JP2008248812A - Reciprocating compressor - Google Patents
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Abstract
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する。 The present invention relates to a reciprocating compressor suitably used for compressing a gas such as air.
気体を圧縮する往復動圧縮機には、モータ等の駆動源の回転駆動軸に偏心してクランクを取り付け、このクランクにベアリングを介してピストンのコネクティングロッドを回転可能に連結する構成のものがある。この往復動圧縮機は、回転駆動軸の回転でクランクが偏心回転することでピストンがシリンダ内で揺動しながら往復動して、気体を吸入し圧縮して吐出する。このような往復動圧縮機では、ピストンをコネクティングロッドの先端側に設けられる円盤部とこの円盤部に取り付けられる別体のリテーナとにより形成し、これら円盤部とリテーナとでリップシールを挟持して、このリップシールをシリンダの内周面に摺接させることで、ピストンとシリンダとのシールを行うようになっている(例えば特許文献1参照)。
ところで、上記のような往復動圧縮機は、駆動時に特に圧縮室で圧縮により多くの熱が発生することになり、このような圧縮熱がピストンのリテーナやリップシールからコネクティングロッドを介してその基端側に設けられたベアリングに伝わることになって、ベアリングを劣化させ、メンテナンス周期を短くする一因となっている。 By the way, in the reciprocating compressor as described above, a lot of heat is generated by the compression especially in the compression chamber at the time of driving, and this compression heat is generated from the retainer of the piston or the lip seal through the connecting rod. It is transmitted to the bearing provided on the end side, which is a cause of deteriorating the bearing and shortening the maintenance cycle.
したがって、本発明は、ベアリングの劣化を抑制することができ、メンテナンス周期を延長可能となる往復動圧縮機の提供を目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a reciprocating compressor capable of suppressing deterioration of a bearing and extending a maintenance cycle.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、シリンダと、コネクティングロッドの先端側に設けられた円盤部と該円盤部に取り付けられたリテーナとにより形成され前記シリンダ内を往復動するピストンと、内周側が該ピストンの円盤部とリテーナとの間に挟持されて取り付けられる挟持部となり、外周側が該挟持部から外向きに突出し前記シリンダの内周面に摺接するリップ部となったリップシールと、を備えた往復動圧縮機において、前記ピストンの円盤部とリテーナとの間に気体層を設けたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is formed by a cylinder, a disk part provided on a tip end side of a connecting rod, and a retainer attached to the disk part, and reciprocates in the cylinder. The piston and the inner peripheral side are sandwiched between and attached to the piston disk part and the retainer, and the outer peripheral side protrudes outward from the sandwiched part to be a lip portion that is in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylinder. A reciprocating compressor provided with a lip seal is characterized in that a gas layer is provided between a disk portion of the piston and a retainer.
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明において、前記ピストンの円盤部と前記リップシールの挟持部との間に、断熱性を有する材料のスペーサを設けてなることを特徴としている。 The invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, a spacer made of a heat-insulating material is provided between the disk portion of the piston and the clamping portion of the lip seal.
請求項3に係る発明は、請求項2に係る発明において、前記スペーサには、前記ピストンの円盤部と前記リップシールの挟持部との間に気体層を形成する間欠部が設けられていることを特徴としている。 The invention according to claim 3 is the invention according to claim 2, wherein the spacer is provided with an intermittent portion that forms a gas layer between the disc portion of the piston and the clamping portion of the lip seal. It is characterized by.
請求項4に係る発明は、請求項1乃至3のいずれか一項に係る発明において、前記円盤部と前記リテーナとが、断熱性を有する締結部材で締結されていることを特徴としている。 The invention according to claim 4 is characterized in that, in the invention according to any one of claims 1 to 3, the disk portion and the retainer are fastened by a fastening member having heat insulation properties.
請求項1に係る発明によれば、圧縮室で発生した圧縮熱がリテーナからピストンの円盤部に伝わろうとしてもこれらの間に設けられた気体層によってこれを抑制することができる。したがって、コネクティングロッドの基端側に設けられたベアリングの劣化を抑制することができ、ベアリングの長寿命化が図れるため、メンテナンス周期を延長可能となる。 According to the first aspect of the present invention, even if the compression heat generated in the compression chamber is transmitted from the retainer to the disk portion of the piston, this can be suppressed by the gas layer provided therebetween. Therefore, deterioration of the bearing provided on the base end side of the connecting rod can be suppressed, and the life of the bearing can be extended, so that the maintenance cycle can be extended.
請求項2に係る発明によれば、圧縮室で発生した圧縮熱がリップシールからピストンの円盤部に伝わろうとしてもピストンの円盤部とリップシールの挟持部との間に設けられた、断熱性を有する材料のスペーサによってこれをさらに抑制することができる。 According to the invention of claim 2, even if the compression heat generated in the compression chamber is transmitted from the lip seal to the piston disk portion, the heat insulating property is provided between the piston disk portion and the lip seal clamping portion. This can be further suppressed by spacers made of a material having
請求項3に係る発明によれば、スペーサにピストンの円盤部とリップシールの挟持部との間に気体層を形成する間欠部が設けられているため、圧縮室で発生した圧縮熱がリップシールからピストンの円盤部に伝わろうとしてもこれらの間に設けられたスペーサおよび気体層によってこれをさらに抑制することができる。 According to the third aspect of the present invention, since the spacer is provided with the intermittent portion that forms the gas layer between the disc portion of the piston and the sandwiching portion of the lip seal, the compression heat generated in the compression chamber is generated by the lip seal. Even if it is going to be transmitted to the disk part of the piston from this, this can be further suppressed by the spacer and the gas layer provided between them.
請求項4に係る発明によれば、円盤部とリテーナとが、断熱性を有する締結部材で締結されているため、圧縮室で発生した圧縮熱がリテーナから締結部材を介してピストンの円盤部に伝わろうとしてもこれを抑制することができる。 According to the invention which concerns on Claim 4, since the disk part and the retainer are fastened by the fastening member which has heat insulation, the compression heat which generate | occur | produced in the compression chamber is sent from the retainer to the disk part of the piston via the fastening member. This can be suppressed even if it is transmitted.
本発明の一実施形態の往復動圧縮機を図面を参照して以下に説明する。
本実施形態の往復動圧縮機11は、図1に示すように、駆動源である電動式のモータ12と、このモータ12に対し隣接配置されこのモータ12で駆動されて圧縮空気を発生させる圧縮機本体13とで構成されている。
A reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
往復動圧縮機11は、軸線方向における一端が開口部とされるモータハウジング部16と、このモータハウジング部16の軸線方向における他端側を閉塞させる底部17と、底部17のモータハウジング部16とは反対側に延出するクランクケース部18とを有するハウジング19と、このハウジング19のモータハウジング部16の底部17とは反対側にボルト20で固定される端板21と、クランクケース部18のモータハウジング部16とは反対側にネジ22で固定される端板23とを備えている。
The reciprocating
モータ12は、ハウジング19のモータハウジング部16の内側に設けられたステータ25と、ステータ25の内側に挿入されるロータ26とを有しており、ロータ26の回転駆動軸27がハウジング19の底部17のベアリング保持穴30に保持されたベアリング31と端板21のベアリング保持穴32に保持されたベアリング33とによって回転可能に支持されている。なお、モータ12の回転駆動軸27は、ハウジング19の底部17からクランクケース部18側に突出し、端板23からも突出している。
The
圧縮機本体13は、円筒状をなすとともに上記したクランクケース部18の上側に上下に軸線を配置して搭載されるシリンダ35と、シリンダ35の上側の開口部を覆うように設けられるとともに上下方向に貫通する複数の吐出穴37が形成された仕切板38と、仕切板38の上面側に吐出穴37を覆うように取り付けられた板状の吐出弁39と、仕切板38の上側に吐出弁39を覆うように取り付けられるとともに内外を貫通する外部吐出穴40が形成されたシリンダヘッド41とを有している。
The
さらに、圧縮機本体13は、クランクケース部18内においてモータ12の回転駆動軸27に偏心状態で嵌合固定されるクランク部材45と、モータ12の回転駆動軸27のクランク部材45よりも先端側に嵌合された状態で、回転駆動軸27に螺合されるナット46でクランク部材45に固定されるバランスウエイト47と、回転駆動軸27の端板23から突出する先端部に嵌合しナット48により固定されるファン49とを有している。
Further, the compressor
加えて、圧縮機本体13は、基端側がクランク部材45にベアリング52を介して回転可能に連結されるとともに先端側がシリンダ35内に往復動可能に設けられる往復動部材53を有している。
In addition, the compressor
この往復動部材53は、ベアリング52を保持するベアリング保持穴54が基端側に形成されたコネクティングロッド55と、このコネクティングロッド55の先端側に設けられてシリンダ35内に往復動可能に設けられる厚さの薄い円盤部56とが一体成形された金属製の本体部材57とを有している。また、往復動部材53は、図2および図3に示すように、本体部材57の円盤部56の上側に配置される金属製のリテーナ58と、リテーナ58の上下に貫通する複数の吸込穴59を上側で覆うようにリテーナ58に取り付けられる板状の吸込弁60と、この吸込弁60をリテーナ58に取り付ける取付部材61と、リテーナ58を円盤部56に締結するネジ(締結部材)62とを有している。
The reciprocating
また、往復動部材53には、リテーナ58と円盤部56とで挟持されるいずれも円環状のリップシール65およびスペーサ66が設けられており、リップシール65はシリンダ35の内周面に摺接してシリンダ35と円盤部56およびリテーナ58との隙間をシールする。
Further, the reciprocating
本体部材57の円盤部56は、中間所定範囲にその外周側よりも下方に凹む凹部68が形成されており、その結果、凹部68の外側が環状をなして上側に突出する環状台部69となっている。なお、凹部68の底面68aの位置に、上下に貫通する通路穴70が複数形成されており、またネジ62が螺合される複数のメネジ71が形成されている。
The
リテーナ58は、円盤部56の凹部68に嵌合する嵌合凸部75が軸線方向一側に形成されており、その結果、軸線方向他側が嵌合凸部75よりも大径のフランジ部76となっている。リテーナ58には、軸線方向に貫通してネジ62が挿入される複数のネジ挿入穴77が複数形成されている。また、リテーナ58には、嵌合凸部75とは反対側に取付凹部78が形成されており、この取付凹部78の底面78aの位置に上記した吸込穴59が形成され、吸込弁60および取付部材61が取り付けられている。
In the
リップシール65は、PTFE(四フッ化エチレン樹脂)等の弾性材料からなる円環状のシールリングであり、内周側が、リテーナ58の嵌合凸部75を嵌合させるとともに円盤部56の環状台部69とリテーナ58のフランジ部76との間に挟持される平板円環状の挟持部81とされ、外周側が、この挟持部81から外向きに突出しリテーナ58のフランジ部76の外周側を覆うように軸線方向一側に屈曲するリップ部82とされており、リップ部82においてシリンダ35の内周面に摺接する。
The
スペーサ66は、リテーナ58の嵌合凸部75を嵌合させるとともに円盤部56の環状台部69とリップシール65の挟持部81との間に挟持されるものであり、例えばPTFE(四フッ化エチレン樹脂)等の断熱性を有する材料を用いて形成されている。スペーサ66には、図4に示すように、径方向の中間位置に軸線方向に貫通する貫通穴(間欠部)84が形成されており、このような貫通穴84が円周方向に所定の等ピッチで間欠的に複数形成されている。
The
ここで、上記を組み付ける場合、本体部材57の円盤部56の環状台部69上にスペーサ66を載せ、その上にリップシール65を載せて、その上に、リップシール65とスペーサ66と凹部68とに嵌合凸部75を嵌合させるようにしてリテーナ58をフランジ部76において載せる。そして、リテーナ58を複数本のネジ62で本体部材57の円盤部56に固定する。このとき、ネジ62の締結力でリテーナ58のフランジ部76が円盤部56の環状台部69との間でリップシール65の挟持部81およびスペーサ66を挟持することになる。
Here, when assembling the above, the
このようにリテーナ58、リップシール65およびスペーサ66が円盤部56に固定された状態で、リテーナ58の嵌合凸部75の下面75aと円盤部56の凹部68の底面68aとの間には、全面的に隙間があり(言い換えれば、嵌合凸部75の下面75aと凹部68の底面68aとは非接触)、円盤部56とリテーナ58との間に気体層85が形成されている。この気体層85は、通路穴70を介してクランクケース部18内側に連通している。
In a state where the
また、この状態で、スペーサ66の貫通穴84が、円盤部56の環状台部69とリップシール65の挟持部81との間に気体層86を形成する。
In this state, the through
なお、円盤部56とリテーナ58とを締結する複数本のネジ62は、PEEK(ポリエーテル・エーテル・ケトン樹脂)等の断熱性を有する材料を用いて形成されている。
The plurality of
ここで、円盤部56とリテーナ58と吸込弁60と取付部材61とネジ62とが、シリンダ35内で往復動するピストン88を構成しており、このピストン88にスペーサ66とリップシール65とが取り付けられている。
Here, the
また、ピストン88、スペーサ66およびリップシール65と、シリンダ35と、仕切板38とによって圧縮室90が形成されることになり、吸込弁60は、クランクケース部18側の空間から圧縮室90への空気の移動のみを許容する逆止弁となっている。また、上記した吐出弁39は、圧縮室90側からシリンダヘッド41側への空気の移動のみを許容する逆止弁となっている。
The
以上の往復動圧縮機11は、モータ12がロータ26を回転させると、ロータ26の回転駆動軸27が回転することになり、その結果、回転駆動軸27に固定されたクランク部材45が偏心回転運動を行う。すると、このクランク部材45にベアリング52を介して回転可能に連結されシリンダ35内に圧縮室90を形成するようにピストン88、スペーサ66およびリップシール65を挿嵌させた往復動部材53が、そのピストン88、スペーサ66およびリップシール65をシリンダ35内で上下に移動させるように往復動する。
In the
そして、ピストン88、スペーサ66およびリップシール65が下降すると圧縮室90が拡大し吐出弁39は閉状態のまま吸込弁60を開いてクランクケース部18側から空気を圧縮室90に導入する。続くピストン88、スペーサ66およびリップシール65の上昇で圧縮室90が縮小し吸込弁60は閉状態のまま吐出弁39を開いて圧縮室90から圧縮空気を吐出穴37および外部吐出穴40を介して吐出させる。
When the
以上に述べた本実施形態の往復動圧縮機11によれば、圧縮室90で発生した圧縮熱がリップシール65からピストン88の円盤部56に伝わろうとしてもこれらの間に設けられたスペーサ66によってこれを抑制することができ、また、圧縮室90で発生した圧縮熱がリテーナ58からピストン88の円盤部56に伝わろうとしてもこれらの間に設けられた気体層85によってこれを抑制することができる。したがって、コネクティングロッド55の基端側に設けられたベアリング52のグリス蒸発等に起因した劣化を抑制することができ、ベアリング52の長寿命化が図れるため、メンテナンス周期を延長可能となる。
According to the
また、スペーサ66が断熱性を有する材料からなるため、圧縮室90で発生した圧縮熱がリップシール65からピストン88の円盤部56に伝わろうとしてもこれらの間に設けられたスペーサ66によってこれをさらに抑制することができる。
Further, since the
さらに、スペーサ66にピストン88の円盤部56とリップシール65の挟持部81との間に気体層86を形成する貫通穴(巣)84が設けられているため、圧縮室90で発生した圧縮熱がリップシール65からピストン88の円盤部56に伝わろうとしてもこれらの間に設けられたスペーサ66および気体層86によってこれをさらに抑制することができる。
Further, since the
加えて、円盤部56とリテーナ58とが、複数本の断熱性を有する(熱伝導の低い)材料からなるネジ62で締結されているため、圧縮室90で発生した圧縮熱がリテーナ58からネジ62を介して円盤部56に伝わろうとしてもこれを抑制することができる。
In addition, since the
さらに、気体層85が通路穴70を介してクランクケース部18側に連通しており、しかも通路穴70は作動時にクランクケース部18側から気体が流れるため、気体層85の温度上昇を効果的に抑制できる。
Further, since the
なお、スペーサ66は、ピストン88の円盤部56とリップシール65の挟持部81との間に気体層を形成するように、円周方向に間欠形状をなしていれば、丸穴の貫通穴84に限らず、例えば、円周方向に長い長穴を円周方向に等ピッチで形成したり、外周側から内周側に向けて凹む凹部を円周方向に等ピッチで形成したり、内周側から外周側に向けて凹む凹部を円周方向に等ピッチで形成したりしても良く、これらを適宜組み合わせても良い。
If the
また、本実施形態の構成は、ピストンとコネクティングロッドとが別体で揺動可能なピストン式往復動圧縮機や冷媒用往復動圧縮機にも適用することができる。 The configuration of the present embodiment can also be applied to a piston-type reciprocating compressor or a reciprocating compressor for refrigerant in which a piston and a connecting rod can swing separately.
11 往復動圧縮機
35 シリンダ
55 コネクティングロッド
56 円盤部
58 リテーナ
62 ネジ(締結部材)
65 リップシール
66 スペーサ
81 挟持部
82 リップ部
84 貫通穴(間欠部)
85 気体層
86 気体層
88 ピストン
65
85
Claims (4)
コネクティングロッドの先端側に設けられた円盤部と該円盤部に取り付けられたリテーナとにより形成され前記シリンダ内を往復動するピストンと、
内周側が該ピストンの円盤部とリテーナとの間に挟持されて取り付けられる挟持部となり、外周側が該挟持部から外向きに突出し前記シリンダの内周面に摺接するリップ部となったリップシールと、
を備えた往復動圧縮機において、
前記ピストンの円盤部とリテーナとの間に気体層を設けたことを特徴とする往復動圧縮機。 A cylinder,
A piston that is formed by a disk part provided on the distal end side of the connecting rod and a retainer attached to the disk part, and reciprocates in the cylinder;
A lip seal having an inner peripheral side that is sandwiched and attached between the disc portion of the piston and the retainer, and an outer peripheral side that protrudes outward from the sandwiching portion and that is a lip portion that is in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylinder; ,
In a reciprocating compressor equipped with
A reciprocating compressor characterized in that a gas layer is provided between a disk portion of the piston and a retainer.
前記ピストンの円盤部と前記リップシールの挟持部との間に、断熱性を有する材料のスペーサを設けてなることを特徴とする往復動圧縮機。 The reciprocating compressor according to claim 1, wherein
A reciprocating compressor characterized in that a spacer made of a heat-insulating material is provided between a disk portion of the piston and a sandwiching portion of the lip seal.
前記スペーサには、前記ピストンの円盤部と前記リップシールの挟持部との間に気体層を形成する間欠部が設けられていることを特徴とする往復動圧縮機。 The reciprocating compressor according to claim 2, wherein
2. The reciprocating compressor according to claim 1, wherein the spacer is provided with an intermittent portion that forms a gas layer between a disc portion of the piston and a sandwiching portion of the lip seal.
前記円盤部と前記リテーナとが、断熱性を有する締結部材で締結されていることを特徴とする往復動圧縮機。 The reciprocating compressor according to any one of claims 1 to 3,
The reciprocating compressor characterized in that the disk portion and the retainer are fastened by a fastening member having heat insulation properties.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007091870A JP2008248812A (en) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | Reciprocating compressor |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2007091870A JP2008248812A (en) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | Reciprocating compressor |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103591002A (en) * | 2012-08-16 | 2014-02-19 | 句容市康顺铜业有限公司 | Full oilless air compressor compression high temperature blocking method |
KR20230035413A (en) | 2021-01-20 | 2023-03-13 | 가부시키가이샤 히다치 산키시스템 | compressor |
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2007
- 2007-03-30 JP JP2007091870A patent/JP2008248812A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103591002A (en) * | 2012-08-16 | 2014-02-19 | 句容市康顺铜业有限公司 | Full oilless air compressor compression high temperature blocking method |
KR20230035413A (en) | 2021-01-20 | 2023-03-13 | 가부시키가이샤 히다치 산키시스템 | compressor |
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