JPH062652A - 多段圧縮装置 - Google Patents
多段圧縮装置Info
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- JPH062652A JPH062652A JP16129292A JP16129292A JPH062652A JP H062652 A JPH062652 A JP H062652A JP 16129292 A JP16129292 A JP 16129292A JP 16129292 A JP16129292 A JP 16129292A JP H062652 A JPH062652 A JP H062652A
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- 230000006835 compression Effects 0.000 title claims abstract description 42
- 238000007906 compression Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 11
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
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- Compressor (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧力差の大きい最終段の圧縮装置のピストン
１３とコンロッドとの面圧を小さくする。 【構成】 シリンダブロック１には中央に空間２を形成
する４個のシリンダ３，４，５，６が設けられている。
これらのシリンダは夫々９０°の間隔で放射状に配置さ
れている。シリンダ３，４，５，６内にはピストン１
０，１１，１２，１３が往復動可能に配置されている。
これらのピストンはコンロッド１６，１７，１８，１９
と、これらのコンロッドに夫々結合されるヨーク２０，
２１と、このヨーク内でクランク８，９の偏心回転に応
じてピストン往復方向と直角に往復摺動するスライダ２
２，２３とで構成されるピストン連結機構１４，１５に
連結され、多段圧縮装置を構成している。最終段のピス
トン１３は円柱状に形成され、後端面３７を半円柱状の
曲面にするとともに、摺動面にラビリンスシールを形成
する溝３５が設けられている。ピストン１３の後端はコ
ンロッド１９の凹所３９内にローラ４１を介して収納さ
れる。
１３とコンロッドとの面圧を小さくする。 【構成】 シリンダブロック１には中央に空間２を形成
する４個のシリンダ３，４，５，６が設けられている。
これらのシリンダは夫々９０°の間隔で放射状に配置さ
れている。シリンダ３，４，５，６内にはピストン１
０，１１，１２，１３が往復動可能に配置されている。
これらのピストンはコンロッド１６，１７，１８，１９
と、これらのコンロッドに夫々結合されるヨーク２０，
２１と、このヨーク内でクランク８，９の偏心回転に応
じてピストン往復方向と直角に往復摺動するスライダ２
２，２３とで構成されるピストン連結機構１４，１５に
連結され、多段圧縮装置を構成している。最終段のピス
トン１３は円柱状に形成され、後端面３７を半円柱状の
曲面にするとともに、摺動面にラビリンスシールを形成
する溝３５が設けられている。ピストン１３の後端はコ
ンロッド１９の凹所３９内にローラ４１を介して収納さ
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は多段圧縮装置に係り、
特に高段側の圧縮装置のピストンの連結装置の改良に関
する。
特に高段側の圧縮装置のピストンの連結装置の改良に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の多段圧縮装置は回転軸に対して半
径方向に各シリンダを配置するとともに、夫々のシリン
ダを対向させて一対のピストンで流体を順次圧縮して高
圧力の作動流体を得られるようにしている（例えば、米
国特許第５０３３９４０号明細書）。
径方向に各シリンダを配置するとともに、夫々のシリン
ダを対向させて一対のピストンで流体を順次圧縮して高
圧力の作動流体を得られるようにしている（例えば、米
国特許第５０３３９４０号明細書）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
多段圧縮装置は高段側の圧縮装置のピストンをラビリン
スシール機構を有するように形成し、コンロッドとピス
トンとの連結を球体で行っているため、コンロッドとピ
ストンとの接触が点接触となり、高負荷時にコンロッド
にキズが付いたりピストンがシリンダ内で回転してラビ
リンスシール機能が損なわれたりする等の問題があっ
た。
多段圧縮装置は高段側の圧縮装置のピストンをラビリン
スシール機構を有するように形成し、コンロッドとピス
トンとの連結を球体で行っているため、コンロッドとピ
ストンとの接触が点接触となり、高負荷時にコンロッド
にキズが付いたりピストンがシリンダ内で回転してラビ
リンスシール機能が損なわれたりする等の問題があっ
た。
【０００４】この発明は上記の問題を解決するもので、
ラビリンスシール機構を有するピストンとコンロッドと
の連結部の接触を線接触にして接触部の面圧を小さくし
て応力の集中を緩和する多段圧縮装置を提供することを
目的としたものである。
ラビリンスシール機構を有するピストンとコンロッドと
の連結部の接触を線接触にして接触部の面圧を小さくし
て応力の集中を緩和する多段圧縮装置を提供することを
目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は複数のピスト
ンが往復運動する圧縮要素を有し、かつ、これらの圧縮
要素の少なくとも１つの圧縮装置のピストンにラビリン
スシール機構を設けた多段圧縮装置において、前記ラビ
リンスシール機構を有する圧縮装置を、シリンダと、こ
のシリンダ内に配置され端面を断面円弧状の曲面にした
ピストンと、このピストンをシリンダ内で往復摺動させ
るコンロッドとで構成し、前記コンロッドにピストンの
一部を収納する凹所を設け、この凹所内にピストンの曲
面に線接触するローラを収納したものである。
ンが往復運動する圧縮要素を有し、かつ、これらの圧縮
要素の少なくとも１つの圧縮装置のピストンにラビリン
スシール機構を設けた多段圧縮装置において、前記ラビ
リンスシール機構を有する圧縮装置を、シリンダと、こ
のシリンダ内に配置され端面を断面円弧状の曲面にした
ピストンと、このピストンをシリンダ内で往復摺動させ
るコンロッドとで構成し、前記コンロッドにピストンの
一部を収納する凹所を設け、この凹所内にピストンの曲
面に線接触するローラを収納したものである。
【０００６】
【作用】この発明は上記のように構成したことにより、
ラビリンスシール機構を有するピストンとコンロッドと
の結合を線接触にし、圧力差の大きいピストンの前端と
後端とによって生じる応力を分散させてピストンとコン
ロッドとの結合部に応力が集中しないようにしている。
ラビリンスシール機構を有するピストンとコンロッドと
の結合を線接触にし、圧力差の大きいピストンの前端と
後端とによって生じる応力を分散させてピストンとコン
ロッドとの結合部に応力が集中しないようにしている。
【０００７】
【実施例】以下この発明を図に基づいて説明する。
【０００８】図１はこの発明の一実施例を示す多段圧縮
装置の断面図である。図２はこの発明の高段側圧縮装置
のピストンを示す要部拡大断面図である。
装置の断面図である。図２はこの発明の高段側圧縮装置
のピストンを示す要部拡大断面図である。
【０００９】１はシリンダブロックで、このシリンダブ
ロックには中央に空間２を形成するように４個のシリン
ダ３，４，５，６が設けられている。これらのシリンダ
は夫々９０°の間隔で放射状に配置され、シリンダ３，
５及び４，６が夫々対向している。空間２の中心には回
転軸７が配置されている。この回転軸には９０°位相を
ずらして２個のクランク８，９が設けられている。
ロックには中央に空間２を形成するように４個のシリン
ダ３，４，５，６が設けられている。これらのシリンダ
は夫々９０°の間隔で放射状に配置され、シリンダ３，
５及び４，６が夫々対向している。空間２の中心には回
転軸７が配置されている。この回転軸には９０°位相を
ずらして２個のクランク８，９が設けられている。
【００１０】シリンダ３，４，５，６内には夫々ピスト
ン１０，１１，１２，１３が往復動可能に配設されてい
る。１４，１５はピストン連結機構で、このピストン連
結機構はピストン１０，１１，１２，１３に連結される
コンロッド１６，１７，１８，１９と、これらのコンロ
ッドに夫々結合されるヨーク２０，２１と、このヨーク
内でクランク８，９の偏心回転に応じてピストン往復方
向と直角に往復摺動するスライダ２２，２３とによって
構成されている。このスライダには中央部にクランク
８，９に夫々挿通する孔２４，２５が形成されている。
ン１０，１１，１２，１３が往復動可能に配設されてい
る。１４，１５はピストン連結機構で、このピストン連
結機構はピストン１０，１１，１２，１３に連結される
コンロッド１６，１７，１８，１９と、これらのコンロ
ッドに夫々結合されるヨーク２０，２１と、このヨーク
内でクランク８，９の偏心回転に応じてピストン往復方
向と直角に往復摺動するスライダ２２，２３とによって
構成されている。このスライダには中央部にクランク
８，９に夫々挿通する孔２４，２５が形成されている。
【００１１】シリンダ３，４，５，６の開口端は夫々シ
リンダヘッド２６，２７，２８，２９で塞がれている。
シリンダ３，４，５，６内にはピストン１０，１１，１
２，１３によって圧縮室３０，３１，３２，３３が形成
される。これらの圧縮室はシリンダブロック１に形成し
た通路３４，３５，３６で順次連通されている。これら
の通路は各圧縮室３０，３１，３２，３３の吐出側から
吸込側へ夫々連通するようにされている。各圧縮室３
０，３１，３２，３３の容積はシリンダ３からシリンダ
６に向かって順次小さくなるようにし、４段圧縮機構を
構成している。最高段のシリンダ６内を往復摺動するピ
ストン１３は円柱状に形成され、後端面３７を半円筒状
の曲面に形成している。しかも、ピストン１３の摺動面
には溝３８が形成され、ラビリンスシール機構を構成す
るようにしている。
リンダヘッド２６，２７，２８，２９で塞がれている。
シリンダ３，４，５，６内にはピストン１０，１１，１
２，１３によって圧縮室３０，３１，３２，３３が形成
される。これらの圧縮室はシリンダブロック１に形成し
た通路３４，３５，３６で順次連通されている。これら
の通路は各圧縮室３０，３１，３２，３３の吐出側から
吸込側へ夫々連通するようにされている。各圧縮室３
０，３１，３２，３３の容積はシリンダ３からシリンダ
６に向かって順次小さくなるようにし、４段圧縮機構を
構成している。最高段のシリンダ６内を往復摺動するピ
ストン１３は円柱状に形成され、後端面３７を半円筒状
の曲面に形成している。しかも、ピストン１３の摺動面
には溝３８が形成され、ラビリンスシール機構を構成す
るようにしている。
【００１２】コンロッド１９の先端にはピストン１３の
後端側を収納する凹所３９が設けられている。この凹所
内に収納されたピストン１３はピン４０でコンロッド１
９に回動可能に係止されている。そして、凹所３９内に
はピストン１３の後端面３７に接触する円柱状のローラ
４１が収納されている。そして、このローラと後端面と
は線接触されている。コンロッド１９はシリンダブロッ
ク１に固定されたガイド片４２で摺動方向を案内されて
いる。
後端側を収納する凹所３９が設けられている。この凹所
内に収納されたピストン１３はピン４０でコンロッド１
９に回動可能に係止されている。そして、凹所３９内に
はピストン１３の後端面３７に接触する円柱状のローラ
４１が収納されている。そして、このローラと後端面と
は線接触されている。コンロッド１９はシリンダブロッ
ク１に固定されたガイド片４２で摺動方向を案内されて
いる。
【００１３】このように構成された多段圧縮装置におい
て、シリンダ３，４，５，６内を摺動するピストン１
０，１１，１２，１３は夫々回転軸７とピストン連結機
構１４，１５とで位相を９０°づつずらして駆動されて
いる。そのため、シリンダブロック１の空間２からシリ
ンダ３内に流入した流体は圧縮室３０内でピストン１０
によって圧縮されて第１段目の圧縮が行われ、シリンダ
ヘッド２６を介して通路３４に吐出される。この通路の
流体はシリンダ４の圧縮室３１に流入してピストン１１
で圧縮されて第２段目の圧縮が行われ、シリンダヘッド
２７を介して通路３５に吐出される。また、この通路の
流体はシリンダ５の圧縮室３２に流入してピストン１２
で圧縮されて第３段目の圧縮が行われ、シリンダヘッド
２８を介して通路３３に吐出される。最後に、この通路
の流体はシリンダ６の圧縮室３３に流入してピストン１
３で圧縮されて第４段目の圧縮が行われ、外部に吐出さ
れる。また、多段圧縮装置の最終段のピストン１３は各
シリンダ３，４，５，６の圧縮室３０，３１，３２，３
３での圧縮比がおのおの小さくても、最終段のシリンダ
６の圧縮室３３で圧縮される流体の圧力がかなり高くな
ってこの圧縮室の圧力とシリンダブロック１の中央の空
間２との間の圧力差が大きくなることにより、摺動面に
ラビリンスシール機構を形成する溝３８を設けて圧縮室
３３の高圧流体が空間２内にリークしないようにしてい
る。このラビリンスシール機構はピストン１３の摺動面
に形成した溝３５を流れる流体の膨張作用で抵抗を大き
くして流体のリークを小さくしている。
て、シリンダ３，４，５，６内を摺動するピストン１
０，１１，１２，１３は夫々回転軸７とピストン連結機
構１４，１５とで位相を９０°づつずらして駆動されて
いる。そのため、シリンダブロック１の空間２からシリ
ンダ３内に流入した流体は圧縮室３０内でピストン１０
によって圧縮されて第１段目の圧縮が行われ、シリンダ
ヘッド２６を介して通路３４に吐出される。この通路の
流体はシリンダ４の圧縮室３１に流入してピストン１１
で圧縮されて第２段目の圧縮が行われ、シリンダヘッド
２７を介して通路３５に吐出される。また、この通路の
流体はシリンダ５の圧縮室３２に流入してピストン１２
で圧縮されて第３段目の圧縮が行われ、シリンダヘッド
２８を介して通路３３に吐出される。最後に、この通路
の流体はシリンダ６の圧縮室３３に流入してピストン１
３で圧縮されて第４段目の圧縮が行われ、外部に吐出さ
れる。また、多段圧縮装置の最終段のピストン１３は各
シリンダ３，４，５，６の圧縮室３０，３１，３２，３
３での圧縮比がおのおの小さくても、最終段のシリンダ
６の圧縮室３３で圧縮される流体の圧力がかなり高くな
ってこの圧縮室の圧力とシリンダブロック１の中央の空
間２との間の圧力差が大きくなることにより、摺動面に
ラビリンスシール機構を形成する溝３８を設けて圧縮室
３３の高圧流体が空間２内にリークしないようにしてい
る。このラビリンスシール機構はピストン１３の摺動面
に形成した溝３５を流れる流体の膨張作用で抵抗を大き
くして流体のリークを小さくしている。
【００１４】ピストン１３はコンロッド１９の凹所３９
内にピン４０で回動可能に係止されるとともに、この凹
所に収納されたローラ４１に接触させることにより、シ
リンダ６内を回転軸７の変形の影響を受けずに往復摺動
する自由度を確保できるようにしている。しかも、ピス
トン１３の後端面３７は半円筒状に形成するとともに、
ローラ４１を介してコンロッド１９の凹所３９に係止さ
れることにより、圧縮行程時の押圧力の作用するローラ
４１と後端面３７とが線接触して面圧を小さくするよう
にしている。
内にピン４０で回動可能に係止されるとともに、この凹
所に収納されたローラ４１に接触させることにより、シ
リンダ６内を回転軸７の変形の影響を受けずに往復摺動
する自由度を確保できるようにしている。しかも、ピス
トン１３の後端面３７は半円筒状に形成するとともに、
ローラ４１を介してコンロッド１９の凹所３９に係止さ
れることにより、圧縮行程時の押圧力の作用するローラ
４１と後端面３７とが線接触して面圧を小さくするよう
にしている。
【００１５】この発明はラビリンスシール機構を有する
ピストン１３とコンロッド１９との連結部に自由度を持
たせてシール機構が損なわれないようにするとともに、
連結部の面圧を小さくして応力によるキズ付きを防止す
るようにしている。
ピストン１３とコンロッド１９との連結部に自由度を持
たせてシール機構が損なわれないようにするとともに、
連結部の面圧を小さくして応力によるキズ付きを防止す
るようにしている。
【００１６】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、複数の
往復運動の圧縮装置を有し、かつ、これらの圧縮装置の
少なくとも１つの圧縮装置のピストンにラビリンスシー
ル機構を設けた多段圧縮装置において、前記ラビリンス
シール機構を有する圧縮装置を、シリンダと、このシリ
ンダ内に配置され端面を断面円弧状の曲面にしたピスト
ンと、このピストンをシリンダ内で往復摺動させるコン
ロッドとで構成し、前記コンロッドにピストンの一部を
収納する凹所を設け、この凹所内にピストンの曲面に線
接触するローラを収納したので、前記コンロッドとピス
トンとの間をローラで線接触にさせられ、圧縮行程時の
押圧力による圧力集中を緩和でき、接触部にキズが付き
にくくできるとともに、前記ピストンのシリンダ内での
回転を抑えてラビリンスシール機構の低下を防止でき
る。
往復運動の圧縮装置を有し、かつ、これらの圧縮装置の
少なくとも１つの圧縮装置のピストンにラビリンスシー
ル機構を設けた多段圧縮装置において、前記ラビリンス
シール機構を有する圧縮装置を、シリンダと、このシリ
ンダ内に配置され端面を断面円弧状の曲面にしたピスト
ンと、このピストンをシリンダ内で往復摺動させるコン
ロッドとで構成し、前記コンロッドにピストンの一部を
収納する凹所を設け、この凹所内にピストンの曲面に線
接触するローラを収納したので、前記コンロッドとピス
トンとの間をローラで線接触にさせられ、圧縮行程時の
押圧力による圧力集中を緩和でき、接触部にキズが付き
にくくできるとともに、前記ピストンのシリンダ内での
回転を抑えてラビリンスシール機構の低下を防止でき
る。
【図１】この発明の一実施例を示す多段圧縮装置の断面
図である。
図である。
【図２】この発明の高段側圧縮装置のピストンを示す要
部拡大断面図である。
部拡大断面図である。
６ シリンダ １３ ピストン １９ コンロッド ３９ 凹所 ４１ ローラ
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の往復動の圧縮装置を有し、かつ、
これらの圧縮装置の少なくとも１つの圧縮装置のピスト
ンにラビリンスシール機構を設けた多段圧縮装置におい
て、前記ラビリンスシール機構を有する圧縮装置を、シ
リンダと、このシリンダ内に配置され端面を断面円弧状
の曲面にしたピストンと、このピストンをシリンダ内で
往復摺動させるコンロッドとで構成し、前記コンロッド
にピストンの一部を収納する凹所を設け、この凹所内に
ピストンの曲面に線接触するローラを収納したことを特
徴とする多段圧縮装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16129292A JPH062652A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 多段圧縮装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16129292A JPH062652A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 多段圧縮装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH062652A true JPH062652A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=15732340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16129292A Pending JPH062652A (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 多段圧縮装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062652A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1182741A (ja) * | 1997-09-04 | 1999-03-26 | Teikoku Piston Ring Co Ltd | ピストンと圧縮リングの組合せ |
| KR100609556B1 (ko) * | 1999-09-14 | 2006-08-04 | 산요덴키가부시키가이샤 | 압축장치 |
| JP2014005746A (ja) * | 2012-06-21 | 2014-01-16 | Shinano Kenshi Co Ltd | 圧縮機又は真空機 |
| WO2018000070A1 (en) * | 2016-06-30 | 2018-01-04 | Schulz S/A | Two stage air compressor |
-
1992
- 1992-06-19 JP JP16129292A patent/JPH062652A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1182741A (ja) * | 1997-09-04 | 1999-03-26 | Teikoku Piston Ring Co Ltd | ピストンと圧縮リングの組合せ |
| KR100609556B1 (ko) * | 1999-09-14 | 2006-08-04 | 산요덴키가부시키가이샤 | 압축장치 |
| JP2014005746A (ja) * | 2012-06-21 | 2014-01-16 | Shinano Kenshi Co Ltd | 圧縮機又は真空機 |
| WO2018000070A1 (en) * | 2016-06-30 | 2018-01-04 | Schulz S/A | Two stage air compressor |
| CN109891094A (zh) * | 2016-06-30 | 2019-06-14 | 舒尔茨压缩机有限责任股份公司 | 两级空气压缩机 |
| JP2019520516A (ja) * | 2016-06-30 | 2019-07-18 | シュルツ・コンプレソレス・リミタダ | ２段空気圧縮機 |
| CN109891094B (zh) * | 2016-06-30 | 2020-10-30 | 舒尔茨压缩机有限责任股份公司 | 两级空气压缩机 |
| US11187218B2 (en) | 2016-06-30 | 2021-11-30 | Schulz Compressores Ltda | Two stage air compressor |
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