JP2016514802A - 真空ポンプを清浄化するための方法 - Google Patents

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ニーロ，バジリオ デ
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オーリコン レイボルド バキューム ゲーエムベーハー
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Abstract

【解決手段】本発明は、真空ポンプ、特にホルベック（Holweck ）ポンプを清浄化するための方法に関し、この方法では清浄化されるべきロータ要素を振動させる。ロータ要素の振動は、制御手段(40)を用いて電磁石(38)を作動させることにより生じ、電磁石(38)は、特にはハウジング(10)内にロータ軸(12)を支持する磁気軸受(16)の電磁石である。

Description

本発明は、真空ポンプ、特にホルベック（Holweck ）段として構成され得るホルベックポンプを清浄化するための方法に関する。
米国特許第5961291 号明細書
不純物を含むガスを送ると、真空ポンプのロータ要素に堆積物が生じる場合がある。このため、真空ポンプを損なう場合があり、真空ポンプが故障する場合もある。従って、真空ポンプ、特に高真空ポンプを使用して、不純物で汚染されたこのようなガスを送ることを可能にするために複雑なフィルタシステムを設ける必要がある。ロータ要素に付着し得る塵埃のような不純物の存在は、真空ポンプでは特に重大な要因である。
本発明の目的は、ロータ要素の簡単な清浄化を可能にする、真空ポンプ、特にホルベックポンプを清浄化するための方法を提供することである。
前記目的は、本発明によれば請求項１の特徴により達成される。
本発明の方法に係る清浄化されるべき真空ポンプは、少なくとも１つのロータ要素を支持するロータ軸を備えている。ロータ要素は、ホルベックポンプの筒状のロータ要素及び／又はターボ分子ポンプのロータディスクであってもよい。典型的には、ポンプハウジングによって支持された固定のステータ要素がロータ要素と協働する。ホルベック段は、筒状のロータ要素を囲む螺旋状のダクトである。ターボ分子ポンプが、ロータディスク間に配置されたステータディスクによって形成されている。ロータ要素は、軸受要素によってポンプハウジング内に回転可能に支持されている。更にロータ要素は、電動機のような駆動手段と連結されている。本発明によれば、ロータ軸に作用する電磁石が設けられている。電磁石は制御手段と連結されている。振動を発生させるために、制御手段は磁場を変化させる。この点について、電磁石は例えば、少なくとも部分的に金属製のロータ軸に直接作用してもよく、又はロータ軸に配置された永久磁石に直接作用してもよい。
ロータ軸、ひいてはロータ軸によって支持された少なくとも１つのロータ要素は、特に磁場を短期間で変化させる制御手段によって振動し得る。ロータ要素上の堆積物は振動によってほぐされる。
制御手段は、約10〜1000Hzの周期で磁場を変化させることが好ましい。ここで、磁場の変化は周期的であることが好ましい。制御手段が複数の電磁石に作用することが更に好ましい。それによって、力がロータ軸に、ひいては少なくとも１つのロータ要素に短い時間間隔で異なる方向に作用することが可能になる。特に、高振幅の振動及び可能な限り最小限の加速時間が実現され得るように、力は反対方向の力である。
ロータ軸、ひいてはロータ軸によって支持された少なくとも１つのロータ要素の振動が非常に効果的にもたらされ得るように、少なくとも１つの電磁石によって発生する力が、ロータ軸に対して略軸方向及び軸方向に対して直交する方向（水平方向）に作用することが好ましい。
ロータ軸の停止中に、つまりロータ軸が電動機によって駆動されて回転していないときに清浄化工程が振動によって行われることが更に好ましい。場合によっては、更に低速回転が清浄化処理を補助する際に使用されてもよい。
別個の電磁石が設けられておらず、磁気軸受の一部である電磁石が本方法を行う際に使用されることが特に好ましい。具体的には、２つの軸受要素の内の１つが磁気軸受として設計されるように、高速回転するロータ軸が支持されていることが多い。通常、磁気軸受は吸込側の軸受である。このように、本発明の特に好ましい実施形態では、一又は複数の更なる電磁石を設ける必要がない。むしろ、磁気軸受に設けられている電磁石の内の少なくとも１つが、振動を発生させるために適切に制御され得る。ロータ軸が２つの磁気軸受によって支持されている場合、両方の磁気軸受の電磁石を制御することが更に可能であり、それによって振動が僅かに高められ得る。
真空ポンプは通常内部の制御手段を備えているか、又は外部の制御手段に連結されているので、この制御手段を使用して振動を発生させるための少なくとも１つの電磁石の本制御を実現することが更に好ましい。
本発明を、好ましい実施形態及び添付図面を参照して以下に詳細に説明する。
真空ポンプを示す簡略図である。 真空ポンプを清浄化するための振動の過程を示す図である。
図示されている真空ポンプは、ホルベック（Holweck ）段を有するターボ分子ポンプである。従って、ターボ分子ポンプは、ポンプハウジング10、場合によっては複数の部分から構成されたハウジング内に支持されたロータ軸12を備えている。吸引側では、ロータ軸が玉軸受14によって支持されている一方、圧力側では、ロータ軸は電磁軸受16によって支持されている。分子段18を形成するために、ロータ軸12は、複数のロータディスク20を有するロータ要素を支持している。ロータディスク20は、ロータディスク20間に配置されたステータディスク22と協働する。ステータディスク22は、ポンプハウジング10内に固定して配置されている。ホルベック段24を形成するために、ロータ軸12に連結されたディスク状の要素26が円筒体すなわちロータ要素28に連結されている。円筒体すなわちロータ要素28はポンプハウジングの壁又はポンプハウジング10の別個の要素に設けられた螺旋状の溝30によって囲まれている。従って、図示されたターボ分子ポンプによって、ガスが入口32を通って矢印の方向34に取り込まれ、出口36から放出され得る。汚染ガスが送られると、特にホルベック段24の円筒状のロータ要素28に堆積物が生じる場合がある。本発明によれば、ロータ軸に固定して連結されたロータ要素28が振動するように、ロータ軸12はロータ要素28を清浄化するために振動する。
本方法の特に好ましい実施形態では、制御手段40によって磁気軸受16の少なくとも１つの電磁石38を制御することにより清浄化を行う。電磁石38によって発生する磁力の特に迅速な変化により、ロータ軸は略径方向42に移動する。
図２には、一例として磁気的に支持されたターボ分子ポンプである真空ポンプを清浄化するための振動の過程が示されており、磁場の周期的な変化が、短い加速時間及び高い振幅を用いて軸方向及び水平方向（軸方向に対して直交する方向）に生じる。図２では、振幅が経時的に示されており、実線が軸方向の移動を示しており、破線が水平方向の移動を示している。

Claims (6)

  1. 真空ポンプ、特にホルベック（Holweck ）ポンプを清浄化するための方法であって、
    前記真空ポンプは、少なくとも１つのロータ要素(28)を支持する１本のロータ軸(12)を備えており、該ロータ軸は、軸受要素(14, 16)によってポンプハウジング(10)内に支持されており、
    前記少なくとも１つのロータ要素(28)に振動を発生させるために、前記ロータ軸(12)に作用する電磁石(38)を制御手段(40)によって制御して磁場を変化させることを特徴とする方法。
  2. 前記制御手段(40)は、前記磁場を短期間で変化させることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記制御手段(40)は、特に前記ロータ軸(12)に力が異なる方向で順次作用するように複数の電磁石(38)に作用することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
  4. 少なくとも１つの電磁石(38)によって発生する力が、前記ロータ軸(12)の長手軸芯に対して略径方向に向いていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記振動を、前記ロータ軸(12)の停止中に発生させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 少なくとも１つの電磁石(38)は、前記ロータ軸(12)を支持する磁気軸受(16)の一部であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
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