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公開番号2025038371
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-19
出願番号2023144947
出願日2023-09-07
発明の名称潤滑油監視システムおよび真空ポンプシステム
出願人株式会社荏原製作所
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01N 21/27 20060101AFI20250312BHJP(測定;試験)
要約【課題】適切な時期に真空ポンプのメンテナンスを実施するために、真空ポンプの状態を監視することができる潤滑油監視システムを提供する。
【解決手段】潤滑油監視システム30は、真空ポンプ1の軸受18に供給される潤滑油Lを光学的に測定する潤滑油測定装置31と、潤滑油測定装置31に電気的に接続されたデータ処理部40を備えている。潤滑油測定装置31は、潤滑油Lが導入される油検査室33と、油検査室33内の潤滑油Lに、赤色光、緑色光、および青色光を含む検査光を照射する光源35と、検査光が照射された潤滑油Lからの反射光を受ける第1受光部36と、検査光が照射された潤滑油からの透過光を受ける第2受光部37を備え、データ処理部40は、反射光の色と透過光の色の組み合わせに基づいて、潤滑油Lおよび軸受18の状態を判定するように構成されている。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
真空ポンプの軸受に供給される潤滑油を光学的に測定する潤滑油測定装置と、
前記潤滑油測定装置に電気的に接続されたデータ処理部を備え、
前記潤滑油測定装置は、
前記潤滑油が導入される油検査室と、
前記油検査室内の前記潤滑油に、赤色光、緑色光、および青色光を含む検査光を照射する光源と、
前記検査光が照射された前記潤滑油からの反射光を受ける第１受光部と、
前記検査光が照射された前記潤滑油からの透過光を受ける第２受光部を備え、
前記データ処理部は、前記反射光の色と前記透過光の色の組み合わせに基づいて、前記潤滑油および前記軸受の状態を判定するように構成されている、潤滑油監視システム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記データ処理部は、前記反射光および前記透過光のそれぞれを赤色成分、緑色成分、および青色成分に分解し、前記反射光および前記透過光のそれぞれの前記赤色成分、前記緑色成分、および前記青色成分の強度に基づいて、前記潤滑油および前記軸受の状態を判定するように構成されている、請求項１に記載の潤滑油監視システム。
【請求項３】
前記潤滑油および前記軸受の前記状態は、前記軸受の異常、前記潤滑油の汚染、および前記潤滑油の劣化を含む、請求項２に記載の潤滑油監視システム。
【請求項４】
前記データ処理部は、前記反射光の前記赤色成分、前記緑色成分、および前記青色成分の前記強度が予め定められた軸受異常しきい値よりも小さく、かつ前記透過光の前記赤色成分、前記緑色成分、および前記青色成分の前記強度が前記軸受異常しきい値よりも小さいときに、前記軸受に異常があると判定するように構成されている、請求項３に記載の潤滑油監視システム。
【請求項５】
前記データ処理部は、前記反射光の前記赤色成分、前記緑色成分、および前記青色成分の前記強度が予め定められた潤滑油汚染しきい値よりも大きく、かつ前記透過光の前記赤色成分、前記緑色成分、および前記青色成分の前記強度が前記潤滑油汚染しきい値よりも小さいときに、前記潤滑油が異物で汚染されていると判定するように構成されている、請求項３に記載の潤滑油監視システム。
【請求項６】
前記データ処理部は、前記反射光の前記赤色成分の前記強度が予め定められた潤滑油劣化しきい値よりも大きく、かつ前記反射光の前記緑色成分および前記青色成分の前記強度が前記潤滑油劣化しきい値よりも小さいときに、前記潤滑油が劣化していると判定するように構成されている、請求項３に記載の潤滑油監視システム。
【請求項７】
前記データ処理部は、
前記反射光の前記赤色成分、前記緑色成分、および前記青色成分の前記強度に基づいて、反射基準色に対する前記反射光の色差を算出し、
前記透過光の前記赤色成分、前記緑色成分、および前記青色成分の前記強度に基づいて、透過基準色に対する前記透過光の色差を算出し、
前記反射光の前記色差および前記透過光の前記色差に基づいて、前記潤滑油および前記軸受の状態を判定するように構成されている、請求項１に記載の潤滑油監視システム。
【請求項８】
前記潤滑油は、フッ素系潤滑油である、請求項１に記載の潤滑油監視システム。
【請求項９】
真空ポンプと、
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の潤滑油監視システムを備え、
前記真空ポンプは、
前記軸受と、
前記潤滑油を貯留する潤滑油室を形成するハウジング構造体を備え、
前記潤滑油測定装置は、前記ハウジング構造体に取り付けられており、
前記油検査室は、前記潤滑油室と連通している、真空ポンプシステム。
【請求項１０】
前記真空ポンプの動作を制御するポンプ制御部をさらに備え、
前記ポンプ制御部は、前記データ処理部により前記軸受に異常があると判定されたとき、前記潤滑油が異物で汚染されていると判定されたとき、または前記潤滑油が劣化していると判定されたときに、警報信号を出力するように構成されている、請求項９に記載の真空ポンプシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空ポンプの軸受に供給される潤滑油および軸受の状態を監視する潤滑油監視システムおよび該潤滑油監視システムを備えた真空ポンプシステムに関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス、液晶パネル、ＬＥＤ、太陽電池等を製造するプロセスにおいては、プロセスガスをプロセスチャンバ内に導入してエッチング処理やＣＶＤ処理等の各種処理を行っている。プロセスチャンバに導入されたプロセスガスは、真空ポンプによって排気される。一般に、高い清浄度が必要とされるこれらの製造プロセスに使用される真空ポンプは、気体の流路内にオイルを使用しない、いわゆるドライ真空ポンプである。このようなドライ真空ポンプの代表例として、ポンプ室内に配置された一対のポンプロータを互いに反対方向に回転させて、気体を移送する容積式真空ポンプがある。
【０００３】
真空ポンプでは、ポンプロータが固定された回転軸を回転可能に支持する軸受を潤滑および冷却するために、潤滑油が用いられる。真空ポンプには、潤滑油を貯留する潤滑油室が設けられている。真空ポンプを駆動させると、潤滑油室内の潤滑油は軸受に供給され、軸受を潤滑および冷却した後、再び潤滑油室内に戻される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１０－１５０５２６号
特開２０１１－９４７６１号公報
特開２０１９－４５１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
軸受の異常などによる真空ポンプの故障を未然に防ぐために、潤滑油の交換、軸受の交換、オーバーホールなどのメンテナンスが定期的に行われている。このメンテナンスは、真空ポンプの状態によらず、真空ポンプの累積運転時間に基づいて行われているため、継続運転が可能な真空ポンプに対しても実施されることがある。継続運転が可能な真空ポンプの運転を停止してメンテナンスを行うことは、コストおよび作業時間の観点から非効率である。また、メンテナンス時期を迎える前に真空ポンプが故障すると、運転中に真空ポンプが緊急停止して、処理中のウェーハ等のロスが発生することがある。したがって、適切な時期にメンテナンスを実施するために、真空ポンプの状態を監視することが求められている。
【０００６】
そこで、本発明は、適切な時期に真空ポンプのメンテナンスを実施するために、真空ポンプの状態を監視することができる潤滑油監視システムおよび該潤滑油監視システムを備えた真空ポンプシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
真空ポンプの軸受に供給される潤滑油は、通常無色透明である。しかしながら、軸受の摩耗などの異常により生じる物質や、プロセスガスに由来する異物が潤滑油に混入すると、その色相が変化する。本発明者らは、潤滑油を光学的に測定することにより、潤滑油および軸受の状態を判定できることを見出した。
【０００８】
そこで、一態様では、真空ポンプの軸受に供給される潤滑油を光学的に測定する潤滑油測定装置と、前記潤滑油測定装置に電気的に接続されたデータ処理部を備え、前記潤滑油測定装置は、前記潤滑油が導入される油検査室と、前記油検査室内の前記潤滑油に、赤色光、緑色光、および青色光を含む検査光を照射する光源と、前記検査光が照射された前記潤滑油からの反射光を受ける第１受光部と、前記検査光が照射された前記潤滑油からの透過光を受ける第２受光部を備え、前記データ処理部は、前記反射光の色と前記透過光の色の組み合わせに基づいて、前記潤滑油および前記軸受の状態を判定するように構成されている、潤滑油監視システムが提供される。
一態様では、前記データ処理部は、前記反射光および前記透過光のそれぞれを赤色成分、緑色成分、および青色成分に分解し、前記反射光および前記透過光のそれぞれの前記赤色成分、前記緑色成分、および前記青色成分の強度に基づいて、前記潤滑油および前記軸受の状態を判定するように構成されている。
一態様では、前記潤滑油および前記軸受の前記状態は、前記軸受の異常、前記潤滑油の汚染、および前記潤滑油の劣化を含む。
一態様では、前記データ処理部は、前記反射光の前記赤色成分、前記緑色成分、および前記青色成分の前記強度が予め定められた軸受異常しきい値よりも小さく、かつ前記透過光の前記赤色成分、前記緑色成分、および前記青色成分の前記強度が前記軸受異常しきい値よりも小さいときに、前記軸受に異常があると判定するように構成されている。
一態様では、前記データ処理部は、前記反射光の前記赤色成分、前記緑色成分、および前記青色成分の前記強度が予め定められた潤滑油汚染しきい値よりも大きく、かつ前記透過光の前記赤色成分、前記緑色成分、および前記青色成分の前記強度が前記潤滑油汚染しきい値よりも小さいときに、前記潤滑油が異物で汚染されていると判定するように構成されている。
一態様では、前記データ処理部は、前記反射光の前記赤色成分の前記強度が予め定められた潤滑油劣化しきい値よりも大きく、かつ前記反射光の前記緑色成分および前記青色成分の前記強度が前記潤滑油劣化しきい値よりも小さいときに、前記潤滑油が劣化していると判定するように構成されている。
一態様では、前記データ処理部は、前記反射光の前記赤色成分、前記緑色成分、および前記青色成分の前記強度に基づいて、反射基準色に対する前記反射光の色差を算出し、前記透過光の前記赤色成分、前記緑色成分、および前記青色成分の前記強度に基づいて、透過基準色に対する前記透過光の色差を算出し、前記反射光の前記色差および前記透過光の前記色差に基づいて、前記潤滑油および前記軸受の状態を判定するように構成されている。
一態様では、前記潤滑油は、フッ素系潤滑油である。
【０００９】
一態様では、真空ポンプと、上記潤滑油監視システムを備え、前記真空ポンプは、前記軸受と、前記潤滑油を貯留する潤滑油室を形成するハウジング構造体を備え、前記潤滑油測定装置は、前記ハウジング構造体に取り付けられており、前記油検査室は、前記潤滑油室と連通している、真空ポンプシステムが提供される。
一態様では、前記真空ポンプシステムは、前記真空ポンプの動作を制御するポンプ制御部をさらに備え、前記ポンプ制御部は、前記データ処理部により前記軸受に異常があると判定されたとき、前記潤滑油が異物で汚染されていると判定されたとき、または前記潤滑油が劣化していると判定されたときに、警報信号を出力するように構成されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、潤滑油監視システムは、反射光の色と透過光の色の組み合わせに基づいて、潤滑油および軸受の状態を判定するように構成されている。したがって、適切な時期に真空ポンプのメンテナンスを実施するために、潤滑油および軸受の状態を監視することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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