JPH09287568A

JPH09287568A - 圧縮機

Info

Publication number: JPH09287568A
Application number: JP9550596A
Authority: JP
Inventors: Hiroya Taniguchi; 口裕哉谷; Atsuyuki Miura; 浦篤之三; Nobuaki Okumura; 村暢朗奥
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1996-04-17
Filing date: 1996-04-17
Publication date: 1997-11-04

Abstract

(57)【要約】【課題】ベローズを用いた圧縮機の利点を維持しつ
つ、圧縮空間の死容積を減少させ、圧縮効率を向上させ
ること。【解決手段】ケース２と、ケース２内のシリンダ部２
ｄを往復動するピストン３と、ケース２内部に配されピ
ストン３を往復駆動する駆動手段４，５，７と、駆動手
段４，５，７が配置された駆動室１０と、ピストン３の
背面部３ａ側に配置された支持部材１６と、ピストン３
の背面部３ａと支持部材１６との間に気密的に連結され
た環状の可撓部材８と、ピストン３の前面部３ｂ側の空
間で形成される圧縮室９とを備え、環状の可撓部材８の
内側空間は前記駆動室１０と連通し、可撓部材８の外側
空間は駆動室１０と気密的に隔絶され、圧縮室９はピス
トン３とシリンダ部２ｄとのクリアランスシールにより
可撓部材８の外側空間との連通が遮断されることを特徴
とする圧縮機としたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮機に関するも
のであり、特に、ベローズ等の可撓部材を用いた圧縮機
に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ベローズを用いた圧縮機には、特
開昭５８−１５０００１号公報に示すものがある。これ
について、図６を用いて説明する。

【０００３】図において、冷却用ブロワー５１は、ケー
ス５２に連結されている。ケース５２の内部空間には、
クランク室５３及びクランク室５３と気密的に区画され
た駆動室５４が形成されている。クランク室５３内に
は、クランク５５及びクランク５５に連結されクランク
室５３内の往復動するガイドピストン５６が配置されて
いる。ガイドピストン５６はさらにピストンロッド５７
に連結しており、ピストンロッド５７は、クランク室５
３の図示上部において突出し、駆動室５４に延出してい
る。

【０００４】駆動室５４内には、第１ベローズ５８と、
第１ベローズ５８よりも径の小さい第２ベローズ５９が
同心状に配置されており、これらのベローズ５８、５９
の図示下端面でピストンロッド５７に連結されている。
第１ベローズ５８と第２ベローズ５９とで囲まれた空間
で形成される圧縮室Ａの図示下端部は閉塞しており、ま
た圧縮室Ａの図示上端には、外部からガスを取り込むた
めの吸入弁６０と、外部にガスを吐出するための吐出弁
６１が配置されている。

【０００５】上記構成の圧縮機において、クランク５５
が回転すると、ガイドピストン５６、ピストンロッド５
７、第１ベローズ５８、第２ベローズ５９が往復動す
る。このときガイドピストン５６が図示上方に移動する
と、圧縮室Ａ内のガス圧力は高圧となり、吐出弁６１よ
り圧縮室Ａ内の作動ガスが外部に吐出される。またガイ
ドピストン５６が図示下方に移動すると、圧縮室Ａ内の
ガス圧は低圧となり、吸入弁６０からガスを圧縮室Ａ内
に吸入する。またこのときブロワー５１からの送風は、
第１ベローズ５８の外側及び第２ベローズ５９の内側を
通り、圧縮室Ａをその両側から冷却するようにしてい
る。このようにして、ガスを吐出弁６１より吐出して圧
縮機として機能するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ベローズを用いた圧縮
機は、作動ガスが封入される圧縮室とクランク等の駆動
機関が配置される駆動室とをベローズにより気密的に隔
絶することにより、圧縮室内の汚染を防止することに利
点がある。ところが、上記従来の圧縮機では、逆に以下
のような欠点もある。即ち、圧縮室内の空間が圧縮され
たとき、圧縮室壁を構成するベローズが縮んだ状態とな
る。このとき、ベローズ内の隣接する山部または谷部は
接触したり密着したりすることなく、ある一定の隙間を
有する状態となる。従って、この隙間が圧縮空間におけ
る死容積となる。圧縮機の圧縮効率向上のためには、圧
縮空間の死容積を減少させることが必要であるが、従来
のベローズ圧縮機においては、上記説明したベローズの
山または谷間で形成される隙間を除去することができ
ず、圧縮効率の向上も限界があった。

【０００７】故に、本発明は、上記実情に鑑みてなされ
たものであり、ベローズを用いた圧縮機の利点を維持し
つつ、圧縮空間の死容積を減少させ、圧縮効率を向上さ
せることを、本発明の技術的課題とするものである。

【０００８】

【課題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、本発明の請求項１において講じた技術的手段
は、ケースと、前記ケース内部に配され前記ケース内の
シリンダ部を往復動するピストンと、前記ケース内部に
配され前記ピストンを往復駆動する駆動手段と、前記駆
動手段が配置された駆動室と、前記ピストンの背面部側
に配置された支持部材と、前記ピストンの背面部と前記
支持部材との間に気密的に連結され、前記ピストンの往
復動方向に伸縮可能な環状の可撓部材と、前記ピストン
の前面部側の空間で形成される圧縮室とを備え、前記可
撓部材の内側空間は前記駆動室と連通し、前記可撓部材
の外側空間は前記駆動室と気密的に隔絶され、前記圧縮
室は前記ピストンと前記シリンダ部とのクリアランスシ
ールにより前記可撓部材の外側空間との連通が遮断され
ることを特徴とする圧縮機としたことである。

【０００９】上記技術的手段における作用は、以下のよ
うである。即ち、ピストンが往復動する際に、駆動室と
連通した可撓部材の内側空間は、可撓部材の外側空間と
は気密的に隔絶されている。また、ピストンの前面部の
空間で形成される圧縮室は、クリアランスシールにより
前記可撓部材の外側空間との連通が遮断されるものであ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて説明する。

【００１１】図１は、本発明の第１実施形態例を示す圧
縮機の部分断面概略図である。

【００１２】図において、圧縮機１は、その外郭がケー
ス２で形成されている。ケース２は、開口端を有するケ
ース本体２ａと、ケース本体２ａの開口端部に連結され
るフランジ部２ｂと、フランジ部２ｂの内周孔に挿入さ
れる蓋部２ｃとからなる。ケース２の内部には、ピスト
ン３が配置される。ピストン３の背面部３ａ側にはピス
トンロッド４の一端が連結され、ピストンロッド４の他
端はクランクシャフト５のクランク部に設けられたクラ
ンクピン６に連結されている。クランクシャフト５は、
同じくケース２の内部に配置されたモータ７の出力軸７
ａに連結される。従って、モータ７が駆動して出力軸７
ａが回転すると、その回転がクランクシャフト５に伝達
され、該クランクシャフト５により回転運動が往復運動
に変換されてピストンロッド４に伝達される。このため
ピストンロッド４に連結されたピストン３が往復運動す
るものである。

【００１３】ケース２の一部を構成するフランジ部２ｂ
は、一端がケース２の内部に延在した延在部２ｄを備え
ており、その端部には環状の支持部材１６が連結固定さ
れている。この支持部材１６の一端面とピストン３の背
面部３ａとの間に環状のベローズ８が気密的に連結され
ている。支持部材１６の中心には孔１６ａが設けられて
おり、孔１６ａ内にピストンロッド４が挿通された状態
となっている。ここで、ピストン３は延在部２ｄの内面
を往復動するため、延在部２ｄが本発明におけるシリン
ダ部に相当する。

【００１４】ピストン３の前面部３ｂ側の空間は、作動
ガスを圧縮する圧縮室９を形成する。また、図示符号１
７で示されるベローズ８の内側空間は孔１６ａを介して
クランクシャフト５等が配置される駆動室１０に連通す
る。さらに、ベローズ８の外側空間１８は、補助室１１
を形成しており、この補助室１１は、ピストン３と延在
部２ｄとのクリアランス１２を介して圧縮室９と連通し
ている。クリアランス１２は、１０〜２０μｍ程度の隙
間で形成される。この程度の狭さのクリアランスである
と、ピストン３が往復したときに圧縮室９内の作動ガス
がクリアランス１２を通って補助室１１に流れ込むこと
はなく、圧縮室９と補助室１１とが遮断された状態とな
る。このような構成をクリアランスシールという。

【００１５】また、圧縮室９は、蓋部２ｂに設けられた
第１通路１３を介して作動ガスの吸入・吐出通路１４に
連通している。

【００１６】上記構成の圧縮機１において、ピストン３
が図示左方向に移動すると、環状のベローズ８が伸びる
とともに、圧縮室９内の空間が圧縮され、作動ガスは第
１通路１３を経て吸入・吐出通路１４から吐出される。
また、ピストン３が図示右方向に移動すると、環状のベ
ローズ８が縮むとともに、圧縮室９内の空間が膨張し、
作動ガスを吸入・吐出通路１４から第１通路１３を経て
圧縮室９内に吸入する。尚、図示はしないが、吸入・吐
出通路１４の先には吸入通路、吐出通路がそれぞれ設け
られ、吸入、吐出通路には一方向弁が備えられる。これ
により、吐出通路においてガスを連続的に吐出すること
が実現される。

【００１７】ピストン３が往復動中、圧縮室９は、クリ
アランスシールにより補助室１１と遮断され、気密性が
保持される。また、ベローズ８の山部或いは谷部間に形
成される隙間１５は、補助室１１側に位置する。このた
め、ベローズ８の山或いは谷間に形成される隙間１５は
圧縮空間から除外される。従って、これらによる死容積
の増加を防止でき、圧縮効率を向上させることができ
る。また、駆動室１０に連通するベローズ８の内側空間
と補助室１１とは、ベローズ８により気密的に区画され
ているため、圧縮室９と駆動室１０とも気密的に区画さ
れており、駆動室１０内の埃等が圧縮室９内に混入して
圧縮室９内の作動ガスを汚染することもない。

【００１８】

【発明の効果】請求項１の発明は、以下の如く効果を有
する。

【００１９】ピストンが往復動する際に、駆動室と連通
した可撓部材の内側空間は、可撓部材の外側空間で形成
される補助室とは気密的に隔絶されている。また、ピス
トンの前面部の空間で形成される圧縮室は、クリアラン
スシールにより前記補助室との連通が遮断される。この
ため、可撓部材の山部或いは谷部間に形成される隙間は
圧縮空間から除外される。従って、これらによる死容積
の増加を防止でき、圧縮効率を向上させることができ
る。また、圧縮室は、ベローズにより駆動室とも隔絶さ
れているため、駆動室内の埃等が圧縮室内に混入して圧
縮室を汚染することもない。。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態例における、圧縮機の部分断
面概略図である。

【図２】従来技術における、圧縮機の断面図である。

【符号の説明】

１圧縮機２ケース、２ａケース本体、２ｂフランジ
部、２ｃ蓋部２ｄ延在部（シリンダ部）３ピストン４ピストンロッド（駆動手段）５クランクシャフト（駆動手段）７モータ（駆動手段）８ベローズ（環状の可撓部材）９圧縮室１０駆動室１１補助室１２クリアランス１５ベローズ８の山部或いは谷部間に形成される隙間１６支持部材１７内側空間１８外側空間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケースと、前記ケース内部に配され前記ケース内のシリンダ部を往
復動するピストンと、前記ケース内部に配され前記ピストンを往復駆動する駆
動手段と、前記駆動手段が配置された駆動室と、前記ピストンの背面部側に配置された支持部材と、前記ピストンの背面部と前記支持部材との間に気密的に
連結され、前記ピストンの往復動方向に伸縮可能な環状
の可撓部材と、前記ピストンの前面部側の空間で形成される圧縮室とを
備え、前記可撓部材の内側空間は前記駆動室と連通し、前記可撓部材の外側空間は前記駆動室と気密的に隔絶さ
れ、前記圧縮室は前記ピストンと前記シリンダ部とのクリア
ランスシールにより前記可撓部材の外側空間との連通が
遮断されることを特徴とする圧縮機。