JP7450405B2 - Vacuum pump - Google Patents

Vacuum pump Download PDF

Info

Publication number
JP7450405B2
JP7450405B2 JP2020037519A JP2020037519A JP7450405B2 JP 7450405 B2 JP7450405 B2 JP 7450405B2 JP 2020037519 A JP2020037519 A JP 2020037519A JP 2020037519 A JP2020037519 A JP 2020037519A JP 7450405 B2 JP7450405 B2 JP 7450405B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
deposit
sensor
flow path
vacuum pump
sediment
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.)
Active
Application number
JP2020037519A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020153367A (en
Inventor
秀樹 江野澤
学 野中
剛志 樺澤
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.)
Edwards Japan Ltd
Original Assignee
Edwards Japan 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 Edwards Japan Ltd filed Critical Edwards Japan Ltd
Priority to US17/436,880 priority Critical patent/US11898567B2/en
Priority to EP20769211.2A priority patent/EP3940240A4/en
Priority to KR1020217020623A priority patent/KR20210135988A/en
Priority to PCT/JP2020/009952 priority patent/WO2020184504A1/en
Priority to CN202080017948.1A priority patent/CN113454343A/en
Publication of JP2020153367A publication Critical patent/JP2020153367A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7450405B2 publication Critical patent/JP7450405B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • F04D19/042Turbomolecular vacuum pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Description

本発明は、真空ポンプに関するものである。 The present invention relates to a vacuum pump.

半導体製造などに使用する反応装置は、真空ポンプを使用して、粉状の反応生成物、ガス状の反応生成物や反応原料などを排気している。反応装置から排気された反応生成物などは、真空ポンプ内の流路を通過する。その際、反応生成物などが、温度および圧力の条件に応じて、流路内の壁面に付着したり析出したりして堆積する。この堆積物が多くなると真空ポンプの運転に支障が生じるため、そのような堆積物を除去するメンテナンスが必要になる。 Reaction devices used in semiconductor manufacturing and the like use vacuum pumps to exhaust powdered reaction products, gaseous reaction products, reaction raw materials, and the like. Reaction products and the like exhausted from the reactor pass through a flow path within the vacuum pump. At that time, reaction products and the like adhere to or precipitate on the wall surface within the channel depending on the temperature and pressure conditions. If the amount of deposits increases, the operation of the vacuum pump will be hindered, so maintenance is required to remove such deposits.

ある真空ポンプでは、静電容量型膜厚センサでそのような堆積物の厚さが測定され、その膜厚センサのセンサ出力値に基づいて、真空ポンプの運転に支障が生じる前にメンテナンスが実行される(例えば特許文献1,2参照)。 In some vacuum pumps, a capacitive film thickness sensor measures the thickness of such deposits, and based on the sensor output value, maintenance can be performed before the vacuum pump becomes operational. (For example, see Patent Documents 1 and 2).

別の真空ポンプでは、電極対の静電容量の増加率が低下することで、電極対の間に堆積した堆積物の厚さが所定厚さに達したことが検出される(例えば特許文献3参照)。 In another vacuum pump, it is detected that the thickness of the deposit deposited between the electrode pair has reached a predetermined thickness by decreasing the rate of increase in the capacitance of the electrode pair (for example, Patent Document 3 reference).

さらに別の真空ポンプでは、流路に連通路を設け、連通路に設けられた感圧部により検出される圧力の変動幅に基づいて堆積物が検出される(例えば特許文献4参照)。 In yet another vacuum pump, a communication path is provided in the flow path, and deposits are detected based on the range of pressure fluctuation detected by a pressure sensing section provided in the communication path (see, for example, Patent Document 4).

特開平6-101655号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-101655 特開平6-109409号公報Japanese Patent Application Publication No. 6-109409 特開2018-159632号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-159632 特開2011-247823号公報JP2011-247823A

真空ポンプ内の流路において、温度が低いほど、かつ圧力が高いほど、堆積物が析出しやすい。一般に、流路の下流ほど圧力が高い。温度については、堆積物の発生を抑制するために、ヒーターで流路の一部を高温にすることがある。 In the flow path within the vacuum pump, the lower the temperature and the higher the pressure, the more deposits are likely to separate out. Generally, the pressure is higher downstream in the flow path. Regarding temperature, in order to suppress the generation of deposits, a part of the flow path may be heated to a high temperature using a heater.

他方、真空ポンプの稼働率を高めるためにはメンテナンスの回数は少ないほうが好ましい。したがって、真空ポンプの運転に支障が生じずに、かつ、できる限り遅くメンテナンス時期を検出することが好ましい。 On the other hand, in order to increase the operating rate of the vacuum pump, it is preferable that the frequency of maintenance be small. Therefore, it is preferable to detect the maintenance time as late as possible without causing a problem in the operation of the vacuum pump.

しかしながら、真空ポンプの運転支障の原因(堆積物による流路の閉塞や堆積物による回転部位への接触など)が発生する流路位置におけるその原因が発生する少し前の堆積物の厚さ(つまり、適切なメンテナンス時期)を検出することは困難である。 However, it is important to note that the thickness of deposits (i.e., , appropriate maintenance timing) is difficult to detect.

つまり、流路の壁面に対して垂直方向の堆積物厚さを検出するためには、例えば、静電容量方式の場合には、流路の壁面において対向する2つの位置に電極を設置する必要があるが、一方の壁面が回転している場合には電極を設置することは困難である。また、上述のように流路の圧力に基づいて堆積物厚さ(例えば閉塞の少し前の堆積物厚さ)を正確に検出することも困難である。また、静電容量方式の厚さ計を流路内部に設ける場合、適切なメンテナンス時期に対応する比較的大きな厚さを感度良く測定するためには、1対の電極板の間隔を広くする必要がある。しかしながら、電極板の間隔を広くした場合、良好な感度のために電極板の面積を大きくすると、センサのサイズが大きくなるため、流路内にセンサを配置することが困難となってしまう。 In other words, in order to detect the deposit thickness in the direction perpendicular to the wall of the channel, for example, in the case of the capacitance method, it is necessary to install electrodes at two opposing positions on the wall of the channel. However, it is difficult to install electrodes if one wall is rotating. Furthermore, as described above, it is difficult to accurately detect the deposit thickness (for example, the deposit thickness just before blockage) based on the pressure in the flow path. In addition, when installing a capacitive thickness gauge inside a flow path, it is necessary to widen the gap between a pair of electrode plates in order to measure relatively large thicknesses with good sensitivity, which corresponds to appropriate maintenance periods. There is. However, when the spacing between the electrode plates is widened, increasing the area of the electrode plates for good sensitivity increases the size of the sensor, making it difficult to arrange the sensor within the flow path.

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、真空ポンプの運転支障の原因が発生する流路位置における、その原因が発生する少し前の堆積物の厚さを検出する真空ポンプを得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a vacuum pump that detects the thickness of deposits at the flow path position where the cause of trouble in operation of the vacuum pump occurs, just before the cause of the trouble occurs. The purpose is to obtain.

本発明に係る真空ポンプは、気体の吸気口から排気口までの流路と、その流路において、当該真空ポンプの運転支障の原因が発生する所定の流路位置より上流側または下流側に配置された堆積物センサとを備える。そして、堆積物センサは、堆積物センサの配置位置における堆積物の厚さを検出せずに、堆積物センサの配置位置における堆積物の有無を検出し、堆積物センサの配置位置は、堆積物センサの検出状態が堆積物なしから堆積物ありへ変化するときに、上述の所定の流路位置での堆積物の厚さが、その原因を抑制するメンテナンスのメンテナンス時期に対応する所定厚さとなる位置である。
The vacuum pump according to the present invention has a flow path from a gas intake port to an exhaust port, and is arranged upstream or downstream of a predetermined flow path position where a cause of operational trouble of the vacuum pump occurs in the flow path. and a deposit sensor. The sediment sensor detects the presence or absence of sediment at the position where the sediment sensor is placed, without detecting the thickness of the sediment at the position where the sediment sensor is placed. When the detection state of the sensor changes from no deposit to presence of deposit, the thickness of the deposit at the predetermined flow path position described above becomes a predetermined thickness corresponding to the maintenance period for suppressing the cause. It's the location.

本発明によれば、真空ポンプの運転支障の原因が発生する流路位置における、その原因が発生する少し前の堆積物の厚さを検出する真空ポンプが得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain a vacuum pump that detects the thickness of deposits at a flow path position where a cause of trouble in operation of the vacuum pump occurs, just before the cause occurs.

本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。 These and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings.

図1は、本発明の実施の形態1に係る真空ポンプの内部構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the internal configuration of a vacuum pump according to Embodiment 1 of the present invention. 図2は、堆積物成分の析出について説明する相図である。FIG. 2 is a phase diagram illustrating precipitation of sediment components. 図3は、流路位置に沿った堆積物厚さの分布について説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the distribution of deposit thickness along the channel position. 図4は、実施の形態1における堆積物センサの配置位置の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of the arrangement position of the deposit sensor in the first embodiment. 図5は、堆積物センサにおける堆積物の堆積レベルについて説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating the level of sediment accumulation in the sediment sensor. 図6は、実施の形態1に係る真空ポンプの電気的な構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing the electrical configuration of the vacuum pump according to the first embodiment. 図7は、実施の形態2における堆積物センサの配置位置の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of the arrangement position of the deposit sensor in the second embodiment. 図8は、実施の形態3における堆積物センサの一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a deposit sensor according to the third embodiment. 図9は、実施の形態4における堆積物センサの一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of a deposit sensor according to the fourth embodiment. 図10は、実施の形態5における堆積物センサの一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a deposit sensor according to the fifth embodiment.

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

実施の形態1. Embodiment 1.

図1は、本発明の実施の形態1に係る真空ポンプの内部構成を示す図である。図1に示す真空ポンプは、ターボ分子ポンプであって、真空ポンプ本体10において、ケーシング1、ステータ翼2、ロータ翼3、ロータ軸4、軸受部5、モータ部6、吸気口7、ネジ溝8、および排気口9を備える。ロータ翼3はロータ軸4に固定されており、ロータ翼3およびロータ軸4によってロータ11が構成されている。 FIG. 1 is a diagram showing the internal configuration of a vacuum pump according to Embodiment 1 of the present invention. The vacuum pump shown in FIG. 1 is a turbo-molecular pump, and includes a vacuum pump main body 10 including a casing 1, stator blades 2, rotor blades 3, rotor shaft 4, bearing part 5, motor part 6, suction port 7, and screw grooves. 8, and an exhaust port 9. The rotor blades 3 are fixed to a rotor shaft 4, and the rotor blades 3 and the rotor shaft 4 constitute a rotor 11.

ケーシング1は、略円筒形状を有し、その内部空間に、ロータ11、軸受部5、モータ部6などを収容し、その内周面に複数段のステータ翼2を固定されている。ステータ翼2は、所定の仰角で配置されている。ケーシング1およびステータ翼2でステータが構成されている。 The casing 1 has a substantially cylindrical shape, and accommodates a rotor 11, a bearing section 5, a motor section 6, etc. in its internal space, and has multiple stages of stator blades 2 fixed to its inner peripheral surface. The stator blades 2 are arranged at a predetermined elevation angle. A stator is composed of a casing 1 and stator blades 2.

ケーシング1内では、複数段のロータ翼部3aと複数段のステータ翼2とが、ロータ軸の高さ方向(ロータ軸方向高さ)において交互に配置されている。ロータ翼3は、複数段のロータ翼部3aと、ロータ内筒部3bとを備える。各ロータ翼部3aは、ロータ内筒部3bから延び、所定の仰角を有する。ロータ内筒部3bは、半径方向において、ロータ11の中心に近い方のロータ翼部3a(初段のロータ翼部3a)の端までの範囲である。つまり、ロータ内筒部3bは、ロータ翼3のうち、ロータ翼部3a以外の部分である。また、ロータ軸4とロータ円筒部3bによってロータ中心部12が構成される。したがって、ロータ中心部12は、半径方向において、ロータ11の中心から、ロータ11の中心に近い方のロータ翼部3a(初段のロータ翼部3a)の端までの範囲である。ネジ止めなどでロータ軸4とロータ翼3とが接続されている。 Inside the casing 1, multiple stages of rotor blades 3a and multiple stages of stator blades 2 are arranged alternately in the height direction of the rotor axis (rotor axial height). The rotor blade 3 includes multiple stages of rotor blade portions 3a and a rotor inner cylinder portion 3b. Each rotor wing portion 3a extends from the rotor inner cylinder portion 3b and has a predetermined elevation angle. The rotor inner cylinder portion 3b extends in the radial direction to the end of the rotor blade portion 3a (first-stage rotor blade portion 3a) that is closer to the center of the rotor 11. In other words, the rotor inner cylinder portion 3b is a portion of the rotor blade 3 other than the rotor blade portion 3a. Further, a rotor center portion 12 is constituted by the rotor shaft 4 and the rotor cylindrical portion 3b. Therefore, the rotor center portion 12 is the range from the center of the rotor 11 to the end of the rotor blade portion 3a (first-stage rotor blade portion 3a) closer to the center of the rotor 11 in the radial direction. The rotor shaft 4 and the rotor blades 3 are connected by screws or the like.

軸受部5は、ロータ軸4の軸受であって、この実施の形態では、磁気浮上式の軸受であり、軸方向および半径方向のロータ軸4の偏位を検出するセンサ、軸方向および半径方向のロータ軸4の偏位を抑制する電磁石などを備える。なお、軸受部5の軸受方式は、磁気浮上式に限定されるものでない。モータ部6は、電磁力でロータ軸4を回転させる。 The bearing section 5 is a bearing for the rotor shaft 4, and in this embodiment is a magnetically levitated bearing, and includes a sensor for detecting the deviation of the rotor shaft 4 in the axial and radial directions, and a sensor for detecting the deviation of the rotor shaft 4 in the axial and radial directions. The rotor shaft 4 is equipped with an electromagnet that suppresses the displacement of the rotor shaft 4. Note that the bearing method of the bearing portion 5 is not limited to the magnetic levitation type. The motor section 6 rotates the rotor shaft 4 using electromagnetic force.

吸気口7は、ケーシング1の上端開口部であって、フランジ形状を有し、図示せぬチャンバなどに接続される。吸気口7には、熱運動などで、そのチャンバなどから気体分子が飛来してくる。排気口9は、フランジ形状を有し、ロータ翼部3aおよびステータ翼2から送られてきた気体分子などを排出する。 The intake port 7 is an opening at the upper end of the casing 1, has a flange shape, and is connected to a chamber (not shown) or the like. Gas molecules fly into the intake port 7 from the chamber due to thermal movement or the like. The exhaust port 9 has a flange shape and discharges gas molecules sent from the rotor blade portion 3a and the stator blade 2.

なお、図1に示す真空ポンプは、上述のステータ翼2およびロータ翼部3aによるターボ分子ポンプ部の後段にネジ溝8によるネジ溝ポンプ部を備える複合翼式であるが、全翼式でもよい。 The vacuum pump shown in FIG. 1 is of a composite blade type, which includes a threaded groove pump part with threaded grooves 8 at the rear stage of the turbomolecular pump part with the stator blades 2 and rotor blades 3a, but it may also be of a full-blade type. .

図1に示す真空ポンプにおいて、排気すべき気体の流路は、吸気口7から排気口9までであって、吸気口7、ロータ11とステータ(ステータ翼2およびケーシング1)との間の空間、ネジ溝ポンプ部のネジ溝8とロータ11との間の空間、および排気口9を含む。 In the vacuum pump shown in FIG. 1, the gas flow path to be exhausted is from the intake port 7 to the exhaust port 9, and is the space between the intake port 7, the rotor 11, and the stator (stator blades 2 and casing 1). , a space between the thread groove 8 of the thread groove pump section and the rotor 11, and an exhaust port 9.

さらに、図1に示す真空ポンプは、その流路において、上述のような当該真空ポンプの運転支障の原因が発生する所定の流路位置より上流側または下流側に配置された堆積物センサを備える。 Furthermore, the vacuum pump shown in FIG. 1 is equipped with a deposit sensor disposed in the flow path upstream or downstream of a predetermined flow path position where the above-mentioned cause of operational trouble of the vacuum pump occurs. .

その堆積物センサは、当該堆積物センサの配置位置における堆積物の有無を検出し、堆積物センサの配置位置は、その堆積物センサの検出状態が堆積物なしから堆積物ありへ変化するときに、上述の所定の流路位置での堆積物の厚さが、上述の原因を抑制するメンテナンスのメンテナンス時期に対応する所定厚さ(以下、メンテンナンス時期厚さという)となる位置とされる。 The sediment sensor detects the presence or absence of sediment at the placement position of the sediment sensor, and the placement position of the sediment sensor is determined when the detection state of the sediment sensor changes from no deposit to presence of deposit. , the thickness of the deposit at the above-mentioned predetermined channel position is set to a predetermined thickness (hereinafter referred to as maintenance period thickness) corresponding to the maintenance period for suppressing the above-mentioned causes.

また、その堆積物センサは、ロータ11に対向するステータにおける流路の壁面に配置されている。例えば、堆積物センサは、ネジ溝ポンプ部のネジ溝8の底面、ロータ翼部3aに対向するステータ壁面などに配置される。 Further, the deposit sensor is arranged on the wall surface of the flow path in the stator facing the rotor 11. For example, the deposit sensor is arranged on the bottom surface of the thread groove 8 of the thread groove pump section, on the stator wall surface facing the rotor blade section 3a, or the like.

また、上述の所定の流路位置は、例えばネジ溝ポンプ部の出口部分である。なお、上述の所定の流路位置は、例えば堆積物抑制のためのヒーターが配置されている場合には、そのヒーターによる加熱部分以外の部分となることがある。 Further, the above-mentioned predetermined flow path position is, for example, the outlet portion of the thread groove pump section. Note that, for example, when a heater for suppressing deposits is disposed, the above-mentioned predetermined flow path position may be a portion other than the portion heated by the heater.

図2は、堆積物成分(排気すべき気体に含まれ堆積物として析出する成分)の析出について説明する相図である。図2(A)は、運転開始直後における各流路位置での堆積物成分の状態を示す相図であり、図2(B)は、所定運転時間経過後における各流路位置での堆積物成分の状態を示す相図である。 FIG. 2 is a phase diagram illustrating the precipitation of deposit components (components contained in the gas to be exhausted and precipitated as deposits). FIG. 2(A) is a phase diagram showing the state of deposit components at each channel position immediately after the start of operation, and FIG. 2(B) is a phase diagram showing the state of deposit components at each channel position after a predetermined operating time has elapsed. It is a phase diagram showing the states of components.

ある堆積物成分について、図2(A)に示すように、当該真空ポンプの運転開始の時点では、ネジ溝ポンプ部の出口部分での堆積物成分の状態が昇華曲線付近にあり、堆積物が析出しやすくなっているが、ネジ溝ポンプ部の入口部分(ターボ分子ポンプの出口部分)およびターボ分子ポンプの入口部分では分圧が十分低く、堆積物成分の状態が昇華曲線から離れた気体領域にあり、堆積物が析出しにくくなっている。この時点において、堆積物センサの配置位置での堆積物成分の状態が気体領域にあり、堆積物が析出しにくくなっている。 Regarding a certain deposit component, as shown in FIG. 2(A), when the vacuum pump starts operating, the state of the deposit component at the outlet of the thread groove pump section is near the sublimation curve, and the deposit is in the vicinity of the sublimation curve. Although precipitation is easy to occur, the partial pressure is sufficiently low at the inlet of the thread groove pump section (the outlet of the turbomolecular pump) and the inlet of the turbomolecular pump, and the state of the deposit components is a gas region that deviates from the sublimation curve. , making it difficult for deposits to precipitate. At this point, the state of the deposit components at the location where the deposit sensor is placed is in the gas region, making it difficult for deposits to precipitate.

その後、当該真空ポンプの運転時間の経過とともに、ネジ溝ポンプ部の出口部分において堆積物が析出していき、堆積物によって流路が徐々に狭くなると、図2(B)に示すように、その上流側(ネジ溝ポンプ部の入口部分(ターボ分子ポンプの出口部分)およびターボ分子ポンプの入口部分、並びに堆積物センサの配置位置)での分圧が徐々に上昇し、堆積物センサの配置位置での堆積物成分の状態が昇華曲線付近になる。このため、この時点において、堆積物センサの配置位置で堆積物が析出し、堆積物センサの検出状態が堆積物ありへ変化する。つまり、ネジ溝ポンプ部の出口部分の堆積物厚さがメンテナンス時期に対応する厚さとなったときに堆積物成分の状態が略昇華曲線上になる位置に、堆積物センサが配置される。 Thereafter, as the operating time of the vacuum pump passes, deposits begin to precipitate at the outlet of the threaded pump section, and as the flow path gradually narrows due to the deposits, as shown in Figure 2(B), The partial pressure on the upstream side (the inlet part of the thread groove pump section (outlet part of the turbomolecular pump), the inlet part of the turbomolecular pump, and the placement position of the deposit sensor) gradually increases, and the placement position of the deposit sensor increases. The state of the sediment components at is near the sublimation curve. Therefore, at this point, deposits are deposited at the position where the deposit sensor is placed, and the detection state of the deposit sensor changes to "deposit present". In other words, the deposit sensor is disposed at a position where the state of the deposit components is approximately on the sublimation curve when the deposit thickness at the outlet portion of the thread groove pump reaches a thickness corresponding to the maintenance time.

図3は、流路位置に沿った堆積物厚さの分布について説明する図である。圧力が増加するほど堆積物厚さは増加するので、図3に示すように、原因発生想定位置(上述の所定の流路位置)の堆積物厚さがメンテンナンス時期厚さ(つまり、運転支障の発生する厚さからマージンを減算した厚さ)に達するときに、堆積物センサの検出下限の堆積物厚さ(メンテンナンス時期厚さより低い所定の堆積物厚さ)となる位置に、堆積物センサは設置される。 FIG. 3 is a diagram illustrating the distribution of deposit thickness along the channel position. As the pressure increases, the deposit thickness increases, so as shown in Figure 3, the deposit thickness at the assumed location of the cause (the above-mentioned predetermined flow path location) is equal to the maintenance period thickness (that is, the maintenance time thickness) The sediment sensor is placed at a position where the sediment sensor detects the lower detection limit of the sediment thickness (a predetermined sediment thickness lower than the maintenance period thickness) when the sediment sensor reaches the thickness obtained by subtracting the margin from the generated thickness. will be installed.

図4は、実施の形態1における堆積物センサの配置位置の一例を示す図である。図4(A)は、実施の形態1におけるネジ溝ポンプ部の断面図であり、図4(B)は、図4(A)におけるネジ溝ポンプ部のA-A断面図である。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the arrangement position of the deposit sensor in the first embodiment. FIG. 4(A) is a sectional view of the threaded groove pump portion in Embodiment 1, and FIG. 4(B) is a sectional view taken along line AA of the threaded groove pump portion in FIG. 4(A).

この実施の形態1では、複数の堆積物センサ21-1~21-N(N>1)がその流路に配置されている。例えば図4に示すように、ネジ溝8に沿って、等間隔で、堆積物センサ21-1~21-4が配置されており、別のネジ溝8に沿って、等間隔で、堆積物センサ21-5~21-8が配置されている。また、図4(B)に示すように、各堆積物センサ21-iは、例えば、ネジ溝8の底面の中央部分に配置される。 In this first embodiment, a plurality of deposit sensors 21-1 to 21-N (N>1) are arranged in the flow path. For example, as illustrated in FIG. Sensors 21-5 to 21-8 are arranged. Further, as shown in FIG. 4(B), each deposit sensor 21-i is arranged, for example, at the center of the bottom surface of the thread groove 8.

複数の堆積物センサ21-1~21-Nのうちの1つは、上述のような当該真空ポンプの運転支障の原因が発生する所定の流路位置より上流側または下流側に配置された堆積物センサとして使用される。複数の堆積物センサ21-1~21-Nは、それぞれ、当該堆積物センサの配置位置における堆積物の有無を検出する。 One of the plurality of deposit sensors 21-1 to 21-N is configured to detect deposits located upstream or downstream of a predetermined flow path position where the cause of trouble in operation of the vacuum pump as described above occurs. Used as an object sensor. Each of the plurality of deposit sensors 21-1 to 21-N detects the presence or absence of deposits at the position where the deposit sensor is placed.

ここで、各堆積物センサ21-iは、赤外線センサなどの光電センサであって、流路内に突出している堆積物センサ21-iの端部が堆積物で覆われると、堆積物センサ21-iのセンサ出力信号のレベルが変化する。 Here, each deposit sensor 21-i is a photoelectric sensor such as an infrared sensor, and when the end of the deposit sensor 21-i protruding into the flow path is covered with deposits, the deposit sensor 21-i -The level of the sensor output signal of i changes.

なお、この光電センサは、発光部および受光部を備え、発光部から対象物に向かって出射した光が対象物で反射または透過し受光部へ入射するようになっている。一般的に、光電センサの場合、堆積物がある程度の厚さになり光電センサへの入射光を完全に遮ると、それ以上の厚さを検知することはできないため、光電センサを厚さ計として使用することは困難である。 Note that this photoelectric sensor includes a light emitting section and a light receiving section, and light emitted from the light emitting section toward the object is reflected or transmitted by the object and enters the light receiving section. Generally, in the case of a photoelectric sensor, once the deposit reaches a certain thickness and completely blocks the incident light to the photoelectric sensor, it is no longer possible to detect any further thickness, so the photoelectric sensor is used as a thickness gauge. It is difficult to use.

図5は、堆積物センサ21-iにおける堆積物の堆積レベルについて説明する図である。図5に示すように、堆積物の厚さは、プロセス時間とともに、ロータ壁面3cに向かって、堆積レベルAから堆積レベルDへ増加していく。各堆積物センサ21-iは、堆積物の厚さを検出せずに、堆積物センサ21-i上の堆積物の有無だけを検出する。つまり、堆積物センサ21-iのセンサ出力信号のレベルは、堆積物の厚さが低い時点(例えば堆積レベルA)で、急峻に変化するようになっている。 FIG. 5 is a diagram illustrating the level of deposits in the deposit sensor 21-i. As shown in FIG. 5, the thickness of the deposit increases from the deposition level A to the deposition level D toward the rotor wall surface 3c as the process time increases. Each deposit sensor 21-i does not detect the thickness of the deposit, but only detects the presence or absence of deposit on the deposit sensor 21-i. In other words, the level of the sensor output signal of the deposit sensor 21-i changes sharply at a point in time when the thickness of the deposit is low (for example, at the deposition level A).

図6は、実施の形態1に係る真空ポンプの電気的な構成を示すブロック図である。実施の形態1に係る真空ポンプは、真空ポンプ本体10を電気的に制御する制御装置40をさらに備える。制御装置40は、当該真空ポンプに内蔵されていてもよいし、真空ポンプ本体10と制御装置40とはそれぞれ着脱可能な別体としてもよい。 FIG. 6 is a block diagram showing the electrical configuration of the vacuum pump according to the first embodiment. The vacuum pump according to the first embodiment further includes a control device 40 that electrically controls the vacuum pump main body 10. The control device 40 may be built into the vacuum pump, or the vacuum pump main body 10 and the control device 40 may be separate bodies that are detachable from each other.

図6に示すように、制御装置40は、コントローラ41、通信装置42、および表示装置43を備える。コントローラ41は、プロセッサなどを備え、真空ポンプ本体10のモータ部6を制御したり、真空ポンプ本体10の堆積物センサ21-iのセンサ出力信号を取得し、堆積物センサ21-iの検出状態(つまり、センサ出力信号)に基づいてメンテナンス時期を検出する。通信装置42は、周辺インターフェイスなどであり、表示装置43は、各種インジケータなどである。コントローラ41は、通信装置42や表示装置43を使用して、メンテナンス時期を検出した場合、メンテナンス時期を検出したことをユーザーに報知する。 As shown in FIG. 6, the control device 40 includes a controller 41, a communication device 42, and a display device 43. The controller 41 includes a processor, etc., and controls the motor section 6 of the vacuum pump main body 10, acquires the sensor output signal of the deposit sensor 21-i of the vacuum pump main body 10, and monitors the detection state of the deposit sensor 21-i. (In other words, the maintenance time is detected based on the sensor output signal). The communication device 42 is a peripheral interface, etc., and the display device 43 is various indicators, etc. When the controller 41 detects the maintenance time using the communication device 42 and the display device 43, it notifies the user that the maintenance time has been detected.

なお、コントローラ41は、堆積物センサ21-iのセンサ出力信号で「堆積物あり」または「堆積物なし」という2値判定する。なお、コントローラ41は、堆積物センサ21-iのセンサ出力信号を閾値で2値判定してもよいし、堆積物センサ21-iはセンサ出力信号として2値信号を出力するようにしてもよい。 Note that the controller 41 makes a binary determination of "deposit present" or "deposit absent" based on the sensor output signal of the deposit sensor 21-i. Note that the controller 41 may perform binary judgment on the sensor output signal of the deposit sensor 21-i using a threshold value, or the deposit sensor 21-i may output a binary signal as the sensor output signal. .

また、この実施の形態1のように複数の堆積物センサ21-1~21-Nが配置されている場合、複数の堆積物センサ21-1~21-Nがコントローラ41に電気的に接続されており、コントローラ41は、(a)複数の堆積物センサ21-1~21-Nから、1つの特定センサ(検出状態が堆積物なしから堆積物ありへ変化するときに、上述の所定の流路位置での堆積物の厚さが、メンテナンス時期に対応する所定厚さとなる位置に配置されている堆積物センサ)を選択し、(b)選択した特定センサの検出状態に基づいてメンテナンス時期を検出する。つまり、特定センサが「堆積物あり」を検出したときに、コントローラ41は、メンテナンス時期を検出する。 Further, when a plurality of deposit sensors 21-1 to 21-N are arranged as in the first embodiment, the plurality of deposit sensors 21-1 to 21-N are electrically connected to the controller 41. (a) The controller 41 selects one specific sensor from among the plurality of deposit sensors 21-1 to 21-N (when the detection state changes from no deposits to presence of deposits, the controller 41 selects the above-mentioned predetermined flow rate) (b) select a deposit sensor located at a position where the thickness of the deposit at the road position becomes a predetermined thickness corresponding to the maintenance time; and (b) determine the maintenance time based on the detection state of the selected specific sensor. To detect. That is, when the specific sensor detects that "deposit is present", the controller 41 detects the maintenance time.

当該真空ポンプが使用されるプロセスによって流路を通過する気体が変わるため、図3に示すような堆積物厚さの分布もプロセスによって変化することがある。そのため、複数の堆積物センサ21-1~21-Nから、原因発生想定位置の堆積物厚さがメンテンナンス時期厚さに達するときに堆積物センサの検出下限の堆積物厚さとなる位置にある堆積物センサ21-iが、メンテンナンス時期の検出のために選択され、使用される。 Since the gas passing through the flow path changes depending on the process in which the vacuum pump is used, the deposit thickness distribution as shown in FIG. 3 may also change depending on the process. Therefore, from the plurality of sediment sensors 21-1 to 21-N, when the sediment thickness at the position where the cause is assumed to occur reaches the maintenance period thickness, the sediment at the position where the sediment thickness will be the lower detection limit of the sediment sensor. Object sensor 21-i is selected and used for detecting maintenance time.

そのような選択すべき堆積物センサ21-iは、例えば実験によって特定され、コントローラ41にセットされる。あるいは、例えば、メンテナンスにおいて、原因発生想定位置の堆積物厚さと堆積物センサ21-1~21-Nのそれぞれの配置位置での堆積物厚さとの相関を特定し、その相関に基づいて、そのような選択すべき堆積物センサ21-iが特定されコントローラ41にセットされるようにしてもよい。 Such a deposit sensor 21-i to be selected is specified by, for example, an experiment, and set in the controller 41. Alternatively, for example, during maintenance, the correlation between the deposit thickness at the position where the cause is assumed to occur and the deposit thickness at each of the deposit sensors 21-1 to 21-N is identified, and based on that correlation, the Such a deposit sensor 21-i to be selected may be specified and set in the controller 41.

また、コントローラ41は、複数の堆積物センサ21-1~21-Nのうち、検出状態が堆積物なしから堆積物ありへ変化した堆積物センサ21-iを検出すると、検出した堆積物センサ21-iに対応する報知レベルで、メンテナンス時期を報知するようにしてもよい。例えば3つの堆積物センサ21-1~21-3について、コントローラ41は、上述の所定の流路位置に近い順に、堆積物なしから堆積物ありへの変化を堆積物センサ21-1~21-3で検出すると、報知レベル「注意」、報知レベル「警告」、報知レベル「警報」と順番にメンテナンス時期を報知する。 Further, when the controller 41 detects the sediment sensor 21-i whose detection state has changed from no sediment to presence of sediment among the plurality of sediment sensors 21-1 to 21-N, the controller 41 detects the detected sediment sensor 21-i. The maintenance time may be notified at the notification level corresponding to -i. For example, for the three sediment sensors 21-1 to 21-3, the controller 41 detects the change from no sediment to presence of sediment in the order of proximity to the above-mentioned predetermined flow path position. 3, the maintenance time is notified in the order of notification level "Caution", notification level "Warning", and notification level "Warning".

次に、実施の形態1に係る真空ポンプの動作について説明する。 Next, the operation of the vacuum pump according to the first embodiment will be explained.

当該真空ポンプの吸気口7にチャンバなどが接続されるとともに、制御装置40が電気的に真空ポンプ本体10(モータ部6など)に電気的に接続され、制御装置40(コントローラー41)がモータ部6を動作させることで、ロータ軸4が回転し、ロータ翼部3aも回転する。これにより、ロータ翼部3aおよびステータ翼2によって、吸気口7を介して飛来した気体分子が、流路を通過して排気口9から排出される。 A chamber or the like is connected to the suction port 7 of the vacuum pump, and a control device 40 is electrically connected to the vacuum pump main body 10 (motor section 6, etc.), and the control device 40 (controller 41) is connected to the motor section. By operating 6, the rotor shaft 4 rotates, and the rotor blade portion 3a also rotates. As a result, gas molecules that have flown in through the intake port 7 are discharged from the exhaust port 9 by the rotor blade portion 3 a and the stator blade 2 through the flow path.

そして、排気すべき気体に起因して流路の各部に堆積物が析出し、プロセス時間とともに堆積物の厚さが徐々に増加していく。上述の所定の流路位置では堆積物厚さの増加速度が高く、堆積物センサ21-iの配置位置では堆積物厚さの増加速度が低い。 Deposits are deposited in various parts of the flow path due to the gas to be exhausted, and the thickness of the deposits gradually increases with process time. At the above-mentioned predetermined channel position, the rate of increase in the deposit thickness is high, and at the position where the deposit sensor 21-i is arranged, the rate of increase in the deposit thickness is low.

そして、上述の所定の流路位置での堆積物厚さがメンテナンス時期厚さに到達すると、堆積物センサ21-iの配置位置での堆積物厚さが堆積物検出下限の厚さに到達し、堆積物センサ21-iの検出状態が、堆積物なしから堆積物ありに変化する。堆積物センサ21-iの検出状態が堆積物なしから堆積物ありに変化すると、コントローラ41は、この検出状態の変化を検出し、メンテナンス時期を報知する。 When the deposit thickness at the above-mentioned predetermined channel position reaches the maintenance time thickness, the deposit thickness at the placement position of the deposit sensor 21-i reaches the deposit detection lower limit thickness. , the detection state of the deposit sensor 21-i changes from no deposit to presence of deposit. When the detection state of the deposit sensor 21-i changes from no deposits to presence of deposits, the controller 41 detects this change in the detection state and notifies maintenance time.

以上のように、上記実施の形態1によれば、堆積物センサ21-iが、気体の吸気口7から排気口9までの流路において、当該真空ポンプの運転支障の原因が発生する所定の流路位置より上流側または下流側に配置されている。そして、堆積物センサ21-iは、当該堆積物センサの配置位置における堆積物の有無を検出し、堆積物センサ21-iの配置位置は、堆積物センサ21-iの検出状態が堆積物なしから堆積物ありへ変化するときに、上述の所定の流路位置での堆積物の厚さが、その原因を抑制するメンテナンスのメンテナンス時期に対応する所定厚さとなる位置となっている。 As described above, according to the first embodiment, the deposit sensor 21-i detects a predetermined point in the flow path from the gas intake port 7 to the gas exhaust port 9 where the cause of operational trouble of the vacuum pump occurs. It is arranged upstream or downstream of the flow path position. Then, the deposit sensor 21-i detects the presence or absence of deposits at the position where the deposit sensor 21-i is placed, and the position where the deposit sensor 21-i is placed is such that the detection state of the deposit sensor 21-i is no deposit. When changing from to with deposits, the thickness of the deposits at the above-mentioned predetermined channel position becomes a predetermined thickness corresponding to the maintenance timing for suppressing the cause.

これにより、真空ポンプの運転支障の原因が発生する流路位置とは別の位置に配置された堆積物センサ21-iによって、その位置における、その原因が発生する少し前の堆積物の厚さが検出される。 As a result, the deposit sensor 21-i, which is placed at a position different from the flow path position where the cause of the trouble in the operation of the vacuum pump occurs, detects the thickness of the deposit at that position shortly before the cause of the trouble occurs. is detected.

実施の形態2. Embodiment 2.

実施の形態2では、実施の形態1における堆積物センサ(光電センサ)の代わりに、静電容量型センサが堆積物センサとして使用される。 In the second embodiment, a capacitive sensor is used as the deposit sensor instead of the deposit sensor (photoelectric sensor) in the first embodiment.

図7は、実施の形態2における堆積物センサの配置位置の一例を示す図である。図7(A)は、実施の形態2におけるネジ溝ポンプ部の断面図であり、図7(B)は、図7(A)におけるネジ溝ポンプ部のB-B断面図であり、図7(C)は、実施の形態2における堆積物センサを示す斜視図である。 FIG. 7 is a diagram showing an example of the arrangement position of the deposit sensor in the second embodiment. 7(A) is a sectional view of the threaded groove pump part in Embodiment 2, and FIG. 7(B) is a BB sectional view of the threaded groove pump part in FIG. 7(A). (C) is a perspective view showing a deposit sensor in Embodiment 2.

実施の形態2では、図7(A)に示すように、ネジ溝8の底面に、さらに、センサ溝31が、ネジ溝8に沿って形成されており、図7(B)に示すように、センサ溝31の対向する側面に、1対の電極32a,32bが静電容量型の堆積物センサ32として配置されている。さらに、この実施の形態2では、複数の堆積物センサ32-1~32-N(N>1)が、1または複数のネジ溝8に形成されたセンサ溝31において、例えば等間隔で配置されている。 In the second embodiment, as shown in FIG. 7(A), a sensor groove 31 is further formed on the bottom surface of the threaded groove 8 along the threaded groove 8, and as shown in FIG. 7(B), a sensor groove 31 is further formed along the threaded groove 8. A pair of electrodes 32a and 32b are arranged as a capacitive deposit sensor 32 on opposite sides of the sensor groove 31. Furthermore, in this second embodiment, a plurality of deposit sensors 32-1 to 32-N (N>1) are arranged, for example, at equal intervals in the sensor groove 31 formed in one or more thread grooves 8. ing.

なお、実施の形態2に係る真空ポンプのその他の構成および動作については実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。 Note that other configurations and operations of the vacuum pump according to Embodiment 2 are the same as in Embodiment 1, so their explanations will be omitted.

実施の形態3. Embodiment 3.

図8は、実施の形態3における堆積物センサの一例を示す図である。図8(A)は、実施の形態3におけるネジ溝ポンプ部に配置された堆積物センサの上面を示す図であり、図8(B)は、図8(A)におけるネジ溝ポンプ部のA-A断面図であって、実施の形態3における堆積物センサの断面を示す図である。実施の形態3では、図8に示すような堆積物センサ21-iが使用される。 FIG. 8 is a diagram showing an example of a deposit sensor according to the third embodiment. FIG. 8(A) is a diagram showing the top surface of the deposit sensor disposed in the thread groove pump part in Embodiment 3, and FIG. -A sectional view showing a cross section of the deposit sensor in Embodiment 3; In the third embodiment, a deposit sensor 21-i as shown in FIG. 8 is used.

実施の形態3に係る堆積物センサ21-iは、光電センサであって、流路内に露出している堆積物センサ21-iの端部が堆積物で覆われると、堆積物センサ21-iのセンサ出力信号のレベルが変化する。例えば図8に示すように堆積物センサ21-iは、発光部としての光源61、受光部としての光センサ62、および、堆積物センサ21-iの端部を構成する窓63を備える。光源61は、例えばLED素子、レーザ発振子などであり、光センサ62は、例えばフォトトランジスタ、フォトダイオード、光電導セル(CdSセルなど)、光電池、CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ、赤外線センサなどである。なお、光源61および光センサ62をポンプ外部に配置し、光源61および光センサ62の代わりに、光ファイバなどの2つの導光部材の一方の端部を配置し、2つの導光部材の他方の端部を光源61および光センサ62にそれぞれ面して配置し、その導光部材で、光源61および光センサ62とネジ溝8との間の導光を行うようにしてもよい。 The deposit sensor 21-i according to the third embodiment is a photoelectric sensor, and when the end of the deposit sensor 21-i exposed in the flow path is covered with deposits, the deposit sensor 21-i The level of the sensor output signal of i changes. For example, as shown in FIG. 8, the deposit sensor 21-i includes a light source 61 as a light emitting section, an optical sensor 62 as a light receiving section, and a window 63 forming an end of the deposit sensor 21-i. The light source 61 is, for example, an LED element, a laser resonator, etc., and the optical sensor 62 is, for example, a phototransistor, a photodiode, a photoconductive cell (such as a CdS cell), a photovoltaic cell, a CCD (Charge Coupled Device), or a CMOS (Complementary Metal Oxide). Semiconductor) sensors, infrared sensors, etc. Note that the light source 61 and the optical sensor 62 are arranged outside the pump, and instead of the light source 61 and the optical sensor 62, one end of two light guide members such as optical fibers is arranged, and the other end of the two light guide members is arranged. The end portions of the light guide member may be arranged to face the light source 61 and the optical sensor 62, respectively, and the light guiding member may guide light between the light source 61 and the optical sensor 62 and the thread groove 8.

窓63上に堆積物がほとんどない状態では、光源61からの光は、窓63を介してロータ壁面3cへ進行し、ロータ壁面3cで反射し、窓63を介して光センサ62に入射する。一方、窓63上に堆積物がある程度の厚さになると、光源61からの光は堆積物で遮られてロータ壁面3cへ進行せず、光センサ62に入射する光の光量が減少する。したがって、流路内に露出している堆積物センサ21-iの端部が堆積物で覆われると、堆積物センサ21-i(光センサ62)のセンサ出力信号のレベルが変化する。これにより、複数の堆積物センサ21-1~21-Nは、それぞれ、当該堆積物センサの配置位置における堆積物の有無を検出する。 When there is almost no deposit on the window 63, the light from the light source 61 travels through the window 63 to the rotor wall surface 3c, is reflected by the rotor wall surface 3c, and enters the optical sensor 62 through the window 63. On the other hand, when the deposits on the window 63 reach a certain thickness, the light from the light source 61 is blocked by the deposits and does not proceed to the rotor wall surface 3c, and the amount of light incident on the optical sensor 62 decreases. Therefore, when the end of the deposit sensor 21-i exposed in the flow path is covered with deposits, the level of the sensor output signal of the deposit sensor 21-i (optical sensor 62) changes. Thereby, each of the plurality of deposit sensors 21-1 to 21-N detects the presence or absence of deposits at the position where the deposit sensor is placed.

なお、実施の形態3に係る真空ポンプのその他の構成および動作については実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。 Note that other configurations and operations of the vacuum pump according to Embodiment 3 are the same as in Embodiment 1, so their explanations will be omitted.

実施の形態4. Embodiment 4.

図9は、実施の形態4における堆積物センサの一例を示す図である。図9(A)は、実施の形態4における堆積物センサの上面を示す図であり、図9(B)は、実施の形態4における堆積物センサの断面を示す図である。実施の形態4では、図9に示すような堆積物センサ21-iが使用される。 FIG. 9 is a diagram showing an example of a deposit sensor according to the fourth embodiment. FIG. 9(A) is a diagram showing a top surface of the deposit sensor in Embodiment 4, and FIG. 9(B) is a diagram showing a cross section of the deposit sensor in Embodiment 4. In the fourth embodiment, a deposit sensor 21-i as shown in FIG. 9 is used.

実施の形態4に係る堆積物センサ21-iは、実施の形態1または実施の形態3における堆積物センサ21-iと同様に、光電センサであって、流路内に露出している堆積物センサ21-iの端部が堆積物で覆われると、堆積物センサ21-iのセンサ出力信号のレベルが変化する。例えば図9に示すように堆積物センサ21-iは、発光部71、受光部72、および、堆積物センサ21-iの端部を構成する窓73を備える。図9に示すように、受光部72は、発光部71の周囲に配置され、両者は同心円状に配置されている。 The deposit sensor 21-i according to the fourth embodiment is a photoelectric sensor similar to the deposit sensor 21-i in the first embodiment or the third embodiment, and is a photoelectric sensor that detects deposits exposed in the flow path. When the end of the sensor 21-i is covered with deposits, the level of the sensor output signal of the deposit sensor 21-i changes. For example, as shown in FIG. 9, the deposit sensor 21-i includes a light emitting section 71, a light receiving section 72, and a window 73 forming an end of the deposit sensor 21-i. As shown in FIG. 9, the light receiving section 72 is arranged around the light emitting section 71, and both are arranged concentrically.

なお、実施の形態4に係る真空ポンプのその他の構成および動作については実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。 Note that the other configurations and operations of the vacuum pump according to Embodiment 4 are the same as in Embodiment 1, so their explanations will be omitted.

実施の形態5. Embodiment 5.

図10は、実施の形態5における堆積物センサの一例を示す図である。実施の形態5に係る堆積物センサ21-iは、光電センサであって、複数の堆積物センサ21-1~21-Nに共通の1または複数の光源81と、流路内に露出している光センサ82-iとを備える。光源81は、ネジ溝ポンプ部の上端および/または下端に配置され、ネジ溝ポンプ部におけるロータ壁面3cとステータ(ネジ溝8)との間の間隙8aを介してロータ壁面3cやネジ溝8に光を照射する。 FIG. 10 is a diagram showing an example of a deposit sensor according to the fifth embodiment. The deposit sensor 21-i according to the fifth embodiment is a photoelectric sensor, and includes one or more light sources 81 common to the plurality of deposit sensors 21-1 to 21-N, and a light source 81 that is exposed in the flow path. A light sensor 82-i is provided. The light source 81 is disposed at the upper end and/or the lower end of the threaded pump section, and illuminates the rotor wall surface 3c and the threaded groove 8 through the gap 8a between the rotor wall surface 3c and the stator (threaded groove 8) in the threaded pump section. Irradiate light.

そして、複数の光センサ82-1~82-Nのうちの少なくとも1つは、上述のような当該真空ポンプの運転支障の原因が発生する所定の流路位置より上流側または下流側に配置される。複数の光センサ82-1~82-Nは、それぞれ、当該堆積物センサの配置位置における堆積物の有無を示すセンサ出力信号を生成する。光センサ82-iの端部が堆積物で覆われていない場合には、その光は、ロータ表面などで反射して光センサ82-iに入射する。一方、光センサ82-iの端部が堆積物で覆われると、その光は、光センサ82-iに入射しなくなる。したがって、光センサ82-iの端部が堆積物で覆われると、堆積物センサ21-i(光センサ82-i)のセンサ出力信号のレベルが変化する。 At least one of the plurality of optical sensors 82-1 to 82-N is arranged upstream or downstream of a predetermined flow path position where the above-mentioned cause of trouble in operation of the vacuum pump occurs. Ru. Each of the plurality of optical sensors 82-1 to 82-N generates a sensor output signal indicating the presence or absence of a deposit at the position where the deposit sensor is placed. If the end of the optical sensor 82-i is not covered with deposits, the light is reflected from the rotor surface and enters the optical sensor 82-i. On the other hand, when the end of the optical sensor 82-i is covered with deposits, the light no longer enters the optical sensor 82-i. Therefore, when the end of the optical sensor 82-i is covered with deposits, the level of the sensor output signal of the deposit sensor 21-i (optical sensor 82-i) changes.

なお、実施の形態5に係る真空ポンプのその他の構成および動作については実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。 Note that other configurations and operations of the vacuum pump according to Embodiment 5 are the same as in Embodiment 1, so their explanations will be omitted.

なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。 Note that various changes and modifications to the embodiments described above will be apparent to those skilled in the art. Such changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the subject matter and without diminishing its intended advantages. It is intended that such changes and modifications be included within the scope of the claims.

例えば、上記実施の形態1,2では、堆積物センサ21-i,32-iの配置位置は上述の所定の流路位置(ここでは、ネジ溝ポンプ部の出口部分)より上流側となっているが、下流側でもよい。また、上記実施の形態1,2において、上述の堆積物成分の状態(分圧と温度)が、上述の所定の流路位置での流路が狭くなることで、堆積物成分の相図における気体領域から固体領域に向けて移動し、上述の所定の流路位置での堆積物厚さがメンテナンス時期に対応する厚さとなったときに、略昇華曲線上になるような別の位置に、堆積物センサ21-i,32-iが配置されていてもよい。 For example, in the first and second embodiments, the deposit sensors 21-i and 32-i are arranged upstream of the above-mentioned predetermined flow path position (here, the outlet portion of the threaded pump section). However, it may also be on the downstream side. In addition, in the first and second embodiments, the state (partial pressure and temperature) of the sediment components is changed in the phase diagram of the sediment components by narrowing the flow path at the predetermined flow path position. Moving from the gas region to the solid region, when the deposit thickness at the above-mentioned predetermined flow path position reaches a thickness corresponding to the maintenance period, to another position approximately on the sublimation curve, Deposit sensors 21-i and 32-i may also be provided.

また、上記実施の形態1,2では、主に、ネジ溝ポンプ部のガス流路に堆積物センサ21-i,32-iを配置する例を示したが、堆積物センサ21-i,32-iの配置位置は、これに限られるものではなく、同等の効果があれば、当該真空ポンプ内の、ガス流路を構成する部材(例えば、ネジ溝付きスペーサの上端、ステータ翼2を支持するリング、ケーシング1、ベース、ステータコラム、排気口9など)の内壁面における任意の箇所でもよい。 In addition, in the first and second embodiments described above, the deposit sensors 21-i, 32-i are mainly arranged in the gas flow path of the thread groove pump section, but the deposit sensors 21-i, 32-i are The arrangement position of -i is not limited to this, and if the same effect is achieved, the arrangement position of -i is not limited to this, and if the same effect is achieved, it can be placed in the member that constitutes the gas flow path in the vacuum pump (for example, the upper end of a threaded spacer, supporting the stator blade 2). It may be any location on the inner wall surface of the ring, casing 1, base, stator column, exhaust port 9, etc.).

また、上記実施の形態1,2に係る真空ポンプは、排気機構としてネジ溝ポンプ部を備えているが、その代わりに、他の方式の排気機構(シーグバーン型、ゲーデ型など)を備えていてもよく、その場合でも、真空ポンプのガス流路(当該他の方式の排気機構におけるガス流路を含む)において、同等の効果が得られる任意の箇所に堆積物センサ21-i,32-iが配置される。 Furthermore, although the vacuum pumps according to the first and second embodiments are equipped with a thread groove pump section as an exhaust mechanism, they may be equipped with another type of exhaust mechanism (Siegbahn type, Goede type, etc.) instead. Even in that case, the deposit sensors 21-i, 32-i may be installed at any location in the gas flow path of the vacuum pump (including the gas flow path in the exhaust mechanism of the other type) where the same effect can be obtained. is placed.

本発明は、例えば、真空ポンプに適用可能である。 The present invention is applicable to, for example, a vacuum pump.

1 ケーシング(ステータの一例の一部)
2 ステータ翼(ステータの一例の一部)
7 吸気口
8 ネジ溝
9 排気口
11 ロータ
21-1~21-N,32,32-1~32-N 堆積物センサ
41 コントローラ
1 Casing (part of an example of a stator)
2 Stator blades (part of an example of a stator)
7 Intake port 8 Thread groove 9 Exhaust port 11 Rotor 21-1 to 21-N, 32, 32-1 to 32-N Deposit sensor 41 Controller

Claims (6)

真空ポンプにおいて、
気体の吸気口から排気口までの流路と、
前記流路において、当該真空ポンプの運転支障の原因が発生する所定の流路位置より上流側または下流側に配置された堆積物センサとを備え、
前記堆積物センサは、前記堆積物センサの配置位置における堆積物の厚さを検出せずに、前記堆積物センサの配置位置における前記堆積物の有無を検出し、
前記堆積物センサの配置位置は、前記堆積物センサの検出状態が堆積物なしから堆積物ありへ変化するときに、前記所定の流路位置での前記堆積物の厚さが、前記原因を抑制するメンテナンスのメンテナンス時期に対応する所定厚さとなる位置であること、
を特徴とする真空ポンプ。
In vacuum pumps,
A flow path from a gas intake port to an exhaust port,
a deposit sensor disposed in the flow path upstream or downstream of a predetermined flow path position where the cause of operational trouble of the vacuum pump occurs;
The deposit sensor detects the presence or absence of the deposit at the position where the deposit sensor is placed, without detecting the thickness of the deposit at the position where the sediment sensor is placed,
The placement position of the deposit sensor is such that when the detection state of the deposit sensor changes from no deposit to presence of deposit, the thickness of the deposit at the predetermined flow path position suppresses the cause. be at a position where the specified thickness corresponds to the maintenance period to be performed;
A vacuum pump featuring
ロータと、ステータとをさらに備え、
前記堆積物センサは、前記ロータに対向する前記ステータにおける前記流路の壁面に配置されていることを特徴とする請求項1記載の真空ポンプ。
further comprising a rotor and a stator,
2. The vacuum pump according to claim 1, wherein the deposit sensor is disposed on a wall of the flow path in the stator facing the rotor.
ネジ溝ポンプ部をさらに備え、
前記所定の流路位置は、前記ネジ溝ポンプ部の出口部分であり、
前記堆積物センサは、前記流路における、前記ネジ溝ポンプ部のネジ溝の底面に配置されていること、
を特徴とする請求項1記載の真空ポンプ。
Further equipped with a thread groove pump section,
The predetermined flow path position is an outlet portion of the thread groove pump part,
the deposit sensor is disposed on the bottom surface of the thread groove of the thread groove pump section in the flow path;
The vacuum pump according to claim 1, characterized in that:
コントローラをさらに備え、
前記コントローラは、前記堆積物センサの検出状態に基づいて前記メンテナンス時期を検出すること、
を特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の真空ポンプ。
Also equipped with a controller,
The controller detects the maintenance time based on the detection state of the deposit sensor;
The vacuum pump according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
前記流路において、当該真空ポンプの運転支障の原因が発生する所定の流路位置より上流側または下流側に配置された複数の堆積物センサを備え、
前記複数の堆積物センサは、それぞれ、当該堆積物センサの配置位置における堆積物の有無を検出し、
前記コントローラは、(a)前記複数の堆積物センサから、検出状態が堆積物なしから堆積物ありへ変化するときに前記所定の流路位置での前記堆積物の厚さが前記メンテナンス時期に対応する所定厚さとなる位置に配置されている1つの堆積物センサを選択し、(b)選択した前記堆積物センサの検出状態に基づいて前記メンテナンス時期を検出すること、
を特徴とする請求項4記載の真空ポンプ。
In the flow path, a plurality of deposit sensors are provided upstream or downstream of a predetermined flow path position where the cause of operational trouble of the vacuum pump occurs,
Each of the plurality of deposit sensors detects the presence or absence of deposit at the position where the deposit sensor is placed,
(a) When the detection state from the plurality of deposit sensors changes from no deposit to presence of deposit, the thickness of the deposit at the predetermined channel position corresponds to the maintenance time; (b) detecting the maintenance time based on the detection state of the selected deposit sensor;
The vacuum pump according to claim 4, characterized in that:
前記コントローラは、前記複数の堆積物センサのうち、検出状態が堆積物なしから堆積物ありへ変化した堆積物センサを検出すると、検出した前記堆積物センサに対応する報知レベルで、前記メンテナンス時期を報知することを特徴とする請求項5記載の真空ポンプ。 When the controller detects a sediment sensor whose detection state has changed from no sediment to presence of sediment among the plurality of sediment sensors, the controller determines the maintenance time at a notification level corresponding to the detected sediment sensor. 6. The vacuum pump according to claim 5, wherein a notification is provided.
JP2020037519A 2019-03-14 2020-03-05 Vacuum pump Active JP7450405B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/436,880 US11898567B2 (en) 2019-03-14 2020-03-09 Vacuum pump
EP20769211.2A EP3940240A4 (en) 2019-03-14 2020-03-09 Vacuum pump
KR1020217020623A KR20210135988A (en) 2019-03-14 2020-03-09 vacuum pump
PCT/JP2020/009952 WO2020184504A1 (en) 2019-03-14 2020-03-09 Vacuum pump
CN202080017948.1A CN113454343A (en) 2019-03-14 2020-03-09 Vacuum pump

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019047815 2019-03-14
JP2019047815 2019-03-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020153367A JP2020153367A (en) 2020-09-24
JP7450405B2 true JP7450405B2 (en) 2024-03-15

Family

ID=72558306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020037519A Active JP7450405B2 (en) 2019-03-14 2020-03-05 Vacuum pump

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7450405B2 (en)
KR (1) KR20210135988A (en)
CN (1) CN113454343A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024077212A (en) * 2022-11-28 2024-06-07 エドワーズ株式会社 Vacuum pump and foreign object sensor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001132684A (en) 1999-10-29 2001-05-18 Shimadzu Corp Turbo-molecular pump
JP2004117091A (en) 2002-09-25 2004-04-15 Boc Edwards Technologies Ltd Vacuum pump
WO2018173704A1 (en) 2017-03-23 2018-09-27 エドワーズ株式会社 Vacuum pump, main sensor, and screw groove stator

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06109409A (en) 1992-09-24 1994-04-19 Nissan Edowaazu Shinku Kk Electrostatic capacity-type film-thickness sensor
JPH06101655A (en) 1992-09-24 1994-04-12 Nissan Edowaazu Shinku Kk Dry shield type vacuum pump
JPH078590U (en) * 1993-07-05 1995-02-07 セイコー精機株式会社 Turbo molecular pump
JP2011247823A (en) 2010-05-28 2011-12-08 Edwards Kk Deposition substance detection device and exhaust pump with the device
JP6766533B2 (en) * 2016-09-06 2020-10-14 株式会社島津製作所 Sediment monitoring equipment and vacuum pump

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001132684A (en) 1999-10-29 2001-05-18 Shimadzu Corp Turbo-molecular pump
JP2004117091A (en) 2002-09-25 2004-04-15 Boc Edwards Technologies Ltd Vacuum pump
WO2018173704A1 (en) 2017-03-23 2018-09-27 エドワーズ株式会社 Vacuum pump, main sensor, and screw groove stator

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020153367A (en) 2020-09-24
KR20210135988A (en) 2021-11-16
CN113454343A (en) 2021-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107795498B (en) Deposit monitoring device and vacuum pump
JP7450405B2 (en) Vacuum pump
KR102492459B1 (en) Vacuum pump, main sensor, and screw groove stator
CN110735805B (en) Vacuum pump
US11162499B2 (en) Vacuum pump system
WO2011145186A1 (en) Filter clogging detection apparatus
JP2003287463A (en) Radiation-temperature measuring apparatus and turbo- molecular pump with the same mounted
KR20220066250A (en) vacuum pump
WO2020184504A1 (en) Vacuum pump
JP2004117091A (en) Vacuum pump
US20200080564A1 (en) Pump monitoring device and vacuum pump
JP6728671B2 (en) Human body local cleaning device
JP7427536B2 (en) Vacuum pump
JP2021116735A (en) Vacuum pump and stator column
WO2013056648A1 (en) Axial-flow type impedance water flow sensor
JP2009235923A (en) Turbo vacuum pump
WO2000058628A1 (en) Vacuum pump
US20230417250A1 (en) Vacuum pump
JPH02162239A (en) Flow-rate control apparatus of specimen air in particulate detecting apparatus
EP4048898B1 (en) Sensor assembly
CN221148447U (en) Particle counter for reducing pollution of scattering generation cavity
CN114427539B (en) Turbomolecular pump
WO2024125898A1 (en) Method for detecting a deposition layer and associated turbomolecular vacuum pump
JP2593224Y2 (en) Impeller type flow detector
US10626878B2 (en) Method for inspecting rotary machine, and rotary machine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231012

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231113

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: 20240215

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240305

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7450405

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150