JP2003328952A - ドライ真空ポンプ - Google Patents
ドライ真空ポンプInfo
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Abstract
グコストの上昇を回避し、しかも廃油処理の問題も生ず
ることのない、吸収式冷凍機の抽気ポンプとして利用で
きるダイアフラム式真空ポンプを提供する。 【解決手段】 ダイアフラム式ドライ真空ポンプAであ
って、ダイアフラム3がポンプヘッド内面倣い型ダイア
フラムとされ、また吸気弁機構10および排気弁機構2
0は、ポンプヘッド2の外表面2bに配設されている。
これにより、ダイアフラム3が上死点に到達した時点に
おけるデッドスペースDが著しく小さくなって、到達真
空度が向上する。
Description
関する。さらに詳しくは、到達真空度を向上できるダイ
アフラム式ドライ真空ポンプに関する。
収器を収納している胴内を所定の真空度とするため、抽
気ラインにより前記胴内の抽気がなされている(図7参
照)。
プには、従来、抽気端における圧力と到達真空度との関
係から、一般的にウェット真空ポンプが用いられてい
る。
胴内の不凝縮ガスを抽気する際、同胴内の飽和水蒸気も
同時に吸引し、その吸引された飽和水蒸気が抽気ポンプ
内で凝縮するため、抽気ポンプに用いられている潤滑油
を白濁させて到達真空度を低下させるといった問題や、
潤滑不良により回転部が固着するといった問題などが生
じている。
め、吸収式冷凍機においては、抽気ポンプに対して潤滑
油の点検・交換および分解点検が日常的になされてい
る。それがため、吸収式冷凍機のランニングコストの上
昇を招来するという別の問題が発生している。
に処理するかも環境保全上、重要な課題となっている。
ット真空ポンプからダイアフラム式ドライ真空ポンプに
転用することも考えられるが、既存のダイアフラム式ド
ライ真空ポンプは、図11に示すように、ダイアフラム
3´が上死点に達したとき(同図(a)参照)に、ポン
プヘッド2´との間で画成されるポンプ室F´のデッド
スペースD´が大きくなるため、所望の到達真空度が得
られないという問題がある。なお、同図(b)は、ダイ
アフラム3´が下死点にあるときを示す。また、各符号
4´、10´、20´はそれぞれコネクティングロッ
ド、吸気弁、排気弁を示す。
術の課題に鑑みなされたものであって、日常的なメンテ
ナンスを不要としてランニングコストの上昇を回避し、
しかも廃油処理の問題も生ずることのない、吸収式冷凍
機の抽気ポンプとして利用できるダイアフラム式真空ポ
ンプを提供することを目的としている。
プは、ダイアフラム式ドライ真空ポンプであって、ダイ
アフラムがポンプヘッド内面倣い型ダイアフラムとされ
てなることを特徴とする。
気弁機構および排気弁機構が、ポンプヘッドの外表面に
配設されてなるのが好ましい。
は、吸気弁機構が、枠部と、該枠部からその中心に向け
て延伸された弁体と、該弁体の先端部に形成された孔閉
塞部とを有する弁を備え、前記孔閉塞部が、排気工程に
おいて吸気連通孔を塞ぐようにされてもよく、また排気
弁機構が、枠部と、該枠部からその中心に向けて延伸さ
れた弁体と、該弁体の先端部に形成された孔閉塞部とを
有する弁を備え、前記孔閉塞部が、吸気工程において排
気連通孔を塞ぐようにされてもよい。
いては、吸気弁機構が、球形の弁体と、該弁体を所定範
囲で移動可能に保持する吸気弁保持手段を備え、前記弁
体が、排気工程において吸気連通孔を塞ぐようにされて
もよく、また排気弁機構が、球形の弁体と、該弁体を所
定範囲で移動可能に保持する排気弁保持手段を備え、前
記弁体が、吸気工程において排気連通孔を塞ぐようにさ
れてもよい。
ては、ダイアフラムが、中央に駆動部との連結部が形成
された芯材を有する、周辺部に変形部が形成されてなる
円板状部材とされてなるのが好ましい。
されているので、ポンプ室のデッドスペースが著しく小
さくなって到達真空度が向上する。
真空度が向上しているので、従来、到達真空度の関係か
らウェット真空ポンプが用いられている機器にもドライ
真空ポンプを適用できて、そのメンテナンスの簡素化が
図られる。
発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる
実施形態のみに限定されるものではない。
示す。
う)Aは、内径が軸方向各位置で多段に変わる円筒体形
状とされたケーシング1と、ケーシング1に一端開口を
塞ぐように装着されるポンプヘッド2と、ポンプヘッド
2との間でポンプ室Fを画成するケーシング1の軸方向
に往復動可能なダイアフラム3と、電動機(図示省略)
に駆動されてダイアフラム3をケーシング1の軸方向に
往復動させるコネクティングロッド4とを主要構成要素
として備えてなるものとされる。
可能に収納するダイアフラム収納部1aを有するととも
に、そのポンプヘッド2側の端部にはポンプヘッド2と
の間でダイアフラム3の周縁部分を全周に亘って挟み込
むようにして固定するダイアフラム固定部1bが設けら
れるものとされる。
イアフラム3との間でポンプ室Fを画成する一方表面
(ケーシング1側表面、以下内面という)2aが、例え
ば球面状に形成された厚肉の円板状部材とされる。
部と外部とを連通させるようにして吸気孔5および排気
孔6が穿設されており、他方表面側(反ケーシング1
側)には、吸気孔5および排気孔6をダイアフラム3の
往復動に応じて開閉するための吸気弁機構10および排
気弁機構20を収納する弁機構収納部2bが形成されて
いる。
3aを内部に包み込むようにクロロプレンゴム、ニトリ
ルブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴムおよびフッ
素ゴムなどの合成ゴムを円形薄板状に、外径側に所定幅
の変形部3bが形成されるよう成型してなるものとされ
る。
るとき(図2参照)にダイアフラム3のポンプヘッド2
側の面、つまりポンプ室Fを画成するようにポンプヘッ
ド内面2aと対向する面(以下、ポンプヘッド対向面と
いう)3cがポンプヘッド内面2aに沿うように、一方
表面(ポンプヘッド2側の面)がポンプヘッド2の内面
2aと同程度の曲率を有する球面状に形成された円板状
の部材とされる。
ティングロッド4の直動部4aにコア3aを取り付け可
能なように、直動部4aに設けられた雄ネジと螺合する
雌ネジ穴3dを有するボス部3eが一体的に形成されて
いる。つまり、コア(芯材)3aには駆動部との連結部
が形成されている。
ダイアフラム固定部1bとポンプヘッド2との間で挟み
込まれるようにして全周に亘って気密に固定されてい
る。
点にある場合を示す。図3に、ポンプAのダイアフラム
3が下死点にある場合を示す。
死点においてポンプヘッド対向面3cがポンプヘッド内
面2aに沿うようにされ、これにより上死点においてポ
ンプ室Fの容積をできるかぎり小さくすることができ
る。つまり、ダイアフラム3が上死点にあるときのポン
プ室Fの容積であるデッドスペースDが、可能なかぎり
小さくなるようにされている。
cがポンプヘッド内面2a沿うよう形成されて、上死点
においてポンプ室FのデッドスペースDを可能なかぎり
小さくするようにされているダイアフラム3を、本明細
書ではポンプヘッド内面倣い型ダイアフラムということ
にする。
(不図示である)に装着される偏心軸4bにより回転運
動を往復運動に変え、ダイアフラム3に往復運動を伝え
るものとされる。なお、図中、符号4cはバランスウエ
イトを示す。
20に使用される吸気弁11および排気弁21を示す。
なお、吸気弁11と排気弁21とは同一の形状・構成と
されるので、ここでは1つの弁のみを図示し、両者を一
括して弁と称して説明する。
枠部11a、21aと、枠部11a、21aの円周上の
一箇所を起点に中央まで延びるように形成される、先端
に円板状の孔閉塞部11b、21bが設けられた弁体1
1c、21cとを有する薄板状部材とされる。なお、実
施形態1では、枠部11a、21aは円形とされている
が、枠部11a、21aの形状は前記に限定されるもの
ではなく、各種形状とでき例えば四角形とすることもで
きる。
排気弁機構20の詳細を示す。図5はポンプAの排気行
程における吸気弁機構10および排気弁機構20を示
し、図6は吸気行程における吸気弁機構10および排気
弁機構20を示している。
11をポンプヘッド2の外面2b側に留める吸気弁リテ
ーナ12とからなる逆止弁とされている。
からなる円形厚板部材とされ、弁体11cを揺動可能に
収納する弁室12aと、弁室12aの周囲に形成される
弁枠押圧部12bと、一端が弁室12aに開口し他端が
反ポンプヘッド2側表面に開口して弁室12aを外部と
連通させる吸気連通孔12cと、を有するものとされ
る。
面を吸気孔5をカバーするように円形に刳りぬくように
して形成される。弁枠押圧部12bは、吸気弁11の枠
部11aと全周に亘って密着するように当接し、枠部1
1aをポンプヘッド外面2bに向かって押圧して枠部1
1aとポンプヘッド外面2bとの間隙をシールする。
1と、排気弁21をポンプヘッド2の外面2b側に留め
る排気弁リテーナ22とからなる逆止弁とされている。
からなる円形厚板部材とされ、弁体21cを揺動可能に
収納する弁室22aと、弁室22aの周囲に形成される
弁枠押圧部22bと、一端が弁室22aに開口し他端が
反ポンプヘッド2側表面に開口する排気連通孔22cと
を有するものとされる。
面を排気孔6をカバーするように円形に刳りぬくように
して形成される。弁枠押圧部22bは、排気弁21の枠
部21aと全周に亘って密着するように当接し、枠部2
1aをポンプヘッド外面2bに向かって押圧して枠部2
1aとポンプヘッド外面2bとの間隙をシールする。
ては、ポンプAの排気行程においてポンプ室F内部の圧
力が外部圧力を上回り弁体11cがポンプヘッド外面2
bから離れる方向に揺動したときに、孔閉塞部11bに
よって閉塞される位置に吸気連通孔12cが配設されて
いる。一方、排気弁機構20においては、ポンプAの排
気行程においてポンプ室F内部の圧力が外部圧力を上回
り弁体21cがポンプヘッド外面2bから離れる方向に
揺動したときに、孔閉塞部21bが排気連通孔22cを
閉塞しないよう弁室22aの深さおよび排気連通孔22
cの径が設定されている。
においては、吸気行程において外部圧力がポンプ室内部
の圧力を上回り弁体11cがポンプヘッド外面2b側に
揺動したときに、孔閉塞部11bが吸気孔5を閉塞しな
い位置に吸気弁11が吸気弁リテーナ12により留めら
れている。一方、排気弁機構20においては、吸気行程
において外部圧力がポンプ室内部の圧力を上回り弁体2
1cがポンプヘッド外面2b側に揺動したときに、孔閉
塞部21bが排気孔6を閉塞する位置に排気弁21が排
気弁リテーナ22によって留められている。
死点においてダイアフラム3のポンプヘッド対向面3c
がポンプヘッド内面2aに沿うよう形成され、また逆止
弁である吸気弁機構10および排気弁機構20、特に吸
気弁機構10がポンプヘッド内面2aではなくポンプヘ
ッド外面2bに設けられるので、ダイアフラム3をポン
プヘッド2の内面2bに倣わせることができ、上死点に
おけるポンプ室Fの容積を極限まで小さくすることが可
能となる。これによって、デッドスペースDを従来より
も著しく小さくすることができるので、ダイアフラム式
のドライ真空ポンプでありながら高真空(例えば、絶対
圧力で約10mmHg)を達成することが可能となる。
機Bの抽気ラインaに設けられる抽気ポンプbとして、
一般に使用されるウェット型真空ポンプに代えてポンプ
Aを使用した場合にも、所要の真空度を維持することが
可能となる。また、ウェット型真空ポンプを使用する場
合に問題となる、飽和水蒸気の吸引による潤滑油の劣化
や回転部の固着を回避することができ、メンテナンスが
容易となる。
空ポンプの要部を断面図で示し、このドライ真空ポンプ
(以下、単にポンプという)A1は、実施形態1の吸気
弁機構10および排気弁機構20を改変し、吸気弁機構
30および排気弁機構40としたものであって、その余
の構成は実施形態1と同様とされる。ここで、図8は吸
気行程におけるポンプA1を示し、図9は排気行程にお
けるポンプA1を示す。
面2Ab側に設けられて吸気孔5Aを開閉するボール逆
止弁とされ、球形の弁体(ボール弁)31と、弁体31
を所定範囲で移動可能に保持する吸気弁リテーナ32と
から構成される。
して弁体31を移動可能に収納する弁室32aと、弁室
32aを外部と連通させる吸気連通孔32bと、弁体3
1を弁室32aの吸気連通孔32b開口に向かって付勢
するバネ32cとを有するものとされる。
面2Ab側に設けられ排気孔6Aを開閉するボール逆止
弁とされ、球形の弁体(ボール弁)41と、弁体41を
所定範囲で移動可能に保持する排気弁リテーナ42とか
ら構成される。
41を移動可能に収納する弁室42aと、排気孔6Aと
弁室42aとを連通させる排気連通孔42bと、弁体4
1を弁室42aの排気連通孔42b開口に向かって付勢
するバネ42cとを有するものとされる。
て、吸気弁機構30では、弁体31が内外の圧力差によ
り、バネ32cの付勢力に抗して弁室32aの吸気連通
孔32b開口から離れる方向に移動し、吸気孔5Aが開
放される。一方、排気弁機構40では、弁体41が内外
の圧力差およびバネ42cの付勢力により、弁室42a
の排気連通孔42b開口に向かって押圧され排気連通孔
42bを閉塞するものとされる。
おいて、吸気弁機構30では、弁体31が内外の圧力差
およびバネ32cの付勢力により、弁室32aの吸気連
通孔32b開口に向かって押圧され吸気連通孔32bを
閉塞するものとされる。一方、排気弁機構40では、弁
体41が内外の圧力差により、バネ42cの付勢力に抗
して弁室42aの排気連通孔42b開口から離れる方向
に移動し、排気孔6Aが開放される。
弁機構30および排気弁機構40がポンプヘッド2Aの
外面2Ab側に設けられるものとされるので、ダイアフ
ラム3Aとポンプヘッド2Aとの距離をより小さくする
ことができ、実施形態1と同様の効果を奏することが可
能となる。
0がボール逆止弁とされるので、吸気弁機構30および
排気弁機構40の耐久性が向上し、吸気弁機構30およ
び排気弁機構40のメンテンナスの頻度を低減できると
いう効果も奏する。
る到達真空度(単位はキロ・パスカル)を実施例として
示し、併せて従来型のダイアフラム式ドライ真空ポンプ
による到達真空度を比較例として示す。
到達真空度とポンプ運転時間(単位は秒)との関係を示
し、曲線L2は比較例における到達真空度とポンプ運転
時間との関係を示す。
真空度は約1.33kpaで、その到達時間は運転開始
後約27秒であった。これに対し、比較例においては到
達真空度は約3.5kpaで、その到達時間は23秒で
あった。
イ真空ポンプにおいては、到達真空度および安定性が各
段に向上していることが分かる。
てきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるも
のではなく、種々改変が可能である。例えば、実施形態
では本発明の真空ポンプを吸収式冷凍機に適用する場合
について説明されているが、本発明の真空ポンプの適用
は吸収式冷凍機に限定されるものではなく、従来よりウ
ェット真空ポンプが用いられている機器に好適に適用す
ることができる。
ライ真空ポンプによる到達真空度を著しく向上できると
いう優れた効果が得られる。
真空度が著しく向上しているので、従来、到達真空度の
関係でウェット真空ポンプが用いられていた機器にも適
用可能であるという優れた効果を奏する。その場合、適
用された機器におけるメンテナンスを簡素化できるとい
う優れた効果も奏する。
概略図である。
アフラムが上死点にあるときの概略図である。
アフラムが下死点にあるときの概略図である。
される弁の詳細構成を示す平面図である。
て、ダイアフラムが上死点にあるときを示す。
て、ダイアフラムが下死点にあるときを示す。
収式冷凍機の概略図である。
要部断面図であって、ダイアフラムが下死点にあるとき
を示す。
要部断面図であって、ダイアフラムが上死点にあるとき
を示す。
空到達度の測定結果を実施例として、従来型のドライ真
空ポンプのそれを比較例として対比させて示すグラフ図
である。
式図であって、同(a)はダイアフラムが上死点にある
ときを示し、同(b)はダイアフラムが下死点にあると
きを示す。
Claims (7)
- 【請求項1】 ダイアフラム式ドライ真空ポンプであっ
て、ダイアフラムがポンプヘッド内面倣い型ダイアフラ
ムとされてなることを特徴とするドライ真空ポンプ。 - 【請求項2】 吸気弁機構および排気弁機構が、ポンプ
ヘッドの外表面に配設されてなることを特徴とする請求
項1記載のドライ真空ポンプ。 - 【請求項3】 吸気弁機構が、枠部と、該枠部からその
中心に向けて延伸された弁体と、該弁体の先端部に形成
された孔閉塞部とを有する弁を備え、 前記孔閉塞部が、排気工程において吸気連通孔を塞ぐよ
うにされてなることを特徴とする請求項2記載のドライ
真空ポンプ。 - 【請求項4】 排気弁機構が、枠部と、該枠部からその
中心に向けて延伸された弁体と、該弁体の先端部に形成
された孔閉塞部とを有する弁を備え、 前記孔閉塞部が、吸気工程において排気連通孔を塞ぐよ
うにされてなることを特徴とする請求項2記載のドライ
真空ポンプ。 - 【請求項5】 吸気弁機構が、球形の弁体と、該弁体を
所定範囲で移動可能に保持する吸気弁保持手段を備え、 前記弁体が、排気工程において吸気連通孔を塞ぐように
されてなることを特徴とする請求項2記載のドライ真空
ポンプ。 - 【請求項6】 排気弁機構が、球形の弁体と、該弁体を
所定範囲で移動可能に保持する排気弁保持手段を備え、 前記弁体が、吸気工程において排気連通孔を塞ぐように
されてなることを特徴とする請求項2記載のドライ真空
ポンプ。 - 【請求項7】 ダイアフラムが、中央に駆動部との連結
部が形成された芯材を有する、周辺部に変形部が形成さ
れてなる円板状部材とされてなることを特徴とする請求
項1記載のドライ真空ポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002139737A JP2003328952A (ja) | 2002-05-15 | 2002-05-15 | ドライ真空ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002139737A JP2003328952A (ja) | 2002-05-15 | 2002-05-15 | ドライ真空ポンプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003328952A true JP2003328952A (ja) | 2003-11-19 |
Family
ID=29700793
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002139737A Pending JP2003328952A (ja) | 2002-05-15 | 2002-05-15 | ドライ真空ポンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003328952A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007244876A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Pari Gmbh Spezialisten Fuer Effektive Inhalation | 吸入療法装置用圧縮機 |
-
2002
- 2002-05-15 JP JP2002139737A patent/JP2003328952A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007244876A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Pari Gmbh Spezialisten Fuer Effektive Inhalation | 吸入療法装置用圧縮機 |
US9046092B2 (en) | 2006-03-16 | 2015-06-02 | Pari GmbH Spezialisten für effektive Inhalation | Inhalation therapy device compressor |
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