JP2002070775A - 油回転真空ポンプ及びその油交換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で安価な油回転真空ポンプ及び簡単に油
の交換が行える油回転真空ポンプの油交換方法を提供す
ること。 【解決手段】 フィルター２６は、油圧ポンプ２５を介
して油溜め２４と配管２７、２８で接続され、その油圧
ポンプ２５を用いて油を油溜め２４とフィルター２６と
の間で循環させる。そして、油の交換を、フィルタケー
ス２６ｃ内部に油の貯留空間が形成され且つフィルタエ
レメント３１が組み込まれたフィルター２６を、配管２
７、２８から取り外し、油の貯留空間に新油が充填され
且つ新しいフィルタエレメントが組み込まれたフィルタ
ーと交換することにより行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油を清浄にするフ
ィルタを備えた油回転真空ポンプ及びその油交換方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来における、油回転真空ポン
プ１及びこれと接続された濾過装置２の構成を示す概略
図である。油回転真空ポンプ１のケーシング４内にはポ
ンプ室３、油圧ポンプ５が配設され、またケーシング４
は油溜めも兼ねており内部に油ｏが貯留されている。油
回転真空ポンプ１は例えば回転翼型のポンプであり、図
示は省略するが、ポンプ室３内は吸気ポート及び排気ポ
ートと連通し、ロータと、このロータに対して径外方に
付勢されて突出して取り付けられたベーンとから成る回
転体が配設されている。ロータが回転するとベーンはポ
ンプ室３の内壁を摺動し、ロータ、ベーン及びポンプ室
３の内壁によって囲まれた空間の容積を変化させること
によって吸気ポートから気体を吸い込み排気ポートへと
排気する。ベーンとポンプ室３の内壁とのシール及び摺
動部の潤滑のため、油溜め４内の油ｏが油圧ポンプ５に
より吸い上げられてポンプ室３内に適量供給される。ポ
ンプ室３内に供給された油は気体と共に排気され、この
とき油分離器により気体と分離されて油溜め４に戻され
る。

【０００３】油回転真空ポンプ１が、例えば真空凍結乾
燥機などの排気用として用いられる場合には、粒子、
酸、水分の吸引が多く、油が比較的早く劣化してしまい
到達圧力を悪くする。このため、油回転真空ポンプ１に
濾過装置２を接続して油の浄化を行い劣化を遅らせるよ
うにしている。濾過装置２は、フィルタ６、油圧ポンプ
７、この油圧ポンプ７の駆動用電源部品などから構成さ
れる。フィルタ６は、フィルタケース６ｃの中にフィル
タエレメント１１が組み込まれて構成される。

【０００４】油圧ポンプ７の吸入側は三方弁８を介して
油溜め４と接続され、油圧ポンプ７の吐出側はフィルタ
ー６の入口側６ａと接続され、フィルター６の出口側６
ｂは三方弁１３を介して油溜め４と接続されている。油
圧ポンプ７の吸入側と吐出側との間には、吐出側から吸
入側への方向のみの油の流れを許容する逆止弁１０が配
設されている。油圧ポンプ７の吐出側とフィルター６の
入口側６ａとの間には、フィルタエレメント１１の目詰
まりを検知するための真空計または圧力計１２が接続さ
れている。

【０００５】油溜め４内の油ｏは油圧ポンプ７により吸
い込まれ、油圧ポンプ７から吐出された油はフィルタ６
を通過して再び油溜め４内に戻される。これが繰り返さ
れて、油は矢印Ａで示すように、油溜め４とフィルタ６
との間で循環し、フィルタエレメント１１を通過する際
に不純物が濾過されて、浄化された油が油溜め４内に戻
される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】濾過装置２は、フィル
ター６と、油圧ポンプ７、この駆動用電源部品などが組
み合わされて１つの箱に収められている。この外形寸法
は大きく、油回転真空ポンプ１とは別に設置され油回転
真空ポンプ１と配管で接続されている。このためこれら
ユニット全体の設置面積が大きくなってしまう問題があ
った。また、フィルター６と油溜め４との間の油循環用
の油圧ポンプ７が組み込まれているため、この駆動用電
源やこれに付属するブレーカや電源コード等の部品、更
にこれらを組み込んだ箱の価格が上乗せとなって高価で
あった。また、油回転真空ポンプ１を駆動するのとは別
に、油圧ポンプ７を駆動するための電力も必要であっ
た。

【０００７】また、油をフィルター６で浄化していると
はいえ、何れは劣化するので交換しなければならない。
従来は、排油用の容器と缶入りの新油とを用意して、油
回転真空ポンプ１に形成された排出口や、フィルター６
に配管１５を介して接続された排出口１４から油溜め４
内とフィルタケース６ｃ内の劣化した油を排油用の容器
に排出し、油回転真空ポンプ１に形成された供給口や、
三方弁８を介して油圧ポンプ７の吸入側に接続された補
給口９から新油を供給することで油を交換しており非常
に手間のかかる作業であった。更に、この交換作業時に
油で床や作業者の手が汚れたり、また油中に酸、アルカ
リ、溶剤等の物質が混入している場合にはこれが皮膚に
つくと害を及ぼす危険性があった。また、フィルタエレ
メント１１も劣化した場合には交換する必要があるが、
これはフィルターケース６ｃから使用済みのフィルタエ
レメント取り出し、新しいフィルタエレメントをフィル
ターケース６ｃ内に取り付けることによって行ってお
り、この作業のときにも手に油が付く危険があった。

【０００８】本発明は上述の問題に鑑みてなされ、小型
で安価な油回転真空ポンプ及び簡単に油の交換が行える
油回転真空ポンプの油交換方法を提供することを課題と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するに
あたり、本発明の油回転真空ポンプは、ケーシング外部
に設けられたフィルターは、ケーシング内部に備えら
れ、ポンプ室内に油を供給するための油圧ポンプを介し
てケーシング内部の油溜めと配管で接続され、その油圧
ポンプを用いて油を油溜めとフィルターとの間で循環さ
せる。すなわち、油溜めとフィルターとの間で油を循環
させるための油循環手段として、別途油圧ポンプを設け
るのではなく、元々油回転真空ポンプのケーシング内に
ポンプ室への油供給用として備えられている油圧ポンプ
を用いる。

【００１０】また、本発明の油回転真空ポンプの油交換
方法では、油の交換を、ケーシングの外部に設けられ、
フィルタケース内部に油の貯留空間が形成され且つフィ
ルタエレメントが組み込まれたフィルターを、ケーシン
グ内部の油溜めと接続する配管から取り外し、油の貯留
空間に新油が充填され且つ新しいフィルタエレメントが
組み込まれたフィルターと交換することにより行う。油
溜め内に残された油は、フィルタケース内の新油と混ざ
り、且つ新しいフィルタエレメントを通過することで浄
化される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１２】図１は、本発明の実施の形態による油回転
真空ポンプ２１の概略図を示す。ケーシング２４内には
ポンプ室２３、油圧ポンプ２５が配設され、ケーシング
２４は油溜めも兼ねており内部に油ｏが貯留されてい
る。油回転真空ポンプ２１は従来と同様、例えば回転翼
型のポンプであり、ポンプ室２３内は吸気ポート及び排
気ポートと連通し、内部に配設された図示しない回転体
の回転により内部空間の容積を変化させて吸気ポートか
ら気体を取り込み排気ポートへと排気する。そして、ポ
ンプ室２３内におけるシール及び回転体の摺動の潤滑の
ため、油溜め２４の油ｏが油圧ポンプ２５により吸い上
げられてポンプ室２３内に適量供給される。なお、回転
体及び油圧ポンプ２５は同一のモータを駆動源としてい
る。ポンプ室２３内に供給された油は気体と共に排気さ
れ、このとき油分離器により気体と分離されて油溜め２
４に戻される。

【００１３】ケーシング２４の外部にはフィルター２６
が設けられ、その入口側２６ａは配管２７を介して油溜
め２４と接続され、出口側２６ｂは配管２８を介して油
圧ポンプ２５の吸入側と接続されている。フィルター２
６はフィルタケース２６ｃの中に油の貯留空間を形成し
且つ内部にフィルタエレメント３１が組み込まれて構成
される。フィルター２６の入口側２６ａ及び出口側２６
ｂは、それぞれカプラ２９、３０を介して配管２７、２
８と接続している。

【００１４】油圧ポンプ２５の吐出側はポンプ室２３及
び逆止弁３３、３４に接続されている。フィルター２６
の出口側２６ｂと油圧ポンプ２５の吸入側との間には、
フィルタエレメント３１の目詰まりを検知するための真
空計または圧力計３２が接続されている。

【００１５】図３は油回転真空ポンプ２１の側面図を、
図４はその正面図を示す。上述したフィルター２６は、
ケーシング２４の外側に金具３７、３８を介して取り付
けられている。ケーシング２４内部のポンプ室２３は、
吸気ポート３５及び排気ポート３６と連通しており、吸
気ポート３５は被排気空間と接続され、ポンプ室２３内
に配設された回転体の回転に伴う容積変化より、吸気ポ
ート３５を介して被排気空間から気体が吸い込まれ、排
気ポート３６を介して大気中に排気される。

【００１６】次に図５を参照して、カプラ２９、３０の
構成及びその作用について説明する。カプラ２９、３０
はどちらも構成及び作用は全く同じなので、一方のカプ
ラ２９についてのみ説明する。

【００１７】カプラ２９は、それぞれ内部に貫通孔４１
ａ、４２ａが形成されたプラグ４１とソケット４２との
組み合わせで成り、例えばプラグ４１は、図１に示すフ
ィルター２６の入口側２６ａに取り付けられ、ソケット
４２は、配管２７のフィルター２６側の一端に取り付け
られている。なお、図５はプラグ４１とソケット４２と
が接続された状態を示す。

【００１８】プラグ４１の貫通孔４１ａ内には弁体４３
が配設され、この弁体４３の背面側にはコイルバネ４９
の一端側が固定され、コイルバネ４９の他端側は貫通孔
４１ａ内に固定されたリング部材４５に連結部材４７を
介して固定されている。コイルバネ４９は、弁体４３を
弁座４１ｂに着座させる方向に付勢している。ソケット
４２の貫通孔４２ａ内にも同様に弁体４４が配設され、
この弁体４４の背面側にはコイルバネ５０の一端側が固
定され、コイルバネ５０の他端側は貫通孔４２ａ内に固
定されたリング部材４６に連結部材４８を介して固定さ
れている。コイルバネ５０は、弁体４４を弁座４２ｂに
着座させる方向に付勢している。

【００１９】プラグ４１とソケット４２とが互いに接続
されていないときは、それぞれの弁体４３、４４がコイ
ルバネ４９、５０により付勢されて弁座４１ｂ、４２ｂ
に着座し、貫通孔４１ａ、４２ａの内外を遮断する。

【００２０】図５に示されるように、プラグ４１がソケ
ット４２内に入り込み接続されると、それぞれの弁体４
３、４４の凸部４３ａ、４４ａが当接して、それぞれが
他方の弁体によりコイルバネ４９、５０の付勢力に抗し
て互いに弁座４１ｂ、４２ｂから離座する方向に押され
る。これにより、プラグ４１の貫通孔４１ａとソケット
４２の貫通孔４２ａとは連通される。

【００２１】本実施の形態による油回転真空ポンプ２１
は以上のように構成され、次にその作用について説明す
る。

【００２２】図１において、油圧ポンプ２５の吸引力に
より、油溜め２４内の油ｏは配管２７を介してフィルタ
ー２６に入り、フィルタエレメント３１を通過してフィ
ルター２６から出て、配管２８を介して油圧ポンプ２５
に入り、逆止弁３３、３４を介してポンプ室２３に供給
されると共に油溜め２４内に戻される。これが繰り返さ
れて、油は矢印Ａで示すように、油溜め２４とフィルタ
ー２６との間で循環し、フィルタエレメント３１を通過
するごとに油中の粒子、水分、酸等の不純物が濾過、中
和、吸収されて清浄にされる。これにより、油回転真空
ポンプ２１における、摺動部分の摩耗を少なくし、金属
部分の酸化を防ぎ、樹脂部分やエラストマー部分の変質
変性を防ぐ。その結果、油回転真空ポンプ２１の使用寿
命を長くすることができる。

【００２３】このように、油溜め２４とフィルター２６
との間の油の循環を、従来のように別途ケーシングの外
部に設けた油圧ポンプを用いるのではなく、ポンプ室２
３内の潤滑やシールのためにケーシング２４内に元々備
わっている油圧ポンプ２５を用いて行う。従って、油圧
ポンプを別途設ける必要がなく、このための駆動用電源
及び電力も不要となる。従って、ケーシング２４の外部
にはフィルター２６のみを設置すれば良いので、図３及
び図４に示すようにそのフィルター２６をケーシング２
４の外部に取り付けることにより小型化を図れ、小さな
設置面積で済む。更に、価格も安価とすることができ
る。

【００２４】次に、油の交換方法について説明する。

【００２５】油の交換は、使用済みのフィルターを新し
いフィルターと交換することにより行う。先ず、カプラ
２９、３０のそれぞれにおけるプラグ４１とソケット４
２との接続を解除して、使用済みのフィルターをフィル
タケースごと配管２７、２８から取り外す。そして、フ
ィルタケース内部に新油が充填され且つ新しいフィルタ
エレメントが組み込まれたフィルターを、カプラ２９、
３０のそれぞれにおけるプラグ４１とソケット４２とを
接続することにより配管２７、２８へと取り付ける。フ
ィルタケース内の新油が循環し且つ油溜め２４内に残さ
れた油が新しく取り換えられたフィルタエレメントを繰
り返し通過することにより全体として油は清浄にされ
る。以上のことにより、フィルターを単に配管から取り
外し及び取り付けという容易な作業にて劣化した油を交
換することができる。

【００２６】更に、上述した図５に示すカプラ２９、３
０の構成により、フィルターが取り外されたときには、
プラグ４１側及びソケット４２側の弁体４３、４４が閉
弁して、フィルター側及び配管側からの油の流出を防ぐ
ので床や手を油で汚さないで油の交換作業を行える。

【００２７】上記交換により取り外された使用済みのフ
ィルターはフィルタケースごとサービス工場に集めら
れ、フィルタケースから使用済みの油とフィルタエレメ
ントが取り出され、空になったフィルタケースに新しい
フィルタエレメントの組み付けと新油の充填が施され
る。廃油と使用済みフィルタエレメントの処理はここで
まとめて行われるので使用者側での処理は不要となる。
また、フィルタケースは繰り返し使用されるので廃棄物
を少なくする。

【００２８】なお、例えば水分を多く吸引するような用
途に油回転真空ポンプが用いられていたなどというフィ
ルターの使用されていた条件ごとに、交換されるまでの
使用時間を履歴データとして、コンピュータのハードデ
ィスクなどに格納・保持しておけば、同じような条件で
使用されるフィルターについては、その条件で使用され
たときの使用時間の履歴データをコンピュータから読み
出して、フィルターの交換時期の目安とすることができ
る。なお、使用時間のデータの取り方としては、例えば
油回転真空ポンプを駆動させるモータの回転数をカウン
トすることによって使用時間のデータを得て、このデー
タを上記コンピュータに入力させて蓄積しておき、既に
得られている使用時間の履歴データと比べることで、使
用者に交換のタイミングを知らせるようにしても良い。

【００２９】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発
明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。

【００３０】上記実施の形態では、図１に示されるよう
に、フィルター２６の出口側２６ｂを配管２８を介して
油圧ポンプ２５の吸入側に接続させ、フィルター２６の
入口側２６ａを配管２７を介して油溜め２４内と接続さ
せたが、図２に示すように、油圧ポンプ２５の吸入側を
油溜め２４内と接続させ、フィルター２６の入口側２６
ａを配管２７を介して油圧ポンプ２５の吐出側と接続さ
せ、フィルター２６の出口側２６ｂを配管２８を介して
油溜め２４内と接続させるようにしても良い。この場合
でも、油圧ポンプ２５の吸引及び吐出作用により、油は
矢印Ａで示すように油溜め２４とフィルター２６との間
を循環し、上記実施の形態と同様な作用が得られる。

【００３１】また、カプラ２９におけるプラグ４１を、
上記実施の形態とは逆に、配管２７のフィルター２６側
の一端に取り付け、ソケット４２をフィルター２６の入
口側２６ａに取り付けても良い。他方のカプラ３０につ
いても同様なことが言える。

【００３２】

【発明の効果】本発明の油回転真空ポンプによれば、油
溜めとフィルターとの間で油を循環させる構成を小型化
且つ安価にできる。

【００３３】本発明の油回転真空ポンプの油交換方法に
よれば、手間をかけずに簡単に劣化した油の交換を行え
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による油回転真空ポンプの
概略図である。

【図２】変形例による油回転真空ポンプの概略図であ
る。

【図３】本発明の油回転真空ポンプの側面図である。

【図４】同正面図である。

【図５】本発明の油回転真空ポンプにおけるカプラの断
面斜視図である。

【図６】従来の油回転真空ポンプの概略図である。

【符号の説明】

２１ 油回転真空ポンプ ２３ ポンプ室 ２４ ケーシング ２５ 油圧ポンプ ２６ フィルター ２６ｃ フィルタケース ２９ カプラ ３０ カプラ ３１ フィルタエレメント ３５ 吸気ポート ３６ 排気ポート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川崎 寛和 神奈川県横浜市都筑区折本町408 真空機 工株式会社内 (72)発明者 木場 義和 神奈川県横浜市都筑区折本町408 真空機 工株式会社内 Ｆターム(参考） 3H029 AA05 AA18 AB07 BB01 BB10 CC09 CC23 CC34 CC43

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気ポート及び排気ポートと連通し、内
   部に配設された回転体の回転により内部空間の容積を変
   化させて前記吸気ポートから気体を取り込み前記排気ポ
   ートへと排気するポンプ室と、 油を貯留する油溜めと、 前記油溜めの油を前記ポンプ室内に供給する油圧ポンプ
   とをケーシング内に備え、 前記ケーシングの外部にはフィルターが設けられ、 油循環手段により前記油を前記油溜めと前記フィルター
   との間で循環させている油回転真空ポンプにおいて、 前記フィルターは前記油溜めと前記油圧ポンプを介して
   配管で接続され、 前記油循環手段として前記油圧ポンプを用いることを特
   徴とする油回転真空ポンプ。
2. 【請求項２】 前記フィルターと前記配管とは、接続時
   には開弁して前記フィルターと前記配管との間を連通さ
   せ、非接続時には閉弁して前記フィルター側及び前記配
   管側からの油の流出を防ぐ自動開閉弁を備えたカプラを
   介して接続されていることを特徴とする請求項１に記載
   の油回転真空ポンプ。
3. 【請求項３】 ケーシング内に設けられた油溜めと、 前記ケーシングの外部に設けられ、フィルタケース内部
   に油の貯留空間が形成され且つフィルタエレメントが組
   み込まれたフィルターとが配管で接続され、 これら油溜めとフィルターとの間で油を循環させている
   油回転真空ポンプの油交換方法であり、 油の交換を、前記フィルターを前記配管から取り外し、
   前記油の貯留空間に新油が充填され且つ新しいフィルタ
   エレメントが組み込まれたフィルターと交換することに
   より行うことを特徴とする油回転真空ポンプの油交換方
   法。
4. 【請求項４】 前記フィルターと前記配管とを、接続時
   には開弁して前記フィルターと前記配管との間を連通さ
   せ、非接続時には閉弁して前記フィルター側及び前記配
   管側からの前記油の流出を防ぐ自動開閉弁を備えたカプ
   ラを介して接続させることを特徴とする請求項３に記載
   の油回転真空ポンプの油交換方法。
5. 【請求項５】 前記配管から取り外された使用済みフィ
   ルターのフィルタケースから使用済みの油及びフィルタ
   エレメントを取り出し、これらが取り出されたフィルタ
   ケースに新油を充填し且つ新しいフィルタエレメントを
   組み込んで新しいフィルタとして用いることを特徴とす
   る請求項３または請求項４に記載の油回転真空ポンプの
   油交換方法。
6. 【請求項６】 前記配管から取り外された使用済みフィ
   ルターの、少なくとも使用されていた条件と使用時間の
   データを記憶装置に格納・保持し、前記条件と同じ条件
   で使用されるフィルターについて、前記記憶装置から前
   記条件で使用されたときの使用時間のデータを読み出
   し、これに基づいてフィルターの交換時期を管理するよ
   うにしたことを特徴とする請求項３乃至請求項５の何れ
   かに記載の油回転真空ポンプの油交換方法。