(57)【要約】【課題】なかんずくポンプの作動状態について帰納的に推論するために、ローターの作動パラメータを簡単な方法で確実に捕捉できるポンプを提供する。【解決手段】本発明は真空ポンプ、とりわけターボ分子ポンプに関するものであり、少なくとも一つのローターを持つ少なくとも一つのポンプ段を有しており、少なくとも一つのセンサー装置が設けられており、そのセンサー装置を用いて、ローターの少なくとも一部分の温度を、その部分から発せられる熱放射を測定することにより非接触的に決定可能であり、ローターのその部分は表面処理されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空ポンプ、とりわけターボ分子ポンプであって、少なくとも一つのローターを持つ少なくとも一つのポンプ段を有する真空ポンプにおいて、少なくとも一つのセンサー装置が設けられており、このセンサー装置を用いてローターの少なくとも一つの部分の温度が、その部分から発する熱放射を測定することにより非接触的に決定可能であり、ローターのその部分は表面処理されている、真空ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載の真空ポンプであって、センサー装置には赤外センサーが含まれている、真空ポンプ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の真空ポンプであって、とりわけローターの前記部分は、前記部分の算術平均粗さ（ｍｉｔｔｌｅｒｅ  Ｒａｕｈｅｉｔ）Ｒａが５から２５μｍになるよう、及び／又は、平均最大高さ（ｍｉｔｔｌｅｒｅ  Ｒａｕｔｉｅｆｅ）Ｒｚが４０から１００μｍになるよう、及び／又は、前記部分が１５から５０μｍの範囲にある表面構造を有しているよう、粗面化又は構造化されている、真空ポンプ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の真空ポンプであって、表面処理部分はほぼ、その部分の領域におけるローター材料でできている、真空ポンプ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の真空ポンプであって、前記部分がコーティングを有している、真空ポンプ。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の真空ポンプであって、表面処理部分がローター軸に配置されている、真空ポンプ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の真空ポンプであって、表面処理部分が、ローター軸に接続された部材に配置されている、真空ポンプ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の真空ポンプであって、表面処理部分がリング状面を形成している、真空ポンプ。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の真空ポンプであって、表面処理部分が少なくとも部分的に湾曲して及び／又は平坦に形成されており、とりわけ継続的に湾曲して又はほぼ完全に平坦に形成されている、真空ポンプ。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の真空ポンプであって、表面処理部分が、ローター回転軸に対してほぼ垂直に配置された平面内に延在している、真空ポンプ。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の真空ポンプであって、表面処理部分が配置されているローター領域が、ポンプ段又はポンプの予真空領域又は排出領域に割り当てられている、真空ポンプ。
【請求項１２】
真空ポンプ、とりわけ請求項１から１１のいずれか一項に記載の真空ポンプの製造方法であって、真空ポンプは、少なくとも一つのローターを持つ少なくとも一つのポンプ段を有しており、少なくとも一つのセンサー装置が設けられており、このセンサー装置を用いてローターの少なくとも一部分の温度が、その部分から発せられる熱放射を測定することにより非接触的に決定可能であり、ローターのその部分は表面処理されている、製造方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、ローターの前記部分は、その部分の表面処理の際に粗面化される、方法。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の方法であって、前記部分の製造の際にはサンドブラスト加工、ガラスビーズブラスト加工、電子ビーム加工、イオンビーム加工、レーザー構造化加工、腐食加工、及び／又は、研削的機械加工が用いられる、方法。
【請求項１５】
請求項１２から１４のいずれか一項に記載の方法であって、表面処理には前記部分のコーティングが含まれる、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一つのローターを持つ少なくとも一つのポンプ段を有する真空ポンプ、とりわけターボ分子ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
そのような真空ポンプは産業又は研究の多くの分野で利用されている。その際、そのような真空ポンプの作動を確実に監視して例えば負荷状態（Ｌａｓｔｚｕｓｔａｅｎｄｅ）を捕捉できること、及び／又は、機能不全のきざしを早期に認識できることは大きな意味を持つ。
【０００３】
上述のような真空ポンプにおいてはしばしば、ローターは高速で回転している。ポンプの機能性にとってローターの状態は特別な意味を持つ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、なかんずくポンプの作動状態について帰納的に推論するために、ローターの作動パラメータを簡単な方法で確実に捕捉できるポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によると少なくとも一つのセンサー装置が設けられており、このセンサー装置を用いてローターの少なくとも一部分の温度を、その部分から発せられる熱放射を測定することにより非接触的に決定することが可能であり、このときローターのその部分には表面処理がほどこされている。
【０００６】
ローター、ローターのコーティング、及び／又は、ローターに接続されている部材を作る一般的な材料の、熱放射のスペクトル領域における放射率は通常は低い。そのため、放射率とは、ローターが発する放射と、理想的な熱放射体（黒体）が発するであろう放射との比率と理解される。理想的な熱放射体の放射率は１である。
【０００７】
しかしながら、放射率が低い物体の温度を、発せられる熱放射の測定により決定することは、比較的信頼性が低い。
【０００８】
本発明により、熱放射測定を介して行う非接触的な温度測定の信頼性は、ローターの少なくとも一部分の放射率を高めると簡単に改善できることが認められた。この局所的な放射率上昇は適切な表面処理により行われる。表面処理部分から発せられた熱放射はより簡単に及びより信頼的に測定可能であり、それは、発せられた放射量又は放射密度が、表面の未処理部分より明らかに高いからでもある。それによりまた、コストが重視される場合には、より単純なセンサーを使用することが可能となる。逆に、従来のセンサーを使用した温度測定は、明らかにより正確であり、またより良い再現性も得られる。
【０００９】
当該部分の表面処理により生じたローターの不均衡を最小化するために、その部分は、ローターの周方向において、その部分の特性に関してロータ回転軸周りにほぼ均一に延在するよう、又は、類似の特性を持つ複数の部分が周方向において均一に分散して配置するようにすることができる。
【００１０】
本発明のさらなる実施形態は、明細書、特許請求の範囲、及び、付属する図に記載されている。
【００１１】
ある実施形態によるとセンサー装置は赤外センサーを有している。
【００１２】
さらなる実施形態によるとローターの当該部分は、その部分の放射率を高めるために粗面化又は構造化されている。放射特性（Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓｅｉｇｅｎｓｃｈａｆｔｅｎ）の改善につながり得るメカニズムとしては、電磁赤外領域（ｅｌｅｋｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｓｃｈｅｒ  Ｉｎｆｒａｒｏｔｂｅｒｅｉｃｈ）、とりわけ近赤外領域から中赤外領域、例えばおよそ８から１５μｍの波長範囲において拡散反射が強化されることが挙げられる。望ましくはローターの当該部分は、当該部分の算術平均粗さ（ｍｉｔｔｌｅｒｅ  Ｒａｕｈｅｉｔ）Ｒａが５から２５μｍ、及び／又は、平均最大高さ（ｇｅｍｉｔｔｅｌｔｅ  Ｒａｕｔｉｅｆｅ）Ｒｚが４０から１００μｍ、及び／又は、当該部分の表面構造が１５から５０μｍの範囲にあるように粗面化又は構造化される。
【００１３】
表面処理部分がほぼ、ローターの当該部分の領域の材料からできていることが有利であることが示された。その場合、処理面はほぼ、例えばアルミニウムなどの出発材料の化学的及び／又は機械的安定性を備えている。ポンプの特別な使用、とりわけ腐食性の環境で使用する場合、ローターはニッケルなどでコーティングされる。コスト面の理由から、コーティングは、温度決定の際に利用されるローター領域もコーティングされるよう広範囲に行われる。この場合、このコーティングはローター材料の一部と理解される。
【００１４】
そのようなコーティングの放射率は通常は低いため、放射率上昇のための適切な表面処理は特に効率的である。相応の処理方法を用いれば、表面処理によってコーティングの保護作用が大きく損なわれることはない。
【００１５】
当該部分の粗面化又は構造化は例えばハッチングなど規則的なパターンを有することができる。しかしながら粗面化又は構造化は均一に行われることが望ましい。
【００１６】
しかし、ローターの上記部分がコーティングを有すること、つまり、表面処理に当該部分のコーティングを（場合によっては、先に例に挙げたニッケルコーティングなど当該部分の表面処理以前に行われたローターのコーティングに追加的に）含めることも可能である。ここで基本的には、暗い色又は他の適切な物質（例えば、黒ニッケル、Ｋｅｐｌａ又はＥｌｏｘａｔといった酸化物層など）を当該部分にコーティング（ａｕｆｇｅｂｒａｃｈｔ）して、そこの放射率を局所的に上昇させることが考えられる。コーティングはまた、当該部分の粗面化及び／又は構造化に加えて、その部分を保護するために行うこともできる。
【００１７】
表面処理部分は、ローターの軸に配置することができる。しかし、表面処理部分を、ローター軸に接続されている部材に配置することも可能である。この部材は、基本的に他の目的のために設けられている（機能）部材であってもよい。しかしながら、発せられる熱放射の測定のためだけに、ローターに直接的又は間接的に接続された部材、例えば適切な材料で作られた、もしくは適切な（表面）特性を持つスリーブであって、ローターに取り付けられたスリーブなど（例えば陽極酸化アルミニウム、炭素繊維又はグラスファイバー強化プラスチック、又は適切な他の材料からできたスリーブ）を設けることも可能である。
【００１８】
表面処理部分は、リング状面になるよう形成することができる。それによりローターが回転する際にその温度を継続的に捕捉することが可能である。表面処理部分は少なくとも部分的に湾曲させて及び／又は平坦に形成することができ、とりわけ、表面処理部分は連続的に湾曲しているか又はほぼ完全に平坦である。
【００１９】
さらなる実施形態によると、表面処理部分は、ローター回転軸に対してほぼ垂直に配置された平面内に延在している。
【００２０】
表面処理部分が配置されているのはとりわけ、ローターの、ポンプ段又はポンプの予真空領域又は排出領域に割り当てられた領域である。すると表面処理部分の出力レート（Ａｕｓｇａｎｇｓｒａｔｅ）が、滑らかな表面と比較して少し上昇することがあっても短所とはならず、実地において多くの場合問題とはならない。
【００２１】
本発明はさらに真空ポンプ、とりわけ、先述のいずれかの実施形態の真空ポンプの製造方法に関するものであり、真空ポンプは、少なくとも一つのローターを持つ少なくとも一つのポンプ段を有しており、また少なくとも一つのセンサー装置が設けられており、そのセンサー装置を用いてローターの少なくとも一部分の温度を、その部分から発せられる熱放射を測定することにより非接触的に決定可能であり、ローターのその部分は表面処理されている。
【００２２】
この方法のある実施形態によると、ローターの当該部分の表面処理において当該部分は粗面化される。
【００２３】
当該部分の製造においてはとりわけ、サンドブラスト加工、ガラスビーズブラスト加工、電子ビーム加工、イオンビーム加工、レーザー構造化加工、化学的加工（例えば腐食加工）、及び／又は、研削的な機械加工を用いることができる。
【００２４】
レーザー構造化加工においては例えば、文字を彫る目的で使用されるレーザーを利用することができる。するとローターの当該部分の構造化は、いずれにせよ行われるローターのマーキングの際に行うことができる。しかしながら構造化加工を加速するために、これをより強い線源（Ｓｔｒａｈｌｕｎｇｓｑｕｅｌｌｅ）を用いて行うこともできる。レーザー構造化加工において基本的に関係するパラメータとしてはなかんずく、使用するレーザーの出力、繰返し速度、送り速度、線間隔が挙げられる。
【００２５】
この方法のさらなる実施形態によると、表面処理には、粗面化又は構造化に加えて、又は、粗面化又は構造化の代替として、当該部分のコーティングも含まれる。
【００２６】
先述の表面処理方法、とりわけレーザー構造化加工により、当該部分の放射率を０．９までの領域にすることができた。この値を、放射率がおよそ０．０２という値のオーダー（Ｇｒｏｅｓｓｅｎｏｒｄｎｕｎｇ）にある、旋盤加工されたアルミニウム（ｇｅｄｒｅｈｔｅｍ  Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ）（代表的なローター材料）の放射率と比較すると、温度測定が優位に改善され得ることが明らかである。つまり、ローターの表面処理部分は、同じ温度において未処理の部分よりはるかに多くの熱放射を行う。このことはなかんずく、測定変動の重要度が低下することを意味している。
【００２７】
以下、有利な実施形態を例にとり、本発明について、図式的に表された付属の図を用いて説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ターボ分子ポンプの斜視図である。
【図２】図１のターボ分子ポンプの下側の図である。
【図３】図２に示された線Ａ−Ａに沿うターボ分子ポンプの断面図である。
【図４】図２に示された線Ｂ−Ｂに沿うターボ分子ポンプの断面図である。
【図５】図２に示された線Ｃ−Ｃに沿うターボ分子ポンプの断面図である。
【図６】表面処理領域及びセンサー装置の配置例が図示された、図４の図の部分拡大図である。
【図７】表面処理領域及び対応するセンサー装置のさらなる配置例が図示された、スプリットフローポンプの実施形態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１に示されたターボ分子ポンプ１１１は、インレットフランジ１１３に取り囲まれたポンプインレット１１５を有する。このポンプインレットには、公知の方法で、図示されていない真空容器が接続されることが可能である。真空容器からのガスは、ポンプインレット１１５を介して真空容器から吸引され、そしてポンプを通してポンプアウトレット１１７へと搬送されることが可能である。ポンプアウトレットには、予真空ポンプ（例えばロータリーベーンポンプ）が接続されていることが可能である。
【００３０】
インレットフランジ１１３は、図１の真空ポンプの向きにおいては、真空ポンプ１１１のハウジング１１９の上端部を形成する。ハウジング１１９は、下部分１２１を有する。これには、側方にエレクトロニクスハウジング１２３が設けられている。エレクトロニクスハウジング１２３内には、真空ポンプ１１１の電気的及び／又は電子的コンポーネントが収容されている。これらは例えば、真空ポンプ内に配置される電動モーター１２５を作動させるためのものである。エレクトロニクスハウジング１２３には、アクセサリーのための複数の接続部１２７が設けられている。更に、データインターフェース１２９（例えばＲＳ４８５スタンダードに従うもの）と、電源供給接続部１３１がエレクトロニクスハウジング１２３には設けられている。
【００３１】
ターボ分子ポンプ１１１のハウジング１１９には、フローインレット１３３が、特にフローバルブの形式で設けられている。これを介して真空ポンプ１１１は溢出を受けることが可能である。下部分１２１の領域には、更にシールガス接続部１３５（洗浄ガス接続部とも称される）が設けられている。これを介して洗浄ガスが、ポンプによって搬送されるガスに対して電動モーター１２５（例えば図３参照）を保護するため、モーター室１３７内に取り込まれることが可能である。モーター室内には、真空ポンプ１１１の電動モーター１２５が収容されている。下部分１２１内には、更に二つの冷却媒体接続部１３９が設けられている。その際、一方の冷却媒体接続部は冷却媒体のインレットとして、そして他方の冷却媒体接続部はアウトレットとして設けられている。冷却媒体は、冷却目的で真空ポンプ内に導かれることが可能である。
【００３２】
真空ポンプの下側面１４１は、起立面として使用されることが可能であるので、真空ポンプ１１１は下側面１４１上に起立して作動させられることが可能である。しかしまた、真空ポンプ１１１は、インレットフランジ１１３を介して真空容器に固定されることも可能であり、これによっていわば懸架して作動させられることが可能である。更に真空ポンプ１１１は、図１に示されたものと異なった向きとされているときにも作動させられることが可能であるよう構成されていることが可能である。下側面１４１が下に向かってではなく、当該面に向けられて、又は上に向けられて配置されている真空ポンプの実施形も実現されることが可能である。
【００３３】
図２に表わされている下側面１４１には、更に、種々のスクリュー１４３が設けられている。これらによって、ここでは詳細に特定されない真空ポンプの部材が互いに固定されている。例えば、支承部カバー１４５が下側面１４１に固定されている。
【００３４】
下側面１４１には、更に、固定穴１４７が設けられている。これを介してポンプ１１１は例えば載置面に固定されることが可能である。
【００３５】
図２から５には、冷却媒体配管１４８が表わされている。この中に、冷却媒体接続部１３９を介して導入、又は導出される冷却媒体が循環していることが可能である。
【００３６】
図３から５の断面図に示されているように、真空ポンプは、複数のプロセスガスポンプ段を有している。これは、ポンプインレット１１５に及ぶプロセスガスをポンプアウトレット１１７に搬送するためのものである。
【００３７】
ハウジング１１９内には、ローター１４９が配置されている。このローターは、回転軸１５１を中心として回転可能なローター軸１５３を有している。
【００３８】
ターボ分子ポンプ１１１は、ポンプ効果を奏するよう互いにシリアルに接続された複数のポンプ段を有している。これらポンプ段は、ローター軸１５３に固定された複数の半径方向のローターディスク１５５と、ローターディスク１５５の間に配置され、そしてハウジング１１９内に固定されているステーターディスク１５７を有している。その際、一つのローターディスク１５５とこれに隣接する一つのステーターディスク１５７がそれぞれ一つのターボ分子ポンプ段を形成している。ステーターディスク１５７は、スペーサーリング１５９によって互いに所望の軸方向間隔に保持されている。
【００３９】
真空ポンプは、更に、半径方向において互いに入れ子式に配置され、そしてポンプ作用を奏するよう互いにシリアルに接続されたホルベックポンプ段を有する。ホルベックポンプ段のローターは、ローター軸１５３に設けられるローターハブ１６１と、ローターハブ１６１に固定され、そしてこれによって担持されるシリンダー側面形状の二つのホルベックロータースリーブ１６３，１６５を有している。これらは、回転軸１５１と同軸に向けられており、そして半径方向において互いに入れ子式に接続されている。更に、シリンダー側面形状の二つのホルベックステータースリーブ１６７，１６９が設けられている。これらは同様に、回転軸１５１に対して同軸に向けられており、そして半径方向で見て互いに入れ子式に接続されている。
【００４０】
ポンプ効果を発揮するホルベックポンプ段の表面は、側面によって、つまり、ホルベックロータースリーブ１６３，１６５とホルベックステータースリーブ１６７，１６９の内側面、及び／又は外側面によって形成されている。外側のホルベックステータースリーブ１６７の半径方向内側面は、半径方向のホルベック間隙１７１を形成しつつ、外側のホルベックロータースリーブ１６３の半径方向外側面と向かい合っており、そしてこれと、ターボ分子ポンプに後続する第一のホルベックポンプ段を形成する。外側のホルベックロータースリーブ１６３の半径方向内側面は、半径方向のホルベック間隙１７３を形成しつつ、内側のホルベックステータースリーブ１６９の半径方向外側面と向かい合っており、そしてこれと、第二のホルベックポンプ段を形成する。内側のホルベックステータースリーブ１６９の半径方向内側面は、半径方向のホルベック間隙１７５を形成しつつ、内側のホルベックロータースリーブ１６５の半径方向外側面と向かい合っており、そしてこれと、第三のホルベックポンプ段を形成する。
【００４１】
ホルベックロータースリーブ１６３の下側端部には、半径方向に延びるチャネルが設けられていることが可能である。これを介して、半径方向外側に位置するホルベック間隙１７１が、中央のホルベック間隙１７３と接続されている。更に、内側のホルベックステータースリーブ１６９の上側端部には、半径方向に延びるチャネルが設けられていることが可能である。これを介して、中央のホルベック間隙１７３が、半径方向内側に位置するホルベック間隙１７５と接続されている。これによって、入れ子式に接続される複数のホルベックポンプ段が互いにシリアルに接続される。半径方向内側に位置するホルベックロータースリーブ１６５の下側の端部には、更に、アウトレット１１７への接続チャネル１７９が設けられていることが可能である。
【００４２】
ホルベックステータースリーブ１６３、１６５（Ｈｏｌｗｅｃｋ−Ｓｔａｔｏｒｈｕｅｌｓｅｎ  １６３，  １６５）の上述したポンプ効果を発揮する表面は、それぞれ、螺旋形状に回転軸１５１の周りを周回しつつ軸方向に延びる複数のホルベック溝を有する。他方で、ホルベックロータースリーブ１６３、１６５のこれに向かい合った側面は、滑らかに形成されており、そして真空ポンプ１１１の作動のためのガスをホルベック溝内へと駆り立てる。
【００４３】
ローター軸１５３の回転可能な支承のため、ポンプアウトレット１１７の領域にローラー支承部１８１、およびポンプインレット１１５の領域に永久磁石支承部１８３が設けられている。
【００４４】
ローラー支承部１８１の領域には、ローター軸１５３に円錐形のスプラッシュナット１８５が設けられている。これは、ローラー支承部１８１の方に向かって増加する外直径を有している。スプラッシュナット１８５は、作動媒体貯蔵部の少なくとも一つのスキマー（独語：Ａｂｓｔｒｅｉｆｅｒ）と滑り接触状態にある。作動媒体貯蔵部は、互いに積層された吸収性の複数のディスク１８７を有する。これらディスクは、ローラー支承部１８１のための作動媒体、例えば潤滑剤を染み込ませてある。
【００４５】
真空ポンプ１１１の作動中、作動媒体は、毛細管効果によって作動媒体貯蔵部からスキマーを介して回転するスプラッシュナット１８５へと伝達され、そして、遠心力によってスプラッシュナット１８５に沿って、スプラッシュナット１８５の大きくなる外直径の方向へと、ローラー支承部１８１に向かって搬送される。そこでは例えば、潤滑機能が発揮される。ローラー支承部１８１と作動媒体貯蔵部は、真空ポンプ内において槽形状のインサート１８９と、支承部カバー１４５に囲まれている。
【００４６】
永久磁石支承部１８３は、ローター側の支承半部１９１と、ステーター側の支承半部１９３を有している。これらは、各一つのリング積層部を有している。リング積層部は、軸方向に互いに積層された永久磁石の複数のリング１９５、１９７から成っている。リングマグネット１９５，１９７は、半径方向の支承部間隙１９９を形成しつつ互いに向き合っており、その際、ローター側のリングマグネット１９５は、半径方向外側に、そしてステーター側のリングマグネット１９７は半径方向内側に設けられている。支承部間隙１９９内に存在する磁場は、リングマグネット１９５，１９７の間の磁気的反発力を引き起こす。これは、ローター軸１５３の半径方向の支承を実現する。ローター側のリングマグネット１９５は、ローター軸１５３のキャリア部分２０１によって担持されている。これは、リングマグネット１９５を半径方向外側で取り囲んでいる。ステーター側のリングマグネット１９７は、ステーター側のキャリア部分２０３によって担持されている。これは、リングマグネット１９７を通って延びており、そしてハウジング１１９の半径方向支材２０５に吊架されている。回転軸１５１に平行に、ローター側のリングマグネット１９５が、キャリア部分２０３と連結されるカバー要素２０７によって固定されている。ステーター側のリングマグネット１９７は、回転軸１５１に平行に一つの方向で、キャリア部分２０３と接続される固定リング２０９によって、およびキャリア部分２０３と接続される固定リング２１１によって固定されている。その上、固定リング２１１とリングマグネット１９７の間には、さらばね２１３が設けられていることが可能である。
【００４７】
磁石支承部の内部には、緊急用または安全用支承部２１５が設けられている。これは、真空ポンプ１１１の通常の作動時には、非接触で空転し、そしてローター１４９がステーターに対して半径方向において過剰に偏移した際に初めて作用するに至る。ローター１４９のための半径方向のストッパーを形成するためである。ローター側の構造がステーター側の構造と衝突するのが防止されるからである。安全用支承部２１５は、潤滑されないローラー支承部として形成されており、そして、ローター１４９及び／又はステーターと半径方向の間隙を形成する。この間隙は、安全用支承部２１５が通常のポンプ作動中は作用しないことに供する。安全用支承部が作用するに至る半径方向の間隙は、十分大きく寸法取られているので、安全用支承部２１５は、真空ポンプの通常の作動中は作用せず、そして同時に十分小さいので、ローター側の構造がステーター側の構造と衝突するのがあらゆる状況で防止される。
【００４８】
真空ポンプ１１１は、ローター１４９を回転駆動するための電動モーター１２５を有している。電動モーター１２５のアンカーは、ローター１４９によって形成されている。そのローター軸１５３はモーターステーター２１７を通って延びている。ローター軸１５３の、モーターステーター２１７を通って延びる部分には、半径方向外側に、または埋め込まれて、永久磁石装置が設けられていることが可能である。ローター１４９の、モーターステーター２１７を通って延びる部分と、モーターステーター２１７との間には、中間空間２１９が設けられている。これは、半径方向のモーター間隙を有する。これを介して、モーターステーター２１７と永久磁石装置は、駆動トルク伝達のため、互いに磁気的に影響することが可能である。
【００４９】
モーターステーター２１７は、ハウジング内において、電動モーター１２５のために設けられるモーター室１３７の内部に固定されている。シールガス接続部１３５を介して、シールガス（洗浄ガスとも称され、これは例えば空気や窒素であることが可能である）が、モーター室１３７内へと至ることができる。シールガスを介して電動モーター１２５は、プロセスガス、例えばプロセスガスの腐食性の部分に対して保護されることが可能である。モーター室１３７は、ポンプアウトレット１１７を介しても真空引きされることが可能である、つまりモーター室１３７は、少なくとも近似的に、ポンプアウトレット１１７に接続される予真空ポンプによって実現される予真空状態となっている。
【００５０】
モーター室１３７を画成する壁部２２１とローターハブ１６１の間には、更に、公知のいわゆるラビリンスシール２２３が設けられていることが可能である。特に、半径方向外側に位置するホルベックポンプ段に対してモーター室２１７をより良好にシールすることを達成するためである。
【００５１】
図６は図４の部分拡大図である。この部分図にはラビリンスシール２２３付近の領域が含まれている。ローターハブ１６１は温度測定の目的のために表面部分２２５を有しており、この表面部分にはそこで局所的に放射率を上昇させるために表面処理がほどこされている。本実施例においてその表面部分は、ラビリンスシール２２３とホルベックロータースリーブ１６５との間に半径方向に配置されている。
【００５２】
部分２２５は、先述の方法のうちの少なくとも一つの方法で処理しておくこと、及び／又は、コーティングを有することができる。コーティングがほどこされている場合、コーティングはそれ自身が放射率を上昇させる作用を持つこと、及び／又は、部分２２５の粗面化又は構造化を保護することができる。
【００５３】
部分２２５から発せられる熱放射を測定することにより、ハブ１６１の温度、それによりローター１４９の温度も推論することができる。このとき、ここに挙げたコンポーネントは、熱を良好に伝導するよう互いに連結しておくことが有利である。
【００５４】
熱放射の測定は、キャップ状の壁部２２１に配置された赤外センサー２２７により行われた。
【００５５】
部分２２５は、平坦でリング状の表面領域であり、ローター１４９の回転軸１５１に対してほぼ垂直に配置された平面内に延在している。ローター１４９が回転すると壁部２２１に静的に配置されたセンサー２２７は常に、部分２２５から発せられる熱放射の一部を感受するため、継続的な温度測定が可能である。熱平衡状態においては測定信号の変動は小さい。
【００５６】
測定精度向上のために、周方向に分配して配置された複数のセンサー２２７を設けることができる。代替的に又は追加的に、部分２２５は、別個のセクション（Ｔｅｉｌａｂｓｃｈｎｉｔｔｅ）を有することもでき、これらセクションをとりわけ周方向において均一に分配して配置することによりこれらにより起こる不均衡が最小化される。
【００５７】
部分２２５はポンプ方向において、ローターディスク１５５とステーターディスク１５７とにより形成されたポンプ段の下流に配置されており、それにより、表面処理により発生し得る（ｅｔｗｅｉｇ）ガス放出の作用を最小化する。
【００５８】
図７には、スプリットフローポンプとして構成されたターボ分子ポンプ１１１が図示されている。このポンプを用いて、部分２２５もしくは対応するセンサー２２７の代替的な又は追加的な空間配置の例が図示されている。図示された空間配置は、基本的にさまざまなタイプのポンプに適用可能である。
【００５９】
ローター１４９のローター軸１５３は、３つのグループのローターディスク及びステーターディスクを有しており、これらは３つのポンプ段Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を形成している。ローター１４９の温度を帰納的に推論するために、ローター軸１５３にはローラー支承部１８１付近にリング状の表面処理部分２２５ａを設けることができる。そこから発せられる熱放射はセンサー２２７ａにより捕捉される。
【００６０】
可能なさらなる配置においては、モーターステーター２１７内に埋め込まれたセンサーが設けられている。このセンサーは、ローター軸１５３の対応する部分に配置された、表面処理部分の放射を測定する。例えばこの表面処理部分は、モーターのアンカーを形成する永久磁石装置の領域に設けられている。センサー及びこのセンサーが割り当てられた表面処理部分は例えばＳ１で大まかに示された測定領域に配置することができる。
【００６１】
さらに別の可能な配置においては、リング状の表面処理部分２２５ｂに割り当てられたセンサー２２７ｂが設けられている。これらは、ポンプ段Ｐ３とモーターステーター２１７との間にある。
【００６２】
ホルベック段の領域にも、（その段の静的部材にある）赤外センサーと、その赤外センサーに割り当てられた、（その段の、ローター１４９に割り当てられた部材にある）表面処理部分との対を設けることができる。測定は半径方向及び／又は軸方向に行うことができる（例えば測定領域Ｓ２参照）。
【００６３】
ポンプ段Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の間でも温度測定を行うことができる。本例では軸１５３にはめて固定されたスリーブ２２５ｃが図示されている。スリーブ２２５ｃは機能的には部分２２５、２２５ａ、２２５ｂに対応する。このスリーブにはセンサー２２７ｃが割り当てられている。
【００６４】
ローターディスク１５５も、表面処理部分のためのベースとして機能することができ（部分２２５ｄ参照）、ローターディスク１５５には適切に配置されたセンサー２２７ｄが割り当てられている。
【００６５】
永久磁石支承部１８３の領域についても同様である。支承部１８３の静的部分に、半径方向を「見る」センサーであって、表面処理部分に割り当てられたセンサーを設けることができ、表面処理部分は支承部１８３のローター側部分の周方向にリング状に延在している（半径方向の測定）。本例では測定領域Ｓ３が図示されている。
【００６６】
軸１５３の端面部分に表面処理部分を形成することも可能であり、表面処理部分から発せられた熱放射は、対応して配置されたセンサーにより捕捉される（本例では測定領域Ｓ４参照、軸方向の測定）。
【００６７】
前述の説明から、本発明のコンセプトが、実にさまざまなタイプのポンプにおいて実にさまざまな場所（Ｓｔｅｌｌｅｎ）で適用（ｕｍｇｅｓｅｔｚｔ）できることがわかる。表面処理部分ならびに対応するセンサーの空間配置を選択する際には、ポンプ特有の特殊性ならびにそれぞれのポンプが持つ特別な要件を考慮することができる。
【００６８】
基本的に、先述の表面処理部分は熱放散向上のために設けてもよいことを述べておく。つまり、表面処理部分には、そこから発せられる熱放射を捕捉するためのセンサー装置を必ずしも割り当てる必要はなく、表面処理部分は、ポンプ内部の熱流の最適化のためだけに設けられる。そのような表面処理部分は、ポンプの回転部材にも静的部材にも設けることができる。
【符号の説明】
【００６９】
１１１  ターボ分子ポンプ
１１３  インレットフランジ
１１５  ポンプインレット
１１７  ポンプアウトレット
１１９  ハウジング
１２１  下部分
１２３  エレクトロニクスハウジング
１２５  電動モーター
１２７  アクセサリー接続部
１２９  データインターフェース
１３１  電源供給接続部
１３３  注気インレット
１３５  シールガス接続部
１３７  モーター室
１３９  冷却媒体接続部
１４１  下側
１４３  スクリュー
１４５  支承部カバー
１４７  固定穴
１４８  冷却媒体配管
１４９  ローター
１５１  回転軸
１５３  ローター軸
１５５  ローターディスク
１５７  ステーターディスク
１５９  スペーサーリング
１６１  ローターハブ
１６３  ホルベックロータースリーブ
１６５  ホルベックロータースリーブ
１６７  ホルベックステータースリーブ
１６９  ホルベックステータースリーブ
１７１  ホルベック間隙
１７３  ホルベック間隙
１７５  ホルベック間隙
１７９  接続チャネル
１８１  ローラー支承部
１８３  永久磁石支承部
１８５  スプラッシュナット
１８７  ディスク
１８９  インサート
１９１  ローター側支承半部
１９３  ステーター側支承半部
１９５  リングマグネット
１９７  リングマグネット
１９９  支承部間隙
２０１  キャリア部分
２０３  キャリア部分
２０５  半径方向支材
２０７  カバー要素
２０９  支持リング
２１１  固定リング
２１３  さらばね
２１５  緊急用または安全用支承部
２１７  モーターステーター
２１９  中間空間
２２１  壁部
２２３  ラビリンスシール
２２５、２２５ａ、２２５ｂ、２２５ｃ、２２５ｄ  表面処理部分
２２７、２２７ａ、２２７ｂ、２２７ｃ、２２７ｄ  センサー
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３  ポンプ段
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４  測定領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
2020165426000001.pdf