專利名稱：壓縮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有壓縮機構(gòu)部的壓縮式高壓壓縮機，該壓縮機構(gòu)部對吸入的工作流體進行壓縮，產(chǎn)生高壓工作流體，更具體地說，本發(fā)明涉及通過馬達的旋轉(zhuǎn)，相對缸，以往復(fù)運動方式對活塞進行驅(qū)動的壓縮機構(gòu)部的改進。
背景技術(shù)：
就具有壓縮機構(gòu)部的壓縮式高壓壓縮機來說，作為本申請人的發(fā)明，有在本申請的申請日之前發(fā)明的高壓氣體壓縮機之一的壓縮裝置(下面稱為“在先技術(shù)”)，其記載于比如申請?zhí)枮镴P特原平11-81780號文獻中，而上述的壓縮機構(gòu)部通過馬達的旋轉(zhuǎn)，相對缸，以往復(fù)運動方式對活塞進行驅(qū)動，通過該驅(qū)動，對吸入的工作流體進行壓縮，產(chǎn)生高壓工作流體。
下面通過圖1～圖4對該在先技術(shù)進行描述。壓縮裝置100形成具有4個壓縮部(壓縮級部)101，102，103，104的4級壓縮機。其形成下述往復(fù)運動壓縮機構(gòu)，其中壓縮部101與103設(shè)置于水平軸106上，壓縮部102與104設(shè)置于水平軸105上，在相應(yīng)的軸106，105上，具有作為活動件的活塞，該活塞在作為固定體的缸內(nèi)作往復(fù)動作。由此，從吸入管118吸入的工作流體經(jīng)第一級壓縮部101壓縮，接著經(jīng)第一級壓縮部101壓縮過的工作流體通過管路5，流入第二級壓縮部102進行壓縮，經(jīng)第二級壓縮部102壓縮的工作流體通過管路6，進入第三級壓縮部103進行壓縮，經(jīng)第三級壓縮部103壓縮的工作流體經(jīng)管路7，進入第四級壓縮部104進行壓縮，這樣具有規(guī)定壓力和流量的高壓工作流體從出口管8排出。
這種壓縮裝置100中的所述工作流體為氮氣，天然氣，6氟化硫(SF6)，空氣等所謂的氣體，壓縮裝置100適合用于對使用天然氣的機動車的高壓貯氣瓶進行充氣的天然氣充氣機，向合成樹脂注射成形時使用的氣體注射成形機供給高壓氮氣，向空氣高壓貯氣瓶填充高壓空氣的充氣機等。
在壓縮裝置100中，第一級壓縮部101中的活塞51與第三級壓縮部103的活塞53在軸106上，與軛1A連接，在軛1A內(nèi)部按照可橫切軸106而運動的方式設(shè)置的交叉滑塊2A通過曲軸銷3，與曲軸4連接。從垂直方向看，該軸105和軸106之間保持90°的角度。另外，第二級壓縮部102的活塞52與第四級壓縮部104的活塞54在軸105上，與軛1B連接，在軛1B內(nèi)部按照可橫切軸105而運動的方式設(shè)置的交叉滑塊2B通過曲軸銷3，與曲軸4連接。
曲軸4通過設(shè)置于壓縮部101～104的下方的電動機(圖中未示出)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，使偏心地設(shè)置于曲軸4上的曲軸銷3繞曲軸4旋轉(zhuǎn)，就軛1A來說，交叉滑塊2A對應(yīng)于軸105的方向的曲軸銷3的位移而移動，軛1A對應(yīng)于軸106的方向的位移而移動，由此，活塞51，53僅僅沿軸106的方向作往復(fù)運動。
就軛1B來說，交叉滑塊2B對應(yīng)于軸106的方向的曲軸銷3的位移而移動，軛1B對應(yīng)于軸105的方向的位移而移動，由此，活塞52，54僅僅沿軸105的方向作往復(fù)運動。
圖4為表示壓縮裝置100的第一級壓縮部101的結(jié)構(gòu)的剖面圖。在第一級壓縮部101中，在活塞51的前后，設(shè)置有第一壓縮室58和第二壓縮室59。如果活塞51前進，則閥a，b處于關(guān)閉狀態(tài)，如果工作流體經(jīng)打開的閥e，f，從箭頭所示的方向，吸入第一壓縮室58，并且第二壓縮室59的工作流體受到壓縮，到達規(guī)定的壓力，然后，經(jīng)打開的閥c，d排向外部，按照箭頭所示的方式，經(jīng)管路5，送向后面的第二級壓縮部102。
然后，當(dāng)活塞51后退時，閥e，f關(guān)閉，當(dāng)?shù)谝粔嚎s室58內(nèi)部的工作流體受到壓縮，達到規(guī)定的壓力時，則閥a，b打開，工作流體朝向第二壓縮室59排出。標(biāo)號60表示將連桿57平滑地導(dǎo)向不產(chǎn)生振動等的予定的位置的連桿導(dǎo)向件。
按照上述方式，壓縮裝置100的第一級壓縮部101為下述結(jié)構(gòu)的雙重壓縮機構(gòu)(雙動機構(gòu))，在該結(jié)構(gòu)中，在一個缸55內(nèi)部，按照2個階段吸入工作流體，將其壓縮，之后排出。第二級壓縮部102，第三級壓縮部103和第四級壓縮部104不是第一級壓縮101那樣的雙重壓縮機構(gòu)，而是普通動作的結(jié)構(gòu)，即所謂的單動機構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，分別通過活塞相對于缸的往復(fù)移動，對吸入缸內(nèi)的氣體進行一級壓縮。
在上述結(jié)構(gòu)中，作為從吸入管118吸入的工作流體的氮氣的壓力約為0.05MPa(G)，該氣體在第一級壓縮部101中，壓縮到約0.5MPa(G)，該經(jīng)壓縮的氮氣通過管路5，供向第二級壓縮部102。在該第二級壓縮部，將氮氣壓縮到約2MPa(G)，經(jīng)壓縮的氮氣通過管路6，供向第三級壓縮部103。在該第三級壓縮部103，將氮氣壓縮到約7～10MPa(G)，經(jīng)壓縮的氮氣通過管路7，供向第四級壓縮部104。在第四級壓縮部104，壓縮到約20～30MPa(G)的高壓氣體(高壓工作流體)從排出管8，供向蓄壓器，高壓氮氣從蓄壓器，供向氣體注射成形機。
在上述的在先技術(shù)中，首先作為第一結(jié)構(gòu)，如圖5和圖5中的P圓放大的圖6所示，第三級壓縮部103和第四級壓縮部104的活塞53，54分別在活塞53，54的周面，形成多個迷宮式槽70，壓縮機構(gòu)部在活塞53，54與設(shè)置于缸73，74的內(nèi)面上的缸襯筒73A，74A之間，形成2～6μm(微米)的間隙，流過該間隙的氣體流入迷宮式槽70中，產(chǎn)生紊流，由此實現(xiàn)氣體密封，形成所謂無潤滑的迷宮式密封結(jié)構(gòu)。另外，活塞53，54的前端外周緣部75加工成斜直線倒角，即C型倒角，另外，迷宮式槽70的開口端部76為尖角狀態(tài)。
此外，作為第二結(jié)構(gòu)，如圖7所示，在第三級壓縮部103與第四級壓縮部104中，在活塞53，54的往復(fù)驅(qū)動的上止點，活塞53，54的后端78位于缸襯筒73A，74A內(nèi)部長度L1處，另外，如圖8所示，在下止點，活塞53，54的前端77位于缸襯筒73A，74A內(nèi)部長度L2處。即，長度L1，L2指活塞53，54相對缸襯筒73A，74A發(fā)生位移時的摩擦距離。
還有，作為第三結(jié)構(gòu)，如圖9所示，在第二級壓縮部102，鋁制的缸72朝向排放板80，形成相同內(nèi)徑(直徑為75mm)的均勻的圓筒內(nèi)面81，沿該圓筒內(nèi)面81具有往復(fù)運動的活塞52?；钊?2按照一定間距具有多個由PTFE形成的活塞環(huán)83，進行與缸72的密封。如圖10所示，活塞52的前端固定有活塞板84，支承前端部的活塞環(huán)83。
再有，作為第四結(jié)構(gòu)，如圖11所示，在第三級壓縮部103和第四級級壓縮部104中，活塞53，54分別通過連桿85，86，與軛1A，1B連接，通過上述電動機的旋轉(zhuǎn)，在相應(yīng)的缸73，74內(nèi)部作往復(fù)運動。在活塞53與連桿85的連接，以及活塞54與連桿86的連接中，從相應(yīng)的活塞53，54延伸的凸型連接部87，88與形成于連桿85，86上的凹型連接部89，90嵌合，可相互轉(zhuǎn)動。標(biāo)號91，92為分別設(shè)置于連桿85，86上的導(dǎo)向環(huán)。標(biāo)號79，79A分別表示在凸型連接部87，88接觸的位置，嵌入連桿85，86中的強度增強部件。
另外，作為第五結(jié)構(gòu)，如圖5和6所示，在第三級壓縮部103和第四級壓縮部104中，圖12所示的活塞53，54的前端面為平直面。另外，前端外緣部75分別加工成斜直線倒角，即C倒角。
在上述的在先技術(shù)中，圖5和6所示的第一結(jié)構(gòu)具有下述問題，即活塞53，54使缸73，74的內(nèi)面受到磨耗。具體來說，具有下述問題，即活塞53，54沿水平方向設(shè)置，在壓縮機開始動作之前，在其重量的作用下，按照活塞53，54與缸襯筒73A，74A之間的間隙，朝向下方發(fā)生位移，與缸襯筒73A，74A的內(nèi)面相接觸，如果在該狀態(tài)下，壓縮機開始動作，則產(chǎn)生活塞53，54的前端部和迷宮式槽70的開口端部的棱邊對缸襯筒73A，74A的內(nèi)面進行刮削的現(xiàn)象。
此外，在上述的在先技術(shù)中，圖7和8所示的第二結(jié)構(gòu)具有下述問題，即活塞53，54使缸襯筒73A，74A的內(nèi)面受到磨耗。具體來說，在活塞53，54的上止點和下止點，活塞53，54的端部77，78分別位于缸襯筒73A，74A內(nèi)長度L1、L2處。由此，具有下述問題，即由于上述的活塞53，54朝向下方發(fā)生位移，故產(chǎn)生活塞53，54的前端部和后端部對缸襯筒73A，74A的內(nèi)面進行刮削的現(xiàn)象。
還有，在上述的在先技術(shù)中，圖9和10所示的第三結(jié)構(gòu)具有下述問題，即由于缸72的內(nèi)面為相同內(nèi)徑的均勻的圓筒內(nèi)面，故為了增加壓縮工序的排出容積，必須增加缸的內(nèi)徑與活塞的外徑，這樣必然導(dǎo)致較大的尺寸。
再有，在上述的在先技術(shù)中，圖11所示的第四結(jié)構(gòu)具有下述問題，即活塞與連桿的連接為凸型連接部與凹型連接部之間的嵌合連接，用于確保該嵌合連接部的加工精度的加工是非常麻煩的。另外，為了保持性能，必須采用強度增強部件。
另外，上述在先技術(shù)的第五結(jié)構(gòu)具有下述問題，即活塞53，54使缸襯筒73A，74A的內(nèi)面受到磨耗。具體來說，圖12的活塞53(54)的前端面為平直面，前端外緣面75加工成C倒角，故產(chǎn)生因活塞53，54朝向下方發(fā)生位移，對缸襯筒73A，74A的內(nèi)面進行刮削的現(xiàn)象，另外頂部間隙較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述的問題，提供一種壓縮式高壓壓縮機的壓縮裝置，其防止在先技術(shù)中的缸內(nèi)面的磨耗，可提高排出容積，加工容易，頂部間隙減小，可使性能提高等。為此，作為用于解決上述課題的一個具體方案涉及下述高壓壓縮機，其具有壓縮機構(gòu)部，該壓縮機構(gòu)部通過馬達的旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動活塞相對于缸往復(fù)運動，通過該驅(qū)動，將吸入的工作流體壓縮，產(chǎn)生高壓工作流體，上述壓縮機構(gòu)部在上述活塞的周面上，形成多個迷宮式槽，在其與上述缸的作用內(nèi)面之間，形成無潤滑的迷宮式密封結(jié)構(gòu)，上述活塞的前端外緣部與上述迷宮式槽的開口端部為圓弧面。
另外，作為用于解決上述課題的一個具體方案，本發(fā)明涉及下述高壓壓縮機，其具有壓縮機構(gòu)部，該壓縮機構(gòu)部通過馬達的旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動活塞相對于缸往復(fù)運動，通過該驅(qū)動，將吸入的工作流體壓縮，產(chǎn)生高壓工作流體，上述壓縮機構(gòu)部在上述活塞的周面上，形成多個迷宮式槽，在其與上述缸的作用內(nèi)面之間，形成無潤滑的迷宮式密封結(jié)構(gòu)，上述活塞與上述缸處于下述位置關(guān)系，在上述活塞的往復(fù)驅(qū)動的上止點與下止點，上述活塞的前端外緣與后端外緣實質(zhì)上不進入上述缸的作用內(nèi)面。
此外，作為用于解決上述課題的一個具體方案，本發(fā)明涉及下述高壓壓縮機，其具有壓縮機構(gòu)部，該壓縮機構(gòu)部通過馬達的旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動活塞相對于缸往復(fù)運動，通過該驅(qū)動，將吸入的工作流體壓縮，產(chǎn)生高壓工作流體，上述壓縮機構(gòu)部在上述缸的作用內(nèi)面與上述活塞之間，形成無潤滑的密封結(jié)構(gòu)，在上述活塞上，形成前端較小直徑部，在上述缸上，連續(xù)地形成較小直徑壓縮部和較大直徑部，當(dāng)上述活塞位于上止點時，上述活塞的前端較小直徑部插入該較小直徑壓縮部，當(dāng)上述活塞位于下止點時，該較大直徑部在上述活塞的前端較小直徑部的周圍，形成壓縮空間。
還有，作為用于解決上述課題的一個具體方案，本發(fā)明涉及下述高壓壓縮機，其具有壓縮機構(gòu)部，該壓縮機構(gòu)部通過馬達的旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動活塞相對于缸往復(fù)運動，通過該驅(qū)動，將吸入的工作流體壓縮，產(chǎn)生高壓工作流體，上述壓縮機構(gòu)部在上述缸的作用內(nèi)面與上述活塞之間，形成無潤滑的密封結(jié)構(gòu)，在上述活塞與連桿之間的連接中，延伸于上述活塞的后端的連接凸緣部通過彈簧而壓靠于形成于上述連桿的連接空間內(nèi)，上述活塞可相對上述連桿擺動。
再有，作為用于解決上述課題的一個具體方案，本發(fā)明涉及下述高壓壓縮機，其具有壓縮機構(gòu)部，該壓縮機構(gòu)部通過馬達的旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動活塞相對于缸往復(fù)運動，通過該驅(qū)動，將吸入的工作流體壓縮，產(chǎn)生高壓工作流體，上述壓縮機構(gòu)部在上述缸的作用內(nèi)面與上述活塞之間，形成無潤滑的密封結(jié)構(gòu)，上述活塞的前端與和該前端相對應(yīng)的缸蓋的內(nèi)面形狀實質(zhì)上為相同的圓弧形狀。
另外，作為用于解決上述課題的一個具體方案，本發(fā)明涉及下述壓縮機，其包括多個由缸和活塞構(gòu)成的壓縮部，通過使氣體依次通過各壓縮部，對其進行壓縮，之后進行供給，最終級的壓縮部和最終級前一級的壓縮部具有柱塞式活塞。
此外，本發(fā)明在上述壓縮機中，最終級的壓縮部的缸與在其內(nèi)部作往復(fù)運動的活塞之間的沿直徑方向的間隙，小于最終級的前一級的缸與在其內(nèi)部作往復(fù)運動的活塞之間的間隙。
還有，本發(fā)明在上述壓縮機中，最終級的前一級的壓縮部的缸與在其內(nèi)部作往復(fù)運動的活塞之間的沿直徑方向的間隙在3～10μm的范圍內(nèi)。
再有，本發(fā)明在上述壓縮機中，最終級的壓縮部的缸與在其內(nèi)部作往復(fù)運動的活塞之間的沿直徑方向的間隙在2～8μm的范圍內(nèi)。
另外，本發(fā)明在上述壓縮機中，在最終級的前一級的壓縮部的缸的內(nèi)部作往復(fù)運動的活塞的表面上形成有多個槽，該槽的深度B與該槽的寬度A的比(B/A)在0.2～0.5的范圍內(nèi)。
此外，本發(fā)明在上述壓縮機中，上述壓縮部由4級形成。
還有，本發(fā)明涉及下述壓縮裝置，其包括多個壓縮部，該壓縮部中的至少一個由柱塞式活塞型壓縮機構(gòu)成，并且上述多個壓縮部通過連接管相串聯(lián)，經(jīng)前級的壓縮部壓縮過的工作流體送向后一級的壓縮部，在該后一級的壓縮部壓縮，該壓縮過程依次進行，從而形成高壓的工作流體，上述柱塞式活塞型壓縮機中的柱塞式活塞通過下述迷宮式密封件密封，該迷宮式密封件由多個迷宮式槽形成，并且該迷宮式槽的形成密度從壓縮室側(cè)朝向背壓室側(cè)減小，由此使密封特性改善。
再有，本發(fā)明涉及下述壓縮裝置，其包括壓縮機構(gòu)，其具有多個壓縮部；驅(qū)動機構(gòu)，其驅(qū)動該壓縮機構(gòu)；密封外殼，其內(nèi)部設(shè)置有該驅(qū)動機構(gòu)，并且其頂部與上述壓縮機構(gòu)緊密貼合，當(dāng)上述密封外殼內(nèi)部壓力大于規(guī)定壓力時打開的安全閥設(shè)置于該密封外殼的底部，從而可在不對裝置進行分解清掃的情況下，將活動部的磨耗粉等從安全閥排出到裝置外部。
另外，本發(fā)明涉及下述壓縮裝置，其多個往復(fù)壓縮部中的至少1個往復(fù)壓縮部由柱塞泵形成，上述多個往復(fù)壓縮部連動，以多級對所需氣體進行壓縮，上述柱塞泵由活塞和連桿等構(gòu)成，該活塞插入陶瓷形成的缸襯筒內(nèi)部，該連桿與活塞連接，在上述缸襯筒與柱塞泵主體之間，設(shè)置有作為耐壓結(jié)構(gòu)部件的套筒，上述缸襯筒與套筒通過固定用螺栓固定于柱塞泵主體上。
此外，本發(fā)明在上述壓縮裝置中，在插入有連桿的連桿套筒與上述固定用螺栓之間，設(shè)置有板簧等的彈性緩沖部件。
還有，本發(fā)明在上述的壓縮裝置中，作為耐壓結(jié)構(gòu)部件的套筒在與固定用螺栓相接觸的面上，開設(shè)有沿厚度方向貫通的1個或2個以上的壓出槽。
再有，本發(fā)明在上述的壓縮裝置中，在連桿套筒上，形成有貫通的1個或2個以上的壓出孔。
另外，本發(fā)明在上述的壓縮裝置中，為了設(shè)置活塞環(huán)與導(dǎo)向環(huán)，設(shè)于活塞上的活塞環(huán)槽和導(dǎo)向環(huán)槽中的任何一個或兩者的寬度，大于環(huán)本身的寬度。
此外，本發(fā)明涉及下述壓縮裝置，其包括至少1對以上的相向的活塞，固定活塞的軛，以及在軛內(nèi)部滑動的交叉滑塊等，活塞的往復(fù)運動可從曲軸的旋轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)，通過止轉(zhuǎn)棒軛(スロツチヨ-ク)機構(gòu)轉(zhuǎn)換，蓋以夾持軛的方式固定設(shè)置，該蓋在中間部設(shè)置有開口部，以不妨礙曲軸銷的運動。
還有，本發(fā)明在上述的壓縮裝置中，上述蓋以熱壓配合方式固定設(shè)置于軛上。
再有，本發(fā)明在上述的壓縮裝置中，在至少一對相對的位置未設(shè)置活塞，在上述位置，設(shè)置有固定于軛上的連桿，以及對連桿進行導(dǎo)向使其可往復(fù)運動的缸。
另外，本發(fā)明涉及下述壓縮裝置，其包括多個往復(fù)壓縮部，對氣體進行多級壓縮，至少在第一級往復(fù)壓縮部，設(shè)置有雙重壓縮結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括第一壓縮室和第二壓縮室，將吸入第一壓縮室而壓縮的氣體，排向第二壓縮室，再次進行壓縮后將其排出，將其送向下一級往復(fù)壓縮部。


圖1為作為本發(fā)明對象的1個實施例的壓縮裝置的平面圖；圖2為以剖面表示作為本發(fā)明對象的1個實施例的壓縮裝置中的各壓縮機構(gòu)部的平面圖；圖3為作為本發(fā)明對象的1個實施例的壓縮裝置中的軛與交叉滑塊的局部平面圖；圖4為作為本發(fā)明對象的1個實施例的壓縮裝置的第一級壓縮機構(gòu)部的剖視圖；圖5為在先技術(shù)的第一結(jié)構(gòu)的活塞的側(cè)面圖；圖6為圖5中的P圓放大圖；圖7為在先技術(shù)的第二結(jié)構(gòu)的活塞的上止點與缸襯筒之間的關(guān)系圖；圖8為在先技術(shù)的第二結(jié)構(gòu)的活塞的下止點與缸襯筒之間的關(guān)系圖；圖9為在先技術(shù)的第三結(jié)構(gòu)的活塞與缸之間的關(guān)系圖；圖10為在先技術(shù)的第三結(jié)構(gòu)的活塞的結(jié)構(gòu)圖；圖11為在先技術(shù)的第四結(jié)構(gòu)的連桿式活塞的結(jié)構(gòu)圖；圖12為在先技術(shù)的第五結(jié)構(gòu)的壓縮部的結(jié)構(gòu)圖；圖13為相對于在先技術(shù)的第一結(jié)構(gòu)的、本發(fā)明的活塞的側(cè)面圖；圖14為圖13中的S圓放大圖；圖15為相對于在先技術(shù)的第二結(jié)構(gòu)的、本發(fā)明的活塞上止點與缸襯筒之間的關(guān)系圖；圖16為相對于在先技術(shù)的第二結(jié)構(gòu)的、本發(fā)明的活塞下止點與缸襯筒之間的關(guān)系圖；圖17為相對于在先技術(shù)的第三結(jié)構(gòu)的、本發(fā)明的活塞的一個實施例的結(jié)構(gòu)圖；圖18為相對于在先技術(shù)的第三結(jié)構(gòu)的、本發(fā)明的活塞下止點與缸襯筒之間的關(guān)系圖；圖19為相對于在先技術(shù)的第三結(jié)構(gòu)的、本發(fā)明的活塞上止點與缸襯筒之間的關(guān)系圖；
圖20為相對于在先技術(shù)的第四結(jié)構(gòu)的、本發(fā)明的連桿式活塞的結(jié)構(gòu)圖；圖21為相對于在先技術(shù)的第四結(jié)構(gòu)的、本發(fā)明的另一實施例的連桿式活塞的結(jié)構(gòu)圖；圖22為相對于在先技術(shù)的第五結(jié)構(gòu)的、本發(fā)明的壓縮部的結(jié)構(gòu)圖；圖23為表示又一個實施例的主要部分的說明圖；圖24為以放大方式表示圖23的局部的說明圖；圖25為表示4級壓縮裝置的結(jié)構(gòu)的說明圖；圖26為表示圖25所示的4級壓縮裝置中的驅(qū)動機構(gòu)的說明圖；圖27為適用于說明還一個實施例的壓縮裝置的局部剖開的側(cè)面圖；圖28為壓縮機構(gòu)的水平剖視圖；圖29為第四活塞的側(cè)面圖；圖30為表示在按照等間距形成迷宮式槽的場合與以變化間距形成上述槽的場合的泄漏特性的圖；圖31為適合用于說明已有技術(shù)的壓縮裝置的局部剖開的側(cè)面圖；圖32為圖31的頂面圖；圖33為第四活塞的側(cè)面圖；圖34為表示本發(fā)明的壓縮裝置的再一個實施例的剖面的說明圖；圖35為表示圖34所示的本發(fā)明的壓縮裝置的第四級往復(fù)壓縮部的實施例的剖面的說明圖；圖36為表示圖34所示的本發(fā)明的壓縮裝置的第三級往復(fù)壓縮部的實施例的剖面的說明圖；圖37為表示圖34所示的本發(fā)明的壓縮裝置的第四級往復(fù)壓縮部的又一實施例的剖面的說明圖；圖38為表示圖34所示的本發(fā)明的壓縮裝置的第四級往復(fù)壓縮部的又一實施例的剖面的說明圖；圖39A為表示作為圖38所示的耐壓結(jié)構(gòu)部件的套筒的縱向剖面的說明圖，圖39B為作為圖38所示的耐壓結(jié)構(gòu)部件的套筒的底面圖；圖40為裝設(shè)有本發(fā)明所采用的活塞環(huán)和導(dǎo)向環(huán)的活塞的剖面的說明圖；圖41為裝設(shè)有已有的活塞環(huán)和導(dǎo)向環(huán)的活塞的剖面的說明圖；圖42為表示已有的壓縮裝置的剖面的說明圖；
圖43為表示還一實施例的剖面的說明圖；圖44為圖43所示的本發(fā)明的壓縮裝置中的軛，交叉滑塊等的說明圖；圖45為表示圖43所示的本發(fā)明的壓縮裝置中的軛，交叉滑塊等的局部剖面的說明圖；圖46為圖45所示的軛的側(cè)面圖；圖47為表示本發(fā)明的再一個壓縮裝置的主要部分的說明圖；圖48為表示本發(fā)明的還一個實施例的壓縮裝置的主要部分的說明圖；圖49為表示圖48所示的本發(fā)明的壓縮裝置的第一級往復(fù)壓縮部的剖面結(jié)構(gòu)的說明圖；圖50為表示已有的壓縮裝置的第一級壓縮部的剖面結(jié)構(gòu)的說明圖；圖51為已有的壓縮裝置的剖面說明圖。
具體實施例方式
下面對本發(fā)明的實施例進行描述。由于本發(fā)明是以上述在先技術(shù)所示壓縮式高壓壓縮機100的某特定部分作為發(fā)明點，故在本發(fā)明的實施例的描述中，與上述在先技術(shù)所示的高壓壓縮機100相同的部分，采用上述在先技術(shù)所示的高壓壓縮機100中所描述的標(biāo)號。
圖13和作為圖13的S圓放大圖的圖14表示相對上述在先技術(shù)中的第一結(jié)構(gòu)的本發(fā)明。即，該附圖表示高壓壓縮機100中的壓縮裝置，該高壓壓縮機100具有壓縮機構(gòu)部，該壓縮機構(gòu)部相對缸73(74)，通過使馬達旋轉(zhuǎn)，以往復(fù)移動方式驅(qū)動活塞53(54)，通過該驅(qū)動，將所吸入的工作流體壓縮，產(chǎn)生高壓工作流體，上述壓縮機構(gòu)部在活塞53(54)的周面上，形成多個迷宮式槽70，在其于缸73(74)的作用內(nèi)面，即缸襯筒73A，74A之間，形成無潤滑的迷宮式密封結(jié)構(gòu)，活塞53(54)的前端外緣部75與迷宮式槽70的開口端部76加工成圓弧面，作為圓弧面的適合的實施例，前端外緣部75為1R，開口端部76為0.3R，迷宮式槽70的截面呈寬度為1mm，深度為0.5mm的半圓形狀。
由此，即使在活塞53，54因其重量，按照活塞53，54與缸襯筒73A，74A之間的間隙的量，朝向下方發(fā)生位移，而與缸襯筒73A，74A的內(nèi)面相接觸的情況下，仍可防止象在先技術(shù)那樣，缸襯筒73A，74A的內(nèi)面被活塞53(54)的前端外緣部75與迷宮式槽70的開口端部76磨耗的情況。
相對上述在先技術(shù)中的第一結(jié)構(gòu)的本發(fā)明，是針對第三級壓縮部103和第四級壓縮部104給出的，但是只要在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思的范圍內(nèi)，就不限于此。
圖15和圖16表示相對上述在先技術(shù)中的第二結(jié)構(gòu)的本發(fā)明。即，該附圖表示高壓壓縮機中的壓縮裝置，該高壓壓縮機為壓縮式高壓壓縮機100，它具有壓縮機構(gòu)部，該壓縮機構(gòu)部相對缸73(74)，通過使馬達旋轉(zhuǎn)，以往復(fù)移動方式驅(qū)動活塞53(54)，通過該驅(qū)動，將所吸入的工作流體壓縮，產(chǎn)生高壓工作流體，上述壓縮機構(gòu)部在活塞53(54)的周面上，形成多個迷宮式槽70，在其與缸73(74)的作用內(nèi)面，即缸襯筒73A，74A之間，形成無潤滑的迷宮式密封結(jié)構(gòu)，在活塞53(54)與缸73，74之間的關(guān)系中，在活塞53(54)的往復(fù)式驅(qū)動的上止點和下止點處，活塞53(54)的后端外緣78和前端外緣77實質(zhì)上嵌入缸73(74)的作用內(nèi)面。
由此，即使在活塞53(54)于上止點和下止點位置，朝向下方發(fā)生位移的情況下，仍可防止象在先技術(shù)那樣，活塞53，54的前端部與后端部刮削缸襯筒73A，74A的內(nèi)面的現(xiàn)象。如圖15所示，當(dāng)活塞53，54位于上止點時，活塞53(54)的后端外緣實質(zhì)上與缸73(74)的后端基本保持一致，另外，如圖16所示，當(dāng)活塞53，54位于下止點時，活塞53(54)的前端外緣實質(zhì)上與缸襯筒73A，74A的前端基本保持一致，由此，可有效地使缸襯筒73A，74A的長度靈活地用于壓縮行程與迷宮式密封結(jié)構(gòu)。
相對上述在先技術(shù)的第二結(jié)構(gòu)的本發(fā)明是針對第三級壓縮部103和第四級壓縮部104給出的，但是只要在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思的范圍內(nèi)，就并不限于此。
圖17～19表示相對上述在先技術(shù)的第三結(jié)構(gòu)的本發(fā)明。即，該附圖表示高壓壓縮機中的壓縮裝置，該高壓縮機為壓縮式高壓壓縮機100，它具有壓縮機構(gòu)部，該壓縮機構(gòu)部，在相對活塞52的前端周圍面，靠內(nèi)方的周面上，形成保持活塞桿83和導(dǎo)向桿83A的槽，以可不設(shè)置在先技術(shù)的活塞板84。此外，相對缸72，通過使馬達旋轉(zhuǎn)，以往復(fù)移動方式驅(qū)動活塞52，通過該驅(qū)動，將所吸入的工作流體壓縮，產(chǎn)生高壓工作流體，上述壓縮機構(gòu)部在缸72的作用內(nèi)面與活塞52之間，形成無潤滑密封結(jié)構(gòu)，另外，活塞52在較大直徑部82的前端部形成前端較小直徑部93，在缸72上，連續(xù)地形成有較小直徑壓縮部94和較大直徑壓縮部96，當(dāng)活塞52位于上止點時，活塞的前端較小直徑部93幾乎剛好插入該較小直徑壓縮部94，當(dāng)活塞52位于下止點時，該較大直徑壓縮部96在活塞的前端較小直徑部93的周圍，形成壓縮空間95。作為實施例，較小壓縮部94的內(nèi)徑與在先技術(shù)的圖9的缸72的內(nèi)徑相同，為75mm，較大直徑壓縮部96的內(nèi)徑比較小直徑壓縮部94的內(nèi)徑約大10％，為80mm。
由此，較大直徑壓縮部96作為第一壓縮部，較小直徑壓縮部94作為第二壓縮部發(fā)生作用，從而形成二級壓縮結(jié)構(gòu)。另外，由于具有壓縮空間95，故可增加壓縮容積即排除容積，比如，象使1天的排出氣體流量從100標(biāo)準(zhǔn)立方米(Nm3/天)增加到200標(biāo)準(zhǔn)立方米(Nm3/天)的場合等那樣，可有效地使氣體吸入量增加，使從壓縮機排出的氣體排出量加大。另外，由于可在不改變缸72的外徑的情況下，使容積增加，故壓縮機的尺寸不會加大。對活塞52的前端外緣97與缸72的較小直徑壓縮部94的入口外緣98進行圓弧面倒角加工，從而防止活塞52與缸72之間發(fā)生劃傷。
相對上述在先技術(shù)的第三結(jié)構(gòu)的本發(fā)明是針對第二級壓縮部102給出的，但是只要在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思的范圍內(nèi)，就并不限于此，只要第一級壓縮部101為單動壓縮機構(gòu)，就可采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。
圖20和圖21表示相對上述在先技術(shù)的第四結(jié)構(gòu)的本發(fā)明。圖20表示高壓壓縮機中的壓縮裝置，該高壓壓縮機為壓縮式高壓壓縮機100，它具有壓縮機構(gòu)部，該壓縮機構(gòu)部相對缸73、74，通過使馬達旋轉(zhuǎn)，以往復(fù)移動方式驅(qū)動活塞53、54，通過該驅(qū)動，將所吸入的工作流體壓縮，產(chǎn)生高壓工作流體，上述壓縮機構(gòu)部在缸73、74的作用內(nèi)面，即缸襯筒73A，74A與活塞53，54之間形成無潤滑密封結(jié)構(gòu)，在活塞53，54與連桿85，86的連接中，延伸于活塞53，54的后端的連接凸緣部120在形成于連桿85，86中的連接空間121內(nèi)，受到彈簧122的推壓，使活塞53，54可相對連桿85，86擺動。
由此，通過借助彈簧將連接凸緣部120壓靠于連接空間121內(nèi)部，可吸收加工尺寸的誤差，無需在先技術(shù)中為正確保持嵌合連接部而進行的高精度加工，也不存在設(shè)置強度增強部件的必要性等，此外也容易進行裝配。
為了使活塞53，54產(chǎn)生擺動，故壓靠于連桿85，86上的連接凸緣部120的接觸面120A呈球面狀。
圖21表示本發(fā)明的另一實施例。該實施例與圖20的結(jié)構(gòu)的不同之處在于設(shè)置有穩(wěn)定板123，其一端部插入彈簧122中，用該穩(wěn)定板123推壓連接凸緣部120。由此，可使彈簧122對連接凸緣部120的推壓保持穩(wěn)定。
相對上述在先技術(shù)的第四結(jié)構(gòu)的本發(fā)明是針對第三級壓縮部103和第四級壓縮部104給出的，但是只要在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思的范圍內(nèi)，就并不限于此。
圖22表示相對上述在先技術(shù)的第五結(jié)構(gòu)的本發(fā)明。即，該附圖表示高壓壓縮機中的壓縮裝置，該高壓壓縮機為壓縮式高壓壓縮機100，它具有壓縮機構(gòu)部，該壓縮機構(gòu)部相對缸73，74，通過使馬達旋轉(zhuǎn)，以往復(fù)移動方式驅(qū)動活塞，通過該驅(qū)動，將所吸入的工作流體壓縮，產(chǎn)生高壓工作流體，其特征在于，上述壓縮機構(gòu)部在缸73，74的作用內(nèi)面，即缸襯筒73A，74A與活塞53，54之間，形成無潤滑密封結(jié)構(gòu)，該活塞53，54的前端的凸形狀，與和該前端相對應(yīng)的缸蓋部73B，74B的內(nèi)面凹形狀為實質(zhì)上相同的圓弧面形狀123。
由此，也沒有下述現(xiàn)象，可提高可靠性，該現(xiàn)象指在在先技術(shù)中所產(chǎn)生的，活塞53，54朝向下方發(fā)生位移，從而刮削缸襯筒73A，74A的內(nèi)面的現(xiàn)象。另外，可使活塞前端與缸蓋部的頂部之間的間隙較小，使壓縮性能提高。
相對上述在先技術(shù)的第五結(jié)構(gòu)的本發(fā)明是針對第三級壓縮部103和第四級壓縮部104給出的，但是只要在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思的范圍內(nèi)，就并不限于此。
按照本發(fā)明，可提供下述壓縮式高壓壓縮機的壓縮裝置，其可防止缸襯筒內(nèi)面發(fā)生磨耗，使排除容積提高，加工容易，可使頂部間隙減小，從而可提高性能等。
下面對再一個實施例的壓縮裝置進行描述。該壓縮裝置為下述4級壓縮裝置，已通過US5033940號專利等，為公眾所知，目前，如圖25所示，該壓縮裝置按照在與4個往復(fù)壓縮部301，302，303，304垂直的軸305，306上作往復(fù)運動的方式設(shè)置，從往復(fù)壓縮部301依次地增加壓力，使往復(fù)壓縮部304形成最終級的高壓壓縮部。
在上述4級壓縮裝置中，一對相對的活塞251，253與軛261A連接，按照橫切軸306的方式可移動地設(shè)置于軛261A的內(nèi)部的交叉滑塊262A通過曲軸銷263，與曲軸264連接。此外，另一對相對的活塞252，254與下述軛261B連接，該軛261B與軛261A的方向錯開90°，按照橫切軸305的方式可移動地設(shè)置于軛261B的內(nèi)部的圖中未示出的交叉滑塊也通過曲軸銷263與曲軸264連接。
因此，如果通過圖中未示出的電動馬達等，使曲軸264旋轉(zhuǎn)，使曲軸銷263繞曲軸264旋轉(zhuǎn)，則由于在軛261A中，交叉滑塊262對應(yīng)于軸305的方向的曲軸銷263的位移而移動，軛261A對應(yīng)地沿軸306的方向移動，故一對活塞251，253僅僅沿軸306的方向作往復(fù)運動。
由于在軛261B中，圖中未示出的交叉滑塊對應(yīng)地沿軸306的方向移動，軛261B對應(yīng)地沿軸305的方向移動，故一對活塞252，254僅僅沿軸305的方向作往復(fù)運動。
此外，為了能夠由曲軸264的恒速旋轉(zhuǎn)，變換為活塞251，252，253，254的順暢的往復(fù)運動，交叉滑塊262必須在軛261內(nèi)部順暢地滑動，因此，比如，如圖26所示，將滾動軸承265設(shè)置于軛261與交叉滑塊262之間。
還有，最終級往復(fù)壓縮部304中的活塞254采用表面具有迷宮式密封槽(未圖示)的柱塞式活塞，活塞環(huán)251A，252A，253A分別嵌入其它的往復(fù)壓縮部中的活塞251，252，253，在其與缸之間實現(xiàn)密封。
但是，在下述場合，在進行第三級的壓縮的往復(fù)壓縮部303中，必須通過活塞253，將3MPa左右的氮氣加壓壓縮到10MPa左右，該場合指通過上述結(jié)構(gòu)的4級壓縮裝置，向作為氣體注射用罐的高壓貯氣瓶中，將比如，氮氣加壓壓縮到標(biāo)準(zhǔn)的30MPa后，填充該氣體，但是活塞253中的活塞環(huán)253A產(chǎn)生磨耗，使往復(fù)壓縮部303的密封性能下降，由此具有下述問題，即①無法獲得所需的高壓，②不能夠供給所需量的氮氣。
即，為了提高密封性能，即使在活塞環(huán)253A采用硬質(zhì)的，并且潤滑性優(yōu)良的聚四氟乙烯纖維等樹脂形成的活塞環(huán)的情況下，由于活塞253是在使活塞環(huán)253A與往復(fù)壓縮部303的缸201相接觸的同時，進行往復(fù)運動，故也難于避免其磨耗。因此，活塞環(huán)253A的使用時間越長，其磨耗量越大，會在其與往復(fù)壓縮部303的缸201之間產(chǎn)生間隙，無法獲得所需的高壓。另外，由于壓力較高，還會產(chǎn)生下述問題，即使從微小的間隙泄漏出的量也較多，也無法確保所需量的供給，必須防止第三級往復(fù)壓縮部303的密封性能的降低。
下面參照圖23～圖26，對可解決上述已有技術(shù)的問題的壓縮裝置進行描述。
圖23為氮氣用的本發(fā)明的4級壓縮裝置300的第三級往復(fù)壓縮部303的說明圖，在缸201的內(nèi)部柱塞式活塞202作往復(fù)動作，從而可對吸入壓縮室303S的氮氣進行壓縮。
另外，當(dāng)柱塞式活塞202按照將壓縮室303S的容積擴大的方式后退時，該壓縮室303S通過閥機構(gòu)203，與第二級往復(fù)壓縮部302的壓縮室302S連通，當(dāng)柱塞式活塞202按照將壓縮室303S的容積縮小的方式前進時(下面將該動作稱為“壓縮動作”)，該壓縮室303S通過閥機構(gòu)204，與第四級往復(fù)壓縮部304的壓縮室304S連通。
此外，缸201與柱塞式活塞202按照沿直徑方向的間隙整體在3～10μm的范圍內(nèi)的方式形成，其防止柱塞式活塞202作壓縮動作時的壓縮室303S的壓力損失，并且使自缸201與柱塞式活塞202之間的間隙泄漏的氣體量減少，使供向往復(fù)壓縮部304的壓縮室304S的氣體量不會出現(xiàn)不足。
從壓力損失等的觀點來說，缸201與柱塞式活塞202之間的直徑方向的間隙越小越好，但是，由于直徑為22mm(另外，往復(fù)壓縮部301的直徑為78mm，往復(fù)壓縮部102的直徑為39mm)的缸201與柱塞式活塞202之間的間隙若小于3μm，則需要與此相應(yīng)的高精度，故制造成本增大，這樣是不利的，由于即使在3μm以上的間隙的情況下，仍可通過第四級的壓縮部304中的壓縮，充分地壓縮到規(guī)定的30MPa，故上述間隙也可大于3μm。
另外，即使在柱塞式活塞202的表面上設(shè)置后述的迷宮式密封槽205的情況下，如果在缸201與柱塞式活塞202之間，具有大于10μm的間隙，則從該間隙泄漏的氣體量也會過多，并且供向第四級的往復(fù)壓縮部304的壓縮室304S的氣體量不足，不能加壓到規(guī)定的10MPa左右而供給壓縮室304S。
因此，如上所述，缸201與柱塞式活塞202在直徑方向的間隙設(shè)置在3～10μm的范圍內(nèi)。
在柱塞式活塞202的表面上，迷宮式密封槽205按照4mm的間距，設(shè)置有多個，比如7個，密封效果很高。
各迷宮式密封槽205按照下述方式設(shè)計，該方式為其深度200B在0.2～0.5mm的范圍內(nèi)，寬度200A為1.0mm，并且深度200B與寬度200A之比在0.2～0.5的范圍內(nèi)。
如果深度200B與寬度200A之比小于0.2，則槽內(nèi)部的壓力變化較小，難于產(chǎn)生渦流，具有密封性變差的缺陷，如果上述比例大于0.5，則壓縮流體效果變小，具有形成與沒有槽的場合相同的密封性能的缺陷，故迷宮式密封槽205按照深度200B/寬度200A的比在0.2～0.5的范圍內(nèi)的方式設(shè)計。
另外，構(gòu)成第四級往復(fù)壓縮部304的缸206，與在其內(nèi)部進行往復(fù)動作，對吸入壓縮室304S的氮氣進行加壓壓縮的柱塞式活塞254之間的沿直徑方向的間隙整體在2～8μm的范圍內(nèi)(參照圖25)。
從壓力損失等的觀點來說，該缸206與柱塞式活塞254之間的沿直徑方向的間隙也是越小越好，但是由于當(dāng)使直徑為13mm的缸206與柱塞式活塞254之間的間隙小于2μm時，要求與此相應(yīng)的較高的精度，故制造成本加大，這樣是不利的，由于即使在具有大于2μm的間隙的情況下，也可充分地將經(jīng)加壓壓縮到10MPa，從往復(fù)壓縮部303供給的氮氣，加壓壓縮到規(guī)定的30MPa，故上述間隙也可大于2μm。
但是，如果缸206與柱塞式活塞254之間具有大于8μm的間隙，則即使在柱塞式活塞254的表面上設(shè)置有迷宮式密封槽的情況下，仍具有下述缺陷，即從該間隙泄漏的氣體量過多，不但不能夠?qū)⒌獨饧訅簤嚎s到規(guī)定的30MPa左右，而且不能夠在規(guī)定的時間內(nèi)供給規(guī)定量的高壓氮氣。
因此，按照前述方式，使缸206與柱塞式活塞254沿直徑方向的間隙在2～8μm的范圍內(nèi)。
另外，在該柱塞式活塞254的表面上也形成有多個未圖示的迷宮式密封槽，其與缸206之間的密封效果很高。
另外，第四級往復(fù)壓縮部304中的缸206與柱塞式活塞254之間的沿直徑方向的間隙，小于第三級往復(fù)壓縮部103中的缸1與柱塞式活塞202之間的間隙，可防止壓力損失或泄漏的氣體量增加。
此外，其它的結(jié)構(gòu)基本上與圖25，26所示的已有的壓縮裝置相同。
因此，按照上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的4級壓縮裝置，在往復(fù)壓縮部301的壓縮室301S，往復(fù)壓縮部302的壓縮室302S，往復(fù)壓縮部303的壓縮室303S，往復(fù)壓縮部304的壓縮室304S中，依次對氮氣進行加壓壓縮，在該氣體填充到氣體注射用等的高壓貯氣瓶的場合，當(dāng)在高壓的往復(fù)壓縮部303的壓縮室303S和往復(fù)壓縮部304的壓縮室304S中進行加壓壓縮時，自缸與柱塞式活塞之間的間隙泄漏的氮氣量很少，可容易地獲得規(guī)定的高壓，并且還使填充時間縮短。
還有，本發(fā)明不限于上述實施例的形式，在不脫離權(quán)利要求所述的范圍內(nèi)，可有各種變換形式。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的壓縮裝置，由于可防止主要獲得規(guī)定的高壓的后級壓縮部的氣體泄漏，故可以快速地將氮氣等加壓壓縮到例如30MPa的高壓并供給。
下面對又一實施例的壓縮裝置進行描述。該壓縮裝置，以往是在將天然氣體等的工作流體填充于天然氣體機動車的氣體高壓貯氣瓶等中時，通過壓縮裝置等將該工作流體進行高壓壓縮并進行填充的。
針對上述的壓縮裝置，人們提出了各種結(jié)構(gòu)的方案，圖31所示的結(jié)構(gòu)也為其中的一個。圖32表示其頂面圖。
該壓縮裝置的頂部設(shè)置有壓縮機構(gòu)502，其底部設(shè)置有驅(qū)動機構(gòu)503，其設(shè)置于密封箱504內(nèi)。
箱504內(nèi)部的空間與壓縮機構(gòu)502的背壓室連通而形成。這樣，形成下述結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，從吸入口510吸入的工作流體經(jīng)壓縮室壓縮，從排氣口514，朝向裝置外部排出。
壓縮機構(gòu)502由對工作流體進行壓縮的第一～四壓縮部500A，500B，500C，500D構(gòu)成，它們分別配設(shè)在十字位置。另外，第一～四壓縮部500A～500D分別具有圖中未示出的第一～四活塞。
工作流體在經(jīng)第一壓縮部500A壓縮的同時，傳送給第二壓縮部500B，在經(jīng)第二壓縮部500B壓縮的同時，傳送給第三壓縮部500C。按照上述方式，在依次經(jīng)過壓縮的同時，傳送給第四壓縮部500D，經(jīng)該第四壓縮部500D最終壓縮，從排氣口514排出。
此時，若各壓縮室的工作流體通過活塞與接納該活塞的活塞缸之間的空間，朝向背壓室一側(cè)流動時，則各壓縮部500A～500D的壓縮效率降低。
再有，在下面的描述中，活塞與活塞缸之間的空間定義為間隙，流過該間隙，朝向背壓室一側(cè)流動的工作流體定義為活塞泄漏。因此，活塞泄漏沿活塞的側(cè)面(滑動面)流動。
于是，在第一～三活塞中，比如，設(shè)置有O型密封圈等接觸型密封件，在最終級的第四活塞521上，設(shè)置有作為圖33所示的非接觸型密封件的迷宮式密封件523，從而抑制該活塞泄漏。
在圖33所示的迷宮式密封件523為形成于第四活塞521的滑動面上的槽的深度約為數(shù)百微米的環(huán)形槽(定義為迷宮式槽)，多個迷宮式槽按照等間距設(shè)置，從而使密封特性提高。
在箱504的側(cè)面，設(shè)置有安全閥505。設(shè)置該安全閥505是為了防止下述不可預(yù)測的情況，該情況指由于不可予期的原因，箱504內(nèi)部的壓力變得異常高，如果保持該狀態(tài)，箱504便會發(fā)生變形，產(chǎn)生裂縫等。
即，如果箱504內(nèi)部的壓力達到規(guī)定壓力，則該安全閥505打開，防止在今后產(chǎn)生上述的不測情況。
但是，為了提高迷宮式密封件523的密封特性，必須增加迷宮式槽的數(shù)量，或增加迷宮摔槽的形成密度，然而，在增加迷宮式槽的數(shù)量的場合，與增加迷宮式槽的密度的場合，具有迷宮式槽的形成成本相應(yīng)地導(dǎo)致制品成本上升的問題。
由于迷宮式槽被等間距設(shè)置，故當(dāng)?shù)谒幕钊?21的長度決定時，則會必然地決定可形成的迷宮式槽的數(shù)量，難于實現(xiàn)更高的密封特性。
如果長時間地使用上述壓縮裝置，則產(chǎn)生下述情況，即設(shè)置于第一～三活塞中的O型密封圈等接觸形密封件或活塞桿等活動部漸漸地發(fā)生磨耗，或工作流體中所包含的水分發(fā)生冷凝等，形成水滴。
由于上述的磨耗粉與水滴等貯藏于箱504的底部，故為了去除它們，只能分解清掃該壓縮裝置，在維修的容易度方面會產(chǎn)生問題。
于是，下面參照圖27～圖30，對本發(fā)明的下述壓縮裝置進行描述，該壓縮裝置不增加迷宮式槽的數(shù)量，可以更高的效率減小活塞泄漏，并且可容易地進行維修。圖27表示本發(fā)明的壓縮裝置的局部剖開的側(cè)面圖，圖28表示壓縮機構(gòu)的水平剖面圖，圖29表示第四活塞的側(cè)面圖。
壓縮裝置的頂部設(shè)置有壓縮機構(gòu)402，其底部設(shè)置有接納于密封箱404內(nèi)的驅(qū)動機構(gòu)403。
從吸入口410供給的天然氣等工作流體供向箱404內(nèi)的空間，該箱404內(nèi)的空間與兼作壓縮機構(gòu)402的工作流體的供給室的背壓室411連通。
另外，形成下述結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，從背壓室411供向壓縮室的工作流體經(jīng)該壓縮室壓縮，從排出口414，朝向裝置外部排出。
此外，在箱404的底部406，沿垂直向下方向設(shè)置有安全閥405。
壓縮機構(gòu)402按照下述方式形成，該方式為對工作流體進行壓縮的第一～四壓縮部A～D分別呈十字位置設(shè)置，第一～四壓縮部A～D分別具有第一～4活塞421A～421D。
第一活塞421A與第三活塞421C通過活塞桿412連接，第二活塞421B與第四活塞421D通過活塞桿413連接，相應(yīng)的活塞連動，沿同一方向作往復(fù)運動。
活塞桿412，413設(shè)置于各活塞412A～421D的背壓室411一側(cè)。
在第一活塞421A上，設(shè)置有將背壓室411與第一壓縮室422A連通的圖中未示出的進氣口，在該進氣口的中途，設(shè)置有圖中未示出的進氣側(cè)止回閥。
另外，各壓縮室422A～422D通過連接管430連接，在該連接管430上，分別設(shè)置有圖中未示出的進氣側(cè)止回閥和排氣側(cè)止回閥。
各活塞421A～421D的相位依第一壓縮部A→第二壓縮部B→第三壓縮部C→第四壓縮部D的順序，分別按向后一級壓縮部而落后45°，另外，各活塞421A～421D的直徑隨著向后一級壓縮部靠近而逐漸減小。因此，各壓縮室422A～422D也會減小。
此外，在第一活塞421A朝向背壓室411側(cè)移動時，進氣側(cè)止回閥打開，該背壓室411一側(cè)的工作流體被吸入第一壓縮室422A受到壓縮。當(dāng)然，在壓縮時，進氣側(cè)止回閥關(guān)閉。
由此，工作流體在經(jīng)第一壓縮部A壓縮的同時，送向第二壓縮部B，在經(jīng)第二壓縮部B壓縮的同時，送向第三壓縮部C。按照上述方式，工作流體在依次被壓縮的同時，送向第四壓縮部D，經(jīng)該第四壓縮部D最終壓縮，從排出口414排出。
此時，為了抑制各壓縮室422A～422D的工作流體流過間隙而造成的活塞泄漏，形成下述的柱塞式活塞，在該柱塞式活塞中，在第一，二活塞421A，421B上，設(shè)置有比如O型密封圈等接觸形密封件423A，423B，在第三，四活塞421C，421D上，設(shè)置有圖29所示的迷宮式密封件423C，423D。
圖29所示的第四活塞421D的迷宮式密封件423D為下述迷宮式槽，該槽由形成于第四活塞421D的滑動面上的槽的深度約為數(shù)百微米的環(huán)狀槽形成，該迷宮式槽的密度按照從第四壓縮室422D一側(cè)朝向背壓室411一側(cè)減小的方式形成。
此外，在本說明書中，將迷宮式槽的密度相同的場合稱作“等間距”，將密度發(fā)生變化的場合稱作“不規(guī)則間距”。
圖30為對迷宮式槽的數(shù)量相同時的等間距(實線)與不規(guī)則間距(虛線)的密封特性進行比較的圖，縱軸表示工作流體的流速，橫軸表示距第四壓縮室422D的活塞作用面的距離。在本實施例中，間距指自第四壓縮室422D一側(cè)，朝向背壓室411一側(cè)以等差級數(shù)的方式形成的概略密度。
最靠近背壓室411一側(cè)的迷宮式槽距離約為0.242mm，圖30中的區(qū)域P表示該迷宮式槽與背壓室411之間的間隙區(qū)域的流速。
從圖30可知，由于采用不規(guī)則間距，至少可使區(qū)域P的流速減小。另外，由于間隙在等間距或不規(guī)則間距的場合均相等，故流速減小意味著活塞泄漏受到抑制。
按照上述方式，通過形成不規(guī)則間距，活塞泄漏受到抑制，經(jīng)分析，其是由于下述原因造成的。
一般，泄漏是由于工作流體從高壓側(cè)朝向低壓側(cè)流動而產(chǎn)生的，其泄漏量基本上由壓力差和傳導(dǎo)性確定。即，即使在相同泄漏通路的情況下，如果壓力差較大，則泄漏量較大，另外即使在相同壓力差的情況下，如果傳導(dǎo)性較小，則泄漏量較大。
在本發(fā)明的場合，壓力差為第四壓縮室422D與背壓室411之間的壓力差。此外，傳導(dǎo)性可解釋為工作流體從第四壓縮室422D朝向背壓室411流動時的流動阻力的倒數(shù)，為了減小該傳導(dǎo)性，可增加迷宮式槽的數(shù)量或加大其密度。
此外，在迷宮式密封件423D中，由于流過間隙的工作流體因迷宮式槽而發(fā)生膨脹，使與鄰接的低壓側(cè)的迷宮式槽的壓力差減小，由此，抑制工作流體的流動量。
因此，可這樣進行解釋，即由于第四壓縮室422D一側(cè)的迷宮式槽的密度大于背壓室411一側(cè)，在該高密度區(qū)域，高效率地(急劇地)產(chǎn)生壓降，從而活塞泄漏受到抑制。
該情況相當(dāng)于第四壓縮室422D與背壓室411之間的傳導(dǎo)性實質(zhì)上減小，可知道，通過上述的不規(guī)則間距，獲得下述效果，該效果指與使迷宮式槽的數(shù)量或形成密度增加相同的效果。
此外，即使在第三壓縮室中采用柱塞式活塞的情況下，通過采用與上述相同的不規(guī)則間距的迷宮式密封件，可獲得相同的效果。
下面對上述結(jié)構(gòu)的壓縮裝置的維修進行描述。按照上述方式，在壓縮裝置中設(shè)置有多個活動部，隨著運轉(zhuǎn)的進行，該活動部發(fā)生磨耗，磨耗粉存貯于箱404的底部406，另外具有工作流體包含水分的情況，上述的水分在箱404內(nèi)部發(fā)生冷凝，形成水滴，存貯于箱404的底部。于是，在過去，通過分解清掃，將它們?nèi)コ?br> 但是，在本發(fā)明中，安全閥405設(shè)置于箱404的底部406上，并且朝向下方設(shè)置。這樣，在存貯有磨耗粉等時，可人為地將箱404的內(nèi)部的壓力提高，將安全閥405打開，從而將該磨耗粉等與工作流體一起，排到裝置外部。
當(dāng)然，在由于未預(yù)料的原因，箱404內(nèi)部的壓力變得異常高時的情況下，由于安全閥405打開，該磨耗粉等此時也會排出到裝置外部。
因此，即使不分解清掃，也可對箱404的內(nèi)部進行清掃，使維修性大大提高。
此外，在上述描述中，以壓縮裝置由無油機構(gòu)構(gòu)成為前提，但是本發(fā)明不限于此情況。
在此情況下，由于在底部406設(shè)置安全閥405，如果打開該安全閥405，則會產(chǎn)生下述擔(dān)心，即將油排出到裝置外部，使裝置外部受到污染，或?qū)⒂屠速M掉。
相對裝置外部受到污染的問題，可單獨設(shè)置下述存儲槽(圖中未示出)，其存儲從安全閥405排出的油。
另外，如后面所述，油浪費的問題本質(zhì)上是無意義的。即如果將包含磨耗粉等的油作為潤滑劑繼續(xù)使用，則該磨耗分等附著于活動部等上，產(chǎn)生比如，將活塞卡住等嚴重危害。因此，即使在進行分解清掃的情況下，油也必須進行更換。
按照上面描述的方式，由于迷宮式槽的形成密度從壓縮室側(cè)朝向背壓室側(cè)減小，故可高效率地提高密封特性。
另外，由于安全閥設(shè)置于密封箱的底部，故可在不對裝置進行分解清掃的情況下，將活動部的磨耗粉等從該安全閥，排出到裝置外部，使維修性能提高。
下面對再一個實施例的壓縮裝置進行描述。在過去公開了下述結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，該壓縮裝置隨著壓縮級數(shù)的增加，往復(fù)壓縮部，即缸與活塞形成的壓縮部越靠近高壓側(cè)，缸與活塞的直徑越小，并且配置成L型，V型，W型，半星型，相對平衡型等形式，使各壓縮部按照以所需相位錯開的行程動作的方式，與曲軸連接、連動，由此通過電動機等驅(qū)動源使進行多階段壓縮動作的機構(gòu)運轉(zhuǎn)(日本機械學(xué)會昭和45年9月15日《機械工學(xué)便覽》第一0編第三0～32圖等)。
此外，目前，下述壓縮裝置700已公知，如圖42所示，該壓縮裝置700將4個往復(fù)壓縮部701，702，703，704配置成在相垂直的軸705，706上往復(fù)運動的方式，并且從往復(fù)壓縮部701依次形成高壓，使往復(fù)壓縮部704形成最終級的高壓壓縮部。
還有，在上述壓縮裝置700中，1對相對的活塞651，653與軛601A連接，另一對相對的活塞652，654與下述軛601B連接，該軛601B按照與軛601A的方向錯開90°的方式設(shè)置，通過圖中未示出的電動機部的電動馬達等，使曲軸655旋轉(zhuǎn)，使曲軸銷656繞曲軸655旋轉(zhuǎn)，使一對活塞651，653僅僅沿軸706的方向作往復(fù)運動，使另一對活塞652，654僅僅沿軸705的方向往復(fù)運動。在本實例中，第四級往復(fù)壓縮部704由柱塞泵構(gòu)成。
目前，上述往復(fù)壓縮部704是將活塞654插入缸658內(nèi)而構(gòu)成的。由于考慮到線膨脹系數(shù)，表面加工等，缸658由陶瓷形成，故具有抗壓強度較弱的問題，另外具有下述問題，即產(chǎn)生振動，或缸658產(chǎn)生活動而受到損傷，或缸658與活塞654之間的間隙精度降低，從而使性能降低等，缺乏可靠性。
于是，針對由多個級將氮氣等所需氣體壓縮到高壓狀態(tài)的至少1個往復(fù)壓縮部由柱塞泵形成的壓縮裝置，本發(fā)明提供一種壓縮裝置，該壓縮裝置使柱塞泵的缸的抗壓強度提高，并且解決了下述問題，使耐久性提高，可靠性較高，該問題指產(chǎn)生振動，或缸產(chǎn)生活動而受到損傷，或缸與活塞之間的間隙精度降低，從而使性能降低等已有的柱塞泵的問題，另外本發(fā)明提供一種壓縮裝置，其針對設(shè)置有活塞環(huán)和導(dǎo)向環(huán)的活塞(比如，活塞51)，使活塞環(huán)與導(dǎo)向環(huán)的PV值降低，使機械損失減少，可靠性提高。
下面根據(jù)圖34～圖40，對本發(fā)明的實施例進行具體描述。圖34為表示本發(fā)明的壓縮裝置的還一個實施例的剖面的說明圖，圖35為表示圖34所示的本發(fā)明的壓縮裝置的第四級往復(fù)壓縮部(柱塞泵)的剖面的說明圖，圖36為表示圖34所示的本發(fā)明的壓縮裝置的第三級往復(fù)壓縮部(柱塞泵)的剖面的說明圖。
此外，在這些附圖中，由與上述圖42中的標(biāo)號相同的標(biāo)號表示的部分為具有已有技術(shù)中所描述的部分相同的功能的部分，在不妨礙本發(fā)明的理解的范圍內(nèi)，省略對其的描述。
如圖35所示，圖34所示的本發(fā)明的壓縮裝置700A的第四級往復(fù)壓縮部(柱塞泵)704由活塞654和連桿602(將活塞654與軛601B連接的連接桿)等構(gòu)成，該活塞654插入由陶瓷形成的缸襯筒601內(nèi)部，該連桿602與活塞654連接，上述缸襯筒601與柱塞泵主體603之間設(shè)置有作為耐壓結(jié)構(gòu)部件的套筒604。此外，上述缸襯筒601與套筒604通過將固定用螺栓605擰入柱塞泵主體603而實現(xiàn)固定。
如圖36所示，圖34所示的本發(fā)明的壓縮裝置700A的第三級往復(fù)壓縮部(柱塞泵)703由活塞653和連桿602a(將活塞654與軛601A連接的連接桿)等構(gòu)成，該活塞653插入由陶瓷形成的缸襯筒601a內(nèi)部，該連桿602a與活塞653連接，在上述缸襯筒601a與柱塞泵主體603a之間，設(shè)置有作為耐壓結(jié)構(gòu)部件的套筒604a。此外，上述缸襯筒601a與套筒604a通過將固定用螺栓605a擰入柱塞泵主體603a而實現(xiàn)固定。
如圖35、圖36所示，作為設(shè)置有作為耐壓結(jié)構(gòu)部件的套筒604，604a，通過固定用螺栓605，605a，將缸襯筒601，601a與套筒604，604a分別固定于柱塞泵主體603，601a上，由此可使由陶瓷形成的缸襯筒601，601a的抗壓強度提高。而且，可提供下述的壓縮裝置，該壓縮裝置通過形成這樣的結(jié)構(gòu)的柱塞泵，不產(chǎn)生下述情況，耐久性提高，可靠性高，該情況指產(chǎn)生振動，或缸襯筒601，601a產(chǎn)生活動而受損傷，或缸601，601a與活塞654，653的間隙精度降低，從而使性能下降的情況。
圖37為表示本發(fā)明的壓縮裝置的第四級往復(fù)壓縮部的還一個實施例的剖面的說明圖。如圖37所示，在本實例的第四級往復(fù)壓縮部(柱塞泵)704a中，除了在插入有連桿602的連桿套筒606與上述固定用螺栓605之間，設(shè)置有板簧等彈性緩沖部件607以外，按照與圖35所示的第四級往復(fù)壓縮部704相同的方式形成。由于在連桿套筒606與固定用螺栓605之間，設(shè)置有板簧等彈性緩沖部件607，故缸襯筒601，套筒604的活動受到進一步抑制，使振動降低，可靠性進一步提高。
圖38為表示本發(fā)明的壓縮裝置的第四級往復(fù)壓縮部的再一個實施例的剖面的說明圖。如圖38所示，在本實例的第四級往復(fù)壓縮部(柱塞泵)704b中，作為耐壓結(jié)構(gòu)部件的套筒604b在與固定用螺栓605相接觸的面上，按照沿套筒604b的厚度方向貫通的方式，形成1個壓出槽608(參照圖39A、圖39B)。此外，在連桿套筒606a上，使套筒606a從上方朝向下方貫通而設(shè)有兩個壓出孔609。
圖39A表示套筒604b的縱向剖面，圖39B表示下述壓出槽608，該壓出槽608按照沿套筒604b的厚度方向貫通的方式，形成于套筒604a與固定用螺栓605相接觸的面上。標(biāo)號610表示形成于套筒604b的內(nèi)壁面上的環(huán)形槽。
套筒604b與柱塞泵主體603之間的氣體經(jīng)過壓出槽608之后，通過壓出孔609，如箭頭所示，排到本發(fā)明的壓縮裝置內(nèi)部。另外，缸襯筒601與套筒604之間或連桿602與連桿套筒606a之間的氣體也均同樣地經(jīng)過壓出孔609，排到本發(fā)明的壓縮裝置內(nèi)部。按照此方式，可防止缸背后的壓力的上升，另外，可防止連桿602與連桿套筒606a之間的壓力的上升，由于活塞654順利地運動，故使輸入降低，防止活塞654卡住等，可靠性提高。
圖41為表示安裝有活塞環(huán)與導(dǎo)向環(huán)的已有活塞(比如，圖42的活塞651)的剖面的說明圖。如圖41所示，活塞環(huán)611和導(dǎo)向環(huán)612按照下述方式安裝，該方式為它們分別剛好接納于設(shè)置在活塞651上的活塞環(huán)611a和導(dǎo)向環(huán)槽612a中。
圖40為表示安裝有活塞環(huán)與導(dǎo)向環(huán)的，本發(fā)明所采用的活塞651a的剖面的說明圖。如圖40所示，活塞環(huán)611按照下述方式安裝，該方式為其接納于其寬度大于活塞環(huán)611的寬度的活塞環(huán)槽611b中。導(dǎo)向環(huán)612按照剛好嵌入的方式接納于導(dǎo)向環(huán)槽612a中。
通過上述結(jié)構(gòu)，在活塞651a作往復(fù)運動時，活塞環(huán)611也在活塞環(huán)槽611b中，按照箭頭所示的方式作往復(fù)運動，故可使作用于活塞環(huán)611上的負荷減小，與圖41所示的活塞651的場合相比較，可降低PV值，可減小機械損失。對于導(dǎo)向環(huán)612與導(dǎo)向環(huán)槽612a，其可按照與活塞環(huán)611及活塞環(huán)槽611b相同的方式構(gòu)成。
另外，由于本發(fā)明不限于上述的實施例，故在不脫離權(quán)利要求請求保護的范圍所述范圍內(nèi)，可實施各種變形。
比如，也可形成具有下述結(jié)構(gòu)的壓縮裝置，該結(jié)構(gòu)指多個往復(fù)壓縮部按照L型，V型，W型，半星型，相對平衡型等形式設(shè)置，或使3個或5個以上的往復(fù)壓縮部按照星型的形式設(shè)置。
這樣在缸與柱塞泵主體之間設(shè)置作為耐壓結(jié)構(gòu)部件的套筒，通過固定用螺栓將上述缸襯筒與套筒固定于柱塞泵主體上，由此使柱塞泵的缸的抗壓強度提高，并且可防止下述情況，該情況指產(chǎn)生振動，或缸產(chǎn)生活動而受到損傷，或缸與活塞之間的間隙精度降低，從而使性能下降等情況，因此，可提供使耐久性提高的、高可靠性的壓縮裝置。
由于在插入有連桿的連桿套筒與上述固定用螺栓之間，設(shè)置有板簧等彈性緩沖部件，故缸襯筒、套筒的運動進一步受到抑制，使振動減小，可靠性進一步提高。
由于作為耐壓結(jié)構(gòu)部件的套筒在與固定用螺栓相接觸的面上，按照沿厚度方向貫通的方式，形成有1個或2個以上的壓出槽，故可防止缸背后的壓力上升，降低輸入，防止活塞卡住等，使可靠性提高。
由于按照貫通連桿套筒的方式，開設(shè)有1個或2個以上的壓出孔，故可防止連桿套筒與連桿之間的壓力上升，由于活塞平滑地運動，故可降低輸入，另外防止將活塞卡住，可靠性提高。
通過使環(huán)本身的寬度大于為了設(shè)置活塞環(huán)和導(dǎo)向環(huán)而設(shè)置于活塞上的活塞環(huán)槽與導(dǎo)向環(huán)槽中的某一個或兩者的寬度，故可減小活塞環(huán)與導(dǎo)向環(huán)的PV值，可減小機械損失。
下面對還一個實施例的壓縮裝置進行描述。在這里，參照圖42對已有的壓縮裝置進行描述。在該壓縮裝置700中，1對相對的活塞651，653與軛601A連接，在該軛601A內(nèi)部，按照可橫切軸706而移動的方式設(shè)置的交叉滑塊602A，通過曲軸銷656，與曲軸655連接。另外，另一對相對的活塞652，654與和其方向與軛601A錯開90°而設(shè)置的軛601B連接，在該軛601B內(nèi)部，按照可橫切軸705而移動的方式設(shè)置的交叉滑塊602B通過曲軸銷656，與曲軸655連接。
此外，如果通過圖中未示出的電動馬達等，使曲軸655旋轉(zhuǎn)，使曲軸銷656繞曲軸655旋轉(zhuǎn)，則在軛601A中，交叉滑塊602A隨著軸705的方向的曲軸銷656的位移而相應(yīng)移動，軛601A相應(yīng)地沿軸706的方向移動，使一對活塞651，653僅僅沿軸706的方向作往復(fù)運動。
另外，在軛601B中，交叉滑塊602B對應(yīng)地沿軸706的方向運動，軛601B沿軸705的方向?qū)?yīng)移動，故一對活塞652，654僅僅沿軸705的方向作往復(fù)運動。
此外，為了能夠從曲軸655的恒速旋轉(zhuǎn)，變換到活塞651，652，653，654的平滑的往復(fù)運動，交叉滑塊602A必須在軛601A內(nèi)部順暢地滑動，交叉滑塊602B必須在軛601B內(nèi)部順暢地滑動。因此，在滑動部上填充潤潤劑使用。
但是，由于在壓縮裝置700中，軛601A與交叉滑塊602A的滑動部，軛601B與交叉滑塊602B的滑動部處于開放狀態(tài)，故運轉(zhuǎn)中潤滑劑會飛散，具有向滑動部供給的潤滑劑變得不夠的問題。當(dāng)向滑動部供給的潤滑劑不足時，在長期運轉(zhuǎn)中，就不能夠抑制振動，磨耗等，使可靠性降低。
在相對的位置不具有活塞的壓縮裝置的場合，在運轉(zhuǎn)中，在位于與上述位置相對的一側(cè)的活塞的軸容易產(chǎn)生擺動，如果活塞的軸產(chǎn)生擺動，就會產(chǎn)生卡住等不利影響，故具有可靠性降低的問題。
于是，本發(fā)明提供一種壓縮裝置，其防止由多級將氮氣等所需氣體壓縮到高壓狀態(tài)的壓縮裝置運轉(zhuǎn)中的潤滑劑的飛散，抑制振動，噪音，磨耗等，可靠性高，另外本發(fā)明提供一種壓縮裝置，其即使在相對的位置不具有活塞的情況下，仍能抑制運轉(zhuǎn)中上述活塞軸的擺動的發(fā)生，可靠性高。
下面根據(jù)圖43～圖47對本發(fā)明的實施例進行具體描述。圖43為表示本發(fā)明的壓縮裝置的實施例的主要部分的說明圖，圖44為圖43所示的本發(fā)明的壓縮裝置的軛，交叉滑塊等的說明圖，圖45為表示圖43所示的本發(fā)明的壓縮裝置的軛，交叉滑塊等的局部剖面的說明圖，圖46為圖45所示的軛的側(cè)面圖，圖47為表示本發(fā)明的另一壓縮裝置的主要部分的說明圖。
圖43所示的本發(fā)明的壓縮裝置900A按照下述方式設(shè)置，該方式為使4個往復(fù)壓縮部901，902，903，904在相垂直的軸905，906上往復(fù)運動，經(jīng)各往復(fù)壓縮部壓縮的氣體經(jīng)管路805～808傳送，按照從往復(fù)壓縮部901，到往復(fù)壓縮部904的順序，壓力依次增加，并且中間部設(shè)置有開口部909的蓋810按照分別夾持軛801A和801B的方式固定設(shè)置。下面對軛801A的場合進行描述，而軛801B與軛801A相同。
如圖44～46所示，蓋801A的開口部809按照下述方式設(shè)置在中間部，該方式為在裝置的運轉(zhuǎn)中，開口部809的端部與曲軸銷803相接觸，不妨礙曲軸銷803的運動。如圖46所示，蓋810的除了開口部809以外的部位按照夾持軛801A的方式固定設(shè)置，以便蓋住軛801A的開口部。
蓋810的材質(zhì)可為金屬，也可為陶瓷、FRP、工程塑料等非金屬，或它們的組合，其不受特別限定。最好采用下述工程塑料，其具有可抵抗裝置運轉(zhuǎn)中的溫度，壓力等物理、機械特性，并且對壓縮的氣體具有抵抗性，具有耐潤滑劑性。
在圖45中，標(biāo)號811表示滾動軸承，標(biāo)號812表示襯板，標(biāo)號813表示彈簧，標(biāo)號814表示固定件。滾動軸承811按照下述方式設(shè)置，其在通過襯板812而接受的彈簧813的彈力的作用下，壓靠于交叉滑塊802A的兩個側(cè)面上，有助于交叉滑塊802A在軛801A內(nèi)部產(chǎn)生滑動。
在本發(fā)明的壓縮裝置900A中，由于蓋810按照夾持軛801A和801B的方式固定設(shè)置，故可在裝置運轉(zhuǎn)中，抑制來自軛801A和801B內(nèi)部的潤滑劑的飛散。在本發(fā)明的壓縮裝置900A中，由于按照上述方式，將足夠的潤滑劑供向軛801A和801B的滑動部，故即使在長期運轉(zhuǎn)中，仍可抑制振動、噪音、磨耗等，使可靠性提高。
如果將蓋810按照熱壓配合方式固定設(shè)置于軛801A和軛801B中，蓋810的裝配也會變得容易，而且，可將蓋810牢固地設(shè)置，故可防止脫落，使可靠性進一步提高。
圖47所示的本發(fā)明的壓縮裝置900B(3級壓縮裝置)在與往復(fù)壓縮部902的活塞相對的位置904A，未設(shè)置有活塞。該壓縮裝置為下述形式，即3個往復(fù)壓縮部901，902，903的活塞851，853僅僅沿軸905的方向作往復(fù)運動，活塞852和連桿(連接桿)854A按照在軸906上作往復(fù)運動的方式設(shè)置，自往復(fù)壓縮部901到往復(fù)壓縮部903依次使壓力增加，往復(fù)壓縮部903形成最終級的高壓壓縮部。上述連桿854A在與活塞852相對的位置904A，固定設(shè)置于軛801B上，另外，連桿854A以可往復(fù)運動的方式設(shè)置于進行導(dǎo)向的缸815內(nèi)部。
按照上述方式，在壓縮裝置900B中，1對相對的活塞851，853與軛801A連接，另一對相對的活塞852與連桿854A與下述軛801B連接，該軛801B按照其方向與軛801A的方向錯開90°的方式設(shè)置，通過圖中未示出的電動馬達等，使曲軸804旋轉(zhuǎn)，使曲軸銷803繞曲軸804旋轉(zhuǎn)，使一對活塞851，853僅僅沿軸905的方向作往復(fù)運動，使另一對活塞852與連桿854A僅僅沿軸906的方向作往復(fù)運動。
在本發(fā)明的壓縮裝置900B中，由于與本發(fā)明的壓縮裝置900A相同，將蓋810按照夾持軛801A和軛801B的方式固定設(shè)置，故可抑制裝置運轉(zhuǎn)中的潤滑劑的飛散，將足夠的潤滑劑供向滑動部。因此，即使在長期運轉(zhuǎn)的情況下，也可抑制振動，噪音，磨耗等，使可靠性提高。此外，由于設(shè)置有固定于軛801B上的連桿854A，與下述缸815，該缸815以可往復(fù)運動方式對連桿854A進行導(dǎo)向，故可防止在運轉(zhuǎn)中，與連桿854A相對的活塞852的軸發(fā)生擺動，不發(fā)生卡住等缺陷，可穩(wěn)定地運轉(zhuǎn)，故使可靠性進一步提高。
此外，本發(fā)明不限于上述實施例，在不脫離權(quán)利要求的請求保護范圍定義的實質(zhì)的范圍內(nèi)，可按照各種變換形式實現(xiàn)。
比如，也可形成具有下述結(jié)構(gòu)的壓縮裝置，該結(jié)構(gòu)指多個往復(fù)壓縮部按照上述L型，V型，W型，半星型，星型，相對平衡型等形式設(shè)置，或使3個或5個以上的往復(fù)壓縮部按照星型設(shè)置。
由于按照上述結(jié)構(gòu)，中間部設(shè)置有開口部的蓋以夾持軛的方式固定設(shè)置、從而不妨礙曲軸銷的運動的本發(fā)明的壓縮裝置，可抑制來自運轉(zhuǎn)中的軛內(nèi)部的潤滑劑的飛散，故可將足夠的潤滑劑供向交叉滑塊的滑動部，即使在長期運轉(zhuǎn)的情況下，仍可防止振動，噪音，磨耗等，可靠性高。
最好蓋按照熱壓配合的方式固定設(shè)置于軛上，這樣，則蓋的組裝容易，而且可將蓋牢固地設(shè)置于軛上，故可防止脫落，使可靠性進一步提高。
即使在至少1對活塞未設(shè)置于相對的位置的情況下，通過在上述位置，設(shè)置固定于軛上的連桿，以及以可往復(fù)運動的方式對連桿進行導(dǎo)向的缸，也可防止與連桿相對的活塞的軸產(chǎn)生擺動，使可靠性提高。
下面對再一個實施例的壓縮裝置進行描述。在這種壓縮裝置中，在過去，下述的壓縮裝置1100是公知的，如圖51所示，該壓縮裝置按照使4個往復(fù)壓縮部1101，1102，1103，1104在相垂直的軸1105，1106上作往復(fù)運動的方式設(shè)置，從往復(fù)壓縮部1101，壓力逐漸增加，往復(fù)壓縮部1104設(shè)為最終級的高壓壓縮部。
另外，在上述壓縮裝置1100中，1對相對的活塞1051，1053與軛1001A連接，在軛1001A內(nèi)部，按照橫切軸1106而移動的方式設(shè)置的交叉滑塊1002A，通過曲軸銷1003與曲軸1004連接。另外，另一對相對的活塞1052，1054與下述軛1001B連接，該軛1001B按照其方向與軛1001A的方向錯開90°的方式設(shè)置，在軛1001B內(nèi)部，按照可橫切軸1105而移動的方式設(shè)置的圖中未示出的交叉滑塊，也通過曲軸銷1003與曲軸1004連接。
此外，如果通過圖中未示出的電動馬達等，使曲軸1004旋轉(zhuǎn)，使曲軸銷1003繞曲軸1004旋轉(zhuǎn)，則在軛1001A中，對應(yīng)于軸1105的方向的曲軸銷1003的位移，交叉滑塊1002A移動，軛1001A沿軸1106的方向?qū)?yīng)移動，故一對活塞1051，1053僅僅沿軸1106的方向作往復(fù)運動。
另外，在軛1001B中，沿軸1106的方向，圖中未示出的曲軸銷對應(yīng)移動，軛1001B沿軸1105的方向?qū)?yīng)移動，故一對活塞1052，1054僅僅沿軸1105的方向作往復(fù)運動。
圖50為表示壓縮裝置1100的第一級往復(fù)壓縮部1101的剖面結(jié)構(gòu)的說明圖。使第一級往復(fù)壓縮部1101的活塞1051后退，閥c，d關(guān)閉，閥a，b打開，在缸1055內(nèi)部的壓縮室1056中，經(jīng)過閥a，b，沿箭頭所示的方向吸入的氣體，在活塞1051前進時，閥a、b關(guān)閉，在壓縮室1056內(nèi)被壓縮到規(guī)定壓力后，閥c，d打開，從壓縮室1056，經(jīng)閥c，d，沿箭頭所示的方向排出，送向圖中未示出的第二級往復(fù)壓縮部1102。標(biāo)號1057為將活塞1051與軛1001A連接的連桿(連接桿)。
在上述壓縮裝置1100中，希望能在不增加比如、第一級往復(fù)壓縮部1101的缸1055的直徑的情況下高效率地增加排出量。
于是，本發(fā)明為下述形式，即在經(jīng)多級將氮氣等所需氣體壓縮至高壓的壓縮裝置中，可在不增加比如第一級往復(fù)壓縮部的缸的直徑的情況下高效率地增加排出量。
下面根據(jù)圖48～圖49，對本發(fā)明的實施例進行具體描述。圖48為表示本發(fā)明的壓縮裝置的實施例的主要部分的說明圖，圖49為表示圖48所示的本發(fā)明的壓縮裝置的第一級往復(fù)壓縮部的剖面結(jié)構(gòu)的說明圖。
另外，在這些附圖中，與上述圖50、圖51的標(biāo)號相同的標(biāo)號所表示部分為具有與已有技術(shù)中所描述的部分相同的功能的部分，在不妨礙本發(fā)明的理解的范圍內(nèi)，省略對其的描述。
如圖48所示，在本發(fā)明的壓縮裝置1100A中，除了通過設(shè)置有雙重壓縮結(jié)構(gòu)的第一級往復(fù)壓縮部1101壓縮的氣體，經(jīng)管路1060，送向下一往復(fù)壓縮部，壓力依次增加以外，與圖51所示的壓縮裝置1100相同，按照下述方式設(shè)置，該方式為使4個往復(fù)壓縮部1101，1102，1103，1104在相垂直的軸1105，1106上進行往復(fù)運動，從第一級往復(fù)壓縮部1101，壓力依次增加，將氣體經(jīng)管路1060，送向下一往復(fù)壓縮部，將第四級往復(fù)壓縮部1104設(shè)為最終級的高壓壓縮部。
圖49為表示本發(fā)明的壓縮裝置1100A的第一級往復(fù)壓縮部1101的剖面結(jié)構(gòu)的說明圖。在第一級往復(fù)壓縮部1101，設(shè)置有第一壓縮室1058和第二壓縮室1059。當(dāng)活塞1051前進時，閥10a，10b處于關(guān)閉狀態(tài)，氣體經(jīng)打開的閥10e，10f，沿箭頭所示的方向，進入第一壓縮室1058，同時第二壓縮室1059內(nèi)的氣體經(jīng)壓縮，達到規(guī)定的壓力，經(jīng)打開的閥10c，10d，排向外部，如箭頭所示，送向下一往復(fù)壓縮部。當(dāng)活塞1051后退時，閥10e，10f關(guān)閉，第一壓縮室1058內(nèi)的氣體經(jīng)壓縮，達到規(guī)定的壓力，然后，閥10a，10b打開，氣體排向第二壓縮室1059。另外，標(biāo)號1060表示下述桿導(dǎo)向件，其用于將連桿1057平滑地導(dǎo)向不產(chǎn)生振動等的確定的位置。
在本發(fā)明中，將這樣在1個缸1055內(nèi)分2個階段將氣體吸入、壓縮，然后排出的結(jié)構(gòu)稱為雙重壓縮結(jié)構(gòu)。
在采用氮氣，使用同一尺寸的缸，借助實際的裝置，對具有圖50所示的通常的壓縮結(jié)構(gòu)的第一級往復(fù)壓縮部的情況，以及具有圖49所示的雙重壓縮結(jié)構(gòu)的第一級往復(fù)壓縮部的情況下的排出量(m3/hr)進行了測定。
作為其試驗結(jié)果，在具有通常的壓縮結(jié)構(gòu)的壓縮部的場合，獲得4.3m3/hr的排出量，在具有雙重壓縮結(jié)構(gòu)的壓縮部的場合，獲得4.8m3/hr的排出量。根據(jù)該試驗結(jié)果判定，如果采用具有雙重壓縮結(jié)構(gòu)的壓縮部，則排出量之比為4.8/4.3＝1.116，增加約11.6％。由于理論值為12％，故通過該試驗，獲得與理論值基本相同的值。
另外，本發(fā)明不限于上述實施例，在不脫離權(quán)利要求的請求保護范圍定義的實質(zhì)的范圍內(nèi)，可按照各種變換形式實現(xiàn)。
比如，在上述實施例中，是在第一級往復(fù)壓縮部設(shè)置雙重壓縮結(jié)構(gòu)，但也可是在第二級壓縮部也設(shè)置雙重壓縮結(jié)構(gòu)的壓縮裝置。
此外，壓縮裝置的結(jié)構(gòu)也可如下多個往復(fù)壓縮部可按照上述的L型，V型，W型，半星型，星型，相對平衡型等形式設(shè)置，或也可使3個或5個以上的往復(fù)壓縮部按照星型設(shè)置。
本發(fā)明的壓縮裝置通過在比如第一級往復(fù)壓縮部設(shè)置雙重壓縮結(jié)構(gòu)，可在不增加缸的直徑的情況下，高效率地增加排出量。
權(quán)利要求
1.一種壓縮裝置，其包括壓縮機構(gòu)部，該壓縮機構(gòu)部通過馬達的旋轉(zhuǎn)，相對缸，以往復(fù)運動方式驅(qū)動活塞，通過該驅(qū)動，將吸入的工作流體壓縮，產(chǎn)生高壓工作流體，其特征在于，上述壓縮機構(gòu)部在上述活塞的周面上，形成多個迷宮式槽，在其與上述缸的作用內(nèi)面之間，形成無潤滑的迷宮式密封結(jié)構(gòu)，上述活塞與上述缸處于下述位置關(guān)系，在上述活塞的往復(fù)驅(qū)動的上止點與下止點，上述活塞的前端外緣與后端外緣實質(zhì)上不進入上述缸的作用內(nèi)面。
2.一種壓縮裝置，其包括壓縮機構(gòu)部，該壓縮機構(gòu)部通過馬達的旋轉(zhuǎn)，相對缸，以往復(fù)運動方式驅(qū)動活塞，通過該驅(qū)動，將吸入的工作流體壓縮，產(chǎn)生高壓工作流體，其特征在于，上述壓縮機構(gòu)部在上述缸的作用內(nèi)面與上述活塞之間，形成無潤滑的密封結(jié)構(gòu)，在上述活塞上，形成前端較小直徑部，在上述缸上，連續(xù)地形成較小直徑壓縮部和較大直徑部，當(dāng)上述活塞位于上止點時，上述活塞的前端較小直徑部插入所述較小直徑壓縮部，當(dāng)上述活塞位于下止點時，該較大直徑部在上述活塞的前端較小直徑部的周圍，形成壓縮空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮裝置，其特征在于，在具有多級由缸和活塞形成的壓縮部，通過使氣體依次通過各壓縮部進行壓縮而供給氣體的壓縮裝置中，最終級的壓縮部和最終級的前一級的壓縮部包括柱塞式活塞。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮裝置，其特征在于，最終級的壓縮部的缸與在其內(nèi)部作往復(fù)運動的活塞之間的沿直徑方向的間隙，小于最終級的前一級的缸與在其內(nèi)部作往復(fù)運動的活塞之間的間隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮裝置，其特征在于，最終級的前一級的壓縮部的缸與在其內(nèi)部作往復(fù)運動的活塞之間的沿直徑方向的間隙在3～10μm的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮裝置，其特征在于，最終級的壓縮部的缸與在其內(nèi)部作往復(fù)運動的活塞之間的沿直徑方向的間隙在2～8μm的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮裝置，其特征在于，在最終級的前一級的壓縮部的缸的內(nèi)部作往復(fù)運動的活塞的表面上開設(shè)有多個槽，該槽的深度B與該槽的寬度A的比(B/A)在0.2～0.5的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮裝置，其特征在于，上述壓縮部由4級形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮裝置，其特征在于，其涉及下述壓縮裝置，該壓縮裝置包括多個壓縮部，該壓縮部中的至少一個由柱塞式活塞型壓縮機形成，并且上述多個壓縮部通過連接管相串聯(lián)，經(jīng)前一級的上述壓縮部壓縮的工作流體送向后一級的上述壓縮部，由該后一級的壓縮部壓縮，依次進行該壓縮過程，形成高壓的工作流體，上述柱塞式活塞型壓縮機中的柱塞式活塞通過下述迷宮式密封件密封，該迷宮式密封件由多個迷宮式槽形成，并且該迷宮式槽的形成密度從壓縮室側(cè)朝向背壓室側(cè)減小。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮裝置，其特征在于，其涉及下述壓縮裝置，該壓縮裝置包括壓縮機構(gòu)，其包括多個壓縮部；驅(qū)動機構(gòu)，其驅(qū)動該壓縮機構(gòu)；密封箱，其內(nèi)部設(shè)置有該驅(qū)動機構(gòu)，并且其頂部與上述壓縮機構(gòu)緊密貼合，當(dāng)上述密封箱內(nèi)部壓力大于規(guī)定壓力時打開的安全閥設(shè)置于該密封箱的底部。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮裝置，其特征在于，其多個往復(fù)壓縮部中的至少1個往復(fù)壓縮部由柱塞泵形成，上述多個往復(fù)壓縮部連動，對所需氣體進行多級壓縮，上述柱塞泵由活塞和連桿等形成，該活塞插入陶瓷形成的缸襯筒內(nèi)部，該連桿與活塞連接，在上述缸襯筒與柱塞泵主體之間，設(shè)置有作為耐壓結(jié)構(gòu)部件的套筒，上述缸襯筒與套筒通過固定用螺栓固定于柱塞泵主體上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮裝置，其特征在于，在插入有連桿的連桿套筒與上述固定用螺栓之間，設(shè)置有板簧等彈性緩沖部件。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮裝置，其特征在于，作為耐壓結(jié)構(gòu)部件的套筒在與固定用螺栓相接觸的面上，開設(shè)有沿厚度方向貫通的1個或2個以上的壓出槽。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮裝置，其特征在于，貫通連桿套筒形成有1個或2個以上的壓出孔。
15.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮裝置，其特征在于，為了設(shè)置活塞環(huán)與導(dǎo)向環(huán)，開設(shè)于活塞上的活塞環(huán)槽和導(dǎo)向環(huán)槽中的任何一個或兩者的寬度，大于環(huán)本身的寬度。
16.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮裝置，其特征在于，其包括至少1對以上相對的活塞，固定活塞的軛，以及在軛內(nèi)部滑動的交叉滑塊等，活塞的往復(fù)運動可從曲軸的旋轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)，通過止轉(zhuǎn)棒軛機構(gòu)轉(zhuǎn)換得到，蓋以夾持軛的方式固定設(shè)置，該蓋在中間部，按照不妨礙曲軸銷的運動的方式設(shè)置有開口部。
17.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮裝置，其特征在于，上述蓋以熱壓配合方式固定設(shè)置于軛上。
18.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮裝置，其特征在于，在至少一對相對的位置未設(shè)置活塞的壓縮裝置中，在上述位置，設(shè)置有固定于軛上的連桿，以及對連桿進行導(dǎo)向使其可以往復(fù)運動的缸。
19.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮裝置，其特征在于，其包括多個往復(fù)壓縮部，以多個級對氣體進行壓縮，在至少第一級往復(fù)壓縮部，設(shè)置有雙重壓縮結(jié)構(gòu)，該雙重壓縮結(jié)構(gòu)包括第一壓縮室和第二壓縮室，將吸入第一壓縮室而壓縮的氣體，排向第二壓縮室，再次進行壓縮后將其排出，將其送向下一級往復(fù)壓縮部。
20.一種壓縮裝置，其包括多級由缸和活塞構(gòu)成的壓縮部，通過使氣體依次通過各壓縮部，對其進行壓縮，之后進行供給，其特征在于，最終級的壓縮部和最終級前一級的壓縮部包括柱塞式活塞。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的壓縮裝置，其特征在于，最終級的壓縮部的缸與在其內(nèi)部作往復(fù)運動的活塞之間的沿直徑方向的間隙，小于最終級的前一級的缸與在其內(nèi)部作往復(fù)運動的活塞之間的間隙。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的壓縮裝置，其特征在于，最終級的前一級的壓縮部的缸與在其內(nèi)部作往復(fù)運動的活塞之間的沿直徑方向的間隙在3～10μm的范圍內(nèi)。
23.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的壓縮裝置，其特征在于，最終級的壓縮部的缸與在其內(nèi)部作往復(fù)運動的活塞之間的沿直徑方向的間隙在2～8μm的范圍內(nèi)。
24.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的壓縮裝置，其特征在于，在最終級的前一級的壓縮部的缸的內(nèi)部作往復(fù)運動的活塞的表面上形成有多個槽，該槽的深度B與該槽的寬度A的比(B/A)在0.2～0.5的范圍內(nèi)。
25.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的壓縮裝置，其特征在于，上述壓縮部由4級構(gòu)成。
26.一種壓縮裝置，其包括多個壓縮部，該壓縮部中的至少一個由柱塞式活塞型壓縮機構(gòu)成，并且上述多個壓縮部通過連接管相串聯(lián)，經(jīng)前一級的上述壓縮部壓縮的工作流體送向后一級的上述壓縮部，在該后一級的壓縮部壓縮，依次進行這種壓縮過程，形成高壓的工作流體，其特征在于，上述柱塞式活塞型壓縮機中的柱塞式活塞通過下述迷宮式密封件密封，該迷宮式密封件由多個迷宮式槽形成，并且該迷宮式槽的形成密度從壓縮室側(cè)朝向背壓室側(cè)減小。
27.一種壓縮裝置，其包括壓縮機構(gòu)，其包括多個壓縮部；驅(qū)動機構(gòu)，其驅(qū)動該壓縮機構(gòu)；密封箱，其內(nèi)部設(shè)置有該驅(qū)動機構(gòu)，并且其頂部與上述壓縮機構(gòu)緊密貼合，其特征在于，當(dāng)上述密封箱內(nèi)部壓力大于規(guī)定壓力時打開的安全閥設(shè)置于該密封箱的底部。
28.一種壓縮裝置，其多個往復(fù)壓縮部中的至少1個往復(fù)壓縮部由柱塞泵形成，上述多個往復(fù)壓縮部連動，對所需氣體進行多級壓縮，其特征在于，上述柱塞泵由活塞和連桿等形成，該活塞插入陶瓷形成的缸襯筒內(nèi)部，該連桿與活塞連接，在上述缸襯筒與柱塞泵主體之間，設(shè)置有作為耐壓結(jié)構(gòu)部件的套筒，上述缸襯筒與套筒通過固定用螺栓固定于柱塞泵主體上。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的壓縮裝置，其特征在于，在插入有連桿的連桿套筒與上述固定用螺栓之間，設(shè)置有板簧等彈性緩沖部件。
30.根據(jù)權(quán)利要求28或29所述的壓縮裝置，其特征在于，作為耐壓結(jié)構(gòu)部件的套筒在與固定用螺栓相接觸的面上，開設(shè)有沿厚度方向貫通的1個或2個以上的壓出槽。
31.根據(jù)權(quán)利要求28或29所述的壓縮裝置，其特征在于，貫通連桿套筒形成有1個或2個以上的壓出孔。
32.根據(jù)權(quán)利要求28或29所述的壓縮裝置，其特征在于，為了設(shè)置活塞環(huán)與導(dǎo)向環(huán)，開設(shè)于活塞上的活塞環(huán)槽和導(dǎo)向環(huán)槽中的任何一個或兩者的寬度，大于環(huán)本身的寬度。
33.一種壓縮裝置，其包括至少1對以上的相對的活塞、固定活塞的軛、以及在軛內(nèi)部滑動的交叉滑塊等，活塞的往復(fù)運動可從曲軸的旋轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)，通過止轉(zhuǎn)棒軛機構(gòu)轉(zhuǎn)換得到，其特征在于，蓋以夾持軛的方式固定設(shè)置，該蓋在中間部，按照不妨礙曲軸銷的運動的方式設(shè)置有開口部。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的壓縮裝置，其特征在于，上述蓋以熱壓配合方式固定設(shè)置于軛上。
35.根據(jù)權(quán)利要求33或34所述的壓縮裝置，其特征在于，所述壓縮裝置至少一對在相對的位置未設(shè)置活塞，在上述位置，設(shè)置有固定于軛上的連桿，以及對連桿進行導(dǎo)向使其可以往復(fù)運動的缸。
36.一種壓縮裝置，其包括多個往復(fù)壓縮部，以多級對氣體進行壓縮，其特征在于，在至少第一級往復(fù)壓縮部，設(shè)置有雙重壓縮結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括第一壓縮室和第二壓縮室，將吸入第一壓縮室并壓縮的氣體，排向第二壓縮室，再次進行壓縮后將其排出，將其送向下一級往復(fù)壓縮部。
全文摘要
一種壓縮裝置，通過活塞的形狀，缸的作用面與活塞的位置，缸與活塞的特定形狀，活塞與連桿的連接結(jié)構(gòu)的改進，改善已有的高壓壓縮機的下述問題，即由于活塞發(fā)生位移造成缸內(nèi)面的磨耗的發(fā)生，為了增加排出容積而形成較大的尺寸，活塞與連桿加工困難，頂部間隙較大等問題。本發(fā)明的壓縮裝置包括壓縮機構(gòu)部，該壓縮機構(gòu)部通過馬達的旋轉(zhuǎn)，相對缸，以往復(fù)運動方式驅(qū)動活塞，將吸入的工作流體壓縮，產(chǎn)生高壓工作流體，壓縮機構(gòu)部在活塞周面上，形成多個迷宮式槽，在其與缸的作用內(nèi)面之間，形成無潤滑的迷宮式密封結(jié)構(gòu)，活塞與缸處于下述位置關(guān)系，在活塞的往復(fù)驅(qū)動的上止點與下止點，活塞的前端外緣與后端外緣實質(zhì)上不進入缸的作用內(nèi)面。
文檔編號F04B27/08GK1480646SQ0310638
公開日2004年3月10日 申請日期2000年9月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月14日
發(fā)明者坂本泰生, 西川弘, 間誠, 西川剛弘, 里和哉, 水野隆行, 佐藤有朝, 弘, 朝 , 行 申請人:三洋電機株式會社