KR20200085044A

KR20200085044A - Reciprocating compressor

Info

Publication number: KR20200085044A
Application number: KR1020190001079A
Authority: KR
Inventors: 오규일
Original assignee: (주)테크니컬코리아
Priority date: 2019-01-04
Filing date: 2019-01-04
Publication date: 2020-07-14
Also published as: KR102188240B1

Abstract

Disclosed is a reciprocating compressor. According to one embodiment of the present invention, the reciprocating compressor comprises: a cylinder; a piston inserted into the cylinder and performing a reciprocating movement relative to the cylinder; and a driving unit driving the piston so that gas introduced into the cylinder is compressed by the piston. The cylinder includes a first inner space and a second inner space therein, wherein the first and second inner spaces are divided from each other by forming a partition wall. The piston includes a first piston and a second piston which are provided in the shape corresponding to the first inner space and the second inner space. Therefore, the reciprocating compressor can be applied even to high pressure and low flow rates.

Description

Reciprocating compressor {RECIPROCATING COMPRESSOR}

본 발명은 왕복동식 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 격벽에 의해 내부공간이 구획되는 실린더와, 각 내부공간에 삽입되는 피스톤에 의해 구획된 공간에서 각각 기체가 압축됨으로써, 고압·저유량의 경우에도 적용될 수 있는 왕복동식 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a reciprocating compressor, and more particularly, by compressing gas in a cylinder divided by an inner space by a partition wall and a space inserted by a piston inserted in each inner space, thereby providing high pressure and low flow rate. It relates to a reciprocating compressor that can be applied even in the case.

일반적으로 압축기(compressor)란 공기(air)나 천연가스(natural gas) 등의 기체를 압축시켜 압력을 높이는 기계적 장치로서, 외부로부터 끌어들인 기체에 기계적 에너지를 가해 기체의　역학적 에너지를 증가시킨 후 압력으로 바꾸어 고압 기체를 얻는 기계를 말한다.In general, a compressor (compressor) is a mechanical device that increases the pressure by compressing a gas such as air or natural gas, and applies mechanical energy to the gas drawn from the outside to increase the gas mechanical energy, and then pressurize It refers to a machine that converts into a high-pressure gas.

압축방식에 의한 분류를 살펴보면, 1) 실린더 내에서 피스톤이 왕복 운동하면서 기체를 압축하는 왕복동식 압축기(Reciprocating compressor), 2) 로터(회전자)가 실린더 내부를 회전하면서 기체를 압축하는 회전식 압축기(Rotary compressor), 3) 암나사 및 수나사로 된 두 개의 로터가 맞물림에 의해 기체를 압축하는 스크류 압축기(Screw compressor), 4) 고속 회전하는 임펠러의 원심력을 이용하여 기체의 속도 에너지를 압력으로 바꾸는 원심식 압축기(Centrifugal compressor) 등이 있다.Looking at the classification by the compression method, 1) a reciprocating compressor (Reciprocating compressor) that compresses the gas while the piston reciprocates within the cylinder, 2) a rotary compressor (Rotor) that compresses the gas while rotating inside the cylinder ( Rotary compressor), 3) Screw compressor that compresses the gas by engaging two rotors of female and male threads, 4) Centrifugal type that converts the velocity energy of the gas into pressure using the centrifugal force of a high-speed rotating impeller And a compressor (Centrifugal compressor).

이 중, 왕복동식 압축기는 피스톤이 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 가스를 흡입 압축하여 토출하는 방식이다. 왕복동식 압축기는 피스톤의 구동방식에 따라 연결형과 진동형으로 구분할 수 있다. 연결형 왕복동식 압축기는 피스톤이 회전모터의 회전축에 컨넥팅 로드로 연결되어 실린더에서 왕복운동을 하면서 냉매를 압축하는 방식이다. 반면, 진동형 왕복동식 압축기는 피스톤이 왕복동 모터의 무버(mover)에 연결되어 진동하면서 실린더에서 왕복운동을 하여 냉매를 압축하는 방식이다.Among these, a reciprocating compressor is a method in which a piston sucks and discharges gas while reciprocating in a straight line in a cylinder. The reciprocating compressor can be divided into a connection type and a vibration type according to the driving method of the piston. In the reciprocating compressor, the piston is connected to the rotating shaft of the rotating motor by a connecting rod to compress refrigerant while reciprocating in the cylinder. On the other hand, a vibratory reciprocating compressor is a method in which a piston is connected to a mover of a reciprocating motor to vibrate and compress refrigerant by reciprocating in a cylinder.

이러한 왕복동식 압축기는 압력이 높고 유량이 적으면 실린더, 피스톤 등의 크기가 작아져야 되는데, 왕복동식 압축기는 크기가 작아지는 경우 그 제조의 한계상 적용이 불가능한 문제점이 있었다. 따라서, 압력이 높고 유량이 적은 경우에는 다이어프램 압축기를 사용하는데, 다이어프램 압축기의 경우 다이어프램이 깨지는 등의 내구성 저하의 문제점이 있다.When the reciprocating compressor has a high pressure and a low flow rate, the size of a cylinder, a piston, etc. must be reduced. When the reciprocating compressor has a small size, there is a problem in that it is impossible to apply due to its manufacturing limitations. Therefore, when the pressure is high and the flow rate is low, a diaphragm compressor is used, but in the case of a diaphragm compressor, there is a problem of deterioration in durability, such as a diaphragm breaking.

따라서, 고압·저유량의 경우에도 적용될 수 있는 왕복동식 압축기의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need to develop a reciprocating compressor that can be applied even in the case of high pressure and low flow rate.

대한민국 등록특허 제10-1745471호Republic of Korea Registered Patent No. 10-1745471 대한민국 등록특허 제10-1860340호Republic of Korea Registered Patent No. 10-1860340

본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기는 고압·저유량의 경우에도 적용될 수 있는 왕복동식 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a reciprocating compressor that can be applied even in the case of high pressure and low flow rate.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기는 격벽에 의해 내부공간이 구획되는 실린더와, 각 내부공간에 삽입되는 피스톤에 의해 구획된 공간에서 각각 기체가 압축됨으로써, 고압·저유량의 경우에도 적용될 수 있는 왕복동식 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, in the reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention, the gas is compressed in a cylinder partitioned by an inner space by a partition wall and a space partitioned by a piston inserted into each inner space, and in the case of high pressure and low flow rate An object of the present invention is to provide a reciprocating compressor that can also be applied.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기는, 실린더; 상기 실린더에 삽입되어 상기 실린더에 대해 상대 왕복운동 하는 피스톤; 상기 실린더에 도입된 가스가 상기 피스톤에 의해 압축되도록 상기 피스톤을 구동하는 구동부를 포함하며, 상기 실린더의 내부에는 격벽이 형성되어 서로 구획되는 제1내부공간과 제2내부공간을 포함하며, 상기 피스톤은 상기 제1내부공간 및 상기 제2내부공간과 대응되는 형상으로 마련되는 제1피스톤과 제2피스톤을 포함한다.Reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention, the cylinder; A piston inserted into the cylinder and reciprocating relative to the cylinder; It includes a driving unit for driving the piston so that the gas introduced into the cylinder is compressed by the piston, and inside the cylinder includes a first inner space and a second inner space partitioned by partitions, and the piston Includes a first piston and a second piston provided in a shape corresponding to the first inner space and the second inner space.

또한, 상기 실린더는 횡단면이 원형으로 마련되며, 상기 제1내부공간과 상기 제2내부공간은 횡단면이 반원형으로 마련되고, 상기 제1피스톤과 상기 제2피스톤은 반원형으로 마련될 수 있다.In addition, the cylinder may be provided in a circular cross-section, the first inner space and the second inner space may be provided in a semi-circular cross section, and the first piston and the second piston may be provided in a semi-circular shape.

또한, 상기 제1피스톤과 상기 제2피스톤은 상기 구동부에 연결되어 함께 구동될 수 있다.Also, the first piston and the second piston may be connected to the driving unit and driven together.

또한, 상기 제1내부공간으로의 가스의 흡입 및 토출을 제어하는 제1흡입밸브와 제1토출밸브; 제1토출밸브로부터 토출된 가스의 상기 제2내부공간으로의 흡입 및 토출을 제어하는 제2흡입밸브와 제2흡입밸브; 및 상기 제1토출밸브와 상기 제2흡입밸브 사이에 배치되는 중간 냉각기;를 더 포함할 수 있다.In addition, a first suction valve and a first discharge valve for controlling the suction and discharge of gas into the first inner space; A second suction valve and a second suction valve that controls suction and discharge of the gas discharged from the first discharge valve into the second inner space; And an intermediate cooler disposed between the first discharge valve and the second suction valve.

본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.According to embodiments of the present invention has at least the following effects.

본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기는 고압·저유량의 경우에도 적용될 수 있다.The reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention can be applied even in the case of high pressure and low flow rate.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기는 격벽에 의해 내부공간이 구획되는 실린더와, 각 내부공간에 삽입되는 피스톤을 포함함으로써 크기를 제한하지 않으면서도 고압·저유량의 가스도 압축할 수 있어, 제조가 용이하다.In addition, the reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention includes a cylinder in which an internal space is partitioned by a partition wall, and a piston inserted in each internal space, thereby compressing high-pressure and low-flow gas without limiting the size. It is easy to manufacture.

또한, 격벽에 의해 내부공간이 구획되는 실린더와, 각 내부공간에 삽입되는 피스톤을 포함하되 각 피스톤이 함께 작동됨으로써, 각 내부공간에서 가스가 압축되어 저유량의 경우에도 압축기 가능하며, 한 내부공간에서 압축되어 토출된 가스가 다시 다른 내부공간으로 흡입되어 압축됨으로써 고압으로 압축시킬 수 있다.In addition, it includes a cylinder partitioned by the partition wall and a piston inserted into each interior space, but by operating the pistons together, the gas is compressed in each interior space, allowing compression even in low flow rates. The compressed and discharged gas is sucked back into another interior space and compressed, thereby compressing it at high pressure.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 개략적인 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 개략적인 횡단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 개략적인 장치도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 개략적인 작동설명도이다.1 is a schematic longitudinal sectional view of a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view of a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic device diagram of a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic operation explanatory diagram of a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 도면에 예시하고 이에 대해 상세한 설명에 상세하게 설명한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The present invention can be applied to various transformations and can have various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. Effects and features of the present invention and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

설명에 앞서 상세한 설명에 기재된 용어에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. Prior to the description, the terms described in the detailed description will be described. In the following examples, terms such as first and second are not used in a limiting sense, but for the purpose of distinguishing one component from other components. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the technical spirit of the present invention. Also, a singular expression includes a plural expression unless the context clearly indicates otherwise. Also, terms such as'include' or'have' mean that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, and one or more other features or components Does not preclude the possibility of being added.

또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In addition, in the drawings, the size of components may be exaggerated or reduced for convenience of description. For example, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to what is shown.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면 부호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing with reference to the accompanying drawings, identical or corresponding components are assigned the same reference numerals, and redundant descriptions thereof are omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 개략적인 종단면도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 개략적인 횡단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 개략적인 장치도이다.1 is a schematic longitudinal cross-sectional view of a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an exemplary embodiment of the present invention It is a schematic device diagram of a reciprocating compressor according to.

본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기(1000)는 격벽에 의해 내부공간이 구획되는 실린더와, 각 내부공간에 삽입되는 피스톤에 의해 구획된 공간에서 각각 기체가 압축됨으로써, 고압·저유량의 경우에도 적용될 수 있는 것으로서, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 실린더(100)와, 피스톤(200)과, 구동부(300)와, 흡입밸브(410,420)와, 토출밸브(510,520) 및 중간 냉각기(600)를 포함한다. 도면에서 왕복동식 압축기(1000)의 실린더(100), 피스톤(200) 등의 특징적인 구성을 제외하고는 도시는 생략한다.In the reciprocating compressor 1000 according to an embodiment of the present invention, gas is compressed in a cylinder partitioned by an inner space by a partition wall and a space partitioned by a piston inserted into each inner space, thereby providing high pressure and low flow rate. 1 to 3, the cylinder 100, the piston 200, the driving unit 300, the intake valves 410,420, the discharge valves 510,520, and the intermediate cooler ( 600). In the drawings, except for the characteristic configuration of the cylinder 100 and the piston 200 of the reciprocating compressor 1000, the illustration is omitted.

실린더(100)는 내부공간(120)을 형성하여 피스톤(200)이 삽입되며, 내부공간(120) 내에서 흡입된 가스가 압축되는 구성이다. 본 실시예에서 실린더(100)는 내부공간(120)의 횡단면이 원형이 되도록 형성된다. 즉, 실린더(100)는 대략 원기둥 형상으로 마련될 수 있다.Cylinder 100 is a configuration in which the piston 200 is inserted to form the inner space 120, and the gas sucked in the inner space 120 is compressed. In this embodiment, the cylinder 100 is formed such that the cross section of the inner space 120 is circular. That is, the cylinder 100 may be provided in a substantially cylindrical shape.

본 실시예의 실린더(100)의 주요 특징은 실린더(100) 내부에 격벽(110)이 형성되어 내부공간(120)이 제1내부공간(130)과 제2내부공간(140)으로 구획되는 것이다. 이때, 제1내부공간(130)과 제2내부공간(140)은 서로 완전히 분리된 공간이다. 즉, 제1내부공간(130)으로 흡입된 가스는 실린더(100) 내부에서는 제2내부공간(140)으로 이동되지 않는다.The main feature of the cylinder 100 of this embodiment is that the partition wall 110 is formed inside the cylinder 100 so that the inner space 120 is divided into a first inner space 130 and a second inner space 140. At this time, the first inner space 130 and the second inner space 140 are completely separated from each other. That is, the gas sucked into the first inner space 130 is not moved to the second inner space 140 inside the cylinder 100.

격벽(110)은 실린더(100)의 내부공간(120)을 절반으로 구획하도록 형성된다. 따라서, 제1내부공간(130)과 제2내부공간(140)의 크기는 동일하며, 내부공간(120)의 형상에 의해 제1내부공간(130)과 제2내부공간(140)의 횡단면은 각각 반원형으로 마련된다.The partition wall 110 is formed to divide the inner space 120 of the cylinder 100 in half. Therefore, the sizes of the first inner space 130 and the second inner space 140 are the same, and the cross-sections of the first inner space 130 and the second inner space 140 by the shape of the inner space 120 are Each is provided in a semicircle.

즉, 일반적으로 왕복동식 압축기의 경우 하나의 실린더(100)에 하나의 내부공간(120)(압축공간)이 형성되며 그 내부공간(120)에 하나의 피스톤(200)이 삽입되나, 본 실시예는 하나의 실린더(100)에 격벽(110)이 형성되어 2 개의 내부공간(120)을 형성하는 점에 특징이 있다.That is, in general, in the case of a reciprocating compressor, one inner space 120 (compression space) is formed in one cylinder 100, and one piston 200 is inserted into the inner space 120, but this embodiment Is characterized in that the partition wall 110 is formed in one cylinder 100 to form two inner spaces 120.

실린더(100)의 단부에는 실린더 헤드(160)가 설치된다. 실린더 헤드(160) 내에는, 흡입밸브(410,420)와 토출밸브(510,520)가 설치될 수 있다. 내부공간(120)으로의 가스 흡입시에는 왕복동식 압축기(1000)의 외부로부터 공급되는 가스가 흡입밸브(410,420)를 통해 내부공간(120)으로 흡입되고, 내부공간(120)으로부터의 가스의 배출 시에는, 압축 후의 가스가 토출밸브(410,420)를 통해 왕복동식 압축기(1000)의 외부로 배출된다. 흡입밸브(410,420)와 토출밸브(410,420)의 자세한 내용에 대해서는 후술한다.A cylinder head 160 is installed at an end of the cylinder 100. In the cylinder head 160, suction valves 410 and 420 and discharge valves 510 and 520 may be installed. When the gas is sucked into the inner space 120, the gas supplied from the outside of the reciprocating compressor 1000 is sucked into the inner space 120 through the suction valves 410 and 420, and the gas is discharged from the inner space 120. At the time, the compressed gas is discharged to the outside of the reciprocating compressor 1000 through the discharge valves 410 and 420. Details of the intake valves 410 and 420 and the discharge valves 410 and 420 will be described later.

피스톤(200)은 실린더(100)의 내부공간(120)에 배치되며 실린더(100)에 대해 상대 왕복운동을 함으로써 내부공간(120)에 흡입된 가스를 압축시키는 구성이다. The piston 200 is disposed in the inner space 120 of the cylinder 100 and is configured to compress the gas sucked into the inner space 120 by performing a relative reciprocating motion with respect to the cylinder 100.

본 실시예에서 피스톤(200)의 주요 특징은, 하나의 실린더(100)의 내부공간(120)이 격벽(110)에 의해 제1내부공간(130)과 제2내부공간(140)으로 구획되는데, 제1내부공간(130)과 제2내부공간(140)에 삽입되도록 한 쌍으로 마련되는 점이다. 즉, 피스톤(200)은 제1내부공간(130)과 제2내부공간(140) 내에 삽입되도록 횡단면이 반원형으로 마련된다. The main feature of the piston 200 in this embodiment is that the inner space 120 of one cylinder 100 is divided into the first inner space 130 and the second inner space 140 by the partition wall 110. , It is provided as a pair to be inserted into the first inner space 130 and the second inner space 140. That is, the piston 200 is provided with a semi-circular cross section so as to be inserted into the first inner space 130 and the second inner space 140.

일반적으로 왕복동식 압축기는 하나의 실린더(100)에 하나의 내부공간(120)이 형성되며 그 내부공간(120)에 하나의 피스톤(200)이 삽입되나, 본 실시예는 하나의 실린더(100)에 격벽(110)이 형성되어 2 개의 내부공간(120)을 형성하며, 각 내부공간(120)에 각각 피스톤(200)이 삽입된다. 즉, 하나의 실린더(100)에 2 개의 피스톤(200)이 삽입된다. 따라서, 제1내부공간(130)과 제2내부공간(140)에 흡입된 가스는 각각의 피스톤(200)에 의해 개별적으로 압축된다.In general, a reciprocating compressor has one inner space 120 formed in one cylinder 100, and one piston 200 is inserted into the inner space 120, but this embodiment has one cylinder 100. In the partition wall 110 is formed to form two inner spaces 120, each of the inner space 120, the piston 200 is inserted. That is, two pistons 200 are inserted into one cylinder 100. Therefore, the gas sucked into the first inner space 130 and the second inner space 140 is individually compressed by each piston 200.

본 실시예는 격벽(110)에 의해 내부공간(120)이 구획되는 실린더(100)와, 각 내부공간(120)에 삽입되는 피스톤(200)을 포함함으로써 크기를 제한하지 않으면서도 고압·저유량의 가스도 압축할 수 있어, 제조가 용이하다. 즉, 일반적으로 사용되는 왕복동식 압축기(1000)와 동일한 크기인 경우에도, 실린더(100) 내부 격벽(110)에 의해 제1내부공간(130)과 제2내부공간(140)으로 구획되며, 각각의 내부공간(120)에서 피스톤(200)에 의해 가스가 압축되므로 저유량의 경우에도 압축이 가능하다. 또한, 제1내부공간(130)에서 압축되어 토출된 가스가 다시 제2내부공간(140)으로 흡입되어 압축됨으로써 적은 유량의 가스를 고압으로 압축시킬 수 있다.The present embodiment includes a cylinder 100 in which the inner space 120 is partitioned by the partition wall 110, and a piston 200 inserted in each inner space 120, without being limited in size, high pressure and low flow rate. The gas of can also be compressed, and manufacturing is easy. That is, even in the case of the same size as the reciprocating compressor 1000 that is generally used, the cylinder 100 is divided into the first inner space 130 and the second inner space 140 by the inner partition wall 110, respectively. Since the gas is compressed by the piston 200 in the internal space 120 of the gas, compression is possible even in a low flow rate. In addition, the gas compressed and discharged from the first inner space 130 is sucked back into the second inner space 140 and compressed, thereby compressing a small flow rate of gas at a high pressure.

실린더(100)의 내벽과 피스톤(200) 사이에는 밀봉부재(210)가 개재된다. 일 예시로 실린더(100)의 내벽과 피스톤(200) 사이에 시일용 오링이 개재되거나 또는 실린더(100)의 내벽과 피스톤(200)의 외주에 라비린스 시일(labyrinth seal)이 형성될 수 있다. 이때, 밀봉부재(210)의 형상은 피스톤(200)의 외주를 따라 반원형으로 마련된다.A sealing member 210 is interposed between the inner wall of the cylinder 100 and the piston 200. As an example, a sealing O-ring may be interposed between the inner wall of the cylinder 100 and the piston 200, or a labyrinth seal may be formed on the inner wall of the cylinder 100 and the outer circumference of the piston 200. At this time, the shape of the sealing member 210 is provided in a semicircular shape along the outer circumference of the piston 200.

구동부(300)는 피스톤(200)을 실린더(100) 내부에서 왕복운동 시키는 구성이다. 구동부(300)는 피스톤(200)을 왕복운동시킬 수 있다면 구동방법은 제한되지 않는다. 도면에서, 피스톤(200)을 왕복운동시키는 구성 외에는 도시가 생략되었다.The driving unit 300 is configured to reciprocate the piston 200 within the cylinder 100. If the driving unit 300 can reciprocate the piston 200, the driving method is not limited. In the drawings, the illustration is omitted except for the configuration of reciprocating the piston 200.

일 예시로, 연결형으로서 피스톤(200)이 회전모터의 회전축에 커넥팅 로드로 연결되어 내부공간(120)에서 왕복운동을 하면서 가스를 압축시키도록 할 수 있다. 또는, 피스톤(200)이 왕복동 모터의 무버(mover)에 연결되어 진동하면서 내부공간(120)에서 왕복운동을 하여 가스를 압축시킬 수도 있다. 왕복동 모터에 의해 왕복운동하는 경우, 왕복동 모터의 코일에 전원이 인가되면 왕복동 모터의 무버에 구비된 마그네트가 코일과 함께 양방향 유도자기를 발생시켜 무버가 유도자기 등에 의해 스테이터에 대해 왕복운동을 하게 된다. 그러면 무버에 결합된 피스톤(200)이 실린더(100)의 내부에서 직선으로 왕복 운동을 하면서 가스를 흡입하여 압축한 후 토출밸브(510,520)를 통해 토출하게 된다.As an example, as a connection type, the piston 200 may be connected to a rotating shaft of a rotating motor by a connecting rod to compress gas while reciprocating in the interior space 120. Alternatively, the piston 200 may be connected to a mover of a reciprocating motor and vibrate while compressing gas by reciprocating in the internal space 120. In the case of reciprocating motion by a reciprocating motor, when power is applied to the coil of the reciprocating motor, a magnet provided in the mover of the reciprocating motor generates a bidirectional induction magnet together with the coil so that the mover reciprocates with respect to the stator by an induction magnet or the like. . Then, the piston 200 coupled to the mover suctions and compresses gas while reciprocating in a straight line in the interior of the cylinder 100, and then discharges it through the discharge valves 510 and 520.

즉, 구동부(300)는 피스톤(200)을 왕복운동 시킨다면 구동방법은 제한되지 않는데, 여기서 주요 특징은 제1내부공간(130)과 제2내부공간(140)에 삽입된 각각의 피스톤(200)을 함께 구동시킨다는 점이다. 즉, 한 쌍의 피스톤(200)은 함께 구동부(300)에 연결되어 구동부(300)가 작동되면 함께 각각의 내부공간(120) 내에서 왕복운동을 한다.That is, if the driving unit 300 reciprocates the piston 200, the driving method is not limited. Here, the main feature is each piston 200 inserted into the first inner space 130 and the second inner space 140. Is that they drive together. That is, the pair of pistons 200 are connected to the driving unit 300 together, and when the driving unit 300 is operated, they reciprocate within each inner space 120 together.

흡입밸브(410,420)와 토출밸브(510,520)는 각각 실린더(100) 내부로 가스를 흡입하며 배출되도록 하는 구성이다. 본 실시예에서 흡입밸브(410,420)는 제1흡입밸브(410)와 제2흡입밸브(420)를 포함하며, 토출밸브(510,520)는 제1토출밸브(510)와 제2토출밸브(520)를 포함한다.The intake valves 410 and 420 and the discharge valves 510 and 520 are configured to inhale and discharge gas into the cylinder 100, respectively. In this embodiment, the suction valves 410 and 420 include a first suction valve 410 and a second suction valve 420, and the discharge valves 510 and 520 are first discharge valves 510 and second discharge valves 520. It includes.

흡입밸브(410,420)는 피스톤(200)이 하사점 방향으로 작동할 때 실린더(100) 내부의 기체 흡입압력에 의해 열리고, 피스톤(200)이 상사점 방향으로 작동할 때 실린더(100) 내부의 기체 압축력에 의해 닫히도록 구성될 수 있다. 토출밸브(510,520)는 피스톤(200)이 하사점 방향으로 작동할 때 실린더(100) 내부의 기체 흡입압력에 의해 닫히고, 피스톤(200)이 상사점 방향으로 작동할 때 실린더(100) 내부의 기체 압축력에 의해 열리도록 구성될 수 있다.The intake valves 410 and 420 are opened by the gas intake pressure inside the cylinder 100 when the piston 200 operates in the bottom dead center direction, and the gas inside the cylinder 100 when the piston 200 operates in the top dead center direction It can be configured to close by a compressive force. The discharge valves 510 and 520 are closed by the gas suction pressure inside the cylinder 100 when the piston 200 operates in the bottom dead center direction, and the gas inside the cylinder 100 when the piston 200 operates in the top dead center direction It can be configured to open by a compressive force.

실린더(100)는 격벽(110)에 의해 제1내부공간(130)과 제2내부공간(140)으로 구획되며, 각 내부공간(120)에서 개별적으로 가스가 압축되므로, 각각의 내부공간(120)에 작용하는 흡입밸브(410,420)와 토출밸브(510,520)가 설치된다. 즉, 제1내부공간(130) 측 실린더 헤드(160)에는 제1흡입밸브(410)와 제1토출밸브(510)가 설치되며, 제2내부공간(140) 측 실린더 헤드(160)에는 제2흡입밸브(420)와 제2토출밸브(520)가 설치된다.The cylinder 100 is divided into the first inner space 130 and the second inner space 140 by the partition wall 110, and gas is individually compressed in each inner space 120, so that each inner space 120 ) Is provided with suction valves 410 and 420 and discharge valves 510 and 520. That is, the first suction valve 410 and the first discharge valve 510 are installed in the cylinder head 160 on the side of the first inner space 130, and the cylinder head 160 on the side of the second inner space 140 is installed on the cylinder head 160. 2 suction valve 420 and the second discharge valve 520 is installed.

그리고, 제1내부공간(130)에서 압축된 기체는 토출되어 제2내부공간(140)으로 유입되어 한번 더 압축된다. 즉, 제1토출밸브(510)에 의해 토출된 가스는 제2흡입밸브(420)에 의해 제2내부공간(140)으로 흡입되어 압축된다.Then, the gas compressed in the first inner space 130 is discharged and introduced into the second inner space 140 and compressed once more. That is, the gas discharged by the first discharge valve 510 is sucked into the second inner space 140 by the second suction valve 420 and compressed.

제1토출밸브(510)와 제2흡입밸브(420) 사이에는 중간 냉각기(600)가 배치된다. 중간 냉각기(600)는 제1내부공간(130)으로부터 토출된 가스를 냉각되어 제2내부공간(140)으로 흡입되도록 하는 구성이다.An intermediate cooler 600 is disposed between the first discharge valve 510 and the second suction valve 420. The intermediate cooler 600 is configured to cool the gas discharged from the first inner space 130 to be sucked into the second inner space 140.

지금부터 본 발명의 일 실시예에 따른 왕복동식 압축기의 작동에 대해 설명한다.Now, the operation of the reciprocating compressor according to an embodiment of the present invention will be described.

본 실시예에 따른 왕복동식 압축기(1000)는 기존의 왕복동식 압축기와 유사한 크기로 마련된다. 다만, 실린더(100)는 격벽(110)에 의해 횡단면이 반원형인 제1내부공간(130)과 제2내부공간(140)으로 구획되며 각각의 내부공간(120)에는 대응되는 형상으로 마련되는 피스톤(200)이 각각 삽입되어 구동부(300)에 의해 구동된다.The reciprocating compressor 1000 according to the present embodiment is provided in a size similar to the existing reciprocating compressor. However, the cylinder 100 is divided into a first inner space 130 and a second inner space 140 in which the cross section is semi-circular by the partition wall 110, and the piston is provided in a shape corresponding to each inner space 120. Each of the 200 is inserted and driven by the driving unit 300.

왕복동식 압축기(1000)의 작동의 일 예시로, 왕복동 모터의 코일에 전원이 인가되면 왕복동 모터의 무버에 구비된 마그네트가 코일과 함께 양방향 유도자기를 발생시켜 무버가 유도자기 등에 의해 스테이터에 대해 왕복운동을 하게 되고, 무버에 결합된 한 쌍의 피스톤(200)이 각각의 내부공간(120) 내에서 직선으로 함께 왕복 운동을 한다.As an example of the operation of the reciprocating compressor 1000, when power is applied to the coil of the reciprocating motor, a magnet provided in the mover of the reciprocating motor generates a bidirectional induction magnet together with the coil, so that the mover reciprocates to the stator by an induction magnet or the like. The movement is performed, and a pair of pistons 200 coupled to the mover reciprocate together in a straight line within each inner space 120.

구동부(300)에 의해 피스톤(200)이 실린더(100) 내부에서 왕복운동을 하며, 피스톤(200)이 하사점 방향으로 작동할 때 실린더(100) 내부의 기체 흡입압력에 의해 흡입밸브(410,420)가 열리고 토출밸브(510,520)는 닫힌다. 따라서, 피스톤(200)이 하사점 방향으로 작동할 때 제1흡입밸브(410)에 의해 왕복동식 압축기(1000) 외부의 가스가 제1내부공간(130) 내부로 흡입된다. 피스톤(200)이 상사점 방향으로 작동하면 제1내부공간(130)으로 흡입된 가스는 압축되며, 이 때 내부의 기체 흡입압력에 제1토출밸브(510)는 열려 압축된 가스가 토출된다.When the piston 200 is reciprocated inside the cylinder 100 by the driving unit 300, and when the piston 200 operates in the bottom dead center direction, the suction valves 410,420 by the gas suction pressure inside the cylinder 100 Is opened and the discharge valves (510,520) are closed. Therefore, when the piston 200 operates in the bottom dead center direction, the gas outside the reciprocating compressor 1000 is sucked into the first inner space 130 by the first suction valve 410. When the piston 200 operates in the top dead center direction, the gas sucked into the first inner space 130 is compressed, and at this time, the first discharge valve 510 is opened to the gas suction pressure inside to discharge the compressed gas.

제1토출밸브(510)를 통해 토출된 압축가스는 중간 냉각기(600)를 거쳐 냉각된다. 냉각된 압축가스는 피스톤(200)이 하사점 방향으로 작동할 때 열린 제2흡입밸브(420)에 의해 제2내부공간(140)으로 흡입되며, 다시 피스톤(200)이 상사점 방향으로 작동하면 제2내부공간(140)으로 흡입된 가스는 압축되고 제2토출밸브(520)에 의해 토출된다.The compressed gas discharged through the first discharge valve 510 is cooled through the intermediate cooler 600. The cooled compressed gas is sucked into the second inner space 140 by the second suction valve 420 opened when the piston 200 operates in the bottom dead center direction, and again when the piston 200 operates in the top dead center direction The gas sucked into the second inner space 140 is compressed and discharged by the second discharge valve 520.

따라서, 본 발명에 의하면, 격벽에 의해 내부공간이 구획되는 실린더와, 각 내부공간에 삽입되는 피스톤에 의해 구획된 공간에서 각각 기체가 압축됨으로써, 고압·저유량의 경우에도 적용될 수 있는 왕복동식 압축기가 제공된다.Therefore, according to the present invention, the gas is compressed in a cylinder partitioned by a partition wall and a space partitioned by a piston inserted into each inner space, and a reciprocating compressor that can be applied even in the case of high pressure and low flow rate. Is provided.

본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예를 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한 해당 기술 분야의 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터(factor)에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.The use of all examples or exemplary terms (eg, etc.) in the present invention is merely for describing the present invention in detail, and the scope of the present invention is due to the above examples or exemplary terms unless it is limited by the claims. It is not limited. In addition, a person skilled in the art can recognize that various modifications, combinations, and changes can be made according to design conditions and factors within the scope of the appended claims or equivalents thereof.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라, 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and should not be determined, as well as the scope of claims to be described later, and all ranges that are equivalent to or equivalently changed from the scope of the claims of the present invention It would be said to fall into the category.

1000 : 왕복동식 압축기 100 : 실린더
200 : 피스톤 300 : 구동부
410, 420 : 흡입밸브 510, 520 : 토출밸브
600 : 중간냉각기1000: Reciprocating compressor 100: Cylinder
200: piston 300: drive unit
410, 420: suction valve 510, 520: discharge valve
600: intermediate cooler

Claims

cylinder;
A piston inserted into the cylinder and reciprocating relative to the cylinder;
It includes a driving unit for driving the piston so that the gas introduced into the cylinder is compressed by the piston,
A partition wall is formed inside the cylinder and includes a first inner space and a second inner space partitioned from each other,
The piston is a reciprocating compressor including a first piston and a second piston provided in a shape corresponding to the first inner space and the second inner space.

According to claim 1,
The cylinder is provided with a circular cross-section,
The first inner space and the second inner space are provided in a semi-circular cross section,
The first piston and the second piston are reciprocating compressors provided in a semicircular shape.

According to claim 2,
The first piston and the second piston are reciprocating compressors connected to the driving unit and driven together.

According to claim 3,
A first suction valve and a first discharge valve controlling suction and discharge of gas into the first internal space;
A second suction valve and a second suction valve that controls suction and discharge of the gas discharged from the first discharge valve into the second inner space; And
And an intermediate cooler disposed between the first discharge valve and the second suction valve.