JP2999945B2

JP2999945B2 - ドライ式ピストン型真空ポンプ

Info

Publication number: JP2999945B2
Application number: JP16165195A
Authority: JP
Inventors: 秀夫長光
Original assignee: 東製株式会社
Priority date: 1995-06-28
Filing date: 1995-06-28
Publication date: 2000-01-17
Anticipated expiration: 2015-01-17
Also published as: JPH0914135A

Description

〔発明の詳細な説明〕

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はドライ式ピストン型真空
ポンプ（オイルレス式真空ポンプ）に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来のドライ式ピストン型真空
ポンプを概念的に示したものである。即ち１０１はピス
トンシリンダー、１０２はピストン、１０４は吸気口、
１０５は排気口、１０６は２段目排気口、１０７は２段
目吸気口、１０８は排気口１０５と２段目吸気口１０７
とを連絡する連絡パイプである。そして各吸気口及び各
排気口にはそれぞれパイプが設けられている。ピストン
１０２の下降にともなって吸気口１０４からガスを吸い
込み、同時に２段目排気口１０６より排気をおこなう。
ある一定の時期において、ピストン１０２は上昇に転じ
吸気口１０４を閉鎖するとともに排気口１０５よりガス
を排気し、連絡パイプ１０８を経て２段目吸気口１０７
よりピストン１０２の下部のピストン室へ送気する。一
定時期で２段目排気口１０６を開き、排気をおこない、
吸気口１０４より吸気をおこなうようになっている。即
ち、吸気口に設けたバルブは、室ピストン室が真空状態
になった時に、自動的に開となる。また排気口に設けた
バルブはピストン室が圧縮状態となった時に、自動的に
開となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の真空ポンプ
においては、吸気工程では、吸気口のバルブが開き、ピ
ストン室にガスを導入する。次に圧縮工程に転じて、吸
気口のバルブを閉めて排気口のバルブが開き、圧縮状態
でガスを排気するようになっている。この場合、吸気口
のバルブと排気口のバルブのタイミングが合わないと、
前記工程のバランスがくずれるため、高い真空度は得ら
れない。また、低い真空領域にあっても吸気口のバルブ
に微細な不純物が堆積するため、トラブルが頻繁に発生
し、常に掃除などのメンテナンスが必要であり、特定の
ガス又は試験用の真空ポンプとして以外は使用できない
のが現状であった。本発明は、前記事情に鑑みてなされ
たもので、前記問題点を解消したドライ式ピストン型真
空ポンプを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に添い、本発明
は吸気口と排気口とをシリンダーに備え、該シリンダー
内部をピストンが上下動するドライ式ピストン型真空ポ
ンプにおいて、ピストンの下限付近においてピストン上
部の一段目のピストン室に開口する一段目の吸気口と、
ピストンの上限付近においてピストン下部の二段目のピ
ストン室に開口する二段目の吸気口とをシリンダー側面
にそれぞれ設け、一段目ピストン室の上部に設けた吐出
口と二段目の吸気口とを連絡パイプで連通し、二段目の
ピストン室下部に排気口を設けたドライ式ピストン型真
空ポンプとすることによって前記課題を解消した。ま
た、本発明はシリンダー内壁に開口する吸気口の周囲に
シールリングを設けたドライ式ピストン型真空ポンプと
することによって前記課題を解消した。

【０００５】

【作用】本発明の構成により吸排気口の目詰りを起さ
ず、シール性が高くなり高真空度の状態がえられる。

【０００６】

【実施例】図１において、１はシリンダー、２はシリン
ダー１内を上下に摺動するピストン、２ａはピストン２
に装着したピストンリングである。シリンダー１には、
その側面に吸気口３を、またその反対側の側面のやや下
方に吸気口４とを備え、頂部に吐出口５を、低部に排気
口６とを設けてある。また吸気口４と吐出口５は連絡パ
イプ７によって互に連絡してある。吐出口５には逆止バ
ルブ５ａを、排気口６には逆止バルブ６ａをそれぞれ備
えている。また、前記吸気口３及び吸気口４のシリンダ
ー１の内壁側に、それぞれシールリング３ａ及び４ａを
それぞれ設けてある。例えば１０はピストンロッド、１
１はクランクアーム、１２はホイールで、クランクアー
ム１１の一端１１ａはホイール１２に回動自在に軸着
し、他端１１ｂはピストンロッド１０の端部に回動自在
に軸着してなるクランク機構であり、この部分はピスト
ン２を上下動する其他の機構でもよい。１３はピストン
ロッド１０を支承するガイドメタル、１４は軸シールで
ある。なお２０はシリンダー１内のピストン室でピスト
ン２の上部に形成されるピストン室を一段目ピストン室
２０ａ，ピストン２の下部に形成されるピストン室を二
段目ピストン室２０ｂとする。

【０００７】本発明のポンプは次の要領で作動する。ま
ず、図１においては、ピストン２は最下部の位置にあ
り、吸気口３は一段目ピストン室２０ａに導通してお
り、吐出口５と吸気口４は閉じている。勿論、排気口６
も閉じた状態にある。いま、ホイール１２が矢印方向に
回動すると、ピストン２は上昇し始め、従って吸気口３
は閉じられる。吸気口４はピストン２の側壁によって閉
じられたままであるため、ピストン２が上昇している
間、一段目のピストン室２０ａのガスは圧縮されてゆ
く。また、二段目のピストン室２０ｂの真空度が増して
ゆく。すなわち、図２に示す状態となる。ピストン２が
次第に上昇し、図３の状態となると、今まで閉じていた
吸気口４が開放され、圧縮された一段目ピストン室２０
ａのガスは連絡パイプ７を経て真空度の増したピストン
２の下部の二段目ピストン室２０ｂに急速に流入する。
次に、ピストン２が下降を始めると、吸気口４が閉鎖さ
れ、排気口６から排気が始まる。一方、ピストン２の下
降にともなってピストン２上部の一段目ピストン室２０
ａは拡張し、その時、ピストン室２０ａへの吸気口３は
閉鎖されているため真空度が次第に増してゆく。下降す
るピストン２が図１の状態に到ると、下部の二段目ピス
トン室２０ｂのガスの排出が終るとともに、吸気口３が
開き、従って真空度が高まっている一段目ピストン室２
０ａへ一気にガスが吸い込まれる。このようにしてピス
トンが再び上昇に転じ、以後、同様な状態を繰返す。

【０００８】本装置は以上のように、シリンダー２の内
壁の中間部分に吸気口を設け、ピストン２が往復動をす
る時、ピストン自身でバルブの開閉の役目を果すように
構成してある。従って吸気口はシリンダーとピストンの
間で、剪断運動状態で吸気や弁の開閉を行っていること
になり、目詰りを起こすことはない。また、シリンダー
２の吸気口部分の内部外周に、シールリングを設け、シ
リンダーと往復動をするピストン間の間隙のシール性を
高めるようにしてあるため、真空度の向上に著しく効果
がある。吸気口に対しては、ピストンが最下限の位置に
あるとき、ピストンの先端が少しかかるようにしピスト
ン室内を真空状態とした状態で、一気に吸気口からガス
を吸入するようにしてある。そして圧縮したガスを一気
に吐出弁より排出するようにしている。したがって結果
的には動力弁式の弁となり目詰は起こさず、吸排気の２
ケの弁の相関関係（タイムラグ）もないため、連続して
高真空を得ることができる。実施例では、小型テスト機
にて２筒式４階圧縮型で真空度１０^-2 Ｔarr （１．３
３Ｐａ）の高い真空度を達成することができた。

【０００９】

【発明の効果】本発明によれば吸気側の弁を取除いたた
め、微細な不純物が堆積しやすい部分がなく、高真空度
のえられるポンプが提供できる。また、バリアブルでフ
レキシブルなシール構造となっているので、分解，組立
などのメンテナンスにおいても特別な専門技術者を必要
とせず、現場にて充分修理やオーバーホールができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る真空ポンプの構造と作動を説明す
る図でピストンがシリンダーの下限にある場合の説明図
である。

【図２】同じくピストンがシリンダーの中間位置にある
場合の説明図である。

【図３】同じくピストンがシリンダーの上限にある場合
の説明図である。

【図４】従来の真空ポンプの概念的な説明図である。

【符号の説明】

１シリンダー２ピストン３吸気口４吸気口５吐出口６排気口７連絡パイプ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】吸気口と排気口とをシリンダーに備え、
該シリンダー内部をピストンが上下動するドライ式ピス
トン型真空ポンプにおいて、ピストンの下限付近におい
てピストン上部の一段目のピストン室に開口する一段目
の吸気口と、ピストンの上限付近においてピストン下部
の二段目のピストン室に開口する二段目の吸気口とをシ
リンダー側面にそれぞれ設け、一段目ピストン室の上部
に設けた吐出口と二段目の吸気口とを連絡パイプで連通
し、二段目のピストン室下部に排気口を設けたことを特
徴とするドライ式ピストン型真空ポンプ。
【請求項２】シリンダー内壁に開口する吸気口の周囲に
シールリングを設けたことを特徴とする請求項１に記載
のドライ式ピストン型真空ポンプ。