JPH0558878U

JPH0558878U - 真空集中排気装置

Info

Publication number: JPH0558878U
Application number: JP8675292U
Authority: JP
Inventors: 浩志天野
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp
Priority date: 1992-12-17
Filing date: 1992-12-17
Publication date: 1993-08-03

Abstract

(57)【要約】【目的】複数の真空室の中の何れの真空室でも、この
真空室の真空度を、ランダムに開閉される他の真空室か
ら相互干渉を受けることなく、常圧から所定の真空室設
定圧力まで所定の真空到達時間幅以内の時間で排気する
と共に、一方、複数の真空室の全ての真空度を常圧から
前記真空室設定圧力以下まで同時に排気することがで
き、しかも簡単かつ安価に構成することができるランダ
ム式真空集中排気装置を提供する。【構成】複数の真空室10A,10B …10N と、これら各真
空室にそれぞれ枝管12A,12B …12N を介して連結される
共通の排気管14および真空ポンプ16とから構成し、そし
て、各枝管12A,12B …12N にはそれぞれ真空室10A,10B
…10N に近接して開閉用の電磁バルブ18A,18B …18N が
配置される。また、排気管14には真空ポンプ16に近接し
て同じく開閉用の電磁バルブ20が配設される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、複数の真空室を共通の排気管および真空ポンプで排気する真空集中排気装置に係り、殊に、このような装置において、前記複数の真空室が相互間に関係なくランダムに動作すると同時に、各真空室の真空度が所定の圧力以下に所定の時間幅の間に到達することを要求されるよう構成した装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、略同容量の複数の真空室を有する装置においては、装置を簡単にするために、通常、共通の排気管と真空ポンプとからなる真空集中排気装置が用いられる。

【０００３】ところで、このような真空集中排気装置において、例えば、電解コンデンサのコンデンサ素子に電解液を含浸する工程における複数の含浸チャンバ（真空室）に対して設けられる排気装置にあっては、各含浸チャンバは相互間に関係なくランダムに動作すると同時に、また各含浸チャンバの真空度は、急激な圧力低下による電解液の突沸を防止するために、所定の時間幅の間に所定の圧力以下に到達するよう構成されている（以後、このような装置をランダム式真空集中排気装置と称する）。このため、各含浸チャンバと排気管との連結部には、各含浸チャンバをランダムに開閉するバルブが配置されると共に、各含浸チャンバから排気管への排気（通過）速度を調節する装置が設けられている。そして、前記排気速度調節装置は、一般に、前記連結部にニードル弁を設け、このニードル弁を、各含浸チャンバに設けた圧力センサの出力によりステッピングモータ等を介してステップコントロールするよう構成されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来のこの種のランダム式真空集中排気装置は、次に述べるような難点を有していた。すなわち、従来のこの種の装置は、真空室から排気管への排気速度を調節する装置が、前述したように、ニードル弁によるステップコントロール方式に構成されているが、このような調節装置は複雑な構成を必要とするため、排気装置全体の構造が複雑かつ高価となる欠点を有していた。

【０００５】そこで、本考案の目的は、複数の真空室の中の何れの真空室でも、この真空室の真空度を、ランダムに開閉される他の真空室から相互干渉を受けることなく、常圧から所定の真空室設定圧力まで所定の真空到達時間幅以内の時間で排気すると共に、一方、複数の真空室の全ての真空度を常圧から前記真空室設定圧力以下まで同時に排気することができ、しかも簡単かつ安価に構成することができるランダム式真空集中排気装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

先の目的を達成するために、本考案に係る真空集中排気装置は、複数の真空室を、これら各真空室に共通に連結した排気管を排気系の容量を増大させるバッファタンクを介して真空ポンプに接続してなる真空集中排気装置において、個々の真空室と排気管との連結部にそれぞれ排気速度を調節するコンダクタンス部材を設けたことを特徴とする。

【０００７】この場合、コンダクタンス部材のコンダクタンス値は、所定の排気系設定圧下にある排気系に何れかの真空室を連通した場合においても、真空室の真空度を常圧から所定の真空室設定圧まで所定の真空到達時間幅以内の時間で排気するよう設定し、一方、バッファタンクの容量は、所定の排気系設定圧下にある排気系に全ての真空室を同時に連通した場合においても、これら全ての真空室の真空度を常圧から所定の真空室設定圧以下まで同時に排気できる容量に排気系の容量を増大するよう設定する。

【０００８】なお、コンダクタンス部材は細管もしくはオリフィスから構成すると好適である。

【０００９】

【作用】

本考案の真空集中排気装置においては、排気管とバッファタンクとで形成される排気系の容量は、この排気系が所定の排気系設定圧下にある時、全ての排気室の真空度を常圧から所定の真空室設定圧以下まで同時に排気できる容量に設定されている。一方、コンダクタンス部材のコンダクタンス値は、排気系が前記排気系設定圧下にある時、何れの真空室でもその真空度を、常圧から前記真空室設定圧まで所定の真空到達時間幅以内の時間で排気するよう設定されている。すなわち、全ての真空室が同時に真空室設定圧以下まで排気されると共に、その時の排気所要時間は何れの真空室に対しても予め設定された所定の真空到達時間幅以内の時間に設定される。また、本考案の真空集中排気装置は、その排気速度調節装置が固定的なコンダクタンス部材のみで構成されるので、排気装置全体の構造が簡単、安価に構成される。

【００１０】

【実施例】

次に、本考案に係る真空集中排気装置の一実施例につき添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。

【００１１】図１において、本考案に係る真空集中排気装置は、基本的には、複数の真空室 10A,10B …10N と、これら各真空室にそれぞれ枝管12A,12B …12N を介して連結される共通の排気管14および真空ポンプ16とから構成される。そして、各枝管12 A,12B …12N にはそれぞれ真空室10A,10B …10N に近接して開閉用の電磁バルブ 18A,18B …18N が配置されている。また、排気管14には真空ポンプ16に近接して同じく開閉用の電磁バルブ20が配設されている。

【００１２】しかるに、本考案の真空集中排気装置においては、真空室10A,10B …10N と排気管14とを連結する各枝管12A,12B …12N には電磁バルブ18A,18B …18N に近接して（本実施例においては真空室側）コンダクタンス部材としての細管20A,20B …20N が設けられると共に、排気管14と真空ポンプ16との間にはバッファタンク 22が設けられる。なお、コンダクタンス部材としては、前記細管に代えて、例えば円板に微小な穴を穿ったオリフィス等を用いることができる。また、図中、参照符号24A,24B …24N ならびに26は、それぞれ各真空室10A,10B …10N ならびにバッファタンク22の真空度を検出する圧力センサを示し、これら各センサは、各電磁バルブ18A,18B …18N および20ならびに真空ポンプ16と共に制御操作盤28に電気的に接続される。

【００１３】ここで、細管20A …は真空室10A …から排気管14へ排気される排気速度を調節するものであり、バッファタンク22は排気系の容量を増大するものであるが、これら細管20A …ならびにバッファタンク22に関しては、実際のランダム式真空集中排気装置においてこれらが如何に設定され、そしていかに作動するかを具体的に説明することが理解に便であるので、次に、このような実験例について述べる。なお、実験例に関しては、図２を併せ参照しながら説明するが、図２における参照符号30は、枝管12A,12B …12N 、排気管14およびバッファタンク22からなる全体の排気系を示す。また、以後の説明においては、前記各参照符号は（）を付して示すこととする。

【００１４】実験例ランダム式真空集中排気装置容積v ＝3 ｌの真空室(10)を13個備え、これらの真空室(10)はそれぞれ呼び径１ 1/2^B×長さ6mの枝管(12)を介して呼び径3 ^B×全長 45mの排気管(14)に連結され、次いで真空ポンプ(16)に連結される。なお、前記真空室(10)は、例えば電解コンデンサのコンデンサ素子に電解液を含浸するための含浸チャンバに供され、相互間に関係なくランダムに作動される。そして前記真空室(10)は、設定圧P ₀ が23Torrであり、常圧 760Torrから前記設定圧23Torrまでの真空到達時間が7 秒以上を要求されると共に、これら真空室(10)は同時に排気系(30)に連結された時に全ての真空室(10)が前記設定圧23Torrに到達することを要求される。なお、排気系(30)の設定圧P ₀は5 〜1 Torrとし、電磁バルブ(20)は排気系(30)の圧力が5 Torrより高圧になった時に開き1 Torrより低圧になった時に閉じられる。

【００１５】細管(20) 一般に、直径φcm×長さＬcmの細管(20)のコンダクタンスC は、下記式(1)

【００１６】

【数１】

【００１７】で与えられる。また、一般に、容積v ｌの真空室(10)内の圧力p をt 秒間に圧力 p ₁から圧力p ₂まで排気するために必要な排気速度S ｌ／s は、下記式(2)

【００１８】

【数２】

【００１９】で与えられる。そしてここで、前記コンダクタンスC と排気速度S とは等価であることから、下記式(3) C ＝S …(3) が成立する。

【００２０】仍って、先ず式(2) に与えられた条件、v ＝3 ｌ／s ， t＝7s， p₁＝ 760To rrおよびp ₂＝23Torrを代入すると

【００２１】

【数３】

【００２２】が得られる。そこで、このS ＝1.5 を式(3) を介して式(1) に代入すると

【００２３】

【数４】

【００２４】であるので、またこの時、細管(20)の直径φを1 mmすなわち 0.1cmに設定すると、式(4) から

【００２５】

【数５】

【００２６】が得られる。すなわち、細管(20)は内径1.0 mm×長さ45.0mmに設定することができる。

【００２７】バッファタンク(22) 先ず、バッファタンク(22)を備えない場合に、常圧 760Torr下にある13個の真空室(10)を同時に設定圧P ₀＝5 〜1 Torr下にある排気管(14)に連通すると、排気管(14)内の圧力P ₁は下記式(5) で定まる

【００２８】

【数６】

【００２９】に設定される。ここで(V₁＋ V₂) は

【００３０】

【数７】

【００３１】が求められる。

【００３２】そこで、前記圧力P ₁＝82.5Torrを真空室(10)の設定圧P ₀＝23Torrにするために必要な排気系(30)の容積V ＝V ₁＋V ₂＋V ₃（但しV ₃はバッファタンク (22)の容積）は、下記式(6)

【００３３】

【数８】

【００３４】で与えられるので、上記式(6) にv ＝3 ｌ／s,p ₀＝23Torr， V₁＋ V₂＝324 ｌ，p ₀＝1 Torrを代入すると

【００３５】

【数９】

【００３６】が求められる。仍って、バッファタンク(22)の必要容積V ₃は V ₃＝V −V ₁−V ₂ ＝1264−324 ＝940 ｌと設定することができる。

【００３７】排気装置の作動真空ポンプ(16)の選定排気系(30)内の圧力を、初期圧力P ₁＝p ₀（真空室の設定圧力23Torr）から排気系の設定圧力P ₀＝5 〜1 Torr（この場合5 Torrと仮定する）まで、排気許容時間幅t ＝3 秒内で排気するものとすれば、これに要求される真空ポンプ(16) の排気速度 S e／min.は、下記式(7)

【００３８】

【数１０】

【００３９】で与えられる。従って、前述の条件を代入すると、

【００４０】

【数１１】

【００４１】が得られる。そこで、例えば、定格容量4500ｌ／min.（75ｌ／sec.）の真空ポンプ(16)を選定する。なお、因みに、前記真空ポンプ(16)による排気装置の立上げ時の排気時間 t′すなわち、排気系(30)の圧力が 760Torrから5 Torrまで減圧され、ラインが運転可能となるまでの時間を求めると、前記時間 t′は

【００４２】

【数１２】

【００４３】であることがわかる。

【００４４】排気作動時における真空室(10)ならびに排気系(30)内の圧力変化の時間的推移排気装置における圧力と時間との関係は、基本的に式(2) で与えられるので、前記式(2) から、時間的推移における排気系(30)の圧力P ならびに真空室(10)の圧力p は、それぞれ下記式(8) ならびに(9)

【００４５】

【数１３】

【００４６】によって求められる。

【００４７】表１は、常圧 760Torr下にある13個の真空室(10)を同時に設定圧P ₀＝1 Torr 下にある排気系(30)に連通した場合における、排気系(30)の圧力P ならびに真空室(10)の圧力p の時間的推移を、前記式(8) ならびに(9) から算出したものである。表１から明らかなように、真空室(10)の圧力p は、その設定圧p ₀＝23Torr まで、9 秒以内で到達するが、所定の到達時間7 秒を越えることがわかる。

【００４８】

【表１】

【００４９】

【表２】

【００５０】表２は、常圧 760Torr下にある真空室(10)の１つを設定圧P ₀＝1 Torr下にある排気系(30)に連通した場合における、排気系(30)の圧力P ならびに連通された前記１つの真空室(10)の圧力p の時間的推移を、前記式(8) ならびに(9) から算出したものである。表２から明らかなように、真空室(10)の圧力P は、その設定圧p ₀＝23Torrまで8 秒以内で到達するが、所定の到達時間7 秒を越えることがわかる。また、排気系(30)の圧力P は、その設定圧P ₀の上限5 Torrに3 秒後に到達し、この時点で真空ポンプ(16)が作動されることがわかる。

【００５１】このように、本考案の真空集中排気装置によれば、真空室がランダムに作動されても、すなわち、何れか１つの真空室が作動された時でもあるいは全ての真空室が同時に作動された時でも、それらの真空室の真空度は何れも予め定められた設定圧まで排気される。しかも、その時の排気所要時間は予め定められた真空到達時間幅以内の時間に設定される。さらに、本考案の真空集中排気装置は、排気系にバッファタンクが備えられると共に排気系と真空室との連結部に固定的なコンダクタンス部材が設けられるのみであるから、排気装置全体の構造が簡単かつ安価に構成される。

【００５２】以上、本考案を好適な実施例について説明したが、本考案はこれら実施例に限定されることなく、本考案の精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が可能である。

【００５３】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係る真空集中排気装置は、排気系にその容量を所定の容量に増大するバッファタンクを備えると共に、真空室と排気系との連結部に真空室から排気系への排気速度を所定の速度に調節するコンダクタンス部材を設けたので、多数の真空室がランダムに作動されても、すなわち、何れか１つの真空室が作動された時でもあるいは全ての真空室が同時に作動された時でも、それらの真空室の真空度を何れも予め定められた設定圧まで、相互間に関係なく、排気することができる。しかも、その時の排気所要時間は予め定められた真空到達時間幅以内の時間に設定される。従って、例えば電解コンデンサのコンデンサ素子に電解液を含浸する含浸チャンバ等に対する真空集中排気装置として好適に使用することができる。

【００５４】さらに、本考案の真空集中排気装置は、前述したように、通常のこの種の排気装置に固定的なコンダクタンス部材とバッファタンクとを設けることのみによって達成されるので、この種のランダム式真空集中排気装置を、従来のそれと比較して、大幅に簡単、安価に提供できる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る真空集中排気装置の一実施例を説
明する概略構成図である。

【図２】図１に示す真空集中排気装置におけるコンダク
タンス部材の作動を説明するための概略構成図である。

【符号の説明】

10,10A,10B…10N …真空室 12,12A,12B…12N …枝管 14…排気管 16…真空ポンプ 18A,18B …18N …電磁バルブ 20,20A,20B…20N …細管（コンダクタンス部材） 22…バッファタンク 24A,24B …24N …圧力センサ 26…圧力センサ 28…制御操作盤 30…排気系

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】複数の真空室を、これら各真空室に共通
に連結した排気管を排気系の容量を増大させるバッファ
タンクを介して真空ポンプに接続してなる真空集中排気
装置において、個々の真空室と排気管とに連結部にそれぞれ排気速度を
調節するコンダクタンス部材を設けたことを特徴とする
真空集中排気装置。
【請求項２】コンダクタンス部材のコンダクタンス値
は、所定の排気系設定圧下にある排気系に何れかの真空
室を連通した場合においても、真空室の真空度を常圧か
ら所定の真空室設定圧まで所定の真空到達時間幅以内の
時間で排気するよう設定し、バッファタンクの容量は、所定の排気系設定圧下にある
排気系に全ての真空室を同時に連通した場合において
も、これら全ての真空室の真空度を常圧から所定の真空
室設定圧以下まで同時に排気できる容量に排気系の容量
を増大するよう設定してなる請求項１記載の真空集中排
気装置。
【請求項３】コンダクタンス部材は細管である請求項
１または２記載の真空集中排気装置。
【請求項４】コンダクタンス部材はオリフィスである
請求項１または２記載の真空集中排気装置。