JP4015555B2 - 往復動式圧縮機のシリンダーヘッド - Google Patents
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Description
【０００１】
技術分野
本発明は、往復動式圧縮機のシリンダーヘッドに係るもので、詳しくは、各構成部品の結合を容易に行うと共に、組立公差を正確に管理することで、シリンダーで圧縮されたガスの漏洩を最小化するだけでなく、圧縮過程から発生される熱を充分に冷却し得る往復動式圧縮機のシリンダーヘッドに関するものである。
【０００２】
背景技術
一般に、圧縮機は流体を圧縮させる機器である。前記圧縮機は、流体を圧縮する方式によって回転式圧縮機、往復動式圧縮機及びスクロール圧縮機に分類される。前記圧縮機は、密閉容器と該密閉容器の内部に装着されて駆動力を発生させる電動機構部と、該電動機構部の駆動力の伝達を受けてガスを圧縮させる圧縮機構部と、を含んで構成される。
前記圧縮機は、電源が印加されると、該電源により前記電動機構部が作動しながら駆動力を発生させ、該電動機構部から発生される駆動力が前記圧縮機構部に伝達され、該圧縮機構部が作動しながらガスを吸入圧縮して吐出させるようになっている。
【０００３】
前記圧縮機の圧縮機構部の一例においては、図１に示したように、所定形状に形成され、内部に貫通孔１１が形成されたフレーム１０と、所定形状に形成され、その内部に圧縮空間２１が形成されて前記フレームの貫通孔１１に結合されるシリンダー２０と、円筒状に形成されて前記シリンダーの圧縮空間２１に挿入されると共に、前記電動機構部に連結されるピストン３０と、前記シリンダーの圧縮空間２１を覆蓋するように結合される吐出カバー４０と、該吐出カバー４０の内部に挿入されて、圧力差により前記シリンダーの圧縮空間２１を開閉する吐出バルブ５０と、前記吐出カバー４０の内部に挿入されて、前記吐出バルブ５０を支持するバルブスプリング５１と、を含んで構成されていた。
【０００４】
前記吐出カバー４０及びシリンダーは、複数のボルト６０により前記フレーム１０に締結されている。
前記フレーム１０は、所定形状に形成される体部１２と、該体部１２の一方側に所定面積を有するように延長形成されるプレート部１３と、前記体部１２に貫通形成された貫通孔１１と、前記プレート部１３に形成される複数の螺子孔１４と、を包含して構成される。
前記シリンダー２０は、前記フレームの貫通孔１１と相応する外径及び所定長さを有するように形成されるシリンダー体部２２と、該シリンダー体部２２の一方側面と同一面を成すように、前記シリンダー体部２２の端部の外側面に所定厚さと幅を有するように延長形成されるフランジ部２３と、前記シリンダー体部２２に所定内径を有するように貫通形成される圧縮空間２１と、前記フランジ部２３に貫通形成される複数の締結孔２４と、を包含して構成される。
【０００５】
前記吐出カバー４０は、所定の内部空間を有するようにキャップ状に形成されるプレナム部４１と、該プレナム部４１の開口された端部に所定の幅を有するように折曲延長形成されるフランジ部４２と、前記プレナム部４１の一方側に貫通形成された排出孔４３と、前記フランジ部４２に貫通形成される複数の締結孔４４と、を包含して構成される。
前記吐出カバーの排出孔４３にガスを排出する吐出管（図示されず）が結合されている。
前記各部品が結合される過程においては、先ず、前記フレームの貫通孔１１に前記シリンダーの体部２２が挿入されてシリンダーのフランジ部２３が前記フレームのプレート部１３の一面に接触されるように前記シリンダー２０が前記フレーム１０に結合される。
【０００６】
そして、前記吐出バルブ５０及びバルブスプリング５１が前記吐出カバーのプレナム部４１の内部空間に挿入された状態で前記吐出カバー４０が前記シリンダーの圧縮空間２１を覆蓋するように吐出カバーのフランジ部４２とシリンダーのフランジ部２３とが接面される。
この時、前記吐出カバー４０の内部に位置した吐出バルブ５０は、前記バルブスプリング５１により弾持されて前記シリンダーの圧縮空間２１を遮断する。
そして、前記フレームの螺子孔１４に前記シリンダーの締結孔２４及び吐出カバーの締結孔４４を夫々一致させた後、該一致した螺子孔１４及び各締結孔２４、４４にボルト６０を夫々締結し、前記フレーム１０に前記シリンダー２０及び吐出カバー４０を固定結合する。
【０００７】
以下、上記のような従来の圧縮機の圧縮機構部の動作に対し、説明する。
先ず、前記電動機構部の駆動力が前記ピストン３０に伝達されると、該ピストン３０が前記シリンダーの圧縮空間２１で直線往復運動する。
前記ピストン３０がシリンダーの圧縮空間２１で直線往復運動することで、前記吐出バルブ５０がシリンダーの圧縮空間２１を開閉しながらガスを吸入圧縮して吐出させる。
前記シリンダーの圧縮空間２１から吐出された高温高圧状態のガスは、前記吐出カバーのプレナム部４１の内部空間を通過しながら排出孔４３及び該排出孔に結合された吐出管を通して外部に排出される。
【０００８】
然し、上記のような従来の圧縮機の圧縮機構部においては、前記フレーム１０にシリンダー２０及び吐出カバー４０を固定結合する時、フレームの螺子孔１４に前記シリンダーの締結孔２４及び吐出カバーの締結孔４４を夫々一致させた後、ボルト６０により夫々締結するため、部品の組立工程が複雑になり、且つ、シリンダーの圧縮空間２１中心と前記吐出カバープレナム部４１の内部空間の中心とを正確に合わせることが難しいという問題点があった。
【０００９】
そして、前記吐出カバーのフランジ部４２及びシリンダーのフランジ部２３の面加工時に発生する加工誤差により吐出カバーのフランジ部４２とシリンダーのフランジ部２３間に微少隙間が発生され、前記シリンダーの圧縮空間２１から高温高圧状態に吐出されるガスが前記吐出カバーのフランジ部４２とシリンダーのフランジ部２３間に漏洩されるという問題点があった。
そして、前記シリンダーの圧縮空間２１でガスが圧縮されて吐出される過程が持続されながら前記シリンダー２０の吐出側部分から発生する高温の熱を充分に冷却し得ないため、部品の変形を誘発させるという問題点があった。
【００１０】
発明の詳細な説明
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、シリンダー及び該シリンダーの端部に結合される吐出カバーの結合を容易に行うと共に、組立公差を正確に管理し得る往復動式圧縮機のシリンダーヘッドを提供することを目的とする。
また、シリンダーで圧縮されたガスの漏洩を最小化するだけでなく、圧縮過程から発生される熱を充分に冷却し得る往復動式圧縮機のシリンダーヘッドを提供するにあることを目的とする。
【００１１】
このような本発明の目的を達成するため、本発明に係る往復動式圧縮機のシリンダーヘッドにおいては、内部に圧縮空間が形成されたシリンダー体部の一面に所定幅及び高さを有する環状の突出部が備えられたシリンダーと、該シリンダー環状突出部の外径と相応する内径を有する内部空間が備えられて、前記内径が前記シリンダー環状突出部の外径に接するように前記内部空間が前記シリンダーの環状突出部に内挿されることにより、前記シリンダーの内部空間を覆蓋する吐出カバーと、該吐出カバーの内部空間に挿入されて、前記シリンダーの圧縮空間を開閉するバルブ体と、を含んで構成されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る往復動式圧縮機のシリンダーヘッドにおいては、所定形状に形成される体部に貫通孔が形成されて、該貫通孔と同心円を成すように、所定内径及び深さを有する挿合溝部が備えられたフレームと、内部に圧縮空間が形成されたシリンダー体部の一方側端に所定面積を有するようにフランジ部が備えられて、前記体部及びフランジ部が前記フレームの貫通孔及び挿入溝部に夫々位置するように結合されるシリンダーと、所定の内部空間を有するキャップ状のプレナム部に前記フレームの挿入溝部内径と相応する面積を有するように折曲延長形成されたフランジ部が備えられて、該フランジ部が前記シリンダーのフランジ部に接するように前記フレームの挿入溝部に挿入されながら前記シリンダーの圧縮空間を覆蓋する吐出カバーと、該吐出カバーのプレナム部の内部に挿入されて、前記シリンダーの圧縮空間を開閉するバルブ体と、を含んで構成され、前記シリンダーフランジ部の外径は、前記フレームの挿入溝部の内径よりも小さく形成されて、前記シリンダーフランジ部の外周面及び挿入溝部の内周面によりオイル流路が形成される、ことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る往復動式圧縮機のシリンダーヘッドにおいては、
所定形状に形成される体部の一方側端に所定面積を有するように延長されたプレート部が形成されて、前記体部に貫通された貫通孔が形成され、前記体部の一方側面に陥没又は突出されて前記貫通孔と同心円を成すように挿入溝部が備えられたフレームと、
内部に圧縮空間が形成されたシリンダー体部の一方側端に所定面積を有するようにフランジ部が形成されて、前記シリンダー体部の一面に所定幅及び高さを有する環状の突出部が備えられ、そのシリンダー体部及びフランジ部がそれぞれ前記フレームの貫通孔及び挿入溝部に位置するように結合されるシリンダーと、
前記シリンダー環状突出部の外径と相応する内径を有するキャップ状のプレナム部が形成されて、該プレナム部の端部に所定面積を有するように折曲延長形成されたフランジ部が備えられ、前記プレナム部の内径が前記シリンダーの環状突出部の外径に接するように前記シリンダーの環状突出部に内挿され、前記フランジ部が前記フレーム挿入溝部の突条面に接面される吐出カバーと、
該吐出カバーのフランジ部及びフレームの突条面に締結される複数のボルトと、
前記吐出カバーのプレナム部の内部に挿入されて、前記シリンダーの圧縮空間を開閉するバルブ体と、
内部に圧縮空間が形成されたシリンダー体部の一方側端に所定面積を有するようにフランジ部が形成されて、
前記シリンダー体部の一面に所定幅及び高さを有する環状の突出部が備えられ、そのシリンダー体部及びフランジ部がそれぞれ前記フレームの貫通孔及び挿入溝部に位置するように結合されるシリンダーと、
前記シリンダー環状突出部の外径と相応する内径を有するキャップ状のプレナム部が形成されて、該プレナム部の端部に所定面積を有するように折曲延長形成されたフランジ部が備えられ、前記プレナム部の内径が前記シリンダーの環状突出部の外径に接するように前記シリンダーの環状突出部に内挿され、前記フランジ部が前記フレーム挿入溝部の突条面に接面される吐出カバーと、
該吐出カバーのフランジ部及びフレームの突条面に締結される複数のボルトと、
前記吐出カバーのプレナム部の内部に挿入されて、前記シリンダーの圧縮空間を開閉するバルブ体と、を含んで構成されることを特徴とする。
【００１４】
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の往復動式圧縮機のシリンダーヘッドを添付図面に図示された実施の形態によって説明すると、次のようである。
図２は参考例を示すものである。図２に示したように、内部に圧縮空間１１１が形成されたシリンダー体部１１２の一方側端に所定面積に延長されたフランジ部１１３が形成され、前記シリンダー体部１１２の一面に所定幅及び高さを有する環状の突出部１１４が備えられたシリンダー１１０と、前記シリンダー環状突出部１１４の外径と相応する内径を有するキャップ状のプレナム部１２１が形成され、該プレナム部１２１に所定面積を有するように折曲延長形成されたフランジ部１２２が備えられて、前記プレナム部１２１の内径が前記シリンダーの環状突出部１１４に内挿されるように結合される吐出カバー１２０と、前記吐出カバーのプレナム部１２１の内部に挿入されて、前記シリンダーの圧縮空間１１１を開閉するバルブ体１５０と、を含んで構成される。
【００１５】
前記シリンダーの圧縮空間１１１は、円筒状のピストン３０が挿入されるように所定内径を有する貫通孔に形成されて、前記圧縮空間１１１と前記環状突起部１１４の外径は同心円を成すように形成される。
前記環状突出部１１４の内周面は、前記圧縮空間１１１の内周面と同一面を成すように形成される。前記突出部１１４の変形例として前記突出部の内周面が前記圧縮空間の内周面と一致しないように形成することもできる。
そして、前記フレームの体部１０１とプレート部１０２とが接する部分に強度を補強する補強リブ１０５が形成される。
【００１６】
前記吐出カバーのプレナム部１２１は、一方側が開口された原形の内部空間に形成されて、該内部空間の内径が前記シリンダーの突出部１１４外径と同様に形成されて前記プレナム部１２１の一方側に排出孔１２３が形成される。
前記バルブ体１５０は、前記シリンダーの圧縮空間１１１を開閉する吐出バルブ１５１と該吐出バルブ１５１を弾持するバルブスプリング１５２から構成される。
前記シリンダー１１０と吐出カバー１２０とは、締結手段（図示されず）により前記フレーム１００に固定結合されて、前記シリンダーの圧縮空間１１１には電動機構部と連結されるピストン３０が挿入される。前記締結手段は、溶接又はボルト締め等により形成される。
【００１７】
また、図３は本発明に係る圧縮機のシリンダーヘッドの実施例であって、図３に示したように、所定形状に形成される体部２０１の一方側端外周面に所定面積を有するように延長されたプレート部２０２が形成され、前記体部２０１に貫通孔２０３が形成されて該貫通孔２０３と同心円を成すように、所定内径及び深さを有する挿入溝部２０４が備えられたフレーム２００と、内部に圧縮空間２１１が形成されたシリンダー体部２１２の一方側端に所定面積を有するようにフランジ部２１３が備えられて、前記シリンダー体部２１２とフランジ部２１３が前記フレームの貫通孔２０３と挿入溝部２０４に夫々位置するように結合されるシリンダー２１０と、所定の内部空間を有するキャップ状のプレナム部２２１に前記フレームの挿入溝部２０４の内径と相応する面積を有するように折曲延長形成されたフランジ部２２２が備えられて、該フランジ部２２２が前記フレームの挿入溝部２０４に挿入されながら前記シリンダーの圧縮空間２１１を覆蓋する吐出カバー２２０と、前記吐出カバーのプレナム部２２１の内部に挿入されて前記シリンダーの圧縮空間２１１を開閉するバルブ体２５０と、を含んで構成される。
【００１８】
前記フレームのプレート部２０２は、フレーム体部２０１の一方側面と同一平面を有するように形成されて、前記フレーム挿入溝部２０４の内径がフレーム貫通孔２０３の内径より大きく形成され、そのフレーム挿入溝部２０４は、前記プレート部２０２が形成されたフレーム体部２０１の一方側面に形成される。
前記フレームの体部２０１とプレート部２０２とが接する部分に強度を補強する補強リブ２０５が形成される。
前記シリンダーの体部２１２の外径は、前記フレームの貫通孔２０３内径と同様に形成される。
前記シリンダーフランジ部２１３の外径は、前記フレームの挿入溝部２０４の内径より小さく形成されて、前記シリンダーフランジ部２１３の外周面、前記挿入溝部２０４の内周面、フレームの挿入溝部２０４底面及び吐出カバーのフランジ部２２２によりオイル流路Ｆを形成するようになる。
【００１９】
前記吐出カバープレナム部２２１の内部空間の内径と前記吐出カバーフランジ部２２２の外径とは同心円を成すように形成されて、前記吐出カバープレナム部２２１の一方側にガスが排出される排出孔２２３が形成され、前記吐出カバーのプレナム部２２１に挿入されるバルブ体２５０は、前記シリンダーの圧縮空間２１１を開閉する吐出バルブ２５１及び該吐出バルブ２５１を弾持するバルブスプリング２５２から構成される。
前記シリンダー２１０と吐出カバー２２０とは、前記吐出カバーのフランジ部２２２とフレーム２００とを溶接することにより固定結合されることが好ましい。
前記シリンダーの圧縮空間２１１には、電動機構部と連結されるピストン３０が挿入される。
【００２０】
また、本発明に係る圧縮機シリンダーヘッドの他の実施例は、図４に示したように、所定形状に形成される体部３０１の一方側端に所定面積を有するように延長されたプレート部３０２が形成されて、前記体部３０１に貫通された貫通孔３０３が形成され、前記体部３０１の一方側面に陥没されて前記貫通孔３０３と同心円を成すように挿入溝部３０４が備えられたフレーム３００と、内部に圧縮空間３１１が形成されたシリンダー体部３１２の一方側端に所定面積を有するようにフランジ部３１３が形成されて、前記シリンダー体部３１２の一面に所定幅及び高さを有する環状の突出部３１４が備えられ、前記シリンダー体部３１２及びフランジ部３１３が前記フレームの貫通孔３０３及び挿入溝部３０４に位置するように結合されるシリンダー３１０と、前記シリンダーの環状突出部３１４の外径と相応する内径を有するキャップ状のプレナム部３２１が形成され、該プレナム部３２１の端部に所定面積を有するように折曲延長形成されたフランジ部３２２が備えられ、前記プレナム部３２１の内径が前記シリンダーの環状突出部３１４に内挿され、前記フランジ部３２２が前記フレーム挿入溝部３０４の突条面であるフレーム体部３０１の一面に接面される吐出カバー３２０と、前記吐出カバーのフランジ部３２２とフレームの体部３０１に締結される複数のボルト３３０と、前記吐出カバーのプレナム部３２１の内部に挿入されて、前記シリンダーの圧縮空間３１１を開閉するバルブ体３５０と、を含んで構成される。
【００２１】
前記フレームのプレート部３０２は、前記フレーム体部３０１の一方側面に同一平面を有するように形成されて、前記挿入溝部３０４は、前記体部３０１に形成された貫通孔３０３と同心円を成すように、前記貫通孔３０３の内径より大きい内径及び深さを有するように形成される。
前記シリンダーの環状突出部３１４の内周面は、前記圧縮空間３１１の内周面と同一面を成すように形成される。
前記シリンダーの体部３１２の外径は、前記フレームの貫通孔３０３内径と同様に形成される。
【００２２】
前記シリンダーフランジ部３１３の外径は、前記フレームの挿入溝部３０４の内径より小さく形成されて、前記シリンダーフランジ部３１３の外周面、前記挿入溝部３０４の内周面、フレームの挿入溝部３０４底面及び吐出カバーのフランジ部３２２によりオイル流路Ｆを形成するようになる。
前記シリンダーのフランジ部３１３と前記吐出カバーのフランジ部３２２間にシーリング部材３４０が挿入される。該シーリング部材３４０は、所定厚さに前記シリンダーフランジ部３１３形状のような環状に形成されて、その材料は、弾性材料から成ることが好ましい。
【００２３】
前記シリンダーのフランジ部３１３の厚さと前記シーリング部材３４０の厚さとを合せた厚さが前記挿入溝部３０４の深さより大きく形成されて、前記ボルト３３０の締結により前記シーリング部材３４０が圧縮されながらシーリングが行われる。
前記フレームの体部３０１とプレート部３０２とが会う内側面に前記ボルト３３０の締結によって低下する強度を補強するために補強リブ３０５が形成される。
未設名符号３５１は吐出バルブ、３５２はバルブスプリングである。
【００２４】
前記シーリング構造の変形例として、図５に示したように、前記シリンダーのフランジ部３１３の厚さｔ１が前記フレームの挿入溝部３０４の深さｔ２より大きく形成されて、前記ボルト３３０により吐出カバー３２０とフレーム３００とを締結する時に吐出カバーのフランジ部３２２が弾性変形される。
前記吐出カバーのフランジ部３２２が弾性変形された状態に結合されることで、前記吐出カバーのフランジ部３２２とフレーム３００との面間及び吐出カバーのフランジ部３２２とシリンダーのフランジ部３１３間にシーリングが行われるため、前記シーリング部材の使用を排除することができる。
前記吐出カバーのフランジ部３２２の厚さｔ３が２ｍｍ〜４ｍｍに形成されることが好ましい。
【００２５】
前記吐出カバー３２０は、鋼材により形成されて、該鋼材により形成される吐出カバーのフランジ部３２２の厚さｔ３が２ｍｍ〜４ｍｍに設定すると、ボルト３３０により締結された状態でフレーム３００に変形を加えることなく、適切に弾性変形されて密閉機能を行うようになる。
前記フレーム３００の変形例として、図６に示したように、所定形状に形成されるフレーム体部３０１の一方側に所定面積を有するプレート部３０２が形成されて、前記フレーム体部３０１に貫通された貫通孔３０３が形成され、前記フレーム体部３０１の一面に所定幅及び高さを有するように突出された環状の突出部３０６が形成されている。
【００２６】
前記フレームのプレート部３０２は、前記フレーム体部３０１の一方側面に同一平面を有するように形成されて、前記環状の突出部３０６はプレート部３０２が形成されるフレーム体部３０１の一面に形成され、前記環状の突出部３０６によりその内部に所定内径及び深さを有する挿入溝部３０４が形成され、該挿入溝部３０４の内径は、前記貫通孔３０３と同心円を成すように形成される。
そして、前記フレーム体部３０１とプレート部３０２とが会う部分に強度を補強するための補強リブ３０５が形成される。
【００２７】
そして、前記シリンダー３１０と吐出カバー３２０、そしてボルト３３０の締結は上述した通りである。即ち、前記シリンダーの体部３１２及びフランジ部３１３が前記フレームの貫通孔３０３及び挿入溝部３０４に夫々挿入されるように前記フレーム３００にシリンダー３１０が結合される。
そして、前記吐出カバーのプレナム部３２１の内径が前記シリンダーの突出部３１４に嵌合されると共に、そのフランジ部３２２が前記フレームの突出部３０６上面に接触されるように前記吐出カバー３２０が結合されて、前記吐出カバーのフランジ部３２２及びフレームの突出部３０６に複数のボルト３３０が締結される。
未設名符号３００はフレームである。
【００２８】
以下、本発明に係る圧縮機シリンダーヘッドの動作に対し、説明する。
先ず、前記電動機構部の駆動力が前記ピストン３０に伝達されて該ピストン３０が前記シリンダーの圧縮空間１１１、２１１、３１１で直線往復運動すると同時に、前記バルブ体１５０、２５０、３５０がシリンダーの圧縮空間１１１、２１１、３１１を開閉しながらガスを吸入圧縮して吐出させる。
次いで、前記シリンダーの圧縮空間１１１、２１１、３１１から吐出された高温高圧状態のガスは、前記吐出カバープレナム部１２１、２２１、３２１の内部空間を通過しながら排出孔１２３、２２３、３２３を通して外部に排出される。
そして、このような過程が持続されながら前記シリンダー１１０、２１０、３１０の吐出側端部から高温の熱が発生される。
【００２９】
図２に示した参考例の場合、前記シリンダーの圧縮空間１１１と同心円を有するようにシリンダーの突出部１１４が形成されて、前記シリンダー１１０がフレーム１００に結合された状態で前記吐出カバーのプレナム部１２１の内径が前記シリンダーの突出部１１４に内挿されることで、前記シリンダーの圧縮空間１１１と前記吐出カバーのプレナム部１２１の内部空間とが一致するようになることで、組立精密度がよく、組立が簡単である。
そして、前記シリンダーの圧縮空間１１１及び吐出カバーのプレナム部１２１の内部空間の位置が正確であるため、前記吐出カバーのプレナム部１２１の内部空間に位置するようになるバルブ体１５０が作動時に前記シリンダーの圧縮空間１１１を正確に開閉させる。
【００３０】
また、前記吐出カバーのプレナム部１２１の内周面と前記シリンダーの突出部１１４の外周面とが接触されると共に、前記シリンダーのフランジ部１１３と前記吐出カバーのフランジ部１２２とが接触されて前記シリンダーの圧縮空間１１１から吐出された高温高圧状態のガスが外部に漏洩されることが最小化されている。
本発明の実施例の場合、前記フレームの挿入溝部２０４の内径と前記吐出カバーのフランジ部２２２の外径とが同様で、前記フレームの貫通孔２０３と挿入溝部２０４の内径とが同心円を成すと共に、前記吐出カバーのフランジ部２２２の外径とプレナム部２２１の内部空間の内径とが同心円を成すため、前記シリンダー２１０がフレームの貫通孔２０３に挿入された状態で前記吐出カバーのフランジ部２２２がフレームの挿入溝部２０４に挿入されることで、前記シリンダーの圧縮空間２１１と前記吐出カバーのプレナム部２２１の内部空間とが一致するようになることで、組立精密度が向上されると共に、組立が簡単になる。
【００３１】
また、前記シリンダーのフランジ部２１３と前記吐出カバーのフランジ部２２２とが接触されると共に、該吐出カバーフランジ部２２２の外周面と前記フレーム挿入溝部２０４の内周面とが接触されるため、前記シリンダーの圧縮空間２１１から吐出される高温高圧状態のガスが外部に漏洩されることが最小化される。
また、前記シリンダーのフランジ部２１３外周面、フレームの挿入溝部２０４の内面及び吐出カバーのフランジ部２２２によりオイル流路Ｆが形成されるため、前記シリンダー２１０の吐出側から発生される熱が前記オイル流路Ｆに流動するオイルにより冷却される。
【００３２】
本発明の他の実施例の場合、前記シリンダーの圧縮空間３１１と同心円を有するようにシリンダーの突出部３１４が形成されて、前記シリンダー３１０がフレームの貫通孔３０３に挿入された状態で前記吐出カバーのプレナム部３２１の内径が前記シリンダーの突出部３１４に内挿されることで、前記シリンダーの圧縮空間３１１と前記吐出カバーのプレナム部３２１の内部空間とが一致するようになることで、組立精密度が向上されると共に、組立が容易になる。
また、前記吐出カバーのプレナム部３２１の内周面と前記シリンダーの突出部３１４の外周面とが接触されると共に、前記シリンダーのフランジ部３１３と前記吐出カバーのフランジ部３２２とが接触され、前記シリンダーの圧縮空間３１１から吐出された高温高圧状態のガスが外部に漏洩されることが最小化される。
【００３３】
前記シリンダーのフランジ部３１３外周面、フレームの挿入溝部３０４の内面及び吐出カバーのフランジ部３２２によりオイル流路Ｆが形成されるため、前記シリンダーの圧縮空間３１１の吐出側から発生される熱が前記オイル流路Ｆに流動するオイルにより冷却される。
そして、前記吐出カバーのフランジ部３２２とシリンダーのフランジ部３１３間にシーリング部材３４０が挿入された場合、そのガス及びオイルの漏洩を一層最小化するようになる。
また、前記吐出カバーのフランジ部３２２が弾性変形されてシーリングを行うと、接触力が強化されてガス及びオイルの漏洩を最小化するようになる。
【００３４】
産業上の利用可能性
以上説明したように、本発明に係る往復動式圧縮機のシリンダーヘッドにおいては、各構成部品の組立工程が容易で、且つ簡単になると共に、組立精密度が向上されるため、組立生産性が向上され、シリンダーの圧縮空間から吐出された高温高圧状態のガスが外部に漏洩されることを最小化することで、ガスの圧縮性能を向上し得るという効果がある。
また、前記シリンダーの圧縮空間でガスが圧縮されて吐出される過程において、前記シリンダーの吐出側部分から発生される高温の熱を充分に冷却させることで、部品の変形及び破損を防止し得るため、信頼性を向上し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の圧縮機の圧縮機構部の一例を示した断面図である。
【図２】 本発明に係る圧縮機のシリンダーヘッドの参考例を示した断面図である。
【図３】 本発明に係る圧縮機のシリンダーヘッドの実施例を示した断面図である。
【図４】 本発明に係る圧縮機のシリンダーヘッドの他の実施例を示した断面図である。
【図５】 本発明に係る圧縮機のシリンダーヘッドの変形例を示した断面図である。
【図６】 本発明に係る圧縮機のシリンダーヘッドの変形例を示した断面図である。
技術分野
本発明は、往復動式圧縮機のシリンダーヘッドに係るもので、詳しくは、各構成部品の結合を容易に行うと共に、組立公差を正確に管理することで、シリンダーで圧縮されたガスの漏洩を最小化するだけでなく、圧縮過程から発生される熱を充分に冷却し得る往復動式圧縮機のシリンダーヘッドに関するものである。
【０００２】
背景技術
一般に、圧縮機は流体を圧縮させる機器である。前記圧縮機は、流体を圧縮する方式によって回転式圧縮機、往復動式圧縮機及びスクロール圧縮機に分類される。前記圧縮機は、密閉容器と該密閉容器の内部に装着されて駆動力を発生させる電動機構部と、該電動機構部の駆動力の伝達を受けてガスを圧縮させる圧縮機構部と、を含んで構成される。
前記圧縮機は、電源が印加されると、該電源により前記電動機構部が作動しながら駆動力を発生させ、該電動機構部から発生される駆動力が前記圧縮機構部に伝達され、該圧縮機構部が作動しながらガスを吸入圧縮して吐出させるようになっている。
【０００３】
前記圧縮機の圧縮機構部の一例においては、図１に示したように、所定形状に形成され、内部に貫通孔１１が形成されたフレーム１０と、所定形状に形成され、その内部に圧縮空間２１が形成されて前記フレームの貫通孔１１に結合されるシリンダー２０と、円筒状に形成されて前記シリンダーの圧縮空間２１に挿入されると共に、前記電動機構部に連結されるピストン３０と、前記シリンダーの圧縮空間２１を覆蓋するように結合される吐出カバー４０と、該吐出カバー４０の内部に挿入されて、圧力差により前記シリンダーの圧縮空間２１を開閉する吐出バルブ５０と、前記吐出カバー４０の内部に挿入されて、前記吐出バルブ５０を支持するバルブスプリング５１と、を含んで構成されていた。
【０００４】
前記吐出カバー４０及びシリンダーは、複数のボルト６０により前記フレーム１０に締結されている。
前記フレーム１０は、所定形状に形成される体部１２と、該体部１２の一方側に所定面積を有するように延長形成されるプレート部１３と、前記体部１２に貫通形成された貫通孔１１と、前記プレート部１３に形成される複数の螺子孔１４と、を包含して構成される。
前記シリンダー２０は、前記フレームの貫通孔１１と相応する外径及び所定長さを有するように形成されるシリンダー体部２２と、該シリンダー体部２２の一方側面と同一面を成すように、前記シリンダー体部２２の端部の外側面に所定厚さと幅を有するように延長形成されるフランジ部２３と、前記シリンダー体部２２に所定内径を有するように貫通形成される圧縮空間２１と、前記フランジ部２３に貫通形成される複数の締結孔２４と、を包含して構成される。
【０００５】
前記吐出カバー４０は、所定の内部空間を有するようにキャップ状に形成されるプレナム部４１と、該プレナム部４１の開口された端部に所定の幅を有するように折曲延長形成されるフランジ部４２と、前記プレナム部４１の一方側に貫通形成された排出孔４３と、前記フランジ部４２に貫通形成される複数の締結孔４４と、を包含して構成される。
前記吐出カバーの排出孔４３にガスを排出する吐出管（図示されず）が結合されている。
前記各部品が結合される過程においては、先ず、前記フレームの貫通孔１１に前記シリンダーの体部２２が挿入されてシリンダーのフランジ部２３が前記フレームのプレート部１３の一面に接触されるように前記シリンダー２０が前記フレーム１０に結合される。
【０００６】
そして、前記吐出バルブ５０及びバルブスプリング５１が前記吐出カバーのプレナム部４１の内部空間に挿入された状態で前記吐出カバー４０が前記シリンダーの圧縮空間２１を覆蓋するように吐出カバーのフランジ部４２とシリンダーのフランジ部２３とが接面される。
この時、前記吐出カバー４０の内部に位置した吐出バルブ５０は、前記バルブスプリング５１により弾持されて前記シリンダーの圧縮空間２１を遮断する。
そして、前記フレームの螺子孔１４に前記シリンダーの締結孔２４及び吐出カバーの締結孔４４を夫々一致させた後、該一致した螺子孔１４及び各締結孔２４、４４にボルト６０を夫々締結し、前記フレーム１０に前記シリンダー２０及び吐出カバー４０を固定結合する。
【０００７】
以下、上記のような従来の圧縮機の圧縮機構部の動作に対し、説明する。
先ず、前記電動機構部の駆動力が前記ピストン３０に伝達されると、該ピストン３０が前記シリンダーの圧縮空間２１で直線往復運動する。
前記ピストン３０がシリンダーの圧縮空間２１で直線往復運動することで、前記吐出バルブ５０がシリンダーの圧縮空間２１を開閉しながらガスを吸入圧縮して吐出させる。
前記シリンダーの圧縮空間２１から吐出された高温高圧状態のガスは、前記吐出カバーのプレナム部４１の内部空間を通過しながら排出孔４３及び該排出孔に結合された吐出管を通して外部に排出される。
【０００８】
然し、上記のような従来の圧縮機の圧縮機構部においては、前記フレーム１０にシリンダー２０及び吐出カバー４０を固定結合する時、フレームの螺子孔１４に前記シリンダーの締結孔２４及び吐出カバーの締結孔４４を夫々一致させた後、ボルト６０により夫々締結するため、部品の組立工程が複雑になり、且つ、シリンダーの圧縮空間２１中心と前記吐出カバープレナム部４１の内部空間の中心とを正確に合わせることが難しいという問題点があった。
【０００９】
そして、前記吐出カバーのフランジ部４２及びシリンダーのフランジ部２３の面加工時に発生する加工誤差により吐出カバーのフランジ部４２とシリンダーのフランジ部２３間に微少隙間が発生され、前記シリンダーの圧縮空間２１から高温高圧状態に吐出されるガスが前記吐出カバーのフランジ部４２とシリンダーのフランジ部２３間に漏洩されるという問題点があった。
そして、前記シリンダーの圧縮空間２１でガスが圧縮されて吐出される過程が持続されながら前記シリンダー２０の吐出側部分から発生する高温の熱を充分に冷却し得ないため、部品の変形を誘発させるという問題点があった。
【００１０】
発明の詳細な説明
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、シリンダー及び該シリンダーの端部に結合される吐出カバーの結合を容易に行うと共に、組立公差を正確に管理し得る往復動式圧縮機のシリンダーヘッドを提供することを目的とする。
また、シリンダーで圧縮されたガスの漏洩を最小化するだけでなく、圧縮過程から発生される熱を充分に冷却し得る往復動式圧縮機のシリンダーヘッドを提供するにあることを目的とする。
【００１１】
このような本発明の目的を達成するため、本発明に係る往復動式圧縮機のシリンダーヘッドにおいては、内部に圧縮空間が形成されたシリンダー体部の一面に所定幅及び高さを有する環状の突出部が備えられたシリンダーと、該シリンダー環状突出部の外径と相応する内径を有する内部空間が備えられて、前記内径が前記シリンダー環状突出部の外径に接するように前記内部空間が前記シリンダーの環状突出部に内挿されることにより、前記シリンダーの内部空間を覆蓋する吐出カバーと、該吐出カバーの内部空間に挿入されて、前記シリンダーの圧縮空間を開閉するバルブ体と、を含んで構成されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る往復動式圧縮機のシリンダーヘッドにおいては、所定形状に形成される体部に貫通孔が形成されて、該貫通孔と同心円を成すように、所定内径及び深さを有する挿合溝部が備えられたフレームと、内部に圧縮空間が形成されたシリンダー体部の一方側端に所定面積を有するようにフランジ部が備えられて、前記体部及びフランジ部が前記フレームの貫通孔及び挿入溝部に夫々位置するように結合されるシリンダーと、所定の内部空間を有するキャップ状のプレナム部に前記フレームの挿入溝部内径と相応する面積を有するように折曲延長形成されたフランジ部が備えられて、該フランジ部が前記シリンダーのフランジ部に接するように前記フレームの挿入溝部に挿入されながら前記シリンダーの圧縮空間を覆蓋する吐出カバーと、該吐出カバーのプレナム部の内部に挿入されて、前記シリンダーの圧縮空間を開閉するバルブ体と、を含んで構成され、前記シリンダーフランジ部の外径は、前記フレームの挿入溝部の内径よりも小さく形成されて、前記シリンダーフランジ部の外周面及び挿入溝部の内周面によりオイル流路が形成される、ことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る往復動式圧縮機のシリンダーヘッドにおいては、
所定形状に形成される体部の一方側端に所定面積を有するように延長されたプレート部が形成されて、前記体部に貫通された貫通孔が形成され、前記体部の一方側面に陥没又は突出されて前記貫通孔と同心円を成すように挿入溝部が備えられたフレームと、
内部に圧縮空間が形成されたシリンダー体部の一方側端に所定面積を有するようにフランジ部が形成されて、前記シリンダー体部の一面に所定幅及び高さを有する環状の突出部が備えられ、そのシリンダー体部及びフランジ部がそれぞれ前記フレームの貫通孔及び挿入溝部に位置するように結合されるシリンダーと、
前記シリンダー環状突出部の外径と相応する内径を有するキャップ状のプレナム部が形成されて、該プレナム部の端部に所定面積を有するように折曲延長形成されたフランジ部が備えられ、前記プレナム部の内径が前記シリンダーの環状突出部の外径に接するように前記シリンダーの環状突出部に内挿され、前記フランジ部が前記フレーム挿入溝部の突条面に接面される吐出カバーと、
該吐出カバーのフランジ部及びフレームの突条面に締結される複数のボルトと、
前記吐出カバーのプレナム部の内部に挿入されて、前記シリンダーの圧縮空間を開閉するバルブ体と、
内部に圧縮空間が形成されたシリンダー体部の一方側端に所定面積を有するようにフランジ部が形成されて、
前記シリンダー体部の一面に所定幅及び高さを有する環状の突出部が備えられ、そのシリンダー体部及びフランジ部がそれぞれ前記フレームの貫通孔及び挿入溝部に位置するように結合されるシリンダーと、
前記シリンダー環状突出部の外径と相応する内径を有するキャップ状のプレナム部が形成されて、該プレナム部の端部に所定面積を有するように折曲延長形成されたフランジ部が備えられ、前記プレナム部の内径が前記シリンダーの環状突出部の外径に接するように前記シリンダーの環状突出部に内挿され、前記フランジ部が前記フレーム挿入溝部の突条面に接面される吐出カバーと、
該吐出カバーのフランジ部及びフレームの突条面に締結される複数のボルトと、
前記吐出カバーのプレナム部の内部に挿入されて、前記シリンダーの圧縮空間を開閉するバルブ体と、を含んで構成されることを特徴とする。
【００１４】
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の往復動式圧縮機のシリンダーヘッドを添付図面に図示された実施の形態によって説明すると、次のようである。
図２は参考例を示すものである。図２に示したように、内部に圧縮空間１１１が形成されたシリンダー体部１１２の一方側端に所定面積に延長されたフランジ部１１３が形成され、前記シリンダー体部１１２の一面に所定幅及び高さを有する環状の突出部１１４が備えられたシリンダー１１０と、前記シリンダー環状突出部１１４の外径と相応する内径を有するキャップ状のプレナム部１２１が形成され、該プレナム部１２１に所定面積を有するように折曲延長形成されたフランジ部１２２が備えられて、前記プレナム部１２１の内径が前記シリンダーの環状突出部１１４に内挿されるように結合される吐出カバー１２０と、前記吐出カバーのプレナム部１２１の内部に挿入されて、前記シリンダーの圧縮空間１１１を開閉するバルブ体１５０と、を含んで構成される。
【００１５】
前記シリンダーの圧縮空間１１１は、円筒状のピストン３０が挿入されるように所定内径を有する貫通孔に形成されて、前記圧縮空間１１１と前記環状突起部１１４の外径は同心円を成すように形成される。
前記環状突出部１１４の内周面は、前記圧縮空間１１１の内周面と同一面を成すように形成される。前記突出部１１４の変形例として前記突出部の内周面が前記圧縮空間の内周面と一致しないように形成することもできる。
そして、前記フレームの体部１０１とプレート部１０２とが接する部分に強度を補強する補強リブ１０５が形成される。
【００１６】
前記吐出カバーのプレナム部１２１は、一方側が開口された原形の内部空間に形成されて、該内部空間の内径が前記シリンダーの突出部１１４外径と同様に形成されて前記プレナム部１２１の一方側に排出孔１２３が形成される。
前記バルブ体１５０は、前記シリンダーの圧縮空間１１１を開閉する吐出バルブ１５１と該吐出バルブ１５１を弾持するバルブスプリング１５２から構成される。
前記シリンダー１１０と吐出カバー１２０とは、締結手段（図示されず）により前記フレーム１００に固定結合されて、前記シリンダーの圧縮空間１１１には電動機構部と連結されるピストン３０が挿入される。前記締結手段は、溶接又はボルト締め等により形成される。
【００１７】
また、図３は本発明に係る圧縮機のシリンダーヘッドの実施例であって、図３に示したように、所定形状に形成される体部２０１の一方側端外周面に所定面積を有するように延長されたプレート部２０２が形成され、前記体部２０１に貫通孔２０３が形成されて該貫通孔２０３と同心円を成すように、所定内径及び深さを有する挿入溝部２０４が備えられたフレーム２００と、内部に圧縮空間２１１が形成されたシリンダー体部２１２の一方側端に所定面積を有するようにフランジ部２１３が備えられて、前記シリンダー体部２１２とフランジ部２１３が前記フレームの貫通孔２０３と挿入溝部２０４に夫々位置するように結合されるシリンダー２１０と、所定の内部空間を有するキャップ状のプレナム部２２１に前記フレームの挿入溝部２０４の内径と相応する面積を有するように折曲延長形成されたフランジ部２２２が備えられて、該フランジ部２２２が前記フレームの挿入溝部２０４に挿入されながら前記シリンダーの圧縮空間２１１を覆蓋する吐出カバー２２０と、前記吐出カバーのプレナム部２２１の内部に挿入されて前記シリンダーの圧縮空間２１１を開閉するバルブ体２５０と、を含んで構成される。
【００１８】
前記フレームのプレート部２０２は、フレーム体部２０１の一方側面と同一平面を有するように形成されて、前記フレーム挿入溝部２０４の内径がフレーム貫通孔２０３の内径より大きく形成され、そのフレーム挿入溝部２０４は、前記プレート部２０２が形成されたフレーム体部２０１の一方側面に形成される。
前記フレームの体部２０１とプレート部２０２とが接する部分に強度を補強する補強リブ２０５が形成される。
前記シリンダーの体部２１２の外径は、前記フレームの貫通孔２０３内径と同様に形成される。
前記シリンダーフランジ部２１３の外径は、前記フレームの挿入溝部２０４の内径より小さく形成されて、前記シリンダーフランジ部２１３の外周面、前記挿入溝部２０４の内周面、フレームの挿入溝部２０４底面及び吐出カバーのフランジ部２２２によりオイル流路Ｆを形成するようになる。
【００１９】
前記吐出カバープレナム部２２１の内部空間の内径と前記吐出カバーフランジ部２２２の外径とは同心円を成すように形成されて、前記吐出カバープレナム部２２１の一方側にガスが排出される排出孔２２３が形成され、前記吐出カバーのプレナム部２２１に挿入されるバルブ体２５０は、前記シリンダーの圧縮空間２１１を開閉する吐出バルブ２５１及び該吐出バルブ２５１を弾持するバルブスプリング２５２から構成される。
前記シリンダー２１０と吐出カバー２２０とは、前記吐出カバーのフランジ部２２２とフレーム２００とを溶接することにより固定結合されることが好ましい。
前記シリンダーの圧縮空間２１１には、電動機構部と連結されるピストン３０が挿入される。
【００２０】
また、本発明に係る圧縮機シリンダーヘッドの他の実施例は、図４に示したように、所定形状に形成される体部３０１の一方側端に所定面積を有するように延長されたプレート部３０２が形成されて、前記体部３０１に貫通された貫通孔３０３が形成され、前記体部３０１の一方側面に陥没されて前記貫通孔３０３と同心円を成すように挿入溝部３０４が備えられたフレーム３００と、内部に圧縮空間３１１が形成されたシリンダー体部３１２の一方側端に所定面積を有するようにフランジ部３１３が形成されて、前記シリンダー体部３１２の一面に所定幅及び高さを有する環状の突出部３１４が備えられ、前記シリンダー体部３１２及びフランジ部３１３が前記フレームの貫通孔３０３及び挿入溝部３０４に位置するように結合されるシリンダー３１０と、前記シリンダーの環状突出部３１４の外径と相応する内径を有するキャップ状のプレナム部３２１が形成され、該プレナム部３２１の端部に所定面積を有するように折曲延長形成されたフランジ部３２２が備えられ、前記プレナム部３２１の内径が前記シリンダーの環状突出部３１４に内挿され、前記フランジ部３２２が前記フレーム挿入溝部３０４の突条面であるフレーム体部３０１の一面に接面される吐出カバー３２０と、前記吐出カバーのフランジ部３２２とフレームの体部３０１に締結される複数のボルト３３０と、前記吐出カバーのプレナム部３２１の内部に挿入されて、前記シリンダーの圧縮空間３１１を開閉するバルブ体３５０と、を含んで構成される。
【００２１】
前記フレームのプレート部３０２は、前記フレーム体部３０１の一方側面に同一平面を有するように形成されて、前記挿入溝部３０４は、前記体部３０１に形成された貫通孔３０３と同心円を成すように、前記貫通孔３０３の内径より大きい内径及び深さを有するように形成される。
前記シリンダーの環状突出部３１４の内周面は、前記圧縮空間３１１の内周面と同一面を成すように形成される。
前記シリンダーの体部３１２の外径は、前記フレームの貫通孔３０３内径と同様に形成される。
【００２２】
前記シリンダーフランジ部３１３の外径は、前記フレームの挿入溝部３０４の内径より小さく形成されて、前記シリンダーフランジ部３１３の外周面、前記挿入溝部３０４の内周面、フレームの挿入溝部３０４底面及び吐出カバーのフランジ部３２２によりオイル流路Ｆを形成するようになる。
前記シリンダーのフランジ部３１３と前記吐出カバーのフランジ部３２２間にシーリング部材３４０が挿入される。該シーリング部材３４０は、所定厚さに前記シリンダーフランジ部３１３形状のような環状に形成されて、その材料は、弾性材料から成ることが好ましい。
【００２３】
前記シリンダーのフランジ部３１３の厚さと前記シーリング部材３４０の厚さとを合せた厚さが前記挿入溝部３０４の深さより大きく形成されて、前記ボルト３３０の締結により前記シーリング部材３４０が圧縮されながらシーリングが行われる。
前記フレームの体部３０１とプレート部３０２とが会う内側面に前記ボルト３３０の締結によって低下する強度を補強するために補強リブ３０５が形成される。
未設名符号３５１は吐出バルブ、３５２はバルブスプリングである。
【００２４】
前記シーリング構造の変形例として、図５に示したように、前記シリンダーのフランジ部３１３の厚さｔ１が前記フレームの挿入溝部３０４の深さｔ２より大きく形成されて、前記ボルト３３０により吐出カバー３２０とフレーム３００とを締結する時に吐出カバーのフランジ部３２２が弾性変形される。
前記吐出カバーのフランジ部３２２が弾性変形された状態に結合されることで、前記吐出カバーのフランジ部３２２とフレーム３００との面間及び吐出カバーのフランジ部３２２とシリンダーのフランジ部３１３間にシーリングが行われるため、前記シーリング部材の使用を排除することができる。
前記吐出カバーのフランジ部３２２の厚さｔ３が２ｍｍ〜４ｍｍに形成されることが好ましい。
【００２５】
前記吐出カバー３２０は、鋼材により形成されて、該鋼材により形成される吐出カバーのフランジ部３２２の厚さｔ３が２ｍｍ〜４ｍｍに設定すると、ボルト３３０により締結された状態でフレーム３００に変形を加えることなく、適切に弾性変形されて密閉機能を行うようになる。
前記フレーム３００の変形例として、図６に示したように、所定形状に形成されるフレーム体部３０１の一方側に所定面積を有するプレート部３０２が形成されて、前記フレーム体部３０１に貫通された貫通孔３０３が形成され、前記フレーム体部３０１の一面に所定幅及び高さを有するように突出された環状の突出部３０６が形成されている。
【００２６】
前記フレームのプレート部３０２は、前記フレーム体部３０１の一方側面に同一平面を有するように形成されて、前記環状の突出部３０６はプレート部３０２が形成されるフレーム体部３０１の一面に形成され、前記環状の突出部３０６によりその内部に所定内径及び深さを有する挿入溝部３０４が形成され、該挿入溝部３０４の内径は、前記貫通孔３０３と同心円を成すように形成される。
そして、前記フレーム体部３０１とプレート部３０２とが会う部分に強度を補強するための補強リブ３０５が形成される。
【００２７】
そして、前記シリンダー３１０と吐出カバー３２０、そしてボルト３３０の締結は上述した通りである。即ち、前記シリンダーの体部３１２及びフランジ部３１３が前記フレームの貫通孔３０３及び挿入溝部３０４に夫々挿入されるように前記フレーム３００にシリンダー３１０が結合される。
そして、前記吐出カバーのプレナム部３２１の内径が前記シリンダーの突出部３１４に嵌合されると共に、そのフランジ部３２２が前記フレームの突出部３０６上面に接触されるように前記吐出カバー３２０が結合されて、前記吐出カバーのフランジ部３２２及びフレームの突出部３０６に複数のボルト３３０が締結される。
未設名符号３００はフレームである。
【００２８】
以下、本発明に係る圧縮機シリンダーヘッドの動作に対し、説明する。
先ず、前記電動機構部の駆動力が前記ピストン３０に伝達されて該ピストン３０が前記シリンダーの圧縮空間１１１、２１１、３１１で直線往復運動すると同時に、前記バルブ体１５０、２５０、３５０がシリンダーの圧縮空間１１１、２１１、３１１を開閉しながらガスを吸入圧縮して吐出させる。
次いで、前記シリンダーの圧縮空間１１１、２１１、３１１から吐出された高温高圧状態のガスは、前記吐出カバープレナム部１２１、２２１、３２１の内部空間を通過しながら排出孔１２３、２２３、３２３を通して外部に排出される。
そして、このような過程が持続されながら前記シリンダー１１０、２１０、３１０の吐出側端部から高温の熱が発生される。
【００２９】
図２に示した参考例の場合、前記シリンダーの圧縮空間１１１と同心円を有するようにシリンダーの突出部１１４が形成されて、前記シリンダー１１０がフレーム１００に結合された状態で前記吐出カバーのプレナム部１２１の内径が前記シリンダーの突出部１１４に内挿されることで、前記シリンダーの圧縮空間１１１と前記吐出カバーのプレナム部１２１の内部空間とが一致するようになることで、組立精密度がよく、組立が簡単である。
そして、前記シリンダーの圧縮空間１１１及び吐出カバーのプレナム部１２１の内部空間の位置が正確であるため、前記吐出カバーのプレナム部１２１の内部空間に位置するようになるバルブ体１５０が作動時に前記シリンダーの圧縮空間１１１を正確に開閉させる。
【００３０】
また、前記吐出カバーのプレナム部１２１の内周面と前記シリンダーの突出部１１４の外周面とが接触されると共に、前記シリンダーのフランジ部１１３と前記吐出カバーのフランジ部１２２とが接触されて前記シリンダーの圧縮空間１１１から吐出された高温高圧状態のガスが外部に漏洩されることが最小化されている。
本発明の実施例の場合、前記フレームの挿入溝部２０４の内径と前記吐出カバーのフランジ部２２２の外径とが同様で、前記フレームの貫通孔２０３と挿入溝部２０４の内径とが同心円を成すと共に、前記吐出カバーのフランジ部２２２の外径とプレナム部２２１の内部空間の内径とが同心円を成すため、前記シリンダー２１０がフレームの貫通孔２０３に挿入された状態で前記吐出カバーのフランジ部２２２がフレームの挿入溝部２０４に挿入されることで、前記シリンダーの圧縮空間２１１と前記吐出カバーのプレナム部２２１の内部空間とが一致するようになることで、組立精密度が向上されると共に、組立が簡単になる。
【００３１】
また、前記シリンダーのフランジ部２１３と前記吐出カバーのフランジ部２２２とが接触されると共に、該吐出カバーフランジ部２２２の外周面と前記フレーム挿入溝部２０４の内周面とが接触されるため、前記シリンダーの圧縮空間２１１から吐出される高温高圧状態のガスが外部に漏洩されることが最小化される。
また、前記シリンダーのフランジ部２１３外周面、フレームの挿入溝部２０４の内面及び吐出カバーのフランジ部２２２によりオイル流路Ｆが形成されるため、前記シリンダー２１０の吐出側から発生される熱が前記オイル流路Ｆに流動するオイルにより冷却される。
【００３２】
本発明の他の実施例の場合、前記シリンダーの圧縮空間３１１と同心円を有するようにシリンダーの突出部３１４が形成されて、前記シリンダー３１０がフレームの貫通孔３０３に挿入された状態で前記吐出カバーのプレナム部３２１の内径が前記シリンダーの突出部３１４に内挿されることで、前記シリンダーの圧縮空間３１１と前記吐出カバーのプレナム部３２１の内部空間とが一致するようになることで、組立精密度が向上されると共に、組立が容易になる。
また、前記吐出カバーのプレナム部３２１の内周面と前記シリンダーの突出部３１４の外周面とが接触されると共に、前記シリンダーのフランジ部３１３と前記吐出カバーのフランジ部３２２とが接触され、前記シリンダーの圧縮空間３１１から吐出された高温高圧状態のガスが外部に漏洩されることが最小化される。
【００３３】
前記シリンダーのフランジ部３１３外周面、フレームの挿入溝部３０４の内面及び吐出カバーのフランジ部３２２によりオイル流路Ｆが形成されるため、前記シリンダーの圧縮空間３１１の吐出側から発生される熱が前記オイル流路Ｆに流動するオイルにより冷却される。
そして、前記吐出カバーのフランジ部３２２とシリンダーのフランジ部３１３間にシーリング部材３４０が挿入された場合、そのガス及びオイルの漏洩を一層最小化するようになる。
また、前記吐出カバーのフランジ部３２２が弾性変形されてシーリングを行うと、接触力が強化されてガス及びオイルの漏洩を最小化するようになる。
【００３４】
産業上の利用可能性
以上説明したように、本発明に係る往復動式圧縮機のシリンダーヘッドにおいては、各構成部品の組立工程が容易で、且つ簡単になると共に、組立精密度が向上されるため、組立生産性が向上され、シリンダーの圧縮空間から吐出された高温高圧状態のガスが外部に漏洩されることを最小化することで、ガスの圧縮性能を向上し得るという効果がある。
また、前記シリンダーの圧縮空間でガスが圧縮されて吐出される過程において、前記シリンダーの吐出側部分から発生される高温の熱を充分に冷却させることで、部品の変形及び破損を防止し得るため、信頼性を向上し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の圧縮機の圧縮機構部の一例を示した断面図である。
【図２】 本発明に係る圧縮機のシリンダーヘッドの参考例を示した断面図である。
【図３】 本発明に係る圧縮機のシリンダーヘッドの実施例を示した断面図である。
【図４】 本発明に係る圧縮機のシリンダーヘッドの他の実施例を示した断面図である。
【図５】 本発明に係る圧縮機のシリンダーヘッドの変形例を示した断面図である。
【図６】 本発明に係る圧縮機のシリンダーヘッドの変形例を示した断面図である。
Claims (7)
- 所定形状に形成される体部に貫通孔が形成されて、該貫通孔と同心円を成すように、所定内径及び深さを有する挿入溝部が備えられたフレームと、
内部に圧縮空間が形成されたシリンダー体部の一方側端に所定面積を有するようにフランジ部が備えられて、前記体部及びフランジ部が前記フレームの貫通孔及び挿入溝部に夫々位置するように結合されるシリンダーと、
所定の内部空間を有するキャップ状のプレナム部に前記フレームの挿入溝部内径と相応する面積を有するように折曲延長形成されたフランジ部が備えられて、該フランジ部が前記シリンダーのフランジ部に接するように前記フレームの挿入溝部に挿入されながら前記シリンダーの圧縮空間を覆蓋する吐出カバーと、
該吐出カバーのプレナム部の内部に挿入されて、前記シリンダーの圧縮空間を開閉するバルブ体と、を含んで構成され、
前記シリンダーフランジ部の外径は、前記フレームの挿入溝部の内径よりも小さく形成されて、前記シリンダーフランジ部の外周面及び挿入溝部の内周面によりオイル流路が形成される、
ことを特徴とする圧縮機のシリンダーヘッド。 - 所定形状に形成される体部の一方側端に所定面積を有するように延長されたプレート部が形成されて、前記体部に貫通された貫通孔が形成され、前記体部の一方側面に陥没又は突出されて前記貫通孔と同心円を成すように挿入溝部が備えられたフレームと、
内部に圧縮空間が形成されたシリンダー体部の一方側端に所定面積を有するようにフランジ部が形成されて、前記シリンダー体部の一面に所定幅及び高さを有する環状の突出部が備えられ、そのシリンダー体部及びフランジ部がそれぞれ前記フレームの貫通孔及び挿入溝部に位置するように結合されるシリンダーと、
前記シリンダー環状突出部の外径と相応する内径を有するキャップ状のプレナム部が形成されて、該プレナム部の端部に所定面積を有するように折曲延長形成されたフランジ部が備えられ、前記プレナム部の内径が前記シリンダーの環状突出部の外径に接するように前記シリンダーの環状突出部に内挿され、前記フランジ部が前記フレーム挿入溝部の突条面に接面される吐出カバーと、
該吐出カバーのフランジ部及びフレームの突条面に締結される複数のボルトと、
前記吐出カバーのプレナム部の内部に挿入されて、前記シリンダーの圧縮空間を開閉するバルブ体と、から構成され、
前記シリンダーのフランジ部の外径は、前記フレームの挿入溝部の内径より小さく形成されて、前記シリンダーフランジ部の外周面及び前記挿入溝部の内周面によりオイル流路が形成された、
ことを特徴とする圧縮機のシリンダーヘッド。 - 前記シリンダーのフランジ部と前記吐出カバーのフランジ部間にシーリング部材が挿入された、ことを特徴とする請求項２記載の圧縮機のシリンダーヘッド。
- 前記シリンダーのフランジ部の厚さと前記シーリング部材の厚さとを合せた厚さが前記挿入溝部の深さより大きく形成されて、前記ボルトの締結により前記シーリング部材が圧縮されながらシーリングが行われる、ことを特徴とする請求項３記載の圧縮機のシリンダーヘッド。
- 前記シリンダーのフランジ部厚さは、前記フレームの挿入溝部の深さより大きく形成されて、前記吐出カバーのフランジ部がボルトの締結により弾性変形され、前記吐出カバーのフランジ部とフレームの突条面間、吐出カバーのフランジ部とシリンダーのフランジ部間にシーリングが行われる、ことを特徴とする請求項２記載の圧縮機のシリンダーヘッド。
- 前記吐出カバーのフランジ部厚さは、２ｍｍ〜４ｍｍである、ことを特徴とする請求項５記載の圧縮機のシリンダーヘッド。
- 前記フレームの体部とプレート部とが会う内側面に前記ボルト締結による強度を補強するために補強リブが形成された、ことを特徴とする請求項２記載の圧縮機のシリンダーヘッド。
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