JP3813376B2 - 多段圧縮装置 - Google Patents
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Description
【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3に示したように、4つの往復圧縮部101・102・103・104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101から順次に高圧化して往復圧縮部104を最終段の高圧圧縮部とした多段圧縮装置100が、例えば米国特許第5,033,940号明細書などで周知である。
【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に連結してある。そして図2に示したように4つの往復圧縮部101・102・103・104を含む多段圧縮部55は駆動源の電動機部56と連結部57において相互に連結されている。多段圧縮装置100は、電動機部56の電動モータ58によって、クランク軸59を回転させクランクピン60をクランク軸59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。
そして、連結部57の電動機部56側に、連結部57に支持されてクランク軸59を軸支する軸受61が設けられている。62は電動モータ58のロータ、63は電動モータ58のステータを示す。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来の多段圧縮装置100においては、クランク軸59を軸支する軸受61が、多段圧縮部55と電動機部56とを連結する連結部57の電動機部56側に1個設けられていたので、運転中に多段圧縮部55の各往復圧縮部における圧力がアンバランスとなった場合、ロータ62がステータ63に接触する恐れがあった。
本発明の目的は、窒素ガスなどの所要の気体を多段階で高圧に圧縮する多段圧縮装置において、運転中に多段圧縮部の各往復圧縮部における圧力がアンバランスとなった場合であっても、ロータがステータに接触せずに運転を続行できるような耐久性、安全性、信頼性が高い多段圧縮装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための手段として、本発明は、4つの往復圧縮部が十字型に配置されて多段圧縮部が構成され、この多段圧縮部のうち一対の対向往復圧縮部のピストンはスコッチヨーク機構の一方のヨークに同一水平軸線上で連結され、他の一対の対向往復圧縮部のピストンは前記ヨークと向きを90度ずらして配設した他方のヨークに同一水平軸線上で連結され、前記2つのヨークはクランク軸における上端部のクランクピンに係合しており、当該クランクピンの上端は軸受に支持され、このクランクピンの回転運動を前記2つのヨークを介して前記4つの往復圧縮部の各ピストンに対し前記同一水平軸線に沿う往復運動にそれぞれ変換することにより気体を多段階で圧縮する多段圧縮装置において、前記多段圧縮部と、この多段圧縮部の下方に配設されるステータとロータとから成る電動機部とを連結する連結部が設けられ、この連結部内の前記電動機部側に第1の軸受を設けると共に、前記多段圧縮部側に第2の軸受を設け、この第1の軸受で前記クランク軸の中間部を軸支し、第2の軸受で前記クランク軸の上部を軸支し、更に前記電動機部のロータにより前記クランク軸の下部が軸着されていることを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図1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縦断面を示す説明図である。
なお、図1において前記図2〜3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。
【0008】
図1に示したように、本発明の多段圧縮装置100Aにおいては、クランク軸59を軸支する軸受として、多段圧縮部55と電動機部56とを連結する連結部57の電動機部56側に従来と同じように軸受61が設けられているとともに、連結部57の多段圧縮部55側に軸受61Aが設けられている。連結部57に軸受61と軸受61Aが合計2個設けられている以外は図2〜3に示した多段圧縮装置100と同様になっている。
本発明の多段圧縮装置100Aは、連結部57に軸受61と軸受61Aの複数の軸受を設けたので、例え運転中に多段圧縮部55の各往復圧縮部において圧力のアンバランスが発生した場合であっても、クランク軸59が安定に回転するのでロータ62がステータ63に接触する恐れがない。
【0009】
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。
例えば、複数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であってもよい。
【0010】
【発明の効果】
本発明の多段圧縮装置は、多段圧縮部と電動機部を連結する連結部に支持された複数の軸受によりクランク軸を軸支するようにしたので、運転中に多段圧縮部の各往復圧縮部において圧力のアンバランスが発生した場合であっても、クランク軸が安定に回転するので、ロータがステータに接触する恐れがなく、耐久性、安全性、信頼性が高い。
【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縦断面を示す説明図である。
【図2】 従来の多段圧縮装置の断面説明図である。
【図3】 図2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。
【符号の説明】
100、100A 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 多段圧縮部
56 電動機部
57 連結部
58 電動モータ
59 クランク軸
60 クランクピン
61、61A 軸受
62 ロータ
63 ステータ
Claims (1)
- 4つの往復圧縮部が十字型に配置されて多段圧縮部が構成され、この多段圧縮部のうち一対の対向往復圧縮部のピストンはスコッチヨーク機構の一方のヨークに同一水平軸線上で連結され、他の一対の対向往復圧縮部のピストンは前記ヨークと向きを90度ずらして配設した他方のヨークに同一水平軸線上で連結され、前記2つのヨークはクランク軸における上端部のクランクピンに係合しており、当該クランクピンの上端は軸受に支持され、このクランクピンの回転運動を前記2つのヨークを介して前記4つの往復圧縮部の各ピストンに対し前記同一水平軸線に沿う往復運動にそれぞれ変換することにより気体を多段階で圧縮する多段圧縮装置において、前記多段圧縮部と、この多段圧縮部の下方に配設されるステータとロータとから成る電動機部とを連結する連結部が設けられ、この連結部内の前記電動機部側に第1の軸受を設けると共に、前記多段圧縮部側に第2の軸受を設け、この第1の軸受で前記クランク軸の中間部を軸支し、第2の軸受で前記クランク軸の上部を軸支し、更に前記電動機部のロータにより前記クランク軸の下部が軸着されていることを特徴とする多段圧縮装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP8178299A JP3813376B2 (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | 多段圧縮装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8178299A JP3813376B2 (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | 多段圧縮装置 |
Publications (2)
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JP2000274354A JP2000274354A (ja) | 2000-10-03 |
JP3813376B2 true JP3813376B2 (ja) | 2006-08-23 |
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ID=13756064
Family Applications (1)
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JP8178299A Expired - Fee Related JP3813376B2 (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | 多段圧縮装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3813376B2 (ja) |
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1999
- 1999-03-25 JP JP8178299A patent/JP3813376B2/ja not_active Expired - Fee Related
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