特表 2022-514461 ポンプユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-02-14

(54)【発明の名称】ポンプユニット

(51)【国際特許分類】

   F04C 25/02 20060101AFI20220204BHJP

   F04C 29/12 20060101ALI20220204BHJP

【ＦＩ】

F04C25/02 K

F04C29/12 A

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021531570

(86)(22)【出願日】2019-11-15

(85)【翻訳文提出日】2021-07-30

(86)【国際出願番号】 EP2019081556

(87)【国際公開番号】W WO2020114754

(87)【国際公開日】2020-06-11

(31)【優先権主張番号】1872247

(32)【優先日】2018-12-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】511148259

【氏名又は名称】ファイファー バキユーム

(74)【代理人】

【識別番号】100060759

【弁理士】

【氏名又は名称】竹沢 荘一

(74)【代理人】

【識別番号】100083389

【弁理士】

【氏名又は名称】竹ノ内 勝

(74)【代理人】

【識別番号】100198317

【弁理士】

【氏名又は名称】横堀 芳徳

(72)【発明者】

【氏名】セルジュ ブランドラン

(72)【発明者】

【氏名】ミカエル ルスコーニ

(72)【発明者】

【氏名】ジュリアン ヴァランタン

(72)【発明者】

【氏名】ヤニク グルニエ

【テーマコード（参考）】

3H129

【Ｆターム（参考）】

3H129AA06

3H129AB06

3H129BB36

3H129CC03

3H129CC05

3H129CC25

(57)【要約】

粗引き真空ポンプと、ルーツ真空ポンプ（３）と、パイプライン（１３）とを備え、前記ルーツ真空ポンプは、ステータ（９）を有するポンピングステージ（７）を含み、前記ステータの内部で２つのルーツロータ（５）が反対方向に同期して回転し、入口オリフィス（１０）と出口オリフィス（１１）の間で圧送されるガスを駆動し、前記パイプラインは、前記出口オリフィス（１１）を前記粗引き真空ポンプ（２）の吸気口（１２）に接続するように構成されたポンプユニット（１）において、前記出口オリフィス（１１）の縁と、前記ポンピングステージ（７）の前記各ロータ（５）との間の最短距離（ｄ）は、３ｃｍ未満であるポンプユニット。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

１つの粗引き真空ポンプ（２）と、１つのルーツ真空ポンプ（３）と、１つのパイプライン（１３）、（２１）、（２６）、（２７）とを含むポンプユニット（１）であって、
前記ルーツ真空ポンプは、１つのステータ（９）、（２４）、（２５）を有する１つのポンピングステージ（７）を含み、前記ステータの内部では、２つのルーツロータ（５）が反対方向に同期して回転し、１つの入口オリフィス（１０）と１つの出口オリフィス（１１）の間で圧送されるガスを駆動するように構成され、
前記パイプラインは、前記出口オリフィス（１１）を前記粗引き真空ポンプ（２）の１つの吸気口（１２）に接続するように構成されているものにおいて、
前記出口オリフィス（１１）の縁と、前記ポンピングステージ（７）の前記各ロータ（５）との間の最短距離（ｄ）は少なくとも３ｃｍ未満であることを特徴とするポンプユニット。

【請求項2】

前記最短距離（ｄ）は、２ｃｍ未満、例えば、１ｃｍ未満、又は、０．５ｃｍ未満であり、かつ、例えば０．１ｃｍを超えていることを特徴とする請求項１に記載のポンプユニット。

【請求項3】

前記出口オリフィス（１１）は円形であり、その直径（Ｄ）は５ｃｍ未満、例えば２ｃｍ～５ｃｍの間であることを特徴とする請求項１又は２に記載のポンプユニット。

【請求項4】

前記出口オリフィス（１１）は、前記ポンピングステージ（７）内に入る前記パイプライン（１３）の１つの上流管（１４）の端に設けられていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のポンプユニット。

【請求項5】

１つの粗引き真空ポンプ（２）と、１つのルーツ真空ポンプ（３）と、１つのパイプライン（１３）、（２１）、（２６）とを含むポンプユニット（１）であって、
前記ルーツ真空ポンプは、１つのステータ（９）を有する１つのポンピングステージ（７）を含み、前記ステータの内部では、２つのルーツロータ（５）が反対方向に同期して回転し、１つの入口オリフィス（１０）と１つの出口オリフィス（１１）の間で圧送されるガスを駆動するように構成され、
前記パイプラインは、前記出口オリフィス（１１）を前記粗引き真空ポンプ（２）の１つの吸気口（１２）に接続するように構成されているものにおいて、
前記出口オリフィス（１１）が、前記ポンピングステージ（７）に入る前記パイプライン（１３；２１；２６）の１つの上流管（１４）の端に位置していることを特徴とするポンプユニット。

【請求項6】

前記上流管（１４）は、前記ポンピングステージ（７）の１つの出口レセプタクル（１５）から突き出ていることを特徴とする請求項４又は５に記載のポンプユニット。

【請求項7】

前記パイプライン（１３）の前記上流管（１４）を少なくとも部分的に冷却するように構成された１つの冷却回路（３０）を有していることを特徴とする請求項４～６のいずれか１項に記載のポンプユニット。

【請求項8】

前記冷却回路（３０）は、前記パイプライン（１３）の前記上流管（１４）の基部を取り囲むジャケット（３１）、前記ジャケット（３１）の入口（３２）及び出口（３３）を有し、冷媒が、前記ジャケット（３１）と前記上流管（１４）によって形成された二重壁のボリュームを流れるようになっていることを特徴とする請求項７に記載のポンプユニット。

【請求項9】

前記入口（３２）は、前記冷却回路（３０）の入口パイプ（３４）の端に位置し、前記出口（３３）は、前記冷却回路（３０）の出口パイプ（３３）の端に位置し、前記入口パイプ（３４）及び前記出口パイプ（３３）は、前記二重壁のボリューム内に突き出ていることを特徴とする請求項８に記載のポンプユニット。

【請求項10】

前記出口パイプ（３３）の長さは、前記入口パイプ（３４）の長さよりも長いことを特徴とする請求項９に記載のポンプユニット。

【請求項11】

前記少なくとも１つの出口レセプタクル（１５）の底部（１６）は取り外し可能であることを特徴とする請求項６～１０のいずれか１項に記載のポンプユニット。

【請求項12】

前記出口レセプタクル（１５）は、その一方の部分が前記ポンピングステージ（７）の前記ステータ（９）に形成された円周部分（１７）を有し、その他方の部分が、前記パイプライン（１３）、（２１）、（２６）の前記上流管（１４）に固定された底部（１６）を有していることを特徴とする請求項６～１１のいずれか１項に記載のポンプユニット。

【請求項13】

前記ルーツ真空ポンプ（３）を支持するように構成されたフレーム（６）を有し、
前記パイプライン（２１）が、前記上流管（１４）から取り外し可能な下流部分（２０）を有していることを特徴とする請求項４～１２のいずれか１項に記載のポンプユニット（１）。

【請求項14】

前記下流部分（２０）はベローズ（２３）を備えていることを特徴とする請求項１３に記載のポンプユニット（１）。

【請求項15】

前記ポンピングステージ（７）の前記出口オリフィス（１１）は、前記ポンピングステージ（７）の前記ステータ（２４）、（２５）に設けられていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のポンプユニット（１）。

【請求項16】

前記出口オリフィス（１１）は、細長い断面の前記ステータ（２４）の平坦な部分に形成されていることを特徴とする請求項１５に記載のポンプユニット（１）。

【請求項17】

前記ステータ（２５）は、前記出口オリフィス（１１）が設けられた折り返し壁（２８）を有することを特徴とする請求項１４に記載のポンプユニット（１）。

【請求項18】

前記折り返し壁（２８）は、隆起した平らな壁によって形成され、前記隆起した部分は、前記ロータ（５）の経路の形状に続いていることを特徴とする請求項１７に記載のポンプユニット（１）。

【請求項19】

前記パイプライン（２６）は直線状であることを特徴とする請求項１～１８のいずれか１項に記載のポンプユニット（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粗引き真空ポンプと、この粗引き真空ポンプに直列かつ圧送されるガスの流れの上流側において取り付けられたルーツ真空ポンプとを備える、ポンプユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

一部のポンプユニットは、「粉体（パウダー）」プロセスとして知られるプロセスに使用される。このプロセスでは、大量の固体副産物を生成するガスを伴う。これは、例えば、半導体を製造する幾つかのプロセスの場合である。

【0003】

これらの固体の化合物は、真空ポンプの内面に沈着し、凝集体を形成する可能性があり、最終的にはガスの通路の寸法を制限し、その結果、ポンプ能力が低下する可能性がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

これらの粉体は、真空ポンプの寿命と比べて比較的速く蓄積するため、このポンプのメンテナンス操作なしでの使用期間が制限される。２つの真空ポンプを接続するパイプラインで、とりわけそれに大きく曲がった部分がある場合には、特に堆積物の生成が助長される。そのため、清掃を行うのに、このパイプラインを頻繁に取り外す必要がある。
しかしながら、２つのポンプ間の位置が制限され、かつそれらの寸法が大きな場合、これら２つのポンプの少なくとも１つを取り外さない限り、これらのポンプ間のパイプラインを取り外すのが難しいことがある。
従って、そのメンテナンスは、頻繁に行われることに加えて、時間がかかり、かつ複雑になる可能性がある。

【0005】

本発明の１つの目的は、従来技術の欠点の１つを少なくとも部分的に解決する、改良されたポンプユニットを提案することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この目的のために、本発明の対象は、
１つの粗引き真空ポンプと、１つのルーツ真空ポンプと、１つのパイプラインとを含むポンプユニットであって、
前記ルーツ真空ポンプは、１つのステータを有する１つのポンピングステージを含み、前記ステータの内部では、２つのルーツロータが反対方向に同期して回転し、１つの入口オリフィスと１つの出口オリフィスの間で圧送されるガスを駆動するように構成され、
前記パイプラインは、前記出口オリフィスを前記粗引き真空ポンプの１つの吸気口に接続するように構成されているものにおいて、
前記出口オリフィスの縁と、前記ポンピングステージの各ロータとの間の最短距離が、少なくとも３ｃｍ未満であることを特徴としている。

【0007】

前記ポンプユニットは、以下の１つ又は複数の特徴を、個別に有していても、又はこれらを組み合わせたものであっても良い。
前記最短距離は２ｃｍ未満、例えば１ｃｍ未満、又は、０．５ｃｍ未満であり、かつ、例えば０．１ｃｍよりも大である。
この距離は、動作中に１対のロータが、順次、出口オリフィスのごく近くに移動し、各々、最短になったときの距離である。出口オリフィスは、１対のロータの軸から等距離の所に配置されている。従って、この距離は、出口オリフィスと２つのロータの各々との間で、同じである。

【0008】

前記ルーツ真空ポンプの出口オリフィスは、ロータによって掃引される領域の近くに設けられている。これにより、ロータが回転するときに、出口オリフィスの端に蓄積した粉体を掃引できるという効果がある。従って、出口オリフィスから突き出た粉体の蓄積物は、機械的効果によって自動的にこすり落とされ、ポンピングステージからポンプで送られるガスと共に搬送される。
従って、少なくとも粉体の蓄積物が、出口オリフィスの縁とロータの掃引によって区切られた領域との間の距離の値を超えるとすぐに、出口オリフィスの縁は、ロータによって清浄化される。
この形状により、ルーツ真空ポンプの配送時に、粉末が蓄積することなく、粗引き真空ポンプに向かって輸送されるガスと粉末の恒久的な通路が維持され、ポンピングステージでの粉末による目詰まりを減らすことができる。これにより、ルーツ真空ポンプの出口におけるポンプ能力の損失を減らすことが可能になる。

【0009】

例えば、出口オリフィスは円形であり、その直径は５ｃｍ未満、例えば２ｃｍ～５ｃｍの間である。このような寸法を有する出口オリフィスは、ルーツ真空ポンプの出口オリフィスの全体の寸法と比較して制限部を形成している。
この制限部により、ガスはロータを出るとすぐに加速され、粉体をポンプ搬送されるガスに同伴させ易くなる。
さらに、圧送されるガスの流れにおけるこの制限部によってもたらされる圧力降下は、ポンプユニットの全体的な性能に関して無視できる程度である。
パイプラインは真っ直ぐでも良く、従って、パイプライン内の粉体の蓄積を抑制することが可能であり、この粉体はポンプされたガスと重力によって同伴される。

【0010】

第１の実施例によれば、前記出口オリフィスは、ポンピングステージに入るパイプラインの上流管の端に位置している。ステータ内の上流管は、ステータの前記パイプラインを延長することにより、簡単な方法で出口オリフィスを１対のロータに近づけることを可能にしている。

【0011】

前記上流管は、ポンピングステージの出口レセプタクルから突き出ていても良い。この出口レセプタクルは、１対のロータの回転によって出口オリフィスから排出された粉体の一部を保有するための、貯蔵容器を形成する。従って、粉体の一部は、ルーツ真空ポンプの出口オリフィスを塞ぐことなく、出口レセプタクルのデッドゾーンに蓄積することができ、粉体の別の部分は、ポンプで送られるガスと共にパイプラインに運ばれる。
さらに、出口レセプタクルが一杯になると、出口レセプタクルから突き出て蓄積された粉体は、同様にロータによって掃引され、ポンプで送られるガスと共にパイプラインに送られる。

【0012】

例示的な一実施形態によれば、ポンプユニットはまた、例えば周囲温度の水などの冷媒を循環させることによって、パイプラインの上流管を少なくとも部分的に冷却するようになっている１つの冷却回路を有する。
具体的には、上流管の温度を例えば数十℃だけ下げる利点がある。例えば、この温度が１００～２５０℃の間、例えば２００℃の最高温度以下にとどまり、その結果、上流管、パイプラインの下流部分、又は粗引き真空ポンプで、凝集、蓄積、硬化の可能性のある粉末の重合を回避することができる。

【0013】

この冷却回路は、例えば、上流管の基部を取り囲むジャケットと、このジャケットの入口及び出口を有し、ジャケットと上流管によって形成される二重壁を通って冷媒が流れることを可能にする。この入口は、例えば、冷却回路の入口パイプの端に位置し、出口は、冷却回路の出口パイプの端に位置し、入口パイプ及び出口パイプは、二重壁のボリューム内に突出している。入口パイプと出口パイプは、例えば、上流管と平行に、底部から垂直に突き出ている。入口パイプと出口パイプは、例えば、二重壁のボリュームにおいて正反対の側にある。出口パイプの長さは、入口パイプの長さより長くて良い。このような構成とすることにより、二重壁の間への充填を最小限に抑え、冷媒をジャケットの高さ全体に均等に掃引することができる。

【0014】

別の例示的な実施形態によれば、冷却回路は、コイルの入口及び出口を外部冷却回路に接続するために、上流管の基部を取り囲み、底部を通過するコイルを有している。
少なくとも出口レセプタクルの底部は、取り外し可能としても良い。
従って、真空ポンプを取り外す必要なしに、ポンピングステージから粉体を抽出することが可能である。
例示的な一実施形態によれば、出口レセプタクルは、一方の部分は、ポンピングステージのステータに形成された円周部分を有し、他方の部分は、パイプラインの上流管に固定された底部を有する。

【0015】

ポンプユニットがルーツ真空ポンプを支持するように構成されたフレームを有する場合、パイプラインはまた、上流管から取り外し可能な下流部分を有する。この取り外し可能な下流部分により、パイプラインの上流管を取り外す必要なしに、パイプラインを取り外すことができる。上流管は所定の位置に留まり、ポンピングステージのステータに固定され、ルーツ真空ポンプはフレームによって支えられている。次に、例えばボトルブラシを使用して、上流管又は出口レセプタクルの内部を外側から清浄化することが可能である。従って、パイプラインを部分的に取り外すことで、ポンプを取り外す必要のない、より簡単で迅速なメンテナンスが可能になる。
パイプラインの下流部分にはベローズを付けても良い。

【0016】

第２の例示的な実施形態によれば、ポンピングステージの出口オリフィスは、ポンピングステージのステータに設けられている。
例えば、出口オリフィスは、細長い断面のステータの平坦な部分に形成されている。
別の例によれば、ステータは、出口オリフィスが設けられている折り返し壁を有する。この折り返し壁は、隆起した平らな壁によって形成することができ、隆起した部分は、ロータの経路の形状に続いている。従って、出口オリフィスと、ポンピングステージのロータの掃引によって区切られる領域との間の最短距離を、大幅に短縮することができる。

【0017】

本発明のさらなる利点及び特徴は、本発明の特定の、しかし非限定的な以下の実施形態の説明、及び添付の図面から明らかになると思う。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明のポンプユニットの第１の実施形態の概略図である。

【図2】図１のルーツ真空ポンプの断面及びポンプユニットのパイプラインを示す図である。

【図3】図２のルーツ真空ポンプとパイプラインの要素の断面図である。

【図4】図３の要素の詳細断面を示す拡大図である。

【図5】図２のポンプユニットの出口レセプタクルの底部に固定された、パイプラインの斜視図である。

【図6】本発明の第２の実施形態になるポンプユニットの、図５と同様の状態を示す図である。

【図7】図６と同様の実施形態において、冷却回路のジャケットを破線で示す図である。

【図8】図６の実施形態を反対側から見た図である。

【図9】本発明の第３の実施形態であるポンプユニットの概略図である。

【図10】本発明の第４の実施形態であるポンプユニットの、ルーツ真空ポンプの断面図及びポンプユニットのパイプラインの概略図である。

【図11】本発明の第５の実施形態であるポンプユニットについて、図１０と同様の状態を示す図である。

【図12】本発明の第６の実施形態であるポンプユニットについて、図１０と同様の状態を示す図である。

【図13】本発明の第６の実施形態であるポンプユニットについて、ルーツ真空ポンプのステータの概略を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下の図では、同一の要素に同じ参照符号を付してある。
以下の実施形態は例示である。以下の説明では、１つ又は複数の実施形態に関して言及しているが、これは、必ずしも各符号が同じ実施形態に関連すること、又はこれらの特徴が１つの実施形態にのみ適用されることを意味するものではない。さらなる他の実施形態のために、上記の異なる実施形態の一部の特徴を組み合わせたり、置き換えたりすることもできる。

【0020】

１つの粗引き真空ポンプは、１対のロータを使用して、圧送されるガスを取り込み、搬送し、大気圧で排出するように構成された１つの容積式真空ポンプである。１対のロータは、粗引き真空ポンプの１つのモータによって回転駆動される２本の軸によって駆動される。

【0021】

１つのルーツ真空ポンプ（「ルーツブロワ」とも呼ばれる）は、１対のルーツロータを使用して、ポンプで送られるガスを取り込み、搬送し、供給するように構成された容積式真空ポンプである。ルーツ真空ポンプは、粗引き真空ポンプの上流に、かつ直列に取り付けられている。１対のロータは、ルーツ真空ポンプのモータによって駆動される２本の軸によって駆動される。
「上流」という用語は、ガスの循環方向に関して、別の要素の前に配置される要素を意味している。対照的に、「下流」という用語は、圧送されるガスの循環方向に関して、後方に配置されている要素を意味している。

【0022】

図１は、ガスをポンプ搬送するための１つの処理室に接続することを目的とした、ポンプユニット１を示している（ポンプ搬送されるガスの流れの方向は、図１の矢印で示されている）。この処理室は、例えば、シリコンウェーハ上でのマイクロエレクトロニクスデバイスの製造に使用され、堆積やエッチングの処理プロセスが行われる室である。
ポンプユニット１は、１つの粗引き真空ポンプ２も及び１つのルーツ真空ポンプ３を有している。
この粗引き真空ポンプ２は、例えば、「ルーツ」又は「クロー」タイプ、又はスパイラル又はスクリュータイプの、又は別の同様の容積式真空ポンプ原理に基づく多段真空ポンプである。粗引き真空ポンプ２の吐出圧力は大気圧である。

【0023】

ルーツ真空ポンプ３は、粗引き真空ポンプ２に対して、直列に、かつ、ポンプ搬送されるガスの流れの上流側に取り付けられている。
ルーツ真空ポンプ３は、例えば、ポンプユニット１のフレーム４内で、粗引き真空ポンプ２に対して空間的に上流に配置されている。
ルーツ真空ポンプ３は、粗引き真空ポンプ２と同様に、モータ６によって駆動される１対のロータ５を使用して、圧送されるガスを取り込み、搬送し、排出する容積式真空ポンプである。

【0024】

図２の断面図でより明確に示されているように、ルーツ真空ポンプ３は、ステータ９を有するポンピングステージ７を備えており、このステータの内部で、２個のルーツロータ５が角度的にオフセット配置され、これらのルーツロータが反対方向に同期して回転し、ポンピングステージ７の入口オリフィス１０と出口オリフィス１１との間でポンプ搬送されるガスを駆動するように構成されている。ステータ９は、ロータ５を収容するポンピングステージ７のハウジングを有し、このステータは、鋳鉄で作られている。
ポンプの回転中、入口オリフィス１０から取り込まれたガスは、ロータ５及びステータ９によって生成されたボリューム内に閉じ込められ、次いで、ロータ５によって出口オリフィス１１に向かって搬送される（ロータ５の回転方向は、図２に矢印で示されている）。

【0025】

ルーツ真空ポンプ３は、動作中、ロータ５がステータ９と機械的に接触することなく、ステータ９内で回転し、これによりポンピングステージ７での潤滑油の不使用を可能にするので、「ドライ」ポンプと言われる。
ルーツ真空ポンプ３は、１つのポンピングステージ７と直列に、かつこのポンピングステージ７の上流に、追加のポンピングステージを設けても良い。この２組のポンピングステージの各ロータ５は、ルーツ真空ポンプ３と同じモータ６によって同時に駆動される。

【0026】

出口オリフィス１１は、ポンプ搬送されるガスが、そこを通過して出るポンピングステージ７のオリフィスである。この出口オリフィスは、例えば少なくとも部分的にステンレス鋼で作られたポンプユニット１のパイプライン１３によって、粗引き真空ポンプ２の吸気口１２に接続されている。
この出口オリフィス１１の縁部と、ポンピングステージ７の各ロータ５との間の最短距離は、例えば、少なくとも３ｃｍ未満であり、例えば、２ｃｍ未満、又は、１ｃｍ未満である。また、最短距離は、例えば０．１ｃｍを超えている（図４参照）。
この距離ｄは、ポンプの動作中に、１対のロータ５が各々順番に、出口オリフィス１１に可能な限り近く移動したときの最短の距離である。出口オリフィス１１は、１対のロータ５の軸から等距離に配置されている。従って、２つのロータ５の各々と、１つの出口オリフィス１１との間の距離ｄは、同じである。

【0027】

ルーツ真空ポンプ３の出口オリフィス１１は、１対のロータ５によって掃引される領域に接近して設けられている。これは、出口オリフィス１１の縁に蓄積した粉体を、１対のロータ５が回転するときに掃引できるという効果がある。
従って、出口オリフィス１１から突出した粉体の蓄積は、機械的効果によって自動的に掻き取られ、ポンピングステージ７からポンピングされたガスと共に搬送される。従って、出口オリフィス１１の縁は、少なくとも粉体の蓄積が、出口オリフィス１１の縁と、１対のロータ５の掃引によって区切られた領域との間の距離ｄの値を超えるとすぐに、ロータ５によって、清浄化される。
この形状は、ルーツ真空ポンプ３の配送時に粉体を蓄積させることなく、粗引き真空ポンプ２に向かって輸送されるガスと粉体の恒久的な通路を維持することによって、ポンピングステージ７における粉体による目詰まりを低減するのを可能にする。
従って、ルーツ真空ポンプ３のポンピングステージ７の出口における、ポンピング能力の損失を低減させることが可能である。

【0028】

出口オリフィス１１の縁は、例えば円形であり、その直径Ｄは５ｃｍ未満、例えば２ｃｍ～５ｃｍの間である。このような寸法を有する出口オリフィス１１は、ルーツ真空ポンプの出口オリフィスの全体の寸法と比較して、１つの制限部を形成している。
この制限部により、ガスがロータ５を出るとすぐに加速されることが可能になり、掻き取られた粉体を、ポンプで搬送されるガスに同伴させ易くなる。さらに、この制限部によってもたらされる圧送ガスの流れの圧力降下は、ポンプユニット１の全体的な性能に関して、無視できる程度である。

【0029】

図２～図５に示す本発明の第１の実施形態によれば、出口オリフィス１１は、ポンピングステージ７に入るパイプライン１３の上流管１４の端部に位置している。
この上流管１４は、ポンピングステージ７の出口レセプタクル１５から突出していても良い。この上流管１４は、例えば、出口レセプタクル１５の底部１６から垂直に延びる直線状の円筒である。
この出口レセプタクル１５は、ロータ５の回転によって出口オリフィス１１から排出された粉体の一部を保持するための貯蔵リザーバーを形成することを可能にしている。そのため、粉体の一部は、ルーツ真空ポンプ３の出口オリフィス１１を塞ぐことなく、出口レセプタクル１５のデッドゾーンに蓄積することができ、一方、粉体の他の部分は、圧送されるガスと共にパイプライン１３内へ運ばれる。

【0030】

出口レセプタクル１５に蓄積した粉体は、ルーツ真空ポンプ３のポンプ性能を損なうことはない。
さらに、出口レセプタクル１５が一杯になると、出口レセプタクル１５から突出する蓄積された粉体は、同様に、ロータ５によって掃引され、ポンプ搬送されるガスと共にパイプライン１３内へ運ばれる。
出口レセプタクル１５の少なくとも底部１６は、例えば取り外すことが可能であり、容易にこの出口レセプタクル１５内の粉体を空にして、この出口レセプタクルの清浄化を行うことを可能にしている。従って、真空ポンプ２、３を取り外す必要なしに、ポンピングステージ７から粉体を抽出することが可能である。

【0031】

図２～図３の例示的な実施形態では、出口レセプタクル１５は、一方の部分には、ポンピングステージ７のステータ９に形成された円周部分１７を有し、他方の部分には、パイプライン１３の上流管１４に固定された底部１６を有している。
円周部分１７は、全体の形状として、例えば、円錐形又は円筒形である。この円周部分１７と底部１６との間に、シールを配置しても良い。さらに、このシールを受け入れるために、底部１６に環状溝１８を形成しても良い。

【0032】

底部１６は、ステータ９に挿入されたネジなどの一般的な第１の固定手段を、この底部１６の環状フランジの穴１９に通すことにより、円周部分１７に固定しても良い（図５参照）。
ステータ９内へ伸びる上流管１４は、出口オリフィス１１をロータ５に近づけることを可能にしていることが理解しうると思う。出口オリフィス１１をこのようにロータに近づけることは、パイプライン１３の延長によって容易に行うことができる。この場合、底部１６を上流管１４に固定するために、底部１６には、ポンピングステージ７のステータ９と互換性のある固定手段が設けられている。

【0033】

図６～図８は、本発明の実施形態の変形例を示す。
この変形例では、ポンプユニット１は、パイプライン１３の上流管１４を少なくとも部分的に冷却するように構成された１つの冷却回路３０を有している。
具体的には、上流管１４、パイプライン１３の下流部分、又は粗引き真空ポンプ２上で、凝集、蓄積及び硬化する可能性のある粉体の重合を回避するために、上流管１４の温度を、例えば、摂氏数十度下げ、１００°Ｃ～２５０°Ｃの間の最高温度、たとえば２００°Ｃ未満に留まらせるのが有利である。

【0034】

この冷却回路３０は、例えば、上流管１４の基部を取り囲むジャケット３１を有している（図６及び図７参照）。ジャケット３１は、例えば、上流管１４と同軸の円筒形である。ジャケット３１は、出口レセプタクル１５の底部１６から、ロータ５の回転を損なわないように、上流管１４の高さよりも低い高さ、例えば、出口オリフィス１１から４分の３を超える高さまで、例えば、１ｃｍ～２ｃｍだけ延びている。ジャケット３１の高さは、例えば、６０～８０ｍｍの間である。
ジャケット３１は、入口３２及び出口３３を有し、これにより、冷媒が、ジャケット３１と上流管１４によって形成された二重壁のボリューム内を通って流れることを可能にしている（図７参照）。この冷媒は、例えば、周囲温度の水である。

【0035】

例示的な一実施形態によれば、入口３２は、二重壁のボリュームに突出する冷却回路３０の入口パイプ３４の端部に位置し、出口３３は、二重壁のボリューム内に突出する冷却回路３０の出口パイプ３５の端部に位置している。入口パイプ３４及び出口パイプ３５は、例えば、直円柱状である。それらは、上流管１４に平行に、底部１６から垂直に突出している。入口パイプ３４及び出口パイプ３５は、例えば、二重壁のボリュームにおいて直径方向に対向している。

【0036】

さらに、出口パイプ３５の長さは、入口パイプ３４の長さより長くてもよい。出口パイプ３５の長さは、例えば、入口パイプの長さの４倍以上である。例えば、入口パイプ３４の長さは１ｃｍ、出口パイプ３５の長さは６ｃｍであり、これらの直径は同じで、例えば６ｍｍである。
言い換えれば、ジャケット３１内では、出口３３は入口３２よりも高い位置にある。この配置は、二重壁内への冷媒の最少の充填を確実にするのを可能にし、冷媒がジャケット３１の高さにわたって均等に通過するのを可能にしている。

【0037】

入口パイプ３４及び出口パイプ３５は、冷却回路３０を外部の冷却回路に接続するために、ステータ９の外側に配置された冷却回路３０の底部１６を通過して、１対のコネクタ３６を支持している（図８参照）。
別の例示的な実施形態によれば、冷却回路は、コイルの入口及び出口を外部冷却回路に接続するために、上流管１４の基部を取り囲み（図示せず）、底部１６を通過するコイルを有する。

【0038】

図１～図８は、２つの曲がった部分を有するパイプライン１３の例を示しているが、図９に示すように、曲がりのない直線状の１つのパイプライン２６を設けることも考えられる。この直線状のパイプライン２６は、２つの真空ポンプの間に垂直に配置されている。このようにして、パイプライン２６内の粉体の蓄積を制限することが可能であり、この粉体は、次に、ポンプで送られるガス及び重力によって搬送される。
また、パイプライン１３、２１の直径よりも小さい直径を有する出口オリフィス１１を設けることも可能である。粉体が堆積する可能性のあるエッジの形成を回避するために、ガスの流れの方向に対して、直径が一定又は増加するパイプラインが好ましく設けられる。

【0039】

図１０の例示的な１つの実施形態によれば、フレーム４は、ルーツ真空ポンプ５を支持するように構成され、さらに、パイプライン２１の下流部分２０は、上流管１４から取り外し可能に構成されている。
この下流部分２０は、取り外し可能な方法で、この下流部分２０を出口レセプタクル１５の底部１６に固定するように設計された、例えばネジを使用した、例えば２つの固定手段２２を有する。

【0040】

この取り外し可能な下流部分２０は、パイプライン２１の上流管１４を取り外すことなしに、この下流部分を取り外すことができる。上流管１４は、ポンピングステージ７のステータ９に固定されて所定の位置にあり、ルーツ真空ポンプ３は、フレーム４によって支持されている。そして、次に、例えばボトルブラシを使用して、外側から上流管１４、又は出口レセプタクル１５の内側を清浄化することが可能である。このようなパイプライン２１の部分的な除去は、ポンプ２、３の除去を必要としない、より容易かつ迅速な保守を可能にする。
下流部分２０はまた、２つのポンプ２、３間の接続を容易にするためのベローズ２３を有していても良い。

【0041】

また、出口レセプタクルを設けないことも可能である。出口オリフィス１１は、ポンピングステージ７のステータ２４に直接設けられている（図１１参照）。
この場合、パイプライン２７は、例えば、一方の部分は、ポンピングステージ７に形成された鋳鉄部分を有し、他方の部分は、曲げられているか又は曲げられておらず、例えば、ステンレス鋼製の管が、上記鋳鉄部分を粗引き真空ポンプ２の吸気口１２に接続されている。
出口オリフィス１１は、例えば、細長い断面のステータ２４の底部の平坦な部分に形成されている。

【0042】

図１２、図１３に示した別の実施形態によれば、ポンピングステージ７のステータ２５は、出口オリフィス１１が設けられた折り返し壁２８を有している。
この折り返し壁２８は、例えば、ステータの底部に対して隆起した平坦な壁によって形成され、この隆起部分は、例えば、ロータ５の経路の形状、すなわち、例えば、ロータ５の８字形の断面に続いている。
従って、折り返し壁２８は、出口オリフィス１１をロータ５に近づけることを可能にしている。従って、出口オリフィス１１と、ポンピングステージ７におけるロータ５の掃引によって区切られる領域との間の最短距離ｄは、大幅に短縮される。

【符号の説明】

【0043】

１ ポンプユニット
２ 粗引き真空ポンプ
３ ルーツ真空ポンプ
４ フレーム
５ ルーツロータ
６ モータ
７ ポンピングステージ
９ ステータ
１０ 入口オリフィス
１１ 出口オリフィス
１２ 粗引き真空ポンプの吸気口
１３ パイプライン
１４ 上流管
１５ 出口レセプタクル
１６ 出口レセプタクルの底部
１７ 出口レセプタクルの円周部分
１８ 底部の環状溝
１９ 環状フランジの穴
２１ パイプライン
２３ ベローズ
２４；２５ ステータ
２６；２７ パイプライン
３０ 冷却回路
３１ ジャケット
３２ ジャケットの入口
３３ ジャケットの出口
３４ 冷却回路の入口パイプ
３５ 冷却回路の出口パイプ
ｄ 出口オリフィスの縁とポンピングステージ各ロータとの間の最短距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【手続補正書】

【提出日】2021-08-03

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

１つの粗引き真空ポンプ（２）と、１つのルーツ真空ポンプ（３）と、１つのパイプライン（１３）、（２１）、（２６）、（２７）とを含むポンプユニット（１）であって、
前記ルーツ真空ポンプは、１つのステータ（９）、（２４）、（２５）を有する１つのポンピングステージ（７）を含み、前記ステータの内部では、２つのルーツロータ（５）が反対方向に同期して回転し、１つの入口オリフィス（１０）と１つの出口オリフィス（１１）の間で圧送されるガスを駆動するように構成され、
前記パイプラインは、前記出口オリフィス（１１）を前記粗引き真空ポンプ（２）の１つの吸気口（１２）に接続するように構成されているものにおいて、
前記出口オリフィス（１１）の縁と、前記ポンピングステージ（７）の前記各ロータ（５）との間の最短距離（ｄ）は、少なくとも３ｃｍ未満であり、
前記出口オリフィス（１１）は、前記ポンピングステージ（７）内に入る前記パイプライン（１３）の１つの上流管（１４）の端に設けられていることを特徴とするポンプユニット。

【請求項2】

前記最短距離（ｄ）は、２ｃｍ未満、例えば、１ｃｍ未満、例えば、０．５ｃｍ未満であり、かつ、例えば０．１ｃｍを超えていることを特徴とする請求項１に記載のポンプユニット。

【請求項3】

前記出口オリフィス（１１）は円形であり、その直径（Ｄ）は５ｃｍ未満、例えば２ｃｍ～５ｃｍの間であることを特徴とする請求項１または２に記載のポンプユニット。

【請求項4】

１つの粗引き真空ポンプ（２）と、１つのルーツ真空ポンプ（３）と、１つのパイプライン（１３）、（２１）、（２６）とを含むポンプユニット（１）であって、
前記ルーツ真空ポンプは、１つのステータ（９）を有する１つのポンピングステージ（７）を含み、前記ステータの内部では、２つのルーツロータ（５）が反対方向に同期して回転し、１つの入口オリフィス（１０）と１つの出口オリフィス（１１）の間で圧送されるガスを駆動するように構成され、
前記パイプラインは、前記出口オリフィス（１１）を前記粗引き真空ポンプ（２）の１つの吸気口（１２）に接続するように構成されているものにおいて、
前記出口オリフィス（１１）が、前記ポンピングステージ（７）に入る前記パイプライン（１３）、（２１）、（２６）の１つの上流管（１４）の端に位置していることを特徴とするポンプユニット。

【請求項5】

前記上流管（１４）は、前記ポンピングステージ（７）の１つの出口レセプタクル（１５）から突き出ていることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のポンプユニット。

【請求項6】

前記パイプライン（１３）の前記上流管（１４）を少なくとも部分的に冷却するように構成された１つの冷却回路（３０）を有していることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のポンプユニット。

【請求項7】

前記冷却回路（３０）は、前記パイプライン（１３）の前記上流管（１４）の基部を取り囲むジャケット（３１）、前記ジャケット（３１）の入口（３２）及び出口（３３）を有し、冷媒が、前記ジャケット（３１）と前記上流管（１４）によって形成された二重壁のボリュームを流れるようになっていることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のポンプユニット。

【請求項8】

前記入口（３２）は、前記冷却回路（３０）の入口パイプ（３４）の端に位置し、前記出口（３３）は、前記冷却回路（３０）の出口パイプ（３３）の端に位置し、前記入口パイプ（３４）及び前記出口パイプ（３３）は、前記二重壁のボリューム内に突き出ていることを特徴とする請求項７に記載のポンプユニット。

【請求項9】

前記出口パイプ（３３）の長さは、前記入口パイプ（３４）の長さよりも長いことを特徴とする請求項８に記載のポンプユニット。

【請求項10】

前記少なくとも１つの出口レセプタクル（１５）の底部（１６）は取り外し可能であることを特徴とする請求項５～９のいずれか１項に記載のポンプユニット。

【請求項11】

前記出口レセプタクル（１５）は、その一方の部分が前記ポンピングステージ（７）の前記ステータ（９）に形成された円周部分（１７）を有し、その他方の部分が、前記パイプライン（１３）、（２１）、（２６）の前記上流管（１４）に固定された底部（１６）を有していることを特徴とする請求項５～１０のいずれか１項に記載のポンプユニット。

【請求項12】

前記ルーツ真空ポンプ（３）を支持するように構成されたフレーム（６）を有し、
前記パイプライン（２１）が、前記上流管（１４）から取り外し可能な下流部分（２０）を有していることを特徴とする請求項１～１１のいずれか１項に記載のポンプユニット（１）。

【請求項13】

前記下流部分（２０）はベローズ（２３）を備えていることを特徴とする請求項１２に記載のポンプユニット（１）。

【請求項14】

前記パイプライン（２６）は直線状であることを特徴とする請求項１～１３のいずれか１項に記載のポンプユニット（１）。

【国際調査報告】