JP2016098788A - Control device for vacuum pump - Google Patents

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伸彦 森山
Nobuhiko Moriyama
伸彦 森山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve reliability of determination of a dew condensation state by reducing occurrence probability of erroneous detection.SOLUTION: A control device for a vacuum pump includes: a pump control unit for controlling a vacuum pump; a cooling device for cooling the pump control unit; a housing for accommodating the pump control unit; a temperature sensor for detecting one temperature out of the temperature in a first position and the temperature in a second position in which the temperature becomes higher than that in the first position in the housing; a humidity sensor for detecting humidity in the second position in the housing; a temperature estimation unit for estimating the other temperature out of the temperature in the first position and the temperature in the second position, based on the temperature detected by the temperature sensor; and a cooling control unit for controlling execution and stop of a cooling operation by the cooling device, based on the estimation temperature estimated by the temperature estimation unit, the temperature detected by the temperature sensor and the humidity detected by the humidity sensor.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、真空ポンプ用制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a vacuum pump.

半導体製造装置等の外部装置の真空排気に用いられる真空ポンプは、ポンプ本体とそのポンプ本体を制御する制御装置とを備えている。制御装置は、冷却水などの冷媒によって冷却される。通常、制御装置は半密閉型構造となっており、制御装置の内部の露点温度は制御装置の外部、すなわち外気と同じになっている。このため、制御装置が冷媒により冷却されると、制御装置内において局所的に露点温度よりも低温となる部分が発生し、結露が生じるおそれがある。   A vacuum pump used for evacuation of an external apparatus such as a semiconductor manufacturing apparatus includes a pump body and a control device that controls the pump body. The control device is cooled by a refrigerant such as cooling water. Usually, the control device has a semi-enclosed structure, and the dew point temperature inside the control device is the same as the outside of the control device, that is, outside air. For this reason, when the control device is cooled by the refrigerant, a portion where the temperature is locally lower than the dew point temperature occurs in the control device, which may cause condensation.

特許文献1には、制御装置内の低温部に第1温度検出手段を設け、制御装置内の高温部に第2温度検出手段および湿度検出手段を設け、各検出手段で検出された情報によって算出された低温部の相対湿度に基づいて、冷却装置の動作を制御する真空ポンプが提案されている。   In Patent Document 1, the first temperature detection means is provided in the low temperature part in the control device, the second temperature detection means and the humidity detection means are provided in the high temperature part in the control device, and the calculation is performed based on information detected by each detection means. There has been proposed a vacuum pump for controlling the operation of the cooling device based on the relative humidity of the low temperature portion.

特開2014−43827号公報JP 2014-43827 A

しかしながら、特許文献1の技術では、3つの検出手段(センサ)のうち1つでも誤検出が発生すると、適切に結露状態を判定することができないという問題がある。   However, the technique disclosed in Patent Document 1 has a problem in that the dew condensation state cannot be appropriately determined if any one of the three detection means (sensors) is erroneously detected.

本発明の好ましい実施形態による真空ポンプ用制御装置は、真空ポンプを制御するポンプ制御部と、ポンプ制御部を冷却する冷却装置と、ポンプ制御部を収容する筐体と、筐体内の第1の位置および第1の位置よりも高温となる第2の位置のうちの一方における温度を検出する温度センサと、筐体内の第2の位置における湿度を検出する湿度センサと、第1の位置および第2の位置のうちの他方における温度を、温度センサで検出された温度に基づいて推定する温度推定部と、温度推定部で推定された推定温度と、温度センサで検出された温度と、湿度センサで検出された湿度とに基づいて、冷却装置による冷却動作の実行および停止を制御する冷却制御部とを備える。
さらに好ましい実施形態では、温度推定部は、温度センサによって検出された第1の位置の温度に定数を乗算または加算することで第2の位置の温度を推定する、あるいは、温度センサによって検出された第2の位置の温度に定数を除算または減算することで第1の位置の温度を推定する。
さらに好ましい実施形態では、冷却制御部は、湿度が所定湿度よりも高い場合に、結露状態であると判定し、湿度が所定湿度よりも低い場合に、結露状態でないと判定する条件判定部と、結露状態であると判定されている状態が所定時間継続された場合、冷却動作を停止する動作制御部とを有し、所定時間は、筐体内の温度分布が安定していることを表す時間として設定され、動作制御部は、冷却動作が停止している場合、筐体内の温度が第1温度よりも高くなると、冷却動作を実行させる。
さらに好ましい実施形態では、動作制御部は、冷却動作が実行されている場合、筐体内の温度が第1温度よりも低い第2温度よりも低くなるまでは、結露状態であるか否かにかかわらず冷却動作を実行し、筐体内の温度が第2温度よりも低くなると、冷却動作を停止する。
さらに好ましい実施形態では、温度推定部は、冷却動作が実行されている場合には、冷却動作が停止されている場合に比べて、温度センサで検出された温度と推定温度との差が大きくなるように、推定温度を推定する。
さらに好ましい実施形態では、温度推定部は、真空ポンプを駆動するモータの負荷が所定負荷よりも高い場合には、モータの負荷が所定負荷よりも低い場合に比べて、温度センサで検出された温度と推定温度との差が大きくなるように、推定温度を推定する。
さらに好ましい実施形態では、冷却装置は、ポンプ制御部を冷却する冷媒を流通させる冷却流路を形成する流路形成体を備え、流路形成体には、熱伝導可能に金属製の基板が接続され、温度センサは、第1の位置である基板に表面実装されている。
A control device for a vacuum pump according to a preferred embodiment of the present invention includes a pump control unit that controls a vacuum pump, a cooling device that cools the pump control unit, a housing that houses the pump control unit, and a first inside the housing. A temperature sensor that detects the temperature at one of the position and the second position that is higher than the first position, a humidity sensor that detects the humidity at the second position in the housing, the first position and the first position A temperature estimation unit that estimates the temperature at the other of the two positions based on the temperature detected by the temperature sensor, an estimated temperature estimated by the temperature estimation unit, a temperature detected by the temperature sensor, and a humidity sensor And a cooling control unit that controls execution and stop of the cooling operation by the cooling device based on the humidity detected in step (b).
In a further preferred embodiment, the temperature estimation unit estimates the temperature of the second position by multiplying or adding a constant to the temperature of the first position detected by the temperature sensor, or detected by the temperature sensor. The temperature at the first position is estimated by dividing or subtracting a constant from the temperature at the second position.
In a more preferred embodiment, the cooling control unit determines that the condensation state is present when the humidity is higher than the predetermined humidity, and determines that the condensation control unit does not indicate the condensation state when the humidity is lower than the predetermined humidity. An operation control unit that stops the cooling operation when the state determined to be the dew condensation state is continued for a predetermined time, and the predetermined time is a time indicating that the temperature distribution in the housing is stable When set and the cooling operation is stopped, the operation control unit causes the cooling operation to be performed when the temperature in the housing becomes higher than the first temperature.
In a further preferred embodiment, when the cooling operation is being performed, the operation control unit determines whether or not the dew state is present until the temperature in the housing is lower than the second temperature lower than the first temperature. First, the cooling operation is performed, and when the temperature in the housing becomes lower than the second temperature, the cooling operation is stopped.
In a more preferred embodiment, the temperature estimation unit has a larger difference between the temperature detected by the temperature sensor and the estimated temperature when the cooling operation is being performed than when the cooling operation is stopped. Thus, the estimated temperature is estimated.
In a further preferred embodiment, the temperature estimation unit detects the temperature detected by the temperature sensor when the load of the motor driving the vacuum pump is higher than the predetermined load, compared to when the load of the motor is lower than the predetermined load. The estimated temperature is estimated so that the difference between the estimated temperature and the estimated temperature becomes large.
In a more preferred embodiment, the cooling device includes a flow path forming body that forms a cooling flow path for circulating a coolant that cools the pump control unit, and a metal substrate is connected to the flow path forming body so as to be thermally conductive. The temperature sensor is surface-mounted on the substrate that is the first position.

本発明によれば、検出する情報の数を低減することができるので、誤検出の発生確率を低減させて、結露状態の判定の信頼性を向上できる。   According to the present invention, since the number of pieces of information to be detected can be reduced, it is possible to reduce the probability of erroneous detection and improve the reliability of the determination of the dew condensation state.

第1の実施の形態に係るターボ分子ポンプを示す図。The figure which shows the turbo-molecular pump which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る制御装置内の温度センサおよび湿度センサの位置を示す模式図。The schematic diagram which shows the position of the temperature sensor and humidity sensor in the control apparatus which concerns on 1st Embodiment. ターボ分子ポンプの構成を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the structure of a turbo-molecular pump. 飽和蒸気圧曲線を表す図。The figure showing a saturated vapor pressure curve. 第1の実施の形態に係る電磁弁切換処理の動作を示したフローチャート。The flowchart which showed the operation | movement of the solenoid valve switching process which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る結露状態判定処理の動作を示したフローチャート。The flowchart which showed the operation | movement of the dew condensation state determination process which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施の形態に係る制御装置内の温度センサおよび湿度センサの位置を示す模式図。The schematic diagram which shows the position of the temperature sensor and humidity sensor in the control apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施の形態に係る結露状態判定処理の動作を示したフローチャート。The flowchart which showed the operation | movement of the dew condensation state determination process which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施の形態に係る電磁弁切換処理の動作を示したフローチャート。The flowchart which showed the operation | movement of the solenoid valve switching process which concerns on 3rd Embodiment.

以下、図面を参照して、真空ポンプの一実施の形態について説明する。
−第1の実施の形態−
図1は、真空ポンプの一例であるターボ分子ポンプ1を示す図である。なお、説明の便宜上、本明細書では、図1に記載したように上下方向を規定する。
Hereinafter, an embodiment of a vacuum pump will be described with reference to the drawings.
-First embodiment-
FIG. 1 is a diagram illustrating a turbo molecular pump 1 that is an example of a vacuum pump. For convenience of explanation, in this specification, the vertical direction is defined as shown in FIG.

ターボ分子ポンプ1はポンプ本体10と、ポンプ本体10を駆動制御する制御装置40と、ポンプ本体10と制御装置40との間に配置される冷却装置50とを備えている。ポンプ本体10に設けられた吸気口フランジ11を半導体製造装置や液晶パネル製造装置、分析装置等の外部装置(不図示)の真空チャンバに固定することにより、ターボ分子ポンプ1が外部装置(不図示)に取り付けられる。ポンプ本体10の内部には、回転翼が形成された回転体(不図示)と、回転体を回転駆動するモータ(図1において不図示)とが収容されている。なお、回転体は、磁気軸受(図1において不図示)を構成する電磁石によって非接触支持される。   The turbo molecular pump 1 includes a pump body 10, a control device 40 that drives and controls the pump body 10, and a cooling device 50 that is disposed between the pump body 10 and the control device 40. By fixing the inlet flange 11 provided in the pump body 10 to a vacuum chamber of an external device (not shown) such as a semiconductor manufacturing device, a liquid crystal panel manufacturing device, or an analyzer, the turbo molecular pump 1 is connected to an external device (not shown). ). Inside the pump main body 10 are accommodated a rotating body (not shown) in which rotating blades are formed, and a motor (not shown in FIG. 1) that rotationally drives the rotating body. The rotating body is supported in a non-contact manner by an electromagnet constituting a magnetic bearing (not shown in FIG. 1).

ポンプ本体10は、上部ケーシング20と、上部ケーシング20の下方に取り付けられる下部ケーシング30とを有するポンプケーシングを備えている。上部ケーシング20と下部ケーシング30とは、両者のフランジ21,31がボルトで締結されることで結合され、一体化されている。   The pump body 10 includes a pump casing having an upper casing 20 and a lower casing 30 attached to the lower side of the upper casing 20. The upper casing 20 and the lower casing 30 are combined and integrated by fastening both flanges 21 and 31 with bolts.

下部ケーシング30の下端に設けられるフランジ32が冷却装置50の冷却ブロック51にボルトで固定されることで、下部ケーシング30と冷却ブロック51とが結合され、一体化されている。制御装置40の筐体41は、ボルトにより冷却ブロック51に結合され、一体化されている。筐体41は、上部に開口を有する略矩形箱状に形成され、上部の開口が冷却ブロック51によって塞がれている。筐体41は、外部と連通する構成であるが、液滴や粉塵の侵入が防止された半密閉型構造とされている。   The flange 32 provided at the lower end of the lower casing 30 is fixed to the cooling block 51 of the cooling device 50 with bolts, whereby the lower casing 30 and the cooling block 51 are coupled and integrated. The housing 41 of the control device 40 is coupled to and integrated with the cooling block 51 by bolts. The casing 41 is formed in a substantially rectangular box shape having an opening at the top, and the opening at the top is closed by a cooling block 51. The housing 41 is configured to communicate with the outside, but has a semi-hermetic structure in which intrusion of liquid droplets and dust is prevented.

冷却装置50は、ポンプ本体10および制御装置40を冷却する装置であり、冷却ブロック51と、冷却管52と、三方弁150とを備えている。冷却ブロック51は、平板状であり、ポンプ本体10に熱伝導可能に接続される上面と、制御装置40に熱伝導可能に接続される下面とを有する。冷却ブロック51は、内部に冷却管52が配設されている。冷却管52は、水を冷媒として流通させる冷却流路を形成するものであり、冷媒入口部52iおよび冷媒出口部52oが、冷却ブロック51から側方に突出して設けられている。   The cooling device 50 is a device that cools the pump body 10 and the control device 40, and includes a cooling block 51, a cooling pipe 52, and a three-way valve 150. The cooling block 51 has a flat plate shape, and has an upper surface connected to the pump body 10 so as to be able to conduct heat and a lower surface connected to the control device 40 so as to be able to conduct heat. The cooling block 51 has a cooling pipe 52 disposed therein. The cooling pipe 52 forms a cooling flow path through which water flows as a refrigerant, and a refrigerant inlet portion 52 i and a refrigerant outlet portion 52 o are provided so as to protrude sideways from the cooling block 51.

三方弁150は、冷却装置50に供給される冷媒の流量を調節する電磁駆動式の切換弁である。図2は冷却装置50の構成と制御装置40の内部構成を示す模式図であり、図2では制御装置40内の温度センサ160および湿度センサ170の位置を示している。図2に示すように、三方弁150は、冷媒入口部52iに設けられ、バイパス流路52bを介して冷媒出口部52oに接続されている。   The three-way valve 150 is an electromagnetically driven switching valve that adjusts the flow rate of the refrigerant supplied to the cooling device 50. FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the cooling device 50 and the internal configuration of the control device 40. FIG. 2 shows the positions of the temperature sensor 160 and the humidity sensor 170 in the control device 40. As shown in FIG. 2, the three-way valve 150 is provided in the refrigerant inlet 52i and connected to the refrigerant outlet 52o via the bypass channel 52b.

三方弁150は、冷却ブロック51内に冷媒を供給する切換位置(以下、供給位置と記す)と、冷却ブロック51内への冷媒の供給を遮断し、バイパス流路52bに冷媒を供給する切換位置(以下、迂回位置と記す)との間で切り換えられる。   The three-way valve 150 is a switching position for supplying the refrigerant into the cooling block 51 (hereinafter referred to as a supply position), and a switching position for blocking the supply of the refrigerant into the cooling block 51 and supplying the refrigerant to the bypass passage 52b. (Hereinafter referred to as a detour position).

制御装置40の筐体41の内部には、複数の電子部品が実装された複数の基板45a,45b,46が収容されており、各電子部品は、冷却ブロック51に冷媒が供給されることで冷却される。複数の基板45a,45b,46のうち、基板45a,45bには、後述する電源部151やモータ駆動回路152、磁気軸受駆動回路153が実装され、基板46には、後述する主制御部140や三方弁駆動回路154が実装されている。   A plurality of substrates 45 a, 45 b, 46 on which a plurality of electronic components are mounted are accommodated inside the casing 41 of the control device 40, and each electronic component is supplied with a coolant to the cooling block 51. To be cooled. Among the plurality of substrates 45a, 45b, 46, a power supply unit 151, a motor drive circuit 152, and a magnetic bearing drive circuit 153, which will be described later, are mounted on the substrates 45a, 45b, and a main control unit 140, which will be described later, A three-way valve drive circuit 154 is mounted.

基板45a,45bには、発熱量の大きい電子部品(たとえば、電解効果トランジスタ(FET)やダイオード等)が実装されており、基板45a,45bに実装されている電子部品は、基板46に実装されている電子部品に比べて温度が高くなる。基板45a,45bは、金属製の回路基板であり、冷却ブロック51の下面に熱伝導可能に接続された状態で、冷却ブロック51に固定されている。このため、基板45a,45bは、冷却ブロック51内に冷媒が供給されることで効率よく冷却される。基板46は、支持部材により冷却ブロック51に固定されている。ここでは、基板を2層構造としたが3層以上としても良く、発熱量の大きい電子部品ほど冷却ブロック51に近い位置に配置するのが好ましい。また、制御装置40の筐体41に、たとえば金属製の上蓋を設ける場合には、基板45a,45bを上蓋を介して冷却ブロック51に取り付け、冷却すればよい。   Electronic components (for example, field effect transistors (FETs), diodes, etc.) that generate a large amount of heat are mounted on the substrates 45a and 45b, and the electronic components mounted on the substrates 45a and 45b are mounted on the substrate 46. The temperature is higher than that of electronic components. The boards 45a and 45b are metal circuit boards, and are fixed to the cooling block 51 in a state where the boards 45a and 45b are connected to the lower surface of the cooling block 51 so as to conduct heat. Therefore, the substrates 45 a and 45 b are efficiently cooled by supplying the coolant into the cooling block 51. The substrate 46 is fixed to the cooling block 51 by a support member. Here, the substrate has a two-layer structure, but it may have three or more layers, and it is preferable that an electronic component with a larger calorific value be disposed closer to the cooling block 51. Further, when a metal upper lid is provided in the casing 41 of the control device 40, for example, the substrates 45a and 45b may be attached to the cooling block 51 via the upper lid and cooled.

制御装置40の筐体41の内部には、サーミスタ等の感熱素子を備える温度センサ160と、抵抗式や静電容量式の湿度センサ170とが設けられている。温度センサ160は基板45aに表面実装され、湿度センサ170は基板46に表面実装されている。   Inside the casing 41 of the control device 40, a temperature sensor 160 including a thermosensitive element such as a thermistor and a resistance type or capacitance type humidity sensor 170 are provided. The temperature sensor 160 is surface-mounted on the substrate 45a, and the humidity sensor 170 is surface-mounted on the substrate 46.

本明細書では、筐体41の内部における冷却ブロック51近傍であって、冷却ブロック51内に冷媒が供給されているときに低温となり、特に結露が発生しやすい位置を「低温部181」と記し、低温部181に比べて冷却ブロック51からの距離が遠い位置であって、低温部181よりも高温となる位置を以下では「高温部182」と記す。本実施の形態では、低温部181に温度センサ160が設けられ、高温部182に湿度センサ170が設けられている。   In the present specification, a position near the cooling block 51 inside the housing 41 and when the refrigerant is supplied into the cooling block 51 is low in temperature, and particularly likely to cause dew condensation, is referred to as a “low temperature portion 181”. A position that is farther from the cooling block 51 than the low temperature part 181 and that is at a higher temperature than the low temperature part 181 will be referred to as a “high temperature part 182”. In the present embodiment, a temperature sensor 160 is provided in the low temperature part 181, and a humidity sensor 170 is provided in the high temperature part 182.

湿度センサ170を低温部181に設けた場合、湿度センサ170に結露水が付着してしまい、湿度センサ170に付着した結露水が蒸発するまでの間、湿度の検出ができなくなってしまうおそれがある。本実施の形態では、結露が発生しにくい高温部182に湿度センサ170を設けているので、湿度センサ170に結露水が付着することを防止できる。   When the humidity sensor 170 is provided in the low temperature part 181, the condensed water adheres to the humidity sensor 170, and there is a possibility that the humidity cannot be detected until the condensed water attached to the humidity sensor 170 evaporates. . In the present embodiment, since the humidity sensor 170 is provided in the high temperature part 182 where condensation is unlikely to occur, it is possible to prevent the condensed water from adhering to the humidity sensor 170.

図3は、ターボ分子ポンプ1の構成を示す機能ブロック図である。ターボ分子ポンプ1は、主制御部140、電源部151、モータ101、磁気軸受102、三方弁150、温度センサ160、湿度センサ170、モータ駆動回路152、磁気軸受駆動回路153および三方弁駆動回路154を備えている。   FIG. 3 is a functional block diagram showing the configuration of the turbo molecular pump 1. The turbo molecular pump 1 includes a main control unit 140, a power supply unit 151, a motor 101, a magnetic bearing 102, a three-way valve 150, a temperature sensor 160, a humidity sensor 170, a motor driving circuit 152, a magnetic bearing driving circuit 153, and a three-way valve driving circuit 154. It has.

電源部151は、AC/DC変換回路およびDC/DCコンバータ等を含んで構成される。AC/DC変換回路は制御装置40に入力される交流電力を直流電力に変換する。AC/DC変換回路で変換された直流電力は、モータ駆動回路152や磁気軸受駆動回路153、三方弁駆動回路154等に供給される。AC/DC変換回路で変換された直流電力は、DC/DCコンバータにより低電圧の直流電力に変換され、主制御部140に供給される。   The power supply unit 151 includes an AC / DC conversion circuit, a DC / DC converter, and the like. The AC / DC conversion circuit converts AC power input to the control device 40 into DC power. The DC power converted by the AC / DC conversion circuit is supplied to the motor drive circuit 152, the magnetic bearing drive circuit 153, the three-way valve drive circuit 154, and the like. The direct current power converted by the AC / DC conversion circuit is converted into low voltage direct current power by the DC / DC converter and supplied to the main control unit 140.

主制御部140は、CPUや記憶装置であるROM,RAM,その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成され、ターボ分子ポンプ1の動作を制御する。主制御部140は、モータ制御部141と、磁気軸受駆動制御部142と、温度推定部143と、条件判定部144と、弁制御部145と、結露カウンタ149とを機能的に備えている。   The main control unit 140 is configured to include an arithmetic processing unit having a CPU, a storage device such as ROM, RAM, and other peripheral circuits, and controls the operation of the turbo molecular pump 1. The main control unit 140 functionally includes a motor control unit 141, a magnetic bearing drive control unit 142, a temperature estimation unit 143, a condition determination unit 144, a valve control unit 145, and a dew condensation counter 149.

モータ駆動回路152は、モータ制御部141から入力された制御信号に基づいてモータ101を駆動制御する。磁気軸受駆動回路153は、磁気軸受駆動制御部142から入力された制御信号に基づいて磁気軸受102を駆動する。三方弁駆動回路154は、弁制御部145から入力された制御信号に基づいて三方弁150を駆動する。   The motor drive circuit 152 drives and controls the motor 101 based on the control signal input from the motor control unit 141. The magnetic bearing drive circuit 153 drives the magnetic bearing 102 based on the control signal input from the magnetic bearing drive control unit 142. The three-way valve drive circuit 154 drives the three-way valve 150 based on the control signal input from the valve control unit 145.

結露カウンタ149は、結露が発生している状態の継続時間、ならびに、結露が発生していない状態の継続時間を計時するためのタイマである。   The condensation counter 149 is a timer for measuring the duration of the state where condensation occurs and the duration of the state where condensation does not occur.

温度推定部143は、温度センサ160で検出された低温部181の温度Tに基づいて、高温部182の温度を推定する。温度推定部143により推定された温度を以下では「推定温度」と記す。低温部181の温度Tから、高温部182の温度Tを推定するために、予め低温部181の温度Tと高温部182の温度Tの関係を調べておく。なお、低温部181の温度Tと高温部182の温度Tとの関係は、制御装置40の大きさ、発熱源となる電子部品の配置等により異なる。たとえば、高温部182の温度Tは、低温部181の温度Tに対して、約1.7倍となる関係であることがわかったとする。この場合、高温部182の推定温度Tは、温度を推定するための定数α=1.7として、式(1)によって表される。

Figure 2016098788
定数αは、主制御部140の記憶装置に予め記憶されている。 The temperature estimation unit 143 estimates the temperature of the high temperature unit 182 based on the temperature TL of the low temperature unit 181 detected by the temperature sensor 160. Hereinafter, the temperature estimated by the temperature estimation unit 143 is referred to as “estimated temperature”. The temperature T L of the low-temperature section 181, in order to estimate the temperature T H of the high temperature portion 182, know the advance of the temperature T H of the temperature T L and the high temperature portion 182 of the low temperature portion 181 relationship. The relationship between the temperature T H of the temperature T L and the high temperature portion 182 of the low-temperature section 181 is different from the magnitude of the control unit 40, the arrangement of electronic components comprising a heating source. For example, the temperature T H of the high-temperature portion 182, with respect to the temperature T L of the low-temperature section 181, and was found to be a relation of about 1.7 times. In this case, the estimated temperature T H of the high-temperature section 182, a constant alpha = 1.7 for estimating the temperature is represented by the formula (1).
Figure 2016098788
The constant α is stored in advance in the storage device of the main control unit 140.

条件判定部144は、第1冷却動作実行条件、第2冷却動作実行条件および冷却動作停止条件のうちのいずれが成立しているかを判定する。   The condition determination unit 144 determines which of the first cooling operation execution condition, the second cooling operation execution condition, and the cooling operation stop condition is satisfied.

第1冷却動作実行条件は、(条件1)または(条件2)が満たされたときに成立する。
(条件1)停止中のターボ分子ポンプ1の電源スイッチがオンされたこと
(条件2)冷却動作停止条件が成立した後、制御装置40の筐体41内の温度が第1温度閾値T1以下であり、かつ、結露が発生していない状態が第2時間閾値t2を超えて継続されたこと
The first cooling operation execution condition is satisfied when (Condition 1) or (Condition 2) is satisfied.
(Condition 1) The power switch of the stopped turbo molecular pump 1 is turned on (Condition 2) After the cooling operation stop condition is satisfied, the temperature in the casing 41 of the control device 40 is equal to or lower than the first temperature threshold T1. Yes, and no dew condensation has continued beyond the second time threshold t2.

冷却動作停止条件は、(条件3)または(条件4)が満たされたときに成立する。
(条件3)第1冷却動作実行条件が成立した後、結露が発生している状態が第1時間閾値t1を超えて継続され、かつ、制御装置40の筐体41内の温度が第1温度閾値T1以下であること
(条件4)第2冷却動作実行条件が成立した後、制御装置40の筐体41内の温度が第2温度閾値T2以下であること
The cooling operation stop condition is satisfied when (Condition 3) or (Condition 4) is satisfied.
(Condition 3) After the first cooling operation execution condition is established, the state in which condensation occurs is continued beyond the first time threshold t1, and the temperature in the casing 41 of the control device 40 is the first temperature. Being threshold value T1 or less (Condition 4) After the second cooling operation execution condition is satisfied, the temperature in the casing 41 of the control device 40 is not more than the second temperature threshold value T2.

第2冷却動作実行条件は、(条件5)が満たされたときに成立する。
(条件5)冷却動作停止条件が成立した後、制御装置40の筐体41内の温度が第1温度閾値T1を超えたこと
The second cooling operation execution condition is satisfied when (condition 5) is satisfied.
(Condition 5) After the cooling operation stop condition is established, the temperature in the casing 41 of the control device 40 exceeds the first temperature threshold T1.

なお、条件判定部144は、湿度センサ170で検出された高温部182の相対湿度Rが湿度閾値R0よりも高い場合(R>R0)には、結露が発生している状態であると判定する。条件判定部144は、湿度センサ170で検出された高温部182の相対湿度Rが湿度閾値R0以下の場合(R≦R0)には、結露が発生していない状態であると判定する。 The condition determining unit 144, when the relative humidity R H of the high temperature portion 182 detected by the humidity sensor 170 is higher than the humidity threshold R0 (R H> R0), if there is a state where condensation has occurred judge. Condition determination unit 144 determines that the relative humidity R H of the high temperature portion 182 detected by the humidity sensor 170 is when: humidity threshold R0 (R H ≦ R0) is a state in which dew condensation does not occur.

第1温度閾値T1は、制御装置40が安定的に動作する内部温度の上限温度であり、予め主制御部140の記憶装置に記憶されている。第1温度閾値T1は、電子部品の許容温度以下に設定される温度異常報知温度よりも低い温度に設定される。第2温度閾値T2は、制御装置40が安定的に動作する内部温度の下限温度であり、予め主制御部140の記憶装置に記憶されている。第2温度閾値T2は、結露が発生しにくい温度として、周囲環境温度(たとえば、室温)よりも高い温度が設定される。   The first temperature threshold T1 is the upper limit temperature of the internal temperature at which the control device 40 operates stably, and is stored in advance in the storage device of the main control unit 140. The first temperature threshold T1 is set to a temperature lower than the temperature abnormality notification temperature set to be equal to or lower than the allowable temperature of the electronic component. The second temperature threshold T2 is a lower limit temperature of the internal temperature at which the control device 40 operates stably, and is stored in advance in the storage device of the main control unit 140. The second temperature threshold T2 is set to a temperature higher than the ambient environment temperature (for example, room temperature) as a temperature at which condensation does not easily occur.

第1時間閾値t1は、制御装置40の筐体41内の温度分布が安定するまでの時間として設定され、第2時間閾値t2は、結露が解消した後、冷媒の供給により直ちに結露が発生することを防止するために設定される時間である。第1時間閾値t1および第2時間閾値t2は、たとえば、1時間程度であり、予め主制御部140の記憶装置に記憶されている。なお、第1時間閾値t1と第2時間閾値t2とは、同じ時間を設定することもできるし、異なる時間を設定することもできる。   The first time threshold value t1 is set as a time until the temperature distribution in the casing 41 of the control device 40 is stabilized, and the second time threshold value t2 is generated immediately after the condensation is eliminated and the condensation is immediately generated by the supply of the refrigerant. This is the time set to prevent this. The first time threshold t1 and the second time threshold t2 are about one hour, for example, and are stored in advance in the storage device of the main control unit 140. The first time threshold t1 and the second time threshold t2 can be set to the same time or different times.

湿度閾値R0は、低温部181での飽和蒸気圧P、および高温部182での飽和蒸気圧Pを用いて設定することができ、式(2)によって表される。

Figure 2016098788
以下、湿度閾値R0について詳細に説明する。 Humidity threshold R0 can be set using the saturated vapor pressure P H in the saturation vapor pressure P L, and the high temperature portion 182 of the low temperature portion 181 is represented by the formula (2).
Figure 2016098788
Hereinafter, the humidity threshold value R0 will be described in detail.

図4は、飽和蒸気圧曲線を表す図であり、横軸は温度Tを表し、縦軸は水蒸気の飽和蒸気圧Pを表している。飽和蒸気圧P,Pは、飽和蒸気圧曲線から求められる。本実施の形態では、飽和蒸気圧曲線の近似式が予め記憶装置に記憶されている。飽和蒸気圧曲線の近似式である関数f(T)は、様々なものが提案されているが、たとえば、Tetensの式(3)で表される。

Figure 2016098788
FIG. 4 is a diagram showing a saturated vapor pressure curve, in which the horizontal axis represents the temperature T and the vertical axis represents the saturated vapor pressure P of water vapor. The saturated vapor pressures P L and P H are obtained from a saturated vapor pressure curve. In the present embodiment, the approximate expression of the saturated vapor pressure curve is stored in advance in the storage device. Various functions f (T), which are approximate expressions of the saturated vapor pressure curve, have been proposed. For example, the function f (T) is expressed by the Tetens expression (3).
Figure 2016098788

式(3)に低温部181の温度Tを代入することで、低温部181での飽和蒸気圧Pは式(4)により表される。

Figure 2016098788
式(3)に高温部182の推定温度Tを代入することで、高温部182での飽和蒸気圧Pは式(5)により表される。
Figure 2016098788
By substituting the temperature TL of the low temperature part 181 into the formula (3), the saturated vapor pressure P L at the low temperature part 181 is expressed by the formula (4).
Figure 2016098788
By substituting the estimated temperature T H of the high-temperature portion 182 in Equation (3), the saturated vapor pressure P H of the high temperature portion 182 is represented by the formula (5).
Figure 2016098788

低温部181で結露が発生している状態であるか否かは、式(6)によって判定できる。

Figure 2016098788
ここで、POは制御装置40の筐体41内の水蒸気圧である。つまり、低温部181での飽和蒸気圧Pに対して水蒸気圧POが高い場合には、低温部181で結露が発生していると判定することができる。 Whether or not dew condensation is occurring in the low temperature part 181 can be determined by Equation (6).
Figure 2016098788
Here, PO is the water vapor pressure in the casing 41 of the control device 40. That is, when the water vapor pressure P O is higher than the saturated vapor pressure P L in the low temperature part 181, it can be determined that condensation occurs in the low temperature part 181.

高温部182の相対湿度Rは、式(7)によって表される。

Figure 2016098788
Relative humidity R H of the high temperature portion 182 is represented by equation (7).
Figure 2016098788

式(7)を式(6)に代入すると、式(8)が得られる。

Figure 2016098788
このため、式(8)の右辺が、結露が発生している状態であるか否かを判定するための湿度閾値R0であり、湿度閾値R0は式(2)で表されるように制御装置40の筐体41内の温度変化にしたがって変化する。 Substituting equation (7) into equation (6) yields equation (8).
Figure 2016098788
For this reason, the right side of Expression (8) is a humidity threshold value R0 for determining whether or not condensation is occurring, and the humidity threshold value R0 is represented by Expression (2). It changes according to the temperature change in 40 cases 41.

図3に示す弁制御部145は、第1冷却動作実行条件および第2冷却動作実行条件が成立しているときに、三方弁150を供給位置に切り換え(すなわち、冷却装置50を動作させ)、冷却動作停止条件が成立しているときに、三方弁150を迂回位置に切り換える(すなわち、冷却装置50を停止させる)。   The valve control unit 145 shown in FIG. 3 switches the three-way valve 150 to the supply position (that is, operates the cooling device 50) when the first cooling operation execution condition and the second cooling operation execution condition are satisfied, When the cooling operation stop condition is satisfied, the three-way valve 150 is switched to the bypass position (that is, the cooling device 50 is stopped).

図5は第1の実施の形態に係る制御装置40の主制御部140による電磁弁切換処理の動作を示したフローチャートであり、図6は結露状態判定処理の動作を示したフローチャートである。ターボ分子ポンプ1の電源スイッチがオンされると弁制御プログラムが実行され、図示しない初期設定を行った後、所定の制御周期ごとにステップS100以降の処理が繰り返し実行される。初期設定において、主制御部140は、第1冷却動作実行条件が成立したと判定し、三方弁150を供給位置に切り換える制御信号を出力する。また、初期設定において、結露カウンタ149はリセットされる。   FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the electromagnetic valve switching process by the main control unit 140 of the control device 40 according to the first embodiment, and FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the dew condensation state determination process. When the power switch of the turbo molecular pump 1 is turned on, a valve control program is executed. After initial setting (not shown), the processing after step S100 is repeatedly executed every predetermined control cycle. In the initial setting, the main control unit 140 determines that the first cooling operation execution condition is satisfied, and outputs a control signal for switching the three-way valve 150 to the supply position. In the initial setting, the condensation counter 149 is reset.

図5に示すように、ステップS100において、主制御部140は、結露が発生している状態であるか否かを判定する。ステップS100は肯定判定されるまで繰り返され、肯定判定されるとステップS105へ進む。結露が発生している状態であるか否かは、図6に示す処理にしたがって判定される。   As shown in FIG. 5, in step S100, the main control unit 140 determines whether or not condensation is occurring. Step S100 is repeated until an affirmative determination is made, and when an affirmative determination is made, the process proceeds to step S105. It is determined according to the process shown in FIG. 6 whether or not condensation is occurring.

図6に示すように、ステップS10において、主制御部140は、温度センサ160および湿度センサ170からの情報である低温部181の温度Tおよび高温部182の相対湿度Rを取得し、ステップS20へ進む。 As shown in FIG. 6, in step S10, the main control unit 140 obtains the relative humidity R H of the temperature T L and the high temperature portion 182 of the low-temperature section 181 is information from the temperature sensor 160 and the humidity sensor 170, step Proceed to S20.

ステップS20において、主制御部140は、ステップS10で取得した低温部181の温度Tに基づいて、高温部182の推定温度Tを演算し、ステップS30へ進む。 In step S20, the main control unit 140, based on the temperature T L of the low-temperature section 181 acquired in step S10, calculates the estimated temperature T H of the high temperature portion 182, the process proceeds to step S30.

ステップS30において、主制御部140は、ステップS10で取得した低温部181の温度Tに基づいて、低温部181の飽和蒸気圧Pを演算し、ステップS40へ進む。 In step S30, the main control unit 140, based on the temperature T L of the low-temperature section 181 acquired in step S10, calculates the saturated vapor pressure P L of the low-temperature portion 181, the process proceeds to step S40.

ステップS40において、主制御部140は、ステップS20で得られた高温部182の推定温度Tに基づいて、高温部182の飽和蒸気圧Pを演算し、ステップS50へ進む。 In step S40, the main control unit 140, based on the estimated temperature T H of the high temperature portion 182 obtained in step S20, it calculates the saturated vapor pressure P H of the high temperature portion 182, the process proceeds to step S50.

ステップS50において、主制御部140は、ステップS30で得られた低温部181の飽和蒸気圧Pと、ステップS40で得られた高温部182の飽和蒸気圧Pとに基づいて、湿度閾値R0を演算し、ステップS60へ進む。 In step S50, the main control unit 140, based on the saturated vapor pressure P L of the low temperature portion 181 obtained in step S30, to the saturated vapor pressure P H of the high temperature portion 182 obtained in step S40, the humidity threshold R0 Is calculated and the process proceeds to step S60.

ステップS60において、主制御部140は、ステップS10で取得した高温部182の相対湿度RがステップS50で得られた湿度閾値R0よりも高いか否かを判定する。ステップ60で肯定判定されるとステップS70へ進み、否定判定されるとステップS80へ進む。 In step S60, the main control unit 140, the relative humidity R H of the high temperature portion 182 acquired in step S10 is equal to or higher than or humidity threshold R0 obtained in step S50. If an affirmative determination is made in step 60, the process proceeds to step S70, and if a negative determination is made, the process proceeds to step S80.

ステップS70において、主制御部140は、結露が発生している状態であると判定し、結露が発生している状態であることを示すフラグを立てる。ステップS80において、主制御部140は、結露が発生していない状態であると判定し、結露が発生していない状態であることを示すフラグを立てる。   In step S70, the main control unit 140 determines that condensation is occurring, and sets a flag indicating that condensation is occurring. In step S80, the main control unit 140 determines that no condensation has occurred, and sets a flag indicating that no condensation has occurred.

図5に示すように、ステップS100で結露が発生している状態であると判定された場合、ステップS105において、主制御部140は、結露カウンタ149の時間を積算してステップS110へ進む。   As shown in FIG. 5, if it is determined in step S100 that condensation has occurred, in step S105, the main control unit 140 adds the time of the condensation counter 149 and proceeds to step S110.

ステップS110において、主制御部140は、結露カウンタ149で計時された時間tが、第1時間閾値t1を超えたか否かを判定する。ステップS110において、肯定判定されるとステップS115へ進み、否定判定されるとステップS100へ戻る。   In step S110, the main control unit 140 determines whether the time t counted by the dew condensation counter 149 has exceeded the first time threshold t1. If an affirmative determination is made in step S110, the process proceeds to step S115, and if a negative determination is made, the process returns to step S100.

ステップS115において、主制御部140は、結露カウンタ149をリセット、すなわち積算した時間tを0に設定し、ステップS120へ進む。   In step S115, the main control unit 140 resets the condensation counter 149, that is, sets the accumulated time t to 0, and proceeds to step S120.

ステップS120において、主制御部140は、温度センサ160からの情報である低温部181の温度Tを筐体41内の温度として取得し、ステップS130へ進む。ステップS130において、主制御部140は、温度Tが第1温度閾値T1以下であるか否かを判定する。ステップS130で肯定判定されるとステップS140へ進み、否定判定されるとステップS180へ進む。 In step S120, the main control unit 140 acquires the temperature TL of the low temperature unit 181 that is information from the temperature sensor 160 as the temperature in the housing 41, and proceeds to step S130. In step S130, the main control unit 140 determines whether or not the temperature TL is equal to or lower than the first temperature threshold T1. If an affirmative determination is made in step S130, the process proceeds to step S140, and if a negative determination is made, the process proceeds to step S180.

ステップS140において、主制御部140は、三方弁150を迂回位置に切り換えるための制御信号を出力して、ステップS151へ進む。   In step S140, the main control unit 140 outputs a control signal for switching the three-way valve 150 to the bypass position, and proceeds to step S151.

ステップS151において、主制御部140は、ステップS100(ステップS10〜S80)と同様に、結露が発生している状態であるか否かを判定する。ステップS151で肯定判定されるとステップS120へ戻り、否定判定されるとステップS156へ進む。   In step S151, the main control unit 140 determines whether or not condensation is occurring, as in step S100 (steps S10 to S80). If an affirmative determination is made in step S151, the process returns to step S120, and if a negative determination is made, the process proceeds to step S156.

ステップS156において、主制御部140は、結露カウンタ149の時間を積算してステップS161へ進む。   In step S156, the main control unit 140 accumulates the time of the condensation counter 149 and proceeds to step S161.

ステップS161において、主制御部140は、結露カウンタ149で計時された時間tが、第2時間閾値t2を超えたか否かを判定する。ステップS161で肯定判定されるとステップS166へ進み、否定判定されるとステップS120へ戻る。   In step S161, the main control unit 140 determines whether or not the time t counted by the dew condensation counter 149 exceeds the second time threshold t2. If a positive determination is made in step S161, the process proceeds to step S166, and if a negative determination is made, the process returns to step S120.

ステップS166において、主制御部140は、結露カウンタ149をリセット、すなわち積算した時間tを0に設定し、ステップS171へ進む。ステップS171において、主制御部140は、三方弁150を供給位置に切り換えるための制御信号を出力して、ステップS100へ戻る。   In step S166, the main control unit 140 resets the condensation counter 149, that is, sets the accumulated time t to 0, and proceeds to step S171. In step S171, the main control unit 140 outputs a control signal for switching the three-way valve 150 to the supply position, and returns to step S100.

ステップS130において、温度Tが第1温度閾値T1よりも高いと判定されると、ステップS180へ進み、ステップS180において、主制御部140は、三方弁150を供給位置に切り換えるための制御信号を出力して、ステップS185へ進む。 If it is determined in step S130 that the temperature TL is higher than the first temperature threshold value T1, the process proceeds to step S180. In step S180, the main control unit 140 generates a control signal for switching the three-way valve 150 to the supply position. Output, and proceed to step S185.

ステップS185において、主制御部140は、温度センサ160からの情報である低温部181の温度Tを筐体41内の温度として取得し、ステップS190へ進む。ステップS190において、主制御部140は、温度Tが第2温度閾値T2以下であるか否かを判定する。ステップS190で肯定判定されるとステップS140へ進み、否定判定されるとステップS180へ戻る。 In step S185, the main control unit 140 acquires the temperature TL of the low temperature unit 181 that is information from the temperature sensor 160 as the temperature in the housing 41, and proceeds to step S190. In step S190, the main control unit 140 determines whether or not the temperature TL is equal to or lower than the second temperature threshold T2. If an affirmative determination is made in step S190, the process proceeds to step S140, and if a negative determination is made, the process returns to step S180.

第1の実施の形態の動作をまとめると次のようになる。使用者が、ターボ分子ポンプ1の電源スイッチをオンすると、ターボ分子ポンプ1が起動する。第1冷却動作実行条件が成立しているため、三方弁150は供給位置に切り換えられる。   The operation of the first embodiment is summarized as follows. When the user turns on the power switch of the turbo molecular pump 1, the turbo molecular pump 1 is activated. Since the first cooling operation execution condition is satisfied, the three-way valve 150 is switched to the supply position.

ターボ分子ポンプ1のモータの駆動を指令するための駆動スイッチがオフされていると、制御装置40内の冷却ブロック51近傍は低温の状態となる。制御装置40内の低温部181で結露が発生し(ステップS100でYes)、その状態が第1時間閾値t1(たとえば1時間)継続され(ステップS110でYes)、さらに制御装置40の筐体41内の温度が第1温度閾値T1以下であれば(ステップS130でYes)、冷却動作停止条件が成立するため、三方弁150が迂回位置に切り換えられ、冷却ブロック51への冷媒の供給が遮断される(ステップS140)。   When the drive switch for commanding the driving of the motor of the turbo molecular pump 1 is turned off, the vicinity of the cooling block 51 in the control device 40 is in a low temperature state. Condensation occurs in the low temperature part 181 in the control device 40 (Yes in step S100), the state continues for the first time threshold t1 (for example, 1 hour) (Yes in step S110), and the housing 41 of the control device 40 If the internal temperature is equal to or lower than the first temperature threshold T1 (Yes in step S130), the cooling operation stop condition is satisfied, so the three-way valve 150 is switched to the bypass position, and the supply of the refrigerant to the cooling block 51 is shut off. (Step S140).

冷却ブロック51への冷媒の供給が遮断された状態、すなわち冷却装置50が停止している状態で、モータが回転していると、制御装置40の温度が徐々に上昇する。制御装置40の筐体41内の温度が第1温度閾値T1を超えると(ステップS130でNo)、第2冷却動作実行条件が成立するので、三方弁150が供給位置に切り換えられ、冷却ブロック51へ冷媒が供給される(ステップS180)。   When the supply of the refrigerant to the cooling block 51 is interrupted, that is, when the cooling device 50 is stopped, the motor rotates, the temperature of the control device 40 gradually increases. When the temperature in the casing 41 of the control device 40 exceeds the first temperature threshold T1 (No in step S130), the second cooling operation execution condition is satisfied, so the three-way valve 150 is switched to the supply position, and the cooling block 51 The refrigerant is supplied to (Step S180).

冷却ブロック51に冷媒が供給されると、制御装置40の温度が徐々に低下する。制御装置40内の温度が第2温度閾値T2よりも高い場合には、結露が発生しにくい状態であるため、冷媒の供給を継続する(ステップS190でNo)。   When the refrigerant is supplied to the cooling block 51, the temperature of the control device 40 gradually decreases. If the temperature in the control device 40 is higher than the second temperature threshold T2, it is difficult for condensation to occur, so the supply of refrigerant is continued (No in step S190).

モータ駆動スイッチがオフされ、モータ101の回転が停止するなどして、制御装置40の温度が、第2温度閾値T2以下になると(ステップS190でYes)、冷却動作停止条件が成立するので、三方弁150が迂回位置に切り換えられ、冷却ブロック51への冷媒の供給が遮断される(ステップS140)。つまり、一旦、温度上昇に起因して冷却動作が実行されると、結露状態であるか否かにかかわらず、制御装置40内の温度が第2温度閾値T2以下となるまで、冷却動作を実行し続ける。   When the motor drive switch is turned off and the rotation of the motor 101 is stopped, and the temperature of the control device 40 becomes equal to or lower than the second temperature threshold T2 (Yes in step S190), the cooling operation stop condition is satisfied. The valve 150 is switched to the bypass position, and the supply of the refrigerant to the cooling block 51 is shut off (step S140). That is, once the cooling operation is executed due to the temperature rise, the cooling operation is executed until the temperature in the control device 40 becomes equal to or lower than the second temperature threshold T2 regardless of whether or not the condensation state is present. Keep doing.

冷却ブロック51への冷媒の供給が遮断された状態での温度上昇が緩やか、あるいは一定であり、制御装置40の筐体41内の温度が第1温度閾値T1以下である場合であって(ステップS130でYes)、結露が発生していない状態が第2時間閾値t2(たとえば1時間)継続されると(ステップS161でYes)、第1冷却動作実行条件が成立するので、三方弁150が供給位置に切り換えられ、冷却ブロック51へ冷媒が供給される(ステップS171)。   This is a case where the temperature rise in the state where the supply of the refrigerant to the cooling block 51 is cut off is moderate or constant, and the temperature in the casing 41 of the control device 40 is equal to or lower than the first temperature threshold T1 (step) If the state in which condensation has not occurred continues for the second time threshold t2 (for example, 1 hour) (Yes in step S161), the first cooling operation execution condition is satisfied, and the three-way valve 150 is supplied. The position is switched to and the refrigerant is supplied to the cooling block 51 (step S171).

このように、本実施の形態によれば、結露の発生状態および筐体41内の温度に基づいて冷却動作の実行および停止を制御しているので、結露の発生を抑制して、結露に起因した誤作動の発生等を防止しつつ、制御装置40の温度上昇を効果的に抑制することができる。   As described above, according to the present embodiment, since the execution and stop of the cooling operation are controlled based on the state of occurrence of condensation and the temperature in the housing 41, the occurrence of condensation is suppressed and caused by condensation. The temperature rise of the control device 40 can be effectively suppressed while preventing the occurrence of malfunctions.

上述した第1の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)温度センサ160で検出された低温部181の温度Tに基づいて、高温部182における温度Tを推定し、推定された高温部182の推定温度Tと、温度センサ160で検出された低温部181の温度Tと、湿度センサ170で検出された高温部182の相対湿度Rとに基づいて、冷却装置50の冷却動作の実行および停止を制御する主制御部140を備えるようにした。
According to the first embodiment described above, the following operational effects are obtained.
(1) based on the temperature T L of the low-temperature portion 181 detected by the temperature sensor 160, and estimates the temperature T H of the high temperature portion 182, and the estimated temperature T H of the estimated high temperature portion 182, detected by the temperature sensor 160 comprising a temperature T L of the low-temperature portion 181 which is, on the basis of the relative humidity R H of the high temperature portion 182 detected by the humidity sensor 170, the main control unit 140 for controlling the execution and stop of the cooling operation of the cooling device 50 I did it.

冷却動作を制御するために必要な検出情報を2つに抑えたので、3つ以上の情報を検出して冷却動作を制御する場合に比べて、誤検出の発生確率を低減させて、結露状態の判定の信頼性を向上できる。   Since the detection information necessary for controlling the cooling operation is limited to two, the probability of false detection is reduced and the condensation state is reduced compared to the case where three or more pieces of information are detected to control the cooling operation. The reliability of the determination can be improved.

(2)また、特許文献1に記載の技術(以下、従来技術と記す)に比べて、センサの数を低減することができるので、低コスト化および軽量化を図ることができる。 (2) Since the number of sensors can be reduced as compared with the technique described in Patent Document 1 (hereinafter referred to as conventional technique), cost reduction and weight reduction can be achieved.

(3)冷却流路を形成する冷却ブロック51に熱伝導可能に接続された金属製の基板45a上に温度センサ160を表面実装するようにした。これにより、冷却ブロック51に直接に温度センサを固定する場合に比べて、小型化および低コスト化を図ることができる。冷却ブロック51に直接に温度センサを取付ける場合、ねじ固定などをするための取付具や、温度センサと基板とを接続するための専用のハーネスが必要となる。これに対して、本実施の形態では、サーミスタ等の感熱素子を備える温度センサ160が基板45aに表面実装されているので、取付具や専用のハーネスが不要となる。 (3) The temperature sensor 160 is surface-mounted on the metal substrate 45a connected to the cooling block 51 forming the cooling channel so as to be capable of conducting heat. Thereby, compared with the case where a temperature sensor is directly fixed to the cooling block 51, size reduction and cost reduction can be achieved. When the temperature sensor is directly attached to the cooling block 51, a fixture for fixing screws or the like and a dedicated harness for connecting the temperature sensor and the substrate are required. On the other hand, in the present embodiment, since the temperature sensor 160 including a thermal element such as a thermistor is surface-mounted on the substrate 45a, a fixture or a dedicated harness is not necessary.

(4)冷却動作停止条件が成立していることを判定するための条件として、結露が発生している状態が所定時間t1継続されることを採用した。ここで、所定時間は、制御装置40の筐体41内の温度分布が安定していることを表す時間として設定されている。これにより、筐体41内の温度分布が安定した状態で結露が発生していることを判定できるので、不安定な状態において誤った結露状態の判定がなされることを防止できる。 (4) As a condition for determining that the cooling operation stop condition is satisfied, it is adopted that the state where condensation occurs is continued for a predetermined time t1. Here, the predetermined time is set as a time indicating that the temperature distribution in the casing 41 of the control device 40 is stable. Thereby, since it can be determined that condensation has occurred while the temperature distribution in the housing 41 is stable, it is possible to prevent erroneous determination of the condensation state in an unstable state.

(5)結露が発生していない状態が所定時間t2継続されたことをもって冷媒を供給するようにした。ここで、所定時間t2は、結露が解消した後、冷媒の供給により直ちに結露が発生することを防止するための時間として設定されている。結露が発生していない状態が所定時間t2継続されているか否かを判定しない場合、結露が発生していないことが判定されると直ちに三方弁150が供給位置に切り換えられるため(ステップS171)、低温部181が冷却されることで、すぐに結露が発生してしまうおそれがある。これに対して、本実施の形態では、結露が発生していない状態が所定時間t2継続されたことをもって冷媒を供給するようにしたので、結露解消後の冷媒の供給により直ちに結露が発生することが防止され、結露が発生しない安定した状態を維持させることができる。 (5) The refrigerant is supplied when the state in which no condensation occurs has continued for a predetermined time t2. Here, the predetermined time t2 is set as a time for preventing the condensation from occurring immediately after the condensation is eliminated due to the supply of the refrigerant. If it is not determined whether or not the state where condensation has not occurred continues for the predetermined time t2, the three-way valve 150 is immediately switched to the supply position when it is determined that condensation has not occurred (step S171). Condensation may occur immediately when the low temperature part 181 is cooled. On the other hand, in the present embodiment, since the refrigerant is supplied when the state in which no condensation has occurred continues for the predetermined time t2, the condensation is immediately generated by the supply of the refrigerant after the condensation is eliminated. Is prevented, and a stable state in which condensation does not occur can be maintained.

(6)冷却装置50の動作が停止している場合、制御装置40の筐体41内の温度が第1温度閾値T1よりも高くなると、冷却動作を実行させるようにした(ステップS130でNo)。これにより、制御装置40の温度上昇を抑え、温度上昇に起因した温度異常を知らせるアラーム等の報知装置の動作や機器が停止することを防止できる。 (6) When the operation of the cooling device 50 is stopped, the cooling operation is executed when the temperature in the housing 41 of the control device 40 becomes higher than the first temperature threshold T1 (No in step S130). . Thereby, the temperature rise of the control device 40 can be suppressed, and the operation of the notification device such as an alarm for notifying the temperature abnormality caused by the temperature rise and the stop of the device can be prevented.

(7)冷却動作が実行されている場合、筐体41内の温度が第1温度閾値T1よりも低い第2温度閾値T2よりも低くなるまでは、結露状態であるか否かにかかわらず、冷却動作を実行し(ステップS190でNo)、筐体41内の温度が第2温度閾値T2よりも低くなると、冷却動作を停止するようにした(ステップS190でYes)。なお、第2温度閾値T2は、周囲環境温度よりも高くなるように設定されている。このため、第2温度閾値T2よりも高い場合に、結露が発生している状態と判定されるような温度情報や相対湿度情報が検出された場合であっても冷却動作の実行が継続されるので、温度情報や相対湿度情報の誤検知に起因する冷却動作の停止を防止することができる。 (7) When the cooling operation is being performed, regardless of whether or not it is in the dew condensation state until the temperature in the housing 41 becomes lower than the second temperature threshold T2 that is lower than the first temperature threshold T1. The cooling operation is executed (No in step S190), and the cooling operation is stopped when the temperature in the housing 41 becomes lower than the second temperature threshold T2 (Yes in step S190). The second temperature threshold T2 is set to be higher than the ambient environment temperature. For this reason, the cooling operation is continued even when temperature information or relative humidity information that is determined to be a state in which condensation has occurred is detected when the temperature is higher than the second temperature threshold T2. Therefore, it is possible to prevent the cooling operation from being stopped due to erroneous detection of temperature information and relative humidity information.

−第2の実施の形態−
図7および図8を参照して、第2の実施の形態に係るターボ分子ポンプ1を説明する。第2の実施の形態に係るターボ分子ポンプ1は、第1の実施の形態と同様の構成を備えている。なお、図中、第1の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。図7は、図2と同様の図であり、第2の実施の形態に係る制御装置40内の温度センサ160および湿度センサ170の位置を示す模式図である。
-Second Embodiment-
With reference to FIG. 7 and FIG. 8, the turbo-molecular pump 1 which concerns on 2nd Embodiment is demonstrated. The turbo molecular pump 1 according to the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment. In the figure, the same reference numerals are assigned to the same or corresponding parts as those in the first embodiment, and the differences will be mainly described. FIG. 7 is a diagram similar to FIG. 2, and is a schematic diagram showing positions of the temperature sensor 160 and the humidity sensor 170 in the control device 40 according to the second embodiment.

第1の実施の形態では、低温部181に温度センサ160が配置されている例について説明した(図2参照)。これに対して、第2の実施の形態では、高温部182に温度センサ160が配置され、温度センサ160によって高温部182の温度Tが検出される。 In the first embodiment, the example in which the temperature sensor 160 is arranged in the low temperature part 181 has been described (see FIG. 2). In contrast, in the second embodiment, is arranged a temperature sensor 160 to a high temperature portion 182, the temperature T H of the high-temperature portion 182 is detected by the temperature sensor 160.

第2の実施の形態では、図3に示す温度推定部143が、温度センサ160で検出された高温部182の温度Tに基づいて、低温部181の温度Tを推定する。低温部181の推定温度Tは、式(1)を変形した式(9)によって表される。

Figure 2016098788
ここで、αは、温度を推定するための定数であり、本実施の形態では、α=1.7である。定数αは、主制御部140の記憶装置に予め記憶されている。 In the second embodiment, the temperature estimating unit 143 shown in FIG. 3, based on the temperature T H of the high temperature portion 182 detected by the temperature sensor 160, and estimates the temperature T L of the low temperature portion 181. The estimated temperature TL of the low temperature part 181 is expressed by Expression (9) obtained by modifying Expression (1).
Figure 2016098788
Here, α is a constant for estimating the temperature, and α = 1.7 in the present embodiment. The constant α is stored in advance in the storage device of the main control unit 140.

図8は、第2の実施の形態に係る結露状態判定処理の動作を示したフローチャートであり、図6のフローチャートのステップS10およびステップS20に代えて、ステップS10BおよびステップS20Bを追加したものである。   FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the dew condensation state determination process according to the second embodiment, in which steps S10B and S20B are added instead of steps S10 and S20 in the flowchart of FIG. .

図8に示すように、第2の実施の形態では、ステップ10Bにおいて、主制御部140は、温度センサ160および湿度センサ170からの情報である高温部182の温度Tおよび高温部182の相対湿度Rを取得し、ステップS20Bへ進む。 As shown in FIG. 8, in the second embodiment, in step 10B, the main control unit 140, the relative temperatures T H and the high temperature portion 182 of the high temperature portion 182 which is information from the temperature sensor 160 and humidity sensor 170 The humidity RH is acquired, and the process proceeds to step S20B.

ステップS20Bにおいて、主制御部140は、ステップS10Bで取得した高温部182の温度Tに基づいて、低温部181の推定温度Tを演算し、ステップS30へ進む。 In step S20B, the main control unit 140, based on the temperature T H of the high temperature portion 182 acquired in step S10B, calculates the estimated temperature T L of the low-temperature portion 181, the process proceeds to step S30.

このように、第2の実施の形態では、温度センサ160で検出された高温部182の温度Tと、湿度センサ170で検出された高温部182の相対湿度Rと、推定された低温部181の推定温度Tとに基づいて、結露状態を判定し、冷却流路内の冷媒の流れを制御する構成とされている。 Thus, in the second embodiment, the temperature T H of the high temperature portion 182 detected by the temperature sensor 160, and the relative humidity R H of the high temperature portion 182 detected by the humidity sensor 170, the estimated low temperature part Based on the estimated temperature TL of 181, the dew condensation state is determined, and the refrigerant flow in the cooling flow path is controlled.

第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の作用効果を奏する。   According to the second embodiment, the same operational effects as the first embodiment can be obtained.

−第3の実施の形態−
図9を参照して、第3の実施の形態に係るターボ分子ポンプ1を説明する。第3の実施の形態に係るターボ分子ポンプ1は、第1の実施の形態と同様の構成を備えている。以下、第1の実施の形態との相違点について説明する。図9は、第3の実施の形態に係る電磁弁切換処理の動作を示したフローチャートである。
-Third embodiment-
With reference to FIG. 9, the turbo-molecular pump 1 which concerns on 3rd Embodiment is demonstrated. The turbo molecular pump 1 according to the third embodiment has a configuration similar to that of the first embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described. FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the solenoid valve switching process according to the third embodiment.

第1の実施の形態では、制御装置40の筐体41内の温度を加味して、三方弁150の切換制御を実行していた。これに対して、第3の実施の形態では、制御装置40の筐体41内の温度にかかわらず、結露が発生しているか否かに基づいて三方弁150の切換制御を実行する。以下、具体的に説明する。   In the first embodiment, the switching control of the three-way valve 150 is executed in consideration of the temperature in the housing 41 of the control device 40. On the other hand, in the third embodiment, switching control of the three-way valve 150 is executed based on whether or not condensation occurs regardless of the temperature in the housing 41 of the control device 40. This will be specifically described below.

図3に示す条件判定部144は、冷却動作実行条件および冷却動作停止条件のうちのいずれが成立しているかを判定する。   The condition determination unit 144 illustrated in FIG. 3 determines which of the cooling operation execution condition and the cooling operation stop condition is satisfied.

冷却動作実行条件は、(条件1C)または(条件2C)が満たされたときに成立する。
(条件1C)停止中にターボ分子ポンプ1の電源スイッチがオンされたこと
(条件2C)冷却動作停止条件が成立した後、結露が発生していない状態が第2時間閾値t2を超えて継続されたこと
The cooling operation execution condition is satisfied when (Condition 1C) or (Condition 2C) is satisfied.
(Condition 1C) The power switch of the turbo-molecular pump 1 was turned on during the stop (Condition 2C) After the cooling operation stop condition was established, the state where no dew condensation occurred continued beyond the second time threshold t2. Was it

冷却動作停止条件は、(条件3C)が満たされたときに成立する
(条件3C)冷却動作実行条件が成立した後、結露が発生している状態が第1時間閾値t1を超えて継続されたこと
The cooling operation stop condition is satisfied when (Condition 3C) is satisfied (Condition 3C). After the cooling operation execution condition is satisfied, the state in which condensation occurs is continued beyond the first time threshold t1. about

図9に示すステップS200,S205,S210,215の処理は、図5に示すステップS100,S105,S110,S115の処理と同じである。また、図9に示すステップS240,S251,S256,S261,S266,S271の処理は、図5に示すステップS140,S151,S156,S161,S166,S171の処理と同じである。すなわち、図9に示すフローチャートは、図5に示すフローチャートにおけるステップS120,S130,S180,S185,S190の処理が省略されたものである。   The processes in steps S200, S205, S210, and 215 shown in FIG. 9 are the same as the processes in steps S100, S105, S110, and S115 shown in FIG. Further, the processes in steps S240, S251, S256, S261, S266, and S271 shown in FIG. 9 are the same as the processes in steps S140, S151, S156, S161, S166, and S171 shown in FIG. That is, the flowchart shown in FIG. 9 is obtained by omitting steps S120, S130, S180, S185, and S190 in the flowchart shown in FIG.

ステップS215の処理が完了すると、ステップS240へ進み、主制御部140は、ステップS140と同様に三方弁150を迂回位置へ切り換える制御を実行し、ステップS251へ進む。   When the process of step S215 is completed, the process proceeds to step S240, and the main control unit 140 executes control for switching the three-way valve 150 to the detour position as in step S140, and the process proceeds to step S251.

ステップS251において、主制御部140は、結露が発生している状態であるか否かを判定する。ステップS251は否定判定されるまで繰り返され、否定判定されるとステップS256へ進む。結露が発生している状態であるか否かは、図6に示す処理にしたがって判定される。   In step S251, the main control unit 140 determines whether or not condensation has occurred. Step S251 is repeated until a negative determination is made, and when a negative determination is made, the process proceeds to step S256. It is determined according to the process shown in FIG. 6 whether or not condensation is occurring.

ステップS251で結露が発生していない状態であると判定された場合、ステップS256において、主制御部140は、結露カウンタ149の時間を積算してステップS261へ進む。   If it is determined in step S251 that no condensation has occurred, in step S256, the main control unit 140 accumulates the time of the condensation counter 149 and proceeds to step S261.

ステップS261において、主制御部140は、結露カウンタ149で計時された時間tが、第2時間閾値t2を超えたか否かを判定する。ステップS261において、肯定判定されるとステップS266へ進み、否定判定されるとステップS251へ戻る。   In step S261, the main control unit 140 determines whether the time t counted by the dew condensation counter 149 has exceeded the second time threshold t2. If an affirmative determination is made in step S261, the process proceeds to step S266, and if a negative determination is made, the process returns to step S251.

ステップS266において、主制御部140は、結露カウンタ149をリセット、すなわち積算した時間tを0に設定し、ステップS271へ進む。ステップS271において、主制御部140は、ステップS171と同様に三方弁150を供給位置に切り換えるための制御信号を出力して、ステップS200へ進む。   In step S266, the main control unit 140 resets the condensation counter 149, that is, sets the accumulated time t to 0, and proceeds to step S271. In step S271, the main control unit 140 outputs a control signal for switching the three-way valve 150 to the supply position, as in step S171, and proceeds to step S200.

このような第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態で説明した(1)〜(5)と同様の作用効果を奏する。   According to such 3rd Embodiment, there exists an effect similar to (1)-(5) demonstrated in 1st Embodiment.

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
(変形例1)
上述した実施の形態では、温度を推定するための値として、定数αを用いる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。
The following modifications are also within the scope of the present invention, and one or a plurality of modifications can be combined with the above-described embodiment.
(Modification 1)
In the above-described embodiment, the example in which the constant α is used as the value for estimating the temperature has been described, but the present invention is not limited to this.

(変形例1−1)
たとえば、ターボ分子ポンプ1の運転状態に基づいて、複数の定数の中から運転状態に適した定数を選択するようにしてもよい。冷却ブロック51内に冷媒が供給されている場合、すなわち冷却動作が実行されている場合と、冷却ブロック51内への冷媒の供給が遮断されている場合、すなわち冷却動作が停止されている場合とでは、低温部181の温度と高温部182の温度との関係が異なる。このため、三方弁150の各切換位置において、予め低温部181の温度と高温部182の温度の関係を調べておくことが好ましい。
(Modification 1-1)
For example, a constant suitable for the operation state may be selected from a plurality of constants based on the operation state of the turbo molecular pump 1. When the refrigerant is supplied into the cooling block 51, that is, when the cooling operation is being performed, and when the supply of the refrigerant into the cooling block 51 is interrupted, that is, when the cooling operation is stopped. Then, the relationship between the temperature of the low temperature part 181 and the temperature of the high temperature part 182 is different. For this reason, it is preferable to examine the relationship between the temperature of the low temperature part 181 and the temperature of the high temperature part 182 in advance at each switching position of the three-way valve 150.

低温部181の温度と高温部182の温度との差は、冷却動作停止時に比べて冷却動作実行時の方が大きくなる。たとえば、冷却ブロック51内に冷媒が供給されている運転状態における高温部182の温度は、低温部181の温度に対して、約1.7倍となる関係であることがわかり、冷却ブロック51内への冷媒の供給が遮断されている運転状態における高温部182の温度は、低温部181の温度に対して、約1.3倍となる関係であることがわかったとする。   The difference between the temperature of the low temperature part 181 and the temperature of the high temperature part 182 is larger when the cooling operation is performed than when the cooling operation is stopped. For example, it can be seen that the temperature of the high temperature part 182 in the operation state in which the refrigerant is supplied into the cooling block 51 is about 1.7 times the temperature of the low temperature part 181. It is assumed that the temperature of the high temperature part 182 in the operation state in which the supply of the refrigerant to is cut off is approximately 1.3 times the temperature of the low temperature part 181.

この場合、主制御部140の記憶装置には、予め第1定数α1=1.7および第2定数α2=1.3を記憶させておく。主制御部140は、三方弁150が供給位置に切り換えられているときには温度を推定するための定数αとして第1定数α1を選択し(α=α1)、式(1)や式(9)により温度を推定する。主制御部140は、三方弁150が迂回位置に切り換えられているときには温度を推定するための定数αとして第2定数α2を選択し(α=α2)、式(1)や式(9)により温度を推定する。   In this case, the first constant α1 = 1.7 and the second constant α2 = 1.3 are stored in the storage device of the main control unit 140 in advance. When the three-way valve 150 is switched to the supply position, the main control unit 140 selects the first constant α1 as the constant α for estimating the temperature (α = α1), and uses the equations (1) and (9). Estimate temperature. When the three-way valve 150 is switched to the bypass position, the main control unit 140 selects the second constant α2 as the constant α for estimating the temperature (α = α2), and uses the equations (1) and (9). Estimate temperature.

このような(変形例1−1)によれば、第1の実施の形態と同様の作用効果に加え、次の作用効果を奏する。
(8)主制御部140は、冷却動作が実行されている場合には、冷却動作が停止されている場合に比べて、温度センサ160で検出された温度T(あるいはT)と推定温度T(あるいはT)との差が大きくなるように、推定温度を推定するようにした。これにより、温度の推定精度を向上することができるので、結露状態の推定精度を向上することができる。
According to such (Modification 1-1), in addition to the same functions and effects as those of the first embodiment, the following functions and effects are achieved.
(8) When the cooling operation is being performed, the main control unit 140 compares the temperature T H (or T L ) detected by the temperature sensor 160 and the estimated temperature as compared to when the cooling operation is stopped. The estimated temperature is estimated so that the difference from T L (or T H ) becomes large. Thereby, since the estimation accuracy of temperature can be improved, the estimation accuracy of a dew condensation state can be improved.

(変形例1−2)
ターボ分子ポンプ1のポンプ本体10を駆動するモータ101の負荷が所定負荷よりも高い場合には、モータ101の負荷が所定負荷よりも低い場合に比べて、温度センサ160で検出された温度と推定温度との差が大きくなるように、推定温度を推定してもよい。たとえば、モータが回転駆動しているのか、それとも停止しているのかを検出して、モータが回転駆動している場合には、停止している場合に比べて、温度センサ160で検出された温度と推定温度との差が大きくなるように、推定温度を推定する構成とすることができる。このような(変形例1−2)によれば、(変形例1−1)と同様に、運転状態に適合した温度の推定を行うことができるので、結露状態の推定精度を向上することができる。
(Modification 1-2)
When the load of the motor 101 that drives the pump body 10 of the turbo molecular pump 1 is higher than the predetermined load, the estimated temperature is detected by the temperature sensor 160 compared to the case where the load of the motor 101 is lower than the predetermined load. The estimated temperature may be estimated so that the difference from the temperature becomes large. For example, it is detected whether the motor is rotationally driven or stopped, and when the motor is rotationally driven, the temperature detected by the temperature sensor 160 compared to when it is stopped. The estimated temperature can be estimated so that the difference between the estimated temperature and the estimated temperature becomes large. According to such (Modification 1-2), similarly to (Modification 1-1), it is possible to estimate the temperature suitable for the operation state, so that it is possible to improve the estimation accuracy of the dew condensation state. it can.

(変形例1−3)
温度を推定するための値αは、定数とすることに代えて、変数としてもよい。たとえば、温度センサ160で検出された温度に応じた関数α(T)を温度を推定するための値として用いてもよい。このような(変形例1−3)によれば、(変形例1−1)と同様に、運転状態に適合した温度の推定を行うことができるので、結露状態の推定精度を向上することができる。
(Modification 1-3)
The value α for estimating the temperature may be a variable instead of a constant. For example, a function α (T) corresponding to the temperature detected by the temperature sensor 160 may be used as a value for estimating the temperature. According to such (Modification 1-3), similarly to (Modification 1-1), it is possible to estimate the temperature suitable for the operating state, so that it is possible to improve the estimation accuracy of the condensation state. it can.

(変形例1−4)
モータの消費電力を演算し、消費電力が大きいほど温度センサ160で検出された温度と推定温度との差が大きくなるように、温度を推定するための値αを設定してもよい。このような(変形例1−4)によれば、(変形例1−1)と同様に、運転状態に適合した温度の推定を行うことができるので、結露状態の推定精度を向上することができる。
(Modification 1-4)
The power consumption of the motor is calculated, and the value α for estimating the temperature may be set so that the difference between the temperature detected by the temperature sensor 160 and the estimated temperature increases as the power consumption increases. According to such (Modification 1-4), similarly to (Modification 1-1), it is possible to estimate the temperature suitable for the operation state, so that it is possible to improve the estimation accuracy of the condensation state. it can.

(変形例2)
第1の実施の形態では、低温部181で検出された温度に定数αを乗算して、高温部182の温度を推定する例について説明し、第2の実施の形態では、高温部182で検出された温度に定数αを除算して、低温部181の温度を推定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。定数αを乗算するあるいは除算することに代えて、低温部181で検出された温度に定数βを加算して高温部182の温度を推定する、あるいは、高温部182で検出された温度に定数βを減算して低温部181の温度を推定してもよい。制御装置40の形状、大きさ、電子部品の配置等によって変化する低温部181の温度と高温部182の温度との関係に応じて、より精度よく温度を推定できる方法を採用することが好ましい。
(Modification 2)
In the first embodiment, an example in which the temperature detected by the low temperature part 181 is multiplied by a constant α to estimate the temperature of the high temperature part 182 will be described. In the second embodiment, the temperature detected by the high temperature part 182 is described. The example in which the constant α is divided by the calculated temperature to estimate the temperature of the low temperature part 181 has been described, but the present invention is not limited to this. Instead of multiplying or dividing by the constant α, the constant β is added to the temperature detected by the low temperature portion 181 to estimate the temperature of the high temperature portion 182, or the temperature detected by the high temperature portion 182 is constant β May be subtracted to estimate the temperature of the low temperature part 181. It is preferable to employ a method capable of estimating the temperature with higher accuracy in accordance with the relationship between the temperature of the low temperature part 181 and the temperature of the high temperature part 182 that change depending on the shape and size of the control device 40, the arrangement of electronic components, and the like.

(変形例3)
上述した実施の形態では、三方弁150により、冷却ブロック51への冷媒の供給/迂回を切り換える例について説明したが、本発明はこれに限定されない。三方弁150に代えて、冷却ブロック51への冷媒の供給/遮断を切り換えられる電磁式の開閉弁を採用してもよい。
(Modification 3)
In the above-described embodiment, the example in which the supply / detour of the refrigerant to the cooling block 51 is switched by the three-way valve 150 has been described, but the present invention is not limited to this. Instead of the three-way valve 150, an electromagnetic on-off valve that can switch the supply / cutoff of the refrigerant to the cooling block 51 may be adopted.

(変形例4)
上述した実施の形態では、冷却ブロック51への冷媒の供給を遮断する、すなわち冷却ブロック51への冷媒の供給流量を0とすることを冷却動作の停止として説明したが、本発明はこれに限定されない。冷却動作が実行されているときに比べて、冷媒の流量を低減し、結露が発生しない状態に復帰させることができる程度の冷媒の供給流量であれば、冷媒が供給されている状態であっても冷却動作が停止されていることを意味する。
(Modification 4)
In the above-described embodiment, the supply of the refrigerant to the cooling block 51 is interrupted, that is, the supply flow of the refrigerant to the cooling block 51 is set to 0 as the stop of the cooling operation, but the present invention is limited to this. Not. Compared to when the cooling operation is being performed, the flow rate of the refrigerant is reduced, and the supply flow rate of the refrigerant is such that the refrigerant can be returned to a state where condensation does not occur. Also means that the cooling operation is stopped.

(変形例5)
上述した実施の形態では、ポンプ本体10の下方に制御装置40を配置した構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、ポンプ本体10の下部ケーシング30の側方に制御装置40を配置してもよい。また、ポンプ本体10と制御装置40とを結合した一体構造とする場合に限定されることもなく、両者を個別に配置して用いるようにしてもよい。この場合、冷却装置50は、制御装置40およびポンプ本体10のそれぞれに設けられる。
(Modification 5)
In the above-described embodiment, the configuration in which the control device 40 is disposed below the pump body 10 has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the control device 40 may be disposed on the side of the lower casing 30 of the pump body 10. Further, the present invention is not limited to the case where the pump body 10 and the control device 40 are combined to form an integrated structure. In this case, the cooling device 50 is provided in each of the control device 40 and the pump body 10.

(変形例6)
上述した実施の形態では、ステップS130において、筐体41内の温度として低温部181の温度Tが第1温度閾値T1以下であるか否かを判定し、ステップS190において、低温部181の温度Tが第2温度閾値T2以下であるか否かを判定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。低温部181の温度Tに代えて、高温部182の温度Tを所定の閾値と比較してもよい。低温部181の温度Tに代えて、低温部181の温度Tと高温部182の温度Tの平均値を所定の閾値と比較してもよい。
(Modification 6)
In the embodiment described above, in step S130, it is determined whether or not the temperature TL of the low temperature part 181 is equal to or lower than the first temperature threshold T1 as the temperature in the housing 41. In step S190, the temperature of the low temperature part 181 is determined. Although the example which determines whether TL is below 2nd temperature threshold value T2 was demonstrated, this invention is not limited to this. Instead of the temperature T L of the low-temperature section 181 may compare the temperature T H of the high-temperature portion 182 with a predetermined threshold. Instead of the temperature T L of the low-temperature section 181 may compare the average value of the temperature T H of the temperature T L and the high temperature portion 182 of the low temperature portion 181 with a predetermined threshold.

(変形例7)
上述した実施の形態では、冷媒として水を用いる場合に限定されることもなく、種々の冷却液を冷媒として使用することができる。
(Modification 7)
In embodiment mentioned above, it is not limited to using water as a refrigerant | coolant, A various cooling fluid can be used as a refrigerant | coolant.

(変形例8)
上述した実施の形態では、冷却管52に冷媒を流す冷却装置50を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、冷却ファンにより発生した冷却風によって冷却ブロック51を冷却する冷却装置を採用してもよい。冷却風の流量を制御することで、結露の発生を抑制しつつ、制御装置40を冷却することができる。
(Modification 8)
In the above-described embodiment, the cooling device 50 that flows the refrigerant through the cooling pipe 52 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, a cooling device that cools the cooling block 51 with cooling air generated by a cooling fan may be employed. By controlling the flow rate of the cooling air, it is possible to cool the control device 40 while suppressing the occurrence of condensation.

(変形例9)
上述した実施の形態では、真空ポンプとしてターボ分子ポンプを採用した例について説明したが、本発明はこれに限定されず、種々の真空ポンプに本発明を適用することができる。たとえば、本発明は、ジーグバーンポンプやHolweckポンプなどのドラッグポンプのみを備えた真空ポンプにも適用することができる。
(Modification 9)
In the above-described embodiment, the example in which the turbo molecular pump is employed as the vacuum pump has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to various vacuum pumps. For example, the present invention can also be applied to a vacuum pump having only a drag pump such as a Ziegburn pump or a Holweck pump.

本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。   As long as the characteristics of the present invention are not impaired, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and other forms conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention. .

1 ターボ分子ポンプ、10 ポンプ本体、11 吸気口フランジ、20 上部ケーシング、21 フランジ、30 下部ケーシング、32 フランジ、40 制御装置、41 筐体、45a 基板、46 基板、50 冷却装置、51 冷却ブロック、52 冷却管、52b バイパス流路、52i 冷媒入口部、52o 冷媒出口部、101 モータ、102 磁気軸受、140 主制御部、141 モータ制御部、142 磁気軸受駆動制御部、143 温度推定部、144 条件判定部、145 弁制御部、149 結露カウンタ、150 三方弁、151 電源部、152 モータ駆動回路、153 磁気軸受駆動回路、154 三方弁駆動回路、160 温度センサ、170 湿度センサ、181 低温部、182 高温部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Turbo molecular pump, 10 Pump main body, 11 Inlet flange, 20 Upper casing, 21 Flange, 30 Lower casing, 32 Flange, 40 Control apparatus, 41 Case, 45a Substrate, 46 Substrate, 50 Cooling device, 51 Cooling block, 52 cooling pipe, 52b bypass flow path, 52i refrigerant inlet, 52o refrigerant outlet, 101 motor, 102 magnetic bearing, 140 main controller, 141 motor controller, 142 magnetic bearing drive controller, 143 temperature estimator, 144 conditions Determination unit, 145 valve control unit, 149 dew counter, 150 three-way valve, 151 power supply unit, 152 motor drive circuit, 153 magnetic bearing drive circuit, 154 three-way valve drive circuit, 160 temperature sensor, 170 humidity sensor, 181 low temperature unit, 182 High temperature part

Claims (7)

真空ポンプを制御するポンプ制御部と、
前記ポンプ制御部を冷却する冷却装置と、
前記ポンプ制御部を収容する筐体と、
前記筐体内の第1の位置および前記第1の位置よりも高温となる第2の位置のうちの一方における温度を検出する温度センサと、
前記筐体内の前記第2の位置における湿度を検出する湿度センサと、
前記第1の位置および前記第2の位置のうちの他方における温度を、前記温度センサで検出された温度に基づいて推定する温度推定部と、
前記温度推定部で推定された推定温度と、前記温度センサで検出された温度と、前記湿度センサで検出された湿度とに基づいて、前記冷却装置による冷却動作の実行および停止を制御する冷却制御部とを備える真空ポンプ用制御装置。
A pump controller for controlling the vacuum pump;
A cooling device for cooling the pump control unit;
A housing that houses the pump controller;
A temperature sensor for detecting a temperature at one of a first position in the housing and a second position at a higher temperature than the first position;
A humidity sensor for detecting humidity at the second position in the housing;
A temperature estimation unit that estimates the temperature at the other of the first position and the second position based on the temperature detected by the temperature sensor;
Cooling control for controlling execution and stop of the cooling operation by the cooling device based on the estimated temperature estimated by the temperature estimation unit, the temperature detected by the temperature sensor, and the humidity detected by the humidity sensor And a vacuum pump control device.
請求項1に記載の真空ポンプ用制御装置において、
前記温度推定部は、前記温度センサによって検出された前記第1の位置の温度に定数を乗算または加算することで前記第2の位置の温度を推定する、あるいは、前記温度センサによって検出された前記第2の位置の温度に定数を除算または減算することで前記第1の位置の温度を推定する、真空ポンプ用制御装置。
In the vacuum pump control device according to claim 1,
The temperature estimation unit estimates the temperature of the second position by multiplying or adding a constant to the temperature of the first position detected by the temperature sensor, or the temperature detected by the temperature sensor A controller for a vacuum pump, which estimates the temperature at the first position by dividing or subtracting a constant from the temperature at the second position.
請求項1または2に記載の真空ポンプ用制御装置において、
前記冷却制御部は、
前記湿度が所定湿度よりも高い場合に、結露状態であると判定し、前記湿度が前記所定湿度よりも低い場合に、前記結露状態でないと判定する条件判定部と、
前記結露状態であると判定されている状態が所定時間継続された場合、前記冷却動作を停止する動作制御部とを有し、
前記所定時間は、前記筐体内の温度分布が安定していることを表す時間として設定され、
前記動作制御部は、
前記冷却動作が停止している場合、前記筐体内の温度が第1温度よりも高くなると、前記冷却動作を実行させる、真空ポンプ用制御装置。
The control device for a vacuum pump according to claim 1 or 2,
The cooling controller is
When the humidity is higher than the predetermined humidity, it is determined that it is in a dew condensation state.
An operation control unit that stops the cooling operation when the state determined to be the dew condensation state is continued for a predetermined time;
The predetermined time is set as a time indicating that the temperature distribution in the housing is stable,
The operation controller is
When the cooling operation is stopped, the vacuum pump control device causes the cooling operation to be executed when the temperature in the housing becomes higher than the first temperature.
請求項3に記載の真空ポンプ用制御装置において、
前記動作制御部は、
前記冷却動作が実行されている場合、前記筐体内の温度が前記第1温度よりも低い第2温度よりも低くなるまでは、前記結露状態であるか否かにかかわらず前記冷却動作を実行し、
前記筐体内の温度が前記第2温度よりも低くなると、前記冷却動作を停止する、真空ポンプ用制御装置。
The control device for a vacuum pump according to claim 3,
The operation controller is
When the cooling operation is being performed, the cooling operation is performed regardless of whether or not the dew condensation state is present until the temperature inside the casing becomes lower than the second temperature lower than the first temperature. ,
The control apparatus for vacuum pumps that stops the cooling operation when the temperature in the housing becomes lower than the second temperature.
請求項1ないし4のいずれか一項に記載の真空ポンプ用制御装置において、
前記温度推定部は、前記冷却動作が実行されている場合には、前記冷却動作が停止されている場合に比べて、前記温度センサで検出された温度と前記推定温度との差が大きくなるように、前記推定温度を推定する、真空ポンプ用制御装置。
In the vacuum pump control device according to any one of claims 1 to 4,
When the cooling operation is being performed, the temperature estimation unit is configured such that the difference between the temperature detected by the temperature sensor and the estimated temperature is greater than when the cooling operation is stopped. And a controller for a vacuum pump for estimating the estimated temperature.
請求項1ないし5のいずれか一項に記載の真空ポンプ用制御装置において、
前記温度推定部は、前記真空ポンプを駆動するモータの負荷が所定負荷よりも高い場合には、前記モータの負荷が前記所定負荷よりも低い場合に比べて、前記温度センサで検出された温度と前記推定温度との差が大きくなるように、前記推定温度を推定する、真空ポンプ用制御装置。
In the vacuum pump control device according to any one of claims 1 to 5,
When the load of the motor that drives the vacuum pump is higher than a predetermined load, the temperature estimation unit may detect the temperature detected by the temperature sensor as compared with the case where the load of the motor is lower than the predetermined load. A controller for a vacuum pump that estimates the estimated temperature such that a difference from the estimated temperature is large.
請求項1ないし6のいずれか一項に記載の真空ポンプ用制御装置において、
前記冷却装置は、前記ポンプ制御部を冷却する冷媒を流通させる冷却流路を形成する流路形成体を備え、
前記流路形成体には、熱伝導可能に金属製の基板が接続され、
前記温度センサは、前記第1の位置である前記基板に表面実装されている、真空ポンプ用制御装置。
In the vacuum pump control device according to any one of claims 1 to 6,
The cooling device includes a flow path forming body that forms a cooling flow path for circulating a coolant for cooling the pump control unit,
A metal substrate is connected to the flow path forming body so as to be thermally conductive,
The temperature sensor is a vacuum pump control device that is surface-mounted on the substrate at the first position.
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