CN104976102A - 隔膜真空泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够提高连接于进气通路和排气通路的配管的配置的自由度并谋求提高进气侧止回阀和排气侧止回阀的组装性的隔膜真空泵。进气侧止回阀和排气侧止回阀分别由将阀芯(32f)收纳于壳构件(32a)而成的阀单元(32)形成。进气通路和排气通路均由在基端部设有大径安装部(31a)的喷嘴(31)形成，在大径安装部(31a)的基端部设有用于收纳阀单元(32)的收纳部(31b)。通过将阀单元(32)收纳于收纳部(31b)且将大径安装部(31a)分别插入到形成于泵室的插入孔中、并将压板(34)跨着大径安装部(31a)的外表面和泵室的顶壁的外表面地安装，从而将进气通路和排气通路固定于泵室。

Description

隔膜真空泵

技术领域

本发明涉及一种隔膜真空泵，详细而言，涉及在隔膜真空泵的泵室设置的进气通路、排气通路以及止回阀的构造。

背景技术

以往，作为隔膜真空泵，存在如下一种隔膜真空泵，其包括：泵室，其通过安装于进行往复运动的连杆的隔膜而扩大或缩小；与该泵室相连通的进气通路和排气通路；进气侧止回阀，其用于限制流体自所述泵室向所述进气通路逆流；以及排气侧止回阀，其用于限制流体自所述排气通路向所述泵室逆流(例如，参照专利文献1。)。

专利文献1：日本特开平6－185466号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在所述专利文献1的隔膜真空泵中，为了谋求保持气密性而要将进气通路和排气通路固定于泵室，从而在连接于进气通路和排气通路的配管的配置没有自由度。另外，要花费劳力和时间来组装进气侧止回阀和排气侧止回阀，从而使维护性不佳。

因此，本发明的目的在于，提供一种能够提高连接于进气通路和排气通路的配管的配置的自由度并能够谋求提高进气侧止回阀和排气侧止回阀的组装性的隔膜真空泵。

用于解决问题的方案

为了实现所述目的，本发明提供一种隔膜真空泵，其包括：泵室，其通过隔膜的动作而扩大或缩小；与该泵室相连通的进气通路和排气通路；进气侧止回阀，其用于限制流体自所述泵室向所述进气通路逆流；以及排气侧止回阀，其用于限制流体自所述排气通路向所述泵室逆流，其特征在于，所述进气侧止回阀和所述排气侧止回阀分别由将阀芯收纳于壳构件而成的阀单元形成，所述进气通路和所述排气通路均由在基端部设有大径安装部的喷嘴形成，在所述大径安装部的基端部形成有用于隔着密封件收纳所述阀单元的收纳部，在所述泵室的与所述隔膜相对的顶壁上形成有在内部具有供所述大径安装部插入的插入孔的一对喷嘴安装部，并在所述顶壁上形成有将所述插入孔和所述泵室相连通的连通孔，将所述阀单元收纳于所述收纳部，将所述大径安装部分别插入到所述插入孔中，并将压板以能够装卸的方式跨着所述大径安装部和所述泵室的顶壁地安装，由此，将所述进气通路和所述排气通路固定于所述泵室。

另外，所述阀单元包括：壳构件，其为有底圆筒状且能够收纳于所述收纳部和所述插入部；销构件，其自该壳构件的底部的内表面中心部突出；通孔，其形成于所述底部；环状突部，其为两个且分别形成于所述底部的内表面上的比所述通孔靠内周侧和比所述通孔靠外周侧的位置；阀芯，其被所述销构件贯穿且该阀芯的底面侧能够抵接于所述环状突部；以及止挡构件，其安装于所述销构件，用于将所述阀芯保持于所述销构件的基部，通过以使所述阀单元的所述底部朝向泵室侧的方式配置所述阀单元而形成所述排气侧止回阀，通过以使所述阀单元的开口部朝向泵室侧的方式配置所述阀单元而形成所述进气侧止回阀。

发明的效果

采用本发明的隔膜真空泵，通过使设于进气通路和排气通路的基端部的大径安装部贯穿在泵室的顶壁上设置的插入孔而使进气通路和排气通路的顶端部朝向任意的方向并利用压板来固定进气通路和排气通路，从而连接于进气通路和排气通路的配管的配置能够具有自由度，由此能够将相关装置和隔膜真空泵良好地连接起来。另外，通过使进气侧止回阀和排气侧止回阀单元化，能够谋求提高组装性，并且，在隔膜真空泵的内部产生污垢时，能够通过抽吸清洗剂来进行简单的清洗，另外，能够将进气通路、排气通路、进气侧止回阀以及排气侧止回阀简单地分解来进行清洗，从而能够谋求提高维护性。

并且，通过以使阀单元的底部朝向泵室侧的方式配置阀单元而形成排气侧止回阀，并通过以使阀单元的开口部朝向泵室侧的方式配置阀单元而形成进气侧止回阀，由此能够使用同一阀单元来形成排气侧止回阀和进气侧止回阀，从而能够谋求削减成本。而且，由于阀单元在通常情况下通过止挡构件而始终保持闭阀状态，因此，能够使阀单元迅速地进行工作，另外，由于阀芯在工作时不产生摩擦阻力，因此，阀单元即使相对于少量的气流也能够良好地进行工作。

附图说明

图1是表示本发明的一实施例的隔膜真空泵的主要部分的剖视图。

图2该隔膜真空泵的主要部分的剖视图。

图3是该隔膜真空泵的阀单元的俯视图。

图4是图3的IV－IV剖视图。

图5是该隔膜真空泵的截面平面图。

图6是该隔膜真空泵的工作状态的说明图。

具体实施方式

图1～图6是表示本发明的隔膜真空泵的一实施例的图。本实施例的隔膜真空泵11包括：马达12；凸轮轴12b，其与自该马达12沿水平方向突出的输出轴12a相连结而进行旋转；曲轴机构13，其通过设于该凸轮轴12b的偏心凸轮12c进行工作；连接构件14，其安装于该曲轴机构13，能沿与凸轮轴12b正交的水平方向进行往复运动；隔膜15、16，该隔膜15、16分别安装于该连接构件14的两端部；一对泵室17、18，该一对泵室17、18的容积通过该隔膜15、16的进退而扩大或缩小；与一个泵室17相连通的进气通路19和排气通路20，；与另一个泵室18相连通的进气通路21和排气通路22；进气侧止回阀23a、23b，该进气侧止回阀23a、23b用于限制空气自泵室17、18向进气通路19、21逆流；以及排气侧止回阀24a、24b，该排气侧止回阀24a、24b用于限制空气自排气通路20、22向泵室17、18逆流。

曲轴机构13包括：偏心凸轮12c，其以与凸轮轴12b正交的方式安装于凸轮轴12b且与该凸轮轴12b构成一体地进行旋转；从动构件13b，其借助第1轴承13a以能够转动的方式连结于该偏心凸轮12c的外周；以及所述连接构件14，其借助第2轴承13c和连结销13d而连结于该从动构件13b。偏心凸轮12c是安装于凸轮轴12b的外周的圆形的构件，以该偏心凸轮12c的中心轴线与凸轮轴12b的中心轴线位于不同的位置的方式配置。从动构件13b形成为具有形成于一端侧的大径部13e和形成于另一端侧的小径部13f的大致不倒翁形状，该从动构件13b借助安装于在大径部13e上形成的安装孔的所述第1轴承13a而与偏心凸轮12c相连结，并借助安装于在小径部13f上形成的安装孔的第2轴承13c而安装有连结销13d，在该连结销13d上连结有所述连接构件14。

连接构件14用于隔着从动构件13b将覆盖从动构件13b的一侧面和两端面的框构件14a及覆盖从动构件13b的另一侧面的板构件14b之间接合，在连接构件14的一端侧形成有供凸轮轴12b贯穿且容许连接构件14沿水平方向移动的由长孔构成的贯穿孔14c，在连接构件14的另一端侧形成有供与从动构件13b相连结的所述连结销13d嵌合的连结销嵌合孔14d。并且，在框构件14a的两端部设有用于安装隔膜15、16的安装部14e、14e。另外，连接构件14的在水平方向上的长度形成为如下长度：在一个隔膜15位于上止点时另一个隔膜16位于下止点，在另一个隔膜16位于上止点时一个隔膜15位于下止点。

如此形成的曲轴机构13收纳在由树脂制的框体形成的外壳25内。在外壳25的与凸轮轴12b正交的一对侧面25a、25a上分别设有轴承壳体26、26，该轴承壳体26、26分别具有以能够使凸轮轴12b旋转的方式保持凸轮轴12b的轴承26a，由马达12驱动的凸轮轴12b的两端部以支承于该轴承壳体26、26的方式配置。在配置在外壳25内的凸轮轴12b的大致中央部配置有所述曲轴机构13，在外壳25的与凸轮轴12b平行的一对侧面25b、25b上分别设有开口的隔膜安装部25c、25c。在各隔膜安装部25c上分别形成有自侧面25b向外突出的环状的外周突部25d和形成于外周突部25d的内周侧的、用于安装所述隔膜15的周缘的周槽25e。另外，在凸轮轴12b的隔着偏心凸轮12c相对的位置上安装有用于使曲轴机构13稳定地工作的一对平衡件27、27。

隔膜15、16形成为自安装于连接构件14的厚壁的中心部朝向外周侧去变薄的圆盘状，在外周侧的薄壁部15a、16a的外周缘分别形成有与所述周槽25e相卡合的卡合突部15b、16b。如此形成的隔膜15、16的中央部安装于连接构件14，通过将卡合突部15b、16b嵌装于所述周槽25e、25e并自外侧安装罩构件28，从而将卡合突部15b、16b气密地安装于周槽25e、25e，由此在隔膜15、16的外表面与罩构件28的内表面之间形成所述泵室17、18。

在各罩构件28上形成有：隔着密封件29气密地安装于外壳25的外周突部25d的凸缘部28a；分别与嵌装于周槽25e、25e的隔膜15、16的卡合突部15b、16b相抵接而将卡合突部15b、16b向周槽25e、25e内按压的按压部28b；与隔膜15、16的外表面之间分别形成有泵室17、18的球面状凹部28c；用于分别安装进气通路19、21的进气通路喷嘴安装部28d；以及用于分别安装排气通路20、22的排气通路喷嘴安装部28e，在进气通路喷嘴安装部28d与排气通路喷嘴安装部28e的底部分别形成有用于插入所述进气侧止回阀23a和所述排气侧止回阀24a的隔膜侧的插入部28f。并且，在形成于进气通路喷嘴安装部28d的插入部28f上形成有分别与泵室17、18相连通的进气孔28g(相当于本发明的连通孔)，在形成于排气通路喷嘴安装部28e的插入部28f上形成有分别与泵室17、18相连通的排气孔28h(相当于本发明的连通孔)。

本实施例的进气通路19、21和排气通路20、22由相同的L字状的喷嘴31形成，另外，进气侧止回阀23a、23b和排气侧止回阀24a、24b由同一阀单元32形成。在该喷嘴31的基端部形成有嵌入进气通路喷嘴安装部28d或排气通路喷嘴安装部28e的大径安装部31a，在大径安装部31a的基端部形成有用于收纳阀单元32(进气侧止回阀23a和排气侧止回阀24a)的与隔膜相反的一侧的收纳部31b和用于嵌装密封件33的密封槽31c。

阀单元32包括：壳构件32a，其为有底圆筒状且能够收纳于插入部28f和收纳部31b；销构件32c，其自壳构件32a的底部32b的内表面中心部突出；4个通孔32d，该4个通孔32d沿底部32b的周向等间隔地形成；两个同心圆状的环状突部32e、32e，该环状突部32e、32e分别形成于底部32b的内表面上的比各通孔32d靠内周侧和比各通孔32d靠外周侧的位置；橡胶制的圆盘状的阀芯32f，该阀芯32f被销构件32c贯穿且其底面侧能够抵接于环状突部32e、32e；以及止挡构件32g，其被压入到销构件32c中，用于将阀芯32f保持于销构件32c的基部。止挡构件32g形成为其中央部朝向阀芯侧突出的圆锥状，该止挡构件32g能够利用其突出的中央部将阀芯32f的中央部保持于壳构件32a的底部侧且使阀芯32f的外周侧向壳构件32a的开口侧弹性变形而充分地离开环状突部32e、32e。由此，形成仅容许自通孔32d朝向壳构件32a内的流动而阻断反方向的流动的止回阀。能够通过以使该阀单元32的底部32b朝向泵室侧的方式配置阀单元32而成为排气侧止回阀24a、24b，能够通过以使该阀单元32的开口部32h朝向泵室侧的方式配置阀单元32而成为进气侧止回阀23a、23b。因而，能够利用1种阀单元32形成进气侧止回阀23a、23b和排气侧止回阀24a、24b。

在各泵室17、18的各进气通路19、21中，首先，将密封件33分别嵌装于喷嘴31的大径安装部31a的密封槽31c，并将壳构件32a的开口部32h朝向泵室侧的阀单元32分别安装于收纳部31b，由此形成一体地设有用于限制流体自泵室17、18向进气通路19、21逆流的进气侧止回阀23a、23b的进气通路19、21。然后，在将喷嘴31的顶端侧插入到压板34的开口内的状态下将各大径安装部31a分别嵌入到进气通路喷嘴安装部28d，由此成为进气侧止回阀23a、23b的泵室侧被分别插入到罩构件28的插入部28f的状态，因此，通过在使喷嘴31的顶端侧朝向适当的方向的状态下利用多个螺栓35将所述压板34固定于进气通路喷嘴安装部28d，能够将各进气通路19、21分别安装于各罩构件28，从而成为各进气通路19、21经由进气侧止回阀23a、23b和进气孔28g、28g而分别与泵室17、18相连通的状态。

在各泵室17、18的各排气通路20、22中，首先，将密封件33分别嵌装于喷嘴31的大径安装部31a的密封槽31c，并将壳构件32a的底部32b朝向泵室侧的阀单元32分别安装于收纳部31b，由此形成一体地设有用于限制空气自排气通路20、22向泵室17、18逆流的排气侧止回阀24a、24b的排气通路20、22。然后，在将喷嘴31的顶端侧插入到压板34的开口内的状态下将各大径安装部31a分别嵌入到进气通路喷嘴安装部28d，由此成为排气侧止回阀24a、24b的泵室侧被分别插入到罩构件28的插入部28f的状态，因此，通过在使喷嘴31的顶端侧朝向适当的方向的状态下利用多个螺栓35将所述压板34固定于进气通路喷嘴安装部28d，能够将各排气通路20、22分别安装于各罩构件28，从而成为各排气通路20、22经由排气侧止回阀24a、24b和排气孔28h、28h而分别与泵室17、18相连通的状态。

在本实施例中，一个泵室17在靠马达的一侧设有进气通路19且在与马达相反的一侧设有排气通路20，另一个泵室18在靠马达的一侧设有排气通路22且在与马达相反的一侧设有进气通路21，通常，在利用连结管36将一个泵室17的排气通路20和另一个泵室18的进气通路21连结起来的状态下来使用。

连结管36由具有与构成进气通路或排气通路的喷嘴31的外径相对应的内径的日文コ字状的管形成，在连结管36的两端部安装有用于连接喷嘴31的连结构件36a。在连结构件36a的一端侧开口内插入有连结管36的顶端部而将连结管36气密地固定，在连结构件36a的另一端侧开口内安装有用于将喷嘴31的顶端部以能够装卸的状态气密地嵌入的O型密封圈36b。

在使用所述隔膜真空泵11进行自减压对象物抽吸气体并排气的操作时，利用连结管36将一个泵室17的排气通路20和另一个泵室18的进气通路21连结起来，并在将减压对象物连结于一个泵室17的进气通路19的状态下使马达12工作。另外，在图6中，为了方便说明，以俯视截面图来说明泵室并以侧视图来说明曲轴机构。首先，自如图5和图6的(A)所示那样一个隔膜15位于下止点且另一个隔膜16位于上止点的状态起，如图6的(B)所示，当使偏心凸轮12c连同凸轮轴12b一起沿顺时针方向转动90度时，从动构件13b随之进行从动而连接构件14沿水平方向向一个泵室17侧移动，由此，一个隔膜15使一个泵室17的容积缩小而成为排气行程，并且，另一个隔膜16使另一个泵室18的容积扩大而成为进气行程。接着，如图6的(C)所示，当偏心凸轮12c沿顺时针方向转动180度时，一个隔膜15达到上止点且另一个隔膜16达到下止点。在自该图6的(A)的状态起到图6的(C)的状态为止的期间、即在一个隔膜15自下止点到达上止点且另一个隔膜16自上止点到达下止点的期间，将排气行程中的一个泵室17内的气体自排气侧止回阀24a排出，并通过排气通路20、连结管36、进气通路21以及进气侧止回阀23b将该气体吸入到进气行程中的另一个泵室18。此时，在一个泵室17中，利用进气侧止回阀23a来抑制气体自泵室17向进气通路19排出，在另一个泵室18中，利用排气侧止回阀24b来抑制气体自排气通路22向泵室18内吸入。

并且，如图6的(D)所示，当偏心凸轮12c沿顺时针方向转动270度时，连接构件14沿水平方向另一个泵室18侧移动，由此，另一个隔膜16使泵室18的容积缩小而进入排气行程且一个隔膜15使泵室17的容积扩大而成为进气行程。接着，当偏心凸轮12c沿顺时针方向转动360度时，如图6的(A)所示，一个隔膜15达到下止点且另一个隔膜16达到上止点。在自该图6的(C)的状态起到图6的(A)的状态为止的期间、即在一个隔膜15自上止点到达下止点且另一个隔膜16自下止点到达上止点的期间，将来自减压对象物的气体自进气通路19经由进气侧止回阀23a抽吸到进气行程中的一个泵室17内，将排气行程中的另一个泵室18内的气体自排气侧止回阀24b向排气通路22排出。此时，在一个泵室17中，利用排气侧止回阀24a来抑制气体自排气通路20向泵室17吸入，在另一个泵室18中，利用进气侧止回阀23b来抑制气体自泵室18向进气通路21排出。这样，通过利用马达12来使凸轮轴12b旋转而使两泵室17、18交替地反复进行进气行程和排气行程，由此能够在将两泵室17、18串联连接的状态下进行减压对象物的排气操作。

通过如所述那样形成本实施例，能够使进气通路19、21和排气通路20、22的顶端部朝向任意的方向地安装于罩构件28，因此连接于进气通路19、21和排气通路20、22的配管的配置能够具有自由度，由此能够将相关装置和隔膜真空泵11良好地连接起来。另外，通过使进气侧止回阀23a、23b和排气侧止回阀24a、24b单元化，能够谋求提高组装性，并且，能够在隔膜真空泵11的内部产生污垢时将进气通路19、21、排气通路20、22、进气侧止回阀23a、23b以及排气侧止回阀24a、24b分解来进行清洗，从而能够谋求提高维护性。

并且，构成进气侧止回阀23a、23b和排气侧止回阀24a、24b的阀单元32使用同一阀单元，通过以使壳构件32a的开口部32h朝向泵室侧的方式将阀单元32收纳于进气通路19、21的收纳部31b、31b而形成进气侧止回阀23a、23b，并通过以使壳构件32a的底部32b朝向泵室侧的方式将阀单元32收纳于收纳部31b、31b而形成排气侧止回阀24a、24b，由此能够谋求削减成本。另外，由于各阀单元32在通常情况下始终保持闭阀状态，因此，能够使各阀单元32迅速地进行工作，并且，由于阀芯32f在工作时不产生摩擦阻力，因此，各阀单元32即使相对于少量的气流也能够良好地进行工作。

此外，本发明并不限于所述实施例那样进气侧的阀单元和排气侧的阀单元由同一阀单元形成的构造。另外，阀单元的止挡构件也可以旋装于或粘接于销构件。并且，泵室、曲轴机构、连接构件的构造是任意的。

附图标记说明

11、隔膜真空泵；12、马达；12a、输出轴；12b、凸轮轴；12c、偏心凸轮；13、曲轴机构；13a、第1轴承；13b、从动构件；13c、第2轴承；13d、连结销；13e、大径部；13f、小径部；14、连接构件；14a、框构件；14b、板构件；14c、贯穿孔；14d、连结销嵌合孔；14e、安装部；15、16、隔膜；15a、16a、薄壁部；15b、16b、卡合突部；17、18、泵室；19、21、进气通路；20、22、排气通路；23a、23b、进气侧止回阀；24a、24b、排气侧止回阀；25、外壳；25a、25b、侧面；25c、隔膜安装部；25d、外周突部；25e、周槽；26、轴承壳体；26a、轴承；27、平衡件；28、罩构件；28a、凸缘部；28b、按压部；28c、球状凹部；28d、进气通路喷嘴安装部；28e、排气通路喷嘴安装部；28f、插入部；28g、进气孔；28h、排气孔；29、密封件；31、喷嘴；31a、大径安装部；31b、收纳部；31c、密封槽；32、阀单元；32a、壳构件；32b、底部；32c、销构件；32d、通孔；32e、环状突部；32f、阀芯；32g、止挡构件；32h、开口部；33、密封件；34、压板；35、螺栓；36、连结管；36a、连结构件；36b、O型密封圈。

Claims (2)

1.一种隔膜真空泵，其包括：泵室，其通过隔膜的动作而扩大或缩小；与该泵室相连通的进气通路和排气通路；进气侧止回阀，其用于限制流体自所述泵室向所述进气通路逆流；以及排气侧止回阀，其用于限制流体自所述排气通路向所述泵室逆流，其特征在于，

所述进气侧止回阀和所述排气侧止回阀分别由将阀芯收纳于壳构件而成的阀单元形成，所述进气通路和所述排气通路均由在基端部设有大径安装部的喷嘴形成，在所述大径安装部的基端部形成有用于隔着密封件收纳所述阀单元的收纳部，在所述泵室的与所述隔膜相对的顶壁上形成有在内部具有供所述大径安装部插入的插入孔的一对喷嘴安装部，并在所述顶壁上形成有将所述插入孔和所述泵室相连通的连通孔，将所述阀单元收纳于所述收纳部，将所述大径安装部分别插入到所述插入孔中，并将压板以能够装卸的方式跨着所述大径安装部和所述泵室的顶壁地安装，由此，将所述进气通路和所述排气通路固定于所述泵室。

2.根据权利要求1所述的隔膜真空泵，其特征在于，

所述阀单元包括：壳构件，其为有底圆筒状且能够收纳于所述收纳部和所述插入部；销构件，其自该壳构件的底部的内表面中心部突出；通孔，其形成于所述底部；环状突部，其为两个且分别形成于所述底部的内表面上的比所述通孔靠内周侧和比所述通孔靠外周侧的位置；阀芯，其被所述销构件贯穿且该阀芯的底面侧能够抵接于所述环状突部；以及止挡构件，其安装于所述销构件，用于将所述阀芯保持于所述销构件的基部，通过以使所述阀单元的所述底部朝向泵室侧的方式配置所述阀单元而形成所述排气侧止回阀，通过以使所述阀单元的开口部朝向泵室侧的方式配置所述阀单元而形成所述进气侧止回阀。