JP5595774B2

JP5595774B2 - ガスレーザ発振器

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Publication number: JP5595774B2
Application number: JP2010086283A
Authority: JP
Inventors: 一也太田; 敦森; 暁川合
Original assignee: FANUC Corp
Current assignee: FANUC Corp
Priority date: 2010-04-02
Filing date: 2010-04-02
Publication date: 2014-09-24
Anticipated expiration: 2030-04-02
Also published as: JP2011222545A

Description

本発明は、気体状態のレーザ媒質を用いるガスレーザ発振器に関する。

気体状態のレーザ媒質（本願で媒質ガスと称する）を用いるガスレーザ発振器として、媒質ガスを励起してレーザビームを生成する発振部と、発振部に接続され、媒質ガスが流動する循環路と、循環路の中で媒質ガスを強制循環させる送風機と、循環路に媒質ガスを供給する媒質供給部と、循環路を排気する排気部と、循環路の中での媒質ガスの圧力を調整する圧力調整部とを備えたものが知られている。

例えば特許文献１は、「内部にレーザガスを介在させる循環通路と、上記循環通路に一端を接続するとともに他端を真空ポンプに接続して上記循環通路内の大気を排出する第１排気通路と、上記循環通路に一端を接続するとともに他端をレーザガス供給源に接続して上記循環通路内にレーザガスを供給するガス供給通路と、上記循環通路の所要位置に設けられて該循環通路内に介在するレーザガスを循環させるブロアと、上記循環通路と連通するブロアのハウジングに接続されて、該ハウジング内の大気を排出して循環通路内よりもハウジング内を低圧にする第２排気通路とを備えたレーザ発振器において、上記ブロアのハウジング内あるいは第２排気通路に、上記循環通路内のレーザガスの圧力を調整する圧力調整手段を設けたことを特徴とするレーザ発振器。」（請求項１）を開示する。

特許文献１には、「図１において、１はレーザガスを循環させる循環通路であり、この循環通路１は第１排気通路２を介して真空ポンプ３に接続してあり、上記第１排気通路２には開閉弁としての第１ソレノイドバルブ４を設けている。上記真空ポンプ３を作動させた状態で第１ソレノイドバルブ４を開放することによって、循環通路１内の大気を排出するようにしている。」（第２欄第８〜１４行）、「上記第１排気通路２を介して循環通路１内から大気を排出した後に第２ソレノイドバルブ９を開放すると、所定流量のレーザガスがガス供給通路５を介して循環通路１内に供給されるようになっている。」（第２欄第２０〜２３行）、「本実施例では、第２排気通路１４を圧力調整通路として兼用できるようにしている。すなわち、第２排気通路１４における下流側の位置には、開閉弁としての第３ソレノイドバルブ２２を設けるとともに、それよりも上流側の位置に圧力調整手段としてコントロールバルブ２３を設けている。また、第２排気通路１４の上流側端部１４ｂを接続したハウジング１３内にも、圧力調整手段としてのオリフィス２４を設けている。本実施例ではこのように構成することで、真空ポンプ３の作動状態において第３ソレノイドバルブ２２を開放すると、ターボブロア１２のハウジング１３内と第２排気通路１４および第１排気通路２の一部を介して、循環通路１内のガスが少量づつ排出されるようになり、それによって、循環通路１内のレーザガスの圧力を常に一定の圧力となるようにしている。また、このように循環通路１内のレーザガスを排出することで放電管１５の位置でレーザ光線を励起することに伴って劣化したレーザガスが排出される一方、上記ガス供給通路５を介して新鮮なレーザガスが循環通路１内に供給されているので、循環通路１内には常に所定の純度以上のレーザガスが流通するようになっている。」（第２欄第４２行〜第３欄第１２行）と記載されている。

特許文献１に記載の構成は、ブロアのハウジング内を循環通路内よりも低圧にしてブロアから循環通路への不純物の侵入を防止するための第２排気通路を、循環通路内のレーザガスの圧力調整用の通路として兼用するものである。第１排気通路は、圧力調整機能を有さず、レーザ発振器の起動準備作業における循環通路の完全真空排気に用いられる。また、循環通路と第２排気通路との間に設けられるオリフィスは、シール機能を実質的には有さない。

特許文献２は、「ガスレーザ装置のレーザガスを強制的に循環させるガスレーザ用送風機において、前記レーザガスの循環路と連通する循環路側ケーシングと、シャフトの先端部が隔壁に形成された連通孔を介して前記循環路側ケーシング内に挿入されるモータと、前記モータの本体部を収納するモータ側ケーシングと、前記循環路側ケーシング内に挿入されたシャフトの先端に取り付けられる羽根車と、前記連通孔において前記シャフトを回転自在に支持する軸受けと、前記軸受けと前記羽根車との間の部分に前記シャフトの周方向に沿って形成される環状溝と、前記連通孔の内壁に設けられ、軸方向に所定の隙間を空けて前記環状溝内に嵌合するリング部材と、を有することを特徴とするガスレーザ用送風機。」（請求項１）を開示する。

特許文献２には、「このような炭酸ガスレーザ装置を起動する時には、必ず最初に真空ポンプ９２によって装置内部全体の気体がレーザガス循環路７９の一部から排気される。ついでバルブ９１が開放になり所定流量のレーザガスがガスボンベ９０から導かれ、それにより装置内のガス圧は規定値に達する。その後は真空ポンプ９２の排気とバルブ９１の補給ガス導入が続き、装置内ガス圧は規定値に保たれたまま、レーザガスの一部は継続して新鮮ガスに置換される。これによって装置内のガス汚染は防止される。」（段落００２５）、「さらに、本実施例では、図３で示したように、真空排気経路４１を介してハウジング１２と真空排気装置４２を連結するようにした。真空排気装置４２は、リング部材６４と環状溝６５の隙間を通してハウジング８から浸入するハウジング１２内レーザガスを排気している。これにより、リング部材６４と環状溝６５のわずかな軸方向隙間や、リング部材６４の周方向隙間Ｌ２を通してハウジング１２からハウジング８へ侵入する不純物質の進行方向とは反対方向のレーザガスの流れを生じさせる事ができる。よって、ハウジング８へ侵入しようとする不純物質をハウジング１２へ押し戻す事ができる。」（段落００４２）、「ハウジング１２から真空排気されたレーザガスを破棄すれば、同量の新レーザガスをレーザガス循環経路に補給しなければならないが、リング６４と溝６５の軸方向隙間とリングの周方向隙間Ｌ２は極めて狭いため，この隙間を通して排気されるレーザガス量は多くなり得ない。同様に新レーザガスの補給量も少ない。」（段落００４３）と記載されている。

特許文献２に記載の構成は、ガスレーザ用送風機において、レーザガス循環路と連通する循環路側ケーシングとモータ本体部を収納するモータ側ケーシングとの間に、環状溝とリング部材とから形成されるラビリンス状の非接触シール構造を設けるものである。モータ側ケーシングに接続される真空排気経路は、不純物がシール構造を通して循環路側ケーシング内に漏出することを防止するためのものであり、レーザガス循環路内の圧力を調整する機能を実質的には有さない。

特開平５−２２６７３１号公報特開平８−３３５７３１号公報

ガスレーザ発振器では、送風機から循環路への不純物の侵入を確実に防止できること、循環路内の媒質ガスの圧力を精度良く調整できること等が所望されている。特に、送風機の省力運転のための一時的な低速回転又は停止の間に、循環路から媒質ガスが過剰に排出されてしまうことを防止することが望まれている。

本発明は、一態様として、媒質ガスを励起してレーザビームを生成する発振部と、発振部に接続され、媒質ガスが流動する循環路と、循環路の中で媒質ガスを強制循環させる送風機と、循環路に媒質ガスを供給する媒質供給部と、循環路を排気する排気部と、循環路の中での媒質ガスの圧力を調整する圧力調整部とを具備するガスレーザ発振器において、循環路は、送風機の吐出口と発振部との間に設けられる導入管路を有し、排気部は、送風機の吐出側で循環路の導入管路に接続される第１排気装置と、送風機に接続される第２排気装置とを具備し、送風機は、循環路に接続される第１室と、第２排気装置に接続される第２室と、第１室と第２室との境界に配置される非接触シール装置とを具備し、圧力調整部は、第１排気装置に設けられる流量制御機構を具備し、ガスレーザ発振器の運転休止時に送風機が一時的に低速回転又は停止するように制御されること、を特徴とするガスレーザ発振器を提供する。

上記したガスレーザ発振器によれば、送風機が、第１室と第２室との境界に配置される非接触シール装置を具備しているから、送風機から循環路への不純物の侵入が確実に防止される。しかも、排気部の第２排気装置の作動により第２室を第１室よりも減圧できるから、第２室から第１室への不純物の侵入、したがって送風機から循環路への不純物の侵入を、一層確実に防止できる。また、圧力調整部が、排気部の第１排気装置に設けられる流量制御機構を備えているから、媒質ガスの組成や温度に応じて、循環路の中での媒質ガスの圧力を精度良く調整できる。特に、第１排気装置が、送風機の吐出側で循環路に接続されているから、ガスレーザ発振器の運転休止時に送風機を省力運転のために低速回転させたり停止させたりしたときに、ガスレーザ発振器の運転中に比べて第１排気装置による媒質ガスの排気量が増加することを効果的に抑制できる。したがって、媒質ガスの排気が実質的に不要なガスレーザ発振器の運転休止時の、送風機の省力運転に際して、媒質ガスの排気量（したがって交換量）を削減でき、以て媒質ガスの浪費を効果的に防止できる。

本発明の一実施形態によるガスレーザ発振器の全体構成を模式図的に示す図である。図１のガスレーザ発振器が有する送風機の概略断面図である。図３の送風機が有する非接触シール装置を拡大して示す概略断面図である。変形例によるガスレーザ発振器の全体構成を模式図的に示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。
図面を参照すると、図１は、本発明の一実施形態によるガスレーザ発振器１０の全体構成を模式図的に示す図、図２は、ガスレーザ発振器１０に装備される送風機の構成を概略で示す図、図３は、送風機の一部分を拡大して示す図である。

ガスレーザ発振器１０は、媒質ガスＭを励起してレーザビームを生成する発振部１２と、発振部１２に接続され、媒質ガスＭが流動する循環路１４と、循環路１４に付設され、循環路１４の中で媒質ガスＭを強制循環させる送風機１６と、循環路１４に付設され、循環路１４に媒質ガスＭを供給する媒質供給部１８と、循環路１４に付設され、循環路１４を排気する排気部２０と、循環路１４に付設され、循環路１４の中での媒質ガスＭの圧力を調整する圧力調整部２２と、循環路１４に付設され、循環路１４の中の媒質ガスＭを冷却する熱交換器２４とを備えている（図１）。

発振部１２は、媒質ガスＭを励起する励起部２６と、励起部２６により励起した媒質ガスＭの光エネルギを増幅してレーザビームとして出射する光共振部２８とを含む。励起部２６は、一対の電源３０に接続される電極対（図示せず）を有する放電管として形成される。励起部２６の軸線方向両端には、光共振部２８を構成するリアミラー（全反射鏡又は部分透過鏡）２８ａと出力ミラー（部分透過鏡）２８ｂとが、それぞれ固定的に設置されている。励起部２６の一対の電源３０は、対応の電極にラジオ周波数領域の交流電圧を印加する。このような通常の発振動作は、図示しない制御装置が実行するシーケンス制御により起動される。電源３０が起動されて放電が生じ、励起部２６内の媒質ガスＭが励起されて光共振部２８で増幅されると、出力ミラー２８ｂからレーザビームが出射される。なお励起部２６は、上記した放電励起型の構成に限定されず、光、熱、化学反応等によって媒質ガスＭを励起する構成を有することもできる。

循環路１４は、励起部２６を構成する放電管の軸線方向中途領域に一端で接続される１つの導出管路３２と、同放電管の軸線方向両端領域にそれぞれの一端で接続される一対の導入管路３４とを有する。導出管路３２はその他端で送風機１６の吸込口３６に接続され、一対の導入管路３４はそれらの他端で送風機１６の一対の吐出口３８にそれぞれ接続される。このような構成を有する循環路１４は、発振部１２と送風機１６との間で媒質ガスＭを二方向分流と合流とを繰り返すように循環させることができる。なお循環路１４は、上記した分流型の構成に限定されず、媒質ガスＭを一方向へのみ循環させる構成を有することもできる。

送風機１６は、例としてダイレクトドライブ型のターボファンの構成を有し、軸４０を有する羽根車４２と、軸４０に直結される電動機のロータ４４と、空隙を介してロータ４４を包囲する電動機のステータ４６と、一対の軸受４８を介して軸４０を回転可能に支持するとともに、ステータ４６を固定的に支持するハウジング５０とを備えている（図２）。ハウジング５０は、羽根車４２を収容する第１室５２と、ロータ４４及びステータ４６を収容する第２室５４とを画定する。第１室５２は、吸込口３６及び一対の吐出口３８を介して循環路１４に接続される。第２室５４には、潤滑油Ｌを貯留する油溜め５６が設けられる。油溜め５６は、送風機１６を静止面上に正規の直立姿勢（羽根車４２を上向きにした図示姿勢）で設置したときに、重力方向に見て第２室５４の下端に配置される。送風機１６においては、油溜め５６に適正量の潤滑油Ｌを貯留することで、羽根車４２の回転中に、潤滑油Ｌが軸４０を介して一対の軸受４８に安定して供給される。

送風機１６が作動すると、羽根車４２の高速回転により、循環路１４の中の媒質ガスＭが、吸込口３６から一対の吐出口３８に向かって強制的に流動する。それにより媒質ガスＭは、発振部１４の励起部２６（放電管）から導出管路３２に導出され、送風機１６を経由して、一対の導入管路３４から励起部２６（放電管）に導入される。なお送風機１６は、上記したターボファンに限定されず、送風機として公知の他の様々な構成を有することができる。いずれの場合も、送風機１６の送風動作は、図示しない制御装置により制御できる。

熱交換器２４は、例えば多板式の構成を有し、導出管路３２及び一対の導入管路３４のそれぞれに個別に設置される（図１）。放電を受けて高温になった励起部２６内の媒質ガスＭは、導出管路３２に設置した熱交換器２４で冷却されて送風機１６に吸い込まれる。送風機１６に吸い込まれた媒質ガスＭは、羽根車４２による圧縮過程の結果として昇温した状態で一対の導入管路３４に吐き出され、個々の導入管路３４に設置した熱交換器２４で再度冷却される。各導入管路３４を流動する媒質ガスＭは、熱交換器２４による冷却後、励起部２６に導入される。なお熱交換器２４は、上記した多板式の構成に限定されず、熱交換器として公知の他の様々な構成を有することができる。

媒質供給部１８は、媒質ガスＭを貯蔵するガスボンベ５８と、循環路１４及びガスボンベ５８にそれぞれ流体流通可能に接続される媒質供給路６０と、媒質供給路６０の中途に直列に設置される流量調整弁６２及び止め弁６４とを備える（図１）。媒質供給部１８は、止め弁６４を全開にすることにより、必要に応じて流量調整弁６２で流量を調整しながら、ガスボンベ５８から媒質供給路６０を通して循環路１４に媒質ガスＭを供給する。なお図では、媒質供給路６０は循環路１４の導入管路３４に接続されているが、これに限定されず、媒質供給路６０を循環路１４の導出管路３２に接続することもできる。また、媒質供給部１８の流量制御機構は、流量調整弁６２及び止め弁６４を有する構成に限定されず、流量制御機構として公知の他の様々な構成を有することができる。いずれの場合も、流量制御機構の流量制御動作は、図示しない制御装置により制御できる。

排気部２０は、送風機１６の吐出側で循環路１４に接続される第１排気装置６６（図１）と、送風機１４の第２室５４に接続される第２排気装置６８（図１）とを備えて構成される。また、送風機１６は、第１室５２と第２室５４との境界に配置される非接触シール装置７０（図２及び図３）をさらに備える。

第１排気装置６６は、真空ポンプ７２と、循環路１４の１つの導入管路３４及び真空ポンプ７２にそれぞれ流体流通可能に接続される第１排気路７４とを備える。第１排気路７４は、送風機１６の吐出口３８の近傍で導入管路３４に接続される。第２排気装置６８は、第１排気装置６６の真空ポンプ７２と同一の真空ポンプ７２と、送風機１６の第２室５４及び真空ポンプ７２にそれぞれ流体流通可能に接続される第２排気路７６とを備える。第２排気路７６は、送風機１６のハウジング５０に設けた貫通穴７８（図２）を介して第２室５４に接続される。貫通穴７８は、第２室５４の油溜め５６から離れた位置に形成されて、第２室５４を局部的に開口させる。なお第１及び第２排気装置６６、６８は、真空ポンプ７２を共有する上記構成に限定されず、それぞれに専用の真空ポンプを有する構成とすることもできる。

非接触シール装置７０は、送風機１６のハウジング５０の、第１室５２と第２室５４とを互いに連通する開口部８０と、開口部８０に挿通される羽根車４２の軸４０との間に設けられる（図２）。非接触シール装置７０は、軸４０に固定される筒状の中間部材８２と、中間部材８２の外周面に形成される環状のシール溝８４と、ハウジング５０に固定される筒状のリングホルダ８６と、リングホルダ８６の内周面に設置される環状のシールリング８８とを備える（図３）。

中間部材８２は、軸４０の、羽根車４２と羽根車４２に近接する一方（図で上方）の軸受４８との間の位置に固定される。中間部材８２の円筒状の外周面には、それぞれが軸４０の回転軸線４０ａ（図３）を中心として環状に延びる複数（図で２個）のシール溝８４が形成される。ハウジング５０は、第１室５２と第２室５４との間に、開口部８０を画定する隔壁９０（図２）を備え、隔壁９０の内周面にリングホルダ８６が固定される。リングホルダ８６は、軸４０及び中間部材８２が非接触に挿通される軸穴９２を有し、軸穴９２を画定するリングホルダ８６の円筒状の内周面に、それぞれが軸４０の回転軸線４０ａを中心として環状に延びる複数（図で２個）のシールリング８８が固定される。それらシールリング８８は、中間部材８２に設けた個々のシール溝８４に径方向へ対向して配置され、各シールリング８８が対応のシール溝８４に非接触に受容される。これにより、軸４０に固定される中間部材８２とハウジング５０に固定されるリングホルダ８６との間に、複数のシール溝８４及びシールリング８８の協働によりラビリンス状の非接触シール構造が形成される。

非接触シール装置７０は、送風機１６のハウジング５０の、循環路１４に接続されて媒質ガスＭが流動する第１室５２に、油溜め５６を有する第２室５４から不純物が侵入することを防止するシール機能を有する。特に、羽根車４２の高速回転中に、シール溝８４及びシールリング８８が損傷を受けることなく、高水準のシール機能を発揮することができる。さらに、第２排気装置６８の真空ポンプ７２の作動により第２室５４を第１室５２よりも減圧することで、第２室５４から第１室５２への不純物の侵入を確実に防止している。したがって、第２排気装置６８の作動中は、シール溝８４とシールリング８８との間の隙間から、循環路１４の中の媒質ガスＭが僅かずつ流出し、第２排気路７６を通して外部に排出される。

圧力調整部２２は、排気部２０の第１排気装置６６に設けられる流量制御機構９４を備える。流量制御機構９４は、第１排気装置６６の第１排気路７４の中途に並列に設置される流量調整弁９６及び止め弁９８を有する（図１）。圧力調整部２２は、第１排気装置６６の真空ポンプ７２の作動中に、止め弁９８を全閉にして流量調整弁９６で流量を調整することにより、循環路１４から所望流量の媒質ガスＭを、第１排気路７４を通して外部に排出させることができる。また、第１排気装置６６の真空ポンプ７２の作動中に、止め弁９８を全開にすることにより、循環路１４の中の全ての媒質ガスＭを、第１排気路７４を通して外部に排出させることができる。なお、流量制御機構９４は、流量調整弁９６及び止め弁９８を有する構成に限定されず、流量制御機構として公知の他の様々な構成を有することができる。いずれの場合も、流量制御機構９４の流量制御動作は、図示しない制御装置により制御できる。

上記構成を有するガスレーザ発振器１０の運転の様態を以下に説明する。
ガスレーザ発振器１０を起動する際には、予備動作として、媒質供給部１８の止め弁６４を全閉にした状態で、排気部２０の第１排気装置６６を起動するとともに圧力調整部２２の止め弁９８を全開にすることにより、循環路１４の中の全ての気体（大気、媒質ガスＭ等）を、第１排気路７４を通して外部に排出する（すなわち真空引きする）。真空引きの完了後、媒質供給部１８の止め弁６４を開き、ガスボンベ５８から媒質ガスＭを、媒質供給路６０を通して循環路１４に供給する。そして、循環路１４の中の媒質ガスＭの圧力が所定圧力に整定した段階で、送風機１６を作動させて媒質ガスＭを循環路１４の中で循環させるとともに、発振部１２の励起部２６における放電を開始する。

ガスレーザ発振器１０の運転中は、媒質供給部１８の流量調整弁６２で流量を調整しながら、ガスボンベ５８から媒質ガスＭを循環路１４に継続して供給する一方、排気部２０の第１排気装置６６を作動させて、圧力調整部２２の流量調整弁９６で流量を調整しながら、循環路１４の中の媒質ガスＭの一部を、第１排気路７４を通して継続して外部に排出する。これにより、循環路１４の中の媒質ガスＭは、一定圧力を維持しながら少量ずつ更新される。さらに、ガスレーザ発振器１０の運転中は、排気部２０の第２排気装置６８を作動させて、送風機１６のハウジング５０の第２室５４を第１室５２よりも減圧し、非接触シール装置７０を通って第１室５２（すなわち循環路１４）から第２室５４へ僅かずつ流出する媒質ガスＭを、第２排気路７６を通して外部に排出する。これにより、送風機１６から循環路１４への不純物の侵入を防止する。

上記構成を有するガスレーザ発振器１０は、送風機１６が、ハウジング５０の第１室５２と第２室５４との境界領域に設置される非接触シール装置７０を有しているから、第２室５４から第１室５２への不純物の侵入、したがって送風機１６から循環路１４への不純物の侵入を、確実に防止できる。しかも、排気部２０の第２排気装置６８の作動により第２室５４を第１室５２よりも減圧する構成としたから、第２室５４から第１室５２への不純物の侵入、したがって送風機１６から循環路１４への不純物の侵入を、一層確実に防止できる。

また、圧力調整部２２が、排気部２０の第１排気装置６６に設けられる流量制御機構９４を備えているから、媒質ガスＭの組成や温度に応じて、循環路１４の中での媒質ガスＭの圧力を精度良く調整できる。特に、第１排気装置６６が、送風機１６の吐出側で循環路１４に接続されている（より具体的には、第１排気路７４が送風機１６の吐出口３８の近傍で１つの導入管路３４に接続されている）ことから、以下の格別の効果が奏される。

例えばレーザ加工工程の段取り作業等の間に、ガスレーザ発振器１０の運転を休止する際には、近年の省力運転の要求に応ずるべく、送風機１６を一時的に低速回転させたり停止させたりすることが行われている。ここで、送風機１６が有する非接触シール装置７０は、軸４０の回転が低速になるに従いシール機能が低下するので、送風機１６を省力運転のために低速回転させたり停止させたりしたときには、真空ポンプ７２を停止させるか或いは第２排気路７６を通る流量を調整しない限り、ガスレーザ発振器１０の運転中に比べて、第２排気装置６８による媒質ガスＭの排気量が増加する傾向がある。また、送風機１６を低速回転させたり停止させたりすると、循環路１４の中の媒質ガスＭの圧力が全体に渡り平均化に向かうので、ガスレーザ発振器１０の運転中に比較的高圧であった導入管路３４の中の媒質ガスＭは減圧され、ガスレーザ発振器１０の運転中に比較的低圧であった導出管路３２の中の媒質ガスＭは昇圧される。このような状況において、第１排気装置６６が、送風機１６の吸込側で循環路１４（すなわち導出管路３２）に接続されていた場合には、送風機１６を省力運転のために低速回転させたり停止させたりすると、真空ポンプ７２を停止させるか或いは第１排気路７４を通る流量を調整しない限り、ガスレーザ発振器１０の運転中に比べて、第１排気装置６６による媒質ガスＭの排気量も増加する傾向がある。その結果、本来は媒質ガスＭの排気が実質的に不要なガスレーザ発振器１０の運転休止時の、送風機１６の省力運転の間に、排気部２０の全体としての媒質ガスＭの排気量が増加し、媒質供給部１８による媒質ガスＭの供給量が徒に増加することが危惧される。

これに対し、ガスレーザ発振器１０では、第１排気装置６６が、送風機１６の吐出側で循環路１４（すなわち導入管路３４）に接続されているから、送風機１６を省力運転のために低速回転させたり停止させたりしたときにも、真空ポンプ７２を停止させたり第１排気路７４を通る流量を調整したりすることなく、ガスレーザ発振器１０の運転中に比べて第１排気装置６６による媒質ガスＭの排気量が増加することを効果的に抑制できる。したがって、送風機１６の省力運転中に、第２排気装置６８による媒質ガスＭの排気量が増加したとしても、排気部２０の全体としての媒質ガスＭの排気量の増加を比較的少量に抑えることができるので、媒質供給部１８による媒質ガスＭの供給量の増加を比較的少量に抑えることができる。このように、ガスレーザ発振器１０によれば、媒質ガスＭの排気が実質的に不要なガスレーザ発振器１０の運転休止時の、送風機１６の省力運転に際して、真空ポンプ７２を停止させたり第１及び第２排気路７４、７６を通る流量を調整したりすることなく、媒質ガスＭの排気量（したがって交換量）を削減でき、以て媒質ガスＭの浪費を効果的に防止できる。

ガスレーザ発振器１０においては、送風機１６の省力運転中の媒質ガスＭの排気量削減効果を一層向上させるために、排気部２０の第２排気装置６８が、第２排気路７６に設置される絞り１００（図１）を備える構成とすることができる。絞り１００は、第２排気路７６を通る媒質ガスＭの流量を削減するように作用する。したがって、送風機１６の省力運転中の、第２排気装置６８による媒質ガスＭの排気量の増加を、一層効果的に抑制できる。絞り１００は例えば、直径０．５ｍｍ以下のオリフィスから構成できる。

また、図４に変形例として示すように、ガスレーザ発振器１０においては、送風機１６の省力運転中の媒質ガスＭの排気量削減効果を一層向上させるために、排気部２０の第２排気装置６８が、第２排気路７６に設置される流量制御弁１０２を備える構成とすることもできる。流量制御弁１０２は、第２排気路７６を通る媒質ガスＭの流量を適当に制御するように作用する。したがって、送風機１６の省力運転中の、第２排気装置６８による媒質ガスＭの排気量の増加を、一層効果的に抑制できる。

１０ガスレーザ発振器
１２発振部
１４循環路
１６送風機
１８媒質供給部
２０排気部
２２圧力調整部
２４熱交換器
３２導出管路
３４導入管路
３６吸込口
３８吐出口
４０軸
５０ハウジング
６６第１排気装置
６８第２排気装置
７０非接触シール装置
９４流量制御機構
１００絞り
１０２流量制御弁

Claims

媒質ガスを励起してレーザビームを生成する発振部と、該発振部に接続され、媒質ガスが流動する循環路と、該循環路の中で媒質ガスを強制循環させる送風機と、該循環路に媒質ガスを供給する媒質供給部と、該循環路を排気する排気部と、該循環路の中での媒質ガスの圧力を調整する圧力調整部とを具備するガスレーザ発振器において、
前記循環路は、
前記送風機の吐出口と前記発振部との間に設けられる導入管路を有し、
前記排気部は、
前記送風機の吐出側で前記循環路の前記導入管路に接続される第１排気装置と、
前記送風機に接続される第２排気装置とを具備し、
前記送風機は、
前記循環路に接続される第１室と、
前記第２排気装置に接続される第２室と、
該第１室と該第２室との境界に配置される非接触シール装置とを具備し、
前記圧力調整部は、
前記第１排気装置に設けられる流量制御機構を具備し、
ガスレーザ発振器の運転休止時に前記送風機が一時的に低速回転又は停止するように制御されること、
を特徴とするガスレーザ発振器。
前記排気部は、前記第２排気装置に設けられる絞りをさらに具備する、請求項１に記載のガスレーザ発振器。
前記排気部は、前記第２排気装置に設けられる流量制御弁をさらに具備する、請求項１に記載のガスレーザ発振器。
前記導入管路に設置される熱交換器をさらに具備し、
前記第１排気装置は、前記送風機の吐出口と前記熱交換器との間で前記導入管路に接続される、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のガスレーザ発振器。