JP4420078B2 - Reciprocating compressor - Google Patents
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Description
本発明は、複数のシリンダを有する往復動圧縮機に関する。 The present invention relates to a reciprocating compressor having a plurality of cylinders.
従来の酸素濃縮器等に用いられる小型ピストンポンプの一例が、特許文献1に開示されている。特許文献1に開示されたポンプは、2個のシリンダを規定し、且つ各々が前記シリンダの対向側部の2個のトランスファ開口部で開口する2個の通路を規定する複数の壁部を有するクランクケースと、各バルブプレートが前記シリンダの内部の作動空気と連通する1対のバルブポートを有し、前記バルブポートが前記バルブプレートに搭載されたバルブにより開閉され、前記バルブプレートは各々1対のトランスファポートを有する、複数のシリンダに搭載された2個のバルブプレートと、各バルブヘッド内で2個の分離された気室を規定するように、各バルブプレートのバルブポートを分離する複数の前記バルブプレートに搭載され、前記複数のトランスファポートの1つが前記シリンダの外部の各室に配置されている、2個のバルブヘッドと、各気室を前記通路に接続するため前記バルブプレートトランスファポートと前記クランクケーストランスファ開口部間に接続されたトランスファチューブと、を備えている。このポンプにおいては、ピストンが180度の位相ずれで往復運動する並列圧力又は並列真空ポンプとして動作する。これにより、吸気室又は排気室をクランクケースの内側に結合し、又は、ホースを使わずにバルブヘッドを共に結合することができる。 An example of a small piston pump used in a conventional oxygen concentrator or the like is disclosed in Patent Document 1. The pump disclosed in Patent Document 1 has a plurality of wall portions that define two cylinders and each define two passages that open at two transfer openings on opposite sides of the cylinder. The crankcase and each valve plate have a pair of valve ports communicating with the working air inside the cylinder, and the valve ports are opened and closed by valves mounted on the valve plate, and each of the valve plates is a pair A plurality of valve plates mounted in a plurality of cylinders having a plurality of transfer ports and a plurality of valve ports of each valve plate so as to define two separated air chambers in each valve head Two valve heads mounted on the valve plate and having one of the plurality of transfer ports disposed in each chamber outside the cylinder. When, and a, a transfer tube connected between the said valve plate transfer port crankcase transfer openings to connect each air chamber to the passageway. In this pump, the piston operates as a parallel pressure or parallel vacuum pump in which the piston reciprocates with a phase shift of 180 degrees. Thus, the intake chamber or the exhaust chamber can be coupled to the inside of the crankcase, or the valve head can be coupled together without using a hose.
しかしながら、上記の特許文献1の技術では、ポンプのクランクケースの外側に通路部分が大きくはみ出してしまう構造であるため、その分だけポンプが大型化してしまう。また、特許文献1の技術は、平面視においてヘッドが同一線状に配置される、対向ヘッド型のポンプについては適用できるが、90度ずつずらして配置された4つのヘッドを有するポンプ等のように、平面視においてヘッドが同一線上に配置されないポンプには適用できない。そして、そのような、平面視においてヘッドが同一線上に配置されないポンプにおいて、複数シリンダ間の流路を結合するために、例えば、シリンダ間の流路を統合するための統合用流路を、ケーシングからはみ出した外部において形成することが考えられるが、その場合にも、統合用流路がケーシングの外側に大きくはみ出してしまい、その分だけポンプユニットが大型化してしまう。 However, in the technique of the above-mentioned patent document 1, since the passage portion protrudes greatly outside the crankcase of the pump, the size of the pump increases accordingly. The technique of Patent Document 1 can be applied to a counter head type pump in which the heads are arranged in the same line in a plan view, but like a pump having four heads arranged so as to be shifted by 90 degrees. Furthermore, it cannot be applied to a pump in which the heads are not arranged on the same line in plan view. In such a pump in which the heads are not arranged on the same line in a plan view, for example, an integration flow path for integrating the flow paths between the cylinders is connected to the casing in order to connect the flow paths between the cylinders. It is conceivable to form it outside the outside, but in that case as well, the integration flow channel greatly protrudes to the outside of the casing, and the pump unit is enlarged accordingly.
そこで、この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、大型化を抑止しつつ複数シリンダ間の流路を統合できる往復動圧縮機を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a reciprocating compressor capable of integrating the flow paths between a plurality of cylinders while preventing an increase in size.
第1の発明にかかる往復動圧縮機は、モータ軸を有するモータと、前記モータ軸を収容するケーシングと、複数のシリンダと、前記複数のシリンダのそれぞれの内部に配置される複数のピストンと、前記複数のシリンダのそれぞれの内部に対して接続され、且つ、内部を流体が流通可能な複数の吸入流路と、前記複数のシリンダのそれぞれの内部に対して接続され、且つ、内部を流体が流通可能な複数の排出流路と、前記複数の吸入流路を統合するための統合吸入流路、及び、前記複数の排出流路を統合するための統合排出流路の少なくともいずれか一方と、を有し、前記複数のシリンダのそれぞれは、シリンダ軸方向が、前記モータ軸の軸方向に対して直交する方向に沿うように配置され、前記統合吸入流路、及び、前記統合排出流路の少なくともいずれか一方は、前記モータ軸の延長線上にある軸領域、及び、その軸領域の外側で且つ前記ケーシングの外周部の内側である周辺領域の少なくともいずれかと重なるように配置されると共に、前記統合排出流路、及び、前記統合吸入流路の少なくともいずれか一方は、前記軸受支持部に形成されており、前記複数の排出流路の少なくとも1つは、隣接する前記シリンダから排出された流体の共通の流路となり、及び/又は、前記複数の吸入流路の少なくとも1つは、隣接する前記シリンダへ供給する流体の共通の流路となり、流体の共通の流路となる前記排出流路は、隣接するシリンダの間に配置されると共に、流体の共通の流路となる前記吸入流路は、隣接するシリンダの間であって、流体の共通の流路となる前記排出流路が配置されていない隣接するシリンダの間に配置される。 A reciprocating compressor according to a first invention includes a motor having a motor shaft, a casing that houses the motor shaft, a plurality of cylinders, and a plurality of pistons disposed inside each of the plurality of cylinders, A plurality of suction passages that are connected to the inside of each of the plurality of cylinders and that allow fluid to flow therethrough, and that are connected to the inside of each of the plurality of cylinders and that have fluid inside. A plurality of flowable discharge channels, an integrated suction channel for integrating the plurality of suction channels, and an integrated discharge channel for integrating the plurality of discharge channels; Each of the plurality of cylinders is arranged such that a cylinder axial direction is along a direction orthogonal to the axial direction of the motor shaft, and the integrated suction flow path and the integrated discharge flow path Small At least one of them is arranged so as to overlap at least one of the shaft region on the extension line of the motor shaft and the peripheral region outside the shaft region and inside the outer peripheral portion of the casing, At least one of the integrated discharge flow channel and the integrated suction flow channel is formed in the bearing support portion, and at least one of the plurality of discharge flow channels is discharged from the adjacent cylinder. become common flow path of the fluid, and / or, wherein at least one of the plurality of intake passages, Ri Do a common flow path for fluid supplied to the adjacent the cylinder, a common fluid flow path the The discharge flow path is disposed between adjacent cylinders, and the suction flow path serving as a common flow path of fluid is between the adjacent cylinders, and the discharge flow serving as a common flow path of fluid. Road is arranged It is disposed between adjacent cylinders which are not.
この往復動圧縮機では、統合吸入流路、及び、統合排出流路の少なくともいずれか一方が設けられることにより、複数シリンダ間の流路を統合できる。また、統合吸入流路、及び、統合排出流路の少なくともいずれか一方は、モータ軸の軸方向に沿った軸領域、及び、その周辺領域の少なくともいずれかと重なるように配置されていることにより、統合流路を設けたことで圧縮機全体が大型化することを抑止できる。その結果、この構成により、大型化を抑止しつつ複数シリンダ間の流路を統合できる。
また、この往復動圧縮機では、吸入流路と排出流路とが離隔するので、吸入流路と排出流路との間で熱が伝達するのを抑止することができる。
In this reciprocating compressor, at least one of the integrated suction flow path and the integrated discharge flow path is provided, so that the flow paths between the plurality of cylinders can be integrated. Further, at least one of the integrated suction flow path and the integrated discharge flow path is disposed so as to overlap with at least one of the axial region along the axial direction of the motor shaft and the peripheral region thereof, By providing the integrated flow path, it is possible to prevent the entire compressor from becoming large. As a result, with this configuration, it is possible to integrate the flow paths between the plurality of cylinders while suppressing an increase in size.
In this reciprocating compressor, since the suction flow path and the discharge flow path are separated from each other, it is possible to prevent heat from being transmitted between the suction flow path and the discharge flow path.
また、ここで“重なる”とは、統合吸入流路又は統合排出流路が、軸領域及び周辺領域からなる領域内に収まるように配置されることを意味する。
第2の発明にかかる往復動圧縮機は、第1の発明にかかる往復動圧縮機において、前記複数のシリンダは、平面視において略90度ずつずらして配置された4つのシリンダから構成され、前記モータ軸を挟んで対向して配置される一対の前記排出流路は、前記モータ軸の回転方向に隣接する第1シリンダと第2シリンダとの間、及び、前記モータ軸の回転方向に隣接する第3シリンダと第4シリンダとの間に配置されると共に、前記モータ軸を挟んで対向して配置される一対の前記吸入流路は、前記モータ軸の回転方向に隣接する第2シリンダと第3シリンダとの間、及び、前記モータ軸の回転方向に隣接する第4シリンダと第1シリンダとの間に配置される。
この往復動圧縮機では、シリンダ間のスペースを有効に利用して、ケーシングの大型化を防止できると共に、吸入流路と排出流路とが離隔するので、吸入流路と排出流路との間で熱が伝達するのを抑止することができる。
Here, “overlapping” means that the integrated suction flow path or the integrated discharge flow path is disposed so as to be within a region composed of the axial region and the peripheral region .
A reciprocating compressor according to a second aspect of the present invention is the reciprocating compressor according to the first aspect of the present invention, wherein the plurality of cylinders are composed of four cylinders arranged so as to be shifted by approximately 90 degrees in plan view, A pair of the discharge passages arranged to face each other with the motor shaft interposed therebetween are adjacent to each other between the first cylinder and the second cylinder adjacent to each other in the rotation direction of the motor shaft and to the rotation direction of the motor shaft. A pair of the suction passages that are arranged between the third cylinder and the fourth cylinder and are opposed to each other with the motor shaft interposed therebetween are connected to the second cylinder adjacent to the rotation direction of the motor shaft and the second cylinder. 3 cylinders and between the 4th cylinder and the 1st cylinder which adjoin the rotation direction of the motor shaft.
In this reciprocating compressor, the space between the cylinders can be effectively used to prevent the casing from becoming large, and the suction flow path and the discharge flow path are separated from each other. It is possible to prevent heat from being transferred.
第3の発明にかかる往復動圧縮機は、第1又は第2の発明にかかる往復動圧縮機において、前記統合吸入流路、及び、前記統合排出流路の少なくともいずれか一方は、前記軸領域を中心とする環状流路として形成されている。 A reciprocating compressor according to a third invention is the reciprocating compressor according to the first or second invention, wherein at least one of the integrated suction channel and the integrated discharge channel is the shaft region. It is formed as an annular flow channel centering on.
この往復動圧縮機では、統合流路を環状流路とすることで、流路をコンパクトにまとめることが可能になり、大型化を容易に抑止できる。また、例えば統合排出流路を環状とすることで、流体の放熱面積が確保でき、圧縮効率が向上する。 In this reciprocating compressor, since the integrated flow path is an annular flow path, the flow paths can be made compact, and an increase in size can be easily suppressed. Further, for example, by making the integrated discharge channel annular, a heat radiation area of the fluid can be secured, and the compression efficiency is improved.
第4の発明にかかる往復動圧縮機では、第3の発明にかかる往復動圧縮機において、前記環状流路として形成された前記統合排出流路は、前記モータ軸の軸方向に垂直な平面に沿って平面的に広がるように形成されている。 In a reciprocating compressor according to a fourth aspect of the present invention, in the reciprocating compressor according to the third aspect of the invention, the integrated discharge flow path formed as the annular flow path is in a plane perpendicular to the axial direction of the motor shaft. It is formed so as to spread along the plane.
この往復動圧縮機では、統合排出流路による圧縮機の大型化を抑止しつつ、圧縮効率向上のために流体の放熱面積を容易に確保できる。 In this reciprocating compressor, it is possible to easily secure the heat radiation area for improving the compression efficiency while suppressing the increase in size of the compressor due to the integrated discharge flow path.
第5の発明にかかる往復動圧縮機は、第1乃至第4の発明のいずれかの往復動圧縮機において、前記複数の排出流路のそれぞれは、前記モータ軸の軸方向に沿った第1平行部を有する。 A reciprocating compressor according to a fifth aspect of the present invention is the reciprocating compressor according to any one of the first to fourth aspects, wherein each of the plurality of discharge passages is a first along the axial direction of the motor shaft. It has a parallel part.
この往復動圧縮機では、排出流路がモータ軸の軸方向に沿った部分を有することで、排出流路を効率的に配置できる。 In this reciprocating compressor, since the discharge flow path has a portion along the axial direction of the motor shaft, the discharge flow path can be arranged efficiently.
第6の発明にかかる往復動圧縮機は、第5の発明にかかる往復動圧縮機において、前記第1平行部は、前記ケーシングの内部に形成されている。 A reciprocating compressor according to a sixth aspect is the reciprocating compressor according to the fifth aspect , wherein the first parallel portion is formed inside the casing.
この往復動圧縮機では、排出流路の第1平行部をケーシングの内部に形成することで、パイプなどの流路形成のための部材を別途設ける必要が無くなるため、又は、別途必要となる流路形成のための部材を少なくすることができるため、圧縮機の大型化を抑止しつつ部品点数を少なくしてより効率的に排出流路を配置できる。また、ケーシング自体が放熱部となるため、放熱面積を大幅に拡大することができ、圧縮効率がさらに向上する。 In this reciprocating compressor, since the first parallel part of the discharge flow path is formed inside the casing, there is no need to separately provide a member for forming a flow path such as a pipe, or a flow that is separately required. Since the number of members for forming the path can be reduced, the discharge flow path can be arranged more efficiently by reducing the number of parts while suppressing an increase in size of the compressor. Moreover, since the casing itself becomes a heat radiating portion, the heat radiating area can be greatly increased, and the compression efficiency is further improved.
なお、通常は、ケーシングの骨格となる補強部の内部に流路を形成することになり、ケーシングの機能を確保しつつケーシングを有効に利用できる。 In addition, normally, a flow path is formed inside the reinforcing portion that is a skeleton of the casing, and the casing can be effectively used while ensuring the function of the casing.
第7の発明にかかる往復動圧縮機は、第1乃至第6の発明にかかる往復動圧縮機において、前記モータは本体部を有し、前記統合吸入流路、及び、前記統合排出流路は、前記モータ軸の軸方向に関して、前記複数のシリンダを挟んだ両側に配置され、前記統合吸入流路、及び、前記統合排出流路のいずれか一方は、前記モータ軸の軸端部側に配置され、他方は、前記本体部側に配置されている。 A reciprocating compressor according to a seventh invention is the reciprocating compressor according to the first to sixth inventions, wherein the motor has a main body, and the integrated suction flow path and the integrated discharge flow path are , With respect to the axial direction of the motor shaft, disposed on both sides of the plurality of cylinders, and either one of the integrated suction flow path and the integrated discharge flow path is disposed on the shaft end side of the motor shaft. The other is disposed on the main body side.
この往復動圧縮機では、圧縮機の大型化を抑止しながら、統合吸入流路、及び、統合排出流路の両方を効率的に配置することができる。また、統合吸入流路と、統合排出流路とを隔離することにより、両者の間で熱が伝わることを防止でき、圧縮効率がさらに向上する。 In this reciprocating compressor, it is possible to efficiently arrange both the integrated suction flow path and the integrated discharge flow path while suppressing an increase in size of the compressor. Further, by separating the integrated suction flow path and the integrated discharge flow path, it is possible to prevent heat from being transmitted between them, and the compression efficiency is further improved.
第8の発明にかかる往復動圧縮では、第1乃至第7の発明にかかる往復動圧縮機において、前記複数の吸入流路のそれぞれは、前記モータ軸の軸方向に沿った第2平行部を有する。 In such reciprocating compressor to the eighth invention, in the reciprocating compressor according to the invention of the first to seventh, wherein each of the plurality of suction passages, a second parallel portion extending in the axial direction of the motor shaft Have.
この往復動圧縮機では、吸入流路がモータ軸の軸方向に沿った部分を有することで、吸入流路を効率的に配置できる。 In this reciprocating compressor, since the suction channel has a portion along the axial direction of the motor shaft, the suction channel can be arranged efficiently.
第9の発明にかかる往復動圧縮機は、第1乃至第8の発明にかかる往復動圧縮機において、前記ケーシングは、第1部材と、第2部材と、を含んでおり、前記複数の排出流路は前記第1部材の内部を通るように形成されており、前記複数の吸入流路は前記第2部材の内部を通るように形成されており、前記第1部材と前記第2部材とは別体として形成され、且つ、前記第2部材の熱伝導率よりも、前記第1部材の熱伝導率の方が高い。 A reciprocating compressor according to a ninth invention is the reciprocating compressor according to the first to eighth inventions, wherein the casing includes a first member and a second member, and the plurality of discharges The flow path is formed to pass through the inside of the first member, and the plurality of suction flow paths are formed to pass through the inside of the second member, and the first member, the second member, Is formed as a separate body, and the thermal conductivity of the first member is higher than the thermal conductivity of the second member.
この往復動圧縮機では、吸入流路及び排出流路のそれぞれを、別体の第2部材及び第1部材の内部に形成し、且つ、第1部材と第2部材とで熱伝導率が異なることで、排出流路の熱が吸入流路に伝わることを防止でき、圧縮効率がさらに向上する。 In this reciprocating compressor, each of the suction flow path and the discharge flow path is formed inside the separate second member and first member, and the thermal conductivity is different between the first member and the second member. Thus, it is possible to prevent the heat of the discharge channel from being transmitted to the suction channel, and the compression efficiency is further improved.
第10の発明にかかる往復動圧縮機では、第1乃至第8の発明にかかる往復動圧縮機において、前記複数の排出流路のそれぞれは、前記モータ軸の軸方向に沿った第1平行部を有し、前記複数の吸入流路のそれぞれは、前記モータ軸の軸方向に沿った第2平行部を有し、一対の前記第1平行部、及び、一対の前記第2平行部が、前記ケーシングの内部に形成されており、一対の前記第1平行部は前記モータ軸を挟んで対向して配置されており、且つ、一対の前記第2平行部は前記モータ軸を挟んで対向して配置されている。 In a reciprocating compressor according to a tenth aspect of the invention, in each of the reciprocating compressors according to the first to eighth aspects of the invention, each of the plurality of discharge flow paths is a first parallel portion along the axial direction of the motor shaft. Each of the plurality of suction flow paths has a second parallel portion along the axial direction of the motor shaft, and the pair of first parallel portions and the pair of second parallel portions, Formed inside the casing, the pair of first parallel portions are disposed opposite to each other with the motor shaft interposed therebetween, and the pair of second parallel portions are disposed opposite to each other with the motor shaft interposed therebetween. Are arranged.
この往復動圧縮機では、排出流路の第1平行部及び吸入流路の第2平行部の両方をケーシングの内部に形成することで、ケーシングを無駄なく有効に活用して、さらに効率的に大型化を抑止しつつ複数シリンダ間の流路を統合できる。
第11の発明にかかる往復動圧縮機では、第1乃至第10の発明にかかる往復動圧縮機において、前記モータ軸の軸端部に配置される軸受支持部をさらに有し、前記統合排出流路、及び、前記統合吸入流路の少なくともいずれか一方は、前記軸受支持部に形成されている。
この往復動圧縮機では、軸受支持用の部材及びその周辺の空間を有効に活用することで、大型化を効率的に抑止しつつ複数シリンダ間の流路を統合できる。
In this reciprocating compressor, by forming both the first parallel part of the discharge flow path and the second parallel part of the suction flow path inside the casing, the casing can be effectively used without waste, and more efficiently. The flow paths between multiple cylinders can be integrated while preventing an increase in size.
A reciprocating compressor according to an eleventh aspect of the present invention is the reciprocating compressor according to any of the first to tenth aspects of the present invention, further comprising a bearing support portion disposed at a shaft end portion of the motor shaft, wherein the integrated discharge flow At least one of the path and the integrated suction channel is formed in the bearing support portion.
In this reciprocating compressor, by effectively utilizing the bearing support member and the space around it, the flow paths between the plurality of cylinders can be integrated while efficiently suppressing an increase in size.
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。 As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
第1の発明では、統合吸入流路、及び、統合排出流路の少なくともいずれか一方が設けられることにより、複数シリンダ間の流路を統合できる。また、統合吸入流路、及び、統合排出流路の少なくともいずれか一方は、モータ軸の軸方向に沿った軸領域、及び、その周辺領域の少なくともいずれかと重なるように配置されていることにより、統合流路を設けたことで圧縮機全体が大型化することを抑止できる。その結果、この構成により、大型化を抑止しつつ複数シリンダ間の流路を統合できる。
また、吸入流路と排出流路とが離隔するので、吸入流路と排出流路との間で熱が伝達するのを抑止することができる。
また、第2の発明では、シリンダ間のスペースを有効に利用して、ケーシングの大型化を防止できると共に、吸入流路と排出流路とが離隔するので、吸入流路と排出流路との間で熱が伝達するのを抑止することができる。
In 1st invention, the flow path between several cylinders can be integrated by providing at least any one of an integrated suction flow path and an integrated discharge flow path. Further, at least one of the integrated suction flow path and the integrated discharge flow path is disposed so as to overlap with at least one of the axial region along the axial direction of the motor shaft and the peripheral region thereof, By providing the integrated flow path, it is possible to prevent the entire compressor from becoming large. As a result, with this configuration, it is possible to integrate the flow paths between the plurality of cylinders while suppressing an increase in size.
Further, since the intake Iriryu path and the discharge flow path is disengaged, it is possible to heat between the suction passage and the discharge passage are suppressed from being transmitted.
Further, in the second invention, the space between the cylinders can be effectively used to prevent the casing from becoming large, and the suction flow path and the discharge flow path are separated from each other. Heat can be prevented from being transferred between them.
また、第3の発明では、統合流路を環状流路とすることで、流路をコンパクトにまとめることが可能になり、大型化を容易に抑止できる。また、例えば統合排出流路を環状とすることで、流体の放熱面積が確保でき、圧縮効率が向上する。 Moreover, in 3rd invention, since an integrated flow path is made into an annular flow path, it becomes possible to collect a flow path compactly and can suppress an enlargement easily. Further, for example, by making the integrated discharge channel annular, a heat radiation area of the fluid can be secured, and the compression efficiency is improved.
また、第4の発明では、統合排出流路による圧縮機の大型化を抑止しつつ、圧縮効率向上のために流体の放熱面積を容易に確保できる。 In the fourth aspect of the present invention, it is possible to easily secure the heat radiation area for improving the compression efficiency while suppressing the increase in size of the compressor due to the integrated discharge flow path.
また、第5の発明では、排出流路がモータ軸の軸方向に沿った部分を有することで、排出流路を効率的に配置できる。 Moreover, in 5th invention, a discharge flow path can be arrange | positioned efficiently because a discharge flow path has the part along the axial direction of a motor shaft.
また、第6の発明では、排出流路の第1平行部をケーシングの内部に形成することで、パイプなどの流路形成のための部材を別途設ける必要が無くなるため、又は、別途必要となる流路形成のための部材を少なくすることができるため、圧縮機の大型化を抑止しつつ部品点数を少なくしてより効率的に排出流路を配置できる。また、ケーシング自体が放熱部となるため、放熱面積を大幅に拡大することができ、圧縮効率がさらに向上する。 In the sixth aspect of the invention, the first parallel part of the discharge flow path is formed inside the casing, so that it is not necessary to separately provide a member for forming a flow path such as a pipe, or is separately required. Since the number of members for forming the flow path can be reduced, the discharge flow path can be arranged more efficiently by reducing the number of parts while suppressing the increase in size of the compressor. Moreover, since the casing itself becomes a heat radiating portion, the heat radiating area can be greatly increased, and the compression efficiency is further improved.
また、第7の発明では、圧縮機の大型化を抑止しながら、統合吸入流路、及び、統合排出流路の両方を効率的に配置することができる。また、統合吸入流路と、統合排出流路とを隔離することにより、両者の間で熱が伝わることを防止でき、圧縮効率がさらに向上する。 In the seventh invention, it is possible to efficiently arrange both the integrated suction flow path and the integrated discharge flow path while suppressing an increase in the size of the compressor. Further, by separating the integrated suction flow path and the integrated discharge flow path, it is possible to prevent heat from being transmitted between them, and the compression efficiency is further improved.
また、第8の発明では、吸入流路がモータ軸の軸方向に沿った部分を有することで、吸入流路を効率的に配置できる。 In the eighth invention, since the suction flow path has a portion along the axial direction of the motor shaft, the suction flow path can be arranged efficiently.
また、第9の発明では、吸入流路及び排出流路のそれぞれを、別体の第2部材及び第1部材の内部に形成し、且つ、第1部材と第2部材とで熱伝導率が異なることで、排出流路の熱が吸入流路に伝わることを防止でき、圧縮効率がさらに向上する。 In the ninth invention, each of the suction channel and the discharge channel is formed inside the second member and the first member which are separate members, and the first member and the second member have a thermal conductivity. By being different, the heat of the discharge channel can be prevented from being transmitted to the suction channel, and the compression efficiency is further improved.
また、第10の発明では、排出流路の第1平行部及び吸入流路の第2平行部の両方をケーシングの内部に形成することで、ケーシングを無駄なく有効に活用して、さらに効率的に大型化を抑止しつつ複数シリンダ間の流路を統合できる。
また、第11の発明では、軸受支持用の部材及びその周辺の空間を有効に活用することで、大型化を効率的に抑止しつつ複数シリンダ間の流路を統合できる。
In the tenth aspect of the invention, by forming both the first parallel part of the discharge flow path and the second parallel part of the suction flow path inside the casing, the casing can be effectively used without waste and more efficiently. In addition, it is possible to integrate the flow paths between the plurality of cylinders while suppressing the increase in size.
In the eleventh aspect of the invention, by effectively utilizing the bearing support member and the surrounding space, it is possible to integrate the flow paths between the plurality of cylinders while efficiently suppressing an increase in size.
以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る往復動圧縮機を示す斜視概略図である。図2は、図1の往復動圧縮機の概略図であり、(a)は上面視概略図、(b)はX矢視側面概略図、(c)はY矢視側面視概略図である。図3は、図2(c)のA−A矢視断面概略図である。図4は、図2(a)のB−B矢視断面概略図である。図5は、図2(a)のC−C矢視断面概略図である。図6は、図2(c)のD−D矢視断面概略図である。図7は、図3のE−E矢視断面概略図である。図8は、往復動圧縮機を示す、図1のZ矢視概略斜視図である。図9は、図1のケーシングにおける第2部材を示す斜視概略図である。図10は、図9の第2部材の概略図であり、(a)は(b)のT−U−V組合せ断面図、(b)は上面視概略図、(c)はX矢視側面概略図、(d)はY矢視側面概略図、(e)はJ−J断面図である。図11は、図1のケーシングにおける第1部材を示す斜視概略図である。図12は、図11の第1部材の概略図であり、(a)は上面視概略図、(b)はX矢視側面概略図、(c)は底面視概略図、(d)はY矢視側面概略図、(e)はH−H矢視断面図である。図13は、図11の第1部材の断面図であり、(a)は図12のF−F断面概略図であり、(b)は図12のG−G断面概略図である。図14は、図1の軸受支持部材を示す斜視概略図である。図15は、図14の軸受支持部材の概略図であり、(a)は底面視概略図、(b)はN−N矢視断面概略図、(c)はM−M矢視断面概略図である。図16は、図14の軸受支持部材の概略図であり、(a)は正面視概略図、(b)はO−O矢視断面概略図である。図17は、図1のシリンダの概略図であり、(a)は(b)のX矢視側面概略図、(b)は正面視概略図、(c)はK−K矢視断面概略図である。図18は、図1のシリンダに取り付けられる部品をシリンダと共に示す斜視説明図である。図19は、図1のヘッドカバーを示す斜視概略図である。図20は、図19のヘッドカバーの概略図であり、(a)は内面概略図、(b)はX矢視側面概略図、(c)は外面概略図、(d)はL−L矢視断面概略図である。図21は、図1の往復動圧縮機の内部のピストンを示す分解説明図である。図22は、図1の往復動圧縮機の組み立てにおける、ケーシングの取り付けを説明するための斜視概略図である。図23は、図1の往復動圧縮機の組み立てにおける、ピストンの取り付けを説明するための斜視説明図である。図24は、図1の往復動圧縮機の組み立てにおける、シリンダ等の取り付けを説明するための斜視説明図である。図25は、図1の往復動圧縮機の組み立てにおける、軸受支持部、ケーシングカバー等の取り付けを説明するための斜視説明図である。図26は、図1の往復動圧縮機における、軸領域及びその周辺領域を説明するための説明概略図である。なお、図3乃至5においては、モータについては側面図を示し、モータ以外の部分を断面で示している。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view showing a reciprocating compressor according to a first embodiment of the present invention. 2 is a schematic view of the reciprocating compressor of FIG. 1, (a) is a schematic top view, (b) is a schematic side view as viewed from the arrow X, and (c) is a schematic diagram as viewed from the side of the arrow Y. . FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along arrow AA in FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along the line BB in FIG. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along the line CC in FIG. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view taken along the line DD in FIG. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view taken along the line E-E in FIG. 3. FIG. 8 is a schematic perspective view of the reciprocating compressor as viewed in the direction of arrow Z in FIG. FIG. 9 is a schematic perspective view showing a second member in the casing of FIG. 1. 10A and 10B are schematic views of the second member in FIG. 9, where FIG. 10A is a sectional view taken along the line TU-V of FIG. 9B, FIG. 10B is a schematic top view, and FIG. Schematic, (d) is a schematic side view as viewed from the arrow Y, and (e) is a JJ cross-sectional view. FIG. 11 is a perspective schematic view showing a first member in the casing of FIG. 1. 12 is a schematic view of the first member of FIG. 11, (a) is a schematic top view, (b) is a schematic side view as viewed from the arrow X, (c) is a schematic bottom view, and (d) is Y. An arrow side view schematic, (e) is a HH arrow sectional drawing. 13 is a cross-sectional view of the first member in FIG. 11, (a) is a schematic cross-sectional view taken along line FF in FIG. 12, and (b) is a schematic cross-sectional view taken along line GG in FIG. 12. FIG. 14 is a schematic perspective view showing the bearing support member of FIG. FIG. 15 is a schematic view of the bearing support member of FIG. 14, (a) is a schematic view in bottom view, (b) is a schematic view in cross-section along arrow NN, and (c) is a schematic view in cross-section along arrow MM. It is. 16A and 16B are schematic views of the bearing support member of FIG. 14, where FIG. 16A is a schematic front view and FIG. 16B is a schematic cross-sectional view taken along the line OO. FIG. 17 is a schematic view of the cylinder of FIG. 1, (a) is a schematic side view as viewed in the direction of arrow X in (b), (b) is a schematic view in front view, and (c) is a schematic view in cross section taken along the line KK. It is. FIG. 18 is a perspective explanatory view showing components attached to the cylinder of FIG. 1 together with the cylinder. FIG. 19 is a schematic perspective view showing the head cover of FIG. 20 is a schematic view of the head cover of FIG. 19, where (a) is a schematic view of the inner surface, (b) is a schematic view of the side as viewed from the X direction, (c) is a schematic view of the outer surface, and (d) is a view as viewed from the LL arrow. FIG. FIG. 21 is an exploded explanatory view showing a piston inside the reciprocating compressor of FIG. 1. FIG. 22 is a schematic perspective view for explaining attachment of the casing in the assembly of the reciprocating compressor of FIG. 1. FIG. 23 is a perspective explanatory view for explaining the attachment of the piston in the assembly of the reciprocating compressor of FIG. 1. FIG. 24 is a perspective explanatory view for explaining attachment of a cylinder or the like in the assembly of the reciprocating compressor of FIG. FIG. 25 is a perspective explanatory view for explaining attachment of a bearing support portion, a casing cover and the like in the assembly of the reciprocating compressor of FIG. FIG. 26 is an explanatory schematic diagram for explaining the shaft region and its peripheral region in the reciprocating compressor of FIG. 1. 3 to 5, a side view of the motor is shown, and portions other than the motor are shown in cross section.
(全体構成)
まず、本実施形態にかかる往復動圧縮機1の全体構成について説明する。本実施形態において、往復動圧縮機1は、高濃度の酸素を発生させるための酸素濃縮器等において、ガス流体(空気)を吸入して圧縮するコンプレッサーとして用いられる。図示は省略するが、酸素濃縮器は、取り入れた空気をこの往復動圧縮機1を用いて圧縮し、排出された当該圧縮空気を、合成ゼオライト(窒素吸着機能を有する)に接触させることで高濃度の酸素を排出するように構成される。
(overall structure)
First, the whole structure of the reciprocating compressor 1 concerning this embodiment is demonstrated. In this embodiment, the reciprocating compressor 1 is used as a compressor that sucks and compresses a gas fluid (air) in an oxygen concentrator or the like for generating high-concentration oxygen. Although not shown in the figure, the oxygen concentrator compresses the introduced air using the reciprocating compressor 1 and brings the discharged compressed air into contact with a synthetic zeolite (having a nitrogen adsorption function). It is configured to exhaust a concentration of oxygen.
往復動圧縮機1は、モータ2と、ケーシング3と、四つのシリンダ4と、四つのピストン5と、複数の吸入流路6と、複数の排出流路7と、統合吸入流路9と、統合排出流路8と、軸受支持部10と、を含んで構成されている。そして、取り入れられた空気は、統合吸入流路9、吸入流路6を通って四つのシリンダ4へ流入し、そこで圧縮された後、排出流路7、統合排出流路8を通り、最終的に往復動圧縮機1から外へ排出される。以下、各部の構成について説明する。
The reciprocating compressor 1 includes a
(モータ)
モータ2は、モータ軸2sと、本体部2bとを有して構成されている。往復動圧縮機1のモータの数は一つであり、一つのモータ2により、四つのピストン5を駆動することになる(詳細については後述する)。
(motor)
The
(ケーシング)
また、ケーシング3は、モータ軸2s等を収容するものであり、第1部材3fと、第2部材3sと、を含んでいる(図22、23参照)。第1部材3fと第2部材3sとは別体として形成され、且つ、第2部材3sの熱伝導率よりも、第1部材3fの熱伝導率の方が高い。具体的には、第1部材3fは金属製であり、第2部材3sは樹脂製である。なお、第1部材及び第2部材はこのような材料には限られない。例えば、第2部材は、第1部材よりも熱伝導率が低い金属製部材であってもよく、また、第1部材と第2部材とは同じ材料であってもよい。また、第1部材よりも第2部材の熱伝導率が高くてもよい。以下、第1部材3f及び第2部材3sについて説明する。
(casing)
The
(第1部材)
第1部材3fは一般的なケーシングとして機能する。上記のように、第1部材3fは金属製であり、往復動圧縮機1において、モータ軸2s周りの骨格部材として機能する。また、第1部材3fは、四つの補強部3wを有して構成されており。補強部3wは、モータ軸方向に沿って伸びるように形成されている(図11〜13参照)。より具体的には、第1部材3fは、モータ2に取り付けられたときのモータ軸方向に沿って伸びる四角筒において、四つの壁部のそれぞれに、モータ軸方向に沿った四つの溝部3rを形成した形状となっており、その結果、第1部材3fの各壁部は、正面視においてU字状となり、また、第1部材3fの四つ角部には、モータ軸方向に沿って伸びる補強部3wが形成されている。四つの補強部3wの間に形成された四つの溝部3rのそれぞれには、四つのピストン5における連結部5c(図21参照)、及び、軸受支持部10の突出部10z、10w(後述)が嵌るようになっている(図23,25参照)。また、モータ2のモータ軸2s等が貫通するためのモータ用貫通孔3dが、第1部材3fの底板部3qの、平面視(図12(a),(c))における中央部に形成されている。さらに、第1部材3fの内部には、複数の排出流路7の一部が形成されている(詳細は後述する)。
(First member)
The
また、複数の排出流路7のそれぞれは、モータ軸2sの軸方向に沿った第1平行部7fを有する(図13,図4,図6参照)。そして、第1平行部7fは、ケーシング3の内部に形成されている。また、第1部材3fには、四つのシリンダ4のそれぞれに対応する、計四つの排出用入口3xが形成されており、この四つの排出用入口3xが、四つのシリンダ4のそれぞれの内部に対して接続されている(図4,7参照)。また、第1部材3fにおいて、第1平行部7fは二つ形成されており、これらは、モータ軸2sを挟んで互いに対向するように、隣り合わない二つの角部に配置されている(図6参照)。一つの第1平行部7fに対しては、二つの排出用入口3xが設けられている。すなわち、一つの第1平行部7fは、二つのシリンダ4から排出された空気の共通の流路となる。具体的には、図6で説明すると、上及び左の二つのシリンダ4の内部と接続されているのが、左上の第1平行部7fであり、右及び下の二つのシリンダ4の内部と接続されているのが、右下の第1平行部7fとなっている。また、第1部材3fの四つ角部において、二つの第1平行部7fは図6における左上及び右下に配置されており、図6における右上及び左下部分にも二つの流路106fが形成されているが(図5参照)、これは本実施形態では使用されない。なお、図11〜13においては、計四つある排出用入口3xにおいて、各図間における対応関係を明確にするため、そのうち特に二つの排出用入口に、3x(a)、3x(b)の符号を付している。
Each of the plurality of
それぞれのシリンダ4において圧縮されて排出された空気は、それぞれのシリンダ4に対応して設けられた排出用入口3xを通って、第1平行部7fへと送り込まれる(図4等参照)。なお、本実施形態のように、ケーシング3の骨格となる補強部3wの内部に流路を形成することにより、ケーシングの補強的機能を確保しつつ大型化を防止して、ケーシングを有効に利用できる。
The air compressed and discharged in each
(第2部材)
第2部材3sは、上記のように樹脂製であり、環状部3t、並びに、環状部3tに対して取り付けられた二本の柱状部3v、及び、吸入用突出部3uを有して構成されている(図9,10参照)。二本の柱状部3v及び吸入用突出部3uは、モータ2に取り付けられた状態におけるモータ軸2sの軸方向に沿って伸びるように形成されている(図10(a)参照)。二本の柱状部3vの内部には、複数の吸入流路6の一部が形成されており(詳細は後述する)、環状部3tの内部には、統合吸入流路9が形成されている(図10(a),(b)、図3等参照)。また、吸入用突出部3uには、吸入口3zが形成されており、吸入口3zから入った空気は、統合吸入流路9へと送られる(図4、図10(c)等参照)。
(Second member)
The
また、複数の吸入流路6のそれぞれは、モータ軸2sの軸方向に沿った第2平行部6fを有する(図10、図5〜7参照)。また、第2部材3sには、四つのシリンダ4のそれぞれに対応する、計四つの吸入用出口3yが形成されている。そして、この吸入用出口3yが、四つのシリンダ4のそれぞれの内部に対して接続されている(図6,10(b)等参照)。また、第2部材3sにおいて、第2平行部6fは二つ形成されており、これらは、モータ軸2sを挟んで互いに対向するように配置されている(図6,10(b)等参照)。一つの第2平行部6fに対しては、二つの吸入用出口3yが設けられている。すなわち、一つの第2平行部6fは、二つのシリンダ4へ供給する空気の共通の流路となる(図10(b)の吸入流路6を示す一点鎖線部参照)。具体的には、図6で説明すると、上及び右の二つのシリンダ4の内部と接続されているのが、右上の第2平行部6fであり、左及び下の二つのシリンダ4の内部と接続されているのが、左下の第2平行部6fとなっている。また、二つの第2平行部6fは、第1部材3fの角部に面して位置しているが、第1部材3fの四つ角部において、二つの第1平行部7fのある角部(図6における左上及び右下の角部)とは異なる角部(図6における右上及び左下の角部)に面して位置している。これにより、吸入流路6と排出流路7とが離隔するので、排出流路7の熱が吸入流路6に伝わることを抑止できる。
Each of the plurality of
また、往復動圧縮機1においては、第2部材3sの柱状部3vは、モータ軸2sの周方向に関して、平面視において90度ずつすらして配置された四つのシリンダ4の間の位置(図6における角部分)に配置されている(図6,7参照)。また、柱状部3vのモータ軸2s中心からの最大距離は、ヘッドカバー4hのモータ軸2s中心からの最大距離にほぼ等しい。そして、平面視において四つのヘッドカバー4hの外表面に沿った直線により構成される四角形(図6のT参照)の中に柱状部3vが収まるために、シリンダ4間のスペースを有効に利用して、ケーシングの大型化を防止できる。
Further, in the reciprocating compressor 1, the
(統合吸入流路)
環状部3tの内部に形成された統合吸入流路9は、複数の吸入流路6を統合するためのものである。統合吸入流路9は、モータ軸2sの軸方向に沿った軸領域31を中心とする環状流路として形成されている(図26参照)。そして、統合吸入流路9は、モータ軸2sの軸方向に沿った軸領域31の周辺領域32と重なるように配置されている(図26参照)。この配置の詳細については後述する。また、統合吸入流路9は、第2部材3sと、後述するアイフランジ16との組合せにより閉じられた空間となる(図3〜5参照)。なお、統合吸入流路は、環状流路でなくてもよく、例えば、塊状に形成されていてもよい。また、本実施形態では、統合吸入流路9の円中心が、モータ軸2sの中心と一致しており、これにより、小型化の観点において、モータ軸2sを中心としたバランスのよい配置が可能となるが、統合吸入流路が環状である場合に、統合吸入流路の円中心が、モータ軸の中心と一致していなくても良く、中心がずれていてもよい。
(Integrated suction flow path)
An
(シリンダ)
本実施形態においては、シリンダは四つ設けられている。そして、四つのシリンダ4のそれぞれは、シリンダ軸方向が、モータ軸2sの軸方向に対して直交する方向に沿うように配置されている(図6の矢印方向,図23等参照)。四つのシリンダ4のそれぞれは、圧縮室4j(シリンダ内部)を有する(図17等参照)。また、シリンダ4には、シリンダ軸方向と直交する平板部4pを有して構成されており、平板部4pの一部は、圧縮室4jに面する壁部の一部となる(図17(c)参照)。また、平板部4pには、四つの貫通孔4b,4c,4f,4gが形成されている。また、平板部4pには、溝部4mが形成されている(図17等参照)。
(Cylinder)
In the present embodiment, four cylinders are provided. Each of the four
シリンダ4には、図18に示すような各構成部品が取り付けられる。具体的には、排出弁4w、排出弁押さえ4z、吸気弁4vが、固定ねじ20a、座金20bにより取り付けられる。吸気弁4vは、シリンダ4内側の圧縮室4j側に取り付けられ、排出弁4w及び排出弁押さえ4zは、シリンダ4の外側に取り付けられる(図18、図6参照)。吸気弁4vは、通常は閉状態になっており、貫通孔4cを通る空気の圧力が所定の大きさ以上になると撓んで開状態になる。また、排出弁4wは、通常は閉状態になっており、貫通孔4fを通る圧縮空気の圧力が所定の大きさ以上になると、(排出弁押さえ4zに最大撓み角度を制限されつつ)撓んで開状態になる。
Each component as shown in FIG. 18 is attached to the
また、それぞれのシリンダ4に対しては、ヘッドカバー4hが取り付けられる(図19,20参照)。ヘッドカバー4hには、内部空間と、仕切り部4sとが形成されており、ヘッドカバー4hの内部空間は仕切り部4sによって、第1の部屋4nと、第2の部屋4kとに分離される。ここで、第1の部屋4nは、圧縮室4jに供給される前の空気が通る空間であり、第2の部屋4kは、圧縮室4jから排出された空気が通る空間である。また、ヘッドカバー4hは、仕切り部4sの先端部がシリンダ4の溝部4mに嵌るように形成されたシリンダパッキン20e(図24参照)を挟んでシリンダ4に取り付けられており、シリンダ4にヘッドカバー4hが取り付けられた状態においては、仕切り部4sと溝部4mとがシリンダパッキン20eによって密封され、ヘッドカバー4hの内部において、ヘッドカバー4hと平板部4pとにより、第1の部屋4n、第2の部屋4kが(排出弁4w又は吸気弁4vが開状態のときを除き)閉じられた空間として形成される(図7参照)。
Further, a
以下は、シリンダ4にヘッドカバー4hが取り付けられた状態について説明する。貫通孔4bは、第2部材3sの吸入用出口3yに接続され、第2平行部6fを通ってきた空気は、吸入用出口3y、貫通孔4bを通って第1の部屋4nへと供給される(図6参照)。貫通孔4cは、貫通孔4bを通って導入された空気が通る孔であり、第1の部屋4nの空気は、貫通孔4cを通って圧縮室4jへと送られる(図6参照)。また、貫通孔4fは、圧縮室4jから排出される圧縮空気が通る孔であり、圧縮空気は、貫通孔4fを通った後、第2の部屋4k内部において、貫通孔4gへと送られる(図18参照)。貫通孔4gは、第1部材3fの排出用入口3xに接続されており、排出された圧縮空気は、貫通孔4g、排出用入口3xを通って、第1平行部7fへと送られる(図7参照)。また、ヘッドカバー4hの内部空間(平板部4pの外側)は、吸入流路6、排出流路7の一部を構成する。そして、ヘッドカバー4hの内部空間(平板部4pの外側)における、吸入流路6、排出流路7における空気の流れは、図18の一点鎖線に示すようなものとなる。そして、上記のように構成されるシリンダ4の内部において、吸気、圧縮、排気が行なわれる。
Hereinafter, a state in which the
(ピストン)
四つのピストン5は、四つのシリンダ4のそれぞれの内部に配置される(図3〜7等参照)。本実施形態にかかる往復動圧縮機1においては、四つのシリンダ4に対応して四つのピストン5が設けられている。それぞれのピストン5は、図21に示すように、ピストンヘッド5h、連結部5c、リング部5rを有して構成されている。
(piston)
The four
四つのピストン5は、図23のような状態に組み立てられる。具体的には、図21に示すように、偏心軸17に、四つのピストン5のリング部5rが順番に挿入され、バランスウェイト18がさらに挿入される。
The four
(軸受支持部)
図14〜16に示す軸受支持部10は、モータ軸2sの軸端部2tに配置される(図3〜5、図25参照)。軸受支持部10は、モータ軸2sを、ベアリング22を介して回転自在となるように支持するものであり、当該軸受支持部10には、統合排出流路8が形成されている(図14〜16参照)。軸受支持部10の中央部には、軸受孔10kが形成されており、モータ軸2sの軸端部2tは、この軸受孔10kに嵌るようになっている(図3参照)。また、軸受支持部10の側部には、互いに対向する位置に、(往復動圧縮機1として組み立てられた状態において)モータ軸2sの軸方向に沿って伸びる突出部10w、10zが形成されており、この突出部10w、10zのそれぞれには、排出口10hと、ケーシング内部冷却用吸入口10jとが形成されている(図14〜16参照)。統合排出流路8において統合された圧縮空気は、最終的に排出口10hから排出される(図16(a)参照)。また、ケーシング3内部を冷却するための空気などは、ケーシング内部冷却用吸入口10jから送り込まれる。また、軸受支持部10の角部分には、二つの排出用流入口10iが形成されており、この排出用流入口10iは、排出流路7の一部を構成する。また、二つの排出用流入口10iは、それぞれ、統合排出流路8へと接続されるように形成されており、排出流路7は、排出用流入口10iを経て統合排出流路8へと連続するようになっている(図4、16等参照)。
(Bearing support part)
14-16 is arrange | positioned at the
(統合排出流路)
軸受支持部10の内部に形成された統合排出流路8は、複数の排出流路7を統合するためのものであり、モータ軸2sの軸方向に沿った軸領域31を中心とする環状流路として形成されている(図26参照)。そして、統合排出流路8は、モータ軸2sの軸方向に沿った軸領域31の周辺領域32と重なるように配置されている。この配置の詳細については後述する。また、環状流路として形成された統合排出流路8は、モータ軸2sの軸方向に垂直な平面33に沿って平面的に広がるように形成されている(図14、26参照)。また、統合排出流路8は、軸受支持部10と、後述するケーシングカバー15との組合せにより閉じられた空間となる(図3〜5参照)。なお、統合排出流路は、環状流路でなくてもよい。また、本実施形態では、統合排出流路8の円中心が、モータ軸2sの中心と一致しており、これにより、小型化の観点において、モータ軸2sを中心としたバランスのよい配置が可能となるが、統合排出流路が環状である場合に、統合吸入流路の円中心が、モータ軸の中心と一致していなくても良く、中心がずれていてもよい。また、本実施形態において、環状流路として形成された統合排出流路8は、モータ軸2sの軸方向に垂直な平面33に沿って平面的に広がるように形成されているが、このようなものには限られず、平面33に対して傾いた平面に沿って平面的に広がるように形成されていてもよく、また、平面的に広がるように形成されず、例えば軸方向に伸びるように形成されていてもよい。また、統合排出流路は、軸受支持部に形成されていなくてもよく、例えば、軸受支持部のような部材とは異なる統合排出流路用の部材を別途設けてもよい。本実施形態のように軸受支持部10に統合排出流路8を設けることで、部品点数の増加を防止できる。
(Integrated discharge flow path)
The integrated
なお、本実施形態においては、軸受支持部10に統合排出流路8のみが形成されているが、統合排出流路、及び、統合吸入流路の少なくともいずれか一方が軸受支持部に形成されていればよく、このような構成には限られない。例えば、統合吸入流路のみが軸受支持部に形成されていてもよいし、統合排出流路、及び、統合吸入流路の両方が軸受支持部に形成されていてもよい。
In the present embodiment, only the integrated
(統合吸入流路及び統合排出流路の位置関係について)
次に、図26等を参照しながら、統合吸入流路9及び統合排出流路8の位置関係について説明する。まず、統合吸入流路9、及び、統合排出流路8は、モータ軸の軸方向に関して、四つのシリンダ4を挟んだ両側に配置されている(図3〜5参照)。そして、モータ軸2sの軸方向に関して、統合排出流路8は、モータ軸2sの軸端部2t側に配置され、統合吸入流路9は、本体部2b側に配置されている。
(Regarding the positional relationship between the integrated suction flow path and the integrated discharge flow path)
Next, the positional relationship between the integrated
また、統合吸入流路9、及び、統合排出流路8は、環状に形成されており、これらの円中心は、モータ軸2sの円中心と一致する。また、統合吸入流路9、及び、統合排出流路8の両方は、モータ軸の軸方向に沿った軸領域31、及び、その周辺領域32の少なくともいずれかと重なるように配置されている。ここで、“重なる”とは、図26に示すように、統合吸入流路9又は統合排出流路8が、軸領域31及び周辺領域32からなる領域内に収まるように配置されることを意味している。そして、統合吸入流路9、及び、統合排出流路8は、径方向に関して、軸領域31及び周辺領域32からなる領域の幅(図26の幅W1参照)に収まっている。本実施形態において、W1は、ほぼアイフランジ16の径の大きさである。また、統合吸入流路、統合排出流路は、モータ2の本体部2bの幅(図26の幅W2参照)に収まっていることがさらに望ましい。本実施形態にかかる統合排出流路8はこの幅に収まっており、このようにすることで、軸方向とは垂直な径方向に関して、圧縮機の大型化を抑止できる。また、統合吸入流路9、統合排出流路8が、軸方向位置に関して、モータ軸2sと重複する部分を有している。このため、軸方向に関しても、圧縮機の大型化を抑止できる。
Further, the integrated
なお、本実施形態では、統合排出流路8は、モータ軸2sの軸端部2t側に配置され、統合吸入流路9は本体部2b側に配置されているが、統合吸入流路9、及び、統合排出流路8のいずれか一方は、モータ軸2sの軸端部2t側に配置され、他方は、本体部2b側に配置されていればよく、この配置は逆であってもよい。また、統合排出流路及び統合吸入流路は、シリンダ4を挟んだ両側に配置されていなくてもよく、シリンダ4を挟まずに、モータ軸2sの軸方向に関して、シリンダ4に対して同じ側に統合排出流路及び統合吸入流路が配置されてもよい。
In the present embodiment, the integrated
また、本実施形態においては、統合吸入流路9、及び、統合排出流路8の両方が周辺領域32の内部に配置されているが、統合吸入流路、及び、統合排出流路の少なくともいずれか一方が、モータ軸の軸方向に沿った軸領域31、及び、その周辺領域32の少なくともいずれかと重なるように配置されていればよく、例えば、統合排出流路及び統合吸入流路のいずれか一方のみが、軸領域31及び周辺領域32からなる領域内(径方向に関して、幅W1の範囲内)に収まり、且つ、他方が、軸領域31及び周辺領域32からなる領域内に収まらず、はみ出るように構成されていてもよいし、また、環状でない統合排出流路又は統合吸入流路が、モータ軸方向に関してモータ軸2sと重複せず、且つ、軸領域31及び周辺領域32と重なるように(径方向に関して、幅W1の範囲内に収まるように)配置されていてもよい。
(吸入流路)
次に、複数の吸入流路6について説明する。上記のように、複数の吸入流路6は、第2部材3sの内部を通るように形成されており、複数の吸入流路6は、その内部を流体が流通可能となるように形成されている。また、複数の吸入流路6は、四つのシリンダ4のそれぞれの内部(圧縮室4j)に対して接続されている(図6の吸入流路6を示す一点鎖線部参照)。
In the present embodiment, both the integrated
(Suction channel)
Next, the plurality of
まず、空気は第2部材3sの吸入口3zから第2部材3sの内部に入り、そこから統合吸入流路9へと流入する(図4、図10参照)。以下、それぞれの吸入流路6、すなわち、シリンダ4内部(圧縮室4j)までの流路について説明する。第2部材3sの内部は、統合吸入流路9が二つの第2平行部6fへと連続するように形成されており、統合吸入流路9内の空気は、二つの第2平行部6fへと送られる(図5、10参照)。そして、それぞれの第2平行部6fを通った空気は、吸入用出口3yから貫通孔4bを通って第1の部屋4nへと送られる(図6,10等参照)。そして、第1の部屋4nの空気は、貫通孔4cを通って圧縮室4jへと送られる。一つの吸入流路6は上記のように構成される。
(排出流路)
次に、複数の排出流路7について説明する。上記のように、複数の排出流路7は、第1部材3fの内部を通るように形成されており、複数の排出流路7は、その内部を流体(本実施形態においては空気)が流通可能となるように形成されている。また、複数の排出流路7は、四つのシリンダ4のそれぞれの内部(圧縮室4j)に対して接続されている(図4の排出流路7を示す一点鎖線部参照)。
First, air enters the inside of the
(Discharge flow path)
Next, the plurality of
以下、それぞれの排出流路7、すなわち、シリンダ4内部(圧縮室4j)から排出口10hまでの流路について説明する。まず、シリンダ4の内部の圧縮室4jで圧縮された空気は、貫通孔4fを通り、第2の部屋4k内部を通って、貫通孔4gに入る(図18参照)。そして、貫通孔4gを通った圧縮空気は、第1部材3fの排出用入口3xへと送られ、そこから第1平行部7fへと送られる(図7参照)。そして、圧縮空気は第1平行部7fを通って、軸受支持部10の排出用流入口10iに入る(図4参照)。一つの排出流路7は上記のように構成される。そして、複数(四つ)の排出流路7から流入してきた圧縮空気は、排出用流入口10iを経て統合排出流路8へと流入し(図16参照)、最終的に、排出口10hから排出される。
Hereinafter, each
なお、本実施形態においては、往復動圧縮機1が、四つの排出流路7、及び、四つの吸入流路6を有して構成される。ここで、上記のように、四つの排出流路7において、第1平行部7fは二つの排出流路7に共通の流路であり、四つの吸入流路6において、第2平行部6fは二つの吸入流路6に共通の流路である。このように、複数の排出流路7、及び、複数の吸入流路6は、それぞれ、一部に共通の流路を有しているが、排出流路7、及び、吸入流路6の数については、それぞれ四つとして扱うものとする。
In the present embodiment, the reciprocating compressor 1 is configured to include four
(往復動圧縮機の組み立てについて)
次に、往復動圧縮機1の組み立てについて説明する。まず、モータ2に、アイフランジ16、及び、ケーシング3(第1部材3f、第2部材3s)を取り付ける(図22参照)。ここで、アイフランジ16と第2部材3sとの間には、空気の気密性を確保するためのゴム製のOリング20c,20dを取り付ける(図22、図3〜5参照)。なお、アイフランジ16は、モータ2とケーシング3とを組み付けるとともに、酸素濃縮器のハウジングへ往復動圧縮機1を取り付ける際の固定支持部とするために設けられているものである。そのため、本実施形態のように、第2部材3sの環状部3tをアイフランジ16のサイズに合わせて構成することにより、固定支持部としての必要なサイズを確保した上で、圧縮機の大型化を抑止できる。
(Assembling the reciprocating compressor)
Next, assembly of the reciprocating compressor 1 will be described. First, the
次に、四つのピストン5を取り付ける(図23参照)。ここで、四つのピストン5は、図21のようにして、バランスウェイト18と共に偏心軸17に挿入された状態のものである。
Next, four
次に、四つのシリンダ4を取り付ける(図24参照)。具体的には、それぞれのピストン5を覆うようにシリンダ4を取り付け、シリンダ4には、ヘッドカバー4hを取り付ける。また、ここでのシリンダ4は、図18で説明した、吸気弁4v、排出弁4wが取り付けられた状態のものであり、また、シリンダ4とヘッドカバー4hとの間には、気密性を確保するためのシリンダパッキン20eを取り付ける。また、ヘッドカバー4hは、シリンダ4に対して、複数の固定ボルト20h、20iを用いて装着する。また、排出用入口3xには、気密性確保のためのOリング20fを取り付ける。なお、図24では一つのシリンダ4のみを示している。
Next, four
次に、軸受支持部10、ケーシングカバー15等を取り付ける(図25参照)。具体的には、モータ軸2sに対して軸ホルダー21を挿入し、軸ホルダー21に対してベアリング22を挿入し、軸受支持部10、ケーシングカバー15を、複数の固定ボルト20pを用いて、第1部材3fに対して取り付ける。ここで、第1部材3fの第1平行部7fと軸受支持部10の排出用流入口10iとの間には、気密性確保のためのOリング20jを二つ取り付け、軸受支持部10とケーシングカバー15との間には、気密性確保のためのパッキン20m及びOリング20nを取り付ける。なお、図25では、三つのシリンダ4が取り付けられ、一つのシリンダ4がまだ取り付けられていない状態を示している。そして、図1に示す往復動圧縮機1は、以上のようにして組み立てられる。
Next, the
[本発明の特徴]
本実施形態にかかる往復動圧縮機1には、以下のような特徴がある。
[Features of the present invention]
The reciprocating compressor 1 according to the present embodiment has the following characteristics.
本実施形態の往復動圧縮機1では、モータ軸2sを有するモータ2と、モータ軸2sを収容するケーシング3と、四つのシリンダ4と、四つのシリンダ4のそれぞれの内部に配置される四つのピストン5と、四つのシリンダ4のそれぞれの内部に対して接続され、且つ、内部を流体が流通可能な四つの吸入流路6と、四つのシリンダ4のそれぞれの内部に対して接続され、且つ、内部を流体が流通可能な四つの排出流路7と、四つの吸入流路6を統合するための統合吸入流路9、及び、四つの排出流路7を統合するための統合排出流路8の両方と、を有し、四つのシリンダ4のそれぞれは、シリンダ軸方向が、モータ軸2sの軸方向に対して直交する方向に沿うように配置され、統合吸入流路9、及び、統合排出流路8は、モータ軸2sの軸方向に沿った軸領域31の周辺領域32と重なるように配置されている。その結果、統合吸入流路9、及び、統合排出流路8の少なくともいずれか一方が設けられることにより、複数シリンダ間の流路を統合できる。また、統合吸入流路9、及び、統合排出流路8の少なくともいずれか一方は、モータ軸2sの軸方向に沿った軸領域31、及び、その周辺領域32の少なくともいずれかと重なるように配置されていることにより、統合流路を設けたことで圧縮機全体が大型化することを抑止できる。その結果、この構成により、大型化を抑止しつつ複数シリンダ間の流路を統合できる。
In the reciprocating compressor 1 of the present embodiment, a
なお、本実施形態では、四つのシリンダ4、四つのピストン5、四つの吸入流路6、四つの排出流路7が設けられているが、これらの数はそれぞれ複数であればよく、四つには限られない。
In the present embodiment, four
また、本実施形態の往復動圧縮機1では、統合吸入流路9、及び、統合排出流路8は、軸領域31を中心とする環状流路として形成されている。このように統合流路を環状流路とすることで、流路をコンパクトにまとめることが可能になり、大型化を容易に抑止できる。また、特に統合排出流路8を環状とすることで、流体の放熱面積が確保でき、圧縮効率が向上する。
Further, in the reciprocating compressor 1 of the present embodiment, the integrated
また、本実施形態の往復動圧縮機1では、環状流路として形成された統合排出流路8は、モータ軸2sの軸方向に垂直な平面に沿って平面的に広がるように形成されている。このため、統合排出流路8による圧縮機の大型化を抑止しつつ、圧縮効率向上のために流体の放熱面積を容易に確保できる。
Further, in the reciprocating compressor 1 of the present embodiment, the integrated
また、本実施形態の往復動圧縮機1では、モータ軸2sの軸端部2tに配置される軸受支持部10をさらに有し、統合排出流路8は、当該軸受支持部10に形成されている。このため、軸受支持用の部材及びその周辺の空間を有効に活用することで、大型化を効率的に抑止しつつ複数シリンダ間の流路を統合できる。
Further, the reciprocating compressor 1 of the present embodiment further includes a
また、本実施形態の往復動圧縮機1では、四つの排出流路7のそれぞれは、モータ軸2sの軸方向に沿った第1平行部7fを有する。このように、排出流路7がモータ軸2sの軸方向に沿った部分を有することで、排出流路7を効率的に配置できる。
Moreover, in the reciprocating compressor 1 of this embodiment, each of the four
また、本実施形態の往復動圧縮機1では、第1平行部7fは、ケーシング3の内部に形成されている。このように、排出流路7の第1平行部7fをケーシング3の内部に形成することで、パイプなどの流路形成のための部材を別途設ける必要が無くなるため、又は、別途必要となる流路形成のための部材を少なくすることができるため、圧縮機の大型化を抑止しつつ部品点数を少なくしてより効率的に排出流路を配置できる。また、ケーシング3自体が放熱部となるため、放熱面積を大幅に拡大することができ、圧縮効率がさらに向上する。
In the reciprocating compressor 1 of the present embodiment, the first
また、本実施形態の往復動圧縮機1では、モータ2は本体部2bを有し、統合吸入流路9、及び、統合排出流路8は、モータ軸2sの軸方向に関して、四つのシリンダ4を挟んだ両側に配置され、統合排出流路8はモータ軸2sの軸端部2t側に配置され、統合吸入流路9は、本体部2b側に配置されている。このため、圧縮機の大型化を抑止しながら、統合吸入流路9、及び、統合排出流路8の両方を効率的に配置することができる。また、統合吸入流路9と、統合排出流路8とを隔離することにより、両者の間で熱が伝わることを防止でき、圧縮効率がさらに向上する。
Further, in the reciprocating compressor 1 of the present embodiment, the
また、本実施形態の往復動圧縮機1では、複数の吸入流路6のそれぞれは、モータ軸2sの軸方向に沿った第2平行部6fを有する。このように、この往復動圧縮機1では、吸入流路6がモータ軸2sの軸方向に沿った部分を有することで、吸入流路6を効率的に配置できる。
In the reciprocating compressor 1 of the present embodiment, each of the plurality of
また、本実施形態の往復動圧縮機1では、ケーシング3は、第1部材3fと、第2部材3sと、を含んでおり、複数の排出流路7は第1部材3fの内部を通るように形成されており、複数の吸入流路6は第2部材3sの内部を通るように形成されており、第1部材3fと第2部材3sとは別体として形成され、且つ、第2部材3sの熱伝導率よりも、第1部材3fの熱伝導率の方が高い。このように、吸入流路6及び排出流路7のそれぞれを、別体の第2部材3s及び第1部材3fの内部に形成し、且つ、第1部材3fと第2部材3sとで熱伝導率が異なることで、排出流路7の熱が吸入流路6に伝わることを防止でき、圧縮効率がさらに向上する。また、本実施形態では、第1部材3fが金属製であり、熱伝導率が高いので、流体の放熱が効率的に行なわれて圧縮効率がより向上する。
Further, in the reciprocating compressor 1 of the present embodiment, the
また、本実施形態では、四つのピストン5を、それぞれのピストンヘッド5hの向きを90度ずつずらして、且つ、一つのモータ軸2sに対して、モータ軸方向に沿って順に並べて取り付けている。そのため、モータ2の本体部2bに最も近いシリンダ4(本体部側のピストン5に対応)は、ケーシング3、軸受支持部10、及び、ケーシングカバー15の壁部における、そのシリンダ4のモータ軸2sの軸端部2t側のスペースが、本体部2bから最も遠いシリンダ4(軸端部側のピストン5に対応)に比べて広くなっている。そして、往復動圧縮機1では、排出口10hを、そのスペースを利用して形成している(図1,2,3参照)。そのため、排出口10hを、他の部品を必要とせずに、軸受支持部10内部の統合排出流路8に近い位置であって、且つ、大型化の原因とならないような目立たない適切な位置に配置することができる。
In the present embodiment, the four
(第2実施形態)
次に、本発明にかかる往復動圧縮機の第2実施形態について、上記の実施形態と異なる部分を中心に説明する。なお、上記の実施形態と同様の部分については図に同一の符号を付してその説明を省略する。図27は、本発明の第2実施形態に係る往復動圧縮機を示す概略図であり、(a)は上面視概略図、(b)はY矢視側面視概略図である。図28は、図27(b)のP−P矢視断面概略図である。図29は、図28のQ−Q矢視断面概略図である。図30は、図27(a)のR−R矢視断面概略図である。図31は、図27(a)のS−S矢視断面概略図である。
(Second Embodiment)
Next, a reciprocating compressor according to a second embodiment of the present invention will be described with a focus on differences from the above embodiment. In addition, about the part similar to said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to a figure and the description is abbreviate | omitted. 27A and 27B are schematic views showing a reciprocating compressor according to a second embodiment of the present invention, where FIG. 27A is a schematic top view and FIG. 27B is a schematic side view as viewed from the Y direction. FIG. 28 is a schematic cross-sectional view taken along the line PP in FIG. 29 is a schematic cross-sectional view taken along the line QQ in FIG. FIG. 30 is a schematic cross-sectional view taken along the line RR in FIG. FIG. 31 is a schematic cross-sectional view taken along the line S-S in FIG.
本実施形態にかかる往復動圧縮機101は、ケーシング103に、上記の実施形態の第2部材に相当する部材がないことが上記の実施形態とは異なる。具体的には、上記の第1部材3fに相当する金属製部材の内部に、第1平行部7f及び第2平行部106fが形成されている。そして、ケーシング103が上記の実施形態とは異なることに伴い、シリンダ104についても、貫通孔の位置等が変更されている(図示は省略する)。
The
往復動圧縮機101における複数の排出流路7のそれぞれは、モータ軸2sの軸方向に沿った第1平行部7fを有している(上記の実施形態と同様。図27(a)、図30参照)。また、複数の吸入流路106のそれぞれは、モータ軸の軸方向に沿った第2平行部106fを有している(図27(a)、図31参照)。
Each of the plurality of
そして、一対の第1平行部7f、及び、一対の第2平行部106fが、ケーシング103の内部に形成されており、一対の第1平行部7fはモータ軸2sを挟んで対向して配置されており(図27(a)の破線部参照)、且つ、一対の第2平行部106fはモータ軸2sを挟んで対向して配置されている(図27(a)の一点鎖線部参照)。そして、一対の第1平行部7f、及び、一対の第2平行部106fは、第1平行部7fと第2平行部106fとが隣り合うように配置されている(図27(a)、図30,31参照)。
A pair of first
また、ケーシング103は、上記の実施形態とは異なり、四つの吸入用出口103yを、上記の実施形態における第1部材に相当するケーシング103に有している(図31参照)。そして、統合吸入流路109が、ケーシング103内部の、モータ軸方向に関して、ピストン5よりも本体部2b側のスペースに形成されている(図28〜31参照)。そして、この統合吸入流路109への吸入口103zは、ケーシング103の外壁部に形成されている(図29参照)。
In addition, unlike the above-described embodiment, the
このように構成される往復動圧縮機101においては、排出流路7については上記の実施形態とほぼ同様であるが、吸入流路106が上記の実施形態とは異なる。複数の吸入流路106は、ケーシング103の内部を通るように形成されており、具体的には、第2平行部106fが、ケーシング103の内部に形成されている。複数の吸入流路106は、複数のシリンダ104のそれぞれの内部(圧縮室4j)に対して接続されている(図31の吸入流路106を示す一点鎖線部参照)。
In the
空気は、まず、ケーシング103に形成された吸入口103zからケーシング103の内部に入り、そこから統合吸入流路109へと流入する(図29参照)。以下、それぞれの吸入流路106、すなわち、シリンダ104内部(圧縮室4j)までの流路について説明する。ケーシング103の内部は、統合吸入流路109が二つの第2平行部106fへと連続するように形成されており、統合吸入流路109内の空気は、二つの第2平行部106fへと送られる(図31参照)。そして、それぞれの第2平行部106fを通った空気は、吸入用出口103yから、貫通孔(上記の実施形態における貫通孔4bに相当するもの)を通って第1の部屋へと送られる。そして、第1の部屋の空気は、貫通孔4cを通って圧縮室4jへと送られる。一つの吸入流路106は上記のように構成される。
First, air enters the inside of the
上記のように、本実施形態の往復動圧縮機101では、複数の排出流路7のそれぞれは、モータ軸2sの軸方向に沿った第1平行部7fを有し、複数の吸入流路106のそれぞれは、モータ軸2sの軸方向に沿った第2平行部106fを有し、一対の第1平行部7f、及び、一対の第2平行部106fが、ケーシング103の内部に形成されており、一対の第1平行部7fはモータ軸2sを挟んで対向して配置されており、且つ、一対の第2平行部106fはモータ軸2sを挟んで対向して配置されている。このように、排出流路7の第1平行部7f及び吸入流路106の第2平行部106fの両方をケーシング103の内部に形成することで、ケーシング103を無駄なく有効に活用して、さらに効率的に大型化を抑止しつつ複数シリンダ間の流路を統合できる。
As described above, in the
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described based on drawing, it should be thought that a specific structure is not limited to these embodiment. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
例えば、上記の実施形態においては、統合吸入流路、及び、統合排出流路の両方が設けられているが、これらは少なくともいずれか一方が設けられていればよく、例えば、統合吸入流路及び統合排出流路の一方はなくてもよい。 For example, in the above embodiment, both the integrated suction flow path and the integrated discharge flow path are provided, but it is sufficient that at least one of these is provided. One of the integrated discharge channels may be omitted.
また、上記の実施形態においては、排出流路が、モータ軸の軸方向に沿った第1平行部を有し、吸入流路が、モータ軸の軸方向に沿った第2平行部を有しているが、排出流路、及び、吸入流路には、第1平行部、第2平行部はなくてもよい。また、排出流路、及び、吸入流路において、第1平行部及び第2平行部のいずれか一方のみが形成されていてもよい。 Further, in the above embodiment, the discharge flow path has a first parallel portion along the axial direction of the motor shaft, and the suction flow path has a second parallel portion along the axial direction of the motor shaft. However, the first and second parallel portions may not be provided in the discharge channel and the suction channel. Further, only one of the first parallel part and the second parallel part may be formed in the discharge flow path and the suction flow path.
また、本実施形態では、四つのシリンダを有する往復動圧縮機について説明しているが、シリンダの数は、上記のように、複数であればこのようなものには限られず、シリンダの数は2個、6個、8個などであってもよい。ここで、シリンダの数が5個以上になる場合には、壁部ごとのシリンダの配置は、正面視(例えば図2(c))において、モータ軸方向に2段、3段と増加することになる(図2(c)では、1段のみ)。 In the present embodiment, a reciprocating compressor having four cylinders is described. However, as described above, the number of cylinders is not limited to this as long as it is plural, and the number of cylinders is not limited. Two, six, eight, etc. may be sufficient. Here, when the number of cylinders is 5 or more, the arrangement of the cylinders for each wall portion is increased by two or three in the motor shaft direction in a front view (for example, FIG. 2 (c)). (In FIG. 2C, only one stage).
また、本実施形態では、往復動圧縮機に吸入される流体を空気としているが、往復動圧縮機では、これ以外のガス流体(例えば、窒素、酸素、二酸化炭素、冷媒等)を吸入し、圧縮するように構成されていてもよい。 In the present embodiment, the fluid sucked into the reciprocating compressor is air, but the reciprocating compressor sucks other gas fluid (for example, nitrogen, oxygen, carbon dioxide, refrigerant, etc.), It may be configured to compress.
本発明を利用すれば、大型化を抑止しつつ複数シリンダ間の流路を統合できる往復動圧縮機が得られる。 If this invention is utilized, the reciprocating compressor which can integrate the flow path between several cylinders, suppressing enlargement will be obtained.
1,101 往復動圧縮機
2 モータ
2b 本体部
2s モータ軸
2t 軸端部
3,103 ケーシング
3d モータ用貫通孔
3f 第1部材
3r 溝部
3s 第2部材
3t 環状部
3u 吸入用突出部
3v 柱状部
3w 補強部
3x 排出用入口
3y,103y 吸入用出口
3z,103z 吸入口
4,104 シリンダ
4h,104h ヘッドカバー
5 ピストン
6,106 吸入流路
6f,106f 第2平行部
7 排出流路
7f 第1平行部
8 統合排出流路
9,109 統合吸入流路
10 軸受支持部
10h 排出口
10i 排出用流入口
10j ケーシング内部冷却用吸入口
15 ケーシングカバー
16 アイフランジ
17 偏心軸
18 バランスウエイト
21 軸ホルダー
22 ベアリング
31 軸領域
32 周辺領域
33 軸方向に垂直な平面
1,101
Claims (11)
前記モータ軸を収容するケーシング(3)と、
複数のシリンダ(4)と、
前記複数のシリンダのそれぞれの内部に配置される複数のピストン(5)と、
前記複数のシリンダのそれぞれの内部に対して接続され、且つ、内部を流体が流通可能な複数の吸入流路(6)と、
前記複数のシリンダのそれぞれの内部に対して接続され、且つ、内部を流体が流通可能な複数の排出流路(7)と、
前記複数の吸入流路を統合するための統合吸入流路(9)、及び、前記複数の排出流路を統合するための統合排出流路(8)の少なくともいずれか一方と、を有し、
前記複数のシリンダのそれぞれは、シリンダ軸方向が、前記モータ軸の軸方向に対して直交する方向に沿うように配置され、
前記統合吸入流路、及び、前記統合排出流路の少なくともいずれか一方は、前記モータ軸の延長線上にある軸領域(31)、及び、その軸領域の外側で且つ前記ケーシングの外周部の内側である周辺領域(32)の少なくともいずれかと重なるように配置されると共に、
前記複数の排出流路の少なくとも1つは、隣接する前記シリンダから排出された流体の共通の流路となり、及び/又は、
前記複数の吸入流路の少なくとも1つは、隣接する前記シリンダへ供給する流体の共通の流路となり、
流体の共通の流路となる前記排出流路は、隣接するシリンダの間に配置されると共に、流体の共通の流路となる前記吸入流路は、隣接するシリンダの間であって、流体の共通の流路となる前記排出流路が配置されていない隣接するシリンダの間に配置されることを特徴とする往復動圧縮機。 A motor (2) having a motor shaft (2s);
A casing (3) for housing the motor shaft;
A plurality of cylinders (4);
A plurality of pistons (5) disposed inside each of the plurality of cylinders;
A plurality of suction passages (6) connected to the inside of each of the plurality of cylinders and capable of circulating a fluid therein;
A plurality of discharge passages (7) connected to the inside of each of the plurality of cylinders and capable of circulating a fluid therein;
And at least one of an integrated suction channel (9) for integrating the plurality of suction channels and an integrated discharge channel (8) for integrating the plurality of discharge channels,
Each of the plurality of cylinders is arranged such that a cylinder axial direction is along a direction orthogonal to the axial direction of the motor shaft,
At least one of the integrated suction flow path and the integrated discharge flow path is a shaft region (31) on the extension line of the motor shaft, and outside the shaft region and inside the outer peripheral portion of the casing. Arranged so as to overlap with at least one of the peripheral region (32),
At least one of the plurality of discharge channels is a common channel for fluid discharged from adjacent cylinders and / or
Wherein at least one of the plurality of intake passages, Ri Do a common flow path for fluid supplied to the adjacent the cylinder,
The discharge flow path serving as a common flow path for fluids is disposed between adjacent cylinders, and the suction flow path serving as a common flow path for fluids is disposed between adjacent cylinders. A reciprocating compressor characterized in that the reciprocating compressor is disposed between adjacent cylinders in which the discharge flow path serving as a common flow path is not disposed .
前記モータ軸を挟んで対向して配置される一対の前記排出流路は、前記モータ軸の回転方向に隣接する第1シリンダと第2シリンダとの間、及び、前記モータ軸の回転方向に隣接する第3シリンダと第4シリンダとの間に配置されると共に、
前記モータ軸を挟んで対向して配置される一対の前記吸入流路は、前記モータ軸の回転方向に隣接する第2シリンダと第3シリンダとの間、及び、前記モータ軸の回転方向に隣接する第4シリンダと第1シリンダとの間に配置されることを特徴とする請求項1に記載の往復動圧縮機。 The plurality of cylinders are composed of four cylinders arranged so as to be shifted by approximately 90 degrees in plan view,
A pair of the discharge passages arranged to face each other with the motor shaft interposed therebetween is between the first cylinder and the second cylinder adjacent to each other in the rotation direction of the motor shaft and adjacent to the rotation direction of the motor shaft. Disposed between the third and fourth cylinders,
The pair of suction flow paths arranged opposite to each other with the motor shaft interposed therebetween are adjacent to each other between the second cylinder and the third cylinder adjacent to each other in the rotation direction of the motor shaft and to the rotation direction of the motor shaft. The reciprocating compressor according to claim 1 , wherein the reciprocating compressor is disposed between a fourth cylinder and a first cylinder.
前記統合吸入流路、及び、前記統合排出流路は、前記モータ軸の軸方向に関して、前記複数のシリンダを挟んだ両側に配置され、
前記統合吸入流路、及び、前記統合排出流路のいずれか一方は、前記モータ軸の軸端部側に配置され、他方は、前記本体部側に配置されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の往復動圧縮機。 The motor has a main body,
The integrated suction channel and the integrated discharge channel are arranged on both sides of the plurality of cylinders with respect to the axial direction of the motor shaft,
One of the integrated suction flow path and the integrated discharge flow path is disposed on the shaft end side of the motor shaft, and the other is disposed on the main body side. The reciprocating compressor according to any one of 1 to 6 .
前記複数の排出流路は前記第1部材の内部を通るように形成されており、
前記複数の吸入流路は前記第2部材の内部を通るように形成されており、
前記第1部材と前記第2部材とは別体として形成され、且つ、前記第2部材の熱伝導率よりも、前記第1部材の熱伝導率の方が高いことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の往復動圧縮機。 The casing includes a first member (3f) and a second member (3s),
The plurality of discharge channels are formed to pass through the inside of the first member,
The plurality of suction channels are formed to pass through the inside of the second member,
The first member and the second member are formed as separate bodies, and the thermal conductivity of the first member is higher than the thermal conductivity of the second member. The reciprocating compressor of any one of thru | or 8 .
一対の前記第1平行部、及び、一対の前記第2平行部が、前記ケーシング(103)の内部に形成されており、
一対の前記第1平行部は前記モータ軸を挟んで対向して配置されており、且つ、一対の前記第2平行部は前記モータ軸を挟んで対向して配置されていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の往復動圧縮機。 Each of the plurality of discharge passages has a first parallel portion (7f) along the axial direction of the motor shaft, and each of the plurality of suction passages is a first portion along the axial direction of the motor shaft. 2 parallel parts (106f),
A pair of the first parallel parts and a pair of the second parallel parts are formed inside the casing (103),
The pair of first parallel portions are disposed to face each other with the motor shaft interposed therebetween, and the pair of second parallel portions are disposed to face each other with the motor shaft interposed therebetween. The reciprocating compressor according to any one of claims 1 to 8 .
前記統合排出流路、及び、前記統合吸入流路の少なくともいずれか一方は、前記軸受支持部に形成されていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の往復動圧縮機。 A bearing support (10) disposed at the shaft end of the motor shaft;
The reciprocating compression according to any one of claims 1 to 10 , wherein at least one of the integrated discharge flow path and the integrated suction flow path is formed in the bearing support portion. Machine.
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