JP2002317760A - 空気駆動ピストン式真空ポンプ - Google Patents

空気駆動ピストン式真空ポンプ

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JP2002317760A
JP2002317760A JP2001120788A JP2001120788A JP2002317760A JP 2002317760 A JP2002317760 A JP 2002317760A JP 2001120788 A JP2001120788 A JP 2001120788A JP 2001120788 A JP2001120788 A JP 2001120788A JP 2002317760 A JP2002317760 A JP 2002317760A
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air
valve
chamber
piston
vacuum pump
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JP2001120788A
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English (en)
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Toshio Iida
敏雄 飯田
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Anest Iwata Corp
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Anest Iwata Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気駆動式ピストン真空ポンプの構成を簡単
化し、かつ小型化する。 【解決手段】 シリンダ4に、駆動ピストン7を有する
エアー駆動室Aと、真空ピストン9を有する真空ポンプ
室Bを設けるとともに、両ピストンを適宜連結し、前記
エアー駆動室Aには、駆動ピストン7を駆動するための
圧縮空気送気路と、導入した圧縮空気を排出するための
排気路を設け、かつ真空ポンプ室Bにおける真空ピスト
ン9の各側に、それぞれ密閉容器側に連なる吸気弁2
5、および大気に連なる排気弁24を設け、さらに前記
エアー駆動室A内において、前記駆動ピストン7に、そ
の往復運動に伴って、前記圧縮空気送気路と排気路を開
閉させる切換弁機構を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、駆動ピストンに、
切換弁機構を配した空気駆動ピストン式真空ポンプに関
する。
【0002】
【従来の技術】シリンダ内に駆動ピストンを設けるとと
もに、これに、真空ポンプ室内に設けた真空ピストンを
連係し、圧縮空気を利用して、駆動ピストンを往復運動
させることにより、真空状態を発生させるようにした空
気駆動ピストン式真空ポンプは公知である。
【0003】この際、駆動ピストンを往復運動させるた
めには、その両側に、交互に、圧縮空気を導入したり排
出したりされるが、そのためには、真空ポンプの外部に
独立した切換弁機構を設けるか、あるいは真空ポンプに
おけるシリンダ室の中に、独立した切換室を設け、これ
に切換弁機構が設けられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のものは、構
造が複雑となるとともに、製造価格も高価となり、かつ
外部に、独立した切換弁機構を設けた場合には、切換弁
機構とポンプ本体との間に、通路を接続するための連絡
通路が必要となり、外観や形状が複雑となる。一方、真
空ポンプ室の内部に独立した切換室を設け、これに切換
弁機構を設けた場合には、その分、軸方向の寸法が大と
なる。
【0005】本発明は、上記の問題点を解消するために
なされたもので、真空ポンプ本体の駆動ピストンに、そ
の移動位置にともない、自動的に通路が切り替わるよう
にした切換弁機構を設けることによって、独立した切換
室が不要となり、小型で、外観上も複雑な形状となるこ
とを回避することができ、かつ低コストで簡単な機構の
空気駆動ピストン式真空ポンプを提供することを目的と
するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課
題は、次のようにして解決される。 (1)シリンダの内側に仕切壁を設けることにより、その
一側にエアー駆動室を、同じく他側に真空ポンプ室を形
成し、前記エアー駆動室には駆動ピストンを、また真空
ポンプ室には真空ピストンを、それぞれ摺動可能に設け
るとともに、両ピストンを連結軸をもって連結し、前記
エアー駆動室には、駆動ピストンを駆動するための圧縮
空気送気路と、導入した圧縮空気を排出するための排気
路を設け、かつ真空ポンプ室における真空ピストンの各
側に、それぞれ密閉容器側に連なる吸気弁、および大気
に連なる排気弁を設けることにより、密閉容器側を真空
域に到達させるようにしてなる空気駆動ピストン式真空
ポンプにおいて、前記エアー駆動室内において、前記駆
動ピストンに、その往復運動に伴って、前記圧縮空気送
気路と排気路を開閉させる切換弁機構を設ける。
【0007】(2)前項において、切換弁機構を、シリン
ダ内における駆動ピストンの一側に設けたエアー加圧室
と、同じく他側に設けたエアー導入室および排出孔に連
なるエアー駆動室との連通・遮断を行いうるようにした
第1、第2の切換弁からなるものとし、駆動ピストンが
真空ピストンを所要のストローク移動させたとき、前記
一方の切換弁は、シリンダの一部に当接することにより
閉じて、エアー駆動室とエアー加圧室との連通を遮断す
るとともに、他方の切換弁は開いて、エアー加圧室とエ
アー導入室とを連通させて給気させるようにする。
【0008】(3)前記(1)または(2)項において、駆動
ピストンを、大径部と小径部を上下に連設したものと
し、大径部の周辺付近に軸線方向を向き、かつ下端がエ
アー導入室へ開口する弁孔を穿設するとともに、この弁
孔に、下端に流入弁を備える弁軸を、間隙を設けて挿入
したその上端を大径部の上方へ突出させ、かつ前記大径
部と小径部に亘って、下端がエアー駆動室に開口する軸
線方向の通気孔を設け、前記大径部の上面に、下方に付
勢され、前記弁軸の上端が止着されているとともに、前
記通気孔の上端開口部を閉塞しうるようにした排気弁板
を設け、駆動ピストンが下降して流入弁が一方の係止部
に当接することにより、流入弁は押上げられ、それに追
随して前記排気弁板が上昇すると、前記弁軸を介して流
入弁は上昇させられて弁孔を閉じるとともに、前記通気
孔の上端を開き、かつ排気弁板が他方の係止部に当接す
ることにより、前記排気弁板が下降すると、前記弁軸を
下降させて流入弁を弁孔から開かせるとともに、前記通
気孔の上端を閉じるようにする。
【0009】
【発明の実施の形態】円筒状の上中下の筒管(1)(2)
(3)を気密的に連設したシリンダ(4)の上下端はそれぞ
れ、頂板(5)および底板(6)をもって閉塞されている。
【0010】中部筒管(2)の内径は、上下の筒管(1)
(3)のそれよりも小である。
【0011】上部筒管(1)内には、駆動ピストン(7)の
上端における大径部(7a)が、中部筒管(2)内には、大径
部(7a)に続く小径部(7b)が、下部筒管(3)内には、連結
軸(8)をもって小径部(7b)に連結されている真空ピスト
ン(9)が、それぞれ、適宜の自己潤滑性シールリング(1
0)(11)(12)を介して、気密的に摺動自在に装入されてい
る。
【0012】前記連結軸(8)は、中部筒管(2)内である
エアー駆動室(A)と、下部筒管(3)内である真空ポンプ
室(B)との境界をなす仕切壁(13)に、Oリング(14)を介
して、摺動自在に支持されている。
【0013】駆動ピストン(7)の大径部(7a)の側部に
は、軸線方向を向く弁孔(15)が貫設され、弁孔(15)に
は、切換弁機構として、下端に流入弁(16)を備える弁軸
(17)が、流路を形成できる間隙を介して挿入されてい
る。
【0014】弁軸(17)の上端は、駆動ピストン(7)の大
径部(7a)の上面から突出し、かつ上面に緩衝板(18a)が
重合されるとともに、駆動ピストン(7)の大径部(7a)の
上面に重合されている排気弁板(18)に止着されている。
【0015】排気弁板(18)は、非作動時には、その自重
により(あるいは必要に応じて設けられる圧縮コイルば
ね等により)下降して、駆動ピストン(7)の大径部(7a)
の上面に当接し、この際、弁軸(17)は押下げられて、そ
の下端の流入弁(16)は、通孔(15)の下端から離隔するよ
うにしてある。
【0016】駆動ピストン(7)には、その軸線方向の全
長に亘って、通気孔(19)が穿設され、通気孔(19)の上端
開口部は、排気弁板(18)が上下するのに伴って、それに
より開閉させられるようにしてある。
【0017】なお、上記切換弁および通気孔(19)は、通
常、駆動ピストン(7)の大径部(7a)に、必要に応じて、
1個以上設けられている。
【0018】なお図示のように、駆動ピストン(7)がや
や下降して、その上面に重合されている排気弁板(18)
が、シリンダ(4)の頂板(5)より離隔したとき、大径部
(7a)の下面は、中部筒管(2)の上面よりやや上方にあ
り、かつ駆動ピストン(7)の小径部(7b)の下端面は、中
部筒管(3)の下端の仕切壁(13)の上方であるエアー駆動
室(A)のほぼ中間部にあり、かつ真空ピストン(9)は、
下部筒管(3)内の真空ポンプ室(B)のほほ中間部に位置
するようにしてある。
【0019】中部筒管(2)には、側方より、上下に並ぶ
送入孔(20)と排出孔(21)が穿設され、送入孔(20)には、
図示しない減圧弁を介して、圧縮空気源が接続されてい
る。
【0020】送入孔(20)の内端は、上部筒管(1)の内側
下端におけるエアー導入室(D)に開口する導孔(22)と連
通している。
【0021】排出口(21)の内端は、中部筒管(2)の内側
であるエアー駆動室(A)の下端部に開口している。
【0022】下部筒管(3)の外側面には、真空分配室(2
3)が形成されている。
【0023】真空分配室(23)は、吸排気に伴って、後述
するように開閉する例えば板状のその他適宜の上下の逆
止弁(24)(25)を備える公知の構造を有するものである
が、その逆止弁(24)(25)の構成自体は、本発明と直接の
関係はないので、その説明を省略する。
【0024】次に作用について説明する。図示のよう
に、排気弁板(18)が自重(さらに要すれば補助ばね)に
より下降させられて、駆動ピストン(7)の上面に当接
し、流入弁(16)が弁孔(15)の下面より離れている状態に
おいて、圧縮空気を、送気孔(20)および導孔(22)を経
て、上部筒室(1)の内側におけるエアー導入室(D)の下
部へ送入する。
【0025】すると圧縮空気は、流入弁(16)および弁孔
(15)を経て、駆動ピストン(7)の大径部(7a)の上側にお
けるエアー加圧室(C)内に流入し、駆動ピストン(7)
は、押し下げられ、連結軸(8)を介して、真空ピストン
(9)も下降させられる。
【0026】これにより、下部筒管(3)内の真空ポンプ
室(B)における真空ピストン(9)の下方空間は加圧さ
れ、その圧力により下方の排気弁(25b)は外方へ開き、
内部圧力は、真空分配室(23)を介して、大気中へ逃がさ
れる。
【0027】一方、真空ポンプ室(B)における真空ピス
トン(9)の上方空間は減圧され、上方の吸気弁(24a)は
内向きに開き、真空分配室(23)に接続されている図示し
ない密閉容器内は減圧される。
【0028】駆動ピストン(7)が下限まで下降すると、
流入弁(16)は中部筒管(2)の上面にある一方の係止部に
当接して上昇し、弁孔(15)を閉じるとともに、排気弁板
(18)は押し上げられて、通気孔(19)の上端は開かれる。
【0029】そのため、駆動ピストン(7)の大径部(7a)
の上方のエアー加圧室(C)内における圧縮空気は、通気
孔(19)を通って、通気孔(19)および排気孔(21)から大気
中へ放出される。
【0030】このとき、駆動ピストン(7)の大径部(7a)
の下方には圧縮空気が作用しているので、駆動ピストン
(7)は上昇し始め、それに伴って真空ピストン(9)も上
昇する。そのため、下部筒管(3)内における真空ピスト
ン(9)の上方空間は加圧され、その加圧空気は上方の排
気弁(24b)より排出される。
【0031】一方、真空分配室(23)における真空ピスト
ン(9)の下方空間は減圧され、それに接続されている前
記密閉容器内の気体は、下方の吸気弁(25a)を介して吸
引される。
【0032】駆動ピストン(7)が上限に達すると、排気
弁板(18)の上面の緩衝板(18a)が他方の係止部の頂板
(5)に当接して、排気弁体(18)は下向きに押され、通気
孔(19)は閉じられるとともに、弁軸(17)は下方へ押され
て流入弁(16)は開く。
【0033】この状態より、前述した圧縮空気による駆
動ピストン(7)と真空ピストン(9)の上昇および下降
が、自動的に繰り返され、所期の真空ポンプ作用が発揮
される。
【0034】
【発明の効果】空気駆動式ピストン真空ポンプにおい
て、駆動連絡通路と排気連絡通路並びに両通路を遮断、
開口する弁体をエアー駆動室内の駆動ピストンに内蔵さ
せ、弁体が係止部に当接したときに、自動的に駆動連絡
通路と排気連絡通路の開閉をおこなうように構成してあ
るので、真空ポンプの外部に独立した切換弁機構あるい
はポンプ室内に隣接して独立した切換弁室を設ける必要
がなく、空気駆動式ピストン真空ポンプの小型化、コス
ト低減等を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す縦断正面図である。
【符号の説明】
(1)(2)(3)筒管 (4)シリンダ (5)頂板 (6)底板 (7)駆動ピストン (7a)大径部 (7b)小径部 (8)連結軸 (9)真空ピストン (10)(11)(12)自己潤滑性シール (13)仕切壁 (14)Oリング (15)弁孔 (16)流入弁 (17)弁軸 (18)排気弁板 (18a)緩衝板 (19)通気孔 (20)送入孔 (21)排出孔 (22)導孔 (23)真空分配室 (24a)吸気弁 (24b)排気弁 (25a)吸気弁 (25b)排気弁 (A)エアー駆動室 (B)真空ポンプ室 (C)エアー加圧室 (D)エアー導入室

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダの内側に仕切壁を設けることに
    より、その一側にエアー駆動室を、同じく他側に真空ポ
    ンプ室を形成し、前記エアー駆動室には駆動ピストン
    を、また真空ポンプ室には真空ピストンを、それぞれ摺
    動可能に設けるとともに、両ピストンを連結軸をもって
    連結し、前記エアー駆動室には、駆動ピストンを駆動す
    るための圧縮空気送気路と、導入した圧縮空気を排出す
    るための排気路を設け、かつ真空ポンプ室における真空
    ピストンの各側に、それぞれ密閉容器側に連なる吸気
    弁、および大気に連なる排気弁を設けることにより、密
    閉容器側を真空域に到達させるようにしてなる空気駆動
    ピストン式真空ポンプにおいて、 前記エアー駆動室内において、前記駆動ピストンに、そ
    の往復運動に伴って、前記圧縮空気送気路と排気路を開
    閉させる切換弁機構を設けたことを特徴とする空気駆動
    ピストン式真空ポンプ。
  2. 【請求項2】 切換弁機構を、シリンダ内における駆動
    ピストンの一側に設けたエアー加圧室と、同じく他側に
    設けたエアー導入室および排出孔に連なるエアー駆動室
    との連通・遮断を行いうるようにした第1、第2の切換
    弁からなるものとし、駆動ピストンが真空ピストンを所
    要のストローク移動させたとき、前記一方の切換弁は、
    シリンダの一部に当接することにより閉じて、エアー駆
    動室とエアー加圧室との連通を遮断するとともに、他方
    の切換弁は開いて、エアー加圧室とエアー導入室とを連
    通させて給気させるようにしたことを特徴とする請求項
    1記載の空気駆動ピストン式真空ポンプ。
  3. 【請求項3】 駆動ピストンを、大径部と小径部を上下
    に連設したものとし、大径部の周辺付近に軸線方向を向
    き、かつ下端がエアー導入室へ開口する弁孔を穿設する
    とともに、この弁孔に、下端に流入弁を備える弁軸を、
    間隙を設けて挿入したその上端を大径部の上方へ突出さ
    せ、かつ前記大径部と小径部に亘って、下端がエアー駆
    動室に開口する軸線方向の通気孔を設け、前記大径部の
    上面に、下方に付勢され、前記弁軸の上端が止着されて
    いるとともに、前記通気孔の上端開口部を閉塞しうるよ
    うにした排気弁板を設け、駆動ピストンが下降して流入
    弁が一方の係止部に当接することにより、流入弁は押上
    げられ、それに追随して前記排気弁板が上昇すると、前
    記弁軸を介して流入弁は上昇させられて弁孔を閉じると
    ともに、前記通気孔の上端を開き、かつ排気弁板が他方
    の係止部に当接することにより、前記排気弁板が下降す
    ると、前記弁軸を下降させて流入弁を弁孔から開かせる
    とともに、前記通気孔の上端を閉じるようにしてなる請
    求項1または2記載の空気駆動ピストン式真空ポンプ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109984575A (zh) * 2017-12-29 2019-07-09 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 烹饪器具和烹饪器具的控制方法

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JPH08144962A (ja) * 1994-11-25 1996-06-04 Toyota Auto Body Co Ltd ポンプの空打ち検出装置
JP2000265951A (ja) * 1999-03-17 2000-09-26 Anest Iwata Corp 空気動式真空ポンプ

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