JP3858667B2

JP3858667B2 - スクロール形真空ポンプ

Info

Publication number: JP3858667B2
Application number: JP2001331221A
Authority: JP
Inventors: 建一根本; 数明中盛; 慎一春木; 輝夫鈴木
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2001-10-29
Filing date: 2001-10-29
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2021-10-29
Also published as: JP2003139076A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクロール形真空ポンプのガスバラスト機構の自動制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスクロール形真空ポンプは、乾燥気体以外の気体を吸引した場合に圧縮過程にて飽和水蒸気圧となるため、内部に水滴が発生していた。この水滴により到達真空圧が低下してしまうと共に密閉空間を維持するために使用しているチップシールが著しく摩耗してしまうという不具合が生じていた。この不具合を解決するため、特許平９−３２７６７号に開示されているように、吸気口からポンプ内部に導入された気体を飽和水蒸気圧にさせないためのガスバラスト機構を有するスクロール形真空ポンプが提供されている。なお、通常、このガスバラスト機構を使用する場合には、ガスバラスト配管に接続した手動バルブ等を使用者が開閉することで作動、非作動を選択していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したガスバラスト機構は、手動バルブで開閉されるため、運転中に手動バルブが開かれない場合にはガスバラスト機構の本来の役割を果たさないという問題があった。また、ポンプの連続運転中においては、ガスバラスト機構の役割を行なわせるために、手動バルブを定期的に開閉する日常点検が必要となり、保守性が悪いという問題があった。また、ガスバラスト機構を常時開放で使用した場合には、停電等でポンプ本体が停止するとガスバラスト導入配管よりポンプ本体に気体が流入するため、ポンプ内部の圧力が大気圧まで上昇し真空を維持できないという問題があった。更にガスバラスト機構を常時開放で使用した場合には、ガスバラスト運転を必要としない流体の排気時にもガスバラスト導入配管より導入する気体の影響で圧縮負荷が増加するという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、上記の問題を解消し、保守性に優れ且つ消費電力の少ないスクロール形真空ポンプを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、固定スクロール側に外部よりポンプ内に気体を導入するガスバラスト配管を具備し、固定スクロールと揺動運動する旋回スクロールとで形成される密閉空間を中心部に移動することにより吸込み口から吸込んだ流体と前記気体とを圧縮し、中央部に設けた排気弁を通して外部に吐出するスクロール形真空ポンプにおいて、ガスバラスト導入配管にポンプ本体の運転と連動して開閉する電磁弁を設けることにより達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本実施例を図１〜図８を用いて説明する。但し、この実施例に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その他相対配置等は特に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明に過ぎない。
【０００７】
図１は本発明の適用対象となるスクロール形真空ポンプの一部断面図、図２は図１の縦断側面図、図３は電磁弁結線図、図４は電磁弁動作シーケンスである。図１〜図４において、旋回スクロール１の鏡板の両端から渦巻状スクロールラップ１ａが立設している。また、固定スクロール２，３はハウジング４，５と一体成形され、固定スクロール２，３の鏡板の片面からそれぞれ渦巻状スクロールラップ２ａ，３ａが旋回スクロール１の渦巻状スクロールラップ１ａに勘合するように立設し、密閉空間１４を構成している。固定スクロール２，３の渦巻状スクロールラップ２ａ，３ａの半径方向外側のハウジング４，５間にＯリング６を設け、旋回スクロール１はハウジング４，５内に納められており、旋回スクロール１の渦巻状スクロールラップ１ａ及び固定スクロール２，３の渦巻状スクロールラップ２ａ，３ａの端面にチップシール８，９を介装する。固定スクロール２，３にガスバラスト導入配管１８を配設する。旋回スクロール１はチップシール８，９により左右方向の位置が制御され、軸受１１を介して主クランクシャフト１０に可動自在に係合している。更に渦巻状スクロールラップ１ａ，２ａ，３ａの半径方向外側に旋回スクロール１が自転せず公転のみをするようにクランクピン７を配設する。主クランクシャフト１０は、軸受１２を介してハウジング４，５に軸支され、一端は電動機２０に連結される。電動機２０を動作させると、主クランクシャフト１０の回転にともない、旋回スクロール１が偏芯運動を開始し、吸込み口１３から吸入された流体は、スクロール外周部から密閉空間１４で順次圧縮され中心部に設けられた排気通路１５を介して、排気弁１６を押し上げ、排気口１７から排気される。
【０００８】
このように構成されたスクロール形真空ポンプにおいて、ガスバラスト導入配管１８に電磁弁１９を連結し、電磁弁の電源を電動機２０と連動するように結線することで、ポンプ本体が運転中は必ずガスバラスト機構が働くようになり、ポンプ内部に蓄積した水滴を外部に吐出すことができるだけでなく、本体停止時に電磁弁１９が閉じることによりガスバラスト導入配管１８からポンプ内部に流入する気体を防止し、ポンプ内部の圧力上昇を抑えることができる。
【０００９】
また、図５は本実施例におけるタイマリレーを設けた構成を示す電磁弁制御回路図である。ガスバラスト導入配管１８に電磁弁１９を連結し、電磁弁１９の電源は、タイマリレー２１に結線し、タイマリレー２１の一次側回路は、電動機２０と連動するように結線する。
【００１０】
図６は上記の様に構成されたスクロール形真空ポンプの電磁弁動作シーケンスである。このように構成されたスクロール形真空ポンプにおいて、本体運転中は一定時間毎にガスバラスト機構が自動で開閉することが可能となり、日常点検にてガスバラストを手動で開閉する必要がなくなるだけでなく、ガスバラストを常時開放で運転する場合に比較して消費電力を小さくすることができ、且つ本体停止時に電磁弁１９が閉じることによりポンプ内部に流入する気体を防止し、ポンプ内部の圧力上昇を抑えることができる。
【００１１】
また、図１において、ガスバラスト導入配管１８に電磁弁１９を連結し、固定スクロール２の吸込み口１３から排気弁１６迄の間に形成される密閉空間１４に通じる湿度検出孔２２を設け、前記湿度検出孔２２に湿度検出センサ２３を設ける。図７は本実施例における湿度検出センサを設けた構成を示す電磁弁制御回路図である。ガスバラスト開始湿度及び終了湿度を設定する可変抵抗２４，２５、湿度検出センサ２３の出力と可変抵抗２４，２５の出力を比較する比較回路２６を設け、比較回路２６の出力により電磁弁１９を駆動するためのリレー２７により構成され、電磁弁１９の電源はリレー２７に結線し、リレー２７の一次側は電動機２０と連動するように結線する。
【００１２】
図８は上記の様に構成されたスクロール真空ポンプの電磁弁動作シーケンス図である。このように構成されたスクロール形真空ポンプにおいて、本体運転中はガスバラスト開湿度設定値（可変抵抗２４の設定値）よりも密閉空間１４の湿度が高くなった場合、比較回路２６よりリレー２７のオン信号が出力されて電磁弁１９が開き、ガスバラスト閉湿度設定値（可変抵抗２５の設定値）よりも密閉空間１４の湿度が低くなった場合、比較回路２６よりリレー２７のオフ信号が出力されて電磁弁１９が閉じることで、ポンプ内部に蓄積された水滴を必要時のみ外部に吐出させることができるだけでなく、ガスバラストを常時開放で運転する場合に比較して消費電力を小さくすることができ、且つ本体停止時に電磁弁１９が閉じることによりポンプ内部に流入する気体を防止し、ポンプ内部の圧力上昇を抑えることができる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、ガスバラスト導入配管にポンプ本体の運転と連動して開閉する電磁弁を設けることで、ガスバラスト機構を自動開閉し、保守性の良い消費電力に優れたスクロール形真空ポンプを提供することができる。また、制御回路にタイマリレーを設けることで、一定時間毎にガスバラスト機構を自動開閉し、保守性が良く且つ消費電力の低減可能なスクロール形真空ポンプを提供することができる。更に、湿度検出センサ及び比較回路を設けることで必要時のみガスバラスト運転を実施することができる保守性に優れ且つ消費電力を低減したスクロール形真空ポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスクロール形真空ポンプを示す一部断面図である。
【図２】本発明のスクロール形真空ポンプを示す縦断側面図である。
【図３】本発明のスクロール形真空ポンプを示す電磁弁結線回路図である。
【図４】本発明の電磁弁動作を示すシーケンスである。
【図５】本発明のタイマリレーを設けた構成を示す電磁弁制御回路図である。
【図６】本発明のタイマリレーを設けた構成における電磁弁制御回路図である。
【図７】本発明の湿度検出センサを設けた構成を示す電磁弁制御回路図である。
【図８】本発明の湿度検出センサを設けた構成を示す電磁弁動作シーケンスである。
【符号の説明】
１は旋回スクロール、１ａは旋回スクロールの渦巻状スクロールラップ、２,３は固定スクロール、２ａ，３ａは固定スクロールの渦巻状スクロールラップ、４，５はハウジング、６はOリング、７はクランクピン、８，９はチップシール、１０は主クランクシャフト、１１，１２は軸受、１３は吸込み口、１４は密閉空間、１５は排気通路、１１５排気弁、１７は排気口、１８はガスバラスト導入配管、１９は電磁弁、２０は電動機、２１はタイマリレー、２２は湿度検出孔、２３は湿度検出センサ、２４，２５は可変抵抗、26は比較回路、27はリレーである。

Claims

固定スクロール側に外部よりポンプ内に気体を導入するガスバラスト配管を設け、該固定スクロールと揺動運動する旋回スクロールとで形成される密閉空間を中心部に移動することにより吸込み口から吸込んだ流体を圧縮し中央部に設けた排気弁を通して外部に吐出するスクロール形真空ポンプにおいて、前記密閉空間に連通するガスバラスト導入配管に電磁弁を設け、一定時間毎に電磁弁を開閉する制御回路を設けたことを特徴とするスクロール形真空ポンプ。
固定スクロール側に外部よりポンプ内に気体を導入するガスバラスト配管を設け、該固定スクロールと揺動運動する旋回スクロールとで形成される密閉空間を中心部に移動することにより吸込み口から吸込んだ流体を圧縮し中央部に設けた排気弁を通して外部に吐出するスクロール形真空ポンプにおいて、前記密閉空間に連通するガスバラスト導入配管に電磁弁を設けると共に、前記密閉空間の湿度を検出するための湿度検出センサを設け、該湿度検出センサからの出力を基に前記電磁弁を開閉する制御回路を設けたことを特徴とするスクロール形真空ポンプ。