JP2006283642A - Reciprocating compressor - Google Patents
Reciprocating compressor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006283642A JP2006283642A JP2005103695A JP2005103695A JP2006283642A JP 2006283642 A JP2006283642 A JP 2006283642A JP 2005103695 A JP2005103695 A JP 2005103695A JP 2005103695 A JP2005103695 A JP 2005103695A JP 2006283642 A JP2006283642 A JP 2006283642A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- suction valve
- piston
- valve
- groove
- cylinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Compressor (AREA)
Abstract
Description
本発明は、例えば空気、冷媒等を圧縮するのに好適に用いられる往復動圧縮機に関する。 The present invention relates to a reciprocating compressor suitably used for compressing, for example, air or a refrigerant.
一般に、往復動圧縮機は、シリンダ内でピストンを往復動させることにより、空気、冷媒等の気体を圧縮するものである(例えば、特許文献1参照)。 Generally, a reciprocating compressor compresses gas, such as air and a refrigerant | coolant, by reciprocating a piston within a cylinder (for example, refer patent document 1).
この種の従来技術による往復動圧縮機としては、例えばクランクケース内に収容した潤滑油によって圧縮機の各部を潤滑する構成とした給油式の圧縮機と、例えば自己潤滑性を有するシールリング(ピストンリング)等を用いることにより、クランクケース内に潤滑油を収容せずに潤滑機能をもたせる構成とした無給油式(オイルフリー)の圧縮機とが知られている。 As this type of reciprocating compressor according to the prior art, for example, an oil supply type compressor configured to lubricate each part of the compressor with lubricating oil accommodated in a crankcase, for example, a self-lubricating seal ring (piston) 2. Description of the Related Art An oil-free (oil-free) compressor having a structure in which a lubricating function is provided without containing lubricating oil in a crankcase by using a ring) is known.
そして、これらの圧縮機は、先端にシリンダヘッドが搭載された筒状のシリンダと、該シリンダと前記シリンダヘッドとの間に設けられ吸込口と吐出口とを有する弁座部材と、前記シリンダ内に往復動可能に挿嵌され、該弁座部材との間に圧縮室が画成するピストンと、前記弁座部材の吸込口を開,閉する吸込弁と、前記吐出口を開,閉する吐出弁とによって構成されている。 These compressors include a cylindrical cylinder having a cylinder head mounted at the tip thereof, a valve seat member provided between the cylinder and the cylinder head, having a suction port and a discharge port, A reciprocatingly inserted piston that defines a compression chamber between the valve seat member, a suction valve that opens and closes the suction port of the valve seat member, and opens and closes the discharge port. And a discharge valve.
ここで、給油式の圧縮機では、例えばシリンダの開口端部の内周に凹状の弁ストッパを設けることにより、吸込弁が開弁したときには、その先端側をシリンダの弁ストッパによって受止める構成としている。この場合、吸込弁と弁ストッパとの接触部位は、クランクケース内の潤滑油によって潤滑、保護されている。 Here, in the oil supply type compressor, for example, by providing a concave valve stopper on the inner periphery of the opening end of the cylinder, when the suction valve is opened, the tip side is received by the cylinder valve stopper. Yes. In this case, the contact portion between the suction valve and the valve stopper is lubricated and protected by the lubricating oil in the crankcase.
また、ピストンの頭頂部には、例えば吸込弁に対応する位置に吸込弁逃し溝が設けられ、この吸込弁逃し溝は、一定の幅寸法をもってピストンの直径方向に延びる溝として形成されている。そして、ピストンが上死点に達したときには、吸込弁が吸込弁逃し溝内に入込むことにより、ピストンとの干渉が防止される。 Further, a suction valve relief groove is provided at a position corresponding to the suction valve, for example, at the top of the piston, and the suction valve relief groove is formed as a groove extending in the diameter direction of the piston with a certain width dimension. When the piston reaches top dead center, the suction valve enters the suction valve relief groove, thereby preventing interference with the piston.
一方、無給油式の圧縮機では、シリンダの弁ストッパによって吸込弁を受止めると、これらの接触部位に磨耗等が生じ易いため、吸込弁を外側から覆う位置に金属板等の弁受けを設ける構成としている。この場合、ピストンの吸込弁逃し溝は、吸込弁と弁受けとが入込む深さの溝として形成されている。 On the other hand, in an oil-free compressor, if the suction valve is received by the cylinder valve stopper, wear or the like is likely to occur in these contact parts, so a valve plate such as a metal plate is provided at a position covering the suction valve from the outside. It is configured. In this case, the suction valve relief groove of the piston is formed as a groove having a depth into which the suction valve and the valve receiver are inserted.
そして、これら給油式と無給油式の圧縮機において、吸込弁は、例えばばね性を有する細長い金属板等によって形成され、その基端側は、弁座部材に固定された固定端となっている。また、吸込弁の先端側は、厚さ方向に撓み変形することによって弁座部材に離着座する自由端となっている。 In these oil supply type and non-oil supply type compressors, the suction valve is formed by, for example, an elongated metal plate having a spring property, and its base end side is a fixed end fixed to the valve seat member. . Further, the tip end side of the suction valve is a free end that is detached from and seated on the valve seat member by being bent and deformed in the thickness direction.
この場合、吸込弁は、主として基端側寄りの部位が大きく弾性変形するため、この部位には高い強度が要求される。このため、従来技術では、シリンダの径方向に延びる吸込弁の幅寸法を、基端側から先端側に向けて漸次小さく形成することがあり、これによって基端側寄りの部位を広幅に形成し、その強度を確保するようにしている。 In this case, the suction valve mainly elastically deforms a portion near the base end side, and thus high strength is required for this portion. For this reason, in the prior art, the width dimension of the suction valve extending in the radial direction of the cylinder may be gradually reduced from the base end side to the tip end side, thereby forming a portion closer to the base end side wide. To ensure its strength.
ところで、上述した従来技術では、吸込弁の幅寸法を基端側から先端側に向けて漸次小さくなるように形成し、吸込弁の耐久性を確保したいという要求がある。しかし、この場合には、ピストンの上死点位置で吸込弁逃し溝内に吸込弁が入込んだときに、吸込弁の細幅な先端側と吸込弁逃し溝との間に大きな隙間が形成されることになり、この隙間は、ピストンが上死点に達したときに圧縮室内に残存する空間、即ち圧縮効率に寄与しない無効空間の一部となる。 By the way, in the prior art mentioned above, there exists a request | requirement of forming the width dimension of a suction valve so that it may become small gradually toward a front end side from a base end side, and it wants to ensure durability of a suction valve. However, in this case, when the suction valve enters the suction valve relief groove at the top dead center position of the piston, a large gap is formed between the narrow end of the suction valve and the suction valve relief groove. Therefore, this gap becomes a part of the space remaining in the compression chamber when the piston reaches the top dead center, that is, the invalid space that does not contribute to the compression efficiency.
このため、従来技術では、例えば吸込弁の形状を各種の条件等に応じて変更するときに、無効空間が増大して圧縮効率が低下し易くなり、圧縮機の性能を高めるのが難しいという問題がある。 For this reason, in the prior art, for example, when the shape of the suction valve is changed according to various conditions, the ineffective space increases and the compression efficiency tends to decrease, and it is difficult to improve the performance of the compressor. There is.
これに対し、例えば吸込弁逃し溝の形状を吸込弁とほぼ同様に形成し、その幅寸法を長さ方向の一側から他側に向けて漸次小さくすることにより、吸込弁と吸込弁逃し溝との間の無効空間を小さくする方法も考えられる。 On the other hand, for example, the shape of the suction valve relief groove is formed in substantially the same manner as the suction valve, and the width dimension is gradually reduced from one side of the length direction to the other side, whereby the suction valve and the suction valve relief groove are formed. A method of reducing the invalid space between the two is also conceivable.
しかし、この場合には、例えば圧縮機の組立ライン等において、ピストンの組付位置を定める作業が難しくなる。即ち、仮りにピストンをシリンダ内で180°回転させた場合には、吸込弁逃し溝と吸込弁との形状が互いに逆向きとなるため、この位置でピストンをシリンダに組付けると、誤組付状態となってしまう。 However, in this case, for example, in the assembly line of the compressor, it is difficult to determine the piston assembly position. That is, if the piston is rotated 180 ° in the cylinder, the shape of the suction valve relief groove and the suction valve will be opposite to each other, so if the piston is assembled to the cylinder at this position, It becomes a state.
従って、この方法では、ピストンの組付作業を行うときに、吸込弁逃し溝と吸込弁の向きを合わせるために余分な注意を払う必要が生じ、作業効率が低下したり、誤組付けが生じ易くなるという問題がある。 Therefore, in this method, it is necessary to pay extra attention to align the direction of the suction valve relief groove and the suction valve when the piston is assembled, which reduces work efficiency and causes incorrect assembly. There is a problem that it becomes easy.
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、吸込弁の形状等に影響されることなく、シリンダ内の無効空間を減らして圧縮効率を高めることができ、しかも組立時の作業性を向上できるようにした往復動圧縮機を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and the object of the present invention is to reduce the ineffective space in the cylinder and increase the compression efficiency without being affected by the shape or the like of the suction valve. In addition, an object of the present invention is to provide a reciprocating compressor capable of improving workability during assembly.
上述した課題を解決するために本発明は、先端にシリンダヘッドが搭載された筒状のシリンダと、該シリンダと前記シリンダヘッドとの間に設けられ吸込口と吐出口とを有する弁座部材と、前記シリンダ内に往復動可能に挿嵌され該弁座部材との間に圧縮室を画成するピストンと、基端側が前記弁座部材に固定され先端側が前記シリンダの直径方向に延びて前記吸込口を開,閉する吸込弁と、前記弁座部材に設けられ前記吐出口を開,閉する吐出弁とを備えてなる往復動圧縮機に適用される。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a cylindrical cylinder having a cylinder head mounted at the tip, and a valve seat member provided between the cylinder and the cylinder head and having a suction port and a discharge port. A piston that is reciprocally inserted into the cylinder and defines a compression chamber between the valve seat member and a proximal end side that is fixed to the valve seat member and a distal end side that extends in the diameter direction of the cylinder. The present invention is applied to a reciprocating compressor including a suction valve that opens and closes a suction port and a discharge valve that is provided in the valve seat member and opens and closes the discharge port.
そして、請求項1の発明が採用する構成の特徴は、前記ピストンの頭頂部には、前記シリンダの直径方向に延在し長さ方向中間部の幅寸法を小さく、両側の幅寸法を大きく形成した吸込弁逃し溝を設け、前記吸込弁は、前記吸込弁逃し溝の幅寸法よりも小さく、かつ基端側から先端側に向けて幅寸法が漸次小さくなるように形成し、前記ピストンが上死点の近傍に達したときに前記吸込弁逃し溝内に入込む構成としたことにある。
A feature of the configuration adopted by the invention of
また、請求項2の発明によると、前記吸込弁逃し溝は前記ピストンの軸中心を挟んで長さ方向の両側を対称に形成する構成としている。
According to the invention of
さらに、請求項3の発明によると、前記吸込弁逃し溝は、前記ピストンの頭頂部に開口し長さ方向中間部の幅寸法を小さく両側の幅寸法を大きく形成した広幅溝部と、該広幅溝部の底面側に該広幅溝部よりも小さな幅寸法をもって開口し前記吸込弁が入込む狭幅溝部とにより2段の段付溝として形成し、前記シリンダヘッドには、始動時に無負荷運転を行うために前記吸込弁の先端側を前記狭幅溝部に対応する位置まで開弁させるアンロード機構を設ける構成としている。
Further, according to the invention of
請求項1の発明によれば、吸込弁の幅寸法を基端側から先端側に向けて漸次小さく形成できるので、吸込弁のうち開弁時に弾性変形し易い部位(基端側寄りの部位)を広幅に形成でき、吸込弁の強度を確保することができる。また、吸込弁逃し溝の長さ方向中間部では、吸込弁の形状に対応して幅寸法を小さく形成することができる。このため、ピストンが上死点に達したときには、吸込弁逃し溝と、その内部に入込んだ吸込弁との間に形成される隙間の容積(圧縮動作に寄与しない無効空間の容積)を減少させることができ、これによって圧縮効率を向上させることができる。
According to the invention of
しかも、吸込弁逃し溝は、長さ方向の両側から中間部に向けて幅寸法が小さくなるので、その長さ方向を左,右方向としたときに、左向きでも右向きでも吸込弁に対応する溝形状として形成することができる。即ち、吸込弁逃し溝の左半分の溝形状と右半分の溝形状とを、何れも吸込弁の広幅部位の形状に合わせることができる。また、吸込弁の先端側は幅寸法が小さくなるので、この狭幅部位は吸込弁逃し溝の左,右何れの位置にも配置することができる。 In addition, since the suction valve relief groove has a width dimension that decreases from both sides in the length direction toward the middle part, the groove corresponding to the suction valve can be left or right when the length direction is left or right. It can be formed as a shape. That is, both the left half groove shape and the right half groove shape of the suction valve relief groove can be matched to the shape of the wide portion of the suction valve. Moreover, since the width dimension becomes small at the front end side of the suction valve, this narrow width portion can be disposed at either the left or right position of the suction valve relief groove.
従って、ピストンが左,右何れの向きでも組付可能となるような吸込弁逃し溝を形成することができる。このため、圧縮機の組立時には、ピストンの向き等に影響されることなく、その組付作業を効率よく行うことができ、誤組付け等を防止できると共に、生産性を向上させることができる。 Therefore, it is possible to form a suction valve relief groove so that the piston can be assembled in either the left or right direction. For this reason, when assembling the compressor, the assembling work can be efficiently performed without being affected by the direction of the piston or the like, and erroneous assembling can be prevented and productivity can be improved.
また、請求項2の発明によれば、吸込弁逃し溝を左,右対称な形状に形成することができ、ピストンが左,右何れの向きでも組付可能となるような吸込弁逃し溝を高い精度で形成することができる。
According to the invention of
さらに、請求項3の発明によれば、例えば給油式の圧縮機等では、吸込弁が開弁したときに、潤滑されたシリンダの一部によって吸込弁を受止めることができるので、吸込弁の開弁位置を定める弁受け等を設けていないことがある。そして、弁受けが存在しない場合には、アンロード機構によって吸込弁を強制的に開弁させると、その開弁量が通常の開弁時よりも大きくなり易い。
Furthermore, according to the invention of
この場合、吸込弁逃し溝は広幅溝部と狭幅溝部とを備えているから、吸込弁の先端側が通常の開弁時よりも大きく開弁したときには、この先端部位を広幅溝部から狭幅溝部に入込ませることができる。これにより、無負荷運転時にも、吸込弁がピストンと接触するのを防止でき、吸込弁を保護して寿命を延ばすことができる。しかも、狭幅溝部の幅寸法は広幅溝部よりも狭いので、例えば吸込弁の先端側だけに対応した小さな溝幅に形成することができる、従って、アンロード機構を搭載した圧縮機においても、吸込弁の先端側と狭幅溝部との間の無効空間を確実に減少させることができ、高い圧縮効率を実現することができる。 In this case, since the suction valve relief groove has a wide groove portion and a narrow groove portion, when the tip side of the suction valve is opened larger than the normal valve opening time, the tip portion is changed from the wide groove portion to the narrow groove portion. Can be entered. Thereby, it can prevent that a suction valve contacts a piston also at the time of a no-load driving | operation, can protect a suction valve and can extend a lifetime. Moreover, since the width of the narrow groove is narrower than that of the wide groove, for example, it can be formed with a small groove width corresponding only to the tip side of the suction valve.Therefore, even in a compressor equipped with an unload mechanism, The ineffective space between the distal end side of the valve and the narrow groove portion can be reliably reduced, and high compression efficiency can be realized.
以下、本発明の実施の形態による往復動圧縮機として、クランクケース内に潤滑油を収容した給油式の圧縮機と、自己潤滑性の部品や潤滑油封入式の部品等を用いる無給油式の圧縮機とを例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。 Hereinafter, as a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention, an oil supply type compressor in which lubricating oil is accommodated in a crankcase, and an oil-free type using self-lubricating parts, lubricating oil-filled parts, and the like. The compressor will be described as an example, and will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
ここで、図1ないし図6は第1の実施の形態を示し、本実施の形態では、給油式の空気圧縮機を例に挙げて述べる。 Here, FIG. 1 to FIG. 6 show a first embodiment. In this embodiment, an oil supply type air compressor will be described as an example.
図中、1はクランクケース(図示せず)内に潤滑油が収容された給油式の空気圧縮機で、該空気圧縮機1の運転時には、クランクケース内の潤滑油がクランク軸の回転等によって掻上げられ、この潤滑油は、後述のシリンダ2、弁ストッパ3、ピストンリング13、オイルリング14等を潤滑する構成となっている。
In the figure,
2は空気圧縮機1のクランクケースに設けられた筒状のシリンダで、該シリンダ2は、その内周面が円筒状のシリンダボア2Aとして形成されている。また、シリンダ2の先端側には、図1、図3に示す如く、例えばシリンダボア2Aの軸中心Oを挟んで直径方向の両側に窪み部2B,2Cが設けられ、これらの窪み部2B,2Cはシリンダボア2Aの径方向外側に延びている。そして、各窪み部2B,2Cのうち一方の窪み部2B内には、後述する吸込弁18の固定端18Aが配置されている。
さらに、他方の窪み部2C内には吸込弁18の最先端部18Cが挿入され、この窪み部2Cの周壁の一部は、図2に示す如く、吸込弁18の開弁位置を定める弁ストッパ3となっている。この場合、弁ストッパ3と吸込弁18との接触部位は、クランクケース内の潤滑油が供給されることによって潤滑されている。
Further, the most
4は後述の弁座部材7を介してシリンダ2の先端側に搭載されたシリンダヘッドで、該シリンダヘッド4の内部は吸込室4Aと吐出室4Bとに画成されている。そして、吸込室4Aは、シリンダヘッド4の外壁に穿設された吸込ポート5を介して外部に連通し、吐出室4Bは、シリンダヘッド4の外壁に穿設された吐出ポート6を介して空気タンク(図示せず)等に接続されている。
7はシリンダ2とシリンダヘッド4との間に設けられた平板状の弁座部材で、該弁座部材7は、後述の吸込弁18、吐出弁19がそれぞれ離着座するものである。そして、弁座部材7には、図1、図4に示す如く、シリンダヘッド4の吸込室4Aとシリンダ2内とを連通させる吸込口8と、吐出室4Bとシリンダ2内とを連通させる吐出口9とが設けられている。この場合、吸込口8は、例えばシリンダボア2Aの軸中心O付近から径方向に延びる長穴として形成されている。
10はシリンダ2内に摺動可能に挿嵌されたピストンを示し、該ピストン10は、図1、図3に示す如く、例えばアルミニウム合金等の金属材料を鋳造することによって形成され、頭頂部が閉塞された有蓋円筒状をなしている。また、ピストン10の頭頂部には、シリンダボア2Aと同じ軸中心Oを有する円形状の受圧面10Aが設けられ、この受圧面10Aは、シリンダ2内に位置して弁座部材7との間に圧縮室11を画成している。
そして、ピストン10の内部にはピストンピン10Bが設けられ、このピストンピン10Bは、連接棒12等を介してクランク軸(図示せず)に連結されている。これにより、例えばモータ等の駆動源によってクランク軸を回転駆動したときには、ピストン10がシリンダ2内で往復動し、圧縮動作が行われる。
A
また、ピストン10の外周側には、ピストンリング13と、例えば2本のオイルリング14,14とが装着され、これら3本のリング13,14はシリンダボア2Aの内周面に摺接している。この場合、ピストンリング13は、圧縮室11の気密性を高めるものであり、各オイルリング14は圧縮室11の気密保持、潤滑油の油掻き等を行うものである。
Further, a
15はピストン10の頭頂部(受圧面10A側)に設けられた吸込弁逃し溝を示し、該吸込弁逃し溝15は、図1に示す如く、ピストン10が上死点に達したときに、吸込弁18が吸込弁逃し溝15内に入込むことにより、吸込弁18をピストン10との接触から逃すものである。
ここで、吸込弁逃し溝15は、図5、図6に示す如く、後述の広幅溝部16と狭幅溝部17とにより例えば2段の段付溝として形成され、ピストン10等の軸中心Oを通って直径方向に延びている。この場合、吸込弁逃し溝15の広幅溝部16と狭幅溝部17とは、長さ方向の両側(図5中の左側と右側)が軸中心Oを挟んで左,右対称な形状に形成されている。
Here, as shown in FIGS. 5 and 6, the suction
なお、ピストン10は鋳造等によって形成し、吸込弁逃し溝15は、鋳造したピストン10に切削加工を施して形成するか、またはピストン10を鋳造するときに一体形成する。そして、ピストン10の鋳造時に吸込弁逃し溝15を一体形成した場合には、生産性を向上させることができる。
The
16はピストン10の受圧面10Aに開口して設けられた広幅溝部で、該広幅溝部16は、図1中に実線で示す如く、吸込弁18が閉弁した状態で入込む凹溝であり、閉弁した吸込弁18とピストン10との干渉を防止するものである。
ここで、広幅溝部16の溝形状は、図5に示す如く、長さ方向中間部の幅寸法Aが小さく、両側の幅寸法Bが大きく形成され(B>A)、長さ方向中間部から両側に向けて幅寸法が漸次小さくなっている。また、広幅溝部16の深さ寸法は、図1、図2に示す如く、例えば閉弁した吸込弁18と広幅溝部16の底面とが接触しないように、吸込弁18の厚さ寸法よりも僅かに大きく形成され、広幅溝部16の全長にわたってほぼ一定の寸法値となっている。
Here, as shown in FIG. 5, the groove shape of the
このように、広幅溝部16は、吸込弁逃し溝15の溝形状を吸込弁18の形状に合わせて小さく抑えることにより、ピストン10の上死点位置で吸込弁逃し溝15と吸込弁18との間に形成される隙間(圧縮効率に寄与しない無効空間)の容積を減少させることができる。
In this way, the
また、広幅溝部16のうち軸中心Oを挟んで左半分の溝形状と右半分の溝形状とは、それぞれ吸込弁18(自由端18B)の根元側の形状に対応しており、この根元側の形状と比べて一定の寸法だけ大きく形成されている。これにより、例えば図5中のピストン10を軸中心Oの周囲で180°回転させたとしても、吸込弁18は広幅溝部16内に入込むことができる。
Further, in the
17は広幅溝部16の底面側に開口して設けられた狭幅溝部で、該狭幅溝部17は、図1中に仮想線で示す如く、後述のアンロード機構20が作動した状態で、ピストン10が上死点に達したときに、吸込弁18の自由端18B側が入込むものである。
ここで、狭幅溝部17は、ピストン10の直径方向に延びる凹溝として形成され、その長さ寸法中間部は、例えば広幅溝部16と等しい幅寸法(幅寸法A)を有している。また、狭幅溝部17は、長さ方向の中間部から左,右両側に向けて幅寸法が漸次小さくなるように形成され、その左,右両側の幅寸法Cは、広幅溝部16の幅寸法A,Bよりも小さくなっている(B>A>C)。
Here, the
そして、狭幅溝部17のうち軸中心Oを挟んで左半分の溝形状と右半分の溝形状とは、それぞれ吸込弁18(自由端18B)の先端側の形状に対応しており、この先端側の形状と比べて一定の寸法だけ大きく形成されている。さらに、狭幅溝部17の深さ寸法は、吸込弁18の開弁量に対応したほぼ一定の寸法値として形成されている。
The left half groove shape and the right half groove shape across the shaft center O of the
これにより、狭幅溝部17は、例えばアンロード機構20によって吸込弁18の自由端18B側が大きく開弁するときに、この自由端18B側が入込む深い溝を形成し、ピストン10と吸込弁18との干渉を防止している。また、狭幅溝部17は、吸込弁18が入込む深い溝を自由端18B側の形状に対応した狭い範囲だけに抑えることにより、吸込弁逃し溝15と吸込弁18との間に形成される無効空間をできるだけ減少させる構成となっている。
As a result, the
一方、18はシリンダ2内に面して弁座部材7に設けられた吸込弁で、該吸込弁18は、例えばばね性を有する細長い金属板等によって形成され、図1、図2に示す如く、厚さ方向に撓み変形して弁座部材7に離,着座することにより、吸込口8を開,閉するものである。
On the other hand, 18 is a suction valve provided in the
ここで、吸込弁18は、図3に示す如く、その基端側に位置してシリンダ2の窪み部2B内で弁座部材7に固定された固定端18Aと、該固定端18Aからシリンダボア2Aの軸中心Oを通って直径方向に延びる自由端18Bと、該自由端18Bのうち最も先端側の部位として形成され、シリンダ2の窪み部2C内に挿入された最先端部18Cとによって構成されている。
Here, as shown in FIG. 3, the
この場合、吸込弁18は、基端側から先端側に向けて幅寸法が漸次小さくなるように形成され、自由端18Bは、基端側の幅寸法aよりも先端側の幅寸法bが小さくなっている(a>b)。これにより、自由端18Bの基端側を広幅に形成して強度を高めることができる。
In this case, the
また、自由端18Bの各部位の幅寸法は、吸込弁逃し溝15の広幅溝部16よりも一定の寸法だけ小さく形成され、自由端18Bは、吸込弁逃し溝15内に接触することなく入込む構成となっている。
Further, the width dimension of each part of the
19はシリンダヘッド4に面して弁座部材7に設けられた吐出弁で、この吐出弁19は、吸込弁18とほぼ同様に、例えばばね性を有する金属板等からなり、弁座部材7に離,着座することによって吐出口9を開,閉するものである。
A
20は吸込弁18に付設されたアンロード機構で、該アンロード機構20は、圧縮機の始動時に吸込弁18を強制的に開弁状態に保持することにより、無負荷運転を行うものである。
ここで、アンロード機構20は、図1に示す如く、シリンダヘッド4に設けられた筒部20Aと、該筒部20Aを外側から閉塞するブッシュ20Bと、筒部20A内に摺動可能に挿嵌され、先端側が吸込弁18に対して進退するアンロードピストン20Cと、該アンロードピストン20Cを後退方向に付勢する戻しばね20Dと、アンロードピストン20Cとブッシュ20Bの間に画成され、外部から空気圧が供給されるエア室20Eとによって構成されている。
Here, as shown in FIG. 1, the unload
そして、通常の圧縮運転時には、図1中に実線で示す如く、アンロード機構20が停止され、アンロードピストン20Cが戻しばね20Dによって停止位置に保持されている。このため、吸込弁18は、吐出行程が行われるときに吸込口8を閉塞することができる。
During normal compression operation, as indicated by the solid line in FIG. 1, the unload
一方、圧縮機の始動時等には、図1中に仮想線で示す如く、エア室20Eに空気圧を供給してアンロード機構20を作動させると、アンロードピストン20Cが空気圧によってシリンダ2側に侵入し、吸込弁18を強制的に開弁させる。これにより、圧縮機を無負荷状態で運転することができる。
On the other hand, when the compressor is started, as shown by the phantom line in FIG. 1, when the air pressure is supplied to the
この場合、アンロード機構20の作動時には、吸込弁18が通常の開弁時よりも大きく開弁したとしても、その自由端18Bを吸込弁逃し溝15の狭幅溝部17内に入込ませることができ、これによってピストン10と吸込弁18との干渉を防止することができる。
In this case, when the
本実施の形態による給油式の空気圧縮機は上述の如き構成を有するもので、次にその作動について説明する。 The oil supply type air compressor according to the present embodiment has the above-described configuration, and the operation thereof will be described next.
まず、圧縮機を始動するときには、アンロード機構20を作動させることによって無負荷状態で運転を開始し、駆動源の回転数が上昇した後には、アンロード機構20を停止して通常の圧縮運転を行う。そして、圧縮運転時には、モータ等の駆動源によってクランク軸が回転駆動されると、ピストン10がシリンダボア2A内で往復動することにより、吸込行程と圧縮行程とが交互に繰返される。
First, when starting the compressor, the unload
この場合、吸込行程では、図2に示す如く、ピストン10が上死点から下死点に向けて変位することにより、圧縮室11内に負圧が生じ、この負圧によって吸込弁18が開弁すると共に、吐出弁19が閉弁する。これにより、圧縮室11には、吸込ポート5から吸込口8を通じて空気が吸込まれる。
In this case, in the suction stroke, as shown in FIG. 2, when the
また、吐出行程では、ピストン10が下死点から上死点に向けて変位することにより、圧縮室11内の空気が圧縮され、この圧力によって吸込弁18が閉弁すると共に、吐出弁19が開弁する。これにより、圧縮室11内の圧縮空気が吐出口9から吐出ポート6を通じて外部に吐出され、タンク等に貯留される。
Further, in the discharge stroke, the
この場合、ピストン10が上死点の近傍に達したときには、吸込弁18が吸込弁逃し溝15の広幅溝部16内に入込むから、ピストン10と吸込弁18との干渉を防止することができる。また、この状態で、互いに対応した形状をもつ広幅溝部16と吸込弁18との間には、小さな隙間が形成されるだけなので、無効空間の容積を減少させることができる。
In this case, when the
一方、圧縮機の組立時には、ピストン10に連接棒12を連結し、ピストンリング13、オイルリング14等を装着した後に、ピストン10をシリンダ2内に挿嵌して組付ける。この組付作業では、例えばピストン10を図3に示す状態でシリンダ2内に挿嵌する場合だけでなく、ピストン10を図3の位置から軸中心O周りに180°回転した状態でシリンダ2内に挿嵌する場合でも、吸込弁逃し溝15の溝形状を吸込弁18に適合させることができる。
On the other hand, when the compressor is assembled, the connecting
かくして、本実施の形態によれば、ピストン10の受圧面10A側には、長さ方向中間部の幅寸法Aを小さく、両側の幅寸法Bを大きく形成した吸込弁逃し溝15を設け、吸込弁18の幅寸法a,bを基端側から先端側に向けて漸次小さくなるように構成している。
Thus, according to the present embodiment, on the
これにより、吸込弁18の自由端18Bのうち開弁時に弾性変形し易い基端側の部位を広幅に形成でき、吸込弁18の強度を確保することができる。また、吸込弁逃し溝15の長さ方向中間部では、吸込弁18の形状に対応して幅寸法Aを小さく形成することができる。
As a result, the proximal end portion of the
このため、ピストン10が上死点に達したときには、吸込弁逃し溝15の広幅溝部16と、その内部に入込んだ吸込弁18との間に形成される隙間の容積を確実に減少させることができ、上死点での無効空間を減らして圧縮効率を向上させることができる。
For this reason, when the
しかも、吸込弁逃し溝15は、長さ方向の両側から中間部に向けて幅寸法が小さくなるので、その長さ方向を左,右方向としたときに、左向きでも右向きでも吸込弁18に対応する溝形状に形成することができる。即ち、吸込弁逃し溝15の左半分の溝形状と右半分の溝形状とを、何れも吸込弁18の広幅部位の形状に合わせることができ、また吸込弁18の先端側は幅寸法が小さくなるので、この狭幅部位は吸込弁逃し溝15の左,右何れの位置にも配置することができる。
In addition, since the suction
従って、ピストン10が左,右何れの向きでも組付可能となるような吸込弁逃し溝15を形成することができる。このため、圧縮機の組立時には、ピストン10の向き等に影響されることなく、その組付作業を効率よく行うことができ、誤組付け等を防止できると共に、生産性を向上させることができる。
Accordingly, the suction
この場合、吸込弁逃し溝15は、軸中心Oを挟んで左,右対称に形成したから、ピストン10が左,右何れの向きでも組付可能となるような吸込弁逃し溝15を高い精度で形成することができる。
In this case, since the suction
また、例えば給油式の空気圧縮機1では、吸込弁18が開弁したときに、潤滑されたシリンダ2の弁ストッパ3によって吸込弁18を受止めることができるので、吸込弁18の開弁位置を定める弁受け等を設けていないこと多い。そして、弁受けが存在しない場合には、アンロード機構20によって吸込弁18を強制的に開弁させると、その開弁量が通常の開弁時よりも大きくなり易い。
For example, in the oil supply
この場合、吸込弁逃し溝15は広幅溝部16と狭幅溝部17とを備えているから、吸込弁18の自由端18B側が通常の開弁時よりも大きく開弁したときには、ピストン10の上死点位置において、この自由端18B側を広幅溝部16から狭幅溝部17に入込ませることができる。これにより、無負荷運転時にも、吸込弁18がピストン10と接触するのを防止でき、吸込弁18を保護してその寿命を延ばすことができる。
In this case, since the suction
しかも、狭幅溝部17の幅寸法Cは広幅溝部16よりも狭いので、例えば吸込弁18の自由端18B側だけに対応した小さな溝幅に形成することができる、従って、アンロード機構20を搭載した無給油式の圧縮機1においても、吸込弁18の自由端18B側と狭幅溝部17との間に形成される無効空間を確実に減少させることができ、高い圧縮効率を実現することができる。
In addition, since the width dimension C of the
次に、図7ないし図10は本発明による第2の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、無給油式の空気圧縮機に適用する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第1の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。 Next, FIGS. 7 to 10 show a second embodiment according to the present invention, and the feature of this embodiment is that it is applied to an oil-free air compressor. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
21は無給油式の空気圧縮機で、この空気圧縮機21は、第1の実施の形態とほぼ同様に、シリンダ2、シリンダヘッド4、弁座部材7、吸込弁18、吐出弁19と、後述のピストン22、吸込弁26とによって大略構成されている。しかし、空気圧縮機21は、クランクケース(図示せず)内に潤滑油を収容しない所謂オイルフリー式の圧縮機として構成されている。
21 is an oil-free air compressor, and this
22はシリンダ2内に摺動可能に挿嵌された有蓋円筒状のピストンで、該ピストン22は、第1の実施の形態とほぼ同様に、受圧面22A、ピストンピン22B等を有し、弁座部材7との間に圧縮室11を画成している。また、ピストン22の外周側には、例えば自己潤滑性を有する材料等によって形成されたピストンリング23と、例えば2個のライダリング24とが装着され、これらのリング23,24はシリンダボア2Aに摺接している。
A covered
25はピストン22の受圧面22Aに開口して設けられた吸込弁逃し溝で、該吸込弁逃し溝25は、図9、図10に示す如く、第1の実施の形態の広幅溝部16とほぼ同様の平面形状を有しているものの、本実施の形態では、段差をもたない1段の凹溝として形成されている。
この場合、吸込弁逃し溝25は、後述の吸込弁26と弁受け27とに対応した溝形状を有し、長さ方向中間部の幅寸法A′が小さく、両側の幅寸法B′が大きく形成され(B′>A′)、長さ方向中間部から両側に向けて幅寸法が漸次小さくなっている。
In this case, the suction
また、本実施の形態では、図7、図8に示す如く、後述する吸込弁26の外側に弁受け27が設けられ、これらの吸込弁26と弁受け27とは、ピストン22が上死点に達したときに、吸込弁逃し溝25に入込む構成となっている。このため、吸込弁逃し溝25の深さ寸法は、ピストン22が上死点に達したときに、弁受け27が吸込弁逃し溝25の底面側に接触しない程度の寸法値として形成されている。
Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, a
26はシリンダ2内に面して弁座部材7に設けられた吸込弁で、該吸込弁26は、第1の実施の形態とほぼ同様に、例えば細長い金属板等からなり、固定端26A、自由端26B及び最先端部26Cによって構成されている。そして、吸込弁26は、最先端部26Cがシリンダ2の窪み部2C内に挿入されている。
26 is a suction valve provided in the
ここで、無給油式の圧縮機21では、シリンダ2の弁ストッパ3によって吸込弁26を受止めると、これらの接触部位に磨耗等が生じ易い。このため、弁座部材7には、例えば金属板等からなる弁受け27が設けられている。そして、弁受け27は吸込弁26をピストン22側から覆うことにより、吸込弁26の開弁時には、図8に示す如く、その開弁位置を定める構成となっている。
Here, in the oil-
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第1の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、吸込弁26と弁受け27とが吸込弁逃し溝25内に入込む構成としたので、弁受け27を有する無給油式の空気圧縮機21にも適用でき、適用範囲を広げることができる。
Thus, in the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the first embodiment. And especially in this Embodiment, since it was set as the structure which the
なお、前記各実施の形態では、吸込弁逃し溝15,25を一定の溝深さに形成する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図11、図12に示す変形例のように構成してもよい。この場合、吸込弁逃し溝15′の狭幅溝部17′は、吸込弁18の固定端18A側に対応する端部側の部位が他の部位よりも浅底に形成されている。
In each of the above embodiments, the suction
また、実施の形態では、往復動型の空気圧縮機を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば冷媒圧縮機、真空ポンプ等を含めて各種の圧縮機にも適用できるものである。 In the embodiment, the reciprocating type air compressor has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and can be applied to various compressors including a refrigerant compressor, a vacuum pump, and the like. Is.
1,21 空気圧縮機(往復動圧縮機)
2 シリンダ
2A シリンダボア
3 弁ストッパ
4 シリンダヘッド
7 弁座部材
8 吸込口
9 吐出口
10,22 ピストン
10A,22A 受圧面(頭頂部)
11 圧縮室
15,15′,25 吸込弁逃し溝
16 広幅溝部
17,17′ 狭幅溝部
18,26 吸込弁
18A,26A 固定端
18B,26B 自由端
18C,26C 最先端部
19 吐出弁
20 アンロード機構
27 弁受け
A,A′,B,B′,C,a,b 幅寸法
O 軸中心
1,21 Air compressor (reciprocating compressor)
2
Claims (3)
前記ピストンの頭頂部には、前記シリンダの直径方向に延在し長さ方向中間部の幅寸法を小さく、両側の幅寸法を大きく形成した吸込弁逃し溝を設け、
前記吸込弁は、前記吸込弁逃し溝の幅寸法よりも小さく、かつ基端側から先端側に向けて幅寸法が漸次小さくなるように形成し、前記ピストンが上死点の近傍に達したときに前記吸込弁が前記吸込弁逃し溝内に入込む構成としたことを特徴とする往復動圧縮機。 A cylindrical cylinder having a cylinder head mounted on the tip, a valve seat member provided between the cylinder and the cylinder head and having a suction port and a discharge port, and reciprocatingly inserted into the cylinder. A piston that defines a compression chamber between the valve seat member, a suction valve that opens and closes the suction port with a proximal end fixed to the valve seat member and a distal end extending in the diameter direction of the cylinder; In a reciprocating compressor comprising a discharge valve provided on a valve seat member for opening and closing the discharge port,
The top of the piston is provided with a suction valve relief groove that extends in the diameter direction of the cylinder and has a small width in the middle in the length direction and a large width on both sides.
The suction valve is formed to be smaller than the width dimension of the suction valve relief groove and gradually decrease from the base end side to the tip end side, and when the piston reaches the vicinity of the top dead center The reciprocating compressor is characterized in that the suction valve is inserted into the suction valve relief groove.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005103695A JP4658253B2 (en) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | Reciprocating compressor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005103695A JP4658253B2 (en) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | Reciprocating compressor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006283642A true JP2006283642A (en) | 2006-10-19 |
JP4658253B2 JP4658253B2 (en) | 2011-03-23 |
Family
ID=37405828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005103695A Active JP4658253B2 (en) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | Reciprocating compressor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4658253B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110425106A (en) * | 2019-08-16 | 2019-11-08 | 成都正升能源技术开发有限公司 | A kind of linear compressor piston component |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5254902U (en) * | 1975-10-20 | 1977-04-20 | ||
JPS5740669U (en) * | 1980-08-20 | 1982-03-04 | ||
JPS57136875U (en) * | 1981-02-20 | 1982-08-26 | ||
JPS60222577A (en) * | 1984-04-20 | 1985-11-07 | Tokico Ltd | Compressor |
-
2005
- 2005-03-31 JP JP2005103695A patent/JP4658253B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5254902U (en) * | 1975-10-20 | 1977-04-20 | ||
JPS5740669U (en) * | 1980-08-20 | 1982-03-04 | ||
JPS57136875U (en) * | 1981-02-20 | 1982-08-26 | ||
JPS60222577A (en) * | 1984-04-20 | 1985-11-07 | Tokico Ltd | Compressor |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110425106A (en) * | 2019-08-16 | 2019-11-08 | 成都正升能源技术开发有限公司 | A kind of linear compressor piston component |
CN110425106B (en) * | 2019-08-16 | 2020-09-08 | 成都正升能源技术开发有限公司 | Piston assembly for linear compressor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4658253B2 (en) | 2011-03-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2196786C (en) | Compressor piston and piston type compressor | |
JP5494465B2 (en) | Scroll compressor | |
JP2007291881A (en) | Compressor | |
KR980009897A (en) | Piston of compressor | |
JPH11294322A (en) | Swash plate type compressor | |
JP4658253B2 (en) | Reciprocating compressor | |
JP2005069215A (en) | Piston | |
JPH05157073A (en) | Rolling piston type compressor | |
EP1236896A2 (en) | Compressor piston | |
JP2007100667A (en) | Vacuum pump | |
JP4022773B2 (en) | Vane pump | |
KR100566030B1 (en) | Control valve for variable capacity type compressor | |
US6332394B1 (en) | Piston for swash plate type compressor, wherein head portion includes radially inner sliding projection connected to neck portion | |
JP5246052B2 (en) | Compressor | |
JP4595942B2 (en) | Compressor | |
JP2019218879A (en) | Suction valve structure for reciprocating compressor, and reciprocating compressor | |
JP2005307949A (en) | Scroll type fluid machine | |
JP3940808B2 (en) | Compressor | |
JP4894437B2 (en) | Hermetic compressor | |
JP2010116787A (en) | Rotary compressor | |
JP4368255B2 (en) | Reciprocating compressor | |
JPH08254178A (en) | Reciprocating compressor | |
KR100865138B1 (en) | Crank-shaft for hermetic compressor | |
JP4017853B2 (en) | Hermetic reciprocating compressor | |
KR20060088777A (en) | A connectingrod for hermatic compressor and manufacturing method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080228 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080229 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101213 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101221 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101223 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4658253 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |