JP2008088878A - Reciprocating compressor - Google Patents

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JP2008088878A JP2006270046A JP2006270046A JP2008088878A JP 2008088878 A JP2008088878 A JP 2008088878A JP 2006270046 A JP2006270046 A JP 2006270046A JP 2006270046 A JP2006270046 A JP 2006270046A JP 2008088878 A JP2008088878 A JP 2008088878A
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Inventor
Hiroshi Inoue
弘 井上
Original Assignee
Anest Iwata Corp
アネスト岩田株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reciprocating compressor always keeping discharge pressure of the compressor at a target pressure that prevents damage of a compressor structural member and satisfies a desired working pressure for a discharge gas using equipment of the compressor without increasing the number of part items and machining man-hours, and manufacturing costs caused thereby.
SOLUTION: This reciprocating compressor is configured such that gas sucked from a suction port opened/closed by an inlet valve into a cylinder is compressed by a piston reciprocating in the cylinder and delivered from a delivery port opened/closed by a delivery valve to the gas using equipment connected to the delivery port. The volume value of a cylinder clearance volume part at a top dead center of the piston is set such that the maximum pressure in the cylinder determined by a compression ratio calculated by a ratio of the stroke volume value of the piston to the volume value of the cylinder clearance volume satisfies the desired pressure for the gas using equipment.
COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、吸入弁により開閉される吸入ポートからシリンダ内に吸入したガスを、該シリンダ内を往復動するピストンにより圧縮して吐出弁により開閉される吐出ポートから該吐出ポートに接続されるガス使用先に送出するように構成された往復動圧縮機に関する。 The present invention, gas intake gas from the intake port into the cylinder, is connected to the said cylinder to said discharge exit port from the discharge port to be opened and closed by the discharge valve is compressed by a piston reciprocating opened and closed by the intake valve about reciprocating compressor that is configured to deliver to the use destination.

往復動圧縮機のシリンダ内圧力制御の方式には、圧力開閉器制御(自動運転停止制御)、アンローダ制御(負荷/無負荷制御)、安全弁制御(上限圧吐出開放)等の制御及びこれらを組み合わせた複数制御選択方式が採用されている。 The cylinder pressure control method of the reciprocating compressor, the pressure switch control (automatic operation stop control), unloader control (load / no-load control), safety valve control (upper 圧吐 out opening) control such as and combinations of these multiple control selection method is adopted the.
かかるシリンダ内圧力制御方式において、圧力開閉器制御の場合は圧力開閉器、アンローダ制御の場合はアンローダ、安全弁制御の場合は安全弁をそれぞれ必要とし、また各制御機器の作動安定性を保持するために空気溜め(ガス溜め)を装備している。 In such cylinder pressure control system, the pressure switch in the case of the pressure switch control, in the case of the unloader control unloader, when the safety valve control requires a safety valve, respectively, also in order to maintain the operational stability of the control devices It is equipped with air reservoir (the reservoir gas).

また、かかる往復動圧縮機において、圧縮機の最高吐出圧力Pmaxはピストンの圧縮比κ(κ=(Vh+Vc)/Vc ・Vh:ストローク容積、Vc:上死点時のシリンダ間隙容積)で決まり、前記シリンダ間隙容積Vcが過小に設計される場合には、前記最高吐出圧力Pmaxが許容値を超えて、シリンダ周りの部材や運動部材に過大な応力を生じせしめるおそれがある。 Further, in such reciprocating compressor, the maximum discharge pressure Pmax compression ratio of the piston of the compressor κ (κ = (Vh + Vc) / Vc · Vh: stroke volume, Vc: cylinder gap volume at top dead center) determined by, wherein when the cylinder gap volume Vc is under-designed, the maximum discharge pressure Pmax exceeds the allowable value, which may allowed to rise to excessive stress on the members and exercise member around the cylinder.
このような最高吐出圧力Pmaxの過度の上昇を回避するため、吐出圧力の制御装置を設けて最高吐出圧力Pmaxを許容値以下に制御する手段が用いられている。 Thus the maximum discharge to avoid an excessive increase in pressure Pmax such, means for controlling the maximum discharge pressure Pmax is provided a control apparatus for the discharge pressure to the permissible value or less is used.

かかる最高吐出圧力の制御手段の一つとして提供されている特許文献1(特表2004−510101号公報)の技術においては、シリンダカバーにリリーフ孔と該リリーフ孔を開閉するリリーフ弁を設け、ピストンの頂部に突設した駆動突起によってピストンの圧縮工程の終期に該リリーフ弁を開いて、シリンダ内ガスの一部をリリーフ孔を通して外部に抽気し、前記最高吐出圧力を許容値以下に保持している。 In the technique according highest discharge JP provided as one of the control means of the pressure 1 (JP-T-2004-510101), provided with a relief valve for opening and closing the relief hole and said relief hole in the cylinder cover, piston open the relief valve by projecting the driving projection at the end of the piston compression stroke to the top of a portion of the gas in the cylinder bled to the outside through the relief hole, and holding the maximum discharge pressure below the allowable value there.
特表2004−510101号公報 JP-T 2004-510101 JP

圧縮機の最高吐出圧力Pmaxは、シリンダ周りの部材や運動部材にこれらの破損を招くような過大な応力が発生することなく、且つ圧縮機の吐出ガスを使用する機器類(ガス使用先)の所要使用圧力を満足する必要があり、前記特許文献1(特表2004−510101号公報)の技術においては、前述のような最高吐出圧力制御手段を装備して、最高吐出圧力を双方の条件をそなえるような目標圧力に制御している。 Maximum discharge pressure Pmax of the compressor, without excessive stress that lead to these damaged member and moving member around the cylinder occurs, and equipment that use discharge gas of the compressor of the (gas Used) required working pressure must be satisfied, wherein in the art of Patent Document 1 (JP-T-2004-510101), equipped with a maximum discharge pressure control means as described above, the maximum discharge pressure of both conditions It is controlled to the target pressure as equipped.

しかしながら、前記特許文献1の技術にあっては、シリンダカバーにリリーフ孔と該リリーフ孔を開閉するリリーフ弁及びその開閉機構を設けるとともに、ピストンとして頂部に駆動突起を加工形成したものを格別に製作するという、前記最高吐出圧力を制御するために格別な部材の追加設置や加工を必要とする。 However, the In the technique of Patent Document 1, provided with a relief valve and its opening and closing mechanism for opening and closing the relief hole and said relief hole in the cylinder cover, exceptionally manufactured the drive projections on the top those processed and formed as a piston that requires additional installation and processing of exceptional member to control the maximum discharge pressure. このため、かかる技術にあっては、部品点数が増加するとともに加工工数も多くなって圧縮機の製造コストの上昇を招く。 Therefore, in the such techniques, results in an increase in manufacturing cost of the compressor becomes many processing steps the number of components is increased.

本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、部品点数の増加や加工工数の増加及びこれらによる製造コストの増加を伴うことなく、圧縮機の吐出圧力を圧縮機構成部材の破損を防止し且つ圧縮機の吐出ガス使用先の所要使用圧力を満足し得る目標圧力に常時保持可能とした往復動圧縮機を提供することを目的とする。 In view of the problems in the prior art, without increasing and an increase in manufacturing cost due to these increases and processing steps of the parts, the discharge pressure of the compressor to prevent damage to the compressor components and compressor and to provide a discharge always retainable the target pressure capable of satisfying the required working pressure of the gas-used and were reciprocating compressor.

本発明はかかる目的を達成するもので、吸入弁により開閉される吸入ポートからシリンダ内に吸入したガスを、該シリンダ内を往復動するピストンにより圧縮して吐出弁により開閉される吐出ポートから該吐出ポートに接続されるガス使用先に送出するように構成された往復動圧縮機において、前記ピストンの下死点におけるシリンダ間隙容積部の容積値と、前記ピストンの上死点におけるシリンダ間隙容積部の容積値との比で算出される圧縮比によって決まるシリンダ内最高圧力が、前記ガス使用先の要求圧力になるように設定したことを特徴とする。 The present invention is intended to achieve this object, the suction gas from the suction port into the cylinder which is opened and closed by a suction valve, a discharge port is opened and closed by the discharge valve is compressed by a piston reciprocating in the cylinder in configured to deliver the gas-used, which is connected to the discharge port reciprocating compressor, the volume value of the cylinder gap volume in the bottom dead center of the piston, the cylinder gap volume at top dead center of the piston the ratio cylinder maximum pressure determined by the compression ratio calculated by the volume value of, characterized in that set to be required pressure of the gas used to.

かかる発明において、具体的には次のように構成するのが好ましい。 In such invention, specifically preferably configured as follows.
(1)前記シリンダを覆蓋するシリンダカバーを、内部に前記吸入ポートに連通される吸入チャンバと前記吐出ポートに連通される吐出チャンバとが併設された筺状シリンダカバーに構成する。 (1) a cylinder cover for covering said cylinder, constituting the enclosure cylinder cover and a discharge chamber are features that are communicated with the discharge port and the suction chamber communicates with the suction port therein.
(2)前記シリンダの側壁上部の一側に前記吸入ポート及び吸入弁を設けるとともに、前記側壁上部の他側に前記吐出ポート及び吐出弁を設け、前記シリンダの吐出側側部に前記吐出ポートに連通される吐出チャンバを設け、さらに前記吐出弁を前記吐出ポートと吐出チャンバとを開閉するように設置する。 (2) provided with the suction port and suction valve on one side of the upper side wall of the cylinder, the discharge port and discharge valve provided on the other side of the side wall upper, with the discharge port to the discharge sides of the cylinder It provided the discharge chamber in communication with further installing the discharge valve to open and close the discharge chamber and the discharge port.
(3)前記ピストンの前記シリンダ間隙容積に臨む上面に前記吸入弁により開閉される吸入ポートを開口し、前記ピストンの内部に該吸入ポートに連通する吸入通路を設け、前記シリンダの側壁上部に前記吐出ポート及び吐出弁を設け、前記シリンダの吐出側側部に前記吐出ポートに連通される吐出チャンバを設けて、前記吐出弁を前記吐出ポートと吐出チャンバとを開閉するように設置。 (3) the opening in the intake port is opened and closed by the intake valve to the upper surface facing the cylinder gap volume of the piston is provided with a suction passage communicating with the inhalation port into the interior of the piston, said the upper side wall of the cylinder the discharge port and discharge valve provided by providing a discharge chamber communicated with the discharge port to the discharge sides of the cylinder, placing the discharge valve to open and close the discharge chamber and the discharge port.
(4)前記シリンダの側壁部に、前記シリンダ間隙容積部に連通される第2シリンダ間隙容積部を形成し、該第2シリンダ間隙容積部にこれの容積を変化せしめる容積調整ピストを設ける。 (4) the side wall of the cylinder, the second forming a cylinder gap volume in communication with the cylinder gap volume, the second cylinder gap volume providing volume adjustment piston for varying this volume to.

本発明によれば、圧縮機の製作時に、ピストンの上死点におけるシリンダ間隙容積部の容積値を、圧縮比により決まるシリンダ内最高圧力が圧縮機の吐出ガスを使用する機器類等のガス使用先の要求圧力(所要使用圧力)になるような容積値に設定して該圧縮機を組立てるのみで、特許文献1の技術におけるシリンダカバーに設けたリリーフ孔とリリーフ弁及びその開閉機構及びピストン頂部の駆動突起等のような、圧縮機の最高吐出圧力を目標圧力に制御するための機構を全く必要とすることなく、該最高吐出圧力を前記ガス使用先の要求圧力に常時保持することができる。 According to the present invention, when manufacture of the compressor, the volume value of the cylinder gap volume at top dead center of a piston, cylinder maximum pressure determined by the compression ratio gas used, such as equipment that uses the discharge gas of the compressor set to the volume value such that the tip of required pressure (the required working pressure) and only assemble the compressor, the relief hole and a relief valve provided on the cylinder cover in the technique of Patent Document 1 and opening and closing mechanism and the piston crown such as driving projections, without any need of mechanisms for controlling the target pressure maximum discharge pressure of the compressor, it is possible to always hold the highest-discharge pressure to the required pressure of the gas used .

これにより、圧縮機最高吐出圧力を制御するための部品点数の増加や部品加工工数の増加が皆無となって、これらによる製造コストの増加を伴うことなく、圧縮機の最高吐出圧力を、圧縮機構成部材の破損を防止し且つ前記吐出ガス使用先の所要使用圧力を満足し得るような目標圧力に常時保持することができる。 Thus, it becomes nil increase in growth and parts of processing steps of the parts for controlling the compressor maximum discharge pressure, without increasing the manufacturing cost thereof, the maximum discharge pressure of the compressor, the compression mechanism it can be always maintained at the target pressure such that can satisfy the required operating pressure of preventing and said discharge gas-used damaged adult member.

また、前記シリンダを覆蓋するシリンダカバーを、内部に前記吸入ポートに連通される吸入チャンバと前記吐出ポートに連通される吐出チャンバとが併設された筺状シリンダカバーに構成した通常の圧縮機については、シリンダの上面とシリンダカバーとの間にスペーサを挿入してシリンダ間隙容積部の容積を調整するのみで、既存の圧縮機をそのまま利用して、前記のような圧縮機の最高吐出圧力の所要使用圧力への制御効果を得ることができる。 Also, the cylinder cover for covering the cylinder, the conventional compressor in which a suction chamber and a discharge chamber communicated with the discharge port is configured to enclosure cylinder cover provided together in communication with the suction port inside the , alone adjusts the volume of the cylinder gap volume by inserting a spacer between the upper surface and the cylinder cover of the cylinder, accept use of existing compressor, the required maximum discharge pressure of the like compressor it is possible to obtain a control effect on the operating pressure.

また、前記シリンダの側壁上部の一側に吸入ポート及び吸入弁を設けるとともに、前記側壁上部の他側に記吐出ポート及び吐出弁を設け、シリンダの吐出側側部に吐出ポートに連通される吐出チャンバを設け、さらに吐出弁を吐出ポートと吐出チャンバとを開閉するように設置するように構成すれば、前記シリンダ間隙容積部の側壁上部に吸入弁を設けるスペースを確保できるとともに、シリンダの吐出側側部に吐出ポートに連通される吐出チャンバを設けることによりシリンダを覆蓋するシリンダカバーを吐出チャンバ等を備えず単にシリンダ及び吐出チャンバを覆蓋するのみの板状に形成できる。 The discharge, provided with a suction port and suction valve on one side of the upper side wall of the cylinder, the serial discharge port and discharge valve on the other side of the side wall upper provided, which communicates with the discharge port to the discharge sides of the cylinder provided chamber further be configured to install a discharge valve to open and close the discharge port and the discharge chamber, it is possible to secure a space for providing the intake valve to the upper side wall of the cylinder gap volume, the discharge side of the cylinder not merely with a discharge chamber or the like cylinder cover for covering the cylinder by providing a discharge chamber communicated with the discharge port side it can be formed in a plate shape only for covering the cylinder and the discharge chamber.
これにより、シリンダカバーの構造が簡単になって、該シリンダカバーの製作コストを低減できるとともに、ピストンの軸方向の長さを抑えた小型コンパクトな構造とすることができる。 Thus, the structure of the cylinder cover is made easy, it is possible to reduce the manufacturing cost of the cylinder cover can be a small compact structure with reduced axial length of the piston.
また、シリンダカバーを板状に形成できるので、該シリンダカバーの外面に冷却フィンを形成することが容易にでき、これによりシリンダの冷却効果を向上できる。 Since it forms a cylinder cover in a plate shape, it can have easy to form the cooling fins on the outer surface of the cylinder cover, thereby improving the cooling effect of the cylinder.

また、前記ピストンの前記シリンダ間隙容積に臨む上面に前記吸入弁により開閉される吸入ポートを開口し、前記ピストンの内部に該吸入ポートに連通する吸入通路を設け、前記シリンダの側壁上部に前記吐出ポート及び吐出弁を設け、前記シリンダの吐出側側部に前記吐出ポートに連通される吐出チャンバを設けて、前記吐出弁を前記吐出ポートと吐出チャンバとを開閉するように設置するように構成すれば、シリンダの吐出側側部に吐出ポートに連通される吐出チャンバを設けるとともに、吸入側をピストンのシリンダ間隙容積に臨む上面に吸入ポートを開口して吸入弁により開閉するように構成することにより、シリンダカバーを吐出チャンバ等を備えず単にシリンダ及び吐出チャンバを覆蓋するのみの板状に形成でき、前記と同様に Moreover, the opening in the intake port is opened and closed by the intake valve to the upper surface facing the cylinder gap volume of the piston is provided with a suction passage communicating with the inhalation port into the interior of the piston, the discharge to the upper side wall of the cylinder the port and discharge valve provided by providing a discharge chamber communicated with the discharge port to the discharge sides of the cylinder, by configuring so as to install the discharge valve to open and close the discharge chamber and the discharge port if, provided with a discharge chamber communicated with the discharge port to the discharge sides of the cylinder, open the intake port on the upper surface facing the suction side to the cylinder gap volume of the piston by configured to open and close the intake valve simply not include the cylinder cover discharge chamber etc. can be formed on only the plate for covering the cylinder and the discharge chamber, as with the シリンダカバーの構造が簡単になって、該シリンダカバーの製作コストを低減できるとともに、ピストンの軸方向の長さを抑えた小型コンパクトな構造とすることができる。 Structure of a cylinder cover is made easy, it is possible to reduce the manufacturing cost of the cylinder cover can be a small compact structure with reduced axial length of the piston.
また、シリンダカバーの外面に冷却フィンを形成することが容易にできてシリンダの冷却効果を向上できる。 Further, it is possible to improve the cooling effect of the cylinder can have easy to form the cooling fins on the outer surface of the cylinder cover.

また、ピストンのシリンダ間隙容積に臨む上面に吸入ポート及び吸入弁を設けたので、ピストンの下降時にはシリンダ内の負圧により吸入弁を開いてシリンダ内へのガスの吸入を行ない、ピストンの上昇時にはシリンダ内の圧力上昇により吸入弁を閉じてガスの圧縮を行なうというように、ピストンの往復動を利用して吸入弁の開閉を行なうことができる。 Further, since there is provided a suction port and suction valve to the upper surface facing the cylinder gap volume of the piston, during the downward movement of the piston to open the suction valve by the negative pressure inside the cylinder performs an intake of gas into the cylinder, the ascent of the piston close the suction valve by a pressure rise in the cylinder so as to compress the gas, may utilize the reciprocating motion of the piston for opening and closing the intake valve.
これによって、シリンダの下部側壁またはクランクケースの側壁から吸気ができるようになるため、吸気の取入れ口の設計の自由度が向上する。 Thus, since the side wall of the lower sidewall or the crankcase of the cylinder to allow air, thereby improving the degree of freedom of design of the inlet of the intake.

また、前記シリンダの側壁部に、前記シリンダ間隙容積部に連通される第2シリンダ間隙容積部を形成し、該第2シリンダ間隙容積部にこれの容積を変化せしめる容積調整ピストを設けるように構成すれば、ピストン上死点におけるシリンダ間隙容積部と第2シリンダ間隙容積部との合計容積でシリンダ間隙容積値を規定できて、ガス使用先の要求圧力に適合する最高吐出圧力を調整することができる。 Further, the side wall of the cylinder, so that the formation of the second cylinder gap volume in communication with the cylinder gap volume, the second cylinder gap volume providing volume adjustment piston for varying this volume to the configuration if, in a total volume of the cylinder gap volume and the second cylinder gap volume in the piston top dead point can define a cylinder gap volume value, to adjust the maximum discharge pressure matches the required pressure of the gas used it can.

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in FIG. 但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。 However, the dimensions of the components described in this embodiment, the material, shape, unless otherwise specifically relative positions and so forth, not intended to limit the scope of the invention thereto, merely illustrative example only.

本発明の第1実施例に係る往復動圧縮機を示す図1において、符号1で示されるクランクケース1の内部にはクランク軸6が貫設され、該クランク軸6の両端部は主軸受7,7を介して前記クランクケース1に回転自在に支持されている。 In Figure 1 showing a reciprocating compressor according to a first embodiment of the present invention, in the interior of the crank case 1, indicated at 1 the crank shaft 6 is formed through both end portions of the crankshaft 6 the main bearing 7 , and it is rotatably supported on the crankcase 1 through 7. 前記クランクケース1の上部にはシリンダ3が図示しない複数のボルトによって固着されている。 Wherein the upper portion of the crankcase 1 is fixed by a plurality of bolts cylinder 3 is not shown.
また、前記シリンダ3の内面にはピストン5が往復摺動可能に嵌合されており、該ピストン5にはピストンピン5aを介して連接棒8の小端部が連結される一方、該連接棒8の大端部は前記クランク軸6に軸受を介して回転可能に連結されている。 Moreover, said the inner surface of the cylinder 3 and the piston 5 is fitted for reciprocal sliding, while the small end of the connecting rod 8 to the piston 5 via a piston pin 5a is connected, 該連 Sebbo big end of the 8 are rotatably connected via a bearing to the crank shaft 6. 前記クランクケース1の軸方向片側にはクランクケースカバー2が複数のボルト2aによって固着されている Crankcase cover 2 is secured by a plurality of bolts 2a in the axial direction one side of the crankcase 1

前記シリンダ3の上側にはスペーサ40を介してバルブケース4aが配置され、さらに該バルブケース4aの上側には図示しないガスケットを介してシリンダカバー4が配置され、前記シリンダカバー4及びバルブケース4aは、図示しない複数のボルトで共締めにて前記シリンダ3の上面に固定されている。 Wherein the upper side of the cylinder 3 is disposed the valve case 4a via the spacer 40, is further arranged a cylinder cover 4 through a gasket (not shown) on the upper side of the valve case 4a, the cylinder cover 4 and the valve casing 4a is It is fixed to the upper surface of the cylinder 3 by a plurality of bolts (not shown) in the co-fastening.
前記シリンダカバー4は筺状に形成されて、内部には吸入ポート10に連通される吸入チャンバ130と吐出ポート13に連通される吐出チャンバ15とが隔壁130により区画形成されている。 The cylinder cover 4 is formed in the enclosure, inside a discharge chamber 15 which communicates with the discharge port 13 and the suction chamber 130 communicates with the suction port 10 is partitioned and formed by a partition wall 130. また、前記吸入チャンバ130には空気導入用の吸入口を12が開口され、前記吐出チャンバ15には圧縮空気導出用の吐出口16が開口されている。 Further, the suction chamber 130 to the suction port of the air introduction 12 is opened, the said discharge chamber 15 discharge ports 16 for the compressed air outlet is opened.
また、前記吸入ポート10及び吐出ポート13は前記バルブケース4aに開口されて、該吸入ポート10を吸入弁11によって開閉し、該吐出ポート13を吐出弁14によって開閉するようになっている。 Moreover, the suction port 10 and discharge port 13 wherein is open to the valve case 4a, the suction inlet port 10 opened and closed by the suction valve 11 is opened and closed by the discharge valve 14 to port 13 exits said discharge.

以上のように構成された往復動圧縮機において、本発明においては、ピストン5が図1にBで示される下死点位置にあるときのピストン5の上面とシリンダ3の内面とシリンダカバー4側(バルブケース4a側)の下面とにより区画されるシリンダ間隙容積部9の容積値と、前記ピストン5が図1にAで示される上死点位置にあるときのピストン5の上面とシリンダ3の内面とシリンダカバー4側(バルブケース4a側)の下面とにより区画されるシリンダ間隙容積部9との比で算出される圧縮比によって決まるシリンダ内最高圧力が、前記吐出チャンバ15を通った圧縮空気の使用先の要求圧力になるように、該シリンダ間隙容積部9の長さCを、圧縮機の製作時に設定している。 In constructed reciprocating compressor as described above, in the present invention, the piston 5 is the inner surface and the cylinder cover 4 side of the upper surface and the cylinder 3 of piston 5 when in the bottom dead center position indicated by B in FIG. 1 the volume value of the cylinder gap volume 9 which is defined by the lower surface of the (valve case 4a side), the piston 5 is the top and the cylinder 3 of piston 5 when in the top dead center position indicated by a in FIG. 1 the inner surface and the cylinder cover 4 side compression air ratio cylinder maximum pressure determined by the compression ratio calculated by the cylinder gap volume 9 which is defined by the lower surface of the (valve case 4a side), passing through the discharge chamber 15 using destination requests so that the pressure, the length C of the cylinder gap volume 9 is set at the time of manufacture of the compressor.
即ち、前記ピストン5が上死点Aにきたときのシリンダ間隙容積部9内の圧力が、前記使用先の要求圧力になるように、前記シリンダ間隙容積部9の容積値を前記スペーサ40の厚さを代えて調節する。 That is, the pressure in the cylinder gap volume 9 when the piston 5 has come to a top dead point A, so that the required pressure of the use destination, the volume value of the cylinder gap volume 9 thickness of the spacer 40 It is adjusted instead of the of. なお、長さSはピストン5のストロークを示す。 The length S is the stroke of the piston 5.

以上の構成からなる往復動圧縮機の運転時には、モータ等の駆動源によりクランク軸6が回転駆動され、該クランク軸6の回転運動が連接棒8を介してピストン5の往復運動に変換される。 During operation of the reciprocating compressor having the above configuration, the crank shaft 6 is rotated by a driving source such as a motor, the rotational motion of the crankshaft 6 is converted into reciprocating motion of the piston 5 via a connecting rod 8 .
該ピストン5の上死点Aから下死点Bへの下降時に前記吸入弁11が開いてシリンダ3内に空気が導入され、該ピストン5の下死点Bから上死点Aへの上昇に伴い該シリンダ3内の空気が圧縮され、吐出弁14が開弁すると、圧縮空気は吐出チャンバ15で脈動が緩和された後、吐出口16を通って空気の使用先に送給される。 The suction valve 11 during descent from top dead center A on the piston 5 to the bottom dead center B is introduced air into the cylinder 3 is opened, the increase of the top dead center A from the bottom dead center B of the piston 5 air in the cylinder 3 is compressed with, the discharge valve 14 is opened, the compressed air after the pulsation is mitigated by the discharge chamber 15 is delivered to a use location of the air through the discharge port 16.
図中、矢印は空気の流れを示す(図2〜4も同様)。 In the figure, arrows indicate the flow of air (FIGS. 2-4 as well).

かかる運転時において、圧縮機の製作時に、ピストン5の上死点Aにおけるシリンダ間隙容積部9の容積値を、圧縮比により決まるシリンダ内最高圧力が、圧縮機の吐出ガスを使用する機器類等のガス使用先の要求圧力(所要使用圧力)になるような容積値に設定しているので、ピストン5の上死点Aにおけるシリンダ内最高圧力は、前記ガス使用先の要求圧力(所要使用圧力)を超えない状態で運転され、シリンダ内最高圧力が異常に上昇することはない。 During such operation, when manufacturing the compressor, the volume value of the cylinder gap volume 9 at dead center A of the piston 5, cylinder maximum pressure determined by the compression ratio, equipment and the like to use discharge gas of the compressor since the set of the volume value such that the gas use destination requested pressure (required working pressure), the maximum pressure in the cylinder at the dead center a of the piston 5, the gas used destination required pressure (the required operating pressure ) is operated in a state not exceeding, never maximum pressure in the cylinder is abnormally elevated.

以上のように、かかる第1実施例によれば、圧縮機の製作時に、ピストン5の上死点Aにおけるシリンダ間隙容積部9の容積値を、圧縮比により決まるシリンダ内最高圧力が、圧縮機の吐出ガスを使用する機器類等のガス使用先の要求圧力(所要使用圧力)になるような容積値に設定して該圧縮機を組立てるのみで、特許文献1の技術におけるシリンダカバーに設けたリリーフ孔とリリーフ弁及びその開閉機構及びピストン頂部の駆動突起等のような、圧縮機の最高吐出圧力を目標圧力に制御するための機構を全く必要とすることなく、該最高吐出圧力を前記ガス使用先の要求圧力に常時保持することができる。 As described above, according to the first embodiment, during fabrication on the compressor, the volume value of the cylinder gap volume 9 at dead center A of the piston 5, cylinder maximum pressure determined by the compression ratio, the compressor in set the required pressure of the gas used destination apparatus and the like that use the discharge gas volume value such that (a required working pressure) and only assemble the compressor, provided in the cylinder cover in the technique of Patent Document 1 relief hole and the relief valve and as a drive projection or the like of the opening and closing mechanism and the piston top, the highest discharge pressure of the compressor without any need of mechanisms for controlling the target pressure, the gas highest-discharge pressure can be always maintained to the required pressure-used.
これにより、圧縮機最高吐出圧力を制御するための部品点数の増加や部品加工工数の増加が皆無となって、これらによる製造コストの増加を伴うことなく、圧縮機の最高吐出圧力を、圧縮機構成部材の破損を防止し且つ前記吐出ガス使用先の所要使用圧力を満足し得るような目標圧力に常時保持することができる。 Thus, it becomes nil increase in growth and parts of processing steps of the parts for controlling the compressor maximum discharge pressure, without increasing the manufacturing cost thereof, the maximum discharge pressure of the compressor, the compression mechanism it can be always maintained at the target pressure such that can satisfy the required operating pressure of preventing and said discharge gas-used damaged adult member.

また、前記シリンダ3を覆蓋するシリンダカバー4を、内部に前記吸入ポート10に連通される吸入チャンバ130と前記吐出ポート13に連通される吐出チャンバ15とが併設された筺状シリンダカバーに構成した通常の圧縮機については、シリンダ3の上面とシリンダカバー4との間にスペーサ40を挿入してシリンダ間隙容積部9の容積を調整するのみで、既存の圧縮機をそのまま利用して、前記のような圧縮機の最高吐出圧力の所要使用圧力への制御効果を得ることができる。 Also, the cylinder cover 4 for covering the cylinder 3, was constructed in the enclosure the cylinder cover and the intake chamber 130 and discharge chamber 15 which is communicated with the discharge port 13 is juxtaposed in communication with the suction port 10 to the interior the usual compressor, only by inserting a spacer 40 between the upper surface and the cylinder cover 4 of the cylinder 3 to adjust the volume of the cylinder gap volume 9, as it utilizes the existing compressor, the it is possible to obtain a control effect on the required working pressure of maximum discharge pressure of such compressors as.

図2は本発明の第2実施例に係る往復動圧縮機のシリンダ中心線100に沿った上部部分断面図である。 Figure 2 is a top partial cross-sectional view along the cylinder center line 100 of the reciprocating compressor according to a second embodiment of the present invention.
かかる第2実施例においては、前記シリンダ3の側壁上部の一側に、水平方向に前記吸入ポート20及び該吸入ポート20を開閉する吸入弁11を設けるとともに、前記側壁上部の他側(吸入ポート20とは反対側)に前記吐出ポート23及び該吐出ポート23を開閉する吐出弁14を設けている。 Such In the second embodiment, on one side of the side wall upper portion of the cylinder 3, provided with a suction valve 11 for opening and closing the intake port 20 and the inhalation port 20 in the horizontal direction, the other side (suction port of the side wall upper 20 is provided with a discharge valve 14 for opening and closing the discharge port 23 and said discharge outflow port 23 on the opposite side) and.
さらに、前記シリンダ4の吐出側側部に前記吐出ポート23に連通される吐出チャンバ24を設け、前記吐出弁14を前記吐出ポート23と吐出チャンバ24との間を開閉するように設置している。 Further, the discharge chamber 24 to be communicated with the discharge port 23 to the discharge sides of the cylinder 4 is provided, and installing the discharge valve 14 to open and close between the discharge port 23 and the discharge chamber 24 .
そして、前記シリンダ3の上部開口及び吐出チャンバ24の上部開口を板状のシリンダカバー21で覆蓋している。 Then, and covering an upper opening of the upper opening and the discharge chamber 24 of the cylinder 3 in a plate-like cylinder cover 21.
その他の構成は前記第1実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。 Other configurations are the same as in the first embodiment, it is denoted by the same reference numerals respectively.

かかる第2実施例によれば、前記シリンダ間隙容積部9の高さを大きく採れるので、側壁上部に吸入弁11を設けるスペースを確保できるとともに、シリンダ3の吐出側側部に吐出ポート23に連通される吐出チャンバ24を設けることにより、シリンダ3を覆蓋するシリンダカバー21に吐出チャンバ等を備えず単にシリンダ3及び吐出チャンバ24を覆蓋するのみの板状に形成できる。 According to the second embodiment, the since the height of the cylinder gap volume 9 can be made large, it is possible to secure a space for providing the intake valve 11 to the upper portion of the side wall, it communicates with the discharge port 23 to the discharge sides of the cylinder 3 by providing the discharge chamber 24 to be not simply comprise a discharge chamber or the like to the cylinder cover 21 for covering the cylinder 3 can be formed only of the plate for covering the cylinder 3 and the discharge chamber 24.
前記シリンダ間隙容積部の側壁上部に吸入弁を設けるスペースを確保できるとともに、シリンダの吐出側側部に吐出ポートに連通される吐出チャンバを設けることによりシリンダを覆蓋するシリンダカバーを吐出チャンバ等を備えず単にシリンダ及び吐出チャンバを覆蓋するのみの板状に形成できる。 It is possible to secure a space for providing the intake valve to the upper side wall of the cylinder gap volume, provided with a cylinder cover for covering a cylinder discharge chamber or the like by providing a discharge chamber communicated with the discharge port to the discharge sides of the cylinder not simply be formed only of the plate for covering the cylinder and the discharge chamber.
これにより、シリンダカバー21の構造が簡単になって、該シリンダカバー21の製作コストを低減できるとともに、ピストンの軸方向の長さを抑えた小型コンパクトな構造とすることができる。 Thus, the structure of the cylinder cover 21 becomes easy, it is possible to reduce the manufacturing cost of the cylinder cover 21 can be a small compact structure with reduced axial length of the piston.
また、前記シリンダカバー21を板状に形成できるので、該シリンダカバー21の外面に冷却フィン(図示省略)を形成することが容易にできて、シリンダ3の冷却効果を向上できる。 Further, the since the cylinder cover 21 can be formed in a plate shape, made it easier to form the cooling fins (not shown) on the outer surface of the cylinder cover 21, it is possible to improve the cooling effect of the cylinder 3.

図3は本発明の第3実施例を示す図2対応図である。 Figure 3 is a diagram 2 corresponding view of a third embodiment of the present invention.
かかる第3実施例においては、吐出側は前記第2実施例と同一構造の、側壁上部に吐出ポート23及び該吐出ポート23を開閉する吐出弁14を設けた構造であるが、吸入側については、前記ピストン5の前記シリンダ間隙容積部9に臨む上面にピストン吸入口25を開設し、該ピストン吸入口25を吸入弁11で開閉するように構成している。 Such In the third embodiment, the discharge side of the second embodiment and the same structure, a structure in which a discharge valve 14 for opening and closing the discharge port 23 and said discharge exit port 23 in the side wall top, the suction side , it opened a piston inlet 25 to the upper surface facing the cylinder gap volume 9 of the piston 5, and the piston inlet 25 configured to open and close the suction valve 11.
この第3実施例においては、前記シリンダ3の下部側壁またはクランクケース1の側壁に空気の吸入口(図示省略)を設け、ピストン5の下降時にはシリンダ3内の負圧により吸入弁11を開いてシリンダ3内に前記吸入口25からピストン内部の吸入通路を通して空気の吸入を行ない、ピストン5の上昇時にはシリンダ3内の圧力上昇により吸入弁11を閉じてガスの圧縮を行なう。 In the third embodiment, the air inlet to the lower sidewall or sidewalls of the crankcase 1 of the cylinder 3 (not shown) provided, at the time of descent of the piston 5 to open the intake valve 11 by the negative pressure inside the cylinder 3 It performs inhalation of air through the suction passage of the piston inside from the suction port 25 into the cylinder 3, at the time of rise of the piston 5 closing the intake valve 11 to compress the gas by a pressure rise in the cylinder 3.
また、前記第2実施例と同様に、前記シリンダ3の上部開口及び吐出チャンバ24の上部開口を板状のシリンダカバー21で覆蓋している。 Also, as in the second embodiment, and covering an upper opening of the upper opening and the discharge chamber 24 of the cylinder 3 in a plate-like cylinder cover 21.
その他の構成は前記第1実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。 Other configurations are the same as in the first embodiment, it is denoted by the same reference numerals respectively.

かかる第3実施例によれば、シリンダ4の吐出側側部に吐出ポート23に連通される吐出チャンバ24を設けるとともに、吸入側をピストン5のシリンダ間隙容積部9に臨む上面にピストン吸入口25を開口して吸入弁11により開閉するように構成することにより、前記第2実施例と同様に、シリンダカバー21を単にシリンダ3及び吐出チャンバ24を覆蓋するのみの板状に形成でき、シリンダカバー21の構造が簡単になって、該シリンダカバー21の製作コストを低減できるとともに、ピストンの軸方向の長さを抑えた小型コンパクトな構造とすることができる。 According to the third embodiment, provided with a discharge chamber 24 which communicates with the discharge port 23 to the discharge sides of the cylinder 4, piston inlet on an upper surface facing the suction side into the cylinder gap volume 9 of the piston 5 25 by configured to open and close the intake valve 11 is opened to, as in the second embodiment, can simply formed only of the plate for covering the cylinder 3 and the discharge chamber 24 of the cylinder cover 21, the cylinder cover 21 structure becomes simple, it is possible to reduce the manufacturing cost of the cylinder cover 21 can be a small compact structure with reduced axial length of the piston.
また、シリンダカバー21の外面に冷却フィンを形成することが容易にできてシリンダの冷却効果を向上できる。 Further, it is possible to improve the cooling effect of the cylinder can have easy to form the cooling fins on the outer surface of the cylinder cover 21.
また、ピストン5のシリンダ間隙容積部9に臨む上面にピストン吸入口25及び吸入弁11を設けたので、ピストン5の下降時にはシリンダ3内の負圧により吸入弁11を開いてシリンダ3内への空気の吸入を行ない、ピストン5の上昇時にはシリンダ3内の圧力上昇により吸入弁11を閉じてガスの圧縮を行なうというように、ピストン5の往復動を利用して吸入弁11の開閉を行なうことができる。 Further, since the piston inlet 25 and the intake valve 11 provided on the upper surface which faces the cylinder gap volume 9 of the piston 5, at the time of descent of the piston 5 to open the intake valve 11 by the negative pressure inside the cylinder 3 into the cylinder 3 performs intake air at the time of rise of the piston 5 closing the intake valve 11 by the pressure rise in the cylinder 3 so as to compress the gas, that by utilizing the reciprocating motion of the piston 5 for opening and closing the intake valve 11 can.
これによって、シリンダ3の下部側壁またはクランクケース1の側壁から吸気ができるようになるため、吸気の取入れ口の設計の自由度が向上する。 Thus, since the lower sidewall or sidewalls of the crankcase 1 of the cylinder 3 to be able to intake, the degree of freedom in design is improved in the intake of air.

図4は本発明の第4実施例を示す図2対応図である。 Figure 4 is a diagram 2 corresponding view of a fourth embodiment of the present invention.
かかる第4実施例においては、前記シリンダ3の吐出側の側部に、前記シリンダ間隙容積部9に連通される第2シリンダ間隙容積部30を形成し、該第2シリンダ間隙容積部30内に往復動可能に容積調整ピストン31を嵌合し、該容積調整ピストン31の下面と該第2シリンダ間隙容積部30の底面との間に戻し用のスプリング32を介装している。 Such In the fourth embodiment, on the side of the discharge side of the cylinder 3, the forming a second cylinder gap volume 30 in communication with the cylinder gap volume 9, the second cylinder gap volume 30 reciprocatably fitted volume adjustment piston 31, are interposed springs 32 for returning between the bottom surface of the lower surface and the second cylinder gap volume 30 of the container product adjusting piston 31.
その他の構成は前記第1実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。 Other configurations are the same as in the first embodiment, it is denoted by the same reference numerals respectively.

かかる第4実施例によれば、ピストン上死点におけるシリンダ間隙容積部9と第2シリンダ間隙容積部30との合計容積でシリンダ間隙容積値を規定できて、ガス使用先の要求圧力に適合する最高吐出圧力を調整することができる。 According to the fourth embodiment, in a total volume of the cylinder gap volume 9 of the piston top dead center and the second cylinder gap volume 30 can define a cylinder gap volume value, compatible with the required pressure of the gas Used maximum discharge pressure can be adjusted.
また、シリンダ間隙容積部9に連通される第2シリンダ間隙容積部30の容積が、シリンダ内圧力とスプリング32の力とのバランスによって変化するため、このスプリング力を調整することによって、ピストン5の上死点Aにおけるシリンダ間隙容積部9と第2シリンダ間隙容積部30との合計容積を設定できるとともに、ガス使用先の要求圧力に適合する最高吐出圧力を自動的に保持することが可能となる。 Also, the volume of the second cylinder gap volume 30 in communication with the cylinder gap volume 9, to change the balance between the force of the cylinder internal pressure and the spring 32, by adjusting the spring force, the piston 5 it is possible to set the total volume of the cylinder gap volume 9 at the top dead center a and the second cylinder gap volume 30, it is possible to automatically hold the maximum discharge pressure matches the required pressure of the gas used .

以上の実施例において、ガス使用先に送出する往復動圧縮機を説明したが、使用先は特に限定されるものではなく、本発明の往復動圧縮機と同じ機構をもつ往復式ブースタ圧縮機として用いてもよいことは勿論である。 In the above embodiment describes the reciprocating compressor to be sent to the gas-used, Used is not limited in particular, as a reciprocating booster compressor with the same mechanism as the reciprocating compressor of the present invention it may be used it is a matter of course.

本発明によれば、部品点数の増加や加工工数の増加及びこれらによる製造コストの増加を伴うことなく、圧縮機の吐出圧力を圧縮機構成部材の破損を防止し且つ圧縮機の吐出ガス使用先の所要使用圧力を満足し得る目標圧力に常時保持可能とした往復動圧縮機を提供できる。 According to the present invention, without increasing and an increase in manufacturing cost due to these increases and processing steps of the parts, the discharge pressure of the compressor to prevent damage to the compressor component and the discharge gas used destination compressor It can provide the required operating pressure at all times to the target pressure capable of satisfying the holdable and the reciprocating compressor.

本発明の第1実施例に係る往復動圧縮機のシリンダ中心線に沿った断面図である。 Is a sectional view along the cylinder center line of a reciprocating compressor according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施例に係る往復動圧縮機のシリンダ中心線に沿った上部部分断面図である。 Is a top partial cross-sectional view along the cylinder center line of a reciprocating compressor according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第3実施例を示す図2対応図である。 Is 2 corresponding view of a third embodiment of the present invention. 本発明の第4実施例を示す図2対応図である。 Is 2 corresponding view of a fourth embodiment of the present invention.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 クランクケース 2 クランクケースカバー 3 シリンダ 4、21 シリンダカバー 4a バルブケース 5 ピストン 6 クランク軸 10、20 吸入ポート 11 吸入弁 13、23 吐出ポート 14 吐出弁 15、24 吐出チャンバ 25 ピストン吸入口 30 第2シリンダ間隙容積部 31 容積調整ピストン 40 スペーサ 130 吸入チャンバ 1 crankcase 2 crankcase cover 3 cylinder 4,21 cylinder cover 4a valve case 5 the piston 6 crankshaft 10 and 20 suction port 11 the suction valve 13, 23 discharge port 14 discharge valve 15, 24 discharge chamber 25 piston inlet 30 second cylinder gap volume 31 volume adjusting piston 40 spacer 130 suction chamber

Claims (5)

  1. 吸入弁により開閉される吸入ポートからシリンダ内に吸入したガスを、該シリンダ内を往復動するピストンにより圧縮して吐出弁により開閉される吐出ポートから該吐出ポートに接続されるガス使用先に送出するように構成された往復動圧縮機において、前記ピストンの下死点におけるシリンダ間隙容積部の容積値と、前記ピストンの上死点におけるシリンダ間隙容積部の容積値との比で算出される圧縮比によって決まるシリンダ内最高圧力が、前記ガス使用先の要求圧力になるように設定したことを特徴とする往復動圧縮機。 Sent from the suction port is opened and closed by intake valves the sucked gas in the cylinder, the gas-used connected to the said cylinder to said discharge exit port from the discharge port to be opened and closed by the discharge valve is compressed by a piston reciprocating in constructed reciprocating compressor to compress, which is calculated by the ratio of the volume value of the cylinder gap volume in the volume value and, top dead center of the piston of the cylinder gap volume in the bottom dead center of the piston reciprocating compressor, wherein a cylinder maximum pressure determined by the ratio was set to be required pressure of the gas used to.
  2. 前記シリンダを覆蓋するシリンダカバーを、内部に前記吸入ポートに連通される吸入チャンバと前記吐出ポートに連通される吐出チャンバとが併設された筺状シリンダカバーに構成したことを特徴とする請求項1記載の往復動圧縮機。 Claim 1, characterized in that the cylinder cover for covering said cylinder, and a discharge chamber communicated with the discharge port and the suction chamber communicates with the suction port therein configured to features is the enclosure the cylinder cover has reciprocating compressor according.
  3. 前記シリンダの側壁上部の一側に前記吸入ポート及び吸入弁を設けるとともに、前記側壁上部の他側に前記吐出ポート及び吐出弁を設け、前記シリンダの吐出側側部に前記吐出ポートに連通される吐出チャンバを設け、さらに前記吐出弁を前記吐出ポートと吐出チャンバとを開閉するように設置したことを特徴とする請求項1記載の往復動圧縮機。 Provided with the suction port and suction valve on one side of the upper side wall of the cylinder, the discharge port and discharge valve provided on the other side of the side wall upper are communicated with the discharge port to the discharge sides of the cylinder the discharge chamber is provided, further reciprocating compressor according to claim 1, characterized in that installed so as to open and close the discharge chamber and the discharge port the discharge valve.
  4. 前記ピストンの前記シリンダ間隙容積に臨む上面に前記吸入弁により開閉される吸入ポートを開口し、前記ピストンの内部に該吸入ポートに連通する吸入通路を設け、前記シリンダの側壁上部に前記吐出ポート及び吐出弁を設け、前記シリンダの吐出側側部に前記吐出ポートに連通される吐出チャンバを設けて、前記吐出弁を前記吐出ポートと吐出チャンバとを開閉するように設置したことを特徴とする請求項1記載の往復動圧縮機。 Opening the intake port is opened and closed by the intake valve to the upper surface facing the cylinder gap volume of the piston, a suction passage communicating with the interior the inhalation port of the piston is provided, the discharge port to the upper side wall of the cylinder and the discharge valve is provided, provided with a discharge chamber which is communicated with the discharge port to the discharge sides of the cylinder, characterized in that the discharge valve is installed so as to open and close the discharge chamber and the discharge port according claim 1 reciprocating compressor according.
  5. 前記シリンダの側壁部に、前記シリンダ間隙容積部に連通される第2シリンダ間隙容積部を形成し、該第2シリンダ間隙容積部にこれの容積を変化せしめる容積調整ピストンを設けたことを特徴とする請求項1記載の往復動圧縮機。 The side wall of the cylinder, and wherein the cylinder gap volume second to form a cylinder gap volume which communicates with the, provided the volume adjustment piston for varying this volume to the second cylinder gap volume a reciprocating compressor according to claim 1 wherein the.
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