JPS58124079A - 真空ポンプにおける圧力調整方法 - Google Patents
真空ポンプにおける圧力調整方法Info
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- JPS58124079A JPS58124079A JP696682A JP696682A JPS58124079A JP S58124079 A JPS58124079 A JP S58124079A JP 696682 A JP696682 A JP 696682A JP 696682 A JP696682 A JP 696682A JP S58124079 A JPS58124079 A JP S58124079A
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- reaction chamber
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/08—Regulating by delivery pressure
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発つｊは気体が連続的に導入される系、例えば光フア
イバ用母材を製造する場合の減圧ＣＶＤ法、るるいはプ
ラズマＣＶＤ法における系の圧力調整を真空ポンプによ
って行な′）真空ボンノーにおける圧力調整方法に関す
る０ 第１図は従来の圧力調整方法を示すもので、給気管Ｐ１
から気体が連続的に導入される反応室Ａには、モータＭ
によって駆動されるコンダクタンス可変バルブ■を介し
て油回転ポンプＢが接続されており、反応室の圧力は排
気管Ｐ２を開閉する同バルブ■の開閉度に応じて調整さ
れる。
イバ用母材を製造する場合の減圧ＣＶＤ法、るるいはプ
ラズマＣＶＤ法における系の圧力調整を真空ポンプによ
って行な′）真空ボンノーにおける圧力調整方法に関す
る０ 第１図は従来の圧力調整方法を示すもので、給気管Ｐ１
から気体が連続的に導入される反応室Ａには、モータＭ
によって駆動されるコンダクタンス可変バルブ■を介し
て油回転ポンプＢが接続されており、反応室の圧力は排
気管Ｐ２を開閉する同バルブ■の開閉度に応じて調整さ
れる。
このバルブ■を駆動するためのモータＭは次に述べる制
御系によって制御される。
御系によって制御される。
反応室Ａの圧力は圧力計Ｃによって直流信号に変換され
、比較回路に供給される０ 他方向回路には設定圧力の直流信号も供給され、ここで
両信号が比較されて差信号が検出される。
、比較回路に供給される０ 他方向回路には設定圧力の直流信号も供給され、ここで
両信号が比較されて差信号が検出される。
差信号は制御回路に供給され、同回路は差信□ 号が零
になるまで上記モータＭを制御し、これ番こよって反応
室内の圧力を調整する０ところで、反応室内の圧力を調
整するのに果しテ上記バルグ■のコンダクタンスＣｖだ
けを制御すれはよいのかが問題となる。
になるまで上記モータＭを制御し、これ番こよって反応
室内の圧力を調整する０ところで、反応室内の圧力を調
整するのに果しテ上記バルグ■のコンダクタンスＣｖだ
けを制御すれはよいのかが問題となる。
そこで気体の導入量をＱ１油回転真空ポンプの排気能力
をＳ。、配管の総合コンダクタンスをＣ１、反応室の中
央部における有効排気能力をＳｅとして、これらの関係
をみてみると次のようになる。
をＳ。、配管の総合コンダクタンスをＣ１、反応室の中
央部における有効排気能力をＳｅとして、これらの関係
をみてみると次のようになる。
いま、気体の導入量と有効排気能力との間で゛ト向状態
が保たれているとすると次の関係が成り立つ。
が保たれているとすると次の関係が成り立つ。
但し、Ｐは反応室中央部における圧力。
式（１）においてＣ１は圧力によって多少変動す、
るが、殆と定数とみなすことができ、Ｓｏも
真空ポンプＡの回転速度が一定なら同様に定数（この場
合も圧力の変化で多少変わる）とみなすことができる。
るが、殆と定数とみなすことができ、Ｓｏも
真空ポンプＡの回転速度が一定なら同様に定数（この場
合も圧力の変化で多少変わる）とみなすことができる。
よってＰはＣｖＱ値に依拠していることがわかる。
このように従来例においては、反応室内の圧、ｌコンダ
クタンス可変パルプによって調整しており、上式から明
らかになったようにたしかに同バルブの制御のみで灰化
、室内の圧力は調整されるのであるが、パルプを用いて
調整するという点で次のような問題がある。
クタンス可変パルプによって調整しており、上式から明
らかになったようにたしかに同バルブの制御のみで灰化
、室内の圧力は調整されるのであるが、パルプを用いて
調整するという点で次のような問題がある。
排管系において、コンダクタンスの低下は荒引きの時間
を長くすることになり、したがってコンダクタンスの低
下をもたらす要素を系にもちこむことは必要最小限に留
めるべきで、この点からしてパルプの導入は好ましいこ
とではなく、しかも気体の導入量がポンプの排気能力以
下の場合にしか圧力調整をできないという欠点がある・
１ さらにコンダクタンス可変パルプの主たるものとしてバ
タフライ形とニードル形との２種類があり、第２図（ａ
）はバタフライ形を示すもので、同図（ｂ）はその特性
を表わしており、縦軸はフンダクタンスＣｖ、横軸はフ
ラッパＣと本体りとのなす角θを示し、 θ＝θ°の
とき全閉、θ＝４５０のとき半開、θ＝９０° のとき
全開である〇 ところがかかる特性ではフラッパＣが半開状態でないと
良好に圧力調整ができず、したがって調整可能な圧力範
囲が狭いことになる〇またニードル形バルブは細かい領
域でのコンダクタンスの調整には向くが、構造上どうし
てもコンダクタンスが小さくならざるを得す、したがっ
て有効排気能力を大きくとることができず、この場合も
上記同様調整可能な圧力範囲がｊＫりなってしまう。
を長くすることになり、したがってコンダクタンスの低
下をもたらす要素を系にもちこむことは必要最小限に留
めるべきで、この点からしてパルプの導入は好ましいこ
とではなく、しかも気体の導入量がポンプの排気能力以
下の場合にしか圧力調整をできないという欠点がある・
１ さらにコンダクタンス可変パルプの主たるものとしてバ
タフライ形とニードル形との２種類があり、第２図（ａ
）はバタフライ形を示すもので、同図（ｂ）はその特性
を表わしており、縦軸はフンダクタンスＣｖ、横軸はフ
ラッパＣと本体りとのなす角θを示し、 θ＝θ°の
とき全閉、θ＝４５０のとき半開、θ＝９０° のとき
全開である〇 ところがかかる特性ではフラッパＣが半開状態でないと
良好に圧力調整ができず、したがって調整可能な圧力範
囲が狭いことになる〇またニードル形バルブは細かい領
域でのコンダクタンスの調整には向くが、構造上どうし
てもコンダクタンスが小さくならざるを得す、したがっ
て有効排気能力を大きくとることができず、この場合も
上記同様調整可能な圧力範囲がｊＫりなってしまう。
本発明はコンダクタンス可変バルブを使用す・′）こと
なく真空ポンプで直接、系の圧力を調整することによっ
て上記問題点を解決しようといりものでこれを図面に示
す実施例を参照しながら説明すると、第３図において＋
１）は従来と同様の油回転真空ポンプであって、反応室
（２）に直接接続されており、同室（２）内の圧力は同
ポンプ（１）を制御することによって調整される。
なく真空ポンプで直接、系の圧力を調整することによっ
て上記問題点を解決しようといりものでこれを図面に示
す実施例を参照しながら説明すると、第３図において＋
１）は従来と同様の油回転真空ポンプであって、反応室
（２）に直接接続されており、同室（２）内の圧力は同
ポンプ（１）を制御することによって調整される。
油回転真空ポンプ（１）の排気能力Ｓとその回転数ρと
の関係は次の式で表わされる。
の関係は次の式で表わされる。
Ｓ −ρ・■
但し、■は油回転真空ポンプのシリンダとロータとの空
間の単位時間における変化を示す。
間の単位時間における変化を示す。
上式かられかるように排気能力Ｓと回転数ρとは比例と
いう関係にあるから、回転数を変えれば排気能力が調整
されることになる。
いう関係にあるから、回転数を変えれば排気能力が調整
されることになる。
したがうて同ポンプｔｌｌを制御するにはその回転数を
制御すればよいことになる。
制御すればよいことになる。
同図において（３）は油回転真空ポンプ（１）を駆動さ
せるための電動機であって、一般に油回転真空ポンプ（
１）の駆動にはかご形３相誘導電動機が用いられる。
せるための電動機であって、一般に油回転真空ポンプ（
１）の駆動にはかご形３相誘導電動機が用いられる。
これは同電動機が小形で軽量、構造堅牢、＾効率かつ安
価だからである。
価だからである。
同電動機の回転数は次の式で表わされる。
ただし、Ｎ：電動機の回転数（ｒｐｍ）ｆ：電源の周波
数 ２Ｐ：モータの極数（普通は２．４． ６．８のいずれかの値をとるン Ｓ：すべり 開式より電動機の回転数を無段階に変えるにはｆまたは
Ｓのいずれかを変えればよいことがわかるが、油回転真
空ポンプの駆動には定トルクが必要で、この条件を満た
すのはｆのほうである０ したがって電源の周波数ｆを変えれば電動機の回転数Ｎ
が変わることになり、結局油回転真青そポンプ（１）を
制御するには電源の周波数ｆを変えればよいことになる
〇 本発明の実施例においてはこの周波数ｆを変にる７ｃめ
にインバータな用いるｅ つまりインバッタによって電動［（３１に供給される電
源の周波数を変えることにより油回転真空ポンプ＋１１
の排気能力を制御するのでろる。
数 ２Ｐ：モータの極数（普通は２．４． ６．８のいずれかの値をとるン Ｓ：すべり 開式より電動機の回転数を無段階に変えるにはｆまたは
Ｓのいずれかを変えればよいことがわかるが、油回転真
空ポンプの駆動には定トルクが必要で、この条件を満た
すのはｆのほうである０ したがって電源の周波数ｆを変えれば電動機の回転数Ｎ
が変わることになり、結局油回転真青そポンプ（１）を
制御するには電源の周波数ｆを変えればよいことになる
〇 本発明の実施例においてはこの周波数ｆを変にる７ｃめ
にインバータな用いるｅ つまりインバッタによって電動［（３１に供給される電
源の周波数を変えることにより油回転真空ポンプ＋１１
の排気能力を制御するのでろる。
他方電気信号に変換された反応室の圧力と設定圧力とを
比較する比較回路を備えている点は上記従来例と同様で
あり、比較回路からの差償号はパルス幅変調器によって
パルス信号に変換され、同信号は上記インバータに供給
される〇コ１７） パルス信号に応じてインバータは電
動機（３）に供給される電源の周波数を変えることにな
るＯ ここでより具体的な例について述べると、反応室にＩＴ
ｏｒｒ時における排気能力がｚｏｏｚ／ｊ、回転数６０
Ｏｒｐｍの油回転真空ポンプ（１）を接続し、同ポンプ
（１）を駆動させるための電動機（３）としてＡＣ２０
０Ｖ、３相、４極、１４３０ｒｐｍｓ１、５ ＫＷの規
格のものを用いた。
比較する比較回路を備えている点は上記従来例と同様で
あり、比較回路からの差償号はパルス幅変調器によって
パルス信号に変換され、同信号は上記インバータに供給
される〇コ１７） パルス信号に応じてインバータは電
動機（３）に供給される電源の周波数を変えることにな
るＯ ここでより具体的な例について述べると、反応室にＩＴ
ｏｒｒ時における排気能力がｚｏｏｚ／ｊ、回転数６０
Ｏｒｐｍの油回転真空ポンプ（１）を接続し、同ポンプ
（１）を駆動させるための電動機（３）としてＡＣ２０
０Ｖ、３相、４極、１４３０ｒｐｍｓ１、５ ＫＷの規
格のものを用いた。
インバータとしては入力ＡＣ２００Ｖ、３相、周波数５
０±２Ｈｚ、出力３相、定格電圧２００ｖ１定格周波数
５０ Ｈｚ ｓ周波ｒ＆精度±１％、周波数制御範囲１
０Ｈｚ〜１００Ｈｚ のものを用いた０ さらに圧力計には隔膜式静電容量形を用い、そうして上
記油回転真空ポンプ＋１１、電動機（３）、インバータ
及び圧力計を第３図のように構成した０ 他方反応室にはリークパルプ（４）を介して酸素２００
ｓｅｃｍｓアルゴン１０１００５ｅ を導入したＯ かかる状態下において、設定圧力を１０Ｔｏｒｒにした
ところ、インバータの出力周波数は約２６Ｈｚ で反
応室内の圧力はほぼ一定となった。
０±２Ｈｚ、出力３相、定格電圧２００ｖ１定格周波数
５０ Ｈｚ ｓ周波ｒ＆精度±１％、周波数制御範囲１
０Ｈｚ〜１００Ｈｚ のものを用いた０ さらに圧力計には隔膜式静電容量形を用い、そうして上
記油回転真空ポンプ＋１１、電動機（３）、インバータ
及び圧力計を第３図のように構成した０ 他方反応室にはリークパルプ（４）を介して酸素２００
ｓｅｃｍｓアルゴン１０１００５ｅ を導入したＯ かかる状態下において、設定圧力を１０Ｔｏｒｒにした
ところ、インバータの出力周波数は約２６Ｈｚ で反
応室内の圧力はほぼ一定となった。
この時の油回転真空ポンプ＋１）の回転数は約３２０ｒ
ｐｍであった。
ｐｍであった。
次に反応室内に窒素５０ ｓｅｃｍ を導入し、設定圧
力を２Ｔｏｒｒに設定したところ、インバータの出力周
波数は約５４．５ Ｈｚで、反応室内の圧力はほぼ一定
であった。
力を２Ｔｏｒｒに設定したところ、インバータの出力周
波数は約５４．５ Ｈｚで、反応室内の圧力はほぼ一定
であった。
この時の油回転真空ポンプ［１１の回転数は６５５ｒｐ
ｌｎ でろった０ さらにかかる系をプラズマＣＶＤ法による光フアイバ用
母材の作成実験に適用したと−ころ次のようであった。
ｌｎ でろった０ さらにかかる系をプラズマＣＶＤ法による光フアイバ用
母材の作成実験に適用したと−ころ次のようであった。
反応室に相当する筒状のサブストレイトバイブに８ｉＣ
７４１０１０５ｅ、ＧｅＣｌ４ １ｓｃｃｍ。
７４１０１０５ｅ、ＧｅＣｌ４ １ｓｃｃｍ。
０２１００ ｓｃｃｍ を導入し、設に圧力を８Ｔｏ
ｒｒに設定して実験を５時間行なったところ、同パイプ
内の堆積層増加によるコンダクタンスの低下にもかかわ
らず、圧力計は約８ Ｔｏｒｒを常時維持した。
ｒｒに設定して実験を５時間行なったところ、同パイプ
内の堆積層増加によるコンダクタンスの低下にもかかわ
らず、圧力計は約８ Ｔｏｒｒを常時維持した。
なおインバータの出力周波数は実験の始め２０Ｈｚ 程
度であったが、終了時には２３Ｈｚ程度に変化していた
。
度であったが、終了時には２３Ｈｚ程度に変化していた
。
このように系のコンダクタンスが変動する場合でも、油
回転真空ポンプの排気能力、すなわち回転数を制御する
ことによって反応室内の圧力を一定に保持したり、ある
いは任意の値に設定することが可能になるということが
明らかになった。
回転真空ポンプの排気能力、すなわち回転数を制御する
ことによって反応室内の圧力を一定に保持したり、ある
いは任意の値に設定することが可能になるということが
明らかになった。
、 なお、上記においては油回転真空ポンプを対象に
したが、これに限らずその他の回転式真空ポンプ、るる
いは加圧ポンプによる系の圧力調整にも本発明は適用で
きる。
したが、これに限らずその他の回転式真空ポンプ、るる
いは加圧ポンプによる系の圧力調整にも本発明は適用で
きる。
以上のように本発明番こおいては気体が導入される糸の
圧力調整をポンプ排気能力の制御によって行なうように
したから、従来例のようにパルプの構造に基づぎ圧力の
調整範囲が狭くなることがなく、しかもバルブを導入し
ないだけ配管を短くすることができ、このため系のコン
ダクタンスの低下をもたらす要因が排除されることＩこ
なる。
圧力調整をポンプ排気能力の制御によって行なうように
したから、従来例のようにパルプの構造に基づぎ圧力の
調整範囲が狭くなることがなく、しかもバルブを導入し
ないだけ配管を短くすることができ、このため系のコン
ダクタンスの低下をもたらす要因が排除されることＩこ
なる。
また上述のように本発明においては圧力調整範囲が広い
ため系のコンダクタンスの実際値と計算値とが一致しな
い場合でも圧力の制御に支障が生じることはない。
ため系のコンダクタンスの実際値と計算値とが一致しな
い場合でも圧力の制御に支障が生じることはない。
第１図は従来の圧力調整方法を示すフローチャート、第
２図（ａ）は従来例に使用されるバクフライ型バルブの
平面図、第２Ｉ図（ｂ）は同パルプのコンダクタンス特
性を示すグラフ、第３図は本発明に詠る圧力調整方法を
示すフローチャートである。
２図（ａ）は従来例に使用されるバクフライ型バルブの
平面図、第２Ｉ図（ｂ）は同パルプのコンダクタンス特
性を示すグラフ、第３図は本発明に詠る圧力調整方法を
示すフローチャートである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｉｌｌ 白’２ポンプによって減圧状態に導ひかれる
と八に気体が連続的に導入される系の圧力を調整する方
法において、上記系の圧力が真空ポンプの排気能力を制
御することによって調整逼れることを特徴とする真空ポ
ンプにおける圧力調整方法。 ＋２１ 灰化、室に、気体の導入を図る給気管と排気
の４Ｊ＃出を図る排気管とを接続して糸を構成し、上記
＋、ＩＩ気管に接続した油回転真空ポンプの回転数を制
御することによって上記反応室の圧力を調整することを
特徴とする特許請求の範ｖｌｉｌｓ１項記戦の真空ポン
プにおける圧力調整力法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP696682A JPS58124079A (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | 真空ポンプにおける圧力調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP696682A JPS58124079A (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | 真空ポンプにおける圧力調整方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58124079A true JPS58124079A (ja) | 1983-07-23 |
Family
ID=11652939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP696682A Pending JPS58124079A (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | 真空ポンプにおける圧力調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58124079A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1985002888A1 (en) * | 1983-12-27 | 1985-07-04 | Kabushiki Kaisha Tokuda Seisakusho | Method of and apparatus for controlling gas pressure |
| FR2638840A1 (fr) * | 1988-11-09 | 1990-05-11 | Evrard Robert | Manometre de mesure des pressions de 103 mbars a 10´9 mbars |
| JPH02199280A (ja) * | 1989-01-26 | 1990-08-07 | Nec Kyushu Ltd | 真空ポンプ |
| WO1999004325A1 (en) * | 1997-07-15 | 1999-01-28 | Leybold Vakuum Gmbh | An apparatus and method for regulating a pressure in a chamber |
| EP0974756A2 (en) * | 1998-07-21 | 2000-01-26 | Seiko Seiki Kabushiki Kaisha | Vacuum pump and vacuum apparatus |
| JP2004510221A (ja) * | 2000-06-14 | 2004-04-02 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 環境が制御されたチャンバ内で圧力を維持するための装置及び方法 |
| US7814922B2 (en) | 2002-06-20 | 2010-10-19 | Edwards Limited | Apparatus for controlling the pressure in a process chamber and method of operating same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5744786A (en) * | 1980-08-30 | 1982-03-13 | Shimadzu Corp | Automatic pressure control device for vacuum vessel |
-
1982
- 1982-01-20 JP JP696682A patent/JPS58124079A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5744786A (en) * | 1980-08-30 | 1982-03-13 | Shimadzu Corp | Automatic pressure control device for vacuum vessel |
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|---|---|---|---|---|
| WO1985002888A1 (en) * | 1983-12-27 | 1985-07-04 | Kabushiki Kaisha Tokuda Seisakusho | Method of and apparatus for controlling gas pressure |
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| JPH02199280A (ja) * | 1989-01-26 | 1990-08-07 | Nec Kyushu Ltd | 真空ポンプ |
| WO1999004325A1 (en) * | 1997-07-15 | 1999-01-28 | Leybold Vakuum Gmbh | An apparatus and method for regulating a pressure in a chamber |
| US5944049A (en) * | 1997-07-15 | 1999-08-31 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for regulating a pressure in a chamber |
| EP0974756A2 (en) * | 1998-07-21 | 2000-01-26 | Seiko Seiki Kabushiki Kaisha | Vacuum pump and vacuum apparatus |
| EP0974756A3 (en) * | 1998-07-21 | 2001-09-12 | Seiko Seiki Kabushiki Kaisha | Vacuum pump and vacuum apparatus |
| JP2004510221A (ja) * | 2000-06-14 | 2004-04-02 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 環境が制御されたチャンバ内で圧力を維持するための装置及び方法 |
| US7814922B2 (en) | 2002-06-20 | 2010-10-19 | Edwards Limited | Apparatus for controlling the pressure in a process chamber and method of operating same |
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