JP2009085203A - Vacuum generator - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vacuum generator capable of suppressing manufacturing costs and consumption of the compressed air and of cleaning and pressurizing sucked contaminated air contaminated, thus allowing obtained high pressure air to recirculate endlessly. <P>SOLUTION: The consumed air is collected back to a storage tank 9 having a function to clean the air, and the air in the tank 9 is cleaned by an air cleaner 17, catalyst converter, or activated charcoal 18 installed at the tank 9, and the obtained air is pressurized by a booster valve 11 and stored in a pressure accumulation tank 10. Because this air pressure is higher than the pressure of the supply air on the primary side, selection is made by a shuttle valve 16 installed on a piping circuit and taking the higher pressure in priority, and the selected air is recirculated to a venturi pipe 8. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ベンチュリ管に圧縮空気を通過噴射させて真空を発生させる真空装置に関する。  The present invention relates to a vacuum apparatus that generates a vacuum by passing and jetting compressed air through a venturi tube.

エゼクタ真空ポンプとも呼ばれるベンチュリ管は、極めてシンプルな構造であるため、工場内の圧縮空気の配管から安直に低真空域真空を得る方法として従来から知られている。一例を挙げれば、軽量部品の吸着搬送に使われている。  Venturi pipes, also called ejector vacuum pumps, have a very simple structure, and are conventionally known as a method for easily obtaining a low-vacuum vacuum from a compressed air pipe in a factory. As an example, it is used for sucking and transporting lightweight parts.

このベンチュリ管は、真空吸引の対象容積が大きくなると、消費する圧縮空気の量も相対的に大きくなる。ちなみに、その割合は吸入量１に対して消費量は１．５〜１．７が平均的であり、しかも現状では消費された空気は大気中に廃棄されている。  In this venturi tube, when the target volume for vacuum suction increases, the amount of compressed air consumed also increases relatively. By the way, the ratio is 1.5 to 1.7 on the average with respect to the inhalation amount 1, and the consumed air is currently discarded in the atmosphere.

例えばダイカストの金型や、プラスチック射出成形の金型からの真空引きをベンチュリ管で行う場合は、短時間で大量のガスを吸引排気するために、ベンチュリ管を通過する空気の流量も増大する。その結果、配管内の圧力は一時的に著しく低下し、そのため真空圧も降下する。真空圧の降下によって金型内の減圧は不十分になる。
又、射出成形機の金型から吸引排気するガスは、空気にヒュームが混じっており大気中に廃棄すれば作業環境を汚染する。For example, when evacuating from a die-casting die or a plastic injection die with a venturi tube, a large amount of gas is sucked and exhausted in a short time, so the flow rate of air passing through the venturi tube also increases. As a result, the pressure in the piping temporarily decreases significantly, and therefore the vacuum pressure also decreases. Due to the vacuum pressure drop, the pressure in the mold becomes insufficient.
Further, the gas sucked and exhausted from the mold of the injection molding machine is contaminated with the working environment if it is disposed in the atmosphere because fume is mixed in the air.

増圧弁を空気配管回路に組み込んで、空気を加圧する場合、増圧弁は増圧過程で約半分の空気を外部に排気する。  When a pressure increasing valve is incorporated in an air piping circuit to pressurize air, the pressure increasing valve exhausts about half of the air to the outside during the pressure increasing process.

なお、本願発明に関連する公知技術として次の特許文献を挙げることができる。  In addition, the following patent document can be mentioned as a well-known technique relevant to this invention.

特許文献１
特開平１０−１７６７００
特開２００２−２５７０９９Patent Document 1
JP 10-176700 A
JP 2002-257099 A

イニシアルコストが低く、日常のメンテナンスをさほど必要としないシンプル構造のベンチュリ管ではあるが、上述したように、吸い込み量に対して空気の消費量が大きいのが難点である。又、吸引した空気にはヒュームや粉塵が混じる場合があり、大気中にそのまま廃棄すれば工場内汚染の原因になる。  Although the initial cost is low and the venturi pipe has a simple structure that does not require much daily maintenance, as described above, it is difficult to consume air with respect to the amount of suction. In addition, fume and dust may be mixed in the sucked air, and if it is disposed in the atmosphere as it is, it may cause contamination in the factory.

本発明は、ベンチュリ管や増圧弁に供せられるコストのかかった圧縮空気が、惜しげもなく大気中に放出廃棄されている現状を鑑みて成されたものであり、その目的は圧縮空気の消費を少なくしてその製造にかかるコストを下げることであり、又、吸引した汚れた空気を清浄にして加圧し、その高圧空気がエンドレスに還流する真空発生装置の提供である。  The present invention has been made in view of the current situation that costly compressed air used for a venturi pipe and a pressure increasing valve is discharged and discarded into the atmosphere without hesitation, and its purpose is to consume compressed air. In addition, the vacuum generation apparatus is provided that cleans and pressurizes the sucked dirty air and allows the high-pressure air to circulate endlessly.

上述の目的を達成する本発明の真空発生装置は、その空気配管回路に清浄装置を付設した貯タンクを設置し、そのタンクにベンチュリ管で消費した空気と、吸引した空気からヒュームや粉塵を除去し、尚且つ増圧弁駆動時の排気も貯タンクに回収する密閉型空気配管回路を特徴とする。  The vacuum generator of the present invention that achieves the above-mentioned object has a storage tank provided with a purifier in its air piping circuit, and removes fumes and dust from the air consumed by the venturi pipe and the sucked air in the tank. In addition, it is characterized by a sealed air piping circuit that also collects exhaust gas when the pressure increasing valve is driven into a storage tank.

本発明の真空発生装置を循環する空気は、清浄空気が望ましく、そのために空気配管の要所にフィルタを設置することは当然であるが、ベンチュリ管が吸引したヒュームや粉塵は、貯タンク内に設置した排気クリーナと触媒コンバータ又は活性炭によって除去し、清浄空気にすることを特徴とする。  The air circulating through the vacuum generator of the present invention is preferably clean air, and therefore it is natural to install a filter at the main point of the air piping, but the fumes and dust sucked by the Venturi tube are stored in the storage tank. It is removed by an installed exhaust cleaner and a catalytic converter or activated carbon to obtain clean air.

以上説明したように本発明による真空発生装置は、短時間で大量の圧縮空気を消費しても蓄圧タンクに備蓄した高圧空気によって配管内の圧力降下を招来することなく、又、例えばダイカスト金型やプラスチック射出成形金型の真空引きにおいて、吸引したヒュームを大気中に放出せずに、清浄空気に直して加圧し、高圧空気をベンチュリ管に環流して再使用することができるので、その省エネ効果と共に環境を汚さない真空発生装置である。  As described above, the vacuum generator according to the present invention does not cause a pressure drop in the piping due to the high-pressure air stored in the pressure accumulating tank even if a large amount of compressed air is consumed in a short time. In vacuuming of plastic injection molds and plastic injection molds, the suctioned fumes can be reused by recirculating them to clean air and circulating high pressure air into the venturi pipe without releasing it into the atmosphere. It is a vacuum generator that does not pollute the environment with its effects.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は本発明の実施の形態に係る、真空発生装置の配管構成を示す配管図であり、図２は消費した空気を回収する貯タンクの断面図である。  FIG. 1 is a piping diagram showing a piping configuration of a vacuum generator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a storage tank that collects consumed air.

図１が示す、本案真空発生装置において、その一次圧供給管１に工場内設置の圧力空気の配管を接続開通せしめ、圧力空気が一次圧供給管１を充満した時から真空発生のための準備は完了する。  In the proposed vacuum generator shown in FIG. 1, the pressure air pipe installed in the factory is connected and opened to the primary pressure supply pipe 1, and preparation for generating the vacuum is started after the pressure air fills the primary pressure supply pipe 1. Is completed.

吸引排気を要請する外部電気信号によって、常時閉の機能を有する電磁弁１２、１３は開モードになり、圧力空気はベンチュリ管８を通過噴射し、真空吸引管２を通じて金型もしくは他の容器からガス又は空気を吸入して、ベンチュリ管を通過した空気と共に回収管３を経て貯タンク９に入る。
又、電磁弁１２、１３の閉動作はタイマによって制御する。The electromagnetic valves 12 and 13 having a normally closed function are brought into an open mode by an external electric signal for requesting suction and exhaust, and the pressure air is jetted through the venturi tube 8 and from the mold or other container through the vacuum suction tube 2. Gas or air is sucked into the storage tank 9 through the recovery pipe 3 together with the air that has passed through the venturi pipe.
The closing operation of the solenoid valves 12 and 13 is controlled by a timer.

ベンチュリ管８によって吸引された空気は貯タンク９の回収管接続口３ａに付設するエアクリーナ１７を通過して清浄空気にする。
そして貯タンク９内に付置する触媒コンバータや活性炭１８によって揮発性ガス分の分解無害化を行い清浄空気を作る。The air sucked by the venturi pipe 8 passes through an air cleaner 17 attached to the recovery pipe connection port 3a of the storage tank 9 to be purified air.
Then, the catalytic converter or activated carbon 18 placed in the storage tank 9 is used to decompose and detoxify the volatile gas to produce clean air.

貯タンク９の空気圧は、一次側外部配管の圧力空気とベンチュリ管８が吸い込んだ空気が混じっており、その圧力は一次側配管内の圧力より低くなる。貯タンク９に付設する圧力スイッチ１９は、タンク内圧力の下限設定値を検知すると電気信号を常時閉モードの電磁弁１４，１５に送信し、開モードに変換して貯タンク９の空気を増圧弁１１に供給する。そして増圧弁１１は空気の加圧動作を開始する。  The air pressure in the storage tank 9 is a mixture of the pressure air in the primary side external pipe and the air sucked in by the venturi pipe 8, and the pressure is lower than the pressure in the primary side pipe. When the pressure switch 19 attached to the storage tank 9 detects the lower limit set value of the tank internal pressure, it sends an electrical signal to the solenoid valves 14 and 15 in the normally closed mode and converts it to the open mode to increase the air in the storage tank 9. Supply to the pressure valve 11. And the pressure increasing valve 11 starts the pressurization operation | movement of air.

増圧弁１１によって加圧された空気は、３ポート電磁弁１５を介して蓄圧タンク１０に充填する。蓄圧タンク１０の空気圧が設定した圧力に到達すると、圧力スイッチ２０は電気信号を電磁弁１４，１５に送り、それぞれの動作モードを変更する。即ち、電磁弁１４は閉モードになり、増圧弁１１は空気の供給を止められて加圧動作を停止する。又、３ポート弁１５は空気の流れ方向が切り替えられて、蓄圧タンク１０から高圧空気をリターン管７へ供給する。  The air pressurized by the pressure increasing valve 11 is charged into the pressure accumulating tank 10 via the three-port solenoid valve 15. When the air pressure in the pressure accumulating tank 10 reaches the set pressure, the pressure switch 20 sends an electric signal to the electromagnetic valves 14 and 15 to change the respective operation modes. That is, the electromagnetic valve 14 is in the closed mode, and the pressure increasing valve 11 stops the pressurization operation by stopping the supply of air. The three-port valve 15 supplies the high-pressure air from the accumulator tank 10 to the return pipe 7 by switching the air flow direction.

ベンチュリ管８に供給する空気は、一次圧供給管１に組み込まれたシャトル弁１６によって選択される。蓄圧タンク１０内の空気圧力は、工場内配管を流れる一次側空気の圧力よりも高く設定されているので、高圧優先のシャトル弁１６は蓄圧タンク１０が供給する再生空気を選択してベンチュリ管８に供給する。本発明による真空発生装置は、このような空気の流れによって、エンドレスに空気が循環する。  The air supplied to the venturi pipe 8 is selected by a shuttle valve 16 incorporated in the primary pressure supply pipe 1. Since the air pressure in the pressure accumulating tank 10 is set higher than the pressure of the primary side air flowing through the piping in the factory, the high pressure priority shuttle valve 16 selects the regenerative air supplied by the pressure accumulating tank 10 and selects the venturi 8 To supply. The vacuum generator according to the present invention circulates endlessly by such air flow.

図２は、貯タンク９の断面図である。ベンチュリ管８で消費した空気と吸い込まれた空気は、回収管３と接続する回収管接続口３ａから貯タンク９に充填する。又、増圧弁１１が排気した空気は増圧弁排気管５を経て、回収管３の分岐管から貯タンク９に充填される。貯タンク９に流入する空気はエアクリーナ１７のフィルタを通過してヒュームや粉塵を精密ろ過し、ヒュームの中の揮発性ガスは触媒コンバータ又は活性炭１８によって化学的処理又は吸着によって清浄空気を作る。  FIG. 2 is a cross-sectional view of the storage tank 9. The air consumed in the venturi pipe 8 and the sucked air are filled into the storage tank 9 from the collection pipe connection port 3 a connected to the collection pipe 3. Further, the air exhausted by the booster valve 11 is filled into the storage tank 9 from the branch pipe of the recovery pipe 3 through the booster valve exhaust pipe 5. The air flowing into the storage tank 9 passes through the filter of the air cleaner 17 to finely filter fume and dust, and the volatile gas in the fume creates clean air by chemical treatment or adsorption by the catalytic converter or activated carbon 18.

貯タンク９が本体と蓋に分割しているのは、エアクリーナ１７と触媒コンバータのメンテナンスを容易に行うためである。  The reason why the storage tank 9 is divided into a main body and a lid is to facilitate maintenance of the air cleaner 17 and the catalytic converter.

本発明は、低真空域で真空の役割を十分に担える産業分野で利用できる。  The present invention can be used in an industrial field where the role of a vacuum can be sufficiently taken in a low vacuum region.

本発明の実施の形態に係る真空発生装置の配管構成を示す配管図である。  It is a piping diagram which shows the piping structure of the vacuum generator which concerns on embodiment of this invention. ベンチュリ管８が消費した空気と吸い込んだ空気、そして増圧弁１１が排気した空気を回収する貯タンク９の断面図である。  FIG. 4 is a cross-sectional view of a storage tank 9 that collects air consumed by the venturi tube 8 and sucked air and air exhausted by the pressure increasing valve 11.

符号の説明Explanation of symbols

１ 一次圧供給管
２ 真空吸引管
３ 回収管
３ａ 回収管接続口
４ 増圧弁供給管
４ａ 増圧弁供給管接続口
５ 増圧弁排気管
６ 高圧管
７ リターン管
８ ベンチュリ管
９ 貯タンク
９ｂ シールパッキン
１０ 蓄圧タンク
１１ 増圧弁
１２，１３，１４ ２ポート電磁弁
１５ ３ポート電磁弁
１６ シャトル弁
１７ エアクリーナ
１８ 触媒コンバータ又は活性炭
１９、２０ 圧力スイッチDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Primary pressure supply pipe 2 Vacuum suction pipe 3 Recovery pipe 3a Recovery pipe connection port 4 Pressure increase valve supply pipe 4a Pressure increase valve supply pipe connection port 5 Pressure increase valve exhaust pipe 6 High pressure pipe 7 Return pipe 8 Venturi pipe 9 Storage tank 9b Seal packing 10 Accumulation tank 11 Booster valve 12, 13, 14 2-port solenoid valve 15 3-port solenoid valve 16 Shuttle valve 17 Air cleaner 18 Catalytic converter or activated carbon 19, 20 Pressure switch

Claims (2)

ベンチュリ管の排気孔と、空気清浄装置を付設した空気溜めの貯タンクを空気配管で接続して、ベンチュリ管が吸い込んだ空気と消費した空気を貯タンクに回収して清浄にし、その貯タンクから清浄空気をベンチュリ管に還流供給する密閉型配管構成を特徴とする真空発生装置。  The vent hole is connected to an air reservoir storage tank equipped with an air purifier with an air pipe, and the air sucked and consumed by the venturi pipe is collected into the storage tank and cleaned, A vacuum generator characterized by a closed-type piping structure that supplies clean air to the venturi pipe. 前記真空発生装置における貯タンクの構成は、本体と蓋の二体から成り、その内部には空気導入孔に連接する排気クリーナーと貯タンク内部に触媒コンバータ又は活性炭を付設したことを特徴とする貯タンク。  The storage tank in the vacuum generator comprises a main body and a lid, and an exhaust cleaner connected to the air introduction hole and a catalytic converter or activated carbon are attached inside the storage tank. tank.

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