帶除害功能的真空泵的制作方法
【專利摘要】本發明提供帶除害功能的真空泵，不需要為了將廢氣處理至容許濃度以下而進行除害部的定制（根據規格改變），能夠大幅縮短設計時間、驗證時間，能夠削減交貨期，而且，與安全容許濃度相符地提供最低限度的規格，由此能夠以最小限度的初始成本、使用成本來提供帶除害功能的真空泵。在真空泵（1)的排氣口附設有對從真空泵（1)排出的廢氣進行處理使之無害化的除害部(10)，在該真空泵（1)中，準備多個類型的、廢氣的處理形式以及/或者廢氣的處理量不同的除害部，并根據從真空泵（1)排出的廢氣的氣體量以及氣體種類而從多個類型的除害部（10)中選定1臺或者多臺除軎部（10)，將所選定的除軎部（10)與真空泵（1)的排氣口連接。
【專利說明】帶除害功能的真空泵
【技術領域】
[0001]本發明涉及在制造半導體設備、液晶、LED等的制造裝置的排氣系統中使用的真空泵，尤其涉及在用于對制造裝置的腔室進行排氣的真空泵上附加了用于對從腔室排出的廢氣進行處理而使之無害化的除害功能的帶除害功能的真空泵。
【背景技術】
[0002]在制造半導體設備、液晶面板、LED、太陽能電池等的制造處理過程中，向被排氣為真空的處理腔室內導入處理氣體來進行蝕刻處理、CVD處理等各種處理。進行這些蝕刻處理、CVD處理等各種處理的處理腔室通過真空泵而被真空排氣。而且，通過使清洗氣體(cleaning gas)流過處理腔室以及與處理腔室連接的排氣類設備而對其定期地清洗。這些處理氣體和清洗氣體等廢氣包含硅烷類氣體(SiH4、TEOS等)、鹵素類氣體(NF3、C1F3、SF6,CHF3等)、PFC氣體(CF4、C2F6等)等，會對人體帶來不良影響，或成為地球變暖的原因等而對地球環境帶來不良影響，因此，不希望上述廢氣直接排放至大氣中。因此，將這些廢氣在經設置在真空泵下游側的廢氣處理裝置進行無害化處理之后，排放至大氣中。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻1:日本專利第3305566號公報
[0005]在制造半導體設備、液晶面板、LED、太陽能電池等的制造處理過程中，使用了多種處理氣體和清洗氣體等。對這些多種處理氣體和清洗氣體等的廢氣進行處理的廢氣處理裝置具有下列問題。
[0006]I)根據在半導體制造處理中使用的氣體的類型(反應)以及氣體的流量，針對各用戶、各處理來分別制作裝置的規格，并實施裝置的評價后將其投放市場。該情況下，為了將廢氣處理至容許濃度以下，進行處理部、冷卻部、粉末捕集部等的定制(與規格對應地變更)。由此，需要針對各用戶、各處理而分別進行裝置的設計、制作以及評價，需要大量的勞力，并且，會使裝置成本上升。
[0007]2)處理裝置通常由I個或者多個處理腔室構成，相對于各處理腔室而連接有I臺(或者多臺)干式真空泵，這些干式真空泵的各自的排氣管線與廢氣處理裝置連接。因此，廢氣處理裝置實施多個處理腔室的廢氣處理，多個處理腔室按腔室各自的處置(recipe)不同，所以所使用氣體的類型、使氣體流動的時間也不同。因此，若考慮流入至廢氣處理裝置中的氣體的類型、氣體量的模式，則存在無數種組合，若要求裝置具有能夠應對這些全部組合的處理性能，則會導致過剩性能(超規格)。
[0008]3)由于廢氣從以多個腔室運用的裝置流入至廢氣處理裝置，所以，廢氣處理裝置的處理能力受到使用條件的左右。因此，需要選定與使用條件相符或涵蓋了設想的使用條件的廢氣處理裝置的硬件設定、公共管網(utility)設備設定、軟件設定，從而針對處置改變、處理改變難以進行靈活且迅速的應對。
[0009]4)廢氣處理裝置的規格通常為，通過I個除害裝置綜合處理多個腔室，在該情況下，存在無法避免廢氣處理裝置的大型化的狀況。由于廢氣處理裝置的大型化，基于工廠的設置場所的情況，廢氣處理裝置大多設置在離干式真空泵具有某種程度距離的位置處。在如產生生成物那樣的處理的情況下，若排氣管線長則生成物發生堆積的情況就多，并且，因為排氣管線需要維護，所以會對處理裝置的停機時間產生影響。生成物的堆積會引起干式真空泵的背壓上升，成為泵故障的原因之一。
[0010]5)以抑止產生升華生成物為目的，需要在排氣管線的配管上施加加熱器，從而會對加熱器的初始成本和運轉成本、安裝作業時間產生影響。排氣管線維護時的加熱器的修復也會對處理停機時間產生影響。
[0011]6)施加在配管上的加熱器通常使用了在加熱器的內部組裝有加熱線的夾套型的加熱器，但是，通過設置在加熱線或者加熱對象部件表面的熱電偶來進行對于控制所必要的溫度的監視。在一點上的溫度控制無法避免加熱對象的溫度分布的不均，為了使其盡可能地均一化，測定結果的反饋和再制作等的設計耗力大。另外，在相對于長的配管進行加熱器施工的情況下，以溫度均一化為目的通常需要進行加熱器的細分等，結果是會產生加熱器的復雜的獨立控制和配線的復雜化。由此，也會成為安裝作業勞力的增大和初始成本等增加的主要原因。
[0012]7)對處理腔室進行排氣的干式真空泵和廢氣處理裝置分別進行各自獨立的控制。即，關于運轉的0N/0FF、燃燒模式切換、聯鎖等，在干式真空泵和廢氣處理裝置中分別與制造裝置各自獨立地進行信號的接收發送。由此，需要對干式真空泵和廢氣處理裝置分別管理輸入輸出信號。另外，為了干式真空泵和廢氣處理裝置的運轉管理，分別進行獨立的監視。由此，在構筑通過干式泵和廢氣處理裝置分別與裝置連動的協定時，不僅會使制造裝置側的控制的硬件/軟件設計變得復雜，而且，構成的配線也變得復雜，會產生制造裝置的設計工時的增大。其結果為，不僅成為初始成本增加的主要原因，而且成為驗證時間增大的主要原因。
【發明內容】
[0013]本發明是鑒于上述情況而做出的，目的是提供一種帶除害功能的真空泵，該帶除害功能的真空泵不需要為了將廢氣處理至容許濃度以下而進行除害部的定制(根據規格改變)，能夠大幅縮短設計時間、驗證時間，能夠謀求交貨期的削減，而且，通過與安全容許濃度相符地提供最低限度的規格，能夠以最小限度的初始成本、使用成本來提供該帶除害功能的真空泵。
[0014]為了實現上述目的，本發明的帶除害功能的真空泵是在真空泵的排氣口附設有對從真空泵排出的廢氣進行處理而使之無害化的除害部的真空泵，該帶除害功能的真空泵的特征在于，準備多個類型的、廢氣的處理形式以及/或者廢氣的處理量不同的除害部，根據從所述真空泵排出的廢氣的氣體量以及氣體種類，從多個類型的所述除害部中選定I臺或者多臺除害部，將所選定的所述除害部與所述真空泵的排氣口連接。
[0015]根據本發明，準備了廢氣處理形式不同的多個類型的除害部，另外，按處理形式不同的各除害部分別準備了廢氣處理量不同的多個除害部，并根據從真空泵排出的廢氣的氣體量以及氣體種類，從多個類型的上述除害部以及/或者廢氣的處理量不同的多個除害部中選定最佳的除害部，并使其與真空泵一體化。因此，不需要為了將廢氣處理至容許濃度以下而進行除害部的定制(根據規格改變)，能夠大幅縮短設計時間、驗證時間，作為結果有助于交貨期的削減。另外，能夠根據使用條件，以除害部的類型、臺數的組合構成來應對。
[0016]根據本發明的優選方式，其特征在于，所述真空泵由I臺真空泵構成，或者由串聯以及/或者并聯連接的多臺真空泵構成。
[0017]根據本發明，真空泵可以由I臺干式真空泵構成，還可以將多臺干式真空泵串聯或者并聯連接來構成。這些I臺或者多臺干式真空泵包括羅茨型干式真空泵、螺桿型干式真空泵、爪型干式真空泵、渦旋型干式真空泵等。
[0018]根據本發明的優選方式，其特征在于，所述除害部由I臺除害部構成，或者由串聯以及/或者并聯連接的多個除害部構成。
[0019]根據本發明，I臺或者多臺真空泵與I臺或者多臺除害部連接。根據本發明，以串聯以及/或者并聯的組合來連接多臺除害部，由此能夠形成一連串的除害部組群，能夠應對各種類型的處理要求、復雜的處理要求。關于多臺除害部，可以根據廢氣的氣體量以及氣體種類，將燃燒式、干式、濕式、固定式等多種除害部組合而連接，也可以將單--種除害部連接。
[0020]根據本發明的優選方式，其特征在于，供給至所述真空泵以及所述除害部的冷卻水以及/或者不活性氣體能夠從通用的公共管網(utility)設備供給。
[0021]根據本發明，由于供給至所述真空泵以及所述除害部的冷卻水以及/或者不活性氣體能夠從通用的公共管網設備供給，所以，能夠實現公共管網側管線的簡潔化。因此，能夠謀求設計工時的降低(硬件、軟件)。另外，無需為了除害部用而確保公共管網管線，使公共管網規劃變得簡單，并降低初始成本。而且，通過I個監視器就能夠管理除害部和真空泵的公共管網狀況，由此，運用管理變得容易。
[0022]根據本發明的優選方式，其特征在于，所述不活性氣體在利用所述除害部中的廢氣無害化處理時所產生的熱量而被加熱之后，被供給至所述真空泵。
[0023]根據本發明，能夠在除害部中利用廢氣無害化處理時所產生的廢熱來加熱N2等不活性氣體，并將被加熱的不活性氣體供給真空泵。因此，能夠通過被加熱的不活性氣體進行真空泵的吹掃，從而能夠防止生成物附著在真空泵的內部。根據本發明，不需要設置用于加熱不活性氣體的專用加熱器，能夠謀求隨著設計工時的削減、零件個數的削減而實現的交貨期的削減以及成本削減。另外，不需要加熱器用的動力，能夠謀求節能。
[0024]根據本發明的優選方式，其特征在于，所述通用的公共管網設備能夠向燃燒式的所述除害部供給燃料以及空氣。
[0025]根據本發明的優選方式，其特征在于，所述通用的公共管網設備能夠由可移動的儲氣瓶供給燃料。
[0026]根據本發明的優選方式，其特征在于，在通過所述除害部對廢氣進行了無害化處理之后，將處理后的氣體向位于設置地的排氣通道直接排出。
[0027]根據本發明的優選方式，其特征在于，在通過所述除害部對廢氣進行了無害化處理之后，將處理后的氣體向洗滌塔排出。
[0028]根據本發明的優選方式，其特征在于，具有綜合控制所述真空泵和所述除害部的控制部。
[0029]根據本發明，控制部以綜合進行真空泵的控制以及除害部的控制的方式構成，由此，不需要如以往那樣地與真空泵用以及廢氣處理裝置用區別地準備與裝置的接口。主要的信號的窗口為真空泵，由此，使得裝置側或者工廠側的控制簡化。配合著真空泵的運轉狀態由泵控制部進行除害部的控制，由此，能夠與使用條件、使用環境相符地實現除害部、真空泵的單獨運轉、安全運轉。并能夠與真空泵的使用狀況相符地謀求除害部的運轉模式最優化。
[0030]本發明的除害部，其特征在于，具有I臺或者多臺對廢氣進行處理而使之無害化的除害部，還具有對I臺或者多臺所述除害部的整體進行控制的控制部，所述控制部能夠與設在設置地的裝置中的控制部收發信息，并且，能夠向設置地的監視系統輸出I臺或者多臺所述除害部的狀態信號。
[0031]在將本發明的除害部與具有已設真空泵的排氣系統連接的情況下、或者將本發明的除害部投入至不需要真空泵的市場的情況下等，需要單獨控制除害部。根據本發明，除害部具有控制除害部的整體的控制部，由此，能夠構成獨立型的除害部。通過獨立型的除害部，能夠使用送風機和除害部的組合或單獨使用除害部。因此，也能夠對具有已設真空泵的排氣系統投入除害部。
[0032]發明效果
[0033]本發明起到下列效果。
[0034](I)準備了廢氣處理形式不同的多個類型的除害部，另外，按處理形式不同的各除害部分別準備了廢氣處理量不同的多個除害部，根據從真空泵排出的廢氣的氣體量以及氣體種類，從上述多個類型的除害部以及/或者廢氣的處理量不同的多個除害部中選定最佳的除害部，并使其與真空泵一體化。因此，不需要為了將廢氣處理至容許濃度以下而進行除害部的定制(根據規格改變)，能夠大幅縮短設計時間、驗證時間，作為結果有助于交貨期的削減。另外，能夠與使用條件相符地以除害部的類型、個數的組合構成來應對。
[0035](2)以往，廢氣處理裝置是大型的，由此，不容易進行運送、設置、拆除、移設，另外還需要復雜的控制，但是，根據本發明的除害部，成為小型且緊湊的構成，部件數量變少，能夠謀求故障率的降低。在發生故障的情況下，能夠在現場通過更換備用的除害部來應對，從而能夠謀求處理停機時間的降低。對于維護，也能夠在現場通過更換備用除害部來應對，能夠謀求處理停機時間的降低。
[0036](3)從真空泵排出的廢氣通過真空泵中的壓縮熱而被加熱至200°C左右，能夠將該被加熱的廢氣從排氣管直接向除害部導入來進行無害化處理。因此，不需要將廢氣從常溫加熱，能夠削減除害部中的燃料使用量，而能夠謀求節能。在真空泵的排氣管的內部流動有加熱至200°C左右的廢氣，因此，不需要由配管加熱器來使排氣管升溫。因此，不設置配管加熱器也行，由此能夠實現節能。
[0037](4)能夠在除害部中利用廢氣無害化處理時所產生的廢熱來加熱N2等不活性氣體，并將被加熱的不活性氣體供給真空泵。因此，能夠通過被加熱的不活性氣體進行真空泵的吹掃，而能夠防止生成物附著在真空泵的內部。根據本發明，不需要設置用于加熱不活性氣體的專用加熱器，能夠謀求隨著設計工時的削減、零件個數的削減而實現的交貨期的削減以及成本削減。另外，不需要加熱器用的動力，能夠謀求節能。
[0038](5)以串聯以及/或者并聯的組合來連接多個除害部，由此能夠形成一連串的除害部組群,能夠應對各種類型的處理要求、復雜的處理要求。關于多個除害部,根據廢氣的氣體量以及氣體種類，可以將燃燒式、干式、濕式、固定式等多種除害部組合而連接，也可以將單一一種除害部連接。與安全容許濃度相符地提供所需最低限度的規格，由此，能夠實現最小限度的初始成本、使用成本。通過將除害部并聯排列，能夠在一方的除害部的故障、維護時通過其他的除害部進行應對，能夠使處理停機時間為零。
[0039](6)泵控制部以綜合進行真空泵的控制以及除害部的控制的方式構成，由此，不需要如以往那樣地與真空泵用以及廢氣處理裝置用區別地準備與裝置的接口。主要的信號的窗口為真空泵，由此，使得裝置側或者工廠側的控制簡化。泵控制部與真空泵的運轉狀態配合地進行除害部的控制，由此，能夠與使用條件、使用環境相符地實現除害部、真空泵的單獨運轉、安全運轉。并能夠與真空泵的使用狀況配合地謀求除害部的運轉模式最優化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0040]圖1的(a)、(b)、(C)是表示本發明的帶除害功能的真空泵的構成例的示意立體圖。
[0041]圖2的(a)?(e)是表示本發明的帶除害功能的真空泵的其他構成例的示意立體圖。
[0042]圖3是表示為了將多個處理腔室排氣而設置了多臺本發明的帶除害功能的真空泵的情況的示意主視圖。
[0043]圖4是表示在無法將在真空泵的除害部中產生的粉末向排氣通道直接排出時設置洗滌塔的情況的示意主視圖。
[0044]圖5的(a)?(e)是表示圓筒容器狀的除害部縱向設置(圖5的(a)?(d))或者橫向設置(圖5(e))且除害部的廢氣入口以及除害部的廢氣出口沿各個方向配置從而能夠應對各種連接形態的構成例的示意立體圖。
[0045]圖6的(a)、(b)是表示將多臺除害部串聯以及/或者并聯地連接而能夠應對從I臺或者多臺真空泵排出的廢氣的氣體量以及氣體種類的構成的示意立體圖。
[0046]圖7的(a)、(b)是表示本發明的帶除害功能的真空泵的公共管網設備的通用化的構成的示意圖。
[0047]圖8是表示本發明的帶除害功能的真空泵的控制部的構成的示意圖。
[0048]圖9是表示設置在除害部中的單獨控制除害部的控制部的構成的示意圖。
[0049]圖10是表示作為本發明的帶除害功能的真空泵的除害部而優選的小型的燃燒式除害部的示意剖視圖。
[0050]附圖標記說明
[0051]I真空泵
[0052]Ia排氣管
[0053]10除害部
[0054]1a控制箱
[0055]20泵設備架
[0056]21排氣通道
[0057]22連接用配管
[0058]23洗滌塔
[0059]30泵控制部
[0060]31控制部
[0061]32集中監視系統
[0062]41圓筒體
[0063]42外筒
[0064]43加熱室
[0065]45空氣噴嘴
[0066]46燃料噴嘴
[0067]48UV 傳感器
[0068]49火花塞
[0069]50導燃器部
[0070]51燃料供給口
[0071]52空氣供給口
[0072]53點火變壓器
[0073]54計測部
[0074]55脈沖產生器
[0075]56電源
[0076]57CPU
[0077]VAC真空泵
【具體實施方式】
[0078]以下，參照圖1至圖10來說明本發明的帶除害功能的真空泵的實施方式。此外，在圖1至圖10中，對于相同或者相當的構成要素標注相同的附圖標記并省略重復的說明。
[0079]圖1的(a)、(b)、(C)是表示本發明的帶除害功能的真空泵的構成例的示意立體圖。
[0080]如圖1的(a)、(b)、(C)所示，本發明的帶除害功能的真空泵具有在真空泵I的排氣管Ia上附設有除害部10的構成。真空泵I可以由I臺干式真空泵構成，也可以由多臺干式真空泵串聯或者并聯連接來構成。這些I臺或者多臺干式真空泵包括羅茨型干式真空泵、螺桿型干式真空泵、爪型干式真空泵、渦旋型干式真空泵等，這些干式真空泵的構成是公知的，由此，省略圖示以及說明。在圖1的(a)、(b)、(c)中，例示了真空泵I具有殼體C的形式的真空泵。除害部10整體上構成為圓筒狀的容器。另外，在連接了各除害部的情況下，干式泵的控制部自動識別除害部的類型。
[0081]在圖1的(a)、(b)、(C)中，真空泵I與除害部10的配置關系是分別不同的，在圖1的(a)中，真空泵I與除害部10并列設置，在圖1的(b)中，除害部10配置在真空泵I的下方，在圖1的(c)中，除害部10配置在真空泵I的上方。在圖1的(a)、(b)、(c)中，除害部10的類型為燃燒式、干式、濕式、加熱器式、氟固定式、催化劑式、等離子式、稀釋單元式(送風機、添加N2、添加空氣)等。本發明準備了廢氣處理形式不同的這些多個類型的除害部10。另外，對于處理形式不同的各除害部10，分別準備了廢氣的處理量不同的多個除害部10。在本發明中，關于除害部10，根據從真空泵I排出的廢氣的氣體量以及氣體種類，從上述多個類型的除害部10以及/或者廢氣的處理量不同的多個除害部10中選定最佳的除害部，并使其與真空泵I 一體化。
[0082]在圖1的(a)、(b)、(c)中，將真空泵I的排氣口與除害部10的氣體導入口之間連接的排氣管Ia的配管長度為500mm以下,設定為200mm?400mm。另外,排氣管Ia的排氣口直徑在考慮了干式真空泵的背壓的情況下為15mm以上,設定為16mm?40mm。此外，也可以為，不設置排氣管la，將除害部10與真空泵I的排氣部直接連接。
[0083]圖2的(a)?(e)為表示本發明的帶除害功能的真空泵的其他構成例的示意立體圖。
[0084]圖2的(a)、(b)表示使I臺真空泵I的排氣管Ia分支而附設了 2個除害部10、10的構成的帶除害功能的真空泵。
[0085]在圖2(a)所示的例中，將分支的排氣管Ia直接與2個除害部10、10連接，在圖2(b)所示的例中，在分支的排氣管Ia上分別配置有自動開閉(或者手動開閉)的閥VI，由此，能夠控制廢氣向各除害部10的流入。
[0086]圖2的(c)、(d)表示由歧管2連結2臺真空泵1、I的排氣管la、Ia并在歧管2上附設了 I臺除害部10的構成的帶除害功能的真空泵。
[0087]在圖2的(C)所示的例中，將歧管2與除害部10連接，在圖2的(d)所示的例中，在歧管2上配置有2個自動開閉(或者手動開閉〉的閥V2、V2，由此，能夠控制廢氣從各真空泵I向除害部10的流入。
[0088]圖2(e)表示由歧管2連結2臺真空泵I的排氣管la、la并在歧管2上附設了 3臺除害部10的構成的帶除害功能的真空泵。
[0089]如圖1以及圖2所示，根據本發明，在I臺或者多臺真空泵I的排氣口上直接地設有緊湊的除害部10而為一體型，由此，不需要如以往那樣地探討I臺或者多臺廢氣處理裝置和干式真空泵收納用設備架這一構成。其結果為，能夠大幅縮短設計時間、驗證時間，作為結果而有助于交貨期的削減。另外，在除害部10中，通過進行獨立的模塊設計，而能夠謀求縮短針對I個除害部所需要的設計時間。而且，能夠與使用條件配合地以除害部10的類型、個數的組合構成來進行應對。在各干式真空泵(處理腔室)中分別設置模塊化的除害部，由此，針對各個腔室的負荷率能夠實現靈活的應對。
[0090]通過除害部10的開發時間的縮短，實現交貨期的削減。通過制品的標準化，易于實現各處理的處理實際成績等的數據庫化。由于每個除害部的性能明確化，所以，除害部的式樣、方案變得容易。
[0091]通過除害部10的構造的簡潔化，能夠謀求部件的通用化。因此，能夠謀求制造交貨期的削減、制造成本削減。
[0092]由于謀求除害部10的標準化，所以，除害部10單體的安全規格、對引導管線的適用、適配都變得容易。
[0093]以往，廢氣處理裝置是大型的，由此，不容易進行運送、設置、拆除、移設，另外還需要復雜的控制，但是，根據本發明的除害部10，則是小型且緊湊的構成，部件數量變少，能夠謀求故障率的降低。在發生故障的情況下，能夠通過在現場更換備用除害部來應對，從而能夠謀求處理停機時間的降低。
[0094]對于維護，也能夠通過在現場更換備用除害部來應對，能夠謀求處理停機時間的降低。在發生異常時，能夠將除害部10單獨地退回至工廠、服務中心進行調查。
[0095]根據本發明，從真空泵I排出的廢氣通過真空泵I中的壓縮熱而被加熱至200°C左右，能夠將該被加熱了的廢氣從排氣管Ia直接向除害部10導入來進行基于燃燒的無害化處理。因此，不需要將廢氣從常溫加熱，能夠削減除害部10中的燃料使用量，能夠謀求節能。由于在真空泵I的排氣管Ia的內部流動有加熱至200°C左右的廢氣，所以，不需要用配管加熱器來使排氣管Ia升溫。因此，不設置配管加熱器也行，由此能夠實現節能。另外，將真空泵I與除害部10連接的排氣管Ia的配管長度為500mm以下，還能夠防止在該部分上附著生成物。
[0096]圖3是表示為了對多個處理腔室排氣而設置多臺本發明的帶除害功能的真空泵的情況的示意主視圖。在圖3中，使用附圖標記VAC來表示以在真空泵I的排氣管Ia上附設有除害部10的方式構成的本發明的帶除害功能的真空泵。如圖3所示，多臺帶除害功能的真空泵VAC收納在泵設備架20上。真空泵VAC的除害部10與安全容許濃度相符地提供最低限度的規格，從而能夠實現最小限度的初始成本、使用成本。真空泵VAC的除害部10的出口直接與工廠的排氣通道21連接。在除害部10中的處理中產生的粉末以除害部10的排氣的流速飛行而向排氣通道21排出。
[0097]圖4是表示在無法將由真空泵VAC的除害部10所產生的粉末向排氣通道21直接排出時設置洗滌塔的情況的示意主視圖。如圖4所示，多臺真空泵VAC的除害部10的出口經由連接用配管22而與洗滌塔23連接。洗滌塔23例如由水洗滌塔構成。而且，洗滌塔23的出口與排氣通道21 (參照圖3)連接。此外，還可以替代洗滌塔來設置過濾器。
[0098]如圖1以及圖2所示，真空泵I和除害部10以各種姿勢相互連接。另外，I臺或者多臺真空泵I與I個或者多個除害部10連接。而且，在本發明中，還具有多個除害部10以直接或者并聯的方式連接的情況。因此，在本發明中使用的除害部10要求廢氣入口 1in以及廢氣出口 10tit具有能夠應對各種連接方式的構成。
[0099]圖5的(a)?(e)是表示圓筒容器狀的除害部10縱向設置(圖5 (a)?(d))或者橫向設置(圖5(e))且除害部10的廢氣入口 1in以及除害部10的廢氣出口 1qut沿各種方向配置而能夠應對各種連接形態的構成例的示意立體圖。在圖5(a)所示的例中，除害部10的入口 1in(或者出口 1qut)位于除害部10的上部側面，除害部10的出口 1qut(或者入口 1in)位于除害部10的下部側面。在圖5(b)所示的例中，除害部10的入口 10IN(或者出口 1qut)位于除害部10的下表面，除害部10的出口 1qut (或者入口 1in)位于除害部10的上表面。在圖5(c)所示的例中，除害部10的入口 1in(或者出口 1qut)位于除害部10的上表面，除害部10的出口 1qut(或者入口 1in)位于除害部10的下部側面。在圖5(d)所示的例中，除害部10的入口 1in(或者出口 1qut)位于除害部10的下表面，除害部10的出口 1qut(或者入口 1in)位于除害部10的上部側面。在圖5(e)所示的例中，除害部10的入口 1in位于一側面，除害部10的出口 1tot位于另一側面。
[0100]圖6的(a)、(b)是表示多個除害部10串聯以及/或者并聯連接從而能夠應對從I臺或者多臺真空泵I排出的廢氣的氣體量以及氣體種類的構成的示意立體圖。
[0101]在圖6(a)所示的例中，多個(圖示例中為3個)除害部10串聯連接。多個除害部10可以經由連接配管11連接，也可以無連接配管11而是將相鄰的2個除害部10的氣體出口和氣體入口直接連接。
[0102]在圖6(b)所示的例中，以使除害部10的臺數在廢氣的流動方向上逐漸增加的方式，將多個除害部10經由連接配管11以及歧管12串聯以及并聯地連接。即，除害部10從廢氣的流動方向的上流側向著下流側以多級狀配置，臺數增加為I臺、2臺、3臺，這些除害部10從上流側向下流側串聯連接。另外，處于各級的多個除害部10通過歧管12并聯連接。
[0103]如圖6的(a)、(b)所示，以串聯以及/或者并聯的組合來連接多臺除害部10，由此能夠形成一連串的除害部組群，從而能夠應對各種類型的處理要求、復雜的處理要求。多個除害部10根據廢氣的氣體量以及氣體種類,可以將燃燒式、干式、濕式、固定式等多種除害部10組合而連接，也可以將單一一種除害部10連接。
[0104]與安全容許濃度相符地提供所需最低限度的規格，由此，能夠實現最小限度的初始成本、使用成本。
[0105]通過將除害部10并聯排列，容易實現備用(backup)運轉。即，能夠在一方的除害部10故障、維護時通過其他的除害部10進行應對，從而能夠使處理停機時間為零。
[0106]另外，為了與真空泵I的大修周期(overhaullife)配合而設置多個除害部10,從而能夠實現相互備用的運用。
[0107]即使相對于納入后的處理規格變更，每個除害部的設定值的變更也變得容易，還存在通過特定的除害部的變更而能夠容易應對的情況。
[0108]除害部10單體的設計變得不需要或者變得最小，由此，僅進行布局探討即可。另夕卜，針對各個要求性能而將除害部10標準化，由此，改造部品的制造變得容易。而且，能夠謀求部件交付期的縮短、改造要領的簡潔化。
[0109]由于按各個除害部來進行規格應對，所以，相對于新的要求規格不需要探討、取得規格的認證。所有的配管也可以不是集合配管。根據需要，可以在配管部設置閥。在將多個除害部10以串聯和/或并聯連接的情況下，除害部10的設置位置方向能夠自由地設定。另外，還能夠通過使I個或者多個除害部10和控制臺13組合來構筑獨立型(stand alonetype)的單體/復合除害系統。另外，還可以在圖6的(a)、(b)所示的構成中適當地組合輔機類設備。
[0110]接著，說明本發明的帶除害功能的真空泵的公共管網(utility)設備。圖7的(a)、(b)是表示本發明的帶除害功能的真空泵的公共管網設備的通用化構成的示意圖。
[0111]在圖7的(a)所示的例中，向真空泵I供電，除害部10用的電源從真空泵I供給。此外，還可以通過設置在真空泵I上的接口箱向除害部10供給電源。冷卻水被供給到真空泵I而將真空泵I冷卻，然后被供給到除害部10而將除害部10冷卻。將除害部10冷卻了的冷卻水返回至公共管網設備。另外，為了防止在真空泵I的內部附著生成物，能夠從公共管網設備向真空泵I供給n2。在除害部10為燃燒式除害部的情況下，能夠從公共管網設備向除害部10供給燃料和氧化劑。燃料和氧化劑還能夠由可移動的儲氣瓶來供給。在該情況下，能夠在沒有燃料供給管線的場所使用燃燒式除害部。可移動的儲氣瓶能夠設置多列，能夠在運轉中對已使用的儲氣瓶進行更換。在從可移動的儲氣瓶供給燃料或氧化劑的情況下，還可以設置壓力計P來進行剩余量檢測(壓力監視)。在該情況下，在可移動的儲氣瓶的剩余量比一定量低的情況下，能夠實現基于信號/亮燈/聲音的通知功能。
[0112]在圖7的(b)所示的例中，在除害部10為燃燒式除害部、或者為加熱氧化式除害部的情況下，從公共管網設備向除害部10供給N2，利用由除害部10中的廢氣的無害化處理所產生的廢熱來加熱N2,并將被加熱的N2向真空泵I供給。因此，能夠通過被加熱的N2氣體進行真空泵I的吹掃，能夠防止在真空泵I的內部附著生成物。根據本發明，不需要設置用于加熱N2氣體的專用加熱器，能夠謀求隨著設計工時的削減、零件個數的削減而實現的交貨期的削減以及成本削減。另外，不需要加熱器用的動力，能夠謀求節能。作為吹掃用的氣體，除了 N2以外，只要是不與含有氣體反應的不活性氣體即可，例如，可以為He、Ar、Kr等稀有氣體或CO2等。
[0113]此外，即使在無法通過廢熱來確保足夠的溫度情況下，也能夠將溫度上升了某種程度的N2投入至N2升溫用的加熱器，由此，與從常溫升溫的情況相比，能夠降低N2升溫用的加熱器的負荷率，從而有助于削減所需消耗電力。在圖7的(b)所示的例中，電源和冷卻水等的其他的公共管網設備與圖7的(a)所示的例同樣地供給。
[0114]如圖7的(a)、(b)所示，將N2和冷卻水的供給管線與真空泵I和除害部10串聯連接，由此，能夠實現公共管網設備側的管線的簡潔化。因此，能夠謀求設計工時的降低(硬件、軟件)。另外，無需為了除害部10用來確保公共管網設備管線，從而公共管網設備計劃變得簡單，降低初始成本。而且，通過I個監視器就能夠進行除害部10與真空泵I的效用狀況的管理，由此，運用管理變得容易。
[0115]接著，說明本發明的帶除害功能的真空泵的控制部的構成。本發明的帶除害功能的真空泵為在I臺或者多臺真空泵I上附設有I個或多個除害部10的一體型真空泵，由此構成為，通過設在真空泵I上的控制部來進行帶除害功能的真空泵的整體控制。
[0116]圖8是表示本發明的帶除害功能的真空泵的控制部的構成的示意圖。如圖8所示，本發明的帶除害功能的真空泵具有在真空泵I的排氣管Ia上附設有除害部10的構成，在真空泵I上設有泵控制部30。泵控制部30能夠經由通信線路等與位于制造裝置等中的控制部31進行信息發送接收。另外，泵控制部31能夠向集中監視系統32輸出真空泵I和除害部10的狀態信號。泵控制部30以綜合進行真空泵I的控制以及除害部10的控制的方式構成，泵的信號輸入輸出的一部分與除害部10連接，并且由泵控制部30實施除害部10的運轉控制以及狀態監視。即，構成為，從泵控制部30向除害部10的控制箱1a輸出運轉、停止信號，從控制箱1a向泵控制部30輸出除害部10的狀態信號。泵的運轉能夠通過遠控制程運轉、本地控制運轉、COM運轉的任意一種方式應對。由于在真空泵I的操作盤上設置有主斷路器(main breaker)，所以，能夠在除害部10中以所需最低限度的電源部件來應對。
[0117]當由泵控制部30輸出真空泵I的運轉信號時，同時從泵控制部30向除害部10輸出運轉信號，除害部10開始運轉。在除害部10為燃燒式的情況下，開始導燃器的點火。空轉時，停止除害部10的運轉。在泵控制部30中，能夠進行除害部10的運轉時間的設定變更。
[0118]如圖8所示，泵控制部30以綜合進行真空泵I的控制以及除害部10的控制的方式構成，由此，不需要如以往那樣地與真空泵用以及廢氣處理裝置用區別地準備與裝置的接口。另外，除害部10由最小限度的電裝系統構成。
[0119]另外，主要的信號的窗口為真空泵1，由此，使裝置側或者工廠側的控制簡化。
[0120]根據氣體的類型和量來選定除害部10的類型和數量。使該除害部10與泵控制部30連接，泵控制部30能夠自動識別除害部10的類型和數量。也能夠通過泵控制部30單獨選擇除害部10的類型和數量。
[0121]泵控制部30與真空泵I的運轉狀態相符地進行除害部10的控制，由此，能夠與使用條件、使用環境相符地實現除害部、真空泵的單獨運轉、安全運轉。
[0122]與真空泵I的使用狀況配合地謀求除害部10的運轉模式的最優化。在用戶側，不需要除害部10的控制順序的構筑。在除害部10的設置時，不需要配線作業，能夠減少工時。
[0123]在除害部10為燃燒式的情況下，具有在處理中根據在各步驟所使用的處理氣體的類型來調整燃料和氧化劑的流量以變更燃燒模式的情況。以往，通過從裝置或者公共管網設備向除害部的輸入信號來進行模式變更。在本發明的方式的情況下，向干式泵的控制部輸入信號來進行除害部10的燃燒模式變更。
[0124]另外，能夠相對于真空泵I有效利用除害部10的信號。例如，在燃燒除害的情況下，通常為了處理Cl2等清洗氣體，需要增加燃料、氧氣而使氣體在高溫狀態下分解。雖然具有另外輸出用于該清洗氣體處理的處理信號的情況，但是，在將接口與真空泵的控制部統合的情況下，作為泵部品的防腐蝕對策，能夠將所述處理信號作為稀釋N2的增量信號來利用。由此，能夠謀求真空泵的壽命延長。
[0125]在真空泵I的狀態監視的監視器中進行除害部10的狀態顯示，由此，使運用變得容易。僅通過在主要的真空泵I中顯示的狀態就夠實現綜合管理，用戶能夠綜合地監視除害部和泵的異常。
[0126]另外，能夠收集真空泵I和除害部10的統合信息，由此，能夠把握問題產生時的真空泵I與除害部10的狀態，使問題分析變得容易，能夠謀求改善對應的時間縮短。
[0127]在將本發明的除害部10與具有已設真空泵的排氣系統連接的情況下、或者將本發明的除害部10投入至不需要真空泵的市場的情況下等，需要單獨控制除害部10，由此，需要單獨控制除害部10的控制部。
[0128]圖9是表示對設置在除害部10上的除害部10進行單獨控制的控制部的構成的示意圖。如圖9所示，在除害部10設有控制箱10a。控制箱1a能夠經由通信線路等與制造裝置等中的控制部31進行信息發送接收。另外，控制箱1a向集中監視系統32輸出除害部10的狀態信號。
[0129]如圖9所示，除害部10具有對除害部10的整體進行控制的控制箱10a，由此，能夠構成獨立型的除害部10。通過獨立型的除害部10，而能夠使用送風機和除害部10的組合或單獨地使用除害部10。因此，也能夠對具有已設真空泵的排氣系統投入除害部10。
[0130]圖10是表示作為本發明的帶除害功能的真空泵的除害部而優選的小型的燃燒式除害部10的示意剖視圖。如圖10所示，除害部10整體上構成為圓筒狀的容器。圓筒容器狀的除害部10沿縱向配置，并以使其軸心成為垂直方向的方式配置。除害部10具有:形成燃燒室S的有底的圓筒體41，在該燃燒室S中通過燃燒器形成火焰而使廢氣燃燒；和從該圓筒體41離開規定間隔并以將圓筒體41包圍的方式設置的外筒42。而且，在圓筒體41與外筒42之間，形成有將N2氣體等不活性氣體保持并加熱的加熱室43。N2氣體等不活性氣體從位于外筒42的上部的入口端Pin流入至加熱室43并被加熱，然后，從位于外筒42的下部的出口端Pott流出。雙重管構造的加熱室43構成熱交換器。被加熱的不活性氣體能夠被供給至真空泵I。在加熱室43中，不活性氣體的溫度是與真空泵I的內部溫度大致相同的溫度，例如，被加熱至190°C?220°C。
[0131]如圖10所示，在除害部10的下部的周壁形成有將處理對象的廢氣向燃燒室內導入的氣體導入口 1in，在除害部10的上端形成有將處理后的氣體排出的氣體出口 10QUT。在除害部10設有向燃燒室S供給空氣的多個空氣噴嘴45、和向燃燒室S供給燃料的多個燃料噴嘴46。空氣噴嘴45以相對于除害部10的切線方向帶有規定角度的方式延伸，并以沿著圓筒體41的周壁的內周面形成旋轉流的方式噴出空氣。燃料噴嘴46也同樣地以相對于除害部10的切線方向帶有規定角度的方式延伸，并以沿著圓筒體41的周壁的內周面形成旋轉流的方式噴出燃料。空氣噴嘴45以及燃料噴嘴46分別沿除害部10的圓周方向隔開規定的間隔地配置有多個。在圓筒體41的底部設有用于檢測火焰的UV傳感器48、和用于進行點火的火花塞49。
[0132]以將火花塞49的周圍包圍的方式設有筒狀的導燃部50。在導燃部50形成有供給形成火焰用的燃料的燃料供給口 51、和供給半預混合空氣的空氣供給口 52，通過火花塞49對從燃料供給口 51供給的燃料點火而形成導燃器PB (pilot burner)。
[0133]除害部10的控制箱1a具有用于將空氣以及燃料向燃燒室S供給或停止供給的電磁弁EVl、EV2、EV3、火花塞49用的點火變壓器53、UV傳感器48用的計測部54、和脈沖產生器55。而且，控制箱1a具有電源56以及CPU57。電源56與泵控制部30 (參照圖8)連接，CPU57與泵控制部30連接。
[0134]泵控制部30和除害部10的接口的機構并不限于電源供給和通信(RS485)。
[0135]接著，說明圖10所示的除害部10的作用。
[0136]燃料從設在除害部10上的多個燃料噴嘴46向著燃燒室S以制造出旋轉流的方式噴出。而且，空氣從多個空氣噴嘴45向著燃燒室S以制造出旋轉流的方式噴出。然后，當燃料與空氣的混合氣由導燃器PB點火時，在圓筒體41的內周面上形成火焰的旋轉流(旋轉火焰)。
[0137]另一方面，處理對象的廢氣從在圓筒體41的內周面上開口的廢氣導入口 1in向上述燃燒室S噴出。該噴出的廢氣與混合氣的旋轉火焰混合而燃燒，此時，由于燃料從圓周方向上的所有燃料噴嘴46向I個方向以旋轉的方式被強烈噴出，所以廢氣的燃燒效率變高。而且，從空氣噴嘴45噴出的空氣也旋轉，因此，該空氣流與火焰混合而使火焰的旋轉流加速，同時將廢氣氧化分解。處理后的氣體從除害部10的上端的氣體出口 1qut排出而向排氣通道排出。
[0138]根據圖10所示的燃燒式除害部，能夠利用在除害部10的加熱室43中在廢氣的無害化處理時產生的燃燒廢熱來加熱N2等不活性氣體，并將被加熱了的不活性氣體經由配管14向真空泵I供給。因此，能夠通過被加熱了的不活性氣體進行真空泵的吹掃，能夠防止在真空泵I的內部附著生成物。根據本發明，不需要設置用于加熱不活性氣體的專用加熱器，因此能夠謀求節能。
[0139]在不需要廢氣處理的用途而僅實施稀釋即可的情況(例如CVD等在腔室內處理氣體的消耗效率較高，干式泵排氣中的有害氣體成分濃度接近容許濃度的情況)下，不使用除害部，通過由送風機供給N2或者空氣的系統構成，從而系統簡化，能夠降低成本。
[0140]至此說明了本發明的實施方式，但本發明并不限于上述的實施方式，在其技術思想的范圍內，當然能夠以各種不同的方式來實施。
【權利要求】
1.一種帶除害功能的真空泵，在真空泵的排氣口附設有對從真空泵排出的廢氣進行處理而使之無害化的除害部，該帶除害功能的真空泵的特征在于， 準備多個類型的、廢氣的處理形式以及/或者廢氣的處理量不同的除害部， 根據從所述真空泵排出的廢氣的氣體量以及氣體種類，從多個類型的所述除害部中選定I臺或者多臺除咅部， 將所選定的所述除害部與所述真空泵的排氣口連接。
2.根據權利要求1所述的帶除害功能的真空泵，其特征在于， 所述真空泵由I臺真空泵構成，或者由串聯以及/或者并聯連接的多臺真空泵構成。
3.根據權利要求1所述的帶除害功能的真空泵，其特征在于， 所述除害部由I個除害部構成，或者由串聯以及/或者并聯連接的多個除害部構成。
4.根據權利要求1所述的帶除害功能的真空泵，其特征在于， 供給至所述真空泵以及所述除害部的冷卻水以及/或者不活性氣體能夠從通用的公共管網設備供給。
5.根據權利要求4所述的帶除害功能的真空泵，其特征在于， 所述不活性氣體在利用所述除害部中的廢氣無害化處理時所產生的熱量而被加熱之后，被供給至所述真空泵。
6.根據權利要求4所述的帶除害功能的真空泵，其特征在于， 所述通用的公共管網設備能夠向燃燒式的所述除害部供給燃料以及空氣。
7.根據權利要求6所述的帶除害功能的真空泵，其特征在于， 所述通用的公共管網設備能夠由可移動的儲氣瓶供給燃料。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的帶除害功能的真空泵，其特征在于， 在通過所述除害部對廢氣進行了無害化處理之后，將處理后的氣體向位于設置地的排氣通道直接排出。
9.根據權利要求1至7中任一項所述的帶除害功能的真空泵，其特征在于， 在通過所述除害部對廢氣進行了無害化處理之后，將處理后的氣體向洗滌塔排出。
10.根據權利要求1至7中任一項所述的帶除害功能的真空泵，其特征在于， 具有綜合控制所述真空泵和所述除害部的控制部。
11.一種除害部，其特征在于， 具有I臺或者多臺對廢氣進行處理而使之無害化的除害部， 還具有對I臺或者多臺所述除害部的整體進行控制的控制部， 所述控制部能夠與設在設置地的裝置中的控制部收發信息，并且，能夠向設置地的監視系統輸出I臺或者多臺所述除害部的狀態信號。
【文檔編號】F04C29/12GK104214101SQ201410234030
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年5月29日 優先權日:2013年5月30日
【發明者】中澤敏治, 杉浦哲郎, 川村興太郎, 筱原豐司, 京谷敬史, 石川敬一, 柏木誠司, 鈴木康彥, 荒井秀夫 申請人:株式會社荏原制作所