(57)【要約】      （修正有）【課題】１ｌ〜３ｌの真空容器内を１．３ｋｐａ程度に減圧する真空ポンプを提供する。【解決手段】真空容器に付設させる空圧式エゼクタポンプと、真空容器とホースで接続するサクションシリンダと、サクションシリンダを作動させる空圧シリンダで構成する。真空容器を空圧式エゼクタポンプ減圧し、その減圧された空気をサクションシリンダが吸い込んで、真空容器の圧力をより一層低くする。【選択図】図１
0003155186.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
真空容器に付設させる空圧式エゼクタポンプと、真空容器とホースで接続するサクションシリンダと、サクションシリンダを作動させる空圧シリンダで構成する真空ポンプで、真空容器を空圧式エゼクタポンプで減圧し、その減圧された空気をサクションシリンダが吸い込んで、真空容器の圧力をより一層低くすることを特徴とした真空ポンプ。
【請求項２】
請求項１記載のサクションシリンダと空圧シリンダを並列に設置し、双方シリンダのストローク長を同じにし、双方シリンダのピストンロッドの先端を連結棒で結合して、駆動源の空圧シリンダピストンの作動にサクションシリンダのピストンが従動する構造を特徴とする真空ポンプ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、真空ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】  空圧式エゼクタポンプは、既設の工場内空圧配管から簡便に真空を得られる真空機器である。各種のエゼクタポンプが製造されているが、一般的なエゼクタポンプが作る圧力は９．３ｋｐａ程度である。
又、空圧シリンダのピストンを真空室と空圧室との仕切りにして、ピストンの往復運動で真空室を作り、小物部品の吸着搬送に利用する方法もある。
空圧機器単独で真空を作る場合、空圧機器の構造上の理由によって到達圧力と排気量に限界があり、従ってそれ等が作る真空の利用範囲は、品物の吸着搬送等に限られている。【０００３】
【先行技術文献】
【特許文献】
【特許文献１】  なお、本考案に関連する公知技術として次の特許文献１を挙げることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−８６２８１
【特許文献２】特開２０００−２６５９５１
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】  シリンダ内のピストンの往復動とピストンの仕切りによってサクション室を作る方法は、特開平８−８６２８１や特開２０００−２６５９５１に公開されている。この方法でサクション室に大気を吸い込んで真空容器を減圧するには、真空容器とサクション室の容積の比を大きくしなければならない。或る程度の容積、例えば１ｌ〜３ｌの真空容器の圧力を、大気圧から１．３ｋｐａ程度に減圧することは、電動機式真空ポンプならば連続排気によって普通に実現できる。本考案が解決しようとする課題は、空圧機器の組み合せによって間欠的に空圧を使用し、１ｌ〜３ｌの真空容器内を１．３ｋｐａに減圧する真空ポンプの提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  複動式空圧シリンダは、ロッド側とヘッド側に給気と排気のための孔がある。例えば給気側の孔を閉鎖して、ピストンを排気側に移動させれば、ピストンで拡大し密閉された室内は真空になり、若干の漏れを勘案しても理論的には０．１３３ｋｐａ程度になる。前述の複動式空圧シリンダの給気側孔と真空容器をホースで接続し、給気側の孔を閉鎖から開放すれば、真空容器内の空気は０．１３３ｋｐａのシリンダ内に吸い込まれ、双方室内の圧力は等しくなる。この事象を平衡真空圧といい、本課題解決手段の主体をなす。又、次の計算式で平衡真空圧は予め計算できる。
平衡真空圧＝ＰＡＶＡ＋ＰＢＶＢ
ＶＡ＋ＶＢ
ＰＡ：真空容器内圧力
ＶＡ：真空容器容積
ＰＢ：サクション室圧力（０．１３３ｋｐａを定数とする）
ＶＢ：サクション室容積
例えば、真空容器の容積を３ｌとし、サクション室の容積を２４ｌとして平衡真空圧の計算式に代入する。平衡真空圧は、真空容器内圧力を大気圧の１０１．３ｋｐａとすると１１．３ｋｐａになる。又、真空容器の容積を２ｌとすれば平衡真空圧は７．９ｋｐａになり、１ｌとすれば４．１８ｋｐａになる。このように真空にする対象の容積が小さくなれば、真空容器内の圧力が小さくなることは明解である。【０００７】  又、真空容器の容積を小さくしなくても、サクションシリンダのサクション室に吸い込まれる空気の圧力が大気圧よりも低くなれば、平衡真空圧の値は小さくなる。例えば、３ｌの真空容器を空圧式エゼクタポンプで９．３ｋｐａに減圧し、その減圧した空気を容積２４ｌのサクション室が吸い込めば、平衡真空圧の値は１．３２６ｋｐになり、真空容器の圧力も１．３２６ｋｐａに減圧できる。
空圧式エゼクタポンプ単体の減圧は９．３ｋｐａであり、サクションシリンダ単体の減圧は１１．３ｋｐａであるが、二つの機器を組み合わせて真空ポンプを構成すれば、相乗効果によって１．３３ｋｐａまで真空容器を減圧できる。このことが本考案の趣旨である。【０００８】  サクションシリンダピストンの往復動は、サクションシリンダに並列して設置する空圧シリンダピストンの往復動に従動する。その構造は、サクションシリンダと空圧シリンダのストロークを同寸法とし、両方のピンストンロッドの先端を連結棒で結合する。空圧シリンダの給気孔に圧縮空気を供給すれば、空圧シリンダピストンの挙動にサクションシリンダピストンは従動する。
【考案の効果】
【０００９】  以上説明したように、本考案の真空ポンプは、空圧式エゼクタポンプによる粗引き減圧と、その減圧された空気をサクションシリンダのサクション室に吸い込む二段階の減圧によって１．３ｋｐａ程度の真空を作ることができた。
電動機式真空ポンプの駆動源は、汎用モータと呼称されている種類のモータで、起動立ち上がりから最高回転数に至るまで若干の時間を必要とする。従って、生産現場における、ワーク脱着のための真空容器の排気、排気停止を繰り返す工程では、真空の入り切りを配管上に設置した開閉弁（電磁弁）で行い、モータを直接入り切りする制御はしない。人為的にモータを止めない限り、モータの連続回転は維持される。本考案の真空ポンプは排気停止中にエネルギーの蓄積も行う。電動機式真空ポンプとの差異がここにある。本考案の真空ポンプは電力の削減に極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本考案真空ポンプの空圧回路図である。
【図２】サクションシリンダの断面概略図と両シリンダロッドを固定する連結棒の概略図である。
【考案を実施するための形態】
【００１１】  以下、本考案の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】  図１の空圧回路図に基づいて、当該真空ポンプの構成と空圧機器の動作順序を説明する。
エゼクタポンプ２による真空容器１の排気開始は、電気信号によって電磁弁７を開き、空気タンク中に蓄圧された圧縮空気がエゼクタポンプ２から噴射し、ベンチュリ効果によって吸引が始まり、逆止弁１１が開いて真空容器１の空気を吸い出し減圧する。この間、電磁弁８は閉鎖されており、タイマ又はセンサ検知の制御によって電磁弁７が閉鎖するとエゼクタポンプ２の真空容器１からの排気は停止し、エゼクタポンプ２の排気孔から大気が入り、逆止弁１１は大気圧で閉鎖し、真空容器１の密閉は維持される。
【実施例２】
【００１３】  エゼクタポンプ２による減圧過程が終了すると、電気信号のリレーにより、電磁弁８が閉から開になり、真空容器１とサクションシリンダ３のサクション室４との配管回路は導通する。電気信号のリレーによって２位置切換電磁弁１０のポート切り換えによって、空圧シリンダ６の給気はポート６ｂからポート６ｃに切り替り、ピストンは６ｂ側へ移動する。
【実施例３】
【００１４】  空圧シリンダ６のピストンロッド６ａとサクションシリンダ３のピストンロッド４ａは、ロッド先端が連結棒５で結合固定されているから、サクション室４のピストン４ｂは、空圧シリンダ６のピストンの動作に従動してサクション室４の容積を拡大する。減圧された真空容器１の空気は、サクションシリンダ３の給気孔３ａからサクション室４に流入し、真空容器１とサクション室４の圧力は等しくなる。
【実施例４】
【００１５】  例えば、製作可能な、或いは生産現場に設置して不都合が起こらないサクションシリンダの寸法を直径２５ｃｍ、ストロークを５０ｃｍとすると、サクション室の容積は概略２４．５ｌになる。３ｌの真空容器を空圧式エゼクタポンプで９．３ｋｐａに減圧し、これを２４．５ｌのサクション室に吸い込めば、真空容器の圧力は１．１３３ｋｐａになる。本考案の真空ポンプは、このようにして真空容器を減圧する。
【産業上の利用可能性】
【００１６】  本考案は、真空成形や真空チャック、真空乾燥装置等の産業分野で利用することができる。
【符号の説明】
【００１７】１  真空容器
２  エゼクタポンプ
３  サクションシリンダ
３ａ  給気孔
３ｂ  排気孔
４  サクション室
４ａ  ピストンロッド
４ｂ  ピストン
４ｃ  シール
５  連結棒
６  空圧シリンダ
６ａ  ピストンロッド
６ｂ、６ｃ  給排気ポート
７、８，９  ２ポート電磁弁  常時閉
１０  ２位置切換電磁弁
１１  逆止弁
【図１】
0003155186.tif 000003
【図２】
0003155186.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月18日(2009.8.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
真空容器に付設させる空圧式エゼクタポンプと、真空容器とホースで接続するサクションシリンダと、サクションシリンダを作動させる空圧シリンダで構成する真空ポンプで、真空容器を空圧式エゼクタポンプで減圧し、その減圧された空気をサクションシリンダが吸い込んで、真空容器の圧力をより一層低くすることを特徴とした真空ポンプ。
【請求項２】
前記真空ポンプの構成要素であるサクションシリンダと空圧シリンダの形態は、双方シリンダを並列に隣接して設置し、双方シリンダのピストンロッド長を同じにし、双方シリンダのピストンロッドの先端部を連結棒で結合固定して、駆動源の空圧シリンダピストンの往復動にサクションシリンダのピストンが従動する構造であることを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ。