JP2003013847A - Hydraulic power operation compressor - Google Patents
Hydraulic power operation compressorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は水力を利用して圧縮
空気を生成するコンプレッサに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compressor that utilizes hydraulic power to generate compressed air.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般のコンプレッサは、空気の吸気と排
気を所定のタイミングで行なう弁機構を備えたシリンダ
本体と、シリンダ本体に装着したピストンと、ピストン
ロッドとを備えるコンプレッサを、クランク機構を介し
てレシプロエンジンモータや電気モータなどで駆動す
る。2. Description of the Related Art A general compressor includes a cylinder body having a valve mechanism for intake and exhaust of air at a predetermined timing, a piston attached to the cylinder body, and a compressor having a piston rod and a crank mechanism. Driven by a reciprocating engine motor or electric motor.
【０００３】この種のコンプレッサは、例えば、自動車
タイヤ等の空気入れ装置や、鉄道車両のエアブレーキ装
置や、ヒートポンプや冷却装置などに用いられている。This type of compressor is used, for example, in an inflating device for automobile tires, an air brake device for a railway vehicle, a heat pump, a cooling device, and the like.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、湖沼・湾口
・河川・貯水池（ダム湖）などの底には有機分を含む底
泥（ヘドロ）が多量に堆積する。このような底泥は、富
栄養化などの水質汚染の原因となるため、浚渫船等によ
り浚渫された後、水深の浅い処理池で自然乾燥させる天
日乾燥、自然沈降により圧密させ上澄み液を分離する土
木脱水、又は石灰等の脱水助剤を添加し機械的脱水装置
を用いて行なう機械脱水による処理が施され、その後、
廃棄物として処分されていた。しかし、浚渫作業や底泥
の処理など処理費用が多大であった。By the way, a large amount of sludge containing organic matter (sludge) is deposited on the bottom of lakes, bay mouths, rivers, reservoirs (dam lakes), and the like. Such bottom mud causes water pollution such as eutrophication, so after being dredged by a dredging vessel, etc., it is naturally dried in a shallow treatment pond, sun-dried, and naturally sedimented to separate the supernatant liquid. Civil engineering dehydration, or treatment by mechanical dehydration using a mechanical dehydrator with the addition of a dehydration aid such as lime, and then
It was disposed of as waste. However, the treatment cost such as dredging work and treatment of bottom mud was great.
【０００５】また、湖沼等の底に多量の圧縮空気を送っ
て、湖沼等の底部分の水を攪拌することにより、湖沼の
底に底泥を堆積させないシステムも考えられる。しか
し、電気モータやレシプロエンジンを駆動源とする従来
のコンプレッサは、上記のような多量の圧縮空気を必要
とするシステムに使用するには燃料消費が大きくなるた
め現実的でない。It is also possible to consider a system in which a large amount of compressed air is sent to the bottom of a lake or the like to agitate the water at the bottom of the lake or the like to prevent sediment from depositing on the bottom of the lake. However, a conventional compressor driven by an electric motor or a reciprocating engine is not realistic because it consumes a large amount of fuel for use in a system that requires a large amount of compressed air as described above.
【０００６】そこで、本発明者らは、上記課題を解決す
べく、湖沼等の水力を利用した高効率・大容量のコンプ
レッサを提供することを目的とする。In order to solve the above-mentioned problems, it is an object of the present inventors to provide a high-efficiency, large-capacity compressor that utilizes the hydraulic power of lakes and marshes.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の水力作
動コンプレッサは、給水弁を設けた給水口と排水弁を設
けた排水口を有する駆動シリンダと、前記駆動シリンダ
によって駆動され、吸気行程で大気圧により押し開かれ
る吸気口と、排気行程で所定の内圧を受けて開かれる排
気口とを有する作動シリンダと、前記駆動シリンダの往
復動と連動して前記駆動シリンダが連続的に往復動する
ように前記給水弁と排水弁を交互に開閉する弁機構とを
備えていることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a hydraulically actuated compressor having a drive cylinder having a water supply port provided with a water supply valve and a drainage port provided with a drain valve, and an intake stroke driven by the drive cylinder. The operating cylinder has an intake port that is pushed open by the atmospheric pressure and an exhaust port that is opened by receiving a predetermined internal pressure in the exhaust stroke, and the drive cylinder continuously reciprocates in conjunction with the reciprocating motion of the drive cylinder. As described above, a valve mechanism for alternately opening and closing the water supply valve and the drain valve is provided.
【０００８】請求項２に記載の水力作動コンプレッサ
は、前記駆動シリンダによって回動駆動するクランク機
構と、前記クランク機構で駆動シリンダの吸水弁と排水
弁の開閉のタイミングが制御された前記弁機構と、前記
クランク機構を介して駆動シリンダと連動して作動する
前記作動シリンダとを備えていることを特徴とする。A hydraulically operated compressor according to a second aspect of the present invention comprises a crank mechanism which is rotationally driven by the drive cylinder, and the valve mechanism in which the opening and closing timings of the water intake valve and the drain valve of the drive cylinder are controlled by the crank mechanism. , And the operating cylinder that operates in conjunction with the drive cylinder via the crank mechanism.
【０００９】請求項３に記載の水力作動コンプレッサ
は、前記作動シリンダと前記駆動シリンダとをシリンダ
ヘッドを互いに外側に向けて同一のシリンダ軸線に沿っ
て対向配置したシリンダユニットと、前記作動シリンダ
のピストンと駆動シリンダのピストンとを連結すると共
に、シリンダ軸線に沿って直線往復動するコンロッド
と、前記駆動シリンダと作動シリンダに対してシリンダ
軸線から引いた垂直二等分線を中心として固定的に配設
した内歯歯車と、前記内歯歯車の半径に対して半径が１
／２で内歯歯車と噛み合う遊星歯車と、前記遊星歯車の
歯車軸を前記中心から遊星歯車の半径距離で回転自在に
軸支すると共に、前記遊星歯車を公転させる回転部材
と、前記回転部材に連動して回転するフライホイール
と、前記遊星歯車の歯車軸に遊星歯車の半径距離に設け
られ前記コンロッドを連結した連結ピンとを有する前記
クランク機構とを備えていることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in a hydraulically operated compressor, a cylinder unit in which the working cylinder and the drive cylinder are arranged opposite to each other along the same cylinder axis with their cylinder heads facing outwards, and a piston of the working cylinder. And a piston of a drive cylinder are connected, and a connecting rod that linearly reciprocates along the cylinder axis and a fixed bisector drawn from the cylinder axis with respect to the drive cylinder and the working cylinder are fixedly arranged. The internal gear and the radius of the internal gear is 1
1/2, a planetary gear meshing with an internal gear, a rotary member that rotatably supports a gear shaft of the planetary gear at a radial distance of the planetary gear from the center, and a revolution member that revolves the planetary gear, and the rotary member. The crank mechanism includes a flywheel that rotates in an interlocking manner, and a crank pin that has a connecting pin that is provided at a radial distance of the planetary gear on a gear shaft of the planetary gear and that connects the connecting rod.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態に係る水力作
動コンプレッサを図面に基づいて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A hydraulically operated compressor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１１】第1実施形態に係る水力作動コンプレッサ1
0は、図１と図２に示すように、水力で駆動する駆動シ
リンダ11と、クランク機構12と、駆動シリンダ11の給水
と排水のタイミングを制御する弁機構13と、駆動シリン
ダ11より動力を受けて駆動し圧縮空気を生成する作動シ
リンダ14とを備えている。Hydraulically operated compressor 1 according to the first embodiment
As shown in FIGS. 1 and 2, 0 is a drive cylinder 11 driven by hydraulic power, a crank mechanism 12, a valve mechanism 13 that controls the timing of water supply and drainage of the drive cylinder 11, and power from the drive cylinder 11. And a working cylinder 14 that receives and drives it to generate compressed air.
【００１２】駆動シリンダ11は、シリンダヘッド部に、
高圧水が滞留（又は流入）する給水通路21の給水口22
と、排水通路23の排水口24を備えるシリンダ本体25と、
シリンダ本体25に装着したピストン26と、ピストン26に
ピン27で取り付けたコンロッド28とを備えている。The drive cylinder 11 has a cylinder head,
Water supply port 22 of water supply passage 21 where high-pressure water accumulates (or flows in)
And a cylinder body 25 having a drainage port 24 of the drainage passage 23,
A piston 26 mounted on the cylinder body 25 and a connecting rod 28 attached to the piston 26 with a pin 27 are provided.
【００１３】シリンダ本体25の給水口22には、所定のタ
イミングで開閉動作をする給水弁29が取り付けてあり、
シリンダ本体25の排水口24には、所定のタイミングで開
閉動作をする排水弁30が取り付けてある。A water supply valve 29 that opens and closes at a predetermined timing is attached to the water supply port 22 of the cylinder body 25.
A drain valve 30 that opens and closes at a predetermined timing is attached to the drain port 24 of the cylinder body 25.
【００１４】給水弁29は、給水路31が直径方向に貫通し
た円筒形状の部材で、給水口22に設けた給水弁取り付け
部にシール性を確保した状態で回動自在に取り付けてあ
る。給水通路21と給水口22を連通するように給水弁29が
回動すると、給水通路21の高圧水が、給水路31を通って
給水口22からシリンダ本体25内に流入し、その圧力でピ
ストン26をシリンダ本体25の外側に押し込むように作用
する。The water supply valve 29 is a cylindrical member having a water supply passage 31 penetrating in the diametrical direction, and is rotatably attached to a water supply valve mounting portion provided at the water supply port 22 in a state where a sealing property is secured. When the water supply valve 29 is rotated so as to connect the water supply passage 21 and the water supply port 22, the high-pressure water in the water supply passage 21 flows through the water supply passage 31 from the water supply port 22 into the cylinder body 25, and the pressure causes the piston to move. It works so as to push 26 into the outside of the cylinder body 25.
【００１５】排水弁30も、給水弁29と同様の構造であ
り、排水路32が直径方向に貫通した円筒形状の部材で、
排水口24に設けた排水弁取り付け部にシール性を確保し
た状態で回動自在に取り付けてある。排水通路23と排水
口24を連通するように排水弁30が回動すると、シリンダ
本体25から排水口24、排水路32、排水通路23を通って水
が排出される。The drain valve 30 also has a structure similar to that of the water supply valve 29, and is a cylindrical member having a drain passage 32 penetrating in the diametrical direction.
A drain valve mounting portion provided at the drain port 24 is rotatably mounted in a state where a sealing property is secured. When the drain valve 30 rotates so that the drain passage 23 and the drain port 24 communicate with each other, water is discharged from the cylinder body 25 through the drain port 24, the drain passage 32, and the drain passage 23.
【００１６】給水弁29と排水弁30は、それぞれ所定の直
径のプーリ33、34を備えており、後述するクランク機構1
2のフライホイール71の回転軸72に固定的に取り付けた
プーリ74に、タイミングベルト35が掛け回されてクラン
ク機構12の回転に対して所定の回転比で回転するように
なっている。給水弁29と排水弁30はそれぞれ半回転ごと
に開閉動作を繰り返すものであり、具体的には、クラン
ク機構12の１回転（ピストン26の１往復）に対して１／
２回転するようになっており、給水弁29はピストン26が
上死点に来たときに開口するように回転し、排水弁30
は、ピストン26が下死点に来たときに開口するように回
転するようになっている。The water supply valve 29 and the drainage valve 30 are provided with pulleys 33 and 34 having a predetermined diameter, respectively.
The timing belt 35 is wound around a pulley 74 fixedly attached to the rotary shaft 72 of the second flywheel 71 so that the pulley 74 rotates at a predetermined rotation ratio with respect to the rotation of the crank mechanism 12. The water supply valve 29 and the drain valve 30 repeat the opening / closing operation every half rotation, and specifically, 1 / one rotation of the crank mechanism 12 (one reciprocation of the piston 26).
The water supply valve 29 rotates twice so that the piston 26 opens when the piston 26 reaches the top dead center, and the drain valve 30 rotates.
Is adapted to rotate so that the piston 26 opens when it reaches the bottom dead center.
【００１７】作動シリンダ14は、図3に示すように、駆
動シリンダ11に対してシリンダヘッドを互いに外側に向
けて同一のシリンダ軸線に沿って対向配置したシリンダ
本体41と、該シリンダ本体41に装着したピストン42とを
備えている。ピストン42は駆動シリンダ11のコンロッド
28をピン43で取り付けている。As shown in FIG. 3, the working cylinder 14 is mounted on the cylinder body 41, in which the cylinder head faces the driving cylinder 11 and faces each other outwardly along the same cylinder axis. And a piston 42 that has been made. The piston 42 is the connecting rod of the drive cylinder 11.
28 is attached with pin 43.
【００１８】作動シリンダ14のシリンダ本体41のシリン
ダヘッドには、外気を貯める吸気チャンバ44に連通した
吸気通路45の吸気口46と、圧縮空気を貯める圧縮空気チ
ャンバ47に連通した圧縮空気通路48の排気口49が形成し
てあり、吸気口46と排気口49には吸気弁50と排気弁51と
を備えている。The cylinder head of the cylinder body 41 of the working cylinder 14 is provided with an intake port 46 of an intake passage 45 communicating with an intake chamber 44 for storing outside air and a compressed air passage 48 communicating with a compressed air chamber 47 for storing compressed air. An exhaust port 49 is formed, and the intake port 46 and the exhaust port 49 are provided with an intake valve 50 and an exhaust valve 51.
【００１９】吸気弁50は外気圧で押し開かれる自動弁で
あり、シリンダ軸線Lと平行にシリンダ本体41の外側へ
軸部50aを向けて、シリンダヘッドの内側に設けた弁座
に弁部50bを配設し、シリンダヘッドの外側に突き抜け
た軸部50aの他端にばね座50cを設け、このばね座50cと
シリンダヘッドの外面との間に弾性的に圧縮させた状態
で弁ばね50dを装着したものである。The intake valve 50 is an automatic valve that is pushed open by the outside air pressure. The shaft 50a is directed to the outside of the cylinder body 41 in parallel with the cylinder axis L, and the valve 50b is installed on the valve seat provided inside the cylinder head. Is provided, a spring seat 50c is provided at the other end of the shaft portion 50a penetrating to the outside of the cylinder head, and the valve spring 50d is elastically compressed between the spring seat 50c and the outer surface of the cylinder head. It is attached.
【００２０】この吸気弁50は、ピストン42が上死点から
下死点に移動する間の吸気行程でシリンダ本体41の内圧
が低下するので、外気圧により押し開かれてシリンダ本
体41内に外気を吸気する。ピストン42が下死点から上死
点に移動する間の排気行程では、シリンダ本体41内の空
気が圧縮されて外気よりも高くなるので、吸気弁50はシ
リンダ本体41内の内圧により押し上げられて吸気口46を
閉ざす。Since the internal pressure of the cylinder main body 41 of the intake valve 50 decreases during the intake stroke while the piston 42 moves from the top dead center to the bottom dead center, the intake valve 50 is pushed open by the external atmospheric pressure to open the outside air inside the cylinder main body 41. Inhale. During the exhaust stroke during which the piston 42 moves from the bottom dead center to the top dead center, the air in the cylinder body 41 is compressed and becomes higher than the outside air, so the intake valve 50 is pushed up by the internal pressure in the cylinder body 41. Close the intake port 46.
【００２１】排気弁51は所定の圧縮空気圧で押し開かれ
る自動弁であり、シリンダ軸線Lと平行にシリンダ本体4
1の外側へ軸部51aを向けて、シリンダヘッドの外側に設
けた弁座に弁部51bを配設し、弁部51bの外側の面に設け
たばね座51cとシリンダヘッドの圧縮空気通路48の内側
面との間に弾性的に圧縮させた状態で弁ばね51dを装着
したものである。The exhaust valve 51 is an automatic valve that is pushed open by a predetermined compressed air pressure, and is arranged in parallel with the cylinder axis L and the cylinder body 4
1, the shaft portion 51a is directed to the outside of the cylinder head, the valve portion 51b is disposed on the valve seat provided on the outside of the cylinder head, and the spring seat 51c provided on the outer surface of the valve portion 51b and the compressed air passage 48 of the cylinder head. The valve spring 51d is attached to the inner side surface while being elastically compressed.
【００２２】この排気弁51は、ピストン42が上死点から
下死点に移動する間の吸気行程でシリンダ本体41の内圧
が低いので、弁ばね51dが作用して排気口を閉ざした状
態にする。ピストン42が下死点から上死点に移動する間
の排気行程では、シリンダ本体41内の空気が圧縮されて
所定の圧力より高くなったときに、内圧で弁ばね51dが
圧縮されて排気弁51が開き、シリンダ本体41内で圧縮さ
れた空気が排気口から排気される。Since the internal pressure of the cylinder body 41 of the exhaust valve 51 is low during the intake stroke while the piston 42 moves from the top dead center to the bottom dead center, the valve spring 51d acts to close the exhaust port. To do. In the exhaust stroke during which the piston 42 moves from the bottom dead center to the top dead center, when the air inside the cylinder body 41 is compressed and becomes higher than a predetermined pressure, the valve spring 51d is compressed by the internal pressure and the exhaust valve 51 is opened, and the air compressed in the cylinder body 41 is exhausted from the exhaust port.
【００２３】ピストン42は、吸気弁50の弁部50bがシリ
ンダ内にあるので、上死点で弁部50bと干渉しないよう
に、ピストンヘッドに窪み42aが形成してある。Since the valve portion 50b of the intake valve 50 is in the cylinder of the piston 42, the piston head has a recess 42a so as not to interfere with the valve portion 50b at the top dead center.
【００２４】なお、駆動シリンダ11のピストン26と作動
シリンダ14のピストン42を、コンロッド28で連結してあ
るが、取り付け誤差や作動時の振れを吸収するため、コ
ンロッド28に代えて、ピストン26とピストン42にそれぞ
れ別々のピストンロッドを取り付けて、シリンダ軸線L
上に配設して連結ピンで屈曲自在に連結しても良い。The piston 26 of the drive cylinder 11 and the piston 42 of the working cylinder 14 are connected by the connecting rod 28. However, in order to absorb a mounting error and a vibration during operation, the connecting rod 28 is replaced with the piston 26. Attach separate piston rods to the pistons 42, and
You may arrange | position above and may be connected flexibly with a connecting pin.
【００２５】クランク機構12は、図２に示すように、駆
動シリンダ11と作動シリンダ14に対してシリンダ軸線L
から引いた垂直二等分線をクランク機構12の中心線Tと
し、この中心線を中心として配設した円筒形状のケーシ
ング61と、ケーシング61内にベアリング62で回転自在に
軸支した回転部材としての第１歯車63と、第１歯車63の
偏心位置に貫通した穴64にベアリング65を介して回動自
在に装着した遊星軸66と、遊星軸66の一端に固定的に装
着した遊星歯車としての第2歯車67と、遊星軸66の他端
（コンロッド28側）に形成したバランサ68と、ベアリン
グ69を介してコンロッド28を連結する連結ピン70とを備
えている。As shown in FIG. 2, the crank mechanism 12 has a cylinder axis L with respect to the drive cylinder 11 and the working cylinder 14.
The vertical bisector drawn from is the center line T of the crank mechanism 12, and a cylindrical casing 61 arranged around this center line, and a rotating member rotatably supported by a bearing 62 in the casing 61. Of the first gear 63, a planetary shaft 66 rotatably mounted in a hole 64 penetrating to the eccentric position of the first gear 63 through a bearing 65, and a planetary gear fixedly mounted at one end of the planetary shaft 66. The second gear 67, a balancer 68 formed at the other end of the planetary shaft 66 (on the connecting rod 28 side), and a connecting pin 70 that connects the connecting rod 28 via a bearing 69.
【００２６】第1歯車63は、図１に示すように、その下
部に配設したフライホイール71の回転軸72に固定的に取
り付けた第３歯車73と噛み合っている。第2歯車67はケ
ーシング61の内周面に固定的に配設した内歯歯車74と噛
み合っている。As shown in FIG. 1, the first gear 63 meshes with a third gear 73 fixedly attached to a rotary shaft 72 of a flywheel 71 arranged in the lower portion of the first gear 63. The second gear 67 meshes with an internal gear 74 fixedly arranged on the inner peripheral surface of the casing 61.
【００２７】第2歯車67の半径r1と内歯歯車74の半径r2
は、r1 ： r2 ＝ 1 ： 2の関係にしてある。また、遊星
軸66に形成した連結ピン70は、遊星軸66の中心から第2
歯車67の半径r1と同じ距離の位置に設けてあり、ベアリ
ング69を介してコンロッド28と連結してある。Radius r1 of second gear 67 and radius r2 of internal gear 74
Have a relationship of r1: r2 = 1: 2. Further, the connecting pin 70 formed on the planet shaft 66 is located at the second position from the center of the planet shaft 66.
It is provided at the same distance as the radius r1 of the gear 67 and is connected to the connecting rod 28 via a bearing 69.
【００２８】これにより、このクランク機構12は、図4
に示すように、駆動シリンダ11のコンロッド28の直線運
動を連結ピン70で受け、遊星軸66と第2歯車67が自転し
ながら公転すると共に、遊星軸66の公転を受けて第1歯
車63が回転し、第1歯車63と噛合する第3歯車73及びフラ
イホイール71が回転する。As a result, the crank mechanism 12 can be operated as shown in FIG.
As shown in, the connecting pin 70 receives the linear motion of the connecting rod 28 of the drive cylinder 11, the planet shaft 66 and the second gear 67 revolve while revolving, and the first gear 63 receives the revolution of the planet shaft 66. The third gear 73 and the flywheel 71 that rotate and mesh with the first gear 63 rotate.
【００２９】また、フライホイール71の回転軸72にはプ
ーリ75が取り付けてあり、駆動シリンダ11の給水弁29の
プーリ33と排水弁30のプーリ34にタイミングベルト35を
掛け回している。これにより、給水弁29と排水弁30がク
ランク機構12の1回転に対して所定のタイミングで開閉
するように回動する。A pulley 75 is attached to the rotary shaft 72 of the flywheel 71, and a timing belt 35 is wound around the pulley 33 of the water supply valve 29 and the pulley 34 of the drain valve 30 of the drive cylinder 11. As a result, the water supply valve 29 and the drain valve 30 rotate so as to open and close at a predetermined timing with respect to one rotation of the crank mechanism 12.
【００３０】この実施の形態では、クランク機構12の１
回転（ピストン26の１往復）に対して１／２回転するよ
うになっており、給水弁29はピストン26が上死点に来た
ときに開口するように回転し、排水弁30は、ピストン26
が下死点に来たときに開口するように回転するようにな
っている。In this embodiment, one of the crank mechanisms 12 is
It is designed to rotate 1/2 of the rotation (one reciprocation of the piston 26), the water supply valve 29 rotates so as to open when the piston 26 reaches the top dead center, and the drain valve 30 operates the piston. 26
Is designed to rotate so that it opens when it reaches bottom dead center.
【００３１】このコンプレッサ10は、水力で直接的に駆
動して圧縮空気を生成するので、経済的に圧縮空気を提
供することができる。また、フライホイール71に回転力
が蓄積されるので、一度作動すると駆動シリンダ11で水
力を受けて継続的に動くことができ、省エネルギ化を図
ることが出来る。Since the compressor 10 is directly driven by hydraulic power to generate compressed air, compressed air can be economically provided. In addition, since the flywheel 71 accumulates the rotational force, once actuated, the drive cylinder 11 can receive the hydraulic force to continuously move, and energy can be saved.
【００３２】また、上記クランク機構12は、駆動シリン
ダ11に高圧水が導入されたときに、コンロッド28が作動
シリンダ14のピストン42に直線的に作用して圧縮空気を
生成するので、高圧水の圧力をそのまま作動シリンダ14
のピストン42に作用させることができるからエネルギの
変換において無駄が少なく効率的である。また、コンロ
ッド28が直線往復運動するので、サイドスラストなどの
問題が少ない。In the crank mechanism 12, when the high pressure water is introduced into the drive cylinder 11, the connecting rod 28 linearly acts on the piston 42 of the working cylinder 14 to generate compressed air. Cylinder with pressure unchanged 14
Since it can be applied to the piston 42, it is efficient and less wasteful in energy conversion. Further, since the connecting rod 28 reciprocates linearly, there are few problems such as side thrust.
【００３３】以上、本発明の実施の形態に係るコンプレ
ッサ10を説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はない。Although the compressor 10 according to the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this.
【００３４】クランク機構は駆動シリンダを継続的に動
作させるための慣性手段として作用しており、上記のも
のに限定されず、公知のクランク機構を適用することが
できる。The crank mechanism acts as an inertial means for continuously operating the drive cylinder, and is not limited to the above, and a known crank mechanism can be applied.
【００３５】本発明のコンプレッサは、水力で駆動する
ので多量の水がある場所に設置することが好ましく、多
量の圧縮空気を生成することができるから、特に、湖沼
・湾口・河川・貯水池（ダム湖）などで、圧縮空気を利
用して湖沼などの水質を改善させる種々の装置に利用す
ることができる。水質を改善させる装置には、貯水池の
底に圧縮空気の噴出部を設置し、多量の圧縮空気を噴出
させて貯水池の底部分の水を攪拌し、汚泥の堆積を防ぐ
攪拌装置や、貯水池の水中に設置した散気管から圧縮空
気を散気して水中の酸素濃度を向上させる散気装置や、
圧縮空気を利用して貯水池の水を噴出させる噴水装置な
どが考えられる。これにより、有機分を含んだ汚泥の堆
積を防ぎ、湖沼等の水中に含有する酸素量を増大させる
ことができ、富栄養化による湖沼等の低酸素状態を解消
させることができる。Since the compressor of the present invention is driven by hydraulic power, it is preferable to install it in a place where there is a large amount of water, and since it can generate a large amount of compressed air, it is especially useful for lakes, bay mouths, rivers, reservoirs (dams). For example, it can be used for various devices for improving the water quality of lakes and marshes using compressed air. A device for improving water quality is to install a jet of compressed air at the bottom of the reservoir, jet a large amount of compressed air to agitate the water at the bottom of the reservoir, and a stirrer to prevent the accumulation of sludge. An air diffuser that diffuses compressed air from an air diffuser installed in the water to improve the oxygen concentration in the water,
A fountain device that uses compressed air to eject water from a reservoir is possible. As a result, it is possible to prevent the accumulation of sludge containing organic matter, increase the amount of oxygen contained in water such as lakes and marshes, and to eliminate the low oxygen state of lakes and marshes due to eutrophication.
【００３６】[0036]
【発明の効果】請求項１に記載の水力作動コンプレッサ
は、給水弁を設けた給水口と排水弁を設けた排水口を有
する駆動シリンダと、前記駆動シリンダによって駆動さ
れ、吸気行程で大気圧により押し開かれる吸気口と、排
気行程で所定の内圧を受けて開かれる排気口とを有する
作動シリンダと、前記駆動シリンダの往復動と連動して
前記駆動シリンダが連続的に往復動するように前記給水
弁と排水弁を交互に開閉する弁機構とを備えているの
で、作動シリンダが水力で作動し、燃料消費が比較的少
なく、安価に多量の圧縮空気を生成することができる。The hydraulic compressor according to the first aspect of the invention has a drive cylinder having a water supply port provided with a water supply valve and a drainage port provided with a drainage valve, and is driven by the drive cylinder, and is driven by atmospheric pressure in an intake stroke. An operating cylinder having an intake port that is pushed open and an exhaust port that is opened by receiving a predetermined internal pressure in an exhaust stroke, and the driving cylinder that continuously reciprocates in conjunction with the reciprocating motion of the driving cylinder. Since a valve mechanism that alternately opens and closes the water supply valve and the drain valve is provided, the working cylinder operates by hydraulic power, fuel consumption is relatively small, and a large amount of compressed air can be produced at low cost.
【００３７】請求項２に記載の水力作動コンプレッサ
は、前記駆動シリンダによって回動駆動するクランク機
構と、前記クランク機構で駆動シリンダの吸水弁と排水
弁の開閉のタイミングが制御された前記弁機構と、前記
クランク機構を介して駆動シリンダと連動して作動する
前記作動シリンダとを備えているので、作動シリンダが
水力で作動し、燃料消費が比較的少なく、安価に多量の
圧縮空気を生成することができる。また、クランク機構
を備えているので、クランク機構の慣性力により、効率
よく継続的に作動させることができる。A hydraulically actuated compressor according to a second aspect of the present invention includes a crank mechanism that is rotationally driven by the drive cylinder, and the valve mechanism in which the opening / closing timing of the water intake valve and the drain valve of the drive cylinder is controlled by the crank mechanism. , The working cylinder operating in conjunction with the drive cylinder via the crank mechanism, the working cylinder is hydraulically operated, the fuel consumption is relatively small, and a large amount of compressed air is generated at low cost. You can Further, since the crank mechanism is provided, it can be efficiently and continuously operated by the inertial force of the crank mechanism.
【００３８】請求項３に記載の水力作動コンプレッサ
は、前記作動シリンダと前記駆動シリンダとをシリンダ
ヘッドを互いに外側に向けて同一のシリンダ軸線に沿っ
て対向配置したシリンダユニットと、前記作動シリンダ
のピストンと駆動シリンダのピストンとを連結すると共
に、シリンダ軸線に沿って直線往復動するコンロッド
と、前記駆動シリンダと作動シリンダに対してシリンダ
軸線から引いた垂直二等分線を中心として固定的に配設
した内歯歯車と、前記内歯歯車の半径に対して半径が１
／２で内歯歯車と噛み合う遊星歯車と、前記遊星歯車の
歯車軸を前記中心から遊星歯車の半径距離で回転自在に
軸支すると共に、前記遊星歯車を公転させる回転部材
と、前記回転部材に連動して回転するフライホイール
と、前記遊星歯車の歯車軸に遊星歯車の半径距離に設け
られ前記コンロッドを連結した連結ピンとを有する前記
クランク機構とを備えている。これによれば、コンロッ
ドが直線往復動し、サイドスラストなどの抵抗が少な
く、また、駆動シリンダに導入されるときに、作動シリ
ンダで圧縮空気が生成され、水力がコンロッドを介して
作動シリンダに直接的に作用するので、作動シリンダで
の圧縮空気の生成効率が良い。According to a third aspect of the present invention, in a hydraulically operated compressor, a cylinder unit in which the working cylinder and the drive cylinder are arranged opposite to each other along the same cylinder axis with their cylinder heads facing outwards, and a piston of the working cylinder. And a piston of a drive cylinder are connected, and a connecting rod that linearly reciprocates along the cylinder axis and a fixed bisector drawn from the cylinder axis with respect to the drive cylinder and the working cylinder are fixedly arranged. The internal gear and the radius of the internal gear is 1
/ 2, a planetary gear meshing with the internal gear, a rotary member that rotatably supports the gear shaft of the planetary gear at a radial distance of the planetary gear from the center, and a revolving member that revolves the planetary gear, and the rotary member. The crank mechanism includes a flywheel that rotates in an interlocking manner, and a connecting pin that is provided on a gear shaft of the planetary gear at a radial distance of the planetary gear and that connects the connecting rod. According to this, the connecting rod reciprocates linearly and has less resistance such as side thrust, and when it is introduced into the drive cylinder, compressed air is generated in the working cylinder, and hydraulic power is directly applied to the working cylinder via the connecting rod. The compressed air is efficiently generated in the working cylinder.
【図１】 コンプレッサの横断面正面図。FIG. 1 is a cross-sectional front view of a compressor.
【図２】 コンプレッサの横断面平面図。FIG. 2 is a cross-sectional plan view of the compressor.
【図３】 作動シリンダの横断面正面図。FIG. 3 is a cross-sectional front view of the working cylinder.
【図４】 クランク機構の概略図。FIG. 4 is a schematic view of a crank mechanism.
10 コンプレッサ 11 駆動シリンダ 12 クランク機構 13 弁機構 14 作動シリンダ 21 給水通路 22 給水口 23 排水通路 24 排水口 25 シリンダ本体 26 ピストン 28 コンロッド 29 給水弁 30 排水弁 31 給水路 32 排水路 33 給水弁のプーリ 34 排水弁のプーリ 35 タイミングベルト 41 シリンダ本体 42 ピストン 44 吸気チャンバ 45 吸気通路 46 吸気口 47 圧縮空気チャンバ 48 圧縮空気通路 49 排気口 50 吸気弁 51 排気弁 61 ケーシング 63 第１歯車 66 遊星軸 67 第2歯車 68 バランサ 70 連結ピン 71 フライホイール 72 回転軸 73 第３歯車 74 内歯歯車 75 プーリ L シリンダ軸線 T クランク機構の中心線 r1 第2歯車の半径 r2 内歯歯車の半径 10 compressor 11 Drive cylinder 12 crank mechanism 13 valve mechanism 14 Working cylinder 21 Water passage 22 Water inlet 23 Drainage passage 24 drain 25 cylinder body 26 pistons 28 connecting rod 29 Water valve 30 drain valve 31 Water channel 32 drainage 33 Water valve pulley 34 Drain valve pulley 35 Timing belt 41 Cylinder body 42 piston 44 Intake chamber 45 Intake passage 46 Inlet 47 Compressed air chamber 48 compressed air passage 49 Exhaust port 50 intake valve 51 Exhaust valve 61 casing 63 First gear 66 Planetary axis 67 Second gear 68 Balancer 70 Connecting pin 71 flywheel 72 rotation axis 73 Third gear 74 Internal gear 75 pulley L cylinder axis Center line of T-crank mechanism r1 radius of 2nd gear r2 Internal gear radius
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 喜納 敏男 沖縄県名護市字名護4752 内閣府沖縄総合 事務局北部ダム事務所内 (72)発明者 石田 啓 石川県金沢市田上新町６番地 (72)発明者 高地 健 大阪市西淀川区佃３丁目16番22号 エル・ ダブリュー・ジェイ株式会社内 (72)発明者 大貝 秀司 大阪市西淀川区佃３丁目16番22号 エル・ ダブリュー・ジェイ株式会社内 Ｆターム(参考） 3H076 AA02 AA40 BB31 BB43 BB50 CC15 CC28 CC31 CC44 CC46 CC92 CC93 CC94 CC95 CC99 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Toshio Kina 4752 Nago, Nago City, Okinawa Prefecture Cabinet Office Okinawa General Secretariat Northern Dam Office (72) Inventor Kei Ishida 6 Tagamishinmachi, Kanazawa City, Ishikawa Prefecture (72) Inventor Ken Takachi 3-16-22 Tsukuda, Nishiyodogawa-ku, Osaka WJ Co., Ltd. (72) Inventor Shuji Ogai 3-16-22 Tsukuda, Nishiyodogawa-ku, Osaka WJ Co., Ltd. F-term (reference) 3H076 AA02 AA40 BB31 BB43 BB50 CC15 CC28 CC31 CC44 CC46 CC92 CC93 CC94 CC95 CC99
Claims (3)
水口を有する駆動シリンダと、 前記駆動シリンダによって駆動され、吸気行程で大気圧
により押し開かれる吸気口と、排気行程で所定の内圧を
受けて開かれる排気口とを有する作動シリンダと、 前記駆動シリンダの往復動と連動して前記作動シリンダ
が連続的に往復動するように前記給水弁と排水弁を交互
に開閉する弁機構とを備えていることを特徴とする水力
作動コンプレッサ。1. A drive cylinder having a water supply port provided with a water supply valve and a drain port provided with a drain valve, an intake port driven by the drive cylinder and opened by atmospheric pressure in an intake stroke, and a predetermined exhaust cycle. A working cylinder having an exhaust port that is opened by receiving the internal pressure of the valve, and a valve that alternately opens and closes the water supply valve and the drain valve so that the working cylinder continuously reciprocates in conjunction with the reciprocating motion of the drive cylinder. A hydraulically operated compressor, characterized in that it is provided with a mechanism.
ランク機構と、 前記クランク機構で駆動シリンダの吸水弁と排水弁の開
閉のタイミングが制御された前記弁機構と、 前記クランク機構を介して駆動シリンダと連動して作動
する前記作動シリンダとを備えていることを特徴とする
請求項１記載の水力作動コンプレッサ。2. A crank mechanism rotationally driven by the drive cylinder, the valve mechanism in which the opening and closing timings of the water intake valve and the drain valve of the drive cylinder are controlled by the crank mechanism, and the drive cylinder via the crank mechanism. The hydraulically actuated compressor according to claim 1, further comprising: the actuating cylinder that operates in conjunction with the actuating cylinder.
シリンダヘッドを互いに外側に向けて同一のシリンダ軸
線に沿って対向配置したシリンダユニットと、 前記作動シリンダのピストンと駆動シリンダのピストン
とを連結すると共に、シリンダ軸線に沿って直線往復動
するコンロッドと、 前記駆動シリンダと作動シリンダに対してシリンダ軸線
から引いた垂直二等分線を中心として固定的に配設した
内歯歯車と、前記内歯歯車の半径に対して半径が１／２
で内歯歯車と噛み合う遊星歯車と、前記遊星歯車の歯車
軸を前記中心から遊星歯車の半径距離で回転自在に軸支
すると共に、前記遊星歯車を公転させる回転部材と、前
記回転部材に連動して回転するフライホイールと、前記
遊星歯車の歯車軸に遊星歯車の半径距離に設けられ前記
コンロッドを連結した連結ピンとを有する前記クランク
機構とを備えていることを特徴とする請求項２記載の水
力作動コンプレッサ。3. A cylinder unit in which the working cylinder and the drive cylinder are arranged opposite each other along the same cylinder axis with the cylinder heads facing outward, and the piston of the working cylinder and the piston of the drive cylinder are connected. And a connecting rod that linearly reciprocates along the cylinder axis, an internal gear fixedly arranged around the vertical bisector drawn from the cylinder axis with respect to the drive cylinder and the working cylinder, and the internal teeth. 1/2 the radius of the gear radius
With a planetary gear that meshes with an internal gear, a gear shaft of the planetary gear is rotatably supported at a radial distance of the planetary gear from the center, and a rotating member that revolves the planetary gear and an interlocking member with the rotating member. 3. The hydraulic power system according to claim 2, further comprising: a flywheel that rotates in a rotating manner, and the crank mechanism having a connecting pin that is provided on a gear shaft of the planetary gear at a radial distance of the planetary gear and that connects the connecting rod. Working compressor.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001088125A JP2003013847A (en) | 2001-03-26 | 2001-03-26 | Hydraulic power operation compressor |
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|---|---|---|---|
| JP2001088125A JP2003013847A (en) | 2001-03-26 | 2001-03-26 | Hydraulic power operation compressor |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|
| JP (1) | JP2003013847A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002282888A (en) * | 2001-03-26 | 2002-10-02 | Okinawa Kaihatsuchiyou Okinawa Sogo Jimukiyokuchiyou | Improvement system for water quality |
| JP2011510223A (en) * | 2008-01-22 | 2011-03-31 | クノル−ブレムゼ ジステーメ フューア ヌッツファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Compressor with energy saving device and method for energy saving operation of compressor |
| WO2015133765A1 (en) * | 2014-03-06 | 2015-09-11 | 이성주 | Piston-type fluid pump |
| CN111692077A (en) * | 2020-06-24 | 2020-09-22 | 邢江 | Compression structure with freely adjustable air inlet rate rhythm of compressor |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59221478A (en) * | 1983-05-30 | 1984-12-13 | Fuji Shoten:Kk | Liquid feeding synchronized converting device |
| JPS6477701A (en) * | 1987-09-18 | 1989-03-23 | Nissan Shatai Co | Variable capacity reciprocating piston unit |
| JPH0674009A (en) * | 1992-07-20 | 1994-03-15 | Miljenko Schiattino | Double efficiency shaft valve |
| JP2000337249A (en) * | 1999-05-28 | 2000-12-05 | Masaaki Nagakura | Energy-saving pump |
| JP2001059475A (en) * | 1999-08-20 | 2001-03-06 | Long Well Japan Kk | Compressor |
-
2001
- 2001-03-26 JP JP2001088125A patent/JP2003013847A/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59221478A (en) * | 1983-05-30 | 1984-12-13 | Fuji Shoten:Kk | Liquid feeding synchronized converting device |
| JPS6477701A (en) * | 1987-09-18 | 1989-03-23 | Nissan Shatai Co | Variable capacity reciprocating piston unit |
| JPH0674009A (en) * | 1992-07-20 | 1994-03-15 | Miljenko Schiattino | Double efficiency shaft valve |
| JP2000337249A (en) * | 1999-05-28 | 2000-12-05 | Masaaki Nagakura | Energy-saving pump |
| JP2001059475A (en) * | 1999-08-20 | 2001-03-06 | Long Well Japan Kk | Compressor |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002282888A (en) * | 2001-03-26 | 2002-10-02 | Okinawa Kaihatsuchiyou Okinawa Sogo Jimukiyokuchiyou | Improvement system for water quality |
| JP2011510223A (en) * | 2008-01-22 | 2011-03-31 | クノル−ブレムゼ ジステーメ フューア ヌッツファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Compressor with energy saving device and method for energy saving operation of compressor |
| WO2015133765A1 (en) * | 2014-03-06 | 2015-09-11 | 이성주 | Piston-type fluid pump |
| CN111692077A (en) * | 2020-06-24 | 2020-09-22 | 邢江 | Compression structure with freely adjustable air inlet rate rhythm of compressor |
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