KR0171291B1

KR0171291B1 - Piston driving device of a reciprocating compressor

Info

Publication number: KR0171291B1
Application number: KR1019950036375A
Authority: KR
Inventors: 심재성
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1995-10-20
Filing date: 1995-10-20
Publication date: 1999-03-30
Also published as: KR970021746A

Abstract

실린더(8)내을 직선왕복운동하는 피스톤본체(41)와 회전운동하는 크랭크축 회전부(33)과 상기 크랭크축 회전부에 대하여 피스톤본체의 직선왕복운동거리를 결정하는 편심량(a)만큼 편심진 크랭크축 편심부(31)를 갖는 크랭크축(30)과 일단은 피스톤(41)의 베어링 삽입구(42)에 회전가능하게 설치되고 타일단은 크랭크축의 크랭크축 편심부의 원주를 따라 형성된 베어링 안내부(37)에 회전가능하게 설치된 구름 베어링(43)으로 구성되는 왕복동식 압축기의 운동전환장치.The eccentric crankshaft by the eccentric amount (a) which determines the linear reciprocating movement distance of the piston body with respect to the piston body 41 linearly reciprocating in the cylinder 8, the crankshaft rotating portion 33 and the crankshaft rotating portion. Crank shaft 30 having an eccentric portion 31 and one end rotatably installed in the bearing insertion hole 42 of the piston 41 and the tile end bearing guide portion 37 formed along the circumference of the crank shaft eccentric portion of the crank shaft Movement switching device of the reciprocating compressor consisting of a rolling bearing 43 rotatably installed in the.

Description

Piston Drive of Reciprocating Compressor

제1도는 종래의 압축기의 종단면도.1 is a longitudinal sectional view of a conventional compressor.

제2도는 종래의 압축기의 압축기구부의 종단면도.2 is a longitudinal sectional view of a compression mechanism of a conventional compressor.

제3도는 본 발명에 따른 압축기의 크랭크축을 나타낸 것으로,3 shows a crankshaft of a compressor according to the present invention,

(a)도는 평단면도.(a) is a cross-sectional view.

(b)도는 종단면도.(b) is a longitudinal cross-sectional view.

제4도는 본 발명에 따른 압축기의 피스톤을 나타낸 것으로,4 shows a piston of a compressor according to the present invention,

(a)도는 종단면도.(a) is a longitudinal cross-sectional view.

(b)도는 횡단면도.(b) is a cross-sectional view.

제5도는 본 발명에 따른 압축기의 작동을 설명하기 위한 도면.5 is a view for explaining the operation of the compressor according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

8 : 실린더 30 : 크랭크축8: cylinder 30: crankshaft

31 : 크랭크축편심부 37 : 크랭크축 베어링 안내부31: crankshaft eccentric 37: crankshaft bearing guide

40 : 피스톤 41 : 피스톤본체40: piston 41: piston body

42 : 베어링삽입구 43 : 베어링42: bearing insertion hole 43: bearing

a : 크랭크축 편심부와 크랭크축 회전부간의 편심량a: amount of eccentricity between the crankshaft eccentric part and the crankshaft rotation part

본 발명은 왕복동식 압축기에 관한 것으로, 특히 기존의 회전운동을 직선운동으로 전환하기 위해 복잡한 단계를 거침에 따라 발생되는 마찰손실을 감소시켜 성능을 향상하도록 한 왕복동식 압축기의 피스톤 구동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a reciprocating compressor, and more particularly, to a piston driving device of a reciprocating compressor to improve performance by reducing frictional losses caused by a complicated step for converting a conventional rotational motion into a linear motion. .

종래 왕복동식 압축기는 제1도에 도시된 바와 같이, 하부밀폐용기(1A)와 상부 밀폐용기(1B)로 이루어진 밀폐용기(1)내에, 압축요소와 전동요소를 지지하는 지지스프링(S)이 설치되어 있고, 상기 지지스프링(S)에는 전기의 압축요소와 전동요소가 설치되어 전기 밀폐용기(1)와 분리되어 있다.Conventional reciprocating compressors, as shown in Figure 1, in the closed container (1) consisting of the lower hermetic container (1A) and the upper hermetic container (1B), there is a support spring (S) for supporting the compression element and the transmission element Is installed, the support spring (S) is provided with an electrical compression element and the transmission element is separated from the electrical sealing container (1).

전기의 전동요소는, 프레임(3)에 고정자(2A)가 볼트로 체결되어 있고, 전기 프레임(3)의 중앙에는 회전축(4)이 삽입되어 설치되고, 전기 회전축(4)의 하부에 회전자(2B)가 압입설치되어 전기 고정자(2A)와 함께 유도전동기(2)를 형성하는 구조로 구성된다.As for the electric transmission element, the stator 2A is fastened to the frame 3 with the bolt, the rotation shaft 4 is inserted in the center of the electric frame 3, and the rotor is installed in the lower part of the electric rotation shaft 4. 2B is press-installed to form the induction motor 2 together with the electric stator 2A.

제2도는 종래의 압축요소인 압축기구부를 나타낸다.2 shows a compression mechanism part which is a conventional compression element.

전기의 압축요소는, 전술한 회전축(4)의 상부에 전기 회전축(4) 중심과 편심되어 형성된 편심부(5)가 일체로 설치되어 있고, 전기 편심부(5)의 외주에 슬라이더(13)가 피스톤(7)에 삽입된 상태로 설치되어 있으며, 전기 피스톤(7)의 일단에는 실린더(6)가 설치되고, 전기 실린더(6)는 전술한 프레임(3)에 볼트로 체결되어 있다. 그리고 전기 실린더(6)의 전면에는 흡입밸브(8), 헤드(9), 토출밸브(10), 패킹카바(11) 및 헤드카바(12)가 차례로 위치하여 볼트에 의해 전기 실린더(6)에 체결되어 있는 구조로 되어 있으며, 전기 헤드카바(12)는 제2도와 같이 헤드카바1(12A)과 카바2(12B)로 구성되고, 전기 헤드카바1(12A)에는 흡입냉매유로구 1, 2(24A, 24B) 및 토출냉매유로구1, 2(25A, 25B)가 형성되어 있으며, 전기 헤드카바1(12A)의 일단에는 흡입머플러(20)가, 또 다른 일단에는 토출 머플러(21)가 각각 설치되고, 상기 두 개의 머플러(20, 21) 일단에는 각각 흡입파이프(19) 및 토출 파이프(22)가 설치되어 전기 헤드카바(12)와 함께 브래이징로내에서 일체형으로 용접되는 구조로 구성된다.The electric compression element is integrally provided with an eccentric portion 5 formed eccentrically with the center of the electric rotation shaft 4 at the upper portion of the rotation shaft 4 described above, and the slider 13 on the outer circumference of the electric eccentric portion 5. Is installed in the state of being inserted into the piston 7, the cylinder 6 is attached to one end of the electric piston 7, and the electric cylinder 6 is fastened to the frame 3 mentioned above with the bolt. In the front of the electric cylinder 6, the intake valve 8, the head 9, the discharge valve 10, the packing cover 11 and the head cover 12 are located in this order, and the bolts are connected to the electric cylinder 6 by bolts. The electric head cover 12 is composed of a head cover 1 (12A) and a cover 2 (12B) as shown in FIG. 2, and the electric head cover 1 (12A) has suction refrigerant flow paths 1 and 2 as shown in FIG. 24A and 24B and discharge refrigerant flow paths 1 and 2 (25A and 25B) are formed, and the suction muffler 20 is formed at one end of the electric head cover 1 (12A) and the discharge muffler 21 at the other end. Each of the two mufflers 20 and 21 is installed at one end thereof, and a suction pipe 19 and a discharge pipe 22 are respectively installed to be integrally welded together in the brazing furnace together with the electric head cover 12. do.

한편 제2도에 있어서, 전기 헤드(9)에는 각각 흡입구(15)와 토출구(17)가 형성되어 있고, 전기 흡입구(15)를 개폐하는 역할을 하는 흡입밸브(8)가 전기 헤드(9)와 전기 실린더(6)사이에 설치되고, 흡입밸브(8)와 실린더(6) 및 전기 피스톤(7)에 의해 압축실(16)이 형성된다. 그리고 헤드(9)에 형성되어 있는 토출구(17)를 개폐하는 역할을 하는 토출밸브(10)가 전기 헤드(9)와 전기 헤드카바(12)사이에 설치되고, 전기 토출밸브(10)와 전기 헤드카바(12)사이에는 패킹카바(11)가 설치되어 누설을 방지하는 역할을 하고 있다. 그리고 헤드카바(12)는 전기 헤드카바1(12A)과 헤드카바2(12B)로 이루어지는 공간을 양분하는 구조로 되어 있으며, 이와 같이 양분된 두 개의 공간중에서 전기 헤드(9)에 형성되어 있는 전기 흡입구(15)측에 위치한 공간을 흡입플래늄(14)이라 칭하고, 전기 헤드(9)에 형성되어 있는 전기 토출구(17)측에 위치한 공간을 토출플래늄(18)이라고 칭한다.In FIG. 2, the inlet 15 and the outlet 17 are respectively formed in the electric head 9, and the inlet valve 8 serving to open and close the electric inlet 15 is an electric head 9. And an electric cylinder 6, the compression chamber 16 is formed by the intake valve 8, the cylinder 6, and the electric piston 7. As shown in FIG. And a discharge valve 10 which serves to open and close the discharge port 17 formed in the head 9 is provided between the electric head 9 and the electric head cover 12, the electric discharge valve 10 and the electric A packing cover 11 is installed between the head covers 12 to prevent leakage. The head cover 12 has a structure for dividing the space consisting of the electric head cover 1 (12A) and the head cover 2 (12B), the electric formed in the electric head (9) in the two divided spaces The space located on the suction port 15 side is referred to as suction platen 14, and the space located on the electrical discharge port 17 side formed in the electric head 9 is called discharge platen 18.

지금부터 이상과 같은 구조로 이루어진 종래의 밀폐형 압축기의 동작과정을 제1도 및 제2도를 참조하여 설명한다.The operation of the conventional hermetic compressor having the above structure will now be described with reference to FIGS. 1 and 2.

고정자(2A)와 회전자(2B)로 구성된 유도전동기(2)에 전원이 인가되면, 전기 회전자(2B)와 전기 고정자(2A)사이에 유도전류가 발생하여 전기 회전자(2B)가 회전하게 되고, 회전자(2B)의 회전에 따라 전기 회전자(2B)에 압입된 회전축(4)이 회전하게 된다. 이 회전축(4)의 회전에 따라 전기 회전축(4)에 설치된 전기 편심부(5)의 외주에 설치되어 있는 전기 슬라이더(13)의 움직임에 연동되어 전기 슬라이더(13)를 삽입하고 있는 전기 피스톤(7)이 실린더(6)내에 형성된 전기 압축실(16)내를 왕복운동하게 된다.When power is applied to the induction motor 2 composed of the stator 2A and the rotor 2B, an induction current is generated between the electric rotor 2B and the electric stator 2A and the electric rotor 2B rotates. As the rotor 2B rotates, the rotary shaft 4 pushed into the electric rotor 2B rotates. The electric piston which inserts the electric slider 13 in conjunction with the movement of the electric slider 13 provided in the outer periphery of the electric eccentric part 5 provided in the electric rotating shaft 4 according to the rotation of this rotating shaft 4 ( 7) reciprocates in the electric compression chamber 16 formed in the cylinder 6.

전술한 바와 같이 전기 피스톤(7)이 전기 실린더(6)내를 왕복운동하는데 있어서, 전기 피스톤(7)이 전기 실린더(6)내를 후진운동하는 경우 [이 때를 흡입 행정이라 한다.], 밀폐용기(1)에 설치된 흡입관(도시생략)을 통하여 저온저압의 냉매가스가 전기 밀폐용기(1)내로 흡입되고, 밀폐용기(1)에 흡입된 저온저압의 냉매가스는 전기 헤드카바1(12A)에 설치되어 있는 전기 흡입머플러(20)의 흡입파이프(19)를 통하여 전기 흡입 머플러(20)내로 흡입된 후, 전기의 헤드카바1(12A)에 형성된 흡입유로구1(12A)을 통하여 흡입플래늄(14)으로 흡입된 후, 전기 헤드카바1(12A)에 형성되어 있는 흡입유로구2(24B)를 통하여 전기 헤드(9)에 형성되어 있는 전기 흡입구(15)로 안내되어 전기 흡입밸브(8)를 열고 압축실(16)내로 흡입된다.As described above, when the electric piston 7 reciprocates in the electric cylinder 6, when the electric piston 7 moves backward in the electric cylinder 6 (this time is called a suction stroke), The low temperature low pressure refrigerant gas is sucked into the electric sealed container 1 through the suction pipe (not shown) installed in the sealed container 1, and the low temperature low pressure refrigerant gas sucked into the sealed container 1 is the electric head cover 1 (12A). After being sucked into the electric suction muffler 20 through the suction pipe 19 of the electric suction muffler 20 is installed in the suction suction through the suction flow path port 1 (12A) formed in the electric head cover 1 (12A). After being sucked into the platen 14, the suction suction port 2 (24B) formed in the electric head cover 1 (12A) is guided to the electric suction port 15 formed in the electric head (9) and the electric suction valve. (8) is opened and sucked into the compression chamber (16).

이와 같이 흡입된 저온저압의 냉매가스는, 전기 피스톤(7)이 전기 실린더(6)내에서 후진운동을 끝내고 [흡입행정완료] 전진운동을 시작하면 [이 때를 압축행정이라 한다.], 전기의 흡입밸브(8)를 닫고, 전기 압축실(16)내에서 고온고압의 냉매가스로 압축된다. 전기 압축실(16)내에서 고온고압으로 압축된 냉매가스가 일정압력에 도달하면 [압축행정완료], 헤드(9)에 형성되어 있는 전기 토출구(17)를 통하여 토출구(17)를 막고 있는 전기 토출밸브(10)를 열고 전기 헤드카바1(12A)에 설치된 토출유로구1(25A)을 통하여 전기 토출플래늄(18)으로 토출된다.The low-temperature low-pressure refrigerant gas sucked in this way, when the electric piston (7) finishes the backward movement in the electric cylinder (6) [intake stroke completed] forward movement [this time is called a compression stroke], electric The suction valve 8 is closed and compressed into a refrigerant gas of high temperature and high pressure in the electric compression chamber 16. When the refrigerant gas compressed at a high temperature and high pressure in the electrical compression chamber 16 reaches a certain pressure [compression stroke completed], the electricity blocking the discharge port 17 through the electric discharge port 17 formed in the head 9 is completed. The discharge valve 10 is opened and discharged to the electric discharge platen 18 through the discharge flow path opening 25A provided in the electric head cover 1 (12A).

[이 때를 토출행정이라 한다] 전기 토출플래늄(18)으로 토출된 고온고압의 냉매가스는 전기 헤드카바1(12A)에 설치된 토출유로구2(25B)를 거쳐서 전기 헤드카바1(12A)의 일단에 설치되어 있는 토출머플러(21) 내로 토출된 후, 전기 토출머플러(21)에 설치된 토출파이프(22)를 통하여 루프파이프(23)를 거친후, 전기의 밀폐용기(1)에 설치되어 있는 토출관(도시생략)을 통하여 냉매사이클의 응축기로 보내어 진다.This time is referred to as the discharge stroke. The high-temperature, high-pressure refrigerant gas discharged to the electric discharge plate 18 is passed through the discharge flow path port 2 (25B) provided in the electric head cover 1 (12A) and the electric head cover 1 (12A). After being discharged into the discharge muffler 21 provided at one end of the filter, it passes through the loop pipe 23 through the discharge pipe 22 provided in the electric discharge muffler 21, and is then installed in the sealed container 1 of electricity. It is sent to the condenser of the refrigerant cycle through the discharge tube (not shown).

이와 같은 종래의 압축기에서는 편심 설계된 크랭크축(C)의 회전운동을 직선운동으로 전환시켜 주기 위해 편심부(5)의 상부에 슬라이더(13)가 설치되고 슬라이더가 들어 가는 피스톤(7)의 상부에 슬라이더 자리가 형성되어 있어, 유도전동기(2)의 회전운동이 회전축을 구동시키고 이 회전에 따라 편심부(5)도 편심회전하게 되고 편심 회전운동은 편심부(5)에 연결된 슬라이더(18)로 전달되고 슬라이더(18)와 슬라이더가 삽입되고 피스톤(7)의 홈부, 실린더(6)의 구속에 의해 직선운동으로 바뀐다.In such a conventional compressor, a slider 13 is installed on the eccentric portion 5 in order to convert the rotational movement of the eccentric designed crankshaft C into a linear movement, and on the upper portion of the piston 7 into which the slider enters. The slider seat is formed so that the rotational movement of the induction motor 2 drives the rotational axis, and the eccentric portion 5 is also eccentrically rotated according to the rotation, and the eccentric rotational movement is performed by the slider 18 connected to the eccentric portion 5. And the slider 18 and the slider are inserted and converted into linear motion by the restraint of the groove 6 of the piston 7, the cylinder 6.

따라서, 이러한 복잡한 전환 매카니즘에 의해, 첫째 전환 메카니즘에 의한 마찰의 증가로 효율저하, 둘째 마찰에 의한 마모 증가, 셋째 마찰 소음 증가, 넷째 마찰열에 의한 압축기의 온도 상승 등의 문제점이 있었다.Therefore, such a complicated switching mechanism has problems such as a decrease in efficiency due to an increase in friction by the first switching mechanism, an increase in wear by a second friction, an increase in third friction noise, and a rise in temperature of the compressor due to a fourth frictional heat.

따라서 본 발명은 종래의 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 회전운동을 직선운동으로 전환하는데 요구되는 마찰면적을 감소시켜 마찰소음을 저감시킬 수 있고 마찰손실에 의한 성능손실을 감소시킬 수 있는 왕복동식 압축기의 제공을 그 목적으로 한다.Therefore, the present invention is to solve this problem of the prior art, reciprocating compressor that can reduce the friction noise and reduce the performance loss due to friction loss by reducing the friction area required to convert the rotary motion to linear motion The purpose is to provide.

상기 목적을 달성하기 위하여, 실린더내를 직선왕복운동하는 피스톤 본체와 회전운동하는 크랭크축 회전과 상기 크랭크축 회전부에 대하여 피스톤 본체의 직선왕복운동거리를 결정하는 만큼 편심진 크랭크축 편심부를 갖는 크랭크축과 일단은 피스톤의 베어링 삽입구에 회전가능하게 설치되고 타일단은 크랭크축의 크랭크축 편심부의 원주를 따라 형성된 베어링 안내부에 회전가능하게 설치된 구름 베어링으로 구성되는 왕복동식 압축기의 피스톤 구동장치가 제공된다.To achieve the above object, a crankshaft having an eccentric crankshaft eccentric portion for determining the linear reciprocating distance of the piston body with respect to the piston body for linear reciprocating motion and the crankshaft rotational motion and the crankshaft rotating part in the cylinder. And one end of which is rotatably installed at the bearing insertion hole of the piston, and the tile end thereof is provided with a piston drive of the reciprocating compressor consisting of a rolling bearing rotatably installed in a bearing guide formed along the circumference of the crankshaft eccentric of the crankshaft.

이하, 첨부도면에 의거하여 본 고안을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 압축기는 제3도 내지 제5도에 도시된 바와 같이 실린더(8)내를 직선 왕복운동하는 피스톤본체(41)과 회전운동하는 크랭크축 회전부(33)과, 상기 크랭크축 회전부에 대하여 피스톤 본체의 직선왕복운동거리를 결정하는 편심량(a)만큼 편심전 크랭크축 편심부(31)를 갖는 크랭크축(30)과 일단은 피스톤(41)의 베어링 삽입구(42)에 회전가능하게 설치되고 타일단은 크랭크축의 크랭크축 편심부의 원주를 따라 형성된 베어링 안내부(37)에 회전가능하게 설치된 구름 베어링(43)으로 구성된다.As shown in FIGS. 3 to 5, the compressor of the present invention has a piston body 41 linearly reciprocating in the cylinder 8, a crankshaft rotating portion 33 rotating in rotation, and the crankshaft rotating portion. The crankshaft 30 having one crankshaft eccentric portion 31 and the one end thereof are rotatably installed in the bearing insertion hole 42 of the piston 41 by the eccentric amount a for determining the linear reciprocating movement distance of the piston body. The tile end is composed of a rolling bearing 43 rotatably provided in a bearing guide portion 37 formed along the circumference of the crankshaft eccentric portion of the crankshaft.

본 발명의 작용을 설명하면, 크랭크축의 크랭크축 회전부(33)가 회전함에 따라 크랭크축의 편심량(a)만큼 편심진 크랭크축의 편심부(4)가 편심회전하고 크랭크축의 베어링 안내부(7)에 맞물리는 피스톤 본체(41)의 베어링 삽입구(42)에 연결된 구름 베어링(3)이 회전한다.When explaining the operation of the present invention, as the crankshaft rotation part 33 of the crankshaft rotates, the eccentric part 4 of the eccentric crankshaft rotates eccentrically by the eccentric amount a of the crankshaft and fits the bearing guide 7 of the crankshaft. The rolling bearing 3 connected to the bearing insertion hole 42 of the pinching piston body 41 rotates.

이때 크랭크축의 베어링 안내부(37)와 베어링(43)의 구름 접촉과 피스톤본체의 베어링 삽입구(42)와 구름 베어링(43)의 접촉에 의해 실린더(8)의 구속되지 않은 좌, 우 방향(화살표 참조)으로 피스톤 본체(41)가 편심량(a)만큼 직선왕복운동을 하게 된다.At this time, by the rolling contact of the bearing guide portion 37 and the bearing 43 of the crankshaft, and the contact between the bearing insertion hole 42 and the rolling bearing 43 of the piston body, the unrestricted left and right directions of the cylinder 8 (arrows) Piston body 41 is a linear reciprocating motion by the amount of the eccentric (a).

이와 같이 크랭크축 구름 베어링(3)의 접촉만으로 회전운동을 직선운동으로 전환시킬 수 있다.In this way, the rotational motion can be converted into linear motion only by the contact of the crankshaft rolling bearing 3.

이것에 의해 마찰면적을 50% 이상 줄일 수 있어 마찰손실에 의한 성능손실을 줄일 수 있으며, 마찰에 의한 마찰소음도 획기적으로 줄일 수 있다.As a result, the friction area can be reduced by 50% or more, thereby reducing the performance loss caused by frictional losses, and the frictional noise caused by friction can be significantly reduced.

또한 마찰 면적 감소로 마찰열에 의한 압축기의 온도 상승도 줄일 수 있어 자연적으로 성능향상이 이루어진다.In addition, by reducing the friction area it is possible to reduce the temperature rise of the compressor due to frictional heat, thereby improving the performance naturally.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 베어링을 이용하여 크랭크축의 회전운동을 피스톤의 직선왕복운동으로 전환시킬 수 있어 마찰면적을 감소시켜 마찰손실을 감소시키고 마찰소음을 감소시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to convert the rotational movement of the crankshaft into the linear reciprocating motion of the piston by using the bearing, thereby reducing the frictional area to reduce the frictional loss and the frictional noise.

Claims

A reciprocating compressor comprising a piston for linear reciprocating movement in a cylinder, a crank shaft for rotating rotation, and a switching means for converting the rotational movement of the crank shaft into linear reciprocating movement of the piston by rolling friction, wherein the switching means is provided. Is an eccentric crankshaft eccentric portion, a bearing guide portion formed along the circumference of the crankshaft eccentric portion by an eccentric amount for determining a linear reciprocating distance of the piston with respect to the crankshaft rotating portion that rotates, the bearing insertion hole of the piston, and one end of the piston The piston drive of the reciprocating compressor, characterized in that the rotatably installed in the bearing insertion hole of the tile end is composed of a bearing rotatably installed in the bearing guide of the crankshaft.