JP2001349295A - ターボ分子ポンプ、及びターボ分子ポンプシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 配線や設置が容易で、ノイズによる影響を受
け難く、低コスト且つ低電力で複数台使用可能なターボ
分子ポンプシステムを提供すること。 【解決手段】 ターボ分子ポンプ１Ａには、そのモータ
３０にモータ駆動電流を供給するモータ駆動回路５１
と、モータ駆動電流を制御するためのディジタルの制御
信号を外部から受信し該制御信号に従ってモータ駆動回
路５１から供給されるモータ駆動電流を制御する第１の
光通信インターフェイス回路５６を備え、外部に、ター
ボ分子ポンプ１Ａのモータ駆動電流を制御するディジタ
ルの制御信号を生成する制御装置８０を備え、制御装置
８０で生成される制御信号を光ファイバケーブル２によ
りターボ分子ポンプ１Ａの第１の光通信インターフェイ
ス回路５６に伝送するターボ分子ポンプシステム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部の容器に連接
され外部の容器内の気体を吸引するターボ分子ポンプ、
及び該ターボ分子ポンプとその制御を行う制御装置を備
えるターボ分子ポンプシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、外部の容器に連接されこの容
器内の気体を吸引するターボ分子ポンプはよく知られて
いる。このようなターボ分子ポンプは、半導体製造装置
や液晶製造装置などにおいて、ドライエッチングやＣＶ
Ｄ等で、チャンバ内のプロセスガスを排気して真空処理
を行う場合や、電子顕微鏡等の測定装置に広く使用され
ている。

【０００３】このターボ分子ポンプは、外部の容器に連
接され該容器内の気体の吸入口を有する外装体と、外装
体内に回転可能に収納されるロータ部と、外装体内に配
設され、ロータ部とともに吸入口から吸入された気体の
移送部を形成するステータ部とを備えている。ロータ部
は、磁気軸受等の軸受によってステータ部に対してステ
ータ部と同軸に回転可能に支持されるようになってい
る。ステータ部には、ロータ部と同軸に複数のスペーサ
が配設されており、スペーサ間に、ロータ部ヘ向けて張
り出すステータ翼が配設されている。ロータ部には、ス
テータ翼間に張り出すロータ翼が配設されている。そし
て、モータによりロータ部が回転されると、ロータ部の
ロータ翼が、回転しながら気体分子を叩いて移送する。

【０００４】このようなターボ分子ポンプにおいては、
従来は、外装体の外部に配置された制御装置から、モー
タや磁気軸受の駆動電流がそれぞれの駆動電流伝送用の
ケーブルを介して伝送され、ポンプ内部のモータや電磁
石に供給されている。図１０は、ターボ分子ポンプと制
御装置とを備えた従来技術のターボ分子ポンプシステム
の一例について、ターボ分子ポンプと制御装置との間で
の制御を表すブロック図である。この図１０に示すター
ボ分子ポンプシステムでは、制御装置１８０内に、ＡＣ
／ＤＣ電源１８１、磁気軸受制御回路１８２、磁気軸受
１２０の電磁石駆動回路１５３、磁気軸受用の電流検出
回路１５４、モータ制御回路１８３、モータ駆動回路１
５１、モータ用の電流検出回路１５２、及び、ロータの
変位や回転角度、回転数等のセンサ信号を検出するセン
サ信号検出回路１５５が設けられている。ターボ分子ポ
ンプ１０１と制御装置１８０とは接続ケーブル１０２で
接続されており、制御装置１８０内の電磁石駆動回路１
５３とターボ分子ポンプ１０１内の磁気軸受１２０の電
磁石、制御装置１８０内のモータ駆動回路１５１とター
ボ分子ポンプ１０１内のモータ１３０、制御装置１８０
内のセンサ信号検出回路１５５とターボ分子ポンプ１０
１内のセンサ１２４とは、いずれも接続ケーブル１０２
内のケーブルを介して接続されている。

【０００５】そして、磁気軸受制御回路１８２からの駆
動信号に基づいて、電磁石駆動回路１５３によってター
ボ分子ポンプ１０１内の磁気軸受１２０の各電磁石電流
が制御され、モータ制御回路１８３からの制御信号に基
づいて、モータ駆動回路１５１によってターボ分子ポン
プ１０１内のモータ１３０の駆動電流が制御されるよう
になっている。また、ターボ分子ポンプ１０１内のセン
サ１２４の信号は制御装置１８０内のセンサ信号検出回
路１５５に伝送され、センサ信号検出回路１５５の出力
に基づいて磁気軸受制御回路１８２、モータ制御回路１
８３が信号処理を行い、それらの出力に基づいて電磁石
駆動回路１５３、モータ駆動回路１５１がケーブルを介
して接続された磁気軸受１２０の電磁石、モータ１３０
の電流をフィードバック制御するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来技術
のターボ分子ポンプシステムにおいては、ターボ分子ポ
ンプ１０１と制御装置１８０との間で多くの信号を伝送
する必要があり、ターボ分子ポンプ１０１と制御装置１
８０とを接続する接続ケーブル１０２が太く、高コスト
になる。例えば、図１０に示すターボ分子ポンプシステ
ムにおいて、磁気軸受１２０が５軸制御である場合に
は、磁気軸受１２０の電磁石電流制御のために２０本の
駆動電流用ケーブルが必要となり、接続ケーブル１０２
は、これらの駆動電流用ケーブルや他の信号線とを合わ
せて約５０本の線を纏めた太さになる。そして、ターボ
分子ポンプ１０１と制御装置１８０とを離れた位置に配
置する場合には、接続ケーブル１０２が太いため配線に
多大な労力を必要とし、設置場所の変更等も容易に行う
ことができない問題点がある。

【０００７】更に、従来技術のターボ分子ポンプシステ
ムにおいては、ターボ分子ポンプ１０１の磁気軸受１２
０やモータ１３０にＰＷＭ駆動を採用しており、駆動電
流用のケーブルから大きな高周波ノイズが発生する。そ
して、このような駆動電流用のケーブルからのノイズや
外部から侵入するノイズが制御信号に混入し影響を及ぼ
すのを回避するために、センサ信号や制御用信号の信号
線はシールドする必要があったり、数十ｍ以上の長距離
伝送を行えない問題点がある。また、ターボ分子ポンプ
１台ごとに制御装置１８０が必要なため、半導体製造装
置など複数のターボ分子ポンプポンプ１０１を使用する
場合に、コストの負担が大きくなる問題点がある。ま
た、複数台のターボ分子ポンプ１０１を使用する場合
に、必要となる電力が大きく、特に必要最大電力を抑え
たいという要請が従来よりある。

【０００８】ターボ分子ポンプ等の真空ポンプや制御装
置において、配線や設置を容易に行い、駆動電流用のケ
ーブルから発生するノイズや外部からのノイズの影響を
回避するための技術としては、ポンプの内部に制御装置
を配置することが考えられる。しかし、ポンプの内部に
制御装置を配置しても、ポンプ１台ごとに制御装置が必
要であり複数台を使用する場合にコストが大きくなって
しまう問題点や、複数台のターボ分子ポンプ使用時に必
要となる電力が大きいという問題点については、解決さ
れない。

【０００９】また、各ポンプごとに制御装置を使用する
ことにより過大なコスト負担がかかる問題点や、ポンプ
容量に応じて制御装置を用意することによるメインテナ
ンスの煩雑化を解決するための技術としては、従来よ
り、特開平１０−５４３６９号公報に記載されるよう
に、回転指令信号を出力するホストコンピュータにネッ
トワークコントロールユニットを接続しネットワークコ
ントローラに複数の真空ポンプ用コントローラを接続し
各真空ポンプ用コントローラそれぞれに真空ポンプを接
続する技術が提案されている。この技術では、ホストコ
ンピュータに対して、並列に複数の真空ポンプが接続さ
れ、各ポンプの起動／停止などが制御されるようになっ
ており、制御装置によるコスト負担が軽減される。しか
し、真空ポンプ用コントローラと真空ポンプとの間の接
続ケーブルは従来同様に太く、また駆動電流用のケーブ
ルについては特に記載されておらずノイズの発生につい
ての問題は解決されていない。また、複数台のポンプを
駆動する場合の電力についても抑えられておらず、電力
が大きい問題点についても解決されていない。

【００１０】本発明は、上述の問題点を解決するために
提案されたもので、配線や設置が容易で、ノイズによる
影響を受け難く、低コスト且つ低電力で複数台使用可能
なターボ分子ポンプを提供することを第１の目的とす
る。更に、本発明は、配線や設置が容易で、ノイズによ
る影響を受け難く、低コスト且つ低電力で複数台使用可
能なターボ分子ポンプシステムを提供することを第２の
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明は、外部の容器に連接され該容器内の
気体の吸入口を有する外装体と、前記外装体内に配置さ
れるステータ部と、前記外装体内に配置され、前記ステ
ータ部とともに前記吸入口から吸入された前記気体の移
送部を形成するロータ部と、前記ロータ部を前記ステー
タ部に対して回転可能に支承する軸受と、前記ロータ部
を回転駆動させるモータと、外部の電源に接続され、前
記モータに駆動電流を供給するモータ駆動手段と、モー
タの前記駆動電流を検出し、検出結果に基づいたディジ
タルの検出信号を外部の制御装置に出力する電流信号出
力手段とを備え、前記モータ駆動手段は、前記検出信号
に基づいて前記外部の制御装置から出力される前記モー
タへの駆動電流制御のためのディジタルの駆動信号を受
信し、受信した駆動信号に応じて前記駆動電流を制御し
出力するターボ分子ポンプ（第１の構成）を提供する。

【００１２】本発明の第１の構成のターボ分子ポンプに
おいては、モータの駆動電流を制御して出力するモータ
駆動手段が、外部の制御装置からディジタルの駆動信号
を受信するので、複数のターボ分子ポンプそれぞれに対
してモータ駆動信号を生成する制御装置に複数接続し、
制御装置から対応する駆動信号を受信してモータを駆動
することが可能である。従って、各ターボ分子ポンプに
個別に制御装置を設ける必要がなく、低コストかつ低電
力で、複数台を使用することができる。そして、制御装
置から各ターボ分子ポンプへの駆動信号をシリアルまた
はパラレルに各ターボ分子ポンプに送り出し、個別に駆
動制御することができる。制御装置と各ターボ分子ポン
プとの間の信号は、共通の伝送手段から分岐させて取得
することができ、共通の伝送手段は、数本のケーブルと
することができ、接続のために多数のケーブルや、多数
のケーブルを纏めた太い接続ケーブルを使用する必要が
なくなる。従って、多数のケーブルや太い接続ケーブル
を使用する場合に比して、容易に配線を行い設置するこ
とができる。また、制御装置からターボ分子ポンプへの
モータの駆動信号だけでなく、制御装置からターボ分子
ポンプへ送出される他の信号（ターボ分子ポンプが磁気
軸受を使用する場合の軸受の電磁石電流の駆動信号
等）、及び、ターボ分子ポンプから制御装置に電送され
る信号（ターボ分子ポンプに具備される回転数センサや
位置センサ等のセンサからの信号も前記共通の伝送手段
により送受信することができ、これらの信号も含めて、
数本の信号線からなるケーブルにより行うことができ、
配線や設置を容易に行うことができる。制御装置と各タ
ーボ分子ポンプとの間では光ファイバケーブルを介して
駆動信号やセンサ信号等の信号を送受信することがで
き、これにより、駆動電流や外部のノイズの影響を受け
るのを回避することが可能になる。

【００１３】また、本発明は、前記第１の構成のターボ
分子ポンプにおいて、前記ターボ分子ポンプの前記軸受
は、前記ロータ部を磁力により支承する電磁石コイル及
び前記ロータ部の位置を検知する位置センサを備えた磁
気軸受であり、前記電磁石コイルに前記磁力を誘起する
ための前記軸受の駆動電流を供給する軸受駆動手段、及
び前記位置センサの検知結果に基づいたディジタルの検
出信号を外部の前記制御装置に出力するセンサ信号出力
手段を備え、前記軸受駆動手段は、前記センサ信号に基
づいて前記外部の制御装置から出力される前記軸受の駆
動電流制御のためのディジタルの駆動信号を受信し、受
信した駆動信号に応じて前記駆動電流を制御し出力する
ターボ分子ポンプ（第２の構成）を提供する。本発明の
第２の構成のターボ分子ポンプでは、モータの駆動電流
を制御するための駆動信号に加えて軸受駆動電流を制御
する駆動信号を外部の制御装置から受信し、位置センサ
からのセンサ信号を送信することを、共通の伝送手段を
介して行うことができる。共通の伝送手段は、数本の信
号線からなるケーブルとすることができ、多数のケーブ
ルや、多数のケーブルを纏めた太い接続ケーブルを使用
する必要がなくなる。このように、本発明のターボ分子
ポンプでは、磁気軸受を使用するターボ分子ポンプを用
いる場合にも、多数のケーブルや太い接続ケーブルを使
用する必要がなく、従来のように多数のケーブルや太い
接続ケーブルを使用する場合に比して、特に、容易に配
設を行い設置することができる。

【００１４】上記第２の目的を達成するために、本発明
は、請求項１または請求項２に記載のターボ分子ポンプ
と、前記ターボ分子ポンプから出力される前記検出信号
に基づいてディジタルの前記駆動信号を生成する制御装
置と、前記制御装置で生成される前記駆動信号を前記タ
ーボ分子ポンプに伝送する伝送手段とを備えるターボ分
子ポンプシステム（第３の構成）を提供する。第３の構
成のターボ分子ポンプシステムでは、ターボ分子ポンプ
として前記第１の構成または第２の構成のターボ分子ポ
ンプを用いることにより、１台の制御装置から、複数の
ターボ分子ポンプにおいて駆動電流を制御するための駆
動信号をシリアルまたはパラレルに各ターボ分子ポンプ
に送り出し、個別に駆動制御を行うことができる。従っ
て、各ターボ分子ポンプに個別に制御装置を設ける必要
がなく、低コストかつ低電力で、複数台のターボ分子ポ
ンプを使用することができる。また、制御装置と各ター
ボ分子ポンプとの間の信号は、共通の伝送手段から分岐
させて取得するようにすることができ、共通の伝送手段
は、数本のケーブルとすることができ、接続のために多
数のケーブルや、多数のケーブルを纏めた太い接続ケー
ブルを使用する必要がなくなる。従って、多数のケーブ
ルや太い接続ケーブルを使用する場合に比して、容易に
配線を行い設置することができる。また、制御装置から
ターボ分子ポンプへのモータ駆動信号だけでなく、制御
装置からターボ分子ポンプへ送出される他の信号（ター
ボ分子ポンプが磁気軸受を使用する場合の軸受の電磁石
電流の駆動信号等）、及び、ターボ分子ポンプから制御
装置に電送される信号（ターボ分子ポンプに具備される
回転数センサや位置センサ等のセンサからの信号、モー
タのコイルや磁気軸受の電流センサからの信号等も前記
共通の伝送手段により送受信することができ、これらの
信号も含めて、数本の信号線からなるケーブルにより行
うことができ、配線や設置を容易に行うことができ、シ
ステム構築のためのコストやランニングコストを低く抑
えることができる。尚、モータの駆動電流を制御するた
めの駆動信号に加えて軸受駆動電流を制御する駆動信
号、位置センサ等からのセンサ信号を共通の伝送手段を
介して外部の制御装置から受信することができ、磁気軸
受を使用するターボ分子ポンプにおいて多数のケーブル
や太い接続ケーブルを使用せずに容易に配設を行い設置
することができる効果は、図９に示すような、一台の請
求項２に記載のターボ分子ポンプ１と制御装置８０とよ
りなるターボ分子ポンプシステムにおいても得ることが
できる。図９に示すターボ分子ポンプシステムでは、制
御装置８０とターボ分子ポンプ１とは、伝送手段として
の光ファイバケーブル２とＤＣ電源ケーブル３とで接続
されている。尚、ターボ分子ポンプ１は、後述の実施形
態における複合ポンプ１Ａやその変形例を適用すること
ができ、光ファイバケーブル２、ＤＣ電源ケーブル３、
及び制御装置８０は、後述の実施形態及び変形例と同様
のものを使用できる。

【００１５】また、本発明は、第３の構成のターボ分子
ポンプシステムにおいて、前記ターボ分子ポンプと前記
制御装置間で伝送されるディジタルの信号は光信号であ
り、前記伝送手段は、光ファイバケーブルであるターボ
分子ポンプシステム（第４の構成）とすることができ
る。本発明の第４の構成のターボ分子ポンプシステムで
は、制御装置とターボ分子ポンプ間の信号を光信号とし
その伝送を光ファイバケーブルで行うことによって、タ
ーボ分子ポンプへの電源電流によるノイズや外部からの
ノイズの影響を回避する事ができる。本発明は、前記第
３の構成または第４の構成のターボ分子ポンプシステム
において、前記ターボ分子ポンプを複数備え、前記制御
装置は、複数の前記ターボ分子ポンプそれぞれに対して
前記駆動信号を生成し、複数の前記ターボ分子ポンプの
駆動電流は、その前記ターボ分子ポンプに対応した前記
制御装置からの前記駆動信号に基づいて制御されるター
ボ分子ポンプシステム（第５の構成）を提供する。本発
明の第５の構成のターボ分子ポンプシステムにおいて
は、各ターボ分子ポンプとの間ではディジタルの制御信
号やセンサ信号が伝送されるので、共通の伝送手段によ
って、制御装置と各ターボ分子ポンプとの間で各ターボ
分子ポンプに対応した各ターボ分子ポンプ毎に異なる信
号を送受信することができ、共通の制御装置によって、
複数のターボ分子ポンプを個別に制御することが可能で
ある。

【００１６】本発明は、第５の構成のターボ分子ポンプ
システムにおいて、前記制御装置は、複数の前記ターボ
分子ポンプの前記モータが所定の順序で起動され、且
つ、前記モータのうち先に起動されるモータが定格回転
状態に到達した後に、次のモータが起動されるように、
前記駆動信号を生成するターボ分子ポンプシステム（第
６の構成）を提供する。この場合のターボ分子ポンプの
モータの起動順序は、入力手段を備え起動順序を操作者
からの入力によって取得するものとすることができる。
また、各ターボ分子ポンプの接続されたポート位置や、
各ターボ分子ポンプそれぞれの駆動に必要な最大駆動電
力に基づいて取得してもよい。例えば、最大駆動電力の
小さいものから昇順に順序を決定し取得する等である。
また、複数の前記ターボ分子ポンプのうちのいくつかに
ついてはモータを同時に起動するようにすることもでき
る。例えば、合計した最大駆動電力が最大供給可能電力
以下となるように複数台のターボ分子ポンプの組み合わ
せを検出し、検出した組み合わせのターボ分子ポンプの
モータを最初に一度に起動し、これらに続いて、他のタ
ーボ分子ポンプのモータを順次起動する等である。ター
ボ分子ポンプでは、モータが起動し定格回転状態に到達
するまでの間に、必要な電力が最大となる（最大駆動電
力となる）ので、連続した順番で起動される２つのター
ボ分子ポンプの各組について、先に起動した前記ターボ
分子ポンプが定格回転状態に到達した後に、次の前記タ
ーボ分子ポンプを起動することにより、複数のターボ分
子ポンプ全体で必要とされる電力の最大値を低く抑える
ことができる。

【００１７】本発明は、第５の構成のターボ分子ポンプ
システムにおいて、前記制御装置は、複数の前記ターボ
分子ポンプそれぞれについて必要な最大駆動電力を取得
する駆動電力取得手段を備え、直前に起動された前記タ
ーボ分子ポンプの最大駆動電力必要時における、複数の
前記ターボ分子ポンプ全体の駆動電力が前記ターボ分子
ポンプ全体に供給可能な最大供給可能電力以下となるよ
うに、且つ、直前に起動された前記ターボ分子ポンプの
定格回転状態到達前に次の前記ターボ分子ポンプのモー
タが起動されるように、前記制御信号を生成するターボ
分子ポンプシステム（第７の構成）を提供する。ターボ
分子ポンプでは、ロータ部が起動し定格回転するまでの
間に途中で最大駆動電力となり、その後定格回転に近く
ポンプ内の真空到達度が高くなるに従って急激に低下
し、定格回転後所定の真空到達度に達するとほぼ一定に
なる。従って、接続されるポンプの起動順序と起動間隔
を適宜組み合わせて決定することによって、全てのター
ボ分子ポンプが定格回転するまでの間に、必要な電力
を、極力、最大供給可能電力以下となるようにすること
ができる。本第５の構成のターボ分子ポンプシステムに
おいては、各ターボ分子ポンプの起動に必要な最大駆動
電力にもよるが、前に起動したターボ分子ポンプが定格
回転状態になる以前に次のターボ分子ポンプを起動する
場合もあるので、前記第４の構成のターボ分子ポンプに
比して、短時間で全てのターボ分子ポンプを起動するこ
とが可能である。本第７の構成のターボ分子ポンプにお
いて、制御手段は、定格回転及び所定の真空到達度に達
するまでの時間を取得する手段と、この時間と最大駆動
電力とから、起動順序及び起動間隔を取得する起動順序
・間隔取得手段を備え、起動順序・間隔取得手段で取得
された起動順序及び起動間隔に従って制御信号を生成す
るものとすることができる。また、複数の前記ターボ分
子ポンプのうちのいくつかについては同時に起動するよ
うにすることもできる。例えば、合計した最大駆動電力
が最大供給可能電力以下となるように複数台のターボ分
子ポンプの組み合わせを検出し、検出した組み合わせの
ターボ分子ポンプを最初に一度に起動し、これらに続い
て、他のターボ分子ポンプを順次起動する等である。前
記駆動電力取得手段は、操作者からの入力により各ター
ボ分子ポンプの最大駆動電力を取得するものとすること
ができ、また、接続された各ターボ分子ポンプのメモリ
に格納されている最大駆動電力を取得するものとするこ
ともできる。本第７の構成のターボ分子ポンプにおい
て、制御装置は、前記最大供給可能電力を把握する最大
供給可能電力把握手段として機能する。前記最大供給可
能電力は、操作者からの入力により取得してもよく、ま
た、予め所定の記憶部に格納されているデータから取得
してもよい。本発明は、前記第６の構成または第７の構
成のターボ分子ポンプシステムにおいて、前記制御装置
は、複数の前記ターボ分子ポンプそれぞれについて駆動
に必要な最大駆動電力を取得する駆動電力取得手段と、
前記駆動電力取得手段で取得した前記最大駆動電力と前
記ターボ分子ポンプ全体に供給可能な前記最大供給可能
電力とに基づいて、複数の前記ターボ分子ポンプ全体の
駆動電力が常に前記最大供給可能電力以下となるよう
に、複数の前記ターボ分子ポンプを起動できない場合
に、警告を行う警告手段とを備えるターボ分子ポンプシ
ステム（第８の構成）を提供する。警告手段としては、
警告音を発生する警告音発生手段、警告を意味する言葉
の音声を出力する音声出力手段、警告ランプを備え当該
ランプを点灯または点滅させる点灯手段や点滅手段等が
挙げられる。前記駆動電力取得手段は、操作者からの入
力により各ターボ分子ポンプの最大駆動電力を取得する
ものとすることができ、また、接続された各ターボ分子
ポンプのメモリに格納されている場合にその最大駆動電
力を取得するものとすることもできる。本第８の構成の
ターボ分子ポンプにおいて、制御装置は、前記最大供給
可能電力を把握する最大供給可能電力把握手段として機
能する。前記最大供給可能電力は、操作者からの入力に
より取得してもよく、また、予め所定の記憶部に格納さ
れているデータから取得してもよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明のターボ分子ポンプ
システムの好適な実施の形態について、図１から図５を
参照して詳細に説明する。図１は、本発明のターボ分子
ポンプシステムの一実施形態の概略構成図である。この
図１に示すように、本実施形態のターボ分子ポンプシス
テムは、本発明のターボ分子ポンプの一実施形態として
の複合ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃと、該複合ポンプ１Ａ，
１Ｂ，１Ｃに光ファイバケーブル２を介してディジタル
の制御信号を送出するとともにＤＣ電源ケーブル３を介
して電力を供給して複合ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃを駆動
・制御する制御装置８０とを含んでいる。

【００１９】図２は、本発明のターボ分子ポンプシステ
ムに含まれ、本発明のターボ分子ポンプの一実施形態と
しての複合ポンプ１Ａの全体構成を示す断面図である。
尚、複合ポンプ１Ｂ，１Ｃについて特に説明していない
が、これらの複合ポンプ１Ｂ，１Ｃも同様の構成となっ
ている。複合ポンプ１Ａは、気体の流れからみて吸入口
側に本発明のターボ分子ポンプとしてのターボ分子ポン
プ部Ｔが形成され、ターボ分子ポンプ部の下流側にねじ
溝により気体を移送するねじ溝式ポンプ部Ｓが形成され
た、複合式の真空ポンプである。

【００２０】複合ポンプ（ターボ分子ポンプ）１Ａは、
図２に示すように、外部の容器に連接され容器内の気体
の吸入口１６ａを有する外装体１１と、外装体１１内に
回転可能に収納されるロータ部としてのロータ軸１２及
びロータ本体１４と、外装体１１内に配設され、ロータ
部のロータ本体１４とともに吸入口１６ａから吸入され
た気体の移送部を形成するステータ部としてのステータ
軸１５及びステータ本体１８とを備えている。

【００２１】外装体１１は、中空略円筒状でありその一
端部が吸入口１６ａとなった外筒体１６と、外装体１６
の他端側に連接されるベース１９とを備えている。ベー
ス１９には、気体を排出する排気口４９が形成されてい
る。ステータ軸１５とステータ本体１８とベース１９
は、一体成形されており、外装体１１は、ベース１９に
固定支持されている。また、複合ポンプ１Ａは、ロータ
軸１２及びロータ本体１４をステータ軸１５及びステー
タ本体１８に対して回転可能に支承する磁気軸受２０
と、磁気軸受２０に支承されるロータ軸１２及びロータ
本体１４をステータ軸１５及びステータ本体１８に対し
て回転させるモータ３０とを備えている。そして、モー
タ３０は、外部の制御装置８０からモータ３０の駆動信
号を受信し、該駆動信号に従って駆動されるようになっ
ている。

【００２２】以下、本実施形態について、更に詳細に、
説明する。外装体１１は、ステンレス製であって、周端
部が径方向外方に張出した中空円筒形状に形成されてい
る。中空部は、略円柱状に形成されている。径方向外方
に張出した一方の周端部は、フランジ１６１として、外
部の容器に固定される。他方の周端部は、ベース固定部
１６２として、ベース１９上にねじにより固定されてい
る。そして、フランジ１６１が外部の容器の排気口周囲
と連結されることにより、外部の容器の内部と外筒体１
６の中空部とが連通されるようになっている。

【００２３】ステータ軸１５は円筒状であり、内周面に
モータのコイル３２が固定され、通電によってステータ
軸の軸線回り方向の回転磁界が形成されるようになって
いる。ステータ本体１８は、スペーサ１８０と、このス
ペーサ１８０，１８０間に外周側が支持されるステータ
翼１８１とを備えている。

【００２４】スペーサ１８０は段部を有する円筒状であ
り、外筒体１６の内側に積み重ねられている。外筒体１
６の排気口４９側のスペーサ１８０には、ねじ溝１８０
ａが形成されたねじ溝付きスペーサとなっている。ステ
ータ翼１８１は、外周縁部がスペーサ１８０間に挟持さ
れ、外筒体１６内に軸線方向に多段に複数固定されてい
る。このステータ翼１８１には、外周縁部から外筒体１
６の軸線へ向けて放射状に張り出す複数のステータブレ
ードが形成されており、スペーサ１８０間に挟持された
状態においては、ステータブレードは、周回り方向に対
して所定角度傾斜配置されている。

【００２５】ロータ軸１２は、ステータ軸１５の内方に
おいて回転可能に支承されており、一端部（上部）がス
テータ軸１５内から露出している。ロータ軸１２の軸線
方向略中央部には、モータ３０のマグネット３３が、ス
テータ軸１５に固定されるコイル３２に対向可能に固定
されており、このマグネット３３がコイル３２による回
転磁界で付勢され、ロータ軸１２が回転するようになっ
ている。ロータ本体１４は、ステータ軸１５の外周を包
囲するように配置されたほぼ筒状の周壁部１４ａと、ス
テータ軸１５から露出するロータ軸１２の上部に固定さ
れる支持部１４ｂと、周壁部１４ａの外周に取り付けら
れたロータ翼１４１とを備えている。周壁部１４ａは、
吸入口１６ａ側の外径が小さく排気口４９側の外径が大
きくなっており、周壁部１４ａのうち排気口４９側の外
径が大きくなっている部分は、外周面がねじ溝付きのス
ペーサ１８０と近接して対向している。ロータ翼１４１
は、周壁部１４ａの吸入口１６ａ側の外径の小さい部分
の外周面から張出するように、多段に環装されている。
各ロータ翼１４１は、ラジアル方向外方に放射状に張り
出した複数のロータブレード（羽根）を有している。こ
のロータブレードは、吸入口側（図面上側）が回転方向
側になるように所定角度で傾斜しており、気体分子を排
気口４９側に叩き落とすようになっている。そして、吸
入口１６ａ側においてはロータ翼１４１によって気体分
子が排気口４９側に叩き落とされ、排気口４９側におい
てねじ溝１８０ａによって粘性により排気口４９側へ移
送され、排気口４９から排出されるようになっている。

【００２６】ベース１９には、ロータ本体１４ａとねじ
溝付きのスペーサ１８０との間からの気体を外部へ排出
する排気口４９が配置されている。また、ベース１９に
は、回路基板収納部４０が底部中央に形成されており、
この回路基板収納部４０には、従来技術と同様に増幅回
路等が配設された回路基板４１や回転数センサ３４が収
納されている。また、回路基板収納部４０の下方には、
制御装置８０からのディジタルの駆動信号に基づいてア
ナログの制御電流をモータ３０及び磁気軸受２０に出力
するための回路が配設された制御用回路基板４２がベー
ス１９内に収納されている。また、ベース１９には、コ
ネクタ４３が配設されており、コネクタ４３を介して連
接されるＤＣ電源ケーブル３により制御装置８０から電
力を供給され、またコネクタ４３を介して連接される光
ファイバケーブル２により制御装置８０から駆動信号を
伝送されるようになっている。

【００２７】磁気軸受２０は、５軸制御の磁気軸受であ
り、ロータ軸１２に対して半径方向の磁力を発生させる
の半径方向電磁石２２，２３、及び、ロータ軸１２の半
径方向位置の変位を検出する位置センサとしての半径方
向センサ２４，２５、及びロータ軸１２に対して軸方向
の磁力を発生させる軸方向電磁石２６と、軸方向電磁石
２６による軸方向の力が作用する金属ディスク２７、回
路基板収納部４０内からロータ軸１２の軸方向の変位を
検出する位置センサとしての軸方向センサ２８とを備え
ている。

【００２８】半径方向電磁石２２，２３は、ロータ軸１
２のモータの上側及び下側の２カ所に配置されている。
これらの半径方向電磁石２２，２３は、互いに直交する
ようにステータ軸１５の内周面に固定配置された２対の
電磁石（うち１対は図示されず）で構成されている。各
対の電磁石は、ロータ軸１２を挟んで対向して配置され
ている。半径方向センサ２４，２５は、ロータ軸１２を
挟んで対向する２対（うち１対は図示されず）のセンサ
を備えており、２対の半径方向電磁石２２に対応して、
互いに直交するように配置されている。

【００２９】そして、半径方向電磁石２２，２３に励磁
電流が供給されることによって、ロータ軸１２が磁気浮
上される。この励磁電流は、磁気浮上時に、半径方向セ
ンサ２４，２５からの変位検知信号に応じて制御され、
これによってロータ軸１２が軸線方向の２カ所において
半径方向の所定位置に保持されるようになっている。

【００３０】金属ディスク２７は、磁性体を円板状に形
成したものであり、ロータ軸１２の下部に固定されてお
り、この金属ディスク２７の上方に、軸方向電磁石２６
がベース１９に固定配置されている。軸方向電磁石２６
の励磁電流は、軸方向センサ２８からの変位検知信号に
応じて制御され、これによりロータ軸１２が軸方向の所
定位置に保持されるようになっている

【００３１】このように複合ポンプ１Ａにおいては磁気
軸受を使用することによって、ロータ部（ロータ軸１２
やロータ本体１４）が浮上支持されるので、回転時にス
テータ軸１５やステータ本体１８に接触することが無く
粉塵の発生が抑えられ、また、シール用のオイル等が不
要であるためガス発生もなく、クリーンな環境でのロー
タ部の回転駆動を実現できる。このようなポンプは、半
導体製造等の高いクリーン度が要求される場合に適して
いる。

【００３２】ベース１９の外方には、空冷用のフィン
（図示せず）が固定されており、ベース１９内部の熱が
フィンにより放熱されるようになっている。

【００３３】図３は、上述の複合ポンプ１Ａ及び制御装
置８０における制御を表すブロック図である。この図３
に示すように、複合ポンプ１Ａでは、回路基板収納部４
０の制御用回路基板４２に、モータ制御手段としてのモ
ータ駆動回路５１、モータのコイルの電流を検出するモ
ータ用の電流検出回路５２、軸受駆動手段としての磁気
軸受の電磁石駆動回路５３、磁気軸受の電磁石の電流を
検出する磁気軸受用の電流検出回路５４、モータ用の電
流検出回路５２や磁気軸受用の電流検出回路５４からの
センサ信号、半径方向センサ２４，２５からのセンサ信
号、軸方向センサ２８からのセンサ信号、回転数センサ
３４からのセンサ信号等の、各センサ（半径方向センサ
２４，２５、軸方向センサ２８、回転数センサ３４）か
らのセンサ信号を検出するセンサ信号出力手段としての
センサ信号検出回路５５、及び制御部８０との間でのデ
ィジタル信号を送受信するとともに制御部８０から受信
したディジタル信号をアナログ変換したり内部からのア
ナログ信号をディジタル変換する信号変換手段としての
第１の光通信インターフェイス回路５６が、配設されて
いる。また、制御装置８０には、外部の電源Ｐに接続さ
れるＡＣ／ＤＣ電源８１、起動順序取得手段及び、起動
信号生成手段及び、磁気軸受制御手段及び、モータ制御
手段及び、駆動信号発生手段としてのディジタル信号処
理装置８２、及び、ディジタル信号処理装置８２と複合
ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃとの間でディジタル信号を送受
信する第２の光通信インターフェイス回路８３が配設さ
れている。

【００３４】そして、外部の電源Ｐからの電力をＡＣ／
ＤＣ電源８１からＤＣ電源ケーブル３を介して複合ポン
プ１Ａの電磁石駆動回路５３及びモータ駆動回路５１に
各駆動のための電力を供給するようになっている。ま
た、ＡＣ／ＤＣ電源８１は、ディジタル信号処理装置８
２の電源としても機能するようになっている。

【００３５】また、センサからのセンサ信号がセンサ信
号検出回路５５に出力され、センサ信号検出回路５５か
らの電流が第１の光通信インターフェイス回路５６でデ
ィジタル信号に変換されて光ファイバケーブル２を介し
て制御装置８０の第２の光通信インターフェイス８３に
出力され、制御装置８０のディジタル信号処理装置８２
に出力されるようになっている。更に、モータ用の電流
検出回路５２からモータのコイルに流れる電流に応じた
大きさの電流値が第１の光通信インターフェイス回路５
６でディジタル信号に変換されて光ファイバケーブル２
を介して制御装置８０の第２の光通信インターフェイス
８３に出力され、ディジタル信号処理装置８２に出力さ
れるようになっている。また、磁気軸受用の電流検出回
路５４からの各コイルの電流に応じた大きさの電流値が
第１の光通信インターフェイス回路５６でディジタル信
号に変換されて光ファイバケーブル２介して制御装置８
０の第２の光通信インターフェイス８３に出力され、デ
ィジタル信号処理装置８２に出力されるようになってい
る。そして、ディジタル信号処理装置８２は、センサの
検出結果に対応した信号、磁気軸受の電磁石の電流、及
びモータのコイルの電流にそれぞれ対応した信号を受信
し、これらの信号に対応した制御用の信号を出力するよ
うになっている。

【００３６】ディジタル信号処理装置８２からの信号
は、第２の光通信インターフェイス回路８３から光ファ
イバケーブル２を介して第１の光通信インターフェイス
回路５６に出力され、第１の光通信インターフェイス回
路５６でディジタル−アナログ変換された後またはディ
ジタル信号のまま、電磁石駆動回路及びモータ駆動回路
に出力され、磁気軸受の電磁石及びモータのコイルがこ
の出力に従って駆動制御されるようになっている。この
ように、磁気軸受の電磁石の電流は、磁気軸受用の電流
検出回路からの出力に応じたディジタル信号処理装置８
２からの駆動信号に基づいてフィードバック制御され、
モータのコイルの電流は、モータ用の電流検出回路から
の出力に応じたディジタル信号処理装置８２からの駆動
信号に基づいてフィードバック制御される。

【００３７】図４は、本実施形態のターボ分子ポンプシ
ステムにおけるＡＣ／ＤＣ電源ユニット８１からの出力
（複合ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ全体の駆動電力）の経時
的変化を磁気軸受とモータの動作と対応させて表した図
である。尚、図４及び後述の図５においては、スペース
の都合上「複合ポンプ」を単に「ポンプ」と記載してい
る。本実施形態においては、複数の複合ポンプ１Ａ，１
Ｂ，１Ｃが使用される場合には、ディジタル信号処理装
置８２は、各複合ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃのセンサから
の出力によりこれを検知する。そして、ディジタル信号
処理装置８１は、図４に線グラフで示すように、まず全
ての複合ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの磁気軸受の電磁石を
駆動させる。そして、全ての複合ポンプ１Ａ，１Ｂ，１
Ｃのロータを所定位置に浮上保持した後、まず１台の複
合ポンプ１Ａのモータを駆動させる。このとき、複合ポ
ンプ１Ａでは、ロータが加速中には加速に応じて消費電
流が大きくなり、制御装置８０のＡＣ／ＤＣ電源からの
出力も増加していく。そして、回転数が定格回転数に到
達しポンプ内の圧力が減少すると、消費電流は急激に低
下し、以降定格回転中の消費電力は低い値にほぼ一定に
保持される。このときに消費される電力（複合ポンプ１
Ａ，１Ｂ，１Ｃ全体の駆動電力）は、各複合ポンプ１
Ａ，１Ｂ，１Ｃの磁気軸受の電磁石駆動のための電力
と、複合ポンプ１Ａのモータのコイルを駆動のための電
力の合計である。

【００３８】センサからの信号によりディジタル信号処
理装置８２は複合ポンプ１Ａが定格回転の状態になった
ことを検知すると、複合ポンプ１Ａを定格回転させたま
ま、２台目の複合ポンプ１Ｂのモータを起動する。この
とき複合ポンプ１Ｂでは、上述の複合ポンプ１Ａを起動
した場合と同様に電力が消費され、ターボ分子ポンプシ
ステム全体においては、複合ポンプ１Ｂのモータの起動
時の電力に複合ポンプ１Ａの定格回転時の電力を加えた
状態で、消費電力が推移する。即ち、複合ポンプ１Ｂの
ロータが加速中には加速に応じて消費電流が大きくな
り、制御装置のＡＣ／ＤＣ電源８１からの出力も増加し
ていく。そして、回転数が定格回転数に到達しポンプ内
の圧力が減少すると、消費電流は急激に低下し、以降複
合ポンプ１Ａと複合ポンプ１Ｂの定格回転中の消費電流
が保持される。このときに消費される電力は、各複合ポ
ンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの磁気軸受の電磁石駆動のための
電力と、複合ポンプ１Ａ及び複合ポンプ１Ｂのモータの
コイル駆動のための電力の合計である。

【００３９】そして、センサからの信号によりディジタ
ル信号処理装置８２は複合ポンプ１Ｂが定格回転状態に
なったことを検知し、３台目の複合ポンプ１Ｃのモータ
を起動する。このとき複合ポンプ１Ｃでは、上述の複合
ポンプ１Ａ及び複合ポンプ１Ｂを起動した場合と同様に
電力が消費され、ターボ分子ポンプシステム全体におい
ては、複合ポンプ１Ｃのモータの起動時の電力に複合ポ
ンプ１Ａ及び複合ポンプ１Ｂの定格回転時の電力を加え
た状態で、消費電力が推移する。即ち、複合ポンプ１Ｃ
のロータが加速中には加速に応じて消費電流が大きくな
り、制御装置のＡＣ／ＤＣ電源からの出力も増加してい
く。そして、回転数が定格回転数に到達しポンプ内の圧
力が減少すると、消費電流は急激に低下し、以降複合ポ
ンプ１Ａ、複合ポンプ１Ｂ及び複合ポンプ１Ｃの定格回
転中の消費電流が保持される。このときに消費される電
力は、各ポンプの磁気軸受の電磁石駆動のための電力
と、複合ポンプ１Ａ、複合ポンプ１Ｂ、及び複合ポンプ
１Ｃのモータのコイル駆動のための電力の合計である。
このように、本実施形態では、複数の複合ポンプ１Ａ，
１Ｂ，１Ｃを駆動する場合に、それぞれの複合ポンプ１
Ａ，１Ｂ，１Ｃを一度に起動せず、一台ずつ定格回転に
なってから他の複合ポンプを順次立ち上げている。

【００４０】図５は、本実施形態のターボ分子ポンプシ
ステムにおいてディジタル信号処理装置８２による処理
のシーケンスを表した図である。この図５に示すよう
に、ディジタル信号処理装置８２からは、複合ポンプ１
Ａの磁気軸受の制御処理、複合ポンプ１Ａのモータの制
御処理、複合ポンプ１Ｂの磁気軸受の制御処理、複合ポ
ンプ１Ｂのモータの制御処理、複合ポンプ１Ｃの磁気軸
受の制御処理、複合ポンプ１Ｃのモータの制御処理の順
に制御処理が行われ、駆動信号が出力される。そしてこ
れらの駆動信号はこの順で第２の光通信インターフェイ
ス回路８３から光ファイバケーブル２を介して第１の光
通信インターフェイス回路５６に出力され、第１の光通
信インターフェイス回路５６でディジタルアナログ変換
された後、またはディジタル信号のまま、各複合ポンプ
１Ａ，１Ｂ，１Ｃの電磁石駆動回路及びモータ駆動回路
に出力され、各電磁石駆動回路、モータ駆動回路では、
次の駆動信号が入力されるまで、この駆動信号に従った
動作が行われる。

【００４１】そして、上述のように順次起動され制御装
置８０により駆動・制御される複合ポンプ１Ａ，１Ｂ，
１Ｃは、それぞれ、モータによりロータ軸が回転される
とこの回転がロータ本体１４ａに伝達され、ロータ本体
１４ａが定格値（２万〜５万ｒｐｍ）で高速回転され
る。そしてロータ本体１４の回転に伴って、吸入口１６
ａからの気体がロータ１４とステータ１８との間の流路
１７を移送され、排気口４９から排出される。

【００４２】このように、本実施形態では、複合ポンプ
１Ａ，１Ｂ，１Ｃに、モータ駆動回路５１および電磁石
駆動回路５３に駆動信号を出力する手段としての第１の
光通信インターフェイス回路５６が配設されている。そ
して、外部の制御装置８０において、複合ポンプ１Ａ，
１Ｂ，１Ｃのモータ駆動及び磁気軸受２０の駆動を制御
するためのディジタル制御信号を生成し、制御装置８０
の第２の光通信インターフェイス回路８３から光ファイ
バケーブル２により伝送する。またセンサ信号を各セン
サから第１の光通信インターフェイス５６を介して光フ
ァイバケーブル２により制御装置８０に伝送する。

【００４３】本実施形態によれば、複合ポンプ１Ａ，１
Ｂ，１Ｃと制御装置８０とはディジタル信号により制御
信号及びセンサ信号を送受信するので、これらの信号を
同一のケーブル（光ファイバケーブル２）により送受信
できる。従って、多数のケーブルが必要がなく、配線や
設置のための労力が少なくて済む。本実施形態によれ
ば、複合ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃと制御装置８０との間
は光ファイバケーブル２によって信号が伝送されるの
で、駆動電流用のケーブル３からのノイズや外部から侵
入するノイズが混入せず、ノイズの影響を受け難く、複
合ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃと制御装置８０を長距離離間
して配設することが可能である。本実施形態によれば、
複数の複合ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃを一台の制御装置８
０で制御できるため、制御装置のためのコスト負担や設
置スペースが少なくて済み、また制御装置のための電力
も少なくて済む。本実施形態によれば、制御装置８０か
らの制御信号に応じて、各複合ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ
が順番に、起動した複合ポンプが定格回転状態に到達し
た後に、次の複合ポンプが起動されるので、複合ポンプ
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ全機が定格回転状態になるまで、必要
な電力の最大値を低く抑えることができる。図４におい
て、一点鎖線は、従来技術と同様に、複合ポンプ１Ａ，
１Ｂ，１Ｃを一度に起動した場合の磁気軸受とモータの
電源の出力の経時的変化を表している。このように、３
機の複合ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃを一度に起動すると、
各複合ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃがほぼ同時に最大出力と
なるために、起動時の最大出力を合わせた大きさの出力
が必要となる。一方、図４に線で示した本実施形態にお
ける出力では、複合ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの最大出力
がまったく重ならず、起動された複合ポンプが定格回転
となって出力が極低くなってから、次の複合ポンプが起
動されるので、必要最大電力が極力抑えられる。この結
果、ＡＣ／ＤＣ電源を小容量かつ小型にすることがで
き、またターボ分子ポンプが稼動する工場内におけるＡ
Ｃ電源の設備容量を小容量化することができる。

【００４４】尚、本発明のターボ分子ポンプは、上述の
実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸
脱しない限りにおいて適宜変更可能である。例えば、上
述の実施形態においては、制御装置８０内にはターボ分
子ポンプである複合ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃにモータの
駆動電流を供給する電源（ＡＣ／ＤＣ変換アダプタ）と
してのＡＣ／ＤＣ電源８１は１つのみ具備されている
が、図６に示すように、制御装置８０には並列接続可能
な複数の電源（電源Ａ８１’及び電源Ｂ８１’’）と、
そのうち１つまたは複数を選択し並列接続する選択・接
続手段を備え、接続されるターボ分子ポンプの数や必要
電力量に応じて電源を選択し接続できるようにしてもよ
い。図６においては、制御装置８０は２つの電源８
１’、８１’を備えており、容量が小さく必要電力量が
少ないターボ分子ポンプ１ｄ，１ｅ，１ｆを使用する場
合には、電源８１’を１つだけ使用し（図６（ａ））、
容量が大きく必要電力量が多いターボ分子ポンプ１Ｄ，
１Ｅ，１Ｆを使用する場合には、二つの電源８１’，８
１’を並列接続して使用する（図６（ｂ））ようになっ
ている。なお、供給電力量の異なる複数の電源を備え、
これらを切り替えて使用するようにしてもよい。また、
選択・接続手段は、操作者からの入力により使用する電
源を選択するようにしても、接続されるターボ分子ポン
プの必要電力量を取得し、取得した必要電力量から自動
的に使用する電源を選択する電源選択手段を備えてもよ
い。

【００４５】上述の実施形態及び各変形例においては、
制御装置８０と各ターボ分子ポンプ（複合ポンプ１Ａ，
１Ｂ，１Ｃ）とを接続する光ファイバケーブル２及びＤ
Ｃ電源ケーブル３は、それぞれ電源（ＡＣ／ＤＣ電源８
１）または光通信インターフェイス８３に１本が接続さ
れ、途中ターボ分子ポンプ側で分岐しているが、図７
（ａ）に示すように、各ターボ分子ポンプ（複合ポンプ
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）毎の複数の光ファイバケーブル２，
２，２及びＤＣ電源ケーブル３，３，３を使用したり、
図７（ｂ）に示すように、光ファイバケーブル２及びＤ
Ｃ電源ケーブル３のうちの一方各ターボ分子ポンプ毎に
複数のケーブル（図７（ｂ）においては光ファイバケー
ブル２，２，２）とすることもできる。上述の実施形態
及び各変形例においては、ディジタル信号処理装置８２
において各複合ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの磁気軸受の制
御処理とモータの制御処理とが順番に行われ駆動信号が
第２の光通信インターフェイス８３からシリアルに出力
されるが、これらの制御処理が並行処理されパラレルに
出力されるようにしてもよい。図８はこのような場合の
一例として、複合ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの磁気軸受の
制御処理とモータの制御処理とが並行処理される場合
の、ディジタル信号処理装置による処理のシーケンスを
表した図である。

【００４６】また、上述の実施形態及び各変形例におい
ては、制御装置８０のディジタル信号処理装置８１は、
複数の複合ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの起動順序を光ファ
イバケーブル２の各分岐への接続位置に応じてモータの
起動順序を取得する起動順序取得手段として機能し、ま
た、この起動順序に従って複数の複合ポンプ１Ａ，１
Ｂ，１Ｃのモータが起動されるようにモータの駆動電流
を制御する制御信号を生成する制御信号生成手段として
機能し、モータの起動順序が連続する２つのターボ分子
ポンプ（複合ポンプ１Ａと１Ｂ、複合ポンプ１Ｂと１
Ｃ）の各組について、先にモータを起動した複合ポンプ
１Ａ，１Ｂが定格回転状態に到達した後に、次の複合ポ
ンプ１Ｂ，１Ｃのモータが起動されるように前記制御信
号を生成しているが、これに限られるものではない。例
えば、制御装置８０のディジタル信号処理装置８２は、
複合ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの図示しないメモリに格納
される各複合ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの駆動に必要な最
大駆動電力を取得する駆動電力取得手段、及び制御装置
８０内の図示しないメモリまたはＡＣ／ＡＤ電源８１に
格納される供給可能な最大供給可能電力を把握する最大
供給可能電力把握手段として機能し、直前に起動された
複合ポンプの最大駆動電力必要時における、複合ポンプ
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ全体の駆動電力が最大供給可能電力以
下となるように、且つ、直前にモータが起動された複合
ポンプの定格回転状態到達前に次の複合ポンプのモータ
が起動されるように、前記制御信号を生成するものとす
ることもできる。

【００４７】また、上述の実施形態及び各変形例におい
て、制御手段８０は、接続される複合ポンプ１Ａ，１
Ｂ，１Ｃそれぞれについて駆動に必要な最大駆動電力を
取得し、複合ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃに供給可能な最大
供給可能電力を把握し、最大駆動電力と最大供給可能電
力とに基づいて、複合ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ全体の駆
動電力が常に最大供給可能電力以下となるように複合ポ
ンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃを起動できない場合に、警告を行
う警告手段や、起動を行わない起動停止手段を備えるこ
ともできる。

【００４８】上述の実施形態及び各変形例においては、
電磁石駆動回路５３、磁気軸受用の電流検出回路５２、
モータ駆動回路５１、モータ用の電流検出回路５４、を
含む制御用回路基板４２は、ベース１９内部の回路基板
収納部に収納されているが、これに限られるものではな
く、例えば、ベース１９の底部に外側から固定されてい
てもよい。

【００４９】上述の実施形態及び各変形例において、ロ
ータ翼１４１は周壁部１４ａの外周面から外方へ向けて
張り出しているが、周壁部１４ａの内周面から内方へ向
けて張り出したロータ翼を備え、ステータ本体１８をロ
ータ本体１４のラジアル方向内方に配設してもよい。ま
た、上述の実施形態及び各変形例においてはロータ軸１
２は磁気軸受により軸受けされているが、これに限られ
るものではなく、動圧軸受、静圧軸受、その他の軸受に
よってもよい。上述の実施形態及び各変形例において
は、ターボ分子ポンプは、ねじ溝式ポンプ部を備えてた
複合ポンプ１Ａ，１Ｂ，１Ｃとなっているが、ねじ溝式
ポンプ部を備えず翼部のみからなるターボ分子ポンプと
することもできる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るター
ボ分子ポンプ及びターボ分子ポンプシステムによれば、
配線や設置を容易に行うことができ、ノイズによる影響
を回避できるとともに、低コスト且つ低電力で複数台の
ターボ分子ポンプの使用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のターボ分子ポンプの一実施形態として
の複合ポンプを含む本発明のターボ分子ポンプシステム
の一実施形態の全体構成を示す概略図である。

【図２】図１の複合ポンプの全体構成を示す軸線方向断
面図である。

【図３】図３は、上述の複合ポンプ１Ａ及び制御装置８
０における制御を表すブロック図である。

【図４】図１のターボ分子ポンプシステムにおけるＡＣ
／ＤＣ電源ユニットからの出力の経時的変化を磁気軸受
とモータの動作と対応させて表した図である。

【図５】図１のターボ分子ポンプシステムのディジタル
信号処理装置による処理のシーケンスを表した図であ
る。

【図６】本発明のターボ分子ポンプシステムの他の実施
形態の要部を表す概略構成図である。

【図７】本発明のターボ分子ポンプシステムの他の実施
形態の要部を表す概略構成図である。

【図８】本発明のターボ分子ポンプシステムの他の実施
形態におけるディジタル信号処理装置による処理のシー
ケンスを表した図であり、図１の実施形態における図５
相当図である。

【図９】本発明のターボ分子ポンプシステムの他の実施
形態を表す概略構成図である。

【図１０】従来技術のターボ分子ポンプシステムを表す
ブロック図である。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 複合ポンプ ２ 光ファイバケーブル（伝送手段） ３ ＤＣ電源ケーブル １１ 外装体 １２ ロータ軸（ロータ部） １４ ロータ本体（ロータ部） １５ ステータ軸（ステータ部） １６ａ 吸入口 １８ ステータ本体（ステータ部） ２０ 磁気軸受 ２２，２３ 半径方向電磁石 ２６ 軸方向電磁石 ２４，２５ 半径方向センサ（位置センサ） ２７ 金属ディスク ２８ 軸方向センサ（位置センサ） ３０ モータ ３２ コイル ３４ 回転数センサ ４０ 回路基板収納部 ４１ 回路基板 ４２ 制御用回路基板 ４３ コネクタ ４９ 排気口 ５１ モータ駆動回路（モータ駆動手段） ５２ モータ用の電流検出回路（センサ信号出力手段） ５３ 磁気軸受の電磁石駆動回路（軸受駆動手段） ５４ 磁気軸受用の電流検出回路 ５５ センサ信号検出回路（センサ信号出力手段） ５６ 第１の光通信インターフェイス回路 ８０ 制御装置 ８１ ＡＣ／ＤＣ電源 ８２ ディジタル信号処理装置（起動順序取得手段、起
動信号生成手段） ８３ 第２の光通信インターフェイス回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H021 AA01 AA04 AA08 BA01 BA02 BA11 BA12 BA20 BA30 CA00 CA04 CA07 DA04 DA21 DA26 EA12 EA20 3H031 DA01 DA02 DA07 EA06 EA09 EA12 EA13 EA15 EA16 FA13 FA40 FA41

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部の容器に連接され該容器内の気体の
   吸入口を有する外装体と、 前記外装体内に配置されるステータ部と、 前記外装体内に配置され、前記ステータ部とともに前記
   吸入口から吸入された前記気体の移送部を形成するロー
   タ部と、 前記ロータ部を前記ステータ部に対して回転可能に支承
   する軸受と、 前記ロータ部を回転駆動させるモータと、 外部の電源に接続され、前記モータに駆動電流を供給す
   るモータ駆動手段と、 モータの前記駆動電流を検出し、検出結果に基づいたデ
   ィジタルの検出信号を外部の制御装置に出力する電流信
   号出力手段とを備え、 前記モータ駆動手段は、前記検出信号に基づいて前記外
   部の制御装置から出力される前記モータへの駆動電流制
   御のためのディジタルの駆動信号を受信し、受信した駆
   動信号に応じて前記駆動電流を制御し出力することを特
   徴とするターボ分子ポンプ。
2. 【請求項２】 前記ターボ分子ポンプの前記軸受は、前
   記ロータ部を磁力により支承する電磁石コイル及び前記
   ロータ部の位置を検知する位置センサを備えた磁気軸受
   であり、 前記電磁石コイルに前記磁力を誘起するための前記軸受
   の駆動電流を供給する軸受駆動手段、及び前記位置セン
   サの検知結果に基づいたディジタルの検出信号を外部の
   前記制御装置に出力するセンサ信号出力手段を備え、 前記軸受駆動手段は、前記センサ信号に基づいて前記外
   部の制御装置から出力される前記軸受の駆動電流制御の
   ためのディジタルの駆動信号を受信し、受信した駆動信
   号に応じて前記駆動電流を制御し出力することを特徴と
   する請求項１に記載のターボ分子ポンプ。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のターボ
   分子ポンプと、 前記ターボ分子ポンプから出力される前記検出信号に基
   づいてディジタルの前記駆動信号を生成し出力する制御
   装置と、 前記制御装置から出力される前記駆動信号を前記ターボ
   分子ポンプに伝送する伝送手段とを備えることを特徴と
   するターボ分子ポンプシステム。
4. 【請求項４】 前記ターボ分子ポンプと前記制御装置間
   で伝送されるディジタルの信号は光信号であり、前記伝
   送手段は、光ファイバケーブルであることを特徴とする
   請求項３に記載のターボ分子ポンプシステム。
5. 【請求項５】 前記ターボ分子ポンプを複数備え、前記
   制御装置は、複数の前記ターボ分子ポンプそれぞれに対
   して前記駆動信号を生成し、複数の前記ターボ分子ポン
   プの駆動電流は、その前記ターボ分子ポンプに対応した
   前記制御装置からの前記駆動信号に基づいて制御される
   ことを特徴とする請求項３または請求項４のうちのいず
   れか１の請求項に記載のターボ分子ポンプシステム。
6. 【請求項６】 前記制御装置は、複数の前記ターボ分子
   ポンプの前記モータが所定の順序で起動され、且つ、前
   記モータのうち先に起動されるモータが定格回転状態に
   到達した後に、次のモータが起動されるように、前記駆
   動信号を生成することを特徴とする請求項５に記載のタ
   ーボ分子ポンプシステム。
7. 【請求項７】 前記制御装置は、 複数の前記ターボ分子ポンプそれぞれについて必要な最
   大駆動電力を取得する駆動電力取得手段を備え、 直前に起動された前記ターボ分子ポンプの最大駆動電力
   必要時における、複数の前記ターボ分子ポンプ全体の駆
   動電力が前記ターボ分子ポンプ全体に供給可能な最大供
   給可能電力以下となるように、且つ、直前に起動された
   前記ターボ分子ポンプの定格回転状態到達前に次の前記
   ターボ分子ポンプのモータが起動されるように、前記駆
   動信号を生成することを特徴とする請求項５に記載のタ
   ーボ分子ポンプシステム。
8. 【請求項８】 前記制御装置は、 複数の前記ターボ分子ポンプそれぞれについて駆動に必
   要な最大駆動電力を取得する駆動電力取得手段を備え、 前記駆動電力取得手段で取得した前記最大駆動電力と前
   記ターボ分子ポンプ全体に供給可能な最大供給可能電力
   とに基づいて、複数の前記ターボ分子ポンプ全体の駆動
   電力が常に前記最大供給可能電力以下となるように、複
   数の前記ターボ分子ポンプを起動できない場合に、警告
   を行う警告手段とを備えることを特徴とする請求項６ま
   たは請求項７に記載のターボ分子ポンプシステム。