JP2009085203A - 真空発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベンチュリ管で真空を作る真空発生装置において、密閉型の空気配管回路を構成する。即ち、空気消費量が極めて大きいベンチュリ管や増圧弁の排気を空気溜めタンクに回収する。そのタンク内で空気を清浄にして、増圧装置で加圧し、ベンチュリ管に還流してエンドレスに真空発生源の空気を確保する真空発生装置。
【解決手段】空気を浄化する機能を有する貯タンク９に、消費した空気を回収し、貯タンク９に具備したエアクリーナ１７や触媒コンバータ又は活性炭１８によって貯タンク９内の空気を浄化し、その空気を増圧弁１１で加圧して高圧化し、蓄圧タンク１０に備蓄する。この空気圧は、一次側の供給空気の圧力より高いので、配管回路上に設置された高圧優先のシャトル弁１６で選択され、その空気はベンチュリ管８へ環流する。
【選択図】図１

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。

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。

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。

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。

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。

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。

特許文献１
特開平１０−１７６７００
特開２００２−２５７０９９

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 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。

符号の説明

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

Claims (2)

1. 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。
2. 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。

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