JP2004211606A - Method and device for manufacturing clean gas with high pressure - Google Patents

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Hiroshi Fukuhara
廣 福原
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    • Y02E70/30Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device for manufacturing clean gas with high pressure for creating gas at high pressure, not mixed with foreign matters such as oil, such as air, oxygen gas, hydrogen gas, carbon dioxide gas, nitride gas, and helium gas by a simple system. <P>SOLUTION: One end of a pressure intensifying rod of a pressure intensifying piston rod 11 integrally forming a pressure intensifying piston 11a and a pressure intensifying rod 11b is positioned to a piston 42 constituting a cylinder so as to form a space part 40Az, so that a pressure intensifier 10A is arranged at a top of a cylinder 40A constituting a compressor 50A creating compressed air with low pressure in a manner not to be influenced by lubricating oil dispersed at a bottom of a piston. A flow-in piping 101 connecting a check valve 22 for preventing reverse flow, and a flow-out piping 102 connecting a check valve 23 are arranged to a pressure intensifying chamber 10Az formed by the pressure intensifier 10A. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力の高いきれいな気体の製造方法および製造装置に関する技術であって、更に詳細に述べると、簡便な方式で圧力の高い油等の異物が混入していない空気や酸素ガスや水素ガスや炭酸ガス窒素ガスやヘリウムガス等の気体を作り出すための、圧力の高いきれいな気体の製造方法および製造装置の技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、圧力の高いきれいな気体の製造方法および製造装置に関する技術としては、空気圧縮機によるものが一般的であった。
【0003】
ここで、図3に見られるように、空気圧縮機50Bは、シリンダー40Bと吸込濾過器51と連接棒55とその他の構成物等によって構成され、シリンダー40Bは、シリンダー本体41とピストン42とシリンダーヘッド43等によって構成されている。
【0004】
この場合、空気圧縮機50Bは、図3には具体的に示されていないが、電動モータの回転をベルトを介してクランク軸に伝え、クランク軸に連接棒55を接続することによってクランク軸の回転運動を直線の往復運動に変換することによって連接棒55に伝え、連接棒55の往復運動をシリンダー40Bを構成し連接棒と接続しているピストン42に伝えることで吸込濾過器51を経由して吸引した大気をシリンダー40Bに取り込みながら圧縮空気を作り出している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の、圧力の高いきれいな気体の製造方法および製造装置に関する技術に関しては、以下に示すような課題があった。
【0006】
第一に、空気圧縮機の場合、電動モータからクランク軸の回転運動を、連接棒を介して直線の往復運動に変換することによってシリンダーを構成しているピストンに伝えているが、クランク軸を収納しているクランク室に供給している潤滑油が、ピストンの周囲からシリンダー内に入り込み、シリンダー内で作り出される高圧の気体を汚していた。
【0007】
第二に、空気圧縮機の場合、一ランク上位の圧縮機を搭載することで多少圧力の高い気体を作り出すということは行っていたが、高圧や中圧を含めて自由に希望する圧力の気体を作り出すという発想のものは無かった。
本発明はこのような課題を解決することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、圧力の低い圧縮空気を作り出す空気圧縮機50Aを構成しているシリンダー40Aの上部に増圧ピストンロッド11を組み込んでいる増圧シリンダー10A、10Bを、増圧ピストン11aと増圧ロッド11bを一体に形成した前記増圧ピストンロッド11の前記増圧ロッド11bの一端を前記シリンダー40Aを構成しているピストン42に位置させ空間部40Azを形成することで前記ピストン42の下部に飛散している潤滑油の影響が及ばないように前記増圧シリンダー10A、10Bと前記シリンダー40Aを分離して配設し、前記空気圧縮機50Aにおける前記シリンダー40Aの運動を前記増圧シリンダー10A、10Bに伝達することで前記増圧シリンダー10A、10Bに導入した外部からの加圧した気体から更に圧力の高い気体を作り出すことを特徴とし、更には、前記増圧シリンダー10Bによって形成されている増圧室10Bz側の最大体積/最小体積による増圧比率を変更することで、前記増圧室10Bzからの流出気体の圧力を調整出来ることを特徴とし、更には、前記増圧シリンダー10Bによって形成されている増圧室10Bzへの流入気体の圧力を変更することで、前記増圧室10Bzからの流出気体の圧力を調整出来ることを特徴とし、更には、外部からの前記加圧した気体は、多筒式空気圧縮機の一つのシリンダーで作り出すものであり、圧力の低い前記圧縮空気を作り出す空気圧縮機は、多筒式空気圧縮機の残りのシリンダーで作り出すものであることを特徴とすることによって、上記課題を解決した。
【0009】
また本発明は、圧力の低い圧縮空気を作り出す空気圧縮機50Aを構成しているシリンダー40Aの上部に増圧ピストンロッド11を組み込んでいる増圧シリンダー10A、10Bを、増圧ピストン11aと増圧ロッド11bを一体に形成した前記増圧ピストンロッド11の前記増圧ロッド11bの一端を前記シリンダー40Aを構成しているピストン42に位置させ空間部40Azを形成することで前記ピストン42の下部に飛散している潤滑油の影響が及ばないように前記増圧シリンダー10A、10Bと前記シリンダー40Aを分離して配設し、前記増圧シリンダー10A、10Bによって形成されている増圧室10Az、10Bzには、前記増圧室10Az、10Bzからの逆流を防止する逆止弁22を接続している流入配管101、111と前記増圧室10Az、10Bzに逆流を防止する逆止弁23を接続している流出配管102、112を配設したことを特徴とし、更には、前記増圧シリンダー10Bに、前記増圧室10Bz側の最大体積/最小体積による増圧比率を変更する目的で、前記増圧シリンダー10Bを形成している前記増圧室10Bzの内部に収納している増圧室仕切16を自由に移動することが出来るハンドル15を配設したことを特徴とし、更には、前記流入配管101、111に、前記増圧室10Az、10Bzへの流入気体の圧力を変更する目的で、減圧弁21を配設したことを特徴とすることによって、上記課題を解決した。
【0010】
【発明の実施の形態】
本願発明による、圧力の高いきれいな気体の製造方法および製造装置を図面と共に詳細に説明する。
ここで、図1は、本願発明の空気圧縮機を示した図であり、図2は、本願発明の別の空気圧縮機を示した図である。
【0011】
(第一の実施例)
図1に見られるように、50Aは空気圧縮機であり、従来技術で示された空気圧縮機50Bから吸込濾過器51とシリンダーヘッド43を除いたものを使用している。
【0012】
従って、空気圧縮機50Aは、電動モータ59とシリンダー40Aと連接棒55とその他の構成物によって構成され、シリンダー40Aは、シリンダー本体41とピストン42等によって構成されている。
【0013】
そして、全体の構成としては、空気圧縮機50Aの上部に接続部30を位置させ、接続部30の上部に増圧シリンダー10Aを位置させ、空気圧縮機50Aを構成しているシリンダー40Aと接続部30の間と接続部30と増圧シリンダー10Aの間は、図1には具体的には示していないがボルトやその他の方法で固定している。
【0014】
また、増圧シリンダー10Aは、増圧ピストン11aと増圧ロッド11bを一体に形成した増圧ピストンロッド11等によって構成され、増圧ロッド11bの一端をシリンダー40Aを構成しているピストン42に位置させることで、空間部40Azを形成すると同時に、空気圧縮機50Aのシリンダー40Aの直線運動を増圧シリンダー10Aに伝達するようになっている。 当然、増圧ピストン11aには、増圧シリンダー本体との間で気体が洩れないように配慮する必要はある。
【0015】
その場合、増圧ピストン11aの動きで見た場合、図1において、Lは下死点をHは上死点をBはストロークを示している。 更に別の観点で言うと、Aは増圧シリンダー10Aを形成している増圧室10Azの最大容積となる位置を示し、増圧ピストン11aがBのストローク移動してHの上死点まで到達した所が最小容積の位置を示している。
【0016】
ここで、増圧室10Azは、増圧シリンダー10Aの気体を圧縮する場所として形成されたものである。 そして、増圧室10Azは、増圧シリンダー10Aのシリンダー40Aと反対側の端部に形成された流入路10Abと流出路10Aaによって外部の配管に接続するようになっている。
【0017】
尚、増圧シリンダー10A内部の増圧ピストン11aを境として増圧室10Azと反対側の室は、増圧シリンダー10Aのシリンダー40A側の端部に形成された排出路10Acによって室の気体が排出可能となっている。 但し、排出路10Acを形成している端部は、図1にみられるように排出路10Acを設ける構造でなくても、接続部30との間を開放するような構造でも構わない。
【0018】
そして、接続部30には、シリンダー40を構成しているピストン42が作動した際に空間部40Azで圧縮した空気が、側面に穴をあける等によって外部に排出されるような構造になっている必要がある。 この場合、接続部30は、空気圧縮機50Aを構成しているシリンダー40Aと増圧シリンダー10Aの取り付け位置が一致していれば取り除いても構わない。
【0019】
また、流入路10Abには流入配管101が接続し、流入配管101の途中には、流入して来る気体の圧力を下げる減圧弁21と増圧室10Azから気体が逆流するのを防ぐ逆止弁22を配設している。 また、流出路10Aaには流出配管102が接続し、流出配管102の途中には、増圧室10Azに気体が逆流するのを防ぐ逆止弁22と手動式の開閉弁24を配設し、エアータンクに接続している。
【0020】
更に、エアータンクからは、貯蔵された増圧気体が供給配管103より使用可能となっている。 この場合、供給配管103の途中には、手動式の開閉弁25を配設している。
【0021】
本発明による、圧力の高いきれいな気体の製造方法および製造装置は前述したように構成されており、以下に、その動作について詳細に説明する。
【0022】
先ず、流入配管101に圧縮空気を流し、同時に空気圧縮機50Aを作動させると連接棒30に接続したシリンダー40Aのピストン42に往復直線運動が伝はる。
【0023】
そこで、端部がピストン42に接し増圧シリンダー10Aを構成している増圧ピストンロッド11がその動きを受けて、増圧シリンダー10Aとしての往復直線運動を行う。
【0024】
従って、この往復直線運動によって、増圧シリンダー10Aの増圧室10Azでは、最大体積/最小体積による増圧比率の関係により流入配管101から流入した圧縮空気を更に増圧するのである。 即ち、流出気体の圧力=流入気体の圧力×(A/A−B)の関係で増圧するのである。 この様な理由によって、増圧シリンダー10Aにおいて、AとBの寸法を変更した増圧シリンダー10Aを搭載することで、流出気体の圧力を自由に選択することが容易となったのである。
【0025】
最後に、増圧された圧縮空気は、流出配管102とその途中に配設された増圧室10Azの側に逆流するのを防ぐ逆止弁23と手動で開閉する開閉弁24を経由してエアータンクに貯蔵される。 また、エアータンクに貯蔵された圧縮空気は、供給配管103から自由に使用可能となっている。
【0026】
この場合、流入配管101に流す気体は、圧縮空気を流すと更に増圧された圧縮空気が得られるが、酸素ガスや水素ガスや炭酸ガス窒素ガスやヘリウムガス等の気体を流すと増圧されたそれらの気体が得られる。
【0027】
尚、流入配管101から流入する圧縮空気の圧力を減圧弁21で調整することによっても流出気体の圧力を調整することが出来る。 即ち、AとBの寸法を変更した増圧シリンダー10Aを搭載することと減圧弁21で調整することで、色々な圧力の圧縮空気を自由に作り出すことが可能となったのである。
【0028】
この様にして、増圧シリンダー10Aで増圧された気体は、潤滑油が飛散しているクランク軸との間に空間部40Azを形成することで、潤滑油の浸入することの無いきれいに増圧された圧縮空気を得る事が出来るようになった。
【0029】
(第二の実施例)
図2に見られるように、第二の実施例が第一の実施例と異なる点は、第一の実施例は、希望する流出圧力に応じてAとB色々なサイズの増圧シリンダー10Aを搭載するのに対して、第二の実施例は、増圧シリンダー10Bの端部に螺合によって移動可能にしたハンドル15を配設し、ハンドル15の先端には増圧室仕切16を固定することで、ハンドル15の回転に応じて増圧室仕切16が移動可能に構成したものである。 当然、増圧室仕切16には、増圧シリンダー本体との間で気体が洩れないように配慮する必要はある。
【0030】
ここで、AとBとHとLの内容に関しては第一実施例と同じであり、流出気体の圧力=流入気体の圧力×(A/A−B)の関係で増圧することも第一の実施例と同一であるが、ハンドル15の操作によってAの値を自由に変更可能であることが、第一の実施例と異なる点である。
【0031】
従ってハンドル15の操作によって自由に流出気体の圧力を変更することが可能となるのである。 尚、流入路10Bcと流出路10Baの位置に関しては、増圧室仕切16とそれが移動する関係から、上死点Hの近傍でストロークBより一寸大きい上部に位置している。
【0032】
本発明による、圧力の高いきれいな気体の製造方法および製造装置は前述したように構成されており、以下に、その動作について詳細に説明する。
【0033】
先ず始めに、ハンドル15の操作によってAの位置は自由に変更可能となることである。 従って、流出圧力を自由に設定することが可能となる。 それ以外に関しては、第一の実施例と同じになるので省略する。
【0034】
(第三の実施例)
第三の実施例が第一の実施例と異なる点は、第一の実施例の外部からの加圧した気体の代わりに、多筒式空気圧縮機の一つのシリンダーで作り出した圧縮空気等の加圧した気体を使用したものであり、圧力の低い圧縮空気を作り出す空気圧縮機は、多筒式空気圧縮機の残りのシリンダーを使用するものである。 それ以外の点に関しては、第一の実施例や第二の実施例と同じであるので、詳細は省略する。
【0035】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明により、下記のような効果をあげることができる。
【0036】
第一に、圧力の低い圧縮空気を作り出す空気圧縮機を構成しているシリンダーの上部に増圧ピストンロッドを組み込んでいる増圧シリンダーを、増圧ピストンと増圧ロッドを一体に形成した増圧ピストンロッドの増圧ロッドの一端をシリンダーを構成しているピストンに位置させ空間部を形成することでピストンの下部に飛散している潤滑油の影響が及ばないように増圧シリンダーとシリンダーを分離することで、きれいな圧力の高い気体の製造が可能となった。
【0037】
第二に、増圧室側の最大体積/最小体積による増圧比率を変更する目的で、増圧シリンダーを形成している増圧室の内部に収納している増圧室仕切を自由に移動することが出来るハンドルを配設したことで、流出圧力を自由に設定することが可能となった。
【0038】
第三に、流入配管に、増圧室への流入気体の圧力を変更する目的で、減圧弁を配設したことで、流出圧力を自由に設定することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の空気圧縮を示した図
【図2】本願発明の別の空気圧縮機を示した図
【図3】従来の空気圧縮機を示した図
【符号の説明】
10A・・・・増圧シリンダー
10Aa・・・流出路
10Ab・・・流入路
10Ac・・・排出路
10Az・・・増圧室
10B・・・・増圧シリンダー
10Ba・・・流出路
10Bb・・・流入路
10Bc・・・排出路
10Bz・・・増圧室
11・・・・・増圧ピストンロッド
11a・・・・増圧ピストン
11b・・・・増圧ロッド
15・・・・・ハンドル
16・・・・・増圧室仕切
21・・・・・減圧弁
22・・・・・逆止弁
23・・・・・逆止弁
24・・・・・開閉弁
25・・・・・開閉弁
30・・・・・接続部
40A・・・・シリンダー
40Az・・・空間部
40B・・・・シリンダー
41・・・・・シリンダー本体
42・・・・・ピストン
43・・・・・シリンダーヘッド
50A・・・・空気圧縮機
50B・・・・空気圧縮機
51・・・・・吸込濾過器
55・・・・・連接棒
59・・・・・電動モータ
101・・・・流入配管
102・・・・流出配管
103・・・・供給配管
111・・・・流入配管
112・・・・流出配管
A・・・・・・増圧室の最大容積の位置
B・・・・・・ストローク
H・・・・・・上死点
L・・・・・・下死点
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for producing a high-pressure clean gas, and more specifically, air, oxygen gas, and hydrogen gas containing no foreign matter such as high-pressure oil in a simple manner. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and apparatus for producing a clean high-pressure gas for producing gases such as carbon dioxide, nitrogen gas, and helium gas.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a technique relating to a method and an apparatus for producing a clean high-pressure gas, an air compressor has been generally used.
[0003]
Here, as shown in FIG. 3, the air compressor 50B includes a cylinder 40B, a suction filter 51, a connecting rod 55, and other components. The cylinder 40B includes a cylinder body 41, a piston 42, and a cylinder. It is constituted by a head 43 and the like.
[0004]
In this case, the air compressor 50B transmits the rotation of the electric motor to the crankshaft via a belt, and connects the connecting rod 55 to the crankshaft. The rotary motion is converted to a linear reciprocating motion and transmitted to the connecting rod 55, and the reciprocating motion of the connecting rod 55 is transmitted to the piston 42 which forms the cylinder 40B and is connected to the connecting rod, thereby passing through the suction filter 51. The compressed air is produced while taking the sucked air into the cylinder 40B.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, there are the following problems in the related art related to the method and the apparatus for producing a clean high-pressure gas.
[0006]
First, in the case of an air compressor, the rotation movement of the crankshaft is transmitted from an electric motor to a piston constituting a cylinder by converting the rotation movement of the crankshaft into a linear reciprocating movement via a connecting rod. The lubricating oil supplied to the stored crankcase entered the cylinder from around the piston, polluting the high-pressure gas created in the cylinder.
[0007]
Second, in the case of air compressors, mounting a higher rank compressor has been used to create a slightly higher pressure gas, but the gas at the desired pressure, including high and medium pressure, is freely available. There was no idea of creating.
An object of the present invention is to solve such a problem.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to an intensifier cylinder 10A, 10B incorporating an intensifier piston rod 11 on an upper part of a cylinder 40A constituting an air compressor 50A for producing compressed air having a low pressure, by using an intensifier piston 11a and an intensifier rod. One end of the pressure-intensifying rod 11b of the pressure-intensifying piston rod 11 integrally formed with the pressure-intensifying piston 11b is scattered to a lower portion of the piston 42 by forming a space 40Az by positioning one end of the pressure-intensifying rod 11b in the piston 42 constituting the cylinder 40A. The pressure intensifying cylinders 10A and 10B and the cylinder 40A are separately disposed so as not to be affected by the lubricating oil, and the movement of the cylinder 40A in the air compressor 50A is applied to the pressure intensifying cylinders 10A and 10B. By transmitting the pressure, the pressurized gas from the outside introduced into the pressure intensifying cylinders 10A and 10B is renewed. It is characterized in that a high pressure gas is produced, and further, by changing the pressure increase ratio by the maximum volume / minimum volume on the pressure increase chamber 10Bz side formed by the pressure increase cylinder 10B, the pressure increase chamber 10Bz is formed. The pressure of the gas flowing out of the pressure boosting chamber 10Bz can be adjusted by changing the pressure of the gas flowing into the pressure boosting chamber 10Bz formed by the pressure boosting cylinder 10B. It is characterized in that the pressure of the outflow gas can be adjusted, and further, the pressurized gas from the outside is produced by one cylinder of a multi-cylinder air compressor, and the air that produces the compressed air having a low pressure The above problem has been solved by being characterized in that the compressor is produced with the remaining cylinders of the multi-cylinder air compressor.
[0009]
The present invention also relates to an intensifier cylinder 10A, 10B incorporating an intensifier piston rod 11 at the upper part of a cylinder 40A constituting an air compressor 50A for producing compressed air having a low pressure. One end of the pressure-intensifying rod 11b of the pressure-intensifying piston rod 11, in which the rod 11b is integrally formed, is positioned at the piston 42 that constitutes the cylinder 40A, and scatters below the piston 42 by forming a space 40Az. The pressure intensifying cylinders 10A and 10B and the cylinder 40A are separately disposed so as not to be affected by the lubricating oil, and the pressure intensifying chambers 10Az and 10Bz formed by the pressure intensifying cylinders 10A and 10B are provided. Is an inflow pipe 101 connected to a check valve 22 for preventing backflow from the pressure intensifying chambers 10Az and 10Bz. Outflow pipes 102 and 112 connecting a check valve 23 for preventing backflow to the pressure-intensifying chambers 10Az and 10Bz are provided, and the pressure-intensifying cylinder 10B is further provided with the pressure-increasing cylinder 10B. In order to change the pressure increase ratio based on the maximum volume / minimum volume on the chamber 10Bz side, the pressure increase chamber partition 16 housed inside the pressure increase chamber 10Bz forming the pressure increase cylinder 10B is freely moved. And a pressure reducing valve 21 for the purpose of changing the pressure of the gas flowing into the pressure-intensifying chambers 10Az, 10Bz. The above-mentioned problem has been solved by being characterized in that it is provided.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A method and an apparatus for producing a clean high-pressure gas according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Here, FIG. 1 is a diagram showing an air compressor of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing another air compressor of the present invention.
[0011]
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, 50A is an air compressor, which is the same as the air compressor 50B shown in the prior art except that the suction filter 51 and the cylinder head 43 are used.
[0012]
Accordingly, the air compressor 50A includes the electric motor 59, the cylinder 40A, the connecting rod 55, and other components, and the cylinder 40A includes the cylinder body 41, the piston 42, and the like.
[0013]
And as a whole structure, the connection part 30 is located on the upper part of the air compressor 50A, the pressure-intensifying cylinder 10A is located on the upper part of the connection part 30, and the cylinder 40A constituting the air compressor 50A and the connection part are connected. Although not specifically shown in FIG. 1, between the connection portion 30 and the connection portion 30 and between the pressure intensifying cylinder 10 </ b> A are fixed by bolts or other methods.
[0014]
The pressure-intensifying cylinder 10A is composed of a pressure-intensifying piston rod 11 or the like in which a pressure-intensifying piston 11a and a pressure-intensifying rod 11b are integrally formed, and one end of the pressure-intensifying rod 11b is located at a piston 42 that constitutes the cylinder 40A. By doing so, the linear motion of the cylinder 40A of the air compressor 50A is transmitted to the pressure-intensifying cylinder 10A at the same time that the space 40Az is formed. Naturally, care must be taken to prevent gas from leaking to the pressure-intensifying piston 11a between itself and the pressure-intensifying cylinder body.
[0015]
In this case, when viewed from the movement of the pressure increasing piston 11a, in FIG. 1, L indicates a bottom dead center, H indicates a top dead center, and B indicates a stroke. From another point of view, A indicates the position of the maximum volume of the pressure-intensifying chamber 10Az forming the pressure-intensifying cylinder 10A, and the pressure-intensifying piston 11a moves to the stroke of B and reaches the top dead center of H. The position indicated by the dotted line indicates the position of the minimum volume.
[0016]
Here, the pressure intensifying chamber 10Az is formed as a place where the gas in the pressure intensifying cylinder 10A is compressed. The pressure-intensifying chamber 10Az is connected to an external pipe by an inflow path 10Ab and an outflow path 10Aa formed at the end of the pressure-intensifying cylinder 10A opposite to the cylinder 40A.
[0017]
The chamber on the opposite side of the pressure-intensifying chamber 10Az from the pressure-intensifying piston 11a inside the pressure-intensifying cylinder 10A discharges gas from the chamber by a discharge path 10Ac formed at the end of the pressure-intensifying cylinder 10A on the cylinder 40A side. It is possible. However, the end forming the discharge path 10Ac does not have to have the structure in which the discharge path 10Ac is provided as shown in FIG.
[0018]
The connecting portion 30 has a structure in which the air compressed in the space portion 40Az is discharged to the outside by making a hole in the side surface when the piston 42 constituting the cylinder 40 is operated. There is a need. In this case, the connecting portion 30 may be removed if the mounting position of the cylinder 40A constituting the air compressor 50A and the mounting position of the pressure-intensifying cylinder 10A coincide with each other.
[0019]
Further, an inflow pipe 101 is connected to the inflow path 10Ab. In the middle of the inflow pipe 101, a pressure reducing valve 21 for lowering the pressure of the inflowing gas and a check valve for preventing gas from flowing back from the pressure intensifying chamber 10Az. 22 are arranged. Further, an outflow pipe 102 is connected to the outflow path 10Aa, and a check valve 22 and a manual open / close valve 24 for preventing gas from flowing back into the pressure intensifying chamber 10Az are provided in the middle of the outflow pipe 102, Connected to air tank.
[0020]
Further, the stored pressurized gas can be used from the supply tank 103 from the air tank. In this case, a manual open / close valve 25 is provided in the middle of the supply pipe 103.
[0021]
The method and apparatus for producing a clean high-pressure gas according to the present invention are configured as described above, and the operation thereof will be described in detail below.
[0022]
First, when compressed air is flowed into the inflow pipe 101 and the air compressor 50A is operated at the same time, reciprocating linear motion is transmitted to the piston 42 of the cylinder 40A connected to the connecting rod 30.
[0023]
Therefore, the pressure-intensifying piston rod 11 whose end is in contact with the piston 42 and constitutes the pressure-intensifying cylinder 10A receives the movement and performs a reciprocating linear motion as the pressure-intensifying cylinder 10A.
[0024]
Therefore, by the reciprocating linear motion, the pressure of the compressed air flowing from the inflow pipe 101 is further increased in the pressure intensifying chamber 10Az of the pressure intensifying cylinder 10A according to the pressure increasing ratio of the maximum volume / minimum volume. That is, the pressure is increased in the relation of pressure of outflow gas = pressure of inflow gas × (A / AB). For this reason, by mounting the pressure-intensifying cylinder 10A in which the dimensions of A and B are changed in the pressure-intensifying cylinder 10A, it is easy to freely select the pressure of the outflow gas.
[0025]
Finally, the pressurized compressed air passes through an outflow pipe 102 and a check valve 23 that prevents backflow to the side of a pressure-intensifying chamber 10Az disposed in the middle thereof, and a manually opened / closed valve 24 that opens and closes. Stored in air tank. The compressed air stored in the air tank can be used freely from the supply pipe 103.
[0026]
In this case, as the gas flowing through the inflow pipe 101, compressed air is further increased by flowing compressed air, but the pressure is increased by flowing gas such as oxygen gas, hydrogen gas, carbon dioxide gas, or helium gas. These gases are obtained.
[0027]
The pressure of the outflow gas can also be adjusted by adjusting the pressure of the compressed air flowing from the inflow pipe 101 by the pressure reducing valve 21. That is, it is possible to freely produce compressed air of various pressures by mounting the pressure-intensifying cylinder 10A with the dimensions A and B changed and adjusting the pressure with the pressure reducing valve 21.
[0028]
In this way, the gas intensified by the pressure intensifying cylinder 10A forms a space 40Az between the lubricating oil and the crankshaft from which the lubricating oil is scattered, so that the gas is intensely increased without lubricating oil infiltration. Compressed air can be obtained.
[0029]
(Second embodiment)
As can be seen in FIG. 2, the second embodiment differs from the first embodiment in that the first embodiment uses booster cylinders 10A of various sizes A and B according to the desired outflow pressure. On the other hand, in the second embodiment, a handle 15 movable by screwing is disposed at the end of the pressure-intensifying cylinder 10B, and a pressure-intensifying chamber partition 16 is fixed to the tip of the handle 15. Thus, the pressure-intensifying chamber partition 16 is configured to be movable in accordance with the rotation of the handle 15. Naturally, care must be taken to prevent the gas from leaking into the pressure-intensifying chamber partition 16 between itself and the pressure-intensifying cylinder body.
[0030]
Here, the contents of A, B, H, and L are the same as in the first embodiment, and it is also possible to increase the pressure in the relationship of pressure of outflow gas = pressure of inflow gas × (A / AB). This is the same as the first embodiment, but is different from the first embodiment in that the value of A can be freely changed by operating the handle 15.
[0031]
Accordingly, it is possible to freely change the pressure of the outflow gas by operating the handle 15. The positions of the inflow passage 10Bc and the outflow passage 10Ba are located near the top dead center H and slightly larger than the stroke B in the vicinity of the top dead center H because of the relationship between the pressure intensifying chamber partition 16 and the movement thereof.
[0032]
The method and apparatus for producing a clean high-pressure gas according to the present invention are configured as described above, and the operation thereof will be described in detail below.
[0033]
First, the position of A can be freely changed by operating the handle 15. Therefore, it is possible to freely set the outflow pressure. The rest is the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0034]
(Third embodiment)
The difference between the third embodiment and the first embodiment is that instead of pressurized gas from the outside of the first embodiment, compressed air created by one cylinder of a multi-cylinder air compressor is used. An air compressor that uses pressurized gas and produces low-pressure compressed air uses the remaining cylinders of a multi-cylinder air compressor. The other points are the same as those of the first and second embodiments, and thus the details are omitted.
[0035]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the following effects can be obtained by the present invention.
[0036]
First, a booster cylinder that incorporates a booster piston rod at the top of a cylinder that constitutes an air compressor that produces low-pressure compressed air, and a booster that integrates a booster piston and a booster rod By positioning one end of the booster rod of the piston rod to the piston that constitutes the cylinder and forming a space, the booster cylinder and cylinder are separated so that the lubricating oil scattered at the lower part of the piston does not affect it. By doing so, it became possible to produce clean high-pressure gas.
[0037]
Second, in order to change the pressure increase ratio based on the maximum volume / minimum volume on the pressure increase chamber side, the pressure increase chamber partition housed inside the pressure increase chamber forming the pressure increase cylinder is freely moved. By arranging a handle that can perform the operation, the outflow pressure can be freely set.
[0038]
Third, by providing a pressure reducing valve in the inflow pipe for the purpose of changing the pressure of the gas flowing into the pressure intensifying chamber, the outflow pressure can be freely set.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing an air compressor of the present invention; FIG. 2 is a view showing another air compressor of the present invention; FIG. 3 is a view showing a conventional air compressor;
10A ··· Pressure booster cylinder 10Aa · · · Outflow path 10Ab · · · Inflow path 10Ac · · · Discharge path 10Az · · · Pressure booster chamber 10B · · · Pressure booster cylinder 10Ba · · · Outflow path 10Bb ··· Inflow passage 10Bc Discharge passage 10Bz Pressure intensifying chamber 11 Pressure intensifying piston rod 11a Pressure intensifying piston 11b Pressure intensifying rod 15 Handle 16 ······ Pressure increase chamber partition 21 ····· Pressure reducing valve 22 ······ Check valve 23 ······ Check valve 24 ···················· Valve 30 connection part 40A cylinder 40Az space part 40B cylinder 41 cylinder body 42 piston 43 cylinder head 50A ... air compressor 50B ... air compressor 51 ... Suction filter 55 ... Connecting rod 59 ... Electric motor 101 ... Inflow pipe 102 ... Outflow pipe 103 ... Supply pipe 111 ... Inflow pipe 112 Outflow pipe A Position of maximum volume of pressure boosting chamber B Stroke H Top dead center L Bottom dead center

Claims (7)

圧力の低い圧縮空気を作り出す空気圧縮機(50A)を構成しているシリンダー(40A)の上部に増圧ピストンロッド(11)を組み込んでいる増圧シリンダー(10A、10B)を、増圧ピストン(11a)と増圧ロッド(11b)を一体に形成した前記増圧ピストンロッド(11)の前記増圧ロッド(11b)の一端を前記シリンダー(40A)を構成しているピストン(42)に位置させ空間部(40Az)を形成することで前記ピストン(42)の下部に飛散している潤滑油の影響が及ばないように前記増圧シリンダー(10A、10B)と前記シリンダー(40A)を分離して配設し、前記空気圧縮機(50A)における前記シリンダー(40A)の運動を前記増圧シリンダー(10A、10B)に伝達することで前記増圧シリンダー(10A、10B)に導入した外部からの加圧した気体から更に圧力の高い気体を作り出すことを特徴とする圧力の高いきれいな気体の製造方法。An intensifier cylinder (10A, 10B) incorporating an intensifier piston rod (11) at the upper part of a cylinder (40A) constituting an air compressor (50A) for producing compressed air having a low pressure is connected to an intensifier piston ( 11a) and one end of the pressure-intensifying rod (11b) of the pressure-intensifying piston rod (11) integrally formed with the pressure-intensifying rod (11b) are positioned on the piston (42) constituting the cylinder (40A). By forming the space (40Az), the pressure intensifying cylinders (10A, 10B) and the cylinder (40A) are separated so that the lubricating oil scattered below the piston (42) is not affected. The pressure boost cylinder is disposed by transmitting the movement of the cylinder (40A) in the air compressor (50A) to the pressure boost cylinder (10A, 10B). Loaders (10A, 10B) method for producing a high clean gas of pressure, characterized in that to produce a pressurized even higher pressure gas from the gas from the outside is introduced into. 前記増圧シリンダー(10B)によって形成されている増圧室(10Bz)側の最大体積/最小体積による増圧比率を変更することで、前記増圧室(10Bz)からの流出気体の圧力を調整出来ることを特徴とする請求項1に記載の圧力の高いきれいな気体の製造方法。The pressure of the gas flowing out of the pressure intensifying chamber (10Bz) is adjusted by changing the pressure increasing ratio based on the maximum volume / minimum volume on the pressure intensifying chamber (10Bz) side formed by the pressure intensifying cylinder (10B). 2. The method for producing a clean high-pressure gas according to claim 1, wherein the gas can be produced. 前記増圧シリンダー(10B)によって形成されている増圧室(10Bz)への流入気体の圧力を変更することで、前記増圧室(10Bz)からの流出気体の圧力を調整出来ることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の圧力の高いきれいな気体の製造方法。The pressure of the gas flowing out of the pressure intensifying chamber (10Bz) can be adjusted by changing the pressure of the gas flowing into the pressure intensifying chamber (10Bz) formed by the pressure intensifying cylinder (10B). 3. The method for producing a clean high-pressure gas according to claim 1 or claim 2. 外部からの前記加圧した気体は、多筒式空気圧縮機の一つのシリンダーで作り出すものであり、圧力の低い前記圧縮空気を作り出す空気圧縮機は、多筒式空気圧縮機の残りのシリンダーで作り出すものであることを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載の圧力の高いきれいな気体の製造方法。The pressurized gas from the outside is produced by one cylinder of the multi-cylinder air compressor, and the air compressor that produces the compressed air having a low pressure is produced by the remaining cylinder of the multi-cylinder air compressor. The method for producing a clean high-pressure gas according to any one of claims 1 to 3, wherein the gas is produced. 圧力の低い圧縮空気を作り出す空気圧縮機(50A)を構成しているシリンダー(40A)の上部に増圧ピストンロッド(11)を組み込んでいる増圧シリンダー(10A、10B)を、増圧ピストン(11a)と増圧ロッド(11b)を一体に形成した前記増圧ピストンロッド(11)の前記増圧ロッド(11b)の一端を前記シリンダー(40A)を構成しているピストン(42)に位置させ空間部(40Az)を形成することで前記ピストン(42)の下部に飛散している潤滑油の影響が及ばないように前記増圧シリンダー(10A、10B)と前記シリンダー(40A)を分離して配設し、前記増圧シリンダー(10A、10B)によって形成されている増圧室(10Az、10Bz)には、前記増圧室(10Az、10Bz)からの逆流を防止する逆止弁(22)を接続している流入配管(101、111)と前記増圧室(10Az、10Bz)に逆流を防止する逆止弁(23)を接続している流出配管(102、112)を配設したことを特徴とする圧力の高いきれいな気体の製造装置。An intensifier cylinder (10A, 10B) incorporating an intensifier piston rod (11) at the upper part of a cylinder (40A) constituting an air compressor (50A) for producing compressed air having a low pressure is connected to an intensifier piston ( 11a) and one end of the pressure-intensifying rod (11b) of the pressure-intensifying piston rod (11) integrally formed with the pressure-intensifying rod (11b) are positioned on the piston (42) constituting the cylinder (40A). By forming the space (40Az), the pressure intensifying cylinders (10A, 10B) and the cylinder (40A) are separated so that the lubricating oil scattered below the piston (42) is not affected. The pressure-intensifying chambers (10Az, 10Bz) provided by the pressure-intensifying cylinders (10A, 10B) are disposed from the pressure-intensifying chambers (10Az, 10Bz). Inflow pipes (101, 111) connecting check valves (22) for preventing backflow and outflow pipes connecting check valves (23) for preventing backflow to the pressure-intensifying chambers (10Az, 10Bz). An apparatus for producing a clean high-pressure gas, wherein (102, 112) is provided. 前記増圧シリンダー(10B)に、前記増圧室(10Bz)側の最大体積/最小体積による増圧比率を変更する目的で、前記増圧シリンダー(10B)を形成している前記増圧室(10Bz)の内部に収納している増圧室仕切(16)を自由に移動することが出来るハンドル(15)を配設したことを特徴とする請求項5に記載の圧力の高いきれいな気体の製造装置。For the purpose of changing the pressure increase ratio based on the maximum volume / minimum volume on the pressure increase chamber (10Bz) side, the pressure increase chamber (10B) forming the pressure increase cylinder (10B) is provided in the pressure increase cylinder (10B). 6. A high-pressure, clean gas according to claim 5, wherein a handle (15) capable of freely moving the pressure-intensifying chamber partition (16) housed inside the pressure chamber (10Bz) is provided. apparatus. 前記流入配管(101、111)に、前記増圧室(10Az、10Bz)への流入気体の圧力を変更する目的で、減圧弁(21)を配設したことを特徴とする請求項5または請求項6に記載の圧力の高いきれいな気体の製造装置。The pressure reducing valve (21) is provided in the inflow pipe (101, 111) for the purpose of changing the pressure of the gas flowing into the pressure intensifying chamber (10Az, 10Bz). Item 7. An apparatus for producing a clean high-pressure gas according to item 6.
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