CN107709787A - 具有冷却装置的真空泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及将半导体制造设施的处理腔抽真空的真空泵的有效冷却技术。本发明提供具有冷却装置的真空泵，所述真空泵实现一种新型真空泵冷却方法，其通过在真空泵的转子中循环油而将真空泵的内部温度保持于恒定温度，从而能够避免真空泵的温度突然增加，保证进行过程和操作真空泵的稳定性(例如在操作开始平稳地润滑轴承)，并且经济地管理和维修设施；所述真空泵使用外部泵或内部泵作为用于循环冷却真空泵的油的泵并且应用使用冷却水或珀尔帖元件的热交换方法，从而能够改进冷却效率并且设计适合工厂条件的最佳布局；并且所述真空泵应用的方法是通过检查转子温度和油温根据吸入泵的气体的流速自动可变地控制油温，从而能够增加真空泵的操作效率。

Description

具有冷却装置的真空泵
技术领域
本发明涉及一种具有冷却装置的真空泵，更具体地涉及一种真空泵，所述真空泵可以针对工艺特点有效地冷却或加热从而将半导体制造设施的处理腔抽真空。
背景技术
通常地，半导体制造设施是在晶片上选择性且重复性地进行例如蚀刻、扩散、化学气相沉积、离子注射和金属沉积的过程的设施。
通过半导体制造设施进行的蚀刻、扩散和化学气相沉积的过程是在预定气氛下将工艺气体注入密封处理腔使得工艺气体在处理腔中与晶片反应的过程。大多数半导体制造过程在真空下进行并且应当维持预定水平的真空从而进行精确的半导体制造过程。
压力是制造半导体设备的过程中的非常重要的因素，并且大多数半导体制造过程需要低压，例如低真空或高真空状态。
每个半导体制造过程需要不同的真空程度，并且根据需要的抽真空程度使用一个或多个真空泵，从而排空处理腔中的工艺气体。
例如，在热处理过程(例如半导体制造过程的沉积或扩散)中必定需要泵送装置来降低处理腔内的压力或将处理腔维持于低压，并且通常使用真空泵作为泵送装置，所述真空泵使用来自转子的转矩产生真空。
真空泵通常包括圆筒形泵壳体和联接至泵壳体下端的泵壳体座。此外，马达设置在中心，转子可旋转地联接至马达的驱动轴，并且定子围绕转子设置。
因此，当转子通过马达而旋转时，在相对于定子具有相反角度的螺钉之间产生高真空压力，因此维持在处理腔中的气体通过真空压力而平稳排出。
当操作以产生真空压力时，真空泵产生高热量，因此使用具有各种冷却方法或冷却结构的冷却装置以保护真空泵免受高热量的影响。
例如，韩国专利号10-1120887、10-0517788和10-1129774中公开了用于真空泵的各种冷却装置。
因此，本发明的一方面提供用于真空泵的冷却装置，所述冷却装置可以在高热量环境下有效地冷却真空泵。
发明内容
技术问题
本发明的各个方面提供具有冷却装置的真空泵，所述冷却装置可以避免真空泵的温度迅速增加，可以例如通过在操作初期平稳地润滑轴承从而保证泵的过程稳定性和操作稳定性，并且可以通过应用新的真空泵冷却类型(所述真空泵冷却类型可以通过在真空泵的转子中循环油以将真空泵的内部温度维持于预定水平)从而经济地维修。
本发明的一方面提供具有冷却装置的真空泵，通过应用外部泵或内部泵从而循环用于冷却真空泵的油并且应用使用冷却水或珀尔帖设备的热交换方法，所述冷却装置可以改进冷却效率并且可以针对环境因素实现最佳设计。
本发明的另一方面提供具有冷却装置的真空泵，所述冷却装置通过检查转子温度和油温根据吸入泵的气体的流速自动改变油温从而增加真空泵的操作效率。
本发明的另一方面提供具有冷却装置的真空泵，所述冷却装置可以通过合适地控制壳体温度从而保证真空泵的稳定操作，并且可以通过向冷却块或夹套(所述冷却块或夹套具有油通道并且围绕泵壳体或轴承壳体安装)供应油来控制壳体温度从而应对各种过程。
技术方案
本发明提供的具有冷却装置的真空泵具有如下特征。
具有冷却装置的真空泵包括：泵壳体，所述泵壳体具有用于接收气体的入口和用于排出气体的出口；一对转子，所述一对转子的两端支撑在泵壳体中并且通过彼此啮合旋转从而产生真空压力；马达，所述马达连接至一个转子的轴从而驱动转子；和齿轮，所述齿轮用于转子之间的合作。
特别地，沿着转子的轴线平行地形成孔，在孔中设置供油管，油从供油单元供应至供油管，并且油在流动通过孔的同时冷却转子。
供油单元可以由油盘、油泵和热交换器组成，所述油盘用于保持预定量的油，所述油泵泵送油盘中的油，所述热交换器用于通过油泵泵入供油管的油的热交换。
供油单元的油泵可以是设置在泵壳体外部的外部泵或设置在泵壳体的齿轮壳体内部的内部泵。
内部油泵可以使用转子动力并且可以通过在油泵侧泵驱动齿轮和转子侧泵驱动齿轮之间传递的动力操作，所述油泵侧泵驱动齿轮和转子侧泵驱动齿轮彼此啮合旋转。
供油单元可以具有包括主油线的油循环构造，所述主油线在齿轮壳体中延伸通过油盘→油泵→热交换器→供油管→转子孔→油盘。
供油单元的热交换器可以是使用冷却水的水冷热交换器或使用珀尔帖设备的热交换器。在使用珀尔帖设备的热交换器中，在珀尔帖设备的吸热侧可以设置油块，并且在珀尔帖设备的产热侧可以设置冷却风扇和冷却器。替代性地，在使用珀尔帖设备的热交换器中，在珀尔帖设备的吸热侧可以设置油块，并且在珀尔帖设备的产热侧可以设置冷却块，冷却水可以流动通过所述冷却块。
在转子的轴中形成的孔处可以形成油出口，所述油出口可以靠近装配在转子的轴上的齿轮设置，完成冷却的油通过所述油出口离开，使得从油出口排出的油被喷射至齿轮并且冷却齿轮。
真空泵可以包括第一温度传感器、第二温度传感器、第三处理器和微处理器，所述第一温度传感器设置在泵壳体的气体入口侧从而检测气体的温度，所述第二温度传感器设置在供油单元的主油线中从而检测油温，所述第三温度传感器设置在泵壳体的周围从而检测环境温度，所述微处理器基于从第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器输入的温度值可变地控制油温。
可以围绕泵壳体设置第一冷却块，可以在从供油单元延伸的主油线中设置三通阀，并且从三通阀分叉的第一副油线可以连接至泵壳体的第一冷却块从而可以通过供应至第一冷却块的油冷却泵壳体然后冷却转子和轴承。
第一副油线可以分成多条线并且连接至围绕轴承壳体形成的第二冷却块或围绕齿轮壳体形成的冷却块从而不仅可以冷却泵壳体，还可以冷却轴承壳体或齿轮壳体。
第二副油线可以从第一冷却块延伸并且可以在三通阀的后方连接至主油线从而可以在冷却泵壳体之后冷却转子。
有益效果
本发明提供的具有冷却装置的真空泵具有如下优点。
第一，由于真空泵的转子或轴承被循环油冷却，能够避免真空泵的温度迅速增加，因此当进行过程和操作泵时能够保证稳定性并且设定泵温度从而配合过程特征。
第二，由于使用外部真空泵或内部真空泵循环用于冷却真空泵的油，能够合适地选择泵从而配合设施的规格或布局并且增加空间利用率。
第三，由于应用了使用珀尔帖设备的热交换方法而不是使用冷却水的热交换方法与油进行热交换，能够改进油的热交换效率并且增加泵的冷却效率。此外，通过应用使用珀尔帖设备的冷却方法，真空泵可以在不具有冷却水的环境下使用。
特别地，在泵的操作初期通过使用珀尔帖设备的热交换类型加热油，能够用温度已经增加的油更平稳地润滑轴承。
第四，通过应用根据吸入泵的油的流速自动控制油温的方法，能够增加真空泵的操作效率并且合适地控制油温和泵温从而配合过程。
第五，通过合适地控制真空泵的温度，能够通过增加设施的操作率从而增加生产率，并且特别地，能够尽可能低地降低泵的维修成本。
附图说明
图1为根据本发明的实施方案的具有冷却装置的真空泵的横截面图。
图2为沿着图1的线A-A所呈现的横截面图。
图3为根据本发明的另一个实施方案的具有冷却装置的真空泵的横截面图。
图4为沿着图3的线B-B所呈现的横截面图。
图5a和图5b为显示根据本发明的实施方案的具有冷却装置的真空泵中的使用珀尔帖设备的热交换器的横截面图。
图6为显示根据本发明的实施方案的具有冷却装置的真空泵的转子中的油流动的横截面图。
图7为根据本发明的另一个实施方案的具有冷却装置的真空泵的横截面图。
具体实施方式
下面将参考所附附图对本发明进行详细描述。
图1和图2为显示根据本发明的实施方案的具有冷却装置的真空泵的平面图和侧截面图。
如图1和2所示，具有冷却装置的真空泵包括泵壳体12，所述泵壳体12提供空间从而保持用于产生真空压力的转子。
分别在泵壳体12的前端和后端形成用于接收来自处理腔的气体的入口10和用于将气体排至外部的出口11。
因此，当转子操作时，通过入口10流入壳体的气体可以通过由转子13a和13b产生的真空压力被反向送回并且通过出口11排出壳体。
特别地，在泵壳体12的前端和后端整体地形成轴承壳体35，在所述轴承壳体35中轴承34可旋转地支撑转子13a和13b。此外，联接壳体37和齿轮壳体38连接至位于泵壳体12前端和后端的轴承壳体35，在所述联接壳体37和齿轮壳体38中分别设置联接件36和齿轮15。
壳体(即泵壳体12、轴承壳体35、联接壳体37和齿轮壳体38)彼此隔离。
内部具有齿轮15的齿轮壳体38内的底部充当油盘19，油盘19始终填充有预定量的油从而冷却转子和轴承并且润滑轴承，并且油盘19中的油可以通过连接至油盘19的主油线供应至油泵20。
具有冷却装置的真空泵包括一对转子13a和13b，所述一对转子13a和13b通过彼此啮合旋转从而产生真空压力。
转子13a和13b是两端具有轴的螺纹转子，其在泵壳体12中平行地水平设置并且两端的两个轴被轴承壳体35中的轴承34支撑。
转子13a和13b可以在整个长度上包括具有相同节距的螺纹或者可以包括具有朝向任一侧(例如朝向后端)逐渐减小的节距的螺纹，即转子可以包括具有各种节距的螺纹。
特别地，转子13a和13b具有孔16，所述孔16接收用于冷却的油并且沿着转子13a和13b的轴线沿纵向平行地形成从而引导油进入转子的中心。
孔16可以贯穿转子13a和13b沿纵向形成，但是优选在温度增加相对高的部段中形成，例如在转子13a和13b的整个长度中的具有小节距的部段中形成。
在本发明中，例如从每个转子13a和13b的一端(即后端)向中部形成孔16，使得具有小节距的后部段被集中冷却。
在转子13a和13b的轴中形成的孔16处形成油出口30，所述油出口30用于排出已经冷却转子13a和13b的油。
可以朝向齿轮15的前侧正交地或者垂直于轴线接近装配在转子13a和13b的轴上(例如在装配在齿轮15中的轴的后端处)的齿轮15形成油出口30。
因此，从孔16的油出口30排出的油可以从旋转轴喷射至齿轮15，因此也能够使用冷却转子和轴承的油冷却齿轮15。
此外，通过油出口30喷射至齿轮15的油粘合至齿轮壳体22的壁并且在壁上向下流动的同时流入邻近齿轮壳体22的壁的轴承34，因此轴承34可以被油润滑。
可以在轴承上方形成避免油直接向下流动的空间，因此可以将油有效地供应至轴承。
此外，具有冷却装置的真空泵包括供油管17，所述供油管17将用于冷却的油传递至转子13a和13b中的孔16。
供油管17在转子13a和13b的孔16中同轴设置并且供油管17的后端紧固至或装配至转子13a和13b的后端上的轴，因此它们可以共同旋转。
适配器盖40联接至齿轮壳体38的后端，适配器41紧固至适配器盖40的后侧，并且适配器41的前端通过适配器盖40与供油管17接触。
例如，在供油管17的后端形成适配器座54并且适配器40的前端插入适配器座54并且其间形成预定间隙。
可以在适配器座54和适配器40之间的结合处设置O形环(未显示)，即使不存在O形环，从细小间隙泄漏的油也可以滴入其下方的油盘19。
供油管17的前端与转子中的孔16的死端隔开，并且供油管17的外侧也与孔16的内侧隔开。因此，除了转子13a和13b之外，从供油管17的前端流出的油可以在反向流动通过供油管17和孔16之间的间隙的同时冷却轴承。
在每个适配器41中形成孔口43，所述孔口43可以与供油管17联通。
因此，从供油单元18供应的油可以通过适配器41的孔口43被送往供油管17。
此外，具有冷却装置的真空泵包括马达14和齿轮15用于操作转子13a和13b。
马达14设置在泵壳体12的外部，即安装在泵壳体12的前端的联接壳体37的前侧，并且马达14的轴通过联接壳体37中的联接件36连接至一对转子13a和13b的一个转子13a的前轴。
替代性地，马达14的轴和转子13a的前轴可以彼此直接连接。
齿轮15分别安装在一对转子13a和13b的后轴上并且设置在齿轮壳体38中从而彼此啮合旋转。
因此，当转子13a通过马达14(马达14的输出受微处理器33的控制)而旋转时，另一个转子13b通过齿轮15的接合而旋转，因此通过彼此啮合旋转的一对转子13a和13b的旋转产生真空压力，并且气体可以被送往壳体并且排出壳体。
此外，具有冷却装置的真空泵包括供油单元18从而供应用于冷却转子的油。
供油单元18包括油盘19、油泵20和热交换器21，所述油盘19用于保持预定量的油，所述油泵20受微处理器33的控制从而泵送油盘19中的油，所述热交换器21用于通过油泵20泵入供油管17的油的热交换。
在齿轮壳体38内的底部上形成的从油盘19延伸的主油线42连接至油泵20。主油线42通过过滤器延伸至热交换器21。此外，离开热交换器21的主油线42通过平台开关或传感器连接至适配器盖40中的适配器41的孔口43。
因此，供油单元18可以构成油循环构造，所述油循环构造连续地循环主油线使其循环通过油盘19→油泵20→热交换器21→供油管27→转子孔16→油盘19。
用于泵送供油单元18中的油的油泵20可以是外部油泵或内部油泵。外部油泵设置在泵壳体12的外部并且连接至油盘19和主油线，并且内部油泵邻近齿轮壳体22中的油盘19设置。
特别地，油泵20是内部类型并且通过来自转子13a和13b的转矩操作。
内部油泵20可以是旋转泵类型、齿轮泵类型和叶片泵类型，和齿轮泵类型的内部齿轮泵类型，例如与本发明使用的汽车发动机油泵所使用的类型相同的内部齿轮泵类型。
为此目的，如图3和图4所示，内部油泵20支撑在齿轮壳体38中的油盘19的上方并且油泵20的抽吸管44具有沉入油盘19中的油的端部并且油泵20的排放管45通过主油线连接至过滤器或热交换器21。
转子侧泵驱动齿轮24装配在转子13b的后轴上并且油泵侧泵驱动齿轮23装配在油泵20的内部齿轮上。油泵侧泵驱动齿轮23和转子侧泵驱动齿轮24可以彼此啮合旋转。
因此，油泵20通过由转子产生并且由油泵侧泵驱动齿轮23和转子侧泵驱动齿轮24传递的动力而操作，因此油盘19中的油可以被送往连接至过滤器或热交换器的主油线。
供油单元18包括用于冷却油的热交换器，所述热交换器21可以是使用冷却水的水冷热交换器或使用珀尔帖设备的热交换器。
例如，当热交换器是使用冷却水的水冷热交换器时，连接至主油线的油管46和用于冷却水的冷却水管47设置在热交换器的本体中，并且油管46和冷却水管47可以彼此接触或彼此缠绕。
因此，在热交换器21中在流动通过油管46的油(已经冷却了转子)和流动通过冷却水管47的冷却水之间热交换，因此油可以冷却。
受微处理器33控制的第一阀48可以设置在冷却水管47的侧面，因此能够通过打开/关闭第一阀48连接/断开冷却水的流动从而调节油温。
亦即，根据泵的操作状态，能够通过维持冷却水的流动降低油温或者通过阻止冷却水的流动维持油温的增加。
当热交换器是使用珀尔帖设备的热交换器时，如图5a所示，设置受电源/控制器49控制的珀尔帖设备25，并且在珀尔帖设备25的吸热侧设置具有油流动通道38的油块26并且在珀尔帖设备25的产热侧设置冷却风扇27和冷却器28。
油块26中形成的通道38可以以各种形状(包括之字形状)形成从而保证足够的热交换面积。
因此，油流动通过连接至主油线的油块26的通道38并且当珀尔帖设备25操作时油可以冷却。
来自珀尔帖设备25的产热侧的热量可以受冷却风扇27和冷却器28的控制。
珀尔帖设备可以是共用热电模块，但是本文不详细描述其原理和效果。
如图5b所示，设置受电源/控制器控制的珀尔帖设备25，并且在在珀尔帖设备25的吸热侧设置具有油流动通道38的油块26并且在珀尔帖设备25的产热侧设置冷却块，冷却水循环通过所述冷却块。
因此，油流动通过连接至主油线的油块26的通道38并且当珀尔帖设备25操作时油可以冷却。
来自珀尔帖设备25的产热侧的热量可以受流动通过冷却块29的冷却水的控制。
如上所述，当热交换器21是使用冷却水的水冷热交换器或使用珀尔帖设备的热交换器时，能够通过改变将冷却水供应至热交换器的周期或根据珀尔帖设备的极性变化切换吸热侧和产热侧从而将油温控制于较低水平。替代性地，当需要增加泵的温度时能够增加油温。
例如，通过改变珀尔帖设备25的极性将面对油块26的侧面设置成产热侧并且将面对冷却块或冷却器的侧面设置成吸热侧，并且在真空泵的操作初期通过加热通过珀尔帖设备的油从而增加温度，在泵操作的初期能够在合适的温度下平稳地润滑轴承并且启动泵，因此泵的操作效率可以增加。
同时，当装配冷却水供应设施时能够无问题地应用使用冷却水的热交换器，但是小型工厂不装配冷却水供应设施，因此在该情况下能够通过应用使用珀尔帖设备25的热交换器经济地控制真空泵的温度。
另一方面，本发明提供一种根据真空泵中处理的气体的温度自动改变油温的方式。
为此目的，检测气体温度的第一温度传感器31设置在泵壳体12的气体入口侧，检测油温的第二温度传感器32设置在供油单元18的一部分主油线(例如热交换器21的前线)处，并且检测环境温度的第三温度传感器39邻近泵壳体12设置。
因此，当由第一温度传感器31、第二温度传感器32和第三温度传感器39检测的温度值输入微处理器33时，热交换器21的操作受微处理器33的控制，例如通过控制第一阀48改变将冷却水供应至热交换器的周期或者改变珀尔帖设备的操作时间，使得油温可以受到可变控制从而配合真空泵的操作状态。
例如，假设第一温度传感器的气体温度为约60度，当气体流速增加时，第一温度传感器的气体温度逐渐增加，并且当气体量进一步增加时，气体温度增加至约200度。
当研发泵时，泵转子和壳体之间的间隙随着气体温度的增加而改变是需要考虑的因素，因此能够通过根据气体温度自动调节第二温度传感器的油温，或者，当油温在特定温度或更高温度时通过尽可能低地降低油温，从而解决转子和壳体之间的间隙减小并且转子和壳体彼此接触的问题。
此外，检测第三温度传感器的环境温度(即泵周围的环境温度)，并且当环境温度增加时，其影响转子和壳体之间的间隙的变化，因此能够基于从第一温度传感器读取的气体温度和从第三温度传感器读取的环境温度改变第二温度传感器的设定的油温。
假设当第三温度传感器的设定温度为24度并且第一温度传感器的设定温度为60～100度时合适的油温为80度，通过微处理器将第二温度传感器的温度设定为80度并且通过珀尔帖设备或热交换器维持80度的温度。
此外，当供应更多气体并且第一温度传感器的温度增加至150度时，可以通过微处理器将第二温度传感器的设定温度调节至70度，因此能够通过根据气体的流入速度(即第一温度传感器处的气体温度变化)调节第二温度传感器的油温从而改变转子和壳体之间的间隙。
安装泵的位置处的温度取决于使用者，因此在第一个示例中，假设当第一温度传感器处于60～100度，维持间隙的最优选的条件是维持80度的合适的油温，并且当第三温度传感器的环境温度增加至40度时，需要将第二温度传感器的油温设定成约75度(比80度低)。
提供该示例作为粗设定法，温度特征根据泵转子的设计方法或尺寸或泵的组合(例如增压泵和干燥泵的组合)而改变，因此合适的值可能根据模式而设定的不同。
此外，能够自由设定第二温度传感器的值而不管第一温度传感器和第三温度传感器设定的值。
图6为显示根据本发明的实施方案的具有冷却装置的真空泵的转子中的油流动的横截面图。
如图6所示，当半导体制造设施操作时，为了在处理腔中产生真空，当马达14操作时，齿轮15彼此啮合旋转并且一对转子13a和13b旋转，因此产生真空压力。此外，从处理腔排出的气体可以被送入泵壳体12然后通过真空压力排出，因此在处理腔中形成真空。
此外，当供油单元18的油泵20操作时，油盘19中的油流动通过主油线，通过热交换器21而冷却(或加热或维持于高温)，并且通过适配器41、孔口43和供油管17被供应至转子轴的孔16。
供应至转子轴的孔16的油在通过孔16流动至后端(即通过转子流动至后端)的同时除了冷却被加热的转子13a和13b之外还冷却轴承。此外，冷却了转子和轴承的油离开孔16的油出口30并且被喷射至齿轮15，因此油冷却齿轮15并且在齿轮15下方流回油盘19。
油的流动循环通过油盘19→油泵20→热交换器21→供油管17→转子孔16→油盘19，并且可以通过油的连续循环有效地冷却转子13a和13b。
图7为根据本发明的另一个实施方案的具有冷却装置的真空泵的横截面图。
如图7所示，当需要控制壳体温度时，提供了使用冷却油控制壳体温度的方式。
为此目的，具有内部油通道(未显示)的第一冷却块50围绕泵壳体12设置，即围绕泵壳体12的外侧设置，并且三通阀51设置在从供油单元18延伸的主油线中的预定位置处，例如设置在热交换器21的后方。
第一副油线52从三通阀51分叉并且连接至泵壳体12的第一冷却块50。
因此，从供油单元18供应的油(例如完成热交换的冷却油)通过三通阀51被送往第一副油线52然后被供应至泵壳体12的第一冷却块50，因此可以冷却泵壳体12。
此外，从第一冷却块50延伸的第二副油线56连接至主油线42的侧面，例如连接至三通阀51后方的主油线42，并且由微处理器33控制的第二阀55设置在第二副油线56中。
第二阀可以受微处理器33控制而打开从而冷却壳体，因此冷却壳体的油可以从第二副油线56流动至主油线42并且保持流动至转子。
显然地，可以使用止回阀代替第二阀55，所述止回阀避免油从主油线42流动至第二副油线56并且允许油从第二副油线56流动至主油线42。
此外，从三通阀51分叉的第一副油线52连接至围绕轴承壳体35的外侧形成的第二冷却块53(例如具有内部油通道(未显示)的第二冷却块53)并且连接至围绕齿轮壳体22的外侧形成的冷却块(未显示)。此外相似地，根据该构造，完成热交换的冷却油通过三通阀51被送往第一副油线52并且被供应至轴承壳体35的第二冷却块53和齿轮壳体的冷却块，因此可以冷却轴承壳体35和齿轮壳体22。
轴承壳体处的从第二冷却块53延伸的第二副油线56和齿轮壳体处的冷却块可以延伸至主油线42的侧面。
亦即，冷却了壳体的油可以离开冷却块并且并入第二副油线56，然后可以被送往主油线。
三通阀51的通道可以通过受微处理器33控制的螺线管(未显示)而切换，只有当需要通过确定微处理器接收的由温度传感器(未显示)检测的壳体温度或由第一温度传感器检测的气体温度来控制壳体温度时，可以通过打开通往第一副油线的通道输送油(通往转子的通道关闭)，并且在其它情况下，通往转子的通道打开并且通往第一副油线的通道关闭，因此油可以被送往转子。
可以在包括第一副油线和第二副油线的真空泵中进行两种类型的冷却控制。
例如，当三通阀的通道朝向转子打开并且朝向壳体关闭时，油循环通过油盘19→油泵20→热交换器21→供油管17→转子孔16→油盘19，因此可以冷却转子和轴承。
替代性地，当三通阀的通道朝向转子关闭并且朝向壳体打开时，油循环通过油盘19→油泵20→热交换器21→第一副油线52→壳体处的冷却块→第二副油线56→供油管17→转子孔16→油盘19，因此除了壳体之外还可以冷却转子和轴承。
能够设计可以同时冷却转子和壳体的油线，但是在该情况下，转子温度和壳体温度根据设定的油温被控制成相同温度，因此难以进行满足壳体的两个转子(两个转子的冷却控制特征不同)的冷却控制。
然而，在本发明的实施方案中，通过适当地切换通道或设计油线选择性地进行转子的冷却控制以及壳体和转子的冷却控制，因此当需要增加壳体温度时，能够通过阻止流动至壳体的油从而将转子的温度和壳体的温度控制在最佳状态。
如上所述，由于本发明实施了新的系统，所述系统通过使油循环通过转子控制真空泵的转子温度从而冷却真空泵，能够避免真空泵的温度迅速增加，特别是转子温度迅速增加。因此，当进行过程和操作泵时能够保证稳定性，并且经济地维修半导体制造设施。
[附图标记]
10：入口
11：出口
12：泵壳体
13a、13b：转子
14：马达
15：齿轮
16：孔
17：供油管
18：供油单元
19：油盘
20：油泵
21：热交换器
22：齿轮壳体
23：油泵侧泵驱动齿轮
24：转子侧泵驱动齿轮
25：珀尔帖设备
26：油块
27：冷却风扇
28：冷却器
29：冷却块
30：油出口
31：第一温度传感器
32：第二温度传感器
33：微处理器
34：轴承
35：轴承壳体
36：联接件
37：联接壳体
38：通道
39：第三温度传感器
40：适配器盖
41：适配器
42：油通道
43：孔口
44：抽吸管
45：排放管
46：油管
47：冷却水管
48：第一阀
49：电源/控制器
50：第一冷却块
51：三通阀
52：第一副油线
53：第二冷却块
54：适配器座
55：第二阀
56：第二副线

Claims (17)

1.一种具有冷却装置的真空泵，其包括：
泵壳体(12)，所述泵壳体(12)具有用于接收气体的入口(10)和用于排出气体的出口(11)；
一对转子(13a、13b)，所述一对转子(13a、13b)的两端支撑在泵壳体(12)中并且通过彼此啮合旋转从而产生真空压力；
马达(14)，所述马达(14)连接至转子(13a)的轴从而驱动转子(13a、13b)；和
齿轮(15)，所述齿轮(15)用于转子(13a,13b)之间的合作，
其中沿着转子(13a、13b)的轴线平行地形成孔(16)，在孔(16)中设置供油管(17)，油从供油单元(18)供应至供油管(17)，并且油在流动通过孔(16)的同时冷却转子(13a、13b)。
2.根据权利要求1所述的真空泵，其中供油单元(18)包括油盘(19)、油泵(20)和热交换器(21)，所述油盘(19)用于保持预定量的油，所述油泵(20)泵送油盘(19)中的油，所述热交换器(21)用于通过油泵(20)泵入供油管(17)的油的热交换。
3.根据权利要求2所述的真空泵，其中供油单元(18)的油泵(20)是设置在泵壳体(12)外部的外部泵。
4.根据权利要求2所述的真空泵，其中供油单元(18)的油泵(20)是设置在泵壳体(12)的齿轮壳体(22)内部的内部泵。
5.根据权利要求4所述的真空泵，其中内部油泵(20)使用转子动力并且通过在油泵侧泵驱动齿轮(23)和转子侧泵驱动齿轮(24)之间传递的动力而操作，所述油泵侧泵驱动齿轮(23)和转子侧泵驱动齿轮(24)彼此啮合旋转。
6.根据权利要求1或2所述的真空泵，其中供油单元(18)具有包括主油线的油循环构造，所述主油线在齿轮壳体(22)中延伸通过油盘(19)→油泵(20)→热交换器(21)→供油管(17)→转子孔(16)→油盘(19)。
7.根据权利要求1或2所述的真空泵，其中供油单元(18)的热交换器(21)是使用冷却水的水冷热交换器。
8.根据权利要求1或2所述的真空泵，其中供油单元(18)的热交换器(21)是使用珀尔帖设备的热交换器。
9.根据权利要求8所述的真空泵，其中在使用珀尔帖设备的热交换器(21)中，在珀尔帖设备(25)的吸热侧设置油块(26)，并且在珀尔帖设备(25)的产热侧设置冷却风扇(27)和冷却器(28)。
10.根据权利要求8所述的真空泵，其中在使用珀尔帖设备的热交换器(21)中，在珀尔帖设备(25)的吸热侧设置油块(26)，并且在珀尔帖设备(25)的产热侧设置冷却块(29)，冷却水能够流动通过所述冷却块(29)。
11.根据权利要求1所述的真空泵，其中在转子(13a、13b)的轴中形成的孔(16)处形成油出口(30)，所述油出口(30)靠近装配在转子(13a、13b)的轴上的齿轮(15)设置，完成冷却的油通过所述油出口(30)离开，使得从油出口(30)排出的油被喷射至齿轮(15)并且冷却齿轮(15)。
12.根据权利要求1所述的真空泵，所述真空泵包括第一温度传感器(31)、第二温度传感器(32)和微处理器(33)，所述第一温度传感器(31)设置在泵壳体(12)的气体入口侧从而检测气体的温度，所述第二温度传感器(32)设置在供油单元(18)的主油线中从而检测油温，所述微处理器(33)基于从第一温度传感器(31)和第二温度传感器(32)输入的温度值可变地控制油温。
13.根据权利要求1或12所述的真空泵，所述真空泵包括第三温度传感器(39)和微处理器(33)，所述第三温度传感器(39)设置在泵壳体(12)的周围从而检测环境温度，所述微处理器(33)基于从第三温度传感器(39)输入的温度值可变地控制油温，其中当从第三温度传感器(39)输入的温度值是提前设定的温度值或更高的温度值时，微处理器(33)基于偏移表降低油温。
14.根据权利要求12所述的真空泵，其中当热交换器(21)是使用珀尔帖设备的热交换器时，在泵的操作初期微处理器(33)通过改变珀尔帖设备的极性进行加热油的控制。
15.根据权利要求1所述的真空泵，其中围绕泵壳体(12)设置第一冷却块(50)，在从供油单元(18)延伸的主油线(42)中设置三通阀(51)，并且从三通阀(51)分叉的第一副油线(52)连接至泵壳体(12)的第一冷却块(50)从而能够通过供应至第一冷却块(50)的油冷却泵壳体(12)。
16.根据权利要求15所述的真空泵，其中第一副油线分成多条线并且连接至围绕轴承壳体(35)形成的第二冷却块(53)从而能够通过供应至第二冷却块(53)的油冷却轴承壳体(35)。
17.根据权利要求15所述的真空泵，其中第二副油线(56)从第一冷却块(50)延伸并且在三通阀(51)的后方连接至主油线(42)从而能够在冷却泵壳体(12)之后冷却转子。
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