KR100401814B1 - Fluid compressor of rotary slant shaft type with multi - discharging system - Google Patents

Fluid compressor of rotary slant shaft type with multi - discharging system Download PDF

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Abstract

본 발명은 다단계 배기시스템을 구비한 사축형식의 기체압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a four-axis gas compressor having a multistage exhaust system.

본 발명은 6개의 기체홀이 형성된 실린더 헤드가 일체로 고정된 구동축(10);과 외부로부터 기체를 흡입하고 압축된 기체를 외부로 배출하는 기체가이드부재(20);와 구동축에 결합되고 흡입된 기체를 실린더 보어 내부로 공급하는 흡입포트와 압축된 기체를 배출하는 3개의 배기포트가 형성된 케이스 헤드부재(30);와 케이스 헤드부재의 내측면에 고정되고 회전하는 실린더 헤드의 외측면에 밀착되며 기체 흡입밸브홈과 3 개의 기체 배기밸브홈이 형성된 밸브판 부재(50);와 6개의 실린더 보어가 구동축과 평행한 방향으로 형성되며, 실린더 헤드와 일체로 결합되고, 피스톤이 슬라이드 가능하게 삽입되어 있는 실린더 블록(60); 과 실린더 블록과 피스톤이 연결되며, 구동축에서 전달받은 회전력을 직선왕복운동으로 변환시켜 피스톤에 전달하는 사판부재(80); 로 이루어져서 실린더 보아 내부에서 압축된 기체를 단계적으로 배출할 수 있는 사축식 기체 압축기를 제공한다.According to the present invention, a cylinder head having six gas holes is integrally fixed to the drive shaft 10; and a gas guide member 20 that sucks gas from the outside and discharges the compressed gas to the outside; A case head member 30 having a suction port for supplying gas into the cylinder bore and three exhaust ports for discharging the compressed gas; and an outer surface of the cylinder head fixed to the inner side of the case head member and rotating; A valve plate member 50 having a gas intake valve groove and three gas exhaust valve grooves formed therein and six cylinder bores formed in a direction parallel to the drive shaft, integrally coupled with the cylinder head, and a piston being slidably inserted Cylinder block 60; And the cylinder block and the piston is connected, the swash plate member 80 for converting the rotational force transmitted from the drive shaft to a linear reciprocating motion to transmit to the piston; It consists of a cylinder bore to provide a bent axis gas compressor that can discharge the compressed gas in the interior.

Description

다단 배기 시스템을 구비한 사축식 기체압축기{ FLUID COMPRESSOR OF ROTARY SLANT SHAFT TYPE WITH MULTI - DISCHARGING SYSTEM}Slope type gas compressor with multi-stage exhaust system {FLUID COMPRESSOR OF ROTARY SLANT SHAFT TYPE WITH MULTI-DISCHARGING SYSTEM}

본 발명은 기체압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다단 배기시스템을 구비하여 실린더 내에서 압축된 기체를 배기통로의 압력에 따라 선택적으로 배기할 수 있는 사축식(rotary slant shaft type) 기체압축기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas compressor, and more particularly, to a rotary slant shaft type gas compressor having a multi-stage exhaust system capable of selectively exhausting gas compressed in a cylinder according to the pressure of an exhaust passage. will be.

압축기는 압축하고자 하는 매체에 외부로부터 동력을 가하여 그 매체 자체의압력과 속도를 증가시키게 하는 기계장치이다. 압축기는 압축하고자 하는 매체의 상태에 상관없이 유체를 대상으로 하므로 유체압축기라고도 한다. 압축기에 의하여 압축할 수 있는 매체로는 공기나 질소 또는 산소 등과 같은 기체가 있고, 오일 또는 냉매와 같은 액체가 있다. 이하에서 설명하는 압축기는 오일과 같은 액체를 압축하는데 사용될 수도 있으나, 주로 공기와 같은 기체를 압축하는데 사용되는 기체압축기를 중심으로 설명한다.Compressors are mechanisms that force the medium to be compressed from the outside to increase the pressure and speed of the medium itself. A compressor is also called a fluid compressor because it targets a fluid regardless of the state of the medium to be compressed. Media that can be compressed by the compressor include air, gas such as nitrogen or oxygen, and liquid such as oil or refrigerant. The compressor described below may be used to compress a liquid such as oil, but is mainly described with a gas compressor used to compress a gas such as air.

기체압축기로서 널리 알려진 것은 단순 왕복운동을 하는 피스톤을 이용하여 기체를 압축하는 왕복압축기가 있다.What is widely known as a gas compressor is a reciprocating compressor which compresses a gas by using a piston for a simple reciprocating motion.

일반적으로 왕복압축기는 자동차의 엔진과 같이 헤드부분에 흡입밸브와 배기밸브가 설치된 실린더와 실린더 내부를 직선 왕복운동하는 피스톤으로 이루어져 있다. 이러한 왕복압축기는 피스톤이 실린더내를 직선왕복운동을 하게되면 실린더내의 기체압력에 따라 흡입밸브와 배기밸브가 개폐되면서 기체를 흡입, 압축, 배기하는 과정을 수행하게 된다. 그러나, 이러한 왕복압축기는 기체의 압축과정 중에 실린더헤드에 설치된 흡입밸브와 배기밸브가 실린더 헤드에 직접 또는 피스톤헤드와 맞부딪치게 된다. 밸브들의 맞부딪침은 일차적으로 기계적 소음을 발생시키게 되고, 사용시간이 길어짐에 따라 밸브가 휘어지거나 심할 경우 밸브 자체가 파열되게 된다. 또한, 왕복압축기는 하나의 실린더에 두 개의 밸브가 설치되어 있어서 실린더 내에 기체의 흡입과 배기가 간헐적으로 일어나기 때문에 기체 압축시 맥동현상이 발생하고, 밸브들을 여닫을 때 순간적인 기체의 팽창에 의하여 파찰 소음이 발생하는 문제가 있다.In general, a reciprocating compressor is composed of a cylinder in which a suction valve and an exhaust valve are installed in a head, such as an engine of an automobile, and a piston reciprocating linearly inside the cylinder. Such a reciprocating compressor performs a process of inhaling, compressing, and exhausting gas by opening and closing the intake valve and the exhaust valve according to the gas pressure in the cylinder when the piston makes a linear reciprocating motion in the cylinder. However, such a reciprocating compressor causes the intake valve and the exhaust valve installed in the cylinder head to face the piston head directly or with the piston head during the compression process of the gas. The collision of the valves primarily produces mechanical noise, and as the use time increases, the valve itself ruptures when the valve is bent or severely. In addition, the reciprocating compressor is provided with two valves in one cylinder, so the intake and exhaust of the gas occurs intermittently in the cylinder, so pulsation occurs when the gas is compressed. There is a problem that occurs.

이와 같은 왕복압축기의 소음 문제점을 개선하기 위하여 통상적으로 흡배기용 소음기를 장착하고 있다. 그러나 왕복압축기에 소음기를 설치하게되면 압축기 자체가 기구적으로 복잡해지고 부품수가 증가하게 되며, 이러한 소음기 설치로 인하여 기체저항이 증가하여 압축기의 성능을 저하시키는 또 다른 문제점을 야기 시킨다.In order to improve the noise problem of such a reciprocating compressor, it is usually equipped with a silencer for the intake and exhaust. However, when the silencer is installed in the reciprocating compressor, the compressor itself is mechanically complicated and the number of parts is increased. The silencer is installed to increase the gas resistance, causing another problem of degrading the performance of the compressor.

또 다른 형태의 기체를 압축할 수 있는 압축기로는 일본국 공개특허공보 소61-65081호 (1986,04,03 공개)에 개시된 사축식 압축기가 있다.Another type of compressor capable of compressing gas is the bent axis compressor disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-65081 (published 1986,04,03).

65081호 압축기는 회전축의 회전력을 사판에 전달하여 사판에 연결되어 있는 피스톤을 직선왕복운동으로 변환시키는 장치에 관한 것이다. 이 압축기는 6개의 실린더가 형성된 실린더 블록이 회전축에 고정되어 있고 실린더 블록에 형성된 각 실린더는 피스톤에 대향된 면이 열려(open)있는 구조로 되어 있다. 열려진 실린더 쪽은 흡배기 홀이 형성된 플로우트 밸브가 막고 있으며, 플로우트 밸브 후면을 압축기 케이스 헤드가 밀착하고 있다. 그리고 플로우트 밸브와 케이스 헤드 사이에는 고무링이 개재되어 있어서 각 실린더 내에서 압축된 기체가 누출되는 것을 방지하고 있다.65081 compressor relates to a device for transmitting a rotational force of the rotating shaft to the swash plate to convert the piston connected to the swash plate into a linear reciprocating motion. The compressor has a structure in which a cylinder block in which six cylinders are formed is fixed to a rotating shaft, and each cylinder formed in the cylinder block has an open face opposite to the piston. On the open cylinder side, a float valve having an intake and exhaust hole is blocked, and a compressor case head is in close contact with the back of the float valve. A rubber ring is interposed between the float valve and the case head to prevent leakage of compressed gas in each cylinder.

이러한 압축기는 외부 동력원으로부터 전달받은 회전력으로 구동축을 회전시키게 되면, 구동축에 고정된 실린더 블록이 구동축과 함께 회전하며, 구동축의 끝단에 고정된 사판이 회전하면서 각 각의 피스톤을 각 실린더 내에서 순차적으로 직선왕복운동을 시키게 한다.When the compressor rotates the drive shaft by the rotational force transmitted from the external power source, the cylinder block fixed to the drive shaft rotates together with the drive shaft, and the swash plate fixed to the end of the drive shaft rotates to rotate each piston sequentially in each cylinder. Have a straight reciprocating motion.

이 압축기의 특징은 각 실린더는 열려진 상태로 회전하는 반면, 플로우트 밸브와 케이스 헤드는 정지되어 있다는 것이다. 이러한 이 압축기의 특징에 의하여 각 실린더는 플로우트밸브의 흡기 홀을 지나갈 때 기체를 실린더 내로 흡입하고, 회전하는 동안 기체를 점차 압축하여 플로우트 밸브의 배기 홀을 지나갈 때 압축된 기체를 케이스 헤드에 형성된 기체통로 쪽으로 배출하게 된다. 이러한 압축과정에서 플로우트 밸브는 실린더 단면적과 밸브의 단면적에 가해지는 기체 압력에 의한 힘의 차이에 의하여 실린더 블록 쪽으로 밀착하게 된다.The feature of this compressor is that each cylinder rotates open, while the float valve and case head are stationary. Due to this feature of the compressor, each cylinder draws gas into the cylinder as it passes through the intake hole of the float valve, gradually compresses the gas while rotating, and compresses the gas formed in the case head as it passes the exhaust hole of the float valve. Will be discharged into the passageway. In this compression process, the float valve comes into close contact with the cylinder block due to the difference in force due to the gas pressure applied to the cylinder cross section and the valve cross section.

이상과 같은 65081호 압축기를 종래의 왕복압축기와 비교해 보면, 65081호 압축기는 피스톤이 구동축 방향과 평행한 방향으로 왕복운동을 하므로 압축기의 형상을 매우 컴팩트하게 제작할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 65081호 압축기는 왕복이동하는 흡배기 밸브들을 사용하지 않고 고정된 플로우트 밸브를 사용하기 때문에 밸브가 피스톤헤드와 직접 부딪힘으로 인한 기계적 소음을 원천적으로 발생하지 않게 할 수 있다. 이러한 장점에 더하여 65081호 압축기는 정격부하에서 연속 운전할 경우에는 종래의 왕복압축기와 동등한 압축효율을 발휘하며 기체의 압력 차이에 의한 소음특성 역시 거의 동일하다.Comparing the 65081 compressor with the conventional reciprocating compressor as described above, the 65081 compressor has an advantage that the shape of the compressor can be made very compact because the piston reciprocates in a direction parallel to the direction of the drive shaft. In addition, the 65081 compressor does not use reciprocating intake and exhaust valves, but uses a fixed float valve so that the valve does not naturally generate mechanical noise due to direct collision with the piston head. In addition to these advantages, the 65081 compressor exhibits the same compression efficiency as conventional reciprocating compressors when continuously operated at rated load, and noise characteristics due to gas pressure difference are almost the same.

그러나, 이상과 같은 65081호 압축기의 장점에도 불구하고, 이 압축기는 회전하는 실린더 블록과 정지된 플로우트밸브 사이의 기밀을 유지하기 위해서는 실린더 블록과 플로우트밸브가 서로 마찰하여야만 한다는 치명적인 단점이 있다. 따라서 이 압축기는 실린더 블록과 플로우트 밸브의 지속적인 마찰에 의하여 부품들이 마모하게 된다. 그리고 이러한 마찰로 인하여 발생하는 마찰열을 효과적으로 제거하기 위해서는 압축하려는 대상 기체 자체가 윤활성이 있어야만 할 것이다. 따라서 이 압축기에 사용되는 기체는 윤활성이 있는 기체에 한정될 수밖에 없다. 또한 이 압축기는 이러한 마찰열 이외에도 기체의 압축과정에서 발생하는 압축열이 매우 높기 때문에 압축기의 내부 또는 외부에 열을 발산하거나 흡수하는 장치가 요구된다. 그러나 65081호 압축기에서 이러한 열 제거 수단을 제시하지 않고 있기 때문에 이러한 압축기를 실제 사용할 경우 발생하는 다양한 열에 의하여 압축기의 내구성이 떨어지고 사용하면 할수록 기체의 압축효율이 저하되는 문제점이 있다.However, in spite of the advantages of the 65081 compressor as described above, this compressor has a fatal disadvantage that the cylinder block and the float valve must rub against each other in order to maintain airtightness between the rotating cylinder block and the stationary float valve. Thus, the compressor wears out due to the constant friction between the cylinder block and the float valve. In order to effectively remove the frictional heat generated by the friction, the target gas itself to be compressed must have lubricity. Therefore, the gas used in this compressor is inevitably limited to lubricious gas. In addition to the frictional heat, the compressor has a very high heat of compression generated during the compression of the gas, and thus a device for dissipating or absorbing heat inside or outside the compressor is required. However, since the 65081 compressor does not provide such a heat removing means, the durability of the compressor decreases due to various heat generated when the compressor is actually used, and there is a problem that the compression efficiency of the gas decreases as it is used.

한편, 이러한 압축기의 구조를 고려하여 65081호 압축기를 공기 역학적으로 살펴보면, 65081호 압축기의 경우 압축구간의 최대압력(Pm)과 배기구간의 배기압력(Pd)과의 압력차가 매우 크다는 특징이 있다. 이와 같이 두 구역의 압력차이가 크면 클수록 고압의 압축기체가 보다 저압인 상태로 분출할 때 발생하는 공력소음이 크게 나타나게 된다. 이러한 점을 고려하여, 65081호 압축기를 종래의 왕복압축기에 비교해 보면, 65081호 압축기는 종래의 왕복압축기보다 이러한 압력차이가 크므로 보다 큰 공력소음을 나타낸다.On the other hand, when considering the structure of the compressor 65081 compressor aerodynamically, the 65081 compressor is characterized in that the pressure difference between the maximum pressure (Pm) of the compression section and the exhaust pressure (Pd) of the exhaust section is very large. As the pressure difference between the two zones increases, the aerodynamic noise generated when the high-pressure compressor body is ejected at a lower pressure becomes larger. In view of this point, when comparing the 65081 compressor with a conventional reciprocating compressor, the 65081 compressor exhibits a larger aerodynamic noise since this pressure difference is larger than that of the conventional reciprocating compressor.

또한, 65081호 압축기에 대하여 구동 중에 발생하는 실린더내의 압축부하에 대하여 살펴보면, 65081호 압축기는 압축부하의 단위시간당 변동폭이 종래의 왕복압축기보다 훨씬 크게 나타난다. 이와 같이 실린더 내의 압축부하 변동폭이 크면 클수록 구동축에 미치는 축력부하가 크다는 것을 의미한다. 따라서, 65081호 압축기는 압축부하에 비례하는 축력부하가 구동축의 끝단에 고정된 사판에 가해지고, 이로 인하여 사판 하부와 케이스 사이에 설치된 볼 베어링 부품에 영향을 직접 미치게 되어 압축기 자체의 내구성을 떨어뜨리는 요인으로 작용하고 있다.In addition, when considering the compression load in the cylinder generated during operation of the 65081 compressor, the 65081 compressor exhibits a much greater variation per unit time of the compression load than the conventional reciprocating compressor. As described above, the larger the fluctuation range of the compression load in the cylinder, the greater the axial load on the drive shaft. Therefore, 65081 compressor has an axial force load proportional to the compression load is applied to the swash plate fixed to the end of the drive shaft, thereby directly affecting the ball bearing parts installed between the lower plate and the case, which reduces the durability of the compressor itself. It acts as a factor.

이상 설명한 바와 같이 65081호 압축기는 종래의 왕복압축기에 비하여 많은 장점이 있음에도 불구하고 65081호 압축기의 구조에 기인하여 발생하는 문제점 때문에 기체압축기로 상용화시키는 데에는 한계가 있다.As described above, although the 65081 compressor has many advantages over the conventional reciprocating compressor, there is a limitation in commercializing it as a gas compressor due to problems caused by the structure of the 65081 compressor.

따라서, 사축식 기체압축기의 기본 특징을 유지하면서 아울러 65081호 압축기의 문제점을 개선하기 위해서, 새로운 사축식 기체압축기는 공력소음을 최소화시키고, 부품들의 내구성 향상시키며, 에너지효율의 증대시키고, 부품의 수를 최소화하며, 무부하운전을 가능하게 하기 위한 구조를 개발하고 그리고 압축할 수 있는 기체를 다양화 할 수 있는 방향으로 개발되어야 할 필요가 있다.Therefore, in order to maintain the basic characteristics of the bent gas compressor and to improve the problems of the 65081 compressor, the new bent axis gas compressor minimizes aerodynamic noise, improves the durability of the parts, increases the energy efficiency and increases the number of parts. It is necessary to develop a structure for minimizing the amount of gas, and to develop a structure for enabling a no-load operation and to diversify the compressible gas.

본 발명은 종래의 왕복압축기와 사축식 기체압축기의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 실린더 보어 내부에서 압축된 기체를 일시에 배출하지 않고 외부압력과 연동하여 선택적으로 배출할 수 있는 사축식 기체압축기룰 제공함에 있다.The present invention has been made in order to solve the problems of the conventional reciprocating compressor and the bent axis gas compressor, the object of which is to discharge the compressed gas in the cylinder bore at a time without a temporary discharge axis that can be selectively discharged The present invention provides a gas compressor.

본 발명의 또 다른 목적은 기체압축기의 구조를 공기역학적으로 소음원을 최소화할 수 있도록 설계하여 기계적 또는 공기역학적 소음이 발생하지 않는 사축식 기체압축기를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a four-axis gas compressor that does not generate mechanical or aerodynamic noise by designing the structure of the gas compressor to minimize noise sources aerodynamically.

본 발명의 또 다른 목적은 기체의 압축에 소요되는 동력를 최소화하여 에너지효율을 극대화할 수 있는 사축식 기체압축기를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a bent axis gas compressor that can maximize energy efficiency by minimizing power required for gas compression.

본 발명의 또 다른 목적은 기체압축기에 가해지는 단위시간당 압축부하의 변동폭을 최소화하여 내구성이 향상된 사축식 기체압축기를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a bent-type gas compressor having improved durability by minimizing a variation in compression load per unit time applied to the gas compressor.

본 발명의 또 다른 목적은 각 실린더 보어 내부로 흡입되는 기체를 크랭크 챔버 쪽으로 순환시킨 다음 실린더 보어 내부로 흡입시킬 수 있는 사축식 기체압축기를 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a bent gas compressor which can circulate gas sucked into each cylinder bore into the crank chamber and then suck it into the cylinder bore.

본 발명의 또 다른 목적은 높은 효율로 무부하운전이 가능한 사축식 기체압축기를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a bent axis gas compressor capable of high load operation with high efficiency.

본 발명의 또 다른 목적은 압축기의 내부에서 발생되는 마찰열과 공기압축에 의해 발생된 압축열을 효과적으로 방출시킬 수 있는 사축식 기체압축기를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a bent gas compressor which can effectively release frictional heat generated inside the compressor and compressed heat generated by air compression.

도 1은 본 발명에 의한 사축식 기체압축기를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a bent axis gas compressor according to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 기체압축기의 기체가이드부재를 나타내는 사시도이다.2 is a perspective view showing a gas guide member of the gas compressor according to the present invention.

도 3의 A는 본 발명에 의한 기체압축기의 케이스 헤드를 나타내는 사시도이고,3A is a perspective view showing a case head of a gas compressor according to the present invention;

B는 도 3A에서 Ⅰ-Ⅰ 선으로 절단한 상태를 나타내는 단면도이며,B is sectional drawing which shows the state cut | disconnected by the I-I line in FIG. 3A,

C는 도 3A에서 Ⅱ-Ⅱ 선으로 절단한 상태를 나타내는 단면도이다.C is sectional drawing which shows the state cut | disconnected by the II-II line in FIG. 3A.

도 4는 본 발명에 의한 기체압축기의 텐션링을 나타내는 사시도이다.Figure 4 is a perspective view showing a tension ring of the gas compressor according to the present invention.

도 5는 본 발명에 의한 기체압축기의 밸브판을 나타내는 사시도이다.5 is a perspective view showing a valve plate of the gas compressor according to the present invention.

도 6의 A는 본 발명에 의한 기체압축기의 다른 실시예를 나타내는 단면도이고,6 is a cross-sectional view showing another embodiment of the gas compressor according to the present invention;

B는 도6에서 Ⅲ-Ⅲ선으로 절단한 스프링 커플링을 나타내는 단면도이다.B is sectional drawing which shows the spring coupling cut | disconnected by the III-III line | wire in FIG.

C는 도 6A에 나타나 있는 스프링 커플링의 다른 실시 형태를 나타내는 단면도이다.C is sectional drawing which shows another embodiment of the spring coupling shown in FIG. 6A.

도 7은 본 발명에 의한 기체압축기의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing yet another embodiment of a gas compressor according to the present invention.

도 8은 본 발명에 의한 기체압축기의 기체 흡입과정과 배기과정을 나타내는 도1의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of FIG. 1 illustrating a gas suction process and an exhaust process of the gas compressor according to the present invention.

도 9의 A는 본 발명에 의한 기체압축기의 밸브판에서 기체의 흡입과 압축배기과정을 설명하는 설명도이고,9A is an explanatory diagram illustrating a process of inhaling and compressing exhaust gas in the valve plate of the gas compressor according to the present invention;

B는 본 발명에 의한 기체압축기의 밸브판에서 실린더가 1회전 할 때의 기체의 압축특성을 나타내는 설명도이다.B is explanatory drawing which shows the compression characteristic of gas at the time of one rotation of a cylinder in the valve plate of a gas compressor by this invention.

도 10의 A는 본 발명에 의한 기체압축기의 작동시에 나타나는 기체의 압축특성을 나타내는 설명도이고,10A is an explanatory diagram showing the compression characteristics of a gas which appears during operation of the gas compressor according to the present invention,

B는 종래의 왕복압축기의 작동시에 나타나는 기체의 압축특성을 나타내는 설명도이며,B is explanatory drawing which shows the compression characteristic of the gas shown at the time of operation | movement of the conventional reciprocating compressor,

C는 종래의 사축식 기체압축기의 작동시에 나타나는 기체의 압축특성을 나타내는 설명도이다.C is explanatory drawing which shows the compression characteristic of the gas shown at the time of operation | movement of the conventional bent axis gas compressor.

이상과 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 회전하는 실린더 헤드에 밀착되고 하나의 흡입홈과 다수의 배기홈이 형성되어 있는 밸브판을 케이스 헤드에 고정하여 실린더 보아 내부에서 압축된 기체를 선택적으로 배출할 수 있는 사축식 기체 압축기를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the present invention is fixed to the case head and the valve plate which is in close contact with the rotating cylinder head and a plurality of suction grooves and a plurality of exhaust grooves formed in the compressed gas inside the cylinder bore Provided is a bent axis gas compressor that can be selectively discharged.

이러한 본 발명의 압축기를 보다 상세히 설명하면 본 발명의 사축식 기체 압축기는 다수의 기체홀이 규칙적인 간격으로 동심원 상에 형성된 실린더 헤드가 구동축방향에 수직 방향으로 일체로 형성된 구동축;과 외부로부터 기체를 흡입하는 흡기 매니폴드와 실린더 보어내에서 압축된 기체를 외부로 배출하는 배기 매니폴드가 형성된 기체가이드부재;와 상기 구동축을 회전 가능하게 지지하고 상기 흡기 매니폴드로부터 흡입된 기체를 실린더 보어 내부로 공급하는 적어도 하나 이상의 흡입포트와 실린더 보어 내부에서 압축된 기체를 상기 배기 매니폴드로 배출하는적어도 두 개 이상의 배기포트가 형성된 케이스 헤드부재;와 상기 케이스 헤드부재의 내측면에 고정되고 회전하는 실린더 헤드의 외측면에 밀착되며 실린더 헤드의 기체홀이 이동하는 원주상에 기체 흡입밸브홈과 적어도 두 개 이상의 기체 배기밸브홈이 형성되어, 기체 흡입밸브홈은 상기 흡입포트로부터 유입된 기체를 실린더 보어 내부로 공급하고, 기체 배기밸브홈은 실린더 보어 내부에서 압축된 기체를 상기 배기포트로 배출하는 밸브판 부재;와 다수의 실린더 보어가 상기 구동축과 평행한 방향으로 형성되며, 한 쪽면은 상기 실린더 헤드와 일체로 결합되고, 다른 쪽 면에는 각 실린더 보어 내부로 피스톤이 슬라이드 가능하게 삽입되어 있어서, 각 실린더 보어 내부로 흡입된 기체를 압축하는 실린더 블록; 과 상기 실린더 블록의 중심부와 사축으로 연결되고 상기 다수의 피스톤과 피스톤 로드로 연결되며, 상기 구동축으로부터 전달받은 회전력을 직선왕복운동으로 변환시켜 상기 피스톤에 전달하는 사판부재;와 상기 사판부재를 지지하는 경사진 사면이 형성되어 있는 케이스 엔드 플레이트;와 상기 케이스 헤드와 상기 케이스 엔드 플레이트와 결합되어 상기 실린더 블록과 상기 사판부재를 내장하는 케이스; 로 이루어져 있다.Referring to the compressor of the present invention in more detail, the bent axis gas compressor of the present invention includes a drive shaft in which a plurality of gas holes are formed on a concentric circle at regular intervals and integrally formed in a direction perpendicular to the direction of the drive shaft; A gas guide member having an intake manifold for sucking and an exhaust manifold for discharging the compressed gas in the cylinder bore to the outside; and rotatably supporting the drive shaft and supplying the gas sucked from the intake manifold into the cylinder bore; A case head member having at least two exhaust ports configured to discharge at least one suction port and compressed gas inside the cylinder bore to the exhaust manifold; and a cylinder head fixed and rotated to an inner surface of the case head member. It adheres to the outer side and the gas hole in the cylinder head A gas intake valve groove and at least two gas exhaust valve grooves are formed on the circumference, and the gas intake valve groove supplies the gas introduced from the suction port into the cylinder bore, and the gas exhaust valve groove is compressed inside the cylinder bore. A valve plate member for discharging the gas to the exhaust port; and a plurality of cylinder bores are formed in a direction parallel to the driving shaft, and one side is integrally coupled with the cylinder head, and the other side is inside each cylinder bore. A piston is slidably inserted, the cylinder block compressing the gas sucked into each cylinder bore; And a swash plate member connected to the central portion of the cylinder block with a bent axis, connected to the plurality of pistons and the piston rod, and converting the rotational force transmitted from the drive shaft into a linear reciprocating motion to be transmitted to the piston; and supporting the swash plate member. A case end plate having an inclined slope formed therein; and a case coupled to the case head and the case end plate to house the cylinder block and the swash plate member; Consists of

이러한 본 발명의 사축식 기체압축기에서 케이스 헤드부재의 각 배기포트에는 체크밸브가 내장되어 있어서 밸브판 부재의 각 배기홈을 통하여 배출되는 압축된 기체를 압축탱크의 내부압력에 따라 선택적으로 배출되게 한다.In the bent-type gas compressor of the present invention, each exhaust port of the case head member includes a check valve to selectively discharge the compressed gas discharged through each of the exhaust grooves of the valve plate member according to the internal pressure of the compression tank. .

그리고 본 발명의 사축식 기체압축기에서는 케이스 헤드부재와 구동축에 흡기 매니폴드로부터 유입된 기체를 케이스 내부의 밀폐된 크랭크 챔버를 경유하여 실린더 보어 내부로 유입시키는 순환회로가 형성되어 있어서, 배기 행정 종료후 실린더 보어 내부에 잔류하는 압축공기가 흡입기체와 합류할 때 발생할 수 있는 공력소음을 케이스 내부에 국한시키므로서 최소화 할 수 있다.In the bent axis gas compressor of the present invention, a circulation circuit is formed in the case head member and the drive shaft to introduce the gas introduced from the intake manifold into the cylinder bore via the sealed crank chamber inside the case. This can be minimized by limiting the aerodynamic noise generated when the compressed air remaining inside the cylinder bore joins the intake gas inside the case.

또한 본 발명의 사축식 기체압축기는 케이스 헤드부재의 내측면과 밸브판 부재사이에 텐션링과 링 형태의 판스프링을 삽입시켜 압축기가 장기간 사용되어 밸브판과 실린더 헤드의 마찰에 의하여 발생할 수 있는 틈새를 원천적으로 발생하지 않도록 한다.In addition, the bent-type gas compressor of the present invention inserts a tension ring and a ring-shaped leaf spring between the inner surface of the case head member and the valve plate member, so that the compressor may be used for a long time, resulting in a gap between the valve plate and the cylinder head. Do not occur at the source.

그리고 본 발명의 사축식 기체압축기는 회전하는 실린더 블록과 사판부재를 유니버설 커플링 또는 스프링 커플링으로 연결하여 압축기 작동시 발생하는 기계적 소음을 최소화한다.And the bent axis gas compressor of the present invention by connecting the rotating cylinder block and the swash plate member by a universal coupling or a spring coupling to minimize the mechanical noise generated during the operation of the compressor.

이하, 본 발명의 실시예 및 그 변형예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention and modifications thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에 나타나 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 사축식 기체압축기의 중요한 부품들은 원통형 케이스(1) 내부에 수납되어 있다. 케이스(1)의 양쪽 측면은 케이스 헤드(30)와 케이스 엔드 플레이트(3)에 의하여 볼트로 고정되어 있고, 케이스 부품(1)(30)(3)의 결합면에는 고무링(4)이 각각 삽입되어 케이스 내부의 크랭크 챔버(70)는 외부로부터 밀폐되어 있다.As shown in FIG. 1, important parts of the bent axis gas compressor according to the present invention are housed inside the cylindrical case 1. Both sides of the case 1 are bolted by the case head 30 and the case end plate 3, and rubber rings 4 are respectively provided on the mating surfaces of the case parts 1, 30, and 3. The crank chamber 70 inside the case is sealed from the outside.

케이스(1) 내부에 수납된 기체압축기는 크게 외부 동력원으로부터 공급받은 회전력을 사판에 전달하는 구동축(10)과, 외부로부터 기체를 흡입하고 배출하는 기체가이드부재(20)와, 흡입된 기체를 실린더 내부로 공급하고 압축된 기체를 압축탱크의 압력에 따라 선택적으로 배기하는 케이스 헤드부재(30)와, 케이스 헤드부재의내측면에 고정되어 회전하는 실린더 내부로 기체를 공급하고 압축된 기체를 배기하는 밸브판 부재(50)와, 다수의 피스톤이 내장되어 기체를 압축하는 실린더 블록(60) 그리고 구동축(10)의 회전력을 직선왕복운동으로 변환시키는 사판부재(swivel plate member)(80)로 이루어져 있다.The gas compressor housed inside the case 1 includes a drive shaft 10 for transmitting a rotational force supplied from an external power source to the swash plate, a gas guide member 20 for sucking and discharging gas from the outside, and a cylinder for sucking the gas. A case head member 30 which supplies internally and selectively exhausts the compressed gas according to the pressure of the compression tank, and a valve which supplies gas into the rotating cylinder fixed to the inner side of the case head member and exhausts the compressed gas The plate member 50, the cylinder block 60 is built in a plurality of pistons to compress the gas, and a swivel plate member (80) for converting the rotational force of the drive shaft 10 into a linear reciprocating motion.

구동축(10)은 케이스(1)의 중심축과 평행하게 연장되고, 케이스 헤드(30)의 보스부에 볼 베어링(11)과 테이퍼 롤러 베어링(12)에 의하여 회전 가능하게 고정되어 있다. 구동축(10)의 일단에는 외부 동력원(미도시)으로부터 발생된 회전력을 구동축에 전달하기 위한 구동풀리(5)가 고정되어 있고, 타단에는 실린더 블록(60)의 실린더 보어(61)를 밀폐하기 위한 실린더 헤드(13)가 일체로 형성되어 있다. 구동축과 일체로 형성된 실린더 헤드(13)는 원판 형상으로 형성되어 있으며, 실린더 헤드(13)에는 구동축과 동심원이 되는 위치에 6개의 기체홀(14)이 규칙적인 간격으로 형성되어 있다. 구동축(10)의 내부에는 부분적으로 축챔버(15)가 뚫려 있고, 축 방향과 직각방향으로 축 포트(16)가 뚫려 있어서 크랭크 챔버(70) 내부로 유입된 기체를 실린더 보어(61)쪽으로 공급하는 통로역할을 한다. 그리고 구동축(10)의 축챔버(15)가 형성된 끝단에는 액체유입 방지턱(17)이 형성되어 있어서, 회전하는 실린더 블록의 블록 챔버(63)내 측면을 타고 흐를 수 있는 비산된 윤활유가 실린더 보어(61)내부로 유입되는 것을 방지한다.The drive shaft 10 extends in parallel with the central axis of the case 1 and is rotatably fixed to the boss portion of the case head 30 by the ball bearing 11 and the tapered roller bearing 12. One end of the drive shaft 10 is fixed to the drive pulley 5 for transmitting the rotational force generated from an external power source (not shown) to the drive shaft, the other end for sealing the cylinder bore 61 of the cylinder block 60 The cylinder head 13 is integrally formed. The cylinder head 13 formed integrally with the drive shaft is formed in a disc shape, and six gas holes 14 are formed at regular intervals in the cylinder head 13 at positions concentric with the drive shaft. The shaft chamber 15 is partially drilled inside the drive shaft 10, and the shaft port 16 is drilled in a direction perpendicular to the axial direction, so that the gas introduced into the crank chamber 70 is supplied to the cylinder bore 61. It acts as a passageway. At the end of the shaft shaft 15 of the drive shaft 10, a liquid inflow prevention jaw 17 is formed, whereby scattered lubricating oil that can flow through the side surface of the block chamber 63 of the rotating cylinder block includes a cylinder bore ( 61) Prevent from entering inside.

기체가이드부재(20)는, 도1과 도2에 나타나 있듯이, 원통형으로 이루어지며, 원기둥 상에 흡기관(21)과 배기관(22)이 고정되어 있다. 여기서 흡기관(21)은 압축기 내부로 압축하고자 하는 기체를 유입하는 역할을 하므로 흡기관 외부에 필터(미도시)가 부착되고, 배기관(22)은 압축기에서 압축된 기체를 저장조인 압축탱크(미도시)로 배출하는 역할을 하므로 압축탱크와 연통된다. 그리고 배기관(22) 내부에는 체크밸브(27)가 내장되어 있어서 압축탱크에 압축된 기체가 실린더 내부로 역류되는 것을 방지한다. 기체가이드부재(20)의 저면에는 동일한 원주상에 흡기관(21)과 연통된 흡기 매니폴드(23)와 배기관(22)과 연통된 배기 매니폴드(24)가 파여져 있다. 그리고 흡기관(21)과 배기관(22)의 측면에는 보조 흡기관(25)과 보조 배기관(26)이 부착되어 있어서, 기체압축기를 운전하는 도중에 기체를 압축할 필요가 없는 경우에 기체압축기의 운전을 정지하지 않는 상태에서 이 보조 흡기관(25)과 보조 배기관(26)을 상호 연결시킴으로써 압축기의 부하를 최소로 유지할 수 있도록 한다. 이러한 상태로 흡입압축행정을 진행시키는 것을 무부하운전이라고 한다. 이와 같이 무부하운전 상태에서는 배기관 내부에 내장된 체크밸브(27) 때문에 압축탱크에 압축된 압력이 배기관(22)쪽으로 역류되지 않는다. 도 2에서 설명되지 않은 부호 28은 볼트 구멍으로서 볼트들을 이용하여 기체가이드부재(20)를 후술하는 케이스 헤드(30)에 밀착 고정시키게 된다.As shown in Figs. 1 and 2, the gas guide member 20 has a cylindrical shape, and an intake pipe 21 and an exhaust pipe 22 are fixed on a cylinder. Here, the intake pipe 21 serves to inject gas to be compressed into the compressor, so a filter (not shown) is attached to the outside of the intake pipe, and the exhaust pipe 22 is a compression tank (not shown) storing the compressed gas from the compressor. It communicates with the compression tank because it plays a role of discharging. In addition, a check valve 27 is built in the exhaust pipe 22 to prevent the gas compressed in the compression tank from flowing back into the cylinder. On the bottom of the gas guide member 20, an intake manifold 23 communicating with the intake pipe 21 and an exhaust manifold 24 communicating with the exhaust pipe 22 are dug on the same circumference. In addition, the auxiliary intake pipe 25 and the auxiliary exhaust pipe 26 are attached to the side surfaces of the intake pipe 21 and the exhaust pipe 22, so that the gas compressor operates when it is not necessary to compress the gas during the operation of the gas compressor. The auxiliary intake pipe 25 and the auxiliary exhaust pipe 26 are interconnected without stopping the compressor so that the load of the compressor can be kept to a minimum. Proceeding the suction compression stroke in this state is called no-load operation. As such, in the no-load operation state, the pressure compressed in the compression tank does not flow back toward the exhaust pipe 22 due to the check valve 27 built in the exhaust pipe. Reference numeral 28, which is not described in FIG. 2, is used to fix the gas guide member 20 to the case head 30 described later by using bolts as bolt holes.

케이스 헤드부재(30)는, 도1과 도3에 나타나 있듯이, 외측면에는 방열휜(31)과 기체가이드부재를 고정시키기 위한 가이드홈(32)이 형성되어 있고, 내측면에는 실린더헤드(13)와의 간격을 일정하게 유지시키는 트러스트베어링(18)을 설치하는 설치홈(33)과 밸브판(50)이 고정되는 판홈(34) 그리고 밸브판을 실린더 헤드에 밀착시키는 텐션링(40)을 삽입하기 위한 링홈(35)이 형성되어 있다. 그리고 케이스 헤드부재(30)의 중심부에는 구동축(10)을 지지하기 위한 볼베어링(11)과 테이퍼롤러베어링(12)을 수납하는 보스부(36)가 형성되어 있다. 여기서 케이스 헤드부재(30) 외측면에 형성된 방열휜(31)은 구동축을 기준으로 방사상 형태로 형성되어 외부 공기팬(미도시)에 의한 냉각공기가 케이스(1) 외부로 원활하게 흐르도록 한다. 이러한 냉각효과를 증진시키기 위하여 케이스(1) 외부의 방열휜(9)은 구동축에 평행한 방향으로 형성되어 있다. 이때 공기냉각을 위한 공기팬은 구동풀리(5) 쪽에 설치되는 것이 바람직하다.As shown in FIGS. 1 and 3, the case head member 30 is provided with a guide groove 32 for fixing the heat dissipation fin 31 and the gas guide member on the outer side thereof, and the cylinder head 13 on the inner side thereof. Insertion groove (33) for installing the thrust bearing (18) for maintaining a constant distance from the) and plate groove (34) to which the valve plate 50 is fixed, and the tension ring (40) for close contact with the valve plate is inserted A ring groove 35 for the purpose is formed. In addition, a boss 36 for accommodating the ball bearing 11 and the tapered roller bearing 12 for supporting the drive shaft 10 is formed at the center of the case head member 30. Here, the heat dissipation fan 31 formed on the outer surface of the case head member 30 is formed in a radial shape with respect to the driving shaft so that cooling air by an external air fan (not shown) flows smoothly to the outside of the case 1. In order to enhance the cooling effect, the heat dissipation fan 9 outside the case 1 is formed in a direction parallel to the drive shaft. At this time, the air fan for air cooling is preferably installed on the drive pulley (5) side.

케이스 헤드부재(30)는 기체가이드부재(20)로부터 공급되는 기체를 크랭크 챔버(70)내부로 순환시켜 실린더 보어(61)로 흡입시키고, 실린더 내에서 압축된 기체를 선택적으로 배출시키는 통로역할을 한다. 따라서 케이스 헤드부재(30)에 형성된 기체이동통로는 본 발명의 목적을 달성하기 위한 중요한 역할을 한다. 케이스 헤드부재(30)에 형성되는 기체이동통로는 주로 가이드홈(32)과 판홈(34) 사이에 형성되며 흡입통로와 배기통로로 구분된다.The case head member 30 circulates the gas supplied from the gas guide member 20 into the crank chamber 70 to be sucked into the cylinder bore 61, and serves as a passage for selectively discharging the gas compressed in the cylinder. do. Therefore, the gas flow passage formed in the case head member 30 plays an important role for achieving the object of the present invention. The gas movement passage formed in the case head member 30 is mainly formed between the guide groove 32 and the plate groove 34 and is divided into a suction passage and an exhaust passage.

기체흡입통로는, 도 3에 나타나 있듯이, 제1 흡입포트(37a)와 제2 흡입포트(38a)로 이루어진다. 제1 흡입포트(37a)(도 3B)는 한 쪽이 가이드홈(32) 쪽으로 연통되어 기체가이드부재의 흡기 매니폴드(23)와 연결되고, 다른 쪽은 사이드포트(37b)에 의하여 케이스 헤드부재(30)의 측면과 연결된다. 여기서 사이드 포트(37b)는 트러스트베어링(18)이 안착되는 설치홈(33) 하부로 형성되어, 유입된 기체가 트러스트 베어링(18)을 통과하지 않도록 한다. 그리고 제2 흡입포트(38a)(도 3C)는 한 쪽이 판홈(34) 쪽으로 연통되어 실린더 보어(61) 쪽을 향하고, 다른 쪽은 사이드 포트(38b)에 의하여 구동축(10) 방향으로 연통되어 구동축의 축포트(16) 쪽을 향하게 된다. 이와 같이 형성된 기체흡입통로에 의하여, 도 8에 나타나 있는 바와 같이, 기체가이드부재의 흡기 매니폴드(23)로부터 공급된 기체는 제1흡입포트(37a)와 사이드 포트(37b)로 유입되어 크랭크 챔버(70)와 블록챔버(63) 그리고 축챔버(15)를 경유한 다음 사이드포트(38b)와 제2흡입포트(38a)를 통하여 실린더 보어(61)내로 흡입된다.As shown in FIG. 3, the gas suction passage includes a first suction port 37a and a second suction port 38a. One side of the first suction port 37a (FIG. 3B) communicates with the guide groove 32 and is connected to the intake manifold 23 of the gas guide member, and the other side of the case head member is connected by the side port 37b. It is connected with the side of 30. Here, the side port 37b is formed below the installation groove 33 on which the trust bearing 18 is seated, so that the gas introduced does not pass through the thrust bearing 18. One side of the second suction port 38a (FIG. 3C) communicates with the plate groove 34 toward the cylinder bore 61, and the other side communicates with the drive shaft 10 by the side port 38b. It faces the shaft port 16 side of a drive shaft. As shown in FIG. 8, the gas supplied from the intake manifold 23 of the gas guide member is introduced into the first suction port 37a and the side port 37b by the gas suction passage formed as described above, and thus the crank chamber Via 70, the block chamber 63 and the shaft chamber 15, it is sucked into the cylinder bore 61 through the side port 38b and the second suction port 38a.

기체배기통로는, 도 3A에 나타나 있듯이, 1차 배기포트(41)와 2차 배기포트(42) 그리고 3차 배기포트(43a, 43b)로 이루어져 있으며, 이들 1차, 2차 그리고 3차 배기포트(41)(42)(43a,43b)는 케이스 헤드부재(30)를 관통하여 기체가이드부재의 배기 매니폴드(24)와 연결된다. 그리고 각 배기포트(41)(42)(43a,43b)에는 배기 매니폴드(24)에서 실린더 보어(61) 내부로 압축된 기체가 역류하는 것을 방지하기 위하여 체크밸브(46)가 내장되어 있다.As shown in FIG. 3A, the gas exhaust passage consists of a primary exhaust port 41, a secondary exhaust port 42, and tertiary exhaust ports 43a and 43b, and these primary, secondary and tertiary exhausts The ports 41, 42, 43a and 43b pass through the case head member 30 and are connected to the exhaust manifold 24 of the gas guide member. In each of the exhaust ports 41, 42, 43a and 43b, a check valve 46 is incorporated to prevent backflow of compressed gas from the exhaust manifold 24 into the cylinder bore 61.

도 3A에서 미설명 부호 44는 축챔버(15)내에 흡입된 윤활유를 크랭크챔버로 배출하기 위한 드레인포트이며, 부호 45는 밸브판(50)을 케이스 해드부재(30)에 고정시키기 위한 볼트구멍이다.In FIG. 3A, reference numeral 44 denotes a drain port for discharging lubricating oil sucked into the shaft chamber 15 to the crank chamber, and 45 denotes a bolt hole for fixing the valve plate 50 to the case head member 30. .

도 4는 케이스 헤드부재의 링홈(35)에 삽입되는 텐션링(40)을 나타내고 있다. 링홈(35)에는 원판 링 형상의 판스프링(49)(도 1)이 내장되어 있어서, 판스프링(49)이 텐션링(40)에 탄성력을 가하고, 텐션링(40)은 후술하는 밸브판(50)을 실린더 헤드(13)에 압착하게 된다. 링홈(35)에 삽입된 텐션링(40)은 기체압축행정 중에 압축되는 기체가 외부로 누출되는 것을 방지하고 냉각오일등과 같은 이물질이 실린더 보어(61) 내부로 유입되는 것을 방지하게 된다. 또한 텐션링(40)은 흡입구간(40a)과 1,2,3차 배기구간(40b,40c,40d)으로 나누어져 있어서 기체압축행정 중에 압축되는 기체가 하나의 구간에서 다른 구간으로 누출되는 것을 방지한다. 이러한 텐션링(40)은 내열고무나 우레탄과 같은 탄성력이 있고 내열성이 있는 재질로 만들어진다.4 shows the tension ring 40 inserted into the ring groove 35 of the case head member. The ring groove 35 is provided with a disc ring-shaped leaf spring 49 (FIG. 1), so that the leaf spring 49 exerts an elastic force on the tension ring 40, and the tension ring 40 is a valve plate (to be described later). 50 is pressed against the cylinder head 13. The tension ring 40 inserted into the ring groove 35 prevents the gas compressed during the gas compression stroke from leaking to the outside and prevents foreign substances such as cooling oil from flowing into the cylinder bore 61. In addition, the tension ring 40 is divided into the intake section 40a and the first and second exhaust sections 40b, 40c, and 40d so that the gas compressed during the gas compression stroke leaks from one section to another. prevent. The tension ring 40 is made of a material having elasticity and heat resistance, such as heat resistant rubber or urethane.

밸브판 부재(50)는, 도 1과 도 5에 나타나 있는바와 같이, 원판 링형으로 제작되어 있으며, 도 5에서 보아 밸브판 부재(50)의 상부면이 실린더 헤드(13)의 외측면에 밀착되어 이 면에서 실린더 헤드가 회전하면서 슬라이드 운동을 하게 된다. 밸브판 부재(50)의 상부면에는 하나의 흡입밸브홈(51)과 3개의 격리된 1차, 2차, 3차배기밸브홈(52,53,54)이 원호상으로 파여져 있다. 여기서 흡입밸브홈(51)과 3차배기밸브홈(54)의 홈폭은 실린더 헤드에 형성된 기체홀(14)의 직경보다 같거나 크게 형성되지만, 1차와 2차배기밸브홈(52,53)은 기체홀(14)의 직경보다 작게 형성된다.As shown in FIGS. 1 and 5, the valve plate member 50 is formed in a disc ring shape, and as shown in FIG. 5, the upper surface of the valve plate member 50 closely adheres to the outer surface of the cylinder head 13. In this plane, the cylinder head rotates and slides. On the upper surface of the valve plate member 50, one intake valve groove 51 and three isolated primary, secondary and tertiary exhaust valve grooves 52, 53 and 54 are excavated in an arc shape. Here, the groove widths of the suction valve groove 51 and the tertiary exhaust valve groove 54 are formed to be equal to or larger than the diameter of the gas hole 14 formed in the cylinder head, but the primary and secondary exhaust valve grooves 52 and 53 are formed. Is formed smaller than the diameter of the gas hole (14).

밸브판부재(50)에 형성되는 밸브홈(51,52,53,54)들의 위치를 도5와 도9A를 참조하여 보다 상세히 설명하면, 흡입밸브홈(51)은 피스톤(64)이 상사점(T)에서 하사점(B)까지 움직이는 흡입행정구간에 해당하는 원주상의 180°구간에 형성되고, 3개의 배기밸브홈(52,53,54)들은 피스톤(64)이 하사점(B)에서 상사점(T)까지 움직이는 압축행정구간에 해당하는 원주상의 나머지 180°구간에 형성된다. 밸브홈(51)(52,53,54) 각각의 중심선을 연결하는 원주의 반경(VR)은 실린더 헤드에 형성된 기체홀(14) 6개의 중심선을 연결하는 원주의 반경(HR)과 동일하므로 각 기체홀(14)은 각각의 밸브홈(51)(52,53,54)을 순차적으로 지나가게 된다. 밸브홈(51,52,53,54)들을 형성함에 있어서 중요한 점은 각 밸브홈 간의 떨어진 거리(구획벽의 길이 VL)는 실린더 헤드의 기체홀(14)의 직경 보다 크게 이격 시켜야만 한다는 것이다. 또 다른 중요한 점은 1차,2차,3차 배기밸브홈(52,53,54) 각각의 길이는 기체홀(14)간의 거리 보다 짧게 형성하여 하나의 배기밸브홈(52,53,54)내에서는 하나 이상의 기체홀(14)이 위치하지 않도록 하여야만 한다.The position of the valve grooves 51, 52, 53, and 54 formed in the valve plate member 50 will be described in more detail with reference to FIGS. 5 and 9A. The suction valve groove 51 has a piston 64 having a top dead center. It is formed in the circumferential 180 ° section corresponding to the suction stroke section moving from (T) to the bottom dead center (B), the three exhaust valve grooves (52, 53, 54) is the piston 64 is the bottom dead center (B) It is formed in the remaining 180 ° section of the circumference corresponding to the compression stroke section moving from the top dead center (T). The radius (V R ) of the circumference connecting the center lines of each of the valve grooves 51 (52, 53, 54) is the same as the radius (H R ) of the circumference connecting the center lines of the six gas holes 14 formed in the cylinder head. Therefore, each gas hole 14 passes through each of the valve grooves 51, 52, 53, and 54 sequentially. In forming the valve grooves 51, 52, 53 and 54, an important point is that the distance between each valve groove (the length V L of the compartment wall) must be spaced apart from the diameter of the gas hole 14 of the cylinder head. Another important point is that the length of each of the primary, secondary and tertiary exhaust valve grooves 52, 53, 54 is shorter than the distance between the gas holes 14, so that one exhaust valve groove 52, 53, 54 is provided. At least one gas hole 14 should not be located in the chamber.

그리고 흡입 및 1, 2차배기밸브홈(51)(52,53) 내에는 밸브판(50)을 관통하는 밸브홀(51a)(52a,53a)이 하나씩 형성되어 있고, 3차 배기밸브홈(54) 내에는 두 개의 밸브홀(54a,54b) 형성되어 있다. 밸브판을 관통하는 흡입밸브홀(51a)은 케이스 헤드 저면의 제2흡입포트(38a)와, 1차배기밸브홀(52a)는 1차 배기포트(41), 2차배기밸브홀(53a)는 2차 배기포트(42), 3차배기밸브홀(54a, 54b)는 3차 배기포트(43a, 43b)와 각각 연결된다. 따라서 케이스 헤드의 제2흡입포트(38a)로부터 밸브판의 흡입밸브홈(51)으로 유입된 기체는 선회하는 실린더 헤드의 기체홀(14) 각각을 통하여 각 실린더 보어(61)내로 흡입되고, 실린더 블록(60)이 회전함에 따라 점차적으로 압축된 다음, 기체홀(14)이 만나는 밸브판의 밸브홈(52,53,54)으로 압축탱크의 압력에 따라 선택적으로 배출한다. 각 배기밸브홈(52,53,54)에 유입된 압축기체는 각각의 배기밸브홀(52a,53a,54a,54b)과 각각의 배기포트(41,42,43a,43b)을 통하여 배출되어 기체가이드에 형성된 배기 매니폴드(24)에 합류된다.In the suction and primary and secondary exhaust valve grooves 51 and 52 and 53, valve holes 51a and 52a and 53a penetrating the valve plate 50 are formed one by one, and the third exhaust valve groove ( In the 54, two valve holes 54a and 54b are formed. The suction valve hole 51a penetrating through the valve plate has a second suction port 38a at the bottom of the case head, and the primary exhaust valve hole 52a has a primary exhaust port 41 and a secondary exhaust valve hole 53a. The secondary exhaust port 42, the tertiary exhaust valve holes 54a, 54b are connected to the tertiary exhaust ports 43a, 43b, respectively. Accordingly, the gas introduced into the suction valve groove 51 of the valve plate from the second suction port 38a of the case head is sucked into each cylinder bore 61 through each of the gas holes 14 of the cylinder head to pivot, and the cylinder The block 60 is gradually compressed as it rotates, and then selectively discharged to the valve grooves 52, 53, and 54 of the valve plate where the gas holes 14 meet, depending on the pressure of the compression tank. Compressors introduced into the exhaust valve grooves 52, 53, and 54 are discharged through the exhaust valve holes 52a, 53a, 54a, and 54b and the exhaust ports 41, 42, 43a, and 43b. Join the exhaust manifold 24 formed in the guide.

실린더 블록(60)은, 도1에 나타나 있듯이, 전체적으로 원통형 형상으로 제작되어 있으며 원통의 축 중심이 뚫려져 블록챔버(63)을 형성하고, 블록챔버(63) 원기둥의 동일 원주상에 동일한 직경을 갖는 6개의 실린더 보어(61)가 구동축과 평행한 방향으로 뚫려져 있다. 이러한 실린더 블록(60)은 한쪽 단면이 구동축의 실린더 헤드(13)와 볼트로 결합되어 밀폐되고, 각 실린더 보어(61)에는 6개의 피스톤(64)이 슬라이드 가능하게 삽입된다. 그리고 블록 챔버(63)에는 후술하는 유니버설 커플링(66)을 결합시키기 위한 커플링(65)이 볼트로 고정된다. 여기서 실린더 블록(60)의 외주면에는 나선형으로 방열휜(67)이 형성되어 있어서, 이 방열휜은 실린더 블록(60)이 회전될 때 크랭크 챔버(70) 내부 공간에 흐르는 기체의 순환을 가속시킨다. 이러한 방열휜(67)은 나선형 이외에도 일정한 간격을 갖는 다수의 원형휜으로 형성할 수도 있다. 또한 블록 챔버(63)는 직경이 다른 2단 원통형으로 뚫어서 비산된 윤활유가 축 챔버(15)쪽으로 흘러가는 것을 방지한다.As shown in FIG. 1, the cylinder block 60 is formed in a cylindrical shape as a whole, and the center of the cylinder axis is drilled to form the block chamber 63, and the same diameter is formed on the same circumference of the cylinder of the block chamber 63. Six cylinder bores 61 having are drilled in a direction parallel to the drive shaft. One end of the cylinder block 60 is bolted to the cylinder head 13 of the drive shaft and sealed, and six pistons 64 are slidably inserted into each cylinder bore 61. In addition, a coupling 65 for coupling the universal coupling 66 to be described later is fixed to the block chamber 63 with bolts. Here, the heat dissipation fins 67 are formed in a spiral shape on the outer circumferential surface of the cylinder block 60, and this heat dissipation fins accelerates the circulation of gas flowing in the inner space of the crank chamber 70 when the cylinder block 60 is rotated. The heat radiation fins 67 may be formed of a plurality of circular fins having a constant spacing in addition to the spiral. In addition, the block chamber 63 is drilled in a two-stage cylinder having a different diameter to prevent the lubricated oil from flowing to the shaft chamber 15.

실린더 블록(60)은 후술하는 사판부재(80)와 각 부품의 회전축 중심선을 따라 유니버설 커플링(66)으로 연결된다. 유니버설 커플링(66)은 구동조인트(68)와 종동조인트(69)로 이루어지며, 구동조인트(68)와 종동조인트(69)는 각각의 포크형 암부분에서 십자축(71)에 의하여 상호 연결된다. 유니버설 커플링의 구동조인트(68)는 중공의 원통형 형태로 외주에는 스플라인이 형성되어 있어서 실린더 블록(60)에 고정된 커플링(65)과 스플라인 결합되고, 종동조인트(69)는 한쪽 끝단에 플랜지가 형성되어 있어서 사판부재(80)에 볼트로 결합된다.The cylinder block 60 is connected to the swash plate member 80, which will be described later, and the universal coupling 66 along the rotation axis center line of each component. The universal coupling 66 is composed of a drive joint 68 and a driven joint 69, the drive joint 68 and the driven joint 69 being interconnected by cross shafts 71 at respective fork arms. do. The drive joint 68 of the universal coupling has a hollow cylindrical shape and has splines formed on its outer circumference so that the drive joint 68 is splined with the coupling 65 fixed to the cylinder block 60, and the driven joint 69 is flanged at one end. Is formed is coupled to the swash plate member 80 with a bolt.

사판부재(80)는 그 회전축 중심부가 케이스 엔드 플레이트(3)의 경사면(6)에 고정된 피동축(7)에 테이퍼롤러 베어링(81)에 의하여 축결합되어 있다.사판부재(80)는 그 상부면의 외주에는 피스톤 로드(73)의 일단이 결합될 수 있도록 브라켓(82) 6쌍이 형성되어 있고, 그 하부면에는 경사면(6)과의 사이에 트러스트베어링(83)이 설치될 수 있도록 턱이 형성되어 있다.The swash plate member 80 is axially coupled by a tapered roller bearing 81 to a driven shaft 7 whose central axis of rotation is fixed to the inclined surface 6 of the case end plate 3. Six pairs of brackets 82 are formed on the outer circumference of the upper surface so that one end of the piston rod 73 can be coupled, and the lower surface has a jaw so that the thrust bearing 83 can be installed between the inclined surface 6. Is formed.

실린더 보어(61)에 각각 삽입된 6개의 피스톤(64)들은 각각의 피스톤 로드(73)에 의하여 사판부재의 브라켓(82)에 회동 가능하게 체결된다. 각 피스톤(64)과 사판부재(80) 사이에 체결되는 피스톤로드(73)는 유니버설 커플링 이나 2절 크랭크를 선택적으로 사용할 수 있다. 2절 크랭크 형태의 피스톤 로드(73)는 제1로드(74)와 제2로드(76)로 이루어진다. 제1로드(74)는 한 쪽이 연결핀(75)으로 피스톤(64)과 연결되고 다른 쪽에는 포크암이 형성되어 있다. 제2로드(76)는 한 쪽이 연결핀(77)으로 사판의 브라켓(82)과 연결되고 다른 쪽에는 결합링이 형성되어 있다. 제1로드(74)와 제2로드(76)의 결합은 제1로드(74)의 포크암 내에 제2로드(76)의 결합링이 삽입되어 연결핀(78)으로 회동 가능하게 고정된다. 그리고 2절 크랭크 형태의 피스톤 로드(73)의 각 연결핀이 고정되는 부분에는 그 연결핀 외부에 베어링이 각각 결합된다. 도면에 나타나 있지 않은 유니버설 커플링 형태의 피스톤 로드(73)는 그 결합구조가 2절 크랭크 형태의 피스톤 로드와 유사하고 양 쪽 로드가 십자축에 의하여 회동 가능하게 고정된다.Six pistons 64 respectively inserted in the cylinder bore 61 are rotatably fastened to the bracket 82 of the swash plate member by respective piston rods 73. The piston rod 73 fastened between each piston 64 and the swash plate member 80 may selectively use a universal coupling or a two-section crank. The piston rod 73 in the form of a two-section crank consists of a first rod 74 and a second rod 76. One side of the first rod 74 is connected to the piston 64 by the connecting pin 75 and the fork arm is formed on the other side. One side of the second rod 76 is connected to the bracket 82 of the swash plate by the connecting pin 77 and the other side is formed with a coupling ring. The coupling of the first rod 74 and the second rod 76 is rotatably fixed to the connecting pin 78 by the coupling ring of the second rod 76 is inserted into the fork arm of the first rod 74. And a bearing is coupled to the outside of the connecting pin to the portion where each connecting pin of the two-section crank piston rod 73 is fixed. The piston rod 73 of the universal coupling type, which is not shown in the figure, is similar to the piston rod of the two-crank crank type coupling structure, and both rods are rotatably fixed by the cross shaft.

도 6과 도 7에서는 본 발명의 다른 실시예를 나타내고 있다.6 and 7 show another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에서는 본 발명의 구동 메카니즘을 결정하는 주요부품들의 기능은 동일하게 하고, 다만 기체흡입통로의 구조와 실린더 블록(60)과 사판부재(80)를 연결하는 연결 구조 그리고 기체압축기의 냉각을 위한 냉각구조를 다양하게 변경한 것이다.In another embodiment of the present invention, the functions of the main components for determining the driving mechanism of the present invention are the same, except that the structure of the gas suction passage and the connection structure connecting the cylinder block 60 and the swash plate member 80 and the gas compressor. The cooling structure for the cooling of the various changes.

도 6에 나타난 본 발명의 다른 실시예는 도 1에 나타난 실시예와 기본적으로 동일하고 다른 점은 실린더 블록(60)과 사판부재(80)를 연결하는 연결 구조이다. 도 6A에 나타난 바와 같이 각 피스톤(64)과 사판부재(80)를 연결하는 피스톤로드(73)는 2절 크랭크형태로 되어 있어서 도 1에 나타난 실시예와 동일하다. 그러나 실린더 블록(60)과 사판부재(80)는 유니버설 커플링이 아닌 스프링 커플링(72)으로 연결된다. 따라서 구동축(10)의 동력은 유니버설 커플링이 아닌 피스톤 로드(73)에 의하여 사판부재(80)에 전달된다.Another embodiment of the present invention shown in FIG. 6 is basically the same as the embodiment shown in FIG. 1 and the difference is a connection structure connecting the cylinder block 60 and the swash plate member 80. As shown in FIG. 6A, the piston rod 73 connecting each piston 64 and the swash plate member 80 is in the form of a two-section crank, which is the same as the embodiment shown in FIG. However, the cylinder block 60 and the swash plate member 80 are connected by a spring coupling 72 rather than a universal coupling. Therefore, the power of the drive shaft 10 is transmitted to the swash plate member 80 by the piston rod 73 rather than the universal coupling.

스프링 커플링(72)은 도 6에 나타나 있듯이 두 개의 스프링(72a,72b)이 평행하게 실린더 블록(60)과 사판부재(80)를 연결하고 있다. 실린더 블록(60)에는 대각선 방향으로 두 개의 블록고리(68a,68b)가 형성되어 있고, 사판부재(80)에는 역시 대각선 방향으로 사판고리(69a,69b)가 형성되어 있어서, 제1스프링(72a)은 제1블록고리(68a)와 제1사판고리(69a)에 체결되고, 제2스프링(72b)는 제2블록고리(86b)와 제2사판고리(69b)에 체결된다. 이러한 스프링 커플링(72)의 체결구조에 의하여 실린더 블록(60)과 사판부재(80)는 실린더 블록(60) 및 피스톤 로드(73)의 회전 방향과 동일한 방향(도 6B에서 화살표 방향)으로 상호 압축인력이 작용하게 된다. 이러한 압축인력은 실린더 블록(60)이 회전하기 시작할 때 사판부재(80)에 의하여 발생되는 반작용력을 상쇄시키게 된다. 여기서 스프링 커플링(72)의 스프링(72a,72b)은 사판부재(80)의 반작용력을 고려하여 그 탄성계수가 정해진다. 그리고 블록고리(68a,68b)와 사판고리(69a,69b)는 기체압축기 작동시 사판부재(80)가 스윙운동을 한 다는 점을 고려하여 각 고리가 고정되는 고정핀과 스프링이 연결되는 홀더 부분은 볼 조인트로 연결된다.As shown in FIG. 6, the spring coupling 72 connects the cylinder block 60 and the swash plate member 80 in parallel with two springs 72a and 72b. The cylinder block 60 is formed with two block rings 68a and 68b in the diagonal direction, and the swash plate member 80 is also formed with the swash plate rings 69a and 69b in the diagonal direction, so that the first spring 72a is formed. ) Is fastened to the first block ring (68a) and the first swash plate ring (69a), the second spring (72b) is fastened to the second block ring (86b) and the second swash plate ring (69b). By the fastening structure of the spring coupling 72, the cylinder block 60 and the swash plate member 80 are mutually in the same direction as the rotation direction of the cylinder block 60 and the piston rod 73 (arrow direction in Fig. 6B). Compressive force will act. This compression force cancels the reaction force generated by the swash plate member 80 when the cylinder block 60 starts to rotate. Here, the springs 72a and 72b of the spring coupling 72 have their elastic modulus determined in consideration of the reaction force of the swash plate member 80. And the block ring (68a, 68b) and the swash plate (69a, 69b) is a holder part to which the fixing pin and the spring is connected to each ring is fixed in consideration of the fact that the swash plate member (80) is a swing movement when the gas compressor operates Are connected by ball joints.

그리고, 스프링 커플링(72)의 또 다른 실시예를 도 6C에 나타내었다. 도 6C에 나타나 있는 스프링 커플링(72)은 하나의 원통형 스프링(72c)의 양쪽 끝이 블록플렌지(68c)와 사판플랜지(69c)에 체결되고, 블록플렌지(68c)와 사판플랜지(69c)는 각각 실린더 블록(60)과 사판부재(80)에 볼트로 고정된다. 여기서 원통형 스프링(72c)을 체결할 경우에는 미리 실린더 블록(60) 및 피스톤 로드(73)의 회전 방향과 동일한 방향으로 일정한 량만큼 뒤틀은 상태로 체결한다. 따라서 이러한 스프링(72c)의 뒤틀림 응력에 의하여 실린더 블록(60)이 회전하기 시작할 때 사판부재(80)에 의하여 발생되는 반작용력을 상쇄시키게 된다.And another embodiment of the spring coupling 72 is shown in Fig. 6C. The spring coupling 72 shown in FIG. 6C has both ends of one cylindrical spring 72c fastened to the block flange 68c and the swash plate flange 69c, and the block flange 68c and the swash plate flange 69c are Bolted to the cylinder block 60 and the swash plate member 80, respectively. When the cylindrical spring (72c) is fastened here, the cylinder block (60) and the piston rod (73) are fastened in a state of twisting by a predetermined amount in the same direction as the rotational direction. Accordingly, the reaction force generated by the swash plate member 80 is canceled when the cylinder block 60 starts to rotate by the twisting stress of the spring 72c.

도 7에 나타난 본 발명의 또 다른 실시예는 도 1에 나타난 실시예와 비교하여 볼 때 기체흡입통로의 구조와 실린더 블록(60)과 사판부재(80)를 연결하는 연결 구조 그리고 기체압축기의 냉각을 위한 냉각구조가 변경된 것이다. 이하에서는 이와 같이 변경된 실시예의 주요 부품에 대하여 차례로 설명한다.Another embodiment of the present invention shown in Figure 7 compared to the embodiment shown in Figure 1 the structure of the gas suction passage and the connecting structure for connecting the cylinder block 60 and the swash plate member 80 and the cooling of the gas compressor The cooling structure for this is changed. Hereinafter, the main components of the embodiment thus modified will be described in order.

도 7에 나타난 실시예가 도1에 나타난 실시예와 다른 점은 첫 째, 구동축(10) 내부가 축방향으로 완전히 관통하는 관통공(15a)이 형성되어 있다는 것이다. 이와 같이 구동축 내에 관통공(15a)이 형성된 경우에는 도 1과 같은 축 포트(16)가 형성되지 않는다. 이러한 관통공(15a)은 윤활유를 사용하는 기체압축기에서 기체압축기가 작동할 경우 크랭크 챔버(70)내에서 발생하는 증기상태의 윤활유 미스트(유증기)가 압축기 외부로 배출되는 통로 역할을 하고, 또한 외부 공기를크랭크 챔버(70) 내부로 유입시켜는 냉각관로 역할을 하게 된다.7 is different from the embodiment shown in FIG. 1. First, a through hole 15a through which the inside of the drive shaft 10 penetrates completely in the axial direction is formed. As such, when the through hole 15a is formed in the driving shaft, the shaft port 16 as shown in FIG. 1 is not formed. The through hole 15a serves as a passage through which the lubricating oil mist (oil vapor) generated in the crank chamber 70 is discharged to the outside of the compressor when the gas compressor operates in the gas compressor using the lubricating oil. Air flows into the crank chamber 70 serves as a cooling tube.

두 번째 다른 점은 케이스헤드부재(30)의 흡입포트(39)가 가이드홈(32)과 판홈(34) 사이를 관통하여 형성되어 있다는 것이다. 도 1의 실시예와 도 7의 실시예를 비교해 보면, 도 7의 실시예에서는 도 1의 실시예에서 케이스 헤드(30)에 형성된 제1흡입포트(37), 제2흡입포트(38), 사이드 포트(37b)(38b) 그리고 별도의 드레인포트(44)가 뚫려 있지 않다는 점이다. 이와 같이 기체의 흡입포트(39)를 직접 관통시킨 것은 기체가이드부재(20)로부터 유입된 기체를 크랭크 챔버(70) 내부로 순환시키지 않고 바로 실린더보어(61)내부로 공급하기 위한 것이다.The second difference is that the suction port 39 of the case head member 30 penetrates between the guide groove 32 and the plate groove 34. When comparing the embodiment of FIG. 1 with the embodiment of FIG. 7, in the embodiment of FIG. 7, the first suction port 37, the second suction port 38, The side ports 37b and 38b and the separate drain port 44 are not drilled. The direct inlet of the gas suction port 39 is to supply the gas introduced from the gas guide member 20 directly into the cylinder bore 61 without circulating the gas into the crank chamber 70.

세 번째 다른 점은 실린더 블록(60)과 사판부재(80)가 베벨기어(86)로 2 축 결합되어 조립성을 향상시켰다는 점이다.The third difference is that the cylinder block 60 and the swash plate member 80 are biaxially coupled to the bevel gear 86 to improve assembly.

네 번째 다른 점은 피스톤(64)과 사판부재(80)가 2절 신축로드 형태의 피스톤 로드(73)로 연결되어 있다는 점이다. 이것은 피스톤 로드를 2개로 나누어 암 수 볼트 형태로 제작한 다음, 로크너트(84)를 이용하여 피스톤 조립시 피스톤의 행정간극을 미세하게 조절하기 위함이다. 피스톤 로드(73)를, 도7에서와 같이, 신축로드 형태를 사용할 경우에는 각 피스톤 로드(73)의 외측부와 사판부재(80)의 외주면에 판 스프링(85)을 설치한다. 이와 같은 판 스프링(85)은 실린더 블록(60)이 사판부재(80)와 함께 회전할 경우 피스톤(64)에 가해지는 원심력을 상쇄시키는 작용을 하게 된다.The fourth difference is that the piston 64 and the swash plate member 80 are connected to the piston rod 73 in the form of a two-strand extension rod. This is because the piston rod is divided into two and manufactured in the form of male and female bolts, and then finely adjusts the stroke gap of the piston when assembling the piston using the lock nut 84. When the piston rod 73 is used in the form of an elastic rod as shown in Fig. 7, a leaf spring 85 is provided on the outer side of each piston rod 73 and the outer circumferential surface of the swash plate member 80. The leaf spring 85 as described above serves to cancel the centrifugal force applied to the piston 64 when the cylinder block 60 rotates together with the swash plate member 80.

도 7에서와 같이 피스톤 로드(73)의 형태를 신축로드 형태로 사용할 경우, 크랭크 챔버(70)의 바닥부분에 윤활유를 주입하여 압축기를 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 크랭크 챔버(70)의 바닥부분에 윤활유를 주입하여 압축기를 가동하게 되면, 윤활유는 압축기가 작동되는 동안 챔버 내부로 비산되어 신축로드의 볼(87)과 볼 조인트(88) 사이에 발생하는 마찰열을 냉각시킬 수 있다.When using the form of the piston rod 73 in the form of a flexible rod, as shown in Figure 7, it is preferable to use a compressor by injecting lubricant to the bottom of the crank chamber 70. When the compressor is operated by injecting lubricating oil into the bottom of the crank chamber 70 as described above, the lubricating oil is scattered into the chamber during the operation of the compressor and is generated between the ball 87 and the ball joint 88 of the flexible rod. The frictional heat can be cooled.

다섯 번째 다른 점은 원통형 케이스(1)의 외측에 케이스(1)를 둘러싸는 냉각 케이스(6)가 부착되어 있다는 것이다. 따라서 케이스(1)와 냉각케이스(6) 사이에는 냉각챔버(8)가 형성된다. 이러한 냉각케이스(6)에는 냉각수 흡입구(6a)와 냉각수 배출구(6b)가 뚫려져 있고, 케이스(1) 외측에 형성된 방열휜(9a)은 스파이럴 형태로 제작되어 냉각챔버(8)내에서 순환되는 냉각수는 케이스(1) 외주면을 순환한 뒤 배출구(6b)로 배출된다. 방열휜(9)(9a)의 형태는 수냉식일 경우 도7과 같이 스파이럴 형태(9a)로 제작하고, 공냉식일 경우 도1과 같이 구동축(7)과 평행한 방향으로 제작한다.The fifth difference is that the cooling case 6 surrounding the case 1 is attached to the outside of the cylindrical case 1. Therefore, a cooling chamber 8 is formed between the case 1 and the cooling case 6. The cooling case 6 has a cooling water inlet 6a and a cooling water discharge port 6b formed therein, and the heat dissipation fan 9a formed outside the case 1 is formed in a spiral shape and circulated in the cooling chamber 8. The coolant is discharged to the outlet 6b after circulating the outer circumferential surface of the case 1. The heat dissipation fins 9 and 9a are manufactured in a spiral form 9a as shown in FIG. 7 in the case of water cooling, and in a direction parallel to the drive shaft 7 as shown in FIG.

마지막으로 도 7의 실시예에서는 사판부재(80)의 외주면에 다수의 블레이드(89)가 형성되어 있다는 점이다. 이와 같은 블레이드(89)는 윤활유를 사용하는 압축기에서 크랭크 챔버(70) 바닥에 고여 있는 윤활유를 챔버 내부로 비산시키는 역할을 한다.Finally, in the embodiment of FIG. 7, a plurality of blades 89 are formed on the outer circumferential surface of the swash plate member 80. Such a blade 89 serves to scatter the lubricating oil accumulated on the bottom of the crank chamber 70 in the compressor using the lubricating oil into the chamber.

이상 설명한 본 발명의 실시예 및 그 변형예는 본 발명의 작동에 필요한 부품과 그 결합관계에 대하여 설명하였으나, 일부 설명되지 않은, 예를 들면, 케이스 밀폐부품과 구름볼 피스톤로드 등, 구성들은 통상적인 기계장치에 일반적으로 사용되는 기계부품들과 동일하므로 그 상세한 설명을 생략한다.Although the embodiments of the present invention and its modified examples have been described with respect to the components necessary for the operation of the present invention and the coupling relationship thereof, some of the components, which are not described, for example, case sealing parts and rolling ball piston rods are conventional The detailed description thereof is omitted since it is the same as the mechanical parts generally used for the phosphorus machine.

그리고 본 발명의 실시예 및 그 변형예에서 설명된 실린더 블록(60)과 사판부재(80)를 연결하는 축결합의 형태와 피스톤 로드(73) 그리고 냉각구조는 하나의 실시예에 전용되는 것이 아니라 기체압축기의 사용 용도에 따라서 선택적으로 조합하여 사용할 수 있다.In addition, the shape of the shaft coupling connecting the cylinder block 60 and the swash plate member 80, the piston rod 73, and the cooling structure described in the embodiments of the present invention and its modifications are not dedicated to one embodiment. According to the intended use of the gas compressor can be used in combination selectively.

이하에서는 이상 설명한 본 발명의 실시예 및 그 변형예에 따른 기체압축기의 작동 및 그 작동특성에 대하여 도8 내지 도10을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the operation and operation characteristics of the gas compressor according to the embodiment of the present invention and its modification will be described with reference to FIGS. 8 to 10.

도 8에 나타나 있는 바와 같이, 모터(미도시)와 같은 외부 동력원으로부터 발생한 회전력은 벨트(미도시)와 같은 동력전달 수단을 통하여 풀리(5)로 전달된다. 풀리(5)에 전달된 회전력이 구동축(10)을 회전시키면 구동축과 일체로 결합되어 있는 실린더 헤드(13)와 실린더 블록(60)이 구동축(10)과 함께 회전하게 된다. 이와 동시에 실린더 블록(60)과 유니버설 커플링(73)(또는 도 6의 스프링 커플링 또는 도 7의 베벨기어)으로 결합된 사판부재(80)가 피동축(7)을 중심으로 회전하게 된다. 사판(80)이 구동축에 기울어진 방향으로 스윙하면서 회전하게 되면, 사판부재(80)에 결합된 각 피스톤 로드(73)는 구동축방향으로 직선 왕복운동을 하게된다.As shown in FIG. 8, the rotational force generated from an external power source such as a motor (not shown) is transmitted to the pulley 5 through a power transmission means such as a belt (not shown). When the rotational force transmitted to the pulley 5 rotates the drive shaft 10, the cylinder head 13 and the cylinder block 60, which are integrally coupled with the drive shaft, rotate together with the drive shaft 10. At the same time, the swash plate member 80 coupled with the cylinder block 60 and the universal coupling 73 (or the spring coupling of FIG. 6 or the bevel gear of FIG. 7) is rotated about the driven shaft 7. When the swash plate 80 rotates while swinging in a direction inclined to the drive shaft, each piston rod 73 coupled to the swash plate member 80 is linearly reciprocated in the drive shaft direction.

여기서 도 6에 나타난 실시예의 경우 구동축(10)의 동력은 스프링 커플링(72)이 아닌 피스톤 로드(73)에 의하여 사판부재(80)에 전달된다. 이때 스프링 커플링(72)의 각 스프링(72a,72b,72c)들에는 압축인력 또는 뒤틀림응력이 작용하고 있으므로 이러한 압축인력 또는 뒤틀림응력에 의하여 실린더 블록(60)이 회전하기 시작할 때 사판부재(80)에 의하여 발생되는 반작용력을 상쇄시키게 된다.6, the power of the drive shaft 10 is transmitted to the swash plate member 80 by the piston rod 73 instead of the spring coupling 72. At this time, since the compressive or twisting stress is applied to each of the springs 72a, 72b, and 72c of the spring coupling 72, the swash plate member 80 when the cylinder block 60 starts to rotate due to such compressive or twisting stress. This counteracts the reaction forces generated by).

이상과 같은 압축기 부품들의 운동은 동력이 입력됨과 동시에 함께 이루어지며, 6개의 피스톤(64)들은 실린더 블록(60)과 함께 회전함과 동시에 각각 왕복운동을 하면서 선택적으로 압축 배기 행정을 하게된다. 이때 피스톤(64)의 행정거리는 사판부재(80)와 피스톤 로드(73)의 연결점이 사판의 스윙운동시 구동축방향으로 이동한 거리와 동일하므로, 2Rsin(K0)로 나타낼 수 있다. (여기서; R: 피동축(7) 중심에서부터 사판(80)과 피스톤 로드(73)의 연결점까지의 거리, K0: 구동축(10)과 피동축(7)의 경사각).The movement of the compressor parts as described above is made at the same time as the power is input, the six pistons 64 are rotated together with the cylinder block 60 and at the same time reciprocating movement, respectively, to selectively perform the compression exhaust stroke. At this time, the stroke distance of the piston 64 is the same as the distance moved between the swash plate member 80 and the piston rod 73 in the drive shaft direction during the swing movement of the swash plate, it can be represented by 2Rsin (K0). (Here; R: distance from the center of the driven shaft 7 to the connection point of the swash plate 80 and the piston rod 73, K0: inclination angle of the drive shaft 10 and the driven shaft 7).

한편, 본 발명의 압축기가 작동되는 동안의 압축기 내에서의 기체의 흐름은 다음과 같이 이루어진다.On the other hand, the flow of gas in the compressor during the operation of the compressor of the present invention is performed as follows.

먼저, 외부 필터(미도시)를 통과한 기체가 기체가이드의 흡기관(21)을 통하여 유입되면, 도1과 도6의 실시예에서는 크랭크 챔버(70)를 순환하여 실린더 보어(61)내부로 유입되고, 도7의 실시예에서는 실린더 보어(61)내부로 직접유입 된다. 도1의 실시예에서와 같이 기체가 순환유입되는 경우의 기체 순환 경로를 자세히 설명하면 다음과 같다. 즉, 기체가이드의 흡기관(21)으로 유입된 기체가 케이스 헤드의 제1흡입포트(37a), 사이드 포트(37b), 크랭크 챔버(70), 블록챔버(63), 축챔버(15), 축포트(16), 사이드포트(38b), 밸브판의 흡입밸브홀(51a) 그리고 실린더 헤드의 기체홀(14)을 차례로 통과하여 실린더 보어(61) 내부로 유입된다. 이와 같이 흡입된 기체를 바로 실린더 보어(61)내부로 유입시키지 않고 크랭크 챔버(70) 내부를 순환하여 유입시키는 목적은 압축 배기 행정이 종료된 직후 실린더 보어(61) 내부에 남아 있을 수 있는 잔류압력을 크랭크 챔버(70)내로 유입된 저압 상태의 기체로 완충시켜서 압력이 다른 기체가 섞이는 순간 발생하는 폭발을 밀폐된 공간인 크랭크 챔버(70)내부에서 이루어지게 함으로서 압력이 다른 두 기체의합류로 인한 소음을 저감시키기 위함이다.First, when gas passing through an external filter (not shown) is introduced through the inlet pipe 21 of the gas guide, in the embodiments of FIGS. 1 and 6, the crank chamber 70 is circulated to enter the cylinder bore 61. 7 is directly introduced into the cylinder bore 61 in the embodiment of FIG. Referring to the gas circulation path in the case where the gas is circulated inflow as in the embodiment of Figure 1 as follows. That is, the gas introduced into the intake pipe 21 of the gas guide is the first suction port 37a, the side port 37b of the case head, the crank chamber 70, the block chamber 63, the shaft chamber 15, It passes through the shaft port 16, the side port 38b, the suction valve hole 51a of the valve plate, and the gas hole 14 of the cylinder head, and flows into the cylinder bore 61 in order. The purpose of circulating and introducing the sucked gas into the crank chamber 70 without directly entering the inside of the cylinder bore 61 is a residual pressure that may remain inside the cylinder bore 61 immediately after the compression exhaust stroke is completed. Is buffered by the low-pressure gas introduced into the crank chamber 70 to cause the explosion occurring at the moment when different gases are mixed inside the crank chamber 70, which is an enclosed space, resulting from the confluence of two gases having different pressures. This is to reduce noise.

다음, 실린더 보어(61) 내부로 유입된 기체는 실린더 블록(60)과 피스톤(64)이 회전하는 동안에 압축되면서, 실린더 헤드의 기체홀(14)이 밸브판의 1차 배기홈(52), 2차 배기홈(53) 그리고 3차 배기홈(54)과 각각 순차적으로 만나는 순간에 밸브판의 각 배기홀(52a)(53a)(54a,54b)과 케이스헤드의 각 배기포트(41)(42)(43a,43b)을 통하여 압축탱크의 압력에 따라 선택적으로 배출된 다음, 기체가이드부재의 배기 매니폴드(24)에서 합류하여 배기관(22)으로 배출된다.Next, the gas introduced into the cylinder bore 61 is compressed while the cylinder block 60 and the piston 64 are rotated, so that the gas hole 14 of the cylinder head is the primary exhaust groove 52 of the valve plate, At the moments of sequentially meeting the secondary exhaust grooves 53 and the tertiary exhaust grooves 54, the respective exhaust holes 52a, 53a, 54a and 54b of the valve plate and the exhaust ports 41 of the case head ( 42) (43a, 43b) is selectively discharged according to the pressure of the compression tank, and then joined in the exhaust manifold 24 of the gas guide member is discharged to the exhaust pipe (22).

또 다른 한편, 본 발명의 압축기가 작동되는 동안에 각 부품들이 상호 마찰하면서 발생하는 마찰열은 다음과 같은 방법에 의하여 냉각된다.On the other hand, the frictional heat generated as the components rub against each other during the operation of the compressor of the present invention is cooled by the following method.

도 7의 실시예에서 윤활유를 사용하여 작동할 경우, 크랭크 챔버(70)의 바닥에 사판부재의 블레이드(84)가 잠기는 수준까지 윤활유를 채운상태에서 압축기를 가동하게 된다. 이와 같은 압축기의 경우 회전하는 사판의 블레이드(84)는 윤활유를 크랭크 챔버(70) 내벽에 비산시키며, 이와 동시에 회전하는 실린더 블록의 방열휜(67)이 고여있는 윤활유를 교반시키게 된다. 따라서 비산된 윤활유는 운동하는 각 부품들에 윤활유를 공급함과 동시에 부품들의 상호 마찰에 의하여 발생된 마찰열을 냉각시키게 된다. 이 때 윤활유의 일부가 증발하여 유증기 상태로 되면, 이러한 유증기는 구동축의 중공부(15a)를 통하여 압축기 외부로 배출된다. 그리고 실린더 보어(61) 내에서 발생된 압축열 중에서 블록챔버(63) 쪽으로 발산하는 열 또한 크랭크 챔버(70) 내부에 형성된 기체의 와류에 의하여 냉각된다.When operating using the lubricant in the embodiment of Figure 7, the compressor is operated in a state where the lubricant is filled to the level of the blade 84 of the swash plate member to the bottom of the crank chamber 70. In the case of such a compressor, the blade 84 of the rotating swash plate scatters the lubricating oil to the inner wall of the crank chamber 70, and at the same time, the lubricating oil of the radiating heat 67 of the rotating cylinder block is stirred. Therefore, the lubricated oil is lubricated to each of the moving parts while cooling the frictional heat generated by the mutual friction of the parts. At this time, when a part of the lubricating oil is evaporated to the oil vapor state, such oil vapor is discharged to the outside of the compressor through the hollow portion 15a of the drive shaft. The heat dissipated toward the block chamber 63 among the compressed heat generated in the cylinder bore 61 is also cooled by the vortex of gas formed inside the crank chamber 70.

윤활유를 사용하지 않고 작동할 경우, 마찰부분을 최소화시킬 수 있는 동력 전달구조로 압축기를 조합한다. 이러한 압축기의 경우 크랭크 챔버(70) 내부로 유입되는 기체가 챔버내부에서 와류를 형성하면서 순환하게 되므로 이러한 순환기체 자체가 냉각원으로 작용하게 된다.When operating without lubricating oil, the compressor is combined with a power transmission structure that minimizes friction. In the case of such a compressor, since the gas flowing into the crank chamber 70 circulates while forming a vortex in the chamber, the circulating gas itself serves as a cooling source.

이상의 설명은 크랭크 챔버(70) 내부의 냉각작용에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 압축기 내부 냉각과 함께 케이스(1) 외부를 공냉 또는 수냉 방식으로 냉각시킨다. 공냉식은 케이스 외부에 구동축과 방사상 형태로 형성된 케이스 헤드의 방열휜(31)과 구동축에 평행한 방향으로 형성된 케이스의 방열휜(9)에 의하여 냉각이 이루어진다. 즉, 구동축(10)의 전면에 위치하는 모터(미도시)에 공기팬을 설치하여 케이스(7) 쪽으로 바람을 일으키면 케이스 외부의 방열휜(31)(9)을 따라 흐르면서 압축기 외부를 냉각시키게 된다. 수냉식은 케이스(1)와 냉각케이스(6) 사이에 형성된 냉각챔버(8)에 흡입구(6a) 쪽으로 냉매를 공급하면 스파이럴 형태의 방열휜(9a)을 따라 케이스(1) 외주면을 순환한 뒤 배출구(6b)로 배출되면서 압축기 외부를 냉각시킨다.Although the above description has been described with respect to the cooling action inside the crank chamber 70, the present invention cools the outside of the case (1) by the air cooling or water cooling method together with the compressor internal cooling. Air cooling is performed by the heat dissipation fan 31 of the case head formed in a radial shape with the drive shaft outside the case and the heat dissipation fan 9 of the case formed in a direction parallel to the drive shaft. That is, when an air fan is installed on a motor (not shown) located in front of the drive shaft 10 to cause wind toward the case 7, the compressor flows along the heat dissipation fans 31 and 9 outside the case to cool the outside of the compressor. . In the water cooling type, when the refrigerant is supplied to the intake opening 6a between the cooling chamber 8 formed between the case 1 and the cooling case 6, the outer circumferential surface of the case 1 is circulated along the spiral heat dissipation fan 9a, and then the outlet The outside of the compressor is cooled while being discharged to 6b.

그리고 실린더블록(60)과 함께 회전하는 피스톤(64)에는 구동축(10)을 중심으로 반경이 커지는 방향으로 원심력이 작용하게 된다. 이러한 피스톤에 가해지는 원심력을 상쇄시키기 위하여, 도 7에 나타나 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 피스톤 로드(73)에 판스프링(87)을 설치하여 운동중에 피스톤(64)에 가해지는 원심력을 상쇄시킨다.The centrifugal force acts on the piston 64 which rotates together with the cylinder block 60 in a direction in which the radius increases with respect to the drive shaft 10. In order to offset the centrifugal force applied to such a piston, as shown in FIG. 7, in the embodiment of the present invention, a plate spring 87 is installed on the piston rod 73 so that the centrifugal force applied to the piston 64 during the movement is prevented. Offset.

다음에서는 본 발명의 실시예에 따른 압축기에서 압축과 배기행정이 이루어지는 과정을 보다 상세히 설명한다. 도 9는 피스톤(64)이 왕복운동하는 과정에서 밸브판(50)의 각 밸브홈(51)(52)(53)(54)과 실린더 헤드(13)의 기체홀(14)이 각각 만나는 순간의 흡입 및 압축배기 특성을 나타내고 있다.The following describes in more detail the process of the compression and exhaust stroke in the compressor according to an embodiment of the present invention. 9 shows the moment when the valve grooves 51, 52, 53 and 54 of the valve plate 50 and the gas hole 14 of the cylinder head 13 meet each other during the reciprocation of the piston 64. Suction and compressed exhaust characteristics.

도 9A에서 부호 T는 피스톤(64)이 상사점에 위치하고 있는 점을 나타내며, 부호 B는 피스톤(64)이 하사점에 위치하고 있는 점을 의미하는 것이다. 그리고 부호 K는 실린더 헤드의 기체홀(14)이 밸브판(50)을 이동한 각도를 의미한다. 도 9A에서 기체홀(14)이 밸브판(50)을 따라 반시계방향으로 회전할 경우, K = 0°∼ 180°의 구간은 피스톤의 흡입행정구간에 해당하고, K = 180°∼ 360°의 구간은 피스톤의 압축배기행정구간에 해당된다.In FIG. 9A, symbol T denotes a point where the piston 64 is located at the top dead center, and symbol B denotes a point where the piston 64 is located at the bottom dead center. The symbol K means the angle at which the gas hole 14 of the cylinder head moves the valve plate 50. In FIG. 9A, when the gas hole 14 rotates counterclockwise along the valve plate 50, a section of K = 0 ° to 180 ° corresponds to a suction stroke section of the piston, and K = 180 ° to 360 °. The section of corresponds to the compressed exhaust stroke section of the piston.

상사점(T)에서 기체홀(14)이 회전하여 흡입밸브홈(51)과 만나기 직전인 K1까지의 구간 S1은 실린더 보어(61) 내부에 배기되지 않고 남아 있는 압축된 일부 잔류기체를 팽창시키는 구간이다. 구간 S2는 기체홀(14)이 흡입밸브홈(51)을 통과하면서 기체를 흡입하는 흡입구간이다. K2에서 하사점(B)인 K3까지는 밸브판(50)이 기체홀(14)을 막아 압축을 준비하는 구간이다. 그리고 R1은 하사점(B)에서 기체홀(14)이 막혀진 상태로 K4까지 이동하는 구간을 나타내며 이 구간에서 흡입된 기체가 1차적으로 압축된다. E1은 기체홀(14)이 1차 배기밸브 홈(52)을 지나가면서 1차 압축된 기체를 1차적으로 배기하는 구간이다. R2는 기체홀(14)이 다시 막혀진 상태에서 K6까지 이동하는 구간을 나타내며 이 구간에서 1차 압축된 기체가 2차적으로 압축된다. E2는 기체홀(14)이 2차 배기밸브 홈(53)을 지나가면서 2차 압축된 기체를 2차적으로 배기하는 구간이다. R3는 기체홀(14)이 다시 막혀진 상태에서 K8까지 이동하는 구간을 나타내며 이 구간에서 2차 압축된 기체가 다시 3차적으로 압축된다. E3는 기체홀(14)이 3차 배기밸브 홈(54)을 지나가면서 3차 압축된 기체를 3차적으로 배기하는 구간이다. 그리고 K9에서 K10까지는 밸브판(50)이 기체홀(14)을 다시 막은 상태로 피스톤이 상사점(T)에 도달할 때 까지 기체를 압축하며 다음 흡입행정을 준비하는 구간이다.At the top dead center T, the section S1 until the gas hole 14 rotates to meet the intake valve groove 51 and immediately before K1 expands some of the remaining compressed gas remaining without being exhausted inside the cylinder bore 61. It is a section. Section S2 is a suction section through which the gas hole 14 sucks gas while passing through the suction valve groove 51. The valve plate 50 blocks the gas hole 14 from K2 to K3, which is the bottom dead center B, to prepare for compression. In addition, R1 represents a section in which the gas hole 14 is blocked at the bottom dead center B and moves to K4, and the gas sucked in this section is primarily compressed. E1 is a section in which the gas hole 14 primarily exhausts the first compressed gas while passing through the primary exhaust valve groove 52. R2 represents a section in which the gas hole 14 is moved again to K6 in the state where the gas hole 14 is again blocked, and the first compressed gas is secondarily compressed. E2 is a section in which the gas hole 14 passes the secondary exhaust valve groove 53 to exhaust the secondary compressed gas secondaryly. R3 represents a section in which the gas hole 14 is moved again to K8 in a state where the gas hole 14 is again blocked, and in this section, the secondary compressed gas is again tertiarily compressed. E3 is a section in which the gas hole 14 passes the tertiary exhaust valve groove 54 and tertiaryly exhausts the tertiary compressed gas. In addition, K9 to K10 is a section in which the valve plate 50 closes the gas hole 14 and compresses the gas until the piston reaches the top dead center T to prepare for the next suction stroke.

본 발명의 특징은 압축배기행정에 있으며, 배기 행정중에서 배기밸브홈들은 배기 매니폴드(24)의 압력이 낮을 경우에는 배기행정구간으로 작용하지만, 배기 매니폴드(24)의 압력이 높을 경우에는 압축행정구간으로 작용하게 된다. 즉, 배기구간(E1,E2,E3)에서 기체홀(14)이 1차,2차,3차 배기밸브홈(52)(53)(54)들과 만나더라도 실린더 보어(61)내에서 압축된 기체의 압력이 배기 매니폴드(24) 내의 압력보다 높을 경우에만 각 배기밸브홈(52)(53)(54)에서 압축된 기체를 배출하게 되며, 실린더 보어(61)내에서 압축된 기체의 압력이 배기 매니폴드(24)내의 압력보다 낮은 경우에는 각 배기포트 내에 설치된 체크밸브(46)가 닫히게 되어 배기 매니폴드(24)로부터 실린더 보어(61)내로 역류하는 것을 방지하게 되고 이 구간은 배기행정구간이 아닌 압축행정구간으로 작용하게된다.The characteristics of the present invention are in the compression exhaust stroke, and the exhaust valve grooves act as the exhaust stroke section when the pressure of the exhaust manifold 24 is low during the exhaust stroke, but the compression is performed when the pressure of the exhaust manifold 24 is high. It acts as an administrative section. That is, even if the gas hole 14 meets the primary, secondary and tertiary exhaust valve grooves 52, 53 and 54 in the exhaust sections E1, E2 and E3, they are compressed in the cylinder bore 61. Only when the pressure of the compressed gas is higher than the pressure in the exhaust manifold 24, the compressed gas is discharged from each of the exhaust valve grooves 52, 53, and 54, and the compressed gas is discharged in the cylinder bore 61. If the pressure is lower than the pressure in the exhaust manifold 24, the check valve 46 installed in each exhaust port is closed to prevent the flow back from the exhaust manifold 24 into the cylinder bore 61. It acts as a compressed administrative section rather than an administrative section.

도 9B는 모든 체크밸브를 닫은 상태에서 하나의 실린더 보어(61)가 밸브판(50)을 따라 1회전할 경우, 각 회전각도에 대응하여 실린더 보어(61)내에서 얻어질 수 있는 기체의 압력(P)을 나타낸 것이다.FIG. 9B shows the pressure of the gas that can be obtained in the cylinder bore 61 corresponding to each rotation angle when one cylinder bore 61 rotates once along the valve plate 50 with all the check valves closed. (P) is shown.

여기서 설명의 편의상 체크밸브와 배기통로에 의한 압력손실을 무시하고, 배기관(22)내의 압력과 압축탱크내의 압력은 동일하다고 가정하고, 흡기관(21)내의압력을 P00, 실린더 보어(61)에 흡입되어 회전각 K1이 되는 시점에서의 압력을 P0라고 할 때, 흡입도중 공기마찰손실에 의하여 P00〉P0가 된다고 가정한다. 그리고 Ptr은 압축탱크내의 설정압력(rated pressure)을 의미하며, Pmax는 체크밸브를 모두 닫은 상태에서 실린더 보어(61)내에서 도달할 수 있는 최고도달압력을 의미한다. 실제로 압축기를 설계할 경우에는 도9B에서와 같이 압축탱크내의 설정압력(Ptr)을 정한 다음 피스톤의 행정거리를 조정하여 실린더 보어(61)내의 최고도달압력(Pmax)이 설정압력(ptr)보다 높게 되도록 한다. 그리고 기체홀(14)의 회전각 K가 K4가 되면 점4에서의 실린더 보어(61)내의 기체압력은 P4가 되고, 순서대로 K5, K6, K7,K8, K9가 되면 각각 P5, P6, P7, P8, P9이 된다. 따라서 본 발명에 따른 압축기를 설계할 경우 압축탱크의 설계압력(Ptr)은 기체홀(14)이 마지막 배기구간(E3)에 위치할 경우 도달하는 압력 즉, P8과 P9사이에 위치하도록 설정하고, 도9B의 점선으로 나타낸 것과 같이, 압축배기행정이 종료된 다음 실린더 보어(61)내에 잔류하는 기체의 압력이 흡입압력 P0와 동일해 지도록 K1의 위치를 결정한다.For convenience of explanation, it is assumed that the pressure in the exhaust pipe 22 and the pressure in the compression tank are the same, ignoring the pressure loss caused by the check valve and the exhaust passage, and the pressure in the intake pipe 21 is P 00 , and the cylinder bore 61 is used. When the pressure at the point of inhalation at the rotation angle K1 is P 0 , it is assumed that P 00 > P 0 is due to air friction loss during suction. And Ptr means the rated pressure in the compression tank, Pmax means the maximum reaching pressure that can be reached in the cylinder bore 61 with all the check valve closed. When the compressor is actually designed, as shown in Fig. 9B, the set pressure Ptr in the compression tank is set, and then the stroke length of the piston is adjusted so that the maximum reaching pressure Pmax in the cylinder bore 61 is higher than the set pressure ptr. Be sure to When the rotation angle K of the gas hole 14 becomes K4, the gas pressure in the cylinder bore 61 at point 4 becomes P4, and when K5, K6, K7, K8, and K9 are sequentially, P5, P6, and P7, respectively. , P8, P9. Therefore, when designing the compressor according to the present invention, the design pressure Ptr of the compression tank is set to be located between the pressure reached when the gas hole 14 is located in the last exhaust section E3, that is, between P8 and P9, As indicated by the dotted line in Fig. 9B, the position of K1 is determined so that the pressure of the gas remaining in the cylinder bore 61 after the compression exhaust stroke is completed is equal to the suction pressure P 0 .

이상 설명한 본 발명의 흡입 및 압축배기행정의 특성과 압축기 내의 압력 변화를 기초로 해서 본 발명의 압축기를 연속적으로 작동시켰을 경우 기체의 압축특성을 도 10을 이용하여 설명하면 다음과 같다.When the compressor of the present invention is continuously operated based on the characteristics of the suction and compressed exhaust stroke of the present invention described above and the pressure change in the compressor, the compression characteristics of the gas will be described with reference to FIG.

도 10은 하나의 실린더 보어(61)에 의하여 얻어지는 압축기의 압축특성을 나타낸 것으로, 도 10의 A는 본 발명에 의한 압축기의 압축특성을 나타낸 것이고, 도10의 B는 종래의 왕복압축기의 압축특성을 나타낸 것이며, 도 10의 C는 종래의 사축식 압축기의 압축특성을 나타낸 것이다. 도 10에서 가로축은 피스톤의 왕복행정 횟수를 의미하며, 이 것은 실린더 블록(60)의 회전수(N)와 동일하다.10 shows the compression characteristics of the compressor obtained by one cylinder bore 61, Figure 10A shows the compression characteristics of the compressor according to the present invention, Figure 10B shows the compression characteristics of the conventional reciprocating compressor 10, C shows the compression characteristics of a conventional bent axis compressor. In FIG. 10, the horizontal axis represents the number of reciprocating strokes of the piston, which is equal to the rotation speed N of the cylinder block 60.

먼저 도 10의 A를 설명한다. 점 D로 나타낸 압축탱크의 압력(Pt)이, 도 9의 A에서 회전위치 K4와 K5를 나타내는, 점4와 점5사이의 압력에 해당하는 경우, 실린더 보어(61)내의 압력은 점3, 점4, 점4D, 점5, 점6, 점7, 점8, 점9로 이어지는 과정으로 변화된다. 즉, 최초 압력(P0)에서부터 점4까지는 압축이 진행이 되며 계속해서 점4D까지는 1차 배기포트(41)내의 체크밸브(46)가 닫혀 있는 상태로 압축이 진행이 된다. 그러나 점4D를 지나면서 1차 배기포트(41)내의 체크밸브(46)가 열리고, 압력이 동일한 상태로 점5에 도달한다. 계속해서, 점5에서 점6까지는 기체홀(14)이 닫혀진 상태로 도9A의 R2구간을 지나게 되므로 압축이 진행된다. 이후 2차 배기구간(E2)이 시작되는 점인 점6에서는 실린더 보어(61)내의 압력이 압축탱크의 압력인 점D의 압력보다 높으므로 2차 배기포트(42)내의 체크밸브(46)가 열리게 되어 2차 배기과정(E2)이 끝나는 점7까지 일시적으로 압력이 떨어진다. 계속해서, 점7에서 점8까지는 또 다시 기체홀(14)이 닫혀진 상태로 도9A의 R3구간을 지나게 되므로 다시 압축이 진행된다. 그러다가 3차 배기구간(E3)이 시작되는 점인 점8에 도달하면 실린더 보어(61)내의 압력이 압축탱크내의 압력 보다 높으므로 3차 배기포트(43)내의 체크밸브(46)가 열리게 되어 3차 배기과정(E2)이 끝나는 점인 점(9)까지 압력이 떨어져서 점D의 압력이 된다.First, A of FIG. 10 will be described. When the pressure Pt of the compression tank indicated by point D corresponds to the pressure between points 4 and 5, which represent rotational positions K4 and K5 in Fig. 9A, the pressure in the cylinder bore 61 is equal to points 3, The process changes from point 4, point 4D, point 5, point 6, point 7, point 8 and point 9. That is, the compression proceeds from the initial pressure P0 to the point 4, and the compression proceeds to the point 4D with the check valve 46 in the primary exhaust port 41 closed. However, passing through point 4D, the check valve 46 in the primary exhaust port 41 opens, reaching point 5 with the same pressure. Subsequently, from point 5 to point 6, the gas hole 14 is closed and the R2 section of Fig. 9A is passed, so compression is performed. Since the pressure in the cylinder bore 61 is higher than the pressure at the point D, which is the pressure of the compression tank, at the point 6 at which the secondary exhaust section E2 starts, the check valve 46 in the secondary exhaust port 42 is opened. The pressure is then temporarily reduced until point 7 of the secondary exhaust process (E2). Subsequently, from point 7 to point 8, the gas hole 14 is again closed, so that it passes through the section R3 of Fig. 9A, and the compression proceeds again. Then, when the point 8 reaches the start point of the tertiary exhaust section E3, the pressure in the cylinder bore 61 is higher than the pressure in the compression tank, so that the check valve 46 in the tertiary exhaust port 43 is opened. The pressure drops to point 9, the end point of the exhaust process E2, resulting in the pressure at point D.

이러한 과정은 실린더 보어내의 압력(P)이 점D로 나타낸 압축탱크의압력(pt)보다 낮으면 체크밸브(46)는 항상 닫혀있고, 압축탱크의 압력보다 높으면 체크밸브(46)는 항상 열려있게 된다. 도 10 A에서 기호 D자는 체크밸브(46)가 열리는 위치를 나타낸다. 따라서, 압축기의 회전수가 많아짐에 따라, 압축탱크의 압력(D)이 높아지게 되고 실린더 보어(61)에서 압축탱크 쪽으로 배출되는 압력은 점4에서 점9로(즉, 도10A의 점선)이동하게 된다.This process requires that the check valve 46 is always closed if the pressure P in the cylinder bore is lower than the pressure tank pt of the compression tank indicated by point D. If the pressure P is higher than the pressure of the compression tank, the check valve 46 is always open. do. The symbol D in FIG. 10A indicates the position where the check valve 46 is opened. Therefore, as the number of revolutions of the compressor increases, the pressure D of the compression tank increases and the pressure discharged from the cylinder bore 61 toward the compression tank moves from point 4 to point 9 (i.e., dotted line in FIG. 10A). .

한편, 본 발명의 압축기를 계속 가동한 상태에서 보조배기관(26)이 보조흡입관(25)에 연결된 상태, 즉 실린더보어(61) 내부에 압축부하가 걸리지 않도록 한 상태(즉, 무부하운전 상태)로 압축기를 작동할 경우의 압축특성을 도10A의 오른편에 나타내었다. 이 경우에는 외부 흡입 기체의 압력(P00)이 실린더 보어(61)내로 흡입될 때 일정한 압력손실이 발생한다는 점을 고려하면, 실린더 보어(61)내의 압력은 P0가 되며, 이 압력이 점 3에서의 압력이 된다. 무부하 상태로 압축행정을 진행하게 되면, 실린더 보어(61)내의 압력곡선은 일부 압축구간(점3에서 점4까지, 점5에서 점6까지, 점7에서 점8까지)이 발생하지만 결국 외부 흡입 기체의 압력(P00)과 같아지게 된다. 이것은 모든 체크밸브(46)이 모두 열려져 있는 상태로 압축배기행정이 이루어지기 때문이다.On the other hand, the auxiliary exhaust pipe 26 is connected to the auxiliary suction pipe 25 in a state in which the compressor of the present invention continues to operate, that is, in a state in which the compression load is not applied to the inside of the cylinder bore 61 (ie, no-load operation state). The compression characteristics when operating the compressor are shown on the right side of Fig. 10A. In this case, considering that a constant pressure loss occurs when the pressure P 00 of the external intake gas is sucked into the cylinder bore 61, the pressure in the cylinder bore 61 becomes P 0 , and this pressure is the point. It becomes the pressure at 3. When the compression stroke is performed under no load, the pressure curve in the cylinder bore 61 generates some compression sections (points 3 to 4, points 5 to 6, and points 7 to 8), but eventually the external suction It is equal to the gas pressure (P 00 ) This is because the compression exhaust stroke is performed with all the check valves 46 all open.

이상 설명한 본 발명의 압축기의 압축특성과 비교하기 위하여 종래의 왕복압축기와 종래의 사축식 압축기의 압축특성을 설명한다.In order to compare with the compression characteristics of the compressor of the present invention described above, the compression characteristics of a conventional reciprocating compressor and a conventional bent axis compressor will be described.

도 10의 B에 나타난 종래의 왕복압축기를 설명하면 다음과 같다. 압축탱크의 압력(pt)인 점D에서의 압력이 설정압력(ptr)보다 낮은 상태에서 압축기를 처음 작동시키면, 피스톤이 상사점에 도달하기 이전에 실린더내의 압축되는 기체의 압력(점B)이 압축탱크 압력 보다 높아지게 되어 바로 배기밸브가 열리면서 기체가 배출된다. 즉, 기체의 압축과정 중에 실린더실의 압력(P)이 압축탱크의 압력(D)보다 낮으면 계속하여 압축하고, 같아지면 배기용 배기밸브가 열리기 시작하여 배기하게 된다. 따라서, 압축하는 횟수가 증가할수록 즉, 압축탱크의 압력이 높아질수록 각 회전마다 압축과정을 종료하는 점B의 위치가 높아지는 특성이 있다. 그리고 무부하운전의 경우에도 배기 밸브가 배기관의 압력이 P00가 되는 H점에서 열리게 되어 도10B의 오른 쪽 곡선과 같은 압축특성을 나타낸다.Referring to the conventional reciprocating compressor shown in FIG. 10B is as follows. When the compressor is operated for the first time with the pressure at the point D of the compression tank (pt) lower than the set pressure (ptr), the pressure (point B) of the compressed gas in the cylinder before the piston reaches top dead center is As soon as the pressure is higher than the pressure of the compression tank, the exhaust valve opens and gas is released. That is, during the compression process of the gas, if the pressure P of the cylinder chamber is lower than the pressure D of the compression tank, the pressure is continuously compressed. If the pressure P is the same, the exhaust valve for exhaust starts to open and exhausts. Therefore, as the number of times of compression increases, that is, the pressure of the compression tank increases, the position of the point B which terminates the compression process for each rotation increases. In the case of no load operation, the exhaust valve is opened at the H point at which the pressure of the exhaust pipe becomes P 00 , thereby exhibiting compression characteristics as shown in the right curve of Fig. 10B.

도 10의 C에 나타나 있는 종래의 사축식 압축기의 경우 실린더실내의 기체는 항상 점B까지 압축된 다음, 이 압력이 압축탱크의 압력인 점D보다 높으면 바로 배기하고, 점 D보다 낮으면 더욱 압축하는 특징이 있다. 그리고 무부하 운전의 경우에도 점 H까지 기체를 압축한 다음 바로 외부 유입기체 압력(P00)까지 떨어지게 된다.In the conventional bent axis compressor shown in FIG. 10C, the gas in the cylinder chamber is always compressed to point B, and then immediately exhausted when this pressure is higher than point D, which is the pressure of the compression tank, and further compressed if lower than point D. There is a characteristic. In the case of no-load operation, the gas is compressed to point H and immediately dropped to the external inlet gas pressure (P 00 ).

도 10에서 나타낸 것처럼 압축기를 작동하여 압축탱크의 압력이 설정압력(Ptr)에 도달하게 되면 바로 무부하운전으로 바뀌어야 에너지 효율이 좋아진다. 따라서 압축기를 작동하여 기체를 압축시킬 때 소요되는 압축기의 총부하량은 각 회전마다 점3에서 점9까지 또는 A,B,C,F의 점들로 이루어진 다각형의 면적의 총합으로 나타낼 수 있다. 이러한 압축기의 총 부하량은 압축기를 구동하는데 필요한 에너지의 총 소요량과 비례한다.As shown in FIG. 10, when the pressure of the compression tank reaches the set pressure Ptr by operating the compressor, the energy efficiency is improved by changing to no-load operation immediately. Therefore, the total load of the compressor required to operate the compressor to compress the gas can be expressed as the sum of the area of the polygon consisting of points 3 to 9 or points A, B, C, and F for each revolution. The total load of such a compressor is proportional to the total amount of energy required to drive the compressor.

본 발명에 의한 압축기의 경우, 압축에 필요한 에너지 총소요량은 도 10B에서 나타난 종래의 왕복압축기의 경우와 유사하나, 도 10C에 나타난 종래의 사축식 압축기와 비교하면 매우 작아지고 있음을 알 수 있다.In the case of the compressor according to the present invention, the total energy required for compression is similar to that of the conventional reciprocating compressor shown in FIG. 10B, but it can be seen that it is very small compared to the conventional bent-type compressor shown in FIG. 10C.

따라서 본 발명에 의한 압축기는 종래의 사축식 압축기에 비하여 에너지효율이 매우 높다는 것을 알 수 있다. 특히 무부하운전일 경우에도 본 발명에 의한 압축기는 종래의 사축식 압축기에 비하여 소요된 에너지량이 현저히 작게 나타난다.Therefore, it can be seen that the compressor according to the present invention has a very high energy efficiency as compared to the conventional four-axis compressor. In particular, even in the case of no load operation, the compressor according to the present invention shows a significantly smaller amount of energy required than a conventional bent axis compressor.

한편 압축기 내에서 발생하는 소음은 주로 실린더 내부와 압축탱크 내부의 압력차가 크면 클수록 더 크게 발생한다. 이러한 점을 고려할 때 종래의 사축식 압축기의 경우, 도10의 C에 나타나 있듯이, 점B와 점 D간의 압력차이가 매우 큰 반면, 본 발명의 압축기의 경우, 도 10의 A에 나타나 있듯이, 점 D와의 압력차이가 점5에서 점6까지 그리고 점7에서 점8까지의 압력차이로 나타나므로 매우 작게 된다. 이러한 결과는 실린더 내부의 압축된 기체와 압축탱크에 압축된 기체 사이의 압력차이가 매우 작다는 것을 의미하며 이로 인하여 양 쪽 기체가 합치는 순간 발생하는 폭음이 거의 미미하다는 것을 의미한다. 따라서 본 발명의 도1과 도6 그리고 도7에 나타난 실시예에 따른 기체압축기의 경우 거의 소음이 발생하지 않는 다는 장점이 있다.On the other hand, the noise generated in the compressor mainly occurs as the pressure difference between the cylinder and the compression tank increases. Considering this point, in the case of a conventional bent axis compressor, the pressure difference between the point B and the point D is very large as shown in FIG. 10C, while in the compressor of the present invention, as shown in A of FIG. The pressure difference from D is very small since it is represented by the pressure difference from point 5 to point 6 and from point 7 to point 8. This result means that the pressure difference between the compressed gas in the cylinder and the compressed gas in the compression tank is very small, which means that there is almost no explosion when the two gases are combined. Therefore, the gas compressor according to the embodiment shown in FIGS. 1, 6, and 7 of the present invention has an advantage that little noise is generated.

그리고, 실린더 보아(61)내에 걸리는 압축부하는 바로 구동축(10)에 인가되는 축력부하와 동일하다는 점을 고려할 때, 본 발명에 의한 압축기는, 도10에서 알 수 있듯이, 단위시간당 압축부하의 변동폭이 종래의 사축식 압축기 보다 매우 작다는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 압축기는 이러한 변동부하에 의해 직접 영향받는 사판(80)을 지지하는 베어링들과, 구동축(10)에 연결된 베어링들의 내구성을 매우 높일 수 있다는 장점이 있다.In consideration of the fact that the compression load applied to the cylinder bore 61 is the same as the axial load applied to the drive shaft 10, the compressor according to the present invention, as shown in FIG. It can be seen that it is much smaller than this conventional bent axis compressor. Therefore, the compressor of the present invention has an advantage that the durability of the bearings supporting the swash plate 80 directly affected by such a variable load and the bearings connected to the drive shaft 10 can be greatly increased.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 압축기는 배기행정을 압력탱크의 압력에 따라 선택적으로 이루어지게 하고, 실린더 보어 내부로 유입되는 기체를 크랭크 챔버 쪽으로 순환 또는 직접 흡입시키는 구조로 설계하여 다음과 같은 많은 발명의 효과를 발휘하게 한다.As described above, the compressor of the present invention is designed to allow the exhaust stroke to be selectively made according to the pressure of the pressure tank, and is designed to circulate or directly suck the gas introduced into the cylinder bore toward the crank chamber. To effect.

첫 째: 공기역학적으로 소음원을 줄여 압축기가 정숙한 운전이 가능하다.First: the aerodynamically reduced noise source allows quiet operation of the compressor.

둘 째: 기체의 압축에 소요되는 동력를 최소화하여 에너지효율을 극대화할 수 있다.Secondly, energy efficiency can be maximized by minimizing the power required to compress the gas.

셋 째: 단위시간당 압축부하의 변동폭을 줄여 압축기의 내구성을 향상시켰다.Third, the durability of the compressor is improved by reducing the fluctuation of the compression load per unit time.

넷 째: 효율이 높은 무부하운전이 가능한 압축기를 제공한다.Fourth: Provide a compressor with high efficiency and no-load operation.

다섯 째: 냉매를 압축기의 주위를 순환시키고, 압축기의 내부에 기계적 마찰과 공기압축에 의해 발생된 열을 냉각윤활유를 이용하여 순조롭게 외부로 방출시킴으로서 기체의 압축효율과 압축기의 내구성을 향상시킬 수 있다.Fifth: The refrigerant can be circulated around the compressor, and the heat generated by mechanical friction and air compression inside the compressor can be discharged smoothly to the outside using cooling lubricating oil to improve the compression efficiency of the gas and the durability of the compressor. .

여섯 째: 피스톤의 회전에 의해 발생되는 원심력을 상쇄시켜, 실린더내부의 접촉면에 발생하는 상대마찰력을 줄임으로써 열 발생을 억제시킬 수 있고, 압축기의 수명을 연장시킬 수 있다.Sixth: By offsetting the centrifugal force generated by the rotation of the piston, by reducing the relative friction force generated in the contact surface inside the cylinder, heat generation can be suppressed, and the life of the compressor can be extended.

일곱 째: 피스톤로드를 2절식으로 제작하여 피스톤의 조립이 쉬워지게 하여궁극적으로 압축기의 조립생산성을 향상시킬 수 있다.Seventh: The piston rod is made of two-section, making the assembly of the piston easier, ultimately improving the assembly productivity of the compressor.

Claims (22)

다수의 기체홀이 규칙적인 간격으로 동심원 상에 형성된 실린더 헤드가 구동축방향에 수직으로 일체로 형성된 구동축;과A driving shaft in which a plurality of gas holes are formed on a concentric circle at regular intervals and integrally formed perpendicular to the direction of the driving shaft; and 외부로부터 기체를 흡입하는 흡기 매니폴드와 실린더 보어내에서 압축된 기체를 외부로 배출하는 배기 매니폴드가 형성된 기체가이드부재;와A gas guide member having an intake manifold for sucking gas from the outside and an exhaust manifold for discharging the gas compressed in the cylinder bore to the outside; and 상기 구동축을 회전 가능하게 지지하고 상기 흡기 매니폴드로부터 흡입된 기체를 실린더 보어 내부로 공급하는 적어도 하나 이상의 흡입포트와 실린더 보어 내부에서 압축된 기체를 상기 배기 매니폴드로 배출하는 적어도 두 개 이상의 배기포트가 형성된 케이스 헤드부재;와At least one suction port rotatably supporting the drive shaft and supplying the gas sucked from the intake manifold into the cylinder bore and at least two exhaust ports for discharging the gas compressed inside the cylinder bore to the exhaust manifold. Case head member is formed; And 상기 케이스 헤드부재의 내측면에 고정되고 회전하는 상기 실린더 헤드의 외측면에 밀착되며 상기 기체홀이 이동하는 원주상에 기체 흡입밸브홈과 적어도 두 개 이상의 기체 배기밸브홈이 형성되어, 기체 흡입밸브홈은 상기 흡입포트로부터 유입된 기체를 실린더 보어 내부로 공급하고, 기체 배기밸브홈은 실린더 보어 내부에서 압축된 기체를 상기 배기포트로 배출하는 밸브판 부재;와A gas inlet valve groove and at least two or more gas exhaust valve grooves are formed on a circumference of the cylinder head, which is fixed to the inner surface of the case head member and is in close contact with the outer surface of the cylinder head. The groove supplies the gas introduced from the suction port into the cylinder bore, and the gas exhaust valve groove includes a valve plate member for discharging the gas compressed in the cylinder bore into the exhaust port. 다수의 실린더 보어가 상기 구동축과 평행한 방향으로 형성되며, 한 쪽면은 상기 실린더 헤드와 일체로 결합되고, 다른 쪽 면에는 각 실린더 보어 내부로 피스톤이 슬라이드 가능하게 삽입되어 있어서, 각 실린더 보어 내부로 흡입된 기체를 압축하는 실린더 블록; 과A plurality of cylinder bores are formed in a direction parallel to the drive shaft, one side is integrally coupled with the cylinder head, the other side is slidably inserted into each cylinder bore, so that each cylinder bore A cylinder block for compressing the sucked gas; and 상기 실린더 블록의 중심부와는 사축으로 연결되고 상기 다수의 피스톤과는피스톤 로드로 연결되며, 상기 구동축으로부터 전달받은 회전력을 직선왕복운동으로 변환시켜 상기 피스톤에 전달하는 사판부재;와A swash plate member connected to the central portion of the cylinder block by a bent axis and connected to the plurality of pistons by a piston rod, and converting the rotational force transmitted from the drive shaft into a linear reciprocating motion and transmitting it to the piston; and 상기 사판부재를 지지하는 경사진 사면이 형성되어 있는 케이스 엔드 플레이트;와A case end plate having an inclined slope for supporting the swash plate member; and 상기 케이스 헤드와 상기 케이스 엔드 플레이트와 결합되어 상기 실린더 블록과 상기 사판부재를 내장하는 케이스;A case coupled to the case head and the case end plate to house the cylinder block and the swash plate member; 를 포함하는 사축식 기체압축기.A four-axis gas compressor comprising a. 제 1항에 있어서, 상기 케이스 헤드부재의 각 배기포트에는 체크밸브가 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 사축식 기체압축기.The bent-type gas compressor of claim 1, wherein a check valve is built in each exhaust port of the case head member. 제 2 항에 있어서, 상기 밸브판 부재의 기체 흡입밸브홈은 피스톤이 상사점에서 하사점까지 움직이는 흡입행정구간에 해당하는 원주상의 180°구간에 형성되고, 상기 기체 배기밸브홈은 피스톤이 하사점에서 상사점까지 움직이는 압축행정구간에 해당하는 원주상의 나머지 180°구간에 형성된 것을 특징으로 하는 사축식 기체압축기.The gas inlet valve groove of the valve plate member is formed in a circumferential 180 ° section corresponding to a suction stroke section in which a piston moves from a top dead center to a bottom dead center. A four-axis gas compressor characterized in that it is formed in the remaining 180 ° section of the circumference corresponding to the compression stroke section moving from point to top dead center. 제 3 항에 있어서, 상기 밸브판 부재의 기체 흡입밸브홈과 기체 배기밸브홈은 각 밸브홈 간의 떨어진 거리(구획벽의 길이 VL)가 실린더 헤드의 기체홀의 직경보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 사축식 기체압축기.The method of claim 3, wherein the gas intake valve groove and the gas exhaust valve grooves of the valve plate member is a screw shaft, characterized in that the (L V L of the partition wall), a distance between the respective valve, largely formed more gas hole diameter of the cylinder head Gas compressors. 제 4 항에 있어서, 상기 밸브판 부재의 기체 배기밸브홈 각각의 길이는 기체홀간의 거리 보다 짧게 형성된 것을 특징으로 하는 사축식 기체압축기.5. The bent axis gas compressor of claim 4, wherein a length of each of the gas exhaust valve grooves of the valve plate member is shorter than a distance between gas holes. 제 5 항에 있어서, 상기 밸브판 부재의 각 밸브홈의 홈폭은 상기 기체홀의 직경보다 같거나 크게 형성된 것을 특징으로 하는 사축식 기체압축기.The bent gas compressor of claim 5, wherein the groove width of each valve groove of the valve plate member is equal to or larger than the diameter of the gas hole. 제 6 항에 있어서, 상기 밸브판 부재의 기체 배기밸브홈 중 어느 하나 이상의 홈폭은 상기 기체홀의 직경보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 사축식 기체압축기.The bent gas compressor of claim 6, wherein the groove width of at least one of the gas exhaust valve grooves of the valve plate member is smaller than a diameter of the gas hole. 제 5항에 있어서, 상기 케이스 헤드부재와 상기 구동축에는 상기 흡기 매니폴드로부터 유입된 기체를 상기 케이스 내부에 형성되는 밀폐된 크랭크 챔버를 경유하여 실린더 보어 내부로 유입시키는 순환회로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 사축식 기체압축기.6. The circuit according to claim 5, wherein the case head member and the drive shaft are provided with a circulation circuit for introducing gas introduced from the intake manifold into the cylinder bore via a sealed crank chamber formed inside the case. 4-axis gas compressors. 제 8항에 있어서, 상기 순환회로는 상기 케이스 헤드부재에 흡기매니폴드에서 크랭크 챔버쪽으로 연통된 적어도 하나 이상의 흡입통로와 크랭크 챔버쪽에서 실린더 블록 챔버를 경유하여 실린더 보어쪽으로 연통된 적어도 하나 이상의 흡입통로가 형성되고, 상기 구동축에는 축방향으로 일부 구간에 중공부가 형성되며, 형성된 중공부에 수직방향으로 축포트가 형성되어서 이루어지는 것을 특징으로 하는 사축식 기체압축기.9. The circuit of claim 8, wherein the circulation circuit comprises at least one suction passage communicating with the case head member from the intake manifold to the crank chamber and at least one suction passage communicating with the cylinder bore via the cylinder block chamber from the crank chamber. And a hollow portion is formed in a portion of the drive shaft in an axial direction, and a shaft port is formed in a vertical direction in the hollow portion. 제 9항에 있어서, 상기 순환회로의 구동축 방향에 있는 중공부 또는 실린더 블록 챔버에 적어도 하나 이상의 액체유입 방지턱이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 사축식 기체압축기.10. The bent axis gas compressor according to claim 9, wherein at least one liquid inlet bump is formed in the hollow portion or the cylinder block chamber in the direction of the drive shaft of the circulation circuit. 제 10항에 있어서, 상기 케이스 헤드부재의 내측면과 밸브판 부재사이에 삽입된 텐션링과 링 형태의 판스프링을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 사축식 기체압축기.11. The bent gas compressor of claim 10, further comprising a tension ring and a ring-shaped leaf spring inserted between the inner surface of the case head member and the valve plate member. 제 11항에 있어서, 상기 케이스의 외측면에 상기 케이스를 둘러싸는 냉각 케이스가 부착되고, 냉각케이스에는 냉각수 흡입구와 냉각수 배출구가 뚫려져 있으며, 상기 케이스 외측에 스파이럴 형태의 방열휜이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 사축식 기체압축기.12. The method of claim 11, wherein a cooling case surrounding the case is attached to the outer surface of the case, a cooling water inlet and a cooling water outlet are formed in the cooling case, and a spiral heat dissipation fan is formed outside the case. A four-axis gas compressor. 제 12 항에 있어서, 상기 사판부재의 외주면에는 다수의 블레이드가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 사축식 기체압축기.13. The bent gas compressor of claim 12, wherein a plurality of blades are formed on an outer circumferential surface of the swash plate member. 제 13항에 있어서, 상기 케이스 헤드부재에는 그 외측면에 구동축을 기준으로 방사상 형태의 방열휜이 형성되고, 상기 케이스에는 그 외측면에 구동축에 평행한 방향으로 방열휜이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 사축식 기체압축기.The heat dissipation fan of claim 13, wherein the heat dissipation fan is formed on the outer side of the case head member with respect to the driving shaft, and the heat dissipation fan is formed on the outer side of the case head in a direction parallel to the drive shaft. 4-axis gas compressors. 제 14항에 있어서, 상기 기체가이드 부재는 상기 흡기 매니폴드와 연통된 흡기관과 상기 배기 매니폴드와 연통된 배기관을 연결하는 보조 흡기관과 보조 배기관이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 사축식 기체압축기.15. The bent gas compressor of claim 14, wherein the gas guide member has an auxiliary inlet pipe and an auxiliary exhaust pipe connecting the intake pipe communicating with the intake manifold and the exhaust pipe communicating with the exhaust manifold. . 제 1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실린더 블록과 상기 사판부재를 연결하는 사축은 유니버설 커플링 또는 베벨기어 중 어느 하나로 연결된 것을 특징으로 하는 사축식 기체압축기.16. The bent axis gas compressor according to any one of claims 1 to 15, wherein the bent axis connecting the cylinder block and the swash plate member is connected to any one of a universal coupling and a bevel gear. 제 16 항에 있어서, 상기 피스톤과 상기 사판부재를 연결하는 피스톤로드는 유니버설 커플링, 2절 크랭크 또는 신축로드 중 어느 하나로 연결된 것을 특징으로 하는 사축식 기체압축기.17. The bent gas compressor of claim 16, wherein the piston rod connecting the piston and the swash plate member is connected to any one of a universal coupling, a two-section crank, and an extension rod. 제 17 항에 있어서, 상기 신축로드는 2개의 암 수 볼트 형태로 이루어지며 수 볼트의 외측에 결합된 로크너트를 이용하여 상기 피스톤의 행정간극을 조절하는 것을 특징으로 하는 사축식 기체압축기.18. The bent gas compressor of claim 17, wherein the expansion rod has a shape of two male and female bolts, and the stroke gap of the piston is adjusted using a lock nut coupled to an outer side of the male bolt. 제 18 항에 있어서, 상기 신축로드의 외측에는 판스프링이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 사축식 기체압축기.19. The bent axis gas compressor according to claim 18, wherein a leaf spring is provided on an outer side of the expansion rod. 제 1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실린더 블록과 상기 사판부재를 연결하는 사축은 스프링 커플링으로 연결된 것을 특징으로 하는 사축식 기체압축기.16. The bent axis gas compressor according to any one of claims 1 to 15, wherein the bent axis connecting the cylinder block and the swash plate member is connected by a spring coupling. 제 20항에 있어서, 상기 피스톤과 상기 사판부재를 연결하는 피스톤로드는 2절 크랭크로 연결된 것을 특징으로 하는 사축식 기체압축기.21. The bent axis gas compressor of claim 20, wherein the piston rod connecting the piston and the swash plate member is connected by a two-section crank. 제 21항에 있어서, 상기 스프링 커플링은 상기 실린더 블록과 피스톤 로드의 회전 방향과 동일한 방향으로 압축인력 또는 뒤틀림 응력이 작용하도록 연결된 것을 특징으로 하는 사축식 기체압축기.22. A bent gas compressor as set forth in claim 21, wherein said spring coupling is connected so that compressive or twisting stress acts in the same direction as the rotation direction of said cylinder block and piston rod.
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