(57)【要約】【解決手段】  往復式ポンプ２１は、シリンダ２４内のピストン２５の一方の側の空間４５で気体の吸込みおよび送出しをするための吸込み弁７１および送出し弁５１が共通に組み込まれた複合弁機構３５を備えている。上記複合弁機構３５の弁ブロック３７は、吸込み弁７１が組み込まれた第１の貫通孔４１と、この第１の貫通孔４１と交差しかつ送出し弁５１が組み込まれた第２の貫通孔４２とを備えている。真空生成機能付き高圧生成装置は、このような往復式ポンプ２１を備えることができるとともに、圧力タンクおよび真空タンクを備えている。【効果】  構造が簡単で小型かつ軽量の往復式ポンプ２１を提供することができる。また、簡単な構成で小型でかつ保守・点検も簡単な真空生成機能付き高圧生成装置を提供することができる。【選択図】  図３
2005105830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンの往復運動によってシリンダ内の気体の圧力を変化させるように構成され、
上記シリンダ内の上記ピストンの少なくとも一方の側の空間で気体の吸込みおよび送出しをするための吸込み弁および送出し弁を備えた往復式ポンプにおいて、
上記吸込み弁および上記送出し弁が共通に組み込まれた複合弁機構を備え、
上記複合弁機構の弁ブロックが、第１の貫通孔と、この第１の貫通孔と交差する第２の貫通孔とを備え、
上記吸込み弁が上記第１の貫通孔に組み込まれるとともに、
上記送出し弁が上記第２の貫通孔に組み込まれている往復式ポンプ。
【請求項２】
上記シリンダ内の上記ピストンの他方の側の空間で気体の吸込みおよび送出しをするための第２の吸込み弁および第２の送出し弁をさらに備え、
上記第２の吸込み弁および上記第２の送出し弁が共通に組み込まれた第２の複合弁機構をさらに備え、
上記第２の複合弁機構の弁ブロックが、第３の貫通孔と、この第３の貫通孔と交差する第４の貫通孔とを備え、
上記第２の吸込み弁が上記第３の貫通孔に組み込まれるとともに、
上記第２送出し弁が上記第４の貫通孔に組み込まれている請求項１に記載の往復式ポンプ。
【請求項３】
ピストンの往復運動によってシリンダ内の気体の圧力を変化させるように構成されるとともに、上記シリンダ内の上記ピストンの少なくとも一方の側の空間で気体の吸込みおよび送出しをするための吸込み弁および送出し弁を備えた往復式ポンプと、
上記少なくとも一方の側の空間を上記送出し弁を介して連通させることができる圧力タンクと、
上記少なくとも一方の側の空間を上記吸込み弁を介して連通させることができる真空タンクと、
上記圧力タンクを外部に連通させることができる気体排出用開閉弁手段と、
上記真空タンクを外部に連通させることができる気体吸込み用開閉弁手段とを備えた真空生成機能付き高圧生成装置。
【請求項４】
上記シリンダ内の上記ピストンの他方の側の空間で気体の吸込みおよび送出しをするための第２の吸込み弁および第２の送出し弁をさらに備え、
上記他方の側の空間を上記第２の送出し弁を介して上記圧力タンクに連通させることができるとともに、
上記第２の吸込み弁を介して上記真空タンクに連通させることができる請求項３に記載の真空生成機能付き高圧生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンの往復運動によってシリンダ内の空気などの気体の圧力を変化させるように構成され、上記シリンダ内の上記ピストンの少なくとも一方の側の空間で気体の吸込みおよび送出しをするための吸込み弁および送出し弁を備えた往復式ポンプに関するものである。また、本発明は、このような往復式ポンプを用いることができる真空生成機能付き高圧生成装置にも関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ピストンの往復運動によってシリンダ内の気体の圧力を変化させるように構成された往復式ポンプが市販されている。そして、このように往復式ポンプは、上記シリンダ内の上記ピストンの少なくとも一方の側の空間で気体の吸込みおよび送出しをするための吸込み弁および送出し弁を備えている。
【０００３】
また、従来から、上述のような往復式ポンプを圧縮ポンプとして用いた高圧生成装置が市販されている。さらに、従来から、上述のような往復式ポンプを真空ポンプとして用いた真空生成装置が市販されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の往復式ポンプにおいては、吸込み弁と送出し弁とがそれぞれ個別の弁機構として構成されてシリンダに結合されているから、往復式ポンプが大型になり、また、その構造も複雑である。
【０００５】
また、上記従来の高圧生成装置および上記従来の真空生成装置の場合には、高圧の生成と真空の生成との両方を行いたいときには、高圧生成装置と真空生成装置との両方を必要とするから、全体として装置が大型になり、また、保守・点検も煩雑である。
【０００６】
本発明は、上記従来の往復式ポンプならびに上記従来の高圧生成装置および上記従来の真空生成装置の上述のような欠点を簡単な構成により効果的に是正し得るようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、その第１の観点によれば、ピストンの往復運動によってシリンダ内の空気などの気体の圧力を変化させるように構成され、上記シリンダ内の上記ピストンの少なくとも一方の側の空間で気体の吸込みおよび送出しをするための吸込み弁および送出し弁を備えた往復式ポンプにおいて、上記吸込み弁および上記送出し弁が共通に組み込まれた少なくとも１つの複合弁機構を備え、上記複合弁機構の弁ブロックが、第１の貫通孔と、この第１の貫通孔と交差する第２の貫通孔とを備え、上記吸込み弁が上記第１の貫通孔に組み込まれるとともに、上記送出し弁が上記第２の貫通孔に組み込まれている。なお、本発明の上記第１の観点においては、上記シリンダ内の上記ピストンの他方の側の空間で気体の吸込みおよび送出しをするための第２の吸込み弁および第２の送出し弁をさらに備え、上記第２の吸込み弁および上記第２の送出し弁が共通に組み込まれた第２の複合弁機構をさらに備え、上記第２の複合弁機構の弁ブロックが、第３の貫通孔と、この第３の貫通孔と交差する第４の貫通孔とを備え、上記第２の吸込み弁が上記第３の貫通孔に組み込まれるとともに、上記第２の送出し弁が上記第４の貫通孔に組み込まれているのが好ましい。
【０００８】
また、本発明は、その第２の観点によれば、ピストンの往復運動によってシリンダ内の空気などの気体の圧力を変化させるように構成されるとともに、上記シリンダ内の上記ピストンの少なくとも一方の側の空間で気体の吸込みおよび送出しをするための吸込み弁および送出し弁を備えた往復式ポンプと、上記少なくとも一方の側の空間を上記送出し弁を介して連通させることができる圧力タンクと、上記少なくとも一方の側の空間を上記吸込み弁を介して連通させることができる真空タンクと、上記圧力タンクを外部に連通させることができる気体排出用コックなどの気体排出用開閉弁手段と、上記真空タンクを外部に連通させることができる気体吸込み用コックなどの気体吸込み用開閉弁手段とを備えた真空生成機能付き高圧生成装置に係るものである。なお、本発明の上記第２の観点においては、上記シリンダ内の上記ピストンの他方の側の空間で気体の吸込みおよび送出しをするための第２の吸込み弁および第２の送出し弁をさらに備え、上記他方の側の空間を上記第２の送出し弁を介して上記圧力タンクに連通させることができるとともに、上記第２の吸込み弁を介して上記真空タンクに連通させることができるのが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、シリンダ内のピストンの一方の側の空間で気体の吸込みおよび送出しをするための吸込み弁および送出し弁を複合弁機構に共通に組み込み、この際、上記複合弁機構の弁ブロックに、上記吸込み弁が組み込まれた第１の貫通孔と、この第１の貫通孔と交差しかつ上記送出し弁が組み込まれた第２の貫通孔とを設けた。したがって、往復式ポンプの構造を簡単にすることができ、また、大型部品の点数を少なくすることができるので、往復式ポンプを小型かつ軽量に構成することができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明によれば、構造が簡単で小型かつ軽量に構成することができる往復式ポンプのポンプ性能を一層高めることができる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明によれば、高圧生成機能と真空生成機能とを併せ持った真空生成機能付き高圧生成装置を比較的簡単な構成で比較的小型に構成することができ、また、その保守・点検も比較的簡単である。
【００１２】
さらに、請求項４に記載の発明によれば、構造が比較的簡単で比較的小型に構成することができかつ保守・点検も比較的簡単な真空生成機能付き高圧生成装置の高圧生成性能および真空生成性能を一層高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
つぎに、本発明を真空生成機能付きの高圧生成装置に適用した一実施例を、「１、高圧生成装置全体の概略的な構造」、「２、真空ポンプ兼用の圧縮ポンプの具体的な構造」、「３、高圧生成装置の配管構造」、「４、高圧生成装置の電気回路の構成」および「５、高圧生成装置の作用効果」に項分けして、図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００１４】
１、高圧生成装置全体の概略的な構造
図１および図２にその全体を示す真空生成機能付きの高圧生成装置は、ほぼ直方体形状のケーシング１を備えている。そして、このケーシング１は、底面板を構成しているシャーシ２と、このシャーシ２に結合されている前面パネル３と、これらのシャーシ２および前面パネル３に結合されているほぼ逆Ｕ字状の外側カバー４とから成っていてよい。また、ケーシング１は、個別の、または、外側カバー４などと一体成形された後面板（図示せず）を備えていてもよい。
【００１５】
図２に示すように、シャーシ２には、ブラケット５が立設されている。そして、これらのシャーシ２およびブラケット５には、駆動源としての駆動用電気モータ６が取り付けられている。そして、この電気モータ６の一側面（図示の実施例の場合には、前面）には、冷却用ファン７が取り付けられ、他側面（図示の実施例の場合には、後面）には、減速機として機能するギヤボックス８が取り付けられている。また、電気モータ６の周側面には、この電気モータ６用の電気回路部分９が取り付けられている。
【００１６】
図２に示すように、ブラケット５には、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１と、電気モータ６のオン・オフ用のリレー１２とがそれぞれ取り付けられている。また、シャーシ２には、圧力タンク１３および真空タンク１４がそれぞれ取り付けられている。
【００１７】
図２および図３に示すように、ギヤボックス８から突出している駆動軸１５には、駆動輪１６が連結され、この駆動輪１６には、偏心ピン１７が設けられている。そして、この駆動輪１６には、真空ポンプ兼用の圧縮ポンプ２１のピストンロッド２２の一端部に結合されている連結部材２３が上記偏心ピン１７によって回動可能に連結されている。なお、圧縮ポンプ２１の具体的な構造は、次項において詳述する。
【００１８】
図１、図２および図５に示すように、前面パネル３には、空気吸入口１０１および空気吐出口１０２をそれぞれ有する吸入フィルタ１０３がねじ１０４によって取付け固定されている。また、吸入フィルタ１０３の空気吐出口１０２には、塩化ビニル樹脂などからなるフレキシブルパイプ１０５の一端部が接続されている。なお、空気吸入口１０１にも、必要に応じて、同様のフレキシブルパイプ（図示せず）の一端部を接続することができる。そして、この場合には、このフレキシブルパイプの他端附近の空気を吸入フィルタ１０３の内部に導入することができる。
【００１９】
図１および図２に示すように、前面パネル３の冷却用ファン７とほぼ対向する面には、空気吸込み用の小孔１０６が多数形成されている。したがって、冷却用ファン７が駆動されたときには、これらの小孔１０６からケーシング１の内部に流入した空気が冷却用ファン７から電気モータ６に送り込まれるので、電気モータ６、真空ポンプ兼用の圧縮ポンプ２１（第１および第２の弁機構３５、３６を含む）の過熱が防止される。
【００２０】
図１、図２および図５に示すように、前面パネル３には、電源用のパイロットランプ１０７、電源用のオン・オフ・スイッチ１０８および予備コンセント１０９がそれぞれ設けられている。また、前面パネル３には、予備のプラス側およびマイナス側の直流用出力端子１１１ａ、１１１ｂ、空気排出用コック１１２、空気吸込み用コック１１３、ドレインコック１１４を電気的に開閉するためのスイッチ１１５、ワンタッチコネクタなどから成る空気排出用管継手１１６およびワンタッチコネクタなどから成るドレイン用管継手１１７がそれぞれ設けられている。なお、管継ぎ手１１６、１１７には、空気吸入口１０１の場合と同様のフレキシブルパイプ（図示せず）を必要に応じて接続することができる。さらに、前面パネル３には、空気圧力調節器１１８も設けられている。
【００２１】
図１および図２に示すように前面パネル３に設けられている空気排出用コック１１２および空気吸込み用コック１１３は、それぞれ、これらのコックを電気的に開閉するためのスイッチであってもよい。また、これとは逆に、ドレインコック開閉用のスイッチ１１５は、ドレインコック自体であってもよい。
【００２２】
２、真空ポンプ兼用の圧縮ポンプの具体的な構造
図２および図３に示すように、真空ポンプ兼用の圧縮ポンプ２１は、シリンダ２４を備えている。そして、ピストンロッド２２の他端部に結合されているピストン２５は、このシリンダ２４内に往復摺動可能に配されている。なお、シリンダ２４は、ほぼ円筒状などの筒状部材２６と、この筒状部材２６の左右両端部にそれぞれ結合されている左右一対のほぼカップ状などの端部材２７、２８とから成っていてよい。
【００２３】
図２および図３に示すように、連結部材２３の側とは反対側の一方の端部材２７には、取り付け耳部３１が設けられ、この取り付け耳部３１は、シャーシ２に取り付け固定されたほぼＵ字状の軸受け部材３２に取り付け軸３３によって回動可能に取り付けられている。したがって、シリンダ２４は、取り付け軸３３を支点として図３における時計方向および反時計方向にそれぞれ回動可能である。
【００２４】
図２および図３に示すように、他方の端部材２８には、ピストンロッド２２が往復摺動可能に挿入されている。そして、このピストンロッド２２の一端部に形成された雄ねじ部は、緩み止めナット３４にねじ込まれてから、連結部材２３の雌ねじ部にねじ込まれている。したがって、緩み止めナット３４を少しねじ戻して連結部材２３に圧接させることによって、ピストンロッド２２の雄ねじ部を連結部材２３の雌ねじ部にしっかりとねじ結合させることができる。
【００２５】
図２〜図４に示すように、真空ポンプ兼用の圧縮ポンプ２１は、互いに左右対称的に構成された左右一対の複合弁機構３５、３６を備えている。そして、これら左右一対の複合弁機構３５、３６は、シリンダ２４の左右一対の端部材２７、２８にそれぞれ取り付け固定されかつ弁室をそれぞれ構成している左右一対の弁ブロック３７、３８を備えている。
【００２６】
図３および図４に示すように、これら左右一対の弁ブロック３７、３８には、互いにほぼ十文字状などに交差している一対の貫通孔４１、４２、４３および４４がそれぞれ設けられている。なお、これら４つの貫通孔のうちの貫通孔４１、４３は、弁ブロック３７、３８にそれぞれ設けられた縦孔であってよく、また貫通孔４２、４４は、弁ブロック３７、３８にそれぞれ設けられた横孔であってよい。
【００２７】
図３および図４に示すように、貫通孔４１の基端部は、シリンダ２４の内部空間のうちのピストン２５の一方の側の空間４５に連通し、貫通孔４３の基端部は、他方の側の空間４６に連通している。そして、貫通孔４１、４３のうちの貫通孔４２、４４よりもやや上方（換言すれば、貫通孔４２、４４を基準として空間４５、４６の側とは反対の側）には、平面座などの弁座４７、４８が形成されている。また、これらの弁座４７、４８には、玉弁（すなわち、ボールバルブ）などから成る逆止弁５１、５２のボールなどから成る弁体５３、５４が空間４５、４６の側とは反対の側からそれぞれ当接している。
【００２８】
図３および図４に示すように、逆止弁５１、５２は、貫通孔４１、４３のうちの空間４５、４６の側とは反対の側の端部にそれぞれ形成された雌ねじ部にねじ込み固定された雄ねじ部５５、５６をそれぞれ有するボルトまたはねじ部材５７、５８を備えている。また、これらのボルトまたはねじ部材５７、５８は、雄ねじ部５５、５６の先端部からさらに突出している径小のばね保持部５９、６０をそれぞれ備えている。そして、これらのばね保持部５９、６０は、コイルスプリングなどから成る弁ばね６１、６２にそれぞれ相対的に挿入されている。したがって、これらの弁ばね６１、６２は、ボルトまたはねじ部材５７、５８の雄ねじ部５５、５６と弁体５３、５４との間に圧縮状態で配されているので、弁体５３、５４が弁座４７、４８に弾性的に圧着している。
【００２９】
図３および図４に示すように、弁ブロック３７、３８は、逆止弁５１、５２の弁室を外部に連通させている開孔６３、６４を備えている。なお、これらの開孔６３、６４は、その外側端部が互いに向き合うように構成されているのが好ましい。そして、これらの開孔６３、６４の雌ねじ部には、ワンタッチコネクタとして機能する管継ぎ手６５、６６の一端部に形成された雄ネジ部６９、７０がそれぞれねじ込み固定されている。また、これらの管継ぎ手６５、６６の上記雄ねじ部６９、７０には、既述の緩み止めナット３４と同様の緩み止めナット６７、６８が予めねじ込まれていてよい。
【００３０】
図３および図４に示すように、貫通孔４２、４４にも、逆止弁５１、５２と同様の構造を有していてよい玉弁などから成る逆止弁７１、７２が配されている。なお、逆止弁５１、５２が送出し弁としてそれぞれ機能するのに対し、逆止弁７１、７２は吸込み弁としてそれぞれ機能する。また、逆止弁７１、７２は、弁ばねの強弱が相違することを除いて、逆止弁５１、５２と実質的に同一の構成であってよい。
【００３１】
したがって、図３および図４に示すように、逆止弁７１、７２は、それぞれ、ボールなどから成る弁体７３、７４、コイルスプリングなどから成る弁ばね７５、７６およびボルトまたはねじ部材７７、７８を備えている。ただし、弁ばね７５、７６は、弁ばね６１、６２が強いばね（換言すれば、ばね定数の大きいばね）から構成されているのに対し、弱いばね（換言すれば、ばね定数の小さいばね）から構成されている。なお、貫通孔４１、４４は、それらの一方の端部が互いに向き合うように構成されているのが好ましい。
【００３２】
図３および図４に示すように、貫通孔４２、４４のうちの貫通孔４１、４３よりも上記一方の端部側には、平面座などの弁座８１、８２が形成されている。そして、これらの弁座８１、８２には、弁体７３、７４が上記一方の端部の側とは反対の側（換言すれば、貫通孔４１、４３の側）からそれぞれ当接している。また、ボルトまたはねじ部材７７、７８にそれぞれ形成された雄ねじ部８５、８６は、貫通孔４２、４４のうちの上記一方の端部とは反対の側である他方の端部に形成された雌ねじ部にねじ込み固定されている。
【００３３】
図３および図４に示すように、ボルトまたはねじ部材７７、７８の雄ねじ部８５、８６の先端部からさらに突出している径小のばね保持部８７、８８は、コイルスプリングなどから成る弁ばね７５、７６にそれぞれ相対的に挿入されている。したがって、これらの弁ばね７５、７６は、ボルトまたはねじ部材７７、７８の雄ねじ部８５、８６と弁体７３、７４との間に圧縮状態で配されているので、弁体７３、７４が弁座８１、８２に弾性的に圧着している。
【００３４】
図３および図４に示すように、貫通孔４２、４４の上記一方の端部に形成された雌ねじ部には、ワンタッチコネクタとして機能する管継ぎ手８９、９０の一端部に形成された雄ねじ部９１、９２がそれぞれねじ込み固定されている。また、これらの管継ぎ手８９、９０の雄ねじ部９１、９２には、既述の緩み止めナット３４と同様の緩み止めナット９３、９４が予めねじ込まれていてよい。
【００３５】
３．高圧生成装置の配管構造
図３および図５に示すように、管継ぎ手６５、６６は、フレキシブルパイプ１２１、Ｔ字型の管継ぎ手１２２およびフレキシブルパイプ１２３を介して互いに連結されている。また、Ｔ字型管継ぎ手１２２のバイパス端に一端を接続されているフレキシブルパイプ１２４の他端は、管継ぎ手１２５を介して圧力タンク１３に連結されている。したがって、複合弁機構３５、３６の貫通孔４１、４２は互いに連通し、また、これらの貫通孔４１、４３は圧力タンク１３にそれぞれ連通している。
【００３６】
図３および図５に示すように、管継ぎ手８９、９０は、フレキシブルパイプ１２６、Ｔ字型の管継ぎ手１２７およびフレキシブルパイプ１２８を介して互いに連結されている。また、Ｔ字型管継ぎ手１２７のバイパス端に一端を接続されているフレキシブルパイプ１２９の他端は、管継ぎ手１３０を介して真空タンク１４に連結されている。したがって、複合弁機構３５、３６の貫通孔４２、４３は互いに連通し、また、これらの貫通孔４２、４４は真空タンク１４にそれぞれ連通している。
【００３７】
図５に示すように、管継ぎ手から成る空気吸入口１０１を有する吸入フィルタ１０３は、管継ぎ手から成る空気吐出口１０２、フレキシブルパイプ１３１、空気吸込み用コック１１３、フレキシブルパイプ１３２および管継ぎ手１３３を介して真空タンク１４に連通している。また、圧力タンク１３は、管継ぎ手１３４、フレキシブルパイプ１３５および空気排出用コック１１２を介して管継ぎ手から成る空気排出口１１６に連通している。さらに、圧力タンク１３の底部は、管継ぎ手１３６、フレキシブルパイプ１３７およびドレインコック１１４を介して管継ぎ手から成るドレイン用排出口１１７に連通している。
【００３８】
図５に示すように、圧力タンク１３の頂部には、機械式であってよい安全弁１３８が取付けられている。また、圧力タンク１３には、管継ぎ手１３９およびフレキシブルパイプ１４０を介して空気圧力調節器１１８が連結されている。なお、図５にそれぞれ示す管継ぎ手１２２、１２５、１２７、１３０、１３３、１３４、１３６、１３９は、それぞれ、ワンタッチコネクタであってよい。また、図５にそれぞれ示すフレキシブルパイプ１２１、１２３、１２４、１２６、１２８、１２９、１３２、１３５、１３７、１４０は、それぞれ、塩化ビニル樹脂などから成っていてよい。
【００３９】
４．高圧生成装置の電気回路の構成
真空生成機能付きの高圧生成装置の電気回路においては、図６に示すように、電源スイッチ１０８、パイロットランプ１０７およびヒューズ１５３の直列回路が交流電源１５１の両端１５２ａ、１５２ｂの間に接続されている。そして、パイロットランプ１０７には、
（ａ）予備コンセント１０９、
（ｂ）リレースイッチ１５４と電気モータ６との直列回路、および
（ｃ）ＡＣ／ＤＣコンバータ１１、
がそれぞれ並列接続されている。
【００４０】
ＡＣ／ＤＣコンバータ１１の一対の出力端子１１ａ、１１ｂの間には、オン・オフ・スイッチ１５５とリレーコイル１５６との直列回路が接続されている。また、上記一対の出力端子１１ａ、１１ｂには、予備のプラス側およびマイナス側の直流用出力端子１１１ａ、１１１ｂがそれぞれ接続されている。なお、リレーコイル１５６は、リレースイッチ１５４とともにリレーを構成している。また、オン・オフ・スイッチ１５５は、空気圧力調節器１１８（図５参照）によって検出される圧力タンク１３内の高圧空気の圧力に応じてオン・オフする。そして、このオン・オフは、上記圧力が上昇して第１の所定値に達したときにオンとなり、また、上記圧力が下降してこの第１の所定値よりも小さい第２の所定値に達したときにオフとなるように行われる。
【００４１】
５．高圧生成装置の作用効果
図１〜図６に示す真空生成機能付きの高圧生成装置の使用に際しては、まず、高圧を生成するのか、あるいは、真空を生成するのかが選択される。そして、高圧を生成する場合には、空気排出用コック１１２を閉位置に手動操作してこの空気排出用コック１１２を閉状態にするとともに、空気吸込み用コック１１３を開位置に手動操作してこの空気吸込み用コック１１３を開状態にする。また、真空を生成する場合には、空気吸込み用コック１１３を閉位置に手動操作してこの空気吸込み用コック１１３を閉状態にするとともに、空気排出用コック１１２を開位置に手動操作してこの空気排出用コック１１２を開状態にする。そして、いずれの場合にも、電源用オン・オフ・スイッチ１０８を手動操作して電源オン状態にする。
【００４２】
上述のように電源オン状態になると、電源用パイロットランプ１０７が点灯するとともに、予備コンセント１０９およびＡＣ／ＤＣコンバータ１１が通電状態になり、さらに、リレースイッチ１５４を介して電気モータ６に通電されて電気モータ６が駆動される。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１の一対の出力端子１１ａ、１１ｂからの直流電圧がオン・オフ・スイッチ１５５とリレーとの直列回路に印加されるとともに予備の直流用出力端子１１１ａ、１１１ｂも印加される。
【００４３】
電気モータ６が上述のように駆動されると、モータ軸（図示せず）の回転が減速機８および駆動軸１５をそれぞれ介して駆動輪１６に伝達されるので、この駆動輪１６は回転する。そして、この駆動輪１６の回転は、偏心ピン１７および連結部材２３をそれぞれ介してピストンロッド２２に伝達されるので、このピストンロッド２２、ひいては、ピストン２５は、シリンダ２４内を図３における左右方向に往復摺動する。なお、真空ポンプ兼用の圧縮ポンプ２１は、駆動軸１５を中心とする偏心ピン１７の回転にともなって、取付け軸３３を中心として所定の角度で反復して往復回動する。
【００４４】
つぎに、真空生成機能付きの高圧生成装置の作用効果を、「（ｉ）高圧生成時」および「（ｉｉ）真空生成時」に項分けして、図面を参照しつつ説明する。
【００４５】
（ｉ）高圧生成時
この高圧生成時には、空気排出用コック１１２が閉状態であるとともに、空気吸込み用コック１１３が開状態である。したがって、圧力タンク１３内の圧力空気が管継ぎ手１３４、フレキシブルパイプ１３５、空気排出用コック１１２および管継ぎ手１１６をそれぞれ介して外部に放出されることはない。また、真空タンク１４には、外部の空気が空気吸入口１０１、吸入フィルタ１０３、空気吐出口１０２、フレキシブルパイプ１３１、空気吸込み用コック１１３、フレキシブルパイプ１３２および管継ぎ手１３３をそれぞれ介して随時導入されることができる。
【００４６】
上述のように、ピストン２５がシリンダ２４内を往復動すると、ピストン２５の往動時には、つぎの（ａ）項および（ｂ）項に記載の動作が行われる。
【００４７】
（ａ）シリンダ２４内の第１の空間４５が小さくなるので、この第１の空間４５の空気は圧縮されて高圧になり、このために、吸込み弁７１は閉状態を保つが、送出し弁５１は開状態になり、この結果、第１の空間４５の空気は、貫通孔４１を上昇して送出し弁５１の弁室、開孔６３、管継ぎ手６５、フレキシブルパイプ１２１、Ｔ字型管継ぎ手１２２、フレキシブルパイプ１２４および管継ぎ手１２５をそれぞれ介して圧力タンク１３内に流入する。
【００４８】
（ｂ）シリンダ２４内の第２の空間４６が大きくなるので、この第２の空間４６の空気は圧力から開放されて低圧になり、このために、送出し弁５２は閉状態を保つが、吸込み弁７２は開状態になり、この結果、第２の空間４６には、真空タンク１４内の空気が管継ぎ手１３０、フレキシブルパイプ１２９、Ｔ字型管継ぎ手１２７、フレキシブルパイプ１２８、管継ぎ手９０および貫通孔４４をそれぞれ介して貫通孔４３から流入する。
【００４９】
また、ピストン２５の復動時には、つぎの（ｃ）項および（ｄ）項に記載の動作が行われる。
【００５０】
（ｃ）シリンダ２４内の第２の空間４６が小さくなるので、この第２の空間４６の空気は圧縮されて高圧になり、このために、吸込み弁７２は閉状態を保つが、送出し弁５２は開状態になり、この結果、第２の空間４６の空気は、貫通孔４３を上昇して送出し弁５２の弁室、開孔６４、管継ぎ手６５、フレキシブルパイプ１２３、Ｔ字型管継ぎ手１２２、フレキシブルパイプ１２４および管継ぎ手１２５をそれぞれ介して圧力タンク１３内に流入する。
【００５１】
（ｄ）シリンダ２４内の第１の空間４５が大きくなるので、この第１の空間４５の空気は圧力から解放されて低圧になり、このために、送出し弁５１は閉状態を保つが、吸込み弁７１は開状態になり、この結果、第１の空間４５には、真空タンク１４内の空気が管継ぎ手１３０、フレキシブルパイプ１２９、Ｔ字型管継ぎ手１２７、フレキシブルパイプ１２６および管継ぎ手８９をそれぞれ介して貫通孔４１から流入する。
【００５２】
上述のとおりであるから、高圧生成時には、空気吸入口１０１から導入される外部の空気が、真空タンク１４を経てシリンダ２４の第１および第２の空間４５、４６にそれぞれ導入され、ついで、圧力タンク１３に送り込まれる。したがって、高圧生成時には、外部の空気が圧力タンク１３内に反復して導入されるので、圧力タンク１３の空気圧力が次第に高圧になる。そして、この空気圧力が上昇して第１の所定値に達すると、空気圧力調節器１１８がこの空気圧力を検出してオン・オフ・スイッチ１５５をオンにする。このために、リレーコイル１５６が通電されて励磁状態になるので、リレースイッチ１５４がオフになり、この結果、電気モータ６は停止する。したがって、真空ポンプ兼用の圧縮ポンプ２１の往復動作が停止するので、圧力タンク１３の空気圧力の上昇も停止する。
【００５３】
この状態において、空気排出用コック１１２を開状態にすると、圧力タンク１３の圧力空気を管継ぎ手１３４、フレキシブルパイプ１３５および空気排出用コック１１２をそれぞれ介して外部に取り出して利用することができる。また、圧力タンク１３の空気圧力が下降して上記第１の所定値よりも小さい第２の所定値に達すると、空気圧力調節器１１８がこの空気圧力を検出してオン・オフ・スイッチ１５５をオフにする。このために、リレーコイル１５６が通電を断れて非励磁状態になるので、リレースイッチ１５４がオンになり、この結果、電気モータ６は駆動される。したがって、真空ポンプ兼用の圧縮ポンプ２１の往動動作が開始されるので、圧力タンク１３の空気圧力は上昇し始める。
【００５４】
（ｉｉ）真空生成時
この真空生成時には、空気排出用コック１１２が開状態であるとともに、空気吸込み用コック１１３が閉状態である。したがって、圧力タンク１３内の空気が管継ぎ手１３４、フレキシブルパイプ１３５、空気排出用コック１１２および管継ぎ手１１６をそれぞれ介して外部に随時放出されることができる。また、真空タンク１４には、外部の空気が空気吸入口１０１、吸入フィルタ１０３、空気吐出口１０２、フレキシブルパイプ１３１、空気吸込み用コック１１３、フレキシブルパイプ１３２および管継ぎ手１３３をそれぞれ介して導入されることはできない。
【００５５】
上述のように、ピストン２５がシリンダ２４内を往復動すると、ピストン２５の往動時には、つぎの（ｅ）項および（ｆ）項に記載の動作が行われる。
【００５６】
（ｅ）シリンダ２４内の第１の空間４５が小さくなるので、この第１の空間４５の空気は圧縮されて高圧になり、このために、吸込み弁７１は閉状態を保つが、送出し弁５１は開状態になり、この結果、第１の空間４５の空気は、貫通孔４１を上昇して送出し弁５１の弁室、開孔６３、管継ぎ手６５、フレキシブルパイプ１２１、Ｔ字型管継ぎ手１２２、フレキシブルパイプ１２４および管継ぎ手１２５をそれぞれ介して圧力タンク１３内に流入する。
【００５７】
（ｆ）シリンダ２４内の第２の空間４６が大きくなるので、この第２の空間４６の空気は圧力から開放されて低圧になり、このために、送出し弁５２は閉状態を保つが、吸込み弁７２は開状態になり、この結果、第２の空間４６には、真空タンク１４内の空気が管継ぎ手１３０、フレキシブルパイプ１２９、Ｔ字型管継ぎ手１２７、フレキシブルパイプ１２８、管継ぎ手９０および貫通孔４４をそれぞれ介して貫通孔４３から流入する。
【００５８】
また、ピストン２５の復動時には、つぎの（ｇ）項および（ｈ）項に記載の動作が行われる。
【００５９】
（ｇ）シリンダ２４内の第２の空間４６が小さくなるので、この第２の空間４６の空気は圧縮されて比較的高圧になり、このために、吸込み弁７２は閉状態を保つが、送出し弁５２は開状態になり、この結果、第２の空間４６の空気は、貫通孔４３を上昇して送出し弁５２の弁室、開孔６４、管継ぎ手６６、フレキシブルパイプ１２３、Ｔ字型管継ぎ手１２２、フレキシブルパイプ１２４および管継ぎ手１２５をそれぞれ介して圧力タンク１３内に流入する。
【００６０】
（ｈ）シリンダ２４内の第１の空間４５が大きくなるので、この第１の空間４５の空気は圧力から解放されて低圧になり、このために、送出し弁５１は閉状態を保つが、吸込み弁７１は開状態になり、この結果、第１の空間４５には、真空タンク１４内の空気が管継ぎ手１３０、フレキシブルパイプ１２９、Ｔ字型管継ぎ手１２７、フレキシブルパイプ１２６、管継ぎ手８９および貫通孔４２をそれぞれ介して貫通孔４１から流入する。
【００６１】
上述のとおりであるから、真空生成時には、真空タンク１４の空気が、シリンダ２４の第１および第２の空間４５、４６にそれぞれ導入され、ついで、圧力タンク１３に送り込まれる。そして、この圧力タンク１３に送り込まれた空気は、管継ぎ手１１６から外部に放出される。したがって、真空生成時には、真空タンク１４内の空気が反復して外部に放出されるので、真空タンク１４内の空気圧力が次第に低圧になる。そして、この空気圧力が十分下降すると、真空タンク１４内が実質的に真空状態になる。
【００６２】
この真空状態において、空気吸込み用コック１１３を開状態にすると、真空タンク１４の真空を管継ぎ手１３３、フレキシブルパイプ１３２、空気吸込み用コック１１３、フレキシブルパイプ１３１、空気吐出口１０２、吸入フィルタ１０３および空気吸入口１０１をそれぞれ介して外部に取り出して利用することができる。
【００６３】
また、圧力タンク１３内に溜った水などの不純物を外部に排出したいときには、ドレインコック１１４を閉状態から開状態にすれば、上記不純物は、管継ぎ手１３６、フレキシブルパイプ１３７、ドレインコック１１４をそれぞれ介してドレイン用管継ぎ手１１７から外部に排出される。
【００６４】
上述のように構成された図１〜図６に示す真空生成機能付き高圧生成装置によれば、つぎの（１）項〜（６）項に記載の効果を奏する。
【００６５】
（１）騒音発生源が特にないので、低騒音であり、また、高熱を発生する摩擦部分などが特にないので、低排熱である。
【００６６】
（２）構造が簡単であり、また、大型部品の点数が少ないので、小型かつ軽量に構成することができる。
【００６７】
（３）空気圧力（ゲージ圧力）１ｋｇ／ｃｍ２〜９．５ｋｇ／ｃｍ２の高圧空気を圧力タンク１３内に簡単に作り出すことができ、また、到達真空度３０ｋＰａ  ｖａｃ．〜９０ｋＰａ  ｖａｃ．の真空を真空タンク１４内に簡単に作り出すことができる。
【００６８】
（４）圧力空気および真空の使用量の少ない各種の機械器具類に使用するのに適した小型で省エネルギーの真空生成機能付き高圧生成装置を提供することができる。
【００６９】
（５）電気モータ６の回転を駆動輪１６および偏心ピン１７を用いてピストンロッド２２の往復運動に変換するようにしたので、この変換機構が特に摩擦部分を含まず、このために、粉塵を発生しない。したがって、周辺の空気をクリーンに保つことができる往復式ポンプ２１を提供することができるので、環境にやさしく、また、省エネルギーで小型であり、このために、この往復式ポンプ２１は、クリーンルーム内、滅菌室内および実験室内で使用するのに適し、また、医療用機器に組み込んで使用するのにも適している。
【００７０】
（６）送出し弁５１、５２および吸込み弁７１、７２は、いずれも、ボルトまたはねじ部材５７、５８、７７、７８を弁ブロック３７、３８の雌ねじ部からねじ戻して簡単に取り外すことができ、これによって、弁ばね６１、６２、７５、７６およぼ弁体５３、５４、７３、７４を弁ブロック３７、３８から簡単に取り外すことができるように構成されている。また、管継ぎ手６５、８９、６６、９０も、弁ブロック３７、３８の雌ねじ部からねじ戻して簡単に取り外すことができる。したがって、複合弁機構３５、３６の保守・点検を簡単に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上において、本発明の一実施例について詳細に説明したが、本発明は、この実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に基づいて各種の変更および修正が可能である。
【００７２】
例えば、上述の実施例においては、真空ポンプ兼用の圧縮ポンプ２１を複動型（すなわち、第１の空間４５および第２の空間４６のそれぞれに送出し弁５１および５２ならびに吸込み弁７１および７２を設けた構成）にしたが、単動型（すなわち、第１空間４５または第２の空間４６のいずれか一方に送出し弁５１または５２ならびに吸込み弁７１または７２を設けた構成）にしてもよい。
【００７３】
また、上述の実施例においては、往復式ポンプ２１を真空ポンプ兼用の圧縮ポンプから構成したが、真空ポンプおよび圧縮ポンプのいずれか一方であってもよい。換言すれば、上述の実施例においては、本発明を真空生成機能付き高圧生成装置に適用したが、高圧生成装置または真空生成装置のいずれか一方に適用してもよい。
【００７４】
さらに、上述の実施例においては、前面パネル３、真空ポンプ兼用の圧縮ポンプ２１、圧力タンク１３、真空タンク１４などを横型配置にしたが、これらの部品をすべて９０度回動させた状態に配置して真空生成機能付き高圧生成装置全体を縦型配置にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明を真空生成機能付きの高圧生成装置に適用した一実施例における高圧生成装置全体の正面図である。（実施例１）
【図２】図１に示す高圧生成装置の、外側カバー、配管および電気配線を省略した状態における平面図である。（実施例１）
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。（実施例１）
【図４】図３に示す左右一対の複合弁機構付近の拡大断面図である。（実施例１）
【図５】図１および図２に示す高圧生成装置の配管図である。（実施例１）
【図６】図１および図２に示す高圧生成装置の電気回路図である。（実施例１）
【符号の説明】
【００７６】
１３      圧力タンク
１４      真空タンク
２１      真空ポンプ兼用の圧縮ポンプ（往復式ポンプ）
２４      シリンダ
２５      ピストン
３５      第１の複合弁機構
３６      第２の複合弁機構
３７      弁ブロック
３８      弁ブロック
４１      第１の貫通孔（縦孔）
４２      第２の貫通孔（横孔）
４３      第３の貫通孔（縦孔）
４４      第４の貫通孔（横孔）
４５      一方の側の空間（第１の空間）
４６      他方の側の空間（第２の空間）
５１      逆止弁（第１の送出し弁）
５２      逆止弁（第２の送出し弁）
７１      逆止弁（第１の吸込み弁）
７２      逆止弁（第２の吸込み弁）
１１２    空気排出用コック（気体排出用開閉弁機構）
１１３    空気吸込み用コック（気体吸込み用開閉弁機構）
【図１】
2005105830.tif 000003
【図２】
2005105830.tif 000004
【図３】
2005105830.tif 000005
【図４】
2005105830.tif 000006
【図５】
2005105830.tif 000007
【図６】
2005105830.tif 000008