JP2009097415A - Diaphragm compressor - Google Patents
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Abstract
【課題】ダイヤフラム式圧縮機において積層して用いられる金属製のダイヤフラムの耐久性の向上を図る。
【解決手段】ダイヤフラムユニット30は、加圧室21Cの側の第1ダイヤフラム32と、ポンプ室22Cの側の第2ダイヤフラム34と、その間の中間ダイヤフラム36とを密着して積層して備える。各ダイヤフラムは、プレス成形して得られた金属製のダイヤフラムであり、中間ダイヤフラム36は、ダイヤフラムセンター回りに円弧状の軌跡で貫通形成された円弧貫通孔37を等ピッチで3箇所に備え、それぞれの円弧貫通孔37からはダイヤフラム外周縁まで延びる切欠38を有する。ダイヤフラム間に介在する過剰な潤滑剤は、ダイヤフラム湾曲に伴い押し出されて円弧貫通孔37に入り込む。
【選択図】図2An object of the present invention is to improve the durability of a metal diaphragm used in a laminated manner in a diaphragm compressor.
A diaphragm unit 30 includes a first diaphragm 32 on the side of a pressurizing chamber 21C, a second diaphragm 34 on the side of a pump chamber 22C, and an intermediate diaphragm 36 therebetween, which are stacked in close contact. Each diaphragm is a metal diaphragm obtained by press molding, and the intermediate diaphragm 36 is provided with arc through holes 37 formed in an arc-shaped locus around the diaphragm center at three equal pitches, respectively. A notch 38 extending from the circular arc through hole 37 to the outer periphery of the diaphragm is provided. Excess lubricant intervening between the diaphragms is pushed out along with the curvature of the diaphragm and enters the arc through hole 37.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、加圧室とポンプ室とを金属製のダイヤフラムにて液密に区画したダイヤフラム式圧縮機に関する。 The present invention relates to a diaphragm compressor in which a pressurizing chamber and a pump chamber are liquid-tightly divided by a metal diaphragm.
こうしたダイヤフラム式圧縮機は、積層されたそれぞれのダイヤフラムを金属製とすることで高圧での湾曲の繰り返しに支障を来さないようにして、高圧圧縮を可能としている。この場合、ダイヤフラムは、積層状態のまま湾曲を繰り返すことから、隣り合うダイヤフラムでは摩擦が生じてダイヤフラムの摩耗が起きることが予想される。こうした点を解消するため、ダイヤフラム間に潤滑剤を介在させることが提案されている(例えば、特許文献1)。 Such a diaphragm type compressor is made of metal for each of the laminated diaphragms, so that high pressure compression is possible without causing any trouble in repeated bending at high pressure. In this case, since the diaphragms repeatedly bend in the laminated state, it is expected that friction will occur between adjacent diaphragms and the diaphragms will wear. In order to eliminate these points, it has been proposed to interpose a lubricant between diaphragms (for example, Patent Document 1).
ダイヤフラム間に介在させた潤滑剤はダイヤフラム湾曲の際の摩擦低減をもたらすものの、次のような問題点が指摘されるに至った。潤滑剤は、ダイヤフラムの表面に塗布する等の手法でダイヤフラム間に介在することになる。こうして塗布等された潤滑剤が仮に偏在すると、他の箇所よりも潤滑剤が過剰に存在する箇所の潤滑剤は、ダイヤフラム間に過剰なままで挟まれた状態となり行き場がない。よって、潤滑剤が過剰に存在する箇所では、過剰に存在する潤滑剤により、ダイヤフラムの繰り返し湾曲に伴って局所的な変形が起きて、応力が集中しやすい。こうした応力集中はダイヤフラムの疲労を早めるので、耐久性の低下を招きやすい。従って、ダイヤフラム間への潤滑剤介在に際しては、ダイヤフラムの密着領域に潤滑剤をまんべんなくしかも均一に塗布等することが不可欠なため、厳格な工程管理を必要とし煩雑であった。 Although the lubricant interposed between the diaphragms reduces friction during the bending of the diaphragm, the following problems have been pointed out. The lubricant is interposed between the diaphragms by a method such as applying to the surface of the diaphragm. If the lubricant thus applied is unevenly distributed, the lubricant at the location where the lubricant is excessively present at other locations is sandwiched between the diaphragms in an excess state and has no place to go. Therefore, in a location where the lubricant is excessively present, the excessive lubricant is likely to cause local deformation due to repeated bending of the diaphragm, and stress is likely to be concentrated. Since such stress concentration accelerates fatigue of the diaphragm, it tends to cause a decrease in durability. Therefore, when the lubricant is interposed between the diaphragms, it is indispensable to apply the lubricant evenly and uniformly to the adhesion area of the diaphragms, which requires strict process control and is complicated.
本発明は、上記した課題を踏まえ、金属製のダイヤフラムの耐久性向上をもたらす簡便な手法を提供することをその目的とする。 In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a simple method for improving the durability of a metallic diaphragm.
上記した目的の少なくとも一部を達成するために、本発明では、以下の構成を採用した。 In order to achieve at least a part of the above object, the present invention adopts the following configuration.
[適用:ダイヤフラム式圧縮機]
加圧室とポンプ室とを金属製のダイヤフラムにて液密に区画したダイヤフラム式圧縮機であって、
前記加圧室側の第1ダイヤフラムと、前記ポンプ室側の第2ダイヤフラムと、前記第1と第2のダイヤフラムとの間の1以上の中間ダイヤフラムとを密着して積層し、各ダイヤフラムの密着領域に当該密着領域に介在する潤滑剤の入り込みが可能な逃げ部を有する
ことを要旨とする。
[Applicable: Diaphragm compressor]
A diaphragm compressor in which a pressurizing chamber and a pump chamber are liquid-tightly divided by a metal diaphragm,
The first diaphragm on the pressurizing chamber side, the second diaphragm on the pump chamber side, and one or more intermediate diaphragms between the first and second diaphragms are adhered and stacked, and the diaphragms are adhered to each other. The gist of the present invention is that the region has an escape portion capable of entering the lubricant interposed in the contact region.
上記構成のダイヤフラム式圧縮機にあっても、積層されたダイヤフラムは、それぞれのダイヤフラム間に介在する潤滑剤にて摩擦を抑えつつ、加圧室側およびポンプ室側に向けて繰り返し湾曲する。こうしたダイヤフラムの湾曲の繰り返しの間において、ダイヤフラム間に介在する潤滑剤は、ダイヤフラムの密着領域の逃げ部に向けて押し出されるようになる。このため、仮に潤滑剤が偏在していたとしても、潤滑剤の過剰存在箇所の潤滑剤は、当該箇所周辺を経てやがてはダイヤフラムの密着領域の逃げ部に入り込み、ダイヤフラムの密着領域での潤滑剤の偏在は解消もしくは抑制される。よって、上記構成のダイヤフラム式圧縮機によれば、ダイヤフラム間において潤滑剤が過剰に存在することに起因する不具合、即ち局所的な変形に基づく応力集中を抑制できるので、金属製のダイヤフラムの耐久性を高めることができる。しかも、こうした耐久性向上を図るに際しては、ダイヤフラムの密着領域に潤滑剤の逃げ部を有するようにすれば足りるので、潤滑剤塗布等に際しての厳格な工程管理が不要となり簡便である。 Even in the diaphragm compressor having the above-described configuration, the laminated diaphragms are repeatedly curved toward the pressurizing chamber side and the pump chamber side while suppressing friction with a lubricant interposed between the diaphragms. During the repeated bending of the diaphragm, the lubricant interposed between the diaphragms is pushed out toward the escape portion of the contact area of the diaphragm. For this reason, even if the lubricant is unevenly distributed, the lubricant in the location where the lubricant is excessively present enters the escape portion of the contact area of the diaphragm through the periphery of the location, and the lubricant in the contact area of the diaphragm The uneven distribution is eliminated or suppressed. Therefore, according to the diaphragm compressor having the above-described configuration, it is possible to suppress the trouble caused by the excessive presence of the lubricant between the diaphragms, that is, the stress concentration based on local deformation, so that the durability of the metal diaphragm Can be increased. In addition, in order to improve the durability, it is sufficient to have a lubricant escape portion in the diaphragm contact area, so that strict process management is not required when applying the lubricant, which is simple.
上記したダイヤフラム式圧縮機は、次のような態様とすることができる。例えば、ダイヤフラムの密着領域における潤滑剤の逃げ部を、加圧室側の第1ダイヤフラムとポンプ室側の第2ダイヤフラムとの間の中間ダイヤフラムに形成するようにできる。こうすれば、これらダイヤフラムを潤滑剤を塗布等した上で積層するだけで、ダイヤフラムの密着領域に潤滑剤の逃げ部が用意できるので簡便である。しかも、加圧室側の第1ダイヤフラムとポンプ室側の第2ダイヤフラムとを備える既存のダイヤフラム式圧縮機において、上記の逃げ部を有する中間ダイヤフラムを組み込めばいいことから、簡単な改造或いは部品交換により、既存圧縮機におけるダイヤフラムの耐久性を高めることができる。 The diaphragm type compressor described above can be configured as follows. For example, the escape portion of the lubricant in the contact area of the diaphragm can be formed in an intermediate diaphragm between the first diaphragm on the pressurizing chamber side and the second diaphragm on the pump chamber side. By doing so, it is easy to prepare a relief portion of the lubricant in the contact area of the diaphragm by simply laminating these diaphragms after applying the lubricant. Moreover, in the existing diaphragm compressor having the first diaphragm on the pressurizing chamber side and the second diaphragm on the pump chamber side, it is only necessary to incorporate the intermediate diaphragm having the above-described relief portion, so that simple modification or replacement of parts is possible. Thereby, the durability of the diaphragm in the existing compressor can be enhanced.
この場合、中間ダイヤフラムを貫通する溝を潤滑剤の逃げ部とすれば、プレス等の量産性の高い手法で中間ダイヤフラムに逃げ部を形成できるので、工程およびその管理の簡略化、低コスト化を図ることができる。 In this case, if the groove penetrating the intermediate diaphragm is used as a relief part of the lubricant, the relief part can be formed in the intermediate diaphragm by a mass production method such as a press, so that the process and its management are simplified and the cost is reduced. Can be planned.
また、ダイヤフラムの密着領域に潤滑剤の逃げ部を形成するに当たっては、この逃げ部を密着領域においてダイヤフラム中心回りに等分に形成することができる。こうすれば、加圧室側およびポンプ室側に向けた積層済みのダイヤフラムの湾曲をダイヤフラム中心回りに均等にできるので、耐久性の向上に寄与できる。このように逃げ部をダイヤフラム中心回りに等分とするに際しては、逃げ部を円弧状とすることが簡便である。更に、円弧状のそれぞれの逃げ部からダイヤフラム外周縁まで延びる放射状の逃げ部を設ければ、次のような利点がある。 Further, when the escape portion of the lubricant is formed in the contact area of the diaphragm, the escape portion can be equally formed around the center of the diaphragm in the contact area. By so doing, the curvature of the laminated diaphragm toward the pressurizing chamber side and the pump chamber side can be made uniform around the center of the diaphragm, which can contribute to improved durability. Thus, when the relief portion is equally divided around the center of the diaphragm, it is convenient to make the relief portion arc-shaped. Furthermore, if a radial relief portion extending from each arc-shaped relief portion to the outer peripheral edge of the diaphragm is provided, the following advantages are obtained.
ダイヤフラムに亀裂や割れが生じるとポンプ室或いは加圧室のリークを招くことから、通常、ダイヤフラムの外縁ではリークの発生有無を圧力検出を介して判定している。潤滑剤の円弧状のそれぞれの逃げ部はダイヤフラム外周縁まで延びる放射状の逃げ部と繋がっていることから、ダイヤフラムの亀裂や割れが起きたと仮定すると、この亀裂や割れによる圧力異常はこの放射状の逃げ部を経てダイヤフラム外縁に速やかに伝わる。よって、ダイヤフラムの亀裂や割れに起因する圧力異常を速やかに検知できる。 If the diaphragm is cracked or cracked, a leak in the pump chamber or the pressurizing chamber is caused. Therefore, the occurrence of leakage is usually determined at the outer edge of the diaphragm through pressure detection. Since each arc-shaped relief portion of the lubricant is connected to a radial relief portion that extends to the outer periphery of the diaphragm, assuming that a diaphragm crack or crack has occurred, the pressure abnormality due to this crack or crack is caused by this radial relief. It is quickly transmitted to the outer edge of the diaphragm through the section. Therefore, it is possible to quickly detect a pressure abnormality caused by a crack or a crack in the diaphragm.
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。図1は本発明の実施例としてのダイヤフラム式圧縮機10の全体構成を概略的に示す説明図、図2はダイヤフラム式圧縮機10が有するダイヤフラムユニット30の全体像とそのパーツを斜視にて示す説明図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples. FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the overall configuration of a
図示するように、ダイヤフラム式圧縮機10は、圧縮機本体20にダイヤフラムユニット30を組み込んで備え、水素源40から供給された水素ガスを、ダイヤフラムユニット30の湾曲の繰り返しにて50MPa程度の高圧に圧縮した上で水素タンク50に貯留する。ダイヤフラム式圧縮機10は、こうしたガス圧縮のための圧縮源として、作動液(作動オイル)の圧送を行う作動液圧送機60を有する他、作動液圧送機60を始めとする各機器の駆動制御を行う制御装置70を有する。
As shown in the figure, the
圧縮機本体20は、加圧室側本体パーツ21を有する加圧室側本体パーツ21とポンプ室22Cを有するポンプ室側本体パーツ22とでダイヤフラムユニット30を周縁にて挟持し、ダイヤフラムユニット30の周囲において、加圧室側・ポンプ室側の両本体パーツをボルト24Bとナット24Nにて等ピッチで締め付け固定している。加圧室側本体パーツ21は、加圧室21Cのセンターに設けた作動液ポート21Hを経て作動液の供給・排出を受ける。作動液圧送機60は、作動液を貯留するシリンダ62とピストン63をピストン駆動機64とを備え、シリンダ62にガス圧縮規定圧力(50MPa)を超える高圧で作動液を貯留した上で、ピストン駆動機64によりピストン63を往復動させて、加圧室21Cへの作動液の高圧圧送と、加圧室21Cからの作動液の強制排出を行う。これにより、ダイヤフラムユニット30は、加圧室21Cとポンプ室22Cにおいて湾曲を繰り返し、ポンプ室22Cの流体(本実施例では水素ガス)を規定の圧力(50MPa)まで圧縮する。この場合、加圧室側・ポンプ室側の両本体パーツの液密を確保するため、両パーツの接合箇所にはゴム製のシール部材25が装着されている。また、ポンプ室側本体パーツ22とダイヤフラムユニット30との間には、ポンプ室側本体パーツ22が有するポンプ室22Cの液密を確保するため、金属製のシール部材26が装着されている。こうしたシール部材による液密確保により、ダイヤフラムユニット30は、加圧室21Cとポンプ室22Cとを液密に区画することになる。
The compressor
ポンプ室側本体パーツ22のポンプ室22Cは、加圧室21Cと非対称の形状とされ、このポンプ室22Cには、水素源40から流路開閉バルブ41と流入側逆止弁42とガス流入ポート22HINを経て水素ガスが流入する。そして、このポンプ室22Cに流入したい水素ガスは、ダイヤフラムユニット30の湾曲を経て圧縮された後、ポンプ室22Cのセンターに位置するガス流出ポート22HOUTから排出され、流出側逆止弁43と流路開閉バルブ44を経て水素タンク50に送り込まれて当該タンクにて高圧下で貯留される。
The
また、ダイヤフラム式圧縮機10は、ダイヤフラムユニット30に発生した亀裂や割れを検知するため、ダイヤフラムユニット30をその外周縁に沿って取り囲む中空の検知室27を備える。そして、ダイヤフラム式圧縮機10の制御装置70は、センサ装着ポート28に装着した圧力センサ29にて検知室27の圧力推移を監視しつつ、作動液圧送機60におけるピストン駆動機64の駆動制御を経た加圧室21Cへの高圧作動液の供給・排出と、この供給・排出に伴う流路開閉バルブ41や流路開閉バルブ44の開閉制御を行う。
Further, the
上記したガス圧縮を担うダイヤフラムユニット30は、図1と図2に示すように、加圧室21Cの側の第1ダイヤフラム32と、ポンプ室22Cの側の第2ダイヤフラム34と、その間の中間ダイヤフラム36とを密着して積層して備える。各ダイヤフラムは、共にバネ鋼板をプレス成形して得られた金属製のダイヤフラムであり、第1ダイヤフラム32と第2ダイヤフラム34は、円形形状の板体である。中間ダイヤフラム36は、上記両ダイヤフラムと同一形状の板体であって、ダイヤフラムセンター回りに円弧状の軌跡で貫通形成された円弧貫通孔37を等ピッチで3箇所に備え、それぞれの円弧貫通孔37からはダイヤフラム外周縁まで延びる切欠38を有する。切欠38は、ダイヤフラムセンターから放射状に等ピッチで形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
上記の3枚のダイヤフラムを用いてダイヤフラムユニット30とするに当たっては、各ダイヤフラムの密着領域、具体的には中間ダイヤフラム36に対向する第1ダイヤフラム32の全面と中間ダイヤフラム36に対向する第2ダイヤフラム34の全面に図示しない潤滑剤(グリース)の塗布機器を経て潤滑剤が塗布され、その後、各ダイヤフラムの密着・積層を経てダイヤフラムユニット30が得られる。このダイヤフラムユニット30は、既述したように加圧室側本体パーツ21とポンプ室側本体パーツ22に挟持されて加圧室21Cとポンプ室22Cを区画する。
In making the
このダイヤフラムユニット30を有するダイヤフラム式圧縮機10は、作動液圧送機60から加圧室21Cへの高圧作動液の供給・排出を経て、ダイヤフラムユニット30をポンプ室22Cの側に凸或いは加圧室21Cの側に凸となるよう繰り返し湾曲させ、このダイヤフラム湾曲により水素ガスを上記の規定圧力に圧縮して水素タンク50に貯留させる。本実施例のダイヤフラムユニット30は、第1ダイヤフラム32と中間ダイヤフラム36との間および第2ダイヤフラム34と中間ダイヤフラム36との間に介在する潤滑剤により摩擦が抑えられた状況下で、既述したように繰り返し湾曲する。第1ダイヤフラム32と中間ダイヤフラム36との間に介在する潤滑剤および第2ダイヤフラム34と中間ダイヤフラム36との間に介在する潤滑剤は、既述したダイヤフラムユニット30の湾曲の繰り返しの間において、中間ダイヤフラム36に形成した円弧貫通孔37に向けて押し出されるようになる。
The
このため、仮に潤滑剤塗布が第1ダイヤフラム32や第2ダイヤフラム34の全面において均一になされたかったため、塗布面における適宜な箇所に潤滑剤が過剰に偏在していたとしても、潤滑剤の過剰存在箇所の潤滑剤は、ダイヤフラムユニット30の湾曲の繰り返しに伴う押出を受けて中間ダイヤフラム36の円弧貫通孔37に入り込む。よって、第1ダイヤフラム32と中間ダイヤフラム36との密着領域および第2ダイヤフラム34と中間ダイヤフラム36との密着領域での潤滑剤の偏在はダイヤフラムユニット30の湾曲の繰り返しに伴って解消される。この結果、本実施例のダイヤフラム式圧縮機10によれば、ダイヤフラムユニット30を構成するダイヤフラム間において潤滑剤が過剰に存在することに起因する不具合、即ち局所的な変形に基づく応力集中を抑制できるので、ダイヤフラムユニット30自体は勿論のこと、当該ユニットを構成する個々の金属製のダイヤフラムの耐久性を高めることができる。
For this reason, since it was not desired to uniformly apply the lubricant over the entire surfaces of the
こうしたダイヤフラムの耐久性向上を図るに際して、本実施例では第1ダイヤフラム32と第2ダイヤフラム34との間の中間ダイヤフラム36に円弧状の円弧貫通孔37を形成(打ち抜き形成)したに過ぎない。このため、第1ダイヤフラム32の全面および中間ダイヤフラム36の全面での潤滑剤塗布等に際しては、厳格な工程管理が不要となるために工程管理を簡便化でき好ましい。また、円弧貫通孔37を形成した中間ダイヤフラム36に潤滑剤塗布済みの第1ダイヤフラム32と第2ダイヤフラム34とを積層するだけで足りるので、高い耐久性を有するダイヤフラムユニット30を簡単に得ることができる。加えて、円形形状の板体のダイヤフラムを積層しただけの既存のダイヤフラム式圧縮機におけるダイヤフラムユニットを、本実施例のダイヤフラムユニット30に交換するという簡単な手法により、既存圧縮機におけるダイヤフラムの耐久性を高めることができる。
In order to improve the durability of such a diaphragm, in this embodiment, an arcuate arc through-
しかも、潤滑剤の偏在を解消するために中間ダイヤフラム36に円弧状の円弧貫通孔37を形成すればよいので、円弧貫通孔37を有する中間ダイヤフラム36を量産性の高いプレスにて容易に製造できる。よって、工程設定のみならず工程管理の簡略化と、これに伴う低コスト化を達成できる。
Moreover, in order to eliminate the uneven distribution of the lubricant, it is only necessary to form the arc-shaped arc through
また、本実施例では、中間ダイヤフラム36において円弧状の円弧貫通孔37を等ピッチでダイヤフラム中心回りに形成したので、ポンプ室22Cの側に凸或いは加圧室21Cの側に凸となるダイヤフラムユニット30の湾曲はダイヤフラム中心回りに均等となる。よって、中間ダイヤフラム36に円弧貫通孔37を設けたとしても、ダイヤフラムユニット30の耐久性を向上できる。
Further, in this embodiment, since the arc-shaped arc through
加えて、本実施例のダイヤフラム式圧縮機10では、円弧貫通孔37から放射状にダイヤフラム外周縁まで延びる切欠38を形成した上で、ダイヤフラムユニット30の外周縁に検知室27を設けた。そして、この検知室27の圧力を圧力センサ29を介して監視しているので、次のような利点がある。
In addition, in the
ダイヤフラムユニット30を構成する第1ダイヤフラム32や第2ダイヤフラム34の亀裂や割れは、加圧室21Cやポンプ室22Cのリークを招くので、このリークにより作動液やガスは、第1ダイヤフラム32と第2ダイヤフラム34が密着している中間ダイヤフラム36との密着領域に入り込んだ後にダイヤフラム外周の検知室27に達する。本実施例では、ダイヤフラムの密着領域に円弧貫通孔37を形成した上で当該貫通孔から切欠38を延ばして検知室27に達するようにしていることから、上記したリークによる検知室27の圧力異常は速やかに圧力センサ29にて検知できる。このため、この圧力異常を検知する制御装置70により、速やかに作動液圧送機60の駆動停止や、流路開閉バルブ41および流路開閉バルブ44の閉弁制御を行うことができ、これにより異常発生時の装置緊急停止や速やかな異常報知等を行うことができる。
The cracks and cracks in the
また、本実施例のダイヤフラム式圧縮機10では、ポンプ室22Cと加圧室21Cとを図1に示すように非対称とし、加圧室21Cの方の凹程度を大きくした。よって、次の利点がある。ダイヤフラムユニット30の湾曲は、作動液圧送機60の側から加圧室21Cへの高圧作動液の供給・排出に伴って起き、作動液の供給量と排出量は同じとされている。このため、ポンプ室22Cの側に凸となるダイヤフラムユニット30の湾曲程度と加圧室21Cの側に凸となるダイヤフラムユニット30の湾曲程度は同じである。本実施例では、ポンプ室22Cの側にダイヤフラムユニット30が凸となるよう湾曲する際には、ダイヤフラムユニット30は、その第2ダイヤフラム34をポンプ室22Cの壁面に近接するようにし、こうした湾曲を起こすよう作動液圧送機60からの高圧作動液の供給量・排出量を定めた。そうすると、本実施例では、ポンプ室22Cと非対称で凹の程度が大きな加圧室21Cの側にダイヤフラムユニット30が凸となるよう湾曲しても、ダイヤフラムユニット30における第1ダイヤフラム32は加圧室21Cの壁面と離れた状態にまでしか湾曲しない。よって、加圧室21Cの壁面へのダイヤフラムユニット30のいわゆる貼り付きが起きないようにできるので、作動液圧送機60からの作動液圧力がガス圧縮の規定圧力(50MPa)より高いことと相まって、ダイヤフラムユニット30を円滑に繰り返し湾曲できる。
Further, in the
次に、ダイヤフラムユニット30の変形例について説明する。図3はダイヤフラムユニット30に用いる第1変形例の中間ダイヤフラム36Aを斜視とその左右からの矢視にて示す説明図、図4は第2変形例の中間ダイヤフラム36Bを斜視とその左右からの矢視にて示す説明図である。
Next, a modified example of the
上記した中間ダイヤフラム36では円弧状の円弧貫通孔37を有する形態としたが、図3と図4に示す中間ダイヤフラム36Aおよび中間ダイヤフラム36Bは、ダイヤフラム表裏面に円弧状の軌跡で有底に形成された円弧溝37Aと当該溝からダイヤフラム外周縁まで放射状に延びた有底の切欠溝38Aを有する点に特徴がある。そして、図3の中間ダイヤフラム36Aは、ダイヤフラム表裏面において、円弧溝37Aおよび切欠溝38Aを同一位相で形成して備え、図4の中間ダイヤフラム36Bは、ダイヤフラム表裏面において、円弧溝37Aおよび切欠溝38Aを異なる位相で形成して備える。つまり、中間ダイヤフラム36Bでは、ダイヤフラム表面の円弧溝37Aおよび切欠溝38Aに対して、ダイヤフラム裏面では、円弧溝37Aの円弧軌跡の半分に相当する分だけ位相をずらして円弧溝37Aおよび切欠溝38Aが形成されている。上記した円弧溝37Aおよび切欠溝38Aを表裏面に有する中間ダイヤフラム36A、36Bを用いたダイヤフラムユニット30によっても、円弧溝37Aへの潤滑剤の入り込みにより既述した効果を奏することができる。
The above-described
図5はまた別の変形例のダイヤフラムユニット30Aの全体像とそのパーツを斜視にて示す説明図である。このダイヤフラムユニット30Aは、ダイヤフラムユニット30と同様の第1ダイヤフラム32と第2ダイヤフラム34を備え、この両ダイヤフラムの間の中間ダイヤフラム36Cを薄肉化された3枚の板体から形成した点に特徴がある。つまり、中間ダイヤフラム36Cは、図示するように薄肉の円形状の板体であるセンターダイヤフラム36C1の表裏面に、薄肉の端面ダイヤフラム36C2を密着・積層して構成され、端面ダイヤフラム36C2は、中間ダイヤフラム36と同様に、円弧貫通孔37と切欠38を有する。なお、センターダイヤフラム36C1の表裏面への端面ダイヤフラム36C2の密着・積層に際しては、潤滑剤が塗布等によりダイヤフラム間に介在するようにされる。この中間ダイヤフラム36Cを用いた中間ダイヤフラム36Aにあっても、図3や図4に示したような中間ダイヤフラム36A、36Bとできることから、潤滑剤の入り込みにより既述した効果を奏することができる。
FIG. 5 is an explanatory view showing an overall view and parts of a
図6は他の変形例のダイヤフラムユニット30Bの全体像とそのパーツを斜視にて示す説明図である。このダイヤフラムユニット30Bは、ダイヤフラムユニット30と同様の第1ダイヤフラム32と第2ダイヤフラム34を備え、この両ダイヤフラムの間の中間ダイヤフラム36Dは、円弧貫通孔37のみを有する。この中間ダイヤフラム36Dを用いた中間ダイヤフラム36Bにあっても、中間ダイヤフラム36Dが有する円弧貫通孔37への潤滑剤の入り込みを起こすので、既述した効果(耐久性向上)を奏することができる。
FIG. 6 is an explanatory view showing an overall view and parts of a
図7は他の変形例のダイヤフラムユニット30Cの全体像とそのパーツを斜視にて示す説明図である。このダイヤフラムユニット30Cは、ダイヤフラムユニット30と同様の第1ダイヤフラム32と第2ダイヤフラム34を備え、この両ダイヤフラムの間の中間ダイヤフラム36Eは、中間ダイヤフラム36と同様の円弧貫通孔37と切欠38とを有するほか、円弧貫通孔37の内側に円弧状の軌跡で形成された中央側円弧貫通孔39を等分割して有する。この中間ダイヤフラム36Eを用いた中間ダイヤフラム36Cにあっても、円弧貫通孔37への潤滑剤の入り込みにより既述した効果を奏することができる。そして、中央側円弧貫通孔39を備える分だけ、潤滑剤の入り込み機会と入り込み箇所が増えることから、潤滑剤の偏在をより速やかに解消できる。
FIG. 7 is an explanatory view showing an overall view and parts of a
図8はまた他の変形例のダイヤフラムユニット30Dの全体像とそのパーツを斜視にて示す説明図である。このダイヤフラムユニット30Dは、ダイヤフラムユニット30と同様の第1ダイヤフラム32と第2ダイヤフラム34を備え、この両ダイヤフラムの間の中間ダイヤフラム36Fは、ダイヤフラム中心から放射状の延びる軌跡で貫通形成された放射状貫通孔37Bをダイヤフラム中心回りに等分に備える。この中間ダイヤフラム36Fを用いた中間ダイヤフラム36Dにあっても、中間ダイヤフラム36Fが有する放射状貫通孔37Bへの潤滑剤の入り込みを起こすので、既述した効果(耐久性向上)を奏することができる。
FIG. 8 is an explanatory view showing an overall view and parts of a
図9はダイヤフラムユニット30の耐久性向上を図るための他の手法を説明するための説明図である。図示するように、この変形例のダイヤフラム式圧縮機10Aは、ポンプ室22Cにガスを流入させるためのガス流入ポート22HINを、ポンプ室センターのガス流出ポート22HOUTを中心とする同心円上に等間隔で配置して備える。こうすれば、これらガス流入ポート22HINからポンプ室22Cへのガス流入に伴い、ポンプ室22Cにおける圧力不均等を起こしにくい。よって、ポンプ室22Cの側に凸となるダイヤフラムユニット30の湾曲は、圧力がほぼ均等となった状態でのポンプ室22Cの側への湾曲となる。このため、ダイヤフラムユニット30を支障なく繰り返し湾曲できるので、耐久性向上の上から好ましい。この場合、ガス流入ポート22HINをポンプ室センターのガス流出ポート22HOUTを中心とする同心円上に等間隔で配置する構成は、円弧貫通孔37を有する中間ダイヤフラム36を組み込んだダイヤフラムユニット30とは別個に、適用することもできる。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining another method for improving the durability of the
以上、本発明の実施の形態を実施例にて説明したが、本発明は上記した実施例や変形例の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。例えば、円弧貫通孔37を3等分割した円弧軌跡で形成したが、2等分割、4等分割した円弧軌跡とすることもできる。円弧溝37Aについても同様である。また、中間ダイヤフラム36に対向する第1ダイヤフラム32と中間ダイヤフラム36の面に、円弧溝37Aや切欠溝38Aを形成し、中間ダイヤフラム36を単なる板体とすることもできる。
As mentioned above, although the embodiment of the present invention has been described in the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. Is possible. For example, although the circular arc through-
また、ダイヤフラムユニット30を構成するダイヤフラムについては4枚以上とすることができ、この場合には、第1ダイヤフラム32と第2ダイヤフラム34の間の中間ダイヤフラム36や中間ダイヤフラム36A等の枚数を増やせばよい。
Further, the number of diaphragms constituting the
また、上記の実施例では、ダイヤフラムユニット30を加圧室21Cへの作動液の供給・排出で湾曲させる構成としたが、ダイヤフラムユニット30にピストンを直接固定して、当該ピストンにてダイヤフラムユニット30を湾曲させる構成に適用することもできる。
In the above embodiment, the
10、10A…ダイヤフラム式圧縮機
20…圧縮機本体
21…加圧室側本体パーツ
21C…加圧室
21H…作動液ポート
22…ポンプ室側本体パーツ
22HIN…ガス流入ポート
22HOUT…ガス流出ポート
22C…ポンプ室
24B…ボルト
24N…ナット
25…シール部材
26…シール部材
27…検知室
28…センサ装着ポート
29…圧力センサ
30、30A〜30D…ダイヤフラムユニット
32…第1ダイヤフラム
34…第2ダイヤフラム
36、36A〜36F…中間ダイヤフラム
36C1…センターダイヤフラム
36C2…端面ダイヤフラム
37…円弧貫通孔
37A…円弧溝
37B…放射状貫通孔
38…切欠
38A…切欠溝
39…中央側円弧貫通孔
40…水素源
41…流路開閉バルブ
42…流入側逆止弁
43…流出側逆止弁
44…流路開閉バルブ
50…水素タンク
60…作動液圧送機
62…シリンダ
63…ピストン
64…ピストン駆動機
70…制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記加圧室側の第1ダイヤフラムと、前記ポンプ室側の第2ダイヤフラムと、前記第1と第2のダイヤフラムとの間の1以上の中間ダイヤフラムとを密着して積層し、各ダイヤフラムの密着領域に当該密着領域に介在する潤滑剤の入り込みが可能な逃げ部を有する
ダイヤフラム式圧縮機。 A diaphragm compressor in which a pressurizing chamber and a pump chamber are liquid-tightly divided by a metal diaphragm,
The first diaphragm on the pressurizing chamber side, the second diaphragm on the pump chamber side, and one or more intermediate diaphragms between the first and second diaphragms are adhered and stacked, and the diaphragms are adhered to each other. A diaphragm type compressor having an escape portion capable of entering a lubricant intervening in the close contact area.
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015533975A (en) * | 2012-08-24 | 2015-11-26 | マイクロリン エルエルシー | Gas cell driven orientation-independent transfer device |
| JP2016145554A (en) * | 2015-02-09 | 2016-08-12 | Smc株式会社 | Pump system and abnormality detection method of pump |
| CN110529370A (en) * | 2019-10-10 | 2019-12-03 | 四川金星清洁能源装备股份有限公司 | The machine integrated hard sealing membrane piece of membrane compresses |
| US11047375B2 (en) | 2018-07-31 | 2021-06-29 | Seiko Epson Corporation | Diaphragm-type compressor, cooler, projector, and method for compressing fluid |
| WO2022002326A1 (en) * | 2020-06-30 | 2022-01-06 | Nel Hydrogen A/S | Leak detection from diaphragm compressor |
| CN115614259A (en) * | 2022-11-08 | 2023-01-17 | 烟台东德氢能技术有限公司 | Oil distribution disc for high-pressure/ultrahigh-pressure diaphragm compressor |
| KR102754012B1 (en) * | 2023-08-03 | 2025-01-10 | 서준하 | metal diaphragm for hydrogen gas compressor |
| US12338809B2 (en) | 2015-05-19 | 2025-06-24 | Nel Hydrogen A/S | Diaphragm compressor with an oblong shaped chamber |
-
2007
- 2007-10-16 JP JP2007269331A patent/JP2009097415A/en active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015533975A (en) * | 2012-08-24 | 2015-11-26 | マイクロリン エルエルシー | Gas cell driven orientation-independent transfer device |
| JP2016145554A (en) * | 2015-02-09 | 2016-08-12 | Smc株式会社 | Pump system and abnormality detection method of pump |
| CN105864006A (en) * | 2015-02-09 | 2016-08-17 | Smc株式会社 | Pump system and pump abnormality detection method |
| TWI607152B (en) * | 2015-02-09 | 2017-12-01 | Smc股份有限公司 | Pump system and pump abnormality detection method |
| KR20180059731A (en) * | 2015-02-09 | 2018-06-05 | 에스엠시 가부시키가이샤 | Pump system and pump abnormality detection method |
| US10408204B2 (en) | 2015-02-09 | 2019-09-10 | Smc Corporation | Pump system and pump abnormality detection method |
| CN105864006B (en) * | 2015-02-09 | 2020-03-13 | Smc株式会社 | Pump system and pump abnormality detection method |
| KR102209366B1 (en) | 2015-02-09 | 2021-01-29 | 에스엠시 가부시키가이샤 | Pump system and pump abnormality detection method |
| US12338809B2 (en) | 2015-05-19 | 2025-06-24 | Nel Hydrogen A/S | Diaphragm compressor with an oblong shaped chamber |
| US11047375B2 (en) | 2018-07-31 | 2021-06-29 | Seiko Epson Corporation | Diaphragm-type compressor, cooler, projector, and method for compressing fluid |
| CN110529370A (en) * | 2019-10-10 | 2019-12-03 | 四川金星清洁能源装备股份有限公司 | The machine integrated hard sealing membrane piece of membrane compresses |
| WO2022002326A1 (en) * | 2020-06-30 | 2022-01-06 | Nel Hydrogen A/S | Leak detection from diaphragm compressor |
| CN115614259A (en) * | 2022-11-08 | 2023-01-17 | 烟台东德氢能技术有限公司 | Oil distribution disc for high-pressure/ultrahigh-pressure diaphragm compressor |
| KR102754012B1 (en) * | 2023-08-03 | 2025-01-10 | 서준하 | metal diaphragm for hydrogen gas compressor |
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