KR101506026B1 - 2연형 진공 펌프 장치, 및 그것을 구비한 가스 정제 시스템, 그리고 2연형 진공 펌프 장치에 있어서의 배기 가스 진동 억제 장치 - Google Patents

2연형 진공 펌프 장치, 및 그것을 구비한 가스 정제 시스템, 그리고 2연형 진공 펌프 장치에 있어서의 배기 가스 진동 억제 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101506026B1
KR101506026B1 KR1020127019512A KR20127019512A KR101506026B1 KR 101506026 B1 KR101506026 B1 KR 101506026B1 KR 1020127019512 A KR1020127019512 A KR 1020127019512A KR 20127019512 A KR20127019512 A KR 20127019512A KR 101506026 B1 KR101506026 B1 KR 101506026B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vacuum pump
gas
buffer tube
exhaust
pressure
Prior art date
Application number
KR1020127019512A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120120256A (ko
Inventor
카즈오 하루나
키요카즈 마루타
히데노리 쿠와타
코이치 시마
Original Assignee
스미토모 세이카 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2009291796A external-priority patent/JP4677041B1/ja
Priority claimed from JP2010223841A external-priority patent/JP4664444B1/ja
Application filed by 스미토모 세이카 가부시키가이샤 filed Critical 스미토모 세이카 가부시키가이샤
Publication of KR20120120256A publication Critical patent/KR20120120256A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101506026B1 publication Critical patent/KR101506026B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B41/00—Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids
    • F04B41/06—Combinations of two or more pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0446—Means for feeding or distributing gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/73—After-treatment of removed components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/96—Regeneration, reactivation or recycling of reactants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B37/00—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
    • F04B37/10—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use
    • F04B37/14—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use to obtain high vacuum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B37/00—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
    • F04B37/10—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use
    • F04B37/14—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use to obtain high vacuum
    • F04B37/16—Means for nullifying unswept space
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/16—Filtration; Moisture separation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/007—Installations or systems with two or more pumps or pump cylinders, wherein the flow-path through the stages can be changed, e.g. from series to parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/126—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with radially from the rotor body extending elements, not necessarily co-operating with corresponding recesses in the other rotor, e.g. lobes, Roots type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/001—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C25/00—Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids
    • F04C25/02—Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids for producing high vacuum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/02—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids specially adapted for several pumps connected in series or in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/24—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves
    • F04C28/26—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves using bypass channels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/402—Further details for adsorption processes and devices using two beds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/047—Pressure swing adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/047—Pressure swing adsorption
    • B01D53/0476—Vacuum pressure swing adsorption
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/80—Other components
    • F04C2240/81—Sensor, e.g. electronic sensor for control or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2270/00—Control; Monitoring or safety arrangements
    • F04C2270/18—Pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Abstract

2연형 진공 펌프 장치(Y2)는 용적식의 진공 펌프(40A), (40B) 및 라인(52), (60)을 구비한다. 각 진공 펌프는 흡기구(41)와 배기구(42)를 지니고, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 흡기구(41) 근방에 압력 검출기(80)를 구비하고 있다. 라인(52)은 진공 펌프(40A)의 배기구(42)와 진공 펌프(40B)의 흡기구(41)를 연결한다. 라인(60)은, 연결 라인(52)에 접속된 단부(E6)와 단부(E5)를 지니고, 버퍼관(Z1) 및 해당 관(Z1)과 단부(E5) 사이에 위치하는 개폐밸브(61)를 포함하며, 압력 검출기(80)의 압력 검출 신호를 개폐밸브(61)의 개폐 신호로 한다.

Description

2연형 진공 펌프 장치, 및 그것을 구비한 가스 정제 시스템, 그리고 2연형 진공 펌프 장치에 있어서의 배기 가스 진동 억제 장치{DOUBLE VACUUM PUMP APPARATUS, GAS PURIFICATION SYSTEM PROVIDED WITH DOUBLE VACUUM PUMP APPARATUS, AND EXHAUST GAS VIBRATION SUPPRESSING DEVICE IN DOUBLE VACUUM PUMP APPARATUS}
본 발명은 2연의 진공 펌프를 포함하는 장치(2연형 진공 펌프 장치), 및 그것을 구비한 가스 정제 시스템에 관한 것이다. 또, 본 발명은 2연형 진공 펌프 장치에 있어서의 배기 가스 진동 억제 장치에 관한 것이기도 하다.
용적식의 진공 펌프는 각종 용도로 사용되고 있다. 예를 들어, 가스 정제 방법으로서의 압력 변동 흡착법(PSA법)을 실행하기 위하여, 용적식 진공 펌프를 2기 직렬로 접속한 2연형 진공 펌프 장치가 사용될 경우가 있다.
PSA법에서는, 예를 들어, 불순물을 흡착하기 위한 흡착제가 충전된 흡착탑이 사용된다. 그러한 흡착탑을 사용해서 행해지는 PSA법에 의한 가스의 정제에 있어서는, 흡착탑에서, 예를 들어, 다음과 같은 흡착 공정 및 감압 재생 공정을 포함하는 사이클이 반복된다. 흡착 공정에서는, 탑 내가 상대적으로 고압인 상태에 있는 흡착탑에 대해서 혼합 가스인 원료 가스가 도입되어서, 해당 원료 가스 중의 불순물이 흡착제에 흡착되면서, 해당 흡착탑으로부터 비흡착 가스가 도출된다. 이 비흡착 가스는, 목적 가스가 부화된 가스로, 정제 가스로서 취득된다. 감압 재생 공정에서는, 탑 내가 감압되어 상대적으로 저압화되면서, 흡착제로부터 불순물이 탈착되고, 이 불순물을 함유하는 탈착 가스가 탑 밖으로 도출된다. 이 감압 재생 공정에서 흡착탑 내를 감압하기 위해서, 용적식 진공 펌프가 사용될 경우가 있다. 이러한 용적식 진공 펌프에 대해서는, 예를 들어, 하기 특허문헌 1 및 2에 기재되어 있다.
이들 공보의 개시에 따르면, 흡착탑을 감압할 때의 부하(흡착탑의 압력)의 변동에 따라서, 2개의 용적식 진공 펌프(블로워(blower))를 흡착탑에 대하여 병렬에 접속하거나, 직렬로 접속하거나 하고 있다. 그 때문에, 병렬 접속과 직렬 접속의 전환을 위한 제어가 필요로 되고, 전환 타이밍의 설정이 용이하지 않다. 또, 이들 공보에서는, 2개의 진공 펌프를 동작시키기 위하여, 어떤 제어를 행하면, 2개의 진공 펌프의 합산한 소비 동력을 최소화할 수 있는지의 고려가 되어 있지 않다. 또한, 용적식 진공 펌프의 배기 가스의 맥동으로부터 일어나는 기류 진동을 수반하는 것이지만, 그 진동이 진공 펌프의 하류 측에 배치되는 개폐밸브에 주는 악영향을 어떻게 회피할지에 대해서도 이들 공보에서는 고려되어 있지 않다.
JPH10-296034 A JP 2006-272325 A
따라서, 본 발명은, 2개의 진공 펌프의 소요동력을 최소화할 수 있는 2연형 진공 펌프 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 과제는, 이상과 같이 소요동력을 최소화할 수 있는 2연형 진공 펌프 장치를 포함하는 가스 정제 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 과제는, 2연형 진공 펌프 장치에 있어서의 배기 가스 진동 억제 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 제1측면에 의하면, 2연형 진공 펌프 장치가 제공된다. 이 2연형 진공 펌프 장치는, 흡기구 및 배기구를 지니는 용적식의 제1진공 펌프와, 흡기구 및 배기구를 지니는 동시에, 상기 제1진공 펌프의 배기 용량보다도 작은 배기 용량을 지니는 제2진공 펌프와, 상기 제1진공 펌프의 상기 배기구와 상기 제2진공 펌프의 상기 흡기구 사이를 연결하는 연결 라인과, 상기 연결 라인에 접속된 제1단부 및 가스를 외부로 도출하기 위한 제2단부를 지니는 바이패스(by-pass) 라인과, 상기 바이패스 라인에 있어서의 상기 제1단부와 상기 제2단부 사이에 배치된 개폐밸브와, 상기 제1진공 펌프의 상기 배기구로부터의 배기량이 상기 제2진공 펌프의 배기 용량과 일치할 때까지 저하했을 때, 상기 개폐밸브는 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환되도록 구성되어 있다.
본 발명의 제1측면에 의한 2연형 진공 펌프 장치의 사용 시, 제1진공 펌프의 흡기구는, 예를 들어, 소정의 라인을 개재해서, 대기압보다 낮은 소정 압력까지 내부를 감압하는 것이 필요한 용기(감압 대상 용기)에 연결된다. 그러한 감압 대상 용기로서는, 예를 들어, PSA법을 실행하기 위한 흡착탑이나, 반도체 제조장치의 진공챔버 등을 들 수 있다. 또, 본 펌프 장치의 가동 시에는, 연결 라인을 개재해서 직렬로 접속된 제1 및 제2진공 펌프가 가동된다. 제1진공 펌프 내지 그 배기구로부터의 배기량 중, 제2진공 펌프의 배기량을 초과하는 유량의 가스는, 제2진공 펌프에 있어서의 과잉 가스이며, 이것을 제2진공 펌프에 그대로 보내주면, 제2진공 펌프는 과부하 상태로 되어서, 2연형 진공 펌프 장치의 전체로서의 소비 동력이 증가한다. 그래서, 본 발명의 제1측면에 따르면, 제1진공 펌프의 배기량이 제2진공 펌프의 배기 용량을 초과하고 있을 때(즉, 과잉 가스가 있을 때)에는, 바이패스 라인의 개폐밸브를 개방 상태로 해서, 과잉 가스가 연결 라인으로부터 바이패스 라인에 유입하도록 본 장치 가스 흐름을 제어하고, 또한, 제1진공 펌프의 배기량이 제2진공 펌프의 배기량을 넘지 않고 있을 때(과잉 가스의 없을 때)에는, 바이패스 라인의 개폐밸브를 폐쇄 상태로 해서, 두 진공 펌프를 완전 직렬상태로 하고 있는 것이다. 이 결과, 제2진공 펌프가 과부하 상태로는 되지 않아, 소비 동력을 억제할 수 있는 것이다. 과잉 가스가 생기고 있는 상태에 있어서는, 해당 과잉 가스는, 연결 라인으로부터 바이패스 라인에 유입한 후, 바이패스 라인 내에 있어서, 개폐밸브를 통과하여, 그 후에 제2단부로부터 도출된다. 바이패스 라인의 제2단부는, 예를 들어, 제2진공 펌프의 배기구로부터 뻗는 배관을 통해서, 간접적으로 소음기(消音器)에 연결된다. 한편, 과잉 가스가 생기고 있지 않은 상태에 있어서는, 완전 직렬상태에 있는 제1 및 제2진공 펌프가 협동해서 감압 대상 용기의 내부를 감압시켜, 제2진공 펌프로부터 소정량의 가스가 도출된다. 이 때, 바이패스 라인의 개폐밸브는 폐쇄 상태에 있으므로, 바이패스 라인을 통과하는 가스는 없다.
바람직하게는, 2연형 진공 펌프 장치는, 상기 제1진공 펌프의 상기 흡기구 근방의 압력을 검출하는 압력 검출기를 더 구비하며, 상기 개폐밸브는, 상기 제1진공 펌프의 상기 배기구로부터의 배기량이 상기 제2진공 펌프의 배기 용량과 일치한 것을 나타내는 압력값까지 저하한 것을 상기 압력 검출기가 검출했을 때, 상기 개폐밸브를 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환시키도록 구성되어 있다. 혹은, 상기 연결 라인 내에 있어서의 압력이 대기압까지 저하한 것을 나타내는 압력값을 상기 압력 검출기가 검출했을 때, 상기 개폐밸브를 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환시키도록 구성해도 된다.
본 발명의 제1측면에 따른 2연형 진공 펌프 장치의 특성으로서, 미리 제1진공 펌프의 흡기구 압력에 따라서, 겉보기 배기량(표준상태로 환산하고 있지 않은 배기량)이 어떻게 변화될지, 그리고, 소요 동력이 어떻게 변화될지를, 도 8과 같은 특성 그래프로서 예측해둔다. 이 특성 그래프는, 제1진공 펌프만이 작용해서 연결 라인으로부터 바이패스 라인의 개폐밸브를 통해서 제2진공 펌프에 있어서 과잉의 가스가 외부로 배출되는 최적 포인트를 시사하고 있으며, 흡기구 압력이 예를 들어, -42㎪G까지 저하하고, 동시에 연결 라인의 압력이 대기압까지 강하하며, 제2진공 펌프에 있어서 과잉의 가스가 0으로 되어, 제1진공 펌프와 제2진공 펌프가 연계해서 직렬로 배기가스를 배출할 수 있는 2연형 진공 펌프 장치의 최소로 최적 소요 동력을 초래하는 것을 나타내고 있다.
본 발명자들은, 제1진공 펌프와 제2진공 펌프의 연결 라인의 압력이 대기압으로 될 때, 이것에 대응하는 제1진공 펌프 흡기구의 압력이 가스 온도에 따라서 변동하지 않는 것, 구체적으로는 가스 온도가 변화되어서 가스 흡착량이 변해도, 예를 들어, 흡기구의 압력이 -42㎪G일 때, 연결 라인의 압력이 대기압으로서 가스 온도에 의해서 변화되지 않는 것을 발견하였다. 이 -42㎪G의 압력은 제1진공 펌프와 제2진공 펌프의 조합에 있어서 제1진공 펌프의 배기량을 크게 하면, 소요동력의 절곡점은 -42㎪G 이하의 방향으로 이동하고, 제2진공 펌프의 배기량을 크게 하면 -42㎪G 이상의 방향으로 이동한다. 또, 가스 온도의 영향에 대해서는, 가스 온도가 높아지는 여름철에는 (예를 들어 40℃일 때), 흡착제에의 가스 흡착량이 감소하고, 감압 재생 시의 흡기구 측의 압력이 떨어져, 도 7의 아래쪽의 곡선과 같이 변화한다. 한편, 가스 온도가 저하하는 겨울철에는 (예를 들어 20℃로 되면) 흡착제에의 가스 흡착량이 증가하고, 감압 재생 시의 흡기구 측의 압력은 상승하여 도 7의 위쪽의 곡선과 같이 변화한다. 그러나, 2연형 진공 펌프 장치가 정용량식인 루츠(Roots) 펌프를 이용할 경우에는, 계절변동에 의한 가스 온도변화로부터 일어나는 가스 흡착량 변화의 영향을 받지 않아 겉보기 배기량은 변하지 않는다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 있어서는, 상기 제1진공 펌프의 상기 배기구로부터의 배기량이 상기 제2진공 펌프의 배기량과 일치한 것을 나타내는 압력값을 상기 압력 검출기가 검출했을 때, 상기 개폐밸브는 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환되도록 구성되어 있다. 이러한 구성은, 2연형 진공 펌프 장치를 효율적으로 가동시키는데 공헌한다. 이 개폐밸브를 연결 라인의 압력이 대기압으로 강하하기 전에 닫으면, 도 14와 같이 제2진공 펌프의 소요동력이 증가하고, 또한, 대기압 이하로 감압되는 상태로까지 개방된 채로 방치하면 도 15와 같이 제1진공 펌프의 소요동력이 증가한다. 따라서, 연결 라인의 압력이 대기압까지 강하하는 점을 예측하고, 제1진공 펌프의 흡기구 측의 압력값을 검출기로 검출하고, 그 신호로 바이패스 라인의 개폐밸브를 닫으면, 정확한 전환 타이밍을 포착할 수 있다.
바람직하게는, 제1 및 제2진공 펌프는, 각각, 케이싱과 해당 케이싱 내의 회전자를 지니는 루츠 펌프로서, 단일 모터에 의해서 제1진공 펌프 회전자와 제2진공 펌프 회전자가 연동해서 회전 구동되도록 구성되어 있다. 이러한 구성은, 본 2연형 진공 펌프 장치의 소요동력을 저감하기 위하여 바람직하다.
바람직하게는, 상기 바이패스 라인은, 해당 바이패스 라인에 유입하는 가스의 기류 진동을 억제하기 위한 버퍼관을 상기 제1단부와 상기 개폐밸브 사이에 구비하고 있다.
바람직하게는, 상기 버퍼관은, 상기 개폐밸브가 개방 상태일 경우에 있어서, 상기 제1진공 펌프의 상기 배기구로부터의 배기량이 상기 제2진공 펌프의 배기 용량을 초과하고 있을 때 해당 버퍼관을 통과하는 가스의 버퍼관 내 최소 체류 시간이 0.15초 이상으로 되도록 구성되어 있다.
바람직하게는, 상기 버퍼관은, 그 내부를 통과하는 가스의 유로를 국소적으로 좁히기 위한 조임부(絞り部)를 지니고, 해당 조임부의 개구율은 20 내지 46%이다.
바람직하게는, 상기 버퍼관은, 그 내부를 통과하는 가스의 유로를 국소적으로 좁히기 위한 복수의 조임부를 지니고, 해당 복수의 조임부는, 상기 유로에서 가장 상류 측에 위치하는 제1조임부와 가장 하류 측에 위치하는 제2조임부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 조임부는 개구를 지니는 오리피스(orifice)판, 또는 배플(baffle)판이다.
바람직하게는, 상기 조임부는 개구를 지니는 오리피스판이며, 상기 개구의 가장자리부의 일부는 상기 버퍼관의 내벽면과 하나의 면으로 되어 있다.
바람직하게는, 상기 버퍼관은, 상기 개폐밸브가 개방 상태일 경우에 있어서, 상기 제1진공 펌프의 상기 배기구로부터의 배출 가스량이 상기 제2진공 펌프의 흡기용량을 초과하고 있을 때 해당 버퍼관을 통과하는 가스의 버퍼관 내 최대 유속이 6 내지 12m/초로 되도록 구성되어 있다.
바람직한 실시형태에 따르면, 상기 버퍼관은, 상기 바이패스 라인에 있어서의 상기 제1단부의 측의 제1말단벽과, 상기 제2단부의 측의 제2말단벽과, 해당 제1말단벽과 제2말단벽 사이에서 연장되는 둘레벽을 지니고, 상기 바이패스 라인은, 상기 둘레벽에 있어서의 상기 제1말단벽 측의 개소에서 상기 버퍼관에 접속된, 해당 버퍼관에 가스를 도입하기 위한 접속관부를 지니며, 해당 접속관부는 상기 둘레벽의 연장 방향과 교차하는 방향으로 연장된다.
다른 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 버퍼관은, 상기 바이패스 라인에 있어서의 상기 제1단부 측의 제1말단벽과, 상기 제2단부 측의 제2말단벽과, 해당 제1말단벽과 제2말단벽 사이에서 연장되는 둘레벽을 지니고, 상기 바이패스 라인은, 상기 제1말단벽에서 상기 버퍼관에 접속된, 해당 버퍼관에 가스를 도입하기 위한 접속관부를 지니고, 해당 접속관부는 상기 버퍼관에 도입되기 전의 가스의 흐름을 휘게 하기 위한 굴곡 구조를 지닌다.
본 발명의 제2측면에 의하면 가스 정제 시스템이 제공된다. 이 가스 정제 시스템은, 압력 변동 흡착법(PSA법)을 이용해서 가스를 정제하기 위한, 흡착제가 내부에 충전된 흡착탑과, 해당 흡착탑의 내부를 감압하기 위한, 본 발명의 제1측면에 따른 2연형 진공 펌프 장치를 구비한다.
본 발명의 제3측면에 의하면, 흡기구 및 배기구를 지니는 용적식의 제1진공 펌프와, 흡기구 및 배기구를 지니는 동시에, 상기 제1진공 펌프의 배기 용량보다도 작은 배기 용량을 지니는 제2진공 펌프와, 상기 제1진공 펌프의 상기 배기구와 상기 제2진공 펌프의 상기 흡기구 사이를 연결하는 연결 라인과, 상기 연결 라인에 접속된 제1단부 및 가스를 외부에 도출하기 위한 제2단부를 지니는 바이패스 라인과, 상기 바이패스 라인에 있어서의 상기 제1단부와 상기 제2단부 사이에 배치된 개폐밸브를 구비한 2연형 진공 펌프 장치에 있어서, 상기 바이패스 라인 내에 설치하기 위한 배기 가스 진동 억제 장치가 제공된다. 이 배기 가스 진동 억제 장치는, 상기 제1단부와 상기 개폐밸브 사이에, 상기 바이패스 라인에 유입되는 가스의 기류 진동을 억제하기 위한 버퍼관을 구비하고 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 가스 정제 시스템의 개략 구성도;
도 2는 도 1의 선 II-II을 따른 루츠 펌프의 단면도;
도 3은 도 1에 나타낸 버퍼관 및 그 근방의 확대 일부단면도;
도 4는 도 3의 선 IV-IV을 따른 단면도;
도 5는 도 1에 나타낸 가스 정제 시스템의 변형예의 개략 구성도;
도 6은 도 1의 가스 정제 시스템에 의해서 실행하는 것이 가능한 가스 정제 방법에 있어서의 1사이클(스텝 1 내지 4)을 나타낸 공정표;
도 7은 가스 온도가 변화되었을 때의 감압 재생 시간과 흡기구 압력과의 관계 그래프;
도 8은 2연형 진공 펌프 장치의 흡기구 압력과 겉보기(見掛け) 배기량 및 최적인 소요동력과의 관계를 나타낸 그래프;
도 9는 바이패스 라인에 있어서의 개폐밸브의 변형예를 나타낸 도면;
도 10은 버퍼관의 제1변형예 및 그 근방의 일부 단면 모식도;
도 11은 버퍼관의 제2변형예 및 그 근방의 일부 단면 모식도;
도 12는 도 11의 선 XII-XII에 따른 단면도;
도 13은 버퍼관의 제3변형예 및 그 근방의 일부 단면 모식도;
도 14는 2연형 진공 펌프 장치의 흡기구 압력과 겉보기 배기량 및 바이패스 라인의 개폐밸브를 빠른 타이밍으로 폐쇄한 경우의 소요동력과의 관계를 나타낸 그래프;
도 15는 2연형 진공 펌프 장치의 흡기구 압력과 겉보기 배기량 및 바이패스 라인의 개폐밸브를 느린 타이밍으로 폐쇄한 경우의 소요동력과의 관계를 나타낸 그래프;
도 16은 실시예 3 내지 16에 관한 측정 결과를 정리한 표;
도 17은 비교예 3에 따른 가스 정제 시스템의 개략 구성도;
도 18은 실시예 3 내지 16 및 비교예 3에 관한 측정 결과를 나타낸 그래프;
도 19는 실시예 17 내지 22에 관한 측정 결과를 정리한 표;
도 20은 실시예 17 내지 22에 관한 측정 결과를 나타낸 그래프.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 따른 가스 정제 시스템(X1)의 개략 구성을 나타낸다. 가스 정제 시스템(X1)은 PSA 장치(Y1)와 2연형 진공 펌프 장치(Y2)와 소음기(Y3)를 구비한다.
PSA 장치(Y1)는, 흡착탑(10A), (10B)과, 원료 블로워(21)와, 탱크(22)와, 배관(31) 내지 (34)을 구비하고, 혼합 가스인 원료 가스로부터 압력 변동 흡착법(PSA법)을 이용해서 불순물을 흡착 제거할 목적 가스 성분을 농축 분리하도록 구성되어 있다. 정제 대상인 목적 가스 성분은, 본 실시형태에서는 공기 중의 산소이다. 이 경우, 주된 불순물은 질소이다.
흡착탑(10A), (10B)의 각각은, 양 단부에 가스 통과구(11), (12)를 지니고, 가스 통과구(11), (12) 사이에 있어서, 원료 가스 중의 불순물을 선택적으로 흡착하기 위한 흡착제가 충전되어 있다. 본 실시형태에서는, 흡착제로서, 주된 불순물인 질소를 선택적으로 흡착하기 위한 제올라이트계 흡착제가 채용된다. 그러나, 흡착제로서 분자체 탄소를 이용할 경우에는, 공기 중의 산소를 불순물로서 흡착하고, 질소를 목적 가스 성분으로서 회수하는 것도 가능하다. 또한, 원료 가스의 조성과 흡착제의 조합을 선택함으로써, 이산화탄소, 일산화탄소, 수소, 메탄 등을 목적 가스 성분으로서 회수하는 것도 가능하다.
원료 블로워(21)는, 본 실시형태에서는 공기블로워이며, 원료 가스로서 흡인한 공기를 흡착탑(10A), (10B)을 향해서 공급 또는 송출하기 위한 것이다. 탱크(22)는 정제된 가스(본 실시형태에서는 산소)를 일단 저류하기 위한 것이다.
배관(31)은 주간로(31') 및 분지로(31A), (31B)를 지닌다. 주간로(31')는 단부(E1)를 지닌다. 단부(E1)는 원료 블로워(21)의 가스 송출구에 접속되어 있다. 분지로(31A), (31B)는, 각각, 흡착탑(10A), (10B)의 가스 통과구(11) 측에 연결되어 있다. 또, 분지로(31A), (31B)에는, 개방 상태와 폐쇄 상태 간을 전환하는 것이 가능한 자동밸브(31a), (3lb)가 부설되어 있다.
배관(32)은 주간로(32') 및 분지로(32A), (32B)를 지닌다. 주간로(32')는 단부(E2)를 지닌다. 단부(E2)는 탱크(22)에 접속되어 있다. 분지로(32A), (32B)는, 각각, 흡착탑(10A), (10B)의 가스 통과구(12) 측에 연결되어 있다. 또한, 분지로(32A), (32B)에는, 개방 상태와 폐쇄 상태 간을 전환하는 것이 가능한 자동밸브(32a), (32b)가 부설되어 있다.
배관(33)은 주간로(33') 및 분지로(33A), (33B)를 지닌다. 주간로(33')는 단부(E3)을 지닌다. 단부(E3)는 2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 대해서 접속되어 있다. 분지로(33A), (33B)는, 각각, 흡착탑(10A), (10B)의 가스 통과구(11) 측에 연결되어 있다. 또한, 분지로(33A), (33B)에는, 개방 상태와 폐쇄 상태 간을 전환하는 것이 가능한 자동밸브(33a), (33b)가 부설되어 있다. 주간로(33')의 단부(E3) 근방에는, 압력 검출기(80)가 설치되어 있고, 해당 압력 검출기(80)는 진공 펌프(40A)의 흡기구(41)의 압력을 상시 검출한다. 이 압력 검출기(80)에 의해 검출되는 압력값(입구 압력값)을 감시함으로써, 진공 펌프(40A)의 배기구(42)에 연결되는 연결 라인(52) 내의 압력(출구 압력값)을 간접적으로 예측하고, 이 입구 압력값이 소정의 역치(설정 압력값)로 되었을 때, 개폐 밸브(61)가 개폐되도록 신호를 발신한다. 이 입구 압력값의 소정의 역치는, 예를 들어, 상기 출구 압력값(연결 라인(52) 내의 압력)이 대기압으로 되는 값으로 설정된다.
배관(34)은 배관(32)의 분지로(32A), (32B)를 가교하도록 설치되어 있다. 구체적으로는, 배관(34)은, 분지로(32A)에 있어서의 자동밸브(32a)와 흡착탑(10A) 사이에 연결되고, 또한, 분지로(32B)에 있어서의 자동밸브(32b)와 흡착탑(10B) 사이에 연결되어 있다. 또한, 배관(34)에는, 개방 상태와 폐쇄 상태 간을 전환하는 것이 가능한 자동밸브(34a)가 부설되어 있다.
2연형 진공 펌프 장치(Y2)는, 2개의 진공 펌프(40A), (40B)와, 모터(51)와, 연결 라인(52)과, 배관(53)과, 바이패스 라인(60)을 구비하고, 진공 펌프(40A), (40B)의 가동에 의해서 전술한 PSA 장치(Y1)의 흡착탑(10A), (10B)의 내부를 감압할 수 있도록 구성되어 있다.
진공 펌프(40A)는, 용적식 진공 펌프로서, 본 실시형태에서는 루츠 펌프이다. 진공 펌프(40B)도 본 실시형태에서는 루츠 펌프이다. 진공 펌프(40B)의 배기 용량(단위시간에 배기할 수 있는 가스의 최대량을 말하고, 「흡기용량」과 같음)은 진공 펌프(40A)의 배기 용량보다 작다. 진공 펌프(40A), (40B)는, 각각, 흡기구(41) 및 배기구(42)를 지닌다. 전술한 PSA 장치(Y1)에 있어서의 배관(33)의 단부(E3)는 진공 펌프(40A)의 흡기구(41)에 접속되어 있다.
루츠 펌프는, 예를 들어, 도 2에 나타낸 바와 같이, 케이싱(40a)과, 해당 케이싱(40a) 내의 2개의 예를 들어 누에고치형의 회전자(40b)를 지닌다. 2개의 회전자(40b)는 서로 반대 방향으로 동기 회전하도록 구성되어 있다. 이러한 루츠 펌프의 구동 시에는, 흡기구(41)로부터 케이싱(40a) 내에 들어온 기체는 케이싱(40a)과 회전자(40b) 사이의 공간에 가두어지고, 회전자(40b)의 회전으로 배기구(42) 측으로 배출된다. 또한, 본 실시형태에서는, 소위 봉수(seal water)를 진공 펌프(40A), (40B)의 각 케이싱(40a) 내에 공급하기 위한 봉수 공급 수단(도시생략)이, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 설치되어 있다. 봉수에 의해, 케이싱(40a)과 회전자(40b) 사이에 형성되는 공간에 대해서 높은 기밀성을 실현할 수 있다.
모터(51)는 진공 펌프(40A), (40B)를 가동시키기 위한 것이다. 2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 있어서는, 단일 모터(51)에 의해서 진공 펌프(40A)의 회전자와 진공 펌프(40B)의 회전자가 연동해서 회전 구동되도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 단일 모터(51)에 의해 진공 펌프(40A)의 회전자와 진공 펌프(40B)의 회전자가 연동해서 회전 구동되도록, 모터(51)와 진공 펌프(40A), (40B) 사이는, 축 부품이나 기어 부품 등을 개재해서 기계적으로 연결되어 있다.
연결 라인(52)은 진공 펌프(40A)의 배기구(42)와 진공 펌프(40B)의 흡기구(41) 사이를 연결한다. 배관(53)은 단부(E4), (E5)를 지닌다. 배관(53)의 단부(E4)는 진공 펌프(40B)의 배기구(42)에 접속되어 있다. 배관(53)의 또 한쪽의 단부(E5)는 소음기(Y3)에 접속되어 있다.
바이패스 라인(60)은, 라인 입구인 단부(E6) 및 라인 출구인 단부(E7)를 지니고, 또한, 개폐밸브(61) 및 버퍼관(Z1)을 라인 내에 지닌다. 단부(E6)는 진공 펌프(40A), (40B) 사이의 연결 라인(52)에 접속되어 있다. 단부(E7)는 배관(53)에 접속되어 있다. 개폐밸브(61)는, 바이패스 라인(60)에 있어서의 버퍼관(Z1)과 단부(E5) 사이에 위치하고, 본 실시형태에서는, 압력 검출기(80)의 압력설정값에 도달한 시점에서 개폐된다. 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 가동 시에는, 개폐 밸브(61)가 개방 상태로 되어 바이패스 라인(60)을 가스가 통류 가능하게 되는 기간이 있다. 개폐밸브(61)는, 진공 펌프(40A)의 배기구(42)로부터의 배기량(단위시간당 실제로 배기되는 가스량)이 점감(漸減)하여 진공 펌프(40B)의 배기 용량과 일치할 때의 흡기구(41)의 압력(그 압력은 미리 행해지는 시험에 의해 특정됨)을 검지하고, 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환되도록 구성되어 있다. 전술한 바와 같이, 진공 펌프(40B)의 배기 용량은, 진공 펌프(40A)의 배기 용량보다 작게 설계되어 있기 때문에, 이러한 제어가 필요해진다.
버퍼관(Z1)은, 도 1 또는 도 3에 나타낸 바와 같이, 바이패스 라인(60)의 일부를 구성하고, 바이패스 라인(60)의 단부(E6) 측의 말단벽(71)과, 단부(E7) 측의 말단벽(72)과, 말단벽(71), (72) 사이에서 연장되는 둘레벽(73)과, 오리피스판(74)을 구비한다. 본 실시형태에서는, 둘레벽(73)은 원통형상을 지닌다. 둘레벽(73)에 있어서의 말단벽(71) 측의 개소에 가스 입구(73a)가 설치되고, 또한, 말단벽(72)에 가스 출구(72a)가 설치되어 있다. 바람직하게는, 둘레벽(73)은 수평방향(H)으로 연장된다. 둘레벽(73)(즉, 버퍼관(Z1))의 연장 방향에 있어서의 길이는, 예를 들어 1m 이상이다. 또, 바이패스 라인(60)은, 둘레벽(73)에 설치된 가스 입구(73a)에서 버퍼관(Z1)에 접속된 접속관부(62)를 지닌다. 이 접속관부(62)는 바이패스 라인(60)의 일부를 구성하고, 버퍼관(Z1)이 상류 측 직전에 위치하여, 버퍼관(Z1)에 도입되기 직전의 가스의 유로를 규정한다. 본 실시형태에서는, 접속관부(62)는 둘레벽(73)의 연장 방향(수평방향(H))과 교차하는 방향으로 연장된다. 바람직하게는, 접속관부(62)는 둘레벽(73)의 연장 방향과 직교하는 방향으로 연장된다. 보다 바람직하게는, 접속관부(62)는 연직방향(V)으로 연장되고 또한 연직방향(V)에 있어서의 아래쪽으로부터 버퍼관(Z1)의 둘레벽(73)에 접속하고 있다.
오리피스판(74)은, 버퍼관(Z1)의 내부를 통과하는 가스의 유로를 국소적으로 좁히기 위한 조임부이며, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 개구(74a)를 지닌다. 오리피스판(74)(조임부)에 있어서의 개구율은, 바람직하게는 20 내지 46%이며, 보다 바람직하게는 29 내지 39%이다. 개구(74a)는 버퍼관(Z1)의 둘레벽(73)의 내면(73')과 하나의 면을 이루는 가장자리 단부(74a')를 지닌다. 즉, 원통형상의 버퍼관(Z1)의 회전 대칭축심과 개구(74a)의 중심과는 위치가 어긋나 있고, 둘레벽(73)의 내면(73')과 개구(74a)의 가장자리부의 최하단(74a')이 하나의 면으로 되어 있다.
2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 가동 시에는, 개폐 밸브(61)가 개방 상태로 되어서 바이패스 라인(60)을 가스가 통류 가능하게 되는 기간이 있다. 버퍼관(Z1)은, 바이패스 라인(60)의 개폐 밸브(61)가 개방 상태일 경우에 있어서, 진공 펌프(40A)의 배기구(42)로부터의 배기량이 진공 펌프(40B)의 배기 용량(흡기용량과 동일)을 초과하고 있을 때 해당 버퍼관(Z1)을 통과하는 가스의 버퍼관 내 최소 체류 시간이 0.15초 이상으로 되도록 구성되어 있다. 전술한 바와 같이, 진공 펌프(40B)의 배기 용량이 진공 펌프(40A)의 배기 용량보다 작기 때문에 이러한 상태가 생긴다. 또, 바람직하게는, 버퍼관(Z1)은, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 가동 시 바이패스 라인(60)의 개폐 밸브(61)가 개방 상태일 경우에 있어서, 진공 펌프(40A)의 배기구(42)로부터의 배기량이 진공 펌프(40B)의 배기 용량을 초과하고 있을 때 해당 버퍼관(Z1)을 통과하는 가스의 버퍼관 내 최대 유속이 6 내지 12m/초로 되도록 구성되어 있다.
소음기(Y3)는, 본 가스 정제 시스템(X1)으로부터 배기되는 가스의 해당 배기 시 방사되는 소음을 작게 하기 위한 장치이다. 따라서, 소음이 문제로 되지 않는 것이라면, 소음기(Y3)는 생략하고, 배관(53) 및 바이패스 라인(60)을 직접 대기 중에 개방해도 된다. 또, 도 1의 실시형태에서는, 바이패스 라인(60)은 배관(53)에 합류시킨 상태에서 동일한 소음기(Y3)에 접속하고 있지만, 도 5에 나타낸 바와 같이, 배관(53)과 바이패스 라인(60)을 각각 별개의 소음기(Y3), (Y3')에 접속하도록 해도 된다.
이상과 같은 구성을 지니는 가스 정제 시스템(X1)(PSA 장치(Y1) 및 2연형 진공 펌프 장치(Y2)를 포함함)을 사용해서, 원료 가스(본 실시형태에서는 공기)로부터 목적 가스(본 실시형태에서는 산소)를 정제할 수 있다. 구체적으로는, PSA 장치(Y1) 및 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 가동 시에 있어서, PSA 장치(Y1)에 있어서의 자동밸브(31a), (3lb), (32a), (32b), (33a), (33b), (34a)를 소정의 타이밍에서 개폐 상태를 전환함으로써, 시스템 내에서 소망의 가스의 흐름 상태를 실현하고, PSA 장치(Y1)의 흡착탑(10A), (10B)에서 이하의 스텝 1 내지 4로 이루어진 1사이클을 반복해서, 정제 산소 가스를 취득할 수 있다. 1사이클(스텝 1 내지 4)에 있어서는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 흡착탑(10A), (10B)의 각각에서, 흡착 공정, 감압 재생 공정 및 복압 공정이 행해진다.
스텝 1에서는, 흡착탑(10A)에서 흡착 공정이 행해지고, 또한, 흡착탑(10B)에서 감압 재생 공정이 행해진다. 스텝 1에서 흡착 공정이 행해지는 흡착탑(10A)은, 후술하는 스텝 4(흡착탑(10A)에서는 복압 공정이 행해짐)를 거쳐서 탑 내가 상대적으로 고압(예를 들어, 대기압보다 약간 높은 약 40㎪G:G는 게이지압을 나타내고, 이하도 마찬가지임)의 상태에 있다. 그리고, 스텝 1에서는, 이러한 흡착탑(10A)의 가스 통과구(11) 측에, 원료 블로워(21)로부터, 배관(31)에 있어서의 주간로(31') 및 분지로(31A)를 개재해서, 공기가 계속 도입되어, 해당 공기 중의 주로 질소가 흡착탑(10A) 내의 흡착제에 흡착되고, 또한, 산소가 부화된 정제 산소 가스가 흡착탑(10A)의 가스 통과구(12) 측으로부터 계속 도출된다. 정제 산소 가스는 배관(32)의 분지로(32A) 및 주간로(32')를 개재해서 탱크(22)에 도입되어서 해당 탱크(22)에 저류된다. 이 정제 산소 가스에 대해서는, 탱크(22)로부터 소정의 장치나 플랜트에 계속해서 공급해도 된다.
이것과 함께, 스텝 1에서는, 후술하는 스텝 3 내지 4(흡착탑(10B)에서는 흡착 공정이 행해짐)를 거친 흡착탑(10B)에 있어서, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 의해서 내부가 감압된다. 구체적으로는, 흡착탑(10B)의 가스 통과구(11) 측과 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 진공 펌프(40A)의 흡기구(41) 측이 배관(33)을 개재해서 연통된 상태로 된 후에, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 의해서 흡착탑(10B)의 내부가 감압된다. 이것에 의해, 흡착탑(10B) 내의 흡착제로부터 주로 질소가 탈착되어서 탑 밖으로 도출되어, 해당 질소(오프 가스)는, 흡착탑(10B)의 가스 통과구(11) 측에서부터 배관(33)에 있어서의 분지로(33B) 및 주간로(33')를 개재해서 2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 인도된다. 흡착탑(10B) 내의 흡착제로부터 질소가 탈착함으로써, 해당 흡착제는 재생되는 것으로 된다. 이러한 감압 재생 공정의 개시 시에 있어서의 흡착탑(10B)의 내부 압력은, 예를 들어, 약 40㎪G이다. 또한, 감압 재생 공정의 종료 시에 있어서의 흡착탑(10B)의 최종 도달 내부 압력은, 가스 온도에 의해서 변화되지만, 예를 들어, -66 내지 -72㎪G이다.
스텝 2에서는, 흡착탑(10A)에서 스텝 1로부터 이어서 흡착 공정이 행해지고, 또한, 흡착탑(10B)에서 복압 공정이 행해진다. 스텝 2에서는, 구체적으로는, 스텝 1로부터 이어서, 원료 블로워(21)로부터 흡착탑(10A)의 가스 통과구(11) 측에 공기가 계속 공급되고, 흡착탑(10A)의 가스 통과구(12) 측에서부터 정제 산소 가스가 계속 도출된다. 정제 산소 가스의 일부는 탱크(22)에 도입되어서 저류된다. 정제 가스의 다른 일부는 배관(34)을 개재해서 흡착탑(10B)의 가스 통과구(12) 측으로 인도된다. 스텝 2에서는, 흡착탑(10B)의 가스 통과구(12) 측에서부터 정제 산소 가스가 도입됨으로써, 흡착탑(10B)의 내부 압력이 회복된다. 즉, 흡착탑(10B) 내가 상대적으로 고압(예를 들어, 대기압 내지 약 40㎪G의 압력) 상태로 복귀된다.
스텝 3 내지 4에서는, 스텝 1 내지 2에서 흡착탑(10A)에 있어서 행해진 것과 마찬가지로, 흡착탑(10B)에 있어서 흡착 공정이 행해진다. 따라서, 스텝 1 내지 2에서는, 흡착탑(10B)의 가스 통과구(12) 측에서부터 정제 산소 가스가 계속 도출되고, 이 정제 산소 가스는 탱크(22)에 도입되어서 저류된다. 이것과 함께, 스텝 3 내지 4에서는, 스텝 1 내지 2에서 흡착탑(10B)에 있어서 행해진 것과 마찬가지로, 흡착탑(10A)에 있어서, 감압 재생 공정(스텝 3) 및 복압 공정(스텝 4)이 행해진다. 스텝 3에 있어서의 흡착탑(10A)의 감압 재생 공정에서는, 흡착탑(10A)의 가스 통과구(11) 측과 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 진공 펌프(40A)의 흡기구(41) 측이 배관(33)을 개재해서 연통된 상태로 된 후에, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 의해서 흡착탑(10A)의 내부가 감압되고, 이것에 의해, 흡착탑(10A) 내의 흡착제로부터 주로 질소가 탈착되어서 탑 밖으로 도출되며, 해당 질소(오프 가스)는, 흡착탑(10A)의 가스 통과구(11) 측으로부터 배관(33)에 있어서의 분지로(33A) 및 주간로(33')를 개재해서 2연형 진공 펌프 장치(Y2)로 유도된다. 흡착탑(10A) 내의 흡착제로부터 질소가 탈착함으로써, 해당 흡착제는 재생되는 것으로 된다.
이상과 같이 해서, 가스 정제 시스템(X1)으로부터는, 공기를 원료로 해서 정제 산소 가스를 계속해서 취득할 수 있다. 이러한 가스 정제 시스템(X1)에 있어서, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 대해서는, 구체적으로는 이하와 같이 가동시킨다.
전술한 스텝 1(흡착탑(10B)에서는 감압 재생 공정이 행해지고 있음)에 있어서는, PSA 장치(Y1)의 흡착탑(10B)의 가스 통과구(11) 측과, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 진공 펌프(40A)의 흡기구(41) 측이, 배관(33)을 개재해서 연통하고 있는 상태에 있고, 모터(51)에 의해서 진공 펌프(40A), (40B)(연결 라인(52)을 개재해서 직렬로 접속되어 있음)가 구동되어서, 흡착탑(10B)의 내부가 감압된다. 2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 있어서의 바이패스 라인(60)의 개폐밸브(61)는, 이 스텝 1(감압 재생 공정)의 개시 시에 있어서는, 흡기구(41) 근방에 있어서의 배관(33)의 내부 압력은 대기압보다 약간 높은 압력에 있고(흡착탑(B)에 있어서의 흡착 압력이 예를 들어 40㎪G이기 때문에), 연결 라인(52)(진공 펌프(40A)에 의한 가압을 받는 쪽)의 내부도 대기압 이상으로 되고 있다. 그 때문에, PSA 장치(Y1)의 흡착탑(10B)에 있어서의 감압 재생 공정의 개시 직후에는, 흡착탑(10B)으로부터의 오프 가스는, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 있어서의 진공 펌프(40A)를 통과한 후, 일부가 진공 펌프(40B)를 통과하고, 일부가 바이패스 라인(60)을 통과하여, 소음기(Y3)를 통해서 외부로 배출된다.
또, 스텝 1에 있는 흡착탑(10B)(감압 재생 공정이 행해지고 있음)으로부터의 오프 가스를 계속해서 흡인하는 진공 펌프(40A)로부터의 배기량은, 흡착탑(10B)과 연결되어 있는 진공 펌프(40A)의 흡기구(41) 측의 압력(즉, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 입구 압력)에 따라서 변화된다. 구체적으로는, 해당 감압 재생 공정이 진행할수록, 흡착탑(10B)의 내부 압력은 작아지고(따라서, 진공 펌프(40A)의 흡기구(41) 측 압력도 작아지고), 그에 따라서 진공 펌프(40A)로부터의 배기량은 감소해간다.
스텝 1에 있는 흡착탑(10B)으로부터의 오프 가스를 계속해서 흡인하는 진공 펌프(40A)로부터의 이러한 배기량 중, 진공 펌프(40B)의 배기량을 초과하는 유량의 가스는, 진공 펌프(40B)에 있어서의 과잉 가스이다(전술한 바와 같이, 진공 펌프(40B)의 배기 용량은 진공 펌프(40A)의 배기 용량보다 작다). 진공 펌프(40B)에 있어서의 과잉 가스는, 흡착탑(10B)의 감압 재생 공정(스텝 1)의 개시 시부터 어느 기간만 존재한다. 감압 재생 공정에서 흡착탑(10B)의 내부 압력이 작아지면, 진공 펌프(40A)의 흡기구(41) 측 압력도 마찬가지로 작아진다. 그에 따라서 진공 펌프(40A)로부터의 배기량은 진공 펌프(40B)의 배기 용량(흡기용량과 동일)과 일치할 때까지 감소하고, 이 일치 후에는, 개폐 밸브(61)가 폐쇄 상태로 되므로, 진공 펌프(40B)로부터의 배기량은, 진공 펌프(40B)의 배기량과 일치한 채 계속해서 감소한다. 감압 재생 공정에 있어서의 진공 펌프(40A)의 흡기구(41) 측의 압력변화는, 가스 온도에 따라서 도 7에 나타낸 바와 같이 된다. 즉, 가스 온도가 높아지면 흡착제 가스 흡착량이 감소하므로, 제1진공 펌프(40A)의 흡기구(41)(2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 입구) 압력은 감압 재생 시간 중에 빨리 강하하고, 가스 온도가 낮아지면 흡착제 가스 흡착량이 증가하기 때문에, 이 압력의 강하는 늦어진다.
한편, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 배기량 특성으로서, 도 8에 흡기구 압력과 겉보기 배기량(표준상태로 환산하지 않은 배기량을 말하며, 표준상태로 환산한 배기량을 말할 경우에는, 표준상태를 나타내는 "N" 표시를 부가함) 및 소요동력의 최적 관계를 나타내었다. 이 관계는 가스 온도에는 영향을 받지 않고, 제1진공 펌프(40A)와 제2진공 펌프(40B)의 연결 라인(52) 내의 압력이 대기압으로 되는 점은 흡기구(41)에서의 압력이 거의 -42㎪G 부근에서 이동하지 않고, 배기가스의 온도가 변하며 흡착제의 흡착 가스량이 변화되어도 변하는 일은 없다. 따라서, 기류 진동이 없는 흡기구(41) 측 근방에 압력 검출기(80)를 설치하고, 미리 제1진공 펌프(40A)와 제2진공 펌프(40B)의 연결 라인(52) 내의 압력이 대기압 이상으로 되거나 대기압 이하로 되거나 할 때의 변화점에 도달할 때의, 입구 압력값(예를 들어 -42㎪G)을 설정해두면 제1진공 펌프(40A)와 제2진공 펌프(40B)를 항상 낭비 없는 조합으로 운전하여, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)로서 최소의 소요 동력 운전을 행할 수 있다.
2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 있어서는, 흡착탑(10B)의 감압 재생 공정의 개시 시부터 과잉 가스가 존재하는 기간 동안(즉, 진공 펌프(40A)로부터의 배기량이 진공 펌프(40B)의 배기 용량을 초과하고 있을 때)에는, 흡기구(41) 측의 압력이 압력 검출기(80)의 압력 설정값(예를 들어, -42㎪G)보다 높은 것을 검출하고, 바이패스 라인(60)의 개폐밸브(61)를 개방 상태로 해서, 해당 과잉 가스가 연결 라인(52)으로부터 바이패스 라인(60)에 유입하도록 가스 흐름을 제어한다. 또한, 이 압력이 압력 검출기(80)의 상기 압력 설정값으로 되었을 때, 즉, 진공 펌프(40A)로부터의 배기량이 점감해서 진공 펌프(40B)의 배기 용량과 동등해졌을 때, 바이패스 라인(60)의 개폐밸브(61)를 폐쇄 상태로 해서 두 진공 펌프(40A), (40B)를 완전 직렬 상태로 한다.
흡착탑(10B)의 감압 재생 공정의 개시 시부터 과잉 가스가 생기고 있는 기간 동안에 있어서는, 해당 과잉 가스는, 연결 라인(52)으로부터 바이패스 라인(60)에 유입된 후, 바이패스 라인(60) 내에 있어서, 버퍼관(Z1)을 통과하고, 계속해서 개폐밸브(61)를 통과하며, 그 후에 단부(E7)와 (E5)를 개재해서 소음기(Y3)(또는 도 5의 별개의 소음기(Y3'))에 도입되고, 해당 과잉 가스는 소음기(Y3)를 개재해서 가스 정제 시스템(X1) 밖으로 배기된다. 이것과 함께, 과잉 가스가 생기고 있는 상태에 있어서는, 연결 라인(52)을 개재해서 진공 펌프(40A)와 연결되어 있는 진공 펌프(40B)의 배기구(42)로부터도 가스가 배출된다. 단, 이 경우에는, 실질적인 감압의 임무는 전단의 진공 펌프(40A)에서만 행해지고 있고, 후단의 진공 펌프(40B)는 감압에 실질적으로 관여하고 있지 않다. 진공 펌프(40B)의 배기구(42)는, 배관(53)을 개재해서 소음기(Y3)에 접속되어 있으므로, 진공 펌프(40B)를 통과한 가스는 소음기(Y3)를 개재해서 가스 정제 시스템(X1) 밖으로 배기된다.
한편, 흡착탑(10B)의 감압 재생 공정에 있어서 과잉 가스가 생기고 있지 않은 상태에 있어서는, 완전 직렬 상태에 있는 진공 펌프(40A), (40B)가 협동해서 감압 대상 용기인 흡착탑(10B)의 내부를 감압시키고, 진공 펌프(40B)로부터 소정량의 가스가 배출된다. 이 배출 가스는 배관(53)을 개재해서 소음기(Y3)에 도입되고, 가스 정제 시스템(X1) 밖으로 배기된다. 이 때, 바이패스 라인(60)의 개폐밸브(61)는 폐쇄 상태에 있기 때문에, 바이패스 라인(60)을 통과하는 가스는 없다.
전술한 스텝 1에 있어서의 흡착탑(10B)에 대한 감압 재생 공정은, 이상과 같이 2연형 진공 펌프 장치(Y2)를 감압 가동시킴으로써, 실행한다. 전술한 스텝 3에 있어서의 흡착탑(10A)에 대한 감압 재생 공정도, 흡착탑(10B)의 감압 재생 공정에 관하여 전술한 것과 마찬가지로 해서 2연형 진공 펌프 장치(Y2)를 감압 가동시킴으로써, 실행한다.
2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 감압 가동 시에는, 전술한 바와 같이, 감압 개시 시 개방 상태에 있는 개폐밸브(61)는, 진공 펌프(40A)로부터의 배기량이 점감해서 진공 펌프(40B)의 배기 용량과 일치했을 때 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 흡기구(41) 측의 압력을 압력 검출기(80)에서 검출해서 전환시킬 수 있다. 이러한 구성은, 감압 재생 공정의 후반에 있어서 진공 펌프(40A)와 진공 펌프(40B)가 직렬로 작동하여 2연형 진공 펌프 장치(Y2)를 효율적으로 가동시키는데 공헌한다. 또한, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 소요동력을 최소화할 수 있는 압력 검출기(80)의 설정값은 온도변화의 영향을 거의 받지 않기 때문에, 감압 개시 시부터의 경과 시간을 미리 설정해서 개폐밸브(61)의 개폐 제어를 행할 경우와 비교해서, 온도변화에 의한 소요 동력 증가의 문제는 생기지 않는다.
또, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 있어서는, 전술한 바와 같이, 단일 모터(51)에 의해서 진공 펌프(40A)의 회전자(40b)와 진공 펌프(40B)의 회전자(40b)가 연동해서 회전 구동되도록 구성되어 있다. 이러한 구성은 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 소요 동력을 저감시키기 위하여 바람직하다.
다음에, 버퍼관(Z1)의 작용에 대해서 상세히 설명한다. 전술한 바와 같이, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 있어서는, 진공 펌프(40A)로부터의 배기량은 흡착탑(10A) 또는 흡착탑(10B)과 연결되는 진공 펌프(40A)의 흡기구(41) 측의 압력에 따라서 변화되어, 흡기구(41) 측 압력이 작을수록 배기량은 작다. 따라서, 배기량이 최대치로 되는 것은, 감압 재생 공정 개시 시이며, 과잉 가스(진공 펌프(40A)로부터의 배기량 중, 진공 펌프(40B)의 배기 용량을 초과하는 가스량 부분)가 생기고 있는 상태에 있어서는(과잉 가스가 생기고 있을 때에는 바이패스 라인(60)의 개폐밸브(61)는 개방 상태에 있음), 과잉 가스량(유량)이 최대치를 취하는 것도 감압 개시 시이다. 또한, 과잉 가스가 연결 라인(52)으로부터 바이패스 라인(60)에 유입하는 속도도, 이 감압 개시 시 최대로 된다. 바이패스 라인(60) 내에서 버퍼관(Z1)을 통과하는 과잉 가스가 버퍼관(Z1) 내에 체류하는 시간에 대해서는, 연결 라인(52)으로부터 바이패스 라인(60)에 유입하는 속도가 최대로 되는 감압 개시 시 과잉 가스가 버퍼관(Z1)을 통과할 때 가장 짧다. 감압 개시 시 과잉 가스가 버퍼관(Z1)을 통과하는데 요하는 시간을, 버퍼관 내 최소 체류 시간이라 한다. 2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 있어서는, 이 버퍼관 내 최소 체류 시간이 0.15초 이상이 되도록, 버퍼관(Z1)은 구성되어 있다.
감압 가동 중의 진공 펌프(40A)로부터 배출되는 가스에 있어서는 비교적 큰 기류 진동이 생긴다. 2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 있어서 과잉 가스가 생기고 있는 상태에 있어서는, 연결 라인(52)으로부터 바이패스 라인(60)에 유입하는 과잉 가스에도 비교적 큰 기류 진동이 생기고 있다. 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 바이패스 라인(60)으로부터 버퍼관(Z1)을 제외했을 경우, 그러한 과잉 가스의 기류 진동에 기인하여, 해당 바이패스 라인(60)의 개폐밸브(61)의 샤프트(shaft)(61a)의 기계적 열화가 조장된다. 이것은, 기류 진동을 수반해서 바이패스 라인(60) 내를 흐르는 가스에 계속 노출되는 샤프트(61a)가 해당 가스로부터 진동 에너지가 계속 부여되어서 부당하게 계속해서 진동하기 때문이다. 샤프트(61a)의 이러한 진동은, 샤프트(61a)를 구성하는 재료 조직의 국소적 파괴를 유발하고, 나아가서는, 샤프트(61a)의 기계적 강도의 열화를 촉진하는 것이다. 진공 펌프(40A)의 펌프 기구 내에 봉수를 공급하면서 해당 관련 펌프 장치를 가동할 경우에는, 샤프트(61a)의 기계적 강도의 열화는 한층 현저해진다. 과잉 가스의 기류 진동에 기인하는 샤프트(61a)의 진동의 정도는, 진동 가속도로 약 13G 이상에 도달하는 일이 있다.
이것에 대해서, 본 실시형태에 따른 2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 있어서는, 바이패스 라인(60)에 버퍼관(Z1)이 설치되고 또한 버퍼관(Z1)에 대해서 상기 버퍼관 내 최소 체류 시간이 0.15초 이상으로 되도록 구성되어 있는 것에 의해, 과잉 가스가 바이패스 라인(60)을 통과할 때 버퍼관(Z1)에서 과잉 가스의 기류 진동이 효율적으로 감쇠된다. 따라서, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 있어서는, 버퍼관(Z1)보다 하류에 위치하는 부재(특히 개폐밸브(61)의 샤프트(61a))의 기계적 강도의 열화는 충분히 억제된다.
2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 있어서는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 바이패스 라인(60)은, 개폐밸브(61) 대신에 체크 밸브 기능을 지니는 개폐밸브(61')를 구비해도 된다. 개폐밸브(61')는, 바이패스 라인(60)에 있어서 개폐밸브(61')보다도 버퍼관(Z1) 측의 압력이 단부(E7) 측의 압력보다도 높을 때 개방 상태를 취하고, 또한, 버퍼관(Z1)의 측의 압력이 단부(E7) 측의 압력 이하로 되었을 때 폐쇄 상태를 취하도록 구성되어 있다. 이러한 체크 밸브 기능을 지니는 개폐밸브(61')는, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 감압 가동 시, 감압 개시 직후에는 개방 상태에 있고, 진공 펌프(40A)로부터의 배기량이 점감해서 진공 펌프(40B)의 배기 용량과 일치했을 때(그 때의 연결 라인(52) 내의 압력은 거의 대기압으로 되고 있음) 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 자동적으로 전환된다. 이러한 구성은, 진공 펌프(40B)의 가동 손실을 저감시켜 2연형 진공 펌프 장치(Y2)를 효율적으로 가동시키는데 공헌한다.
전술한 바와 같이, 버퍼관(Z1)은, 그 내부를 통과하는 가스의 유로를 국소적으로 좁히기 위한 조임부로서 오리피스판(74)을 지니고, 또한, 이 오리피스판(74)의 개구율은, 바람직하게는 20 내지 46%이며, 보다 바람직하게는 29 내지 39%이다. 이러한 구성은, 버퍼관(Z1)을 통과하는 상기 과잉 가스의 기류 진동을 효율적으로 감쇠시키는데 도움이 된다. 또, 오리피스판(74)은, 조임부로서, 그 개구율을 정밀도 양호하게 조절하기 위하여 바람직하다.
전술한 바와 같이, 개구(74a)의 가장자리부의 최하단(74a')은, 버퍼관(Z1)의 내벽면(73')과 하나의 면으로 되어 있다. 이러한 구성에 의해, 버퍼관(Z1)을 통과하는 과잉 가스에 함유되는 물방울(전술한 봉수에 유래함)이 버퍼관(Z1)을 통과하기 쉬워진다.
버퍼관(Z1)에 있어서는, 오리피스판(74)을 설치하지 않고, 버퍼관(Z1)의 길이 및/또는 내경을 적절하게 설정함으로써, 상기 버퍼관 내 최소 체류 시간을 0.15초 이상으로 되도록 구성해도 된다.
전술한 바와 같이, 버퍼관(Z1)은, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 감압 가동 시 바이패스 라인(60)의 개폐밸브(61)(또는 (61'))가 개방 상태일 경우에 있어서, 진공 펌프(40A)의 배기구(42)로부터의 배기량이 진공 펌프(40B)의 배기 용량(흡기 용량)을 초과하고 있을 때 해당 버퍼관(Z1)을 통과하는 가스의 버퍼관 내 최대 유속이 6 내지 12m/초로 되도록 구성되어 있다. 바이패스 라인(60) 내에서 과잉 가스가 버퍼관(Z1)을 통과할 때의 유속은, 연결 라인(52)으로부터 바이패스 라인(60)에 유입하는 속도가 최대로 되는 감압 개시 시 가장 크다. 감압 개시 시 과잉 가스가 버퍼관(Z1)을 통과할 때의 해당 유속을, 버퍼관 내 최대 유속이라 한다. 상기 버퍼관 내 최소 체류 시간에 대해서 0.15초 이상을 실현하면서, 바이패스 라인(60)의 단부(E7)로부터 효율적으로 과잉 가스를 도출하기 위해서는, 버퍼관 내 최대 유속이 6 내지 12m/초로 되도록 버퍼관(Z1)을 구성하는 것이 바람직한 것이다.
전술한 바와 같이, 바이패스 라인(60)은, 버퍼관(Z1)의 둘레벽(73)에 있어서의 말단벽(71) 측의 개소에 설치된 가스 입구(73a)에서 버퍼관(Z1)에 접속된, 버퍼관(Z1)에 가스를 도입하기 위한 접속관부(62)를 지닌다. 그리고, 접속관부(62)는, 둘레벽(73)의 연장 방향(도 3의 수평방향(H))에 대해서, 교차하는 방향으로 연장되고, 바람직하게는 직교하는 방향(연직방향(V))으로 연장되며, 보다 바람직하게는 연직방향(V)으로 연장되고 또한 연직방향(V)의 아래쪽으로부터 둘레벽(73)에 접속하고 있다. 이러한 구성은, 상기 버퍼관 내 최소 체류 시간에 대해서 0.15초 이상을 실현하면서, 버퍼관(Z1)의 소형화를 도모하는데 적합하다.
도 10은, 제1변형예인 버퍼관(Z1') 및 그 근방의 일부 단면 모식도이다. 버퍼관(Z1')은, 바이패스 라인(60)에 있어서의 단부(E6) 측의 말단벽(71)과, 단부(E7) 측의 말단벽(72)과, 말단벽(71), (72) 사이에서 연장되는 둘레벽(73)과, 복수의 오리피스판(74)을 구비하고, 말단벽(71)은 원통형상이다. 각 오리피스판(74)은, 버퍼관(Z1')의 내부를 통과하는 가스의 유로를 국소적으로 좁히기 위한 조임부이며, 개구(74a)를 지닌다. 복수의 오리피스판(74)은, 버퍼관(Z1') 내의 가스 유로를 따라서 배열되어, 가스 유로에서 가장 상류 측에 위치하는 오리피스판(74')과, 가장 하류 측에 위치하는 오리피스판(74")을 포함한다. 이러한 구성의 버퍼관(Z1')은, 복수의 오리피스판(74)에 의해서 과잉 가스의 기류 진동을 단계적으로 감쇠시키므로, 기류 진동의 감쇠 효과가 높아진다.
도 11 및 도 12는 제2변형예인 버퍼관(Z1")을 나타낸다. 버퍼관(Z1")은, 바이패스 라인(60)에 있어서의 단부(E6) 측의 말단벽(71)과, 단부(E7) 측의 말단벽(72)과, 말단벽(71), (72) 사이에서 연장되는 둘레벽(73)과, 배플판(75)을 구비하고, 둘레벽(73)은 원통형상이다. 배플판(75)은 버퍼관(Z1")의 내부를 통과하는 가스의 유로를 국소적으로 좁히기 위한 조임부이다. 배플판(75)에 있어서의 개구율은, 바람직하게는 20 내지 46%이며, 보다 바람직하게는 29 내지 39%이다. 배플판(75)의 개구율이란, 버퍼관(Z1")의 횡단 면적에 대한, 배플판(75)에서 점유되고 있지 않은 가스 유로의 횡단 면적의 비율을 말한다. 이러한 구성의 버퍼관(Z1")은, 배플판(75)이 조임부로서 기능하여, 과잉 가스의 기류 진동을 효율적으로 감쇠시킨다. 또한, 배플판(75)은, 그 개구율을 조절하는 것이 오리피스판보다도 용이하다.
버퍼관(Z1")은 복수의 배플판(75)을 구비해도 된다. 이 경우, 복수의 배플판(75)은, 가스 유로를 따라서 적절한 간격을 두고 배치되며, 해당 가스 유로에서 가장 상류 측에 위치하는 제1배플판과, 가장 하류 측에 위치하는 제2배플판을 포함한다. 이러한 구성의 버퍼관은, 복수의 배플판(75)에 의해서 과잉 가스의 기류 진동을 단계적으로 감쇠시키므로, 기류 진동의 감쇠 효과가 높아진다.
도 13 및 도 14는 제3변형예인 버퍼관(Z2)을 나타낸다. 버퍼관(Z2)은, 바이패스 라인(60')에 있어서의 단부(E6) 측의 말단벽(71)과, 단부(E7) 측의 말단벽(72)과, 말단벽(71), (72) 사이에서 연장되는 둘레벽(73)과, 오리피스판(74)을 구비하고, 둘레벽(73)은 원통형상이다. 말단벽(71)에 가스 입구(71a)가 설치되고, 또한, 말단벽(72)에 가스 출구(72a)가 설치되어 있다. 버퍼관(Z2)은, 가스 입구가 둘레벽(73)이 아니라 말단벽(71)에 설치되어 있는 점에 있어서, 도 3에 나타낸 버퍼관(Z1)과 다르지만, 그 밖의 구성에 대해서는, 도 3에 나타낸 버퍼관(Z1)의 구성과 마찬가지이다.
한편, 바이패스 라인(60')의 접속관부(62')는, 말단벽(71)에 설치된 가스 입구(71a)에서 버퍼관(Z2)에 접속되어 있다. 접속관부(62')는, 바이패스 라인(60')에 있어서, 버퍼관(Z2)에 대해서 상류 측의 직전에 위치하고, 버퍼관(Z2)에 도입되기 직전의 가스의 유로를 규정한다. 또, 접속관부(62')는 버퍼관(Z2)에 도입되기 직전의 가스의 흐름을 휘게 하기 위한 굴곡 구조를 지닌다. 바람직하게는, 접속관부(62')는 버퍼관(Z2)에 도입되기 직전의 가스 흐름을 90° 휘게 하기 위한 굴곡 구조를 지닌다. 보다 바람직하게는, 접속관부(62')는 연직방향(V)에 있어서의 아래쪽으로부터 가스를 인도해서 버퍼관(Z2)에 도입하도록 배치되어 있다.
이상에 있어서 본 발명의 실시형태 및 각종 변형예를 설명했지만, 이들은 서로 조합시킬 수 있다. 예를 들어, 도 13에 나타낸 버퍼관(Z2)에 도 9에 나타낸 체크 밸브 기능을 지니는 개폐밸브(61')를 조합시켜도 된다. 또, 도 13에 나타낸 버퍼관(Z2)에 있어서, 도 10에 나타낸 바와 같이 복수의 오리피스판(74)을 설치해도 되고, 도 11에 나타낸 1매의 배플판(75)(또는 복수의 배플판(75))을 설치해도 된다. 또한, 도 3에 나타낸 오리피스판(74)과 도 11에 나타낸 배플판(75)을 조합시켜도 된다.
실시예
다음에, 본 발명의 실시예에 대해서, 비교예와 함께 설명한다. 단, 비교예는 본 발명의 효과를 확인하기 위하여 출원인이 행한 실험예인 것에 불과하며, 공지 기술에 속하는 것이 아닌 것에 유의해야 한다.
[실시예 1]
2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 제1진공 펌프(40A)의 배기 용량을 14,800㎥/h, 제2진공 펌프(40B)의 배기 용량을 14,100㎥/h의 루츠 펌프로서 직렬로 접속하고, 가스 온도 30℃일 때, 도 1에 나타낸 가스 정제 시스템(X1)을 사용하여, 도 6에 나타낸 흡착 공정, 감압 재생 공정 및 복압 공정으로 이루어진 1사이클(스텝 1 내지 4)을 흡착탑(10A), (10B)의 각각에서 반복함으로써, 원료 가스인 공기로부터 산소를 취득하였다. 본 실시예에서는, PSA 장치(Y1)의 원료 블로워(21)에 의한 공기의 공급량은 8,300N㎥/h(N:표준상태를 나타내고, 이하도 동일함)로 하였다. 흡착 공정에 있는 흡착탑(10A), (10B)의 내부 압력을 최대 40㎪G로 하였다. 또한, 감압 재생 공정에 있는 흡착탑(10A), (10B)의 내부의 감압 재생 공정 말기 압력은 -69㎪G로 되고, 복압 공정에 있는 흡착탑(10A), (10B)에 대해서는, 그 내부 압력을 대기압까지 복귀시켰다. 또한, 흡착탑(10A), (10B)에 대한 감압 재생 공정은, 흡기구(41) 측의 압력이 압력 검출기(80)에서 도 8과 같은 특성으로서, -42㎪G의 압력값에 도달했을 때 개폐 밸브(61)가 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 되도록 설정하였다.
본 실시예에 있어서, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)는, 다음과 같이 감압 가동시켰다. 감압 재생 공정의 개시 시부터 압력 검출기(80)의 지시 값이 거의 대기압으로부터 -42㎪G 사이, 즉, 진공 펌프(40A)로부터의 배기량이 진공 펌프(40B)의 배기 용량을 초과하고 있을 때에는, 바이패스 라인(60)의 개폐밸브(61)에 신호를 발신해서 개방 상태로 해서, 해당 과잉 가스가 연결 라인(52)으로부터 바이패스 라인(60)에 유입하도록 가스 흐름을 제어하였다. 그리고, 진공 펌프(40A)로부터의 배기량이 점감해서 진공 펌프(40B)의 배기 용량과 일치했을 때, 즉, 압력 검출기(80)가 -42㎪G를 나타냈을 때, 개폐밸브(61)를 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환시켜 두 진공 펌프(40A), (40B)를 완전 직렬 상태로 한 뒤에, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 감압 가동을 계속하였다. 그 결과, 진공 펌프의 적산 평균 소요동력은 206㎾로 되었다
[실시예 2]
2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 제1진공 펌프(40A)의 배기 용량을, 14,800㎥/h, 제2진공 펌프(40B)의 배기 용량을 14,100㎥/h의 루츠 펌프로서 직렬로 접속하고, 가스 온도 40℃일 때, 도 1에 나타낸 가스 정제 시스템(X1)을 사용해서, 도 6에 나타낸 흡착 공정, 감압 재생 공정 및 복압 공정으로 이루어진 1사이클(스텝 1 내지 4)을 흡착탑(10A), (10B)의 각각에서 반복함으로써, 원료 가스인 공기로부터 산소를 취득하였다. 또, PSA 장치(Y1)의 원료 블로워(21)에 의한 공기의 공급량은 8,300N㎥/h로 하고, 흡착 공정에 있는 흡착탑(10A), (10B)의 내부 압력을 최대 40㎪G로 하였다. 감압 재생 공정에 있는 흡착탑(10A), (10B)의 내부의 감압 재생 공정 말기 압력은 -72㎪G까지 강하하였다. 복압 공정에 있는 흡착탑(10A), (10B)에 대해서는, 그 내부 압력을 대기압까지 복귀시켰다. 또한, 흡착탑(10A), (10B)에 관한 감압 재생 공정은, 흡기구(41) 측의 압력이 압력 검출기(80)에서 도 4와 같은 특성으로서, -42㎪G의 압력값에 도달했을 때 개폐 밸브(61)가 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 되도록 설정하였다.
2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 대해서는, 실시예 1과 마찬가지의 조작을 행하여 압력 검출기(80)가 -42㎪G를 나타냈을 때, 개폐밸브(61)를 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환시켜 두 진공 펌프(40A), (40B)를 완전 직렬 상태로 한 뒤에, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 감압 가동을 계속하였다. 그 결과, 진공 펌프의 적산 평균 소요동력은 213㎾로 되었다
[비교예 1]
실시예 1과 마찬가지로, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 제1진공 펌프(40A)의 배기 용량을 14,800㎥/h로 하고, 제2진공 펌프(40B)의 배기 용량을 14,100㎥/h의 루츠 펌프로 하여 직렬로 연결하고, 가스 온도 30℃일 때, 도 1에 나타낸 가스 정제 시스템(X1)을 사용해서, 도 6에 나타낸 흡착 공정, 감압 재생 공정 및 복압 공정으로 이루어진 1사이클(스텝 1 내지 4)을 흡착탑(10A), (10B)의 각각에서 반복함으로써, 원료 가스인 공기로부터 산소를 취득하였다. 본 비교에서는, PSA 장치(Y1)의 원료 블로워(21)에 의한 공기의 공급량은 실시예 1과 마찬가지로 8,300N㎥/h로 하고, 흡착 공정에 있는 흡착탑(10A), (10B)의 내부 압력을 최대 40㎪G로 하였다. 또한, 흡착탑(10A), (10B)에 대한 감압 재생 공정에서는 말기 압력은 -69㎪G로 되었다. 개폐밸브(61)의 개방 상태로부터 폐쇄 상태로의 전환은 도 7과 같이 감압 재생 시간이 7.5초 경과했을 때 개폐 밸브(61)가 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 되도록 설정하였다. 그 때의 흡기구(41)의 압력은 -35㎪G를 나타내고 있었다. 복압 공정에 있는 흡착탑(10A), (10B)에 대해서는, 그 내부 압력을 대기압까지 복귀시켰다.
2연형 진공 펌프 장치(Y2)는 다음과 같이 감압 가동시켰다. 흡기구(41)의 압력이 감압 재생 공정의 개시 시부터 7.5초간, 거의 대기압으로부터 -35㎪G에 이르는 사이, 바이패스 라인(60)의 개폐밸브(61)를 개방 상태로 하고, 그 후, 개폐밸브(61)를 강제적으로 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환시켜 두 진공 펌프(40A), (40B)를 완전 직렬 상태로 한 뒤에, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 감압 가동을 계속하였다. 그 결과, 진공 펌프(40A) 및 (40B)의 평균 적산 소요동력은 216㎾로 되어, 흡기구(41) 측의 압력 검출기(80)로 제어하지 않을 경우보다 10㎾ 증가하였다.
또한, 이 비교예 1에 대응하는 흡기구 압력, 겉보기 배기량 및 소요동력의 관계를 도 14의 그래프에 나타내고 있다.
[비교예 2]
실시예 2와 마찬가지로, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 제1진공 펌프(40A)의 배기 용량을 14,800㎥/h로 하고, 제2진공 펌프(40B)의 배기 용량을 14,100㎥/h의 루츠 펌프로 해서 직렬로 연결하여, 가스 온도 40℃일 때, 도 1에 나타낸 가스 정제 시스템(X1)을 사용해서, 도 6에 나타낸 흡착 공정, 감압 재생 공정 및 복압 공정으로 이루어진 1사이클(스텝 1 내지 4)을 흡착탑(10A), (10B)의 각각에서 반복함으로써, 원료 가스인 공기로부터 산소를 취득하였다. 본 비교에서는, PSA 장치(Y1)의 원료 블로워(21)에 의한 공기의 공급량은 실시예 2과 마찬가지로 8,300N㎥/h로 하고, 흡착 공정에 있는 흡착탑(10A), (10B)의 내부 압력을 최대 40㎪G로 하였다. 또한, 흡착탑(10A), (10B)에 대한 감압 재생 공정에서는 말기 압력은 -72㎪G로 되었다. 개폐밸브(61)의 개방 상태로부터 폐쇄 상태로의 전환은 도 8과 같이 감압 재생 시간이 15초 경과했을 때 개폐 밸브(61)가 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 되도록 설정하였다. 그 때의 흡기구(41)의 압력은 -50㎪G를 나타내고 있었다. 복압 공정에 있는 흡착탑(10A), (10B)에 대해서는, 그 내부 압력을 대기압까지 복귀시켰다.
2연형 진공 펌프 장치(Y2)는 다음과 같이 감압 가동시켰다. 흡기구(41)의 압력이 감압 재생 공정의 개시 시부터 15초간, 거의 대기압으로부터 -50㎪G에 이르는 사이, 바이패스 라인(60)의 개폐밸브(61)를 개방 상태로 해서, 그 후, 개폐밸브(61)를 강제적으로 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환시켜 두 진공 펌프(40A), (40B)를 완전 직렬상태로 한 뒤에, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 감압 가동을 계속하였다. 그 결과, 진공 펌프(40A) 및 (40B)의 평균 적산 소요동력은 224㎾로 되고, 흡기구(41) 측의 압력 검출기(80)로 제어하지 않을 경우보다 11㎾ 증가하였다.
또한, 이 비교예 2에 대응하는 흡기구 압력, 겉보기 배기량 및 소요동력의 관계를 도 15의 그래프에 나타내고 있다.
[실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2의 평가]
이상 설명한 실시예 1 내지 2와 비교예 1 내지 2에 의거해서, 다음과 같이 평가할 수 있다. 즉, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 있어서의 상류 측의 진공 펌프(40A)로부터의 배기량이 하류 측의 진공 펌프(40B)로부터의 배기 용량과 일치할 때까지 저하한 시점(그 시점에서는, 연결 라인(52)의 내부 압력은 거의 대기압으로 됨)에서, 개폐밸브(61)를 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환시키도록 하면, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)에서의 소비 동력은 최소한으로 할 수 있다. 또, 온도가 변화되었을 경우라도(실시예 1의 30℃와 실시예 2의 40℃), 2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 있어서의 상류 측의 진공 펌프(40A)로부터의 배기량이 하류 측의 진공 펌프(40B)로부터의 배기 용량과 일치할 때까지 저하하는 시점에 있어서의 상류 측 진공 펌프(40A)의 흡기구(41)에서의 압력은 거의 일정 값(실시예 1 및 2에서는 -42㎪G)으로 된다. 따라서, 상류 측 진공 펌프(40A)의 흡기구(41) 부근에서의 압력을 측정하고, 개폐밸브(61)를 개폐 제어하면 온도변화의 영향을 회피할 수 있다.
[실시예 3]
2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 버퍼관(Z1)이 오리피스판(74)을 지니지 않는다고 하는 점 이외에는, 도 1 내지 도 4에 나타낸 것과 마찬가지 구성을 지니는 가스 정제 시스템(X1)을 사용해서, 도 6에 나타낸 흡착 공정, 감압 재생 공정 및 복압 공정으로 이루어진 1사이클(스텝 1 내지 4)을 흡착탑(10A), (10B)의 각각에서 반복함으로써, 원료 가스인 공기로부터 산소를 취득하였다. 본 실시예에서는, PSA 장치(Y1)의 원료 블로워(21)에 의한 공기의 공급량은 4,800N㎥/h로 하였다. 흡착 공정에 있는 흡착탑(10A), (10B)의 내부 압력은 대기압으로 하고, 감압 재생 공정에 있는 흡착탑(10A), (10B)의 내부의 감압 재생 공정 말기 압력은 -530㎜Hg(게이지압: 약 -70㎪G)로 해서, 복압 공정에 있는 흡착탑(10A), (10B)에 대해서는, 그 내부 압력을 대기압까지 복귀시켰다. 또한, 흡착탑(10A), (10B)에 대한 감압 재생 공정은, 버퍼관(Z1)이 오리피스판(74)을 지니지 않는다고 하는 점 이외에는 전술한 바와 마찬가지 구성을 지니는 2연형 진공 펌프 장치(Y2)를 감압 가동시킴으로써 실행하였다. 진공 펌프(40A)로서는, 배기 용량 10,000㎥/h의 루츠 펌프를 채용하였다. 진공 펌프(40B)로서는 배기 용량 6,053㎥/h의 루츠 펌프를 채용하였다. 버퍼관(Z1)(오리피스판(74)을 지니지 않음)으로서는, 연장 방향의 내부 치수(길이)가 4.4m이고 또한 내경이 400㎜인 것을 채용하였다.
2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 대해서는, 다음과 같이 감압 가동시켰다. 감압 재생 공정의 개시 시부터 소정의 기간에 있어서 과잉 가스가 있을 때(즉, 진공 펌프(40A)로부터의 배기량이 진공 펌프(40B)의 배기 용량을 초월하고 있을 때)에는, 바이패스 라인(60)의 개폐밸브(61)를 개방 상태로 하여, 해당 과잉 가스가 연결 라인(52)으로부터 바이패스 라인(60)에 유입하도록 가스 흐름을 제어하였다. 그리고, 진공 펌프(40A)로부터의 배기량이 점감해서 진공 펌프(40B)의 배기 용량과 일치했을 때 개폐밸브(61)를 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 자동적으로 전환시켜 두 진공 펌프(40A), (40B)를 완전 직렬 상태로 한 뒤에, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 감압 가동을 계속하였다.
2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 버퍼관(Z1)에 대해서, 감압 가동 시에 있어서의 과잉 가스의 최소 체류 시간(감압 시작 직후에 있어서, 과잉 가스가 버퍼관(Z1)을 통과할 때까지 요하는 시간)을 측정한 바, 0.50초였다. 또한, 개방 상태에 있는 개폐밸브(61)의 샤프트(61a)에 가해지는 진동 가속도를 측정한 바, 그 최대치는 3.0G였다. 이 진동 가속도의 측정에는, 진동계측기(리온 주식회사 제품 VM-61)를 사용하였다. 실시예 3에 관한 이들 측정 결과에 대해서는, 도 16의 표에 표시한다.
[실시예 4 내지 9]
2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 있어서의 버퍼관(Z1)(오리피스판(74)을 지니지 않음)의 길이를 4.4m 대신에 3.6m(실시예 4), 2.8m(실시예 5), 2.1m(실시예 6), 1.5m(실시예 7), 1.3m(실시예 8), 1.05m(실시예 9)로 한 이외에는 실시예 3과 마찬가지의 가스 정제 시스템(X1)을 사용해서, 감압 재생 공정에서 2연형 진공 펌프 장치(Y2)를 감압 가동시키면서, 흡착 공정, 감압 재생 공정 및 복압 공정으로 이루어진 1사이클을 흡착탑(10A), (10B)의 각각에서 반복함으로써, 원료 가스인 공기로부터 산소를 취득하였다.
실시예 4 내지 9에 있어서의 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 버퍼관(Z1)에 대해서, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 감압 가동 시에 있어서의 버퍼관 내 최소 체류 시간을 측정한 바, 0.41초(실시예 4), 0.32초(실시예 5), 0.24초(실시예 6), 0.17초(실시예 7), 0.15초(실시예 8) 및 0.12초(실시예 9)였다. 또한, 실시예 4 내지 9의 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 감압 가동 시 개방 상태에 있는 개폐밸브(61)의 샤프트(61a)에 가해지는 진동 가속도를 측정한 바, 그 최대치는 3.1G(실시예 4), 3.1G(실시예 5), 3.2G(실시예 6), 4.5G(실시예 7), 5.5G(실시예 8), 7.0G(실시예 9)이었다. 실시예 4 내지 9에 관한 이들 측정 결과에 대해서는, 도 16의 표에 표시한다.
[비교예 3]
도 17에 나타낸 가스 정제 시스템(X3)을 사용해서, 도 6에 나타낸 흡착 공정, 감압 재생 공정 및 복압 공정으로 이루어진 1사이클(스텝 1 내지 4)을 흡착탑(10A), (10B)의 각각에서 반복함으로써, 원료 가스인 공기로부터 산소를 취득하였다. 비교예 3에서 사용한 가스 정제 시스템(X3)은, 버퍼관(Z1)을 구비하지 않는 점 이외에는, 예를 들어, 실시예 3에서 사용한 가스 정제 시스템(X1)과 마찬가지의 구성을 지닌다. 비교예 3에서는, 흡착탑(10A), (10B)에 대한 감압 재생 공정은, 버퍼관을 통과시키지 않는 것 이외에는 실시예 3과 마찬가지로, 진공 펌프(40A), (40B)를 감압 가동시킴으로써(감압 재생 공정 도중에 바이패스 라인(60)의 개폐밸브(61)에 대해서 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환됨), 실행하였다. 비교예 3의 진공 펌프(40A), (40B)의 감압 가동 시 개방 상태에 있는 개폐밸브(61)의 샤프트(61a)에 가해지는 진동 가속도를 측정한 바, 그 최대치는 13.5G였다.
이상의 실시예 3 내지 9 및 비교예 3에 관한 측정 결과에 대해서는, 도 18의 그래프에서 파선 상에 나타낸다. 도 18의 그래프에서는, 횡축은 버퍼관 내 최소 체류 시간(초)을 나타내고, 세로축은 개폐 밸브 샤프트의 진동 가속도(G)를 나타낸다. 또한, 비교예 3에서는 버퍼관이 설치되어 있지 않으므로, 도 18의 그래프에 있어서의 횡축의 판독치는 제로로 된다.
[실시예 10]
2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 있어서의 버퍼관(Z1)이 오리피스판(74)을 지니는 점 이외에는 실시예 3과 마찬가지의 가스 정제 시스템(X1)을 사용해서, 실시예 3과 마찬가지로, 감압 재생 공정에서 2연형 진공 펌프 장치(Y2)를 감압 가동시키면서, 흡착 공정, 감압 재생 공정 및 복압 공정으로 이루어진 1사이클을 흡착탑(10A), (10B)의 각각에서 반복함으로써 원료 가스인 공기로부터 산소를 취득하였다. 오리피스판(74)에 대해서는, 버퍼관(Z1) 내에 있어서, 가스 입구 측에 있는 말단벽(71)으로부터 500㎜ 떨어진 개소에 설치하였다. 또한, 본 실시예에서는, 오리피스판(74)으로서, 개구(74a)의 지름이 230㎜인 것을 채용하였다. 내경 400㎜의 버퍼관(Z1)에 있어서의 해당 오리피스판(74)(개구(74a)의 지름은 230㎜)에 의한 개구율은 33%였다.
실시예 10에 있어서의 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 버퍼관(Z1)(오리피스판(74)을 지님)에 대해서, 실시예 3과 마찬가지로, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 감압 가동 시에 있어서의 버퍼관 내 최소 체류 시간을 측정한 바, 0.50초였다. 또, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 감압 가동 시 개방 상태에 있는 개폐밸브(61)의 샤프트(61a)에 가해지는 진동 가속도를 측정한 바, 그 최대치는 2.1G였다. 실시예 9에 관한 이들 측정 결과에 대해서는, 도 16의 표에 표시한다.
[실시예 11 내지 16]
2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 있어서의 버퍼관(Z1)(오리피스판(74)을 지님)의 길이를 4.4m 대신에 3.6m(실시예 11), 2.8m(실시예 12), 2.1m(실시예 13), 1.5m(실시예 14), 1.3m(실시예 15), 1.05m(실시예 16)로 한 이외에는, 도 1에 나타낸 가스 정제 시스템(X1)을 사용해서, 실시예 3과 마찬가지로, 감압 재생 공정에서 2연형 진공 펌프 장치(Y2)를 감압 가동시키면서, 흡착 공정, 감압 재생 공정 및 복압 공정으로 이루어진 1사이클을 흡착탑(10A), (10B)의 각각에서 반복함으로써 원료 가스인 공기로부터 산소를 취득하였다.
실시예 11 내지 16에 있어서의 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 버퍼관(Z1)에 대해서, 실시예 3과 마찬가지로, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 감압 가동 시에 있어서의 버퍼관 내 최소 체류 시간을 측정한 바, 0.41초(실시예 11), 0.32초(실시예 12), 0.24초(실시예 13), 0.17초(실시예 14), 0.15초(실시예 15), 0.12초(실시예 16)였다. 또, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 감압 가동 시 개방 상태에 있는 개폐밸브(61)의 샤프트(61a)에 가해지는 진동 가속도를 측정한 바, 그 최대치는 2.0G(실시예 11), 2.1G(실시예 12), 2.1G(실시예 13), 2.5G(실시예 14), 3.0G(실시예 15) 및 4.5G(실시예 16)였다. 실시예 11 내지 16에 관한 이들 측정 결과에 대해서는, 도 16의 표에 표시한다. 또한, 실시예 9 내지 16 및 전술한 비교예 3에 관한 측정 결과에 대해서는, 도 18의 그래프에서 굵은 선 상에 나타낸다.
[실시예 17 내지 22]
2연형 진공 펌프 장치(Y2)에 있어서의 버퍼관(Z1)의 오리피스판(74)의 개구(74a)의 지름을 230㎜ 대신에 180㎜(실시예 17), 200㎜(실시예 18), 215㎜(실시예 19), 230㎜(실시예 20), 250㎜(실시예 21), 270㎜(실시예 22)로 한 이외에는 실시예 10과 마찬가지의 가스 정제 시스템(X1)을 사용해서, 감압 재생 공정에서 2연형 진공 펌프 장치(Y2)를 감압 가동시키면서, 흡착 공정, 감압 재생 공정 및 복압 공정으로 이루어진 1사이클을 흡착탑(10A), (10B)의 각각에서 반복함으로써 원료 가스인 공기로부터 산소를 취득하였다. 내경 400㎜의 버퍼관(Z1)에 있어서의 실시예 17의 오리피스판(74)에 의한 개구율은 20%이고, 실시예 18의 오리피스판(74)에 의한 개구율은 25%이며, 실시예 19의 오리피스판(74)에 의한 개구율은 29%이고, 실시예 20의 오리피스판(74)에 의한 개구율은 33%이며, 실시예 21의 오리피스판(74)에 의한 개구율은 39%이고, 실시예 22의 오리피스판(74)에 의한 개구율은 46%였다.
실시예 17 내지 22에 있어서의 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 버퍼관(Z1)에 대해서, 실시예 3과 마찬가지로, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 감압 가동 시에 있어서의 버퍼관 내 최소 체류 시간을 측정한 바, 모두 0.15초였다. 또한, 2연형 진공 펌프 장치(Y2)의 감압 가동 시 개방 상태에 있는 개폐밸브(61)의 샤프트(61a)에 가해지는 진동 가속도를 측정한 바, 그 최대치는 4.2G(실시예 17), 3.8G(실시예 18), 3.4G(실시예 19), 3.0G(실시예 20), 3.3G(실시예 21), 4.0G(실시예 22)였다. 실시예 17 내지 22에 관한 이들 측정 결과에 대해서는, 도 19의 표에 표시하고, 또한, 도 20의 그래프에서 굵은 선 상에 나타낸다. 도 20의 그래프에서는, 횡축은 오리피스판(74)(조임부)에 의한 개구율(%)을 나타내고, 세로축은 개폐밸브(61)의 샤프트(61a)의 진동 가속도(G)를 나타낸다.
[평가]
실시예 3 내지 22와 비교예 3에 따른 결과의 비교로부터, 버퍼관(Z1)을 설치한 도 1에 나타낸 가스 정제 시스템(X1)(실시예 3 내지 22)에서는, 이러한 버퍼관을 설치하지 않은 도 17에 나타낸 가스 정제 시스템(X3)(비교예 3)보다도 개폐밸브(61)의 샤프트(61a)에 가해지는 진동 가속도가 작아진다. 또, 버퍼관의 길이가 같으면, 오리피스판(74)을 설치한 쪽이(실시예 10 내지 16), 그러한 오리피스판을 설치하지 않은 경우보다도 개폐밸브(61)의 샤프트(61a)에 가해지는 진동 가속도가 작아진다. 또한, 과잉 가스의 최소 체류 시간이 0.15초 이상인 버퍼관(Z1)을 이용하는 2연형 진공 펌프 장치(Y2)(실시예 3 내지 8, 10 내지 15)에 있어서는, 개폐밸브(61)의 샤프트(61a)에 가해지는 진동 가속도를 특히 작게 할 수 있다.

Claims (17)

  1. 흡기구 및 배기구를 지니는 용적식의 제1진공 펌프;
    흡기구 및 배기구를 지니는 동시에, 상기 제1진공 펌프의 배기 용량보다도 작은 배기 용량을 지니는 제2진공 펌프;
    상기 제1진공 펌프의 상기 배기구와 상기 제2진공 펌프의 상기 흡기구 사이를 연결하는 연결 라인;
    상기 연결 라인에 접속된 제1단부 및 가스를 외부에 도출하기 위한 제2단부를 지니는 바이패스 라인; 및
    상기 바이패스 라인에 있어서의 상기 제1단부와 상기 제2단부 사이에 배치된 개폐밸브를 포함하되,
    상기 제1진공 펌프의 상기 배기구로부터의 배기량이 상기 제2진공 펌프의 배기 용량과 일치할 때까지 저하했을 때, 상기 개폐밸브는 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환되도록 구성되어 있는 것인 2연형 진공 펌프 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1진공 펌프의 상기 흡기구 근방의 압력을 검출하는 압력 검출기를 더 포함하고, 상기 개폐밸브는, 상기 제1진공 펌프의 상기 배기구로부터의 배기량이 상기 제2진공 펌프의 배기 용량과 일치한 것을 나타내는 압력값까지 저하한 것을 상기 압력 검출기가 검출했을 때, 상기 개폐밸브는 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환되도록 구성되어 있는 것인 2연형 진공 펌프 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1진공 펌프의 상기 흡기구 근방의 압력을 검출하는 압력 검출기를 더 포함하고, 상기 개폐밸브는, 상기 연결 라인 내에 있어서의 압력이 대기압까지 저하한 것을 나타내는 압력값을 상기 압력 검출기가 검출했을 때, 상기 개폐밸브는 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 전환되도록 구성되어 있는 것인 2연형 진공 펌프 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2진공 펌프는, 각각, 케이싱과 해당 케이싱 내의 회전자를 지니는 루츠 펌프이며, 단일 모터에 의해서 상기 제1진공 펌프의 상기 회전자와 상기 제2진공 펌프의 상기 회전자가 연동해서 회전 구동되도록 구성되어 있는 것인 2연형 진공 펌프 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 바이패스 라인은, 해당 바이패스 라인에 유입하는 가스의 기류 진동을 억제하기 위한 버퍼관을 상기 제1단부와 상기 개폐밸브 사이에 구비하고 있는 것인 2연형 진공 펌프 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 버퍼관은, 상기 개폐밸브가 개방 상태일 경우에 있어서, 상기 제1진공 펌프의 상기 배기구로부터의 배기량이 상기 제2진공 펌프의 배기 용량을 초과하고 있을 때 해당 버퍼관을 통과하는 가스의 버퍼관 내 최소 체류 시간이 0.15초 이상으로 되도록 구성되어 있는 것인 2연형 진공 펌프 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 버퍼관은, 해당 버퍼관의 내부를 통과하는 가스의 유로를 국소적으로 좁히기 위한 조임부를 지니고, 해당 조임부의 개구율은 20 내지 46%인 것인 2연형 진공 펌프 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 버퍼관은, 해당 버퍼관의 내부를 통과하는 가스의 유로를 국소적으로 좁히기 위한 복수의 조임부를 지니고, 해당 복수의 조임부는, 상기 유로에서 가장 상류 측에 위치하는 제1조임부와 가장 하류 측에 위치하는 제2조임부를 포함하는 것인 2연형 진공 펌프 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 조임부는 개구를 지니는 오리피스판 또는 배플판인 것인 2연형 진공 펌프 장치.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 조임부는, 개구를 지니는 오리피스판이며, 상기 개구의 가장자리부의 일부는, 상기 버퍼관의 내벽면과 하나의 면으로 되어 있는 것인 2연형 진공 펌프 장치.
  11. 제5항에 있어서, 상기 버퍼관은, 상기 개폐밸브가 개방 상태일 경우에 있어서, 상기 제1진공 펌프의 상기 배기구로부터의 배출 가스량이 상기 제2진공 펌프의 흡기용량을 초과하고 있을 때 해당 버퍼관을 통과하는 가스의 버퍼관 내 최대 유속이 6 내지 12m/초로 되도록 구성되어 있는 것인 2연형 진공 펌프 장치.
  12. 제5항에 있어서, 상기 버퍼관은, 상기 바이패스 라인에 있어서의 상기 제1단부 측의 제1말단벽과, 상기 제2단부 측의 제2말단벽과, 해당 제1말단벽과 제2말단벽 사이에서 연장되는 둘레벽을 지니고, 상기 바이패스 라인은, 상기 둘레벽에 있어서의 상기 제1말단벽 측의 개소에서 상기 버퍼관에 접속된, 해당 버퍼관에 가스를 도입하기 위한 접속관부를 지니고, 해당 접속관부는, 상기 둘레벽의 연장 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 것인 2연형 진공 펌프 장치.
  13. 제5항에 있어서, 상기 버퍼관은, 상기 바이패스 라인에 있어서의 상기 제1단부 측의 제1말단벽과, 상기 제2단부 측의 제2말단벽과, 해당 제1말단벽과 제2말단벽 사이에서 연장되는 둘레벽을 지니고, 상기 바이패스 라인은, 상기 제1말단벽에서 상기 버퍼관에 접속된, 해당 버퍼관에 가스를 도입하기 위한 접속관부를 지니며, 해당 접속관부는 상기 버퍼관으로 도입되기 전의 가스의 흐름을 휘게 하기 위한 굴곡 구조를 지니는 것인 2연형 진공 펌프 장치.
  14. 압력 변동 흡착법을 이용해서 가스를 정제하기 위한, 흡착제가 내부에 충전된 흡착탑; 및
    상기 흡착탑의 내부를 감압하기 위한, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 2연형 진공 펌프 장치를 포함하는 가스 정제 시스템.
  15. 흡기구 및 배기구를 지니는 용적식의 제1진공 펌프와, 흡기구 및 배기구를 지니는 동시에, 상기 제1진공 펌프의 배기 용량보다도 작은 배기 용량을 지니는 제2진공 펌프와, 상기 제1진공 펌프의 상기 배기구와 상기 제2진공 펌프의 상기 흡기구 사이를 연결하는 연결 라인과, 상기 연결 라인에 접속된 제1단부 및 가스를 외부에 도출하기 위한 제2단부를 지니는 바이패스 라인과, 상기 바이패스 라인에 있어서의 상기 제1단부와 상기 제2단부 사이에 배치된 개폐밸브를 구비한 2연형 진공 펌프 장치에 있어서, 상기 바이패스 라인 내에 설치하기 위한 배기 가스 진동 억제 장치로서,
    상기 제1단부와 상기 개폐밸브 사이에, 상기 바이패스 라인에 유입하는 가스의 기류 진동을 억제하기 위한 버퍼관을 포함하는 배기 가스 진동 억제 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 버퍼관은, 상기 개폐밸브가 개방 상태일 경우에 있어서, 상기 제1진공 펌프의 상기 배기구로부터의 배기량이 상기 제2진공 펌프의 배기 용량을 초과하고 있을 때 해당 버퍼관을 통과하는 가스의 버퍼관 내 최소 체류 시간이 0.15초 이상으로 되도록 구성되어 있는 것인 배기 가스 진동 억제 장치.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 버퍼관은, 해당 버퍼관의 내부를 통과하는 가스의 유로를 국소적으로 좁히기 위한 조임부를 지니고, 해당 조임부의 개구율은 20 내지 46%인 것인 배기 가스 진동 억제 장치.
KR1020127019512A 2009-12-24 2010-12-22 2연형 진공 펌프 장치, 및 그것을 구비한 가스 정제 시스템, 그리고 2연형 진공 펌프 장치에 있어서의 배기 가스 진동 억제 장치 KR101506026B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2009-291796 2009-12-24
JP2009291796A JP4677041B1 (ja) 2009-12-24 2009-12-24 二連型真空ポンプ装置、ガス精製システム、真空ポンプ排ガス振動抑制装置、および真空ポンプ排ガス振動抑制方法
JPJP-P-2010-223841 2010-10-01
JP2010223841A JP4664444B1 (ja) 2010-10-01 2010-10-01 二連型真空ポンプ装置、およびそれを備えるガス精製システム、ならびに二連型真空ポンプ装置の制御方法
PCT/JP2010/073091 WO2011078207A1 (ja) 2009-12-24 2010-12-22 二連型真空ポンプ装置、およびそれを備えるガス精製システム、 ならびに二連型真空ポンプ装置における排ガス振動抑制装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120120256A KR20120120256A (ko) 2012-11-01
KR101506026B1 true KR101506026B1 (ko) 2015-03-25

Family

ID=44195734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127019512A KR101506026B1 (ko) 2009-12-24 2010-12-22 2연형 진공 펌프 장치, 및 그것을 구비한 가스 정제 시스템, 그리고 2연형 진공 펌프 장치에 있어서의 배기 가스 진동 억제 장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8715400B2 (ko)
EP (2) EP3502472B1 (ko)
KR (1) KR101506026B1 (ko)
BR (1) BR112012018803B1 (ko)
ES (2) ES2731202T3 (ko)
TW (1) TWI490411B (ko)
WO (1) WO2011078207A1 (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH706231B1 (fr) * 2012-03-05 2016-07-29 Ateliers Busch Sa Installation de pompage et procédé de contrôle d'une telle installation.
DE102013219464A1 (de) * 2013-09-26 2015-03-26 Inficon Gmbh Evakuierung einer Folienkammer
WO2016014232A1 (en) * 2014-07-25 2016-01-28 Exxonmobil Upstream Research Company Apparatus and system having a valve assembly and swing adsorption processes related thereto
DE202017003212U1 (de) * 2017-06-17 2018-09-18 Leybold Gmbh Mehrstufige Wälzkolbenpumpe
IT201700074132A1 (it) * 2017-07-03 2019-01-03 Ecospray Tech Srl Sistema e metodo di filtraggio per gas
WO2020050389A1 (ja) * 2018-09-05 2020-03-12 システム エンジ サービス株式会社 排ガス処理方法及び装置
CN109441775A (zh) * 2018-11-29 2019-03-08 东莞市维健维康科技有限公司 一种真空系统
CN112185788B (zh) * 2019-07-04 2023-09-29 中微半导体设备(上海)股份有限公司 一种等离子处理装置及其方法
FR3112171B1 (fr) * 2020-10-16 2022-07-08 Pfeiffer Vacuum Procédé de contrôle d’une puissance de fonctionnement d’une pompe à vide et pompe à vide
CN114939445B (zh) * 2022-03-29 2023-12-22 合肥通用机械研究院有限公司 一种大型真空度变化试验装置及应用该装置的试验方法
CN117386541B (zh) * 2023-12-11 2024-02-09 四川航天世源科技有限公司 一种双余度电动燃油泵

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR850000255A (ko) * 1983-06-29 1985-02-26 미다 가쓰시게 혼합가스의 분리방법 및 그 장치
KR870009750A (ko) * 1986-04-14 1987-11-30 원본미기재 순도 안정화에 뛰어난 일산화탄소의 분리 정제방법
KR20140028004A (ko) * 2011-06-07 2014-03-07 스미토모 세이카 가부시키가이샤 목적 가스 분리방법 및 목적 가스 분리장치

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3922110A (en) * 1974-01-28 1975-11-25 Henry Huse Multi-stage vacuum pump
US4505647A (en) * 1978-01-26 1985-03-19 Grumman Allied Industries, Inc. Vacuum pumping system
US4850806A (en) * 1988-05-24 1989-07-25 The Boc Group, Inc. Controlled by-pass for a booster pump
JPH04326943A (ja) * 1991-04-25 1992-11-16 Hitachi Ltd 真空排気システム及び排気方法
DE4213763B4 (de) * 1992-04-27 2004-11-25 Unaxis Deutschland Holding Gmbh Verfahren zum Evakuieren einer Vakuumkammer und einer Hochvakuumkammer sowie Hochvakuumanlage zu seiner Durchführung
JP3378949B2 (ja) * 1993-03-09 2003-02-17 日本酸素株式会社 圧力変動式空気分離装置及びその運転方法
DE19500823A1 (de) * 1995-01-13 1996-07-18 Sgi Prozess Technik Gmbh Vakuum-Pumpstand
JP3309197B2 (ja) * 1995-03-02 2002-07-29 住友精化株式会社 濃縮酸素の回収方法
DE19524609A1 (de) * 1995-07-06 1997-01-09 Leybold Ag Vorrichtung zum raschen Evakuieren einer Vakuumkammer
JP3121286B2 (ja) * 1997-04-24 2000-12-25 エア・ウォーター株式会社 真空ポンプ排気システム
DE19929519A1 (de) * 1999-06-28 2001-01-04 Pfeiffer Vacuum Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Mehrkammer-Vakuumanlage
JP4429450B2 (ja) * 2000-02-04 2010-03-10 大陽日酸株式会社 圧力変動吸着酸素製造方法及び装置
US20050189074A1 (en) * 2002-11-08 2005-09-01 Tokyo Electron Limited Gas processing apparatus and method and computer storage medium storing program for controlling same
US6589023B2 (en) * 2001-10-09 2003-07-08 Applied Materials, Inc. Device and method for reducing vacuum pump energy consumption
JP2003343469A (ja) * 2002-03-20 2003-12-03 Toyota Industries Corp 真空ポンプ
DE10319633A1 (de) * 2003-05-02 2004-11-18 Inficon Gmbh Lecksuchgerät
EP1666877B1 (en) * 2003-09-10 2010-09-08 Astellas Pharma Inc. Vacuum solvent evaporator
GB0329839D0 (en) * 2003-12-23 2004-01-28 Boc Group Plc Vacuum pump
JP4685662B2 (ja) 2005-03-03 2011-05-18 エア・ウォーター株式会社 ガス分離方法およびそれに用いる装置
GB0505500D0 (en) * 2005-03-17 2005-04-27 Boc Group Plc Vacuum pumping arrangement

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR850000255A (ko) * 1983-06-29 1985-02-26 미다 가쓰시게 혼합가스의 분리방법 및 그 장치
KR870009750A (ko) * 1986-04-14 1987-11-30 원본미기재 순도 안정화에 뛰어난 일산화탄소의 분리 정제방법
KR20140028004A (ko) * 2011-06-07 2014-03-07 스미토모 세이카 가부시키가이샤 목적 가스 분리방법 및 목적 가스 분리장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP3502472A1 (en) 2019-06-26
TWI490411B (zh) 2015-07-01
TW201139855A (en) 2011-11-16
BR112012018803A2 (pt) 2020-09-01
EP2518317B1 (en) 2019-06-05
EP2518317A4 (en) 2017-11-01
ES2731202T3 (es) 2019-11-14
US8715400B2 (en) 2014-05-06
WO2011078207A1 (ja) 2011-06-30
ES2818976T3 (es) 2021-04-14
US20120255445A1 (en) 2012-10-11
KR20120120256A (ko) 2012-11-01
BR112012018803B1 (pt) 2021-09-28
EP2518317A1 (en) 2012-10-31
EP3502472B1 (en) 2020-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101506026B1 (ko) 2연형 진공 펌프 장치, 및 그것을 구비한 가스 정제 시스템, 그리고 2연형 진공 펌프 장치에 있어서의 배기 가스 진동 억제 장치
KR101511803B1 (ko) 산소 농축 장치
JP3506601B2 (ja) 真空圧力変動式吸着装置におけるエネルギー回収系
AU2007298122B2 (en) Oxygen concentrator
JP4758129B2 (ja) 酸素濃縮装置
JP4538275B2 (ja) 酸素ガスおよび窒素ガスの併行分離方法および併行分離システム
JP5116195B2 (ja) ガス分離精製方法
JP3869831B2 (ja) ガス分離方法及び装置
JP2009082782A (ja) 気体分離装置
JPH10245203A (ja) 酸素濃縮装置
JP4664444B1 (ja) 二連型真空ポンプ装置、およびそれを備えるガス精製システム、ならびに二連型真空ポンプ装置の制御方法
JP4430913B2 (ja) ガス供給方法及び装置
JP2006015221A (ja) 気体分離装置
JP2007054678A (ja) 気体濃縮における気体濃度の安定化方法及び気体濃縮装置
JP4677041B1 (ja) 二連型真空ポンプ装置、ガス精製システム、真空ポンプ排ガス振動抑制装置、および真空ポンプ排ガス振動抑制方法
JP5022785B2 (ja) 気体分離装置
JP2001269532A (ja) 圧力変動吸着式空気分離方法
KR100484549B1 (ko) 두 개의 진공원을 이용한 산소발생장치 및 방법
JPH10118439A (ja) Ｐｓａ法によるガス分離装置
JPH11347336A (ja) 小型ガス分離装置
JP5524574B2 (ja) 酸素濃縮装置
JP4457029B2 (ja) 酸素濃縮装置
JPH0938443A (ja) 気体分離装置
JPH09108527A (ja) 濃縮酸素供給方法及び装置
JP3033038U (ja) 圧力変動吸着法によるガス供給装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180309

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200305

Year of fee payment: 6