真空泵以及配备于真空泵的控制装置的制作方法

本发明涉及真空泵以及配备于真空泵的控制装置。

更详细而言，涉及配设有具有再生电阻的控制装置的真空泵，以及配备于该真空泵的控制装置。

背景技术：

一般而言，在具有吸气口以及排气口的壳体的内部令转子高速旋转而进行排气处理的涡轮分子泵等的真空泵中，电气地连接有对用于令转子旋转的马达进行控制的控制装置（控制器）。

在这样的使用马达的旋转机械中，在减速时等由于马达旋转而相反地产生电能（再生能）。该再生能在控制马达的马达驱动电路内引起直流电压上升，有可能导致电路内元件的故障，所以需要将其适当地处理、消耗掉。

作为处理上述的再生能的方法之一，有再生电阻。

再生电阻是将再生能转换为热能而消耗掉的电阻，例如如以下举出的专利文献所记载的那样，以往，出于以短的配线即可实现等的理由而内置于控制装置。

【现有技术文献】

【专利文献1】日本特开平7－279962号。

【专利文献2】日本特开2002－180990号。

【专利文献3】日本特开2004－112877号。

【发明所要解决的课题】

但是，这样地将再生电阻内置于控制装置内置时，再生电阻的热容易聚集于控制装置内部，难以散热。此外，即便能够散热，由于控制装置热容量小所以温度的上升剧烈。该再生电阻的发热无法避免，出于安全性、可靠性方面的考虑，需要持续地对再生电阻自身进行冷却，以便能够保持尽可能地大幅低于再生电阻的允许值的温度状态。

作为冷却方法，例如有下述方法：另外准备散热件（散热器、散热板），安装在内置有发热的再生电阻的控制装置附近等而利用热的散热而降低温度。

或者有将空冷风扇（冷却风扇）等安装于控制装置而强制地增加空气的移动量而扩大冷却能力的方法。

此外有下述方法：将圆周状地埋入了水冷用的冷却管的水冷板与控制装置连接，令冷却材料在冷却管中流动，从而水冷板被冷却，然后强制地冷却与水冷板接触的控制装置以及内置于控制装置的再生电阻。

在此，真空泵多为与马达的功率相比真空泵的尺寸小的情况、与配设于真空泵的真空装置的工序相关而必须将周围环境保持为清洁的情况等，难以另外设置散热件。此外，在噪音性、可靠性等方面，有时无法设置风扇。

进而，在另外设置冷却装置的情况下，不仅需要专用的冷却用的配管、冷却系统等而导致成本的增大，而且必须确保配置这些部件的空间。

这样地，在以往的将再生电阻内置于控制装置的构成时，存在设置用于冷却控制装置的装置的困难性的问题。此外，为了确保配置上述的部件的空间，难以将配设有控制装置的真空泵小型化。

技术实现要素：

因此，在本发明中，目的在于实现一种能够以简单的结构提高再生电阻的散热性的真空泵以及配备于真空泵的控制装置。

【用于解决技术课题的技术手段】

在技术方案1记载的发明中提供一种真空泵，其具有控制装置和再生电阻部，所述控制装置具备配设有控制真空泵本体的控制电路的控制基板部，所述再生电阻部对由于控制前述真空泵本体而产生的再生能进行处理，所述真空泵的特征在于，前述控制基板部配设在控制基板部用框体内，所述控制基板部用框体是内包该控制基板部的框体，前述再生电阻部从前述控制基板部经由配线配设于前述真空泵本体。

技术方案2记载的发明提供一种技术方案1所述的真空泵，其特征在于，前述真空泵本体具有形成了吸气口和排气口的外装体，前述外装体至少由吸气口侧框体部、排气口侧框体部形成，前述再生电阻部配设于前述排气口侧框体部。

技术方案3记载的发明提供一种技术方案2所述的真空泵，其特征在于，前述排气口侧框体部被控制为保持既定的温度。

技术方案4记载的发明提供一种技术方案2或技术方案3所述的真空泵，其特征在于，前述控制基板部用框体配设在前述排气口侧框体部的下方，与前述真空泵本体一体化。

技术方案5记载的发明提供一种技术方案2至技术方案4中任意一项所述的真空泵，其特征在于，在前述排气口侧框体部与前述控制基板部用框体之间，为了隔热而设置既定的间隙。

技术方案6记载的发明提供一种技术方案2至技术方案5中任意一项所述的真空泵，其特征在于，具备外覆体，其在前述排气口侧框体部中覆盖配设前述再生电阻部的部分的至少一部分。

技术方案7记载的发明提供一种配备于前述技术方案1至技术方案6的至少一项所述的真空泵的控制装置。

【发明的效果】

根据本发明，通过将再生电阻从控制装置的控制基板取下而配设在热容量较大的真空泵侧，能够以简单的构造提高再生电阻的散热性。

此外，通过该构成，无需另外设置控制装置的冷却装置，所以能够实现控制装置的小型化、以及具备该控制装置的真空泵的小型化。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的真空泵的概略构成例的图。

图2是表示具有本发明的实施方式的再生电阻的控制装置的概略构成例的图。

图3是表示本发明的实施方式的真空泵与控制装置（再生电阻）的配设例的图。

图4是表示在本发明的实施方式的真空泵与控制装置（再生电阻）的配设附近配设外覆体的构成的一例的图。

附图标记说明

1真空泵

2壳体

3基体

4吸气口

5凸缘部

6排气口

7轴

8转子

9旋转翼

10定子柱

11马达部

12、13径向磁性轴承装置

14轴向磁性轴承装置

15固定翼

16螺纹槽衬垫

17衬垫

18泵固定用衬垫

20控制装置（控制单元）

200再生电阻

210框体

250导线

300控制基板

400间隙

500罩。

具体实施方式

（i）实施方式的概要

在本实施方式中，将再生电阻（控制装置的再生电阻部）从控制装置的控制基板（控制基板部）取下而配设于真空泵的基体。

更详细而言，从搭载了用于控制真空泵的控制电路的基板即马达驱动部（控制装置）取出再生电阻。而且，将取出的再生电阻经由配线配设于热容量大的真空泵的基体。

进而，构成为在真空泵（基体部分）与控制装置之间设置间隙，以使产生的再生电阻的热不会向控制装置传递。

此外，为了降低、衰减将再生电阻另外设置于基体从而产生的电气噪音，构成为在配设于真空泵的基体部分的再生电阻以及配线部分的至少一部分处设置罩（外覆体）。

通过该构成，在本实施方式中，将再生电阻从控制装置分离（以配线连接）而设置于热容量大的真空泵侧（本实施方式中，基体部分），所以能够降低、衰减控制装置自身的温度上升。

此外，通过在设置有再生电阻的真空泵的基体部分（即，排气口侧框体部）与控制装置（即，控制基板部用框体）之间设置间隙，具有隔热效果的空气填充在该间隙中。其结果，能够实现基于空气的隔热，所以能够降低、衰减控制装置的温度上升。

进而，通过在配置有再生电阻的基体部分上设置罩（外覆体/挽具），能够降低、衰减由于另外设置再生电阻而将配线延长从而产生的电气的噪音。

（ii）实施方式的详细内容

以下，参照从图1到图4而详细说明本发明的优选的实施方式。

（真空泵1的构成）

图1是表示本发明的实施方式的真空泵1的概略构成例的图，是表示真空泵1的轴线方向的剖视图的图。

本实施方式的真空泵1包括真空泵本体、控制该真空泵本体且具有再生电阻200的控制装置（控制单元）20。

在本实施方式中，用于控制真空泵本体的控制装置20经由泵固定用衬垫18安装于真空泵本体。即，真空泵本体与控制装置20经由间隙400被一体化。另外，本实施方式的以下（真空泵1的构成）的说明中，只要没有特别地进行记载，“真空泵1”表示真空泵本体。

首先，说明本实施方式的真空泵1。

本实施方式的真空泵1是具备涡轮分子泵部和螺纹槽式泵部的所谓复合型类型的分子泵。

形成真空泵1的外装体的壳体2（吸气口侧框体部）为大致圆筒状的形状，与设置于壳体2的下部（排气口6侧）的基体3（排气口侧框体部）一起构成真空泵1的框体。而且，在该真空泵1的框体的内部收纳气体移送机构，所述气体移送机构是令真空泵本体发挥排气功能的构造物。

该气体移送机构大体分包括被支承为自如旋转的旋转部、相对于真空泵1的框体被固定的固定部。

在壳体2的端部形成有用于向真空泵1导入气体的吸气口4。此外，在壳体2的吸气口4侧的端面形成有向外周侧伸出的凸缘部5。

基体3上形成有用于将真空泵1内的气体排出的排气口6。

此外，在基体3中，虽未图示，埋设有用于降低控制装置20从真空泵1受到的热的影响的、由管（tube）状的部件构成的冷却（水冷）管。

由此，基体3得到了温度控制。该冷却管是在内部流动作为热介质的冷却材料、通过令该冷却材料吸收热而对该冷却管周边进行冷却用的部件。

这样地，通过令冷却材料在冷却管中流动而强制地冷却基体3，从而能够降低（衰减）从真空泵1向控制装置20传到的热。

另外，关于该冷却管的材料，使用热阻低的部件即导热率高的部件，例如，铜、不锈钢等。此外，在冷却管中流动的冷却材料、即用于冷却物体的材料也可以是液体也可以是气体。作为液体的冷却材料，例如能够使用水，氯化钙水溶液、乙二醇水溶液等。另一方面，作为气体的冷却材料，例如能够使用氨、甲烷、乙烷、卤素、氦及碳酸气体、空气等。

旋转部包括作为旋转轴的轴7、配设于该轴7的转子8、设置于转子8的旋转翼9、设置于排气口6侧（螺纹槽式泵部）的定子柱10等。另外，由轴7以及转子8构成转子部。

旋转翼9由叶片构成，所述叶片从垂直于轴7的轴线的平面倾斜既定的角度而从轴7放射状地延伸。

此外，定子柱10由呈与转子8的旋转轴线同心的圆筒形状的圆筒部件构成。

在轴7的轴线方向中段设置有用于令轴7高速旋转的马达部11。

进而，在轴7的相对于马达部11的吸气口4侧、以及排气口6侧，设置用于在径向（直径方向）上非接触地支承轴7用的径向磁性轴承装置12、13，此外，在轴7的下端，设置在轴线方向（轴向）上非接触地支承轴7用的轴向磁性轴承装置14。

在真空泵1的框体的内周侧形成有固定部。该固定部包括设置于吸气口4侧（涡轮分子泵部）的固定翼15、设置于壳体2的内周面的螺纹槽衬垫16等。

固定翼15由下述叶片构成：所述叶片从真空泵1的框体的内周面朝向轴7从垂直于轴7的轴线的平面倾斜既定的角度而延伸。

各级的固定翼15借助呈圆筒形状的衬垫17而相互隔开。

在真空泵1中，固定翼15在轴线方向上与旋转翼9相互不同地形成多级。

在螺纹槽衬垫16上在与定子柱10的对置面上形成有螺旋槽。螺纹槽衬垫16隔着既定的空隙（间隙）而与定子柱10的外周面对置。形成于螺纹槽衬垫16的螺旋槽的方向是在沿转子8的旋转方向在螺旋槽内输送气体时朝向排气口6的方向。

此外，构成为螺旋槽的深度随着接近排气口6而变浅，因此在螺旋槽中被输送的气体随着接近排气口6而被压缩。

借助这样地构成的真空泵1，进行配设于真空泵1的真空室（未图示）内的真空排气处理。真空室是例如用作表面分析装置、细微加工装置的腔体等的真空装置。

（真空泵1的控制装置20）

接着，说明安装于具有上述的构成的真空泵1的控制装置20的构造。

图2是表示本实施方式的控制装置20的概略构成例的图。

本实施方式的控制装置20是具有控制真空泵1中的各种动作的控制电路的控制单元，如图1所示地经由泵固定用衬垫18配设（安装）于真空泵1的基体3的底部。

本实施方式的控制装置20中，设置有与设置于真空泵1的连接器（未图示）成对的连接器（未图示），设置于控制装置20的控制电路构成为通过令真空泵1的连接器、控制装置20的连接器接合（结合）而与真空泵1的电子部件电气地连接。因此，控制装置20无需使用将真空泵1与控制装置20连接的专用线缆，能够将真空泵1的马达部11、径向磁性轴承装置12、13、以及轴向磁性轴承装置14、变位传感器（未图示）的驱动信号及电力供给至真空泵1、从真空泵1接收各种信号等。

本实施方式的控制装置20具有框体210、再生电阻200、导线250、以及控制基板300。

框体210（控制基板部用框体）由铝压铸而构成，是控制装置20的外装体，在内部固定有控制基板300。

再生电阻200是用于对真空泵1减速时产生的再生能（电能）进行处理的部件，将产生的再生能转换为热能并消耗。

另外，在本实施方式中，以同等的再生电阻200配设两个的情况为例进行说明（在图2中一个未图示）。配设的再生电阻200的个数可以根据成本等而适当地设定。

控制基板300是搭载有用于控制真空泵1的控制电路的基板（马达驱动部），在本实施方式中，多个控制基板300固定在框体210内部。在搭载于控制基板300的控制电路中，设置有真空泵1的马达部11及径向磁性轴承装置12、13以及轴向磁性轴承装置14的驱动电路，电源电路等。进而，搭载有用于控制这些驱动电路的电路、收纳用于真空泵1的控制的各种信息的存储元件。

在此，一般而言，在电子电路中使用的电子部件（元件）设定考虑了可靠性的环境温度。上述存储元件是设定的环境温度为大致60℃程度的耐热特性低的低耐热元件。另外，各电子部件在真空泵1的动作时必须在环境温度的设定值范围内使用。此外，在设置于控制装置20内部的电路上，在该低耐热元件之外，还使用多个由于元件内的损失（内部损失）而发热的部件（功率元件）。例如，构成作为马达部11的驱动电路的变频电路的三极管元件等就相当于这样的部件。这样的自身发热量大的元件中也设定环境温度。

本实施方式的再生电阻200利用导线250安装于控制基板300。

导线250具有到达配设于控制装置20上部的真空泵1的基体3的程度的长度，将再生电阻200与控制基板300连接。

这样地借助导线250而至少一部分与控制基板300连接的再生电阻200从控制装置20本体另外配置而埋入真空泵1的基体3，借助螺纹紧固等被固定于基体3（图1）。

这样地，在本实施方式中，不将再生电阻200内置于控制装置20，而与控制装置20另外设置而内置（固定）于真空泵1的基体3。

这样地将再生电阻200配设于热容量较大的真空泵1的基体3，所以能够以简单的构成提高再生电阻200的散热性。

此外，能够利用配设于真空泵1的冷却装置来冷却再生电阻200。因此，无需用于控制装置20的冷却装置，所以能够实现控制装置20的小型化、以及具有该控制装置20的真空泵1的小型化。

另外，在本实施方式中，作为一例说明了在配置有排气口的基体3上配设再生电阻200的构成，但不限定于此。例如如果在壳体2或者基体3以外还具有形成外装体的部分则也可以构成为在该部分配设再生电阻200。

此外，在本实施方式中，作为一例说明了在真空泵1的基体3的底部配设控制装置20的构成，但不限定于此。例如也可以构成为在基体3的侧面配设控制装置20。

接着，再次参照图1说明本实施方式的间隙400。

在本实施方式中，以上述构成将再生电阻200与控制装置20另外地设置时，进而，在真空泵1（基体3）与控制装置20之间设置间隙400。

这是由于，配设了再生电阻200的真空泵1的基体3对应于再生电阻200的发热而基体3的温度升高，所以以空气进行隔热以使该再生电阻200的热不会经由基体3传递到控制装置20。另外，该间隙400期望与各部件的设定相符而为从0．1mm到10mm的程度。

间隙400例如能够通过令泵固定用衬垫18高2mm左右而设置。

此外，泵固定用衬垫18期望由导热差的原材料（铁等）制造。由此，能够更有效地降低再生电阻200的热从基体3向控制装置20传递。

另外，为了基体3有效地吸收再生电阻200的热，基体3与再生电阻200之间优选不设置间隙。但是，再生电阻200由于发热而膨胀，所以更优选是构成为在考虑该膨胀幅度的基础上能够向基体3没有间隙地约束保持（收容）（变为接触状态）。

这样地，在本实施方式中，从控制装置20另外设置的再生电阻200配置于真空泵1的基体3，且构成为在真空泵1的基体3与该控制装置20之间设置有泵固定用衬垫18。

借助该构成，通过在真空泵1（基体3）与控制装置20之间设置间隙400，能够实现利用了空气的隔热，所以能够进一步提高再生电阻200的散热性。

此外，通过设置间隙400，能够释放施加于控制装置20的真空泵1的重量，所以能够减小由于真空泵1的重量导致的向控制装置20的负荷。

图3是表示将本实施方式的再生电阻200（控制装置20）配置于基体3的构成的一例的图。

在本实施方式中，为了能够将再生电阻200插入（收纳）于基体3，在基体3的外侧部分设置能够收纳再生电阻200的程度的空洞部，将再生电阻200插入到该空洞部并进行螺纹紧固而固定。

这样地，在本实施方式中，再生电阻200与基体3密接，所以能够利用用于冷却基体3的冷却装置（未图示）来冷却再生电阻200。

接着，说明在配设了再生电阻200的部分处配设的外覆体（罩）。

图4是表示将配设了本实施方式的再生电阻200的部分利用罩500覆盖的构成的一例的图。

如图4所示，在本实施方式中，构成为利用罩500覆盖基体3中的配设了再生电阻200的部分。

借助该构成，能够遮断配置在控制装置20（控制基板300）之外时配线变长从而有可能产生的电气噪音。此外，能够将另外配置再生电阻200从而暴露出的带电部分绝缘。

进而，能够降低由于另外设置（收纳）再生电阻200而有可能变为高热的基体3的间接的表面温度。由此，能够提高例如进行作业检修等的作业员接触基体3时的安全性。

在本实施方式中，构成为利用罩500覆盖配设了再生电阻200的部分的整体，但不限定于此。只要是至少再生电阻200以及配线250（将再生电阻200与控制基板300连接的部分）被覆盖的构成，罩500的形状以及尺寸可以适宜地变更。

另外，罩500期望是作为导热差的原材料的不锈钢（sus）等。

此外，在本实施方式中，即便是在基体3上设置罩500的情况下，也构成为在控制装置20与基体3之间设置1mm程度的间隙（间隙400）。

根据上述构成，在本实施方式中，能够得到以下的效果。

（1）以热容量大的基体3来处理从再生电阻200放射的热，从而能够使控制装置20的温度上升降低（衰减）。

即，提供一种能够以简单的构成提高再生电阻200的散热性，能够适当地降低、衰减温度上升的控制装置20、具有该控制装置20的真空泵1。

（2）将控制装置20和基体3设置在离开既定的空隙（间隙400）的位置，从而能够降低控制装置20的温度上升、真空泵1导致的重量性负荷。

（3）构成为设置罩500，所以能够降低由于另外设置再生电阻200而有可能产生的以下（a）以及（b）的问题。

（a）能够遮断由于配线变长而有可能产生的电气噪音。

（b）能够降低由于配设了再生电阻200而有变为高热的可能性的基体3的间接的表面温度。

另外，在本实施方式中，从作为受到温度控制的部件的观点出发，构成为将再生电阻200配设于真空泵1的基体3，但另外配置再生电阻200的部位无需限定为真空泵1的基体3。也可以据真空泵1的规格、真空泵1配设的状况，只要是热容量大的部件也可以构成为根配设于真空泵1其他的任意的部件。

此外，在本实施方式中，构成为在真空泵1中的设置有再生电阻200的基体3与控制装置20之间设有间隙400，但无需限定于此。例如，也可以与间隙400一起或者取代间隙400而设置隔热材料。

另外，再生电阻200的形状以及尺寸可以采用各种形式。

而且，为了对应其形状以及尺寸的不均、表面的不平滑的，也可以构成为不将再生电阻200直接地插入真空泵1的基体3而放入再生电阻专用的金属外壳，将该金属外壳插入（收容）于再生电阻壳体（空洞部）内。此时，金属外壳期望是具有耐热性的耐热钢、不锈钢（sus）制。

另外，本发明的实施方式以及各变形例可以是根据需要而进行组合的结构。

此外，本发明只要不脱离本发明的主旨则能够进行各种改变，而且，本发明显然包含进行了该改变后的技术方案。