JP2012132448A - 真空ポンプの通気方法および真空ポンプを備えた装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ガスの導入による、高速回転ロータ12を有する真空ポンプ10の通気方法に関して、通気時間を改善するために、導入されたガスにより形成された、第1の値から第2の値への回転速度低下に対する期間が決定される時間測定の評価により、少なくとも1つの通気弁261、262を含む弁装置26の流量が設定される。真空ポンプ10を備えた装置は、第1の値から第2の値への回転速度低下に対する期間を決定するための通気時間測定器50と、基準値54がその中に記憶されている基準値メモリと、前記期間を前記基準値54と比較し且つ比較結果を形成するための時間比較器52と、少なくとも1つの通気弁261、262を含む弁装置26の流量を前記比較結果の関数として設定する弁制御30と、を含む。
【選択図】図1
Description
即ち、欧州特許公開第0467148A1号は、1つのポンプ・パラメータをモニタリングし且つこのポンプ・パラメータの関数として流量を設定することを提案している。ポンプ・パラメータとして、ここでは、能動アキシアル磁気軸受により決定される、ロータに作用する力が使用される。磁気軸受で支持されたターボ分子ポンプに対して、これはコスト的に好ましい有利な方法である。しかしながら、受動支持されたターボ分子ポンプにおいては、これは力センサおよび付属の電子装置の形の技術的に高い費用を意味する。
ガスの導入による、高速回転ロータを有する真空ポンプの通気方法に対して、導入されたガスにより形成された、第1の値から第2の値への回転速度低下に対する期間が決定される時間測定の評価により、少なくとも1つの通気弁を含む弁装置の流量が設定されることが提案される。これにより、通気過程の間における時間測定が次の通気過程を実行するための基礎とされる。上記の問題点、例えば通気の間における制御が予想できないことは回避される。それにもかかわらず、例えば容器およびポンプと容器との間の配管の容量の実際データを考慮して通気のために必要な時間の短縮が行われる。スタート設定に対して、作業側でポンプの入口にブラインド・フランジが挿入されて行われた最悪と思われる通気過程が利用されてもよいので、本方法は確実である。本方法は学習により自動的に実行可能であるので、複数の通気過程を実行したのちに且つユーザの係合なしに通気は条件に最適に適合されることが他の利点である。弁装置の流量は1つまたは複数の弁の開閉により行うことが可能である。代替態様として、コンダクタンスまたは周期的開放のサイクルが変化されてもよい。
一変更態様において、計算ユニット60が時間測定器と結合されている。計算ユニットは時間測定器から時間値を受け取り、時間値を時間値メモリ62内に記憶し且つ時間値を処理可能であり、これにより、処理された値を次に基準値54として時間比較器に供給可能である。処理は例えば平均をとることであってもよい。
図2に、通気過程における時間Tに対するロータの回転周波数fの曲線が示されている。はじめに、駆動コイルが通電されたとき、ロータは運転周波数fBで回転し、この場合、ほぼ一定の周波数曲線200が得られる。時点t0に通気過程が開始される。駆動コイルの通電が停止され且つ弁制御は操作要素により予め設定されたパラメータによって通気弁を開放する。ガスがターボ分子ポンプ内に流入し且つガス摩擦を介してロータを制動し、この場合、選択例においては、はじめに回転周波数のほぼ線形の低下を有する曲線201が得られる。しかしながら、実際に得られた曲線は必ずしも線形である必要はない。
時点t1に回転周波数は上限周波数しきい値fOの値に到達する。周波数比較器はこれを検出し且つ時間測定器に開始信号を伝送し、これにより時間測定が開始される。回転周波数はさらに低下し、この場合、線形回転周波数低下を有する線形時間範囲tLは時点t2に終了する。
上限周波数しきい値は全回転速度において存在する。しかしながら、上限周波数しきい値をより低く設定することが有利であり、その理由は、ターボ分子ポンプの正常運転においても回転速度が低下することがあるからである。さらに、装置に設けられた滑り弁またはその他の構成部品が閉鎖されるまで少しの時間待機することが有意義な場合がある。このような時間内においても、回転速度は同様に低下する。定格回転速度の数%下側に存在するしきい値により、この影響を時間測定から排除可能である。
通気弁を期間tDのパルス300で開放する可能性が存在する。通気サイクルtTの間に通気弁は期間tDの間開放されている。残りの時間tT−tDの間、通気弁は閉鎖されている。通気サイクルは少なくとも時点t3に到達するまで反復される。通気を加速するためには、次々に続く通気サイクルにおいてパルスの長さtDが上昇される。
弁装置が1つより多い通気弁を含む場合、追加の弁を開放することにより流量を上昇可能である。他の弁もまた、周期的に操作されてもまたは変化可能なコンダクタンスを有してもよい。
6 粗引きポンプ
8 配管
10 真空ポンプ(ターボ分子ポンプ)
12 ロータ
14 ステータ
16 駆動コイル
18 センサ
20 モータ制御
22 通電回路
24 周波数測定器
26 弁装置
261、262 通気弁
30 弁制御
40 周波数比較器
42 回転速度メモリ
44 上限周波数しきい値
46 下限周波数しきい値
50 通気時間測定器
52 時間比較器
54 基準値(時間比較値)
60 計算ユニット
62 時間値メモリ
64 操作要素
66 パラメータ・メモリ
68 パラメータ・セット
200 ほぼ一定の周波数曲線
201 ほぼ線形の低下曲線
202 平らな曲線
300 パルス
301 線(第1のコンダクタンス)
302 線(より低いコンダクタンス)
f 回転周波数
fB 運転周波数
fO 第1の値(上限周波数しきい値)
fU 第2の値(下限周波数しきい値)
L1、L2 コンダクタンス
T 時間
t0、…、t3 時点
tD 弁の開放期間(パルスの長さ)
tF 期間(通気時間)
tL 線形時間範囲
tT 通気サイクル
Claims (13)
- ガスの導入による、高速回転ロータ(12)を有する真空ポンプ(10)の通気方法において、
導入されたガスにより形成された、第1の値(fO)から第2の値(fU)への回転速度低下に対する期間(tF)が決定される時間測定の評価により、少なくとも1つの通気弁(261、262)を含む弁装置(26)の流量が設定されることを特徴とする真空ポンプの通気方法。 - 前記時間測定において、時間値を形成するための期間(tF)が決定されること、
前記評価が、比較結果を形成するための、前記時間値と基準値(54)との比較を含むこと、および
前記通気弁(261、262)の流量が前記比較結果の関数として設定されること、を特徴とする請求項1に記載の通気方法。 - 前記流量が通気の開始前に操作要素(64)を介して設定されることを特徴とする請求項1または2に記載の通気方法。
- 前記流量が通気の開始前に選択可能なパラメータ・セット(68)により設定されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の通気方法。
- 前記パラメータが排気されるべき容量を表わすことを特徴とする請求項4に記載の通気方法。
- 前記時間値が複数の通気過程の期間から形成されることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の通気方法。
- 前記流量が前記通気弁(261、262)の開度により決定されることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の通気方法。
- 前記流量が前記通気弁(261、262)のサイクルにより決定されることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の通気方法。
- 高速回転ロータを有する真空ポンプ特にターボ分子ポンプ(10)を備えた装置において、該装置が、
第1の値から第2の値への回転速度低下に対する期間(tF)を決定するための通気時間測定器(50)と、
基準値(54)がその中に記憶されている基準値メモリと、
前記期間を前記基準値と比較し且つ比較結果を形成するための時間比較器(52)と、および
少なくとも1つの通気弁(261、262)を含む弁装置(26)の流量を前記比較結果の関数として設定する弁制御(30)と、を含むことを特徴とする真空ポンプを備えた装置。 - 装置が計算ユニット(60)を含み、前記計算ユニットは複数の期間から時間比較器に対する入力変数としての値を計算することを特徴とする請求項9に記載の装置。
- 前記流量がサイクルにより設定されるように前記弁制御(30)が前記通気弁(261、262)を周期的に操作することを特徴とする請求項9または10のいずれかに記載の装置。
- 前記通気弁(261、262)が設定可能なコンダクタンスを有することを特徴とする請求項9または10のいずれかに記載の装置。
- 装置が、流量を決定するパラメータ・セット(68)を選択するための操作要素(64)を含むことを特徴とする請求項9ないし12のいずれかに記載の装置。
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