JP2006322405A

JP2006322405A - 真空排気システム

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Publication number: JP2006322405A
Application number: JP2005147190A
Authority: JP
Inventors: Toru Kawamoto; 徹河本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-05-19
Filing date: 2005-05-19
Publication date: 2006-11-30

Abstract

【課題】真空排気装置からの油の逆流を防止しつつ真空排気装置を停止することができる真空排気システムを提供すること。
【解決手段】ワーク１０と真空ポンプ２１０とを接続する吸引管路２２０に、ワーク１０側から作動バルブ２４０、真空タンク２３０、メインバルブ２５０、第２の真空計２６０の順に設け、真空タンク２３０に第１の真空計２３１を設け、メインバルブ２５０と真空ポンプ２１０との間の吸引管路２２０から分岐し、一端が大気開放された分岐管路２２１にリークバルブ２７０を設けてなる真空排気システム２００であって、作動バルブ２４０を閉状態とした後に第１の真空計２３１の検出圧力が所定圧力以下となった時点でメインバルブ２５０を閉状態とし、次いでリークバルブ２７０を開状態にするとともに、第２の真空計２６０の検出圧力が大気圧と略等しくなった時点で真空ポンプ２１０を一時停止状態とするようにした。
【選択図】図５

Description

本発明は、真空排気装置を備え、排気対象内に真空雰囲気を形成する真空排気システムに関するものである。

従来、吸引管路を介して真空チャンバや連続的に供給されるワーク等の排気対象に接続された真空排気装置を備え、排気対象内に真空雰囲気を形成する真空排気システムが知られている。このような真空排気システムにおいては、真空排気装置からの油の逆流を防ぐために、通常、排気対象内に真空雰囲気を形成しない期間であっても、真空排気装置を継続運転させている。

それに対し、特許文献１においては、排気対象としての半導体装置（真空容器）の運転状態と連動して、真空排気装置（真空ポンプ）の運転状態を、定常状態と定常状態よりも回転数を落としたアイドリング状態との間で切り替える構成が開示されている。これにより、油等の汚染物質の逆流を防止しつつ省エネを図っている。
特開２００４−３５０３号公報

しかしながら、特許文献１に示す構成では、アイドリング状態であっても真空排気装置から油が逆流しない必要最低限の真空排気状態を確保する必要がある。すなわち、省エネに対する効果は不十分である。

本発明は上記問題点に鑑み、真空排気装置からの油の逆流を防止しつつ真空排気装置を停止することができる真空排気システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成する為に、請求項１に記載の発明は、駆動モータにより駆動されて、排気対象内に真空雰囲気を形成する真空排気装置と、排気対象と真空排気装置とを接続する吸引管路と、吸引管路に設けられた第１の開閉弁と、第１の開閉弁と真空排気装置との間の吸引管路内の圧力を検出する圧力検出手段と、第１の開閉弁と真空排気装置との間の吸引管路から分岐し、第２の開閉弁を介して大気開放された分岐管路と、を備え、排気対象内に真空雰囲気を形成しない期間においては、第１の開閉弁を閉状態とした後に第２の開閉弁を開状態とするとともに、圧力検出手段の検出圧力が大気圧と略等しくなった時点以降で駆動モータを停止状態とし、排気対象内に真空雰囲気を形成する期間においては、第２の開閉弁を閉状態とするとともに駆動モータを運転状態とし、圧力検出手段の検出圧力が所定の真空度となった時点以降で第１の開閉弁を開状態とするようにしたことを特徴とする。

このように本発明によると、排気対象内に真空雰囲気を形成しない期間においては、第１の開閉弁を閉状態とした後に第２の開閉弁を開状態とするとともに、圧力検出手段の検出圧力が大気圧と略等しくなった時点以降で駆動モータを停止状態とするので、簡素な構成でありながら、真空排気装置からの油の逆流を防止しつつ真空排気装置を停止することができる。

また、排気対象内に真空雰囲気を形成する期間においては、第２の開閉弁を閉状態とするとともに駆動モータを運転状態とし、圧力検出手段の検出圧力が所定の真空度となった時点以降で第１の開閉弁を開状態とするので、真空排気装置を起動（例えば停止からの再起動）させる際の立ち上がり時間を短縮することができる。

第１の開閉弁及び第２の開閉弁の開閉状態と駆動モータの駆動状態は、マニュアル操作によって切り替えても良い。しかしながら、請求項２に記載のように、駆動モータの駆動状態を制御する制御手段をさらに備え、制御手段が、排気対象内に真空雰囲気を形成する期間か否かの可否信号と圧力検出手段からの検出信号に基づき、駆動モータの駆動状態と第１の開閉弁及び第２の開閉弁の開閉状態を制御する構成とすると、自動で切り替えられるので、真空排気装置を停止するまでの時間及び立ち上がり時間をより短縮することができる。

請求項３に記載の発明は、駆動モータにより駆動されて、排気対象内に真空雰囲気を形成する真空排気装置と、排気対象と真空排気装置とを接続する吸引管路と、吸引管路に設けられた真空タンクと、真空タンク内の圧力を検出する第１の圧力検出手段と、排気対象と真空タンクとの間の吸引管路に設けられた第１の開閉弁と、真空タンクと真空排気装置との間の吸引管路に設けられた第２の開閉弁と、第２の開閉弁と真空排気装置との間の吸引管路内の圧力を検出する第２の圧力検出手段と、第２の開閉弁と真空排気装置との間の吸引管路から分岐し、第３の開閉弁を介して大気開放された分岐管路と、を備え、排気対象内に真空雰囲気を形成しない期間においては、第１の開閉弁を閉状態とした後に第１の圧力検出手段の検出圧力が所定の真空度となった時点で第２の開閉弁を閉状態とし、次いで第３の開閉弁を開状態にするとともに、第２の圧力検出手段の検出圧力が大気圧と略等しくなった時点以降で駆動モータを停止状態とし、排気対象内に真空雰囲気を形成する期間においては、第３の開閉弁を閉状態とするとともに駆動モータを運転状態とし、第２の圧力検出手段の検出圧力が所定の真空度となった時点以降で第２の開閉弁を開状態とし、次いで第１の開閉弁を開状態とするようにしたことを特徴とする。

このように本発明によると、請求項１に記載の発明の作用効果に加え、排気対象と真空排気装置との間に真空タンクを備え、第２の開閉弁（請求項１の第１の開閉弁に相当）と真空排気装置との間の吸引管路が短いので、請求項１に記載の発明の作用効果に加え、請求項１に記載の構成よりも、真空排気装置を停止するまでの時間及び立ち上がり時間をより短縮することができる。

また、例えば順次（連続的に）排気対象となるワークが供給される構成のように、ワークによって真空度が低下する場合であっても、真空タンクにて緩衝することができるので、立ち上がり時間をより短縮することができる。

第１の開閉弁、第２の開閉弁、及び第３の開閉弁の開閉状態と駆動モータの駆動状態は、マニュアル操作によって切り替えられても良い。しかしながら、請求項４に記載のように、駆動モータの駆動状態を制御する制御手段を備え、制御手段は、排気対象内に真空雰囲気を形成する期間か否かの可否信号と第１圧力検出手段及び第２の圧力検出手段からの検出信号に基づき、駆動モータの駆動状態と、第１の開閉弁、第２の開閉弁、及び第３の開閉弁の開閉状態を制御する構成とすると、自動で切り替えられるので、真空排気装置を停止するまでの時間及び立ち上がり時間をより短縮することができる。

尚、請求項１〜４いずれかの発明において、排気対象としては、特に限定されるものではない。例えば製造装置の真空チャンバ、真空雰囲気を必要とする炉、その内部に真空室を形成するワーク等がある。

また、排気対象内に真空雰囲気を形成しない期間とは、真空雰囲気を形成しない時間が所定時間以上経過してからの期間であり、例えば排気対象が順次（連続的に）供給される場合、真空排気システムの前後設備のトラブルから、真空排気システムへの排気対象の搬入又は真空排気システムからの真空雰囲気形成後の排気対象の搬出が所定時間以上滞る場合（所謂チョコ停）を含むものとする。

例えば排気対象が順次供給される場合には、請求項５に記載のように、排気対象の有無を検出する検出手段と、検出手段からの検出信号とこの検出信号を受けてからの経過時間によって、排気対象内に真空雰囲気を形成する期間か否かを判定し、排気対象内に真空雰囲気を形成するかどうかの可否信号を生成する判定手段と、をさらに備える構成とすれば、駆動モータの駆動状態を自動で切り替えることができる。

請求項６に記載のように、制御手段はインバータを有し、駆動モータの回転速度を制御する構成としても良い。通常、真空排気装置は、その定格回転速度に応じて一定の吸引力を発揮する。しかしながら、インバータを用いて駆動モータの回転速度を制御することで、必要とされる真空雰囲気の真空度が異なっても、真空度の調整を図ることができる。また回転速度の低下による消費電力の削減も可能となる。

真空排気装置としては、その使用条件によって適宜選択することができる。例えば請求項７に記載のように、排気対象の側から、メカニカルブースタポンプと粗引き真空ポンプの順で直列に設けてなる構成とすることが好ましい。

メカニカルブースタポンプを大気圧で作動できる粗引き真空ポンプの前段側に接続することで、粗引き真空ポンプの排気速度が低下する圧力領域（１〜１０００Ｐａ）において、その排気速度を向上することができる。すなわち、真空雰囲気形成のサイクルタイムを短縮することができる。

粗引き真空ポンプとしては、例えば請求項８に記載のように、油回転式ポンプを適用することができる。油回転式ポンプは、大気圧から１ｐａ程度まで排気でき、ドライポンプよりも小型で、消費電力も小さい。尚、粗引き真空ポンプは油回転式ポンプに限定されるものではない。例えば、油回転式ポンプだと油が劣化しやすい場合（例えば半導体製造プロセス）においてはドライポンプを適用し、低真空で凝縮性ガスを多量に排気する場合には水封式ポンプを適用すると良い。

請求項９に記載のように、メカニカルブースタポンプとして、大気圧駆動型を適用すると、粗引き真空ポンプとの同時起動が可能であるので、排気時間を短縮することができる。すなわち、真空雰囲気形成のサイクルタイムをより短縮することができる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態における真空排気システム１００の概略構成を示す図である。

本実施形態においては、排気対象として、真空排気システム１００に順次（連続的に）供給されるワーク１０を例にとり説明する。順次（連続的に）供給されるワーク１０としては、例えばセンサやアクチュエータ等の真空室を要するハウジングがあり、本実施形態のワーク１０は、オイル注入前のＡＢＳアクチュエータのハウジングである。

図1に示すように、真空排気システム１００は、真空ポンプ１１０と、ワーク１０と真空ポンプ１１０とを接続する吸引管路１２０と、吸引管路１２０に設けられたメインバルブ１３０と、メインバルブ１３０と真空ポンプ１１０との間の吸引管路１２０内の圧力を検出する真空計１４０と、メインバルブ１３０と真空ポンプ１１０との間の吸引管路１２０から分岐し、一端が大気開放された分岐管路１２１に設けられたリークバルブ１５０と、を備えている。

真空ポンプ１１０は、駆動モータにより駆動されて、ワーク１０内に真空雰囲気を形成する真空排気装置であり、その使用条件に応じて適宜選択し、使用することができる。本実施形態におけるワーク１０は、６５０Ｐａ程度の真空引き条件であり、半導体製造装置のように、油が劣化しやすい条件や、凝縮性ガスを多量に排気する条件ではないので、ワーク１０側からメカニカルブースタポンプ１１１と油回転式ポンプ１１２の順で直列に設けてなる真空ポンプ１１０を適用している。具体的には、０．７５ｋＷのメカニカルブースタポンプ１１１と１．５ｋＷの油回転式ポンプ１１２とを組み合わせてなる最大排気速度２９０ｍ^３／ｈ（６０Ｈｚ）、到達圧力０．４Ｐａの真空ポンプ１１０を適用している。

油回転式ポンプは、大気圧から１Ｐａ程度まで排気でき、ドライポンプよりも小型で、消費電力も小さい。また、メカニカルブースタポンプ１１１を大気圧で差動できる粗引き真空ポンプとしての油回転式ポンプ１１２の前段側に接続することで、油回転式ポンプ１１２の排気速度が低下する圧力領域（１〜１０００Ｐａ）において、その排気速度を向上することができる。すなわち、ワーク１０を真空引きするサイクルタイムを短縮することができる。

また、メカニカルブースタポンプ１１１として、大気圧駆動型を適用した。従って、油回転式ポンプ１１２との同時起動が可能であり、排気時間を短縮することができる。すなわち、ワーク１０を真空引きするサイクルタイムをさらに短縮することができる。

これらのメカニカルブースタポンプ１１１と油回転式ポンプ１１２は、いずれも駆動モータを有しており、インバータ１６０を用いて給電周波数を可変することにより、その回転速度を所望に制御することができる。通常、真空ポンプ１１０は、その定格回転速度に応じて一定の吸引力を発揮するが、インバータ１６０を用いて駆動モータの回転速度を制御することで、必要とされる真空雰囲気の真空度が異なっても、真空度の調整を図ることができる。また回転速度の低下による消費電力の削減も可能となる。インバータ１６０はコントローラ１７０に接続されており、このコントローラ１７０はインバータ１６０を制御する制御回路を有している。

尚、真空計１４０は、メインバルブ１３０と真空ポンプ１１０との間の吸引管路１２０内の圧力（真空度）を検出し、その検出信号を、コントローラ１７０に出力する。また、ワーク１０は、図示されないワーク搬送装置により、吸引管路１２０の一端に接続されるように真空排気システム１００に対して搬入され、真空引き完了後に真空排気システム１００から排出されるように構成されており、ワーク搬送装置が搬入・排出信号をコントローラ１７０に出力する。また、コントローラ１７０はインバータ１６０の作動を制御するほかに、メインバルブ１３０及びリークバルブ１５０の開閉状態を制御する機能も有している。

このように構成される真空排気システム１００によれば、例えば真空排気システム１００の前後工程において設備トラブル等が発生し、真空排気システム１００によるワーク１０の真空引きが一時停止（例えば１０分以上）するような所謂チョコ停において、真空ポンプ１１０の駆動状態を停止状態とすることが可能である。

図２に示すように、メインバルブ１３０を閉状態とした後にリークバルブ１５０を開状態とする。そして、真空計１４０の検出圧力が大気圧と略等しくなった時点で真空ポンプ１１０を停止状態（駆動モータを停止状態）とすれば、簡素な構成でありながら、真空ポンプ１１０からの油の逆流を防止しつつ真空ポンプ１１０を停止することができる。このように本実施形態に示す真空排気システム１００によれば、チョコ停が発生した際に、真空ポンプ１１０を一次停止させることができるので、消費電力を低減することができる。尚、図２は、各バルブ１３０，１５０の開閉状態と真空ポンプ１１０の駆動状態を示すタイミングチャートである。

また、真空引きを再開する場合には、リークバルブ１５０を閉状態とするとともに真空ポンプ１１０（駆動モータ）を運転状態とする。これらは同時でも良いし、いずれかを先に実施しても良い。そして、真空計１４０の検出圧力が所定の真空度（例えば７００Ｐａ）となった時点でメインバルブ１３０を開状態とするので、一次停止後の真空ポンプ１１０の立ち上がり時間を短縮することができる。

尚、本実施形態においては、コントローラ１７０が、ワーク搬送装置からの搬入・排出信号と真空計１４０からの検出信号に基づき、メインバルブ１３０及びリークバルブ１５０の開閉状態と、真空ポンプ１１０の駆動モータの回転速度を制御するインバータ１６０を制御する。従って、自動で各バルブ１３０，１５０の開閉と真空ポンプ１１０の駆動状態が切り替わるので、真空ポンプ１１０を停止するまでの時間と立ち上がり時間をより短縮することができる。

さらに、本実施形態に示す真空ポンプ１１０は、大気圧駆動型のメカニカルブースタポンプ１１０と、油回転式ポンプから構成されている。従って、真空ポンプ１１０を停止するまでの時間と立ち上がり時間をより短縮することができる。

尚、真空排気システム１００の動作フローの一例を図３，４に示す。図４は、図３に示す再起動処理の内容を示すものである。

設備トラブル等がなく、ワーク１０が順次真空排気システム１００に供給されている状態にあっては、ワーク１０の真空引きが完了して搬出され、次のワーク１０が搬入されるまでの間、真空ポンプ１１０が運転状態、リークバルブ１５０が閉状態、メインバルブ１３０が閉状態にある。この状態で、メインバルブ１３０以下の吸引管路１２０内の圧力が所定の圧力以下となる（すなわち所定の真空度を確保する）ように、真空計１４０からの検出信号を受けたコントローラ１７０はインバータ１６０を制御する。

この状態で、次ワーク１０が真空排気システム１００に供給されると、ワーク搬送装置からの搬入信号を受けたコントローラ１７０は、メインバルブ１３０に開信号を出力し、メインバルブ１３０が閉状態から開状態となる（Ｓ１１０）。これにより、ワーク１０が吸引管路１２０を介して真空ポンプ１１０により真空引きされる。

真空引き完了後（Ｓ１１１）、コントローラ１７０は、メインバルブ１３０に閉信号を出力し、メインバルブ１３０が開状態から閉状態となる（Ｓ１１２）。これにより、ワーク１０が真空排気システム１００から搬出可能となる。尚、真空引き完了は、ワーク１０内の真空度を検出するセンサからの信号や、Ｓ１１０にてメインバルブ１３０に開信号を出力してからの経過時間によって、コントローラ１７０が真空引き完了と判断する。

次いで、コントローラ１７０は、メインバルブ１３０に閉信号を出力してから予め設定された所定時間ｔ_０以内に、次のワーク１０が搬入されたかどうかを判定する（Ｓ１１３）。例えば、所定時間ｔ_０以内にワーク搬送装置からの搬入信号を受けた場合、再度Ｓ１１０に戻って、ワーク１０の真空引きが実施される。このように、順次ワーク１０が供給される間は、連続的に真空引きが実施される。

それに対し、例えば前工程において設備トラブルが発生し、所定時間ｔ_０以内に真空排気システム１００に次のワーク１０が搬入されない（コントローラ１７０にワーク搬送装置からの搬入信号が出力されない）場合、コントローラ１７０はリークバルブ１５０に閉信号を出力し、リークバルブ１５０が閉状態から開状態となる（Ｓ１１４）。すなわち、メインバルブ１３０以下の吸引管路１２０が大気開放される。

コントローラ１７０は、真空計１４０の検出信号に基づいて、検出圧力Ｐが大気圧と略等しいかどうか判定し（Ｓ１１５）、検出圧力Ｐが大気圧と略等しいと判定した場合に、インバータ１６０に駆動モータの停止指令を出力する。これにより、真空ポンプ１１０が運転状態から停止状態となる（Ｓ１１６）。以上が、真空ポンプ１１０を一次停止させるまでのフローである。

尚、前工程において設備トラブルが解消され、次のワーク１０が真空排気システム１００に搬入される（コントローラ１７０にワーク搬送装置からの搬入信号が出力される）と（Ｓ１１７）、所定の再起動処理（Ｓ１１８）が実行される。

Ｓ１１８に示す再起動処理は、図４に示すように、コントローラ１７０にワーク搬送装置からの搬入信号が出力されると、コントローラ１７０は、リークバルブ１５０に閉信号を出力し、リークバルブ１５０が開状態から閉状態となる（Ｓ１２０）。また、それとともに、インバータ１６０に駆動モータの運転指令を出力し、真空ポンプ１１０が停止状態から運転状態となる（Ｓ１２１）。尚、Ｓ１２０，Ｓ１２１のいずれかの処理を先に実施しても良い。メカニカルブースタポンプ１１１が大気圧駆動型でない場合には、油回転式ポンプ１１２を先に運転状態として所定の圧力状態としてから、メカニカルブースタポンプ１１１を駆動させれば良い。

そして、コントローラ１７０は、真空計１４０の検出信号に基づいて、検出圧力Ｐが所定の圧力以下であるかどうか（所定の真空度が確保されているかどうか）判定し（Ｓ１２２）、検出圧力Ｐが所定の圧力以下であると判定した場合に、再起動処理が完了し、コントローラ１７０は、メインバルブ１３０に開信号を出力し、メインバルブ１３０が閉状態から開状態となる（Ｓ１１０）。以後、生産終了後に電源をＯＦＦされるまで、上述したフローを繰り返す。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を、図５〜６に基づいて説明する。図５は、本実施形態における真空排気システムの概略構成を示す図である。図６は、各バルブの開閉状態と真空ポンプの駆動状態を示すタイミングチャートである。

第２の実施形態における真空排気システムは、第１の実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。

本実施形態における真空排気システムは、第１実施形態に示す真空排気システム１００において、ワーク１０とメインバルブ１３０との間に、作動バルブを介して真空タンクを設け、真空タンク内の圧力を検出する真空計を設けた点が異なっている。

具体的には、図５に示すように、真空排気システム２００は、真空ポンプ２１０と、ワーク１０と真空ポンプ２１０とを接続する吸引管路２２０と、吸引管路２２０に設けられた真空タンク２３０と、真空タンク２３０内の圧力を検出する第１の真空計２３１と、ワーク１０と真空タンク２３０との間の吸引管路２２０に設けられた作動バルブ２４０と、真空タンク２３０と真空ポンプ２１０との間の吸引管路２２０に設けられたメインバルブ２５０と、メインバルブ２５０と真空ポンプ２１０との間の吸引管路２２０内の圧力を検出する第２の真空計２６０と、メインバルブ２５０と真空ポンプ２１０との間の吸引管路２２０から分岐し、一端が大気開放された分岐管路２２１に設けられたリークバルブ２７０と、を備えている。

真空ポンプ２１０は、第１実施形態同様、ワーク１０側からメカニカルブースタポンプ２１１と油回転式ポンプ２１２の順で直列に設けてなるものを適用している。また、これらのメカニカルブースタポンプ２１１と油回転式ポンプ２１２は、いずれも駆動モータを有しており、インバータ２８０を用いて給電周波数を可変することにより、その回転速度を所望に制御することができる。インバータ２８０はコントローラ２９０に接続されており、このコントローラ２９０はインバータ２８０を制御する制御回路を有している。

尚、第１の真空計２３１と第２の真空計２６０は、その検出信号を、コントローラ２９０に出力し、真空排気システム２００に対してワーク１０を搬入し、真空引き後のワーク１０を搬出するワーク搬送装置は、その搬入・排出信号をコントローラ２９０に出力するように構成されている。また、コントローラ２９０はインバータ２８０の作動を制御するほかに、作動バルブ２４０、メインバルブ２５０、及びリークバルブ２７０の開閉状態を制御する機能も有している。

このように構成される本実施形態に示す真空排気システム２００によっても、例えば真空排気システム２００の前後工程において設備トラブル等が発生し、真空排気システム２００によるワーク１０の真空引きが一時停止（例えば１０分以上）するような所謂チョコ停において、真空ポンプ２１０の駆動状態を停止状態とすることが可能である。

図６に示すように、作動バルブ２４０を閉状態とした後にメインバルブ２５０を閉状態とし、次いでリークバルブ２７０を開状態とする。そして、第２の真空計２６０の検出圧力が大気圧と略等しくなった時点で真空ポンプ２１０を停止状態（駆動モータを停止状態）とすれば、簡素な構成でありながら、真空ポンプ２１０からの油の逆流を防止しつつ真空ポンプ２１０を停止することができる。このように本実施形態に示す真空排気システム２１００によれば、チョコ停が発生した際に、真空ポンプ２１０を一次停止させることができるので、消費電力を低減することができる。尚、図５は、各バルブ２３０，２５０，２７０の開閉状態と真空ポンプ２１０の駆動状態を示すタイミングチャートである。

また、真空引きを再開する場合には、リークバルブ２７０を閉状態とするとともに真空ポンプ２１０（駆動モータ）を運転状態とする。これらは同時でも良いし、いずれかを先に実施しても良い。そして、第２の真空計２６０の検出圧力が所定の真空度（例えば７００Ｐａ）となった時点でメインバルブ２５０を開状態と、次いで作動バルブ２４０を開状態とするので、一次停止後の真空ポンプ２１０の立ち上がり時間を短縮することができる。

尚、本実施形態においても、コントローラ２９０によって、各バルブ２３０，２５０，２７０の開閉状態と真空ポンプ２１０の駆動モータの回転速度を制御するインバータ２８０を制御する。従って、真空ポンプ２１０を停止するまでの時間と立ち上がり時間をより短縮することができる。また、本実施形態に示す真空ポンプ２１０も、大気圧駆動型のメカニカルブースタポンプ２１１と、油回転式ポンプ２１２から構成されている。従って、真空ポンプ２１０を停止するまでの時間と立ち上がり時間をより短縮することができる。

さらに、本実施形態においては、真空タンク２３０を設けることで、メインバルブ２５０と真空ポンプ２１０との間の吸引管路２２０を、第１実施形態に示す構成よりも短くしている。従って、真空ポンプ２１０を停止するまでの時間及び立ち上がり時間をより短縮することができる。

また、例えばワーク１０が入れ替わると、ワーク１０内の真空引きする空間内の大気によって吸引管路内の真空度が一時的低下するが、本実施形態においては真空タンク２３０を設けているので、この落ち込みを緩衝し、立ち上がり時間をより短縮することができる。

尚、真空排気システム２００の動作フローの一例を図７，８に示す。図８は、図７に示す再起動処理の内容を示すものである。

設備トラブル等がなく、ワーク１０が順次真空排気システム２００に供給されている状態にあっては、ワーク１０の真空引きが完了して搬出され、次のワーク１０が搬入されるまでの間、真空ポンプ２１０が運転状態、リークバルブ２７０が閉状態、メインバルブ２５０が開状態、作動バルブ２４０が閉状態にある。この状態で、作動バルブ２４０以下の吸引管路２２０内の圧力及び真空タンク２３０内の圧力が、所定の圧力以下となるように、第１の真空計２３１及び第２の真空計２６０からの検出信号を受けたコントローラ２９０はインバータ２８０を制御する。

この状態で、次ワーク１０が真空排気システム２００に供給されると、ワーク搬送装置からの搬入信号を受けたコントローラ２９０は、作動バルブ２４０に開信号を出力し、作動バルブ２４０が閉状態から開状態となる（Ｓ２１０）。これにより、ワーク１０が吸引管路２２０を介して真空ポンプ２１０により真空引きされる。

真空引き完了後（Ｓ２１１）、コントローラ２９０は、作動バルブ２４０に閉信号を出力し、作動バルブ２４０が開状態から閉状態となる（Ｓ２１２）。これにより、ワーク１０が真空排気システム２００から搬出可能となる。尚、真空引き完了は、ワーク１０内の真空度を検出するセンサからの信号や、Ｓ２１０にて作動バルブ２４０に開信号を出力してからの経過時間によって、コントローラ２９０が真空引き完了と判断する。

次いで、コントローラ２９０は、作動バルブ２４０に閉信号を出力してから予め設定された所定時間ｔ_０以内に、次のワーク１０が搬入されたかどうかを判定する（Ｓ２１３）。例えば、所定時間ｔ_０以内にワーク搬送装置からの搬入信号を受けた場合、再度Ｓ１１０に戻って、ワーク１０の真空引きが実施される。このように、順次ワーク１０が供給される間は、連続的に真空引きが実施される。

それに対し、例えば前工程において設備トラブルが発生し、所定時間ｔ_０以内に真空排気システム２００に次のワーク１０が搬入されない（コントローラ２９０にワーク搬送装置からの搬入信号が出力されない）場合、コントローラ２９０は、第１の真空計２３１の検出信号に基づいて、検出圧力Ｐが所定の圧力α以下であるかどうか判定し（Ｓ２１４）、検出圧力Ｐが所定の圧力α以下であると判定した場合に、メインバルブ２５０に閉信号を出力し（Ｓ２１５）、次いでリークバルブ２７０に閉信号を出力する（Ｓ２１６）。これにより、メインバルブ２５０が閉状態から開状態となり、リークバルブ２７０が閉状態から開状態となる。すなわち、作動バルブ２４０以下の吸引管路２２０が大気開放される。尚、Ｓ２１５とＳ２１６は同時でも良い。

次いで、コントローラ２９０は、第２の真空計２６０の検出信号に基づいて、検出圧力Ｐが大気圧と略等しいかどうか判定し（Ｓ２１７）、検出圧力Ｐが大気圧と略等しいと判定した場合に、インバータ２８０に駆動モータの停止指令を出力する。これにより、真空ポンプ２１０が運転状態から停止状態となる（Ｓ２１８）。以上が、真空ポンプ２１０を一次停止させるまでのフローである。

尚、前工程において設備トラブルが解消され、次のワーク１０が真空排気システム２００に搬入される（コントローラ２９０にワーク搬送装置からの搬入信号が出力される）と（Ｓ２１９）、所定の再起動処理（Ｓ２２０）が実行される。

Ｓ２２０に示す再起動処理は、図８に示すように、コントローラ２９０にワーク搬送装置からの搬入信号が出力されると、コントローラ２９０は、リークバルブ２７０に閉信号を出力し、リークバルブ２７０が開状態から閉状態となる（Ｓ２２１）。また、それとともに、インバータ２８０に駆動モータの運転指令を出力し、真空ポンプ２１０が停止状態から運転状態となる（Ｓ２２２）。尚、Ｓ２２１，Ｓ２２２のいずれかの処理を先に実施しても良い。メカニカルブースタポンプ２１１が大気圧駆動型でない場合には、油回転式ポンプ２１２を先に運転状態として所定の圧力状態としてから、メカニカルブースタポンプ２１１を駆動させれば良い。

そして、コントローラ２９０は、第２の真空計２６０の検出信号に基づいて、検出圧力Ｐが所定の圧力β以下であるかどうか（所定の真空度が確保されているかどうか）判定し（Ｓ２２３）、検出圧力Ｐが所定の圧力β以下であると判定した場合に、メインバルブ２５０に開信号を出力し、メインバルブ２５０が閉状態から開状態となる（Ｓ２２４）。

メインバルブ２５０を開状態とした後、コントローラ２９０は、第１の真空計２３１の検出信号に基づいて、検出圧力Ｐが所定の圧力α以下であるかどうか（所定の真空度が確保されているかどうか）判定する（Ｓ２２５）。検出圧力Ｐが所定の圧力α以下であると判定した場合に、再起動処理が完了し、コントローラ２９０は、作動バルブ２４０に開信号を出力し、作動バルブ２４０が閉状態から開状態となる（Ｓ２１０）。以後、生産終了後に電源をＯＦＦされるまで、上述したフローを繰り返す。

以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、種々変更して実施することができる。

尚、本実施形態においては、排気対象として、順次供給されるワーク１０の例を示した。しかしながら、排気対象は上記例に限定されるものではない。例えば製造装置の真空チャンバ、真空雰囲気を必要とする炉等にも、本実施形態に示した真空排気システム１００を適用することができる。

第１の実施形態における真空排気システムの概略構成を示す図である。各バルブの開閉状態と真空ポンプの駆動状態を示すタイミングチャートである。真空排気システムの動作フローの一例を示す図である。図３に示す再起動処理の内容を示す図である。第２の実施形態における真空排気システムの概略構成を示す図である。各バルブの開閉状態と真空ポンプの駆動状態を示すタイミングチャートである。真空排気システムの動作フローの一例を示す図である。図７に示す再起動処理の内容を示す図である。

符号の説明

１０・・・ワーク（排気対象）
１００・・・真空排気システム
１１０・・・真空ポンプ
１１１・・・メカニカルブースタポンプ
１２０・・・吸引管路
１２１・・・分岐管路
１３０・・・メインバルブ（第１の開閉弁）
１４０・・・真空計（圧力検出手段）
１５０・・・リークバルブ（第２の開閉弁）
１６０・・・インバータ
１７０・・・コントローラ（制御手段）

Claims

駆動モータにより駆動されて、排気対象内に真空雰囲気を形成する真空排気装置と、
前記排気対象と前記真空排気装置とを接続する吸引管路と、
前記吸引管路に設けられた第１の開閉弁と、
前記第１の開閉弁と前記真空排気装置との間の前記吸引管路内の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記第１の開閉弁と前記真空排気装置との間の前記吸引管路から分岐し、第２の開閉弁を介して大気開放された分岐管路と、を備え、
前記排気対象内に真空雰囲気を形成しない期間においては、前記第１の開閉弁を閉状態とした後に前記第２の開閉弁を開状態とするとともに、前記圧力検出手段の検出圧力が大気圧と略等しくなった時点以降で前記駆動モータを停止状態とし、
前記排気対象内に真空雰囲気を形成する期間においては、前記第２の開閉弁を閉状態とするとともに前記駆動モータを運転状態とし、前記圧力検出手段の検出圧力が所定の真空度となった時点以降で前記第１の開閉弁を開状態とするようにしたことを特徴とする真空排気システム。
前記駆動モータの駆動状態を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記排気対象内に真空雰囲気を形成する期間か否かの可否信号と前記圧力検出手段からの検出信号に基づき、前記駆動モータの駆動状態と前記第１の開閉弁及び前記第２の開閉弁の開閉状態を制御することを特徴とする請求項１に記載の真空排気システム。
駆動モータにより駆動されて、排気対象内に真空雰囲気を形成する真空排気装置と、
前記排気対象と前記真空排気装置とを接続する吸引管路と、
前記吸引管路に設けられた真空タンクと、
前記真空タンク内の圧力を検出する第１の圧力検出手段と、
前記排気対象と前記真空タンクとの間の前記吸引管路に設けられた第１の開閉弁と、
前記真空タンクと前記真空排気装置との間の前記吸引管路に設けられた第２の開閉弁と、
前記第２の開閉弁と前記真空排気装置との間の前記吸引管路内の圧力を検出する第２の圧力検出手段と、
前記第２の開閉弁と前記真空排気装置との間の前記吸引管路から分岐し、第３の開閉弁を介して大気開放された分岐管路と、を備え、
前記排気対象内に真空雰囲気を形成しない期間においては、前記第１の開閉弁を閉状態とした後に前記第１の圧力検出手段の検出圧力が所定の真空度となった時点で前記第２の開閉弁を閉状態とし、次いで前記第３の開閉弁を開状態とするとともに、前記第２の圧力検出手段の検出圧力が大気圧と略等しくなった時点以降で前記駆動モータを停止状態とし、
前記排気対象内に真空雰囲気を形成する期間においては、前記第３の開閉弁を閉状態とするとともに前記駆動モータを運転状態とし、前記第２の圧力検出手段の検出圧力が所定の真空度となった時点以降で前記第２の開閉弁を開状態とし、次いで前記第１の開閉弁を開状態とするようにしたことを特徴とする真空排気システム。
前記駆動モータの駆動状態を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記排気対象内に真空雰囲気を形成する期間か否かの可否信号と前記第１圧力検出手段及び前記第２の圧力検出手段からの検出信号に基づき、前記駆動モータの駆動状態と、前記第１の開閉弁、前記第２の開閉弁、及び前記第３の開閉弁の開閉状態を制御することを特徴とする請求項３に記載の真空排気システム。
前記排気対象は、順次供給されるものであり、
前記排気対象の有無を検出する検出手段と、前記検出手段からの検出信号とこの検出信号を受けてからの経過時間によって、前記排気対象内に真空雰囲気を形成する期間か否かを判定し、前記排気対象内に真空雰囲気を形成するかどうかの可否信号を生成する判定手段と、を備えることを特徴とする請求項２又は請求項４に記載の真空排気システム。
前記制御手段はインバータを有し、前記駆動モータの回転速度を制御することを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の真空排気システム。
前記真空排気装置は、前記排気対象の側から、メカニカルブースタポンプと粗引き真空ポンプの順で直列に設けてなることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の真空排気システム。
前記粗引き真空ポンプは油回転式ポンプであることを特徴とする請求項７に記載の真空排気システム。
前記メカニカルブースタポンプは、大気圧駆動型であることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の真空排気システム。