JPS60233379A

JPS60233379A - 往復ガス圧縮機

Info

Publication number: JPS60233379A
Application number: JP59080808A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Abe; 安部　芳則
Original assignee: ECTI KK; Showa Seiki Kogyo KK
Current assignee: ECTI KK; Showa Seiki Kogyo KK
Priority date: 1984-04-21
Filing date: 1984-04-21
Publication date: 1985-11-20
Also published as: JPH0261628B2; US4615259A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、小形？１復ガス圧縮機、殊に、オイルレス・
ガス圧縮機に関し、更に詳しくは、超低温用のオイルレ
ス・ガス圧縮機に関する。

・般に、往復圧縮機では、ピストン・シリンダ＋＃ｉ＋
　ｔ＝泗暦油を伸１１才るが、かかる圧縮滉をガス圧縮
機に用いた場合、例えば、窒素液化装置用の窒素ガス圧
縮機として使用した場合、窒素に潤滑油が混入すれば、
氷結し超低温形成−ト好ましくないので、ピストン・シ
リンダ間に潤滑油を使用しないことが要求される。かか
るガス圧縮機をオイルレス・ガス圧縮機と呼んでいる。

〔従来技術とその問題点〕

従来のオイルレス・ガス圧縮機は、潤滑油以外の流体潤
滑剤を７リング内に供給する方式、流体潤滑剤を用いず
シリンダ内摺動部分に潤滑性のある特殊材料を用いる方
式、ダイヤフラムやヘローズなどの伸縮運動を利用して
間接的にガスの吸込・吐出を行う方式、更には、潤滑Ｉ
ＩＩ＋１の油」ニリ防止のため、ガイドピストン等を介
して往復動するピストンロッドにロッドパツキンを設け
たり、または、その−他の油上り防止装置を装着するご
とによって潤滑油がピストンロッドを伝ってシリンダ内
に浸入しないようにした方式などが知られている。

しかしながら、これら従来知られているオイルレス・ガ
ス圧縮機の方式では、超低塩形成用のガス圧縮機として
、しかも、小形二１ソバクトな装置として実用化するこ
とば困芹である。

〔発明の目的〕

本発明は、かかる困ｈｔを克服することを目的とするも
のである。

〔発明の構成〕

本発明の構成を添イ４図面に示す実施例にも七づい′（
説明する。

第１図は本発明の実施例における全体の倒断面図、第２
図は第１図のへ〜Δ断１１ｒｉｌン１を示す。本実ｈｉ
ｉｉ例の概“ｙｌをいえば、窒素ガスを１４０ｋｇ／−
に；１縮１１Ｊ能の３段の往復形オイルレス・ガス月縮
機で、駆りＪ機構は、スコッチョーク機構を採用し、そ
のため、対向型圧縮機とし、しかも、所要動力約１０（
ＩＷの手提げ可能な可搬式小形圧縮機としている。

１は圧縮機本体、２はモータケース、３は主モータ、４
は第１段および第３段用ヘット、５は第２ｒｔ用ヘツト
、６は主軸、７は第１段ピストン、８は第１段ピストン
７と一体連接した第３段ピストン、９は第２段ピストン
、ｊＯは主軸６の・＊１部Ｇこ設＋）たスコツヂヨ−り
機構を、［りす。

主軸６は、モータ軸と兼用し、モークゲ　ス２の側板に
設りられたヘアリング１１と、１４紬機本体１に設けら
れたローラヘアリンク１２とで支承され、その外端に前
記スコッチｑ−り機構１０が装着されている。すなわら
、スコッチョーク機構１０が片持となって、全長をコン
パクトＧこしている。

スコッチョーク機構１０は次ＱようＱこなつでいる。主
軸６の先端にクランクビン１３を一体的に形成し、該ク
ランクビン１３に対しニー１−ルヘアリング１４を介し
てスライダ１５が嵌挿され、該スライダＩ５は窓枠状の
１−りＩ６内に組込まれている。該スライダおよびヨー
ク１６は、第２図において、」−）に空間を有するが、
左右ではこれらは密接し、クランクビン１３の偏心」Ｍ
！動によってヨーク１Ｇの左右に突設したｒ：Ｉツ１−
１７、ｊ８を往復動さゼるにうにしている。そして、ご
れらロット１７．１８には前記第１段ピストン７および
第２段ピストン９とが夫々Ｉａ！着している。

ここにおいて、ヨーク１６が収容されている作動室１９
と、第１段ピストン７および第２段ピストン９が出没す
る作動室２０および２１とは、薄膜状のダイヤフラム２
２および２３で隔絶し、ヨーク１６が収容された作動室
１９内の潤滑油は、第１段および第２段ピストン７．９
が出没する作動室２０．２１に対し完全に遮断されてい
る。なお、ヨーク１６は第１図のごとく、上下面は円弧
状に構成し、ロッド１７．１８、ずなわち第１段ピスト
ン７および第２１．！ピストン９の往復動は円滑にでき
るが、かかる往復動と直角方向の移動はできない。

また、第２図において、２４ば第１段ピストン６用の咳
吸込弁、２５は第１段ピストン用の吐出弁、２６は該吐
出弁２５とクーラ２７を介して連結した第２段ピストン
９用の吸入弁、２８は第２段ピストン９用の吐出弁、２
９は該吐出弁２８とり〜う３０とを介して連結した第３
段ピストン８■の吸入弁、３１は第３設ピストン８川の
吐出弁で、該吐出弁３１は冷凍装置のツユールトムソン
弁３２に連結し、該ジュールトムソン弁３２より出た窒
素ガスは第１段ピストン６用の吸入弁２４へ還流する。

また、本実施例ではダイヤフラム２２．２３を設けてい
るので、ダイヤフラム２２．２３を挟んで作動室１９．
２０．２１における圧力を略同−ｍ−にしてダイヤフラ
ム２２．２３の圧力差による変形を防止し、その損傷を
防いでいる。ずなわら、第１段ピストン７の作動室２０
と第２段ピストン９の作動室２１とは連通路３３で連通
し、互いに行ききし圧力調整を行っている。また、該連
通路３３は分岐３４して、その一方は吸入弁２４と連通
し、他方はピユーリファイヤＰを介してスコッチョーク
機構１０の近傍に開口し、圧縮機本体１内の各部におけ
る内圧を同一に形成している。

また、モータケース２は圧縮機本体１と壁３７に設けた
連通穴３６で連通し、潤滑油は画材を行ききするが、前
記のごとく、ピユーリファイヤｌ）を介して導入された
圧縮機本体１への窒素ガスＬｌ、該壁３７によってモー
タケース２へはできるだけ回流しないようにしている。

、３８は主軸６に固着されたフライホイルで、該フライ
ホイル３８は厚肉ポス４２およびバランス散大３９を設
け、スコッチョ〜り機構１０の運動のバランスをとりな
がら、フライホイル機能も果たしている。しかも、該フ
ライホイル３８は潤滑油中に一部浸漬して回゛転するの
で、１ｆＪｌｆｆｉ油をかき上げて受部４０に注入する
潤滑油ポンプの機能とともに、潤滑油の粘性でダンパの
機能も果たしている。

なお、４１は小形モータ付ファンを内蔵したケースで、
６亥ファンによってクーラ２７．３０および圧縮機本体
１外表を冷却している。

本実施例は、以上のごとき構成をとるので、ＩＥ縮機本
体１に予め約２気圧の圧力をもつ窒素ガスを封入してお
くとともに、作動用の窒素ガスを連通路３５より供給す
る。次いで、主モータ３゛の起動によ−り主軸６を第２
図の矢印のごとく０点を中心として回転させる。該主軸
６の回転によって、クランクピン１３は偏心運動をする
。その結果、スライダ１５の上下方向の連動番Ｊヨーり
１６内の空間で行うが、左右方向の運動は、ヨーり１６
の往復運動に変換している。そのため、第１段、第３段
および第２段の各ピストン７．８．９は、各ヘッド４．
５内で往復運動をし、第１段ピストン７より逐次窒素ガ
スを圧縮してゆく。第３段ピストン８を吐出した窒素ガ
スは、ジュールトムソン弁３２で所定の仕事をして低圧
となって第１段ピストン７の吸入弁２４に戻る。

また、圧縮機本体ｌに封入された窒素ガスも、第１段、
第２段、第３段の各ピストン７．９．８の往復運動に伴
い、ダイヤフラム２２．２３を弯曲させるが、作動室２
０と２１とは連通路３３で互いに行ききし合うし、また
、封入された窒素ガスの他の一部は、潤滑油のミスト等
を通さないプユーリファイヤＰを介して作動室１９とも
連通し合っているので、これら作動室は全体として略均
−な窒素ガス圧力に保持されている。

また、スコッチョーク機構ＩＯへのＷＪＪＷ’ｌは、フ
ライホイル３８のかき上げにより受部４０を介し゛（行
われる。

以］―要するに本発明は、駆動主軸に設レノたクランク
ピンに−＼アリングを介してスライダを嵌挿し、該スラ
イダを窓枠状の９−ク内で摺動自在としたスコッチョー
ク機構であって、該リークより対向状に突出したに１ッ
ト′に圧縮用ピストンを固着し、対向型とした小形往復
圧縮機であり、また、該圧縮機におい−（、コークと圧
縮用ピストンとの間にグイ−１−プラムを介在させたオ
イルレス・ガス圧に’６機であるから次の効果を奏する
。

〔発明の効果〕

通常の往１おガスＩＩ−縮機における必要なガイドピス
トンをスコッチョーク機構のヨークによって代替したの
で、かかるガイドピストンの長さの分たり場所をとらす
、しかも、本発明は対向型であるので、２個以ヒの圧縮
用ピストンについてのガイドピストンが１個のヨークで
代替し、部品点数を大１１に節減でき、更にコンパクト
にすることがで□　きる。また、通常の往復動ず、るた
めのクランクメカニズムにおいて、ある程度の長さを必
要とするコンロット、およびクランクア　ムなども本発
明では不用となり、ヨークがガイドピストンおよびコン
ロッドなどの機能を兼用して、往復動方向の長さを縮め
ることができる。また、本発明は、ヨークと圧縮用ピス
トンとの間にダイヤフラムを介在さ〜ｌたので、従来の
往復動型のオイルレス・ガス圧縮機におりるごと＜　、
１１復動方向の長さを１しくすることもなくて潤滑油の
浦」−がりを防１１−できるので、全体としてコンパク
トにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例におりる全体の側断面図、第２
図は第１図のＡ−Ａ断面図を示す。６・・・主軸、７・・・第１段ピストン、８・・第３段
ピストン、９・・・第２段ピストン、１０・・スコッチ
ヨーり機構、１３・・・クランクピン、１４・・・ニー
ドル−、アリング、１５・・・スライダ、１６・・・ヨ
ーク、１７゜１８・・ロッド、２２．２３・・・ダイヤ
フラム代理人弁理士　岡　部　吉　彦

Claims

【特許請求の範囲】

（１）駆動用主軸に設けたクランクピンにヘアリングを
介してスライダを嵌挿し、該スライダを窓枠状のヨーク
内で摺動自在としたスコッチョーク機構であって、該ヨ
ークより対向状に突出したロッドに、圧縮用ピストンを
固着し、対向型とした小形往復ガス圧縮機。１２＋ヨークと圧縮用ピストンとの間にダイヤフラムを
介在させオイルレスとした特許請求の範囲第１項記載の
小形往復ガス圧縮機