JP5272780B2

JP5272780B2 - ターボ分子ポンプ用電源装置

Info

Publication number: JP5272780B2
Application number: JP2009032427A
Authority: JP
Inventors: 寿文橋本
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2009-02-16
Filing date: 2009-02-16
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2029-02-16
Also published as: JP2010190047A

Description

本発明は、ターボ分子ポンプ本体の制御駆動を行うターボ分子ポンプ用電源装置に関する。

従来、ターボ分子ポンプ用電源装置の設定パネル上には、液晶画面と操作ボタンとが設けられていることが多い（例えば、特許文献１参照）。そのような電源装置おいて、ＩＤ番号の設定のような機能設定を行う場合には、液晶画面と操作ボタンとを用いて行うのが一般的であった。

特開２００４−３３９９５４号公報

近年では、電源装置の小型化への要求が強く、液晶表示装置を省略する傾向にある。しかしながら、液晶表示装置が無い場合、予め設定されていた設定値や、手動設定した設定値を目視確認することができなくなるという問題があった。

請求項１の発明によるターボ分子ポンプ用電源装置は、ターボ分子ポンプを駆動する駆動部と、ターボ分子ポンプ運転に関する設定値および該設定値に対して付与された項目番号から成る設定データが、少なくとも１つ保持される保持部と、第１の色および第２の色のいずれか一方で選択的に発光可能な１つの発光素子と、第１の色で点灯および消灯を行う第１の発光パターンと、第２の色で点灯および消灯を行う第２の発光パターンとの、いずれか一方を選択して発光素子を発光させる発光制御部と、発光素子による設定データの表示を行う表示モードと、該設定データの表示を行わない非表示モードとを切り換える操作ボタンとを備え、発光制御部は、操作ボタンにより表示モードに切り換えられると、第１の発光パターンで項目番号を表示すると共に、第２の発光パターンで設定値を表示することを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載のターボ分子ポンプ用電源装置において、操作ボタンは、非表示モードおよび表示モードと、さらに設定データの入力が可能な入力モードとを順に切り換えるものであって、入力モードにおいて、設定データを保持部に入力するための入力ボタンを備えることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１または２に記載のターボ分子ポンプ用電源装置において、項目番号および設定値は、それぞれ２桁の数字から成り、第１および第２の発光パターンのそれぞれは、第１の点灯時間での点灯回数で１０の位の数値を表現し、前記第１の点灯時間と異なる第２の点灯時間での点灯回数で１の位の数値を表現することを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のターボ分子ポンプ用電源装置において、ターボ分子ポンプと電源装置とが一体化されていることを特徴とする。

本発明によれば、１個の発光素子により設定データを表示するようにしたので、電源装置の小型化と設定データの確認容易化とを両立させることができる。

ターボ分子ポンプの概観を示す図である。ターボ分子ポンプの概略構成を示すブロック図である。ターボ分子ポンプの半導体製造装置への装着例を示す図である。電源装置２０の制御パネルを示す図である。設定項目を説明する図である。設定動作の一例を示すフローチャートである。点灯表示形態の一例を示す図である。

以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本実施の形態におけるターボ分子ポンプの概観を示す図である。ターボ分子ポンプ１は、ポンプ本体１０と電源装置２０とを備えている。本実施の形態におけるターボ分子ポンプ１は、ポンプ本体１０と電源装置２０とを一体にした一体型のターボ分子ポンプであり、電源装置２０はポンプ本体１０のベース部１２に固定されている。２１は電源ケーブルである。ポンプケーシング１１に形成されたフランジを装着対象の真空チャンバに固定すると、ポンプ本体１０が電源装置２０と一体で真空チャンバに装着される。

図２は、ターボ分子ポンプの概略構成を示すブロック図である。ターボ分子ポンプ１は磁気軸受式のターボ分子ポンプであり、ポンプ本体１０には、回転翼が形成されたロータを支持する磁気軸受１０１と、ロータを回転駆動するモータ１０２とが設けられている。電源装置２０は、磁気軸受駆動部２０２、モータ駆動部２０３、ＤＣ電源２０４、入力部２０５，表示部２０６、通信部２０７、および、それらを制御する制御部２０１を備えている。磁気軸受１０１は磁気軸受駆動部２０２により駆動され、モータ１０２はモータ駆動部２０３により駆動される。

通信部２０７は、外部装置との間で情報の授受を行うための通信手段であり、例えば、プロフィーバス（PROFIBUS）等により通信が行われる。半導体製造装置等においては、図３に示すように、複数の真空チャンバの各々にターボ分子ポンプが装着される場合が多い。各ターボ分子ポンプ１Ａ〜１Ｃの電源装置２０は、装置側コントローラ３のＣＰＵとマルチドロップ接続されている。各ターボ分子ポンプ１Ａ〜１ＣにはＩＤ番号が設定され、ターボ分子ポンプ１Ａ〜１Ｃは装置側コントローラ３によって集中管理されている。

図４は、電源装置２０の制御パネル３０を示す図である。制御パネル３０には、ＡＣコネクタ３０１，ＡＣスイッチ３０２，スタート・ストップボタン３０３，リセットボタン３０４，オプションランプ３０５，ローテーションランプ３０６，ステイタスランプ３０７およびパワーランプ３０８が設けられている。ＡＣスイッチ３０２，スタート・ストップボタン３０３およびリセットボタン３０４は図２の入力部２０５を構成し、ランプ３０５〜３０８は図２の表示部２０６を構成する。本実施の形態では、ランプ３０５〜３０８として、２色発光（橙および緑）の発光素子（例えばＬＥＤ）が用いられる。

図１に示した電源ケーブル２１は、ＡＣコネクタ３０１に接続される。ＡＣスイッチ３０２をオンすると、ターボ分子ポンプが起動し、磁気軸受１０１によりロータが磁気浮上される。ＡＣスイッチのオンによりパワーランプ３０８が点灯する。起動後、スタート・ストップボタン３０３を短く押すと（以下では短押しと呼ぶことにする）モータ１０２が駆動され、ロータの回転駆動が開始される。ロータ回転が開始されると、ローテーションランプ３０６が点灯する。一方、ロータ回転開始後に再びスタート・ストップボタン３０３を短押しすると、モータ駆動が停止される。ステイタスランプ３０７はターボ分子ポンプの状態（正常、異常）を表すランプであり、異常時に点灯する。リセットボタン３０４は異常発生後、異常の原因が除去された状態でこのボタンを押した場合、ステイタスランプ３０７が消灯する。異常原因が除去されていない状態で押した場合、ステイタスランプ３０７は点灯したままとなる。

オプションランプ３０５は、電源装置２０の入力部２０５を用いてポンプのＩＤ番号や制御パラメータなどの設定値を入力設定する際の各種表示に用いられる。本実施形態における設定項目としては、例えば、図３に示すように複数のポンプを装置側コントローラ３で集中管理する際のＩＤ番号がある。ポンプに設定されたＩＤ番号に基づいて、各ポンプと装置側コントローラ３との間で通信が行われる。また、ポンプにオプションとしてヒータや温度調節機能を付加した際の、ヒータオンオフ設定や温度調節機能の温度設定等がある。これらの設定項目には、図５に示すように項目番号が割り当てられており、制御部２０１に設けられた記憶部には項目番号と設定値とが対で記憶されている。記憶部には、例えば、書き換え可能なメモリが用いられている。

図５は、特定のポンプの設定項目を示したものであり、例えば、項目番号１には温度調節機能の温度が設定されていて、その設定値は５０℃となっている。また、項目番号２にはＩＤ番号が設定されていて、図５に示す例では、ポンプはＩＤ番号＝１５に設定されている。

《設定動作の説明》
次に、設定項目の設定動作について説明する。設定動作には、スタート・ストップボタン３０３、リセットボタン３０４、オプションランプ３０５が用いられる。設定動作を行う場合には、スタート・ストップボタン３０３を所定時間以上押し続けて（以下では長押しと称する）、通常モードから設定入力モードに切り換える。本実施形態では、電源装置２０は通常モード、設定入力モードおよび設定表示モードの３つのモードを有しており、スタート・ストップボタン３０３を長押し操作をする度に、「通常モード→設定入力モード→設定表示モード→通常モード→設定入力モード・・・」のように順にモードが切り替わる。

図６は、設定動作処理の一例を示すフローチャートであり、この処理に関するプログラムは図２の制御部２０１で実行される。オペレータが図４のスタート・ストップボタン３０３を長押し操作すると、図５の処理がスタートする。ステップＳ１００では、制御部２０１は、電源装置２０のモードを通常モードから設定入力モードに切り換える。設定入力モードになると、ステップＳ１１０においてオプションランプ３０５を橙色で点灯する。オペレータは、オプションランプ３０５が橙色点灯表示になったことにより、モードが設定入力モードに切り替わり、項目番号の入力待ち状態であることを認識することができる。オプションランプ３０５はオプション機能の設定等を行う際に用いるランプであって、通常モードにおいては消灯している。

ステップＳ１２０では、スタート・ストップボタン３０３の長押し操作があったか否かを判定する。長押し操作が無いと判定するとステップＳ１３０へ進み、長押し操作があったと判定した場合にはステップＳ２００へ進む。

まず、ステップＳ１３０へ進んだ場合について説明する。ステップＳ１３０からステップＳ１７０までの処理は、設定項目の選択動作および設定値の設定動作に関する一連の処理である。設定項目の選択は、スタート・ストップボタン３０３およびリセットボタン３０４を短く押し下げる短押し操作により行う。スタート・ストップボタン３０３の短押し回数で項目番号の１の位が指定され、リセットボタン３０４の短押し回数で項目番号の１０の位が指定される。例えば、項目番号１２を選択する場合には、リセットボタン３０４を１回短押しし、スタート・ストップボタン３０３を２回短押しすれば良い。

ステップＳ１３０では、スタート・ストップボタン３０３およびリセットボタン３０４の短押し操作があった否かを判定する。ステップＳ１３０において短押し操作があったと判定された場合には、ステップＳ１４０へ進んで、ボタン３０３，３０４の短押し回数に応じて項目番号を設定する。ステップＳ１５０では、オプションランプ３０５を緑色で点灯する。オペレータは、オプションランプ３０５が緑色点灯に切り替わったことにより、設定値の入力待ち状態であることを認識することができる。

ステップＳ１６０では、設定値入力に関して、スタート・ストップボタン３０３およびリセットボタン３０４の短押し操作があった否かを判定する。ステップＳ１６０において短押し操作があったと判定された場合には、ステップＳ１７０へ進んで、ボタン３０３，３０４の短押し回数に応じて設定値の設定を行う。また、ボタン３０３，３０４の短押し操作があるまで、ステップＳ１６０の処理が繰り返し実行される。ステップＳ１８０では、スタート・ストップボタン３０３の長押し操作が行われたか否かを判定し、長押し操作が行われるとステップＳ２００へ進んで設定表示モードに切り替わる。

ステップＳ２１０では、設定項目の表示が行われる。なお、ステップＳ１８０からステップＳ２００へ進んだ場合には、ステップＳ１４０で設定された項目番号とステップＳ１８０で設定された設定値が表示され、ステップＳ１２０からステップＳ２００へ進んだ場合には、図５に示すように設定されている複数の設定項目の内の最初の設定項目の表示が行われる。設定表示モードにおける表示形態の詳細については後述する。ステップＳ２２０では、スタート・ストップボタン３０３の長押し操作が行われたか否かを判定する。ステップＳ２２０で長押し操作が行われたと判定されると、ステップＳ３００へ進み設定値を反映した後に通常モードに戻り、設定動作に関する一連の処理を終了する。

一方、ステップＳ２２０で長押し操作が行われていないと判定されると、ステップＳ２３０へ進み、リセットボタン３０４の短押し操作があったか否かを判定する。ステップＳ２３０においてｙｅｓと判定されると、すなわち、設定表示モードにおいてリセットボタン３０４が短押しされると、ステップＳ２４０へ進んで、現在表示されている設定項目の次の設定項目に関して、設定内容の表示が行われる。例えば、図５の項目番号１の設定内容が表示されているときにリセットボタン３０４が短押しされると、項目番号２の設定内容が表示されることになる。一方、ステップＳ２３０においてリセットボタン３０４が短押しされていない（ｎｏ）と判定されると、ステップＳ２２０へ進む。

ステップＳ２５０では、スタート・ストップボタン３０３が短押し操作されたか否かを判定する。ステップＳ２５０においてスタート・ストップボタン３０３の短押し操作があったと判定されると、ステップＳ２６０に進み、現在表示されている設定項目の一つ前の設定項目に関して、設定内容の表示が行われる。ステップＳ２６０の処理が終了すると、ステップＳ２２０へ戻る。一方、ステップＳ２５０においてリセットボタン３０４が短押しされていない（ｎｏ）と判定されると、ステップＳ２２０へ戻る。

次に、設定表示モードにおける表示形態について説明する。本実施の形態では、項目番号および設定値の表示はオプションランプ３０５の点灯状態で表現される。図７は、オプションランプ３０５の点灯表示形態の一例を示したものである。オプションランプ３０５には橙色と緑色の２色点灯が可能なＬＥＤが用いられており、橙色の点灯・消灯で項目番号を表現し、緑色の点灯・消灯で設定値を表現する。一例として、０．７５秒間の長時間点灯の数で１０の位の数値を表現し、０．２５秒間の短時間点灯の数で１の位の数値を表現するようにしているが、点灯時間の長さを１０の位と１の位とで逆に設定しても構わない。図７に示した表示例では、項目番号が１１で設定値が１５の場合を表示している。そして、「項目番号」→「設定値」→「項目番号」→「設定値」→・・・のように項目番号と設定値とを繰り返し表示する。

以上説明したように、本実施の形態では、２色発光可能な１つの発光素子（ＬＥＤ３０５）を用いると共に、橙色での点灯および消灯を行う発光パターンで設定データの項目番号を表示し、緑色での点灯および消灯を行う発光パターンで設定データの設定値を表示するようにした。その結果、１つの発光素子を用いるだけで設定データの目視確認を行うことができるので、表示部の配置スペースをより小さくすることが可能となり、電源装置の小型化を図ることができる。特に、ポンプ本体と電源装置とを一体化した場合には、表示部が小さいのでターボ分子ポンプ全体の小型化が図れる。また、スタート・ストップボタン３０３およびリセットボタン３０４を用いて手動入力する場合においても、入力した設定値を容易に確認することができ、入力時の設定ミスを防止することができる。さらに、図７に示すように、項目番号表示と設定値表示とで発光色を変えているので、表示内容が見分けやすく、数値の桁によって点灯時間を異ならせたことで、どの桁の数値であるかを容易に見分けることができる。

また、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何ら限定されるものではない。例えば、ポンプ本体と電源装置とが別体で構成されるターボ分子ポンプ用電源装置にも、同様に適用することができる。

１：ターボ分子ポンプ、１０：ポンプ本体、２０：電源装置、３０：制御パネル、１０１：磁気軸受、１０２モータ、２０１：制御部、２０２：磁気軸受駆動部、２０３：モータ駆動部、２０５：入力部、２０６：表示部、３０３：スタート・ストップボタン、３０４：リセットボタン、３０５：オプションランプ、３０６：ローテーションランプ、３０７：ステイタスランプ、３０８：パワーランプ

Claims

ターボ分子ポンプを駆動する駆動部と、
ターボ分子ポンプ運転に関する設定値および該設定値に対して付与された項目番号から成る設定データが、少なくとも１つ保持される保持部と、
第１の色および第２の色のいずれか一方で選択的に発光可能な１つの発光素子と、
前記第１の色で点灯および消灯を行う第１の発光パターンと、前記第２の色で点灯および消灯を行う第２の発光パターンとの、いずれか一方を選択して前記発光素子を発光させる発光制御部と、
前記発光素子による前記設定データの表示を行う表示モードと、該設定データの表示を行わない非表示モードとを切り換える操作ボタンとを備え、
前記発光制御部は、前記操作ボタンにより前記表示モードに切り換えられると、前記第１の発光パターンで前記項目番号を表示すると共に、前記第２の発光パターンで前記設定値を表示することを特徴とするターボ分子ポンプ用電源装置。
請求項１に記載のターボ分子ポンプ用電源装置において、
前記操作ボタンは、前記非表示モードおよび前記表示モードと、さらに前記設定データの入力が可能な入力モードとを順に切り換えるものであって、
前記入力モードにおいて、前記設定データを前記保持部に入力するための入力ボタンを備えることを特徴とするターボ分子ポンプ用電源装置。
請求項１または２に記載のターボ分子ポンプ用電源装置において、
前記項目番号および設定値は、それぞれ２桁の数字から成り、
前記第１および第２の発光パターンのそれぞれは、第１の点灯時間での点灯回数で１０の位の数値を表現し、前記第１の点灯時間と異なる第２の点灯時間での点灯回数で１の位の数値を表現することを特徴とするターボ分子ポンプ用電源装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載のターボ分子ポンプ用電源装置において、
ターボ分子ポンプと電源装置とが一体化されていることを特徴とするターボ分子ポンプ用電源装置。