JP3858667B2 - スクロール形真空ポンプ - Google Patents
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Description
【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 (2)
- 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。
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