KR20120066640A - 왕복형 냉동압축기용 블록 - Google Patents

왕복형 냉동압축기용 블록 Download PDF

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shaft
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파울로 로제리오 카라라 쿠우토
잉왈드 볼라스
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월풀 에쎄.아.
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Abstract

블록(B)는 수평축선(X)을 가지고 피스톤(20)을 수용하는 피스톤 허브(10) 및 크랭크샤프트(40)를 수용하며 수평축선(X)과 교차하는 수직축선(Y)을 갖는 샤프트 허브(30)를 포함한다. 블록(B)는 샤프트 허브(30)로 향한 측의 반대측인 수평축선(X)의 측에 배치된 피스톤 허브(10)의 영역에 부착된 제 1 단부(61), 및 샤프트 허브(30)의 인접 단부(31)에 부착된 제 2 단부(62)를 갖는 연결부(60)를 구비한다. 연결부(60)는 연결부(60)의 제 2 단부(62)에 작용하는 제 1 압축 파생력(F1); 및 샤프트 허브(30)의 자유 단부(32)에 가해져서 제 1 압축 파생력(F1)의 방향으로의 샤프트 허브(30)의 수직축선(Y)의 각도변위를 일으키기 쉬운 제 2 압축 파생력(F2)에 의해 생성되는 최종 굽힘 모멘트(MF)에 의해 탄성 변형될 수 있다.

Description

왕복형 냉동압축기용 블록{BLOCK FOR A RECIPROCATING REFRIGERATION COMPRESSOR}
본 발명은 밀폐되거나 되지 않은 냉동 압축기에 이용되는 왕복형 압축기구용 블록의 배치 구조에 관한 것이다.
왕복형 냉동압축기, 즉 왕복 피스톤을 갖는 왕복형 냉동압축기는 통상적으로 기본적으로 블록, 크랭크샤프트, 하나 이상의 커넥팅로드 및 하나 이상의 피스톤으로 구성된 기계적 조립체를 갖는데, 이는 특히 압축기의 전기모터에 의해 제공되는 크랭크샤프트의 회전운동을 각 피스톤의 왕복직선운동으로 변환될 수 있도록 배치되어 있다.
도 1 및 도 2에 도시한 타입의 왕복압축기의 종래의 구조는 수평축선(X)을 갖는 피스톤 허브(또는 실린더)(10)를 형성하며 내부에서 피스톤(20)이 왕복하는 블록(B)을 쉘(도시하지 않음)의 내부에 구비한다.
블록은 또한 인접 단부(31), 자유 단부(32) 및 피스톤 허브(10)의 수평축선(X)과 교차하는 수직축선(Y)을 갖는 갖는 샤프트 허브(30)를 구비하는데, 상기 샤프트 허브(30)는 샤프트 허브(30)의 인접 단부(31)로부터 외측으로 돌출하여 커넥팅로드(50)에 의해 피스톤에 동작 가능하게 연결된 편심단부(45)를 갖고 있는 크랭크샤프트(40)를 수용한다.
최근의 본 연구에 있어서, 크랭크샤프트(40)의 축선은 압축기의 동작 조건과는 관계없이 샤프트 허브(30)의 수직축선(Y)과 일치하는 것으로 생각된다.
크랭크샤프트(40)의 편심단부(45)는 커넥팅로드(50)의 큰 눈(51)이 장착되어 있는데, 작은 눈(52)은 피스톤핀(53)에 의해 피스톤(20)에 연결된다. 크랭크샤프트(40)는 도시하지 않은 전기모터 로터에 연결되는데, 이 로터는 피스톤(20)을 왕복시키기 위해 상기 크랭크샤프트(40)를 회전시킨다.
일반적으로 크랭크샤프트(40)의 하측부는 이런 타입의 압축기에서 쉘의 하측부에 형성된 오일통으로부터 오일을 윤활될 압축기부에 전달하는 오일펌프(도시하지 않음)를 더 구비하고 있다. 상기 오일펌프는 또한 쉘 내의 기계적 조립체가 뒤집어져서 장착된 압축기 내의 편심단부(45)에 연결될 수 있다. 블록(B)는 일반적으로 전기모터의 단부(70), 스테이터(도시하지 않음)를 지지한다.
종래의 이 구조에서, 피스톤 허브(10)는 블록(B)의 상측부에 형성되고 샤프트 허브(30)는 상기 블록(B)의 하측부에 형성되는데, 상기 블록(B)의 상하측부는 피스톤 허브(10)의 수평축선(X)과 샤프트 허브(30)의 인접 단부(31) 사이에 형성된 연결부(60)에 의해 서로 단일편 형태로 연결된다.
이 공지의 구조에서, 피스톤 허브(10)에서의 가스 압축 중에는 크랭크샤프트(40)의 편심단부(45)에 대하여 작동하는 압축반작용력(F)이 크랭크샤프트(40)에 의해 샤프트 허브(30)의 인접 단부(31) 및 자유 단부(32)에서 블록(B)에 전달되어 상기 인접 단부 및 자유 단부에 제 1 및 제 2 압축 파생력(F1, F2)을 가하는데, 이 파생력들은 결국 압축 반작용력(F)에서 유래된 것이다.
또한 상기 종래기술의 구조에 따르면, 연결부(60)는 각각의 피스톤 허브(10)와 샤프트 허브(30) 사이에 하나의 고체 구조적 연결을 형성한다.
피스톤의 압축중에 압축 반작용력(F)은 수평축선(X)의 방향으로 크랭크샤프트(40)의 편심단부(45)에 작용되어 크랭크샤프트(40)를 피스톤 허브(10)로부터 멀리 가압한다. 상기 반작용력(F)은 크랭크샤프트(40)의 편심단부(45)의 탄성 각도변형을 일으켜서 축선(Z)을 피스톤 허브(10)로부터 샤프트 허브(30)의 수직축선(Y)에 대한 각도(α) 만큼 기울어지게 한다.
크랭크샤프트(40)의 편심단부(45)에 가해진 압축 반작용력(F)은 제 1 및 제 2 파생력(F1, F2)에 의해 샤프트 허브(30)의 인접 단부(31) 및 자유 단부(32)에서 블록(B)에 전달된다. 샤프트 허브(30)에 가해진 제 1 및 제 2 압축파생력(F1, F2)은 각각 제 1 및 제 2 굽힘 모멘트(M1, M2)에 의해 연결부(60)에 대하여 각도 변위를 샤프트 허브(30)에 부여하는데, 상기 제 1 및 제 2 굽힘 모멘트(M1, M2)는 결합되어 굽힘 모멘트(MF)가 된다. 상기 샤프트 허브(30)의 각도 변위는 피스톤 허브(10) 쪽으로 향하며 피스톤 허브 수직축선(Y)의 공칭 위치결정에 대하여 각도(β)만큼 일어나서 연결부(60)를 탄성 변형시키고 샤프트 허브(30)의 수직축선(Y)이 피스톤 허브(10)의 수평축선(X)에 대한 직교성을 잃게 하여 상기 축선에 대하여 90도보다 약간 작은 각도(ω)를 형성하게 된다(도 1 및 도 3 참조).
그 결과의 굽힘 모멘트(MF)는 샤프트 허브(30)의 자유 단부(32)에 가해진 제 2 굽힘 모멘트(M2)로 주로 구성됨에 의해 도 3에 지시한 방향으로 취하게 되는데, 이는 샤프트 허브(30)의 인접 단부(31)에 가해진 제 1 압축 파생력(F1)이 연결부(60)에 전해져서 레버 아암이 감소되기 때문이다. 따라서, 제 1 압축 파생력(F1)에 의해 생긴 제 1 굽힘 모멘트(M1)도 연결부(60)에 대하여 최소로 된다.
압축 사이클 중에 샤프트 허브(30) 및 크랭크샤프트(40)의 편심 단부(45)가 받게 되는 각도변형은 편심 단부(45)의 축선(Z)이 피스톤 허브(10)의 수평 축선(X)에 대한 직교성을 잃게 하여 상기 축선에 대하여 90도 + α + β의 합에 해당하는 둔각을 형성하며 크랭크샤프트(40)의 편심 단부(45)와 커넥팅로드(50) 사이의 오정렬을 일으킨다.
편심 단부(45)의 축선과 피스톤 허브(10) 및 그 왕복이동의 수평축선(X) 사이의 직교성의 상실에 의해 크랭크샤프트(40)의 편심 단부(45)와 커넥팅로드(50) 사이에 오정렬이 일어나는데 이는 상기 편심 단부(45) 주위의 커넥팅로드(50)의 큰 눈(51)의 베어링을 손상시키기 쉽다. 그 외에도 이 기하학적 편차는 피스톤(20)에 반경방향 힘을 가하여 피스톤을 피스톤 허브(10)의 내측벽에 대하여 가압하며 부품 사이의 금속 접촉 및 에너지 소비를 증대시키고 그 결과 마모율을 높여서 압축기의 내구성 및 신뢰성을 감소시킨다. 따라서 전술한 기하학적 편차는 몹시 바람직하지 않은 것이다.
편심 단부(45) 및 샤프트 허브(30)의 각도변형과는 별개로 크랭크샤프트(40)와 커넥팅로드(50) 사이의 오정렬을 더욱 증가시켜서 압축기의 효율 및 내구성을 손상시킬 수 있는 제조상의 기하학적 편차가 발생할 수 있음도 알아야 한다.
보다 높은 용량의 압축기에 있어서는 높은 압축부하 때문에 이 문제점은 더욱 발생된다. 부품들의 변형에 의해 발생되는 오정렬을 줄이기 위해서는 축선(X)과 일치하는 부하선에 대칭적으로 위치하는 베어링을 갖는 샤프트가 사용된다. 이 실시형태는 베어링 오정렬에 대한 부품 변형의 영향을 최소화하지만, 크랭크샤프트(40) 및 커넥팅로드(50)의 제조 및 조립을 더욱 복잡하게 만든다.
공지의 구조적 해결법의 불편 때문에, 본 발명의 일반적인 목적은 크랭크샤프트의 편심 단부 주위의 커넥팅로드의 큰 눈의 베어링 및 피스톤 허브의 내부의 피스톤의 베어링의 마모를 최소화할 수 있는 전술한 왕복 피스톤을 갖는 타입의 냉동압축기에 대한 배치 구조를 제공한다.
본 발명의 보다 구체적인 목적은 크랭크샤프트 및 샤프트 허브에 의해 형성된 조립체에 가해지는 압축 반작용력으로 생기는 변형 영향을 최소화하는 전술한 타입의 구조적 배치 구조를 제공한다.
본 발명의 다른 목적은 압축기의 제조 기하학적 편차의 존재를 보상하여 크랭크샤프트의 편심 단부와 커넥팅로드의 큰 눈 사이의 오정렬을 더욱 최소화시키는데 기여할 수 있게 하는 전술한 바와 같은 배치 구조를 제공한다.
상기 및 그 외의 목적들은 수평축선을 가지며 왕복 피스톤을 수용하는 적어도 하나의 피스톤 허브, 인접 단부, 자유 단부 및 피스톤 허브의 수평축선과 교차하는 수직축선을 포함하는 블록을 포함하며, 상기 샤프트 허브는 샤프트 허브의 인접 단부로부터 외측으로 돌출하여 커넥팅로드에 의해 피스톤에 연결되는 편심 단부를 구비하는 크랭크샤프트를 수용하는 타입의 왕복형 냉동압축기를 통해 달성된다.
본 발명에 따르면, 블록은 샤프트 허브를 향하는 측의 반대측인 피스톤 허브의 수평축선의 측에 배치되는 피스톤 허브의 영역에 부착된 제 1 단부, 및 샤프트 허브의 인접 단부에 부착된 제 2 단부를 갖는 연결부를 구비하는데, 상기 연결부는 피스톤 허브와 샤프트 허브 사이에 하나의 구조적 연결을 형성하며, 샤프트 허브의 인접 단부에 작용하여 연결부의 제 2 단부에 제 1 굽힘 모멘트를 부여하는 제 1 압축 파생력; 및 크랭크샤프트에 의해 샤프트 허브의 자유 단부에 가해져서 연결부의 탄성 변형에 의해 제 1 압축 파생력의 방향으로의 샤프트 허브의 수직축선의 각도 변위를 일으키기 쉬운 제 1 굽힘 모멘트의 반대방향의 제 2 굽힘 모멘트를 자유 단부에 부여하는 제 2 압축 파생력에 의해 생성된 최종 굽힘 모멘트에 의해 탄성 변형될 수 있으며, 상기 연결부의 탄성변형은 피스톤 허브의 수평방향 축선에 대한 직교상태로부터 샤프트 허브의 각도 변위를 소정의 값으로 무효로 하거나 제한한다.
본 발명의 특정 관점에서, 연결부의 탄성 변형은 피스톤 허브의 수평축선에 대한 직교상태로부터 샤프트 허브의 수직축선의 각도변위를 피스톤의 압축 사이클 중에 커넥팅로드에 의해 상기 편심부에 개해진 압축 반작용력에 의해 반대방향으로의 크랭크샤프트의 편심 단부의 각도 변위에 해당하는 값으로 한정함으로서 결정된다.
연결부의 구조적 치수결정의 함수로서, 여기서 제시하는 구성은 연결부에 대하여 샤프트 허브에 작용하는 상기 두 개의 서로 반대의 제 1 및 제 2 굽힘 모멘트의 강도 차이에 의해 생성되는 최종 굽힘 모멘트가 연결부의 탄성 변형을 만들도록 한다. 연결부의 구조적 치수결정을 통해, 연결부의 탄성 변형은 피스톤 허브의 수평축선에 대한 직교 상태로부터 샤프트 허브의 수직축선의 각도 변위를 소정의 값으로 무효화하거나 제한할 수 있다.
그러나 연결부의 탄성 변형이 단지 수직축선의 각도 변위를 무효로 하도록 결정되는 경우, 피스톤 허브의 수평축선에 대한 크랭크샤프트의 편심 단부의 축선의 직교상태의 상실을 피할 수 없으며, 상기 직교상태의 상실이 크랭크샤프트내의 커넥팅로드 및 피스톤 허브내의 피스톤의 베어링 장착에 의해 흡수될 수 었는 경우에는 전술한 바람직하지 못한 결과가 수반된다.
피스톤 허브의 수평축선에 대한 상기 편심 단부의 축선의 직교 상태를 유지하기 위해, 최종 굽힘 모멘트가 상기 연결부의 탄성 변형을 일으킬 수 있도록 연결부의 구조적 치수결정이 이루어질 수 있으며, 상기 변형은 크랭크샤프트의 편심 단부의 각도 변형을 보상하는 각도에 의해 샤프트 허브의 축선을 각도적으로 변위시키는데만 충분하다.
이하 본 발명을 예로서 제공하는 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 여기서:
도 1은 종래기술에 따라서 구성된 블록의 개략종단면도를 나타내는 것으로서, 압축 반작용력에 의해 변형되지 않아서 이 연구과제의 공칭 직교상태를 유지하고 있는 샤프트 허브의 축선, 피스톤 허브의 축선 및 크랭크샤프트의 편심단부의 축선을 나타낸다;
도 2는 도 1에 도시된 종래기술에 따라서 구성된 블록의 간략 상측사시도를 나타낸다;
도 3은 압축 반작용력에 의해 변형된 샤프트 허브 및 크랭크샤프트의 편심 단부를 나타내는 것으로서, 피스톤 허브의 종축선에 대한 직교상태로부터 각도 변위된 축선들을 나타낸다;
도 4는 크랭크샤프트, 커넥팅로드 및 피스톤(후자의 두 개는 도시하지 않음), 피스톤이 압축동작 상태에 있으며, 샤프트 허브의 수직축선이 피스톤 허브의 수평축선에 직교상태를 유지하는 반면, 크랭크샤프트의 편심 단부의 축선은 피스톤 허브의 수평축선에 대한 직교상태로부터 각도적으로 변위된 것을 나타낸다;
도 5는 도 4와 유사한 도면을 나타내는 것으로서, 크랭크샤프트의 편심부의 각도 변위를 보상하기에 충분한 샤프트 허브의 각도 변위를 가능하게 하여 상기 편심부의 축선을 피스톤 허브의 수평축선에 대하여 직교상태로 유지하도록 결정된 연결부의 탄성변형상태를 도시한다;
도 6은 본 발명에 따라서 구성되었지만 기타 부품, 즉 크랭크샤프트, 커넥팅로드, 핀 및 피스톤이 제거된 블록의 약간 간략화된 상측사시도를 나타낸다.
여기서 도시하는 바와 같이, 본 발명은 수평축선(X)을 갖고 왕복피스톤(20)을 수용하는 적어도 하나의 피스톤 허브(10), 및 인접 단부(31), 자유 단부(32) 및 피스톤 허브(10)의 수평축선(X)과 교차하는 수직축선(Y)을 갖는 샤프트 허브(30)를 포함하는 블록(B)를 쉘(도시하지 않음)의 내부에 제공하는데, 상기 샤프트 허브(30)는 샤프트 허브(30)의 인접 단부(31)로부터 돌출하여 커넥팅로드(50)에 의해 피스톤(20)에 연결된 편심 단부(45)를 합체하는 크랭크샤프트(40)를 수용하도록 구성되는 전술한 타입의 밀폐형 또는 비밀폐형 냉동압축기, 특히 왕복압축기에 적용되도록 설계되어 있다.
본 발명의 배치 구조에 따르면, 블록(B)는 적어도 하나의 연결부(60)를 구비하는데, 각 연결부는 샤프트 허브(30)로 향한 측의 반대측인 피스톤 허브(10)의 수평축선(X)의 일측에 배치된 각각의 피스톤 허브(10)의 영역에 배치된 제 1 단부(61), 및 샤프트 허브(30)의 인접 단부(31)에 부착된 제 2 단부(62)를 갖는다.
각 연결부(60)는 각 피스톤 허브(10)와 샤프트 허브(30) 사이에 하나의 구조적 연결을 형성하는 것으로서, 샤프트 허브(30)의 인접 단부(31)에 작용하여 연결부(60), 특히 연결부(60)의 제 2 단부(62)에 제 1 굽힘 모멘트(M1)를 부여하는 제 압축 파생력(F1); 및 크랭크샤프트(40)에 의해 샤프트 허브(30)의 자유 단부(32)에 가해져서 자유 단부에게 제 1 굽힘 모멘트(M1)의 반대방향의 제 2 굽힘 모멘트(M2)를 부여하는 제 2 압축 파생력(F2)에 의해 생성되는 최종 굽힘 모멘트(MF)에 의해 탄성 변형될 수 있도록 구조적으로 구성된다.
본 발명에 따르면, 최종 굽힘 모멘트(MF)는 연결부(60)의 탄성변형에 의해 상대적으로 큰 제 1 압축 파생력(F1)의 방향으로 샤프트 허브(30)의 수직축선(Y)의 각도변위를 일으키기 쉽다. 상기 연결부(60)의 탄성 변형은 피스톤 허브(10)의 수평축선(Y)에 대한 직교상태로부터 샤프트 허브(30)의 수직축선(Y)의 각도 변위를 소정의 값으로 취소하거나 제한한다. 연결부(60)에 대한 최종의 굽힘 모멘트(MF)는 종래기술의 구조에서 제공되는 방향의 반대 방향을 취하는데, 이는 본 발명에서 제 1 압축 파생력(F1)이 가해지는 샤프트 허브(30)의 인접 단부(31)가 연결부(60)의 이음선으로부터 떨어져 있어서 제 1 압축 파생력(F1)이 제 2 압축 파생력(F2)보다 충분히 크기만 하다면 제 1 굽힘 모멘트(M1)가 제 2 굽힘 모멘트(M2)보다 우세하기 때문이다. 제 1 압축 파생력(F1)이 제 2 압축 파생력(F2)보다 우세하기 위해서는 조립체 크랭크샤프트(40)의 로터 조립체를 특별하게 구상하여 상기 조립체의 질량중심이 샤프트 허브(30)의 자유 단부(32) 근처가 되게 한다.
도 4에 나타낸 동작 조건에서, 제 1 및 제 2 굽힘 모멘트(M1, M2)에 의해 발생된 최종 굽힘 모멘트(MF)가 무효로 되므로, 피스톤(20)이 압축 사이클에 있을지라도 샤프트 허브(30)의 수직축선(Y)을 피스톤 허브(10)의 수평축선(X)에 직교하는 상태로 유지시킨다.
도 5에 나타낸 동작 조건에서, 연결부(60)의 탄성변형은 피스톤 허브(10)의 수평축선(X)에 대한 직교상태로부터 샤프트 허브(30)의 수직축선(Y)의 각도변위(각도 β)를 피스톤(20)의 압축 사이클 중에 커넥팅로드(50)에 의해 상기 편심부에 가해지는 압축 반작용력(F)에 의해 반대방향으로의 크랭크샤프트(40)의 편심 단부(45)의 각도 변위(각도 α)에 해당하는 값으로 제한하도록 연결부(60)가 구성된다. 도 5에 나타낸 동작 조건에서, 제 1 및 제 2 굽힘 모멘트(M1, M2)에 의해 생성되는 최종 굽힘 모멘트(MF)는 피스톤 허브(10)로부터 즉 제 1 압축 파생력(F1)의 방향으로 샤프트 허브(40)의 수직축선(Y)의 각도변위를 일으키기 쉬운 연결부(60)의 탄성변형을 만들기 위해 제로가 아니다. 이에 따라서 크랭크샤프트(40)의 편심단부(45)의 축선(Z)을 피스톤 허브(10)의 수평축선(X)에 직교상태로 유지하는데 필요한 샤프트 허브(30)의 각도변위가 가능하게 된다.
도 5에 동작방식으로 나타낸 구조 조건에서, 편심 단부(45)의 각도 변형을 보상하기 위해 샤프트 허브(30)의 특정 각도변위가 허용된다. 이에 따라서 피스톤(20)의 압축사이클 중에 상기 편심 단부(45)는 커넥팅로드(50)의 큰 눈(51)을 지지하기 위한 공칭 위치를 유지하여 피스톤에 가해지는 반경방향 힘을 방지하고 결과적으로 상대적으로 움직일 수 있는 부분들 사이의 금속 접촉 및 에너지 소비를 최소화하며, 따라서 기계 조립체의 내구성 및 신뢰도를 향상시킬 수 있게 된다.
도 4, 도 5 및 도 6에 도시한 구조에서, 연결부(60)는 피스톤 허브(10) 및 샤프트 허브(30)에 의해 형성된 부분들을 갖는 단일편으로 형성된다. 그러나 피스톤 허브(10) 및 샤프트 허브(30)의 상기 부분 중의 적어도 하나에 단일편으로 연결부(60)가 구비되는 다른 구조가 블록에 적용될 수 있음을 이해하여야 한다.
도 6은 누운 U형상 구조를 나타내는 연결부(60)의 구성을 도시하는데, 측방 다리(60a)의 자유단부는 수평축선(X)의 서로 반대측에서 피스톤 허브(10)에 부착되고 베이스 다리(60b) 및 측방 다리(60a)의 인접 부분들은 수직축선(Y)의 서로 반대측에서 샤프트 허브(30)의 인접 단부(31)에 부착되어 있다. 그러나 제 1 및 제 2 굽힘 모멘트(M1, M2)에서 생기는 굽힘 모멘트(MF)가 피스톤 허브(10)로부터 즉 제 1 압축 파생력(F1)의 방향으로 샤프트 허브(40)의 수직축선(Y)의 각도 변위를 일으키기 쉽게 한다면 연결부(60)는 다른 구조적 실시형태를 나타낼 수 있음을 이해하여야 한다.
도시하지 않았지만, 본 발명은 이들 구성에서 상기 피스톤 허브의 수평축선이 동일한 수평면 또는 동일한 수직면(예를 들어, 피스톤 허브가 수직하게 정렬된 경우)을 형성하는지에 관계없이 각각의 피스톤을 수용하는 두 개 이상의 피스톤 허브를 제공하는 냉동압축기용 블록(B)의 구성에 적용될 수 있다. 각 압축 사이클 중에 다수의 피스톤이 역위상으로 동작하는 압축기용 블록 배치 구조에 있어서는 각 피스톤 허브(10)와 샤프트 허브(30) 사이에 하나의 연결을 형성하는 여기서 설명하는 타입의 연결부(60)가 제공된다.
여기서는 단지 하나의 압축기 블록용 예시 구조만을 제시하였지만, 본 명세서에 첨부되는 특허청구범위에 정의된 발명 개념으로부터 이탈함 없이 그 외의 가능한 구성도 제시될 수 있음을 이해하여야 한다.

Claims (4)

  1. 수평축선(X)을 갖고 왕복 피스톤(20)을 수용하는 적어도 하나의 피스톤 허브(10), 및 인접 단부(31), 자유 단부(32) 및 피스톤 허브(10)의 수평축선(X)과 교차하는 수직축선(Y)을 갖는 샤프트 허브(30)를 포함하는 블록(B)를 포함하는 타입이며, 상기 샤프트 허브(30)는 샤프트 허브(30)의 인접 단부(31)로부터 외측으로 돌출되어 커넥팅로드(50)에 의해 피스톤(20)에 연결되는 편심 단부(45)를 구비하는 크랭크샤프트(40)를 수용하도록 구성된 왕복형 냉동압축기용 블록에 있어서, 상기 블록(B)는 샤프트 허브(30)로 향하는 측의 반대측인 피스톤 허브(10)의 수평축선(X)의 측에 배치된 각각의 피스톤 허브(10)에 부착된 제 1 단부(61), 및 샤프트 허브(30)의 인접 단부(31)에 부착된 제 2 단부(62)를 갖는 적어도 하나의 연결부(60)를 구비하며, 상기 연결부(60)는 각각의 피스톤 허브(10)와 샤프트 허브(30) 사이에 하나의 구조적 연결을 형성하며, 샤프트 허브(30)의 인접 단부(31)에 작용하여 연결부(60)의 제 2 단부(62)에 제 1 굽힘 모멘트(M1)를 부여하는 제 1 압축 파생력(F1); 및 크랭크샤프트(40)에 의해 샤프트 허브(30)의 자유 단부(32)에 가해져서 연결부(60)의 탄성 변형에 의해 제 1 압축 파생력(F1)의 방향으로의 샤프트 허브(30)의 수직축선(Y)의 각도 변위를 일으키기 쉬운 제 1 굽힘 모멘트(M1)의 반대방향의 제 2 굽힘 모멘트(M2)를 자유 단부에 부여하는 제 2 압축 파생력(F2)에 의해 생성된 최종 굽힘 모멘트(MF)에 의해 탄성 변형될 수 있으며, 상기 연결부(60)의 탄성변형은 피스톤 허브(10)의 수평방향 축선(X)에 대한 직교상태로부터 샤프트 허브(30)의 각도 변위를 소정의 값으로 무효로 하거나 제한하는 것을 특징으로 하는 블록.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결부(60)는 누운 U형상 구조를 나타내는데, 그 측방다리(60a)의 자유단부는 수평축선(X)의 서로 반대측의 피스톤 허브(10)에 부착되고 그 베이스 다리(60b) 및 측방다리(60a)의 인접부분은 수직축선(Y)의 서로 반대측의 샤프트 허브(30)의 인접 단부(31)에 부착되는 것을 특징으로 하는 블록.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 연결부(60)의 탄성변형은 피스톤 허브(10)의 수평축선(X)에 대한 직교상태로부터 샤프트 허브(30)의 수직축선(Y)의 각도변위를 피스톤(20)의 압축 사이클 중에 커넥팅로드(50)에 의해 상기 편심부에 가해진 압축 반작용력(F)에 의해 반대방향으로의 크랭크샤프트(40)의 편심 단부(45)의 각도 변위에 해당하는 값으로 한정하는 것을 특징으로 하는 블록.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결부(60)는 피스톤 허브(10) 및 샤프트 허브(30) 중 적어도 어느 하나를 갖는 단일편으로 형성되는 것을 특징으로 하는 블록.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI1103746A2 (pt) * 2011-08-30 2013-10-29 Whirlpool Sa Bloco de compressor
BR102012025039B1 (pt) 2012-10-01 2021-09-28 Embraco Indústria De Compressores E Soluções Em Refrigeração Ltda Aperfeiçoamentos de mancalização radial em um compressor alternativo de refrigeração
BR102014007882A2 (pt) * 2014-04-01 2016-01-05 Whirlpool Sa arranjo de mancalização radial em um compressor de refrigeração
SE539929C2 (sv) * 2016-04-29 2018-01-16 Dynapac Compaction Equipment Ab Excenteraxel för kompakteringsmaskin
KR101983459B1 (ko) * 2017-09-25 2019-05-28 엘지전자 주식회사 왕복동식 압축기
CN109538451B (zh) * 2019-01-14 2024-03-26 沈阳远大压缩机有限公司 超高压隔膜压缩机液压引导式密封膜头

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2738122A (en) * 1951-03-13 1956-03-13 Gardiner Leslie Arthur John Compressor units for refrigerating apparatus
US3491939A (en) * 1968-05-07 1970-01-27 Danfoss As Vertical crankshaft for a motor compressor
US3563677A (en) * 1969-04-01 1971-02-16 Carrier Corp Compressor
US5120532A (en) * 1990-04-06 1992-06-09 The Procter & Gamble Company Hair styling shampoos
US5252039A (en) 1991-02-05 1993-10-12 Matsushita Refrigeration Co. Enclosed motor-driven compressor
JPH04287876A (ja) * 1991-03-15 1992-10-13 Hitachi Ltd 密閉形圧縮機
JPH08159030A (ja) * 1994-12-02 1996-06-18 Matsushita Refrig Co Ltd 密閉型圧縮機
JP2001263236A (ja) * 2000-03-21 2001-09-26 Sanyo Electric Co Ltd 冷媒圧縮機
DE10342421A1 (de) * 2003-09-13 2005-04-07 Danfoss A/S Tauchkolbenverdichter für Kältemittel
KR100538522B1 (ko) 2003-10-27 2005-12-23 삼성광주전자 주식회사 밀폐형 압축기
JP2009085191A (ja) * 2007-10-03 2009-04-23 Panasonic Corp 密閉型圧縮機
JP5278176B2 (ja) * 2009-06-08 2013-09-04 パナソニック株式会社 密閉型圧縮機

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