ダイヤフラム式圧縮機
【課題】ダイヤフラム式の圧縮機において、ダイヤフラムが半径方向に引っ張られる際に生ずる応力に対する疲労強度を向上させる。
【解決手段】ダイヤフラム式圧縮機は、凹部を有する第１の部材と、凹部を有する第２の部材と、外縁から所定の距離だけ離れた位置に、水平方向の動きを吸収可能に形成された吸収部を備える金属製のダイヤフラムとを備える。第１の部材の凹部と、第２の部材の凹部とが、ダイヤフラムを挟んで対向した状態で結合され、第１の部材の凹部とダイヤフラムによりポンプ室が、第２の部材の凹部とダイヤフラムにより加圧室が、それぞれ形成されている。
【解決手段】ダイヤフラム式圧縮機は、凹部を有する第１の部材と、凹部を有する第２の部材と、外縁から所定の距離だけ離れた位置に、水平方向の動きを吸収可能に形成された吸収部を備える金属製のダイヤフラムとを備える。第１の部材の凹部と、第２の部材の凹部とが、ダイヤフラムを挟んで対向した状態で結合され、第１の部材の凹部とダイヤフラムによりポンプ室が、第２の部材の凹部とダイヤフラムにより加圧室が、それぞれ形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイヤフラム式圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイヤフラム式の圧縮機（コンプレッサー）は、油圧システムと、ガス圧縮システムの組合せで構成されている。油圧システムの加圧室と、ガス圧縮システムのポンプ室とは、ダイヤフラムにより区画されている。このダイヤフラムは、高圧ガスをシールする目的から、その円周外縁部を、加圧室とポンプ室との両側から金属部材により動かないように把持されている。このため、コンプレッサーの稼働に伴い、ダイヤフラムは軸方向に湾曲変形を繰り返し、その把持部には曲げと半径方向の引っ張りの合成応力が働くため、疲労による破損が発生することが知られている。
【０００３】
これに対し、ダイヤフラム表面に対してショットピーニング加工を行うことによって、ダイヤフラムそのものの疲労強度を向上させる技術が知られている（例えば、特許文献１）。ショットピーニングは、ダイヤフラムの表面近傍の強度向上技術である。すなわち、ダイヤフラムの湾曲変形時には、ダイヤフラム表面が最大応力となり、ダイヤフラム肉厚内部になるに従って直線的に低くなる応力分布となる。このため、ショットピーニング加工を行ったダイヤフラムは、湾曲時の曲げ変形により掛かる応力に対する疲労強度を向上させることができる。しかし、湾曲時のダイヤフラム半径方向の引っ張りにより掛かる応力は、ダイヤフラム肉厚断面に均等に作用するため、ショットピーニング加工を行うのみでは対応できず、従来はこの点に関しては、十分な工夫がされていないのが実情であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平５−６３４４号公報
【特許文献２】特開２００４−５０３６２号公報
【特許文献３】特開２００９−２０３８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ダイヤフラム式の圧縮機において、ダイヤフラムが半径方向に引っ張られる際に生ずる応力に対する疲労強度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
ダイヤフラム式圧縮機であって、
凹部を有する第１の部材と、
凹部を有する第２の部材と、
外縁から所定の距離だけ離れた位置に、水平方向の動きを吸収可能に形成された吸収部を備える金属製のダイヤフラムと、
を備え、
前記第１の部材の凹部と、前記第２の部材の凹部とが、前記ダイヤフラムを挟んで対向した状態で結合され、前記第１の部材の凹部と前記ダイヤフラムによりポンプ室が、前記第２の部材の凹部と前記ダイヤフラムにより加圧室が、それぞれ形成されている、ダイヤフラム式圧縮機。
【０００８】
このような構成にすれば、加圧室とポンプ室とを仕切るダイヤフラムは、その外縁から所定の距離だけ離れた位置に水平方向の動きを吸収可能に形成された吸収部を備えるため、この吸収部によって、半径方向に引っ張られる際に生ずる曲げ変形を繰り返すことによる応力を吸収することができる。この結果、ダイヤフラム式の圧縮機において、ダイヤフラムが半径方向に引っ張られる際に生ずる応力に対する疲労強度を向上させることができる。
【０００９】
［適用例２］
適用例１記載のダイヤフラム式圧縮機であって、
前記吸収部は、波形状に形成された波状部である、ダイヤフラム式圧縮機。
【００１０】
このような構成にすれば、吸収部として、波形状に形成された波状部を用いることができる。
【００１１】
［適用例３］
適用例２記載のダイヤフラム式圧縮機であって、さらに、
前記ダイヤフラムの前記波状部よりも外縁側にあって、前記ダイヤフラムの前記波状部よりも外縁側をシールすることで前記ダイヤフラムを前記第１の部材と前記第２の部材の間に保持する第１の保持部材と、
前記ダイヤフラムの前記波状部よりも内側にあって、前記ダイヤフラムの前記波状部よりも内側をシールすることで前記ダイヤフラムを前記第１の部材と前記第２の部材の間に摺動可能な状態で保持する第２の保持部材と、
を備える、ダイヤフラム式圧縮機。
【００１２】
このような構成にすれば、ダイヤフラムの波状部よりも外縁側にあってダイヤフラムの波状部よりも外縁側をシールする第１の保持部材と、ダイヤフラムの波状部よりも内側にあってダイヤフラムの波状部よりも内側をダイヤフラムが摺動可能な状態でシールする第２の保持部材とを備えるため、ダイヤフラムの波状部による水平方向の動き吸収機能を保持しつつ、ポンプ室からのガスや、加圧室からの液体が侵入することを抑制することができる。
【００１３】
［適用例４］
適用例３記載のダイヤフラム式圧縮機であって、
前記第２の保持部材は、前記ダイヤフラムを形成する金属よりも弾性率の低い材料を用いて形成されている、ダイヤフラム式圧縮機。
【００１４】
このような構成にすれば、第２の保持部材は、ダイヤフラムを形成する金属よりも弾性率の低い材料を用いて形成されているため、ダイヤフラムを摺動可能な状態で保持することができる。
【００１５】
［適用例５］
適用例３または４記載のダイヤフラム式圧縮機であって、さらに、
前記第１の部材の凹部が形成されている面であって、前記第１の保持部材と、前記第２の保持部材との間に位置する部分には、前記ポンプ室から漏れる気体を集める第１のドレインが形成されている、ダイヤフラム式圧縮機。
【００１６】
このような構成にすれば、第１の保持部材と、第２の保持部材との間に位置する部分には、第１のドレインが形成されているため、ダイヤフラムの波状部に対して漏れでたガスを回収することができる。
【００１７】
［適用例６］
適用例３ないし５のいずれか一項記載のダイヤフラム式圧縮機であって、さらに、
前記第２の部材の凹部が形成されている面であって、前記第１の保持部材と、前記第２の保持部材との間に位置する部分には、前記加圧室から漏れる液体を集める第２のドレインが形成されている、ダイヤフラム式圧縮機。
【００１８】
このような構成にすれば、第１の保持部材と、第２の保持部材との間に位置する部分には、第２のドレインが形成されているため、ダイヤフラムの波状部に対して漏れでた液体を回収することができる。
【００１９】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能である。例えば、ダイヤフラム式圧縮機、ダイヤフラム式圧縮機を用いた燃料電池自動車の高圧ガス系部品の評価方法および装置等の形態で実現することができる。また、本発明は、上述した種々の特徴を必ずしも全て備えている必要はなく、その一部を省略して構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例としてのダイヤフラム式圧縮機の全体構成を概略的に示す説明図である。
【図２】ダイヤフラムの構成を示す説明図である。
【図３】ダイヤフラム式圧縮機の油圧システムとガス圧縮システムとの境界部分（図１の破線部ＣＮ）の拡大図である。
【図４】ダイヤフラム式圧縮機の作動時におけるダイヤフラムの様子を示す説明図である。
【図５】比較例におけるダイヤフラム式圧縮機の作動時にけるダイヤフラムの様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
【００２２】
Ａ．実施例：
図１は、本発明の一実施例としてのダイヤフラム式圧縮機の全体構成を概略的に示す説明図である。図１は、ダイヤフラム式圧縮機（ダイヤフラム式コンプレッサーとも呼ぶ。）１の断面を示している。このダイヤフラム式圧縮機１は、油圧システム２０と、ガス圧縮システム３０とを備えている。ダイヤフラム式圧縮機１の各部は、制御装置７０により駆動制御される。
【００２３】
油圧システム２０は、圧縮機本体１０と、作動液圧送機６０とを組み合わせることにより構成されている。圧縮機本体１０のうち、油圧システム２０として機能する部分は、加圧本体部材２１と、加圧凹部２２と、加圧室２３と、作動液ポート２４と、加圧リブ収納部２５と、作動液用ドレイン２６とを備えている。油圧システム２０は、作動液圧送機６０から圧送される作動液（作動オイル）によりダイヤフラム１００を繰返し湾曲させることによって、ガス圧縮を行う。
【００２４】
第２の部材としての加圧本体部材２１は、圧縮機本体を構成する金属製の部材であり、一方の面にレンズ状に窪んだ加圧凹部２２を有している。作動液ポート２４は、加圧凹部２２の略中央部であって、加圧本体部材２１を厚み方向に貫通するように設けられた貫通孔である。この作動液ポート２４を介して、加圧室２３への作動液の供給・排出が行われる。加圧リブ収納部２５は、ダイヤフラム１００の波状部を収納するための空間であり、加圧本体部材２１の加圧凹部２２の外周に窪み状に形成されている。第２のドレインとしての作動液用ドレイン２６は、加圧リブ収納部２５の一部をさらに窪ませるようにして形成された空間である。
【００２５】
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と、ピストン駆動機６４とを備えている。作動液圧送機６０は、シリンダ６２にガス圧縮規定圧力（９５ＭＰａ）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を往復動させることにより、加圧室２３への作動液の高圧圧送と、加圧室２３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１００は、加圧室２３とポンプ室３３（詳細は後述）の間において湾曲を繰り返し、ポンプ室３３内の流体（本実施例ではヘリウムガス）を規定の圧力（９５ＭＰａ）まで圧縮する。
【００２６】
ガス圧縮システム３０は、圧縮機本体１０と、ヘリウム源４０と、ヘリウムタンク５０とを組み合わせることにより構成されている。圧縮機本体１０のうち、ガス圧縮システム３０として機能する部分は、ポンプ本体部材３１と、ポンプ凹部３２と、ポンプ室３３と、ガス流入出ポート３４と、リブ収納部３５と、ガス用ドレイン３６とを備えている。
【００２７】
第１の部材としてのポンプ本体部材３１は、ポンプ本体を構成する金属製の部材であり、一方の面にレンズ上に窪んだポンプ凹部３２を有している。ガス流入出ポート３４は、ポンプ凹部３２の略中央部であって、ポンプ本体部材３１を厚み方向に貫通するように設けられた２本の貫通孔である。ガス流入出ポート３４の一方の貫通孔（Ｈｅ ＩＮ）は、ヘリウム源４０からポンプ室３３へ流入する圧縮前のヘリウムガスの流路である。他方の貫通孔（Ｈｅ ＯＵＴ）は、ポンプ室３３からヘリウムタンク５０へ流出する圧縮後のヘリウムガスの流路である。リブ収納部３５は、ダイヤフラム１００の波状部を収納するための空間であり、ポンプ本体部材３１のポンプ凹部３２の外周に窪み状に形成されている。第１のドレインとしてのガス用ドレイン３６は、リブ収納部３５の一部をさらに窪ませるようにして形成された空間である。
【００２８】
ヘリウム源４０は、流出するヘリウムガスの流路を開閉するための流入側開閉バルブ４１と、ヘリウムガスの逆流を抑制するための流入側逆止弁４２とを含んでいる。ヘリウムタンク５０は、流入するヘリウムガスの流路を開閉するための流出側開閉バルブ５１と、ヘリウムガスの逆流を抑制するための流出側逆止弁５２とを含んでいる。ヘリウムタンク５０には、圧縮され、ガス流入出ポート３４から流出するヘリウムガスを高圧下で貯留するためのタンクである。
【００２９】
図２は、ダイヤフラム１００の構成を示す説明図である。図２（Ａ）は、ダイヤフラム１００の上面図である。図２（Ｂ）は、ダイヤフラム１００の側面図である。ダイヤフラム１００は、円板状に形成された金属の部材であり、その外縁から所定の距離だけ離れた位置に、水平方向ＨＰの動きを吸収可能なように、波形状に形成された波状部１０１（吸収部）を備えている。所定の距離は、任意に定めることができる。なお、ダイヤフラム１００の外縁から波状部１０１の外側の端部までの間の部分を外縁部１０３と呼ぶ。また、波状部１０１の内側の端部から、ダイヤフラム１００の中央部に掛けての一部分を内縁部１０５と呼ぶ。
【００３０】
図１に示すように、油圧システム２０と、ガス圧縮システム３０とは、加圧本体部材２１（第２の部材）の加圧凹部２２と、ポンプ本体部材３１（第１の部材）のポンプ凹部３２とが、ダイヤフラム１００を挟んで対向した状態で結合されている。加圧本体部材２１とポンプ本体部材３１の結合には、図示しないボルトとナットを用いている。加圧凹部２２とダイヤフラム１００の一方の面とによって加圧室２３が形成されている。また、ポンプ凹部３２とダイヤフラム１００の他方の面とによってポンプ室３３が形成されている。
【００３１】
図３は、ダイヤフラム式圧縮機１の油圧システム２０と、ガス圧縮システム３０との境界部分（図１の破線部ＣＮ）の拡大図である。加圧室２３と、ポンプ室３３の機密性を確保するために、ダイヤフラム式圧縮機１は、加圧本体部材２１とポンプ本体部材３１との間に、第１の保持部材１０２と、第２の保持部材１０４を備えている。第１の保持部材１０２は、ダイヤフラム１００の波状部１０１よりも外縁側にあって、ダイヤフラム１００の波状部１０１よりも外縁側にある外縁部１０３（図２）を、加圧本体部材２１とポンプ本体部材３１の両方向からシールすることによって、ダイヤフラム１００を加圧本体部材２１とポンプ本体部材３１の間に保持する。例えば、第１の保持部材としてＯリングを用いるものとした場合、加圧本体部材２１の加圧リブ収納部２５の外周に第１の収容部２７を、ポンプ本体部材３１の対応する位置（すなわちリブ収納部３５の外周）に第１の収容部３７をそれぞれ設け、この第１の収容部２７と、第１の収容部３７とにＯリングを固定して収容することができる。
【００３２】
第２の保持部材１０４は、ダイヤフラム１００の波状部１０１よりも内側にあって、ダイヤフラムの波状部１０１よりも内側にある内縁部１０５（図２）を、加圧本体部材２１とポンプ本体部材３１の両方向からシールすることによって、ダイヤフラム１００を加圧本体部材２１とポンプ本体部材３１の間に、水平方向ＨＰに摺動可能な状態で保持する。例えば、第２の保持部材として硬質ゴムより形成される保持片を用いるものとした場合、加圧本体部材２１の加圧リブ収容部２５の内周に第２の収容部２８を、ポンプ本体部材３１の対応する位置（すなわちリブ収容部３５の内周）に第２の収容部３８をそれぞれ設け、この第２の収容部２８と、第２の収容部３８とに保持片を固定して収容することができる。なお、第２の保持部材１０４には、ダイヤフラム１００に用いられる金属よりも弾性率の低い材料（例えば、樹脂や硬質ゴム等）を用いることが好ましい。
【００３３】
図４は、ダイヤフラム式圧縮機１の作動時におけるダイヤフラム１００の様子を示す説明図である。図４（Ａ）は、ダイヤフラム１００が湾曲していない場合の図を示している。図４（Ｂ）は、ダイヤフラム１００が加圧室側に湾曲する様子を示している。図４（Ｃ）は、ダイヤフラム１００がポンプ室側に湾曲する様子を示している。なお、図４（Ｂ）、（Ｃ）においては、各部材の符号の表記を省略している。
【００３４】
図４に示すように、本実施例におけるダイヤフラム式圧縮機１は、加圧室とポンプ室とを仕切るダイヤフラム１００が、その外縁から所定の距離だけ離れた位置に水平方向の動きを吸収可能な波形状に形成された波状部１０１を備えている。図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、本実施例におけるダイヤフラム１００は、ダイヤフラム１００が湾曲することで半径方向ＰＰに引っ張られた際に、波状部１０１が伸張するとともに、内縁部１０５（図２）が水平方向ＨＰに摺動する。このため、ダイヤフラム１００は、湾曲して半径方向ＰＰに引っ張られる際に生ずる曲げ変形ＣＰを繰り返すことによる応力を吸収することができる。この結果、ダイヤフラム式の圧縮機において、ダイヤフラムが半径方向に引っ張られる際に生ずる応力に対する疲労強度を向上させることができる。
【００３５】
さらに、本実施例におけるダイヤフラム式圧縮機１では、ダイヤフラム１００の波状部１０１よりも外縁側にあって、ダイヤフラム１００の波状部１０１よりも外縁側（外縁部１０３）をシールする第１の保持部材１０２と、ダイヤフラム１００の波状部１０１よりも内側にあって、ダイヤフラム１００の波状部１０１よりも内側（内縁部１０５）をダイヤフラム１００が水平方向に摺動可能な状態でシールする第２の保持部材１０４とを備える。このため、波状部１０１による水平方向の動き吸収機能を保持しつつ、ポンプ室からのガスや、加圧室からの液体が侵入することを抑制することができる。さらには、ガスや作動液が侵入することに起因する波状部１０１の変形を抑制することができる。
【００３６】
さらに、図３に示すように、加圧本体部材２１側の第１の保持部材１０２と、第２の保持部材１０４との間に位置する部分には、ガス用ドレイン３６（第１のドレイン）が形成されている。このため、第２の保持部材１０４内部をダイヤフラム１００（内縁部１０５）が摺動することに伴って漏れでたガスを回収することができる。同様に、ポンプ本体部材３１側の第１の保持部材１０２と、第２の保持部材１０４との間に位置する部分には、作動液用ドレイン２６（第２のドレイン）が形成されている。このため、第２の保持部材１０４内部をダイヤフラム１００（内縁部１０５）が摺動することに伴って漏れでた液体を回収することができる。
【００３７】
Ｂ．比較例：
図５は、比較例におけるダイヤフラム式圧縮機１ａの作動時にけるダイヤフラム１００ａの様子を示す説明図である。図５（Ａ）は、ダイヤフラム１００ａが湾曲していない場合の図を示している。図５（Ｂ）は、ダイヤフラム１００ａが加圧室側に湾曲する様子を示している。図５（Ｃ）は、ダイヤフラム１００ａがポンプ室側に湾曲する様子を示している。なお、図５（Ｂ）、（Ｃ）においては、各部材の符号の表記を省略している。上記実施例におけるダイヤフラム式圧縮機１との違いは、ダイヤフラム１００ａが波状部を備えないこと、第２の保持部材１０４を備えないこと、ガス用ドレインと作動液用ドレインを備えないことであり、他の構成等は上記実施例と同様である。
【００３８】
図５に示すように、比較例におけるダイヤフラム式圧縮機１ａは、第１の保持部材１０２により固定されているのみであるため、ダイヤフラム１００ａが湾曲して半径方向ＰＰに引っ張られた際に生ずる曲げ変形ＣＰが、第１の保持部材１０２の内側に位置する特定部位ＰＳに集中する。このため、特定部位ＰＳ近傍におけるダイヤフラム１００ａの疲労による破損（例えば、亀裂や割れ、変形等）が発生しやすい構造となっている。この破損は、ダイヤフラム式圧縮機１ａを高圧で使用する場合や、ダイヤフラム１００ａの大きさが大きい場合に特に顕著である。
【００３９】
Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や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おいて実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００４０】
Ｃ１．変形例１：
上記実施例ではダイヤフラム式圧縮機の構成について例示した。しかし、上記実施例で示した態様は、あくまで一例に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。例えば、ダイヤフラム式圧縮機の構成要素の一部の削除・追加・変更等を行うことができる。
【００４１】
例えば、ダイヤフラム式圧縮機に、さらに、ダイヤフラムに発生した亀裂や割れを検知するための検知室および圧力センサを備える構成としてもよい。
【００４２】
他の例としては、加圧室への作動液の供給・排出動作によって、ダイヤフラムを湾曲させる構成以外の方法によってダイヤフラムを湾曲させることとしてもよい。例えば、ダイヤフラムにピストンを直接固定し、このピストンにて、ダイヤフラムを湾曲させてもよい。
【００４３】
Ｃ２．変形例２：
上記実施例におけるダイヤフラムは、円板状に形成された金属の部材であるものとしたが、その他の形状や材料等を採用することも可能である。例えば、ダイヤフラムを金属以外の材料で形成することも可能であるし、円板状以外の形状とすることもできる。さらに、ダイヤフラムの面方向（図２（Ａ））に対して、種々の加工（例えば、疲労強度を高めるためのショットピーニング加工）を施してもよい。また、ダイヤフラムの枚数は、１枚に限らず、複数、例えば３枚備えるものとしてもよい。
【００４４】
また、上記実施例におけるダイヤフラムは、水平方向の動きを吸収可能な吸収部として、波形状に形成された波状部を備えるものとした。しかし吸収部は水平方向の動きを吸収できる構成であれば足り、波形状に限られない。例えば、吸収部として、特に弾性の高い材料を用いることとしてもよいし、吸収部を薄板に形成することもできる。
【００４５】
Ｃ３．変形例３：
上記実施例におけるダイヤフラム式圧縮機は、第１の保持部材としてＯリングを、第２の保持部材として硬質ゴムより形成される保持片を用いるものとして記載した。しかし、上記記載はあくまで例示であり、任意の保持部材を採用することができる。さらに、ダイヤフラム式圧縮機は、保持部材を備えない構成とすることも可能である。例えば、第１の保持部材に代えて、加圧本体部材とポンプ本体部材に保持部を形成した上で、当該保持部によってダイヤフラムを保持することとしてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１…ダイヤフラム式圧縮機
１０…圧縮機本体
２０…油圧システム
２１…加圧本体部材
２２…加圧凹部
２３…加圧室
２４…作動液ポート
２５…加圧リブ収納部
２６…作動液用ドレイン
２７…第１の収容部
２８…第２の収容部
３０…ガス圧縮システム
３１…ポンプ本体部材
３２…ポンプ凹部
３３…ポンプ室
３４…ガス流入出ポート
３５…リブ収納部
３６…ガス用ドレイン
３７…第１の収容部
３８…第２の収容部
４０…ヘリウム源
４１…流入側開閉バルブ
４２…流入側逆止弁
５０…ヘリウムタンク
５１…流出側開閉バルブ
５２…流出側逆止弁
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
１００…ダイヤフラム
１０１…波状部
１０２…第１の保持部材
１０３…外縁部
１０４…第２の保持部材
１０５…内縁部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイヤフラム式圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイヤフラム式の圧縮機（コンプレッサー）は、油圧システムと、ガス圧縮システムの組合せで構成されている。油圧システムの加圧室と、ガス圧縮システムのポンプ室とは、ダイヤフラムにより区画されている。このダイヤフラムは、高圧ガスをシールする目的から、その円周外縁部を、加圧室とポンプ室との両側から金属部材により動かないように把持されている。このため、コンプレッサーの稼働に伴い、ダイヤフラムは軸方向に湾曲変形を繰り返し、その把持部には曲げと半径方向の引っ張りの合成応力が働くため、疲労による破損が発生することが知られている。
【０００３】
これに対し、ダイヤフラム表面に対してショットピーニング加工を行うことによって、ダイヤフラムそのものの疲労強度を向上させる技術が知られている（例えば、特許文献１）。ショットピーニングは、ダイヤフラムの表面近傍の強度向上技術である。すなわち、ダイヤフラムの湾曲変形時には、ダイヤフラム表面が最大応力となり、ダイヤフラム肉厚内部になるに従って直線的に低くなる応力分布となる。このため、ショットピーニング加工を行ったダイヤフラムは、湾曲時の曲げ変形により掛かる応力に対する疲労強度を向上させることができる。しかし、湾曲時のダイヤフラム半径方向の引っ張りにより掛かる応力は、ダイヤフラム肉厚断面に均等に作用するため、ショットピーニング加工を行うのみでは対応できず、従来はこの点に関しては、十分な工夫がされていないのが実情であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平５−６３４４号公報
【特許文献２】特開２００４−５０３６２号公報
【特許文献３】特開２００９−２０３８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ダイヤフラム式の圧縮機において、ダイヤフラムが半径方向に引っ張られる際に生ずる応力に対する疲労強度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
ダイヤフラム式圧縮機であって、
凹部を有する第１の部材と、
凹部を有する第２の部材と、
外縁から所定の距離だけ離れた位置に、水平方向の動きを吸収可能に形成された吸収部を備える金属製のダイヤフラムと、
を備え、
前記第１の部材の凹部と、前記第２の部材の凹部とが、前記ダイヤフラムを挟んで対向した状態で結合され、前記第１の部材の凹部と前記ダイヤフラムによりポンプ室が、前記第２の部材の凹部と前記ダイヤフラムにより加圧室が、それぞれ形成されている、ダイヤフラム式圧縮機。
【０００８】
このような構成にすれば、加圧室とポンプ室とを仕切るダイヤフラムは、その外縁から所定の距離だけ離れた位置に水平方向の動きを吸収可能に形成された吸収部を備えるため、この吸収部によって、半径方向に引っ張られる際に生ずる曲げ変形を繰り返すことによる応力を吸収することができる。この結果、ダイヤフラム式の圧縮機において、ダイヤフラムが半径方向に引っ張られる際に生ずる応力に対する疲労強度を向上させることができる。
【０００９】
［適用例２］
適用例１記載のダイヤフラム式圧縮機であって、
前記吸収部は、波形状に形成された波状部である、ダイヤフラム式圧縮機。
【００１０】
このような構成にすれば、吸収部として、波形状に形成された波状部を用いることができる。
【００１１】
［適用例３］
適用例２記載のダイヤフラム式圧縮機であって、さらに、
前記ダイヤフラムの前記波状部よりも外縁側にあって、前記ダイヤフラムの前記波状部よりも外縁側をシールすることで前記ダイヤフラムを前記第１の部材と前記第２の部材の間に保持する第１の保持部材と、
前記ダイヤフラムの前記波状部よりも内側にあって、前記ダイヤフラムの前記波状部よりも内側をシールすることで前記ダイヤフラムを前記第１の部材と前記第２の部材の間に摺動可能な状態で保持する第２の保持部材と、
を備える、ダイヤフラム式圧縮機。
【００１２】
このような構成にすれば、ダイヤフラムの波状部よりも外縁側にあってダイヤフラムの波状部よりも外縁側をシールする第１の保持部材と、ダイヤフラムの波状部よりも内側にあってダイヤフラムの波状部よりも内側をダイヤフラムが摺動可能な状態でシールする第２の保持部材とを備えるため、ダイヤフラムの波状部による水平方向の動き吸収機能を保持しつつ、ポンプ室からのガスや、加圧室からの液体が侵入することを抑制することができる。
【００１３】
［適用例４］
適用例３記載のダイヤフラム式圧縮機であって、
前記第２の保持部材は、前記ダイヤフラムを形成する金属よりも弾性率の低い材料を用いて形成されている、ダイヤフラム式圧縮機。
【００１４】
このような構成にすれば、第２の保持部材は、ダイヤフラムを形成する金属よりも弾性率の低い材料を用いて形成されているため、ダイヤフラムを摺動可能な状態で保持することができる。
【００１５】
［適用例５］
適用例３または４記載のダイヤフラム式圧縮機であって、さらに、
前記第１の部材の凹部が形成されている面であって、前記第１の保持部材と、前記第２の保持部材との間に位置する部分には、前記ポンプ室から漏れる気体を集める第１のドレインが形成されている、ダイヤフラム式圧縮機。
【００１６】
このような構成にすれば、第１の保持部材と、第２の保持部材との間に位置する部分には、第１のドレインが形成されているため、ダイヤフラムの波状部に対して漏れでたガスを回収することができる。
【００１７】
［適用例６］
適用例３ないし５のいずれか一項記載のダイヤフラム式圧縮機であって、さらに、
前記第２の部材の凹部が形成されている面であって、前記第１の保持部材と、前記第２の保持部材との間に位置する部分には、前記加圧室から漏れる液体を集める第２のドレインが形成されている、ダイヤフラム式圧縮機。
【００１８】
このような構成にすれば、第１の保持部材と、第２の保持部材との間に位置する部分には、第２のドレインが形成されているため、ダイヤフラムの波状部に対して漏れでた液体を回収することができる。
【００１９】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能である。例えば、ダイヤフラム式圧縮機、ダイヤフラム式圧縮機を用いた燃料電池自動車の高圧ガス系部品の評価方法および装置等の形態で実現することができる。また、本発明は、上述した種々の特徴を必ずしも全て備えている必要はなく、その一部を省略して構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例としてのダイヤフラム式圧縮機の全体構成を概略的に示す説明図である。
【図２】ダイヤフラムの構成を示す説明図である。
【図３】ダイヤフラム式圧縮機の油圧システムとガス圧縮システムとの境界部分（図１の破線部ＣＮ）の拡大図である。
【図４】ダイヤフラム式圧縮機の作動時におけるダイヤフラムの様子を示す説明図である。
【図５】比較例におけるダイヤフラム式圧縮機の作動時にけるダイヤフラムの様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
【００２２】
Ａ．実施例：
図１は、本発明の一実施例としてのダイヤフラム式圧縮機の全体構成を概略的に示す説明図である。図１は、ダイヤフラム式圧縮機（ダイヤフラム式コンプレッサーとも呼ぶ。）１の断面を示している。このダイヤフラム式圧縮機１は、油圧システム２０と、ガス圧縮システム３０とを備えている。ダイヤフラム式圧縮機１の各部は、制御装置７０により駆動制御される。
【００２３】
油圧システム２０は、圧縮機本体１０と、作動液圧送機６０とを組み合わせることにより構成されている。圧縮機本体１０のうち、油圧システム２０として機能する部分は、加圧本体部材２１と、加圧凹部２２と、加圧室２３と、作動液ポート２４と、加圧リブ収納部２５と、作動液用ドレイン２６とを備えている。油圧システム２０は、作動液圧送機６０から圧送される作動液（作動オイル）によりダイヤフラム１００を繰返し湾曲させることによって、ガス圧縮を行う。
【００２４】
第２の部材としての加圧本体部材２１は、圧縮機本体を構成する金属製の部材であり、一方の面にレンズ状に窪んだ加圧凹部２２を有している。作動液ポート２４は、加圧凹部２２の略中央部であって、加圧本体部材２１を厚み方向に貫通するように設けられた貫通孔である。この作動液ポート２４を介して、加圧室２３への作動液の供給・排出が行われる。加圧リブ収納部２５は、ダイヤフラム１００の波状部を収納するための空間であり、加圧本体部材２１の加圧凹部２２の外周に窪み状に形成されている。第２のドレインとしての作動液用ドレイン２６は、加圧リブ収納部２５の一部をさらに窪ませるようにして形成された空間である。
【００２５】
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と、ピストン駆動機６４とを備えている。作動液圧送機６０は、シリンダ６２にガス圧縮規定圧力（９５ＭＰａ）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を往復動させることにより、加圧室２３への作動液の高圧圧送と、加圧室２３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１００は、加圧室２３とポンプ室３３（詳細は後述）の間において湾曲を繰り返し、ポンプ室３３内の流体（本実施例ではヘリウムガス）を規定の圧力（９５ＭＰａ）まで圧縮する。
【００２６】
ガス圧縮システム３０は、圧縮機本体１０と、ヘリウム源４０と、ヘリウムタンク５０とを組み合わせることにより構成されている。圧縮機本体１０のうち、ガス圧縮システム３０として機能する部分は、ポンプ本体部材３１と、ポンプ凹部３２と、ポンプ室３３と、ガス流入出ポート３４と、リブ収納部３５と、ガス用ドレイン３６とを備えている。
【００２７】
第１の部材としてのポンプ本体部材３１は、ポンプ本体を構成する金属製の部材であり、一方の面にレンズ上に窪んだポンプ凹部３２を有している。ガス流入出ポート３４は、ポンプ凹部３２の略中央部であって、ポンプ本体部材３１を厚み方向に貫通するように設けられた２本の貫通孔である。ガス流入出ポート３４の一方の貫通孔（Ｈｅ ＩＮ）は、ヘリウム源４０からポンプ室３３へ流入する圧縮前のヘリウムガスの流路である。他方の貫通孔（Ｈｅ ＯＵＴ）は、ポンプ室３３からヘリウムタンク５０へ流出する圧縮後のヘリウムガスの流路である。リブ収納部３５は、ダイヤフラム１００の波状部を収納するための空間であり、ポンプ本体部材３１のポンプ凹部３２の外周に窪み状に形成されている。第１のドレインとしてのガス用ドレイン３６は、リブ収納部３５の一部をさらに窪ませるようにして形成された空間である。
【００２８】
ヘリウム源４０は、流出するヘリウムガスの流路を開閉するための流入側開閉バルブ４１と、ヘリウムガスの逆流を抑制するための流入側逆止弁４２とを含んでいる。ヘリウムタンク５０は、流入するヘリウムガスの流路を開閉するための流出側開閉バルブ５１と、ヘリウムガスの逆流を抑制するための流出側逆止弁５２とを含んでいる。ヘリウムタンク５０には、圧縮され、ガス流入出ポート３４から流出するヘリウムガスを高圧下で貯留するためのタンクである。
【００２９】
図２は、ダイヤフラム１００の構成を示す説明図である。図２（Ａ）は、ダイヤフラム１００の上面図である。図２（Ｂ）は、ダイヤフラム１００の側面図である。ダイヤフラム１００は、円板状に形成された金属の部材であり、その外縁から所定の距離だけ離れた位置に、水平方向ＨＰの動きを吸収可能なように、波形状に形成された波状部１０１（吸収部）を備えている。所定の距離は、任意に定めることができる。なお、ダイヤフラム１００の外縁から波状部１０１の外側の端部までの間の部分を外縁部１０３と呼ぶ。また、波状部１０１の内側の端部から、ダイヤフラム１００の中央部に掛けての一部分を内縁部１０５と呼ぶ。
【００３０】
図１に示すように、油圧システム２０と、ガス圧縮システム３０とは、加圧本体部材２１（第２の部材）の加圧凹部２２と、ポンプ本体部材３１（第１の部材）のポンプ凹部３２とが、ダイヤフラム１００を挟んで対向した状態で結合されている。加圧本体部材２１とポンプ本体部材３１の結合には、図示しないボルトとナットを用いている。加圧凹部２２とダイヤフラム１００の一方の面とによって加圧室２３が形成されている。また、ポンプ凹部３２とダイヤフラム１００の他方の面とによってポンプ室３３が形成されている。
【００３１】
図３は、ダイヤフラム式圧縮機１の油圧システム２０と、ガス圧縮システム３０との境界部分（図１の破線部ＣＮ）の拡大図である。加圧室２３と、ポンプ室３３の機密性を確保するために、ダイヤフラム式圧縮機１は、加圧本体部材２１とポンプ本体部材３１との間に、第１の保持部材１０２と、第２の保持部材１０４を備えている。第１の保持部材１０２は、ダイヤフラム１００の波状部１０１よりも外縁側にあって、ダイヤフラム１００の波状部１０１よりも外縁側にある外縁部１０３（図２）を、加圧本体部材２１とポンプ本体部材３１の両方向からシールすることによって、ダイヤフラム１００を加圧本体部材２１とポンプ本体部材３１の間に保持する。例えば、第１の保持部材としてＯリングを用いるものとした場合、加圧本体部材２１の加圧リブ収納部２５の外周に第１の収容部２７を、ポンプ本体部材３１の対応する位置（すなわちリブ収納部３５の外周）に第１の収容部３７をそれぞれ設け、この第１の収容部２７と、第１の収容部３７とにＯリングを固定して収容することができる。
【００３２】
第２の保持部材１０４は、ダイヤフラム１００の波状部１０１よりも内側にあって、ダイヤフラムの波状部１０１よりも内側にある内縁部１０５（図２）を、加圧本体部材２１とポンプ本体部材３１の両方向からシールすることによって、ダイヤフラム１００を加圧本体部材２１とポンプ本体部材３１の間に、水平方向ＨＰに摺動可能な状態で保持する。例えば、第２の保持部材として硬質ゴムより形成される保持片を用いるものとした場合、加圧本体部材２１の加圧リブ収容部２５の内周に第２の収容部２８を、ポンプ本体部材３１の対応する位置（すなわちリブ収容部３５の内周）に第２の収容部３８をそれぞれ設け、この第２の収容部２８と、第２の収容部３８とに保持片を固定して収容することができる。なお、第２の保持部材１０４には、ダイヤフラム１００に用いられる金属よりも弾性率の低い材料（例えば、樹脂や硬質ゴム等）を用いることが好ましい。
【００３３】
図４は、ダイヤフラム式圧縮機１の作動時におけるダイヤフラム１００の様子を示す説明図である。図４（Ａ）は、ダイヤフラム１００が湾曲していない場合の図を示している。図４（Ｂ）は、ダイヤフラム１００が加圧室側に湾曲する様子を示している。図４（Ｃ）は、ダイヤフラム１００がポンプ室側に湾曲する様子を示している。なお、図４（Ｂ）、（Ｃ）においては、各部材の符号の表記を省略している。
【００３４】
図４に示すように、本実施例におけるダイヤフラム式圧縮機１は、加圧室とポンプ室とを仕切るダイヤフラム１００が、その外縁から所定の距離だけ離れた位置に水平方向の動きを吸収可能な波形状に形成された波状部１０１を備えている。図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、本実施例におけるダイヤフラム１００は、ダイヤフラム１００が湾曲することで半径方向ＰＰに引っ張られた際に、波状部１０１が伸張するとともに、内縁部１０５（図２）が水平方向ＨＰに摺動する。このため、ダイヤフラム１００は、湾曲して半径方向ＰＰに引っ張られる際に生ずる曲げ変形ＣＰを繰り返すことによる応力を吸収することができる。この結果、ダイヤフラム式の圧縮機において、ダイヤフラムが半径方向に引っ張られる際に生ずる応力に対する疲労強度を向上させることができる。
【００３５】
さらに、本実施例におけるダイヤフラム式圧縮機１では、ダイヤフラム１００の波状部１０１よりも外縁側にあって、ダイヤフラム１００の波状部１０１よりも外縁側（外縁部１０３）をシールする第１の保持部材１０２と、ダイヤフラム１００の波状部１０１よりも内側にあって、ダイヤフラム１００の波状部１０１よりも内側（内縁部１０５）をダイヤフラム１００が水平方向に摺動可能な状態でシールする第２の保持部材１０４とを備える。このため、波状部１０１による水平方向の動き吸収機能を保持しつつ、ポンプ室からのガスや、加圧室からの液体が侵入することを抑制することができる。さらには、ガスや作動液が侵入することに起因する波状部１０１の変形を抑制することができる。
【００３６】
さらに、図３に示すように、加圧本体部材２１側の第１の保持部材１０２と、第２の保持部材１０４との間に位置する部分には、ガス用ドレイン３６（第１のドレイン）が形成されている。このため、第２の保持部材１０４内部をダイヤフラム１００（内縁部１０５）が摺動することに伴って漏れでたガスを回収することができる。同様に、ポンプ本体部材３１側の第１の保持部材１０２と、第２の保持部材１０４との間に位置する部分には、作動液用ドレイン２６（第２のドレイン）が形成されている。このため、第２の保持部材１０４内部をダイヤフラム１００（内縁部１０５）が摺動することに伴って漏れでた液体を回収することができる。
【００３７】
Ｂ．比較例：
図５は、比較例におけるダイヤフラム式圧縮機１ａの作動時にけるダイヤフラム１００ａの様子を示す説明図である。図５（Ａ）は、ダイヤフラム１００ａが湾曲していない場合の図を示している。図５（Ｂ）は、ダイヤフラム１００ａが加圧室側に湾曲する様子を示している。図５（Ｃ）は、ダイヤフラム１００ａがポンプ室側に湾曲する様子を示している。なお、図５（Ｂ）、（Ｃ）においては、各部材の符号の表記を省略している。上記実施例におけるダイヤフラム式圧縮機１との違いは、ダイヤフラム１００ａが波状部を備えないこと、第２の保持部材１０４を備えないこと、ガス用ドレインと作動液用ドレインを備えないことであり、他の構成等は上記実施例と同様である。
【００３８】
図５に示すように、比較例におけるダイヤフラム式圧縮機１ａは、第１の保持部材１０２により固定されているのみであるため、ダイヤフラム１００ａが湾曲して半径方向ＰＰに引っ張られた際に生ずる曲げ変形ＣＰが、第１の保持部材１０２の内側に位置する特定部位ＰＳに集中する。このため、特定部位ＰＳ近傍におけるダイヤフラム１００ａの疲労による破損（例えば、亀裂や割れ、変形等）が発生しやすい構造となっている。この破損は、ダイヤフラム式圧縮機１ａを高圧で使用する場合や、ダイヤフラム１００ａの大きさが大きい場合に特に顕著である。
【００３９】
Ｃ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や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おいて実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００４０】
Ｃ１．変形例１：
上記実施例ではダイヤフラム式圧縮機の構成について例示した。しかし、上記実施例で示した態様は、あくまで一例に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。例えば、ダイヤフラム式圧縮機の構成要素の一部の削除・追加・変更等を行うことができる。
【００４１】
例えば、ダイヤフラム式圧縮機に、さらに、ダイヤフラムに発生した亀裂や割れを検知するための検知室および圧力センサを備える構成としてもよい。
【００４２】
他の例としては、加圧室への作動液の供給・排出動作によって、ダイヤフラムを湾曲させる構成以外の方法によってダイヤフラムを湾曲させることとしてもよい。例えば、ダイヤフラムにピストンを直接固定し、このピストンにて、ダイヤフラムを湾曲させてもよい。
【００４３】
Ｃ２．変形例２：
上記実施例におけるダイヤフラムは、円板状に形成された金属の部材であるものとしたが、その他の形状や材料等を採用することも可能である。例えば、ダイヤフラムを金属以外の材料で形成することも可能であるし、円板状以外の形状とすることもできる。さらに、ダイヤフラムの面方向（図２（Ａ））に対して、種々の加工（例えば、疲労強度を高めるためのショットピーニング加工）を施してもよい。また、ダイヤフラムの枚数は、１枚に限らず、複数、例えば３枚備えるものとしてもよい。
【００４４】
また、上記実施例におけるダイヤフラムは、水平方向の動きを吸収可能な吸収部として、波形状に形成された波状部を備えるものとした。しかし吸収部は水平方向の動きを吸収できる構成であれば足り、波形状に限られない。例えば、吸収部として、特に弾性の高い材料を用いることとしてもよいし、吸収部を薄板に形成することもできる。
【００４５】
Ｃ３．変形例３：
上記実施例におけるダイヤフラム式圧縮機は、第１の保持部材としてＯリングを、第２の保持部材として硬質ゴムより形成される保持片を用いるものとして記載した。しかし、上記記載はあくまで例示であり、任意の保持部材を採用することができる。さらに、ダイヤフラム式圧縮機は、保持部材を備えない構成とすることも可能である。例えば、第１の保持部材に代えて、加圧本体部材とポンプ本体部材に保持部を形成した上で、当該保持部によってダイヤフラムを保持することとしてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１…ダイヤフラム式圧縮機
１０…圧縮機本体
２０…油圧システム
２１…加圧本体部材
２２…加圧凹部
２３…加圧室
２４…作動液ポート
２５…加圧リブ収納部
２６…作動液用ドレイン
２７…第１の収容部
２８…第２の収容部
３０…ガス圧縮システム
３１…ポンプ本体部材
３２…ポンプ凹部
３３…ポンプ室
３４…ガス流入出ポート
３５…リブ収納部
３６…ガス用ドレイン
３７…第１の収容部
３８…第２の収容部
４０…ヘリウム源
４１…流入側開閉バルブ
４２…流入側逆止弁
５０…ヘリウムタンク
５１…流出側開閉バルブ
５２…流出側逆止弁
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
１００…ダイヤフラム
１０１…波状部
１０２…第１の保持部材
１０３…外縁部
１０４…第２の保持部材
１０５…内縁部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイヤフラム式圧縮機であって、
凹部を有する第１の部材と、
凹部を有する第２の部材と、
外縁から所定の距離だけ離れた位置に、水平方向の動きを吸収可能に形成された吸収部を備える金属製のダイヤフラムと、
を備え、
前記第１の部材の凹部と、前記第２の部材の凹部とが、前記ダイヤフラムを挟んで対向した状態で結合され、前記第１の部材の凹部と前記ダイヤフラムによりポンプ室が、前記第２の部材の凹部と前記ダイヤフラムにより加圧室が、それぞれ形成されている、ダイヤフラム式圧縮機。
【請求項２】
請求項１記載のダイヤフラム式圧縮機であって、
前記吸収部は、波形状に形成された波状部である、ダイヤフラム式圧縮機。
【請求項３】
請求項２記載のダイヤフラム式圧縮機であって、さらに、
前記ダイヤフラムの前記波状部よりも外縁側にあって、前記ダイヤフラムの前記波状部よりも外縁側をシールすることで前記ダイヤフラムを前記第１の部材と前記第２の部材の間に保持する第１の保持部材と、
前記ダイヤフラムの前記波状部よりも内側にあって、前記ダイヤフラムの前記波状部よりも内側をシールすることで前記ダイヤフラムを前記第１の部材と前記第２の部材の間に摺動可能な状態で保持する第２の保持部材と、
を備える、ダイヤフラム式圧縮機。
【請求項４】
請求項３記載のダイヤフラム式圧縮機であって、
前記第２の保持部材は、前記ダイヤフラムを形成する金属よりも弾性率の低い材料を用いて形成されている、ダイヤフラム式圧縮機。
【請求項５】
請求項３または４記載のダイヤフラム式圧縮機であって、さらに、
前記第１の部材の凹部が形成されている面であって、前記第１の保持部材と、前記第２の保持部材との間に位置する部分には、前記ポンプ室から漏れる気体を集める第１のドレインが形成されている、ダイヤフラム式圧縮機。
【請求項６】
請求項３ないし５のいずれか一項記載のダイヤフラム式圧縮機であって、さらに、
前記第２の部材の凹部が形成されている面であって、前記第１の保持部材と、前記第２の保持部材との間に位置する部分には、前記加圧室から漏れる液体を集める第２のドレインが形成されている、ダイヤフラム式圧縮機。
【請求項１】
ダイヤフラム式圧縮機であって、
凹部を有する第１の部材と、
凹部を有する第２の部材と、
外縁から所定の距離だけ離れた位置に、水平方向の動きを吸収可能に形成された吸収部を備える金属製のダイヤフラムと、
を備え、
前記第１の部材の凹部と、前記第２の部材の凹部とが、前記ダイヤフラムを挟んで対向した状態で結合され、前記第１の部材の凹部と前記ダイヤフラムによりポンプ室が、前記第２の部材の凹部と前記ダイヤフラムにより加圧室が、それぞれ形成されている、ダイヤフラム式圧縮機。
【請求項２】
請求項１記載のダイヤフラム式圧縮機であって、
前記吸収部は、波形状に形成された波状部である、ダイヤフラム式圧縮機。
【請求項３】
請求項２記載のダイヤフラム式圧縮機であって、さらに、
前記ダイヤフラムの前記波状部よりも外縁側にあって、前記ダイヤフラムの前記波状部よりも外縁側をシールすることで前記ダイヤフラムを前記第１の部材と前記第２の部材の間に保持する第１の保持部材と、
前記ダイヤフラムの前記波状部よりも内側にあって、前記ダイヤフラムの前記波状部よりも内側をシールすることで前記ダイヤフラムを前記第１の部材と前記第２の部材の間に摺動可能な状態で保持する第２の保持部材と、
を備える、ダイヤフラム式圧縮機。
【請求項４】
請求項３記載のダイヤフラム式圧縮機であって、
前記第２の保持部材は、前記ダイヤフラムを形成する金属よりも弾性率の低い材料を用いて形成されている、ダイヤフラム式圧縮機。
【請求項５】
請求項３または４記載のダイヤフラム式圧縮機であって、さらに、
前記第１の部材の凹部が形成されている面であって、前記第１の保持部材と、前記第２の保持部材との間に位置する部分には、前記ポンプ室から漏れる気体を集める第１のドレインが形成されている、ダイヤフラム式圧縮機。
【請求項６】
請求項３ないし５のいずれか一項記載のダイヤフラム式圧縮機であって、さらに、
前記第２の部材の凹部が形成されている面であって、前記第１の保持部材と、前記第２の保持部材との間に位置する部分には、前記加圧室から漏れる液体を集める第２のドレインが形成されている、ダイヤフラム式圧縮機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２４７１１７（Ｐ２０１１−２４７１１７Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１８９４１（Ｐ２０１０−１１８９４１）
【出願日】平成２２年５月２５日（２０１０．５．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２５日（２０１０．５．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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