JPH09158847A - 回転体降速用気体導入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転体がベアリング等の保護軸受により支持
されたときの降速時間を短くできて、ポンプを取付けて
いる装置に付着した付着物が同装置内で作られている製
品へ落下する等の不都合を解消できる。 【解決手段】 （１）通常運転時には、弁３（停電発生
時に閉じる自動弁：ＦＣ弁）が自動的に開き、弁１（停
電発生時に開く自動弁：ＦＯ弁）が自動的に閉じ、窒素
ガス、空気等の気体が配管５→弁３→タンク２へ導入さ
れて、タンク２に貯えられる。（２）停電発生時には、
弁３が自動的に閉じ、弁１が自動的に開き、タンク２内
の窒素ガス、空気等の気体が弁１→導管４→オリフィス
７→回転機械６内ヘ導入されて、大気圧よりも低い回転
機械６内の圧力が高くなり、回転体６ａの風損が大きく
なって、回転体６ａがベアリング等の保護軸受により支
持されたときの降速時間が短くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大気圧よりも低い
圧力の回転機械内でバッテリフリ化している磁気軸受
（停電等で外部からの電源が切れた場合でもバッテリを
必要としない磁気軸受）により支持されて回転する回転
体の降速時間を停電発生時等に短縮させる回転体降速用
気体導入装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】大気圧よりも低い圧力の回転機械内でバ
ッテリフリ化している磁気軸受により支持されて回転す
る回転体を停電発生時等に降速させる場合、定格回転数
の３０％程度になるまでは自己の回生電力により磁気軸
受を動作させ、その後はモータ制動により降速させてい
たが、定格回転数の３０％程度以下になると、回生電力
が不足して、磁気軸受が作動しないため、ベアリング等
の保護軸受により回転体を支持して、自然降速させてお
り、降速時間を強制的に短くするような対策がとられて
いない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来は前記のように定
格回転数の３０％程度以下になると、回生電力が不足し
て、磁気軸受が作動しないため、ベアリング等の保護軸
受により回転体を支持して、自然降速させており、この
ときから、回転体の振動がベアリング等の保護軸受を介
してケーシング等に伝わり、ターボ分子ポンプの全体が
振動し、この振動が回転体の停止までの長時間の間続
く。

【０００４】そしてこのターボ分子ポンプ全体の長時間
の振動が配管等を経てポンプを取付けている装置に伝わ
り、同装置が振動して、同装置に付着している付着物が
同装置内で作られている製品へ落下するという問題があ
った。本発明は前記の問題点に鑑み提案するものであ
り、その目的とする処は、回転体がベアリング等の保護
軸受により支持されたときの降速時間を短くできて、ポ
ンプを取付けている装置に付着した付着物が同装置内で
作られている製品へ落下する等の不都合を解消できる回
転体降速用気体導入装置を提供しようとする点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、大気圧よりも低い圧力の回転機械内で
磁気軸受により支持されて回転する回転体の降速時間を
停電発生時等に短縮させる回転体降速用気体導入装置で
あって、窒素ガス、空気等の気体を上記回転機械内へ導
入する導管と、同導管に設けた停電発生時等に開く弁
と、同弁が開いたときに上記導管を介して上記回転機械
内へ所定量以上の窒素ガス、空気等の気体を導入するタ
ンクまたは配管とを具えている（請求項１）。

【０００６】また本発明は、大気圧よりも低い圧力の回
転機械内で磁気軸受により支持されて回転する回転体の
降速時間を停電発生時等に短縮させる回転体降速用気体
導入装置であって、窒素ガス、空気等の気体を上記回転
機械内へ導入する導管と、同導管に設けた停電発生時等
に開く弁と、同弁が開いたときに上記導管を介して上記
回転機械内へ所定量以上の窒素ガス、空気等の気体を導
入する配管と、同配管から上記導管を経て上記回転機械
内への気体導入量を一定値に制御する減圧弁及びオリフ
ィスとを具えている（請求項２）。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に本発明の回転体降速用気体導
入装置を請求項１に対応した各実施形態（図１〜図７）
により説明する。図１は第１実施形態−１を示す縦断側
面図、図２は回転機械（例えばターボ分子ポンプ）を示
す一部切截斜視図、図３は第１実施形態−２を示す系統
図、図４は第１実施形態−３を示す系統図、図５は第１
実施形態−４を示す系統図、図６は第１実施形態−５を
示す系統図、図７は第１実施形態−６を示す系統図、図
８は第１実施形態−７を示す系統図である。

【０００８】（第１実施形態−１）図１、図２により回
転体降速用気体導入装置の第１実施形態−１を説明す
る。６は回転機械（ターボ分子ポンプ、ドラッグポンプ
等）で、同回転機械６は、回転体（一体型ロータ）６ａ
と、モータ６ｂと、ベアリング等の上部保護軸受６ｃ
と、ベアリング等の下部保護軸受６ｄと、上部の磁気軸
受６ｅと、中間部の磁気軸受６ｆと、下部の磁気軸受６
ｇと、上記回転体６ａに固定した多段の動翼６ｈと、ケ
ーシングに固定した多段の静翼６ｉとにより構成されて
いる。

【０００９】４は窒素ガス、空気等の気体を上記回転機
械６内へ導入する導管で、この導管４は、回転機械６の
吸気口側、排気口側のいずれに取付けてもよい。２は上
記導管４を介して上記回転機械６内へ所定量以上の窒素
ガス、空気等の気体を導入するために設けたタンクであ
る。７は上記導管４に設けたオリフィスで、同オリフィ
ス７は、上記回転機械６内への気体導入量を一定値（適
正値）に制御するために設けられている。

【００１０】５は窒素ガス、空気等の気体を上記タンク
２へ導入する配管である。１は上記導管４に設けた弁
（停電発生時に開く自動弁：ＦＯ弁）で、この弁１は、
通常時には閉じ、停電発生時には開くようになってい
る。３は上記配管５に設けた弁（停電発生時に閉じる自
動弁：ＦＣ弁）で、この弁３は、通常時には開き、停電
発生時には閉じるようになっている。

【００１１】なおこの弁３は、上流側の設備（図示せ
ず）に設けられている場合には、配管５に設ける必要が
ない。またオリフィス７も、弁１の絞りで代用可能なら
ば、導管４に設ける必要がない。次に前記図１、図２に
示す回転体降速用気体導入装置の作用を具体的に説明す
る。

【００１２】通常運転時には、弁３が自動的に開き、弁
１が自動的に閉じて、窒素ガス、空気等の気体が配管５
→弁３→タンク２へ導入されて、タンク２に貯えられ
る。停電発生時には、弁３が自動的に閉じ、弁１が自動
的に開き、タンク２内の窒素ガス、空気等の気体が弁１
→導管４→オリフィス７→回転機械６内ヘ導入されて、
大気圧よりも低い回転機械６内の圧力が高くなり、回転
体６ａの風損が大きくなって、回転体６ａがベアリング
等の保護軸受により支持されたときの降速時間が短くな
る。 （第１実施形態−２）図３により回転体降速用気体導入
装置の第１実施形態−２を説明する。

【００１３】この第１実施形態−２は、窒素ガス、空気
等の気体をパージガスとして回転機械６へ常時導入する
場合の構成例である。６は回転機械（ターボ分子ポン
プ、ドラッグポンプ等）（図２参照）、４は窒素ガス、
空気等の気体を上記回転機械６内へ導入する導管、２は
同導管４を介して上記回転機械６内へ所定量以上の窒素
ガス、空気等の気体を導入するために設けたタンク、７
は上記導管４に設けたオリフィス、５は窒素ガス、空気
等の気体を上記タンク２へ導入する配管、１は上記導管
４に設けた弁（停電発生時に開く自動弁：ＦＯ弁）、３
は上記配管５に設けた弁（停電発生時に閉じる自動弁：
ＦＣ弁）、９は弁１とタンク２とオリフィス７とを迂回
して配管５と導管４とを繋ぐ配管、８は同配管９に設け
たパージガス流量制御用オリフィスである。

【００１４】次に前記図３に示す回転体降速用気体導入
装置の作用を具体的に説明する。通常運転時には、弁３
が自動的に開き、弁１が自動的に閉じて、窒素ガス、空
気等の気体が配管５→弁３→タンク２へ導入されて、タ
ンク２に貯えられる一方、窒素ガス、空気等の気体がパ
ージガスとして配管９→パージガス流量制御用オリフィ
ス８→回転機械６へ導入される。

【００１５】停電発生時には、弁３が自動的に閉じ、弁
１が自動的に開き、タンク（または配管）２内の窒素ガ
ス、空気等の気体が弁１→導管４→オリフィス７→回転
機械６内ヘ導入されるとともに、タンク２内の窒素ガ
ス、空気等の気体が配管９→パージガス流量制御用オリ
フィス８→回転機械６内へ導入されて、大気圧よりも低
い回転機械６内の圧力が高くなり、回転体６ａの風損が
大きくなって、回転体６ａがベアリング等の保護軸受に
より支持されたときの降速時間が短くなる。

【００１６】（第１実施形態−３）図４により回転体降
速用気体導入装置の第１実施形態−３を説明する。この
第１実施形態−３は、停電と同時に回転機械６内に窒素
ガス、空気等の気体を導入して、回転体６ａを降速させ
ると、異常な振動が発生するため、その間は、電源１０
（バッテリ電源または非常時に発電する発電機）により
弁１を閉状態に維持しておく場合の構成例である。

【００１７】６は回転機械（ターボ分子ポンプ、ドラッ
グポンプ等）（図２参照）、４は窒素ガス、空気等の気
体を上記回転機械６内へ導入する導管、２は同導管４を
介して上記回転機械６内へ所定量以上の窒素ガス、空気
等の気体を導入するために設けたタンク、７は上記導管
４に設けたオリフィス、５は窒素ガス、空気等の気体を
上記タンク２へ導入する配管、１は上記導管４に設けた
弁（停電発生時に開く自動弁：ＦＯ弁）、３は上記配管
５に設けた弁（停電発生時に閉じる自動弁：ＦＣ弁）、
９は弁１とタンク２とオリフィス７とを迂回して配管５
と導管４とを繋ぐ配管、８は同配管９に設けたパージガ
ス流量制御用オリフィス、１０は電源（バッテリ電源ま
たは非常時に発電する発電機）で、同電源１０が弁１に
接続している。

【００１８】次に前記図４に示す回転体降速用気体導入
装置の作用を具体的に説明する。通常運転時には、弁３
が自動的に開き、弁１が自動的に閉じて、窒素ガス、空
気等の気体が配管５→弁３→タンク２へ導入されて、タ
ンク２に貯えられる一方、窒素ガス、空気等の気体がパ
ージガスとして配管９→パージガス流量制御用オリフィ
ス８→回転機械６へ導入される。

【００１９】停電発生時には、弁３が自動的に閉じる。
また弁１も電源１０により閉状態になる。そのとき、回
転機械６は、自然に降速している。そして電源１０が切
れると、弁１が自動的に開き、タンク２内の窒素ガス、
空気等の気体が弁１→導管４→オリフィス７→回転機械
６内ヘ導入されるとともに、タンク２内の窒素ガス、空
気等の気体が配管９→パージガス流量制御用オリフィス
８→回転機械６内へ導入されて、大気圧よりも低い回転
機械６内の圧力が高くなり、回転体６ａの風損が大きく
なって、回転体６ａがベアリング等の保護軸受により支
持されたときの降速時間が短くなる。

【００２０】なおパージンガスが必要でないときは、パ
ージガス流量制御用オリフィス８及び配管９を省略で
き、この場合には、第１実施形態−１と同様の構成にな
る。 （第１実施形態−４）図５により回転体降速用気体導入
装置の第１実施形態−４を説明する。この第１実施形態
−４は、図４と同様に構成されているが、弁１の開を停
電発生後、タイマ１１により設定した設定時間経過後に
行う場合の構成例である。

【００２１】６は回転機械（ターボ分子ポンプ、ドラッ
グポンプ等）（図２参照）、４は窒素ガス、空気等の気
体を上記回転機械６内へ導入する導管、２は同導管４を
介して上記回転機械６内へ所定量以上の窒素ガス、空気
等の気体を導入するために設けたタンク、７は上記導管
４に設けたオリフィス、５は窒素ガス、空気等の気体を
上記タンク２へ導入する配管、１は上記導管４に設けた
弁（停電発生時に開く自動弁：ＦＣ弁）、３は上記配管
５に設けた弁（停電発生時に閉じる自動弁：ＦＯ弁）、
９は弁１とタンク２とオリフィス７とを迂回して配管５
と導管４とを繋ぐ配管、８は同配管９に設けたパージガ
ス流量制御用オリフィス、１０は電源（バッテリ電源ま
たは非常時に発電する発電機）、１１がタイマで、電源
１０がタイマ１１を介して弁１に接続している。

【００２２】なおタイマ１１には、電源１０が切れる時
間以内の適切な時間（窒素ガス、空気等の気体を導入し
て回転体６ａを強制的に降速させても、異常な振動を発
生させない時間）を設定する。次に前記図５に示す回転
体降速用気体導入装置の作用を具体的に説明する。通常
運転時には、弁３が自動的に開き、弁１が自動的に閉じ
て、窒素ガス、空気等の気体が配管５→弁３→タンク２
へ導入されて、タンク２に貯えられる一方、窒素ガス、
空気等の気体がパージガスとして配管９→パージガス流
量制御用オリフィス８→回転機械６へ導入される。

【００２３】停電発生時には、弁３が自動的に閉じる。
またタイマ１１が作動して、弁１も電源１０により閉状
態になる。そのとき、回転機械６は、自然に降速してい
る。そしてタイマ１１に設定した設定時間を経過する
と、弁１が自動的に開き、タンク（または配管）２内の
窒素ガス、空気等の気体が弁１→導管４→オリフィス７
→回転機械６内ヘ導入されるとともに、タンク２内の窒
素ガス、空気等の気体が配管９→パージガス流量制御用
オリフィス８→回転機械６内へ導入されて、大気圧より
も低い回転機械６内の圧力が高くなり、回転体６ａの風
損が大きくなって、回転体６ａがベアリング等の保護軸
受により支持されたときの降速時間が短くなる。

【００２４】なおパージンガスが必要でないときは、パ
ージガス流量制御用オリフィス８及び配管９を省略で
き、この場合には、第１実施形態−１と同様の構成にな
る。 （第１実施形態−５）図６により回転体降速用気体導入
装置の第１実施形態−５を説明する。この第１実施形態
−５は、配管９に弁３’（停電発生時に閉じるＦＣ弁）
を設け、停電発生時、パージンガス量が多過ぎて、降速
時にパージンガスの導入を停止させる必要がある場合の
構成例である。

【００２５】６は回転機械（ターボ分子ポンプ、ドラッ
グポンプ等）（図２参照）、４は窒素ガス、空気等の気
体を上記回転機械６内へ導入する導管、２は同導管４を
介して上記回転機械６内へ所定量以上の窒素ガス、空気
等の気体を導入するために設けたタンク、７は上記導管
４に設けたオリフィス、５は窒素ガス、空気等の気体を
上記タンク（または配管）２へ導入する配管、１は上記
導管４に設けた弁（停電発生時に開く自動弁：ＦＯ
弁）、３は上記配管５に設けた弁（停電発生時に閉じる
自動弁：ＦＣ弁）、９は弁１とタンク２とオリフィス７
とを迂回して配管５と導管４とを繋ぐ配管、８は同配管
９に設けたパージガス流量制御用オリフィス、３’は上
記配管９に設けた弁（停電発生時に閉じるＦＣ弁）であ
る。

【００２６】次に前記図６に示す回転体降速用気体導入
装置の作用を具体的に説明する。通常運転時には、弁
３、３’が自動的に開き、弁１が自動的に閉じて、窒素
ガス、空気等の気体が配管５→弁３→タンク２へ導入さ
れて、タンク２に貯えられる一方、窒素ガス、空気等の
気体がパージガスとして配管９→弁３’→パージガス流
量制御用オリフィス８→回転機械６へ導入される。

【００２７】停電発生時には、弁３、弁３’が自動的に
閉じ、弁１が自動的に開き、タンク２内の窒素ガス、空
気等の気体が弁１→導管４→オリフィス７→回転機械６
内ヘ導入されて、大気圧よりも低い回転機械６内の圧力
が高くなり、回転体６ａの風損が大きくなって、回転体
６ａがベアリング等の保護軸受により支持されたときの
降速時間が短くなる。

【００２８】なお弁３’だけでパージガスの流量制御が
可能であれば、パージガス流量制御用オリフィス８は設
ける必要がない。 （第１実施形態−６）図７により回転体降速用気体導入
装置の第１実施形態−６を説明する。この第１実施形態
−６も、配管９に弁３’（停電発生時に閉じるＦＣ弁）
を設け、停電発生時、パージンガス量が多過ぎて、降速
時にパージンガスの導入を停止させる必要がある場合の
構成例である。

【００２９】６は回転機械（ターボ分子ポンプ、ドラッ
グポンプ等）（図２参照）、４は窒素ガス、空気等の気
体を上記回転機械６内へ導入する導管、２は同導管４を
介して上記回転機械６内へ所定量以上の窒素ガス、空気
等の気体を導入するために設けたタンク、７は上記導管
４に設けたオリフィス、５は窒素ガス、空気等の気体を
上記タンク２へ導入する配管、１は上記導管４に設けた
弁（停電発生時に開く自動弁：ＦＯ弁）、３は上記配管
５に設けた弁（停電発生時に閉じる自動弁：ＦＣ弁）、
９は弁１とタンク２とオリフィス７とを迂回して配管５
と導管４とを繋ぐ配管、８は同配管９に設けたパージガ
ス流量制御用オリフィス、１０は電源（バッテリ電源ま
たは非常時に発電する発電機）で、同電源１０が弁１に
接続している。３’は上記配管９に設けた弁（停電発生
時に閉じるＦＣ弁）である。

【００３０】次に前記図７に示す回転体降速用気体導入
装置の作用を具体的に説明する。通常運転時には、弁
３、３’が自動的に開き、弁１が自動的に閉じて、窒素
ガス、空気等の気体が配管５→弁３→タンク（または配
管）２へ導入されて、タンク（または配管）２に貯えら
れる一方、窒素ガス、空気等の気体がパージガスとして
配管９→弁３’→パージガス流量制御用オリフィス８→
回転機械６へ導入される。

【００３１】停電発生時には、弁３、弁３’が自動的に
閉じ、弁１が自動的に開き、タンク（または配管）２内
の窒素ガス、空気等の気体が弁１→導管４→オリフィス
７→回転機械６内ヘ導入されて、大気圧よりも低い回転
機械６内の圧力が高くなり、回転体６ａの風損が大きく
なって、回転体６ａがベアリング等の保護軸受により支
持されたときの降速時間が短くなる。

【００３２】なお弁３’だけで流量制御が可能でなら
ば、パージガス流量制御用オリフィス８は設ける必要が
ない。 （第１実施形態−７）図８により回転体降速用気体導入
装置の第１実施形態−７を説明する。この第１実施形態
−７も、配管９に弁３’（停電発生時に閉じるＦＣ弁）
を設け、停電発生時、パージンガス量が多過ぎて、降速
時にパージンガスの導入を停止させる必要がある場合の
構成例である。

【００３３】６は回転機械（ターボ分子ポンプ、ドラッ
グポンプ等）（図２参照）、４は窒素ガス、空気等の気
体を上記回転機械６内へ導入する導管、２は同導管４を
介して上記回転機械６内へ所定量以上の窒素ガス、空気
等の気体を導入するために設けたタンク（または配
管）、７は上記導管４に設けたオリフィス、５は窒素ガ
ス、空気等の気体を上記タンク（または配管）２へ導入
する配管、１は上記導管４に設けた弁（停電発生時に開
く自動弁：ＦＯ弁）、３は上記配管５に設けた弁（停電
発生時に閉じる自動弁：ＦＣ弁）、９は弁１とタンク２
とオリフィス７とを迂回して配管５と導管４とを繋ぐ配
管、８は同配管９に設けたパージガス流量制御用オリフ
ィス、１０は電源（バッテリ電源または非常時に発電す
る発電機）、１１はタイマで、電源１０がタイマ１１を
介して弁１に接続している。

【００３４】なおタイマ１１には、電源１０が切れる時
間以内の適切な時間（窒素ガス、空気等の気体を導入し
て回転体６ａを強制的に降速させても、異常な振動を発
生させない時間）を設定する。次に前記図８に示す回転
体降速用気体導入装置の作用を具体的に説明する。通常
運転時には、弁３、３’が自動的に開き、弁１が自動的
に閉じて、窒素ガス、空気等の気体が配管５→弁３→タ
ンク（または配管）２へ導入されて、タンク（または配
管）２に貯えられる一方、窒素ガス、空気等の気体がパ
ージガスとして配管９→弁３’→パージガス流量制御用
オリフィス８→回転機械６へ導入される。

【００３５】停電発生時には、弁３、弁３’が自動的に
閉じ、弁１が自動的に開き、タンク（または配管）２内
の窒素ガス、空気等の気体が弁１→導管４→オリフィス
７→回転機械６内ヘ導入されて、大気圧よりも低い回転
機械６内の圧力が高くなり、回転体６ａの風損が大きく
なって、回転体６ａがベアリング等の保護軸受により支
持されたときの降速時間が短くなる。

【００３６】次に本発明の回転体降速用気体導入装置を
請求項２に対応した各実施形態（図９〜図１３）により
説明する。図９は第２実施形態−１を示す系統図、図１
０は第２実施形態−２を示す系統図、図１１は第２実施
形態−３を示す系統図、図１２は第２実施形態−４を示
す系統図、図１３は第２実施形態−５を示す系統図であ
る。

【００３７】（第２実施形態−１）図９により回転体降
速用気体導入装置の第２実施形態−１を説明する。６は
回転機械（ターボ分子ポンプ、ドラッグポンプ等）（図
２参照）、４は窒素ガス、空気等の気体を上記回転機械
６内へ導入する導管、１は同導管４に設けた弁（停電発
生時に開く自動弁：ＦＯ弁）、５は同弁１が開いたとき
に上記導管４を介して上記回転機械６内へ所定量以上の
窒素ガス、空気等の気体を導入する配管、１２は上記導
管４に設けた減圧弁、７は上記導管４に設けたオリフィ
ス（またはニードル弁）で、減圧弁１２及びオリフィス
７は、配管５から導管４を経て回転機械６内への気体導
入量を一定値に制御するために設けられている。

【００３８】次に前記図９に示す回転体降速用気体導入
装置の作用を具体的に説明する。通常運転時には、弁１
が自動的に閉じている。停電発生時には、弁１が自動的
に開き、窒素ガス、空気等の気体が配管５→弁１→導管
４→減圧弁１２→オリフィス７→回転機械６内ヘ導入さ
れて、大気圧よりも低い回転機械６内の圧力が高くな
り、回転体６ａの風損が大きくなって、回転体６ａの降
速時間が短くなる。

【００３９】その際、導管４に設けたオリフィス（また
はニードル弁）７の一次側圧力を減圧弁９で一定に保つ
ことにより、回転機械６へのガス導入流量を一定値に制
御する。なおオリフィス（またはニードル弁）７と減圧
弁１２との位置を変えても差し支えない。また導管４の
回転機械６に対する取付位置は、窒素ガス、空気等の気
体を回転機械６内へ導入できれば、どの位置に変えても
差し支えない。

【００４０】（第２実施形態−２）図１０により回転体
降速用気体導入装置の第２実施形態−２を説明する。こ
の第２実施形態−２は、窒素ガス、空気等の気体をパー
ジガスとして回転機械６へ常時導入する場合の構成例で
ある。６は回転機械（ターボ分子ポンプ、ドラッグポン
プ等）（図２参照）、４は窒素ガス、空気等の気体を上
記回転機械６内へ導入する導管、１は同導管４に設けた
弁（停電発生時等に開く自動弁：ＦＯ弁）、７は同導管
４に設けたオリフィス（またはニードル弁）、９は窒素
ガス、空気等の気体をパージガスとして上記回転機械６
内へ導入する導管、７’は同導管９に設けたオリフィス
（またはニードル弁）、５は上記導管４、９を介して上
記回転機械６内へ所定量以上の窒素ガス、空気等の気体
を導入する配管、１２は同配管５に設けた減圧弁で、減
圧弁１２及びオリフィス７、７’は、配管５から導管
４、９を経て回転機械６内への気体導入量を一定値に制
御するために設けられている。

【００４１】次に前記図１０に示す回転体降速用気体導
入装置の作用を具体的に説明する。通常運転時には、弁
１が自動的に閉じて、窒素ガス、空気等の気体がパージ
ガスとして配管５→減圧弁１２→導管９→オリフィス
（またはニードル弁）７’→回転機械６へ導入される。
その際、導管９に設けたオリフィス（またはニードル
弁）７’の一次側圧力が減圧弁１２で一定に保たれるこ
とにより、回転機械６へのパージガス導入流量が一定値
に制御される。

【００４２】停電発生時には、弁１が自動的に開いて、
窒素ガス、空気等の気体が配管５→減圧弁１２→導管４
→弁１→オリフィス７→回転機械６内ヘ導入される一
方、窒素ガス、空気等の気体がパージガスとして配管５
→減圧弁１２→導管９→オリフィス（またはニードル
弁）７’→回転機械６へ導入されて、大気圧よりも低い
回転機械６内の圧力が高くなり、回転体６ａの風損が大
きくなって、回転体６ａがベアリング等の保護軸受によ
り支持されたときの降速時間が短くなる。

【００４３】その際、導管４に設けたオリフィス（また
はニードル弁）７及び導管９に設けたオリフィス（また
はニードル弁）７’の一次側圧力が減圧弁１２で一定に
保たれることにより、回転機械６への気体導入流量が一
定値に制御される。 （第２実施形態−３）図１１により回転体降速用気体導
入装置の第２実施形態−３を説明する。

【００４４】この第２実施形態−３は、導管４に設けた
オリフィス７の一次側圧力と導管９に設けたオリフィス
７’の一次側圧力とが異なる場合の構成例である。６は
回転機械（ターボ分子ポンプ、ドラッグポンプ等）（図
２参照）、４は窒素ガス、空気等の気体を上記回転機械
６内へ導入する導管、１は同導管４に設けた弁（停電発
生時等に開く自動弁：ＦＯ弁）、７は同導管４に設けた
オリフィス（またはニードル弁）、１２は同導管４に設
けた減圧弁、９は窒素ガス、空気等の気体をパージガス
として上記回転機械６内へ導入する導管、３は同導管９
に設けた弁（停電発生時に閉じる自動弁：ＦＣ弁）、
７’は同導管９に設けたオリフィス（またはニードル
弁）、１２’は同導管９に設けた減圧弁、５は上記導管
４、９を介して上記回転機械６内へ所定量以上の窒素ガ
ス、空気等の気体を導入する配管で、減圧弁１２、１
２’及びオリフィス７、７’は、配管５から導管４、９
を経て回転機械６内への気体導入量を一定値に制御する
ために設けられている。

【００４５】次に前記図１１に示す回転体降速用気体導
入装置の作用を具体的に説明する。通常運転時には、弁
１が自動的に閉じ、弁３が自動的に開いて、窒素ガス、
空気等の気体がパージガスとして配管５→導管９→弁３
→減圧弁１２’→オリフィス（またはニードル弁）７’
→回転機械６へ導入される。その際、導管９に設けたオ
リフィス（またはニードル弁）７’の一次側圧力が減圧
弁１２’で一定に保たれることにより、回転機械６への
パージガス導入流量が一定値に制御される。

【００４６】停電発生時には、弁１が自動的に開き、弁
３が自動的に閉じて、窒素ガス、空気等の気体が配管５
→導管４→弁１→減圧弁１２→オリフィス７→回転機械
６内ヘ導入されて、大気圧よりも低い回転機械６内の圧
力が高くなり、回転体６ａの風損が大きくなって、回転
体６ａがベアリング等の保護軸受により支持されたとき
の降速時間が短くなる。

【００４７】その際、導管４に設けたオリフィス（また
はニードル弁）７の一次側圧力が減圧弁１２で一定に保
たれることにより、回転機械６への気体導入流量が一定
値に制御される。なお減圧弁１２と弁１とを入れ換える
ことも、減圧弁１２’と弁３とを入れ換えることも、可
能である。またこのように入れ換えた場合、弁１、３が
絞り機能を有していれば、オリフィス７、７’を省略で
きる。

【００４８】（第２実施形態−４）図１２により回転体
降速用気体導入装置の第２実施形態−４を説明する。こ
の第２実施形態−４は、停電発生時でも、電源（バッテ
リ電源または非常時に発電する発電機）１０などから電
気を供給できる間は、弁１を開状態にしておく場合の構
成例である。

【００４９】６は回転機械（ターボ分子ポンプ、ドラッ
グポンプ等）（図２参照）、４は窒素ガス、空気等の気
体を上記回転機械６内へ導入する導管、１は同導管４に
設けた弁（停電発生時に開く自動弁：ＦＯ弁）、７は同
導管４に設けたオリフィス（またはニードル弁）、１２
は同導管４に設けた減圧弁、９は窒素ガス、空気等の気
体をパージガスとして上記回転機械６内へ導入する導
管、３は同導管９に設けた弁（停電発生時に閉じる自動
弁：ＦＣ弁）、７’は同導管９に設けたオリフィス（ま
たはニードル弁）、１２’は同導管９に設けた減圧弁、
５は上記導管４、９を介して上記回転機械６内へ所定量
以上の窒素ガス、空気等の気体を導入する配管で、減圧
弁１２、１２’及びオリフィス７、７’は、配管５から
導管４、９を経て回転機械６内への気体導入量を一定値
に制御するために設けられている。１０はバッテリ電源
（または非常時に発電する発電機）で、同バッテリ電源
１０が弁１に接続している。

【００５０】次に前記図１２に示す回転体降速用気体導
入装置の作用を具体的に説明する。通常運転時には、弁
１が自動的に閉じ、弁３が自動的に開いて、窒素ガス、
空気等の気体がパージガスとして配管５→導管９→弁３
→減圧弁１２’→オリフィス（またはニードル弁）７’
→回転機械６へ導入される。その際、導管９に設けたオ
リフィス（またはニードル弁）７’の一次側圧力が減圧
弁１２’で一定に保たれることにより、回転機械６への
パージガス導入流量が一定値に制御される。

【００５１】停電発生時には、弁３が自動的に閉じて、
パージガスの導入が停止する。また電源（バッテリ電源
または非常時に発電する発電機）１０からの電気の供給
が停止すると、弁１が開いて、窒素ガス、空気等の気体
が配管５→導管４→弁１→減圧弁１２→オリフィス７→
回転機械６内ヘ導入されて、大気圧よりも低い回転機械
６内の圧力が高くなり、回転体６ａの風損が大きくなっ
て、回転体６ａがベアリング等の保護軸受により支持さ
れたときの降速時間が短くなる。

【００５２】その際、導管４に設けたオリフィス（また
はニードル弁）７の一次側圧力が減圧弁１２で一定に保
たれることにより、回転機械６への気体導入流量が一定
値に制御される。 （第２実施形態−５）図１３により回転体降速用気体導
入装置の第２実施形態−５を説明する。

【００５３】この第２実施形態−５は、停電発生後、タ
イマ１１に設定した設定時間経過後に弁１を開く場合の
構成例である。６は回転機械（ターボ分子ポンプ、ドラ
ッグポンプ等）（図２参照）、４は窒素ガス、空気等の
気体を上記回転機械６内へ導入する導管、１は同導管４
に設けた弁（停電発生時に開く自動弁：ＦＯ弁）、７は
同導管４に設けたオリフィス（またはニードル弁）、１
２は同導管４に設けた減圧弁、９は窒素ガス、空気等の
気体をパージガスとして上記回転機械６内へ導入する導
管、３は同導管９に設けた弁（停電発生時に閉じる自動
弁：ＦＣ弁）、７’は同導管９に設けたオリフィス（ま
たはニードル弁）、１２’は同導管９に設けた減圧弁、
５は上記導管４、９を介して上記回転機械６内へ所定量
以上の窒素ガス、空気等の気体を導入する配管で、減圧
弁１２、１２’及びオリフィス７、７’は、配管５から
導管４、９を経て回転機械６内への気体導入量を一定値
に制御するために設けられている。１０はバッテリ電源
（または非常時に発電する発電機）、１１がタイマで、
同バッテリ電源１０がタイマ１１を介して弁１に接続し
ている。このタイマ１１は、バッテリ電源（または非常
時に発電する発電機）１０からの電気の供給が停止する
前に作動するように設定時間が設定されている。

【００５４】次に前記図１３に示す回転体降速用気体導
入装置の作用を具体的に説明する。通常運転時には、弁
１が自動的に閉じ、弁３が自動的に開いて、窒素ガス、
空気等の気体がパージガスとして配管５→導管９→弁３
→減圧弁１２’→オリフィス（またはニードル弁）７’
→回転機械６へ導入される。その際、導管９に設けたオ
リフィス（またはニードル弁）７’の一次側圧力が減圧
弁１２’で一定に保たれることにより、回転機械６への
パージガス導入流量が一定値に制御される。

【００５５】停電発生時には、弁３が自動的に閉じて、
パージガスの導入が停止する。また電源（バッテリ電源
または非常時に発電する発電機）１０からの電気の供給
が停止する前にタイマ１１が作動し、弁１が開いて、窒
素ガス、空気等の気体が配管５→導管４→弁１→減圧弁
１２→オリフィス７→回転機械６内ヘ導入されて、大気
圧よりも低い回転機械６内の圧力が高くなり、回転体６
ａの風損が大きくなって、回転体６ａがベアリング等の
保護軸受により支持されたときの降速時間が短くなる。

【００５６】その際、導管４に設けたオリフィス（また
はニードル弁）７の一次側圧力が減圧弁１２で一定に保
たれることにより、回転機械６への気体導入流量が一定
値に制御される。

【００５７】

【発明の効果】本発明の請求項１に対応した第１実施形
態−１（図１、図２参照）〜第１実施形態−７（図８参
照）に記載の回転体降速用気体導入装置は前記のように
通常運転時には、回転機械とタンクとの間の導管に設け
た弁を閉じて、窒素ガス、空気等の気体を配管→タンク
へ導入して、タンクに貯え、停電発生時には、上記弁を
開き、タンク内の窒素ガス、空気等の気体を導管を経て
回転機械内ヘ導入し、回転機械内の圧力を高くして、回
転体の風損を大きくするので、回転体がベアリング等の
保護軸受により支持されたときの降速時間を短くでき
て、ポンプを取付けている装置に付着した付着物が同装
置内で作られている製品へ落下する等の不都合を解消で
きる。

【００５８】また本発明の請求項２に対応した第２実施
形態−１（図９参照）〜第１実施形態−５（図１３参
照）に記載の回転体降速用気体導入装置は前記のように
通常運転時には、回転機械側の導管と配管との間に設け
た弁を閉じ、停電発生時には、弁を開き、窒素ガス、空
気等の気体を配管→上記弁→上記導管→回転機械内ヘ導
入して、回転機械内の圧力を高くして、回転体の風損を
大きくするので、回転体がベアリング等の保護軸受によ
り支持されたときの降速時間を短くできて、ポンプを取
付けている装置に付着した付着物が同装置内で作られて
いる製品へ落下する等の不都合を解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の請求項１に記載した回転体降速用気体
導入装置の第１実施形態−１を示す縦断側面図である。

【図２】回転機械（例えばターボ分子ポンプ）を示す一
部切截斜視図である。

【図３】第１実施形態−２を示す系統図である。

【図４】第１実施形態−３を示す系統図である。

【図５】第１実施形態−４を示す系統図である。

【図６】第１実施形態−５を示す系統図である。

【図７】第１実施形態−６を示す系統図である。

【図８】第１実施形態−７を示す系統図である。

【図９】本発明の請求項２に記載した回転体降速用気体
導入装置の第２実施形態−１を示す系統図である。

【図１０】第２実施形態−２を示す系統図である。

【図１１】第２実施形態−３を示す系統図である。

【図１２】第２実施形態−４を示す系統図である。

【図１３】第２実施形態−５を示す系統図である。

【符号の説明】

１ 弁（停電発生時に開く自動弁：ＦＯ弁） ２ タンク ３ 弁（停電発生時に閉じる自動弁：ＦＣ弁） ４ 導管 ５ 配管 ６ 回転機械（ターボ分子ポンプ、ドラッグポンプ
等） ６ａ 回転体 ６ｂ モータ ６ｃ ベアリング等の上部保護軸受 ６ｄ ベアリング等の下部保護軸受 ６ｅ 上部の磁気軸受 ６ｆ 中間部の磁気軸受 ６ｇ 下部の磁気軸受 ７ オリフィス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬井 武三 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島製作所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大気圧よりも低い圧力の回転機械内で磁
   気軸受により支持されて回転する回転体の降速時間を停
   電発生時等に短縮させる回転体降速用気体導入装置であ
   って、窒素ガス、空気等の気体を上記回転機械内へ導入
   する導管と、同導管に設けた停電発生時等に開く弁と、
   同弁が開いたときに上記導管を介して上記回転機械内へ
   所定量以上の窒素ガス、空気等の気体を導入するタンク
   または配管とを具えていることを特徴とした回転体降速
   用気体導入装置。
2. 【請求項２】 大気圧よりも低い圧力の回転機械内で磁
   気軸受により支持されて回転する回転体の降速時間を停
   電発生時等に短縮させる回転体降速用気体導入装置であ
   って、窒素ガス、空気等の気体を上記回転機械内へ導入
   する導管と、同導管に設けた停電発生時等に開く弁と、
   同弁が開いたときに上記導管を介して上記回転機械内へ
   所定量以上の窒素ガス、空気等の気体を導入する配管
   と、同配管から上記導管を経て上記回転機械内への気体
   導入量を一定値に制御する減圧弁及びオリフィスとを具
   えていることを特徴とした回転体降速用気体導入装置。