JPH05240181A - 多段真空ポンプ装置 - Google Patents

多段真空ポンプ装置

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JPH05240181A
JPH05240181A JP19482291A JP19482291A JPH05240181A JP H05240181 A JPH05240181 A JP H05240181A JP 19482291 A JP19482291 A JP 19482291A JP 19482291 A JP19482291 A JP 19482291A JP H05240181 A JPH05240181 A JP H05240181A
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JP
Japan
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vacuum pump
electric motor
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stage
motor
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JP19482291A
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English (en)
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Takao Takeuchi
崇雄 竹内
Seiji Yanagisawa
清司 柳澤
Nobu Shimizu
展 清水
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/02Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids specially adapted for several pumps connected in series or in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C28/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/08Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids characterised by varying the rotational speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C2240/40Electric motor
    • F04C2240/403Electric motor with inverter for speed control

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 真空ポンプを高速に回転させることにより、
小型化を図ることが可能な多段真空ポンプ装置を提供す
ることを目的とする。 【構成】 複数の真空ポンプ本体11,12が各々独立
し、且つそれぞれの真空ポンプ本体11,12が独立し
た高周波電動機13,14により駆動され、各高周波電
動機13,14はインバータ18からの交流電力により
駆動させるように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複数の真空ポンプ本体
(例えば前段真空ポンプ本体と後段真空ポンプ本体)が
各々独立し、且つそれぞれの真空ポンプ本体が独立した
交流電動機により駆動される多段真空ポンプ装置に関す
るものである。
【0002】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】従来は、
前段真空ポンプと後段真空ポンプをそれぞれ独立した電
動機で駆動する多段真空ポンプにおいて、各々電動機は
商用周波数電源(50Hz又は60Hz)から電力を得
て駆動運転されている。このように商用周波数電源で駆
動される電動機の回転速度(単位時間当りの回転数)数
は、極数が2極の電動機でも3000rpmと比較的低
速(高周波電動機に比較し)である。従って、このよう
な多段真空ポンプ装置に用いる電動機の形状寸法は大き
くなる。また、真空ポンプ本体も大きい寸法形状とな
る。
【0003】真空ポンプ本体を形状寸法を小さくするた
めに、増速ギアを用いて回転速度を上げることにより、
ポンプ本体を小さくする方法もあるが、ギア増速機を必
要とするため装置全体として大寸法となる。
【0004】近年、半導体及び電子部品製造装置に用い
られる真空ポンプ装置はクリーンルーム内に設置される
ことが多い。このクリーンルーム内は高価なスペースで
あり、真空ポンプ装置の小型化、即ち真空ポンプ装置が
占めるスペースの省力化が強く要請されている。
【0005】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、真空ポンプを高速に回転させることにより、小型化
を図ることが可能な多段真空ポンプ装置を提供すること
を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、複数の真空ポンプ本体が各々独立し、且つそ
れぞれの真空ポンプ本体が独立した交流電動機により駆
動される多段真空ポンプ装置において、前記交流電動機
として高周波電動機を用い、該高周波電動機を共通のイ
ンバータからの交流電力により駆動することを特徴とす
る。
【0007】また、前記高周波電動機の少なくとも1台
の極数が他の交流電動機の極数と異なることを特徴とす
る。
【0008】また、前記交流電動機の少なくとも1台を
商用周波電動機とし商用周波数電源からの交流電力によ
り駆動し、他の交流電動機を高周波電動機としインバー
タからの交流電力により駆動することを特徴とする。
【0009】また、前記交流電動機を高周波電動機と
し、それぞれが独立したインバータからの交流電力によ
り駆動することを特徴とする。
【0010】
【作用】上記のようにポンプを駆動する電動機に高周波
電動機を用い、該電動機をインバータからの高周波の交
流電力により駆動することにより、真空ポンプを高速に
回転することができる。ポンプを高速で回転することに
より、ポンプ本体及び電動機を小型化にすることが可能
になる。
【0011】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明の多段真空ポンプ装置の構成を示す
図である。図1において、11はスクリュー式等の前段
真空ポンプ本体、12は後段真空ポンプ本体である。こ
の前段真空ポンプ本体11及び後段真空ポンプ本体12
はそれぞれ高周波電動機13及び高周波電動機14で駆
動されるように構成されている。前段真空ポンプ本体1
1の吐出口11bと後段真空ポンプ吸込口12aは接続
管15で接続されている。なお、図中11aは前段真空
ポンプ11の吸込口、12bは後段真空ポンプ12の吐
出口である。
【0012】18はインバータ、21は該インバータ1
8の制御部、22は商用周波数の電源である。インバー
タ18は電源22から交流電力を制御部21が設定する
周波数の高周波交流に変換し、ケーブル19及びケーブ
ル20を通して高周波電動機13及び高周波電動機14
に供給する。交流電動機の回転速度は供給される駆動電
力の周波数に比例するから、周波数が高いと回転速度も
速くなる。従って、インバータ18の出力を高い周波数
にすると高周波電動機13及び14は高速で回転するこ
とになる。スクリュー式真空ポンプ等の真空ポンプにお
いては、吸込容量はそのロータの回転速度が速くなると
増加するから、モータの回転速度を速くすると小型の真
空ポンプで大きな排気速度を得ることができる。
【0013】上記のように複数の真空ポンプ(前段真空
ポンプ本体11と後段真空ポンプ本体12)の駆動用電
動機に、それぞれ高周波電動機13及び高周波電動機1
4を用い、インバータ18から高周波の交流電力を供給
することにより、真空ポンプ本体及び高周波電動機を小
型化することが可能となる。
【0014】また、高周波電動機13及び高周波電動機
14に交流電力を供給するインバータ18を上記のよう
に共通化することにより、1台のインバータで複数の真
空ポンプを駆動できることになり、真空ポンプ運転停止
操作が簡易となる。また、インバータ18が1台である
のでインバータの占めるスペースも小さくなる。
【0015】図1の真空ポンプ装置において、例えば前
段真空ポンプ本体11を駆動する高周波電動機の極数を
4極とし、後段真空ポンプ本体12を駆動する高周波電
動機の極数を2極とする等前段と後段で極数の異なる電
動機とすることにより、各真空ポンプを適した回転速度
で回転させることができる。
【0016】図2は本発明の多段真空ポンプ装置の他の
構成を示す図である。図2において図1と同一符号を付
した部分は同一部分を示すのでその説明は省略する。な
お、他の図面においても同様とする。図2に示す構成の
真空ポンプ装置においては、前段真空ポンプ本体11を
駆動する電動機は商用周波電動機23であり、商用周波
数電源22から交流電力を供給されている。後段真空ポ
ンプ本体12を駆動する電動機は高周波電動機14であ
り、インバータ18から高周波の交流電力が供給され
る。
【0017】真空ポンプを図2に示すように構成するこ
とにより、前段真空ポンプ本体11は商用周波電動機に
より低速度で回転することになり、後段真空ポンプ12
は高周波電動機14により高速で回転することになる。
また、前段真空ポンプ本体11の回転速度は可変にでき
ないが、後段真空ポンプ本体12はインバータ18の出
力周波数を変えることにより、変えることができる。
【0018】図2に示す構成の多段真空ポンプの場合、
ポンプの起動・停止方法は以下とするのが望ましい。ポ
ンプの起動の際には、前段ポンプ本体11の吸込側配管
内の圧力は大気圧となっており、前段ポンプ本体11及
び後段ポンプ本体12内の圧力も大気圧となっている。
真空ポンプの駆動動力は、ポンプの吸込圧力が高いと大
きな動力を要し、吸込圧力が真空になれば駆動動力は僅
かとなる。前段ポンプ本体11の電動機14の容量(K
W)を真空時に要する動力に見合った容量とすると、ポ
ンプ吸込圧力が高いときにはオーバーロードとなってし
まう。そこでポンプ起動手順は、先ず後段真空ポンプ本
体12をインバータにより除々に加速して、ポンプ吸込
側ガスの排気を行い、規定回転速度に達して前段ポンプ
真空ポンプ本体11の吸込圧力が真空になった後に、前
段真空ポンプ本体11を起動する。
【0019】この方法では、後段真空ポンプ本体12は
インバータにより除々に加速していくので、後段真空ポ
ンプ本体12を駆動する高周波用電動機14の起動電流
を低く抑えることができる。また、前段真空ポンプ11
を駆動する商用周波電動機23の容量は真空時に要する
動力に見合った小容量の電動機であるので、この電源は
小容量の電源で済む。
【0020】また、図2とは逆に前段真空ポンプ本体1
1を駆動する電動機をインバータ起動の高周波電動機と
し、後段真空ポンプ本体12を駆動する電動機を商用周
波電動機で起動する方法もある。多段真空ポンプの排気
速度は前段真空ポンプ本体11の排気速度で略決定され
る。(後段真空ポンプ本体12の排気速度が大きくても
前段真空ポンプ本体11の排気速度が小であると、組合
せた多段としての排気速度は前段真空ポンプ本体11の
排気速度に限定されてしまう。)前段ポンプの回転数を
変えることにより、多段ポンプとしての排気速度を調整
することができる。
【0021】図3は本発明の多段真空ポンプ装置の他の
構成を示す図である。図3に示す構成の真空ポンプ装置
においては、前段真空ポンプ本体11を駆動する高周波
電動機13と後段真空ポンプ本体12を駆動する高周波
電動機14にはそれぞれ独立したインバータ18から高
周波交流電力を供給している。これにより真空ポンプ1
1及び12はそれぞれ適した任意の速度で回転させるこ
とが可能となり、より的確な多段真空ポンプの運転制御
が可能となる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、下
記のような優れた効果が得られる。 (1)多段真空ポンプの各段の真空ポンプを高速で回転
することができるから、ポンプ本体及び電動機を小型化
にすることが可能になる。
【0023】(2)また、高周波電動機の少なくとも1
台の極数を他の交流電動機の極数と異なる極数とするこ
とにより、真空ポンプ間の回転速度比を所定の値に保っ
たまま適した速度で回転させることができる。
【0024】(3)また、各段の真空ポンプを駆動する
交流電動機の少なくとも1台を商用周波電動機とし、他
を高周波電動機とすることにより、真空ポンプを適した
回転速度で回転させることができる。
【0025】(4)また、各段の真空ポンプを駆動する
高周波電動機をそれぞれが独立したインバータからの交
流電力により駆動するので、各段の真空ポンプを最適な
回転速度で運転制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の多段真空ポンプ装置の構成を示す図で
ある。
【図2】本発明の多段真空ポンプ装置の他の構成を示す
図である。
【図3】本発明の多段真空ポンプ装置の他の構成を示す
図である。
【符号の説明】
11 前段真空ポンプ 12 後段真空ポンプ 13 高周波電動機 14 高周波電動機 15 接続管 18 インバータ 19,20 ケーブル 21 制御部 22 商用周波数電源 23 商用周波電動機

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の真空ポンプ本体が各々独立し、且
    つそれぞれの真空ポンプ本体が独立した交流電動機によ
    り駆動される多段真空ポンプ装置において、 前記交流電動機として高周波電動機を用い、該高周波電
    動機を共通のインバータからの交流電力により駆動する
    ことを特徴とする多段真空ポンプ装置。
  2. 【請求項2】 前記高周波電動機の少なくとも1台の極
    数が他の交流電動機の極数と異なることを特徴とする多
    段真空ポンプ装置。
  3. 【請求項3】 複数の真空ポンプ本体が各々独立し、且
    つそれぞれの真空ポンプ本体が独立した交流電動機によ
    り駆動される多段真空ポンプ装置において、 前記交流電動機の少なくとも1台を商用周波電動機とし
    て商用周波数電源からの交流電力により駆動し、他の交
    流電動機を高周波電動機としインバータからの交流電力
    により駆動することを特徴とする多段真空ポンプ装置。
  4. 【請求項4】 複数の真空ポンプ本体が各々独立し、且
    つそれぞれの真空ポンプ本体が独立した交流電動機によ
    り駆動される多段真空ポンプ装置において、 前記交流電動機を高周波電動機とし、それぞれが独立し
    たインバータからの交流電力により駆動することを特徴
    とする多段真空ポンプ装置。
JP19482291A 1991-07-09 1991-07-09 多段真空ポンプ装置 Pending JPH05240181A (ja)

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