JPH0819906B2 - Vacuum pump and vacuum pump - Google Patents
Vacuum pump and vacuum pumpInfo
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- JPH0819906B2 JPH0819906B2 JP15355193A JP15355193A JPH0819906B2 JP H0819906 B2 JPH0819906 B2 JP H0819906B2 JP 15355193 A JP15355193 A JP 15355193A JP 15355193 A JP15355193 A JP 15355193A JP H0819906 B2 JPH0819906 B2 JP H0819906B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、筒状のシリンダと、
往復移動するピストンで構成した真空ポンプと、この真
空ポンプで構成した真空排気装置に関する。The present invention relates to a cylindrical cylinder,
The present invention relates to a vacuum pump including a reciprocating piston and a vacuum exhaust device including the vacuum pump.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、真空ポンプには、種々の形式のも
のが知られている。大気圧より排気が行えるポンプとし
ては、油回転ポンプが最も一般的で、各方面に多用され
ている。然し乍ら、前記油回転ポンプは、ポンプ中の油
が真空容器側に逆拡散することが避けられないことか
ら、半導体デバイス製造装置や食品製造装置など、クリ
ーンな真空が要求される分野では、油の汚染を防止する
ための工夫が行われており、また、近来では油の汚染の
少ないルーツ型や、スクリュー型の真空ポンプが開発さ
れている。2. Description of the Related Art Conventionally, various types of vacuum pumps are known. The oil rotary pump is the most common pump that can exhaust air from atmospheric pressure, and is widely used in various fields. However, since the oil in the pump is inevitable that the oil in the pump diffuses back to the vacuum container side, in the field where a clean vacuum is required such as semiconductor device manufacturing equipment and food manufacturing equipment, the oil rotary pump Measures have been taken to prevent pollution, and recently, roots-type and screw-type vacuum pumps with less oil pollution have been developed.
【0003】前記ルーツ型のポンプは、一組のローター
を平行な回転軸を介して微間隔を保った状態で並列し、
かつローターと筒状ケーシング間にも微間隙を保って組
立てられる。運転は各ローターを互いに逆方向で高速回
転させるようになっており、ローターとローター間にガ
スを閉じ込め、これを排気側に容積移送する構造で、通
常5〜6段で構成されている。また、前記スクリュー型
のポンプは、一組のスクリューの歯と歯を互いに咬合せ
た状態で高速に回転させるようになっており、スクリュ
ーの歯と歯の間にガスを取込み、これを容積移送によっ
て機械的に排気する構造である。In the above-mentioned roots type pump, a pair of rotors are arranged side by side with parallel rotating shafts at a fine interval.
In addition, the rotor and the cylindrical casing are assembled with a small gap maintained. The operation is such that each rotor is rotated at a high speed in the opposite directions, and gas is confined between the rotors and transferred by volume to the exhaust side, which is usually composed of 5 to 6 stages. Further, the screw type pump is designed to rotate at a high speed in a state where a pair of screw teeth are intermeshed with each other. It is a structure that mechanically exhausts.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前記ルーツ型やスクリ
ュー型の真空ポンプは、オイルフリーのクリーンな真空
を得る点で効果を達成しているが、未だ次のような問題
点があった。即ち、ルーツ型の真空ポンプの場合、大気
圧から10-1 Pa まで排気可能とする為に、ローターと
ローターの間及びローターとケースの間に微間隔を保っ
た単段ポンプが5段〜6段で構成されており、スクリュ
ー型の真空ポンプの場合も、1組のスクリューの歯と歯
の間に非接触の微間隔を保たせる必要があることから、
何れの真空ポンプも部品精度及び組立精度が要求される
結果、製造が難しいために、コストが高く、また、所要
の到達圧力を得るためには、段数を多くする必要がある
ため、ポンプが大型化する問題点があった。The roots-type and screw-type vacuum pumps have achieved the effect of obtaining an oil-free clean vacuum, but still have the following problems. That is, in the case of a roots type vacuum pump, in order to be able to exhaust from atmospheric pressure to 10 -1 Pa, a single stage pump having a fine gap between rotors and between the rotor and the case has 5 to 6 stages. In the case of a screw type vacuum pump, it is necessary to maintain a non-contact fine gap between the teeth of one set of screws.
All vacuum pumps require high part accuracy and assembly accuracy, resulting in high cost because they are difficult to manufacture. Also, in order to obtain the required ultimate pressure, it is necessary to increase the number of stages, which makes the pump large. There was a problem that became.
【0005】また、前記の油回転ポンプをはじめ、ルー
ツ型やスクリュー型の真空ポンプは、取付姿勢が決めら
れており、自由な取付姿勢を選定できない問題点があ
り、運搬の際にも、この取付姿勢を守って取扱わなけれ
ばならない不便さがあった。Further, the roots type and screw type vacuum pumps such as the oil rotary pump described above have a fixed mounting posture, and there is a problem in that a free mounting posture cannot be selected. There was an inconvenience that you had to handle it while keeping the installation posture.
【0006】[0006]
【課題を解決する為の手段】この発明は前記のような問
題点に鑑みてなされたもので、クリーンな真空が得ら
れ、製造が容易で、かつ小形化が可能な真空ポンプおよ
び真空排気装置を提供することを目的としている。ま
た、取付や運搬の際の、ポンプの姿勢を自由にできる真
空ポンプを提供することも目的としている。The present invention has been made in view of the above problems, and a vacuum pump and a vacuum exhaust device which can obtain a clean vacuum, can be easily manufactured, and can be miniaturized. Is intended to provide. Another object is to provide a vacuum pump that allows the posture of the pump to be freely set when mounting or transporting.
【0007】斯る目的を達成するこの発明の真空ポンプ
は、軸受で摺動自在に支承された往復移動軸に径の異な
るピストン部を設けて構成した多段ピストンに、前記ピ
ストン部が収容されるピストン室を形成したシリンダが
装着され、多段ピストンの往復移動によって、各ピスト
ン端面と前記ピストン室の内端面間に、夫々流体空間が
形成可能としてあると共に、前記流体空間を互いに連通
させる為の通路が多段ピストン内部に設けられ、該通路
のピストン部側壁に形成した開口部と、ピストン室の内
壁で、前記通路の連通/遮断弁が構成してあることを特
徴としているものである。In the vacuum pump of the present invention which achieves the above object, the piston portion is housed in a multistage piston constituted by a reciprocating shaft rotatably supported by a bearing provided with piston portions having different diameters. A cylinder in which a piston chamber is formed is mounted, and a fluid space can be formed between each piston end surface and an inner end surface of the piston chamber by reciprocating movement of a multistage piston, and a passage for communicating the fluid spaces with each other. Is provided inside the multistage piston, and the communication passage / cutoff valve of the passage is constituted by the opening formed in the side wall of the piston portion of the passage and the inner wall of the piston chamber.
【0008】また、この発明の別の真空ポンプは、軸受
で摺動自在に支承された往復移動軸に、径の異なるピス
トン部を設けて構成した多段ピストンの、前記ピストン
部が前記往復移動軸方向で離接する2部材で構成され、
前記多段ピストンに前記ピストン部が収容されるピスト
ン室を形成したシリンダが装着され、多段ピストンの往
復移動によって、各ピストン端面と前記ピストン室の内
端面間に流体空間が形成可能としてあると共に、前記流
体空間を互いに連通させる為の通路が多段ピストン内部
に設けられ、該通路の連通/遮断弁が、前記離接する2
部材の対向部に構成してあることを特徴としている。Further, another vacuum pump according to the present invention is a multi-stage piston having a reciprocating shaft slidably supported by bearings, and piston parts having different diameters provided on the reciprocating shaft. It is composed of two members that come in and out of contact with each other,
A cylinder having a piston chamber in which the piston portion is accommodated is attached to the multistage piston, and a fluid space can be formed between each piston end face and an inner end face of the piston chamber by reciprocating movement of the multistage piston. A passage for communicating the fluid spaces with each other is provided inside the multistage piston, and a communication / shutoff valve of the passage is connected / disconnected to the two.
It is characterized in that it is formed in the facing portion of the member.
【0009】一方、この発明の真空排気装置は、前記の
如くの真空ポンプを複数台と、各真空ポンプを直列又は
並列に接続する為の切換路とからなることを特徴として
いる。On the other hand, the vacuum exhaust apparatus of the present invention is characterized by comprising a plurality of vacuum pumps as described above and a switching path for connecting the respective vacuum pumps in series or in parallel.
【0010】[0010]
【作用】この発明の真空ポンプによれば、シリンダ内
で、往復移動軸を介して多段ピストンを繰り返し往復移
動させると、多段ピストン内部に設けた通路が連通/遮
断弁を介して連通と遮断を繰り返し、各ピストン部の往
復移動方向両側に形成された流体空間内の流体(気体)
を圧縮し、或いは圧縮することなく、ピストン部を介し
て隣接する別の流体空間へと、順次移送することができ
る。According to the vacuum pump of the present invention, when the multi-stage piston is repeatedly reciprocated in the cylinder through the reciprocating shaft, the passage provided inside the multi-stage piston connects and disconnects via the communication / cutoff valve. Repeatedly, the fluid (gas) in the fluid space formed on both sides in the reciprocating direction of each piston
Can be compressed or can be sequentially transferred to another adjacent fluid space via the piston portion without being compressed.
【0011】移送される流体を収容する流体空間のシー
ル部が、多段ピストンを構成したピストン部の側壁とシ
リンダの内壁の対向部および往復移動軸の側壁とシリン
ダの内壁の対向部で構成されている。The seal portion of the fluid space for containing the fluid to be transferred is composed of the side wall of the piston portion of the multistage piston and the inner wall of the cylinder, and the side wall of the reciprocating shaft and the inner wall of the cylinder. There is.
【0012】このように、軸方向に長い面状の間隙で構
成されるシール部の間隙は、軸受と摺動自在に支承され
る往復移動軸の支承構造部分で決定される。従って、ピ
ストンとシリンダーは非接触の構成が可能で、潤滑のた
めの油の必要をなくし、また、摩擦による熱の発生も小
さくできるため、油の汚染がないクリーンな真空を得る
ことができる。As described above, the gap of the seal portion formed by the axially long planar gap is determined by the supporting structure portion of the reciprocating shaft slidably supported by the bearing. Therefore, the piston and the cylinder can be configured in a non-contact manner, oil for lubrication is not necessary, and heat generation due to friction can be reduced, so that a clean vacuum without oil contamination can be obtained.
【0013】軸方向に長い面状の間隙によるシール部に
は、極微小の間隙を確保するべく、ピストンおよびシリ
ンダに高い精度が要求されるが、ピストンおよびシリン
ダともに、シール部は円筒面であるので、前記従来のル
ーツ型やスクリュー型に比較して格段に工作が容易であ
る。また、1組のピストンとシリンダで、ポンプ機構を
多段に構成することが可能なので、小型の真空ポンプが
提供できる。A high precision is required for the piston and the cylinder in order to secure a very small gap in the seal portion having a long axial gap in the axial direction. In both the piston and the cylinder, the seal portion is a cylindrical surface. Therefore, as compared with the above-mentioned conventional roots type or screw type, the work is significantly easier. Further, since the pump mechanism can be configured in multiple stages with one set of piston and cylinder, a small vacuum pump can be provided.
【0014】更に、油の使用を無くできるので、取付時
および運搬時の姿勢も自由にすることができる。Furthermore, since it is possible to eliminate the use of oil, it is possible to freely set the posture during mounting and transportation.
【0015】[0015]
【実施例】以下、この発明のいくつかの実施例を図を参
照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Some embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0016】図1および図2はこの発明の第1実施例の
真空ポンプであり、図中1が一体型の多段ピストン、2
が多段に構成されたシリンダである。多段ピストン1
は、図2に示したように、往復移動軸3の中間部に、小
径のピストン部4と筒状とした大径のピストン部5を一
体的に設けて構成されている。前記ピストン部4の上面
がピストン端面6、下面がピストン端面7を形成してい
ると共に、ピストン5の上面がピストン端面8、下面が
ピストン端面9を形成している。これらのピストン部
4、5は往復移動軸3と一体に構成されるが、往復移動
軸3にピストン部4、5を固着して一体化するなどの構
成とすることもできる。1 and 2 show a vacuum pump according to a first embodiment of the present invention, in which 1 is an integrated multi-stage piston, 2
Is a multi-stage cylinder. Multistage piston 1
As shown in FIG. 2, the reciprocating shaft 3 is integrally provided with a small-diameter piston portion 4 and a cylindrical large-diameter piston portion 5 at an intermediate portion thereof. The upper surface of the piston portion 4 forms the piston end surface 6 and the lower surface forms the piston end surface 7, and the upper surface of the piston 5 forms the piston end surface 8 and the lower surface forms the piston end surface 9. Although the piston portions 4 and 5 are integrally formed with the reciprocating shaft 3, the piston portions 4 and 5 may be fixed to the reciprocating shaft 3 so as to be integrated with each other.
【0017】一方、多段のシリンダ2は、内部に、前記
小径のピストン部4を収容する第1ピストン室10と大
径のピストン部5を収容する第2ピストン室11を上下
に形成したもので、中心に往復移動軸3の挿通孔12が
形成され、該挿通孔12の端部に、往復移動軸3を摺動
自在に軸支する軸受13a、13bが設置してある。On the other hand, the multi-stage cylinder 2 has a first piston chamber 10 for accommodating the small-diameter piston portion 4 and a second piston chamber 11 for accommodating the large-diameter piston portion 5, which are vertically formed inside. An insertion hole 12 for the reciprocating shaft 3 is formed at the center, and bearings 13a and 13b for slidably supporting the reciprocating shaft 3 are installed at the ends of the insertion hole 12.
【0018】前記第1ピストン室10および第2ピスト
ン室11は、夫々、ピストン部4、5が往復移動(図中
上下に)できる距離に亘って形成してあり、ピストン部
4、5の往復移動に従って、ピストン端面6と第1ピス
トン室10のシリンダ内端面14が対向している、環状
の流体空間15およびピストン端面7と第1ピストン室
10のシリンダ内端面16が対向している、環状の流体
空間17、並びに、ピストン端面8と第2ピストン室1
1のシリンダ内端面18が対向している、環状の流体空
間19およびピストン端面9と第2ピストン室11のシ
リンダ内端面20が対向している、環状の流体空間21
が、夫々形成できるようになっている。The first piston chamber 10 and the second piston chamber 11 are formed over a distance in which the piston portions 4 and 5 can reciprocate (up and down in the figure), and the piston portions 4 and 5 reciprocate. According to the movement, the piston end surface 6 and the cylinder inner end surface 14 of the first piston chamber 10 face each other, and the annular fluid space 15 and the piston end surface 7 and the cylinder inner end surface 16 of the first piston chamber 10 face each other. Fluid space 17, and the piston end surface 8 and the second piston chamber 1
An annular fluid space 19 in which the first cylinder inner end surface 18 faces and an annular fluid space 21 in which the piston end surface 9 faces the inner cylinder end surface 20 of the second piston chamber 11.
However, each can be formed.
【0019】前記ピストン部4の内部には、通路22、
22が形成してある。通路22は、開口部23でピスト
ン部4のピストン端面6に開口していると共に、開口部
25でピストン部4の外側壁24に開口している。ま
た、前記ピストン部5の内部には二種類の通路26、2
6、27、27が形成してある。これらの通路のうち、
通路26は、開口部29でピストン部5の内側壁28に
開口していると共に、開口部30でピストン端面9に開
口している。一方通路27は、開口部31でピストン部
5のピストン端面8に開口していると共に、開口部33
でピストン部5の外側壁32に開口している。Inside the piston portion 4, passages 22,
22 is formed. The passage 22 opens at the piston end surface 6 of the piston portion 4 at the opening 23, and at the outer wall 24 of the piston portion 4 at the opening 25. In addition, inside the piston portion 5, two types of passages 26, 2 are provided.
6, 27, 27 are formed. Out of these passages
The passage 26 opens at the inner wall 28 of the piston portion 5 at the opening 29 and at the piston end surface 9 at the opening 30. On the other hand, the passage 27 opens at the piston end surface 8 of the piston portion 5 at the opening 31 and also at the opening 33.
It opens at the outer wall 32 of the piston portion 5.
【0020】一方、シリンダ2に形成した第1ピストン
室10の内向内壁34に凹部35が形成してある。凹部
35は、ピストン部4が最も上昇した時に、前記通路2
2の開口部25が対向する位置に、開口部25と正対す
る角度に亘って形成してあり、かつ通路22と流体空間
17が連通できる幅で形成してある。また、シリンダ2
に形成した第2ピストン室11の内向内壁36に凹部3
7が形成してある。凹部37は、ピストン部5が最も上
昇した時に、前記通路27の開口部33が対向する位置
に、開口部33と正対する角度に亘って形成してあり、
かつ、通路27と流体空間21が連通できる幅で形成し
てある。On the other hand, a recess 35 is formed in the inwardly directed inner wall 34 of the first piston chamber 10 formed in the cylinder 2. The recessed portion 35 is provided so that when the piston portion 4 is most raised, the passage 2
The second opening 25 is formed at a position facing each other over an angle that faces the opening 25, and has a width that allows the passage 22 and the fluid space 17 to communicate with each other. Also, cylinder 2
The recess 3 is formed in the inward inner wall 36 of the second piston chamber 11 formed in
7 is formed. The concave portion 37 is formed at a position where the opening portion 33 of the passage 27 faces the piston portion 5 when the piston portion 5 is most raised, and is formed at an angle facing the opening portion 33.
In addition, the passage 27 and the fluid space 21 are formed to have a width that allows them to communicate with each other.
【0021】図中、38は吸気口、39は排気口であ
る。吸気口38は、シリンダ2に形成した通路40と連
通しており、通路40の開口部41が第2ピストン室1
1の内向内壁36に開口している。開口部41は、ピス
トン部5が最も下降した時、流体空間19に開口する高
さとしてある。排気口39は、シリンダ2に形成した通
路42と連通しており、通路42の開口部43が挿通孔
12の内壁に開口している。開口部43は、ピストン部
4が最も下降した時、往復駆動軸3の側壁に形成した溝
44を介して、流体空間17と通路42が連通する位置
としてある。In the figure, 38 is an intake port and 39 is an exhaust port. The intake port 38 communicates with a passage 40 formed in the cylinder 2, and an opening 41 of the passage 40 has an opening 41.
1 inwardly facing inner wall 36. The opening portion 41 has a height such that it opens into the fluid space 19 when the piston portion 5 descends most. The exhaust port 39 communicates with a passage 42 formed in the cylinder 2, and an opening 43 of the passage 42 opens to the inner wall of the insertion hole 12. The opening 43 is located at a position where the fluid space 17 and the passage 42 communicate with each other via the groove 44 formed in the side wall of the reciprocating drive shaft 3 when the piston portion 4 descends most.
【0022】前記各流体空間15、17、19、21を
形成するシリンダ内端面14、16、18、20には、
リリース弁45の受圧側が臨ませてあり、各リリース弁
45と前記排気口39に連通する通路42が、バイパス
通路46で連通させてあり、夫々の流体空間15、1
7、19、21内の圧力が、大気圧或いは予め定めた圧
力より高い圧力になった時には、リリース弁45が開い
て、流体空間が排気口39に直接連通できるようになっ
ている。The cylinder inner end surfaces 14, 16, 18, 20 forming the fluid spaces 15, 17, 19, 21 are
The pressure receiving side of the release valve 45 faces, and the passage 42 that communicates with each release valve 45 and the exhaust port 39 is communicated with the bypass passage 46.
When the pressure in 7, 19 and 21 becomes higher than atmospheric pressure or a predetermined pressure, the release valve 45 is opened so that the fluid space can directly communicate with the exhaust port 39.
【0023】上記実施例の真空ポンプは、往復駆動軸3
を往復駆動機構(図示していない。)で矢示Aのように
往復移動させて、吸気口38側の気体を流体空間19、
21、15、17へと順次移送し、排気口39側へ排出
し、吸気口38に接続した真空容器(図示していない)
を真空排気することができる。The vacuum pump of the above embodiment has a reciprocating drive shaft 3
Is reciprocated by a reciprocating drive mechanism (not shown) as indicated by an arrow A to move the gas on the intake port 38 side to the fluid space 19,
A vacuum container (not shown) which is sequentially transferred to 21, 15, 17 and discharged to the exhaust port 39 side and connected to the intake port 38.
Can be evacuated.
【0024】図3は、ピストン部4、5が、最も下降し
た状態(a) と最も上昇した状態(b)を、夫々示したもの
である。ピストン部4、5の往復移動によって生じる気
体の移送の様子を矢印によって示してある。(a) に示し
た矢印はピストン部4、5が(b) に示した状態から(a)
に示した状態に移行する行程の様子であり、(b) に示し
た矢印は逆の行程の様子である。FIG. 3 shows the piston parts 4 and 5 in the most lowered state (a) and the most raised state (b), respectively. Arrows show the manner of gas transfer caused by the reciprocating movement of the piston portions 4 and 5. The arrows shown in (a) are from the state shown in (b) of the pistons 4 and 5 in (a).
It is the state of the process of transitioning to the state shown in Fig. 4, and the arrow shown in (b) is the state of the reverse process.
【0025】吸気口38を通して流体空間19に吸い込
まれた気体は、ピストン部5が最も上昇した時、通路2
7と流体空間21が凹部37で連通する結果、流体空間
21側に移送される(図(b) 参照)。The gas sucked into the fluid space 19 through the intake port 38 is passed through the passage 2 when the piston portion 5 is most raised.
7 and the fluid space 21 communicate with each other in the recess 37, and as a result, they are transferred to the fluid space 21 side (see FIG. (B)).
【0026】流体空間21に移送された気体は、ピスト
ン部5が最も下降した時、通路26と流体空間15が連
通する結果、流体空間15に移送される(図(a) 参
照)。The gas transferred to the fluid space 21 is transferred to the fluid space 15 as a result of the passage 26 and the fluid space 15 communicating with each other when the piston portion 5 descends most (see FIG. (A)).
【0027】流体空間15に移送された気体は、ピスト
ン部4が最も上昇した時に、通路22と流体空間17が
凹部35で連通する結果、流体空間17側に移送される
(図(b) 参照)。The gas transferred to the fluid space 15 is transferred to the fluid space 17 side as a result of the passage 22 and the fluid space 17 communicating with each other at the recess 35 when the piston portion 4 rises most (see FIG. 2 (b)). ).
【0028】次に、流体空間17に移送された気体は、
ピストン部4が最も下降した時に、流体空間17と通路
42が溝44で連通する結果、排気口39を通して排出
される( 図(a) 参照)。Next, the gas transferred to the fluid space 17 is
When the piston portion 4 descends most, the fluid space 17 and the passage 42 communicate with each other through the groove 44, and as a result, the fluid space 17 is discharged through the exhaust port 39 (see FIG. (A)).
【0029】ピストン部4、5の上昇および下降の際
に、流体空間内の気体が一時的に圧縮される。圧縮され
た結果、流体空間内の圧力が所定の圧力(例えば大気
圧)を越えた時には、リリース弁45が開となって、バ
イパス通路46を通して、排気口39へ、流体空間内の
気体の一部を直接排出する。尤も、流体空間内の圧力が
圧縮によって高い圧力になるのは、真空容器が大気圧の
状態から排気を開始した直後の短時間であるので、前記
リリース弁45はポンプの運転中、常時開閉を繰り返す
ものではない。従って、リリース弁45を介設したバイ
パス通路46は、必ずしも全ての流体空間15、17、
19、21に対して設ける必要は無く、流体空間19に
対してだけ設けるなどの変更が可能である。When the piston portions 4 and 5 are moved up and down, the gas in the fluid space is temporarily compressed. As a result of being compressed, when the pressure in the fluid space exceeds a predetermined pressure (for example, atmospheric pressure), the release valve 45 is opened and the gas in the fluid space is discharged through the bypass passage 46 to the exhaust port 39. Part is discharged directly. However, since the pressure in the fluid space becomes high due to the compression for a short time immediately after the vacuum container starts exhausting from the atmospheric pressure state, the release valve 45 is always opened and closed during the operation of the pump. It does not repeat. Therefore, the bypass passage 46 provided with the release valve 45 is not necessarily used for all the fluid spaces 15, 17,
It is not necessary to provide it for 19 and 21, and it is possible to make changes such as providing only for the fluid space 19.
【0030】前記のような排気動作において、流体空間
19と21を連通させる通路が通路27で構成され、該
通路27の流通/遮断弁が、開口部33と第2ピストン
室11の内向内壁36および内向内壁36に形成した凹
部37で構成されている。流体空間21と15を連通さ
せる通路は、通路26で構成され、該通路26の流通/
遮断弁が、開口部29と第2ピストン室11の外向内壁
47で構成されている。また、流体通路15と17を連
通させる通路は、通路22で構成され、該通路の流通/
遮断弁が、開口部25と、第1ピストン室10の内向内
壁34および内向内壁34に形成した凹部35で構成さ
れている。In the exhaust operation as described above, the passage that connects the fluid spaces 19 and 21 is constituted by the passage 27, and the flow / shutoff valve of the passage 27 has the opening 33 and the inwardly directed inner wall 36 of the second piston chamber 11. And a concave portion 37 formed in the inward inner wall 36. The passage that connects the fluid spaces 21 and 15 is constituted by the passage 26, and the passage / flow of the passage 26
The shutoff valve is constituted by the opening 29 and the outward inner wall 47 of the second piston chamber 11. Further, the passage that connects the fluid passages 15 and 17 is constituted by the passage 22, and the passage / flow of the passage /
The shutoff valve is composed of an opening 25 and an inwardly directed inner wall 34 of the first piston chamber 10 and a recess 35 formed in the inwardly directed inner wall 34.
【0031】これらの流通/遮断弁が閉の状態では、各
流体空間のシール部が、ピストン部4の外側壁24と第
1ピストン室10の内向内壁34の面状の対向部、往復
移動軸3の外壁と挿通孔12の内壁の面状の対向部、ピ
ストン部5の内側壁28と第2ピストン室11の外向内
壁47の面状の対向部並びにピストン部5の外側壁32
と第2ピストン室11の内向内壁36の面状の対向部で
構成される。When these flow / shut-off valves are closed, the seal portion of each fluid space is such that the outer wall 24 of the piston portion 4 and the inward inner wall 34 of the first piston chamber 10 face each other, and the reciprocating shaft. 3 and the inner wall of the insertion hole 12 face-to-face, the inner wall 28 of the piston part 5 and the outward facing inner wall 47 of the second piston chamber 11 and the outer wall 32 of the piston part 5.
And an inwardly facing inner wall 36 of the second piston chamber 11 in a planar shape.
【0032】即ち、各シール部は、軸方向に長い面状の
間隙とでき、シール用油などを介在させることなく、シ
ール機能を発揮させることができる。夫々の対向部は、
排気される気体の平均自由工程に対して、十分に短い距
離(50〜100μm )となっていれば良く、多段ピス
トン1とシリンダ2の組立も、組立治具を必要とするこ
となく、通常の組立作業で行うことができる。この結
果、製造は容易である。That is, each of the seal portions can be formed as a plane-shaped gap that is long in the axial direction, and can exert its sealing function without interposing sealing oil or the like. The opposing parts of each are
It suffices that the distance is sufficiently short (50 to 100 μm) with respect to the mean free path of the exhausted gas, and the assembly of the multistage piston 1 and the cylinder 2 does not require an assembling jig, and a normal assembly is required. It can be done during assembly. As a result, manufacturing is easy.
【0033】前記シール部を構成する対向部は、接触状
態にすることも可能である。例えば、ピストン部4の径
をプラス側公差で製造し、シリンダ2の第1ピストン室
10の径をマイナス側公差で製造する。組立後、多段ピ
ストン1を往復移動により、ピストン部4の外側壁24
と第1ピストン室10の内向内壁34が互いに磨耗し、
対向間隙が実質的に0のシール部を得ることができる。
この場合、ピストン部4の外側壁24の硬度を第1ピス
トン室10の内向内壁34の硬度に対して小さいことが
望ましく、材質や表面処理を考慮すると良いであろう。The facing portion forming the seal portion can be brought into contact with each other. For example, the diameter of the piston portion 4 is manufactured with a plus side tolerance, and the diameter of the first piston chamber 10 of the cylinder 2 is manufactured with a minus side tolerance. After the assembly, the multistage piston 1 is reciprocated to move the outer wall 24 of the piston portion 4.
And the inwardly facing inner wall 34 of the first piston chamber 10 wear against each other,
It is possible to obtain a seal portion in which the facing gap is substantially zero.
In this case, it is desirable that the hardness of the outer side wall 24 of the piston portion 4 be smaller than the hardness of the inwardly facing inner wall 34 of the first piston chamber 10, and the material and surface treatment may be considered.
【0034】また、ピストン部4、5の外側壁24、3
2およびシリンダ2における外向内壁47に、夫々環状
凹入溝を形成して耐磨耗性リングを装着し、夫々のシー
ル部にシール材を介在させることもできる。耐磨耗性リ
ングを装着するだけで、軸方向に長い面状の間隙のシー
ル性能を簡単に向上させることができる。The outer walls 24, 3 of the piston parts 4, 5 are
It is also possible to form annular recessed grooves in the outwardly facing inner wall 47 of the cylinder 2 and the cylinder 2 to mount wear resistant rings, and to interpose a sealing material in each seal portion. Only by mounting the wear resistant ring, it is possible to easily improve the sealing performance of the axially long planar gap.
【0035】上記実施例においては、4つの流体空間1
5、17、19、21の最大体積が、互いに等しくなる
ようにしてある。例えば、ピストン部4の直径を80m
m、ピストン部5の内側壁28の直径を80mm、外側壁
32の直径を110mmとし、往復移動のストロークを2
2.5mmとすると、夫々の流体空間の最大体積を約11
0cc、最小体積を約3.5ccとすることができる。従っ
て、この大きさで圧縮比が約30となり、理論的到達圧
力が1×10-1 Pa 、往復移動の速度を1800rpmと
して、理論的排気速度が約200 l/min の真空ポンプ
を得ることができる。In the above embodiment, four fluid spaces 1
The maximum volumes of 5, 17, 19 and 21 are made equal to each other. For example, the diameter of the piston part 4 is 80m
m, the diameter of the inner wall 28 of the piston part 5 is 80 mm, the diameter of the outer wall 32 is 110 mm, and the stroke of reciprocating movement is 2
2.5mm, the maximum volume of each fluid space is about 11
0cc and minimum volume can be about 3.5cc. Therefore, with this size, the compression ratio is about 30, the theoretical ultimate pressure is 1 × 10 −1 Pa, the reciprocating speed is 1800 rpm, and the theoretical pumping speed is about 200 l / min. it can.
【0036】図4は、ピストン部4、5の大きさを上記
のようにした試作機の排気速度の測定結果であり、10
5 Paから10Paの範囲で約200 l/min の排気速度が
観測された。10Pa近辺から低い圧力では、排気速度の
減少が認められた。FIG. 4 shows the measurement results of the pumping speed of the prototype in which the sizes of the pistons 4 and 5 are as described above.
A pumping speed of about 200 l / min was observed in the range of 5 Pa to 10 Pa. At low pressures from around 10 Pa, a reduction in pumping speed was observed.
【0037】図5は同じく試作機の吸気口38で測定し
た圧力で、8×10-2Paであった。排気口39は大気圧
(約105 Pa)とした場合であり、流体空間19がステ
ージ4、流体空間21がステージ3、流体空間15がス
テージ2、流体空間17がステージ1の圧力に相当す
る。FIG. 5 shows the pressure measured at the intake port 38 of the prototype, which is 8 × 10 -2 Pa. The exhaust port 39 is at atmospheric pressure (about 10 5 Pa), and the fluid space 19 corresponds to the stage 4, the fluid space 21 corresponds to the stage 3, the fluid space 15 corresponds to the stage 2, and the fluid space 17 corresponds to the stage 1. .
【0038】次に図6は、給気口38に、異なる容積の
真空容器を接続して、排気特性を測定した結果のグラフ
である。50 l程度までの真空容器は、約30分で到達
圧力である10-1Paまで排気することができた。Next, FIG. 6 is a graph showing the results of measuring exhaust characteristics by connecting vacuum containers of different volumes to the air supply port 38. The vacuum container up to about 50 l could be exhausted to the ultimate pressure of 10 -1 Pa in about 30 minutes.
【0039】次に図7は、この発明の第2実施例の真空
ポンプである。構造は第1実施例と略同様である。ピス
トン部は48、49、50と3段とし、これに対応させ
て、流体空間も51、52、53、54、55、56の
6室が、ピストン部の往復移動方向の両側に形成できる
ようになっている。Next, FIG. 7 shows a vacuum pump according to a second embodiment of the present invention. The structure is almost the same as that of the first embodiment. The piston part has three stages of 48, 49, 50. Correspondingly, six fluid chambers 51, 52, 53, 54, 55, 56 can be formed on both sides in the reciprocating direction of the piston part. It has become.
【0040】この実施例では、各流体空間の最大体積を
互いに等しくすることは困難で、給気口57から排気口
58へ向う移送方向で、最大体積が段階的に小さくなっ
ている。各流体空間51、52、…56と、排気口58
の間には、夫々、リリース弁59を介設したバイパス通
路60が、シリンダ61に形成してある。In this embodiment, it is difficult to make the maximum volumes of the respective fluid spaces equal to each other, and the maximum volumes gradually decrease in the transfer direction from the air supply port 57 to the exhaust port 58. 56 and the exhaust ports 58
Between them, a bypass passage 60 having a release valve 59 interposed is formed in the cylinder 61.
【0041】この実施例の真空ポンプも、往復移動軸6
2を介してピストン部48、49、50を往復駆動する
ことによって、吸気口57側の気体を、流体空間55、
56、53、54、51、52へと順次移送して、排気
口58へと排出することができる。The vacuum pump of this embodiment also has a reciprocating shaft 6.
By reciprocally driving the pistons 48, 49, 50 via the gas passage 2, the gas on the intake port 57 side is moved to the fluid space 55,
It can be sequentially transferred to 56, 53, 54, 51, 52 and discharged to the exhaust port 58.
【0042】次にこの発明の第3実施例の真空ポンプを
図8を参照して説明する。この実施例は前記第1実施例
と略同様の構成であるので、同一部材に同一符号を付し
て詳細な説明は省略する。Next, a vacuum pump according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Since this embodiment has substantially the same configuration as that of the first embodiment, the same members are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
【0043】第1実施例と異なる部分は、往復移動軸3
が、シリンダ2の両側に設置した軸受13c、13d
で、摺動かつ回転自在に軸支されている部分と、各部の
通路の連通/遮断をする為に設けた凹部35、37に代
えて、縦凹部63、64、65、66が設けられている
部分である。The part different from the first embodiment is the reciprocating shaft 3.
Are bearings 13c and 13d installed on both sides of the cylinder 2.
The vertical recesses 63, 64, 65, 66 are provided in place of the recesses 35, 37 provided for connecting / disconnecting the slidingly and rotatably pivotally supported parts and the passages of the respective parts. It is the part that is.
【0044】即ち、縦凹部63、64が、シリンダ2の
第1ピストン室10の内向内壁34の下部および第2ピ
ストン室11の内向内壁36の下部に設けられている
(図(c) 、(d) 参照)。また、縦凹部65、66がシリ
ンダ2の第2ピストン室11の外向内壁47の下部およ
びピストン部5の外側壁32の上部に設けられている
(図(a) 、(b) 参照)。That is, the vertical recesses 63 and 64 are provided in the lower portion of the inward inner wall 34 of the first piston chamber 10 and the lower portion of the inward inner wall 36 of the second piston chamber 11 of the cylinder 2 (Fig. (C), ( d)). Further, vertical recesses 65 and 66 are provided in the lower part of the outward inner wall 47 of the second piston chamber 11 of the cylinder 2 and the upper part of the outer wall 32 of the piston part 5 (see FIGS. (A) and (b)).
【0045】前記縦凹部63、64並びに縦凹部65、
66は夫々、往復移動軸3から見て同一角度の方向に設
けてあるのに対して、縦凹部63と65或いは縦凹部6
4と66は異なる角度の方向に設けてある。即ち、往復
移動軸3を介してピストン部4、5を往復移動させる際
に、ピストン部4、5を回転させることによって、縦凹
部63と開口部25並びに縦凹部64と開口部33が対
向と非対向の間で変化し、通路22、27の連通/遮断
が行なわれるようになっている。同様に、縦凹部65と
ピストン部5の内側壁28に形成した開口部29並びに
縦凹部66と、吸気口38に連通する通路40の開口部
41が対向と非対向の間で変化し、通路26、40の連
通/遮断が行なわれるようになっている。一方、往復移
動軸3の、ピストン4より下方の側壁には、縦凹部69
が、前記開口部28、29、33のうち一方の開口部
(図において右側)の方向と同一方向に向けて形成して
ある。The vertical recesses 63, 64 and the vertical recesses 65,
66 are provided in the same angle direction as viewed from the reciprocating shaft 3, respectively, whereas the vertical recesses 63 and 65 or the vertical recess 6 are provided.
4 and 66 are provided at different angles. That is, when the piston portions 4 and 5 are reciprocally moved through the reciprocating shaft 3, the piston portions 4 and 5 are rotated so that the vertical concave portion 63 and the opening portion 25 and the vertical concave portion 64 and the opening portion 33 face each other. It is changed between the non-opposition and the passages 22 and 27 are connected / disconnected. Similarly, the vertical recessed portion 65, the opening 29 formed in the inner wall 28 of the piston portion 5, the vertical recessed portion 66, and the opening 41 of the passage 40 communicating with the intake port 38 change between facing and non-facing. 26 and 40 are connected / disconnected. On the other hand, on the side wall of the reciprocating shaft 3 below the piston 4, a vertical recess 69
Is formed in the same direction as the direction of one of the openings 28, 29, 33 (right side in the drawing).
【0046】以上のような構成によって、多段ピストン
1を図の(a) 、(b) 、(c) 、(d)のように往復移動させ
る場合、(a) 、(b) の下降工程では、通路40、26、
42が連通状態、通路27、22が遮断状態とできるの
に対し、(c) 、(d) の上昇工程では、通路27、22が
連通状態、通路40、26、42が遮断状態とすること
ができる。尚、多段ピストンを昇降に際して回転させる
が、図はシリンダ2を相対回転させて示してあるもので
ある。With the above construction, when the multistage piston 1 is reciprocated as shown in (a), (b), (c) and (d) of the figure, in the lowering process of (a) and (b), , Passages 40, 26,
42 can be in a communicating state and the passages 27 and 22 can be in a blocking state, whereas in the ascending steps of (c) and (d), the passages 27 and 22 are in a communicating state and the passages 40, 26 and 42 are in a blocking state You can The multi-stage piston is rotated when moving up and down, but the drawing shows the cylinder 2 relatively rotated.
【0047】この実施例の真空ポンプもピストン部4、
5の回転と往復移動を、図の(a) 、(b) 、(c) 、(d) の
ように繰り返すことによって、吸気口38から排気口3
9へ向けて、気体を流体空間19、21、15、17へ
と順次移送することができる。各工程における気体の流
れを、矢印で表わした。The vacuum pump of this embodiment also has a piston portion 4,
By repeating the rotation of 5 and the reciprocating movement as shown in (a), (b), (c), and (d) of FIG.
The gas can be transferred sequentially to the fluid spaces 19, 21, 15, 17 towards 9. The gas flow in each step is represented by an arrow.
【0048】この実施例の場合、ピストン部4、5の往
復移動による流体空間内の気体の圧縮動作を無くするこ
とができるので、リリース弁を介設したバイパス通路を
省くことができると共に、気体の圧縮が無いので、ピス
トン部4、5を往復移動させる駆動源の所要パワーを極
めて小さくすることが可能である。In the case of this embodiment, since the compression operation of the gas in the fluid space due to the reciprocating movement of the piston portions 4 and 5 can be eliminated, the bypass passage provided with the release valve can be omitted and the gas can be eliminated. Since there is no compression, it is possible to make the required power of the drive source for reciprocating the piston parts 4, 5 extremely small.
【0049】また、水蒸気のような凝縮性のガスを排気
する場合に、排気中のガスの凝縮を避けることができ
る。When exhausting a condensable gas such as water vapor, it is possible to avoid condensation of the gas in the exhaust.
【0050】図9は、この発明の第4実施例の真空ポン
プを表わしたものである。前記第1実施例のピストン部
4、5が一体物として構成したのに代えて、ピストン部
4、5が第1部材68と第2部材69の2部材で構成し
てあり、第2部材69が往復移動軸3に沿って摺動し、
第1部材68と離接できるようにしてある。FIG. 9 shows a vacuum pump according to the fourth embodiment of the present invention. Instead of forming the piston parts 4 and 5 of the first embodiment as one body, the piston parts 4 and 5 are composed of two members, a first member 68 and a second member 69, and a second member 69. Slides along the reciprocating shaft 3,
The first member 68 can be separated from and contacted with the first member 68.
【0051】ピストン部4、5を構成した第1部材68
および第2部材69内には、通路70、71、72、7
3、74、75、76、77、78が図示したように形
成してあり、これらの通路の連通/遮断が第1部材68
と第2部材69の離接によって行なわれるようになって
いる。79はピン、80はピン79に対する逃げであ
る。第1実施例と同一の符号は同一の構成要素である。The first member 68 constituting the piston parts 4 and 5
And in the second member 69, the passages 70, 71, 72, 7
3, 74, 75, 76, 77, 78 are formed as shown, and the communication / blocking of these passages is accomplished by the first member 68.
And the second member 69 is separated and contacted. 79 is a pin, and 80 is a relief for the pin 79. The same reference numerals as those in the first embodiment are the same components.
【0052】図10は、この実施例の動作の様子を説明
する図である。図中、(a) は矢示Aへ、(b) は矢示Bの
方向へ、夫々往復移動軸3を介してピストン部4、5を
移動させる場合を表わしている。矢示Aの方向の移動の
工程では、前記第1部材68と第2部材69が離れて、
両部材の間に通路73,74が形成されるのに対し、矢
示Bの方向の移動の工程では、第1、第2部材68、6
9は近接して、これらの通路73、74は形成されな
い。FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of this embodiment. In the figure, (a) shows a case where the piston portions 4 and 5 are moved in the direction of arrow A and in the direction of arrow B through the reciprocating shaft 3, respectively. In the step of moving in the direction of arrow A, the first member 68 and the second member 69 are separated,
While the passages 73 and 74 are formed between both members, in the step of moving in the direction of the arrow B, the first and second members 68 and 6 are formed.
9 are adjacent to each other, and these passages 73 and 74 are not formed.
【0053】各工程における気体の流れを矢印で表わし
た。この実施例の場合も、流体空間内の気体の移送に際
し、圧縮動作を無くすることができる。従って、リリー
ス弁を介在させたバイパス通路を不要にでき、また、駆
動源の所要パワーを小さくすることができる。排気中、
凝縮性のガスが凝縮しないようにできる点は、前記第3
実施例と同様である。The flow of gas in each step is represented by an arrow. Also in the case of this embodiment, the compression operation can be eliminated when the gas in the fluid space is transferred. Therefore, the bypass passage with the release valve interposed can be eliminated, and the required power of the drive source can be reduced. During exhaust,
The third point is that the condensable gas can be prevented from condensing.
It is similar to the embodiment.
【0054】図11は、ピストン部の形状を変更した第
5実施例の概略図である。ピストン部90は凹入部分の
無い形状として、加工の容易性と、工作精度の向上が図
られるようにしたものである。ピストン部90とシリン
ダ部91の間で構成する流体通路の図示は省略してある
が、前記第1乃至第4実施例と同様の考え方で設けられ
ることは言うまでもない。FIG. 11 is a schematic view of the fifth embodiment in which the shape of the piston portion is changed. The piston portion 90 has a shape without a recessed portion so as to facilitate processing and improve working accuracy. Although illustration of the fluid passage formed between the piston portion 90 and the cylinder portion 91 is omitted, it goes without saying that the fluid passage is provided in the same way as the first to fourth embodiments.
【0055】次に図12は、上記の実施例の真空ポンプ
を用いて構成した真空排気装置の図である。真空ポンプ
は、P1 、P2 で示してあり、前記第1実施例から第5
実施例の何れの真空ポンプでも良い。各真空ポンプの吸
気口38と排気口39の間に、図示したような管路81
を設置し、該管路81に弁V1 、V2 、V3 が介設して
あると共に、真空容器82との接続部83の近くに、圧
力ゲージGが設けてある。Next, FIG. 12 is a diagram of a vacuum exhaust device constructed by using the vacuum pump of the above embodiment. The vacuum pumps are designated by P 1 and P 2 , and are the same as the first to fifth embodiments.
Any of the vacuum pumps of the embodiments may be used. Between the intake port 38 and the exhaust port 39 of each vacuum pump, a pipe line 81 as shown
Is installed, valves V 1 , V 2 and V 3 are provided in the conduit 81, and a pressure gauge G is provided near the connecting portion 83 with the vacuum container 82.
【0056】このように構成した真空排気装置によれ
ば、弁V1 、V2 、V3 の開閉を制御することによっ
て、真空ポンプP1 、P2 は、並列接続状態と、直列接
続状態に切換えることが可能である。即ち、弁V1 、V
3 を開とし、弁V2 を閉にすると、真空ポンプP1 、P
2 は並列接続状態となり、1台の真空ポンプの排気速度
の2倍の排気速度の真空排気装置とすることができる。
一方、弁1 、V3 を閉とし、弁V2 を開とすると、真空
ポンプP1 、P2 が直列接続状態となり、到達圧力の低
い真空排気装置とすることができる。弁1 、V2 、V3
の開閉制御は、圧力ゲージGの出力に応じて、制御装置
(図示していない)で行うことも可能である。According to the vacuum exhaust apparatus having the above-described structure, the vacuum pumps P 1 and P 2 are switched between the parallel connection state and the series connection state by controlling the opening and closing of the valves V 1 , V 2 and V 3. It is possible to switch. That is, the valves V 1 and V
When 3 is opened and valve V 2 is closed, vacuum pumps P 1 , P
2 becomes a parallel connection state, and it is possible to provide a vacuum exhaust device having an exhaust speed twice as high as the exhaust speed of one vacuum pump.
On the other hand, when the valves 1 and V 3 are closed and the valve V 2 is opened, the vacuum pumps P 1 and P 2 are connected in series, and a vacuum exhaust device having a low ultimate pressure can be obtained. Valve 1 , V 2 , V 3
It is also possible to perform the opening / closing control by a control device (not shown) according to the output of the pressure gauge G.
【0057】各ポンプの往復移動軸の駆動機構は、種々
の態様が考えられる。往復移動軸を直列に配列させて、
中間に駆動源(図示していない)を設置し、真空ポンプ
P1、P2 の駆動を一つの駆動源で行うこともできる。
この場合、各ポンプの往復移動を逆位相とすることによ
って、駆動による振動を低減することが可能な場合があ
る。Various modes can be considered for the drive mechanism of the reciprocating shaft of each pump. Arrange the reciprocating shafts in series,
It is also possible to install a drive source (not shown) in the middle and drive the vacuum pumps P 1 and P 2 with one drive source.
In this case, it may be possible to reduce vibration due to driving by setting the reciprocating movements of the pumps in opposite phases.
【0058】また、並列接続の場合に、真空ポンプP1
の吸気口38と流体空間19が連通する時期と、真空ポ
ンプP2 の吸気口38と流体空間19が連通する時期の
位相を180度ずれるようにすると、真空容器82に対
する排気の脈動を小さくすることができる。In the case of parallel connection, the vacuum pump P 1
The phase of the communication of the intake port 38 of the vacuum pump P 2 with the fluid space 19 and the phase of the communication of the intake port 38 of the vacuum pump P 2 with the fluid space 19 are shifted by 180 degrees to reduce the pulsation of the exhaust gas to the vacuum container 82. be able to.
【0059】[0059]
【発明の効果】以上に説明した通り、この発明によれ
ば、クリーンな真空が得られると共に、製造を容易にで
き、かつ小形化可能な真空ポンプおよび真空排気装置を
提供できる効果がある。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a vacuum pump and a vacuum exhaust device that can obtain a clean vacuum, can be easily manufactured, and can be miniaturized.
【図1】この発明の第1実施例の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a first embodiment of the present invention.
【図2】同じく第1実施例の多段ピストンの斜視図であ
る。FIG. 2 is a perspective view of the multistage piston of the first embodiment.
【図3】(a) 、(b) は、同じく第1実施例の動作を説明
する図である。3 (a) and 3 (b) are diagrams for explaining the operation of the first embodiment.
【図4】同じく第1実施例の圧力と排気速度の関係を示
すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between pressure and exhaust speed in the first embodiment.
【図5】同じく第1実施例の吸気口と排気口の圧力分布
を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing pressure distributions at the intake port and the exhaust port of the first embodiment.
【図6】同じく第1実施例の排気時間と圧力の関係を示
すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between exhaust time and pressure in the first embodiment.
【図7】この発明の第2実施例の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a second embodiment of the present invention.
【図8】(a) 、(b) 、(c) 、(d) は、夫々、この発明の
第3実施例の断面図で、ピストン部の往復移動工程に従
って、動作を説明する図である。8 (a), (b), (c) and (d) are cross-sectional views of a third embodiment of the present invention, respectively, for explaining the operation in accordance with the reciprocating process of the piston portion. .
【図9】この発明の第4実施例の断面図である。FIG. 9 is a sectional view of a fourth embodiment of the present invention.
【図10】(a) 、(b) は、同じく第4実施例の動作を説
明する図である。10 (a) and 10 (b) are diagrams for explaining the operation of the fourth embodiment.
【図11】この発明の第5実施例の概略断面図である。FIG. 11 is a schematic sectional view of a fifth embodiment of the present invention.
【図12】この発明の真空排気装置の実施例を示す系統
図である。FIG. 12 is a system diagram showing an embodiment of the vacuum exhaust device of the present invention.
1 多段ピストン 2、61 シリンダ 3、62 往復移動軸 4、5、48、49、50 ピストン部 6、7、8、9 ピストン端面 10 第1ピストン室 11 第2ピストン室 13a、13b 軸受 15、17、19、21、51、52、…56 流体空
間 14、16、18、20 内端面 22、26、27、40、42、70、71、…78
通路 23、25、29、30、31、33、41、43 開
口部 35、37 凹部 38、57 吸気口 39、58 排気口 45、59 リリース弁 46、60 バイパス通路 63、64、…66 縦凹部 68 第1部材 69 第2部材 81 管路 82 真空容器1 Multistage Piston 2, 61 Cylinder 3, 62 Reciprocating Shaft 4, 5, 48, 49, 50 Piston Part 6, 7, 8, 9 Piston End Face 10 First Piston Chamber 11 Second Piston Chamber 13a, 13b Bearing 15, 17 , 19, 21, 51, 52, ... 56 Fluid space 14, 16, 18, 20 Inner end face 22, 26, 27, 40, 42, 70, 71, ... 78
Passages 23, 25, 29, 30, 31, 33, 41, 43 Openings 35, 37 Recesses 38, 57 Intake ports 39, 58 Exhaust ports 45, 59 Release valves 46, 60 Bypass passages 63, 64, ... 66 Vertical recesses 68 1st member 69 2nd member 81 Pipe line 82 Vacuum container
Claims (9)
に径の異なるピストン部を設けて構成した多段ピストン
に、前記ピストン部が収容されるピストン室を形成した
シリンダが装着され、多段ピストンの往復移動によっ
て、各ピストン端面と前記ピストン室の内端面間に、夫
々流体空間が形成可能としてあると共に、前記流体空間
を連通させる為の通路が多段ピストン内部に設けられ、
該通路のピストン部側壁に形成した開口部と、ピストン
室の内壁で、前記通路の連通/遮断弁が構成してあるこ
とを特徴とする真空ポンプ1. A multistage piston comprising a reciprocating shaft rotatably supported by bearings and piston parts having different diameters provided on a reciprocating shaft, and a cylinder having a piston chamber for accommodating the piston part is attached to the multistage piston. By the reciprocating movement of the piston, a fluid space can be formed between each piston end surface and the inner end surface of the piston chamber, and a passage for communicating the fluid space is provided inside the multistage piston.
A vacuum pump, characterized in that an opening formed in a side wall of a piston portion of the passage and an inner wall of the piston chamber constitute a communication / cutoff valve for the passage.
ン端面とピストン室の内端面間に形成される流体空間
は、最大体積を互いに等しくした請求項1記載の真空ポ
ンプ。2. The vacuum pump according to claim 1, wherein the fluid spaces formed between the piston end face and the inner end face of the piston chamber of each piston portion of the multistage piston have the same maximum volume.
ン端面とピストン室の内端面間に形成される流体空間
は、最大体積を、ピストン部毎に異なる体積とした請求
項1記載の真空ポンプ。3. The vacuum pump according to claim 1, wherein the fluid space formed between the piston end surface and the inner end surface of the piston chamber of each piston portion of the multistage piston has a maximum volume that is different for each piston portion.
ン端面とピストン室の内端面間に形成される流体空間の
うち、少なくとも一つの流体空間と排出口の間に、リリ
ース弁を介設したバイパス通路が設けてある請求項1記
載の真空ポンプ。4. A bypass in which a release valve is provided between at least one of the fluid spaces formed between the piston end surface and the inner end surface of the piston chamber of each piston portion of the multistage piston, and a discharge port. The vacuum pump according to claim 1, wherein a passage is provided.
転可能としてある請求項1記載の真空ポンプ。5. The vacuum pump according to claim 1, wherein the multistage piston is rotatable about a reciprocating shaft.
に、径の異なるピストン部を設けて構成した多段ピスト
ンの、前記ピストン部が前記往復移動軸方向で離接する
2部材で構成され、前記多段ピストンに前記ピストン部
が収容されるピストン室を形成したシリンダが装着さ
れ、多段ピストンの往復移動によって、各ピストン端面
と前記ピストン室の内端面間に流体空間が形成可能とし
てあると共に、前記流体空間を互いに連通させる為の通
路が多段ピストン内部に設けられ、該通路の連通/遮断
弁が、前記離接する2部材の対向部に構成してあること
を特徴とする真空ポンプ。6. A multi-stage piston comprising a reciprocating shaft slidably supported by a bearing, and piston parts having different diameters provided on the reciprocating shaft. The piston part is composed of two members which separate from and contact each other in the reciprocating shaft direction. A cylinder having a piston chamber in which the piston portion is housed is attached to the multistage piston, and a fluid space can be formed between each piston end face and the inner end face of the piston chamber by reciprocating movement of the multistage piston. A vacuum pump, wherein a passage for communicating the fluid spaces with each other is provided inside the multistage piston, and a communication / cutoff valve of the passage is formed at an opposed portion of the two members that are in contact with each other.
ン端面とピストン室の内端面間に形成される流体空間
は、最大体積を互いに等しくした請求項6記載の真空ポ
ンプ。7. The vacuum pump according to claim 6, wherein the fluid spaces formed between the piston end surface and the inner end surface of the piston chamber of each piston portion of the multistage piston have the same maximum volume.
各真空ポンプを直列又は並列に接続する為の切換路とか
らなる真空排気装置。8. A plurality of vacuum pumps according to claim 1,
A vacuum exhaust device comprising a switching path for connecting each vacuum pump in series or in parallel.
各真空ポンプを直列又は並列に接続する為の切換路とか
らなる真空排気装置。9. A plurality of vacuum pumps according to claim 6,
A vacuum exhaust device comprising a switching path for connecting each vacuum pump in series or in parallel.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15355193A JPH0819906B2 (en) | 1992-09-04 | 1993-06-24 | Vacuum pump and vacuum pump |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-262917 | 1992-09-04 | ||
| JP26291792 | 1992-09-04 | ||
| JP15355193A JPH0819906B2 (en) | 1992-09-04 | 1993-06-24 | Vacuum pump and vacuum pump |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06129354A JPH06129354A (en) | 1994-05-10 |
| JPH0819906B2 true JPH0819906B2 (en) | 1996-03-04 |
Family
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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- 1993-06-24 JP JP15355193A patent/JPH0819906B2/en not_active Expired - Fee Related
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