TWI775832B - 真空幫浦裝置的運轉控制裝置、及運轉控制方法 - Google Patents

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Abstract

本案提供一種與以往相比小型並且低成本的真空幫浦。真空幫浦裝置1具備主幫浦10和增壓幫浦20。各幫浦具備進氣口11a、21a和排氣口11b、21b。主幫浦10的進氣口11a連通於增壓幫浦20的排氣口21b。開關接受用於使主幫浦10啟動的啟動指示。在開關接受啟動指示而主幫浦10啟動時，基於啟動指示來判定是否啟動增壓幫浦20，進而啟動增壓幫浦20。

Description

真空幫浦裝置的運轉控制裝置、及運轉控制方法
本發明關於一種具備主幫浦及增壓幫浦的真空幫浦裝置的運轉控制裝置、及運轉控制方法。
近年，能夠自大氣壓下作動且容易得到乾淨的真空環境的乾式真空幫浦作為半導體製造設備的組件或者作為液晶的製造設備等而被使用於廣闊的領域。以往，在內置主幫浦(MP)和增壓幫浦(BP)的乾式真空幫浦的運轉中，係使用幫浦控制部、壓力感測器、主幫浦逆變器以及增壓幫浦逆變器。並且，在增壓幫浦的啟動中，壓力感測器是必要的。其理由如下。
主幫浦和增壓幫浦分別具備進氣口和排氣口，主幫浦的進氣口連通於增壓幫浦的排氣口。增壓幫浦的進氣口是真空幫浦裝置的進氣側，主幫浦的排氣口是真空幫浦裝置的排氣側。在連接增壓幫浦的排氣口與主幫浦的進氣口的配管配置有壓力感測器。壓力感測器對該配管內的壓力進行檢測。啟動增壓幫浦的時機為：幫浦控制部判斷由壓力感測器檢測出的壓力值是否適當，若適當，則幫浦控制部將啟動訊號輸出到增壓幫浦逆變器。
不同時啟動主幫浦和增壓幫浦的理由如下。因為對於增壓幫浦來說，若增壓幫浦與主幫浦之間的配管的壓力尚未變為指定壓力以下的真空時，則增壓幫浦的負載較大，增壓幫浦不能穩定運轉。因此，藉由主幫浦的運轉而將主幫浦與增壓幫浦之間的配管真空化之後，再啟動增壓幫浦。
乾式真空幫浦的啟動、停止以往如以下般地進行。藉由使用者的啟動開關的操作而啟動主幫浦。幫浦控制部判斷主幫浦與增壓幫浦之間的配管的壓力是否變為指定壓力以下的真空。當判斷為變為指定壓力以下的真空時，幫浦控制部發送指令至增壓幫浦逆變器而啟動增壓幫浦。
當由於使用者操作停止開關或者主幫浦內的警報發生而停止主幫浦時，幫浦控制部發送指令至增壓幫浦逆變器而停止增壓幫浦。另一方面，當由於增壓幫浦內的警報發生而停止增壓幫浦時，幫浦控制部判斷是否停止主幫浦，在判斷為不需要停止主幫浦時，主幫浦不停止。其理由如下。即使增壓幫浦停止，若主幫浦繼續運轉，則應為真空之容器內的壓力上升的速度會被抑制。另外，也因為停止增壓幫浦是由於增壓幫浦特有的理由而停止之情況時，主幫浦仍被認為是正常的。因此，是否使主幫浦的運轉持續，仰賴於真空系統的使用者或者設計者的設計思想。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]：日本專利第4218756號
在以往的內置主幫浦和增壓幫浦的乾式真空幫浦中，為了適當地進行增壓幫浦的啟動，需要壓力感測器和壓力感測器的訊號處理電路。因此，需要壓力感測器用的設置空間，使得真空幫浦大型化。此外，用於壓力感測器和其訊號處理電路的成本導致真空幫浦造價高。
本發明的一個態樣是為了要消除這樣的問題而完成的，其目的在於提供一種與以往相比更小型並且低成本的真空幫浦。為了解決上述課題，在第 一態樣中採用如下結構的運轉控制裝置，該運轉控制裝置用於具備主幫浦和增壓幫浦的真空幫浦裝置，其特徵在於所述各幫浦具備進氣口和排氣口，所述主幫浦的進氣口連通於所述增壓幫浦的排氣口，所述增壓幫浦的進氣口是所述真空幫浦裝置的進氣側，主幫浦的排氣口是所述真空幫浦裝置的排氣側，所述運轉控制裝置具備：啟動指示接受部，其接受用於使所述主幫浦啟動的啟動指示；以及增壓幫浦啟動部，其在所述啟動指示接受部接受所述啟動指示而所述主幫浦啟動時，基於所述啟動指示來判定是否啟動所述增壓幫浦，進而啟動所述增壓幫浦。
在本實施態樣中，沒有了壓力感測器和壓力感測器的訊號處理電路，且不使用壓力感測器即可啟動主幫浦和增壓幫浦。因此，在啟動指示接受部接受啟動指示而主幫浦啟動時，增壓幫浦啟動部基於啟動指示來判定是否啟動增壓幫浦，進而啟動增壓幫浦。由於沒有壓力感測器和壓力感測器的訊號處理電路，因此能夠提供一種與以往相比小型並且低成本的真空幫浦。
即使無壓力感測器也能夠運轉的理由如下。以往，不同時啟動主幫浦和增壓幫浦的理由是因為對於增壓幫浦來說，若增壓幫浦與主幫浦之間的配管內的壓力尚未變為指定壓力以下的真空時，則增壓幫浦的負載較大，增壓幫浦不能穩定運轉。以往，在通過主幫浦的運轉而使主幫浦與增壓幫浦之間的配管真空化之後，啟動增壓幫浦。
在主幫浦啟動後，當其轉速超過指定的值且經過指定的時間時，主幫浦與增壓幫浦之間的壓力推測會變為能夠啟動增壓幫浦的級別的壓力。這是因為主幫浦的進氣側(上級側)的容積並非無限大。在真空幫浦裝置的進氣側設置有應為真空的容器。乾式真空幫浦將該容器內的氣體排除而使容器內變為 真空。容器的體積有限，因此主幫浦的進氣側(上級側)的容積並非無限大。由以上可知，僅知道在主幫浦的啟動後經過了指定的時間，就能夠安全地啟動增壓幫浦。另外，當在主幫浦的停止後僅經過短時間時，配管內的真空度大致還沒降低，因此能夠在主幫浦的啟動後，立即安全地啟動增壓幫浦。
增壓幫浦能夠啟動之時間，或者能夠啟動之主幫浦的轉速可通過實驗等確定。話又說回來，在有設想外之情事的壯況下，即，在容器的容積遠比幫浦設計時的設想大的情況、容器因失誤等而未被密閉的情況、或由於破損等而有相對於容器從外部流入氣體的情況下，有以下的處置方法。在這樣的情況下，會有即使主幫浦變為指定轉速且經過預定的時間，主幫浦與增壓幫浦之間的壓力也未達到使增壓幫浦穩定運行的充分的真空。在該情況下，流到增壓幫浦用馬達的電流變大，因此利用增壓幫浦的逆變器裝置檢測增壓幫浦用馬達的電流，並生成增壓幫浦過電流警報。當檢測到增壓幫浦過電流警報時使增壓幫浦停止。此外，將表示增壓幫浦的停止的訊號從增壓幫浦用的逆變器裝置的數位輸出部傳遞到主幫浦逆變器裝置的數位輸入部，從而使主幫浦停止，使幫浦系統安全地停止。
在第二態樣中採用如下結構的運轉控制裝置，其特徵在於在所述啟動指示接受部接受了所述啟動指示時，所述增壓幫浦啟動部判定為能夠啟動所述增壓幫浦，並且啟動所述增壓幫浦。
在第三態樣中採用如下結構的運轉控制裝置，其特徵在於在所述啟動指示接受部接受了所述啟動指示之後並且經過了指定時間時，所述增壓幫浦啟動部判定為能夠啟動所述增壓幫浦，並且啟動所述增壓幫浦。
在第四態樣中採用如下結構的運轉控制裝置，其特徵在於在所述啟動指示接受部接受了所述啟動指示之後，經過所述指定時間且所述主幫浦的轉速為指定數以上時，所述增壓幫浦啟動部判定為能夠啟動所述增壓幫浦，並且啟動所述增壓幫浦。
在第五態樣中採用如下結構的運轉控制裝置，其特徵在於在所述啟動指示接受部接受了所述啟動指示之後，經過所述指定時間且所述主幫浦的轉速為指定數以上，並且驅動所述主幫浦的馬達的電流值為指定值以下時，所述增壓幫浦啟動部判定為能夠啟動所述增壓幫浦，並且啟動所述增壓幫浦。
在本實施態樣中，在驅動主幫浦的馬達的電流值為指定值以下時，判定為能夠啟動增壓幫浦的理由如下。由於沒有壓力感測器，因此不能實際測量主幫浦與增壓幫浦之間的壓力，因此是否達到增壓幫浦的穩定運行所需要的壓力要根據實驗等的結果推測。使該推測的精度提高的一個方法是本實施態樣的方法。在本實施態樣中，當主幫浦達到指定的轉速後，監視主幫浦的電流，當主幫浦的電流下降到指定的值之後經過了指定的時間的話，則啟動增壓幫浦。
流到主幫浦馬達的電流與被導入到主幫浦的氣體的流量成正比。即，在開始運轉後不久，容器內壓力高的情況下，主幫浦電流高。當排除容器內的氣體而主幫浦上級的壓力降低時，主幫浦的電流降低。根據該事實，基於轉速、電流及時間來推測比基於轉速、時間來推測，能夠更高精度地推測主幫浦的上級側的壓力。因此，能夠可靠地掌握增壓幫浦的旋轉開始的條件成立的情況，能夠降低增壓幫浦啟動時的警報發生的可能性。
在第六態樣中採用如下結構的運轉控制裝置，其特徵在於所述運轉控制裝置具備：停止指示接受部，其接受用於使所述主幫浦停止的停止指示； 以及增壓幫浦停止部，其在所述停止指示接受部接受所述停止指示而所述主幫浦停止時，基於所述停止指示來判定是否停止所述增壓幫浦，進而停止所述增壓幫浦。
在第七態樣中採用如下結構的運轉控制裝置，其特徵在於所述運轉控制裝置具備：主幫浦異常檢測部，其檢測所述主幫浦的異常；以及異常時停止部，其在所述主幫浦異常檢測部檢測到所述主幫浦的異常時，停止所述主幫浦和所述增壓幫浦。
在第八態樣中採用如下結構的運轉控制裝置，其特徵在於所述運轉控制裝置具備：增壓幫浦異常檢測部，其檢測所述增壓幫浦的異常；以及增壓幫浦異常時停止部，其在所述增壓幫浦異常檢測部檢測到所述增壓幫浦的異常時，使所述增壓幫浦停止，而不使所述主幫浦停止。
在本實施態樣中，在增壓幫浦停止時，不使主幫浦停止。其理由是由於在增壓幫浦停止時並非須使主幫浦停止。即使增壓幫浦停止，若主幫浦運轉，則容器內的壓力上升的速度被抑制。因此，在增壓幫浦由於增壓幫浦特有的理由而停止的情況下，是使主幫浦停止還是使主幫浦持續運轉取決於真空系統的設計思想。在使用者等希望主幫浦的運轉持續的情況下，也可以不將用於使增壓幫浦停止的訊號從增壓幫浦用的數位輸出部發送到主幫浦用的數位輸入部。此外，即使發送了訊號而主幫浦接受到增壓幫浦停止的訊號的話，仍可以不使主幫浦停止。
在第九態樣中採用如下結構的運轉控制裝置，其特徵在於所述運轉控制裝置具備訊號輸入部，其從外部被輸入用於控制所述主幫浦及/或所述增壓幫浦的轉速的訊號。
在第十態樣中採用如下結構的運轉控制方法，該運轉控制方法用於具備主幫浦和增壓幫浦的真空幫浦裝置，其特徵在於所述各幫浦具備進氣口和排氣口，所述主幫浦的進氣口連通於所述增壓幫浦的排氣口，所述增壓幫浦的進氣口是所述真空幫浦裝置的進氣側，主幫浦的排氣口是所述真空幫浦裝置的排氣側，所述運轉控制方法具備：接受用於使所述主幫浦啟動的啟動指示的步驟；以及在接受所述啟動指示而所述主幫浦啟動時，基於所述啟動指示來判定是否啟動所述增壓幫浦，進而啟動所述增壓幫浦的步驟。
1‧‧‧真空幫浦裝置
41‧‧‧主幫浦逆變器
42‧‧‧增壓幫浦逆變器
64‧‧‧逆變器主電路
66‧‧‧逆變器控制電路
72‧‧‧警報檢測部
74‧‧‧溫度檢測部
76‧‧‧電流檢測部
78‧‧‧轉速檢測部
80‧‧‧數位訊號檢測部
82‧‧‧數位訊號輸出部
84‧‧‧類比訊號檢測部
86‧‧‧開關
圖1是表示本發明的一個實施態樣中具有運轉控制裝置的真空幫浦裝置的概略結構的方塊圖。
圖2是表示比較例中具有運轉控制裝置的真空幫浦裝置的概略結構的方塊圖。
圖3是表示主幫浦逆變器41的結構的方塊圖。
圖4是表示逆變器控制電路66內部的訊號的流動的方塊圖。
圖5是表示主幫浦10的逆變器控制電路66與增壓幫浦20的逆變器控制電路66之間訊號交換的方塊圖。
圖6是表示主幫浦10與增壓幫浦20的啟動、停止的時機的關係的圖。
圖7是表示主幫浦10與增壓幫浦20的啟動、停止的時機的關係的圖。
以下，參照附圖對本發明的實施態樣進行說明。此外，在以下的各實施態樣中，對相同或者相當的部件附加相同符號並省略重複的說明。
圖1是表示本發明的一個實施態樣中具有運轉控制裝置的真空幫浦裝置的概略結構的方塊圖。如圖所示，真空幫浦裝置1具備雙軸容積型的乾式真空幫浦的主幫浦10和增壓幫浦20。主幫浦10具有幫浦部102和馬達部(幫浦驅動用電動機)104。幫浦部102具備進氣口11a和排氣口11b。另外，增壓幫浦20具有幫浦部202和馬達部(幫浦驅動用電動機)204。幫浦部202具備進氣口21a和排氣口21b。
以連結管31將主幫浦10的進氣口11a接續於增壓幫浦20的排氣口21b而連通。以連結管92將增壓幫浦20的進氣口21a接續於容器(未圖示)的排氣口(未圖示)而連通，從而構成真空幫浦裝置1。並且，將增壓幫浦20的進氣口11a作為真空幫浦裝置1的進氣側，將主幫浦10的排氣口11b作為真空幫浦裝置1的排氣側。藉由使主幫浦10及增壓幫浦20的馬達部104、204與幫浦部102、202運轉，容器內的氣體如箭頭A所示那樣從增壓幫浦20的進氣口21a被吸引。被吸引的氣體從增壓幫浦20的排氣口21b吸入到主幫浦10的進氣口11a，並且如箭頭B所示那樣從排氣口11b被排出。
主幫浦逆變器41通過供電線L1而將驅動電流供給到馬達部104(幫浦驅動用電動機)。增壓幫浦逆變器42通過供電線L2而將驅動電流供給到馬達部204(幫浦驅動用電動機)。主幫浦逆變器41與增壓幫浦逆變器42經由訊號線50而傳遞用於啟動或者停止的訊號。用於啟動或者停止的訊號的詳細情況後述。
真空幫浦裝置1的啟動、停止大致如以下那樣進行。藉由使用者的啟動停止開關的操作，啟動停止指示60被輸入到主幫浦逆變器41，而幫浦部102啟動。主幫浦逆變器41經由訊號線50而傳遞用於啟動幫浦部202的訊號。幫浦部202藉由該訊號而啟動。
關於停止，如以下所述。當在主幫浦10的幫浦部102發生警報而幫浦部102停止時，主幫浦逆變器41經由訊號線50而傳遞用於停止幫浦部202的訊號。幫浦部202藉由該訊號而停止。
當在增壓幫浦20的幫浦部202發生警報而增壓幫浦停止時，主幫浦10不停止。此時，增壓幫浦20通過增壓幫浦逆變器42的重試功能而再一次啟動。
當藉由使用者的啟動停止開關的操作而停止主幫浦10時，主幫浦逆變器41經由訊號線50而傳遞用於停止幫浦部202的訊號。幫浦部202藉由該訊號而停止。此外，增壓幫浦逆變器42具有依靠外部類比電壓62的增壓幫浦轉速控制的功能。
在此，為了與本實施態樣比較，在圖2表示在增壓幫浦的啟動中需要壓力感測器的真空幫浦裝置52。圖2是表示關於比較例中具有運轉控制裝置的真空幫浦裝置52的概略結構的方塊圖。在連接增壓幫浦20的幫浦部202的排氣口21b與主幫浦10的幫浦部102的進氣口11a的連結管31配置有壓力感測器54。壓力感測器54對該連結管31內的壓力進行檢測。壓力感測器54所檢測的壓力被發送到幫浦控制部56。為了對啟動增壓幫浦20的幫浦部202的時機進行檢測，幫浦控制部56判斷在壓力感測器54測出的壓力值是否為適當的值。若壓力值適當，則幫浦控制部56將啟動訊號58輸出到增壓幫浦逆變器421。
藉由圖3對本實施態樣中的主幫浦逆變器41進行說明。圖3是表示主幫浦逆變器41的結構的方塊圖。增壓幫浦逆變器42是與主幫浦逆變器41大致相同的結構。而關於差異點，在以下的主幫浦逆變器41的說明中提及。對於與增壓幫浦逆變器42相關但未提及之主幫浦逆變器41的部分，主幫浦逆變器41與增壓幫浦逆變器42具有相同的結構、動作。
主幫浦逆變器41具有：逆變器主電路64，其供給交流的電流至馬達部104而驅動馬達部104；逆變器控制電路66，其依照從輸入的各種訊號來控制逆變器主電路64從而間接進行馬達部104的運轉；以及控制電路用電源70，其從輸入到主幫浦逆變器41的電源68生成逆變器控制電路66驅動所需要的低電壓的直流電源。一般而言，在主幫浦逆變器41輸入有AC的100V、200V、400V等。另一方面，逆變器控制電路66以DC的3.3V、5V、12V等驅動。逆變器控制電路66進行基於往逆變器控制電路66的輸入訊號的警報檢測、顯示或目標轉速等的記錄、或逆變器的運轉歷史記錄。主幫浦10的逆變器控制電路66、增壓幫浦20的逆變器控制電路66以及開關86構成運轉控制裝置。
主幫浦逆變器41還具有警報檢測部72、溫度檢測部74、電流檢測部76以及轉速檢測部78。警報檢測部72在馬達部104超過指定的電流、溫度、轉速的情況下，或者在從幫浦部102啟動開始經過一定時間也仍未達到指定轉速的情況下，將警報檢測訊號108輸出到數位訊號檢測部80。後述對於數位訊號檢測部80中的警報檢測訊號108的處理。
電流、溫度、轉速的檢測由下述的電流檢測部76、溫度檢測部74、轉速檢測部78進行。如圖4所示，電流檢測部76、溫度檢測部74、轉速檢測部78將各自的檢測結果輸出到警報檢測部72。圖4是表示逆變器控制電路66內部的訊號的流動的方塊圖。
溫度檢測部74被輸入來自設置於主幫浦逆變器41的外部的溫度感測器的溫度訊號，並且將該溫度訊號變換為指定的形式的溫度訊息。將變換了的訊息傳遞到警報檢測部72。溫度檢測部74是類比電路或者具有A/D變換功能的CPU。通過測量主幫浦10的各部分溫度而能夠推測幫浦的負載。溫度感測器例如設置於幫浦部102主體、馬達部104。溫度感測器有時也設置於增壓幫浦20的進氣 口21a的前段、主幫浦10與增壓幫浦20之間、主幫浦10的排氣口11b的後段的配管94。
電流檢測部76被輸入來自電流感測器的訊號，並且將該訊號變換為指定的形式的電流訊息。將經變換的訊息傳遞到警報檢測部72。電流檢測部76是類比電路或者具有A/D變換功能的CPU。電流感測器例如設置於主幫浦逆變器41的輸出部、輸入部及馬達部104。電流感測器例如是霍爾電流檢測器。霍爾電流檢測器藉由磁鐵芯和磁感測器(霍爾元件)的組合而非接觸地測定與電流成比例發生的磁通，從而對電流進行測定。
轉速檢測部78根據由電流檢測部76得到的馬達電流而得到馬達的轉速。轉速檢測部78根據馬達電流的波形的變形來推定馬達的磁極的位置並且連續地推定馬達磁極的位置，從而得到馬達的轉速。也可以在馬達設置磁極感測器、轉速感測器，並將由這些感測器得到的感測器訊號讀入轉速檢測部，從而對馬達轉速進行檢測，來代替使用馬達電流。在該情況下，與根據電流的轉速推測相比，能夠容易且高精度地掌握馬達的相位，因此能夠更穩定地控制馬達。
主幫浦逆變器41還具有電壓頻率控制部100、數位訊號檢測部80、數位訊號輸出部82以及類比訊號檢測部84。電壓頻率控制部100藉由控制逆變器主電路64而對馬達部104施加具有指定的頻率和電壓的電訊號。電壓頻率控制部100藉由控制逆變器主電路64而使馬達部104啟動或者停止。
數位訊號檢測部80對來自用於啟動及停止真空幫浦裝置1的開關86的開關訊號88(類比訊號或數位訊號)、來自上(下)位裝置的作為數位訊號的啟動/停止訊號、來自上(下)位裝置的數位訊號(TH溫度訊號、警報訊號等)進行檢測。數位訊號檢測部80在主幫浦10啟動時基於啟動指示而判定是否啟動增壓幫浦20，並且具有啟動增壓幫浦20的增壓幫浦啟動部等的功能，但關於該點後述。
作為接受用於使主幫浦10啟動的啟動指示的啟動指示接受部的開關86輸出開關訊號88。藉由真空幫浦裝置1的使用者對開關86進行操作而輸入啟動指示。開關86被使用者用來對主幫浦10的啟動及停止進行指示。即，開關86是接受用於使主幫浦停止的停止指示的停止指示接受部。藉由真空幫浦裝置1的使用者對開關86進行操作而輸入停止指示。是啟動指示還是停止指示例如藉由開關訊號88的電壓是高水平還是低水平來識別。
主幫浦逆變器41的數位訊號檢測部80識別來自開關86的開關訊號88是高水平還是低水平。基於識別結果而將啟動訊號或者停止訊號作為訊號106輸出到電壓頻率控制部100。訊號106是啟動指示還是停止指示例如藉由訊號106的電壓是高水平還是低水平來識別。接受了訊號106的電壓頻率控制部100對逆變器主電路64進行控制而使主幫浦10啟動或者停止。此外，數位訊號檢測部80將識別結果輸出到數位訊號輸出部82。
增壓幫浦逆變器42的數位訊號檢測部80對主幫浦逆變器41的數位訊號輸出部82輸出的數位訊號即啟動/停止訊號進行檢測。接受了主幫浦逆變器41的數位訊號輸出部82輸出的數位訊號即啟動/停止訊號的增壓幫浦逆變器42的數位訊號檢測部80識別是啟動訊號還是停止訊號。基於識別結果而將啟動訊號或者停止訊號輸出到增壓幫浦逆變器42的電壓頻率控制部100。接受了這些訊號的電壓頻率控制部100對逆變器主電路64進行控制而使增壓幫浦20啟動或者停止。
數位訊號檢測部80能夠接受來自開關86的訊號，也能夠接受數位訊號的啟動訊號/停止訊號。是根據開關86來進行啟動/停止(主幫浦逆變器41的情況)還是藉由數位訊號來進行啟動停止(增壓幫浦逆變器42的情況)，有如下兩種方法：a)預先在逆變器裝置中進行設定的方法，b)將依照哪一種指示作為數位訊號而從外部輸入的方法。
主幫浦逆變器41及增壓幫浦逆變器42的數位訊號檢測部80對TH溫度訊號、警報訊號等進行檢測。此外，TH(thermal protector，熱保護器)是用於防止馬達的過熱的溫度感測器，並且是當馬達溫度達到指定溫度時溫度感測器的內部接點變為斷開的溫度感測器。數位訊號檢測部80根據TH溫度訊號而對溫度感測器的內部接點變為斷開的情況進行檢測。對變為斷開的情況進行檢測的方法有例如以當變為斷開時TH溫度訊號從低水平變為高水平的方式構成電路的方法。
數位訊號輸出部82被輸入來自數位訊號檢測部80的啟動停止訊號，並且將數位訊號(啟動(停止)訊號96)輸出到上(下)位裝置。即，如圖5所示，主幫浦逆變器41的數位訊號輸出部82將啟動(停止)訊號96輸出到增壓幫浦逆變器42的數位訊號檢測部80。增壓幫浦逆變器42的數位訊號輸出部82將警報訊號輸出到增壓幫浦逆變器42的數位訊號輸出部82。圖5是表示主幫浦10的逆變器控制電路66與增壓幫浦20的逆變器控制電路66之間的訊號的交換的方塊圖。
主幫浦逆變器41的數位訊號檢測部80是在啟動指示接受部(開關86)接受啟動指示而主幫浦逆變器41的幫浦部102啟動時，基於啟動指示來判定是否啟動增壓幫浦逆變器42的幫浦部202，進而啟動幫浦部202的增壓幫浦啟動部。判定方法根據真空幫浦裝置1的用途、狀態、特性而有多種。
例如圖6所示，在開關86接受了啟動指示之後並且經過了指定時間90(增壓幫浦啟動延遲時間)時，主幫浦逆變器41的數位訊號檢測部80判定為能夠啟動增壓幫浦20，並且啟動增壓幫浦20。此時，數位訊號檢測部80將用於啟動增壓幫浦20的訊號發送到數位訊號輸出部82。數位訊號輸出部82將啟動訊號發送到增壓幫浦20的數位訊號檢測部80。圖6是表示主幫浦10與增壓幫浦20的啟動、停止的時機的關係的圖。
在此，指定時間90有為0秒的情況。即，主幫浦逆變器41的數位訊號檢測部80有時是在開關86接受了啟動指示時判定為能夠啟動增壓幫浦20並且啟動增壓幫浦20。在增壓幫浦20停止之後，在經過的時間較短時，連結管31內的真空度未降低，因此能夠立即啟動增壓幫浦20。
也可以在開關86接受了啟動指示之後並且經過指定時間且主幫浦10的轉速為指定數以上時，主幫浦逆變器41的數位訊號檢測部80判定為能夠啟動增壓幫浦20，並且啟動增壓幫浦20。轉速從轉速檢測部78作為訊號110而被發送到數位訊號檢測部80。藉由考慮轉速，可認為連結管31內的真空度確實地在降低。
也可以在開關86接受了啟動指示之後，經過指定時間且主幫浦10的轉速為指定數以上，並且驅動主幫浦的馬達的電流值為指定值以下時，主幫浦逆變器41的數位訊號檢測部80判定為能夠啟動增壓幫浦20，並且啟動增壓幫浦20。電流值從電流檢測部76作為訊號112而被發送到數位訊號檢測部80。藉由考慮馬達的電流值和轉速，可認為連結管31內的真空度更確實地在降低。
主幫浦逆變器41的逆變器控制電路66具有停止指示接受部(開關86)和增壓幫浦停止部(數位訊號檢測部80)，停止指示接受部(開關86)接受用於使主幫浦10停止的停止指示，增壓幫浦停止部(數位訊號檢測部80)在開關86接受停止指示而主幫浦10停止時，基於停止指示來判定是否停止增壓幫浦20。在該情況下，如圖6中時刻114所示，在主幫浦10的停止同時，增壓幫浦20也停止。
此時，數位訊號檢測部80對電壓頻率控制部100發送停止訊號，以停止主幫浦10，並且對數位訊號輸出部82發送停止訊號，以停止增壓幫浦20。
運轉控制裝置具備主幫浦異常檢測部(主幫浦10的警報檢測部72)和異常時停止部(主幫浦10以及增壓幫浦20的數位訊號檢測部80)，主幫浦異常檢測部(主幫浦10的警報檢測部72)對主幫浦10的異常進行檢測，異常時停 止部(主幫浦10以及增壓幫浦20的數位訊號檢測部80)在警報檢測部72檢測到主幫浦10的異常時停止主幫浦10和增壓幫浦20。即，主幫浦10以及增壓幫浦20的數位訊號檢測部80經由電壓頻率控制部100而分別使主幫浦10以及增壓幫浦20的逆變器主電路64停止。
作為訊號的流動，關於主幫浦10的停止，訊號從主幫浦10的警報檢測部72往數位訊號檢測部80，並且從數位訊號檢測部80往電壓頻率控制部100流動，進而主幫浦10停止。另外，關於增壓幫浦20的停止，訊號從主幫浦10的警報檢測部72往數位訊號檢測部80，從數位訊號檢測部80往數位訊號輸出部82，從數位訊號輸出部82往增壓幫浦20的數位訊號檢測部80，並且從數位訊號檢測部80往電壓頻率控制部100流動，進而增壓幫浦20停止。
運轉控制裝置也可以具備增壓幫浦異常檢測部(增壓幫浦20的警報檢測部72)和增壓幫浦異常時停止部(增壓幫浦20的數位訊號輸出部82)，增壓幫浦異常檢測部(增壓幫浦20的警報檢測部72)對增壓幫浦20的異常進行檢測，增壓幫浦異常時停止部(增壓幫浦20的數位訊號輸出部82)在增壓幫浦異常檢測部檢測到增壓幫浦20的異常時使增壓幫浦停止，而不使主幫浦停止。
此時，為了停止增壓幫浦20，訊號從增壓幫浦20的警報檢測部72往數位訊號檢測部80，並且從數位訊號檢測部80往電壓頻率控制部100流動，進而增壓幫浦20停止。停止訊號不從增壓幫浦20往主幫浦10流動。要使主幫浦停止還是不停止，如已述那樣取決於真空幫浦裝置1的設計思想。
運轉控制裝置具備訊號輸入部(類比訊號檢測部84)，該訊號輸入部(類比訊號檢測部84)從外部被輸入用於控制主幫浦10及/或增壓幫浦20的轉速的訊號。以下，對此進行說明。圖3所示的類比訊號檢測部84從外部以類比的形式被輸入訊號。訊號可以是例如4至20mA般的電流訊號。另外，訊號也可以是0至5V、1至10V般的電壓訊號。藉由被輸入的訊號來變更馬達部104或者馬達 部204的目標轉速。例如，在藉由4至20mA訊號來進行變更的情況下，若輸入有4mA，則使幫浦目標轉速降低。與輸入的電流成比例地使目標轉速上升，以20mA作為額定轉速。幫浦使用者在不要求幫浦排氣性能的場合，以降低幫浦的轉速從而能實現幫浦的消耗電力的降低。
也可以藉由數位訊號代替類比訊號來變更轉速。在該情況下，要使用預先設定於逆變器裝置的目標轉速A、目標轉速B中的哪一個，由數位訊號確定。將數位訊號以多組輸入而能夠增加轉速的模式。例如，若為3組則能夠選擇2的3次方即8模式。從預先設定於逆變器裝置的目標轉速A至目標轉速H的8個之中選擇轉速而控制馬達部104或者馬達部204。將數位訊號以多組輸入，與外部的轉速指令電路為類比電路時相比，能夠廉價地構成。
根據本實施態樣，能夠實施用於具備主幫浦10和增壓幫浦20的真空幫浦裝置1的運轉控制方法。在本方法中，如已述那樣，各幫浦具備進氣口和排氣口，主幫浦的進氣口連通於增壓幫浦的排氣口，增壓幫浦的進氣口是真空幫浦裝置的進氣側，主幫浦的排氣口是真空幫浦裝置的排氣側。
如圖7所示，運轉控制方法接受用於使主幫浦10啟動的啟動指示(步驟1)。在接受啟動指示而主幫浦10啟動時，基於啟動指示來判定是否啟動增壓幫浦20進而啟動增壓幫浦20(步驟2)。在啟動增壓幫浦20之後，藉由將類比電壓從外部輸入到增壓幫浦20來控制增壓幫浦20的轉速(步驟3)。圖7是表示主幫浦10與增壓幫浦20的啟動、停止的時機的關係的圖。
關於增壓幫浦20的停止，停止指示接受部接受停止指示而主幫浦停止(步驟4)。數位訊號檢測部80基於停止指示來判定是否停止增壓幫浦20，在如已述那樣判斷為停止增壓幫浦20時，停止增壓幫浦20(步驟5)。在主幫浦異常檢測部檢測到主幫浦10的異常時，能夠使主幫浦10和增壓幫浦20停止(步驟6)。
以上，對本發明的實施態樣的例子進行了說明，但上述的發明的實施態樣是為了便於本發明的理解，而並非限定本發明。本發明只要不脫離其主旨，則能夠變更、改良，並且在本發明中，當然也包含其均等物。另外，在能夠解決上述至少一部分的課題的範圍，或者，實現至少一部分效果的範圍中，請求保護的範圍以及說明書所記載的各結構要素能夠任意的組合或者省略。
如以上說明般，本發明具有以下的態樣。
[態樣一]
一種運轉控制裝置，是用於具備主幫浦和增壓幫浦的真空幫浦裝置的運轉控制裝置，其特徵在於，所述各幫浦具備進氣口和排氣口，所述主幫浦的進氣口連通於所述增壓幫浦的排氣口，所述增壓幫浦的進氣口是所述真空幫浦裝置的進氣側，主幫浦的排氣口是所述真空幫浦裝置的排氣側，所述運轉控制裝置具備：啟動指示接受部，其接受用於使所述主幫浦啟動的啟動指示；以及增壓幫浦啟動部，其在所述啟動指示接受部接受所述啟動指示而所述主幫浦啟動時，基於所述啟動指示來判定是否啟動所述增壓幫浦，進而啟動所述增壓幫浦。
[態樣二]
根據態樣一所述的運轉控制裝置，其特徵在於，在所述啟動指示接受部接受了所述啟動指示時，所述增壓幫浦啟動部判定為能夠啟動所述增壓幫浦，並且啟動所述增壓幫浦。
[態樣三]
根據態樣一所述的運轉控制裝置，其特徵在於， 在所述啟動指示接受部接受了所述啟動指示之後並且經過了指定時間時，所述增壓幫浦啟動部判定為能夠啟動所述增壓幫浦，並且啟動所述增壓幫浦。
[態樣四]
根據態樣三所述的運轉控制裝置，其特徵在於，在所述啟動指示接受部接受了所述啟動指示之後，經過所述指定時間且所述主幫浦的轉速為指定數以上時，所述增壓幫浦啟動部判定為能夠啟動所述增壓幫浦，並且啟動所述增壓幫浦。
[態樣五]
根據態樣四所述的運轉控制裝置，其特徵在於，在所述啟動指示接受部接受了所述啟動指示之後，經過所述指定時間且所述主幫浦的轉速為指定數以上，並且驅動所述主幫浦的馬達的電流值為指定值以下時，所述增壓幫浦啟動部判定為能夠啟動所述增壓幫浦，並且啟動所述增壓幫浦。
[態樣六]
根據態樣一至五中任一所述的運轉控制裝置，其特徵在於，所述運轉控制裝置具備：停止指示接受部，其接受用於使所述主幫浦停止的停止指示；以及增壓幫浦停止部，其在所述停止指示接受部接受所述停止指示而所述主幫浦停止時，基於所述停止指示來判定是否停止所述增壓幫浦，進而停止所述增壓幫浦。
[態樣七]
根據態樣一至六中任一所述的運轉控制裝置，其特徵在於，所述運轉控制裝置具備：主幫浦異常檢測部，其檢測所述主幫浦的異常；以及 異常時停止部，其在所述主幫浦異常檢測部檢測到所述主幫浦的異常時，停止所述主幫浦和所述增壓幫浦。
[態樣八]根據態樣一至七中任一所述的運轉控制裝置，其特徵在於，所述運轉控制裝置具備：增壓幫浦異常檢測部，其檢測所述增壓幫浦的異常；以及增壓幫浦異常時停止部，其在所述增壓幫浦異常檢測部檢測到所述增壓幫浦的異常時，使所述增壓幫浦停止，而不使所述主幫浦停止。
[態樣九]
根據態樣一至八中任一項所述的運轉控制裝置，其特徵在於，所述運轉控制裝置具備訊號輸入部，其從外部被輸入用於控制所述主幫浦及/或所述增壓幫浦的轉速的訊號。
[態樣十]
一種運轉控制方法，是用於具備主幫浦和增壓幫浦的真空幫浦裝置的運轉控制方法，其特徵在於，所述各幫浦具備進氣口和排氣口，所述主幫浦的進氣口連通於所述增壓幫浦的排氣口，所述增壓幫浦的進氣口是所述真空幫浦裝置的進氣側，主幫浦的排氣口是所述真空幫浦裝置的排氣側，所述運轉控制方法具備：接受用於使所述主幫浦啟動的啟動指示的步驟；以及在接受所述啟動指示而所述主幫浦啟動時，基於所述啟動指示來判定是否啟動所述增壓幫浦，進而啟動所述增壓幫浦的步驟。
1‧‧‧真空幫浦裝置
10‧‧‧主幫浦
11a‧‧‧進氣口
11b‧‧‧排氣口
20‧‧‧增壓幫浦
21a‧‧‧進氣口
21b‧‧‧排氣口
31‧‧‧連結管
41‧‧‧主幫浦逆變器
42‧‧‧增壓幫浦逆變器
50‧‧‧訊號線
60‧‧‧啟動停止指示
62‧‧‧外部類比電壓
92‧‧‧連結管
102‧‧‧幫浦部
104‧‧‧馬達部
202‧‧‧幫浦部
204‧‧‧馬達部
L1‧‧‧供電線
L2‧‧‧供電線

Claims (12)

  1. 一種真空幫浦裝置，具備主幫浦和增壓幫浦，所述真空幫浦裝置的特徵在於各所述幫浦具備進氣口和排氣口，所述主幫浦的進氣口連通於所述增壓幫浦的排氣口，所述增壓幫浦的進氣口是所述真空幫浦裝置的進氣側，主幫浦的排氣口是所述真空幫浦裝置的排氣側，所述真空幫浦裝置具備：指示接受部，其接受用於使所述主幫浦啟動的啟動指示或者用於使所述主幫浦停止的停止指示，並且輸出開關訊號；主幫浦逆變器，其接受被輸出的所述開關訊號而使所述主幫浦啟動或者停止，並且輸出用於指示所述增壓幫浦的啟動/停止的啟動/停止訊號；以及增壓幫浦逆變器，其檢測從所述主幫浦逆變器輸出的啟動/停止訊號而使所述增壓幫浦啟動或者停止。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的真空幫浦裝置，其中所述主幫浦逆變器構成為能夠在所述主幫浦啟動之後輸出用於指示所述增壓幫浦的啟動的啟動訊號，所述增壓幫浦逆變器構成為基於從所述主幫浦逆變器輸出的所述啟動訊號來判定是否啟動所述增壓幫浦，進而啟動所述增壓幫浦。
  3. 一種真空幫浦裝置，具備主幫浦和增壓幫浦，所述真空幫浦裝置的特徵在於具備：主幫浦逆變器，其控制所述主幫浦的運轉；增壓幫浦逆變器，其控制所述增壓幫浦的運轉；增壓幫浦異常檢測部，其檢測所述增壓幫浦的運轉中的異常；以及 增壓幫浦異常時停止部，其在所述增壓幫浦異常檢測部檢測到所述增壓幫浦的異常時使所述增壓幫浦停止，且即便使所述真空幫浦裝置內的所述增壓幫浦的排氣功能全部停止，也不使所述主幫浦停止。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述的真空幫浦裝置，其中在所述指示接受部接受了所述啟動指示時，所述增壓幫浦逆變器判定為能夠啟動所述增壓幫浦，並且啟動所述增壓幫浦。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述的真空幫浦裝置，其中在所述指示接受部接受了所述啟動指示之後，並且經過了指定時間時，所述增壓幫浦逆變器判定為能夠啟動所述增壓幫浦，並且啟動所述增壓幫浦。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述的真空幫浦裝置，其中在所述指示接受部接受了所述啟動指示之後，並且經過所述指定時間且所述主幫浦的轉速為指定數以上時，所述增壓幫浦逆變器判定為能夠啟動所述增壓幫浦，並且啟動所述增壓幫浦。
  7. 根據申請專利範圍第6項所述的真空幫浦裝置，其中在所述指示接受部接受了所述啟動指示之後，並且經過所述指定時間且所述主幫浦的轉速為指定數以上，並且驅動所述主幫浦的馬達的電流值為指定值以下時，所述增壓幫浦逆變器判定為能夠啟動所述增壓幫浦，並且啟動所述增壓幫浦。
  8. 根據申請專利範圍第4至7項中任一項所述的真空幫浦裝置，其具備增壓幫浦停止部，其在所述指示接受部接受所述停止指示而所述主幫浦停止時，基於所述停止指示來判定是否停止所述增壓幫浦，並且停止所述增壓幫浦。
  9. 根據申請專利範圍第1至7項中任一項所述的真空幫浦裝置，其具備： 主幫浦異常檢測部，其檢測所述主幫浦的異常；以及異常時停止部，其在所述主幫浦異常檢測部檢測到所述主幫浦的異常時，停止所述主幫浦和所述增壓幫浦。
  10. 根據申請專利範圍第1項或第2項所述的真空幫浦裝置，其具備：增壓幫浦異常檢測部，其檢測所述增壓幫浦的異常；以及增壓幫浦異常時停止部，其在所述增壓幫浦異常檢測部檢測到所述增壓幫浦的異常時，使所述增壓幫浦停止，而不使所述主幫浦停止。
  11. 根據申請專利範圍第1至7項中任一項所述的真空幫浦裝置，其具備訊號輸入部，其從外部被輸入用於控制所述主幫浦及/或所述增壓幫浦的轉速的訊號。
  12. 一種用於真空幫浦裝置的運轉控制方法，該真空幫浦裝置具備主幫浦和增壓幫浦，所述運轉控制方法的特徵在於各所述幫浦具備進氣口和排氣口，所述主幫浦的進氣口連通於所述增壓幫浦的排氣口，所述增壓幫浦的進氣口是所述真空幫浦裝置的進氣側，主幫浦的排氣口是所述真空幫浦裝置的排氣側，所述運轉控制方法具備：接受用於使所述主幫浦啟動的啟動指示的步驟；以及在接受所述啟動指示而使所述主幫浦啟動時，主幫浦逆變器基於所述啟動指示來判定是否啟動所述增壓幫浦，而主幫浦逆變器啟動所述增壓幫浦的步驟。
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