CN2844879Y - 泵送设备 - Google Patents

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Abstract

一种泵送设备，包括泵工作容积、围绕工作容积的密封腔室、用于供应流体到腔室的导管，该导管包括限制流体流到腔室的速度的流动阻抗，以及用于确定流动阻抗上压力差的装置。

Description

泵送设备
技术领域
本实用新型涉及泵送设备。
背景技术
真空泵是公知的，该真空泵在其真空腔室内没有油并因此应用于例如半导体制造工业的清洁环境中。在这种环境下，如果在真空腔室内有润滑材料，这种材料可能转移回到半导体加工腔室内，并因此使得加工中的产品污染。这种“干燥”真空泵通常是在泵每级的真空腔室内采用相互啮合的转子的多级正位移泵。转子可在每个腔室内具有相同类型的型面，或者在各个腔室中的型面各不相同。
在任何Roots泵、螺旋或Northey(“爪”)式装置中，每个腔室通常通过泵的两个单独加工的定子部件限定，其中泵的转子部件位于两个定子部件之间限定的空腔内。在定子部件之间需要设置密封件，以便防止泵送的过程气体从空腔泄漏并防止环境空气进入空腔。O形圈密封件通常设置用来实施该密封功能。这种密封件通常由例如氟橡胶的含氟弹性体材料制成。
干躁真空泵经常用于需要泵送大量的特别是卤素气体或溶剂的腐蚀性流体的场合。这种材料侵蚀O形圈密封件，因此这些密封件变得过度塑性或非常脆，可不利地影响设置在定子部件之间的密封件的整体性。
对于密封件侵蚀的强度取决于多个变量，其例如包括泵送流体的性质、O形圈密封件形成的材料以及泵的温度。因此，非常难以预测更换密封件以及维护泵整体性的适当周期。外部检查密封件很少有效。
当从半导体加工设备中泵送例如氟的反应气体时，这些问题特别突出。这里，即使准确知道进入加工腔室的气流也不能预测进入泵的反应气体的量或性质，因此不能预测密封件的有效寿命。推荐的维护通常包括经常性的密封件泄漏检测，但操作起来成本高并且不方便，因此时常被忽略。
原理上，可以使用其他类型的传感器以试图测量密封件的综合暴露水平以及密封件状态。例如，可以采用光谱或化学技术测量气体组分。但是，这种技术需要复杂的校正过程并操作起来成本高。
在至少其优选实施例中，本实用新型寻求解决这些和其他问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种泵送设备，该泵送设备能够检测设置在泵的工作容积和泵的外部容积之间的关键密封件的退化，以便简化更换密封件所需适当间隔的预测。这克服了传统真空泵所需经常检查密封件是否泄漏的操作，而这种操作成本高并且不方便。
按照本实用新型的泵送设备，其包括泵工作客积、围绕工作容积的密封腔室、供应流体到腔室的导管，导管包括限制流体流动腔室的速度的流动阻抗，并且用于确定流动阻抗上的压力差的装置。
通过提供这里描述的设备，可以连续检测内部密封件6的状态，而不进行实际检查。一旦检测到此密封件退化，可以启动报警，从而进行维护以更换该密封件。同时第二密封件5继续进行其密封功能，使得真空泵的操作不中断，直到需要进行维护的适当时刻为止。
附图说明
现在只通过实例并参考附图描述本实用新型的优选特征，附图中：
图1是表示密封组件的定子部件的前视图；
图2是图1密封组件的侧视图；
图3表示监测密封组件整体性的设备；以及
图4是表示密封组件内气体压力变化相对于时间的图表。
具体实施方式
图1表示来自干躁泵的排放级的定子部件1的表面3。第二定子部件(未示出)的表面与定子部件1的相应表面3接触，并且空腔2形成在相邻定子部件之间。腔室2设置成在泵组装时容纳泵的转子部件(未示出)，并通常称为泵的工作容积。干躁泵通常包括多个这种空腔，每个空腔2通过口4与相邻的空腔连通。
第一O形圈密封件5围绕空腔2的周边设置。O形圈密封件5最好由例如氟橡胶的含氟材料制成，并在相邻定子部件之间提供液密密封，使得当泵使用时，防止通过空腔2泵送的过程或清理气体从空腔2泄漏，并防止环境空腔进入空腔2。但是，如上所述，这种气体是特别侵蚀性的，并容易造成泵的许多部件损坏。通常，O形圈密封件5是在这种环境下第一失效的部件。因此，在第一O形圈密封件5和空腔2的周边设置与第一O形圈密封件5类似的第二O形圈密封件6。O形圈密封件5、6通过相邻凹槽8、8a之间形成的浅通道或凹槽7分开，凹槽8、8a用来在相邻定子部件之间定位O形圈密封件5、6，这些凹槽表示在图2中。通道7使得例如氮的气体的少量流体截留在一起限定气体密封腔室的两个相邻定子部件以及O形圈密封件5、6之间。气体从图3标号16表示的气体储槽经由导管9通过口7a进入通道7。
如图3所示，导管9包括流动阻抗10和单向阀11。两个压力传感器12、13设置成与流动阻抗10的各端流体连通。
流动阻抗10可由略微多孔的烧结材料制成，该材料防止气体流过，使得当流动阻抗10放置在导管9内时用作阻挡，使得只有气体细流通过其中。流动阻抗10可另外通过微计量阀来提供，或通过穿过固体材料的细小毛细孔来提供。
在泵内压力升至气体供应装置以上的情况下，单向阀11防止供应储槽的污染。在气体供应装置临时中断或其他原因受到影响的情况下，阀11还用来减小阀11下游导管9内的压力波动。
压力传感器12、13各自测量流动阻抗10的任一侧上的压力P2和P1，并将指示测量压力的信号传递到控制器14。
气体供应到导管9通过气体模块15来控制。在此配置中，气体模块15是调节从储槽到导管9的气体供应的有效歧管。气体模块15构造成发送信号到控制器14以便指示供应到导管9内的气体的一种或多种特性，例如流速和压力。这种气体模块可用来将气体分配到泵内的不同位置，例如气体用作从泵清除杂质的清洗气体的地方。
使用时，加压气体(通常在大约6psi)沿着导管9通过流动阻抗10进入通道7，直到在流动阻抗10下游的气体和流动阻抗10上游的气体之间实现压力平衡为止。由于在流动阻抗10下游通道7内存在加压气体，在泵使用时，由于当泵处于正常稳定状态操作的条件下，空腔2(泵的工作容积)内的泵送气体将是负压(通常800mbar)，第二O形圈密封件6上将经受大的压力差。在这种情况下，当第二O形圈密封件6是新的并没有缺陷时，来自压力传感器12、13的信号输出将大致相同并不波动。但是，在第二O形圈密封件6由于泵送气体变得足够损坏，以至于损坏第二O形圈密封件6的整体性时，加压气体可开始从通道7泄漏到腔室2，由于在通道7内存在相对高压的气体以及在空腔2内存在相对低压的气体，泄漏将趋于平衡这些压力。由于在导管9内存在流动阻抗10，压力传感器12测量的压力P2将开始下降，如图4所示，而压力传感器13测量的压力P1将保持在供应压力上。压力P1和P2中的差别因此表示气体泄漏到空腔2内，因此表示第二O形圈密封件6失效。如果压力差超过预定值，这使得从压力传感器12、13接收信号输出的控制器14例如经由显示器输出指示第二O形圈密封件6失效的报警。
所述的设备可因此提供泵内部关键密封件状态的可靠指示。这种指示使得维护周期加长，并且操作成本减小，而没有人为干扰。由于可以改善这些关键部件退化的预见性，因此可以减小潜在的危险泄漏的可能性。
因此，导管供应气流到围绕泵工作容器的的密封腔室。导管包括限制气体流到密封腔室的速度的流动阻抗。来自设置在流动阻抗任一侧上的压力传感器的信号输出用来检测气体从密封腔室到泵工作容积的泄漏，因此指示围绕工作容积的密封件的状态。

Claims (12)

1.一种泵送设备，其特征在于，该泵送设备包括泵工作容积、围绕工作容积的密封腔室、用于供应流体到腔室的导管，该导管包括限制流体流到腔室的速度的流动阻抗，以及用于确定流动阻抗上压力差的装置。
2.如权利要求1所述的泵送设备，其特征在于，阻抗通过导管内的限制装置来提供。
3.如权利要求1所述的泵送设备，其特征在于，阻抗上流体流速使得阻抗一侧上的流体压力的波动不快速地传递到阻抗另一侧上的流体。
4.如权利要求1所述的泵送设备，其特征在于，阻抗通过包括多孔烧结材料、形成在非多孔块体内的毛细管以及阀的组中的一个来提供。
5.如权利要求1所述的泵送设备，其特征在于，确定压力差的装置包括至少一个压力传感器。
6.如权利要求5所述的泵送设备，其特征在于，所述至少一个压力传感器包括构造成输出指示阻抗上游导管内的流体压力信号的第一压力传感器和构造成输出指示阻抗下游导管内的流体压力信号的第二压力传感器。
7.如权利要求6所述的泵送设备，其特征在于，包括从第一压力传感器和第二压力传感器接收信号并根据由该信号指示的流体压力差产生报警的控制器。
8.如权利要求7所述的泵送设备，其特征在于，当阻抗上的压力差超过预定值时产生报警。
9.如权利要求1所述的泵送设备，其特征在于，导管连接到储槽上以便供应流体。
10.如权利要求9所述的泵送设备，其特征在于，储槽构造成供应清洗气体到泵送设备的泵。
11.如权利要求1所述的泵送设备，其特征在于，密封腔室通过两个O形圈密封件来部分限定。
12.如权利要求11所述的泵送设备，其特征在于，O形圈密封件由弹性体材料形成。
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