KR101333039B1 - Straight-line motion type compressor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 왕복동식 압축기에 관한 것으로서, 종래의 크랭크 암과 커넥팅 로드의 회전운동에 의한 불균형력을 해결함은 물론, 피스톤을 실린더 내측벽을 따라 정확히 직선운동시켜 실린더 벽의 마모를 막아 압축 유체의 역류 및 유출을 방지할 수 있는 새로운 왕복동식 압축기에 관한 것이다.
이를 위해서, 본 발명은 상부 일측에 유체가 유입되는 흡입구가 형성된 하우징; 상기 하우징의 내부 중심을 기준으로 회전하고, 외주연에 원주방향으로 사인 곡선 형태의 가이드홈이 연속해서 형성되며, 상부 일측에 상기 흡입구와 선택적으로 일치하여 연통되는 연통구가 형성된 작동 실린더; 상기 하우징에 고정되며, 상기 가이드홈에 삽입된 상태로 면접촉하는 고정핀; 상기 작동 실린더의 내측에 작동 실린더와 하우징의 내부 중심을 공유하며 상기 흡입구와 일치하는 관통구를 갖는 고정 실린더; 상기 고정 실린더의 내측에 삽입되어 직선 왕복운동하며, 하단부에 피스톤 로드가 구비된 피스톤; 및, 상기 하우징의 하단부에 위치하며, 상기 작동 실린더에 회전력을 부여하는 동력전달수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a reciprocating compressor, which solves the imbalance caused by the rotational movement of the conventional crank arm and the connecting rod, as well as by precisely linearly moving the piston along the inner wall of the cylinder to prevent wear of the cylinder wall, A new reciprocating compressor that can prevent backflow and spillage.
To this end, the present invention comprises a housing formed with a suction port through which the fluid is introduced into the upper one side; An operating cylinder which rotates with respect to the inner center of the housing and continuously forms a sinusoidal guide groove in a circumferential direction on an outer circumference thereof, and has a communication port communicating with the suction port selectively at an upper side thereof; A fixed pin fixed to the housing and in surface contact with the guide groove; A fixed cylinder having a through hole which shares an inner center of the housing with the working cylinder inside the working cylinder and coincides with the inlet; A piston inserted into the fixed cylinder and linearly reciprocating and having a piston rod at a lower end thereof; And positioned on the lower end of the housing, characterized in that it comprises a power transmission means for imparting a rotational force to the working cylinder.

Description

왕복동식 압축기{STRAIGHT-LINE MOTION TYPE COMPRESSOR}Reciprocating Compressor {STRAIGHT-LINE MOTION TYPE COMPRESSOR}

본 발명은 왕복동식 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피스톤의 왕복운동에 의해 실린더 내의 유체를 압축시키는 왕복동식 압축기에 관한 것이다.
The present invention relates to a reciprocating compressor, and more particularly, to a reciprocating compressor for compressing a fluid in a cylinder by a reciprocating motion of a piston.

일반적으로, 공기조화기는 냉각 사이클을 수행하기 위해, 냉매 가스를 고온 고압으로 압축시키기 위한 압축기, 압축기로부터의 상기 고온 고압의 냉매 가스를 열방출을 통해 점진적으로 액상으로 응축시키기 위한 응축기, 상기 응축기로부터의 상기 액상 냉매의 압력을 강하시켜 저온의 기체 및 액체로 이루어진 혼합 냉매를 형성시키는 팽창 밸브, 및 상기 혼합 냉매를 증발시켜 주위 열을 흡수하도록 하고 상기 증발된 냉매를 다시 압축기로 보내는 증발기를 포함한다. In general, an air conditioner includes a compressor for compressing a refrigerant gas at a high temperature and a high pressure to perform a cooling cycle, a condenser for gradually condensing the high temperature and high pressure refrigerant gas from the compressor into a liquid phase through heat discharge, from the condenser An expansion valve for lowering the pressure of the liquid refrigerant to form a mixed refrigerant consisting of low temperature gas and liquid, and an evaporator for evaporating the mixed refrigerant to absorb ambient heat and sending the evaporated refrigerant back to the compressor. .

특히, 압축기는 증발기의 저압 냉매가스를 고압으로 압축하여 응축기로 전달하는 역할을 수행한다.In particular, the compressor serves to compress the low pressure refrigerant gas of the evaporator to a high pressure to deliver to the condenser.

도 1에 도시한 바와 같이 종래 기술에 따른 대표적인 왕복동식 압축기는 모터의 동력을 전달받은 크랭크 암(1)이 회전하게 되면 상기 크랭크 암(1)의 회전에 따라 커넥팅 로드(3)가 회전하면서 왕복 운동하게 되므로 피스톤(5)도 왕복 운동하여 실린더 내부의 유체가 압축 및 흡입하게 되는 구성으로 되어 있다. As shown in FIG. 1, a representative reciprocating compressor according to the prior art reciprocates as the connecting rod 3 rotates in accordance with the rotation of the crank arm 1 when the crank arm 1 that receives the power of the motor rotates. Since the piston 5 is also reciprocated, the fluid inside the cylinder is compressed and sucked.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 따른 왕복동식 압축기는, 상기 크랭크 암(1)과 커넥팅 로드(3)의 회전으로 인하여 반경방향의 불균형력이 발생되는 문제점이 있었다.However, the reciprocating compressor according to the prior art as described above has a problem that a radial imbalance occurs due to the rotation of the crank arm 1 and the connecting rod 3.

상기한 바와 같은 크랭크 암(1)과 커넥팅 로드(3)의 회전에 의한 불균형력을 제거하기 위하여, 상기 크랭크 암(1) 및 커넥팅 로드(3)와 동일한 하중을 갖는 밸런스 웨이트(미도시)를 크랭크 암(3)에 장착하게 된다. In order to remove the imbalance force caused by the rotation of the crank arm 1 and the connecting rod 3 as described above, a balance weight (not shown) having the same load as the crank arm 1 and the connecting rod 3 is provided. It is attached to the crank arm 3.

이로써, 상기 크랭크 암(1)과 커넥팅 로드(3)의 회전운동에 의한 불평형 원심력은 상기 밸런스 웨이트를 통해 상쇄될 수 있지만, 상기 피스톤(5)과 커넥팅 로드(3)를 포함한 피스톤 어셈블리의 왕복운동에 의한 축방향의 불균형력은 그대로 남아 압축기에 진동을 발생시키는 문제점이 있다.Thus, the unbalance centrifugal force due to the rotational movement of the crank arm 1 and the connecting rod 3 can be canceled through the balance weight, but the reciprocating motion of the piston assembly including the piston 5 and the connecting rod 3 There is a problem in that the axial imbalance force remains as it is and generates vibration in the compressor.

또한, 종래 기술에 따른 왕복동식 압축기는 실린더(9) 내에 유입된 유체를 압축시키기 위해 피스톤(5)을 상승시키는 경우, 상기 피스톤(5)을 밀어 올리는 커넥팅 로드(3)가 경사져 있기 때문에 피스톤(5)이 실린더(9)의 내측벽에 불필요한 힘을 가하게 되어 실린더(9)의 내측벽과 피스톤(5)이 마모되고, 이로 인해 실린더(9) 내의 유체가 외부로 누출되는 문제점이 있었다.In addition, the reciprocating compressor according to the prior art, when raising the piston (5) to compress the fluid introduced into the cylinder (9), because the connecting rod (3) for pushing up the piston (5) is inclined 5) the unnecessary force is applied to the inner wall of the cylinder 9, and the inner wall of the cylinder 9 and the piston 5 are worn, which causes a problem in that the fluid in the cylinder 9 leaks to the outside.

상기한 바와 같은 실린더(9) 및 피스톤(5)의 마모와 실린더(9) 내의 유체 누출을 해결하기 위하여, 상기 피스톤(5)이 정확한 직선운동을 할 수 있도록 상기 커넥팅 로드(3)와 피스톤(5)의 결합 부분을 지지하는 크로스 헤드(미도시)를 장착한 구조를 채택하여 실린더(9)의 내측벽에 피스톤(5)의 힘이 직접 미치지 않도록 할 수도 있으나, 이와 같은 구조는 왕복동식 압축기의 제조비용을 증대시키고 압축기의 진동 및 소음은 그대로 남아있게 되는 문제점이 있었다.
In order to solve the wear of the cylinder 9 and the piston 5 and the fluid leakage in the cylinder 9 as described above, the connecting rod 3 and the piston ( By adopting a structure equipped with a cross head (not shown) for supporting the engaging portion of 5), it is possible to prevent the force of the piston 5 directly from the inner wall of the cylinder (9), but such a structure is a reciprocating compressor Increasing the manufacturing cost of the compressor and there was a problem that the vibration and noise of the compressor remain intact.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 종래의 크랭크 암과 커넥팅 로드의 회전운동에 의한 불균형력을 해결함은 물론, 피스톤을 실린더 내측벽을 따라 정확히 직선운동시켜 실린더 벽의 마모를 막아 압축 유체의 역류 및 유출을 방지할 수 있는 새로운 왕복동식 압축기를 제공하는 데 있다.
Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention, as well as solve the imbalance force caused by the rotational movement of the conventional crank arm and connecting rod, as well as the piston along the cylinder inner wall It is to provide a new reciprocating compressor that can be precisely linear to prevent wear of the cylinder wall to prevent back flow and outflow of the pressurized fluid.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1실시예에 따른 왕복동식 압축기는, 상부 일측에 유체가 유입되는 흡입구가 형성된 하우징; 상기 하우징의 내부 중심을 기준으로 회전하고, 외주연에 원주방향으로 사인 곡선 형태의 가이드홈이 연속해서 형성되며, 상부 일측에 상기 흡입구와 선택적으로 일치하여 연통되는 연통구가 형성된 작동 실린더; 상기 하우징에 고정되며, 상기 가이드홈에 삽입된 상태로 면접촉하는 고정핀; 상기 작동 실린더의 내측에 작동 실린더와 하우징의 내부 중심을 공유하며 상기 흡입구와 일치하는 관통구를 갖는 고정 실린더; 상기 고정 실린더의 내측에 삽입되어 직선 왕복운동하며, 하단부에 피스톤 로드가 구비된 피스톤; 및, 상기 하우징의 하단부에 위치하며, 상기 작동 실린더에 회전력을 부여하는 동력전달수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, a reciprocating compressor according to a first embodiment of the present invention includes: a housing having a suction port through which a fluid is introduced into an upper one side; An operating cylinder which rotates with respect to the inner center of the housing and continuously forms a sinusoidal guide groove in a circumferential direction on an outer circumference thereof, and has a communication port communicating with the suction port selectively at an upper side thereof; A fixed pin fixed to the housing and in surface contact with the guide groove; A fixed cylinder having a through hole which shares an inner center of the housing with the working cylinder inside the working cylinder and coincides with the inlet; A piston inserted into the fixed cylinder and linearly reciprocating and having a piston rod at a lower end thereof; And positioned on the lower end of the housing, characterized in that it comprises a power transmission means for imparting a rotational force to the working cylinder.

본 발명의 제2실시예에 따른 왕복동식 압축기는, 상부 일측에 유체가 유입되는 흡입구가 형성된 하우징; 상기 하우징의 내부 중심을 기준으로 회전하고, 내주연에 원주방향으로 사인 곡선 형태의 가이드홈이 연속해서 형성되며, 상부 일측에 상기 흡입구와 선택적으로 일치하여 연통되는 연통구가 형성된 작동 실린더; 상기 작동 실린더의 내측에 작동 실린더와 하우징의 내부 중심을 공유하며 상기 흡입구와 일치하는 관통구를 갖는 고정 실린더; 상기 고정 실린더에 고정되며, 상기 가이드홈에 삽입된 상태로 면접촉하는 고정핀; 상기 고정 실린더의 내측에 삽입되어 직선 왕복운동하며, 하단부에 피스톤 로드가 구비된 피스톤; 및, 상기 하우징의 하단부에 위치하며, 상기 작동 실린더에 회전력을 부여하는 동력전달수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
Reciprocating compressor according to a second embodiment of the present invention, the housing is formed with a suction inlet fluid is introduced into the upper one side; An operating cylinder which rotates with respect to the inner center of the housing and continuously forms guide grooves having a sinusoidal shape in the circumferential direction at an inner circumference thereof, and has a communication port formed to communicate with the suction port on an upper side thereof; A fixed cylinder having a through hole which shares an inner center of the housing with the working cylinder inside the working cylinder and coincides with the inlet; A fixed pin fixed to the fixed cylinder and in surface contact with the guide groove; A piston inserted into the fixed cylinder and linearly reciprocating and having a piston rod at a lower end thereof; And positioned on the lower end of the housing, characterized in that it comprises a power transmission means for imparting a rotational force to the working cylinder.

상기 고정핀은 상기 가이드홈의 경로 상에 위치하며, 가이드홈의 최상점 및 최하점의 중간 위치에 고정된 것을 특징으로 한다.
The fixing pin is located on the path of the guide groove, characterized in that fixed to the middle position of the highest point and the lowest point of the guide groove.

상기 작동 실린더가 1회전하는 동안 상기 피스톤이 2회 왕복하도록 상기 가이드홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
The guide groove is formed so that the piston reciprocates twice while the working cylinder is rotated once.

상기 피스톤은 그 둘레면에 상기 고정 실린더의 내측 벽에 밀착되는 피스톤 링이 구비된 것을 특징으로 한다.
The piston is characterized in that the circumferential surface is provided with a piston ring in close contact with the inner wall of the fixed cylinder.

상기 동력전달수단은, 회전 동력을 공급하는 구동모터; 상기 구동모터에 연결되어 회전력을 발휘하는 모터 샤프트; 상기 모터 샤프트에 결합되어 회동하면서 축 방향으로 슬라이드 이동 가능한 축연결 로드로 구성된 것을 특징으로 한다.
The power transmission means, the drive motor for supplying rotational power; A motor shaft connected to the drive motor to exert a rotational force; Is coupled to the motor shaft is characterized in that consisting of the axial connection rod which is slidable in the axial direction while rotating.

상기 모터 샤프트의 상측에는 그 길이 방향을 따라 일정한 깊이의 축홈이 형성되며, 상기 축홈에는 상기 축연결 로드가 삽입되어 모터 샤프트와 함께 회동하면서 동시에 축 방향을 따라 이동 가능하도록 형성된 것을 특징으로 한다.
A shaft groove having a predetermined depth is formed on the upper side of the motor shaft along a longitudinal direction thereof, and the shaft groove is inserted into the shaft groove so as to rotate together with the motor shaft and simultaneously move along the axial direction.

상기 축연결 로드와 피스톤 로드 사이에는 회전하는 축연결 로드에 대해 피스톤이 공회전하도록 베어링이 설치된 것을 특징으로 한다.
Between the shaft connecting rod and the piston rod is characterized in that the bearing is installed so that the piston idles with respect to the rotating shaft connecting rod.

상기 하우징의 내부에는 유체가 유입된 후 상기 피스톤에 의해 유체가 압축되어 일정 압력에 도달하게 될 경우 상기 하우징 외부로 유체를 배출시키는 기능을 수행하는 밸브가 구비된 것을 특징으로 한다.
The inside of the housing is characterized in that the valve is provided to perform the function of discharging the fluid to the outside of the housing when the fluid is compressed by the piston to reach a predetermined pressure after the fluid is introduced.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 왕복동식 압축기에 의하면, 구동모터의 회전운동을 작동 실린더 및 피스톤의 직선 왕복운동으로 전환하게 되므로 종래기술에 따른 크랭크 암과 커넥팅 로드의 회전 운동에 의한 불균형력을 해결할 수 있는 효과가 있다.According to the reciprocating compressor according to the present invention having the configuration as described above, since the rotational motion of the drive motor is converted into a linear reciprocating motion of the working cylinder and the piston, an imbalance force due to the rotational motion of the crank arm and the connecting rod according to the prior art There is an effect that can solve.

또한, 작동 실린더와 함께 피스톤이 고정 실린더의 내측벽을 따라 정확히 직선 왕복 운동하게 되므로 종래 기술에 따른 피스톤의 왕복 운동에 수반되어 발생하는 진동 및 충격을 제거할 수 있어 압축기의 작동 상태가 안정적으로 유지될 뿐만 이나라 고정 실린더와 피스톤의 마모가 억제되고 유체가 외부로 누출되는 것을 방지하므로 압축기의 내구 성능 및 압축 효율을 향상시키는 효과가 있다.
In addition, since the piston moves along the inner wall of the fixed cylinder exactly linearly with the working cylinder, it is possible to eliminate the vibration and shock caused by the reciprocating motion of the piston according to the prior art to maintain a stable operating state of the compressor In addition, since the wear of the fixed cylinder and the piston is suppressed and the fluid is prevented from leaking to the outside, the durability and the compression efficiency of the compressor are improved.

도 1은 종래 기술에 따른 왕복동식 압축기를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 왕복동식 압축기를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 왕복동식 압축기의 작동 실린더를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 왕복동식 압축기의 작동 실린더에 형성된 가이드홈의 경로를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 왕복동식 압축기를 나타내는 단면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 왕복동식 압축기의 작동상태를 나타내는 작동도이다.1 is a schematic view showing a reciprocating compressor according to the prior art.
2 is a cross-sectional view showing a reciprocating compressor according to a first embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing an operating cylinder of the reciprocating compressor according to the first embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph showing the path of the guide groove formed in the working cylinder of the reciprocating compressor according to the first embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a reciprocating compressor according to a second embodiment of the present invention.
6 and 7 are operation diagrams showing an operating state of the reciprocating compressor according to the first embodiment of the present invention.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 왕복동식 압축기를 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 왕복동식 압축기의 작동 실린더를 나타내는 사시도이며, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 왕복동식 압축기의 작동 실린더에 형성된 가이드홈의 경로를 나타내는 그래프이다. 2 is a cross-sectional view illustrating a reciprocating compressor according to a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a perspective view showing an operating cylinder of the reciprocating compressor according to the first embodiment of the present invention, and FIG. It is a graph showing the path of the guide groove formed in the working cylinder of the reciprocating compressor according to the first embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 왕복동식 압축기는 피스톤(14)의 왕복 운동에 의해 실린더 내의 유체를 압축시키는 것으로서 도 2에 도시한 바와 같이, 압축기의 내부를 보호하기 위한 하우징(10)이 설치되는 바, 그 상부 일측에 유체가 유입되는 흡입구(10a)가 형성되어 있다. The reciprocating compressor according to the present invention compresses the fluid in the cylinder by the reciprocating motion of the piston 14, as shown in FIG. 2, in which a housing 10 for protecting the inside of the compressor is installed. Inlet 10a through which fluid is introduced is formed at one side.

상기 하우징(10)의 내부에는 그 내부 중심을 기준으로 회전하는 작동 실린더(11)가 설치되어 있다.An operating cylinder 11 is installed inside the housing 10 to rotate with respect to the inner center thereof.

상기 작동 실린더(11)는 도 3에 도시한 바와 같이, 외주연에 원주방향으로 사인곡선 형태의 가이드홈(11a)이 연속해서 형성된 원통 형상으로 이루어지며, 하단부에는 후술하는 축연결 로드(16)에 결합되어 있다.As shown in FIG. 3, the working cylinder 11 is formed in a cylindrical shape in which a guide groove 11a of a sinusoidal shape is formed continuously in the circumferential direction at an outer circumference thereof, and an axial connecting rod 16 is described below at the lower end thereof. Is bound to

그리고, 상기 작동 실린더(11)의 상부 일측에는 상기 흡입구(10a)와 선택적으로 일치하여 연통되는 연통구(11b)가 형성되어 있다. In addition, a communication port 11b communicating with the suction port 10a may be selectively formed at an upper side of the working cylinder 11.

또한, 상기 가이드홈(11a)에는 상기 하우징(10)의 외부로부터 관통하여 고정되어지되, 가이드홈(11a)에 삽입되어 면접촉하는 고정핀(12)이 구비되어 있다. 상기 고정핀(12)의 위치는 상기 가이드홈(11a)의 경로 상에 위치하게 되며, 바람직하게는 가이드홈(11a)의 최상점 및 최하점의 중간 위치에 고정된다. In addition, the guide groove 11a is provided with a fixing pin 12 which is fixed to penetrate from the outside of the housing 10 and inserted into the guide groove 11a to be in surface contact. The position of the fixing pin 12 is located on the path of the guide groove 11a, and is preferably fixed at an intermediate position of the highest point and the lowest point of the guide groove 11a.

이때, 상기 작동 실린더(11)에 형성된 가이드홈(11a)은 도 4에 도시한 바와 같이, 작동 실린더(11)의 반경을 R, 그 진폭을 A라고 할 때, 2πR/2의 주기를 갖는 사인 곡선 형태가 되도록 형성되며, 상기 작동 실린더(11)가 1주기 회전하는 동안 그 행정거리는 2A이다. At this time, the guide groove (11a) formed in the working cylinder 11, as shown in Figure 4, when the radius of the working cylinder 11, the amplitude of A, the sine having a period of 2πR / 2 It is formed to have a curved shape, and the stroke distance is 2A while the working cylinder 11 rotates for one cycle.

즉, 상기 작동 실린더가 1회전하는 동안 상기 피스톤이 2회 왕복하도록 되어 있다. In other words, the piston is reciprocated twice while the working cylinder is rotated once.

또한, 상기 작동 실린더(11)의 내측에는 상기 작동 실린더(11)와 하우징(10)의 내부 중심을 공유하며 상기 흡입구(10a)와 일치하는 관통구(13a)를 갖는 고정 실린더(13)가 설치되어 있다. In addition, a fixed cylinder 13 is installed inside the working cylinder 11 having a through hole 13a that shares the inner center of the working cylinder 11 and the housing 10 and coincides with the inlet 10a. It is.

상기 고정 실린더(13)는 상기 작동 실린더(11)의 회전 운동이 영향을 미치지 않도록 상기 작동 실린더(11)와 어느 정도의 간격을 두고 설치되어 있다. The fixed cylinder 13 is provided at some interval from the working cylinder 11 so that the rotational movement of the working cylinder 11 is not affected.

상기 고정 실린더(13)의 내측에 삽입되어 직선 왕복운동하며, 하단부에 피스톤 로드(14a)가 연결되어 있는 피스톤(14)이 설치되어 있다. The piston 14 is inserted into the fixed cylinder 13 to linearly reciprocate and has a piston rod 14a connected to the lower end thereof.

상기 피스톤(14)의 둘레면에는 하우징(10) 내부의 유체에 더 높은 압축력을 전달하기 위하여 상기 고정 실린더(13)의 내측 벽에 밀착되도록 형성된 피스톤 링(14b)이 구비되며, 피스톤(14) 대신에 플런저(plunger)를 설치할 수도 있다. The circumferential surface of the piston 14 is provided with a piston ring 14b formed to be in close contact with the inner wall of the fixed cylinder 13 to transmit a higher compressive force to the fluid inside the housing 10, and the piston 14 Alternatively, a plunger can be installed.

이와 같이 상기 하우징(10) 내에 구비되어 있는 작동 실린더(11)는 상기 하우징(10)의 하단부에 위치한 동력전달수단에 의해 회동하게 된다. In this way, the working cylinder 11 provided in the housing 10 is rotated by a power transmission means located at the lower end of the housing 10.

상기 동력전달수단은 회전 동력을 공급하는 구동모터(미도시)와, 상기 구동모터에 연결되어 회전력을 발휘하는 모터 샤프트(15)와, 상기 모터 샤프트(15)에 결합되어 회동하면서 축 방향으로 슬라이드 이동 가능한 축연결 로드(16)로 구성된다.The power transmission means includes a drive motor (not shown) for supplying rotational power, a motor shaft 15 connected to the drive motor to exert rotational force, and a motor shaft 15 coupled to the motor shaft 15 to rotate in an axial direction. It consists of a movable shaft connecting rod 16.

여기서, 상기 모터 샤프트(15)와 축연결 로드(16)의 결합 관계에 대해 구체적으로 설명하면, 상기 모터 샤프트(15)의 상측에는 그 길이 방향을 따라 일정한 깊이의 축홈(15a)이 형성되어 있으며, 상기 축홈(15a)에는 상기 축연결 로드(16)가 삽입되어 모터 샤프트(15)와 함께 회동하면서 동시에 축 방향을 따라 이동 가능하도록 되어 있는 것이다. Here, the coupling relationship between the motor shaft 15 and the shaft connecting rod 16 will be described in detail. An upper side of the motor shaft 15 has a shaft groove 15a having a constant depth along the longitudinal direction thereof. In addition, the shaft connecting rod 16 is inserted into the shaft groove 15a so that the shaft connecting rod 16 can rotate together with the motor shaft 15 and move along the axial direction.

또한, 상기 축연결 로드(16)의 상측에는 그 길이 방향을 따라 일정한 깊이의 요홈(16a)이 형성되어 있으며, 상기 요홈(16a)에는 상기 피스톤(14)에 연결된 피스톤 로드(14a)가 삽입되어 축연결 로드(16)와 함께 축 방향으로 이동 가능하도록 되어 있다.In addition, a groove 16a having a predetermined depth is formed along the longitudinal direction of the shaft connecting rod 16, and a piston rod 14a connected to the piston 14 is inserted into the groove 16a. The axial connecting rod 16 is movable in the axial direction.

여기서, 상기 축연결 로드(16)는 모터 샤프트(15)와 함께 회동하는 동시에 축 방향으로 이동하는 반면에, 상기 피스톤 로드(14a)는 축연결 로드(16)와 함께 회동하지 않고 단지 축 방향으로만 이동하도록 형성된다. Here, the axial connecting rod 16 rotates in the axial direction while simultaneously rotating with the motor shaft 15, while the piston rod 14a does not rotate with the axial connecting rod 16 but only in the axial direction. Only formed to move.

이를 위해, 상기 축연결 로드(16)와 피스톤 로드(14a)는 실질적으로 마찰이 제거되며, 회전하는 축연결 로드(16)에 대해 피스톤(14)이 공회전하도록 상기 축연결 로드(16)와 피스톤 로드(14a) 사이에는 윤활 기능을 제공하는 베어링(17)이 설치되어 있다.To this end, the axial connecting rod 16 and the piston rod 14a are substantially frictionless and the axial connecting rod 16 and the piston so that the piston 14 idles against the rotating axial connecting rod 16. A bearing 17 is provided between the rods 14a to provide a lubrication function.

여기서, 상기 피스톤 로드(14a), 모터 샤프트(15), 그리고 축연결 로드(16)는 서로 분리된 상태로 결합 관계를 유지하며, 그 모두는 동축을 이룬다. Here, the piston rod 14a, the motor shaft 15, and the shaft connecting rod 16 maintain a coupling relationship separated from each other, all of which are coaxial.

한편, 상기 하우징(10)에는 그 내부로 유체가 유입된 후 상기 피스톤(14)에 의해 유체가 압축되어 일정 압력에 도달하게 되면 상기 하우징(10) 외부로 유체를 배출시키는 기능을 수행하는 밸브(미도시)가 구비되어 있다. On the other hand, when the fluid is introduced into the housing 10 and the fluid is compressed by the piston 14 to reach a predetermined pressure to perform a function for discharging the fluid to the outside of the housing 10 ( Not shown).

한편, 첨부한 도 5는 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 제2실시예를 나타내며, 구체적으로 작동 실린더(11)의 가이드홈(11a)의 위치와, 상기 가이드홈(11a)에 삽입되어 면접촉하는 고정핀(12)의 위치가 상이한 예로서, 본 발명에 따른 제1실시예에서 설명한 내용과 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 부여한다. Meanwhile, FIG. 5 shows a second embodiment of the reciprocating compressor according to the present invention. Specifically, the position of the guide groove 11a of the working cylinder 11 and the surface of the guide groove 11a are inserted into the guide groove 11a. As an example in which the positions of the fixing pins 12 are different, the same reference numerals are given to the same parts as those described in the first embodiment of the present invention.

여기서, 상기 가이드홈(11a')은 상기 작동 실린더(11)의 내주연에 원주방향으로 사인곡선 형태의 가이드홈(11a')이 형성되어 있으며, 상기 가이드홈(11a')에 삽입되어 면접촉하는 고정핀(12')은 고정 실린더(13)의 소정 위치에 고정되어 있다. Here, the guide groove (11a ') is formed in the circumferential direction of the guide groove (11a') in the circumferential direction on the inner circumference of the working cylinder 11, is inserted into the guide groove (11a ') surface contact The fixed pin 12 ′ is fixed to a predetermined position of the fixed cylinder 13.

상기 고정핀(12')의 위치는 제1실시예에서와 마찬가지로 상기 가이드홈(11a')의 경로 상에 위치하게 되며, 바람직하게는 가이드홈(11a')의 최상점 및 최하점의 중간 위치에 고정됨이 당연하다. The position of the fixing pin 12 'is positioned on the path of the guide groove 11a' as in the first embodiment, and preferably in the middle position of the highest point and the lowest point of the guide groove 11a '. It is natural to be fixed.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 작동은 다음과 같다. Hereinafter, the operation of the reciprocating compressor according to the present invention configured as described above is as follows.

첨부한 도 6 및 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 왕복동식 압축기의 작동상태를 나타내는 작동도로서, 도 6은 피스톤(14)이 최하점에 위치한 상태로 유체가 흡입되는 상태를 나타내고, 도 7은 피스톤(14)이 최상점에 위치한 상태로 유체가 압축되는 상태를 나타낸다. 6 and 7 are operational diagrams showing an operating state of the reciprocating compressor according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6 shows a state in which fluid is sucked in a state where the piston 14 is located at the lowest point. 7 shows a state in which the fluid is compressed with the piston 14 positioned at the highest point.

먼저, 동력전달수단인 구동모터의 동력에 의해 모터 샤프트(15)가 회전된다.First, the motor shaft 15 is rotated by the power of the drive motor which is the power transmission means.

이와 동시에, 축연결 로드(16)가 회전하게 되며, 작동 실린더(11)는 상기 축연결 로드(16)의 회전력을 전달받게 된다.At the same time, the shaft connecting rod 16 is rotated, the working cylinder 11 receives the rotational force of the shaft connecting rod 16.

상기 작동 실린더(11)는 동력전달수단에 의해 회전될 경우, 제1 및 제2실시예의 고정핀(12)에 의해 가이드홈(11a) 또한 도 4에 도시된 사인 곡선을 그리면서 하우징(10) 내측 벽을 따라 미끄럼 동작을 하는 바, 축방향을 따라 왕복 운동을 하게 된다.When the working cylinder 11 is rotated by the power transmission means, the housing 10 is drawn by the guide groove 11a and also the sinusoidal curve shown in FIG. 4 by the fixing pin 12 of the first and second embodiments. Sliding along the inner wall results in a reciprocating motion along the axial direction.

이에 따라, 상기 축연결 로드(16) 또한 회전 운동하면서 모터 샤프트(15)의 축홈(15a)을 따라 상하 방향으로 왕복 운동을 하게 된다. Accordingly, the shaft connecting rod 16 also rotates in the vertical direction along the shaft groove 15a of the motor shaft 15 while rotating.

더불어, 상기 축연결 로드(16)의 요홈(16a)에 피스톤 로드(14a)를 통해 삽입되어 있는 피스톤(14)은 축연결 로드(16)의 회동 시, 베어링(17)에 의해 회전 운동이 방지되면서 상하 방향으로만 왕복 운동을 하게 된다.In addition, the piston 14 inserted into the groove 16a of the shaft connecting rod 16 through the piston rod 14a prevents rotational movement by the bearing 17 when the shaft connecting rod 16 rotates. Reciprocating motion only in the vertical direction.

이때, 상기 작동 실린더(11) 및 피스톤(14)이 하우징(10)의 최하점에 위치하게 될 경우에 유체가 유입되는 흡입구(10a)와 작동 실린더(11)의 연통구(11b)가 일치하게 되어 유체가 하우징(10) 내로 유입된다.At this time, when the working cylinder 11 and the piston 14 are located at the lowest point of the housing 10, the inlet port 10a through which the fluid is introduced coincides with the communication port 11b of the working cylinder 11. Fluid enters the housing 10.

이에 반해, 상기 작동 실린더(11) 및 피스톤(14)이 하우징(10)의 최상점에 위치하게 될 경우에 상기 흡입구(10a)와 작동 실린더(11)의 연통구(11b)가 일치하지 않게 되며 하우징(10) 내부는 밀폐 상태가 되어 하우징(10) 내로 유입된 유체가 피스톤(14)에 의해 압축된다. On the contrary, when the operating cylinder 11 and the piston 14 are located at the top of the housing 10, the inlet 10a and the communication port 11b of the operating cylinder 11 do not coincide. The interior of the housing 10 is hermetically sealed, and the fluid introduced into the housing 10 is compressed by the piston 14.

이후, 상기 피스톤(14)에 의해 유체가 압축되어 일정 압력에 도달하게 되면 상기 하우징(10) 외부로 유체가 배출된다. Thereafter, when the fluid is compressed by the piston 14 to reach a predetermined pressure, the fluid is discharged to the outside of the housing 10.

전술한 바와 같은 작동 원리를 갖는 왕복동식 압축기는 구동모터의 회전운동을 작동 실린더(11) 및 피스톤(14)의 직선 왕복운동으로 전환하게 되므로 진동 및 충격을 상쇄하게 되며, 이로 인해 압축기의 작동 상태가 안정적으로 유지되며, 상기 고정 실린더(13)와 피스톤(14)의 마모가 방지되어 유체가 외부로 누출되지 않게 되므로 압축기의 내구 성능 및 압축 효율을 향상시키게 된다.
The reciprocating compressor having the operating principle as described above is to convert the rotational motion of the drive motor into a linear reciprocating motion of the working cylinder 11 and the piston 14 to cancel the vibration and shock, thereby operating state of the compressor Is maintained stably, the wear of the fixed cylinder 13 and the piston 14 is prevented so that the fluid does not leak to the outside to improve the durability performance and compression efficiency of the compressor.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 실시 또한 본 발명의 특허청구범위 내에 있게 된다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Various modifications to the embodiments are also within the scope of the claims of the present invention.

10 : 하우징
10a : 흡입구
11 : 작동 실린더
11a,11a' : 가이드홈
11b : 연통구
12,12' : 고정핀
13 : 고정 실린더
13a : 관통구
14 : 피스톤
14a : 피스톤 로드
14b : 피스톤 링
15 : 모터 샤프트
15a : 축홈
16 : 축연결 로드
16a : 요홈
17 : 베어링10: Housing
10a: inlet
11: working cylinder
11a, 11a ': guide groove
11b: communication port
12,12 ': Pin
13: fixed cylinder
13a: through hole
14: Piston
14a: piston rod
14b: piston ring
15: motor shaft
15a: shaft groove
16: shaft connection rod
16a: groove
17: bearing

Claims (9)

상부 일측에 유체가 유입되는 흡입구가 형성된 하우징;
상기 하우징의 내부 중심을 기준으로 회전하고, 외주연에 원주방향으로 사인 곡선 형태의 가이드홈이 연속해서 형성되며, 상부 일측에 상기 흡입구와 선택적으로 일치하여 연통되는 연통구가 형성된 작동 실린더;
상기 하우징에 고정되며, 상기 가이드홈에 삽입된 상태로 면접촉하는 고정핀;
상기 작동 실린더의 내측에 작동 실린더와 하우징의 내부 중심을 공유하며 상기 흡입구와 일치하는 관통구를 갖는 고정 실린더;
상기 고정 실린더의 내측에 삽입되어 직선 왕복운동하며, 하단부에 피스톤 로드가 구비된 피스톤; 및,
상기 하우징의 하단부에 위치하며, 상기 작동 실린더에 회전력을 부여하는 동력전달수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
A housing formed with a suction port through which the fluid is introduced;
An operating cylinder which rotates with respect to the inner center of the housing and continuously forms a sinusoidal guide groove in a circumferential direction on an outer circumference thereof, and has a communication port communicating with the suction port selectively at an upper side thereof;
A fixed pin fixed to the housing and in surface contact with the guide groove;
A fixed cylinder having a through hole which shares an inner center of the housing with the working cylinder inside the working cylinder and coincides with the inlet;
A piston inserted into the fixed cylinder and linearly reciprocating and having a piston rod at a lower end thereof; And
Located in the lower end of the housing, the reciprocating compressor comprising a power transmission means for imparting a rotational force to the working cylinder.
상부 일측에 유체가 유입되는 흡입구가 형성된 하우징;
상기 하우징의 내부 중심을 기준으로 회전하고, 내주연에 원주방향으로 사인 곡선 형태의 가이드홈이 연속해서 형성되며, 상부 일측에 상기 흡입구와 선택적으로 일치하여 연통되는 연통구가 형성된 작동 실린더;
상기 작동 실린더의 내측에 작동 실린더와 하우징의 내부 중심을 공유하며 상기 흡입구와 일치하는 관통구를 갖는 고정 실린더;
상기 고정 실린더에 고정되며, 상기 가이드홈에 삽입된 상태로 면접촉하는 고정핀;
상기 고정 실린더의 내측에 삽입되어 직선 왕복운동하며, 하단부에 피스톤 로드가 구비된 피스톤; 및,
상기 하우징의 하단부에 위치하며, 상기 작동 실린더에 회전력을 부여하는 동력전달수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
A housing formed with a suction port through which the fluid is introduced;
An operating cylinder which rotates with respect to the inner center of the housing and continuously forms guide grooves having a sinusoidal shape in the circumferential direction at an inner circumference thereof, and has a communication port formed to communicate with the suction port on an upper side thereof;
A fixed cylinder having a through hole which shares an inner center of the housing with the working cylinder inside the working cylinder and coincides with the inlet;
A fixed pin fixed to the fixed cylinder and in surface contact with the guide groove;
A piston inserted into the fixed cylinder and linearly reciprocating and having a piston rod at a lower end thereof; And
Located in the lower end of the housing, the reciprocating compressor comprising a power transmission means for imparting a rotational force to the working cylinder.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 고정핀은 상기 가이드홈의 경로 상에 위치하며, 가이드홈의 최상점 및 최하점의 중간 위치에 고정된 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
3. The method according to claim 1 or 2,
The fixing pin is located on the path of the guide groove, the reciprocating compressor, characterized in that fixed to the intermediate position of the highest point and the lowest point of the guide groove.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 작동 실린더가 1회전하는 동안 상기 피스톤이 2회 왕복하도록 상기 가이드홈이 형성된 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
3. The method according to claim 1 or 2,
And the guide groove is formed so that the piston reciprocates twice while the working cylinder is rotated once.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 피스톤은 그 둘레면에 상기 고정 실린더의 내측 벽에 밀착되는 피스톤 링이 구비된 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
3. The method according to claim 1 or 2,
The piston is a reciprocating compressor, characterized in that the peripheral surface is provided with a piston ring in close contact with the inner wall of the fixed cylinder.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 동력전달수단은,
회전 동력을 공급하는 구동모터;
상기 구동모터에 연결되어 회전력을 발휘하는 모터 샤프트;
상기 모터 샤프트에 결합되어 회동하면서 축 방향으로 슬라이드 이동 가능한 축연결 로드로 구성된 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
3. The method according to claim 1 or 2,
The power transmission means,
A drive motor for supplying rotational power;
A motor shaft connected to the drive motor to exert a rotational force;
And a shaft connecting rod coupled to the motor shaft and slidably moved in the axial direction while being rotated.
제6항에 있어서,
상기 모터 샤프트의 상측에는 그 길이 방향을 따라 일정한 깊이의 축홈이 형성되며, 상기 축홈에는 상기 축연결 로드가 삽입되어 모터 샤프트와 함께 회동하면서 동시에 축 방향을 따라 이동 가능하도록 형성된 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
The method according to claim 6,
A shaft groove having a predetermined depth is formed in the upper side of the motor shaft along its longitudinal direction, and the shaft connecting rod is inserted into the shaft groove so as to rotate together with the motor shaft and simultaneously move in the axial direction. compressor.
제6항에 있어서,
상기 축연결 로드와 피스톤 로드 사이에는 회전하는 축연결 로드에 대해 피스톤이 공회전하도록 베어링이 설치된 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
The method according to claim 6,
And a bearing is installed between the shaft connecting rod and the piston rod so that the piston idles with respect to the rotating shaft connecting rod.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 하우징의 내부에는 유체가 유입된 후 상기 피스톤에 의해 유체가 압축되어 일정 압력에 도달하게 될 경우 상기 하우징 외부로 유체를 배출시키는 기능을 수행하는 밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.3. The method according to claim 1 or 2,
The inside of the housing is a reciprocating compressor characterized in that the valve is performed to discharge the fluid to the outside of the housing when the fluid is compressed by the piston to reach a predetermined pressure after the fluid is introduced.
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