JP3981772B2 - Exhaust pump - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液体の脱気用に好適な排気ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来液体に含まれた空気などの気体成分を取り除く脱気処理の装置37として、真空チャンバー34に、対象液体を流通させる半透膜チューブ35を配置し、真空チャンバー34内を排気ポンプ(真空ポンプ)36で減圧して、対象液体を脱気していた(図4)。
【0003】
この場合、半透膜チューブ35内に液体成分の一部も気化して、真空チャンバー34内に分布している。この気化した液体成分は、排気ポンプ36による真空チャンバー34内の吸引により、配管された吸引パイプ(材質は通常、合成ゴム系)38、38を通じて排気ポンプ36内に導びかれ、排気孔41から排気される。この際、排気ポンプ36内で、気化していた液体成分が結露して、状態変化をくり返し、排気ポンプが機能を発揮できず、脱気不能となるおそれがあった。加えて、半透膜チューブ35内の有機系溶剤(例えばテトラヒドロフラン)等の活性の高い溶媒が結露した場合には、脱気不能や排気ポンプ36、吸引パイプ38の腐蝕、破損を生じていた。
【0004】
また、これを防止する為、真空チャンバー34と排気ポンプ36との間に電磁弁(ピンチバルブ)39を介在させ、真空チャンバー34内の圧力センサーに対応した制御回路40より電磁弁39を制御することもなされていた(図4)。この場合、電磁弁39により真空チャンバー34側を遮断して適宜大気を排気ポンプ36内に導入して、液体成分や有機系溶剤を希釈化して排気ポンプ36内を清掃する試みもされていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の場合、電磁弁39そのものが液体成分、有機溶剤やあるいはその他のゴミにより、故障を生じるおそれがあった。また、電磁弁39等を使用することにより、電磁弁を接続する為に電磁弁周りでの配管の増加、配管に伴うジョイント部分の存在などにより脱気装置37の小型化を図る上で支障となっていた。更に、排気ポンプ36を大気導入してクリーニングをする際には、排気ポンプが機能を発揮できず真空チャンバー34内の脱気はできないので、脱気装置37の脱気効率が悪くなる問題点があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】
然るにこの発明は、排気室構成手段に排気室が減圧されて略最大容積となる時に完結する大気導入手段を設けたので、前記問題点を解決した。
【0007】
即ちこの発明は、往復移動自在としたピストンの一端部に、該部に嵌装した有底シリンダーとで、吸気室構成手段を構成し、前記ピストンの他端部と該部に嵌装した有底シリンダーとで排気室構成手段を構成すると共に、前記吸気室構成手段に吸気室形成時に完結する吸気路を設け、前記排気室構成手段に排気時に完結する排気孔を設けた排気用のポンプにおいて、前記吸気室構成手段と前記排気室構成手段との間に、吸気室構成手段から排気室構成手段へのみ気体を流通させる流通路を設け、前記排気室構成手段に排気室が減圧されて略最大容積となる時に完結する大気導入手段を設けたことを特徴とする排気ポンプである。
【0008】
前記における吸気室構成手段とは、吸気室を構成する部材をいい、シリンダー、ピストン、あるいはシリンダーとピストンとの間隙(通常O−リングで区画される)などを指す。従って、吸気路は、シリンダー壁の透孔や溝、ピストンの貫通孔や溝、シリンダーとピストンとの間隙、及びこれらの組み合わせにより構成される。また、前記における排気室が略最大容積とは、排気室の最大容積時または最大容積時前後の最大容積付近を指す。
【0009】
また、同様に、前記における排気室構成手段とは、排気室を構成する部材を指し、シリンダー、ピストン、あるいはシリンダーとピストンとの間隙(通常O−リングで区画される)などを指す。従って、排気路は、シリンダー壁の透孔や溝、ピストンの貫通孔や溝、シリンダーとピストンとの間隙、及びこれらの組み合わせにより構成される。また、流通路も同様である。
【0010】
また、この発明は、往復移動自在としたピストンの一端部に、該部に嵌装した有底シリンダーとで吸気室を構成し、前記ピストンの他端部と該部に嵌装した有底シリンダーとで排気室を構成すると共に、前記吸気室に吸気室が略最大容積となる時に完結する吸気路を連通し、前記排気室に排気時に完結する排気孔を連通し、前記ピストンに一端部と他端部とを結ぶ貫通孔を設け、前記排気室側の有底シリンダー壁に排気室が減圧されて略最大容積となる時に完結する大気導入孔を穿設したことを特徴とする排気ポンプである。
【0011】
また、この発明は、発明者等が既に提案している排気ポンプ(特開平4−276189)の改良に係るものでもあり、通常の脱気装置の場合、求められる真空は、45Torr程度であり、前記発明者等による排気ポンプによれば、10Torr程度の真空を実現できる。この真空ポンプの場合、排気室構成手段内に大気を導入しても、他の条件にもよるが、20Torr台の真空を十分達成できるので、脱気装置の機能には支障がない。
【0012】
【実施の態様】
シリンダーの中空部内に、往復振動可能なピストンを嵌挿設置する。シリンダーの一端部とピストンの一側とで吸気室を、シリンダーの他端部とピストンの他側との間で排気室9を、夫々構成する。吸気室に、吸気口を有する吸気路を連通させ、排気室に排気孔を外気に連通する。ピストンには一端から他端に向けて、吸気室と排気室とを結ぶように弁付きの貫通孔を穿設してある。また、排気室が減圧されて略最大容積となる時にのみ、排気室と連通するようにシリンダー壁に大気導入孔を穿設して、排気ポンプを構成する。
【0013】
【作用】
この発明の排気ポンプによれば、ピストンを往復移動させることによる、減圧した吸気室内に吸気路から気体を吸引して、この気体を流通路を介して、順次排気室に送り、排気孔からシリンダー外に排気できる。従って、吸気室に真空を形成できる。また、排気室が減圧されて略最大容積となる時に大気導入手段から排気室内に大気を導入できる。
【0014】
【実施例1】
図1乃至図4に基づきこの発明の実施例を説明する。
【0015】
シリンダー1の中空部内に、ピストン4を嵌挿設置する。前記シリンダー1の一端部2内と前記ピストン4の一側の端面5との間で吸気室7を構成する。前記吸気室7には、該吸気室7の容積が最大時に吸気室7に連通するように、シリンダー1に吸気孔(吸気路)8が穿設されている。前記ピストン4には、一側にO−リング25、26、他側にO−リング27が嵌装され、O−リング25、26、27は、後に述べるように排気ポンプが所定の作動をするように、吸気孔8、大気導入孔11の位置に合せて、所定位置に嵌装されている。
【0016】
また、前記シリンダー1の他端部3内と前記ピストン4の他側の端面6との間で排気室9を構成する。前記排気室9は、遮断弁15を介して排気孔10から、外気(シリンダー1外)に連通している。遮断弁15はスプリング17により閉鎖側に付勢されている。
【0017】
また、排気室9が減圧されて略最大容積となる時にのみ、排気室9と連通するようにシリンダー1に大気導入孔(大気導入手段)11を穿設する。
【0018】
前記ピストン4には端面5から端面6に向けて、吸気室7と排気室9とを結ぶように貫通孔(流通路)13が穿設され、該貫通孔13には遮断弁16が介装設置されている。前記遮断弁16は、スプリング22により閉鎖側に付勢されている。
【0019】
前記シリンダー1の中央の開口18から、モーター(図示していない)の軸に連結された偏芯カム19を挿通し、該偏芯カム19のピン20をピストン4の中央部の切欠溝21内に位置させる。
【0020】
以上のようにして、排気ポンプ24を構成する(図1)。図中17、22は夫々遮断弁15、16を閉鎖側に付勢するスプリングである。
【0021】
次に、この発明の排気ポンプ24の使用について説明する。
【0022】
脱気装置28に使用する場合には、排気ポンプ24の吸気孔8の吸気口8aを、半透膜チューブ35を収容した真空チャンバー34に連結する(図3)。
【0023】
次に、排気ポンプ24の作動について説明する。
【0024】
▲1▼ 図2(b)のように、排気室9を圧縮するように、矢示30方向にピストン4が移動する。この時、遮断弁15は開放され、排気室9内の気体は排気孔10から排出される。貫通孔13内の遮断弁16は閉じているので、排気室9内の気体が吸気室7側に移動することはない。また、吸気室7は密閉されたまま拡大されるので、吸気室7内は減圧される。
【0025】
▲2▼ ピストン4の移動に従い、ピストン4のO−リング25が吸気孔8を通過した時、吸気室7はほぼ最大容積となり、同時に減圧された吸気室7内に、吸気孔8を通して、真空チャンバー34内の空気が入り込む(図2(c))。
【0026】
▲3▼ 次に、排気完了後、図2(d)のように、排気室9を拡大するように、ピストン4は矢示31方向に移動する。ピストン4の移動に従い、排気室9が密閉されているので減圧され、遮断弁16が開放することにより吸気室7側の気体が貫通孔13を通って、排気室9側に送られる。この際、真空チャンバー34内の液体成分、更には有機系溶剤を含むガスが吸気室7内に混入した場合には、これが排気室9に堪ることになる。また、同時に、吸気室7は容積が小さくなるように圧縮される(図2(d))。
【0027】
▲4▼ ピストン4の移動に従い、O−リング27が大気導入孔11を通過する直前(大気導入孔11が排気室9と連通する直前)に、排気室9内は最も減圧される(図2(e))。
【0028】
▲5▼ O−リング27が大気導入孔11を通過した時点で、排気室9が最大容積になると共に、排気室9と大気導入孔11が連通し、減圧されている排気室9内に矢示33のように外気が導入される。大気が導入されると直ぐに遮断弁16は閉じる。排気室9内に、前記液体成分や有機系溶剤を含むガスが混入した場合でも、この大気の導入により希釈される。
【0029】
▲6▼ 続いて、ピストン4は反対側の矢示30方向に移動し、排気室9を圧縮し、遮断弁15を開放して排気室9内の気体を排気孔10から排出する(図2(b))。前記のように希釈された液体成分、有機系溶剤も排気室9内の気体と共に排出され、排気室9内に残留することがない。
【0030】
▲7▼ 以下、同様に繰り返し、ピストン4を往復移動させれば、脱気装置37の真空チャンバー34内を脱気できる(図3)。ピストン4は、1ストローク毎に大気を導入して、シリンダー1内を常にクリーニングしているので、排気室9内で液体成分、有機系溶剤が状態変化を繰り返し、排気効率が悪化することがない。従って、排気ポンプ24を連続使用できるので、脱気装置37を連続使用できる。
【0031】
また、前記実施例において、吸気孔8はシリンダー1壁に透孔を穿設して構成したが、吸気室構成手段であるシリンダー1、ピストン4、シリンダー1とピストン4との間隙及びO−リングを組合わせて、吸気室7からシリンダー1外に通じる通路である吸気孔を形成することもできる(図示していない)。同様に、排気孔10、大気導入孔11も他の構成とすることもできる。
【0032】
【発明の効果】
また、排気室が減圧されて略最大容積となる時に大気導入手段から排気室内に大気を導入できるので、排気ポンプの1ストローク毎に排気工程を中断することなく大気が導入され、排気ポンプの排気機能を損なうことなく、排気室内のクリーニングをすることができる効果がある。従って、排気室内に液体成分や有機系溶剤などの不純物が混入した場合であっても、排気ポンプの機能が低下しない。
【0033】
また、この発明の排気ポンプは、1ストローク毎に絶えずクリーニングが行われるので、クリーニングの為に特別な電磁弁、センサー類や配管等を使用することなくクリーニングできるので、排気ポンプの小形化、更には脱気装置の小形化を実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の排気ポンプの縦断面図である。
【図2】(a)乃至(e)はこの発明の排気ポンプの作動を説明する概略した縦端面図である。
【図3】この発明の排気ポンプを脱気装置に使用した構成図である。
【図4】従来の排気ポンプを脱気装置に使用した構成図である。
【符号の説明】
1 シリンダー
2 一端部
3 他端部
4 ピストン
5 一側の端面
6 他側の端面
7 吸気室
8 吸気孔
9 排気室
10 排気孔
11 大気導入孔
24 排気ポンプ
28 脱気装置
36 排気ポンプ(従来例)
37 脱気装置(従来例)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust pump suitable for liquid deaeration.
[0002]
[Prior art]
A
[0003]
In this case, a part of the liquid component is vaporized in the
[0004]
In order to prevent this, an electromagnetic valve (pinch valve) 39 is interposed between the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional case, the
[0006]
[Means for Solving the Problems]
However, the present invention solves the above-mentioned problems because the exhaust chamber constituting means is provided with an air introduction means that is completed when the exhaust chamber is decompressed to reach a substantially maximum volume.
[0007]
That is, in the present invention, an intake chamber constituting means is constituted by a bottomed cylinder fitted to the one end portion of the piston which is reciprocally movable, and the other end portion of the piston is fitted to the portion. In the exhaust pump comprising the bottom cylinder and the exhaust chamber constituting means, the intake chamber constituting means having an intake passage that is completed when the intake chamber is formed, and the exhaust chamber constituting means having an exhaust hole that is completed when exhausting A flow passage is provided between the intake chamber constituting means and the exhaust chamber constituting means for flowing gas only from the intake chamber constituting means to the exhaust chamber constituting means, and the exhaust chamber is depressurized in the exhaust chamber constituting means. The exhaust pump is characterized in that it is provided with an air introduction means that is completed when the maximum capacity is reached.
[0008]
The intake chamber constituting means mentioned above refers to a member constituting the intake chamber, and refers to a cylinder, a piston, or a gap (usually defined by an O-ring) between the cylinder and the piston. Therefore, the intake passage is configured by a through hole or groove in the cylinder wall, a through hole or groove in the piston, a gap between the cylinder and the piston, or a combination thereof. The substantially maximum volume of the exhaust chamber in the above refers to the vicinity of the maximum volume at or around the maximum volume of the exhaust chamber.
[0009]
Similarly, the exhaust chamber constituting means in the above refers to a member constituting the exhaust chamber, and refers to a cylinder, a piston, or a gap between the cylinder and the piston (usually defined by an O-ring). Therefore, the exhaust passage is configured by a through hole or groove in the cylinder wall, a through hole or groove in the piston, a gap between the cylinder and the piston, or a combination thereof. The flow path is the same.
[0010]
Further, the present invention comprises an intake chamber composed of a bottomed cylinder fitted to the one end of a piston that is reciprocally movable, and a bottomed cylinder fitted to the other end of the piston and the part. And an exhaust chamber that is completed when the intake chamber has a substantially maximum volume, and an exhaust hole that is completed when exhausting is communicated with the exhaust chamber. An exhaust pump comprising a through hole connecting to the other end portion, and an air introduction hole that is completed when the exhaust chamber is decompressed to a substantially maximum volume on the bottomed cylinder wall on the exhaust chamber side. is there.
[0011]
The present invention also relates to an improvement of the exhaust pump (JP-A-4-276189) already proposed by the inventors, and in the case of a normal deaeration device, the required vacuum is about 45 Torr, According to the exhaust pump by the inventors, a vacuum of about 10 Torr can be realized. In the case of this vacuum pump, even if air is introduced into the exhaust chamber constituting means, depending on other conditions, a vacuum of 20 Torr level can be sufficiently achieved, so that the function of the deaerator is not hindered.
[0012]
Embodiment
A piston capable of reciprocating vibration is inserted and installed in the hollow part of the cylinder. An intake chamber is formed between one end of the cylinder and one side of the piston, and an
[0013]
[Action]
According to the exhaust pump of the present invention, the gas is sucked from the intake passage into the decompressed intake chamber by reciprocating the piston, and this gas is sequentially sent to the exhaust chamber through the flow passage, and the cylinder is discharged from the exhaust hole to the cylinder. It can be exhausted outside. Therefore, a vacuum can be formed in the intake chamber. Further, the atmosphere can be introduced into the exhaust chamber from the atmosphere introducing means when the exhaust chamber is decompressed to have a substantially maximum volume.
[0014]
[Example 1]
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0015]
The
[0016]
An
[0017]
Further, an air introduction hole (atmosphere introduction means) 11 is formed in the cylinder 1 so as to communicate with the
[0018]
A through hole (flow passage) 13 is formed in the
[0019]
An
[0020]
The
[0021]
Next, the use of the
[0022]
When used in the
[0023]
Next, the operation of the
[0024]
(1) As shown in FIG. 2B, the
[0025]
(2) When the O-
[0026]
(3) Next, after the exhaust is completed, the
[0027]
(4) As the
[0028]
(5) When the O-
[0029]
(6) Subsequently, the
[0030]
{Circle around (7)} Thereafter, if the
[0031]
In the above-described embodiment, the
[0032]
【The invention's effect】
Further, since the atmosphere can be introduced into the exhaust chamber from the atmosphere introducing means when the exhaust chamber is decompressed to have a substantially maximum volume, the atmosphere is introduced without interrupting the exhaust process every stroke of the exhaust pump, and the exhaust pump exhausts. There is an effect that the exhaust chamber can be cleaned without impairing the function. Therefore, even if impurities such as liquid components and organic solvents are mixed in the exhaust chamber, the function of the exhaust pump does not deteriorate.
[0033]
In addition, since the exhaust pump of the present invention is continuously cleaned for each stroke, it can be cleaned without using a special solenoid valve, sensors, piping, etc. for cleaning. Has the effect of reducing the size of the deaerator.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an exhaust pump according to the present invention.
FIGS. 2A to 2E are schematic vertical end views for explaining the operation of an exhaust pump according to the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram in which the exhaust pump of the present invention is used in a deaeration device.
FIG. 4 is a configuration diagram in which a conventional exhaust pump is used in a deaeration device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
37 Deaerator (conventional example)
Claims (2)
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (3)
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JP11397296 | 1996-05-08 | ||
JP11252197A JP3981772B2 (en) | 1996-05-08 | 1997-04-30 | Exhaust pump |
Publications (2)
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JPH1054357A JPH1054357A (en) | 1998-02-24 |
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-
1997
- 1997-04-30 JP JP11252197A patent/JP3981772B2/en not_active Expired - Lifetime
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