JP2587771B2 - 真空ポンプ - Google Patents
真空ポンプInfo
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- JP2587771B2 JP2587771B2 JP5162633A JP16263393A JP2587771B2 JP 2587771 B2 JP2587771 B2 JP 2587771B2 JP 5162633 A JP5162633 A JP 5162633A JP 16263393 A JP16263393 A JP 16263393A JP 2587771 B2 JP2587771 B2 JP 2587771B2
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- Japan
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- piston
- vacuum pump
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- fluid
- pistons
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- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Compressor (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、筒状のシリンダと、
往復移動するピストンで構成した真空ポンプに関する。
往復移動するピストンで構成した真空ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、真空ポンプには、種々の形式のも
のが知られている。大気圧より排気が行えるポンプとし
ては、油回転ポンプが最も一般的で、各方面に多用され
ている。然し乍ら、前記油回転ポンプは、ポンプ中の油
が真空容器側に逆拡散することが避けられないことか
ら、半導体デバイス製造装置や食品製造装置など、クリ
ーンな真空が要求される分野では、油の汚染を防止する
ための工夫や、油の汚染の少ないルーツ型や、スクリュ
ー型の真空ポンプの利用が図られ、また、往復ピストン
による容積移送型のポンプの開発が進められている。
のが知られている。大気圧より排気が行えるポンプとし
ては、油回転ポンプが最も一般的で、各方面に多用され
ている。然し乍ら、前記油回転ポンプは、ポンプ中の油
が真空容器側に逆拡散することが避けられないことか
ら、半導体デバイス製造装置や食品製造装置など、クリ
ーンな真空が要求される分野では、油の汚染を防止する
ための工夫や、油の汚染の少ないルーツ型や、スクリュ
ー型の真空ポンプの利用が図られ、また、往復ピストン
による容積移送型のポンプの開発が進められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記往復ピストンによ
る容積移送型のポンプは、ルーツ型やスクリュー型の真
空ポンプに比べて、製造が比較的容易であり、また大き
な排気速度の真空ポンプとできる点で優れていたが、流
体移送の通路に逆止弁のような圧力差で開閉する弁を介
設する必要があり、この点でいくつかの問題点があっ
た。
る容積移送型のポンプは、ルーツ型やスクリュー型の真
空ポンプに比べて、製造が比較的容易であり、また大き
な排気速度の真空ポンプとできる点で優れていたが、流
体移送の通路に逆止弁のような圧力差で開閉する弁を介
設する必要があり、この点でいくつかの問題点があっ
た。
【０００４】即ち、ポンプを長時間連続運転する場合
や、腐食性のガスを排気するような場合に、圧力差で開
閉する弁の動作上の信頼性が損なわれるおそれがあり、
解決する必要があった。
や、腐食性のガスを排気するような場合に、圧力差で開
閉する弁の動作上の信頼性が損なわれるおそれがあり、
解決する必要があった。
【０００５】
【課題を解決する為の手段】この発明は、前記のような
問題点に鑑みてなされたもので、往復ピストンを用いた
容積移送型のポンプであって、流体移送の通路に圧力差
で開閉する弁の如くの機械的な弁を設けない真空ポンプ
を提供することを目的としている。
問題点に鑑みてなされたもので、往復ピストンを用いた
容積移送型のポンプであって、流体移送の通路に圧力差
で開閉する弁の如くの機械的な弁を設けない真空ポンプ
を提供することを目的としている。
【０００６】斯る目的を達成するこの発明の真空ポンプ
は、ピストンと、該ピストンを往復移動可能に収容した
シリンダーとで構成され、ピストンの往復移動によって
ピストンの一側の流体をピストンの他側へ順次流動させ
るようにした真空ポンプにおいて、前記ピストンが往復
移動可能で、かつ回動可能としてあり、前記ピストンの
周面と、該周面と対向するシリンダーの内面との間に、
前記流体流動の為の通路が、ピストンの回動によって遮
断可能に設けてあることを特徴としている。
は、ピストンと、該ピストンを往復移動可能に収容した
シリンダーとで構成され、ピストンの往復移動によって
ピストンの一側の流体をピストンの他側へ順次流動させ
るようにした真空ポンプにおいて、前記ピストンが往復
移動可能で、かつ回動可能としてあり、前記ピストンの
周面と、該周面と対向するシリンダーの内面との間に、
前記流体流動の為の通路が、ピストンの回動によって遮
断可能に設けてあることを特徴としている。
【０００７】また、この発明の真空ポンプは、前記の構
成に加えて更に、ピストンは共通の軸に複数設けてあ
り、ピストン間の軸の外面と、該外面と対向するシリン
ダーの内面との間に、隣接ピストン間の流体の流動の為
の通路が、ピストンの回動によって遮断可能に設けてあ
ることを特徴としている。
成に加えて更に、ピストンは共通の軸に複数設けてあ
り、ピストン間の軸の外面と、該外面と対向するシリン
ダーの内面との間に、隣接ピストン間の流体の流動の為
の通路が、ピストンの回動によって遮断可能に設けてあ
ることを特徴としている。
【０００８】
【作用】この発明の真空ポンプによれば、流体の流動の
為の通路が、ピストンの回動によって遮断可能としてあ
るので、逆止弁のような圧力差で開閉する機械的弁を流
体通路に設けることなく、流体を順次排出側へ流動させ
る真空ポンプを得ることができる。
為の通路が、ピストンの回動によって遮断可能としてあ
るので、逆止弁のような圧力差で開閉する機械的弁を流
体通路に設けることなく、流体を順次排出側へ流動させ
る真空ポンプを得ることができる。
【０００９】
【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて説明す
る。
る。
【００１０】図１において、１ａ、１ｂがピストン、２
ａ、２ｂがピストン１ａ、１ｂを駆動する軸、３がピス
トン１ａ、１ｂを収容したシリンダーである。実施例
は、ピストンを２個、間隔を保って設けた串刺状のもの
であるが、ピストンは１個又は複数個とするもので、２
個に限定されるものではない。前記軸２ａ、２ｂは連結
ボルト４で連結して一体の軸２としてある。
ａ、２ｂがピストン１ａ、１ｂを駆動する軸、３がピス
トン１ａ、１ｂを収容したシリンダーである。実施例
は、ピストンを２個、間隔を保って設けた串刺状のもの
であるが、ピストンは１個又は複数個とするもので、２
個に限定されるものではない。前記軸２ａ、２ｂは連結
ボルト４で連結して一体の軸２としてある。
【００１１】シリンダー３は円筒状部３ａと端板部３
ｂ、３ｃとで構成され、円筒状部３ａの中間に設けた仕
切壁５を挟んで両側にピストン室６ａ、６ｂが構成さ
れ、ピストン室６ａ内にピストン１ａが、またピストン
室６ｂ内にピストン１ｂが収容され、各ピストンが夫々
のピストン室内で往復移動できるようになっている。
ｂ、３ｃとで構成され、円筒状部３ａの中間に設けた仕
切壁５を挟んで両側にピストン室６ａ、６ｂが構成さ
れ、ピストン室６ａ内にピストン１ａが、またピストン
室６ｂ内にピストン１ｂが収容され、各ピストンが夫々
のピストン室内で往復移動できるようになっている。
【００１２】ピストン１ａ、１ｂの軸２は、前記端板部
３ｂ、３ｃに夫々設けた軸受７および軸シール８で気密
に支持され、軸２およびピストン１ａ、１ｂは、図示し
ない駆動装置によって矢示９のように往復駆動されると
共に、矢示１０のように回転駆動されるようにしてあ
る。
３ｂ、３ｃに夫々設けた軸受７および軸シール８で気密
に支持され、軸２およびピストン１ａ、１ｂは、図示し
ない駆動装置によって矢示９のように往復駆動されると
共に、矢示１０のように回転駆動されるようにしてあ
る。
【００１３】前記ピストン１ａ、１ｂの周面一側には、
図２に示したようなピストンリング１１が嵌着してあ
り、ピストンリング１１の外面一側に形成した縦スロッ
ト１２が、ピストン室６ａ、６ｂの内面に沿って斜めに
形成した凹入溝１３と対向するようにしてある。
図２に示したようなピストンリング１１が嵌着してあ
り、ピストンリング１１の外面一側に形成した縦スロッ
ト１２が、ピストン室６ａ、６ｂの内面に沿って斜めに
形成した凹入溝１３と対向するようにしてある。
【００１４】また、前記仕切壁５の内面と対向する軸２
ａの外面に沿って斜めに凹入溝１４が形成してあると共
に、仕切壁５側には、軸２ａの外面と対向する内面の開
口部１５およびピストン１ｂのピストン端面１６と対向
するシリンダー内端面１７に開口部１８を有する連通孔
１９が形成してある。
ａの外面に沿って斜めに凹入溝１４が形成してあると共
に、仕切壁５側には、軸２ａの外面と対向する内面の開
口部１５およびピストン１ｂのピストン端面１６と対向
するシリンダー内端面１７に開口部１８を有する連通孔
１９が形成してある。
【００１５】前記凹入溝１３がピストン室の内面に沿っ
て形成される範囲、並びに凹入溝１４が軸２ａの外面に
沿って形成される範囲は、ピストン１ａ、１ｂの往復移
動工程において、回動される角度範囲と対応させるもの
で、実施例では、１往復でピストン１ａ、１ｂを３６０
度回動させるのに対し、凹入溝１３、１４は１８０度の
角度に亘って形成した。
て形成される範囲、並びに凹入溝１４が軸２ａの外面に
沿って形成される範囲は、ピストン１ａ、１ｂの往復移
動工程において、回動される角度範囲と対応させるもの
で、実施例では、１往復でピストン１ａ、１ｂを３６０
度回動させるのに対し、凹入溝１３、１４は１８０度の
角度に亘って形成した。
【００１６】図中、２０は、前記ピストン室６ａに連通
可能に設けた吸気口、２１は、軸２ｂの側壁に形成した
切欠部２２を介してピストン室６ｂに連通可能に設けた
排気口である。また、２３はシールリング、２４はＯリ
ングである。
可能に設けた吸気口、２１は、軸２ｂの側壁に形成した
切欠部２２を介してピストン室６ｂに連通可能に設けた
排気口である。また、２３はシールリング、２４はＯリ
ングである。
【００１７】次に上記実施例の真空ポンプの動作を図３
に基づいて説明する。図は、ピストン１ａ、１ｂの１回
の往復移動工程を示したもので、図の左半分が往路工
程、右半分が復路工程となっており、ピストン１ａ、１
ｂは、、…、と移動するものである。図中鎖線
ａは凹入溝１３の傾斜を表わし、鎖線ｂは凹入溝１４の
傾斜を表わしたものである。
に基づいて説明する。図は、ピストン１ａ、１ｂの１回
の往復移動工程を示したもので、図の左半分が往路工
程、右半分が復路工程となっており、ピストン１ａ、１
ｂは、、…、と移動するものである。図中鎖線
ａは凹入溝１３の傾斜を表わし、鎖線ｂは凹入溝１４の
傾斜を表わしたものである。
【００１８】先ず、の下死点にあるピストン１ａを
、のように上昇させると、ピストン室６ａにおける
ピストン１ａの上側の流体は、前記ピストンリング１１
の縦スロット１２と凹入溝１３を通して、ピストン１ａ
の下側へ移動する。このピストン１ａの上昇に際し、ピ
ストン１ａは１８０度回動させるので、斜に形成した凹
入溝１３は、縦スロット１２側から見て縦スロット１２
の上昇に従って上昇し、図示したように縦スロット１２
と凹入溝１３を通して、ピストン１ａの上下の空間が常
に連通状態となるものである。
、のように上昇させると、ピストン室６ａにおける
ピストン１ａの上側の流体は、前記ピストンリング１１
の縦スロット１２と凹入溝１３を通して、ピストン１ａ
の下側へ移動する。このピストン１ａの上昇に際し、ピ
ストン１ａは１８０度回動させるので、斜に形成した凹
入溝１３は、縦スロット１２側から見て縦スロット１２
の上昇に従って上昇し、図示したように縦スロット１２
と凹入溝１３を通して、ピストン１ａの上下の空間が常
に連通状態となるものである。
【００１９】次にの上死点にあるピストン１ａを
のように下降させると、前記縦スロット１２と凹入溝１
３による流通路は遮断されており、ピストン室６ａにお
けるピストン１ａの下側の流体は、軸２ａの外面に形成
した凹入溝１４と仕切壁５に形成した連通孔１９を通し
てピストン室６ｂ側の、ピストン１ｂの上側空間に移動
する。前記凹入溝１４は、ピストン室６ａの内面に形成
した凹入溝１３の１８０度に続く１８０度の角度に亘っ
て斜めに形成されているもので、この復路工程では、ピ
ストン１ａの上下空間は遮断状態となる一方、ピストン
室６ａのピストン１ａの下側空間とピストン室６ｂのピ
ストン１ｂの上側空間とは、工程中、常に凹入溝１４と
連通孔１９を介して連通状態となるものである。
のように下降させると、前記縦スロット１２と凹入溝１
３による流通路は遮断されており、ピストン室６ａにお
けるピストン１ａの下側の流体は、軸２ａの外面に形成
した凹入溝１４と仕切壁５に形成した連通孔１９を通し
てピストン室６ｂ側の、ピストン１ｂの上側空間に移動
する。前記凹入溝１４は、ピストン室６ａの内面に形成
した凹入溝１３の１８０度に続く１８０度の角度に亘っ
て斜めに形成されているもので、この復路工程では、ピ
ストン１ａの上下空間は遮断状態となる一方、ピストン
室６ａのピストン１ａの下側空間とピストン室６ｂのピ
ストン１ｂの上側空間とは、工程中、常に凹入溝１４と
連通孔１９を介して連通状態となるものである。
【００２０】の下死点にあるピストン１ａをのよ
うに上昇させる時には、ピストン１ｂも同様に上昇する
もので、従ってこの往路工程では、ピストン室６ｂにお
いてピストン１ｂの上側の流体は、凹入溝１３と縦スロ
ット１２を介してピストン１ｂの下側へ移動する。
うに上昇させる時には、ピストン１ｂも同様に上昇する
もので、従ってこの往路工程では、ピストン室６ｂにお
いてピストン１ｂの上側の流体は、凹入溝１３と縦スロ
ット１２を介してピストン１ｂの下側へ移動する。
【００２１】ピストン１ａ、１ｂを下降させる復路工程
において、ピストン室６ｂの、ピストン１ｂの下側の流
体は、軸２に形成した切欠部２２を通して排気口２１側
へ排出される（図１参照）。
において、ピストン室６ｂの、ピストン１ｂの下側の流
体は、軸２に形成した切欠部２２を通して排気口２１側
へ排出される（図１参照）。
【００２２】従って上記のように軸２を介してピストン
１ａ、１ｂを回動と共に往復移動させると、吸気口２０
側の流体をピストン室６ａ、６ｂを経て排気口２１側へ
順次移送することができ、吸気口２０側を真空排気する
ことができる。
１ａ、１ｂを回動と共に往復移動させると、吸気口２０
側の流体をピストン室６ａ、６ｂを経て排気口２１側へ
順次移送することができ、吸気口２０側を真空排気する
ことができる。
【００２３】流体の移送に際し、流体の圧縮はないの
で、ピストン１ａ、１ｂの駆動力は小さくて済み、ポン
プ全体の小型化ができる。
で、ピストン１ａ、１ｂの駆動力は小さくて済み、ポン
プ全体の小型化ができる。
【００２４】また、流体の移送に際して必要な、連通／
遮断する弁機構は、ピストン室６ａ、６ｂの内面に形成
した凹入溝１３とピストン１ａ、１ｂの周面に形成した
縦スロット１２並びに、仕切壁５に形成した連通孔１９
と軸２の外面に形成した凹入溝１４で構成し、従来の逆
止弁のような、スプリング、弁体等の可動部品による機
械的な弁構造を無くしたので、長時間の連続運転や、苛
酷な運転条件にも充分耐え、信頼性を向上することがで
きる。
遮断する弁機構は、ピストン室６ａ、６ｂの内面に形成
した凹入溝１３とピストン１ａ、１ｂの周面に形成した
縦スロット１２並びに、仕切壁５に形成した連通孔１９
と軸２の外面に形成した凹入溝１４で構成し、従来の逆
止弁のような、スプリング、弁体等の可動部品による機
械的な弁構造を無くしたので、長時間の連続運転や、苛
酷な運転条件にも充分耐え、信頼性を向上することがで
きる。
【００２５】尚、前記凹入溝１３は斜めに形成してある
が、図４（ａ）に示した展開図のように、上昇（又は下
降）する縦スロット１２に対して、ハッチング部分２５
のように、常に対向、連通部分が構成できるようにすれ
ば、凹入溝１３はピストンと平行に形成しても良い。図
４（ｂ）は流通路の別の例で、ピストンの周面半周に亘
って設けた凹入溝１３ａと、シリンダの内周面に縦方向
に形成した縦凹溝１２ａを交差するようにして、ハッチ
ング部分２５の対向、連通部分が、ピストンが１８０度
回動する期間（鎖線図示のように凹入溝１３ａがピスト
ンと共に昇降する）中、常時形成されるようにしたもの
である。このような流通路は、軸２の外面と仕切壁５の
内周面に形成する流通路でも同様の考え方で構成するこ
とができるものである。また、縦スロット１２は、仕切
壁５に設けた連通孔１９のように、ピストン１ａ、１ｂ
の周面およびピストン端面（上面）に開口部を有する連
通孔とすることもできる。
が、図４（ａ）に示した展開図のように、上昇（又は下
降）する縦スロット１２に対して、ハッチング部分２５
のように、常に対向、連通部分が構成できるようにすれ
ば、凹入溝１３はピストンと平行に形成しても良い。図
４（ｂ）は流通路の別の例で、ピストンの周面半周に亘
って設けた凹入溝１３ａと、シリンダの内周面に縦方向
に形成した縦凹溝１２ａを交差するようにして、ハッチ
ング部分２５の対向、連通部分が、ピストンが１８０度
回動する期間（鎖線図示のように凹入溝１３ａがピスト
ンと共に昇降する）中、常時形成されるようにしたもの
である。このような流通路は、軸２の外面と仕切壁５の
内周面に形成する流通路でも同様の考え方で構成するこ
とができるものである。また、縦スロット１２は、仕切
壁５に設けた連通孔１９のように、ピストン１ａ、１ｂ
の周面およびピストン端面（上面）に開口部を有する連
通孔とすることもできる。
【００２６】また、シリンダ３において、軸２ａの端部
を挿通した端板部３ｂの軸孔２６は盲孔となるので、吸
気口２０とバイパス管２７で接続するようにすることも
できる（図１鎖線図示参照）。
を挿通した端板部３ｂの軸孔２６は盲孔となるので、吸
気口２０とバイパス管２７で接続するようにすることも
できる（図１鎖線図示参照）。
【００２７】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、機械的な弁機構を用いることなく、容積移送型ポン
プを構成したので、信頼性を向上した真空ポンプを提供
できる効果がある。また、流体移送に際し、圧縮工程を
無くしたので、小型大容量の真空ポンプを提供できる効
果がある。
ば、機械的な弁機構を用いることなく、容積移送型ポン
プを構成したので、信頼性を向上した真空ポンプを提供
できる効果がある。また、流体移送に際し、圧縮工程を
無くしたので、小型大容量の真空ポンプを提供できる効
果がある。
【図１】この発明の実施例の断面図である。
【図２】同じく実施例のピストンリングの斜視図であ
る。
る。
【図３】この発明の実施例の動作を説明する図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、この発明の他の実施例の凹
入溝と縦スロットの関係を表わした展開図である。
入溝と縦スロットの関係を表わした展開図である。
１ａ、１ｂ ピストン ２、２ａ、２ｂ 軸 ３ シリンダー ４ 連結ボルト ５ 仕切壁 ６ａ、６ｂ ピストン室 １１ ピストンリング １２ 縦スロット １３、１４ 凹入溝 １５、１８ 開口部 １６ ピストン端面 １７ シリンダー内端面 １９ 連通孔 ２０ 吸気口 ２１ 排気口 ２２ 切欠部
Claims (5)
- 【請求項１】 ピストンと、該ピストンを往復移動可能
に収容したシリンダーとで構成され、ピストンの往復移
動によってピストンの一側の流体をピストンの他側へ順
次流動させるようにした真空ポンプにおいて、前記ピス
トンが往復移動可能で、かつ回動可能としてあり、前記
ピストンの周面と、該周面と対向するシリンダーの内面
との間に、前記流体流動の為の通路が、ピストンの回動
によって遮断可能に設けてあることを特徴とする真空ポ
ンプ。 - 【請求項２】 通路は、シリンダーの内面に沿って、所
定の角度に亘って形成した凹入溝と、ピストンの周面に
形成した切欠溝又はピストンの周面と端面間に設けた連
通孔で構成した請求項１記載の真空ポンプ。 - 【請求項３】 凹入溝は、シリンダ内面に沿って斜設し
てある請求項２記載の真空ポンプ。 - 【請求項４】 ピストンと、該ピストンを往復移動可能
に収容したシリンダーとで構成され、ピストンの往復移
動によって、ピストンの一側の流体をピストンの他側へ
順次流動させるようにした真空ポンプにおいて、前記ピ
ストンが往復移動可能で、かつ回動可能としてあり、前
記ピストンの周面と、該周面と対向するシリンダーの内
面との間に、前記流体流動の為の通路が、ピストンの回
動によって遮断可能に設けてあると共に、前記ピストン
は共通の軸に複数設けてあり、ピストン間の軸の外面
と、該外面と対向するシリンダーの内面との間に、隣接
ピストン間の流体の流動の為の通路が、ピストンの回動
によって遮断可能に設けてあることを特徴とする真空ポ
ンプ。 - 【請求項５】 隣接ピストン間の流体の流動の為の通路
は、軸の外面に沿って所定の角度に亘って形成した凹入
溝と、前記軸の外面と対向するシリンダー内面およびピ
ストン端面と対向するシリンダー内端面に開口部を有す
る連通孔で構成した請求項４記載の真空ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5162633A JP2587771B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 真空ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5162633A JP2587771B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 真空ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0719167A JPH0719167A (ja) | 1995-01-20 |
| JP2587771B2 true JP2587771B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=15758327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5162633A Expired - Fee Related JP2587771B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 真空ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2587771B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002371960A (ja) * | 2001-06-14 | 2002-12-26 | Toshiba Eng Co Ltd | 気体圧縮装置 |
| US7329105B2 (en) * | 2003-12-03 | 2008-02-12 | Haldex Brake Corporation | Multi-directional pump |
| KR102178373B1 (ko) * | 2018-10-11 | 2020-11-13 | (주)엘오티베큠 | 과 압축 발생을 방지하는 진공펌프 하우징 및 이를 포함한 진공펌프 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP5162633A patent/JP2587771B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0719167A (ja) | 1995-01-20 |
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