KR20110025372A - Reciprocating compressor with multi-stage cylinders - Google Patents

Reciprocating compressor with multi-stage cylinders Download PDF

Info

Publication number
KR20110025372A
KR20110025372A KR1020090083405A KR20090083405A KR20110025372A KR 20110025372 A KR20110025372 A KR 20110025372A KR 1020090083405 A KR1020090083405 A KR 1020090083405A KR 20090083405 A KR20090083405 A KR 20090083405A KR 20110025372 A KR20110025372 A KR 20110025372A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cylinder
stage
stage cylinder
cylinders
height
Prior art date
Application number
KR1020090083405A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
신재희
Original Assignee
신재희
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 신재희 filed Critical 신재희
Priority to KR1020090083405A priority Critical patent/KR20110025372A/en
Publication of KR20110025372A publication Critical patent/KR20110025372A/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/12Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
    • F04B39/122Cylinder block
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/10Adaptations or arrangements of distribution members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/12Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
    • F04B39/123Fluid connections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00Working fluid
    • F05B2210/10Kind or type
    • F05B2210/12Kind or type gaseous, i.e. compressible
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00Working fluid
    • F05B2210/10Kind or type
    • F05B2210/14Refrigerants with particular properties, e.g. HFC-134a
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S417/00Pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Compressor (AREA)

Abstract

PURPOSE: A reciprocating compressor with multi-stage cylinders is provided to improve the energy efficiency by efficiently utilizing the power of the driving unit which is wasted in the initial time of a compression process. CONSTITUTION: A reciprocating compressor with multi-stage cylinders comprises a cylinder part and an outlet valve(70). The cylinder part comprises a plurality of cylinders(110,120,130). A plurality of cylinders has different diameters and successively connected with each other. The larger diameter cylinder is bigger than the small one by 1.5 or 2.5 times.

Description

다단 실린더 구조를 갖는 밀폐형 왕복동식 압축기{RECIPROCATING COMPRESSOR WITH MULTI-STAGE CYLINDERS}Hermetic reciprocating compressor with multi-stage cylinder structure {RECIPROCATING COMPRESSOR WITH MULTI-STAGE CYLINDERS}

본 발명은 왕복동식 압축기에 관한 것으로서, 상세하게는 실린더부는 서로 다른 직경을 가지는 다수의 실린더가 직경순으로 순차적으로 결합된 형상을 가지며 축의 왕복운동에 의해 제일 큰 직경을 가지는 실린더로부터 차례로 압축됨으로서 압축기 구동부의 동력을 압축공정 전반에 걸쳐서 효율적으로 활용할 수 있는 다단 실린더 구조를 갖는 밀폐형 왕복동식 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a reciprocating compressor, and in detail, the cylinder part has a shape in which a plurality of cylinders having different diameters are sequentially combined in diameter order and is sequentially compressed from the cylinder having the largest diameter by the reciprocating motion of the shaft. The present invention relates to a hermetic reciprocating compressor having a multi-stage cylinder structure capable of efficiently utilizing the power of a drive unit throughout a compression process.

일반적으로, 압축기(Compressor)는 기체를 압축하는 장치로서, 피스톤이 직선왕복운동하여 기체를 압축하는 왕복동형 압축기와 베인이 회전하여 기체를 압축하는 회전형 압축기로 구분된다.In general, a compressor is a device for compressing gas, and is divided into a reciprocating compressor that compresses gas by linearly reciprocating a piston and a rotary compressor that compresses gas by rotating vanes.

이 중 왕복동 압축기는 모터를 이용하여 피스톤을 왕복운동시켜 기체를 압축시키도록 한 것으로, 다른 종류의 압축기들에 비해 상대적으로 에너지 손실이 적어 그 효율성이 높다는 장점이 있다. 이러한 왕복동 압축기는 외부전원을 인가받아 동력을 발생시키는 구동부와; 구동부의 동력을 이용하여 기체를 흡입하여 압축하는 압축부를 포함하여 구성된다.Among these, the reciprocating compressor uses a motor to compress the gas by reciprocating the piston, and has an advantage of high efficiency due to relatively low energy loss compared to other types of compressors. The reciprocating compressor includes a driving unit generating power by receiving an external power source; It comprises a compression unit for sucking and compressing the gas by using the power of the drive unit.

종래 왕복동 압축기에서 압축부의 구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 모터(90)의 구동력에 의해 축(10)과 축에 연결된 피스톤(20)이 직선왕복운동하여 실린더(40)의 압축실(50)내의 기체를 원하는 압력으로 압축하게 되며, 흡입밸브(60)와 토출밸브(70)를 통하여 압축실(50)로 기체가 유입 또는 유출하게 된다.In the conventional reciprocating compressor, as shown in FIG. 1, the compression unit has a linear reciprocating motion of the piston 10 connected to the shaft 10 and the shaft by the driving force of the motor 90. Compressed gas is compressed to the desired pressure, and the gas flows into or out of the compression chamber 50 through the suction valve 60 and the discharge valve 70.

종래의 왕복동 압축기의 작용에 대하여 자세히 살펴보면, 먼저 외부 기체를 흡입하기 위하여 피스톤(20)은 후진하게 되며 이때 흡입밸브(60)는 열리면서 외부의 기체가 압축실(50) 내로 유입된다. 피스톤이 최대로 후퇴하면 도 2a와 같은 형상을 가지게 된다. Looking at the action of the conventional reciprocating compressor in detail, first the piston 20 is reversed in order to suck the external gas at this time the inlet valve 60 is opened while the external gas is introduced into the compression chamber (50). When the piston retracts to the maximum, it has a shape as shown in FIG. 2A.

이 상태에서 흡입밸브(60)는 닫히고 피스톤(20)은 흡입밸브 방향으로 전진하여 압축실(50)의 공간이 줄어들면서 압축실(50) 내부의 공기는 압축되어 원하는 압력에 도달하여 도 2b와 같은 형상이 되면 토출밸브(70)가 열리면서 압축실 내부의 압축된 공기를 배출하게 된다. In this state, the suction valve 60 is closed and the piston 20 moves forward in the direction of the suction valve, so that the space in the compression chamber 50 is reduced, and the air inside the compression chamber 50 is compressed to reach a desired pressure, and thus, FIG. In the same shape, the discharge valve 70 opens to discharge the compressed air inside the compression chamber.

여기서 주의할 점은 도 2a와 같이 공기가 압축되기 시작하는 시점에서는 압축기 내부의 압력이 낮으므로 축과 피스톤은 비교적 작은 힘으로도 압축공정을 진행할 수 있지만, 도 2b와 같이 공기가 상당히 압축된 상태에서는 압축기 내부의 압력도 상당하여 축과 피스톤은 상당히 큰 힘을 가해주어야만 압축공정을 지속적으로 진행할 수 있다.It should be noted that since the pressure inside the compressor is low when the air starts to be compressed as shown in FIG. 2A, the shaft and the piston can be compressed even with a relatively small force, but the air is considerably compressed as shown in FIG. 2B. In the compressor, the pressure inside the compressor is also significant, and the shaft and piston must be applied with great force to continue the compression process.

도 3은 왕복동형 압축기에서 압축공정의 진행에 따른 구동부에서 소요되는 동력의 변화를 도시한 그래프이다. 도 3에서 보는 바와 같이, 압축이 시작되는 시점(압축 실 내의 피스톤의 길이가 짧은 시점, 도 2a의 경우)에는 비교적 적은 동력으로도 압축을 시킬 수 있지만, 압축이 진행되면 압축실 내의 압력이 점점 커지므로 압축을 위해서는 점점 더 많은 동력을 필요로 한다.3 is a graph showing a change in power required by the drive unit according to the progress of the compression process in the reciprocating compressor. As shown in FIG. 3, the compression can be performed with a relatively small power at the time when the compression starts (when the piston is short in the compression chamber, in the case of FIG. 2A). As it grows, compression requires more and more power.

통상적으로 압축기는 도 3에서 가장 큰 동력인 x를 기준으로 그 구동부의 동력을 결정하게 된다. 문제는 도 3의 우측부분에서는 구동부의 동력 전부를 사용하지만, 도 3의 좌측부분에서는 구동부의 동력의 대부분이 실제로는 사용되지 않고 낭비된다는 점이다.Typically, the compressor determines the power of the driving unit based on x, which is the largest power in FIG. 3. The problem is that in the right part of Fig. 3 all of the power of the drive part is used, but in the left part of Fig. 3 most of the power of the drive part is not actually used and is wasted.

본 발명은 상기된 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명은 실린더부는 서로 다른 직경을 가지는 다수의 실린더가 직경순으로 순차적으로 결합된 형상을 가지며 축의 왕복운동에 의해 제일 큰 직경을 가지는 실린더로부터 차례로 압축됨으로서 압축기 구동부의 동력을 압축공정 전반에 걸쳐서 효율적으로 활용할 수 있는 다단 실린더 구조를 갖는 밀폐형 왕복동식 압축기를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been invented to solve the above problems, the present invention is a cylinder portion has a shape in which a plurality of cylinders having different diameters are sequentially coupled in diameter order from the cylinder having the largest diameter by the reciprocating motion of the shaft It is an object of the present invention to provide a hermetic reciprocating compressor having a multi-stage cylinder structure that can be efficiently utilized in the entire compression process by being compressed in turn.

본 발명에 의한 다단 실린더 구조를 갖는 밀폐형 왕복동식 압축기에서 실린더부는 서로 다른 직경을 가지는 다수의 실린더가 직경순으로 순차적으로 결합되어 있으며, 축의 왕복운동에 의해 제일 큰 직경을 가지는 실린더로부터 차례로 압축되어지는 것을 특징으로 한다.In the hermetic reciprocating compressor having a multi-stage cylinder structure according to the present invention, the cylinder part is a plurality of cylinders having different diameters are sequentially coupled in diameter order, and are sequentially compressed from the cylinder having the largest diameter by the reciprocating motion of the shaft. It is characterized by.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 실린더부를 구성하는 다수의 실린더는 적어도 2개이상의 실린더로 구성되어 있으며, 다수의 실린더 중 어느 하나 실린더의 단면적은 인접한 직경이 작은 실린더의 단면적의 1.5 내지 2.5배이다.According to another preferred feature of the invention, the plurality of cylinders constituting the cylinder portion is composed of at least two or more cylinders, the cross-sectional area of any one of the plurality of cylinders is 1.5 to 2.5 times the cross-sectional area of the cylinder having a smaller adjacent diameter to be.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 실린더부를 구성하는 다수의 실린더는 적어도 2개이상의 실린더로 구성되어 있으며, 상기 직경이 제일 작은 실린더의 높이는 다른 실린더의 높이의 1.5~2.5배이고, 상기 직경이 제일 작은 실린더 이외의 다른 실린더들의 높이는 인접한 실린더의 높이의 0.5 내지 1.5배이다.According to another preferred feature of the invention, the plurality of cylinders constituting the cylinder portion is composed of at least two or more cylinders, the height of the smallest cylinder is 1.5 to 2.5 times the height of the other cylinder, the diameter is the first The height of the cylinders other than the small cylinder is 0.5 to 1.5 times the height of the adjacent cylinder.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 실린더부를 구성하는 다수의 실린더는 적어도 2개이상의 실린더로 구성되어 있으며, 다수의 실린더 중 어느 하나 실린더의 단면적은 인접한 직경이 작은 실린더의 단면적의 2배이고, 상기 직경이 제일 작은 실린더의 높이는 다른 실린더의 높이의 2배이고 상기 직경이 제일 작은 실린더 이외의 다른 실린더들의 높이는 인접한 실린더의 높이는 동일하다.According to another preferred feature of the invention, the plurality of cylinders constituting the cylinder portion is composed of at least two or more cylinders, the cross-sectional area of any one of the plurality of cylinders is twice as large as the cross-sectional area of the cylinder having a smaller adjacent diameter, The height of the smallest cylinder is twice the height of the other cylinder and the heights of the cylinders other than the cylinder with the smallest diameter are the same as the height of the adjacent cylinder.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하며, 상기 실린더부는 흡입밸브가 위치하는 1단실린더, 1단실린더에 인접한 2단실린더 및 2단실린더에 인접한 3단실린더를 포함하는 3개의 실린더로 구성되어 있으며, 1단실린더의 단면적은 2단실린더의 단면적의 1/2이고, 2단실린더의 단면적은 3단실린더의 단면적의 1/2이며, 1단실린더의 높이는 2단실린더의 높이의 1.5 내지 2.5배이고, 2단실린더와 3단실린더의 높이가 동일하다.According to another preferred feature of the invention, the cylinder portion is composed of three cylinders including a first stage cylinder in which the intake valve is located, a second stage cylinder adjacent to the first stage cylinder and a three stage cylinder adjacent to the second stage cylinder, 1 The cross section of the single cylinder is 1/2 of the cross section of the two stage cylinder, the cross section of the two stage cylinder is 1/2 of the cross section of the three stage cylinder, and the height of the single stage cylinder is 1.5 to 2.5 times the height of the two stage cylinder, The height of the single cylinder and the three stage cylinder are the same.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 실린더부는 축의 왕복운동에 의해 제일 큰 직경을 가지는 실린더로부터 차례로 압축될 수 있도록 상기 실린더부를 구성하는 다수의 실린더에 설치된 고정부를 추가로 포함한다.According to another preferred feature of the present invention, the cylinder portion further includes a fixing portion provided in the plurality of cylinders constituting the cylinder portion so as to be sequentially compressed from the cylinder having the largest diameter by the reciprocating motion of the shaft.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 고정부는 실린더 측벽에 형성된 홈, 상기 홈과 삽입 및 분리가 가능한 막대형상의 걸림자, 상기 걸림자와 결합 및 분리가 가능하며 실린더 측벽의 상부방향으로 형성된 걸림쇠, 상기 걸림쇠를 좌우 방향으로 이동시키는 걸림쇠 구동부, 상기 걸림쇠 구동부의 작동을 제어하는 제어부를 포함한다.According to another preferred feature of the invention, the fixing portion is a groove formed in the side wall of the cylinder, a rod-shaped latch that can be inserted into and separated from the groove, engaging and detachable with the latch and the latch formed in the upper direction of the cylinder side wall It includes a latch driving unit for moving the latch in the left and right directions, a control unit for controlling the operation of the latch driving unit.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 직경이 가장 큰 실린더의 외부에는 축이 연결되어 있다.According to another preferred feature of the invention, the shaft is connected to the outside of the cylinder with the largest diameter.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 직경이 가장 큰 실린더의 내부 바닥에는 충격완화수단이 부착되어 있다.According to another preferred feature of the invention, an impact mitigating means is attached to the inner bottom of the cylinder with the largest diameter.

본 발명에 의한 다단 실린더 구조를 갖는 밀폐형 왕복동식 압축기는 압축공정의 진행과정에서 필요로 하는 동력이 일정하므로 종래의 압축기에서 압축공정 초기에 낭비되어지는 동력을 효율적으로 이용할 수 있다.The hermetic reciprocating compressor having a multi-stage cylinder structure according to the present invention has a constant power required in the course of the compression process, so that the power wasted early in the compression process in the conventional compressor can be efficiently used.

또한 종래의 압축기와 비교하여 동일한 공기를 동일한 압력까지 압축할 경우 필요로 하는 동력이 상대적으로 적으므로, 본 발명에 의한 압축기는 종래의 압축기에 비하여 에너지 효율이 우수하다.In addition, since the power required when compressing the same air to the same pressure compared to the conventional compressor is relatively small, the compressor according to the present invention is superior in energy efficiency compared to the conventional compressor.

본 발명은 밀폐형 왕복동식 압축기에서 압축공정의 진행시 초기에 낭비되는 동력을 유용하게 활용하기 위하여 밀폐형 왕복동식 압축기에서의 실린더부(100)를 직경이 서로 다른 다수의 실린더가 직경 순으로 차례로 결합된 형태로 제작하는 것에 특징이 있다.According to the present invention, a plurality of cylinders having different diameters are sequentially coupled in order of diameter in the hermetic reciprocating compressor in order to effectively utilize the power wasted initially during the compression process. It is characterized by manufacturing in the form.

또한 직경이 가장 큰 것으로부터 차례로 압축공정이 진행되므로, 압축공정 초기에는 낮은 압력이지만 넓은 면적에서 공기를 압축시키게 되고, 점차 압축공정이 진행됨에 따라서 압력은 점점 커지지만 면적이 줄어들어서 압축과정에서 압축기에서 필요로 하는 동력은 동일하게 되어, 압축공정의 진행 도중에 동일한 동력을 사용하여 종래의 압축기에서 압축공정의 초기에 낭비되어지는 동력을 최대한 효율적으로 활용할 수 있다.In addition, since the compression process proceeds in order from the largest diameter, air is compressed in a large area at low pressure at the beginning of the compression process, and as the compression process proceeds, the pressure gradually increases, but the area decreases, thereby compressing the compressor. The power required by the same is the same, using the same power during the progress of the compression process can utilize the power wasted early in the compression process in the conventional compressor as efficiently as possible.

이하 예시도면에 의거하여 본 발명의 일실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명한다. 다만, 아래의 실시예는 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 충분히 이해할 수 있도록 제공되는 것이지, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the configuration and operation of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following examples are provided to enable those skilled in the art to fully understand the present invention, but the scope of the present invention is not limited by the embodiments described below.

도 4는 본 발명에 의한 다단 실린더 구조를 갖는 밀폐형 왕복동식 압축기의 일실시예로서 3단 실린더를 갖는 실린더부의 단면도이다. 도 4에서는 설명의 편의를 위하여 실린더부가 3개의 실린더로 구성된 예를 도시하였다. 도 4에서 보는 바와 같이 실린더부(100)는 1단실린더(110), 2단실린더(120), 3단실린더(130)로 구성되어 있다. Figure 4 is a cross-sectional view of the cylinder portion having a three-stage cylinder as one embodiment of a hermetic reciprocating compressor having a multi-stage cylinder structure according to the present invention. 4 illustrates an example in which a cylinder part is composed of three cylinders for convenience of description. As shown in FIG. 4, the cylinder part 100 includes a first stage cylinder 110, a second stage cylinder 120, and a three stage cylinder 130.

3단실린더(130)의 단면적은 2단실린더(120)의 단면적의 1.5~2.5배이고, 2단실린더(120)의 단면적은 1단실린더(110)의 단면적의 1.5~2.5배이다. 여기서 단면적이 1.5배 미만이면 압축실내의 부피가 작아서 효율이 낮아지고, 단면적이 2.5배를 초과하면 동력이 많이 소요되는 문제가 있다. 바람직하게는 여기서 1단실린더(110)의 단면적은 2단실린더(120)의 단면적의 1/2이고, 2단실린더(120)의 단면적은 3단실린더(130)의 단면적의 1/2이다.The cross-sectional area of the three-stage cylinder 130 is 1.5 to 2.5 times the cross-sectional area of the second stage cylinder 120, and the cross-sectional area of the two-stage cylinder 120 is 1.5 to 2.5 times the cross-sectional area of the first stage cylinder 110. If the cross-sectional area is less than 1.5 times the volume of the compression chamber is small, the efficiency is low, if the cross-sectional area exceeds 2.5 times, there is a problem that a lot of power is consumed. Preferably, the cross-sectional area of the first stage cylinder 110 is 1/2 of the cross-sectional area of the second stage cylinder 120, and the cross-sectional area of the second stage cylinder 120 is 1/2 of the cross-sectional area of the three stage cylinder 130.

1단실린더(110)의 높이는 2단실린더(120)의 높이의 1.5~2.5배이고, 높이가 1.5배 미만이면 압축실내의 부피가 작아서 효율이 낮아지고, 높이가 2.5배를 초과하면 동력이 많이 소요되는 문제가 있다. 또한 2단실린더(120)의 높이는 3단실린더(130)의 높이의 0.5~1.5배이고, 높이가 0.5배 미만이면 압축실내의 부피가 작아서 효율이 낮아지고, 높이가 1.5배를 초과하면 동력이 많이 소요되는 문제가 있다. 바람직하게는 여기서 1단실린더(110)의 높이는 2단실린더(120)의 높이의 2배이고, 2단실린더(120)의 높이는 3단실린더(130)의 높이와 동일하다. The height of the first stage cylinder 110 is 1.5 to 2.5 times the height of the second stage cylinder 120, and if the height is less than 1.5 times, the efficiency is low because the volume of the compression chamber is small, and if the height exceeds 2.5 times, a lot of power is required. There is a problem. In addition, the height of the second stage cylinder 120 is 0.5 to 1.5 times the height of the third stage cylinder 130, and if the height is less than 0.5 times, the volume of the compression chamber is small and the efficiency is low. There is a problem. Preferably, the height of the first stage cylinder 110 is twice the height of the second stage cylinder 120, and the height of the second stage cylinder 120 is the same as the height of the three stage cylinder 130.

이를 수식으로 표시하면 아래와 같은 관계를 가진다.If this is expressed as an expression, it has the following relationship.

1단실린더의 단면적 * (1.5 내지 2.5) = 2단실린더의 단면적Cross section of single cylinder * (1.5 to 2.5) = cross section of single cylinder

2단실린더의 단면적 * (1.5 내지 2.5) = 3단실린더의 단면적Cross section area of two stage cylinder * (1.5 to 2.5) = Cross section area of three stage cylinder

1단실린더의 높이 = 2단실린더의 높이 * (1.5 내지 2.5)Height of 1st cylinder = Height of 2nd cylinder * (1.5 to 2.5)

2단실린더의 높이 * (0.5 내지 1.5) = 3단실린더의 높이Height of 2nd Cylinder * (0.5 to 1.5) = Height of 3rd Cylinder

여기서, 단면적은 압축기 축의 왕복운동 방향의 수직방향으로의 실린더 단면적이고, 높이는 축의 왕복운동 방향으로의 실린더 높이를 의미한다. Here, the cross-sectional area is a cylinder cross section in the vertical direction of the reciprocating direction of the compressor shaft, and the height means the cylinder height in the reciprocating direction of the shaft.

이하의 도면 및 설명은 1단실린더(110)의 단면적은 2단실린더(120)의 단면적의 1/2이고, 2단실린더(120)의 단면적은 3단실린더(130)의 단면적의 1/2이며, 1단실린더(110)의 높이는 2단실린더(120)의 높이의 2배이고, 2단실린더(120)의 높이는 3단실린더(130)의 높이와 동일한 것을 기준으로 기술한다.Hereinafter, the cross-sectional area of the first stage cylinder 110 is 1/2 of the cross-sectional area of the second stage cylinder 120, and the cross-sectional area of the second stage cylinder 120 is 1/2 of the cross-sectional area of the three stage cylinder 130. The height of the first stage cylinder 110 is twice the height of the second stage cylinder 120, and the height of the second stage cylinder 120 is described based on the same as the height of the three stage cylinder 130.

도 5는 도 4에서의 압축기의 압축공정을 순차적으로 도시한 도면이다. 도 5(a)는 3단 실린더가 압축된 후의 실린더부의 단면도, 도 5(b)는 2단 실린더가 압축된 후의 실린더부의 단면도이고, 도 5(c)는 1단 실린더의 압축 중의 실린더부의 단면도이다.5 is a view sequentially showing a compression process of the compressor in FIG. Fig. 5 (a) is a cross sectional view of the cylinder portion after the third stage cylinder is compressed, and Fig. 5 (b) is a sectional view of the cylinder portion after the second stage cylinder is compressed, and Fig. 5 (c) is a sectional view of the cylinder portion during the compression of the first stage cylinder. to be.

압축공정이 시작되기 전에는 도 4의 형상을 갖는다. 도 4에서 보는 바와 같이 압축공정이 시작되기 전에는 1단, 2단 및 3단 실린더(110,120,130)는 팽창한 상태를 유지하고 있다가, 압축공정이 시작되면 먼저 3단 실린더(130)가 도 5a에서 상부로 이동하면서 압축실(150) 내의 공기가 압축을 하기 시작한다. It has the shape of FIG. 4 before the compression process starts. As shown in FIG. 4, the first, second and third stage cylinders 110, 120, and 130 remain in an expanded state before the compression process starts. When the compression process starts, the third stage cylinder 130 is first shown in FIG. 5A. As it moves upwards, the air in the compression chamber 150 begins to compress.

3단 실린더(130)의 압축이 완료되면 도 5(a)의 형태가 되며, 그 후 3단 실린더(130)에 의해 2단 실린더(120)가 밀려서 2단 실린더(120)까지 압축이 되면 도 5(b)의 형상이 된다. 다음으로 2단 실린더(120)에 의해 밀려서 1단실린더(110)까지 상부로 올라가면서 압축실내의 공기는 원하는 압력까지 압축이 되며, 압축이 완료되면 토출밸브(70)가 열리면서 압축실 외부로 압축된 기체가 배출된다.When the compression of the three-stage cylinder 130 is completed, it becomes the form of FIG. 5 (a), and when the two-stage cylinder 120 is pushed by the three-stage cylinder 130 and compressed to the second-stage cylinder 120, It becomes the shape of 5 (b). Next, the air in the compression chamber is compressed to the desired pressure while being pushed up by the two-stage cylinder 120 to the first stage cylinder 110. When the compression is completed, the discharge valve 70 is opened and compressed to the outside of the compression chamber. Gas is discharged.

여기서 3단 실린더(130)와 2단 실린더(120)를 비교하면, 3단 실린더(130)의 압축시의 공기의 압력은 2단실린더(120)의 압축시의 공기의 압력의 1/2이지만, 3단 실린더(130)의 단면적이 2단 실린더(120)의 단면적의 2배이므로, 전체적으로 3단 실린더(130)의 압축시와 2단 실린더(120)의 압축시의 압축기의 축에 연결된 구동부에서 필요로 하는 동력의 양은 동일하다.When comparing the third stage cylinder 130 and the second stage cylinder 120, the pressure of the air at the time of compression of the third stage cylinder 130 is 1/2 of the pressure of the air at the time of compression of the second stage cylinder 120. Since the cross-sectional area of the three-stage cylinder 130 is twice the cross-sectional area of the two-stage cylinder 120, the driving unit connected to the shaft of the compressor during the compression of the three-stage cylinder 130 and the compression of the two-stage cylinder 120 as a whole The amount of power required by is the same.

마찬가지로 2단 실린더(120)와 1단 실린더(110)에서의 압축시의 압축기의 축에 연결된 구동부에서 필요한 동력의 양은 동일하게 된다. 따라서 결론적으로 압축과정에서의 압축기의 축에 연결된 구동부에서 필요로 하는 동력의 양은 일정하게 되며, 종래의 압축기와 달리 압축과정에서 낭비되는 동력이 없게 된다.Similarly, the amount of power required in the drive unit connected to the shaft of the compressor during compression in the second stage cylinder 120 and the first stage cylinder 110 becomes equal. Therefore, in conclusion, the amount of power required by the drive unit connected to the shaft of the compressor in the compression process is constant, unlike the conventional compressor there is no power wasted in the compression process.

도 6은 본 발명에 의한 도 4에 도시된 압축기의 압축과정에서의 소요되는 동력 변화의 추세를 그래프로 표시한 것인데, 도3에서의 종래의 압축기와 비교하여 설명한다. 도 3에서의 종래의 압축기는 압축공정이 진행됨에 따라서 점진적으로 많은 동력을 필요로 하는 반면에, 도 6에서의 본 발명에 의한 압축기는 각각의 실린더의 단에서는 압축공정이 진행됨에 따라서 점진적으로 많은 동력을 필요로 하지만, 단이 바뀌는 순간에 필요한 동력이 줄어들어서 전체적으로 압축공정의 진행시에 필요 한 동력은 톱니형태를 이루어 전체적으로 도 3에 비하여 일정하게 된다.FIG. 6 is a graph showing a trend of power change required in the compression process of the compressor shown in FIG. 4 according to the present invention, which will be described in comparison with the conventional compressor in FIG. While the conventional compressor in FIG. 3 requires a lot of power gradually as the compression process proceeds, the compressor according to the present invention in FIG. 6 gradually increases as the compression process proceeds at each stage of the cylinder. The power is required, but the power required at the moment of the stage change is reduced, so that the power required at the time of the compression process as a whole becomes a sawtooth shape, which is constant compared to FIG.

따라서 동일한 공기를 원하는 압력까지 압축할 경우에 본 발명에 의한 압축기는 작은 동력(y)으로 압축을 시킬 수 있지만, 종래의 압축기는 이보다 큰 동력(x)을 필요로 한다.Therefore, the compressor according to the present invention can compress with a small power y when compressing the same air to a desired pressure, but the conventional compressor requires a larger power x.

한편 1단, 2단 및 3단 실린더(110,120,130)는 내부의 압축실이 밀폐될 수 있도록, 그 연결부위에 가스켓과 같은 밀폐 수단이 부착되어 있다. 도 4에서 인용부호 111,121,131은 밀폐수단을 도시한 것이다. On the other hand, the first, second and third stage cylinders 110, 120 and 130 have a sealing means such as a gasket attached to the connection portion so that the compression chamber therein can be sealed. In FIG. 4, reference numerals 111, 121, and 131 denote sealing means.

또한 축과 연결된 3단실린더(130)에는 내부에 별도의 피스톤을 설치하여 작동될 수도 있으나, 본 발명에서는 압축실의 기밀을 보다 확실하게 유지하기 위하여 별도의 피스톤 대신에 3단 실린더(130)의 외부에 압축기의 축(10)을 직접 연결시키는 것이 바람직하다. 이로서 3단 실린더(130)는 종래의 압축기의 피스톤의 역할도 하게 된다.In addition, the three-stage cylinder 130 connected to the shaft may be operated by installing a separate piston therein, in the present invention, in order to more securely maintain the air tightness of the compression chamber of the three-stage cylinder 130 instead of a separate piston It is preferable to connect the shaft 10 of the compressor directly to the outside. As a result, the three-stage cylinder 130 also serves as a piston of the conventional compressor.

또한 압축공정이 진행됨에 따라 3단, 2단, 1단 실린더(130,120,110)가 순차적으로 압축될 수 있도록 별도의 제2고정부와 제1고정부를 설치한다.In addition, as the compression process proceeds, separate second fixing parts and first fixing parts are installed so that the three-stage, two-stage, and first-stage cylinders 130, 120, and 110 may be sequentially compressed.

고정부는 실린더 측벽에 형성된 홈, 상기 홈에 삽입 및 분리가 가능한 막대형상의 걸림자, 상기 걸림자와 결합 및 분리가 가능하며 실린더 측벽의 상부방향으로 형성 된 걸림쇠, 상기 걸림쇠를 좌우 방향으로 이동시키는 걸림자 구동부, 상기 걸림자 구동부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하고 있다. 도 7은 걸림쇠와 홈이 형성된 압축기의 단면도이고, 도 8은 걸림자, 홈 및 걸림쇠가 형성된 압축기의 단면도이다. 도 7과 도 8에서 보는 바와 같이, 3단으로 구성된 실린더부의 경우에는 고정부가 2개 설치된다. 이를 구체적으로 설명한다.The fixing part includes a groove formed in the side wall of the cylinder, a rod-shaped jammer that can be inserted into and detached from the groove, can be combined with and separated from the jammer, and a latch formed in an upper direction of the side wall of the cylinder, which moves the latch in left and right directions. A latch driver and a controller for controlling the operation of the latch driver are included. 7 is a cross-sectional view of a compressor in which a brace and a groove are formed, and FIG. 8 is a cross-sectional view of a compressor in which a brace, a groove and a brace are formed. As shown in Fig. 7 and Fig. 8, in the case of a cylinder section composed of three stages, two fixing portions are provided. This will be described in detail.

제2고정부는 3단실린더(130)의 측벽에서 2단실린더(120) 방향으로 돌출되어 후술하는 걸림자(222)가 결합할 수 있는 형태를 가지는 제2걸림쇠(220), 1단 실린더(110)의 하부 측벽에 형성된 제2홈(221), 3단실린더(130)가 압축되지 않은 상태에서는 1단실린더(110)의 측벽 하부에 형성된 제2홈(221)에 결합되어 2단실린더(120)가 압축되지 않도록 하고, 3단실린더(130)가 완전히 압축된 상태에서는 3단실린더(130)의 압축이 풀리는 것을 방지하기 위하여 상기 제2걸림쇠(220)와 결합할 수 있도록 제2홈(221)과 제2걸림쇠(220) 사이를 왕복운동할 수 있는 제2걸림자(222), 상기 걸림자(222)를 좌우 방향으로 이동시키는 걸림자 구동부(미도시), 상기 걸림자 구동부의 작동을 제어하는 제2제어부(미도시)를 포함한다.The second fixing part protrudes from the side wall of the three-stage cylinder 130 in the direction of the two-stage cylinder 120, the second latch 220 and the first-stage cylinder 110 having a form that can be coupled to the latch 222 to be described later. In the state in which the second groove 221 and the three stage cylinder 130 are not compressed, the second groove 221 and the three stage cylinder 130 are not compressed. ) Is not compressed, and the second groove 221 to be combined with the second latch 220 in order to prevent the compression of the three-stage cylinder 130 in the state that the three-stage cylinder 130 is fully compressed. ) And a second catcher 222 capable of reciprocating between the second catcher 220, a catcher driver (not shown) for moving the catcher 222 in a left-right direction, and operation of the catcher driver. And a second controller (not shown) for controlling.

마찬가지로 제1고정부는 제1걸림자, 제1홈, 제1걸림쇠 및 제1제어부를 포함하고 있다. 여기서 제어부의 구성에 대해서는 특별한 제한은 없으나, 센서를 설치하여 실린더부의 움직임을 감지하여 제어할 수도 있고, 상기와는 다른 기계적인 장치를 설치하여 실린더부의 움직임을 감지하여 제어할 수 있다. 나아가 제2제어부와 제1제어부는 하나의 제어부로 통합되어 설치될 수도 있다.Similarly, the first fixing part includes a first catcher, a first groove, a first latch, and a first control unit. The configuration of the controller is not particularly limited, but a sensor may be installed to detect and control the movement of the cylinder, or a mechanical device different from the above may be installed to detect and control the movement of the cylinder. Furthermore, the second control unit and the first control unit may be integrated into one control unit and installed.

한편 직경이 제일 큰 실린더의 바닥에는 충격완화수단을 부착시키는 것이 바람직하다. 충격완화수단은 고무와 같은 재질로 만든다. 충격완화수단은 축의 왕복으로 인한 충격을 완화시키고, 실린더부 내부의 기밀을 유지하도록 도와주며, 홈과 걸림자의 결합시의 여유를 주는 효과가 있다. 도 8의 경우에는 3단실린더(130)의 바닥에 부착된다.On the other hand, it is preferable to attach an impact mitigating means to the bottom of the cylinder with the largest diameter. The impact mitigation means is made of the same material as rubber. Impact mitigating means to mitigate the impact caused by the reciprocation of the shaft, to help maintain the airtight inside the cylinder portion, there is an effect of providing a margin when coupling the groove and the engaging. In the case of Figure 8 is attached to the bottom of the three-stage cylinder (130).

도 9는 고정부를 포함한 본 발명에 의한 다단 실린더 구조를 갖는 밀폐형 왕복의 작동예를 도시한 도면이다. 도 8은 압축공정이 진행되기 전의 실린더부의 단면도, 도 9(a)는 3단 실린더가 압축된 후의 실린더부의 단면도, 도 9(b)는 2단 실린더가 압축된 후의 실린더부의 단면도이고, 도 9(c)는 1단 실린더의 압축 중의 실린더부의 단면도이다.9 is a view showing an example of the operation of the sealed reciprocating having a multi-stage cylinder structure according to the present invention including a fixing portion. Fig. 8 is a sectional view of the cylinder portion before the compression step is performed, Fig. 9 (a) is a sectional view of the cylinder portion after the three-stage cylinder is compressed, and Fig. 9 (b) is a sectional view of the cylinder portion after the two-stage cylinder is compressed, Fig. 9 (c) is sectional drawing of the cylinder part during compression of a 1st stage cylinder.

도 8에서 보는 바와 같이, 압축이 시작되기 전에는 1단, 2단 및 3단 실린더(110,120,130)는 팽창한 상태를 유지하고 있다가, 압축이 시작되면 먼저 3단 실린더(130)가 상부로 이동하면서 압축실(150) 내의 공기가 압축된다. As shown in FIG. 8, before the compression starts, the first, second and third stage cylinders 110, 120, and 130 remain in an expanded state. When the compression starts, the third stage cylinder 130 moves upward. The air in the compression chamber 150 is compressed.

3단 실린더(130)가 압축을 시작하게 되면, 제1걸림자(212)와 제2걸림자(222)가 각각 제1홈(211)과 제2홈(221)에 결합되어 있어서 3단 실린더(130)가 압축을 시작하더라도 1단 실린더(110)와 2단 실린더(120)는 압축이 되지 않는다. 3단 실린더(130)가 압축을 완료하면 제2홈(221)에 결합되어 있던 제2걸림자(222)는 이동하여 제2걸림쇠(220)와 결합하게 되어 도 9(a)의 형태가 된다.When the third stage cylinder 130 starts to compress, the first catcher 212 and the second catcher 222 are coupled to the first groove 211 and the second groove 221, respectively, so that the third stage cylinder Even if 130 starts compression, the first stage cylinder 110 and the second stage cylinder 120 are not compressed. When the third stage cylinder 130 is completely compressed, the second catcher 222 coupled to the second groove 221 is moved to engage with the second catch 220 to form the shape of FIG. 9 (a). .

이 때, 제2걸림자(222)의 이동은 제2걸림자(222)에 연결된 별도의 걸림자 구동장 치(미도시)를 통하여 이루어진다.At this time, the movement of the second catcher 222 is made through a separate catcher driving device (not shown) connected to the second catcher 222.

도 9(a)의 형태에서 계속해서 압축공정이 진행되면, 3단 실린더(130)와 2단 실린더(120)는 제2걸림자(222)에 의해 일체로 결합되어서 축(10)과 함께 계속 이동하게 되어, 2단 실린더(120)까지 압축이 되면 도 9(b)의 형상이 된다. 여기서도 마찬가지로 제1홈(211)에 결합되어 있던 제1걸림자(212)는 이동하여 제1걸림쇠(210)와 결합한다. 그 후 도 9(c)와 같이 2단 실린더(120)에 의해 밀려서 1단실린더(110)까지 상부로 올라가면서 압축실 내부의 공기는 원하는 압력까지 압축이 되며, 압축이 완료되면 토출밸브가 열리면서 압축실 외부로 압축된 기체가 배출된다. As the compression process continues in the form of FIG. 9 (a), the third stage cylinder 130 and the second stage cylinder 120 are integrally coupled by the second catcher 222 and continue together with the shaft 10. When moved, the second stage cylinder 120 is compressed to have the shape of FIG. 9 (b). Here, similarly, the first catcher 212 that is coupled to the first groove 211 moves and couples with the first catch 210. Thereafter, the air inside the compression chamber is compressed to the desired pressure while being pushed up by the second stage cylinder 120 to the first stage 110 as shown in FIG. 9 (c), and the discharge valve is opened when the compression is completed. The compressed gas is discharged out of the compression chamber.

다음으로 압축공기의 배출이 압출되면, 토출밸브는 닫히고, 흡입밸브는 열려서 외부의 공기가 압축실 내부로 유입된다. 흡입밸브가 열리면서 압축실의 내부 공간이 커지는 과정에서 1단, 2단, 3단 실린더의 팽창 순서는 크게 중요하지 않으나, 본 발명에서의 실시예에서는 3단, 2단, 1단 실린더 순서로 팽창을 하게 된다. Next, when the discharge of the compressed air is extruded, the discharge valve is closed, the intake valve is opened, the outside air is introduced into the compression chamber. In the process of increasing the internal space of the compression chamber as the intake valve is opened, the expansion order of the first, second and third stage cylinders is not very important. Will be

또한 본 발명에 의한 실린더부는 다수의 실린더가 고속으로 왕복운동을 하면서 실린더의 왕복 운동축이 틀어지는 것을 방지하기 위하여 실린더부를 구성하는 다수의 실린더의 이동경로를 일정하게 유지할 수 있는 가이드부를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the cylinder portion according to the present invention further includes a guide portion for maintaining a constant movement path of the plurality of cylinders constituting the cylinder portion in order to prevent the reciprocating axis of the cylinder is twisted while the plurality of cylinders reciprocating at high speed It is preferable.

도 10은 본 발명에 의한 다단 실린더 구조를 갖는 밀폐형 왕복동 압축기의 일실시예로서, 가이드부가 부착된 실린더부의 단면도이다. 가이드부(300)는 유도막대(310,320,330), 고정틀(340), 베어링틀(350)을 포함하고 있다. 유도막 대(310,320,330)는 각각의 실린더(110,120,130)와 함께 왕복운동을 하는 부분으로서 각각의 실린더의 외부에 결합되어 있으며, 각각의 실린더에서 축의 반대방향으로 축의 왕복운동 방향과 동일한 방향으로 설치된 막대형상을 갖는다. 유도막대는 2개 이상 축의 중심축을 중심으로 서로 대칭이 되도록 설치하는 것이 바람직하다.10 is a cross-sectional view of a cylinder unit with a guide unit as an embodiment of a hermetic reciprocating compressor having a multi-stage cylinder structure according to the present invention. The guide part 300 includes guide bars 310, 320, 330, a fixing frame 340, and a bearing frame 350. The guide rods 310, 320 and 330 are reciprocated together with the respective cylinders 110, 120 and 130, which are coupled to the outside of each cylinder, and have a rod shape installed in the same direction as the reciprocating direction of the shaft in the direction opposite to the shaft in each cylinder. Has The guide rods are preferably installed to be symmetrical with respect to the central axis of two or more axes.

고정틀(340)은 각각의 실린더의 왕복운동을 방해하지 않는 위치에 각각의 실린더의 왕복 운동축과 직교하는 방향으로 설치되며, 고정틀(340)과 유도막대(310,320,330)가 교차하는 지점의 고정틀(340)에는 베어링틀(350)이 설치되어 있다. 각각의 실린더의 왕복운동은 유도막대(310,320,330)를 따라서 이루어진다. 여기서 베어링틀(350)은 실린더의 왕복운동축의 방향이 틀어지는 것을 효과적으로 방지하기 위하여 적어도 2개이상의 베어링(351)을 내부에 포함하도록 만드는 것이 바람직하다.The fixing frame 340 is installed in a direction orthogonal to the reciprocating axis of each cylinder at a position which does not prevent the reciprocating motion of each cylinder, and the fixing frame 340 at the point where the fixing frame 340 and the guide bars 310, 320, 330 cross each other. ) Is provided with a bearing frame 350. Reciprocating motion of each cylinder is made along the guide rods 310, 320, 330. Here, the bearing frame 350 is preferably made to include at least two or more bearings 351 therein in order to effectively prevent the direction of the reciprocating shaft of the cylinder is distorted.

이상에서 3단실린더를 구비한 실린더부에 근거하여 본 발명에 의한 압축기를 설명하였지만, 본 발명은 3단 실린더에만 한정되는 것은 아니고, 실린더부는 2단 이상으로 구성될 수 있다. 예를 들어 4단 실린더를 설치할 경우에는 4단 실린더의 높이는 바람직하게는 2단 실린더 또는 3단 실린더의 높이와 동일하고, 4단 실린더의 단면적은 3단 실린더의 단면적의 2배이다. Although the compressor according to the present invention has been described above based on the cylinder portion having the three-stage cylinder, the present invention is not limited to the three-stage cylinder, and the cylinder portion may be composed of two or more stages. For example, in the case of providing a four-stage cylinder, the height of the four-stage cylinder is preferably equal to the height of the two-stage cylinder or the three-stage cylinder, and the cross-sectional area of the four-stage cylinder is twice the cross-sectional area of the three-stage cylinder.

또한 도면에서는 흡입밸브와 토출밸브가 상부에 있는 것으로 도시하였지만, 흡입밸브와 토출밸브는 상황에 따라서는 하부에 설치될 수도 있다.In addition, although the intake valve and the discharge valve are shown in the upper portion in the drawings, the intake valve and the discharge valve may be installed in the lower portion depending on the situation.

도 1은 종래 왕복동 압축기에서 압축실의 단면도,1 is a cross-sectional view of a compression chamber in a conventional reciprocating compressor,

도 2a와 도 2b는 종래의 왕복동 압축기의 작동 상태를 도시한 상태도,2a and 2b is a state diagram showing an operating state of a conventional reciprocating compressor,

도 3은 왕복동형 압축기에서 압축공정의 진행에 따른 일률의 변화를 도시한 그래프,3 is a graph showing a change in power according to the progress of the compression process in the reciprocating compressor,

도 4는 본 발명에 의한 다단 실린더 구조를 갖는 밀폐형 왕복동식 압축기의 일실시예로서 3단 실린더를 갖는 실린더부의 단면도,4 is a cross-sectional view of a cylinder portion having a three-stage cylinder as an embodiment of a hermetic reciprocating compressor having a multi-stage cylinder structure according to the present invention;

도 5는 도 4에서의 압축기의 압축공정을 순차적으로 도시한 도면,5 is a view sequentially showing the compression process of the compressor in FIG.

도 6은 본 발명에 의한 도 4에 도시된 압축기의 압축과정에서의 일률변화의 추세를 그래프,FIG. 6 is a graph illustrating a trend of power change in the compression process of the compressor shown in FIG. 4 according to the present invention; FIG.

도 7은 걸림자와 홈이 형성된 압축기의 단면도, 7 is a cross-sectional view of a compressor having a latch and a groove formed therein;

도 8은 걸림자, 홈 및 걸림쇠가 형성된 압축기의 단면도,8 is a cross-sectional view of a compressor in which a latch, a groove, and a latch are formed;

도 9는 고정부를 포함한 본 발명에 의한 다단 실린더 구조를 갖는 밀폐형 왕복의 작동예를 도시한 도면,9 is a view showing an example of the operation of the hermetic reciprocating having a multi-stage cylinder structure according to the present invention including a fixing part,

도 10은 본 발명에 의한 다단 실린더 구조를 갖는 밀폐형 왕복동 압축기의 일실시예로서, 가이드부가 부착된 실린더부의 단면도이다.10 is a cross-sectional view of a cylinder unit with a guide unit as an embodiment of a hermetic reciprocating compressor having a multi-stage cylinder structure according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 주요부호의 설명><Description of the major symbols for the main parts of the drawings>

110:1단실린더110: 1 single cylinder

120:2단실린더120: 2 single cylinder

130:3단실린더130: 3-stage cylinder

210, 220:걸림자210, 220: A jammer

211, 221:홈211, 221: Home

212, 222:걸림쇠212, 222: Latch

310,320,330:유도막대310,320,330: Induction rod

340:고정틀340: fixed frame

350:베어링틀350: bearing

Claims (9)

동력에 의해 축을 왕복운동시켜 흡입밸브를 통하여 흡입된 가스를 실린더부에서 고압으로 압축하여 토출밸브를 통하여 압축기 밖으로 토출가스를 배출하는 밀폐형 왕복동식 압축기에 있어서, In the hermetic reciprocating compressor which reciprocates the shaft by the power and compresses the gas sucked through the suction valve to high pressure in the cylinder part and discharges the discharge gas out of the compressor through the discharge valve. 상기 실린더부는 서로 다른 직경을 가지는 다수의 실린더가 직경순으로 순차적으로 결합되어 있으며, 축의 왕복운동에 의해 제일 큰 직경을 가지는 실린더로부터 차례로 압축되어지는 것을 특징으로 하는 다단 실린더 구조를 갖는 밀폐형 왕복동식 압축기.The cylinder unit is a closed type reciprocating compressor having a multi-stage cylinder structure characterized in that a plurality of cylinders having different diameters are sequentially coupled in diameter order, and are sequentially compressed from the cylinder having the largest diameter by the reciprocating motion of the shaft. . 제1항에 있어서, 상기 실린더부를 구성하는 다수의 실린더는 적어도 2개이상의 실린더로 구성되어 있으며, 다수의 실린더 중 어느 하나 실린더의 단면적은 인접한 직경이 작은 실린더의 단면적의 1.5 내지 2.5배인 것을 특징으로 하는 다단 실린더 구조를 갖는 밀폐형 왕복동식 압축기.According to claim 1, wherein the plurality of cylinders constituting the cylinder portion is composed of at least two or more cylinders, the cross-sectional area of any one of the plurality of cylinders is characterized in that 1.5 to 2.5 times the cross-sectional area of the cylinder having a smaller adjacent diameter Sealed reciprocating compressor having a multi-stage cylinder structure. 제1항에 있어서, 상기 실린더부를 구성하는 다수의 실린더는 적어도 2개이상의 실린더로 구성되어 있으며, 상기 직경이 제일 작은 실린더의 높이는 다른 실린더의 높이의 1.5~2.5배이고, 상기 직경이 제일 작은 실린더 이외의 다른 실린더들의 높이는 인접한 실린더의 높이의 0.5 내지 1.5배인 것을 특징으로 하는 다단 실린더 구조를 갖는 밀폐형 왕복동식 압축기.According to claim 1, wherein the plurality of cylinders constituting the cylinder portion is composed of at least two or more cylinders, the height of the cylinder with the smallest diameter is 1.5 to 2.5 times the height of the other cylinder, other than the cylinder with the smallest diameter The height of the other cylinders of the closed reciprocating compressor having a multi-stage cylinder structure, characterized in that 0.5 to 1.5 times the height of the adjacent cylinder. 제1항에 있어서, 상기 실린더부를 구성하는 다수의 실린더는 적어도 2개이상의 실린더로 구성되어 있으며, 다수의 실린더 중 어느 하나 실린더의 단면적은 인접한 직경이 작은 실린더의 단면적의 2배이고, 상기 직경이 제일 작은 실린더의 높이는 다른 실린더의 높이의 2배이고 상기 직경이 제일 작은 실린더 이외의 다른 실린더들의 높이는 인접한 실린더의 높이는 동일한 것을 특징으로 하는 다단 실린더 구조를 갖는 밀폐형 왕복동식 압축기.2. The cylinder of claim 1, wherein the plurality of cylinders constituting the cylinder portion is composed of at least two or more cylinders, and the cross-sectional area of any one of the plurality of cylinders is twice the cross-sectional area of the adjacent small cylinder, and the diameter is the first. A closed cylinder reciprocating compressor having a multistage cylinder structure, wherein the height of the small cylinder is twice the height of the other cylinder, and the height of the cylinders other than the smallest diameter is the same as the height of the adjacent cylinder. 제1항에 있어서, 상기 실린더부는 흡입밸브가 위치하는 1단실린더, 1단실린더에 인접한 2단실린더 및 2단실린더에 인접한 3단실린더를 포함하는 3개의 실린더로 구성되어 있으며, According to claim 1, wherein the cylinder portion is composed of three cylinders including a first stage cylinder in which the intake valve is located, a second stage cylinder adjacent to the first stage cylinder and a three stage cylinder adjacent to the second stage cylinder, 1단실린더의 단면적은 2단실린더의 단면적의 1/2이고, 2단실린더의 단면적은 3단실린더의 단면적의 1/2이며,The cross section of the first stage cylinder is 1/2 of the cross section of the second stage cylinder, the cross section of the second stage cylinder is 1/2 of the cross section of the three stage cylinder, 1단실린더의 높이는 2단실린더의 높이의 1.5 내지 2.5배이고, 2단실린더와 3단실린더의 높이가 동일한 것을 특징으로 하는 다단 실린더 구조를 갖는 밀폐형 왕복동식 압축기.The height of the first stage cylinder is 1.5 to 2.5 times the height of the second stage cylinder, the height of the two stage cylinder and the three stage cylinder is a hermetic reciprocating compressor having a multi-stage cylinder structure. 제1항에 있어서, 상기 실린더부는 축의 왕복운동에 의해 제일 큰 직경을 가지는 실린더로부터 차례로 압축될 수 있도록 상기 실린더부를 구성하는 다수의 실린더에 설치된 고정부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 실린더 구조를 갖는 밀 폐형 왕복동식 압축기.2. The multi-stage cylinder structure according to claim 1, wherein the cylinder portion further comprises a fixing portion provided on a plurality of cylinders constituting the cylinder portion so that the cylinder portion can be sequentially compressed from the cylinder having the largest diameter by the reciprocating motion of the shaft. Sealed reciprocating compressor having a. 제6항에 있어서, 상기 고정부는 실린더 측벽에 형성된 홈, 상기 홈과 삽입 및 분리가 가능한 막대형상의 걸림자, 상기 걸림자와 결합 및 분리가 가능하며 실린더 측벽의 상부방향으로 형성된 걸림쇠, 상기 걸림쇠를 좌우 방향으로 이동시키는 걸림쇠 구동부, 상기 걸림쇠 구동부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 다단 실린더 구조를 갖는 밀폐형 왕복동식 압축기.The method of claim 6, wherein the fixing portion is a groove formed in the side wall of the cylinder, a rod-shaped latch that can be inserted into and separated from the groove, engaging and detachable to the latch and the latch formed in the upper direction of the cylinder side wall, the latch Hermetically closed reciprocating compressor having a multi-stage cylinder structure characterized in that it comprises a latch for driving the movement in the left and right direction, the control unit for controlling the operation of the latch drive. 제1항에 있어서, 상기 직경이 가장 큰 실린더의 외부에는 축이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 다단 실린더 구조를 갖는 밀폐형 왕복동식 압축기.The hermetic reciprocating compressor having a multi-stage cylinder structure according to claim 1, wherein a shaft is connected to an outside of the cylinder having the largest diameter. 제1항에 있어서, 상기 직경이 가장 큰 실린더의 내부 바닥에는 충격완화수단이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 다단 실린더 구조를 갖는 밀폐형 왕복동식 압축기.The sealed reciprocating compressor having a multi-stage cylinder structure according to claim 1, wherein an impact mitigating means is attached to an inner bottom of the cylinder having the largest diameter.
KR1020090083405A 2009-09-04 2009-09-04 Reciprocating compressor with multi-stage cylinders KR20110025372A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090083405A KR20110025372A (en) 2009-09-04 2009-09-04 Reciprocating compressor with multi-stage cylinders

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090083405A KR20110025372A (en) 2009-09-04 2009-09-04 Reciprocating compressor with multi-stage cylinders

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110025372A true KR20110025372A (en) 2011-03-10

Family

ID=43932936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090083405A KR20110025372A (en) 2009-09-04 2009-09-04 Reciprocating compressor with multi-stage cylinders

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20110025372A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015021117A1 (en) * 2013-08-08 2015-02-12 Emerson Climate Technologies, Inc. Variable capacity reciprocating compressor
KR20190061878A (en) 2017-11-28 2019-06-05 주식회사 엠투에이치 Multi-stage Gas Compression Device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015021117A1 (en) * 2013-08-08 2015-02-12 Emerson Climate Technologies, Inc. Variable capacity reciprocating compressor
CN105518298A (en) * 2013-08-08 2016-04-20 艾默生环境优化技术有限公司 Variable capacity reciprocating compressor
US9476414B2 (en) 2013-08-08 2016-10-25 Emerson Climate Technologies, Inc. Variable capacity reciprocating compressor
US10145372B2 (en) 2013-08-08 2018-12-04 Emerson Climate Technologies, Inc. Variable capacity reciprocating compressor
KR20190061878A (en) 2017-11-28 2019-06-05 주식회사 엠투에이치 Multi-stage Gas Compression Device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100565485B1 (en) Linear compressor
US7614251B2 (en) Reciprocating compressor and refrigerator having the same
CN100419261C (en) Hermetic compressor
KR100422364B1 (en) Exhaust valve of sealed type compressor
CN1940292A (en) Hermetic compressor
KR100486575B1 (en) Compressive apparatus for gas in reciprocating compressor
KR20110025372A (en) Reciprocating compressor with multi-stage cylinders
KR102495256B1 (en) Linear compressor
KR100486566B1 (en) Discharge apparatus of reciprocating compressor
KR101248437B1 (en) Volumetric compressors
KR20190058308A (en) Compressor
KR20050066322A (en) Compressor
US20050129548A1 (en) Suction valve and reciprocating compressor having the same
KR101177583B1 (en) Bolting structure for a discharge cover used in a linear compressor
KR101559807B1 (en) Concentric valve assembly for air compressor
KR101675202B1 (en) Multistage gas compressor
KR101648003B1 (en) Reciprocating Compressor
KR20120102904A (en) Gas compressor
KR100591342B1 (en) Structure of Discharge part for linear compressor
WO2018143233A1 (en) Reciprocating piston-type gas compressor
KR100511330B1 (en) Discharge valve support apparatus for reciprocating compressor
KR100292515B1 (en) Apparatus for preventing gas-counterflow of linear compressor
KR20070030339A (en) Hermetic type compressor
KR100504906B1 (en) Discharge apparatus of reciprocating compressor
KR101616964B1 (en) Air Compressor using Crankshaft

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee