JP2003293981A - ターボ分子ポンプシステム - Google Patents
ターボ分子ポンプシステムInfo
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- JP2003293981A JP2003293981A JP2002101549A JP2002101549A JP2003293981A JP 2003293981 A JP2003293981 A JP 2003293981A JP 2002101549 A JP2002101549 A JP 2002101549A JP 2002101549 A JP2002101549 A JP 2002101549A JP 2003293981 A JP2003293981 A JP 2003293981A
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- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ポンプ本体内に、各種センサアンプを内蔵さ
せることで、ターボ分子ポンプの信頼性を向上させるこ
とを目的とする。 【解決手段】 磁気軸受を構成する電磁石５，６，７
と、位置検出センサ８，９，１０と、モータ４とが設け
られているポンプ本体２０に、ヒータ１３によって加熱
された温度を検知する温度センサ１４と、温度センサ１
４の検出信号を増幅する温度センサアンプ３５を内蔵さ
せることで、ポンプ温度測定において外部ノイズの影響
を少なくする。
せることで、ターボ分子ポンプの信頼性を向上させるこ
とを目的とする。 【解決手段】 磁気軸受を構成する電磁石５，６，７
と、位置検出センサ８，９，１０と、モータ４とが設け
られているポンプ本体２０に、ヒータ１３によって加熱
された温度を検知する温度センサ１４と、温度センサ１
４の検出信号を増幅する温度センサアンプ３５を内蔵さ
せることで、ポンプ温度測定において外部ノイズの影響
を少なくする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はターボ分子ポンプ
システムに関し、特に半導体製造装置などに使用され、
磁気軸受で回転軸が軸支されて高速回転するターボ分子
ポンプシステムに関する。
システムに関し、特に半導体製造装置などに使用され、
磁気軸受で回転軸が軸支されて高速回転するターボ分子
ポンプシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は従来のターボ分子ポンプ本体の縦
断面図であり、図９はターボ分子ポンプ装置のシステム
概念図を示す。
断面図であり、図９はターボ分子ポンプ装置のシステム
概念図を示す。
【０００３】図８において、ターボ分子ポンプ１は回転
軸３とステータ２とを含み、回転軸３の下端側と回転軸
３の上下に対向して、回転軸３とステータ２との間の相
対位置を検出する位置検出センサ８，９，１０が設けら
れている。位置検出センサ８，９，１０の検出信号は、
図９に示すポンプコントローラ２１内の位置検出センサ
アンプ３１に与えられ、位置検出センサアンプ３１から
回転軸３の位置検出信号（アナログ信号もしくはデジタ
ル信号）が出力される。回転軸３の上側と下側には回転
軸３を磁気軸受支持するための電磁石５，６，７が設け
られている。さらに、回転軸３の中央部分に対向するよ
うに、回転軸３を回転駆動するためのモータ４が設けら
れている。
軸３とステータ２とを含み、回転軸３の下端側と回転軸
３の上下に対向して、回転軸３とステータ２との間の相
対位置を検出する位置検出センサ８，９，１０が設けら
れている。位置検出センサ８，９，１０の検出信号は、
図９に示すポンプコントローラ２１内の位置検出センサ
アンプ３１に与えられ、位置検出センサアンプ３１から
回転軸３の位置検出信号（アナログ信号もしくはデジタ
ル信号）が出力される。回転軸３の上側と下側には回転
軸３を磁気軸受支持するための電磁石５，６，７が設け
られている。さらに、回転軸３の中央部分に対向するよ
うに、回転軸３を回転駆動するためのモータ４が設けら
れている。
【０００４】モータ４は図９に示されるモータコントロ
ーラ２９によって回転制御され、電磁石５，６，７によ
る磁気軸受は磁気軸受コントローラ２８によって制御さ
れる。これらの磁気軸受コントローラ２８およびモータ
コントローラ２９はポンプ本体外に設けたポンプコント
ローラ２１内に配置される。さらに、回転軸３の上下端
には非常用軸受１１，１２が設けられている。この非常
用軸受１１，１２は磁気軸受装置が制御不能になったと
きに回転軸３を支持する。
ーラ２９によって回転制御され、電磁石５，６，７によ
る磁気軸受は磁気軸受コントローラ２８によって制御さ
れる。これらの磁気軸受コントローラ２８およびモータ
コントローラ２９はポンプ本体外に設けたポンプコント
ローラ２１内に配置される。さらに、回転軸３の上下端
には非常用軸受１１，１２が設けられている。この非常
用軸受１１，１２は磁気軸受装置が制御不能になったと
きに回転軸３を支持する。
【０００５】また、図８には図示していないが、回転軸
３の回転数を検出する回転検出センサ２５がステータ２
内に配置されており、図９で示されるようにその信号が
ポンプコントローラ２１内の回転検出センサアンプ３０
を介して回転軸３の回転数信号が作り出される。
３の回転数を検出する回転検出センサ２５がステータ２
内に配置されており、図９で示されるようにその信号が
ポンプコントローラ２１内の回転検出センサアンプ３０
を介して回転軸３の回転数信号が作り出される。
【０００６】位置検出センサ８，９，１０は、一般にリ
ラクタンス式や渦電流式に代表される磁気式センサが使
用され、また回転検出センサ２５は、ホールＩＣもしく
は磁気センサが使用される。このターボ分子ポンプをエ
ッチングやＣＶＤ（ChemicalVapor Deposition）のよう
な反応生成物の多量に発生するプロセスに用いた場合、
ポンプ本体内部にこの反応生成物が付着して、回転軸３
の回転が不具合になることがある。
ラクタンス式や渦電流式に代表される磁気式センサが使
用され、また回転検出センサ２５は、ホールＩＣもしく
は磁気センサが使用される。このターボ分子ポンプをエ
ッチングやＣＶＤ（ChemicalVapor Deposition）のよう
な反応生成物の多量に発生するプロセスに用いた場合、
ポンプ本体内部にこの反応生成物が付着して、回転軸３
の回転が不具合になることがある。
【０００７】そこで、反応生成物の堆積を防止するため
に、ポンプ本体２０内に配置したヒータ１３によって加
熱してポンプ温度を高温に制御するのが一般的である。
このためにポンプ本体２０内に温度センサ１４が設けら
れており、この温度センサ１４の出力がポンプコントロ
ーラ２１内に配置される温度センサアンプ３５で増幅さ
れ、その出力をもとにポンプコントローラ２１内のヒー
タコントローラ３２で演算後、ヒータ１３への電力をオ
ン・オフするスイッチ３３を通して、電力がヒータ１３
に投入される。
に、ポンプ本体２０内に配置したヒータ１３によって加
熱してポンプ温度を高温に制御するのが一般的である。
このためにポンプ本体２０内に温度センサ１４が設けら
れており、この温度センサ１４の出力がポンプコントロ
ーラ２１内に配置される温度センサアンプ３５で増幅さ
れ、その出力をもとにポンプコントローラ２１内のヒー
タコントローラ３２で演算後、ヒータ１３への電力をオ
ン・オフするスイッチ３３を通して、電力がヒータ１３
に投入される。
【０００８】さらに、ポンプコントローラ２１内には、
外部との通信を可能とする通信ユニット３４が設けられ
ており、磁気軸受の動作状況を外部に出力したり、外部
からの指令によって操作できるようにしている。
外部との通信を可能とする通信ユニット３４が設けられ
ており、磁気軸受の動作状況を外部に出力したり、外部
からの指令によって操作できるようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来のターボ分子ポン
プ装置では、ポンプ本体２０内に配置される温度センサ
１４として熱電対や白金抵抗素子やサーミスタが使用さ
れる。温度センサ１４に熱電対を用いた場合には、熱電
対アンプまでは補償導線等の特殊電線を使用する必要が
あるが、一般にケーブル長は数ｍから数１０ｍと長く、
この間でノイズが重畳されてしまい、温度測定において
信頼性が問題となる可能性が高い。また、白金抵抗素子
やサーミスタを用いた場合にも、その信号線が長くなる
ために同様の問題が起こる可能性がある。
プ装置では、ポンプ本体２０内に配置される温度センサ
１４として熱電対や白金抵抗素子やサーミスタが使用さ
れる。温度センサ１４に熱電対を用いた場合には、熱電
対アンプまでは補償導線等の特殊電線を使用する必要が
あるが、一般にケーブル長は数ｍから数１０ｍと長く、
この間でノイズが重畳されてしまい、温度測定において
信頼性が問題となる可能性が高い。また、白金抵抗素子
やサーミスタを用いた場合にも、その信号線が長くなる
ために同様の問題が起こる可能性がある。
【００１０】さらに、ヒータ１３への電力はスイッチ３
３のオン・オフによるスイッチングにより供給されるた
め、このポンプコントローラ２１からヒータ１３までの
電力供給ケーブルを他の磁気軸受制御ケーブルと近接さ
せた場合に磁気軸受制御に影響を与える可能性もある。
３のオン・オフによるスイッチングにより供給されるた
め、このポンプコントローラ２１からヒータ１３までの
電力供給ケーブルを他の磁気軸受制御ケーブルと近接さ
せた場合に磁気軸受制御に影響を与える可能性もある。
【００１１】また、ポンプ本体２０内に置かれる回転検
出センサ２５や位置検出センサ８，９，１０も、ケーブ
ル２２を介して、それぞれポンプコントローラ２１内部
の回転検出センサアンプ３０および位置検出センサアン
プ３１に信号が送られ、これらアンプによって位置検出
信号および回転信号が作り出されるため、前述のヒータ
コントロ−ルの場合と同様に、その信号の伝送長さが長
くなり、外部のノイズの影響を受けやすいといった問題
があった。
出センサ２５や位置検出センサ８，９，１０も、ケーブ
ル２２を介して、それぞれポンプコントローラ２１内部
の回転検出センサアンプ３０および位置検出センサアン
プ３１に信号が送られ、これらアンプによって位置検出
信号および回転信号が作り出されるため、前述のヒータ
コントロ−ルの場合と同様に、その信号の伝送長さが長
くなり、外部のノイズの影響を受けやすいといった問題
があった。
【００１２】それゆえに、この発明の主たる目的は、前
記した従来のヒータコントローラ付のターボ分子ポンプ
装置の問題を解決し、反応性生成物のポンプ内での付着
堆積を高温制御によって安定して防止することができ、
さらに、回転軸の回転数や位置検出も外部のノイズの影
響受け難くすることによって、安定したターボ分子ポン
プシステムを構築することを目的とする。
記した従来のヒータコントローラ付のターボ分子ポンプ
装置の問題を解決し、反応性生成物のポンプ内での付着
堆積を高温制御によって安定して防止することができ、
さらに、回転軸の回転数や位置検出も外部のノイズの影
響受け難くすることによって、安定したターボ分子ポン
プシステムを構築することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明は回転軸が磁気
軸受されて回転するポンプ本体と、ポンプ本体を制御す
るポンプコントローラとがケーブルによって接続され、
該ポンプ本体をヒータによって温度調節するターボ分子
ポンプ装置において、ポンプ本体内部に配置される温度
センサおよび該温度センサの出力を増幅するアンプを備
えたことを特徴とする。
軸受されて回転するポンプ本体と、ポンプ本体を制御す
るポンプコントローラとがケーブルによって接続され、
該ポンプ本体をヒータによって温度調節するターボ分子
ポンプ装置において、ポンプ本体内部に配置される温度
センサおよび該温度センサの出力を増幅するアンプを備
えたことを特徴とする。
【００１４】このように温度センサのアンプをポンプ本
体内に配置することで、温度センサからそのアンプまで
の微弱信号伝達経路を短くすることができ、これによっ
て温度測定についての信頼性を向上させることができ
る。
体内に配置することで、温度センサからそのアンプまで
の微弱信号伝達経路を短くすることができ、これによっ
て温度測定についての信頼性を向上させることができ
る。
【００１５】さらに、ポンプ本体に内蔵され、ヒータへ
の電力を制御するスイッチと、スイッチを制御するヒー
タコントローラとを備えたことを特徴とする。
の電力を制御するスイッチと、スイッチを制御するヒー
タコントローラとを備えたことを特徴とする。
【００１６】このように、ヒータへの電力供給のための
スイッチをポンプ本体に内蔵させることで、ポンプ本体
とポンプコントローラを接続するケーブル内から、電圧
レベルがデジタル的に変化するスイッチからヒータへの
ケーブルを省くことができ、その他のケーブルへのノイ
ズの影響をなくすることができる。
スイッチをポンプ本体に内蔵させることで、ポンプ本体
とポンプコントローラを接続するケーブル内から、電圧
レベルがデジタル的に変化するスイッチからヒータへの
ケーブルを省くことができ、その他のケーブルへのノイ
ズの影響をなくすることができる。
【００１７】また、ヒータコントローラはポンプ本体に
内蔵され、ポンプ本体の外部からの指令によってヒータ
による加熱を制御することを特徴とする。
内蔵され、ポンプ本体の外部からの指令によってヒータ
による加熱を制御することを特徴とする。
【００１８】このように、ヒータコントローラをポンプ
に内蔵させたことによって、ヒータコントロールを全て
ポンプ本体内に収め、ヒータコントロールに要するケー
ブル（ハーネス）をなくする結果、そのシステムの信頼
性向上およびコストダウンを図ることができる。
に内蔵させたことによって、ヒータコントロールを全て
ポンプ本体内に収め、ヒータコントロールに要するケー
ブル（ハーネス）をなくする結果、そのシステムの信頼
性向上およびコストダウンを図ることができる。
【００１９】さらに、温度センサ用のアンプからの出力
は、デジタル信号であることを特徴とする。
は、デジタル信号であることを特徴とする。
【００２０】デジタル信号を使用することにより、ケー
ブル長が長くても、測定した結果を正確にコントローラ
に伝えることができる。
ブル長が長くても、測定した結果を正確にコントローラ
に伝えることができる。
【００２１】さらに、ポンプ本体とポンプコントローラ
との間を接続するケーブルと、モータおよびヒータの電
力供給用に使用するケーブルとを他のケーブルと分離し
て設けることを特徴とする。
との間を接続するケーブルと、モータおよびヒータの電
力供給用に使用するケーブルとを他のケーブルと分離し
て設けることを特徴とする。
【００２２】このように構成することで、電力供給を主
とするモータおよびヒータの電力供給用ケーブルから発
生するノイズの影響を他に及ぼすことを抑制でき、ポン
プ全体のシステムの信頼性を高めることができる。
とするモータおよびヒータの電力供給用ケーブルから発
生するノイズの影響を他に及ぼすことを抑制でき、ポン
プ全体のシステムの信頼性を高めることができる。
【００２３】他の発明は、回転軸が磁気軸受されて回転
するポンプ本体と、ポンプ本体を制御するポンプコント
ローラとがケーブルによって接続され、ポンプ本体内に
回転軸の回転数を測定する回転検出センサを有するター
ボ分子ポンプ装置において、ポンプ本体に内蔵され、回
転センサの出力を増幅する回転センサアンプを備えたこ
とを特徴とする。
するポンプ本体と、ポンプ本体を制御するポンプコント
ローラとがケーブルによって接続され、ポンプ本体内に
回転軸の回転数を測定する回転検出センサを有するター
ボ分子ポンプ装置において、ポンプ本体に内蔵され、回
転センサの出力を増幅する回転センサアンプを備えたこ
とを特徴とする。
【００２４】このように、回転センサアンプを本体内部
に配置することで、回転センサからそのアンプまでの微
弱信号伝達経路を短くすることができ、これによって回
転測定についての信頼性を向上させることができる。
に配置することで、回転センサからそのアンプまでの微
弱信号伝達経路を短くすることができ、これによって回
転測定についての信頼性を向上させることができる。
【００２５】さらに、ポンプ本体内に配置され、回転軸
の位置を検出する位置検出センサおよび位置検出センサ
の出力を増幅する位置検出センサアンプを含むことを特
徴とする。
の位置を検出する位置検出センサおよび位置検出センサ
の出力を増幅する位置検出センサアンプを含むことを特
徴とする。
【００２６】このように、ポンプ本体内に回転軸の位置
検出センサ用のアンプを配置することで、位置検出セン
サからそのアンプまでの微弱信号伝達経路を短くするこ
とができ、これによって回転軸位置測定についての信頼
性を向上させることができる。
検出センサ用のアンプを配置することで、位置検出セン
サからそのアンプまでの微弱信号伝達経路を短くするこ
とができ、これによって回転軸位置測定についての信頼
性を向上させることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を、
図を参照しながら詳細に説明する。
図を参照しながら詳細に説明する。
【００２８】図１はこの発明の第１の実施形態における
ターボ分子ポンプの全体の構成を示すブロック図であ
る。図１において、この実施形態は、図９に示した従来
例と比較して、温度センサアンプ３５をポンプ本体２０
内に配置させているのが特徴である。
ターボ分子ポンプの全体の構成を示すブロック図であ
る。図１において、この実施形態は、図９に示した従来
例と比較して、温度センサアンプ３５をポンプ本体２０
内に配置させているのが特徴である。
【００２９】温度センサアンプ３５からポンプコントロ
ーラ２１への信号伝達は、アナログ信号でもデジタル信
号のどちらでもよい。デジタル信号を使用した場合に
は、複数個の温度センサ１４のデータを伝送する場合に
も、数本の信号伝送ケーブルで対応可能となる利点があ
る。
ーラ２１への信号伝達は、アナログ信号でもデジタル信
号のどちらでもよい。デジタル信号を使用した場合に
は、複数個の温度センサ１４のデータを伝送する場合に
も、数本の信号伝送ケーブルで対応可能となる利点があ
る。
【００３０】この実施形態では、温度センサアンプ３５
を内蔵させることで、温度センサ１４と温度センサアン
プ３５との間の距離を短くでき、両者間に重畳する電気
ノイズの影響を軽減することができる。
を内蔵させることで、温度センサ１４と温度センサアン
プ３５との間の距離を短くでき、両者間に重畳する電気
ノイズの影響を軽減することができる。
【００３１】さらに、図１では、ポンプ本体２０とポン
プコントローラ２１とをケーブル２２のみで接続するよ
うにしたが、複数のケーブルを用いてもよい。特に、ノ
イズ発生の可能性の高く、さらにその電圧レベルの高い
ケーブルのみを別ケーブルとしてまとめ、他のケーブル
と離してポンプコントローラ２１からポンプ本体２０に
接続することで、他のケーブルへのノイズの影響を軽減
することができる。すなわち、図１においては、モータ
コントローラ２９とモータ４との間を接続するケーブル
と、スイッチ３３とヒータ１３を接続するケーブルだけ
を、他のケーブルと離して配置させることで、ノイズの
影響を軽減することができる。
プコントローラ２１とをケーブル２２のみで接続するよ
うにしたが、複数のケーブルを用いてもよい。特に、ノ
イズ発生の可能性の高く、さらにその電圧レベルの高い
ケーブルのみを別ケーブルとしてまとめ、他のケーブル
と離してポンプコントローラ２１からポンプ本体２０に
接続することで、他のケーブルへのノイズの影響を軽減
することができる。すなわち、図１においては、モータ
コントローラ２９とモータ４との間を接続するケーブル
と、スイッチ３３とヒータ１３を接続するケーブルだけ
を、他のケーブルと離して配置させることで、ノイズの
影響を軽減することができる。
【００３２】図２はこの発明の第２の実施形態における
ターボ分子ポンプの全体の構成を示すブロック図であ
る。この実施形態は、図１の実施形態のように温度セン
サアンプ３５をポンプ本体２０に内蔵させるだけでな
く、ヒータ１３とヒータコントローラ３２との間に接続
されるスイッチ３３をもポンプ本体２０に内蔵させてい
るのが特徴である。この実施形態では、スイッチ３３を
もポンプ本体に内蔵させることで、スイッチ３３の後段
（スイッチ３３とヒータ１３間のケーブル）と他のケー
ブルとを隣接させることがなくなる。このスイッチ３３
は供給される交流もしくは直流電圧をスイッチングする
役目をもつ。よって、その後段のスイッチ３３とヒータ
１３間のケーブルには矩形波状の電圧が印加し電磁ノイ
ズが発生する。
ターボ分子ポンプの全体の構成を示すブロック図であ
る。この実施形態は、図１の実施形態のように温度セン
サアンプ３５をポンプ本体２０に内蔵させるだけでな
く、ヒータ１３とヒータコントローラ３２との間に接続
されるスイッチ３３をもポンプ本体２０に内蔵させてい
るのが特徴である。この実施形態では、スイッチ３３を
もポンプ本体に内蔵させることで、スイッチ３３の後段
（スイッチ３３とヒータ１３間のケーブル）と他のケー
ブルとを隣接させることがなくなる。このスイッチ３３
は供給される交流もしくは直流電圧をスイッチングする
役目をもつ。よって、その後段のスイッチ３３とヒータ
１３間のケーブルには矩形波状の電圧が印加し電磁ノイ
ズが発生する。
【００３３】これに対して、この実施形態のようにスイ
ッチ３３をポンプ本体２０内に内蔵させたことによっ
て、スイッチ３３とヒータ１３との間の距離を短くで
き、外部へのノイズの影響を少なくすることができる。
ッチ３３をポンプ本体２０内に内蔵させたことによっ
て、スイッチ３３とヒータ１３との間の距離を短くで
き、外部へのノイズの影響を少なくすることができる。
【００３４】図３はこの発明の第３の実施形態における
ターボ分子ポンプの全体の構成を示すブロック図であ
る。この実施形態は、図２の実施形態のように温度セン
サアンプ３５とスイッチ３３とをポンプ本体２０に内蔵
させるだけでなく、ヒータコントローラ３２もポンプ本
体２０に内蔵させているのが特徴である。この実施形態
では、ヒータ１３の温度コントロール構成部品の全てを
ポンプ本体２０内部に置いているために、これら構成部
品を近接させたり、また同一箇所部分に配置させること
も可能となる。よってヒータコントロールに要するケー
ブル（ハーネス）をなくする結果、そのシステムの信頼
性向上およびコストダウンを図ることができる。
ターボ分子ポンプの全体の構成を示すブロック図であ
る。この実施形態は、図２の実施形態のように温度セン
サアンプ３５とスイッチ３３とをポンプ本体２０に内蔵
させるだけでなく、ヒータコントローラ３２もポンプ本
体２０に内蔵させているのが特徴である。この実施形態
では、ヒータ１３の温度コントロール構成部品の全てを
ポンプ本体２０内部に置いているために、これら構成部
品を近接させたり、また同一箇所部分に配置させること
も可能となる。よってヒータコントロールに要するケー
ブル（ハーネス）をなくする結果、そのシステムの信頼
性向上およびコストダウンを図ることができる。
【００３５】さらに、図２では、ポンプ本体２０とポン
プコントローラ２１とをケーブル２２のみで接続するよ
うに記述したが、複数のケーブルを用いてもよい。特
に、ノイズ発生の可能性が高く、さらにその電圧レベル
の高いケーブルのみを別ケーブルとしてまとめ、他のケ
ーブルと離してポンプコントローラ２１からポンプ本体
２０に接続することで、他のケーブルへのノイズの影響
を軽減することができる。すなわち、図２においては、
モータコントローラ２９とモータ４との間を接続するケ
ーブルと、ヒータコントローラ３２とスイッチ３３とを
接続するケーブルだけを、他のケーブルと離して配置す
ることで、ノイズの影響を軽減することができる。
プコントローラ２１とをケーブル２２のみで接続するよ
うに記述したが、複数のケーブルを用いてもよい。特
に、ノイズ発生の可能性が高く、さらにその電圧レベル
の高いケーブルのみを別ケーブルとしてまとめ、他のケ
ーブルと離してポンプコントローラ２１からポンプ本体
２０に接続することで、他のケーブルへのノイズの影響
を軽減することができる。すなわち、図２においては、
モータコントローラ２９とモータ４との間を接続するケ
ーブルと、ヒータコントローラ３２とスイッチ３３とを
接続するケーブルだけを、他のケーブルと離して配置す
ることで、ノイズの影響を軽減することができる。
【００３６】図４はこの発明の第４の実施形態における
ターボ分子ポンプの全体の構成を示すブロック図であ
る。この実施形態は、図３の実施形態のように、温度セ
ンサアンプ３５，スイッチ３３，ヒータコントローラ３
２をポンプ本体２０に内蔵させるだけでなく、回転検出
センサアンプ３０もポンプ本体２０に内蔵させているの
が特徴である。この実施形態では、回転検出センサアン
プ３０をポンプ本体２０内部に収納し、回転検出センサ
２５近傍に置くことで、回転検出センサ２５の出力を減
衰させることなく回転検出センサアンプ３０に入力する
ことができる。その結果、回転軸３が高速で回転した場
合にも確実に、回転数の検出をすることができる。
ターボ分子ポンプの全体の構成を示すブロック図であ
る。この実施形態は、図３の実施形態のように、温度セ
ンサアンプ３５，スイッチ３３，ヒータコントローラ３
２をポンプ本体２０に内蔵させるだけでなく、回転検出
センサアンプ３０もポンプ本体２０に内蔵させているの
が特徴である。この実施形態では、回転検出センサアン
プ３０をポンプ本体２０内部に収納し、回転検出センサ
２５近傍に置くことで、回転検出センサ２５の出力を減
衰させることなく回転検出センサアンプ３０に入力する
ことができる。その結果、回転軸３が高速で回転した場
合にも確実に、回転数の検出をすることができる。
【００３７】図５は回転検出センサ２５にホールＩＣを
採用した回転検出に関する全体構成を示す図である。図
５において、ホールＩＣ４１を回転軸３の端部の１箇所
に取り付けた永久磁石４０に対向させ、ホールＩＣ４１
の出力はケーブル５０を介して、回転検出センサアンプ
３０の一部となるコンパレータ４３に与えられる。コン
パレータ４３はホールＩＣからの信号４９と予め設定さ
れたしきい値電圧４７とを比較演算し、その出力を回転
パルス５１として出力する。
採用した回転検出に関する全体構成を示す図である。図
５において、ホールＩＣ４１を回転軸３の端部の１箇所
に取り付けた永久磁石４０に対向させ、ホールＩＣ４１
の出力はケーブル５０を介して、回転検出センサアンプ
３０の一部となるコンパレータ４３に与えられる。コン
パレータ４３はホールＩＣからの信号４９と予め設定さ
れたしきい値電圧４７とを比較演算し、その出力を回転
パルス５１として出力する。
【００３８】ここで、ケーブル５０の内部４２には抵抗
４５と容量４６が存在するが、これらの値はケーブル長
によって比例するために、長尺ケーブルを使用した場合
には、この抵抗４５および容量４６が増大してしまう。
４５と容量４６が存在するが、これらの値はケーブル長
によって比例するために、長尺ケーブルを使用した場合
には、この抵抗４５および容量４６が増大してしまう。
【００３９】図６は回転検出センサ２５と回転検出セン
サアンプ３０との配置を離し、その間を長尺ケーブルで
接続した場合、および回転検出センサ２５と回転検出セ
ンサアンプ３０とを近接させ、その間を短尺ケーブルで
接続した場合の信号伝達特性を示す図である。特に、図
６（ａ）（ｂ）は回転軸３が低速で回転する場合の信号
４９と、回転パルス５０の経時特性を示し、図６（ｃ）
（ｄ）は高速で回転する場合の信号４９と、回転パルス
５１の経時特性を示す。さらに、各特性において実線は
ケーブルが長い場合を示し、また点線はケーブルが短い
場合の信号を示しており、一点鎖線はしきい値４７のレ
ベルを示す。
サアンプ３０との配置を離し、その間を長尺ケーブルで
接続した場合、および回転検出センサ２５と回転検出セ
ンサアンプ３０とを近接させ、その間を短尺ケーブルで
接続した場合の信号伝達特性を示す図である。特に、図
６（ａ）（ｂ）は回転軸３が低速で回転する場合の信号
４９と、回転パルス５０の経時特性を示し、図６（ｃ）
（ｄ）は高速で回転する場合の信号４９と、回転パルス
５１の経時特性を示す。さらに、各特性において実線は
ケーブルが長い場合を示し、また点線はケーブルが短い
場合の信号を示しており、一点鎖線はしきい値４７のレ
ベルを示す。
【００４０】図６から、ケーブルが長い場合には、信号
４９の立ち上りおよび立下りが緩やかになっており、こ
れはケーブル内に存在する抵抗４５および容量４６の影
響を受けているためである。さらに、回転軸３が高速で
回転した場合には、この影響が顕著になり、信号４９が
設定したしきい値４７より常に低いレベルとなるため
に、回転パルス５１を得ることができないようになる。
このようにケーブルを短くすることで、換言すれば、回
転検出センサ２５と回転検出センサアンプ３０を近接す
ることで、高速回転においても安定した回転パルスを得
ることができる。
４９の立ち上りおよび立下りが緩やかになっており、こ
れはケーブル内に存在する抵抗４５および容量４６の影
響を受けているためである。さらに、回転軸３が高速で
回転した場合には、この影響が顕著になり、信号４９が
設定したしきい値４７より常に低いレベルとなるため
に、回転パルス５１を得ることができないようになる。
このようにケーブルを短くすることで、換言すれば、回
転検出センサ２５と回転検出センサアンプ３０を近接す
ることで、高速回転においても安定した回転パルスを得
ることができる。
【００４１】図７はこの発明の第５の実施形態における
ターボ分子ポンプの全体の構成を示すブロック図であ
る。この実施形態は、図４に示した第４の実施形態のよ
うに、温度センサアンプ３５，スイッチ３３，ヒータコ
ントローラ３２，回転検出センサアンプ３０をポンプ本
体２０に内蔵させるだけでなく位置検出センサアンプ３
１もポンプ本体２０に内蔵させているのが特徴である。
ターボ分子ポンプの全体の構成を示すブロック図であ
る。この実施形態は、図４に示した第４の実施形態のよ
うに、温度センサアンプ３５，スイッチ３３，ヒータコ
ントローラ３２，回転検出センサアンプ３０をポンプ本
体２０に内蔵させるだけでなく位置検出センサアンプ３
１もポンプ本体２０に内蔵させているのが特徴である。
【００４２】この実施形態は、位置検出センサアンプ３
１を内蔵させることで、位置検出センサ８，９，１０と
位置検出センサアンプ３１との間の距離を短くでき、両
者間に重畳する電気ノイズの影響を軽減することができ
る。
１を内蔵させることで、位置検出センサ８，９，１０と
位置検出センサアンプ３１との間の距離を短くでき、両
者間に重畳する電気ノイズの影響を軽減することができ
る。
【００４３】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【００４４】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ポン
プ本体内に各種センサアンプを配置させたことで、各種
センサからそのアンプまでの微弱信号伝達経路を短くす
ることができ、各種センサの信頼性および低コスト化を
図ることができる。
プ本体内に各種センサアンプを配置させたことで、各種
センサからそのアンプまでの微弱信号伝達経路を短くす
ることができ、各種センサの信頼性および低コスト化を
図ることができる。
【図１】 この発明の第１の実施形態におけるターボ分
子ポンプ全体の構成を示す図である。
子ポンプ全体の構成を示す図である。
【図２】 この発明の第２の実施形態におけるターボ分
子ポンプ全体の構成を示す図である。
子ポンプ全体の構成を示す図である。
【図３】 この発明の第３の実施形態におけるターボ分
子ポンプ全体の構成を示す図である。
子ポンプ全体の構成を示す図である。
【図４】 この発明の第４の実施形態におけるターボ分
子ポンプ全体の構成を示す図である。
子ポンプ全体の構成を示す図である。
【図５】 回転検出センサにホールＩＣを採用した回転
検出に関する全体構成を示す図である。
検出に関する全体構成を示す図である。
【図６】 回転検出に関する信号を示した波形図であ
る。
る。
【図７】 この発明の第５の実施形態におけるターボ分
子ポンプ全体の構成を示す図である。
子ポンプ全体の構成を示す図である。
【図８】 従来のターボ分子ポンプのポンプ本体に関す
る説明図である。
る説明図である。
【図９】 従来のターボ分子ポンプ全体構成に関する説
明図である。
明図である。
３ 回転軸、４ モータ、５，６，７ 電磁石、８，
９，１０ 位置検出センサ、１３ ヒータ、１４ 温度
センサ、２０ ポンプ本体、２１ ポンプコントロー
ラ、２５ 回転検出センサ、２８ 磁気軸受コントロー
ラ、２９ モータコントローラ、３０ 回転検出センサ
アンプ、３１ 位置検出センサアンプ、３２ヒータコン
トローラ、３３ スイッチ、３４ 通信ユニット、３５
温度センサアンプ、４０ 永久磁石、４１ ホールＩ
Ｃ、４３ コンパレータ、５０ ケーブル。
９，１０ 位置検出センサ、１３ ヒータ、１４ 温度
センサ、２０ ポンプ本体、２１ ポンプコントロー
ラ、２５ 回転検出センサ、２８ 磁気軸受コントロー
ラ、２９ モータコントローラ、３０ 回転検出センサ
アンプ、３１ 位置検出センサアンプ、３２ヒータコン
トローラ、３３ スイッチ、３４ 通信ユニット、３５
温度センサアンプ、４０ 永久磁石、４１ ホールＩ
Ｃ、４３ コンパレータ、５０ ケーブル。
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｆ０４Ｄ 29/58 Ｆ０４Ｄ 29/58 Ｌ
Ｆターム(参考） 3H021 AA02 AA08 BA01 BA11 BA18
BA20 BA30 CA06 CA07 DA00
EA05 EA07
3H022 AA01 BA07 CA48 CA50 DA01
DA09 DA12
3H031 DA02 EA09 EA11 EA12 EA13
EA14 EA15 FA41
Claims (7)
- 【請求項１】 回転軸が磁気軸受されて回転するポンプ
本体と、前記ポンプ本体を制御するポンプコントローラ
とがケーブルによって接続され、該ポンプ本体をヒータ
によって温度調節するターボ分子ポンプ装置において、 前記ポンプ本体内部に配置される温度センサおよび該温
度センサの出力を増幅するアンプを備えたことを特徴と
する、ターボ分子ポンプシステム。 - 【請求項２】 さらに、前記ポンプ本体に内蔵され、前
記ヒータへの電力を制御するスイッチと、 前記スイッチを制御するヒータコントローラとを備えた
ことを特徴とする、請求項１に記載のターボ分子ポンプ
システム。 - 【請求項３】 前記ヒータコントローラは前記ポンプ本
体に内蔵され、 前記ポンプ本体の外部からの指令によって前記ヒータに
よる加熱を制御することを特徴とする、請求項２に記載
のターボ分子ポンプシステム。 - 【請求項４】 前記温度センサ用のアンプからの出力
は、デジタル信号であることを特徴とする、請求項１な
いし３のいずれかに記載のターボ分子ポンプシステム。 - 【請求項５】 前記ポンプ本体と前記ポンプコントロー
ラとの間を接続するケーブルと、前記モータおよび前記
ヒータの電力供給用に使用するケーブルとを他のケーブ
ルと分離して設けることを特徴とする、請求項１ないし
４のいずれかに記載のターボ分子ポンプシステム。 - 【請求項６】 回転軸が磁気軸受されて回転するポンプ
本体と、前記ポンプ本体を制御するポンプコントローラ
とがケーブルによって接続され、前記ポンプ本体内に前
記回転軸の回転数を測定する回転検出センサを有するタ
ーボ分子ポンプ装置において、 前記ポンプ本体に内蔵され、前記回転センサの出力を増
幅する回転センサアンプを備えたことを特徴とする、タ
ーボ分子ポンプシステム。 - 【請求項７】 さらに、前記ポンプ本体内に配置され、
前記回転軸の位置を検出する位置検出センサおよび前記
位置検出センサの出力を増幅する位置検出センサアンプ
を含むことを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか
に記載のターボ分子ポンプシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002101549A JP2003293981A (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | ターボ分子ポンプシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002101549A JP2003293981A (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | ターボ分子ポンプシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003293981A true JP2003293981A (ja) | 2003-10-15 |
Family
ID=29241867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002101549A Pending JP2003293981A (ja) | 2002-04-03 | 2002-04-03 | ターボ分子ポンプシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003293981A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007508492A (ja) * | 2003-10-16 | 2007-04-05 | ソシエテ・ドゥ・メカニーク・マグネティーク | ターボ分子真空ポンプ |
-
2002
- 2002-04-03 JP JP2002101549A patent/JP2003293981A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007508492A (ja) * | 2003-10-16 | 2007-04-05 | ソシエテ・ドゥ・メカニーク・マグネティーク | ターボ分子真空ポンプ |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20080129 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080319 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080916 |