JPH1068382A - 往復動型圧縮機 - Google Patents

往復動型圧縮機

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JPH1068382A
JPH1068382A JP24575096A JP24575096A JPH1068382A JP H1068382 A JPH1068382 A JP H1068382A JP 24575096 A JP24575096 A JP 24575096A JP 24575096 A JP24575096 A JP 24575096A JP H1068382 A JPH1068382 A JP H1068382A
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JP
Japan
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discharge
cylinder
valve
valve seat
discharge port
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Application number
JP24575096A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Terada
宏 寺田
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Tokico Ltd
Original Assignee
Tokico Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 往復動型圧縮機の吐出性能を向上させ、かつ
吐出弁の開閉に伴う騒音や振動を抑えるようにする。 【解決手段】 弁座部材21のうち吐出弁17が離着座
する吐出側弁座面21Bを、シリンダ1の軸線A−Aに
対して直交する水平面L1−L1として形成し、かつ吐
出口23を、その中心線E−Eがシリンダ1の軸線A−
Aに対して角度θ2をもって傾斜するように弁座部材2
1に穿設する。これにより、例えば吐出口23をシリン
ダ1の軸線A−Aと平行に設ける場合に比較して、吐出
口23の各開口端23A,23Bの面積を拡大すること
ができる。この結果、吐出弁17のリフト量を大きくす
ることなく、シリンダ1から吐出室4内に吐出する圧縮
空気の吐出量を増大することができ、圧縮機の吐出能力
を向上させ、かつ吐出弁17の開閉時における騒音や振
動を抑制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば空気等の流
体を圧縮するのに用いて好適な往復動型圧縮機に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、エアシリンダ等の空圧機器を駆
動するための圧縮空気を生成する圧縮機として往復動型
圧縮機が知られている。
【0003】そこで、この種の従来技術による往復動型
圧縮機を図4を参照して説明すると、1はシリンダを示
し、該シリンダ1は軸線A−A方向に伸長する筒状体と
して形成されている。2は後述の弁座部材9を介してシ
リンダ1の先端側に搭載されたシリンダヘッドで、該シ
リンダヘッド2の内部は隔壁2Aによって吸込室3と吐
出室4とに画成されている。そして、吸込室3はシリン
ダヘッド2の外壁に穿設された吸込ポート5を介して外
部に連通し、吐出室4はシリンダヘッド2の外壁に穿設
された吐出ポート6を介して空気タンク(図示せず)等
に接続されている。
【0004】7は該シリンダ1内に摺動可能に挿嵌され
たピストンを示し、該ピストン7の外周側にはピストン
リング7A,7Aが嵌着され、該各ピストンリング7A
の外周面がシリンダ1の内周面に摺接している。そし
て、ピストン7は、連接棒8を介してクランク軸(図示
せず)に連結され、該クランク軸を回転駆動することに
よりシリンダ1内を軸線A−A方向に往復動する。
【0005】9はシリンダ1とシリンダヘッド2との間
に設けられた平板状の弁座部材を示し、該弁座部材9に
は、吸込室3とシリンダ1内とを連通させる吸込口10
と、吐出室4とシリンダ1内とを連通させる穴径Bの吐
出口11とが設けられている。ここで、吐出口11は、
その中心線C−Cがシリンダ1の軸線A−Aに対してほ
ぼ平行となるように弁座部材9に穿設され、該吐出口1
1の開口端の形状はほぼ真円となっている。
【0006】また、弁座部材9には、後述の吸込弁15
が離着座する吸込側弁座面9Aと、吐出弁17が離着座
する吐出側弁座面9Bとが設けられ、該吸込側弁座面9
Aはシリンダ1の軸線A−Aに直交する水平面L1−L
1となり、吐出側弁座面9Bはシリンダ1の軸線A−A
に直交する水平面L2−L2となっている。
【0007】12はシリンダ1と弁座部材9との間に設
けられたガスケット、13はシリンダヘッド2と弁座部
材9との間に設けられたガスケットをそれぞれ示し、該
各ガスケット12,13は、シリンダ1内と吸込室3お
よび吐出室4との間を気密に封止するものである。
【0008】14はシリンダ1内に位置して弁座部材9
の下面側に配設された吸込弁受けで、該吸込弁受け14
は、基端側が弁座部材9の下面にねじ等を介して固着さ
れ、先端側が弁座部材9の下面から離間するように下向
きに折曲げられ、シリンダ1の内壁に形成された係合段
部1Aに係止されている。
【0009】15は弁座部材9と吸込弁受け14との間
に設けられた吸込弁を示し、該吸込弁15は、シリンダ
1内でのピストン7の往復動に応じて弁座面9Aに離着
座することにより吸込口10を開閉し、吸込室3からシ
リンダ1内への空気の流通のみを許すものである。そし
て、開弁時の吸込弁15のリフト量(開度)が吸込弁受
け14によって規制される構成となっている。
【0010】16は吐出室4内に位置して弁座部材9の
上面側に配設された吐出弁受けで、該吐出弁受け16
は、基端側が弁座部材9の上面側にねじ等を介して固着
され、先端側が弁座部材9の上面から離間するように上
向きに折曲げられている。
【0011】17は弁座部材9と吐出弁受け16との間
に設けられた吐出弁を示し、該吐出弁17は、シリンダ
1内でのピストン7の往復動に応じて弁座面9Bに離着
座することにより吐出口11を開閉し、シリンダ1内か
ら吐出室4への空気の流通のみを許すものである。そし
て、開弁時の吐出弁17のリフト量が吐出弁受け16に
よって規制される構成となっている。
【0012】従来技術による往復動型圧縮機は上述の如
き構成を有するもので、モータ等によってクランク軸
(いずれも図示せず)が回転駆動されると、ピストン7
がシリンダ1内で軸線A−A方向に往復動する。
【0013】そして、吸込行程において吸込弁15が開
弁し、吸込ポート5、吸込室3および吸込口10を介し
て外部の空気がシリンダ1内に吸込まれた後、圧縮行程
においてシリンダ1内の空気がピストン7によって圧縮
される。そして、シリンダ1内の圧力が吐出室4に接続
された蓄圧容器内の圧力を越えると吐出弁17が開弁
し、この圧縮された空気が吐出口11、吐出室4および
吐出ポート6を介して空気タンク内に吐出する。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】この場合、シリンダ1
内から吐出室4内に吐出する圧縮空気は、吐出弁受け1
6によってリフト量を規制された吐出弁17に当接する
ことにより、その吐出量が制限されるから、吐出弁17
のリフト量を大きく設定すれば、それだけ圧縮機の吐出
性能を向上させることができる。
【0015】しかし、吐出弁17のリフト量を大きくし
た場合には、吐出弁17が開弁して吐出弁受け16に当
接するとき、および吐出弁17が閉弁して弁座部材9の
弁座面9Bに着座するときに発生する騒音や振動が大き
くなってしまうという問題がある。
【0016】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、吐出性能を向上させることができ、かつ
吐出弁の開閉に伴う騒音や振動を抑えることができる往
復動型圧縮機を提供することを目的としている。
【0017】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、軸線方向に伸びる筒状体からなり先端
にシリンダヘッドが搭載されたシリンダと、該シリンダ
内を軸線方向に往復動可能に挿嵌されたピストンと、前
記シリンダヘッドとシリンダとの間に設けられ吸込口、
吐出口を有する弁座部材と、前記ピストンの往復動に応
じて前記吸込口、吐出口をそれぞれ開閉する吸込弁、吐
出弁とからなる往復動型圧縮機に適用される。
【0018】そして、請求項1の発明が採用する構成の
特徴は、前記弁座部材のうち前記吐出弁が離着座する弁
座面を前記シリンダの軸線と直交する平坦面に形成し、
前記吐出口の中心線を前記シリンダの軸線に対して傾斜
させて設けたことにある。
【0019】上記の構成によれば、シリンダの軸線と直
交する平坦面として形成された弁座面に、中心線をシリ
ンダの軸線に対して傾斜させた吐出口を開口させること
により、該吐出口の開口端面が楕円形状となり、例えば
シリンダの軸線に対して平行に吐出口を設ける場合に比
較して、吐出口の開口面積を大きくすることができる。
これにより、吐出弁のリフト量を大きくすることなく、
開弁時に吐出口を介して吐出する流体の吐出量を増大す
ることができ、吐出性能を向上させることができる。
【0020】また、請求項2の発明が採用する構成の特
徴は、前記吐出口は前記シリンダの軸線と平行に設け、
前記弁座部材のうち該吐出口が開口すると共に前記吐出
弁が離着座する弁座面を前記シリンダの軸線に対して傾
斜した傾斜面として形成したことにある。
【0021】上記の構成によれば、シリンダの軸線に対
して傾斜した傾斜面として形成した弁座面に、シリンダ
の軸線に平行に設けた吐出口を開口させることにより、
該吐出口の開口端面が楕円形状となり、吐出口の開口面
積を大きくすることができる。これにより、吐出弁のリ
フト量を大きくすることなく、開弁時に吐出ポートを介
して吐出する流体の吐出量を増大することができ、吐出
性能を向上させることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図1ないし図3を参照して説明する。
【0023】なお、実施例では上述した従来技術と同一
の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0024】図1は本発明による第1の実施例を示し、
図中、21は従来技術による弁座部材9に代えて本実施
例に適用される弁座部材で、該弁座部材21は、上述し
た弁座部材9とほぼ同様に、シリンダ1とシリンダヘッ
ド2との間に各ガスケット12,13を介して配設され
ている。そして、弁座部材21は、吸込弁15が離着座
する吸込側弁座面21Aの水平面L1−L1と、吐出弁
17が離着座する吐出側弁座面21Bの水平面L2−L
2とが、それぞれシリンダ1の軸線A−Aに対して直交
する平坦面として形成されているものの、後述する吸込
口22および吐出口23の構成の点で異なっている。
【0025】22は弁座部材21に穿設され吸込側弁座
面21Aに開口した吸込口、23は弁座部材21に穿設
された吐出側弁座面21Bに開口した吐出口をそれぞれ
示し、吸込口22は吸込室3とシリンダ1内とを連通
し、吐出口23は吐出室4とシリンダ1内とを連通して
いる。
【0026】ここで、吸込口22は、その中心線D−D
がシリンダ1の軸線A−Aに対して所定の角度θ1をも
って傾斜し、かつ吸込室3に開口する開口端22Aがシ
リンダヘッド2の吸込ポート5側に傾くように弁座部材
21に穿設されている。従って、吸込口22の吸込室3
側の開口端22Aおよびシリンダ1側の開口端22Bの
形状は楕円形状となり、該各開口端22A,22Bは、
従来技術による吸込口10の各開口端に比較してその開
口面積が拡大した構成となっている。
【0027】また、吐出口23は、その中心線E−Eが
シリンダ1の軸線A−Aに対して所定の角度θ2をもっ
て傾斜し、かつ吐出室4に開口する開口端23Aがシリ
ンダヘッド2の吐出ポート6側に傾くように弁座部材2
1に穿設されている。
【0028】そして、吐出口23は、例えば上述した従
来技術による吐出口11と等しい穴径Bを有しており、
吐出口23の吐出室4側の開口端23Aおよびシリンダ
1側の開口端23Bの形状は、穴径Bを短軸とする楕円
形状となっている。従って、吐出口23の各開口端23
A,23Bは、従来技術による吐出口11の各開口端1
1A,11Bに比較してその開口面積が拡大した構成と
なっている。
【0029】本実施例は上述の如き構成を有するもの
で、その基本的作動については従来技術によるものと格
別差異はない。
【0030】然るに、本実施例によれば、吐出弁17が
離着座する弁座部材21の吐出側弁座面21Bを、シリ
ンダ1の軸線A−Aに対して直交する平坦面として形成
し、かつ吐出口23を、その中心線E−Eがシリンダ1
の軸線A−Aに対して角度θ2をもって傾斜するように
弁座部材21に穿設することにより、吐出口23の各開
口端23A,23Bの開口面積を拡大する構成としてい
る。
【0031】このように、吐出口23の各開口端23
A,23Bの開口面積を拡大することにより、吐出弁1
7のリフト量を大きくすることなく、シリンダ1内で圧
縮されて吐出室4内に吐出する圧縮空気の吐出量を増大
することができる。この結果、圧縮機の吐出能力を向上
させることができ、かつ吐出弁17の開閉時における騒
音や振動を抑制することができる。
【0032】また、吐出口23の開口端23Aをシリン
ダヘッド2の吐出ポート6側に傾けて設けることによ
り、吐出口23から吐出した圧縮空気を円滑に吐出ポー
ト6に導くことができ、さらに圧縮空気の吐出量を増大
することができる。
【0033】また、吐出口23の各開口端23A,23
Bの開口面積を拡大することにより、圧縮空気が吐出口
23内を流通するときに生じる摩擦を低減でき、吐出口
23から吐出する圧縮空気の温度を低減することができ
る。この結果、圧縮空気の膨張を抑制することができ、
圧縮機の吐出能力を一層向上させることができる。
【0034】さらに、吐出口23の各開口端23A,2
3Bの開口面積を拡大して圧縮空気の吐出量を増大でき
る分、吐出弁17のリフト量を低減することができるか
ら、吐出弁17の小型化、および圧縮機全体の小型化を
図ることができる。
【0035】しかも、吸込口22についても、その中心
線D−Dがシリンダ1の軸線A−Aに対して所定の角度
θ1をもって傾斜するように弁座部材21に穿設するこ
とにより、吸込口22の各開口端22A,22Bの開口
面積をも拡大することができる。従って、吸込弁15の
リフト量を大きくすることなく、吸込室3からシリンダ
1内に吸込まれる空気の流量を増大することができる。
その結果、圧縮機の吸込能力をも向上することができ、
かつ吸込弁15の開閉時における騒音や振動を抑えるこ
とができる。
【0036】次に、図2は本発明による第2の実施例を
示し、本実施例の特徴は、吐出口をシリンダの軸線と平
行に設け、かつ弁座部材のうち該吐出口が開口する弁座
面をシリンダの軸線に対して傾斜した傾斜面として形成
したことにある。
【0037】図中、31は本実施例に適用される弁座部
材を示し、該弁座部材31には、吸込室3とシリンダ1
内とを連通する吸込口32と、吐出室4とシリンダ1内
とを連通する穴径Bの吐出口33とが設けられ、該吐出
口33は、その中心線F−Fがシリンダ1の軸線A−A
に対してほぼ平行となるように穿設されている。
【0038】34は後述の吐出弁38が離着座する吐出
側弁座面を示し、該吐出側弁座面34は、シリンダ1の
軸線A−Aに対して所定の角度θ3をもって傾斜する傾
斜面G−Gとなり、かつシリンダヘッド2の隔壁2A側
から吐出ポート6側に向けて除々に下向きに傾斜するよ
うに弁座部材31に凹設されている。従って、吐出側弁
座面34に開口する吐出口33の開口端33Aは、穴径
Bを短軸とした楕円形状となり、従来技術による吐出口
11の開口端11Aに比較してその開口面積が拡大した
構成となっている。
【0039】35はシリンダ1内に位置して弁座部材3
1の下面側に設けられた吸込弁受け、36は該吸込弁受
け35と弁座部材31との間に設けられた吸込弁をそれ
ぞれ示し、該吸込弁36は、吸込弁受け35によって開
弁時のリフト量を規制され、そのリフト量は、例えば従
来技術による吸込弁15とほぼ等しく設定されている。
【0040】37は吐出室4内に位置して弁座部材31
の上面側に設けられた吐出弁受け、38は該吐出弁受け
37と弁座部材31との間に設けられ、吐出側弁座面3
4に離着座する吐出弁をそれぞれ示し、該吐出弁38
は、吐出弁受け37によって開弁時のリフト量が規制さ
れ、そのリフト量は、例えば従来技術による吐出弁17
とほぼ等しく設定されている。
【0041】本実施例は上述の如き構成を有するもの
で、その基本的作動については従来技術によるものと格
別差異はない。
【0042】然るに、本実施例によれば、吐出弁38が
離着座する吐出側弁座面34を、シリンダ1の軸線A−
Aに対して角度θ3をもって傾斜する傾斜面G−Gとし
て形成することにより、吐出側弁座面34に開口する吐
出口33の開口端33Aの開口面積を拡大することがで
きる。
【0043】これにより、前記第1の実施例と同様に、
シリンダ1内で圧縮されて吐出室4内に吐出する圧縮空
気の吐出量を、吐出弁38のリフト量を大きくすること
なく増大することができる。従って、往復動型圧縮機の
吐出能力を向上することができ、かつ吐出弁38の開閉
に伴う騒音や振動を抑えることができる。
【0044】次に、図3は本発明による第3の実施例を
示している。なお、本実施例では前記各実施例と同一の
構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するもの
とする。
【0045】図において、41は本実施例に適用される
弁座部材を示し、該弁座部材41には、吸込室3とシリ
ンダ1内とを連通する吸込口42と、吐出室4とシリン
ダ1内とを連通する穴径Bの吐出口43とが設けられ、
該吐出口43は、その中心線H−Hがシリンダ1の軸線
A−Aに対してほぼ平行となるように穿設されている。
【0046】44は後述の吐出弁48が離着座する吐出
側弁座面を示し、該吐出側弁座面44は、シリンダ1の
軸線A−Aに対して所定の角度θ4をもって傾斜する傾
斜面J−Jとなり、かつシリンダヘッド2の吐出ポート
6側から隔壁2A側に向けて除々に下向きに傾斜するよ
うに弁座部材41に凹設されている。従って、吐出側弁
座面44に開口する吐出口43の開口端43Aは、穴径
Bを短軸とした楕円形状となり、従来技術による吐出口
11の開口端11Aに比較してその開口面積が拡大した
構成となっている。
【0047】45はシリンダ1内に位置して弁座部材4
1の下面側に設けられた吸込弁受け、46は該吸込弁受
け45と弁座部材41との間に設けられた吸込弁をそれ
ぞれ示し、該吸込弁46は、吸込弁受け45によって開
弁時のリフト量を規制され、そのリフト量は、例えば従
来技術による吸込弁15とほぼ等しく設定されている。
【0048】47は吐出室4内に位置して弁座部材41
の上面側に設けられた吐出弁受け、48は該吐出弁受け
47と弁座部材41との間に設けられ、吐出側弁座面4
4に離着座する吐出弁をそれぞれ示し、該吐出弁48
は、吐出弁受け47によって開弁時のリフト量が規制さ
れ、そのリフト量は、例えば従来技術による吐出弁17
とほぼ等しく設定されている。
【0049】本実施例は上述の如き構成を有するもの
で、本実施例においても、吐出弁48が離着座する吐出
側弁座面44を、シリンダ1の軸線A−Aに対して角度
θ4をもって傾斜する傾斜面J−Jとして形成すること
により、吐出側弁座面44に開口する吐出口43の開口
端43Aの開口面積を拡大することができる。
【0050】これにより、シリンダ1内で圧縮されて吐
出室4内に吐出する圧縮空気の吐出量を、吐出弁48の
リフト量を大きくすることなく増大することができ、往
復動型圧縮機の吐出能力を向上させることができ、かつ
吐出弁48の開閉に伴う騒音や振動を抑えることができ
る。
【0051】なお、前記第1の実施例では、吐出口23
の傾斜方向を、吐出室4に開口する開口端23Aがシリ
ンダヘッド2の吐出ポート6側に傾くように設定した場
合を例に挙げたが、本発明はこれに限るものではなく、
例えば開口端23Aがシリンダヘッド2の隔壁2A側に
傾くようにしてもよい。
【0052】また、前記第2,第3の実施例では、吐出
弁38(48)が離着座する吐出側弁座面34(44)
のみを、シリンダ1の軸線A−Aに対して傾斜させた場
合を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、例えば吸込
弁36(46)が離着座する吸込側弁座面をもシリンダ
1の軸線A−Aに対して傾斜するように構成してもよ
い。
【0053】
【発明の効果】以上詳述した通り、請求項1の発明によ
れば、吐出弁が離着座する弁座面をシリンダの軸線と直
交する平坦面に形成すると共に、吐出口の中心線をシリ
ンダの軸線に対して傾斜させて設けることにより、例え
ば弁座面に対して垂直に吐出口を設ける場合に比較し
て、吐出口の開口面積を大きくすることができる。これ
により、吐出弁のリフト量を大きくすることなく、開弁
時に吐出口を介して吐出する流体の吐出量を増大させる
ことができる。この結果、圧縮機の吐出性能を向上させ
ることができ、かつ吐出弁の開閉に伴う騒音を抑えるこ
とができる。
【0054】また、吐出口の開口面積を大きくすること
により、圧縮空気が吐出口内を流通するときに生じる摩
擦を低減でき、該吐出口から吐出する圧縮空気の温度を
低減することができる。この結果、圧縮空気の膨張を抑
制することができ、圧縮機の吐出能力を一層向上させる
ことができる。
【0055】さらに、吐出口の開口面積を拡大して圧縮
空気の吐出量を増大できる分、吐出弁のリフト量を低減
することができるから、吐出弁の小型化を図ることがで
きる上に、圧縮機全体の小型化をも図ることができる。
【0056】また、請求項2の発明によれば、弁座部材
の吐出口をシリンダの軸線と平行に設け、かつ弁座部材
のうち該吐出口が開口すると共に吐出弁が離着座する弁
座面をシリンダの軸線に対して傾斜した傾斜面として形
成することにより、例えば弁座面に対して吐出口を垂直
に設ける場合に比較して、吐出口の開口面積を増大する
ことができる。これにより、吐出弁のリフト量を大きく
することなく、開弁時に吐出口を介して吐出する流体の
吐出量を増大させることができ、圧縮機の吐出性能を向
上させ、かつ吐出弁の開閉に伴う騒音を抑えることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例による往復動型圧縮機を
示す要部断面図である。
【図2】第2の実施例による往復動型圧縮機を示す要部
断面図である。
【図3】第3の実施例による往復動型圧縮機を示す要部
断面図である。
【図4】従来技術による往復動型圧縮機を示す要部断面
図である。
【符号の説明】
1 シリンダ 2 シリンダヘッド 7 ピストン 21,31,41 弁座部材 22,32,42 吸込口 23,33,43 吐出口 15,36,46 吸込弁 17,38,48 吐出弁 21B,34,44 吐出側弁座面(弁座面)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸線方向に伸びる筒状体からなり先端に
    シリンダヘッドが搭載されたシリンダと、該シリンダ内
    を軸線方向に往復動可能に挿嵌されたピストンと、前記
    シリンダヘッドとシリンダとの間に設けられ吸込口、吐
    出口を有する弁座部材と、前記ピストンの往復動に応じ
    て前記吸込口、吐出口をそれぞれ開閉する吸込弁、吐出
    弁とからなる往復動型圧縮機において、 前記弁座部材のうち前記吐出弁が離着座する弁座面を前
    記シリンダの軸線と直交する平坦面に形成し、前記吐出
    口の中心線を前記シリンダの軸線に対して傾斜させて設
    けたことを特徴とする往復動型圧縮機。
  2. 【請求項2】 軸線方向に伸びる筒状体からなり先端に
    シリンダヘッドが搭載されたシリンダと、該シリンダ内
    を軸線方向に往復動可能に挿嵌されたピストンと、前記
    シリンダヘッドとシリンダとの間に設けられ吸込口、吐
    出口を有する弁座部材と、前記ピストンの往復動に応じ
    て前記吸込口、吐出口をそれぞれ開閉する吸込弁、吐出
    弁とからなる往復動型圧縮機において、 前記吐出口は前記シリンダの軸線と平行に設け、前記弁
    座部材のうち該吐出口が開口すると共に前記吐出弁が離
    着座する弁座面を前記シリンダの軸線に対して傾斜した
    傾斜面として形成したことを特徴とする往復動型圧縮
    機。
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