JPS6185592A - 多シリンダ型往復式圧縮機 - Google Patents

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】 本発明は構造がコンパクトで軽量な多シリンダ型往復式
圧１ｉｉａに関し、詳細には該圧縮機中に設けた１個の
クロスヘッドに複数個のピストン及びシリンダを設けて
必要機能を確保し、それでも尚構造がコンパクトで軽量
な多シリンダ型往復式圧縮機に関するものである。

第１図は従来例を示す断面説明図でガスの圧縮に用いる
往復式無潤滑圧縮機を例示する断面模式図である。往復
式無潤滑圧縮機（以下単に圧縮機という）Ｋ内にはクラ
ンク機構と、該クランク機構に連結されてガスを加圧す
るピストン機構が構成される０図においてクランク機構
Ｐはクランクケース１．クランク軸０．クランクビン５
．接合棒６．クランク軸受Ｂ、クランクビン軸受Ｂ、ク
ロスへッドビンＧ、クロスへラドビン軸受Ｃよりなり、
ピストン機構Ｑはクロスへラド８．クロスヘツドガイド
７、ピストン棒９．ピストンリング２を設けたピストン
１０．シリンダ３よりなる。

そして無潤滑の圧縮機にの場合シリンダ３とクランクケ
ースｌの間にはディスタンスピース４を設けてクランク
ケース１内の潤滑油がピストン棒９の往復動によってシ
リンダ３内へ流入するのを防止し、ピストン４Ｆ５９が
貫通する両壁にはクランクケース１側から順にオイルワ
イパーリング１１およびロフトパツキン１２が設けられ
ている。そして通常は油切りを充分に行なう為にディス
タンスピース４の長さ即ち前記オイルワイパーリング１
１とロフトパツキン１２間の距ｆｉＭとしてクランク機
構Ｐの１ストローク又はそれ以上の長さを確保する様に
構成されているが油切りを更に徹底する必要のある場合
にはピストン棒９上に図示する様な油切りリング１３を
設けて潤滑油がシリンダ３側へ侵入するのを防止する様
に構成されている。従って油切りを必要とする圧縮機に
は、油切りを必要としない油潤滑式圧縮機に比してディ
スタンスピース４の長さ分（Ｍ）だけその構造が長くな
り従ってその分だけ重量が重い、又ディスタンスピース
４を設けたために圧ｗ１機内に余分なスペースが必要で
あるがそのスペースは圧線機能を増大するために用いら
れているものではなく、不経済な装置になっていると言
わなければならない。同様にディスタンスピースを用い
ない従来の油潤滑式の圧縮機にしてもそのスペースが充
分活用されているとは言えない、特に近年に到って超高
速成は極超低温などの最先端技術と組合わせて用いられ
る場合を考慮すると、機旋的にすぐれていることは勿論
のことであるが同時に構造がコンパクトで軽量の圧縮機
であることが不可欠の要件となってきている。

本発明は以上の様な事情に着目してなされたものであっ
て、必要機能を確保しつつ往復式圧縮機内の構造をコン
パクト化、軽量化すると共に、多段圧縮への適用が可能
で圧縮機のスローを半分以下にできる多シリンダ型往復
式圧１ｉｉａを提供しようとするものである。

上記目的を達成し得た本発明の構成とは、往復式圧縮機
において、クランク軸中心とクロスヘッド中心点を結ぶ
中心線と直交する面内であって前記中心線を外した位置
のクロスヘッドに複数個のピストン棒を突設し、該ピス
トン棒の先に各々ピストン及びシリンダを設けたことを
基本的な要旨とし更にクランク機構をはさんで前記クロ
スヘッドと反対側にあってクロスヘッドの中心点を外し
た位置にピストン棒を突設し、該ピストン棒の先に各々
ピストン及びシリンダを設けた点に本発明の第２の要旨
がある。

以下実施例を示す図面に基づいて本発明の構成、　　及
び作用効果を具体的に説明するが、下記実施例は一具体
例に過ぎず、もとより前・後記の趣旨に徴して種々設計
を変更することは、いずれも本発明の技術的範囲に含ま
れる。

第２図は本発明の圧縮機を例示する図で、圧縮４、’ｉ
Ｋａはクランク軸Ｏの中心とクロスへラド８の中心点（
クロスへ７ドビンＧの中心点）を結ぶ中心線Ｌ（一点鎖
線）と直交する面内であって前記中心線りを外した位置
にあるクロスヘッド８上の点Ｔａ、Ｔａに複数個のピス
トン棒９ａ、９ａを突設し、該ピストン棒の先に夫々ピ
ストンリング２ａを設けたピストン１０ａ、１０ａ及び
シリンダ３ａ、３ａを設けて構成された多シリンダ型圧
縮機である。即ち圧縮機Ｋａのクランクケース１ａはシ
リンダ３ａ、３ａと隣接して設けられ。

ディスタンスピース４ａ　、４ａが夫々その両壁に設け
られたオイルワイパーリングｌｌａとロッドパッキン１
２ａ間の必要距ｇ１Ｍを保持しつつクランクケース１側
中に設けられている。クランク機ＩＰの構成自体は第１
図の圧縮機にと同じであり、ピストン機構Ｑはクロスへ
ラド８．クロスヘツドビンＧ、クロスヘツドガイドフ以
外は倒れも複数個施設けられピストン棒９ａ　、９ａが
ディスタンスピース４ａ　、４ａを貫通してその先にピ
ストンｌｏａ、１０ａおよびシリンダ３ａ、３ａが設け
られている。即ち第２図例の圧縮機Ｋａは１つのクラン
ク機構に対して２つのピストン機構を付加したものであ
るがクロスヘッド８円周方向に沿って３本、４本の多シ
１夫ンダ化も可能である。この場合クロスへラドピンＧ
を中心点として第３，４図に示す如く等角度比つ等距離
的に設けるのが一般的な構造となるが、これに対応する
ピストンの負荷によっては角度及び距蔑を変更すること
も可能であって、これらの相関々係は制限されない、又
ディスタンスピース４ａ　、４ａを設けなければそのま
ま油潤滑圧縮機としても使用できる。

第５図は他の実施例に係る多シリンダ型圧ｌ１ｉｉ機を
例示する図で、第６図は第５図のＶ−ｖ線断面矢視図で
ある０図示された圧縮機Ｋｂは、クランク輛Ｏの中心と
クロスへラド８の中心点を結ぶ中心線Ｌ（一点鎖線ンと
直交する面内であってクランク機構Ｐをはさんでクロス
へラド８と反対側で且つクロスへラドビンＧの中心点を
外した位置Ｔｂ、Ｔｂに複数個のピストン棒９ｂ、９ｂ
を突設すると共に、該ピストン棒９ｂ、９ｂの先に夫々
ピストンリング２ｂを設けたピストン１０ｂ、１０ｂ及
びシリンダ３ｂ、３ｂを設（すて構成された多シリンダ
型圧縮機である。圧縮機Ｋｂのクランクケース１ｂはシ
リンダ３ｂ、３ｂと対向して設けられ、ディスタンスピ
ース４ｂ。

４ｂは夫々その両壁に設けられたオイルワイパーリング
１１ｂとロッドパッキン１２ｂ間の必要圧、ＩＭを保持
しつつクランクケース１ｂ内に設けられている。クラン
ク機構Ｐのクランク軸Ｏ，クランクピン５．接合棒６．
クランク軸受Ｂ、クランクピン輔受Ｂ／、クロスへット
ビン軸受Ｃの構造は圧縮機に、Ｋａと同じであるが、ピ
ストン機構Ｑについては、クロスへ一２ド８及びクロス
ヘッドガイド７が夫々屯−であるのに対しピストン棒９
ｂ、ピストン１０ｂ、シリンダ３ｂが夫々複数個から構
成され、しかも圧１ｉ！機Ｋａと比べて最も異なる点は
ピストン機構Ｑがクロスへラド８のクランク機構Ｐ側に
設けられた点にあって、クランク機構Ｐの上下に形成さ
れた空間を利用してディスタンスピース４ｂ　、４ｂが
設けであるので、クランク機構Ｐの余剰スペース分が利
用されたというだけでなくディスタンスピース４ｂ　、
４ｂの長さ分とクランク機構Ｐの長さ分が、長さ方向に
見て同じスペース内に配設された分だけ短縮化されたこ
とになりその分クランクケース全体の軽量化に寄与する
ことができ多シリンダ化の効果と相まってその利用価値
が格段に向上することとなった０本実施例では２シリン
ダの例を示したが、圧縮ｆｉＫｂの如き配置を採用すれ
ば３木、４木等の多シリンダ化も可能である。又ディス
タンスピース４ｂ、４ｂを設けなければそのまま油潤滑
圧縮機としても使用できる０例えば第７図は第５，６図
の多シリンダ型圧縮機Ｋｂを４本のピストン棒を設けた
複動タンデムシリンダ型圧縮機Ｋｃとして設計変更した
例を示し、第８図は第７図の■−ｖＩＩｌ線断面矢視図
を示す０本例の圧縮機Ｋｃでは、シリンダ３ｃ、３ｃが
小径シリンダ部３（１、３ｃｌと大径シリンダ部３Ｃ２
，３Ｃ２に分けたタンデム型として構成されており、４
木のピストン棒９Ｃに、夫々ピストンリング２Ｃを有す
るピストン１０Ｃ，タンデム型シリンダ３Ｃおよびディ
スタンスピース４Ｃを設けた以外の機構Ｐは圧ｌｉｔ機
Ｋｂと全く同じ構造である。

第９Ｕ；４はクロスへラド８の前後に夫々複数のピスト
ン４４５９ｄを設けた圧縮機Ｋｄを示す、これは圧縮機
Ｋａ（第２図）と圧ｔｌｉｉ機Ｋｂ（第５図）を組み合
わせた多段型圧１１機で、１つのクロスへット８に複数
のピストンを取付けるというこの種の圧縮機としては最
も機能的でしかもコンパクト且つ軽量な多段型圧１ｉｉ
ｊａと考えられる０図では左右夫々２木ずつシリンダを
設けた例を示しであるが、例えば第７，８図の思想を応
用することによってより効率的な構造を設計することも
できる。

本発明は以上の様に構成したから、次の様な効果を得る
ことができる。即ち ・′Ｄ無潤滑圧縮機の場合、クランクケース内にディス
タンスピース部を確保できる構造となっているからスト
ローク方向に大幅な短縮化ができ。

コンパクトで軽量な多シリンダ型圧縮機ができる。

イ多１つのクロスヘッドで複数のシリンダを加圧できる
ため駆動部の筒略化ができ、１スローでありながら多段
圧縮機へ適用できる。

−■多段型圧ｌｌＡ機として従来のスローの数を半分以
下にできるので、クランク軸方向にも短小化が可能であ
る。

・■従来の多シリンダ方式に比べて、シリン・ダを一箇
所一方向にまとめることができるので、据付上の自由度
が多く、保持２点検を機台片側から行なうことができ効
率的となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す断面模式図、第２図は本発明を例
示する断面模式図、第３，４図はピストン棒の配置例を
示す説明図、第５図は他の発明を例示する断面模式図、
第６図は同ＶＩ−Ｖｌ線断面矢視図、第７図は他の実施
例を示す断面模式図、第８図は同■−ｖＩＩ線断面矢視
図、第９図は他の実施例を示す断面模式図である。 ｌ・・・クランクケース　２・・・ピストンリング３・
・・シリンダ　　　　４・・・ディスタンスピース５・
・・クランクビン　　６・・・接合棒７・・・クロスヘ
ッドガイド ８・・・クロスヘッド　　９・・・ピストン棒１０・・
・ピストン １１・・・オイルワイパーリング １２・・・ロッドパツキン　１３・・・油切りリングＰ
・・・クランク機構　　Ｑ・・・ピストン機構Ｏ・・・
クランクＭ　　　　Ｇ・・・クロスヘッドビン第１図 第３図　　　　　第４図 岨 第５図 第７図 第６図 第８図 第９図 第１ 手続補正書（自発） 昭和８０年２月２６日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）往復式圧縮機において、クランク軸中心とクロス
   ヘッド中心点を結ぶ中心線と直交する面内であって前記
   中心線を外した位置のクロスヘッドに複数個のピストン
   棒を突設し、該ピストン棒の先に各々ピストン及びシリ
   ンダを設けたことを特徴とする多シリンダ型往復式圧縮
   機。
2. （２）往復式圧縮機において、クランク軸中心とクロス
   ヘッド中心点を結ぶ中心線と直交する面内であってクラ
   ンク機構をはさんで前記クロスヘッドと反対側にあって
   クロスヘッドの中心点を外した位置にピストン棒を突設
   し、該ピストン棒の先に各々ピストン及びシリンダを設
   けたことを特徴とする多シリンダ型往復式圧縮機。