(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空ポンプの運転中、真空ポンプ内の油の圧力を上昇させる油圧ポンプと、真空ポンプの非運転中、真空ポンプ入口（３）から分離するための入口弁（５）とを有し、
真空ポンプが、油ポンプと入口弁（５）との間の油ライン内でおよび入口弁（５）と油溜りとの間の油ライン内で作動する操作弁（１７）を有し、操作弁（１７）は、入口弁と油溜りとの間の油ライン（１８）を閉じる、真空ポンプの運転と関連した第２の位置と、入口弁（５）と油溜りとの間の油ラインを開く、真空ポンプの非運転と関連した第１の位置との間を油圧によって移動できる、真空ポンプにおいて、油ポンプからの油を、第１の位置及び第２の位置の両方において入口弁（５）と連絡させる手段が設けられている、ことを特徴とする、真空ポンプ。
【請求項２】
油ポンプからの高圧力油と入口弁との間の連絡が、油が操作弁をしみ通ることによって行なわれる請求項１に記載の真空ポンプ。
【請求項３】
操作弁がダイアフラム弁である請求項１に記載の真空ポンプ。
【請求項４】
油ポンプからの高圧力油と入口弁との間の連絡が、操作弁への別箇のバイパスラインによって行なわれる請求項１または請求項３に記載の真空ポンプ。
【請求項５】
バイパスラインが、その中に流体制限器を含む請求項４に記載の真空ポンプ。
【請求項６】
操作弁部材を第１の位置の方に付勢する手段が設けられている請求項１〜５のいずれか１つの項に記載の真空ポンプ。
【請求項７】
真空ポンプ内の油圧力を所定限度以内に調整する圧力逃し弁を含む請求項１〜６のいずれか１つの項に記載の真空ポンプ。
【請求項８】
操作弁および圧力逃し弁を組合せることができる請求項７に記載の真空ポンプ。
【請求項９】
圧力逃し弁部材が操作弁内に摺動自在に収容されている請求項８に記載の真空ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、真空ポンプ、特に油シールロータリー型のそのようなポンプに関し、さらに詳細には、ある設計の入口弁を設けることによって、ポンプ入口を、排出されるチャンバー（またはその他）から隔絶するこれらのポンプ内の機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポンプチャンバー内で回転するベーン付ローターを有し、且つ密封用流体、通常は油によってシールされる形式のロータリー真空ポンプは公知である。これらの流体はまたポンプの潤滑剤および冷却剤として作用する。しかし乍ら、そのようなポンプをオフにしたとき、油（またはプロセスガス）がポンプと関連したチャンバーまたは真空系統を汚染する可能性がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そのようなポンプでは、ポンプをオフにしたとき、油（またはその蒸気）あるいはプロセスガスがポンプと関連した真空系統内に吸い戻される危険がある。この危険は、ポンプ内へのすべての可能なルートを確実に密封することによって除去することができるが、これを容易に達成することは難かしい。
【０００４】
ポンプをオフにしたとき、入口を閉じて、油（またはその蒸気）あるいはプロセスガスが「吸い戻し」によって入口から真空系統に流れるのを防止する、ポンプ用入口弁の使用が知られている。
【０００５】
ポンプ入口を閉じることができる入口弁が、入口を密封する最も直接的な方法である。しかし乍ら、これらの弁は、通常信頼性がなく、特に、これらの弁が、ふるいとして作用し、且つ弁ピストンのかじりまたは完全な弁閉止の妨げとなる塵埃粒子を集めようとする弁機構内の狭い直径方向の間隙を通る油の連続流れによって一般的に作動されるので、油が、圧送される物質の成分によって汚染されると確実性がない。さらに、そのような弁は、比較的複雑となる傾向があり、従ってポンプ内に取付けるのに費用がかかる。
【０００６】
効率的な作動に必要とされるポンプ内の必要な油圧は、真空ポンプ自体と関連した油ポンプによって提供される。
【０００７】
普通、油ポンプは、真空ポンプハウジング内に収容され、真空ポンプを作動するのに使用される同じモーター（しばしば、モーターによって回転される同じ軸によって）によって駆動される。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一般的に信頼性があり、特にポンプをオフにしたとき、速やかに作動し、且つ簡単な構造の真空ポンプ用の新設計の入口弁機構の設置に関する。その機構は、一般的に、入口弁をスプリングによって閉た状態に保ち、系統内の油圧によって開かれた状態に保持するように作動され、それによって確実な作動機構を提供する。
【０００９】
本発明によれば、真空ポンプの運転中に、真空ポンプ内の油圧を上昇させる油ポンプと、真空ポンプの非運転中に真空ポンプ入口を閉じる入口弁とを有する真空ポンプにおいて、真空ポンプが、油ポンプと入口弁との間の油ライン、および入口弁と油溜りとの油ライン内で作用する操作弁を有し、この操作弁が、入口弁と油溜りとの間の油ラインを閉じる真空ポンプの運転と関連した第２の位置と、入口弁と油溜りとの間の油ラインを開く真空ポンプの非運転と関連した第１の位置との間を油圧によって移動でき、油ポンプからの高い圧力の油を、少くとも第２の位置において入口弁と連絡させる手段が設けられている、真空ポンプを提供する。
【００１０】
通常、油ポンプからの高い圧力の油と入口弁との間の連絡は、油が、第２の位置において、そして好ましくは操作弁の第１の位置において、操作弁をしみ通ることによって行なわれる。変形例として、特にダイアフラム作動弁のときには、別の形の連絡、たとえば、好ましくは、流体制限器を有する別箇のバイパスラインを採用しても良い。
【００１１】
一般的に、本発明は、油シール真空ポンプの使用に特に適しており、油ポンプは、真空ポンプがオンのときに作動し、そして真空ポンプがオフのとき非作動となるように設計され、油圧の差が操作弁の運動を行なわせるときに作用するように設計されている。
【００１２】
好ましい実施例では、操作弁の設計として、油ポンプと入口弁との間の油ラインを開くその第２の位置では、操作弁部材を通る油通路を、使用中、油が弁部材をしみ通るように制限されている。また、好ましくは、操作分部材は、油ポンプをオフにしたとき、自動的に第１の位置をとるように、第１の位置の方に付勢されている。
【００１３】
作動弁の設計は、どんな特定の真空ポンプの必要性にも適するように変えることができる。たとえば、操作弁は、チャンバー内で摺動できる円筒形、または「カップ状」部材を含み、その一端は油ポンプからの油ラインと連絡し、且つシールできる、そしてその他端は、油溜りの油ラインと連絡し且つシールできる。
【００１４】
変形例として、操作弁部材は、油ポンプからのライン内で作動するダイアフラムであっても良く、しかし乍ら、この変形例では、一般的に、油ポンプと入口弁との間に、好ましくは非常に大きさが制限され、あるいは、ダイヤフラムが第２の位置にあるとき、油ポンプの高い圧力を入口弁に連絡するように作動する制限器を収容する別箇の「バイパス」ラインを必ず含む。
【００１５】
この真空ポンプは好ましくはまた、真空ポンプ内の油圧を所定限度以内に調整する圧力逃し弁を有している。この圧力逃し弁は有利には、油ポンプと油溜りとの間の油ライン内に位置決めされていて、第１の位置では、圧力逃し弁が油ポンプと油溜りとの間の連絡を妨るが、一旦所定の高圧が油ポンプによって達成されると、圧力逃し弁は第２の位置に移動し、所定の圧力が達成されるまで、そのような連絡を許容するようになっている。実際には、真空ポンプの使用中、圧力逃し弁部材は、最初に第２の位置の近くで振動し、その後、必要な圧力が達成されるように、第２の位置の近くの実質的に固定位置を確立しようとする。
【００１６】
好ましい実施例では、操作弁および圧力逃し弁は、組合せることができる。ある設計では、圧力逃し弁部材は、好ましくは、操作弁内に摺動可能に収容される。
【００１７】
本発明の真空ポンプでは、特に、操作弁に制限された流れを通すと、一旦真空ポンプ、したがって油ポンプが停止したら、入口弁をその開（使用中）位置から閉位置に非常に速やかに移動させることがわかった。
本発明のよりよい理解のため、例示のみによる、添付の図面を参照することにしよう。
【００１８】
【実施例】
図面、特に図１を参照すると、入口３を構成するるポンプ入口部分２をボディ１に密封接続したロータリー真空ポンプが示されており、入口３は、真空ポンプの使用中、円形フランジ４により真空系統に接続される。
【００１９】
真空ポンプの通常使用中、真空ポンプを取付けた真空系統から排除される物質は、入口３を経てポンプ内へ通り、そして出口（図示せず）を経てポンプから出る。真空ポンプ５の非運転中入口３を閉じている全体的に５で指示した入口弁が設けられている。入口弁５は、弁部材６を有し、弦弁部材には、８のボールジョントによって円形弁ヘッド部分７が取付けられている。
【００２０】
ほぼ円筒形状のさらに他のボディ部分９が、主ボディ１内に固定され、且つ「Ｏ」リング１０、１１によって主ボディ１に対してシールされている。ボディ部分９は、弁部材６を受け入れるための中央に配置された開口を有している。部材６がボディ部分９内で摺動できるように配置されており、ａ）ボディ部分９と部材６を連結する摺動「Ｕ」型シール１２（変形例としてダイアフラムを使用しても良い）およびｂ）「Ｏ」リングシール１３の形のシールが、ボディ部分９と部材６との間にキャビティ１４を形成している。
【００２１】
弁ヘッド部分７は、入口部分２の下（図示のように）面に形成された環状弁座１５に着坐するように設計されており、ヘッド部分７と弁座１５との間の正確な着坐は、弁部材６とヘッド部分７との間の相対的運転を可能にするボールジョイント８によって助けられる。
【００２２】
図１では、入口弁は閉位置で示されている。一般的には、入口弁はスプリング１６によって閉位置の方に付勢されている。
【００２３】
入口弁５の作動は、油ポンプ（ＯＰ）、入口弁へのライン１８および油槽または油溜り（ＯＲ）を連結している油ライン内に位置決めされた操作弁１７によって行なわれる。
【００２４】
図１に示す簡単な形の操作弁は、ポンプボディ内に形成された円筒状のチャンバー２０内で摺動できる、円形断面のカップ状弁部材１９を具備する。部材１９は、「カップ」の環状頂部リップ上に環状シール２１を有しているが、ラインＯＰからの油が、ベース２２および「カップ」の側壁をしみ通り、ポンプ運転と関連した部材１９の第２の位置では、シール２１は油ラインＯＲの周りに着坐して油溜り（図示せず）を入口弁ライン１８からシールし、部材１９の第１の位置では（図１に示したように）、ベース２２は依然として油ラインＯＰからの油を、一般的にはベースおよび「カップ」をしみ通させるが、この第１の位置では、油は入口弁からライン１８を経て、又油ラインＯＲを経て油溜りに容易に流れることができる。
【００２５】
一般的に、部材１９およびチャンバー２０の相対的寸法および形状が、常に一定量の油をそれらの間をしみ通すようにする、スプリング２３は、弁部材１９をポンプの非運転と関連した第１の位置の方に付勢するように予め設定されている。
【００２６】
ロータリーポンプ機構は図面に示されていない。しかし乍ら、このタイプのポンプでは普通であるように、真空ポンプおよびその油ポンプは同じ駆動装置によって運転されるので、真空ポンプがオンであるとき、油ポンプはオンである。真空ポンプ、したがって油ポンプがオフであるとき、ラインＯＰの中には高圧油はなく、弁部材１９は、スプリング２３によって弁部材１９に及ぼされた力によってその第１の位置（図１に示したように）を占める。ライン１８内の油は、ラインＯＲを経て油溜りに流れることができる。スプリング１６は、弁部材６に圧力を及ぼし、それによって入口弁を弁座１５で閉じっぱなしにし、したがって真空ポンプを取付けた真空系統を真空ポンプ機構から分離する。
【００２７】
真空ポンプ、したがって油ポンプをオンにしときには、ラインＯＰ内の高圧油が、弁部材１９に作用してスプリング２３によって加えられた力に打勝ち、部材１９は、シール２１を油ラインＯＲの周りに着坐させる第２の位置をとり、それによってＯＲを閉じる。
【００２８】
すると、ラインＯＰからの高圧油が弁部材１９を通過し、そしてライン１８およびキャビティ１４を加圧し、それによって弁部材１６に下向きの（図示のように）圧力を及ぼし、スプリング１６によって及ぼされた力に打勝つ。したがって入口弁５が開く。
【００２９】
真空ポンプ／油ポンプをオフにしたときには、ラインＯＰの圧力が下降し、弁部材１９はその第２の位置からその第１の位置に移動する。ラインＯＲとライン１８との間の連絡が開いて、入口弁からの油の非常に急速な「ダンピング」を可能にし、それにより入口弁を、スプリング１６によって弁部材６に及ぼされた圧力により閉鎖させる。
【００３０】
一般的には、このタイプの真空ポンプでは、真空ポンプ内の油の圧力を全体として制御する手段が設けられている。本発明の好ましい実施例では、そのような手段は、操作弁と関連し、且つ有利には、圧力逃し弁の形である。
【００３１】
そのような圧力逃し弁を示している装置が図２に示されている。圧力逃し弁３０は、１端に環状シール３２を、他端に密封面３３を有するほぼ円筒形状の圧力逃し弁部材３１を具備している。この部材は、真空ポンプボディ内の円筒形状のチャンバー３４内で摺動でき、チャンバー３４は、油ライン３５を経て油ポンプラインからの油ラインＯＰに連結させ、且つ油ライン３６を経て油ラインＯＲに、したがって油溜りに連結されている。チャンバー３４に対する部材３１の大きさは、部材のいづれの端もシールされていなければ、油が部材をしみ通れるような大きさである。
【００３２】
スプリング３７が、部材２１を押してライン３５の周りにシール３２を着坐させる。真空ポンプ／油ポンプをオンにし、そしてラインＯＰおよび３５を徐々に加圧すると、部材３１のシール３２は、油圧がスプリング３７によって及ぼされる力に打勝つようなときまで、ライン３５をシールし続ける。（スプリングによって及ぼされる圧力によって予め定められた）この圧力に達したとき、弁部材３１は所定のレベル以上の過大な油圧を、移動し、従ってシール３２はもはやライン３５をシールせず、油を部材３１を通って、ライン３６に流入させ、したがって油溜りへのラインＯＲに流入させることによって、軽減することができる。真空ポンプ内の過大な油圧が除かれたとき、弁部材３１はその元の位置に戻り、そしてライン３５をシールする。
【００３３】
通常の使用では、部材３１はチャンバー３４内で「うろつき」、最後には、チャンバー３４内の設定位置をとるので真空ポンプ内に所定の圧力範囲が達成される。
【００３４】
図３を参照すると、これは、図１および２に示したのと同じ入口弁の構造を示しているが、４０で全体的に指示した組合せ式操作弁および圧力逃し弁を示している。矢印「Ｅ」で指示した組合せ弁構造の拡大図を特に参照すると、本質的には、図１および２のカップ状弁部材１９と同じ方法で作動する、実質的に円筒状中空弁部材４１が示されている。しかし乍ら、部材１９内で摺動でき、且つ本質的に図２の部材３１と同じ方法で作動する圧力逃し部材４２が部材１９内に収容されている。
【００３５】
前にように、部材４１の環状端部４３にはシールがあり、環状端４４がラインＯＰの停止部に当接することができるが、油は（前のように）依然として部材４１をしみ通すことができる。
【００３６】
この組合せ弁の作動では、弁部材４１、４２は、真空ポンプ／油ポンプがオフのとき、図３に示した位置にある。部材４２、したがって部材４１は、スプリング４６によってこれらの位置の方に付勢されている。油ポンプをオンにしたとき、ラインＯＰ内のより高い圧力により、部材４１、４２の両方を左に（図３に関して）移動させ、そして端部４４はその停止部を離れ、それによってラインＯＲを閉じ、ライン１８（図１参照）を加圧して、入口弁を作動して前に述べたようにの開く。
【００３７】
部材４２は、圧力逃し弁として独立に作用し、ラインＯＰ内の圧力が所定の最大圧力以上に増大したとき、４５のその弁座を離れ、それによって、油を部材４２の外部と部材４１の内部との間に流れさせる。
【００３８】
この組合せ設計では、操作弁および逃し弁の移動する圧力が、構成要素（弁部材）の幾何学的形状により、且つスプリング４６の強さに関係なく一定の割合に保持される利点がある。
【００３９】
次に図４を参照すると、これは、正確には前の図面に示したのと同じタイプの入口弁の構造に対して、全体的に５０で示した操作弁を示している。操作弁５０は、１方側のラインＯＰと、他方の側のラインＯＲおよび１８との間に位置決めされていて、それぞれの側の間の油の流れを妨げるダイアフラム５１を具備している。このダイアフラムは弁部材として作用し、第２の位置においてラインＯＲの開口５２をシールすることができる。ポンプの非運転と関連した第１の位置では、スプリング５４が、ガイアフラムを５３の停止部の方に付勢する。
【００４０】
バイパス油ライン５５が、ラインＯＰとライン１８とを連結し、そしてダイアフラム５１を収容する弁ボディ内のチャンバーを迂回する。ライン５５内には、油の流れを制限する（しかし、阻止しない）制限器５６がある。制限器５６は、一般的に圧力を持するため比較的長い。
【００４１】
この実施例の使用では、真空ポンプ／油ポンプをオフにした状態でのダイアフラムの位置を図４に示す。ポンプをオンにしたとき、ダイアフラムは、スプリング５４によって及ぼされる力に抗して移動して、ラインＯＰ内の初期のより高い圧力によって、５２の油ラインＯＲをシールする。
【００４２】
その後、ポンプの第２の位置では、ダイアフラムは、ダイアフラム５１の前後の面積差によりラインＯＲをシールし続ける。同時にライン５５を通る高い圧力の油が制限器５６を通過してチャンバー１４に流入して、前に述べたように入口弁３を開く。
【００４３】
ポンプをオフにしたとき、ラインＯＰ内の低圧力によりダイアフラムはそのシート５２を離れ、油をチャンバー１４からラインＯＲを経て油溜りへ大変急速に「ダンピング（放出）」させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】入口弁および操作弁を示している本発明の真空ポンプのその部分の概略的断面図を示す。
【図２】入口弁および別個の操作兼圧力逃し弁を示している本発明の真空ポンプの同じ部分を示す図１と同様な断面図を示す。
【図３】入口弁および組合せ操作／圧力逃し弁を示す本発明の真空ポンプのその部分の同様な断面図を示す。
【図４】真空ポンプの同じ部分を示しているが、バイパス制限器を備えたダイアフラム操作弁を有する図１、２および３の図と同様な断面図を示す。
【符号の説明】
（０１）（１）ボディ
（０２）（２）入口部分
（０３）（３）入口
（０４）（５）入口弁
（０５）（６）弁部材
（０６）（７）円形弁ヘッド部分
（０７）（９）ボディ部分
（０８）（１５）環状シート
（０９）（１７）操作弁
（１０）（１９）カップ状弁部材
【図１】
0003554000.tif 000002
【図２】
0003554000.tif 000003
【図３】
0003554000.tif 000004
【図４】
0003554000.tif 000005