JP2000291586A - 真空ポンプ - Google Patents
真空ポンプInfo
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- JP2000291586A JP2000291586A JP11094007A JP9400799A JP2000291586A JP 2000291586 A JP2000291586 A JP 2000291586A JP 11094007 A JP11094007 A JP 11094007A JP 9400799 A JP9400799 A JP 9400799A JP 2000291586 A JP2000291586 A JP 2000291586A
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- JP
- Japan
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- air gap
- peripheral surface
- cylinder
- stator
- rotor
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D19/00—Axial-flow pumps
- F04D19/02—Multi-stage pumps
- F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
- F04D19/048—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps comprising magnetic bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D19/00—Axial-flow pumps
- F04D19/02—Multi-stage pumps
- F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D19/00—Axial-flow pumps
- F04D19/02—Multi-stage pumps
- F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
- F04D19/044—Holweck-type pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/02—Surge control
- F04D27/0292—Stop safety or alarm devices, e.g. stop-and-go control; Disposition of check-valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ネジ溝ポンプ部を具備する真空ポンプにおい
て、ロータ円筒体とステータ円筒体との間の異常接近や
接触を確実に防止すること。 【解決手段】 ロータ円筒体１２とステータ円筒体２２
とからなり且つステータ円筒体２２の内周面２２ａにネ
ジが形成されたネジ溝ポンプ部を具備する複合型ターボ
分子ポンプに、ステータ円筒体２２の下端付近の内周面
２２ａにロータ円筒体１２の外周面１２ａとステータ円
筒体２２の内周面２２ａの間に形成されているエアギャ
ップを検知するエアギャップセンサを備えた。
て、ロータ円筒体とステータ円筒体との間の異常接近や
接触を確実に防止すること。 【解決手段】 ロータ円筒体１２とステータ円筒体２２
とからなり且つステータ円筒体２２の内周面２２ａにネ
ジが形成されたネジ溝ポンプ部を具備する複合型ターボ
分子ポンプに、ステータ円筒体２２の下端付近の内周面
２２ａにロータ円筒体１２の外周面１２ａとステータ円
筒体２２の内周面２２ａの間に形成されているエアギャ
ップを検知するエアギャップセンサを備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロータ円筒体とス
テータ円筒体とからなり且つ前記ロータ円筒体の外周面
と前記ステータ円筒体の内周面のいずれか一方にネジが
形成されたネジ溝ポンプ部を具備する真空ポンプに関
し、特にロータ円筒体とステータ円筒体との接触防止に
関する。
テータ円筒体とからなり且つ前記ロータ円筒体の外周面
と前記ステータ円筒体の内周面のいずれか一方にネジが
形成されたネジ溝ポンプ部を具備する真空ポンプに関
し、特にロータ円筒体とステータ円筒体との接触防止に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ネジ溝ポンプ部を具備する真空ポンプと
しては、例えば複合型ターボ分子ポンプがある。複合型
ターボ分子ポンプは、周知の如く、１分間に数万回転と
いう高速で回転するロータ翼とステータ翼との速度差に
よって分子を叩き落とし、ステータの内周面に形成され
たネジ溝部とロータ外周面とで形成された流路を介して
ガスを排出するもので、多数段のロータ翼と多数段のス
テータ翼で構成されたタービン翼部と、平坦な外周面を
有するロータ円筒体とネジ溝付内周面を有するステータ
円筒体とで構成されたネジ溝ポンプ部との組み合わされ
て構成されている。ロータは、能動型ラジアル磁気軸受
と能動型スラスト磁気軸受からなる５軸制御型磁気軸受
等の軸受によって回転自在に支持されている。磁気軸受
の故障等の非常時にロータシャフトを支承するタッチダ
ウンベアリングが設けられている。
しては、例えば複合型ターボ分子ポンプがある。複合型
ターボ分子ポンプは、周知の如く、１分間に数万回転と
いう高速で回転するロータ翼とステータ翼との速度差に
よって分子を叩き落とし、ステータの内周面に形成され
たネジ溝部とロータ外周面とで形成された流路を介して
ガスを排出するもので、多数段のロータ翼と多数段のス
テータ翼で構成されたタービン翼部と、平坦な外周面を
有するロータ円筒体とネジ溝付内周面を有するステータ
円筒体とで構成されたネジ溝ポンプ部との組み合わされ
て構成されている。ロータは、能動型ラジアル磁気軸受
と能動型スラスト磁気軸受からなる５軸制御型磁気軸受
等の軸受によって回転自在に支持されている。磁気軸受
の故障等の非常時にロータシャフトを支承するタッチダ
ウンベアリングが設けられている。
【０００３】ネジ溝ポンプ部を構成する２つの円筒体間
のエアギャップ、即ちステータ円筒体のネジ溝部とロー
タ円筒体の外周面とのエアギャップ（以下必要に応じ
て、ネジ溝ポンプ部のエアギャップと略記する。）は、
ロータ円筒体の外周面とステータ円筒体のネジ溝部とが
接触しないようにするため、即ちロータ側とステータ側
が接触しないようにするためには或程度広い間隔が望ま
しい。しかし、ネジ溝ポンプ部のエアギャップは、真空
ポンプの吸込み口から吸い込んだガスが前記ネジ溝部で
逆流しないようにするため、即ち真空ポンプの排気速度
効率の向上を図るためには可能な限り狭い間隔が望まし
い。この２つの相反する条件、並びにその他の条件を考
慮して、ネジ溝ポンプ部のエアギャップの間隔は定めら
れている。
のエアギャップ、即ちステータ円筒体のネジ溝部とロー
タ円筒体の外周面とのエアギャップ（以下必要に応じ
て、ネジ溝ポンプ部のエアギャップと略記する。）は、
ロータ円筒体の外周面とステータ円筒体のネジ溝部とが
接触しないようにするため、即ちロータ側とステータ側
が接触しないようにするためには或程度広い間隔が望ま
しい。しかし、ネジ溝ポンプ部のエアギャップは、真空
ポンプの吸込み口から吸い込んだガスが前記ネジ溝部で
逆流しないようにするため、即ち真空ポンプの排気速度
効率の向上を図るためには可能な限り狭い間隔が望まし
い。この２つの相反する条件、並びにその他の条件を考
慮して、ネジ溝ポンプ部のエアギャップの間隔は定めら
れている。
【０００４】上記の複合型ターボ分子ポンプには、ネジ
溝ポンプ部のエアギャップの他に、磁気軸受とロータシ
ャフトとの間のエアギャップ、ロータ翼とステータ翼と
の間のエアギャップ、タッチダウンベアリングの内輪と
ロータシャフトとの間のエアギャップ（以下必要に応じ
て、タッチダウンベアリングのエアギャップと略記す
る。）等のエアギャップも形成されている。
溝ポンプ部のエアギャップの他に、磁気軸受とロータシ
ャフトとの間のエアギャップ、ロータ翼とステータ翼と
の間のエアギャップ、タッチダウンベアリングの内輪と
ロータシャフトとの間のエアギャップ（以下必要に応じ
て、タッチダウンベアリングのエアギャップと略記す
る。）等のエアギャップも形成されている。
【０００５】これらのエアギャップも構成部品間に接触
が生じないように且つ夫々の機能目的に合致した大きさ
の間隔に設定されている。この中で、特にタッチダウン
ベアリングのエアギャップは、磁気軸受とロータシャフ
トとの間のエアギャップ、ロータ翼とステータ翼との間
のエアギャップ、ネジ溝ポンプ部のエアギャップ、及び
その他のエアギャップに比べて小さく設定されている。
これは、真空ポンプの故障や大気突入、停電等、磁気軸
受が機能しなくなった時に、ロータシャフトがタッチダ
ウンベアリングに支承される際に、ロータ側とステータ
側が接触しないようにするためである。
が生じないように且つ夫々の機能目的に合致した大きさ
の間隔に設定されている。この中で、特にタッチダウン
ベアリングのエアギャップは、磁気軸受とロータシャフ
トとの間のエアギャップ、ロータ翼とステータ翼との間
のエアギャップ、ネジ溝ポンプ部のエアギャップ、及び
その他のエアギャップに比べて小さく設定されている。
これは、真空ポンプの故障や大気突入、停電等、磁気軸
受が機能しなくなった時に、ロータシャフトがタッチダ
ウンベアリングに支承される際に、ロータ側とステータ
側が接触しないようにするためである。
【０００６】しかし、タッチダウンベアリングは消耗品
であり、ロータシャフトのタッチダウンが繰返される毎
にタッチダウンベアリングは摩耗していき、タッチダウ
ンベアリングのエアギャップが徐々に広がっていく。タ
ッチダウンベアリングのエアギャップが一定値以上に広
がると、タッチダウンベアリングとして機能しなくな
る。そうなれば、タッチダウンの際に、ロータ側とステ
ータ側が接触することが起こる。
であり、ロータシャフトのタッチダウンが繰返される毎
にタッチダウンベアリングは摩耗していき、タッチダウ
ンベアリングのエアギャップが徐々に広がっていく。タ
ッチダウンベアリングのエアギャップが一定値以上に広
がると、タッチダウンベアリングとして機能しなくな
る。そうなれば、タッチダウンの際に、ロータ側とステ
ータ側が接触することが起こる。
【０００７】また、ネジ溝ポンプ部のエアギャップは必
ずしも設計値通りでなく、実際には部品精度や組立て状
態等により製品毎に異なる。また真空ポンプ稼動時に
は、特にロータの円筒体の下部が遠心力や熱により半径
方向に膨張し、ネジ溝ポンプ部のエアギャップを狭くす
るだけでなく、場合によってはステータ円筒体のネジ溝
部と接触することもある。
ずしも設計値通りでなく、実際には部品精度や組立て状
態等により製品毎に異なる。また真空ポンプ稼動時に
は、特にロータの円筒体の下部が遠心力や熱により半径
方向に膨張し、ネジ溝ポンプ部のエアギャップを狭くす
るだけでなく、場合によってはステータ円筒体のネジ溝
部と接触することもある。
【０００８】上述の如く、ネジ溝ポンプ部のエアギャッ
プの間隔は、正常運転時やタッチダウン時にロータ円筒
体の外周面とステータ円筒体のネジ溝部とが接触しない
で、且つ真空ポンプの吸込み口から吸い込んだガスが前
記ネジ溝部で逆流しないような大きさに定められてい
る。従って、上記の複合型ターボ分子ポンプにおいて、
磁気軸受が正常に機能しているときは、ネジ溝ポンプ部
のエアギャップが異常に狭まったり、或いはロータの円
筒体とステータ円筒体が接触することはない。しかしな
がら、上述の如く、タッチダウンベアリングが摩耗して
タッチダウンベアリングのエアギャップの間隔が広がっ
た場合には、ネジ溝ポンプ部のエアギャップが設計値通
りであっても、タッチダウンの際に、ロータ側とステー
タ側が接触することが起こる。
プの間隔は、正常運転時やタッチダウン時にロータ円筒
体の外周面とステータ円筒体のネジ溝部とが接触しない
で、且つ真空ポンプの吸込み口から吸い込んだガスが前
記ネジ溝部で逆流しないような大きさに定められてい
る。従って、上記の複合型ターボ分子ポンプにおいて、
磁気軸受が正常に機能しているときは、ネジ溝ポンプ部
のエアギャップが異常に狭まったり、或いはロータの円
筒体とステータ円筒体が接触することはない。しかしな
がら、上述の如く、タッチダウンベアリングが摩耗して
タッチダウンベアリングのエアギャップの間隔が広がっ
た場合には、ネジ溝ポンプ部のエアギャップが設計値通
りであっても、タッチダウンの際に、ロータ側とステー
タ側が接触することが起こる。
【０００９】タッチダウンベアリングのエアギャップの
間隔を常時監視して、一定の値以上に間隔が広がった場
合には警報を発して部品交換を促したり、或いは真空ポ
ンプの運転を停止したりすればよいが、これは未だに効
果的な解決方法が見つかっていない。これはタッチダウ
ンベアリングのエアギャップの間隔が非常に小さいこと
が大きな原因である。
間隔を常時監視して、一定の値以上に間隔が広がった場
合には警報を発して部品交換を促したり、或いは真空ポ
ンプの運転を停止したりすればよいが、これは未だに効
果的な解決方法が見つかっていない。これはタッチダウ
ンベアリングのエアギャップの間隔が非常に小さいこと
が大きな原因である。
【００１０】磁気軸受の作動不良を常時監視する方法
は、特開昭６３−２３９３９７号公報、特開平２−２２
１６９７号公報等に開示されている如く、いくつも提案
されている。磁気軸受の作動不良を検出して、タッチダ
ウンベアリングが受ける衝撃を緩和し、タッチダウンベ
アリングの摩耗を小さくしているのである。このように
した間接的ながら、ロータ側とステータ側が接触するの
を防止している。
は、特開昭６３−２３９３９７号公報、特開平２−２２
１６９７号公報等に開示されている如く、いくつも提案
されている。磁気軸受の作動不良を検出して、タッチダ
ウンベアリングが受ける衝撃を緩和し、タッチダウンベ
アリングの摩耗を小さくしているのである。このように
した間接的ながら、ロータ側とステータ側が接触するの
を防止している。
【００１１】しかしながら、ネジ溝ポンプ部のエアギャ
ップは部品精度や組立て状態等により製品毎に異なるこ
と、真空ポンプ稼動時にロータの円筒体の下部が遠心力
や熱により半径方向に膨張すること等に鑑みれば、磁気
軸受の作動不良を常時監視する方法では、ロータ側とス
テータ側が異常接近したり、接触したりすることを防止
することはできない。
ップは部品精度や組立て状態等により製品毎に異なるこ
と、真空ポンプ稼動時にロータの円筒体の下部が遠心力
や熱により半径方向に膨張すること等に鑑みれば、磁気
軸受の作動不良を常時監視する方法では、ロータ側とス
テータ側が異常接近したり、接触したりすることを防止
することはできない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、ロータ円筒体とステータ円筒体とからなり
且つ前記ロータ円筒体の外周面と前記ステータ円筒体の
内周面のいずれか一方にネジが形成されたネジ溝ポンプ
部を具備する真空ポンプにおいて、ロータ円筒体とステ
ータ円筒体との間の異常接近や接触を確実に防止するこ
とである。
する課題は、ロータ円筒体とステータ円筒体とからなり
且つ前記ロータ円筒体の外周面と前記ステータ円筒体の
内周面のいずれか一方にネジが形成されたネジ溝ポンプ
部を具備する真空ポンプにおいて、ロータ円筒体とステ
ータ円筒体との間の異常接近や接触を確実に防止するこ
とである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、ロータ円筒体とステータ円筒体とからなり且つ前記
ロータ円筒体の外周面と前記ステータ円筒体の内周面の
いずれか一方にネジが形成されたネジ溝ポンプ部を具備
する真空ポンプに、前記ステータ円筒体の内周面の所定
位置に前記ロータ円筒体の外周面と前記ステータ円筒体
の内周面とのエアギャップを検出するエアギャップセン
サを備えた。
に、ロータ円筒体とステータ円筒体とからなり且つ前記
ロータ円筒体の外周面と前記ステータ円筒体の内周面の
いずれか一方にネジが形成されたネジ溝ポンプ部を具備
する真空ポンプに、前記ステータ円筒体の内周面の所定
位置に前記ロータ円筒体の外周面と前記ステータ円筒体
の内周面とのエアギャップを検出するエアギャップセン
サを備えた。
【００１４】前記エアギャップセンサは、前記ステータ
円筒体の内周面に円周方向に所定の間隔を隔てて複数個
配設した。また、前記エアギャップセンサは、前記ステ
ータ円筒体の下端近傍の内周面に配設した。
円筒体の内周面に円周方向に所定の間隔を隔てて複数個
配設した。また、前記エアギャップセンサは、前記ステ
ータ円筒体の下端近傍の内周面に配設した。
【００１５】前記エアギャップセンサとして、接触セン
サと渦電流センサのいずれかを用いた。前記接触センサ
は、前記ステータ円筒体の内周面に円周方向に所定の微
少間隔を隔てて配設された一対の接点で構成した。
サと渦電流センサのいずれかを用いた。前記接触センサ
は、前記ステータ円筒体の内周面に円周方向に所定の微
少間隔を隔てて配設された一対の接点で構成した。
【００１６】更にまた、ロータ円筒体とステータ円筒体
とで構成されたはネジ溝ポンプ部を具備する真空ポンプ
に、前記ロータ円筒体の外周面と前記ステータ円筒体の
内周面とのエアギャップを検出するエアギャップセンサ
と、前記エアギャップセンサが検出したエアギャップ値
を記憶するメモリと、前記検出したエアギャップ値を設
定値と比較する判別器と、前記判別器が前記検出したエ
アギャップ値が設定値以下であると判別したときにイン
ターロックを作動させるインターロック回路とからなる
接触防止装置を備えた。
とで構成されたはネジ溝ポンプ部を具備する真空ポンプ
に、前記ロータ円筒体の外周面と前記ステータ円筒体の
内周面とのエアギャップを検出するエアギャップセンサ
と、前記エアギャップセンサが検出したエアギャップ値
を記憶するメモリと、前記検出したエアギャップ値を設
定値と比較する判別器と、前記判別器が前記検出したエ
アギャップ値が設定値以下であると判別したときにイン
ターロックを作動させるインターロック回路とからなる
接触防止装置を備えた。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は本発明が適用された複合型
ターボ分子ポンプの一実施例の縦断面図である。この複
合型ターボ分子ポンプは、タービン翼部とネジ溝ポンプ
部を組み合わせた大流量型ターボ分子ポンプであり、ロ
ータ１０、ステータ２０、及びロータ１０を回転自在に
支持する磁気軸受装置３０とから構成されている。ロー
タ１０は多数段のロータ翼１１と平坦な外周面１２ａを
有するロータ円筒体１２を含む。ステータ２０は多数段
のステータ翼２１とネジ溝付内周面２２ａを有するステ
ータ円筒体２２を含む。多数段のロータ翼１１と多数段
のステータ翼２１は上記タービン翼部を構成し、平坦な
外周面１２ａを有するロータ円筒体１２とネジ溝付内周
面２２ａを有するステータ円筒体２２は上記ネジ溝ポン
プ部を構成する。
ターボ分子ポンプの一実施例の縦断面図である。この複
合型ターボ分子ポンプは、タービン翼部とネジ溝ポンプ
部を組み合わせた大流量型ターボ分子ポンプであり、ロ
ータ１０、ステータ２０、及びロータ１０を回転自在に
支持する磁気軸受装置３０とから構成されている。ロー
タ１０は多数段のロータ翼１１と平坦な外周面１２ａを
有するロータ円筒体１２を含む。ステータ２０は多数段
のステータ翼２１とネジ溝付内周面２２ａを有するステ
ータ円筒体２２を含む。多数段のロータ翼１１と多数段
のステータ翼２１は上記タービン翼部を構成し、平坦な
外周面１２ａを有するロータ円筒体１２とネジ溝付内周
面２２ａを有するステータ円筒体２２は上記ネジ溝ポン
プ部を構成する。
【００１８】前記磁気軸受装置は、いわゆる５軸制御型
磁気軸受装置であって、ロータシャフト３１、半径方向
電磁石３２ａと半径方向変位センサ３２ｂとからなる第
１ラジアル磁気軸受３２、半径方向電磁石３３ａと半径
方向変位センサ３３ｂとからなる第２ラジアル磁気軸受
３３、軸方向電磁石を含む第１スラスト磁気軸受３４、
軸方向電磁石を含む第２スラスト磁気軸受３５、軸方向
変位センサ３６、タッチダウンベアリング３７、及び高
周波モータ３８で構成されている。
磁気軸受装置であって、ロータシャフト３１、半径方向
電磁石３２ａと半径方向変位センサ３２ｂとからなる第
１ラジアル磁気軸受３２、半径方向電磁石３３ａと半径
方向変位センサ３３ｂとからなる第２ラジアル磁気軸受
３３、軸方向電磁石を含む第１スラスト磁気軸受３４、
軸方向電磁石を含む第２スラスト磁気軸受３５、軸方向
変位センサ３６、タッチダウンベアリング３７、及び高
周波モータ３８で構成されている。
【００１９】本発明に係るギャップセンサ４０は、平坦
な外周面１２ａを有するロータ円筒体１２とネジ溝付内
周面２２ａを有するステータ円筒体２２とで構成された
はネジ溝ポンプ部のエアギャップを検出するものであ
る。即ち、ネジ溝ポンプ部のロータ円筒体とステータ円
筒体の部分拡大断面図である図２に示すエアギャップｇ
を検出するものである。この図２と、ネジ溝ポンプ部の
ステータ円筒体の内周面の部分斜視図である図３とから
明らかな如く、エアギャップｇはロータ円筒体１２の外
周面１２ａとステータ円筒体２２の内周面２２ａとの間
の略円筒状隙間に、螺旋状をなして形成されている。
な外周面１２ａを有するロータ円筒体１２とネジ溝付内
周面２２ａを有するステータ円筒体２２とで構成された
はネジ溝ポンプ部のエアギャップを検出するものであ
る。即ち、ネジ溝ポンプ部のロータ円筒体とステータ円
筒体の部分拡大断面図である図２に示すエアギャップｇ
を検出するものである。この図２と、ネジ溝ポンプ部の
ステータ円筒体の内周面の部分斜視図である図３とから
明らかな如く、エアギャップｇはロータ円筒体１２の外
周面１２ａとステータ円筒体２２の内周面２２ａとの間
の略円筒状隙間に、螺旋状をなして形成されている。
【００２０】図１の複合型ターボ分子ポンプにおいて
は、エアギャップセンサ４０は、図３に示す如くステー
タ円筒体２２のネジ溝付内周面２２ａに設置される。エ
アギャップセンサ４０は、例えば接触センサや渦電流セ
ンサが用いられる。
は、エアギャップセンサ４０は、図３に示す如くステー
タ円筒体２２のネジ溝付内周面２２ａに設置される。エ
アギャップセンサ４０は、例えば接触センサや渦電流セ
ンサが用いられる。
【００２１】ロータ１０の才差運動に起因するステータ
円筒体２２とロータ円筒体１２との接触を防止するため
には、同一円周上の複数箇所でエアギャップを検出する
ことが望ましい。そこで、ギャップ検出の精度を高める
ために複数のエアギャップセンサ４０を用いる場合は、
これらはステータ円筒体２２のネジ溝付内周面２２ａに
円周方向に所定の間隔を隔てて配設される。
円筒体２２とロータ円筒体１２との接触を防止するため
には、同一円周上の複数箇所でエアギャップを検出する
ことが望ましい。そこで、ギャップ検出の精度を高める
ために複数のエアギャップセンサ４０を用いる場合は、
これらはステータ円筒体２２のネジ溝付内周面２２ａに
円周方向に所定の間隔を隔てて配設される。
【００２２】また、ロータ円筒体１２の下端部は、ロー
タシャフト３１から最も離れているから、異常な触れ回
りが生じた場合には他の部分に比べて大きく変位し、ス
テータ側と接触する可能性が高い。そこで、エアギャッ
プセンサ４０はステータ円筒体２２の下端近傍の内周面
に配設し、これによってもギャップ検出の信頼性を高め
た。
タシャフト３１から最も離れているから、異常な触れ回
りが生じた場合には他の部分に比べて大きく変位し、ス
テータ側と接触する可能性が高い。そこで、エアギャッ
プセンサ４０はステータ円筒体２２の下端近傍の内周面
に配設し、これによってもギャップ検出の信頼性を高め
た。
【００２３】エアギャップセンサ４０に接触センサ４１
を用いた場合は、接触センサ４１を構成する一対の接点
４１aと４１bを、図３に示す如くステータ円筒体２２の
内周面２２ａに円周方向に所定の微少間隔を隔てて配設
した。即ち、第１接点４１ａを有するエアギャップセン
サをネジ溝部Ｂに配置し、第２接点４１ｂを有するエア
ギャップセンサをネジ山部Ａに配置している。尚、接点
部分が夫々、ステータ円筒体２２とロテータ円筒体１２
との隙間内において同一円周上、即ち、ステータ円筒体
２２の中心軸線から夫々の接点まで同一距離になるよう
にステータ円筒体２２の内周面２２ａに配設されてい
る。従って、第２接点４１bがネジ山Ａから若干突出し
ており、第１接点４１aがネジ溝Ｂからかなり突出して
いる。これによって、ロータ１０が正規位置で支持され
ているとき、ロータ円筒体１２の外周面と各接点間の間
隔が同一となるようになっている。
を用いた場合は、接触センサ４１を構成する一対の接点
４１aと４１bを、図３に示す如くステータ円筒体２２の
内周面２２ａに円周方向に所定の微少間隔を隔てて配設
した。即ち、第１接点４１ａを有するエアギャップセン
サをネジ溝部Ｂに配置し、第２接点４１ｂを有するエア
ギャップセンサをネジ山部Ａに配置している。尚、接点
部分が夫々、ステータ円筒体２２とロテータ円筒体１２
との隙間内において同一円周上、即ち、ステータ円筒体
２２の中心軸線から夫々の接点まで同一距離になるよう
にステータ円筒体２２の内周面２２ａに配設されてい
る。従って、第２接点４１bがネジ山Ａから若干突出し
ており、第１接点４１aがネジ溝Ｂからかなり突出して
いる。これによって、ロータ１０が正規位置で支持され
ているとき、ロータ円筒体１２の外周面と各接点間の間
隔が同一となるようになっている。
【００２４】接触センサ４１は、上述の如く配設されて
いるので、アルミニウム等の金属製ロータ１０の円筒体
１２がステータ円筒体２２側の接触センサ４１に接触す
ると、接触センサ４１の各接点４１aと４１b間が導通
し、検出信号を発生させる。この検出信号は、ネジ溝ポ
ンプ部のエアギャップが異常に小さくなったこと、従っ
てロータ円筒体の内周面とステータ円筒体２２の内周面
との接触の危険性が大きくなったことを表している。
いるので、アルミニウム等の金属製ロータ１０の円筒体
１２がステータ円筒体２２側の接触センサ４１に接触す
ると、接触センサ４１の各接点４１aと４１b間が導通
し、検出信号を発生させる。この検出信号は、ネジ溝ポ
ンプ部のエアギャップが異常に小さくなったこと、従っ
てロータ円筒体の内周面とステータ円筒体２２の内周面
との接触の危険性が大きくなったことを表している。
【００２５】エアギャップセンサ４０に渦電流センサ４
２を用いることができる。この場合、渦電流センサ４２
は接触センサ４１と同様にステータ円筒体２２のネジ溝
付内周面２２ａに設置される。渦電流センサ４２は、接
触センサ４１と異なり、エアギャップｇの大きさエアギ
ャップ値を検出できる。
２を用いることができる。この場合、渦電流センサ４２
は接触センサ４１と同様にステータ円筒体２２のネジ溝
付内周面２２ａに設置される。渦電流センサ４２は、接
触センサ４１と異なり、エアギャップｇの大きさエアギ
ャップ値を検出できる。
【００２６】図４はエアギャップセンサ４０として渦電
流センサ４２を用いて構成した接触防止装置のブロック
図、そして図５はその動作の流れ図である。図４におい
て、接触防止装置はエアギャップを検出する渦電流セン
サ４２、プログラムに従って各種演算や制御を行うＣＰ
Ｕ４３、プログラムやデータを記憶するメモリ４４、設
置値等を設置する入力手段である設定器４５、及び真空
ポンプの作動を緊急停止させるインターロック回路４６
とで構成されている。
流センサ４２を用いて構成した接触防止装置のブロック
図、そして図５はその動作の流れ図である。図４におい
て、接触防止装置はエアギャップを検出する渦電流セン
サ４２、プログラムに従って各種演算や制御を行うＣＰ
Ｕ４３、プログラムやデータを記憶するメモリ４４、設
置値等を設置する入力手段である設定器４５、及び真空
ポンプの作動を緊急停止させるインターロック回路４６
とで構成されている。
【００２７】接触防止装置がスタート（１０１）する
と、ＣＰＵ４３は渦電流センサ４２からエアギャプ値を
読み込み、メモリ４４に格納する（１０２）。次に、Ｃ
ＰＵ４３はメモリ４４から設定値とエアギャップ値を読
み出し、これらを比較する（１０３）。比較の結果、エ
アギャップ値が設定値以下であると判断した場合は、イ
ンターロック回路を作動させ、真空ポンプの作動を緊急
停止させ（１０４）、終了する（１０５）。なお、接触
防止装置に警報器を設け、エアギャップ値が設定値以下
になった場合に、警報を発するようにしてもよい。ま
た、エアギャップセンサに接触センサ４１を用い、セン
サ部の接点４１ａと４１ｂにロータ円筒体１２の内周面
１２ａが接触したことを検出して警報を発生させる簡易
型の接触防止装置も構成できる。
と、ＣＰＵ４３は渦電流センサ４２からエアギャプ値を
読み込み、メモリ４４に格納する（１０２）。次に、Ｃ
ＰＵ４３はメモリ４４から設定値とエアギャップ値を読
み出し、これらを比較する（１０３）。比較の結果、エ
アギャップ値が設定値以下であると判断した場合は、イ
ンターロック回路を作動させ、真空ポンプの作動を緊急
停止させ（１０４）、終了する（１０５）。なお、接触
防止装置に警報器を設け、エアギャップ値が設定値以下
になった場合に、警報を発するようにしてもよい。ま
た、エアギャップセンサに接触センサ４１を用い、セン
サ部の接点４１ａと４１ｂにロータ円筒体１２の内周面
１２ａが接触したことを検出して警報を発生させる簡易
型の接触防止装置も構成できる。
【００２８】以上、ネジ溝がステータ側に形成されてい
るネジ溝ポンプ部を備える真空ポンプに適用して本発明
を説明したが、ネジがロータの円筒体の外周面に形成さ
れ、このネジ溝付外周面がステータの円筒体の平坦な内
周面に対向し、この間に所定のエアギャップを保つよう
なネジ溝ポンプ部を具備する真空ポンプにも本発明を適
用できる。
るネジ溝ポンプ部を備える真空ポンプに適用して本発明
を説明したが、ネジがロータの円筒体の外周面に形成さ
れ、このネジ溝付外周面がステータの円筒体の平坦な内
周面に対向し、この間に所定のエアギャップを保つよう
なネジ溝ポンプ部を具備する真空ポンプにも本発明を適
用できる。
【００２９】また、本発明はロータが転がり軸受や滑り
軸受等の機械式軸受によって支持されている真空ポンプ
にも適用することができる。本発明はターボ分子ポンプ
やドラッグポンプ等を含む真空ポンプ全般に適用できる
ことは言うまでもない。
軸受等の機械式軸受によって支持されている真空ポンプ
にも適用することができる。本発明はターボ分子ポンプ
やドラッグポンプ等を含む真空ポンプ全般に適用できる
ことは言うまでもない。
【００３０】
【発明の効果】本発明は、ネジ溝ポンプ部を具備する真
空ポンプにおいて、ステータ円筒体の内周面の所定位置
にエアギャップセンサを備えたので、ロータ円筒体の外
周面とステータ円筒体の内周面とのエアギャップの間隔
を直接に且つ確実に検出することができるようになっ
た。また、このエアギャップセンサの出力信号を利用し
てインターロックを作動させることによって、ロータ側
とステータ側との接触を確実に防止できるようになっ
た。従って、ネジ溝ポンプ部を具備する真空ポンプの信
頼性と耐久性の向上が図られた。
空ポンプにおいて、ステータ円筒体の内周面の所定位置
にエアギャップセンサを備えたので、ロータ円筒体の外
周面とステータ円筒体の内周面とのエアギャップの間隔
を直接に且つ確実に検出することができるようになっ
た。また、このエアギャップセンサの出力信号を利用し
てインターロックを作動させることによって、ロータ側
とステータ側との接触を確実に防止できるようになっ
た。従って、ネジ溝ポンプ部を具備する真空ポンプの信
頼性と耐久性の向上が図られた。
【００３１】更に、エアギャップセンサ自体は容易に入
手できるものであり、且つこれをネジ溝ポンプ部に設置
するための工数は少なくてすむから、本発明を適用した
真空ポンプの製造コストを増加させることは殆どなく実
用上の効果が大きい。
手できるものであり、且つこれをネジ溝ポンプ部に設置
するための工数は少なくてすむから、本発明を適用した
真空ポンプの製造コストを増加させることは殆どなく実
用上の効果が大きい。
【図１】本発明を適用して構成した真空ポンプであっ
て、タービン翼部とネジ溝ポンプ部を組み合わせた複合
型ターボ分子ポンプの一実施例の縦断面である。
て、タービン翼部とネジ溝ポンプ部を組み合わせた複合
型ターボ分子ポンプの一実施例の縦断面である。
【図２】ネジ溝ポンプ部のロータ円筒体とステータ円筒
体の部分拡大断面図である。
体の部分拡大断面図である。
【図３】ネジ溝ポンプ部のステータ円筒体の内周面の部
分斜視図である。
分斜視図である。
【図４】接触防止装置の一実施例のブロック図である。
【図５】接触防止装置の動作の流れ図である。
１０ ロータ １１ ロータ翼 １２ ロータ円筒体 １２ａ 平坦な外周面 ２０ ステータ ２１ ステータ翼 ２２ ステータ円筒体 ２２ａ ネジ溝付内周面 ３０ 磁気軸受装置 ３１ ロータシャフト ３２ 第１ラジアル磁気軸受 ３２ａ 半径方向電磁石 ３２ｂ 半径方向変位センサ ３３ 第２ラジアル磁気軸受 ３３ａ 半径方向電磁石 ３３ｂ 半径方向変位センサ ３４ 第１スラスト磁気軸受 ３５ 第２スラスト磁気軸受 ３６ 軸方向変位センサ ３７ タッチダウンベアリング ３８ 高周波モータ ４０ ギャップセンサ ４１ 接触センサ ４１ａ 第１接点 ４１ｂ 第２接点 ４２ 渦電流センサ ４３ ＣＰＵ ４４ メモリ ４５ 設定器 ４６ インターロック回路
Claims (6)
- 【請求項１】 ロータ円筒体とステータ円筒体とからな
り且つ前記ロータ円筒体の外周面と前記ステータ円筒体
の内周面のいずれか一方にネジが形成されたネジ溝ポン
プ部を具備する真空ポンプにおいて、前記ステータ円筒
体の内周面の所定位置に前記ロータ円筒体の外周面と前
記ステータ円筒体の内周面とのエアギャップを検出する
エアギャップセンサを備えたことを特徴とする真空ポン
プ。 - 【請求項２】 前記エアギャップセンサは前記ステータ
円筒体の内周面に円周方向に所定の間隔を隔てて複数個
配設されていることを特徴とする請求項１の真空ポン
プ。 - 【請求項３】 前記エアギャップセンサは前記ステータ
円筒体の下端近傍の内周面に配設されていることを特徴
とする請求項１の真空ポンプ。 - 【請求項４】 前記エアギャップセンサは前記ステータ
円筒体の内周面に円周方向に所定の微少間隔を隔てて配
設された一対の接点を有する接触センサであることを特
徴とする請求項１の真空ポンプ。 - 【請求項５】 前記エアギャップセンサは渦電流センサ
であることを特徴とする請求項１の真空ポンプ。 - 【請求項６】 ロータ円筒体とステータ円筒体とからな
り且つ前記ロータ円筒体の外周面と前記ステータ円筒体
の内周面のいずれか一方にネジが形成されたネジ溝ポン
プ部を具備する真空ポンプにおいて、前記ロータ円筒体
の外周面と前記ステータ円筒体の内周面とのエアギャッ
プを検出するエアギャップセンサと、前記エアギャップ
センサが検出したエアギャップ値を記憶するメモリと、
前記検出したエアギャップ値を設定値と比較する判別器
と、前記判別器が前記検出したエアギャップ値が設定値
以下であると判別したときにインターロックを作動させ
るインターロック回路とからなる接触防止装置を備えた
ことを特徴とする真空ポンプ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11094007A JP2000291586A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 真空ポンプ |
| EP00913011A EP1167772A1 (en) | 1999-03-31 | 2000-03-31 | Vacuum pump |
| PCT/JP2000/002061 WO2000058628A1 (en) | 1999-03-31 | 2000-03-31 | Vacuum pump |
| KR1020017012575A KR20020001816A (ko) | 1999-03-31 | 2000-03-31 | 진공펌프 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11094007A JP2000291586A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 真空ポンプ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000291586A true JP2000291586A (ja) | 2000-10-17 |
Family
ID=14098397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11094007A Pending JP2000291586A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 真空ポンプ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1167772A1 (ja) |
| JP (1) | JP2000291586A (ja) |
| KR (1) | KR20020001816A (ja) |
| WO (1) | WO2000058628A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11149736B2 (en) | 2016-08-15 | 2021-10-19 | Edwards Limited | Turbo pump vent assembly and method |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011070856A1 (ja) * | 2009-12-11 | 2011-06-16 | エドワーズ株式会社 | ネジ溝排気部の筒形固定部材と、これを使用した真空ポンプ |
| EP2722527B1 (en) * | 2011-06-17 | 2019-05-22 | Edwards Japan Limited | Vacuum pump and rotor therefor |
| JP2016166594A (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 株式会社島津製作所 | 真空ポンプ |
| JP6692635B2 (ja) * | 2015-12-09 | 2020-05-13 | エドワーズ株式会社 | 連結型ネジ溝スペーサ、および真空ポンプ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60104107U (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-16 | 横河メディカルシステム株式会社 | 接触センサ |
| JP3825538B2 (ja) * | 1997-08-29 | 2006-09-27 | 樫山工業株式会社 | 高真空ポンプ |
| JPH11280690A (ja) * | 1998-03-27 | 1999-10-15 | Ebara Corp | ターボ分子ポンプ |
-
1999
- 1999-03-31 JP JP11094007A patent/JP2000291586A/ja active Pending
-
2000
- 2000-03-31 WO PCT/JP2000/002061 patent/WO2000058628A1/ja not_active Application Discontinuation
- 2000-03-31 KR KR1020017012575A patent/KR20020001816A/ko not_active Application Discontinuation
- 2000-03-31 EP EP00913011A patent/EP1167772A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11149736B2 (en) | 2016-08-15 | 2021-10-19 | Edwards Limited | Turbo pump vent assembly and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1167772A1 (en) | 2002-01-02 |
| KR20020001816A (ko) | 2002-01-09 |
| WO2000058628A1 (en) | 2000-10-05 |
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