JP2008088878A - Reciprocating compressor - Google Patents
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Abstract
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 relates to a gas connected to a discharge port from a discharge port opened and closed by a discharge valve by compressing a gas sucked into a cylinder from a suction port opened and closed by a suction valve and reciprocating in the cylinder. The present invention relates to a reciprocating compressor configured to be sent to a 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。
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-cylinder pressure control methods for reciprocating compressors include pressure switch control (automatic operation stop control), unloader control (load / no load control), safety valve control (upper limit pressure discharge release), and combinations of these. The multiple control selection method is adopted.
In such a cylinder pressure control system, a pressure switch is required for pressure switch control, an unloader is required for unloader control, a safety valve is required for safety valve control, and the operation stability of each control device is maintained. Equipped with an air reservoir (gas reservoir).
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。
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。
In such a reciprocating compressor, the maximum discharge pressure Pmax of the compressor is determined by the compression ratio κ of the piston (κ = (Vh + Vc) / Vc · Vh: stroke volume, Vc: cylinder gap volume at top dead center) When the cylinder gap volume Vc is designed to be too small, the maximum discharge pressure Pmax may exceed an allowable value, which may cause excessive stress on members around the cylinder and motion members.
In order to avoid such an excessive increase in the maximum discharge pressure Pmax, a means for controlling the maximum discharge pressure Pmax to an allowable value or less by providing a discharge pressure control device 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。
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。 The maximum discharge pressure Pmax of the compressor does not cause an excessive stress that causes damage to the members around the cylinder and the moving member, and is used for the equipment (gas usage destination) that uses the discharge gas of the compressor. It is necessary to satisfy the required working pressure. In the technique of Patent Document 1 (Japanese Patent Publication No. 2004-510101), the above-mentioned maximum discharge pressure control means is provided, and the maximum discharge pressure is determined under both conditions. The target pressure is controlled so that it can be provided.
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。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。
However, in the technique of
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 of the prior art, the present invention prevents the compressor discharge pressure from being damaged and reduces the compressor discharge pressure without increasing the number of parts, the number of processing steps, and the manufacturing cost. An object of the present invention is to provide a reciprocating compressor that can always be maintained at a target pressure that can satisfy the required working pressure of the discharge gas usage destination.
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 achieves such an object, and compresses a gas sucked into a cylinder from a suction port opened and closed by a suction valve by a piston reciprocating in the cylinder, and then from the discharge port opened and closed by a discharge valve. In a reciprocating compressor configured to be sent to a gas user connected to a discharge port, a volume value of a cylinder gap volume at the bottom dead center of the piston and a cylinder gap volume at a top dead center of the piston The maximum in-cylinder pressure determined by the compression ratio calculated by the ratio with the volume value is set so as to be the required pressure of the gas user.
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。
(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。
(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。
(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。
(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。
In this invention, specifically, the following configuration is preferable.
(1) The cylinder cover that covers the cylinder is configured as a bowl-shaped cylinder cover in which a suction chamber that communicates with the suction port and a discharge chamber that communicates with the discharge port are provided.
(2) The suction port and the suction valve are provided on one side of the upper side wall of the cylinder, the discharge port and the discharge valve are provided on the other side of the upper side wall, and the discharge port is provided on the discharge side of the cylinder. A discharge chamber communicated is provided, and the discharge valve is installed so as to open and close the discharge port and the discharge chamber.
(3) A suction port that is opened and closed by the suction valve is opened on an upper surface of the piston facing the cylinder gap volume, a suction passage that communicates with the suction port is provided in the piston, and the cylinder is provided on the upper side wall of the cylinder. A discharge port and a discharge valve are provided, a discharge chamber communicated with the discharge port is provided on the discharge side of the cylinder, and the discharge valve is installed to open and close the discharge port and the discharge chamber.
(4) A second cylinder gap volume portion communicating with the cylinder gap volume portion is formed on the side wall portion of the cylinder, and a volume adjusting piston for changing the volume of the second cylinder gap volume portion is provided.
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, at the time of manufacturing the compressor, the volume value of the cylinder gap volume at the top dead center of the piston is used, and the maximum gas pressure in the cylinder determined by the compression ratio is used for equipment such as equipment that uses the discharge gas of the compressor. The relief hole and the relief valve provided in the cylinder cover in the technique of
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。 As a result, there is no increase in the number of parts and the number of parts processing man-hours for controlling the maximum discharge pressure of the compressor, and the maximum discharge pressure of the compressor is reduced without increasing the manufacturing cost. It is possible to always maintain the target pressure so as to prevent damage to the component member and satisfy the required working pressure of the discharge gas use destination.
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。 Further, regarding a normal compressor in which a cylinder cover that covers the cylinder is configured as a bowl-shaped cylinder cover in which a suction chamber that communicates with the suction port and a discharge chamber that communicates with the discharge port are provided. By simply inserting a spacer between the upper surface of the cylinder and the cylinder cover and adjusting the volume of the cylinder gap volume part, the existing compressor is used as it is, and the maximum discharge pressure of the compressor as described above is required. A control effect on the working pressure can be obtained.
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。
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。
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。
In addition, a suction port and a suction valve are provided on one side of the upper side wall of the cylinder, a discharge port and a discharge valve are provided on the other side of the upper side wall, and a discharge port communicated with the discharge port on the discharge side of the cylinder. If the chamber is provided and the discharge valve is configured so as to open and close the discharge port and the discharge chamber, it is possible to secure a space for providing the suction valve on the upper side wall of the cylinder gap volume, and to discharge the cylinder. By providing a discharge chamber in communication with the discharge port on the side, the cylinder cover that covers the cylinder can be formed in a plate shape that does not include the discharge chamber or the like and that simply covers the cylinder and the discharge chamber.
Thereby, the structure of the cylinder cover is simplified, the manufacturing cost of the cylinder cover can be reduced, and a compact and compact structure in which the length of the piston in the axial direction is suppressed can be achieved.
Further, since the cylinder cover can be formed in a plate shape, it is possible to easily form 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、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。
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。
In addition, a suction port that is opened and closed by the suction valve is opened on an upper surface of the piston facing the cylinder gap volume, a suction passage that communicates with the suction port is provided in the piston, and the discharge port is formed in an upper portion of the side wall of the cylinder. A port and a discharge valve are provided, a discharge chamber connected to the discharge port is provided on the discharge side of the cylinder, and the discharge valve is installed to open and close the discharge port and the discharge chamber. For example, by providing a discharge chamber in communication with the discharge port on the discharge side of the cylinder and opening and closing the intake port on the upper surface of the piston facing the cylinder gap volume by the intake valve. The cylinder cover is not provided with a discharge chamber or the like, and can be formed in a plate shape that simply covers the cylinder and the discharge chamber. 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.
Further, it is easy to form cooling fins on the outer surface of the cylinder cover, and the cooling effect of the cylinder can be improved.
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。
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。
In addition, since the intake port and intake valve are provided on the upper surface facing the cylinder gap volume of the piston, the intake valve is opened by the negative pressure in the cylinder when the piston descends, and the gas is sucked into the cylinder. The intake valve can be opened and closed by using the reciprocating motion of the piston, such as closing the intake valve by the pressure increase in the cylinder and compressing the gas.
Thus, intake can be performed from the lower side wall of the cylinder or the side wall of the crankcase, so that the degree of freedom in designing the intake intake port is improved.
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, a second cylinder gap volume portion communicating with the cylinder gap volume portion is formed on the side wall portion of the cylinder, and a volume adjustment piston that changes the volume of the second cylinder gap volume portion is provided. Then, the cylinder gap volume value can be defined by the total volume of the cylinder gap volume at the piston top dead center and the second cylinder gap volume, and the maximum discharge pressure that matches the required pressure of the gas user can be adjusted. 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。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。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in this example are not intended to limit the scope of the present invention only to specific examples unless otherwise specified. 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。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。
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。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
In FIG. 1 showing a reciprocating compressor according to a first embodiment of the present invention, a crankshaft 6 is provided inside a
A
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。
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。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。
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。
A
The
The
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。
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。なお、長さSはピストン5のストロークを示す。
In the reciprocating compressor configured as described above, in the present invention, the upper surface of the
That is, the volume value of the
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。
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。
図中、矢印は空気の流れを示す(図2〜4も同様)。
During operation of the reciprocating compressor having the above configuration, the crankshaft 6 is rotationally driven by a drive source such as a motor, and the rotational motion of the crankshaft 6 is converted into the reciprocating motion of the
When the
In the figure, arrows indicate the flow of air (the same applies to FIGS. 2 to 4).
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 the compressor is manufactured, the volume value of the
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。
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。
As described above, according to the first embodiment, when the compressor is manufactured, the maximum value in the cylinder determined by the compression ratio is used to determine the volume value of the cylinder
As a result, there is no increase in the number of parts and the number of parts processing man-hours for controlling the maximum discharge pressure of the compressor, and the maximum discharge pressure of the compressor is reduced without increasing the manufacturing cost. It is possible to always maintain the target pressure so as to prevent damage to the component member and satisfy the required working pressure of the discharge gas use destination.
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。
Further, the
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。
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。
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。
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。
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。
FIG. 2 is an upper partial sectional view taken along the
In the second embodiment, the suction port 20 and the
Further, a
The upper opening of the
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals.
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。
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。
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。
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。
According to the second embodiment, since the height of the cylinder
A space for providing a suction valve in the upper part of the side wall of the cylinder gap volume part can be secured, and a cylinder cover that covers the cylinder by providing a discharge chamber connected to the discharge port on the discharge side of the cylinder is provided with a discharge chamber and the like. Instead, it can be formed in a plate shape that simply covers the cylinder and the discharge chamber.
As a result, the structure of the
Further, since the
図3は本発明の第3実施例を示す図2対応図である。
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。
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。
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。
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。
FIG. 3 is a diagram corresponding to FIG. 2 showing a third embodiment of the present invention.
In the third embodiment, the discharge side has the same structure as the second embodiment, and is provided with a
In the third embodiment, an air suction port (not shown) is provided in the lower side wall of the
Similarly to the second embodiment, the upper opening of the
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals.
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。
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。
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。
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。
According to the third embodiment, the
Further, it is possible to easily form cooling fins on the outer surface of the
Further, since the piston suction port 25 and the
As a result, intake can be performed from the lower side wall of the
図4は本発明の第4実施例を示す図2対応図である。
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。
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。
FIG. 4 is a diagram corresponding to FIG. 2 showing a fourth embodiment of the present invention.
In the fourth embodiment, a second cylinder gap volume 30 communicating with the
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals.
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。
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。
According to the fourth embodiment, the cylinder gap volume value can be defined by the total volume of the cylinder
In addition, since the volume of the second cylinder gap volume portion 30 communicated with the cylinder
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, the reciprocating compressor that is delivered to the gas user has been described. However, the user is not particularly limited, and the reciprocating booster compressor has the same mechanism as the reciprocating compressor of the present invention. Of course, it may be used.
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, the discharge pressure of the compressor can be prevented from being damaged and the discharge gas used by the compressor can be used without increasing the number of parts, increasing the number of processing steps, and increasing the manufacturing cost. It is possible to provide a reciprocating compressor that can always be maintained at a target pressure that can satisfy the required working pressure.
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
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