JP2016070090A - 往復動型圧縮装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮室から吐出されたガスから分離された潤滑剤を圧縮前のガスに戻すための構成を簡素化しつつ、潤滑剤の有効利用を図る。
【解決手段】往復動型圧縮装置１０は、シリンダ１２と、シリンダ１２内に圧縮室２２を形成するように配置されたピストン１４と、ピストン１４をシリンダ１２内で往復移動させるための駆動力を発生する駆動部１６と、圧縮室２２から吐出されたガスから潤滑剤を分離する分離器３０と、分離器３０で分離された潤滑剤を、潤滑剤が含まれるガスが存在し分離器３０内の圧力よりも低圧の戻し先に戻す戻し路３３と、を備える。戻し路３３には、戻し路３３を流れる潤滑剤を冷却する潤滑剤冷却部３５と、潤滑剤冷却部３５で冷却された潤滑剤によって駆動部１６を冷却する駆動部冷却部３９とが設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、往復動型圧縮装置に関するものである。

従来、下記特許文献１に開示されているように、シリンダ内でプランジャを往復移動させることによって、圧縮室内で作動ガスを圧縮する往復圧縮機が知られている。この往復圧縮機では、プランジャの外周を潤滑及びシールするための潤滑油を供給する潤滑油流路が設けられている。

一方、下記特許文献２に開示されているように、ピストンを往復動させるためにリニアモータを用いることも知られている。この特許文献２に開示された流体機械では、リニアモータの冷却のための冷却媒体回路が設けられている。

特開２００４−１１６３３０号公報 特開２０１０−５１３７７９号公報

前記特許文献１には、潤滑油流路を通してプランジャの外周に潤滑油を供給することが開示されている。しかしながら、特許文献１には、潤滑剤を供給するための構成として潤滑油流路以外の構成は開示されていない。一方、特許文献２には、ピストンを往復動させるためのリニアモータを冷却する冷却媒体回路が開示されている。しかしながら、特許文献２には、冷却媒体として、吐出ガスを冷却するための冷却媒体と同じ冷却媒体を用いることができると記載されているのみである。

本発明は、前記従来技術を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、圧縮室から吐出されたガスから分離された潤滑剤を圧縮前のガスに戻すための構成を簡素化しつつ、潤滑剤の有効利用を図るようにすることにある。

前記の目的を達成するため、本発明は、シリンダと、シリンダ内に圧縮室を形成するように配置されたピストンと、前記ピストンを前記シリンダ内で往復移動させるための駆動力を発生する駆動部と、前記圧縮室から吐出されたガスから潤滑剤を分離する分離器と、前記分離器で分離された潤滑剤を、ガスが存在し前記分離器内の圧力よりも低圧の戻し先に戻す戻し路と、を備え、前記戻し路には、潤滑剤によって前記駆動部を冷却する駆動部冷却部が設けられている往復動型圧縮装置である。

本発明では、分離器において、圧縮室から吐出されたガスから潤滑剤を分離する。分離器で分離された潤滑剤は、戻し路を通じて戻し先に戻される。戻し路では、潤滑剤により、駆動部を冷却する。そして、駆動部を冷却した潤滑剤は、ガスが存在し分離器内の圧力よりも低圧となっている戻し先に戻される。このため、潤滑剤を戻すための圧送手段が不要となるため、潤滑剤を圧縮前のガスに戻すための構成を簡素化することができる。しかも、潤滑剤を単にガスに戻すのではなく、冷却部の冷却用に有効に利用している。このため、ピストンを駆動する駆動部を冷却するための構成を簡素化することができる。したがって、新たに冷却回路等を追加する必要もないため、往復動型圧縮装置としての構成の簡素化を図ることができる。なお、戻し先は、分離器内の圧力よりも常時低い圧力のところに限られるものではなく、一時的に分離器内の圧力よりも低くなるところであってもよい。

前記戻し通路は、前記ピストン内に形成されるとともに前記圧縮室に連通するピストン内通路を有していてもよい。この場合、前記駆動部を冷却した前記潤滑剤を、前記ピストン内通路を通して前記戻し先としての前記圧縮室内に戻してもよい。

この態様では、駆動部を冷却した潤滑剤がピストン内に形成されたピストン内通路を流れて圧縮室内に戻される。このため、ピストンの位置の影響を受けることなく、潤滑剤を常時圧縮室内に直接戻すことができる。圧縮室内は、ガスの吐出工程以外のときには吐出側の圧力よりも低圧となっているため、そのときに、分離器内の圧力と圧縮室内の圧力との差圧によって、潤滑剤が戻し路を流れる。したがって、潤滑剤の圧送手段は不要となる。

前記戻し路は、前記シリンダにおいて、前記ピストンの往復移動時に常時ピストンリング間となる位置に設けられた流出部を有してもよい。この場合、前記潤滑剤を前記戻し先としての前記ピストンリング間の空間に戻してもよい。

この態様では、ピストンリング間の空間に潤滑剤が供給される。このため、圧縮室内のガスがシリンダとピストンとの間の間隙に漏れることを抑制することができる。ピストンリング間の空間は、圧縮室内の圧力の時間平均値と同程度又はそれ未満の圧力となっているため、潤滑剤の圧送手段は不要となる。

前記戻し路は、前記シリンダに繋がる吸入路に接続されていてもよい。この場合、前記潤滑剤を前記戻し先としての吸入路内に戻してもよい。この態様では、圧縮室よりも低圧となる吸入路に潤滑剤が戻される。したがって、分離器内の圧力と吸入路内の圧力との差圧によって、潤滑剤を効果的にガスに戻すことができる。

前記戻し路は、前記シリンダにおいて、少なくとも一時的に前記圧縮室に連通する部分に接続されていてもよい。この場合、前記潤滑剤を前記戻し先としての前記圧縮室内に戻してもよい。

この態様では、戻し路の接続先が一時的に圧縮室に連通する部分である場合には、戻し路が圧縮室と連通したときのみ潤滑剤が圧縮室に流入する。戻し路の接続先が圧縮室に常時連通している部分である場合には、そのような制約は受けずに潤滑剤が圧縮室に流入する。

前記駆動冷却部は、前記戻し通路を流れる潤滑剤が前記駆動部に供給されるように構成されていてもよい。この態様では、潤滑剤によって駆動部を効果的に冷却することができる。

以上説明したように、本発明によれば、圧縮室から吐出されたガスから分離された潤滑剤を圧縮前のガスに戻すための構成を簡素化しつつ、前記潤滑剤の有効利用を図ることができる。

本発明の第１実施形態に係る往復動圧縮装置の構成を概略的に示す図である。 本発明の第２実施形態に係る往復動圧縮装置の構成を概略的に示す図である。 本発明の第３実施形態に係る往復動圧縮装置の構成を概略的に示す図である。 本発明の第４実施形態に係る往復動圧縮装置の構成を概略的に示す図である。 本発明の第５実施形態に係る往復動圧縮装置の構成を概略的に示す図である。 本発明の第２実施形態の変形例に係る往復動圧縮装置の構成を概略的に示す図である。 本発明のその他の実施形態に係る往復動圧縮装置の構成を概略的に示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１に示すように、第１実施形態に係る往復動型圧縮装置１０は、シリンダ１２と、シリンダ１２内に配置されたピストン１４と、ピストン１４を往復移動させるための駆動力を発生する駆動部１６と、を備えている。この往復動型圧縮装置１０では、例えば水素ガスが圧縮対象のガスとされる。

ピストン１４が収容されるシリンダ１２の内部空間２０は、一方向に長い形状に形成されている。この内部空間２０は、幅（長手方向に直交する方向の長さ）の広い部分（以下、第１空間部２０ａと称する）と幅の狭い部分（以下、第２空間部２０ｂと称する）とが互いに繋がり合った形状となっている。なお、内部空間２０は、幅の異なる空間部がと繋がり合った形状に限られるものではない。内部空間２０は、長手方向の全体に亘って同じ幅に形成されていてもよい。

シリンダ１２においては、第１空間部２０ａを形成する部位と、第２空間部２０ｂを形成する部位とは、一体的に形成されていてもよく、別体に形成された上で互いに結合されていてもよい。

ピストン１４は、第１空間部２０ａの幅に応じた幅を有する第１部位１４ａと、第２空間部２０ｂの幅に応じた幅を有する第２部位１４ｂとを有する。第１部位１４ａの長手方向の端部は、第２部位１４ｂの長手方向の端部につながっており、第１部位１４ａと第２部とは一体的に形成されている。第１部位１４ａは第１空間部２０ａに収容されている。第２部位１４ｂは、主として第２空間部２０ｂに配置されているが、第１部位１４ａ側の部位が第２空間部２０ｂから第１空間部２０ａ内に入り込んでいる。

第１空間部２０ａにおいて、シリンダ１２と第１部位１４ａの先端部（第２部位１４ｂと反対側の端部）との間の部位は、第１圧縮室２２ａとなっている。また、第２空間部２０ｂにおいて、シリンダ１２と第２部位１４ｂの先端部（第１部位１４ａと反対側の端部）との間の部位は、第２圧縮室２２ｂとなっている。つまり、第１実施形態の圧縮装置１０には、第１圧縮室２２ａと第２圧縮室２２ｂとを有する圧縮室２２が形成されている。

駆動部１６は、リニアモータによって構成されている。具体的に、駆動部１６は、シリンダ１２の外面に固定された固定子としてのコイル１６ａ（電磁石）と、ピストン１４に固定された可動子としての磁石１６ｂとを有している。磁石１６ｂは、ピストン１４における第１部位１４ａに配置されている。コイル１６ａと磁石１６ｂとの間の反発力及び吸引力によってピストン１４が往復移動するようになっている。

シリンダ１２には、第１圧縮室２２ａ内に吸入されるガスが流れる吸入路２６と、第２圧縮室２２ｂから吐出されたガスが流れる吐出路２７と、第１圧縮室２２ａと第２圧縮室２２ｂとを連通する連絡路２８とが接続されている。

吸入路２６と圧縮室２２（第１圧縮室２２ａ）とを連通する連通路には、吸入路２６から圧縮室２２への流れのみを許容する逆止弁Ｃ１が設けられている。圧縮室２２（第２圧縮室２２ｂ）と吐出路２７とを連通する連通路には、圧縮室２２から吐出路２７への流れのみを許容する逆止弁Ｃ２が設けられている。連絡路２８と第１圧縮室２２ａとを連通する連通路には、第１圧縮室２２ａから連絡路２８への流れのみを許容する逆止弁Ｃ３が設けられている。連絡路２８と第２圧縮室２２ｂとを連通する連通路には、連絡路２８から第２圧縮室２２ｂへの流れのみを許容する逆止弁Ｃ４が設けられている。したがって、連絡路２８には、ガスが第１圧縮室２２ａから第２圧縮室２２ｂに向かって流れる。換言すれば、往復動型圧縮装置１０は、第１圧縮室２２ａで圧縮されたガスが、さらに第２圧縮室２２ｂで圧縮される二段圧縮型の圧縮装置１０として構成されている。

吐出路２７には、分離器３０が設けられている。往復動型圧縮装置１０から吐出されるガスには、潤滑剤としてのイオン液が含まれている。分離器３０は、圧縮室２２（第２圧縮室２２ｂ）から吐出されたガスからイオン液を分離するものである。

分離器３０には、戻し路３３が接続されている。戻し路３３は、分離器３０で分離されたイオン液を分離器３０よりも低圧側の戻し先に戻すためのものである。本実施形態では、戻し先が第１圧縮室２２ａに設定されている。

戻し路３３は、分離器３０とシリンダ１２とを接続するシリンダ外通路３３ａと、シリンダ１２の周壁を貫通するシリンダ内通路３３ｂと、ピストン１４内に設けられたピストン内通路３３ｃと、を有している。ピストン内通路３３ｃには、逆止弁３３１が設けられる。

シリンダ外通路３３ａには、戻し路３３を流れるイオン液を冷却する潤滑剤冷却部３５が設けられている。潤滑剤冷却部３５は、冷却水等の冷却媒体によってイオン液を冷却する熱交換器によって構成されている。また、シリンダ外通路３３ａには、減圧弁３７が設けられている。減圧弁３７は省略することもできる。

シリンダ内通路３３ｂは、シリンダ１２の外部と内部を連通させる通路であり、外端部（流入端部）がシリンダ外通路３３ａの一端部（流出端部）と接続されている。シリンダ内通路３３ｂの内端部（流出端部）は、内部空間２０に開口している。すなわち、イオン液は、シリンダ内通路３３ｂを通してシリンダ１２の外部からシリンダ１２の内部に導入される。

ピストン内通路３３ｃは、シリンダ１２内壁面とピストン１４の外周面との間のすき間を介してシリンダ内通路３３ｂと連通している。ピストン内通路３３ｃは、ピストン１４を貫通するように形成されており、一端部が第１部位１４ａの周面に開口するとともに、他端部が第１部位１４ａの先端面に開口している。この先端面は第１圧縮室２２ａに面しているため、ピストン内通路３３ｃの他端部（流出端部）は、第１圧縮室２２ａに開口していることになる。ピストン内通路３３ｃは、一端部が周面に開口する一方で、他端部が先端面に開口する構成となるため、途中で折れ曲がっている。このため、シリンダ内通路３３ｂを通過したイオン液は、ピストン１４の周面から径方向に流れ込み、その後ピストン１４の長さ方向に流れの向きを変える。

戻し路３３には、潤滑剤冷却部３５で冷却されたイオン液によって駆動部１６を冷却する駆動部冷却部３９が設けられている。駆動部冷却部３９は、コイル１６ａを冷却するための固定子冷却部３９ａと、磁石１６ｂを冷却するための可動子冷却部３９ｂとを有する。

固定子冷却部３９ａは、シリンダ外通路３３ａのうち、コイル１６ａ内を通過させる部位によって構成されている。固定子冷却部３９ａでは、シリンダ外通路３３ａを流れるイオン液がコイル１６ａに直接供給される。コイル１６ａは、高圧のイオン液が外部に漏れ出さずにコイル１６ａ内を通過するようにケース４２でカバーされている。なお、固定子冷却部３９ａは、コイル１６ａを径方向に貫通する通路と、周方向に貫通する通路とを有していてもよい。この構成の場合には、通路内を流れるイオン液によってコイル１６ａが冷却される。

可動子冷却部３９ｂは、ピストン内通路３３ｃのうち、磁石１６ｂに形成された孔によって構成されている。可動子冷却部３９ｂでは、シリンダ内通路３３ｂを流れたイオン液が磁石１６ｂに直接供給された上で孔内に流入する。なお、可動子冷却部３９ｂは、磁石１６ｂを径方向に貫通する通路と、周方向に貫通する通路とを有していてもよい。この構成では、通路内を流れるイオン液によって磁石１６ｂが冷却される。

第１実施形態の往復動型圧縮装置１０では、駆動部１６が発生する駆動力によってピストン１４が第１圧縮室２２ａを膨張させる方向に動作すると、逆止弁Ｃ１が開放してガスが吸入路２６から第１圧縮室２２ａに吸入される。続いてピストン１４が第１圧縮室２２ａを圧縮する方向に動作すると、第１圧縮室２２ａのガスが圧縮され、所定圧力以上に昇圧すると逆止弁Ｃ３が開放し、第１圧縮室２２ａから連絡路２８に吐出される。このガスにはイオン液が含まれている。

連絡路２８内のガスは、第２圧縮室２２ｂを膨張させるピストン１４の動作により、第２圧縮室２２ｂに吸入される。第２圧縮室２２ｂのガスは、第２圧縮室２２ｂを圧縮させるピストン１４の動作によってさらに圧縮されて、所定圧力以上に昇圧すると逆止弁Ｃ２が開放し、第２圧縮室２２ｂから吐出路２７に吐出される。吐出路２７に吐出されたガスは、分離器３０に流入する。分離器３０において、イオン液がガスから分離される。イオン液が分離されたガスは、供給先へと供給される。

分離器３０で分離されたイオン液は、分離器３０内の圧力と第１圧縮室２２ａ内の圧力との差圧により、戻し路３３を流れる。戻し路３３を流れるイオン液は、シリンダ外通路３３ａにおいて、潤滑剤冷却部３５で冷却媒体によって冷却され、その後、固定子冷却部３９ａにおいてコイル１６ａを冷却する。このとき、イオン液はコイル１６ａに直接供給されて、コイル１６ａを冷却する。コイル１６ａを冷却したイオン液は、シリンダ内通路３３ｂを通過してピストン内通路３３ｃに流入する。このとき、イオン液の一部は、ピストン１４の外周面とシリンダ１２の内壁面との間の隙間に流入する。また、イオン液の他部は、磁石１６ｂに直接供給された上で磁石１６ｂに形成された孔に進入する。これにより磁石１６ｂがイオン液によって冷却され、このイオン液は、第１圧縮室２２ａに導入される。シリンダ内通路３３ｂに逆止弁３３１が設けられることにより、第１圧縮室２２ａ内の圧力が戻し路３３内の圧力よりも高くなってしまった場合であっても、第１圧縮室２２ａから分離器３０へと向かうイオン液及びガスの流れを防止することができる。

以上説明したように、第１実施形態では、分離器３０において、第２圧縮室２２ｂから吐出されたガスからイオン液を分離する。分離器３０で分離されたイオン液は、戻し路３３を通じて戻し先に戻される。戻し路３３では、イオン液は、潤滑剤冷却部３５において冷却され、この冷却されたイオン液により、駆動部１６を冷却する。そして、駆動部１６を冷却したイオン液は、イオン液が含まれるガスが存在し分離器３０内の圧力よりも低圧となっている戻し先に戻される。このため、イオン液を戻すための圧送手段が不要となるため、イオン液を圧縮前のガスに戻すための構成を簡素化することができる。しかも、イオン液を単にガスに戻すのではなく、冷却部の冷却用に有効に利用している。このため、ピストン１４を駆動する駆動部１６を冷却するための構成を簡素化することができる。したがって、新たに冷却回路等を追加する必要もないため、往復動型圧縮装置１０としての構成の簡素化を図ることができる。

また第１実施形態では、駆動部１６を冷却したイオン液がピストン１４内に形成されたピストン内通路３３ｃを流れて第１圧縮室２２ａ内に戻される。このため、ピストン１４の位置の影響を受けることなく、イオン液を常時第１圧縮室２２ａ内に直接戻すことができる。第１圧縮室２２ａ内は、吐出側の圧力よりも低圧となっているため、分離器３０内の圧力と第１圧縮室２２ａ内の圧力との差圧によって、イオン液が戻し路３３を流れる。したがって、イオン液の圧送手段は不要となる。

また第１実施形態では、イオン液がコイル１６ａ及び磁石１６ｂに直接供給される（吹き付けられる）ため、イオン液によって駆動部１６を効果的に冷却することができる。

（第２実施形態）
図２は本発明の第２実施形態を示す。尚、ここでは第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

第１実施形態では、戻し路３３の戻し先が第１圧縮室２２ａとなっているが、これに対し、第２実施形態では、戻し路３３の戻し先が、ピストン１４に設けられたピストンリング４５間の空間となっている。

シリンダ１２の内部空間２０は、第１圧縮室２２ａ側の第１空間部２０ａと第２圧縮室２２ｂ側の第２空間部２０ｂとを有する。第１実施形態では、第１空間部２０ａと第２空間部２０ｂとは互いに幅が異なっているが、第２実施形態では、第１空間部２０ａの幅と第２空間部２０ｂの幅とは同じ幅に構成されている。なお、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、第１空間部２０ａの幅と第２空間部２０ｂの幅とが互いに異なっていてもよい。

ピストン１４は、第１圧縮室２２ａを形成する第１部位１４ａと第２圧縮室２２ｂを形成する第２部位１４ｂとを有している。第２実施形態では、第１部位１４ａの幅と第２部位１４ｂの幅とは同じ幅に構成されている。なお、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、第１空間部２０ａの幅と第２空間部２０ｂの幅とが互いに異なっている場合には、第１部位１４ａの幅と第２部位１４ｂの幅とが互いに異なっていてもよい。

ピストン１４の周面には、第１部位１４ａ及び第２部位１４ｂにおいてそれぞれ、長手方向に間隔をおいて複数の凹部１４ｃが形成されている。これらの凹部１４ｃにはそれぞれ、ピストンリング４５が嵌められている。

戻し路３３は、シリンダ外通路（第１シリンダ外通路）３３ａと、シリンダ通路３３ｅと、ピストン内通路３３ｃと、第２シリンダ外通路３３ｆと、流出部３３ｇと、を有する。第１シリンダ外通路３３ａは、分離器３０とシリンダ通路３３ｅとを連通している。シリンダ通路３３ｅは、ピストン１４を径方向に貫通しており、シリンダ１２の周壁のうち少なくとも対向する２つの部位を貫通している。したがって、シリンダ通路３３ｅには、シリンダ１２の外部からシリンダ１２の内部にイオン液を導入する導入部位３３ｈと、シリンダ１２内からシリンダ１２外にイオン液を導出する導出部位３３ｉとが含まれている。第２シリンダ外通路３３ｆは、シリンダ通路３３ｅと流出部３３ｇとを連通している。流出部３３ｇは、ピストン１４の往復移動時に常時ピストンリング４５間となる位置で、シリンダ１２の周壁を貫通している。ピストン１４の周面とシリンダ１２の内壁面との間には僅かに隙間が形成されているため、流出部３３ｇから流出したイオン液は、この隙間のうちピストンリング４５間の空間に導入される。

したがって、第２実施形態では、ピストンリング４５間の空間にイオン液が供給されるため、圧縮室内のガスがシリンダ１２とピストン１４との間の間隙に漏れることを抑制することができる。ピストンリング４５間の空間は、第１圧縮室２２ａ内の圧力と同程度又はそれ未満の圧力となっているため、イオン液の圧送手段は不要となる。

その他の構成、作用及び効果はその説明を省略するが前記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
図３は本発明の第３実施形態を示す。尚、ここでは第２実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

第２実施形態では、イオン液がピストンリング４５間の空間に戻される。これに対し、第３実施形態では、イオン液が吸入路２６に戻される。すなわち、戻し路３３は、第１シリンダ外通路３３ａと、シリンダ通路３３ｅと、ピストン内通路３３ｃと、第２シリンダ外通路３３ｆと、を有する。第２シリンダ外通路３３ｆは、第２実施形態と異なり、シリンダ通路３３ｅと吸入路２６とを連通している。吸入路２６内の圧力は、分離器３０内の圧力よりも常時低い圧力のところとなっている。このため、減圧弁３７は省略されている。

第３実施形態では、圧縮室よりも低圧となる吸入路２６にイオン液が戻される。したがって、分離器３０内の圧力と吸入路２６内の圧力との差圧によって、イオン液を効果的にガスに戻すことができる。

その他の構成、作用及び効果はその説明を省略するが前記第２実施形態と同様である。

（第４実施形態）
図４は本発明の第４実施形態を示す。尚、ここでは第２実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

第１〜３実施形態では、ピストン１４の駆動部１６が、ピストン１４を直線方向に移動させる駆動力を発生させるリニアモータによって構成されている。これに対し、第４実施形態では、ピストン１４の駆動部１６が、回転駆動力を発生するモータによって構成されている。往復動型圧縮装置１０には、駆動部１６が生成したモータの回転駆動力を、ピストン１４を往復動させる駆動力に変換する駆動力変換部４８が設けられている。この駆動力変換部４８は、ハイポサイクロイド機構によって構成されていてもよく、あるいはクランク機構によって構成されていてもよい。この往復動型圧縮装置１０では、圧縮室２２が１つのみ形成されていて、１段圧縮タイプとなっている。

戻し路３３は、第１シリンダ外通路３３ａと、シリンダ通路３３ｅと、第２シリンダ外通路３３ｆと、を有している。第１シリンダ外通路３３ａは、分離器３０とシリンダ通路３３ｅとを連通している。シリンダ通路３３ｅには、シリンダ１２外からシリンダ１２内にイオン液を導入する導入部位３３ｈと、シリンダ１２内からシリンダ１２外にイオン液を導出する導出部位３３ｉとが含まれている。導入部位３３ｈ及び導出部位３３ｉは、シリンダ１２の内部空間２０のうち、駆動部１６が収納される収納部２０ｃに開口している。導入部位３３ｈは、イオン液を駆動部１６に直接供給するように構成されている。導出部位３３ｉは、収納部２０ｃ内の底部に溜まったイオン液を導出する。第２シリンダ外通路３３ｆは、シリンダ通路３３ｅと吸入路２６とを連通している。なお、第４実施形態では、駆動部１６がピストン１４内に無いため、ピストン内通路３３ｃは設けられていない。

第４実施形態では、圧縮室２２よりも低圧となる吸入路２６にイオン液が戻される。したがって、分離器３０内の圧力と吸入路２６内の圧力との差圧によって、イオン液を効果的にガスに戻すことができる。

なお、第４実施形態では、戻し路３３の第２シリンダ外通路３３ｆが吸入路２６に連通する構成となっているが、これに限られない。戻し路３３が、シリンダ内通路（図示省略）を備えていて圧縮室２２に直接連通する構成であってもよい。この場合、戻し先は、圧縮室２２となる。圧縮室２２内の圧力は、分離器３０内の圧力よりも常時低圧となっているわけではなく、一時的（すなわち、吐出工程以外のときであり、少なくとも膨張工程のときを含む）に分離器３０内の圧力よりも低くなる。したがって、圧送手段を設ける必要はない。このように、圧縮室２２から吐出されたイオン液が、圧縮室２２よりも高圧となる空間を経由することなく戻し路３３に流入した場合、吐出工程以外のときに当該圧縮室２２に戻されることとなる。

戻し先は、圧縮室２２ではなく、第２実施形態のように、ピストン１４に設けられたピストンリング間の空間に設定されていてもよい。

その他の構成、作用及び効果はその説明を省略するが前記第２実施形態と同様である。

（第５実施形態）
図５は本発明の第５実施形態を示す。尚、ここでは第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

第４実施形態では、ピストン１４が固体ピストン１４によって構成されている。これに対し、第５実施形態では、ピストン１４が液体部分を有する構成となっている。すなわち、本実施形態では、ピストン１４が駆動部１６から直接駆動力を受ける受け部１４ｄと、受け部１４ｄから間隔をおいて配置される作動部１４ｅと、受け部１４ｄと作動部１４ｅとの間に挟み込まれた作動液で構成される液部分１４ｆとを有する。作動液として、油、イオン液等が用いられる。作動部１４ｅの上にはイオン液の液層１４ｇが設けられている。言い換えると、圧縮装置１０は、イオニックコンプレッサとして構成されている。

駆動部１６は、第１実施形態と同様、リニアモータによって構成されていてもよい。また、第４実施形態と同様に、回転駆動力を発生するモータによって構成されていてもよい。この場合には、駆動力変換部４８が設けられることなる。また、受け部１４ｄに代えて、ピストン式以外のポンプ（例えば、回転式のポンプ）が具備されてもよい。

戻し路３３は、分離器３０と吸入路２６とを連通している。戻し路３３には、駆動部冷却部３９が設けられている。駆動部冷却部３９は、イオン液を駆動部１６に直接供給するように構成されている。

なお、第５実施形態では、戻し路３３が吸入路２６に連通する構成となっているが、これに限られない。戻し路３３が、圧縮室２２に開口するシリンダ内通路を備えていて、圧縮室２２に直接連通する構成であってもよい。この場合、戻し先は、圧縮室２２となる。圧縮室２２内は、吐出工程以外のときに、分離器３０内の圧力よりも低くなるため、分離器３０内の圧力と圧縮室２２内の圧力との差圧によってイオン液が流れる。

その他の構成、作用及び効果はその説明を省略するが前記第１実施形態と同様である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

第１実施形態では、分離器３０に流入する直前のガス及びイオン液を冷却する冷却部が設けられてもよい。この場合、潤滑剤冷却部３５は省略されてもよい。他の実施形態においても同様である。

第１実施形態では、戻し路３３におけるイオン液の圧力（又は流量）を調整することができるのであれば減圧弁３７以外の弁が利用されてもよい。イオン液が戻し路３３に過度に流入しないのであれば減圧弁３７は省略されてもよい。第２実施形態においても同様である。

第２実施形態では、第２圧縮室２２ｂよりも第１圧縮室２２ａに近い側に配置されたピストンリング４５間にイオン液が戻される構成を示しているが、これに限られない。図６に示すように、戻し路３３には、シリンダ通路３３ｅと、第１圧縮室２２ａよりも第２圧縮室２２ｂに近い側に配置されたピストンリング４５に繋がる流出部３３ｎとを連通する他の第２シリンダ外通路３３ｍが設けられてもよい。第２シリンダ外通路３３ｍには逆止弁３３２が設けられる。流出部３３ｎから流出したイオン液はピストンリング４５間の空間に導入される。

図７に示すように、ピストン１４の両側に存在する第１及び第２圧縮室２２ａ，２２ｂには１つの流路から同じ圧力のガスが導入されてもよい。第１及び第２圧縮室２２ａ，２２ｂのそれぞれにて昇圧されたガスは同程度の圧力にて吐出され、分離器３０に流入する。図７では、ピストン内通路３３ｃを通過した後のイオン液が、分離器３０から２つの第２シリンダ外通路３３ｆ，３３ｍ及び２つの流出部３３ｇ，３３ｎを介して第１及び第２圧縮室２２ａ，２２ｂのそれぞれの近傍に存在するピストンリング４５間の空間に導入される。この形態では、吸入路２６が途中で分岐していて、吸入路２６を流れるガスは、分流して第１圧縮室２２ａ及び第２圧縮室２２ｂに吸入される。連絡路２８は省略されており、吐出路２７は途中で分岐していて、第１圧縮室２２ａ及び第２圧縮室２２ｂに接続されている。第１圧縮室２２ａ及び第２圧縮室２２ｂで圧縮されたガスは、それぞれ吐出路２７を流れて分離器３０に導入される。

１０ 往復動型圧縮装置
１２ シリンダ
１４ ピストン
１６ 駆動部
１６ａ コイル
１６ｂ 磁石
２２ 圧縮室
２２ａ 第１圧縮室
２２ｂ 第２圧縮室
２６ 吸入路
２７ 吐出路
２８ 連絡路
３０ 分離器
３３ 戻し路
３３ａ シリンダ外通路
３３ｂ シリンダ内通路
３３ｃ ピストン内通路
３３ｅ シリンダ通路
３３ｆ シリンダ外通路
３３ｍ シリンダ外通路
３３ｇ 流出部
３３ｎ 流出部
３３ｈ 導入部位
３３ｉ 導出部位
３５ 潤滑剤冷却部
３７ 減圧弁
３９ 駆動部冷却部
３９ａ 固定子冷却部
３９ｂ 可動子冷却部
４５ ピストンリング
４８ 駆動力変換部

Claims (6)

1. シリンダと、
   シリンダ内に圧縮室を形成するように配置されたピストンと、
   前記ピストンを前記シリンダ内で往復移動させるための駆動力を発生する駆動部と、
   前記圧縮室から吐出されたガスから潤滑剤を分離する分離器と、
   前記分離器で分離された潤滑剤を、ガスが存在し前記分離器内の圧力よりも低圧の戻し先に戻す戻し路と、
   を備え、
   前記戻し路には、潤滑剤によって前記駆動部を冷却する駆動部冷却部が設けられている往復動型圧縮装置。
2. 前記戻し通路は、前記ピストン内に形成されるとともに前記圧縮室に連通するピストン内通路を有しており、前記駆動部を冷却した前記潤滑剤を、前記ピストン内通路を通して前記戻し先としての前記圧縮室内に戻す請求項１に記載の往復動型圧縮装置。
3. 前記戻し路は、前記シリンダにおいて、前記ピストンの往復移動時に常時ピストンリング間となる位置に設けられた流出部を有し、前記潤滑剤を前記戻し先としての前記ピストンリング間の空間に戻す請求項１に記載の往復動型圧縮装置。
4. 前記戻し路は、前記シリンダに繋がる吸入路に接続されていて、前記潤滑剤を前記戻し先としての吸入路内に戻す請求項１に記載の往復動型圧縮装置。
5. 前記戻し路は、前記シリンダにおいて、少なくとも一時的に前記圧縮室に連通する部分に接続されていて、前記潤滑剤を前記戻し先としての前記圧縮室内に戻す請求項１に記載の往復動型圧縮装置。
6. 前記駆動冷却部は、前記戻し通路を流れる潤滑剤が前記駆動部に供給されるように構成されている請求項１から５の何れか１項に記載の往復動型圧縮装置。