KR100540431B1

KR100540431B1 - 다중 압축기

Info

Publication number: KR100540431B1
Application number: KR1020030088237A
Authority: KR
Inventors: 박성운
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2003-12-05
Publication date: 2006-01-12
Also published as: KR20050054720A

Abstract

본 발명은 다중 압축기에 관한 것이다. 본 발명은 구동력을 제공하는 모터부와 상기 모터부에 의해 구동되어 작동유체를 압축하는 압축기구부가 밀폐용기 내부에 구비되는 압축기에 있어서, 밀폐용기 내부의 프레임(20)에 회전가능하게 설치되어 상기 모터부에 의해 구동되고 회전중심에서 편심되게 편심핀(32)을 구비하는 크랭크축(30)과, 상기 프레임(20)에 상기 크랭크축(30)의 회전중심을 중심으로 대칭되게 구비되고 내부에 작동유체의 압축을 위한 압축실(51)과 피스톤(55)이 각각 구비되는 실린더(50,50')와, 상기 크랭크축(30)의 편심핀(32)과 연결되어 상기 실린더(50,50')의 내부에서 각각 직선왕복운동하는 피스톤(55)으로 크랭크축(30)의 구동력을 각각 전달하는 커넥팅로드(60,60')와, 상기 각각의 커넥팅로드(60,60')의 일단부를 상기 크랭크축(30)의 편심핀(32)측에 회동가능하게 연결하는 연결슬리이브(40)를 포함하여 구성된다. 이와 같은 본 발명에 의하면 압축기의 동작소음이 최소화되고, 압축기의 용량이 현저하게 커지며, 압축기의 효율이 높아지는 이점이 있다.

압축기, 실린더, 다수, 대칭, 소음

Description

다중 압축기{A multiple hermetic compressor}

도 1은 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 내부구성을 보이는 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 다중 압축기의 바람직한 실시예의 요부 구성을 보인 분해사시도.

도 3은 본 발명 실시예의 구성을 보인 단면도.

도 4는 본 발명 실시예의 구성을 보인 부분단면 평면도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예의 구성을 보인 분해사시도.

도 6a는 도 5에 도시된 실시예를 구성하는 연결슬리이브의 구성을 보인 사시도.

도 6b는 도 5에 도시된 실시예를 구성하는 고정연결바아가 구비된 커넥팅로드의 구성을 보인 부분사시도.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예의 구성을 보인 분해사시도.

도 8은 도 7에 도시된 실시예를 구성하는 연결슬리이브의 사시도.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예가 동작되는 것을 순차적으로 보인 동작상태도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20: 프레임 22: 보스부

23: 연통공 30: 크랭크축

32: 편심핀 33: 볼안착홈

35: 오일유로 36: 록커공

38: 록커 39: 균형추

40: 연결슬리이브 41: 핀공

43: 연결돌부 50,50': 실린더

51: 압축실 55: 피스톤

60,60': 커넥팅로드 62: 연결요홈

64: 연결링 65: 통공

본 발명은 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 작동유체가 압축되는 압축실이 다수개 구비되는 다중 압축기에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 구성이 단면도로 도시되어 있다. 먼저, 밀폐용기(1)는 상부용기(1t)와 하부용기(1b)로 구성되어 내부에 밀폐공간을 형성한다. 상기 밀폐용기(1)의 내부에는 프레임(2)이 설치되어 있다. 상기 프레임(2)에는 압축기를 구성하는 각종 부품들이 설치된다. 즉, 압축기의 구동을 위한 동력을 제공하는 모터부(3)와 상기 모터부(3)의 구동력으로 작동유체를 압축하는 압축기구부(7)가 상기 프레임(2)에 설치된다.

상기 모터부(3)는 상기 프레임(2)에 고정되는 고정자(4)와 상기 고정자(4)와 전자기적 상호작용하여 회전되는 회전자(5)로 구성된다. 상기 회전자(5)는 상기 고정자(4)의 중앙에 소정의 간극을 가지도록 설치되어 회전된다.

상기 압축기구부(7)는 모터부(3)의 구동력을 전달받는 크랭크축(8)을 구비한다. 상기 크랭크축(8)은 상기 프레임(2)의 중앙을 관통하여 회전가능하게 지지된다. 상기 크랭크축(8)의 상단에는 편심핀(8')이 크랭크축(8)의 회전중심에 대해 편심되게 구비된다.

상기 프레임(2)에는 내부에 압축실(9')이 형성된 실린더(9)가 구비된다. 상기 압축실(9')에서는 작동유체의 압축이 이루어진다. 이를 위해 상기 압축실(9')에는 피스톤(10)이 설치된다. 상기 피스톤(10)은 상기 크랭크축(8)의 편심핀(8')과 커넥팅로드(11)를 통해 연결된다. 상기 커넥팅로드(11)는 크랭크축(8)의 회전운동을 피스톤(10)의 직선왕복운동으로 변환하게 된다.

도면부호 12는 상기 압축실(9') 내외부로 작동유체가 입출되는 것을 제어하는 밸브기구이다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 종래의 압축기에서는 크랭크축(8)이 회전가능하게 설치된 프레임(2)의 일측에 실린더(9)가 형성되고, 상기 크랭크축(8)의 회전에 의해 실린더(9) 내부에 구비된 압축실(9')에서 피스톤(10)이 직선왕복운동하면서 작동유체의 압축이 이루어진다.

하지만, 상기 압축실(9')이 구비되는 실린더(9)가 상기 프레임(2)의 중심에서 일측으로 치우쳐서 형성되므로, 특히 피스톤(10)이 압축행정을 수행할 때, 프레임(2)에 대해 일방향으로만 힘이 작용하면서 모터부의 토크 파동(fluctuation)이 발생하면서, 프레임(2)에 진동이 발생한다. 이와 같은 진동에 의해 소음이 발생되고, 또 진동이 심한 경우 상기 프레임(2)에 구비된 부품이 밀폐용기(1)의 내벽에 접촉되면서 손상되며, 프레임(2)의 진동에 의한 크랭크축(8) 등 압축기구부(7)의 진동으로 습동부의 마모와 마찰손실이 발생하는 문제점도 있다.

또한, 종래 기술에서는 압축실(9')이 하나 밖에 없어 상대적으로 작동유체를 압축시킬 수 있는 용량이 작은 문제점이 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서는 상기 압축실(9')의 내경을 크게 하거나, 크랭크축(8)의 편심핀(8')의 편심량을 증가시켜야 한다. 하지만 이와 같은 설계변경에 의해서 압축기를 구성하는 다른 부품의 크기가 전체적으로 커져야 하는 등의 문제점이 발생된다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 압축기의 동작중에 기구부에서 발생하는 불균형을 제거하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 다른 조건이 동일하면서도 상대적으로 압축용량이 큰 압축기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 다수개 구비되는 압축부로의 동력전달을 위한 구성을 상대적으로 간소화하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 압축기의 동작중에 발생하는 동작소음을 최소화하 는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 구동력을 제공하는 모터부와 상기 모터부에 의해 구동되어 작동유체를 압축하는 압축기구부가 밀폐용기 내부에 구비되는 압축기에 있어서, 밀폐용기 내부의 프레임에 회전가능하게 설치되어 상기 모터부에 의해 구동되고 회전중심에서 편심되게 편심핀을 구비하는 크랭크축과, 상기 프레임에 상기 크랭크축의 회전중심을 중심으로 대칭되게 구비되고 내부에 작동유체의 압축을 위한 압축실과 피스톤이 각각 구비되는 실린더와, 상기 크랭크축의 편심핀과 연결되어 상기 실린더의 내부에서 각각 직선왕복운동하는 피스톤으로 크랭크축의 구동력을 각각 전달하는 커넥팅로드와, 상기 각각의 커넥팅로드중 하나와는 일체로 동작되게 연결되고 나머지 커넥팅로드의 일단부를 상기 크랭크축의 편심핀측에 회동가능하게 연결하는 연결슬리이브를 포함하여 구성된다.

상기 연결슬리이브의 외주면 일측에는 일측 커넥팅로드의 연결요홈에 일체로 결합되는 연결돌부가 구비되고, 연결슬리이브의 외주면 타측에는 커넥팅로드의 갯수보다 하나 적은 연결판의 쌍이 커넥팅로드의 연결링과 핀으로 결합되게 구비된다.

상기 연결슬리이브의 내외주면으로 관통되게 커넥팅로드의 갯수보다 하나 적은 수의 볼연동부가 형성되어 커넥팅로드의 선단부에 구비된 핀연결볼이 삽입되고, 상기 연결슬리이브의 내외주면으로 관통되게 고정부가 형성되어 상기 커넥팅로드중 하나의 선단부에 구비되는 고정연결바아가 삽입되는 당해 커넥팅로드와 연결슬리이 브가 일체로 운동된다.

상기 크랭크축의 편심핀의 외주면을 둘러서는 상기 커넥팅로드의 핀연결볼과 고정연결바아의 선단 일부가 안착되는 볼안착홈이 형성된다.

상기 고정연결바아는 상기 고정부의 내면과 적어도 일부가 대응되게 형성되어 고정부의 내부에서 상대회전되지 않는다.

상기 연결슬리이브의 외주면으로 개구되게 커넥팅로드와 대응되는 갯수만큼 볼연동부가 형성되어 커넥팅로드의 선단부에 구비된 핀연결볼이 삽입되고, 상기 핀연결볼의 하부는 상기 볼연동부를 횡으로 관통하는 볼지지핀에 의해 볼연동부의 내부에 지지된다.

상기 커넥팅로드중 하나의 핀연결볼은 상기 연결슬리이브와 체결되어 일체로 운동된다.

상기 연결슬리이브에 형성되는 볼연동부와 고정부는 각각 상기 연결슬리이브의 하단부로 개구되게 형성된다.

상기 편심핀의 상단을 관통하여서는 상기 연결슬리이브의 탈거를 방지하는 록커가 설치된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 다중 압축기에 의하면 압축기의 동작중에 프레임에 발생하는 힘의 불균형이 해소되어 진동과 소음의 발생이 최소화되고, 상대적으로 압축기의 용량이 커지는 이점이 있며, 동력을 전달하는 부품 사이에서 발생하는 소음을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

이하 본 발명에 의한 다중 압축기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고 하여 상세하게 설명한다.

도 2에는 본 발명에 의한 다중 압축기의 바람직한 실시예의 요부 구성이 분해사시도로 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명 실시예의 요부 구성이 부분단면도로 도시되어 있으며, 도 4에는 본 발명 실시예의 구성이 부분단면 평면도로 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 프레임(20)은 밀폐용기의 내부에 설치되는 것으로, 압축기를 구성하는 각종 부품이 설치되는 부분이다. 상기 프레임(20)은 일반적으로 밀폐용기의 내부에 스프링에 의해 지지된다. 상기 프레임(20)의 중앙 하부로 연장되게 보스부(22)가 형성되고, 상기 보스부(22)의 중앙으로 상기 프레임(20)을 상하로 관통하여 연통공(23)이 형성된다.

상기 연통공(23)을 관통하여 크랭크축(30)이 설치된다. 상기 크랭크축(30)은 상기 프레임(20)의 하부에 구비되는 모터부의 회전자와 연결되어 회전자와 일체로 회전된다. 상기 크랭크축(30)은 모터부의 회전운동을 아래에서 설명될 커넥팅로드(60,60')로 전달하는 역할을 한다.

상기 크랭크축(30)의 상단에는 편심핀(32)이 구비된다. 상기 편심핀(32)은 상기 크랭크축(30)의 회전중심에서 편심된 위치에 형성되는 것으로, 아래에서 설명될 커넥팅로드(60,60')와 연결된다. 상기 편심핀(32)의 내부를 상하로 관통하여서는 오일유로(35)가 형성된다. 상기 오일유로(35)는 상기 크랭크축(30)의 하부에서 연장된 것으로, 크랭크축(30)의 회전에 의해 밀폐용기 하부의 오일을 흡상시켜 크랭크축(30)과 보스부(22) 사이의 습동부에 전달하여 윤활작용하고, 편심핀(32)의 상부로 오일을 비산시키도록 한다.

상기 편심핀(32)의 상단부를 횡으로 관통하여서는 록커공(36)이 형성된다. 상기 록커공(36)은 아래에서 설명될 연결슬리이브(40)를 고정하기 위한 록커(38)가 삽입되는 부분이다. 상기 록커(38)는 그 양단부가 각각 상기 록커공(36)의 외부로 돌출될 수 있는 길이로 형성된다.

상기 편심핀(32)이 형성된 크랭크축(30)의 상단부에는 상기 편심핀(32)이 크랭크축(30)의 회전중심에서 편심됨에 의해 발생하는 회전불균형을 해소하기 위해 균형추(39)가 구비된다. 상기 균형추(39)는 상기 크랭크축(30)의 회전중심을 중심으로 상기 편심핀(32)의 반대쪽에 형성된다.

연결슬리이브(40)는 상기 편심핀(32)의 상부에서 편심핀(32)에 회전가능하게 결합되는 것으로, 아래에서 설명될 커넥팅로드(60,60')와 각각 연결된다. 상기 연결슬리이브(40)의 중앙을 관통하여 핀공(41)이 형성된다. 상기 핀공(41)은 그 내경이 상기 편심핀(32)의 외경보다는 약간 크게 형성된다.

상기 연결슬리이브(40)의 외주면 일측에는 연결돌부(43)가 돌출되어 형성된다. 상기 연결돌부(43)는 아래에서 설명될 커넥팅로드(60)의 연결요홈(62)과 결합되는 것이다. 상기 연결슬리이브(40)의 외주면 타측에는 연결판(45)이 쌍으로 형성된다. 상기 연결판(45)은 상기 연결슬리이브(40)의 높이방향으로 일정한 간격을 두고 형성되는 것으로, 각각 연결공(46)이 관통형성된다. 여기서 상대적으로 하부에 형성되는 연결판(45)의 연결공(46)은 상대적으로 직경이 작게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 연결판(45)에 아래에서 설명될 커넥팅로드(60')의 연결링(64)을 연결하기 위해 연결핀(48)이 상기 연결판(45)의 연결공(46)을 관통하여 설치된다. 상기 연결핀(48)의 하단부는 상대적으로 하부에 구비되는 연결판(45)의 연결공(46)과 대응되게 상대적으로 작은 직경을 가지도록 형성된다. 이는 상기 연결핀(48)이 연결판(45)의 하부로 빠지지 않도록 하는 것이다. 물론 이와 같은 구성은, 예를 들면 연결핀(48)의 상단의 직경을 상대적으로 크게 하는 것으로 대체할 수도 있다. 상기 연결판(45)의 쌍은 커넥팅로드(60,60')의 갯수에 따라 그보다 하나 적게 형성된다. 본 실시예에서는 한쌍의 연결판(45)이 상기 연결돌부(43)와 대칭되는 위치에 형성되어 있다.

한편, 상기 프레임(20)의 상면 양단에는 각각 제1 및 제2 실린더(50,50')가 대칭되게 구비된다. 상기 실린더(50,50')의 내부에는 각각 압축실(51)이 형성되고, 상기 압축실(51)의 내부에는 각각 피스톤(55)이 직선왕복운동가능하게 구비된다. 물론, 상기 실린더(50,50')의 압축실(51) 선단에는 각각 밸브어셈블리와 헤드커버(도시되지 않음) 등이 구비되어 압축실(51)의 내외부로 작동유체가 입출되는 것을 제어한다.

상기 양측 압축실(51)의 중심선의 연장선은 서로 일치하도록 구성되는 것이 바람직하다. 하지만, 설계조건에 따라서는 상기 압축실(51)의 중심선의 연장선이 서로 평행하게 오프셋되도록 구성할 수도 있다.

상기 피스톤(55)과 크랭크축(30)은 커넥팅로드(60,60')에 의해 연결된다. 즉, 상기 커넥팅로드(60,60')에 의해 상기 크랭크축(30)의 회전운동이 피스톤(55) 의 직선왕복운동으로 변환된다. 상기 커넥팅로드(60,60')는 상기 피스톤(55)과 다양한 구조를 통해 회동 가능하게 연결될 수 있다. 예로서 볼조인트, 피스톤핀 등을 들 수 있다.

한편, 커넥팅로드(60)는 연결슬리이브(40)와의 연결을 위해 상기 연결돌부(43)가 형합되는 연결요홈(62)을 선단에 구비한다. 상기 연결요홈(62)과 상기 연결돌부(43)의 결합에 의해 상기 연결슬리이브(40)와 커넥팅로드(60)는 서로 일체로 동작되게 연결된다.

상기 커넥팅로드(60')는 상기 연결슬리이브(40)와의 연결을 위해 연결링(64)을 구비한다. 상기 연결링(64)은 중앙을 관통하여 상기 연결핀(48)이 삽입되는 통공(65)이 형성된다.

다음으로, 도면으로 도시되지는 않았지만, 도 2에 도시된 실시예의 변형예로서, 상기 압축실(51)을 구비하는 실린더(50,50')가 크랭크축(30)의 회전중심에서 일정한 거리에 있는 원형의 궤적상에 일정 각도 간격으로 다수개 구비되도록 할 수 있다.

예를 들어, 실린더(50,50')가 120°간격으로 3개 구비되거나, 90°간격으로 4개가 구비되게 할 수 있다. 그리고, 이들 실린더(50,50')의 압축실(51)에 각각 구비되는 피스톤(55)을 각각 커넥팅로드(60,60')로 크랭크축(30)의 편심핀(32)에 연결하여 동력을 전달받을 수 있게 한다. 이를 위해 상기 연결슬리이브(40)에는 연결판(45)이 상기 커넥팅로드(60,60')의 갯수보다 하나 적게 형성하여야 한다.

한편, 도 5 및 도 6에는 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있다. 여기서는 설명의 편의를 위해 위에서 설명된 실시예와 다른 부분을 위주로 설명한다.

도면에 따르면, 상기 크랭크축(30)의 편심핀(32)의 외주면을 둘러서는 볼안착홈(33)이 형성된다. 상기 볼안착홈(33)에는 아래에서 설명될 핀연결볼(162)과 고정연결바아(164)의 일측이 안착되어 지지되면서 안내된다.

상기 편심핀(32)에는 연결슬리이브(140)가 설치된다. 상기 연결슬리이브(140)는 원통형상으로 형성되는 것으로, 상하로 핀공(141)이 관통되어 형성된다. 상기 핀공(141)에는 상기 편심핀(32)이 삽입된다.

상기 연결슬리이브(140)에는 아래에서 설명될 커넥팅로드(160,160')와 대응되는 위치에 각각 볼연동부(143)와 고정부(145)가 형성된다. 상기 볼연동부(143)는 상기 커넥팅로드(160)의 핀연결볼(162)이 회동가능하게 위치되는 부분으로 그 내부 천정부분은 상기 핀연결볼(162)과 대응되는 형상이다. 상기 볼연동부(143)는 상기 연결슬리이브(140)의 외부와 핀공(141)이 서로 연통되게 형성된다. 상기 볼연동부(143)는 상기 연결슬리이브(140)의 하부로 개방되게 길게 연장되어 형성된다.

상기 고정부(145)는 아래에서 설명될 커넥팅로드(160')의 고정연결바아(164)가 삽입되는 부분이다. 상기 고정부(145)의 내면 형상은 상기 고정연결바아(164)와 형합되는 형상으로 되는데, 본 실시예에서는 횡단면이 사다리꼴로 된다. 상기 고정부(145)도 상기 볼연동부(143)와 마찬가지로 연결슬리이브(140)의 외부와 핀공9141)이 서로 연통되게 형성되고, 상기 연결슬리이브(140)의 하부로 개방되게 길게 연장되어 형성된다.

한편, 피스톤(55)과 크랭크축(30)의 편심핀(32)을 커넥팅로드(160,160')가 연결한다. 상기 커넥팅로드(160,160)는 상기 피스톤(55)에 각각 상대 회동가능하게 연결된다. 예를 들면 볼조인트나 피스톤핀으로 연결된다. 그리고, 상기 커넥팅로드(160)의 일단부에는 상기 연결슬리이브(140)의 볼연동부(143)에 안착되는 핀연결볼(162)이 구비된다. 상기 핀연결볼(162)은 그 선단이 상기 볼안착홈(33)에 안착되어 지지되고 나머지 부분은 상기 볼연동부(143) 내에 위치된다.

상기 커넥팅로드(160')의 일단부에는 고정연결바아(164)가 구비된다. 상기 고정연결바아(164)는 상기 고정부(145)에 삽입되어 연결슬리이브(140)와 커넥팅로드(160')가 일체로 운동되게 하는 것이다. 상기 고정연결바아(164)는, 도 6에 잘 도시된 바와 같이, 측면에서 볼 때 원통형이고, 평면도로 볼 때는 사다리꼴 형상으로 구성된다. 상기 고정연결바아(164)의 선단은 상기 볼안착홈(33)에 안착되어 지지된다.

다음으로, 도 7 및 도 8에는 본 발명의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 여기서도 설명의 편의를 위해 위에서 설명된 실시예와 다른 부분을 위주로 설명한다.

상기 편심핀(32)에는 연결슬리이브(240)가 설치된다. 상기 연결슬리이브(240)는 원통형상으로 형성되는 것으로, 상하로 핀공(241)이 관통되어 형성된다. 상기 핀공(241)에는 상기 편심핀(32)이 삽입된다.

상기 연결슬리이브(240)에는 아래에서 설명될 커넥팅로드(260,260')와 대응되는 위치에 각각 볼연동부(243)가 형성된다. 상기 볼연동부(243)는 상기 커넥팅로드(260,260')의 핀연결볼(262)이 회동가능하게 위치되는 부분으로 그 내부는 상기 핀연결볼(262)과 대응되는 곡면들로 형성된다.

본 실시예에서 상기 볼연동부(243)는 상기 연결슬리이브(240)의 외부와만 연통되고 상기 핀공(241)과는 연통되지 않는다. 즉, 핀연결볼(262)이 볼연동부(243) 내부에 안착된다. 따라서 본 실시예에서 상기 편심핀(33)의 외주면에는 핀연결볼(262)과 대응되는 볼안착홈이 형성되지 않는다. 상기 볼연동부(243)는 상기 연결슬리이브(240)의 하부로 개방되게 길게 연장되어 형성된다.

여기서 상기 핀연결볼(262)을 상기 볼연동부(243) 내에 지지하기 위한 구성을 설명한다. 상기 볼연동부(243)와 인접한 연결슬리이브(240)의 외주면에는 절결부(245)가 형성된다. 상기 절결부(245)의 일측벽을 통해 상기 볼연동부(243)와 연통되게 지지공(248)이 형성된다. 그리고 상기 지지공(248)과 마주보는 볼연동부(243)의 내면에는 지지공(248')이 형성된다.

상기 볼연동부(243) 내에는 상기 지지공(248,248')에 양단이 지지되게 볼지지핀(247)이 삽입된다. 상기 볼지지핀(247)은 상기 볼연동부(243)에 안착된 핀연결볼(262)을 지지하는 역할을 한다.

한편, 피스톤(55)과 크랭크축(30)의 편심핀(32)을 커넥팅로드(260,260')가 연결한다. 상기 커넥팅로드(260,260)는 상기 피스톤(55)에 각각 상대 회동가능하게 연결된다. 예를 들면 볼조인트나 피스톤핀으로 연결된다. 그리고, 상기 커넥팅로드(260,260')의 일단부에는 상기 연결슬리이브(240)의 볼연동부(243)에 안착되는 핀연결볼(262)이 구비된다.

본 실시예에서 상기 커넥팅로드(260,260')중 어느 하나의 핀연결볼(262)은 상기 연결슬리이브(240)에 용접되어 체결될 수 있다. 이와 같이 되면 연결슬리이브(240)와 커넥팅로드(260)중 하나가 서로 체결되어 일체로 운동될 수 있게 된다. 이는 압축기의 동작중 상기 연결슬리이브(240)가 임의로 회전되는 것을 방지하기 위함이다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 다중 압축기의 작용을 상세하게 설명한다.

먼저, 도 3에서 도 5에 도시된 실시예를 조립하는 것을 설명한다. 상기 피스톤(55)과 각각의 커넥팅로드(60,60')를 연결한다. 커넥팅로드(60,60')가 연결된 피스톤(55)을 각각의 압축실(51)의 선단을 통해 삽입한다. 이때, 상기 커넥팅로드(60,60')가 상기 압축실(51)의 후단으로 까지 완전히 돌출되도록 하지는 않는다.

그리고, 상기 편심핀(32)에 상기 연결슬리이브(40)를 삽입한다. 물론 상기 연결슬리이브(40)를 상기 피스톤(55)보다 먼저 조립할 수도 있다. 다음으로 상기 연결슬리이브(40)의 연결돌부(43)를 상기 커넥팅로드(60)의 연결요홈(62)에 안착시키고, 상기 연결판(45)의 사이에 커넥팅로드(60')의 연결링(64)을 삽입한다.

상기 연결판(45)의 연결공(46)과 연결링(64)의 통공(65)을 일치시키고 상기 연결핀(48)을 상기 연결공(46)과 통공(65)에 삽입하여 연결슬리이브(40)와 커넥팅로드(60')를 연결한다.

본 실시예에서는 상기 커넥팅로드(60)의 연결요홈(62)과 연결슬리이브(40)의 연결돌부(43)의 결합에 의해 상기 커넥팅로드(60)와 연결슬리이브(40)가 일체로 동 작된다.

다음으로, 도 9를 참고하여 본 발명의 다중 압축기가 동작되는 것을 설명한다. 먼저, 도 9a에는 실린더(50)의 피스톤(55)이 상사점에 위치되고, 실린더(50')의 피스톤(55)이 하사점에 있는 상태가 도시되어 있다. 따라서, 상기 실린더(50)에서는 압축된 작동유체가 토출완료된 상태이고, 실린더(50')에서는 압축될 작동유체가 흡입완료된 상태이다.

이와 같은 상태에서, 상기 크랭크축(30)이 도면을 기준으로 시계방향으로 회전하면, 도 9b의 상태가 된다. 즉, 상기 실린더(50)에서는 압축될 작동유체의 흡입이 진행되고, 실린더(50')에서는 작동유체의 압축이 진행된다.

계속하여 크랭크축(30)이 회전되면, 도 9c에 도시된 바와 같이, 실린더(50)에서는 피스톤(55)이 하사점에 위치하여 압축될 작동유체의 흡입이 완료된 상태가 된다. 그리고 실린더(50')에서는 피스톤(55)이 상사점에 위치하여 압축된 작동유체가 토출완료된 상태가 된다.

도 9d에는 계속하여 상기 크랭크축(30)이 회전됨에 의해 실린더(50)에서는 압축실(51) 내부의 작동유체에 대한 압축이 진행되고, 상기 실린더(50')에서는 압축할 작동유체를 흡입하는 과정이 진행된다. 이와 같은 도 6의 과정은 계속하여 반복 수행된다.

이와 같은 동작과정에서 상기 연결슬리이브(40)는 상기 편심핀(32)과 함께 크랭크축(30)의 회전에 의해 소정의 원궤적을 그리게 된다. 즉, 편심핀(32)이 그리는 원궤적과 같은 궤적의 공전을 한다.

본 실시예에서는 상기 커넥팅로드(60)가 연결슬리이브(40)와 연결요홈(62) 및 연결돌부(43)에 의해 일체로 운동하게 연결되어 있어, 연결슬리이브(40)의 유동에 의한 동작소음 발생이 방지된다.

다음으로 도 5 및 도 6에 도시된 실시예를 조립하는 것을 설명한다. 여기서는, 먼저, 상기 커넥팅로드(160,160')가 결합된 피스톤(55)을 압축실(51)에 설치한다. 이 상태에서 상기 커넥팅로드(160,160')의 핀연결볼(162)과 고정연결바아(164)의 선단을 상기 볼안착홈(33)에 안착되게 한다.

이와 같이 되면 상기 핀연결볼(162)과 고정연결바아(164)는 상기 볼안착홈(33)에 안착된 상태로 지지되어 상기 편심핀(32)에 지지되어 있게 된다. 이 상태에서 상기 연결슬리이브(140)를 편심핀(32)의 상부에서부터 삽입한다.

상기 편심핀(32)이 상기 연결슬리이브(140)의 핀공(141)에 삽입되게 한다. 이때, 상기 볼연동부(143)와 고정부(145)에 각각 상기 핀연결볼(162)과 고정연결바아(164)가 안착될 수 있도록 한다.

이와 같이 되면 상기 커넥팅로드(160,160')와 크랭크축(30)의 편심핀(32)과의 연결이 완성된다. 그리고 상기 고정연결바아(164)와 고정부(145)의 결합에 의해 상기 연결슬리이브(140)와 커넥팅로드(160')는 일체로 동작된다. 따라서, 압축기의 동작중에 상기 연결슬리이브(140)가 임의로 회전되면서 발생하는 소음이 방지된다.

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다음으로 도 7 및 도 8에 도시된 실시예를 조립하는 것을 설명한다. 먼저, 상기 커넥팅로드(260,260')가 결합된 피스톤(55)을 압축실(51)에 설치한다. 그리고, 상기 커넥팅로드(260,260')의 핀연결볼(262)이 각각 상기 편심핀(32)을 향하도록 하고, 상기 편심핀(32)의 상부에서 상기 연결슬리이브(240)를 상기 편심핀(32)에 삽입한다.

이때, 상기 연결슬리이브(240)의 볼연동부(243)는 각각 상기 핀연결볼(262)과 대응되는 위치에 있도록 한다. 상기 연결슬리이브(240)의 핀공(241)에 상기 편심핀(32)이 삽입되고, 상기 볼연동부(243)에 상기 핀연결볼(262)이 삽입된 상태에서 상기 핀연결볼(262)이 특정 위치에 지지되어 있도록 하기 위해 상기 절결부(245)를 통해 상기 볼지지핀(247)을 지지공(248,248')에 삽입되어 양단이 지지되게 한다.

이와 같이 되면 상기 볼지지핀(247)은 상기 볼연동부(243) 내에서 상기 핀연결볼(262)을 지지하여 하부로 이동되지 않게 한다. 한편, 일측 커넥팅로드(260')를 상기 연결슬리이브(240)와 일체로 동작되도록 용접으로 연결할 수도 있는데, 이때에는 상기 볼지지핀(247)을 사용하지 않아도 된다.

상기와 같이 하나의 커넥팅로드(260')를 상기 연결슬리이브(240)와 일체로 연결하면, 압축기의 동작중에 상기 연결슬리이브(240)가 임의로 회전되지 않게 된다. 따라서, 연결슬리이브(240)가 임의로 회전됨에 의한 소음발생을 방지할 수 있다.

한편, 도 5 및 도 7에 각각 도시된 실시예가 동작되는 것은 도 2에 도시된 실시예의 동작과 유사하므로 별도의 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

예를 들면, 상기 커넥팅로드를 피스톤 및 연결슬리이브에 연결하는 방식은 설명된 것 외에도 다양한 방식이 있을 수 있다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 다중 압축기에서는 프레임에 작동유체의 압축을 위한 부분이 서로 대칭되게 또는 일정한 각도 간격으로 배치된다. 따라서, 작동유체의 압축을 위한 압축기구부의 동작시에 발생하는 여러가지 힘이 서로 상쇄되어 프레임의 불평형이 해소되므로 프레임의 진동이 최소화된다.

이와 같이 압축기의 동작중 프레임의 진동이 최소화됨에 의해 동작소음이 줄어들고, 프레임에 설치되는 부품이 밀폐용기에 충돌하여 손상되는 것이 방지되며, 진동에 의한 습동부품의 마모가 최소화되므로 압축기의 내부 설계가 용이하면서도 내구성이 개선되는 효과를 기대할 수 있다.

그리고, 작동유체의 압축이 여러개의 실린더에서 순차적으로 진행되므로 전체적인 압축기의 크기 등이 커지지 않으면서도 압축기의 용량이 현저하게 늘어나게 되는 효과도 기대할 수 있다.

또한, 작동유체가 여러개의 실린더에서 순차적으로 압축되어 배출될 수 있으므로 압축되어 배출되는 작동유체의 맥동이 상대적으로 줄어들게 되는 효과도 기대할 수 있다.

마지막으로, 본 발명에서는 연결슬리이브가 일측 커넥팅로드와 체결되어 있어 동작중에 연결슬리이브가 커넥팅로드에 대해 유동하지 않는다. 따라서, 연결슬리이브와 커넥팅로드의 핀연결볼 사이의 충돌이 미연에 방지될 수 있어 동작소음이 최소화된다.

Claims

구동력을 제공하는 모터부와 상기 모터부에 의해 구동되어 작동유체를 압축하는 압축기구부가 밀폐용기 내부에 구비되는 압축기에 있어서,

밀폐용기 내부의 프레임에 회전가능하게 설치되어 상기 모터부에 의해 구동되고 회전중심에서 편심되게 편심핀을 구비하는 크랭크축과,

상기 프레임에 상기 크랭크축의 회전중심을 중심으로 대칭되게 구비되고 내부에 작동유체의 압축을 위한 압축실과 피스톤이 각각 구비되는 실린더와,

상기 크랭크축의 편심핀과 연결되어 상기 실린더의 내부에서 각각 직선왕복운동하는 피스톤으로 크랭크축의 구동력을 각각 전달하는 커넥팅로드와,

상기 각각의 커넥팅로드중 하나와는 일체로 동작되게 연결되고 나머지 커넥팅로드의 일단부를 상기 크랭크축의 편심핀측에 회동가능하게 연결하는 연결슬리이브를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 다중 압축기.
제 1 항에 있어서, 상기 연결슬리이브의 외주면 일측에는 일측 커넥팅로드의 연결요홈에 일체로 결합되는 연결돌부가 구비되고, 연결슬리이브의 외주면 타측에는 커넥팅로드의 갯수보다 하나 적은 연결판의 쌍이 커넥팅로드의 연결링과 핀으로 결합되게 구비됨을 특징으로 하는 다중 압축기.
제 1 항에 있어서, 상기 연결슬리이브의 내외주면으로 관통되게 커넥팅로드의 갯수보다 하나 적은 수의 볼연동부가 형성되어 커넥팅로드의 선단부에 구비된 핀연결볼이 삽입되고, 상기 연결슬리이브의 내외주면으로 관통되게 고정부가 형성되어 상기 커넥팅로드중 하나의 선단부에 구비되는 고정연결바아가 삽입되는 당해 커넥팅로드와 연결슬리이브가 일체로 운동됨을 특징으로 하는 다중 압축기.
제 3 항에 있어서, 상기 크랭크축의 편심핀의 외주면을 둘러서는 상기 커넥팅로드의 핀연결볼과 고정연결바아의 선단 일부가 안착되는 볼안착홈이 형성됨을 특징으로 하는 다중 압축기.
제 3 항에 있어서, 상기 고정연결바아는 상기 고정부의 내면과 적어도 일부가 대응되게 형성되어 고정부의 내부에서 상대회전되지 않음을 특징으로 하는 다중압축기.
제 1 항에 있어서, 상기 연결슬리이브의 외주면으로 개구되게 커넥팅로드와 대응되는 갯수만큼 볼연동부가 형성되어 커넥팅로드의 선단부에 구비된 핀연결볼이 삽입되고, 상기 핀연결볼의 하부는 상기 볼연동부를 횡으로 관통하는 볼지지핀에 의해 볼연동부의 내부에 지지됨을 특징으로 하는 다중 압축기.
제 6 항에 있어서, 상기 커넥팅로드중 하나의 핀연결볼은 상기 연결슬리이브와 체결되어 일체로 운동됨을 특징으로 하는 다중 압축기.
제 3 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결슬리이브에 형성되는 볼연동부와 고정부는 각각 상기 연결슬리이브의 하단부로 개구되게 형성됨을 특징으로 하는 다중 압축기.
제 1 항에 있어서, 상기 편심핀의 상단을 관통하여서는 상기 연결슬리이브의 탈거를 방지하는 록커가 설치됨을 특징으로 하는 다중 압축기.