JP6943629B2 - 真空ポンプとその加熱装置 - Google Patents
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Description
図1の真空ポンプP1は、ロータ6の略中間より上流が複数の排気段PTとして機能する。以下、複数の排気段PTを詳細に説明する。
以上の構成からなる複数の排気段PTにおいて、最上段の排気段PT(PT1)では駆動モータMOの起動により、ロータ軸5およびロータ6と一体に複数の回転ブレード7が高速で回転し、回転ブレード7の回転方向前面かつ下向き(吸気口2から排気口3に向かう方向、以降下向きと略する)の傾斜面により吸気口2から入射したガス分子に下向きかつ接線方向の運動量を付与する。この下向きの運動量を有するガス分子が固定ブレード8に設けられた、回転ブレード7と回転方向に逆向きの下向きの傾斜面によって次の排気段PT(PT2)へ送り込まれる。また、次の排気段PT(PT2)およびそれ以降の排気段PTでも、最上段の排気段PT(PT1)と同じく、回転ブレード7が回転し、前記のような回転ブレード7によるガス分子への運動量の付与と固定ブレード8によるガス分子の送り込み動作とが行われることで、吸気口2付近のガス分子は、ロータ6の下流に向かって順次移行するように排気される。
図1の真空ポンプP1では、ロータ6の略中間より下流がネジ溝ポンプ段PSとして機能するように構成してある。以下、ネジ溝ポンプ段PSを詳細に説明する。
先に説明した複数の排気段PTの排気動作による移送によって前述の最終隙間GEに到達したガス分子は、ネジ溝ポンプ段PSの排気流路Rに移行する。移行したガス分子は、ロータ6の回転によって生じるドラッグ効果によって、遷移流から粘性流に圧縮されながらポンプ内排気口側流路PRに向かって移行する。そして、ポンプ内排気口側流路PRに到達したガス分子は排気口3に流入し、図示しない補助ポンプを通じて外装ケース1の外へ排気される。
図2および図3を参照すると、加熱手段HMは、一対の配線ラインWL1、WL2に対して複数(具体的には6個)の抵抗発熱体REを並列に接続した電気回路構成になっている。また、この電気回路構成中には、過熱防止手段104として、サーモスタットを組み込んでいるが、その組み込み位置は、必要に応じて適宜変更することができる。
真空ポンプP1の制御手段CM(以下「ポンプ制御手段CM」という)は、真空ポンプP1の運転を統括制御するものであって、先に説明したラジアル磁気軸受MB1、アキシャル磁気軸受MB2、駆動モータMOなどのポンプ電装部品を駆動するための各種駆動回路DRや、その各種駆動回路DRに対して動作開始や動作停止の指令を出力するCPU、およびROM、RAM、ハードディスクなどからなるデータ記憶部MEを備える。
図5は、ポンプ制御手段CMによる真空ポンプの運転制御動作を示したフローチャート図である。
ST7におけるヒータ状態判定処理では、電流減少率Xを算出し(ST71)、算出した電流減少率Xに基づいて抵抗発熱体REの故障数S(整数)を求める(ST72)。この電流減少率Xを算出する処理や、抵抗発熱体REの故障数Sを求める処理は、下記《電流減少率X、故障数Sを求める処理》に記載した通りである。
電流減少率をXとすると、電流減少率Xは、下記式(1)で求めることができる。
X =(Ip−Ip′)/Ip …式(1)
また、抵抗発熱体REの故障数をS(整数)、抵抗発熱体REの全数をNとすると、電流減少率Xに基づき故障数S(整数)を求める式は、下記式(2)で示される。
N・X ≦ S …式(3)
前記式(2)の左辺を変形すると、下記式(4)のようになる。
S < N・X+1 …式(4)
N・X ≦ S < N・X+1 …式(5)
1.8 ≦ S < 2.8 …式(6)
ST8におけるヒータメンテナンス判定処理では、抵抗発熱体REの故障率(=抵抗発熱体の故障数S/抵抗発熱体の全数N)を算出し、算出した故障率が予め設定された基準の故障率(以下「基準故障率」という)より大きい場合は“ヒータメンテナンスは必要である”と判定し、それ以外は“ヒータメンテナンスは不要である”と判定する(ST8)。
但し S:抵抗発熱体の故障数
N:抵抗発熱体の全数
前記ST6での真空ポンプP1の停止は、例えば、ポンプ制御手段CMのCPUからラジアル磁気軸受MB1、アキシャル磁気軸受MB2、駆動モータMOなどのポンプ電装部品を駆動するための各種駆動回路に対して動作停止指令を出力するなど、真空ポンプP1の運転停止に必要な処理をポンプ制御手段CMで行なう(ST6)。
1A ポンプケース
1B ポンプベース
2 吸気口
3 排気口
4 ステータコラム
5 ロータ軸
6 ロータ
7 回転ブレード
8 固定ブレード
9 ネジ溝ステータ
91 ネジ溝
101 電流測定手段
102 判別手段(故障具合判別手段)
103 出力手段(故障具合出力手段)
104 過熱防止手段
CM 制御手段(ポンプ制御手段)
CP 連結手段
CT コネクタ
DR 各種駆動回路
GE 最終隙間
HM 加熱手段
MB1 ラジアル磁気軸受
MB2 アキシャル磁気軸受
ME データ記憶部
MO 駆動モータ
P1 真空ポンプ
PS ネジ溝ポンプ段
RB 回転体
PT 排気段
PT1 最上段の排気段
PTn 最下段の排気段
PR ポンプ内排気口側流路
R 排気流路
RE 抵抗発熱体
WL1、WL2 配線ライン
Claims (7)
- 回転体の回転によりガスを排気する真空ポンプにおいて、
前記ガスを排気するための排気流路と、
前記排気流路を加熱する加熱手段と、を有し、
前記加熱手段は、一対の配線ラインに対して複数の抵抗発熱体を並列に接続して構成され、
前記複数の抵抗発熱体は、前記回転体を中心として間隔を隔てて配置され、
前記複数の抵抗発熱体は、それぞれ着脱可能なコネクタを備え、
前記一対の配線ラインと前記複数の抵抗発熱体とが前記コネクタによって連結されていること
を特徴とする真空ポンプ。 - 前記複数の抵抗発熱体に流れる電流値の総和を測定する電流測定手段と、
前記電流測定手段での測定値に基づき前記複数の抵抗発熱体の故障具合を判別する判別手段と、を備えたこと
を特徴とする請求項1に記載の真空ポンプ。 - 前記判別手段で判別した前記故障具合を出力する出力手段を備えたこと
を特徴とする請求項2に記載の真空ポンプ。 - 前記故障具合は、前記複数の抵抗発熱体のうち故障した数であること
を特徴とする請求項2または3に記載の真空ポンプ。 - 前記一対の配線ラインと前記複数の抵抗発熱体とがコネクタによって連結されていること
を特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の真空ポンプ。 - 前記一対の配線ラインのうち少なくともいずれか一方の配線ラインの両端部が連結手段によって連結されていること
を特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の真空ポンプ。 - 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の真空ポンプを構成する前記加熱手段を備えたことを特徴とする真空ポンプの加熱装置。
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