[发明专利]真空泵的运行控制设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及诸如涡旋泵、叶片泵等的真空泵的运行控制设备和运行控制方法，尤其是涉及其中设置多组真空泵的情况。

背景技术

在用于真空泵，诸如涡旋泵、叶片泵等的传统运行控制方法中，引入由逆变器执行的频率控制，利用检测被减压的真空柜内部的气体压力的压力传感器的信号，控制驱动真空泵的交流电机的速度。对于借助于逆变器执行的泵负荷控制而言，例如JP-A-H9-4591/1997(在下文被称为专利文献1)的现有技术已知。

如图5所示，专利文献1示出了控制步骤构成(constitution)，其中，驱动连接于真空柜01的真空抽风机(真空泵)03的交流电机04的速度由变频器(逆变器)05控制，当泵的运行压力差降低以及需求动力下降时，增加速度，而当泵的运行压力差增大以及需求动力上升时，减小速度；这样，使输送到驱动泵的电机中的输入功率保持恒定。更进一步地，检测真空柜01内部的压力P，来判断真空状态。

在如专利文献1所示用于真空泵的传统运行控制方法中，因为柜01的真空状态检测为压力P，所以使用压力(真空)传感器来判断真空状态。在柜或真空设施室中的灰尘和/或水滴粘附到传感器探针上的情况下，令人担心的是，信号不精确，可能发生不希望的故障。因而，需要无尘型和/或防水型的特定传感器，以免灰尘和/或水滴侵入。所以，产生设备和/或设施成本增加的问题。

此外，速度控制逆变器总是伴有电子噪声，电子噪声对逆变器附近的周围电气/电子设备带来不期望的问题。

另一方面，在需要恒定真空状态的情况下，例如，在半导体制造设备的真空腔中需要非常高的减压真空状态的情况下，设置多组真空泵。甚至在其中一个泵由于故障或维修而不能工作以及排放能力下降的时候，剩下的泵仍能保持所需要的预定真空状态。

但是，驱动多组泵导致能量消耗和维修成本的增加。此外，设置多个泵会增加泵的故障频率、泵及附属设施的维修频率和维修工时。

发明内容

鉴于上述背景，本发明目的在于：消除在引入真空传感器和/或逆变器速度控制的情况下的难度；实现多个真空泵的运行，其中抑制设备成本的增加，减少维修频率，减少修理工作的工时；以及提供符合所述目的的运行控制设备和运行控制方法。

为了解决上述问题，本发明提供一种用于使至少一个柜和/或真空设施室等内部的气体减压的多个真空泵的运行控制设备，包括：电流检测装置，其检测在驱动真空泵的电机中流动的电流；和控制装置，其基于由电流检测装置检测的电流值收敛于预定范围之内的情形，判断是否达到目标真空或大体上真空状态，以减少实际运行的真空泵的数量。

依照本发明，检测在电机中流动的电流，当电流值收敛于预定范围之内时，判断实现目标真空或大体上目标真空状态。所以，不必设置传统使用的用于真空柜压力检测的真空传感器，这样，根据真空柜或真空设施室的工作情况，特别是在需要无尘型和/或防水型的特定传感器的情况下，可以抑制设备成本，获得显著的成本效益。

因为当实现目标真空或大体上目标真空状态时，要排放的气体减少，所以有可能在不必要的泵不运行的情况下保持真空状态或达到目标真空状态。因此，通过停止不必要泵的运行，可以减少多个工作真空泵的数量，从而减少动力消耗量，延长维修间隔。在用于运行和启/停泵的控制中，不需要设置速度控制设备，例如逆变器等。从而可以避免由于逆变器对周围设备产生的不期望的影响。

依照本发明的另一个构成，运行控制设备的控制装置还包括真空度判断装置，其在所监视的电机的电流值达到预定范围时判断达到门限标准值，门限标准值在目标真空值之前预先确定，并在达到门限标准值之后，电流值在预定范围之内保持一段预定时间间隔的情况下断定达到所述目标真空值；其中，当真空度判断装置断定达到预定范围之内的门限标准值或目标真空值时，减少运行的泵的数量。

因为在减压的压力达到门限标准值之后，可以在不需要大电流的情况下达到目标真空，所以如上所述的另一构成使减少多个工作真空泵的数量从而减少动力消耗量成为可能。另外，这也使得在确实判断出当检测到的电流在预定范围内保持一段预定时间间隔时达到目标真空(负压力)之后减少泵数量和动力消耗量成为可能。

依照本发明的另一个方面，当延长真空泵运行时数时，预定范围之内的目标真空值被重置在下限值。