JP5767632B2 - 排気ポンプの堆積物検知装置と、該装置を備えた排気ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、排気ポンプ内に堆積する生成物（ポンプ内堆積物）を検知する堆積物検知装置と、該装置を備えた排気ポンプに関し、特に、エッチング等のプロセスで使用するガスの種類や流量を問わず、どのようなプロセスでもそのプロセスで使用する排気ポンプ内の堆積物（ポンプ内堆積物）をより正確に検知し警告を行うことができるようにしたものである。

半導体製造装置では、エッチング等のプロセス装置から排出されたガスを外部へ排気する手段として、例えば図１３に示す排気ポンプＰを使用している。この排気ポンプＰは円筒部１とブレード部２で構成された回転体Ｒを有し、回転体ＲがモータＭによりロータ軸３周りに回転駆動される。そうすると、排気ポンプＰの吸気口４側に位置するガスの分子は、回転するブレード部２で下向きの運動量が与えられることによりネジ溝部５の上流に移送され、ネジ溝部５で圧縮された後、排気口６から外部に排気される。

前記のようなガスの排気によりターボ分子ポンプ等の排気ポンプ内に生成物が堆積することは知られている（例えば、特許文献１の段落００１４を参照）。特に図１３の排気ポンプでは図中のＳ部に生成物が堆積し易い。特許文献１では、そのポンプ内に堆積した生成物（ポンプ内堆積物）を検知する方式を開示している。開示された堆積物検知方式は、ターボ分子ポンプ（２０）において、その回転翼（２３）を回転させるモータ（７）の電流値を検出し、検出したモータ電流値と予め設定した設定電流値とを比較し、その結果、検出したモータ電流値が予め設定した設定電流値に比べて所定値以上である場合には警告をするという方式である（同文献１の段落００２２等を参照）。

しかしながら、特許文献１のターボ分子ポンプ（２０）を含む排気ポンプのエンドユーザは、様々なプロセスで排気ポンプを使用しており、プロセスの内容に応じて排気ポンプ内を流れるガスの種類や流量も様々である。排気ポンプ内を流れるガスの種類や流量に応じて、排気ポンプの回転体を回転駆動するモータの電流値も変化する。

このため、先に説明した特許文献１のような堆積物検知方式では、予め設定した設定電流値に基づいて生成物の堆積を検知し警告を行う構成を採っているので、その設定電流値に対応していないプロセスでは、正確に堆積物を検知し警告を行うことができないという問題がある。また、誤検知や誤警告を回避するには、どのような流量、種類のガスを使用するプロセスで排気ポンプを使用するのか、排気ポンプの使用状況を詳細に調べた上、その使用状況に合わせて設定電流値を変更しなければならず、使用状況の調査や設定電流値の変更に時間とコストがかかるという問題もある。

以上の説明で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。

特開２００３−２３２２９２号公報

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、プロセスで使用するガスの種類や流量を問わず、どのようなプロセスでもそのプロセスで使用する排気ポンプ内の堆積物（ポンプ内堆積物）をより正確に検知し警告を行うことができる、堆積物検知装置と、該装置を備えた排気ポンプを提供することにある。

前記目的を達成するために、まず、本発明の第１パターンは、回転体の回転動作によりガスを排気する排気ポンプの堆積物検知装置であって、前記堆積物検知装置は、初期処理として、前記回転体を回転駆動するモータの電流値を読み込む処理と、その読込んだモータ電流値を基にモータ電流初期値を求めて記憶する処理と、を実行する機能を有し、前記初期処理後の事後処理として、前記モータの電流値を読み込む処理と、その読込んだモータ電流値を基にモータ電流現在値を求める処理と、前記モータ電流初期値に対する前記モータ電流現在値の変化量を求める処理と、を実行する機能を有し、その変化量を基にポンプ内堆積物を検知することを特徴とする。

前記第１パターンの本発明における事後処理は、更に、前記変化量（モータ電流初期値に対するモータ電流現在値の変化量）を基に警告設定を行う処理を含むことができる。

この場合の警告設定は、前記変化量（モータ電流初期値に対するモータ電流現在値の変化量）に応じて段階的に警告レベルを設定する構成を採用してもよい。

前記第１パターンの本発明における事後処理では、ポンプに規定のガス種、ガス流量を流した上で、前記モータの電流値を読み込む段階で該モータの温度を計測し、計測したモータ温度に基づいてモータ電流到達値を予測し、予測したモータ電流到達値を前記モータ電流現在値として採用してもよい。

前記第１パターンの本発明における初期処理では、ポンプに規定のガス種、ガス流量を流した上で、前記モータの電流値を読み込む段階で該モータの温度を計測し、計測したモータ温度に基づいてモータ電流到達値を予測し、予測したモータ電流到達値を前記モータ電流初期値として採用し記憶するようにしてもよい。

本発明の第２パターンは、回転体の回転動作によりガスを排気する排気ポンプの堆積物検知装置であって、前記堆積物検知装置は、初期処理として、前記回転体の温度を読み込む処理と、その読込んだ回転体温度を基に回転体温度初期値を求めて記憶する処理と、を実行する機能を有し、前記初期処理後の事後処理として、前記回転体の温度を読み込む処理と、その読込んだ回転体温度を基に回転体温度現在値を求める処理と、前記回転体温度初期値に対する前記回転体温度現在値の変化量を求める処理と、を実行する機能を有し、その変化量を基にポンプ内堆積物を検知することを特徴とする。

前記本発明の第２パターンにおける事後処理は、更に、前記変化量（回転体温度初期値に対する回転体温度現在値の変化量）を基に警告設定を行う処理を含むことができる。

この場合の警告設定は、前記変化量（回転体温度初期値に対する回転体温度現在値の変化量）に応じて段階的に警告レベルを設定する構成を採用してもよい。

本発明の第３パターンは、回転体の回転動作によりガスを排気する排気ポンプの堆積物検知装置であって、前記堆積物検知装置は、初期処理として、前記回転体を回転駆動するモータの電流値を読み込む処理と、読込んだモータ電流値を基にモータ電流初期値を求めて記憶する処理と、前記回転体の温度を読み込む処理と、読込んだ回転体温度を基に回転体温度初期値を求めて記憶する処理と、を実行する機能を有し、前記初期処理後の事後処理として、前記モータの電流値を読み込む処理と、その読込んだモータ電流値を基にモータ電流現在値を求める処理と、前記モータ電流初期値に対する前記モータ電流現在値の変化量を求める処理と、前記回転体の温度を読み込む処理と、その読込んだ回転体温度を基に回転体温度現在値を求める処理と、前記回転体温度初期値に対する前記回転体温度現在値の変化量を求める処理と、を実行する機能を有し、前記２つの変化量を基にポンプ内堆積物を検知することを特徴とする。

前記本発明の第３パターンにおける事後処理は、更に、前記２つの変化量（モータ電流初期値に対するモータ電流現在値の変化量、回転体温度初期値に対する回転体温度現在値の変化量）を基に警告設定を行う処理を含むことができる。

この場合の警告設定は、前記２つの変化量（モータ電流初期値に対するモータ電流現在値の変化量、回転体温度初期値に対する回転体温度現在値の変化量）に応じて段階的に警告レベルを設定する構成を採用してもよい。

また、前記本発明の第３パターンにおいて、段階的に警告レベルを設定する場合、警告設定は、前記モータ電流初期値に対する前記モータ電流現在値の変化量が電流関係の最高・警告設定閾値以上である場合、又は、前記回転体温度初期値に対する前記回転体温度現在値の変化量が温度関係の最高・警告設定閾値以上である場合に、それぞれの閾値に対応する警告設定を行い、前記モータ電流初期値に対する前記モータ電流現在値の変化量が電流関係の初期・警告設定閾値以上であり、かつ、前記回転体温度初期値に対する前記回転体温度現在値の変化量が温度関係の初期・警告設定閾値以上である場合に、電流関係若しくは温度関係の初期・警告設定閾値に対応する警告設定を行うようにしてもよい。

前記第３パターンの本発明における事後処理では、ポンプに規定のガス種、ガス流量を流した上で、前記モータの電流値を読み込む段階で該モータの温度を計測し、計測したモータ温度に基づいてモータ電流到達値を予測し、予測したモータ電流到達値を前記モータ電流現在値として採用してもよい。

前記第３パターンの本発明における初期処理では、ポンプに規定のガス種、ガス流量を流した上で、前記モータの電流値を読み込む段階で該モータの温度を計測し、計測したモータ温度に基づいてモータ電流到達値を予測し、予測したモータ電流到達値を前記モータ電流初期値として採用し記憶するようにしてもよい。

本発明の第１パターンによると、初期処理でモータ電流初期値、事後処理でモータ電流現在値をそれぞれ求め、更に、そのモータ電流初期値に対するモータ電流現在値の変化量を求め、かかる変化量を基にポンプ内堆積物を検知する構成を採用した。このため、例えば、エンドユーザが排気ポンプをプロセス実行装置に組み込んだ直後のプロセス実行時に前述の初期処理が行われることで、実際のプロセスに対応したモータ電流の変化量が得られ、その変化量を基にポンプ内堆積物の検知が行われることから、プロセスで使用するガスの種類や流量を問わず、どのようなプロセスにおいてもそのプロセスで使用する排気ポンプ内の堆積物（ポンプ内堆積物）をより正確に検知し警告を行うことができる、という作用効果が得られる。

本発明の第２パターンによると、初期処理で回転体温度初期値、事後処理で回転体温度現在値をそれぞれ求め、更に、その回転体温度初期値に対する回転体温度現在値の変化量を求め、かかる変化量を基にポンプ内堆積物を検知する構成を採用した。このため、例えば、エンドユーザが排気ポンプをプロセス実行装置に組み込んだ直後のプロセス実行時に前述の初期処理が行われることで、実際のプロセスに対応した回転体温度の変化量が得られ、その変化量を基にポンプ内堆積物の検知が行われることから、プロセスで使用するガスの種類や流量を問わず、どのようなプロセスにおいてもそのプロセスで使用する排気ポンプ内の堆積物（ポンプ内堆積物）をより正確に検知し警告を行うことができる、という作用効果が得られる。

本発明の第３パターンによると、モータ電流初期値に対するモータ電流現在値の変化量と、回転体温度初期値に対する回転体温度現在値の変化量とを基に、ポンプ内堆積物を検知するから、より正確にポンプ内堆積物を検知し警告を行うことができる。

図１３の排気ポンプのポンプ制御装置に本発明の一実施形態である堆積物検知装置を組み込んだ例の機能ブロック図。 図２は、図１３の排気ポンプ内のガス流路における生成物の堆積状況を擬似的に作成した状態の説明図であり、ａ）は生成物堆積比率が２５％であるときの状態、ｂ）はその比率が５０％であるときの状態、ｃ）はその比率が７５％であるときの状態をそれぞれ示した図。 図２の擬似的な堆積物が存在する状況下で図１３の排気ポンプを運転し、同排気ポンプのモータの電流を測定したときの、生成物堆積比率とモータ電流との関係の説明図。 図３の条件２と条件３それぞれの条件で図１３の排気ポンプを運転し、同排気ポンプのモータの電流を測定したときの、生成物堆積比率とモータ電流との関係を比較した図。 図２の擬似的な堆積物が存在する状況下で排気ポンプを運転し、同排気ポンプの回転体（具体的にはブレード部）の温度を測定したときの、生成物堆積比率と回転体温度との関係の説明図。 図５の条件２と条件３それぞれの条件で排気ポンプを運転し、同排気ポンプの回転体（具体的にはブレード部）の温度を測定したときの、生成物堆積比率と回転体温度との関係を比較した図。 モータ電流変化量を基にポンプ内堆積物を検知する例の実行に関するフローチャート図。 回転体温度変化量を基にポンプ内堆積物を検知する例の実行に関するフローチャート図。 モータ電流変化量と回転体温度変化量を基にポンプ内堆積物を検知する例の実行に関するフローチャート図。 ヘルスチェックモードの実行例であって、先に説明した段階的な警告レベルの設定を採用した場合における事後処理の流れを示したフローチャート図。 プロセス実行時とヘルスチェックモード実行時におけるモータ電流値の変化の様子を示した図。 ガス負荷の変化に対する、モータの電流値の変化と回転体の温度の変化との違いを比較した図。 排気ポンプの一例の断面図。 図１３の排気ポンプを排気手段として組み込んだ顧客のプロセス実行装置の稼働状態と、その排気ポンプのモータの温度との関係の説明図。 図２の擬似的な堆積物が存在する状況下で図１３の排気ポンプを運転し、同排気ポンプのモータの温度が高い時（Ｃ４度）と低い時（Ｃ３度）とにおいて、排気ポンプ内での生成物の堆積と排気ポンプのモータの電流変化との関係を調べる調査試験の結果を示した図。 排気ポンプ内を流れるガスの流量と、排気ポンプのモータの温度と、同モータの電流値との関係を調査する実験の結果を示した図。

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。

（Ａ）モータ電流変化量を基にポンプ内堆積物を検知する例（本発明の第１パターンに相当）の説明

最初に、排気ポンプ内での生成物の堆積と排気ポンプのモータの電流変化との関係について説明する。

図１３に示す排気ポンプＰの場合、生成物はロータ１下部のガス流路（図１３のＳ部を参照）に堆積する。生成物が堆積すると、排気ポンプＰの最下段のタービン部２下部の圧力が上昇する。その結果、モータＭに加わる負荷が増加するため、モータ電流値は増加方向に変化するよう制御される。

そこで、本発明者等は、図２に示すように、図１３の排気ポンプＰのガス流路において生成物が最も堆積しやすい部位（具体的には図１３のＳ部）に、擬似的な生成物の堆積状況を作成し、排気ポンプＰ内での生成物の堆積と排気ポンプＰのモータＭの電流変化との関係を調べる調査試験を行った。その結果を示したものが図３である。

図３に示したように、本発明者等は、図１３のＳ部において、ポンプ内堆積物の堆積厚がガス流路の５０％（図２の生成物堆積比率５０％を参照）を越えた時点よりモータ電流値が顕著に増加方向に変化することを確認した。従って、このモータ電流値の変化量（以下「モータ電流変化量」という）を検出することで、ポンプ内堆積物を検知したり、その堆積厚を推定したりすることが可能である。

尚、モータ電流値が上昇を始めるポンプ内堆積物の堆積厚は全ての機種で５０％ではなく、デザインにより変動する。また、例えば、図３及び図４の通り、排気ポンプＰの運転条件１（Ｂのガスを８００ｓｃｃｍ流す）のように排気ポンプＰに流すガスの流量が少ない場合には、モータ電流値の変化率が少なく、モータ電流値の増加を有意に判定することができない。更に、モータ電流値は、排気ポンプＰの個体差、及び同じ流量でガスを流した場合のポンプ温度によっても変化する。このため、モータ電流値の増加を有意に判定するためには、少なくとも１０％以上のモータ電流増加（ΔＩ）が必要である。

図１は、図１３の排気ポンプＰのポンプ制御装置に本発明の一実施形態である堆積物検知装置を組み込んだ例の機能ブロック図である。

同図のポンプ制御装置５０は、排気ポンプＰを統括制御するマイクロコンピュータ部５１と、排気ポンプＰのモータＭを駆動するモータドライバ５２と、マイクロコンピュータ部５１からの指令に基づき図示しない顧客のプロセス装置を含む顧客装置等、外部装置との間で通信を行う通信手段５３と、マイクロコンピュータ部５１からの指令に基づき排気ポンプＰの運転状況を表示する表示手段５４と、マイクロコンピュータ部５１に対して設定値等の入力を行う入力操作手段５５を有し、モータドライバ５２はモータＭの電流値を検出するモータ電流値検出手段としての機能を備えている。

マイクロコンピュータ部５１は、図７に示すフローチャートの各処理を実行することにより、初期処理として下記（１−１）から（１−２）の処理、及び、初期処理後の事後処理として下記（２−１）から（２−４）の処理を実行する機能がある。

≪初期処理≫
（１−１） モータＭの電流値を読み込む処理。
（１−２） 前記（１−１）において読込んだモータ電流値を基にモータ電流初期値を求めて記憶する処理。

≪事後処理≫
（２−１） モータＭの電流値を読み込む処理。
（２−２） 前記（２−１）において読込んだモータ電流値を基にモータ電流現在値を求める処理。
（２−３） 前記（２−２）で求めたモータ電流現在値から前記（１−２）で記憶したモータ電流初期値を減算することによりモータ電流変化量を求める処理。
（２−４） 前記（２−３）で求めたモータ電流変化量を基に警告設定を行う処理。

≪初期処理と事後処理の処理内容の詳細≫
前記（１−１）でのモータ電流値の読込みは、モータドライバ５２からモータ電流検出値を読み取る方式であるが、別の方法でモータＭの電流値を読込んでもよい。前記（２−１）でのモータ電流値の読込みも同様である。

モータ電流初期値としてはモータ電流平均値を採用することができる。モータ電流平均値の求め方は、例えば、所定時間内にモータ電流値を複数回読込み、読込んだ複数のモータ電流値の合計を読込み回数で除算してモータ電流平均値を得る方法や、この方法を複数回繰り返すことによりモータ電流初期値をいくつか取得し、取得した複数のモータ電流初期値の合計を繰返し回数で除算することにより最終的にモータ電流初期値を取得する方式など、各種の方式を採用することができる。前記モータ電流現在値を求める方法も同様である。

モータ電流初期値を記憶する方式は、例えば、マイクロコンピュータ部５１に内蔵されている図示しない不揮発性記憶媒体の一部を記憶エリアとして確保し、その記憶エリアにモータ電流初期値を記憶させる方式や、これ以外の方式を採用することができる。

モータ電流現在値もまた、モータ電流初期値と同様、不揮発性記憶媒体の記憶エリアに記憶させる方式を採用してもよい。これとは別の方式として、マイクロコンピュータ部５１に内蔵されている図示しないＲＡＭ等の揮発性記憶媒体の一部を記憶エリアとして確保し、その記憶エリアにモータ電流現在値を記憶させる方式を採用することもできる。

前記のように記憶エリアにモータ電流初期値とモータ電流現在値を記憶する構成を採用した場合、モータ電流変化量を求める処理に関しては、記憶エリアからモータ電流初期値とモータ電流現在値を取得し、取得したモータ電流現在値からモータ電流初期値を減算すればよい。

モータ電流変化量を基に行う警告設定は、例えばそのモータ電流変化量に応じてレベル１、レベル２、…のように段階的に警告レベルを設定する方式や、その他の方式を採用することができる。

段階的に警告レベルを設定する方式において、設定した警告レベルは、通信手段５３から外部装置へ出力したり、それぞれの警告レベルを表示手段５４で表示したりする等、警告の内容を知らせるための各種処理を採用することができる。

また、段階的な警告レベルの設定は、例えば、モータ電流変化量がモータ電流初期値の＋３０％以上であるときはレベル１の警告、＋４０％以上であるときはレベル２の警告、＋５０％以上であるときはレベル３の警告を設定する等、モータ電流変化量の増加に伴い警告レベルを引き上げるようにしてもよい。

図７は、モータ電流変化量を基にポンプ内堆積物を検知する例において、段階的な警告レベルの設定を採用した場合における初期処理と事後処理の流れを示したフローチャート図である。

図７のフローチャート図の処理は、マイクロコンピュータ部５１の起動により、又は入力操作手段５５を介して処理開始コマンドがマイクロコンピュータ部５１に入力されたとき、通信手段５３により処理開始コマンドを受信したとき等に、マイクロコンピュータ部５１で実行される。

図７を参照すれば、マイクロコンピュータ部５１は、最初に、モータドライバ５２で検出した電流値（モータ電流値）をバッファ内に読込み（ステップ１０１）、読込んだモータ電流値を平均化処理することよりモータ電流初期値を取得し設定する（ステップ１０２及び１０３）。このステップ１０１から１０３までの処理をＮ回繰り返すことにより（ステップ１０４のＮｏ）最終的なモータ電流初期値を求めたら（ステップ１０４のＹｅｓ）、その求めたモータ電流初期値を記憶エリアに記憶する（ステップ１０５）。以上で初期処理が終了する。

次に、事後処理として、マイクロコンピュータ部５１はモータ電流値をバッファ内に読込み（ステップ１０６）、読込んだモータ電流値を平均化処理することによりモータ電流現在値を求め（ステップ１０７）、そのモータ電流現在値から前記モータ電流初期値を減算することによりモータ電流変化量を求めて（ステップ１０８）、ステップ１０９へ進む。

ステップ１０９では、ステップ１０８で求めたモータ電流変化量がレベル１の警告設定閾値（例えばモータ電流初期値の＋３０％）以上であるか否かを判定する。ここで、レベル１の警告設定閾値以上である（ステップ１０９のＹｅｓ）場合は、レベル１の警告設定を行い（ステップ１１０）、次のステップ１１１へ進む。

ステップ１１１では、ステップ１０８で求めたモータ電流変化量がレベル２の警告設定閾値（例えばモータ電流初期値の＋４０％）以上であるか否かを判定する。ここで、レベル２の警告設定閾値以上である（ステップ１１１のＹｅｓ）場合は、先に設定したレベル１の警告設定をキャンセルして、レベル２の警告設定を行い（ステップ１１２）、次のステップ１１３へ進む。

ステップ１１３では、ステップ１０８で求めたモータ電流変化量がレベル３の警告設定閾値（例えばモータ電流初期値の＋５０％）以上であるか否かを判定する。ここで、レベル３の警告設定閾値以上である（ステップ１１３のＹｅｓ）場合は、先に設定したレベル２の警告設定をキャンセルして、レベル３の警告設定を行う（ステップ１１４）。レベル１、２、３の警告設定例は前述の通りである。

なお、ステップ１０９において、モータ電流変化量がレベル１の警告設定閾値以上でない場合、及び、ステップ１１１において、モータ電流変化量がレベル２の警告設定閾値以上でない場合、並びに、ステップ１１３において、モータ電流変化量がレベル３の警告設定閾値以上でない場合は、それぞれステップ１０６の処理に戻って（ステップ１０９のＮｏ、ステップ１１１のＮｏ、ステップ１１３のＮｏ）、ステップ１０６からステップ１１４の処理を繰り返す。

前記各レベルの警告設定閾値（モータ電流初期値の＋３０％、＋４０、＋５０％）は一例であり、本例に係わらず、任意に設定しても良い。

以上説明した初期処理では、モータＭの電流値が安定する時間、例えば数分間ガスの排気を行い、その後、読込んだモータ電流値を基にモータ電流平均値を求めることが望ましい。

初期処理時に排気ポンプＰに流すガス流量の上限は、モータ電流初期値が下記式１を満たす範囲となるように設定するとよい。このように設定すれば、モータＭの電流がモータドライバ５２の最大供給電流を超えるようなことが無くなり、より正確にモータ電流変化量を測定することができる。もし、モータドライバ５２の最大供給電流値を考慮しないで必要以上に大量のガスを排気ポンプに流してしまうと、モータＭの電流は増加できず、回転体Ｒはその回転速度を維持できなくなり、正確にモータ電流変化量を測定することができない。

＜式１＞
Ｉ_０＋Ｉ_ｍａｘ＜Ｉ
備考）
Ｉはモータドライバの最大供給電流値、Ｉ_０はモータ電流初期値、Ｉ_ｍａｘは最高の警告レベルに関わるモータ電流変化量（先の例では、レベル３の警告が最高の警告レベルであるので、Ｉ_ｍａｘはモータ電流初期値の＋５０％である）。

初期処理時に排気ポンプＰに流すガス流量の下限は、生成物の堆積量が増加したときにモータ電流値の変化がモータ電流初期値の＋１０％以上になる等、モータ電流の変化を有意義に判定できるガス流量以上とする。図３の場合、ガスの種類及び流量として、Ｂのガスと１２００ｓｃｃｍの流量を選定すれば、先に説明した２つの条件（ガス流量の上限と下限）を満足し、より正確な堆積厚の推定が可能となる。

≪初期処理を行う時期（タイミング）≫
排気ポンプＰは、工場出荷後、プロセスを実行する装置（プロセス実行装置）の排気手段として組込み使用される。このような排気ポンプＰの使用形態より、前記初期処理は排気ポンプの工場出荷前、または、排気ポンプを実際に使用するエンドユーザが排気ポンプＰをプロセス実行装置に組み込んだ直後のプロセス実行時、若しくは、定期的にプロセスを休止して行うことができる。

排気ポンプＰの工場出荷前に初期処理を行う場合は、試験的に排気ポンプＰに流すガスの種類と流量を規定し、その規定に従って排気ポンプＰを運転したときのモータＭの電流値を読み込む。そして、読み込んだモータ電流値を基にモータ平均電流値を求めて記憶させる（前記（１−１）から（１−２）の処理）。

≪初期処理と事後処理をヘルスチェックモードで行う例≫
定期的にプロセスを休止して初期処理を行う場合は、排気ポンプＰのヘルスチェックモードとして、前記初期処理と事後処理を行うことができる。

ヘルスチェックモードでは、排気ポンプＰに流すヘルスチェック用ガスの種類と流量とを規定し、その規定に従って排気ポンプＰを運転したときのモータＭの電流値を読込み、読込んだモータ電流値を基にモータ電流初期値を求めて記憶させる（前記（１−１）から（１−２）の処理）。その後、前記（２−１）から（２−４）の処理を順に実行することによって、モータ電流変化量を求め、求めたモータ電流変化量を基に警告設定を行うようにしてもよい。

ヘルスチェックモードの実行は、生成物の堆積増加速度が速いプロセスでは１日１回のペースで頻繁に行ってもよく、それ以外のプロセスでは１〜２週間に１回のペースで行ってもよい。

ところで、前述のヘルスチェックモードを採用する場合、マイクロコンピュータ部５１はヘルスチェックモードに入ったことを認識して、初期処理と事後処理を実行する必要がある。プロセスとヘルスチェックモードとを分離することにより、より確実に生成物の堆積状況を推定するためである。

図１１には、プロセス実行中のモータ電流値とヘルスチェックモード実行中のモータ電流値が示してある。同図から分かるように、プロセス実行中のモータ電流値はヘルスチェックモード実行中のモータ電流値より大となる場合がある。このため、もし、マイクロコンピュータ部５１がヘルスチックモードに入ったことを認識できていないとしたら、プロセス実行中であるにもかかわらず前記初期処理と事後処理が行われてしまい、プロセス実行中の大きなモータ電流値を読取ることで、誤った警告設定が行われるという不具合が生じうる。

≪ヘルスチェックコマンドの利用によるヘルスチェックモードの認識≫
ヘルスチェックモードに入ったことを認識する手法としては、ヘルスチェックコマンドを利用する方法が考えられる。具体的には、マイクロコンピュータ部５１は、通信手段５３又は入力操作手段５５を介して顧客よりヘルスチェック用ガスを流しているというヘルスチェックコマンド（信号）を取得し、それをトリガとしてヘルスチェックモードに入ったと認識して、初期処理と事後処理を実行する。このようにすれば、ヘルスチェックモードに入った時のみ初期処理と事後処理が行われるので、誤った警告設定が行われることはない。

≪ヘルスチェックコマンドを利用しないでヘルスチェックモードを認識する例≫
プロセス実行中は、排気ポンプＰを流れるガスの流量や種類が変化するため、モータＭの電流値が大きく変動する。一方、ヘルスチェックモードでは、排気ポンプＰに流すガスの種類と流量が規定されているので、モータＭの電流値は比較的安定する。このようなモータ電流値の変動と安定現象を利用することにより、ヘルスチェックコマンドを利用しないで、ヘルスチェックモードであることを認識することもできる。

具体的には、プロセスでモータ電流値が変動する最大時間Ｔｐｍａｘに比べて、ヘルスチェックガス導入時間Ｔｈ（排気ポンプＰにヘルスチェック用ガスを流す時間）を十分長い時間（例えば１０倍以上）にする。そして、マイクロコンピュータ部５１では、モータ電流値を常時監視し、図１１に示すＴｃ期間（＝ヘルスチェックガス導入時間Ｔｈ−モータ電流値が安定するまでの時間）モータ電流値が連続的にほぼ安定したら、ヘルスチェックモードを実行したと認識すれば良い。

図１０は、ヘルスチェックモードの実行例であって、先に説明した段階的な警告レベルの設定を採用した場合における事後処理の流れを示したフローチャート図である。

尚、この図１０のヘルスチェックモード実行例では、前述の初期処理が既に行われたことにより、モータ電流初期値Ｉｉがマイクロコンピュータ部５１の記憶エリアに記憶されているものとする。また、読込んだモータ電流値はバッファメモリに格納されるものとする。

図１０を参照すると、初めに、ヘルスチェックタイマーの値Ｔのリセット（ステップ４０１）と、電流積算値Ｉｔのリセット（ステップ４０２）を行う。次に、初期処理後の事後処理として、モータ電流値Ｉｃを読込み（ステップ４０３）、読込んだモータ電流値Ｉｃと前記初期処理で予め記憶したモータ電流初期値Ｉｉとを比較する（ステップ４０４）。

そして、その読込んだモータ電流値Ｉｃがモータ電流初期値Ｉｉ以上である（ステップ４０４のＹｅｓ）場合は、バッファメモリから前回読込んだモータ電流値（以下「前回のモータ電流値Ｉｂ」という）を読出し（ステップ４０５）、同バッファメモリに前記ステップ４０３で読込んだモータ電流値（以下「今回のモータ電流値Ｉｃという）を記憶させる（ステップ４０６）。

次に、ヘルスチェックモードに入ったか否かの判定基準となるヘルスチェックモード判定閾値（具体的には、モータ電流値の変動幅であって、例えば零に近い値）と、前回のモータ電流値Ｉｂから今回のモータ電流値Ｉｃを減算した値の絶対値（今回と前回のモータ電流値の変動幅）とを比較する。そして、その絶対値がヘルスチェックモード判定閾値より小さい（ステップ４０７のＹｅｓ）場合は、ヘルスチェックタイマーの値Ｔをカウントアップして（ステップ４０８）、次のステップ４０９へ進む。

ステップ４０９では、モータ電流値の積算処理として、電流積算値Ｉｔに今回のモータ電流値Ｉｃを加算し、次のステップ４１０では、その加算値を電流積算値Ｉｔとして記憶することにより電流積算値Ｉｔを更新する。更に次のステップ４１１では、ヘルスチェックタイマーの値Ｔと、図１１に示すＴｃ期間（＝ヘルスチェックガス導入時間Ｔｈ−モータ電流値が安定するまでの時間）とを比較する。

そして、前記ステップ４１１において、Ｔ＞＝Ｔｃであるなら（ステップ４１１のＹｅｓ）、マイクロコンピュータ部５１は、ヘルスチェックモードを実行したものと認識し、前記更新後の電流積算値Ｉｔをヘルスチェックタイマーの値Ｔで除算（Ｉｔ／Ｔ）することにより、モータ電流現在値Ｉaを求め、モータ電流現在値からモータ電流初期値を減算することによりモータ電流変化量を求める（ステップ４１２）。その後のステップ４１３から４１８までの処理は、先に説明したステップ１０９から１１４までの処理と同じであるため、その詳細説明は省略する。

以上説明した例（モータ電流変化量を基にポンプ内堆積物を検知する例）では、初期処理でモータ電流初期値、事後処理でモータ電流現在値をそれぞれ求め、更に、そのモータ電流初期値に対するモータ電流現在値の変化量を求め、かかる変化量を基にポンプ内堆積物を検知し警告設定を行う構成を採用した。このため、例えば、エンドユーザが排気ポンプＰをプロセス実行装置に組み込んだ直後のプロセス実行時に前述の初期処理が行われることで、実際のプロセスに対応したモータ電流の変化量が得られ、その変化量を基にポンプ内堆積物の検知が行われることから、プロセスで使用するガスの種類や流量を問わず、どのようなプロセスにおいてもそのプロセスで使用する排気ポンプＰ内の堆積物（ポンプ内堆積物）をより正確に検知し警告を行うことが可能である。

エンドユーザにて稼働中の排気ポンプＰのポンプ制御装置５０には、排気ポンプＰのモータＭの電流値を検出する機能を持ったモータドライバ５２が内蔵されているので、モータ電流値の変化量を基にポンプ内堆積物を検知する前記の例は、エンドユーザにて稼働中の排気ポンプに対し、ハードウエア資源を追加することなく、ソフトウエアの変更のみで対応することが可能である。

排気ポンプＰに対するガス負荷の変動が大きいプロセス（例えばエッチング装置）では、モータ電流値の変動も大きいことから、安定してモータ電流値を読み込むことは難しいが、先に説明したヘルスチェックモードの導入により、モータ電流値を安定して読込めるため、ガス負荷の変動が大きいプロセスでも、生成物の堆積状況を精度よく検出することが可能となる。

また、ヘルスチェックモードでは、排気ポンプＰとそのポンプ制御装置５０を含む製品出荷時に、モータ電流初期値を求めて記憶させておくことが可能となるため、エンドユーザにおける初期処理によるモータ電流初期値の設定作業を省略する事も可能である。

（Ｂ）回転体温度変化量を基にポンプ内堆積物を検知する例（本発明の第２パターンに相当）の説明

最初に、排気ポンプ内での生成物の堆積と排気ポンプの回転体の温度変化との関係について説明する。

図５は、図２の擬似的な堆積物が存在する状況下で図１３の排気ポンプＰを運転し、同排気ポンプＰの回転体Ｒの温度を測定したときの結果（生成物堆積比率と回転体温度との関係）の説明図である。

図５に示したように、本発明者等は、ポンプ内堆積物の堆積厚がガス流路の５０％（図２の生成物堆積比率５０％を参照）を越えた時点より回転体Ｒの温度が顕著に増加方向に変化することを確認した。従って、この回転体温度の変化量を検出することで、ポンプ内堆積物を検知したり、その堆積厚を推定したりすることが可能である。

また、本発明者等において、排気ポンプＰに流すガス流量が少ない場合には、回転体Ｒの温度の変化率が少なく、回転体Ｒの温度の増加を有意に判定することができないことも確認した。排気ポンプＰの個体差による運転開始時、及び温度平衡時の温度差を考慮すると、回転体Ｒの温度増加量を有意に判定するには５℃以上の温度増加が必要である。

ところで、図１２に示したように、モータＭの電流値に比べ、回転体Ｒの温度は、回転体Ｒに作用するガス負荷の短時間（数分程度）の変化に対し追随して変化しない。図１２のように、実際のプロセスでは、ほぼ同じパターンのガス種、流量の組み合わせが続くことが多い。このようなプロセスの場合、回転体Ｒの温度は、モータの電流値の変化を時間で積分したのと同等になる。

以上のことより、本例では、排気ポンプＰをプロセス実行装置に組み込んだ直後で、かつ、規定のプロセス数を実行した後に、初期処理として、排気ポンプＰの回転体Ｒの温度を読込み、その読込んだ回転体温度を基に回転体温度初期値を求めて記憶する。更に、初期処理後の事後処理では、プロセス実行後に、その都度、回転体Ｒの温度を読込み、読込んだ回転体温度を基に回転体温度現在値を求める。そして、回転体温度初期値に対する回転体温度現在値の変化量（以下「回転体温度変化量という」）を求め、求めた回転体温度変化量を基に堆積物を検知し警告設定を行う。このような処理を行うため、先に説明した図１のポンプ制御装置５０や図１３の排気ポンプＰは以下のように構成される。

図１３の排気ポンプＰには回転体Ｒの温度を検出する温度検出手段７が設けられ、その排気ポンプ１３のポンプ制御装置５０（図１参照）には、温度検出手段７で検出した回転体Ｒの温度が入力される。

そして、同ポンプ制御装置５０のマイクロコンピュータ部５１は、図８に示すフローチャートの各処理を実行することにより、初期処理として下記（３−１）から（３−２）の処理、及び、初期処理後の事後処理として下記（４−１）から（４−４）の処理を実行する機能がある。

≪初期処理≫
（３−１）排気ポンプＰの回転体の温度を読み込む処理。
（３−２）前記（３−１）において読込んだ回転体温度を基に回転体温度初期値を求めて記憶する処理。

≪事後処理≫
（４−１） 排気ポンプＰの回転体の温度を読み込む処理。
（４−２） 前記（４−１）において読込んだ回転体温度を基に回転体温度現在値を求める処理。
（４−３） 前記（４−２）で求めた回転体温度現在値から前記（３−２）で記憶した回転体温度初期値を減算することにより回転体温度変化量を求める処理。
（４−４） 前記（４−３）で求めた回転体温度変化量を基に警告設定を行う処理。

≪初期処理と事後処理の処理内容の詳細≫
前記（３−１）での回転体温度の読込みは、温度検出手段７からの入力を読み取る。前記（４−１）での回転体温度の読込みも同様である。

回転体温度初期値については回転体温度平均値を採用することができる。回転体温度平均値の求め方は、これに対応する前述のモータ電流平均値の求め方と同様であるため、その詳細説明は省略する。

また、回転体温度初期値を記憶する方式、回転温度変化量を求める方式、並びに、回転温度変化量を基に行う警告設定の方式も、これらにそれぞれ対応する前述の方式、すなわち、モータ電流初期値を記憶する方式、モータ電流変化量を求める方式、モータ電流変化量を基に行う警告設定の方式と同様であるため、その詳細説明は省略する。

図８は、回転体温度変化量を基にポンプ内堆積物を検知する例において、段階的な警告レベルの設定を採用した場合における初期処理と事後処理の流れを示したフローチャート図である。

なお、このフローチャート図の処理の実行タイミングは、図７のフローチャート図の処理の実行タイミングと同様である。

図８を参照すれば、マイクロコンピュータ部５１は、最初に、温度検出手段７を通じて回転体Ｒの温度をバッファ内に読込み（ステップ２０１）、読込んだ回転体温度を平均化処理することにより回転体温度初期値を取得し設定する（ステップ２０４及び２０３）。このステップ２０１から２０３の処理をＮ回繰り返すことにより（ステップ２０４のＮｏ）最終的な回転体温度初期値を求めたら（ステップ２０４のＹｅｓ）、求めた回転体温度初期値を記憶エリアに記憶する（ステップ２０５）。以上で初期処理が終了する。

回転体温度の初期値の読込は、入力操作手段５５及び通信手段５３を持ってマイクロコンピュータ部５１に指示をしても良い。また、これを自動的に行う方法として、排気ポンプＰが装置に実装されたあと、ある一定時間（例えば１，０００時間）の間の回転体の最大温度を持って、初期温度とする事も可能である。もちろん、一定時間はプロセス等により異なる時間とする事は可能である。

次に、マイクロコンピュータ部５１は、回転体Ｒの温度をバッファ内に読込み（ステップ２０６）、読込んだ回転体温度を前述の平均化処理することにより回転体温度現在値を求め（ステップ２０７）、その回転体温度現在値から前記回転体温度初期値を減算することにより回転体温度変化量を求めて（ステップ２０８）、ステップ２０９へ進む。

ステップ２０９では、ステップ２０８で求めた回転体温度変化量がレベル１の警告設定閾値（例えば回転体温度初期値の＋５℃）以上であるか否かを判定する。ここで、レベル１の警告設定閾値以上である（ステップ２０９のＹｅｓ）場合は、レベル１の警告設定を行い（ステップ２１０）、次のステップ２１１へ進む。

ステップ２１１では、ステップ２０８で求めた回転体温度変化量がレベル２の警告設定閾値（例えば回転体温度初期値の＋１０℃）以上であるか否かを判定する。ここで、レベル１の警告設定閾値以上である（ステップ２１１のＹｅｓ）場合は、先に設定したレベル１の警告設定をキャンセルして、レベル２の警告設定を行い（ステップ２１２）、次のステップ２１３へ進む。

ステップ２１３では、ステップ２０８で求めた回転体温度変化量がレベル３の警告設定閾値（例えば回転体温度初期値の＋１５℃）以上であるか否かを判定する。ここで、レベル３の警告設定閾値以上である（ステップ２１３のＹｅｓ）場合は、先に設定したレベル２の警告設定をキャンセルして、レベル３の警告設定を行う（ステップ２１４）。レベル１、２、３の警告設定例は前述の通りである。

なお、ステップ２０９において、回転体温度変化量がレベル１の警告設定閾値以上でない場合、及び、ステップ２１１において、回転体温度変化量がレベル２の警告設定閾値以上でない場合、並びに、ステップ２１３において、回転体温度変化量がレベル３の警告設定閾値以上でない場合は、それぞれステップ２０６の処理に戻って（ステップ２０９のＮｏ、ステップ２１１のＮｏ、ステップ２１３のＮｏ）、ステップ２０６からステップ２１４の処理を繰り返す。

前記各レベルの警告設定閾値(回転体温度初期値の＋５℃、＋１０℃、＋１５℃)は、一例であり、本例に係わらず、任意に設定しても良い。

以上説明した例（回転体温度変化量を基にポンプ内堆積物を検知する例）では、初期処理で回転体温度初期値、事後処理で回転体温度現在値をそれぞれ求め、更に、その回転体温度初期値に対する回転体温度現在値の変化量を求め、かかる変化量を基にポンプ内堆積物を検知する構成を採用した。このため、例えば、エンドユーザが排気ポンプをプロセス実行装置に組み込んだ直後のプロセス実行時に前述の初期処理が行われることで、実際のプロセスに対応した回転体温度の変化量が得られ、その変化量を基にポンプ内堆積物の検知が行われることから、プロセスで使用するガスの種類や流量を問わず、どのようなプロセスにおいてもそのプロセスで使用する排気ポンプ内の堆積物（ポンプ内堆積物）をより正確に検知し警告を行うことができる。

図９は、モータ電流変化量と回転体温度変化量を基にポンプ内堆積物を検知する例（本発明の第３パターンに相当）において、先に説明した段階的な警告レベルの設定を採用した場合における初期処理と事後処理の流れを示したフローチャート図である。

この図９のフローチャート図において、図７や図８のフローチャート図の処理と同一の処理には同一符号を付してある。また、図９のフローチャート図の処理の実行タイミングは、図７のフローチャート図の処理の実行タイミングと同様である。

図９において、ステップ１０１から１０８までの処理と、ステップ２０１から２０８までの処理は同時並列的に進行する。尚、この同時並列的に進行する処理群は、それぞれ図７のフローチャート図に示したステップ１０１から１０８までの処理、図８のフローチャート図に示したステップ２０１から２０８までの処理と同一であるので、その詳細説明は省略する。以下は、それ以後の異なるステップ３０１Ａから３０３Ａ、及び、３０１Ｂから３０３Ｂ、３０４の各処理について説明する。

ステップ３０１Ａでは、ステップ１０８において求めたモータ電流変化量と、モータ電流変化量に関して最高・警告レベルを規定する警告設定閾値（例えばモータ電流変化量の＋５０％。以下「電流関係の最高・警告設定閾値」という）とを比較し、モータ電流変化量が電流関係の最高・警告設定閾値以上であるか否かを判定する。

そして、このステップ３０１Ａで、モータ電流変化量が電流関係の最高・警告設定閾値以上である場合は、電流関係の最高・警告設定閾値に対応する警告設定の処理を行う（ステップ３０１ＡのＹｅｓ、ステップ３０４）。一方、モータ電流変化量が電流関係の最高・警告設定閾値以上でない（ステップ３０１ＡのＮｏ）場合は、次のステップ３０２Ａに進む。

ステップ３０２Ａでは、ステップ１０８において求めたモータ電流変化量と、モータ電流変化量に関して初期・警告レベルを規定する警告設定閾値（例えばモータ電流変化量の＋３０％。以下「電流関係の初期・警告設定閾値」という）とを比較し、モータ電流変化量が電流関係の初期・警告設定閾値以上であるか否かを判定する。

ステップ３０３Ａでは、ステップ２０８において求めた回転体温度変化量と、回転体増加量に関して初期・警告レベルを規定する警告設定閾値（例えば回転体温度変化量の＋５℃。以下「温度関係の初期・警告設定閾値」という）とを比較し、回転体温度変化量が温度関係の初期・警告設定閾値以上であるか否かを判定する。

そして、モータ電流変化量が電流関係の初期・警告設定閾値以上であり（ステップ３０２ＡのＹｅｓ）、かつ、回転体温度変化量が温度関係の初期・警告設定閾値以上である（ステップ３０３ＡのＹｅｓ）場合は、電流関係若しくは温度関係の初期・警告設定閾値に対応する警告設定の処理を行う（ステップ３０４）。一方、モータ電流変化量が電流関係の初期・警告設定閾値以上でない（ステップ３０２ＡのＮｏ）場合や、回転体温度変化量が温度関係の初期・警告設定閾値以上でない（ステップ３０３ＡのＮｏ）場合は、ステップ１０６に戻る。

ステップ３０１Ｂでは、ステップ２０８において求めた回転体温度変化量と、回転体温度変化量に関して最高・警告レベルを規定する警告設定閾値（例えば回転体温度変化量の＋１５℃。以下「温度関係の最高・警告設定閾値」という）とを比較し、回転体温度変化量が温度関係の最高・警告設定閾値以上であるか否かを判定する。

そして、このステップ３０１Ｂにおいて、回転体温度変化量が温度関係の最高・警告設定閾値以上である（ステップ３０１ＢのＹｅｓ）場合は、温度関係の最高・警告設定閾値に対応する警告設定の処理を行う（ステップ３０４）。一方、回転体温度変化量が温度関係の最高・警告設定閾値以上でない（ステップ３０１ＢのＮｏ）場合は、次のステップ３０２Ｂに進む。

ステップ３０２Ｂでは、ステップ２０８において求めた回転体温度変化量と、温度関係の初期・警告設定閾値とを比較する。また、次のステップ３０３Ｂでは、ステップ１０８において求めたモータ電流変化量と、電流関係の初期・警告設定閾値とを比較する。

そして、回転体温度変化量が温度関係の初期・警告設定閾値以上であって（ステップ３０２ＢのＹｅｓ）、かつ、モータ電流変化量が電流関係の初期・警告設定閾値以上である（ステップ３０３ＢのＹｅｓ）場合は、温度関係若しくは電流関係の初期・警告設定閾値に対応する警告設定の処理を行う（ステップ３０４）。一方、回転体温度変化量が温度関係の初期・警告設定閾値以上でない（ステップ３０２ＢのＮｏ）場合や、モータ電流変化量が電流関係の初期・警告設定閾値以上でない（ステップ３０３ＢのＮｏ）場合は、ステップ２０６に戻る。

以上説明した例（モータ電流変化量と回転体温度変化量とを基にポンプ内堆積物を検知する例）では、モータ電流変化量と回転体温度変化量とを基にポンプ内堆積物を検知するため、モータ電流変化量のみ、あるいは回転体温度変化量のみを基にポンプ内堆積物を検知する場合より精度よく、ポンプ内堆積物の検知が可能である。

以上説明した全ての例では警告レベルを数段階に分けたが、そのように分けない構成も採用し得る。警告レベルを数段階に分けた場合は、エンドユーザにおいて排気ポンプの保守作業が容易となる。例えば、レベル１の警告が出た時点でバックアップ用排気ポンプを用意し、レベル２の警告が出た時点で排気ポンプを交換することにより、バックアップ用排気ポンプの保有台数を最小限とすることができ、コスト低減を図ることができる。

図１４は、図１３の排気ポンプＰを排気手段として組み込んだ顧客のプロセス実行装置の稼働状態と、その排気ポンプＰのモータＭの温度との関係の説明図である。

図１４において、時刻ｔ０からｔ１の間は、顧客のプロセス実行装置でプロセスが複数回実行されることにより、排気ポンプＰのモータＭの温度は定常温度（Ｃ２度）で安定している。次に、時刻ｔ１の直後からオーバーホール等のため顧客のプロセス実行装置が停止すると、それに伴い排気ポンプＰの負荷が減ること等に起因して、排気ポンプＰのモータＭの温度が所定温度（Ｃ１度）まで低下する。その後、時刻ｔ２から停止中のプロセス実行装置が再起動し、同装置においてプロセスが復帰・再開することにより、時刻ｔ２から排気ポンプＰの負荷が増えること等に起因して、排気ポンプＰのモータＭの温度が上昇する。そして、プロセス実行装置でプロセスが複数回実行された時刻ｔ３において、当該モータＭの温度は定常温度（Ｃ２度）で安定する。このように顧客のプロセス実行装置に組み込まれた排気ポンプＰのモータＭは常に一定の温度にならない。顧客のプロセス実行装置の稼動状態に応じて排気ポンプＰのモータＭにはΔＣ度の温度差（ΔＣ度＝Ｃ２度−Ｃ１度）が生じる。

前記モータＭの温度差ΔＣ度はそのモータ電流値に影響を与える。この影響を調べるために、本発明者等は調査試験を行った。この調査試験では、図１３の排気ポンプＰのガス流路において生成物が最も堆積しやすい部位（具体的には図１３のＳ部）に図２に示す擬似的な生成物の堆積状況を作成し、このような擬似的な堆積物が存在する状況下で排気ポンプＰを運転した。そして、同排気ポンプＰのモータＭの温度が高い時（Ｃ４度）と低い時（Ｃ３度）とにおいて、排気ポンプＰ内での生成物の堆積と排気ポンプＰのモータＭの電流変化との関係を調査した。その調査の結果を示したものが図１５である。なお、この調査試験ではモータＭの温度が高い時（Ｃ４度）と低い時（Ｃ３度）に排気ポンプＰを流れるガスの種類と流量は同じ条件になるようにした。同図中のグラフＡは、モータＭの温度が高い時（Ｃ４度）の生成物堆積比率とモータＭの電流変化との関係を示し、また、同図中のグラフＢは、モータＭの温度が低い時（Ｃ３度）の生成物堆積比率とモータＭの電流変化との関係を示している。

図１５の両グラフＡ、Ｂから分かるように、排気ポンプＰを流れるガスの種類と流量が同じでも、モータＭの温度が高い時（Ｃ４度）と低い時（Ｃ３度）とでは、モータ電流値に差が生じることが分かる。その差は、排気ポンプＰを流れるガスの種類と流量やモータＭの規格等によって多少異なるが、最大１０％程度であることが本発明者等の実験により判明している。

図１６は、排気ポンプＰ内を流れるガスの流量と、排気ポンプＰのモータＭの温度と、同モータＭの電流値との関係を調査する実験の結果を示した図である。同図（ａ）のように排気ポンプＰ内を流れるガスの流量が一定である場合、排気ポンプＰのモータＭの温度と電流値は、同図（ｂ）（ｃ）のようにガスを流し始めた時刻ｔ０より増加し始めた。そして、モータＭの温度については同図（ｂ）のようにガス流し始め時刻ｔ０より所定時間経過後に所定温度で安定し、モータＭの電流値については同図（ｃ）のようにモータＭの温度の安定とほぼ同等に上昇し、所定電流値で安定した。同図（ｂ）に示したモータＭの温度差によるモータ電流値の差は最大で１０％程度になった。

以上説明したようにモータＭの温度が高い時（例えば図１５のＣ４度）と低い時（例えば図１５のＣ３度）ではモータ電流値に差が生じるため、前記初期処理において記憶したモータ電流初期値が図１５のＡ１であって、かつ、前記事後処理において求めたモータ電流現在値が図１５のＡ２であるとしたら、同じモータ電流変化量Δｉ（＝Ａ２−Ａ１）でも、モータＭの温度が高い時（Ｃ４度）と低い時（Ｃ３度）とでは、生成物堆積比率が図１５のように異なってしまう（図１５によると、モータＭの温度が低い時（Ｃ３度）の生成物堆積比率は約７２％であり、モータＭの温度が高い時（Ｃ４度）の生成物堆積比率は約６９％である）。

そこで、モータＭの温度が低い時（例えば図１５のＣ３度）に前述の事後処理においてモータＭの温度が高い時（例えば図１５のＣ４度）のポンプ内堆積物（排気ポンプＰ内に堆積する生成物）の堆積量を正確に検知するためには、モータＭの温度を考慮する必要がある。また、先に図４で説明したように排気ポンプＰを流れるガスの流量によりモータ電流値の変化率が異なるので、排気ポンプＰ内を流れるガスの流量も同様に考慮する必要がある。

以上の事柄（モータＭの温度と、排気ポンプＰ内を流れるガスの流量）を考慮して生成物の堆積量を正確に検知するため、前記ヘルスチェックモードでの事後処理では、排気ポンプＰに規定のガス種、ガス流量を流した上で、モータＭの電流値を読み込む段階で該モータＭの温度を計測し、計測したモータ温度に基づいてモータ電流到達値を予測する。そして、この予測したモータ電流到達値を前記（２−２）のモータ電流現在値として採用する。モータ電流到達値を予想する手法としては、例えば、図１６（ａ）のように排気ポンプＰに規定のガス種、ガス流量を流してモータ温度とモータ電流を計測する実験を行うことで、図１６（ｂ）（ｃ）のようなモータ温度とモータ電流との相関データを予め取得しておき、その相関データからモータ電流到達値を予想してもよい。なお、ヘルスチェックモードではある程度のガス流量を流す必要がある。ガス流量が少ないと、モータ電流値の変化量が少なく、生成物の検知が難しくなるからである。従って、ヘルスチェックモードにおいて生成物を検知し易くするためには、適切なガス種と流量を予め決めておく必要がある。

前記「モータ電流到達値」とは、図１４と図１５の例で説明すると、時刻ｔ２でＣ１度又はＣ３度まで低下したモータＭの温度がプロセスの復帰・再開によりＣ２度又はＣ４度まで上昇したときに到達するものと推測される、予想のモータ電流値である。

前記「モータ電流到達値」については計算により予想することができる。図１５のグラフＡ、Ｂによると、排気ポンプＰを流れるガス種とガス流量が同じであるなら、モータＭの温度差（Ｃ４−Ｃ３）によるモータ電流値の差は、前述の通り最大１０％である。従って、例えばモータＭの温度がＣ３度の時にＣ４度まで上昇した時のモータ電流値（モータ電流到達値）を予測するなら、Ｃ３度の時のモータ電流値に対してその１０％を加算すればよい。なお、この１０％という加算量は、排気ポンプＰを流れるガスの種類や流量に応じて、適宜変更される。

そして、前記のようにモータＭの温度がＣ３度の時に予想したモータ電流到達値（モータＭの温度がＣ４度まで上昇した時のモータ電流値）は、前記事後処理において、モータＭの温度がＣ４度となった時のモータ電流現在値として採用されることより、モータＭの温度がＣ３度の時に事後処理が行われる場合でも、モータＭの温度がＣ４度となったときのポンプ内堆積物の堆積量を精度よく検出することができる。

モータＭの温度の計測については、そのモータＭに付属の図示しない温度センサや後付けの温度センサを利用する方法が考えられる。

前記モータ電流到達値の予測は前記初期処理で実施してもよい。この場合、その初期処理では、排気ポンプＰに規定のガス種、ガス流量を流した上で、モータＭの電流値を読み込む段階で該モータＭの温度を計測し、計測したモータ温度に基づいてモータ電流到達値を予測する。そして、予測したモータ電流到達値を前記（１−２）のモータ電流初期値として採用し記憶する。

以上の説明では、図１３のようにブレード部２とネジ溝部５を備えた、いわゆる複合翼タイプの排気ポンプを例に挙げ、この排気ポンプのガス流路に堆積する生成物を検知する場合の構成を説明したが、それ以外の別の排気ポンプ、例えば図１３のネジ溝部５を持っていない、いわゆる全翼タイプの排気ポンプにおいて、そのガス流路に堆積する生成物を検知する場合にも、本発明は適用できる。

Ｐ 排気ポンプ
Ｍ モータ
Ｒ 回転体
１ 円筒部
２ ブレード部
３ ロータ軸
４ 排気ポンプの吸気口
５ ネジ溝部
６ 排気ポンプの排気口
７ 温度検出手段
５０ ポンプ制御装置
５１ マイクロコンピュータ部
５２ モータドライバ
５３ 通信手段
５４ 表示手段
５５ 入力操作手段

Claims (15)

1. 回転体の回転動作によりガスを排気する排気ポンプの堆積物検知装置であって、
   前記堆積物検知装置は、
   初期処理として、前記回転体を回転駆動するモータの電流値を読み込む処理と、その読込んだモータ電流値を基にモータ電流初期値を求めて記憶する処理と、を実行する機能を有し、
   前記初期処理後の事後処理として、前記モータの電流値を読み込む処理と、その読込んだモータ電流値を基にモータ電流現在値を求める処理と、前記モータ電流初期値に対する前記モータ電流現在値の変化量を求める処理と、を実行する機能を有し、その変化量を基にポンプ内堆積物を検知すること
   を特徴とする排気ポンプの堆積物検知装置。
2. 前記請求項１中の事後処理は、更に、同請求項１中の変化量を基に警告設定を行う処理を含むこと
   を特徴とする請求項１に記載の堆積物検知装置。
3. 前記請求項２中の警告設定は、同請求項２中の変化量に応じて段階的に警告レベルを設定するものであること
   を特徴とする請求項２に記載の排気ポンプの堆積物検知装置。
4. 前記請求項１中の事後処理では、ポンプに規定のガス種、ガス流量を流した上で、前記モータの電流値を読み込む段階で該モータの温度を計測し、計測したモータ温度に基づいてモータ電流到達値を予測し、予測したモータ電流到達値を前記モータ電流現在値として採用すること
   を特徴とする請求項１に記載の排気ポンプの堆積物検知装置。
5. 前記請求項１中の初期処理では、ポンプに規定のガス種、ガス流量を流した上で、前記モータの電流値を読み込む段階で該モータの温度を計測し、計測したモータ温度に基づいてモータ電流到達値を予測し、予測したモータ電流到達値を前記モータ電流初期値として採用し記憶すること
   を特徴とする請求項１に記載の排気ポンプの堆積物検知装置。
6. 回転体の回転動作によりガスを排気する排気ポンプの堆積物検知装置であって、
   前記堆積物検知装置は、
   初期処理として、前記回転体の温度を読み込む処理と、その読込んだ回転体温度を基に回転体温度初期値を求めて記憶する処理と、を実行する機能を有し、
   前記初期処理後の事後処理として、前記回転体の温度を読み込む処理と、その読込んだ回転体温度を基に回転体温度現在値を求める処理と、前記回転体温度初期値に対する前記回転体温度現在値の変化量を求める処理と、を実行する機能を有し、その変化量を基にポンプ内堆積物を検知すること
   を特徴とする排気ポンプの堆積物検知装置。
7. 前記請求項６中の事後処理は、更に、同請求項６中の変化量を基に警告設定を行う処理を含むこと
   を特徴とする請求項６に記載の排気ポンプの堆積物検知装置。
8. 前記請求項７中の警告設定は、同請求項７中の変化量に応じて段階的に警告レベルを設定するものであること
   を特徴とする請求項７に記載の排気ポンプの堆積物検知装置。
9. 回転体の回転動作によりガスを排気する排気ポンプの堆積物検知装置であって、
   前記堆積物検知装置は、
   初期処理として、前記回転体を回転駆動するモータの電流値を読み込む処理と、読込んだモータ電流値を基にモータ電流初期値を求めて記憶する処理と、前記回転体の温度を読み込む処理と、読込んだ回転体温度を基に回転体温度初期値を求めて記憶する処理と、を実行する機能を有し、
   前記初期処理後の事後処理として、前記モータの電流値を読み込む処理と、その読込んだモータ電流値を基にモータ電流現在値を求める処理と、前記モータ電流初期値に対する前記モータ電流現在値の変化量を求める処理と、前記回転体の温度を読み込む処理と、その読込んだ回転体温度を基に回転体温度現在値を求める処理と、前記回転体温度初期値に対する前記回転体温度現在値の変化量を求める処理と、を実行する機能を有し、前記２つの変化量を基にポンプ内堆積物を検知すること
   を特徴とする排気ポンプの堆積物検知装置。
10. 前記請求項９中の事後処理は、更に、同請求項９中の２つの変化量を基に警告設定を行う処理を含むこと
    を特徴とする請求項９に記載の排気ポンプの堆積物検知装置。
11. 前記請求項１０中の警告設定は、同請求項１０中の２つの変化量に応じて段階的に警告レベルを設定するものであること
    を特徴とする請求項１０に記載の排気ポンプの堆積物検知装置。
12. 前記請求項１１中の警告設定は、
    前記モータ電流初期値に対する前記モータ電流現在値の変化量が電流関係の最高・警告設定閾値以上である場合、又は、前記回転体温度初期値に対する前記回転体温度現在値の変化量が温度関係の最高・警告設定閾値以上である場合に、それぞれの閾値に対応する警告設定を行い、
    前記モータ電流初期値に対する前記モータ電流現在値の変化量が電流関係の初期・警告設定閾値以上であり、かつ、前記回転体温度初期値に対する前記回転体温度現在値の変化量が温度関係の初期・警告設定閾値以上である場合に、電流関係若しくは温度関係の初期・警告設定閾値に対応する警告設定を行うこと
    を特徴とする請求項１１に記載の排気ポンプの堆積物検知装置。
13. 前記請求項９中の事後処理では、ポンプに規定のガス種、ガス流量を流した上で、前記モータの電流値を読み込む段階で該モータの温度を計測し、計測したモータ温度に基づいてモータ電流到達値を予測し、予測したモータ電流到達値を前記モータ電流現在値として採用すること
    を特徴とする請求項９に記載の排気ポンプの堆積物検知装置。
14. 前記請求項９中の初期処理では、ポンプに規定のガス種、ガス流量を流した上で、前記モータの電流値を読み込む段階で該モータの温度を計測し、計測したモータ温度に基づいてモータ電流到達値を予測し、予測したモータ電流到達値を前記モータ電流初期値として採用し記憶すること
    を特徴とする請求項９に記載の排気ポンプの堆積物検知装置。
15. 前記請求項１から１４のいずれか１項に記載の堆積物検知装置を備えた排気ポンプ。

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