特許 7388280 温調機能付きターボ分子ポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-20

(45)【発行日】2023-11-29

(54)【発明の名称】温調機能付きターボ分子ポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04D 19/04 20060101AFI20231121BHJP

【ＦＩ】

F04D19/04 H

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020074012

(22)【出願日】2020-04-17

(65)【公開番号】P2021169810

(43)【公開日】2021-10-28

【審査請求日】2022-08-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(72)【発明者】

【氏名】田中 晋悟

【審査官】中村 大輔

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－０１７０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１６０９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１９００４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２１８８７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ １９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータにより回転駆動され、複数段のロータ翼とロータ円筒部とを備えるポンプロータと、
複数段のステータ翼と、
前記ロータ円筒部に対して同心配置されるステータ円筒部と、
前記ステータ円筒部を加熱する加熱部、ステータ円筒部を冷却する冷却部、および前記ステータ円筒部の温度を計測する温度センサを有して、前記ステータ円筒部を所定温度に温調制御する温調装置と、
前記加熱部による前記ステータ円筒部の加熱が停止するとの前記温調装置の異常を判定する判定部と、を備え、
前記判定部により異常と判定されると、前記ポンプロータの回転駆動を停止し、前記加熱部による加熱および前記冷却部による冷却をそれぞれ停止することにより、前記ステータ円筒部の温度低下を抑制して前記ステータ円筒部と前記ロータ円筒部との間のギャップ寸法が狭くなることを抑制する、温調機能付きターボ分子ポンプ。

【請求項2】

請求項１に記載の温調機能付きターボ分子ポンプにおいて、
ポンプ制御設定を設定するためのポンプ設定指令が入力される入力部を備え、
前記入力部により受け入れ可能な前記ポンプ設定指令には、前記所定温度の変更を指示する指令および前記温調制御の停止を指示する指令の少なくとも一方が含まれない、温調機能付きターボ分子ポンプ。

【請求項3】

請求項１に記載の温調機能付きターボ分子ポンプにおいて、
ポンプ設定状態の設定確認または設定変更に関する表示画面が表示される表示部を備え、
前記温調制御の有効/無効の設定および前記所定温度の設定については、設定確認に関する表示画面が表示される、温調機能付きターボ分子ポンプ。

【請求項4】

請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の温調機能付きターボ分子ポンプにおいて、
前記判定部により異常と判定されると異常情報を出力する、温調機能付きターボ分子ポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、温調機能付きターボ分子ポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

ターボ分子ポンプにおいて、反応生成物の堆積を抑制するために、ターボ分子ポンプのベースを温調装置で昇温する技術がある（例えば、特許文献１参照）。ベースを昇温すると、ネジステータが熱膨張してロータとネジステータとのギャップ寸法が大きくなり、排気性能低下という問題が生じる。そのような温調時の排気性低下を防止する方法として、例えば、昇温して膨張した状態においてギャップ寸法が最適寸法となるように、ロータおよびネジステータの寸法を設定することが考えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１６８７３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、温調系のエラー発生によって温調動作が停止した場合、継続して真空ポンプを使用すると、ネジステータ温度が低下することによってロータとネジステータとのギャップ寸法が最適寸法よりも狭くなる。ギャップ寸法が最適寸法よりも狭くなる事で、通常の運転でも回転しているロータがネジステータと接触するおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の態様による温調機能付きターボ分子ポンプは、モータにより回転駆動され、複数段のロータ翼とロータ円筒部とを備えるポンプロータと、複数段のステータ翼と、前記ロータ円筒部に対して同心配置されるステータ円筒部と、前記ステータ円筒部を加熱する加熱部、ステータ円筒部を冷却する冷却部、および前記ステータ円筒部の温度を計測する温度センサを有して、前記ステータ円筒部を所定温度に温調制御する温調装置と、前記温調装置の異常を判定する判定部と、を備え、前記判定部により異常と判定されると、前記ポンプロータの回転駆動を停止し、前記加熱部による加熱および前記冷却部による冷却をそれぞれ停止する。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、温調系異常保護動作時におけるロータ円筒部とネジステータ（ステータ円筒部）との接触を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、温調機能付きターボ分子ポンプの概略構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、ポンプ本体の構成を示す断面図である。

【図3】図３は、設定方法Ａ，Ｂを説明する図である。

【図4】図４は、本実施の形態における温調動作設定を比較例と比較して示す図である。

【図5】図５は、温調設定確認時における表示・操作部の表示例を示す図である。

【図6】図６は、温調設定状態を確認する際の、表示切替操作を説明する図である。

【図7】図７は、ポンプ設定における変更可能な設定項目の一例を示す図である。

【図8】図８は、比較例の場合の温調ON/OFF設定の表示を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図を参照して本発明を実施するための形態について説明する。図１は、温調機能付きターボ分子ポンプ１００の概略構成を示すブロック図である。ターボ分子ポンプ１００は、真空排気を行うポンプ本体１と、ポンプ本体１を駆動制御するポンプコントローラとを備えている。ポンプ本体１には、温調ヒータ３８と、温度センサ３９と、冷却水パイプ３０とが設けられている。冷却水パイプ３０に供給される冷却水の通水、非通水は、冷却水バルブ４４により制御される。

【0009】

図２は、ポンプ本体１の構成を示す断面図である。ポンプ本体１は、ロータ翼４１とステータ翼３１とで構成されるターボポンプ（ＴＰ）段と、ロータ円筒部４２とステータ円筒部３２とで構成されるドラッグポンプ（ＤＰ）段とを有している。複数段のステータ翼３１は、複数段のロータ翼４１に対して軸方向に交互に配置されている。各ステータ翼３１は、スペーサリング３３を介してベース３上に載置される。ターボポンプ段は、ベース上に固定される円筒状ケーシング５１内に収容される。ステータ円筒部３２にはネジ溝が形成されている。ロータ翼４１およびロータ円筒部４２が形成されたポンプロータ４は、シャフト５に締結されている。

【0010】

シャフト５は、磁気軸受３４、３５および３６によって磁気浮上支持されている。なお、磁気軸受３４～３６が作動していない時には、シャフト５は非常用のメカニカルベアリング３７ａ，３７ｂによって支持される。磁気浮上支持されたシャフト５は、モータ１０によって回転駆動される。詳細な図示は省略したが、各磁気軸受３４～３６は電磁石と変位センサとを備えており、変位センサによりシャフト５の浮上位置が検出される。シャフト５の回転数（１秒当たりの回転数）は、回転センサ４３によって検出される。

【0011】

本実施の形態のターボ分子ポンプ１００は温調機能付きのポンプであって、ベース３の外周には、加熱用の温調ヒータ３８と冷却用の冷却水パイプ３０とが設けられている。ベース３にボルト固定されたステータ円筒部３２の温度は、ベース３のステータ円筒部３２の固定部近辺に設けられた温度センサ３９によって検出される。図２に示す例では、温度センサ３９をベース３に設けたが、ステータ円筒部３２に設けても良い。

【0012】

図１に示すポンプコントローラ２は、ＣＰＵ２ａ、記憶部２ｂ、電源部２１、モータ駆動部２２、軸受駆動部２３、表示・操作部２５および通信部２６等を備えている。ＣＰＵ２ａは、記憶部２ｂに格納されている制御プログラムに従い各種機能を実現する制御部２０と温調部２４とを有する。制御部２０は、モータ駆動部２２および軸受駆動部２３の制御を行う。温調部２４は、センタ３９からの温度信号などに基づいて、ヒータ３０と冷却水バルブ４４とを制御する。記憶部２ｂはＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを備えており、制御プログラムはＲＯＭ等に記録されている。電源部２１には外部電源から交流電力が供給される。電源部２１は、供給された交流電力を直流電力に変換し、その直流電力をＣＰＵ２ａ、モータ駆動部２２、軸受駆動部２３等に供給する。

【0013】

モータ駆動部２２は、ポンプ本体１のモータ１０に駆動電力を供給する。軸受駆動部２３は、磁気軸受３４～３６に励磁電流を供給する。制御部２０は、回転センサ４３で検出された回転数に基づいてモータ駆動部２２を制御し、モータ１０の回転を制御する。また、制御部２０は、磁気軸受３４～３６に設けられた変位センサからの変位信号に基づいて軸受駆動部２３を制御し、磁気軸受３４～３６の励磁電流を供給してシャフト５を所望の位置に磁気浮上させる。

【0014】

温調部２４は、温度センサ３９の検出温度に基づいて、ヒータ電源から温調ヒータ３８に供給される電力のオンオフを制御すると共に、冷却水パイプ３０への冷却水ラインに設けられた冷却水バルブ４４をオンオフ制御し、ステータ円筒部３２の温度を所望の目標温度に制御する。ヒータ電源からは、ヒータ３８に印加される交流電力、例えば、電圧２００Ｖの交流電力が供給される。また、冷却水バルブ４４にはノーマルオープンの電磁バルブが用いられ、オフ動作時は通水状態となり、オン動作時は非通水状態となる。なお、オンオフ弁に代えて、冷却水の流量を制御する流量制御弁を用いて用いてもよい。

【0015】

表示・操作部２５には、タッチパネル式の表示装置が用いられている。ユーザは、表示装置上に表示された操作ボタンを操作することで、ポンプ動作指令や、ポンプ設定状態（例えば、モータ動作設定、軸受動作設定、温調動作設定等）の変更や確認を行うことができる。ポンプコントローラ２は、通信部２６を介して、ポンプ本体１が装着される装置のコントローラ（上位コントローラ）と情報の授受を行うことができる。例えば、上位コントローラから、上記設定状態の変更や確認を行うことも可能である。

【0016】

本実施の形態のターボ分子ポンプでは、温調動作によりステータ円筒部３２の温度を高温（所定目標温度）に維持することにより、堆積物の生成を抑制するようにしている。所定目標温度は、堆積物の生成を抑制する観点で定めた、比較的高い温度、たとえば８０℃から１００℃の範囲の温度である。ステータ円筒温度が上昇すると、ステータ円筒部３２の熱膨張によりステータ円筒部３２とロータ円筒部４２との隙間寸法が大きくなる。この隙間寸法は排気性に影響を及ぼすパラメータであり、隙間寸法が大きくなると排気性能が低下する。一般的に、温調機能付きターボ分子ポンプでは、温調時に隙間寸法が大きくなるが、特定の用途において温調時に隙間寸法が最適寸法となるように設定される場合がある。

【0017】

温調時に隙間寸法が最適寸法となるように設定する方法としては、例えば、以下のような設定方法Ａ，Ｂがある。図３は、設定方法Ａ，Ｂを説明する図である。図３（ａ）は、非温調時に隙間寸法が最適寸法Ｇ１に設定されている場合を示したものである。すなわち、非温調時のステータ円筒部３２は二点鎖線で示す位置にあり、そのときの隙間寸法はＧ１である。ハッチングを施した温調時におけるステータ円筒部３２は、熱膨張により内周面の半径がΔｒ１だけ増加し、隙間寸法はＧ２＝Ｇ１＋Δｒ１となる。

【0018】

図３（ｂ）は設定方法Ａの場合の各隙間寸法を示したものであり、非温調時におけるロータ円筒部４２とステータ円筒部３２との隙間寸法Ｇ３は、最適寸法Ｇ１よりも小さな値に設定される。温調時は、熱膨張によりステータ円筒部３２の内周面の半径はΔｒ２だけ増加し、隙間寸法は最適寸法Ｇ１となる。すなわち、非温調時の隙間寸法Ｇ３はＧ３＝Ｇ１－Δｒ２のように設定され、温調時には最適寸法Ｇ１となる。

【0019】

図３（ｃ）は、設定方法Ｂの場合に各隙間寸法を示したものである。図３（ａ），（ｂ）に示した例では、ロータ回転数は基準回転数Ｎ０に設定されているが、図３（ｃ）の設定方法Ｂの場合には基準回転数Ｎ０よりも大きな回転数Ｎ１に設定される。一点鎖線は回転数Ｎ０の場合のロータ円筒部４２を示しており、非温調および回転数Ｎ０の場合には、ロータ円筒部４２とステータ円筒部３２との隙間寸法は最適寸法Ｇ１に設定されている。設定方法Ｂでは温調時の回転数がＮ１に設定されるので、熱膨張によりステータ円筒部３２の内周面の半径がΔｒ１だけ増加すると共に、遠心力増加によりロータ円筒部４２の外周面の半径がΔｒ１だけ増加する。その結果、温調時の隙間寸法は最適寸法Ｇ１となる。

【0020】

図４は、本実施の形態における温調動作設定と、比較例としての従来の一般的な温調動作設定とを示したものである。温調動作の設定項目として、ここでは、温調機能のON/OFF設定と、温調温度の設定と、温調系異常時の保護動作とを示した。温調系異常とは、例えば、温調ヒータ３８、温度センサ３９および冷却水バルブ４４の断線や異常動作であり、温調系異常の判断は温調部２４によって行われる。

【0021】

（比較例）
まず、比較例について説明する。温調機能付きターボ分子ポンプは、基本的に温調機能を使用することを前提としており、上述した設定方法Ａ，Ｂのように、ステータ円筒部３２とロータ円筒部４２との隙間寸法は温調時に最適寸法Ｇ１となるように設定されている。しかしながら、従来は、温調機能のON/OFF設定をユーザが変更できるような構成となっているのが一般的であった。例えば、温調を必要としない排気条件で使用することも考慮して、このような設定としている。

【0022】

温調温度設定については、プロセス条件によって最適な温調温度が異なることを考慮し、所定の温度範囲内においてユーザにより変更可能な構成とされている。温調系異常時の保護動作については、温調ヒータ３８をオフすると共に冷却水バルブ４４をオフして温調動作をオフにし、警告信号（ウォーニング信号）を上位コントローラに対して出力する。ポンプ本体１に関しては、ポンプロータ４の回転は定格回転数に維持するようにしている。

【0023】

比較例における課題について説明する。上述したように、温調機能付きターボ分子ポンプは温調機能を使用することを前提としているので、温調時の隙間寸法は最適寸法Ｇ１であるが、非温調時の隙間寸法は最適寸法Ｇ１よりも狭くなる。そのため、非温調時はステータ円筒部３２とロータ円筒部４２との接触のリスクが高くなり、温調機能オンで使用するのが好ましい。

【0024】

また、温調時の最適寸法Ｇ１は所定の温調温度を前提に設定されているので、ユーザによる温調温度設定が所定の温調温度よりも低い場合には、非温調の場合と同様に接触のリスクが高くなる。逆に、ユーザによる温調温度設定が所定の温調温度よりも高い場合には、ロータ円筒部４２のクリープ変形への影響が問題となる。高速回転するポンプロータ４においては、遠心力と温度の影響によりクリープ変形が発生する。クリープ変形により隙間寸法が時間の経過とともに狭くなり、隙間寸法が許容範囲よりも小さくなった時点で、ポンプロータ４の寿命と判断される。そのため、ユーザによる温調温度設定が所定の温調温度よりも高い場合には、ポンプロータ４の寿命が短くなるという問題がある。さらに、非温調に設定されたときの接触のリスクもより高まる。

【0025】

温調系異常時の保護動作においては、温調ヒータ３８がオフされ、かつ、冷却水が通水状態とされるので、ステータ円筒部３２の温度が温調温度から急速に低下する。ステータ円筒部３２の温度が低下すると隙間寸法が最適寸法Ｇ１よりも狭くなり、ステータ円筒部３２と定格回転数で回転しているロータ円筒部４２との接触のリスクが高くなる。

【0026】

（実施の形態）
実施の形態では、温調ON/OFF設定および温調温度設定に関しては、ユーザによる変更を不可とした。そのため、温調機能を動作させずにターボ分子ポンプ１００を使用することはできない。さらに、所定の温調温度でしか使用が許されない。すなわち、温調制御ソフトウェアにおける温調温度は、ユーザの使用条件（プロセス条件）に応じた温度に固定されていて、ユーザによる温度設定の変更はできない。そのため、比較例のように、非温調で使用されてステータ円筒部３２とロータ円筒部４２との接触のリスクが高くなったり、所定の温調温度よりも高い温調温度で使用されてポンプロータ４の寿命が短くなったりするのを、防止することができる。

【0027】

温調系異常時の保護動作に関しては、温調ヒータ３８をオフとすることは比較例と同じだが、冷却水バルブ４４をオン動作させて非通水状態とすることで、ステータ円筒部３２の温度低下を比較例の場合よりも抑えるようにした。また、ポンプロータ４の回転制御に関しては減速制御を行い、ポンプ回転を停止させ、異常信号（エラー信号）を上位コントローラに対して出力する。その結果、保護動作により温調動作が停止されても、ポンプロータ４の回転が停止するまでのステータ円筒部３２の温度低下を小さく抑えることができ、回転状態のロータ円筒部４２とステータ円筒部３２との接触を防止することができる。

【0028】

次いで、図５～７を用いて、表示・操作部２５を用いた上記設定状態の変更や確認の一例について説明する。図５は、設定状態の変更や確認を行う際に表示・操作部２５の表示画面２５ａに表示される、各種表示例を示したものである。図６は、温調設定状態を確認する際の、表示切替操作を説明する図である。

【0029】

表示ａは、ポンプコントローラ２を起動したときに表示される起動時表示である。表示画面２５ａには、ポンプ回転および停止を指示するための操作ボタン２５０、２５１と、ターボ分子ポンプ１００の設定状態を表示する設定画面を表示させるための操作ボタン２５２とが表示されている。図６に示すように、表示ａにおいて操作ボタン２５２をタッチ操作すると、表示画面２５ａには設定に関する表示ｂが表示される。

【0030】

図５に示すように、表示ｂにおいては、表示画面２５ａに、操作ボタン２５３～２５６と、「ポンプ設定」という文字表示Ｃ１と、「温調設定」という文字表示Ｃ２とが表示されている。文字表示Ｃ１には、文字表示Ｃ１が選択状態であることを示す矩形の選択枠２５８が表示されている。操作ボタン２５３、２５４をタッチ操作すると、選択枠２５８を上下に移動させることができる。図６に示すように、表示ｂの状態で操作ボタン２５４をタッチ操作すると、表示画面２５ａには表示ｂ’が表示される。ここでは表示ｂ’の具体的表示は省略するが、表示ｂにおいて選択枠２５８を文字表示Ｃ２へ移動させたものが、表示ｂ’である。表示ｂ’において操作ボタン２５３をタッチ操作すると、表示画面２５ａは表示ｂに切り替わる。また、表示ｂまたは表示ｂ’において操作ボタン２５５をタッチ操作すると、表示ａに戻る。

【0031】

操作ボタン２５６は、選択枠２５８による選択を確定する操作ボタンである。例えば、表示ｂのように文字表示Ｃ１に選択枠２５８が表示されている状態で操作ボタン２５６をタッチ操作すると、選択が確定されて表示ｂからポンプ設定画面の表示に切り替わる（後述する、図７を参照）。図６に示すように、文字表示Ｃ２に選択枠２５８が表示されている表示ｂ’において操作ボタン２５６をタッチ操作すると、表示画面２５ａは表示ｂ’から表示ｃに切り替わる。また、表示ｂ’において操作ボタン２５３をタッチ操作すると、表示画面２５ａは表示ｂ’から表示ｂに切り替わる。

【0032】

図５の表示ｃは、温調機能のON/OFF設定状態を確認する表示画面である。表示画面２５ａには、操作ボタン２５３～２５６と、「温調ON/OFF設定」という文字表示Ｃ３と、「ＯＮ」という文字表示Ｃ４と、「１/２」という文字表示Ｃ５とが表示されている。文字表示Ｃ３，Ｃ４は、温調機能のON/OFF設定状態がＯＮ状態であることを示している。また、文字表示Ｃ５は温調設定画面のページ数を表す文字表示であり、総ページ数は２で、表示ｃは１ページ目であることを示している。図６に示すように、表示ｃにおいて、操作ボタン２５３をタッチ操作すると２ページ目の表示である表示ｄに切り替わり、操作ボタン２５５をタッチ操作すると表示ｂ’に切り替わる。

【0033】

図５の表示ｄは、上述のように温調設定画面の２ページ目を示す表示である。表示画面２５ａには、操作ボタン２５３～２５６と、「温調温度設定」という文字表示Ｃ６と、「７５℃」という文字表示Ｃ７と、「２/２」という文字表示Ｃ５とが表示されている。文字表示Ｃ６，Ｃ７は、温調温度が７５℃に設定されていることを示している。図６に示すように、表示ｄにおいて、操作ボタン２５５をタッチ操作すると１ページ目の表示ｃに戻り、操作ボタン２５５をタッチ操作すると表示ｂ’に切り替わる。

【0034】

図４に示したように、温調機能のON/OFF設定および温調温度設定に関しては、ユーザによる変更が不可であって、図５の表示ｃ、ｄのように設定状態の確認のみが可能である。なお、ポンプ設定に関しては、確認だけではなく変更可能な設定項目もある。

【0035】

図７は、ポンプ設定における変更可能な設定項目の一例を示す図であり、ロータ回転数表示における回転数表示の変更例を示したものである。図５の表示ｂにおいて操作ボタン２５６をタッチ操作してポンプ設定の選択を確定すると、図７の表示ｅに切り替わる。表示ｅでは、表示画面２５ａに、操作ボタン２５３，２５４，２５６，２５７と、「回転数表示」という文字表示Ｃ８と、「表示設定＝％」という文字表示Ｃ９とが表示されている。

【0036】

文字表示Ｃ９は、回転数の表示が、「％」、「ｒｐｍ」および「ｒｐｓ」のいずれの単位で表示されているかを示すものである。表示ｅでは、回転数が％で表示されていることを示している。表示ｅにおいて、操作ボタン２５３、２５４を操作すると、回転数表示以外の他の設定項目の画面に移動する。一方、操作ボタン２５６を操作して回転数表示を選択すると、表示ｅから表示ｆに切り替わる。

【0037】

表示ｆは、表示設定を変更するための画面である。表示画面２５ａには、操作ボタン２５３，２５４，２５６，２５７と、「表示設定＝％」という文字表示Ｃ９と、「（ ％ ）」という文字表示Ｃ１０とが表示されている。文字表示Ｃ１０は、変更前の設定を示している。操作ボタン２５３を操作する毎に、文字表示Ｃ９の「％」の文字が、「ｒｐｍ」→「ｒｐｓ」→「％」→「ｒｐｍ」・・・のように切り替わる。また、操作ボタン２５４を操作する毎に、「ｒｐｓ」→「ｒｐｍ」→「％」→「ｒｐｓ」・・・のように逆順に切り替わる。操作ボタン２５３，２５４のいずれかを操作して表示設定を「ｒｐｍ」に切り替えると、表示ｇのようになる。表示ｇにおいて、操作ボタン２５７をタッチ操作して表示設定を「ｒｐｍ」に確定すると、表示ｅ’に示すように文字表示Ｃ９が「表示設定＝ｒｐｍ」に変更される。

【0038】

図４の比較例の場合には、温調ON/OFF設定および温調温度設定が、図７の回転数表示の場合と同様に変更が可能である。例えば、図５の表示ｃにおいて操作ボタン２５６をタッチ操作すると、図８の表示ｃ１に示すような温調ON/OFF設定に関する設定画面が表示される。表示ｃ１における表示画面２５ａには、文字表示Ｃ３と，変更前の設定を示す文字表示Ｃ４ａと、操作ボタン２５３～２５４，２５７とが表示されている。

【0039】

表示ｃ１において操作ボタン２５３または２５４をタッチ操作すると、表示ｃ２に切り替わり文字表示Ｃ４がＯＦＦとなる。さらに操作ボタン２５７をタッチ操作することで、温調ON/OFF設定がＯＮからＯＦＦに変更され、表示画面２５ａの表示は、図８の表示ｃとなる。図５の表示ｃでは温調ON/OFF設定を示す文字表示Ｃ４が「ＯＮ」であったが、図８の表示ｃの場合には文字表示Ｃ４が「ＯＦＦ」となっており、温調ON/OFF設定がＯＦＦに変更されたことが確認できる。

【0040】

なお、上記設定状態の変更や確認は、通信により上位コントローラから行うことも可能である。例えば、比較例の場合に、上位コントローラから温調ON/OFF設定をＯＦＦに変更するOFF指令情報がポンプコントローラ２に送信されると、ポンプコントローラ２はOFF指令情報に従って温調ON/OFF設定をＯＦＦに設定変更し、変更後の温調ON/OFF設定情報を上位コントローラに返信する。一方、本実施の形態の場合には、ポンプコントローラ２からOFF指令情報が入力されても設定変更を拒絶し、設定変更が拒絶されて温調ON/OFF設定がＯＮであることを示す情報を上位コントローラに返信する。

【0041】

なお、図１に示す例では、温調動作を制御する温調部２４をポンプコントローラ２内に一体に設けたが、温調部２４をポンプコントローラ２とは別の筐体に設けて、独立した別体の温調コントローラとしても構わない。

【0042】

上述した例示的な実施の形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

【0043】

［１］一態様に係るターボ分子ポンプは、モータにより回転駆動され、複数段のロータ翼とロータ円筒部とを備えるポンプロータと、複数段のステータ翼と、前記ロータ円筒部に対して同心配置されるステータ円筒部と、前記ステータ円筒部を加熱する加熱部、ステータ円筒部を冷却する冷却部、および前記ステータ円筒部の温度を計測する温度センサを有して、前記ステータ円筒部を所定温度に温調制御する温調装置と、前記温調装置の異常を判定する判定部と、を備え、前記判定部により異常と判定されると、前記ポンプロータの回転駆動を停止動作させ、前記加熱部による加熱および前記冷却部による冷却をそれぞれ停止させる。

【0044】

図１において、温調部２４は、温調装置に含まれる温調ヒータ３８、温度センサ３９および冷却水バルブ４４等に異常が発生すると、温調装置の異常と判断する。そして、制御部２０は、温調装置の異常と判断されると、図４に示す保護動作を実行する。すなわち、ポンプ本体１を減速停止させ、温調ヒータ３８をオフし、冷却水バルブ４４を閉動作（ＯＮ動作）させて非通水状態とする。その結果、保護動作により温調動作が停止されても、ポンプロータ４の回転が停止するまでのステータ円筒部３２の温度低下を従来よりも小さく抑えることができ、回転状態のロータ円筒部４２とステータ円筒部３２との接触を防止することができる。

【0045】

［２］上記［１］に記載のターボ分子ポンプにおいて、ポンプ制御設定を設定するためのポンプ設定指令が入力される入力部を備え、前記入力部により受け入れ可能な前記ポンプ設定指令には、前記所定温度の変更を指示する指令および前記温調制御の停止を指示する指令の少なくとも一方が含まれない。すなわち、温調温度設定および温調ON/OFF設定の少なくとも一方は、ユーザによる設定変更が不可とされている。

【0046】

例えば、図１に示すように、ターボ分子ポンプ１００は、表示・操作部２５によりポンプ設定（例えば、ロータ回転数表示の設定）を設定することができ、また、通信部２６を介して上位コントローラから設定指令を入力することができる。しかし、表示・操作部２５による設定では、図５の表示ｃ、ｄのように温調ON/OFF設定および温調温度の確認はできるが、温調ON/OFF設定および温調温度の変更はできない構成となっている。

【0047】

すなわち、受け入れ可能なポンプ設定には温調に関する設定（温調温度設定、温調ON/OFF設定）が含まれず、温調制御は予め設定されている所定の温調温度に基づいて行われ、温調制御（すなわち、温調機能）を動作させずにターボ分子ポンプ１００を使用することはできない。そのため、所定の温調温度よりも高い温調温度で使用されてポンプロータ４の寿命が短くなるというリスクを、避けることができる。また、非温調使用時におけるステータ円筒部３２とロータ円筒部４２との接触というリスクを、避けることができる。

【0048】

なお、図４、５に示す例では、温調ON/OFF設定および温調温度の両方が変更できない構成となっているが、少なくとも一方が変更できない構成であっても良い。

【0049】

［３］上記［１］に記載のターボ分子ポンプにおいて、
ポンプ設定状態の設定確認または設定変更に関する表示画面が表示される表示部を備え、前記温調制御の有効/無効の設定および前記所定温度の設定については、設定確認に関する表示画面が表示される。例えば、図５に示すように、表示・操作部２５には、温調ON/OFF設定が有効（ＯＮ）であることを示す表示画面（表示ｃ）と、設定されている温調温度の値を示す表示画面（表示ｄ）とが表示されるのみで、それらの設定変更に関する表示画面は表示されない。

【0050】

［４］上記［１］から［３］の一に記載のターボ分子ポンプにおいて、前記判定部により異常と判定されると異常情報を出力する。判定部により異常と判定されると、前ポンプロータの回転駆動が停止動作されてターボ分子ポンプによる真空排気が行われなくなるので、異常情報を出力する。異常情報を出力されることにより、ユーザはポンプ停止に対する適切な対応が可能となる。

【0051】

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。例えば、上述した実施の形態では、温調時の隙間寸法が最適寸法Ｇ１に設定されている場合について説明したが、本発明は、そのような隙間設定のターボ分子ポンプに限らず適用することができる。

【符号の説明】

【0052】

１…ポンプ本体、２…ポンプコントローラ、４…ポンプロータ、１０…モータ、２０…制御部、２４…温調部、２５…表示・操作部、２６…通信部、３１…ステータ翼、３２…ステータ円筒部、３８…温調ヒータ、３９…温度センサ、４１…ロータ翼、４２…ロータ円筒部、４４…冷却水バルブ、

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】