JP3312305B2 - Laser gas transfer device - Google Patents
Laser gas transfer deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、レ−ザ発振管が介設さ
れるレーザ気体循環路にレーザ発振用気体(以下「レー
ザ気体」ともいう)を循環させるためにレーザ気体循環
路に配置される気体循環用ブロアを有するレーザ気体移
送装置、すなわち、タ−ボブロアに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser gas circulating circuit in which a laser oscillation tube is interposed. The present invention relates to a laser gas transfer device having a blower for gas circulation, that is, a turbo blower.
【0002】[0002]
【従来の技術】加工機用の炭酸ガスレ−ザ発振装置は、
発振管内にレーザ発振用気体を密封しないで循環させて
いる。レーザ気体循環路には、レ−ザ発振管、冷却器、
タ−ボブロアの回転翼などが直列に接続されている。タ
−ボブロアは、前記回転翼のほかに、モータ、ブロア回
転軸、ブロア回転軸を支持する軸受けなどで構成されて
いる。従来、タ−ボブロアの軸受けとしてボールベアリ
ングが使用され、ボールベアリングの潤滑のために潤滑
油が用いられている。2. Description of the Related Art Carbon dioxide laser oscillators for processing machines are
The laser oscillation gas is circulated in the oscillation tube without sealing. The laser gas circulation path includes a laser oscillation tube, a cooler,
Rotor blades of a turbo blower are connected in series. The turbo blower includes a motor, a blower rotating shaft, a bearing for supporting the blower rotating shaft, and the like, in addition to the rotating blades. Conventionally, ball bearings have been used as bearings for turbo blowers, and lubricating oil has been used for lubricating the ball bearings.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】潤滑油を用いたボール
ベアリングは、潤滑油が霧化してミストが前記循環路に
入り、この循環路に直列に挿入されているレ−ザ発振管
に入り込み、共振ミラ−に付着し、発振レ−ザにより発
振レ−ザの反射部で潤滑油成分の焼付きが起こり、ま
た、前記ミストは、複雑な化学変化を起こして励起ガス
中に不純物となって入り込み、発振器の性能劣化を惹起
する。さらに、軸受部材の摩擦による金属粉も前記循環
路に入り、潤滑油と同様に、発振器の性能劣化を速め
る。In a ball bearing using lubricating oil, lubricating oil is atomized and mist enters the circulation path, and enters a laser oscillation tube inserted in series in the circulation path. The mist adheres to the resonance mirror, seizes the lubricating oil component at the reflection part of the oscillation laser by the oscillation laser, and the mist causes a complicated chemical change to become an impurity in the excited gas. Intrusion, causing the performance degradation of the oscillator. Further, the metal powder due to the friction of the bearing member also enters the circulation path, and accelerates the performance degradation of the oscillator, similarly to the lubricating oil.
【0004】本発明は、前記事情に鑑み、気体レ−ザ発
振装置のレーザ気体移送装置において、下記(O01)の
記載内容を課題とする。 (O01) レーザ気体循環路を循環するレーザ発振用気
体中に潤滑油ミスト、金属粉等の不純物が混入しないよ
うにすること。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, the present invention is directed to a laser gas transfer device of a gas laser oscillation device, which has an object described in (O01) below. (O01) Prevent impurities such as lubricating oil mist and metal powder from entering the laser oscillation gas circulating in the laser gas circulation path.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決す
るために案出した本発明を説明するが、本発明の要素に
は、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実
施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。な
お、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する
理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明
の範囲を実施例に限定するためではない。Next, the present invention devised to solve the above-mentioned problems will be described. The elements of the present invention are used to facilitate correspondence with the elements of the embodiments described later. The reference numerals of the elements of the embodiment are enclosed in parentheses. The reason why the present invention is described in correspondence with the reference numerals of the following embodiments is to facilitate understanding of the present invention, and not to limit the scope of the present invention to the embodiments.
【0006】前記課題を解決するために、本発明のレー
ザ気体移送装置(U)は、レーザ発振用気体をレ−ザ発
振管(1)に循環させるレーザ気体循環路(8)に配置
された気体循環用ブロア(9)と、この気体循環用ブロ
ア(9)に一体的に連結されたブロア回転軸(14)
と、このブロア回転軸(14)を回転自在に支持する軸
受け(27,29)と、前記ブロア回転軸(14)を回
転駆動するモータ(M)と、前記ブロア回転軸(1
4)、軸受け(27,29)及びモータ(M)の外側を
覆うケーシングとを備えたレーザ気体移送装置(U)に
おいて、下記要件(Y01)〜(Y03)を備えたことを特
徴とする。 (Y01)前記軸受け(27,29)は、ラジアル気体軸
受(27)およびスラスト気体軸受(29)により構成
されたこと。 (Y02)前記ラジアル気体軸受(27)およびスラスト
気体軸受(29)に前記レーザ気体循環路(8)のレー
ザ発振用気体の圧力よりも高い圧力のレーザ発振用気体
を供給する装置であって、前記ブロア回転軸(14)に
支持され且つ前記レーザ気体循環路(8)のレーザ発振
用気体の圧力を高めながら後方の前記ラジアル気体軸受
(27)およびスラスト気体軸受(29)に移送する気
体移送手段(31)を有する軸受用気体供給装置。 (Y03)前記気体移送手段(31)は、前記ブロア回転
軸に固定された円板(31a)とこの円板に固定された
多数の羽根(31b)からなる遠心送風機。In order to solve the above problems, a laser gas transfer device (U) of the present invention is disposed in a laser gas circulation path (8) for circulating a laser oscillation gas through a laser oscillation tube (1). A gas circulation blower (9) and a blower rotating shaft (14) integrally connected to the gas circulation blower (9);
A bearing (27, 29) for rotatably supporting the blower rotating shaft (14); a motor (M) for rotating the blower rotating shaft (14); and a blower rotating shaft (1).
4), a laser gas transfer device (U) including a bearing (27, 29) and a casing that covers the outside of the motor (M), wherein the following requirements (Y01) to (Y03) are provided. (Y01) The bearings (27, 29) are composed of a radial gas bearing (27) and a thrust gas bearing (29). (Y02) An apparatus for supplying a laser oscillation gas having a pressure higher than a pressure of the laser oscillation gas in the laser gas circulation path (8) to the radial gas bearing (27) and the thrust gas bearing (29), A gas transfer supported on the blower rotation shaft (14) and transferred to the rear radial gas bearing (27) and thrust gas bearing (29) at the rear while increasing the pressure of the laser oscillation gas in the laser gas circulation path (8). A gas supply device for bearings having means (31). (Y03) The centrifugal blower, wherein the gas transfer means (31) includes a disk (31a) fixed to the blower rotation shaft and a number of blades (31b) fixed to the disk.
【0007】また、本発明の実施態様1のレーザ気体移
送装置(U)は、前記本発明の軸受気体供給装置(U
1)が、下記の要件(Y04)〜(Y05)を備えたことを
特徴とする。 (Y04) 前記レーザ気体循環路(8)と前記気体軸受
け(27,29)とを接続するレーザ気体接続路(2
2)、 (Y05) 前記レーザ気体接続路(22)に配置された
軸受け用気体移送手段(31)。Further, the laser gas transfer device (U) according to the first embodiment of the present invention includes the bearing gas supply device (U) according to the present invention.
1) is characterized by having the following requirements (Y04) to (Y05). (Y04) A laser gas connection path (2) connecting the laser gas circulation path (8) and the gas bearings (27, 29).
2), (Y05) Gas transfer means for bearing (31) arranged in the laser gas connection path (22).
【0008】また、本発明の実施態様2のレーザ気体移
送装置(U)は、前記実施態様1のレーザ気体移送装置
(U)において、下記の要件(Y06)〜(Y07)を備え
たことを特徴とする。 (Y06) 前記レーザ気体接続路(22)は、前記気体
循環用ブロア(9)と気体軸受け(27,29)との間
のブロア回転軸(14)の周囲に環状に形成されたこ
と、 (Y07) 前記軸受け用気体移送手段(31)は、前記
ブロア回転軸(14)に固定された遠心送風機(31)
により構成されたこと。A laser gas transfer device (U) according to a second embodiment of the present invention has the following requirements (Y06) to (Y07) in the laser gas transfer device (U) according to the first embodiment. Features. (Y06) the laser gas connection path (22) is formed in an annular shape around a blower rotation shaft (14) between the gas circulation blower (9) and the gas bearings (27, 29); Y07) The bearing gas transfer means (31) is a centrifugal blower (31) fixed to the blower rotation shaft (14).
It was constituted by.
【0009】[0009]
【作用】次に、前述の特徴を備えた本発明の作用を説明
する。前述の特徴を備えた本発明のレーザ気体移送装置
(U)は、ケーシング内側において、ブロア回転軸(1
4)がモータ(M)により回転駆動される。前記気体軸
受け(27,29)には、ブロア回転軸に固定された円
板(31a)とこの円板に固定された多数の羽根(31
b)からなる遠心送風機(31)を有した軸受け用気体
供給装置(U1)により、レーザ発振用気体の圧力より
も高圧のレーザ発振用気体が供給されるので、気体軸受
け(27,29)により前記ブロア回転軸(14)は回
転自在に支持される。このようにブロア回転軸(14)
が、レーザ発振用気体を用いた気体軸受け(27,2
9)に支持されているので、レ−ザ発振の性能を劣化さ
せる不純物が前記レーザ気体循環路(8)に混入するこ
とがない。Next, the operation of the present invention having the above-mentioned features will be described. The laser gas transfer device (U) according to the present invention having the above-mentioned features is provided inside the casing with the blower rotating shaft (1
4) is rotationally driven by the motor (M). The gas bearings (27, 29) include a disk (31a) fixed to a blower rotation shaft and a number of blades (31) fixed to the disk.
The gas for laser oscillation having a pressure higher than the pressure of the gas for laser oscillation is supplied by the gas supply device for bearing (U1) having the centrifugal blower (31) consisting of b), so that the gas bearings (27, 29) The blower rotation shaft (14) is rotatably supported. Thus, the blower rotation shaft (14)
Is a gas bearing using gas for laser oscillation (27, 2).
Since it is supported by 9), impurities that degrade the laser oscillation performance do not enter the laser gas circulation path (8).
【0010】また、前述の特徴を備えた本発明の実施態
様1のレーザ気体移送装置(U)は、前記レーザ気体循
環路(8)のレーザ発振用気体が、レーザ気体接続路
(22)及びこのレーザ気体接続路(22)に配置され
た軸受け用気体移送手段(31)により、前記気体軸受
け(27,29)に供給される。この場合、気体軸受け
(27,29)に供給するための気体供給源を新たに設
置する必要がない。Further, in the laser gas transfer device (U) according to the first embodiment of the present invention having the above-mentioned features, the laser oscillation gas in the laser gas circulation path (8) is provided with a laser gas connection path (22) and a laser gas connection path (22). The gas is supplied to the gas bearings (27, 29) by bearing gas transfer means (31) arranged in the laser gas connection path (22). In this case, there is no need to newly install a gas supply source for supplying the gas bearings (27, 29).
【0011】また、前述の特徴を備えた本発明の実施態
様2のレーザ気体移送装置(U)は、前記レーザ気体循
環路(8)のレーザ発振用気体が、前記レーザ気体循環
用ブロア(9)と気体軸受け(27,29)との間のブ
ロア回転軸(14)の周囲に環状に形成されたレーザ気
体接続路(22)及びこのレーザ気体接続路(22)の
前記ブロア回転軸(14)に固定された遠心送風機(3
1)により、前記気体軸受け(27,29)に供給され
る。この場合、レーザ気体接続路(22)を新たに設け
るためのスペースやレーザ気体接続路(22)を構成す
るための新たな部材を確保する必要がない。Further, in the laser gas transfer device (U) according to the second embodiment of the present invention having the above-mentioned features, the laser gas circulation path (8) is provided with a laser oscillation gas, and the laser gas circulation blower (9). ) And the gas bearings (27, 29), a laser gas connection path (22) formed annularly around a blower rotation axis (14), and the blower rotation axis (14) of the laser gas connection path (22). ) Fixed to the centrifugal blower (3
According to 1), the gas is supplied to the gas bearings (27, 29). In this case, there is no need to secure a space for newly providing the laser gas connection path (22) or a new member for configuring the laser gas connection path (22).
【0012】[0012]
【実施例】(実施例1)次に、本発明のレーザ気体移送
装置の実施例1を説明する。図1はレーザ気体移送装置
の実施例1が組み込まれたレーザ発振装置の説明図であ
る。この実施例のレーザ発振装置は炭酸ガスレーザ発振
装置である。符号1は両端に共振用ミラ−2、3を有す
るレ−ザ発振管を示し、レ−ザ発振管1の内部には陰陽
両電極4が設けられ、陰陽両電極4間には電源Vが介設
される。レ−ザ発振管1内には、炭酸ガスと、これに窒
素ガス、ヘリュウムガスを添加した発振励起用混合ガス
(すなわち、レーザ発振用気体)が連続的に流される。
したがって、レ−ザ発振管1には、前記レーザ発振用気
体を導入する入口5及び排出する出口6が設けられる。
これらの入口5と出口6は1つの閉じたレーザ気体循環
路8に介設される。(Embodiment 1) Next, Embodiment 1 of the laser gas transfer device of the present invention will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram of a laser oscillation device in which a first embodiment of a laser gas transfer device is incorporated. The laser oscillation device of this embodiment is a carbon dioxide laser oscillation device. Reference numeral 1 denotes a laser oscillation tube having resonance mirrors -2 and 3 at both ends. A negative and positive electrode 4 is provided inside the laser oscillation tube 1, and a power supply V is provided between the negative and positive electrodes 4. It is interposed. In the laser oscillation tube 1, a carbon dioxide gas and a mixed gas for oscillation excitation added with a nitrogen gas and a helium gas (that is, a gas for laser oscillation) are continuously flown.
Therefore, the laser oscillation tube 1 is provided with an inlet 5 for introducing the laser oscillation gas and an outlet 6 for discharging the gas.
These inlets 5 and outlets 6 are interposed in one closed laser gas circulation path 8.
【0013】このレーザ気体循環路8には、レーザ気体
移送装置Uのレーザ気体循環用ブロア9が介設されてい
る。またレーザ気体循環路8には、前記出口6とレーザ
気体循環用ブロア9の吸入側との間、及び、前記入口5
とレーザ気体循環用ブロア9の排出側との間にそれぞれ
熱交換器を用いた冷却部10、11が設けられている。
なお、符号12は、レ−ザ発振管1の中で炭酸ガスが変
化してできる一酸化炭素及び炭素を炭酸ガスに戻す触媒
などが封入された加熱器すなわちガス再生器で、レーザ
気体循環路8中の戻りガスの一部を引き込んでレ−ザ発
振管1に返す管路8aに設けられている。また、レーザ
気体循環路8に配置された圧力調整弁13は、ガスボン
ベ(図示せず)からの励起用ガスの圧力を一定にしてレ
ーザ気体循環路8へ導入するために使用される。The laser gas circulation path 8 is provided with a laser gas circulation blower 9 of the laser gas transfer device U. In addition, the laser gas circulation path 8 has a portion between the outlet 6 and the suction side of the laser gas circulation blower 9,
Cooling units 10 and 11 each using a heat exchanger are provided between the laser and the discharge side of the laser gas circulation blower 9.
Reference numeral 12 denotes a heater or gas regenerator in which a catalyst or the like for returning carbon monoxide and carbon to carbon dioxide formed by changing carbon dioxide in the laser oscillation tube 1 is enclosed. 8 is provided in a conduit 8a which draws in a part of the return gas in the tube 8 and returns it to the laser oscillation tube 1. Further, the pressure regulating valve 13 arranged in the laser gas circulation path 8 is used to introduce the laser gas circulation path 8 at a constant pressure of the excitation gas from a gas cylinder (not shown).
【0014】図2は、前記図1に示したレーザ気体移送
装置Uの詳細説明図である。レーザ気体移送装置Uは、
前記レーザ気体循環用ブロア9に一体的に連結されたブ
ロア回転軸14、及びこのブロア回転軸14を収容する
ケーシング16を有している。前記ケーシング16内側
には、ラジアル軸受用空間17とスラスト軸受用空間1
8と駆動モ−タ内装用空間19とが形成されている。ま
た、前記ケーシング16内側には、前記レーザ気体循環
用ブロア9が配置されたレーザ気体循環路8の渦室32
内部と、前記各空間17,18,19とを連通させる環
状の連通孔20がブロア回転軸14の周囲に設けられて
いる。FIG. 2 is a detailed explanatory view of the laser gas transfer device U shown in FIG. The laser gas transfer device U
It has a blower rotating shaft 14 integrally connected to the laser gas circulation blower 9 and a casing 16 for accommodating the blower rotating shaft 14. Inside the casing 16, a radial bearing space 17 and a thrust bearing space 1 are provided.
8 and a drive motor interior space 19 are formed. Further, inside the casing 16, a vortex chamber 32 of the laser gas circulation path 8 in which the laser gas circulation blower 9 is disposed.
An annular communication hole 20 for communicating the inside with each of the spaces 17, 18, 19 is provided around the blower rotation shaft.
【0015】前記連通孔20には、複数の環状の昇圧用
空間21が多段に設けられている。前記軸受用空間1
7、スラスト軸受用空間18、駆動モ−タ内装用空間1
9、及び連通孔20は、同軸円筒状に形成されており、
それらの中心に同軸に前記ブロア回転軸14が配置され
ている。前記ブロア回転軸14の周囲と前記連通孔20
の内面との間に形成される環状隙間、及び前記レーザ気
体循環用ブロア9の後面とケーシング16との間の隙間
によりレーザ気体接続路22が形成されている。前記ブ
ロア回転軸14の前端(図2中、左端)は前記レーザ気
体循環路8内部に延びており、前記レーザ気体循環用ブ
ロア9に連結されている。The communication hole 20 is provided with a plurality of annular boosting spaces 21 in multiple stages. The bearing space 1
7. Space 18 for thrust bearing, space 1 for driving motor interior
9, and the communication hole 20 are formed in a coaxial cylindrical shape,
The blower rotation shaft 14 is arranged coaxially at the center of the blowers. The periphery of the blower rotation shaft 14 and the communication hole 20
The laser gas connection passage 22 is formed by an annular gap formed between the inner surface of the blower 9 and the gap between the rear surface of the blower 9 for laser gas circulation and the casing 16. The front end (left end in FIG. 2) of the blower rotation shaft 14 extends into the laser gas circulation path 8 and is connected to the laser gas circulation blower 9.
【0016】前記駆動モ−タ内装用空間19は前記軸受
用空間17の中間に設けられている。この駆動モ−タ内
装用空間19にはステ−タコイル25が固定されはめ込
まれており、ステ−タコイル25の内側には同軸に永久
磁石でできているロ−タ26が配置され、このロ−タ2
6は前記ブロア回転軸14に装着されている。前記ステ
ータコイル25及びロータ26からモータMが構成され
ている。前記軸受用空間17を形成する前記ケーシング
16の円筒内周面とブロア回転軸14との間には、環状
のラジアル気体軸受27が設けられている。前記ラジア
ル気体軸受27としては、従来公知の種々のラジアル気
体軸受を採用することが可能である。The drive motor interior space 19 is provided in the middle of the bearing space 17. A stator coil 25 is fixed and fitted in the drive motor interior space 19, and a rotor 26 made of a permanent magnet is coaxially disposed inside the stator coil 25. TA2
6 is mounted on the blower rotation shaft 14. A motor M is composed of the stator coil 25 and the rotor 26. An annular radial gas bearing 27 is provided between the cylindrical inner peripheral surface of the casing 16 forming the bearing space 17 and the blower rotary shaft 14. As the radial gas bearing 27, various conventionally known radial gas bearings can be employed.
【0017】また、前記スラスト軸受用空間18内には
ブロア回転軸14の他端に鍔28が同軸に固定され、鍔
28の軸方向の前後端面とスラスト軸受用空間18の前
後端面との間にはスラスト気体軸受29が設けられてい
る。前記スラスト気体軸受29としては、従来公知の種
々のスラスト気体軸受を採用することが可能である。A flange 28 is coaxially fixed to the other end of the blower rotary shaft 14 in the thrust bearing space 18, and is provided between the front and rear end surfaces of the flange 28 in the axial direction and the front and rear end surfaces of the thrust bearing space 18. Is provided with a thrust gas bearing 29. As the thrust gas bearing 29, various conventionally known thrust gas bearings can be employed.
【0018】前記レーザ気体循環路8内部と、前記各空
間17,18,19とを連通させる環状の連通孔20の
前記多段の昇圧用空間21内部にはそれぞれ、軸受け用
気体移送手段としての遠心送風機31が設置されてい
る。遠心送風機31は、前記レーザ気体循環路8のレー
ザ気体の圧力を高めながら後方の気体軸受け27,29
に供給する装置である。各遠心送風機31は、ブロア回
転軸14に固定された円板31aとこの円板31aの前面
(図2中、左側面)に固定され放射状に延びる多数の羽
根31bとから構成されている。各遠心送風機31は、
それが回転したとき、円板31aの前面側の気体を遠心
力により半径方向外周部に移送する。この半径方向外周
部に移送された気体は前記円板31aの後面に回り込ん
で後方へと移動するようになっている。前記レーザ気体
接続路22及び複数の遠心送風機31から軸受け気体供
給装置U1が構成されている。In each of the multi-stage pressurizing spaces 21 of the annular communication hole 20 for communicating the inside of the laser gas circulation path 8 with each of the spaces 17, 18, 19, a centrifugal force as a gas transfer means for bearing is provided. A blower 31 is provided. The centrifugal blower 31 raises the pressure of the laser gas in the laser gas circulation path 8 while raising the rear gas bearings 27 and 29.
It is a device to supply to. Each centrifugal blower 31 is composed of a disk 31a fixed to the blower rotating shaft 14 and a number of radially extending blades 31b fixed to the front surface (left side in FIG. 2) of the disk 31a. Each centrifugal blower 31
When it rotates, the gas on the front side of the disk 31a is transferred to the radially outer peripheral portion by centrifugal force. The gas transferred to the radially outer portion goes around the rear surface of the disk 31a and moves rearward. The laser gas connection path 22 and the plurality of centrifugal blowers 31 constitute a bearing gas supply device U1.
【0019】前記レーザ気体循環用ブロア9の周囲に
は、レーザ気体循環路8の一部を形成する渦室32(図
1参照)が設けられている。渦室32から接線方向に延
びるレーザ気体循環路8は前記出口6に接続しており、
また、前記レ−ザ発振管1から出ているレーザ気体循環
路8は前記レーザ気体循環用ブロア9の吸い込み側(図
2参照)に軸方向に接続している。Around the laser gas circulation blower 9, a vortex chamber 32 (see FIG. 1) forming a part of the laser gas circulation path 8 is provided. A laser gas circulation path 8 extending tangentially from the vortex chamber 32 is connected to the outlet 6,
A laser gas circulation path 8 extending from the laser oscillation tube 1 is connected to the suction side (see FIG. 2) of the laser gas circulation blower 9 in the axial direction.
【0020】(実施例1の作用)次に、前述の構成を備
えた実施例1の作用を説明する。圧力調整弁13を開
き、レーザ気体循環路8に炭酸ガス、窒素ガス、ヘリュ
ウムガスからなるレーザ発振用気体を導入し、ステ−タ
コイル25に電流を供給すると、ロ−タ26が密封され
たケーシング16の中の駆動モ−タ内装用空間19内で
回転駆動され、ロ−タ26と1体にブロア回転軸14及
びレーザ気体循環用ブロア9が回転してレーザ気体の圧
力を高める。この圧力が高められたレーザ発振用気体の
圧力は前記渦室32の出口付近で約150mb(ミリバ
ール)程度であり、このレーザ気体はレーザ気体循環路
8を循環し始める。レ−ザ発振管1の陰陽両電極4に電
圧を供給すると、レ−ザ発振管1内のガスが励起され、
加工用のレ−ザ光が発振し、温度が高くなった循環ガス
は、冷却部10、冷却部11による熱交換を受けて冷却
される。(Operation of the First Embodiment) Next, the operation of the first embodiment having the above-described configuration will be described. When the pressure regulating valve 13 is opened, a laser oscillation gas composed of carbon dioxide gas, nitrogen gas, and helium gas is introduced into the laser gas circulation path 8 and an electric current is supplied to the stator coil 25, the rotor 26 is sealed. The rotation of the blower rotation shaft 14 and the blower 9 for circulating the laser gas is carried out by the rotation of the rotor 26 and the rotor 26 in the space 19 for the interior of the drive motor inside the rotor 16 to increase the pressure of the laser gas. The pressure of the laser oscillation gas whose pressure has been increased is about 150 mb (millibar) near the outlet of the vortex chamber 32, and the laser gas starts to circulate in the laser gas circulation path 8. When a voltage is supplied to the negative and positive electrodes 4 of the laser oscillation tube 1, the gas in the laser oscillation tube 1 is excited,
The circulating gas whose temperature rises due to oscillation of the processing laser light is cooled by heat exchange by the cooling units 10 and 11.
【0021】前記気体軸受27,29が配置されている
空間17,18は、前記ケーシング16とブロア回転軸
14との間の隙間すなわちレーザ気体接続路22により
前記レーザ気体循環路8に連通している。気体軸受けの
負荷容量は、周囲圧力に比例するため、前記ラジアル軸
受27周囲の圧力が前記レーザ気体循環路8の渦室32
の出口付近の圧力150mbと同程度であるなら、大気
圧下で使用する場合の約1/7に負荷容量が落ちるた
め、軸受けとして作用しなくなる。しかしながら、本実
施例では、レーザ気体循環用ブロア9の周りのガスすな
わちレーザ気体循環路8内のレーザ気体は、レーザ気体
接続路22を介して昇圧用空間21に進入し、前記複数
の昇圧用空間21に多段に配置された遠心送風機(軸受
け用気体移送手段)31により後方に移送される。この
移送により、レーザ気体循環路8の渦室32内で150
mb程度であったレーザ気体の圧力は、ラジアル気体軸
受27及びスラスト気体軸受29が配置された軸受用空
間17,18の中では大気圧程度まで上昇する。このた
め、気体軸受け27,28は、ブロア回転軸14を回転
自在にラジアル方向にもスラスト方向にも浮かせた状態
に支持できる程度の負荷容量を有することになる。Spaces 17 and 18 in which the gas bearings 27 and 29 are disposed communicate with the laser gas circulation path 8 through a gap between the casing 16 and the blower rotating shaft 14, that is, a laser gas connection path 22. I have. Since the load capacity of the gas bearing is proportional to the ambient pressure, the pressure around the radial bearing 27 is reduced by the vortex chamber 32 of the laser gas circulation path 8.
If the pressure in the vicinity of the outlet is about 150 mb, the load capacity is reduced to about 1/7 of that in the case where the apparatus is used under atmospheric pressure, so that it does not function as a bearing. However, in this embodiment, the gas around the laser gas circulation blower 9, that is, the laser gas in the laser gas circulation path 8 enters the pressure-raising space 21 via the laser gas connection path 22, and The air is transferred rearward by centrifugal blowers (bearing gas transfer means) 31 arranged in multiple stages in the space 21. By this transfer, 150 mm is set in the vortex chamber 32 of the laser gas circulation path 8.
The pressure of the laser gas, which was about mb, rises to about atmospheric pressure in the bearing spaces 17 and 18 in which the radial gas bearing 27 and the thrust gas bearing 29 are arranged. For this reason, the gas bearings 27 and 28 have a load capacity enough to support the blower rotating shaft 14 so as to be rotatable in both the radial direction and the thrust direction.
【0022】[0022]
【0023】[0023]
【0024】[0024]
【0025】(変更例) 以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は前記実施
例に限定されるものではなく特許請求の範囲に記載され
た本発明の要旨の範囲内で、種々の小設計変更を行うこ
とが可能である。たとえば、本発明は炭酸ガスレ−ザ発
振器以外のガスレーザ発振器にも適用することが可能で
ある。(Modifications) Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, but falls within the scope of the present invention described in the appended claims. Various small design changes can be made. For example, the present invention can be applied to a gas laser oscillator other than the carbon dioxide laser oscillator.
【0026】[0026]
【発明の効果】前述の構成を備えた本発明のレ−ザ気体
移送装置は、レ−ザ発振器に供給する気体中に潤滑油ミ
ストが混入しないので、気体が汚れず、また、レ−ザ発
振器のミラ−が汚れず、このため、レ−ザ発振器の寿命
が延長されるという効果を奏する。さらに、軸受用気体
供給装置から軸受けの方向に圧縮されたレーザ発振用気
体が供給されているので、軸受作用により加熱された気
体がブロア側へ混入することを抑制できると共に、固定
された円板とこの円板に固定された多数の羽根からなる
遠心送風機により、低圧であるレーザ発振用気体を気体
軸受に必要な圧力まで十分に昇圧することができる。According to the laser gas transfer device of the present invention having the above-described structure, since the lubricating oil mist is not mixed into the gas supplied to the laser oscillator, the gas is not contaminated and the laser is not contaminated. The mirror of the oscillator is not contaminated, which has the effect of extending the life of the laser oscillator. Furthermore, since the gas for laser oscillation compressed in the direction of the bearing is supplied from the gas supply device for the bearing, the gas heated by the bearing action can be prevented from entering the blower side, and the fixed disk is fixed. By means of the centrifugal blower comprising a large number of blades fixed to the disk, the pressure of the laser oscillation gas at a low pressure can be sufficiently increased to the pressure required for the gas bearing.
【図1】 図1は本発明のレ−ザ気体移送装置の実施例
1の説明図である。FIG. 1 is an explanatory view of Embodiment 1 of a laser gas transfer device of the present invention.
【図2】 図2は、 図1のII−II線における断面図で
ある。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.
U…レーザ気体移送装置、U1…軸受気体供給装置、M
…モータ、1…レ−ザ発振管、8…レーザ気体循環路、
9…レーザ気体循環用ブロア、14…ブロア回転軸、2
1…昇圧用空間、22…レーザ気体接続路、25…ステ
−タコイル、26…ロ−タ、27,28…気体軸受、3
1…軸受け用気体移送手段(遠心送風機)、36…軸受
け用気体移送手段(真空ポンプ)、U: laser gas transfer device, U1: bearing gas supply device, M
... Motor, 1 ... Laser oscillation tube, 8 ... Laser gas circulation path,
9 ... Blower for laser gas circulation, 14 ... Blower rotating shaft, 2
DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS 1: boosting space, 22: laser gas connection path, 25: stator coil, 26: rotor, 27, 28: gas bearing, 3
1 ... gas transfer means for bearing (centrifugal blower), 36 ... gas transfer means for bearing (vacuum pump),
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01S 3/00 - 3/30 F16C 32/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01S 3/00-3/30 F16C 32/06
Claims (1)
環させるレーザ気体循環路に配置された気体循環用ブロ
アと、この気体循環用ブロアに一体的に連結されたブロ
ア回転軸と、このブロア回転軸を回転自在に支持する軸
受けと、前記ブロア回転軸を回転駆動するモータと、前
記ブロア回転軸、軸受け及びモータの外側を覆うケーシ
ングとを備えたレーザ気体移送装置において、下記の要
件(Y01)〜(Y03)を備えたことを特徴とするレーザ
気体移送装置、 (Y01)前記軸受けは、ラジアル気体軸受およびスラス
ト気体軸受により構成されたこと。 (Y02)前記ラジアル気体軸受およびスラスト気体軸受
に前記レーザ気体循環路のレーザ発振用気体の圧力より
も高い圧力のレーザ発振用気体を供給する装置であっ
て、前記ブロア回転軸に支持され且つ前記レーザ気体循
環路のレーザ発振用気体の圧力を高めながら後方の前記
ラジアル気体軸受およびスラスト気体軸受に移送する気
体移送手段を有する軸受用気体供給装置。 (Y03)前記気体移送手段は、前記ブロア回転軸に固定
された円板とこの円板に固定された多数の羽根からなる
遠心送風機。1. A gas circulation blower disposed in a laser gas circulation path for circulating a laser oscillation gas through a laser oscillation tube, a blower rotating shaft integrally connected to the gas circulation blower, and In a laser gas transfer device including a bearing that rotatably supports a blower rotation shaft, a motor that rotationally drives the blower rotation shaft, and a casing that covers the outside of the blower rotation shaft, the bearing, and the motor, the following requirements ( (Y01) to (Y03), a laser gas transfer device, (Y01) the bearing is constituted by a radial gas bearing and a thrust gas bearing. (Y02) A device for supplying a laser oscillation gas having a pressure higher than a pressure of the laser oscillation gas in the laser gas circulation path to the radial gas bearing and the thrust gas bearing, wherein the gas is supported by the blower rotating shaft and A gas supply device for bearings, comprising gas transfer means for transferring pressure to the radial gas bearing and the thrust gas bearing at the rear while increasing the pressure of the laser oscillation gas in the laser gas circulation path. (Y03) The gas transfer means is a centrifugal blower comprising a disk fixed to the blower rotation shaft and a number of blades fixed to the disk.
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JP31370992A JP3312305B2 (en) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | Laser gas transfer device |
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JPH06164025A JPH06164025A (en) | 1994-06-10 |
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