JP2004339954A

JP2004339954A - ターボ分子ポンプ装置

Info

Publication number: JP2004339954A
Application number: JP2003134785A
Authority: JP
Inventors: Junichiro Ozaki; 純一郎小崎
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2003-05-13
Filing date: 2003-05-13
Publication date: 2004-12-02

Abstract

【課題】煩雑な作業を要さずに、一つのターボ分子ポンプの運転状態を監視可能にする。
【解決手段】ターボ分子ポンプを駆動する電源装置３の正面パネル３１には、通信ポート３ａ，表示部３２，入力部３３が設けられている。通信ポート３ａは、ＲＳ−２３２Ｃ規格準拠のレセプタクルであり、ＲＳ−２３２Ｃ規格準拠のプラグで終端された通信ケーブル６を介して、個別監視装置を容易に着脱することが出来る。
【効果】正面部の通信ポートに個別監視装置を接続すれば直ちに一つのターボ分子ポンプの運転状態を監視できる。すなわち、電源装置をラックから取り外し、電源装置の背面の通信ポートに接続されているケーブルを外し、個別監視装置に接続する、といった煩雑な作業を要さずに済む。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ターボ分子ポンプ装置に関し、さらに詳しくは、煩雑な作業を要さずに、一つのターボ分子ポンプの運転状態を監視可能にしたターボ分子ポンプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の真空ポンプの各々に接続され各真空ポンプを駆動する複数の真空ポンプ用コントローラと、背面のＲＳ−２３２Ｃポートにケーブルによって複数の真空ポンプ用コントローラが接続されたネットワークコントロールユニットと、ネットワークコントロールユニットの背面のＲＳ−２３２Ｃポートにケーブルによって接続されたホストコンピュータとを備えた真空ポンプの制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−５４３６９号公報（図４，図１０）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
複数の真空ポンプを１台のホストコンピュータで監視している最中に、ある真空ポンプにトラブルの徴候が見えた時、当該真空ポンプ以外の他の真空ポンプの監視をホストコンピュータによって継続しつつ、それとは別個のコンピュータによって当該真空ポンプの運転状態を監視したい、という要望がある。
この場合、上記従来の真空ポンプの制御装置では、ネットワークコントロールユニットの背面のＲＳ−２３２Ｃポートに接続されている当該真空ポンプのケーブルを外して、別個のコンピュータに接続する必要があった。
しかし、ネットワークコントロールユニットのようなユニットは、半導体製造工場等では、ラックにマウントされ、正面部以外は遮蔽されている。このため、ユニットをラックから取り外し、ユニットの背面の通信ポートに接続されているケーブルを外し、別個のコンピュータに接続する、といった煩雑な作業を要する問題点があった。
そこで、本発明の目的は、煩雑な作業を要さずに、一つのターボ分子ポンプの運転状態を監視可能にしたターボ分子ポンプ装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、ターボ分子ポンプと、前記ターボ分子ポンプに接続されターボ分子ポンプを駆動すると共に正面部に通信ポートを備えた電源装置とを具備し、前記通信ポートに個別監視装置を接続することで前記電源装置を介して前記ターボ分子ポンプの運転状態を監視可能にしたことを特徴とするターボ分子ポンプ装置を提供する。
上記第１の観点によるターボ分子ポンプ装置では、ターボ分子ポンプの運転状態を監視するための通信ポートを電源装置の正面部に備えたため、その正面部の通信ポートに個別監視装置を接続すれば直ちにターボ分子ポンプの運転状態を監視できる。すなわち、電源装置をラックから取り外し、電源装置の背面の通信ポートに接続されているケーブルを外し、個別監視装置に接続する、といった煩雑な作業を要さずに済む。
【０００６】
第２の観点では、本発明は、複数のターボ分子ポンプと、前記ターボ分子ポンプの各々に接続されターボ分子ポンプを駆動すると共に正面部にＲＳ−２３２Ｃ規格準拠の通信ポートを備え背面部にＲＳ−４８５規格準拠の通信ポートを備えた複数の電源装置とを具備し、前記ＲＳ−２３２Ｃ規格準拠の通信ポートに個別監視装置を一対一で接続することで前記電源装置を介して前記ターボ分子ポンプの運転状態を個々に監視可能にすると共に、前記ＲＳ−４８５規格準拠の通信ポートに集中監視装置を複数対一で接続することで前記電源装置を介して前記複数のターボ分子ポンプの運転状態を集中監視可能にしたことを特徴とするターボ分子ポンプ装置を提供する。
上記第２の観点によるターボ分子ポンプ装置では、ターボ分子ポンプの運転状態を監視するためのＲＳ−２３２Ｃ規格準拠の通信ポートを電源装置の正面部に備えたため、その正面部の通信ポートに個別監視装置を接続すれば直ちに一つのターボ分子ポンプの運転状態を監視できる。すなわち、電源装置をラックから取り外し、電源装置の背面の通信ポートに接続されているケーブルを外し、個別監視装置に接続する、といった煩雑な作業を要さずに済む。また、複数のターボ分子ポンプの監視も集中監視装置で継続することが出来る。
【０００７】
第３の観点では、本発明は、ターボ分子ポンプと、前記ターボ分子ポンプに接続されターボ分子ポンプを駆動すると共に正面部に通信ポートを備えた電源装置と、前記通信ポートに接続することで前記電源装置を介して前記ターボ分子ポンプの運転状態を監視しうる個別監視装置とを具備したことを特徴とするターボ分子ポンプ装置を提供する。
上記第３の観点によるターボ分子ポンプ装置では、ターボ分子ポンプの運転状態を監視するための通信ポートを電源装置の正面部に備えたため、その正面部の通信ポートに個別監視装置を接続すれば直ちにターボ分子ポンプの運転状態を監視できる。すなわち、電源装置をラックから取り外し、電源装置の背面の通信ポートに接続されているケーブルを外し、個別監視装置に接続する、といった煩雑な作業を要さずに済む。
【０００８】
第４の観点では、本発明は、複数のターボ分子ポンプと、前記ターボ分子ポンプの各々に接続されターボ分子ポンプを駆動すると共に正面部にＲＳ−２３２Ｃ規格準拠の通信ポートを備え背面部にＲＳ−４８５規格準拠の通信ポートを備えた複数の電源装置と、前記ＲＳ−２３２Ｃ規格準拠の通信ポートに一対一で接続することで前記電源装置を介して前記ターボ分子ポンプの運転状態を個々に監視しうる個別監視装置と、前記ＲＳ−４８５規格準拠の通信ポートに複数対一で接続することで前記電源装置を介して前記複数のターボ分子ポンプの運転状態を集中監視しうる集中監視装置とを具備したことを特徴とするターボ分子ポンプ装置を提供する。
上記第４の観点によるターボ分子ポンプ装置では、ターボ分子ポンプの運転状態を監視するためのＲＳ−２３２Ｃ規格準拠の通信ポートを電源装置の正面部に備えたため、その正面部の通信ポートに個別監視装置を接続すれば直ちに一つのターボ分子ポンプの運転状態を監視できる。すなわち、電源装置をラックから取り外し、電源装置の背面の通信ポートに接続されているケーブルを外し、個別監視装置に接続する、といった煩雑な作業を要さずに済む。また、複数のターボ分子ポンプの監視も集中監視装置で継続することが出来る。
【０００９】
第５の観点では、本発明は、上記構成のターボ分子ポンプ装置において、前記個別監視装置は、前記ターボ分子ポンプのモータ回転速度およびモータ電流を監視することを特徴とするターボ分子ポンプ装置を提供する。
上記第５の観点によるターボ分子ポンプ装置では、モータの運転状態を個別監視することが出来る。
【００１０】
第６の観点では、本発明は、上記構成のターボ分子ポンプ装置において、前記ターボ分子ポンプは磁気軸受を有し、前記個別監視装置は磁気軸受センサ信号および磁気軸受電流を監視することを特徴とするターボ分子ポンプ装置を提供する。
上記第６の観点によるターボ分子ポンプ装置では、磁気浮上型ターボ分子ポンプの磁気軸受の運転状態を個別監視することが出来る。
【００１１】
第７の観点では、本発明は、上記構成のターボ分子ポンプ装置において、前記ターボ分子ポンプのモータ制御および磁気軸受制御が、デジタル制御で行われることを特徴とするターボ分子ポンプ装置を提供する。
上記第７の観点によるターボ分子ポンプ装置では、モータ制御および磁気軸受制御がデジタル制御で行われることにより、モータ回転速度，モータ電流，磁気軸受センサ信号および磁気軸受電流などをリアルタイム監視でき、運転状態を容易に多面的に把握できる。
【００１２】
第８の観点では、本発明は、上記構成のターボ分子ポンプ装置において、前記個別監視装置は、監視ソフトウエアがインストールされたパーソナルコンピュータであることを特徴とするターボ分子ポンプ装置を提供する。
上記第８の観点によるターボ分子ポンプ装置では、例えばオペレータが手持ちのノート型パソコンに監視ソフトウエアをインストールすることにより、個別監視装置として使用できる。
【００１３】
第９の観点では、本発明は、上記構成のターボ分子ポンプ装置において、前記個別監視装置は、前記電源装置を通じて前記ターボ分子ポンプを操作可能であることを特徴とするターボ分子ポンプ装置を提供する。
上記第９の観点によるターボ分子ポンプ装置では、個別監視装置によりターボ分子ポンプの監視を行うのみならず、その操作をも行うことが出来る。
【００１４】
第１０の観点では、本発明は、上記構成のターボ分子ポンプ装置において、前記通信ポートは、ＲＳ−２３２Ｃ規格準拠の通信ポート，ＵＳＢ規格準拠の通信ポート，ＩＥＥＥ１３９４規格準拠の通信ポート，１００ＢＡＳＥ規格の通信ポート，１０ＢＡＳＥ−Ｔ規格準拠の通信ポート，１０ＢＡＳＥ２規格の通信ポート，１０ＢＡＳＥ５規格の通信ポートまたはデバイスネット（商標）規格準拠の通信ポートであることを特徴とするターボ分子ポンプ装置を提供する。
上記第１０の観点によるターボ分子ポンプ装置では、通信ポートが広く一般に普及している規格に準拠しているため、個別監視装置として既存の機材を活用してターボ分子ポンプの監視を行うことが出来る。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す本発明の実施の形態を説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係るターボ分子ポンプ装置１００を示す全体構成図である。
このターボ分子ポンプ装置１００は、複数の真空容器５と、複数の真空容器５内を吸引する複数のターボ分子ポンプ４と、ターボ分子ポンプ４にそれぞれ接続された複数の電源装置３と、複数の電源装置３を通じて複数のターボ分子ポンプ４を監視する集中監視装置２と、１台の電源装置３を通じて当該電源装置３に接続されたターボ分子ポンプ４を監視する個別監視装置１とを具備している。
【００１７】
真空容器５は、例えば、半導体製造用または液晶ディスプレイ製造用のＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置などの成膜装置やエッチング装置であり、稼働中に生成物を発生する工程を含むものでもよい。
【００１８】
電源装置３は、ターボ分子ポンプ４を駆動する機能を有する。電源装置３は、その正面部にＲＳ−２３２Ｃ規格（米国規格協会（ＡＮＳＩ：ＡｍｅｒｉｃａｎＮａｔｉｏｎａｌＳｔａｎｄａｒｄｓＩｎｓｔｉｔｕｔｅ）の定めるＥＩＡ２３２規格またはＪＩＳＸ５１０１、以下同じ。）準拠のシリアル通信ポート３ａを有し、その背面部にＲＳ−４８５規格準拠のシリアル通信ポート３ｂおよび遠隔操作端子３ｃを有している。さらに電源装置３は、その背面部に、ＲＳ−２３２Ｃ規格準拠のシリアル通信ポート（図示せず）を有してもよい。
また、通信ポート３ａは、ＵＳＢＩｍｐｌｅｍｅｎｔｅｒｓＦｏｒｕｍの定めるＵＳＢ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ）規格準拠の通信ポート，ＩＥＥＥ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆｔｈｅＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｓ，Ｉｎｃ．）の定めるＩＥＥＥ１３９４規格準拠の通信ポート，１００ＢＡＳＥ規格の通信ポート，１０ＢＡＳＥ−Ｔ規格準拠の通信ポート，１０ＢＡＳＥ２規格の通信ポート，１０ＢＡＳＥ５規格の通信ポート、あるいはＯＤＶＡ（ＯｐｅｎＤｅｖｉｃｅＮｅｔＶｅｎｄｏｒＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．）の定めるデバイスネット（商標）規格準拠の通信ポートなどでもよい。
なお、遠隔操作端子３ｃに開閉器を備えた操作盤（図示せず）を接続し、この操作盤を操作することにより、電源装置３の運転を開始／停止することが出来る。
【００１９】
集中監視装置２は、ＲＳ−４８５規格準拠のシリアル通信ポート２ｂおよび遠隔操作端子２ｃを有する据置型のコンピュータであり、通信ケーブル７により、複数の電源装置３の背面部の通信ポート３ｂと接続され、電源装置３の監視および制御を行う。通信ケーブル７の代わりに、接続線（図示せず）で遠隔操作端子２ｃと遠隔操作端子３ｃとを接続し、電源装置３の運転を開始／停止することも出来る。
集中監視装置２は、複数のターボ分子ポンプ４についてシーケンシャルに監視を行うため、ターボ分子ポンプ４の台数にほぼ比例して監視間隔は長くなってしまう。
【００２０】
個別監視装置１は、電源装置３の通信ポート３ａと同規格の通信ポート１ａを有する可搬型のコンピュータであり、通信ケーブル６により、電源装置３の正面部の通信ポート３ａと接続される。
【００２１】
なお、ある電源装置３の通信ポート３ａから通信ケーブル６を取り外し、別の電源装置３の通信ポート３ａへ接続すれば、任意のターボ分子ポンプ４の運転状態の監視を容易に行うことが出来る。
【００２２】
図２は、ターボ分子ポンプ装置１００の構成をより詳細に示す要部構成図である。
ターボ分子ポンプ４は、定常回転時、ロータ（後述）の回転軸が磁気軸受４１によって、磁力で浮上して支承される磁気軸受型ターボ分子ポンプである。
【００２３】
モータ４２は、例えば、ブラシレスＤＣモータまたは誘導モータであり、モータケーブル８ｂによって電源装置３のモータ駆動部３７に接続されている。モータ４２は、モータ電流を供給され、ロータの回転軸（後述）を回転する。
モータセンサ部４２Ａは、モータ回転数を検出し、モータケーブル８ｂを通じ、制御部３５へその信号を入力する。
【００２４】
磁気軸受４１は、磁気軸受ケーブル８ａによって電源装置３の磁気軸受駆動部３６に接続され、磁気軸受電流を供給されて、ロータの回転軸を磁気支承する。
磁気軸受センサ部４１Ａは、ギャップ値を検出し、磁気軸受ケーブル８ａを通じ、制御部３５へその信号を入力する。
【００２５】
制御部３５は、モータセンサ部４２Ａから出力された信号に基づきモータ駆動部３７をデジタル制御すると共に磁気軸受センサ部４１Ａから送信されたデータに基づき磁気軸受駆動部３６をデジタル制御する。
また、制御部３５は、入力した信号を記憶する。この信号データは、背面パネル３４の通信ポート３ｂを介して集中監視装置２で読み出し可能であり、また、正面パネル３１の通信ポート３ａを介して個別監視装置１で読み出し可能である。
【００２６】
個別監視装置１は、監視ソフトウエアおよび制御ソフトウエアをインストールされたノート型パーソナルコンピュータであり、演算機能，記憶機能，入出力機能を有する制御部１１と、液晶表示装置などからなる表示部１２と、キーボードおよびポインティングデバイスからなる入力部１３とを含んでいる。
【００２７】
個別監視装置１は、通信ケーブル６を経由してターボ分子ポンプ４の運転状態を示すデータを受信すると、これを数値化またはグラフ化して、リアルタイムに表示部１２に表示する。また、個別監視装置１は、受信したデータの記憶および処理を行い、ターボ分子ポンプ４の運転状態の履歴を表示部１２に表示する。
個別監視装置１によれば、１台のターボ分子ポンプ４のみを監視するため、複数台のターボ分子ポンプ４を監視する集中監視装置２のように台数に依存して監視間隔が長くなることがない。
【００２８】
オペレータは、表示部１２に表示されたターボ分子ポンプ４の運転状態を見ながら、入力部１３を操作して、ターボ分子ポンプ４の運転を制御することが出来る。
【００２９】
図３は、ターボ分子ポンプ４のロータを模式的に示す説明図である。
このロータ４３の回転軸４４の上方には、ロータ翼（図示せず）が一体的に成型されている。
回転軸４４は、上部ラジアル磁気軸受部４４ａおよび下部ラジアル磁気軸受部４４ｂでラジアル方向に支承され、アキシャル磁気軸受部４４ｃでアキシャル方向に支承されている。それぞれの磁気軸受の支承方向には、対応する磁気軸受センサ部４１Ａのギャップセンサが付設されている。こうして、Ｘ１−Ｘ１方向およびＹ１−Ｙ１方向の位置を検出することにより、回転軸４４上部のラジアル方向のずれを検出し、Ｘ２−Ｘ２方向およびＹ２−Ｙ２方向の位置を検出することにより、回転軸４４下部のラジアル方向のずれを検出し、Ｚ−Ｚ方向の位置を検出することにより、回転軸４４のアキシャル方向のずれを検出している。すなわち、回転軸４４は、５軸制御されている。
【００３０】
図４は、電源装置３の正面部を示す外観図である。
正面パネル３１には、通信ポート３ａ，表示部３２，入力部３３が設けられている。
【００３１】
通信ポート３ａは、ＲＳ−２３２Ｃ規格準拠のレセプタクルであり、ＲＳ−２３２Ｃ規格準拠のプラグで終端された通信ケーブル６を介して、個別監視装置１を容易に着脱することが出来る。
表示部３２は、液晶表示パネルおよびＬＥＤ表示灯を含み、制御部３５に記憶されたデータに基づきターボ分子ポンプ４の状態を表示する。また、電源装置３自身の状態も表示する。
入力部３３は、押しボタンスイッチおよび切替スイッチを含み、これらを操作することにより、電源装置３自体および電源装置３によるターボ分子ポンプ４の運転状態の制御を行うことが出来る。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のターボ分子ポンプ装置によれば、煩雑な作業を要さずに、一つのターボ分子ポンプの運転状態を監視可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るターボ分子ポンプ装置を示す構成図である。
【図２】ターボ分子ポンプ装置の構成をより詳細に示す要部構成図である。
【図３】ロータ要部の磁気浮上制御を模式的に示す説明図である。
【図４】電源装置の正面部を示す外観図である。
【符号の説明】
１個別監視装置
１ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ通信ポート
２集中監視装置
２ｃ，３ｃ遠隔操作端子
３電源装置
４ターボ分子ポンプ
５真空容器
６，７通信ケーブル
３１正面パネル
３２表示部
３３入力部
３６磁気軸受駆動部
３７モータ駆動部
４１磁気軸受
４１Ａ磁気軸受センサ部
４２モータ
４２Ａモータセンサ部
４３ロータ
４４回転軸
４４ａ上部ラジアル磁気軸受部
４４ｂ下部ラジアル磁気軸受部
４４ｃアキシャル磁気軸受部
１００ターボ分子ポンプ装置

Claims

ターボ分子ポンプと、前記ターボ分子ポンプに接続されターボ分子ポンプを駆動すると共に正面部に通信ポートを備えた電源装置とを具備し、前記通信ポートに個別監視装置を接続することで前記電源装置を介して前記ターボ分子ポンプの運転状態を監視可能にしたことを特徴とするターボ分子ポンプ装置。
複数のターボ分子ポンプと、前記ターボ分子ポンプの各々に接続されターボ分子ポンプを駆動すると共に正面部にＲＳ−２３２Ｃ規格準拠の通信ポートを備え背面部にＲＳ−４８５規格準拠の通信ポートを備えた複数の電源装置とを具備し、前記ＲＳ−２３２Ｃ規格準拠の通信ポートに個別監視装置を一対一で接続することで前記電源装置を介して前記ターボ分子ポンプの運転状態を個々に監視可能にすると共に、前記ＲＳ−４８５規格準拠の通信ポートに集中監視装置を複数対一で接続することで前記電源装置を介して前記複数のターボ分子ポンプの運転状態を集中監視可能にしたことを特徴とするターボ分子ポンプ装置。
ターボ分子ポンプと、前記ターボ分子ポンプに接続されターボ分子ポンプを駆動すると共に正面部に通信ポートを備えた電源装置と、前記通信ポートに接続することで前記電源装置を介して前記ターボ分子ポンプの運転状態を監視しうる個別監視装置とを具備したことを特徴とするターボ分子ポンプ装置。
複数のターボ分子ポンプと、前記ターボ分子ポンプの各々に接続されターボ分子ポンプを駆動すると共に正面部にＲＳ−２３２Ｃ規格準拠の通信ポートを備え背面部にＲＳ−４８５規格準拠の通信ポートを備えた複数の電源装置と、前記ＲＳ−２３２Ｃ規格準拠の通信ポートに一対一で接続することで前記電源装置を介して前記ターボ分子ポンプの運転状態を個々に監視しうる個別監視装置と、前記ＲＳ−４８５規格準拠の通信ポートに複数対一で接続することで前記電源装置を介して前記複数のターボ分子ポンプの運転状態を集中監視しうる集中監視装置とを具備したことを特徴とするターボ分子ポンプ装置。
請求項１から請求項４のいずれかに記載のターボ分子ポンプ装置において、前記個別監視装置は、前記ターボ分子ポンプのモータ回転速度およびモータ電流を監視することを特徴とするターボ分子ポンプ装置。
請求項５に記載のターボ分子ポンプ装置において、前記ターボ分子ポンプは磁気軸受を有し、前記個別監視装置は磁気軸受センサ信号および磁気軸受電流を監視することを特徴とするターボ分子ポンプ装置。
請求項６に記載のターボ分子ポンプ装置において、前記ターボ分子ポンプのモータ制御および磁気軸受制御が、デジタル制御で行われることを特徴とするターボ分子ポンプ装置。
請求項１から請求項７のいずれかに記載のターボ分子ポンプ装置において、前記個別監視装置は、監視ソフトウエアがインストールされたパーソナルコンピュータであることを特徴とするターボ分子ポンプ装置。
請求項１から請求項８のいずれかに記載のターボ分子ポンプ装置において、前記個別監視装置は、前記電源装置を通じて前記ターボ分子ポンプを操作可能であることを特徴とするターボ分子ポンプ装置。
請求項１または請求項３に記載のターボ分子ポンプ装置において、前記通信ポートは、ＲＳ−２３２Ｃ規格準拠の通信ポート，ＵＳＢ規格準拠の通信ポート，ＩＥＥＥ１３９４規格準拠の通信ポート，１００ＢＡＳＥ規格の通信ポート，１０ＢＡＳＥ−Ｔ規格準拠の通信ポート，１０ＢＡＳＥ２規格の通信ポート，１０ＢＡＳＥ５規格の通信ポートまたはデバイスネット（商標）規格準拠の通信ポートであることを特徴とするターボ分子ポンプ装置。