本發(fā)明的領(lǐng)域涉及渦旋泵，并且特別是涉及用于渦旋泵的入口閥。

背景技術(shù)：

1、渦旋泵可設(shè)置有止回排出閥，以阻止流體從排出裝置回流到泵中，當(dāng)渦旋泵停止時，該排出裝置可能處于大氣壓下。在渦旋泵用作真空泵的情況下，則這種回流可能會特別成問題。例如，在渦旋泵被用于抽空半導(dǎo)體處理腔室和/或在它被用于支持渦輪分子泵(tmp)的情況下，這種回流可能使tmp中的壓力突然改變，并且導(dǎo)致泵的損傷和/或其可能導(dǎo)致腔室的污染。

2、這可通過提供入口閥而不是排出閥來解決。這種布置阻止渦旋泵自身內(nèi)部的流體泄漏到低壓環(huán)境中，例如tmp或半導(dǎo)體處理腔室。這樣的入口閥可作為附件提供，其可被安裝到泵的上游側(cè)。這會占用寶貴的空間并且可能是昂貴的。

3、因此，期望提供解決與常規(guī)閥相關(guān)聯(lián)的一個或多個缺點的設(shè)備。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、根據(jù)一個方面，提供了一種渦旋泵入口閥，其包括：閥座，其由渦旋泵的定子和入口蓋中的至少一者形成；以及密封機構(gòu)，其安裝到所述定子或所述入口蓋，所述密封機構(gòu)包括致動器，所述致動器構(gòu)造成使所述密封機構(gòu)在打開位置和關(guān)閉位置之間移動，在所述打開位置，所述渦旋泵的渦旋機構(gòu)和入口端口被流體連接，在所述關(guān)閉位置，所述密封機構(gòu)接合所述閥座，以將所述渦旋機構(gòu)與所述入口端口密封隔離。

2、以此方式，提供了至少部分地形成在泵本身內(nèi)的入口閥。這是一種緊湊的布置，其消除了對外部入口閥的需求，從而減少了所需的連接配件和額外部件的數(shù)量，從而節(jié)省了空間和資金，并且使得能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜性較低的系統(tǒng)。在渦旋泵被用作泵送系統(tǒng)的一部分來抽空其中空間可能稀缺的半導(dǎo)體處理腔室的情況下，這可能特別重要。此外，減少連接的數(shù)量會減少潛在泄漏位點的數(shù)量，從而降低泄漏的可能性。

3、與排出閥相比，在入口處設(shè)置閥阻止了從渦旋泵回流到被泵送的環(huán)境(例如，處理腔室)中，并且有助于維持環(huán)境處于低壓且不受諸如來自渦旋泵的末端密封灰塵的污染物的影響，特別是在泵被關(guān)閉時。

4、在一些實施例中，密封機構(gòu)可被構(gòu)造成與定子和/或入口蓋協(xié)作，以在密封機構(gòu)處于打開位置時限定渦旋泵的入口通路的一部分，該入口通路限定入口端口和渦旋機構(gòu)之間的流動通道。

5、使用密封機構(gòu)來幫助限定入口通路提供了以減少的附加部件將閥結(jié)合到渦旋泵中的高效方式。

6、在一些實施例中，閥座可由入口通路的一部分的周界形成。使用入口通路的一部分的周界來創(chuàng)建閥座允許密封機構(gòu)有效地在由該周界限定的入口通路的整體上密封。

7、在一些實施例中，致動器包括電磁線圈。

8、該入口閥可為帶有電磁線圈的簡單的開/關(guān)閥，該電磁線圈提供力，以使密封機構(gòu)在打開位置和關(guān)閉位置之間移動。

9、在一些實施例中，所述入口閥包括閥體和所述閥座，所述閥體和所述閥座由所述入口蓋和所述定子中的至少一者形成。在定子和/或入口蓋內(nèi)形成閥體提供了緊湊的布置，與入口通路內(nèi)的外部入口閥將需要的附加部件相比，其對附加部件的需求較少。以此方式，實現(xiàn)入口處的整合閥所需的附加部件的數(shù)量減少，并且可提供更緊湊的泵。

10、在一些實施例中，閥體和閥座通過將它們加工到形成定子和/或入口蓋的金屬中而形成。

11、根據(jù)另一方面，提供了一種渦旋泵，其包括：入口端口；由定子和轉(zhuǎn)子形成的渦旋機構(gòu)；入口蓋；以及根據(jù)所述一個方面的入口閥。

12、在一些實施例中，所述渦旋泵包括控制電路，所述控制電路構(gòu)造成控制致動器，以使密封機構(gòu)在打開位置和關(guān)閉位置之間移動。所述控制電路可以是與控制馬達和泵的一般操作的電路分開的電路，或者其可被結(jié)合到控制驅(qū)動泵的馬達的一般控制電路中。

13、在一些實施例中，所述控制電路被構(gòu)造成響應(yīng)于所述渦旋泵關(guān)閉，而控制所述致動器將所述密封機構(gòu)移動到所述關(guān)閉位置。以此方式，渦旋機構(gòu)不再流體連接到入口端口以及該泵所附接到的任何其他泵或處理腔室。這阻止渦旋泵中的流體泄漏到較低壓力環(huán)境，例如渦旋泵所連接到的另一泵或處理腔室。將領(lǐng)會到的是，在渦旋泵被連接到較高壓力環(huán)境的情況下，它還可減少沿相反方向流入到渦旋泵中的流體。

14、在一些實施例中，所述控制電路可被構(gòu)造成響應(yīng)于所述泵打開，而控制所述致動器將所述密封機構(gòu)移動到所述打開位置。

15、在一些實施例中，所述控制電路可被構(gòu)造成控制所述致動器在所述泵打開之后的預(yù)定時間將所述密封機構(gòu)移動到所述打開位置。在渦旋泵中的壓力可能處于大氣壓的啟動時立即打開入口閥可允許渦旋泵內(nèi)的氣體通過入口流入到被抽空的環(huán)境中，例如另一泵和/或處理腔室。在預(yù)定時間之后打開閥入口使渦旋泵有時間抽空泵內(nèi)的流體并降低壓力，從而減輕到被泵送的環(huán)境的回流。提供簡單時間延遲的控制電路成本低、可靠且簡單。

16、在一些實施例中，所述控制電路可提供可調(diào)整的時間延遲，使得所述預(yù)定時間可響應(yīng)于輸入而改變。該輸入可由操作者提供。在這方面，適當(dāng)?shù)臅r間延遲可能根據(jù)被泵送的系統(tǒng)和其他因素(例如，是否存在排出閥)而變化，能夠調(diào)整時間延遲提供了可構(gòu)造成在不同條件下有效操作的靈活的泵。

17、在其他實施例中，控制電路可被構(gòu)造成響應(yīng)于接收到指示泵正常操作的信號，而控制致動器移動到打開位置。

18、一些渦旋泵可包括傳感器和電路，其構(gòu)造成生成指示泵在啟動之后正常操作的信號。這樣的信號可用于渦旋泵的安全操作，并且在泵未正確操作的情況下提供警報。例如，其可被控制馬達的控制電路使用，以在預(yù)定時間內(nèi)未接收到該信號的情況下在發(fā)生損傷之前停止該馬達驅(qū)動泵。由于該信號在泵已啟動并且似乎正常運轉(zhuǎn)之后出現(xiàn)，因此這是用于打開入口閥的高度適當(dāng)?shù)臅r間點。此外，通過使用該信號來控制在啟動之后何時打開入口閥，不需要附加的電路來生成用于控制入口閥的打開的附加控制信號，從而減少了電路并降低了成本，并且潛在地使得泵更加可靠。

19、在一些實施例中，所述信號包括所述泵已達到預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度的指示。例如，所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度可為正常操作速度。泵達到特定速度是打開入口閥的高度適當(dāng)?shù)狞c，因為一旦泵達到特定速度，泵內(nèi)的壓力將已下降，并且打開入口閥就將產(chǎn)生更少的回流。渦旋泵可包括用于測量旋轉(zhuǎn)速度的傳感器，該傳感器向控制電路發(fā)送信號。

20、在一些實施例中，渦旋泵還包括安裝在所述入口端口中的第一壓力傳感器和安裝在所述入口閥與所述渦旋機構(gòu)之間的第二壓力傳感器，其中，所述控制電路被構(gòu)造成當(dāng)由所述第二壓力傳感器測量的壓力等于或低于在第一傳感器處測量的壓力時，控制所述致動器將所述密封機構(gòu)移動到所述打開位置。

21、通過提供壓力傳感器，減輕了到渦旋泵所連接到的處理腔室或tmp中的回流，因為僅在渦旋機構(gòu)中的壓力等于或低于入口端口處的壓力的情況下，入口閥才打開。這提供了減少或消除回流的有效方式，但確實需要呈壓力傳感器形式的附加有源部件。

22、在一些實施例中，所述控制電路被構(gòu)造成控制構(gòu)造成驅(qū)動所述渦旋機構(gòu)的馬達。泵內(nèi)的控制電路生成控制信號，該控制電路將其傳輸?shù)今R達，從而指示該馬達應(yīng)啟動，該控制信號也可用于控制入口閥的打開。以此方式，合并的控制電路可用于控制馬達和入口閥兩者。這確保了兩個操作之間的良好同步，并且減少了對附加部件的需求并提高了可靠性。

23、盡管上面參考根據(jù)實施例的入口閥的控制描述了控制電路，但是這種控制電路也可用于控制位于渦旋泵的入口處的其他類型的入口閥。

24、在一些實施例中，所述渦旋泵是真空泵。該真空泵可用于抽空用于半導(dǎo)體制造的處理腔室。

25、根據(jù)另一個方面，提供了一種真空泵系統(tǒng)，其包括根據(jù)所述另一方面的渦旋泵和渦輪分子泵，所述渦旋泵被布置為所述渦輪分子泵的前級泵。

26、當(dāng)渦旋泵被用作渦輪分子泵的前級泵時，阻止回流特別重要，因為將渦輪分子泵暴露于較高壓力(例如，大氣壓)會顯著減慢渦輪分子泵，這對其泵送是有害的并且可能損傷泵。

27、根據(jù)又一方面，提供了一種控制渦旋真空泵的入口閥的方法，所述方法包括以下步驟：給驅(qū)動渦旋泵的轉(zhuǎn)子的馬達通電；確定是否已滿足入口閥打開條件，所述入口閥打開條件包括以下一者：已經(jīng)過預(yù)定時間或者已接收到指示所述轉(zhuǎn)子已達到預(yù)定速度的控制信號；響應(yīng)于滿足所述條件，打開所述渦旋泵的所述入口閥。

28、在一些實施例中，所述入口閥是根據(jù)一個方面的入口閥。

29、根據(jù)再一方面，提供了一種包括指令的計算機程序，所述指令當(dāng)由渦旋泵上的處理器執(zhí)行時可操作以控制所述渦旋泵執(zhí)行又一方面的方法的步驟。

30、在所附獨立權(quán)利要求和從屬權(quán)利要求中闡述了另外的特定和優(yōu)選方面。從屬權(quán)利要求的特征可視情況與獨立權(quán)利要求的特征組合，并且可呈與權(quán)利要求中明確闡述的那些不同的組合。

31、在裝置特征被描述為可操作以提供某一功能的情況下，將領(lǐng)會到這包括提供該功能或者適于或構(gòu)造成提供該功能的設(shè)備特征。