JPS599758B2 - 水冷式圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、シリンダ・カバーから取外し可能の、少な
くともひとつの弁受け、を備えた水冷式圧縮機であって
、弁がその周縁部で冷却水室に熱伝導的につながってい
る、という型式のものにかかるものである。

在来型の水冷式圧縮機では、圧縮された空気が排出弁を
通り抜けるときにその弁の受ける圧縮熱は、その弁の周
縁部から、そこに備えられたパッキング材を経て、シリ
ンダ・カバーへと移し伝えられ、そこでその熱がようや
く冷却水で除き去られることとなっている。

したがって、導水路全体を弁保持箇所やその部のパッキ
ング材部にできるだけ近いところに備える、という構成
のシリンダ・カバー形状を作り出す鋳造技術が要求され
ている。

しかし、シリンダ・カバー内に通気路をなるべく気流状
態の良いような形状に組込むため（こかなり広い空間が
必要とされているものであり、上記の要求を満足させる
ことは製作上の大きな問題であることが多い。

特に、複作動式圧縮機では、吸入気がなるべくは１本の
共通管路を経て両シリンダ・カバーへと送り込まれ、圧
縮気の方も両シリンダ・カバーからなるべく流路損失な
しに１本の共通集合管に送り込まれるべきものであるか
ら、製作技術的な難しさがいっそう大きなものとなる。

このようなたがいに対抗する両要求、すなわち、できる
だけ有効な冷却と最適流路条件、を同時に考慮しなけれ
ばならないのであるから、構造設計者は適宜両者のかね
合い・妥協をはかるはかなく、いずれにしてもいろいろ
な不満点を残すものとなることはやむを得ないものであ
る。

この発明の課題とするところは、冒頭に述べた型式の水
冷式圧縮機であって在来構造のものにくらべるともっぱ
ら気体工学的観点にもとづいて自由に設計された通気室
形状を持つと同時に弁の部分の冷却条件が理想的なもの
であることが大きな特徴であるもの、を提供することで
ある。

この課題解決のために、この発明では、弁受けが、弁、
特に弁座、の保持面の周辺部に、冷却水の流れ通る環状
室を備えた構成、とされている。

この圧縮機の構成によって、弁、特に弁座を冷却する役
目の方は一方の部品すなわち弁受けの専任となり、シリ
ンダ・カバーの方は通気の役目だけを受持てばよいもの
となる。

したがってそれら両部品いずれもがそれぞれもつとも好
ましい形状のものとして構成できることとなり、製作技
術的に簡単であるうえに経費も安あがりですむこととな
る。

すなわち、上記両部品のうちの大きな方であるシリンダ
・カバーもうんと簡単な構成にすることができるように
なり、鋳造技術的な困難がまったくなくなることが、そ
の大きな要因となるものである。

弁受け内に冷却水室を備えるこの構成は、さらに、その
冷却水室を、熱伝導上の問題箇所すなわち弁座保持面や
弁パッキング面のずばりすぐ近くのところに設けること
を可能とするので、熱伝導向上という利点をもたらすも
のであり、このようにして、弁座の部分の強力な冷却が
実現できることとなる。

この発明による構造の、なお加えての利点として、シリ
ンダ・カバ一本体そのものの中にはなんら冷却水室が作
りつけられておらず、導水室と通気室とのあいだの封止
問題がまったく生じない、ということがある。

さらに、冷却水を通じる各部品は所定期間ごとに清掃作
業を施さなければならないが、その際に、シリンダ・カ
バーの方はいちいち取外す必要がなくなり、それよりも
ずっと小さくて軽い弁受けの方をはずせばよいものとな
るのであり、この作業は弁の手入れのためにいずれにし
ても元来から必要とされているものである。

シリンダ・カバーから弁受けを自由に、しかも弁冷却水
路とは無関係に着脱できるよう、この弁受けに環状に設
けられる冷却水室へ水を給排する流路も、やはりこの深
鍋状の弁受けの壁部の中に穿設される。

このようにして、腐食によるいたみが生じた場合にも、
値段の安い弁受けの方だけを取替えればよいこととなる
ので、そのときにも大きな費用節減が得られるものとな
る。

この発明のひとつの好適実施例として、上記の環状室が
、弁受け周縁部の掘り込みと、その堀り込みをとり囲む
形でその弁受けにたとえば溶接などというように封密接
続された環状部材と、のあいだに作り出された構成のも
のがある。

この構成の利点は、製作が簡単で、環状室の封止が確実
に得られることである。

しかし、この発明の別実施例として、上記の環状室が、
弁受けの周縁環状溝と、その弁受けをとり巻く形でその
環状溝両側方配備の両０−ＩＪングによってその弁受け
との封密を保たれた環状スリーブと、のあいだに作り出
された構成のものも可能である。

このスリーブは必要となれば取外せるわけであるから、
ときどき実施しなければならない氷室清掃作業がきわめ
て楽になる。

なお、環状室を外部に対して封密に保つための溶接とが
ろうづけとか接着とかの作業が無用となることはもちろ
んである。

この環状スリーブが弁受けから不測に抜けはずれること
を防ぐべく、このスリーブはへりを曲げるとかセンター
・ポンチによるとかで、弁受けに固着するようにさせる
こともできる。

この発明による圧縮機のさらに別な実施例として、上記
の環状室が、弁受けの周縁環状溝と、シリンダ・カバー
の環状突起部の円筒形内壁面と、のあいだに作り出され
、その弁受けとそのシリンダ・カバーが突起部とのあい
だでその環状溝両側方配備の両０−ＩＪングによって封
密を保たれるようにされた構成のものがある。

この構成は、冷却水室を作り出すために要する追加部品
がただ上記両０−ＩＪングだけでそれ以外まったく何も
いらないのであるから、特に簡単な構造となることが特
徴である。

ただし、導水路系の清掃作業に関しては、この弁受けを
取外す前に環状溝の中にある水を抜き落して、水がシリ
ンダ内へはいり込まないようにしなければならないもの
である。

なお、この発明による特に好ましい形態として、弁受け
の冷却水供給・排出両水路をたがいに径方向正反対の対
向位置に設けられたものとし、上記環状室がそれらを介
して、この圧縮機の冷却水系統に組込まれるように構成
されたものがある。

この構成によれば、弁、特に弁座の全周縁均等な冷却が
保証され、この箇所での不均等な熱負荷が避けられるこ
ととなる。

つぎに、この発明の要部に限定していくらかの圧縮機好
適実施例を示した添付図面を参照しながら、この発明を
さらに詳しく説明する。

すべての図面を通じて、同等の部品はそれぞれ同じ参照
番号で示している。

図に示されたいずれの圧縮機でも、弁座１は在来どおり
の方法でパッキング２および３を噛ませることによって
シリンダ・カバー４および弁受け５に対してそれぞれ封
密を保つように保持されている。

この弁座１は市販品としてありふれた構造のものである
から詳細に示すことは無用なものである。

この発明のアイデアは、圧縮空気１８通過の際に取込ま
れる熱を弁座１から伝導排出させるための独特な手だて
を設けることである。

在来の圧縮機構造では冷却水室がシリンダ・ヘッド内に
備えられているが、それに反して、この発明によれば、
弁受け５が弁保持面の周辺部に、冷却水の流れ通る環状
室６を備えていて、それが、供給孔Ｔとそれに対して径
方向正反対の対向位置になるよう弁受け５に設けられた
排出孔８と、を介して、この圧縮機の冷却水系統に組込
まれるものとされている。

第１図の実施例のものは、上記の環状室６が、弁受け５
の周縁部堀り込み９と、その堀り込みのところへはめ込
まれてその弁受け５に封密固着された環状部材１０と、
のあいだに作り出された構成のものである。

図に示されたものでは、その固着方法はふたつの環状溶
接接合１１によっているが、それ以外にも、たとえば、
ろうづけとか接着とかによってもよいことは云うまでも
ない。

第２図の構造のものは、弁受け５の周縁に還状溝１２が
あり、それが、その弁受け５にはめ込まれた環状スリー
ブ１３によって外部に対して密閉される形で、その環状
溝１２の両側方に配備された両０−ＩＪング１４によっ
てその密閉封止が保たれている構成のものである。

このスリーブ１３が弁受け５から不測に抜けはずれるこ
とを防ぐべく、このスリーブ１３は少なくとも３つの箇
所１５でへりが曲げ込まれている。

この発明の、特に簡単な構造の実施例が第３図に示され
ている。

この場合にも、冷却水を導く環状室６は環状溝１２によ
って作成されているが、これは、シリンダ・カバー４の
環状突起部１Ｔの円筒形内壁面１６によって外部に対し
て密閉される形で、弁受け５に設けられたふたつの周縁
溝にはめ込まれた０−ＩＪング１４によってその密閉封
止が保たれている構成のものである。

いずれにしても、このように、冷却水を導く環状室６を
、弁受け５内の、弁周縁部のずばりすぐ近くのところに
設けるという構成によって、弁１と、その環状室６内を
貫流する冷却水と、のあいだの熱交換が非常に良いもの
となっている。

第２，３各図に示されたそれぞれの実施例では冷却水を
導く氷室をいずれも簡単に外部へさらし出すことができ
るので、その清掃作業はうんと楽になるものである。

以上によって明らかな如く、この発明の圧縮機において
はシリンダヘッドについての冷却構造が全く不要である
。

つまり、着脱自在の弁受けのみに冷却水流通のための手
段が講じられているのである。

このことは既述のように種々の利点をもたらしている。

例えば、シリンダヘッドの構造の簡単化、弁の点検・修
理・取替等の作業の簡単化、冷却水管が破損しても圧縮
空気へ水が混入する虞れのないこと、等々である。

【図面の簡単な説明】

第１，２各図は、この発明による圧縮機のそれぞれの実
施例における弁の近くの部分の各軸方向断面部分図、第
３図は、この発明による圧縮機のさらに別の実施例にお
ける軸方向断面を拡大寸法で示した部分図、である。 １・・・・・・弁座、２，３・・・・・・パッキング、
４・・・・・ウリンダ・カバー、５・・・・・・弁受け
、６・・・・・・環状室、Ｔ・・・・・・冷却水供給孔
、８・・・・・・冷却水排出孔、９・・・・・・弁受け
、５周縁部堀り込み、１０・・・・・・堀り込み、９外
部をとり囲む環状部材、１１・・・・・・溶接接合部、
１２・・・・・・環状溝、１３・・・・・・環状スリー
ブ、１４・・・・・・０−リング、１５・・・・・・ス
リーブ、１３のへリ折曲げ箇所、１６・・・・・・突起
部、１１の円筒形内壁面、１Ｔ・・・・・・シリンダ・
カバー４の環状突起部、１８・・・・・・圧縮空気。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少くともシリンダ、シリンダ・カバー、及び、ジャ
   ケット表面部で穿孔された深鍋状の、かつ前記シリンダ
   ・カバーに離脱自在に取付けられた弁受け、を備えてい
   るとともに、この弁受けがその縁部で弁の弁座を一部杷
   持し、該弁座をシリンダ・カバーの載置面へ押圧してお
   り、かつ前記弁座がその周縁部で冷却水室に伝熱的に接
   続されてなるものにおいて、前記弁受け５が、前記弁座
   １を包囲する部分に冷却水を流通させる環状室６を備え
   ていること、並びにこの環状室へ冷却水を給排するだめ
   の水路が前記の深鍋状の弁受けの壁部の中に穿設されて
   いることを特徴とする水冷式圧縮機。 ２ 特許請求の範囲１記載の発明において、前記の環状
   室６が、弁受け５の周縁掘り込み９と、その堀り込みを
   とり囲む形でその弁受け５にたとえば溶接などというよ
   うに封密接続された環状部材１０と、のあいだに作り出
   された構成とされていること、 を特徴とする圧縮機。 ３ 特許請求の範囲１記載の発明において、前記の環状
   室６が、弁受け５の周縁環状溝１２と、その弁受け５を
   とり巻く形でその環状溝１２両側方配備の両０−ＩＪン
   グ１４によってその弁受け５との封密を保たれた環状ス
   リーブ１３と、のあいだに作り出された構成とされてい
   ること、 を特徴とする圧縮機。 ４ 特許請求の範囲１記載の発明において、前記の環状
   室６が、弁受け５の周縁環状溝１２と、シリンダ・カバ
   ー４の環状突起部１７の円筒形内壁面１６と、のあいだ
   に作り出され、その弁受け５とそのシリンダ・カバー４
   突起部１７とのあいだでその環状溝１２両側方配備の両
   ０−リング１４によって封密を保たれるように構成され
   ていること、 を特徴とする圧縮機。