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公開番号2024126834
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023035513
出願日2023-03-08
発明の名称ガス圧縮機
出願人川崎重工業株式会社
代理人弁理士法人有古特許事務所
主分類F04B 31/00 20060101AFI20240912BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】圧力損失を小さくすることができるガス圧縮機を提供する。
【解決手段】一実施形態に係るガス圧縮機1Aは、第1圧縮室3a、第2圧縮室3b、第1駆動室2a及び第2駆動室2bを含むガスブースタ1Aを含む。ガスブースタ1Aでは、第1駆動室2aに作動油が供給されたときに、第1圧縮室3aにガスが供給され、第2圧縮室3bでガスが圧縮され、第2駆動室2bから作動油が流出し、第2駆動室2bに作動油が供給されたときに、第1圧縮室3aでガスが圧縮され、第2圧縮室3bにガスが供給され、第1駆動室2aから作動油が流出するガスブースタ1Aを含む。また、ガス圧縮機1Aは、第1駆動室2aと第2駆動室2bの一方へ作動油を供給し、他方から作動油を吸入する両方向ポンプ71と、両方向ポンプ71を駆動する電動機72と、電動機72を制御する制御装置8を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１圧縮室、第２圧縮室、第１駆動室及び第２駆動室を含み、前記第１駆動室に作動油が供給されたときに、前記第１圧縮室にガスが供給され、前記第２圧縮室でガスが圧縮され、前記第２駆動室から作動油が流出し、前記第２駆動室に作動油が供給されたときに、前記第１圧縮室でガスが圧縮され、前記第２圧縮室にガスが供給され、前記第１駆動室から作動油が流出するガスブースタと、
前記第１駆動室と前記第２駆動室の一方へ作動油を供給し、他方から作動油を吸入する両方向ポンプと、
前記両方向ポンプを駆動する電動機と、
前記電動機の回転数を制御する制御装置と、
を備える、ガス圧縮機。
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
前記ガスブースタは、
前記第１圧縮室に面する第１ガスピストン、および第１作動室と第２作動室とを仕切るとともに前記第１作動室を横断するロッドにより前記第１ガスピストンと連結された第１油圧ピストンを含む第１構造体と、
前記第２圧縮室に面する第２ガスピストン、および第３作動室と第４作動室とを仕切るとともに前記第３作動室を横断するロッドにより前記第２ガスピストンと連結された第２油圧ピストンを含む第２構造体と、
前記第２作動室と前記第４作動室とを連通する連通路と、を含み、
前記第１作動室が前記第１駆動室として機能し、前記第３作動室が前記第２駆動室として機能する、請求項１に記載のガス圧縮機。
【請求項３】
前記ガスブースタは、
前記第１圧縮室に面する第１ガスピストン、および第１作動室と第２作動室とを仕切るとともに前記第１作動室を横断するロッドにより前記第１ガスピストンと連結された第１油圧ピストンを含む第１構造体と、
前記第２圧縮室に面する第２ガスピストン、および第３作動室と第４作動室とを仕切るとともに前記第３作動室を横断するロッドにより前記第２ガスピストンと連結された第２油圧ピストンを含む第２構造体と、
前記第１作動室と前記第３作動室とを連通する連通路と、を含み、
前記第４作動室が前記第１駆動室として機能し、前記第２作動室が前記第２駆動室として機能する、請求項１に記載のガス圧縮機。
【請求項４】
前記ガスブースタは、前記第１圧縮室に面する第１ガスピストン、前記第２圧縮室に面する第２ガスピストン、および前記第１駆動室と前記第２駆動室とを仕切るとともに、前記第１駆動室を横断するロッドにより前記第１ガスピストンと連結され、かつ、前記第２駆動室を横断するロッドにより前記第２ガスピストンと連結された油圧ピストンを含む、請求項１に記載のガス圧縮機。
【請求項５】
第１構造体、第２構造体および連通路を含むガスブースタであって、前記第１構造体は、第１圧縮室に面する第１ガスピストン、および第１作動室と第２作動室とを仕切るとともに前記第１作動室を横断するロッドにより前記第１ガスピストンと連結された第１油圧ピストンを含み、前記第２構造体は、第２圧縮室に面する第２ガスピストン、および第３作動室と第４作動室とを仕切るとともに前記第３作動室を横断するロッドにより前記第２ガスピストンと連結された第２油圧ピストンを含み、前記連通路は、前記第２作動室と前記第４作動室とを連通する、ガスブースタと、
前記第１作動室と前記第３作動室の一方へ作動油を供給し、他方から作動油を吸入する両方向ポンプと、
前記両方向ポンプを駆動する電動機と、
前記電動機の回転数を制御する制御装置と、
を備える、ガス圧縮機。
【請求項６】
第１構造体、第２構造体および連通路を含むガスブースタであって、前記第１構造体は、第１圧縮室に面する第１ガスピストン、および第１作動室と第２作動室とを仕切るとともに前記第１作動室を横断するロッドにより前記第１ガスピストンと連結された第１油圧ピストンを含み、前記第２構造体は、第２圧縮室に面する第２ガスピストン、および第３作動室と第４作動室とを仕切るとともに前記第３作動室を横断するロッドにより前記第２ガスピストンと連結された第２油圧ピストンを含み、前記連通路は、前記第１作動室と前記第３作動室とを連通する、ガスブースタと、
前記第２作動室と前記第４作動室の一方へ作動油を供給し、他方から作動油を吸入する両方向ポンプと、
前記両方向ポンプを駆動する電動機と、
前記電動機の回転数を制御する制御装置と、
を備える、ガス圧縮機。
【請求項７】
第１圧縮室に面する第１ガスピストン、第２圧縮室に面する第２ガスピストン、および第１駆動室と第２駆動室とを仕切るとともに、前記第１駆動室を横断するロッドにより前記第１ガスピストンと連結され、かつ、前記第２駆動室を横断するロッドにより前記第２ガスピストンと連結された油圧ピストンを含むガスブースタと、
前記第１駆動室と前記第２駆動室の一方へ作動油を供給し、他方から作動油を吸入する両方向ポンプと、
前記両方向ポンプを駆動する電動機と、
前記電動機の回転数を制御する制御装置と、
を備える、ガス圧縮機。
【請求項８】
前記第２圧縮室に面する第２ガスピストンの直径は前記第１圧縮室に面する第１ガスピストンの直径よりも小さく、前記第１圧縮室から前記第２圧縮室へガスが供給される、請求項１～７の何れか一項に記載のガス圧縮機。
【請求項９】
前記制御装置は、前記電動機へ電力を供給するときと前記電動機で電力が生成されるときの双方で前記電動機の回転数を目標値に保つ、請求項８に記載のガス圧縮機。
【請求項１０】
前記電動機で電力が生成されるときは、前記第２ガスピストンが前記第２圧縮室を縮小する方向に移動する場合の前記第１圧縮室の圧力と前記第１ガスピストンの面積の積が前記第２圧縮室の圧力と前記第２ガスピストンの面積の積よりも大きいときと、前記第１ガスピストンが前記第１圧縮室を縮小する方向に移動する場合の前記第１圧縮室の圧力と前記第１ガスピストンの面積の積が前記第２圧縮室の圧力と前記第２ガスピストンの面積の積よりも小さいときである、請求項９に記載のガス圧縮機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、油圧駆動式のガス圧縮機に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、油圧駆動式のガス圧縮機が知られている。例えば、このようなガス圧縮機は、大型のガス圧縮機として用いられる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、図６に示すようなガスブースタ１００を含むガス圧縮機が開示されている。具体的に、ガスブースタ１００は、第１構造体２００と第２構造体３００を含む。
【０００４】
第１構造体２００は、第１圧縮室２１０に面する第１ガスピストン２２０と、第１作動室２３０と第２作動室２４０とを仕切る第１油圧ピストン２５０を含む。第１油圧ピストン２５０は、第１作動室２３０を横断するロッド２６０により第１ガスピストン２２０と連結されている。
【０００５】
同様に、第２構造体３００は、第２圧縮室３１０に面する第２ガスピストン３２０と、第３作動室３３０と第４作動室３４０とを仕切る第２油圧ピストン３５０を含む。第２油圧ピストン３５０は、第３作動室３３０を横断するロッド３６０により第２ガスピストン３２０と連結されている。
【０００６】
第１構造体２００の第１作動室２３０と第２構造体３００の第３作動室３３０とは連通路４００を通じて連通している。このため、第２構造体３００の第４作動室３４０が第１駆動室１１０として機能し、第１構造体２００の第２作動室２４０が第２駆動室１２０として機能する。
【０００７】
より詳しくは、第１駆動室１１０に作動油が供給されると、第２構造体３００では第２ガスピストン３２０の上昇により第２圧縮室３１０でガスが圧縮され、第１構造体２００では第１油圧ピストン２５０および第１ガスピストン２２０の下降により第２駆動室１２０から作動油が流出するとともに第１圧縮室２１０にガスが供給される。逆に、第２駆動室１２０に作動油が供給されると、第１構造体２００では第１ガスピストン２２０の上昇により第１圧縮室２１０でガスが圧縮され、第２構造体３００では第２油圧ピストン３５０および第２ガスピストン３２０の下降により第１駆動室１１０から作動油が流出するとともに第２圧縮室３１０にガスが供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特表２０２１－５２２４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
第１駆動室１１０と第２駆動室１２０の一方へ作動油を供給するには、ポンプからの作動油の吐出方向を方向切換弁で切り換えることが考えられる。しかしながら、この構成では、作動油が方向切換弁を通過する際に圧力損失が生じる。
【００１０】
そこで、本開示は、圧力損失を小さくすることができるガス圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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