JP3716068B2 - Turbo molecular pump and vacuum vessel having the same - Google Patents

Turbo molecular pump and vacuum vessel having the same Download PDF

Info

Publication number
JP3716068B2
JP3716068B2 JP10457997A JP10457997A JP3716068B2 JP 3716068 B2 JP3716068 B2 JP 3716068B2 JP 10457997 A JP10457997 A JP 10457997A JP 10457997 A JP10457997 A JP 10457997A JP 3716068 B2 JP3716068 B2 JP 3716068B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
temperature
molecular pump
blade
turbo molecular
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP10457997A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH10299688A (en
Inventor
勝久 外山
知明 岡村
雅晴 水津
淳一 荒見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd, Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP10457997A priority Critical patent/JP3716068B2/en
Publication of JPH10299688A publication Critical patent/JPH10299688A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3716068B2 publication Critical patent/JP3716068B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00Axial-flow pumps
    • F04D19/02Multi-stage pumps
    • F04D19/04Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/001Testing thereof; Determination or simulation of flow characteristics; Stall or surge detection, e.g. condition monitoring

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速回転部分の破壊防止に対する保護機能(インターロック)を備えたターボ分子ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】
ターボ分子ポンプを図5により説明すると、図5の1が上半部1aと下半部1bとよりなるターボ分子ポンプのケーシング、1cがケーシング上半部1aに設けられた吸気口、1dがケーシング下半部1bに設けられた排気口、2がケーシング1内のロータ室、3がケーシング上半部1aに固定した静翼、4がロータ室2内に配設したロータである。5が同ロータ4に設けた動翼、4aがロータシャフトで、動翼5とロータシャフト4aがロータ4を構成している。
【0003】
6が同ロータシャフト4aの下端部に設けたスラスト磁気ディスク、7a及び7bがロータシャフト4aとケーシング下半部1bとの対向面に設けた上下ラジアル磁気軸受、8がスラスト磁気ディスク6の上下面に対向して設けたスラスト磁気軸受、9がロータシャフト4aの上端部にラジアル用上部保護軸受として設けたボールベアリング、10がロータシャフト4aの下端ネック部に設けたラジアル及びスラスト用下部保護軸受(ボールベアリング)である。11がケーシング下半部1b内に設けたロータ駆動回転用のモータである。
【0004】
なお、図5には軸受に能動形磁気軸受を有するターボ分子ポンプの例を示したが、ボールベアリング形及びその他の軸受を使用したターボ分子ポンプ等においても軸受の機構が異なるだけで内容においては同様である。この点は後記する図1に示した本発明の実施形態によるターボ分子ポンプにおいても同様である。
【0005】
また、本明細書中でいうターボ分子ポンプにおける動翼とは、高速に回転させることで圧縮作用をするように構成されたものであり、タービン翼ロータ、タービン翼とネジ溝で構成された複合ロータ、ネジ溝ロータ等である。
【0006】
ターボ分子ポンプを使用するうえで、ロータ4に設けた動翼5の温度上昇に対する動翼素材(一般には軽量かつ応力強度の高いアルミニウム合金を使用)のクリープ強度低下による破壊寿命を考慮し、ターボ分子ポンプで排気するガス流量もしくは吸気口圧力に制限を設けている。そのため、ユーザ側でこれらの制限を満足するようプロセス条件(吸気口圧力,ガス流量等)を設定している。
【0007】
また、ターボ分子ポンプ自体も前記動翼5の温度上昇に伴うクリープ強度低下による破壊を防止するため、前記制限を超えた場合は運転を停止するよう排気するガス負荷(流量)に対する保護機能(インターロック)を有しており、同制限外の使用となる場合には運転を停止するようにしている。
【0008】
従来のこの保護機能は、ガス負荷により発生する動翼5の風損がロータ4を高速に回転させるモータ11の入力電流値に反映されガス負荷が大きくなると電流値が増えることを利用し、この電流値を監視し規定電流値(トリップ値)と比較することで運転状態が制限内であることを判断している。
【0009】
この規定電流値は、予めターボ分子ポンプ単体での限定された数種のガス(具体的には窒素ガス,アルゴンガス等)を使用しての、最大許容ガス負荷(流量)の試験により、動翼5の温度がクリープ寿命を許容できるガス流量条件を測定しておき、その最大ガス負荷(流量)でのモータ11への入力電流値を規定値として設定している。この規定電流値をもってターボ分子ポンプの定格運転時にモータ11への入力電流を監視することで制限内で運転できるようにしている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、ターボ分子ポンプにおける動翼5は、軽量かつ強度の高い素材であるアルミニウム合金で製作されているが、ターボ分子ポンプの使用条件以上のガス負荷にさらされた場合、過大なガス負荷による風損及びガスの圧縮熱で動翼5の温度が上昇し、クリープ強度低下による破壊をもたらす。
【0011】
動翼5のクリープ破壊を防止するため、従来は、前述のとおり、予めターボ分子ポンプ単体での限定された数種のガス(具体的には窒素ガス,アルゴンガス等)を使用しての、最大許容ガス負荷(流量)の試験により動翼5の温度がクリープ寿命を許容できるガス流量条件を決定していた。
【0012】
そして、その最大ガス負荷(流量)でのモータ11への入力電流値を計測し、この値を規定電流値(トリップ値)とし、この規定電流値をもってターボ分子ポンプの定格運転中のモータ11への入力電流値と比較し、モータ電流値が規定電流値を超えた場合、ターボ分子ポンプの運転を停止する保護機能としていた。
【0013】
しかし、ターボ分子ポンプを実際に使用するユーザでのプロセスガスの種類は、ターボ分子ポンプ単体での試験により決定しているモータ電流の規定電流値(トリップ値)測定の使用ガスである窒素ガス、アルゴンガス等とは異なるため、ガスの分子量や比熱等のガス特性が違う。
【0014】
このため、実プロセスガスによる負荷に対するモータ入力電流値と動翼温度は一義的に決定できず(モータ入力電流値が同じでもガスの種類により動翼温度が異なる)、前記保護機能では、実プロセスガス負荷による動翼5の温度上昇に起因する動翼5のクリープ破壊の防止という目的を完全に達成できない問題点があった。
【0015】
また、環境温度や冷却条件によっても動翼5の温度はばらつき、これらの条件からもモータ入力電流値と動翼温度は一義的に決定できないことから、従来のターボ分子ポンプではクリープ破壊の防止上、信頼性に劣るという問題があった。
【0016】
本発明はいかなるガス条件(ガス種,流量,温度等)、環境条件(環境温度,冷却条件)においても動翼の温度を的確に計測し、許容動翼温度以上になれば動翼のクリープ破壊を防止するようターボ分子ポンプの運転を停止できる保護機能をもつターボ分子ポンプ及び同ターボ分子ポンプを有する真空容器を提供することを課題としている。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ロータ室と、同ロータ室内に設けられた静翼と、前記ロータ室内に回転可能に支持されたロータシャフト及び動翼を有するロータと、前記ロータシャフトを高速回転させる前記ロータ室内に設けられたモータとを備えてなり、同モータにより前記ロータシャフトを介して前記動翼を高速回転させることで真空容器内のガス分子を吸気側から排気側へ排気するようにしたターボ分子ポンプにおける前記課題を解決するため次の構成を採用する。
【0018】
すなわち、本発明によるターボ分子ポンプでは、前記課題解決のため、前記ロータ室内に設けられ前記動翼の温度を検出する放射温度計と、排気されるプロセスガスと圧力による放射温度計の検出温度変化量のデータテーブルを記憶した演算器と、前記放射温度計で検出され前記演算器で前記データテーブルによって補正して得られた前記動翼の温度が設定値を越えた場合に前記ロータの停止及び警報発生の少くともいづれか一方を行う手段を設けた構成とする。
【0019】
本発明によるターボ分子ポンプでは、動翼の温度を検出する手段をロータ室内に設けることにより、動翼の温度が上昇して材料強度的に危険な状態になったことを的確に検出し、モータを減速モードへ切り替え運転を停止させたり警報を発生させることとしたので、いかなるガス条件(ガス種,流量,温度等)、環境条件(環境温度,冷却条件)に対しても動翼のクリープ破壊を事前に防止できる。また、本発明によれば、前記した特徴をもつターボ分子ポンプを有する真空容器が提供される。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるターボ分子ポンプについて図1に示した実施の形態に基づいて具体的に説明する。なお、以下の実施の形態において、図5に示した従来のものと同じ構成の部分には説明を簡単にするため同じ符号を付してあり、それらについての重複する説明は省略する。
【0021】
図1において、12は温度検出器であり同温度検出器(センサ)12をロータ室2内のケーシング下半部1bに設け、定格回転中の動翼5の表面温度を常時直接計測し、リアルタイムで監視できるように構成する。この温度検出器12は高速回転する動翼5の表面温度を計測するため非接触で検出できるようになっている。
【0022】
また、温度検出器12は、ロータ室2内の環境、例えばプロセスガス種、圧力、取付部の温度等により影響を受けないもの又は影響を補正する機構が選択されている。また、真空環境内に設置するため膨張、放電等の破壊が発生しないもの、及びプロセスガスによる腐食、絶縁低下が発生しないものが選択されている。
【0023】
更に、この温度検出器12は回転する動翼5との接触を避けるため、ロータ4の振動、傾きに対し十分な間隙が必要であり、この必要間隙をもってしても温度検出の精度が確保できるようになっている。これらの条件を満足する温度検出器12には放射温度計が適用できる。
【0024】
(実施の第1形態)
実施の第1形態として、温度検出器12に放射温度計を採用した場合について以下に説明する。放射温度計はその仕様から、検出部が取り付けられている環境により、具体的には周囲を取り巻くガスの種類及び圧力により計測値が変動するので使用環境による影響を補正する必要がある。
【0025】
この環境による影響の補正手法を図2に示す。図2に示す補正手法は、次のとおりである。まず、温度検出器12からの計測値を数値演算できるマイクロプロセッサまたは、電子部品による演算回路を組み込んだ演算器(コントローラ)にとりこむ。
【0026】
なお、予めターボ分子ポンプで排気する各プロセスガスに対する放射温度計の各圧力による温度変化量を計測することで温度補正データを採取し、前記データをテーブルとして演算器内部のマイクロプロセッサ等に記憶させておく。
【0027】
従って、ターボ分子ポンプの運転中常時プロセスガスの種類(図2中 プロセスガスA)及び圧力(図2中 P)の情報を入力することにより前記データテーブルから温度補正値を補間(図2中 K)することで行うことができ、放射温度計の出力値に温度補正値を掛けることにより、動翼5の温度を演算することができる。
【0028】
こうしてターボ分子ポンプの定格運転中にリアルタイムで計測する動翼5の温度に対し、予め動翼温度とクリープ寿命の関係を計算又は実験により求めておいた、クリープ寿命に対する許容動翼温度の規定値(トリップ値)と比較する。
【0029】
そして動翼5の温度が規定温度より高くなった時点で、前記演算器(コントローラ)のインターロック信号により、ターボ分子ポンプ駆動用電源を停止させ、ターボ分子ポンプの運転を停止または、警報を発生させる。
【0030】
以上説明したように放射温度計による計測値(T)のプロセスガスの種類と圧力の情報による補間、及びトリップ設定温度との比較によるターボ分子ポンプの運転・停止制御のフローチャートを図3に示してある。
【0031】
以上、本発明を図示した実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明がこれらの実施形態に限定されず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その具体的構造、構成に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。例えば、上記実施形態では動翼5の半径方向の温度膨張を計測し、動翼温度を検出する手法を示したが、ロータ4の軸方向の温度膨張を計測する方式のものになる等種々考えられる。
【0032】
【発明の効果】
本発明は、ターボ分子ポンプにおいて、動翼の温度を検出する機構をロータ室内に設け、動翼の温度が上昇することにより材料強度的に危険な状態になることを的確に検出し、ロータを駆動回転するモータを減速モードへ切り替え運転を停止させたり警報を発生させることとしたので、いかなるガス条件(ガス種,流量,温度等)、環境条件(環境温度,冷却条件)に対しても動翼のクリープ破壊を事前に防止でき、ターボ分子ポンプの破壊に対する安全に関する信頼性が向上する効果を奏した。
また、本発明によれば、前記した効果をもつターボ分子ポンプを有する真空容器が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の一形態によるターボ分子ポンプの側面図。
【図2】 本発明の実施の第1形態によるターボ分子ポンプに用いた放射温度計の補正手法を示す図。
【図3】 本発明の実施の第1形態によるターボ分子ポンプにおける運転制御のフローチャート図。
【図4】 ターボ分子ポンプの基本構造を示す側面図。
【符号の説明】
1 ケーシング
1a ケーシング上半部
1b ケーシング下半部
1c 吸気口
1d 排気口
2 ロータ室
3 静翼
4 ロータ
4a ロータシャフト
5 動翼
6 スラスト磁気ディスク
7a 上部磁気軸受
7b 下部磁気軸受
8 スラスト磁気軸受
9 上部保護軸受
10 下部保護軸受
11 モータ
12 温度検出器
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a turbo molecular pump having a protection function (interlock) for preventing destruction of a high-speed rotating part.
[0002]
[Prior art]
The turbo molecular pump will be described with reference to FIG. 5. 1 in FIG. 5 is a casing of a turbo molecular pump comprising an upper half 1a and a lower half 1b, 1c is an intake port provided in the upper half 1a of the casing, and 1d is a casing. An exhaust port provided in the lower half 1b, 2 is a rotor chamber in the casing 1, 3 is a stationary blade fixed to the casing upper half 1a, and 4 is a rotor disposed in the rotor chamber 2. 5 is a rotor blade provided on the rotor 4, 4 a is a rotor shaft, and the rotor blade 5 and the rotor shaft 4 a constitute the rotor 4.
[0003]
6 is a thrust magnetic disk provided at the lower end of the rotor shaft 4a, 7a and 7b are upper and lower radial magnetic bearings provided on the opposed surfaces of the rotor shaft 4a and the casing lower half 1b, and 8 is the upper and lower surfaces of the thrust magnetic disk 6. A thrust magnetic bearing provided opposite to the ball bearing, 9 a ball bearing provided as a radial upper protective bearing at the upper end of the rotor shaft 4a, and 10 a radial and thrust lower protective bearing provided at the lower neck of the rotor shaft 4a ( Ball bearing). Reference numeral 11 denotes a rotor driving rotation motor provided in the casing lower half 1b.
[0004]
FIG. 5 shows an example of a turbo molecular pump having an active magnetic bearing as a bearing. However, in a turbo molecular pump using a ball bearing type and other bearings, only the mechanism of the bearing is different. It is the same. This also applies to the turbo molecular pump according to the embodiment of the present invention shown in FIG.
[0005]
In addition, the moving blade in the turbo molecular pump referred to in this specification is configured to perform a compression action by rotating at a high speed, and is a composite composed of a turbine blade rotor, a turbine blade and a screw groove. A rotor, a threaded rotor, and the like.
[0006]
When using the turbo molecular pump, considering the fracture life due to the decrease in creep strength of the blade material (generally using a light weight and high stress strength aluminum alloy) against the temperature rise of the blade 5 provided on the rotor 4, the turbo There is a limit on the gas flow rate or the inlet pressure exhausted by the molecular pump. Therefore, process conditions (inlet pressure, gas flow rate, etc.) are set on the user side so as to satisfy these restrictions.
[0007]
In addition, the turbo molecular pump itself also prevents a damage due to a decrease in creep strength caused by a rise in the temperature of the moving blade 5, so that when the limit is exceeded, a protection function (interflow) against the gas load (flow rate) that exhausts to stop the operation. If it is used outside the limit, the operation is stopped.
[0008]
This conventional protection function utilizes the fact that the windage loss of the rotor blade 5 caused by the gas load is reflected in the input current value of the motor 11 that rotates the rotor 4 at a high speed, and the current value increases as the gas load increases. By monitoring the current value and comparing it with the specified current value (trip value), it is determined that the operating state is within the limits.
[0009]
This specified current value is determined by testing the maximum allowable gas load (flow rate) using a limited number of gases (specifically nitrogen gas, argon gas, etc.) that are limited to a single turbo molecular pump. A gas flow rate condition in which the temperature of the blade 5 allows the creep life is measured, and an input current value to the motor 11 at the maximum gas load (flow rate) is set as a specified value. By monitoring the input current to the motor 11 during the rated operation of the turbo molecular pump with this specified current value, it can be operated within the limits.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In general, the rotor blade 5 in the turbo molecular pump is made of an aluminum alloy that is a lightweight and high strength material. However, when exposed to a gas load exceeding the usage conditions of the turbo molecular pump, the wind due to an excessive gas load is generated. The temperature of the rotor blade 5 rises due to the loss and heat of compression of the gas, and causes destruction due to a decrease in creep strength.
[0011]
In order to prevent creep destruction of the moving blade 5, conventionally, as described above, several kinds of gases (specifically, nitrogen gas, argon gas, etc.) limited in advance by a single turbo molecular pump are used. The test of the maximum allowable gas load (flow rate) determined the gas flow rate condition in which the temperature of the moving blade 5 can allow the creep life.
[0012]
Then, the input current value to the motor 11 at the maximum gas load (flow rate) is measured, and this value is set as a specified current value (trip value), and this specified current value is used for the motor 11 during the rated operation of the turbo molecular pump. Compared with the input current value of, when the motor current value exceeded the specified current value, it was a protective function to stop the operation of the turbo molecular pump.
[0013]
However, the type of process gas in the user who actually uses the turbo molecular pump is nitrogen gas, which is the gas used for the specified current value (trip value) measurement of the motor current determined by the test with the turbo molecular pump alone, Since it is different from argon gas etc., gas characteristics such as gas molecular weight and specific heat are different.
[0014]
For this reason, the motor input current value and the blade temperature for the load due to the actual process gas cannot be uniquely determined (even if the motor input current value is the same, the blade temperature varies depending on the type of gas). There was a problem that the object of preventing creep destruction of the moving blade 5 due to the temperature rise of the moving blade 5 due to gas load could not be achieved completely.
[0015]
In addition, the temperature of the rotor blade 5 varies depending on the environmental temperature and the cooling conditions, and the motor input current value and the rotor blade temperature cannot be uniquely determined from these conditions. There was a problem of poor reliability.
[0016]
The present invention accurately measures the blade temperature under any gas condition (gas type, flow rate, temperature, etc.) and environmental condition (environment temperature, cooling condition). If the temperature exceeds the allowable blade temperature, creep destruction of the blade It is an object of the present invention to provide a turbo molecular pump having a protection function capable of stopping the operation of the turbo molecular pump so as to prevent the above and a vacuum vessel having the turbo molecular pump.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes a rotor chamber, a stationary blade provided in the rotor chamber, a rotor having a rotor shaft and a moving blade rotatably supported in the rotor chamber, and a rotor chamber that rotates the rotor shaft at a high speed. A turbo molecular pump comprising: a motor provided therein, wherein gas molecules in a vacuum vessel are exhausted from an intake side to an exhaust side by rotating the rotor blade at high speed via the rotor shaft by the motor. In order to solve the above problems, the following configuration is adopted.
[0018]
That is, in the turbo molecular pump according to the present invention, in order to solve the above problem, a radiation thermometer provided in the rotor chamber for detecting the temperature of the moving blade, and a detected temperature change of the radiation thermometer due to the exhausted process gas and pressure a calculator that stores a data table of an amount, the stop of the rotor when the temperature of the rotor blade resulting et a corrected were detected by a radiation thermometer said data table by the computing unit exceeds a set value and a structure in which a means for performing one either at a minimum of alarm.
[0019]
In the turbo molecular pump according to the present invention, by providing a means for detecting the temperature of the moving blade in the rotor chamber, it is possible to accurately detect that the temperature of the moving blade has increased and the material strength has become dangerous. Is switched to the deceleration mode to stop the operation or generate an alarm, so that the creeping destruction of the rotor blades under any gas conditions (gas type, flow rate, temperature, etc.) and environmental conditions (environment temperature, cooling conditions) Can be prevented in advance. Moreover, according to this invention, the vacuum vessel which has a turbo-molecular pump with the above-mentioned characteristic is provided.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a turbo molecular pump according to the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in FIG. Note that, in the following embodiment, the same reference numerals are given to the same components as those of the conventional one shown in FIG. 5 for the sake of simplicity, and duplicate descriptions thereof will be omitted.
[0021]
In FIG. 1, 12 is a temperature detector, and the temperature detector (sensor) 12 is provided in the lower half 1b of the casing in the rotor chamber 2 to always directly measure the surface temperature of the moving blade 5 during rated rotation, and in real time. Configure to be able to monitor. The temperature detector 12 can detect the surface temperature of the moving blade 5 rotating at high speed without contact.
[0022]
Further, the temperature detector 12 is selected so as not to be affected by the environment in the rotor chamber 2, for example, the process gas type, the pressure, the temperature of the mounting portion, etc., or a mechanism for correcting the influence. In addition, since they are installed in a vacuum environment, those that do not cause destruction such as expansion and discharge, and those that do not cause corrosion or decrease in insulation due to process gas are selected.
[0023]
Further, the temperature detector 12 needs to have a sufficient gap with respect to the vibration and inclination of the rotor 4 in order to avoid contact with the rotating rotor blade 5. Even with this necessary gap, temperature detection accuracy can be ensured. It is like that. The temperature detector 12 which satisfies these conditions can be applied radiation thermometer.
[0024]
(First embodiment)
The case where a radiation thermometer is employ | adopted for the temperature detector 12 as 1st Embodiment is demonstrated below. Radiation thermometers need to be corrected for the influence of the usage environment because the measured values vary depending on the environment in which the detection unit is installed, specifically, the type and pressure of the gas surrounding the radiation thermometer.
[0025]
FIG. 2 shows a method for correcting the influence of this environment. The correction method shown in FIG. 2 is as follows. First, the measurement value from the temperature detector 12 is incorporated into a microprocessor that can numerically calculate or an arithmetic unit (controller) incorporating an arithmetic circuit using electronic components.
[0026]
Note that temperature correction data is collected by measuring the amount of temperature change due to each pressure of the radiation thermometer for each process gas exhausted by the turbo molecular pump in advance, and the data is stored as a table in a microprocessor or the like inside the arithmetic unit. Keep it.
[0027]
Accordingly, the temperature correction value is interpolated from the data table (K in FIG. 2) by inputting information on the type of process gas (process gas A in FIG. 2) and pressure (P in FIG. 2) at all times during operation of the turbo molecular pump. The temperature of the moving blade 5 can be calculated by multiplying the output value of the radiation thermometer by the temperature correction value.
[0028]
In this way, the relationship between the blade temperature and the creep life was calculated in advance or calculated for the temperature of the blade 5 measured in real time during the rated operation of the turbo molecular pump. Compare with (trip value).
[0029]
When the temperature of the moving blade 5 becomes higher than the specified temperature, the turbo molecular pump drive power supply is stopped by the interlock signal of the computing unit (controller), and the operation of the turbo molecular pump is stopped or an alarm is generated. Let
[0030]
As described above, FIG. 3 shows a flowchart of the operation / stop control of the turbo molecular pump by the interpolation of the measured value (T) of the radiation thermometer based on the process gas type and pressure information, and the comparison with the trip set temperature. is there.
[0031]
The present invention has been specifically described above based on the illustrated embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and the specific structure and configuration are within the scope of the present invention shown in the claims. Needless to say, various changes may be made. For example, in the above embodiment, the method of measuring the temperature expansion in the radial direction of the moving blade 5 and detecting the temperature of the moving blade has been shown, but various ideas such as a method of measuring the temperature expansion in the axial direction of the rotor 4 are presented. It is done.
[0032]
【The invention's effect】
In the turbo molecular pump, a mechanism for detecting the temperature of the moving blade is provided in the rotor chamber, and it is accurately detected that the temperature of the moving blade is increased and the material strength becomes dangerous. Since the driving and rotating motor is switched to the deceleration mode and the operation is stopped or an alarm is generated, it can operate under any gas conditions (gas type, flow rate, temperature, etc.) and environmental conditions (environment temperature, cooling conditions). It was possible to prevent the wing from creeping in advance and to improve the reliability of the turbo molecular pump against safety.
Moreover, according to this invention, the vacuum vessel which has a turbo-molecular pump with an above-described effect is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a turbo molecular pump according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a correction method of a radiation thermometer used in the turbo molecular pump according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart of operation control in the turbo molecular pump according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side view showing a basic structure of a turbo molecular pump.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Casing 1a Casing upper half 1b Casing lower half 1c Intake port 1d Exhaust port 2 Rotor chamber 3 Stator blade 4 Rotor 4a Rotor shaft 5 Rotor blade 6 Thrust magnetic disk 7a Upper magnetic bearing 7b Lower magnetic bearing 8 Thrust magnetic bearing 9 Upper part Protective bearing 10 Lower protective bearing 11 Motor 12 Temperature detector

Claims (2)

ロータ室と、同ロータ室内に設けられた静翼と、前記ロータ室内に回転可能に支持されたロータシャフト及び動翼を有するロータと、前記ロータシャフトを高速回転させる前記ロータ室内に設けられたモータとを備えてなり、同モータにより前記ロータシャフトを介して前記動翼を高速回転させることで真空容器内のガス分子を吸気側から排気側へ排気するターボ分子ポンプにおいて、前記ロータ室内に設けられ前記動翼の温度を検出する放射温度計と、排気されるプロセスガスと圧力による放射温度計の検出温度変化量のデータテーブルを記憶した演算器と、前記放射温度計で検出され前記演算器で前記データテーブルによって補正して得られた前記動翼の温度が設定値を越えた場合に前記ロータの停止及び警報発生の少くともいづれか一方を行う手段を備えてなることを特徴とするターボ分子ポンプ。A rotor chamber, a stationary blade provided in the rotor chamber, a rotor having a rotor shaft and a moving blade rotatably supported in the rotor chamber, and a motor provided in the rotor chamber for rotating the rotor shaft at a high speed And a turbo molecular pump that exhausts gas molecules in the vacuum vessel from the intake side to the exhaust side by rotating the moving blades at high speed via the rotor shaft by the same motor. A radiation thermometer that detects the temperature of the blade, a calculator that stores a data table of a detected temperature change amount of the radiation thermometer according to exhausted process gas and pressure, and a detector that is detected by the radiation thermometer and wherein either the at least of the rotor stop and alarm when corrected by the data table the temperature of the rotor blade resulting et al was in exceeds the set value one Turbomolecular pump characterized by comprising a means for performing. ロータ室と、同ロータ室内に設けられた静翼と、前記ロータ室内に回転可能に支持されたロータシャフト及び動翼を有するロータと、前記ロータシャフトを高速回転させる前記ロータ室内に設けられたモータとを備えてなり、同モータにより前記ロータシャフトを介して前記動翼を高速回転させることで真空容器内のガス分子を吸気側から排気側へ排気するターボ分子ポンプを有する真空容器において、前記ロータ室内に設けられ前記動翼の温度を検出する放射温度計と、排気されるプロセスガスと圧力による放射温度計の検出温度変化量のデータテーブルを記憶した演算器と、前記放射温度計で検出され前記演算器で前記データテーブルによって補正して得られた前記動翼の温度が設定値を越えた場合に前記ロータの停止及び警報発生の少くともいづれか一方を行う手段を備えたターボ分子ポンプを有することを特徴とする真空容器。A rotor chamber, a stationary blade provided in the rotor chamber, a rotor having a rotor shaft and a moving blade rotatably supported in the rotor chamber, and a motor provided in the rotor chamber for rotating the rotor shaft at a high speed A vacuum vessel having a turbo molecular pump that exhausts gas molecules in the vacuum vessel from the intake side to the exhaust side by rotating the moving blade at high speed via the rotor shaft by the same motor. A radiation thermometer provided in the room for detecting the temperature of the moving blade, a calculator storing a data table of a detected temperature change amount of the radiation thermometer according to the exhausted process gas and pressure, and detected by the radiation thermometer small of the arithmetic unit at the stop of the rotor when the temperature of the rotor blade resulting et a corrected by the data table has exceeded the set value and alarm Vacuum vessel, characterized in that it comprises a turbo molecular pump provided with a means for performing one either also.
JP10457997A 1997-04-22 1997-04-22 Turbo molecular pump and vacuum vessel having the same Expired - Fee Related JP3716068B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10457997A JP3716068B2 (en) 1997-04-22 1997-04-22 Turbo molecular pump and vacuum vessel having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10457997A JP3716068B2 (en) 1997-04-22 1997-04-22 Turbo molecular pump and vacuum vessel having the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10299688A JPH10299688A (en) 1998-11-10
JP3716068B2 true JP3716068B2 (en) 2005-11-16

Family

ID=14384355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10457997A Expired - Fee Related JP3716068B2 (en) 1997-04-22 1997-04-22 Turbo molecular pump and vacuum vessel having the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3716068B2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3825538B2 (en) * 1997-08-29 2006-09-27 樫山工業株式会社 High vacuum pump
JPH11281799A (en) 1998-03-27 1999-10-15 Ebara Corp Electron beam irradiator
JP3874993B2 (en) * 2000-05-18 2007-01-31 アルプス電気株式会社 Turbo molecular pump
DE10056144A1 (en) * 2000-11-13 2002-05-23 Pfeiffer Vacuum Gmbh Gas friction pump
JP2002202193A (en) * 2000-12-28 2002-07-19 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Temperature-controlling system
JP4529552B2 (en) * 2004-06-16 2010-08-25 株式会社島津製作所 Magnetic bearing type turbo molecular pump
JP2017034811A (en) * 2015-07-30 2017-02-09 ファナック株式会社 Motor control device capable of measuring temperature of rotor and motor having the same device
CN114233674B (en) * 2021-12-31 2024-04-02 北京中科科仪股份有限公司 Overload protection method and device for magnetic suspension molecular pump and storage medium

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02204696A (en) * 1989-01-31 1990-08-14 Shimadzu Corp Turbo-molecular pumping plant
JP2680883B2 (en) * 1989-02-22 1997-11-19 株式会社島津製作所 Magnetic bearing turbo molecular pump
JPH02252996A (en) * 1989-03-24 1990-10-11 Shimadzu Corp Magnetic bearing turbo molecular drag pump
JP3069704B2 (en) * 1989-12-08 2000-07-24 セイコー精機株式会社 Turbo molecular pump braking control device
JPH07238897A (en) * 1994-02-25 1995-09-12 Shimadzu Corp Turbo-molecular pump
JP3486000B2 (en) * 1995-03-31 2004-01-13 日本原子力研究所 Screw groove vacuum pump
JP3510007B2 (en) * 1995-06-13 2004-03-22 日本原子力研究所 Molecular pump
JP3057486B2 (en) * 1997-01-22 2000-06-26 セイコー精機株式会社 Turbo molecular pump

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10299688A (en) 1998-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7409319B2 (en) Method and apparatus for detecting rub in a turbomachine
WO2010021307A1 (en) Vacuum pump
JP3716068B2 (en) Turbo molecular pump and vacuum vessel having the same
JP2010025106A (en) Stall and surge detection system and method
CN114320989B (en) Molecular pump temperature measuring device, temperature measuring method and temperature measuring device of running part
JP2009074512A (en) Turbo-molecular pump
JP2000018189A (en) Turbo molecular pump
JP3591158B2 (en) Turbo molecular pump power supply
JP4029393B2 (en) Rotating device having failure detection device for covered rotating body, failure detection program, and recording medium
JPH03107599A (en) Control system of axial-flow pump device
JPH05118289A (en) Protection device for vacuum pump
JP2000027606A (en) Gas turbine clearance simulator system
JP3874993B2 (en) Turbo molecular pump
EP1777507A2 (en) Gas turbine engine simulator
JPH02204696A (en) Turbo-molecular pumping plant
JP2001329991A5 (en)
JP2714867B2 (en) Magnetic bearing protection device
JPH116774A (en) Device and method for detecting temperature of rotor
JP3510497B2 (en) Turbo molecular pump
JP2003232292A (en) Vacuum pump
JP3663608B2 (en) Gas turbine rotor blade fault diagnosis method and apparatus
JPH11132186A (en) Turbo molecular pump
JP3825538B2 (en) High vacuum pump
US20240159161A1 (en) Temperature measurement system and temperature measurement method
JPH02204697A (en) Turbo-molecular pumping plant

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050512

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050524

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050711

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050817

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050829

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080902

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080902

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080902

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090902

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090902

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100902

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110902

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110902

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120902

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120902

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130902

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees