DE102012220442A1 - Vacuum pump system for evacuating a chamber and method for controlling a vacuum pump system - Google Patents
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Abstract
Ein Vakuumpumpensystem zur Evakuierung einer Kammer (10) weist ein Hauptpumpensystem (12, 14) auf, das mit der Kammer (10) verbunden ist. Mit dem Hauptpumpensystem (12, 14) ist ein Hilfspumpensystem (20) verbunden, wobei das Hilfspumpensystem (20) eine Ejektorpumpe aufweist. Durch Vorsehen einer derartigen Hilfspumpe kann eine Energieeffizienzsteigerung insbesondere bei Betrieb des Vakuumpumpensystems im Bereich des Enddrucks erzielt werden. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt ein Regeln der Drehzahl der mindestens einen Pumpe des Hauptpumpensystems (12, 14) in Abhängigkeit eines am Auslass (16) oder am Einlass (50) des Hauptpumpensystems (12, 14) gemessenen Drucks.A vacuum pump system for evacuating a chamber (10) has a main pump system (12, 14) which is connected to the chamber (10). An auxiliary pump system (20) is connected to the main pump system (12, 14), the auxiliary pump system (20) having an ejector pump. By providing such an auxiliary pump, an increase in energy efficiency can be achieved, in particular when the vacuum pump system is operating in the area of the ultimate pressure. The method according to the invention is used to regulate the speed of the at least one pump of the main pump system (12, 14) as a function of a pressure measured at the outlet (16) or at the inlet (50) of the main pump system (12, 14).
Description
Die Erfindung betrifft ein Vakuumpumpensystem zur Evakuierung einer Kammer bzw. um eine Kammer auf einem vorgegebenen Unterdruck von insbesondere weniger als 10 mbar zu halten sowie ein Verfahren zur Steuerung eines derartigen Vakuumpumpensystems. The invention relates to a vacuum pump system for evacuating a chamber or to keep a chamber at a predetermined negative pressure of in particular less than 10 mbar and a method for controlling such a vacuum pump system.
Vakuumpumpensysteme weisen mehrere Vakuumpumpen auf. Hierbei ist es bekannt, ein Hauptpumpensystem mit einer oder mehrerer Vakuumpumpen vorzusehen, das von einem Hilfspumpensystem unterstützt wird. Üblicherweise ist das Hilfspumpensystem dem Hauptpumpensystem in Förderrichtung nachgeordnet bzw. mit dem Auslass des Hauptpumpensystems verbunden. Das Hilfspumpensystem pumpt das Gas gegen Atmosphärendruck und verringert den Druck im Auslassbereich des Hauptpumpensystems, so dass das Hauptpumpensystem nicht gegen Atmosphärendruck fördern muss. Hierdurch ist es möglich, sehr niedrige Enddrücke in der zu evakuierenden Kammer bzw. dem Rezipienten zu realisieren. Derartige Vakuumpumpensysteme sind beispielsweise in
Aufgabe der Erfindung ist es, die Energieeffizienz eines Vakuumpumpensystems zur Evakuierung einer Kammer zu steigern. The object of the invention is to increase the energy efficiency of a vacuum pump system for evacuating a chamber.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Vakuumpumpensystem gemäß Anspruch 1 bzw. ein Verfahren zur Steuerung eines Vakuumpumpensystems gemäß Anspruch 8. The object is achieved by a vacuum pump system according to claim 1 or a method for controlling a vacuum pump system according to claim 8.
Das erfindungsgemäße Vakuumpumpensystem zur Evakuierung einer Kammer bzw. eines Rezipienten weist ein Hauptpumpensystem auf, das insbesondere unmittelbar mit der Kammer verbunden ist. Hierbei kann das Hauptpumpensystem mindestens ein, insbesondere mehrere Vakuumpumpen aufweisen. Bei den im Hauptpumpensystem vorgesehenen Vakuumpumpen handelt es sich vorzugsweise um Schraubenvakuumpumpen oder Rootspumpen. Insbesondere werden im Hauptpumpensystem Pumpen mit einer hohen inneren Verdichtung eingesetzt. Die innere Verdichtung beschreibt das Verhältnis des Volumens am Pumpeneinlass vor dem Komprimieren zu dem Volumen am Pumpenauslass nach dem Komprimieren. Durch hohe innere Verdichtungen von beispielsweise 1:10 ist es möglich, große Gasvolumina zu fördern. Zu Beginn der Evakuierung sind derartige, ein großes Volumen in kurzer Zeit fördernde Pumpen sehr gut geeignet. Bei Erreichen des Enddrucks in der Kammer müssen derartige großvolumige Pumpen zur Aufrechterhaltung des geringen Drucks in der Kammer weiter bei hoher Leistungsaufnahme betrieben werden, um das Vakuum bzw. den geringen Enddruck aufrecht zu erhalten. Da insbesondere im Bereich des Enddrucks von dem Hauptpumpensystem nur noch geringe Gasmengen gefördert werden müssen, ist ein dem Hauptpumpensystem nachgeschaltetes Hilfspumpensystem vorgesehen, das mit dem Auslass des Hauptpumpensystems verbunden ist.The vacuum pump system according to the invention for evacuating a chamber or a recipient has a main pump system, which in particular is directly connected to the chamber. In this case, the main pump system may have at least one, in particular a plurality of vacuum pumps. The vacuum pumps provided in the main pump system are preferably screw vacuum pumps or roots pumps. In particular, pumps with a high internal compression are used in the main pump system. Internal compression describes the ratio of the volume at the pump inlet prior to compression to the volume at the pump outlet after compression. High internal densities of 1:10, for example, make it possible to transport large volumes of gas. At the beginning of the evacuation such, a large volume in a short time promoting pumps are very well suited. Upon reaching the final pressure in the chamber such large-volume pump to maintain the low pressure in the chamber must continue to be operated at high power consumption to maintain the vacuum or the low final pressure. Since, in particular in the region of the final pressure, only small amounts of gas still have to be delivered by the main pump system, an auxiliary pump system arranged downstream of the main pump system is provided, which is connected to the outlet of the main pump system.
Das Hilfspumpensystem weist erfindungsgemäß eine Ejektorpumpe auf. Ejektorpumpen weisen insbesondere beim Betrieb des Vakuumsystems im Enddruckbereich den Vorteil auf, dass durch diese die verbleibenden relativ geringen Gasmengen bei geringem Energiebedarf gefördert werden können. The auxiliary pump system according to the invention comprises an ejector. Ejector pumps have the advantage, in particular during operation of the vacuum system in the end pressure range, that the remaining relatively small amounts of gas can be pumped through them with little energy requirement.
Dies hat den erfindungsgemäßen wesentlichen Vorteil, dass es möglich ist, durch Vorsehen einer Ejektorpumpe im Hilfspumpensystem im Enddruckbereich die Drehzahl der mindestens einen Pumpe des Hauptpumpensystems zu verringern. Hierdurch sinkt die Energieaufnahme dieser Pumpe des Hauptpumpensystems deutlich. Durch Vorsehen einer Ejektorpumpe im Hilfspumpensystem kann somit die Energieeffizienz deutlich gesteigert werden. This has the significant advantage according to the invention that it is possible to reduce the speed of the at least one pump of the main pump system by providing an ejector pump in the auxiliary pump system in the end pressure range. As a result, the energy consumption of this pump of the main pump system drops significantly. By providing an ejector in the auxiliary pump system thus energy efficiency can be significantly increased.
Bei der Ejektorpumpe kann es sich um eine Flüssigkeits- oder eine Gasejektorpumpe handeln. Je nach Einsatzgebiet kann beim Fördern von Gasen das Vorsehen einer Gasejektorpumpe vorteilhaft sein, wobei eine Flüssigkeitsejektorpumpe einerseits den Vorteil aufweist, dass die Flüssigkeit auf einfache Weise von dem geförderten Gas wieder getrennt werden kann. The ejector may be a liquid or a gas ejector. Depending on the field of application, the provision of a gas ejector pump may be advantageous when pumping gases, with a liquid ejector pump on the one hand having the advantage that the liquid can be separated from the pumped gas in a simple manner.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Vakuumpumpensystems ist es möglich, bei hohem effektiven Saugvermögen, niedrige Einlassdrücke zu realisieren bzw. diese aufrecht zu erhalten. Besonders bevorzugt ist der Einsatz des Vakuumpumpensystems um nach dem Evakuieren einer Kammer, d.h. nachdem eine Kammer von beispielsweise Umgebungsdruck auf einen niedrigen Druck von insbesondere weniger als 10 mbar evakuiert wurde, diesen niedrigen Druck über einen längeren Prozesszeitraum aufrecht zu erhalten.With the aid of the vacuum pump system according to the invention, it is possible, with high effective pumping speed, to realize or maintain low inlet pressures. Particularly preferred is the use of the vacuum pumping system to after evacuating a chamber, i. for example, after a chamber has been evacuated from, for example, ambient pressure to a low pressure, more particularly less than 10 mbar, to maintain this low pressure over a longer process period.
Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung des Vakuumpumpensystems ist parallel zu der Ejektorpumpe eine Ventileinrichtung vorgesehen. Die Ventileinrichtung kann hierbei beispielsweise ein schaltbares Ventil oder ein beispielsweise federbelastetes Rückschlagventil aufweisen. Das Vorsehen einer derartigen Ventileinrichtung hat den Vorteil, dass insbesondere zu Beginn einer Evakuierung, bei der große Gasmengen gefördert werden, das Hauptpumpensystem das zu fördernde Medium unmittelbar gegen Atmosphäre fördert. Dies ist insbesondere zu Beginn der Evakuierung möglich, da die Druckdifferenz noch relativ gering ist. Ein Fördern über die Ventileinrichtung hat den Vorteil, dass Gasmengen gefördert werden können, die von der Ejektorpumpe aufgrund des begrenzten Durchsatzes nicht gefördert werden könnten. In a particularly preferred embodiment of the vacuum pump system, a valve device is provided parallel to the ejector. The valve device may, for example, have a switchable valve or, for example, a spring-loaded check valve. The provision of such a valve device has the advantage that, especially at the beginning of an evacuation in which large amounts of gas are conveyed, the main pump system promotes the medium to be conveyed directly against the atmosphere. This is particularly possible at the beginning of the evacuation, since the pressure difference is still relatively low. Feeding via the valve device has the advantage that gas quantities can be conveyed by the ejector could not be funded due to the limited throughput.
Bevorzugt ist es ferner, insbesondere im Auslassbereich des Hauptpumpensystems einen Drucksensor anzuordnen. Hierdurch ist es möglich, beispielsweise bei Erreichen eines Grenzdrucks, der insbesondere nahe dem geplanten Enddruck liegt, die Drehzahl der mindestens einen Pumpe des Hauptpumpensystems zu verringern. Insbesondere, wenn im Auslassbereich des Hauptpumpensystems bereits ein relativ geringer Druck herrscht, ist die zu fördernde Gasmenge verhältnismäßig klein. Dies hat zur Folge, dass die Gasmenge von der mindestens einen Pumpe des Hauptpumpensystems auch bei niedriger Drehzahl gefördert werden kann, zumal diese Gasmenge von der Ejektorpumpe auf einfache Weise gefördert werden kann. Das sodann mögliche Absenken der Drehzahl der mindestens einen Pumpe des Hauptpumpensystems führt zu erheblichen Energieeinsparungen. Hierbei ist es vorteilhaft, dass auch bei niedrigen Drehzahlen keine Rückströmung des Fördermediums auftritt.It is also preferable, in particular in the outlet region of the main pump system, to arrange a pressure sensor. This makes it possible, for example, upon reaching a limit pressure, which is in particular close to the planned final pressure, to reduce the speed of the at least one pump of the main pump system. In particular, if there is already a relatively low pressure in the outlet region of the main pump system, the amount of gas to be delivered is relatively small. This has the consequence that the amount of gas from the at least one pump of the main pump system can be promoted even at low speed, especially since this amount of gas can be promoted by the ejector in a simple manner. The then possible lowering of the speed of the at least one pump of the main pump system leads to considerable energy savings. It is advantageous that no backflow of the pumped medium occurs even at low speeds.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Vakuumpumpensystems besteht darin, dass durch Vorsehen der Ejektorpumpe der Druck im Auslassbereich des Hauptpumpensystems verringert wird. Dies hat eine Verringerung der Druckdifferenz zwischen dem Einlass und dem Auslass der mindestens einen Pumpe des Hauptpumpensystems zur Folge, wodurch die Dichtigkeit der Pumpe verbessert wird. Insbesondere ist hierdurch die Dichtigkeit der Dichtspalte der entsprechenden Pumpe verbessert. An essential advantage of the vacuum pump system according to the invention is that the pressure in the outlet region of the main pump system is reduced by providing the ejector pump. This results in a reduction in the pressure difference between the inlet and the outlet of the at least one pump of the main pump system, whereby the tightness of the pump is improved. In particular, this improves the tightness of the sealing gaps of the corresponding pump.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein Druckdifferenzmesser vorgesehen, der die Druckdifferenz zwischen dem Hilfspumpensystem und der Ventileinrichtung misst. Hierdurch ist es möglich, bei Unterschreiten einer vorgegebenen Druckdifferenz das Hilfspumpensystem ganz oder teilweise abzuschalten. Dies ist insbesondere zu Beginn einer Evakuierung vorteilhaft, da das Hilfspumpensystem zu diesem Zeitpunkt noch nicht erforderlich ist und durch Abschalten des Hilfspumpensystems die Leistungsaufnahme des Gesamtsystems verringert werden kann. Erfindungsgemäß ist es somit bevorzugt, dass das Hilfspumpensystem erst bei Überschreiten einer gewissen Druckdifferenz zugeschaltet wird, so dass die Energieeffizienz weiter verbessert werden kann. In a further preferred embodiment, a pressure difference meter is provided which measures the pressure difference between the auxiliary pump system and the valve device. This makes it possible, when falling below a predetermined pressure difference, the auxiliary pump system completely or partially off. This is particularly advantageous at the beginning of an evacuation, since the auxiliary pump system is not yet required at this time and by switching off the auxiliary pump system, the power consumption of the entire system can be reduced. According to the invention it is thus preferred that the auxiliary pump system is switched on only when a certain pressure difference is exceeded, so that the energy efficiency can be further improved.
Anstelle des Vorsehens eines Drucksensors im Auslassbereich des Hauptpumpensystems ist es auch möglich, einen Drucksensor im Einlassbereich des Hauptpumpensystems vorzusehen. Dies ist insbesondere in Kombination mit einem parallel zur Ejektorpumpe vorgesehenen schaltbaren Ventil vorteilhaft. Bei geöffnetem Ventil verringert sich der Druck im Auslassbereich des Hauptpumpensystems, so dass die Druckmessung in diesem Bereich nur noch eine geringe Aussagekraft hat. Insofern ist es bevorzugt, beim Vorsehen eines schaltbaren Ventils das Schalten des Ventils in Abhängigkeit des Drucks in einem Einlassbereich des Hauptpumpensystems oder einem Einlassbereich einer der Pumpen des Hauptpumpensystems zu steuern. Instead of providing a pressure sensor in the outlet region of the main pump system, it is also possible to provide a pressure sensor in the inlet region of the main pump system. This is particularly advantageous in combination with a switchable valve provided parallel to the ejector pump. When the valve is open, the pressure in the outlet area of the main pump system is reduced, so that the pressure measurement in this area has only a low significance. In this respect, it is preferable, when providing a switchable valve, to control the switching of the valve in response to the pressure in an inlet region of the main pump system or an inlet region of one of the pumps of the main pump system.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, wobei es sich vorzugsweise um eine gemeinsame zentrale Steuereinrichtung handelt, mit der sämtliche Pumpen des Hauptpumpensystems sowie des Hilfspumpensystems gesteuert werden. Des Weiteren erfolgt vorzugsweise durch diese Steuereinrichtung ein Steuern eines gegebenenfalls vorgesehenen schaltbaren Ventils. Insbesondere erfolgt durch die Steuereinrichtung ein Steuern der Drehzahl der mindestens einen Pumpe des Hauptpumpensystems in Abhängigkeit des von dem mindestens einen Drucksensor gemessenen Drucks. In a further preferred embodiment, a control device is provided, which is preferably a common central control device, with which all pumps of the main pump system and the auxiliary pump system are controlled. Furthermore, preferably by this control device, a control of an optionally provided switchable valve. In particular, the control device controls the rotational speed of the at least one pump of the main pump system as a function of the pressure measured by the at least one pressure sensor.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Pumpensystems zur Evakuierung einer Kammer. Ein derartiges Pumpensystem weist ein Hauptpumpensystem auf, das mit der Kammer verbunden ist. Mit dem Auslass des Hauptpumpensystems ist ein Hilfspumpensystem verbunden. Furthermore, the invention relates to a method for controlling a pump system for evacuating a chamber. Such a pump system has a main pumping system connected to the chamber. An auxiliary pump system is connected to the outlet of the main pump system.
Das Vakuumpumpensystem ist wie vorstehend beschrieben, vorzugsweise vorteilhaft weitergebildet, muss zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Hilfspumpensystem jedoch nicht unbedingt eine Ejektorpumpe aufweisen.As described above, the vacuum pump system is preferably developed advantageously, but does not necessarily have to have an ejector pump for implementing the method according to the invention in the auxiliary pump system.
Gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Auslass- und/ oder Einlassbereich des Hauptpumpensystems ein Druck bestimmt. Anhand des gemessenen Drucks erfolgt sodann ein Regeln der Drehzahl der mindestens einen Pumpe des Hauptpumpensystems. Zur Durchführung dieser Verfahrensschritte ist es bevorzugt, dass das Pumpensystem im Bereich des Auslasses und/ oder im Bereich des Einlasses einen Drucksensor aufweist. Insbesondere ist es mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, bei Betrieb des Vakuumpumpensystems im Enddruckbereich die Energieeffizienz zu steigern. Im Enddruckbereich müssen nur noch sehr geringe Mengen an Gas gefördert werden, so dass die Drehzahl der mindestens einen Pumpe des Hauptpumpensystems verringert werden kann. Das zu fördernde Gas wird insbesondere auch durch die Hilfspumpe gefördert, wobei die Leistungsaufnahme der Hilfspumpe erheblich niedriger als diejenige des Hauptpumpensystems ist. According to the method of the invention, a pressure is determined in the outlet and / or inlet region of the main pump system. Based on the measured pressure then takes place a regulation of the speed of the at least one pump of the main pump system. To carry out these method steps, it is preferred that the pump system has a pressure sensor in the region of the outlet and / or in the region of the inlet. In particular, it is possible with the aid of the method according to the invention to increase the energy efficiency during operation of the vacuum pump system in the end pressure range. In the final pressure range only very small amounts of gas have to be conveyed, so that the speed of the at least one pump of the main pump system can be reduced. In particular, the gas to be delivered is also conveyed by the auxiliary pump, the power consumption of the auxiliary pump being considerably lower than that of the main pump system.
Vorzugsweise erfolgt ein Absenken der Drehzahl der mindestens einen Pumpe des Hauptpumpensystems bei Unterschreiten eines vorgegebenen Druckgrenzwertes. Des Weiteren ist es möglich, bei einem weiteren Absenken des Drucks einen weiteren niedrigeren Druckgrenzwert zu definieren, bei dem sodann ein erneutes Verringern der Drehzahl erfolgt. Insbesondere kann die Drehzahländerung der mindestens einen Pumpe des Hauptpumpensystems auch stufenlos erfolgen.Preferably, a lowering of the speed of the at least one pump of the main pump system falls below a predetermined Pressure limit. Furthermore, it is possible to define a further lower pressure limit at a further lowering of the pressure, in which then takes place again reducing the speed. In particular, the speed change of the at least one pump of the main pump system can also be infinitely variable.
Um beispielsweise Schwankungen des Drucks und/ oder Ungenauigkeiten des Drucksensors auszugleichen, ist es bevorzugt, dass ein Absenken der Drehzahl erst nach einer vorgegebenen Zeitspanne erfolgt. For example, to compensate for fluctuations in the pressure and / or inaccuracies of the pressure sensor, it is preferred that a lowering of the speed takes place only after a predetermined period of time.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Druckdifferenz zwischen dem Hilfspumpensystem und einer parallel zum Hilfspumpensystem angeordneten Ventileinrichtung bestimmt. In Abhängigkeit der Druckdifferenz wird die mindestens eine Pumpe des Hilfspumpensystems ein- oder ausgeschaltet. Insbesondere erfolgt bei Unterschreiten eines Grenzwertes einer Druckdifferenz ein Abschalten des Hilfspumpensystems. Hierbei handelt es sich um einen Bereich, in dem das Hilfspumpensystem das Hauptpumpensystem nicht oder nur geringfügig unterstützt und insofern die durch das Hilfspumpensystem erfolgte Leistungsaufnahme durch Abschalten eingespart werden kann. In a preferred development of the method according to the invention, a pressure difference between the auxiliary pump system and a valve device arranged parallel to the auxiliary pump system is determined. Depending on the pressure difference, the at least one pump of the auxiliary pump system is switched on or off. In particular, falls below a limit value of a pressure difference, a shutdown of the auxiliary pump system. This is an area in which the auxiliary pump system does not or only slightly supports the main pump system and insofar as the power consumption by the auxiliary pump system can be saved by switching off.
Aufgrund des Vorsehens eines insbesondere erfindungsgemäß gesteuerten Hilfspumpensystems kann in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Steuern des Kühlwasserflusses erfolgen. Dies liegt darin begründet, dass durch die Reduzierung des Drucks im Auslassbereich des Hauptpumpensystems durch das Vorsehen des Hilfspumpensystems die Verdichtungsleistung des Hauptpumpensystems reduziert werden kann. Dies führt zu einer Reduzierung der mechanischen Reibung und somit zu einer Verringerung der erzeugten Wärmemenge. Hierdurch kann eine deutlich geringere Erwärmung eines Kühlmittels, wie einer Kühlflüssigkeit erzielt werden. Dies hat zur Folge, dass die durch das Vakuumpumpensystem erwärmte Kühlflüssigkeit vorzugsweise geringer gekühlt werden muss, bevor sie dem Kühlsystem wieder zugeleitet wird. Dies führt bereits zu einer Energieeinsparung. Auch kann ein Kühlfluid beispielsweise mit geringerer Geschwindigkeit durch das Kühlsystem gepumpt werden, da aufgrund der geringeren Wärmeerzeugung dennoch genug Wärme durch das Kühlfluid abgeführt wird. Auch dies führt zu einer erheblichen Energieeinsparung. Due to the provision of an auxiliary pump system controlled according to the invention, in a further preferred embodiment of the method according to the invention, the cooling water flow can be controlled. This is because reducing the pressure in the outlet area of the main pumping system by providing the auxiliary pumping system can reduce the compression capacity of the main pumping system. This leads to a reduction of the mechanical friction and thus to a reduction of the amount of heat generated. As a result, a significantly lower heating of a coolant, such as a coolant can be achieved. As a result, the cooling liquid heated by the vacuum pump system preferably has to be cooled less before being returned to the cooling system. This already leads to energy savings. Also, a cooling fluid can be pumped through the cooling system, for example, at a lower speed, because due to the lower heat generation still enough heat is dissipated by the cooling fluid. This too leads to a considerable energy saving.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen, unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to preferred embodiments, with reference to the accompanying drawings.
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Bei dem in
Im Bereich des Auslasses
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt bei dem in
Eine derartige Steuerung ist in
In den
Bei der in
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- WO 03/023229 [0002] WO 03/023229 [0002]
- US 5709537 [0002] US 5709537 [0002]
- WO 03/093678 [0002] WO 03/093678 [0002]
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EP13786477.3A EP2844878B1 (en) | 2012-11-09 | 2013-11-05 | Vacuum pump system for evacuating a chamber, and method for controlling a vacuum pump system |
CN201380058746.1A CN104822943B (en) | 2012-11-09 | 2013-11-05 | For to the vacuum pump system of chamber evacuation and for the method controlling vacuum pump system |
TW102140082A TWI609131B (en) | 2012-11-09 | 2013-11-05 | A vacuum pump system for evacuating a chamber and method for controlling a vacuum pump system |
KR1020157014938A KR102141077B1 (en) | 2012-11-09 | 2013-11-05 | Vacuum pump system for evacuating a chamber, and method for controlling a vacuum pump system |
PCT/EP2013/073021 WO2014072276A1 (en) | 2012-11-09 | 2013-11-05 | Vacuum pump system for evacuating a chamber, and method for controlling a vacuum pump system |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015197396A1 (en) * | 2014-06-26 | 2015-12-30 | Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh | Vacuum pump system |
DE202014007963U1 (en) * | 2014-10-01 | 2016-01-05 | Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh | Vacuum pumping system |
US20170284394A1 (en) * | 2014-10-02 | 2017-10-05 | Ateliers Busch Sa | Pumping system for generating a vacuum and method for pumping by means of this pumping system |
US10760573B2 (en) | 2014-06-27 | 2020-09-01 | Ateliers Busch Sa | Method of pumping in a system of vacuum pumps and system of vacuum pumps |
DE102022100843A1 (en) | 2022-01-14 | 2023-07-20 | VON ARDENNE Asset GmbH & Co. KG | Method, control device, storage medium and vacuum arrangement |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104047858B (en) * | 2014-06-16 | 2017-09-01 | 项敏 | The in line intelligent unit of Roots's air and its operation control strategy |
DE102015219078A1 (en) * | 2015-10-02 | 2017-04-06 | Robert Bosch Gmbh | Hydrostatic compact unit with cooling |
CN105422454B (en) * | 2015-12-09 | 2017-12-19 | 攀枝花钢城集团瑞钢工业有限公司 | Vacuum-pumping system and vacuum suction method |
DE202016007609U1 (en) | 2016-12-15 | 2018-03-26 | Leybold Gmbh | Vacuum pumping system |
CN108412740A (en) * | 2018-03-16 | 2018-08-17 | 东莞市基富真空设备有限公司 | A kind of the vacuum supply system and its control method of low energy consumption |
US11815095B2 (en) * | 2019-01-10 | 2023-11-14 | Elival Co., Ltd | Power saving vacuuming pump system based on complete-bearing-sealing and dry-large-pressure-difference root vacuuming root pumps |
EP3754200B1 (en) | 2019-10-07 | 2021-12-08 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Scroll vacuum pump and assembly method |
JP7220692B2 (en) | 2019-10-07 | 2023-02-10 | プファイファー・ヴァキューム・ゲーエムベーハー | Vacuum pump, scroll pump and manufacturing method thereof |
CN111734615B (en) * | 2020-06-28 | 2022-03-18 | 安图实验仪器(郑州)有限公司 | Control system and control method for rear-stage pump of vacuum system |
TWI815068B (en) * | 2020-12-25 | 2023-09-11 | 大陸商上海伊萊茨真空技術有限公司 | Vacuum system based on condenser and Roots vacuum pump |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02294589A (en) * | 1989-05-10 | 1990-12-05 | Unozawagumi Tekkosho:Kk | Reverse flow cooling type multistage root type vacuum pump accompanying gas dilution |
JPH09125227A (en) * | 1995-10-27 | 1997-05-13 | Tokyo Electron Ltd | Evacuation apparatus and vacuum treatment equipment |
US5709537A (en) | 1992-09-03 | 1998-01-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Evacuating apparatus |
DE69229120T2 (en) * | 1991-09-10 | 1999-12-09 | Smc Kk | LIQUID PRESSURE ACTUATED DEVICE |
WO2003023229A1 (en) | 2001-09-06 | 2003-03-20 | Ulvac, Inc. | Vacuum pumping system and method of operating vacuum pumping system |
WO2003093678A1 (en) | 2002-05-03 | 2003-11-13 | Piab Ab | Vacuum pump and method for generating sub-pressure |
US20060182638A1 (en) * | 2003-03-03 | 2006-08-17 | Tadahiro Ohmi | Vacuum device and vacuum pump |
JP2007100562A (en) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Shinko Seiki Co Ltd | Vacuum device |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6385292A (en) * | 1986-09-29 | 1988-04-15 | Hitachi Ltd | Vacuum pump |
JP2001207984A (en) * | 1999-11-17 | 2001-08-03 | Teijin Seiki Co Ltd | Evacuation device |
EP1234982B1 (en) * | 2001-02-22 | 2003-12-03 | VARIAN S.p.A. | Vacuum pump |
FR2822200B1 (en) * | 2001-03-19 | 2003-09-26 | Cit Alcatel | PUMPING SYSTEM FOR LOW THERMAL CONDUCTIVITY GASES |
JP3982673B2 (en) | 2001-10-31 | 2007-09-26 | 株式会社アルバック | Operation method of vacuum exhaust system |
JP4218756B2 (en) | 2003-10-17 | 2009-02-04 | 株式会社荏原製作所 | Vacuum exhaust device |
FR2883934B1 (en) * | 2005-04-05 | 2010-08-20 | Cit Alcatel | QUICK ENCLOSURE PUMPING WITH ENERGY LIMITATION |
FR2952683B1 (en) * | 2009-11-18 | 2011-11-04 | Alcatel Lucent | METHOD AND APPARATUS FOR PUMPING WITH REDUCED ENERGY CONSUMPTION |
-
2012
- 2012-11-09 DE DE102012220442.3A patent/DE102012220442A1/en not_active Withdrawn
-
2013
- 2013-11-05 TW TW102140082A patent/TWI609131B/en active
- 2013-11-05 KR KR1020157014938A patent/KR102141077B1/en active IP Right Grant
- 2013-11-05 EP EP13786477.3A patent/EP2844878B1/en active Active
- 2013-11-05 WO PCT/EP2013/073021 patent/WO2014072276A1/en active Search and Examination
- 2013-11-05 CN CN201380058746.1A patent/CN104822943B/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02294589A (en) * | 1989-05-10 | 1990-12-05 | Unozawagumi Tekkosho:Kk | Reverse flow cooling type multistage root type vacuum pump accompanying gas dilution |
DE69229120T2 (en) * | 1991-09-10 | 1999-12-09 | Smc Kk | LIQUID PRESSURE ACTUATED DEVICE |
US5709537A (en) | 1992-09-03 | 1998-01-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Evacuating apparatus |
JPH09125227A (en) * | 1995-10-27 | 1997-05-13 | Tokyo Electron Ltd | Evacuation apparatus and vacuum treatment equipment |
WO2003023229A1 (en) | 2001-09-06 | 2003-03-20 | Ulvac, Inc. | Vacuum pumping system and method of operating vacuum pumping system |
WO2003093678A1 (en) | 2002-05-03 | 2003-11-13 | Piab Ab | Vacuum pump and method for generating sub-pressure |
DE60317659T2 (en) * | 2002-05-03 | 2008-10-30 | Piab Ab | VACUUM PUMP AND METHOD FOR PRODUCING UNDERPRESSURE |
US20060182638A1 (en) * | 2003-03-03 | 2006-08-17 | Tadahiro Ohmi | Vacuum device and vacuum pump |
JP2007100562A (en) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Shinko Seiki Co Ltd | Vacuum device |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015197396A1 (en) * | 2014-06-26 | 2015-12-30 | Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh | Vacuum pump system |
CN106662106A (en) * | 2014-06-26 | 2017-05-10 | 莱宝有限公司 | Vacuum pump system |
US10465686B2 (en) | 2014-06-26 | 2019-11-05 | Leybold Gmbh | Vacuum pump system |
US10760573B2 (en) | 2014-06-27 | 2020-09-01 | Ateliers Busch Sa | Method of pumping in a system of vacuum pumps and system of vacuum pumps |
US11725662B2 (en) | 2014-06-27 | 2023-08-15 | Ateliers Busch Sa | Method of pumping in a system of vacuum pumps and system of vacuum pumps |
DE202014007963U1 (en) * | 2014-10-01 | 2016-01-05 | Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh | Vacuum pumping system |
CN105484969A (en) * | 2014-10-01 | 2016-04-13 | 厄利孔莱博尔德真空技术有限责任公司 | Vacuum pump system |
CN105484969B (en) * | 2014-10-01 | 2020-08-14 | 莱宝有限责任公司 | Vacuum pump system |
US20170284394A1 (en) * | 2014-10-02 | 2017-10-05 | Ateliers Busch Sa | Pumping system for generating a vacuum and method for pumping by means of this pumping system |
US10808730B2 (en) * | 2014-10-02 | 2020-10-20 | Ateliers Busch Sa | Pumping system for generating a vacuum and method for pumping by means of this pumping system |
DE102022100843A1 (en) | 2022-01-14 | 2023-07-20 | VON ARDENNE Asset GmbH & Co. KG | Method, control device, storage medium and vacuum arrangement |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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