TWI516677B - 真空泵浦、真空排氣裝置及真空泵浦之運轉方法 - Google Patents

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Description

真空泵浦、真空排氣裝置及真空泵浦之運轉方法
本發明係關於一種將電磁耦合器使用於傳達驅動力之真空泵浦、真空排氣裝置及真空泵浦之運轉方法。
機械升壓泵浦(mechanical booster pump)為使配置於殼體內的兩個繭型轉子互相向相反方向同步旋轉而從吸氣口向排氣口移送氣體的容積移送型真空泵浦。機械升壓泵浦因無兩轉子間及各轉子與殼體之間的接觸而機械損失非常少，相較於例如油旋轉真空泵浦之類的摩擦功大的真空泵浦，具有可減少驅動所需的能量的優點。
機械升壓泵浦因在收容兩轉子的泵浦室內不需要潤滑油而由油所造成的真空污染少。另一方面，在泵浦的運轉上為了經常正確地維持兩轉子的旋轉相位或各轉子之軸的中心，對於用以使各轉子同步旋轉的齒輪、支持各轉子之轉軸的軸承等需要潤滑。因此，預先在收容上述齒輪的齒輪室內儲存潤滑油，以於運轉時進行各部的潤滑。
然而，可能會有因排氣口的壓力上升而從殼體向收容馬達的馬達室產生漏氣或軸封的漏油之疑慮。此種問題於泵浦的驅動初期、特別是將真空室從大氣壓力進行真空排氣的情況容易產生。因此，已知一種劃分殼體內部與馬達室之間，並利用電磁耦合器耦合馬達與轉子，以確保殼體內部與馬達室的氣密性之真空泵浦(參閱例如下述專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：特開平6-185483號公報
 [發明所欲解決之課題]
然而，在具有電磁耦合構造的機械升壓泵浦方面，若馬達的負載轉矩過大，就會產生解除馬達與轉子的磁性耦合之現象(失調)。若產生失調，則適當的泵浦動作已經不可能，所以暫且使泵浦的動作停止之後，需要使其再啟動。因此，若反覆產生失調，則被排氣系統的排氣操作上需要很多的時間。
有鑑於如以上的情況，本發明之目的在於提供一種不產生失調而可實現穩定的排氣動作之真空泵浦、真空排氣裝置及真空泵浦之運轉方法。
[解決課題之手段]
為了達成上述目的，關於本發明一形態的真空泵浦具備泵浦部、驅動部、電磁耦合器、及控制器。
上述泵浦部包含具有吸氣口與排氣口的泵浦室、及配置於上述泵浦室且從上述吸氣口向上述排氣口移送氣體的轉子。
上述驅動部包含鄰接於上述泵浦室的馬達室、及配置於上述馬達室且使上述轉子旋轉的驅動馬達。
上述電磁耦合器包含分隔構件、第1磁鐵、及第2磁鐵。上述分隔構件係氣密地劃分上述泵浦室與上述馬達室。上述第1磁鐵係安裝於上述轉子上。上述第2磁鐵係安裝於上述驅動馬達上且經由上述分隔構件而與上述第1磁鐵磁性耦合。上述電磁耦合器係構成為以第1閾值以下的轉矩將上述驅動馬達的旋轉力傳達到上述轉子。
上述控制器包含檢測部、及旋轉控制部。上述檢測部係檢測上述驅動馬達的負載轉矩。上述旋轉控制部係控制上述驅動馬達的轉數。上述控制器係在上述負載轉矩為小於上述第1閾值的第2閾值以下時，使上述驅動馬達的轉數增加，在上述負載轉矩超過上述第2閾值且為上述第1閾值以下時，使上述驅動馬達的轉數減少。
關於本發明一形態的真空排氣裝置具備第1真空泵浦、第2真空泵浦、及控制器。
上述第1真空泵浦包含泵浦室、轉子、驅動馬達、及電磁耦合器。上述泵浦室係具有吸氣口與排氣口。上述轉子係配置於上述泵浦室內且從上述吸氣口向上述排氣口移送氣體。上述電磁耦合器係構成為以第1閾值以下的轉矩將上述驅動馬達的旋轉力傳達到上述轉子。
上述第2真空泵浦係將被移送到上述排氣口的氣體予以排出。
上述控制器包含檢測部、及旋轉控制部。上述檢測部係檢測上述驅動馬達的負載轉矩。上述旋轉控制部係控制上述驅動馬達的轉數。上述控制器係在上述負載轉矩為小於上述第1閾值的第2閾值以下時，使上述驅動馬達的轉數增加，在上述負載轉矩超過上述第2閾值且為上述第1閾值以下時，使上述驅動馬達的轉數減少。
關於本發明一形態之真空泵浦之運轉方法為運轉包含轉子、驅動馬達、與構成為以第1閾值以下的轉矩將上述驅動馬達的旋轉力傳達到上述轉子的電磁耦合器之真空泵浦之運轉方法。
上述運轉方法包含檢測上述馬達的負載轉矩。
上述負載轉矩為小於上述第1閾值的第2閾值以下時，使上述驅動馬達的轉數增加。
上述負載轉矩超過上述第2閾值且為上述第1閾值以下時，使上述驅動馬達的轉數減少。
關於本發明一實施形態的真空泵浦具備泵浦部、驅動部、電磁耦合器、及控制器。
上述泵浦部包含具有吸氣口與排氣口的泵浦室、及配置於上述泵浦室且從上述吸氣口向上述排氣口移送氣體的轉子。
上述驅動部包含鄰接於上述泵浦室的馬達室、及配置於上述馬達室且使上述轉子旋轉的驅動馬達。
上述電磁耦合器包含分隔構件、第1磁鐵、及第2磁鐵。上述分隔構件係氣密地劃分上述泵浦室與上述馬達室。上述第1磁鐵係安裝於上述轉子上。上述第2磁鐵係安裝於上述驅動馬達上且經由上述分隔構件而與上述第1磁鐵磁性耦合。上述電磁耦合器係構成為以第1閾值以下的轉矩將上述驅動馬達的旋轉力傳達到上述轉子。
上述控制器包含檢測部、及旋轉控制部。上述檢測部係檢測上述驅動馬達的負載轉矩。上述旋轉控制部係控制上述驅動馬達的轉數。上述控制器係在上述負載轉矩為小於上述第1閾值的第2閾值以下時，使上述驅動馬達的轉數增加，在上述負載轉矩超過上述第2閾值且為上述第1閾值以下時，使上述驅動馬達的轉數減少。
在上述真空泵浦方面，驅動馬達係以第1閾值以下的轉矩使旋轉力傳達到轉子。第1閾值相當於電磁耦合器不失調而可使驅動馬達與轉子同步旋轉的轉矩。電磁耦合器的失調係因轉子的旋轉負載超過驅動馬達的旋轉負載而產生，例如於泵浦的驅動初期時，在排氣口的壓力(背壓)過度上升時容易產生。上述真空泵浦係對驅動馬達的負載轉矩設定第1及第2閾值，按照被檢測出的負載轉矩之大小來控制驅動馬達的轉數，以不使電磁耦合器的失調產生而實現穩定的排氣動作。藉此，可從例如大氣壓力到預定的減壓氣氛實現穩定的排氣動作。
在上述負載轉矩超過上述第1閾值時，上述控制器亦可使上述驅動馬達成為自由運行(free-run)的狀態。
被檢測出的負載轉矩超過第1閾值時，電磁耦合器失調的可能性高。於是，在上述真空泵浦方面，驅動馬達的負載轉矩超過第1閾值時，遮斷驅動馬達的激磁，成為使其以惰性旋轉的自由運行(free-run)的狀態。藉此，可提前解除電磁耦合器的失調狀態。
關於本發明一實施形態的真空排氣裝置具備第1真空泵浦、第2真空泵浦、及控制器。
上述第1真空泵浦包含泵浦室、轉子、驅動馬達、及電磁耦合器。上述泵浦室係具有吸氣口與排氣口。上述轉子係配置於上述泵浦室內且從上述吸氣口向上述排氣口移送氣體。上述電磁耦合器係構成為以第1閾值以下的轉矩將上述驅動馬達的旋轉力傳達到上述轉子。
上述第2真空泵浦係將被移送到上述排氣口的氣體予以排出。
上述控制器包含檢測部、及旋轉控制部。上述檢測部係檢測上述驅動馬達的負載轉矩。上述旋轉控制部係控制上述驅動馬達的轉數。上述控制器係在上述負載轉矩為小於上述第1閾值的第2閾值以下時，使上述驅動馬達的轉數增加，在上述負載轉矩超過上述第2閾值且為上述第1閾值以下時，使上述驅動馬達的轉數減少。
在上述真空排氣裝置方面，第2真空泵浦具有作為將第1真空泵浦的背壓予以排氣的輔助泵浦之功能。典型地，第2真空泵浦的排氣量小於第1真空泵浦的排氣量。於是，第1真空泵浦係對驅動馬達的負載轉矩設定第1及第2閾值，按照被檢測出的負載轉矩之大小來控制驅動馬達的轉數。藉此，不使電磁耦合器的失調產生而可實現穩定的排氣動作。
關於本發明一實施形態之真空泵浦之運轉方法為運轉包含轉子、驅動馬達、與構成為以第1閾值以下的轉矩將上述驅動馬達的旋轉力傳達到上述轉子的電磁耦合器之真空泵浦之運轉方法。
上述運轉方法包含檢測上述馬達的負載轉矩。
上述負載轉矩為小於上述第1閾值的第2閾值以下時，使上述驅動馬達的轉數增加。
上述負載轉矩超過上述第2閾值且為上述第1閾值以下時，使上述驅動馬達的轉數減少。
在上述真空泵浦之運轉方法方面，對驅動馬達的負載轉矩設定第1及第2閾值，按照被檢測出的負載轉矩之大小來控制驅動馬達的轉數。藉此，可不使電磁耦合器的失調產生而實現穩定的排氣動作。
以下，一面參閱圖面，一面說明本發明的實施形態。
圖1為顯示關於本發明一實施形態的真空排氣裝置的概略結構圖。本實施形態的真空排氣裝置10具有第1真空泵浦1、及第2真空泵浦11。
第1真空泵浦1的吸氣口係經由真空閥V而連接於腔室C，第1真空泵浦1的排氣口係連接於第2真空泵浦11的吸氣口。第1真空泵浦1起作用作為將腔室C的內部空間予以排氣的主泵浦，在本實施形態中係以機械升壓泵浦構成。另一方面，第2真空泵浦11起作用作為將第1真空泵浦1的背壓予以排氣的輔助泵浦。第2真空泵浦11的種類不受特別限定，可以使用例如旋轉泵浦，但除此之外，也可以使用隔膜泵浦或渦卷式泵浦等的乾式泵浦。
其次，就第1真空泵浦1的詳細內容進行說明。
圖2為顯示第1真空泵浦1的概略剖面圖。圖3為顯示泵浦部之內部結構的剖面圖。在各圖中，X軸方向及Y軸方向分別顯示相互正交的水平方向，Z軸方向顯示與此等軸方向正交的垂直方向(重力方向)。
第1真空泵浦1係以單段的機械升壓泵浦構成。第1真空泵浦1具有泵浦部2、驅動部3、及旋轉傳達部4。
泵浦部2具有形成泵浦室23的第1殼體20。第1殼體20具有與未圖示的真空腔室連絡的吸氣口201、及與後段的泵浦裝置(例如旋轉泵浦)連絡的排氣口202。吸氣口201及排氣口202分別與泵浦室23連通。泵浦室23為第1殼體20與氣密地安裝於第1殼體20兩側的間壁24、25所劃分。
泵浦部2具有一對轉子21、22。轉子21、22分別具有在Y軸方向平行延伸的轉軸210、220。轉子21、22具有卵袋(繭)型的剖面，如圖3所示，相互接近配置且收容於泵浦室23內。在此等轉子21、22之間、轉子21、22與第1殼體20之間、及轉子21、22與間壁24、25之間分別保持有微小的間隙(例如0.02～0.04mm程度)。
轉軸210、220分別貫穿間壁24、25，轉軸210、220一方的端部位於驅動部3內的馬達室33。而且，轉軸210、220另一方的端部位於旋轉傳達部4內的齒輪室43。
驅動部3具有氣密地安裝於間壁24上的第2殼體30，馬達室33形成於第2殼體30的內部。在間壁24的馬達室33側分別設置有旋轉自如地支持轉軸210、220的軸承31及軸封32。
馬達室33經由第1除氣通路P1而與泵浦室23連通。藉此，馬達室33可經由第1除氣通路P1而被除氣，於真空泵浦1動作時，使得其與泵浦室23的壓力均勻化。在本實施形態中，第1除氣通路P1係以在Y軸方向貫穿間壁24的通路形成。
驅動部3具有使轉子21的轉軸210旋轉的驅動馬達35。驅動馬達35被固定於第2殼體30上，並且具有經由電磁耦合機構50而與轉軸210連結的驅動軸350。驅動馬達35係以例如DC無刷馬達構成，藉由後述的控制器60來控制驅動軸350的轉數或旋轉速度。
電磁耦合機構50具有固定於轉軸210周圍的環狀內周側磁鐵51、及固定於驅動軸350周圍的環狀外周側磁鐵52，藉由此等磁鐵51、52之間的磁性耦合來相互連結轉軸210與驅動軸350。
內周側磁鐵51配置於固定在轉軸210前端的支持構件53之外周部，外周側磁鐵52配置於固定在驅動軸350上的支持構件54之內周部。內周側磁鐵51與外周側磁鐵52係經由分隔構件55而相互對向。分隔構件55的周緣部係氣密地固定於形成在第2殼體30內周面的環狀凸部30a上。藉由分隔構件55隔離配置有內周側磁鐵51的馬達室33、及配置有外周側磁鐵52的大氣室34。
旋轉傳達部4具有氣密地安裝於間壁25上的第3殼體40，齒輪室43形成於第3殼體40的內部。在間壁25的齒輪室43側分別設置有旋轉自如地支持轉軸210、220的軸承45及軸封46。
第3殼體40形成有收容使轉子21、22相互向反方向同步旋轉的齒輪機構之齒輪室43。上述齒輪機構具有固定於轉軸210端部的同步齒輪41、及固定於轉軸220端部的同步齒輪42。藉此，一方的轉軸210藉由馬達35的驅動而繞其軸旋轉，就經由同步齒輪41、42而將旋轉力傳達到另一方的轉軸220。此時，轉軸220係向和轉軸210相反的方向旋轉。
在齒輪室43內儲存有用以潤滑齒輪機構的潤滑油G。在同步齒輪41、42的前端固定有捊上潤滑油G的板47，藉由和同步齒輪41、42共同旋轉而將潤滑油G供應給同步齒輪41、42、軸承45等。藉此，可使轉子21、22一面維持其相對位置，一面適當地旋轉。在第3殼體40上設有用以確認齒輪室43內的潤滑油G之儲存量的窗44。而且，為了抑制同步齒輪41、42旋轉所造成的潤滑油G的飛散，在齒輪室43設有蓋板48。蓋板48係以覆蓋同步齒輪41、42上部的方式安裝於間壁25上，具有大致平板形狀。
齒輪室43經由第2除氣通路P2而與馬達室33連通。藉此，齒輪室43可經由第2除氣通路P2而被除氣，於真空泵浦1動作時，使得其與馬達室33及泵浦室23的壓力均勻化。
在本實施形態中，第2除氣通路P2係經由第3殼體40、間壁25、第1殼體20及間壁24而使齒輪室43連通到馬達室33。第2除氣通路P2主要是由在Y軸方向貫穿第1殼體20、間壁24、25的主通路部P21、及形成於第3殼體40上的連絡通路部P22所形成。再者，也可以藉由在第2殼體30上也形成同樣的連絡通路部，以相互連接主通路部P21與馬達室33。
第1真空泵浦1更具有控制器60。控制器60具有檢測驅動馬達35的負載轉矩之檢測部61、及控制驅動馬達35的轉數之旋轉控制部62。控制器60典型地係由包含運算部、記憶體等的電腦所構成，也可以和例如驅動部3一體地嵌入。
檢測部61係檢測經由電磁耦合機構50而使轉子21旋轉之驅動馬達35的負載轉矩。負載轉矩的檢測方法不受特別限定，可採用眾所周知的手法。例如，藉由測定串聯連接於捲繞在驅動馬達35之定子上的激磁線圈之檢測用線圈的兩端電壓，可檢測出驅動馬達35的負載轉矩。
旋轉控制部62係控制驅動馬達35的轉數。轉數的控制方式也不受特別限定，典型的是藉由控制馬達的感應電動勢來控制轉數。在本實施形態中，旋轉控制部62包含變換器。變換器的形式也不受特別限定，可採用例如PWM(脈寬調變方式)。
控制器60係根據檢測部61的輸出來控制驅動馬達35的轉數。即，在驅動馬達35的負載轉矩為小於第1閾值(Th1)的第2閾值(Th2)以下時，控制器60使驅動馬達35的轉數增加。此外，在驅動馬達35的負載轉矩超過第2閾值(Th2)且為第1閾值(Th1)以下時，控制器60使驅動馬達35的轉數減少。
此處，第1閾值(Th1)係指不使電磁耦合機構50產生失調而可使轉子21旋轉之驅動馬達35的最大驅動轉矩。所謂電磁耦合機構50的失調，意味著開放內周側磁鐵51與外周側磁鐵52的磁性耦合，係指無法使驅動馬達35的驅動軸350與轉子21的轉軸210同步旋轉之狀態。
第1閾值(Th1)係考慮電磁耦合機構50的磁性耦合力、第1真空泵浦1的排氣量[Pa/m3/s]、第2真空泵浦11的排氣量[Pa/m3/s]、第1真空泵浦1的動作壓力等而決定。即，由於產生失調的負載轉矩(失調轉矩)會隨著馬達的轉數、泵浦的背壓(排氣口側的壓力)等而變化，所以考慮上述各條件來設定第1閾值(Th1)。在本實施形態中，第1閾值(Th1)為0.8N‧m。
第2閾值(Th2)被設定為小於第1閾值(Th1)的適當值。控制器60係在驅動馬達35的負載轉矩為第2閾值(Th2)以下時，使驅動馬達35的轉數增加，在上述負載轉矩超過第2閾值(Th2)且為第1閾值(Th1)以下時，使驅動馬達35的轉數減少。即，在本實施形態中，藉由以小於第1閾值(Th1)的第2閾值(Th2)為基準而使驅動馬達35的轉數減少，以確實防止電磁耦合機構50的失調，實現穩定的排氣動作。第2閾值(Th2)可適當設定，在本實施形態中，第2閾值(Th2)為0.55N‧m。
第2閾值(Th2)可設定為驅動馬達35的額定轉矩。藉此，可有效地驅動驅動馬達35，並可也謀求減少消耗電力。再者，第2閾值(Th2)不限於被設定為和驅動馬達35的額定轉矩相同之值的情況，例如也可以考慮在額定轉數的負載轉矩的變動而設定為比上述額定轉矩大若干之值。
在驅動馬達35的負載轉矩超過第1閾值(Th1)時，控制器60還使驅動馬達35成為自由運行的狀態。被檢測出的負載轉矩超過第1閾值時，電磁耦合器失調的可能性高。於是，在上述真空泵浦方面，驅動馬達的負載轉矩超過第1閾值時，遮斷驅動馬達的激磁，成為使其以惰性旋轉的自由運行(free-run)的狀態。藉此，可提前解除電磁耦合器的失調狀態。
其次，就本實施形態的真空排氣裝置10之動作進行說明。
參閱圖1，腔室C的內部為大氣壓，真空閥V被開放。在此狀態下，第1真空泵浦1及第2真空泵浦11被同時驅動。
在第1真空泵浦1方面，藉由馬達35的動作，經由電磁耦合機構50而轉軸210和驅動軸350共同旋轉，轉子21在泵浦室23內旋轉。此外，轉軸210的旋轉力在旋轉傳達部4被傳達到轉子22的轉軸220，藉此，轉子22與轉子21同步向和轉子21相反方向旋轉。藉由此等轉子21、22的旋轉，泵浦部2進行將由吸氣口201吸入的氣體朝向排氣口202排出之預定的泵浦作用。
此時，控制器60係以第1閾值(Th1)以下的轉矩使驅動馬達35旋轉，經由電磁耦合機構50而將旋轉力傳達到轉子21。第1閾值(Th1)相當於不使電磁耦合機構50失調而可使驅動馬達35與轉子21同步旋轉的的轉矩。
馬達室33及齒輪室43係隨著泵浦室23的壓力降低而經由第1及第2除氣通路P1、P2被減壓。藉此，由於泵浦室23與鄰接於泵浦室23的馬達室33及齒輪室43之間的差壓變小，所以可防止因泵浦室23的洩漏所造成的泵浦性能降低。
在第1真空泵浦1的驅動時，第2真空泵浦11被經常驅動。第2真空泵浦11係將第1真空泵浦1的背壓、即被移送到排氣口202的氣體予以排出。
真空排氣裝置10的啟動初期時，第1真空泵浦1將大氣壓下的腔室C予以排氣。因此，在第1真空泵浦1的排氣口202可達到大氣壓以上的壓力。此時，雖然泵浦室23內的氣體會逆流到馬達室33，但因電磁耦合機構50的分隔構件55氣密地分隔馬達室33側與驅動馬達35側，而使得軸封等用的潤滑油不會流出到驅動馬達35側，所以可防止潤滑油漏出到泵浦外部。
另一方面，在真空排氣裝置10的啟動初期時，因第1真空泵浦1的背壓比較大，而轉子21的旋轉負載超過驅動馬達35的旋轉負載，容易產生電磁耦合機構50的失調。於是，控制器60如下控制驅動馬達35的轉數。
圖4為控制器60控制驅動馬達35的流程圖。圖5為顯示驅動馬達35的負載轉矩與轉數之時間變化一例的時序圖(timing chart)。
控制器60根據檢測部61的輸出而測定驅動馬達35的負載轉矩(步驟1)。其次，於被測定的負載轉矩為第3閾值(Th3)以上第2閾值(Th2)以下時，控制器60執行驅動馬達35的加速控制，即轉數的增加控制(步驟2、3、4)。此處，第3閾值(Th3)相當於小於第2閾值(Th2)且大於在電磁耦合機構50失調時所檢測出的負載轉矩之值。第3閾值(Th3)之值不受特別限定，例如為0.13N‧m。
於驅動馬達35的負載轉矩為第3閾值(Th3)以上第2閾值(Th2)以下時，執行轉數的增加控制，可防止電磁耦合機構50的失調並使第1真空泵浦1的排氣量上升。在本實施形態中，係在0～3500rpm的範圍內控制驅動馬達35的轉數。
在圖5中，區間D1、D2相當於從驅動馬達35的啟動開始到達到最大轉數的期間。在此時點，由於驅動馬達35的負載轉矩未達到第2閾值(Th2)，所以驅動馬達35被以最大轉數驅動著。
另一方面，由於第2真空泵浦11的排氣量小於第1真空泵浦1，所以第1真空泵浦1的背壓徐徐上升，驅動馬達35的負載轉矩也隨此上升。然後，在驅動馬達35的負載轉矩超過第2閾值(Th2)且為第1閾值(Th1)以下時，執行使驅動馬達35的轉數減少的控制(步驟2、5、6、區間D3)。藉此，可防止電磁耦合機構50的失調並穩定地繼續由轉子21的旋轉所進行的排氣動作。
再者，於驅動馬達35的負載轉矩超過第1閾值(Th1)時，控制器60判斷為過負載，按照需要報告錯誤信號，使驅動馬達35停止(步驟8)。
負載轉矩藉由驅動馬達35的轉數減少控制而成為第2閾值(Th2)以下時，控制器60再次執行轉數的上升控制(步驟2～4、區間D4)。以後，藉由執行和上述同樣的控制，而利用第1及第2真空泵浦1、11將腔室C予以排氣(區間D5、D6)。
區間D7顯示於驅動馬達35的轉數減少控制時電磁耦合機構50產生失調的期間。控制器60判定在驅動馬達35的負載轉矩為第3閾值(Th3)以下時產生了失調，停止供應電力給驅動馬達35而使驅動軸350成為自由運行的狀態(步驟3、7)。藉此，可提前解除電磁耦合機構50的失調狀態。其後，藉由再次執行驅動馬達35的轉數增加控制，恢復腔室C的排氣動作。腔室C達到目標壓力後，控制器60繼續驅動馬達35的驅動，以便腔室C的壓力維持目標壓力。再者，使泵浦的運轉停止之際，控制器60停止供應電力給驅動馬達35(區間D8)。
如以上，藉由本實施形態，由於按照驅動馬達35的負載轉矩來控制轉數，所以可防止電磁耦合機構50的失調並且繼續排氣動作。藉此，可使腔室C提前到達目標壓力。此外，可從大氣壓持續到目標壓力利用第1真空泵浦1將腔室C予以真空排氣。
圖6為顯示從第1真空泵浦1的啟動開始到達到目標到達壓力的驅動馬達35之轉數變化的一測定結果。吸氣口201的壓力(P1)及排氣口202的壓力(P2)之時間變化也一併顯示。在測定中使用了內容積20L的真空腔室C。如圖6所示，藉由本實施形態，可不使電磁耦合機構50的失調產生而實現穩定的排氣動作。
以上，雖然就本發明的實施形態進行了說明，但本發明不受此限定，可根據本發明的技術思想進行各種變形。
例如，在以上的實施形態中，雖然於控制第1真空泵浦1之驅動馬達35的轉數之際，對驅動馬達35的負載轉矩設定了第1～第3閾值(Th1～Th3)，但閾值的大小。所設定的閾值數目不限於上述之例，可進行適當變更。
此外，在以上的實施形態中，雖然使用機械升壓泵浦作為第1真空泵浦1，但不限於此，本發明可以也適用於多段魯式(Roots)型泵浦或渦卷式泵浦等其他的乾式真空泵浦。
1．．．第1真空泵浦
2．．．泵浦部
3．．．驅動部
4．．．旋轉傳達部
10．．．真空排氣裝置
11．．．第2真空泵浦
20．．．第1殼體
21、22．．．轉子
23．．．泵浦室
24、25．．．間隔
30．．．第2殼體
30a．．．環狀凸部
31、45．．．軸承
32、46．．．軸封
33．．．馬達室
34．．．大氣室
35．．．驅動馬達
41、42．．．同步齒輪
43．．．齒輪室
44．．．窗
47．．．板
48．．．蓋板
50．．．電磁耦合機構
51．．．內周側磁鐵
52．．．外周側磁鐵
53、54．．．支持構件
55．．．分隔構件
60．．．控制器
61．．．檢測部
62．．．旋轉控制部
201．．．吸氣口
202．．．排氣口
210、220‧‧‧轉軸
P1‧‧‧第1除氣通路
P21‧‧‧主通路部
P22‧‧‧連絡通路部
P2‧‧‧第2除氣通路
V‧‧‧真空閥
C‧‧‧腔室
G‧‧‧潤滑油
圖1為關於本發明一實施形態的真空排氣裝置的概略結構圖。
圖2為關於本發明一實施形態的真空泵浦的概略剖面圖。
圖3為顯示上述真空泵浦之泵浦部詳細內容的剖面圖。
圖4為說明上述真空泵浦之運轉方法的流程圖。
圖5為顯示上述真空泵浦的負載轉矩及馬達轉數之關係的時序圖。
圖6為顯示上述真空泵浦的轉數變化、吸氣側壓力及排氣側壓力之時間變化的一實驗結果。

Claims (5)

  1. 一種真空泵浦，其係具備：包含具有吸氣口與排氣口的泵浦室、及配置於前述泵浦室且從前述吸氣口向前述排氣口移送氣體的轉子之泵浦部；包含鄰接於前述泵浦室的馬達室、及配置於前述馬達室且使前述轉子旋轉的驅動馬達之驅動部；電磁耦合器，其係包含氣密地劃分前述泵浦室與馬達室之分隔構件、安裝於前述轉子上之第1磁鐵、及安裝於前述驅動馬達上且經由前述分隔構件而與前述第1磁鐵磁性耦合之第2磁鐵，其係構成為以第1閾值以下的轉矩將前述驅動馬達的旋轉力傳達到前述轉子；及控制器，其係包含檢測前述驅動馬達的負載轉矩之檢測部、及控制前述驅動馬達的轉數之旋轉控制部，前述控制器在前述負載轉矩為小於前述第1閾值的第2閾值以下時僅限於在前述負載轉矩為小於前述第2閾值的第3閾值以上的情形使前述驅動馬達的轉數增加，在前述負載轉矩超過前述第2閾值且為前述第1閾值以下時，使前述驅動馬達的轉數減少，在前述負載轉矩未滿前述第3閾值時使前述驅動馬達成為自由運行的狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項之真空泵浦，其中於前述負載轉矩超過前述第1閾值時，前述控制器使前述驅動馬達成為自由運行的狀態。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之真空泵浦，其中前述第2閾值為前述驅動馬達的額定轉矩。
  4. 一種真空排氣裝置，其係具備： 第1真空泵浦，其係包含具有吸氣口及排氣口的泵浦室、配置於前述泵浦室內且從前述吸氣口向前述排氣口移送氣體的轉子、驅動馬達、與構成為以第1閾值以下的轉矩將前述驅動馬達的旋轉力傳達到前述轉子的電磁耦合器；將被移送到前述排氣口的氣體予以排出之第2真空泵浦；及控制器，其係包含檢測前述驅動馬達的負載轉矩之檢測部、及控制前述驅動馬達的轉數之旋轉控制部，前述控制器在前述負載轉矩為小於前述第1閾值的第2閾值以下時僅限於在前述負載轉矩為小於前述第2閾值的第3閾值以上的情形使前述驅動馬達的轉數增加，在前述負載轉矩超過前述第2閾值且為前述第1閾值以下時，使前述驅動馬達的轉數減少，在前述負載轉矩未滿前述第3閾值時使前述驅動馬達成為自由運行的狀態。
  5. 一種真空泵浦之運轉方法，其係運轉包含轉子、驅動馬達、構成為以第1閾值以下的轉矩將前述驅動馬達的旋轉力傳達到前述轉子的電磁耦合器之真空泵浦之運轉方法，檢測前述馬達的負載轉矩，前述負載轉矩為小於前述第1閾值的第2閾值以下時僅限於在前述負載轉矩為小於前述第2閾值的第3閾值以上的情形使前述驅動馬達的轉數增加，前述負載轉矩超過前述第2閾值且為前述第1閾值以下時，使前述驅動馬達的轉數減少，在前述負載轉矩未滿前述第3閾值時使前述驅動馬達成為自由運行的狀態。
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