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JPS61200387A - 液圧駆動型往複圧縮機 - Google Patents

液圧駆動型往複圧縮機

Info

Publication number
JPS61200387A
JPS61200387A JP61037173A JP3717386A JPS61200387A JP S61200387 A JPS61200387 A JP S61200387A JP 61037173 A JP61037173 A JP 61037173A JP 3717386 A JP3717386 A JP 3717386A JP S61200387 A JPS61200387 A JP S61200387A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston
pistons
wall members
hydraulically driven
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP61037173A
Other languages
English (en)
Inventor
フランコ ザナリニ
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Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of JPS61200387A publication Critical patent/JPS61200387A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/08Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid
    • F04B9/10Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid
    • F04B9/109Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers
    • F04B9/111Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers with two mechanically connected pumping members
    • F04B9/115Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers with two mechanically connected pumping members reciprocating movement of the pumping members being obtained by two single-acting liquid motors, each acting in one direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/08Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid
    • F04B9/10Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid
    • F04B9/109Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers
    • F04B9/1095Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having plural pumping chambers having two or more pumping chambers in series

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Compressor (AREA)

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、直列に配置された少なくとも2個の圧縮段を
有する液圧駆動型往復圧縮機に関する。
〈従来の技術〉 一般に、従来の油圧駆動型往復圧縮機は、同軸上に配設
された3個の壁部材と、これらの壁部材の間で同軸上に
配設された2個のシリンダとを有する。各シリンダは、
1個の往復動自在のピストンを有する。各ピストンは、
ピストンロッドによって他のシリンダ内のピストンと流
体封密状態で連結されている。したがって、中央の壁部
材の両側に形成された2個の室は、2個のピストン、2
個のシリンダお工ひ中央の壁部材によって閉じられてい
る。各室には、ポンプによって作動油が供給される。こ
のようにして、複動油圧シリンダが構成されている。2
個のピストン、2個のシリンダおよび両端の壁部材(ま
たはキャップ)によって閉じられた2個の室は、圧縮室
となる。
上述したような油圧駆動型往復圧縮機は、ガスの圧力を
一定の初期圧(大気圧であってもよい)から極めて高圧
に高めるために使用きれている。
ちなみに、ガスは、圧縮性流体であり、所期の最終圧カ
捷で上昇すれば、それに応じて体積も減少する。この最
終圧力は、多段圧縮機、または1段圧縮機を直列に接続
した装置を採用することによって得られる。
〈発明が解決しようとする問題点〉 上述した油圧駆動型往復圧縮機には、得られる最終圧力
が低いという問題点がある。特に、最初の圧縮段におい
て、ピストンの移動速度が(特に、機械力駆動型圧縮機
と比べて)小さいから、空気を強力に吸引するためには
シリンダの内径を大きくする必要がある。
換言すれは、ガスを圧縮する力がかなり小さいから、常
に同一圧で室に流入する作動油を使用するならば、この
作動油が作用するピストンの端面の表面積を極めて小さ
くしなければならない。現在、このような要求は、ピス
トンロットの径を大きくすることによって達成されてい
る。しかし、この方法によれは、移動1−なければなら
ない往復動ユニ、 l−の重量が極めて大きくなる。
往復動ユニットの重量の増大は、圧縮機自体を重くする
ばかりでなく、往復動ユニ・ノドの最大速度を低(I1
1限することKなるから、従来の油圧駆動型往復圧縮機
の圧縮効率は、低い。
また、従来の油圧駆動型往復圧縮機には、最初の圧縮段
において相当大型の圧縮機を必要とし、後続の圧縮段に
おいてこれよりも小型の圧縮機を必要とするという問題
点がある。
本発明の目的は、上述した問題点を解決する液圧駆動型
往復圧縮機全提供することである。
く問題点IQI決するための手段〉 本発明にがかる液圧駆動型往復圧縮機は、同軸上に互い
に#隔して配置された少なくとも4個の壁部材とこれら
の壁部材を連結し同軸上に配置された少なくとも3個の
シリンダとを有する。各ンリンタ内に流体封密状態で1
個のピストンが往復動自在に配装されている。3個のシ
リンダおよびピストンのうち、中央に位置するピストン
およびシリンダは、中間に位置する2個の壁部材と共働
して2個の低圧縮室を形成する。3個のピストンは、ロ
ッドによって連結される。両4iK位置するピストンお
よびシリンダと中間に位置する2個の壁部材とによって
形成された動力室とピストンおよびロッドから成るピス
トン・ロッド構造体を駆動する液圧源とに連通ずるよう
に作動液体通路が設けられている。−のガス導入弁が低
圧縮室とガス源との通路に設けられ、他のガス導入弁が
低圧縮室と両端に位置する2個の壁部材、ピストンおよ
びシリンダによって形成された少なくとも1対の高圧縮
室との通路に設けられている。ガス吐出弁が1対の高圧
縮室のガス出口に設けられている。
〈作用〉 −の圧縮行程において、前圧縮行程で低圧ガス源から一
方の低圧縮室へ吸込普れていたガスと他方の低圧縮室か
ら一方の高圧縮室へ吸込壕れてぃたガスとが圧縮される
と同時に、低圧ガス源から他方の低圧縮室へガスが吸込
寸れ一方の低圧縮室から他方の高圧縮室へガスが吸込寸
れる。
〈実施例〉 以下、図面全参照して本発明の詳細な説明する。
本発明の第1実施例に′かかる2段往復圧縮機が第1図
に示されている。この往復圧縮機は、第1図中、左から
右へ同軸上に配列された4個の壁部側1.2.3および
4と、これらの壁部側1,2゜6および4の間に、第1
図中、左から右へ同軸上に配列された3個の/リンダ5
,6および7とを有する。左端に位置するシリンダ5お
よび右端に位置するシリンダ7の内径は、同一であり、
中央に位置するシリンダ6の内径よりも小さい。また、
左端に位置する壁部材1および右端に位置する壁部材4
の径は、中間に位置する壁部材2および3の径よりも小
さい。シリンダ5および7の内径とシリンダ6の内径と
の差は、要求される圧縮率によって変わる。4個の壁部
材1,2.3および4は、通常の手段(例えば、タイロ
ッド23およびロックナツト24)によって対応するシ
リンダ5゜6および7の端部に締め付は固定されている
シリンダ5,6および7には、ピストン8,9および1
0が液密状態で往復動自在に内装されている。3個のピ
ストン8,9および10は、通常の手段によってピスト
ンロッド11に装着されている。ビス!・ンロッド11
は、中間に位置する壁部材2および3の中央部を軸方向
に貫通する孔内を液密状態で往復動する。中央に位置す
るピストン9は、ピストンロッド11に固着されている
左端に位置するピストン8および右端に位置するピスト
ン10は、それぞれフローティング機構を介してピスト
ンロッド11に装着されている。これらのフローティン
グ機構は、−例として、ピストンロッド11の両端に設
けられた端部ストツバ28と、ピストン8および10に
設けられ端部スl・ツバ28を収納する凹部状ノート2
9と、ノート29を蓋閉するようにピストン8に固着さ
れた中央孔付円板30とから構成されている。ピストン
ロッド11の長さは、端のピストン8−1rvハ10が
それぞれ端の壁部@1または4に実質的に当接した時、
中央のピストン9が中間の壁部材2丑たは3から若干離
れた位置にあるように設定されている。
左端のピストン8およびシリンダ5は、2個の室(すな
わち、高圧縮室22および動力室14)を構成する。動
力室14内には、ピストン口・ノド11が往復動自在に
配装きれている。同様に、右端のピストン10およびシ
リンダ7は、2個の室(すなわち、高圧縮室22および
動力室15)を構成する。動力室15内には、ピストン
ロッド11が往復動自在に配装されている。中央のピス
トン9およびシリンダ6は、2個の低圧縮室21を構成
する。これらの低圧縮室21には、ピストンロッド11
が往復動自在に配装されている。
上記動力室14および15は、それぞれ油路12および
13に接続されている。油路12および13に1、それ
ぞれ油圧源(図示せず)に接続されている。この油圧源
から、加圧された作動油がポンプによって交互に動力室
14および15に供給される。油路12および16は、
それぞれ中間の壁部材2および6に設けられることが望
ましい。
上記低圧縮室21(すなわち、本発明にかかる圧縮機の
第1圧縮段)に、中間の壁部(A2および乙にそれぞれ
設けられたガス導入弁16を介して外部のガス源に接続
されている。同様に、低圧縮室21は、中間の壁部材2
および6にそれぞれ設けられたガス吐出弁18を介して
、圧縮されたガスを冷却する冷却器20に接続されてい
る。
上記高圧縮室22(すなわち、本発明にかかる圧縮機の
第2圧縮段)は、端の壁部材1および4にそれぞれ設け
られたガス導入弁17を介して冷却器20に接続されて
いる。同様に、高圧縮室22は、両端の壁部材1および
4にそれぞれ設けられたガス吐出弁19を介して、圧縮
されたガスを冷却する冷却器20aに接続されている。
冷却1W20aば、圧縮ガスが供給されるガス利用装置
(図示せず)に接続されている。
上記3個のシリンダ5,6および7ば、通常の方法によ
って冷却される。第1図に示された実施例においては、
中央のシリンダ6は、ジャケット25を有する。ジャケ
ット25は、ポート26および27を介して、冷却液が
循環する回路(図示せず)に接続されている。また、両
端のシリンダ5および7は、それぞれ動力室14および
15全循環する作動油によって冷却される。
作動油が左側の動力室14内に流入することによって、
ピストン・ロッド構造体8,9.10および11がf2
方向(第1図中、左向@)に移動する。このため、左側
の高圧縮室22および低圧縮室21内のガスが圧縮され
るとともに、右側の高圧縮室22および低圧縮室21内
にガスが吸引される。同様に、作動油が右側の動力室1
5内に流入することによって、ピストン・ロッド構造体
8゜9.10および11がf、 (第1図中、右向き)
に移動する。このため、右側の高圧縮室22および低圧
縮室21内のガスが圧縮されるとともに、左側の高圧縮
室22および低圧縮室21内にガスが吸引される。
左側の高圧縮室22および低圧縮室21内のガスの圧縮
行程の開始時点で、左端のピストン8は、中間の壁部材
2に接触した位置にあり、ピストンロッド11の端部に
当接している。動力室14に入った作動油は、直ちにピ
ストンロッド11の端部スト・ツバ28とピストン8中
のン−1・29との間に進入する。この結果、ピストン
8のみが左端の壁部材1の方に向ってf2方向(第1図
中、左向@)に移動する。この間、ピストンロッド11
および中央のピストン9は、実質的に停止し*″f、−
zである。円板30が端部ストッパ28に当接すると、
ピストン8は、ピストンロッド11および中央のピスト
ン9kf2方向に引張る。この間、右端のピストン10
には右側の高圧縮室22に入ったガスの圧力によって左
向きの推力が加わり、ピストン8の移動全補助する。
上記ビス]・ン8が左端の壁部材1に当接すると、動力
室14内の油圧が急上昇する。この油圧の急上昇は、行
程切換えk fl制御する通常の制御装置に送られる行
程切換え信号を生起するために利用される。この行程切
換え信号により作動油が動力室15に流入するように、
油路が切換えられる。袖・銘j4遣競j4iヰ油路が切
換えられている間、ピストン9ば、左側の低圧縮室21
内のガスの抵抗により徐々に速度を落しつつf2方向に
移動している。このように、ガスは、ピストンが壁部I
Nヲ激しく打撃するのを防止するり・ノノヨン効果を発
揮する。
右側の高圧縮室22および低圧縮室21内のガスの圧縮
行程は、左側の高圧縮室22および低圧縮室21内のガ
スの圧縮行程と同一であるから、これについての説明は
省略する。
ピストンロッド1丁の端部スト・ツノ<28とピストン
8および10の7−1・29との間の相対移動によるク
ノンヨン効果を成る程度調整するためにに1、ビス)・
ン8および10またはピストン口・ノド11に糾込普れ
適尚に口径が定められた絞りを使用してもよい。
本発明の第2実施例にかかる3段往復圧縮機が第2図に
示されている。この往復圧縮機は、壁部側1および10
1に関連して、それぞれシリンダ5および105を有す
る。シリンダ5は、中央のシリンダ60両端に付加され
ている。この実施例において員1、例えは第2図に示さ
れているように、全てのピストンがピストンロッド11
に固着されている。しかし、これらのビスI・ンは、ビ
ス!・ンロソト11に固着されていなくてもよい。第2
図に示されているように、ピストンロ・ノド11は、3
個の圧縮段を構成するシリンダを軸方向に貫通している
。この実施例においては、4個の室14゜15.114
および115(室115は、図示されていないが室11
4と同一の構成である)が設けられている。各室間の結
合関係は、本発明の第1実施例に関連して述べたものと
ほぼ同一である。
たたし、次の点で異なる。tなわち、第2の圧縮段を構
成する高圧縮室22から吐出したガスは、ガスオリ用装
置(または、他の圧縮機)に供給されるのではなく、第
3段圧縮室122に導入される。
本発明の第3実施例にかかる2段往復圧縮機が第3図に
示されている。この往復圧縮機においては、圧縮段の配
置が第1実施例にかかる往復圧縮機の場合と逆である。
fなわち、低圧縮室21は、高圧縮室22の外側に配置
されている。動力室14および15の配置は、第1実施
例にかかる往復圧縮機の場合と同一である。第3図に示
したような2段往復圧縮機は、ガス(すなわち、低圧縮
室21に流入するガス)の初期導入圧が若干高い場合に
使用される。この場合には、低圧縮室21に曝されるピ
ストン8および10の端面の表面積が第1実施例の場合
よりも大きくなければならない。捷た、動力室14およ
び15内の作動油の圧力(同一圧と判断される)は、よ
り高くなければならない。
第1図に示した実施例においては、3〜4バールの圧力
を有するガスを第1圧縮段に導入することができ、第3
図に示した実施例においては、15〜20バールの圧力
を有するガスを第1圧縮段に導入することができる。寸
た、第2図に示した実施例にかかる3段往復圧縮機を使
用すれは、より高圧の圧縮ガスを出力として得ることが
できる。
〈発明の効果〉 第1および第2の発明によれは、部品点数の少ない多段
圧縮機が得られる。寸た、ピストンロ・ンドの径を小さ
くすることによって、移動ユニ・ノドの重量を小きくす
るとともに移動コーニ・ソトの速度を増大させることが
できる。
また、第1および第2の発明の実施態様によれば、複数
個のピストンと1本の口・ノドとの結合にフローティン
グ機構を採用しているので、ピストンの各移勤行程の終
りにクツンヨン効果が発揮されるとともにピストンの谷
復帰行程が容易に行われる。詳述すれば、ピストンの各
移勤行程の開始時には、ピストン・口・・ノド構造体の
全部が移動せず、ピストンのみが移動する。このため、
従来の圧縮機に比して、ピストンの移勤行程の開始時に
おける移動重量が小さい。ぼた、ピストンがピストンと
ロッドとの間の遊びによって許容される距離だけ軸方向
に移動した後で、小径のロッドと中央のピストンとの合
計重量に対して作動液体が作用する。
葦た、第1および第2の発明によnは、軽量の多段圧縮
機(特に、往復動ユニットについて)が得られる。
ぼた、第2の発明によれは、第1の発明と同一の作動液
体を利用して、第1の圧縮段により高圧のガスを導入す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の第1実施例にかかる2段圧縮機の縦
断面図である。第2図は、本発明の第2実施例にかかる
3段圧縮機の縦断面図である。第3図は、本発明の第3
実施例にかかる2段圧縮機の縦断面図である。 1.2.3および4・・・壁部材、5,6および7・・
ノリンダ、8,9および10・・・ピストン、11・・
・ピストンロッド、12および16・・・油路、14お
よび15・・動力室、16および17・・ガス導入弁、
18および19・・・ガス吐出弁、21・・・低圧縮室
、22・・・高圧縮室。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)同軸上に互いに離隔して配置された少なくとも4
    個の壁部材と、 壁部材を連結し同軸上に配置された少なくとも3個のシ
    リンダと、 各シリンダ内に1個のピストンが流体封密状態で往復動
    自在に配装され、中央に位置するピストンおよびシリン
    ダが両端に位置するピストンおよびシリンダの径および
    ボア径よりも大きな径およびボア径を有するとともに中
    間に位置する2個の壁部材と共働して2個の低圧縮室を
    形成する少なくとも3個のピストンと、 中間に位置する2個の壁部材を貫通する孔に流体封密状
    態で摺動自在に嵌挿され3個のピストンを連結するロッ
    ドと、 両端に位置するピストンおよびシリンダと中間に位置す
    る2個の壁部材とによって形成されロッドを収容する動
    力室と、3個のピストンおよびロッドから成るピストン
    ・ロッド構造体を駆動する液圧源とに連通する作動液体
    通路と、 上記低圧縮室を、ガス源に接続させるとともに、両端に
    位置する2個の壁部材、ピストンおよびシリンダによっ
    て形成された少なくとも1対の高圧縮室とに接続させる
    ガス導入弁と、 上記1対の高圧縮室のガス出口に設けられたガス吐出弁
    と から成る液圧駆動型往復圧縮機。
  2. (2)両端に位置する2個のピストンがフローティング
    機構を介して上記ロッドに装着されたことを特徴とする
    特許請求の範囲第1項の液圧駆動型往復圧縮機。
  3. (3)動力室に導入される作動液体の流量を規制する絞
    りによって、フローティング機構が構成されたことを特
    徴とする特許請求の範囲第2項の液圧駆動型往復圧縮機
  4. (4)中央に位置するピストンに対してほぼ対称的に1
    対の2段圧縮機構が設けられたことを特徴とする特許請
    求の範囲第1項の液圧駆動型往復圧縮機。
  5. (5)中間に位置する壁部材に作動液体通路が設けられ
    たことを特徴とする特許請求の範囲第1項の液圧駆動型
    往復機。
  6. (6)同軸上に互いに離隔して配置された少なくとも4
    個の壁部材と、 壁部材を連結し同軸上に配置された少なくとも3個のシ
    リンダと、 各シリンダ内に1個のピストンが流体封密状態で往復動
    自在に配装され、中央に位置するピストンおよびシリン
    ダが両端に位置するピストンおよびシリンダの径および
    ボア径よりも小さな径およびボア径を有するとともに中
    間に位置する2個の壁部材と共働して2個の低圧縮室を
    形成する少なくとも3個のピストンと、 中間に位置する2個の壁部材を貫通する孔に流体封密状
    態で摺動自在に嵌挿され3個のピストンを連結するロッ
    ドと、 両端に位置するピストンおよびシリンダと中間に位置す
    る2個の壁部材とによつて形成されロッドを収容する動
    力室と、3個のピストンおよびロッドから成るピストン
    ・ロッド構造体を駆動する液圧源とに連通する作動液体
    通路と、 上記低圧縮室を、ガス源に接続させるとともに、両端に
    位置する2個の壁部材、ピストンおよびシリンダによっ
    て形成された少なくとも1対の高圧縮室とに接続させる
    ガス導入弁と、 上記1対の高圧縮室のガス出口に設けられたガス吐出弁
    と から成る液圧駆動型往復圧縮機。
  7. (7)両端に位置する2個のピストンがフローティング
    機構を介して上記ロッドに装着されたことを特徴とする
    特許請求の範囲第6項の液圧駆動型往復圧縮機。
  8. (8)動力室に導入される作動液体の流量を規制する絞
    りによって、上記フローティング機構が構成されたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第7項の液圧駆動型往復圧
    縮機。
  9. (9)中央に位置するピストンに対してほぼ対称的に1
    対の2段圧縮機構が設けられたことを特徴とする特許請
    求の範囲第6項の液圧駆動型往復圧縮機。
  10. (10)中間に位置する壁部材に作動液体通路が設けら
    れたことを特徴とする特許請求の範囲第6項の液圧駆動
    型往復機。
JP61037173A 1985-02-22 1986-02-21 液圧駆動型往複圧縮機 Pending JPS61200387A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT3342A/85 1985-02-22
IT03342/85A IT1187318B (it) 1985-02-22 1985-02-22 Compressore volumetrico alternato ad azionamento idraulico

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61200387A true JPS61200387A (ja) 1986-09-04

Family

ID=11105332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61037173A Pending JPS61200387A (ja) 1985-02-22 1986-02-21 液圧駆動型往複圧縮機

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4761118A (ja)
EP (1) EP0193498A3 (ja)
JP (1) JPS61200387A (ja)
CN (1) CN86100929A (ja)
AU (1) AU5349186A (ja)
BR (1) BR8600718A (ja)
ES (1) ES8701916A1 (ja)
IT (1) IT1187318B (ja)
NZ (1) NZ215137A (ja)

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