JPH03504529A - バキュームポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 バキュームポンプ装置 本発明は、バキュームポンプ装置に関丈る。

バキュームポンプ装置は、通常１次ポンプサブアセンブリと、２次ポンプサブア センブリの吸引に接続された排気されるべきチャンバを有する２次ポンプサブア センブリとから構成されている。

２次ポンプサブアセンブリを駆動するモータの回転速度が、圧力降下を測定する ゲージを使って、排気されるべきチャンバの圧力によってサーボ制御されること は公知である。一旦、設定圧力に達したならば、２次ポンプの速度を減少させる ことにより、損耗を緩和することが可能である。

しかしながら、バキュームの圧力ゲージはあまり正確ではない。

本発明の原理は、２次ポンプサブアセンブリに基づくのではなく１次ポンプサブ アセンブリに基づくこと、及びノくキュームゲージを使用せずに、２次ポンプサ ブアセンブリ用の、又は単独の場合には１次ポンプサブアセンブリ用の駆動モー タから抽出される電流を直接利用することにある。

この考えを用い、かつ使用した種々の組合わせに応じて、本発明は３つの関連し あった形態を取る。

第１形態において本発明は、電気モータによって回転せしめられる１次ポンプサ ブアセンブリを含むバキュームポンプ装置を提供するものであり、本装置はモー タ電流の関数としてモータの回転速度を制御するための電子制御装置を含むこと が特徴とされる。

第２形態において本発明は、電気モータＭ２によって回転せしめられ、その吸引 が排気されるべきチャンバに印加される２次ポンプサブアセンブリと、電気モー タＭ１によって回転せしめられ、その吸引が２次ポンプサブアセンブリの出力に 接続される１次ポンプサブアセンブリとを含むバキュームポンプ装置を提供する ものであり、本装置は電気モータＭ２から抽出される電流の関数として電気モー タＭ１の回転速度を制御するための電子制御装置を含むことが特徴とされる。

第３形態において本発明は、１次ポンプサブアセンブリと、電気モータＭ２によ って回転せしめられ、その吸引が排気されるべきチャンバに印加される２次ポン プサブアセンブリとを含むバキュームポンプ装置を提供するものであり、本装置 は前記１次ポンプサブアセンブリが電気モータＭ’　　１により回転せしめられ る高流量の第１ポンプサブアセンブリと、電気モータＭ’　２により回転せしめ られ、その吸引が２次ポンプサブアセンブリの出力に接続される低流量の第２ポ ンプサブアセンブリとを備えており、モータＭ２から抽出される電流が予め定め た値を下回ると、電子制御回路が電気モータＭ’　　１を停止させるということ が特徴とされる。

他の特徴は、前記電子制御回路がさらに電気モータＭ′１の回転速度をモータＭ ２から抽出される電気の関数として制御するいうことにある。

本システムはバキュームゲージを使うよりも簡単かつ正確であり、しかも安価で ある。前記電流が排気されるべきチャンバにおける圧力の関数であるということ を知った上で、２次ポンプサブアセンブリ又は、単独で使用される場合は、１次 ポンプサブアセンブリの駆動モータから抽出された電流が使用される。

以下本発明について添付図面にしたがって説明する。

図面の簡単な説明 図１は、１次ポンプサブアセンブリのみを含む本発明のバキュームポンプ装置を 示す図である。

図２は、２次ポンプサブアセンブリと１次ポンプサブアセンブリの両方を含む本 発明のバキュームポンプ装置を示す図である。

図３は、１次ポンプサブアセンブリ本体が、２つのサブアセンブリに副分割され た場合の本発明のバキュームポンプ装置を示す図である。

図１において、１つ又はそれ以上のポンプを含むかもしれない１次ポンプサブア センブリ２と接続されているバキュームチャンバ１が示されている。１次ポンプ サブアセンブリ２は専有の駆動モータＭ１を含んでいる。電源４がらの入力電圧 Ｖと、モータＭ１から抽出され電流計測回路５で決定される電流ＩＩを表す信号 との両方を受は取る制御回路３により、電位ｖ１が駆動モータＭ１に印加される 。

制御回路３は電流■１の関数である出力電圧ｖ１を供給する。詳述すれば、制御 回路３は、始動時から電流１１がしきい値を下回るまで電圧ｖ１を一定状態に維 持し、その後、例えば１／２という低い値に低下させる単なるしきい値回路であ る。駆動モータＭ１はＤＣモータである。

図２の例において、ポンプ装置は、モータＭ２によって回転せしめられる２次ポ ンプサブアセンブリ６と、ＤＣモータＭ１によって回転せしめられる１次ポンプ サブアセンブリ２とを備えている。

モータＭ１は、電源８からの入力電圧Ｖと、駆動モータＭ２から抽出され電流測 定回路９によって決定される電流Ｉ２を表す信号との両方を受は取る電子制御回 路７による電圧ｖ１によって電源供給される。制御回路７はモータＭ２から抽出 される電流Ｉ２の関数として電圧ｖ１を出力する。その単純性のために利点が得 られるという特別な場合において、制御回路７は、電流■２が予め定めた値を上 回るか下回るかに応じて２つの値のうちのどちらか１つの値をとるであろう出力 電圧ｖ１を生成する単なるしきい値回路である。

１０はモータＭ２のための電源、１１は電源変圧器、１２は全装置の始動スイッ チである。

したがって、２つのポンプサブアセンブリは同時にスイッチが入れられる。大気 圧から約数ミリバール下がった時点から電圧ｖ１は最大値となり、モータＭ１は 最大スピードで作動する。１次ポンプサブアセンブリ２は最大流量で作動し、大 気圧から数ミリバールまで下げるために必要な時間は最少限となる。２次ポンプ サアブアセンブリ６が１０ミリバールより下の領域である効率的な圧力で作動を 一旦開始すると、その電流Ｉ２は低減し、電圧ｖ１は低レベルまで低下する。こ れにより、ＤＣモータＭ１は低速で回転し、１次ポンプサブアセンブリ２を通る 流量は減少するが、２次ポンプサアブアセンブリ６が必要なポンプ作動を維持す るにはまだ充分である。

１次ポンプサブアセンブリ２は高流量が必要とされる時、例えば２次ポンプが効 率的な圧力で作動していない時のみに、フルスピードで使用される。この効率的 な圧力とは、大気圧から数・ミリバールまでの間の圧力を意味する。チャンバの 圧力を大気圧から数ミリバールまで下げる方が、これに続き、数ミリバールから １０−６ミリバールまで下げるよりもたやすいため、前者にかかる時間は一般的 に極めて短い。

最後に図３は、１次ポンプサブアセンブリ２が２つのサブアセンブリ、即ち、電 気モータＭ’　　１によって駆動される高流量の第１の１次ポンプサブアセンブ リ１３と電気モータＭ’　１によって駆動される低流量の第２のポンプサブアセ ンブリ１４とに分割されたポンプ装置を示し７ている。

高流量の第１の１次ポンプサブアセンブリ１３は電気制御弁１５によってバキュ ームチャンバ１に直接接続される。

図２に示されるように、サブアセンブリ１４は２次ポンプサブアセンブリ６の出 力側に接続される。

高流量１次ポンプ１３を駆動するモータＭ’　　１は電源８からの入力電圧Ｖと 前述の場合と同様に、電流Ｉ２を表す信号との両方を受は取る制御回路１７によ って制御されるスイッチ１６を介して電源８から電源供給される。その出力では 、モータＭ’　　１はスイッチ１６を開閉するための制御信号と電流Ｉ２の関数 である電圧Ｖ’　１との両方を供給する。

この例では、高流量サブアセンブリ１３は電流Ｉ２が予め定めた値を上回ってい れば、前排気段階の間のみ作動する。次いでスイッチ１６が遮断されて、ポンプ １３が止まり、電気制御弁１５が閉成され、その後は、ポンプ１４だけが作動す る。

状況に応じては、制御回路１７は、電流Ｉ２と無関係に一定した出力電圧Ｖ’　 ｌ又は前述の場合と同様に、チャンバ１における圧力が数ミリバールまで下がっ た後の低電圧Ｖ’　１かのどちらかを供給することができる。Ｍ’　１はＤＣ電 気モータである。

本発明は１次ポンプザブアセンブリの単数又は複数のボンプを短時間のみにかつ フルスピードで回転させることを可能にするために、損耗、電力消費量、加熱、 振動、及びノイズが少ない。さらに、高流量ポンプ１３（図３）は前排気中を除 いて完全に停止せしめられる。また、１次ポンプサブアセンブリ２を調整するた めに、２次ポンプからの電流Ｉ２又は図１の場合は１１を用いることは、圧力ゲ ージを使用するよりも簡易化、正確化及び安価化を図ることができる。

ＦＩＧ、３ 国際調査報告 −一一一一〜−−−−ｍ、ＰＣＴ／ＦＲ９０１００５０）国際調査報告

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．電気モータＭ１によって回転せしめられる１次ポンプサブアセンブリ（２） を含むバキュームポンプ装置であって、モータ電流Ｉ１の関数としてモータＭ１ の回転速度を制御するための電子制御回路（３）を含むことを特徴とするバキュ ームポンプ装置。
2. ２．前記電気モータが直流を使用し、前記電子制御回路がモータの電源電圧Ｖ１ に作用することを特徴とするバキュームポンプ装置。
3. ３．電気モータＭ２によって回転せしめられ吸引を排気されるべきチャンバに印 加される２次ポンプサブアセンプリ（６）と、電気モータＭ１によって回転せし められ吸引が２次ポンプサブアセンブリ（６）の出力に接続された１次ポンプサ ブアセンブリ（２）とを含むバキュームポンプ装置であって、電気モータＭ２に よって抽出される電流の関数として電気モータＭ１の回転速度を制御するための 電子制御回路を含んでいることを特徴とするバキュームポンプ装置。
4. ４．前記電気モータＭ１がＤＣモータであり、前記電子制御回路がモータＭ１の 電源電圧Ｖ１に作用することを特徴とする請求項３に記載のバキュームポンプ装 置。
5. ５．１次ポンプサブアセンブリ（２）と、電気モータＭ２により回転せしめられ 吸引が排気されるべきチャンバに印加される２次ポンプサブアセンブリ（６）と を含むバキュームポンプ装置であって、前記１次ポンプアセンブリ（２）が電気 モータＭ′１によって回転せしめられる高流量の第１の１次ポンプサブアセンブ リ（１３）と、その吸引が２次ポンプサブアセンブリ（６）の出力に接続されて おり、電気モータＭ′１によって回転せしめられる低流量の第２の１次ポンプサ ブアセンブリ（１４）とを備えており、さらに電子制御回路が、モータから抽出 される電流Ｉ２が予め定めた値を下回った時に電気モータＭ′′１を停止させる ことを特徴とするバキュームポンプ装置。
6. ６．前記電気制御回路（１７）はモータＭ２から抽出される電流Ｉ２の関数とし て電気モータＭ′′１の回転速度を制御することを特徴とする請求項５に記載の バキュームポンプ装置。
7. ７．前記電気モータＭ′′１がＤＣモータであり、前記電子制御回路が電気モー タＭ′′１の電線電圧Ｖ′′１に作用することを特徴とする請求項６に記載のバ キュームポンプ装置。