JP6778330B2 - 中空型押出プロファイルを用いた真空ポンプ - Google Patents

Description

本発明は、真空ポンプに関し、より詳しくは、主に真空移送システムに適用され、高速で通過する圧縮空気による排気作用で一定の空間に真空及び負圧を発生させる真空ポンプに関する。

真空システムは、通常、圧縮空気供給装置、内部にエジェクター（ｅｊｅｃｔｏｒ）が装着された真空ポンプ及び前記真空ポンプに連結される吸着パッドを含み、前記装置から供給された圧縮空気が真空ポンプを高速で通過するとき、ポンプ及びパッドの内部空間が排気されることにより真空及び負圧が形成され、このときに形成された負圧によって対象物品の保持及び移送が可能になるものである。

従来、前記真空ポンプは外形上ボックス型ポンプであるので、それ自体はシステム構成上安定感を提供する利点があるが、例えば包囲空間を提供するハウジングに直接装着されにくいという点で、その適用性が非常に限定的であるという欠点がある。そのために開発されたものが、最近使用量が急増している、いわゆる「回転対称型」又は「シリンダー型」エジェクターポンプである。

このような類型のエジェクターポンプが特許文献１、特許文献２、特許文献３などにそれぞれ開示されている。開示されたポンプは外形上回転対称型又はシリンダー型であり、内部には直列に配列されたノズルが装着され、壁には外部と連通できるようにする通孔が形成されている特徴がある。この形態のポンプはやはり包囲空間を提供する多様な形態のハウジングに直接装着しやすい利点があり、そのハウジング要素の一つがまさにプロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ）である。

図１は特許文献４に開示されたプロファイル型真空ポンプ１を示す。ここで、プロファイル２は長手方向に伸びた中空型の押出部材であり、その内部に前記エジェクターポンプが収容され、両端にはそれぞれ圧縮空気流入口５と排出口が形成された仕上げ部材３、４が提供される。そして、吸着パッドが片側の仕上げ部材３又はプロファイル２の側壁に形成された吸入ポート６にホースを介して連結される。この構造の真空ポンプ１において、高速の圧縮空気が流入口５と排出口を通過するとき、前記吸入ポート６に連結された吸着パッドの内部が排気されるものである。

前記プロファイルは長手方向に伸びた中空型の押出部材であるので、便宜上任意に適当な長さに切断して真空ポンプ１のハウジングとして使える利点がある。しかし、この真空ポンプ１の場合、
前記吸入ポート６がエジェクターポンプ側に直接連結されるため、ポンプ１で具現することができる真空速度及び真空度が高くなく、
特に、流入口５側の仕上げ部材３は構造上相当な程度の幅ｗを有するにもかかわらず、真空ポンプ１の特性に関連して効率的に活用できない、
などの問題がある。

韓国登録特許第３９３４３４号公報 韓国登録特許第５７８５４０号公報 韓国登録特許第６２９９９４号公報 韓国登録特許第１３５１７６８号公報

本発明は、前述した従来技術の問題点を解決するために提案されたものである。本発明の目的は、プロファイルを用いて真空ポンプを設計し、特に空気流入口側の仕上げ部材の特別な設計によってポンプの真空特性を改善することができる真空ポンプを提供することである。

本発明の真空ポンプは、
長手方向に上側の装着ホールと下側の真空チャンバーが隣接して平行に形成され、前記真空チャンバーの一面には吸着手段と連通する多数の連通ホールが形成された中空型プロファイルと、
一端が圧縮空気流入口、他端がその排出口であり、側壁には一つ以上の通孔が形成されたシリンダー型ポンプであって、前記装着ホール内に長手方向に配置及び固定される一つ以上のエジェクターポンプと、
前記プロファイルの両側開口にそれぞれ提供され、前記流入口又は排出口に対応する貫通ホールが形成された第１キャップ及び第２キャップを含み、前記流入口側の第１キャップは前記真空チャンバーと装着ホールを連通させる通路を有するように設計されたエンドキャップと、
を含む。

好ましくは、前記第１キャップは、その下部に、前記真空チャンバーと空間的に連結されるように形成された補助チャンバーを含み、前記補助チャンバーの片側に前記通路が形成されるように設計される。この場合、前記補助チャンバーの一面には吸着手段と連通する連通ホールを形成することができる。

好ましくは、前記吸着手段は前記真空チャンバー及び補助チャンバーの連通ホール側の一面に付着されるパッドタイプ手段、又は前記連通ホールに装着又は連結されるコップタイプ手段である。

本発明による真空ポンプは、中空型プロファイルが長手方向に平行に形成される装着ホールと真空チャンバーを含み、その片側の第１キャップ部分で前記装着ホールと真空チャンバーを連通させるように設計されている。したがって、プロファイル及び真空ポンプが容易かつ簡便に製作できるとともに、真空ポンプの動作時に真空特性、すなわち真空速度、真空度、真空維持力などが向上する効果がある。

好適な実施例において、前記第１キャップは真空チャンバーと連結される補助チャンバーを含み、前記補助チャンバーの底面には吸着手段と連通する連通ホールが形成される。したがって、前記第１キャップ自体がポンプの真空特性をより向上させる機能を有するとともに、本発明の真空ポンプにおいて吸着手段をより多く又はより広く活用することができるようになる効果がある。

従来の真空ポンプを説明するための図である。 本発明の一実施例による真空ポンプの斜視図である。 図２の分解斜視図である。 図２の「Ａ−Ａ」線についての断面図である。 図２の真空ポンプの作用を説明するための図である。 本発明の他の実施例による真空ポンプの斜視図である。 本発明のさらに他の実施例による真空ポンプの分解斜視図である。

以上で記載した或いは記載しなかった本発明の「プロファイルを用いた真空ポンプ」（以下、「真空ポンプ」）の特徴と作用効果は、以下で添付図面を参照して説明する実施例の記載によってより明らかになるであろう。図２以降の図面において、本発明による真空ポンプは符号１０で表示されている。

図２〜図４を参照すると、本発明による真空ポンプ１０は、ハウジングを提供する中空型プロファイル２０と、前記プロファイル２０の内部に長手方向に収容されて配置されるエジェクターポンプ３０と、前記プロファイル２０の両側開口部を仕上げるように提供されるエンドキャップ４０とを含む。

前記プロファイル２０は長手方向に上側の装着ホール２１と下側の真空チャンバー２２が隣接して平行に形成されたアルミニウム押出部材である。後述するように、本発明において、前記装着ホール２１と真空チャンバー２２はエンドキャップ４０の構造によって連結される。したがって、この実施例において、前記装着ホール２１と真空チャンバー２２はプロファイル２０自体では互いに連通しない別個の要素として存在することができる。

前記真空チャンバー２２の底面には、吸着手段５０に連通する多数の連通ホール２３が形成される。前記連通ホール２３は、適用される吸着手段５０の形態によって、その形態、サイズ、配列などを変えることができる。この実施例において、前記吸着手段５０は前記真空チャンバー２２の底面に付着されるスポンジ又はパッドタイプの手段である。ただ、本発明が前記吸着手段５０の形態に限定されるものではなく、図６に例示したように、前記連通ホール２３に直接的に又はラインを介して間接的に装着されるコップタイプ手段であってもよい。

前記プロファイル２０は、もちろん、必要によって適当な長さに切断して使うことができる利点がある。一方、その上面に長手方向にＴ溝２４が形成されることにより、本発明の真空ポンプ１０を真空移送システムのロボティック（ｒｏｂｏｔｉｃ）手段に簡便に取り付けることができるであろう。

前記エジェクターポンプ３０は、両端が圧縮空気流入口３１と排出口３２であり、内部にエアノズルが装着され、側壁には一つ以上の通孔３３が形成された通常のエジェクターポンプである。前記通孔３３は排気が要求される真空ポンプ１０の外部空気がエジェクターポンプ３０の内部に吸入されるようにする。好ましくは、前記エジェクターポンプ３０は、外形が回転対称形であり、内部には直列に配列された多段のノズルが装着され、壁には外部と連通可能にする通孔３３が形成されている、いわゆる「シリンダー型」エジェクターポンプである。

前記真空ポンプ１０の所要容量によって、前記装着ホール２１に収容されるエジェクターポンプ３０の数は一つ又はそれ以上である。図７に例示したように、二つ以上が備えられる場合、エジェクターポンプ３０は互いに平行に配置される。

前記エジェクターポンプ３０は前記装着ホール２１の内部に長手方向に配置される。その固定のために、前記エジェクターポンプ３０は排出口３２側の端部に形成されたリング形の固定部３４をさらに含む。前記エジェクターポンプ３０は、流入口３１側の端部がエンドキャップ４１の貫通ホール４３の内側に挿合されて装着されるとともに排出口３２側の端部が前記固定部３４に挿合され、前記固定部３４はその外径部が装着ホール２１の内面に密着して固定されるものである。

前記固定部３４によってエジェクターポンプ３０が装着ホール２１内に固定される。このとき、装着ホール２１の一部にエジェクターポンプ３０を取り囲む包囲空間２５が形成される。この実施例において、前記固定部３４はエジェクターポンプ３０と別に備えられるが、図示しなかった他の実施例において、前記固定部３４はエジェクターポンプ３０の排出口３２側に一体に形成されることもできる。符号３５は前記固定部３４の外径部に嵌合されるとともに装着ホール２１の内面に圧着されるシーリングリングである。

付加的固定手段として固定ボルト３６が備えられる。前記ボルト３６はプロファイル２０の側壁を貫通し、その端部が前記固定部３４の外径部に形成された環形溝３７に挿入される。これによって前記固定部３４の遊動を完全に防止することができる。

前記エンドキャップ４０は前記プロファイル２０の両側開口にそれぞれ提供される第１キャップ４１及び第２キャップ４２を含み、それぞれのキャップ４１、４２には前記エジェクターポンプ３０の流入口３１又は排出口３２に対応する貫通ホール４３、４４が形成されている。実際に、それぞれのキャップ４１、４２はアルミニウム又はプラスチックを素材とする成形物又は成形物の組立体からなることができる。

本発明において、前記流入口３１側の第１キャップ４１は、下側の真空チャンバー２２と上側の装着ホール２１、特に包囲空間２５を連通させる通路４５を有するように設計される。これにより、前記プロファイル２０内に装着ホール２１と真空チャンバー２２が直接連通しない別個の要素として存在することができる。これは、少なくとも、いわゆる「プロファイル」を用いる真空ポンプ構造において、前記プロファイル２０及び真空ポンプ１０の製作を便利にするとともに真空ポンプ１０の真空特性を向上させる最良の設計であると判断される。

具体的に、前記第１キャップ４１は、その下部に前記真空チャンバー２２と空間的に連結されるように形成された補助チャンバー４６を含み、前記補助チャンバー４６の片側に前記通路４５が形成されるように設計される。この場合、前記補助チャンバー４６の底面には吸着手段５０と連通する一つ又は複数の連通ホール４７を形成できる。すなわち、この実施例は、前記第１キャップ４１によって真空チャンバー２２を空間的に確張することができ、これによって真空ポンプ１０により広いあるいはより多い吸着手段５０を有効に適用可能であることを示す。

図５を参照すると、吸着対象物Ｐが吸着手段５０の底面に接触した状態で、高速の圧縮空気が第１キャップ４１の貫通ホール４３を通してエジェクターポンプ３０の流入口３１に供給され（矢印１参照）、この空気は続いてエジェクターポンプ３０と排出口３２を通過した後、第２キャップ４２の貫通ホール４４を通して外部に排出される（矢印２参照）。

この過程で、それぞれのチャンバー２２、４６と包囲空間２５間の通路４５部分で圧力降下が発生し、これによって前記真空チャンバー２２と補助チャンバー４６及び吸着手段５０が排気され得るものである。具体的に、前記吸着手段５０の内部空気は真空チャンバー２２と補助チャンバー４６、そして前記通路４５を経て包囲空間２５に流れ、続いてエジェクターポンプ３０の通孔３３を通してエジェクターポンプ３０の内部に流入（矢印３参照）した後、高速の圧縮空気とともに外部に排出（矢印２参照）されるものである。

すると、それぞれのチャンバー２２、４６及び吸着手段５０の内部に真空及び負圧が発生し、この発生した負圧によって対象物Ｐが真空ポンプ１０に吸着されるものである。図示しなかった、前記真空ポンプ１０はロボティック手段に連結され、自動化経路に移動し、これによって前記対象物Ｐの適正移送が可能であろう。

１０ 真空ポンプ
２０ プロファイル
２１ 装着ホール
２２ 真空チャンバー
２３ 連通ホール
２４ Ｔ溝
２５ 包囲空間
３０ エジェクターポンプ
３１ 流入口
３２ 排出口
３３ 通孔
３４ 固定部
３５ シーリングリング
３６ 固定ボルト
３７ 環形溝
４０ エンドキャップ
４１ 第１キャップ
４２ 第２キャップ
４３、４４ 貫通ホール
４５ 通路
４６ 補助チャンバー
４７ 連通ホール
５０ 吸着手段
Ｐ 対象物

Claims (8)

1. 長手方向に上側の装着ホール（２１）と下側の真空チャンバー（２２）が隣接して平行に形成され、前記真空チャンバーの一面には吸着手段（５０）と連通する多数の連通ホール（２３）が形成された中空型押出プロファイル（２０）と、
   一端が圧縮空気流入口（３１）、他端がその排出口（３２）であり、側壁には一つ以上の通孔（３３）が形成されたシリンダー型ポンプであって、前記装着ホール（２１）内に長手方向に配置及び固定される一つ以上のエジェクターポンプ（３０）と、
   前記中空型押出プロファイルの両側開口にそれぞれ提供され、前記流入口又は排出口に対応する貫通ホール（４３、４４）が形成された第１キャップ（４１）及び第２キャップ（４２）を含み、前記流入口側の第１キャップ（４１）は真空チャンバー（２２）と装着ホール（２１）を連通させる連結通路（４５）を有するように設計されたエンドキャップ（４０）と、
   を含み、
   前記装着ホール（２１）と真空チャンバー（２２）は前記中空型押出プロファイル（２０）自体内では互いに連通しない要素として存在することを特徴とする、中空型押出プロファイルを用いた真空ポンプ。
2. 前記第１キャップ（４１）は、その下部に、前記真空チャンバー（２２）と空間的に連結されるように形成された補助チャンバー（４６）を含み、前記補助チャンバー（４６）の一側に前記連結通路（４５）が形成されるように設計されたことを特徴とする、請求項１に記載の中空型押出プロファイルを用いた真空ポンプ。
3. 前記補助チャンバー（４６）の一面には吸着手段（５０）と連通する連通ホール（４７）が形成されたことを特徴とする、請求項２に記載の中空型押出プロファイルを用いた真空ポンプ。
4. 前記吸着手段（５０）は真空チャンバー（２２）及び補助チャンバー（４６）の連通ホール（２３、４７）側の一面に付着されるパッドタイプ手段、又は前記連通ホール（２３、４７）に装着又は連結されるコップタイプ手段であることを特徴とする、請求項３に記載の中空型押出プロファイルを用いた真空ポンプ。
5. 前記エジェクターポンプ（３０）は排出口（３２）側の端部に形成されたリング形の固定部（３４）を含み、前記固定部（３４）はその外径部が装着ホール（２１）の内面に密着して固定されることを特徴とする、請求項１に記載の中空型押出プロファイルを用いた真空ポンプ。
6. 前記エジェクターポンプ（３０）は固定部（３４）を別に備え、排出口（３２）側の端部が前記固定部（３４）に挿合されることを特徴とする、請求項５に記載の中空型押出プロファイルを用いた真空ポンプ。
7. 前記固定部（３４）によって装着ホール（２１）の一部に前記エジェクターポンプ（３０）を取り囲む包囲空間（２５）が形成され、前記連結通路（４５）は真空チャンバー（２２）と前記包囲空間（２５）を連通させることを特徴とする、請求項５に記載の中空型押出プロファイルを用いた真空ポンプ。
8. 前記固定部（３４）は外径部に形成された溝（３７）を含み、固定ボルト（３６）が前記中空型押出プロファイル（２０）の側壁を貫通し、その端部が前記溝（３７）に挿入されることを特徴とする、請求項５に記載の中空型押出プロファイルを用いた真空ポンプ。