(57)【要約】【課題】真空槽内が大気圧から低真空領域の圧力にまで排気された以後には、電動機に供給する電源電圧を低減させて無駄な消費電力を抑えることができる真空排気装置を提供する。【解決手段】真空槽１内の空気を排気する真空ポンプ３およびこの真空ポンプ３を駆動する電動機８と、前記真空槽１内の真空度を検出する真空計７と、前記真空計７により検出される真空槽１内の圧力に応じて前記電動機８に供給する商用電源の電圧を変化させることが可能な電源電圧制御器１０とを具備し、前記電動機８により駆動される真空ポンプ３で真空槽１内を大気圧から真空領域まで排気した以後には、前記電動機８に供給する電源電圧を前記電源電圧制御器１０による制御で数十％程度下げる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽内を排気する真空ポンプおよびこの真空ポンプを駆動する電動機と、この電動機に供給する商用電源の電圧を変化させることが可能な電源電圧制御器とを具備し、
前記電動機により駆動される真空ポンプで真空槽内を大気圧から真空領域まで排気した以後には、前記電動機に供給する電源電圧を前記電源電圧制御器による制御で真空ポンプの回転数が所定以下とならない範囲まで下げることを特徴とする真空排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば真空成膜装置や半導体装置に用いる真空槽内の空気を排気して真空状態を保つための真空排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の真空排気装置においては、真空槽内を真空ポンプを用いて排気している。真空槽内は真空ポンプにより、大気圧から真空領域まで排気される。そして、所望の真空が維持され、この状態のもとで真空槽内で各種の処理が行なわれる。
【０００３】
真空ポンプは例えば三相誘導型の電動機を備え、この電動機に商用電源（２００Ｖ）の電力が供給されて駆動される。従来では、この真空ポンプの電動機に、真空槽内の圧力の変化に関係なく、連続して商用電源の電源電圧が供給され、真空ポンプが運転されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
真空ポンプの電動機には、真空槽内を大気圧から排気するときに最大の負荷がかかり、大量の電力が消費される。真空槽内が真空領域にまで達すると、真空ポンプの電動機にかかる負荷は低減する。
【０００５】
すなわち、大気圧からの排気時には、排気量が多く、その排気に大きなエネルギーを必要とするが、真空の領域になると、排気量が少なくなり、小さなエネルギーでの排気で済むようになる。
【０００６】
ところが従来では、真空槽内の圧力の変化に関係なく、すなわち排気に必要なエネルギーが変化するにも拘らず、真空ポンプの電動機には商用電源の電源電圧を一定に保ったまま連続して供給しており、このため消費電力が嵩み、運転コストが高くなるという問題を招いている。
【０００７】
この発明は、このような点に着目してなされたもので、その目的とするところは、真空槽内が大気圧から真空領域にまで排気された以後には、電動機に供給する電源電圧を下げて無駄な消費電力を抑えることができる真空排気装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の真空排気装置は、真空槽内を排気する真空ポンプおよびこの真空ポンプを駆動する電動機と、この電動機に供給する商用電源の電圧を変化させることが可能な電源電圧制御器とを具備し、前記電動機により駆動される真空ポンプで真空槽内を大気圧から真空領域まで排気した以後には、前記電動機に供給する電源電圧を前記電源電圧制御器による制御で真空ポンプの回転数が所定以下とならない範囲まで下げることを特徴としている。
【０００９】
真空ポンプの電動機の多くは三相誘導電動機が使用されるが、三相誘導電動機の回転数Ｎは、
Ｎ＝｛（２ｆ×６０）／Ｐ｝×（１−Ｓ）
ただし、ｆ：電源周波数
Ｐ：電動機の極数
Ｓ：すべり
であるから、負荷の影響を除くと電源電圧には依存していない。
【００１０】
この発明の真空排気装置は、この原理に基づき、真空時の排気エネルギーが少なくなったときに、その分だけ電動機へ供給する電圧を下げるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の真空排気装置によれば、排気に大きなエネルギーを必要とする大気圧から真空領域までの排気時には真空ポンプの電動機に商用電源の電源電圧を供給して駆動し、真空領域に達した以後には、電動機に供給する電源電圧を電源電圧制御器により下げるようにしたことから、無駄な消費電力を抑え、運転コストを引き下げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１には真空排気装置の構成図を示してあり、この真空排気装置は真空槽１を備え、この真空槽１に吸気管２を介して真空ポンプ３が接続されている。真空ポンプ３は吸気口４および排気口５を備え、吸気口４に吸気管２が接続され、この吸気管２の途中にメインバルブ６が取り付けられている。
【００１４】
真空槽１には、その内部の真空度を検出する真空度検出手段としての真空計７が設けられ、また真空ポンプ３にはその駆動用の電動機８が備えられている。
【００１５】
さらにこの真空排気装置には、真空槽１の真空計７が出力する信号受けて電動機８に供給する商用電源の電圧を制御する電源電圧制御器１０が設けられている。
【００１６】
この真空排気装置の運転時には、真空ポンプ３の電動機８に電源電圧制御器１０を介して商用電源周波数の電力が供給され、この電力で電動機８が起動し、真空ポンプ３が駆動される。
【００１７】
真空槽１内の圧力は真空計７により逐次検出され、その信号が電源電圧制御器１０に送られる。そして真空槽１内の圧力が大気圧から真空領域にまで移行したときに、前記真空計７から送られる信号に基づいて電源電圧制御器１０により電動機８に供給される商用電源の電源電圧が数十％低減するように制御される。
【００１８】
例えば、出力電圧を可変できるインバータを用いて出力電圧を２００Ｖから１５０Ｖに下げると、真空ポンプ３の回転数が２９１２ｒｐｍから２７６０ｒｐｍまで若干下がるが真空層１内の真空は維持される。
【００１９】
運転の開始時つまり大気圧からの排気時には、排気分子が多量で、真空ポンプ３の電動機８に最も大きな負荷がかかるが、真空領域に移行すると、排気分子が減少し、真空ポンプ３を駆動する電動機８にはポンプを回転させるだけの負荷がかかる程度となり、したがって電動機８に供給する電源電圧を数十％下げても真空ポンプ３の回転数をほぼ一定に保持して真空の状態を維持することが可能となる。
【００２０】
そして、電動機８に供給する電源電圧を下げることにより、電動機８の消費電力を低減し、省エネルギーを図り、真空排気装置の運転コストを引き下げることができる。
【００２１】
図２には、電動機８の供給電圧に対する真空ポンプ３の回転数、圧力、消費電力の関係を示してあり、この図に示されるように、電動機８に供給する電源電圧を下げても、真空ポンプ３の回転数をほぼ一定に保って真空槽１内の真空を維持することができ、電源電圧を下げることにより消費電力が低下することが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る真空排気装置の構成図。
【図２】真空ポンプの電動機に供給する電源電圧に対する真空ポンプの回転数と圧力と消費電力との関係を示すグラフ図。
【符号の説明】
【００２３】
１…真空槽
２…吸気管
３…真空ポンプ
４…吸気口
５…排気口
６…メインバルブ
７…真空計
８…電動機
１０…電源電圧制御器
【図１】
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【図２】
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