JP4516151B2 - Reciprocating compressor - Google Patents
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Description
本発明は、例えば空気等の気体を圧縮するのに好適に用いられる往復動圧縮機に関し、特に、シリンダを水平方向に配置する構成となった往復動圧縮機に関する。 The present invention relates to a reciprocating compressor suitably used for compressing a gas such as air, and more particularly to a reciprocating compressor having a configuration in which cylinders are arranged in a horizontal direction.
一般に、往復動圧縮機としての往復動空気圧縮機は、クランクケースと、該クランクケースに取付けられ内部にピストンが往復動可能に挿嵌されたシリンダと、該シリンダの先端に設けられ前記ピストンとの間に圧縮室を画成すると共に該圧縮室に開口する吸込ポートと吐出ポートを有する弁座部材と、該弁座部材に設けられ前記吸込ポートを開,閉する吸込弁と、前記弁座部材に設けられ前記吐出ポートを開,閉する吐出弁と、前記弁座部材の先端側に設けられ内部に前記吸込ポートに連通可能な吸込室および吐出ポートに連通可能な吐出室が画成されたシリンダヘッドとにより大略構成されている。 Generally, a reciprocating air compressor as a reciprocating compressor includes a crankcase, a cylinder that is attached to the crankcase and in which a piston is removably inserted, and a piston that is provided at the tip of the cylinder. And a valve seat member having a suction port and a discharge port that open to the compression chamber, a suction valve provided in the valve seat member for opening and closing the suction port, and the valve seat A discharge valve that opens and closes the discharge port provided in the member, a suction chamber that is provided on the distal end side of the valve seat member and communicates with the suction port, and a discharge chamber that communicates with the discharge port are defined. The cylinder head is generally constituted.
また、往復動圧縮機には、シリンダを傾けて配置しているものがあり、例えば低圧側シリンダと高圧側シリンダとを、水平方向から上方に立上がって傾斜するようにV型に配置した2段式のV型往復動圧縮機がある(例えば、特許文献1参照)。 In some reciprocating compressors, cylinders are inclined and arranged, for example, a low-pressure side cylinder and a high-pressure side cylinder are arranged in a V shape so as to rise upward and incline from the horizontal direction. There is a stepped V-type reciprocating compressor (see, for example, Patent Document 1).
この2段式のV型往復動圧縮機では、高圧側シリンダのシリンダヘッドを吸込口が上側に位置し吐出口が下側に位置するように配設している。この吸込口と吐出口の配置に伴ってシリンダヘッド内は、水平方向となる左,右方向に延びる隔壁により上側の吸込室と下側の吐出室とに画成されている。 In this two-stage V-type reciprocating compressor, the cylinder head of the high-pressure side cylinder is arranged so that the suction port is located on the upper side and the discharge port is located on the lower side. Along with the arrangement of the suction port and the discharge port, the inside of the cylinder head is defined by an upper suction chamber and a lower discharge chamber by partition walls extending in the left and right directions in the horizontal direction.
そして、特許文献1による2段式のV型往復動圧縮機は、低圧側シリンダでピストンを往復動させることにより、吸込んだ空気を圧縮し、この圧縮空気を高圧側シリンダの吸込口から吸込室に供給する。これにより、高圧側シリンダは、ピストンを往復動させることにより、吸込弁を開弁させつつ圧縮室に圧縮空気を吸込み、この圧縮空気をさらに圧縮して吐出弁を開弁させつつ吐出室に吐出し、吐出口に接続される配管を介して高圧な圧縮空気をタンクに供給する。 The two-stage V-type reciprocating compressor according to Patent Document 1 compresses the sucked air by reciprocating the piston in the low pressure side cylinder, and the compressed air is sucked from the suction port of the high pressure side cylinder. To supply. As a result, the high pressure side cylinder reciprocates the piston, sucks compressed air into the compression chamber while opening the suction valve, and further compresses this compressed air to open the discharge valve and discharge it into the discharge chamber. Then, high-pressure compressed air is supplied to the tank through a pipe connected to the discharge port.
ここで、圧縮運転を停止させたときには、吐出室等の内部に高圧な圧縮空気が残留してしまう。そして、この圧縮空気は、冷えることにより結露してドレンを発生する。このときに、シリンダヘッドは、吐出口を下側に配置しているから、吐出室内で発生したドレンは吐出口に向けて移動し、該吐出口から配管側に排出することができる。 Here, when the compression operation is stopped, high-pressure compressed air remains in the discharge chamber or the like. And this compressed air condenses by cooling and generates drainage. At this time, since the cylinder head has the discharge port disposed on the lower side, the drain generated in the discharge chamber can move toward the discharge port and be discharged from the discharge port to the piping side.
一方、他の往復動圧縮機には、2個のシリンダをそれぞれ水平方向に配置しつつ対向させた2段式の水平対向型往復動圧縮機がある(例えば、特許文献2参照)。 On the other hand, another reciprocating compressor is a two-stage horizontally opposed reciprocating compressor in which two cylinders are opposed to each other while being arranged in the horizontal direction (see, for example, Patent Document 2).
この2段式の水平対向型往復動圧縮機は、クランクケースを挟んで水平方向に対向して2つのシリンダが配置され、それぞれのシリンダにはシリンダヘッドが設けられている。また、シリンダヘッドには、シリンダ内でピストンが往復動したときに、空気を吸込む吸込口と圧縮空気を吐出する吐出口とが設けられ、この吸込口は吸込室に連通し、吐出室は吐出室に連通している。 In this two-stage horizontally opposed type reciprocating compressor, two cylinders are disposed facing each other in the horizontal direction across a crankcase, and each cylinder is provided with a cylinder head. The cylinder head is provided with a suction port for sucking air and a discharge port for discharging compressed air when the piston reciprocates in the cylinder. The suction port communicates with the suction chamber, and the discharge chamber discharges It communicates with the room.
ところで、特許文献2の水平対向型往復動圧縮機では、シリンダを水平方向に配置することにより、シリンダヘッドの下側にスペースが無く、該シリンダヘッドの下側から配管を接続できないから、シリンダヘッドの左,右位置に吐出口を設け、この吐出口に配管を接続している。
By the way, in the horizontally opposed reciprocating compressor of
しかし、シリンダヘッドの左,右位置に吐出口を設けた場合、吐出室内のドレンを吐出口に向けて移動することができないから、吐出室内にドレンが残ったままになる。これにより、吐出弁等に錆が発生して閉弁時の気密性が損なわれる虞があり、圧縮効率が低下してしまうという問題がある。 However, when the discharge ports are provided at the left and right positions of the cylinder head, the drain in the discharge chamber cannot be moved toward the discharge port, so that the drain remains in the discharge chamber. As a result, rust is generated in the discharge valve and the like, and the airtightness when the valve is closed may be impaired, and there is a problem that the compression efficiency is lowered.
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、本発明の目的は、水平方向に配置されたシリンダヘッドの左,右位置に吐出口を設けた場合でも、吐出室で発生したドレンを吐出口から排出できるようにした往復動圧縮機を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a drain generated in a discharge chamber even when discharge ports are provided at the left and right positions of a cylinder head arranged in a horizontal direction. Is to provide a reciprocating compressor capable of discharging the gas from the discharge port.
本発明による往復動圧縮機は、クランクケースと、該クランクケースに取付けられ該クランクケースから水平方向に延びた状態で配置されるシリンダとを有し、空気を圧縮する圧縮部と、該圧縮部により圧縮された空気を貯留するタンクと、モータケースと、該モータケース内に配置された回転軸と、前記モータケース内に固定されたステータと、該ステータの内周側に位置して前記回転軸に固定されたロータとを有し、前記クランクケース内に取付けられたモータ部と、該モータ部の回転軸に接続され、前記シリンダ内に往復動可能に挿嵌されたピストンと、前記シリンダの前記クランクケースのある側とは反対側の端部に設けられ該ピストンとの間に圧縮室を画成し該圧縮室に開口する吸込ポートおよび吐出ポートを有する弁座部材と、該弁座部材に設けられ前記吸込ポートを開,閉する吸込弁と、前記弁座部材に設けられ前記吐出ポートを開,閉する吐出弁と、前記弁座部材の前記圧縮室のある側と反対側に設けられ、前記吸込ポートと連通可能な吸込室と前記吐出ポートと連通可能な吐出室とを画成し、該吐出室を上,下方向と左,右方向から囲む周壁面と、該周壁面を閉塞する閉塞面と、前記周壁面のうち左または右方向に位置する一の周壁面部に開口して設けられた吐出口とにより構成し、前記周壁面のうち前記吐出口を下方向から囲み、前記弁座部材の吐出ポートよりも下側に配置される周壁面部を前記吐出口に向けて下向きに傾斜した傾斜壁面として形成したシリンダヘッドとを備えている。 A reciprocating compressor according to the present invention includes a crankcase, a cylinder attached to the crankcase and disposed in a state extending in a horizontal direction from the crankcase, a compression section that compresses air, and the compression section A tank for storing air compressed by the motor, a motor case, a rotating shaft disposed in the motor case, a stator fixed in the motor case, and the rotation located on the inner peripheral side of the stator A motor unit mounted in the crankcase, a piston connected to a rotating shaft of the motor unit and removably inserted in the cylinder, and the cylinder A valve seat member provided at an end opposite to the side of the crankcase and having a suction port and a discharge port defining a compression chamber between the piston and the compression chamber; A suction valve provided on the valve seat member for opening and closing the suction port; a discharge valve provided on the valve seat member for opening and closing the discharge port; and a side of the valve seat member opposite to the side on which the compression chamber is located A suction chamber that is communicated with the suction port and a discharge chamber that is capable of communicating with the discharge port; a peripheral wall surface surrounding the discharge chamber from above, below, left, and right; A closed surface that closes the peripheral wall surface, and a discharge port that is provided to open to one peripheral wall surface portion located in the left or right direction of the peripheral wall surface. enclose the direction, and a cylinder head which is formed as an inclined wall inclined downwardly to the peripheral wall portion disposed on the lower side toward the discharge port than the discharge port of the valve seat member.
請求項2の発明では、前記シリンダヘッドの吐出口は、前記一の周壁面部と前記傾斜壁面との角隅位置に開口して設ける構成としている。
請求項3の発明では、前記シリンダヘッドの前記周壁面のうち前記吐出口を下方向から囲む前記周壁面部の下に肉抜き部を形成する構成としている。
In the invention of
According to a third aspect of the present invention, a lightening portion is formed below the peripheral wall surface portion of the peripheral surface of the cylinder head surrounding the discharge port from below.
請求項1の発明によれば、圧縮運転を停止させると、吐出室内に残留した圧縮空気が冷えて結露することによりドレンが発生する。このときに、シリンダヘッドには、吐出室を上,下方向と左,右方向から囲む周壁面のうち下側に位置する周壁面部を吐出口に向けて下向きに傾斜した傾斜壁面として形成している。従って、吐出室内で発生したドレンは、傾斜壁面に沿って吐出口に移動し、該吐出口から外部の配管等に順次排出することができる。 According to the first aspect of the present invention, when the compression operation is stopped, the compressed air remaining in the discharge chamber is cooled and condensed to generate drainage. At this time, the cylinder head is formed with an inclined wall surface inclined downward toward the discharge port, with the peripheral wall portion positioned on the lower side of the peripheral wall surface surrounding the discharge chamber from the upper, lower, left, and right directions. ing. Accordingly, the drain generated in the discharge chamber moves to the discharge port along the inclined wall surface, and can be sequentially discharged from the discharge port to an external pipe or the like.
これにより、例えばシリンダが水平方向に配置され、周囲にスペースが無いためにシリンダヘッドの左,右位置に吐出口を設けなくてはならない場合でも、吐出室内で発生したドレンを排出することができる。この結果、ドレンの残留による吐出弁の錆付き等を防止でき、該吐出弁を閉弁したときの気密性を長期に亘って良好に保つことができるから、圧縮効率を向上して圧縮性能、信頼性等を向上することができる。 Thereby, for example, even when the cylinder is arranged in the horizontal direction and there is no space around it, the drain generated in the discharge chamber can be discharged even when the discharge port has to be provided at the left and right positions of the cylinder head. . As a result, it is possible to prevent rusting of the discharge valve due to residual drain and to maintain good airtightness when the discharge valve is closed over a long period of time. Reliability and the like can be improved.
請求項2の発明によれば、吐出口をシリンダヘッドの左,右方向に位置する一の壁面部と傾斜壁面との角隅位置に開口して設けているから、傾斜壁面に沿って流れるドレンを吐出口に導くことができ、該吐出口からドレンを効率よく流出させることができる。 According to the second aspect of the present invention, since the discharge port is provided at an angular corner position between the one wall portion located in the left and right direction of the cylinder head and the inclined wall surface, the drain flowing along the inclined wall surface is provided. Can be guided to the discharge port, and the drain can be efficiently discharged from the discharge port.
以下、本発明の実施の形態に係る往復動圧縮機として、2段式の水平対向型往復動空気圧縮機を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。 Hereinafter, as a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention, a two-stage horizontally opposed reciprocating air compressor will be described as an example and described in detail with reference to the accompanying drawings.
まず、図1ないし図9は第1の実施の形態を示している。図1において、1は第1の実施の形態に適用される往復動圧縮機をなす2段式の水平対向型往復動空気圧縮機を示している。 First, FIG. 1 thru | or FIG. 9 has shown 1st Embodiment. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a two-stage horizontally opposed reciprocating air compressor that constitutes a reciprocating compressor applied to the first embodiment.
この空気圧縮機1は、片手で吊り下げて運搬できるように薄型に形成されるものであるから、内蔵する後述の圧縮機本体7としては、薄型で高圧な圧縮空気を得ることができる2段式の水平対向型圧縮機が用いられている。そして、往復動空気圧縮機1は、後述のケーシング2、タンク3、制御装置6、圧縮機本体7等により大略構成されている。
Since this air compressor 1 is formed thin so that it can be suspended and transported with one hand, the built-in
2は往復動空気圧縮機1の外形をなすケーシングで、該ケーシング2は、図2に示す如く、後述のタンク3、制御装置6、圧縮機本体7等を収容するものである。また、ケーシング2は、下側のベース部材2Aと上側のカバー部材2Bとを対面して取付けることにより箱型状の容器として形成されている。また、ケーシング2の後側には運搬時に掴む把手2Cが設けられている。ここで、ケーシング2は、往復動空気圧縮機1を薄型に形成するために、タンク3、圧縮機本体7に接近した形状となっている。
次に、3はケーシング2内の前側に収容されたタンクを示している。このタンク3は、圧縮機本体7の圧縮部10から吐出される圧縮空気を貯留するもので、例えば金属材料から略円筒状の密閉容器として形成されている。また、タンク3は、左,右方向に延びるように横置きに配置され、図3に示すように、ベース部材2Aの底部に防振ゴム3Aを介して取付けられている。また、タンク3には、後述する圧縮部10の吐出配管28が接続されている。
Next, reference numeral 3 denotes a tank accommodated on the front side in the
さらに、タンク3の左側寄りには、図2に示す如く、ダイヤル式の減圧弁4A、圧力計4Bおよびホースカップリング4Cからなる低圧用の空気圧調整器4が取付けられている。また、タンク3の右側には、ダイヤル式の減圧弁5A、圧力計5Bおよびホースカップリング5Cからなる高圧用の空気圧調整器5が取付けられている。
Further, as shown in FIG. 2, a low pressure
6はタンク3と後述する圧縮機本体7のモータ部8との間に配設された制御装置で、該制御装置6は、タンク3の後側に取付けられている。そして、制御装置6は、モータ部8を制御するものである。
7はケーシング2内の後側に収容された圧縮機本体を示している。この圧縮機本体7は、タンク3に向けて圧縮空気を供給するものである。そして、圧縮機本体7は、図3、図4に示すように、後述のモータ部8、冷却ファン9、圧縮部10により大略構成されている。
8は圧縮機本体7の右側に配設されたモータ部で、該モータ部8は、後述する圧縮部10のクランクケース11に取付けられている。このモータ部8は、制御装置6から給電されることにより回転し、圧縮部10を駆動するものである。また、モータ部8は、クランクケース11と同一軸線上で対向する円筒状のモータケース8Aと、該モータケース8Aの中心部を左,右方向に延びた回転軸8Bと、前記モータケース8A内に固定されたステータと、該ステータの内周側に位置して前記回転軸8Bに固着されたロータ(いずれも図示せず)とにより大略構成されている。
ここで、モータ部8の回転軸8Bは、一端側が圧縮部10のクランクケース11内に突出してクランク軸を構成している。一方、回転軸8Bの他端側は、モータケース8Aの右側に突出し、その突出端にはモータ部8、圧縮部10に冷却風を供給する冷却ファン9が取付けられている。
Here, the
次に、10は本実施の形態による往復動圧縮機を構成する圧縮機本体7の圧縮部を示している。この圧縮部10は、後述のクランクケース11に低圧側シリンダ12と高圧側シリンダ16とを水平方向で対向する位置に取付けることにより2段階で空気を圧縮する水平対向型の往復動空気圧縮機として構成されている。
Next,
11は左,右方向に延びる軸線を中心とする略円筒状に形成されたクランクケースを示している。このクランクケース11には、前記軸線を挟んで径方向の反対側、即ち、軸線を挟んで水平方向で対向する後位置と前位置にシリンダ取付部11Aとシリンダ取付部11Bとが設けられている。また、クランクケース11の一端側は、蓋体11Cによって閉塞され、他端側にはモータ部8が取付けられている。そして、クランクケース11は、ベース部材2Aの底部に防振ゴム11Dを介して取付けられている。
12はクランクケース11の後側に設けられた低圧側シリンダで、該低圧側シリンダ12は、外気を吸込んで高圧側シリンダ16に圧縮空気を供給するものである。そして、低圧側シリンダ12は、水平方向の後側に延びた状態でクランクケース11のシリンダ取付部11Aに取付けられた筒状のシリンダ13と、該シリンダ13の先端(後端)に設けられた弁座部材14と、該弁座部材14の後端側に設けられたシリンダヘッド15と、前記シリンダ13内に往復動可能に挿嵌され、前記弁座部材14との間に圧縮室を画成するピストンと、該ピストンをモータ部8の回転軸8Bに接続する連接棒と、前記弁座部材14に設けられた吸込弁、吐出弁(いずれも図示せず)とにより大略構成されている。
また、シリンダヘッド15には、吸込室に連通する吸込口と吐出室(いずれも図示せず)に連通する吐出口15A(図3参照)とが設けられ、該吐出口15Aは、シリンダヘッド15の下部に下向きに設けられている。これにより、運転停止時に吐出室内に残留する圧縮空気が結露してドレンが発生したとしても、このドレンは下向きの吐出口15Aから後述の連通配管27側に排出することができる。
Further, the
16はクランクケース11の前側に設けられた高圧側シリンダで、該高圧側シリンダ16は、低圧側シリンダ12から吐出された圧縮空気を再度圧縮し、高圧な圧縮空気としてタンク3に供給するものである。そして、高圧側シリンダ16は、図5に示す如く、後述のシリンダ17、弁座部材18、吸込弁19、吐出弁20、ピストン21、シリンダヘッド24等により大略構成されている。
17は水平方向の前側に延びた状態でクランクケース11のシリンダ取付部11Bに取付けられた筒状のシリンダを示している。このシリンダ17は、低圧側のシリンダ13と水平方向で対向する位置に配設されている。
18はシリンダ17の先端(前端)に設けられた弁座部材で、該弁座部材18は、後述するピストン21との間に圧縮室23を画成するものである。この弁座部材18には、図5に示すように、後述するシリンダヘッド24の吸込室25に対応する位置に吸込ポート18Aが設けられている。また、シリンダヘッド24の吐出室26に対応する位置には、図6に示すように、吐出ポート18Bが設けられている。
19はシリンダ17側に位置して弁座部材18に設けられた吸込弁で、該吸込弁19は、ばね性を有する金属板により形成されている。また、吸込弁19は、ピストン21の吸込行程で吸込ポート18Aを開放し、吐出行程で閉塞するものである。
19 is a suction valve provided on the
20はシリンダヘッド24側に位置して弁座部材18に設けられた吐出弁を示している(図7等参照)。この吐出弁20は、ばね性を有する金属板により形成され、シリンダヘッド24の吐出室26内に配置されている。そして、吐出弁20は、ピストン21の吐出行程で吐出ポート18Bを開放し、吸込行程で閉塞するものである。
また、21はシリンダ17内に往復動可能に挿嵌されたピストン(図5参照)、22は該ピストン21をモータ部8の回転軸8Bに接続する連接棒をそれぞれ示している。また、ピストン21は、シリンダ17内で弁座部材18との間に圧縮室23を画成している。
24は弁座部材18の前面側に設けられたシリンダヘッドで、該シリンダヘッド24は、例えばシリンダ17、弁座部材18と一緒にクランクケース11にボルト止めされている。また、シリンダヘッド24は、図8、図9に示す如く、上壁面部24A、下壁面部24B、左壁面部24C、右壁面部24Dおよび閉塞面部24Eを有する短尺な有蓋角筒状に形成されている。
また、下壁面部24Bと右壁面部24Dとの角隅位置には、上,下方向の中間部に位置してJ字状の隔壁24Fが設けられ、該隔壁24Fと下壁面部24B、右壁面部24Dとにより囲まれた空間は後述の吸込室25となっている。さらに、上壁面部24A,下壁面部24Bと左壁面部24C,右壁面部24Dとは、後述の吐出室26を上,下方向と左,右方向から囲む周壁面を構成している。そして、吐出室26の下側に位置する下壁面部24Bは、吐出室26の下側を囲む上面が傾斜壁面24Gとなっており、この傾斜壁面24Gは、後述するように吐出室26内のドレンを排出するものである。
Further, a J-shaped
また、シリンダヘッド24の右側に位置する右壁面部24Dには、吸込室25に連通して吸込口24Hが横向きに設けられている。一方、左側に位置する左壁面部24Cには、吐出室26に連通して吐出口24Jが横向きに設けられている。
The
ここで、25はシリンダヘッド24内の右側に位置して設けられた吸込室を示している。この吸込室25は、シリンダヘッド24の下壁面部24Bと右壁面部24Dと隔壁24Fとに囲まれた空間部として形成されている。また、吸込室25は、シリンダヘッド24の吸込口24Hと弁座部材18の吸込ポート18Aとに連通している。
Here,
26はシリンダヘッド24内の上側に位置して設けられた吐出室を示している。この吐出室26は、上壁面部24A,下壁面部24Bと左壁面部24C,右壁面部24Dとにより上,下方向と左,右方向から囲み、これらの上壁面部24A、傾斜壁面24G、左壁面部24C、右壁面部24Dを閉塞面部24Eで閉塞することにより画成されている。また、吐出室26の下側には、下壁面部24Bの傾斜壁面24Gが配置され、該吐出室26内で発生したドレンは傾斜壁面24Gに向けて流下する。
そして、シリンダヘッド24の吸込口24Hには、図5に示すように連通配管27が接続され、該吸込口24Hは連通配管27を介して低圧側シリンダ12のシリンダヘッド15に設けられた吐出口15Aに接続されている。また、吐出口24Jには吐出配管28が接続され、該吐出配管28を介してタンク3に接続されている。
A
なお、空気圧縮機1は、片手で吊り下げて運搬できるように薄型に形成しているから、シリンダヘッド24は、タンク3の近傍に位置し、その周囲には連通配管27、吐出配管28が配置され、ケーシング2のベース部材2A、カバー部材2Bも接近している。このために、吸込口24Hと吐出口24Jは、例えば点検、整備の作業性等を考慮してシリンダヘッド24の右位置と左位置に配置されている。
Since the air compressor 1 is formed thin so that it can be suspended and transported with one hand, the
ここで、第1の実施の形態の特徴部分であるシリンダヘッド24に設けられた傾斜壁面24Gと吐出口24Jについて詳しく説明する。
Here, the
このシリンダヘッド24の下壁面部24Bに設けられた傾斜壁面24Gは、空気圧縮機1を運転する姿勢、即ち、作業現場の地面、床面等にケーシング2のベース部材2Aの底面を付けるように平らに配置したときに(図9に示す状態にしたときに)、吐出室26の下側の壁面を構成するものである。また、この運転状態において傾斜壁面24Gは、左壁面部24Cに設けた吐出口24Jに向けて下向きに傾斜している。
The
このように構成したことにより、吐出室26内に残留した圧縮空気が結露してドレン(水分)が発生した場合には、このドレンは、右壁面部24D、閉塞面部24E、隔壁24F、弁座部材18を伝って下側の傾斜壁面24Gに流れ落ちる。そして、傾斜壁面24Gは、流れ落ちてくるドレンを傾斜によって吐出口24Jに向けて流通させることにより、このドレンを吐出口24Jから順次排出することができる。
With this configuration, when the compressed air remaining in the
また、シリンダヘッド24の吐出口24Jは、左壁面部24Cと傾斜壁面24Gとの角隅位置に開口するように設けているから、吐出室26内で左壁面部24C、閉塞面部24E、傾斜壁面24G、弁座部材18に伝って流れるドレンを吐出口24Jに効果的に導くことができる。
Further, since the
第1の実施の形態による2段式の水平対向型往復動空気圧縮機1は、上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。 The two-stage horizontally opposed reciprocating air compressor 1 according to the first embodiment has the above-described configuration. Next, the operation thereof will be described.
まず、制御装置6から圧縮機本体7のモータ部8に給電して回転軸8Bを回転駆動させると、圧縮部10の低圧側シリンダ12は、シリンダ13内でピストンを往復動し、吸込んだ外気を圧縮してシリンダヘッド15の吐出口15Aから吐出する。そして、吐出口15Aから吐出された圧縮空気は、連通配管27を通って高圧側シリンダ16に供給される。
First, when power is supplied from the
次に、高圧側シリンダ16は、シリンダ17内でピストン21を往復動し、その吸込行程で吸込弁19を開弁させつつ連通配管27から供給される圧縮空気を、シリンダヘッド24の吸込口24H、吸込室25、弁座部材18の吸込ポート18Aを経由して圧縮室23に吸込む。続いて、圧縮行程では、圧縮室23内に吸込んだ圧縮空気をピストン21によりさらに圧縮することにより、吐出弁20を開弁させ、弁座部材18の吐出ポート18Bから吐出室26に吐出する。これにより、吐出室26に吐出された高圧な圧縮空気は、シリンダヘッド24の吐出口24Jから吐出配管28を経由してタンク3に供給することができる。
Next, the high
一方、往復動空気圧縮機1の運転を停止すると、圧縮室23から吐出された高圧な圧縮空気が吐出室26、吐出配管28等の内部に残留する。この状態で圧縮空気の温度が低下したときには、圧縮空気中の水分が結露してドレンが発生する。この吐出室26内に発生したドレンは、右壁面部24D、閉塞面部24E、隔壁24F、弁座部材18を伝って下側の傾斜壁面24Gに流下するから、該傾斜壁面24Gは、ドレンを吐出口24Jに向けて流通させ、該吐出口24Jから順次排出することができる。
On the other hand, when the operation of the reciprocating air compressor 1 is stopped, high-pressure compressed air discharged from the
さらに、往復動空気圧縮機1の点検、整備作業を行う場合には、ケーシング2のカバー部材2Bを取外すことにより、タンク3、制御装置6、圧縮機本体7等を露出させることができる。ここで、高圧側シリンダ16は、タンク3に接近して配置されている上に、配管27,28が接続されている。しかし、シリンダヘッド24の右位置に吸込口24Hを設け、左位置に吐出口24Jを設けることにより、配管27,28等の点検作業、着脱、増し締め作業等の整備作業を容易に行うことができる。
Furthermore, when performing inspection and maintenance work of the reciprocating air compressor 1, the tank 3, the
このように構成した第1の実施の形態によれば、高圧側シリンダ16のシリンダヘッド24には、吐出口24Jを左壁面部24Cに設け、吐出室26の下側に位置する下壁面部24Bには、吐出口24Jに向けて下向きに傾斜した傾斜壁面24Gを形成する構成としている。従って、圧縮運転を停止させ、吐出室26内に残留した圧縮空気が冷えて結露によるドレンが発生したときには、傾斜壁面24Gにより吐出室26内のドレンを吐出口24J側に移動させることができ、該吐出口24Jから順次排出することができる。これにより、シリンダヘッド24の左壁面部24Cに吐出口24Jを設けた場合でも、吐出室26内で発生したドレンを吐出配管28側に排出することができる。
According to the first embodiment configured as described above, the
この結果、吐出室26にドレンが溜まるのを防止できるから、残留したドレンによって吐出弁20が錆付くのを未然に防ぐことができ、該吐出弁20を閉弁したときの気密性を長期に亘って良好に保つことができる。これにより、圧縮機本体7の圧縮部10の圧縮効率を向上することができ、往復動空気圧縮機1の圧縮性能、信頼性等を向上することができる。
As a result, since it is possible to prevent the drain from accumulating in the
しかも、第1の実施の形態では、空気圧縮機1を薄型に形成し、これに合せて水平対向型の圧縮部10を用い、さらに、シリンダヘッド24をタンク3の近傍に配置し、その周囲に連通配管27、吐出配管28を配置する構成としているから、シリンダヘッド24の吸込口24Hと吐出口24Jは、点検、整備の作業性等を考慮して当該シリンダヘッド24の左,右位置に配置する必要がある。しかし、本実施の形態によれば、吐出口24Jをシリンダヘッド24の左位置に配設した場合でも、吐出室26内のドレンを排出することができるから、小型かつ薄型で機器類が込み入っている可搬式の往復動空気圧縮機1において優れた効果を得ることができる。
Moreover, in the first embodiment, the air compressor 1 is formed thin, the horizontally opposed
また、吐出口24Jは、シリンダヘッド24の左壁面部24Cと傾斜壁面24G(下壁面部24B)との角隅位置に開口して設けている。従って、吐出室26内で左壁面部24C、閉塞面部24E、傾斜壁面24G、弁座部材18に伝って流れるドレンを吐出口24Jに効果的に導くことができ、該吐出口24Jからドレンを効率よく流出させることができる。
Further, the
次に、図10および図11は本発明の第2の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、吸込弁をピストンに設ける構成としたことにある。この構成は、単気筒型の往復動圧縮機または複数段で圧縮する多気筒型の往復動圧縮機の1段目のシリンダに適用されるものであり、第2の実施の形態では、例えば1段目の低圧側シリンダに適用した場合を例に挙げて説明する。 Next, FIGS. 10 and 11 show a second embodiment of the present invention, and the feature of this embodiment is that a suction valve is provided on the piston. This configuration is applied to the first cylinder of a single-cylinder reciprocating compressor or a multi-cylinder reciprocating compressor that compresses in a plurality of stages. In the second embodiment, for example, 1 A case where it is applied to a low-pressure side cylinder will be described as an example.
図10において、31は第2の実施の形態による低圧側シリンダを示している。32は低圧側シリンダ31を構成するシリンダで、該シリンダ32の先端には弁座部材33が設けられている。また、弁座部材33には、後述の吸込弁36がピストン35に設けられたことにより、吐出ポート33Aだけが設けられている。さらに、弁座部材33には、吐出ポート33Aを開,閉する吐出弁34が取付けられている。
In FIG. 10,
また、35はシリンダ32内に設けられたピストンで、該ピストン35の端面には、弁収容凹部35Aが形成され、該弁収容凹部35Aの底部には外部と連通可能な吸込ポート35Bが設けられている。そして、ピストン35の弁収容凹部35A内には、吸込ポート35Bを開,閉する吸込弁36が配設されている。
さらに、37は弁座部材33の前面側に設けられたシリンダヘッドで、該シリンダヘッド37は、図10、図11に示す如く、第1の実施の形態によるシリンダヘッド24に設けられていた隔壁24F、吸込口24H、吸込室25が廃止されている。
Further, 37 is a cylinder head provided on the front surface side of the
即ち、シリンダヘッド37は、上壁面部37A、下壁面部37B、左壁面部37C、右壁面部37Dおよび閉塞面部37Eを有する短尺な有蓋角筒状に形成され、その内部は吐出室38となっている。また、下壁面部37Bの上面は傾斜壁面37Fとなり、左壁面部37Cには吐出口37Gが設けられている。そして、吐出口37Gには連通配管39が接続されている。
That is, the
かくして、このように構成された第2の実施の形態でも、第1の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第2の実施の形態によれば、低圧側シリンダ31でもドレンの発生による圧縮漏れを防止できるから、圧縮性能等をより一層向上することができる。
Thus, in the second embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those in the first embodiment. In particular, according to the second embodiment, even the low-
なお、第1の実施の形態では、シリンダヘッド24の下壁面部24Bは上,下方向に厚肉に形成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図12に示す変形例のように構成してもよい。
In the first embodiment, the case where the lower
即ち、図12に示すようにシリンダヘッド41を、上壁面部41A、下壁面部41B、左壁面部41C、右壁面部41Dおよび閉塞面部41Eを有する短尺な有蓋角筒状に形成し、吸込室42を画成する隔壁41Fと左壁面部41Cとの間には、下壁面部41Bと別個に傾斜壁面部41Gを設ける構成としてもよい。この構成とした場合には、上壁面部41A,傾斜壁面部41Gと左壁面部41C,右壁面部41Dが吐出室43を上,下方向と左,右方向から囲む周壁面を構成する。また、下壁面部41B、左壁面部41C、右壁面部41D、傾斜壁面部41Gで囲む部分は肉抜き部44として形成することができ、この肉抜き部44によってシリンダヘッド41を軽量化することができる。この構成は、第2の実施の形態にも同様に適用することができるものである。
That is, as shown in FIG. 12, the
また、第1の実施の形態では、シリンダ12,16を水平方向に対向して配置した2段式の水平対向型空気圧縮機をなす圧縮部10を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、1段または3段以上の往復動圧縮機、単気筒または3気筒以上の往復動圧縮機を圧縮部として用いてもよい。また、水平方向に配置したシリンダとしては、シリンダを水平方向から多少上方に立上げた形態も含み、複数気筒(V型等)に適用することもできる。この構成は、第2の実施の形態にも同様に適用することができるものである。
Further, in the first embodiment, the description has been made by taking as an example the
さらに、各実施の形態では、ケーシング2内にタンク3、圧縮機本体7等を収容した可搬式の往復動空気圧縮機1を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば、パッケージ等に収められた据置き型のパッケージ圧縮機等に適用してもよい。
Furthermore, in each embodiment, the portable reciprocating air compressor 1 which accommodated the tank 3, the compressor
1 往復動空気圧縮機
2 ケーシング
3 タンク
7 圧縮機本体
8 モータ部
10 圧縮部
11 クランクケース
12,31 低圧側シリンダ
13,17,32 シリンダ
14,18,33 弁座部材
15,24,37,41 シリンダヘッド
15A,24J,37G,41J 吐出口
16 高圧側シリンダ
18A,35B 吸込ポート
18B,33A 吐出ポート
19,36 吸込弁
20,34 吐出弁
21,35 ピストン
22 連接棒
23 圧縮室
24A,37A,41A 上壁面部
24B,37B,41B 下壁面部
24C,37C,41C 左壁面部
24D,37D,41D 右壁面部
24E,37E,41E 閉塞面部
24F,41F 隔壁
24G,37F 傾斜壁面
24H,41H 吸込口
25,42 吸込室
26,38,43 吐出室
27,39 連通配管
28 吐出配管
41G 傾斜壁面部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
該圧縮部により圧縮された空気を貯留するタンクと、
モータケースと、該モータケース内に配置された回転軸と、前記モータケース内に固定されたステータと、該ステータの内周側に位置して前記回転軸に固定されたロータとを有し、前記クランクケース内に取付けられたモータ部と、
該モータ部の回転軸に接続され、前記シリンダ内に往復動可能に挿嵌されたピストンと、
前記シリンダの前記クランクケースのある側とは反対側の端部に設けられ該ピストンとの間に圧縮室を画成し該圧縮室に開口する吸込ポートおよび吐出ポートを有する弁座部材と、
該弁座部材に設けられ前記吸込ポートを開,閉する吸込弁と、
前記弁座部材に設けられ前記吐出ポートを開,閉する吐出弁と、
前記弁座部材の前記圧縮室のある側と反対側に設けられ、前記吸込ポートと連通可能な吸込室と前記吐出ポートと連通可能な吐出室とを画成し、該吐出室を上,下方向と左,右方向から囲む周壁面と、該周壁面を閉塞する閉塞面と、前記周壁面のうち左または右方向に位置する一の周壁面部に開口して設けられた吐出口とにより構成し、前記周壁面のうち前記吐出口を下方向から囲み、前記弁座部材の吐出ポートよりも下側に配置される周壁面部を前記吐出口に向けて下向きに傾斜した傾斜壁面として形成したシリンダヘッドと、
を備える往復動圧縮機。 A compression case for compressing air, having a crankcase and a cylinder attached to the crankcase and arranged in a state extending horizontally from the crankcase;
A tank for storing air compressed by the compression unit;
A motor case, a rotating shaft disposed in the motor case, a stator fixed in the motor case, and a rotor positioned on the inner peripheral side of the stator and fixed to the rotating shaft; A motor portion mounted in the crankcase;
A piston connected to the rotating shaft of the motor unit and removably inserted into the cylinder;
A valve seat member provided at an end of the cylinder opposite to the crankcase side and having a suction port and a discharge port defining a compression chamber between the piston and the compression chamber;
A suction valve provided in the valve seat member for opening and closing the suction port;
A discharge valve provided on the valve seat member for opening and closing the discharge port;
The valve seat member is provided on a side opposite to the side where the compression chamber is located, and defines a suction chamber that can communicate with the suction port and a discharge chamber that can communicate with the discharge port. A peripheral wall surface that surrounds the direction, left and right directions, a closed surface that closes the peripheral wall surface, and a discharge port that is opened in one peripheral wall portion located in the left or right direction of the peripheral wall surface configured, enclose the discharge opening from the downward direction of the circumferential wall, the circumferential wall portion disposed below the discharge port of the valve seat member as an inclined wall inclined downwardly toward said discharge port A formed cylinder head;
A reciprocating compressor.
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