JP2004100687A - Reciprocating compressor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は往復動式圧縮機に関し、より詳細には、ピストンと吸入バルブとの接触面積を低減し、吸入バルブの動作を円滑にし得る往復動式圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、冷凍サイクル装置を構成する圧縮機は、増発器から流入する低温、低圧状態の冷媒ガスを圧縮して高温・高圧の状態で吐出する機器である。
圧縮機は、流体を圧縮する方式によって回転式圧縮機、往復動式圧縮機、スクロール圧縮機等に分類することができる。
【0003】
特に、往復動式圧縮機は、ピストンが線形に動きながら流体を吸入、圧縮するものであって、駆動モータの回転運動をピストンの往復運動に変換して流体を吸入、圧縮する方式のものと、駆動モータが直線往復運動しながらピストンを往復運動させ、流体を吸入、圧縮する方式のものとに大別される。
【0004】
図9は、従来の往復動式圧縮機の内部を示す縦断面図で、図10は、図9におけるピストンと吸入バルブとの取り付けを示す分解斜視図で、図11は、図9における吸入行程を示す縦断面図で、図12は、図9における圧縮行程を示す縦断面図である。
【0005】
図示するように、従来の往復動式圧縮機は、ガス吸入管SP及びガス吐出管DPを有するケース10と、ケース10の内部に弾力的に設けられるフレームユニット20と、フレームユニット20に固定され、可動子33が直線往復運動する往復動式モータ30と、往復動式モータ30の可動子33に連結され、かつ、フレームユニット20により支持される圧縮ユニット40と、往復動式モータ30の可動子33を運動方向に付勢し、共振運動を誘導する共振スプリングユニット50とから構成される。
【0006】
圧縮ユニット40は、前方フレーム21に一体形成されるシリンダ41と、往復動式モータ30の可動子33に連結されてシリンダ41の圧縮空間Pで往復運動をするピストン42と、ピストン42の先端に設けられて該ピストン42の吸入流路Fを開閉し、ガスの吸入を調節する吸入バルブ43と、シリンダ41の吐出側に設けられて圧縮空間Pを開閉し、ガスの吐出を調節する吐出バルブ組立体70とから構成されている。
【0007】
吐出バルブ組立体70は、シリンダ41の圧縮空間Pをカバーする吐出カバー71と、吐出カバー71の内部に配備され、圧縮空間Pを弾力的に開閉する吐出バルブ72とからなる。
【0008】
吸入バルブ43は円形の薄板状に形成されており、その中には、切開溝43aが設けられる。吸入バルブ43は、切開溝43aにより固定部43bと開閉部43cとに分けられる。吸入バルブ43は、ピストンの端面46に面接触するボルトBによってピストンの端面46に固定される。
【0009】
上記のように構成された従来の往復動式圧縮機の作用について説明する。
往復動式モータ30の駆動力によってピストン42がシリンダ41の内部で往復動することにより圧縮空間Pの体積を変化させながらガスを圧縮空間Pに吸入、圧縮する。
【0010】
ガスの圧力が所定圧力以上になると、吐出バルブ組立体70の吐出カバー72が開かれて圧縮ガスが吐出され、この一連の過程が繰り返し実施される。
ピストン42が下死点/位置aに達すると、圧力差により吐出バルブ組立体70の吐出バルブ72がシリンダ41の圧縮空間Pを閉鎖すると同時に、ピストン42に取り付けられた吸入バルブ43の開閉部43cが湾曲し、吸入流路Fを開放する。この時、ガスがピストン42の吸入流路Fを通じてシリンダ42の圧縮空間P内に吸入される。
【0011】
次いで、ピストン42が上死点bに達すると、吸入バルブ43が元の状態に復帰してピストン42の吸入流路Fを閉鎖し、圧縮空間Pに吸入されたガスを圧縮する。ガスの圧力が所定圧力以上となると、吐出バルブ組立体70の吐出カバー72が開放されて圧縮ガスを吐出する。
【0012】
通常、ピストンの往復運動を円滑にするために、吸入バルブ43とピストン端面46との間に潤滑油が供給される。従来の往復動式圧縮機では、その潤滑油の粘性のために、吸入バルブ43がピストンの端面46に一時的に付着することがある。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
吸入バルブ43がピストンの端面46に付着すると、吸入流路Fが正常状態より遅れて開放されるのみならず、より大きく開かれることにより、圧縮機の圧縮効率を低減するという問題がある。
【0014】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、ピストンの端面と吸入バルブの接触面積を低減して、潤滑油による粘着力を弱めることによって、吸入バルブを円滑に動作するとともに、潤滑油の緩衝作用によって騷音を低減し得る往復動式圧縮機を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係る往復動式圧縮機は、往復動式モータに連結されてシリンダの圧縮空間で往復運動し、内部には、前記圧縮空間と連通する吸入流路が形成されたピストンと、前記ピストンの端面に装着されてそのピストンの吸入流路を開閉し、ガスの吸入を調節する吸入バルブと、前記シリンダの吐出側に装着されて圧縮空間を開閉し、ガスの吐出を調節する吐出バルブ組立体と、前記ピストンと前記吸入バルブの接触面積を低減し、潤滑油の粘着を最小化するように、前記ピストンの端面と前記吸入バルブとの接触部分に形成された粘着防止部とを具備する。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態をより詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態による往復動式圧縮機の内部を示した縦断面図で、図2は、図1の往復動圧縮機のピストンと吸入バルブとの取り付けを示す分解斜視図で、図3は、図1の往復動圧縮機のピストンの端面を示す正面図で、図4は、図1の往復動圧縮機の吸入行程を示す縦断面図で、図5は、図1の往復動圧縮機の圧縮行程を示す縦断面図である。
【0017】
図示するように、本発明の往復動圧縮機は、ガス吸入管SP及びガス吐出管DPを有するケース10と、ケース10の内部に弾力的に設置されるフレームユニット20と、フレームユニット20に固定されて可動子(図示せず)が直線往復運動する往復動式モータ30と、往復動式モータ30の可動子に連結され、かつ、フレームユニット20により支持される圧縮ユニット140と、往復動式モータ30の可動子を運動方向に付勢し、共振運動を誘導する共振スプリングユニット50とから構成される。
【0018】
圧縮ユニット140は、フレームユニット20に一体形成されるシリンダ141と、往復動式モータ30の可動子に連結されてシリンダ141の圧縮空間Pで往復運動するピストン142と、ピストン142の先端に装着されてそのピストン142の吸入流路Fを開閉することによってガスの吸入を調節する吸入バルブ143と、シリンダ141の吐出側に装着されて圧縮空間Pを開閉することによって圧縮ガスの吐出を調節する吐出バルブ組立体170とから形成されている。
【0019】
ピストン142は、所定長さを有し、シリンダ141の内部に挿入されるヘッド部145と、ヘッド部145の一方の端部に設けられて圧縮空間Pを形成するピストン端面146と、ヘッド部145の他方には前記可動子に連結するようにその長手方向に直交するように所定面積を有して形成された連結部147とで構成される。
【0020】
ガスが流れる吸入流路Fが、ヘッド部145の内部からピストン端面146に達するまで形成される。
吐出バルブ組立体170は、シリンダ141の圧縮空間Pを覆う吐出カバー171と、吐出カバー171の内部に配設され、圧縮空間Pを弾力的に開閉する吐出バルブ172とからなる。
【0021】
吸入バルブ143は円形の薄板状に形成され、その中間には、切開溝143aが設けられる。吸入バルブ143は、その切開溝143aにより固定部143bと開閉部143cとに分けられる。吸入バルブ143は、ピストン端面146に面接触された状態で、ボルトBによってピストンの端面146に固定される。
【0022】
即ち、吸入行程時には、圧力差によって吸入バルブ143が吸入流路Fを開放し、また圧縮行程時には、圧力差によって吸入バルブ143が吸入流路Fを遮断するように構成される。
【0023】
本発明では、吸入バルブ143との接触面積を低減し、潤滑油の粘性による付着作用を最小化するように、ピストンの端面146と吸入バルブ143の接触部とに粘着防止部が形成される。
前記粘着防止部を形成する場合において、ピストン端面146と吸入バルブ143との接触部の一方または両方に粘着防止部を形成することができる。
【0024】
本発明の一実施形態に係る往復動式圧縮機では、図1〜図5に示すように粘着防止部として、ピストン端面146に所定深さで設けられた粘着防止溝146aが形成されている。
粘着防止溝146aの深さは、潤滑油の粘性に影響を与えない範囲内で決められるが、約20〜200μm程度と微細に形成することが望ましい。
【0025】
さらに、粘着防止溝146aに流入した潤滑油が、吸入流路F側に流入しないように、ピストンの端面146に位置する吸入流路Fの端部に、流入防止突条146bが突出形成される。
吸入バルブ143によって吸入流路Fが選択的に開閉できるように流入防止突条146bは、ピストン端面146と同一な垂直面上に配置される。
【0026】
図6は、本発明の他の実施例に係る往復動式圧縮機の一部を示した縦断面図で、図7は、図6の往復動圧縮機のピストンと吸入バルブとの取り付けを示した分解斜視図である。
【0027】
図示するように、本発明の他の実施例に係る往復動式圧縮機では、粘着防止のために、ピストンの端面146に所定深さで設けられた粘着防止溝156aが形成されている。粘着防止溝156aは、ピストンの端面146の上端一部に形成されている。
【0028】
これは、吸入行程時に吸入バルブ143が吸入流路Fを適時に開放し、また圧縮行程時には吸入バルブ143がガスが漏れないように吸入流路Fを気密に遮断し得るようにするためである。
【0029】
粘着防止溝156aの深さは、潤滑油の粘性に影響を与えない範囲内で決められるが、概ね20〜200μm程度と微細に形成することが望ましい。さらに、粘着防止溝156aに流入した潤滑油が、吸入流路F側に流入しないように、ピストンの端面146に位置した吸入流路Fの端部にガス逆流防止突条156bが突出形成される。
吸入バルブ143によって吸入流路Fが選択的に開閉されるようにガス逆流防止突条156bは、ピストン端面146と同一な垂直面上に位置される。
【0030】
図8は、本発明の更に他の実施形態に係る往復動式圧縮機を示すものである。図示するように、本発明の他の実施形態では、粘着防止溝166aが吸入バルブ143に形成されている。
【0031】
粘着防止溝166aも約20〜200μm程度と微細に形成されることが望ましい。
以下、本発明の一実施形態に係る往復動式圧縮機の作用について説明する。
【0032】
往復動式モータ30の駆動力によってピストン142がシリンダ141の内部で往復運動し、圧縮空間Pの体積を変化させながらガスを圧縮空間Pに吸入、圧縮する。ガスの圧力が所定圧力以上となると、吐出バルブ組立体170が開かれ、圧縮ガスを吐出する。こうした一連の過程が繰り返し実施される。
【0033】
すなわち、ピストン142が下死点aに達すると、圧力差により吐出バルブ組立体170がシリンダ141の圧縮空間Pを閉じると同時に、ピストン142に取り付けられた吸入バルブ143の開閉部143cが湾曲して吸入流路Fが開放される。この時、ピストン142の吸入流路Fを通じてガスがシリンダ142の圧縮空間Pの内部に吸入される。
【0034】
本発明では、ピストン142の端面146に粘着防止溝146aが形成されているため、その分だけ吸入バルブ143とピストンの端面146との接触面積が低減される。
すなわち、潤滑油の粘着力は、接触面積に比例するので吸入バルブ143は、潤滑油の粘着力に影響されず、適時に吸入流路Fを開放することができる。
【0035】
次いで、ピストン142が上死点bに達すると、吸入バルブ143が元の状態に復帰しながらピストン142の吸入流路Fが閉鎖し、圧縮空間Pに吸入されているガスを圧縮する。ガスの圧力が所定圧力以上になると、吐出バルブ組立体170の吐出カバー172が開かれて圧縮されたガスを吐出する。
【0036】
上述したように、吸入行程から圧縮行程に転じる時、湾曲していた吸入バルブ143の開閉部143cは元の状態に復帰する。この時、粘着防止溝146aに溜まっている潤滑油によって緩衝される。即ち、潤滑油によって吸入バルブ143の開閉部143cとピストン端面146との接触面積が減少し、チャタリング(Chattering)騷音を与える少なくすることができる。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると潤滑油の粘着力を少なくし、吸入バルブ143が適時に開かれるため、圧縮性能を高め、製品の信頼性を向上し得るとの効果を奏する。
また、本発明によれば、潤滑油の緩衝作用によって、ピストン142と吸入バルブ143との接触により発生するチャタリング騷音を低減し得るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る往復動式圧縮機の内部を示した縦断面図である。
【図2】図1の往復動式圧縮機におけるピストンと吸入バルブとの取り付けを示す分解斜視図である。
【図3】図1の往復動式圧縮機におけるピストンの端面を示す正面図である。
【図4】図1の往復動式圧縮機における吸入行程を示す縦断面図である。
【図5】図1の往復動式圧縮機における圧縮行程を示す縦断面図である。
【図6】本発明の他の実施形態に係る往復動式圧縮機の一部を図示した縦断面図である。
【図7】図6の往復動式圧縮機におけるピストンと吸入バルブとの取り付けを示した分解斜視図である。
【図8】本発明の更に他の実施形態に係る往復動式圧縮機の一部を図示した縦断面図である。
【図9】従来の往復動式圧縮機の内部を示した縦断面図である。
【図10】図9の往復動式圧縮機におけるピストンと吸入バルブの取り付けを示す分解斜視図である。
【図11】図9の往復動式圧縮機における吸入行程を示す縦断面図である。
【図12】図9の往復動式圧縮機における圧縮行程を示す縦断面図である。
【符号の説明】
140…圧縮ユニット
141…シリンダ
142…ピストン
143…吸入バルブ
143a…切開溝
143b…固定部
143c…開閉部
145…ヘッド部
146…ピストンの端面
146a…粘着防止溝
156a…粘着防止溝[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a reciprocating compressor, and more particularly, to a reciprocating compressor capable of reducing the contact area between a piston and a suction valve and smoothing the operation of the suction valve.
[0002]
[Prior art]
Generally, a compressor that constitutes a refrigeration cycle apparatus is a device that compresses a low-temperature, low-pressure refrigerant gas flowing from an expander and discharges the refrigerant gas at a high-temperature, high-pressure state.
Compressors can be classified into rotary compressors, reciprocating compressors, scroll compressors, and the like according to the method of compressing a fluid.
[0003]
In particular, a reciprocating compressor is a type that sucks and compresses fluid while a piston moves linearly, and a type that sucks and compresses fluid by converting the rotational motion of a drive motor into reciprocating motion of a piston. The driving motor is roughly classified into a method in which a piston reciprocates while a driving motor linearly reciprocates to suck and compress a fluid.
[0004]
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing the inside of a conventional reciprocating compressor, FIG. 10 is an exploded perspective view showing attachment of a piston and a suction valve in FIG. 9, and FIG. 11 is a suction stroke in FIG. FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing a compression stroke in FIG.
[0005]
As shown in the figure, a conventional reciprocating compressor includes a
[0006]
The
[0007]
The
[0008]
The
[0009]
The operation of the conventional reciprocating compressor configured as described above will be described.
The
[0010]
When the pressure of the gas becomes equal to or higher than the predetermined pressure, the discharge cover 72 of the
When the
[0011]
Next, when the
[0012]
Usually, lubricating oil is supplied between the
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
If the
[0014]
The present invention has been made in view of such a conventional problem, and reduces the contact area between the end face of the piston and the suction valve to reduce the adhesive force of the lubricating oil, thereby allowing the suction valve to operate smoothly. It is another object of the present invention to provide a reciprocating compressor capable of reducing noise by a lubricating oil buffering action.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the reciprocating compressor according to the present invention is connected to a reciprocating motor and reciprocates in a compression space of a cylinder. Formed with a piston, mounted on an end face of the piston to open and close a suction flow path of the piston, and a suction valve for adjusting gas suction, and mounted on a discharge side of the cylinder to open and close a compression space, A discharge valve assembly for controlling the discharge of gas, and a contact area between the end face of the piston and the suction valve so as to reduce a contact area between the piston and the suction valve and minimize sticking of lubricating oil. And a provided anti-adhesion part.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the inside of a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view showing attachment of a piston and a suction valve of the reciprocating compressor of FIG. 3 is a front view showing an end face of a piston of the reciprocating compressor shown in FIG. 1, FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a suction stroke of the reciprocating compressor shown in FIG. 1, and FIG. It is a longitudinal cross-sectional view which shows the compression stroke of the reciprocating compressor of FIG.
[0017]
As shown in the drawing, a reciprocating compressor of the present invention includes a
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
A suction flow path F through which gas flows is formed from inside the
The
[0021]
The
[0022]
That is, during the suction stroke, the
[0023]
In the present invention, an anti-adhesion part is formed between the
When forming the anti-adhesion portion, the anti-adhesion portion can be formed on one or both of the contact portions between the
[0024]
In the reciprocating compressor according to one embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1 to 5, an
The depth of the
[0025]
Further, an
The
[0026]
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a part of a reciprocating compressor according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7 shows attachment of a piston and a suction valve of the reciprocating compressor of FIG. FIG.
[0027]
As shown in the drawing, in a reciprocating compressor according to another embodiment of the present invention, an
[0028]
This is because the
[0029]
The depth of the
The gas
[0030]
FIG. 8 shows a reciprocating compressor according to still another embodiment of the present invention. As shown, in another embodiment of the present invention, an
[0031]
It is desirable that the
Hereinafter, the operation of the reciprocating compressor according to one embodiment of the present invention will be described.
[0032]
The
[0033]
That is, when the
[0034]
In the present invention, since the
That is, since the adhesive force of the lubricating oil is proportional to the contact area, the
[0035]
Next, when the
[0036]
As described above, when switching from the suction stroke to the compression stroke, the opening /
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the adhesive force of the lubricating oil is reduced and the
Further, according to the present invention, the chattering noise generated by the contact between the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the inside of a reciprocating compressor according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing attachment of a piston and a suction valve in the reciprocating compressor of FIG.
FIG. 3 is a front view showing an end face of a piston in the reciprocating compressor of FIG. 1;
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a suction stroke in the reciprocating compressor of FIG.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a compression stroke in the reciprocating compressor of FIG.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view illustrating a part of a reciprocating compressor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an exploded perspective view showing attachment of a piston and a suction valve in the reciprocating compressor of FIG. 6;
FIG. 8 is a longitudinal sectional view illustrating a part of a reciprocating compressor according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing the inside of a conventional reciprocating compressor.
FIG. 10 is an exploded perspective view showing attachment of a piston and a suction valve in the reciprocating compressor of FIG. 9;
FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing a suction stroke in the reciprocating compressor of FIG. 9;
FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing a compression stroke in the reciprocating compressor of FIG. 9;
[Explanation of symbols]
140
Claims (7)
前記シリンダの吐出側に装着されて圧縮空間を開閉することによってガスの吐出を調節する吐出バルブ組立体と、
前記ピストンと前記吸入バルブとの接触面積を低減し、潤滑油の粘着を最小化できるように前記ピストン端面と前記吸入バルブとの接触部分に形成された粘着防止部を含む往復動式圧縮機。A piston connected to a reciprocating motor and reciprocating in a compression space of a cylinder and having a suction flow passage formed therein and communicating with the compression space; and a suction flow of the piston mounted on an end face of the piston. An intake valve that regulates gas intake by opening and closing a path;
A discharge valve assembly mounted on the discharge side of the cylinder to control gas discharge by opening and closing a compression space;
A reciprocating compressor including an anti-adhesion portion formed at a contact portion between the piston end surface and the suction valve so as to reduce a contact area between the piston and the suction valve and minimize adhesion of lubricating oil.
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