TWI510717B - Pumped - Google Patents

Description

泵浦

本發明是關於泵浦，該泵浦組裝有潤滑油供給用的油壓泵浦。

為了將真空設定的對象的容器等調整成真空狀態，藉由將油旋轉真空泵浦直接連接到該容器等，形成理想的排氣系統，而能以最簡單且廉價的方式達成。可是，在該情況，在將真空容器保持為真空的狀態將油旋轉真空泵浦停止的話，從油旋轉真空泵浦內也成為真空狀態的情況，油旋轉真空泵浦的潤滑油，朝泵浦的轉子室流入而油充滿轉子室時，油會從泵浦吸入口朝向上游被上推。

當油產生這樣的逆流時，會將真空配管、真空容器污染，在下次真空排氣，藉由油的蒸氣，真空容器的環境會被碳氫化合物污染，不只會產生壓力上升的問題，且會有在用來進行真空處理的對象物會析出碳等的缺失。

因此，為了避免這種問題，一般使用第1圖所示的排氣系統。也就是說，在將油旋轉真空泵浦100停止之前，藉由將阻斷閥(V1)關閉而將真空容器101與油旋轉真空泵浦100隔離阻斷之後，將大氣導入閥(V2)開啟，讓油旋轉真空泵浦100的轉子室返回大氣壓力然後停止。當停止時將大氣導入閥(V2)開啟，藉由讓油旋轉真空泵浦100的轉子室返回大氣壓力，防止潤滑油逆流。

為了防止油朝上游逆流，有的泵浦，在從空氣的吸入口到泵浦的轉子室之間設置有阻斷閥(例如參考專利文獻1)。

該泵浦，藉由泵浦主體的驅動，從吸入口導入空氣，將其從排出口排出。而且設置有與泵浦主體連動的油壓泵浦，藉由油壓泵浦對泵浦主體供給潤滑油。另一方面，在從吸入口到泵浦主體之間的流路，配設有：用來將吸入口開閉的阻斷閥。阻斷閥，是作成：朝將吸入口關閉的方向作動，以藉由油壓泵浦加壓輸送的潤滑油的壓力將吸入口開啟。

在這種構造的泵浦，當泵浦主體作動時，油壓泵浦也作動，藉由其作動，以潤滑油的壓力讓阻斷閥成為開啟狀態，從吸入口將空氣導入到泵浦主體，則能讓真空容器成為真空。當泵浦主體停止時，油壓泵浦也停止，潤滑油的壓力會降低，所以阻斷閥以其作動力將吸入口關閉，而能防止潤滑油的逆流。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]

日本特開平6-200889號公報

可是，在第1圖所示的構造，將油旋轉真空泵浦100、阻斷閥V1、大氣導入閥V2進行控制的控制系統，是在真空下運轉，所以費用較高，而且也需要確保相當程度的用來設置阻斷閥V1、大氣導入閥V2的空間。

在專利文獻1的泵浦，在將泵浦主體的運轉停止，而阻斷閥將吸入口關閉的狀態，從吸入口到泵浦主體的流路，維持真空狀態。當泵浦主體的運轉停止時，潤滑油承受大氣壓力。於是，被大氣壓力按壓的潤滑油，逆流到維持真空的流路，而會有將該流路、阻斷閥、或吸入口的周圍污染的問題。尤其在阻斷閥與吸入口相接的面會有缺失，例如藉由鏽或構件的疲勞破壞或中介有異物等，而無法保持氣密性的話，則會有潤滑油通過該間隙逆流至真空容器側的問題。

本發明鑑於這種情形，其目的要提供一種泵浦，能簡單地構成且能確實地防止潤滑油流入到上游側。

用以達成上述目的的第一型態，具備有：從吸入口吸引空氣，將該空氣排出到排出口的泵浦主體、與上述泵浦主體的驅動連動而對上述泵浦主體加壓輸送潤滑油的油壓泵浦、配設在上述吸入口與上述泵浦主體之間的流路而將上述吸入口開閉的逆流防止閥、將較真空更高壓的氣體導入到上述逆流防止閥的大氣導入通路、以及當上述油壓泵浦作動時，以藉由該油壓泵浦所加壓輸送的潤滑油的壓力 ，將上述大氣導入通路關閉，當上述油壓泵浦非作動時將上述大氣導入通路開啟的大氣導入閥；上述逆流防止閥，當上述泵浦主體停止時，藉由：利用上述泵浦主體先前作動而已被減壓到大氣壓力以下的上述流路的壓力、與利用伴隨上述泵浦主體的停止而造成的上述油壓泵浦的停止，讓上述大氣導入閥開放而導入的大氣壓力，兩者之壓力差，來將上述吸入口關閉。

在該第一型態，當泵浦主體及油壓泵浦停止時，大氣導入閥將大氣導入通路開放，將空氣導入到逆流防止閥。該空氣的壓力，藉由泵浦主體的作動而被減壓，或者較真空狀態的流路的壓力更高。藉此，在流路的壓力、與導入到逆流防止閥的空氣會產生壓力差，逆流防止閥將吸入口關閉。藉此，利用泵浦主體的停止，會藉由逆流防止閥封住流路，所以能確實地防止潤滑油朝上游側逆流。

藉由型態的泵浦，逆流防止閥、用來進行其開閉的大氣導入閥，都設置在泵浦，所以在真空容器與泵浦之間不需要設置在真空下作動的控制系統，能節省空間化。而逆流防止閥的開閉，是藉由油壓泵浦與泵浦主體連動，進一步連動於該油壓泵浦而讓大氣導入閥開閉所達成，而與習知技術設置複雜的電性控制系統的情況相比，能簡單地達成逆流防止閥的開閉控制。藉此，能使裝置(排氣系統)的開發、製造的費用降低。

本發明的第二型態，在第一型態記載的泵浦，當上述逆流防止閥將上述吸入口關閉時，上述大氣導入閥開放， 而將導入到上述逆流防止閥的大氣予以導入到上述流路側。

在第二型態，當泵浦主體停止運轉時，以逆流防止閥將吸入口關閉。此時，從逆流防止閥到泵浦主體的流路，藉由來自大氣導入通路的空氣破壞真空。於是，也能防止藉由大氣壓力所按壓的潤滑油污染流路、逆流防止閥或吸入口的周邊。

本發明的第三型態，在第二型態記載的泵浦，上述逆流防止閥，具備有：設置有缸體的閥支承體、以及收納於上述缸體而將上述吸入口開閉的閥體；上述大氣導入通路，作成將大氣導入上述缸體，上述閥體，當上述泵浦主體停止時，藉由利用上述泵浦主體先前作動而已被減壓到大氣壓力以下的上述流路內的壓力、與利用伴隨上述泵浦主體的停止而造成的上述油壓泵浦的停止，讓上述大氣導入閥開放而導入到上述缸體的大氣壓力，之壓力差，從上述缸體突出將上述吸入口關閉，在上述閥支承體，設置有：將上述缸體與上述流路連通的連通路。

在第三型態，能以簡單構造的逆流防止閥，來達成泵浦的運轉停止時的吸入口的密封。

藉由本發明，能確實地防止潤滑油朝上游側流入，且能設計簡單構成的裝置(排氣系統)。

以下根據圖面來詳細說明本發明的實施方式。

根據第2圖及第3圖來說明本發明的實施方式的泵浦的構造。如該圖面所示，泵浦1，具備有：設置於基台2的流路構件3，在流路構件3設置有殼體4。在流路構件3，設置有吸入部5，該吸入部連接著作為減壓或真空的對象機器等，而且在流路構件3，設置有閥收納部6，該閥收納部6收納著逆流防止閥70(後面有詳細敘述)。在吸入部5，形成有：成為空氣流路的吸入口7，吸入口7與閥收納部6連通著。在殼體4，設置有：將從吸入部5所吸入的空氣排出的排出部8，在排出部8設置有：將殼體4內部與外部連通而成為空氣的流路的排出口9。

在殼體4內部配設有：第一泵浦主體10與第二泵浦主體20。第一泵浦主體10，具備有：設置有第一泵浦室13的第一殼罩11、與在第一泵浦室13內偏心配設的第一轉子12。在第一轉子12，將葉片40安裝成滑動於第一泵浦室13的內周，第一泵浦室13，藉由葉片40分隔為複數個空間。

同樣地，第二泵浦主體20，具備有：設置有第二泵浦室23的第二殼罩21、與在第二泵浦室23內偏心配設的第二轉子22。在第二轉子22，將葉片40安裝成滑動於第二泵浦室23的內周，第二泵浦室23，藉由葉片40分隔為複數個空間。

第一殼罩11及第二殼罩21固定於殼體4內，第一轉子12及第二轉子22，是以共通軸45所軸支承成在第一泵浦室13及第二泵浦室23內旋轉。

在第一殼罩11，設置有：與第一泵浦室13及閥收納部6連通的第一氣體導入通路14，且設置有：與第一泵浦室13及殼體4內部連通的第一氣體排出通路15。在第二殼罩21，設置有：將第一泵浦室13與第二泵浦室23連通的第二氣體導入通路24，設置有：與第二泵浦室23及殼體4內部連通的第二氣體排出通路25。

在第一氣體排出通路15以及第二氣體排出通路25，分別設置有排出閥41。各排出閥41，藉由朝各第一、第二泵浦室13、23側彈壓的彈簧42，將各第一、第二氣體排出通路15、25關閉，當以各第一、第二泵浦室13、23所壓縮的氣體的壓力超過預定值時則開啟。

在該流路構件3、第一泵浦主體10、第二泵浦主體20，形成有氣體流路，該氣體流路是由：吸入口7、閥收納部6、第一氣體導入通路14、第二氣體導入通路24、第一氣體排出通路15、第二氣體排出通路25、殼體4內部、排出口9所構成。藉此，利用第一轉子12及第二轉子22進行驅動，從吸入口7導入氣體，經由閥收納部6、第一氣體導入通路14，將氣體導入到第一泵浦室13。其氣體的一部分，藉由第一轉子12的旋轉而被壓縮，經由第一氣體排出通路15及殼體4內部，從排出口9排出到外部。該氣體的剩餘部分，經由第二氣體導入通路24而被導入到第二泵浦室23，且藉由第二轉子22的旋轉所壓縮，而經由第二氣體排出通路25及殼體4內部而從排出口9排出到外部。

在殼體4內配設有油壓泵浦30。油壓泵浦30，具備有：設置有第三泵浦室33的第三殼罩31、以及在第三泵浦室33內偏心配設的第三轉子32。在第三轉子32，將葉片40安裝成滑動於第三泵浦室33的內周，第三泵浦室33，藉由葉片40被分隔為複數個空間。

第三殼罩31，是隔介著安裝構件50而安裝於第二泵浦主體20，藉由緊固構件51所固定。第三轉子32，安裝於共通軸45，作成與第一轉子12及第二轉子22連動。

在第三殼罩31，形成有：將第三泵浦室33與外部連通的潤滑油導入通路36。潤滑油導入通路36，開口於殼體4的下部，藉由第三轉子32的旋轉而儲存於殼體4下部的潤滑油62，是經由潤滑油導入通路36而被吸引到第三泵浦室33。被吸引到第三泵浦室33而壓力上升的潤滑油62，被加壓輸送到：分別在第三殼罩31、安裝構件50、第二殼罩21及第一殼罩11所形成的作為潤滑油62的流路的潤滑油流路55，而被供給到共通軸45或第一、第二泵浦室13、23。

藉由第一泵浦主體10、第二泵浦主體20進行驅動，則油壓泵浦30也連動。藉由該油壓泵浦30的作動，而對第一泵浦室13、第二泵浦室23、及共通軸45供給潤滑油62，所以能讓各第一、第二泵浦主體10、20順暢地作動，而能穩定提供泵浦1的能力。

這裡根據第4圖及第5圖，針對逆流防止閥70的開閉來說明。

在流路構件3的閥收納部6(吸入口7與第一泵浦主體10之間的流路)，配設有逆流防止閥70。逆流防止閥70，是由：閥體71與閥支承體72所構成。在閥支承體72設置有缸體74，在閥體71設置有活塞部75。閥體71形成為能將吸入口7的開口封閉，將活塞部75可自由滑動地配設於缸體74內。藉由該構造，閥體71，從閥支承體72突出將吸入口7關閉，而且也可從吸入口7分離而將吸入口7開放。

而在閥支承體72，形成有：與缸體74連通而成為空氣的流路的連通流路76，連通流路76，連通於大氣導入通路19及閥支承體72外部。而在閥支承體72，形成有：將缸體74與外部予以連通的真空破壞用流路73。真空破壞用流路73，後面會詳細敘述，當閥體71未將吸入口7密封時，則藉由閥體71將真空破壞用流路73的開口封閉，當閥體71從缸體74突出而將吸入口7關閉時，則將真空破壞用流路73的開口形成在開放的位置。

在第一殼罩11，設置有圓筒狀的導入閥收納部16，在導入閥收納部16，設置有：與殼體4內連通的潤滑油排出口17與大氣導入口18。導入閥收納部16，是經由：設置於第三殼罩31的導入閥用潤滑油流路37(參考第2圖)、設置於安裝構件50的潤滑油流路56(參考第2圖)、以及設置於第二殼罩21的潤滑油流路26，而連通於第三泵浦室33，從第三泵浦室3來加壓輸送潤滑油。

在流路構件3及第一殼罩11，設置有：將來自大氣導入口18的空氣導入的大氣導入通路19，大氣導入口18，是經由：導入閥收納部16、大氣導入通路19，而連通於閥支承體72的缸體74。

在導入閥收納部16，可自由滑動地配設有大氣導入閥60。大氣導入閥60，是將大氣導入通路19進行開閉的閥。具體來說，大氣導入閥60，在其第一位置，以其側面將大氣導入口18關閉(參考第4圖)，在其第二位置，其側面將大氣導入口18開放(參考第5圖)。並且大氣導入閥60，是被彈簧61彈壓成位於第二位置。該彈簧61的彈壓力，如後述，調整成：以從潤滑油流路26所加壓輸送的潤滑油的壓力來讓大氣導入閥60位於第一位置。

如第4圖所示，當大氣導入閥60在第一位置時，大氣導入口18與大氣導入通路19是以大氣導入閥60所分隔，而讓潤滑油流路26與潤滑油排出口17連通。另一方面，如第5圖所示，當大氣導入閥60在第二位置時，大氣導入口18與大氣導入通路19連通，而潤滑油流路26與潤滑油排出口17是以大氣導入閥60所分隔。

以該方式構成的逆流防止閥70，在泵浦1的動作時，如第4圖所示，成為吸入口7開放的狀態。詳細說明該情形。在泵浦1的動作之前，第一泵浦主體10、第二泵浦主體20及油壓泵浦30沒有任何動作。於是，並沒有藉由油壓泵浦30將潤滑油加壓輸送到導入閥收納部16，大氣導入閥60位於第二位置。

使第一、第二泵浦10、20作動時，閥收納部6成為真空狀態(大氣壓力以下)。而缸體74內也經由連通流路76而與閥收納部6連通，所以成為真空狀態。此時，藉由與第一、第二泵浦10、20連動的油壓泵浦30，將潤滑油加壓輸送到導入閥收納部16，當該潤滑油的壓力勝過彈簧61的彈壓力時，則大氣導入閥60朝第一位置移動。結果，閥收納部6、缸體74、及大氣導入通路19，從大氣導入口18(大氣)被阻斷而成為密封的空間，閥收納部6及缸體74內的壓力，藉由第一、第二泵浦10、20而成為真空狀態。也就是說在閥收納部6及缸體74內不會產生壓力差。於是，閥體並未從缸體74突出，未將吸入口7密封。而對導入閥收納部16加壓輸送的潤滑油，經由潤滑油排出口17排出到殼體4內。

另一方面，在泵浦1非作動時，如第5圖所示，吸入口7成為被逆流防止閥70密封的狀態。詳細說明該情形。當使作動的泵浦1(參考第4圖)的第一、第二泵浦10、20停止時，與其連動的油壓泵浦30也會停止。藉由油壓泵浦30的停止，則潤滑油就不會加壓輸送到導入閥收納部16，藉由彈簧61的彈壓力而大氣導入閥60會移動到第二位置。

藉由大氣導入閥60朝第二位置的移動，大氣導入通路19，與大氣導入口18連通，從大氣導入口18所導入的大氣，經由大氣導入通路19導入到缸體74。此時，閥收納部6處於真空狀態，缸體74成為大氣壓力狀態，由於閥收納部6為負壓，缸體74側為正壓，所以閥體71從缸體74突出，將吸入口7關閉。

當閥體71從缸體74突出時，開放了真空破壞用流路73，所以被導入到缸體74內的空氣，會經由真空破壞用流路73及連通流路76而被導入到閥收納部6。結果，破壞了閥收納部6的真空狀態，成為大氣壓力狀態，第一泵浦室13、第二泵浦室23也成為大氣壓力狀態。

在該狀態，較藉由閥體71所密封的吸入口7更上游側(設為真空的對象機器等存在之側)維持真空狀態，閥收納部6是大氣壓力狀態，所以藉由其壓力差，閥體71維持著將吸入口7密封的狀態。

逆流防止閥70，是作成：即使將從大氣導入通路19所導入的大氣經由連通流路76導入到閥收納部6，而在閥收納部6全體成為大氣壓力狀態而與缸體74沒有壓力差之前，將吸入口7關閉。例如，將活塞部75的直徑或閥體71的重量進行調整。

如以上所說明，在本實施方式的泵浦1，當第一泵浦主體10、第二泵浦主體20、油壓泵浦30作動時，用來將大氣導入到缸體74的大氣導入通路19，會被藉由油壓泵浦30所加壓輸送的潤滑油的壓力而被關閉。藉此，閥收納部6(包含吸入口7與第一泵浦主體10之間的第一氣體導入通路14的氣體流路)與缸體74沒有壓力差，所以逆流防止閥70末將吸入口7密封。

另一方面，當泵浦1停止，也就是第一泵浦主體10、第二泵浦主體20、及油壓泵浦30停止時，大氣導入閥60將大氣導入通路19開放，將大氣導入到缸體74。藉此，在閥收納部6與缸體74產生壓力差，閥體71將吸入口7關閉。然後，該閥體71將吸入口7關閉而阻斷真空容器側，另一方面，閥收納部6側被破壞真空狀態。

藉由本實施方式的泵浦1，用來將真空容器側與第一、第二泵浦主體10、20側阻斷的逆流防止閥70、或用來進行其開閉的大氣導入閥60，全都設置於泵浦1，所以能達成節省空間化。而逆流防止閥70的開閉，是讓油壓泵浦30連動於各第一泵浦主體10、第二泵浦主體20，並且藉由連動於該油壓泵浦30讓大氣導入閥60開閉而達成，所以與習知技術設置複雜的電性控制系統的情況相比，能簡單地達成逆流防止閥70的開閉控制。藉此，利用採用泵浦1，能使裝置(排氣系統)的開發、製造的費用降低。

在習知技術，從吸入口到泵浦主體的流路，是維持真空狀態，相對的，本實施方式的泵浦，當泵浦主體停止運轉時，與該流路相當的閥收納部6或第一氣體導入通路14會被破壞真空。於是，能夠防止：藉由大氣壓力所按壓的潤滑油污染該流路或阻斷閥或吸入口的周邊。

在習知技術，用來將吸入口開閉的阻斷閥是藉由潤滑油開閉，可是本實施方式的逆流防止閥，是以壓力差來開閉。於是，本實施方式的逆流防止閥，能夠避免：因為用來將逆流防止閥開閉的潤滑油洩漏而將其週邊污染的情形。

上述實施方式是本發明的較佳實施例的一個例子，而並非被其限定，在未脫離本發明的主旨的範圍可進行各種變形實施。

例如，大氣導入閥60，設置於第一殼罩11，而並不限於此，只要在逆流防止閥70的缸體74將用來導入大氣的大氣導入通路19進行開閉即可。

逆流防止閥70，是由閥體71與閥支承體72所構成，而並不限於此，只要以閥收納部6側的壓力以及來自大氣導入通路19的大氣壓力之壓力差，來將吸入口關閉即可。而雖然逆流防止閥70設置於流路構件3，而並不限於此，只要是在吸入口7與第一泵浦主體10之間的流路，配設在較第一泵浦更上游側即可。

並且，雖然將第一泵浦主體10及第二泵浦主體20舉例作為泵浦主體，而並不限於此，一個或兩個以上也可以。

在本實施方式，雖然將葉片泵浦作為例子，而並不限於此，本發明所能廣泛適用的泵浦，具備有：與泵浦主體連動，用來將潤滑油供給到泵浦主體的油壓泵浦。

V1．．．阻斷閥

V2．．．大氣導入閥

1．．．泵浦

6．．．閥收納部(流路)

7．．．吸入口

9．．．排出口

10．．．第一泵浦主體

16．．．導入閥收納部

17．．．潤滑油排出口

18．．．大氣導入口

19．．．大氣導入通路

20．．．第二泵浦主體

30．．．油壓泵浦

36．．．潤滑油導入通路

37．．．導入閥用潤滑油流路

45．．．共通軸

55．．．潤滑油流路

60．．．大氣導入閥

70．．．逆流防止閥

71．．．閥體

72．．．閥支承體

73．．．真空用破壞流路

74．．．缸體

75．．．活塞部

76．．．連通流路

第1圖是示意性地說明習知技術的泵浦的基本構造的圖面。

第2圖是將實施方式的泵浦的主要部分展開的圖面。

第3圖是構成泵浦的油壓泵浦及泵浦主體的剖面圖。

第4圖是用來說明實施方式的泵浦的動作的主要部分剖面圖。

第5圖是用來說明實施方式的泵浦的動作的主要部分剖面圖。

3．．．流路構件

5．．．吸入部

6．．．閥收納部(流路)

7．．．吸入口

10．．．第一泵浦主體

11．．．第一殼罩

16．．．導入閥收納部

17．．．潤滑油排出口

18．．．大氣導入口

19．．．大氣導入通路

26．．．潤滑油流路

60．．．大氣導入閥

61．．．彈簧

70．．．逆流防止閥

71．．．閥體

72．．．閥支承體

73．．．真空用破壞流路

74．．．缸體

75．．．活塞部

76．．．連通流路

Claims (1)

1. 一種泵浦，其特徵為：具備有：從吸入口吸引空氣，將該空氣排出到排出口的泵浦主體、連動於上述泵浦主體的驅動，而對上述泵浦主體加壓輸送潤滑油的油壓泵浦、配設在上述吸入口與上述泵浦主體之間的流路，而將上述吸入口進行開閉的逆流防止閥、將較真空更高壓的氣體導入到上述逆流防止閥的大氣導入通路、以及當上述油壓泵浦作動時，以藉由該油壓泵浦所加壓輸送的潤滑油的壓力，將上述大氣導入通路關閉，當上述油壓泵浦非作動時將上述大氣導入通路開啟的大氣導入閥；上述逆流防止閥，當上述泵浦主體停止時，藉由：利用上述泵浦主體先前作動而已被減壓到大氣壓力以下的上述流路的壓力、與利用伴隨上述泵浦主體的停止而造成的上述油壓泵浦的停止來讓上述大氣導入閥開放而導入的大氣壓力，兩者之壓力差，來將上述吸入口關閉；當上述逆流防止閥將上述吸入口關閉時，上述大氣導入閥開放，而將導入到上述逆流防止閥的大氣予以導入到上述流路側；上述逆流防止閥，具備有：設置有缸體的閥支承體、 以及收納於該缸體而將上述吸入口開閉的閥體；上述大氣導入通路，用來將大氣導入上述缸體，上述閥體，當上述泵浦主體停止時，藉由：利用上述泵浦主體先前作動而已被減壓到大氣壓力以下的上述流路內的壓力、與利用伴隨上述泵浦主體的停止而造成的上述油壓泵浦的停止來讓上述大氣導入閥開放而導入到上述缸體的大氣壓力，兩者之壓力差，從上述缸體突出將上述吸入口關閉，在上述閥支承體，設置有：將上述缸體與上述流路連通的連通路。