KR0166324B1 - 기계적 분자 회동에 의한 열 발생기 - Google Patents

기계적 분자 회동에 의한 열 발생기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파이프 시스템에서 포함된 가스 압축기(2,3)는 연결된 처리실(1)과 처리 파이핑부를 신속하고 효과적으로 가열하는 정화 가스 가열과 재순환을 제공할 것이다.
충분한 열은 회전자(24)당 복수개의 로우브를 구비한 복식 회전자로 된 회전식 가스 압축기의 흡입구와 배출구를 통과하는 가스 분자의 기계적 회동을 통하여 신속하게 발생된다.
가스 흐름에 열을 전하는 수단으로서 회전식 가스 압축기의 적용은 폐 루프와 개방 루프 파이핑 적용으로 대류열의 절약원을 제공한다.

Description

[발명의 명칭]
기계적 분자 회동에 의한 열발생기
[발명의 상세한 설명]
[발명의 배경]
본 발명은 시스템에 연결된 처리실 또는 처리 관부를 신속하고도 효과적으로 데우고, 정화 가스를 가열하고 재순환하게 하는 펌핑 시스템에 관한 것이다.
본 발면은 처리실 또는 처리 관부의 내부 표면으로부터 수증기나 탄화수소와 같은 잘 제거되지 않는 오염 물질을 제거하는데 유용하게 이용된다.
본 발명은 충분한 열을 발생시킨후 가스가 처리량이 크고, 각 회전자가 복수개으 로우브를 갖는 복식 회전자(dual rotor)로 된 회전식 가스 압축기(rotary gas cpmpress)의 흡입구 및 배출구를 통과할 때, 회동하는 가스 분자들에 그 열을 전달한다. 가스 회동/가열 기능을 수행하는 회전식 가스 압축기들은 다양하며, 가장 일반적인 것이 2 로우브를 갖는 복식 회전자로 된 루츠식(Roots Type) 펌프이다. 본 발명은 더 효과적으로 기능을 수행하는 다른 펌프도 가능하지만, 3 로우브 회전자를 갖는 복식 회전자로 된 회전식 가스 압축기를 사용하였다. 기계적 분자 가스 회동에 의한 열발생기의 기능은 1) 압축기의 흡입구와 출구를 통과하는 가스 분자들의 신속한 회동 / 펌프는 가스 온도를 충분히 상승하게 하고, 2) 신속한 가스 처리량으로 인해 페루프 가스 재순환 시스템에서 회동하는 가스의 주파수를 증가시키고, 3) 압축기 흡입구와 배출구 사이에서 미소의 텔타 압력 압축비를 구비한 신속한 가스 회동과 그후에 가스온도 상승으로 인해 압축기를 구동시키는데 요구되는 에너지량을 최소화하고, 4) 광범위한 압력 분포를 일으키는 능력으로 인해 양의 압력과 진공 압력을 모두 포함하게 된다. 신속하고도 효과적으로 가스 온도를 상승시키는 회전식 가스 압축기의 적용은 페루프관에서 대류열의 절약원, 공업용의 대류 오븐, 처리진공 시스템, 양의 압력과 진공 압력 탈수 적용, 그리고 물과 공간의 가열로써 폭 넓게 적용 될 것이다.
대류열을 발생시키기 위해서는 화염이나 고온의 표면을 구비한 가스 매질의 접촉에 의존한다. 열은 구성에 있어서 가스 흐름과 직접 접촉하는 화염의 온도 또는 표면의 상승 온도를 유지하는데 소모되는 에너지량에 직접적으로 배례하는 방식으로 가스 매질에 전해진다. 반대로, 대류나 가스 접촉열은 비록 가열된 정화 가스를 구비한 사이클 정화 진공 시스템의 내부 표면으로부터 탄화 수소 분자와 분자 수증기와 같은 일정한 형태의 오염 물질의 제거와 같은 특별한 적용에 있어서는 효과적인 방법일지라도, 이러한 가열 구성 방식에 있어서, 가스의 불충분한 열전달 능력으로는 표면에 열을 이송하는 데 에너지가 충분하지 못하다.
오염 물질을 제거하는 가장 일반적인 방법은 진공 처리실에 외부열을 집중적으로 이용하는 것이다. 상승 온도를 400℉까지 높이 데우는 이 외부열은 처리 시스템의 내부 표면에 있는 오염 물질의 거주 시간을 감소시키기 위한 진공시스템에 사용된다. 외부 가열은 오염 물질의 성공적인 제거를 제공하는데 충분한 것은 아니다. 종래의 구성은 오염 물질의 제거를 위해서 진공에만 의존하였다.
분자 유동 진공 상태에서 이 분자 오염 물질의 불규칙한 운동은 먼저 시간의 감소를 성공적으로 수행한다. 이시간을 감소하기 위한 성공적인 종래의 기술은 진공 펌프 하부 조직에서 오염 물질을 효과적으로 이송하는 기구로서 작용하는 고온의 건조한 가스를 구비한, 분자 오염 물질의 내부 표면을 깨끗하게 청소하는 고온의 가스 정화로 알려져 왔다. 가열된 가스 정화의 효과는 반복된 정화 사이클을 통해서 더욱 향상된다. 이러한 고온의 가스 정화 기능을 수행하는 좀 더 효과적인 방법을 찾기 위한 시도에서 고온의 표면과의 접촉을 이용하는 종래의 기술보다 더 효과적인 방법으로, 가스 흐름에 좀더 빨리 열을 전할 수 있는 분자 가스 회동 기능을 수행하도록 하는 회전식 가스 압축기를 사용하는 열발생 방법을 개발하였다.
[본 발명의 요약]
특정한 가스 압축기는 펌프의 흡입구에서 배출구까지 통과하는 가스 분자에 충분한 양의 열을 전할 수 있음이 발견되었다. 재순환 밸브의 추가는 가스 흐름이 압축기를 재순환될 때, 가스 흐름에 열을 신속하고도 효과적으로 전할 수 있게 한다. 본 발명이 처리 진공실 배출 포트와 재순환 포트에서 처리 진공실에 연결되었을 때, 3 로우브 복식 회전자로 된 회전식 압축기에 의해 발생된 열은, 진공 펌프 하부 조직에 의해 효과적으로 퍼낼 수 있도록, 진공 시스템의 내부 표면으로부터 오염 물질의 신속한 제거를 할 수 있도록 하는 고온의 정화 가스를 구비한, 시스템의 내부 표면을 청소하는 재순환 방식에 있어서의 시스템 파이핑을 지원하고, 처리 진공실을 통하여 압축기의 흡입구에서 배출구까지 흐를 때, 정화 가스의 온도를 신속하게 올린다. 가스 승압기(Booster)인 복식 회전자는 다음의 기본적인 3개의 요인의 제어를 통하여 승압기를 통과하는 가스 분자에 다량의 열에너지를 전하게 된다. a) 가스 압력 / 펌프 내부의 분자 밀도. b) 펌프의 흡입구와 배출구 또는 양쪽 모두에서 가스의 흐름을 제한하여 펌프 기구 내부에서 분자 거주 시간을 증가. c) 가스 분자가 재순환 동작에서 펌프 기구를 통과할 때의 주파수. 이러한 요인들은 쉽게 제어되며, 펌프 적용은 간단한 시스템 구성에서 단일 요건으로서의 열발생, 고온 가스 흐름, 재순환과 시스템 배출 기능인 분자 가스 회동을 수행하는 것에 주의해야 한다. 이 간단한 재순환 구성은 이러한 요인들의 조정으로 인해, 전기저항으로 가열된 표면의 접촉을 통해 가열되고 재순환된 고온의 물 또는 공기 보다도 열발생에 있어서 더욱 효과적이고 경제적인 근원임이 증명될 수 있다.
[도면의 간단한 설명]
명세서에 포함된 첨부한 도면은 발명의 제한으로서 해석되어 지는 것이 아니라 발명의 상세한 설명을 예를 들어 설명한 것이다.
제1도는 종래 기술의 구성도로서, 내부 표면의 오염 물질을 제거하기 위한 중간 진공 펌프 구성도이다. 그 구성은 외부 전기 가열 재킷이 있는 진공 처리실과, 가열 정화 가스 흡입구와, 진공계 센서와, 1단계 저진공 펌프와, 3 로우브 회전자 가스 압축기 2단계 복식 회전자로 구성된다.
제2도는 내부 표면의 오염 물질을 제거하기 위한 가스 재순환 방법을 통합한 중간진공 시스템이다.
제3도는 종래의 기술 구성도로서, 내부 표면의 오염 물질을 제거하기 위한 고 진공 펌프 구성이다. 그 구성은 외부 전기 가열 재킷이 있는 진공 처리실, 가열 정화 가스 흡입구, 진공계 센서, 1단계 저진공 펌프, 2단계 복식 회전자 가스 압축기와 극저온 포착 펌프로 구성된다.
제4도는 내부 표면의 오염 물질을 제거하기 위한 가스 재순환 방법을 포함하는데 있어서 수정된 제3도의 고진공 시스템이다.
제5도는 3차원 표면으로서, 가스 재순환 진공 펌핑 시스템을 사용하여 고진공실에서 주위 수증기 오염 물질의 빠른 감소를 보여주는 잔류가스 분석표이다.
제6도는 펌프를 통과하는 가스 분자에 열을 전달하는 펌프 기구의 작동 방법을 예를 들어 설명하는, 가스 압축기의 복수개 로우브 회전자로 된 복식 회전자의 절개 단면도이다.
제7도는 열발생기의 효과에 있어서, 가스 압력/분자 밀도의 결과를 보여주는 3차원 선도표이다. 이 시험은 제2도에서 보여준 구성을 사용하여 수행되었다.
제8도는 지지 탱크의 내부 유체에 열을 이송하는데 사용된 발명의 구성도이다.
제9도는 가스 흐름 재순화 / 분자 가스 회동의 주파수의 주기에 의한 열발생의 증가를 제공하는 일련의 복수개의 가스 압축기들을 사용하는 공간에 열을 이송하기 위해 사용된 발명의 구성도이다.
[바람직한 실시예의 설명]
제1도에 의하면, 전형적인 종래의 기술인 중간 진공 압력 시스템은 외부에서 가열하고 내부에서는 뜨거워진 가스를 정화하여 파이프 일을 지원하고, 처리 진공실로부터 내부면의 오염 물질을 제거하기 위해 구상된 종래 기술 시스템의 구성에 사용되어진 구성 요소들을 예를 들어 설명한 것을 보여준다. 시스템의 구성의 예를 든 설명은 본 발명을 이해시키는 데 목적을 두고 있다. 종래의 기술 시스템의 실예는 외부의 전기 건조 재킷(6)에 의해 가열되는 처리 진공실(1)을 구성한다. 처리 진공실(1)은 2단계인 중간 진공 압력 펌핑 하부조직과 연결된다. 예시된 하부조직은 1단계인 저진공 펌프(3)와 2단계 복식 회전자로 된 3 로우브 회전자 진공 압축기(2)를 구성한다. 하부조직은 제1단계 및 제2단계 진공 펌프에 의해 발생한 전체 진공 압력 레벨을 측정하기 위한 진공계 센서(5)와, 2단계 중간 진공 압력 차단 밸브(4)와, 정화 가스 흡입 밸브(9)를 포함하는 파이프 다기관에 의해 처리 진공실(1)에 연결된다. 외부 전기 건조 재킷(6)에 추가하여, 시스템 구성은 예시된 진공 시스템의 내부면으로부터 오염 물질의 제거를 지원하는 정화 가스(7)의 온도를 상승시키는 전기 정화 가스 가열기를 포함한다. 외부열의 적용은 진공 펌프 하부조직에서 펌핑할 수 있도록 하기 위해서 진공 시스템의 내부면으로부터 분자 레벨 오염 물질을 흡수 제거할 목적을 가진다. 진공 적용에 있어서, 가장 일반적이면서도 분해하기 어려운 오염 물질의 형태는 분자 수증기이다. 오염 물질의 이러한 형태는 진공 펌프로 제거하기가 무척 어렵다. 수증기 오염 물질을 더욱 효과적으로 제거하기 위하여, 고온의 가스 정화의 추가는 분자 수증기의 내부면을 진공 펌핑 하부 조직에서 수증기 오염 물질의 효과적인 이송 기구로 작용하는 뜨거운 건조 가스로 청소하는 것을 지원한다. 가열된 가스 정화의 효과는 반복되는 정화 사이클에 의해 향상된다.
제2도에 의하면, 가스 재순환 구성을 수정한 중간 진공 압력 시스템을 압력 진공실로부터 내부면의 오염 물질을 제거하기 위한 본 발명을 이용하는 진공 시스템의 구성에 사용되고, 파이프 일을 도와주는 구성 요소들을 예를 들어 설명한 것을 보여준다. 시스템의 예는 제2단계인 중간 진공 압력 펌프 하부 조직과 연결된 처리 진공실(1)을 구성한다. 예의 하부조직은 제1단계 저진공 펌프(3)와, 제2단계 복식 회전자로 된 3로우브 회전자 진공 압축기(2)를 구성한다. 하부조직은 제1단계 진공 펌프에 의해 이루어지는 전체 진공 압력 레벨로 측정하기 위한 진공계 센서(5)와, 제2단계 진공 압력 차단 밸브(4)와, 정화가스 흡입 밸브(9)를 포함하는 파이프 다기관에 의해 처리 진공실(1)과 연결된다. 처리 진공실 재순환 포트(14)에서 처리 진공실(1)과 연결되는 가스 재순환 밸브(13)와 제1단계 낮은 진공 차단 밸브(15)에 추가는 진공 하부 조직으로 효과적으로 제거하기 위해서 예의 진공 시스템의 내부면으로부터 오염 물질의 신속한 제거를 제공하는 고온의 건조 정화 장치를 가지고, 시스템의 내부면을 청소하는 재순환 방식에서 시스템 파이핑을 지원하고, 처리 진공실(1)에 의해 진공 압력 배출구(12)에서 진공 압력 흡입구(11)까지 흐르는 정화 가스(7)의 온도를 상승하게 하는 제2단계 복식 회전자로 된 3 로우브 회전자 진공 압축기(2)에 의해 발생되는 열을 사용할 수 있는 능력을 제공한다.
제3도에 의하면, 외부에서 가열되고, 내부에서는 고온의 가스가 정화되는, 전형적인 종래의 기술인 고진공 압력 시스템은 파이프 일을 돕고, 처리 진공실로부터 내부면의 오염 물질을 제거하기 위해 구상된 종래의 기술 시스템의 구성에 사용되는 기초적인 구성 요소를 예를 들어 설명한 것을 보여준다. 시스템의 예를 들 설명은 본 발명의 이해를 돕는데 목적이 있다. 종래 기술 시스템의 예는 외부 전기 건조 재킷(6)에 의해 가열되는 처리 진공실(1)을 구성된다. 처리 진공실(1)은 제3단계인 고진공 압력 펌핑 하부조직과 연결된다. 예의 하부조직은 제1단계 저진공 펌프(3)와, 제2단계 복식 회전자로 된 3 로우브 회전자 진공 압축기(2)와 고진공 극저온 포착 펌프(16)로 구성된다. 하부조직은 파이프 다기관에 의해 처리 진공실(1)과 연결되는데, 이 파이프 다기관은 고진공 극저온 포착 펌프(16)에 의해 도달하는 전체 진공 압력을 측정하고, 부분 진공 압력 오염 물질을 측정하기 위한 잔류 가스 분석 센서(18)과, 제3단계 고진공 차단 밸브(17)와 제1, 제2단계 진공 펌프에 의해 이루어지는 전체 진공 압력 레벨을 측정하기 위한 진공계 센서(5)와, 제2단계 중간 진공 압력 차단 벨브(4)와, 정화 가스 흡입 밸브(9)를 포함한다. 외부 전기 건조 재킷 6에 추가하여, 시스템 구성은 예의 진공 시스템의 내부면으로부터 오염 물질의 제거를 좀 더 지원하기 위한 정화 가스의 온도를 높이는 전기 정화 가스 가열기(8)을 포함한다. 외부열의 적용은 진공 펌핑 시스템에 의해 펌프될 수 있도록 진공 시스템의 내부면으로부터 분자 레벨 오염 물질 떼어내는 데 목적이 있다. 진공의 적용에 있어서 가장 일반적이고 제거하기 어려운 형태가 분자 수증기이다. 이러한 오염 물질은 진공 펌프로만 제거하기가 매우 어렵다. 비록 본 예에서 사용된 극저온의 펌프가 이러한 목적에 가장 효과적인 펌프이긴 하지만, 효과적으로 펌프에 수증기를 이송하기에는 시스템에 많은 어려움이 있다. 수증기 오염 물질을 더욱 효과적으로 제거하기 위해서 뜨거운 가스 정화에 추가는 진공 펌프 하부 조직에서 분자 수증기의 내부면을 수증기 오염 물질의 효과적인 이송기구로서 작용하는 뜨거운 건조 가스로 청소하는 것을 지원한다. 가열된 가스 정화의 효과는 반복된 정화 사이클에 의해 향상된다.
제4도에 의하면, 가스 재순환 구성을 수정한 고진공 압력 시스템을 파이프 일을 지원하고, 처리 진공실로부터 내부면의 오염 물질을 제거하기 위한 본 발명을 이용하는 진공 시스템의 구성에서 사용된 구성 요소를 예를 들어 설명한 것을 보여준다. 시스템의 예는 3단계인 고진공 압력 펌핑 하부조직과 연결되는 처리 진공실(1)로 구성된다. 하부조직의 예는 제1단계 저진공 펌프(3)와, 2단계 복식 회전자로 된 3로우브 회전자 진공 압축기(2)와, 고진공 극저온 포착 펌프(16)로 구성된다. 하부조직은 파이프 다기관에 의해 처리 진공실(1)과 연결되는데, 이때 파이프 다기관에는, 부분적인 진공 압력 오염 물질 레벨을 측정하기 위한 잔류 가스 분석 센서 (18)와, 제3단계 고진공 차단 밸브(17)과, 제1, 제2단계 진공 펌프에 의해 발생되는 전체 진공 압력을 측정하기 위한 진공계 센서(5)와, 제2단계 중간 진공 압력 차단 밸브(4)와, 정화 가스 흡입 밸브(9)를 포함한다. 처리 진공실 재순환 포트(14)에서 처리 진공실에 연결되는 가스 재순환 밸브(13)와, 제1단계 저진공 차단 밸브(15)에 추가는 진공 하부조직으로 효과적으로 제거할 수 있도록 하기 위해서 예의 진공 시스템이 내부면으로부터 오염 물질의 신속한 제거를 제공하는 고온의 건조 정화 장치를 가지고, 시스템의 내부면을 청소하는 재순환 방식에서 시스템 파이핑을 제공하고, 처리 진공실(1)을 통해 진공 압력 배출구(12)에서 진공 압력 흡입구(11)까지 흐르는 정화 가스(7)의 온도를 상승하게 하는 제2단계 복식 회전자로 된 3 로우브 회전자 진공압축기(2)에 의해 발생되는 열을 사용할 수 있는 능력을 제공한다. 이 구성에 있어서, 재순환 된 가스는 극저온 펌프의 극저온 표면에 의해 보다 쉽게 응축되어 포착되는 분자 수증기 오염 물질의 효과적인 이송 기구로서 작용한다.
제5도에 의하면 3차원면으로서, 잔류 가스 분석표의 Z축(19)는 부분 진공 압력(Torr), X축(20)은 전체 진공압(Torr), Y축(21)은 원자 질량을 나타낸 것을 보여준다. 데이터 집합은 원자량의 물(H20) 분자(22)의 부분 압력 레벨 표시에서 45.00% 향상을 나타낸다. 이 데이터는 제4도에서 나타낸 것처럼, 고진공 파이프 시스템을 연결함에 의해, 길이 67-직경 4 의 직선부에 1lea., 엘보우(Elbow)에 32ea., 길이 83-직경 4 의 직선부에 18ea., 크로스(Cross)에 12ea., 길이 4-직경 4의 직선부에 40ea. 를 포함하는 복잡한 형상의 고진공 파이프 시스템에서 모여진 것이다. 파이프 시스템의 전체 내부 체적은 23.6ft3이고, 전체 내부 단면적은 283 ft2와 같다. 파이핑 시스템은 제4도에서 나타내 것처럼, 수정된 일련 번호 022292인 Nuvac model NDP 70 2단게 오일(Oil) 프리(Free) 펌핑 시스템을 시용하여, 제3단계 고진공 차단 밸브와, 2단계 중간 진공 압력 차단 밸브를 모두 다 개방하였을 때, 0.003 Torr에서 배출되게 하였다. 2단계 차단 밸브는 그 때 닫혀지고, 정화 밸브는 파이프 시스템의 진공압력이 600 Torr에 도달할 때까지 열려있다. 2단계 차단 밸브는 파이프 시스템이 400 Torr에서 배출될 때까지 열려져 있다. 그 시점에서 1단계 차단 밸브는 닫혀지고, 가스 재순환 밸브는 열려진다. 가스 내부 파이프 시스템은 가스 온도가 200℉에서 배출되며 약 5분 동안 재순환 된다. 이 때 제1단계 저진공 차단 밸브는 파이프 시스템의 압력이 0.01 Torr에 도달할 때까지 열려져 있게 된다.
이 시점에서 CTI On~Board 8, 극저온 포착 펌프 일련번호 AD119939 압축기는 시동하고, 후속으로 극저온 펌프의 냉각이 시작된다. 가스 분자들은 제 2단계 복식 회전자로 된 3 로우브 회전자 압축기에 의해 제2단계 중간 압력 차단 밸브에서 극저온 포착 펌프의 온도가 500K에 도달할 때까지 재순환되고, 가스 재순환 밸브는 닫혀진다. 극저온 포착 펌프가 100K 기본 온도에 도달했을때는, RGA 배출이 커지고 RGA는 20분간 데워 진다. 이 도면에서의 데이터 집합은 분과 데이터가 그 후 1시간 30분 도안 모여진 것을 보여준다. 상기의 데이터를 수집하기 위해서는 MKS 모텔번호 제 600A PPT호, 일련번호 제 1251-9201호인 RGA 를 사용한다.
제6도에 의하면, 복식 회전자로 된 3 로우브 회전자 가스 압축기 (23)의 절개 단면도로서, 압축기 흡입구(25) 안으로 들어와서, 그 다음으로 회전자 로우브팁(28)과 펌프 스테이터 내의 내경(27) 사이에 형성된 가스 포켓(29)에서 포착되는 가스 분자들에 열을 전하는 펌프의 방식을 예를 설명한 것을 보여준다. 로우브들이 서로 반대 방향으로 동작할 때, 형성된 가스 포켓들은 압축기의 배출구(26)에서 분출된다. 로우브 팁과, 반대편 회전자 밸리(24)와, 펌프 스테이터 내경(27)과의 사이에서 그물처럼 엮어져 있는 밀접한 공차는 펌프내에 가스 분자의 중요한 회동을 만들어 낸다. 또한 압축기 흡입구(25)과 압축기 배출구(26)로부터 가스 분자의 중요한 손실을 막고, 이런 형상의 펌프 기구는 3개의 기본적인 요소를 제어하여 기구를 통과하는 가스 분자에 충분한 열 에너지를 전할 수 있다. a) 가스 압력 / 펌프 내부의 분자 밀도. b) 한쪽 펌프 흡입구에서 가스 흐름을 억제함으로 인하여 펌프 기구 내부에서 가스 분자의 거주 시간(dwell time)의 증가. c) 재순환 작동에서 펌프 기구를 통과하는 가스 분자의 주파수.
이 요소들은 쉽게 제어되고, 압축기는 간단한 시스템 구성에서 단일 구성 요소로서 열 발생과, 고온의 가스 분자 재순환과, 배출 기능을 수행하는 것을 주의해야 한다. 이 간단한 재순환 구성은 이 요소들의 조정을 통해서, 뜨거운 열과의 접촉으로 인해 데워진 공기 또는 뜨거운 물을 재순환하는 것보다 어떤 적용에 있어서는 열원을 더 효과적이고 경제적으로 향상시킬 수 있다.
제7도에 있어서, 3 차원 선도표(30)를 나타낸 것으로서, Z축(3)은 가스 온도(0F), X축(3)은 시간(Sec), Y축(33)은 압축기 흡입구의 가스 압력으로 구성되어 있는 것을 나타낸다. 데이터 집합은 300 mTorr에서 120초 동안 작동과 10psig에서 60초 동안(또는 전체 시간의 반) 작동과의 시이에서 기계적인 분자 가스 회동에 의한 열발생에 있어서 233%의 향상을 나타낸다. 이러한 그래프 선의 비교에서, 300 mTorr에서의 작동은 440볼트(volts)-3위상(phase)-5.5암페어(amps)의 교류 전력을 소모하고, 10 psig에서 작동은 440볼트-3우이상-8암페어의 교류 전력을 소모한다.
추가된 데이터 표시로서, 표면 가스온도(0F) 대 시간과 압력 ; 300 Torr에서 120초 동안 작동(35)과, 대기압 (높이 시험에서 640 Torr)에서 120초 동안 작동(36)과, 5 psig에서 120초 동안 작동(37)과, 10 psig에서 20초 동안 작동(39)을 열발생 전위에서 가스 분자 밀도의 관계를 좀더 상세히 예를 들어 설명한 것을 나타낸다. 이 압력들에서 사용된 전기 에너지는 300 Torr에서 5.5.암페어와, 대기압(640Torr)에서 6.5암페어와, 5 psig에서 7암페어이다. 이 에너지 요구량은 에너지 소비에 있어서 상대적으로 적은 증가량을 가지며, 압력의 기능에 있어서 가스 분자 밀도에 기초를 둔 열발생 전위에서 만들어진 증가량이다. 이 대단히 효과적인 관계는 일정한 가스 압축기 기하학의 에너지 소비가 주로 펌프 흡입구와 배출구 사이의 미소의 델타(4) 압력이고, 기하학은 높은 미소 델타 온도를 발생시킨다. 더욱이, 실제로 흡입 가스 압력이 증가함에 따라 압축비 효율을 감소시키는 단축된 분자 평균 자유 경로에 기인하는 압축기 흡입구와 배출구 사이의 미소 델타 압력비는 실제로 감소한다. 압축기 기하학으로 인해, 높은 흡입구 가스 압력 / 단축 분자 평균 자유 경로는 압축기의 압축비 효율을 감소시키고, 낮은 흡입구 / 배출구 델타 압력을 만들어 낸다. 압축기가 재순환 구성에 작동할 때 더 높아진 압력에서 감소된 압축비 효율과 델타 압력과의 관계는 더 높아진 압력에서 압축기를 작동시키기 위해서 요구되는 에너지량을 감소시키는 것을 지원한다. 이 도면에서, 기계적 분자 가스 회동 선도표(30)는 기계적 분자 가스 회동에 의한 열발생으로 인해 감소된 압축비 효율은 '가스 흐름에 전달된 열은 기본적인 압축 열에 기인하는 것이 아니라 펌프를 통과 함에 따른 가스 분자의 회동에 기인한다'는 것을 알려 주는 증가된 열발생 효율을 발생시킴을 나타낸 것이다.
제8도에 의하면, 처리 유체용기(50)안에 있는 처리 유체(5)에 열을 전달하는 열 발생 구성은 가스 재순환 시스템에 연결되는 열교환기 흡입구(45)와 배출구(46)를 구비한 폐푸르 열 교환기(44)를 사용하여, 유체에 열 전달의 효과적인 수단으로서 발명의 사용을 예를 들어 설명한 것을 나타낸다. 가스 재순환 시스템 예는 파이프 다기관에 의해 열 교환기에 연결된 복식 회전자로 된 3 로우브 회전자 압축구(2)를 구성하는데, 이 파이프 다기관에는 재순환 가스 흡입구 압력을 측정하기 위한 압력계 센서(40)와, 재순환 가스 압력을 증가 시키기 위한 정화가스 흡입 밸브(9)와, 재순환 가스 온도를 측정하기 위한 온도계 센서(41)와, 재순환 가스 압력을 감소시키기 위한 정화 가스 배출 밸브(42)를 포함한다.
압축기의 작동은 처리 유체(51)에 효과적으로 열을 전달하는 재순환 방식에서 있어서 지원되는 시스템 파이핑에 의해 정화 가스가 압축기 흡입구에서 배출구까지 흐를 때 정화 가스(7)의 내부 수송되는 가스 투입량의 온도를 신속하게 상승시킨다. 예에서 열발생은 가스 투입 압력과 압축기 작동 속도 또는 양쪽 모두의 조정에 의해서 간단히 제어된다.
제9도에 의하면, 공간에 열을 전달하기 위한 열발생 구성은 이런 방식의 열 전달의 효과적인 수단으로서 발명의 이용을 예를 들어 설명한 것을 나타낸다. 가스 재순환 시스템 예는 제 1 복식 회전자로 된 3 로우브 회전자 압축기(2)와, 파이프 다기관에 의해 열교환기 흡입구(55)와 열 교환기 배출구(46)를 가지는 폐루프 열교환기(44)에 연결되는 제 2 복식 회전자로 된 3 로우브 회전자 압축기를 구성하는데, 이 파이프 다기관에는 재순환 가스 흡입 압력을 측정하기 위한 압력계 센서(40)와, 재순환 가스 압력을 증가시키기 위한 정화 가스 흡입 밸브(9)와, 재순환 가스 흡입 온도를 측정하기 위한 온도계 센서(41)와, 재순환 가스 압력을 감소시키는 정화 가스 배출 밸브(42)를 포함한다.
압축기의 작동은 처리 유체(51)에 효과적으로 열을 전달하는 재순환 방식에 있어서, 지원되는 시스템 파이핑에 의해 정화 가스가 제 1 압축기 흡입구(11)에서 제 1 압축기 배출구(12)까지와 제 2 압축기 흡입구(48)에서 제 2 압축기 배출구(49)까지 흐를 때, 정화 가스 (7)의 내부 수송되는 가스 투입량의 온도를 신속하게 상승시킨다. 예에서 열발생은 가스 투입 압력과 압축기 작동 속도 또는 양쪽 모두의 조정에 의해서 간단히 제어되다.

Claims (32)

  1. 출입구를 구비한 진공실과, 상기 진공실의 상기 출입구에 연결된 펌핑 시스템으로서, 흡입구와 배출구를 구비한 상기 펌핑 시스템은 상기 진공실에서 진공압을 형성하기 위하여 구성되는 적어도 한 개의 펌프와, 제1도관 수단은 상기 펌핑 시스템을 상기 진공실의 상기 출입구에 연결하기 위한 것으로서, 상기 펌핑 시스템에 연결된 제 1 차단 밸브 수단을 구비한 제 1도관 수단과, 상기 진공실의 내부로부터 오염 물질을 제거하기 위하여 상기 진공 압력 시스템 안으로 정화 가스를 분사하기 위한 수단으로서, 상기 분사 수단은 상기 진공 압력 시스템 안으로 정화 가스를 이동시키기 위한 제2도관을 포함하고, 상기 제2도관 수단은 상기 시스템 안으로의 정화 가스의 흐름을 제어하기 위한 제 2 차단 밸브 수단을 구비하는 분사 수단으로 이루어진 진공 압력 시스템에 있어서, 상기 적어도 한 개의 펌프의 상기 배출구에 연결된 제 3 차단 밸브 수단과, 상기 진공실과 상기 적어도 한 개의 펌프의 상기 배출구 사이에 연결된 제 4 가스 재순환 밸브 수단으로 구성되어, 정화 가스가 진공실과 상기 적어도 한 개의 펌프를 통해 여러 번 재순환 될 수 있고, 상기 정화 가스가 진공실 내부의 오염 물질을 제거하기 위하여 상기 적어도 한 개의 펌프에 의해 가열되도록 된 것을 특징으로 하는 진공 압력 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 한 개의 펌프는 회전식 가스 압축기로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공 압력 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 회전식 가스 압축기는 다수개 로우브를 가진 복식 회전자로 된 루츠식 펌프로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공 압력 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제 1 차단 밸브 수단은 상기 적어도 한 개의 펌프의 상기 흡입구에 연결되고, 상기 제 2 차단 밸브 수단은 상기 제 1 차단 밸브 수단의 위쪽으로 상기 제 1 도관 수단의 일부위에 연결되어, 상기 제 1 차단 밸브 수단이 정화 가스가 상기 전공실의 상기 출입구로 흘러 들어가게 하기 위하여 정화 가스를 차단할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 진공 압력 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제 3차단 밸브 수단은 상기 적어도 한 개의 펌프의 배출구에 연결되고, 상기 제 4 가스 재순환 밸브 수단은 상기 제 3 차단 밸브 수단의 윗쪽으로 상기 적어도 한 개의 펌프의 배출구에 연결되어, 상기 제 3 차단 밸브 수단이 닫혀 있고, 상 기 제 4 가스 재순환 밸브 수단이 열려 있을 때, 정화 가스가 진공실을 통해 재순환될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 진공 압력 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제 4 가스 재순환 밸브 수단은 가스 순환 밸브와 제3도관 수단을 포함하고, 상기 진공실은 제 2 출입구를 포함하고, 상기 제 3 도관 수단은 상기 진공실의 제 2 출입구와 유체 연통하는 단부을 구비하며, 상기 가스 재순환 밸브 수단은 상기 제 3 도관 수단을 통한 흐름을 제어하여 상기 진공실 제 2 출입구 안으로 정화 가스 흐름을 제어하는 것을 특징으로 하는 진공 압력 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 진공 압력 시스템을 중간 진공 압력 시스템이고, 상기 펌핑 시스템은 제 1, 제 2 단계 펌프를 포함하고, 상기 제 1 도관 수단은 상기 진공실의 출입구에 상기 제 2 단계 펌프의 흡입구를 연결하며, 제 1 차단 밸브 수단은 상기 제 2 단계 펌프와 상기 진공실의 출입구 사이의 흐름을 제어하는 것을 특징으로 하는 진공 압력 시스템.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 진공 압력 시스템은 고진공 압력 시스템이고, 상기 펌핑 시스템은 제 1, 제 2 단계 펌프와, 제 3 단계 고지공 펌프를 포함하고, 제 1 차단 밸브 수단은 제 3 단계 고진공 펌프의 흡입구와 상기 진공실의 출입구 사이에 위치하고, 상기 제 5 차단 밸브 수단은 상기 제 2 단계 펌프의 흡입구와 상기 제 3 단계 펌프의 배출구 사이에 위치하고, 제 5 차단 밸브 수단의 윗쪽으로 제 3 단계 펌프 배출구에 연결되어, 제 2 차단 밸브 수단은 제 4 차단 밸브 수단에 의해, 정화 가스가 상기 진공실과 상기 제 3 단계 펌프에 축적될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 진공 압력 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제 3 차단 밸브 수단은 상기 제 1 단계 펌프의 흡입구와 제 2 단계 펌프의 배출구 사이에 연결되고, 상기 제 4 가스 재순환 밸브 수단은 상기 제 3 차단 밸브 수단의 윗쪽으로 제 2 단계 펌프의 상기 배출구에 연결되어, 상기 제 3 차단 밸브 수단이 닫여 있고, 상기 제 4 가스 재순환 밸브 수단이 열려 있을 때, 정화 가스가 진공실과 제 2 단계 펌프를 통해 재순환하게 되는 것을 특징으로 하는 진공 압력 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 제 4 가스 재순환 밸브 수단은 상기 재순환 밸브와 제 3 도관 수단을 포함하고, 상기 진공실은 제 2 출입구를 구성하고, 상기 제 3 도관 수단은 상기 진공실의 제 2 출입구와 유체 연통을 위하여 단부을 구비하고, 가스 재순환 밸브 수단은 상기 제 3 도관 수단을 통하는 흐름과 상기 진공실의 제 2 출입구 안으로 정화 가스의 흐름을 제어하는 것을 특징으로 하는 진공 압력 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 진공실은 다른 출입구를 포함하고, 상기 다른 출입구는 상기 제 4 가스 재순환 밸브 수단에 연결되는 것을 특징으로 하는 진공 압력 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 출입구는 실질적으로 서로 직경방향으로 반대편에 위치되어, 정화 가스가 상기 다른 출입구를 통해 재순환 할 때, 상기 직경방향으로 반대편 출입구를 통해 흘러 나가도록 하여, 실질적으로 상기 진공실의 전 내부 표면적이 그 길이 방향을 따라 정화가 가스에 노출되도록 된 것을 특징으로 하는 진공 압력 시스템.
  13. 진공 시스템은 흡입구와 배출구를 구비한 펌핑 시스템을 포함하고, 상기 펌핑 시스템은 적어도 한 개의 펌프와, 진공 시스템 안으로 정화 가스를 주입시키기 위한 정화 가스 주입 수단을 포함하는 진공 시스템의 진공실로부터 오염 물질을 제거하기 위하여 사용되는 정화 가스를 가열하는 방법에 있어서 a) 요구 체적만큼 주입될 때까지 진공 시스템 안으로 정화 가스를 주입하는 단계과, b) 정화 가스를 펌프의 흡입구로 이송시켜 정화 가스가 펌프를 통과하도록 하는 단계와, c) 펌프의 배출구에서 배출되는 정화 가스를 진공실로 이송시키는 단계로 구성되고, d) 상기 단계 c)는 펌프의 배출구와 펌핑 시스템의 배출 사이의 유체 연통를 방지하는 단계를 포함하고, 정화 가스가 진공실 안으로 주입되면 진공실 내부의 오염 물질이 제거되도록 된 상기 단계(b)에서는 정화 가스를 가열하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, e) 상기 단계 c)후에, 정화 가스가 펌프의 흡입구에서 배출구까지 펌프를 통해 통과함에 따라, 가스를 재가열하기 위해 펌프의 흡입구로 정화 가스를 되돌려 보내는 단계와, f) 상기 단계(b)와 (c)를 적어도 한번 이상 반복하게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, g) 진공 시스템으로부터 정화 가스를 제거하기 위하여, 단계 (a)에서 단계 f)까지를 거친후, 펌프의 배출구와 펌핑 시스템의 배출을 유동적으로 연결하는 단계를 포함하며, 상기 단계 (g)는 제 2 단계 펌프의 배출구로부터 진공실까지 정화 가스의 흐름을 방지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 진공 시스템은 제 1 단계 펌프와, 제 2 단계 펌프와, 그 배출구가 제 2 단계 펌프와 유체 연통을 위하여 연결되도록 한 제 3 단계 고진공 펌프를 포함하고, 상기 단계 (a)는 제 3 단계 펌프의 아래쪽으로 정화 가스를 주입하며, 진공실의 내부를 요구되는 정화 가스량으로 채우기 위해서 제 3 단계 펌프의 배출구와 제 2 단계 펌프 흡입구의 사이의 유체 연통을 방지하는 단계를 포함 하고, 상기 단계 (b)는 상기 단계 (a)후에, 제 2 단계 펌프의 흡입구에 제 3 단계 펌프의 배출구를 유동적으로 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제13항에 있어서, 상기 진공 시스템은 제 1단계 펌프와, 그 배출구가 유체 연통을 위해서 제1단계 펌프의 흡입구와 연결되는 제 2 단계 펌프를 포함하고, 상기 단계 (a)는 제 2 단계 펌프의 아래쪽으로 정화 가스를 주입하며, 진공실 내부를 요구되는 정화 가스량으로 채우기 위해서 제 1 단계 펌프의 흡입구와 제 2 단계 펌프의 배출구 사이의 유체 연통을 방지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제13항에 있어서, 상기 단계 (a)는 팽창 도관으로부터 방출하는 열이 팽창 도관의 표면적에 노출된 내부 체적을 가열하기 위하여 사용되는 위치까지 팽창 도관을 따라 배출 가스를 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 가스 흡입구와 배출구를 구비한 주 하우징을 포함하는 가스 압축기 장치에 있어서, 페루우프 시스템을 제공하기 위해서, 상기 흡입구에 상기 배출구를 연결하는 도관 수단으로서, 상기 배출구로부터 역으로 상기 흡입구 안으로 고온의 배출 가스를 재순환하게 하여, 배출 가스는 각 재순환 동안에 재가열 되는 도관 수단으로 구성되며, 상기 가스 압축기 장치는 스테이터를 포함하는 회전식 가스 압축기와, 상기 스테이터에 회전하도록 장치되는 적어도 한 개의 회전자를 포함하고, 상기 도관 수단은 상기 배출구에 연결되는 제 1 단부와 제 2 단부를 구비한 제 1 도 관부와, 상기 흡입구에 연결되는 제 1 단부와 제 2 단부를 구비한 제2 도관부와, 상기 제 1, 제2의 도관부 사이에 제 3 작업부를 포함하고, 상기 제 3 작업부 일을 수행하기 위해서 상기 배출구로부터 배출 가스열을 이용하고, 상기 제 3 작업부는 제 3 도관부와 내부 체적을 갖는 주요소를 포함하고, 상기 제 3 도관부는 상기 주요소의 상기 내부 체적을 통과하여, 상기 내부 체적은 상기 재순환, 재가열된 배출 가스에 의해 가열되게 하고,상기 주요소는 액체실이며, 상기 제 3 도관부는 상기 주요소에서 보관되는 액체를 가열하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 일을 수행하기 위해서 열을 이용하는 방법을 구성함에 있어서, a) 배출 가스의 열이 일을 수행하기 위해서 가스 압축기 장치의 배출구로부터 방출되는 가열된 배출 가스를 이동시키는 단계와, b) 가스가 그 흡입구에서 배출구까지 가스 압축기 장치를 통과할때, 가스를 재가열하기 위해서 상기 일을 수행하는 열의 위치로부터 가스 압축기 장치의 흡입구까지 배출 가스를 되돌려 보내는 단계로 구성되며, 상기 단계 (a)는 진공실 안으로 배출 가스를 이동시키는 단계를 포함하고, 상기 단계 (b)는 진공실로부터 가스압축기 장치의 흡입구까지 배출 가스를 주입시키는 단계를 포함하고, 상기 단계 (a)는 루츠식 진공 펌프로부터 진공실 안으로 배출 가스를 주입하는 단계를 포함하고, 상기 단계 (b)는 진공실로부터 루츠식 진공 펌프의 흡입구까지 배출 가스를 주입하는 단계를 포함하고, 상기 단계(a)와 (b)가 수행되기 전에 , 제 1 단계 저진공 펌프의 흡입구에 루츠식 펌프의 배출을 유동적으로 연결하는 단계를 포함하고, 제 1 단계 펌프는 루츠식 펌프가 작동 진공 압력까지 내려가도록 하고, 상기 단계 (a)와 (b)가 수행하기 전에, 제 1 단계 거친 펌프의 흡입구에서 유동적으로 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 가스는 정화 가스이고, 상기 방법은 루츠식 펌프의 흡입구에 정화 가스를 최초로 이동시키는 단계를 포함하고, 상기 정화 가스를 최초로 이동시키는 단계를 상기 단계 (a)전에 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제20항에 있어서, 상기 단계 (a)와 (b)을 여러 번 반복하는 단계를 포함하여, 재순환된 배출 가스가 가스 압축기 장치의 흡입구에서 배출구까지 각 통로에서 가열되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 일을 수행하기 위해 열을 이용하는 방법이 있어서, a) 가스압축기 장치의 배출구로부터 배출되는 가열된 배출 가스를 배출 가스의 열이 일을 수행하는데 이용되는 위치로 이동시키는 단계와, b) 그 흡입구에서 배출구까지 가스 압축기 장치를 통과할때, 가스를 재가열하기 위하여 상기 열이 일을 수행하는 위치로부터 가스압축기 장치의 흡입구까지 배출 가스를 되돌려 보내는 단계로 구성되며, 상기 단계 (a)는 진공실 안으로 배출 가스를 이동시키는 단계를 포함하고, 상기 단계 (b)는 진공실로부터 가스 압축기 장치의 흡입구까지 배출 가스를 이동시키는 단계를 포함하고, 상기 단계 (a)는 루츠식 진공 펌프로부터 진공실 안으로 배출 가스를 이동시키는 단계를 포함하고, 상기 단계 (b)는 진공실로부터 루츠식 진공 펌프의 흡입구까지 배출 가스를 이동시키는 단계를 포함하고, 상기 단계 (a)와 (b)를 수행하기 전에, 제 3 단계 고진공 펌프의 배출구에 루츠식 펌프의 흡입구를 유동적으로 연결하는 단계를 포함하고, 상기 단계 (b)는 루츠식 펌프의 흡입구로 통과 중에, 배출 가스가 제 3 단계 펌프를 통과하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 체임버 벽으로부터 오염 물질을 제거하기 위해서 정화 가스로 정화되는 고 체임버로서, 출입구를 구비한 체임버와, 상기 체임버의 출입구에 연결되는 펌핑 시스템으로서, 흡입구와 배출구를 구비한 적어도 한개의 펌프를 포함하는 펌핑 시스템과, 상기 체임버의 출입구에 상기 펌핑 시스템을 연결하기 위한 제 1 도관 수단과, 상기 체임버의 내부로부터 오염 물질을 제거하게 위해서, 상기 시스템 안으로 정화 가스를 분사하기 위한 수단으로서, 상기 시스템 안으로 정화 가스를 이동시키는 제 2 도관 수단을 포함하고, 상기 제 2 도관 수단은 시스템 안으로 정화 가스의 흐름을 제어하기 위해서 제 1 차단 밸브 수단을 구비한 정화 가스를 분사하기 위한 수단으로 이루어진 장치에 있어서, 상기 적어도 한개의 펌프의 배출구에 연결된 제 2 차단 밸브 수단과, 상기 적어도 한개의 펌프의 배출구와 상기 제 2 밸브 수단의 윗쪽으로 상기 체임버 사이에 연결된 제 3 가스 재순환 밸브 수단으로 구성되어, 정화 가스가 체임버와 상기 적어도 한개의 펌프와 통해 여러 번 재순환할 수 있고, 상기 정화 가스는 체임버의 내부로부터 오염 물질을 제거하기 위해서 상기 적어도 한 개의 펌프의 의해 가열되는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 내부 오염 물질을 주기적인 정화가 필요하고, 가스 흡입구와 가스 배출구를 구비하는 체임버로 이루어진 장치에 있어서, 페루우프 시스템을 제공하기 위해서, 상기 흡입구에 상기 배출구를 연결하는 도관 수단으로서, 고온 배출 가스를 상기 배출구로부터 역으로 상기 흡입구 안으로 재순환시켜, 배출 가스가 각 재순환 동안 재가열 되도록 하는 도관 수단과, 스테이터와 상기 스테이터에서 회전을 위해서 장치되는 적어도 한 개의 회전자를 포함하는 상기 회전식 가스 압축기로서, 상기 도관 수단은 상기 배출구에 연결되는 제 1 단부와 제 2 단부를 구비한 제 1 도관부와, 상기 흡입구에 연결되는 제 1 단부와 제 2 단부를 구비한 제 2 도관부를 포함하는 상기 회전식 가스 압축기와, 정화 가스원과, 상기 체임버가 정화되었을 때, 상기 도관 수단 안으로 상기 정화 가스를 선택적으로 주입시키기 위하여 상기 정화 가스원에 기능적으로 연결된 수단으로서, 상기 체임버가 정화되었을 때, 상기 정화 가스를 선택적으로 주입시키기 위해서 상기 도관 수단 안으로 상기 정화 가스를 흐를 수 있게 하며, 상기 체입버가 정화된 후에는 상기 도관 수단 안으로 상기 정화 가스가 흐르는 것을 방지하는 밸브 수단을 포함하여, 상기 정화 가스를 선택적으로 주입시키기 위한 수단에 의해 상기 정화 가스가 상기 도관 수단 안으로 흐르는 것이 방지된 후에는, 상기 가스 압축기가 정화된 오염 물질과 정화 가스를 체임버의 벽에서 대기까지 펴내도록된 정화 가스를 선택적으로 주입하기 위한 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 상기 체임버의 벽으로부터 오염 물질 제거를 위해 정화 가스로 정화되는 체임버로서, 출입구를 구비하는 상기 체임버와, 상기 체임버의 출입구에 연결되는 펌핑 시스템으로서, 흡입구와 배출구를 구비한 적어도 한 개의 펌프를 포함하는 펌핑 시스템과, 상기 체임버의 출입구에 상기 펌핑 시스템을 연결하기 위한 도관 수단과, 상기 체임버의 내부로부터 오염 물질을 제거하기 위해서 상기 시스템 안으로 정화 가스를 분사하는 수단으로서, 상기 시스템 안으로 정화 가스를 이동시키기 위한 제 2 도관 수단을 포함하고, 상기 제 2도관 수단은 상기 시스템 안으로 정화 가스의 흐름을 제어하기 위한 제 1 차단 밸브 수단을 구비한 정화 가스를 분사하는 수단으로 이루어진 장치에 있어서, 상기 체이버는 통로 안으로 상기 정화 가스를 분사하기 위하여 다른 출입구를 구비한 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 흡입구와 배출구를 구비한 펌핑 시스템을 포함하고, 상기 펌핑 시스템은 상기 체임버를 효과적으로 보조하는 흡입구를 구비한 적어도 한개의 펌프와, 진공 시스템 안으로 정화 가스를 주입시키기 위한 정화 가스 주입 수단을 포함하는 진공 시스템을 이용한 진공실로부터 오염 물질을 제거하기 위한 방법에 있어서, a) 요구 체적이 주입될 때까지 진공 시스템 안으로 정화 가스를 주입하는 단계와, b) 정화 가스가 오염 물질 제거를 위해 체임버를 통과하기 위해서 체임버의 제 1 출입구로 정화 가스를 이동시키는 단계와, c) 체임버의 제 2 출입구를 통하여 체임버의 밖으로 정화 가스를 이동시키는 단계와, d) 상기 펌핑 시스템의 수단에 의해 상기 제 2 의 출입구로 방출되는 오염 물질과 함께 정화 가스를 펴내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 일을 수행하는 열을 이용하는 방법에 있어서, a) 가스 압축기 장치의 배출구로부터 방출되는 가열된 배출 가스를 가스열이 작업을 수행하는데 이용되는 위치까지 이동시키고, b) 그 흡입구에서 배출구까지 가스 압축기 장치를 통과할 때, 가스를 재가열하기 위해서 상기 열이 일을 수행할 위치로부터 가스 압축기 장치의 흡입구까지 배출 가스를 되돌려 보내는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 단계(a)와 (b)를 여러번 반복하는 단계를 포함하여, 재순환된 배출 가스가 가스 압축기 장치 흡입구에서 배출구까지 각각 통과하는 동안 가열되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제28항에 있어서, 상기 단계(a)는 진공실 안으로 배출 가스를 이동시키는 단계를 포함하고, 상기 단계(b)는 진공실로부터 가스 압축기 장치의 흡입구까지 배출 가스를 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제30항에 있어서, 스테이터와, 스테이터에서 회전을 위해 장치된 적어도 한개의 회전자를 포함하는 가스 압축기 장치이고, 상기 단계 (a)는 회전식 가스 압축기의 배출구로부터 방출되는 가열된 배출 가스를 상기 배출 가스의 열이 일을 수행하는데 이용되는 상기 위치까지 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제28항에 있어서, 가스 압축기 장치는 스테이터와 스테이터에서 회전을 위해 장치된 적어도 한개의 회전자를 포함하는 루츠식 가스 압축기이고, 상기 단계(a)는 루츠식 가스 압축기의 배출구로부터 방출되는 가열된 배출 가스를 배출 가스의 열이 일을 수행하는데 이용되는 상기 위치까지 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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