JPS6176774A - 流体圧縮機 - Google Patents

流体圧縮機

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JPS6176774A
JPS6176774A JP19783984A JP19783984A JPS6176774A JP S6176774 A JPS6176774 A JP S6176774A JP 19783984 A JP19783984 A JP 19783984A JP 19783984 A JP19783984 A JP 19783984A JP S6176774 A JPS6176774 A JP S6176774A
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Japan
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compression
piston
fluid
diaphragm
conduit
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Yoshihiro Ishizaki
嘉宏 石崎
Yoshio Tani
谷 巽雄
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Aisin Corp
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Aisin Seiki Co Ltd
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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】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、流体圧縮機に関するもので、より詳しくは、
作動流体(以下流体といつ)の圧縮機系と蓄冷器を用い
膨張空間の低温発生系との間を、比較的長い流体導管で
接続して低温発生を行うスプリットザイクルの冷凍機用
の流体圧縮器に関するものである。
(従来の技術) 従来この種の装置として、特開昭51−8225号公報
に示される第3図のものがあった。図において、モータ
7・tを回し、ピストン63の往復運動に伴い、シリン
ダ64の圧縮空間A内のヘリウムガスは導管66及び蓄
冷器65を経てシリンダ62の一端の膨張空間Bに出入
りし、ピストン61を往復運動させる。このように導管
を介して圧縮空間と膨張空間を連結して低温を発生させ
る装置をスプリット型冷凍機と称し、圧縮空間と膨張空
間を直接蓄冷器を介して構成するインテグラル型冷凍機
と区別する。
第3図から分るように、導管を長くすることによって、
膨張空間即ち冷凍部を圧縮空間から遠く廂すことができ
、装着の自由度が増すという利点が得られる。更に、実
施例に示すように、複数の膨張空間を同一の真空容器に
収めることもできるか、圧縮空間から複数の導管をそれ
ぞれ異った位置に置かれた膨張空間に連結することによ
って複数の冷凍ができる。複数のインテグラル型の冷凍
機を設けるよりも、スプリット型冷凍機を用いた方が経
済的にも有利な場合がある。
(発明が解決しようとする問題点) 然しなから、第3図に示す従来装置では、圧、滞空間で
発生する振動には言及されてなく、実機では当然発生す
る振動が使用条件を拘束することが考えられる。例えば
、車両等にスプリット型冷凍機を搭載する場合、膨張空
間を構成する冷凍部は慣性質量も小さく、振動発生源と
して、圧縮空間を構成する圧縮部と比較すると無視でき
るが、圧縮部を構成する慣性質量は大きく、圧縮ピスト
ンに作用するピストン軸方向の推力が大きく、この力が
(辰動の主要因ともなっている。
更に第3図に示す従来装置では、使用ガスの汚染に関す
る言及がなく、長期間の稼動では、性能劣化が起るとい
う欠点をもっている。第3図において、ピストン63を
作動させるために通常クランク軸が用いられ、その回転
をン咎らかにするため潤滑油が使用されている。又、ピ
ストンには圧縮性を良くするためにシールが用いられて
いるが、如何なる良好なシールでも潤滑油の蒸発分子の
圧縮空間Aへの浸入を完全に防止することは不可能であ
る。圧縮空間Aに侵入した油の蒸発分子は導管66を通
り、蓄冷器65を通り膨張空間Bに入る。そこで、蒸発
分子は低温に冷却ささ蓄冷器65の低温端及び膨張空間
Bの内壁に凝縮し、再び圧縮空間Aへ戻ることはない。
このように稼動時間か長くなればなるほど蒸発分子は低
温部に凝縮蓄積され、蓄冷器の熱交換効率の低下、更に
蓄冷器の抵抗の増大をきたし、サイクルの非効率を起さ
せ、それが性能を劣化させている。
従って本発明は、上記した従来装置の有する問題点に鑑
みて、圧縮空間で発生する振動を防止すると共に、使用
ガスの汚染防止を計ることを、その技術的課題とする。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段) 上記技術的課題を解決するために講じた技術的手段は、
電動機に連結されたクランク軸2本のクロスヘッド付き
圧縮ピストンを、同相で作動するように対向して接続し
、且つ前記クロスヘッドと前記圧縮ピストンとの間にダ
イアフラムを配設し、クランクケース内から前記圧縮室
への浦の混入防止のための流体用バッファー空間を前記
圧縮ピストンと前記ダイアフラムとにより形成し、更に
前記バッファー空間と前記クランクケースとを導管で連
結し、該導管内にオイルフィルタを介設させる、ことで
ある。
(作用) 上記技術的手段は、次の様に作用する。すなわち、2本
のクロスヘッド付き圧縮ピストンを対向して配置し、且
つ該2本の圧縮ピストンが同相で作動するようにクラン
ク軸に連結されるので、クロスヘッド付き圧縮ピストン
のピストン軸方向の推力が対向され打ち消されるように
なる。従って、従来発生していた主要な圧縮ピストン軸
方向の振動は解消される。
また、クロスヘッドと圧縮ピストンとの間にダイアラム
が配設され、該ダイアフラムと圧縮ピストンとの間にバ
ッファー空間が形成されるので、クランクケース内の潤
滑油等の蒸発分子はクロスヘッドを通過して、クロスヘ
ッドとダイアフラムとで包囲される空間に充満するが、
バッファー空間への侵入は完全に防止される。更に、バ
ッファー空間とクランクう−−スとを導管で連結し、且
つ該導管内にオイルフィルタを介在させるので、ダ・イ
アフラムの両面の差圧は零となりダイアフラムの耐久性
を向上させると共にオイルフィルタの蒸発分子捕縛機能
により、潤滑油等の蒸発分子のバッファー空間への混入
を防止することができる。
この様に、使用ガスの汚染問題か完全に解消される。
(実施例) 以下、本発明を具体化した一実施例について、添付図面
に基づいて説明する。
第1図に於いて、対向流型流体圧縮機■が導管24を介
して冷凍部■に連結され、スプリット型冷凍機を構成し
ている。本発明の要旨はスプリット型冷凍機の圧縮部に
関するものであるので、冷凍部■の詳細な説明はここで
は省略する。対向流型流体圧縮機Iは原動機■を気密的
に内蔵している。
ケース1.圧縮作動機構を内蔵するクランクケース6及
び圧縮ピストン16を少なくとも2ヶ以上、はぼ対向に
配列させて、流体に圧力を発生させる圧縮シリンダ】1
から成っている。
原動機■はケース1内にヘアリング2,3で支持され、
その出力軸は、クランクケース6内にベアリング4.5
で支持されたクランク軸9と継手25によって連結して
いる。ケース1とクランクケース6とは0−リング等の
手段で気密的に結合されている。クランク軸9は少なく
とも2ケ所に、はぼ180°の位相をもったクランクが
形成され、それぞれコンロッド8.8゛が回転自在に装
着され、各々の端部はクロスヘッド12.12’と連結
している。クランク軸9の先端には回転角度を検出する
角度検出器10が取付けられていて、冷凍部■の作動を
常に正確に制御するための信号を送っている。
クロスヘッド12.12’ は圧縮シリンダ11.11
゛内で往復運動する圧縮ピストン16,16゛ とピス
トンロッド13,13°で連結され、ピストンロッド1
3.13”の中間にはダイアフラム14,14’ の中
心部か取付けられ、ダイアフラム14.14’ の外周
部は圧縮シリンダ11.1[゛に取(1′けられている
圧縮ピストン16.16’ にはピストンリング15.
15’ か設けられ、圧縮シリンダ11,11°の−・
ラド部とで各々圧縮室17.17”を形成している。圧
縮室17.17° の外壁には圧縮J゛()を放?!シ
するフィン26.26’ か形成されている。圧縮室1
7.17’ からそnぞれ導管18゜18“が延ひ、ア
フタークーラー19.19’  とバルブ22.22’
 を介して導管24.24“を通って冷凍部mの膨張室
に連通している。
一方、圧縮ピストン16,1G’ のピストンロフト燗
とダイアフラム14.14″ と圧縮シリンダ11.1
1’  とて形成されたバッファー空間23.23’ 
から導む’20.20’ が延び、オイルフィルター2
1を介してクランクケース6に連通している。
本発明の詳細な説明する。
原動81 nによって回転動力が、クランク軸9に伝達
され、クランク軸9に回転自在に装着されたコンロッド
8,8”によって、ピスト〉′ロッド13.13°で連
結されたクロスヘッド12.12’と圧縮ピストン16
.16’ は一体となって往復運動する。即ち、圧縮ピ
ストン16.16’ が外向きに動く時には圧縮行程を
、内向きるご動く時には吸入行程となる。この時、圧縮
ピストン16゜16”の運動はクランク軸9のクランク
部位相がほぼ180°で形成されているので、同位相で
運動することになる。即ち圧縮時には、圧縮ピストン1
6.16’ は同時に上死点に達し、吸入時には同時に
下死点に達する。このことは、クランク軸9から発生す
る力は同しで、向きが反対となっていて、圧縮ピストン
軸方向の力が相段されることを意味し、往復運動体の振
動低減か可能となる。圧縮ピストン16.16’ の往
1犯運動に伴い、ピストンロッド13.13’ に装着
されたダイアフラム14,14° も圧縮シリンダ11
.11’で固定された外周を支点として往復運動を繰り
返すことになる。一般にベローズ、ダイアフラム等の可
廃性の材質は、薄肉のステンレス、ゴム等で形成されて
いるため、両面に作用する圧力差が大きい程、寿命が短
くなる。そこで、その対策として、ダイアフラムの両面
間の圧力差を例にする工夫か必要となる。
本実施例では、バッファー空間23.23°の圧力をク
ランクケース6内の圧力と同圧にすることによって、ダ
イアフラム14,14’ の両面間の圧力差を零として
いる。即ち、それぞれのバッファー空間を導管で連通さ
せ、その途中をオイルフィルター21を介してクランク
ケース6と連通させている。
ダイアフラム14,14’ の差圧を零にするには、単
にクランクケース6と連通ずるだけで良いか、夕・イア
フラム14.14’ の装着は本来潤滑油等の蒸発分子
の圧縮室17.17’ への混入を完全に遮断すること
にあり、連通によって蒸発分子がバッファー空間23,
23°に混入することはダイアフラム14,14’ を
装着した効果はなくなる。そこで作動流体(例えばヘリ
ウムガス)は通過するが、潤滑油等の蒸発分子は捕縛す
る礪能をもつオイルフィルター21を介在させることに
よって、ダイアフラム14.14’ の差圧を零にし、
長寿金回を可能とし、/I21<油等の蒸発分子の圧縮
室17.17’ への混入を遮断することができる。
〔発明の効果〕
(1)流体の圧縮機構に本発明の対向型流体圧縮ピスト
ン機構を用いることによって、圧縮空間が1つの方式と
比べて主要振動が解消されると同時に、流体容積及び圧
縮ピストン径を同一とすれば、ビストンストロークが半
分でよく、その分だけ各部の寿命も向上する。更に圧縮
時に、両圧縮ピストン16.16’がそれぞれ上死点に
向い双方が外向きの仕事を行い、吸入時(冷凍部■では
膨張)には、両圧縮ピストン16.16’ が下死点;
こ向い内向きここ機械仕事を受け、スプリット型冷凍機
の機械的動バランスを良くしている。
(2)第1図から分るように、対向型流体圧縮ピストン
機構を用いることによって、圧縮ビス1−ン16.16
’ を水平対向に配置した場合、圧縮機全体の茜さを低
くでき、装着の自由度が増す。
(3)少なくとも、1ケの対向型流体圧縮機から1第又
は少なくとも2台のスプリット型冷凍機を構成でき、1
台の場合、圧縮ピストン1111i、16’で圧縮後冷
却する放熱器は、2つの圧縮室17゜I7゛の作’にI
s流体の圧力変化か同位相で行われるため1つてよく、
2台の場合も容量の大きい放熱器に変更するのみて1つ
でよい。このことは、スプリット型冷凍機の冷凍能力、
冷凍配分を放熱器の変更によって自由に変えられるとい
う利点がある。
(4)第2図に示す1本のクランク軸99に180°(
η相の異なるコンロット77.88,77゜、88゛を
設け、これらにそれぞれクロスヘッド121.122.
121’ 、122′を取付け、その先端に圧縮ピスト
ン(図示せず)を連結することによって、それぞれ圧縮
ピストンは130゜位相の圧縮室を2つずつ形成する。
これらの中で、同位相の圧縮室を連結し、2つのスプリ
ット型冷凍機に流体を供給すれば、第2図の2つのスプ
リット型冷凍機に更に2つのスプリット型冷凍機が構成
され、複数ケ所の冷凍を1台の対向型流体圧縮機で供給
できるという複数冷凍配分かできる(5)第1図から分
るように、ダイアフラム14.14″を設けることによ
って、冷凍部IIへの潤滑油等の蒸発分子の侵入を完全
に遮断し、使用カスの汚、染ちよる冷凍機の性能劣化を
防止し、長期に亘る性能維持を保証できる。
(6)更に、ダイアフラム14,14’ の耐久性を向
上させるために、ダイアフラム両面に作用する圧力を同
じくする手段としてクランクケース6とバッファー空間
23とをオイルフィルター21に介して導管20で連結
し、「1)ダイアフラムI 4.14°(2)蒸発分子
の侵入防止か同時に達成でき、冷凍機の性能劣化を防止
している。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の一実施例を示す断面図、第2図は
本発明の変形実施例を示す説明図、第3図は従来装置の
一例を示す説明図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)作動流体圧縮用の流体圧縮機と低温発生用の膨張
    ピストンを有する冷凍部とを作動流体の導管を介して接
    続し、前記流体圧縮機と前記冷凍部とが夫々機械的に独
    立の構造と同期された駆動作用で極低温を得るように構
    成した冷凍機に於いて、電動機に連結されたクランク軸
    に2本のクロスヘッド付き圧縮ピストンを同相で作動す
    るように対向して接続し、且つ前記クロスヘッドと前記
    圧縮ピストンとの間にダイアフラムを配設し、クランク
    ケース内から前記圧縮室への油の混入防止のための流体
    用バッファー空間を前記圧縮ピストンと前記ダイアフラ
    ムとにより形成した、流体圧縮機。
  2. (2)作動流体圧縮用の流体圧縮機と低温発生用の膨張
    ピストンを有する冷凍部とを作動流体の導管を介して接
    続し、前記流体圧縮機と前記冷凍部とが夫々機械的に独
    立の構造と同期された駆動作用で極低温を得るように構
    成した冷凍機に於いて、電動機に連結されたクランク軸
    に2本のクロスヘッド付き圧縮ピストンを同相で作動す
    るように対向して接続し、且つ前記クロスヘッドと前記
    圧縮ピストンとの間にダイアフラムを配設し、クランク
    ケース内から前記圧縮室への油の混入防止のための流体
    用バッファー空間を前記圧縮ピストンと前記ダイアフラ
    ムとにより形成し、前記バッファー空間と前記クランク
    ケースとを導管で連結し、該導管内にオイルフィルタを
    介在させた、流体圧縮機。
JP19783984A 1984-09-20 1984-09-20 流体圧縮機 Granted JPS6176774A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5435136A (en) * 1991-10-15 1995-07-25 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Pulse tube heat engine
CN101922440A (zh) * 2010-09-13 2010-12-22 浙江鸿友压缩机制造有限公司 一种压缩机往复油封结构

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4836404U (ja) * 1971-09-03 1973-05-01
JPS4942088A (ja) * 1972-08-28 1974-04-20

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4836404U (ja) * 1971-09-03 1973-05-01
JPS4942088A (ja) * 1972-08-28 1974-04-20

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5435136A (en) * 1991-10-15 1995-07-25 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Pulse tube heat engine
CN101922440A (zh) * 2010-09-13 2010-12-22 浙江鸿友压缩机制造有限公司 一种压缩机往复油封结构

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