JP2005273657A - ターボ分子ポンプのデータ管理方法及びターボ分子ポンプシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 モータ11と、該モータ11の回転動力が伝えられることにより回転されるロータ部と、該ロータ部を支持する磁気軸受を構成する電磁石13とを備えたターボ分子ポンプ1の制御を行う電源装置2であって、ターボ分子ポンプ1に関するデータを記録するための可搬型記録媒体28を着脱可能に、且つ、電気的に接続させるための接続部50を備える。
【選択図】 図1
Description
この磁気軸受が多用されるものとして、例えば、ターボ分子ポンプがある。ターボ分子ポンプでは、ロータ部を磁気軸受によって浮遊支持させ、このロータ部にモータの回転動力を非接触で伝達させることにより高速回転させて、真空処理を行う装置である。
このようなターボ分子ポンプでは、ロータ部を回転駆動させるモータの制御の他、ロータ部を適切な浮遊位置に保持させるために、磁気軸受の制御を行う必要がある。
このような磁気軸受を有するターボ分子ポンプについて、例えば、特開2001−349295号公報(特許文献1)に示されるものがある。
上記特許文献1には、ターボ分子ポンプに、電磁軸受を構成する電磁石を駆動するための電磁石駆動回路、モータを駆動するためのモータ駆動回路等の駆動回路を設け、これらの駆動回路が外部に設けられた制御装置から伝送されてくる制御信号に基づいて作動することにより、ターボ分子ポンプを適切に運転させる技術が開示されている。
更に、一台の制御装置によって機種の異なる複数台のターボ分子ポンプを制御する場合、上記制御装置は、全てのターボ分子ポンプの機種に応じた制御プログラムを備えていなければならない。その上、各ターボ分子ポンプに搭載されているそれぞれのモータ駆動回路や電磁石モータ回路と通信を行う必要もある。従って、非常に煩雑な処理を実行しなければならないという問題があった。
また、上述した特許文献1には、一切の開示・示唆はされていないが、ターボ分子ポンプを運転する場合、メンテナンスや故障時等に備えて、運転状態等に関するデータを管理することが一般的である。
従来は、制御装置等に搭載された記憶装置に各種データを記録することにより、データ管理を行っていた。
しかしながら、例えば、制御装置に故障が生じるなどして、制御装置の交換を余儀なくされた場合、記憶装置を含めた装置全体が交換されることとなる。このため、記憶装置に記録されていたターボ分子ポンプの運転履歴等が全て失われることとなり、制御装置の交換後におけるターボ分子ポンプの運転に、今までの運転履歴を反映することができないという問題が生じていた。
また、本発明の第2の目的は、ターボ分子ポンプや制御装置等を小型軽量化し、更に、小型軽量化した制御装置をターボ分子ポンプに搭載することにより、1台の電源装置によって複数のターボ分子ポンプを簡単に動作させることができるターボ分子ポンプシステムを提供することにある。
本発明は、モータと、該モータの回転動力が伝えられることにより回転されるロータ部と、該ロータ部を支持する軸受とを備えたターボ分子ポンプに関するデータを管理するデータ管理方法であって、前記ターボ分子ポンプを制御する制御装置と電源とを具備する電源装置に対して着脱可能に装着された可搬型記録媒体に、前記ターボ分子ポンプに関するデータを記録させることを特徴とするターボ分子ポンプのデータ管理方法を提供する。
これにより、今まで使用されていたターボ分子ポンプを新しいターボ分子ポンプに交換する場合には、該ターボ分子ポンプに関するデータが記録されていた可搬型記録媒体を新しい可搬型記録媒体に交換することにより、交換前のターボ分子ポンプに関するデータを簡単に全て消し去ることができる。
また、ターボ分子ポンプはそのままで、電源装置のみを取り替える場合には、交換前の電源装置に装着されている可搬型記録媒体を取り外し、取り外した該可搬型記録媒体を新しい電源装置に装着することにより、該ターボ分子ポンプに関するデータを引き続き利用することが可能となる。
前記可搬型記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等の可搬型記録媒体等である。
これにより、今まで使用されていたターボ分子ポンプを新しいターボ分子ポンプに交換する場合には、該ターボ分子ポンプに関するデータが記録されていた可搬型記録媒体を新しい可搬型記録媒体に交換することにより、交換前のターボ分子ポンプに関するデータを簡単に全て消し去ることができる。
また、ターボ分子ポンプはそのままで、制御装置のみを取り替える場合には、交換前の装置に装着されている可搬型記録媒体を取り外し、取り外した該可搬型記録媒体を新しい制御装置に装着することにより、該ターボ分子ポンプに関するデータを引き続き利用することが可能となる。
本発明によれば、運転履歴に関するデータを可搬型記録媒体に記録するので、メンテナンスの時期を決定する場合や、故障時の不具合解析等を行う場合に、これらのデータを有効に利用することができる。
なお、「運転履歴に関するデータ」としては、例えば、ターボ分子ポンプの寿命に影響する要因等があり、具体的には、エラーの履歴、運転時間、運転開始及び停止の回数、停電の回数等が挙げられる。
本発明によれば、機種に関するデータを可搬型記録媒体に記録するので、当該ターボ分子ポンプの機種を簡単に制御装置又は電源装置に認識させることが可能となる。
また、例えば、一つの制御装置又は電源装置によって、複数のターボ分子ポンプを制御する場合には、可搬型記録媒体に記録されているそれぞれのターボ分子ポンプの機種を認識することにより、個々のターボ分子ポンプに対応した制御を速やかに行うことができる。
なお、上記「機種に関するデータ」とは、制御対象となるターボ分子ポンプの機種を識別するのに必要となるデータであり、例えば、機種毎の定数や、機種を示す所定の識別データ等が挙げられる。
制御装置には、上述した電源装置と異なり、電源が搭載されていないため、外部に設けられた電源装置から電力を供給する必要が生ずる。一方、ターボ分子ポンプを最適に制御するためには、電源装置と制御装置との間でデータを交換することが好ましい。
そこで、制御装置と電源装置との間で種々のデータの送受信を行うために、制御装置に電源装置と通信を行うための通信手段を備えることにより、制御を円滑に行うことが可能となる。
なお、制御装置には、上述の通信手段の他、モータに供給する電力を制御するモータ制御手段、及びロータ部を所定の位置に保持させるために、磁気軸受に供給する電力を制御する磁気軸受制御手段等が搭載されている。
なお、接続手段は、記憶手段と制御装置とを電気的に接続させる手段であれば足り、特に限定されない。
そこで、本発明では、ターボ分子ポンプの機種に依存する手段である磁気軸受制御手段やモータ制御手段を制御装置に搭載し、機種に依存しない電源などは電源装置に搭載することにより、制御装置及び電源装置の小型軽量化、低コスト化を図ることとした。
更に、上記ターボ分子ポンプの制御装置をターボ分子ポンプに設けることにより、ターボ分子ポンプ側でターボ分子ポンプを制御するための全ての制御処理がなされることとなる。これにより、当該ターボ分子ポンプに電源装置を接続し、所定の電力を供給するだけで、簡単にターボ分子ポンプの運転を実現させることが可能となる。また、これにより、一種類の電源装置で複数機種のターボ分子ポンプを非常に容易に運転させることが可能となる。
また、制御装置と電源装置との間のデータの送受を可能とするための通信手段を両装置に設けることにより、ターボ分子ポンプの制御を効率よく行うことが可能となる。また、制御装置と電源装置との間では、例えば、運転モード、エラー発生の有無等のデータがやり取りされる。
また、本発明は、ターボ分子ポンプの機種に依存する手段である磁気軸受制御手段やモータ制御手段を制御装置に搭載し、機種に依存しない電源などは電源装置に搭載したので、制御装置及び電源装置の小型軽量化、低コスト化を図ることが可能となる。これにより、ターボ分子ポンプや制御装置の交換時における費用削減、作業負担の軽減を実現させることができる。
更に、ターボ分子ポンプの制御装置をターボ分子ポンプに設けることにより、ターボ分子ポンプ側でターボ分子ポンプを制御するための全ての制御処理を行うことができる。これにより、ターボ分子ポンプの制御装置に機種に依存しない汎用の電源装置を接続し、所定の電力を供給するだけで、簡単にターボ分子ポンプの運転を実現させることができる。
また、上述のように電源装置は汎用のものを使用できるため、一種類の電源装置できわめて容易に複数機種のターボ分子ポンプを運転させることができる。
『第1の実施形態』
図1は、本発明の第1の実施形態に係るターボ分子ポンプシステムの構成を模式的に示したブロック図である。
図1に示すように、本実施形態に係るターボ分子ポンプシステムは、ターボ分子ポンプ1と、ターボ分子ポンプ1に対して電力を供給するとともに、ターボ分子ポンプ1の特定部位を制御する機能も備える電源装置2とを備えている。
図1におけるターボ分子ポンプ1は、図1及び図3に示されるように、モータ11と、モータ11の回転動力が非接触にて伝えられることにより回転されるロータ部12と、ロータ部12を浮上支持させるための電磁石(磁気軸受)13と、ロータ部12の位置を検出する位置センサ14とを主な構成要素として備えている。なお、ターボ分子ポンプの詳細な構成、及び動作については、公知技術と同様である。また、符号6については、後述する。
磁気軸受駆動回路22は、軸受制御回路21から伝達された軸受制御信号に基づいて、磁気軸受駆動電源23から電力線40を介して供給される駆動電力のオン/オフ制御を行い、この駆動電力を電力線32を介してターボ分子ポンプ1内の電磁石13へ供給する。これにより、位置センサ14の検出信号に基づくフィードバック制御が行われ、電磁石13の磁力を最適に制御することにより、ロータ部12を適切な位置に浮遊支持することができる。
電源制御回路27は、伝送されてきたモータ制御信号に基づく電源制御信号をモータ駆動電源(電源)26へ出力する。これにより、モータ駆動電源26が電源制御信号に基づいて動作することにより、安定した適切な電力をモータ駆動回路25へ出力することが可能となる。
一方、モータ制御回路24からモータ制御信号を受信したモータ駆動回路25は、モータ制御回路24から伝達されたモータ制御信号に基づいて、モータ駆動電源26から電力線41を介して供給される駆動電力のオン/オフ制御を行い、この駆動電力を電力線33を介してターボ分子ポンプ1内のモータ11へ供給する。これにより、モータ11に設けられたモータ電流センサによる検出値に基づくフィードバック制御が行われ、モータ11の回転を最適な回転数に制御することができる。
磁気軸受制御回路21やモータ制御回路24は、このドライバ(図示略)に対してデータを書き込む旨の信号や読み出す旨の信号を出すことにより、可搬型記録媒体28に対してデータの追加、変更、削除処理を行うことができると共に、可搬型記録媒体28に記録されている所定のデータを読み出し、参照等することができる。
まず、可搬型記録媒体28には、運転履歴に関するデータが記録される。
具体的には、ターボ分子ポンプの運転を開始した時刻、及び停止した時刻が毎回書き込まれる。このように、運転開始時間と停止時間とが記録されることにより、通算の運転時間を算出することが可能となる。
また、ターボ分子ポンプ1に異常が発生した場合には、その異常に関する詳細なデータが記録される。例えば、異常が発生した時刻、異常の発生箇所、異常の種類、異常による停止時間、メンテナンスに関する情報等が書き込まれる。
このように、運転履歴に関するデータを可搬型記録媒体に記録しておくことにより、メンテナンスの時期を決定する場合や、故障時の不具合解析等を行う場合に、これらのデータを有効に利用することができる。
なお、異常に関する詳細なデータについては、上述のように電源装置2により自動的に記録される他、例えば、図示しない外部入力装置から操作員等がデータを入力することにより、この入力データが可搬型記録媒体28に記録されるような構成としても良い。
更に、可搬型記録媒体28には、上述の運転履歴に関するデータの他、当該可搬型記録媒体28と対となるターボ分子ポンプ1の機種データが記録されている。この機種データについては、可搬型記録媒体28を電源装置2に装着する前に予め記録されているものであっても良いし、また、電源装置2がターボ分子ポンプ1の機種を判別する機能を備えている場合には、可搬型記録媒体28が電源装置2に装着された後に、上記機種判別結果を自動的に記録するようにしても良い。
まず、寿命等の原因により、ターボ分子ポンプを交換しなければならない場合、ターボ分子ポンプ1の交換に合わせて、可搬型記録媒体28も新しいものに交換することとなる。従って、まず、古いターボ分子ポンプ1のデータが書き込まれた可搬型記録媒体28を電源装置2から取り外し、新しいターボ分子ポンプ1に対応する新しい可搬型記録媒体28を電源装置2の接続部50に接続する。
これにより、交換前のターボ分子ポンプ1に関するデータを簡単に全て消し去ることができる。また、電源装置2に新たに装着された当該可搬型記録媒体28に、初期情報として、新しいターボ分子ポンプの属性データが書き込まれている場合には、新しいターボ分子ポンプの初回運転時において、磁気軸受制御回路21やモータ制御回路24が可搬型記録媒体28に記録されているターボ分子ポンプ1の機種データをドライバを介して取得する。これにより、これから運転しようとしているターボ分子ポンプ1の機種を簡単に認識でき、即時的に当該ポンプに適合した制御を行うことが可能となる。
この場合、交換前の電源装置2に装着されている可搬型記録媒体28、即ち、今まで運転していたターボ分子ポンプ1の運転履歴に関するデータ及び機種データが記録されている可搬型記録媒体28を取り外し、取り外した該可搬型記録媒体28を新しい電源装置2の接続部50に接続する。これにより、新しい電源装置2においてもターボ分子ポンプ1に関するデータを引き続き利用することが可能となる。
なお、上述した磁気軸受制御回路21、磁気軸受駆動回路22、モータ制御回路24、モータ駆動回路25、電源制御回路27は、これら回路の機能を実現させるための各種プログラムをCPU等の中央演算処理装置がROMやRAM等の主記憶装置から読み出し、情報の加工・演算処理を実行することにより、実現されるような構成としてもよい。
また、本実施形態においては、可搬型記録媒体28にデータ等を書き込むドライバを電源装置2内に設けていたが、これに限られず、例えば、可搬型記録媒体28とドライバとを備えた記録装置を接続部50に接続するような構成としても良い。通常、可搬型記録媒体とドライバとはそれぞれ対応するものでなければならないところ、可搬型記録媒体とドライバとを備える記録装置を接続可能にすることによって、可搬型記録媒体の機種に依存することなく、どのような種類の記録装置であっても、データを書き込むことが可能となる。
次に、本発明の第2の実施形態に係るターボ分子ポンプシステムについて、図2を参照して説明する。
本実施形態に係るターボ分子ポンプシステムが第1の実施形態と異なる点は、図1に示した第1の実施形態に係る電源装置2の各構成要素をターボ分子ポンプ1の機種に依存する要素と依存しない要素とに分け、依存する要素からなる装置を制御装置とし、依存しない要素からなる装置を電源装置3とした点である。
具体的には、図2に示すように、本実施形態に係るターボ分子ポンプシステムでは、ターボ分子ポンプ1の機種に依存する要素(回路)である磁気軸受制御回路21、モータ制御回路24をはじめとする各種回路を制御装置4に搭載し、機種に依存しない電源制御回路27、磁気軸受駆動電源23、モータ駆動電源26を電源装置3に搭載する。
そして、電源装置3内の磁気軸受駆動電源23と制御装置4内の磁気軸受駆動回路22との間を電力線40により接続することにより、電力を磁気軸受駆動回路22へ供給する。同様に、電源装置3内のモータ駆動電源26とモータ駆動回路25との間を電力線41により接続することによって、電源装置3から電力を供給する。
更に、電源制御回路27と磁気軸受制御回路21との間のデータのやり取りに関しては、電源装置3及び制御装置4のそれぞれに通信回路30、29を設け、この通信回路を介して所定のデータを送受することにより、図1に示した第1の実施形態に係る電源装置2の機能をそのまま実現させる。
更に、上記制御装置4をターボ分子ポンプ1に着脱可能に装着する。具体的には、図3に示すように、ターボ分子ポンプ1の下部に設けられている制御装置の装着部6に、制御装置4を着脱可能に装着させる。これにより、ターボ分子ポンプ1において、当該ポンプを制御するための全ての制御処理が行われることとなる。
更に、上記制御装置4をターボ分子ポンプ1に設けることにより、ターボ分子ポンプ1側でターボ分子ポンプ1を制御するための全ての制御処理を行うことができる。これにより、制御装置4に機種に依存しない汎用の電源装置3を接続し、所定の電力を供給するだけで、簡単にターボ分子ポンプ1の運転を実現させることができる。
また、上述のように電源装置3は汎用のものを使用できるため、一種類の電源装置3によって、きわめて容易に複数機種のターボ分子ポンプ1を運転させることも可能となる。
更に、この制御装置4は、ターボ分子ポンプ1に対して着脱可能に装着されているため、ターボ分子ポンプ1が故障した場合などにおいては、当該制御装置4を取り外して新しいターボ分子ポンプ1に装着すればよいので、制御装置4を購入する必要がなく、費用を削減することができる。
同様に、制御装置4が故障したときには、制御装置4のみを付け替えればいいため、ターボ分子ポンプ1全体を買い換える場合に比べて、大幅に費用を削減することができる。
2、3 電源装置
3 制御装置
11 モータ
12 ロータ部
13 磁気軸受(電磁石)
14 位置センサ
21 磁気軸受制御回路
24 モータ制御回路
27 電源制御回路
28 可搬型記録媒体
29、30 通信回路
50 接続部
Claims (11)
- モータと、該モータの回転動力が伝えられることにより回転されるロータ部と、該ロータ部を支持する軸受とを備えたターボ分子ポンプに関するデータを管理するデータ管理方法であって、
前記ターボ分子ポンプを制御する制御装置と電源とを具備する電源装置に対して着脱可能に装着された可搬型記録媒体に、前記ターボ分子ポンプに関するデータを記録させることを特徴とするターボ分子ポンプのデータ管理方法。 - モータと、該モータの回転動力が伝えられることにより回転されるロータ部と、該ロータ部を支持する軸受とを備えたターボ分子ポンプに関するデータを管理するデータ管理方法であって、
前記ターボ分子ポンプを制御する制御装置に対して着脱可能に装着された可搬型記録媒体に、前記ターボ分子ポンプに関するデータを記録させることを特徴とするターボ分子ポンプのデータ管理方法。 - 前記ターボ分子ポンプに関するデータは、運転履歴に関するデータであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のターボ分子ポンプのデータ管理方法。
- 前記ターボ分子ポンプに関するデータは、機種に関するデータであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のターボ分子ポンプのデータ管理方法。
- 前記制御装置には、当該装置へ電力を供給する外部電源装置と通信を行うための通信手段が設けられていることを特徴とする請求項2から請求項4のいずれかの項に記載のターボ分子ポンプのデータ管理方法。
- モータと、該モータの回転動力が伝えられることにより回転されるロータ部と、該ロータ部を支持する軸受とを備えたターボ分子ポンプの制御を行う制御装置であって、
前記ターボ分子ポンプに関するデータを記録するための記憶手段を着脱可能に、且つ、電気的に接続させるための接続手段を備えることを特徴とするターボ分子ポンプの制御装置。 - モータと、該モータの回転動力が伝えられることにより回転されるロータ部と、該ロータ部を支持する軸受とを備えたターボ分子ポンプの制御を行う制御装置と前記ターボ分子ポンプ及び前記制御装置へ電力を供給する電源を搭載する電源装置であって、
前記ターボ分子ポンプに関するデータを記録するための記憶手段を着脱可能に、且つ、電気的に接続させるための接続手段を備えることを特徴とするターボ分子ポンプの電源装置。 - モータと、該モータの回転動力が伝えられることにより回転されるロータ部と、該ロータ部又はステータ部の少なくともいずれか一方に設けられた磁気軸受とを備え、該磁気軸受の磁力の作用により前記ロータ部を非接触状態にて高速回転させることにより、所定の負荷作用が行われるターボ分子ポンプの制御装置であって、
前記ロータ部を所定の位置に保持させるために、磁気軸受に供給する電力を制御する磁気軸受制御手段と、
前記ロータ部の回転を制御するために、前記モータに供給する電力を制御するモータ制御手段と、
前記磁気軸受制御手段及び前記モータ制御手段に対して電力を提供するために外部に設けられた電源装置と通信を行う通信手段と
を具備することを特徴とするターボ分子ポンプの制御装置。 - 前記ターボ分子ポンプに設けられていることを特徴とする請求項8に記載のターボ分子ポンプの制御装置。
- モータと、該モータの回転動力が伝えられることにより回転されるロータ部と、該ロータ部を構成するロータ部又はステータ部の少なくともいずれか一方に設けられた磁気軸受とを備え、前記磁気軸受の磁力の作用により前記ロータ部を非接触状態にて高速回転させることにより、所定の負荷作用が行われるターボ分子ポンプに使用される電源装置であって、
前記ターボ分子ポンプを制御する外部に設けられた制御装置へ電力を供給するための電源と、
前記制御装置と通信を行う通信手段と
を具備することを特徴とするターボ分子ポンプの電源装置。 - モータと、該モータの回転動力が伝えられることにより回転されるロータ部と、該ロータ部を構成するロータ部又はステータ部の少なくともいずれか一方に設けられた磁気軸受とを備え、前記磁気軸受の磁力の作用により前記ロータ部を非接触状態にて高速回転させることにより、所定の負荷作用が行われるターボ分子ポンプと、
請求項8又は請求項9に記載のターボ分子ポンプの制御装置と、
請求項10に記載のターボ分子ポンプの電源装置と
を具備することを特徴とするターボ分子ポンプシステム。
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RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
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A761 | Written withdrawal of application |
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