(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、該ベース上に設けられた駆動側ハウジングと、該駆動側ハウジングの両側面に軸受を介して貫通して支持された入力軸と、該入力軸に一体に設けられた偏芯輪と、該偏芯輪に大端軸受を介して設けられた駆動側コンロッドと、該駆動側コンロッドに小端軸受を介して設けられた駆動側ピンと、該駆動側ピンに連結された駆動側揺動アームと、該揺動アームを貫通して該揺動アームによって搖動するものであって該駆動側ハウジングを貫通して支持された揺動軸とを有する駆動部（Ａ）と；
該べース上で該駆動側ハウジングに隣接して設けられた圧縮ユニット（Ｂ）側ハウジングと、周囲に夫々ラジエータを形成し、該圧縮ユニット側ハウジングに一体に設けられた低圧側シリンダ及び高圧側シリンダと、吸入弁を設けた吸入口と吐出弁を設けた吐出口とを有し、該低圧側シリンダに一体に設けられた低圧側バルブ・プレートと、吸入口と吐出口とを有し、該低圧側バルブ・プレートに一体に設けられた低圧側バルブ・カバーと、吸入弁を設けた吸入口と吐出弁を設けた吐出口とを有し、該高圧側シリンダに一体に設けられた高圧側バルブ・プレートと、吸入口と吐出口とを有し、該高圧側バルブ・プレートに一体に設けられた高圧側バルブ・カバーと、該低圧側シリンダ内に摺動自在に嵌合された低圧側ピストンと、該高圧側シリンダ内に摺動自在に設けられた高圧側ピストンと、該低圧側ピストン内に上端が枢支された低圧従動側コンロッドと、該高圧側ピストン内に上端が枢支された高圧従動側コンロッドと、該両従動側コンロッドにそれぞれ連結された従動側揺動アームを有する圧縮ユニット（Ｂ）と；
を備え、
前記駆動部（Ａ）の前記搖動軸は、前記圧縮ユニット（Ｂ）の低圧側と高圧側とのハウジング内に延びて前記低圧側と高圧側のハウジング内で前記高圧側と低圧側の従動側搖動アームにそれぞれ一体となっており、前記入力軸の回転運動を４節リンク機構により揺動運動に変換して該揺動軸を揺動させて、前記低圧側及び高圧側の従動側搖動アームを介して前記低圧側シリンダと高圧側シリンダとのピストンを互いに反対方向に運動するようにしたことを特徴とする揺動型オイルフリー・コンプレッサ。
【請求項２】
ベースと、該ベース上に設けられたハウジングと、該ハウジング内部上方に設けられ、周囲に夫々ラジエータを形成した低圧側シリンダ及び高圧側シリンダと；
吸入弁を設けた吸入口と吐出弁を設けた吐出口とを有し、該低圧側シリンダに一体に設けられた低圧側バルブ・プレートと、吸入口と吐出口とを有し、該低圧バルブ・プレートに一体に設けられた低圧側バルブ・カバーと；
吸入弁を設けた吸入口と吐出弁を設けた吐出口とを有し、該高圧側シリンダに一体に設けられた高圧側バルブ・プレートと、吸入口と吐出口とを有し、該高圧側バルブ・プレートに一体に設けられた高圧側バルブ・カバーと；
該ハウジング内部下方に軸受を介して貫通して支持された入力軸と、該入力軸に一体に設けられた偏芯輪と、該偏芯輪に一体に設けられた主コンロッドと、該主コンロッドの上端にピンを介して連結された搖動アームを有する揺動軸と、該低圧側シリンダ内に摺動自在に嵌合された低圧側ピストンと、該高圧側シリンダ内に摺動自在に設けられた高圧側ピストンと、該低圧側ピストンの下端に連結された低圧従動側コンロッドと、該高圧側ピストンの下端に連結された高圧従動側コンロッドとを備え、；
該低圧側コンロッドと該高圧側コンロッドとの下端を揺動アームの両端にそれぞれ連結して、前記搖動アームを介して前記低圧側シリンダと高圧側シリンダとのピストンを互いに反対方向に運動するようにしたことを特徴とする揺動型オイルフリー・コンプレッサ。
【請求項３】
周囲に夫々ラジエータをそれぞれ形成した低圧側シリンダ及び高圧側シリンダを一体として有する第１圧縮ユニットＸと；
周囲に夫々ラジエータをそれぞれ形成した低圧側シリンダ及び高圧側シリンダを一体として有する第２圧縮ユニットＹと：
該第１圧縮ユニットＸと該第２の圧縮ユニットＹとは並立一体に設けられて両圧縮ユニットの中間部内側に設けられた圧縮ユニット・ハウジングと；
吸入弁を設けた吸入口と吐出弁を設けた吐出口とを有し、該第１圧縮ユニットの低圧側シリンダの上に一体に設けられた低圧側バルブ・プレートと、吸入口と吐出口とを有し、該低圧側バルブ・プレートに一体に設けられた低圧側バルブ・カバーと；
吐出弁を設けた吐出口と吸入弁を設けた吸入口とを有し、該高圧側シリンダの下に一体に設けられた高圧側バルブ・プレートと、吐出口と吸入口とを有し、該高圧側バルブ・プレートに一体に設けられた高圧側バルブ・カバーと；
吐出弁を設けた吐出口と吸入弁を設けた吸入口とを有し、該第２圧縮ユニットの低圧側シリンダの上に一体に設けられた低圧側バルブ・プレートと、吐出口と吸入口とを有し、該低圧側バルブ・プレートに一体に設けられた低圧側バルブ・カバーと；
吸入弁を設けた吸入口と吐出弁を設けた吐出口とを有し、該高圧側シリンダの下に一体に設けられた高圧側バルブ・プレートと、吸入口と吐出口とを有し、該高圧側バルブ・プレートに一体に設けられた高圧側バルブ・カバーと；
該第１圧縮ユニットの該低圧側シリンダと該高圧側シリンダ内に夫々摺動自在に嵌合された低圧側ピストン及び高圧側ピストンと、該圧縮ユニット・ハウジング内中心に水平に設けられた揺動軸と、該揺動軸に一体に設けられた従動側アームとから成り；
該第１圧縮ユニットの一体化された該低圧側及び高圧側ピストンに枢支されたコンロッドの端部を該従動側アームの一端に連結し、該第２圧縮ユニットの一体化された該低圧側ピストン及び高圧側ピストンに枢支されたコンロッドの端部を該従動側アームの他端に連結して、前記従動側アームによって第１と第２の圧縮ユニットＸ，Ｙを反対方向に動作することを特徴とする揺動型オイルフリー・コンプレッサ。
【請求項４】
周囲に夫々ラジエータをそれぞれ形成した低圧側シリンダ及び高圧側シリンダとを有する第１圧縮ユニットＸと；
周囲に夫々ラジエータをそれぞれ形成した低圧側シリンダ及び高圧側シリンダを有する第２圧縮ユニットＹと：
該第１圧縮ユニットＸと該第２の圧縮ユニットＹとは並立一体に設けられて両圧縮ユニットの中間部内側に設けられた圧縮ユニット・ハウジングと；
吸入弁を設けた吸入口と吐出弁を設けた吐出口とを有し、該第１圧縮ユニットの低圧側シリンダの上に一体に設けられた低圧側バルブ・プレートと、吸入口と吐出口とを有し、該低圧側バルブ・プレートに一体に設けられた低圧側バルブ・カバーと；
吐出弁を設けた吐出口と吸入弁を設けた吸入口とを有し、該高圧側シリンダの下に一体に設けられた高圧側バルブ・プレートと、吐出口と吸入口とを有し、該高圧側バルブ・プレートに一体に設けられた高圧側バルブ・カバーと；
吐出弁を設けた吐出口と吸入弁を設けた吸入口とを有し、該第２圧縮ユニットの低圧側シリンダの上に一体に設けられた低圧側バルブ・プレートと、吐出口と吸入口とを有し、該低圧側バルブ・プレートに一体に設けられた低圧側バルブ・カバーと；
吸入弁を設けた吸入口と吐出弁を設けた吐出口とを有し、該高圧側シリンダの下に一体に設けられた高圧側バルブ・プレートと、吸入口と吐出口とを有し、該高圧側バルブ・プレートに一体に設けられた高圧側バルブ・カバーと；
該第１圧縮ユニットの該低圧側シリンダと該高圧側シリンダ内に夫々摺動自在に嵌合された低圧側ピストン及び高圧側ピストンと、
該圧縮ユニット・ハウジング内中心に水平に設けられた揺動軸と、該揺動軸に一体に設けられた従動側アームとから成り；
該第１圧縮ユニット内の該低圧側ピストンに上端が枢支されたコンロッドの下端を該従動側アームの一端と連結し、該第１圧縮ユニットの該高圧側ピストン内に下端が枢支された該コンロッドの上端を同じく該従動側アームの一端と連結し、該第２圧縮ユニットの該低圧側ピストン内に上端が枢支されたコンロッドの下端を該従動側アームの他端と連結し、該第２圧縮ユニットの該高圧側ピストン内に下端が枢支された高圧側コンロッドの上端を同じく該従動側アームの他端と連結していることを特徴とする揺動型オイルフリー・コンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、揺動型オイルフリー・コンプレッサに関し、更に詳しくは、揺動型オイルフリー・コンプレッサにおいて一体型でなくても一体型ピストンと同様な機能を有し、単数又は複数の圧縮ユニットにより低圧側シリンダと高圧側シリンダとの２段構えで圧縮し、小型でも大容量が得られ、慣性質量が小さく、振動が少なく、高速化が容易な揺動型オイルフリー・コンプレッサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来提案されているオイルフリー・コンプレッサとしては、
【特許文献１】特開２００３−１６１２６０、
【非特許文献１】株式会社  宇野澤組鉄工所のコンプレッサ等があげられる。
【０００３】
公知のオイルフリー・コンプレッサは、スライド枠にロッドを取付け、該ロッドの先端にピストンを設け、クランク軸の回転運動をピストンの直線運動に変換し、吸入・圧縮を行う構造であるから全長を短くできる特徴がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
公知のオイルフリー・コンプレッサにおいては、１個の圧縮室に１個のピストンを対応させているため、機械効率は５３％程度が限界であった。
【０００５】
更に、公知のオイルフリー・コンプレッサは、往復動部の質量が大きいので慣性力が大きくなり、機械損失の増加及び振動発生が避けられない。
【０００６】
この発明に係る揺動型オイルフリー・コンプレッサの特性は、
（１）入力軸の回転は、４節リンク機構により揺動運動に変換される。
（２）４節リンク機構により、揺動軸を介して従動側揺動アームを揺動させる。
（３）従動側揺動アームに連結された従動側コンロッドを介して低圧側及び高圧側ピストンを往復直線運動させる。
（４）低圧側及び高圧側圧縮ピストンは、従動側揺動アームにより連結されているので、一体型ピストンと同様の働きをする。
（５）低圧側圧縮室が圧縮行程にあるとき、低圧側圧縮室の吐出圧力は高圧側ピストンに加わるので、低圧側圧縮に必要な力を補助する力として働く。
（６）これによって低圧側及び高圧側ピストンは、一体となっていなくても一体と同様な効果を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、前述の課題を解決するものであり、その第１要旨は、ベースと、該ベース上に設けられた駆動側ハウジングと、該駆動側ハウジング内上部に軸受を介して貫通された入力軸と、該入力軸に一体に設けられた偏芯輪と、該偏芯輪に大端軸受を介して設けられた駆動側コンロッドと、該駆動側コンロッドに小端軸受を介して設けられた駆動側ピンと、該駆動側ピンに連結された駆動側揺動アームと、該揺動アームに貫通され、該駆動側ハウジング内下部に貫通された揺動軸とを有する駆動部と；該べース上で該駆動側ハウジングに隣接して設けられた圧縮ユニット側ハウジングと、周囲に夫々ラジエータを形成し、該圧縮ユニット側ハウジング上部に一体に設けられた低圧側シリンダ及び高圧側シリンダと、吸入弁を設けた吸入口と吐出弁を設けた吐出口とを有し、該低圧側シリンダに一体に設けられた低圧側バルブ・プレートと、吸入口と吐出口とを有し、該低圧側バルブ・プレートに一体に設けられた低圧側バルブ・カバーと、吸入弁を設けた吸入口と吐出弁を設けた吐出口とを有し、該高圧側シリンダに一体に設けられた高圧側バルブ・プレートと、吸入口と吐出口とを有し、該高圧側バルブ・プレートに一体に設けられた高圧側バルブ・カバーと、ピストン・ピンを有し、該低圧側シリンダ内に摺動自在に嵌合された低圧側ピストンと、ピストン・ピンを有し、該高圧側シリンダ内に摺動自在に設けられた高圧側ピストンと、該低圧側ピストン内に上端が枢支された低圧従動側コンロッドと、該高圧側ピストン内に上端が枢支された高圧従動側コンロッドと、該揺動軸に一体に設けられ、該両従動側コンロッドに連結された従動側揺動アームを有する圧縮ユニットと；一端をスリーブ、小端軸受及び駆動側揺動アームを介して該駆動部の該ハウジング内に貫通され、他端を該圧縮ユニット内にスリーブ及び従動側揺動アームを介して貫通された揺動軸とから成り、該入力軸の回転運動を４節リンク機構により揺動運動に変換して該揺動軸を揺動させる揺動型オイルフリー・コンプレッサである。
【０００８】
その第２要旨は、ベースと、該ベース上に設けられたハウジングと、周囲に夫々ラジエータを形成し、該ハウジング上部に設けられた低圧側シリンダ及び高圧側シリンダと、吸入弁を設けた吸入口と吐出弁を設けた吐出口とを有し、該低圧側シリンダに一体に設けられた低圧側バルブ・プレートと、吸入口と吐出口とを有し、該低圧バルブ・プレートに一体に設けられた低圧側バ゛ルブ・カバーと；吸入弁を設けた吸入口と吐出弁を設けた吐出口とを有し、該高圧側シリンダに一体に設けられた高圧側バルブ・プレートと、吸入口と吐出口とを有し、該高圧側バルブ・プレートに一体に設けられた高圧側バルブ・カバーと；該ハウジング内下部にスリーブ及び軸受を介して貫通された該揺動軸に一体に設けられた偏芯輪と、該偏芯輪に一体に設けられた主コンロッドと、該主コンロッドの上端に軸受及びピンを介して該揺動軸に連結された揺動アームと、ピストン・ピンを有し、該低圧側シリンダ内に摺動自在に嵌合された低圧側ピストンと、該低圧側ピストン・ピンを有し、該高圧側シリンダ内に摺動自在に設けられた高圧側ピストンと、該低圧側ピストンの下端に連結された低圧従動側コンロッドと、該ハウジング内下部の貫通孔にスリーブと軸受とを介して貫通された入力軸と、該入力軸に設けられた偏心輪と、該偏芯輪に一端が連結され、他端が該揺動アームの一端に連結された高圧側コンロッドとから成り；該低圧側コンロッドの下端が該揺動アームに連結され、該高圧側コンロッドの下端を該揺動アームの他端に連結された４節リンク機構を有する揺動型オイルフリー・コンプレッサである。
【０００９】
その第３要旨は、周囲に夫々ラジエータと中間部内側中心に開口部を形成し、低圧側シリンダ及び高圧側シリンダとを有する第１圧縮ユニットと；周囲に夫々ラジエータと中間部内側中心に開口部を形成し、低圧側シリンダ及び高圧側シリンダを有し、該第１圧縮ユニットに並立一体に設けられ、該中間部内側中心に圧縮ユニット・ハウジングを形成した第２圧縮ユニットと；吸入弁を設けた吸入口と吐出弁を設けた吐出口とを有し、該第１圧縮ユニットの低圧側シリンダの上に一体に設けられた低圧側バルブ・プレートと、吸入口と吐出口とを有し、該低圧側バルブ・プレートに一体に設けられた低圧側バルブ・カバーと；吐出弁を設けた吐出口と吸入弁を設けた吸入口とを有し、該高圧側シリンダの下に一体に設けられた高圧側バルブ・プレートと、吐出口と吸入口とを有し、該高圧側バルブ・プレートに一体に設けられた高圧側バルブ・カバーと；吐出弁を設けた吐出口と吸入弁を設けた吸入口とを有し、該第２圧縮ユニットの低圧側シリンダの上に一体に設けられた低圧側バルブ・プレートと、吐出口と吸入口とを有し、該低圧側バルブ・プレートに一体に設けられた低圧側バルブ・カバーと；吸入弁を設けた吸入口と吐出弁を設けた吐出口とを有し、該高圧側シリンダの下に一体に設けられた高圧側バルブ・プレートと、吸入口と吐出口とを有し、該高圧側バルブ・プレートに一体に設けられた高圧側バルブ・カバーと；上端及び下端周囲に夫々ピストン・リングを有し、該第１圧縮ユニットの該低圧側シリンダと該高圧側シリンダ内に夫々摺動自在に嵌合された低圧側ピストン及び高圧側ピストンと、該圧縮ユニット・ハウジング内中心に水平に設けられた揺動軸と、該揺動軸に一体に設けられた従動側アームとから成り；該第１圧縮ユニットの該低圧側ピストン内に上端が枢支されたコンロッドの下端を該従動側アームの一端と、該第２圧縮ユニットの該低圧側ピストン内に上端が枢支されたコンロッドの下端を該従動側アームの他端に夫々連結して成る揺動型オイルフリー・コンプレッサである。
【００１０】
その第４要旨は、周囲に夫々ラジエータと中間部内側中心に開口部を形成し、低圧側シリンダ及び高圧側シリンダとを有する第１圧縮ユニットと；周囲に夫々ラジエータと中間部内側中心に開口部を形成し、低圧側シリンダ及び高圧側シリンダを有し、該第１圧縮ユニットに並立一体に設けられ、該中間部内側中心に圧縮ユニット・ハウジングを形成した第２圧縮ユニットと；吸入弁を設けた吸入口と吐出弁を設けた吐出口とを有し、該第１圧縮ユニットの低圧側シリンダの上に一体に設けられた低圧側バルブ・プレートと、吸入口と吐出口とを有し、該低圧側バルブ・プレートに一体に設けられた低圧側バルブ・カバーと；吐出弁を設けた吐出口と吸入弁を設けた吸入口とを有し、該高圧側シリンダの下に一体に設けられた高圧側バルブ・プレートと、吐出口と吸入口とを有し、該高圧側バルブ・プレートに一体に設けられた高圧側バルブ・カバーと；吐出弁を設けた吐出口と吸入弁を設けた吸入口とを有し、該第２圧縮ユニットの低圧側シリンダの上に一体に設けられた低圧側バルブ・プレートと、吐出口と吸入口とを有し、該低圧側バルブ・プレートに一体に設けられた低圧側バルブ・カバーと；吸入弁を設けた吸入口と吐出弁を設けた吐出口とを有し、該高圧側シリンダの下に一体に設けられた高圧側バルブ・プレートと、吸入口と吐出口とを有し、該高圧側バルブ・プレートに一体に設けられた高圧側バルブ・カバーと；上端及び下端周囲に夫々ピストン・リングを有し、該第１圧縮ユニットの該低圧側シリンダと該高圧側シリンダ内に夫々摺動自在に嵌合された低圧側ピストン及び高圧側ピストンと；
該両圧縮ユニット・ハウジング間中心に水平に設けられた揺動軸と、該揺動軸に一体に設けられた従動側アームとから成り；該第１圧縮ユニット内の該低圧側ピストンに上端が枢支されたコンロッドの下端を該従動側アームの一端と、該第２圧縮ユニットの該高圧側ピストン内に下端が枢支された該コンロッドの上端を同じく該従動側アームの一端と、該第２圧縮ユニットの該低圧側ピストン内に上端が枢支されたコンロッドの下端を該従動側アームの他端と、該高圧側ピストン内に下端が枢支された高圧側コンロッドの上端を同じく該他端と夫々連結して成る揺動型オイルフリー・コンプレッサである。
【発明の効果】
【００１１】
前述の揺動型オイルフリー・コンプレッサの特性に加えて、この発明は次の様な効果を有する。
【００１２】
（１）公知のコンプレッサの限界を超えることを目的とするもので、揺動軸の両側に容積の異なる低圧側圧縮室と高圧側圧縮室とを設け、低圧側圧縮室が圧縮行程にある時、その吐出圧力は、高圧側圧縮室のピストンに加わるので高圧側ピストンに働く力は、低圧側圧縮に必要な力を補助する力として働く。
【００１３】
（２）従って、低圧側ピストンと高圧側ピストンが一体型でなくてもリンク機構により一体型ピストンと同様な作用、効果が得られ、更に低圧側ピストンと高圧側ピストンに働く回転力は低圧側と反対方向に作用することが可能となる。
【００１４】
（３）この発明に係る揺動型オイルフリー・コンプレッサによれば、低圧側ピストンと高圧側ピストンとの２段構えで圧縮し、所望に応じ、圧縮ユニットの数を単数から複数個取付可能となる。
【００１５】
（４）低圧側ピストンと高圧側ピストンとの２段構えで圧縮し、所望に応じ、圧縮ユニットの数を単数から複数個取付可能となり、小型でも大容量が得られる様になる。
【００１６】
（５）リンク機構のアームの長さ及び従動側アームの長さ又は偏芯輪の偏芯量を変えることにより、揺動角度を変えられる。
【００１７】
（６）従って、ピストンが上下するストロークを容易に変えられので、ストロークを大きくすれば、同一シリンダ内径でも吐出量を増加可能となる。
【００１８】
（７）公知の往復型オイルフリー・コンプレッサは、機械効率が５３％程度が限界であったが、この発明に係る揺動型レシプロ・オイルフリー・コンプレッサは、一体型ピストンと同様な機能を有するので吐出量を増加し、機械効率は８０％に達する。両側に形成された両圧縮室の直径が同径の場合、容積は片側の２倍となる。
【００１９】
（８）クランク軸の回転運動をピストンの一定方向の往復運動に変換して駆動し、揺動軸の両側に容積の異なる圧縮室を形成するので、小型でも低振動で大容量の吐出量と高圧縮化とが高効率で得られるようになる。
【００２０】
（９）この発明によれば、両側のシリンダ内径が同じ場合は、効率向上を目的とするものではなく、吐出量を２倍にする。
【００２１】
（１０）この発明によれば、公知コンプレッサの限界を超えることを目的とするもので、揺動軸の両側に容積の異なる低圧側圧縮室と高圧側圧縮室とを設け、低圧側圧縮室が圧縮行程にある時、その吐出圧力は、高圧側圧縮室のピストンに加わるので低圧側圧縮に必要な力を補助する力として働く。
【００２２】
（１１）ピストンの低圧側圧縮室と高圧側両圧縮室のピストンが互いに相反する方向に運動し、ピストンの慣性力を相殺するので振動を少なくする。
【００２３】
（１２）圧縮室を１個又は分割された複数のピストンにより交互に圧縮する構成とし、これにより低圧側圧縮室の圧縮行程を補助することが可能となり、８０％という高効率を実現可能となった。
【００２４】
低圧側圧縮機室の圧縮による高圧側圧縮室の圧力変化は、次の気体の状態によって決まる。ここで添え字の１は、低圧側を、２は、高圧側を示すものとする。そして低圧側圧縮機室内の気体は圧縮され、圧縮されながら高圧側圧縮室に入る。
ｐＶ＝ＧＲＴより  ｐＶ／Ｔ＝ＧＲ＝一定
そして容積は、Ｖ１からＶ２に変化する。
その関係は、以下の式で表される。
ｐ１Ｖ１／Ｔ１＝ｐ２Ｖ２／Ｔ２
上式で
ｐ：気体の絶対圧力  （ｋｇｆ／ｍ２）
Ｖ：気体の容積  （ｍ３）
Ｇ：気体の重量  （ｋｇｆ）
Ｔ：気体の絶対温度  （°Ｋ）
Ｒ：気体のガス定数  （ｋｇｍ／ｋｇ°Ｋ）
上式から高圧側の吸入圧力ｐ２を求めることができる。
ｐ２＝Ｔ２／Ｔ１・Ｖ１／Ｖ２・ｐ１
低圧側圧縮室直径＝１６ｃｍ、高圧側圧縮室直径＝１０ｃｍとすると、
Ｖ１／Ｖ２＝（π／４・１６２・４．５）／（π／４・１０２・４．５）＝２．５６
上式にＴ２＝３０３、Ｔ１＝２９３、Ｖ１／Ｖ２＝２．５６、ｐ１＝１０３３０を入れると
ｐ２＝３０３／２９３・２．５６・１０３３０＝２７３４７（ｋｇｆ／ｍ２）（絶対圧力）
ｐ２＝２７３４７−１０３３０＝１０７１７（ｋｇｆ／ｍ２Ｇ）（＝１．７ｋｇｆ／ｃｍ２Ｇ）（ゲージ圧力）
即ちｐ１が大気圧の時、低圧側圧縮室の圧縮行程終了時（高圧側圧縮室の吸入行程終了時）高圧側圧縮室の圧力は、１．７（ｋｇｆ／ｍ２Ｇ）に上昇する。また、この過程は、低圧側圧縮室の圧縮行程と同時に行われるので、高圧側圧縮室の圧力が下降することはなく、圧力は連続的に上昇する。更に、上式では高圧側圧縮室の圧力は大気圧から上昇するものとしているが、実際に運転されている時は、大気圧以上の圧力から吸入が始まるので、上記圧力より高い圧力となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
この発明を実施するための最良の形態は、駆動側ハウジングと、該駆動側ハウジング内上部に軸受を介して貫通された入力軸と、該入力軸に一体に設けられた偏芯輪と、該偏芯輪に駆動側コンロッドと、該駆動側ピンに設けられた揺動アームと、該駆動側ハウジング内下部に貫通された揺動軸とを有する駆動部と、該駆動部の該駆動側ハウジングに隣接して設けられた圧縮ユニット側ハウジングと、低圧側シリンダと高圧側シリンダと、吸入弁を設けた吸入口と吐出弁を設けた吐出口とを有し、該低圧側シリンダに一体に設けられた低圧側バルブ・プレートと、吸入口と吐出口とを有し、該低圧側バルブ・プレートに一体に設けられた低圧側バルブ・カバーと、吸入弁を設けた吸入口と吐出弁を設けた吐出口とを有し、該高圧側シリンダに一体に設けられた高圧側バルブ・プレートと、吸入口と吐出口とを有し、該高圧側バルブ・プレートに一体に設けられた高圧側バルブ・カバーと、ピストン・ピンを有し、該低圧側シリンダ内に摺動自在に設けられ低圧側ピストンと、該低圧側ピストンに一端が連結された従動側コンロッドと、該高圧側ピストンに一端が連結された従動側コンロッドと、該揺動軸に一体に設けられ、該両従動側コンロッドに連結された従動側揺動アームを有する圧縮ユニットと；一端をスリーブ、小端軸受及び駆動側揺動アームを介して該駆動部の該ハウジング内に貫通され、他端を該圧縮ユニット内にスリーブ及び従動側揺動アームを介して貫通された揺動軸とから成り、該入力軸の回転運動を４節リンク機構により揺動運動に変換して該揺動軸を揺動させる揺動型オイルフリー・コンプレッサである。
【実施例】
【００２６】
図１〜６において、請求項１記載の発明に係る揺動型オイルフリー・コンプレッサの実施例を説明する。その駆動部Ａは、ベース２上に一体に設けられた所要の容積を有する駆動側ハウジング１０上部の両側面１０ａ、１０ａの貫通孔１０ｂ、１０ｂ内にスリーブ１０ｄ、１０ｄと軸受１０ｅ、１０ｅとを介して入力軸１２を貫通し、該入力軸１２の両端を該駆動側ハウジング１０の該両側面１０ａ、１０ａから外側に部分的に突出させる。
【００２７】
該駆動側ハウジング１０内の該入力軸１２に偏芯輪１８を一体に設け、該偏芯輪１８に大端軸受２０を介して駆動側コンロッド２２を設け、該駆動側コンロッド２２に小端軸受２４を介して駆動側ピン２６ａを設け、該駆動側ピン２６ａに駆動側揺動アーム２８ａを連結し、該駆動側揺動アーム２８ａに揺動軸１４を貫通して４節リンク機構Ｃを構成し、該入力軸１２の回転運動により該揺動軸１４を揺動させる。
【００２８】
該駆動側ハウジング１０の該入力軸１２の該両側面１０ａ、１０ａの該貫通孔１０ｃ、１０ｃ内にスリーブ１０ｄ、１０ｄと主軸軸受１０ｅ、１０ｅとを介して該揺動軸１４を貫通し、該揺動軸１４の一方の突出端１４ａを後述の圧縮ユニットＢ内に貫通出来る様にし、該側面１０ａの該圧縮ユニットＢと反対側方向に突出する該揺動軸１４の該突出端１４ａを覆う様にカバー１６を該側面１０ａに設ける。
【００２９】
図３〜６において、該駆動部Ａの該駆動側ハウジング１０に隣接してベース２上に所要の容積を有する圧縮ユニットＢを一体に設ける。
【００３０】
該圧縮ユニットＢは、所要の容積を有する該駆動側ハウジング１０上部に、周囲にラジエータ４０ａを有する低圧側シリンダ４０とラジエータ５０ａとを有する高圧側シリンダ５０を一体に設ける。
【００３１】
該低圧側シリンダ４０上に、吸入弁４２ａ´を設けた吸入口４２ａと吐出弁４２ｂ´を設けた吐出口４２ｂとを有する低圧側バルブ・プレート４２を一体に設け、該低圧側バルブ・プレート４２に吸入口４４ａと吐出口４４ｂとを有する低圧側バルブ・カバー４４を一体に設ける。
【００３２】
該高圧側シリンダ５０上に、吸入弁５２ａ´を設けた吸入口５２ａと吐出弁５２ｂ´を設けた吐出口５２ｂとを有する高圧側バルブ・プレート５２を一体に設け、該高圧側バルブ・プレート５２に吸入口５４ａと吐出口５４ｂとを有する高圧側バルブ・カバー５４を一体に設ける。
【００３３】
該低圧側シリンダ４０内に、ピストン・リング４６ａを有する低圧側ピストン４６を摺動自在に嵌合し、該低圧側ピストン４６内に上端４８ａを枢支した低圧側コンロッド４８の下端４８ｂを該揺動軸１４に一体に設けられた従動側揺動アーム２８ｂの一端に連結する。
【００３４】
該高圧側シリンダ５０内に、ピストン・リング５６ａを有する高圧側ピストン５６を摺動自在に嵌合し、該高圧側ピストン５６内に上端５８ａを枢支した高圧側コンロッド５８の下端５８ｂを該従動側揺動アーム２８ｂの他端に連結して４節リンク機構Ｃとし、所望の圧縮運動を実施する。
【００３５】
図５において、請求項２記載の揺動型オイルフリー・コンプレッサの実施例を説明する。ベース２上に一体に設けられた所要の容積を有するハウジング１０の上部に、周囲にラジエータ４０ａを有する低圧側シリンダ４０と、ラジエータ５０ａとを有する高圧側シリンダ５０を一体に設ける。
【００３６】
該低圧側シリンダ４０上に、吸入弁４２ａ´を設けた吸入口４２ａと、吐出弁４２ｂ´を設けた吐出口４２ｂとを有する低圧側バルブ・プレート４２を一体に設け、該低圧側バルブ・プレート４２に吸入口４４ａと吐出口４４ｂを有する低圧側バルブ・カバー４４を一体に設ける。
【００３７】
該低圧側シリンダ４０内に、上端周囲にピストン・リング４６ａを有する低圧側ピストン４６を摺動自在に嵌合し、該低圧側ピストン４６内に上端４８ａを枢支した低圧側コンロッド４８の下端４８ｂを該ハウジング１０の中心に設けられた揺動軸１４と一体の従動側揺動アーム２８ｂの一端に連結する。
【００３８】
該高圧側シリンダ５０上に、吸入弁５２ａ´を設けた吸入口５２ａと吐出弁５２ｂ´を設けた吐出口５２ｂとを有する高圧側バルブ・プレート５２を一体に設け、該高圧側バルブ・プレート５２に吸入口５４ａと吐出口５４ｂとを有する高圧側バルブ・カバー５４を一体に設ける。
【００３９】
該高圧側シリンダ５０内に、ピストン・リング５６ａを有する高圧側ピストン５６を摺動自在に嵌合し、該高圧側ピストン５６内に上端５８ａを枢支した高圧側コンロッド５８の下端５８ｂを該従動側揺動アーム２８ｂの他端に連結して該従動側揺動アーム２８ｂを揺動させて該低圧側ピストン４６と該高圧側ピストン５６の上下動により圧縮運動をさせる。
【００４０】
該ハウジング１０内の中間上部に設けられた該揺動軸１４の下部に入力軸１２を設け、該入力軸１２に偏芯輪１８を設け、該偏芯輪１８に主コンロッド２２ａを設け、該主コンロッド２２ａのアーム１２ｂの先端を該駆動側揺動アーム２８ａの左端に連結して４節リンク機構Ｃを構成する。
【００４１】
図７は、図６に示す実施例のシングル・シリンダのＶＩＩ−ＶＩＩ線拡大断面略図であり、図８は、図７のマルチ・シリンダの実施例の拡大断面略図である。
【００４２】
数２に示す通り、この特許出願人の特開２００３−１６１２６０において、該ハウジング１０の径を変えて２段圧縮した場合の実施例の効率を具体的に示す。該ハウジング１０の該圧縮室を低圧側圧縮室１０ｄ´と高圧側圧縮室１０ｄ´´とに区画した場合、該低圧側圧縮室１０ｄ´と該高圧側圧縮室１０ｄ´´との面積が同じでは、その効果が生じなく、高効率の圧縮機を構成するためには、（数２）に示す通り、該高圧側圧縮室１０ｄ´´の高圧側の該ハウジング１０の両側板に対する幅をｄ１とし、低圧側のそれをｄ２とした場合、
ｄ２＞ｄ１
とする必要がある。
【００４３】
一体型ピストンの実施例において、該ピストン２０Ａと該ピストン２０Ｂとを一体としたので、該高圧側圧縮室１０ｄ´´の吸入圧力による力Ｆ１が高圧側ピストンに加わり、該低圧側圧縮室１０ｄ´の吐出圧力による力Ｆ２が低圧側ピストンに加わって相殺される。
【００４４】
【数１】
0005260047.tif 000002
【００４５】
【数２】
0005260047.tif 000003
【００４６】
【数３】
0005260047.tif 000004
【００４７】
低圧側シリンダの径をｄ２、高圧側シリンダの径をｄ１とすると、ｄ２＝１６、ｄ１＝１０とすれば、
左方向には、Ｆ２＝π／４×１６２（ｄ２）×ｐａの力が働くので、
該ピストン２０に加わるＦの合計は、Ｆ＝π／４×（１６２−１０２）×ｐａとなる。
上記の式において、Ｆ１は高圧側圧縮室の吸入圧力による力、Ｆ２は低圧側圧縮室の吐出圧力による力を表す。
例えば、Ｐｄ＝７ｋｇｆ／ｃｍ２Ｇとすると、
（数３）では、ｄ２＝１６とし、ｄ１＝１０とすると、該ピストン２０に加わるＦの合計は、
Ｆ＝π／４×（１６２−１０２）×ｐａとなる。
【００４８】
一般的に、１段目と２段目の圧縮比率を、径を変える事により最適の中間圧力Ｐｍが得られる。
例えば、Ｐｄ＝７ｋｇｆ／ｃｍ２Ｇとすると、
【００４９】
【数４】
0005260047.tif 000005
【００５０】
【数５】
0005260047.tif 000006
【００５１】
【数６】
0005260047.tif 000007
【００５２】
該シリンダ１０の低圧側吐出圧力（ｐａ）は、高圧側吸入圧力（ｐｂ）と同じである。該低圧側圧縮室１０ｄ´が吐出行程の時、高圧側は、吸入行程にあり、該ピストン２０の高圧側には、吸入圧力（ｐｂ）が働き、図示の通りの状態となり、低圧側の吐出圧力による力の方向とは、互いに反対方向である。従って、該低圧側圧縮室１０ｄ´が吐出行程の時、該ピストン２０Ａ、２０Ｂには、右方向にπ／４×１０２（ｄ１）×ｐａの力Ｆ１が、左方向には、Ｆ２＝π／４×１６２（ｄ２）×ｐａの力Ｆ２が働くので、該ピストン４４Ａ、４４Ｂに加わる力Ｆの合計は、Ｆ＝π／４×（１６２−１０２）×ｐａとなる。
【００５３】
公知のコンプレッサのピストンにおいては、低圧側及び高圧側ピストンは、夫々別の構成であるから、低圧側吐出圧力は高圧側吸入圧力として加わる。しかし、低圧側及び高圧側ピストンが一体でなく、力が相殺する方向に作用しないので省電力に寄与しない
【００５４】
図９に示す請求項３の揺動型オイルフリー・コンプレッサにおいて、周囲にラジエータ１４０ａと中間部に開口部１４０ｂとを形成した低圧側シリンダ１４０の下部に、周囲にラジエータ１５０ａと中間部に開口部１５０ｂとを形成した高圧側シリンダ１５０を一体に設けて第１圧縮ユニットＸとする。
【００５５】
該第１圧縮ユニットＸの該低圧側シリンダ１４０の上に、吸入弁１４２ａ´を設けた吸入口１４２ａと吐出弁１４２ｂ´を設けた吐出口１４２ｂとを有する低圧側バルブ・プレート１４２を一体に設け、該低圧側バルブ・プレート１４２に吸入口１４４ａと吐出口１４４ｂとを有する低圧側バルブ・カバー１４４を一体に設ける。
【００５６】
該高圧側シリンダ１５０の下に、吐出弁１５２ｂ´を設けた吐出口１５２ｂと吸入弁１５２ａ´を設けた吸入口１５２ａとを有する高圧側バルブ・プレート１５２を一体に設け、該高圧側バルブ・プレート１５２に吐出口１５４ｂと吸入口１５４ａとを有する高圧側バルブ・カバー１５４を一体に設け、該低圧側シリンダ１４０内に上端周囲にピストン・リング１４６ａを有する低圧側ピストン１４６を摺動自在に嵌合し、該高圧側シリンダ１５０内に下端周囲にピストン・リング１５６ａを有する高圧側ピストン１５６を摺動自在に嵌合する。
【００５７】
周囲にラジエータ２４０ａと中間部に開口部２４０ｂとを形成した低圧側シリンダ２４０の上に、吐出弁２４２ｂ´を設けた吐出口２４２ｂと吸入弁２４２ａ´を設けた吸入口２４２ａとを有する低圧側バルブ・プレート２４２を一体に設け、該低圧側バルブ・プレート２４２に吐出口２４４ｂと吸入口２４４ａとを有する低圧側バルブ・カバー２４４を一体に設け、該低圧側シリンダ２４０内に上端周囲にラジエータ２４６ａを有し、中間部に開口部２４６ｂを形成した該低圧側ピストン２４８を摺動自在に嵌合し、該高圧側シリンダ２５０内に該高圧側ピストン２５６を摺動自在に嵌合して第２圧縮ユニットＹとする。
【００５８】
該第２圧縮ユニットＹの高圧側シリンダ２５０の下に、吸入弁２５２ａ´を設けた吸入口２５２ａと吐出弁２５２ｂ´を設けた吐出口２５２ｂとを有する高圧側バルブ・プレート２５２を一体に設け、該高圧側バルブ・プレート２５２に吸入口２５４ａと吐出口２５４ｂとを有する高圧側バルブ・カバー２５４を一体に設ける。
【００５９】
従って、該揺動軸１４の揺動運動により該揺動アーム２８が揺動し、該低圧側コンロッド１４８と２４８とを介して該低圧側ピストン１４６と該高圧側ピストン１５６及び該低圧側ピストン２４６と該高圧側ピストン２５６とを上下動させて所望の効果的圧縮作用が得られる。
【００６０】
図１０において、請求項４記載の揺動型オイルフリー・コンプレッサの実施例を説明する。第１圧縮ユニットＸで、周囲に夫々ラジエータ１４０ａを形成した低圧側シリンダ１４０及びラジエータ１５０ａを形成した高圧側シリンダ１５０を一体に設ける。
【００６１】
該第１圧縮ユニットＸの該低圧側シリンダ１４０の上に、吸入弁１４２ａ´を設けた吸入口１４２ａと吐出弁１４２ｂ´を設けた吐出口１４２ｂとを有する低圧側バルブ・プレート１４２を一体に設け、該低圧側バルブ・プレート１４２に吸入口１４４ａと吐出口１４４ｂとを有する低圧側バルブ・カバー１４４を一体に設ける。
【００６２】
該高圧側シリンダ１５０の下に、吐出弁１５２ｂ´を設けた吐出口１５２ｂと吸入弁１５２ａ´を設けた吸入口１５２ａとを有する高圧側バルブ・プレート１５２を一体に設け、該高圧側バルブ・プレート１５２に吐出口１５４ｂと吸入口１５４ａとを有する高圧側バルブ・カバー１５４を一体に設け、該低圧側シリンダ１４０内に上端周囲にピストン・リング１４６ａを有する低圧側ピストン１４６を摺動自在に嵌合し、該高圧側シリンダ１５０内に下端周囲にピストン・リング１５６ａを有する高圧側ピストン１５６を摺動自在に嵌合する。
【００６３】
周囲にラジエータ２４０ａと中間部に開口部２４０ｂとを形成した低圧側シリンダ２４０の上に、吐出弁２４２ｂ´を設けた吐出口２４２ｂと吸入弁２４２ａ´を設けた吸入口２４２ａとを有する低圧側バルブ・プレート２４２を一体に設け、該低圧側バルブ・プレート２４２に吐出口２４４ｂと吸入口２４４ａとを有する低圧側バルブ・カバー２４４を一体に設け、該低圧側シリンダ２４０内に上端周囲にラジエータ２４６ａを有し、中間部に開口部２４６ｂを形成した該低圧側ピストン２４８を摺動自在に嵌合し、該高圧側シリンダ２５０内に該高圧側ピストン２５６を摺動自在に嵌合して第２圧縮ユニットＹとする。
【００６４】
該第２圧縮ユニットＹの高圧側シリンダ２５０の下に、吸入弁２５２ａ´を設けた吸入口２５２ａと吐出弁２５２ｂ´を設けた吐出口２５２ｂとを有する高圧側バルブ・プレート２５２を一体に設け、該高圧側バルブ・プレート２５２に吸入口２５４ａと吐出口２５４ｂとを有する高圧側バルブ・カバー２５４を一体に設ける。
【００６５】
該第１圧縮ユニットＸの右側に設けられる第２圧縮ユニットＹにおいて、周囲に夫々ラジエータ２４０ａを形成した低圧側シリンダ２４０及びラジエータ２５０ａを形成した高圧側シリンダ２５０を一体に設け、該両シリンダ１４０と１５０との間の中間部に圧縮ユニット・ハウジング１７０を形成する。
【００６６】
該圧縮ユニット・ハウジング１７０の中心に該揺動軸１４を水平に設け、該揺動軸１４に従動側アーム２８を一体に設け、該従動側アーム２８の一端を、該切込み１４６ｂから該低圧側ピストン１４６内に導き、該高圧側ピストン２５６内上部に下端２５８ｂを枢支した高圧側コンロッド１５８の上端１５８ａを該従動側アーム２８の一端（右端）に連結して４節リンク機構Ｃを構成する。
【００６７】
従って、該揺動軸１４の揺動により該第１圧縮ユニットＸの該低圧側ピストン１４６は該低圧側シリンダ１４０内を、該高圧側ピストン１５６は該高圧側シリンダ１５０内を夫々上下動し、該第２圧縮ユニットＹの該低圧側ピストン２４６は該低圧側シリンダ２４０内を、該高圧側ピストン２５６は該高圧側シリンダ２５０内を夫々上下動して圧縮する。
【００６８】
該低圧側シリンダ２４０の上に、吐出弁２４２ｂ’を設けた吐出口２４２ｂと吸入弁２４２ａ’を設けた吸入口２４２ａとを有する低圧側バルブ・プレート２４２を一体に設け、該低圧側バルブ・プレート２４２に吐出口２４４ｂと吸入口２４４ａとを有する低圧側バルブ・カバー２４４を一体に設け、該低圧側シリンダ２４０の下部に設けられた該ラジエータ２５０ａを形成した高圧側シリンダ２５０の下に、吸入弁２５２ａ’を設けた吸入口２５２ａと吐出弁２５２ｂ’を設けた吐出口２５２ｂを有する高圧側バルブ・プレート２５２を一体に設け、該高圧側バルブ・プレート２５２に吸入口２５４ａと吐出口２５４ｂを有する高圧側バルブ・カバー２５４を一体に設ける。
【００６９】
そして第１圧縮ユニットＸの該低圧側シリンダ１４０内に枢支された該低圧側ピストン１４６の下端を該揺動アーム２８の一端に連結し、該高圧側ピストン１５６内に下端が枢支された該高圧側ピストン１５６の上端を該揺動アーム２８の一端に連結して該低圧側ピストン１４６の下端と同軸とし、第２圧縮ユニットＹの該低圧側ピストン２４６内に枢支された該低圧側ピストン２４６の下端を該揺動アーム２８に連結し、該高圧側ピストン２５６内に下端が枢支された該高圧側ピストン２５６の上端を該揺動アーム２８の一端に連結して該低圧側ピストン２４６の下端と同軸とする。
【００７０】
従って、該揺動軸１４の揺動により該第１圧縮ユニットＸの該低圧側ピストン１４６は該低圧側シリンダ１４０内を、該高圧側ピストン１５６は該高圧側シリンダ１５０内を夫々上下動し、該第２圧縮ユニットＹの該低圧側ピストン２４６は該低圧側シリンダ２４０内を、該高圧側ピストン２５６は該高圧側シリンダ２５０内を夫々上下動して効果的な圧縮作用、効果が得られる。
【００７１】
夫々摺動自在に嵌合された該低圧側ピストン１４６と分割型ピストンの実施例において、該低圧側ピストン１４６により発生した圧力Ｐａによる補助力発生を次ぎの図面により説明する。尚この図面は、低圧側ピストン圧縮時の状態を示すものである。
【００７２】
【数７】
0005260047.tif 000008
ｃ点における力及び回転力（トルク）の関係図を下に示す。
Ｆ１：高圧側ピストンに加わる力
Ｆｃｔ：回転に有効な力（アームに直角の力）
アームの回転力：Ｔ＝Ｆｃｔ×ａ１＝Ｆ１・ｃｏｓθ・ａｌ
Ｆｃｔ＝Ｆ１・ｃｏｓθ・・・（１）
【００７３】
【数８】
0005260047.tif 000009
【００７４】
ｂ点における力及び回転力（トルク）の関係図を下に示す。
両図においてアームの長さａ１とａ２が等しい場合、Ｆｃｔは同じ値となる。
【００７５】
【数９】
0005260047.tif 000010
Ｆｂｒ：低圧側ピストンを上方に押し上げる力
Ｆｃｔ：低圧側吐出圧力により高圧側ピストンに発生した力
Ｆｂｒ＝Ｆｃｔ×ｃｏｓθ・・・（２）
（２）に（１）を入れると
Ｆｂｒ＝Ｆ１×ｃｏｓθ×ｃｏｓθ・・・（３）
（３）にθ＝１０°を入れると、
Ｆｂｒ＝Ｆ１×０．９８５×０．９８５＝０．９７Ｆ１となり、
低圧側ピストンを補助する力は、Ｆ１の９７％となる。
また、この力は、θが変化することにより１００％から９７％の範囲で変化するが、平均でみるとほぼＦ１と同じとみても差し支えないものと言える。
【００７６】
低圧側ピストンが圧縮行程で中間位置（アームが水平）の場合、
【数１０】
0005260047.tif 000011
ｃ点における力及び回転力（トルク）の関係図を下に示す。
Ｆ１：高圧側ピストンに加わる力
Ｆｃｔ：回転に有効な力（アームに直角の力）
アームの回転力：Ｔ＝Ｆｃｔ×ａ１＝Ｆ１・ｃｏｓθ・ａｌ
Ｆｃｔ＝Ｆ１・ｃｏｓθ・・・（１）
ピストンが中間位置では、θ＝０であるので、ｃｏｓθ＝１となり、Ｆｂｒ＝Ｆｃｔ＝Ｆ１となる。
また、ａ１＝ａ２＝ａとすると、Ｆｃｔ＝Ｆｂｒ＝Ｆ１となり、Ｆ１はそのまま低圧側ピストンを上昇させる力となる。
【００７７】
次に低圧側ピストン圧縮行程における中間圧力Ｐａによる補助力発生の機構を説明する。
（１）低圧側ピストンの上昇により圧力Ｐａが発生する。
（２）圧力Ｐａは、高圧側ピストンに作用し、高圧側ピストンを押下げる方向に働く。
（３）その力は、Ｆ１＝π／４×ｄ１２となり、回転力（トルク）Ｔ＝Ｆｃｔ×ａに変換される。
（４）回転力Ｔは、ｂ点で低圧側ピストンを押上げる方向に働く。その力の大きさは、角度θにより変化し、θの最大値を１０°とすると、Ｆｂｒ＝（１〜０．９７）×Ｆ１となるが、平均値では極めて１に近く１とみても差支えない。具体的には仕様を一体形ピストンと同様の値とすれば、省電力量は同一の結果が得られる。
【００７８】
このオイルフリー・コンプレッサの高低圧側ピストンによって得られた省電力量を具体的に計算した結果を次の表１に示す。
【００７９】
【表１】
0005260047.tif 000012
この結果が示す様に省電力量は、１．４ｋｗである。この値は、シリンダ１個当りであるから、シリンダ数が２個（モータ容量７．５ｋｗ）では、２倍の２．８ｋｗとなる。２段圧縮による効率向上と合わせると省電力量は、３．３／７．５×１００＝４４％となる。
【００８０】
そのため、公知のコンプレッサにおける圧縮方法では、０．７ＭＰａ時、８００ｌ／ｍの吐出量しか得られないが、この発明に係るオイルフリー・コンプレッサでは、１２００ｌ／ｍが得られるから、モータ出力が小さくても、スクリュウ型オイルフリー・コンプレッサ及び公知のレシプロ空冷式オイルフリー・コンプレッサと比較して、その機械効率が８０％にも達し、画期的な効果が得られる（実測値）。
【００８１】
このオイルフリー型コンプレッサのコンプレッサにより得られた省電力量を具体的に計算した。該ピストン２０の低圧側に加わる力Ｆ２は、Ｆ２＝π／４×１６２×ｐａである。
具体的には、低圧側吐出圧力（ｐａ）を１．５ｋｇｆ／ｃｍ２Ｇとすると、圧力による力をＦ２とすれば、公知のものでは  Ｆ２＝π／４×１６２×１．５ｋｇｆ／ｃｍ２Ｇ＝３０１ｋｇｆとなる。また高圧側ピストンに加わる力Ｆ１は、Ｆ１＝π／４×ｄ１２×ｐａ＝π／×１０２×１．５＝１１７．８ｋｇｆとなる。即ち、公知のコンプレッサと比較し、この発明に係るコンプレッサでは、Ｆ／Ｆ２×１００＝（３０１−１１７．８）／３０１×１００＝６１％の力で良いことになる
【００８２】
前述の通り、このオイルフリー・コンプレッサは、公知と同じモータ出力でも大容量の空気の吐出量が得られるので、二酸化炭素排出の抑制等の地球環境対策、省資源、消費電力の低減等にも寄与するものである。
【００８３】
この実施例においては、該従動側揺動アーム２８の両端に該ピストン低圧側ピストン４６と該高圧側ピストン５６を配置したものであるから、これらピストンが互いに反対方向に運動するので振動がすくない。
【００８４】
従って、多重シリンダにすることが容易であるから、空冷で且つ小型大容量化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】この発明に係る揺動型オイルフリー・コンプレッサの実施例の正面図。
【図２】図１に示す実施例の左側面略図。
【図３】図１に示す実施例の駆動部と圧縮ユニットの下部のIII−III線部分断面略図。
【図４】圧縮ユニットの縦断面図。
【図５】図３に示す圧縮ユニットのＶ−Ｖ線拡大断面略図。
【図６】図５に示す他の実施例の断面略図。
【図７】図６に示す実施例のシングル・シリンダのＶII−ＶII線拡大断面略図。
【図８】図７に示す実施例のマルチ・シリンダの拡大断面略図。
【図９】請求項３に記載された揺動型オイルフリー・コンプレッサの実施例の断面略図。
【図１０】請求項４に記載された揺動型オイルフリー・コンプレッサの実施例の断面略図。
【符号の説明】
【００８６】
Ａ                               駆動部；
Ｂ                               圧縮ユニット；
Ｃ                               ４節リンク機構；
Ｘ                               第１圧縮ユニット；；
Ｙ                               第２圧縮ユニット；
１０                              駆動部ハウジング；  
１２                              入力軸；
１４                              揺動軸；
１８                              偏芯輪；
２０                              大端軸受；
２２                              駆動側コンロッド；
２４                              小端軸受；
２６ａ                            駆動側ピン；
２８                              揺動アーム；
４０、１４０、２４０             低圧側シリンダ；
４２，１４２、２４２             低圧側バルブ・プレート；
４４、１４４、２４４             低圧側バルブ・カバー；
４６、１４６、２４６             低圧側ピストン；
４８、１４８、２４８             低圧側コンロッド；
５０、１５０、２５０             高圧側シリンダ；
５２、１５２、２５２             高圧側バルブ・プレート；
５４、１５４、２５４             高圧側バルブ・カバー；
５６、１５６、２５６             高圧側ピストン；
５８、１５８、２５８             高圧側コンロッド。
【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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【図９】
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【図１０】
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