JP2003254285A - Pump device - Google Patents

Pump device

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JP2003254285A
JP2003254285A JP2002053198A JP2002053198A JP2003254285A JP 2003254285 A JP2003254285 A JP 2003254285A JP 2002053198 A JP2002053198 A JP 2002053198A JP 2002053198 A JP2002053198 A JP 2002053198A JP 2003254285 A JP2003254285 A JP 2003254285A
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rotor
bearing
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rotor shaft
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Tsuyoshi Kabasawa
剛志 樺澤
Manabu Nonaka
学 野中
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
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    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/60Fluid transfer
    • F05D2260/607Preventing clogging or obstruction of flow paths by dirt, dust, or foreign particles

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pump device which reduces costs of additional parts for temperature control such as a heater. <P>SOLUTION: The pump device is used to discharge process gas from, for example, a semiconductor manufacturing device, and journals a rotor on magnetic bearings. For reducing solidification and deposition of process gas in a pipeline of the pump device, bearing electromagnets of the magnetic bearings are heated to hold a high temperature of the pipeline. The bearing electromagnets are heated, for example, when a control current and a bias current are passed or a high frequency current is passed. Alternatively, a motor can be heated when the rotating speed of the motor is repeatedly increased and decreased, to elevate the temperature of the pipeline. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はポンプ装置に関し、
例えば、半導体の製造に用いるターボ分子ポンプに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pump device,
For example, it relates to a turbo molecular pump used for manufacturing a semiconductor.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体の製造は、チャンバの中で基盤に
プロセスガスを作用させながら行われる。このチャンバ
の排気には、排気能力や真空度などの要求からターボ分
子ポンプが広く使用されている。ターボ分子ポンプは、
チャンバ内のプロセスガスなどを排気するほか、チャン
バ内を所定の圧力に保つために使用されている。
2. Description of the Related Art A semiconductor is manufactured in a chamber while a process gas is applied to a substrate. For evacuation of this chamber, a turbo molecular pump is widely used because of requirements such as evacuation capacity and degree of vacuum. Turbo molecular pump
It is used for exhausting process gas and the like in the chamber and for maintaining the inside of the chamber at a predetermined pressure.

【0003】半導体の製造に用いられるプロセスガスに
は各種のものがあるが、温度や圧力などの条件により、
管路部分に凝固し堆積する場合がある。そのため、ある
程度の時間ターボ分子ポンプを運転すると、管路部分に
堆積物が生じ、管路が詰まって性能が低下したり、ロー
タと堆積物が接触してポンプの運転に悪影響を与える場
合がある。
There are various kinds of process gases used for manufacturing semiconductors, but depending on conditions such as temperature and pressure,
It may solidify and accumulate in the pipeline. Therefore, if the turbo molecular pump is operated for a certain period of time, deposits may be generated in the pipelines, the pipelines may be clogged, and the performance may be reduced, or the rotors and deposits may come into contact and adversely affect the pump operation. .

【0004】そのため、管路でプロセスガスが凝固する
のを防ぐために、ポンプの周囲にヒータを設置し、管路
を高温に保温することが広く行われている。ヒータを用
いてポンプの温度を所定の値にコントロールすることに
より、ポンプ内でプロセスガスが凝固するのを低減する
ことができる。
Therefore, in order to prevent the process gas from solidifying in the pipeline, it is widely practiced to install a heater around the pump to keep the pipeline at a high temperature. By controlling the temperature of the pump to a predetermined value using the heater, it is possible to reduce the solidification of the process gas in the pump.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、ヒータを用
いてターボ分子ポンプを温度コントロールする場合、ヒ
ータ、ヒータを制御するコントローラ、電源ケーブルな
どの付加的部品が必要となり、コストアップの要因とな
っていた。
However, when the temperature of the turbo molecular pump is controlled by using the heater, additional parts such as a heater, a controller for controlling the heater, and a power cable are required, which causes a cost increase. It was

【0006】そこで、本発明の目的は、ヒータなどの温
度コントロール用の付加的部品に要するコストを低減す
ることができるポンプ装置を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a pump device which can reduce the cost required for additional parts for temperature control such as a heater.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、請求項1に記載の発明では、一端の側に
吸気口が形成され、他端の側に排気口が形成されたケー
シングと、前記ケーシングの前記他端の側の基底をなす
ベース部材と、前記ベース部材に固着され、軸受とモー
タを収納した円筒部材と、前記軸受により前記円筒部材
に回転自在に収納され、前記モータにより回転するロー
タ軸と、前記ロータ軸に配設されたロータと、前記ロー
タと所定の間隙を隔てて、前記ケーシングの内周面に配
設されたステータと、前記ロータと前記ステータとの間
隙に形成された気体移送手段と、前記円筒部材で発生す
る発熱量を制御する発熱制御手段と、を備えたことを特
徴とするポンプ装置を提供する。請求項2に記載の発明
では、前記軸受は磁気軸受であり、前記発熱制御手段
は、前記磁気軸受の制御電流に重畳されたバイアス電流
を制御することを特徴とする請求項1に記載のポンプ装
置を提供する。請求項3に記載の発明では、前記軸受は
磁気軸受であり、前記発熱制御手段は、前記磁気軸受の
制御電流に重畳された高周波電流を制御することを特徴
とする請求項1に記載のポンプ装置を提供する。請求項
4に記載の発明では、前記発熱制御手段は、前記モータ
の回転数を変動させることにより、前記モータの発熱量
を制御することを特徴とする請求項1、請求項2、又は
請求項3に記載のポンプ装置を提供する。請求項5に記
載の発明では、前記円筒部材、前記ベース部材、前記ロ
ータ、及び前記ステータがアルミニウム、又はアルミニ
ウム合金で構成されていることを特徴とする請求項1か
ら請求項4までのうちの何れか1の請求項に記載のポン
プ装置を提供する。請求項6に記載の発明では、前記モ
ータの周囲に配設された補強部材、又は前記軸受の外装
部材が、アルミニウム、又はアルミニウム合金で構成さ
れていることを特徴とする請求項5に記載のポンプ装置
を提供する。請求項7に記載の発明では、前記ステータ
と前記ロータの対向する面の少なくとも一部に、熱の輻
射を効率を高めるためのコーティングがなされているこ
とを特徴とする請求項1から請求項6までのうちの何れ
か1の請求項に記載のポンプ装置を提供する。請求項8
に記載の発明では、前記円筒部材の外周面の少なくとも
一部は、前記ロータの内周面に所定の間隙を隔てて対向
しており、前記円筒部材と前記ロータの対向する面の少
なくとも一部に、熱の輻射効率を高めるためのコーティ
ングがなされていることを特徴とする請求項1から請求
項7までのうちの何れか1の請求項に記載のポンプ装置
を提供する。請求項9に記載の発明では、前記ポンプ装
置に形成された冷却手段と、前記ポンプ装置の所定の個
所に設置した温度検出手段によって検出した温度に関連
して前記冷却手段を制御する冷却制御手段と、を更に具
備したことを特徴とする請求項1から請求項8までのう
ちの何れか1の請求項に記載のポンプ装置を提供する。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention, in the invention described in claim 1, has an intake port formed on one end side and an exhaust port formed on the other end side. A casing, a base member that forms a base on the other end side of the casing, a cylindrical member fixed to the base member and accommodating a bearing and a motor, and rotatably accommodated in the cylindrical member by the bearing, A rotor shaft rotated by the motor; a rotor disposed on the rotor shaft; a stator disposed on the inner peripheral surface of the casing with a predetermined gap from the rotor; the rotor and the stator; And a heat generation control means for controlling the amount of heat generated in the cylindrical member. The pump according to claim 1, wherein the bearing is a magnetic bearing, and the heat generation control unit controls a bias current superimposed on a control current of the magnetic bearing. Provide a device. In the invention according to claim 3, the bearing is a magnetic bearing, and the heat generation control means controls a high-frequency current superposed on a control current of the magnetic bearing. Provide a device. The invention according to claim 4 is characterized in that the heat generation control means controls the heat generation amount of the motor by varying the rotation speed of the motor. 3 provides a pump device according to item 3. The invention according to claim 5 is characterized in that the cylindrical member, the base member, the rotor, and the stator are made of aluminum or an aluminum alloy. A pump device according to any one of the claims is provided. The invention according to claim 6 is characterized in that the reinforcing member disposed around the motor or the exterior member of the bearing is made of aluminum or an aluminum alloy. A pump device is provided. The invention according to claim 7 is characterized in that at least a part of the surfaces of the stator and the rotor facing each other is coated with a coating for increasing the efficiency of heat radiation. A pump device according to any one of the preceding claims is provided. Claim 8
In the invention described in claim 1, at least a part of the outer peripheral surface of the cylindrical member faces the inner peripheral surface of the rotor with a predetermined gap, and at least a part of the facing surfaces of the cylindrical member and the rotor. The pump device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the pump device is coated with a coating for increasing heat radiation efficiency. In the invention according to claim 9, a cooling control means for controlling the cooling means in relation to a cooling means formed in the pump device and a temperature detected by a temperature detecting means installed at a predetermined position of the pump device. The pump device according to any one of claims 1 to 8 is further provided.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について詳細に説明する。 (1)実施形態の概要 本実施の形態のターボ分子ポンプ1は、図2に示したよ
うに、磁気軸受部8、12、20により、ロータ軸11
を磁気浮上させて軸支している。このうち、磁気軸受部
8、12、20には、それぞれ温度センサ31、32、
33が取り付けてあり、温度コントローラ52(図1)
により磁気軸受部8、12、20の軸受電磁石の温度を
モニタリングしている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below. (1) Outline of Embodiment As shown in FIG. 2, the turbo molecular pump 1 according to the present embodiment includes a rotor shaft 11 by means of magnetic bearing portions 8, 12, 20.
Is magnetically levitated and is pivotally supported. Of these, the magnetic bearings 8, 12, and 20 have temperature sensors 31, 32, and 32, respectively.
33 attached, temperature controller 52 (FIG. 1)
The temperature of the bearing electromagnets of the magnetic bearing portions 8, 12, 20 is monitored by.

【0009】これら軸受電磁石に供給される電流には、
ロータ軸11の変位を制御するための変位制御電流の他
に、直流のバイアス電流が重畳されている。このバイア
ス電流によって、軸受電磁石を発熱させるようになって
いる。
The current supplied to these bearing electromagnets includes
In addition to the displacement control current for controlling the displacement of the rotor shaft 11, a DC bias current is superimposed. This bias current causes the bearing electromagnet to generate heat.

【0010】温度コントローラ52(図1)は、温度セ
ンサ31、32、33からの検出信号を用いて、磁気軸
受部8、12、20の電磁石の温度が予め設定した所定
の範囲に維持できるように、バイアス電流の値を設定す
る。そして、制御装置51は、変位制御電流のほか、温
度コントローラが設定したバイアス電流を磁気軸受部
8、12、20の電磁石に供給する。即ち、温度センサ
31、32、33の検出信号により、バイアス電流をフ
ィードバック制御している。
The temperature controller 52 (FIG. 1) uses the detection signals from the temperature sensors 31, 32 and 33 to maintain the temperature of the electromagnets of the magnetic bearing portions 8, 12 and 20 within a preset predetermined range. Set the value of the bias current to. Then, the control device 51 supplies the bias current set by the temperature controller to the electromagnets of the magnetic bearing portions 8, 12, 20 in addition to the displacement control current. That is, the bias current is feedback-controlled by the detection signals of the temperature sensors 31, 32 and 33.

【0011】バイアス電流によって軸受電磁石が加熱さ
れるので、ターボ分子ポンプ1の管路の温度が上昇し、
プロセスガスがポンプ内で凝固するのを低減することが
できる。
Since the bearing electromagnet is heated by the bias current, the temperature of the conduit of the turbo molecular pump 1 rises,
It is possible to reduce the solidification of the process gas in the pump.

【0012】(2)実施形態の詳細 図1は、本実施の形態のターボ分子ポンプ1をチャンバ
60に設置したところを示した図である。チャンバ60
は、機密性を備えた容器であって、内部でドライエッチ
ングや積層など、半導体製造のための各種作業を行える
ようになっている。図示しないが、チャンバ60には半
導体の製造に使用するプロセスガスの放出口が設けられ
ており、この放出口から放出されるプロセスガスによ
り、チャンバ60内を所定の雰囲気にすることができ
る。
(2) Details of Embodiment FIG. 1 is a diagram showing a turbo molecular pump 1 of this embodiment installed in a chamber 60. Chamber 60
Is a container with airtightness, and various operations for semiconductor manufacturing such as dry etching and lamination can be performed inside. Although not shown, the chamber 60 is provided with a process gas release port used for manufacturing a semiconductor, and the process gas released from the release port can create a predetermined atmosphere in the chamber 60.

【0013】ターボ分子ポンプ1は、コンダクタンスバ
ルブ55を介して、チャンバ60の下端面に吊り下げら
れた状態で設置されている。コンダクタンスバルブ55
は、例えば、バタフライ弁によって構成された弁体を備
えたバルブである。バタフライ弁とは、円筒形の弁箱の
中に流路内径と等しい径をもつ円板状の弁体56を入
れ,それを直径軸のまわりに回転して開閉を行うもので
ある。コンダクタンスバルブ55の外部から弁体56を
回転させて流路の断面積を調節することができる。ま
た、図1ではコンダクタンスバルブ55の内部に配置さ
れた弁体56を点線で図示している。
The turbo molecular pump 1 is installed in a suspended state on the lower end surface of the chamber 60 via a conductance valve 55. Conductance valve 55
Is, for example, a valve including a valve body configured by a butterfly valve. In the butterfly valve, a disc-shaped valve body 56 having a diameter equal to the inner diameter of the flow path is placed in a cylindrical valve box, and the valve body 56 is rotated about a diameter axis to open and close. The cross-sectional area of the flow path can be adjusted by rotating the valve body 56 from the outside of the conductance valve 55. Further, in FIG. 1, the valve body 56 arranged inside the conductance valve 55 is shown by a dotted line.

【0014】コンダクタンスバルブ55は、コンダクタ
ンス(ガスの流れ易さ)を調節するバルブであり、ター
ボ分子ポンプ1が排気ガスを吸引する程度を調節するた
めに設置されている。このようにして、ターボ分子ポン
プ1が真空装置から排気ガスを吸引する程度を調整する
コンダクタンスバルブ55を開閉することによりチャン
バ内の圧力を調節することができる。
The conductance valve 55 is a valve that adjusts the conductance (ease of gas flow), and is installed to adjust the degree to which the turbo molecular pump 1 sucks the exhaust gas. In this way, the pressure inside the chamber can be adjusted by opening and closing the conductance valve 55 that adjusts the extent to which the turbo molecular pump 1 sucks the exhaust gas from the vacuum device.

【0015】ターボ分子ポンプ1は、磁気軸受部にて軸
支されたロータ部を高速回転することにより、チャンバ
60内のガスを補助ポンプ側へ排気するためのポンプで
ある。磁気軸受部は、ロータ軸の周囲、及び底部に設置
した複数の電磁石(以下軸受電磁石と記す)の吸引力に
より、ロータ軸を磁気浮上させて所定の位置に保持する
ための装置である。
The turbo molecular pump 1 is a pump for exhausting the gas in the chamber 60 to the auxiliary pump side by rotating a rotor portion, which is supported by a magnetic bearing portion, at a high speed. The magnetic bearing unit is a device for magnetically levitating the rotor shaft and holding it at a predetermined position by the attraction force of a plurality of electromagnets (hereinafter referred to as bearing electromagnets) installed around the rotor shaft and at the bottom.

【0016】制御装置51は、磁気軸受部やロータ軸に
設けられたモータ部を制御するための装置である。磁気
軸受部に関しては、ロータ軸の変位をセンサによって検
出し、ロータ軸が所定の位置に保持されるように変位制
御電流を軸受電磁石に供給して磁力を調節する。モータ
部に関しては、ロータ軸の回転数をセンサによって検出
し、モータ部を構成するステータコイル(以下単にステ
ータコイルと記す)に供給する電流を調節する。
The control device 51 is a device for controlling the magnetic bearing portion and the motor portion provided on the rotor shaft. With respect to the magnetic bearing portion, the displacement of the rotor shaft is detected by a sensor, and a displacement control current is supplied to the bearing electromagnet so that the rotor shaft is held at a predetermined position to adjust the magnetic force. With respect to the motor unit, the number of rotations of the rotor shaft is detected by a sensor, and a current supplied to a stator coil (hereinafter simply referred to as a stator coil) forming the motor unit is adjusted.

【0017】更に、制御装置51は、磁気軸受部に変位
制御電流を供給するほか、温度コントローラ52からの
制御信号(以下バイアス信号と記す)により、直流のバ
イアス電流を供給することもできる。このバイアス電流
により、軸受電磁石が発熱し、ターボ分子ポンプ1の管
路が加熱される。
Further, the control device 51 can supply a displacement control current to the magnetic bearing portion as well as a DC bias current by a control signal (hereinafter referred to as a bias signal) from the temperature controller 52. This bias current causes the bearing electromagnet to generate heat, which heats the conduit of the turbo molecular pump 1.

【0018】温度コントローラ52は、軸受電磁石に取
り付けた温度センサからの検出信号により、これらの個
所の温度を検出する。そして、検出された温度が、予め
設定された所定の範囲に維持されるように電流値を設定
し、これを制御装置51に出力する。制御装置51は、
この電流値に従ったバイアス電流を磁気軸受部に供給す
る。
The temperature controller 52 detects the temperature of these parts by a detection signal from a temperature sensor attached to the bearing electromagnet. Then, the current value is set so that the detected temperature is maintained within a predetermined range set in advance, and this is output to the control device 51. The control device 51 is
A bias current according to this current value is supplied to the magnetic bearing portion.

【0019】図2は、本実施の形態のターボ分子ポンプ
1の軸線方向の断面図を示した図である。本実施の形態
では、分子ポンプの一例としてターボ分子ポンプ部とね
じ溝式ポンプ部を備えたターボ分子ポンプを用いること
とする。
FIG. 2 is a view showing a sectional view in the axial direction of the turbo molecular pump 1 of the present embodiment. In this embodiment, a turbo molecular pump including a turbo molecular pump unit and a thread groove type pump unit is used as an example of the molecular pump.

【0020】ターボ分子ポンプ1の外装体を形成するケ
ーシング16は、円筒状の形状をしており、その中心に
ロータ軸11が設置されている。ケーシング16は、後
に述べるベース27と共にターボ分子ポンプ1の外装体
を形成している。ベース27の中央には略円筒形状をし
た円筒部材であるステータコラム46が吸気口6の側に
形成されている。ステータコラム46の内周面には、ロ
ータ軸11を支持するための磁気軸受部8、12とロー
タ軸11を回転するためのモータ部10が収納されてい
る。
The casing 16 forming the outer casing of the turbo molecular pump 1 has a cylindrical shape, and the rotor shaft 11 is installed at the center thereof. The casing 16 forms an exterior body of the turbo molecular pump 1 together with a base 27 described later. A stator column 46, which is a cylindrical member having a substantially cylindrical shape, is formed at the center of the base 27 on the intake port 6 side. The magnetic bearing portions 8 and 12 for supporting the rotor shaft 11 and the motor portion 10 for rotating the rotor shaft 11 are housed on the inner peripheral surface of the stator column 46.

【0021】磁気軸受8、12は、それぞれロータ軸1
1の軸線方向の上部と下部に設けられている。また、ロ
ータ軸11の底部には、磁気軸受部20が設けられてい
る。ロータ軸11は、磁気軸受部8、12によってラジ
アル方向(ロータ軸11の径方向)に非接触で支持さ
れ、磁気軸受部20によってスラスト方向(ロータ軸1
1の軸方向)に非接触で支持されている。これらの磁気
軸受部は、いわゆる5軸制御型の磁気軸受を構成してお
り、ロータ軸11は軸線周りに回転するようになってい
る。
The magnetic bearings 8 and 12 are respectively the rotor shaft 1
It is provided in the upper part and the lower part of 1 in the axial direction. A magnetic bearing portion 20 is provided on the bottom of the rotor shaft 11. The rotor shaft 11 is supported by the magnetic bearing portions 8 and 12 in the radial direction (radial direction of the rotor shaft 11) without contact, and the magnetic bearing portion 20 supports the thrust direction (rotor shaft 1).
1 is supported in a non-contact manner. These magnetic bearing portions constitute a so-called five-axis control type magnetic bearing, and the rotor shaft 11 is adapted to rotate around its axis.

【0022】磁気軸受部8では、例えば4つの軸受電磁
石がロータ軸11の周囲に90°ごとに対向するように
配置されている。ロータ軸11上の磁気軸受部8を構成
する部位には電磁石ターゲット48が形成されている。
電磁石ターゲット48は、表面に絶縁皮膜を形成したケ
イ素鋼などの鋼板が多数積層された積層鋼板によって形
成されている。これは、磁気軸受部8で生じる磁場によ
り、ロータ軸11上で渦電流が発生するのを抑制するた
めに設置されたものである。ロータ軸11で渦電流が生
じると、ロータ軸11が発熱すると共に渦電流損が発生
し、効率が低下することとなるが、電磁石ターゲット4
8を積層鋼板で構成することによりこれを防ぐことがで
きる。磁気軸受部8では、電磁石の磁力により電磁石タ
ーゲット48が吸引され、ロータ軸11は、ラジアル方
向に磁気浮上する。また、磁気軸受部8の軸受電磁石に
は、温度センサ31が取り付けてあり、該軸受電磁石の
温度を検出できるようになっている。
In the magnetic bearing portion 8, for example, four bearing electromagnets are arranged around the rotor shaft 11 so as to face each other at 90 ° intervals. An electromagnet target 48 is formed on a portion of the rotor shaft 11 that constitutes the magnetic bearing portion 8.
The electromagnet target 48 is formed of a laminated steel plate in which a large number of steel plates such as silicon steel having an insulating film formed on the surface thereof are laminated. This is installed in order to suppress the generation of eddy currents on the rotor shaft 11 due to the magnetic field generated in the magnetic bearing portion 8. When eddy current is generated in the rotor shaft 11, the rotor shaft 11 generates heat and eddy current loss is generated, resulting in a decrease in efficiency.
This can be prevented by configuring 8 with a laminated steel plate. In the magnetic bearing portion 8, the electromagnet target 48 is attracted by the magnetic force of the electromagnet, and the rotor shaft 11 is magnetically levitated in the radial direction. A temperature sensor 31 is attached to the bearing electromagnet of the magnetic bearing unit 8 so that the temperature of the bearing electromagnet can be detected.

【0023】磁気軸受部8の近傍には、ラジアルセンサ
9が形成されている。ラジアルセンサ9は、例えば、ロ
ータの周囲に配設されたコイルと、ロータ軸11上に形
成されたラジアルセンサターゲット47とから構成され
ている。コイルは制御装置51の発信回路の一部をなし
ており、コイルとラジアルセンサターゲット47との距
離により信号の振幅が変化するため、これによってロー
タ軸11の変位を検知する。
A radial sensor 9 is formed near the magnetic bearing portion 8. The radial sensor 9 is composed of, for example, a coil arranged around the rotor and a radial sensor target 47 formed on the rotor shaft 11. The coil forms a part of the oscillation circuit of the control device 51, and the amplitude of the signal changes depending on the distance between the coil and the radial sensor target 47, so that the displacement of the rotor shaft 11 is detected.

【0024】ラジアルセンサターゲット47は、電磁石
ターゲット48と同様に積層鋼板によって形成されてい
る。ラジアルセンサ9の信号に基づいて制御装置51
は、磁気軸受部8で発生させる磁力をフィードバック制
御する。なお、ロータ軸11の変位を検出するセンサと
して、他に静電容量式のものや光学式のものなどがあ
る。
The radial sensor target 47, like the electromagnet target 48, is made of laminated steel plates. The control device 51 based on the signal from the radial sensor 9
Feedback-controls the magnetic force generated by the magnetic bearing portion 8. Other sensors for detecting the displacement of the rotor shaft 11 include a capacitance type sensor and an optical type sensor.

【0025】磁気軸受部12とラジアルセンサ13の構
成と作用はそれぞれ磁気軸受部8とラジアルセンサ9と
同様であるので説明を省略する。なお、磁気軸受部12
の軸受電磁石には、温度センサ32が取り付けてあり、
該軸受電磁石の温度を検出できるようになっている。
The structures and operations of the magnetic bearing portion 12 and the radial sensor 13 are the same as those of the magnetic bearing portion 8 and the radial sensor 9, respectively, and therefore description thereof will be omitted. The magnetic bearing 12
A temperature sensor 32 is attached to the bearing electromagnet of
The temperature of the bearing electromagnet can be detected.

【0026】ロータ軸11の下端に設けられた磁気軸受
部20は、円板状の金属ディスク26、軸受電磁石1
4、15、スラストセンサ17によって構成されてい
る。金属ディスク26は、鉄などの高透磁率材で構成さ
れており、その中心においてロータ軸11に垂直に固定
されている。金属ディスク26の上には軸受電磁石14
が設置され、下には軸受電磁石15が設置されている。
軸受電磁石14は、磁力により金属ディスク26を上方
に吸引し、軸受電磁石15は、金属ディスク26を下方
に吸引する。軸受電磁石15には、温度センサ33が取
り付けてあり、軸受電磁石15の温度を検出できるよう
になっている。
The magnetic bearing portion 20 provided at the lower end of the rotor shaft 11 includes a disk-shaped metal disk 26 and a bearing electromagnet 1.
4, 15 and the thrust sensor 17. The metal disk 26 is made of a high-permeability material such as iron, and is fixed vertically to the rotor shaft 11 at the center thereof. The bearing electromagnet 14 is provided on the metal disk 26.
Is installed, and the bearing electromagnet 15 is installed below.
The bearing electromagnet 14 attracts the metal disk 26 upward by magnetic force, and the bearing electromagnet 15 attracts the metal disk 26 downward. A temperature sensor 33 is attached to the bearing electromagnet 15 so that the temperature of the bearing electromagnet 15 can be detected.

【0027】スラストセンサ17は、ラジアルセンサ
9、13と同様に、例えばコイルにより構成されてお
り、ロータ軸11のスラスト方向の変位を検出してこれ
を制御装置51に送信する。制御装置51は、ラジアル
センサ13から受信した信号によりロータ軸11のスラ
スト方向の変位を検出することができるようになってい
る。
The thrust sensor 17 is composed of, for example, a coil, like the radial sensors 9 and 13, and detects the displacement of the rotor shaft 11 in the thrust direction and sends it to the control device 51. The control device 51 can detect the displacement of the rotor shaft 11 in the thrust direction based on the signal received from the radial sensor 13.

【0028】ロータ軸11がスラスト方向のどちらかに
移動して所定の位置から変位すると、制御装置51はこ
の変位を修正するように軸受電磁石14、15の励磁電
流を調節し、ロータ軸11を所定の位置に戻すように動
作する。制御装置51は、このフィードバック制御によ
りロータ軸11をスラスト方向の所定の位置に磁気浮上
させてこれを保持することができる。以上に説明したよ
うに、ロータ軸11は、磁気軸受部8、12によりラジ
アル方向に保持され、磁気軸受部20によりスラスト方
向に保持されるため、軸線周りの回転の自由度を有する
ように軸支される。
When the rotor shaft 11 moves in one of the thrust directions and is displaced from a predetermined position, the controller 51 adjusts the exciting currents of the bearing electromagnets 14 and 15 so as to correct this displacement, and the rotor shaft 11 is moved. It operates so as to return it to a predetermined position. By this feedback control, the control device 51 can magnetically levitate the rotor shaft 11 at a predetermined position in the thrust direction and hold it. As described above, since the rotor shaft 11 is held in the radial direction by the magnetic bearing portions 8 and 12 and in the thrust direction by the magnetic bearing portion 20, the rotor shaft 11 has a degree of freedom of rotation about the axis. Supported.

【0029】ロータ軸11の、磁気軸受部8、12の中
程にはモータ部10が設けてある。本実施の形態では、
一例としてモータ部10はDCブラシレスモータによっ
て構成されているものとする。ロータ軸11のモータ部
10を構成する部位の周囲には、永久磁石が固着されて
いる。この永久磁石は、例えば、ロータ軸11の周りに
N極とS極が180°ごとに配置されるように固定され
ている。この永久磁石の周囲には、ロータ軸11から所
定のクリアランスを経て、例えば6個の電磁石が60°
ごとにロータ軸11の軸線に対して対照的にかつ対向す
るように配置されている。
A motor portion 10 is provided in the middle of the magnetic bearing portions 8 and 12 of the rotor shaft 11. In this embodiment,
As an example, it is assumed that the motor unit 10 is composed of a DC brushless motor. A permanent magnet is fixed around the portion of the rotor shaft 11 that constitutes the motor unit 10. This permanent magnet is fixed, for example, so that the N pole and the S pole are arranged around the rotor shaft 11 every 180 °. Around the permanent magnet, for example, six electromagnets are arranged at 60 ° through a predetermined clearance from the rotor shaft 11.
They are arranged so as to be symmetrical and opposed to the axis of the rotor shaft 11.

【0030】一方、ターボ分子ポンプ1は、ロータ軸1
1の回転数と回転角度(位相)を検出する図示しないセ
ンサを備えており、これによって制御装置51は、ロー
タ軸11に固着された永久磁石の磁極の位置を検出する
ことができるようになっている。制御装置51は、検出
した磁極の位置に従って、モータ部10の電磁石の電流
を次々に切り替えて、ロータ軸11の永久磁石の周囲に
回転磁界を生成する。ロータ軸11に固着した永久磁石
はこの回転磁界に追従し、これによってロータ軸11は
回転する。モータ部10の外周面には、モータ部10を
保護するためのステンレス製の円筒部材であるカラー4
9が設けられている。カラー49は、モータ部10を保
護するための補強部材である。
On the other hand, the turbo molecular pump 1 has a rotor shaft 1
A sensor (not shown) for detecting the number of rotations and the rotation angle (phase) of 1 is provided, which allows the control device 51 to detect the position of the magnetic pole of the permanent magnet fixed to the rotor shaft 11. ing. The control device 51 sequentially switches the currents of the electromagnets of the motor unit 10 according to the detected magnetic pole positions to generate a rotating magnetic field around the permanent magnets of the rotor shaft 11. The permanent magnet fixed to the rotor shaft 11 follows this rotating magnetic field, and the rotor shaft 11 rotates accordingly. On the outer peripheral surface of the motor unit 10, a collar 4 which is a cylindrical member made of stainless steel for protecting the motor unit 10 is provided.
9 is provided. The collar 49 is a reinforcing member for protecting the motor unit 10.

【0031】ロータ軸11の上端にはロータ24が複数
のボルト25により取り付けられている。本実施の形態
では、一例として、ロータ24の略中ほどから吸気口6
側、即ち、図中略上半分の部分はロータ翼21やステー
タ翼22などで構成されたターボ分子ポンプ部となって
おり、図中略下半分の部分はねじ付スペーサであるスペ
ーサ5などで構成されたねじ溝式ポンプ部となっている
ものとする。なお、ターボ分子ポンプの構造はこれに限
定するものではなく、例えば、吸気口6側から排気口1
9側までねじ溝式ポンプで構成されたものでも良い。
A rotor 24 is attached to the upper end of the rotor shaft 11 by a plurality of bolts 25. In the present embodiment, as an example, the intake port 6 starts from about the middle of the rotor 24.
The side, that is, the approximately upper half portion in the drawing is a turbo molecular pump portion composed of the rotor blades 21, the stator blades 22 and the like, and the approximately lower half portion in the drawing is composed of the spacer 5 which is a spacer with a screw. It has a thread groove type pump section. The structure of the turbo molecular pump is not limited to this. For example, from the intake port 6 side to the exhaust port 1
It may be configured by a thread groove type pump up to the 9 side.

【0032】ターボ分子ポンプ部においては、ロータ2
4は、アルミニウムやアルミニウム合金などで構成され
たロータ翼21がロータ軸11の軸線に垂直な平面から
所定の角度だけ傾斜して、ロータ24から放射状に複数
段取り付けてられている。ロータ翼21は、ロータ24
に固着されており、ロータ軸11と共に高速回転するよ
うになっている。ケーシング16の吸気口側には、アル
ミニウムやアルミニウム合金などで構成されたステータ
翼22が、ロータ軸11の軸線に垂直な平面から所定の
角度だけ傾斜して、ケーシング16の内側方向にロータ
翼21の段と互い違いに配設されている。
In the turbo molecular pump section, the rotor 2
In No. 4, rotor blades 21 made of aluminum or aluminum alloy are inclined from the plane perpendicular to the axis of the rotor shaft 11 by a predetermined angle, and are mounted radially from the rotor 24 in a plurality of stages. The rotor blade 21 is the rotor 24
The rotor shaft 11 and the rotor shaft 11 rotate at high speed. On the intake port side of the casing 16, a stator blade 22 made of aluminum, an aluminum alloy, or the like is inclined at a predetermined angle from a plane perpendicular to the axis of the rotor shaft 11, and the rotor blade 21 is directed inward of the casing 16. The stairs are arranged alternately.

【0033】スペーサ23はリング状の部材であり、例
えばアルミニウム、鉄又はステンレスなどの金属によっ
て構成されている。スペーサ23は、ステータ翼22で
形成された各段の間に配設され、ステータ翼22を所定
の位置に保持している。
The spacer 23 is a ring-shaped member and is made of a metal such as aluminum, iron or stainless steel. The spacers 23 are arranged between the stages formed by the stator blades 22 and hold the stator blades 22 at predetermined positions.

【0034】ロータ24がモータ部10により駆動され
てロータ軸11と共に回転すると、ロータ翼21とステ
ータ翼22の作用により、吸気口6から排気ガスが吸気
される。吸気口6から吸気された排気ガスは、ロータ翼
21とステータ翼22の間を通り、ねじ溝式ポンプ部へ
送られる。
When the rotor 24 is driven by the motor unit 10 and rotates with the rotor shaft 11, the exhaust gas is sucked from the intake port 6 by the action of the rotor blade 21 and the stator blade 22. The exhaust gas sucked from the intake port 6 passes between the rotor blade 21 and the stator blade 22, and is sent to the thread groove pump unit.

【0035】ねじ溝式ポンプ部は、ロータ下部29、ス
ペーサ5などから構成されている。本実施の形態では、
ねじ溝はスペーサ5に形成されている。ロータ下部29
は、ロータ24の略下半部に形成された円筒状の外周面
を有する部分から構成されており、外周面がスペーサ5
の内周面に近接した領域まで張り出している。ねじ溝式
ポンプ部のステータはスペーサ5によって構成されてい
る。スペーサ5は、例えば、アルミニウム、ステンレ
ス、鉄などの金属によって構成された円筒状の部材であ
り、その内周面にらせん状の複数のねじ溝7が複数条形
成されている。
The thread groove type pump portion is composed of a rotor lower portion 29, a spacer 5 and the like. In this embodiment,
The thread groove is formed in the spacer 5. Lower rotor 29
Is formed of a portion having a cylindrical outer peripheral surface formed in a substantially lower half portion of the rotor 24, and the outer peripheral surface has the spacer 5
Overhangs to the area close to the inner surface of the. The stator of the screw groove type pump unit is configured by the spacer 5. The spacer 5 is a cylindrical member made of a metal such as aluminum, stainless steel, or iron, and has a plurality of spiral thread grooves 7 formed on its inner peripheral surface.

【0036】ねじ溝7のらせんの方向は、ロータ24の
回転方向に排気ガスの分子が移動したときに、該分子が
排気口19へ移送される方向である。ロータ24がモー
タ部10により駆動されて回転すると、ターボ分子ポン
プ部から送られてきた排気ガスは、ねじ溝7にガイドさ
れながら、排気口19の方へ移送される。ターボ分子ポ
ンプ1の内部のガスの圧力は、吸気口6から排気口19
にかけて増大するが、このように、ターボ分子ポンプ1
の吸気口6側をターボ分子ポンプ部で構成し、排気口1
9をねじ溝ポンプ部で構成することにより、高い圧縮比
を実現することができる。
The spiral direction of the thread groove 7 is the direction in which the molecules of the exhaust gas are transferred to the exhaust port 19 when the molecules of the exhaust gas move in the rotation direction of the rotor 24. When the rotor 24 is driven by the motor unit 10 to rotate, the exhaust gas sent from the turbo molecular pump unit is guided to the screw groove 7 and transferred to the exhaust port 19. The gas pressure inside the turbo-molecular pump 1 varies from the intake port 6 to the exhaust port 19
The turbo molecular pump 1
The intake port 6 side of is composed of a turbo molecular pump unit, and the exhaust port 1
A high compression ratio can be realized by configuring 9 as the thread groove pump portion.

【0037】なお、本実施の形態では、ステータ側にね
じ溝7が形成されたねじ付スペーサが配置され、ロータ
下部29の外周面は円筒状としたが、逆に、ロータの外
周面にねじ溝が形成してあるターボ分子ポンプとするこ
ともできる。
In the present embodiment, the threaded spacer having the thread groove 7 is arranged on the stator side, and the outer peripheral surface of the rotor lower portion 29 has a cylindrical shape, but conversely, the outer peripheral surface of the rotor is screwed. A turbo molecular pump having a groove may be used.

【0038】ベース27は、ターボ分子ポンプ1の基底
部を構成する円盤状の部材であり、ステンレス、アルミ
ニウム、鉄などの金属によって構成されている。ベース
27は、外縁部の上端部にケーシング16が接合され、
その内側にスペーサ5が設置されている。中心部には、
磁気軸受8、12、20やモータ部10などのロータ軸
11を保持する機構が設置されている。
The base 27 is a disk-shaped member that constitutes the base of the turbo molecular pump 1, and is made of metal such as stainless steel, aluminum and iron. The casing 16 is joined to the upper end of the outer edge of the base 27,
The spacer 5 is installed inside thereof. In the center,
A mechanism for holding the rotor shaft 11 such as the magnetic bearings 8, 12, 20 and the motor unit 10 is installed.

【0039】ベース27の低部には冷却水を循環させる
水冷管18が取り付けてあり、水冷管18とベース27
の間は熱交換が効率的に行われるようになっている。水
冷管18は冷却手段を構成している。ベース27に伝達
してきた熱は、水冷管18内を循環する冷却水によりタ
ーボ分子ポンプ1の外部へ効率よく放出することができ
るので、ターボ分子ポンプ1が過熱して許容温度以上に
なるのを防ぐことができる。
A water cooling pipe 18 for circulating cooling water is attached to a lower portion of the base 27, and the water cooling pipe 18 and the base 27 are attached.
During this period, heat exchange is efficiently performed. The water cooling pipe 18 constitutes a cooling means. The heat transferred to the base 27 can be efficiently released to the outside of the turbo molecular pump 1 by the cooling water circulating in the water cooling pipe 18, so that the turbo molecular pump 1 is overheated and becomes higher than the allowable temperature. Can be prevented.

【0040】水冷管18は、図示しない送水ポンプ、及
び図示しない熱交換器と共に水冷系を構成している。水
冷管18内の冷却水は送水ポンプの作用により該水冷系
を循環する。そして、該冷却水がベース27との熱交換
によって得た熱は、熱交換器により、例えば大気中など
の該水冷系外に放出される。その結果、冷却水は冷却さ
れ、送水ポンプにより再びターボ分子ポンプ1へと送出
される。
The water cooling pipe 18 constitutes a water cooling system together with a water supply pump (not shown) and a heat exchanger (not shown). The cooling water in the water cooling pipe 18 circulates in the water cooling system by the action of the water pump. Then, the heat obtained by the heat exchange of the cooling water with the base 27 is released by the heat exchanger to the outside of the water cooling system such as the atmosphere. As a result, the cooling water is cooled and sent again to the turbo molecular pump 1 by the water supply pump.

【0041】図3は、軸受制御系40を説明するための
模式図であり、磁気軸受部8を軸線方向に見たところを
表している。軸受制御系40は、磁気軸受部8を構成す
る軸受電磁石36、37に供給する電流を制御するシス
テムである。この電流には、ロータ軸11の位置を制御
するための変位制御電流と、軸受電磁石36、37に発
熱させるためのバイアス電流が含まれている。軸受電磁
石36、37は、ロータ軸11に対して紙面に向かって
上下方向に配設されているが、この他に、ロータ軸11
に対して紙面に向かって左右に配設された軸受電磁石も
あり、これは説明を簡単にするために省略した。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the bearing control system 40 and shows the magnetic bearing portion 8 as viewed in the axial direction. The bearing control system 40 is a system that controls the current supplied to the bearing electromagnets 36 and 37 that form the magnetic bearing unit 8. This current includes a displacement control current for controlling the position of the rotor shaft 11 and a bias current for causing the bearing electromagnets 36 and 37 to generate heat. The bearing electromagnets 36 and 37 are arranged vertically with respect to the rotor shaft 11 toward the paper surface.
On the other hand, there are bearing electromagnets arranged on the left and right sides toward the paper surface, which are omitted for simplification of description.

【0042】軸受制御系40は、温度コントローラ5
2、磁気軸受制御回路43、変位検出回路44、パワー
アンプ41、パワーアンプ42、軸受電磁石36、3
7、ラジアルセンサ9、温度センサ31、及びロータ軸
11などから構成されている。これらの構成要素のう
ち、磁気軸受制御回路43、変位検出回路44、パワー
アンプ41、パワーアンプ42、は、制御装置51に含
まれている。
The bearing control system 40 includes the temperature controller 5
2, magnetic bearing control circuit 43, displacement detection circuit 44, power amplifier 41, power amplifier 42, bearing electromagnets 36, 3
7, a radial sensor 9, a temperature sensor 31, a rotor shaft 11, and the like. Of these constituent elements, the magnetic bearing control circuit 43, the displacement detection circuit 44, the power amplifier 41, and the power amplifier 42 are included in the control device 51.

【0043】温度センサ31は、軸受電磁石37の温度
を検出し、温度検出信号を温度コントローラ52に送信
する。温度コントローラ52は、温度センサ31からの
温度検出信号から、軸受電磁石37の温度を計算する。
そして、計算した温度を予め設定された設定温度範囲
(例えば70[℃]〜85[℃])にあるか否かを判断
し、計算した温度が設定温度範囲の下限を下回る場合
は、バイアス電流を所定の量だけ増加するようにバイア
ス信号を磁気軸受制御回路43に出力し、一方、計算し
た温度が設定温度範囲の上限を上回る場合は、バイアス
電流を所定の量だけ減じるようにバイアス信号を磁気軸
受制御回路43に出力する。
The temperature sensor 31 detects the temperature of the bearing electromagnet 37 and sends a temperature detection signal to the temperature controller 52. The temperature controller 52 calculates the temperature of the bearing electromagnet 37 from the temperature detection signal from the temperature sensor 31.
Then, it is determined whether or not the calculated temperature is within a preset temperature range (for example, 70 [° C] to 85 [° C]), and if the calculated temperature is below the lower limit of the preset temperature range, the bias current Is output to the magnetic bearing control circuit 43 so as to increase by a predetermined amount. On the other hand, when the calculated temperature exceeds the upper limit of the set temperature range, the bias signal is output so as to reduce the bias current by a predetermined amount. Output to the magnetic bearing control circuit 43.

【0044】変位検出回路44は、ラジアルセンサ9か
ら変位信号を入力し、ロータ軸11の変位量を計算し、
計算した変位量を磁気軸受制御回路43に出力する。磁
気軸受制御回路43は、温度コントローラ52からバイ
アス信号を入力し、更に変位検出回路44から変位信号
を入力し、軸受電磁石36、37に出力すべき電流量を
軸受電磁石36、37ごとに計算する。そして、計算し
た電流量を表す電流信号をパワーアンプ41、42に出
力する。
The displacement detection circuit 44 receives the displacement signal from the radial sensor 9 and calculates the displacement amount of the rotor shaft 11,
The calculated displacement amount is output to the magnetic bearing control circuit 43. The magnetic bearing control circuit 43 inputs the bias signal from the temperature controller 52 and the displacement signal from the displacement detection circuit 44, and calculates the amount of current to be output to the bearing electromagnets 36 and 37 for each bearing electromagnet 36 and 37. . Then, a current signal indicating the calculated current amount is output to the power amplifiers 41 and 42.

【0045】なお、本実施の形態では、軸受電磁石3
6、37に供給されるバイアス電流の電流値は同じとし
た。これは、軸受電磁石36、37が対向しているた
め、バイアス電流値を同じとすると、バイアス電流によ
り軸受電磁石36、37に発生する磁界がロータ軸11
に及ぼす磁力がほぼ相殺するからである。これによっ
て、バイアス電流がロータ軸11の変位の制御に対して
及ぼす影響を低減することができる。
In the present embodiment, the bearing electromagnet 3
The bias currents supplied to 6 and 37 have the same current value. This is because the bearing electromagnets 36 and 37 face each other. Therefore, if the bias current value is the same, the magnetic field generated in the bearing electromagnets 36 and 37 by the bias current is the rotor shaft 11.
This is because the magnetic force exerted on the elements cancels each other out. As a result, the influence of the bias current on the control of the displacement of the rotor shaft 11 can be reduced.

【0046】磁気軸受制御回路43は、変位信号によ
り、変位制御電流を設定し、バイアス信号によりバイア
ス電流を設定し、変位制御電流とバイアス電流を重畳し
た電流量を電流信号として出力する。変位制御電流は、
ロータ軸11の変位を修正し、ロータ軸11を所定の位
置に戻すための磁界を軸受電磁石36、37に発生させ
るための電流である。
The magnetic bearing control circuit 43 sets the displacement control current by the displacement signal, sets the bias current by the bias signal, and outputs the current amount obtained by superposing the displacement control current and the bias current as a current signal. The displacement control current is
It is a current for correcting the displacement of the rotor shaft 11 and generating a magnetic field in the bearing electromagnets 36, 37 for returning the rotor shaft 11 to a predetermined position.

【0047】パワーアンプ41、42は、磁気軸受制御
回路43から入力した電流信号に従って所定の電流を、
それぞれ軸受電磁石36と軸受電磁石37に供給する。
軸受電磁石36、37に供給される電流は、変位制御電
流とバイアス電流が重畳されたものである。そして、変
位制御電流により発生する磁界により、ロータ軸11は
所定の位置に保持され、バイアス電流により軸受電磁石
36、37が加熱される。
The power amplifiers 41 and 42 generate a predetermined current according to the current signal input from the magnetic bearing control circuit 43.
It supplies to the bearing electromagnet 36 and the bearing electromagnet 37, respectively.
The current supplied to the bearing electromagnets 36 and 37 is a combination of the displacement control current and the bias current. Then, the rotor shaft 11 is held at a predetermined position by the magnetic field generated by the displacement control current, and the bearing electromagnets 36, 37 are heated by the bias current.

【0048】このように、温度センサ31の検出信号に
より、バイアス電流がフィードバック制御されて、軸受
電磁石37の温度が一定の範囲に保持される。軸受電磁
石36の温度も軸受電磁石37と同様に、一定の範囲に
保持される。そして、軸受電磁石36、37による発熱
により、ターボ分子ポンプ1内部の温度が上昇し、排気
経路でプロセスガスが凝固するのを低減することができ
る。以上に述べたように、制御装置51は、温度コント
ローラ52と共に発熱制御手段を構成している。
In this way, the bias current is feedback-controlled by the detection signal of the temperature sensor 31, and the temperature of the bearing electromagnet 37 is maintained within a certain range. Like the bearing electromagnet 37, the temperature of the bearing electromagnet 36 is also kept within a certain range. Then, the heat generated by the bearing electromagnets 36 and 37 raises the temperature inside the turbo molecular pump 1 and can reduce the solidification of the process gas in the exhaust passage. As described above, the control device 51 constitutes the heat generation control means together with the temperature controller 52.

【0049】図示しないが、紙面に向かってロータ軸1
1の左右に配設した軸受電磁石の温度も同様に制御され
る。また、磁気軸受部12を構成する磁気軸受電磁石の
温度も同様に制御される。また、本実施の形態では磁気
軸受部20を構成する軸受電磁石14、15に関しては
バイアス電流を供給しなかったが、軸受電磁石14、1
5に温度センサを設置し、同様に温度コントロールして
も良い。
Although not shown, the rotor shaft 1 faces toward the paper surface.
The temperature of the bearing electromagnets arranged on the left and right of 1 is also controlled in the same manner. Further, the temperature of the magnetic bearing electromagnet forming the magnetic bearing portion 12 is similarly controlled. Further, in the present embodiment, no bias current is supplied to the bearing electromagnets 14 and 15 that form the magnetic bearing portion 20, but the bearing electromagnets 14 and 1 do not.
A temperature sensor may be installed at 5 to control the temperature in the same manner.

【0050】図4は、パワーアンプ41が軸受電磁石3
6に供給する電流58の1例を縦軸を電流値、横軸を時
間として示した図である。パワーアンプ41が軸受電磁
石36に出力する電流58は、軸受電磁石36を発熱さ
せるためのバイアス電流と、ロータ軸11の変位を制御
するための変位電流が重畳されたものとなっている。
In FIG. 4, the power amplifier 41 has the bearing electromagnet 3
FIG. 6 is a diagram showing an example of a current 58 supplied to No. 6 in which the vertical axis represents current value and the horizontal axis represents time. The current 58 output from the power amplifier 41 to the bearing electromagnet 36 is a combination of a bias current for heating the bearing electromagnet 36 and a displacement current for controlling the displacement of the rotor shaft 11.

【0051】図4では、電流58のうち、直流成分ΔI
がバイアス電流であり、交流成分が変位電流となってい
る。また、本実施の形態では、軸受電磁石36と共に、
磁気軸受部8を構成する軸受電磁石37、及び図3の紙
面に向かってロータ軸11の左右に配設された図示しな
い軸受電磁石にもバイアス電流ΔIを供給するものとす
る。なお、バイアス電流ΔIの値を各軸受電磁石ごとに
変化させたり、また、ロータ軸11の変位によって値を
変化させるように構成しても良い。
In FIG. 4, the DC component ΔI of the current 58 is
Is the bias current, and the AC component is the displacement current. In addition, in the present embodiment, together with the bearing electromagnet 36,
The bias current ΔI is also supplied to the bearing electromagnets 37 forming the magnetic bearing portion 8 and the bearing electromagnets (not shown) arranged on the left and right of the rotor shaft 11 toward the plane of the drawing in FIG. The value of the bias current ΔI may be changed for each bearing electromagnet, or may be changed by the displacement of the rotor shaft 11.

【0052】図5は、軸受制御系40が行う動作のう
ち、バイアス電流に関する制御手順を説明するためのフ
ローチャートである。まず、温度コントローラ52が温
度センサ31からの温度検出信号を用いて軸受電磁石3
7の温度を計測する(ステップ5)。次に、温度コント
ローラ52は、計測した温度が、予め設定された温度範
囲の下限より低いか否かを判断する(ステップ10)。
FIG. 5 is a flow chart for explaining the control procedure regarding the bias current in the operation performed by the bearing control system 40. First, the temperature controller 52 uses the temperature detection signal from the temperature sensor 31 to detect the bearing electromagnet 3
The temperature of 7 is measured (step 5). Next, the temperature controller 52 determines whether the measured temperature is lower than the lower limit of the preset temperature range (step 10).

【0053】計測した温度が、予め設定された温度範囲
の下限より低い場合は(ステップ10;Y)、温度コン
トローラ52は、バイアス電流を予め設定された量だけ
(例えば20%)増大するようにバイアス信号を生成し
て磁気軸受制御回路43に出力する(ステップ15)。
計測した温度が、予め設定された温度範囲の下限以上で
ある場合は(ステップ10;N)、温度コントローラ5
2は、更に計測した温度が予め設定された温度範囲の上
限よりも高いか否かを判断する(ステップ20)。
When the measured temperature is lower than the lower limit of the preset temperature range (step 10; Y), the temperature controller 52 increases the bias current by a preset amount (for example, 20%). A bias signal is generated and output to the magnetic bearing control circuit 43 (step 15).
When the measured temperature is equal to or higher than the lower limit of the preset temperature range (step 10; N), the temperature controller 5
In step 2, it is determined whether the measured temperature is higher than the upper limit of the preset temperature range (step 20).

【0054】計測した温度が、予め設定された温度範囲
の上限よりも高い場合は(ステップ20;Y)、温度コ
ントローラ52は、バイアス電流を予め設定された量だ
け(例えば20%)低減するようにバイアス信号を生成
して磁気軸受制御回路43に出力する(ステップ2
5)。計測した温度が、予め設定された温度範囲の上限
以下である場合は(ステップ20;N)、現状のバイア
ス電流を維持するバイアス信号を生成して磁気軸受制御
回路43に出力する(ステップ30)。
When the measured temperature is higher than the upper limit of the preset temperature range (step 20; Y), the temperature controller 52 reduces the bias current by a preset amount (for example, 20%). To generate a bias signal and output it to the magnetic bearing control circuit 43 (step 2
5). When the measured temperature is less than or equal to the upper limit of the preset temperature range (step 20; N), a bias signal for maintaining the current bias current is generated and output to the magnetic bearing control circuit 43 (step 30). .

【0055】次に、磁気軸受制御回路43は、温度コン
トローラ52から入力したバイアス信号からバイアス電
流を設定し、これを変位制御電流を設定する信号と共に
パワーアンプ41に出力する。パワーアンプ41は、磁
気軸受制御回路43から入力した制御信号に基づき、所
定のバイアス電流を出力する(ステップ35)。
Next, the magnetic bearing control circuit 43 sets a bias current from the bias signal input from the temperature controller 52, and outputs this to the power amplifier 41 together with a signal for setting the displacement control current. The power amplifier 41 outputs a predetermined bias current based on the control signal input from the magnetic bearing control circuit 43 (step 35).

【0056】以上の手順を、指定の時間間隔(例えば1
秒おき)で繰り返すことにより、軸受電磁石36、37
の温度を一定範囲に維持することができる。以上の手順
は、軸受電磁石36、37にバイアス電流を供給する場
合について説明したが、制御装置51、温度コントロー
ラ52は、磁気軸軸受部8、12、20を構成する他の
軸受電磁石に関しても同様にバイアス電流を供給して温
度コントロールを行う。
The above procedure is followed by a specified time interval (for example, 1
Bearing electromagnets 36, 37
The temperature of can be maintained in a certain range. The above procedure has been described with respect to the case where the bias current is supplied to the bearing electromagnets 36 and 37. Bias current is supplied to control the temperature.

【0057】以上に説明した本実施の形態では、磁気軸
受部8、12にバイアス電流を供給して発熱させること
により、ポンプ内の管路の温度を上昇させることができ
る。そして、磁気軸受のバイアス電流を増減して発熱量
を制御することにより、ポンプの管路を保温することが
でき、これによって、プロセスガスの管路での凝固を低
減することができる。
In the present embodiment described above, the temperature of the duct in the pump can be raised by supplying a bias current to the magnetic bearing portions 8 and 12 to generate heat. By controlling the amount of heat generated by increasing / decreasing the bias current of the magnetic bearing, it is possible to keep the temperature of the pipeline of the pump, thereby reducing the solidification of the process gas in the pipeline.

【0058】ターボ分子ポンプ1がポンプ機能を発揮す
るために本来備えている部分(磁気軸受部)を用いて発
熱させるため、ターボ分子ポンプ1に例えばヒータを巻
くなどの付属部品を取り付ける必要が無いので、製造コ
ストを低減することができる。
Since the turbo molecular pump 1 generates heat using a portion (magnetic bearing portion) originally provided for exhibiting the pump function, it is not necessary to attach accessory parts such as winding a heater to the turbo molecular pump 1. Therefore, the manufacturing cost can be reduced.

【0059】本実施の形態では、磁気軸受部にバイアス
電流を供給して、この部位を発熱させたが、この他に、
以下の2つの方法で発熱させることもできる。 (1)変位制御電流に、所定の周波数以上の高周波を重
畳させる。この場合の周波数は、ロータ部(ロータ軸1
1とロータ24から構成される回転体)の固有振動数
(例えば1[kHz])よりも大きくする。このよう
に、周波数をロータ部の固有振動数以上に設定すると、
軸受電磁石が発生する磁界のうちの高周波に起因する成
分に対しては、ロータ部の変位が追随できない。このた
め、高周波によって、ロータ部の変位が影響を受けるこ
とがなく、かつ高周波電流により、軸受電磁石が発熱す
る。
In the present embodiment, a bias current is supplied to the magnetic bearing portion to generate heat in this portion.
It is also possible to generate heat by the following two methods. (1) A high frequency wave having a predetermined frequency or higher is superimposed on the displacement control current. In this case, the frequency is the rotor part (rotor shaft 1
1 and the rotor 24) has a natural frequency (for example, 1 [kHz]). In this way, if the frequency is set above the natural frequency of the rotor,
The displacement of the rotor cannot follow the component of the magnetic field generated by the bearing electromagnet, which is caused by the high frequency. Therefore, the high frequency does not affect the displacement of the rotor portion, and the high frequency current causes the bearing electromagnet to generate heat.

【0060】(2)一定範囲でロータ部の回転数を増減
させる。一般に、ロータ部を加減速する際には、ステー
タコイルに大きな電流が流れる。一方、定常運転時に
は、ステータコイルに流れる電流量は小さい。このた
め、ガスの排気に影響がない範囲で、ロータ部の加速と
減速を交互に繰り返すことにより、モータ部10が発熱
し、ポンプ内の管路の温度を上昇させることができる。
この場合、この方法で、温度制御する場合は、モータ部
10に温度センサを取り付けて、その温度をモニタリン
グしながら、モータ部10の温度を上昇させたい場合は
ロータ部の加減速を繰り返し、モータ部10の温度を低
下させたい場合はロータ部の回転数を一定に保つように
する。
(2) The number of rotations of the rotor is increased or decreased within a fixed range. Generally, when accelerating and decelerating the rotor part, a large current flows through the stator coil. On the other hand, during steady operation, the amount of current flowing through the stator coil is small. Therefore, by alternately accelerating and decelerating the rotor portion within a range that does not affect the exhaust of the gas, the motor portion 10 generates heat and the temperature of the pipeline in the pump can be raised.
In this case, when temperature control is performed by this method, a temperature sensor is attached to the motor unit 10, and while monitoring the temperature, if it is desired to raise the temperature of the motor unit 10, the acceleration / deceleration of the rotor unit is repeated to When it is desired to lower the temperature of the section 10, the rotation speed of the rotor section is kept constant.

【0061】図6は、(2)の方法により、モータ部1
0を温度制御する場合の、モータ回転数の変化の1例を
示した図である。縦軸がロータ軸11の回転数を表し、
横軸が時間を表している。モータ部10を発熱させる場
合は、区間61、63に示したように、モータ回転数の
加減速を繰り返す。一方、モータ部10の温度を冷却し
たい場合は、区間62に示したように、モータ部10の
回転を一定に保ったまま通常の運転を行う。モータ部1
0の単位時間当たりの発熱量は、例えば、モータ回転数
の加減速の頻度を大きくしたり、あるいは、回転数の上
限と加減の値の差を広げたりすることにより制御するこ
とが可能である。
FIG. 6 shows the motor unit 1 according to the method (2).
It is a figure showing an example of change of the number of rotations of a motor when controlling the temperature of 0. The vertical axis represents the rotation speed of the rotor shaft 11,
The horizontal axis represents time. When the motor unit 10 is caused to generate heat, the acceleration / deceleration of the motor rotation speed is repeated as shown in sections 61 and 63. On the other hand, when it is desired to cool the temperature of the motor unit 10, normal operation is performed while keeping the rotation of the motor unit 10 constant, as shown in the section 62. Motor part 1
The heat generation amount per unit time of 0 can be controlled by, for example, increasing the frequency of acceleration / deceleration of the motor rotation speed or widening the difference between the upper limit of the rotation speed and the acceleration / deceleration value. .

【0062】このように、ターボ分子ポンプ1を運転す
るためのシステム構成を図1を援用して説明する。図1
において、温度コントローラ52は、モータ部10に取
り付けた温度センサを用いてモータ部10の温度をモニ
タリングする。そして、モニタリングした温度が所定の
範囲の上限より大きいか、あるいは加減より小さいかを
判断し、その判断結果を制御装置51に送る。制御装置
51は、モータ回転数の増減(変動)を繰り返す加熱モ
ードと、モータ回転数を一定とする冷却モードでモータ
部10を運転できるようになっている。制御部51は、
温度コントローラ52の判断結果により、モータ部10
の温度が所定の範囲の上限より大きい場合は、冷却モー
ドで運転し、下限より小さい場合は加熱モードで運転す
る。
The system configuration for operating the turbo molecular pump 1 will be described with reference to FIG. Figure 1
In, the temperature controller 52 monitors the temperature of the motor unit 10 using a temperature sensor attached to the motor unit 10. Then, it is judged whether the monitored temperature is higher than the upper limit of the predetermined range or smaller than the upper limit, and the judgment result is sent to the control device 51. The control device 51 can operate the motor unit 10 in a heating mode in which the motor rotation speed is repeatedly increased and decreased (varied) and in a cooling mode in which the motor rotation speed is constant. The control unit 51
Depending on the judgment result of the temperature controller 52, the motor unit 10
If the temperature is higher than the upper limit of the predetermined range, the cooling mode is operated, and if it is lower than the lower limit, the heating mode is operated.

【0063】上の各方法は、組み合わせて使用しても良
い。例えば、軸受電磁石にバイアス電流か高周波電流を
重畳するとともに、モータ部を上の(2)の方法で加熱
することもできる。
The above methods may be used in combination. For example, it is possible to superimpose a bias current or a high-frequency current on the bearing electromagnet and heat the motor section by the above method (2).

【0064】また、磁気軸受部8、12、20での発熱
量を制御するほか、水冷管18に供給する冷却水の流量
や温度を制御すると、より効果的にターボ分子ポンプ1
の温度制御を行うことができる。この場合は、例えば熱
電対などで構成した温度検出手段を、ステータコラム4
6、スペーサ5、ベース27などに設置し、これらの温
度をモニタリングする。一方、検出された温度に応じて
冷却水の流量を制御する冷却制御手段を設け、検出温度
が所定の設定温度を超えた場合は、冷却水の流量を増や
し、所定の温度範囲を下回った場合は、冷却水の流量を
絞るか又は停止する。このように、ターボ分子ポンプ1
の温度上昇を行いたい場合に、冷却水の流量を絞るか、
停止することにより、加熱に要する消費エネルギーを節
約することができる。なお、水冷間18の設置位置はベ
ース27の底部に限らず、ベース27の外周や、ケーシ
ング16などに設けても良い。
In addition to controlling the amount of heat generated in the magnetic bearings 8, 12, 20 and controlling the flow rate and temperature of the cooling water supplied to the water cooling pipe 18, the turbo molecular pump 1 can be more effectively operated.
Temperature control can be performed. In this case, for example, the temperature detecting means constituted by a thermocouple or the like is used as the stator column 4
6, the spacer 5, the base 27, etc., and the temperature of these is monitored. On the other hand, if a cooling control means for controlling the flow rate of the cooling water according to the detected temperature is provided and the detected temperature exceeds a predetermined set temperature, the flow rate of the cooling water is increased and falls below the predetermined temperature range. Reduces or stops the flow rate of the cooling water. In this way, turbo molecular pump 1
If you want to raise the temperature of the
By stopping, the energy consumption required for heating can be saved. The installation position of the water cooling unit 18 is not limited to the bottom portion of the base 27, and may be provided on the outer periphery of the base 27 or the casing 16.

【0065】(実施の形態の変形例)先に説明した実施
の形態では、ターボ分子ポンプ1内部で熱を発生させる
仕組みについて説明したが、本変形例は、発生した熱を
ポンプ内の管路に速やかに伝達する仕組みについて説明
する。
(Modification of Embodiment) In the above-described embodiment, the mechanism for generating heat inside the turbo-molecular pump 1 has been described. However, in this modification, the generated heat is transferred to a conduit in the pump. I will explain the mechanism for prompt communication.

【0066】本変形例では、磁気軸受部8、12、20
などで発生した熱が効率よく管路に伝達するように以下
の3つの方法を採用した。 (1)ターボ分子ポンプ1内の管路に当たる部分の部材
を、熱伝導度の大きい材質によって構成する。より具体
的には、磁気軸受部8、12、20を収納するケースや
カラー49などを、例えばアルミニウムやアルミニウム
合金又はアルミニウム合金と同程度かそれ以上の熱伝導
性を有するもの(銅や銀など)で形成する。なお、ケー
スは磁気軸受部8、12、20の外装体を構成する外装
部材であり、ステータコラム43の内周側に磁気軸受本
体と共に収納される。また、ロータ24も熱伝導度の大
きい部材で形成し、磁気軸受部8、12、20で発生し
た熱が、速やかに管路に伝達するようにする。また、同
時にステータコラム46、スペーサ5、ベース部27、
ロータ24をアルミニウムやアルミニウム合金で構成す
ると、より熱の伝達を良くすることができる。
In this modification, the magnetic bearing portions 8, 12, 20 are used.
The following three methods have been adopted so that the heat generated in such cases can be efficiently transferred to the pipeline. (1) A member of a portion corresponding to a pipe line in the turbo molecular pump 1 is made of a material having high thermal conductivity. More specifically, the case, the collar 49, etc. for housing the magnetic bearing portions 8, 12, 20 have, for example, aluminum, an aluminum alloy, or a material having a thermal conductivity equal to or higher than that of the aluminum alloy (copper, silver, etc.). ). The case is an exterior member that constitutes an exterior body of the magnetic bearing portions 8, 12, 20 and is housed inside the stator column 43 together with the magnetic bearing body. Further, the rotor 24 is also formed of a member having a high thermal conductivity so that the heat generated in the magnetic bearing portions 8, 12, 20 can be quickly transmitted to the pipeline. At the same time, the stator column 46, the spacer 5, the base portion 27,
When the rotor 24 is made of aluminum or aluminum alloy, heat transfer can be improved.

【0067】(2)ステータコラム46の外周面、ロー
タ24の内周面、ロータ翼21やロータ下部29、その
対向面などの少なくとも1部にコーティングする。ステ
ータコラム46の外周面、ロータ24の内周面、ロータ
翼21やロータ下部29は、通常ニッケルなどでメッキ
してある。これらメッキは光の反射率が高く、表面から
の熱が輻射しにくくなっている。そのため、ステータコ
ラム46の外周面、ロータ24の内周面、ロータ翼2
1、ロータ下部29の表面及びその対向面の少なくとも
一部を、熱が輻射しやすい物質でコーティングすること
により、輻射による熱の伝達を効率よく行うことができ
るようになる。
(2) At least a part of the outer peripheral surface of the stator column 46, the inner peripheral surface of the rotor 24, the rotor blade 21, the rotor lower portion 29, and the opposing surface thereof is coated. The outer peripheral surface of the stator column 46, the inner peripheral surface of the rotor 24, the rotor blades 21 and the rotor lower portion 29 are usually plated with nickel or the like. These platings have high light reflectance, and heat from the surface is difficult to radiate. Therefore, the outer peripheral surface of the stator column 46, the inner peripheral surface of the rotor 24, the rotor blade 2
First, by coating at least a part of the surface of the rotor lower portion 29 and the facing surface thereof with a substance that easily radiates heat, it becomes possible to efficiently transfer heat by radiation.

【0068】コーティングの種類としては、例えば以下
のようなものが考えられる。カーボン、黒色セラミック
スなどをフッ素系樹脂に混ぜて塗装する。クロメート処
理などの化成処理を行う。陽極酸化を行い黒色アルマイ
トなどを生成する。
The following types of coating can be considered, for example. Mix carbon, black ceramics, etc. with fluorine resin and paint. Perform chemical conversion treatment such as chromate treatment. Anodize to produce black alumite.

【0069】直接プロセスガスに触れる部分は、腐食さ
れにくいコーティング方法を選択する必要が有るが、ス
テータコラム46の外周面、ロータ24の内周面は、直
接プロセスガスに触れないため、腐食による心配がな
く、何れのコーティング方法を採用しても良い。また、
直接プロセスガスに触れない部分のみコーティングして
も良い。
It is necessary to select a coating method that is less likely to corrode the portion that directly contacts the process gas. However, since the outer peripheral surface of the stator column 46 and the inner peripheral surface of the rotor 24 do not directly contact the process gas, there is concern about corrosion. However, any coating method may be adopted. Also,
You may coat only the part which does not touch a process gas directly.

【0070】以上、本変形例によれは、ターボ分子ポン
プ1内部の熱伝導を良くし、効果的に温度制御を行うこ
とができる。また、磁気軸受部8、12、20の温度制
御の結果上昇したロータ24の温度を、効果的にステー
タ側に伝えることができる。
As described above, according to this modification, the heat conduction inside the turbo molecular pump 1 can be improved and the temperature can be effectively controlled. Further, the temperature of the rotor 24 increased as a result of the temperature control of the magnetic bearing portions 8, 12, 20 can be effectively transmitted to the stator side.

【0071】以上、本発明の1実施形態及び1変形例に
ついて説明したが、本発明はこれらに限定されるもので
はなく、各請求項に記載した範囲において各種の変形を
行うことが可能である。
Although one embodiment and one modification of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these and various modifications can be made within the scope of the claims. .

【0072】[0072]

【発明の効果】本発明によれば、ヒータなどの温度コン
トロール用の付加的部品に要するコストを低減するこが
できる。
According to the present invention, the cost required for additional parts for temperature control such as a heater can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】ターボ分子ポンプをチャンバに設置したところ
を示した図である。
FIG. 1 is a view showing a turbo molecular pump installed in a chamber.

【図2】本実施の形態のターボ分子ポンプの軸線方向の
断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view in the axial direction of the turbo molecular pump according to the present embodiment.

【図3】バイアス電流の制御系を説明するための模式図
である。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a bias current control system.

【図4】パワーアンプが軸受電磁石に供給する電流の1
例を示した図である。
FIG. 4 is one of the currents that the power amplifier supplies to the bearing electromagnet.
It is the figure which showed the example.

【図5】バイアス電流の制御手順を説明するためのフロ
ーチャートである。
FIG. 5 is a flowchart for explaining a bias current control procedure.

【図6】モータ部を温度制御する場合の、モータ回転数
の変化の1例を示した図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of changes in the motor rotation speed when the temperature of the motor unit is controlled.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ターボ分子ポンプ 5 スペーサ 6 吸気口 7 ねじ溝 8 磁気軸受部 9 ラジアルセンサ 10 モータ部 11 ロータ軸 12 磁気軸受部 13 ラジアルセンサ 14 軸受電磁石 15 軸受電磁石 16 ケーシング 17 スラストセンサ 18 水冷管 19 排気口 20 磁気軸受部 21 ロータ翼 22 ステータ翼 23 スペーサ 24 ロータ 25 ボルト 26 金属ディスク 27 ベース 28 コイル 29 ロータ下部 36 軸受電磁石 37 軸受電磁石 40 軸受制御系 41 パワーアンプ 42 パワーアンプ 43 磁気軸受制御回路 44 変位検出回路 46 ステータコラム 47 ラジアルセンサターゲット 48 電磁石ターゲット 49 カラー 51 制御装置 52 温度コントローラ 55 コンダクタンスバルブ 56 弁体 60 チャンバ 1 Turbo molecular pump 5 spacers 6 intake 7 screw groove 8 Magnetic bearing 9 Radial sensor 10 Motor part 11 rotor shaft 12 Magnetic bearing 13 Radial sensor 14 Bearing electromagnet 15 Bearing electromagnet 16 casing 17 Thrust sensor 18 Water cooling tube 19 exhaust port 20 Magnetic bearing 21 rotor blades 22 Stator blade 23 Spacer 24 rotor 25 volts 26 metal discs 27 base 28 coils 29 Lower rotor 36 bearing electromagnet 37 Bearing electromagnet 40 Bearing control system 41 Power Amplifier 42 power amplifier 43 Magnetic bearing control circuit 44 Displacement detection circuit 46 Stator column 47 Radial sensor target 48 Electromagnetic Target 49 colors 51 control device 52 Temperature controller 55 Conductance valve 56 valve body 60 chambers

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F04B 49/06 331 F04B 49/06 331Z F04D 27/00 F04D 27/00 K 29/00 29/00 B 29/02 29/02 29/04 29/04 M P 29/54 29/54 F 29/58 29/58 L M R S Fターム(参考) 3H021 AA02 AA08 BA01 BA11 BA20 CA06 CA07 DA00 DA03 EA07 3H022 AA03 BA01 BA04 BA06 BA07 CA16 CA48 CA50 CA51 CA55 CA56 DA01 DA04 DA09 DA12 DA13 DA14 3H031 DA01 DA02 DA07 EA01 EA02 EA03 EA12 EA15 FA01 FA13 FA31 FA34 FA35 3H034 AA01 AA02 AA03 AA12 BB01 BB08 BB11 CC01 CC03 CC06 CC07 DD01 DD24 DD26 DD28 DD30 EE02 EE03 EE04 EE11 EE15 3H045 AA06 AA09 AA13 AA25 AA26 AA31 BA01 BA31 CA19 DA00 DA05 EA34 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F04B 49/06 331 F04B 49/06 331Z F04D 27/00 F04D 27/00 K 29/00 29/00 B 29 / 02 29/02 29/04 29/04 M P 29/54 29/54 F F 29/58 29/58 L M R S S F Term (reference) 3H021 AA02 AA08 BA01 BA11 BA20 CA06 CA07 DA00 DA03 EA07 3H022 AA03 BA01 BA04 BA06 BA07 CA16 CA48 CA50 CA51 CA55 CA56 DA01 DA04 DA09 DA12 DA13 DA14 3H031 DA01 DA02 DA07 EA01 EA02 EA03 EA12 EA15 FA01 FA13 FA31 FA34 FA35 3H034 AA01 AA02 AA03 AA12 DD02 DD15 DD24 DD02 DD15 DD03 DD02 CC15 CC03 CC06 CC07 CC07 CC06 CC06 CC06 CC07 CC06 CC06 CC24 CC07 3H045 AA06 AA09 AA13 AA25 AA26 AA31 BA01 BA31 CA19 DA00 DA05 EA34

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一端の側に吸気口が形成され、他端の側
に排気口が形成されたケーシングと、 前記ケーシングの前記他端の側の基底をなすベース部材
と、 前記ベース部材に固着され、軸受とモータを収納した円
筒部材と、 前記軸受により前記円筒部材に回転自在に収納され、前
記モータにより回転するロータ軸と、 前記ロータ軸に配設されたロータと、 前記ロータと所定の間隙を隔てて、前記ケーシングの内
周面に配設されたステータと、 前記ロータと前記ステータとの間隙に形成された気体移
送手段と、 前記円筒部材で発生する発熱量を制御する発熱制御手段
と、 を備えたことを特徴とするポンプ装置。
1. A casing having an intake port formed on one end side and an exhaust port formed on the other end side; a base member forming a base on the other end side of the casing; and fixed to the base member. A cylindrical member accommodating a bearing and a motor, a rotor shaft rotatably accommodated in the cylindrical member by the bearing and rotated by the motor, a rotor disposed on the rotor shaft, the rotor and a predetermined rotor. A stator disposed on the inner peripheral surface of the casing with a gap therebetween, a gas transfer unit formed in the gap between the rotor and the stator, and a heat generation control unit controlling the amount of heat generated in the cylindrical member. And a pump device.
【請求項2】 前記軸受は磁気軸受であり、 前記発熱制御手段は、前記磁気軸受の制御電流に重畳さ
れたバイアス電流を制御することを特徴とする請求項1
に記載のポンプ装置。
2. The bearing is a magnetic bearing, and the heat generation control means controls a bias current superimposed on a control current of the magnetic bearing.
The pump device according to.
【請求項3】 前記軸受は磁気軸受であり、 前記発熱制御手段は、前記磁気軸受の制御電流に重畳さ
れた高周波電流を制御することを特徴とする請求項1に
記載のポンプ装置。
3. The pump device according to claim 1, wherein the bearing is a magnetic bearing, and the heat generation control unit controls a high frequency current superimposed on a control current of the magnetic bearing.
【請求項4】 前記発熱制御手段は、前記モータの回転
数を変動させることにより、前記モータの発熱量を制御
することを特徴とする請求項1、請求項2、又は請求項
3に記載のポンプ装置。
4. The heat generation control means controls the heat generation amount of the motor by varying the rotation speed of the motor, according to claim 1, claim 2, or claim 3. Pump device.
【請求項5】 前記円筒部材、前記ベース部材、前記ロ
ータ、及び前記ステータがアルミニウム、又はアルミニ
ウム合金で構成されていることを特徴とする請求項1か
ら請求項4までのうちの何れか1の請求項に記載のポン
プ装置。
5. The cylindrical member, the base member, the rotor, and the stator are made of aluminum or an aluminum alloy, according to any one of claims 1 to 4. The pump device according to claim.
【請求項6】 前記モータの周囲に配設された補強部
材、又は前記軸受の外装部材が、アルミニウム、又はア
ルミニウム合金で構成されていることを特徴とする請求
項5に記載のポンプ装置。
6. The pump device according to claim 5, wherein the reinforcing member arranged around the motor or the exterior member of the bearing is made of aluminum or an aluminum alloy.
【請求項7】 前記ステータと前記ロータの対向する面
の少なくとも一部に、熱の輻射を効率を高めるためのコ
ーティングがなされていることを特徴とする請求項1か
ら請求項6までのうちの何れか1の請求項に記載のポン
プ装置。
7. The coating according to claim 1, wherein at least a part of the facing surfaces of the stator and the rotor are coated with a material for increasing efficiency of heat radiation. The pump device according to claim 1.
【請求項8】 前記円筒部材の外周面の少なくとも一部
は、前記ロータの内周面に所定の間隙を隔てて対向して
おり、 前記円筒部材と前記ロータの対向する面の少なくとも一
部に、熱の輻射効率を高めるためのコーティングがなさ
れていることを特徴とする請求項1から請求項7までの
うちの何れか1の請求項に記載のポンプ装置。
8. The at least part of the outer peripheral surface of the cylindrical member faces the inner peripheral surface of the rotor with a predetermined gap, and at least part of the opposing surfaces of the cylindrical member and the rotor. The pump device according to any one of claims 1 to 7, further comprising a coating for increasing heat radiation efficiency.
【請求項9】 前記ポンプ装置に形成された冷却手段
と、 前記ポンプ装置の所定の個所に設置した温度検出手段に
よって検出した温度に関連して前記冷却手段を制御する
冷却制御手段と、 を更に具備したことを特徴とする請求項1から請求項8
までのうちの何れか1の請求項に記載のポンプ装置。
9. A cooling means formed on the pump device, and a cooling control means for controlling the cooling means in relation to a temperature detected by a temperature detecting means installed at a predetermined position of the pump device. Claim 1 thru | or 8 characterized by having provided.
The pump device according to claim 1.
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