引装置の吸入口を前記吸引対象にそれぞれ接続する並列接続状態と、前記第1吸引装置の前記吸入口を前記吸引対象に接続すると共に前記第2吸引装置の前記吸入口を当該第1吸引装置の排出口に接続する直列接続状態とのいずれかに切り替え可能に構成された吸引システムであって、前記両吸引装置としての回転数可変型の吸引装置と、前記両吸引装置の回転数を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記両吸引装置が前記並列接続状態から前記直列接続状態に切り替えられている状態において当該吸引システムを前記吸引対象に接続する配管内の真空圧が予め規定された第1真空圧まで上昇するとの第1条件が満たされたときに前記第2吸引装置の回転数を低下させると共に、前記第2吸引装置の回転数を低下させている状態において前記配管内の真空圧が前記第1真空圧よりも低い予め規定された第2真空圧まで低下するとの第2条件が満たされたときに前記第1吸引装置の回転数を上昇させる。 In order to achieve the above object, the suction system according to claim 1 includes a first suction device and a second suction device, and is configured to be able to suck a gas from a suction target by the both suction devices. Connected in parallel to the suction target, the suction port of the first suction device is connected to the suction target, and the suction port of the second suction device is connected to the suction target of the first suction device. A suction system configured to be switchable to any one of a serial connection state connected to an outlet, and a control device for controlling the number of rotations of both the suction devices, and a suction device with variable rotation speed as the both suction devices. and a section, wherein the control unit is true in the pipe in which the two suction device connects the suction system to the suction target in a state that has been switched to the series connection state from the parallel connection state State so as to reduce the rotational speed of the second suction device when the first condition to rise to a first vacuum pressure pressure defined previously is met, and to reduce the rotational speed of the second suction device When the second condition that the vacuum pressure in the pipe is reduced to a predetermined second vacuum pressure lower than the first vacuum pressure is satisfied, the rotational speed of the first suction device is increased.

請求項2記載の吸引システムは、請求項1記載の吸引システムにおいて、前記制御部は、前記第1条件が満たされたときに前記第2吸引装置の回転数を前記並列接続状態から前記直列接続状態に切り替えられた時点における回転数よりも低下させる。   The suction system according to claim 2, wherein in the suction system according to claim 1, the control unit changes the rotation speed of the second suction device from the parallel connection state to the series connection when the first condition is satisfied. The number of revolutions is reduced below that at the time of switching to the state.

請求項3記載の吸引システムは、請求項1または2記載の吸引システムにおいて、前記制御部は、前記第2条件が満たされたときに前記第1吸引装置の回転数を前記並列接続状態から前記直列接続状態に切り替えられた時点における回転数よりも上昇させる。   A suction system according to a third aspect of the present invention is the suction system according to the first or second aspect, wherein the control unit changes the rotational speed of the first suction device from the parallel connection state when the second condition is satisfied. The number of revolutions is increased from that at the time of switching to the serial connection state.

請求項4記載の吸引方法は、回転数可変型の第1吸引装置および回転数可変型の第2吸引装置を備えて当該両吸引装置によって吸引対象から気体を吸引可能に構成されると共に、前記両吸引装置の吸入口を前記吸引対象にそれぞれ接続する並列接続状態と、前記第1吸引装置の前記吸入口を前記吸引対象に接続すると共に前記第2吸引装置の前記吸入口を当該第1吸引装置の排出口に接続する直列接続状態とのいずれかに切り替え可能に構成された吸引システムによって前記吸引対象から前記気体を吸引する吸引方法であって、前記両吸引装置が前記並列接続状態から前記直列接続状態に切り替えられている状態において前記吸引システムを前記吸引対象に接続する配管内の真空圧が予め規定された第1真空圧まで上昇するとの第1条件が満たされたときに前記第2吸引装置の回転数を低下させると共に、前記第2吸引装置の回転数を低下させている状態において前記配管内の真空圧が前記第1真空圧よりも低い予め規定された第2真空圧まで低下するとの第2条件が満たされたときに前記第1吸引装置の回転数を上昇させる。 The suction method according to claim 4 comprises a first suction device having a variable rotation speed type and a second suction device having a variable rotation speed type, and is configured to be able to suck a gas from a suction target by the suction devices. A parallel connection state in which the suction ports of both suction devices are connected to the suction target, the suction port of the first suction device is connected to the suction target, and the suction port of the second suction device is the first suction. A suction method in which the gas is sucked from the suction target by a suction system configured to be switchable to any one of a serial connection state connected to a discharge port of the device, wherein the both suction devices are the first condition to be raised to a first vacuum pressure vacuum pressure in the pipe connecting the suction system to the suction target in a state that has been switched to the series connection state is defined in advance Mitsuru So as to reduce the rotational speed of the second suction device when it is, it is lower predefined than vacuum pressure of the first vacuum pressure in the pipe in a state in which to reduce the rotational speed of the second suction device When the second condition of lowering to the second vacuum pressure is satisfied, the rotational speed of the first suction device is increased.

請求項5記載の吸引方法は、請求項4記載の吸引方法において、前記第1条件が満たされたときに前記第2吸引装置の回転数を前記並列接続状態から前記直列接続状態に切り替えた時点における回転数よりも低下させる。   The suction method according to claim 5 is the suction method according to claim 4, wherein the rotation speed of the second suction device is switched from the parallel connection state to the series connection state when the first condition is satisfied. The number of rotations is reduced below.

請求項6記載の吸引方法は、請求項4または5記載の吸引方法において、前記第2条件が満たされたときに前記第1吸引装置の回転数を前記並列接続状態から前記直列接続状態に切り替えた時点における回転数よりも上昇させる。   The suction method according to claim 6 is the suction method according to claim 4 or 5, wherein when the second condition is satisfied, the rotational speed of the first suction device is switched from the parallel connection state to the series connection state. Higher than the number of revolutions at the time.

請求項1記載の吸引システム、および請求項4記載の吸引方法によれば、直列接続状態において第1条件が満たされたときに第2吸引装置の回転数を低下させると共に、第2吸引装置の回転数を低下させている状態において第2条件が満たされたときに第1吸引装置の回転数を上昇させることにより、直列接続状態に切り替えたことで並列接続状態よりも高い真空圧となるように吸引対象から十分な量の空気を吸引可能としつつ、第2吸引装置の回転数を低下させた分だけ、直列接続状態における両吸引装置の消費電力の総和を十分に低減することができ、また、直列接続状態において吸引対象からさらに多くの空気を吸引するために第1吸引装置の回転数を上昇させたときにも、第2吸引装置の回転数を低下させている分だけ、両吸引装置の消費電力の総和が過剰に大きくなる事態を回避することができる。これにより、直列接続状態において十分に高い真空圧となるように吸引対象から十分な量の空気を吸引可能としつつ、そのランニングコストを十分に低減することができる。さらに、小型のポンプを採用したり、並列接続状態における両吸引装置の回転数を低下させたりするのとは異なり、運転開始直後、すなわち、並列接続状態における両吸引装置の回転数を必要に応じて十分に高い回転数とすることで、配管内の真空圧を短時間で上昇させることができる。 According to the suction system according to claim 1 and the suction method according to claim 4, when the first condition is satisfied in the serial connection state, the rotational speed of the second suction device is reduced, and the second suction device by increasing the rotational speed of the first suction device when the second condition is satisfied in a state in which to reduce the rotational speed, so that a higher vacuum pressure than the parallel connection state by switching to series connection state It is possible to sufficiently reduce the total power consumption of both suction devices in the serial connection state by reducing the rotation speed of the second suction device while allowing a sufficient amount of air to be sucked from the suction target. In addition, when the rotation speed of the first suction device is increased in order to suck more air from the suction target in the serial connection state, both suctions are performed by the amount that the rotation speed of the second suction device is decreased. apparatus It is possible to avoid a situation where the total sum of the power consumption is excessively large. Thereby, the running cost can be sufficiently reduced while allowing a sufficient amount of air to be sucked from the suction target so that a sufficiently high vacuum pressure is obtained in the series connection state. Furthermore, unlike adopting a small pump or reducing the rotational speed of both suction devices in the parallel connection state, the rotational speed of both suction devices in the parallel connection state is set as necessary immediately after the start of operation, that is, By setting the rotation speed to a sufficiently high number, the vacuum pressure in the pipe can be increased in a short time.

また、請求項2記載の吸引システム、および請求項5記載の吸引方法によれば、第1条件が満たされたときに第2吸引装置の回転数を並列接続状態から直列接続状態に切り替えた時点における回転数よりも低下させることにより、並列接続状態のときよりも第2吸引装置の消費電力を確実に低減することができるため、両吸引装置の消費電力の総和を確実に低減することができる。   According to the suction system according to claim 2 and the suction method according to claim 5, when the rotation speed of the second suction device is switched from the parallel connection state to the series connection state when the first condition is satisfied. Since the power consumption of the second suction device can be reliably reduced as compared with the parallel connection state, the total power consumption of both suction devices can be reliably reduced. .

さらに、請求項3記載の吸引システム、および請求項6記載の吸引方法によれば、第2条件が満たされたときに第1吸引装置の回転数を並列接続状態から直列接続状態に切り替えた時点における回転数よりも上昇させることにより、直列接続状態に切り替えたことによる真空圧の上昇に加えて、第1吸引装置の吸引能力を並列接続状態のときよりも上昇させる分だけ、直列接続状態における真空圧を一層高い真空圧まで確実に上昇させることができる。   Furthermore, according to the suction system according to claim 3 and the suction method according to claim 6, when the rotation speed of the first suction device is switched from the parallel connection state to the series connection state when the second condition is satisfied. In addition to the increase in vacuum pressure due to switching to the serial connection state by increasing the number of revolutions in the above, the suction capacity of the first suction device is increased in the series connection state by an amount that is higher than that in the parallel connection state. The vacuum pressure can be reliably increased to a higher vacuum pressure.

なお、本明細書においては、「大気圧よりも低い圧力(負圧)」を「真空圧」といい、「大気圧以上の圧力(正圧)」を単に「圧力」という。また、絶対真空に近い真空圧となっている状態を「真空圧が高い状態(高真空状態)」といい、大気圧に近い真空圧となっている状態を「真空圧が低い状態(低真空状態)」といい、大気圧に近い真空圧から絶対真空に近い真空圧に変化することを「真空圧が上昇する」といい、絶対真空に近い真空圧から大気圧に近い真空圧に変化することを「真空圧が低下する」という。   In the present specification, “pressure lower than atmospheric pressure (negative pressure)” is referred to as “vacuum pressure”, and “pressure above atmospheric pressure (positive pressure)” is simply referred to as “pressure”. In addition, a state in which the vacuum pressure is close to absolute vacuum is referred to as “high vacuum pressure (high vacuum state)”, and a state in which the vacuum pressure is close to atmospheric pressure is referred to as “low vacuum pressure (low vacuum). State) ”, changing from a vacuum pressure close to atmospheric pressure to a vacuum pressure close to absolute vacuum is called“ vacuum pressure rises ”, and changes from a vacuum pressure close to absolute vacuum to a vacuum pressure close to atmospheric pressure. This is called "vacuum pressure decreases".

本発明の実施の形態に係る吸引システム1の構成を示す構成図である。It is a lineblock diagram showing the composition of suction system 1 concerning an embodiment of the invention. 真空ポンプ2a,2bの回転数(供給電力の周波数)と、到達可能真空圧および消費電力との関係について説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the rotation speed (frequency of supply electric power) of the vacuum pumps 2a and 2b, the reachable vacuum pressure, and power consumption.

以下、添付図面を参照して、吸引システムおよび吸引方法の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of a suction system and a suction method will be described with reference to the accompanying drawings.

最初に、吸引システム1の構成について、添付図面を参照して説明する。   First, the configuration of the suction system 1 will be described with reference to the attached drawings.

図1に示す吸引システム1は、「吸引システム」の一例であって、真空ポンプ2a,2b、インバータ回路2c、圧力センサ3および制御部4を備え、射出成型機、吸着保持装置、真空包装機、並びに、箱体および袋体等の各種容器内の空気を脱気する工具等の各種吸引対象(図示せず)から真空ポンプ2a,2bによって空気(「気体」の一例)を吸引する(吸引対象に対して真空圧を供給する)ことができるように構成されている。具体的には、この吸引システム1では、真空ポンプ2aの吸入口が配管P1a,P1を介して吸引対象に接続されると共に、真空ポンプ2bの吸入口が配管P1b,P1を介して吸引対象に接続され、かつ、真空ポンプ2aの排出口が配管P2aを介して大気開放されると共に、真空ポンプ2bの排出口が配管P2bを介して大気開放されている。   A suction system 1 shown in FIG. 1 is an example of a “suction system”, and includes vacuum pumps 2a and 2b, an inverter circuit 2c, a pressure sensor 3, and a control unit 4, and includes an injection molding machine, a suction holding device, and a vacuum packaging machine. In addition, air (an example of “gas”) is sucked by vacuum pumps 2a and 2b from various suction targets (not shown) such as a tool for degassing air in various containers such as a box and a bag (suction). The vacuum pressure can be supplied to the object). Specifically, in the suction system 1, the suction port of the vacuum pump 2a is connected to the suction target via the pipes P1a and P1, and the suction port of the vacuum pump 2b is connected to the suction target via the pipes P1b and P1. The discharge port of the vacuum pump 2a is connected to the atmosphere via the pipe P2a, and the discharge port of the vacuum pump 2b is opened to the atmosphere via the pipe P2b.

この場合、配管P1aには、配管P1側から真空ポンプ2aに向かう向きへの空気の通過を許容し、かつ逆向きへの空気の通過を規制する逆止弁(ボール式、ディスク式、およびスイング式などの機械式一方向性弁:一例として、ボールチェックバルブ)CV1が配設されている。また、配管P1bには、配管P1側から真空ポンプ2bに向かう向きへの空気の通過を許容し、かつ逆向きへの空気の通過を規制する逆止弁(一例として、ボールチェックバルブ)CV2が配設されている。これにより、この吸引システム1では、真空ポンプ2a,2bの停止時においても、ある程度の時間に亘って配管P1内の真空圧の低下を阻止することが可能となっている。さらに、配管P2aには、真空ポンプ2aからの空気の排出を許容し、かつ逆向きへの空気の通過(大気の侵入)を規制する逆止弁(一例として、ボールチェックバルブ)CV3が配設されている。   In this case, a check valve (a ball type, a disk type, and a swing type) that allows the passage of air in the direction from the piping P1 side toward the vacuum pump 2a and restricts the passage of air in the reverse direction is provided in the piping P1a. Mechanical one-way valve such as a type: As an example, a ball check valve (CV1) is provided. The pipe P1b has a check valve (for example, a ball check valve) CV2 that allows air to pass from the pipe P1 to the vacuum pump 2b and restricts air from going in the reverse direction. It is arranged. Thereby, in this suction system 1, even when the vacuum pumps 2a and 2b are stopped, it is possible to prevent the vacuum pressure in the pipe P1 from decreasing for a certain period of time. Further, a check valve (for example, a ball check valve) CV3 that allows air to be discharged from the vacuum pump 2a and restricts the passage of air in the reverse direction (intrusion of the atmosphere) is disposed in the pipe P2a. Has been.

また、この吸引システム1では、一端部が上記の配管P2aを介して真空ポンプ2aの排出口に接続され、他端部が上記の配管P1bを介して真空ポンプ2bの吸入口に接続された配管P3を備えている。この場合、この配管P3には、後述するように制御部4の制御に従って配管P3を開口または閉塞する電磁弁SVが配設されている。これにより、この吸引システム1では、後述するようにして、電磁弁SVを閉塞状態にすることで吸引対象に対して真空ポンプ2a,2bを並列に接続した状態(並列接続状態)と、電磁弁SVを開口状態にすることで吸引対象に対して真空ポンプ2a,2bを直列に接続した状態(直列接続状態)とのいずれかに切り替えることが可能となっている。   In the suction system 1, one end is connected to the discharge port of the vacuum pump 2a via the pipe P2a, and the other end is connected to the suction port of the vacuum pump 2b via the pipe P1b. P3 is provided. In this case, the pipe P3 is provided with an electromagnetic valve SV that opens or closes the pipe P3 according to the control of the control unit 4 as described later. Thereby, in this suction system 1, as will be described later, a state in which the vacuum pumps 2a and 2b are connected in parallel to the suction target (parallel connection state) by closing the solenoid valve SV, and a solenoid valve By setting SV in an open state, it is possible to switch to either a state in which the vacuum pumps 2a and 2b are connected in series with respect to the suction target (series connection state).

真空ポンプ2a,2bは、「回転数可変型の吸引装置」の一例である「インバータ制御方式の真空ポンプ」であって、後述するようにインバータ回路2cから供給される電力の周波数に応じた回転数(回転速)で回転するモータを動力源として備えて構成されている。この場合、本例では、一例として、真空ポンプ2aが「第1吸引装置」に相当し、かつ真空ポンプ2bが「第2吸引装置」に相当する。また、本例の吸引システム1では、一例として、作動用電力の定格周波数が60Hzのモータを動力源としてそれぞれ備えて回転数あたりの吸引能力が同じ真空ポンプ(処理能力が同じ真空ポンプ)で両真空ポンプ2a,2bが構成されている。   The vacuum pumps 2a and 2b are “inverter-controlled vacuum pumps” which are examples of “variable rotation speed suction devices”, and rotate according to the frequency of power supplied from the inverter circuit 2c as described later. A motor that rotates at a number (rotational speed) is provided as a power source. In this case, in this example, as an example, the vacuum pump 2a corresponds to a “first suction device”, and the vacuum pump 2b corresponds to a “second suction device”. Further, in the suction system 1 of this example, as an example, both motors having a rated frequency of operating power of 60 Hz as a power source and having the same suction capability per rotation speed (vacuum pumps having the same processing capability) are used. Vacuum pumps 2a and 2b are configured.

インバータ回路2cは、制御部4と相俟って「制御部」を構成し、制御部4の制御に従って真空ポンプ2a,2bへの供給電力の周波数をそれぞれ変化させることで真空ポンプ2a,2bを任意の回転数で作動させる(真空ポンプ2a,2bの回転数を制御する)。圧力センサ3は、一例として、前述した配管P1に配設され、真空ポンプ2a,2bによって空気を吸引しているときの配管P1内の真空圧を特定可能なセンサ信号を出力する。   The inverter circuit 2c constitutes a “control unit” in combination with the control unit 4, and changes the frequency of the power supplied to the vacuum pumps 2a and 2b according to the control of the control unit 4, thereby enabling the vacuum pumps 2a and 2b. Operate at an arbitrary rotational speed (controls the rotational speeds of the vacuum pumps 2a and 2b). For example, the pressure sensor 3 is disposed in the pipe P1 described above, and outputs a sensor signal that can specify the vacuum pressure in the pipe P1 when air is sucked by the vacuum pumps 2a and 2b.

制御部4は、吸引システム1を総括的に制御する。具体的には、制御部4は、圧力センサ3からのセンサ信号に基づいて配管P1内の真空圧を演算する。また、制御部4は、演算した配管P1内の真空圧や、吸引システム1の運転状態に応じて、電磁弁SVを閉塞状態に制御して真空ポンプ2a,2bを並列接続状態にしたり、電磁弁SVを開口状態に制御して真空ポンプ2a,2bを直列接続状態にしたりすると共に、インバータ回路2cを制御して真空ポンプ2a,2bに対して任意の周波数の電力を供給させることで真空ポンプ2a,2bの回転数を制御する。なお、配管P1内の真空圧、および吸引システム1の運転状態と、電磁弁SVの開閉制御、およびインバータ回路2cから真空ポンプ2a,2bへの供給電力の周波数との関係については、後に詳細に説明する。   The control unit 4 controls the suction system 1 as a whole. Specifically, the control unit 4 calculates the vacuum pressure in the pipe P <b> 1 based on the sensor signal from the pressure sensor 3. Further, the control unit 4 controls the solenoid valve SV to a closed state according to the calculated vacuum pressure in the pipe P1 and the operation state of the suction system 1, and sets the vacuum pumps 2a and 2b in a parallel connection state, The vacuum pump 2a, 2b is connected in series by controlling the valve SV to an open state, and the inverter circuit 2c is controlled to supply electric power of an arbitrary frequency to the vacuum pumps 2a, 2b. The rotational speed of 2a, 2b is controlled. The relationship between the vacuum pressure in the pipe P1 and the operating state of the suction system 1, the open / close control of the solenoid valve SV, and the frequency of power supplied from the inverter circuit 2c to the vacuum pumps 2a and 2b will be described in detail later. explain.

次に、吸引システム1による吸引対象からの空気の吸引方法(真空圧の供給方法)について、添付図面を参照して説明する。   Next, an air suction method (vacuum pressure supply method) from the suction target by the suction system 1 will be described with reference to the accompanying drawings.

この吸引システム1では、図示しない操作部のスタートスイッチが操作されたときに、制御部4が、まず、電磁弁SVを閉塞状態に制御すると共に、インバータ回路2cを制御して、両真空ポンプ2a,2bの運転を開始させる。この際に、インバータ回路2cは、一例として、両真空ポンプ2a,2bを60Hz(両真空ポンプ2a,2bに搭載されているモータの定格周波数)の電力で運転させる。これに応じて、真空ポンプ2aが配管P1a内の空気を吸引し、かつ真空ポンプ2bが配管P1b内の空気を吸引する。   In this suction system 1, when a start switch of an operation unit (not shown) is operated, the control unit 4 first controls the electromagnetic valve SV to a closed state and also controls the inverter circuit 2c to both vacuum pumps 2a. , 2b is started. At this time, as an example, the inverter circuit 2c operates both the vacuum pumps 2a and 2b with electric power of 60 Hz (the rated frequency of the motor mounted on both the vacuum pumps 2a and 2b). In response to this, the vacuum pump 2a sucks air in the pipe P1a, and the vacuum pump 2b sucks air in the pipe P1b.

この場合、真空ポンプ2a,2bの作動開始前には、各配管P1,P1a,P1b,P2a,P2b,P3内が大気圧となっている。したがって、真空ポンプ2aによって配管P1a内の空気が吸引されることで逆止弁CV1が開口状態になると共に、真空ポンプ2bによって配管P1b内の空気が吸引されることで逆止弁CV2が開口状態となり、配管P1を介して接続されている吸引対象から、配管P1および配管P1aを介して真空ポンプ2aに向かって空気が吸引され、かつ配管P1および配管P1bを介して真空ポンプ2bに向かって空気が吸引される。これにより、配管P1,P1a,P1b内が真空状態となり、真空ポンプ2a,2bの作動開始からの経過時間に応じてその真空圧が徐々に上昇する。   In this case, before the operation of the vacuum pumps 2a and 2b is started, the inside of each pipe P1, P1a, P1b, P2a, P2b, and P3 is at atmospheric pressure. Therefore, the check valve CV1 is opened when the vacuum pump 2a sucks air in the pipe P1a, and the check valve CV2 is opened when the vacuum pump 2b sucks air in the pipe P1b. From the suction target connected via the pipe P1, air is sucked toward the vacuum pump 2a via the pipe P1 and the pipe P1a, and air is directed toward the vacuum pump 2b via the pipe P1 and the pipe P1b. Is sucked. Thereby, the inside of the pipes P1, P1a, P1b is in a vacuum state, and the vacuum pressure gradually increases according to the elapsed time from the start of operation of the vacuum pumps 2a, 2b.

また、配管P1aから真空ポンプ2aの吸入口に吸引された空気は、排出口から配管P2aに排出される。この際に、配管P2aにおける真空ポンプ2aとは逆側の端部が大気に開放されて大気圧となっているため、真空ポンプ2aの排出口からの空気の排出圧によって逆止弁CV3における真空ポンプ2a側の圧力が上昇する結果、逆止弁CV3が開口状態となる。これにより、真空ポンプ2aから配管P2aに排出された空気が逆止弁CV3を通過して大気中に放出される。また、配管P1bから真空ポンプ2bの吸入口に吸引された空気は、排出口から配管P2bを介して大気中に放出される。この場合、本例では、作動開始直後の並列接続状態において、両真空ポンプ2a,2bを定格周波数である60Hzの電力で運転させている。したがって、異常発熱や耐用寿命の著しい低下などを招くおそれのない回転数のなかでは最も高い吸引能力が発揮される回転数で両真空ポンプ2a,2bを運転させているため、配管P1,P1a,P1b内の真空圧を短時間で好適に上昇させることが可能となっている。   Further, the air sucked from the pipe P1a to the suction port of the vacuum pump 2a is discharged from the discharge port to the pipe P2a. At this time, since the end of the pipe P2a opposite to the vacuum pump 2a is opened to the atmosphere and is at atmospheric pressure, the vacuum in the check valve CV3 is caused by the discharge pressure of air from the discharge port of the vacuum pump 2a. As a result of the pressure on the pump 2a side increasing, the check valve CV3 is opened. Thereby, the air discharged from the vacuum pump 2a to the pipe P2a passes through the check valve CV3 and is released into the atmosphere. Further, the air sucked into the suction port of the vacuum pump 2b from the pipe P1b is released from the discharge port into the atmosphere through the pipe P2b. In this case, in this example, both vacuum pumps 2a and 2b are operated with electric power of 60 Hz which is a rated frequency in a parallel connection state immediately after the start of operation. Therefore, since both vacuum pumps 2a and 2b are operated at a rotational speed at which the highest suction ability is exhibited among rotational speeds that do not cause abnormal heat generation or a significant decrease in service life, the pipes P1, P1a, It is possible to suitably increase the vacuum pressure in P1b in a short time.

一方、制御部4は、上記の電磁弁SVの閉塞制御およびインバータ回路2cからの電力の供給制御を行うのと同時に、圧力センサ3から出力されるセンサ信号に基づく配管P1内の真空圧の演算を開始する。また、制御部4は、演算した真空圧が、一例として、93.0kPa(並列接続状態で運転を継続するよりも直列接続状態に切り替えた方が単位時間あたりの空気の吸入量(単位時間あたりの真空圧の上昇量)が増加する真空圧、すなわち、並列接続状態から直列接続状態に切り替えた方が、目標とする真空圧まで上昇させるのに必要な電力量を低減できる真空圧)に達したときに、両真空ポンプ2a,2bの回転数を維持させつつ、電磁弁SVを開口制御して両真空ポンプ2a,2bを並列接続状態から直列接続状態に切り替える(「並列接続状態から直列接続状態に切り替えた時点における両真空ポンプ2a,2bの回転数」が「定格周波数の60Hzの電力で運転しているときの回転数」の例)。この際には、電磁弁SVが開口されることにより、真空ポンプ2aの排出口に接続されている配管P2aと、真空ポンプ2bの吸入口に接続されている配管P1bとが配管P3を介して連通した状態となり、この結果、真空ポンプ2aの排出口と真空ポンプ2bの吸入口とが相互に接続された状態となる。   On the other hand, the control unit 4 performs the closing control of the electromagnetic valve SV and the power supply control from the inverter circuit 2c, and at the same time, calculates the vacuum pressure in the pipe P1 based on the sensor signal output from the pressure sensor 3. To start. In addition, the control unit 4 is configured such that the calculated vacuum pressure is, for example, 93.0 kPa (the amount of air sucked per unit time (per unit time when switching to the series connection state rather than continuing the operation in the parallel connection state). The amount of increase in the vacuum pressure) reaches a vacuum pressure that increases, that is, the vacuum pressure that can reduce the amount of power required to increase the target vacuum pressure by switching from the parallel connection state to the series connection state. In this case, while maintaining the rotation speed of both vacuum pumps 2a and 2b, the solenoid valve SV is controlled to switch both vacuum pumps 2a and 2b from the parallel connection state to the serial connection state ("from the parallel connection state to the serial connection" An example in which “the number of rotations of the vacuum pumps 2a and 2b at the time of switching to the state” is “the number of rotations when operating at a rated frequency of 60 Hz power”). At this time, by opening the solenoid valve SV, the pipe P2a connected to the discharge port of the vacuum pump 2a and the pipe P1b connected to the suction port of the vacuum pump 2b are connected via the pipe P3. As a result, the discharge port of the vacuum pump 2a and the suction port of the vacuum pump 2b are connected to each other.

また、真空ポンプ2aから配管P2aに排出される空気が配管P3,P1bを介して真空ポンプ2bによって吸引され、これにより、配管P2aにおける逆止弁CV3よりも真空ポンプ2a側の部位が真空状態となる結果、逆止弁CV3が閉塞状態となって配管P2aへの大気の侵入が規制される。さらに、真空ポンプ2aから排出された空気が配管P2a,P3を介して配管P1bに流入する分だけ、配管P1bにおける真空ポンプ2b側(配管P3との接続部位側)の真空圧が配管P1bにおける配管P1側の真空圧よりも低下する結果、逆止弁CV2が閉塞状態となって配管P1から配管P1bへの空気の流入が規制される。これにより、両真空ポンプ2a,2bが直列接続状態となる。   In addition, the air discharged from the vacuum pump 2a to the pipe P2a is sucked by the vacuum pump 2b through the pipes P3 and P1b, so that the portion on the vacuum pump 2a side of the check valve CV3 in the pipe P2a is in a vacuum state. As a result, the check valve CV3 is closed and the entry of air into the pipe P2a is restricted. Further, the vacuum pressure on the side of the vacuum pump 2b in the pipe P1b (the side connected to the pipe P3) in the pipe P1b is equivalent to the amount of air discharged from the vacuum pump 2a flowing into the pipe P1b via the pipes P2a and P3. As a result of lowering than the vacuum pressure on the P1 side, the check valve CV2 is closed and the inflow of air from the pipe P1 to the pipe P1b is restricted. Thereby, both vacuum pumps 2a and 2b will be in a serial connection state.

この場合、本例の吸引システム1では、制御部4が、並列接続状態から直列接続状態に切り替えたときに、両真空ポンプ2a,2bを60Hzの電力で運転させた状態を維持させる。この際に、この吸引システム1では、真空ポンプ2a,2bが直列接続状態に切り替えられた状態において真空ポンプ2aから排出された空気が真空ポンプ2bによって吸引されるため、真空ポンプ2aの排気抵抗が軽減される分だけ、真空ポンプ2aの吸引効率が向上する。したがって、並列接続状態から直列接続状態に切り替えた状態で両真空ポンプ2a,2bによる空気の吸引を継続することにより、配管P1a,P1内の真空圧が、並列接続状態において到達可能な真空圧(一例として、96.8kPa)よりも高くなった状態においても、吸引対象から空気を吸引することができる。このため、並列接続状態と同じ回転数で両真空ポンプ2a,2bを回転させているにも拘わらず、吸引対象から空気を吸引し続けることができる。これにより、配管P1a,P1内の真空圧がさらに上昇する。   In this case, in the suction system 1 of this example, when the control unit 4 switches from the parallel connection state to the series connection state, the vacuum pumps 2a and 2b are maintained in a state where they are operated with 60 Hz power. At this time, in the suction system 1, since the air discharged from the vacuum pump 2a is sucked by the vacuum pump 2b in a state where the vacuum pumps 2a and 2b are switched to the serial connection state, the exhaust resistance of the vacuum pump 2a is reduced. The suction efficiency of the vacuum pump 2a is improved by the amount reduced. Therefore, by continuing the suction of air by the vacuum pumps 2a and 2b in the state of switching from the parallel connection state to the series connection state, the vacuum pressure in the pipes P1a and P1 can be reached in the parallel connection state ( As an example, air can be sucked from the suction target even in a state where the pressure is higher than 96.8 kPa). For this reason, although both vacuum pumps 2a and 2b are rotated at the same rotational speed as in the parallel connection state, air can be continuously sucked from the suction target. Thereby, the vacuum pressure in the pipes P1a and P1 further increases.

一方、直列接続状態での運転を継続することにより、圧力センサ3から出力されるセンサ信号に基づく配管P1内の真空圧が、一例として、99.7kPa(「第1真空圧」の一例)となったときに(「第1条件」が満たされたときの一例)、制御部4は、インバータ回路2cを制御して、真空ポンプ2aの回転数を維持させつつ(60Hzの電力で運転を継続させつつ)、真空ポンプ2bを40Hzの電力で運転させることによって真空ポンプ2bの回転数を並列接続状態から直列接続状態に切り替えた時点の回転数(この例では、60Hzの電力で運転した際の回転数)よりも低下させる。この際には、配管P1内の真空圧が、両真空ポンプ2a,2bをそれぞれ60Hzの電力で運転していたときよりも僅かに低下するものの、直列接続状態が維持され、かつ真空ポンプ2aについては60Hzの電力での運転が継続されているため、吸引対象から十分な量の空気を吸引することができる。これにより、配管P1内の真空圧が並列接続状態時において到達可能な真空圧(一例として、96.8kPa)よりも十分に高い真空圧(吸引対象において必要とされている真空圧:一例として、99.6kPa)となる。 On the other hand, by continuing the operation in the series connection state, the vacuum pressure in the pipe P1 based on the sensor signal output from the pressure sensor 3 is, for example, 99.7 kPa ( an example of “first vacuum pressure”) . when it is (an example of when filled is "first condition"), the control unit 4 controls the inverter circuit 2c, continue operation at power while maintaining (60 Hz rotation speed of the vacuum pump 2a The vacuum pump 2b is operated at a power of 40 Hz, so that the rotation speed of the vacuum pump 2b is switched from a parallel connection state to a series connection state (in this example, when operating at a power of 60 Hz). Lower than the number of revolutions). At this time, although the vacuum pressure in the pipe P1 is slightly lower than when both the vacuum pumps 2a and 2b are operated with electric power of 60 Hz, the serial connection state is maintained and the vacuum pump 2a is maintained. Since the operation at 60 Hz is continued, a sufficient amount of air can be sucked from the suction target. Thereby, the vacuum pressure sufficiently higher than the vacuum pressure (as an example, 96.8 kPa) at which the vacuum pressure in the pipe P1 can be reached in the parallel connection state (vacuum pressure required for the suction target: as an example, 99.6 kPa).

この場合、例えば、吸引対象の状態が変化して単位時間あたりに大量の空気が吸引対象から吸引される状態(吸引システム1に対する負荷が増大した状態)となったときには、上記の運転状態では吸引対象から十分に空気を吸引することが困難となり、配管P1内の真空圧が徐々に低下することがある。したがって、制御部4は、一例として、真空ポンプ2bの回転数を低下させた状態において、圧力センサ3から出力されるセンサ信号に基づく配管P1内の真空圧が、一例として、98.0kPa(「第2真空圧」の一例)となったときに(「第2条件」が満たされたときの一例)、インバータ回路2cを制御して、真空ポンプ2bの回転数を維持させつつ(40Hzの電力での運転を継続させつつ)、真空ポンプ2aを80Hzの電力で運転させることによって真空ポンプ2aの回転数を並列接続状態から直列接続状態に切り替えた時点の回転数(この例では、60Hzの電力で運転した際の回転数)よりも上昇させる。 In this case, for example, when the state of the suction target changes and a large amount of air is sucked from the suction target per unit time (a state in which the load on the suction system 1 is increased), suction is performed in the above operating state. It may be difficult to sufficiently suck air from the target, and the vacuum pressure in the pipe P1 may gradually decrease. Therefore, as an example, the control unit 4 is configured such that the vacuum pressure in the pipe P1 based on the sensor signal output from the pressure sensor 3 is 98.0 kPa (“ ( An example when the second condition” is satisfied), the inverter circuit 2c is controlled to maintain the rotation speed of the vacuum pump 2b (an electric power of 40 Hz). The rotation speed at the time when the rotation speed of the vacuum pump 2a is switched from the parallel connection state to the series connection state by operating the vacuum pump 2a with the power of 80 Hz (in this example, the power of 60 Hz) Rotation speed when driving with

これにより、真空ポンプ2aによる吸入量が増加する分だけ吸引対象から十分な量の空気を吸引することが可能となり、配管P1a,P1内の真空圧が徐々に上昇する。なお、この運転状態においては、真空ポンプ2aのモータに対して定格周波数の60Hzよりも高い周波数の電力が供給されて回転数が上昇しているが、真空ポンプ2aから排出された空気が真空ポンプ2bによって吸引されている分だけ真空ポンプ2aにかかる負担が軽減されているため、真空ポンプ2aに異常発熱や耐用寿命の低下などが生じる事態が回避される。   As a result, a sufficient amount of air can be sucked from the suction target as much as the amount of suction by the vacuum pump 2a increases, and the vacuum pressure in the pipes P1a and P1 gradually increases. In this operation state, the motor of the vacuum pump 2a is supplied with electric power having a frequency higher than the rated frequency of 60 Hz and the rotational speed is increased, but the air discharged from the vacuum pump 2a is Since the burden on the vacuum pump 2a is reduced by the amount sucked by 2b, a situation in which abnormal heat generation or a decrease in the service life of the vacuum pump 2a occurs is avoided.

この場合、この吸引システム1では、図2に示すように、並列接続状態の真空ポンプ2a,2bをそれぞれ60Hzの電力で運転させたときに、配管P1内の真空圧が最高で96.8kPaに達することが確認された。また、真空圧が96.8kPaに達したときの真空ポンプ2a,2bによる消費電力は、8.2kWであった。一方、両真空ポンプ2a,2bの回転数を維持しつつ直列接続状態に切り替えたとき、すなわち、直列接続状態の真空ポンプ2a,2bをそれぞれ60Hzの電力で運転させたときには、配管P1内の真空圧が最高で99.9kPaに達することが確認された。また、真空圧が99.9kPaに達したときの真空ポンプ2a,2bによる消費電力は、5.6kWであった。   In this case, in this suction system 1, as shown in FIG. 2, when the vacuum pumps 2a and 2b connected in parallel are operated at a power of 60 Hz, the vacuum pressure in the pipe P1 is 96.8 kPa at the maximum. Confirmed to reach. Moreover, the power consumption by the vacuum pumps 2a and 2b when the vacuum pressure reached 96.8 kPa was 8.2 kW. On the other hand, when the vacuum pumps 2a and 2b are switched to the serial connection state while maintaining the rotation speed, that is, when the vacuum pumps 2a and 2b in the serial connection state are operated with 60 Hz electric power, the vacuum in the pipe P1 It was confirmed that the pressure reached a maximum of 99.9 kPa. Moreover, the power consumption by the vacuum pumps 2a and 2b when the vacuum pressure reached 99.9 kPa was 5.6 kW.

これに対して、直列接続状態において、真空ポンプ2aを60Hzの電力で運転させ、かつ真空ポンプ2bを40Hzの電力で運転させたとき(真空ポンプ2bの回転数を、並列接続状態から直列接続状態に切り替えた時点における回転数よりも低下させたとき)には、配管P1内の真空圧が最高で99.6kPaに達することが確認された。また、真空圧が99.6kPaに達したときの真空ポンプ2a,2bによる消費電力は、4.4kWであった。したがって、直列接続状態において真空ポンプ2bの回転数を低下させたときには、直列接続状態において両真空ポンプ2a,2bをそれぞれ60Hzの電力で運転させたときよりも到達可能真空圧がやや低下するものの、並列接続状態において運転しているときよりも十分に高い真空圧となるように十分な量の空気を吸引可能としつつ、その消費電力を十分に低減できることがわかる。   In contrast, when the vacuum pump 2a is operated with 60 Hz power and the vacuum pump 2b is operated with 40 Hz power in the serial connection state (the rotation speed of the vacuum pump 2b is changed from the parallel connection state to the serial connection state). It was confirmed that the vacuum pressure in the pipe P1 reached 99.6 kPa at the maximum when the rotational speed was decreased from the rotational speed at the time of switching to. Moreover, the power consumption by the vacuum pumps 2a and 2b when the vacuum pressure reached 99.6 kPa was 4.4 kW. Therefore, when the rotational speed of the vacuum pump 2b is reduced in the series connection state, the reachable vacuum pressure is slightly lower than when both vacuum pumps 2a and 2b are operated with 60 Hz power in the series connection state. It can be seen that the power consumption can be sufficiently reduced while allowing a sufficient amount of air to be sucked so that the vacuum pressure is sufficiently higher than when operating in a parallel connection state.

一方、上記の例とは相違するが、直列接続状態において、真空ポンプ2aに対して80Hzの電力を供給し、かつ真空ポンプ2bに対して60Hzの電力を供給したとき(真空ポンプ2bの回転数を低下させることなく、真空ポンプ2aの回転数を、並列接続状態から直列接続状態に切り替えた時点における回転数よりも上昇させたとき)には、配管P1内の真空圧が最高で100.1kPaに達することが確認された。しかしながら、真空圧が100.1kPaに達したときの真空ポンプ2a,2bによる消費電力が、5.8kWであり、そのような運転状態を継続したときには、ランニングコストが高騰することが確認された。   On the other hand, although different from the above example, in a serial connection state, when 80 Hz power is supplied to the vacuum pump 2a and 60 Hz power is supplied to the vacuum pump 2b (the rotation speed of the vacuum pump 2b). When the rotational speed of the vacuum pump 2a is increased above the rotational speed at the time of switching from the parallel connection state to the serial connection state), the vacuum pressure in the pipe P1 is 100.1 kPa at the maximum. It was confirmed that However, the power consumption by the vacuum pumps 2a and 2b when the vacuum pressure reaches 100.1 kPa is 5.8 kW, and it has been confirmed that the running cost increases when such an operation state is continued.

これに対して、上記の例のように、直列接続状態において、真空ポンプ2aを80Hzの電力で運転させ、かつ真空ポンプ2bを40Hzの電力で運転させたとき(真空ポンプ2bの回転数を低下させ、かつ真空ポンプ2aの回転数を上昇させたとき)には、配管P1内の真空圧が最高で99.9kPaに達することが確認された。また、真空圧が99.9kPaに達したときの真空ポンプ2a,2bによる消費電力は、4.8kWであった。したがって、真空ポンプ2bの回転数を並列接続状態から直列接続状態に切り替えた時点における回転数よりも低下させ、かつ真空ポンプ2aの回転数を並列接続状態から直列接続状態に切り替えた時点における回転数よりも上昇させることにより、並列接続状態から直列接続状態に切り替えて単に真空ポンプ2aの回転数を上昇させたときよりも到達可能真空圧がやや低いものの、直列接続状態において両真空ポンプ2a,2bの回転数を変更しないとき(両真空ポンプ2a,2bをそれぞれ60Hzの電力で運転させたとき)と同程度の真空圧となるように十分な量の空気を吸引しつつ、その消費電力を十分に低減できることがわかる。   On the other hand, when the vacuum pump 2a is operated with 80 Hz power and the vacuum pump 2b is operated with 40 Hz power in the serial connection state as in the above example (the rotational speed of the vacuum pump 2b is decreased). And when the number of rotations of the vacuum pump 2a is increased), it was confirmed that the vacuum pressure in the pipe P1 reached 99.9 kPa at the maximum. Further, the power consumption by the vacuum pumps 2a and 2b when the vacuum pressure reached 99.9 kPa was 4.8 kW. Therefore, the rotational speed at the time when the rotational speed of the vacuum pump 2b is lowered from the rotational speed at the time of switching from the parallel connection state to the serial connection state and the rotational speed of the vacuum pump 2a is switched from the parallel connection state to the serial connection state. However, the reachable vacuum pressure is slightly lower than when the rotational speed of the vacuum pump 2a is simply increased by switching from the parallel connection state to the series connection state, but both vacuum pumps 2a, 2b in the serial connection state. When sucking a sufficient amount of air so that the vacuum pressure is about the same as when the number of rotations is not changed (when both vacuum pumps 2a and 2b are operated with 60 Hz power), the power consumption is sufficiently high It can be seen that it can be reduced.

このように、この吸引システム1、および吸引システム1による吸引方法によれば、直列接続状態において「第1条件」が満たされたときに真空ポンプ2bの回転数を低下させると共に、真空ポンプ2bの回転数を低下させている状態において「第2条件」が満たされたときに真空ポンプ2aの回転数を上昇させることにより、直列接続状態に切り替えたことで並列接続状態よりも高い真空圧となるように吸引対象から十分な量の空気を吸引可能としつつ、真空ポンプ2bの回転数を低下させた分だけ、直列接続状態における両真空ポンプ2a,2bの消費電力の総和を十分に低減することができ、また、直列接続状態において吸引対象からさらに多くの空気を吸引するために真空ポンプ2aの回転数を上昇させたときにも、真空ポンプ2bの回転数を低下させている分だけ、両真空ポンプ2a,2bの消費電力の総和が過剰に大きくなる事態を回避することができる。これにより、直列接続状態において十分に高い真空圧となるように吸引対象から十分な量の空気を吸引可能としつつ、そのランニングコストを十分に低減することができる。さらに、小型のポンプを採用したり、並列接続状態における両真空ポンプ2a,2bの回転数を低下させたりするのとは異なり、運転開始直後、すなわち、並列接続状態における両真空ポンプ2a,2bの回転数を必要に応じて十分に高い回転数とすることで、配管内の真空圧を短時間で上昇させることができる。 As described above, according to the suction system 1 and the suction method by the suction system 1, when the “first condition” is satisfied in the serial connection state, the rotation speed of the vacuum pump 2b is reduced, and the vacuum pump 2b by increasing the rotational speed of the vacuum pump 2a when the "second condition" is satisfied in a state in which reduced rotation speed, a higher vacuum pressure than the parallel connection state by switching to series connection state As described above, a sufficient amount of air can be sucked from the suction target, and the total power consumption of the vacuum pumps 2a and 2b in the serial connection state is sufficiently reduced by the amount that the rotation speed of the vacuum pump 2b is reduced. In addition, when the rotational speed of the vacuum pump 2a is increased to suck more air from the suction target in the serial connection state, the vacuum pump 2b By the amount that reduces the rotational speed, both the vacuum pump 2a, the sum of the power consumption of 2b can be avoided excessively larger situation. Thereby, the running cost can be sufficiently reduced while allowing a sufficient amount of air to be sucked from the suction target so that a sufficiently high vacuum pressure is obtained in the series connection state. Further, different from adopting a small pump or reducing the rotational speed of both vacuum pumps 2a, 2b in the parallel connection state, that is, immediately after the start of operation, that is, of both vacuum pumps 2a, 2b in the parallel connection state. By setting the number of rotations to a sufficiently high number as necessary, the vacuum pressure in the pipe can be increased in a short time.

また、この吸引システム1、および吸引システム1による吸引方法によれば、「第1条件」が満たされたときに真空ポンプ2bの回転数を、並列接続状態から直列接続状態に切り替えた時点における回転数よりも低下させることにより、並列接続状態のときよりも真空ポンプ2bの消費電力を確実に低減することができるため、両真空ポンプ2a,2bの消費電力の総和を確実に低減することができる。   Further, according to the suction system 1 and the suction method by the suction system 1, the rotation at the time when the rotation speed of the vacuum pump 2b is switched from the parallel connection state to the series connection state when the “first condition” is satisfied. By lowering the number than the number, the power consumption of the vacuum pump 2b can be surely reduced as compared with the parallel connection state, so that the sum of the power consumption of both the vacuum pumps 2a and 2b can be surely reduced. .

さらに、この吸引システム1、および吸引システム1による吸引方法によれば、「第2条件」が満たされたときに真空ポンプ2aの回転数を、並列接続状態から直列接続状態に切り替えた時点における回転数よりも上昇させることにより、直列接続状態に切り替えたことによる真空圧の上昇に加えて、真空ポンプ2aの吸引能力を並列接続状態のときよりも上昇させる分だけ、直列接続状態における真空圧を一層高い真空圧まで確実に上昇させることができる。   Further, according to the suction system 1 and the suction method by the suction system 1, the rotation at the time when the rotation speed of the vacuum pump 2a is switched from the parallel connection state to the series connection state when the “second condition” is satisfied. In addition to the increase in vacuum pressure due to switching to the serial connection state, the vacuum pressure in the series connection state is increased by the amount that the suction capacity of the vacuum pump 2a is higher than that in the parallel connection state. It can be reliably increased to a higher vacuum pressure.

なお、「吸引システム」の構成、および「吸引方法」の具体的な内容は、上記の吸引システム1の構成、および吸引システム1による吸引対象からの空気の吸引方法の例に限定されない The configuration of the “suction system” and the specific content of the “suction method” are not limited to the configuration of the suction system 1 and the example of the method of sucking air from the suction target by the suction system 1 .

例えば、並列接続状態において両真空ポンプ2a,2bに対してモータの定格周波数である60Hzの電力をそれぞれ供給して動作させる構成・方法(並列接続状態における両真空ポンプ2a,2bの回転数を、定格周波数の電力で運転させた状態に維持する構成・方法)について説明したが、このような構成・方法に代えて、並列接続状態において両真空ポンプ2a,2bに対してモータの定格周波数よりも低い周波数の電力をそれぞれ供給して動作させたり、並列接続状態において両真空ポンプ2a,2bの回転数を任意に変化させたりする構成・方法を採用することもできる。 For example , in a parallel connection state, a configuration and a method for operating both vacuum pumps 2a and 2b by supplying electric power of 60 Hz, which is the rated frequency of the motor, respectively (the rotation speed of both vacuum pumps 2a and 2b in the parallel connection state, The configuration / method for maintaining the operation at the power of the rated frequency has been described. Instead of such a configuration / method, the vacuum pumps 2a and 2b are connected to the vacuum pumps 2a and 2b in a parallel connection state rather than the rated frequency of the motor. It is also possible to employ a configuration / method in which each of the vacuum pumps 2a and 2b is arbitrarily changed in operation in a parallel connection state by supplying low frequency power.

また、並列接続状態から直列接続状態に切り替えたときに、切替え時点における回転数を維持して両真空ポンプ2a,2bを60Hzの電力で運転させる構成・方法を例に挙げて説明したが、このような構成・方法に代えて、並列接続状態から直列接続状態に切り替えたときに、切替え時点における回転数よりも高い回転数で両真空ポンプ2a,2bを運転させる構成・方法や、並列接続状態から直列接続状態に切り替えたときに、切替え時点における回転数よりも低い回転数で両真空ポンプ2a,2bを運転させる構成・方法を採用することもできる。   In addition, when switching from the parallel connection state to the serial connection state, the configuration and method of operating both vacuum pumps 2a and 2b with 60 Hz power while maintaining the rotation speed at the time of switching have been described as an example. Instead of such a configuration / method, when switching from the parallel connection state to the series connection state, the configuration / method for operating both vacuum pumps 2a, 2b at a higher rotational speed than the rotational speed at the time of switching, or the parallel connection state It is also possible to employ a configuration / method in which both vacuum pumps 2a and 2b are operated at a rotational speed lower than the rotational speed at the time of switching when switching from a serial connection state to a serial connection state.

さらに、インバータ制御方式のモータを動力源とする真空ポンプ2a,2bを採用してインバータ回路2cから供給する電力の周波数を変更することで真空ポンプ2a,2bの回転数を制御する構成・方法を例に挙げて説明したが、例えば、供給電力の電圧に応じて回転数が変化するモータを動力源とする電圧可変制御型の「真空ポンプ」を採用し、その「真空ポンプ」に供給する電力の電圧を変化させることで回転数を制御する構成・方法を採用することもできる。   Further, a configuration and method for controlling the rotation speed of the vacuum pumps 2a and 2b by adopting the vacuum pumps 2a and 2b using an inverter control type motor as a power source and changing the frequency of the electric power supplied from the inverter circuit 2c. As explained in the example, for example, a variable voltage control type “vacuum pump” that uses a motor whose rotational speed changes according to the voltage of the supplied power as a power source is adopted, and the power supplied to the “vacuum pump” It is also possible to adopt a configuration / method for controlling the number of revolutions by changing the voltage.

1 吸引システム
2a,2b 真空ポンプ
2c インバータ回路
3 圧力センサ
4 制御部
CV1〜CV3 逆止弁
P1,P1a,P1b,P2a,P2b,P3 配管
SV 電磁弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Suction system 2a, 2b Vacuum pump 2c Inverter circuit 3 Pressure sensor 4 Control part CV1-CV3 Check valve P1, P1a, P1b, P2a, P2b, P3 Piping SV Solenoid valve

Claims (6)

第1吸引装置および第2吸引装置を備えて当該両吸引装置によって吸引対象から気体を吸引可能に構成されると共に、前記両吸引装置の吸入口を前記吸引対象にそれぞれ接続する並列接続状態と、前記第1吸引装置の前記吸入口を前記吸引対象に接続すると共に前記第2吸引装置の前記吸入口を当該第1吸引装置の排出口に接続する直列接続状態とのいずれかに切り替え可能に構成された吸引システムであって、
前記両吸引装置としての回転数可変型の吸引装置と、
前記両吸引装置の回転数を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記両吸引装置が前記並列接続状態から前記直列接続状態に切り替えられている状態において当該吸引システムを前記吸引対象に接続する配管内の真空圧が予め規定された第1真空圧まで上昇するとの第1条件が満たされたときに前記第2吸引装置の回転数を低下させると共に、前記第2吸引装置の回転数を低下させている状態において前記配管内の真空圧が前記第1真空圧よりも低い予め規定された第2真空圧まで低下するとの第2条件が満たされたときに前記第1吸引装置の回転数を上昇させる吸引システム。
A parallel connection state in which the first suction device and the second suction device are provided so that gas can be sucked from the suction target by the suction devices, and the suction ports of the suction devices are connected to the suction target, respectively. The suction port of the first suction device is connected to the suction target and can be switched to either a serial connection state in which the suction port of the second suction device is connected to the discharge port of the first suction device. A suction system,
A rotation speed variable type suction device as both the suction devices;
A control unit for controlling the rotational speed of both suction devices,
The controller includes a first vacuum pressure in which a vacuum pressure in a pipe connecting the suction system to the suction target is defined in advance in a state where the suction devices are switched from the parallel connection state to the series connection state. When the first condition of increasing to the second condition is satisfied, the rotational speed of the second suction device is decreased, and the vacuum pressure in the pipe is reduced when the rotational speed of the second suction device is decreased. The suction system which raises the rotation speed of the said 1st suction device, when the 2nd condition that it falls to the 2nd vacuum pressure prescribed | regulated lower than 1 vacuum pressure is satisfy | filled.
前記制御部は、前記第1条件が満たされたときに前記第2吸引装置の回転数を前記並列接続状態から前記直列接続状態に切り替えられた時点における回転数よりも低下させる請求項1記載の吸引システム。   2. The control unit according to claim 1, wherein when the first condition is satisfied, the control unit reduces the rotation speed of the second suction device to be lower than the rotation speed at the time of switching from the parallel connection state to the series connection state. Suction system. 前記制御部は、前記第2条件が満たされたときに前記第1吸引装置の回転数を前記並列接続状態から前記直列接続状態に切り替えられた時点における回転数よりも上昇させる請求項1または2記載の吸引システム。   The said control part raises the rotation speed of a said 1st attraction | suction apparatus rather than the rotation speed in the time of switching from the said parallel connection state to the said series connection state, when the said 2nd condition is satisfy | filled. The suction system described. 回転数可変型の第1吸引装置および回転数可変型の第2吸引装置を備えて当該両吸引装置によって吸引対象から気体を吸引可能に構成されると共に、前記両吸引装置の吸入口を前記吸引対象にそれぞれ接続する並列接続状態と、前記第1吸引装置の前記吸入口を前記吸引対象に接続すると共に前記第2吸引装置の前記吸入口を当該第1吸引装置の排出口に接続する直列接続状態とのいずれかに切り替え可能に構成された吸引システムによって前記吸引対象から前記気体を吸引する吸引方法であって、
前記両吸引装置が前記並列接続状態から前記直列接続状態に切り替えられている状態において前記吸引システムを前記吸引対象に接続する配管内の真空圧が予め規定された第1真空圧まで上昇するとの第1条件が満たされたときに前記第2吸引装置の回転数を低下させると共に、前記第2吸引装置の回転数を低下させている状態において前記配管内の真空圧が前記第1真空圧よりも低い予め規定された第2真空圧まで低下するとの第2条件が満たされたときに前記第1吸引装置の回転数を上昇させる吸引方法。
The first suction device of variable rotation speed type and the second suction device of variable rotation speed type are provided so that gas can be sucked from the suction target by the two suction devices, and the suction ports of the two suction devices are suctioned. A parallel connection state that connects to each target, and a serial connection that connects the suction port of the first suction device to the suction target and connects the suction port of the second suction device to the discharge port of the first suction device A suction method for sucking the gas from the suction target by a suction system configured to be switchable to any of the states,
In a state where both the suction devices are switched from the parallel connection state to the series connection state, the vacuum pressure in the pipe connecting the suction system to the suction target rises to a first vacuum pressure defined in advance. When one condition is satisfied, the rotational speed of the second suction device is reduced, and the vacuum pressure in the pipe is lower than the first vacuum pressure in a state where the rotational speed of the second suction device is reduced. lower predefined suction method increases the rotational speed of the first suction device when the second condition to decrease until the second vacuum pressure is met.
前記第1条件が満たされたときに前記第2吸引装置の回転数を前記並列接続状態から前記直列接続状態に切り替えた時点における回転数よりも低下させる請求項4記載の吸引方法。   The suction method according to claim 4, wherein when the first condition is satisfied, the rotational speed of the second suction device is made lower than the rotational speed at the time of switching from the parallel connection state to the series connection state. 前記第2条件が満たされたときに前記第1吸引装置の回転数を前記並列接続状態から前記直列接続状態に切り替えた時点における回転数よりも上昇させる請求項4または5記載の吸引方法。   6. The suction method according to claim 4, wherein when the second condition is satisfied, the rotational speed of the first suction device is increased from the rotational speed at the time of switching from the parallel connection state to the series connection state.
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