CN108980073B - 真空泵 - Google Patents
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Abstract
提供一种真空泵,其可减少用以抑制反应产物的堆积的构成所花费的成本。真空泵包括:泵本体,包含收容转子的壳体、以及对转子进行驱动的马达;电源装置,具有对马达供给电力的电源电路,且供给有来自马达的再生电力;制动电阻,在自马达供给有再生电力的再生控制时,流通基于再生电力的电流而发热,在并未供给再生电力而供给有来自电源电路的电力的额定控制时,基于来自电源电路的电力流通电流而发热,从而对需要抑制反应产物的堆积的排气部进行加热;以及控制部,在再生控制及额定控制中,以将排气部的温度保持为抑制反应产物的堆积的堆积抑制温度的方式控制对制动电阻的电流的供给。
Description
技术领域
本发明涉及一种真空泵。
背景技术
为了将设置于干式蚀刻(dry etching)装置、化学气相沉积(Chemical VaporDeposition,CVD)装置等半导体制造装置中的真空腔室内的气体排出而使用涡轮分子泵等真空泵。在真空泵的壳体内的气体经冷却的情况下,反应产物在壳体内堆积,因此现有的真空泵中设置有对壳体进行加热的加热器以抑制反应产物的堆积。例如,专利文献1中记载的真空泵包括安装于泵基底部的泵加热器及制动电阻。在马达的再生时,对泵加热器及制动电阻供给电流,由此对泵基底部加热而抑制反应产物的堆积。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2013-119798号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
理想的是为了将抑制反应产物的堆积的构成采用至真空泵而花费的成本减少。专利文献1中并未就所述方面进行特别研究。
[解决问题的技术手段]
本发明的真空泵的形态包括:泵本体,包含收容转子的壳体、以及对所述转子进行驱动的马达;电源装置,具有对所述马达供给电力的电源电路,且供给有来自所述马达的再生电力;制动电阻,在自所述马达供给有所述再生电力的再生控制时,流通基于所述再生电力的电流而发热,在并未供给所述再生电力而供给有来自所述电源电路的电力的额定控制时,基于来自所述电源电路的电力流通电流而发热,从而对需要抑制反应产物的堆积的加热对象部进行加热;以及控制部,在所述再生控制及所述额定控制中,以将所述加热对象部的温度保持为抑制反应产物的堆积的堆积抑制温度的方式控制对所述制动电阻的电流的供给。
根据所述真空泵,用以对马达进行再生制动的制动电阻在执行再生控制时作为用以对加热对象部进行加热的部件而使用,进而,在执行马达的额定控制时也作为用以对加热对象部进行加热的部件而使用。因此,用以抑制反应产物的堆积的构成所花费的成本减少。
优选为所述控制部在所述再生控制中,以所述电源电路的输出电压为小于所述电源电路能够安全进行动作的电压的上限值的规定电压的方式、及将所述加热对象部的温度保持为所述堆积抑制温度的方式,控制对所述制动电阻的电流的供给。
因此,在执行再生控制时,可利用制动电阻一边对加热对象部进行加热一边保护电源电路。
详细而言,所述控制部在所述再生控制中,在所述电源电路的输出电压超过所述规定电压的情况下,较以将所述加热对象部的温度保持为所述堆积抑制温度的方式对所述制动电阻供给电流的控制而言,优先减少对所述制动电阻供给的再生电力。
详细而言,所述控制部在所述再生控制中,在所述电源电路的输出电压为所述规定电压以下的情况、且所述加热对象部的温度为所述堆积抑制温度以下的情况下,以所述电源电路的输出电压为所述规定电压的方式对所述制动电阻供给所述再生电力,且在所述电源电路的输出电压为所述规定电压以下的情况、且所述加热对象部的温度超过所述堆积抑制温度的情况下,减少对所述制动电阻供给的再生电力且以将所述加热对象部的温度保持为所述堆积抑制温度的方式进行控制。
优选为所述加热对象部至少包含以能够将连接于所述壳体的排气管连接的方式形成于所述壳体的排气部。
根据所述构成,作为加热对象部的一例的排气部由制动电阻加热,因此抑制排气部内的反应产物的堆积。排气部内为在壳体内压力也尤其容易变高的部分,因此反应产物堆积的担忧高。通过使用制动电阻如所述般抑制此种部分中的反应产物的堆积物的生成,使成本的减少与壳体的堵塞的抑制并存。
优选为所述泵本体与所述电源装置经一体化,且在所述电源装置及所述泵本体的各壳体的外部或内部布线有将所述制动电阻与所述电源电路电性连接的电缆。
因此,可缩短电缆的长度。
优选为所述控制部以所述加热对象部的温度不会超过设置于所述排气部的密封构件的耐热温度的方式控制对所述制动电阻流通的电流。
因此,可使排气部内的反应产物的堆积的抑制、与密封构件的保护并存。
[发明的效果]
根据本发明涉及的真空泵,用以抑制反应产物的堆积的构成所花费的成本减少。
附图说明
图1(a)是第1实施形态的真空泵的外观图,图1(b)是连接有排气管时的排气部的侧面图。
图2是表示图1(a)、图1(b)的真空泵的构成的方框图。
图3是加速控制及额定控制中的加热控制的流程图。
图4是再生控制中的加热控制的流程图。
图5是第2实施形态的真空泵的外观图。
图6是表示图5的真空泵的构成的方框图。
【主要元件符号说明】
1:真空泵 10:泵本体
11:涡轮泵部 12:牵引泵部
13:马达 14:磁轴承
15:保护轴承 16:旋转速度检测部
17:转子 20:壳体
21:吸气部 21a:吸气口
22:排气部(加热对象部) 22a:排气口
30:冷却装置 40:电源装置
40A:壳体 40B:第1连接器
40C:第2连接器 40D:第3连接器
40E:第4连接器 41:电源电路
42:逆变电路 43:切换部
44:二极管 45:DC/DC变流器
46:控制部 47:励磁放大器
51:第1电压检测部 52:第2电压检测部
53:电流检测部 54:第1电源线
55:第2电源线 60:制动电阻
61:电缆 62:温度检测部
63:电缆 70:泵加热器
71:电缆 72:隔离变压器
73:加热器控制部 74:温度检测部
75:电缆 100:商用电源
110:排气管 120:密封构件
S21~S25、S31~S34:步骤 Vm:电源电路的输出电压
具体实施方式
(第1实施形态)
图1(a)所示的真空泵1例如安装于半导体制造装置的真空腔室(均省略图示)中,并将真空腔室内设为真空。真空泵1可采用干泵(dry pump)或油泵(oil pump)等各种型式。本实施形态的真空泵1为干泵中的涡轮分子泵。真空泵1包括泵本体10、冷却装置30、及电源装置40。本实施形态中,泵本体10、冷却装置30、及电源装置40为一体型的设备。冷却装置30夹于泵本体10及电源装置40之间。冷却装置30主要利用设置于冷却装置30内的冷却水路对电源装置40进行冷却。电源装置40对泵本体10供给电力。
如图1(a)及图2所示,泵本体10包括:涡轮泵部11、牵引泵(drag pump)部12、马达13、磁轴承14、保护轴承15、旋转速度检测部16、转子17、以及壳体20。涡轮泵部11、牵引泵部12、马达13、磁轴承14、保护轴承15、旋转速度检测部16、以及转子17收容于壳体20内。
转子17具有:涡轮泵部11的转子叶片、牵引泵部12的转子圆筒部、以及将转子叶片及转子圆筒部同轴固定的轴体(均未图示)。马达13对转子17进行驱动。本实施形态的马达13为三相无刷马达(brushless motor)。磁轴承14具有多个电磁铁,且以非接触状态将转子17支撑为能够旋转。保护轴承15为应急轴承,例如在磁轴承14并不工作时将转子17支撑为能够旋转。旋转速度检测部16对马达13的旋转速度进行检测。旋转速度检测部16将检测结果输出至控制部46(参照图2)。
在壳体20例如利用螺栓而连结有冷却装置30。在冷却装置30例如利用螺栓而连接有电源装置40的壳体40A。壳体20具有:形成有吸气口21a的吸气部21、以及形成有排气口22a的排气部22。吸气部21在壳体20中设置于与冷却装置30相反的一侧的端部。排气部22在壳体20中自偏靠冷却装置30的部分的外侧面突出。
如图1(b)所示,在排气部22连接有排气管110,所述排气管110与用以将排气部22的压力(背压)维持为规定压力的背压泵(back pump)(省略图示)连接。在排气部22与排气管110的连接部分设置有用以提高连接部分的气密性的密封构件120。密封构件120的一例为树脂制的O型环。
其次,参照图2对电源装置40的详细构成进行说明。
电源装置40具有:电源电路41、逆变电路42、切换部43、二极管44、DC/DC变流器(converter)45、控制部46、以及励磁放大器47。电源装置40进而具有:第1电压检测部51、第2电压检测部52、以及电流检测部53。在电源装置40电性连接有制动电阻60及温度检测部62。
电源电路41及逆变电路42通过第1电源线54(VDD)及第2电源线55(VSS)而彼此连接。制动电阻60及切换部43串联连接。切换部43切换对制动电阻60的通电及非通电。切换部43的一例为开关元件。本实施形态的切换部43为npn型晶体管。制动电阻60的第1端电性连接于第1电源线54,制动电阻60的第2端电性连接于切换部43的集电极。切换部43的发射极连接于第2电源线55。在切换部43的基底连接有控制部46。二极管44在第1电源线54中较逆变电路42、制动电阻60、DC/DC变流器45、及第2电压检测部52各自与第1电源线54的连接点而言设置于更靠电源电路41侧。二极管44的阳极连接于电源电路41,二极管44的阴极连接于逆变电路42。DC/DC变流器45在第1电源线54中连接于第2电压检测部52与第1电源线54的连接点、和制动电阻60与第1电源线54的连接点之间,在第2电源线55中连接于电源电路41与第2电源线55的连接点、和切换部43的发射极与第2电源线55的连接点之间。
电源电路41包含AC/DC变流器,且将自商用电源100供给的交流电力转换为直流电力。自商用电源100对电源电路41施加的电压是由第1电压检测部51检测出。第1电压检测部51将检测结果输出至控制部46。自电源电路41输出的直流电力被供给至逆变电路42、制动电阻60、及DC/DC变流器45。第1电源线54与第2电源线55之间的电压是由第2电压检测部52检测出。第2电压检测部52将检测结果输出至控制部46。再者,以后的说明中,存在将由第2电压检测部52检测出的电压、即第1电源线54与第2电源线55之间的电压称为“电压Vm”或“电源电路41的输出电压Vm”的情况。
逆变电路42与马达13电性连接。逆变电路42将自电源电路41供给的直流电力转换为交流电力并供给至马达13,且将由马达13发电的再生电力输出至第1电源线54。本实施形态的逆变电路42为三相逆变电路。在逆变电路42与马达13的各相之间流通的电流是由电流检测部53检测出。电流检测部53将检测结果输出至控制部46。
制动电阻60为橡胶加热器、护套加热器等具有规定电阻值的发热体,通过供给有来自电源电路41的直流电力或来自逆变电路42的再生电力而发热。如图1(b)所示,制动电阻60安装于排气部22。制动电阻60覆盖排气部22的整周。真空泵1中,使用对制动电阻60通电时的制动电阻60的发热而对排气部22进行加热。
如图1(a)及图1(b)所示,制动电阻60具有:布线于泵本体10及电源装置40的各壳体20、壳体40A的外部的电缆61。电缆61连接于设置于壳体40A的第1连接器(connector)40B。第1连接器40B电性连接于第1电源线54及切换部43的集电极(均参照图2)。在排气部22安装有温度检测部62。温度检测部62对排气部22的温度进行检测。温度检测部62具有:布线于泵本体10及电源装置40的各壳体20、壳体40A的外部的电缆63。电缆63连接于设置于壳体40A的第2连接器40C。第2连接器40C电性连接于控制部46(参照图2)。温度检测部62将检测结果输出至控制部46。
如图2所示,DC/DC变流器45将供给至DC/DC变流器45的直流电力的电压降压至适于控制部46的动作的控制电压。自DC/DC变流器45输出的直流电力被供给至控制部46。
控制部46包含执行预先决定的控制程序(program)的运算处理装置。运算处理装置例如包含中央处理器(Central Processing Unit,CPU)或微处理器(Micro ProcessingUnit,MPU)。一例中,控制部46包含存储部。存储部中存储有各种控制程序及各种控制处理中使用的信息。控制部46通过控制逆变电路42、切换部43、及励磁放大器47的动作而执行轴承控制、马达驱动控制、及加热控制。马达驱动控制包含:使马达13加速至额定速度的加速控制、使马达13以额定速度继续驱动的额定控制、及使马达13自额定速度减速的减速控制。减速控制包含:在基于用户(user)的操作输入使转子17的旋转停止的指令或使电源断开的指令时使马达13停止的情况下的减速控制、及因停电等并不供给电源电压而使马达13停止的情况下的减速控制等。减速控制中,将自马达13侧向电源装置40侧供给再生电力的情况称为再生控制。
轴承控制为用以利用磁轴承14支撑转子17的控制。控制部46将用以进行对多个电磁铁的通电控制的控制信号输出至励磁放大器47。励磁放大器47基于来自控制部46的控制信号而对磁轴承14供给励磁电流。
额定控制为利用脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)控制对逆变电路42进行控制并将马达13的旋转速度维持为预先设定的规定额定速度的控制。即,控制部46在额定控制中以马达13以额定速度旋转的方式对逆变电路42进行控制。更详细而言,控制部46在额定控制中,基于电流检测部53的检测结果即供给至马达13的各相的电流、与旋转速度检测部16的检测结果即马达13的旋转速度,对逆变电路42的各相的开关元件的导通/断开进行控制。
减速控制为利用PWM控制对逆变电路42进行控制并使马达13的旋转速度自额定速度减速的控制。即,控制部46在减速控制中以马达13减速的方式对逆变电路42的各相的开关元件进行导通/断开控制。
在加速控制及额定控制中,并未自马达13对第1电源线54供给再生电力。因此,二极管44的阳极电位高于阴极电位而为导通状态,因此由控制部46将切换部43设为导通状态,由此来自电源电路41的直流电力(电源电压)被供给至制动电阻60。减速控制(再生控制)中,自马达13对第1电源线54供给有再生电力。切换部43被设为导通状态,由此来自马达13的再生电力被供给至制动电阻60。在供给有再生电力的状态下,若二极管44的阳极电位低于阴极电位,则二极管44为遮断状态,因此来自电源电路41的直流电力并未供给至制动电阻60。制动电阻60通过供给有来自电源电路41的直流电力、或来自马达13的再生电力而发热,可对应该抑制反应产物的附着的加热对象部(本实施形态中,排气部22)进行加热。如此,本发明的特征之一为:在加速控制、额定控制、及减速控制(再生控制)的任一状态中,通过对已存的制动电阻60流通电流而对加热对象部进行加热。
加热控制为通过控制部46使切换部43导通/断开来控制对制动电阻60的通电(切换对制动电阻60流通电流/并不流通电流)而调整(即增减)排气部22的温度的控制。加热控制为在加速控制、额定控制、及减速控制(再生控制)的任一状态下执行的控制。控制部46通过控制切换部43的导通/断开而控制对制动电阻60供给的电流的导通/断开。本实施形态中,控制部46是利用PWM控制对切换部43的导通/断开进行控制。通过变更切换部43的导通/断开的占空比而控制对制动电阻60供给的电流的增减。
控制部46在加热控制中,以将排气部22的温度、即由温度检测部62检测出的检测温度保持为抑制反应产物的堆积的堆积抑制温度的方式对切换部43进行控制。堆积抑制温度为预先设定的规定温度或温度范围。本实施形态中,控制部46在加热控制中,以保持作为堆积抑制温度的规定温度范围(以下,“目标温度范围TA”)的方式对切换部43进行控制。目标温度范围TA的上限值与下限值的差例如为4℃。目标温度范围TA的下限值的一例为100℃以上。所述情况下,目标温度范围TA例如为100℃以上且104℃以下。另外,目标温度范围TA的上限值的一例为密封构件120(参照图1(b))的耐热温度以下,例如为160℃以下(进而优选为150℃以下)。所述情况下,目标温度范围TA例如为156℃以上且160℃以下(进而优选为146℃以上且150℃以下)。再者,目标温度范围TA的上限值与下限制的差能够任意变更。
参照图3,对加速控制及额定控制中的加热控制的处理的一例进行说明。所述加热控制以规定时间为单位重复执行。
控制部46基于步骤S21中的排气部22的温度是否超过目标温度范围TA的判定、与步骤S22中的排气部22的温度是否低于目标温度范围TA的判定而对切换部43进行控制。
控制部46在步骤S21中为肯定判定时,在步骤S23中将切换部43设为断开状态。即,控制部46在PWM控制中将切换部43的占空比设为0。结果,并未自电源电路41对制动电阻60供给电流。由此,利用制动电阻60的对排气部22的加热停止,因此排气部22的温度降低。
控制部46在步骤S21中为否定判定且步骤S22中为肯定判定时,在步骤S24中使切换部43的占空比增加规定值量。结果,自电源电路41供给至制动电阻60的电流量增加。由此,制动电阻60的发热量增加,因此排气部22的温度上升。
规定值可根据排气部22的温度与目标温度范围TA的下限值的差的大小而变更。更详细而言,随着排气部22的温度与目标温度范围TA的下限值的差变大而规定值变大。控制部46中存储有表示排气部22的温度与目标温度范围TA的下限值的差、和切换部43的占空比的关系的信息。表示排气部22的温度与目标温度范围TA的下限值的差、和切换部43的占空比的关系的信息例如包含使用映射、表格、或函数的关系式。控制部46使用表示排气部22的温度与目标温度范围TA的下限值的差、和切换部43的占空比的关系的信息、自排气部22的温度与目标温度范围TA的下限值的差来设定切换部43的占空比。再者,规定值可为预先设定的固定值。
控制部46在步骤S21及步骤S22中均为否定判定时、即排气部22的温度保持目标温度范围TA时,在步骤S25中维持目前的切换部43的占空比。
其次,对减速控制(再生控制)中的加热控制的详细情况进行说明。再生控制中的加热控制与加热控制或额定控制中的加热控制相比执行不同的控制。具体而言,在排气部22的温度为目标温度范围TA的上限值以下的情况下,以输出电压Vm为规定电压的方式将再生电力供给至制动电阻60,在排气部22的温度超过目标温度范围TA的情况下,减小供给至制动电阻60的再生电力而将排气部22的温度设为目标温度范围TA的上限值以下。控制部46以将再生电力供给至制动电阻60的方式控制逆变电路42及切换部43。更详细而言,控制部46在再生控制中,以将通过马达13的惯性所致的旋转而产生的各相的线圈的感应电流供给至制动电阻60的方式控制逆变电路42。再生控制中,来自逆变电路42的直流电力(再生电力)被供给至制动电阻60。
参照图4,对再生控制中的加热控制的控制部46的处理的一例进行说明。再生控制中的加热控制也是以规定时间为单位重复执行。
控制部46在步骤S31中判定电源电路41的输出电压Vm是否为规定电压以上。再者,规定电压为用以判定是否保护电源电路41的阈值,可通过实验等而预先设定。
控制部46在步骤S31中为肯定判定的情况、即判定为输出电压Vm为规定电压以上的情况下,在步骤S32中以对制动电阻60供给的再生电力变小的方式控制切换部43。一例中,将切换部43设为断开状态。即,控制部46在PWM控制中将切换部43的占空比设为0。如此,为了保护电源电路41而将切换部43设为断开状态,并未对制动电阻60供给再生电力。
控制部46在步骤S31中判定为否定的情况、即判定为输出电压Vm小于规定定压的情况下,在步骤S33中判定排气部22的温度是否超过目标温度范围TA。控制部46在步骤S33中为否定判定时,在步骤S34中以输出电压Vm为规定电压的方式控制切换部43。一例中,控制部46中存储有表示输出电压Vm与规定电压的差、和切换部43的占空比的关系的信息。表示输出电压Vm与规定电压的差、和切换部43的占空比的关系的信息例如包含使用映射、表格、或函数的关系式。控制部46使用表示输出电压Vm与规定电压的差、和切换部43的占空比的关系的信息、自输出电压Vm与规定电压的差来设定切换部43的占空比。如此,若控制切换部43,则自逆变电路42对制动电阻60供给再生电力。由此,由制动电阻60加热排气部22,因此排气部22的温度上升。
控制部46在步骤S33中为肯定判定时,移行至步骤S32。结果,并未自逆变电路42对制动电阻60供给电流。由此,对排气部22的加热停止,因此排气部22的温度降低而为目标温度范围TA的上限值以下。
对本实施形态的真空泵1的作用进行说明。
通常,作为反应产物的升华温度与压力的关系,若为同一温度,则压力越高,气体分子越容易液化或固化。换言之,若为同一温度,则压力越高,气体分子越容易堆积于真空泵1的内部。
在使泵本体10驱动的情况下,电源装置40对马达13及磁轴承14供给电力,由此马达13使转子17高速旋转,磁轴承14将转子17支撑为能够旋转。由此,泵本体10将自真空腔室经由吸气口21a吸入的气体分子利用涡轮泵部11及牵引泵部12压缩并自排气部22通过排气管110向背压泵排气。因此,排气部22的压力高于吸气部21的压力,因此反应产物容易堆积于排气部22。
本实施形态的真空泵1中,在执行加速控制及额定控制时基于电源电路41的输出电压Vm对制动电阻60供给电流,由此制动电阻60发热,排气部22被加热。因此,在执行加速控制及额定控制时抑制排气部22内的反应产物的堆积。另外,本实施形态的真空泵1中,在执行再生控制时,基于来自马达13的再生电力对制动电阻60供给电流,由此制动电阻60发热,排气部22被加热。因此,在执行再生控制时,也抑制排气部22内的反应产物的堆积。如此,用以对马达13进行再生制动的制动电阻60在执行马达13的再生控制时作为对排气部22进行加热的部件而使用,进而,在执行马达13的加速控制及额定控制时也作为用以对排气部22进行加热的部件而使用,因此,无需另行设置用以对加热对象部进行加热的加热器,用以抑制反应产物的堆积的构成所花费的成本减少。另外,执行马达13的再生控制的控制部46也执行与对用以加热排气部22的制动电阻60的通电相关的控制,因此无需另行设置控制用以对加热对象部进行加热的加热器的控制电路,用以抑制反应产物的堆积的构成所花费的成本进一步减少,可使电路构成简略化、小型化。
根据本实施形态的真空泵1,进而可获得以下效果。
(1-1)目标温度范围TA的上限值为密封构件120的耐热温度以下。因此,可使抑制排气部22内的反应产物的堆积、与密封构件120的保护并存。
(1-2)泵本体10及电源装置40为一体型的设备,由此可缩短将电源装置40与制动电阻60电性连接的电缆61的长度。此外,可缩短将电源装置40与温度检测部62电性连接的电缆63的长度。
(1-3)电缆61、电缆63布线于泵本体10及电源装置40的各壳体20、壳体40A的外部,由此也可不在壳体40A上设置用以插通电缆61、电缆63的贯通孔及真空密封件,因此可使真空泵1的构成简略化及削减零件数量。
此外,在将泵本体10及电源装置40的各壳体20、壳体40A彼此组装后,在真空泵1的装配时可利用电缆61、电缆63将制动电阻60及温度检测部62与电源装置40电性连接。因此,可容易将制动电阻60及温度检测部62与电源装置40连接。
(1-4)在执行再生控制时,以电源电路41的输出电压Vm为规定电压的方式、及将排气部22的温度保持为目标温度范围TA的方式控制对制动电阻60供给的再生电力。由此,可一边对排气部22进行加热一边保护电源电路41。
(第2实施形态)
参照图5及图6对第2实施形态的真空泵1进行说明。第2实施形态的真空泵1与第1实施形态的真空泵1相比,在追加有泵加热器70的方面不同。以下的说明中,对与第1实施形态共通的构成,标注与第1实施形态相同的符号,并存在省略重复说明的情况。
图5所示的泵加热器70包含绕组电阻或方块电阻,并对加热对象部进行加热。加热对象部的一例为壳体20中的收容牵引泵部12的部分。泵加热器70安装于壳体20。更详细而言,泵加热器70相对于排气部22而安装于与冷却装置30侧相反的一侧的部分。一例中,泵加热器70覆盖壳体20的整周。泵加热器70具有电缆71。电缆71连接于设置于壳体40A的第3连接器40D。
在壳体20安装有温度检测部74。温度检测部74对壳体20中的泵加热器70附近的温度、即加热对象部附近的温度进行检测。温度检测部74具有电缆75。电缆75连接于设置于壳体40A的第4连接器40E。第4连接器40E电性连接于控制部46(参照图6)。温度检测部74将检测结果输出至控制部46。
如图6所示,泵加热器70经由隔离变压器72及加热器控制部73而电性连接于商用电源100。隔离变压器72将商用电压100的输出电压变压为规定电压并输出至加热器控制部73。加热器控制部73与隔离变压器72、泵加热器70、及控制部46电性连接。加热器控制部73基于来自控制部46的指令信号而切换对泵加热器70的通电及非通电。
控制部46以将加热对象部的温度保持为抑制反应产物的堆积的堆积抑制温度的方式执行控制对泵加热器70的通电的泵部加热控制。堆积抑制温度为预先设定的规定温度或温度范围。本实施形态中,控制部46在泵部加热控制中,以保持作为堆积抑制温度的规定温度范围(以下,“目标温度范围TB”)的方式控制切换部43。目标温度范围TB能够任意设定。一例中,目标温度范围TB与目标温度范围TA相等。另外,目标温度范围TB的上限值可低于目标温度范围TA的上限值,目标温度范围TB的下限值可低于目标温度范围TA的下限值。
泵部加热控制为在加速控制、额定控制、及减速控制(再生控制)的任一状态下执行的控制。控制部46在壳体20的温度为目标温度范围TB的上限值以下的情况下,对泵加热器70通电。由此,泵加热器70发热,因此壳体20的温度上升。另一方面,控制部46在壳体20的温度超过作为堆积抑制温度的一例的目标温度范围TB的情况下,停止对泵加热器70的通电。由此,泵加热器70并不发热,因此壳体20的温度降低。
根据本实施形态的真空泵1,除了制动电阻60以外,还设置有泵加热器70,因此抑制壳体20内的反应产物的堆积的能力进一步提高。另外,与仅由泵加热器确保与本实施形态的真空泵1相同的能力的构成相比较,可采用小型的泵加热器、或可削减泵加热器的数量,因此用以抑制反应产物的堆积的构成所需的成本减少。
根据本实施形态的真空泵1,除了第1实施形态的效果以外,还可获得以下效果。
(2-1)牵引泵部12中的较排气部22而言更靠上游侧的部分由泵加热器70加热,因此可将紧接着排气部22的容易堆积反应产物的部分始终维持为高温。因此,可进一步抑制真空泵1内堆积反应产物的情况。
(变形例)
与所述各实施形态相关的说明为本发明的真空泵可采取的形态的例示,并不意图限制其形态。本发明的真空泵例如可采取以下所示的所述各实施形态的变形例、及将彼此并不矛盾的至少两种变形例组合而成的形态。
各实施形态中,也可替代为对制动电阻60的通电的PWM控制而进行导通/断开控制。所述情况下,控制部46在加速控制、额定控制、及再生控制中的加热控制中,在利用制动电阻60的加热对象部(排气部22)的温度为目标温度范围TA的上限值以下的情况下,将切换部43设为导通状态。控制部46在利用制动电阻60的加热对象部(排气部22)的温度超过目标温度范围TA的上限值的情况下,将切换部43设为断开状态。
各实施形态的控制部46也可在加速控制、额定控制、及再生控制中的加热控制中,在利用制动电阻60的加热对象部(排气部22)的温度超过目标温度范围TA的上限值的情况下,使切换部43的占空比减小规定值量。由此,可减少制动电阻60的发热量,因此利用制动电阻60的加热对象部可靠近目标温度范围TA。
第2实施形态的控制部46也可在再生控制中的加热控制中,在电压Vm超过规定电压的情况、且排气部22的温度低于目标温度范围TB的下限值的情况下,以增加泵加热器70的发热量的方式控制对泵加热器70的通电。由此,泵加热器70的热传递至排气部22,由此可间接地对排气部22进行加热。
各实施形态中,壳体20与电源装置40可彼此分开而设置。所述情况下,逆变电路42与马达13的各相的线圈由电缆等连接构件连接。
各实施形态的控制部46为电源装置40的构成要素,但并不限定于此。例如,控制部46及电源装置40可个别地设置。
各实施形态中,将制动电阻60的安装部位(加热对象部)设为排气部22,但并不限定于此,可为壳体20、排气管110、牵引泵部12中的定子、涡轮泵部11中的固定叶片等。
各实施形态中,将制动电阻60与电源电路41电性连接的电缆61并不限定于布线于泵本体10或电源装置40的壳体20、壳体40A的外部的情况,也可布线于壳体20、壳体40A的内部(即,贯通冷却装置30而布线)。根据所述构成,并未在壳体20、壳体40A的外部布线电缆61,因此电缆61并不碍事。
Claims (6)
1.一种真空泵,其特征在于包括:泵本体,包含收容转子的壳体、以及对所述转子进行驱动的马达;
电源装置,具有对所述马达供给电力的电源电路,且供给有来自所述马达的再生电力;
制动电阻,在自所述马达供给有所述再生电力的再生控制时,流通基于所述再生电力的电流而发热,在并未供给所述再生电力而供给有来自所述电源电路的电力的额定控制时,基于来自所述电源电路的电力流通电流而发热,从而对需要抑制反应产物的堆积的加热对象部进行加热;以及
控制部,在所述再生控制及所述额定控制中,以将所述加热对象部的温度保持为抑制反应产物的堆积的堆积抑制温度的方式控制对所述制动电阻的电流的供给,
所述控制部在所述再生控制中,以所述电源电路的输出电压为小于所述电源电路能够安全进行动作的电压的上限值的规定电压的方式、及将所述加热对象部的温度保持为所述堆积抑制温度的方式,控制对所述制动电阻的电流的供给。
2.根据权利要求1所述的真空泵,其特征在于:所述控制部在所述再生控制中,在所述电源电路的输出电压超过所述规定电压的情况下,较以将所述加热对象部的温度保持为所述堆积抑制温度的方式对所述制动电阻供给电流的控制而言,优先减少对所述制动电阻供给的再生电力。
3.根据权利要求1或2所述的真空泵,其特征在于:所述控制部在所述再生控制中,
在所述电源电路的输出电压为所述规定电压以下的情况、且所述加热对象部的温度为所述堆积抑制温度以下的情况下,以所述电源电路的输出电压为所述规定电压的方式对所述制动电阻供给所述再生电力,且
在所述电源电路的输出电压为所述规定电压以下的情况、且所述加热对象部的温度超过所述堆积抑制温度的情况下,减少对所述制动电阻供给的再生电力且以将所述加热对象部的温度保持为所述堆积抑制温度的方式进行控制。
4.根据权利要求1所述的真空泵,其特征在于:所述加热对象部至少包含以能够将连接于所述壳体的排气管连接的方式形成于所述壳体的排气部。
5.根据权利要求4所述的真空泵,其特征在于:所述泵本体与所述电源装置经一体化,且在所述电源装置及所述泵本体的各壳体的外部或内部布线有将所述制动电阻与所述电源电路电性连接的电缆。
6.根据权利要求4所述的真空泵,其特征在于:所述控制部以所述加热对象部的温度不会超过设置于所述排气部的密封构件的耐热温度的方式控制对所述制动电阻流通的电流。
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