回転機械装置における回転機械本体の機種識別方法、回転機械装置
【課題】簡単な構成で回転機械本体の機種が識別でき、当該回転機械に接続したコントローラをその機種に最適な制御条件に設定することが容易に、且つ確実に設定接続できる回転機械装置における回転機械本体の機種識別方法、及び回転機械装置を提供すること。
【解決手段】磁気軸受部１０にて回転体Ｒを支承する回転機械本体に、該回転機械本体の機種毎に制御条件の適応したコントローラを制御ケーブル３０を介して接続する構成の回転機械装置において、制御ケーブル３０と回転機械本体の間、又は制御ケーブル３０とコントローラ４０の間に設置したアダプタユニット２３、２４，２５に、当該回転機械本体の機種を識別できる機種識別情報を搭載し、コントローラ４０側から該機種識別情報を認識できるようにした。
【解決手段】磁気軸受部１０にて回転体Ｒを支承する回転機械本体に、該回転機械本体の機種毎に制御条件の適応したコントローラを制御ケーブル３０を介して接続する構成の回転機械装置において、制御ケーブル３０と回転機械本体の間、又は制御ケーブル３０とコントローラ４０の間に設置したアダプタユニット２３、２４，２５に、当該回転機械本体の機種を識別できる機種識別情報を搭載し、コントローラ４０側から該機種識別情報を認識できるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受にて回転体を支承する回転機械本体に、該回転機械本体の機種毎に制御条件の異なるコントローラ（機種毎に最適な制御条件を設定したコントローラ）を制御ケーブルを介して接続する構成の回転機械装置、特に回転体が磁気軸受で支承されるターボ分子ポンプ又はガス循環ファン等の回転機械装置における回転機械本体の機種識別方法、及び回転機械装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ターボ分子等の回転体を磁気軸受で支承する回転機械は、回転体（ロータ）を所定の位置に磁気浮上支持制御するため、ロータの固有特性に応じた電子回路による制御補償回路が必要である。また、回転体を回転駆動する駆動用モータを駆動するためのインバータ装置についても、該駆動用モータの特性に見合った出力特性を持つインバータ装置が必要である。
【０００３】
図１は回転機械の一例であるターボ分子ポンプの磁気軸受部（磁気軸受機構部）に専用の制御ケーブルを介して制御装置（コントローラ）を接続した回転機械装置の構成例を示す図であり、図２は磁気軸受部とコントローラの回路構成を示すブロック図である。ターボ分子ポンプの磁気軸受部１０は回転軸１１に磁性体からなるラジアル磁気軸受ターゲット１２Ａ、１２Ｂ、ラジアル変位検出センサターゲット１３Ａ、１３Ｂ、アキシャル磁気軸受ターゲット１４及び回転体駆動モータＭのロータ１５を固着した構成の回転体Ｒを備えている。該回転体Ｒはラジアル磁気軸受ターゲット１２Ａ、１２Ｂに対向して配置されたラジアル電磁石１６Ａ、１６Ｂ及びアキシャル磁気軸受ターゲット１４に対向して配置されたアキシャル電磁石１７で磁気浮上支持制御（５軸制御）されるようになっている。なお、図示は省略するが回転軸の上部にはターボ分子ポンプの回転翼が取り付けられる。
【０００４】
１８は回転体駆動モータＭのステータで、ロータ１５の外周に対向して配置され、該ステータ１８に駆動電流を供給することにより、ロータ１５が回転し回転体Ｒは回転する。１９Ａ、１９Ｂはラジアル変位センサで、ラジアル変位検出センサターゲット１３Ａ、１３Ｂに対向して配置され、ラジアル変位検出センサターゲット１３Ａ、１３Ｂのラジアル方向の変位を検出する。２０はアキシャル変位検出センサで、回転軸１１の下端に対向して配置され、回転軸１１のアキシャル方向の変位を検出する。２１は磁気軸受部１０のケーシングであり、該ケーシング２１には専用の制御ケーブル３０の１端に取り付けたプラグ３１を差し込む差込口２２が設けられている。また、コントローラ４０のケーシングには制御ケーブル３０の他端に取り付けたプラグ３２を差し込む差込口４１が設けられ、磁気軸受部１０に専用の制御ケーブル３０を介してコントローラ４０を接続できるようになっている。
【０００５】
磁気軸受部１０は、図２に示すように、位置変位センサ部５１、温度センサ部５２、回転センサ部５３、磁気軸受電磁石部５４、モータ駆動コイル部５５を備えている。また、コントローラ４０は補償回路６１、その他信号処理回路６２、軸受駆動パワーアンプ６３、インバータ装置６４、回路駆動電源６５を備えている。
【０００６】
磁気軸受部１０の位置変位センサ部５１は上記ラジアル変位センサ１９Ａ、１９Ｂの出力信号、及びアキシャル変位検出センサ２０の出力信号をプリアンプ等で増幅し、コントローラ４０の補償回路６１に送るのに適した信号に処理する回路部である。また、磁気軸受部１０の温度センサ部５２は磁気軸受部１０の所定位置に設けられた温度センサ（図示せず）の出力信号をプリアンプ等で増幅し、コントローラ４０のその他信号処理回路６２に送るのに適した信号に処理する回路部である。また、回転センサ部５３は回転体の回転速度を検出する回転センサ（図示せず）の出力をコントローラ４０のその他信号処理回路６２に送るのに適した信号に処理する回路部である。また、磁気軸受部１０の磁気軸受電磁石部５４は、ラジアル電磁石１６Ａ、１６Ｂ及びアキシャル電磁石１７であり、モータ駆動コイル部５５は、回転体駆動モータＭのステータ１８のコイル部である。
【０００７】
コントローラ４０の補償回路６１は、制御信号生成回路であり、位置変位センサ部５１からのラジアル変位センサ１９Ａ、１９Ｂの出力信号、及びアキシャル変位検出センサ２０の出力信号を受けてラジアル電磁石１６Ａ、１６Ｂ及びアキシャル電磁石１７を制御する制御信号を生成する。該補償回路６１で生成された制御信号は軸受駆動パワーアンプ６３に出力され、該軸受駆動パワーアンプ６３で増幅され制御電流となって磁気軸受電磁石部５４、即ち、ラジアル電磁石１６Ａ、１６Ｂ及びアキシャル電磁石１７に供給される。これにより、回転体Ｒはラジアル電磁石１６Ａ、１６Ｂ及びアキシャル電磁石１７が発する磁気力により浮上支持される。また、インバータ装置６４から回転体駆動モータＭのステータ１８に駆動電流が供給され、回転体Ｒが回転する。
【０００８】
近年、回転体Ｒが磁気軸受で支承されるターボ分子ポンプに使用されるコントローラは、製品コストと製造台数のバランスをとるため、ターボ分子ポンプの機種に応じた専用のコントローラを個別に用意するのではなく、一定の仕様範囲で統合したコントローラを用意し、コントローラの内部設定（調整）を変更し、使用することが多くなってきた。即ち、電気回路設計構成上は同一のコントローラによって複数のターボ分子ポンプを運転することが技術的にもコスト面も優位になってきた。
【０００９】
しかしながら、この弊害として構造上同一なコントローラであっても内部設定を間違えてしまったことにより、ターボ分子ポンプを正常に運転することができないといったトラブルや、使用現場においてコントローラを当初の設定と異なるターボ分子ポンプに使用したいといった要求に対して、わざわざメーカに返却して内部設定の変更を行うと言った合理的でない状況が見られ、コントローラ統合の障害となって、コストダウンが進まないという状況があった。
【００１０】
この対策として、コントローラ側に接続するターボ分子ポンプの設定機能を設け、接続時に接続するターボ分子ポンプの機種に合わせて設定する方法が考えられるが、ターボ分子ポンプ等の場合、コントローラとポンプ間の設定距離が長い、或いは装置内部での配線が複雑であるため、当該コントローラがどのターボ分子ポンプと接続されているか判別ができないと言った使用状況であるため実用的ではなく、コントローラの機能として接続されるターボ分子ポンプの機種をコントローラ自身で判別する機能が求められていた。
【００１１】
一方、回転体を磁気浮上支持する磁気軸受機構はその機能上、回転体の設置方向自在として設計されるが、実用上回転体重量と磁気軸受自身の構成要件によって、ターボ分子ポンプ全体の設置方向の違いにより、磁気軸受制御特性を変更して使用する方が、より安定に制御できることが判っている。
【００１２】
ターボ分子ポンプ本体の機種を識別するため、従来提唱されてきた方法では、ポンプ本体に組み込まれた抵抗体等の機種識別素子を上位コントローラから送られる信号手段により判別し、ターボ分子ポンプとコントローラの互換性をとる方法や、モータコイルの磁気特性をコントローラ側で検出することで当該ターボ分子ポンプの固有性を検出し、コントローラとの互換性をとる方法や、ＤＳＰを使用して回転体を機械的に移動・振動させ、その応答によって得られるターボ分子ポンプの固有性データに基づき、該ターボ分子ポンプの機種の識別を行う方法が提案されている。
【００１３】
上記従来のターボ分子ポンプの機種識別方法のうち、ターボ分子ポンプの内部に機種識別素子を搭載する方法は、ターボ分子ポンプの製造当初より識別素子を組み込まなければならず、識別素子が搭載されていない既存のターボ分子ポンプには機種識別機能を動作させることができない。
【００１４】
また、モータコイルの磁気特性をコントローラ側で検出する方法は、同一型式のモータであっても、製造上の誤差、或いは設置環境によって発生するバラツキ、本体の温度変動等によって発生するバラツキによって検出機能動作時に一定のデータが得られず、同時に既設置のターボ分子ポンプのモータに対して新たに識別機能を作用させようとした場合、モータ特性の劣化等により所望のデータが得られず、機種の特定が困難になるケースがある。
【００１５】
また、ターボ分子ポンプの回転体を機械的に移動させ、その隙間を計測し機種特有の隙間量を検知することで機種を特定する方法にあっては、機種の違いを明確にするため、機種違い対して必ずいずれかの機械的寸法を変更させなければならず、同一機種にあっては性能向上等を目的とした若干の寸法変更であっても機種識別機能に影響が出ることが考えられ、既に利用開始されているターボ分子ポンプやオーバホール等を行なったターボ分子ポンプに対しては、その寸法に変動が発生しているため、機種識別ができない等実用上の制約が発生していた。
【００１６】
また、ディップスイッチ状の切替器又はパラレルスイッチをターボ分子ポンプ制御用ケーブルとは別系統で配線し、機種切替器として使用する方法が提唱されていたが、特殊な構造をもったケーブルが必要となり、実用上の制約となっていた。
【００１７】
また、磁気軸受の設置方向判別については、磁気軸受コイル電流の変化等からターボ分子ポンプ取付方向を推定検知する方法、或いはポンプ本体に加速度センサ等を内蔵してポンプ取付方向を検知する方法等が提案されているが、磁気軸受コイル本体の製作誤差等を起因とする電流の誤差が発生した場合，正確な設置方向を推定できなかったり、加速度センサの取り付けられていない既設置のターボ分子ポンプでは、検知機能を有効とすることが出来ない等、いずれの場合も実用上の支障があった。
【特許文献１】特許第３３８２６２７号公報
【特許文献２】特許第３４５７３５３号公報
【特許文献３】特開平１０−７７９９３号公報
【特許文献４】特開平１０−１２２１８２号公報
【特許文献５】特開平１１−２９４４５４号公報
【特許文献６】特開平１１−３１１２４９号公報
【特許文献７】実開平０４−４６２２６号公報
【特許文献８】実開平０４−６２３９３号公報
【特許文献９】特開平０４−４２２９０号公報
【特許文献１０】特開２００３−１４８３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、簡単な構成で回転機械本体の機種が識別でき、当該回転機械に接続したコントローラをその機種に最適な制御条件に設定することが容易に、且つ確実に設定接続できる回転機械装置における回転機械本体の機種識別方法、及び回転機械装置を安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、軸受にて回転体を支承する回転機械本体に、該回転機械本体の機種毎に制御条件の適応したコントローラを制御ケーブルを介して接続する構成の回転機械装置における回転機械本体の機種識別方法において、前記制御ケーブルと前記回転機械本体の間、又は前記制御ケーブルと前記コントローラの間に設置したアダプタユニットに、当該回転機械本体の機種を識別できる機種識別情報を搭載し、前記コントローラ側から該機種識別情報を認識できるようにしたことを特徴とする。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転機械装置における回転機械本体の機種識別方法において、前記回転機械本体は、回転体を磁気軸受で支承する回転機械本体であることを特徴とする。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の回転機械装置における回転機械本体の機種識別方法において、前記回転機械本体は、回転体を磁気軸受で支承するターボ分子ポンプ又はガス循環ファンなどであることを特徴とする。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、軸受にて回転体を支承する回転機械本体に、該回転機械本体の機種毎に制御条件の適応したコントローラを制御ケーブルを介して接続する構成の回転機械装置において、前記制御ケーブルと前記回転機械本体の間、又は前記制御ケーブルと前記コントローラの間にアダプタユニットを設置し、該アダプタユニットに前記接続した回転機械本体の機種を識別できる情報を備えた機種識別情報手段を搭載し、前記コントローラ側で該識別情報を認識できるようにしたことを特徴とする。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の回転機械装置において、前記回転機械本体は、回転体を磁気軸受で支承する回転機械本体であることを特徴とする。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の回転機械装置において、前記アダプタユニット内には、前記回転機械本体の制御に使用する信号配線及び電力供給に使用する電力配線を中継する配線と、１本以上の配線が前記コントローラ側の前記制御ケーブルへ接続されるように構成されており、前記機種識別情報手段は、抵抗や静電容量素子等の受動電子部品と切替素子によって構成された受動部品切替回路を備え、該受動部品切替回路により前記接続した回転機械本体の機種識別情報に対応する受動電子部品を切り替え設定し、前記コントローラ側から該回転機械本体の機種を認識できるようにしたことを特徴とする。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の回転機械装置において、前記アダプタユニット内には、前記回転機械本体の制御に使用する信号配線及び電力供給に使用する電力配線を中継する配線と、１本以上の配線が前記コントローラ側の前記制御ケーブルへ接続されるように構成されており、前記機種識別情報手段は、任意の電流値に設定可能な定電流回路と、該電流値を任意の値に設定する設定手段を備え、該定電流回路の定電流値を前記接続された回転機械本体の機種識別情報に対応する電流値に設定することで前記コントローラ側から該回転機械本体の機種を認識できるようにしたことを特徴とする。
【００２６】
請求項８に記載の発明は、請求項５に記載の回転機械装置において、前記アダプタユニット内には、前記回転機械本体の制御に使用する信号配線及び電力供給に使用する電力配線を中継する配線と、１本以上の配線が前記コントローラ側の前記制御ケーブルへ接続されるように構成されており、前記機種識別情報手段は、前記回転機械本体の機種に関する所定のデータを格納したデータ記憶素子と、通信回路と、データ切替手段とを備え、該データ記憶素子に格納されていたデータを前記接続された回転機械本体の機種識別情報に対応するデータに切り替え設定することで前記コントローラから該回転機械本体の機種を認識できるようにしたことを特徴とする。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の回転機械装置において、前記データ記憶素子には前記通信回路を介して、前記コントローラから通信により供給される運転情報を書き込むことが可能で、且つ書き込まれた運転情報は、前記通信回路を経由して前記コントローラから読み出し可能、或いは別個の通信回路を設けることで、外部信号処理装置により前記データ記憶素子に格納されているデータを読み出すことができるようにしたことを特徴とする。
【００２８】
請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の回転機械装置において、前記アダプタユニット内に、該アダプタユニットの設置方向が重力方向に対していずれの向きにあるかを検出する設置方向検出素子を設け、該設置方向検出素子からの設置方向検出信号は、前記機種識別信号と共に、前記コントローラに送信され、前記コントローラ側から該回転機械本体の機種と設置方向を認識できるようにしたことを特徴とする。
【００２９】
請求項１１に記載の発明は、請求項８に記載の回転機械装置において、前記アダプタユニット内に、該アダプタユニットの設置方向が重力方向に対していずれの向きにあるかを手動操作によって所定の出力信号を設定することができる切替手段を設け、該手動操作によって設定した設置方向信号は、前記機種識別信号と共に、前記コントローラに送信され、前記コントローラから該回転機械の機種と設置方向を識別できるようにしたことを特徴とする。
【００３０】
請求項１２に記載の発明は、請求項５に記載の回転機械装置において、前記アダプタユニット内に内部回路駆動用電源部と、前記回転機械本体の機種識別信号を該回転機械本体の制御に使用する信号配線又は電力供給に使用する電力配線を中継する配線のいずれかに重畳する信号注入回路を設け、該信号配線又は電力配線を中継する配線に前記機種識別信号を重畳させることで前記コントローラから該回転機械本体の機種を認識できるようにしたことを特徴とする。
【００３１】
請求項１３に記載の発明は、請求項５乃至１２のいずれか１項に記載の回転機械装置において、前記回転機械本体は、回転体を磁気軸受で支承するターボ分子ポンプ又はガス循環ファン等であることを特徴とする。
【００３２】
請求項１４に記載の発明は、請求項５乃至１３のいずれか１項に記載の回転機械装置において、前記コントローラは、機種認識情報を認識して接続されている回転機械本体の機種を認識した後、制御条件を該認識した回転機械本体に最適な条件に設定する制御条件設定手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
請求項１に記載の発明によれば、制御ケーブルと回転機械本体の間、又は制御ケーブルとコントローラの間に設置したアダプタユニットに、当該回転機械本体の機種を識別できる機種識別情報を搭載し、コントローラ側から該機種識別情報を認識できるようにしたので、コントローラで接続された回転機械本体の機種を認識し、この認識した機種の回転機械本体に最適な制御条件を容易、且つ確実に設定できる。また、回転機械本体と制御ケーブルの間に、アダプタユニットを取り付けることで、既に生産設備に設置された回転機械装置にも回転機械本体の機種識別機能を容易に付加することができる。また、アダプタユニットを回転機械本体と制御ケーブルの接続部に設けることにより、回転機械本体の機種を確認し、その機種識別情報を確実にアダプタユニットに搭載（設定）できる。
【００３４】
請求項２に記載の発明によれば、回転体を磁気軸受で支承する回転機械本体を備えた回転機械装置において、上記請求項１に記載の発明の効果と同様な効果が得られる。
【００３５】
請求項３に記載の発明によれば、回転機械本体として回転体を磁気軸受で支承するターボ分子ポンプ又はガス循環ファン等を備えた回転機械装置において、上記請求項１に記載の発明の効果と同様な効果が得られる。
【００３６】
請求項４に記載の発明によれば、制御ケーブルと回転機械本体の間、又は制御ケーブルとコントローラの間にアダプタユニットを設置し、該アダプタユニットに接続した回転機械本体の機種を識別できる情報を備えた機種識別情報手段を搭載し、コントローラ側で該識別情報を認識できるようにしたので、コントローラ側で接続された回転機械本体の機種を認識し、該認識した機種の回転機械本体の制御に最適な制御条件を容易、且つ確実に設定できる。また、回転機械本体と制御ケーブルの間に、アダプタユニットを取り付けることで、既に生産設備に設置された回転機械装置にも回転機械本体の機種識別機能を容易に付加することができる。また、アダプタユニットを回転機械本体の制御ケーブルの接続部に設けることにより、回転機械本体の機種を確認し、その機種識別情報を確実にアダプタユニットに搭載（設定）できる。
【００３７】
請求項５に記載の発明によれば、回転体を磁気軸受で支承する回転機械装置において、上記請求項４に記載の発明の効果と同様な効果が得られる。
【００３８】
請求項６に記載の発明によれば、機種識別情報手段は、抵抗や静電容量素子等の受動電子部品と切替素子によって構成された受動部品切替回路を備え、該受動部品切替回路を切り替えることにより、接続した回転機械本体の機種識別情報を設定し、コントローラ側から該回転機械本体の機種識別情報を認識できるようにしたので、上記請求項５に記載の発明の効果と同様な効果に加え、回転機械本体の機種識別情報の搭載が容易に実施できると共に、コントローラ側でこの機種識別情報を容易に認識できる。
【００３９】
請求項７に記載の発明によれば、機種識別情報手段は、任意の電流値に設定可能な定電流回路と、該電流値を任意の値に設定する設定手段を備え、該定電流回路の定電流値を接続された回転機械本体の機種識別情報に対応する電流値に設定し、コントローラ側から該回転機械本体の機種識別情報を認識できるようにしたので、上記請求項５に記載の発明の効果と同様な効果に加え、回転機械本体の機種識別情報の設定が容易に実施できると共に、コントローラ側でこの機種識別情報を容易に認識できる。
【００４０】
請求項８に記載の発明によれば、機種識別情報手段は、回転機械本体の機種に関する所定のデータを格納したデータ記憶素子と通信回路とデータ切替手段を備え、該データ記憶素子に格納されていたデータを接続された回転機械本体の機種識別情報に対応するデータに切り替えて設定し、コントローラ側から該回転機械本体の機種識別情報を認識できるようにしたので、上記請求項５に記載の発明の効果と同様な効果に加え、回転機械本体の機種識別情報の搭載が容易に実施できると共に、コントローラ側でこの機種識別情報を容易に認識できる。
【００４１】
請求項９に記載の発明によれば、データ記憶素子には通信回路を介して、コントローラから通信により供給される運転情報を書き込むことが可能で、且つ書き込まれた運転情報は、通信回路を経由してコントローラから読み出し可能、或いは別個の通信回路を設けることで、外部信号処理装置によりデータ記憶素子に格納されているデータを読み出すことができるようにしたので、上記請求項８に記載の発明の効果と同様な効果に加え、コントローラ側のバージョンアップ用ファームウェアがアダプタユニットから送信可能となり、回転機械本体の機種毎にコントローラ側の各種設定情報等の制御条件を最適化することが容易となる。また、外部信号処理装置もデータ記憶素子に格納されているデータを読み出し処理することができる。
【００４２】
請求項１０に記載の発明によれば、アダプタユニット内に設けた設置方向検出素子からの設置方向検出信号は、機種識別信号と共に、コントローラに送信されるので、上記請求項８に記載の発明の効果と同様な効果に加え、設置方向も考慮した制御条件を最適化することが容易となる。
【００４３】
請求項１１に記載の発明によれば、手動操作によって設定した設置方向信号は機種識別信号と共に、コントローラに送信されるので、上記請求項８に記載の発明の効果と同様な効果に加え、設置方向も考慮した制御条件を最適化することが容易となる。
【００４４】
請求項１２に記載の発明によれば、回転機械本体の機種識別信号を該回転機械本体の制御に使用する信号配線又は電力供給に使用する電力配線を中継する配線のいずれかに重畳する信号注入回路を設け、該信号配線又は電力配線を中継する配線に機種識別信号を重畳させ、コントローラ側から該回転機械本体の機種識別情報を認識できるようにしたので、上記請求項５に記載の発明の効果と同様な効果に加え、回転機械本体の機種識別信号をコントローラに伝送するための信号配線を省略できる。
【００４５】
請求項１３に記載の発明によれば、回転機械本体として回転体を磁気軸受で支承するターボ分子ポンプ又はガス循環ファン等を備えた回転機械装置において、上記請求項５乃至１２に記載の発明の効果と同様な効果が得られる。
【００４６】
請求項１４に記載の発明によれば、コントローラは、機種認識情報を認識して接続されている回転機械本体の機種を認識した後、制御条件を該認識した回転機械本体に最適な条件に設定する制御条件設定手段を備えているので、回転機械本体を最適な状態で運転し、その機能を最大限発揮させることが可能な制御を実行できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、本願発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図３乃至図５は、それぞれ回転機械本体としてターボ分子ポンプの磁気軸受部を使用する回転機械装置の構成例を示す図である。図３乃至図５において、図１と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。なお、他の図面においても、図１及び図２と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。図３において、２３は磁気軸受部１０を備えるターボ分子ポンプの機種を識別できる機種識別情報手段を搭載するアダプタユニットであり、該アダプタユニット２３は磁気軸受部１０と専用の制御ケーブル３０の間に設置され、詳細には制御ケーブル３０の１端に設けたプラグ３１と磁気軸受部１０のケーシング２１に設けた差込口２２の間に設置されている。
【００４８】
磁気軸受部１０に制御ケーブル３０を介して接続されたコントローラ４０は、上述した統合型のコントローラで、磁気軸受部１０を備えたターボ分子ポンプの機種毎に最適な制御条件を設定できるようになっている。上記アダプタユニット２３の機種識別情報手段には、磁気軸受部１０を備えたターボ分子ポンプの機種が識別できる機種識別情報が搭載（設定）され、該機種識別情報をコントローラ４０から認識できるようになっている。コントローラ４０は、接続されているターボ分子ポンプの機種識別情報を認識し、当該機種のターボ分子ポンプを制御するのに最適な制御条件を設定し、磁気軸受部１０を制御する。
【００４９】
上記アダプタユニット２３の機種識別手段に搭載される識別情報は、ターボ分子ポンプを特定できるだけのパターン数だけ揃えることができるが、下記にその例を示す。
【００５０】
アダプタユニット２３の機種識別手段が４ビット程度のディジタル信号を出力し続ける識別ユニットであり、スイッチの切替で８種類のディジタル信号に切り替える機能があれば、８種類のターボ分子ポンプに対応させることができ、コントローラ４０側ではディジタル信号によって８種類のターボ分子ポンプを見分け、回転数設定などを自動切り替えする。この場合、「識別情報は４ビットディジタル信号」である。
【００５１】
アダプタユニット２３の機種識別手段が４−２０ｍＡのアナログ電流信号を出力する識別ユニットであれば、スイッチの切替で無限段階の切替信号が発生可能であり、所定の電流値に対してターボ分子ポンプ機種を特定しておき、コントローラ４０側で電流信号に見合ったターボ分子ポンプの判別を行うことで、回転数設定などを自動切り替えする。この場合「識別情報は４−２０ｍＡの電流信号」である。
【００５２】
アダプタユニット２３内部にＣＰＵ及びメモリを搭載し、コントローラ４０側で必要な機種設定データを、該アダプタユニット２３からコントローラ４０側に送信する。データの送信の方法については、ＲＳ４８５，２３２等々通信方式がある。この場合識別情報は、信号ではなくコントローラの設定値そのものである。
【００５３】
また、コントローラ４０側で識別信号に沿った設定切替情報を持っている場合、或いは設定情報自体がアダプタユニット２３から送られてくる場合のどちらであってもよく、必要なのはアダプタユニット２３からターボ分子ポンプ機種毎に異なる“識別信号”を出力することが可能であればよい。
【００５４】
アダプタユニットとしては、上記アダプタユニット２３とは形状の異なるアダプタユニット２４を図４に示すように、磁気軸受部１０と専用の制御ケーブル３０の間、詳細には制御ケーブル３０の１端に設けたプラグ３１と磁気軸受部１０のケーシング２１に設けた差込口２２の間に設置し、プラグ３１の差し込み方向を変えている。また、アダプタユニット２５を図５に示すようにコントローラ４０と専用の制御ケーブル３０の間、詳細には制御ケーブル３０の他端に設けたプラグ３２とコントローラ４０のケーシングに設けた差込口４１の間に設置してもよい。
【００５５】
図６は図３の回転機械装置の回路構成を示すブロック図である。図示するように、アダプタユニット２３には、機種識別情報手段としての機種識別情報設定回路７０が設けられ、該機種識別情報設定回路７０に設定された機種識別情報Ｓ１は制御ケーブル３０内の配線を介してコントローラ４０のその他信号処理回路６２に伝送するようになっている。これにより、コントローラ４０は機種識別情報設定回路７０に設定された機種識別情報Ｓ１を確実に認識し、該コントローラ４０に接続されている磁気軸受部１０を備えたターボ分子ポンプの機種を認識できる。また、図示は省略するが、コントローラ４０はターボ分子ポンプの機種毎にその制御条件を最適に設定するデータを備えると共に、該データに基づき接続されたターボ分子ポンプの機種に応じて制御条件を最適に設定する制御条件設定手段を備え、上記のように機種識別情報Ｓ１を認識して接続されているターボ分子ポンプの機種を認識した後、制御条件を最適に設定する。これにより、ターボ分子ポンプを最適な制御条件で運転することができ、ターボ分子ポンプの機能を最大限発揮させることができる。
【００５６】
図７（ａ）はアダプタユニット２３の内部構成例を示す図で、図７（ｂ）は切替素子の詳細を示す図である。アダプタユニット２３内には図７（ａ）に示すように、機種識別情報設定回路７０と配線７１が設置されている。配線７１は、磁気軸受部１０からコントローラ４０へ、コントローラ４０から磁気軸受部１０へ、制御のための信号を伝送するために使用する複数の信号配線及びコントローラ４０から磁気軸受部１０に電力を供給するために使用する電力配線を中継するための複数の配線７１−１〜７１−ｎで構成されている。これらの配線７１−１〜７１−ｎは、コントローラ４０側の制御ケーブル３０に接続されている。また、機種識別情報設定回路７０は抵抗や静電容量素子等の受動電子部品７２と切替素子（切替スイッチ）７３で構成される受動部品切替回路７４を備えている。切替素子７３は図７（ｂ）に示すように、機種Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇと切り替えることができるようになっており、機種を選択することにより、それに応じた機種識別情報を示す受動電子部品７２を選択できるようになっている。
【００５７】
受動部品切替回路７４は配線７５を介して制御ケーブル３０に接続され、コントローラ４０から選択された受動電子部品７２で表される機種識別情報を読み取ることができるようになっている。これにより簡単な構成の受動部品切替回路７４で磁気軸受部１０を備えターボ分子ポンプの機種識別情報を容易に、且つ正確に設定でき、コントローラ４０ではこの設定された機種識別情報を読み取り、当該機種を認識し、該機種に最適な制御条件を設定できる。
【００５８】
図８（ａ）はアダプタユニット２３の内部構成を示す図で、図８（ｂ）は切替素子の詳細を示す図である。アダプタユニット２３内には図８（ａ）に示すように、機種識別情報設定回路７０と複数の配線７１が設置されている。機種識別情報設定回路７０は切替素子（切替スイッチ）７３、電源回路７６、及び定電流回路７７で構成されている。切替素子７３は図８（ｂ）に示すように、機種Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇと切り替えることにより、機種を選択することにより、定電流回路の定電流を当該機種に応じた機種識別情報を示すレベル（電流値）に設定できるようになっている。
【００５９】
定電流回路７７は配線７５を介して制御ケーブル３０に接続され、コントローラ４０から設定された定電流回路７７の定電流を読み取ることができるようになっている。これにより簡単な構成の定電流回路７７と切替素子７３で磁気軸受部１０を備えたターボ分子ポンプの機種識別情報を容易に、且つ正確に設定でき、コントローラ４０ではこの設定された機種識別情報を読み取り、当該機種を認識し、当該機種に最適な制御条件を設定できる。
【００６０】
図９（ａ）はアダプタユニット２３の内部構成を示す図で、図９（ｂ）は切替素子の詳細を示す図である。アダプタユニット２３内には図９（ａ）に示すように、機種識別情報設定回路７０と複数の配線７１が設置されている。機種識別情報設定回路７０は切替素子（切替スイッチ）７３、電源回路７６、データ記憶素子（ＲＯＭ）７８及び信号処理回路７９で構成されている。切替素子７３は図９（ｂ）に示すように、機種Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇと切り替えることができるようになっている。データ記憶素子７８には磁気軸受部１０を備えターボ分子ポンプの機種に関する複数のデータ（機種データ）が格納されており、切替素子７３で機種を選択することにより、それに対応する機種データを選択できるようになっている。信号処理回路７９は選択された機種データをコントローラ４０に送信するに適する信号に処理する回路（通信回路）である。
【００６１】
信号処理回路７９は配線７５を介して制御ケーブル３０に接続され、コントローラ４０に選択された機種データを送信するようになっている。これにより機種データを格納したデータ記憶素子（ＲＯＭ）７８、切替素子７３、信号処理回路７９を備えた簡単な構成の機種識別情報設定回路７０で磁気軸受部１０を備えターボ分子ポンプの機種に対応して機種データを選択し、機種識別情報を容易に、且つ正確に設定でき、コントローラ４０ではこの機種識別情報を受信して、当該機種に最適な制御条件を設定できる。
【００６２】
図１０は図３の回転機械装置の他の回路構成例を示すブロック図である。図示するように、アダプタユニット２３には、機種識別情報手段としての機種識別情報設定回路７０が設けられ、該機種識別情報設定回路７０に設定された機種識別情報Ｓ１は信号注入部８０を介して配線７１の内の回転センサ部５３からの信号Ｓ２を制御ケーブル３０内の１本の配線（芯線）３０ａに中継する配線７１−ｎに注入する。これにより制御ケーブル３０内の配線３０ａには、回転センサ部５３からの信号Ｓ２と機種識別情報Ｓ１が重畳され、コントローラ４０のその他信号処理回路６２に伝送される。その他信号処理回路６２では機種識別情報Ｓ１を分離して機種を認識し、制御条件を認識した機種に最適に設定する。
【００６３】
図１１（ａ）はアダプタユニット２３の内部構成例を示す図で、図１１（ｂ）は切替素子の詳細を示す図である。アダプタユニット２３内には図１１（ａ）に示すように、機種識別情報設定回路７０と信号注入部８０を備えている。機種識別情報設定回路７０は電源回路７６、切替素子（切替スイッチ）７３、及び発振回路８１を備えている。発振回路８１は切替素子７３が設定した機種に対応した周波数の機種識別情報Ｓ１を発生し、信号注入部８０は交流結合により該周波数の機種識別情報Ｓ１を配線７１の内の１本の配線７１−ｎに注入する。切替素子７３は図１１（ｂ）に示すように、機種Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ，ＦＧと切り替えることができるようになっており、機種を選択することにより、発振回路８１はそれに応じた周波数の機種識別情報を発生するようになっている。
【００６４】
発振回路８１は、商用周波数（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）に比して高い１００ｋＨｚ〜３０ＭＨｚの高周波数信号を発生し、該高周波数信号の周波数範囲を特定の範囲に限定して通過させる複数のフィルタ回路を用い、これを切替素子７３で切替選択することにより、磁気軸受部１０を用いるターボ分子ポンプの機種に応じた周波数範囲の機種識別信号Ｓ１を発生するようになっている。機種識別番号Ｓ１を受信したコントローラ４０のその他信号処理回路６２は、機種識別番号Ｓ１の周波数範囲から接続されているターボ分子ポンプの磁気軸受部１０の機種を認識し、当該機種に最適な制御条件を設定できる。
【００６５】
図１２（ａ）はアダプタユニット２３の内部構成を示す図で、図１２（ｂ）は切替素子の詳細を示す図である。アダプタユニット２３内には図１２（ａ）に示すように、切替素子（切替スイッチ）７３、電源回路７６、及び定電流回路７７で構成される機種識別情報設定回路７０を備えている。切替素子７３は図１２（ｂ）に示すように、機種Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ内のいずれかの機種を選択することにより、定電流回路の定電流を当該機種に応じた機種識別情報を示すレベル（電流値）に設定できるようになっている。
【００６６】
定電流回路７７は１本の配線７５を介して制御ケーブル３０に接続すると共に、配線７１−ｎを接地ラインに接続している。これにより定電流回路７７で設定された機種識別情報を示す定電流が配線７５及び該配線７５が制御ケーブル３０内の配線を通ってコントローラ４０のその他信号処理回路６２に流れるから、コントローラ４０は接続されているターボ分子ポンプの磁気軸受部１０の機種を認識することができる。このように切替素子７３で定電流回路７７の定電流を所定の値に設定することにより、ターボ分子ポンプの磁気軸受部１０の機種識別情報を設定できるから、機種識別情報の設定が容易で、且つ正確に設定でき、コントローラ４０ではこの機種識別情報を示す定電流により、当該機種を認識し最適な制御条件を設定できる。
【００６７】
磁気軸受部１０は、その機能上、回転体Ｒの設置方向自在、即ち図１３（ａ）のように縦置きにするか図１３（ｂ）に示すように横置きするか等設置方向自在として設計されているが、実用上回転体Ｒの重量と磁気軸受の構成要件によって、ターボ分子ポンプ全体の設置方向の違いにより、磁気軸受制御特性を変更して使用する方が、より安定に制御できることが判っている。
【００６８】
そこでここでは、図１４（ａ）に示すように、アダプタユニット２３内の機種識別情報設定回路７０内に切替素子７３、電源回路７６、データ記憶素子（ＲＯＭ）７８、信号処理回路７９以外に磁気軸受部１０の設置方向を検出する設置方向検出器８２を設けている。切替素子７３によりデータ記憶素子７８から選択した機種データと共に、設置方向検出器８２で検出して設置方向検出信号を信号処理回路７９で処理してコントローラ４０のその他信号処理回路６２（図１０参照）に伝送している。これにより、コントロ−ラ４０で接続されているターボ分子ポンプの磁気軸受部１０の機種を認識すると共に、磁気軸受部１０の設置方向を認識して、設置方向を考慮して機種に最適な制御条件を設定して該磁気軸受部を制御できる。
【００６９】
設置方向検出器８２は図１４（ｃ）に示すように、上下に設置された一対のガイドケース８２ａ、８２ｂの間に遊嵌する導電性のボール８２ｃを具備する構成で、図１３（ａ）に示すように、アダプタユニット２３が横方向（磁気軸受部１０は縦方向）に設置された場合に、ガイドケース８２ａとガイドケース８２ｂの中心部に設けた電極８２ｄと電極８２ｅがボール８２ｃを介して導通され、このことを導通確認回路８２ｆが検知することにより、アダプタユニット２３が横方向、即ち重力方向Ｆｇに対して直交する方向に設置されていることを検知できる。また、図１３（ｂ）に示すように、アダプタユニット２３が縦方向（磁気軸受部１０は横方向）に設置されるとボール８２ｃが電極８２ｄと電極８２ｅから外れ、アダプタユニット２３が縦方向に以外に設置されていることを検知できる。なお、設置方向検出器８２は、磁気軸受部１０が横方向又は縦方向に設置された場合にボール８２ｃにより電極８２ｄと電極８２ｅが導通されるよう設置してもよい。
【００７０】
図１５（ａ）は機種識別情報設定回路７０に手動操作で設置方向を設定できる設置方向切替スイッチ８３を設けた例を示す。設置方向切替スイッチ８３は図１５（ｂ）に示すように、操作部８３ａを左方向又は右方向にスライドさせることにより、アダプタユニット２３が縦方向に設置されているか横方向に設置かを設定できるようになっている。信号処理回路７９は切替素子７３で選択されたデータ記憶素子（ＲＯＭ）７８内の機種データ及び設置方向切替スイッチ８３で設定された設置方向データを処理してコントローラ４０に送信する。
【００７１】
図１６（ａ）はアダプタユニット２３の内部構成例を示す図で、図１６（ｂ）は切替素子の詳細を示す図である。ここでは、図１６（ａ）に示すように、機種識別情報設定回路７０にＲＯＭとＲＡＭを有するデータ記憶部８４、電源回路７６、信号処理回路７９、切替素子７３を設けている。コントローラ４０から制御ケーブル３０、配線７５、及び信号処理回路７９を介してデータ記憶部８４のＲＯＭとＲＡＭに格納されているデータを読み込むことができると共に、データ記憶部８４のＲＡＭにコントローラ４０から運転情報を書き込むことができるようになっている。また、信号処理回路７９とは別に通信回路８５を設け、通信回路８５を介して図示しない外部信号処理装置によりデータ記憶部８４に格納されているデータを読み出すことができるようになっている。
【００７２】
上記のように、コントローラ４０側のバージョンアップ用ファームウェアをアダプタユニット２３から送信可能となり、ターボ分子ポンプ本体の磁気軸受部１０の機種毎にコントローラ４０側の各種設定情報等の制御条件を最適化することが容易となる。また、外部信号処理装置でデータ記憶部８４に格納されているデータを読み出し処理することができることにより、磁気軸受部１０を備えたターボ分子ポンプ本体の各種解析処理等に利用できる。
【００７３】
なお、図４及び図５に記載のアダプタユニット２４、２５の内部構成及び機能も上記アダプタユニット２３の内部構成及び機能と略同一であるのでその説明は省略する。
【００７４】
上記実施形態例では、回転機械本体として回転体Ｒを磁気軸受部１０で磁気浮上支持するターボ分子ポンプを例に説明したが、本発明はターボ分子ポンプに限定されるものではなく、例えば、図１７に示す構成のエキシマレーザ装置のガス循環ファン１００でもよい。
【００７５】
図１７は、エキシマレーザ装置のエキシマガスを循環させるガス循環ファンの基本的構成を示す断面図である。図１７において、ファン１０３はチャンバー１０１内に配置され、チャンバー１０１内にはレーザガスが封入されている。ファン１０３の回転軸１０２を支持する磁気軸受部は、チャンバー１０１の両側に配置され、図１７の左側には、それぞれラジアル電磁石１０４とラジアル変位センサ１０５とで構成されるラジアル磁気軸受１０６と、アキシャル電磁石１０７、１０８とアキシャル変位センサ１０９で構成されるアキシャル磁気軸受１１０と、モータロータ１１８及びモータステータ１１７で構成されるモータ１１１と、回転軸１０２を保護するためにラジアル方向及びアキシャル方向を支持できるタッチダウン軸受としての保護軸受１１２が配置されている。
【００７６】
また、図１７の右側には、ラジアル電磁石１１３及びラジアル変位センサ１１４で構成されるラジアル磁気軸受１１５と、ラジアル方向のみの支持を可能とする保護軸受１１６とが設けられている。チャンバー１０１の所定位置に差込口２２を設け、該差込口２２と制御ケーブル３０の一端に接続されたプラグ３１の間にアダプタユニット２３が設けられている。該アダプタユニット２３には、ラジアル磁気軸受１０６とアキシャル磁気軸受１１０とラジアル磁気軸受１１５とで構成される磁気軸受部を備えたガス循環ファン１００の機種を識別できる機種識別手段が搭載されている。図示は省略するが、制御ケーブル３０の他端には図３と同様、プラグ３２、差込口４１を介してコントローラ４０が接続されている。
【００７７】
アキシャル磁気軸受１１０及びラジアル磁気軸受１０６、１１５はそれぞれアキシャル変位センサ１０９、ラジアル変位センサ１０５及び１１４によって回転軸１０２の位置を検出し、その位置検出信号を制御ケーブル３０を介してコントローラ４０に送る。コントローラ４０ではこの各位置検出信を上述のように補償回路６１で処理し、軸受駆動パワーアンプ６３を増幅し、ガス循環ファン１００の軸軸受部のラジアル磁気軸受１０６、アキシャル磁気軸受１１０、ラジアル磁気軸受１１５を制御して、回転軸１０２を所定位置に磁気浮上支持する。また、モータステータ１１７のコイル部には、コントローラ４０のインバータ装置６４から駆動電流を供給することにより、モータロータ１１８と伴にファン１０３が回転し、チャンバ１０１内のレーザガスを攪拌する。なお、図示は省略するが、アダプタユニットとしては、図４、図５に示すような、アダプタユニット２４、２５としてもよいことは当然である。
【００７８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。回転体を磁気軸受機構で磁気浮上支持する回転機械本体を備え、回転機械本体の機種毎に制御条件を変えて制御する回転機械装置に広く利用できる。また、スクリューやルーツ式等のドライ真空ポンプやガス循環ファン等の流体機械のように回転体を軸受機構で支持する回転機械本体を備え、回転機械本体の機種毎に制御条件を変えて制御する回転機械装置にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】従来の回転機械装置としてターボ分子ポンプの磁気軸受部にコントローラを接続した構成例を示す図である。
【図２】従来の回転機械装置としてターボ分子ポンプの磁気軸受部とコントローラの回路構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る回転機械装置としてターボ分子ポンプの磁気軸受部にコントローラを接続した構成例を示す図である。
【図４】本発明に係る回転機械装置としてターボ分子ポンプの磁気軸受部にコントローラを接続した構成例を示す図である。
【図５】本発明に係る回転機械装置としてターボ分子ポンプの磁気軸受部にコントローラを接続した構成例を示す図である。
【図６】本発明に係る回転機械装置の回路構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明に係る回転機械装置のアダプタユニットの内部構成例を示す図である。
【図８】本発明に係る回転機械装置のアダプタユニットの内部構成例を示す図である。
【図９】本発明に係る回転機械装置のアダプタユニットの内部構成例を示す図である。
【図１０】本発明に係る回転機械装置の回路構成例を示すブロック図である。
【図１１】本発明に係る回転機械装置のアダプタユニットの内部構成例を示す図である。
【図１２】本発明に係る回転機械装置のアダプタユニットの内部構成例を示す図である。
【図１３】本発明に係る回転機械装置としてターボ分子ポンプの磁気軸受部の設置方向例を示す図である。
【図１４】本発明に係る回転機械装置のアダプタユニットの内部構成例を示す図である。
【図１５】本発明に係る回転機械装置のアダプタユニットの内部構成例を示す図である。
【図１６】本発明に係る回転機械装置のアダプタユニットの内部構成例を示す図である。
【図１７】本発明に係る回転機械装置としてエキシマレーザ装置のガス循環ファンの基本的構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８０】
１０ 磁気軸受部
１１ 回転軸
１２Ａ ラジアル磁気軸受ターゲット
１２Ｂ ラジアル磁気軸受ターゲット
１３Ａ ラジアル変位検出センサターゲット
１３Ｂ ラジアル変位検出センサターゲット
１４ アキシャル磁気軸受ターゲット
Ｒ 回転体
Ｍ 回転体駆動モータ
１５ ロータ
１６Ａ ラジアル電磁石
１６Ｂ ラジアル電磁石
１７ アキシャル電磁石
１８ ステータ
１９Ａ ラジアル変位センサ
１９Ｂ ラジアル変位センサ
２０ アキシャル変位検出センサ
２１ ケーシング
２２ 差込口
２３ アダプタユニット
３０ 制御ケーブル
３１ プラグ
３２ プラグ
４０ コントローラ
４１ 差込口
５１ 位置変位センサ部
５２ 温度センサ部
５３ 回転センサ部
５４ 磁気軸受電磁石部
５５ モータ駆動コイル部
６１ 補償回路
６２ その他信号処理回路
６３ 軸受駆動パワーアンプ
６４ インバータ装置
６５ 回路駆動電源
７０ 機種識別情報設定回路
７１ 配線
７２ 受動電子部品
７３ 切替素子（切替スイッチ）
７４ 受動部品切替回路
７５ 配線
７６ 電源回路
７７ 定電流回路
７８ データ記憶素子（ＲＯＭ）
７９ 信号処理回路
８０ 信号注入部
８１ 発振回路
８２ 設置方向検出器
１００ ガス循環ファン
１０１ チャンバー
１０２ 回転軸
１０３ ファン
１０４ ラジアル電磁石
１０５ ラジアル変位センサ
１０６ ラジアル磁気軸受
１０７ アキシャル電磁石
１０８ アキシャル電磁石
１０９ アキシャル変位センサ
１１０ アキシャル磁気軸受
１１１ モータ
１１２ 保護軸受
１１３ ラジアル電磁石
１１４ ラジアル変位センサ
１１５ ラジアル磁気軸受
１１６ 保護軸受
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受にて回転体を支承する回転機械本体に、該回転機械本体の機種毎に制御条件の異なるコントローラ（機種毎に最適な制御条件を設定したコントローラ）を制御ケーブルを介して接続する構成の回転機械装置、特に回転体が磁気軸受で支承されるターボ分子ポンプ又はガス循環ファン等の回転機械装置における回転機械本体の機種識別方法、及び回転機械装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ターボ分子等の回転体を磁気軸受で支承する回転機械は、回転体（ロータ）を所定の位置に磁気浮上支持制御するため、ロータの固有特性に応じた電子回路による制御補償回路が必要である。また、回転体を回転駆動する駆動用モータを駆動するためのインバータ装置についても、該駆動用モータの特性に見合った出力特性を持つインバータ装置が必要である。
【０００３】
図１は回転機械の一例であるターボ分子ポンプの磁気軸受部（磁気軸受機構部）に専用の制御ケーブルを介して制御装置（コントローラ）を接続した回転機械装置の構成例を示す図であり、図２は磁気軸受部とコントローラの回路構成を示すブロック図である。ターボ分子ポンプの磁気軸受部１０は回転軸１１に磁性体からなるラジアル磁気軸受ターゲット１２Ａ、１２Ｂ、ラジアル変位検出センサターゲット１３Ａ、１３Ｂ、アキシャル磁気軸受ターゲット１４及び回転体駆動モータＭのロータ１５を固着した構成の回転体Ｒを備えている。該回転体Ｒはラジアル磁気軸受ターゲット１２Ａ、１２Ｂに対向して配置されたラジアル電磁石１６Ａ、１６Ｂ及びアキシャル磁気軸受ターゲット１４に対向して配置されたアキシャル電磁石１７で磁気浮上支持制御（５軸制御）されるようになっている。なお、図示は省略するが回転軸の上部にはターボ分子ポンプの回転翼が取り付けられる。
【０００４】
１８は回転体駆動モータＭのステータで、ロータ１５の外周に対向して配置され、該ステータ１８に駆動電流を供給することにより、ロータ１５が回転し回転体Ｒは回転する。１９Ａ、１９Ｂはラジアル変位センサで、ラジアル変位検出センサターゲット１３Ａ、１３Ｂに対向して配置され、ラジアル変位検出センサターゲット１３Ａ、１３Ｂのラジアル方向の変位を検出する。２０はアキシャル変位検出センサで、回転軸１１の下端に対向して配置され、回転軸１１のアキシャル方向の変位を検出する。２１は磁気軸受部１０のケーシングであり、該ケーシング２１には専用の制御ケーブル３０の１端に取り付けたプラグ３１を差し込む差込口２２が設けられている。また、コントローラ４０のケーシングには制御ケーブル３０の他端に取り付けたプラグ３２を差し込む差込口４１が設けられ、磁気軸受部１０に専用の制御ケーブル３０を介してコントローラ４０を接続できるようになっている。
【０００５】
磁気軸受部１０は、図２に示すように、位置変位センサ部５１、温度センサ部５２、回転センサ部５３、磁気軸受電磁石部５４、モータ駆動コイル部５５を備えている。また、コントローラ４０は補償回路６１、その他信号処理回路６２、軸受駆動パワーアンプ６３、インバータ装置６４、回路駆動電源６５を備えている。
【０００６】
磁気軸受部１０の位置変位センサ部５１は上記ラジアル変位センサ１９Ａ、１９Ｂの出力信号、及びアキシャル変位検出センサ２０の出力信号をプリアンプ等で増幅し、コントローラ４０の補償回路６１に送るのに適した信号に処理する回路部である。また、磁気軸受部１０の温度センサ部５２は磁気軸受部１０の所定位置に設けられた温度センサ（図示せず）の出力信号をプリアンプ等で増幅し、コントローラ４０のその他信号処理回路６２に送るのに適した信号に処理する回路部である。また、回転センサ部５３は回転体の回転速度を検出する回転センサ（図示せず）の出力をコントローラ４０のその他信号処理回路６２に送るのに適した信号に処理する回路部である。また、磁気軸受部１０の磁気軸受電磁石部５４は、ラジアル電磁石１６Ａ、１６Ｂ及びアキシャル電磁石１７であり、モータ駆動コイル部５５は、回転体駆動モータＭのステータ１８のコイル部である。
【０００７】
コントローラ４０の補償回路６１は、制御信号生成回路であり、位置変位センサ部５１からのラジアル変位センサ１９Ａ、１９Ｂの出力信号、及びアキシャル変位検出センサ２０の出力信号を受けてラジアル電磁石１６Ａ、１６Ｂ及びアキシャル電磁石１７を制御する制御信号を生成する。該補償回路６１で生成された制御信号は軸受駆動パワーアンプ６３に出力され、該軸受駆動パワーアンプ６３で増幅され制御電流となって磁気軸受電磁石部５４、即ち、ラジアル電磁石１６Ａ、１６Ｂ及びアキシャル電磁石１７に供給される。これにより、回転体Ｒはラジアル電磁石１６Ａ、１６Ｂ及びアキシャル電磁石１７が発する磁気力により浮上支持される。また、インバータ装置６４から回転体駆動モータＭのステータ１８に駆動電流が供給され、回転体Ｒが回転する。
【０００８】
近年、回転体Ｒが磁気軸受で支承されるターボ分子ポンプに使用されるコントローラは、製品コストと製造台数のバランスをとるため、ターボ分子ポンプの機種に応じた専用のコントローラを個別に用意するのではなく、一定の仕様範囲で統合したコントローラを用意し、コントローラの内部設定（調整）を変更し、使用することが多くなってきた。即ち、電気回路設計構成上は同一のコントローラによって複数のターボ分子ポンプを運転することが技術的にもコスト面も優位になってきた。
【０００９】
しかしながら、この弊害として構造上同一なコントローラであっても内部設定を間違えてしまったことにより、ターボ分子ポンプを正常に運転することができないといったトラブルや、使用現場においてコントローラを当初の設定と異なるターボ分子ポンプに使用したいといった要求に対して、わざわざメーカに返却して内部設定の変更を行うと言った合理的でない状況が見られ、コントローラ統合の障害となって、コストダウンが進まないという状況があった。
【００１０】
この対策として、コントローラ側に接続するターボ分子ポンプの設定機能を設け、接続時に接続するターボ分子ポンプの機種に合わせて設定する方法が考えられるが、ターボ分子ポンプ等の場合、コントローラとポンプ間の設定距離が長い、或いは装置内部での配線が複雑であるため、当該コントローラがどのターボ分子ポンプと接続されているか判別ができないと言った使用状況であるため実用的ではなく、コントローラの機能として接続されるターボ分子ポンプの機種をコントローラ自身で判別する機能が求められていた。
【００１１】
一方、回転体を磁気浮上支持する磁気軸受機構はその機能上、回転体の設置方向自在として設計されるが、実用上回転体重量と磁気軸受自身の構成要件によって、ターボ分子ポンプ全体の設置方向の違いにより、磁気軸受制御特性を変更して使用する方が、より安定に制御できることが判っている。
【００１２】
ターボ分子ポンプ本体の機種を識別するため、従来提唱されてきた方法では、ポンプ本体に組み込まれた抵抗体等の機種識別素子を上位コントローラから送られる信号手段により判別し、ターボ分子ポンプとコントローラの互換性をとる方法や、モータコイルの磁気特性をコントローラ側で検出することで当該ターボ分子ポンプの固有性を検出し、コントローラとの互換性をとる方法や、ＤＳＰを使用して回転体を機械的に移動・振動させ、その応答によって得られるターボ分子ポンプの固有性データに基づき、該ターボ分子ポンプの機種の識別を行う方法が提案されている。
【００１３】
上記従来のターボ分子ポンプの機種識別方法のうち、ターボ分子ポンプの内部に機種識別素子を搭載する方法は、ターボ分子ポンプの製造当初より識別素子を組み込まなければならず、識別素子が搭載されていない既存のターボ分子ポンプには機種識別機能を動作させることができない。
【００１４】
また、モータコイルの磁気特性をコントローラ側で検出する方法は、同一型式のモータであっても、製造上の誤差、或いは設置環境によって発生するバラツキ、本体の温度変動等によって発生するバラツキによって検出機能動作時に一定のデータが得られず、同時に既設置のターボ分子ポンプのモータに対して新たに識別機能を作用させようとした場合、モータ特性の劣化等により所望のデータが得られず、機種の特定が困難になるケースがある。
【００１５】
また、ターボ分子ポンプの回転体を機械的に移動させ、その隙間を計測し機種特有の隙間量を検知することで機種を特定する方法にあっては、機種の違いを明確にするため、機種違い対して必ずいずれかの機械的寸法を変更させなければならず、同一機種にあっては性能向上等を目的とした若干の寸法変更であっても機種識別機能に影響が出ることが考えられ、既に利用開始されているターボ分子ポンプやオーバホール等を行なったターボ分子ポンプに対しては、その寸法に変動が発生しているため、機種識別ができない等実用上の制約が発生していた。
【００１６】
また、ディップスイッチ状の切替器又はパラレルスイッチをターボ分子ポンプ制御用ケーブルとは別系統で配線し、機種切替器として使用する方法が提唱されていたが、特殊な構造をもったケーブルが必要となり、実用上の制約となっていた。
【００１７】
また、磁気軸受の設置方向判別については、磁気軸受コイル電流の変化等からターボ分子ポンプ取付方向を推定検知する方法、或いはポンプ本体に加速度センサ等を内蔵してポンプ取付方向を検知する方法等が提案されているが、磁気軸受コイル本体の製作誤差等を起因とする電流の誤差が発生した場合，正確な設置方向を推定できなかったり、加速度センサの取り付けられていない既設置のターボ分子ポンプでは、検知機能を有効とすることが出来ない等、いずれの場合も実用上の支障があった。
【特許文献１】特許第３３８２６２７号公報
【特許文献２】特許第３４５７３５３号公報
【特許文献３】特開平１０−７７９９３号公報
【特許文献４】特開平１０−１２２１８２号公報
【特許文献５】特開平１１−２９４４５４号公報
【特許文献６】特開平１１−３１１２４９号公報
【特許文献７】実開平０４−４６２２６号公報
【特許文献８】実開平０４−６２３９３号公報
【特許文献９】特開平０４−４２２９０号公報
【特許文献１０】特開２００３−１４８３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、簡単な構成で回転機械本体の機種が識別でき、当該回転機械に接続したコントローラをその機種に最適な制御条件に設定することが容易に、且つ確実に設定接続できる回転機械装置における回転機械本体の機種識別方法、及び回転機械装置を安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、軸受にて回転体を支承する回転機械本体に、該回転機械本体の機種毎に制御条件の適応したコントローラを制御ケーブルを介して接続する構成の回転機械装置における回転機械本体の機種識別方法において、前記制御ケーブルと前記回転機械本体の間、又は前記制御ケーブルと前記コントローラの間に設置したアダプタユニットに、当該回転機械本体の機種を識別できる機種識別情報を搭載し、前記コントローラ側から該機種識別情報を認識できるようにしたことを特徴とする。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の回転機械装置における回転機械本体の機種識別方法において、前記回転機械本体は、回転体を磁気軸受で支承する回転機械本体であることを特徴とする。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の回転機械装置における回転機械本体の機種識別方法において、前記回転機械本体は、回転体を磁気軸受で支承するターボ分子ポンプ又はガス循環ファンなどであることを特徴とする。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、軸受にて回転体を支承する回転機械本体に、該回転機械本体の機種毎に制御条件の適応したコントローラを制御ケーブルを介して接続する構成の回転機械装置において、前記制御ケーブルと前記回転機械本体の間、又は前記制御ケーブルと前記コントローラの間にアダプタユニットを設置し、該アダプタユニットに前記接続した回転機械本体の機種を識別できる情報を備えた機種識別情報手段を搭載し、前記コントローラ側で該識別情報を認識できるようにしたことを特徴とする。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の回転機械装置において、前記回転機械本体は、回転体を磁気軸受で支承する回転機械本体であることを特徴とする。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の回転機械装置において、前記アダプタユニット内には、前記回転機械本体の制御に使用する信号配線及び電力供給に使用する電力配線を中継する配線と、１本以上の配線が前記コントローラ側の前記制御ケーブルへ接続されるように構成されており、前記機種識別情報手段は、抵抗や静電容量素子等の受動電子部品と切替素子によって構成された受動部品切替回路を備え、該受動部品切替回路により前記接続した回転機械本体の機種識別情報に対応する受動電子部品を切り替え設定し、前記コントローラ側から該回転機械本体の機種を認識できるようにしたことを特徴とする。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の回転機械装置において、前記アダプタユニット内には、前記回転機械本体の制御に使用する信号配線及び電力供給に使用する電力配線を中継する配線と、１本以上の配線が前記コントローラ側の前記制御ケーブルへ接続されるように構成されており、前記機種識別情報手段は、任意の電流値に設定可能な定電流回路と、該電流値を任意の値に設定する設定手段を備え、該定電流回路の定電流値を前記接続された回転機械本体の機種識別情報に対応する電流値に設定することで前記コントローラ側から該回転機械本体の機種を認識できるようにしたことを特徴とする。
【００２６】
請求項８に記載の発明は、請求項５に記載の回転機械装置において、前記アダプタユニット内には、前記回転機械本体の制御に使用する信号配線及び電力供給に使用する電力配線を中継する配線と、１本以上の配線が前記コントローラ側の前記制御ケーブルへ接続されるように構成されており、前記機種識別情報手段は、前記回転機械本体の機種に関する所定のデータを格納したデータ記憶素子と、通信回路と、データ切替手段とを備え、該データ記憶素子に格納されていたデータを前記接続された回転機械本体の機種識別情報に対応するデータに切り替え設定することで前記コントローラから該回転機械本体の機種を認識できるようにしたことを特徴とする。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の回転機械装置において、前記データ記憶素子には前記通信回路を介して、前記コントローラから通信により供給される運転情報を書き込むことが可能で、且つ書き込まれた運転情報は、前記通信回路を経由して前記コントローラから読み出し可能、或いは別個の通信回路を設けることで、外部信号処理装置により前記データ記憶素子に格納されているデータを読み出すことができるようにしたことを特徴とする。
【００２８】
請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の回転機械装置において、前記アダプタユニット内に、該アダプタユニットの設置方向が重力方向に対していずれの向きにあるかを検出する設置方向検出素子を設け、該設置方向検出素子からの設置方向検出信号は、前記機種識別信号と共に、前記コントローラに送信され、前記コントローラ側から該回転機械本体の機種と設置方向を認識できるようにしたことを特徴とする。
【００２９】
請求項１１に記載の発明は、請求項８に記載の回転機械装置において、前記アダプタユニット内に、該アダプタユニットの設置方向が重力方向に対していずれの向きにあるかを手動操作によって所定の出力信号を設定することができる切替手段を設け、該手動操作によって設定した設置方向信号は、前記機種識別信号と共に、前記コントローラに送信され、前記コントローラから該回転機械の機種と設置方向を識別できるようにしたことを特徴とする。
【００３０】
請求項１２に記載の発明は、請求項５に記載の回転機械装置において、前記アダプタユニット内に内部回路駆動用電源部と、前記回転機械本体の機種識別信号を該回転機械本体の制御に使用する信号配線又は電力供給に使用する電力配線を中継する配線のいずれかに重畳する信号注入回路を設け、該信号配線又は電力配線を中継する配線に前記機種識別信号を重畳させることで前記コントローラから該回転機械本体の機種を認識できるようにしたことを特徴とする。
【００３１】
請求項１３に記載の発明は、請求項５乃至１２のいずれか１項に記載の回転機械装置において、前記回転機械本体は、回転体を磁気軸受で支承するターボ分子ポンプ又はガス循環ファン等であることを特徴とする。
【００３２】
請求項１４に記載の発明は、請求項５乃至１３のいずれか１項に記載の回転機械装置において、前記コントローラは、機種認識情報を認識して接続されている回転機械本体の機種を認識した後、制御条件を該認識した回転機械本体に最適な条件に設定する制御条件設定手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
請求項１に記載の発明によれば、制御ケーブルと回転機械本体の間、又は制御ケーブルとコントローラの間に設置したアダプタユニットに、当該回転機械本体の機種を識別できる機種識別情報を搭載し、コントローラ側から該機種識別情報を認識できるようにしたので、コントローラで接続された回転機械本体の機種を認識し、この認識した機種の回転機械本体に最適な制御条件を容易、且つ確実に設定できる。また、回転機械本体と制御ケーブルの間に、アダプタユニットを取り付けることで、既に生産設備に設置された回転機械装置にも回転機械本体の機種識別機能を容易に付加することができる。また、アダプタユニットを回転機械本体と制御ケーブルの接続部に設けることにより、回転機械本体の機種を確認し、その機種識別情報を確実にアダプタユニットに搭載（設定）できる。
【００３４】
請求項２に記載の発明によれば、回転体を磁気軸受で支承する回転機械本体を備えた回転機械装置において、上記請求項１に記載の発明の効果と同様な効果が得られる。
【００３５】
請求項３に記載の発明によれば、回転機械本体として回転体を磁気軸受で支承するターボ分子ポンプ又はガス循環ファン等を備えた回転機械装置において、上記請求項１に記載の発明の効果と同様な効果が得られる。
【００３６】
請求項４に記載の発明によれば、制御ケーブルと回転機械本体の間、又は制御ケーブルとコントローラの間にアダプタユニットを設置し、該アダプタユニットに接続した回転機械本体の機種を識別できる情報を備えた機種識別情報手段を搭載し、コントローラ側で該識別情報を認識できるようにしたので、コントローラ側で接続された回転機械本体の機種を認識し、該認識した機種の回転機械本体の制御に最適な制御条件を容易、且つ確実に設定できる。また、回転機械本体と制御ケーブルの間に、アダプタユニットを取り付けることで、既に生産設備に設置された回転機械装置にも回転機械本体の機種識別機能を容易に付加することができる。また、アダプタユニットを回転機械本体の制御ケーブルの接続部に設けることにより、回転機械本体の機種を確認し、その機種識別情報を確実にアダプタユニットに搭載（設定）できる。
【００３７】
請求項５に記載の発明によれば、回転体を磁気軸受で支承する回転機械装置において、上記請求項４に記載の発明の効果と同様な効果が得られる。
【００３８】
請求項６に記載の発明によれば、機種識別情報手段は、抵抗や静電容量素子等の受動電子部品と切替素子によって構成された受動部品切替回路を備え、該受動部品切替回路を切り替えることにより、接続した回転機械本体の機種識別情報を設定し、コントローラ側から該回転機械本体の機種識別情報を認識できるようにしたので、上記請求項５に記載の発明の効果と同様な効果に加え、回転機械本体の機種識別情報の搭載が容易に実施できると共に、コントローラ側でこの機種識別情報を容易に認識できる。
【００３９】
請求項７に記載の発明によれば、機種識別情報手段は、任意の電流値に設定可能な定電流回路と、該電流値を任意の値に設定する設定手段を備え、該定電流回路の定電流値を接続された回転機械本体の機種識別情報に対応する電流値に設定し、コントローラ側から該回転機械本体の機種識別情報を認識できるようにしたので、上記請求項５に記載の発明の効果と同様な効果に加え、回転機械本体の機種識別情報の設定が容易に実施できると共に、コントローラ側でこの機種識別情報を容易に認識できる。
【００４０】
請求項８に記載の発明によれば、機種識別情報手段は、回転機械本体の機種に関する所定のデータを格納したデータ記憶素子と通信回路とデータ切替手段を備え、該データ記憶素子に格納されていたデータを接続された回転機械本体の機種識別情報に対応するデータに切り替えて設定し、コントローラ側から該回転機械本体の機種識別情報を認識できるようにしたので、上記請求項５に記載の発明の効果と同様な効果に加え、回転機械本体の機種識別情報の搭載が容易に実施できると共に、コントローラ側でこの機種識別情報を容易に認識できる。
【００４１】
請求項９に記載の発明によれば、データ記憶素子には通信回路を介して、コントローラから通信により供給される運転情報を書き込むことが可能で、且つ書き込まれた運転情報は、通信回路を経由してコントローラから読み出し可能、或いは別個の通信回路を設けることで、外部信号処理装置によりデータ記憶素子に格納されているデータを読み出すことができるようにしたので、上記請求項８に記載の発明の効果と同様な効果に加え、コントローラ側のバージョンアップ用ファームウェアがアダプタユニットから送信可能となり、回転機械本体の機種毎にコントローラ側の各種設定情報等の制御条件を最適化することが容易となる。また、外部信号処理装置もデータ記憶素子に格納されているデータを読み出し処理することができる。
【００４２】
請求項１０に記載の発明によれば、アダプタユニット内に設けた設置方向検出素子からの設置方向検出信号は、機種識別信号と共に、コントローラに送信されるので、上記請求項８に記載の発明の効果と同様な効果に加え、設置方向も考慮した制御条件を最適化することが容易となる。
【００４３】
請求項１１に記載の発明によれば、手動操作によって設定した設置方向信号は機種識別信号と共に、コントローラに送信されるので、上記請求項８に記載の発明の効果と同様な効果に加え、設置方向も考慮した制御条件を最適化することが容易となる。
【００４４】
請求項１２に記載の発明によれば、回転機械本体の機種識別信号を該回転機械本体の制御に使用する信号配線又は電力供給に使用する電力配線を中継する配線のいずれかに重畳する信号注入回路を設け、該信号配線又は電力配線を中継する配線に機種識別信号を重畳させ、コントローラ側から該回転機械本体の機種識別情報を認識できるようにしたので、上記請求項５に記載の発明の効果と同様な効果に加え、回転機械本体の機種識別信号をコントローラに伝送するための信号配線を省略できる。
【００４５】
請求項１３に記載の発明によれば、回転機械本体として回転体を磁気軸受で支承するターボ分子ポンプ又はガス循環ファン等を備えた回転機械装置において、上記請求項５乃至１２に記載の発明の効果と同様な効果が得られる。
【００４６】
請求項１４に記載の発明によれば、コントローラは、機種認識情報を認識して接続されている回転機械本体の機種を認識した後、制御条件を該認識した回転機械本体に最適な条件に設定する制御条件設定手段を備えているので、回転機械本体を最適な状態で運転し、その機能を最大限発揮させることが可能な制御を実行できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、本願発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図３乃至図５は、それぞれ回転機械本体としてターボ分子ポンプの磁気軸受部を使用する回転機械装置の構成例を示す図である。図３乃至図５において、図１と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。なお、他の図面においても、図１及び図２と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。図３において、２３は磁気軸受部１０を備えるターボ分子ポンプの機種を識別できる機種識別情報手段を搭載するアダプタユニットであり、該アダプタユニット２３は磁気軸受部１０と専用の制御ケーブル３０の間に設置され、詳細には制御ケーブル３０の１端に設けたプラグ３１と磁気軸受部１０のケーシング２１に設けた差込口２２の間に設置されている。
【００４８】
磁気軸受部１０に制御ケーブル３０を介して接続されたコントローラ４０は、上述した統合型のコントローラで、磁気軸受部１０を備えたターボ分子ポンプの機種毎に最適な制御条件を設定できるようになっている。上記アダプタユニット２３の機種識別情報手段には、磁気軸受部１０を備えたターボ分子ポンプの機種が識別できる機種識別情報が搭載（設定）され、該機種識別情報をコントローラ４０から認識できるようになっている。コントローラ４０は、接続されているターボ分子ポンプの機種識別情報を認識し、当該機種のターボ分子ポンプを制御するのに最適な制御条件を設定し、磁気軸受部１０を制御する。
【００４９】
上記アダプタユニット２３の機種識別手段に搭載される識別情報は、ターボ分子ポンプを特定できるだけのパターン数だけ揃えることができるが、下記にその例を示す。
【００５０】
アダプタユニット２３の機種識別手段が４ビット程度のディジタル信号を出力し続ける識別ユニットであり、スイッチの切替で８種類のディジタル信号に切り替える機能があれば、８種類のターボ分子ポンプに対応させることができ、コントローラ４０側ではディジタル信号によって８種類のターボ分子ポンプを見分け、回転数設定などを自動切り替えする。この場合、「識別情報は４ビットディジタル信号」である。
【００５１】
アダプタユニット２３の機種識別手段が４−２０ｍＡのアナログ電流信号を出力する識別ユニットであれば、スイッチの切替で無限段階の切替信号が発生可能であり、所定の電流値に対してターボ分子ポンプ機種を特定しておき、コントローラ４０側で電流信号に見合ったターボ分子ポンプの判別を行うことで、回転数設定などを自動切り替えする。この場合「識別情報は４−２０ｍＡの電流信号」である。
【００５２】
アダプタユニット２３内部にＣＰＵ及びメモリを搭載し、コントローラ４０側で必要な機種設定データを、該アダプタユニット２３からコントローラ４０側に送信する。データの送信の方法については、ＲＳ４８５，２３２等々通信方式がある。この場合識別情報は、信号ではなくコントローラの設定値そのものである。
【００５３】
また、コントローラ４０側で識別信号に沿った設定切替情報を持っている場合、或いは設定情報自体がアダプタユニット２３から送られてくる場合のどちらであってもよく、必要なのはアダプタユニット２３からターボ分子ポンプ機種毎に異なる“識別信号”を出力することが可能であればよい。
【００５４】
アダプタユニットとしては、上記アダプタユニット２３とは形状の異なるアダプタユニット２４を図４に示すように、磁気軸受部１０と専用の制御ケーブル３０の間、詳細には制御ケーブル３０の１端に設けたプラグ３１と磁気軸受部１０のケーシング２１に設けた差込口２２の間に設置し、プラグ３１の差し込み方向を変えている。また、アダプタユニット２５を図５に示すようにコントローラ４０と専用の制御ケーブル３０の間、詳細には制御ケーブル３０の他端に設けたプラグ３２とコントローラ４０のケーシングに設けた差込口４１の間に設置してもよい。
【００５５】
図６は図３の回転機械装置の回路構成を示すブロック図である。図示するように、アダプタユニット２３には、機種識別情報手段としての機種識別情報設定回路７０が設けられ、該機種識別情報設定回路７０に設定された機種識別情報Ｓ１は制御ケーブル３０内の配線を介してコントローラ４０のその他信号処理回路６２に伝送するようになっている。これにより、コントローラ４０は機種識別情報設定回路７０に設定された機種識別情報Ｓ１を確実に認識し、該コントローラ４０に接続されている磁気軸受部１０を備えたターボ分子ポンプの機種を認識できる。また、図示は省略するが、コントローラ４０はターボ分子ポンプの機種毎にその制御条件を最適に設定するデータを備えると共に、該データに基づき接続されたターボ分子ポンプの機種に応じて制御条件を最適に設定する制御条件設定手段を備え、上記のように機種識別情報Ｓ１を認識して接続されているターボ分子ポンプの機種を認識した後、制御条件を最適に設定する。これにより、ターボ分子ポンプを最適な制御条件で運転することができ、ターボ分子ポンプの機能を最大限発揮させることができる。
【００５６】
図７（ａ）はアダプタユニット２３の内部構成例を示す図で、図７（ｂ）は切替素子の詳細を示す図である。アダプタユニット２３内には図７（ａ）に示すように、機種識別情報設定回路７０と配線７１が設置されている。配線７１は、磁気軸受部１０からコントローラ４０へ、コントローラ４０から磁気軸受部１０へ、制御のための信号を伝送するために使用する複数の信号配線及びコントローラ４０から磁気軸受部１０に電力を供給するために使用する電力配線を中継するための複数の配線７１−１〜７１−ｎで構成されている。これらの配線７１−１〜７１−ｎは、コントローラ４０側の制御ケーブル３０に接続されている。また、機種識別情報設定回路７０は抵抗や静電容量素子等の受動電子部品７２と切替素子（切替スイッチ）７３で構成される受動部品切替回路７４を備えている。切替素子７３は図７（ｂ）に示すように、機種Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇと切り替えることができるようになっており、機種を選択することにより、それに応じた機種識別情報を示す受動電子部品７２を選択できるようになっている。
【００５７】
受動部品切替回路７４は配線７５を介して制御ケーブル３０に接続され、コントローラ４０から選択された受動電子部品７２で表される機種識別情報を読み取ることができるようになっている。これにより簡単な構成の受動部品切替回路７４で磁気軸受部１０を備えターボ分子ポンプの機種識別情報を容易に、且つ正確に設定でき、コントローラ４０ではこの設定された機種識別情報を読み取り、当該機種を認識し、該機種に最適な制御条件を設定できる。
【００５８】
図８（ａ）はアダプタユニット２３の内部構成を示す図で、図８（ｂ）は切替素子の詳細を示す図である。アダプタユニット２３内には図８（ａ）に示すように、機種識別情報設定回路７０と複数の配線７１が設置されている。機種識別情報設定回路７０は切替素子（切替スイッチ）７３、電源回路７６、及び定電流回路７７で構成されている。切替素子７３は図８（ｂ）に示すように、機種Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇと切り替えることにより、機種を選択することにより、定電流回路の定電流を当該機種に応じた機種識別情報を示すレベル（電流値）に設定できるようになっている。
【００５９】
定電流回路７７は配線７５を介して制御ケーブル３０に接続され、コントローラ４０から設定された定電流回路７７の定電流を読み取ることができるようになっている。これにより簡単な構成の定電流回路７７と切替素子７３で磁気軸受部１０を備えたターボ分子ポンプの機種識別情報を容易に、且つ正確に設定でき、コントローラ４０ではこの設定された機種識別情報を読み取り、当該機種を認識し、当該機種に最適な制御条件を設定できる。
【００６０】
図９（ａ）はアダプタユニット２３の内部構成を示す図で、図９（ｂ）は切替素子の詳細を示す図である。アダプタユニット２３内には図９（ａ）に示すように、機種識別情報設定回路７０と複数の配線７１が設置されている。機種識別情報設定回路７０は切替素子（切替スイッチ）７３、電源回路７６、データ記憶素子（ＲＯＭ）７８及び信号処理回路７９で構成されている。切替素子７３は図９（ｂ）に示すように、機種Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇと切り替えることができるようになっている。データ記憶素子７８には磁気軸受部１０を備えターボ分子ポンプの機種に関する複数のデータ（機種データ）が格納されており、切替素子７３で機種を選択することにより、それに対応する機種データを選択できるようになっている。信号処理回路７９は選択された機種データをコントローラ４０に送信するに適する信号に処理する回路（通信回路）である。
【００６１】
信号処理回路７９は配線７５を介して制御ケーブル３０に接続され、コントローラ４０に選択された機種データを送信するようになっている。これにより機種データを格納したデータ記憶素子（ＲＯＭ）７８、切替素子７３、信号処理回路７９を備えた簡単な構成の機種識別情報設定回路７０で磁気軸受部１０を備えターボ分子ポンプの機種に対応して機種データを選択し、機種識別情報を容易に、且つ正確に設定でき、コントローラ４０ではこの機種識別情報を受信して、当該機種に最適な制御条件を設定できる。
【００６２】
図１０は図３の回転機械装置の他の回路構成例を示すブロック図である。図示するように、アダプタユニット２３には、機種識別情報手段としての機種識別情報設定回路７０が設けられ、該機種識別情報設定回路７０に設定された機種識別情報Ｓ１は信号注入部８０を介して配線７１の内の回転センサ部５３からの信号Ｓ２を制御ケーブル３０内の１本の配線（芯線）３０ａに中継する配線７１−ｎに注入する。これにより制御ケーブル３０内の配線３０ａには、回転センサ部５３からの信号Ｓ２と機種識別情報Ｓ１が重畳され、コントローラ４０のその他信号処理回路６２に伝送される。その他信号処理回路６２では機種識別情報Ｓ１を分離して機種を認識し、制御条件を認識した機種に最適に設定する。
【００６３】
図１１（ａ）はアダプタユニット２３の内部構成例を示す図で、図１１（ｂ）は切替素子の詳細を示す図である。アダプタユニット２３内には図１１（ａ）に示すように、機種識別情報設定回路７０と信号注入部８０を備えている。機種識別情報設定回路７０は電源回路７６、切替素子（切替スイッチ）７３、及び発振回路８１を備えている。発振回路８１は切替素子７３が設定した機種に対応した周波数の機種識別情報Ｓ１を発生し、信号注入部８０は交流結合により該周波数の機種識別情報Ｓ１を配線７１の内の１本の配線７１−ｎに注入する。切替素子７３は図１１（ｂ）に示すように、機種Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ，ＦＧと切り替えることができるようになっており、機種を選択することにより、発振回路８１はそれに応じた周波数の機種識別情報を発生するようになっている。
【００６４】
発振回路８１は、商用周波数（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）に比して高い１００ｋＨｚ〜３０ＭＨｚの高周波数信号を発生し、該高周波数信号の周波数範囲を特定の範囲に限定して通過させる複数のフィルタ回路を用い、これを切替素子７３で切替選択することにより、磁気軸受部１０を用いるターボ分子ポンプの機種に応じた周波数範囲の機種識別信号Ｓ１を発生するようになっている。機種識別番号Ｓ１を受信したコントローラ４０のその他信号処理回路６２は、機種識別番号Ｓ１の周波数範囲から接続されているターボ分子ポンプの磁気軸受部１０の機種を認識し、当該機種に最適な制御条件を設定できる。
【００６５】
図１２（ａ）はアダプタユニット２３の内部構成を示す図で、図１２（ｂ）は切替素子の詳細を示す図である。アダプタユニット２３内には図１２（ａ）に示すように、切替素子（切替スイッチ）７３、電源回路７６、及び定電流回路７７で構成される機種識別情報設定回路７０を備えている。切替素子７３は図１２（ｂ）に示すように、機種Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ内のいずれかの機種を選択することにより、定電流回路の定電流を当該機種に応じた機種識別情報を示すレベル（電流値）に設定できるようになっている。
【００６６】
定電流回路７７は１本の配線７５を介して制御ケーブル３０に接続すると共に、配線７１−ｎを接地ラインに接続している。これにより定電流回路７７で設定された機種識別情報を示す定電流が配線７５及び該配線７５が制御ケーブル３０内の配線を通ってコントローラ４０のその他信号処理回路６２に流れるから、コントローラ４０は接続されているターボ分子ポンプの磁気軸受部１０の機種を認識することができる。このように切替素子７３で定電流回路７７の定電流を所定の値に設定することにより、ターボ分子ポンプの磁気軸受部１０の機種識別情報を設定できるから、機種識別情報の設定が容易で、且つ正確に設定でき、コントローラ４０ではこの機種識別情報を示す定電流により、当該機種を認識し最適な制御条件を設定できる。
【００６７】
磁気軸受部１０は、その機能上、回転体Ｒの設置方向自在、即ち図１３（ａ）のように縦置きにするか図１３（ｂ）に示すように横置きするか等設置方向自在として設計されているが、実用上回転体Ｒの重量と磁気軸受の構成要件によって、ターボ分子ポンプ全体の設置方向の違いにより、磁気軸受制御特性を変更して使用する方が、より安定に制御できることが判っている。
【００６８】
そこでここでは、図１４（ａ）に示すように、アダプタユニット２３内の機種識別情報設定回路７０内に切替素子７３、電源回路７６、データ記憶素子（ＲＯＭ）７８、信号処理回路７９以外に磁気軸受部１０の設置方向を検出する設置方向検出器８２を設けている。切替素子７３によりデータ記憶素子７８から選択した機種データと共に、設置方向検出器８２で検出して設置方向検出信号を信号処理回路７９で処理してコントローラ４０のその他信号処理回路６２（図１０参照）に伝送している。これにより、コントロ−ラ４０で接続されているターボ分子ポンプの磁気軸受部１０の機種を認識すると共に、磁気軸受部１０の設置方向を認識して、設置方向を考慮して機種に最適な制御条件を設定して該磁気軸受部を制御できる。
【００６９】
設置方向検出器８２は図１４（ｃ）に示すように、上下に設置された一対のガイドケース８２ａ、８２ｂの間に遊嵌する導電性のボール８２ｃを具備する構成で、図１３（ａ）に示すように、アダプタユニット２３が横方向（磁気軸受部１０は縦方向）に設置された場合に、ガイドケース８２ａとガイドケース８２ｂの中心部に設けた電極８２ｄと電極８２ｅがボール８２ｃを介して導通され、このことを導通確認回路８２ｆが検知することにより、アダプタユニット２３が横方向、即ち重力方向Ｆｇに対して直交する方向に設置されていることを検知できる。また、図１３（ｂ）に示すように、アダプタユニット２３が縦方向（磁気軸受部１０は横方向）に設置されるとボール８２ｃが電極８２ｄと電極８２ｅから外れ、アダプタユニット２３が縦方向に以外に設置されていることを検知できる。なお、設置方向検出器８２は、磁気軸受部１０が横方向又は縦方向に設置された場合にボール８２ｃにより電極８２ｄと電極８２ｅが導通されるよう設置してもよい。
【００７０】
図１５（ａ）は機種識別情報設定回路７０に手動操作で設置方向を設定できる設置方向切替スイッチ８３を設けた例を示す。設置方向切替スイッチ８３は図１５（ｂ）に示すように、操作部８３ａを左方向又は右方向にスライドさせることにより、アダプタユニット２３が縦方向に設置されているか横方向に設置かを設定できるようになっている。信号処理回路７９は切替素子７３で選択されたデータ記憶素子（ＲＯＭ）７８内の機種データ及び設置方向切替スイッチ８３で設定された設置方向データを処理してコントローラ４０に送信する。
【００７１】
図１６（ａ）はアダプタユニット２３の内部構成例を示す図で、図１６（ｂ）は切替素子の詳細を示す図である。ここでは、図１６（ａ）に示すように、機種識別情報設定回路７０にＲＯＭとＲＡＭを有するデータ記憶部８４、電源回路７６、信号処理回路７９、切替素子７３を設けている。コントローラ４０から制御ケーブル３０、配線７５、及び信号処理回路７９を介してデータ記憶部８４のＲＯＭとＲＡＭに格納されているデータを読み込むことができると共に、データ記憶部８４のＲＡＭにコントローラ４０から運転情報を書き込むことができるようになっている。また、信号処理回路７９とは別に通信回路８５を設け、通信回路８５を介して図示しない外部信号処理装置によりデータ記憶部８４に格納されているデータを読み出すことができるようになっている。
【００７２】
上記のように、コントローラ４０側のバージョンアップ用ファームウェアをアダプタユニット２３から送信可能となり、ターボ分子ポンプ本体の磁気軸受部１０の機種毎にコントローラ４０側の各種設定情報等の制御条件を最適化することが容易となる。また、外部信号処理装置でデータ記憶部８４に格納されているデータを読み出し処理することができることにより、磁気軸受部１０を備えたターボ分子ポンプ本体の各種解析処理等に利用できる。
【００７３】
なお、図４及び図５に記載のアダプタユニット２４、２５の内部構成及び機能も上記アダプタユニット２３の内部構成及び機能と略同一であるのでその説明は省略する。
【００７４】
上記実施形態例では、回転機械本体として回転体Ｒを磁気軸受部１０で磁気浮上支持するターボ分子ポンプを例に説明したが、本発明はターボ分子ポンプに限定されるものではなく、例えば、図１７に示す構成のエキシマレーザ装置のガス循環ファン１００でもよい。
【００７５】
図１７は、エキシマレーザ装置のエキシマガスを循環させるガス循環ファンの基本的構成を示す断面図である。図１７において、ファン１０３はチャンバー１０１内に配置され、チャンバー１０１内にはレーザガスが封入されている。ファン１０３の回転軸１０２を支持する磁気軸受部は、チャンバー１０１の両側に配置され、図１７の左側には、それぞれラジアル電磁石１０４とラジアル変位センサ１０５とで構成されるラジアル磁気軸受１０６と、アキシャル電磁石１０７、１０８とアキシャル変位センサ１０９で構成されるアキシャル磁気軸受１１０と、モータロータ１１８及びモータステータ１１７で構成されるモータ１１１と、回転軸１０２を保護するためにラジアル方向及びアキシャル方向を支持できるタッチダウン軸受としての保護軸受１１２が配置されている。
【００７６】
また、図１７の右側には、ラジアル電磁石１１３及びラジアル変位センサ１１４で構成されるラジアル磁気軸受１１５と、ラジアル方向のみの支持を可能とする保護軸受１１６とが設けられている。チャンバー１０１の所定位置に差込口２２を設け、該差込口２２と制御ケーブル３０の一端に接続されたプラグ３１の間にアダプタユニット２３が設けられている。該アダプタユニット２３には、ラジアル磁気軸受１０６とアキシャル磁気軸受１１０とラジアル磁気軸受１１５とで構成される磁気軸受部を備えたガス循環ファン１００の機種を識別できる機種識別手段が搭載されている。図示は省略するが、制御ケーブル３０の他端には図３と同様、プラグ３２、差込口４１を介してコントローラ４０が接続されている。
【００７７】
アキシャル磁気軸受１１０及びラジアル磁気軸受１０６、１１５はそれぞれアキシャル変位センサ１０９、ラジアル変位センサ１０５及び１１４によって回転軸１０２の位置を検出し、その位置検出信号を制御ケーブル３０を介してコントローラ４０に送る。コントローラ４０ではこの各位置検出信を上述のように補償回路６１で処理し、軸受駆動パワーアンプ６３を増幅し、ガス循環ファン１００の軸軸受部のラジアル磁気軸受１０６、アキシャル磁気軸受１１０、ラジアル磁気軸受１１５を制御して、回転軸１０２を所定位置に磁気浮上支持する。また、モータステータ１１７のコイル部には、コントローラ４０のインバータ装置６４から駆動電流を供給することにより、モータロータ１１８と伴にファン１０３が回転し、チャンバ１０１内のレーザガスを攪拌する。なお、図示は省略するが、アダプタユニットとしては、図４、図５に示すような、アダプタユニット２４、２５としてもよいことは当然である。
【００７８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。回転体を磁気軸受機構で磁気浮上支持する回転機械本体を備え、回転機械本体の機種毎に制御条件を変えて制御する回転機械装置に広く利用できる。また、スクリューやルーツ式等のドライ真空ポンプやガス循環ファン等の流体機械のように回転体を軸受機構で支持する回転機械本体を備え、回転機械本体の機種毎に制御条件を変えて制御する回転機械装置にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】従来の回転機械装置としてターボ分子ポンプの磁気軸受部にコントローラを接続した構成例を示す図である。
【図２】従来の回転機械装置としてターボ分子ポンプの磁気軸受部とコントローラの回路構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る回転機械装置としてターボ分子ポンプの磁気軸受部にコントローラを接続した構成例を示す図である。
【図４】本発明に係る回転機械装置としてターボ分子ポンプの磁気軸受部にコントローラを接続した構成例を示す図である。
【図５】本発明に係る回転機械装置としてターボ分子ポンプの磁気軸受部にコントローラを接続した構成例を示す図である。
【図６】本発明に係る回転機械装置の回路構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明に係る回転機械装置のアダプタユニットの内部構成例を示す図である。
【図８】本発明に係る回転機械装置のアダプタユニットの内部構成例を示す図である。
【図９】本発明に係る回転機械装置のアダプタユニットの内部構成例を示す図である。
【図１０】本発明に係る回転機械装置の回路構成例を示すブロック図である。
【図１１】本発明に係る回転機械装置のアダプタユニットの内部構成例を示す図である。
【図１２】本発明に係る回転機械装置のアダプタユニットの内部構成例を示す図である。
【図１３】本発明に係る回転機械装置としてターボ分子ポンプの磁気軸受部の設置方向例を示す図である。
【図１４】本発明に係る回転機械装置のアダプタユニットの内部構成例を示す図である。
【図１５】本発明に係る回転機械装置のアダプタユニットの内部構成例を示す図である。
【図１６】本発明に係る回転機械装置のアダプタユニットの内部構成例を示す図である。
【図１７】本発明に係る回転機械装置としてエキシマレーザ装置のガス循環ファンの基本的構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８０】
１０ 磁気軸受部
１１ 回転軸
１２Ａ ラジアル磁気軸受ターゲット
１２Ｂ ラジアル磁気軸受ターゲット
１３Ａ ラジアル変位検出センサターゲット
１３Ｂ ラジアル変位検出センサターゲット
１４ アキシャル磁気軸受ターゲット
Ｒ 回転体
Ｍ 回転体駆動モータ
１５ ロータ
１６Ａ ラジアル電磁石
１６Ｂ ラジアル電磁石
１７ アキシャル電磁石
１８ ステータ
１９Ａ ラジアル変位センサ
１９Ｂ ラジアル変位センサ
２０ アキシャル変位検出センサ
２１ ケーシング
２２ 差込口
２３ アダプタユニット
３０ 制御ケーブル
３１ プラグ
３２ プラグ
４０ コントローラ
４１ 差込口
５１ 位置変位センサ部
５２ 温度センサ部
５３ 回転センサ部
５４ 磁気軸受電磁石部
５５ モータ駆動コイル部
６１ 補償回路
６２ その他信号処理回路
６３ 軸受駆動パワーアンプ
６４ インバータ装置
６５ 回路駆動電源
７０ 機種識別情報設定回路
７１ 配線
７２ 受動電子部品
７３ 切替素子（切替スイッチ）
７４ 受動部品切替回路
７５ 配線
７６ 電源回路
７７ 定電流回路
７８ データ記憶素子（ＲＯＭ）
７９ 信号処理回路
８０ 信号注入部
８１ 発振回路
８２ 設置方向検出器
１００ ガス循環ファン
１０１ チャンバー
１０２ 回転軸
１０３ ファン
１０４ ラジアル電磁石
１０５ ラジアル変位センサ
１０６ ラジアル磁気軸受
１０７ アキシャル電磁石
１０８ アキシャル電磁石
１０９ アキシャル変位センサ
１１０ アキシャル磁気軸受
１１１ モータ
１１２ 保護軸受
１１３ ラジアル電磁石
１１４ ラジアル変位センサ
１１５ ラジアル磁気軸受
１１６ 保護軸受
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受にて回転体を支承する回転機械本体に、該回転機械本体の機種毎に制御条件の適応したコントローラを制御ケーブルを介して接続する構成の回転機械装置における回転機械本体の機種識別方法において、
前記制御ケーブルと前記回転機械本体の間、又は前記制御ケーブルと前記コントローラの間に設置したアダプタユニットに、当該回転機械本体の機種を識別できる機種識別情報を搭載し、前記コントローラ側から該機種識別情報を認識できるようにしたことを特徴とする回転機械装置における回転機械本体の機種識別方法。
【請求項２】
請求項１に記載の回転機械装置における回転機械本体の機種識別方法において、
前記回転機械本体は、回転体を磁気軸受で支承する回転機械本体であることを特徴とする回転機械装置における回転機械本体の機種識別方法。
【請求項３】
請求項１に記載の回転機械装置における回転機械本体の機種識別方法において、
前記回転機械本体は、回転体を磁気軸受で支承するターボ分子ポンプ又はガス循環ファン等であることを特徴とする回転機械装置における回転機械本体の機種識別方法。
【請求項４】
軸受にて回転体を支承する回転機械本体に、該回転機械本体の機種毎に制御条件の適応したコントローラを制御ケーブルを介して接続する構成の回転機械装置において、
前記制御ケーブルと前記回転機械本体の間、又は前記制御ケーブルと前記コントローラの間にアダプタユニットを設置し、該アダプタユニットに前記接続した回転機械本体の機種を識別できる情報を備えた機種識別情報手段を搭載し、前記コントローラ側で該識別情報を認識できるようにしたことを特徴とする回転機械装置。
【請求項５】
請求項４に記載の回転機械装置において、
前記回転機械本体は、回転体を磁気軸受で支承する回転機械本体であることを特徴とする回転機械装置。
【請求項６】
請求項５に記載の回転機械装置において、
前記アダプタユニット内には、前記回転機械本体の制御に使用する信号配線及び電力供給に使用する電力配線を中継する配線と、１本以上の配線が前記コントローラ側の前記制御ケーブルへ接続されるように構成されており、
前記機種識別情報手段は、抵抗や静電容量素子等の受動電子部品と切替素子によって構成された受動部品切替回路を備え、該受動部品切替回路により前記接続した回転機械本体の機種識別情報に対応する受動電子部品を切り替え設定し、前記コントローラ側から該回転機械本体の機種を認識できるようにしたことを特徴とする回転機械装置。
【請求項７】
請求項５に記載の回転機械装置において、
前記アダプタユニット内には、前記回転機械本体の制御に使用する信号配線及び電力供給に使用する電力配線を中継する配線と、１本以上の配線が前記コントローラ側の前記制御ケーブルへ接続されるように構成されており、
前記機種識別情報手段は、任意の電流値に設定可能な定電流回路と、該電流値を任意の値に設定する設定手段を備え、該定電流回路の定電流値を前記接続された回転機械本体の機種識別情報に対応する電流値に設定することで前記コントローラ側から該回転機械本体の機種を認識できるようにしたことを特徴とする回転機械装置。
【請求項８】
請求項５に記載の回転機械装置において、
前記アダプタユニット内には、前記回転機械本体の制御に使用する信号配線及び電力供給に使用する電力配線を中継する配線と、１本以上の配線が前記コントローラ側の前記制御ケーブルへ接続されるように構成されており、
前記機種識別情報手段は、前記回転機械本体の機種に関する所定のデータを格納したデータ記憶素子と、通信回路と、データ切替手段とを備え、該データ記憶素子に格納されていたデータを前記接続された回転機械本体の機種識別情報に対応するデータに切り替え設定することで前記コントローラ側から該回転機械本体の機種を認識できるようにしたことを特徴とする回転機械装置。
【請求項９】
請求項８に記載の回転機械装置において、
前記データ記憶素子には前記通信回路を介して、前記コントローラから通信により供給される運転情報を書き込むことが可能で、且つ書き込まれた運転情報は、前記通信回路を経由して前記コントローラから読み出し可能、或いは別個の通信回路を設けることで、外部信号処理装置により前記データ記憶素子に格納されているデータを読み出すことができるようにしたことを特徴とする回転機械装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の回転機械装置において、
前記アダプタユニット内に、該アダプタユニットの設置方向が重力方向に対していずれの向きにあるかを検出する設置方向検出素子を設け、該設置方向検出素子からの設置方向検出信号は、前記機種識別信号と共に、前記コントローラに送信され、前記コントローラ側から該回転機械本体の機種と設置方向を認識できるようにしたことを特徴とする回転機械装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の回転機械装置において、
前記アダプタユニット内に、該アダプタユニットの設置方向が重力方向に対していずれの向きにあるかを手動操作によって所定の出力信号を設定することができる切替手段を設け、該手動操作によって設定した設置方向信号は、前記機種識別信号と共に、前記コントローラに送信され、前記コントローラから該回転機械の機種と設置方向を識別できるようにしたことを特徴とする回転機械装置。
【請求項１２】
請求項５に記載の回転機械装置において、
前記アダプタユニット内に内部回路駆動用電源部と、前記回転機械本体の機種識別信号を該回転機械本体の制御に使用する信号配線又は電力供給に使用する電力配線を中継する配線のいずれかに重畳する信号注入回路を設け、該信号配線又は電力配線を中継する配線に前記機種識別信号を重畳させることで前記コントローラ側から該回転機械本体の機種を認識できるようにしたことを特徴とする回転機械装置。
【請求項１３】
請求項５乃至１２のいずれか１項に記載の回転機械装置において、
前記回転機械本体は、回転体を磁気軸受で支承するターボ分子ポンプ又はガス循環ファン等であることを特徴とする回転機械装置。
【請求項１４】
請求項５乃至１３のいずれか１項に記載の回転機械装置において、
前記コントローラは、機種認識情報を認識して接続されている回転機械本体の機種を認識した後、制御条件を該認識した回転機械本体に最適な条件に設定する制御条件設定手段を備えたことを特徴とする回転機械装置。
【請求項１】
軸受にて回転体を支承する回転機械本体に、該回転機械本体の機種毎に制御条件の適応したコントローラを制御ケーブルを介して接続する構成の回転機械装置における回転機械本体の機種識別方法において、
前記制御ケーブルと前記回転機械本体の間、又は前記制御ケーブルと前記コントローラの間に設置したアダプタユニットに、当該回転機械本体の機種を識別できる機種識別情報を搭載し、前記コントローラ側から該機種識別情報を認識できるようにしたことを特徴とする回転機械装置における回転機械本体の機種識別方法。
【請求項２】
請求項１に記載の回転機械装置における回転機械本体の機種識別方法において、
前記回転機械本体は、回転体を磁気軸受で支承する回転機械本体であることを特徴とする回転機械装置における回転機械本体の機種識別方法。
【請求項３】
請求項１に記載の回転機械装置における回転機械本体の機種識別方法において、
前記回転機械本体は、回転体を磁気軸受で支承するターボ分子ポンプ又はガス循環ファン等であることを特徴とする回転機械装置における回転機械本体の機種識別方法。
【請求項４】
軸受にて回転体を支承する回転機械本体に、該回転機械本体の機種毎に制御条件の適応したコントローラを制御ケーブルを介して接続する構成の回転機械装置において、
前記制御ケーブルと前記回転機械本体の間、又は前記制御ケーブルと前記コントローラの間にアダプタユニットを設置し、該アダプタユニットに前記接続した回転機械本体の機種を識別できる情報を備えた機種識別情報手段を搭載し、前記コントローラ側で該識別情報を認識できるようにしたことを特徴とする回転機械装置。
【請求項５】
請求項４に記載の回転機械装置において、
前記回転機械本体は、回転体を磁気軸受で支承する回転機械本体であることを特徴とする回転機械装置。
【請求項６】
請求項５に記載の回転機械装置において、
前記アダプタユニット内には、前記回転機械本体の制御に使用する信号配線及び電力供給に使用する電力配線を中継する配線と、１本以上の配線が前記コントローラ側の前記制御ケーブルへ接続されるように構成されており、
前記機種識別情報手段は、抵抗や静電容量素子等の受動電子部品と切替素子によって構成された受動部品切替回路を備え、該受動部品切替回路により前記接続した回転機械本体の機種識別情報に対応する受動電子部品を切り替え設定し、前記コントローラ側から該回転機械本体の機種を認識できるようにしたことを特徴とする回転機械装置。
【請求項７】
請求項５に記載の回転機械装置において、
前記アダプタユニット内には、前記回転機械本体の制御に使用する信号配線及び電力供給に使用する電力配線を中継する配線と、１本以上の配線が前記コントローラ側の前記制御ケーブルへ接続されるように構成されており、
前記機種識別情報手段は、任意の電流値に設定可能な定電流回路と、該電流値を任意の値に設定する設定手段を備え、該定電流回路の定電流値を前記接続された回転機械本体の機種識別情報に対応する電流値に設定することで前記コントローラ側から該回転機械本体の機種を認識できるようにしたことを特徴とする回転機械装置。
【請求項８】
請求項５に記載の回転機械装置において、
前記アダプタユニット内には、前記回転機械本体の制御に使用する信号配線及び電力供給に使用する電力配線を中継する配線と、１本以上の配線が前記コントローラ側の前記制御ケーブルへ接続されるように構成されており、
前記機種識別情報手段は、前記回転機械本体の機種に関する所定のデータを格納したデータ記憶素子と、通信回路と、データ切替手段とを備え、該データ記憶素子に格納されていたデータを前記接続された回転機械本体の機種識別情報に対応するデータに切り替え設定することで前記コントローラ側から該回転機械本体の機種を認識できるようにしたことを特徴とする回転機械装置。
【請求項９】
請求項８に記載の回転機械装置において、
前記データ記憶素子には前記通信回路を介して、前記コントローラから通信により供給される運転情報を書き込むことが可能で、且つ書き込まれた運転情報は、前記通信回路を経由して前記コントローラから読み出し可能、或いは別個の通信回路を設けることで、外部信号処理装置により前記データ記憶素子に格納されているデータを読み出すことができるようにしたことを特徴とする回転機械装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の回転機械装置において、
前記アダプタユニット内に、該アダプタユニットの設置方向が重力方向に対していずれの向きにあるかを検出する設置方向検出素子を設け、該設置方向検出素子からの設置方向検出信号は、前記機種識別信号と共に、前記コントローラに送信され、前記コントローラ側から該回転機械本体の機種と設置方向を認識できるようにしたことを特徴とする回転機械装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の回転機械装置において、
前記アダプタユニット内に、該アダプタユニットの設置方向が重力方向に対していずれの向きにあるかを手動操作によって所定の出力信号を設定することができる切替手段を設け、該手動操作によって設定した設置方向信号は、前記機種識別信号と共に、前記コントローラに送信され、前記コントローラから該回転機械の機種と設置方向を識別できるようにしたことを特徴とする回転機械装置。
【請求項１２】
請求項５に記載の回転機械装置において、
前記アダプタユニット内に内部回路駆動用電源部と、前記回転機械本体の機種識別信号を該回転機械本体の制御に使用する信号配線又は電力供給に使用する電力配線を中継する配線のいずれかに重畳する信号注入回路を設け、該信号配線又は電力配線を中継する配線に前記機種識別信号を重畳させることで前記コントローラ側から該回転機械本体の機種を認識できるようにしたことを特徴とする回転機械装置。
【請求項１３】
請求項５乃至１２のいずれか１項に記載の回転機械装置において、
前記回転機械本体は、回転体を磁気軸受で支承するターボ分子ポンプ又はガス循環ファン等であることを特徴とする回転機械装置。
【請求項１４】
請求項５乃至１３のいずれか１項に記載の回転機械装置において、
前記コントローラは、機種認識情報を認識して接続されている回転機械本体の機種を認識した後、制御条件を該認識した回転機械本体に最適な条件に設定する制御条件設定手段を備えたことを特徴とする回転機械装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００８−１９６４６３（Ｐ２００８−１９６４６３Ａ）
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３５４２５（Ｐ２００７−３５４２５）
【出願日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【出願人】（００００００２３９）株式会社荏原製作所 (1,477)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【出願人】（００００００２３９）株式会社荏原製作所 (1,477)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]