TWI338744B - Improvements in dry pumps - Google Patents

Description

1338744 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於乾式.¾ ^ . 式泵，特疋言之，係關於從 理微粒污垢。 祀Λ泵上々 【先前技術】 乾式系一般包括非技jjg , 丢斶、自動以閥調節之機構，及在嗲 排吸機構裏沒有油戋：聞况叫. 及在通 ,^ v . ― °這些聚之部件製造成且有很 小的公差，以在部件 一 5瓜 + 間扶供固定之轉動間隙及減小摩摔力 或其他反作用力，這此力会# , i，石德 丁 U'力 二 ^，咸小孩泵機構之效率。誃養遂 用在許多製造業應用中，1由、. 人7 、. 纟中之一王要之製造業應用係半 彳體製造。該栗用來提供用 不权供用以ϋ造问扣質之半導體產品所 必須之非常清潔之、接近直允、Ρ 祛近真芏又柘境。熟悉此項技術者無 疑將會熟杏乾式泵技術其他常見之應用。 包括該半導體業在内之許多產業4造出微粒或粉末狀 厝棄物或者副產品’該副產品等藉由泵（如本發明所涉及之 乾式泵）從製造環境中收回。在該半導體業十，生產線一般g 一天運轉二十四小時，於是，在此應用場合下所使用之乾v 式泵一直在連續使用，除非生產線需要換線或維護或修理 該泵。該泵有一入口清除功能用，停機時以從該泵機構排 出〉亏染物’但是這些清除功能很少能起到百分之百之效果 ，一定量之微粒污染物總是殘留在該泵内。 在半導體生產線中’乾式泵之運行溫度一般大約為丨2〇 攝氏度’當關閉該泵’其就冷卻到正常之室溫（大約丨9攝氏 度）’這些部件（如該泵機構内轉子及定子）就收縮，從而減 1338744 小]匕：〈問〈連行間丨错’在該機構内所有存在，”.… 染物就壓緊在該收输之部件㈤。重新起T，心/7 緊在該部件間之這些微粒物質之存在所丄::::壓 須之轉矩，高於該泵運行之轉矩 r汁必 【發明内容】 ；疋各生了起動失敗。 、J十。1 %文叮间陈，儘可能^ 壓緊之微：污染物而導致之重新起動失敗之發生率 依…第方面，本發明提供一乾式系裝置包括 一排吸機構， 一控制器用以控浩，丨# M w u制该排吸機構之運行，及一感測器用以 成測該排吸機構之工你^ 心 工作，皿度，其中該控制器設定為執行一 自動停工程序，其包括下面步驟： a)停止該排吸機構之運行 b) 藉由該溫度感測器監測該排吸機構之溫度

c) 在土：> 一個預先選擇之溫度間隔中，開始運行該排吸 機構#又固A S争間周|月，以便清除一丨比例存在之污染物 微心物貝’直到達到一預定溫度或經過了一段預先定義之 時限。 Θ脈衝式 < 清除方法藉由該乾式泵裝置之控制器來實現 及方法能夠在該泵冷卻時從該泵排出少量污染物，所以 田Θ叙置冷卻到周圍環境溫度時，在該排吸機構内之微粒 '了木物就比本來會有之污染物少得多。於是，該微粒物質 '〜麼壓緊’起動要克服之摩檫力也將小得多。因此，發 生重新起動失敗之機率大大減少。 應瞭解這種脈衝式之停機方法係在先前技術乾式泵之 功能中提供之技術改良。 因此’在一第二方面，本發明提供一種方法用以減少— 乾式聚重新起動失敗之發生率，其包括這些步驟： a) 探測該排吸機構是否停止工作 b) 停止工作後監測該排吸機構之溫度 c) 在至少一個預先選擇之溫度間隔中，開始運行該排吸 機構-段固定時間周期’以便清除一定比例存在之污染物 微粒物貝’直到達到一預定溫度或經過了一段預先定義之· 時限。 該乾式泵裝置之控制器可 益可以具體化為一台電腦， 腦軟體使其程式化，其中， 就使之執行上面提及之方法 以包含一微處理器，該微處理 該電腦接著可選擇性地藉由電 當該軟體安裝在該電腦上時， 之步驟a)至c)。 仏 币二万 , σ 』万；一黾腦CTJ仕八， 當Η程式安裝在該電 € 、 ^ 了 忧之執仃该万法之步驟 a) 探測該排吸機構是否停止運行 b) 停止運行後監測該排吸機構之溫度 c) 在至少一個預先選擇 、九k擇心,皿度間隔中，開始運 泵一段固定時間周期， ° 以便π除一疋比例存在之 粒物質，直到读钊 a τ术 限。 又1..工過了 一段預先定義 在一第四方面 裝載一電腦程式 1明包含一電腦易讀之載體媒體，其 ”中田忒私式安裝在一台電腦上時，使 1338744 之執行該方法之步,¾ ; a) 探測該排吸機構是否停止運行 b) 停止運行後監測該排吸機構之溫度 C) y個頂先選擇之溫度間隔中，開始運行該乾式 篆一段固定時間周期，以便清除—定比例存在之污染物微 粒物質’直到達到一預定溫度或經過了一段預先定義之時 限。 該載體媒體可以從軟碟、央雄 九碟、迷你磁碟或數位磁帶中 選擇’但疋不僅僅侷限於它們。 在一較佳選項中’該脈衝式之 機万法係在與該泵裝置 之内邰溫度規則下降相適岸之,.ra庳ρ目 牛W週愿疋咖度間隔下執行。—供參考 之溫度下降間隔為丨0度，然而 / 4疋必須的。蓀間隔同樣 地可以係2度、30度或它們之間 任何值。可以根據冷卻條 件' 可供脈衝式停機過程使用之 ' 、 仗用 < 時間長短或其他因素來選 擇適當之溫度間隔。也 尤、先埯擇較不規則之溫度間隔 。例如，在該冷卻期之初始階段可w π # > > .、土 .. 又J以廷擇許多短間隔（如2 度）’南孩裝置接近預先定義之•，冷 w P ，皿度時孩溫度間隔逐 漸增大。 該脈衝之固定時間周期也係可 廿^伞砍 又的且根據冷卻條件或 其他貧際因素來主觀選擇。建嘹 如，刀A 幸“’固疋時間周期為15至45 秒’認為大約30秒時較實際。對备 頂先選擇之溫度間隔 •^口疋時間周期可以係相同的， l叮以係不同的。例如， 在較低溫度下’該周期可以转嶠 待‘，相對較長時間。 藉由該裝置達到一預先定義之，、 ^ σ卩；皿度（如通常之室 «；

V 1338744 溫）來控制該脈衝持續之時間。 p, rr 或者，也可以不管該冷卻時 N木執仃吟乃法—固定時 1持續時n 。，、。在涊後—種情況下’建 4狩π呻間為大約2小時 、 在哕f捭# 仁亚不疋必須這樣。 在作之每—固定時間 可以貫現-次單獨之入口清除功能。 措由仏心 在一些具體實施例中，本一 , 35 丁'、先確疋之溫度或一予S券宁 義之時限中的第—個已唾 度戍I、先疋 μ ^ U 達到時，可將該控制器設定成欲 止该脈衝式停工方法。 夂、..、 έ亥乾式泵裝置可以係体 二.· 何已知之形式，但是一較佳^ 式為一包括一爪式轉子之— _ 〜^ 乾式泵。這種形式之乾式今 在先W技術中已為吾人所， 泵 ，兮每間而$足，它們包括一對軸 鑣 釉支撐—對爪形轉子，這些轉子沿相反之方向轉 ^在母對爪對之間抽吸及壓縮沿該軸軸線方向上说動之 氣體。在該軸每-整轉期間，首先打開每對爪對之入口， 接著隔離開該入口和出口，最後打開該出口以允許排出所 抽吸 < 氣體。在這些設計中，該控制器控制該軸之轉動。 由於許多現有之乾式泵裝置包括一控制器，該控制器運 仃权體來操作該泵，可以藉由上載本發明之電腦程式到該 見有之fe制态來很方便地實現本發明。於是該控制能設定 成自動停工來執行本發明之脈衝式之停機方法。 【贯施方式】 圖1示意性地表示一乾式泵裝置1之排吸機構，該裝置具 有—驅動一對轴1 a、丨b之驅動單元D，每一細支撐一定子s a Sb和一轉子Ra、Rb。圖丨（a)、1 (b)及1 (c)表示該排吸機構 如ir, -II)- 1338744 之一轉子R和一定子S間之關隙。圖丨（a)表示在該杲正常運 轉溫度下該轉子R和定子S間之排列。該定予S和轉子r問運 轉間隙如di所示。如圖丨（b)所示’當該裝置冷卻時，由於支 撐該定子S和轉子R之軸收縮使運轉間隙d2減小。如圖丨（c) 所示’粉末P可能已經聚集在該定子S之表面上，該粉末在 該定子S和轉子R之間縮小之間隙中能變得壓緊。該壓緊造 成一摩擦力’在重新起動該裝置時，如果該轉子尺要轉動， .说要藉由該轉子克服該摩擦力。如果不能給該轉子R提供足 夠之轉矩來克服該摩擦力，就會發生起動失敗。 圖2順序表示（圖'•(&)至（f)) 一定子s和轉子R從運轉溫度（圖 2(a))逐漸冷卻到較低之溫度（圖2(b)_2(f))。在圖2(&)至2(幻 之每一圖中，可以看到有一固定粉末層p固定在該定子S之 表面上。也應 >主意的是當該裝置之溫度下降時該定子S和轉 子R之間間隙逐漸減小。在圖2(b)和2(e)、2(c)和叩）及2(〇) 和2(f)之間’該泵暫時起動從而排出了—部分該粉末p。於 是當達到最終之冷卻溫度時(圖2(f))，該粉末量係最小限度 ，而不足以在重新起動時產生阻止該轉子轉矩之巨大之相 反力。於疋重祈起動時發生起動失敗可能性減小。 圖3表示本《明之脈衝式之停機方法之—時間線。正如看 到的’如㈣線所示把該脈衝程序串聯在U該栗聯 合之-輔助泵可以設定成在開始停工後運轉一短暫時間， 從而有助於除去兮爷4办二 -系掩構内粉末狀污染物，來減少當該排

吸機構不運轉時固；产 A U疋在涊疋子上之最初污染物量。正如 該圖之頂部線所能臺 叱看到的，停工後，該泵保持起動狀態大 -II - 约30秒’接著當由該控制哭β 到正常工什”丁,。· 峨機構之内部溫度下降 止^工作溫度卜丨0度（攝氏戶 ί \ 丁 , η · & )通7^τ止起動一段時期 (△T=l〇度）。當該周期結 』 仅ϋ〆 使β泵再起動30秒，接著再 保持ίτ止起動直到該監測到 一卞士γ + .. 又溫度再1降丨〇度。整個過程 一谈直到忒Si測到之溫度為 為40知氏度’或者從開始該 裣序已經經歷了兩個小時時間。 圖4以圖表形式表示圖3乏女 .χ 又万法。垂直輛對應於該排吸機 構c測溫度，水平轴對應於經過之時間。粗黑曲線表示 逐;祈下降之監測溫度。較細之脈衝線表示在冷卻過程中該 排吸機構之起動及停止周期。 ，瞭解前_面所述之僅代表本發明纟少數幾個I體實施例 a練之使用者在不脫離本發明之真實範圍情況下無疑會 心丨本务·明之其餘具體實施例，該發明之真實範圍到此將 由附加之專利申請範圍定義。 【圖式簡單說明】 為不例之目的’現在將參照附圖說明本發明之具體實施 例，其中： 圖1包括圖1 (a)、1 (b)及1 (C)，表示本發明要處理之微粒污 染物問題， 圖 2 包括圖 2(a)、2(b)、2(c)、2(d)、2(e)及 2(f)，表示本 餐明係如何影響圖1中表示之過程，圖丨包括圖丨（a)、丨（b) 及 1 (c)， 圖3以一時間線之格式表示本發明之方法 固4以圖衣形式表示本發明之方法° 1338744 【圖式代表符號說明】 I a 伞山 lb 軸 Ra 轉子 Rb 轉子 Sa 定子 Sb 定子 D 驅動單元 P 粉末 R 轉子 S 定子 S.S356

Claims (1)

1338744 第092128545號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(99年12) 拾、申請專利範園： i. 一種乾式泵裝置，其包括： 一排吸機構， 一控制器用以控制該排吸機構之運行，及一感娜器用 以感測該排吸機構之作業溫度，其中該控制器設定為執 行一自動停工程序，其包括下面步驟； a) 停止該排吸機構運行 b) 藉由該感測器監測該排吸機構之溫度 )在至/個預先選擇之溫度間隔中，開始運行 該排吸機構一段固定時間周期，以便清除一部份： 在之污染物微粒物質，直到達到—預定溫度或經過 了一段預先定義之時限。 2. 根據申請專利範圍第丨項之 包括-微處理I!。 裝置其巾該控制器 88356-991ll3.doc 1338744 b) 停止運行後監測該排吸機構之溫度 c) 在至少一個預先選擇之溫度間隔中，開始運行該 排吸機構一段固定時間周期，以便清除一部份存在之污 木物微粒物質，直到達到一預定溫度或經過了一段預先 定義之時限。 7. 根據申請專利範圍第6項之方法，其中在預先選擇之溫 度間隔下執行步驟c)，該溫度間隔相應於該排吸機構之 監測溫度之規則下降。

8. 根據申請專利範圍第7項之方法，其中該規則下降間隔 係1 0攝氏度。 9. 根據申請專利範圍第6至8項之任一項之方法，其中該固 定時間周期在1 5到45秒之間（包括丨5秒或45秒）。 1〇·根據申請專利範圍第6至8項之任一項之方法其中該固 定時間周期對於每一預先選定之溫度間隔係相同的。 1 1.根據申請專利範圍第1〇項之方法，其中該固定時間周期 係3 0秒。 12.根據申請專利範圍第6至8項之任一項之方法其中該固 定時間周期對於每-預先選定之溫度間隔係不同的。 根據申請專利範圍第6至8項之任一項之方法，其中該方 法執行一段預先定義之時限。 根據申請專利範圍第13項之方法，其中該預先定義之時 限係從停止運行起2小時。 15•根據中請專利範圍第⑴項之任—項之方法其中於該 系機構工作之每一固定時間周期之結束時，藉由該控制 88356-991113.doc 16U38744 益達到一單獨之入口清除功能。 根據申清專利範圍第ό至8項之任一項之 預先確定之·、®疮+ Λ. 、 方去，其中當__ 磾疋之，皿度或一預先定義之時限令的堂 田 時就停止該方法。 、第一個達到 17. 式安裝在一台雷fμ主 电1^王式，當該寿J 电知上時，使該電腦執行申 6至8項之任-項之方法。 了^專利範圍第 18. 根據申請專利範圍第 該媒體係選自一軟碟 之任一者。 17項之電腦可讀之載體媒體，其中 、-光碟 '-迷你磁碟及數位磁帶 88356-991113.doc