JPH03279684A

JPH03279684A - 圧縮装置

Info

Publication number: JPH03279684A
Application number: JP2078876A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Hirozawa; 広沢　浩一郎; Hiroshi Kubo; 浩久保
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1990-03-29
Filing date: 1990-03-29
Publication date: 1991-12-10
Also published as: US5141409A

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】（産業上の利用分野）本発明は、圧縮装置ないしは圧送装置に関し。

例えばコンプレッサ、ポンプ、あるいはアクチュエータ
として使用される。

（従来の技術）従来、ケーシング内に収められたダイヤフラム又はベロ
ーズから成る可撓性膜とケーシングの内壁とで形成され
る圧縮室の容積が、該可撓性膜の往復運動によって変化
することを利用して流体を圧縮ないしは圧送するものが
知られている。

そして　上記可撓性膜にダイヤフラムを使用したダイヤ
フラム式ポンプが開示されている（特開昭６３−２４６
５ｆｔ９号公報）。

（発明により解決すべき課題）ところで　ダイヤフラム（ないしはベローズ）に生じる
応力は、変位によるものと圧力によるものとに分けられ
る。そして、高圧になるほど」二記室の内外の圧力差が
大きくなり、この圧力差を受けてダイヤフラムは大きく
たわみ応力が増大する。

応力の増大はダイヤフラムの耐久性を低下させると共に
、たわみにより圧縮性能の低下並びに吐出量の減少の問
題が生じる。

従って、従来は、ダイヤフラム式（ないしはベローズ式
）コンプレッサは高圧には使用できなかった。

よって２本発明は、上記従来技術の有する問題点を解消
する新規な圧縮装置を提供することを目的とする。

（発明による課題の解決手段）本発明の圧縮装置は、ケーシング内に収められたダイヤ
フラム又はベローズから成る可撓性膜とケーシングの内
壁とで形成される圧縮室の容積が、該可撓性膜の往復運
動によって変化することを利用して流体を圧縮する圧縮
装置であって。

該圧縮装置は、該可撓性膜により前記圧縮室と区画され
ると共に前記圧縮室の圧縮時の圧力の約半分の圧力を有
する背圧室を前記ケーシング内に備えることを特徴とす
る。

（作用）上記のように構成された圧縮装置の圧縮時における上記
圧縮室の内外の圧力差は、背圧室内の圧力が圧縮室内の
圧力に対抗して作用するため大幅に縮小され、これによ
りたわみが抑制される。

（実施例）以下２本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

第１図は１本実施例に係るダイヤフラム式の圧縮装置の
縦断面図である。

ケース１とバルブケース２６とで形成されるケシング内
２に可撓性膜、すなわちダイヤフラム１５が収容されて
いる。このダイヤフラム１５は、その周縁部１５ａにお
いて前記両ケース１及び２６間にその中央部１５ｂにお
いて２枚のサポート１７及び１８間にそれぞれ挟持され
ている。そして、このダイヤフラム１５とバルブケース
２６とで室２２を形成している。バルブケース２６の室
２２と反対側の面にはガスケット３を介してアッパケー
ス２５が取り付けられている。

前記サポート１７．１８は、これらを貫通するロッド先
端部１３ａにナツト１９により固定され、このロッド１
３は、第２図に示すように、中央部に横長の略長方形状
窓部１３ｂを具え、この窓部１３ｂにリング状のローラ
９が摺接している。更に、このローラ９にベアリング８
を介して軸部７が嵌合し、この軸部７は、インプットシ
ャフト５に偏心状に取り付けられインプットシャフトの
回転に伴い軸部７の軸心がインプットシャフト中心軸の
回りを回転するようになっている。そして、この軸部回
転に伴う遠心力のアンバランスに対抗して安定した回転
を維持するためにウェイト４がシャフト先端部に形成さ
れている。

ロッＦ１３は、その両端部において、ケースの段部１ｂ
に固定されたサポート１１のボス部１１ａとケースの孔
部ｌＯにより図面上下方向に摺動可能に支持されている
。

インプットシャフト５は、ベアリング２７．２８を介し
てケース１のボス部１ａに支承され、その後端部に半月
キー１４によりプーリ６を回転方向に固定している。

バルブケース２６とアッパケース２５の両方にまたがり
吸入ポート２０と吐出ポート２１が形成され、各ポート
は、それぞれ、リード弁２３及び２４を具え。

これらリード弁２３．２４により各ポートは室２２との
連通・遮断がされるようになっている。

背圧室は、サポート１１によって上部背圧室３４と、ク
ランク室２７に区画され、これら両室は、サボー）１１
に設けられた連通孔３１．３２．及び３３により連通し
ている。この背圧室は、ダイヤフラム１５により室２２
と区画され、ケース１により背圧室内壁が形成されてい
る。この背圧室内には、導入口３５より加圧ガスが導入
され、背圧室内の圧力は室２２の圧縮時の圧力Ｐの約半
分、すなわちＰ／２±１０％程度に保たれている。なお
、加圧ガスは、これを背圧室内に封入するようにしても
よい。

（実施例の作用）図示しない駆動機によりプーリ６に伝えられた動力はイ
ンプットシャフト５を回転させる。このインプットシャ
フトの回転に伴い軸部７はインプットシャフトの軸心回
りに回転し、この軸部の回転は、ローラ９との間でベア
リング８を介して摺動しつつローラ９を上下方向に移動
させると共にローラ自体も窓部１３ｂ内で左右方向に摺
動する。

ローラ９の上下移動はロッド１３を」ユニ方向に駆動す
る。ロッドの動きはサポー）１７．１８を介してダイヤ
フラム１５に伝えられダイヤフラムは上下動する。これ
により室２２の容積は変化し圧縮装置は各ポートより吸
入・吐出を繰り返す。

吸入過程では、ダイヤフラム１５の下動により室２２の
容積が増大し、吸入ポート２０のリード弁２３が開いて
流体が室２２内に流入する。この吸入過程では、吐出ポ
ート２１と室２２の圧力差により吐出側のリード弁２４
は閉じている。

次に、吐出過程では、ダイヤフラム１５の上動により室
２２の容積が減少し、室内の流体はり−ド弁２４を開き
吐出ポート２１より吐出される。この吐出過程では、吸
入側のリード弁２３は閉じている。

吐出ないし圧縮過程で室２２内の圧力が高まるが、この
圧力に対抗して上部背圧室３４及びクランク室２７内の
圧力が作用するため、室２２内外の圧力差は大幅に縮小
され、この圧力差によるダイヤフラムのたわみは抑制さ
れる。

第３図は２本発明に係る背圧室を備えるベロズ式の圧縮
装置の縦断面図である。同図において、第１，２図と重
複する部分には同一符号が付しである。

この圧縮装置は、可撓性膜としてベローズ３６を使用し
、このベローズ３Ｂは、リング状のサポート１７′　と
、中央部において内側に突起する円盤状のサポート１８
′　との間に配設争固定され、ケーシング内壁、すなわ
ちバルブケース内壁２Ｂａとで室２２を形成している。

サポート１７′　はバルブケース２６とケース１間に固
定され、サポート１８′　はロッド先端部１３ａにナツ
ト１９により固定され、ロッド１３の上下動によりベロ
ーズ３Ｂは伸縮し前記室２２の容積が変化するようにな
っている。

背圧室は、サポート１１によって上部背圧室３７と、ク
ランク室２７に区画され、これら両室は、サポート１１
に設けられた連通孔３１．３２．及び３３により連通し
ている。この背圧室は、ベローズ３６．及びサポート１
８′　により室２２と区画され、ケース１により背圧室
内壁が形成されている。この背圧室内は、加圧ガスによ
り室２２の圧縮時の圧力の約半分の圧力に保たれ、これ
によって圧縮時における室２２の内外圧力差を縮小しベ
ローズ３６のたわみを抑制するようになっている。

（発明の効果）以上の通り１本発明の圧縮装置は、その背圧室の構成に
より、圧縮時に、可撓性膜とケーシング内壁とで形成さ
れる室の内外の圧力差を大幅に縮小できる結果、可撓性
膜のたわみを抑制し可撓性膜の耐久性並びに圧縮装置の
圧縮ないしは吐出性能向上に貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は９本発明の一実施例に係るダイヤフラム式圧縮
装置の縦断面図、第２図は、第１図■−■線断面図、第
３図は１本発明の一実施例に係るベローズ式の圧縮装置
の縦断面図、である。１・・・ケース５・・・インプットシャフト１３・・・ロッド　　　　　１５・・・ダイヤフラム２
０・・・吸入ポート２２・・・室３４、８７・・・上部背圧室２１・・・吐出ポ２７・・・クランク室３６・・・ベロ

Claims

【特許請求の範囲】ケーシング内に収められたダイヤフラム又はベローズか
ら成る可撓性膜とケーシングの内壁とで形成される圧縮
室の容積が、該可撓性膜の往復運動によって変化するこ
とを利用して流体を圧縮する圧縮装置であって、該圧縮装置は、該可撓性膜により前記圧縮室と区画され
ると共に前記圧縮室の圧縮時の圧力の約半分の圧力を有
する背圧室を前記ケーシング内に備えることを特徴とす
る圧縮装置。