JP2002257099A - 真空発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 低圧圧縮空気を駆動源にしながらこの低
圧圧縮空気自体を高圧圧縮空気へ加圧するブースタ２１
と、得られた高圧空気を貯溜する高圧タンク２２と、こ
の高圧タンク２２の高圧空気を駆動源としてベンチュリ
負圧により真空を発生させるエゼクタ２４と、高圧タン
ク２２からこのエゼクタ２４を繋ぐ高圧空気管路２６
と、この高圧空気管路２６に介設したオンオフ弁２３と
からなる。 【効果】 電動モータ等を駆動源とする容積形やターボ
形等の機械式真空ポンプを用いることなしに低圧圧縮空
気から大きな真空度を得ることができるとともに、大き
な真空度を得るためのコストアップを抑えることができ
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、容積形やターボ形
等の機械式真空ポンプを使わず、しかも工場等の圧縮空
気を利用するのに好適な真空発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】真空を発生するためにエゼクタを用いた
真空発生装置としては、例えば、実公平６−４５６７８
号公報「多段真空エゼクターポンプの消音装置」に記載
されたものが知られている。上記公報の技術は、同公報
の第１図に示される通り、多段真空エゼクターポンプの
本体１に圧縮空気を供給する際の排気音の低減を図った
ものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記技術では、圧縮空
気を駆動源として真空を発生させるが、この圧縮空気と
して、例えば、工場の汎用圧縮空気を用いる場合、圧縮
空気が低圧であるために、所望の真空度が得られないこ
とがあり、多段真空エゼクターポンプの本体１を吸脱着
搬送装置に取付けた際に吸着力が不足することが予想さ
れる。また、真空度を高めるために電動モータを駆動源
とするような大型の真空ポンプ等を用いれば、装置の準
備や維持費で大きなコストアップを招く。

【０００４】そこで、本発明の目的は、工場用圧縮空気
を利用して大きい真空度を得ることができるとともにコ
ストアップを抑えることができる真空発生装置を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、低圧圧縮空気を駆動源にしながらこの低
圧圧縮空気自体を高圧圧縮空気へ加圧するブースタ手段
と、得られた高圧空気を貯溜する高圧タンクと、この高
圧タンクの高圧空気を駆動源としてベンチュリ負圧によ
り真空を発生させるエゼクタ手段と、高圧タンクからこ
のエゼクタ手段を繋ぐ高圧空気管路と、この高圧空気管
路に介設した弁手段とからなる。

【０００６】工場用等の低圧圧縮空気を駆動源にしなが
らこの低圧圧縮空気自体を高圧圧縮空気へ加圧するブー
スタを用いることで、電動モータ等を駆動源とする容積
形やターボ形等の機械式真空ポンプを用いることなしに
低圧圧縮空気から大きな真空度を得ることができるとと
もに、大きな真空度を得るためのコストアップを抑える
ことができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図１は本発明に係る真空発生装置を備えた
工場用吸着搬送装置の系統図であり、工場用吸着搬送装
置１０は、低圧の工場用圧縮空気が流れる工場用空気配
管１１に手動操作弁１２を介して接続した真空発生装置
１３と、この真空発生装置１３にチェック弁１４を介し
て接続した真空タンク１５と、この真空タンク１５に三
方弁１６を介して接続した吸着板１７とからなる。

【０００８】真空発生装置１３は、工場用空気配管１１
から得た圧縮空気を増圧するブースタ手段としてのブー
スタ２１と、このブースタ２１で増圧した空気を一時的
に貯める高圧タンク２２と、この高圧タンク２２内の高
圧空気の排出又は排出停止を切換える弁手段としてのオ
ンオフ弁２３と、上記した高圧タンク２２からの高圧空
気を駆動源として真空を発生させるエゼクタ手段として
のエゼクタ２４とからなる。なお、２５，２６は高圧空
気管路であり、高圧空気管路２６に上記オンオフ弁２３
を介設した。三方弁１６は、真空タンク１５側と吸着
板１７側との連通、吸着板１７側と三方弁１６に設け
た大気解放口１６ａ側との連通、の切換えを行う弁であ
る。

【０００９】図２は本発明に係る真空発生装置のエゼク
タの断面図であり、エゼクタ２４は、内部に吸入側隔壁
３１及び吐出側隔壁３２を設け、これらの吸入側隔壁３
１及び吐出側隔壁３２により、内部を、高圧タンク２２
（図１参照）側から高圧空気が流入する吸入室３４と、
この吸入室３４から流出した流速の大きな空気の流れに
より真空タンク１５（図１参照）側から空気を吸引する
吸引室３５と、高圧空気を外部へ吐出する吐出室３６と
に分割したものである。

【００１０】吸入室３４は、高圧タンク２２側に接続す
る高圧タンク側吸気口３８に連通し、吸引室３５に噴出
させる空気の流速を高めるために吸入側隔壁３１に設け
たノズル部４１に連通したものである。吸引室３５は、
吸入側隔壁３１と吐出側隔壁３２とに渡した隔壁４３で
内部を真空タンク１５側の第１室４４及び高圧タンク２
２側の第２室４５とに分割し、更に、この第２室４５を
隔壁４６，４７で上流側空気室５１、中間空気室５２及
び下流側空気室５３とに分割したものである。なお、５
４は真空タンク側吸気口である。

【００１１】隔壁４３は、第１室４５、上流側空気室５
１間を連通させる上流側連通孔５５と、第１室４５、中
間空気室５２間を連通させる中間連通孔５６と、第１室
４５、下流側空気室５３間を連通させる下流側連通孔５
７とを開けたものである。

【００１２】隔壁４６は、ノズル部４１の内径とほぼ同
径の内径を有する第１管路６１を取付けたものであり、
隔壁４７は第１管路６１の外径よりも大きな内径を有す
る第２管路６２を取付けたものである。また、吐出側隔
壁３２は、第２管路６２の外径よりも大きな内径を有す
る第３管路６３を取付けたものである。これらの第１管
路６１、第２管路６２及び第３管路６３で広がり流路と
したディヒューザを構成し、ベンチュリ負圧を発生させ
る。なお、６４は吐出室３６に連通する吐出口である。

【００１３】図３は本発明に係る真空発生装置のブース
タの説明図であり、ブースタ２１は、ケース７１の中間
部７２の両側に２つのシリンダ７３，７４を設け、これ
らのシリンダ７３，７４内にそれぞれ第１ピストン７５
及び第２ピストン７６を移動可能に収納し、これらの第
１ピストン７５及び第２ピストン７６をピストンロッド
７７で連結したものである。

【００１４】上記第１ピストン７５、第２ピストン７６
及びピストンロッド７７は連結ピストン体７８を構成す
るものである。ここで、８１は連結ピストン体７８を図
の左方へ移動させるための第１駆動室、８２は空気を増
圧するための第１増圧室、８３は連結ピストン体７８を
図の右方へ移動させるための第２駆動室、８４は空気を
増圧するための第２増圧室、８５，８５はピストンリン
グ、８６はＯリングである。

【００１５】また、ブースタ２１は、中間部７２に、工
場用空気配管１１（図１参照）側から流入する空気の流
量を一定に保つガバナー９１と、ブースタ２１内に流入
する空気を第１増圧室８２及び第２増圧室８４内へのみ
流すチェック弁９２，９３と、第１ピストン７５又は第
２ピストン７６が当たることで第２駆動室８３又は第１
駆動室８１への空気の供給を切換える切換弁９４と、第
１増圧室８２内及び第２増圧室８４内の増圧空気を高圧
タンク２２（図１参照）側へのみ流すチェック弁９５，
９６とを備える。なお、９４ａ，９４ｂは切換弁９４を
第１ピストン７５又は第２ピストン７６に当てて切換え
るための第１ロッド及び第２ロッドである。

【００１６】以上に述べた真空発生装置１３の作用を次
に説明する。図１において、まず、手動操作弁１２を開
け、工場用空気配管１１から工場用圧縮空気をブースタ
２１に供給する。図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る真
空発生装置のブースタの作用を説明する作用図であり、
（ａ）において、ブースタ２１内に吸入口２１ａから工
場用圧縮空気を供給すると、空気は矢印ａ及び矢印ｂ，
ｂのように直接に第１増圧室８２及び第２増圧室８４に
流入する。

【００１７】また、空気は矢印ｃのようにガバナー９１
を通って切換弁９４内を通過し、矢印ｄのように第１駆
動室８１内に流入する。従って、連結ピストン体７８
は、第１駆動室８１内の圧力によって白抜き矢印のよう
に図の左方に移動し、第１増圧室８２内の空気を増圧し
つつ矢印ｆのようにチェック弁９５を通過させ、排出口
２１ｂから矢印ｇのように高圧タンク２２側へ流出させ
る。このとき、第２駆動室８３内の空気は、矢印ｅのよ
うに切換弁９４を介して外部に流出する。

【００１８】（ｂ）において、連結ピストン体７８が左
方へ移動して、第１ピストン７５が切換弁９４の第１ロ
ッド９４ａを押すと、切換弁９４内の流路が切り換わ
る。これにより、矢印ｃのようにガバナー９１を通った
空気は、矢印ｊのように第２駆動室８３内に流入するよ
うになり、今度は連結ピストン体７８が白抜き矢印のよ
うに右方へ移動し、矢印ｂのように第２増圧室８４内に
流入した空気を増圧しつつ矢印ｋのようにチェック弁９
６を通過させ、排出口２１ｂから矢印ｇのように高圧タ
ンク２２（図１参照）側に流出させる。このとき、第１
駆動室８１内の空気は矢印ｍのように切換弁９４を介し
て外部に流出する。

【００１９】そして、連結ピストン体７８が右方へ移動
して第２ピストン７６が切換弁９４の第２ロッド９４ｂ
を押すと、切換弁９４内の流路が切り換わり、連結ピス
トン体７８は（ａ）に示したように左方に移動するよう
になって、以後、左右への移動を繰り返す。

【００２０】このようにして高圧にした空気を、図１に
示した高圧タンク２２内に一時的に蓄える。そして、工
場内で製造品等を搬送する場合に、オンオフ弁２３を開
け、エゼクタ２４に高圧空気を供給する。

【００２１】図５は本発明に係る真空発生装置のエゼク
タの作用を説明する作用図であり、高圧タンク２２（図
１参照）側から流れ込む高圧空気の流れを黒塗り矢印で
示し、真空タンク１５側から吸引される空気の流れを白
抜き矢印で示す。エゼクタ２４に高圧空気を供給する
と、高圧空気は、高圧タンク側吸気口３８から吸入室３
４内に入り、ノズル部４１から吸引室３５内に噴出し
て、第１管路６１内、第２管路６２内及び第３管路６３
内を高速で流れる。

【００２２】この結果、真空タンク１５側から吸引され
る空気は、真空タンク側吸気口５４から第１室４４内に
流入する。そして、空気は、第１室４４から上流側連通
孔５５を介して上流側空気室５１内に流れ、吸入側隔壁
３１と第１管路６１の端部との間から第１管路６１内に
吸引される。

【００２３】また、第１室４４内の空気は、第１室４４
から中間連通孔５６を介して中間空気室５２内に流れ、
第１管路６１の端部と第２管路６２の端部との間から第
２管路６２内に吸引される。更に、第１室４４内の空気
は、第１室４４から下流側連通孔５７を介して下流側空
気室５３内に流れ、第２管路６２の端部と第３管路６３
の端部との間から第３管路６３内に吸引される。

【００２４】図１に戻って、エゼクタ２４で真空タンク
１５内の空気が吸引されることで、真空タンク１５内の
真空度が高まる。三方弁１６で真空タンク１５側と吸着
板１７側との連通を遮断しておけば、吸着板１７側から
空気が真空タンク１５内へ入り込まず、真空タンク１５
内を所定の圧力まで低下させ、その圧力を保持すること
ができる。

【００２５】三方弁１６で真空タンク１５側と吸着板１
７側とを連通させれば、吸着板１７で製造品等を吸着し
搬送することができる。更に、製造品等を目的の場所に
搬送したら、三方弁１６で吸着板１７側と大気解放口１
６ａ側とを連通させれば、大気解放口１６ａから吸着板
１７側に空気が入り込み、製造品等の吸着を解除するこ
とができる。

【００２６】以上の図１で説明したように、本発明は、
低圧圧縮空気を駆動源にしながらこの低圧圧縮空気自体
を高圧圧縮空気へ加圧するブースタ２１と、得られた高
圧空気を貯溜する高圧タンク２２と、この高圧タンク２
２の高圧空気を駆動源としてベンチュリ負圧により真空
を発生させるエゼクタ２４と、高圧タンク２２からこの
エゼクタ２４を繋ぐ高圧空気管路２６と、この高圧空気
管路２６に介設したオンオフ弁２３とからなる。

【００２７】工場用等の低圧圧縮空気を駆動源にしなが
らこの低圧圧縮空気自体を高圧圧縮空気へ加圧するブー
スタ２１を用いることで、電動モータ等を駆動源とする
容積形やターボ形等の機械式真空ポンプを用いることな
しに低圧圧縮空気から大きな真空度を得ることができる
とともに、大きな真空度を得るためのコストアップを抑
えることができる。また、ブースタ２１で増圧すること
で、工場用吸着搬送装置１０の応答性を高めることがで
きる。

【００２８】図６は本発明に係る真空発生装置を備えた
工場用吸着搬送装置の別の実施の形態を示す系統図であ
り、図１に示した実施の形態と同一構成については同一
符号を付け、詳細説明は省略する。工場用吸着搬送装置
１００は、工場用圧縮空気が流れる工場用空気配管１１
に手動操作弁１２を介して接続した真空発生装置１３
と、この真空発生装置１３に接続した吸着板１７とから
なる。

【００２９】このように、工場用吸着搬送装置１００
は、真空発生装置１３のエゼクタ２４に直接に吸着板１
７を接続したので、吸着作業を行う場合に、オンオフ弁
２３を開けば、エゼクタ２４が作動した時に直ちに吸着
を開始することができ、工場用吸着装置１００の応答性
をより一層高めることができる。

【００３０】尚、本発明の真空発生装置は、ブースタで
増圧した空気を貯溜する高圧タンクを備えるが、この高
圧タンクを省き、ブースタに直接オンオフ弁を連結して
もよい。

【００３１】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１の真空発生装置は、低圧圧縮空気を駆動
源にしながらこの低圧圧縮空気自体を高圧圧縮空気へ加
圧するブースタ手段と、得られた高圧空気を貯溜する高
圧タンクと、この高圧タンクの高圧空気を駆動源として
ベンチュリ負圧により真空を発生させるエゼクタ手段
と、高圧タンクからこのエゼクタ手段を繋ぐ高圧空気管
路と、この高圧空気管路に介設した弁手段とからなるの
で、電動モータ等を駆動源とする容積形やターボ形等の
機械式真空ポンプを用いることなしに低圧圧縮空気から
大きな真空度を得ることができるとともに、大きな真空
度を得るためのコストアップを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る真空発生装置を備えた工場用吸着
搬送装置の系統図

【図２】本発明に係る真空発生装置のエゼクタの断面図

【図３】本発明に係る真空発生装置のブースタの説明図

【図４】本発明に係る真空発生装置のブースタの作用を
説明する作用図

【図５】本発明に係る真空発生装置のエゼクタの作用を
説明する作用図

【図６】本発明に係る真空発生装置を備えた工場用吸着
搬送装置の別の実施の形態を示す系統図

【符号の説明】

１３…真空発生装置、２１…ブースタ手段（ブース
タ）、２２…高圧タンク、２３…弁手段（オンオフ
弁）、２４…エゼクタ手段（エゼクタ）、２６…高圧空
気管路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白石 功 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地の１ 本 田技研工業株式会社埼玉製作所内 (72)発明者 小島 宏之 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地の１ 本 田技研工業株式会社埼玉製作所内 (72)発明者 春山 俊治 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地の１ 本 田技研工業株式会社埼玉製作所内 (72)発明者 末永 芳明 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地の１ 本 田技研工業株式会社埼玉製作所内 (72)発明者 田中 努 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地の１ 本 田技研工業株式会社埼玉製作所内 Ｆターム(参考） 3H079 AA23 BB01 CC03 CC21 DD01 DD12 DD22 DD27

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低圧圧縮空気を駆動源にしながらこの低
   圧圧縮空気自体を高圧圧縮空気へ加圧するブースタ手段
   と、得られた高圧空気を貯溜する高圧タンクと、この高
   圧タンクの高圧空気を駆動源としてベンチュリ負圧によ
   り真空を発生させるエゼクタ手段と、前記高圧タンクか
   らこのエゼクタ手段を繋ぐ高圧空気管路と、この高圧空
   気管路に介設した弁手段とからなる真空発生装置。