JPH0544643A - 真空排気装置及びその起動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 真空排気系の簡略化が図れるとともに、油汚
染を防止した起動，再起動を行うことができ、真空排気
系の全自動運転も可能な真空排気装置及びその起動方法
を提供する。 【構成】 真空容器１１内を高真空に排気するターボ分
子ポンプ１３と、該ターボ分子ポンプ１３に直列に設け
られた油回転ポンプ１７と、前記真空容器１１内の真空
度を測定する容器真空計１４と、前記ターボ分子ポンプ
１３入口部の真空度を測定する排気真空計１９とを備え
るとともに、前記容器真空計１４及び排気真空計１９の
測定値に応じて各ポンプ及び各弁を制御する制御手段２
０を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空排気装置の起動方
法に関し、詳しくは宇宙環境試験装置等の高真空度を必
要とする真空容器の真空排気を行う装置及びその起動方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】真空容器内を高真空に排気する真空排気
装置として、図３に示す系統のものが多く用いられてい
る。この真空排気装置は、真空容器１に、該真空容器１
内を高真空に排気するターボ分子ポンプ２と、真空容器
１内をターボ分子ポンプ作動可能圧力に真空排気する油
回転ポンプ３を並列に設けたもので、ターボ分子ポンプ
２入口側には、入口弁４が設けられるとともに、ターボ
分子ポンプ２出口側には、前記油回転ポンプ３よりも容
量の小さな油回転ポンプ５が設けられている。また、油
回転ポンプ３入口側には排気弁６が設けられるととも
に、ターボ分子ポンプ２出口側と油回転ポンプ５との
間、及び排気弁６と真空容器１との間には、系内を大気
圧に戻すための大気圧戻し弁７，８が設けられている。

【０００３】また、真空容器１には、該容器１内の真空
度を監視するための真空計９が設けられている。

【０００４】上記真空排気装置を用いて真空容器１内を
大気圧から高真空に排気するには、まず、入口弁４及び
大気圧戻し弁７，８を閉じ、排気弁６を開いて油回転ポ
ンプ３の運転を開始する。そして、真空容器１内がター
ボ分子ポンプ作動可能圧力、通常は０．１Torr程度にな
ったら、ターボ分子ポンプ２と油回転ポンプ５の運転を
開始し、入口弁４を徐々に開いていくとともに排気弁６
を閉じていく。

【０００５】その後は、ターボ分子ポンプ２の作動によ
り真空容器１内が高真空に排気され、油回転ポンプ５が
ターボ分子ポンプ２の出口側の排気を行う。

【０００６】真空容器１内を大気圧に戻すときは、各ポ
ンプを止めて大気圧戻し弁７，８を開く。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような構成の真
空排気装置において、真空排気の途中で装置を止めた場
合、従来は、真空容器１内や排気系を大気圧に戻して上
記大気圧からの真空排気を行っていた。その理由として
は、真空容器１内が油回転ポンプ３の能力を超えた高真
空のときに排気弁６を開けると、差圧により油回転ポン
プ３の油及び油蒸気が真空容器１内に流入して容器内や
試験体を汚染するおそれがあることや、真空容器１内が
ターボ分子ポンプ作動可能圧力以上のときに入口弁４を
開けると、運転中のターボ分子ポンプ２を破損するおそ
れがあることなどが挙げられる。

【０００８】即ち、従来は、各ポンプや弁を制御する制
御手段を設けていたとしても、その制御作動は、大気圧
からの真空排気だけを目的としており、真空排気操作の
途中からの装置の起動、再起動は考慮されていなかっ
た。また、人手で再起動を行うにしても、真空計９の指
示値や各ポンプの作動状態を確認しながら弁を開閉しな
ければならず、上述の油汚染等を防止するためには、相
当の注意をはらう必要があった。

【０００９】さらに従来装置は、ポンプや弁の数が多
く、また真空計も真空容器用のものがひとつだけなの
で、そのままの状態では、制御装置に再起動ステップを
組み込むことができなかった。

【００１０】そこで本発明は、装置構成を簡略化すると
ともに、真空容器内の圧力に応じて各ポンプや弁を自動
的に制御して、真空容器内が大気圧下からの起動も、真
空状態からの再起動も、共に自動化することができる真
空排気装置及びその起動方法を提供することを目的とし
ている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明の真空排気装置は、真空容器内を高真空に
排気するターボ分子ポンプと、該ターボ分子ポンプに直
列に設けられた油回転ポンプと、前記真空容器内の真空
度を測定する容器真空計と、前記ターボ分子ポンプ入口
部の真空度を測定する排気真空計とを備えるとともに、
前記容器真空計及び排気真空計の測定値に応じて前記タ
ーボ分子ポンプの作動と該ターボ分子ポンプの入口弁の
開閉を制御する制御手段を設けたことを特徴としてい
る。

【００１２】また、本発明の真空排気装置の起動方法
は、上記構成の真空排気装置を起動するにあたり、前
記容器真空計及び排気真空計が大気圧を示しているとき
には、前記油回転ポンプを作動させると同時に前記ター
ボ分子ポンプの入口弁を開き、前記容器真空計及び／又
は排気真空計がターボ分子ポンプ作動可能圧力になった
後、ターボ分子ポンプを作動させ、前記容器真空計が
大気圧より低く、かつターボ分子ポンプ作動可能圧力よ
り高い圧力を示しているときには、まず油回転ポンプを
作動させて排気真空計が容器真空計と同じ圧力を示した
後、前記ターボ分子ポンプの入口弁を開き、さらに前記
容器真空計及び／又は排気真空計がターボ分子ポンプ作
動可能圧力になった後、ターボ分子ポンプを作動させ、
前記容器真空計がターボ分子ポンプ作動可能圧力以下
の圧力を示しているときには、まず油回転ポンプを作動
させて排気真空計がターボ分子ポンプ作動可能圧力にな
った後、ターボ分子ポンプを作動させ、さらに排気真空
計が容器真空計と同じ圧力を示した後、前記ターボ分子
ポンプの入口弁を開いて、前記真空容器内を所望の真空
度に真空排気することを特徴としている。

【００１３】

【作 用】上記構成によれば、ターボ分子ポンプと油回
転ポンプとからなる排気系が１本化し、装置構成が簡略
化するとともに、容器内の圧力と排気系の圧力を把握す
ることにより、油汚染等を防止しながら装置の起動，再
起動を行える。また、前記制御手段により、容器内の圧
力に応じて自動的に起動，再起動を行うことができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を、図１に示す一実施例に基づ
いて、さらに詳細に説明する。

【００１５】図１は、本発明の真空排気装置の一実施例
を示す系統図であって、真空容器１１には、従来と同様
に、入口弁１２を介してターボ分子ポンプ１３が接続さ
れ、容器真空計１４が装着されるとともに、大気圧戻し
弁１５が設けられている。

【００１６】上記ターボ分子ポンプ１３の出口側には、
排気弁１６を介して直列に接続される油回転ポンプ１７
と大気圧戻し弁１８とが設けられ、さらに、ターボ分子
ポンプ１３の入口側には、排気真空計１９が設けられて
いる。

【００１７】そして、前記容器真空計１４及び排気真空
計１９の測定値に応じて、前記ターボ分子ポンプ１３，
油回転ポンプ１７の両ポンプと、入口弁１２及び排気弁
１６を制御する制御手段２０が設けられている。

【００１８】以下、図２を参照しながら、制御手段の動
作とともに本発明方法の一例を説明する。

【００１９】まず、装置の起動手順としては、 ．真空容器１１内及び排気系が大気圧である場合。 ．真空容器１１内が大気圧未満で、ターボ分子ポンプ
作動可能圧力、例えば０．１Torrを超える場合。 ．真空容器１１内がターボ分子ポンプ作動可能圧力以
下の場合。 が考えられる。この中で、は通常の起動手順であり、
，が再起動の手順となる。

【００２０】図２において、まず、最初にステップＳ１
で油回転ポンプ１７（ＲＰ）を作動（ＯＮ）させるとと
もに、排気弁１６（Ｖ１）を開く。次にステップＳ２で
前記容器真空計１４の測定値Ｐ１が大気圧と比較され、
該測定値Ｐ１が大気圧より低ければステップＳ３に進
み、Ｐ１が大気圧である上記の場合は、ステップＳ５
に飛び、入口弁１２（Ｖ２）を開く。そして、ステップ
Ｓ６で排気真空計１９の測定値Ｐ２とターボ分子ポンプ
作動可能圧力Ｐｓとを比較し、Ｐ２が、例えば０．１To
rr以下になったとき、ステップＳ７に進んでターボ分子
ポンプ１３（ＴＭＰ）を作動させて真空容器１１内を高
真空に排気する。

【００２１】この起動時には、油回転ポンプ１７の吸入
側が大気圧なので、入口弁１２及び排気弁１６を開いて
も、油及び油蒸気が真空容器１１側に流れることがな
く、油汚染が起こることはない。また、ターボ分子ポン
プ１３は、系内が０．１Torr以下になってから作動を開
始するので破損することはない。

【００２２】一方、ステップＳ３で容器真空計１４の測
定値Ｐ１が（大気圧以下で、かつ）ターボ分子ポンプ作
動可能圧力Ｐｓより高い場合、即ち、上記の場合は、
ステップＳ４で両真空計の値が比較され、排気真空計１
９の測定値Ｐ２が容器真空計１４の測定値Ｐ１を下回っ
てからステップＳ５へ進み、入口弁１２（Ｖ２）が開
く。以後ステップＳ５以下、前記と同じ手順が行われ
る。

【００２３】この再起動時は、排気系の圧力が真空容器
１１内の圧力を下回ってから、真空容器１１内と排気系
とを区切る入口弁１２（Ｖ２）を開くので、油回転ポン
プ１７の油等が真空容器１１内に流入することを防止で
きる。また、の場合と同様に、ターボ分子ポンプ１３
の破損も防止することができる。

【００２４】また、前記ステップＳ３で容器真空計１４
の測定値Ｐ１がターボ分子ポンプ作動可能圧力Ｐｓより
も低い値を示した場合、即ち、上記の場合は、ステッ
プＳ８へ進み、排気真空計１９の測定値Ｐ２とターボ分
子ポンプ作動可能圧力Ｐｓとを比較し、Ｐ２がＰｓ以下
になったとき、ステップＳ９に進んでターボ分子ポンプ
１３（ＴＭＰ）を作動させる。そして、ステップＳ１０
において、Ｐ２がＰ１以下になったら、ステップＳ１１
に進んで入口弁１２（Ｖ２）を開く。

【００２５】このときも、上記と同様に排気系を十分
に真空排気してから入口弁１２を開くので、油回転ポン
プ１７の油等が真空容器１１内に流入することを防止で
きる。

【００２６】上記のように、真空容器１１内の圧力と排
気系に圧力とに基づいて各ポンプ及び弁を制御すること
により、真空排気の途中や試験中に装置を止めても、ま
た、停電等で装置が停止した場合も、従来のように容器
内を一旦大気圧に戻す必要がなく、容易に再起動するこ
とができ、油汚染を生じることない。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
真空排気系の簡略化が図れるとともに、油汚染を防止し
た起動，再起動を行うことができ、真空排気系の全自動
運転も可能であり、装置コストの低減と作業性の改善を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の真空排気装置の一実施例を示す系統
図である。

【図２】 制御手段の作動の一例を示すフローチャート
である。

【図３】 従来の真空排気装置の一例を示す系統図であ
る。

【符号の説明】

１１…真空容器 １２…入口弁 １３…ターボ分子
ポンプ １４…容器真空計 １６…排気弁 １７
…油回転ポンプ １９…排気真空計 ２０…制御手
段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空容器内を高真空に排気するターボ分
   子ポンプと、該ターボ分子ポンプに直列に設けられた油
   回転ポンプと、前記真空容器内の真空度を測定する容器
   真空計と、前記ターボ分子ポンプ入口部の真空度を測定
   する排気真空計とを備えるとともに、前記容器真空計及
   び排気真空計の測定値に応じて前記ターボ分子ポンプの
   作動と該ターボ分子ポンプの入口弁の開閉を制御する制
   御手段を設けたことを特徴とする真空排気装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の真空排気装置を起動する
   にあたり、 前記容器真空計及び排気真空計が大気圧を示してい
   るときには、前記油回転ポンプを作動させると同時に前
   記ターボ分子ポンプの入口弁を開き、前記容器真空計及
   び／又は排気真空計がターボ分子ポンプ作動可能圧力に
   なった後、ターボ分子ポンプを作動させ、 前記容器真空計が大気圧より低く、かつターボ分子
   ポンプ作動可能圧力より高い圧力を示しているときに
   は、まず油回転ポンプを作動させて排気真空計が容器真
   空計と同じ圧力又はそれより低い圧力を示した後、前記
   ターボ分子ポンプの入口弁を開き、さらに前記容器真空
   計及び／又は排気真空計がターボ分子ポンプ作動可能圧
   力になった後、ターボ分子ポンプを作動させ、 前記容器真空計がターボ分子ポンプ作動可能圧力以
   下の圧力を示しているときには、まず油回転ポンプを作
   動させて排気真空計がターボ分子ポンプ作動可能圧力に
   なった後、ターボ分子ポンプを作動させ、さらに排気真
   空計が容器真空計と同じ圧力又はそれより低い圧力を示
   した後、前記ターボ分子ポンプの入口弁を開いて、前記
   真空容器内を所望の真空度に真空排気することを特徴と
   する真空排気装置の起動方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の真空排気装置の起動方法
   において、前記制御手段は、前記起動手順を、自動制御
   により行うことを特徴とする真空排気装置の起動方法。