(57)【要約】【課題】クリアランスポケットのポケット室の容積を変化させる方向に変位可能なクリアランスロッドに作用するバックラッシを低減し、バックラッシを低減する機構の経年劣化の影響を回避できる往復動圧縮機のクリアランスポケット、クリアランスポケットにおけるバックラッシ低減方法及び往復動圧縮機を提供すること。【解決手段】クリアランスポケットは、クリアランスポケット本体１０と、クリアランスポケット本体１０内をポケット室１０ａと背圧室１０ｂとに区画するクリアランスピストン１２と、クリアランスロッド１１と、クリアランスピストン１２を摺動させ、ポケット室１０ａの容積を変化させる動力伝達機構１８と、クリアランスロッド１１のバックラッシを低減させるバックラッシ低減機構１４とを備え、バックラッシ低減機構１４は、所定圧以上に加圧された気体の圧力によりクリアランスロッド１１を変位方向に付勢する。【選択図】図３
2020133605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復動圧縮機のシリンダに取り付けられたクリアランスポケット本体と、
前記クリアランスポケット本体内に摺動可能に配置され、前記クリアランスポケット本体内を、前記シリンダ内の圧縮室に連通されたポケット室と背圧室とに区画するクリアランスピストンと、
前記クリアランスピストンに接続されたクリアランスロッドと、
駆動源からの駆動力を受けて前記クリアランスロッドを変位させて前記クリアランスピストンを摺動させ、前記ポケット室の容積を変化させる動力伝達機構と、
前記動力伝達機構における前記クリアランスロッドの変位方向のバックラッシを低減させるバックラッシ低減機構と、を備え、
前記バックラッシ低減機構は、所定圧以上に加圧された気体の圧力により前記クリアランスロッドを前記変位方向に付勢する、
ことを特徴とする往復動圧縮機のクリアランスポケット。
【請求項２】
前記バックラッシ低減機構は、少なくとも１つ以上のエアシリンダと、前記エアシリンダ内に配置され該エアシリンダ内を該エアシリンダの外側と連通する大気連通室と、前記加圧された気体を受け入れる加圧気体室とに区画する付勢用ピストンと、を備えており、
前記付勢用ピストンは、前記クリアランスロッドに取り付けられた付勢板に付勢用ロッドを介して接続され、
前記加圧気体室内の前記加圧された気体が前記付勢用ピストンを付勢することにより、前記付勢板が前記クリアランスロッドを前記変位方向に付勢する、
ことを特徴とする請求項１記載の往復動圧縮機のクリアランスポケット。
【請求項３】
前記動力伝達機構は、前記クリアランスロッドに設けられたねじ部と、前記ねじ部と螺合するナットとを有し、前記クリアランスロッドの変位方向はその軸線方向である、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の往復動圧縮機のクリアランスポケット。
【請求項４】
前記動力伝達機構は、前記クリアランスロッドに設けられたラックと、前記ラックと噛み合うピニオン歯車とを有し、前記クリアランスロッドの変位方向はその軸線方向である、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の往復動圧縮機のクリアランスポケット。
【請求項５】
前記駆動源はエアーモータである、
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか記載の往復動圧縮機のクリアランスポケット。
【請求項６】
前記駆動源及び前記バックラッシ低減機構を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記ポケット室の容積を変化させるために前記クリアランスロッドを変位させて前記クリアランスピストンを摺動させる際、前記気体の圧力を前記所定圧力より減圧させて前記クリアランスロッドに対する付勢力を弱める、
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか記載の往復動圧縮機のクリアランスポケット。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか記載の往復動圧縮機のクリアランスポケットを用いて、
前記ポケット室の容積を変化させるために前記クリアランスロッドを変位させて前記クリアランスピストンを摺動させる際、前記加圧された気体の圧力を前記所定圧力より減圧させて前記クリアランスロッドに対する付勢力を弱める、
ことを特徴とする往復動圧縮機のクリアランスポケットにおけるバックラッシ低減方法。
【請求項８】
クランク駆動機構と、
前記クランク駆動機構により駆動される圧縮ピストンと、
前記圧縮ピストンが配置される圧縮室を備えるシリンダと、
請求項１〜６の何れか記載の往復動圧縮機のクリアランスポケットと、
を備えることを特徴とする往復動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、往復動圧縮装置におけるクリアランスポケットのポケット室の容積を変化させる往復動圧縮機のクリアランスポケット、クリアランスポケットにおけるバックラッシ低減方法及び往復動圧縮機に関し、より詳しくは、クリアランスポケットのポケット室の容積を変化させる方向に変位可能なクリアランスロッドに作用するバックラッシを低減し、バックラッシを低減する機構の経年劣化の影響を回避できる往復動圧縮機のクリアランスポケット、クリアランスポケットにおけるバックラッシ低減方法及び往復動圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていた往復動圧縮機のシリンダ内の圧縮室の容量を可変する構成の１つとして、往復動圧縮機のシリンダ内の圧縮室にクリアランスポケットを設けた装置がある。特許文献１には、圧縮室の容量を可変する構成の１つとしてクリアランスポケットの構成が記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載の往復動圧縮機のクリアランスポケットは、廻り止めにより非回転状態に保持されたロッドを有している。前記ロッドの一端部にはクリアランスピストンが設けられ、他端部には雄ねじが設けられている。前記雄ねじにはナットが螺合している。前記ナットは、第１ナット部と第２ナット部とを備えている。前記第１ナット部及び前記第２ナット部の間には、ばね部材が配置されている。前記ばね部材は、前記第１ナット部及び前記第２ナット部を逆方向に付勢している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５２１０３６３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した往復動圧縮機のクリアランスポケットにおいては、前記ばね部材が前記第１ナット部及び前記第２ナット部を互いに逆方向に付勢することで、前記雄ねじと前記ナットとのバックラッシを低減することができる。
【０００６】
しかしながら、前記ばね部材が経年劣化すると、前記ばね部材の性能が低下し、前記雄ねじと前記ナットとのバックラッシを低減できない虞がある。
【０００７】
そこで本発明は、クリアランスポケットのポケット室の容積を変化させる方向に変位可能なクリアランスロッドに作用するバックラッシを低減し、バックラッシを低減する機構の経年劣化の影響を回避できる往復動圧縮機のクリアランスポケット、クリアランスポケットにおけるバックラッシ低減方法及び往復動圧縮機を提供することを課題とする。
【０００８】
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１０】
１.
往復動圧縮機のシリンダに取り付けられたクリアランスポケット本体と、
前記クリアランスポケット本体内に摺動可能に配置され、前記クリアランスポケット本体内を、前記シリンダ内の圧縮室に連通されたポケット室と背圧室とに区画するクリアランスピストンと、
前記クリアランスピストンに接続されたクリアランスロッドと、
駆動源からの駆動力を受けて前記クリアランスロッドを変位させて前記クリアランスピストンを摺動させ、前記ポケット室の容積を変化させる動力伝達機構と、
前記動力伝達機構における前記クリアランスロッドの変位方向のバックラッシを低減させるバックラッシ低減機構と、を備え、
前記バックラッシ低減機構は、所定圧以上に加圧された気体の圧力により前記クリアランスロッドを前記変位方向に付勢する、
ことを特徴とする往復動圧縮機のクリアランスポケット。
２．
前記バックラッシ低減機構は、少なくとも１つ以上のエアシリンダと、前記エアシリンダ内に配置され該エアシリンダ内を該エアシリンダの外側と連通する大気連通室と、前記加圧された気体を受け入れる加圧気体室とに区画する付勢用ピストンと、を備えており、
前記付勢用ピストンは、前記クリアランスロッドに取り付けられた付勢板に付勢用ロッドを介して接続され、
前記加圧気体室内の前記加圧された気体が前記付勢用ピストンを付勢することにより、前記付勢板が前記クリアランスロッドを前記変位方向に付勢する、
ことを特徴とする前記１記載の往復動圧縮機のクリアランスポケット。
３．
前記動力伝達機構は、前記クリアランスロッドに設けられたねじ部と、前記ねじ部と螺合するナットとを有し、前記クリアランスロッドの変位方向はその軸線方向である、
ことを特徴とする前記１又は２記載の往復動圧縮機のクリアランスポケット。
４．
前記動力伝達機構は、前記クリアランスロッドに設けられたラックと、前記ラックと噛み合うピニオン歯車とを有し、前記クリアランスロッドの変位方向はその軸線方向である、
ことを特徴とする前記１又は２記載の往復動圧縮機のクリアランスポケット。
５．
前記駆動源はエアーモータである、
ことを特徴とする前記１〜４の何れか記載の往復動圧縮機のクリアランスポケット。
６．
前記駆動源及び前記バックラッシ低減機構を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記ポケット室の容積を変化させるために前記クリアランスロッドを変位させて前記クリアランスピストンを摺動させる際、前記気体の圧力を前記所定圧力より減圧させて前記クリアランスロッドに対する付勢力を弱める、
ことを特徴とする前記１〜５の何れか記載の往復動圧縮機のクリアランスポケット。
７．
前記１〜６の何れか記載の往復動圧縮機のクリアランスポケットを用いて、
前記ポケット室の容積を変化させるために前記クリアランスロッドを変位させて前記クリアランスピストンを摺動させる際、前記加圧された気体の圧力を前記所定圧力より減圧させて前記クリアランスロッドに対する付勢力を弱める、
ことを特徴とする往復動圧縮機のクリアランスポケットにおけるバックラッシ低減方法。
８．
クランク駆動機構と、
前記クランク駆動機構により駆動される圧縮ピストンと、
前記圧縮ピストンが配置される圧縮室を備えるシリンダと、
前記１〜６の何れか記載の往復動圧縮機のクリアランスポケットと、
を備えることを特徴とする往復動圧縮機。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、クリアランスポケットのポケット室の容積を変化させる方向に変位可能なクリアランスロッドに作用するバックラッシを低減し、バックラッシを低減する機構の経年劣化の影響を回避できる往復動圧縮機のクリアランスポケット、クリアランスポケットにおけるバックラッシ低減方法及び往復動圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る往復動圧縮機の外観斜視図
【図２】図１に示した往復動圧縮機の断面図
【図３】本発明に係るクリアランスポケットの容積可変装置の斜視図
【図４】図３に示す容積可変装置においてクリアランスピストンを延ばした状態を示す斜視図
【図５】本発明のクリアランスポケットのポケット室の容積の変化状態を示す断面図
【図６】本発明に係る容積可変装置の構造の概要を示す断面図
【図７】図６におけるＡ部の拡大図
【図８】ポケット室の容積を変化させる際の制御部のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】
（実施形態１）
〔往復動圧縮機〕
図１及び図２を参照するに、本実施形態に係る往復動圧縮機１が示されている。本実施形態の往復動圧縮機１は、主に船舶等に配置され、燃料として液化天然ガス（ＬＮＧ）から発生するボイルオフガスを圧縮する。往復動圧縮機１で圧縮された燃料は、その後、複数の往復動圧縮機１により圧縮過程と冷却過程とを複数回繰り返した後、船舶用内燃機関に供給される。ボイルオフガスは、約−１６２℃で、１バール（１００ｋＰａ）の圧力下にあり、複数の圧縮機を経て、好ましくは１００バール（１０ＭＰａ）から５００バール（５０ＭＰａ）の範囲の可変給送圧力、好ましくは、１５０バール（１５ＭＰａ）から３００バール（３０ＭＰａ）の範囲の給送圧力まで圧縮した天然ガスとされる。
【００１５】
本実施形態の往復動圧縮機１は、往復動圧縮機本体２と、クリアランスポケット本体１０と、クリアランスポケット容積可変装置３とを備えている。本実施形態の往復動圧縮機本体２は、一例として水平対向型の圧縮機として構成され、水平対向型クランク駆動機構４と、シリンダ５とを備えている。
【００１６】
水平対向型クランク駆動機構４は、クランクシャフト４ａを備えている。クランクシャフト４ａを挟んだ両側には、対をなすシリンダ５が水平対向されて配置されている。
【００１７】
クランクシャフト４ａの両側には、クランクシャフト４ａに沿って長手方向に離間した接合棒４ｂが設けられている。接合棒４ｂはクロスヘッドピン軸受４ｃ、クロスヘッド４ｄによりピストン棒６に連結されている。ピストン棒６は、シリンダ５内に配置された圧縮ピストン７に連結されている。
【００１８】
クランクシャフト４ａの端部には、フライホイール（不図示）を装備し、軸接手により、駆動シャフト（不図示）に連結されている。シリンダ５内の圧縮ピストン７は、ピストン棒６を介してクランクシャフト４ａにより駆動される。これにより、圧縮ピストン７は、シリンダ５内において往復動する。
【００１９】
シリンダ５内は、圧縮室５ａとなっている。圧縮室５ａは、圧縮室５ａにボイルオフガスを供給する吸入弁８と、圧縮室５ａで圧縮されたボイルオフガスを排出する排出弁（不図示）とを備えている。
【００２０】
圧縮室５ａにおいてクランクシャフト４ａと反対の側の端部には、クリアランスポケット本体１０（図５及び図６参照）が設けられている。クリアランスポケット本体１０には、クリアランスポケット容積可変装置３が取り付けられている。クリアランスポケット本体１０内にクリアランスロッド１１に接続されたクリアランスピストン１２が配置されている。
【００２１】
クリアランスポケット本体１０内は、クリアランスピストン１２により圧縮室５ａに連通するポケット室１０ａと、クリアランスピストン１２を挟んでポケット室１０ａの反対側に位置する背圧室１０ｂとに区画されている。
【００２２】
なお、以下の説明では、図３、図４、図６及び図７における紙面上方がクランクシャフト４ａからクリアランスポケット本体１０に向けて離間する方向であり、紙面下方がクリアランスポケット本体１０からクランクシャフト４ａに向けて接近する方向である。以下の説明においてクランクシャフト４ａから離間してクリアランスポケット本体１０に向かう方向を「離間方向」とし、クリアランスポケット本体１０からクランクシャフト４ａに接近する方向を「接近方向」として説明する。本実施形態において「離間方向」及び「接近方向」の双方をポケット室１０ａの容積を変化させる方向とする。
【００２３】
〔クリアランスポケットの容積可変装置〕
図３及び図４を参照するに、クリアランスポケット容積可変装置３は、筐体３ａを備えている。筐体３ａにおいて接近方向側の部位には、エアシリンダ取付板９が取り付けられている。エアシリンダ取付板９には、一例として４つのガイドロッド１６が取り付けられている。ガイドロッド１６は、エアシリンダ取付板９から接近方向に延びている。ガイドロッド１６の接近方向側の端部は、シリンダ取付板１７に固定されている。シリンダ取付板１７は、クリアランスポケット本体１０に取り付けられている。
【００２４】
筐体３ａには、クリアランスロッド１１が配置されている。クリアランスロッド１１は、筐体３ａからクリアランスポケット本体１０に接近する方向に向けて突出している。図６に示すようにシリンダ取付板１７には、ローラ式ガイド１７ａが設けられている。ローラ式ガイド１７ａには、クリアランスロッド１１が挿入されている。ローラ式ガイド１７ａは、軸線方向に変位可能にクリアランスロッド１１を支持している。クリアランスロッド１１の接近方向側の端部には、クリアランスピストン１２が接続されている。
【００２５】
筐体３ａには、駆動源となるエアーモータ１３が取り付けられている。エアーモータ１３は、不図示の気体供給源から気体を供給されて回転駆動するように構成されている。
【００２６】
本実施形態において、駆動源をエアーモータ１３としたが、この構成に限定するものではなく、油圧駆動や電気駆動等による駆動源としてもよい。本実施形態におけるエアーモータ１３は、油圧駆動や電気駆動等の駆動手段に比べて、火花の発生や油等の使用を低減できるので、圧縮対象である可燃性ガスに引火する危険を低減でき、安全性を向上させることができる。
【００２７】
さらに筐体３ａには、制御部１５が設けられている。制御部１５は、エアーモータ１３の駆動を制御する。
【００２８】
筐体３ａ内には、エアーモータ１３の駆動力をクリアランスロッド１１に伝達する動力伝達機構１８が設けられている。
【００２９】
動力伝達機構１８は、一例として、ベルト駆動機構により構成されるが、歯車機構であってもよい。本実施形態におけるエアーモータ１３には、一例として減速機が設けられており、エアーモータ１３の回転数を減速機により減速して動力伝達機構１８を介してクリアランスロッド１１に伝達する。
【００３０】
図６に示すように、本実施形態において動力伝達機構１８は、エアーモータ１３の減速機に取り付けられた駆動側プーリー（不図示）と、従動側プーリー２０と、駆動側プーリー及び従動側プーリー２０に巻き付けられた無端ベルト２７とを備えている。
【００３１】
従動側プーリー２０は動力伝達機構１８の一部であるナット１９に取り付けられている。ナット１９はベアリング２１に回転可能に保持されている。これにより、ナット１９は従動側プーリー２０とともに回転可能である。ナット１９の内周には、雌ねじ１９ａが形成されている。
【００３２】
クリアランスロッド１１の離間方向側の端部には、動力伝達機構１８の一部である雄ねじ１１ａが形成されている。クリアランスロッド１１の離間方向側の端部は、ナット１９内に通されており、雄ねじ１１ａと雌ねじ１９ａとが螺合している。
【００３３】
制御部１５がエアーモータ１３を回転駆動させると、エアーモータ１３は無端ベルト２７を介して従動側プーリー２０、ひいてはナット１９を回転させる。これにより、雄ねじ１１ａと雌ねじ１９ａとの間で回転運動が直線運動に変換され、クリアランスロッド１１は、軸線方向に変位させられる。
【００３４】
クリアランスロッド１１には、付勢板２６が固定されている。付勢板２６は、クリアランスロッド１１の軸線方向における変位に伴って前記軸線方向に変位する。付勢板２６には、複数のガイドロッド１６が挿通されている。一例として付勢板２６とガイドロッド１６との間にはローラー式ガイド（不図示）が設けられている。ガイドロッド１６は、クリアランスロッド１１が軸線方向に沿って変位する際、クリアランスロッド１１とともに軸線方向に変位する付勢板２６を案内する。付勢板２６は、クリアランスロッド１１の回り止めでもある。したがって、クリアランスロッド１１は、付勢板２６により回転を規制され、軸線方向にのみ変位するように構成されている。
【００３５】
クリアランスロッド１１の軸線方向に変位させられる付勢板２６の位置は、図３及び図４に示す付勢板位置検出器３２により検出される。本実施形態の付勢板位置検出器３２には、クリアランスロッド１１の軸線方向に沿って延びる検出ロッド３２ａが設けられている。
【００３６】
検出ロッド３２ａは、エアシリンダ取付板９に取り付けられた本体部３２ｂからシリンダ取付板１７に向かって延び、シリンダ取付板１７にその端部が固定されている。付勢板２６には、検出ロッド３２ａが挿通されている可変部３２ｃが取り付けられている。
【００３７】
付勢板２６がクリアランスロッド１１の軸線方向に変位する際、可変部３２ｃは、検出ロッド３２ａに沿って変位する。付勢板位置検出器３２は、可変部３２ｃが検出ロッド３２ａに対して変位することで付勢板２６の位置を検出する。その結果、クリアランスポケット１０内のクリアランスピストン１２の位置を検出できる。これにより、クリアランスポケット容積可変装置３の故障を発見することができる。
【００３８】
クリアランスロッド１１が軸線方向に変位させられることで、クリアランスポケット本体１０内に配置されたクリアランスピストン１２もクリアランスロッド１１の軸線方向に変位させられる。
【００３９】
したがって、クリアランスロッド１１は、エアーモータ１３から駆動力が供給されると、離間方向に変位した第１の状態（図３に示す状態）と、接近方向に変位した第２の状態（図４に示す状態）との間で直線運動し、ポケット室１０ａの容積を変化させる方向においてクリアランスピストン１２の位置を変化させる。
【００４０】
また、図３、図４及び図６において筐体３ａには、クリアランスロッド１１の離間方向側の端部を覆うように覆い部２２が設けられている。覆い部２２は、一例として筒状に形成されている。筒状の覆い部２２は、クリアランスロッド１１の軸線方向において、クリアランスロッド１１の変位を許容する長さを有している。
【００４１】
ここで、図５（Ａ）ないし図５（Ｃ）を参照して、ポケット室１０ａの容積変化について説明する。図５（Ａ）は、クリアランスポケット本体１０内においてクリアランスピストン１２がクランクシャフト４ａ側に位置している状態、つまり図４における第２の状態である。この状態では、クリアランスピストン１２の位置が、シリンダ５の圧縮室５ａにおけるクランクシャフト４ａと反対側の端部と面一となる位置である。つまり、背圧室１０ｂの容積が最大となる状態である。
【００４２】
図５（Ｂ）に示すように、エアーモータ１３の駆動力によりクリアランスロッド１１がクランクシャフト４ａに対して離間方向に変位すると、クリアランスピストン１２も離間方向に変位する。その結果、シリンダ５の圧縮室５ａにおけるクランクシャフト４ａと反対側の端部に対してクリアランスピストン１２が凹んだ状態となり、背圧室１０ｂの容積が減少し、ポケット室１０ａが形成される。ポケット室１０ａが形成されることで、圧縮室５ａの容積が増大する。
【００４３】
図５（Ｃ）に示すように、さらに、クリアランスピストン１２を離間方向に変位させると、クリアランスポケット本体１０内のポケット室１０ａの容積が最大となる。この状態におけるクリアランスピストン１２は、図３に示す第１の状態である。
【００４４】
本実施形態では、エアーモータ１３の駆動力によりクリアランスピストン１２をクリアランスポケット本体１０に対して摺動させて、図５（Ａ）に示す位置と図５（Ｃ）に示す位置との間を変位させることで、クリアランスポケット１０のポケット室１０ａの容積、ひいてはシリンダ５の圧縮室５ａの容積を変化させることができる。
【００４５】
〔バックラッシ低減機構〕
図３、図４、図６及び図７を参照して、バックラッシ低減機構１４について説明する。クリアランスポケット容積可変装置３には、バックラッシ低減機構１４が設けられている。
【００４６】
本実施形態において、バックラッシ低減機構１４は、エアシリンダ取付板９に取り付けられた少なくとも１つのエアシリンダ２３を有している。エアシリンダ２３内には付勢用ピストン２５が配置されている。付勢用ピストン２５は、付勢用ロッド２４の離間方向側端部に接続されている。付勢用ロッド２４の接近方向側端部には付勢板２６が接続されている。
【００４７】
図６に示すように、エアシリンダ２３内は、付勢用ピストン２５により大気連通室２８と加圧気体室３０とに区画されている。付勢用ピストン２５の離間方向側の大気連通室２８には、大気開放口２９が設けられている。これにより、大気連通室２８は、大気圧と同じ圧力状態に維持される。
【００４８】
付勢用ピストン２５の接近方向側の加圧気体室３０には、気体供給口３１が設けられている。気体供給口３１は、気体供給源（不図示）に接続され、気体供給源から加圧気体室３０内に加圧された気体を送り込むことができる。
【００４９】
気体供給源から気体供給口３１を介して加圧気体室３０に加圧された気体が供給される。加圧気体室３０に加圧された気体が受け入れられると、加圧された気体により付勢用ピストン２５が大気連通室２８側に押圧される。本実施形態において加圧気体室３０内の加圧された気体は、所定圧力以上の圧力を有している。
【００５０】
本実施形態における所定圧力以上とは、クリアランスロッド１１におけるバックラッシを低減できる圧力以上に設定されている。具体的には、往復動圧縮機１のシリンダ５内の圧縮室５ａにおけるボイルオフガスの吸入・吐出時の圧力変動により、クリアランスピストン１２を介してクリアランスロッド１１に作用する変動荷重の影響を低減できる圧力に設定されている。所定圧力は一例として、２バール（０．２ＭＰａ）以上に設定されている。本実施形態では、付勢板位置検出器３２により、付勢板２６やクリアランスピストン１２の位置を検出している。例えば、ポケット室１０ａが負圧になった場合、付勢板２６がポケット室１０ａ側の方向に引っ張られてポケット室１０ａ側の方向に変位しないように、付勢板位置検出器３２により検出される付勢板２６の位置情報に基づいて所定圧力を設定することができる。
【００５１】
これにより、付勢用ピストン２５は、加圧気体室３０内の加圧気体により離間方向側に付勢される。その結果、付勢用ロッド２４は付勢板２６を離間方向に引っ張る。付勢板２６にはクリアランスロッド１１が固定されているので、付勢板２６が付勢用ロッド２４により引っ張られることで、クリアランスロッド１１も離間方向に付勢される。
【００５２】
したがって、図７に示すように、クリアランスロッド１１の雄ねじ１１ａは、クリアランスロッド１１の軸線方向に沿って付勢される。これにより、クリアランスロッド１１の雄ねじ１１ａのねじ山は、クリアランスロッド１１の軸線方向（図７における矢印方向）においてナット１９の雌ねじ１９ａのねじ山に押し付けられる。その結果、バックラッシ低減機構１４は、クリアランスロッド１１の雄ねじ１１ａとナット１９の雌ねじ１９ａとの間のバックラッシを低減することができる。
【００５３】
往復動圧縮機１の作動中にクリアランスポケット本体１０のポケット室１０ａの容積を可変させる際、雄ねじ１１ａと雌ねじ１９ａとのバックラッシを低減した状態でクリアランスロッド１１を変位させるので、容積変化後にバックラッシによる容積の狂いが生じることを低減できる。
【００５４】
加えて、クリアランスロッド１１の雄ねじ１１ａとナット１９の雌ねじ１９ａとの間のバックラッシをばね部材を用いずに加圧気体の圧力を利用して低減するので、ばね部材の経年劣化の影響を受けずに済む。
【００５５】
本実施形態において、クリアランスポケット本体１０内におけるクリアランスピストン１２の位置が変位した場合において、前記所定圧の加圧気体が付勢用ロッド２４及び付勢板２６を介してクリアランスロッド１１を付勢するので、クリアランスロッド１１を付勢する付勢力を一定とすることができる。その結果、クリアランスポケット本体１０内におけるクリアランスピストン１２の位置を正確に制御することができ、往復動圧縮機１における流量制御を正確に行うことができる。
【００５６】
本実施形態における往復動圧縮機１を船舶に配置した場合、往復動圧縮機１における流量制御を正確に行うことができるので、船舶用内燃機関への燃料供給を正確に行うことができ、船舶の航続性能を向上させ、船舶運用の経済性を向上させることができる。
【００５７】
加えて、クリアランスロッド１１を加圧気体の圧力を用いて付勢する構成としたので、ばね部材を用いた構成に比べて、金属同士の接触箇所を減らすことができ、火花の発生を低減できる。これにより、本実施形態の往復動圧縮機１を船舶に用いた場合、船舶の安全性を向上させることができる。
【００５８】
（実施形態２）
実施形態１では、往復動圧縮機１の作動中に、継続して所定圧力以上の気体圧力を付勢用ピストン２５に作用させて、クリアランスロッド１１をクリアランスロッド１１の軸線方向に沿って付勢し、バックラッシを低減する構成としたが、この構成に代えて、例えば、エアシリンダ２３の加圧気体室３０から加圧気体を排気できる排気口を設け、ポケット室１０ａの容積を変化させる際、加圧気体室３０内の気体を前記排気口から排気して加圧気体室３０内の圧力を減圧してもよい。なお、この構成においては加圧気体室３０内に圧力計を設け、加圧気体室３０内の圧力を測定することができる。
【００５９】
クリアランスロッド１１の軸線方向においてクリアランスロッド１１を付勢する力が低くなり、雄ねじ１１ａと雌ねじ１９ａとの摩擦力が小さくなり、クリアランスロッド１１を軸線方向に進退させる力を小さくできる。
【００６０】
あるいは、ポケット室１０ａの容積を変化させる際、加圧気体室３０内の気体を前記排気口から排気して加圧気体室３０内の圧力を大気圧まで減圧してもよい。この方法でもクリアランスロッド１１を進退させる力を小さくすることができる。
【００６１】
図８は、実施形態２におけるポケット室の容積を変化させる際の制御部のフローチャートである。まず、制御部１５はポケット室１０ａの容積を変化させるかを判別する（Ｓ１）。ポケット室１０ａの容積を変化させる場合、Ｓ２に進む。ポケット室１０ａの容積を変化させない場合は制御を終了する。
【００６２】
制御部１５は加圧気体室３０内の加圧気体の圧力を減圧させるかを判別する（Ｓ２）。加圧気体を減圧させる場合にはＳ３に進む。加圧気体を減圧させない場合にはＳ６に進む。
【００６３】
制御部１５は加圧気体室３０に設けた前記排気口から加圧気体を排気して、加圧気体室３０内の加圧気体を減圧する（Ｓ３）。
【００６４】
制御部１５は加圧気体室３０内の加圧気体の圧力が設定された圧力まで減圧されたか判別する（Ｓ４）。具体的には、制御部１５は、前記圧力計の計測値が設定された圧力値になったか否かにより判別する。加圧気体室３０の圧力が設定された圧力まで減圧された場合Ｓ５に進む。加圧気体室３０の圧力が設定された圧力まで減圧されていない場合、Ｓ３に戻る。尚、本態様における設定された圧力とは、前記所定の圧力以下の圧力であり、制御部１５等により設定される圧力値である。
【００６５】
制御部１５は、前記圧力計の計測値が設定された圧力値になったと判別すると加圧気体室３０から前記排気口を介して排気される加圧気体の排気を停止させる（Ｓ５）。加圧気体の排気の停止後、Ｓ６に進む。
【００６６】
制御部１５は、駆動源であるエアーモータ１３を駆動させてクリアランスロッド１１を軸線方向に変位させクリアランスピストン１２を摺動させてポケット室１０ａの容積を変化させる（Ｓ６）。ポケット室１０ａの容積変化後、制御部１５は、制御を終了する。
【００６７】
上記Ｓ１〜Ｓ６を実行することにより、実施形態２に係るクリアランスポケットにおけるバックラッシ低減方法が実行される。
【００６８】
（その他の実施形態）
実施形態１の気体供給口３１に、さらに逆止弁を設ける構成としてもよい。気体供給口３１に逆止弁を設けることにより、加圧気体室３０内への加圧気体の供給が断続的、あるいは停止しても加圧気体室３０内の圧力を維持できる。
【００６９】
また、実施形態１において、動力伝達機構１８が雄ねじ１１ａ及び雌ねじ１９ａを有する構成としたが、この構成に代えて、ラック部及びピニオン歯車を有するラックアンドピニオン機構としてもよく、その他回転運動を直線運動へと変換する機構であってもよい。
【００７０】
また、実施形態１では、クリアランスロッド１１の回転を規制して軸線方向に変位させる構成としたが、この構成に代えて、クリアランスロッド１１を回転させて軸線方向に変位させる構成であってもよい。
【００７１】
また、上記実施形態において、往復動圧縮機１は、液化天然ガス（ＬＮＧ）のボイルオフガスを圧縮する構成としたが、この構成に限定されず、ボイルオフガス以外のガスを圧縮する構成であってもよい。さらに、往復動圧縮機１は、船舶等に配置される構成としたが、この構成に限定されず、例えば、石油プラント等に配置するものであってもよい。またさらに、往復動圧縮機１は、水平対向型クランク駆動機構を用いた構成に限定されず、縦型圧縮機として構成してもよい。
【００７２】
本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行ってもよい。その他、具体的な細部構造や数値等及び制御装置の制御内容等についても適宜に変更可能であることは勿論である。加えて、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前述した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７３】
１  往復動圧縮機
２  往復動圧縮機本体
３  クリアランスポケット容積可変装置
３ａ  筐体
４  水平対向型クランク駆動機構
４ａ  クランクシャフト
４ｂ  接合棒
４ｃ  クロスヘッドピン軸受
４ｄ  クロスヘッド
５  シリンダ
５ａ  圧縮室
６  ピストン棒
７  圧縮ピストン
８  吸入弁
９  エアシリンダ取付板
１０  クリアランスポケット本体
１０ａ  ポケット室
１０ｂ  背圧室
１１  クリアランスロッド
１１ａ  雄ねじ
１２  クリアランスピストン
１３  エアーモータ
１４  バックラッシ低減機構
１５  制御部
１６  ガイドロッド
１７  シリンダ取付板
１７ａ  ローラ式ガイド
１８  動力伝達機構
１９  ナット
１９ａ  雌ねじ
２０  従動側プーリー
２１  ベアリング
２２  覆い部
２３  エアシリンダ
２４  付勢用ロッド
２５  付勢用ピストン
２６  付勢板
２７  無端ベルト
２８  大気連通室
２９  大気開放口
３０  加圧気体室
３１  気体供給口
３２  付勢板位置検出器
３２ａ  検出ロッド
３２ｂ  本体部
３２ｃ  可変部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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