KR20020044662A - double capacity compressor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 크랭크샤프트의 회전방향에 따라 용량이 달라지는 이중용량 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운전시 크랭크샤프트의 편심부와 편심슬리브 사이에 발생하는 상대적인 회전을 제한하는 상대회전 제한수단을 갖는 이중용량 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a dual displacement compressor whose capacity varies depending on the rotational direction of the crankshaft, and more particularly, has a dual rotation limit means for limiting the relative rotation occurring between the eccentric portion and the eccentric sleeve of the crankshaft during operation. Relates to a capacity compressor.
이중용량 압축기라 함은 크랭크샤프트의 회전방향에 따라 크랭크샤프트의 편심부에 회전가능하게 연결된 편심슬리브에 의해 커넥팅로드의 행정거리가 변함에 따라 압축용량이 달라지는 일종의 왕복동식 압축기를 의미한다. 이러한 이중용량 압축기는 냉장고와 같은 냉동사이클에 의존하는 기기에 있어서, 냉동부하의 크기에 따라 압축용량을 조절할 수 있기 때문에 널리 활용되고 있는 실정이다.The double capacity compressor refers to a kind of reciprocating compressor whose compression capacity is changed as the stroke length of the connecting rod is changed by an eccentric sleeve rotatably connected to an eccentric portion of the crankshaft according to the rotational direction of the crankshaft. Such a dual capacity compressor is widely used in equipment relying on a refrigeration cycle such as a refrigerator because the compression capacity can be adjusted according to the size of the refrigeration load.
상기 이중용량 압축기에 관해서 미국특허 제4,236,874호에 잘 개시되어 있으며, 상기 특허를 참조하여 이중용량 압축기의 주요 구성 및 작동원리를 설명하면다음과 같다.The dual capacity compressor is well disclosed in US Pat. No. 4,236,874, and the main configuration and operation principle of the double capacity compressor will be described with reference to the patent.
먼저, 도 1은 미국특허 제4,236,874호에 따른 이중용량 압축기의 편심부와 편심슬리브의 구조를 나타내는 부분 단면도이고, 도 2는 도 1의 I-I'선에 따른 단면도이며, 도 3은 상기 이중용량 압축기의 작동을 나타내는 상태도이다.First, Figure 1 is a partial cross-sectional view showing the structure of the eccentric portion and the eccentric sleeve of the dual displacement compressor according to US Patent No. 4,236,874, Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line II 'of Figure 1, Figure 3 It is a state diagram which shows operation of a displacement compressor.
도 1과 도 2에 도시된 바에 따르면, 이중용량 압축기는 실린더(8) 내부를 왕복운동하는 피스톤(7)과, 모터의 회전력으로 회전운동하는 크랭크샤프트(1)와, 상기 크랭크샤프트의 적소에 그 중심(3a)이 크랭크샤프트의 회전축(1a)과 편심져 있는 편심부(3)와, 상기 편심부의 외주연을 감싸면서 회전가능하게 연결되는 편심슬리브(4)와, 일단은 상기 피스톤(7)에 연결되고 타단은 상기 편심슬리브(4)의 외주연을 감싸고 있어 크랭크샤프트(1)의 회전운동을 피스톤에 왕복운동으로 전달하는 커넥팅로드(6)로 크게 이루어진다.1 and 2, the dual displacement compressor has a piston (7) for reciprocating the inside of the cylinder (8), a crankshaft (1) for rotational movement with the rotational force of the motor, and the crankshaft in place. The center (3a) of the crankshaft rotation axis (1a) and the eccentric portion (3) eccentrically, the eccentric sleeve (4) rotatably connected while surrounding the outer periphery of the eccentric portion, and one end of the piston (7) The other end is largely comprised of a connecting rod 6 which surrounds the outer periphery of the eccentric sleeve 4 and transmits the rotational movement of the crankshaft 1 to the piston in a reciprocating motion.
상기 편심슬리브(4)는 편심부의 중심(3a)을 지나는 연장선상에 상부 편심슬리브(4a)와 하부 편심슬리브(4b)로 분할되어 있으며, 상기 편심부의 중심을 회전 중심으로 한다.The eccentric sleeve 4 is divided into an upper eccentric sleeve 4a and a lower eccentric sleeve 4b on an extension line passing through the center 3a of the eccentric portion, and the center of the eccentric portion is the rotation center.
그리고, 상기 편심부(3)와 편심슬리브(4)의 접촉면 일측에는 편심부의 외주연과 편심슬리브의 내주연을 따라 소정 길이만큼 형성된 완충홈(11,12)이 구비되고, 상기 완충홈에 편심부와 편심슬리브를 관통하면서 상기 편심부와 편심슬리브의 상대적인 회전을 방지하는 핀(5)이 구비된다.In addition, one side of the contact surface of the eccentric portion 3 and the eccentric sleeve 4 is provided with a buffer groove (11, 12) formed by a predetermined length along the outer periphery of the eccentric portion and the inner circumference of the eccentric sleeve, A pin 5 is provided to penetrate the core portion and the eccentric sleeve while preventing relative rotation of the eccentric portion and the eccentric sleeve.
이와 같이 구성된 이중용량 압축기의 압축 용량에 따른 작동을 설명하면 다음과 같다.The operation according to the compression capacity of the dual capacity compressor configured as described above is as follows.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 이중용량 압축기는 크랭크샤프트의 편심부 중심축(3a)에 대해 회전하는 편심슬리브(4)에 의해 피스톤의 행정거리가 조절되는 것으로, 냉동부하가 크게 요구될 때에는 크랭크샤프트를 시계방향으로 회전시키고 냉동부하가 작게 요구될 때에는 크랭크샤프트를 반시계방향으로 회전시킨다.As shown in Fig. 3, the dual displacement compressor is a stroke length of the piston controlled by an eccentric sleeve 4 that rotates about the central axis 3a of the eccentric portion of the crankshaft. Rotate the crankshaft clockwise and rotate the crankshaft counterclockwise when the freezing load is small.
도 3의 A와 B는 대용량의 경우 크랭크샤프트를 시계방향으로 회전시켰을 때를 나타내는 것으로, A는 피스톤이 상사점(Top Dead Center)의 위치에 있는 경우이고 B는 피스톤이 하사점(Bottom Dead Center)의 위치에 있는 경우이다. 이 경우에는 편심량이 최대이기 때문에 행정거리(Lmax)도 최대가 된다.3A and 3B show when the crankshaft is rotated clockwise for a large capacity, A is when the piston is in the position of the top dead center, and B is the bottom dead center of the piston. In the position of). In this case, since the eccentricity is maximum, the stroke length L max is also maximum.
도 3의 C와 D는 소용량의 경우 크랭크샤프트를 반시계방향으로 회전시켰을 때를 나타내는 것으로, 역시 C는 피스톤이 하사점의 위치에 있는 경우이고 D는 피스톤이 상사점의 위치에 있는 경우이다. 이 경우에는 편심량이 최소이기 때문에 행정거리(Lmin)도 최소가 된다.C and D of FIG. 3 show a case where the crankshaft is rotated counterclockwise for a small capacity, and C is a case where the piston is at the bottom dead center and D is a position at the top dead center. In this case, since the eccentricity is minimum, the stroke length L min is also minimum.
한편, 도 4는 압축기 운전중 발생하는 편심부와 편심슬리브의 상대회전을 나타낸 도면으로, 압축기의 시계방향으로의 운전시에 피스톤이 하사점에서 상사점으로 이동하면서 실린더 내의 압력(P)이 편심부(3)와 편심슬리브(4)를 미는 힘으로 작용하고, 이러한 압력은 상기 편심슬리브를 압축기 회전방향의 반대방향으로 회전시키게 된다.On the other hand, Figure 4 is a view showing the relative rotation of the eccentric portion and the eccentric sleeve generated during the operation of the compressor, the pressure (P) in the cylinder is deflected while the piston moves from the bottom dead center to the top dead center during the clockwise operation of the compressor. It acts as a force pushing the core 3 and the eccentric sleeve 4, and this pressure causes the eccentric sleeve to rotate in the opposite direction of the compressor rotation direction.
따라서, 상기 편심부(3)와 편심슬리브(4)의 완충홈(11,12)에 구비된 키(5)는 편심부와 편심슬리브의 상대적인 회전에 의해 회전하는 구름운동을 하게 된다. 이로 인해, 상기 키(5)와 편심부(3) 및 편심슬리브(4)의 각 접촉부에 심한 마모가 발생하고 마찰면적이 증가하게 되며, 결국 압축기의 입력상승으로 이어져 효율이 저감되는 문제를 야기하게 된다.Accordingly, the key 5 provided in the eccentric portion 3 and the buffer grooves 11 and 12 of the eccentric sleeve 4 is rotated by the relative rotation of the eccentric portion and the eccentric sleeve. As a result, severe wear occurs at each contact portion of the key 5, the eccentric portion 3, and the eccentric sleeve 4, and the friction area is increased, which in turn leads to an increase in the input of the compressor, thereby causing a problem of reduced efficiency. Done.
그러나, 미국특허 제4,236,874호에는 크랭크샤프트의 편심부와 편심슬리브의 상대적인 회전을 제한하는 수단으로 키를 사용하고 있으나, 그 장착구조 및 지지수단 등에 관해 구체적으로 기재되어 있지 않으며, 상술한 바와 같은 문제를 해결할 수 있는 수단에 대한 언급이 전혀 없다. 또한, 미국특허 제4,254,966호, 제4,494,447호 및 제4,479,419호 역시 편심부와 편심슬리브를 이용한 이중용량의 압축기를 기재하고 있으나, 상기 편심부와 편심슬리브의 상대회전을 제한할 수 있는 수단에 대한 구체적인 기재가 미비한 실정이다.However, U.S. Patent No. 4,236,874 uses a key as a means for limiting the relative rotation of the eccentric portion and the eccentric sleeve of the crankshaft. However, the mounting structure and the supporting means thereof are not described in detail. There is no mention of any means to solve this problem. In addition, U.S. Patent Nos. 4,254,966, 4,494,447, and 4,479,419 also describe dual capacity compressors using an eccentric portion and an eccentric sleeve, but specific means for limiting the relative rotation of the eccentric portion and the eccentric sleeve There is a lack of description.
한편, 이러한 문제를 해결하기 위한 특허가 몇몇 제시되어 있으며, 이를 소개하면 다음과 같다.On the other hand, there are some patents for solving these problems, which are introduced as follows.
먼저, 미국특허 제6,099,259호에는 편심부와 편심슬리브 사이에 이들을 가로지르는 제1 제한수단과 편심슬리브와 커넥팅로드 사이에 이들을 가로지르는 제2 제한수단이 개시되어 있으며, 상기 제한수단은 압축스프링에 의해 방사방향으로 힘을 받는 핀으로 구성되어 상기 편심부와 편심슬리브의 상대회전을 제한하고 있다.First, U. S. Patent No. 6,099, 259 discloses a first limiting means that traverses them between an eccentric portion and an eccentric sleeve and a second limiting means that traverses them between an eccentric sleeve and a connecting rod, the limiting means being formed by a compression spring. Consists of a radially applied pin to limit the relative rotation of the eccentric portion and the eccentric sleeve.
그리고, 미국특허 제6,092,993호에는 편심슬리브의 일측에 부싱 스커트의 끝단에 걸리는 도그를 형성하고 상기 도그를 크랭크샤프트의 회전에 의한 원심력으로 작동하는 잠금수단에 의해 고정 또는 석방시킴으로써, 편심부와 편심슬리브의 상대회전을 방지함과 동시에 회전방향의 변경시에 그 작동을 안정화시키는 수단이 개시되어 있다.In US Pat. No. 6,092,993, an eccentric portion and an eccentric sleeve are formed by forming a dog that is caught at the end of the bushing skirt on one side of the eccentric sleeve, and fixing or releasing the dog by a locking means operated by centrifugal force by the rotation of the crankshaft. Means are disclosed for preventing relative rotation of the cylinder and stabilizing its operation upon changing the rotational direction.
그리고, 미국특허 제5,951,261호에는 편심부에 일정 내경을 갖는 보어를 가로지르게 형성하고 상기 내경과 같은 내경을 갖는 보어를 편심슬리브의 일측에 형성하며 상기 편심부의 보어에는 핀을 구비하고 상기 편심슬리브의 보어에는 압축스프링을 구비하여, 일 방향 회전시 상기 보어가 정렬되어 핀이 원심력에 의해 보어를 관통함으로써, 편심부와 편심슬리브의 상대회전을 제한하는 수단이 개시되어 있다.And, US Patent No. 5,951,261 is formed in the eccentric across the bore having a predetermined inner diameter and forming a bore having the same inner diameter on the one side of the eccentric sleeve, and the bore of the eccentric portion is provided with a pin and the eccentric sleeve The bore is provided with a compression spring, and means for limiting the relative rotation of the eccentric and the eccentric sleeve by aligning the bore in one direction rotation and the pin penetrating the bore by centrifugal force.
그러나, 상기 미국특허에 개시되어 있는 수단은 실제적으로 그 구조가 복잡하여 구현하기가 어렵고 이를 달성하기 위한 부품이 많기 때문에 생산성이 떨어지는 단점이 대두되었다.However, the means disclosed in the U.S. patent has a disadvantage in that productivity is poor because the structure thereof is practically complicated and difficult to implement, and there are many parts to achieve this.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 이중용량 압축기에 있어서 운전중 자연적으로 발생하는 편심부와 편심슬리브의 상대회전을 효과적으로 제한하고, 이를 위한 상대회전 제한수단의 이탈이나 구름운동을 제거하여 압축기의 입력상승을 방지함으로써 효율을 향상시킬 수 있는 이중용량 압축기를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to effectively limit the relative rotation of the eccentric portion and the eccentric sleeve that occurs naturally during operation in the dual displacement compressor, the deviation of the relative rotation limiting means for this It is to provide a dual capacity compressor that can improve the efficiency by preventing the rise of the compressor by removing the rolling motion.
본 발명의 다른 목적은 상대회전 제한수단의 구조가 간단하여 조립이 용이하고, 이로 인해 생산성이 향상되는 이중용량 압축기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a double capacity compressor having a simple structure of the relative rotation limiting means and thus easy to assemble, thereby improving productivity.
도 1은 미국특허 제4,236,874호에 따른 이중용량 압축기의 편심부와 편심슬리브의 구조를 나타내는 부분 단면도1 is a partial cross-sectional view showing the structure of an eccentric portion and an eccentric sleeve of a dual displacement compressor according to US Patent No. 4,236,874
도 2는 도 1의 I-I'선에 따른 단면도FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 1.
도 3은 미국특허 제4,236,874호에 따른 이중용량 압축기의 작동을 나타내는 상태도3 is a state diagram showing the operation of a dual displacement compressor according to US Patent No. 4,236,874;
도 4는 종래 이중용량 압축기의 운전중 발생하는 편심부와 편심슬리브의 상대회전을 나타낸 상태도Figure 4 is a state diagram showing the relative rotation of the eccentric portion and the eccentric sleeve generated during operation of the conventional double displacement compressor
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 이중용량 압축기의 편심부를 나타낸 정면도5A is a front view showing an eccentric portion of a dual displacement compressor according to an embodiment of the present invention.
도 5b는 도 5a의 A-A'선에 따른 단면도FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 5A
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 이중용량 압축기의 편심슬리브를 나타낸 정면도6A is a front view showing an eccentric sleeve of a dual displacement compressor according to an embodiment of the present invention.
도 6b는 도 6a의 B-B'선에 따른 단면도FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 6A
도 7a, 7b 및 7c는 본 발명에 따른 이중용량 압축기의 상대회전 제한수단 중 각각 키, 나사지지대 및 고정나사를 나타낸 평면도7A, 7B, and 7C are plan views showing keys, screw supports, and fixing screws, respectively, among the relative rotation limiting means of the dual displacement compressor according to the present invention;
도 8은 본 발명에 따른 이중용량 압축기의 편심부와 편심슬리브에 상대회전제한수단을 조립한 상태를 나타낸 단면도8 is a cross-sectional view showing a state in which the relative rotation limiting means are assembled in the eccentric portion and the eccentric sleeve of the double displacement compressor according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
21 : 편심부 22 : 키 삽입공21: eccentric 22: key insertion hole
23,33 : 고정나사 통과공 30 : 편심슬리브23,33: set screw through hole 30: eccentric sleeve
32 : 제한공 40 : 키32: limit ball 40: key
50 : 나사지지대 60 : 고정나사50: screw support 60: fixing screw
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 이중용량 압축기는 모터, 크랭크샤프트, 피스톤 등이 구비되어 상기 피스톤의 변위가 가변되면서 압축 용량이 달라지는 이중용량 압축기에 있어서, 상기 크랭크샤프트의 일단에 구비되고 중심이 상기 크랭크샤프트의 회전중심과 편심지는 중공 원통형상의 편심부와, 상기 편심부의 외주연에 중심이 상기 편심부의 중심과 편심지도록 결합되고 상기 편심부만이 회전하거나 또는 상기 편심부와 같이 회전하는 중공 원통형상의 편심슬리브와, 상기 편심부와 편심슬리브에 유기적으로 고정되는 키멤버와 상기 편심부 또는 편심슬리브 중 어느 한곳에 형성되어 상기 키멤버의 일단이 삽입되는 궤도부로 이루어져 상기 편심부와 편심슬리브의 상대적인 회전을 제한하는 상대회전 제한수단으로 이루어진다.In order to achieve the above object, the dual displacement compressor according to the present invention is provided with a motor, a crankshaft, a piston, etc., the displacement of the piston is variable in the dual displacement compressor, the compression capacity is different, is provided at one end of the crankshaft The center of rotation of the crankshaft and the eccentric is a hollow cylindrical eccentric portion, the center of the eccentric portion is coupled to the center of the eccentric portion and the center of the eccentric portion and the eccentric portion is rotated or rotated together with the eccentric portion A hollow cylindrical eccentric sleeve, the eccentric portion and the eccentric sleeve and the organic member is fixed to any one of the eccentric portion or the eccentric sleeve and the track portion is formed in one of the eccentric sleeve and the eccentric sleeve Relative rotation limit means for limiting the relative rotation.
이 때, 상기 키멤버는 편심부의 일측을 관통하여 일단이 편심슬리브에 취부되는 키이고, 상기 궤도부는 편심부를 관통한 상기 키의 일단이 삽입되도록 상기 편심슬리브의 일측면에 소정의 각 범위를 갖도록 형성된 제한공이다.At this time, the key member is a key that penetrates one side of the eccentric portion and one end is mounted to the eccentric sleeve, and the track portion has a predetermined angle range on one side of the eccentric sleeve so that one end of the key penetrating the eccentric portion is inserted. Formed restriction holes.
그리고, 상기 상대회전 제한수단은 상기 키를 고정하는 고정부를 더 포함한다.The relative rotation limiting means further includes a fixing part for fixing the key.
상기 편심부는 그 일측면에 키가 관통되는 키 삽입공이 형성되고, 상기 제한공은 편심슬리브의 회전중심으로부터 외주연까지 가장 먼 부분에서 좌우대칭되게 각각 90°의 각도로, 총 180°의 각도로 내주연에서 외주연까지 관통하여 형성된다.The eccentric portion is formed with a key insertion hole through which the key penetrates on one side thereof, and the restriction holes are 90 ° at 90 ° angles to the left and right symmetrically at the furthest part from the center of rotation of the eccentric sleeve to the outer circumference, respectively, at an angle of 180 ° in total. It is formed penetrating from the inner circumference to the outer circumference.
상기 편심부의 키 삽입공에 대향하는 측면과 상기 편심슬리브의 제한공에 대향하는 측면에 상기 고정부가 관통되는 고정부 통과공이 형성되고, 상기 고정부는상기 고정부 통과공을 관통하는 고정나사와 상기 고정나사를 지지할 수 있는 나사지지대로 구성되며, 상기 나사지지대는 편심부의 내주연에 고정되는 반원형상으로, 상기 편심부를 통과한 고정나사가 삽입되어 그 일단이 관통되도록 고정나사 삽입공이 형성된다.Fixing part through-holes through which the fixing part is formed are formed on the side facing the key insertion hole of the eccentric part and the restriction hole of the eccentric sleeve, and the fixing part is a fixing screw passing through the fixing part through-hole and the fixing part. It is composed of a screw support that can support the screw, the screw support is a semi-circular shape fixed to the inner circumference of the eccentric portion, the fixing screw passed through the eccentric portion is inserted into the fixing screw insertion hole is formed so that one end thereof.
상기 고정나사의 일단에 키의 타단이 결합되는데, 상기 키는 편심부의 키 삽입공을 관통하는 일단과 고정나사에 결합되는 타단 사이에 스커트부가 형성된다.The other end of the key is coupled to one end of the fixing screw, wherein the key is formed between the end penetrating the key insertion hole of the eccentric portion and the other end coupled to the fixing screw.
한편, 상기 상대회전 제한수단은 편심부 또는 편심슬리브 중 일측에 일체화되어 고정되는 키멤버와, 상기 편심부 또는 편심슬리브 중 어느 한곳에 형성되어 상기 키멤버의 일단이 삽입되는 궤도부를 포함하는데, 상기 궤도부는 편심부 또는 편심슬리브의 일측벽에 소정 각 범위를 갖도록 형성된 제한홈이거나, 또는 상기 편심부 또는 편심슬리브를 관통하는 소정 각 범위의 제한공으로 형성된다.On the other hand, the relative rotation limiting means includes a key member which is integrally fixed to one side of the eccentric portion or the eccentric sleeve and a track portion formed at any one of the eccentric portion or the eccentric sleeve is inserted one end of the key member, the track The portion is a restriction groove formed to have a predetermined angular range on one side wall of the eccentric portion or the eccentric sleeve, or is formed as a restriction hole of the predetermined angular range passing through the eccentric portion or the eccentric sleeve.
이 때, 상기 키멤버의 길이는 상기 궤도부의 최소 깊이보다 같거나 작게 형성되어야 한다.At this time, the length of the key member should be formed less than or equal to the minimum depth of the track portion.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중용량 압축기를 상술하면 다음과 같다.Hereinafter, a double capacity compressor according to a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings as follows.
먼저, 도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 이중용량 압축기의 편심부를 나타낸 정면도이고 도 5b는 도 5a의 A-A'선에 따른 단면도이며, 도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 이중용량 압축기의 편심슬리브를 나타낸 정면도이고 도 6b는 도 6a의 B-B'선에 따른 단면도이다. 그리고 도 7a, 7b 및 7c는 본 발명에 따른 이중용량 압축기의 상대회전 제한수단 중 각각 키, 나사지지대 및 고정나사를 나타낸 평면도이며,도 8은 본 발명에 따른 이중용량 압축기의 편심부와 편심슬리브에 상대회전 제한수단을 조립한 상태를 나타낸 단면도이다.First, Figure 5a is a front view showing the eccentric portion of the dual displacement compressor according to an embodiment of the present invention, Figure 5b is a cross-sectional view taken along the line AA 'of Figure 5a, Figure 6a is a double displacement compressor according to an embodiment of the present invention 6B is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 6A. 7A, 7B, and 7C are plan views showing keys, screw supports, and fixing screws, respectively, among the relative rotation limiting means of the dual displacement compressor according to the present invention, and FIG. 8 is an eccentric portion and an eccentric sleeve of the dual displacement compressor according to the present invention. Is a cross-sectional view showing a state in which the relative rotation limiting means is assembled.
본 발명에 따른 이중용량 압축기는 편심부와 편심슬리브의 상대회전을 제한하기 위해, 상기 편심부 또는 편심슬리브에 일체로 형성되거나 별도로 구비되어 상기 편심부 및 편심슬리브에 교차되는 키멤버와, 상기 키멤버의 회전 궤도를 제한하는 궤도부로 크게 이루어진다. 그 중에서도 상기 키멤버는 별도로 구비되는 키이고, 상기 궤도부는 편심슬리브를 관통하는 제한공으로 이루어진 것을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.The dual displacement compressor according to the present invention includes a key member which is formed integrally with the eccentric portion or the eccentric sleeve or provided separately to intersect the eccentric portion and the eccentric sleeve to limit the relative rotation of the eccentric portion and the eccentric sleeve, and the key. It consists largely of a raceway limiting the rotational trajectory of the member. Among them, the key member is a key provided separately, and the track part will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which is made of a restriction hole penetrating the eccentric sleeve.
먼저 도 5a 및 5b에 도시된 바에 따르면, 상기 편심부(21)는 크랭크샤프트(20)의 상단에 그 중심(21a)이 상기 크랭크샤프트의 회전중심(20a)과 편심지도록 위치되는 중공 원통형상으로, 상기 크랭크샤프트가 회전할 때 중심간의 차이만큼 편심져 회전한다. 그리고 상기 편심부(21)의 일측면에는 회전축과 직교하는 방향으로 내주연과 외주연을 가로지르는 키 삽입공(22)이 형성되고, 상기 키 삽입공이 형성된 측면과 대향하는 측면에는 고정나사 통과공(23)이 형성된다. 즉, 상기 키 삽입공(22)과 고정나사 통과공(23)은 동일 선상에 위치하게 된다.First, as shown in FIGS. 5A and 5B, the eccentric portion 21 has a hollow cylindrical shape in which the center 21a is eccentric with the rotation center 20a of the crankshaft at the top of the crankshaft 20. When the crankshaft rotates, it is eccentrically rotated by the difference between the centers. And one side of the eccentric portion 21 is formed with a key insertion hole 22 crossing the inner circumference and the outer circumference in a direction orthogonal to the rotation axis, and the side through the fixing screw passing through the side of the key insertion hole is formed 23 is formed. That is, the key insertion hole 22 and the fixing screw through hole 23 is located on the same line.
한편, 상기 편심부(21)의 하단에는 크랭크샤프트의 회전시 편심부에 의한 진동을 방지하기 위해 밸런스웨이트(25)가 구비되고, 상기 크랭크샤프트의 외주연을 따라 각 부품들의 마모를 방지하기 위해 오일이 공급되는 홈(26)이 구비된다.On the other hand, the lower end of the eccentric portion 21 is provided with a balance weight 25 to prevent vibration by the eccentric portion when the crankshaft is rotated, in order to prevent the wear of each component along the outer periphery of the crankshaft Groove 26 is provided with oil.
도 6a 및 6b에 도시된 바에 따르면, 상기 편심슬리브(30)는 편심부(21)의 외주연에 결합되도록 결합공(31)이 형성된 중공 원통형상으로, 상기 결합공(31)은 편심슬리브의 중심에 형성되는 것이 아니라 일측에 취우쳐 있다. 즉, 상기 결합공의 중심(31a)은 편심슬리브의 중심에 대해 도면상 하부에 위치하며, 이것은 편심부의 중심(21a)과 일치한다. 따라서, 상기 편심슬리브(30)의 회전중심은 편심부(21)의 중심이 된다.6A and 6B, the eccentric sleeve 30 is a hollow cylindrical shape in which a coupling hole 31 is formed to be coupled to the outer circumference of the eccentric portion 21, and the coupling hole 31 is formed of an eccentric sleeve. It is not formed in the center, but on one side. That is, the center 31a of the coupling hole is located in the lower portion of the drawing with respect to the center of the eccentric sleeve, which coincides with the center 21a of the eccentric portion. Therefore, the center of rotation of the eccentric sleeve 30 is the center of the eccentric portion 21.
그리고 상기 편심슬리브(30)의 일측면에는 편심부의 키 삽입공(22)을 관통한 키의 일단이 삽입되어 상기 키의 회전운동을 구속할 수 있는 소정 각 범위의 제한공(32)이 형성되는데, 상기 제한공(32) 역시 키 삽입공과 마찬가지로 회전축에 대해 직교하는 방향으로 편심슬리브(30)의 내주연과 외주연을 관통하여 형성된다. 이 때, 상기 제한공(32)이 형성되는 각 범위는 편심슬리브의 회전중심(31a)으로부터 외주연까지의 거리가 가장 먼 부분에서 좌우로 대칭이 되도록 좌우 각각 90°의 각도 즉, 총 180°의 각도로 내주연과 외주연을 관통하여 형성된다.One end of the eccentric sleeve 30 has one end of the key penetrating the key insertion hole 22 of the eccentric portion to be inserted into the restriction hole 32 in a predetermined angular range capable of restraining the rotational movement of the key. In addition, the restriction hole 32 is also formed through the inner circumference and the outer circumference of the eccentric sleeve 30 in the direction orthogonal to the rotation axis like the key insertion hole. At this time, each range in which the restriction hole 32 is formed is an angle of 90 ° to the left and right, that is, a total of 180 ° so that the distance from the center of rotation 31a of the eccentric sleeve to the outer periphery is symmetrical from left to right. It is formed through the inner and outer periphery at an angle of.
한편, 상기 제한공(32)과 대향하는 측면 즉, 상기 편심슬리브의 회전중심으로부터 외주연까지의 거리가 가장 짧은 면에 고정나사 통과공(33)이 형성된다.On the other hand, the fixing screw through hole 33 is formed on the side facing the limiting hole 32, that is, the shortest distance from the center of rotation of the eccentric sleeve to the outer periphery.
도 7a, 7b 및 7c에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 따른 상대회전 제한수단의 키멤버로 적용되는 키(40)와, 상기 키를 고정하기 위한 고정부로서 편심부와 편심슬리브를 관통하여 상기 키를 고정하는 고정나사(60)와 상기 고정나사를 지지하는 나사지지대(50)가 도시되어 있다.As shown in Figures 7a, 7b and 7c, the key 40 is applied as a key member of the relative rotation limiting means according to the present invention, and through the eccentric portion and the eccentric sleeve as a fixing portion for fixing the key A fixing screw 60 for fixing a key and a screw support 50 for supporting the fixing screw are shown.
상기 키(40)는 편심부의 일측을 관통하여 일단이 편심슬리브에 취부되는 것으로, 상기 키의 일단(41)은 편심부의 키 삽입공을 관통하여 편심슬리브의 제한공에 삽입되고, 타단(42)은 편심부와 편심슬리브에 형성된 통과공을 관통한고정나사(60)에 결합된다. 그리고 상기 일단(41)과 타단(42) 사이에는 회전중 발생하는 원심력에 의해 상기 키(40)가 키 삽입공을 통해 이탈하려는 것을 방지하기 위해, 단면적이 확장되는 스커트부(43)가 형성된다.The key 40 penetrates one side of the eccentric portion, and one end thereof is mounted to the eccentric sleeve. The end 41 of the key penetrates the key insertion hole of the eccentric portion and is inserted into the restriction hole of the eccentric sleeve. Is coupled to the set screw 60 penetrating the through-hole formed in the eccentric portion and the eccentric sleeve. In addition, between the one end 41 and the other end 42, a skirt portion 43 having an enlarged cross-sectional area is formed in order to prevent the key 40 from escaping through the key insertion hole by centrifugal force generated during rotation. .
한편, 상기 나사지지대(50)는 편심부와 편심슬리브의 통과공을 관통한 고정나사(60)를 지탱하기 위한 것으로, 반원 원통형상으로 이루어져 상기 편심부 내주연의 키 삽입공 타측면에 고정된다. 그리고 고정나사(60)가 관통하여 그 일단이 키의 타단(42)과 결합될 수 있도록 편심부와 편심슬리브의 고정나사 통과공과 정렬되는 방향으로 고정나사 삽입공(51)이 형성된다. 상기 고정나사 삽입공(51)은 고정나사(60)가 삽입되면서 조여질 수 있도록 형성됨이 바람직하다.On the other hand, the screw support 50 is for supporting the fixing screw 60 penetrating the through hole of the eccentric portion and the eccentric sleeve, is made of a semi-circular cylindrical shape is fixed to the other side of the key insertion hole of the inner circumference of the eccentric portion . A fixing screw insertion hole 51 is formed in a direction aligned with the fixing screw passing hole of the eccentric portion and the eccentric sleeve so that the fixing screw 60 penetrates and the one end thereof is coupled to the other end 42 of the key. The fixing screw insertion hole 51 is preferably formed to be tightened while the fixing screw 60 is inserted.
상술한 편심부와 편심슬리브 및 상대회전 제한수단을 이용하여 상기 편심부와 편심슬리브의 상대회전을 제한할 수 있는 이중용량 압축기의 조립과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to the assembly process of the dual displacement compressor capable of limiting the relative rotation of the eccentric portion and the eccentric sleeve by using the above-described eccentric portion, the eccentric sleeve and the relative rotation limit means.
도 8에 도시된 바와 같이, 먼저 크랭크샤프트의 편심부(21) 외주연에 편심슬리브(30)의 결합공을 결합하되, 편심부의 키 삽입공(22)이 편심슬리브의 제한공(32)을 향하고 편심부(21)와 편심슬리브(30)에 형성된 고정나사 통과공(23,33)이 정렬되도록 한다. 이 때, 상기 편심부(21)의 외주연과 편심슬리브(30)의 내주연 사이에는 베어링(도시 생략) 등이 구비되어 필요에 따라서는 상기 편심부(21)만의 회전이 가능하도록 한다.As shown in FIG. 8, first, the coupling hole of the eccentric sleeve 30 is coupled to the outer circumference of the eccentric portion 21 of the crankshaft, and the key insertion hole 22 of the eccentric portion has a restriction hole 32 of the eccentric sleeve. The fixing screw passing holes 23 and 33 formed in the eccentric portion 21 and the eccentric sleeve 30 to be aligned. At this time, a bearing (not shown) is provided between the outer circumferential edge of the eccentric portion 21 and the inner circumferential edge of the eccentric sleeve 30 so that only the eccentric portion 21 can be rotated as necessary.
다음, 상기 편심부의 키 삽입공(22)을 통해 키(40)를 삽입한다. 이 때, 상기 키(40)는 스커트부(43)의 직전까지 삽입되어 일단이 편심부(21)를 관통하여 편심슬리브의 제한공(32)에 삽입된다.Next, the key 40 is inserted through the key insertion hole 22 of the eccentric part. At this time, the key 40 is inserted until just before the skirt portion 43 so that one end penetrates through the eccentric portion 21 and is inserted into the restriction hole 32 of the eccentric sleeve.
다음, 상기 편심부(21)의 개방된 상부면을 통해 그 내주연에 나사지지대(50)가 삽입되고, 편심슬리브와 편심부의 통과공(23,33)과 나사지지대의 삽입공(51)을 통해 고정나사(60)가 관통되어 그 일단이 키의 타단에 체결됨으로써 완료된다.Next, the screw support 50 is inserted into its inner circumference through the open upper surface of the eccentric portion 21, the through holes 23 and 33 of the eccentric sleeve and the eccentric portion and the insertion hole 51 of the screw support. The fixing screw 60 is penetrated through and one end thereof is fastened to the other end of the key to be completed.
한편, 도시되진 않았으나 상기 편심슬리브(30)의 외주연에는 회전운동을 왕복운동으로 전달하는 커넥팅로드와, 상기 커넥팅로드의 끝단에 연결되어 실린더 내를 왕복하면서 유체를 압축하는 피스톤이 구비된다.On the other hand, although not shown, the outer periphery of the eccentric sleeve 30 is provided with a connecting rod for transmitting the rotational movement in a reciprocating motion, and a piston connected to the end of the connecting rod to reciprocate in the cylinder while compressing the fluid.
이와 같이 구성된 이중용량 압축기는 크랭크샤프트의 회전방향에 따라 상기 크랭크샤프트의 편심부(21)와 편심슬리브(30)의 위치가 키(40)에 의해 달라지게 된다. 이로 인해, 크랭크샤프트의 회전중심(20a)으로부터 편심슬리브(30)의 외주연까지의 거리가 달라져 상기 편심슬리브의 외주연을 감싸면서 설치되는 커넥팅로드의 행정거리도 달라지게 된다.In the dual displacement compressor configured as described above, the position of the eccentric portion 21 and the eccentric sleeve 30 of the crankshaft is changed by the key 40 according to the rotational direction of the crankshaft. As a result, the distance from the rotation center 20a of the crankshaft to the outer circumference of the eccentric sleeve 30 is changed so that the stroke length of the connecting rod installed while surrounding the outer circumference of the eccentric sleeve is also changed.
한편, 본 발명에 따른 이중용량 압축기의 편심부와 편심슬리브의 상대회전 제한수단은 압축기의 운전중 실린더 내의 압력에 의해 자연적으로 발생하는 편심부(21)와 편심슬리브(30)의 상대적인 회전을 키의 구름운동 없는 회전만으로 제한할 수 있다.On the other hand, the relative rotation limiting means of the eccentric portion and the eccentric sleeve of the dual displacement compressor according to the present invention is key to the relative rotation of the eccentric portion 21 and the eccentric sleeve 30 naturally generated by the pressure in the cylinder during operation of the compressor. Can only be limited to rotation without rolling motion.
즉, 상기 편심부(21)와 편심슬리브(30)에 상대적인 회전성분이 발생하더라도 편심슬리브의 제한공(32) 내에서만 이동할 수 있는 키(40)에 의해 상대회전은 결국 제약을 받게 된다.That is, even if a rotational component relative to the eccentric portion 21 and the eccentric sleeve 30 is generated, the relative rotation is constrained by the key 40 which can only move within the restriction hole 32 of the eccentric sleeve.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이중용량 압축기의 상대회전 제한수단은편심부 또는 편심슬리브에 유기적으로 고정되는 키멤버와 상기 키멤버의 회전 각도를 한정하는 궤도부를 이용하여 상기 편심부와 편심슬리브의 상대회전을 제한함으로써, 키멤버의 마찰에 의한 에너지 손실과 마모를 방지할 수 있는 것이다. 따라서, 상기 키멤버는 고정부가 필요한 별도의 키로 구성될 필요는 없으며, 편심부나 편심슬리브 중 어느 하나에 직접 고정되고 상기 궤도부는 상기 키멤버가 고정되지 않은 편심부나 편심슬리브에 형성되면 된다.As described above, the relative rotation limiting means of the dual displacement compressor according to the present invention is the eccentric portion and the eccentric sleeve by using a key member that is organically fixed to the eccentric portion or the eccentric sleeve and the track portion defining the rotation angle of the key member. By limiting the relative rotation of, it is possible to prevent energy loss and wear caused by friction of the key member. Therefore, the key member does not need to be configured as a separate key that requires a fixing part, and is directly fixed to either an eccentric part or an eccentric sleeve, and the track part may be formed on an eccentric part or an eccentric sleeve in which the key member is not fixed.
즉, 상기 키멤버는 편심부 또는 편심슬리브 중 어느 하나에 주물에 의해 일체로 주조되거나, 또는 일단에 나사가 형성되어 직접 체결됨으로써 고정될 수 있다.That is, the key member may be integrally cast by casting to any one of the eccentric portion or the eccentric sleeve, or may be fixed by directly screwing one end with a screw.
이 때, 상기 궤도부는 키멤버가 직접 고정되지 않는 편심부 또는 편심슬리브의 일측면에 상기 키멤버의 회전 각도를 한정할 수 있도록 소정 각 범위를 갖는 제한홈 또는 제한공으로 형성될 수 있다. 상기 제한홈은 편심부 또는 편심슬리브의 내주연과 외주연을 관통하지 않는 것이고, 상기 제한공은 상기 내주연과 외주연을 관통하는 것이다.At this time, the track portion may be formed as a restriction groove or a restriction hole having a predetermined angular range so as to define the rotation angle of the key member on one side of the eccentric portion or the eccentric sleeve is not directly fixed to the key member. The restriction grooves do not penetrate the inner and outer circumferences of the eccentric portion or the eccentric sleeve, and the restriction holes penetrate the inner and outer circumferences.
이 경우, 상기 키멤버의 길이는 상기 궤도부의 최소 깊이보다 같거나 작게 형성되어야 한다.In this case, the length of the key member should be equal to or smaller than the minimum depth of the track portion.
이와 같이 구성되는 이중용량 압축기의 상대회전 제한수단 역시 상술한 작용을 수행할 수 있다.The relative rotation limiting means of the dual displacement compressor configured as described above may also perform the above-described action.
본 발명에 따른 이중용량 압축기는 편심부와 편심슬리브의 상대회전 제한수단으로서 편심부 또는 편심슬리브 등에 유기적으로 고정되는 키멤버와 상기 편심부 또는 편심슬리브의 어느 하나에 상기 키멤버의 회전 각도를 제한하는 궤도부로 이루어짐으로써, 압축기의 운전중 발생하는 편심부와 편심슬리브의 상대회전을 키멤버의 구름운동 없이 단순한 회전운동만으로 충분히 제한할 수 있다.The dual displacement compressor according to the present invention limits the rotation angle of the key member to any one of the eccentric portion or the eccentric sleeve and the key member which is organically fixed to the eccentric portion or the eccentric sleeve as the relative rotation limiting means of the eccentric portion and the eccentric sleeve. By consisting of the track portion, it is possible to sufficiently limit the relative rotation of the eccentric portion and the eccentric sleeve generated during the operation of the compressor by simple rotational movement without rolling motion of the key member.
따라서, 키멤버의 구름운동으로 인한 상기 키멤버와 편심부 및 편심슬리브의 마찰에 의한 에너지 손실과 접촉부에서 발생하는 마모를 방지할 수 있어, 압축기의 입력상승을 저감시킴으로써 결국 압축기의 효율을 향상시킬 수 있다.Therefore, it is possible to prevent energy loss due to friction between the key member and the eccentric portion and the eccentric sleeve due to the rolling motion of the key member, and wear occurring at the contact portion, thereby reducing the input rise of the compressor, thereby improving the efficiency of the compressor. Can be.
또한, 본 발명에 따른 상대회전 제한수단은 그 구조가 간단하여 조립이 용이하여 생산성을 향상시킬 수 있다.In addition, the relative rotation limiting means according to the present invention is simple in structure and can be easily assembled to improve productivity.
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