KR101824554B1

KR101824554B1 - 유체 기계

Info

Publication number: KR101824554B1
Application number: KR1020177030224A
Authority: KR
Inventors: 고스케 사다카타; 고이치 다시로; 가즈타카 스에후지
Original assignee: 가부시키가이샤 히다치 산키시스템
Priority date: 2013-06-24
Filing date: 2013-06-24
Publication date: 2018-02-01
Also published as: WO2014207791A1; US9964107B2; CN105074213B; US20150354551A1; JPWO2014207791A1; KR20170120205A; JP6039073B2; KR20150102100A; CN105074213A

Abstract

본 발명은, 토출 밸브의 닫힘 지연을 억제하면서, 토출 밸브의 진동을 저감할 수 있는 유체 기계를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은, 「실린더 내에서 왕복동하는 피스톤과, 상기 실린더 내에 설치된 밸브시트판과, 상기 밸브시트판의 포트부에 설치되며, 상기 피스톤의 왕복동에 따라 개폐되는 밸브와, 상기 밸브의 개방량을 규제하는 밸브 받침을 구비하고, 상기 밸브 받침의 상기 밸브시트판측의 면은, 상기 포트부 상에서는 상기 개방단측이 상기 포트부에 접근하도록 경사지며, 상기 포트부와 상기 고정단 사이에 상기 밸브시트판으로부터 가장 이간한 부분을 설치하는 것을 특징으로 하는 유체 기계」를 제공한다.

Description

유체 기계{FLUID MACHINE}

본 발명은 유체 기계에 관한 것이다.

본 기술분야의 배경기술로서 특허문헌 1, 2가 있다. 특허문헌 1에는 밸브 누름부를 프런트 머플러(front muffler)에 설치한 압축기가 기재되어 있다. 특허문헌 2에는 토출 밸브의 근방에 위쪽 방향으로 구부러진 만곡(彎曲) 리테이너가 설치된 로터리 압축기의 소음 장치가 기재되어 있다.

일본국 특개2010-281290호 공보 일본국 특개소61-79896호 공보

특허문헌 1의 밸브 누름부(밸브 받침)는 토출 포트(discharge port)의 위쪽에서 개방단측이 토출 밸브로부터 멀어지도록 경사져 있다. 그 때문에, 토출 밸브가 개방되었을 때에 토출 밸브와 밸브 받침이 면 접촉하지 않아 토출 밸브의 진동을 충분히 저감할 수 없다.

특허문헌 2의 만곡 리테이너(밸브 받침)는 토출 포트의 위쪽에서 수평으로 되어 있기 때문에, 토출 밸브가 개방되었을 때에 토출 밸브와 밸브 받침이 면 접촉하지 않아 토출 밸브의 진동을 충분히 저감할 수 없다.

상기 문제점을 감안하여 본 발명은, 토출 밸브의 닫힘 지연을 억제하면서 토출 밸브의 진동을 저감할 수 있는 유체 기계를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 「실린더 내에서 왕복동(往復動)하는 피스톤과, 상기 실린더 내에 설치된 밸브시트판과, 상기 밸브시트판의 포트부에 설치되며, 상기 피스톤의 왕복동에 따라 개폐되는 밸브와, 상기 밸브의 개방량을 규제하는 밸브 받침을 구비하고, 상기 밸브 받침의 상기 밸브시트판측의 면은, 상기 포트부 상에서는 개방단측이 상기 포트부에 접근하도록 경사지며, 상기 포트부와 상기 고정단 사이에 상기 밸브시트판으로부터 가장 이간한 부분을 설치하는 것을 특징으로 하는 유체 기계」를 제공한다.

본 발명에 따르면, 토출 밸브의 닫힘 지연을 억제하면서 토출 밸브의 진동을 저감할 수 있는 유체 기계를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 왕복동 압축기를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예 1의 밸브 받침의 비교 구조 1을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예 1의 밸브 받침의 비교 구조 2를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예 1의 밸브 받침을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예 1의 토출 밸브의 변형을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 실시예 1의 피스톤의 위상에 대한 밸브 받침의 비교 구조 1의 변위를 나타내는 그래프.
도 7은 본 발명의 실시예 1의 피스톤의 위상에 대한 밸브 받침의 비교 구조 2의 변위를 나타내는 그래프.
도 8은 본 발명의 실시예 1의 피스톤의 위상에 대한 밸브 받침의 변위를 나타내는 그래프.
도 9는 본 발명의 실시예 1의 밸브 받침과 비교 구조 1, 2의 밸브 받침의 성능을 비교한 그래프.
도 10은 본 발명의 실시예 2의 밸브 받침을 나타내는 도면.
도 11은 본 발명의 실시예 3의 밸브 받침을 나타내는 도면.
도 12은 본 발명의 실시예 3의 변형예의 밸브 받침을 나타내는 도면.
도 13은 본 발명의 실시예 4의 밸브 받침을 나타내는 도면.
도 14는 본 발명의 실시예 5의 밸브 받침을 나타내는 도면.

[실시예 1]

본 발명의 실시예 1에 대하여 도 1, 2를 사용해서 설명한다.

도 1은 본 실시예에 있어서의 유체 기계의 일례인 유체를 압축하는 왕복동 압축기의 전체 구조를 나타내는 도면이다. 왕복동 압축기는 실린더(6) 내에서 피스톤(9)이 왕복동하는 것에 의해 공기 등의 기체(유체)를 흡인하고 압축하여 토출하는 것이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 왕복동 압축기는 피스톤(9)을 수납하는 크랭크 케이스(7)를 갖고 있으며, 크랭크 케이스(7)는 내부가 크랭크실(8)로 되어 있다. 크랭크축(14)은 크랭크 케이스(7)에 회전 가능하게 지지되어 있다.

크랭크축(14)은 편심해서 설치된 편심축(15)을 갖고 있으며, 편심축(15)의 반대에 위치하는 부위에 밸런스 웨이트(balance weight)(16)가 설치되어 있다. 크랭크축(14)은 크랭크 케이스(7)의 외측으로 돌출하는 연결 축부에 구동원이 접속되어 회전 구동된다.

크랭크 케이스(7)의 상부에는, 내주면이 크랭크축(14)과 직교하는 방향으로 원통 형상의 실린더(6)가, 크랭크축(14)과 직교하는 방향으로 축선을 배치해서 부착되어 있다. 이 실린더(6)는 그 내주면이 축방향의 거의 전체에 걸쳐서 일정 직경을 이루고 있으며 크랭크실(8)로 개구되어 있다. 또한, 실린더(6) 내의 크랭크 케이스(7)와는 반대측에는 밸브시트판(5) 및 실린더 헤드 본체로 이루어지는 실린더 헤드(4)가 탑재되어 있다.

실린더 헤드 본체에는 외부와 연통하는 흡입실(17)과 토출실(18)이 구획 형성되어 있고, 흡입실(17)측에는 흡입 밸브(21) 등의 소리가 외부에 직접 들리지 않도록 하기 위한 케이스(1)와 케이스(1) 내부에 설치된 분진 흡입 방지를 위한 필터(2)가 배관(3)을 통하여 흡입실(17)과 연통해 있다. 또한, 흡입실(17)측의 밸브시트판(5)에는, 흡입실(17)을 실린더(6) 내의 압축실(23)에 연통시키는 흡입 구멍(19)(포트부)이 형성되며, 토출실(18)측의 밸브시트판(5)에는, 토출실(18)을 압축실(23)에 연통시키는 토출 구멍(20)(포트부)이 형성되어 있다. 또한, 밸브시트판(5)에는 리드 밸브로서의 흡입 밸브(21) 및 토출 밸브(22)가 부착되며, 이들 흡입 밸브(21) 및 토출 밸브(22)는, 기단측(일단)이 나사 등을 통하여 밸브시트판(5)에 고정된 고정단(25)으로 되고, 선단측(타단)은 자유단(개방단(26))으로 되어 피스톤(9)의 왕복동에 따라 흡입 구멍(19), 토출 구멍(20) 상(上)을 개폐한다. 또, 토출 밸브(22)보다도 충분히 강성이 높은 밸브 받침(24)이 고정단에 토출 밸브(22)와 함께 고정되어, 밸브 받침(24)에 의해서 토출 밸브(22)의 개방량이 억제된다.

크랭크축(14)의 편심축(15)에는 연접봉(connecting rod)(12)이 베어링을 통하여 회전 가능하게 연결되어 있다. 연접봉(12)은 그 일단측에 있어서 베어링을 통하여 크랭크축(14)에 회전 가능하게 연결되는 대략 원환(圓環) 형상의 대단부(大端部)(13)와, 이 대단부(13)로부터 실린더(6) 내로 신장되는 로드부와, 그 타단측에 있는 대단부(13)보다도 소경(小徑)인 대략 원환 형상의 소단부(小端部)(11)를 갖는 일체 성형품이다. 원환 형상의 대단부(13)의 중심 축선과 원환 형상의 소단부(11)의 중심 축선은 평행을 이루고 있으며, 이들 중심 축선은 로드부의 중심 축선과 직교해 있다.

연접봉(12)의 소단부(11)에는 원통 형상의 피스톤 핀(10)이 동축(同軸)으로 회전 가능하게 삽입되어 있으며, 이 피스톤 핀(10)을 통하여 피스톤(9)이 회동 가능하게 연결되어 있다. 즉, 피스톤(9)에는, 직경 방향으로 관통하는 2개소의 핀 구멍이 형성되어 있어, 한쪽의 핀 구멍, 연접봉(12)의 소단부(11), 다른 쪽의 핀 구멍에 피스톤 핀이 삽입됨으로써 피스톤(9)이 연접봉(12)에 연결된다. 피스톤(9)은 실린더(6) 내에 그 축선 방향을 따라 왕복 슬라이딩 가능하도록 끼워져 있다. 환언하면, 연접봉(12)은, 피스톤(9)을 실린더(6) 내에서 왕복동시키기 위해, 일단측이 피스톤(9)에 연결되고 타단측이 크랭크축(14)에 연결되어 있다. 피스톤(9)은 실린더(6)와 밸브시트판(5) 사이에 상기한 압축실(23)을 구획 형성한다.

연접봉(12)은, 대단부(13)가 크랭크축(14)의 편심축(15)에 의하여 편심 운동하게 되는 것에 의하여, 피스톤(9)을 실린더(6) 내에서 슬라이딩시키면서 왕복동시키게 되고, 그때에, 피스톤(9)에 연결된 소단부(11)가 실린더(6)의 중심 축선 상에서 직선 운동하는데 반해서 대단부(13)가 편심 운동하므로, 전체적으로 크랭크축(14)의 중심 축선에 직교하며 또한 실린더(6)의 중심 축선에 직교하는 방향으로 요동한다. 이 크랭크축(14)의 중심 축선에 직교하며 또한 실린더(6)의 중심 축선에 직교하는 방향(도 1의 좌우 방향)을 요동 방향으로 한다. 한편, 연접봉(12)은 크랭크축(14)의 축선 방향으로는 요동하지 않는다. 이 크랭크축(14)의 축선 방향을 비요동 방향으로 한다.

여기에서, 연접봉(12)의 요동에 대하여 설명하면, 도 1에 나타내는 바와 같이 연접봉(12)을 요동 방향과 직교하는 크랭크축(14)의 축선 방향을 따라 보았을 경우에, 하사점(下死点)에서는 전체가 요동 방향의 중앙에 위치해 있고, 이 상태에서 크랭크축(14)이 압축 행정을 행하기 위해 도 1에 나타내는 반시계 회전 방향으로 회전해서 연접봉(12)을 상승시키면, 상사점(上死点)과 하사점 사이의 중간까지 대단부(13)가 요동 방향의 편측(도 1의 우측)으로 이동하면서 상승하여, 상사점과 하사점 사이의 중앙(예를 들면 3시의 위치)에서 가장 요동 방향의 편측(도 1의 우측)에 위치한다.

계속해서, 상사점을 향함에 따라서 대단부(13)는 요동 방향의 중앙으로 되돌아오게 되고, 상사점에서는 대단부(13)가 요동 방향의 중앙에 위치함으로써 연접봉(12)의 전체가 요동 방향의 중앙에 위치하게 되어 압축 행정이 종료된다.

피스톤(9)이 상사점에 있는 상태에서 크랭크축(14)이 흡입 행정을 행하기 위해 회전하면 연접봉(12)을 하강시키게 되고, 상사점과 하사점의 중간까지 대단부(13)가 요동 방향의 반대의 편측(도 1의 좌측)으로 이동하면서 하강하여, 상사점과 하사점 사이의 중앙(예를 들면 9시의 위치)에서 가장 요동 방향의 반대의 편측(도 1의 좌측)에 위치한다.

계속해서, 하사점을 향함에 따라서 대단부(13)는 요동 방향의 중앙으로 되돌아오게 되고, 하사점에서는 대단부(13)가 요동 방향의 중앙에 위치함으로써 연접봉(12)의 전체가 요동 방향(좌우 방향)의 중앙에 위치하게 되어 흡입 행정이 종료된다.

또, 여기에서는, 소단부(11)가 직선 운동하며 요동 운동하지 않는 것에 대하여 예를 들어 설명했지만 본 발명은 이에 한하지 않으며, 소단부(11)가 요동 운동하는 것이어도 된다.

본 실시예에 있어서의 왕복동 압축기의 흡입 밸브(21), 토출 밸브(22)의 동작에 대하여 설명한다. 흡입 행정에서는, 피스톤(9)이 상사점으로부터 하사점을 향해서 하강하여 흡입 밸브(21)가 열리고 토출 밸브(22)는 닫힌다. 이것에 의해, 외부로부터 흡입한 공기가 흡입실(17)을 통하여 압축실(23)에 유입된다. 계속해서, 압축 행정에서는, 피스톤(9)이 하사점으로부터 상사점을 향해서 상승하여 흡입 밸브(21)가 닫히고 토출 밸브(22)는 열린다. 이것에 의해, 압축실(23) 내의 공기가 압축되어 토출실(18)에 유입된다.

본 실시예에 있어서의 밸브 받침(24)의 형상에 대하여 비교 구조와 비교하면서 설명한다. 비교 구조 1, 2에 있어서의 밸브 받침(24)의 형상을 도 2, 3에 나타내고, 본 실시예에 있어서의 밸브 받침의 형상을 도 4에 나타낸다. 또한, 비교 구조 1, 2, 본 실시예에 있어서의 밸브 받침(24)의 측정점(30)에 있어서의 변위와 피스톤(9)의 위상의 관계를 도 6, 7, 8에 각각 나타낸다. 여기에서, 피스톤(9)의 위상이란, 크랭크축(14)의 회전각에 대응한 위상이며 하사점을 0, 상사점을 π로 한 것이다.

도 2에 비교 구조 1에 있어서의 밸브 받침(24)의 형상을 나타낸다. 비교 구조 1에 있어서, 밸브 받침(24)은 고정단(25)으로부터 개방단(26)을 향해서 밸브시트판(5)으로부터 멀어지도록 경사져 있다. 비교 구조 1의 밸브 받침(24)의 형상에 있어서의 토출 밸브(22)의 동작에 대하여 설명한다. 우선, 압축 행정에서는, 토출 밸브(22)는 열림 초기에 토출실(18)과 압축실(23)의 압력차로 개방되지만, 개방과 동시에 압축된 공기가 토출 구멍(20)으로부터 유출되고, 이 유출된 공기에 의해서 동압(動壓)이 발생하여, 토출 밸브(22)를 닫으려고 하는 힘도 발생한다. 이것에 의해 토출 밸브(22)에 가해지는 힘이 상사점에 접근함에 따라서 변하며, 피스톤(9)이 상사점에 가까워져서 압축실(23)로부터 유출되는 공기량이 적어져 가면 차압(差壓)에 의한 힘이 커진다. 여기에서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 토출 구멍(20) 중심에 대응하는 토출 밸브(22)의 위치(측정점(30))의 변위는 피스톤(9)이 상사점에 접근하기 직전에서 최대로 된다. 그것에 따라, 피스톤(9)이 상사점에 접근하기 직전에서 밸브시트판(5)과 토출 밸브(22)의 거리가 커지기 때문에, 토출 밸브(22)가 닫힐 때까지 시간이 걸려, 닫힘 지연이 발생하여 압축기의 성능이 저하된다.

도 3에 비교 구조 2에 있어서의 밸브 받침의 형상을 나타낸다. 비교 구조 2에서는, 굴곡부(27)를 설치하여 밸브 받침(24)의 개방단(26)측이 밸브시트판(5)측에 접근하도록 밸브 받침(24)을 경사시키고 있다. 이것에 의해, 밸브 받침(24)의 개방단(26)의 변위를 비교 구조 1보다도 작게 억제하여 토출 밸브(22)의 닫힘 지연을 억제할 수 있다. 또한, 토출 구멍(20)의 바로 위에 굴곡부(27)를 설치하며, 또한 굴곡부(27)의 위치가 밸브 받침(24)과 밸브시트판(5)의 거리를 최대로 해서 토출 구멍(20) 바로 위의 공간을 크게 했다. 이것에 의해, 밸브 받침(24)의 개방단(26)과 밸브시트판(5)의 간극이 좁아짐으로써 토출 저항이 커지는 것을 억제하여 성능을 유지할 수 있다.

그러나, 토출 구멍(20)의 위치는 토출 밸브(22)에 힘이 가장 가해지는 위치이며, 토출 밸브(22)는 공기가 분출하는 것에 의한 유체력의 영향을 받기 쉽다. 그 때문에, 밸브 받침(24)의 개방단(26)과 고정단(25)을 지점(支点)으로 하여 도 7에 나타내는 바와 같이 진동이 발생한다. 토출 밸브(22)가 진동함으로써 토출 밸브(22)와 밸브 받침(24)의 개방단(26)의 접촉부가 마모되거나, 토출 밸브(22)의 움직임이 불안정해져 성능·신뢰성이 저하된다는 문제가 발생한다.

여기에서, 도 4를 사용하여 본 실시예에 있어서의 밸브 받침(24)의 구성에 대하여 설명한다. 밸브 받침(24)은 토출 밸브(22)의 고정단측에 있는 고정단(25)에서 밸브시트판(5)에 토출 밸브(22)와 함께 고정된다. 본 실시예에서는, 토출 구멍(20)과 고정단(25) 사이에 굴곡부(27)를 설치하여, 굴곡부(27)에서 토출 밸브(22)와 밸브 받침(24)이 가장 이간하도록 했다. 또한, 토출 밸브(22)의 밸브 받침(24)의 개방단(26)측은 특히 토출 구멍(20) 상(토출 구멍(20) 상과 대향하는 위치)에 있어서, 굴곡부(27)로부터 밸브시트판(5)(토출 구멍(20))으로 접근하도록 경사시켜 개방단측 경사면(28)을 구성한다. 또한, 개방단측 경사면(28)은 평면으로 구성했다.

굴곡부(27)를 토출 구멍(20)과 고정단(25) 사이에 설치함으로써 토출 구멍(20) 바로 위의 공간을 작게 할 수 있어, 토출 밸브(22)의 개방단(26)측의 변위량이 지나치게 커지지 않도록 할 수 있다. 토출 밸브(22)의 개방단(26)측의 변위량이 억제됨으로써 닫힘 지연을 방지하여 성능 저하를 방지할 수 있다. 또한, 토출 밸브(22)의 변형은 도 5에 나타내는 바와 같은 형상으로 되며, 토출 밸브(22)의 변위는 도 8에 나타내는 바와 같아진다. 토출 밸브(22)는 평면으로 구성되어 있는 개방단측 경사면(28)에 있는 개방단측 접촉면(31a)에 부가해서, 굴곡부(27)와 고정단(25) 사이에 있는 고정단측 경사면(29)에 있어서도 고정단측 접촉면(31b)에 있어서 접촉하도록 구성된다. 이것에 의해, 토출 밸브(22)가 밸브 받침(24)과 2개소에서 면 접촉할 수 있어 토출 밸브(22)의 진동을 억제할 수 있다.

도 9에 비교 구조 1, 2와 본 실시예에 있어서의 압축기의 성능을 나타낸다. 여기에서, 압축기의 성능이란, 압축기의 단위 시간당의 토출량(ℓ/min)을 나타낸다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 있어서의 굴곡부(27)를 토출 구멍(20)과 고정단(25) 사이에 설치하고, 개방단측 경사면(28)을 직선으로 하는 구성이 비교 구조 1, 2와 비교하여 토출 성능이 높은 것을 알 수 있다.

이상으로부터, 본 실시예에 따르면, 굴곡부(27)를 토출 밸브(22)의 토출 구멍(20)과 고정단(25) 사이에 설치하여, 토출 구멍(20) 상에서 개방단(26)측이 밸브시트판(5)(토출 구멍(20))에 접근하도록 경사시키는 것에 의해, 토출 밸브의 닫힘 지연을 억제하면서, 토출 밸브의 진동을 저감시키며, 또한 소음도 저감시킬 수 있다.

[실시예 2]

도 10을 사용하여 본 발명의 실시예 2를 설명한다. 실시예 1과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.

본 실시예에서는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 굴곡부(27)로부터 고정단측 경사면(29)을 밸브시트판(5)을 향해서 볼록부를 설치한 점에 특징이 있다. 즉, 굴곡부(27)로부터 고정단(25)측의 밸브시트판(5)측의 면을 경사가 다른 적어도 2개의 면을 서로 이어서 구성했다. 또한, 고정단(25)측의 경사보다도 굴곡부(27)에 가까운 측의 경사를 크게 했다.

이것에 의해, 토출 밸브(22)가 열렸을 때, 실시예 1과 마찬가지로 밸브 받침(24)의 개방단측 경사면(28)에 있는 개방단측 접촉면(31a)과 개방단측 경사면(28)에 있는 고정단측 접촉면(31b)의 2개소에서 접촉하지만, 실시예 1과 비교해서 개방단측 접촉면(31a)과 고정단측 접촉면(31b)의 간격을 좁힐 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따르면 탄성 변형하는 부분이 짧아짐으로써, 실시예 1과 비교해서 토출 밸브(22)의 진동을 더 억제할 수 있어 성능·신뢰성을 향상시킬 수 있다.

[실시예 3]

도 11, 12를 사용하여 본 발명의 실시예 3을 설명한다. 실시예 1, 2와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.

본 실시예에서는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 굴곡부(27)와 고정단(25) 사이의 밸브시트판(5)측의 면을 밸브시트판(5)측을 향해서 볼록한 곡면으로 하여 구성했다. 이와 같이 굴곡부(27)와 고정단(25) 사이의 밸브시트판(5)측의 면을 볼록한 곡면으로 구성하는 경우, 이 볼록한 곡면은 그 곡률이 변화하도록 구성할 수도 있다. 또한, 도 12의 변형예에 나타내는 바와 같이, 굴곡부(27)와 고정단(25) 사이의 밸브시트판(5)측의 면을 평면과 곡면을 서로 이은 형상으로 하여 구성해도 된다.

본 실시예에 따르면, 곡면에서 토출 밸브(22)와 접하기 때문에, 토출 밸브(22)가 접하고 있는 동안의 응력 집중을 저감할 수 있어, 실시예 2와 비교해서 토출 밸브(22)의 진동을 더 억제할 수 있어 성능·신뢰성을 향상시킬 수 있다.

[실시예 4]

도 13을 사용하여 본 발명의 실시예 4를 설명한다. 실시예 1∼3과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.

본 실시예에서는, 도 13에 나타내는 바와 같이, 밸브 받침을 실린더 헤드(4)와 일체로 형성된 밸브 고정부(32)로 한 점에 특징이 있다. 밸브 고정부(32)에는, 실시예 1∼3과 마찬가지로 밸브 받침(24)의 개방단측 경사면(28), 굴곡부(27), 고정단측 경사면(29)이 설치되며, 토출 밸브(22)를 밸브시트판(5)과의 사이에 끼워넣고 있다.

본 실시예에 따르면, 실시예 1과 비교해서 부품수를 저감할 수 있어 조립성의 향상이나 코스트 삭감이 가능해진다.

[실시예 5]

도 14를 사용하여 본 발명의 실시예 5를 설명한다. 실시예 1∼4와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.

본 실시예에서는, 도 14에 나타내는 바와 같이, 굴곡부(27)와 개방단(26)측 사이에 있어서의 밸브시트판(5)측의 면을 평면과 밸브시트판(5)을 향해서 오목한 곡면을 서로 이은 형상으로 한 점에 특징이 있다. 또한, 평면을 토출 구멍(20) 상까지로 함으로써 토출 밸브(22)와 개방단측 경사면(28)의 접촉부에 면으로 접하는 부분을 확보할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 실시예 1과 비교해서, 밸브시트판(5)을 향하여 오목 곡면 설치함으로써 토출 밸브(22)와 밸브 받침(24) 사이의 공간을 넓게 취할 수 있기 때문에 토출의 손실을 저감할 수 있다. 또한, 실시예 3과 조합시킴으로써 밸브의 진동도 저감시킬 수 있어 성능·신뢰성을 향상시킬 수 있다.

상술한 실시예는 본 발명을 알기 쉽게 설명하기 위하여 상세히 설명한 것이며, 본 발명은 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 어느 실시예의 구성의 일부를 다른 실시예의 구성으로 치환하는 것이 가능하며, 또한 어느 실시예의 구성에 다른 실시예의 구성을 부가하는 것도 가능하다. 또한, 각 실시예의 구성의 일부에 대하여 다른 구성의 추가·삭제·치환을 하는 것이 가능하다.

1 : 케이스 2 : 필터
3 : 배관 4 : 실린더 헤드
5 : 밸브시트판 6 : 실린더
7 : 크랭크 케이스 8 : 크랭크실
9 : 피스톤 10 : 피스톤 핀
11 : 소단부 12 : 연접봉
13 : 대단부 14 : 크랭크축
15 : 편심축 16 : 밸런스 웨이트
17 : 흡입실 18 : 토출실
19 : 흡입 구멍(포트부) 20 : 토출 구멍(포트부)
21 : 흡입 밸브 22 : 토출 밸브
23 : 압축실 24 : 밸브 받침
25 : 고정단 26 : 개방단
27 : 굴곡부 28 : 개방단측 경사면
29 : 고정단측 경사면 30 : 토출 밸브의 변위의 측정점
31a : 개방단측 접촉면 31b : 고정단측 접촉면
32 : 밸브 고정부

Claims

실린더 내에서 왕복동(往復動)하는 피스톤과,
상기 실린더 내에 설치된 밸브시트판과,
상기 밸브시트판에 일단(一端)이 고정되며, 상기 피스톤의 왕복동에 따라 상기 밸브시트판의 포트부(port portion)를 개폐하는 밸브와,
상기 밸브시트판에 일단이 밸브와 함께 고정되며, 상기 밸브의 개방량을 억제하는 밸브 받침(valve retainer)을 구비하고,
상기 밸브 받침의 상기 밸브시트판측의 면은, 상기 포트부와 대향하는 위치에서 개방단측이 상기 포트부에 접근하도록 경사지며, 상기 포트부와 고정단 사이에 상기 밸브시트판으로부터 가장 이간한 부분을 설치하고,
상기 밸브 받침은, 상기 밸브시트판으로부터 가장 이간한 부분과 상기 고정단 사이의 고정단측 접촉면과 상기 포트부와 대향하는 위치에 있는 개방단측 접촉면에서, 상기 밸브와 접촉하고,
상기 밸브 받침의 상기 밸브시트판으로부터 가장 이간한 부분과 상기 개방단 사이에서의 상기 밸브시트판측의 면은 평면과 곡면을 서로 이은 형상인 것을 특징으로 하는 유체 기계.
제 1 항에 있어서,
상기 밸브 받침의 상기 밸브시트판으로부터 가장 이간한 부분과 상기 고정단 사이에서의 상기 밸브시트판측의 면은 경사가 다른 적어도 2개의 평면을 서로 이은 형상인 것을 특징으로 하는 유체 기계.
제 2 항에 있어서,
상기 고정단측의 경사보다도 상기 밸브 받침의 상기 밸브시트판으로부터 가장 이간한 부분에 가까운 측의 경사를 크게 하는 것을 특징으로 하는 유체 기계.
제 1 항에 있어서,
상기 밸브 받침의 상기 밸브시트판으로부터 가장 이간한 부분과 상기 고정단 사이에서의 상기 밸브시트판측의 면을 상기 밸브시트판을 향해서 볼록한 곡면으로 하여 형성하는 것을 특징으로 하는 유체 기계.
제 4 항에 있어서,
상기 밸브시트판을 향해서 볼록한 곡면의 곡률이 변화하는 것을 특징으로 하는 유체 기계.
제 1 항에 있어서,
상기 밸브 받침의 상기 밸브시트판으로부터 가장 이간한 부분과 상기 고정단 사이에서의 상기 밸브시트판측의 면은 평면과 곡면을 서로 이은 형상인 것을 특징으로 하는 유체 기계.
제 1 항에 있어서,
상기 밸브 받침은 실린더 헤드와 일체로 형성된 밸브 고정부인 것을 특징으로 하는 유체 기계.
실린더 내에서 왕복동하는 피스톤과,
상기 실린더 내에 설치된 밸브시트판과,
상기 밸브시트판에 일단이 고정되며, 상기 피스톤의 왕복동에 따라 상기 밸브시트판의 포트부 상에서 개폐되는 밸브와,
상기 밸브시트판에 일단이 밸브와 함께 고정되며, 상기 밸브의 개방량을 억제하는 밸브 받침을 구비하고,
상기 밸브 받침은, 상기 포트부와 고정단 사이에 굴곡부를 가지며, 상기 포트부 상에서는, 개방단측을 향해서 상기 포트부와 상기 밸브시트판에 접근하도록 경사지고,
상기 밸브 받침은, 상기 굴곡부와 상기 고정단 사이의 고정단측 접촉면과 상기 포트부와 대향하는 위치에 있는 개방단 접촉면에서, 상기 밸브와 접촉하고,
상기 밸브 받침의 상기 굴곡부와 상기 개방단 사이에서의 상기 밸브시트판측의 면은 평면과 곡면을 서로 이은 형상인 것을 특징으로 하는 유체 기계.
제 8 항에 있어서,
상기 밸브 받침의 상기 굴곡부와 상기 고정단 사이에서의 상기 밸브시트판측의 면은 적어도 2개의 경사가 다른 평면을 서로 이은 형상인 것을 특징으로 하는 유체 기계.
제 9 항에 있어서,
상기 고정단측의 경사보다도 상기 굴곡부에 가까운 측의 경사를 크게 하는 것을 특징으로 하는 유체 기계.
제 8 항에 있어서,
상기 밸브 받침의 상기 굴곡부와 상기 고정단 사이에서의 상기 밸브시트판측의 면을 상기 밸브시트판을 향해서 볼록한 곡면으로 하여 형성하는 것을 특징으로 하는 유체 기계.
제 11 항에 있어서,
상기 밸브시트판을 향해서 볼록한 곡면의 곡률이 변화하는 것을 특징으로 하는 유체 기계.
제 8 항에 있어서,
상기 굴곡부와 상기 고정단 사이에서의 상기 밸브시트판측의 면은 평면과 곡면을 서로 이은 형상인 것을 특징으로 하는 유체 기계.
제 8 항에 있어서,
상기 밸브 받침은 실린더 헤드와 일체로 구성된 밸브 고정부인 것을 특징으로 하는 유체 기계.