JP2000274357A - 多段圧縮装置 - Google Patents

多段圧縮装置

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JP2000274357A
JP2000274357A JP8177999A JP8177999A JP2000274357A JP 2000274357 A JP2000274357 A JP 2000274357A JP 8177999 A JP8177999 A JP 8177999A JP 8177999 A JP8177999 A JP 8177999A JP 2000274357 A JP2000274357 A JP 2000274357A
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stage
compression
reciprocating
balance weight
gas
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JP8177999A
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English (en)
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Hiroshi Nishikawa
弘 西川
Takehiro Nishikawa
剛弘 西川
Makoto Hazama
誠 間
Eiichi Shimizu
栄一 清水
Kazuya Sato
里  和哉
Yasuo Sakamoto
泰生 坂本
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピストンなどの径を大きくせず容易に窒素ガ
スなどの所要の気体を3段階で高圧に圧縮して吐出量を
2倍にでき、耐久性、信頼性が高い多段圧縮装置、また
クランク軸の仕様の変更が容易であり、クランク軸の部
品本体は共通して使用可能であるので部品数を増加させ
ずにコストダウンを図れる多段圧縮装置を提供するこ
と。 【解決手段】 第1段目往復圧縮部を2個備えて気体を
3段階で圧縮する多段圧縮装置であって、前記2個の第
1段目往復圧縮部の位相を90°あるいは180°ずら
して配設した多段圧縮装置、および、クランク軸の上側
バランサにバランスウエイト取付穴を設けて最適なバラ
ンスウエイトを着脱可能に取り付けた多段圧縮装置によ
り課題を解決できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は窒素ガスなどの所要
の気体を、複数の往復圧縮部を備えて多段階で順次に高
圧に圧縮する多段圧縮装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の多段圧縮装置としては、
圧縮段数の増加に従って往復圧縮部、すなわち、シリン
ダとピストンとによる圧縮部を高圧側になるほどシリン
ダとピストンの直径を細くするとともに、L型・V型・
W型・半星型・星型・対向釣り合い型などに配置して、
各圧縮部を所要の位相にずらせた行程で動作するよう
に、クランク軸に連結して連動することにより多段階の
圧縮動作を行う機構を電動機などの駆動源により運転す
る構成が開示されている(日本機械学会昭和45年9月
15日「機械工学便覧」第10編第30図〜第32図な
ど)。
【0003】また、従来、図4に示したように、3つの
往復圧縮部101・102・103を直交する軸105
・106上で往復連動するように配置し、往復圧縮部1
01から順次に高圧化して往復圧縮部103を最終段の
高圧圧縮部とした多段圧縮装置100が知られている。
104は対向する往復圧縮部102の振動などを抑制し
て安定させるために設けた安定装置である。
【0004】そして、上記多段圧縮装置100において
は、1対の対向するピストン51・53はヨーク1Aに
連結し、他の1対の対向するピストン52・54はヨー
ク1Aと向きを90度ずらして配設したヨーク1Bに連
結し、図5に示した電動機部55の電動モータ56など
によって、クランク軸57を回転させクランクピン58
をクランク軸57の回りに回転させて、一対のピストン
51・53を軸105の方向にのみ往復運動させ、他の
一対のピストン52・54を軸106の方向にのみ往復
運動させるようなスコッチヨーク機構を備えている。上
記ヨーク1A、1Bなどを備えたスコッチヨーク機構は
図5および図6に示したクランク軸57に設けた下側バ
ランサ59と上側バランサ60の間に装着されて振動な
どが抑制されて安定して運転されるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】3つの往復圧縮部10
1・102・103を備えた上記多段圧縮装置100の
吐出量を2倍にするためには、第1段目往復圧縮部10
1の排除容量を2倍にしなければならず、排除容量を2
倍にすると負荷が増大するのでピストン51や対応する
シリンダなどの径を大きくする必要がある。ピストン5
1や対応するシリンダの径を大きくするとクランク軸径
のアップやそれに伴う圧縮機本体の大型化が必要となる
ためコストアップとなる問題があった。また、上記多段
圧縮装置100のクランク軸57についても、各種仕様
の3段圧縮装置や4段圧縮縮装置の製造に使用できるよ
うにするためには、それぞれに適応した仕様の下側バラ
ンサ59と上側バランサ60を備えたクランク軸を作る
必要があり、部品数が増加してコストアップとなる問題
があった。
【0006】本発明の目的は、ピストンや対応するシリ
ンダなどの径を大きくすることなく容易に窒素ガスなど
の所要の気体を3段階で高圧に圧縮して吐出量を2倍に
できるような、耐久性、信頼性の高い多段圧縮装置を提
供することであり、また、仕様の変更が容易であり、か
つ部品本体は共通して使用可能なクランク軸を備えた多
段圧縮装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1は、第
1段目往復圧縮部を2個備え、第1段目圧縮部で圧縮し
た気体を第2〜3段目往復圧縮部へ順次送って3段階で
圧縮する多段圧縮装置であって、前記2個の第1段目往
復圧縮部の位相を90°あるいは180°ずらして配設
したことを特徴とする多段圧縮装置に関するものであ
る。
【0008】本発明の請求項2は、気体を多段階で圧縮
するための複数の往復圧縮部の各ピストンの往復運動を
クランク軸の回転運動からスコッチヨーク機構によって
変換し得るようにした多段圧縮装置であって、クランク
軸の上側バランサにバランスウエイト取付穴を設けて最
適なバランスウエイトを着脱可能に固定して取り付けた
ことを特徴とする多段圧縮装置に関するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
〜図3に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の多
段圧縮装置の一実施形態の断面を示す説明図であり、図
2は、本発明の多段圧縮装置の他の実施形態の断面を示
す説明図である。図3は、本発明の多段圧縮装置に用い
られるクランク軸の一実施形態の断面を示す説明図であ
る。なお、これらの図において前記図4〜6の符号と同
一符号で示した部分は、従来技術の項で説明したものと
同様の機能を持つ部分であり、本発明の理解を妨げない
範囲で説明は省略した。
【0010】図1に示したように、この例においては、
本発明の多段圧縮装置100Aは第1段目往復圧縮部1
01Aおよび101Bを備えており、外部から供給され
る窒素ガスなどの所要の気体を2個の第1段目往復圧縮
部101A・101Bで圧縮し、圧縮した気体を第1段
目往復圧縮部101A・101Bから第2段目往復圧縮
部102へ送って高圧化し、ついで第3段目往復圧縮部
103へ送って順次に高圧化して第3段目往復圧縮部1
03を最終段の高圧圧縮部とした多段圧縮装置である。
前記第1段目往復圧縮部101Aと101Bはその位相
を90°ずらして配設してある。
【0011】本発明の多段圧縮装置100Aは往復圧縮
部101A・101B・102・103を直交する軸1
05・106上で往復連動するように配置し、1対の対
向するピストン51B・53はヨーク1Aに連結し、他
の1対の対向するピストン51A・52はヨーク1Aと
向きを90度ずらして配設したヨーク1Bに連結し、図
示しない電動機部の電動モータなどによって、クランク
軸57を回転させクランクピン58をクランク軸57の
回りに回転させて、一対のピストン51B・53を軸1
05の方向にのみ往復運動させ、他の一対のピストン5
1A・52を軸106の方向にのみ往復運動させるよう
になっている。
【0012】上記のように構成することにより本発明の
多段圧縮装置100Aは、従来の多段圧縮装置100の
第1段目往復圧縮部101のピストン51や対応するシ
リンダなどの径を大きくすることなく、容易に窒素ガス
などの所要の気体を3段階で順次に高圧に圧縮して吐出
量を2倍にすることができ、しかも振動などの問題がな
く、耐久性および信頼性を向上することができる。
【0013】図2に示したように、この例においては、
本発明の多段圧縮装置100Bはその位相を180°ず
らして配設した第1段目往復圧縮部101Aおよび10
1Bを備えており、窒素ガスなどの所要の気体を第1段
目往復圧縮部101A・101Bから第2段目往復圧縮
部102ついで第3段目往復圧縮部103と順次に高圧
化して第3段目往復圧縮部103を最終段の高圧圧縮部
とした多段圧縮装置である。
【0014】本発明の多段圧縮装置100Bは往復圧縮
部101A・101B・102・103を直交する軸1
05・106上で往復連動するように配置し、1対の対
向するピストン52・53はヨーク1Aに連結し、他の
1対の対向するピストン51A・51Bはヨーク1Aと
向きを90度ずらして配設したヨーク1Bに連結し、図
示しない電動機部の電動モータなどによって、クランク
軸57を回転させクランクピン58をクランク軸57の
回りに回転させて、一対のピストン52・53を軸10
5の方向にのみ往復運動させ、他の一対のピストン51
A・51Bを軸106の方向にのみ往復運動させるよう
になっている。
【0015】上記のように構成することにより本発明の
多段圧縮装置100Bにおいては、従来の多段圧縮装置
100の第1段目往復圧縮部101のピストン51や対
応するシリンダなどの径を大きくすることなく、容易に
窒素ガスなどの所要の気体を3段階で高圧に圧縮して吐
出量を2倍にすることができ、しかも振動などの問題が
なく、耐久性および信頼性を向上することができる。
【0016】図3に示したクランク軸57は本発明の多
段圧縮装置に用いられるクランク軸であり、クランク軸
57の上側バランサ60にバランスウエイト取付穴61
が設けられている。そして最適なバランスウエイト62
がバランスウエイト取付穴61中にボルトなどの固定具
63により固定して装着されている。クランク軸57を
例えば、3段圧縮装置に用いる場合と4段圧縮装置に用
いる場合とでは、最適なバランスウエイトが異なる。し
かし、バランスウエイト62を交換するときは、固定具
63を取り外して、バランスウエイト62を新しい最適
なバランスウエイトに替えて、そして新しい最適なバラ
ンスウエイトをバランスウエイト取付穴61中に固定具
63により取り付ける。したがって、仕様の変更が容易
である。またバランスウエイト以外の部品本体は共通し
て使用可能であるので、部品数を少なくできる。
【0017】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱
しない範囲で各種の変形実施が可能である。本発明に用
いられるクランク軸の使用例として3段圧縮装置に使用
した例を挙げたが、4つの往復圧縮部を上記のL型・V
型・W型・半星型・星型・対向釣り合い型などに配置し
た構成、または、3つまたは5つ以上の往復圧縮部を星
型に配置した構成の多段圧縮装置に使用することもでき
る。
【0018】
【発明の効果】第1段目往復圧縮部を2個備えて気体を
3段階で順次に圧縮する本発明の多段圧縮装置は、ピス
トンや対応するシリンダなどの径を大きくすることなく
容易に窒素ガスなどの所要の気体を高圧に圧縮して吐出
量を2倍にでき、かつ耐久性、信頼性が高い。
【0019】クランク軸の上側バランサにバランスウエ
イト取付穴を設けて最適なバランスウエイトを着脱可能
に取り付けた本発明の多段圧縮装置は、クランク軸の仕
様の変更が容易であり、かつクランク軸の部品本体は共
通して使用可能であるので部品数を増加させずにコスト
ダウンを図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の多段圧縮装置の一実施形態の断面を
示す説明図である。
【図2】 本発明の多段圧縮装置の他の実施形態の断面
を示す説明図である。
【図3】 本発明の多段圧縮装置に用いられるクランク
軸の断面を示す説明図である。
【図4】 従来の多段圧縮装置の断面を示す説明図であ
る。
【図5】 図4に示した従来の多段圧縮装置の縦断面を
示す説明図である。
【図6】 図4に示した従来の多段圧縮装置に用いられ
るクランク軸の断面を示す説明図である。
【符号の説明】
100、100A、100B 多段圧縮装置 101 第1段目往復圧縮部 102 第2段目往復圧縮部 103 第3段目往復圧縮部 104 第4段目往復圧縮部 105、106 軸 1A、1B ヨーク 51〜54 ピストン 55 電動機部 56 電動モータ 57 クランク軸 58 クランクピン 59 下側バランサ 60 上側バランサ 61 バランスウエイト取付穴 62 バランスウエイト 63 固定具
フロントページの続き (72)発明者 間 誠 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 清水 栄一 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 里 和哉 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 坂本 泰生 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 3H076 AA03 AA12 BB26 BB41 CC28 CC40 CC47

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1段目往復圧縮部を2個備え、第1段
    目圧縮部で圧縮した気体を第2〜3段目往復圧縮部へ順
    次送って3段階で圧縮する多段圧縮装置であって、前記
    2個の第1段目往復圧縮部の位相を90°あるいは18
    0°ずらして配設したことを特徴とする多段圧縮装置。
  2. 【請求項2】 気体を多段階で圧縮するための複数の往
    復圧縮部の各ピストンの往復運動をクランク軸の回転運
    動からスコッチヨーク機構によって変換し得るようにし
    た多段圧縮装置であって、クランク軸の上側バランサに
    バランスウエイト取付穴を設けて最適なバランスウエイ
    トを着脱可能に固定して取り付けたことを特徴とする多
    段圧縮装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103410697A (zh) * 2013-08-24 2013-11-27 安徽华晶机械股份有限公司 一种活塞式全无油空气压缩机

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103410697A (zh) * 2013-08-24 2013-11-27 安徽华晶机械股份有限公司 一种活塞式全无油空气压缩机
CN103410697B (zh) * 2013-08-24 2016-04-13 安徽华晶机械股份有限公司 一种活塞式全无油空气压缩机

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Effective date: 20040518

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