DE102021129500A1 - compressor - Google Patents
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Abstract
Ein Verdichter umfasst: einen Zylinderhauptkörper, einen Ventilblock, einen Zylinderkopf, eine erste Dichtungsgruppe, die aus einer Vielzahl von Dichtungselementen zusammengesetzt ist und eine zweite Dichtungsgruppe, die aus einer Vielzahl von Dichtungselementen zusammengesetzt ist. Der Ventilblock hat einen Auslasskanal, der zwischen den Dichtungselementen öffnet, die die erste Dichtungsgruppe bilden und zwischen den Dichtungselementen öffnet, die die zweite Dichtungsgruppe bilden. Der Auslasskanal ist mit einem äußeren Rohr gekoppelt, um aus einer Verdichtungskammer ausgetretenes Gas zu einem vorbestimmten Ort zu führen.A compressor includes: a cylinder main body, a valve block, a cylinder head, a first seal group composed of a plurality of sealing members, and a second seal group composed of a plurality of sealing members. The valve block has an outlet passage opening between the sealing elements forming the first sealing group and between the sealing elements forming the second sealing group. The exhaust passage is coupled to an outer tube to guide gas leaked from a compression chamber to a predetermined location.
Description
Gebiet der Erfindungfield of invention
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verdichter zum Verdichten eines Gases.The present invention relates to a compressor for compressing a gas.
Technischer HintergrundTechnical background
Verdichter der hin- und hergehenden Bauart sind herkömmlicherweise bekannt, um jeweils in eine Zylinderkammer, die in einem Zylinder ausgebildet ist, eingeführtes Gas zu verdichten, indem ein Kolben in dem Zylinder hin- und hergeht. Wie in
Beispielsweise dichtet, wie in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nummer SHO 62-17381 offenbart ist, das Dichtungselement 108 einen Spalt zwischen den Elementen ab, die die Verdichtungskammer 109 begrenzen. Jedoch besteht bei einem Verdichter für die Bereitstellung eines brennbaren Gases mit einem hohen Druck, auch wenn er mit einem Dichtungselement versehen ist, die Möglichkeit, dass das brennbare Gas, das in der Verdichtungskammer verdichtet wird, um einen höheren Druck zu haben, an einen ungewünschten Ort nach außerhalb des Verdichters austreten kann.For example, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. SHO 62-17381, the sealing
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Gas, das zwischen den Elementen, die eine Verdichtungskammer begrenzen, austreten kann, daran zu hindern, dass es weiter zu einem ungewünschten Ort nach außerhalb des Verdichters austreten kann.An object of the present invention is to prevent gas that may leak between the elements that define a compression chamber from leaking further to an undesired location outside of the compressor.
Ein Verdichter gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verdichter einer hin- und hergehenden Bauart zum Verdichten eines brennbaren Gases, wobei der Verdichter aufweist: einen Kolben; einen Zylinderhauptkörper, der den Kolben darin eingeführt aufnimmt; einen Ventilblock, der fest an dem Zylinderhauptkörper an einem Abschnitt davon angebracht ist, der näher an einem Führungsende des Kolbens ist und mit einem Durchgangsloch ausgebildet ist; einen Zylinderkopf, der fest an dem Ventilblock an einem Abschnitt davon angebracht ist, der dem Zylinderhauptkörper gegenüberliegt und ein Einführteil zum Einführen in das Durchgangsloch umfasst; eine erste Dichtungsgruppe, die aus einer Vielzahl von Dichtungselemente aufgebaut ist, die zwischen dem Ventilblock und dem Zylinderhauptkörper angeordnet sind; und eine zweite Dichtungsgruppe, die aus einer Vielzahl von Dichtungselementen aufgebaut ist, die zwischen dem Ventilblock und dem Einführteil des Zylinderkopfs angeordnet sind, wobei der Kolben, der Zylinderhauptkörper, das Einführteil und der Ventilblock miteinander eine Verdichtungskammer begrenzen. Der Ventilblock hat einen Auslasskanal, welcher zwischen den Dichtungselementen, die die erste Dichtungsgruppe bilden und zwischen dem Ventilblock und dem Zylinderhauptkörper angeordnet sind, und zwischen den Dichtungselementen öffnet, die die zweite Dichtungsgruppe bilden und zwischen dem Ventilblock und dem Einführteil angeordnet sind. Der Auslasskanal ist mit einem Rohr verbunden, um ein ausgetretenes Gas an einen vorbestimmten Ort zu führen.A compressor according to the present invention is a reciprocating type compressor for compressing a combustible gas, the compressor comprising: a piston; a cylinder main body that accommodates the piston inserted therein; a valve block fixedly attached to the cylinder main body at a portion thereof closer to a leading end of the piston and formed with a through hole; a cylinder head that is fixedly attached to the valve block at a portion thereof that faces the cylinder main body and includes an insertion part for insertion into the through hole; a first seal group composed of a plurality of seal members arranged between the valve block and the cylinder main body; and a second seal group composed of a plurality of seal members arranged between the valve block and the insertion part of the cylinder head, wherein the piston, the cylinder main body, the insertion part and the valve block define a compression chamber with each other. The valve block has an outlet passage opening between the sealing members constituting the first seal group and located between the valve block and the cylinder main body, and between the sealing members constituting the second seal group and located between the valve block and the insertion part. The exhaust duct is connected to a pipe to lead a leaked gas to a predetermined location.
Figurenlistecharacter list
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1 zeigt schematisch eine Konfiguration einer Wasserstofftankstelle in einer Ausführungsform.1 FIG. 12 schematically shows a configuration of a hydrogen station in an embodiment. -
2 zeigt schematisch ein Teil einer Konfiguration eines Verdichters gemäß der Ausführungsform.2 12 schematically shows part of a configuration of a compressor according to the embodiment. -
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts A, der in2 gezeigt ist.3 is an enlarged view of a portion A shown in2 is shown. -
4A und4B zeigen jeweils eine Modifikation eines Auslasskanals des Verdichters gemäß der Ausführungsform.4A and4B -
5A und5B zeigen jeweils eine Modifikation eines ersten Verbreiterungsabschnitts des Verdichters gemäß der Ausführungsform.5A and5B -
6A als auch6B zeigen jeweils eine Modifikation eines zweiten Verbreiterungsabschnitts des Verdichters gemäß der Ausführungsform.6A as well as6B -
7 zeigt einen herkömmlichen Verdichter.7 shows a conventional compressor.
Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Richtungsangaben wie „oben“, „unten“, „rechts“ und dergleichen dienen nachfolgend in dem Text lediglich zur Klarstellung der Ausführungsform und sind nicht als beschränkend aufzufassen.An embodiment of the present invention will be explained below with reference to the accompanying drawings. Directional statements such as “up”, “down”, “right” and the like are used below in the text only to clarify the embodiment and are not to be construed as limiting.
Wie in
Wie in
Der Zylinder 12 hat einen Zylinderhauptkörper 20, der oberhalb des Antriebsmechanismus angeordnet ist, einen Ventilblock 21, der an dem Zylinderhauptkörper 20 angeordnet ist und einen Zylinderkopf 22, der auf dem Ventilblock 21 angeordnet ist.The
Der Zylinderhauptkörper 20 hat eine Zylinderform, die in einer Richtung (die auf-und abwärtige Richtung in der Zeichnung) länglich ist, und ist mit einem Hauptkörperinnenraum 20a ausgebildet, der Säulenform hat und sich in der einen Richtung in der inneren Mitte davon erstreckt. Der Hauptkörperinnenraum 20a durchdringt den Zylinderhauptkörper 20 vertikal und öffnet zu einer oberen Endfläche 20b des Zylinderhauptkörpers 20.The cylinder
Der Ventilblock 21 ist auf dem Zylinderhauptkörper 20 angeordnet und mit einem Blockinnenraum 21a mit einer Säulenform ausgebildet, der sich in der einen Richtung in der inneren Mitte des Ventilblocks 21 erstreckt. Der Blockinnenraum 21a hat eine kreisförmige Form, die den gleichen Durchmesser hat wie der Durchmesser des Hauptkörperinnenraums 20a in der Draufsicht und durchdringt vertikal den Ventilblock 21. Der Blockinnenraum 21a öffnet zu einer oberen Fläche und einer unteren Fläche des Ventilblocks 21. Der Blockinnenraum 21a ist mit dem Hauptkörperinnenraum 20a verbunden und ist durch eine zentrale Innenumfangsfläche 21d begrenzt, die eine ringförmige Umfangsfläche ist, die sich in der auf- und abwärtigen Richtung erstreckt.The
Der Zylinderkopf 22 ist auf dem Ventilblock 21 angeordnet. Der Zylinderkopf 22 hat einen Kopfhauptkörper 22a und ein Einführteil 22b, das von einer unteren Oberfläche des Kopfhauptkörpers 22a abwärts vorsteht.The
Die untere Oberfläche des Ventilblocks 21 ist mit einer Bodenflächenaussparung 21b zur Aufnahme und zum Einpassen eines oberen Endes des Zylinderhauptkörpers 20 darin versehen. Die Bodenflächenaussparung 21b hat einen kreisförmigen Querschnitt in einer Unteransicht. Die Bodenflächenaussparung 21b ist durch eine untere Innenumfangsfläche 21e, welche eine ringförmige Umfangsfläche ist, die sich in der auf-und abwärtigen Richtung erstreckt, und durch eine Abwärtsfläche 21f begrenzt, die ein oberes Ende der unteren Innenumfangsfläche 21e und ein unteres Ende einer zentralen Innenumfangsfläche 21d, die den Blockinnenraum 21a begrenzt, miteinander verbindet.The lower surface of the
Die obere Fläche des Ventilblocks 21 ist mit einer Oberflächenaussparung 21c zur Aufnahme und Einpassen des Einführteils 22b darin ausgebildet. Die Oberflächenaussparung 21c hat einen kreisförmigen Querschnitt in einer Draufsicht. Die Oberflächenaussparung 21c ist durch eine obere Innenumfangsfläche 21g und eine Aufwärtsfläche 21h begrenzt, wobei die obere Innenumfangsfläche 21g eine ringförmige Umfangsfläche ist, die sich in der auf-und abwärtigen Richtung erstreckt, und wobei die Aufwärtsfläche 21h ein oberes Ende der zentralen Innenumfangsfläche 21d, die den Blockinnenraum 21a begrenzt, und ein unteres Ende der oberen Innenumfangsfläche 21g miteinander verbindet.The top surface of the
Der Ventilblock 21 ist mit dem Zylinderhauptkörper 20 in einem Zustand verbunden, in welchem die Abwärtsfläche 21f in Kontakt mit der oberen Endfläche 20b des Zylinderhauptkörpers 20 ist und die untere Innenumfangsfläche 21e in Kontakt mit einer Außenumfangsfläche 20c des Zylinderhauptkörpers 20 ist. Mit anderen Worten, die Abwärtsfläche 21f des Ventilblocks 21 und die obere Endfläche 20b des Zylinderhauptkörpers 20 sind miteinander in Kontakt und die untere Innenumfangsfläche 21e des Ventilblocks 21 und die Außenumfangsfläche 20c des Zylinderhauptkörpers 20 sind miteinander in Kontakt.The
Ein Kontaktbereich C1 zwischen dem Ventilblock 21 und dem Zylinderhauptkörper 20 ist mit einer ersten Dichtungsgruppe 31 versehen, die aus einer Vielzahl von Dichtungselementen zusammengesetzt ist. Jedes der Dichtungselemente, die die erste Dichtungsgruppe 31 bilden, passt in eine Ringnut, die an der oberen Endfläche 20b oder der Außenumfangsfläche 20c ausgebildet ist, um den Kontaktbereich C1 abzudichten.A contact portion C1 between the
Die obere Endfläche 20b und die Außenumfangsfläche 20c des Zylinderhauptkörpers 20 begrenzen eine Ecke 20e dazwischen, wo ein erster Verbreiterungsabschnitt 35 zum Bilden eines Spalts zwischen dem Zylinderhauptkörper 20 und dem Ventilblock 21 begrenzt ist. Der erste Verbreiterungsabschnitt 35 ist ein ringförmiger Raum, der durch Fasen der Ecke 20e begrenzt ist, um sich in einer Umfangsrichtung des Zylinderhauptkörpers 20 zu erstrecken. Der erste Verbreitungsabschnitt 35 ist zwischen den Dichtungselementen der erste Dichtungsgruppe 31 angeordnet. Dies bedeutet, dass sowohl die obere Endfläche 20b des Zylinderhauptkörpers 20 als auch die Außenumfangsfläche 20c des Zylinderhauptkörpers 20 mit mindestens einem Dichtungselement ausgebildet sind und somit der erste Verbreiterungsabschnitt 35 zwischen den Dichtungselementen angeordnet ist.The
Der Ventilblock 21 hat eine Deckfläche 21i, die aufwärts zeigt und eine Bodenfläche 21j, die abwärts zeigt. Die Deckfläche 21i verbindet ein oberes Ende der oberen Innenumfangsfläche 21g und ein oberes Ende einer Außenumfangsfläche 21k des Ventilblocks 21 miteinander. Die Bodenfläche 21j verbindet ein unteres Ende der unteren Innenumfangsfläche 21e und ein unteres Ende der Außenumfangsfläche 21k des Ventilblocks 21 miteinander.The
Der Ventilblock 21 ist mit dem Zylinderkopf 22 in einem Zustand verbunden, in welchem die Aufwärtsfläche 21h mit einer Führungsendfläche 22c, die in dem Einführteil 22b abwärts zeigt, in Kontakt ist, und die obere Innenumfangsfläche 21g mit einer Außenumfangsfläche 22d an dem Einführteil 22b in Kontakt ist. Mit anderen Worten, die Aufwärtsfläche 21h des Ventilblocks 21 und die Führungsendfläche 22c des Einführteils 22b sind miteinander in Kontakt und die obere Innenumfangsfläche 21g des Ventilblocks 21 und die Außenumfangsfläche 22d des Einführteils 22b sind miteinander in Kontakt.The
Ein Kontaktbereich C2 zwischen dem Ventilblock 21 und dem Zylinderkopf 22 ist mit einer zweiten Dichtungsgruppe 32 versehen, die aus einer Vielzahl von Dichtungselementen zusammengesetzt ist. Jedes der Dichtungselemente, die die zweite Dichtungsgruppe 32 bilden, passt in eine Ringnut, die an der Außenumfangsfläche 22d des Einführteils 22b ausgebildet ist, um den Kontaktbereich C2 abzudichten.A contact portion C2 between the
Die obere Innenumfangsfläche 21g des Ventilblocks 21 begrenzt einen zweiten Verbreiterungsabschnitt 36 zum Bilden eines Spalts zwischen dem Ventilblock 21 und dem Zylinderkopf 22. Der zweite Verbreiterungsabschnitt 36 ist ein ringförmiger Raum, der durch die obere Innenumfangsfläche 21g begrenzt und durch Nuten gebildet ist, um sich in einer Umfangsrichtung der oberen Innenumfangsfläche 21g zu erstrecken. Der zweite Verbreiterungsabschnitt 36 ist zwischen den Dichtungselementen angeordnet, die die zweite Dichtungsgruppe 32 bilden.The upper inner
Jedes der Dichtungselemente, die die erste Dichtungsgruppe 31 bilden und der Dichtungselemente, die die zweite Dichtungsgruppe 32 bilden hat einen O-Ring 33 und einen Stützring 34 (siehe
Der Zylinder 12 ist mit einer Verdichtungskammer 12S im Inneren ausgebildet, die durch eine Innenumfangsfläche 20d des Zylinderhauptkörpers 20, die den Hauptkörperinnenraum 20a begrenzt, die zentrale Innenumfangsfläche 21d des Ventilblocks 21, die Führungsendfläche 22c des Zylinderkopfs 22 und eine Führungsendfläche 13a des Kolbens 13 begrenzt ist. Der Ventilblock 21 trägt ein nicht gezeigtes Einlassventil zum Einlass des Wasserstoffgases von außen in die Verdichtungskammer 12S und ein nicht gezeigtes Auslassventil zum Abgeben des Wasserstoffgases aus der Verdichtungskammer 12S nach außen.The
Ein nicht gezeigtes Adapterelement, dass sich säulenförmig von einem Führungsende des Einführteils 22b zu der Verdichtungskammer 12S erstreckt, kann an dem Einführteil 22b des Zylinderkopfs 22 befestigt sein. Das Volumen der Verdichtungskammer 12S ist veränderlich, indem das Adapterelement an dem Einführteil 22b angebracht oder davon entfernt wird.An adapter member, not shown, that extends in a columnar shape from a leading end of the
Der Ventilblock 21 hat einen Auslasskanal 40 zum Führen des Wasserstoffgases, das aus der Verdichtungskammer 12S ausgetreten ist nach außerhalb des Ventilblocks 21. Der Auslasskanal 40 ist in dem Ventilblock 21 ausgebildet und umfasst einen ersten Kanal 41, einen zweiten Kanal 42 und einen Verbindungskanal 43.The
Der erste Kanal 41 hat ein inneres Ende, das zu dem ersten Verbreiterungsabschnitt 35 öffnet und erstreckt sich in einer Richtung (eine Rechtsrichtung in
Der zweite Kanal 42 hat ein inneres Ende, das zu dem zweiten Verbreiterungsabschnitt 36 öffnet und erstreckt sich in der einen Richtung von dem Kontaktbereich C2 (oder dem zweiten Verbreiterungsabschnitt 36).The
Der Verbindungskanal 43 hat einen Zwischenabschnitt 44, der den ersten Kanal 41 und den zweiten Kanal 42 miteinander verbindet und einen Vereinigungsabschnitt 45, der mit dem Zwischenabschnitt 44 verbunden ist.The connecting
Der Zwischenabschnitt 44 erstreckt sich in einer Richtung (aufwärts in
Der Vereinigungsabschnitt 45 hat ein inneres Ende, das mit dem Zwischenabschnitt 44 verbunden ist. Beispielsweise ist in dem in
Der Vereinigungsabschnitt 45 hat ein äußeres Ende, das mit einem stromaufwärtigen Ende des äußeren Rohrs 47 an der Außenumfangsfläche 21k des Ventilblocks 21 gekoppelt ist. Das äußere Rohr 47 ist außerhalb des Ventilblocks 21 angeordnet. Der Vereinigungsabschnitt 45 hat einen Innendurchmesser, der größer ist als der Innendurchmesser des ersten Kanals 41 und der Innendurchmesser des zweiten Kanals 42.The merging
Das äußere Rohr 47 hat ein stromabwärtiges Ende, das in einer Nähe des explosionsgeschützten Belüftungsgebläses 11 (
Beim Betrieb des Verdichters 10 werden Verdichtung und Expansion in der Verdichtungskammer 12S in Übereinstimmung mit einer Gleitbewegung des Kolbens 13 wiederholt und das auf einen hohen Druck verdichtete Wasserstoffgas wird von der Verdichtungskammer 12S abgegeben. Der Kontaktbereich C1 und der Kontaktbereich C2 sind mit den Dichtungselementen der ersten Dichtungsgruppe 31 und den Dichtungselementen der zweiten Dichtungsgruppe 32 abgedichtet, um jeweils eine Leckage des Wasserstoffgases aus der Verdichtungskammer 12S zur Außenseite des Verdichters 10 zu unterdrücken. Jedoch besteht beim Betrieb des Verdichters 10 die Möglichkeit, dass nur ein Teil des auf einen hohen Druck verdichteten Wasserstoffgases aus dem Kontaktbereich C1 und dem Kontaktbereich C2 austreten kann.In operation of the
In einem solchen Fall, in dem das Wasserstoffgas aus dem Kontaktbereich C1 und dem Kontaktbereich C2 austritt, unterdrückt zunächst ein Dichtungselement, das näher an der Verdichtungskammer 12S angeordnet ist, eine weitere Leckage des Wasserstoffgases. Sollte das Wasserstoffgas durch das Dichtungselement austreten, das näher an der Verdichtungskammer 12S angeordnet ist, dann unterdrückt das weiter von der Verdichtungskammer 12S angeordnete Dichtungselement eine weitere Leckage. Zu dieser Zeit wird Wasserstoffgas, das zwischen den Dichtungselementen der ersten Dichtungsgruppe 31 oder zwischen den Dichtungselementen der zweiten Dichtungsgruppe 32 ausgetreten ist, zu dem ersten Kanal 41 des Auslasskanals 40 über den ersten Verbreiterungsabschnitt 35 oder zu dem zweiten Kanal 42 des Auslasskanals 40 über den zweiten Verbreiterungsabschnitt 36 geleitet.In such a case that the hydrogen gas leaks from the contact area C1 and the contact area C2, first, a sealing member arranged closer to the
Sowohl der erste Verbreiterungsabschnitt 35 als auch der zweite Verbreiterungsabschnitt 36 ist ein ringförmiger Raum, der sich in der Umfangsrichtung von sowohl dem Zylinderhauptkörper 20 als auch dem Ventilblock 21 erstreckt. Entsprechend kann das Wasserstoffgas, auch wenn es an einer Position ausgetreten ist, deren Position in Umfangsrichtung anders ist als die Position an der der Auslasskanal 40 öffnet, vorrücken und den Auslasskanal 40 über den ersten Verbreiterungsabschnitt 35 und den zweiten Verbreiterungsabschnitt 36 erreichen. Im Ergebnis ist es möglich, das ausgetretene Gas effizient zu dem Auslasskanal 40 zu führen.Both the first widening
Das Wasserstoffgas in dem ersten Kanal 41 und das Wasserstoffgas in dem zweiten Kanal 42 vermischen sich in dem Verbindungskanal 43 und das vermischte Gas wird über das äußere Rohr 47 zur Nähe des explosionsgeschützten Belüftungsgebläses 11 (vorbestimmter Ort) herausgeführt und in die Atmosphäre auf der Außenseite der Verdichtereinheit 2 verteilt. Dies unterdrückt folglich ein Austreten des Gases aus dem Kontaktbereich C1 zwischen dem Zylinderhauptkörper 20 und dem Ventilblock 21 und aus dem Kontaktbereich C2 zwischen dem Ventilblock 21 und dem Zylinderkopf 22 an einen unerwünschten Ort außerhalb des Verdichters 10.The hydrogen gas in the
Der bereitgestellte Verbindungskanal 43 gestattet, dass sich das Wasserstoffgas, das aus dem ersten Kanal 41 ausgeflossen ist und das Gas, das aus dem zweiten Kanal 42 ausgeflossen ist darin mischen und dient als ein einzelner Kanal zum Hinausführen des gemischten Gases zu dem äußeren Rohr 47. Dies reduziert das Risiko einer Gasleckage, die bezüglich des äußeren Rohrs 47 auftritt, das mit dem Ventilblock 21 gekoppelt ist.The provided
Der Innendurchmesser des Vereinigungsabschnitts 45 ist größer als der Innendurchmesser des ersten Kanals 41 und der Innendurchmesser des zweiten Kanals 42; er ist jedoch nicht darauf beschränkt und es kann derselbe Durchmesser sein wie der Innendurchmesser von sowohl dem ersten als auch dem zweiten Kanal. In einem Fall, in dem der Innendurchmesser des Vereinigungsabschnitts 45 kleiner ist, besteht das Risiko, dass ein Druckverlust in dem Vereinigungsabschnitt 45 beim Vermischen des Gases von dem ersten Kanal 41 und des Gases von dem zweiten Kanal 42 auftritt und der Druck an den stromaufwärtigen Enden des ersten Kanals 41 und des zweiten Kanals 42 ansteigt. Der Innendurchmesser des Vereinigungsabschnitts 45 ist unter Berücksichtigung des Risikos größer gewählt, wobei der Druckverlust in dem Vereinigungsabschnitt 45 vermieden wird und das ausgetretene Gas wirksam zu dem äußeren Rohr 47 geführt wird.The inner diameter of the merging
Die zuvor beschriebene Ausführungsform zeigt lediglich Beispiele aller Aspekte und soll somit nicht als beschränkend verstanden werden. Der Bereich der Erfindung sollte durch den Bereich der Ansprüche und nicht durch die Beschreibung der zuvor beschriebenen Ausführungsformen definiert sein und deckt ferner Äquivalente zu den Bedeutungen, die im Bereich der Ansprüche mitlesbar sind, und alle Veränderungen ab, die innerhalb des Bereichs der Ansprüche liegen. Folglich deckt die vorliegende Erfindung die nachfolgenden Ausführungsformen ebenfalls ab.The embodiment described above only shows examples of all aspects and should not be construed as limiting. The scope of the invention should be defined by the scope of the claims rather than the description of the above-described embodiments, and further covers equivalents to the meanings that can be read within the scope of the claims and all modifications that are within the scope of the claims. Accordingly, the present invention also covers the following embodiments.
Obwohl das äußere Rohr 47 mit der Nähe des explosionsgeschützten Belüftungsgebläses 11 in der Ausführungsform gekoppelt ist, ist die Koppelung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann das äußere Rohr 47 mit einem Rohr gekoppelt sein, das mit der Außenseite des Verdichters 10 gekoppelt ist, um das ausgetretene Gas abzugeben, oder es kann mit einem Einlassrohr zum Einlass des Gases in die Verdichtungskammer 12S gekoppelt sein.Although the
Obwohl der Zylinderhauptkörper 20 des Zylinders 12 den ersten Verbreiterungsabschnitt 35 in der Ausführungsform hat, kann der Zylinder 12 auch ohne den ersten Verbreiterungsabschnitt 35 auskommen. In diesem Fall öffnet der erste Kanal 41 an der unteren Innenumfangsfläche 21e des Ventilblocks 21.Although the cylinder
Obwohl der Ventilblock 21 des Zylinders 12 den zweiten Verbreiterungsabschnitt 36 in der Ausführungsform hat, kann der Zylinder 12 ohne den zweiten Verbreiterungsabschnitt 36 auskommen. In diesem Fall öffnet der zweite Kanal 42 an der oberen Innenumfangsfläche 21g des Ventilblocks 21.Although the
Obwohl jedes der Dichtungselemente, die die erste Dichtungsgruppe 31 bilden, und der Dichtungselemente, die die zweite Dichtungsgruppe 32 bilden, den O-Ring 33 und den Stützring 34 hat, ist die Konfiguration der Dichtungselemente nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann jedes der Dichtungselemente lediglich den O-Ring 33 haben.Although each of the seal members constituting the
Obwohl der Vereinigungsabschnitt 45 des Verbindungskanals 43 sich von dem zweiten Kanal 42 in der Ausführungsform gerade erstreckt, ist die Erstreckungsform nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann sich der Vereinigungsabschnitt 45 von dem ersten Kanal 41 gerade erstrecken oder er kann sich von einer Position erstrecken, die von dem ersten Kanal 41 und dem zweiten Kanal 42 abweicht, wie in
Obwohl der Auslasskanal 40 den Verbindungskanal 43 in der Ausführungsform enthält, kann der Auslasskanal 40 ohne den Verbindungskanal 43 auskommen. In diesem Fall dient, wie in
Obwohl der erste Verbreiterungsabschnitt 35 durch die Ecke 20e des Zylinderhauptkörpers 20 infolge des Fasens definiert ist, ist die Definition nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann der erste Verbreiterungsabschnitt 35 als eine Ringnut definiert sein, die an der unteren Innenumfangsfläche 21e des Ventilblocks 21 ausgebildet ist, wie in
Obwohl der zweite Verbreiterungsabschnitt 36 als eine Ringnut definiert ist, die an der oberen Innenumfangsfläche 21d des Ventilblocks 21 ausgebildet ist, ist die Definition nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann der zweite Verbreiterungsabschnitt 36 von einem ringförmigen Raum gebildet sein, der durch eine Außenecke der Führungsendfläche 22c des Einführteils 22b des Zylinderkopfs 22 definiert ist, die dem Fasen unterworfen wird, wie in
Nachfolgend wird die Ausführungsform zusammengefasst.
- Ein Verdichter gemäß der Ausführungsform ist ein Verdichter eines hin- und hergehenden Typs zum Verdichten eines brennbaren Gases, wobei der Verdichter aufweist: einen Kolben; einen Zylinderhauptkörper, der den Kolben darin aufnimmt; einen Ventilblock, der fest an dem Zylinderhauptkörper an einem Abschnitt davon angebracht ist, der näher an dem Führungsende des Kolbens ist und mit einem Durchgangsloch ausgebildet ist; einen Zylinderkopf, der fest an dem Ventilblock an einem Abschnitt davon angebracht ist, der dem Zylinderhauptkörper gegenüberliegt und ein Einführteil aufweist, das in das Durchgangsloch einzuführen ist; eine erste Dichtungsgruppe, die aus einer Vielzahl von Dichtungselementen zusammengesetzt ist, die zwischen dem Ventilblock und dem Zylinderhauptkörper angeordnet sind; eine zweite Dichtungsgruppe, die aus einer Vielzahl von Dichtungselementen zusammengesetzt ist, die zwischen dem Ventilblock und dem Einführteil des Zylinderkopfs angeordnet sind, wobei der Kolben, der Zylinderhauptkörper, das Einführteil und der Ventilblock miteinander eine Verdichtungskammer begrenzen. Der Ventilblock hat einen Auslasskanal, der zwischen den Dichtungselementen öffnet, die die erste Dichtungsgruppe bilden, die zwischen dem Ventilblock und dem Zylinderhauptkörper angeordnet ist, und zwischen den Dichtungselementen öffnet, die die zweite Dichtungsgruppe bilden, die zwischen dem Ventilblock und dem Einführteil angeordnet ist. Der Auslasskanal ist mit einem Rohr gekoppelt, um ausgetretenes Gas an einen vorbestimmten Ort zu leiten.
- A compressor according to the embodiment is a reciprocating type compressor for compressing a combustible gas, the compressor comprising: a piston; a cylinder main body accommodating the piston therein; a valve block fixedly attached to the cylinder main body at a portion thereof closer to the leading end of the piston and formed with a through hole; a cylinder head fixedly attached to the valve block at a portion thereof opposed to the cylinder main body and having an insertion part to be inserted into the through hole; a first seal group composed of a plurality of seal members arranged between the valve block and the cylinder main body; a second seal group composed of a plurality of seal members arranged between the valve block and the insertion part of the cylinder head, wherein the piston, the cylinder main body, the insertion part and the valve block define a compression chamber with each other. The valve block has an outlet passage opening between the sealing members forming the first sealing group arranged between the valve block and the cylinder main body and between the sealing members forming the second sealing group arranged between the valve block and the insertion part. The outlet duct is coupled with a tube to direct leaked gas to a predetermined location.
In der Ausführungsform ist der Bereich zwischen dem Ventilblock und dem Zylinderhauptkörper durch die erste Dichtungsgruppe abgedichtet, die aus der Vielzahl von Dichtungselementen zusammengesetzt ist. Der Bereich zwischen dem Ventilblock und dem Einführteil des Zylinderkopfs ist durch die zweite Dichtungsgruppe abgedichtet, die aus der Vielzahl von Dichtungselementen zusammengesetzt ist. Sollte das Gas zwischen den Dichtungselementen der ersten Dichtungsgruppe oder zwischen den Dichtungselementen der zweiten Dichtungsgruppe austreten, unterdrückt das Dichtungselement, das von der Verdichtungskammer entfernt ist, eine weitere Leckage des Gases zur Außenseite des Verdichters. Ferner leitet der Auslasskanal, welcher zwischen den Dichtungselementen der ersten Dichtungsgruppe und zwischen den Dichtungselementen der zweiten Dichtungsgruppe öffnet, das ausgetretene Gas zu dem Rohr zum Führen des ausgetretenen Gases an den vorbestimmten Ort. Diese Konfiguration unterdrückt eine Leckage des Gases an einen unerwünschten Ort durch die erste Dichtungsgruppe und die zweite Dichtungsgruppe. Beispielsweise stimmt der vorbestimmte Ort mit einer Nähe eines explosionsgeschützten Belüftungsgebläses, das an einem Gehäuse zur Aufnahme des Verdichters vorgesehen ist, mit einem Rohr zum Führen des ausgetretenen Gases, das mit der Außenseite des Verdichters verbunden ist, bzw. mit einem Einlassrohr zum Ansaugen des Gases in die Verdichtungskammer überein.In the embodiment, the area between the valve block and the cylinder main body is sealed by the first seal group composed of the plurality of seal members. The area between the valve block and the insertion part of the cylinder head is sealed by the second seal group composed of the plurality of sealing members. Should the gas leak between the seal members of the first seal group or between the seal members of the second seal group, the seal member remote from the compression chamber suppresses further leakage of the gas to the outside of the compressor. Further, the exhaust passage opening between the sealing members of the first sealing group and between the sealing members of the second sealing group guides the leaked gas to the pipe for guiding the leaked gas to the predetermined location. This configuration suppresses leakage of the gas to an undesirable location through the first seal group and the second seal group. For example, the predetermined location corresponds to a proximity of an explosion-proof ventilation fan provided on a case for accommodating the compressor, a pipe for guiding the discharged gas connected to the outside of the compressor, and an inlet pipe for sucking the gas, respectively into the compression chamber.
(2) Der Auslasskanal kann umfassen: einen ersten Kanal, der sich in einer Richtung von einem Bereich zwischen dem Ventilblock und dem Zylinderhauptkörper erstreckt; einen zweiten Kanal, der sich in der einen Richtung von einem Bereich zwischen dem Ventilblock und dem Einführteil erstreckt und einen Verbindungskanal, der den ersten Kanal und den zweiten Kanal miteinander verbindet und mit dem Rohr gekoppelt ist.(2) The exhaust passage may include: a first passage extending in one direction from a region between the valve block and the cylinder main body; a second passage extending in one direction from an area between the valve block and the insertion part; and a connecting passage connecting the first passage and the second passage and coupled to the tube.
In diesem Aspekt umfasst der Auslasskanal den ersten Kanal, um zu ermöglichen, dass das Gas, das aus der ersten Dichtungsgruppe ausgetreten ist, dadurch hindurchfließen kann, und den Verbindungskanal, der den ersten Kanal und den zweiten Kanal miteinander verbindet. Mit anderen Worten, der erste Kanal und der zweite Kanal vereinigen sich an dem Verbindungskanal, um einen einzelnen Kanal zu bilden. Diese Konfiguration gestattet es, dass das ausgetretene Gas aus dem einzelnen Kanal zur Außenseite des Ventilblocks strömen kann und somit kann die Anzahl von Rohren vermindert werden, die mit dem Ventilblock verbunden werden müssen. Dies reduziert folglich das Risiko des Auftretens einer Gasleckage bezüglich der Rohre, die mit dem Ventilblock verbunden sind. In this aspect, the outlet channel includes the first channel to allow the gas, which has leaked from the first seal group can flow therethrough, and the connection channel which connects the first channel and the second channel to each other. In other words, the first channel and the second channel join at the connecting channel to form a single channel. This configuration allows the leaked gas from the single passage to flow to the outside of the valve block, and thus the number of pipes to be connected to the valve block can be reduced. This consequently reduces the risk of gas leakage occurring with respect to the pipes connected to the valve block.
(3) Der Verbindungskanal kann einen Abschnitt haben, der es ermöglicht, dass ein ausgetretenes Gas von dem ersten Kanal und ein ausgetretenes Gas von dem zweiten Kanal sich darin mischen und das gemischte Gas dadurch hindurchfließen kann, wobei der Abschnitt einen Innendurchmesser hat, der größer ist als ein Innendurchmesser von jeweils dem ersten Kanal und dem zweiten Kanal.(3) The connecting duct may have a portion that allows a leaked gas from the first duct and a leaked gas from the second duct to mix therein and allow the mixed gas to flow therethrough, the portion having an inner diameter that is larger is an inner diameter of each of the first channel and the second channel.
In diesem Aspekt ist der Innendurchmesser des Abschnitts des Verbindungskanals, der es ermöglicht, dass das ausgetretene Gas von dem ersten Kanal und das ausgetretene Gas von dem zweiten Kanal sich darin mischen und das gemischte Gas dadurch hindurchfließen kann, größer als der Innendurchmesser des ersten Kanals und des zweiten Kanals. Der derart konfigurierte Verbindungskanal kann wirksam das ausgetretene Gas nach außen abführen.In this aspect, the inner diameter of the portion of the connecting duct that allows the leaked gas from the first duct and the leaked gas from the second duct to mix therein and allow the mixed gas to flow therethrough is larger than the inner diameter of the first duct and of the second channel. The connection duct thus configured can efficiently discharge the leaked gas to the outside.
(4) Ein erster Verbreiterungsabschnitt kann zwischen dem Ventilblock und dem Zylinderhauptkörper definiert sein, um sich in einer Umfangsrichtung zu erstrecken und einen Spalt zwischen dem Ventilblock und dem Zylinderhauptkörper zu bilden. In diesem Fall kann der Auslasskanal zu dem Verbreiterungsabschnitt öffnen.(4) A first widened portion may be defined between the valve block and the cylinder main body to extend in a circumferential direction and form a gap between the valve block and the cylinder main body. In this case, the exhaust passage can open to the widening portion.
In diesem Aspekt gestattet es der erste Verbreiterungsabschnitt, der vorgesehen ist, um sich in der Umfangsrichtung zu erstrecken, dass auch Gas, welches an einer Position ausgetreten ist, die in Umfangsrichtung von dem Auslasskanal verschieden ist, vorrückt und den Auslasskanal über den ersten Verbreiterungsabschnitt erreicht. Im Ergebnis ist es möglich, das ausgetretene Gas wirksam zu dem Auslasskanal zu führen.In this aspect, the first widening portion provided to extend in the circumferential direction also allows gas that has leaked at a position different from the circumferential direction from the exhaust port to advance and reach the exhaust port via the first widening portion . As a result, it is possible to efficiently guide the leaked gas to the exhaust port.
(5) Ein zweiter Verbreiterungsabschnitt kann zwischen dem Ventilblock und dem Einführteil des Zylinderkopfs definiert sein, um sich in der Umfangsrichtung zu erstrecken und einen Spalt zwischen dem Ventilblock und dem Einführteil zu bilden. In diesem Fall kann der Auslasskanal zu dem zweiten Verbreiterungsabschnitt öffnen.(5) A second widening portion may be defined between the valve block and the insertion part of the cylinder head to extend in the circumferential direction and form a gap between the valve block and the insertion part. In this case, the exhaust passage can open to the second widening portion.
In diesem Aspekt ist der zweite Verbreiterungsabschnitt sich in der Umfangsrichtung erstreckend angeordnet und gestattet, dass auch das Gas, das in Umfangsrichtung an einer Position ausgetreten ist, die von dem Auslasskanal verschieden ist, vorrückt und den Auslasskanal über den zweiten Verbreiterungsabschnitt erreicht. Im Ergebnis ist es möglich, das ausgetretene Gas wirksam zu dem Auslasskanal zu führen.In this aspect, the second widening portion is arranged to extend in the circumferential direction and also allows the gas that has leaked in the circumferential direction at a position different from the exhaust port to advance and reach the exhaust port via the second widening portion. As a result, it is possible to efficiently guide the leaked gas to the exhaust port.
(6) Mindestens eines der Dichtungselemente, das näher an der Verdichtungskammer angeordnet ist als eine Position, wo der Auslasskanal zwischen den Dichtungselementen öffnet, die die erste Dichtungsgruppe bilden und ein Dichtungselement, das näher an der Verdichtungskammer angeordnet ist als an einer anderen Position, wo der Auslasskanal zwischen den Dichtungselementen öffnet, die die zweite Dichtungsgruppe bilden, kann ein Dichtelement und einen Stützring haben, der neben dem Dichtelement angeordnet ist.(6) At least one of the sealing members that is located closer to the compression chamber than a position where the discharge passage opens between the sealing members that form the first seal group and a sealing member that is located closer to the compression chamber than at another position where the outlet channel opening between the sealing elements forming the second sealing group may have a sealing element and a support ring arranged next to the sealing element.
In diesem Aspekt hat das Dichtungselement, das näher an der Verdichtungskammer angeordnet ist als die Position, wo der Auslasskanal öffnet, das Dichtelement und den Stützring, der neben dem Dichtelement angeordnet ist. Dies kann die Dichtleistung des Dichtungselements weiter erhöhen.In this aspect, the sealing member that is located closer to the compression chamber than the position where the discharge port opens has the sealing member and the backup ring that is located next to the sealing member. This can further increase the sealing performance of the sealing member.
Wie zuvor beschrieben ist, ist es möglich, das Gas, das durch den Spalt zwischen den Elementen ausgetreten ist, die die Verdichtungskammer begrenzen, daran zu hindern, zu einem Ort außerhalb des Verdichters auszutreten.As described above, it is possible to prevent the gas that has leaked through the gap between the members that define the compression chamber from leaking to a place outside the compressor.
Diese Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung Nummer
Obwohl die vorliegende Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vollständig beschrieben wurde, ist anzumerken, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen für den Fachmann offensichtlich sind. Folglich, falls nicht anders angegeben, dass solche Veränderungen und Modifikationen den Bereich der vorliegenden Erfindung verlassen, der nachfolgend bestimmt ist, sollten diese als hierin mit umfasst betrachtet werden.Although the present invention has been fully described by way of example with reference to the accompanying drawings, it is to be noted that various changes and modifications are apparent to those skilled in the art. Accordingly, unless otherwise indicated that such changes and modifications depart from the scope of the present invention as defined hereinafter, they should be construed as being included therein.
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