KR20070098879A - Driving rod for the piston of a reciprocating compressor - Google Patents

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Abstract

A driving rod for the piston of a reciprocating compressor of the type that comprises: a cylinder block (10) defining a compression chamber (11); a piston (20) reciprocating within the compression chamber (11); a driving means (DM) to apply reciprocating forces to the piston (20); and a driving rod (50) disposed between the piston (20) and the driving means (DM) and comprising a number (n), greater than 1, of rods (51) disposed side by side along the axis of the driving rod (50) and each presenting a cross-section that is dimensioned and configured to impart to the driving rod (50), jointly with the other rods (51), a required axial rigidity and a flexibility, in at least one direction transversal to the axis of the driving rod (50), sufficient to absorb, at least substantially, the forces exerted on the piston (20) by the driving rod (50) and by the driving means (DM).

Description

왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드{Driving rod for the piston of a reciprocating compressor}Driving rod for the piston of a reciprocating compressor

본 발명은 회전 또는 선형 전기 모터를 갖는 왕복 압축기에 적용되는 구동 로드에 관한 것으로, 더 상세하게는 상기 압축기의 압축실의 축에 따라 구동 수단을 상기 압축실 내부에서 왕복 운동할 피스톤에 동작적으로 결합시키도록 구성된 구동 로드에 관한 것이다.The present invention relates to a drive rod applied to a reciprocating compressor having a rotary or linear electric motor, and more particularly to operatively driving a drive means to a piston to reciprocate within the compression chamber along the axis of the compression chamber of the compressor. A drive rod configured to engage.

회전 또는 선형 전기 모터에 의해 구동되는 왕복 압축기는 상기 왕복 압축기의 전기 모터에 동작적으로 관련되고, 상기 실린더 블록에 장착된 구동 수단에 결합된 피스톤을 축상으로 왕복 운동하는 내부에 압축실을 형성하는 실린더 블록을 포함한다.A reciprocating compressor driven by a rotary or linear electric motor is operatively associated with the electric motor of the reciprocating compressor and forms a compression chamber therein axially reciprocating a piston coupled to a drive means mounted to the cylinder block. It includes a cylinder block.

상기 피스톤은 상기 구동 수단에 결합되어 힘이 그 사이에 전달되도록 하고, 그에 따라 피스톤이 상기 압축실의 축과 동시에 발생하는 축 방향에 따라 압축실 내로 이동하도록 함으로써, 상기 압축실 내의 상기 피스톤에 대한 상기 실린더 블록의 수평 반응력을 최소화한다. 알려진 바와 같이, 상기 피스톤에 대한 상기 실린더 블록의 수평 반응력은 상기 피스톤과 상기 실린더 블록 사이에 과도한 마찰을 발생시켜, 에너지 소모를 증가시킴으로써, 그 결과 상기 왕복 압축기의 효율을 감 소시키고, 고 마찰 레벨에 따라 상기 부품들의 마모를 가속하여 상기 압축기의 수명을 감소시킨다.The piston is coupled to the drive means such that a force is transmitted therebetween, thereby causing the piston to move into the compression chamber along an axial direction occurring simultaneously with the axis of the compression chamber, Minimize the horizontal reaction force of the cylinder block. As is known, the horizontal reaction force of the cylinder block against the piston generates excessive friction between the piston and the cylinder block, increasing energy consumption, thereby reducing the efficiency of the reciprocating compressor, and high friction level Thereby accelerating the wear of the parts and reducing the life of the compressor.

도 1에 도시된 선형 모터를 갖는 종래의 왕복 압축기는 내부에 축(12)을 나타내는 압축실(11)을 형성하는 실린더 블록(10), 및 상기 압축실 내에서 축상으로 왕복 운동하는 피스톤(20)을 포함한다. 상기 압축실(11)은 일반적으로 밸브 판(13) 및 실린더 헤드(14)에 의해 폐쇄되는 단부를 구비한다. 상기 밸브 판(13)은 상기 피스톤(20)의 움직임에 따라 상기 압축실(11)에 관련하여 가스의 허용 및 배출을 제어하도록 하는 적당한 구성을 갖는 흡입 밸브(13a) 및 배출 밸브(13b)를 포함한다.The conventional reciprocating compressor having the linear motor shown in FIG. 1 includes a cylinder block 10 forming a compression chamber 11 representing an axis 12 therein, and a piston 20 reciprocating axially in the compression chamber. ). The compression chamber 11 generally has an end closed by a valve plate 13 and a cylinder head 14. The valve plate 13 has an intake valve 13a and a discharge valve 13b having a suitable configuration for controlling the allowance and discharge of gas in relation to the compression chamber 11 according to the movement of the piston 20. Include.

도 1에 도시된 알려진 구성에 있어서, 상기 피스톤(20)은 선형 전기 모터를 갖는 압축기의 경우에 구동 수단(DM)에 동작 가능하게 결합된다. 상기 피스톤(20)은 상기 압축실(11)의 외부에 동심으로 형성된 관형 구조 형태의 액추에이터(30)를 포함한다. 상기 피스톤(20)은 상기 압축실(11) 주위의 상기 실린더 블록(10)에 장착된 선형 전기 모터(40)의 에너지에 의해, 상기 액추에이터(30)에 동작 가능하게 추진될 자기 요소를 전송한다. 상기 예에서, 상기 구동 수단은 상기 실린더 블록(10)과 상기 피스톤(20) 사이에 장착된 한쌍의 스프링(60)을 더 포함한다.In the known configuration shown in FIG. 1, the piston 20 is operably coupled to the drive means DM in the case of a compressor with a linear electric motor. The piston 20 includes an actuator 30 having a tubular structure concentrically formed on the outside of the compression chamber 11. The piston 20 transmits the magnetic element to be operably propelled to the actuator 30 by the energy of the linear electric motor 40 mounted to the cylinder block 10 around the compression chamber 11. . In this example, the drive means further comprises a pair of springs 60 mounted between the cylinder block 10 and the piston 20.

상기 액추에이터(30) 및 상기 스프링들(60)을 구비하는 구동 수단(DM)에 의해 상기 압축실(11) 내에 발생한 축 왕복 운동에 의하여, 대향 축력이 상기 피스톤(20)에 가해지도록 하는 방식으로, 장착된 스프링들(60)인 나선형 스프링들에 결합된 대향 단부를 갖는 구동 로드(50)의 단부가 상기 피스톤(20)에 직접적으로 또 는 간접적으로 결합된다. 상기 피스톤(20), 상기 액추에이터(30), 및 상기 스프링(60)은 선형 모터에 의해 상기 압축기의 공진 어셈블리를 형성한다.By the axial reciprocating motion generated in the compression chamber 11 by the drive means DM having the actuator 30 and the springs 60, the opposite axial force is applied to the piston 20. An end of the drive rod 50 having an opposite end coupled to the helical springs, which are mounted springs 60, is directly or indirectly coupled to the piston 20. The piston 20, the actuator 30, and the spring 60 form a resonant assembly of the compressor by a linear motor.

상기 피스톤(20)의 축 왕복 운동의 축이 상기 피스톤(20) 축 및 상기 압축실(11) 축과 일치하여, 상기 피스톤(20) 및 상기 실린더 블록(10) 사이의 수평 반응력을 최소화하거나 심지어 억제할 수 있도록 설계 및 구성된다. 하지만, 사용 시에, 상기 축들은 오 배열되고, 그래서 상기 압축기들이 원래 가지고 있는 구조적인 특징, 즉 나선형 스프링들이 축상으로 및 탄성적으로 변형되는 경우 상기 나선형 스프링의 구조에서의 기하학적 에러 및 수평 강성 때문에 바람직하지 못한 수평 반응력이 상기 피스톤(20)과 상기 실린더 블록(10) 사이에 발생할 수 있다. The axis of the axial reciprocating motion of the piston 20 coincides with the axis of the piston 20 and the compression chamber 11 to minimize or even minimize the horizontal reaction force between the piston 20 and the cylinder block 10. It is designed and configured to be restrained. However, in use, the shafts are misaligned, so that the structural features originally possessed by the compressors, ie, geometric errors and horizontal stiffness in the structure of the spiral springs when the spiral springs deform axially and elastically Undesirable horizontal reaction forces may occur between the piston 20 and the cylinder block 10.

상기 양상 외에, 기계 장치의 다른 성분들의 크기 및 형태에 의해 완성이 되지 못하므로, 일반적으로 오 배열이 기계 부품의 구성 및 어셈블리에서 발생되는 것을 고려하여야 한다.In addition to the above aspects, due to the size and shape of the other components of the mechanical device, it is generally not considered that misalignment occurs in the construction and assembly of mechanical components.

도 1에 도시된 구성에 있어서, 상기 구동 로드(50)는 일반적으로 관형의 수평 강성 축 로드의 형태를 가짐으로써, 상기 피스톤-액추에이터 어셈블리는 상기 피스톤과 상기 실린더 블록(10) 사이의 과도한 마찰을 발생시킬 수 있는 상기 피스톤(20), 수평 성분들 위에 발생하지 않는 상기 선형 모터(40)의 자기 축력이 가해지는 단일 본체로서 동작한다.In the configuration shown in FIG. 1, the drive rod 50 is generally in the form of a tubular horizontal rigid shaft rod, so that the piston-actuator assembly is subjected to excessive friction between the piston and the cylinder block 10. The piston 20 acts as a single body to which the magnetic axial force of the linear motor 40 which does not occur, is generated above the horizontal components.

하지만, 상기 스프링들(60)은 상기 피스톤-액추에이터 위로, 상기 피스톤(20)이 움직이는 동안 상기 피스톤(20)의 압축으로부터 생성하는 축력뿐만 아니라 세기가 상기 스프링들(60)의 구성 및 어셈블리의 에러의 기능으로서 변화하는 수평력을 가한다. 상기 스프링의 동작 변형에 의해 발생한 이러한 바람직하지 못한 수평력은 상기 압축실(11)의 축에 대하여 상기 피스톤(20)을 오 배열시켜, 상기 실린더 블록(10)의 수평 반응력을 일으키고 상기 실린더 블록(10)과 상기 압축실(11) 내에서 축 왕복 운동하는 피스톤(20) 사이의 고 마찰을 일으키는 경향이 있다.However, the springs 60 are above the piston-actuator, and the strength as well as the axial force generated from the compression of the piston 20 while the piston 20 is moving is an error in the configuration and assembly of the springs 60. Apply a varying horizontal force as a function of. This undesired horizontal force generated by the operating deformation of the spring misaligns the piston 20 with respect to the axis of the compression chamber 11, causing a horizontal reaction force of the cylinder block 10 and the cylinder block 10. ) And the piston 20 axially reciprocating in the compression chamber 11 tends to cause high friction.

Sumpower 사의 미합중국 특허 제 5,525,845 호에는 상기한 구성상의 문제를 해결하기 위한 것으로, 구동 로드가 설명되어 있다. 상기 구동 로드는 상기 피스톤과 상기 구동 수단 사이에 상이한 방법으로 장착될 수 있다. 상기 구동 로드는 요구된 축 강성, 그리고 상기 구동 로드 자체에 의해 부가된 힘을 포함하여, 상기 피스톤에 작용하는 모든 수평력이 상기 피스톤과 상기 실린더 블록 사이에 제공된 공기 베어링에 의해 상기 피스톤 상에 인가된 중심 수평력을 능가하지 못하도록 하기에 충분한 수평 신장성을 가지도록 구성된다.Sumpower's US Pat. No. 5,525,845 describes a driving rod for solving the above configuration problem. The drive rod can be mounted in different ways between the piston and the drive means. The drive rod includes the required axial stiffness and the force added by the drive rod itself so that all horizontal forces acting on the piston are applied on the piston by an air bearing provided between the piston and the cylinder block. It is configured to have sufficient horizontal extensibility so as not to exceed the central horizontal force.

상기 종래의 해결책은 상기 공기 베어링에 의해 상기 피스톤 상에 생성된 중심 수평력과 호환할 수 있는 정도로 필요한 축 강성 및 수평 신장성을 가지는 크기을 갖는 단일-조각 구동 로드를 이용한다. 이러한 종래의 해결책은 상기 구동 로드에 의해 전송 또는 지지될 축력이, 상기 단일-조각 구동 로드에 유용한 길이로, 상기 원하는 수평 강성을 나타내는 후자를 방해하는 상기 후자용 단면적을 요구하는, 압축기들에 대하여 상기 구동 로드의 크기로, 적당한 강성을 허용하지 못한다. 다중 로드의 사용은 단지 이격 관계에서 제안된다(도 8). 여기서, 각 로드는 원하는 축 강성 및 수평 신장성을 가지도록 하는 치수를 갖는다. 이것은 상기 피스톤을 상기 압축실의 중심에 유지시키기 위한 상기 공기 베어링의 제공을 요구하는 복잡한 구성을 가지게 된다.The conventional solution utilizes a single-piece drive rod having a size with axial stiffness and horizontal extensibility required to be compatible with the central horizontal force generated on the piston by the air bearing. This conventional solution is for compressors where the axial force to be transmitted or supported by the drive rod requires the latter cross-sectional area to hinder the latter exhibiting the desired horizontal stiffness, to a length useful for the single-piece drive rod. Due to the size of the drive rod, it does not allow adequate stiffness. The use of multiple rods is only proposed in the spaced apart relationship (FIG. 8). Here, each rod is dimensioned to have the desired axial stiffness and horizontal extensibility. This has a complicated configuration requiring the provision of the air bearing to keep the piston in the center of the compression chamber.

미합중국 특허 제 5,525,845 호의 도 8에 제안된 바와 같이, 상기 압축실의 축에 대하여 소정 거리 이격되어 대칭적으로 위치하는 다중 로드의 제공은 상기 단일-조각 구동 로드에 관하여 이미 언급한 결함을 완전히 제거하지는 못한다. 상기 제안된 종래의 구성은 상호 이격되어 설치되어 선형 모터 압축기의 편평한 스프링 세트를 상기 실린더 블록을 지지하는 구조에 연결하는 다수의 로드들을 제공한다. 상기 다중 로드들은 요구된 강성 및 상기 수평 방향에서의 원하는 신축성을 공통으로 제공할 수 있는 크기를 가질 수 있다. 하지만, 이격된 사실로 인하여, 종래의 다중 로드는 상기 압축실의 축에 대한 상기 구동 수단의 축의 각 오 배열에 의해 생성된 수평력을 흡수하지 않는다. 후자는 팽창 및 구성에 의해 부분적으로 축상으로 변형되어야 하므로, 이러한 오 배열은 이격된 로드들에 의해 흡수되지 않는다. 한편, 상기 로드들의 요구된 축 강성은 이들이 구부러질 수 있는 크기가 되지 못하도록 하여, 상기 각 오 배열의 발생으로 인하여 길이를 감소시킨다. As suggested in FIG. 8 of US Pat. No. 5,525,845, the provision of multiple rods symmetrically positioned at a predetermined distance from the axis of the compression chamber does not completely eliminate the deficiencies already mentioned with respect to the single-piece drive rod. can not do it. The proposed conventional arrangement provides a plurality of rods which are installed spaced apart from each other to connect a flat spring set of linear motor compressor to the structure supporting the cylinder block. The multiple rods may be sized to provide in common the required rigidity and the desired stretch in the horizontal direction. However, due to the spaced apart fact, conventional multiple rods do not absorb the horizontal forces generated by the angular misalignment of the axis of the drive means relative to the axis of the compression chamber. Since the latter must be partially axially deformed by expansion and construction, this misalignment is not absorbed by the spaced rods. On the other hand, the required axial stiffness of the rods does not allow them to be bendable, reducing the length due to the occurrence of each misalignment.

도 2에 도시된 바와 같이, 회전 모터에 의해 구동되는 연결 로드-크랭크 축을 갖는 상기 왕복 압축기들은 또한 기하학적인 어셈블리 에러에 관련된 문제를 일으킨다. 이러한 압축기들은 또한 내부에서 축상으로 이동하는 왕복 피스톤(20)을 갖는 압축실(11)을 내부에 형성하는 실린더 블록(10)을 포함한다. 상기 압축실(11)은 축(12), 흡입 밸브(13a) 및 배출 밸브(13b)를 가지도록 제공된 밸브 판(33)에 의해 폐쇄된 단부, 및 실린더 헤드(14)를 포함한다.As shown in Fig. 2, the reciprocating compressors with connecting rod-crank shafts driven by a rotary motor also cause problems related to geometric assembly errors. These compressors also include a cylinder block 10 which forms therein a compression chamber 11 with a reciprocating piston 20 moving axially therein. The compression chamber 11 comprises an end closed by a valve plate 33 provided to have a shaft 12, an intake valve 13a and an outlet valve 13b, and a cylinder head 14.

도 2에 도시된 압축기에 있어서, 상기 피스톤(20)은 상기 실린더 블록에 회 전 가능하게 지지되고 회전 모터(도시안됨)에 장착된 크랭크축(35)의 형태로 구동 수단(DM)에 의해 구동된다. 상기 크랭크 축(35)은 구동 로드(50)의 큰 눈을 수납하는 단부를 포함하고, 상기 구동 로드(50)의 작은 눈은 상기 피스톤(20) 내에서 알려진 직경의 연결 핀(21) 상에 회전 가능하게 지지된다.In the compressor shown in FIG. 2, the piston 20 is driven by drive means DM in the form of a crankshaft 35 rotatably supported on the cylinder block and mounted to a rotating motor (not shown). do. The crankshaft 35 includes an end for receiving a large eye of the drive rod 50, the small eye of the drive rod 50 being on a connecting pin 21 of known diameter in the piston 20. It is rotatably supported.

도 2에 확대 도시된 바와 같이, 연결 로드-크랭크 축 메카니즘을 갖는 왕복 압축기들에 있어서, 기하학적인 어셈블리 에러는 압축실(11)의 축(12)에 수평하는 반응력(FR)의 전송을 유도하고, 상기 피스톤(20)이 상기 축(12)에 오 배열 동작하는 경향을 가지는 상황을 유도한다. 상기 피스톤(20)의 연결 핀(21)의 방향에서 주로 작용하는 이러한 반응력(RF)은 상기 피스톤(20)과 상기 실린더 블록(10) 사이의 바람직하지 못한 마찰 레벨을 생성하여, 상기 압축기의 동작에서의 에너지 소모, 및 상호 마찰 부분이 마모를 증가시킴으로써, 상기 장치의 신뢰성 및 수명을 감소시키는 결과를 가져온다.As shown enlarged in FIG. 2, in reciprocating compressors with a connecting rod-crankshaft mechanism, the geometric assembly error leads to the transmission of reaction force FR that is horizontal to the axis 12 of the compression chamber 11. This leads to a situation where the piston 20 tends to misalign with the shaft 12. This reaction force (RF), which mainly acts in the direction of the connecting pin 21 of the piston 20, creates an undesirable friction level between the piston 20 and the cylinder block 10, resulting in the operation of the compressor. The energy consumption at, and the mutual frictional parts increase wear, resulting in reduced reliability and life of the device.

상기 종래의 압축기에 있어서, 종래 기술에 의해 교시된 해결책은 압축기 돌출부 내에 형성된 길이의 단면을 갖는 구동 로드(50)를 필요한 크기로 하는 것이다. 이것은 상기 구동 로드의 요구된 축 강성을 유도하여 후자가 상기 구동 수단(DM) (크랭크 축)과 상기 피스톤(20) 사이의 힘의 전달에 견딜 수 있도록 한다. 하지만, 이것은 연결 로드의 형태로, 상기 피스톤(20)로의 모멘트의 전달을 최소화하는 수평 방향에서의 신축성을 상기 구동 로드(50)에 제공하도록 한다.In the above conventional compressors, the solution taught by the prior art is to make the drive rod 50 having the cross section of the length formed in the compressor protrusions the required size. This induces the required axial stiffness of the drive rod so that the latter can withstand the transfer of force between the drive means DM (crankshaft) and the piston 20. However, this allows the drive rod 50 to be provided in the horizontal direction, in the form of a connecting rod, which minimizes the transfer of moment to the piston 20.

저가이고 수행하기 용이하도록 하면서, 상기 선형 모터 압축기들의 구동 로드에 관련하여 상기한 바와 같이, 상기 구성은 상기 단면의 크기 조절이 상기 피스 톤(20)으로의 모멘트 전달을 원하는 레벨로 감소하기 위해 요구된 수평 신축성의 정도 및 구동 로드의 길이 한계로 인한 문제를 일으키도록 한다.As described above with respect to the drive rod of the linear motor compressors, while making it inexpensive and easy to perform, the configuration requires that the scaling of the cross section reduce the moment transfer to the piston 20 to a desired level. Problem caused by the degree of horizontal elasticity and the length limitation of the driving rod.

본 발명의 목적은 선형 또는 회전 모터를 갖는 왕복 압축기의 구동 로드들의 단면의 크기 조절 한계로 인한 종래 기술의 문제를 감안하여, 적어도 하나의 수평 방향에서 신축성 및 구동 로드용으로 형성된 길이에 무관하게 압축기 돌출부의 요구에 맞는 축 강성을 얻을 수 있는 구성을 갖고 구동 로드를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to account for the problems of the prior art, due to the limitations of the prior art due to the scaling limitations of the cross-sections of the drive rods of reciprocating compressors with linear or rotary motors, regardless of the length formed for the stretch and drive rods in at least one horizontal direction It is to provide a driving rod having a configuration that can obtain the axial rigidity to meet the needs of the protrusion.

본 발명에서 제안한 상기 구동 로드는 왕복 압축기들, 특히 가전 제품의 냉장 시스템에 이용되는 밀폐 방식의 압축기의 구성에서 용이하게 구현할 수 있는 단순한 해결책을 제공한다. 상기 압축기에서, 피스톤은 포함된 성분 부품의 수용 가능한 기하학적 어셈블리 에러에 의해 발생된 실린더 블록의 수평 반응력에 따르지 않으면서, 상기 압축기의 수명을 축소하는 마찰을 일으키기에 충분히 적절한 압축실 내부에서의 왕복 운동으로 축상으로 변위하도록 설계된다.The drive rod proposed in the present invention provides a simple solution that can be easily implemented in the configuration of a hermetic compressor, especially a hermetic compressor used in the refrigeration system of home appliances. In the compressor, the piston is a reciprocating motion inside the compression chamber that is suitable enough to cause a friction that reduces the life of the compressor, without depending on the horizontal reaction force of the cylinder block caused by the acceptable geometric assembly error of the component parts involved. It is designed to displace axially.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드는 내부에 압축실을 형성하는 실린더 블록; 후자의 축에 따라 상기 압축실 내에 축상으로 왕복 운동하는 피스톤; 상기 실린더 블록 내에서 장착되어 왕복력을 인가하는 구동 수단; 및 상기 피스톤 및 상기 구동 수단에 결합되는 구동 로드를 구비하는 왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드에 있어서, 상기 구동 로드는 상기 구동 로드의 축을 따라 나란히 위치하는 한 다발의 "n" 로드들을 포함하고, 상기 로드들 각각은 다른 로드들과 연동하여 상기 구동 로드에 주어진 크기를 갖는 단면을 나타내고, 상기 피스톤에 가해질 상기 왕복력을 전달하기에 충분한 축 강성을 나타내고, 상기 압축실의 영역에서 상기 구동 로드 및 상기 구동 수단에 의해 상기 수평 방향으로 상기 피스톤에 가해진 적어도 상기 왕복력을 흡수하기에 충분한, 상기 구동 로드의 축과 교차하는 적어도 하나의 방향에서의 신축성을 나타내는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the drive rod for the piston of the reciprocating compressor according to the present invention comprises a cylinder block forming a compression chamber therein; A piston axially reciprocating in the compression chamber along the latter axis; Drive means mounted in the cylinder block to apply a reciprocating force; And a drive rod for a piston of a reciprocating compressor having a drive rod coupled to the piston and the drive means, wherein the drive rod comprises a plurality of "n" rods positioned side by side along the axis of the drive rod, Each of the rods exhibits a cross section having a given size to the drive rod in conjunction with other rods, and exhibits sufficient axial stiffness to transmit the reciprocating force to be applied to the piston, and the drive rod and the Exhibiting elasticity in at least one direction intersecting the axis of the drive rod, sufficient to absorb at least the reciprocating force applied to the piston by the drive means in the horizontal direction.

도 1은 구동 로드가 종래 기술에 따라 구성된, 선형 모터에 의해 구동된 왕복 압축기의 실린더 블록 및 공진 어셈블리를 나타낸 단순화된 개략 종 단면도이다.1 is a simplified schematic longitudinal cross-sectional view showing a cylinder block and a resonant assembly of a reciprocating compressor driven by a linear motor, in which the drive rod is constructed according to the prior art.

도 2는 상기 왕복 압축실의 내부에 과장되게 잘못 배열된 피스톤을 갖고 회전 모터, 크랭크 축, 및 구동 로드에 의해 구동하는, 종래 기술에 따라 구성된 연결 로드의 형태로 왕복 압축기의 실린더 블록을 나타낸 단순화된 종 단면도이다.FIG. 2 is a simplified representation of a cylinder block of a reciprocating compressor in the form of a connecting rod constructed according to the prior art, driven by a rotating motor, a crankshaft, and a drive rod with an exaggerated misaligned piston inside the reciprocating compression chamber. Species section.

도 3은 본 발명에 따른 선형 모터에 의해 구동된 왕복 압축기의 실린더 블록 및 공진 어셈블리, 및 구동 로드를 나타낸 단순화된 종 단면도이다.3 is a simplified longitudinal cross-sectional view showing a cylinder block and a resonant assembly, and a drive rod of a reciprocating compressor driven by a linear motor according to the present invention.

도 4는 상호 측 방향으로 위치하는, 원형 단면을 갖는 다수의 평행 직선 로드에 의해 형성된 구동 로드를 나타낸 사시도이다.4 is a perspective view showing a drive rod formed by a plurality of parallel straight rods having a circular cross section, which are located laterally;

도 5는 도 4에 도시된 구동 로드와 유사한 것으로, 나선형으로 배열된 로드들을 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a view similar to the driving rod shown in FIG. 4, showing the rods arranged in a helical manner.

도 6은 슬리브에 의해 둘러싼 다수의 로드들에 의해 탄성 링의 형태로 형성된 구동 로드의 중심부를 나타낸 개략 사시도이다.6 is a schematic perspective view showing a central portion of a drive rod formed in the form of an elastic ring by a plurality of rods surrounded by a sleeve.

도 7은 슬리브에 의해 나선 링 형태로 둘러싼 로드들을 갖는 도 4에 도시된 구동 로드를 나타낸 사시도이다.7 is a perspective view of the drive rod shown in FIG. 4 with rods enclosed in a spiral ring form by a sleeve;

도 8은 도 7에 도시된 구동 로드와 유사한 것으로, 구동 로드의 로드들 주위에 장착된 튜브 연장부에 의해 형성된 슬리브를 갖는 구동 로드를 나타낸 도면이다.FIG. 8 is a view similar to the drive rod shown in FIG. 7, showing the drive rod with a sleeve formed by tube extensions mounted around the rods of the drive rod. FIG.

도 9는 각 터미널 블록들에 공동으로 고정된 로드들의 대향 단부를 갖는 구동 로드를 나타낸 사시도이다.9 is a perspective view of a drive rod having opposite ends of rods jointly fixed to respective terminal blocks.

도 10은 부분적으로 설명된 구동 로드의 로드들의 각 단부들이 장착된 터미널 블록 내부를 나타낸 종 단면도이다.10 is a longitudinal sectional view of the inside of a terminal block in which respective ends of the rods of the driving rod are partially described.

도 11은 다중 로드들에 의해 형성된, 2개의 단부 터미널 블록들을 갖는 구동 로드를 나타낸 분해 사시도이다.11 is an exploded perspective view showing a drive rod with two end terminal blocks, formed by multiple rods.

도 12는 도 11에 도시된 터미널 블록으로, 부분적으로 설명된 구동 로드의 로드들의 각 단부들을 확보하는 내부를 나타낸 종 단면도이다.FIG. 12 is a longitudinal sectional view of the terminal block shown in FIG. 11 showing an interior of securing respective ends of the rods of the driving rod partially explained.

도 13은 다중 로드들에 의해 형성된 터미널 블록 및 구동 로드의 각 단부를 나타낸 분해 사시도이다.13 is an exploded perspective view showing each end of a drive block and a terminal block formed by multiple rods.

도 14는 장방형 단면을 갖는 다수의 로드들에 의해 형성되고, 피스톤 및 압축기의 크랭크 축에 각각 장착될 눈들에 고정된 대향 단부를 구비하는 구동 로드를 나타낸 사시도이다.14 is a perspective view showing a drive rod formed by a plurality of rods having a rectangular cross section and having opposing ends fixed to the eyes to be mounted to the crankshaft of the piston and the compressor, respectively.

도 15는 도 14에 도시된 구동 로드를 나타낸 단면도이다.FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating the driving rod illustrated in FIG. 14.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 구동 로드의 구성은 선형 모터 또는 회전 모터에 의해 구동된 왕복 압축기들에 적용되도록 설계된다.As mentioned above, the configuration of the drive rod according to the invention is designed to be applied to reciprocating compressors driven by a linear motor or a rotary motor.

도 3은 도 1에 포함된 선형 모터를 갖는 왕복 압축기를 구성하는 동일한 구성 요소를 도시하고, 동일한 참조 번호는 동일 구성으로 설명되고, 상기 구동 로드(50)의 구성 및 어셈블리에 관하여 만 구성의 차이가 있다.FIG. 3 shows the same components constituting the reciprocating compressor with the linear motor included in FIG. 1, the same reference numerals are described with the same configuration, and only the configuration difference with respect to the configuration and assembly of the drive rod 50. There is.

도 3을 참조하면, 상기 구동 수단(DM)은 액추에이터(30) 및 한 쌍의 스프링(60)에 의해 구성된다. 상기 액추에이터(30)는 기본 구조(30a), 내부 관형 돌출부(30b), 및 외부 관형 돌출부(30c)를 포함한다. 상기 기본 구조(30a)는 상기 압축실(11)의 축(12)에 교차하도록 형성되어 있다. 상기 내부 관형 돌출부(30b)는 상기 피스톤(20)에 밀접하게 고정된다. 상기 외부 관형 돌출부(30c)는 상기 자기 장기(31)를 운반한다. 상기 구동 로드(50)는, 2개의 스프링(60)의 인접 단부들에 장착된, 상기 피스톤(20)에 고정된 단부 및 지지대(70)에 고정된 대향 단부를 가지도록 구성된다. 상기 구동 로드(50)는 상기 압축실(11)의 축(12)에 동심을 이루는 나선 형태의 구성을 갖는다. 상기 2개의 스프링(60)의 대향 단부들은 실린더 블록(10)에 장착되어, 상기 스프링(60)은 압축실(11)의 축(12)에 따라 위치하는 구동 로드(50)에 의해 상기 피스톤(20)에 전달될 대향 축력을 상기 지지대(70) 위로 제공할 수 있게 된다.Referring to FIG. 3, the drive means DM is constituted by an actuator 30 and a pair of springs 60. The actuator 30 includes a basic structure 30a, an inner tubular protrusion 30b, and an outer tubular protrusion 30c. The basic structure 30a is formed to intersect the shaft 12 of the compression chamber 11. The inner tubular protrusion 30b is tightly fixed to the piston 20. The outer tubular protrusion 30c carries the magnetic organ 31. The drive rod 50 is configured to have an end fixed to the piston 20 and an opposite end fixed to the support 70, mounted to the adjacent ends of the two springs 60. The drive rod 50 has a spiral configuration concentric with the shaft 12 of the compression chamber 11. Opposite ends of the two springs 60 are mounted to the cylinder block 10, the springs 60 being driven by a drive rod 50 located along the axis 12 of the compression chamber 11. It is possible to provide the opposing axial force to be transmitted to 20 above the support 70.

상기 지지대(70)는 상이한 방법으로 구성될 수 있지만, 상기 피스톤(20) 및 상기 스프링(60)의 인접 단부들과 연동한 축 왕복 운동이 상기 구동 수단(30)에 어떠한 간섭을 주지않으면서 수행될 필요가 있다. 상기 실시예의 구성에 의하면, 상 기 지지대(70)는 상기 압축실(11)의 축(12)에 수직하고 상기 액추에이터(30)의 기본 구조(30a)의 대향 측면에 위치하는, 상호 평행한 평면에 위치하는 한 쌍의 슈(shoes)(71)를 포함한다. 상기 슈(71)는 상기 액추에이터(30)의 기본 구조(30a)에 제공된 각 창들(33)을 통하여 위치하는 스페이서들(72)에 의해 축 상에 상호 연결된다.The support 70 can be configured in different ways, but the axial reciprocating motion in conjunction with the adjacent ends of the piston 20 and the spring 60 is performed without any interference to the drive means 30. Need to be. According to the configuration of this embodiment, the support 70 is a plane parallel to each other, perpendicular to the axis 12 of the compression chamber 11 and located on opposite sides of the basic structure 30a of the actuator 30. And a pair of shoes 71 located at. The shoe 71 is interconnected on an axis by spacers 72 which are located through respective windows 33 provided in the basic structure 30a of the actuator 30.

후자가 구동 로드(50)를 통하여 상기 피스톤(20)에 전달될 경향을 갖도록 탄성적으로 및 축상으로 변형되는 경우, 도 3에 도시된 바람직한 구성은 상기 스프링들(60)에 의해 생성된 수평력을 만든다.When the latter is elastically and axially deformed to have a tendency to be transmitted to the piston 20 through the drive rod 50, the preferred configuration shown in FIG. 3 is based on the horizontal force generated by the springs 60. Make.

본 발명에 의하면, 상기 스프링들(60)에 의해 생성된 상기 예측 수평력을 흡수하기 위하여, 구동 로드(50)는 상기 피스톤(20)의 변위축을 따라 나란히 위치하는 한 다발의 "n" 로드들(51)을 포함한다. 상기 로드들(51) 각각은 상기 로드들(51) 각각은 다른 로드들(51)과 연동하여 상기 구동 로드(50)에 주어진 크기를 갖는 단면을 나타내고, 상기 피스톤(20)에 가해 질 상기 왕복력을 전달하기에 충분한 축 강성을 나타내고, 상기 압축실(11)의 영역에서 상기 구동 로드(50) 및 상기 구동 수단(DM)에 의해 상기 수평 방향으로 상기 피스톤(20)에 가해진 적어도 상기 왕복력을 흡수하기에 충분한, 상기 구동 로드(50)의 축과 교차하는 적어도 하나의 방향에서의 신축성을 나타낸다.According to the present invention, in order to absorb the predicted lateral force generated by the springs 60, the drive rod 50 is provided with a bundle of "n" rods (1) positioned side by side along the displacement axis of the piston 20 ( 51). Each of the rods 51 exhibits a cross-section with each of the rods 51 having a size given to the drive rod 50 in conjunction with other rods 51, and the reciprocation to be applied to the piston 20. At least the reciprocating force exerted on the piston 20 in the horizontal direction by the drive rod 50 and the drive means DM in the region of the compression chamber 11, exhibiting axial rigidity sufficient to transmit a force It exhibits elasticity in at least one direction intersecting the axis of the drive rod 50, sufficient to absorb it.

한 다발의 로드들(51)의 형태로서 적당한 재료, 보통 강으로 형성된 상기 구동 로드(50)의 구성은 상기 로드들(51) 각각이 상기 구동 로드(50)에 상기 피스톤(20) 및 상기 구동 수단(DM) 사이의 축력의 요구된 전달에 견디기에 충분한 축 강성을 부가하는데 필요한 상기 단면적의 1/n에 대응하는 단면적을 갖는 크기를 가지도록 한다. 도 3 내지 도 13에 설명된 구성에 의하면, 상기 구동 로드(50)는 상기 액추에이터(30) 및 상기 스프링(60)을 포함한다.The configuration of the drive rod 50 formed of a suitable material, usually steel, in the form of a bundle of rods 51 is such that each of the rods 51 is connected to the drive rod 50 with the piston 20 and the drive. To have a size with a cross-sectional area corresponding to 1 / n of the cross-sectional area necessary to add sufficient axial stiffness to withstand the required transfer of axial force between the means DM. According to the configuration described in FIGS. 3 to 13, the drive rod 50 includes the actuator 30 and the spring 60.

상기한 특징 외에, 상기 로드들(51)의 단면은, 상기 결정된 수평 방향에서의 로드들(51)의 관성 모멘트들의 합이 상기 로드들(51)의 단면적들의 합에 대응하는 단면적을 갖는 단일-조각 구동 로드의 상기 수평 방향의 관성 모멘트의 정수 분율이도록 하는 크기로 구성된다.In addition to the above features, the cross-section of the rods 51 is a single- having a cross-sectional area where the sum of the moments of inertia of the rods 51 in the determined horizontal direction corresponds to the sum of the cross-sectional areas of the rods 51. And an integer fraction of the horizontal moment of inertia of the engraving drive rod.

도 4 내지 도 13에 도시된 구성에 있어서, 상기 로드들(51)은 동일한 원형 단면을 나타내고, 상기 구동 로드(50)의 수평 신축성은 상기 구동 로드(50)의 축을 수평하는 어느 방향으로 동일하게 이루어진다.In the configuration shown in FIGS. 4 to 13, the rods 51 exhibit the same circular cross section, and the horizontal elasticity of the drive rod 50 is the same in any direction horizontal to the axis of the drive rod 50. Is done.

상기 동일한 원형 단면을 갖는 로드들(51)의 경우에, 상기 축 방향에서의 상기 로드들(51)의 관성 모멘트들의 합은 다음에 설명되는 수학식 1 및 2를 고려하여, 상기 "n" 로드들(51)의 단면적들의 합에 대응하는 단면적을 갖는 단일-조각 구동 로드(50)의 동일 축 방향에서 관성 모멘트의 분율 "n"에 대응한다.In the case of the rods 51 having the same circular cross section, the sum of the moments of inertia of the rods 51 in the axial direction is equal to the " n " rod in consideration of Equations 1 and 2 described below. Corresponds to the fraction "n" of the moment of inertia in the same axial direction of the single-piece drive rod 50 having a cross-sectional area corresponding to the sum of the cross-sectional areas of the fields 51.

- A1은 단일-조각 구동 로드의 원형 단면적이고;A 1 is a circular cross section of a single-piece drive rod;

- A2는 한 다발의 "n" 로드들(51)에 의해 형성된 구동 로드의 로드들(51) 각각의 원형 단면적이고;A 2 is a circular cross section of each of the rods 51 of the drive rod formed by a bundle of “n” rods 51;

- K1 및 K2는 각각 단일-조각 구동 로드 및 각 로드(51)의 수평 강성이고;K 1 and K 2 are the single-piece drive rods and the horizontal stiffness of each rod 51, respectively;

- K2 res.는 한 다발의 "n" 로드들(51)의 결과로 얻어진 수평 강성이고;K 2 res. Is the horizontal stiffness obtained as a result of one bundle of “n” rods 51;

- R1 및 R2는 각각 다중 로드(51)에 의해 형성된 상기 단일-조각 구동 로드 및 상기 구동 로드의 반경이고; R 1 and R 2 are the radius of the single-piece drive rod and the drive rod respectively formed by multiple rods 51;

- I는 상기 수평 방향에서의 각 로드(51)의 관성 모멘트이다.I is the moment of inertia of each rod 51 in the horizontal direction.

- 그래서, 상기 구동 로드의 반경(R2)는 아래 수학식 1에 의해 얻어진다.Thus, the radius R 2 of the drive rod is obtained by the following equation.

Figure 112007053697506-PCT00001
Figure 112007053697506-PCT00002
Figure 112007053697506-PCT00003
⇒ ⇒
Figure 112007053697506-PCT00001
Figure 112007053697506-PCT00002
Figure 112007053697506-PCT00003
⇒ ⇒

관성 모멘트에 비례하는 강성(K)은 아래 수학식 2에 의해 얻어진다.Stiffness K proportional to the moment of inertia is obtained by the following equation (2).

Figure 112007053697506-PCT00004
Figure 112007053697506-PCT00004

로드에 대한 K1 비례 R4 1 K1 proportional to rod R 4 1

Figure 112007053697506-PCT00005
Figure 112007053697506-PCT00005

Figure 112007053697506-PCT00006
Figure 112007053697506-PCT00006

Figure 112007053697506-PCT00007
Figure 112007053697506-PCT00007

결 과result

원형부의 한 다발의 "n" 로드들(51)의 수평 강성(K2res .)은 구동 로드를 형성하는 상기 다발을 형성하는 "n" 로드들(51)의 단면적(A1)을 갖는 단일-조각 구동 로드의 상기 수평 강성(K1)의 분율 "n"에 만 대응한다.The horizontal stiffness K 2res of one bundle of “n” rods 51 of the circular portion has a single- sided cross-sectional area A 1 of the “n” rods 51 forming the bundle forming a drive rod . It corresponds only to the fraction "n" of the horizontal stiffness K1 of the engraving drive rod.

도 4, 도 5, 도 7, 도 8, 도 11, 및 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 로드들(51)은 상호 직선적으로 평행하게, 상기 구동 로드(50)의 축 주위에 대칭적으로 위치한다. 도 5에 도시된 구성에 의하면, 상기 로드들(51)은 상기 구동 로드(50)의 길이 주위에, 상기 축에 대하여 나선 형태로 대칭적으로 제공된다.4, 5, 7, 8, 11, and 13, the rods 51 are linearly parallel to each other, symmetrically about an axis of the drive rod 50. Located. According to the configuration shown in FIG. 5, the rods 51 are provided symmetrically in the form of a spiral with respect to the axis around the length of the drive rod 50.

상기 구동 로드들(50)의 돌출부가 감소된 단면을 갖는 큰 수 "n"의 더 얇은 로드들(51)로 되는 경우, 상기 다발의 로드들의 적어도 하나의 로드(51)는 변형되어 상기 구동 로드를 파괴시킨다. 이 경우에, 상기 다발의 로드들(51)은 적어도 하나의 슬리브(80)에 의해 중앙에서 공동으로 둘러싸여, 상기 구동 로드(50)의 종방향 연장부를 차지한다. 도 6을 참조하면, 상기 슬리브(80)는 탄성 중합 재료의 금속에서 탄성 링(81)의 형태를 가지고, 수학식 3으로 표현되는 상기 로드들(51)을 누를 수 있도록 하는 크기를 가지고, 다른 것들에 대해 하나를 가진다.When the protrusion of the drive rods 50 becomes a large number " n " thinner rods 51 having a reduced cross section, at least one rod 51 of the bundle rods is deformed and the drive rod Destroy. In this case, the bundles of rods 51 are collectively enclosed centrally by at least one sleeve 80 to occupy the longitudinal extension of the drive rod 50. Referring to FIG. 6, the sleeve 80 has the form of an elastic ring 81 in the metal of the elastomeric material, and has a size to press the rods 51 represented by Equation 3, Have one for things.

Figure 112007053697506-PCT00008
Figure 112007053697506-PCT00008

Figure 112007053697506-PCT00009
Figure 112007053697506-PCT00009

도 7을 참조하면, 상기 슬리브(80)는 어느 적당한 재료에 의해 제조된 튜브 연장부(83)에 의해 형성되어 소정 수평 강성을 상기 구동 로드(50)에 부가하고, 상기 다발의 로드들(51) 주위에, 소형 갭을 갖도록 장착된다.Referring to FIG. 7, the sleeve 80 is formed by a tube extension 83 made of any suitable material to add a predetermined horizontal stiffness to the drive rod 50 and to the rods 51 of the bundle. ), It is mounted to have a small gap.

도 9 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 로드들(50)은 상기 구동 로드(50)의 단부들을 형성하는 대향 단부들을 포함하고, 다른 금속 또는 비금속 재료로 다른 구성을 나타내는 각 터미널 블록들(90)에 공통으로 고정된다.9 to 14, the rods 50 include opposing ends forming the ends of the drive rod 50, and each terminal block having a different configuration with a different metal or nonmetallic material ( 90) in common.

선형 모터들에 의해 구동된 상기 압축기들에 적용되는 상기 구동 로드들(50)의 경우에, 상기 터미널 블록들(90)은 상기 피스톤(20) 및 상기 스프링들(60)의 지지대(70)에 상기 구동 로드(50)의 장착 수단을 형성하도록 구성된다.In the case of the drive rods 50 applied to the compressors driven by linear motors, the terminal blocks 90 are connected to the support 70 of the piston 20 and the springs 60. It is configured to form the mounting means of the drive rod 50.

도 9 및 도 10에 도시된 실시예에 의하면, 각 터미널 블록(90)은 외부로 사사산이 형성된 관형 본체(91)를 포함한다. 상기 관형 본체(91)는 확대된 단부 헤드(91a) 및 하우징(91b)을 갖는다. 상기 확대된 단부 헤드(91a)는 상기 로드들(51)로 회전하는 육각형 단부 너트의 형태를 가진다. 상기 하우징(91b)은 상기 확대된 단부 헤드(91a) 및 상기 관형 본체(91)의 길이의 적어도 일부를 통하여 축상으로 형성된다. 또한, 도 3에 도시된 상기 구성은 상기 터미널 블록들(90)이 상기 피스톤(20) 및 상기 지지대(70)에 각각 제공된 대응하는 나사형 오리피스들(23 및 73)(도 3)에 나사산이 형성된 관형 본체(91)을 가질 수 있도록 한다. 도 10에 도시된 구성에 의하면, 상기 다발의 로드들(51)의 단부들은 상기 각 관형 본체(91)의 하우징(91)의 내부에서의 간섭, 용접, 아교 접착, 기계적인 리버팅, 또는 다른 적당한 처리에 의해 바람직하게 밀접하게 조립 및 고정된다.According to the embodiment shown in FIGS. 9 and 10, each terminal block 90 includes a tubular body 91 formed with an external thread. The tubular body 91 has an enlarged end head 91a and a housing 91b. The enlarged end head 91a has the form of a hexagonal end nut that rotates with the rods 51. The housing 91b is formed axially through at least a portion of the enlarged end head 91a and the length of the tubular body 91. In addition, the arrangement shown in FIG. 3 allows the terminal blocks 90 to be threaded to corresponding threaded orifices 23 and 73 (FIG. 3) provided at the piston 20 and the support 70, respectively. It is possible to have a tubular body 91 formed. According to the configuration shown in FIG. 10, the ends of the rods 51 of the bundle may have interference, welding, glueing, mechanical reversing, or otherwise inside the housing 91 of each tubular body 91. It is preferably closely assembled and fixed by proper treatment.

도 11 및 도 12의 실시예에서, 터미널 블록들(90)은 외부에 나사산이 형성되어 있고 확대된 단부 헤드(92a)를 갖는 연장 본체(2)를 포함한다. 하지만, 상기 구성에 의하면, 상기 로드들(51)의 단부들(52)은 측 방향으로 구부러져, 상기 터미널 블록들(90)은 알루미늄, 플라스틱 또는 다른 적당한 재료에 의해 상기 단부들(52) 상에 몰드되거나 주입되어, 상기 구동 로드(50)와 상기 터미널 블록들(90) 사이에 필요한 기계적인 고정(anchorage)을 확보한다.In the embodiment of FIGS. 11 and 12, the terminal blocks 90 comprise an extension body 2 having a threaded exterior and an enlarged end head 92a. However, according to the above configuration, the ends 52 of the rods 51 are bent laterally so that the terminal blocks 90 are formed on the ends 52 by aluminum, plastic or other suitable material. Molded or injected to ensure the necessary mechanical anchorage between the drive rod 50 and the terminal blocks 90.

도 13에 도시된 실시예에서, 각 터미널 블록은 상호 고정될 한 쌍의 판(93)에 의해 형성되어, 상기 로드들(51)의 각 단부를 삽입한다(sandwiching). 상기 판들(93)의 하나 또는 둘은 상기 다발의 로드들(51)의 인접 단부의 연장부의 각 단면부를 가지고 조립하도록 구성된 리세스(93a)를 내부에 가지도록 제공된다. 상기 연장부는 측 방향으로 구부러져, 상기 구동 로드(50)의 단부를 각 터미널 블록(90)에 체결하는 것으로 촉진시킨다. 상기 판들(93)은 조임 나사(도시안됨)의 경로용 오리피스들(93b)을 포함하는 것이 바람직하다.In the embodiment shown in FIG. 13, each terminal block is formed by a pair of plates 93 to be fixed to each other, sandwiching each end of the rods 51. One or two of the plates 93 are provided to have a recess 93a configured to assemble with each cross section of the extension of the proximal end of the bundles of rods 51. The extension is bent laterally to facilitate the fastening of the end of the drive rod 50 to each terminal block 90. The plates 93 preferably include path orifices 93b for the tightening screw (not shown).

도 14 및 도 15에 도시된 상기한 바와 같은 실시예에서, 상기 구동 로드(50)는 연결 로드의 형태로 설계되어, 상기 피스톤(20)이 구동 수단(DM)에 의해 크랭크 축(35)(도 2)의 형태로 구동되는, 방식의 왕복 압축에서 동작한다. 상기 방식의 구성에 있어서, 상기 구동 로드(50)의 터미널 블록들(90)은 상기 피스톤(20)의 연결 핀(21) 및 상기 크랭크 축(35) 주위에 각각 회전 가능하게 지지될 눈들(94)에 의해 형성된다.In the embodiment as described above in FIGS. 14 and 15, the drive rod 50 is designed in the form of a connecting rod so that the piston 20 is driven by a drive means DM to the crankshaft 35 ( Driven in the form of FIG. 2). In the above configuration, the terminal blocks 90 of the drive rod 50 are eyes 94 to be rotatably supported around the connecting pin 21 and the crankshaft 35 of the piston 20, respectively. Is formed by

상기 액추에이터(30)가 상기 크랭크 축(35)에 의해 형성된 어셈블리에 있어서, 상기 구동 로드(50)는 상호 측 방향에 위치하는 다수의, 즉 "n" 직선 병렬 로드들(51)을 포함한다. 각 로드(51)는 단일-조각 구동 로드의 장방형 단면의 크기 "L"에 대응하는 크기(L), 및 상기 단일-조각 구동 로드의 단면의 다른 크기 "H"의 분율에 대응하는 다른 크기 "h"을 갖는 장방형 단면을 가진다. 그래서, 각 로드(51)의 동일한 장방형 단면적은 상기 단일-조각 구동 로드의 단면적의 분율 "n"에 대응한다. 그래서, 동일 비율이 각 로드(51)의 축 방향에서의 관성 모멘트와 상기 단일-조각 구동 로드의 축 방향에서의 관성 모멘트 사이의 관계에 적용된다. 상기 로드들(51)의 단면적들의 합은 상기 기준 단일-조각 구동 로드의 단면적에 대응한다. 그래서, "n" 로드들(51)을 갖는 구동 로드(50)는 다중 로드를 갖는 상기 구동 로드(50)의 "n" 로드들(51)의 단면적들의 합에 대응하는 단면적을 갖는 하나의 로드에 의해 형성된 상기 구동 로드에 의해 얻어진 것과 같은 축 강성을 가진다.In the assembly in which the actuator 30 is formed by the crankshaft 35, the drive rod 50 comprises a plurality of, i.e., "n" straight parallel rods 51 which are located in the lateral direction. Each rod 51 has a size L corresponding to the size "L" of the rectangular cross-section of the single-piece drive rod, and another size "corresponding to the fraction of another size" H "of the cross-section of the single-piece drive rod. It has a rectangular cross section with h ". Thus, the same rectangular cross-sectional area of each rod 51 corresponds to the fraction "n" of the cross-sectional area of the single-piece drive rod. The same ratio is thus applied to the relationship between the moment of inertia in the axial direction of each rod 51 and the moment of inertia in the axial direction of the single-piece drive rod. The sum of the cross sectional areas of the rods 51 corresponds to the cross sectional area of the reference single-piece drive rod. Thus, the drive rod 50 having the "n" rods 51 has one rod having a cross-sectional area corresponding to the sum of the cross-sectional areas of the "n" rods 51 of the drive rod 50 having multiple rods. It has the same axial rigidity as that obtained by the drive rod formed by the.

도 14 및 도 15의 구성에 있어서, 상기 로드들(51)은 장방형 영역을 가진다. 큰 치수 "L"에 평행한 상기 수평 방향에서의 각 로드(51)의 관성 모멘트는 동일 방향에서의 동일 단면 크기 "L"을 갖는 단일 구조-구동 로드의 관성 모멘트에 대응한다. 상기 수평 방향이 상기 피스톤(20)의 연결 핀(21)의 축에 수직하도록 상기 구동 로드(50)가 장착됨에 주목하여야 한다. 상기 피스톤(20)에 대한 상기 구동 로드(50)의 연결은 상기 후자가 상기 구동 로드(50)의 상대적인 각 위치에 무관하게 상기 압축실(11)에서의 동축 배열 위치에 유지될 수 있도록 한다.In the configuration of FIGS. 14 and 15, the rods 51 have a rectangular area. The moment of inertia of each rod 51 in the horizontal direction parallel to the large dimension "L" corresponds to the moment of inertia of a single structure-driven rod having the same cross-sectional size "L" in the same direction. It should be noted that the drive rod 50 is mounted such that the horizontal direction is perpendicular to the axis of the connecting pin 21 of the piston 20. The connection of the drive rod 50 to the piston 20 allows the latter to be held in a coaxial arrangement position in the compression chamber 11 regardless of the relative angular position of the drive rod 50.

하지만, 상기 로드들(51)의 장방형 단면의 다른 크기 "h"의 방향에서, 즉 상기 피스톤(20)의 연결 핀(21)의 축에 평행하고 동일 평면 상에 위치하는 방향에서, 상기 전방 방향에 수직하는 상기 다른 방향에서의 상기 로드들(51)의 관성 모멘트들의 합은 However, in the direction of a different size "h" of the rectangular cross section of the rods 51, ie in the direction parallel to and parallel to the axis of the connecting pin 21 of the piston 20, in the forward direction The sum of the moments of inertia of the rods 51 in the other direction perpendicular to

다음에 설명되는 수학식 4를 고려하여, 상기 동일 방향에서 상기 로드들(51)의 크기들 "h"의 합에 동일하고, 상기 동일 방향에서 상기 대응하는 단면 크기 "L"을 갖는 상기 단일-조각 구동 로드의 동일 축 방향에서의 관성 모멘트의 분율 "n"에 대응한다.Taking into account Equation 4 described below, the single- having the same cross-sectional size "L" in the same direction and equal to the sum of the sizes "h" of the rods 51 in the same direction It corresponds to the fraction "n" of the moment of inertia in the same axial direction of the engraving drive rod.

- A1은 단일-조각 구동 로드의 장방형 단면적이고;A 1 is a rectangular cross section of a single-piece drive rod;

- A2는 한 다발의 "n" 로드들(51)에 의해 형성된 구동 로드의 로드들(51) 각각의 장방형 단면적이고;A 2 is a rectangular cross section of each of the rods 51 of the drive rod formed by one bundle of “n” rods 51;

- K1 및 K2는 각각 단일-조각 구동 로드 및 각 로드(51)의 수평 강성이고;K 1 and K 2 are the single-piece drive rods and the horizontal stiffness of each rod 51, respectively;

- K2 res.는 상기 수평 방향에서 한 다발의 "n" 로드들(51)의 결과로 얻어진 강성이고;K 2 res. Is the stiffness obtained as a result of one bundle of "n" rods 51 in the horizontal direction;

- I1 및 I2는 각각 상기 수평 방향에서의 상기 단일-조작 구동 로드 및 각 로드(51)의 관성 모멘트이다.I 1 and I 2 are the moment of inertia of the single-operation drive rod and each rod 51 in the horizontal direction, respectively.

- 그래서, A1, A12, 및 h는 아래 수학식 4로 얻어진다.So, A 1 , A 12 , and h are obtained by the following equation (4).

Figure 112007053697506-PCT00010
Figure 112007053697506-PCT00010

Figure 112007053697506-PCT00011
Figure 112007053697506-PCT00011

상기 단일-조각 구동 로드 및 다중 로드를 갖는 상기 구동 로드(50)의 로드들(51)은 상기 장방형 단면의 큰 측면의 동일 크기 "L"를 가진다.The rods 51 of the drive rod 50 with the single-piece drive rod and multiple rods have the same size "L" of the large side of the rectangular cross section.

Figure 112007053697506-PCT00012
Figure 112007053697506-PCT00012

Figure 112007053697506-PCT00013
Figure 112007053697506-PCT00013

Figure 112007053697506-PCT00014
Figure 112007053697506-PCT00014

Figure 112007053697506-PCT00015
Figure 112007053697506-PCT00015

그 결과,As a result,

Figure 112007053697506-PCT00016
Figure 112007053697506-PCT00016

Figure 112007053697506-PCT00017
Figure 112007053697506-PCT00017

그래서, 상기 장방형 단면을 갖는 한 다발의 "n" 로드들(51)의 수평 강성 (K2res)은 본 발명의 구동 로드(50)를 형성하는 상기 다발을 형성하는 상기 "n" 로드들(51)의 단면적들(A2)의 합에 대응하는 단면적(A1)으로 나타내는 단일-조각 구동 로드의 수평 강성(K)의 분율 "n", 그리고 상기 방향에서 상기 구동 로드(50)를 형성하는 상기 로드들(51)의 대응 단면 크기들(h)의 합에 대응하는 단면 크기 "H"에 대응한다.Thus, the horizontal stiffness K 2 res of the bundle of “n” rods 51 having the rectangular cross section is such that the “n” rods forming the bundle forming the drive rod 50 of the present invention ( The fraction "n" of the horizontal stiffness K of the single-piece drive rod represented by the cross-sectional area A 1 corresponding to the sum of the cross-sectional areas A 2 of 51) and the drive rod 50 in the direction Corresponds to the cross-sectional size "H" corresponding to the sum of the corresponding cross-sectional sizes h of the rods 51.

도 14 및 도 15에 도시된 상기 구동 로드(50)의 한 다발의 로드들(51)이 도 5, 도 6, 및 도 7에 대하여 설명된 형태들 중의 하나에 따라 구성된 적어도 하나의 슬리브(80)에 의해 둘러싸인다는 것으로 이해하여야 한다. At least one sleeve 80 of one of the rods 51 of the drive rod 50 shown in FIGS. 14 and 15 is constructed in accordance with one of the forms described with respect to FIGS. 5, 6, and 7. It should be understood that it is surrounded by).

본 발명에 의하면, 상기 구동 로드를 형성하는 로드들의 단면 및 개수가 최적 축 강성 및 수평 신축성을 가지도록 하여, 상기 실린더 블록의 압축실 내의 피스톤의 왕복 운동이 상기 압축기의 수명을 감소시키는 마찰을 발생시키지 않도록 한다. According to the present invention, the cross section and the number of rods forming the drive rods have optimal axial rigidity and horizontal elasticity, so that the reciprocating motion of the piston in the compression chamber of the cylinder block generates friction which reduces the life of the compressor. Don't let that happen.

Claims (21)

내부에 압축실(11)을 형성하는 실린더 블록(10);A cylinder block 10 forming a compression chamber 11 therein; 후자의 축에 따라 상기 압축실(11) 내에 축상으로 왕복 운동하는 피스톤(20);A piston 20 reciprocating axially in the compression chamber 11 along the latter axis; 상기 실린더 블록(10) 내에서 장착되어 왕복력을 인가하는 구동 수단(DM); 및Drive means (DM) mounted in the cylinder block (10) to apply a reciprocating force; And 상기 피스톤(20) 및 상기 구동 수단(DM)에 결합되는 구동 로드(50)를 구비하는 왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드에 있어서,In the drive rod for the piston of the reciprocating compressor having a drive rod 50 coupled to the piston 20 and the drive means DM, 상기 구동 로드(50)는 상기 구동 로드(50)의 축을 따라 나란히 위치하는 한 다발의 "n" 로드들(51)를 포함하고, 상기 로드들(51) 각각은 다른 로드들(51)과 연동하여 상기 구동 로드(50)에 주어진 크기를 갖는 단면을 나타내고, 상기 피스톤(20)에 가해질 상기 왕복력을 전달하기에 충분한 축 강성을 나타내고, 상기 압축실(11)의 영역에서 상기 구동 로드(50) 및 상기 구동 수단(DM)에 의해 상기 수평 방향으로 상기 피스톤(20)에 가해진 적어도 상기 왕복력을 흡수하기에 충분한, 상기 구동 로드(50)의 축과 교차하는 적어도 하나의 방향에서의 신축성을 나타내는 왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드.The drive rod 50 comprises a bundle of " n " rods 51 positioned side by side along the axis of the drive rod 50, each of the rods 51 interlocking with the other rods 51. The cross section having a given size to the drive rod 50, the stiffness sufficient to transmit the reciprocating force to be applied to the piston 20, and the drive rod 50 in the region of the compression chamber 11. And elasticity in at least one direction intersecting the axis of the drive rod 50 sufficient to absorb at least the reciprocating force applied to the piston 20 in the horizontal direction by the drive means DM. Drive rod for piston of reciprocating compressor shown. 제 1 항에 있어서, 상기 로드들(51) 각각은 상기 구동 로드(50)에 상기 충분한 축 강성을 부가하는데 필요한 상기 단면적의 1/n에 대응하는 단면적을 가지고, 상기 로드들(51)의 단면은, 상기 수평 방향에서 상기 로드들(51)의 관성 모멘트들의 합이 상기 수평 방향에서 상기 로드들(51)의 단면적들의 합에 대응하는 단면적을 가지는 단일-조각 구동 로드의 관성 모멘트의 분율이도록 하는 크기를 갖는 왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드.2. The cross-section of the rods 51 according to claim 1, wherein each of the rods 51 has a cross-sectional area corresponding to 1 / n of the cross-sectional area required to add the sufficient axial rigidity to the drive rod 50. Is such that the sum of the moments of inertia of the rods 51 in the horizontal direction is a fraction of the moment of inertia of the single-piece drive rod having a cross-sectional area corresponding to the sum of the cross-sectional areas of the rods 51 in the horizontal direction. Drive rod for piston of reciprocating compressor of size. 제 2 항에 있어서, 상기 로드들(51)의 관성 모멘트들의 합은 상기 로드들(51)의 단면적들의 합에 대응하는 단면적을 갖는 단일-조각 구동 로드(50)의 관성 모멘트의 분율 "n"에 대응하는 왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드.The fraction "n" of the moment of inertia of the single-piece drive rod 50 having a cross-sectional area corresponding to the sum of the cross-sectional areas of the rods 51. Drive rod for piston of reciprocating compressor. 제 2 항에 있어서, 상기 로드들(51)의 관성 모멘트들의 합은 상기 로드들(51)의 단면적들의 합에 대응하는 단면적을 갖는 단일-조각 구동 로드(50)의 관성 모멘트의 분율 "n2"에 대응하는 왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드.3. The fraction "n2" of the moment of inertia of the single-piece drive rod 50, according to claim 2, wherein the sum of the moments of inertia of the rods 51 has a cross-sectional area corresponding to the sum of the cross-sectional areas of the rods 51. Drive rod for piston of reciprocating compressor. 제 2 항에 있어서, 상기 로드들(51)은 상호 측 방향에, 상기 피스톤(20)의 변위 축 주위에 대칭적으로 위치하는 왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드.3. The drive rod of claim 2, wherein the rods (51) are symmetrically positioned about the displacement axis of the piston (20) in the lateral direction. 제 5 항에 있어서, 상기 로드들(51)은 상호 직선적으로 평행하는 왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드.A drive rod for a piston of a reciprocating compressor according to claim 5, wherein the rods (51) are linearly parallel to each other. 제 5 항에 있어서, 상기 로드들(51)은 나선 형태로 배열되는 왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드.6. The drive rod of claim 5, wherein the rods (51) are arranged in a spiral form. 제 5 항에 있어서, 상기 로드들(51)은 어느 수평 방향에서 동일한 신축성을 갖는 원형 단면을 나타내는 왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드.A drive rod for a piston of a reciprocating compressor according to claim 5, wherein the rods (51) exhibit a circular cross section having the same elasticity in any horizontal direction. 제 2 항에 있어서, 상기 로드들(51)은 상호 측 방향에, 직선적으로 평행하고, 상기 로드들(51) 각각은 단일-조각 구동 로드의 장방형 단면의 크기(L) 및 상기 단일-조각 구동 로드의 단면의 다른 크기(H)의 분율 "n"에 대응하는 다른 크기(h)에 대응하는 장방형 단면을 가지고, 상기 후자의 단면은 다중 로드들(51)를 갖는 상기 구동 로드의 "n" 로드들(51)의 단면적들의 합에 대응하는 왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드.3. The rods (51) of claim 2, wherein the rods (51) are linearly parallel to each other in a lateral direction, each of the rods (51) having a size (L) of the rectangular cross section of the single-piece drive rod and the single-piece drive. Has a rectangular cross section corresponding to a different size h corresponding to a fraction "n" of a different size H of the cross section of the rod, the latter cross section having an "n" of the drive rod with multiple rods 51. The drive rod for the piston of the reciprocating compressor corresponding to the sum of the cross-sectional areas of the rods 51. 제 2 항에 있어서, 상기 로드들(51)은 상기 구동 로드(50)의 종방향 연장부를 차지하는 적어도 하나의 슬리브(80)에 의해 공동으로 중앙에 둘러싸이는 왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드.3. The drive rod of claim 2, wherein the rods (51) are jointly centrally surrounded by at least one sleeve (80) which occupies a longitudinal extension of the drive rod (50). 제 10 항에 있어서, 상기 슬리브(80)는 각각에 대해 상기 로드들(51)을 누르는 탄성 링(81)에 의해 형성되는 왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드.11. The drive rod of claim 10 wherein the sleeve (80) is formed by an elastic ring (81) that presses the rods (51) against each other. 제 10 항에 있어서, 상기 슬리브(80)는 상기 구동 로드(50)의 로드들(51) 주 위에 밀접하게 장착된 나선형 스프링(82)에 의해 형성되는 왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드.11. A drive rod as claimed in claim 10, wherein said sleeve (80) is formed by a helical spring (82) closely mounted over rods (51) of said drive rod (50). 제 10 항에 있어서, 상기 슬리브(80)는 상기 구동 로드(50)의 로드들(51) 주위의 소형 틈새에 장착된 튜브 연장부(83)에 의해 형성되는 왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드.11. The drive rod of claim 10, wherein the sleeve (80) is formed by a tube extension (83) mounted in a small gap around the rods (51) of the drive rod (50). 제 2 항에 있어서, 상기 로드들(51)은 상기 구동 로드(50)의 단부들을 형성하는 대향 단부를 나타내고, 터미널 블록(90)에 공동으로 고정된 대향 단부들을 각각을 가지는 왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드.3. The piston of a reciprocating compressor according to claim 2, wherein the rods (51) represent opposite ends forming the ends of the drive rod (50), each having opposite ends fixed jointly to the terminal block (90). Driving rod. 제 14 항에 있어서, 상기 터미널 블록(90)은 확대된 단부 헤드(91a) 및 하우징(91b)을 구비한 관형 본체(91)를 포함하고, 상기 확대된 단부 헤드(91a)는 상기 로드들(51)로 회전하고. 상기 하우징(91b)은 상기 확대된 단부 헤드(91a) 및 상기 관형 본체(91)의 적어도 연장부를 통하여 축 형성되는 왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드.15. The terminal block (90) according to claim 14, wherein the terminal block (90) comprises a tubular body (91) having an enlarged end head (91a) and a housing (91b), wherein the enlarged end head (91a) comprises the rods ( 51). And said housing (91b) is axially formed through said enlarged end head (91a) and at least an extension of said tubular body (91). 제 15 항에 있어서, 상기 관형 본체(91)는 외부로 나사산이 형성되어 있고, 상기 확대된 단부 헤드(91a)는 육각형 너트 형태인 왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드.The drive rod for a piston of a reciprocating compressor according to claim 15, wherein said tubular body (91) is threaded outwardly and said enlarged end head (91a) is in the form of a hexagon nut. 제 14 항에 있어서, 상기 로드들(51)의 대향 단부들(52)은 측 방향으로 절곡되고 정착부의 변형을 형성하고 각 터미널 블록(90)은 상기 로드들(51)의 대향 단부들(52) 중의 하나 위에 몰딩되는 왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드.15. The opposite ends 52 of the rods 51 are bent laterally and form a deformation of the anchorage and each terminal block 90 has opposite ends 52 of the rods 51. Drive rod for the piston of the reciprocating compressor molded onto one of 제 17 항에 있어서, 각 터미널 블록(90)은 상기 로드들(51)로 회전하는 확대된 단부 헤드(92a)를 갖는 연장 본체(92)를 구비하는 왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드.18. The drive rod of claim 17, wherein each terminal block (90) has an extension body (92) having an enlarged end head (92a) that rotates with the rods (51). 제 18 항에 있어서, 상기 연장 본체(92)는 외부로 나사산이 형성되어 있고, 상기 확대된 단부 헤드(91a)는 육각형 너트 형태인 왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드.19. A drive rod for a piston of a reciprocating compressor as set forth in claim 18, wherein said elongated body (92) is threaded outwardly and said enlarged end head (91a) is in the form of a hexagon nut. 제 14 항에 있어서, 상기 터미널 블록들(90)은 상호 고정될 한 쌍의 판(93)에 의해 각각 형성되고 상기 로드들(51)의 각 단부를 삽입하는 왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드.15. The drive rod as claimed in claim 14, wherein the terminal blocks (90) are each formed by a pair of plates (93) to be fixed to each other and insert each end of the rods (51). 제 14 항에 있어서, 상기 터미널 블록들(90)은 구동 로드(50)의 눈들(94)에 의해 왕복 압축기의 연결 로드의 형태로 형성되는 왕복 압축기의 피스톤용 구동 로드.15. The drive rod of claim 14, wherein the terminal blocks (90) are formed in the form of connecting rods of the reciprocating compressor by the eyes (94) of the drive rod (50).
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