JP2020012423A

JP2020012423A - Vacuum pump

Info

Publication number: JP2020012423A
Application number: JP2018135713A
Authority: JP
Inventors: 好伸大立; Yoshinobu Otachi; 靖前島; Yasushi Maejima; 勉高阿田; Tsutomu Takaada
Original assignee: Edwards Japan Ltd
Current assignee: Edwards Japan Ltd
Priority date: 2018-07-19
Filing date: 2018-07-19
Publication date: 2020-01-23
Anticipated expiration: 2038-07-19
Also published as: CN110735805B; JP7164981B2; CN110735805A

Abstract

To provide a vacuum pump suitable for correctly determining necessity of pump maintenance.SOLUTION: A vacuum pump P1 for sucking and exhausting gas by rotation of a rotor 2, includes: a temperature adjustment component 30 used in adjusting a temperature of the rotor 2; control means 31 for controlling the temperature adjustment component 30; acquisition means 32 for acquiring a control state of the temperature adjustment component 30 by the control means 31 in time series; and determination means 33 for determining a pump maintenance timing by estimating an accumulation amount of products in the pump by monitoring the change of the control state acquired by the acquisition means 32, in time series.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、半導体製造プロセス装置、フラット・パネル・ディスプレイ製造装置、ソーラー・パネル製造装置におけるプロセスチャンバ、その他の真空チャンバのガス排気手段として利用される真空ポンプに関し、特に、ポンプメンテナンスの必要性を正確に判断するのに好適なものである。 The present invention relates to a vacuum pump used as a gas exhaust unit of a semiconductor manufacturing process apparatus, a flat panel display manufacturing apparatus, a process chamber in a solar panel manufacturing apparatus, and other vacuum chambers. This is suitable for accurate judgment.

従来、この種の真空ポンプとしては、例えば特許文献１に記載の真空ポンプ（１）が知られている。この真空ポンプ（以下「従来の真空ポンプ（１）」という）は、回転体としてポンプロータ（４ａ）を備え、ポンプロータ（４ａ）の回転によってガスを吸気し排気する構造になっている。 Conventionally, as this kind of vacuum pump, for example, a vacuum pump (1) described in Patent Document 1 is known. This vacuum pump (hereinafter referred to as "conventional vacuum pump (1)") has a pump rotor (4a) as a rotating body, and has a structure in which gas is sucked and exhausted by rotation of the pump rotor (4a).

特許文献１の段落００３５の記載を参照すると、従来の真空ポンプ（１）では、ポンプ内に生成物が堆積してガス流路が狭くなるのに連れて、タービン翼部の圧力が上昇してくると、ロータ回転数を定格回転数（定格回転速度）に維持するのに必要なモータ（１０）の電流が増加するとともに、ガス排気に伴う発熱が増加し、その結果、ロータ温度（Ｔｒ）が上昇傾向になる。そうなると、従来の真空ポンプ（１）では、ロータ温度（Ｔｒ）が所定温度となるように温調を行っているので、ベース（３）の加熱量が減少する。すなわち、ポンプ内での生成物の堆積に伴ってベース温度（Ｔｂ）は低下すると想定される。 Referring to the description in paragraph 0035 of Patent Document 1, in the conventional vacuum pump (1), as the products accumulate in the pump and the gas flow path narrows, the pressure of the turbine blades increases. Then, the current of the motor (10) required to maintain the rotor rotation speed at the rated rotation speed (rated rotation speed) increases, and the heat generated by the gas exhaust increases. As a result, the rotor temperature (Tr) increases. Becomes an upward trend. Then, in the conventional vacuum pump (1), since the temperature is controlled so that the rotor temperature (Tr) becomes a predetermined temperature, the amount of heating of the base (3) decreases. That is, it is assumed that the base temperature (Tb) decreases as the product accumulates in the pump.

以上のことから、従来の真空ポンプ（１）においては、ポンプ内に堆積した生成物（以下「ポンプ内生成物」という）の堆積状況を判断するために、ベース（３）に温度センサ（６）を設置し、当該温度センサ（６）でベース（３）の温度を監視している。 From the above, in the conventional vacuum pump (1), the temperature sensor (6) is provided on the base (3) in order to judge the accumulation state of the product accumulated in the pump (hereinafter referred to as “product in the pump”). ) Is installed, and the temperature of the base (3) is monitored by the temperature sensor (6).

しかしながら、従来の真空ポンプ（１）におけるベース（３）は、前述の通り、ガス排気に伴う熱（ガスとの摩擦熱）やモータ（１０）からの熱など、ステータ（３２）以外の他の部分からの熱の影響を受けていること、および、高温化が必要な部分についての目標温度を達成するために、当該ベース（３）はヒータ（５）で加熱されることから、ポンプ内生成物が所定量堆積しても、ベース（３）の温度は、前述の想定通りには下がらない可能性がある。このため、ベース（３）の温度からポンプ内生成物の堆積状況を正確に判断することや、その堆積状況からポンプメンテナンスの必要性を正確に判断することは困難である。 However, as described above, the base (3) of the conventional vacuum pump (1) has a structure other than the stator (32), such as heat generated by gas exhaust (heat of friction with gas) and heat from the motor (10). Since the base (3) is heated by the heater (5) in order to be affected by the heat from the portion and to achieve the target temperature for the portion requiring a high temperature, the generation in the pump is performed. Even if the object is deposited in a predetermined amount, the temperature of the base (3) may not drop as expected. For this reason, it is difficult to accurately judge the accumulation state of the product in the pump from the temperature of the base (3), or to judge the necessity of pump maintenance based on the accumulation state.

以上の説明において、カッコ内の符号は特許文献１で用いられている符号である。 In the above description, the code in parentheses is the code used in Patent Document 1.

特開２０１７−１９４０４０号公報JP 2017-194040 A

本発明は前記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、ポンプメンテナンスの必要性を正確に判断するのに好適な真空ポンプを提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a vacuum pump suitable for accurately determining the necessity of pump maintenance.

前記目的を達成するために、本発明は、回転体の回転によってガスを吸気し排気する真空ポンプであって、前記回転体の温度調整に用いられる温度調整部品と、前記温度調整部品を制御する制御手段と、前記制御手段による前記温度調整部品の制御状態を時系列的に取得する取得手段と、前記取得手段で取得した前記制御状態の時系列的変化を監視することでポンプ内生成物の堆積量を推定しポンプメンテナンス時期を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a vacuum pump that sucks and exhausts gas by rotating a rotating body, and controls a temperature adjusting component used for adjusting the temperature of the rotating body and the temperature adjusting component. Control means, acquisition means for acquiring the control state of the temperature adjusting component by the control means in time series, and monitoring of a time-series change in the control state acquired by the acquisition means to obtain a product in the pump. Determining means for estimating the accumulation amount and determining the pump maintenance time.

前記本発明において、前記温度調整部品は、加熱手段であり、前記制御状態は、前記加熱手段のＯＮ時間であることを特徴としてもよい。 In the present invention, the temperature adjustment component may be a heating unit, and the control state may be an ON time of the heating unit.

前記本発明において、前記温度調整部品は、冷却手段であり、前記制御状態は、前記冷却手段を流れる冷却媒体の流量調節操作に用いられるバルブのＯＮ時間であることを特徴としてもよい。 In the present invention, the temperature adjustment component may be a cooling unit, and the control state may be an ON time of a valve used for a flow rate adjustment operation of a cooling medium flowing through the cooling unit.

前記本発明において、前記温度調整部品は、加熱手段であり、前記制御状態は、前記加熱手段の電圧値、電流値、消費電力量のいずれか少なくとも一つであることを特徴としてもよい。 In the present invention, the temperature adjustment component may be a heating unit, and the control state may be at least one of a voltage value, a current value, and a power consumption of the heating unit.

前記本発明において、前記温度調整部品は、冷却手段であり、前記制御状態は、前記冷却手段を流れる冷却媒体の流量またはその温度であることを特徴としてもよい。 In the present invention, the temperature adjustment component may be a cooling unit, and the control state may be a flow rate of a cooling medium flowing through the cooling unit or its temperature.

前記本発明において、前記堆積量の推定若しくは前記ポンプメンテナンス時期の判定の際の条件として、所定の種類と流量のガスを前記真空ポンプ内に流すことを特徴としてもよい。 In the present invention, as a condition for estimating the deposition amount or determining the pump maintenance time, a gas of a predetermined type and a flow rate may be flowed into the vacuum pump.

前記本発明において、前記堆積量の推定若しくは前記ポンプメンテナンス時期の判定の際の条件として、所定の種類と流量のパージガスを前記真空ポンプ内に流すことを特徴としてもよい。 In the present invention, as a condition for estimating the deposition amount or determining the pump maintenance time, a purge gas of a predetermined type and flow rate may be flowed into the vacuum pump.

前記本発明において、前記堆積量の推定若しくは前記ポンプメンテナンス時期の判定の際の条件として、前記回転体が所定の回転速度で回転していることを特徴としてもよい。 In the present invention, as a condition for estimating the accumulation amount or determining the pump maintenance time, the rotating body may be rotating at a predetermined rotation speed.

前記本発明において、前記回転体の内側に位置するステータコラムと、前記ステータコラムをポンプベースから断熱する第１の断熱手段と、前記ステータコラムを冷却する冷却手段と、を備え、前記ステータコラムの熱が前記ポンプベースに移行することを低減したことを特徴としてもよい。 In the present invention, the stator column includes a stator column located inside the rotating body, first heat insulating means for insulating the stator column from a pump base, and cooling means for cooling the stator column. The transfer of heat to the pump base may be reduced.

前記本発明において、前記回転体の外周側にネジ溝排気流路を形成するネジ溝排気部ステータと、前記ネジ溝排気部ステータを加熱する為の昇温リングと、前記ネジ溝排気部ステータおよび前記昇温リングをポンプベースから断熱する第２の断熱手段と、前記ネジ溝排気部ステータまたは前記昇温リングに配置した温度センサと、を備え、前記ネジ溝排気部ステータや前記昇温リングの熱が前記ポンプベースに移行することを低減したことを特徴としてもよい。 In the present invention, a thread groove exhaust portion stator forming a thread groove exhaust passage on the outer peripheral side of the rotating body, a heating ring for heating the thread groove exhaust portion stator, the thread groove exhaust portion stator, A second heat insulating means for insulating the heating ring from a pump base; and a temperature sensor disposed on the screw groove exhaust portion stator or the heating ring. The transfer of heat to the pump base may be reduced.

本発明では、真空ポンプの具体的な構成として、温度調整部品（例えば、冷却管やヒータなど）の制御状態を時系列的に取得し、取得した制御状態の時系列的変化を監視することでポンプ内生成物の堆積量を推定しポンプメンテナンス時期を判定するという構成を採用した。このため、ベースの温度変化を基にポンプメンテナンス時期を判定する従来の手法に比べ、ポンプ内生成物の堆積量を正確に推定したり、その推定からポンプメンテナンスの必要性を正確に判定したりすることが可能である。 In the present invention, as a specific configuration of the vacuum pump, a control state of a temperature adjustment component (for example, a cooling pipe, a heater, or the like) is acquired in a time series, and a time series change of the acquired control state is monitored. A configuration was adopted in which the accumulation amount of products in the pump was estimated and the pump maintenance time was determined. For this reason, compared to the conventional method of determining the pump maintenance time based on the temperature change of the base, the amount of accumulation of the product in the pump is accurately estimated, and the necessity of the pump maintenance is accurately determined from the estimation. It is possible to

本発明を適用した真空ポンプ（その１）の断面図。FIG. 2 is a sectional view of a vacuum pump (part 1) to which the present invention is applied. 本発明を適用した真空ポンプ（その２）の断面図。Sectional drawing of the vacuum pump (the 2) which applied this invention. 図１または図２、図４の真空ポンプを制御するポンプコントローラの説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a pump controller that controls the vacuum pump of FIG. 1 or FIG. 2 and FIG. 本発明を適用した真空ポンプ（その３）の断面図。Sectional drawing of the vacuum pump (the 3) which applied this invention. 図４の真空ポンプにおける昇温リングの拡大図。FIG. 5 is an enlarged view of a temperature raising ring in the vacuum pump of FIG. 4. ヒータのＯＮ時間と生成物の堆積量との関係を示したグラフ図。FIG. 3 is a graph showing a relationship between a heater ON time and a deposition amount of a product.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

《本発明の第１の実施形態》
図１は、本発明を適用した真空ポンプ（その１）の断面図、図３は、図１または図２、図４の真空ポンプを制御するポンプコントローラの説明図である。 << First Embodiment of the Present Invention >>
FIG. 1 is a cross-sectional view of a vacuum pump (part 1) to which the present invention is applied, and FIG. 3 is an explanatory diagram of a pump controller that controls the vacuum pump of FIG. 1 or FIGS.

図１の真空ポンプＰ１は、筒状の外装ケース１と、外装ケース１内に配置された回転体２と、回転体２を回転可能に支持する支持手段３と、回転体２を回転駆動する駆動手段４と、回転体２の回転によりガスを吸気するための吸気口５と、吸気口５から吸気したガスを排気するための排気口６と、吸気口５から排気口６に向かって移行するガスの流路７と、を備え、かつ、回転体２の回転によってガスを吸気し排気する構造になっている。 The vacuum pump P1 shown in FIG. 1 includes a cylindrical outer case 1, a rotating body 2 disposed in the outer case 1, support means 3 for rotatably supporting the rotating body 2, and rotationally driving the rotating body 2. The driving means 4, an intake port 5 for inhaling gas by the rotation of the rotating body 2, an exhaust port 6 for exhausting gas sucked from the intake port 5, and a transition from the intake port 5 to the exhaust port 6 And a gas flow path 7 for exhausting gas by rotating the rotating body 2.

外装ケース１は、筒状のポンプケース１Ａと筒状のポンプベース１Ｂとをその筒軸方向に締結ボルトで一体に連結した有底円筒形になっており、ポンプケース１Ａの上端部側は前記吸気口５として開口している。吸気口５は、真空雰囲気中で所定のプロセスを実行する装置、例えば半導体製造装置のプロセスチャンバ等のように高真空となる真空チャンバ（図示省略）に接続される。 The outer case 1 has a bottomed cylindrical shape in which a cylindrical pump case 1A and a cylindrical pump base 1B are integrally connected to each other with a fastening bolt in the axial direction of the cylinder, and the upper end side of the pump case 1A is It is open as an intake port 5. The suction port 5 is connected to a device that executes a predetermined process in a vacuum atmosphere, for example, a vacuum chamber (not shown) that has a high vacuum such as a process chamber of a semiconductor manufacturing device.

ポンプベース１Ｂの下端部側面には排気ポート８が設けられており、排気ポート８の一端は前記流路７に連通し、同排気ポート８の他端は前記排気口６として開口した形態になっている。排気口６は図示しない補助ポンプに連通接続される。 An exhaust port 8 is provided on a lower end side surface of the pump base 1B. One end of the exhaust port 8 communicates with the flow path 7 and the other end of the exhaust port 8 is opened as the exhaust port 6. ing. The exhaust port 6 is connected to an auxiliary pump (not shown).

ポンプベース１Ｂを冷却する手段として、図１の真空ポンプＰ１では、ポンプベース１Ｂに対して冷却管２４（以下「ベース冷却管２４という」）を取付けている。 As means for cooling the pump base 1B, in the vacuum pump P1 of FIG. 1, a cooling pipe 24 (hereinafter, referred to as "base cooling pipe 24") is attached to the pump base 1B.

ポンプケース１Ａ内の中央部にはステータコラム９が設けられている。ステータコラム９は、ポンプベース１Ｂから吸気口５の方向に向けて立ち上がった構造になっている。このような構造のステータコラムには各種電装部品（後述の駆動モータ１５などを参照）が取付けられている。図１の真空ポンプでは、ステータコラム９とポンプベース１Ｂとが一部品として一体化した構造を採用しているが、これに限定されることはない。例えば、図示は省略するが、ステータコラムとポンプベースは別部品として構成されてもよい。 A stator column 9 is provided at a central portion in the pump case 1A. The stator column 9 has a structure rising from the pump base 1B toward the intake port 5. Various electric components (see the drive motor 15 described later) are attached to the stator column having such a structure. The vacuum pump of FIG. 1 employs a structure in which the stator column 9 and the pump base 1B are integrated as one component, but the invention is not limited to this. For example, although not shown, the stator column and the pump base may be configured as separate parts.

ステータコラム９の外側には前記回転体２が設けられている。つまり、ステータコラム９は回転体２の内側に位置するように構成されており、回転体２は、ポンプケース１Ａ及びポンプベース１Ｂに内包され、かつ、ステータコラム９の外周を囲む円筒形状になっている。 The rotating body 2 is provided outside the stator column 9. In other words, the stator column 9 is configured to be positioned inside the rotating body 2, and the rotating body 2 is included in the pump case 1 A and the pump base 1 B and has a cylindrical shape surrounding the outer periphery of the stator column 9. ing.

ステータコラム９の内側には回転軸１２が設けられている。回転軸１２は、その上端部側が吸気口５の方向を向くように配置されている。また、この回転軸１２は、磁気軸受（具体的には、公知の２組のラジアル磁気軸受１３と１組のアキシャル磁気軸受１４）により回転可能に支持されている。さらに、ステータコラム９の内側には駆動モータ１５が設けられており、この駆動モータ１５により回転軸１２はその軸心周りに回転駆動される。 A rotating shaft 12 is provided inside the stator column 9. The rotating shaft 12 is disposed such that the upper end thereof faces the direction of the air inlet 5. The rotating shaft 12 is rotatably supported by magnetic bearings (specifically, two known radial magnetic bearings 13 and one axial magnetic bearing 14). Further, a drive motor 15 is provided inside the stator column 9, and the rotation shaft 12 is driven to rotate around the axis by the drive motor 15.

回転軸１２の上端部はステータコラム９の円筒上端面から上方に突出しており、この突出した回転軸１２の上端部に対して回転体２の上端側がボルト等の締結手段で一体に固定されている。したがって、回転体２は、回転軸１２を介して、磁気軸受（ラジアル磁気軸受１３、アキシャル磁気軸受１４）で回転可能に支持されており、この支持状態で駆動モータ１５を起動することにより、回転体２は、回転軸１２と一体にその軸心周りに回転することができる。要するに、図１の真空ポンプＰ１では、磁気軸受が回転体２を回転可能に支持する支持手段として機能し、また、駆動モータ１５が回転体２を回転駆動する駆動手段として機能する。 The upper end of the rotating shaft 12 protrudes upward from the cylindrical upper end surface of the stator column 9. The upper end of the rotating body 2 is integrally fixed to the protruding upper end of the rotating shaft 12 by fastening means such as bolts. I have. Therefore, the rotating body 2 is rotatably supported by magnetic bearings (radial magnetic bearings 13 and axial magnetic bearings 14) via the rotating shaft 12, and by activating the drive motor 15 in this supported state, the rotating body 2 is rotated. The body 2 can rotate around its axis with the rotating shaft 12. In short, in the vacuum pump P1 of FIG. 1, the magnetic bearing functions as a support unit that rotatably supports the rotating body 2, and the drive motor 15 functions as a driving unit that drives the rotating body 2 to rotate.

そして、図１の真空ポンプＰ１は、吸気口５から排気口６までの間に、ガス分子を排気する手段として機能する複数の翼排気段１６を備えている。 The vacuum pump P1 in FIG. 1 includes a plurality of blade exhaust stages 16 functioning as a means for exhausting gas molecules between the intake port 5 and the exhaust port 6.

さらに、図１の真空ポンプＰ１は、複数の翼排気段１６の下流部、具体的には複数の翼排気段１６のうち最下段の翼排気段１６（１６−ｎ）から排気口６までの間に、ネジ溝ポンプ段１７を備えている。 Further, the vacuum pump P1 shown in FIG. 1 is provided at a downstream portion of the plurality of blade exhaust stages 16, specifically, from the lowest blade exhaust stage 16 (16 -n) of the plurality of blade exhaust stages 16 to the exhaust port 6. In between, a thread pump stage 17 is provided.

《翼排気段１６の詳細》
図１の真空ポンプＰ１では、回転体２の略中間より上流が複数の翼排気段１６として機能する。以下、複数の翼排気段１６を詳細に説明する。 << Details of wing exhaust stage 16 >>
In the vacuum pump P1 shown in FIG. 1, a plurality of blade exhaust stages 16 are provided upstream of a substantially middle portion of the rotating body 2. Hereinafter, the plurality of blade exhaust stages 16 will be described in detail.

回転体２の略中間より上流の回転体２外周面には、回転体２と一体に回転する回転翼１８が複数設けられており、これらの回転翼１８は、翼排気段１６（１６−１、１６−２、…１６−ｎ）ごとに、回転体２の回転中心軸（具体的には回転軸１２の軸心）若しくは外装ケース１の軸心（以下「ポンプ軸心」という）を中心として放射状に所定間隔で配置されている。なお、回転翼１８は、その構造上、回転体２と一体に回転するので、回転体２を構成する要素であり、以下、回転体２と言うときは回転翼１８を含むものとする。 A plurality of rotating blades 18 that rotate integrally with the rotating body 2 are provided on the outer peripheral surface of the rotating body 2 at a position substantially upstream of the rotating body 2, and these rotating blades 18 are attached to the blade exhaust stage 16 (16-1). , 16-2,..., 16-n), the center of rotation of the rotating body 2 (specifically, the axis of the rotating shaft 12) or the axis of the outer case 1 (hereinafter referred to as “pump axis”). Are radially arranged at predetermined intervals. The rotor 18 is an element that constitutes the rotor 2 because it rotates integrally with the rotor 2 due to its structure. Hereinafter, the rotor 2 includes the rotor 18.

一方、外装ケース１内（具体的には、ポンプケース１Ａの内周側）には、複数の固定翼１９が設けられており、各固定翼１９のポンプ径方向およびポンプ軸心方向の位置は、ポンプベース１Ｂ上に多段に積層された複数の固定翼スペーサ２０で位置決め固定されている。これらの固定翼１９もまた、回転翼１８と同じく、翼排気段１６（１６−１、１６−２、…１６−ｎ）ごとに、ポンプ軸心を中心として放射状に所定間隔で配置されている。 On the other hand, a plurality of fixed blades 19 are provided inside the outer case 1 (specifically, on the inner peripheral side of the pump case 1A), and the positions of the fixed blades 19 in the pump radial direction and the pump axial direction are different. , Are positioned and fixed by a plurality of fixed blade spacers 20 stacked in multiple stages on the pump base 1B. These fixed blades 19 are also arranged at predetermined intervals radially about the pump axis in each blade exhaust stage 16 (16-1, 16-2,..., 16-n), similarly to the rotary blade 18. .

つまり、各翼排気段１６（１６−１、１６−２、…１６−ｎ）は、吸気口５から排気口６までの間に多段に設けられるとともに、翼排気段１６（１６−１、１６−２、…１６−ｎ）ごとに放射状に所定間隔で配置された複数の回転翼１８と固定翼１９とを備え、これらの回転翼１８と固定翼１９とでガス分子を排気する構造になっている。 That is, each blade exhaust stage 16 (16-1, 16-2,..., 16-n) is provided in multiple stages between the intake port 5 and the exhaust port 6, and the blade exhaust stage 16 (16-1, 16-16) is provided. -2,..., 16-n), a plurality of rotating blades 18 and fixed blades 19 radially arranged at predetermined intervals are provided, and the rotating blades 18 and fixed blades 19 exhaust gas molecules. ing.

いずれの回転翼１８も、回転体２の外径加工部と一体的に切削加工で切り出し形成したブレード状の切削加工品であって、ガス分子の排気に最適な角度で傾斜している。いずれの固定翼１９もまた、ガス分子の排気に最適な角度で傾斜している。 Each of the rotary blades 18 is a blade-shaped cut product integrally formed with the outer diameter processed portion of the rotary body 2 by a cutting process, and is inclined at an optimum angle for exhausting gas molecules. Each fixed wing 19 is also inclined at an optimum angle for exhausting gas molecules.

複数の固定翼スペーサ２０のうち、最下段の固定翼スペーサ２０Ｅ（２０）は、ポンプベース１Ｂと最下段の固定翼１９に接触していることにより、複数の固定翼１９および固定翼スペーサ２０の熱をポンプベース１Ｂ側へ逃がす手段として機能する。 Of the plurality of fixed wing spacers 20, the lowermost fixed wing spacer 20E (20) is in contact with the pump base 1B and the lowermost fixed wing 19, so that the plurality of fixed wings 19 and the fixed wing spacer 20 are separated. It functions as a means for releasing heat to the pump base 1B side.

回転体２（複数の回転翼１８を含む）の熱は、固定翼１９や固定翼スペーサ２０側に放射され、最終的に、最下段の固定翼スペーサ２０Ｅ（２０）とポンプベース１Ｂとの接触部を通じてポンプベース１Ｂ側に移行する。このために、図１の真空ポンプＰ１では、ベース冷却管２４に冷却媒体を流すことで、ポンプベース１Ｂを冷却している。 The heat of the rotating body 2 (including the plurality of rotating blades 18) is radiated to the fixed blade 19 and the fixed blade spacer 20 side, and finally, the contact between the lowermost fixed blade spacer 20E (20) and the pump base 1B. To the pump base 1B through the section. For this reason, in the vacuum pump P1 of FIG. 1, the pump base 1B is cooled by flowing a cooling medium through the base cooling pipe 24.

《複数の翼排気段１６での排気動作の説明》
以上の構成からなる複数の翼排気段１６において、最上段の翼排気段１６（１６−１）では、駆動モータ１５の起動により、回転軸１２および回転体２と一体に複数の回転翼１８が高速で回転し、回転翼１８の回転方向前面かつ下向き（吸気口５から排気口６に向かう方向、以降下向きと略する）の傾斜面により吸気口５から入射したガス分子に下向き方向かつ接線方向の運動量を付与する。このような下向き方向の運動量を有するガス分子が、固定翼１９に設けられている回転翼１８と回転方向に逆向きの下向きの傾斜面によって、次の翼排気段１６（１６−２）へ送り込まれる。 << Explanation of the exhaust operation in the plurality of blade exhaust stages 16 >>
In the plurality of blade exhaust stages 16 configured as described above, in the uppermost blade exhaust stage 16 (16-1), the drive motor 15 is activated, and the plurality of rotary blades 18 are integrated with the rotating shaft 12 and the rotating body 2. It rotates at a high speed and has a downward and tangential direction to the gas molecules incident from the inlet 5 due to the front and downward (in the direction from the inlet 5 to the outlet 6, hereinafter referred to as “downward”) inclined surface in the rotation direction of the rotor 18. Gives momentum. The gas molecules having such a downward momentum are sent to the next blade exhaust stage 16 (16-2) by the downward inclined surface opposite to the rotating blade 18 provided on the fixed blade 19 in the rotating direction. It is.

次の翼排気段１６（１６−２）およびそれ以降の翼排気段１６でも、最上段の翼排気段１６（１６−１）と同じく、回転翼１８が回転し、前記のような回転翼１８によるガス分子への運動量の付与と固定翼１９によるガス分子の送り込み動作とが行なわれることで、吸気口５付近のガス分子は、回転体２の下流に向かって順次移行するように排気される。 In the next blade exhaust stage 16 (16-2) and subsequent blade exhaust stages 16 as well, as in the uppermost blade exhaust stage 16 (16-1), the rotary blade 18 rotates, and the rotary blade 18 as described above is rotated. The momentum is imparted to the gas molecules by the gas flow and the gas molecules are sent by the fixed blade 19, so that the gas molecules in the vicinity of the intake port 5 are exhausted so as to sequentially move downstream of the rotating body 2. .

以上のような複数の翼排気段１６でのガス分子の排気動作からも分かるように、複数の翼排気段１６では、回転翼１８と固定翼１９との間に設定された隙間がガスを排気するための流路（以下「ブレード間排気流路７Ａ」という）になっている。 As can be seen from the exhaust operation of gas molecules in the plurality of blade exhaust stages 16 as described above, in the plurality of blade exhaust stages 16, the gap set between the rotating blade 18 and the fixed blade 19 exhausts gas. (Hereinafter, referred to as “inter-blade exhaust passage 7A”).

《ネジ溝ポンプ段１７の詳細》
図１の真空ポンプＰ１は、回転体２の略中間より下流がネジ溝ポンプ段１７として機能する。以下、ネジ溝ポンプ段１７を詳細に説明する。 << Details of thread groove pump stage 17 >>
The vacuum pump P1 in FIG. 1 functions as a thread groove pump stage 17 at a position downstream of substantially the middle of the rotating body 2. Hereinafter, the thread groove pump stage 17 will be described in detail.

ネジ溝ポンプ段１７は、回転体２の外周側（具体的には、回転体２の略中間より下流の回転体２部分の外周側）にネジ溝排気流路７Ｂを形成する手段として、ネジ溝排気部ステータ２１を有しており、ネジ溝排気部ステータ２１は、真空ポンプの固定部品として外装ケース１（具体的にはポンプベース１Ｂ）の内側に配置されるように取付けてある。 The thread groove pump stage 17 is provided as a means for forming a thread groove exhaust passage 7B on the outer peripheral side of the rotating body 2 (specifically, on the outer peripheral side of the rotating body 2 portion downstream from substantially the middle of the rotating body 2). It has a groove exhaust portion stator 21, and the screw groove exhaust portion stator 21 is mounted so as to be disposed inside the outer case 1 (specifically, the pump base 1 B) as a fixed part of the vacuum pump.

ネジ溝排気部ステータ２１は、その内周面が回転体２の外周面に対向するように配置された円筒形の固定部材であって、回転体２の略中間より下流の回転体２部分を囲むように配置してある。 The thread groove exhaust portion stator 21 is a cylindrical fixing member whose inner circumferential surface is opposed to the outer circumferential surface of the rotating body 2. It is arranged to surround.

そして、回転体２の略中間より下流の回転体２部分は、ネジ溝ポンプ段１７の回転部品として回転する部分であって、ネジ溝排気部ステータ２１の内側に、所定のギャップを介して挿入・収容されている。 The portion of the rotating body 2 downstream from the approximate middle of the rotating body 2 is a part that rotates as a rotating component of the thread groove pump stage 17 and is inserted into the thread groove exhaust portion stator 21 through a predetermined gap.・ Contained.

ネジ溝排気部ステータ２１の内周部には、深さが下方に向けて小径化したテーパコーン形状に変化するネジ溝２２を形成してある。このネジ溝２２はネジ溝排気部ステータ２１の上端から下端にかけて螺旋状に刻設してある。 A thread groove 22 is formed in the inner peripheral portion of the thread groove exhaust portion stator 21, and the depth of the thread groove 22 changes to a tapered cone shape whose diameter decreases downward. The thread groove 22 is formed spirally from the upper end to the lower end of the thread groove exhaust portion stator 21.

前記のようなネジ溝２２を備えたネジ溝排気部ステータ２１により、回転体２の外周側には、ガスを排気するためのネジ溝排気流路７Ｂが形成される。図示は省略するが、先に説明したネジ溝２２を回転体２の外周面に形成することで、前記のようなネジ溝排気流路７Ｂが設けられるように構成してもよい。 The screw groove exhaust portion stator 21 having the above-described screw groove 22 forms a screw groove exhaust passage 7 B for exhausting gas on the outer peripheral side of the rotating body 2. Although not shown, the screw groove 22 described above may be formed on the outer peripheral surface of the rotating body 2 so that the above-described screw groove exhaust passage 7B is provided.

ネジ溝ポンプ段１７では、ネジ溝２２と回転体２の外周面でのドラック効果によりガスを圧縮しながら移送するため、かかるネジ溝２２の深さは、ネジ溝排気流路７Ｂの上流入口側（吸気口５に近い方の流路開口端）で最も深く、その下流出口側（排気口６に近い方の流路開口端）で最も浅くなるように設定してある。 In the screw groove pump stage 17, the gas is transferred while compressing the gas by the drag effect on the screw groove 22 and the outer peripheral surface of the rotating body 2. Therefore, the depth of the screw groove 22 depends on the upstream inlet side of the screw groove exhaust passage 7 B. (The flow path opening end closer to the intake port 5) and the shallowest downstream outlet side (the flow path opening end closer to the exhaust port 6).

ネジ溝排気流路７Ｂの入口（上流開口端）は、先に説明したブレード間排気流路７Ａの出口、具体的には、最下段の翼排気段１６−ｎを構成する固定翼１９とネジ溝排気部ステータ２１との間の隙間（以下「最終隙間ＧＥ」という）に向って開口し、また、同ネジ溝排気流路７Ｂの出口（下流開口端）は、ポンプ内排気口側流路７Ｃを通じて排気口６に連通している。 The inlet (upstream opening end) of the screw groove exhaust passage 7B is connected to the outlet of the inter-blade exhaust passage 7A described above, specifically, the fixed blade 19 and the screw forming the lowermost blade exhaust stage 16-n. The outlet (downstream opening end) of the screw groove exhaust passage 7B is opened toward a gap (hereinafter, referred to as “final gap GE”) between the groove exhaust portion stator 21 and the pump exhaust passage side passage. It communicates with the exhaust port 6 through 7C.

ポンプ内排気口側流路７Ｃは、回転体２やネジ溝排気部ステータ２１の下端部とポンプベース１Ｂの内底部との間に所定の隙間（図１の真空ポンプＰ１では、ステータコラム９の下部外周を一周する形態の隙間）を設けることによって、ネジ溝排気流路７Ｂの出口から排気口６に連通するように形成してある。 The pump exhaust port side flow path 7C is provided with a predetermined gap between the lower end of the rotating body 2 or the thread groove exhaust portion stator 21 and the inner bottom of the pump base 1B (in the vacuum pump P1 of FIG. By providing a gap that forms a circuit around the lower periphery, the gap is formed so as to communicate from the outlet of the thread groove exhaust channel 7 B to the exhaust port 6.

ポンプベース１Ｂの温度を監視する手段として、ポンプベース１Ｂには温度センサ２５を取り付けてある。 As means for monitoring the temperature of the pump base 1B, a temperature sensor 25 is attached to the pump base 1B.

《ネジ溝ポンプ段１７での排気動作の説明》
先に説明した複数の翼排気段１６での排気動作による移送によって最終隙間ＧＥ（ブレード間排気流路７Ａの出口）に到達したガス分子は、ネジ溝排気流路７Ｂに移行する。移行したガス分子は、回転体２の回転によって生じるドラッグ効果によって、遷移流から粘性流に圧縮されながらポンプ内排気口側流路７Ｃに向かって移行する。そして、ポンプ内排気口側流路７Ｃに到達したガス分子は排気口６に流入し、図示しない補助ポンプを通じて外装ケース１の外へ排気される。 << Description of the exhaust operation in the thread groove pump stage 17 >>
The gas molecules that have reached the final gap GE (the outlet of the inter-blade exhaust passage 7A) by the transfer by the exhaust operation in the plurality of blade exhaust stages 16 described above move to the thread groove exhaust passage 7B. The transferred gas molecules move toward the exhaust port 7C in the pump while being compressed from a transitional flow to a viscous flow by a drag effect generated by the rotation of the rotating body 2. Then, the gas molecules reaching the inside-pump exhaust port side flow path 7C flow into the exhaust port 6, and are exhausted to the outside of the outer case 1 through an auxiliary pump (not shown).

《真空ポンプＰ１内におけるガスの流路７の説明》
以上の説明から分かるように、図１の真空ポンプＰ１は、ブレード間排気流路７Ａ、最終隙間ＧＥ、ネジ溝排気流路７Ｂ、および、ポンプ内排気口側流路７Ｃを含んで構成されるガスの流路７を備え、この流路７を通ってガスは吸気口５から排気口６に向かって移行する。
《ポンプコントローラ２６の説明》
図１の真空ポンプＰ１は、その起動や再起動、ならびに、磁気軸受（ラジアル磁気軸受１３、アキシャル磁気軸受１４）による回転体２の支持制御、駆動モータ１５による回転体２の回転数制御ないしは回転速度制御など、真空ポンプＰ１全体を統括制御するポンプコントローラ２６を備えている。 << Description of gas flow path 7 in vacuum pump P1 >>
As can be understood from the above description, the vacuum pump P1 of FIG. 1 is configured to include the inter-blade exhaust passage 7A, the final gap GE, the screw groove exhaust passage 7B, and the pump outlet passage 7C. A gas flow path 7 is provided, through which gas moves from the intake port 5 to the exhaust port 6.
<< Description of Pump Controller 26 >>
The vacuum pump P1 shown in FIG. 1 starts and restarts, controls the support of the rotating body 2 by magnetic bearings (radial magnetic bearings 13 and axial magnetic bearings 14), and controls the number of rotations or rotation of the rotating body 2 by a drive motor 15. A pump controller 26 for controlling the entire vacuum pump P1 such as speed control is provided.

ポンプコントローラ２６の具体的なハードウエア構成例として、図１の真空ポンプＰ１では、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース等のハードウエア資源からなる数値演算処理装置によってポンプコントローラ２６を構成しているが、この構成に限定されることはない。 As a specific hardware configuration example of the pump controller 26, in the vacuum pump P1 of FIG. 1, the pump controller 26 is implemented by a numerical operation processing device including hardware resources such as a CPU, a ROM, a RAM, and an input / output (I / O) interface. , But is not limited to this configuration.

《回転体２の温度調整およびポンプメンテナンスの判定に関する構成の説明》
図１および図３を参照すると、図１の真空ポンプＰ１は、回転体２の温度調整に用いられる温度調整部品３０と、温度調整部品３０を制御する制御手段３１と、制御手段３１による温度調整部品３０の制御状態を時系列的に取得する取得手段３２と、取得手段３２で取得した制御状態の時系列的変化を監視することでポンプ内生成物の堆積量を推定しポンプメンテナンス時期を判定する判定手段３３と、を備える。 << Description of Configuration Regarding Temperature Adjustment of Rotating Body 2 and Determination of Pump Maintenance >>
Referring to FIGS. 1 and 3, the vacuum pump P1 of FIG. 1 includes a temperature adjustment component 30 used for adjusting the temperature of the rotating body 2, a control unit 31 for controlling the temperature adjustment component 30, and a temperature adjustment by the control unit 31. Acquisition means 32 for acquiring the control state of the parts 30 in time series, and monitoring the time-series change in the control state acquired by the acquisition means 32 to estimate the amount of accumulation of products in the pump and determine the pump maintenance time. And a determination unit 33 for performing the determination.

温度調整部品３０の具体的な構成例として、図１の真空ポンプＰ１では、ヒータ３４および先に説明したベース冷却管２４を採用している。ヒータ３４は、ポンプベース１Ｂに設置され、回転体２およびネジ溝排気部ステータ２１を加熱する手段（加熱手段）として使用される。ベース冷却管２４は、ポンプベース１Ｂに設置され、回転体２およびポンプベース１Ｂを冷却する手段（冷却手段）として使用される。 As a specific configuration example of the temperature adjusting component 30, the vacuum pump P1 in FIG. 1 employs the heater 34 and the base cooling pipe 24 described above. The heater 34 is installed on the pump base 1B, and is used as a unit (heating unit) for heating the rotating body 2 and the thread groove exhaust unit stator 21. The base cooling pipe 24 is installed on the pump base 1B and is used as a means (cooling means) for cooling the rotating body 2 and the pump base 1B.

制御手段３１の具体的な構成として、図１の真空ポンプＰ１では、回転体２の内端面と対向するステータコラム９の上部に第２の温度センサ３５を設置し、この第２の温度センサ３５で測定した温度が回転体２の現在の温度としてポンプコントローラ２６に出力される構成、ならびに、ポンプコントローラ２６が制御手段３１として機能する構成を採用している。 As a specific configuration of the control means 31, in the vacuum pump P1 of FIG. 1, a second temperature sensor 35 is installed on the upper part of the stator column 9 facing the inner end face of the rotating body 2, and the second temperature sensor 35 The configuration in which the temperature measured in step (1) is output to the pump controller 26 as the current temperature of the rotating body 2 and the configuration in which the pump controller 26 functions as the control unit 31 are employed.

ポンプコントローラ２６では、制御手段３１の制御処理として、第２の温度センサ３５から出力された測定値（回転体２の現在の温度）と目標値（回転体２の設定温度）とを比較し、かつ、その測定値と目標値の差分を補償するように、ヒータ３４（加熱手段）のＯＮ時間やベース冷却管２４（冷却手段）を流れる冷却媒体の流量調節操作に用いられるバルブ（以下「ベース冷却管２４のバルブ」という）のＯＮ時間を増減するなど、温度調整部品３０（ヒータ３４、ベース冷却管２４）を制御しているが、このような制御方式に限定されることはない。 The pump controller 26 compares the measured value (current temperature of the rotating body 2) output from the second temperature sensor 35 with a target value (set temperature of the rotating body 2) as a control process of the control means 31. Also, a valve (hereinafter referred to as a “base”) used for adjusting the ON time of the heater 34 (heating means) and the flow rate of the cooling medium flowing through the base cooling pipe 24 (cooling means) so as to compensate for the difference between the measured value and the target value. Although the temperature adjustment component 30 (the heater 34 and the base cooling pipe 24) is controlled by increasing and decreasing the ON time of the “valve of the cooling pipe 24”, the control method is not limited to this.

例えば、前述のようにヒータ３４のＯＮ時間を増減する代わりに当該ヒータ３４の電圧値、電流値、消費電力量のいずれか少なくとも一つを増減してもよいし、また、ベース冷却管２４のバルブのＯＮ時間を増減する代わりに、ベース冷却管２４（冷却手段）を流れる冷却媒体の流量または温度を制御してもよい。 For example, instead of increasing or decreasing the ON time of the heater 34 as described above, at least one of the voltage value, current value, and power consumption of the heater 34 may be increased or decreased. Instead of increasing or decreasing the ON time of the valve, the flow rate or temperature of the cooling medium flowing through the base cooling pipe 24 (cooling means) may be controlled.

第２の温度センサ３５の設置場所は、前例（ステータコラム９の上部付近）に限定されることはなく、必要に応じて適宜変更してよい。また、前述の目標値（回転体２の設定温度）は、ポンプコントローラ２６のＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶手段に格納し、ポンプコントローラ２６におけるＣＰＵの処理に応じて適宜その記憶手段から読み出されるように構成してもよい。さらに、第２の温度センサ３５から出力された測定値（回転体Ｒの現在の温度）は、ポンプコントローラ２６の入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェースを介して当該ポンプコントローラ２６に入力されるように構成してもよい。 The installation location of the second temperature sensor 35 is not limited to the previous example (near the upper part of the stator column 9), and may be appropriately changed as needed. The above-mentioned target value (set temperature of the rotating body 2) is stored in a storage unit such as a ROM and a RAM of the pump controller 26, and is read out from the storage unit as appropriate according to the processing of the CPU in the pump controller 26. You may comprise. Further, the measured value (current temperature of the rotating body R) output from the second temperature sensor 35 is input to the pump controller 26 via an input / output (I / O) interface of the pump controller 26. You may comprise.

取得手段３２の具体的な構成として、図１の真空ポンプＰ１では、ポンプコントローラ２６が取得手段として機能するように構成している。かかる機能を実現するために、ポンプコントローラ２６は、制御手段３１による温度調整部品３０の制御状態、すなわちヒータ３４の制御状態として、当該ヒータ３４のＯＮ時間あるいは電流値又は消費電力量、そして、ベース冷却管２４の制御状態として、ベース冷却管２４のバルブのＯＮ時間あるいはベース冷却管２４を流れる冷却媒体の流量または温度を時系列的に取得する。このような取得の処理はプログラムとしてポンプコントローラ２６のＣＰＵで実行することができる。 As a specific configuration of the acquisition unit 32, in the vacuum pump P1 of FIG. 1, the pump controller 26 is configured to function as the acquisition unit. In order to realize such a function, the pump controller 26 sets the control state of the temperature adjustment component 30 by the control means 31, that is, the control state of the heater 34, as the ON time or current value or power consumption of the heater 34, As the control state of the cooling pipe 24, the ON time of the valve of the base cooling pipe 24 or the flow rate or the temperature of the cooling medium flowing through the base cooling pipe 24 is acquired in time series. Such an acquisition process can be executed by the CPU of the pump controller 26 as a program.

判定手段３３の具体的な構成として、図１の真空ポンプＰ１では、ポンプコントローラ２６が判定手段３３として機能するように構成している。かかる機能を実現するために、ポンプコントローラ２６は、前述の取得手段（ポンプコントローラ２６）で取得した制御状態を時系列的に記憶し、記憶した制御状態の時系列的変化を監視することでポンプ内生成物の堆積量を推定しポンプメンテナンス時期を判定する。この推定や判定の処理もまたプログラムとしてポンプコントローラ２６のＣＰＵで実行することができる。 As a specific configuration of the judging means 33, in the vacuum pump P1 of FIG. 1, the pump controller 26 is configured to function as the judging means 33. In order to realize such a function, the pump controller 26 stores the control state obtained by the above-described obtaining means (pump controller 26) in a time-series manner, and monitors the change in the stored control state in a time-series manner. Estimate the amount of deposition of in-products and determine the pump maintenance time. This estimation and determination processing can also be executed by the CPU of the pump controller 26 as a program.

《ポンプ内生成物の堆積量の推定について》
真空ポンプＰ１の流路７、例えば、ネジ溝排気流路７Ｂに生成物（ポンプ内生成物）が堆積し、その堆積量が増えると、ポンプ内生成物によってネジ溝排気流路７Ｂの流路断面が狭まる。このため、ポンプ内生成物が堆積していない状態と比べて、回転体２の回転抵抗が増え、駆動モータ１５の負荷が大となり、駆動モータ１５の発熱量が増え、回転体２の温度が比較的高くなる。このことから、ヒータ３４のＯＮ時間は減る（例えば、図５中の符号ＯＴ１からＯＴ２の変化を参照）、または、ヒータ３４の電流値または消費電力は減る。一方、ベース冷却管２４のバルブのＯＮ時間は増える、または、ベース冷却管２４を流れる冷却媒体の流量は増える、若しくは、ベース冷却管２４を流れる冷却媒体の温度は上昇する。《Estimation of deposition amount of product in pump》
When a product (product in the pump) accumulates in the flow path 7 of the vacuum pump P1, for example, the screw groove exhaust flow path 7B, and the amount of deposition increases, the flow in the screw groove exhaust flow path 7B is caused by the product in the pump. Cross section narrows. For this reason, compared with the state where the product in the pump is not deposited, the rotational resistance of the rotating body 2 increases, the load on the drive motor 15 increases, the amount of heat generated by the drive motor 15 increases, and the temperature of the rotating body 2 decreases. Relatively high. From this, the ON time of the heater 34 is reduced (for example, see the change from OT1 to OT2 in FIG. 5), or the current value or power consumption of the heater 34 is reduced. On the other hand, the ON time of the valve of the base cooling pipe 24 increases, the flow rate of the cooling medium flowing through the base cooling pipe 24 increases, or the temperature of the cooling medium flowing through the base cooling pipe 24 increases.

要するに、制御サイクルにおけるヒータ３４のＯＮ時間とポンプ内生成物の堆積量との両者は、所定の密接な相関関係を有している（例えば、図６のグラフＧを参照）。これと同様に、ヒータ３４の電流値または消費電力とポンプ内生成物の堆積量との両者、および、ベース冷却管２４のバルブのＯＮ時間とポンプ内生成物の堆積量との両者、並びに、ベース冷却管２４を流れる冷却媒体の流量またはその温度とポンプ内生成物の堆積量との両者も、所定の密接な相関関係を有している。図６のグラフＧを参照すると、ヒータ３４のＯＮ時間がＯＴ１からＯＴ２のように減る方向に変化したとき、ポンプ内生成物の堆積量はＡ１からＡ２のように増加していることが分かる。なお、図６のグラフＧは、線形の例であるが、下に凸の曲線（反比例など）や上に凸の曲線となる可能性もある。 In short, both the ON time of the heater 34 in the control cycle and the deposition amount of the product in the pump have a predetermined close correlation (for example, see the graph G in FIG. 6). Similarly, both the current value or power consumption of the heater 34 and the deposition amount of the product in the pump, and both the ON time of the valve of the base cooling pipe 24 and the deposition amount of the product in the pump, and Both the flow rate or the temperature of the cooling medium flowing through the base cooling pipe 24 and the deposition amount of the product in the pump have a predetermined close correlation. Referring to the graph G of FIG. 6, it can be seen that when the ON time of the heater 34 changes from OT1 to OT2 in a decreasing direction, the deposition amount of the product in the pump increases from A1 to A2. Note that the graph G in FIG. 6 is a linear example, but may be a downwardly convex curve (such as an inverse proportion) or an upwardly convex curve.

したがって、温度調整部品３０の制御状態の時系列的な変化として、ヒータ３４のＯＮ時間の時系列的な変化を監視する、または、ベース冷却管２４のバルブのＯＮ時間の時系列的な変化を監視する、あるいは、ヒータ３４の電流値または消費電力の時系列的な変化を監視することで、ポンプ内生成物の堆積量を推定することができる。このことは、温度調整部品３０としてヒータ３４以外の加熱手段やベース冷却管２４以外の冷却手段を採用した場合も同様である。 Therefore, as a time-series change in the control state of the temperature adjustment component 30, a time-series change in the ON time of the heater 34 is monitored, or a time-series change in the ON time of the valve of the base cooling pipe 24 is monitored. By monitoring, or by monitoring a time-series change in the current value or power consumption of the heater 34, it is possible to estimate the deposition amount of the product in the pump. The same applies to a case where a heating unit other than the heater 34 or a cooling unit other than the base cooling pipe 24 is employed as the temperature adjusting component 30.

以上例示した監視対象は、ヒータ３４のＯＮ時間、ベース冷却管２４のバルブのＯＮ時間、ヒータ３４の電流値または消費電力の時系列的な変化であり、これらの監視対象のうちいずれか１つの監視対象から個別にポンプ内生成物の堆積量を推定（独立推定方式）してもよいし、２つ以上の監視対象から総合的に判断してポンプ内生成物の堆積量を推定すること（総合推定方式）も可能である。総合的推定方式の具体例は、次の通りである。 The monitoring targets exemplified above are the ON time of the heater 34, the ON time of the valve of the base cooling pipe 24, and the time-series change of the current value or power consumption of the heater 34, and any one of these monitoring targets The deposition amount of the product in the pump may be individually estimated from the monitoring target (independent estimation method), or the deposition amount of the product in the pump may be estimated by comprehensively judging from two or more monitoring targets ( A comprehensive estimation method is also possible. A specific example of the comprehensive estimation method is as follows.

《総合的推定方式の具体例》
この具体例の説明では、温度調整部品３の制御状態の時系列的変化の一事例として、ヒータ３４のＯＮ時間は減り（第１の監視情報）、ヒータ３４の電流値または消費電力は減っているが（第２の監視情報）、ベース冷却管２４のバルブのＯＮ時間は変化していない（第３の監視情報）という監視情報が得られているものとする。《Specific example of comprehensive estimation method》
In the description of this specific example, as an example of a time-series change in the control state of the temperature adjustment component 3, the ON time of the heater 34 decreases (first monitoring information), and the current value or power consumption of the heater 34 decreases. However, it is assumed that monitoring information indicating that the ON time of the valve of the base cooling pipe 24 has not changed (third monitoring information) has been obtained (second monitoring information).

前記事例では、第３の監視対象だけではネジ溝排気流路７Ｂにポンプ内生成物が堆積していると判定し難い。しかし、ネジ溝排気流路７Ｂにポンプ内生成物が堆積していると判定するのに必要な情報として、第１の監視情報と第２の監視情報が得られているから、トータル的に推定の判定条件を満たしているものとし、第１の監視情報と第２の監視情報とに基づいてポンプ内生成物の堆積量を推定する。この際、第１の監視情報から推定されるポンプ内生成物の堆積量と、第２の監視情報から推定されるポンプ内生成物の堆積量との平均値をポンプ内生成物の堆積量として採用してもよい。 In the case described above, it is difficult to determine that the product in the pump has accumulated in the thread groove exhaust passage 7B only by the third monitoring target. However, since the first monitoring information and the second monitoring information are obtained as information necessary for determining that the product in the pump has accumulated in the thread groove exhaust passage 7B, the total estimation is performed. Is determined, and the accumulation amount of the product in the pump is estimated based on the first monitoring information and the second monitoring information. At this time, the average value of the deposition amount of the product in the pump estimated from the first monitoring information and the deposition amount of the product in the pump estimated from the second monitoring information is defined as the deposition amount of the product in the pump. May be adopted.

《ポンプメンテナンス時期の判定について》
ポンプコントローラ２６では、例えば、ポンプ内生成物の堆積量が所定の閾値（例えば図６中の符号ＯＴ_Ｔｈを参照）を超えたと推定した時点で、ポンプメンテナンス時期の到来とみなして警報を鳴らす、あるいはポンプメンテナンス時期の必要性あるいは不要性を図示しない表示装置で表示してもよい。その際、かかる閾値を段階的に複数設定し、段階ごとに、所定の閾値を超えたと推定した時点で所定の表示をする構成、例えば、第１段階ではポンプメンテナンスの必要性はない旨を表示し、第２段階では近々ポンプメンテナンスを行う必要性がある旨を表示し、第３段階では至急ポンプメンテナンスを行う必要性がある旨を表示するなど、ポンプメンテナンスの必要性のレベルを段階的に引き上げもよい。 << About judgment of pump maintenance time >>
In pump controller 26, for example, when the amount of deposition pump product was estimated to exceed a predetermined threshold value (refer to reference numeral OT _Th in FIG. 6, for example), sounding an alarm is regarded as the arrival of the pump maintenance time, Alternatively, the necessity or necessity of the pump maintenance time may be displayed on a display device (not shown). At this time, a configuration in which a plurality of such thresholds are set in stages and a predetermined display is performed at each stage when it is estimated that the predetermined threshold has been exceeded, for example, indicating that there is no need for pump maintenance in the first stage In the second stage, the need for pump maintenance is required soon, and in the third stage, the need for immediate pump maintenance is displayed. Raising is also good.

図１の真空ポンプＰ１では、先に説明したポンプ内生成物を推定する若しくはポンプメンテナンス時期を判定する際の条件として、所定の種類と流量のガスを真空ポンプ内に流す構成、または、所定の種類と流量のパージガス（例えばＮ_２ガス）を真空ポンプ内に流す構成、あるいは、回転体２が所定の回転速度で回転していることを条件とする構成を採用することで、より一層的確にメンテナンス時期を判定できるようにしている。 In the vacuum pump P1 of FIG. 1, as a condition for estimating the product in the pump described above or determining the pump maintenance time, a configuration in which a gas of a predetermined type and flow rate is flowed into the vacuum pump, or a predetermined configuration is adopted. By adopting a configuration in which a type and flow rate of a purge gas (for example, N ₂ gas) is flowed into a vacuum pump, or a configuration in which the rotating body 2 is rotating at a predetermined rotation speed, it is more accurate. The maintenance time can be determined.

《本発明の第２の実施形態》
図２は、本発明を適用した真空ポンプ（その２）の断面図である。 << 2nd Embodiment of this invention >>
FIG. 2 is a sectional view of a vacuum pump (part 2) to which the present invention is applied.

図２の真空ポンプＰ２の基本的な構成や、図２の真空ポンプＰ２を制御するポンプコントローラとして図３のポンプコントローラ２６が使用されることは、図１の真空ポンプＰ１と同様であるため、同一の部材には同一の符号を付し、その詳細説明は省略する。 Since the basic configuration of the vacuum pump P2 of FIG. 2 and the use of the pump controller 26 of FIG. 3 as a pump controller for controlling the vacuum pump P2 of FIG. 2 are similar to those of the vacuum pump P1 of FIG. The same members are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

図２の真空ポンプＰ２では、ステータコラム９に取付けられている各種電装部品の発熱によって温度上昇したステータコラム９の熱がノイズ（制御における外乱）としてポンプベース１Ｂ全域に亘って移行することを低減するために、ポンプベース１Ｂに第１の断熱手段として断熱スペーサ１０を組み込んでいる。 In the vacuum pump P2 of FIG. 2, the heat of the stator column 9 whose temperature has risen due to the heat generated by various electric components attached to the stator column 9 is prevented from being transferred as noise (disturbance in control) over the entire area of the pump base 1B. To this end, a heat insulating spacer 10 is incorporated as first heat insulating means into the pump base 1B.

したがって、ステータコラム９とポンプベース１Ｂは断熱スペーサ１０で相互に断熱された状態になっている。そして、断熱されたステータコラム９を冷却するために、図２の真空ポンプＰ１では、冷却管１１（以下「ステータコラム冷却管１１」という）をステータコラム９に取付けている。一方、断熱されたポンプベース１Ｂは前述のベース冷却管２４によって冷却される。 Therefore, the stator column 9 and the pump base 1B are insulated from each other by the heat insulating spacer 10. In order to cool the insulated stator column 9, in the vacuum pump P 1 of FIG. 2, a cooling pipe 11 (hereinafter, referred to as “stator column cooling pipe 11”) is attached to the stator column 9. On the other hand, the insulated pump base 1B is cooled by the base cooling pipe 24 described above.

図２の真空ポンプＰ２によると、前述の通り、断熱スペーサ１０によってポンプベース１Ｂはステータコラム９から断熱されているから、温度センサ２５は、ステータコラム９からの熱の影響を受けず、ポンプベース１Ｂの温度を正確に検出することができる。 According to the vacuum pump P2 of FIG. 2, as described above, the pump base 1B is insulated from the stator column 9 by the heat insulating spacer 10, so that the temperature sensor 25 is not affected by the heat from the stator column 9, 1B can be accurately detected.

《本発明の第３の実施形態》
図４は、本発明を適用した真空ポンプ（その３）の断面図、図５は、図４の真空ポンプにおける昇温リングの拡大図である。 << Third Embodiment of the Present Invention >>
FIG. 4 is a sectional view of a vacuum pump (part 3) to which the present invention is applied, and FIG. 5 is an enlarged view of a heating ring in the vacuum pump of FIG.

図４の真空ポンプＰ３の基本的な構成や、図４の真空ポンプＰ３を制御するポンプコントローラとして図３のポンプコントローラ２６が使用されることは、図１の真空ポンプＰ１と同様であるため、同一の部材には同一の符号を付し、その詳細説明は省略する。 Since the basic configuration of the vacuum pump P3 of FIG. 4 and the use of the pump controller 26 of FIG. 3 as a pump controller for controlling the vacuum pump P3 of FIG. 4 are similar to those of the vacuum pump P1 of FIG. The same members are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

図４の真空ポンプＰ３では、ネジ溝排気部ステータ２１を加熱する手段としてネジ溝排気部ステータ２１に昇温リング４０を設置し、第２の断熱手段４１によってネジ溝排気部ステータ２１および昇温リング４０をポンプベース１Ｂから断熱することで、ネジ溝排気部ステータ２１や昇温リング４０の熱がノイズとしてポンプベース１Ｂに移行することを低減している。 In the vacuum pump P3 shown in FIG. By insulating the ring 40 from the pump base 1B, transfer of heat of the thread groove exhaust portion stator 21 and the temperature raising ring 40 to the pump base 1B as noise is reduced.

図５を参照すると、昇温リング４０は、ネジ溝排気部ステータ２１の外周を囲むリング部材４２と、リング部材４２に埋設されたヒータ３４（温度調整部品３０）と、を備えており、リング部材４２には、ネジ溝排気部ステータ２１に当接する第１の当接部４３と、ポンプベース１Ｂに当接する第２の当接部４４とを設けている。 Referring to FIG. 5, the temperature raising ring 40 includes a ring member 42 surrounding the outer circumference of the thread groove exhaust portion stator 21, and a heater 34 (the temperature adjusting component 30) embedded in the ring member 42. The member 42 is provided with a first contact portion 43 that contacts the thread groove exhaust portion stator 21 and a second contact portion 44 that contacts the pump base 1B.

第１の当接部４３は、ヒータ３４の熱をネジ溝排気部ステータ２１に伝達する伝熱経路として機能させるため、第２の当接部４４よりも比較的広い面積でネジ溝排気部ステータ２１に接触するように構成してある。また、この第１の当接部４３は、ネジ溝排気部ステータ２１をポンプ軸心方向およびポンプ径方向に位置決めする手段としても機能する。 The first contact portion 43 functions as a heat transfer path for transmitting the heat of the heater 34 to the thread groove exhaust portion stator 21, and therefore has a relatively larger area than the second contact portion 44. 21. The first contact portion 43 also functions as a means for positioning the thread groove exhaust portion stator 21 in the pump axial direction and the pump radial direction.

第２の当接部４４は、ヒータ３４の熱がポンプベース１Ｂ側に伝わり難くなるようにするため、第１の当接部４３付近に比べて薄肉の形状とすることで、第１の当接部４３よりも小面積でポンプベース１Ｂに接触するように構成してある。 The second contact portion 44 has a thinner shape than the vicinity of the first contact portion 43 in order to make it difficult for the heat of the heater 34 to be transmitted to the pump base 1B side. It is configured to contact the pump base 1B with a smaller area than the contact portion 43.

ネジ溝排気部ステータ２１とポンプベース１Ｂとの間には第１の断熱空隙４５が設けられ、また、昇温リング４０とポンプベース１Ｂとの間には、断熱材としても機能するＯリング等のシール部材４６と、第２の断熱空隙４７とが設けられており、そのような第１および第２の断熱空隙ならびにシール部材４６が第２の断熱手段４１として機能することにより、ネジ溝排気部ステータ２１および昇温リング４０はポンプベース１Ｂから断熱された状態になっている。 A first heat insulating gap 45 is provided between the screw groove exhaust portion stator 21 and the pump base 1B, and an O-ring or the like which also functions as a heat insulating material is provided between the temperature raising ring 40 and the pump base 1B. And the second heat insulating gap 47 are provided, and the first and second heat insulating gaps and the seal member 46 function as the second heat insulating means 41. The stator 21 and the heating ring 40 are insulated from the pump base 1B.

以上説明した図１、図２、図４の真空ポンプＰ１、Ｐ２、Ｐ３では、その具体的な構成として、ベース冷却管２４やヒータ３４などの温度調整部品３０の制御状態を時系列的に取得し、取得した制御状態の時系列的変化を監視することでポンプ内生成物の堆積量を推定しポンプメンテナンス時期を判定するという構成を採用した。このため、ポンプベース１Ｂの温度変化を基にポンプメンテナンス時期を判定する従来の手法に比べ、ポンプ内生成物の堆積量を正確に推定したり、ポンプメンテナンスの必要性を正確に判定したりすることが可能である。 In the vacuum pumps P1, P2, and P3 of FIGS. 1, 2, and 4 described above, as a specific configuration, the control states of the temperature adjustment components 30 such as the base cooling pipe 24 and the heater 34 are acquired in time series. Then, a configuration is adopted in which the time-series change in the obtained control state is monitored to estimate the amount of deposition of the product in the pump, and the pump maintenance time is determined. For this reason, compared with the conventional method of determining the pump maintenance time based on the temperature change of the pump base 1B, the amount of deposition of the product in the pump is accurately estimated and the necessity of the pump maintenance is accurately determined. It is possible.

本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により多くの変形が可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and many modifications can be made by those having ordinary knowledge in the art within the technical spirit of the present invention.

１外装ケース
１Ａポンプケース
１Ｂポンプベース
２回転体
３支持手段
４駆動手段
５吸気口
６排気口
７ガスの流路
７Ａブレード間排気流路
７Ｂネジ溝排気流路
７Ｃポンプ内排気口側流路
８排気ポート
９ステータコラム
１０断熱スペーサ（第１の断熱手段）
１１ステータコラム冷却管（冷却管）
１２回転軸
１３ラジアル磁気軸受
１４アキシャル磁気軸受
１５駆動モータ
１６翼排気段
１６−１最上段の翼排気段
１６−ｎ最下段の翼排気段
１７ネジ溝ポンプ段
１８回転翼
１９固定翼
２０固定翼スペーサ
２０Ｅ最下段の固定翼スペーサ
２１ネジ溝排気部ステータ
２２ネジ溝
２４ベース冷却管（冷却手段／温度調整部品）
２５温度センサ
２６ポンプコントローラ
３０温度調整部品
３１制御手段
３２取得手段
３３判定手段
３４ヒータ（温度調整部品）
３５第２の温度センサ
４０昇温リング
４１第２の断熱手段
４２リング部材
４３第１の当接部
４４第２の当接部
４５第１の断熱空間（第２の断熱手段）
４６シール部材（第２の断熱手段）
４７第２の断熱空間（第２の断熱手段）
ＧＥ最終隙間
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３真空ポンプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Outer case 1A Pump case 1B Pump base 2 Rotating body 3 Supporting means 4 Drive means 5 Intake port 6 Exhaust port 7 Gas flow path 7A Inter-blade exhaust flow path 7B Screw groove exhaust flow path 7C Pump exhaust port side flow path 8 Exhaust port 9 Stator column 10 Heat insulating spacer (first heat insulating means)
11 Stator column cooling pipe (cooling pipe)
Reference Signs List 12 Rotary shaft 13 Radial magnetic bearing 14 Axial magnetic bearing 15 Drive motor 16 Blade exhaust stage 16-1 Uppermost blade exhaust stage 16-n Lowermost blade exhaust stage 17 Screw groove pump stage 18 Rotor blade 19 Fixed blade 20 Fixed blade Spacer 20E Lowermost fixed blade spacer 21 Screw groove exhaust part stator 22 Screw groove 24 Base cooling pipe (cooling means / temperature adjusting part)
Reference Signs List 25 temperature sensor 26 pump controller 30 temperature adjustment component 31 control unit 32 acquisition unit 33 determination unit 34 heater (temperature adjustment component)
35 second temperature sensor 40 heating ring 41 second heat insulating means 42 ring member 43 first contact part 44 second contact part 45 first heat insulating space (second heat insulating means)
46 sealing member (second heat insulating means)
47 Second insulation space (second insulation means)
GE Final gap P1, P2, P3 Vacuum pump

Claims

A vacuum pump that sucks and exhausts gas by rotation of a rotating body,
A temperature adjusting component used for adjusting the temperature of the rotating body,
Control means for controlling the temperature adjusting component,
Acquisition means for acquiring the control state of the temperature adjustment component by the control means in time series,
Determining means for monitoring the time-series change of the control state obtained by the obtaining means, estimating the accumulation amount of the product in the pump and determining the pump maintenance time,
A vacuum pump comprising:

The temperature adjustment component is a heating unit,
The said control state is ON time of the said heating means. The vacuum pump of Claim 1 characterized by the above-mentioned.

The temperature adjustment component is a cooling unit,
2. The vacuum pump according to claim 1, wherein the control state is an ON time of a valve used for adjusting a flow rate of a cooling medium flowing through the cooling unit. 3.

The temperature adjustment component is a heating unit,
The vacuum pump according to claim 1, wherein the control state is at least one of a voltage value, a current value, and a power consumption of the heating unit.

The temperature adjustment component is a cooling unit,
The vacuum pump according to claim 1, wherein the control state is a flow rate or a temperature of a cooling medium flowing through the cooling unit.

A gas of a predetermined type and flow rate is flowed into the vacuum pump as a condition for estimating the deposition amount or determining the pump maintenance time. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein: Vacuum pump.

7. A predetermined type and flow rate of purge gas is flowed into the vacuum pump as a condition for estimating the deposition amount or determining the pump maintenance time. 8. The method according to claim 1, wherein: Vacuum pump.

The vacuum according to any one of claims 1 to 7, wherein the rotator is rotating at a predetermined rotation speed as a condition for estimating the deposition amount or determining the pump maintenance time. pump.

A stator column located inside the rotating body,
First heat insulating means for insulating the stator column from a pump base;
Cooling means for cooling the stator column,
The vacuum pump according to any one of claims 1 to 8, wherein transfer of heat of the stator column to the pump base is reduced.

A thread groove exhaust portion stator forming a thread groove exhaust passage on the outer peripheral side of the rotating body;
A heating ring for heating the screw groove exhaust portion stator,
Second heat insulating means for insulating the screw groove exhaust portion stator and the temperature raising ring from a pump base;
A temperature sensor disposed on the screw groove exhaust portion stator or the temperature raising ring,
The vacuum pump according to any one of claims 1 to 9, wherein transfer of heat of the screw groove exhaust portion stator and the heating ring to the pump base is reduced.