KR101430848B1

KR101430848B1 - 펌프

Info

Publication number: KR101430848B1
Application number: KR1020127020503A
Authority: KR
Inventors: 고이치 마루야마; 준이치 아이카와; 나오토 요츠기; 고타로 이와고시
Original assignee: 울박 키코 인코포레이션
Priority date: 2010-01-29
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2014-08-18
Also published as: EP2530325A1; US9494156B2; JPWO2011092930A1; TWI510717B; TW201144606A; JP5608685B2; CN102725532A; WO2011092930A1; CN102725532B; KR20120112736A; EP2530325A4; US20120294740A1; EP2530325B1

Abstract

흡입구 (7) 로부터 공기를 흡인하고 배출하는 펌프 본체 (10) 와, 펌프 본체 (10) 의 구동에 연동하여 펌프 본체 (10) 로 윤활유를 압송하는 유압 펌프와, 흡입구 (7) 와 펌프 본체 (10) 사이의 밸브 수납부 (6) 에 배치 형성되어 밸브 수납부 (6) 를 개폐하는 역류 방지 밸브 (70) 와, 역류 방지 밸브 (70) 의 실린더 (74) 에 공기를 도입하는 대기 도입로 (19) 와, 유압 펌프의 비작동시에는 대기 도입로 (19) 를 여는 대기 도입 밸브 (60) 를 구비하고, 역류 방지 밸브 (70) 는, 펌프 본체 (10) 의 정지시에는, 펌프 본체 (10) 가 작동하고 있던 것에 의해 대기압 이하로 감압된 밸브 수납부 (6) 의 압력과, 펌프 본체 (10) 의 정지에 수반되는 유압 펌프의 정지에 의해 대기 도입 밸브 (60) 가 개방되어 실린더 (74) 로 도입된 대기의 압력과의 차압에 의해 흡입구 (7) 를 닫는다.

Description

펌프{PUMP}

본 발명은, 윤활유 공급용의 유압 펌프가 장착된 펌프에 관한 것이다.

진공으로 하는 대상의 용기 등을 진공 상태로 하기 위해서는, 오일 회전 진공 펌프를 당해 용기 등에 직접적으로 접속함으로써, 이상적인 배기계가 형성되어, 가장 간단하고 저렴하게 실현될 수 있다. 그러나, 이 경우, 진공 용기를 진공으로 유지한 상태에서 오일 회전 진공 펌프를 정지시키면 오일 회전 진공 펌프 내도 진공 상태가 되어 있는 점에서 오일 회전 진공 펌프의 윤활유는, 펌프의 로터실로 유입되고 로터실이 오일로 채워지면 펌프 흡입구로부터 상류를 향해 오일을 밀어 올릴 수 있다.

이와 같이 오일의 역류가 생기면 진공 배관, 진공 용기가 오염되어 다음의 진공 배기에 있어서 오일의 증기에 의해 진공 용기의 분위기가 탄화수소에 의해 오염되어 도달 압력이 상승될 뿐만 아니라 진공 처리를 실시하는 대상물에 카본을 석출시켜 버리거나 하는 문제가 생긴다.

그래서, 이와 같은 문제를 피하기 위해 도 1 에 나타내는 배기계가 일반적으로 사용되고 있다. 즉, 오일 회전 진공 펌프 (100) 를 정지시키기 전에 차단 밸브 (V1) 를 닫음으로써 진공 용기 (101) 와 오일 회전 진공 펌프 (100) 를 격리 차단 후, 대기 도입 밸브 (V2) 를 열어 오일 회전 진공 펌프 (100) 의 로터실을 대기압으로 되돌리고 나서 정지시킨다. 정지시킬 때마다 대기 도입 밸브 (V2) 를 열어 오일 회전 진공 펌프 (100) 의 로터실을 대기압으로 되돌림으로써 윤활유의 역류를 방지하고 있다.

또, 상류에 오일이 역류하는 것을 방지하기 위해서, 공기의 흡입구로부터 펌프의 로터실에 이를 동안 차단 밸브를 형성한 펌프가 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).

이와 같은 펌프는, 펌프 본체의 구동에 의해 흡입구로부터 공기가 도입되어 배출구로부터 배출된다. 또 펌프 본체에 연동하는 유압 펌프가 형성되고, 유압 펌프에 의해 펌프 본체에 윤활유가 공급된다. 한편, 흡입구로부터 펌프 본체 사이의 유로에는, 흡입구를 개폐하는 차단 밸브가 배치 형성되어 있다. 차단 밸브는, 흡입구를 닫는 방향으로 탄성 지지되어, 유압 펌프에 의해 압송된 윤활유의 압력에 의해 흡입구를 열도록 구성되어 있다.

이와 같은 구성의 펌프에서는, 펌프 본체의 동작시에는, 유압 펌프도 작동하고, 그 작동에 의해 윤활유의 압력에 의해 차단 밸브가 열린 상태가 되고, 흡입구로부터 펌프 본체에 공기가 도입되어 진공 용기를 진공으로 할 수 있다. 펌프 본체를 정지시켰을 때에는, 유압 펌프도 정지되어, 윤활유의 압력이 저하되므로 차단 밸브가 그 탄성 지지력으로 흡입구를 닫아, 윤활유의 역류를 방지할 수 있다.

일본 공개특허공보 평6-200889호

그러나, 도 1 에 나타내는 구성에서는, 오일 회전 진공 펌프 (100), 차단 밸브 (V1), 대기 도입 밸브 (V2) 를 제어하는 제어계는 진공 하에서 운전되기 때문에, 비용이 커지고, 또한 차단 밸브 (V1), 대기 도입 밸브 (V2) 를 설치하는 스페이스를 상당 정도 확보할 필요가 있다.

또, 특허문헌 1 에 관련된 펌프에서는, 펌프 본체의 운전을 정지시키고, 차단 밸브가 흡입구를 닫은 상태에서는, 흡입구로부터 펌프 본체에 이르는 유로는, 진공으로 유지된 상태이다. 펌프 본체의 운전 정지시에는, 윤활유에는 대기압이 가해지고 있다. 따라서, 대기압에 의해 가압된 윤활유가 진공으로 유지된 유로에 역류되어, 당해 유로나 차단 밸브나 흡입구의 주변을 오염시켜 버린다는 문제가 있다. 특히, 차단 밸브와 흡입구가 접하는 면에 문제, 예를 들어 녹이나 부재의 피로 파괴나 이물질이 개재하거나 하는 것에 의해 기밀성이 유지되지 않으면, 그 간극을 통해 진공 용기측에까지 윤활유가 역류해 버린다는 문제가 있다.

본 발명은, 이와 같은 사정을 감안하여, 상류측으로 윤활유의 유입을 확실하게 방지할 수 있고, 또한 간단한 구성의 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 제 1 양태는, 흡입구로부터 공기를 흡인하고, 그 공기를 배출구로 배출하는 펌프 본체와, 상기 펌프 본체의 구동에 연동하여 상기 펌프 본체로 윤활유를 압송하는 유압 펌프와, 상기 흡입구와 상기 펌프 본체 사이의 유로에 배치 형성되어 상기 흡입구를 개폐하는 역류 방지 밸브와, 상기 역류 방지 밸브에 진공보다 고압의 기체를 도입하는 대기 도입로와, 상기 유압 펌프의 작동시에는 그 유압 펌프에 의해 압송된 윤활유의 압력에 의해 상기 대기 도입로를 닫고, 상기 유압 펌프의 비작동시에는 상기 대기 도입로를 여는 대기 도입 밸브를 구비하고, 상기 역류 방지 밸브는, 상기 펌프 본체의 정지시에는, 상기 펌프 본체가 작동하고 있던 것에 의해 대기압 이하로 감압된 상기 유로 내의 압력과, 상기 펌프 본체의 정지에 수반되는 상기 유압 펌프의 정지에 의해 상기 대기 도입 밸브가 개방되어 도입된 대기의 압력과의 차압에 의해 상기 흡입구를 닫도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프에 있다.

이러한 제 1 양태에서는, 펌프 본체 및 유압 펌프가 정지되면, 대기 도입 밸브가 대기 도입로를 개방하여, 역류 방지 밸브에 공기가 도입된다. 이 공기의 압력은, 펌프 본체의 작동에 의해 감압되거나, 혹은 진공 상태인 유로의 압력보다 높다. 이로 인해, 유로의 압력과 역류 방지 밸브로 도입된 공기에 압력차가 생겨 역류 방지 밸브가 흡입구를 닫는다. 이로 인해, 펌프 본체의 정지에 의해, 역류 방지 밸브에 의해 유로가 봉지(封止)되므로 윤활유가 상류측으로 역류하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

또, 본 양태에 관련된 펌프에 의하면, 역류 방지 밸브나, 이 개폐를 실시하기 위한 대기 도입 밸브는 모두 펌프에 형성되어 있기 때문에, 진공 용기와 펌프 사이에 진공 하에서 동작하는 제어계를 형성할 필요가 없어, 공간 절약화를 실현할 수 있다. 또, 역류 방지 밸브의 개폐는, 펌프 본체에 유압 펌프가 연동하고, 또한 이 유압 펌프에 연동하여 대기 도입 밸브가 개폐됨으로써 실현되기 때문에, 종래 기술과 같이 복잡하고 전기적인 제어계를 형성하는 경우에 비하여, 역류 방지 밸브의 개폐 제어를 간단하고 쉽게 실현할 수 있다. 이로 인해, 장치 (배기계) 의 개발·제조에 관련된 비용을 억제할 수 있다.

본 발명의 제 2 양태는, 제 1 양태에 기재하는 펌프에 있어서, 상기 역류 방지 밸브가 상기 흡입구를 닫았을 때에, 상기 대기 도입 밸브가 개방되어 상기 역류 방지 밸브로 도입된 대기가 상기 유로측으로 도입되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프에 있다.

이러한 제 2 양태에서는, 펌프 본체의 운전 정지시에는, 흡입구가 역류 방지 밸브에 의해 닫힌다. 이 때, 역류 방지 밸브로부터 펌프 본체에 이르는 유로는, 대기 도입로로부터의 공기에 의해 진공 파괴된다. 따라서, 대기압에 의해 가압된 윤활유가 유로나 역류 방지 밸브나 흡입구의 주변을 오염시켜 버리는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 제 3 양태는, 제 2 양태에 기재하는 펌프에 있어서, 상기 역류 방지 밸브는, 실린더가 형성된 밸브 지지체와 그 실린더에 수납되어 상기 흡입구를 개폐하는 밸브체를 구비하고, 상기 대기 도입로는, 상기 실린더로 대기를 도입하도록 구성되고, 상기 밸브체는, 상기 펌프 본체의 정지시에는, 상기 펌프 본체가 작동하고 있던 것에 의해 대기압 이하로 감압된 상기 유로 내의 압력과, 상기 펌프 본체의 정지에 수반되는 상기 유압 펌프의 정지에 의해 상기 대기 도입 밸브가 개방되어 상기 실린더로 도입된 대기의 압력과의 차압에 의해 상기 실린더로부터 돌출되어 상기 흡입구를 닫고, 상기 밸브 지지체에는, 상기 실린더와 상기 유로를 연통시키는 연통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프에 있다.

이러한 제 3 양태에서는, 펌프의 운전 정지시에 있어서의 흡입구의 봉지를 간단한 구조의 역류 방지 밸브로 실현할 수 있다.

본 발명에 의하면, 상류측으로 윤활유의 유입을 확실하게 방지할 수 있고, 또한 간단한 구성의 장치 (배기계) 를 설계할 수 있다.

도 1 은 종래 기술에 관련된 펌프의 기본 구성을 모식적으로 설명하는 도면이다.
도 2 는 실시형태에 관련된 펌프의 주요부를 전개한 도면이다.
도 3 은 펌프를 구성하는 유압 펌프 및 펌프 본체의 단면도이다.
도 4 는 실시형태에 관련된 펌프의 동작을 설명하는 주요부 단면도이다.
도 5 는 실시형태에 관련된 펌프의 동작을 설명하는 주요부 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

도 2 및 도 3 에 기초하여 본 발명의 실시형태에 관련된 펌프의 구성을 설명한다. 이들의 도면에 나타내는 바와 같이, 펌프 (1) 는, 기대 (2) 에 형성된 유로 부재 (3) 를 구비하고, 유로 부재 (3) 에는 케이스 (4) 가 형성되어 있다. 유로 부재 (3) 에는, 감압 혹은 진공으로 하는 대상의 기기 등이 접속되는 흡입부 (5) 가 형성되고, 또, 역류 방지 밸브 (70) (상세한 것은 후술한다) 가 수납되는 밸브 수납부 (6) 가 형성되어 있다. 흡입부 (5) 에는, 공기의 유로가 되는 흡입구 (7) 가 형성되고, 흡입구 (7) 와 밸브 수납부 (6) 는 연통되어 있다. 케이스 (4) 에는, 흡입부 (5) 로부터 흡입된 공기가 배출되는 배출부 (8) 가 형성되고, 배출부 (8) 에는, 케이스 (4) 내부와 외부를 연통시켜 공기의 유로가 되는 배출구 (9) 가 형성되어 있다.

케이스 (4) 내부에는, 제 1 펌프 본체 (10) 와, 제 2 펌프 본체 (20) 가 배치 형성되어 있다. 제 1 펌프 본체 (10) 는, 제 1 펌프실 (13) 이 형성된 제 1 케이싱 (11) 과, 제 1 펌프실 (13) 내에 편심하여 배치 형성된 제 1 로터 (12) 를 구비하고 있다. 제 1 로터 (12) 에는, 베인 (40) 이 제 1 펌프실 (13) 의 내주로 슬라이딩하도록 장착되어 있고, 제 1 펌프실 (13) 은, 베인 (40) 에 의해 복수 개의 공간으로 나누어져 있다.

마찬가지로, 제 2 펌프 본체 (20) 는, 제 2 펌프실 (23) 이 형성된 제 2 케이싱 (21) 과, 제 2 펌프실 (23) 내에 편심하여 배치 형성된 제 2 로터 (22) 를 구비하고 있다. 제 2 로터 (22) 에는, 베인 (40) 이 제 2 펌프실 (23) 의 내주로 슬라이딩하도록 장착되어 있고, 제 2 펌프실 (23) 은, 베인 (40) 에 의해 복수 개의 공간으로 나누어져 있다.

제 1 케이싱 (11) 및 제 2 케이싱 (21) 은 케이스 (4) 내에 고정되고, 제 1 로터 (12) 및 제 2 로터 (22) 는 제 1 펌프실 (13) 및 제 2 펌프실 (23) 내에서 회전하도록 공통 축 (45) 에 축지되어 있다.

제 1 케이싱 (11) 에는, 제 1 펌프실 (13) 과 밸브 수납부 (6) 에 연통되는 제 1 기체 도입로 (14) 가 형성되고, 제 1 펌프실 (13) 과 케이스 (4) 내부에 연통되는 제 1 기체 배출로 (15) 가 형성되어 있다. 또, 제 2 케이싱 (21) 에는, 제 1 펌프실 (13) 과 제 2 펌프실 (23) 을 연통시키는 제 2 기체 도입로 (24) 가 형성되고, 제 2 펌프실 (23) 과 케이스 (4) 내부에 연통되는 제 2 기체 배출로 (25) 가 형성되어 있다.

또, 제 1 기체 배출로 (15) 및 제 2 기체 배출로 (25) 에는, 각각 토출 밸브 (41) 가 형성되어 있다. 각 토출 밸브 (41) 는, 각 제 1, 제 2 펌프실 (13, 23) 측으로 탄성 지지하는 스프링 (42) 에 의해 각 제 1, 제 2 기체 배출로 (15, 25) 를 닫고 있고, 각 제 1, 제 2 펌프실 (13, 23) 에서 압축된 기체의 압력이 소정치를 초과했을 때에 열게 되어 있다.

이들 유로 부재 (3), 제 1 펌프 본체 (10), 제 2 펌프 본체 (20) 에는, 흡입구 (7), 밸브 수납부 (6), 제 1 기체 도입로 (14), 제 2 기체 도입로 (24), 제 1 기체 배출로 (15), 제 2 기체 배출로 (25), 케이스 (4) 내부, 배출구 (9) 로 이루어지는 기체의 유로가 형성되어 있다. 이로 인해, 제 1 로터 (12) 및 제 2 로터 (22) 가 구동됨으로써, 흡입구 (7) 로부터 기체가 도입되고, 밸브 수납부 (6), 제 1 기체 도입로 (14) 를 경유하여 제 1 펌프실 (13) 로 기체가 도입된다. 그 기체의 일부는, 제 1 로터 (12) 의 회전에 의해 압축되어 제 1 기체 배출로 (15) 및 케이스 (4) 내부를 통하여 배출구 (9) 로부터 외부로 배출된다. 그 나머지 기체는 제 2 기체 도입로 (24) 를 경유하여 제 2 펌프실 (23) 로 도입되고, 제 2 로터 (22) 의 회전에 의해 압축되어 제 2 기체 배출로 (25) 및 케이스 (4) 내부를 통하여 배출구 (9) 로부터 외부로 배출된다.

또, 케이스 (4) 내에는, 유압 펌프 (30) 가 배치 형성되어 있다. 유압 펌프 (30) 는, 제 3 펌프실 (33) 이 형성된 제 3 케이싱 (31) 과, 제 3 펌프실 (33) 내에 편심하여 배치 형성된 제 3 로터 (32) 를 구비하고 있다. 제 3 로터 (32) 에는, 베인 (40) 이 제 3 펌프실 (33) 의 내주로 슬라이딩하도록 장착되어 있고, 제 3 펌프실 (33) 은, 베인 (40) 에 의해 복수 개의 공간으로 나누어져 있다.

제 3 케이싱 (31) 은, 장착 부재 (50) 를 통하여 제 2 펌프 본체 (20) 에 장착되고, 누름 부재 (51) 에 의해 고정되어 있다. 제 3 로터 (32) 는, 공통 축 (45) 에 장착되고, 제 1 로터 (12) 및 제 2 로터 (22) 와 연동하도록 구성되어 있다.

제 3 케이싱 (31) 에는, 제 3 펌프실 (33) 과 외부를 연통시키는 윤활유 도입로 (36) 가 형성되어 있다. 윤활유 도입로 (36) 는, 케이스 (4) 의 하부에 개구되어 있고, 제 3 로터 (32) 의 회전에 의해 케이스 (4) 하부에 저류된 윤활유 (62) 는, 윤활유 도입로 (36) 를 경유하여 제 3 펌프실 (33) 에 흡인된다. 제 3 펌프실 (33) 에 흡인되어 승압된 윤활유 (62) 는, 제 3 케이싱 (31), 장착 부재 (50), 제 2 케이싱 (21) 및 제 1 케이싱 (11) 에 각각 형성된 윤활유 (62) 의 유로가 되는 윤활유 유로 (55) 로 압송되어, 공통 축 (45) 이나 제 1, 제 2 펌프실 (13, 23) 에 공급된다.

제 1 펌프 본체 (10), 제 2 펌프 본체 (20) 가 구동됨으로써, 유압 펌프 (30) 도 연동한다. 이 유압 펌프 (30) 의 작동에 의해, 제 1 펌프실 (13), 제 2 펌프실 (23) 및 공통 축 (45) 에 윤활유 (62) 가 공급되기 때문에, 각 제 1, 제 2 펌프 본체 (10, 20) 가 원활히 작동하여, 펌프 (1) 의 능력이 안정적으로 제공된다.

여기서, 도 4 및 도 5 에 기초하여, 역류 방지 밸브 (70) 의 개폐에 대해 설명한다.

유로 부재 (3) 의 밸브 수납부 (6) (흡입구 (7) 와 제 1 펌프 본체 (10) 사이의 유로) 에는, 역류 방지 밸브 (70) 가 배치 형성되어 있다. 역류 방지 밸브 (70) 는, 밸브체 (71) 와 밸브 지지체 (72) 로 구성되어 있다. 밸브 지지체 (72) 에는 실린더 (74) 가 형성되고, 밸브체 (71) 에는 피스톤부 (75) 가 형성되어 있다. 밸브체 (71) 는 흡입구 (7) 의 개구를 닫을 수 있도록 형성되고, 피스톤부 (75) 가 실린더 (74) 내로 자유롭게 슬라이딩할 수 있도록 배치 형성되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 밸브체 (71) 는, 밸브 지지체 (72) 로부터 돌출되어 흡입구 (7) 를 닫고, 또, 흡입구 (7) 로부터 이격되어 흡입구 (7) 를 개방하는 것이 가능하게 되어 있다.

또, 밸브 지지체 (72) 에는, 실린더 (74) 에 연통되어 공기의 유로가 되는 연통 유로 (76) 가 형성되고, 연통 유로 (76) 는, 대기 도입로 (19) 및 밸브 지지체 (72) 외부에 연통되어 있다. 또, 밸브 지지체 (72) 에는, 실린더 (74) 와 외부를 연통시키는 진공 파괴용 유로 (73) 가 형성되어 있다. 진공 파괴용 유로 (73) 는, 상세한 것은 후술하는데, 밸브체 (71) 가 흡입구 (7) 를 봉지하고 있지 않을 때에는 밸브체 (71) 에 의해 진공 파괴용 유로 (73) 의 개구가 닫히고, 밸브체 (71) 가 실린더 (74) 로부터 돌출되어 흡입구 (7) 를 닫았을 때에는 진공 파괴용 유로 (73) 의 개구가 개방되는 위치에 형성되어 있다.

제 1 케이싱 (11) 에는, 원통형의 도입 밸브 수납부 (16) 가 형성되고, 도입 밸브 수납부 (16) 에는, 케이스 (4) 내에 연통되는 윤활유 배출구 (17) 와 대기 도입구 (18) 가 형성되어 있다. 또, 도입 밸브 수납부 (16) 는, 제 3 케이싱 (31) 에 형성된 도입 밸브용 윤활유 유로 (37) (도 2 참조), 장착 부재 (50) 에 형성된 윤활유 유로 (56) (도 2 참조), 및 제 2 케이싱 (21) 에 형성된 윤활유 유로 (26) 를 통하여 제 3 펌프실 (33) 에 연통되어 있고, 제 3 펌프실 (33) 로부터 윤활유가 압송되게 되어 있다.

또, 유로 부재 (3) 및 제 1 케이싱 (11) 에는, 대기 도입구 (18) 로부터의 공기가 도입되는 대기 도입로 (19) 가 형성되어 있고, 대기 도입구 (18) 는, 도입 밸브 수납부 (16), 대기 도입로 (19) 를 통하여 밸브 지지체 (72) 의 실린더 (74) 에 연통되어 있다.

도입 밸브 수납부 (16) 에는, 대기 도입 밸브 (60) 가 자유롭게 슬라이딩하도록 배치 형성되어 있다. 대기 도입 밸브 (60) 는, 대기 도입로 (19) 를 개폐하는 밸브이다. 구체적으로는, 대기 도입 밸브 (60) 는, 그 제 1 위치에 있어서는, 그 측면에서 대기 도입구 (18) 를 닫고 (도 4 참조), 그 제 2 위치에 있어서는, 그 측면은 대기 도입구 (18) 를 개방하도록 (도 5 참조) 구성되어 있다. 또한, 대기 도입 밸브 (60) 는, 제 2 위치에 위치하도록 스프링 (61) 에 의해 탄성 지지되어 있다. 또한, 이 스프링 (61) 의 탄성 지지력은, 후술하는 바와 같이, 윤활유 유로 (26) 로부터 압송된 윤활유의 압력에 의해 대기 도입 밸브 (60) 가 제 1 위치에 위치하도록 조정되어 있다.

도 4 에 나타내는 바와 같이, 대기 도입 밸브 (60) 가 제 1 위치에 있는 경우에는, 대기 도입구 (18) 와 대기 도입로 (19) 는 대기 도입 밸브 (60) 로 분단되고, 또 윤활유 유로 (26) 와 윤활유 배출구 (17) 가 연통된다. 한편, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 대기 도입 밸브 (60) 가 제 2 위치에 있는 경우에는, 대기 도입구 (18) 와 대기 도입로 (19) 는 연통되고, 또 윤활유 유로 (26) 와 윤활유 배출구 (17) 는 대기 도입 밸브 (60) 로 분단된다.

이와 같이 구성된 역류 방지 밸브 (70) 는, 펌프 (1) 의 동작시에 있어서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 흡입구 (7) 를 개방한 상태가 된다. 이 것을 상세하게 설명한다. 펌프 (1) 의 동작 전에 있어서는, 제 1 펌프 본체 (10), 제 2 펌프 본체 (20) 및 유압 펌프 (30) 는 어느 쪽도 동작하고 있지 않다. 따라서, 도입 밸브 수납부 (16) 에는, 유압 펌프 (30) 에 의해 윤활유가 압송되는 경우는 없고, 대기 도입 밸브 (60) 는 제 2 위치에 위치하고 있다.

제 1, 제 2 펌프 (10, 20) 를 동작시키면, 밸브 수납부 (6) 는 진공 상태 (대기압 이하) 가 된다. 또, 실린더 (74) 내나 연통 유로 (76) 를 통하여 밸브 수납부 (6) 와 연통되어 있으므로 진공 상태가 된다. 이 때, 제 1, 제 2 펌프 (10, 20) 에 연동하는 유압 펌프 (30) 에 의해 윤활유가 도입 밸브 수납부 (16) 로 압송되고, 이 윤활유의 압력이 스프링 (61) 의 탄성 지지력이 우수하면, 대기 도입 밸브 (60) 가 제 1 위치로 이동한다. 이 결과, 밸브 수납부 (6), 실린더 (74), 및 대기 도입로 (19) 는 대기 도입구 (18) (대기) 로부터 차단되어 봉지된 공간이 되고, 밸브 수납부 (6) 및 실린더 (74) 내의 압력은 제 1, 제 2 펌프 (10, 20) 에 의해 진공 상태가 된다. 요컨대, 밸브 수납부 (6) 및 실린더 (74) 내에서는 압력차가 발생하지 않는다. 따라서, 밸브체 (71) 는 실린더 (74) 로부터 돌출되지 않고, 흡입구 (7) 를 봉지하지 않는다. 또한, 도입 밸브 수납부 (16) 로 압송된 윤활유는 윤활유 배출구 (17) 를 통하여 케이스 (4) 내로 배출된다.

한편, 펌프 (1) 의 비동작시에 있어서는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 흡입구 (7) 가 역류 방지 밸브 (70) 로 봉지된 상태가 된다. 이 것을 상세하게 설명한다. 동작하고 있는 펌프 (1) (도 4 참조) 의 제 1, 제 2 펌프 (10, 20) 를 정지시키면, 이것에 연동하여 유압 펌프 (30) 도 정지된다. 유압 펌프 (30) 의 정지에 의해, 도입 밸브 수납부 (16) 에는 윤활유가 압송되지 않게 되어, 스프링 (61) 의 탄성 지지력에 의해 대기 도입 밸브 (60) 는 제 2 위치로 이동한다.

대기 도입 밸브 (60) 의 제 2 위치에 대한 이동에 의해, 대기 도입로 (19) 는, 대기 도입구 (18) 에 연통되고, 대기 도입구 (18) 로부터 도입된 대기는, 대기 도입로 (19) 를 통하여 실린더 (74) 로 도입된다. 이 때, 밸브 수납부 (6) 는 진공 상태이고, 실린더 (74) 는 대기압으로 되어, 밸브 수납부 (6) 가 부압 (負壓), 실린더 (74) 측이 정압 (正壓) 으로 되기 때문에, 밸브체 (71) 는 실린더 (74) 로부터 돌출되어, 흡입구 (7) 를 닫는다.

밸브체 (71) 가 실린더 (74) 로부터 돌출되면, 진공 파괴용 유로 (73) 가 개방되기 때문에, 실린더 (74) 내로 도입된 공기는 진공 파괴용 유로 (73) 및 연통 유로 (76) 를 통하여 밸브 수납부 (6) 로 도입된다. 이 결과, 밸브 수납부 (6) 의 진공 상태는 파괴되어 대기압으로 되고, 제 1 펌프실 (13), 제 2 펌프실 (23) 도 대기압으로 된다.

이와 같은 상태에서는, 밸브체 (71) 에 의해 봉지된 흡입구 (7) 보다 상류측 (진공으로 하는 대상의 기기 등이 존재하는 측) 은 진공으로 유지되고, 밸브 수납부 (6) 는 대기압이기 때문에, 이 압력차에 의해 밸브체 (71) 는 흡입구 (7) 를 봉지한 상태가 유지된다.

또한, 역류 방지 밸브 (70) 는, 대기 도입로 (19) 로부터 도입된 대기가 연통 유로 (76) 를 통하여 밸브 수납부 (6) 로 도입되어도, 밸브 수납부 (6) 전체가 대기압으로 되어 실린더 (74) 와 차압이 없어지기 전에, 흡입구 (7) 가 닫혀지도록 구성되어 있다. 예를 들어, 피스톤부 (75) 의 직경이나 밸브체 (71) 의 중량을 조정하고 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 펌프 (1) 에서는, 제 1 펌프 본체 (10), 제 2 펌프 본체 (20), 유압 펌프 (30) 가 동작할 때에는, 실린더 (74) 로 대기를 도입하는 대기 도입로 (19) 가 유압 펌프 (30) 에 의해 압송된 윤활유의 압력에 의해 닫혀진다. 이로 인해, 밸브 수납부 (6) (흡입구 (7) 와 제 1 펌프 본체 (10) 사이의 제 1 기체 도입로 (14) 를 포함하는 기체의 유로) 와 실린더 (74) 의 압력차가 없어지기 때문에, 역류 방지 밸브 (70) 는 흡입구 (7) 를 봉지하지 않는다.

한편, 펌프 (1) 의 정지, 즉 제 1 펌프 본체 (10), 제 2 펌프 본체 (20), 및 유압 펌프 (30) 가 정지되면, 대기 도입 밸브 (60) 가 대기 도입로 (19) 를 개방하여, 실린더 (74) 로 대기가 도입된다. 이로 인해, 밸브 수납부 (6) 와 실린더 (74) 에 압력차가 생겨 밸브체 (71) 가 흡입구 (7) 를 닫는다. 그리고, 이 밸브체 (71) 가 흡입구 (7) 를 닫아 진공 용기측을 차단하는 한편, 밸브 수납부 (6) 측은 진공 파괴된다.

이와 같은 본 실시형태에 관련된 펌프 (1) 에 의하면, 진공 용기측과 제 1, 제 2 펌프 본체 (10, 20) 측을 차단하는 역류 방지 밸브 (70) 나, 이 개폐를 실시하기 위한 대기 도입 밸브 (60) 는 모두 펌프 (1) 에 형성되어 있기 때문에, 공간 절약화를 실현할 수 있다. 또, 역류 방지 밸브 (70) 의 개폐는, 각 제 1 펌프 본체 (10), 제 2 펌프 본체 (20) 에 유압 펌프 (30) 가 연동하고, 또한 이 유압 펌프 (30) 에 연동하여 대기 도입 밸브 (60) 가 개폐됨으로써 실현되기 때문에, 종래 기술과 같이 복잡하고 전기적인 제어계를 형성하는 경우에 비하여 간단한 역류 방지 밸브 (70) 의 개폐 제어가 가능해진다. 이로 인해, 펌프 (1) 를 채용함으로써 장치 (배기계) 의 개발·제조에 관련된 비용을 억제할 수 있다.

또한, 종래 기술에 있어서는, 흡입구로부터 펌프 본체까지 도달하는 유로는, 진공으로 유지된 상태였던 데에 반해, 본 실시형태에 관련된 펌프는, 펌프 본체의 운전 정지시에는, 당해 유로에 상당하는 밸브 수납부 (6) 나 제 1 기체 도입로 (14) 는 진공 파괴된다. 따라서, 대기압에 의해 가압된 윤활유가 당해 유로나 차단 밸브나 흡입구의 주변을 오염시켜 버리는 것을 방지할 수 있다.

또, 종래 기술에 있어서는, 흡입구를 개폐하는 차단 밸브는 윤활유에 의해 개폐되어 있었지만, 본 실시형태에 관련된 역류 방지 밸브는, 압력차에 의해 개폐한다. 따라서, 본 실시형태에 관련된 역류 방지 밸브는, 역류 방지 밸브를 개폐하기 위한 윤활유의 누설에 의해 그 주변이 오염된다는 것을 회피할 수 있다.

또한, 상기 서술한 실시형태는 본 발명의 바람직한 실시의 일례이지만 이것에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변형 실시 가능하다.

예를 들어, 대기 도입 밸브 (60) 는, 제 1 케이싱 (11) 에 형성되어 있었지만 이것에 한정되지 않고, 역류 방지 밸브 (70) 의 실린더 (74) 로 대기를 도입하는 대기 도입로 (19) 의 개폐를 실시할 수 있는 것이면 된다.

또, 역류 방지 밸브 (70) 는, 밸브체 (71) 와 밸브 지지체 (72) 로 구성되어 있었지만 이것에 한정되지 않고, 밸브 수납부 (6) 측의 압력과 대기 도입로 (19) 로부터의 대기의 압력과의 차압에 의해 흡입구가 닫혀지는 것이면 된다. 또, 역류 방지 밸브 (70) 는 유로 부재 (3) 에 형성되어 있었지만 이것에 한정되지 않고, 흡입구 (7) 와 제 1 펌프 본체 (10) 사이의 유로로서, 제 1 펌프보다 상류측에 배치 형성되어 있으면 된다.

또한, 제 1 펌프 본체 (10) 및 제 2 펌프 본체 (20) 를 펌프 본체로서 예시했지만, 이것에 한정되지 않고, 1 개 또는 2 이상이어도 상관없다.

또, 본 실시형태에서는, 베인 펌프를 예로 들었지만, 이것에 한정되지 않고, 본 발명은, 펌프 본체에 연동하여, 펌프 본체에 윤활유를 공급하는 유압 펌프를 구비하는 펌프에 널리 적용할 수 있다.

V1 차단 밸브
V2 대기 도입 밸브
1 펌프
6 밸브 수납부 (유로)
7 흡입구
9 배출구
10 제 1 펌프 본체
16 도입 밸브 수납부
17 윤활유 배출구
18 대기 도입구
19 대기 도입로
20 제 2 펌프 본체
30 유압 펌프
36 윤활유 도입로
37 도입 밸브용 윤활유 유로
45 공통 축
55 윤활유 유로
60 대기 도입 밸브
70 역류 방지 밸브
71 밸브체
72 밸브 지지체
73 진공 파괴용 유로
74 실린더
75 피스톤부
76 연통 유로

Claims

흡입구로부터 공기를 흡인하고, 그 공기를 배출구로 배출하는 펌프 본체와,
상기 펌프 본체의 구동에 연동하여 상기 펌프 본체로 윤활유를 압송하는 유압 펌프와,
상기 흡입구와 상기 펌프 본체 사이의 유로에 배치 형성되어 상기 흡입구를 개폐하는 역류 방지 밸브와,
상기 역류 방지 밸브에 진공보다 고압의 기체를 도입하는 대기 도입로와,
상기 유압 펌프의 작동시에는 그 유압 펌프에 의해 압송된 윤활유의 압력에 의해 상기 대기 도입로를 닫고, 상기 유압 펌프의 비작동시에는 상기 대기 도입로를 여는 대기 도입 밸브를 구비하고,
상기 역류 방지 밸브는, 상기 펌프 본체의 정지시에는, 상기 펌프 본체가 작동하고 있던 것에 의해 대기압 이하로 감압된 상기 유로 내의 압력과, 상기 펌프 본체의 정지에 수반되는 상기 유압 펌프의 정지에 의해 상기 대기 도입 밸브가 개방되어 도입된 대기의 압력과의 차압에 의해 상기 흡입구를 닫도록 구성되고,
상기 역류 방지 밸브가 상기 흡입구를 닫았을 때에, 상기 대기 도입 밸브가 개방되어 상기 역류 방지 밸브로 도입된 대기를 상기 유로측으로 도입하는 진공 파괴용 유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프.
제 1 항에 있어서,
상기 역류 방지 밸브는, 실린더가 형성된 밸브 지지체와 그 실린더에 수납되어 상기 흡입구를 개폐하는 밸브체를 구비하고,
상기 대기 도입로는, 상기 실린더로 대기를 도입하도록 구성되고,
상기 밸브체는, 상기 펌프 본체의 정지시에는, 상기 펌프 본체가 작동하고 있던 것에 의해 대기압 이하로 감압된 상기 유로 내의 압력과, 상기 펌프 본체의 정지에 수반되는 상기 유압 펌프의 정지에 의해 상기 대기 도입 밸브가 개방되어 상기 실린더로 도입된 대기의 압력과의 차압에 의해 상기 실린더로부터 돌출되어 상기 흡입구를 닫고,
상기 밸브 지지체에는, 상기 실린더와 상기 유로를 연통시키는 연통 유로, 및 상기 진공 파괴용 유로가 형성되고,
상기 진공 파괴용 유로는, 상기 실린더 내에 개구되어, 상기 실린더와 상기 유로에 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프.
제 2 항에 있어서,
상기 진공 파괴용 유로의 실린더 내의 개구는, 상기 밸브체가 상기 흡입구를 봉지하고 있지 않을 때에는 상기 밸브체에 의해 닫히고, 상기 밸브체가 상기 흡입구를 봉지하고 있을 때에는 개방되는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펌프.