JP2012007532A - 真空ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】温度センサによる異常温度の検知に応答して直ちに真空ポンプのモータ駆動を零にしてしまうと、異常温度が生じた状況・原因に拘わりなく所謂フリーランの状態となってしまうという問題があった。
【解決手段】ターボ分子ポンプ１に内蔵されているモータ６の温度を検出するモータ温度センサ３１と、複数のモータ温度に対応した重み値を記憶しておく記憶部８６と、モータ温度センサ３１により検出されたモータ温度に対応する重み値を記憶部８６から１秒（または、所定の周期）毎に逐次読み出す温度制御部８４と、温度制御部８４から供給された重み値を累算する累積演算部８８とを備えており、温度制御部８４は、累積演算部８８による累算結果に応じてアラーム発報を表す応答信号ＳＧ８４を発する構成としてあるので、モータ温度の変化状況に応じてアラーム発報時刻を適切に可変制御することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプに関するものである。

従来から、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプにおいて、ポンプユニット内の温度センサから所定の異常温度が検出された場合には、ポンプユニットの動作を直ちに停止させることが知られている（特許文献１）。

特開２００７−１００６２９号公報

しかしながら、温度センサによる異常温度の検知に応答して直ちに真空ポンプのモータ駆動を零にしてしまうと、異常温度が生じた状況・原因に拘わりなく所謂フリーランの状態となってしまうので、真空ポンプを含めた製造システムの運転中断を招来してしまうという問題があった。

本発明に係る真空ポンプは、真空ポンプに内蔵されているモータの温度を検出する温度検出手段と、複数のモータ温度に対応した重み値を記憶しておく記憶手段と、前記温度検出手段により検出されたモータ温度に対応する重み値を前記記憶手段から所定の周期毎に逐次読み出す読出手段と、前記読出手段から出力された重み値を累算する累算手段と、前記累算手段による累算結果に応じて所定の応答信号を発する応答手段とを備えている。
ここで、前記累算手段による累算結果が所定の下限値以下となるときは、前記累積結果を前記所定の下限値に設定するのが好適である。より具体的には、前記記憶手段に記憶されている重み値は、モータ温度が所定のモータ温度閾値以下となるときには負の値を、モータ温度が前記モータ温度閾値を越えるときには正の値を有する。
前記重み値は、モータ温度が前記モータ温度閾値以下であるときには−Ｗ_０であり、モータ温度が前記モータ温度閾値を越えて上昇するにしたがって＋Ｗ_１，・・・，＋Ｗ_Ｎ−１，＋Ｗ_Ｎとなる（Ｗ_０およびＷ_１〜Ｗ_Ｎは正数であって、Ｗ_１＜Ｗ_Ｎ−１＜Ｗ_Ｎ）ように予め設定しておくことができる。
前記応答手段は、前記累算手段による累算結果が規定値以上に達した時点で、前記応答信号として警報信号（アラーム）を発することができる。
さらに、前記モータに流れる電流の値を、前記応答信号に対応して制御するモータ電流制御手段を備えることができる。ここで、前記モータ電流制御手段は、前記累算手段による累算結果が所定の最大値に達したときには、前記モータの電流値を所定の最小値（例えば、定格電流の規定パーセント）に維持するのが好適である。
前記累算手段の累積演算は、前記モータのコントローラへ電力の供給を開始した直後から開始してもよいし、あるいは、前記温度検出手段により検出されたモータ温度が所定のモータ温度閾値を超えた時点から開始してもよい。
前記温度検出手段として、例えばターボ分子ポンプの非回転部に設置されている温度センサの出力に基づいて前記モータのロータ温度を推定することができる。あるいは、前記温度検出手段として、例えばターボ分子ポンプのシャフトから所定の空隙を介して配置されている非接触型温度センサの出力に基づいて前記モータのロータ温度を検出してもよい。

請求項１に係る発明によれば、真空ポンプに内蔵されているモータの温度を検出する温度検出手段と、複数のモータ温度に対応した重み値を記憶しておく記憶手段と、前記温度検出手段により検出されたモータ温度に対応する重み値を前記記憶手段から所定の周期毎に逐次読み出す読出手段と、前記読出手段から出力された重み値を累算する累算手段と、前記累算手段による累算結果に応じて所定の応答信号を発する応答手段とを備えているので、モータ温度が上昇していく経過を検知することにより、適切なモータ温度管理を実行することができる。例えば、モータの異常温度が検知された際にも直ちに真空ポンプのモータの駆動が零になってしまうという不都合を回避することができる。
より具体的には、請求項１に係る本発明によれば、モータ温度の変化状況に応じてアラーム発報時刻を適切に可変制御することができる。特に、一瞬だけモータ温度がある値を越えただけでは直ちにアラーム発報とならないので、真空ポンプを用いるプロセス系統への悪影響を避けることができる。すなわち、従来は、ガス負荷などに起因してモータ温度が一瞬あるいは短期間だけある値を越えたとしてもアラームが発報されてモータがフリーラン状態になってしまったが、短時間かつ軽度な温度超過に起因する各種の不都合を避けることができる。
請求項２に係る発明によれば、前記累算手段による累算結果が所定の下限値以下となるときは、前記累積結果を前記所定の下限値に設定するので、モータ温度がある値を挟んで変化する際にも、適切な時期にアラーム発報などの応答信号を発することができる。
請求項３に係る発明によれば、前記記憶手段に記憶されている重み値は、モータ温度が所定のモータ温度閾値以下となるときには負の値を、モータ温度が前記モータ温度閾値を越えるときには正の値を有するので、ある短期間だけモータ温度が上昇したような場合にも、不要なアラーム発報などを避けることができる。
請求項４に係る発明によれば、前記重み値は、モータ温度が前記モータ温度閾値以下であるときには−Ｗ_０であり、モータ温度が前記モータ温度閾値を越えて上昇するにしたがって＋Ｗ_１，・・・，＋Ｗ_Ｎ−１，＋Ｗ_Ｎとなる（Ｗ_０およびＷ_１〜Ｗ_Ｎは正数であって、Ｗ_１＜Ｗ_Ｎ−１＜Ｗ_Ｎ）ように予め設定しておくことにより、軽微な温度超過に対しては時間遅れをもった緩やかな温度検知システムを提供すると共に、モータの適正温度維持に対して見過ごすことができない温度経過がモニタされた場合には迅速にモータ温度の低下処理を実行することができる。より具体的には、モータ温度の変化状況に応じてアラーム発報時刻などの応答信号発生時刻を適切に可変制御することができる。
請求項５に係る発明によれば、前記応答手段は、前記累算手段による累算結果が規定値以上に達した時点で、前記応答信号として警報信号（アラーム）を発することができるので、規定値を適宜変更することにより、稼働中のプロセスに適合したアラーム発報をなすことができる。
請求項６に係る発明によれば、前記モータに流れる電流の値を、前記応答信号に対応して制御するモータ電流制御手段を備えることにより、前記累算手段による累算結果に応じてモータ電流を可変制御することができる。より具体的には、応答信号が表す累算結果に対応してモータに流れる電流の大きさを制御することにより、モータ温度をある一定値近辺に維持することができる。その結果、モータの寿命を延ばすことができる。
請求項７に係る発明によれば、前記モータ電流制御手段は、前記累算手段による累算結果が所定の最大値に達したときには、前記モータの電流値を所定の最小値に維持するので、定格電流の規定パーセントを維持したモータ電流値を実現することができる。
請求項８に係る発明によれば、前記累算手段の累積演算は、前記モータのコントローラへ電力の供給を開始した直後から開始するので、制御シーケンスの簡略化を図ることができる。
請求項９に係る発明によれば、前記累算手段の累積演算は、前記温度検出手段により検出されたモータ温度が所定のモータ温度閾値を超えた時点から開始するので、モータ温度閾値を越えるまでは演算動作を停止させておくことができる。
請求項１０に係る発明によれば、ターボ分子ポンプの非回転部に設置されている温度センサの出力に基づいて前記モータのロータ温度を推定するので、従来から知られている温度センサを用いた温度管理を行うことができる。
請求項１１に係る発明によれば、ターボ分子ポンプのシャフトから所定の空隙を介して配置されている非接触型温度センサの出力に基づいてロータ温度を検出するので、より正確なロータ温度を直接検出し、もって正確な温度管理を実現することができる。

本発明を適用した真空ポンプの温度制御システムを示す全体構成図である。 真空ポンプ本体としてターボ分子ポンプを用いたときの詳細な断面構成を示す図である。 実施の形態１において、アラーム発報に至る経過を示した説明図である。 実施の形態１における具体的な動作状態を示す線図である。 実施の形態２において、モータ電流を制御する過程を示した説明図である。 実施の形態２における具体的な動作状態を示す線図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明を適用した真空ポンプの温度制御システムを示す全体構成図である。ポンプ本体１として、本実施の形態ではターボ分子ポンプを用いている。ターボ分子ポンプの回転体（後に、図２を参照して説明する）を駆動するモータ６の回転数（ｒｐｍ）は、コントローラ８０のモータ制御部８２から出力されるモータ制御信号ＳＧ８２により制御される。モータ６の回転数は回転数センサ１３により検出され、回転数信号ＳＧ１３としてモータ制御部８２に入力される。モータ６のステータ側に設置されているモータ温度センサ３１は、モータ温度信号ＳＧ３１を温度制御部８４に送出する。なお、このモータ温度センサ３１はロータ温度を直接測定する形式のものではないので、温度制御部８４は、モータ温度信号ＳＧ３１により表された温度をロータ温度に変換するために、予め設計段階で得られたデータに基づいてロータ温度への変換を行うのが好適である。

温度制御部８４には、記憶部８６と累積演算部８８が接続されている。この記憶部８６には、モータの各温度ｘに対応した重み値Ｗｘ（後の詳述する）が記憶されている。累積演算部８８は、記憶部８６から一定周期毎（本実施の形態１では、１秒毎）に読み出された重み値を累算して累算結果を温度制御部８４に知らせる。

上記の重み値Ｗｘは、
Ｗｘ＝−Ｗ_０，＋Ｗ_１，・・・，＋Ｗ_Ｎ−１，＋Ｗ_Ｎ （式１）
（ここで、Ｗ０およびＷ１〜Ｗ_Ｎは正数）
であり、負の重み値−Ｗ_０と、正の重み値＋Ｗ_１，・・・，＋Ｗ_Ｎ−１，＋Ｗ_Ｎを有している。本実施の形態では、後に表１を参照して詳述するように、
Ｗ_１＜Ｗ_Ｎ−１＜Ｗ_Ｎ （式２）
とすることにより、モータの電流を迅速且つ適切に制御している。

これら重み値を逐次累算して得られた累算結果に基づいて、温度制御部８４は所定の応答信号ＳＧ８４をモータ制御部８２に出力する。この応答信号ＳＧ８４をトリガとして、モータ制御部８２はモータ電流を予め定めた値（具体的には、モータ電流＝０）に強制設定する。すなわち本実施の形態では、応答信号ＳＧ８４として、モータの駆動を停止してフリーランさせるためのアラーム発報信号を出力する。また、アラーム発報信号の出力前にアラーム前段階信号を出力することにより、モータへの供給電流を所定値（例えば、定格電流の３０％）まで減少させてもよい。

操作部９０は、オペレータによる手動入力によりポンプ制御に必要な指令およびパラメータ等をコントローラ８０に入力することができる。また、図示しない外部入力端子を介して、記憶部８６に記憶されている重み値を書き換えることも可能である。

図２は、ポンプ本体１（ターボ分子ポンプ）の詳細な断面構成図である。ポンプ本体１に設けられたケーシング２０の内部には、モータ６により回転駆動される回転体４が設けられている。回転体４の素材にはアルミ合金が用いられ、回転体４には複数段のロータ翼２１およびネジ溝部２２が形成されている。回転体４の回転速度は、回転数センサ１３により検出される。モータ温度は、モータ６内の所定位置（ステータ）に設置されたモータ温度センサ３１により検出される。しかし、ステータ温度とロータ温度とは異なっているのが通常であるので、既述のように、モータ温度信号ＳＧ３１により表された温度を温度制御部８４でロータ温度に変換し、その変換値をモータ温度としてもよい。

軸方向に配設された複数段のロータ翼２１に対しては複数段のステータ翼２３が交互に配設され、ネジ溝部２２に対しては径方向に僅かな隙間を介して筒状部材２４が配設されている。ロータ翼２１およびステータ翼２３は、タービン翼で構成されている。各ステータ翼２３はスペーサ２５によって所定の間隔に維持されており、最上段のスペーサ２５の上端は、ケーシング２０の上端内側に設けられた突起部分に当接している。ケーシング２０をベース２８に固定することにより、軸方向交互に重ねられたステータ翼２３およびスペーサ２５はケーシング２０の上端部分とベース２８との間に挟持される。

モータ６により回転体４を高速回転すると、排気作用が生じる。その結果、吸気口側のガスが矢印Ｇ１のように排気され、排気口２６に接続された補助ポンプ（図示せず）によってポンプ外へと排出される。

ロータ翼２１およびステータ翼２３による排気作用は高真空側で有効に作用し、ネジ溝部２２および筒状部材２４による排気作用は低真空側で有効に作用するものであり、ガスの凝縮による生成物付着は低真空側においてより顕著に発生する。そこで、ポンプ本体のベース２８にはヒータ２９が設けられており、生成物が付着しやすいガスを排気する場合には、このヒータ２９によりポンプ温度を上昇させて生成物の付着を抑制する。その際、冷却装置３０による冷却とヒータ２９による加熱とを制御してポンプ温度の制御を行う。冷却装置３０は冷却水により冷却を行うものであり、電磁バルブ等により流量を調節することにより冷却効果の制御を行う。

図２に示したターボ分子ポンプは５軸制御形磁気軸受ターボ分子ポンプであり、回転体４はラジアル磁気軸受を構成する電磁石５１，５２とアキシャル磁気軸受を構成する電磁石５３とにより非接触支持される。回転体４の浮上位置はラジアル変位センサ７１，７２およびアキシャル変位センサ７３によって検出される。２７は非常用のメカニカルベアリングであり、磁気軸受が作動していない時にはメカニカルベアリング２７により回転体４は支持される。

図３は、温度制御部８４から応答信号ＳＧ８４としてアラーム発報信号を送出する過程を示した説明図である。次に示す表１は、記憶部８６に記憶されている重み値を示している。本実施の形態では、現在のモータ温度が１２０．０℃以下のときに重み値（カウント数）を−１０とし、１２０℃を越えるにしたがって重み値（カウント数）を＋１から＋１０まで順次増加させている。

表１の備考欄に記載してあるように、累積演算部８８による累算結果（トータルカウント値）の下限値は“０”に設定する。換言すると、モータ温度として１２０℃以下が継続して生ずることにより逐次算出される累算結果（１秒毎に算出される累算結果）が０以下になったとしても、累積演算部８８から出力される累算結果の下限値は“０”に設定する。これとは逆に、モータ温度として１２０℃を越える温度が継続して生ずることにより累算結果が５００を越えたとしても、累積演算部８８から出力される累算結果（トータルカウント値）の上限値は“５００”に設定する。

アラーム発報の過程を具体的に示すと、次のようになる。まず、モータ温度があるモータ温度リミット閾値（１２０℃）以上に上昇した場合、モータ温度リミット閾値（１２０℃）を超過している期間中の重み値（表１のカウント数）を記憶部８６から１秒毎に読み出していき、累算を累積演算部８８で逐次行っていく。そして、累算結果（トータルカウント値）が５００を越えたときに、温度制御部８４は応答信号ＳＧ８４としてアラーム発報信号を出力する。

例えば、図３の曲線Ｐ１のように、急激にモータ温度が上昇するケースでは累算結果が短期間で上限値“５００”となってしまうので、タイミングＡでアラームが発報される。特に、モータ温度リミット閾値（１２０℃）を越える程度が増すにつれて重み値（表１のカウント数）が大きくなっているので、モータ温度の上昇が急激となる場合には、迅速にアラーム発報がなされる。

また、図３の曲線Ｐ２のように、モータ温度が急激に上昇した後に再びモータ温度リミット閾値（１２０℃）以下まで急速に降下する場合には、累算結果（トータルカウント値）が上限値“５００”に達することなく下限値“０”に達してしまうので、アラーム発報はなされない。さらに、図３の曲線Ｐ３のように、モータ温度がじわじわと徐々に上昇していく場合には、累算結果（トータルカウント値）が上限値“５００”に達したタイミングＢでアラームが発報される。

図４は、ターボ分子ポンプ（図２参照）のモータ６を加速していく最中に、アラームが発報されたときの具体例を示す。図４の曲線Ｒ１はモータ温度を、曲線Ｒ２はモータ回転数を、曲線Ｒ３はモータ電流を示している。本図から明らかなように、モータ６の回転数が定格回転数の４０％近辺に達した時点で、モータ温度はモータ温度リミット閾値（１２０℃）に達している。この時点から累積演算部８８での累算が開始される。累算結果（トータルカウント値）の初期値は、下限値０である。累積演算の開始と同時に、温度制御部８４はモータ制御部８２に対して、モータ温度がモータ温度リミット閾値（１２０℃）達したことを示すアラーム前段階信号を発する。このアラーム前段階信号の送出は、図示しない信号線を介して行われる。あるいは、応答信号ＳＧ８４を送出する信号線を介して、アラーム前段階信号を報知することも可能である。

モータ制御部８２がアラーム前段階信号を受け取ると、曲線Ｒ３に示すように、モータ制御部８２はモータ電流を所定の値まで低減させる。しかしながら、モータ電流の低減にも拘わらず、モータ温度がモータ温度リミット閾値（１２０℃）を越えたままであるので、ある時間が経過した後に累算結果（トータルカウント値）が上限値５００に達する。すると温度制御部８４は、応答信号ＳＧ８４として、アラーム発報信号をモータ制御部８２に送出する。モータ制御部８２は、このアラーム発報信号に応答して、モータ電流を０に制御する。すなわち、モータ電流の遮断により、モータ６はフリーランとなるので、回転数は徐々に下がっていく。それと同時に、モータ温度も降下していく。なお、図４に示した制御例では、アラーム発報後にモータ駆動を再開していないが、所定時間の経過後に再びモータ駆動を開始してもよい。

−実施の形態１による作用・効果−
本実施の形態によれば、以下のような作用・効果を奏することができる。
（１）ターボ分子ポンプ１に内蔵されているモータ６の温度を検出するモータ温度センサ３１と、複数のモータ温度に対応した重み値を記憶しておく記憶部８６と、モータ温度センサ３１により検出されたモータ温度に対応する重み値を記憶部８６から１秒（または、所定の周期）毎に逐次読み出す温度制御部８４と、温度制御部８４から供給された重み値を累算する累積演算部８８とを備えており、温度制御部８４は、累積演算部８８による累算結果に応じてアラーム発報を表す応答信号ＳＧ８４を発する構成としてあるので、モータ温度の変化状況に応じてアラーム発報時刻を適切に可変制御することができる。
特に、一瞬だけモータ温度がモータ温度リミット閾値を越えただけでは直ちにアラーム発報とならないので、本実施の形態に係るターボ分子ポンプを用いるプロセス系統への悪影響を避けることができる。
より具体的に述べると、従来は、ガス負荷などに起因してモータ温度が一瞬あるいは短期間だけモータ温度リミット閾値を越えたとしてもアラームが発報されてしまうので、モータがフリーラン状態になって減速してしまった。したがって、モータ温度リミット閾値ぎりぎりとなるようなガス負荷をかけて運転している場合には、短時間かつ軽度な温度超過に対応することができなかったが、本実施の形態によれば、生産工程の停止などモータ停止による各種の不都合を避けることができる。

（２）累積演算部８８による累算結果（トータルカウント値）が下限値＝０以下となるときは、実際の累算結果に拘わりなく、累算結果を下限値＝０に設定しているので、モータ温度リミット閾値（１２０℃）を挟んでモータ温度が変化する際にも、適切な時期にアラーム発報をすることができる。

（３）記憶部８６に記憶されている重み値（表１のカウント数）は、モータ温度がモータ温度閾値（１２０℃）以下となるときには負の値（−１０）を、モータ温度がモータ温度閾値（１２０℃）を越えるときには正の値（＋１〜＋１０）に設定してあるので、ある短期間だけモータ温度が上昇したような場合（図３の曲線Ｐ２のような場合）には、不要なアラーム発報を避けることができる。

（４）表１に示したように、重み値（カウント数）は、モータ温度閾値以下であるときには−Ｗ_０であり、モータ温度閾値を越えて上昇するにしたがって＋Ｗ_１，・・・，＋Ｗ_Ｎ−１，＋Ｗ_Ｎとなる（Ｗ_０およびＷ_１〜Ｗ_Ｎは正数であって、Ｗ_１＜Ｗ_Ｎ−１＜Ｗ_Ｎ）ように設定してあるので、モータ温度の変化状況に応じてアラーム発報時刻を適切に可変制御することができる。

（５）温度制御部８４は、累積演算部８８による累算結果（トータルカウント値）が規定値（＝上限値である５００）以上に達した時点で応答信号としてアラーム発報信号を発する構成としてあるので、上限値を適宜変更することにより、稼働中のプロセスに適合したアラーム発報をなすことができる。

（６）モータ制御部８２は、累積演算部８８による累算結果（トータルカウント値）が上限値（＝５００）に達する前に、モータ電流を所定の値（図４の曲線Ｒ３参照）に制限するので、モータ温度の上昇を抑制することができる。

（７）累積演算部８８は、モータ温度センサ３１により検出されたモータ温度がモータ温度閾値（１２０℃）を超えた時刻を起点として、１秒（または、所定の周期）毎に記憶部８６から読み出された重み値を累算していくので、モータ温度閾値（１２０℃）を超えるまでは演算動作を停止させておくことができる。

（８）モータ温度センサ３１は、ターボ分子ポンプ（図２）に内蔵されているモータ６のステータに設置されているので、従来から知られている温度センサを用いることができる。

＜実施の形態２＞
上述した実施の形態１では、応答信号ＳＧ８４としてアラーム発報信号を出力する場合について説明したが、以下に述べる実施の形態２では、累算結果に応じてモータ電流を制御する動作について説明する。すなわち、実施の形態２では図１と同じブロック構成を有するが、応答信号ＳＧ８４に応じてモータ電流を可変制御する点が異なっている。以下、実施の形態２について詳細に説明する。

実施の形態２では、重み値として、次の表２に示すようなカウント数を記憶部８６に記憶させておく。

温度制御部８４は、モータ温度がモータ温度リミット閾値（１２０℃）を越えた時点から、０．０１秒毎に記憶部８６から重み値（カウント数）を読み出していく。そして、累積演算部８８は、先に説明した実施の形態１と同様、累算を行う。但し、実施の形態２において、累算結果（トータルカウント値）の下限値は“０”、累算結果（トータルカウント値）の上限値は“８０００”に設定する。

温度制御部８４は、応答信号ＳＧ８４として、累積演算部８８での累算結果（トータルカウント値）を表す累算結果信号をモータ制御部８２に出力する。この累算結果信号を受けたモータ制御部８２は、累算結果信号により表されるトータルカウント値に応じて、モータ電流を可変制御する。モータ電流の大きさは、次の（式３）で示すモータ電流指令値によって決定される。

（モータ電流指令値）＝
（ＭＡＸ値）×（１００００−（トータルカウント値））／１００００
（式３）
ここで、（ＭＡＸ値）とは、モータ温度に関係なく設定されている最大電流値である。

図５に示すように、モータ温度が１２０．１℃となった時点（タイミング１：図中では丸１として描いてある）で累積演算が開始される。そして、累算結果（トータルカウント値）が増加するにしたがって、モータ電流はタイミング２（図中の丸２）およびタイミング３（図中の丸３）に至るまで時間の経過と共に低下していく。しかし、タイミング３では累算結果（トータルカウント値）が上限値＝８０００に達するので、モータ電流の大きさは（式３）から明らかなように、最大電流値の２０％に固定される。

タイミング３以降は、モータ電流の大きさが最大値の２０％に固定されたままであるので、モータ温度は徐々に降下していく。そして、タイミング４（図中の丸４）ではモータ温度リミット閾値（１２０℃）以下となるので、表２に示すようなカウント数＝−２０が累積演算部８８に入力される。その結果として累算結果（トータルカウント値）も徐々に小さくなってくるので、モータ電流は次第に増加していく。その後、タイミング５（図中の丸５）では累算結果（トータルカウント値）が０となるので、モータ電流は（式３）中の（ＭＡＸ値）となる。

図６は、ターボ分子ポンプ（図２参照）の回転数を定格値の１００％まで加速していく過程のモータ電流およびモータ温度を示している。図６の曲線Ｋ１はモータ温度を、曲線Ｋ２はモータ回転数を、曲線Ｋ３はモータ電流を示している。本図から明らかなように、モータ温度がモータ温度リミット閾値（１２０℃）に達した時点以降では、モータ電流の制御（制限と解除の繰り返し）が行われるので、モータ温度はモータ温度リミット閾値（１２０℃）近辺に維持されていることが判る。

−実施の形態２による作用・効果−
本実施の形態によれば、以下のような作用・効果を奏することができる。
（１）モータ制御部８２は、応答信号ＳＧ８４が表す累算結果（トータルカウント値）に対応してモータ６に流れる電流の大きさを制御しているので、モータ温度をモータ温度リミット閾値（１２０℃）近辺に維持することができる。その結果、モータ６の寿命を延ばすことができる。なお、モータの寿命は、一般的に次の（式４）により表されるので、モータ温度リミット閾値を適宜設定することにより、維持管理の手間をより少なくすることができる。
（モータ寿命）＝
（定格温度時の寿命）×２＾（（定格温度−周囲温度）／１０） （式４）

＜実施の形態３＞
実施の形態３では、上述した実施の形態１と実施の形態２とを組み合わせた真空ポンプを構成する。すなわち、下記の（１）および（２）を併せもつ真空ポンプを構成する。その他の構成は同じであるので、説明は省略する。
（１）ターボ分子ポンプ１に内蔵されているモータ６の温度を検出するモータ温度センサ３１と、複数のモータ温度に対応した重み値を記憶しておく記憶部８６と、モータ温度センサ３１により検出されたモータ温度に対応する重み値を記憶部８６から１秒（または、所定の周期）毎に逐次読み出す温度制御部８４と、温度制御部８４から供給された重み値を累算する累積演算部８８とを備えており、温度制御部８４は、累積演算部８８による累算結果に応じてアラーム発報を表す応答信号ＳＧ８４を発する。
（２）モータ制御部８２は、応答信号ＳＧ８４が表す累算結果（トータルカウント値）に対応してモータ６に流れる電流の大きさを制御することにより、モータ温度をモータ温度リミット閾値（１２０℃）近辺に維持させる。すなわち、応答信号ＳＧ８４は、累算結果（トータルカウント値）をモータ制御部８２に知らせるのみならず、累算結果に応じたアラーム発報をモータ制御部８２に知らせる。

−実施の形態３による作用・効果−
本実施の形態によれば、以下のような作用・効果を奏することができる。
（１）真空ポンプのモータ駆動が急に零になってしまうという使い勝手の悪化を防止すると同時に、モータ寿命の短命化を防止することができる、という格別な効果が得られる。

＜その他の変形例＞
（１）実施の形態１ないし実施の形態３では、モータ温度リミット閾値を越えたことが検出されてから累積演算部８８による累積演算を開始しているが、モータ６を始動（＝コントローラ８０への電力の供給を意味する）した直後から、所定の周期毎に記憶部８６から読み出された重み値（カウント数）を累算していく構成としてもよい。
（２）図１および図２に示すモータ温度センサ３１は、ステータの一部に取り付けてあるが、ターボ分子ポンプのシャフトから所定の空隙を介して配置されている非接触型温度センサの出力に基づいてロータ温度を検出することも可能である。例えば、本出願人による特開２００３−４２１５５号公報，特開２００６−１９４０９４号公報に記載されている非接触式のロータ温度センサを用いてもよい。
（３）実施の形態１および実施の形態２では、ターボ分子ポンプを駆動するモータについて説明してきたが、ターボ分子ポンプに限らずドラッグポンプ等の真空ポンプにも適用することができる。

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上述した実施の形態および変形例に限定されるものではない。
実施の形態と変形例の一つとを組み合わせること、もしくは、実施の形態と変形例の複数とを組み合わせることも可能である。
変形例同士をどのように組み合わせることも可能である。
さらに、本発明の技術的思想の範囲内で考えられる他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。

１ ポンプ本体
６ モータ
１３ 回転数センサ
３１ モータ温度センサ
８０ コントローラ
８２ モータ制御部
８４ 温度制御部
８６ 記憶部
８８ 累積演算部
９０ 操作部

Claims (11)

1. 真空ポンプに内蔵されているモータの温度を検出する温度検出手段と、
   複数のモータ温度に対応した重み値を記憶しておく記憶手段と、
   前記温度検出手段により検出されたモータ温度に対応する重み値を前記記憶手段から所定の周期毎に読み出す読出手段と、
   前記読出手段から出力された重み値を累算する累算手段と、
   前記累算手段による累算結果に応じて所定の応答信号を発する応答手段とを備えたことを特徴とする真空ポンプ。
2. 請求項１に記載の真空ポンプにおいて、
   前記累算手段による累算結果が所定の下限値以下となるときは、前記累積結果を前記所定の下限値に設定することを特徴とする真空ポンプ。
3. 請求項１または２に記載の真空ポンプにおいて、
   前記記憶手段に記憶されている重み値は、モータ温度が所定のモータ温度閾値以下となるときには負の値を、モータ温度が前記モータ温度閾値を越えるときには正の値を有することを特徴とする真空ポンプ。
4. 請求項３に記載の真空ポンプにおいて、
   前記重み値は、モータ温度が前記モータ温度閾値以下であるときには−Ｗ_０であり、モータ温度が前記モータ温度閾値を越えて上昇するにしたがって＋Ｗ_１，・・・，＋Ｗ_Ｎ−１，＋Ｗ_Ｎとなる（Ｗ_０およびＷ_１〜Ｗ_Ｎは正数であって、Ｗ_１＜Ｗ_Ｎ−１＜Ｗ_Ｎ）ことを特徴とする真空ポンプ。
5. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載の真空ポンプにおいて、
   前記応答手段は、前記累算手段による累算結果が規定値以上に達した時点で、前記応答信号として警報信号を発することを特徴とする真空ポンプ。
6. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載の真空ポンプにおいて、
   前記モータに流れる電流の値を、前記応答信号に対応して制御するモータ電流制御手段を更に備えたことを特徴とする真空ポンプ。
7. 請求項６に記載の真空ポンプにおいて、
   前記モータ電流制御手段は、前記累算手段による累算結果が所定の最大値に達したとき、前記モータの電流値を所定の最小値に維持することを特徴とする真空ポンプ。
8. 請求項１ないし７のいずれか一項に記載の真空ポンプにおいて、
   前記累算手段は、前記モータのコントローラへ電力の供給を開始した直後から、所定の周期毎に前記記憶手段から読み出された重み値を累算していくことを特徴とする真空ポンプ。
9. 請求項１ないし７のいずれか一項に記載の真空ポンプにおいて、
   前記累算手段は、前記温度検出手段により検出されたモータ温度が所定のモータ温度閾値を超えた時点から、所定の周期毎に前記記憶手段から読み出された重み値を累算していくことを特徴とする真空ポンプ。
10. 請求項１ないし９のいずれか一項に記載の真空ポンプにおいて、
    前記温度検出手段は、ターボ分子ポンプの非回転部に設置されている温度センサの出力に基づいて前記モータのロータ温度を推定することを特徴とする真空ポンプ。
11. 請求項１ないし９のいずれか一項に記載の真空ポンプにおいて、
    前記温度検出手段は、ターボ分子ポンプのシャフトから所定の空隙を介して配置されている非接触型温度センサの出力に基づいて前記モータのロータ温度を検出することを特徴とする真空ポンプ。

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