泵系统技术方案

本发明专利技术涉及一种泵系统，所述泵系统包括真空泵(12)和连接至所述真空泵(12)的冷却元件(18)。冷却剂供给(20)和冷却剂排放(22)连接至所述冷却元件(18)，用于通过利用冷却剂吸收和排放热量来冷却所述真空泵。所述冷却剂供给(20)和所述冷却剂排放(22)连接至热交换器(24)，从而使热量从所述冷却剂排放(22)传递至所述冷却剂供给(20)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】泵系统
本专利技术涉及一种泵系统，其特别用于泵入接近冷凝点和/或接近沉积点的气体/蒸汽。
技术介绍
在一些涂覆工艺中(如在半导体工业或在平面屏幕的制造过程中)，需要输送接近冷凝点(从气态转化为液态)和/或接近沉积点(转化为固态)的气体/蒸汽。特别地，第二种情况对于真空泵来说是至关重要的，因为产生的固体会在真空泵中以灰尘或沉积物的形式堆积并阻塞真空泵。这种情况首先发生在真空泵的排放侧，因为此处由更高的压力主导且蒸汽更接近冷凝/沉积点。避免这一问题的一种方式是使用附加气体(如气镇、净化气体)稀释蒸汽，并且保持它们的分压足够低。然而，在一些应用中，由于需要过量的辅助气体，这种解决方案并不是有效的。在这种情况下，推荐提高真空泵的温度，以将输送物质以气体或蒸汽的形式输送通过真空泵。由于压力较大，真空泵排气管排放侧的温度是至关重要的。在现有技术中，针对冷却水控制的常规系统用于回火目的。这种系统设置和/或调节冷却水流，从而使真空泵基准位置的温度(通常位于排放侧)保持在预定温度。这种解决方案的缺点在于，可能仅有少量冷却水和/或暂时性地没有任何冷却水供应至真空泵。根据真空泵的类型，这可能会导致热敏构件，如马达、轴承或电子元件冷却不足。由于真空泵的排气管也必须维持在高温水平，该管通常进一步单独加热(例如，通过电操作加热套管)。这样会降低真空泵的能效，增加成本。这些工艺中存在的另一个问题是，使用供应至真空泵的净化气体可能导致工艺气体在供应位置的局部冷却。这可能会导致不期望的冷凝和/或沉积。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种泵系统，特别用于输送接近冷凝点和/或接近沉积点的气体/蒸汽，其中，当泵系统可靠且有效地运行时，可以防止冷凝和/或沉积。该目的通过根据权利要求1、7、13的泵系统以及根据权利要求20、22、23的方法实现。根据本专利技术的泵系统包括真空泵。该泵系统包括至少一个真空泵，从而也包括由彼此相连的多个真空泵组成的泵系统。真空泵特别的为干式压缩泵。然而，以下描述的本专利技术实质上与泵的类型无关，从而使本专利技术基本包括所有泵类型。根据本专利技术的泵系统的真空泵为传统真空泵，通常包括吸入室，吸入室中设置有可移动泵元件，用于将介质从入口输送至出口。例如，可移动泵元件为旋转转子或活塞。特别地，在转子上设置有至少一个泵元件，导致介质被输送。在本文描述的根据本专利技术的泵系统中，可以使用螺杆泵、爪式泵、罗茨泵、活塞泵等。此外，除容积式泵外，根据本专利技术的泵系统还可以包括动力泵系统，其包括混合形式的横向通道鼓风机，以及分子泵级，如Holweck级、Siegbahn级、Gaede泵和涡轮分子泵。特别地，该泵系统适用于产生特别是10-2mbar，优选10-3mbar，特别优选10-6mbar的真空。进一步地，根据本专利技术的泵系统包括冷却元件，其与真空泵连接，用于冷却。特别地，冷却元件与限定真空泵吸入室的真空泵壳体连接。冷却元件包括冷却剂供应管和冷却剂排放管。冷却剂经由冷却剂供应管供给至冷却元件，并吸收真空泵的热量。加热的冷却剂经由冷却剂排放管离开冷却元件。因此，冷却元件通过用冷却剂吸收并排放热量来冷却真空泵。根据本专利技术，热交换器与冷却剂供应管和冷却剂排放管连接，从而将冷却剂吸收的热量从冷却剂排放管传递至冷却剂供应管和/或供给至冷却剂供应管中的冷却剂。这样，通过预热的冷却水实现真空泵的回火。足量的预热冷却水可以持续流经真空泵。因此，冷却水供应是不间断的，从而一直确保敏感构件的足够冷却，并进而实现泵内部热分布的均化。这样，通过预热冷却水回火可以防止泵的某些地方变得过热。同时，不需要提供必须以能量密集方式加热的足够热的冷却水。冷却水利用冷却剂排放的真空泵的热量，经由热交换器预热。特别地，热交换器与冷却剂入口和冷却剂出口连接。冷却剂经由冷却剂入口供给至泵系统，并经由冷却剂出口离开泵系统。未经处理和回火的冷却剂可以通过冷却剂入口供给至泵系统。不需要预处理，特别是预加热冷却剂。因此，不需要在泵的运行地点进一步采取构造相关措施，从而有助于节约成本，形成紧凑的泵系统。特别地，冷却剂是水，其中，可以优选地在水中添加化学添加剂，以使冷却剂的个体特性适应泵系统的要求。可选地，冷却剂为油或其它合成液体。特别地，泵系统包括用于第一冷却剂的第一冷却回路以及用于第二冷却剂的第二冷却回路，第一冷却回路从热交换器开始并经由冷却元件延伸回到热交换器，第二冷却回路从冷却剂入口开始并经由热交换器延伸至冷却剂出口。因此，真空泵中产生的热量通过第一冷却剂经由第一冷却回路排放，并通过第二冷却剂经由热交换器传递至第二冷却回路。之后，第二冷却剂经由冷却剂出口离开泵系统。在热交换器中，并不是所有热量都从第一冷却剂传递至第二冷却剂，而是仅传递一部分热量，从而使剩余的热量留在第一冷却剂中，进而使预热冷却剂可以用于真空泵。优选地，第一冷却剂和第二冷却剂可以彼此不同，例如，使得在第一冷却回路中使用油作为第一冷却剂，并且在第二冷却回路中使用水作为第二冷却剂。可选地，在特别优选的实施例中，泵系统特别包括单个冷却回路，其从冷却剂入口开始并经由热交换器延伸至冷却元件，并且延伸返回热交换器和冷却剂出口。通过冷却剂从真空泵排放的热量经由热交换器传递至冷却剂入口中流向真空泵的冷却剂中，从而使预热冷却剂可以用于真空泵。因此，特别地，流经泵系统的冷却剂发生永久交换。特别地，冷却剂供应管和/或冷却剂入口与热交换器之间设置有调节阀，其设计用于调节冷却剂的流量。特别地，当设置有两个冷却回路时，经由第二冷却回路排放的部分热量可以通过设置在冷却剂入口与热交换器之间的调节阀调节。优选地，调节阀通过温度测量进行控制，其中，在温度测量过程中，优选测量真空泵的壳体温度和/或在冷却剂马上要进入真空泵前冷却剂供应管中的冷却剂的温度。特别地，真空泵包括净化气体供给管，用于为泵送过程提供净化气体。净化气体供给管与热交换器和/或冷却剂排放管连接，以预热净化气体，从而将通过冷却剂从真空泵排放的热量传递至净化气体。因此，净化气体在引入真空泵前被预热，从而使工艺气体不会被局部冷却，这可能导致工艺气体冷凝或沉积。真空泵产生的热量传递至净化气体，从而不需要用于预热净化气体的附加设备，且真空泵产生的既有热量可以有效地用于预热净化气体。第二独立专利技术涉及一种具有真空泵的泵系统，其中，真空泵包括入口和出口。该泵系统包括至少一个真空泵，从而也包括由彼此相连的多个真空泵组成的泵系统。真空泵特别为干式压缩泵。然而，以下描述的本专利技术实质上与泵的类型无关，从而使本专利技术基本包括所有泵类型。根据本专利技术的泵系统的真空泵为传统真空泵，其通常包括吸入室，吸入室中设置有可移动泵元件，用于将介质从入口输送至出口。例如，可移动泵元件为旋转转子或活塞。特别地，在转子上设置有至少一个泵元件，导致介质被输送。在本文描述的根据本专利技术的泵系统中，可以使用螺杆泵、爪式泵、罗茨泵、活塞泵等。此外，除容积式泵外，根据本专利技术的泵系统还可以包括动力泵系统，其包括混合形式的横向通道鼓风机，以及分子泵级，如Holweck级、Siegbahn级、Gaede泵和涡轮分子泵。特别地，该泵系统适用于产生特别是10-2mbar，优选10-3mbar，特别优选10-6mbar的真空。根据本专利技术，该泵系统包括净化气体供给管，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泵系统，包括：真空泵(12)，冷却元件(18)，其与所述真空泵(12)连接并且具有冷却剂供应管(20)和冷却剂排放管(22)，用于通过利用冷却剂吸收和排放热量来冷却所述真空泵(12)，其中，所述冷却剂供应管(20)和所述冷却剂排放管(22)与热交换器(24)连接，从而使热量从所述冷却剂排放管(22)传递至所述冷却剂供应管(20)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.17 DE 102015213527.61.一种泵系统，包括：真空泵(12)，冷却元件(18)，其与所述真空泵(12)连接并且具有冷却剂供应管(20)和冷却剂排放管(22)，用于通过利用冷却剂吸收和排放热量来冷却所述真空泵(12)，其中，所述冷却剂供应管(20)和所述冷却剂排放管(22)与热交换器(24)连接，从而使热量从所述冷却剂排放管(22)传递至所述冷却剂供应管(20)。2.根据权利要求1所述的泵系统，其中，所述热交换器(24)与冷却剂入口(28)和冷却剂出口(30)连接。3.根据权利要求2所述的泵系统，其中，设置用于第一冷却剂的第一冷却回路(26)和用于第二冷却剂的第二冷却回路(27)，所述第一冷却回路(26)从所述热交换器(24)开始并经由所述冷却元件(18)延伸回到所述热交换器(24)，所述第二冷却回路(27)从所述冷却剂入口(28)开始并经由所述热交换器(24)延伸至所述冷却剂出口(30)，从而利用所述第一冷却剂经由所述第一冷却剂回路(26)将从所述真空泵(12)排出的热量利用所述第二冷却剂经由所述热交换器(24)传递至所述第二冷却回路(27)。4.根据权利要求2所述的泵系统，其中，设置单个冷却回路，所述单个冷却回路从所述冷却剂入口(28)开始，经由所述热交换器(24)延伸至所述冷却元件(18)，再返回所述热交换器(24)和所述冷却剂出口(30)，从而利用所述冷却剂将从所述真空泵(12)排出的热量经由所述热交换器(24)传递至所述冷却剂供应管(20)中的冷却剂。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的泵系统，其中，在所述冷却剂供应管(20)和/或所述冷却剂入口(28)与所述热交换器(24)之间设置有调节阀(32、38)，用于调节所述冷却剂的流量。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的泵系统，其中，设置与所述真空泵(12)连接的净化气体供给管(60)，用于为泵送过程提供净化气体，其中，用于预热所述净化气体的所述净化气体供给管(60)与所述热交换器(24)和/或所述冷却剂排放管(22)连接，从而利用所述冷却剂将从所述真空泵(12)排出的热量传递至所述净化气体。7.一种泵系统，包括：真空泵(12)，其中，所述真空泵(12)包括入口(14)和出口(16)，净化气体供给管(60)，其与所述真空泵(12)连接，用于为泵送过程提供净化气体，出口加热器(50)，其与所述出口连接，用于加热所述出口(16)或与所述出口连接的排气管，所述排气管与用于加热所述排气管的排气管加热器连接，其中，所述净化气体供给管(60)与所述出口加热器(50)或所述排气管加热器连接，从而将由所述出口加热器(50)或所述排气管加热器产生的热量传递至所述净化气体。8.根据权利要求7所述的泵系统，其中，同时设置出口加热器(50)和排气管加热器，所述出口加热器(50)和所述排气管加热器特别构造为共用出口/排气管加热元件。9.根据权利要求7或8所述的泵系统，其中，所述净化气体供给管(60)呈螺旋状包围所述出口(16)和/或所述排气管。10.根据权利要求7-9中任意一项所述的泵系统，其中，所述出口加热器(50)和/或所述排气管加热器且特别是所述出口/排气管加热元件至少部分地包围所述净化气体供给管(60)。11.根据权利要求7-10中任意一项所述的泵系统，其中，设置冷却元件(18)，所述冷却元件(18)与所述真空泵(12)连接并且具有冷却剂供应管(20)和冷却剂排放管(22)，用于通过利用冷却剂吸收和排放热量来冷却所述真空泵(12)，其中，所述冷却剂供应管(20)和所述冷却剂排放管(22)与热交换器(24)连接，从而使热量...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·德赖费特，罗兰·穆勒，马克斯·佩利坎，丹尼尔·施奈登巴赫，克里斯蒂安·拜尔，
申请(专利权)人：莱宝有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE