[发明专利]用于对腔室抽真空的真空泵系统以及用于控制真空泵系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对腔室抽真空或用于将腔室保持在尤其小于10mbar的预设的负压上的真空泵系统以及一种用于控制这种真空泵系统的方法。

背景技术

真空泵系统具有多个真空泵。在此已知的是，主泵系统设有一个或多个真空泵，所述主泵系统由辅助泵系统来支持。通常，辅助泵系统沿运送方向设置在主泵系统的下游或者与主泵系统的出口连接。辅助泵系统克服大气压泵送气体并且降低主泵系统的出口区域中的压强，使得主泵系统不必克服大气压来运送。由此可行的是，在要抽真空的腔室或容器中实现极其低的最终压强。这种真空泵系统例如在WO 03/023229、US 5,709,537或WO 03/093678中描述。

发明内容

本发明的目的是，提高用于对腔室抽真空的真空泵系统的能量效率。

所述目的通过根据权利要求1的真空泵系统或根据权利要求8的用于控制真空泵系统的方法来实现。

根据本发明的用于对腔室或容器抽真空的真空泵系统具有主泵系统，所述主泵系统与腔室尤其直接地连接。在此，主泵系统能够具有至少一个、尤其多个真空泵。设置在主泵系统中的真空泵优选为螺旋真空泵或罗茨泵。特别地，在主泵系统中使用具有高的内部压缩率的泵。内部压缩率描述在压缩之前在泵入口处的体积与在压缩之后在泵出口处的体积的比值。通过例如为1:10的高的内部压缩率可能的是，运送大的气体体积。在抽真空开始时，在短时间内运送大体积的泵是非常好地适合的。在达到腔室中的最终压强时，这种大体积的泵为了维持腔室中的小的压强必须继续在高的功率消耗下运行，以便维持真空或小的最终压强。因为尤其在最终压强的范围中由主泵系统必须仅还运送小的气体量，所以设有在主泵系统的下游连接的辅助泵系统，所述辅助泵系统与主泵系统的出口连接。

根据本发明，辅助泵系统具有喷射泵。喷射泵尤其在真空系统在最终压强范围中运行时具有如下优点：通过所述喷射泵，能够在能量需求小的情况下运送剩余的相对小的气体量。这具有根据本发明的主要优点：可能的是，通过在辅助泵系统中设有喷射泵，在最终压强范围中，降低主泵系统的至少一个泵的转速。由此显著地降低主泵系统的所述泵的能量消耗。因此，通过在辅助泵系统中设有喷射泵，能够显著地提高能量效率。

喷射泵能够为液体或气体喷射泵。根据使用领域，在运送气体时，设置气体喷射泵能够是有利的，其中液体喷射泵一方面具有如下优点：液体能够以简单的方式与运送的气体再次分开。

借助于根据本发明的真空泵系统可能的是，在高效的抽吸能力的情况下，实现低的入口压强或者维持所述低的入口压强。尤其优选的是，使用真空泵系统，以便在对腔室抽真空之后，即在已经将腔室从例如环境压强抽真空到尤其小于10mbar的低的压强上之后，在更长的过程时间段期间保持所述低的压强。

在真空泵系统的尤其优选的改进形式中，与喷射泵并联地设有阀装置。阀装置在此例如能够具有可开关的阀或例如弹簧加载的止回阀。设置这种阀装置具有如下优点：尤其在运送大的气体量的抽真空开始时，主泵系统直接克服大气运送要运送的介质。这尤其在抽真空开始时是可能的，因为压差还相对小。经由阀装置运送具有如下优点：能够运送如下气体量，所述气体量由于受限的通过量无法由喷射泵运送。

此外，优选的是，尤其在主泵系统的出口区域中设有压强传感器。由此可能的是，例如在达到尤其位于计划的最终压强附近的极限压强时，降低主泵系统的至少一个泵的转速。尤其地，当在主泵系统的出口区域中已经存在相对小的压强时，要运送的气体量相对小。这引起：在转速低的情况下也能够由主泵系统的至少一个泵运送该气体量，尤其能够以简单的方式由喷射泵运送所述气体量。主泵系统的至少一个泵的转速的随后可能的降低引起显著的能量节约。在此有利的是，在转速低的情况下也不出现运送介质的回流。

根据本发明的真空泵系统的主要优点在于，通过设置喷射泵来降低主泵系统的出口区域中的压强。这引起降低主泵系统的至少一个泵的入口和出口之间的压差，由此改进泵的密封性。特别地，由此改进相应的泵的密封间隙的密封性。

在另一个优选的实施方式中，设有压差测量器，所述压差测量器测量辅助泵系统和阀装置之间的压差。由此可能的是，在低于预设的压差时，辅助泵系统完全地或部分地切断。这尤其在抽真空开始时是有利的，因为在该时间点还不需要辅助泵系统并且通过切断辅助泵系统能够降低总系统的功率消耗。因此，根据本发明，辅助泵系统在超过一定压差时才接入，使得能够进一步改进能量效率。