KR20030057035A - Structure for supporting shift in compressor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 압축기의 회전축 지지구조에 관한 것으로, 특히 전동기구부의 회전력을 전달받아 회전축의 구획판이 실린더 조립체의 내부 공간에서 회전하면서 그 내부 공간의 제1 공간과 제2 공간에서 반복적으로 가스를 압축하는 과정에서 상기 회전축의 구획판에 상하 반복적으로 작용하는 축력을 원활하게 지지할 뿐만 아니라 부품간의 마모를 방지할 수 있도록 한 압축기의 회전축 지지구조에 관한 것이다.The present invention relates to a support structure for a rotating shaft of a compressor, and in particular, the partition plate of the rotating shaft is rotated in the inner space of the cylinder assembly by receiving the rotational force of the electric mechanism part to repeatedly compress the gas in the first space and the second space of the inner space. The present invention relates to a rotating shaft support structure of a compressor that not only smoothly supports the axial force acting up and down repeatedly on the partition plate of the rotating shaft but also prevents wear between components.
일반적으로 압축기는 유체를 압축하는 기계이다. 이와 같은 압축기의 구성은 소정의 내부 공간을 갖는 밀폐용기와 그 밀폐용기내에 장착되어 구동력을 발생시키는 전동기구부와 그 전동기구부의 구동력을 전달받아 가스를 압축하는 압축기구부로 이루어진다.Generally, a compressor is a machine that compresses a fluid. The configuration of such a compressor includes a sealed container having a predetermined internal space, an electric mechanism part mounted in the sealed container and generating a driving force, and a compressor mechanism part compressing gas by receiving a driving force of the electric mechanism part.
상기 압축기는 보편적으로 가스를 압축하는 압축기구부의 형태에 따라 회전식 압축기(ROTARY COMPRESSOR), 왕복동식 압축기(RECIPROCATING COMPRESSOR), 스크롤 압축기(SCROLL COMPRESSOR) 등 여러 형태로 분류한다.The compressors are generally classified into various types such as a rotary compressor, a rotary compressor, a scroll compressor, and the like according to a shape of a compression mechanism for compressing gas.
상기 압축기의 한 종류로 종래의 압축기들과 다른 압축 방식을 갖는 압축기를 본원 출원인이 선출원한 바 있다. 도 1, 2, 3은 본원 출원인이 선출원한 압축기의 압축기구부를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 상기 압축기의 압축기구부는 내부 공간(V)이 형성됨과 아울러 그 내부 공간(V)과 각각 연통되는 흡입유로(f1)와 토출유로(f2)가 구비되어 밀폐용기(10)에 고정 결합되는 실린더 조립체(D)의 내부 공간(V)에 그 중심을 관통하도록 회전축(20)이 삽입되며 그 회전축(20)은 구동력을 발생시키는 전동기구부(M)와 결합된다.The applicant of the present application has previously filed a compressor having a compression method different from that of conventional compressors. 1, 2, and 3 show the compressor mechanism of the compressor filed by the applicant of the present application. As shown in FIG. 1, the compressor mechanism of the compressor has an internal space V and is formed with the internal space V, respectively. The rotary shaft 20 is inserted into the internal space V of the cylinder assembly D fixedly coupled to the hermetic container 10 by the suction passage f1 and the discharge passage f2 communicating therewith. The rotating shaft 20 is coupled to the electric mechanism unit (M) for generating a driving force.
상기 실린더 조립체(D)는 내부에 원통 형상의 관통 구멍이 구비된 실린더(30)와, 상기 실린더(30)의 상하면에 각각 복개 결합되어 그 실린더(30)와 함께 내부 공간(V)을 형성함과 아울러 상기 회전축(20)을 지지하는 상부 베어링(40) 및 하부 베어링(50)을 포함하여 구성된다.The cylinder assembly (D) is a cylinder (30) having a cylindrical through hole therein, and the upper and lower surfaces of the cylinder (30) are respectively coupled to form an inner space (V) with the cylinder (30). And it is configured to include an upper bearing 40 and the lower bearing 50 for supporting the rotating shaft 20.
상기 상부 베어링(40) 및 하부 베어링(50)은 소정의 두께와 면적을 갖도록 형성되는 플레이트부(41)(51)와 그 베어링 플레이트부(41)(51)의 일면에 소정의 높이와 외경을 갖도록 연장 형성되는 지지부(42)(52)와 그 지지부(42)(52) 및 베어링 플레이트부(41)(51)의 가운데 관통 형성되는 축 삽입구멍(43)(53)이 구비되어 이루어진다. 상기 상부 베어링(40)은 그 베어링 플레이트부(41)가 상기 실린더(30)의 일측면을 복개함과 아울러 그 축 삽입구멍(43)에 상기 회전축이 내삽되도록 결합되고, 상기 하부 베어링(50)은 상기 실린더(30)의 타측면을 복개함과 아울러 그 축 삽입구멍(53)에 상기 회전축(20)이 내삽되도록 결합된다.The upper bearing 40 and the lower bearing 50 have a predetermined height and outer diameter on one surface of the plate portions 41 and 51 and the bearing plate portions 41 and 51 formed to have a predetermined thickness and area. The support parts 42 and 52 extended so that they may be formed, and the shaft insertion holes 43 and 53 formed through the center of the support parts 42 and 52 and the bearing plate parts 41 and 51 are provided. The upper bearing 40 is coupled so that the bearing plate portion 41 covers one side of the cylinder 30 and the rotation shaft is interpolated into the shaft insertion hole 43, and the lower bearing 50. The other side of the cylinder 30 is covered with the rotation shaft 20 is coupled to the shaft insertion hole 53 is inserted so as to interpolate.
상기 회전축(20)은 일정 외경과 소정의 길이를 갖도록 형성되어 상기 상부 베어링(40) 및 하부 베어링(50)의 축 삽입구멍(43)(53)에 삽입되는 축부(21)와 그 축부(21)의 일측에 그 축부(21)의 외경보다 크고 상기 실린더(20)의 높이와 상응하는 길이를 갖는 지지축부(22)와 그 지지축부(22)에 연장 형성되어 상기 실린더 조립체(D)의 내부 공간(V)을 제1,2 공간(V1)(V2)으로 구획하는 구획판(23)이 구비되어 이루어진다.The rotating shaft 20 is formed to have a predetermined outer diameter and a predetermined length and is inserted into the shaft insertion holes 43 and 53 of the upper bearing 40 and the lower bearing 50 and the shaft portion 21. ) Is formed on one side of the support shaft portion 22 and the support shaft portion 22 which is greater than the outer diameter of the shaft portion 21 and has a length corresponding to the height of the cylinder 20 to extend the inside of the cylinder assembly D. The partition plate 23 which divides the space V into the 1st, 2nd space V1 and V2 is provided.
상기 회전축의 구획판(23)은 일정 두께를 갖는 원형으로 형성되되 측면상으로 볼 때 볼록면을 갖는 상측 볼록 곡면부(r1)와 오목면을 갖는 하측 오목 곡면부(r2)와 그 볼록 곡면부(r1)와 오목 곡면부(r2)를 연결하는 연결 곡면부(r3)로 이루어진다. 즉, 상기 구획판(23)은 정현파 형상의 파형 곡면으로 그 볼록 곡면부(r1)와 오목 곡면부(r2)는 180°의 위상으로 위치하게 형성된다.The partition plate 23 of the rotating shaft is formed in a circular shape having a predetermined thickness, and when viewed from the side, the upper convex curved portion r1 having a convex surface and the lower concave curved portion r2 having a concave surface and the convex curved portion thereof. and a connecting curved portion r3 connecting the r1 and the concave curved portion r2. That is, the partition plate 23 is a sinusoidal wave-shaped curved surface, the convex curved portion r1 and the concave curved portion r2 are formed to be located in a phase of 180 degrees.
상기 회전축(20)의 결합시 그 회전축의 볼록 곡면부(r1) 및 지지축부(22)의 일측 단턱면(T)은 상기 상부 베어링의 플레이트부(41) 하면에 접촉되고 그 오복 곡면부(r2)의 외측 및 지지축부(22)의 타측 단턱면(T)은 상기 하부 베어링의 플레이트부(51) 상면에 접촉 지지된다.When the rotary shaft 20 is coupled, the convex curved portion r1 and the one side step surface T of the support shaft 22 of the rotary shaft 20 are in contact with the lower surface of the plate portion 41 of the upper bearing, and the dirt curved surface portion r2. ) And the other stepped surface T of the support shaft portion 22 is in contact with the upper surface of the plate portion 51 of the lower bearing.
그리고 상기 구획판(23)의 양측면에 각각 항시 접촉되도록 탄성 지지되어 그 구획판(23)이 회전함에 따라 상기 제1,2 공간(V1)(V2)을 각각 흡입영역(V1a)(V2a)과 압축영역(V1b)(V2b)으로 전환시키면서 움직이는 베인(70)이 상기 실린더 조립체(D)의 상부 베어링(40) 및 하부 베어링(50)에 각각 관통 삽입되어 결합된다.In addition, the first and second spaces V1 and V2 are respectively supported by the suction zones V1a and V2a as they are elastically supported to be in contact with both sides of the partition plate 23 at all times. The vanes 70 moving while switching to the compression zones V1b and V2b are inserted into and coupled to the upper bearing 40 and the lower bearing 50 of the cylinder assembly D, respectively.
상기 베인(70)들은 상기 실린더 조립체(D)를 수평면상으로 볼 때 동일 위상, 즉 상기 구획판(23)의 상하에 위치하도록 결합되며 그 베인(70)들은 상기 실린더 조립체(D)의 상부 베어링(40)과 하부 베어링(50)에 형성되는 베인 슬롯(44)(54)에 각각 삽입된다.The vanes 70 are coupled so as to be located in the same phase, that is, above and below the partition plate 23 when the cylinder assembly D is viewed in a horizontal plane, and the vanes 70 are upper bearings of the cylinder assembly D. It is inserted into the vane slots 44 and 54 formed in the 40 and the lower bearing 50, respectively.
그리고 상기 실린더 조립체(D)에 상기 토출유로(f2)를 각각 개폐하면서 제1,2 공간(V1)(V2)의 압축영역(V1b)(V2b)에서 압축된 가스를 토출시키는 개폐수단(80)이 결합되고, 상기 밀폐용기(10)에 상기 흡입유로(f1)와 연통되도록흡입관(90)이 결합된다.And opening and closing means 80 for discharging the compressed gas in the compressed region (V1b) (V2b) of the first and second space (V1) (V2) while opening and closing the discharge passage (f2) to the cylinder assembly (D), respectively. Is coupled, the suction pipe 90 is coupled to the airtight container (10) in communication with the suction passage (f1).
미설명 부호 100은 탄성지지수단이며, 110은 소음기이다.Reference numeral 100 is an elastic support means, 110 is a silencer.
상기한 바와 같은 압축기 압축기구부의 작동은 다음과 같다.The operation of the compressor mechanism as described above is as follows.
먼저, 전동기구부(M)의 구동력을 전달받아 회전축(20)이 회전하게 되면 그 회전축(20)의 구획판(23)이 실린더 조립체(D)의 내부 공간(V)에서 회전하게 된다.First, when the rotary shaft 20 is rotated by receiving the driving force of the electric mechanism unit M, the partition plate 23 of the rotary shaft 20 is rotated in the internal space (V) of the cylinder assembly (D).
도 4에 도시한 바와 같이, 상기 구획판(23)의 볼록 곡면부(r1)의 선단이 제1 공간(V1) 및 제2 공간(V2)에 각각 위치하는 베인(70)들의 위치(a1)에 위치하게 되면 상기 제1 공간(V1)에서 가스의 토출이 완료됨과 아울러 가스의 흡입이 완료된 상태가 되고 상기 제2 공간(V2)에서 흡입영역(V2a)으로 가스가 흡입됨과 동시에 압축영역(V2b)에서 가스 압축이 진행되는 상태가 된다.As shown in FIG. 4, positions a1 of vanes 70 in which the distal end of the convex curved portion r1 of the partition plate 23 is located in the first space V1 and the second space V2, respectively. In this case, the discharge of the gas is completed in the first space V1 and the suction of the gas is completed, and the gas is sucked into the suction area V2a from the second space V2 and at the same time the compression area V2b. ), The gas is compressed.
이어, 상기 구획판(23)이 회전하여, 도 5에 도시한 바와 같이, 그 구획판(23)의 오목 곡면부(r2)의 선단이 제1 공간(V1) 및 제2 공간(V2)에 각각 위치하는 베인(70)들의 위치(a1)에 위치하게 되면 상기 제1 공간(V1)에서 흡입영역(V1a)으로 가스가 흡입됨과 동시에 압축영역(V1b)에서 가스 압축이 진행되는 상태가 되고 상기 제2 공간(V2)에서 가스의 토출이 완료됨과 아울러 가스의 흡입이 완료된 상태가 된다.Subsequently, the partition plate 23 is rotated, and as shown in FIG. 5, the tip end of the concave curved portion r2 of the partition plate 23 is formed in the first space V1 and the second space V2. When the gas is positioned at the positions a1 of the vanes 70, the gas is sucked from the first space V1 into the suction region V1a and the gas is compressed in the compression region V1b. The discharge of the gas is completed in the second space V2 and the suction of the gas is completed.
이와 같이 상기 구획판(23)이 1회전 할 때 마다 상기 제1,2 공간(V1)(V2)에서 각각 가스가 흡입되고 압축되어 토출되며, 이와 같은 과정이 반복된다.As such, each time the partition plate 23 rotates, the gas is sucked, compressed and discharged in the first and second spaces V1 and V2, respectively, and the above process is repeated.
한편, 상기 회전축의 구획판(23)이 실린더 조립체의 내부 공간(V)에서 회전함에 따라 상기 실린더 조립체의 제1 공간(V1)과 제2 공간(V2)에서 각각 서로 교번되게 가스가 흡입되고 압축되어 토출되는 과정이 반복되는 과정에서 상기 회전축 구획판(23)의 회전 각도에 따라 그 구획판(23)의 상하로 반복적인 축력이 작용하게 되며 그 구획판(23)에 작용하는 상하 반복적인 축력은 상기 회전축의 지지축부(22) 양측 단턱면(T)과 그에 각각 접면되는 상부 베어링의 플레이트부(41) 면과 하부 베어링의 플레이트부(51) 면에 의해 지지된다.Meanwhile, as the partition plate 23 of the rotary shaft rotates in the internal space V of the cylinder assembly, gas is sucked and compressed alternately with each other in the first space V1 and the second space V2 of the cylinder assembly. The repeated axial force acts up and down of the partition plate 23 according to the rotation angle of the rotary shaft partition plate 23 in the process of repeatedly discharging the upper and lower repeating axial force acting on the partition plate 23. Is supported by the support shaft portion 22 both side step surface (T) of the rotary shaft and the plate portion 41 surface of the upper bearing and the lower surface of the plate portion 51 of the lower bearing, respectively.
그러나 상기한 바와 같은 구조는 상기 회전축의 구획판(23)에 상하 반복적으로 작용하는 축력이 상기 회전축의 지지축부 양측 단턱면(T)과 상기 상하부 베어링의 플레이트부(41)(51) 면사이의 면접촉에 의해 지지되므로 그 변화되는 축력을 지지하는 회전축의 지지축부(22) 양측 단턱면(T)과 상하부 베어링의 플레이트부(41)(51) 면사이에 마모 및 마찰 손실이 발생되어 부품을 파손시킬 뿐만 아니라 입력 전원을 증가시키게 되는 문제점이 있었다.However, as described above, the axial force acting up and down repeatedly on the partition plate 23 of the rotating shaft is between the side surfaces of the support shaft of the rotating shaft on both sides of the support shaft T and the surface of the plate portions 41 and 51 of the upper and lower bearings. Since it is supported by the surface contact, abrasion and friction loss are generated between the both ends of the support shaft portion 22 of the rotating shaft supporting the changed axial force and the plate portions 41 and 51 surface of the upper and lower bearings. There was a problem that not only damage but also increase the input power.
상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 전동기구부의 회전력을 전달받아 회전축의 구획판이 실린더 조립체의 내부 공간에서 회전하면서 그 내부 공간의 제1 공간과 제2 공간에서 반복적으로 가스를 압축하는 과정에서 상기 회전축의 구획판에 상하 반복적으로 작용하는 축력을 원활하게 지지할 뿐만 아니라 부품간의 마모를 방지할 수 있도록 한 압축기의 회전축 지지구조를 제공함에 있다.The object of the present invention devised in view of the above point is to receive the rotational force of the electric drive unit, while the partition plate of the rotating shaft rotates in the inner space of the cylinder assembly while repeatedly repeating the gas in the first space and the second space of the inner space. In the compression process, it is possible to smoothly support the axial force acting up and down repeatedly on the partition plate of the rotary shaft, and to provide a rotary shaft support structure of the compressor to prevent wear between components.
도 1,2는 선출원된 압축기의 압축기구부를 도시한 정단면도 및 평면도,1,2 is a front sectional view and a plan view showing the compression mechanism of the pre- filed compressor;
도 3은 상기 압축기의 압축기구부를 부분 단면하여 도시한 사시도,3 is a perspective view partially showing a compression mechanism of the compressor;
도 4,5는 상기 압축기 압축기구부의 작동과정을 각각 도시한 평면도,4 and 5 are plan views showing the operation process of the compressor compression mechanism, respectively;
도 6,7은 본 발명의 압축기 회전축 지지구조가 구비된 압축기의 압축기구부를 도시한 정단면도 및 평면도,6,7 is a front sectional view and a plan view showing a compression mechanism of the compressor with a compressor shaft support structure of the present invention;
도 8은 본 발명의 압축기 회전축 지지구조가 구비된 압축기의 압축기구부를 도시한 사시도,8 is a perspective view showing a compression mechanism of the compressor having a compressor shaft support structure of the present invention;
도 9는 본 발명의 압축기 회전축 지지구조를 구성하는 제1,2 자석쌍의 변형예를 도시한 평면도.9 is a plan view showing a modification of the first and second magnet pairs constituting the compressor shaft support structure of the present invention.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
20 ; 회전축 21 ; 축부20; Axis of rotation 21; Shaft
23 ; 구획판 30 ; 실린더23; Partition plate 30; cylinder
40 ; 상부 베어링 50 ; 하부 베어링40; Upper bearing 50; Lower bearing
61 ; 제1 자석 62 ; 제2 자석61; First magnet 62; 2nd magnet
63 ; 제3 자석 64 ; 제4 자석63; Third magnet 64; Fourth magnet
D ; 실린더 조립체 V ; 실린더 조립체 내부 공간D; Cylinder assembly V; Cylinder Assembly Inner Space
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 실린더의 양측에 상부 베어링과 하부 베어링이 복개 결합되어 밀폐된 내부 공간을 형성하는 실린더 조립체와, 상기 실린더 조립체의 상부 베어링 및 하부 베어링에 관통 삽입되는 축부의 일측에 상기 실린더 조립체 내부 공간에 위치하여 그 내부 공간을 구획하는 파형 형상의 구획판이 구비된 회전축과, 상기 회전축의 축 방향 힘을 지지하는 실린더 조립체의 상부 베어링에 고정 결합되는 제1 자석 및 상기 상부 베어링에 대면되는 상기 회전축의 일측에 상기 제1 자석과 척력이 작용하는 제2 자석이 결합되어 이루어진 제1 자석쌍과, 상기 회전축의 축 방향 힘을 지지하는 실린더 조립체의 하부 베어링에 고정 결합되는 제3 자석 및 상기 하부 베어링에 대면되는 상기 회전축의 일측에 상기 제3 자석과 척력이 작용하는 제4 자석으로 이루어지는 제2 자석쌍을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 압축기의 회전축 지지구조가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the cylinder assembly which the upper bearing and the lower bearing are coupled to both sides of the cylinder to form a closed inner space, and the shaft portion inserted through the upper bearing and the lower bearing of the cylinder assembly. A first magnet fixedly coupled to an upper axis of the cylinder assembly supporting a axial force of the rotary shaft and a rotary shaft provided at one side of the cylinder assembly and having a corrugated partition plate located in the inner space of the cylinder assembly to define the inner space; A first magnet pair formed by coupling the first magnet and a second magnet acting with repulsive force to one side of the rotary shaft facing the upper bearing, and fixedly coupled to the lower bearing of the cylinder assembly supporting the axial force of the rotary shaft. The third magnet and one side of the rotating shaft facing the third magnet and the lower bearing; A rotating shaft support structure for a compressor is provided, comprising a second pair of magnets comprising a fourth magnet with repulsive force.
이하, 본 발명의 압축기 회전축 지지구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the compressor rotary shaft support structure according to the embodiment shown in the accompanying drawings of the present invention will be described.
도 6, 7, 8은 본 발명의 압축기 회전축 지지구조의 일실시예가 구비된 압축기의 압축기구부를 도시한 것으로, 이를 참조하여 설명하면, 먼저 상기 압축기의 압축기구부는 내부 공간(V)이 형성됨과 아울러 그 내부 공간(V)과 각각 연통되는 흡입유로(f1)와 토출유로(f2)가 구비되어 밀폐용기(10)에 고정 결합되는 실린더 조립체(D)의 내부 공간(V)에 그 중심을 관통하도록 회전축(20)이 삽입되며 그 회전축(20)은 구동력을 발생시키는 전동기구부(M)와 결합된다.6, 7, and 8 illustrate a compressor mechanism of a compressor equipped with an embodiment of a compressor shaft support structure of the present invention. Referring to this, first, the compressor mechanism of the compressor is provided with an inner space (V). In addition, a suction flow path f1 and a discharge flow path f2 communicating with the internal space V are respectively provided, and the center penetrates through the center of the internal space V of the cylinder assembly D fixedly coupled to the sealed container 10. The rotating shaft 20 is inserted so that the rotating shaft 20 is coupled to the electric mechanism (M) for generating a driving force.
상기 실린더 조립체(D)는 내부에 원통 형상의 관통 구멍이 구비된 실린더(30)와, 상기 실린더(30)의 상하면에 각각 복개 결합되어 그 실린더(30)와 함께 내부 공간(V)을 형성함과 아울러 상기 회전축(20)을 지지하는 상부베어링(40) 및 하부 베어링(50)을 포함하여 구성된다.The cylinder assembly (D) is a cylinder (30) having a cylindrical through hole therein, and the upper and lower surfaces of the cylinder (30) are respectively coupled to form an inner space (V) with the cylinder (30). And it is configured to include an upper bearing 40 and the lower bearing 50 for supporting the rotating shaft 20.
상기 상부 베어링(40) 및 하부 베어링(50)은 소정의 두께와 면적을 갖도록 형성되는 플레이트부(41)(51)와 그 베어링 플레이트부(41)(51)의 일면에 소정의 높이와 외경을 갖도록 연장 형성되는 지지부(42)(52)와 그 지지부(42)(52) 및 베어링 플레이트부(41)(51)의 가운데 관통 형성되는 축 삽입구멍(43)(53)이 구비되어 이루어진다. 상기 상부 베어링(40)은 그 베어링 플레이트부(41)가 상기 실린더(30)의 일측면을 복개함과 아울러 그 축 삽입구멍(43)에 상기 회전축이 내삽되도록 결합되고, 상기 하부 베어링(50)은 상기 실린더(30)의 타측면을 복개함과 아울러 그 축 삽입구멍(53)에 상기 회전축(20)이 내삽되도록 결합된다.The upper bearing 40 and the lower bearing 50 have a predetermined height and outer diameter on one surface of the plate portions 41 and 51 and the bearing plate portions 41 and 51 formed to have a predetermined thickness and area. The support parts 42 and 52 extended so that they may be formed, and the shaft insertion holes 43 and 53 formed through the center of the support parts 42 and 52 and the bearing plate parts 41 and 51 are provided. The upper bearing 40 is coupled so that the bearing plate portion 41 covers one side of the cylinder 30 and the rotation shaft is interpolated into the shaft insertion hole 43, and the lower bearing 50. The other side of the cylinder 30 is covered with the rotation shaft 20 is coupled to the shaft insertion hole 53 is inserted so as to interpolate.
상기 회전축(20)은 일정 외경과 소정의 길이를 갖도록 형성되어 상기 상부 베어링(40) 및 하부 베어링(50)의 축 삽입구멍(43)(53)에 삽입되는 축부(21)와 그 축부(21)의 일측에 그 축부(21)의 외경보다 크고 상기 실린더(20)의 높이와 상응하는 길이를 갖는 지지축부(22)와 그 지지축부(22)에 연장 형성되어 상기 실린더 조립체(D)의 내부 공간(V)을 제1,2 공간(V1)(V2)으로 구획하는 구획판(23)이 구비되어 이루어진다.The rotating shaft 20 is formed to have a predetermined outer diameter and a predetermined length and is inserted into the shaft insertion holes 43 and 53 of the upper bearing 40 and the lower bearing 50 and the shaft portion 21. ) Is formed on one side of the support shaft portion 22 and the support shaft portion 22 which is greater than the outer diameter of the shaft portion 21 and has a length corresponding to the height of the cylinder 20 to extend the inside of the cylinder assembly D. The partition plate 23 which divides the space V into the 1st, 2nd space V1 and V2 is provided.
상기 회전축의 구획판(23)은 일정 두께를 갖는 원형으로 형성되되 측면상으로 볼 때 볼록면을 갖는 상측 볼록 곡면부(r1)와 오목면을 갖는 하측 오목 곡면부(r2)와 그 볼록 곡면부(r1)와 오목 곡면부(r2)를 연결하는 연결 곡면부(r3)로 이루어진다. 즉, 상기 구획판(23)은 정현파 형상의 파형 곡면으로 그 볼록 곡면부(r1)와 오목 곡면부(r2)는 180°의 위상으로 위치하게 형성된다.The partition plate 23 of the rotating shaft is formed in a circular shape having a predetermined thickness, and when viewed from the side, the upper convex curved portion r1 having a convex surface and the lower concave curved portion r2 having a concave surface and the convex curved portion thereof. and a connecting curved portion r3 connecting the r1 and the concave curved portion r2. That is, the partition plate 23 is a sinusoidal wave-shaped curved surface, the convex curved portion r1 and the concave curved portion r2 are formed to be located in a phase of 180 degrees.
상기 회전축(20)의 결합시 그 회전축의 볼록 곡면부(r1) 및 지지축부(22)의 일측 단턱면(T)은 상기 상부 베어링의 플레이트부(41) 하면에 접촉되고 그 오복 곡면부(r2)의 외측 및 지지축부(22)의 타측 단턱면(T)은 상기 하부 베어링의 플레이트부(51) 상면에 접촉 지지된다.When the rotary shaft 20 is coupled, the convex curved portion r1 and the one side step surface T of the support shaft 22 of the rotary shaft 20 are in contact with the lower surface of the plate portion 41 of the upper bearing, and the dirt curved surface portion r2. ) And the other stepped surface T of the support shaft portion 22 is in contact with the upper surface of the plate portion 51 of the lower bearing.
그리고 상기 상부 베어링(40)과 그 상부 베어링(40)에 대면되는 회전축(20)에 서로 척력을 발생시키는 제1 자석쌍(A1)이 결합되고, 상기 하부 베어링(50)과 그 하부 베어링(50)에 대면되는 회전축(20)에 서로 척력을 발생시키는 제2 자석쌍(A2)이 결합된다.In addition, a first pair of magnets A1 generating repulsive force are coupled to the upper bearing 40 and the rotating shaft 20 facing the upper bearing 40, and the lower bearing 50 and the lower bearing 50 are coupled to each other. The second pair of magnets A2 for generating repulsive force are coupled to the rotating shaft 20 facing each other.
상기 제1 자석쌍(A1)은 상기 상부 베어링의 플레이트부(41) 하면, 즉 상기 회전축의 지지축부(22) 일측 단턱면(T)에 대면되는 플레이트부(41)의 면에 제1 자석(61)이 결합되고 상기 회전축의 지지축부(22) 일측 단턱면(T)에 제2 자석(62)이 결합되어 이루어진다. 상기 제1 자석(61)과 제2 자석(62)은 동일한 크기를 갖는 환형의 링 형상으로 형성되고, 상기 상부 베어링의 플레이트부(41) 하면에 환형 형상의 홈(45)이 형성되고 그 홈(45)에 상기 제1 자석(61)이 결합되며 상기 회전축의 지지축부(22) 일측 단턱면(T)에 환형 형상의 홈(24)이 형성되고 그 홈(24)에 상기 제2 자석(62)이 결합된다.The first magnet pair A1 is disposed on the lower surface of the plate portion 41 of the upper bearing, that is, on the surface of the plate portion 41 facing one side surface T of the support shaft portion 22 of the rotating shaft. 61 is coupled and the second magnet 62 is coupled to one side surface (T) of the support shaft portion 22 of the rotating shaft. The first magnet 61 and the second magnet 62 are formed in an annular ring shape having the same size, and an annular groove 45 is formed on the lower surface of the plate portion 41 of the upper bearing and the groove is formed. The first magnet 61 is coupled to a 45, and an annular groove 24 is formed on one side surface T of the support shaft portion 22 of the rotation shaft, and the second magnet ( 62) is combined.
그리고 상기 제2 자석쌍(A2)은 상기 하부 베어링의 플레이트부(51) 상면, 즉 상기 회전축의 지지축부(22) 타측 단턱면(T)에 대면되는 플레이트부(51)의 면에 제3 자석(63)이 결합되고 상기 회전축의 지지축부(22) 타측 단턱면(T)에 제4 자석(64)이 결합되어 이루어진다. 상기 제3 자석(63)과 제4 자석(64)은 동일한 크기를 갖는 환형의 링 형상으로 형성되며, 상기 하부 베어링의 플레이트부(51) 상면에 환형 형상의 홈(55)이 형성되고 그 홈(55)에 상기 제3 자석(63)이 결합되며 상기 회전축의 지지축부(22) 타측 단턱면(T)에 환형 형상의 홈(25)이 형성되고 그 홈(25)에 상기 제4 자석(64)이 결합된다.The second magnet pair A2 is formed on the upper surface of the plate portion 51 of the lower bearing, that is, the third magnet on the surface of the plate portion 51 facing the other end surface T of the support shaft portion 22 of the rotary shaft. The 63 is coupled and the fourth magnet 64 is coupled to the other end surface T of the support shaft 22 of the rotary shaft. The third magnet 63 and the fourth magnet 64 are formed in an annular ring shape having the same size, and an annular groove 55 is formed on the upper surface of the plate portion 51 of the lower bearing, and the groove is formed. The third magnet 63 is coupled to a 55, and an annular groove 25 is formed in the other stepped surface T of the support shaft portion 22 of the rotation shaft, and the fourth magnet is formed in the groove 25. 64) are combined.
상기 제1 자석쌍(A1) 및 제2 자석쌍(A2)의 다른 변형예로, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 제1 자석쌍(A1)의 제1 자석(61)은 상기 상부 베어링(40)에 원을 이루도록 다수개 자석이 결합되어 이루어지고 제1 자석쌍(A2)의 제2 자석(62)은 상기 제1 자석(61)과 상응하도록 상기 회전축(20)의 일측에 원을 이루도록 다수개의 자석이 결합되어 이루어진다. 상기 제2 전자쌍(A2)의 제3 자석(63)은 상기 하부 베어링(50)에 원을 이루도록 다수개 자석이 결합되어 이루어지고 제2 전자쌍(A2)의 제4 자석(64)은 상기 제3 자석(63)과 상응하도록 상기 회전축(20)의 일측에 원을 이루도록 다수개의 자석이 결합되어 이루어진다.In another modified example of the first magnet pair A1 and the second magnet pair A2, as shown in FIG. 9, the first magnet 61 of the first magnet pair A1 is formed in the upper bearing ( A plurality of magnets are coupled to form a circle at 40 and the second magnet 62 of the first pair of magnets A2 forms a circle on one side of the rotation shaft 20 to correspond to the first magnet 61. A plurality of magnets are combined. The third magnet 63 of the second electron pair A2 is formed by combining a plurality of magnets to form a circle on the lower bearing 50, and the fourth magnet 64 of the second electron pair A2 is the third A plurality of magnets are combined to form a circle on one side of the rotation shaft 20 to correspond to the magnet 63.
그리고 상기 구획판(23)의 양측면에 각각 항시 접촉되도록 탄성 지지되어 그 구획판(23)이 회전함에 따라 상기 제1,2 공간(V1)(V2)을 각각 흡입영역(V1a)(V2a)과 압축영역(V1b)(V2b)으로 전환시키면서 움직이는 베인(70)이 상기 실린더 조립체(D)의 상부 베어링(40) 및 하부 베어링(50)에 각각 관통 삽입되어 결합된다.In addition, the first and second spaces V1 and V2 are respectively supported by the suction zones V1a and V2a as they are elastically supported to be in contact with both sides of the partition plate 23 at all times. The vanes 70 moving while switching to the compression zones V1b and V2b are inserted into and coupled to the upper bearing 40 and the lower bearing 50 of the cylinder assembly D, respectively.
상기 베인(70)들은 상기 실린더 조립체(D)를 수평면상으로 볼 때 동일 위상, 즉 상기 구획판(23)의 상하에 위치하도록 결합되며 그 베인(70)들은 상기 실린더 조립체(D)의 상부 베어링(40)과 하부 베어링(50)에 형성되는 베인 슬롯(44)(54)에 각각 삽입된다.The vanes 70 are coupled so as to be located in the same phase, that is, above and below the partition plate 23 when the cylinder assembly D is viewed in a horizontal plane, and the vanes 70 are upper bearings of the cylinder assembly D. It is inserted into the vane slots 44 and 54 formed in the 40 and the lower bearing 50, respectively.
그리고 상기 실린더 조립체(D)에 상기 토출유로(f2)를 각각 개폐하면서 제1,2 공간(V1)(V2)의 압축영역(V1b)(V2b)에서 압축된 가스를 토출시키는 개폐수단(80)이 결합되고, 상기 밀폐용기(10)에 상기 흡입유로(f1)와 연통되도록 흡입관(90)이 결합된다.And opening and closing means 80 for discharging the compressed gas in the compressed region (V1b) (V2b) of the first and second space (V1) (V2) while opening and closing the discharge passage (f2) to the cylinder assembly (D), respectively. Is coupled, the suction pipe 90 is coupled to the airtight container (10) in communication with the suction flow path (f1).
미설명 부호 100은 탄성지지수단이며, 110은 소음기이다.Reference numeral 100 is an elastic support means, 110 is a silencer.
이하, 본 발명의 압축기 회전축 지지구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operational effects of the compressor shaft support structure of the present invention will be described.
먼저, 전동기구부(M)의 구동력을 전달받아 회전축(20)이 회전하게 되면 그 회전축(20)의 구획판(23)이 실린더 조립체(D)의 내부 공간(V)에서 회전하게 된다. 상기 회전축의 구획판(23)이 상기 실린더 조립체의 내부 공간(V)에서 회전함에 따라 그 구획판(23)에 접촉된 베인(70)들이 함께 연동되면서 그 구획판(23)에 의해 구획된 내부 공간의 제1 공간(V1)과 제2 공간(V2)을 각각 흡입 영역(V1a)(V2a)과 압축 영역(V1b)(V2b)으로 전환시킴과 아울러 상기 개폐수단(80)의 작동과 함께 상기 제1 공간(V1)과 제2 공간(V2)으로 가스가 흡입되고 압축되어 토출되며 이와 같은 과정이 반복된다.First, when the rotary shaft 20 is rotated by receiving the driving force of the electric mechanism unit M, the partition plate 23 of the rotary shaft 20 is rotated in the internal space (V) of the cylinder assembly (D). As the partition plate 23 of the rotary shaft rotates in the internal space V of the cylinder assembly, the vanes 70 contacting the partition plate 23 interlock together and are partitioned by the partition plate 23. The first space V1 and the second space V2 of the space are respectively switched to the suction regions V1a, V2a and the compression region V1b, V2b, and the operation of the opening and closing means 80 is performed. The gas is sucked into the first space V1 and the second space V2, compressed and discharged, and this process is repeated.
그리고 상기 회전축(20)의 구획판(23)이 회전함에 따라 상기 실린더 조립체(D)의 제1 공간(V1)과 제2 공간(V2)에서 각각 서로 교번되게 가스가 압축되는 과정에서 그 제1 공간(V1)과 제2 공간(V2)에서 압축되는 가스의 압력 차에 의해 상기 회전축의 구획판(23)에 상하방향으로 반복적인 축력이 작용하게 되며 그 구획판(23)에 작용하는 상하 반복적인 축력은 상기 제1 자석쌍(A1)의 척력과 제2 자석쌍(A2)의 척력에 의해 지지된다. 즉, 상기 상부 베어링의 플레이트부(41)에 장착된 제1 자석(61)과 상기 회전축의 지지축부(22) 단턱면(T)에 장착된 제2 자석(62)사이에 작용하는 척력과, 상기 하부 베어링의 플레이트부(51)에 장착된 제3 자석(63)과 상기 회전축의 지지축부(22) 단턱면(T)에 장착된 제4 자석(64)사이의 척력에 의해 상기 회전축(20)에 상하 반복적으로 작용하는 축력을 지지하게 되며 이때 상기 제1 자석쌍(A1)과 제2 자석쌍(A2)의 척력에 의해 상기 회전축(20)과 상하부 베어링(50)사이의 직접적인 접촉이 이루어지지 않은 상태에서 회전축(20)이 지지된다. 특히 상기 제1 자석쌍(A1)을 구성하는 제1 자석(61)과 제2 자석(62)사이의 척력과 상기 제2 자석쌍(A2)을 구성하는 제3 자석(63)과 제4 자석(64)사이의 척력은 거리에 반비례하게 크게 되므로 상기 회전축(20)에 작용하는 축력이 크게 되어도 상기 회전축(20)과 상하부 베어링(50)사이의 직접적인 접촉이 이루어지지 않게 된다.In addition, as the partition plate 23 of the rotation shaft 20 rotates, the first gas V is compressed in an alternating manner in the first space V1 and the second space V2 of the cylinder assembly D, respectively. Repetitive axial force acts in the vertical direction on the partition plate 23 of the rotating shaft by the pressure difference of the gas compressed in the space V1 and the second space V2, and the vertical and vertical repetition acting on the partition plate 23. The phosphorus force is supported by the repulsive force of the first magnet pair A1 and the repulsive force of the second magnet pair A2. That is, the repulsive force acting between the first magnet 61 mounted on the plate portion 41 of the upper bearing and the second magnet 62 mounted on the stepped surface T of the support shaft portion 22 of the rotary shaft, The rotary shaft 20 is driven by a repulsive force between the third magnet 63 mounted on the plate portion 51 of the lower bearing and the fourth magnet 64 mounted on the stepped surface T of the support shaft 22 of the rotary shaft. It is to support the axial force acting up and down repeatedly to the direct contact between the rotary shaft 20 and the upper and lower bearing 50 by the repulsive force of the first pair of magnets (A1) and the second pair of magnets (A2) The rotating shaft 20 is supported in a non-supporting state. In particular, the repulsive force between the first magnet 61 and the second magnet 62 constituting the first magnet pair A1 and the third magnet 63 and the fourth magnet constituting the second magnet pair A2 are described. Since the repulsive force between the 64 is large in inverse proportion to the distance, even if the axial force acting on the rotating shaft 20 is increased, direct contact between the rotating shaft 20 and the upper and lower bearings 50 is not made.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 압축기의 회전축 지지구조는 상기 회전축의 구획판이 회전함에 따라 상기 실린더 조립체의 내부 공간, 즉 제1 공간과 제2 공간에서 각각 서로 교번되게 가스가 압축되는 과정에서 상기 회전축에 상하 반복적으로 작용하는 축력을 상기 자석쌍의 척력에 의해 부품간의 직접적인 접촉 없이 지지하게 됨으로써 상기 회전축을 원활하게 지지하게 될 뿐만 아니라 부품간의 마찰 및 마모를 방지하게 되어 가스 압축 성능을 높이고 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the rotary shaft support structure of the compressor according to the present invention in the process of compressing the gas alternately with each other in the inner space of the cylinder assembly, that is, the first space and the second space as the partition plate of the rotary shaft rotates; By supporting the axial force acting up and down repeatedly on the rotating shaft without direct contact between the parts by the repulsive force of the magnet pair not only to support the rotating shaft smoothly, but also to prevent friction and wear between the components to increase the gas compression performance and reliability There is an effect to improve.
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