專利名稱：真空泵及其起動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種真空泵，以及真空泵起動方法，更特別地，涉及一種將氣體從用在半導(dǎo)體制造裝置或類似裝置中的室內(nèi)排出的真空泵，以及起動該真空泵的方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造裝置中，一種真空泵廣泛用于將半導(dǎo)體制造過程中使用的氣體從室內(nèi)排出，并在室內(nèi)產(chǎn)生真空環(huán)境。作為該類型的真空泵，公知的是具有羅茨式或螺桿式泵轉(zhuǎn)子的容積式真空泵。
通常，容積式真空泵包括一對安置在泵殼內(nèi)的泵轉(zhuǎn)子，以及用來旋轉(zhuǎn)泵轉(zhuǎn)子的電機(jī)。在上述一對泵轉(zhuǎn)子自身之間，以及泵轉(zhuǎn)子和泵殼的內(nèi)表面之間，形成細(xì)小的間隙，使得泵轉(zhuǎn)子以無接觸的方式旋轉(zhuǎn)。當(dāng)通過接通電機(jī)使上述一對泵轉(zhuǎn)子在相反的方向上同步旋轉(zhuǎn)時(shí)，從引入口抽入泵殼內(nèi)的氣體被導(dǎo)向排出口，從而從與真空泵引入口連接的室或類似結(jié)構(gòu)中排出。
在半導(dǎo)體制造過程中使用的一些氣體，含有在氣體溫度降低時(shí)固化或液化的成分。通常，上述容積式真空泵內(nèi)，在將氣體導(dǎo)向排出口的過程中產(chǎn)生壓縮熱，因此真空泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中具有很高的溫度。從而，當(dāng)真空泵保持高溫的時(shí)候，即使真空泵排出含有上述成分的氣體，上述成分也不會固化或液化，而實(shí)現(xiàn)良好的排出。
但是，當(dāng)真空泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)，真空泵的溫度逐漸降低時(shí)，氣體內(nèi)所含的上述成分固化或液化，并沉積在泵轉(zhuǎn)子之間以及泵轉(zhuǎn)子和泵殼之間的間隙中(下文中，固化或液化成分稱為生成物)。因此，上述生成物阻礙了泵轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，使得泵轉(zhuǎn)子不能由電機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生真空泵的重啟故障。另外，除了真空泵的重啟故障，施加在電機(jī)上的過載導(dǎo)致電機(jī)過熱，使得真空泵不能安全運(yùn)轉(zhuǎn)。
此外，近年來，發(fā)展了電機(jī)驅(qū)動技術(shù)，其中使用逆變器，例如變頻器，來驅(qū)動感應(yīng)電機(jī)、無刷直流電機(jī)或類似電機(jī)。如果這種電機(jī)驅(qū)動技術(shù)被用于真空泵，則用于起動真空泵的電機(jī)轉(zhuǎn)矩將受到逆變器中使用部件的容量的限制。從而電機(jī)只能產(chǎn)生有限的轉(zhuǎn)矩，所以真空泵的起動操作將更加困難。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述缺點(diǎn)，創(chuàng)造了本發(fā)明。因此，本發(fā)明的目的是提供一種真空泵，即使上述生成物在該真空泵的泵殼內(nèi)固化或液化，并阻礙泵轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，該真空泵也能正常起動。
本發(fā)明的另一目的是提供一種起動上述真空泵的方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特征，提供了一種真空泵，包括泵轉(zhuǎn)子，其可旋轉(zhuǎn)地安置在泵殼內(nèi)，以及泵轉(zhuǎn)子控制器，其在起動所述真空泵時(shí)依照預(yù)定模式控制所述泵轉(zhuǎn)子正向或反向旋轉(zhuǎn)。泵轉(zhuǎn)子在正向上的旋轉(zhuǎn)定義為抽入泵殼中的氣體從入口側(cè)導(dǎo)向出口側(cè)時(shí)泵轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。泵轉(zhuǎn)子反向的旋轉(zhuǎn)定義為泵轉(zhuǎn)子在與正向相反的方向上的旋轉(zhuǎn)。
在本發(fā)明的優(yōu)選特征中，預(yù)定模式包括以下至少兩種的結(jié)合泵轉(zhuǎn)子在正向上的旋轉(zhuǎn)、在反向上的旋轉(zhuǎn)、以及泵轉(zhuǎn)子的停止。
在本發(fā)明的優(yōu)選特征中，在泵轉(zhuǎn)子控制器內(nèi)設(shè)定預(yù)定模式，使得上述泵轉(zhuǎn)子按照在正向上旋轉(zhuǎn)、停止、在正向上旋轉(zhuǎn)的次序驅(qū)動。
在本發(fā)明的優(yōu)選特征中，在泵轉(zhuǎn)子控制器內(nèi)設(shè)定預(yù)定模式，使得泵轉(zhuǎn)子按照在反向、正向上的次序旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，如果泵殼中固化或液化的生成物阻礙泵轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，泵轉(zhuǎn)子可以通過依照預(yù)定模式旋轉(zhuǎn)而除去生成物，從而使真空泵能夠正常起動。
在本發(fā)明的優(yōu)選特征中，真空泵還包括狀態(tài)判斷裝置，該狀態(tài)判斷裝置用于在起動真空泵時(shí)判斷泵轉(zhuǎn)子是否正常旋轉(zhuǎn)；其中當(dāng)狀態(tài)判斷裝置在起動真空泵時(shí)判斷出泵轉(zhuǎn)子未正常旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，泵轉(zhuǎn)子依照預(yù)定模式旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)泵轉(zhuǎn)子能夠正常旋轉(zhuǎn)時(shí)，實(shí)現(xiàn)正常起動操作，從而使真空泵能夠快速起動。
根據(jù)本發(fā)明另一特征，提供了一種起動具有可旋轉(zhuǎn)地安置在泵殼內(nèi)的泵轉(zhuǎn)子的真空泵的方法，該方法包括在起動真空泵時(shí)，依照預(yù)定模式控制泵轉(zhuǎn)子在正向或反向上旋轉(zhuǎn)；以及在正向上穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)泵轉(zhuǎn)子，用于排出氣體。
在本發(fā)明的優(yōu)選特征中，預(yù)定模式包括以下至少兩種的結(jié)合泵轉(zhuǎn)子在正向上的旋轉(zhuǎn)，在反向上的旋轉(zhuǎn)，以及泵轉(zhuǎn)子的停止。
在本發(fā)明的優(yōu)選特征中，設(shè)定預(yù)定模式，使得泵轉(zhuǎn)子按照在正向上旋轉(zhuǎn)、停止、在正向上旋轉(zhuǎn)的次序驅(qū)動。
在本發(fā)明的優(yōu)選特征中，設(shè)定預(yù)定模式，使得泵轉(zhuǎn)子按照在反向、正向上的次序旋轉(zhuǎn)。
在本發(fā)明的優(yōu)選特征中，一種真空泵起動方法還包括判斷泵轉(zhuǎn)子是否正常旋轉(zhuǎn)；其中當(dāng)判斷出泵轉(zhuǎn)子未正常旋轉(zhuǎn)時(shí)，泵轉(zhuǎn)子依照預(yù)定模式旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明另一特征，提供了一種真空泵起動方法，該方法包括判斷泵轉(zhuǎn)子是否正常旋轉(zhuǎn)；在起動真空泵時(shí)，如果判斷出泵轉(zhuǎn)子未正常旋轉(zhuǎn)，則控制泵轉(zhuǎn)子依照預(yù)定模式，正向或反向旋轉(zhuǎn)；以及在正向上穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)泵轉(zhuǎn)子，用于排出氣體。


圖1是剖視圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的真空泵；圖2是示意圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的包括泵轉(zhuǎn)子控制器的控制系統(tǒng)；圖3是示意圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的包括泵轉(zhuǎn)子控制器的控制系統(tǒng)；圖4是示意圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的包括泵轉(zhuǎn)子控制器的控制系統(tǒng)；圖5是示意圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的包括泵轉(zhuǎn)子控制器的控制系統(tǒng)；圖6是示意圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的包括泵轉(zhuǎn)子控制器的控制系統(tǒng)；具體實(shí)施方式
下面將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的真空泵和真空泵起動方法。
雖然根據(jù)本實(shí)施例，真空泵用于將氣體從用在半導(dǎo)體制造裝置中的室內(nèi)排出，但是本發(fā)明并不限于上述應(yīng)用。圖1是剖視圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一種真空泵。
如圖1所示，根據(jù)第一實(shí)施例，真空泵包括一對泵轉(zhuǎn)子1、1，其中每個(gè)上述泵轉(zhuǎn)子都具有螺紋槽，用于容納泵轉(zhuǎn)子1、1的泵殼2，以及用于旋轉(zhuǎn)泵轉(zhuǎn)子1、1的電機(jī)3。泵殼2具有用于抽吸氣體的引入口7和用于排出氣體的排出口8。泵轉(zhuǎn)子1、1分別固定在兩根軸4、4上，上述軸4、4由軸承5、5可旋轉(zhuǎn)地支承。
軸4、4中的一個(gè)具有固定在其上的電機(jī)轉(zhuǎn)子3a，并且發(fā)動機(jī)定子3b被布置成封裝電機(jī)轉(zhuǎn)子3a。電機(jī)轉(zhuǎn)子3a和電機(jī)定子3b構(gòu)成電機(jī)3。在本實(shí)施例中，電機(jī)3包括感應(yīng)電機(jī)。同步齒輪6、6分別固定在軸4、4的末端部分上，上述一對泵轉(zhuǎn)子1、1通過同步齒輪6、6而在相反的方向上同步旋轉(zhuǎn)。在上述一對泵轉(zhuǎn)子1、1自身之間，以及泵轉(zhuǎn)子1、1和泵殼2的內(nèi)表面之間形成細(xì)小的間隙，從而使泵轉(zhuǎn)子1、1以無接觸的方式旋轉(zhuǎn)。
由于上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)通過接通電機(jī)3使得上述一對泵轉(zhuǎn)子1、1旋轉(zhuǎn)時(shí)，氣體從引入口7抽入，沿著相互接合的泵轉(zhuǎn)子1、1上的螺紋槽，從泵殼2的入口側(cè)導(dǎo)向出口側(cè)，然后從排出口8排出。這樣，氣體不斷從入口側(cè)導(dǎo)向出口側(cè)，從而將來自與引入口7連接的室(圖中未顯示)中的氣體排出。上述室組合在半導(dǎo)體制造裝置中。
如圖1所示，本實(shí)施例的真空泵包括用于控制真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)的控制系統(tǒng)10。控制系統(tǒng)10中設(shè)有泵轉(zhuǎn)子控制器15，用于控制泵轉(zhuǎn)子1、1的旋轉(zhuǎn)和停止。
圖2是示意圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的包括泵轉(zhuǎn)子控制器的控制系統(tǒng)。
如圖2所示，控制系統(tǒng)包括三相電源11、接地漏電斷路器(ELB)12、電磁接觸器13和熱保護(hù)器14。三相電源11通過接地漏電斷路器(ELB)12與電磁接觸器13連接，電磁接觸器13通過熱保護(hù)器14與電機(jī)3連接。泵轉(zhuǎn)子控制器15與電磁接觸器13連接，其中該泵轉(zhuǎn)子控制器15用于控制泵轉(zhuǎn)子1、1(圖2中只顯示一個(gè)泵轉(zhuǎn)子)的旋轉(zhuǎn)和停止?？梢允褂秒娐窋嗦菲?CB)代替接地漏電斷路器(ELB)12。
真空泵的起動開關(guān)(未顯示)與泵轉(zhuǎn)子控制器15連接，當(dāng)操作起動開關(guān)時(shí)，起動指令信號從泵轉(zhuǎn)子控制器15傳送到電磁接觸器13。電磁接觸器13響應(yīng)起動指令信號而被觸發(fā)，三相電源11向電機(jī)3施加三相電壓。因此，電機(jī)3給予泵轉(zhuǎn)子1、1用于使泵轉(zhuǎn)子1、1正向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩，從而起動真空泵。安裝熱保護(hù)器14用于在電機(jī)3超載時(shí)切斷來自三相電源11的電流供應(yīng)，以停止真空泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而防止電機(jī)3的超載過熱事故。
泵轉(zhuǎn)子控制器15包括定時(shí)器16，當(dāng)真空泵起動時(shí)，泵轉(zhuǎn)子1、1依照預(yù)先設(shè)定在定時(shí)器16中的預(yù)定模式旋轉(zhuǎn)或停止。在本實(shí)施例中，設(shè)定定時(shí)器16的模式，從而按照如下次序驅(qū)動泵轉(zhuǎn)子1、1(1)正向旋轉(zhuǎn)(泵轉(zhuǎn)子1、1在正向上旋轉(zhuǎn))、(2)停止、(3)正向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)泵轉(zhuǎn)子1、1在正向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，泵轉(zhuǎn)子1、1中的一個(gè)在某一方向(例如順時(shí)針方向)上旋轉(zhuǎn)，另一個(gè)泵轉(zhuǎn)子1在相反方向(例如逆時(shí)針方向)上旋轉(zhuǎn)。這樣，氣體從引入口7抽入泵殼2，導(dǎo)向排出口8，并從排出口8排出。泵轉(zhuǎn)子1、1的正向旋轉(zhuǎn)定義為抽入泵殼2中的氣體從引入口7導(dǎo)向排出口8時(shí)泵轉(zhuǎn)子1、1的旋轉(zhuǎn)。
因此，當(dāng)真空泵起動時(shí)，首先，電機(jī)3給予泵轉(zhuǎn)子1、1用于使泵轉(zhuǎn)子1、1正向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩。接著，給予泵轉(zhuǎn)子1、1的轉(zhuǎn)矩減小到零一次。然后，電機(jī)3再次給予泵轉(zhuǎn)子1、1用于使泵轉(zhuǎn)子1、1正向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩。
這樣，當(dāng)真空泵起動時(shí)，泵轉(zhuǎn)子1、1旋轉(zhuǎn)，然后停止，并再次旋轉(zhuǎn)。因此，泵轉(zhuǎn)子1、1的作用力可以施加到沉積在泵轉(zhuǎn)子1、1和泵殼2之間的間隙中的生成物上。結(jié)果，固化的生成物變脆并被除去，從而使真空泵能夠正常起動。在用于使泵轉(zhuǎn)子1、1重復(fù)其旋轉(zhuǎn)和停止幾次的模式設(shè)定在定時(shí)器16中的情況下，可以進(jìn)一步提高生成物清除的可靠性。在真空泵正常起動后，泵轉(zhuǎn)子1、1穩(wěn)定正向旋轉(zhuǎn)，用于排出氣體。
接著將參考圖3描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的真空泵和真空泵起動方法。該實(shí)施例真空泵的基本構(gòu)造與第一實(shí)施例相同，以下不作詳細(xì)描述。
圖3是示意圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的包括泵轉(zhuǎn)子控制器的控制系統(tǒng)。
如圖3所示，該實(shí)施例的控制系統(tǒng)包括三相電源11、接地漏電斷路器(ELB)12和變頻器21。三相電源11通過接地漏電斷路器(ELB)12與變頻器21連接，變頻器21與電機(jī)3連接。變頻器21包括整流器22、用于產(chǎn)生波形來旋轉(zhuǎn)電機(jī)3的功率晶體管23，以及用于控制變頻器21的變頻控制器24。泵轉(zhuǎn)子控制器15與變頻器21連接，其中上述泵轉(zhuǎn)子控制器15用于控制泵轉(zhuǎn)子1、1的旋轉(zhuǎn)和停止。
泵轉(zhuǎn)子控制器15包括定時(shí)器16，與第一實(shí)施例相同。具體地講，當(dāng)操作起動開關(guān)(未顯示)時(shí)，起動指令信號從泵轉(zhuǎn)子控制器15傳送到變頻器21，三相電源11向電機(jī)3施加三相電壓。從而，泵轉(zhuǎn)子1、1依照預(yù)先設(shè)定在定時(shí)器16中的預(yù)定模式旋轉(zhuǎn)。在本實(shí)施例中，與第一實(shí)施例相同，預(yù)先設(shè)定定時(shí)器16的模式，從而通過電機(jī)3按照如下次序驅(qū)動泵轉(zhuǎn)子1、1(1)正向旋轉(zhuǎn)，(2)停止，(3)正向旋轉(zhuǎn)。用于使泵轉(zhuǎn)子1、1重復(fù)其旋轉(zhuǎn)和停止幾次的模式可以在定時(shí)器16中設(shè)定。
雖然實(shí)施例中使用感應(yīng)電機(jī)充當(dāng)電機(jī)3，但是可以通過將變頻控制器24替換為無刷直流電機(jī)控制器，用無刷直流電機(jī)代替感應(yīng)電機(jī)。這樣，與感應(yīng)電機(jī)的情況相同，泵轉(zhuǎn)子也可以依照預(yù)定模式旋轉(zhuǎn)。
接著將參考圖4描述根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的真空泵和真空泵起動方法。該實(shí)施例真空泵的基本構(gòu)造和控制系統(tǒng)中由相同附圖標(biāo)記指示的部分與第一實(shí)施例相同，以下不作詳細(xì)描述。
圖4是示意圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的包括泵轉(zhuǎn)子控制器的控制系統(tǒng)。
如圖4所示，控制系統(tǒng)包括三相電源11、接地漏電斷路器(ELB)12、第一電磁接觸器13A、第二電磁接觸器13B和熱保護(hù)器14。感應(yīng)電機(jī)充當(dāng)電機(jī)3。第一電磁接觸器13A和第二電磁接觸器13B分別與泵轉(zhuǎn)子控制器15連接，并通過從泵轉(zhuǎn)子控制器15接收運(yùn)轉(zhuǎn)指令信號而被觸發(fā)。三相電源11通過接地漏電斷路器(ELB)12與第一電磁接觸器13A和第二電磁接觸器13B連接，第一電磁接觸器13A和第二電磁接觸器13B通過熱保護(hù)器14與電機(jī)3連接。第一電磁接觸器13A向電機(jī)3施加三相電源11的三相電壓，保持相序不變。另一方面，第二電磁接觸器施加三相電源11的三相電壓，其相序與三相電源11的三相電壓相序相反。
泵轉(zhuǎn)子控制器15被構(gòu)造成能夠依照預(yù)先在泵轉(zhuǎn)子控制器15中設(shè)定的預(yù)定模式，通過第一電磁接觸器13A和第二電磁接觸器13B，在正向或反向旋轉(zhuǎn)泵轉(zhuǎn)子1、1。具體地講，運(yùn)轉(zhuǎn)指令信號依照預(yù)定模式，從泵轉(zhuǎn)子控制器15交替?zhèn)魉偷降谝浑姶沤佑|器13A和第二電磁接觸器13B。上述模式在泵轉(zhuǎn)子控制器15中設(shè)定，使得泵轉(zhuǎn)子1、1按照反向和正向的次序旋轉(zhuǎn)。當(dāng)泵轉(zhuǎn)子1、1正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，泵轉(zhuǎn)子1、1中的一個(gè)在某一方向上旋轉(zhuǎn)(例如順時(shí)針方向)，另一個(gè)泵轉(zhuǎn)子1在相反的方向上旋轉(zhuǎn)(例如逆時(shí)針方向)。這樣，氣體從引入口抽入泵殼2，從排出口排出。另一方面，當(dāng)泵轉(zhuǎn)子1、1在反向上旋轉(zhuǎn)時(shí)，泵轉(zhuǎn)子1、1的旋轉(zhuǎn)方向與泵轉(zhuǎn)子1、1正向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向相反。泵轉(zhuǎn)子1、1的反向旋轉(zhuǎn)定義為泵轉(zhuǎn)子1、1在與正向相反的方向上的旋轉(zhuǎn)。
下面詳細(xì)描述具有上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施例真空泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。首先，當(dāng)開動真空泵的起動開關(guān)(未顯示)時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)指令信號從泵轉(zhuǎn)子控制器15傳送到第二電磁接觸器13B。通過觸發(fā)第二電磁接觸器13B，具有逆相序的三相電壓通過第二電磁接觸器13B施加到電機(jī)3上，因此電機(jī)3給予泵轉(zhuǎn)子1、1用于使泵轉(zhuǎn)子1、1反向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩。接著，泵轉(zhuǎn)子控制器15停止向第二電磁接觸器13B傳送運(yùn)轉(zhuǎn)指令信號。同時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)指令信號從泵轉(zhuǎn)子控制器15傳送到第一電磁接觸器13A。通過觸發(fā)第一電磁接觸器13A，三相電源11的三相電壓通過第一電磁接觸器13A施加到電機(jī)3上，保持相序不變。因此電機(jī)3給予泵轉(zhuǎn)子1、1用于使泵轉(zhuǎn)子1、1正向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩。
這樣，通過在起動真空泵時(shí)，在反向或正向上旋轉(zhuǎn)泵轉(zhuǎn)子1、1，泵轉(zhuǎn)子1、1的作用力可以施加到沉積在泵轉(zhuǎn)子1、1和泵殼2之間的間隙中的生成物上。結(jié)果，生成物被除去，從而使真空泵能夠起動。
接著將根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例，參考圖5描述一種真空泵和真空泵起動方法。該實(shí)施例真空泵的基本構(gòu)造和控制系統(tǒng)中由相同附圖標(biāo)記指示的部分與第二實(shí)施例相同，以下不作詳細(xì)描述。
圖5是示意圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的包括泵轉(zhuǎn)子控制器的控制系統(tǒng)。
如圖5所示，泵轉(zhuǎn)子控制器15的構(gòu)造使其能夠?qū)⑵饎又噶钚盘?01和控制信號102傳送給變頻器21的變頻控制器24，其中上述起動指令信號101用于起動真空泵，上述控制信號102用于依照預(yù)定模式正向或反向旋轉(zhuǎn)泵轉(zhuǎn)子1、1。在泵轉(zhuǎn)子控制器15內(nèi)設(shè)定模式，使得泵轉(zhuǎn)子1、1在起動真空泵的時(shí)候，按照反向和正向的次序旋轉(zhuǎn)，與第三實(shí)施例相同。
如圖5所示的本實(shí)施例控制系統(tǒng)如下運(yùn)轉(zhuǎn)來起動真空泵當(dāng)操作起動開關(guān)(未顯示)時(shí)，起動指令信號101從泵轉(zhuǎn)子控制器15傳送到變頻控制器24。同時(shí)，用于使電機(jī)3反向旋轉(zhuǎn)的控制信號102從泵轉(zhuǎn)子控制器15傳送到變頻控制器24。從而，電機(jī)3給予泵轉(zhuǎn)子1、1用于使泵轉(zhuǎn)子1、1反向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩。然后，用于使電機(jī)3正向旋轉(zhuǎn)的控制信號102從泵轉(zhuǎn)子控制器15傳送到變頻控制器24，從而電機(jī)3給予泵轉(zhuǎn)子1、1用于使泵轉(zhuǎn)子1、1正向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩。
雖然實(shí)施例中使用感應(yīng)電機(jī)充當(dāng)電機(jī)3，但是可以通過將變頻控制器24替換為無刷直流電機(jī)控制器，用無刷直流電機(jī)代替感應(yīng)電機(jī)。這樣，與感應(yīng)電機(jī)的情況相同，泵轉(zhuǎn)子1、1也可以依照預(yù)定模式正向或反向旋轉(zhuǎn)。
接著將根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例，參考圖6描述一種真空泵和真空泵起動方法。該實(shí)施例真空泵和控制系統(tǒng)的基本構(gòu)造與第四實(shí)施例相同，以下不作詳細(xì)描述。
圖6是示意圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的包括泵轉(zhuǎn)子控制器的控制系統(tǒng)。
本實(shí)施例的真空泵包括電流監(jiān)視器27，該電流監(jiān)視器27用于監(jiān)控供給電機(jī)3的電流。電流監(jiān)視器27充當(dāng)狀態(tài)判斷裝置，用于在起動真空泵的時(shí)候判斷泵轉(zhuǎn)子1、1是否正常旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電流監(jiān)視器27檢測到供給電機(jī)3的電流處于異常狀態(tài)時(shí)，電流監(jiān)視器27判斷出泵轉(zhuǎn)子1、1未正常旋轉(zhuǎn)。具體地講，如果沉積在泵殼2內(nèi)的生成物或類似物阻礙泵轉(zhuǎn)子1、1旋轉(zhuǎn)，將檢測到供給電機(jī)3的電流處于異常狀態(tài)，從而電流監(jiān)視器27能判斷出泵轉(zhuǎn)子1、1未正常旋轉(zhuǎn)。
此外，當(dāng)電流監(jiān)視器27判斷出泵轉(zhuǎn)子1、1的旋轉(zhuǎn)異常時(shí)，電流監(jiān)視器27向泵轉(zhuǎn)子控制器15發(fā)送運(yùn)轉(zhuǎn)信號。泵轉(zhuǎn)子控制器15通過接收運(yùn)轉(zhuǎn)信號而被觸發(fā)，從而依照預(yù)先在泵轉(zhuǎn)子控制器15內(nèi)設(shè)定的預(yù)定模式旋轉(zhuǎn)電機(jī)3。
具體地講，本實(shí)施例中，泵轉(zhuǎn)子控制器15直到運(yùn)轉(zhuǎn)信號由電流監(jiān)視器27發(fā)送到泵轉(zhuǎn)子控制器15時(shí)才運(yùn)作。因此，當(dāng)泵轉(zhuǎn)子能夠正常旋轉(zhuǎn)時(shí)，實(shí)現(xiàn)正常起動操作，從而使真空泵能夠快速起動。
作為狀態(tài)判斷裝置，可以安裝旋轉(zhuǎn)監(jiān)控器或生成物監(jiān)控器來代替電流監(jiān)視器27，其中上述旋轉(zhuǎn)監(jiān)控器用于監(jiān)控泵轉(zhuǎn)子1、1的旋轉(zhuǎn)，上述生成物監(jiān)控器用于監(jiān)控沉積在泵殼2中的生成物量。在安裝生成物監(jiān)控器的情況下，可以使用光學(xué)傳感器或熱電偶來監(jiān)控沉積在泵殼2中的生成物量。這樣，當(dāng)生成物量增加到預(yù)定值時(shí)，生成物監(jiān)控器可以向泵轉(zhuǎn)子控制器15發(fā)送運(yùn)轉(zhuǎn)信號。
雖然根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，真空泵具有兩個(gè)彼此接合的轉(zhuǎn)子，但是本發(fā)明可以應(yīng)用于具有單一泵轉(zhuǎn)子和超過兩個(gè)泵轉(zhuǎn)子的真空泵中。這些情況下，泵轉(zhuǎn)子正向的旋轉(zhuǎn)定義為氣體由入口側(cè)導(dǎo)向出口側(cè)時(shí)泵轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。泵轉(zhuǎn)子反向的旋轉(zhuǎn)定義為泵轉(zhuǎn)子在與正向旋轉(zhuǎn)相反的方向上的旋轉(zhuǎn)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，即使泵殼中固化或液化的生成物阻礙泵轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，生成物也可以通過依照預(yù)定模式旋轉(zhuǎn)的泵轉(zhuǎn)子除去。因此，真空泵能夠正常起動。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明適用于一種真空泵和真空泵起動方法，更特別地，適用于一種用于將氣體從用在半導(dǎo)體制造裝置或類似裝置中的室內(nèi)排出的真空泵，以及起動該真空泵的方法。
權(quán)利要求
1.一種真空泵，包括泵轉(zhuǎn)子，其可旋轉(zhuǎn)地安置在泵殼內(nèi)，以及泵轉(zhuǎn)子控制器，其在起動所述真空泵時(shí)依照預(yù)定模式控制所述泵轉(zhuǎn)子正向或反向旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的真空泵，其特征在于，所述預(yù)定模式包括以下動作中的至少兩種的結(jié)合所述泵轉(zhuǎn)子在所述正向上旋轉(zhuǎn)，在所述反向上旋轉(zhuǎn)，以及所述泵轉(zhuǎn)子停止。
3.如權(quán)利要求2所述的真空泵，其特征在于，所述預(yù)定模式設(shè)定在所述泵轉(zhuǎn)子控制器中，所述泵轉(zhuǎn)子按照在所述正向上旋轉(zhuǎn)、停止、在所述反向上旋轉(zhuǎn)的次序驅(qū)動。
4.如權(quán)利要求2所述的真空泵，其特征在于，所述預(yù)定模式設(shè)定在所述泵轉(zhuǎn)子控制器中，所述泵轉(zhuǎn)子按照在所述反向、所述正向上的次序旋轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求1至4中任一所述的真空泵，還包括一個(gè)狀態(tài)判斷裝置，用于在起動所述真空泵時(shí)判斷泵轉(zhuǎn)子是否正常旋轉(zhuǎn)；其中當(dāng)所述狀態(tài)判斷裝置在起動所述真空泵時(shí)判斷出所述泵轉(zhuǎn)子未正常旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述泵轉(zhuǎn)子依照所述預(yù)定模式旋轉(zhuǎn)。
6.一種真空泵起動方法，所述真空泵具有安置在泵殼內(nèi)的泵轉(zhuǎn)子，所述方法包括在起動所述真空泵時(shí)，依照預(yù)定模式控制所述泵轉(zhuǎn)子正向或反向旋轉(zhuǎn)；以及使所述泵轉(zhuǎn)子在正向上以穩(wěn)定狀態(tài)旋轉(zhuǎn)，以排出氣體。
7.如權(quán)利要求6所述的真空泵起動方法，其特征在于，所述預(yù)定模式包括以下動作中的至少兩種的結(jié)合所述泵轉(zhuǎn)子在所述正向上旋轉(zhuǎn)，在所述反向上旋轉(zhuǎn)，以及所述泵轉(zhuǎn)子停止。
8.如權(quán)利要求7所述的真空泵起動方法，其特征在于，設(shè)定所述預(yù)定模式，使得所述泵轉(zhuǎn)子按照在所述正向上旋轉(zhuǎn)、停止、在所述正向上旋轉(zhuǎn)的次序驅(qū)動。
9.如權(quán)利要求7所述的真空泵起動方法，其特征在于，設(shè)定所述預(yù)定模式，使得所述泵轉(zhuǎn)子按照在所述反向、所述正向上的次序旋轉(zhuǎn)。
10.如權(quán)利要求6至9中任一所述的真空泵起動方法，還包括判斷所述泵轉(zhuǎn)子是否正常旋轉(zhuǎn)；其中當(dāng)判斷出所述泵轉(zhuǎn)子未正常旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述泵轉(zhuǎn)子依照預(yù)定模式旋轉(zhuǎn)。
11.一種真空泵起動方法，包括判斷所述泵轉(zhuǎn)子是否正常旋轉(zhuǎn)；如果判斷出所述泵轉(zhuǎn)子未正常旋轉(zhuǎn)，則在起動所述真空泵時(shí)，控制所述泵轉(zhuǎn)子依照預(yù)定模式正向或反向旋轉(zhuǎn)；以及使所述泵轉(zhuǎn)子在正向上穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，以排出氣體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種真空泵和真空泵起動方法。該真空泵包括泵轉(zhuǎn)子(1)，其可旋轉(zhuǎn)地安置在泵殼(2)內(nèi)，以及泵轉(zhuǎn)子控制器(15)，其在起動真空泵時(shí)依照預(yù)定模式控制泵轉(zhuǎn)子(1)在正向或反向上旋轉(zhuǎn)。
文檔編號F04D27/02GK1675469SQ0381954
公開日2005年9月28日 申請日期2003年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月20日
發(fā)明者飯島直樹, 渡邊二郎, 千野宏之, 柳澤清司, 川村毅 申請人:株式會社荏原制作所