KR100302886B1 - Reciprocating compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명의 피스톤의 왕복운동에 의하여 실린더 내의 유체를 압축시키고 역으로 이용하면 단기통 엔진에도 적용 가능한 왕복압축기에 관한 것으로서, 특히, 원통형으로 형성되고 외주면에 원주방향으로 사인곡선 형태의 제 1 가이드홈이 형성된 이너 로터와, 상기 이너 로터의 외측에 설치되고 내주면에 원주방향으로 사인곡선 형태의 제2가이드홈이 형성된 원통형의 아우터 로터와, 상기 이너 로터 및 아우터 로터가 회전되도록 상기 이너 로터 및 아우터 로터에 동력을 공급하는 회전동력 제공수단과, 상기 이너 로터 및 아우터 로터 사이에 설치되는 동시에 일단은 이터 로터 및 아우터 로터에 결합되고 타단은 피스톤에 결합되어 상기 이너 로터 및 아우터 로터의 회전에 따라 왕복운동되면서 상기 피스톤을 왕복운동시키는 원통형의 커넥터와, 상기 이너 로터와 아우터 로터 사이에 설치되어 이너 로터 및 아우터 로터의 회전에 따라 상기 커넥터와 반대방향으로 왕복운동되는 원통형의 밸런스웨이트와, 상기 커넥터와 밸런스웨이트를 각각 이너로터 및 아우터 로터에 결합시키는 결합수단을 포함하여 구성된 왕복압축기를 제공함으로써 피스톤을 포함한 피스톤 어셈블리의 왕복운동에 의한 불균형력과 상기 피스톤 어셈블리를 왕복운동시키기 위한 회전기구의 회전운동에 의한 불균형력이 동시에 해결되어 압축기의 진동 및 소음이 최소화될 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a reciprocating compressor that can be applied to a short cylinder engine by compressing fluid in a cylinder by reciprocating motion of a piston of the present invention. In particular, a first guide groove having a cylindrical shape and a sine curve in a circumferential direction on an outer circumferential surface thereof is provided. A cylindrical outer rotor formed outside the inner rotor, and having a second guide groove having a sinusoidal shape in a circumferential direction on an inner circumferential surface thereof, and the inner rotor and the outer rotor to rotate the inner rotor and the outer rotor. It is installed between the rotational power providing means for supplying power, the inner rotor and the outer rotor, and one end is coupled to the rotor rotor and the outer rotor, and the other end is coupled to the piston to reciprocate in accordance with the rotation of the inner rotor and the outer rotor. A cylindrical connector reciprocating the piston, Cylindrical balance weights installed between the inner rotor and the outer rotor and reciprocating in the opposite direction to the connector according to the rotation of the inner rotor and the outer rotor, and coupling means for coupling the connector and the balance weight to the inner rotor and the outer rotor, respectively. By providing a reciprocating compressor configured to include an unbalanced force due to the reciprocating movement of the piston assembly including the piston and an unbalanced force due to the rotational movement of the rotary mechanism for reciprocating the piston assembly at the same time to minimize the vibration and noise of the compressor It would be possible.
Description
본 발명은 피스톤의 왕복운동에 의하여 실린더 내의 유체를 압축시키는 왕복압축기에 관한 것으로서, 특히 피스톤을 포함한 피스톤 어셈블리의 왕복운동에 의한 불균형력과 상기 피스튼 어셈블리를 왕복운동시키기 위한 회전기구의 회전운동에 의한 불균형력이 동시에 해결되고, 역으로 이용하면 단기통 엔진에도 적용 가능한 왕복압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a reciprocating compressor for compressing a fluid in a cylinder by a reciprocating motion of a piston, and more particularly, to an imbalance force caused by a reciprocating motion of a piston assembly including a piston and a rotation of a rotating mechanism for reciprocating the piston assembly. The imbalance is solved at the same time, and when used in reverse, the present invention relates to a reciprocating compressor applicable to a single cylinder engine.
도 1은 종래 기술에 따른 왕복압축기의 작동원리가 도시된 개략도이고, 도 2종래 기술에 따른 왕복압축기 중 크로스 헤드를 장착한 구조가 도시된 구성도이 도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 왕복압축기는 모터의 동력을 전달받은 크랭크 암(1)이 회전되면 상기 크랭크 암(1)의 회전에 따라 커넥팅 로드(3)가 회전되면서 왕복운동되어 피스톤(5)을 왕복운동시키고, 이러한 피스톤(5)의 왕복운동에 의해서 실린더(9) 내부의 유체가 압축 및 흡입되는 구조이다.Figure 1 is a schematic diagram showing the operation principle of the reciprocating compressor according to the prior art, Figure 2 is a block diagram showing the structure of mounting the cross head of the reciprocating compressor according to the prior art Referring to Figure 1, the reciprocating compressor according to the prior art When the crank arm (1) received the power of the motor rotates, the connecting rod (3) is rotated in accordance with the rotation of the crank arm (1) reciprocating to reciprocate the piston (5), such a piston (5) By the reciprocating motion of the fluid inside the cylinder (9) is a structure that is compressed and sucked.
그러나, 상기와 같은 종래의 왕복압측기의 구조는, 피스톤(5), 커넥팅 로드(3), 상기 피스톤(5)과 커넥팅 로드(3)를 연결하는 피스톤 핀(7)으로 구성된 피스톤 어셈블리의 왕복운동으로 인하여 축방향의 불균형력이 발생됨과 동시에, 상기 크랭크 암(1)과 커넥팅 로드(3)의 회전으로 인하여 반경방향의 불균형력이 발생되는 문제점이 있었다.However, the structure of the conventional reciprocating pressure measuring device as described above is a reciprocating piston assembly composed of a piston 5, a connecting rod 3, and a piston pin 7 connecting the piston 5 and the connecting rod 3 to each other. The axial unbalance force is generated due to the movement, and the radial unbalance force is generated due to the rotation of the crank arm 1 and the connecting rod 3.
상기한 바와 같은 크랭크 암(1)과 커넥팅 로드(3)의 회전에 의한 불균형력을 제거하기 위하여, 상기 크랭크 암(1) 및 커넥팅 로드(3)와 동일한 하중을 갖는 밸런스웨이트(도 2의 21)를 크랭크 암(1)의 끝단에 장착하였다.In order to eliminate the imbalance force caused by the rotation of the crank arm 1 and the connecting rod 3 as described above, a balance weight having the same load as the crank arm 1 and the connecting rod 3 (21 in FIG. 2). ) Was mounted at the end of the crank arm (1).
이로써, 상기 크랭크 암(1)과 커넥팅 로드(3)의 회전운동에 의한 불평형 원심력은 상기한 밸런스웨이트(도 2의 21)를 통해 상쇄될 수 있지만, 상기 피스톤(5)과 커넥팅 로드(3)를 포함한 피스톤 어셈블리의 왕복운동에 의한 축방향의 불균형력은 그대로 남아 압축기에 진동을 발생시킨다.Thus, the unbalance centrifugal force due to the rotational movement of the crank arm 1 and the connecting rod 3 can be canceled through the balance weight (21 in FIG. 2), but the piston 5 and the connecting rod 3 Axial imbalance due to the reciprocating motion of the piston assembly including the same remains to generate vibration in the compressor.
상기한 피스톤 어셈블리에 의한 축방향의 불균형력을 제거하기 위하여 상기 밸런스웨이트(도 2의 21)에 과잉질량을 부과하는 방식을 채택하기도 하는데, 이러한 방식은 피스톤 어셈블리의 왕복운동에 의한 불균형력은 해결할 수 있지만 상기한 밸런스웨이트(도 2의 21)의 하중을 증가시켜 상기 크랭크 암(1)과 커넥팅 로드(3)의 회전에 의한 불균형력을 다시 유발시키게 되는 문제점이 있다.In order to remove the axial unbalance by the piston assembly, a method of imposing an excess mass on the balance weight (21 in FIG. 2) may be employed, which solves the imbalance caused by the reciprocating motion of the piston assembly. However, there is a problem in that the load of the balance weight (21 in FIG. 2) is increased to cause an imbalance force due to the rotation of the crank arm 1 and the connecting rod 3 again.
또한, 종래의 왕복압축기는 실린더(9) 내에 유입된 유체를 압축시키기 위해 피스톤(5)을 상승시키는 경우, 상기 피스톤(5)을 밀어 올리는 커넥팅 로드(3)가 일정 정도 경사져 있기 때문에 피스톤(5)이 실린더(9)의 내측벽에 불필요한 힘을 가하게 되어 실린더(9)의 내측벽과 피스톤(5)이 마모되고, 이로 인해 실린더(9) 내의 유체가 외부로 누출되는 문제점이 있었다.In addition, in the conventional reciprocating compressor, when the piston 5 is raised to compress the fluid introduced into the cylinder 9, the piston 5 is inclined to a certain degree because the connecting rod 3 which pushes up the piston 5 is inclined to a certain degree. ) Exerts an unnecessary force on the inner wall of the cylinder (9), the inner wall of the cylinder (9) and the piston (5) is worn, thereby causing a problem that the fluid in the cylinder (9) leaks to the outside.
상기한 바와 같은 실린더(9) 및 피스톤(5)의 마모와 실린더(9) 내의 유체 누출을 해결하기 위하여, 상기 피스톤(5)이 정확한 직선운동을 할 수 있도록 도 2에 도시된 바와 같이 크랭크 암(11)에 결합되어 경사지게 설치된 커넥팅 로드(13)와, 상기 커넥팅 로드(13)에 결합되어 상기 피스톤(15)을 직선운동시키는 피스톤 로드 (14)와, 상기 피스톤 로드(14)가 직선운동 되도록 상기 커넥팅 로드(13)와 피스톤 로드(14)의 결합 부분을 지지하는 크로스 헤드(23)를 장착한 구조를 채택하여 실린더(19)의 내측벽에 피스톤(15)의 힘이 직접 미치지 않도록 할 수도 있으나, 이와같은 구조는 왕복압축기의 제조비용을 증대시키고 압축기의 진동 및 소음은 그대로 남아있게 되는 문제점이 있었다.In order to solve the wear of the cylinder 9 and the piston 5 and the fluid leakage in the cylinder 9 as described above, the crank arm as shown in FIG. A connecting rod 13 coupled to the inclined portion 11 and an inclined portion thereof, a piston rod 14 coupled to the connecting rod 13 to linearly move the piston 15, and the piston rod 14 to linearly move. Adopting a structure equipped with a cross head 23 for supporting the coupling portion of the connecting rod 13 and the piston rod 14 may prevent the force of the piston 15 directly to the inner wall of the cylinder (19). However, such a structure has a problem in that the manufacturing cost of the reciprocating compressor is increased and the vibration and noise of the compressor remain intact.
따라서, 종래의 왕복압축기 구조에서 필연적으로 발생될 수밖에 없는 피스톤 어셈블리의 왕복운동에 의한 불균형력과 크랭크 암(11)과 커넥팅 로드(13)의 회전운동에 의한 불균형력을 동시에 모두 해결함은 물론, 피스톤(15)을 실린더(19) 내측벽을 따라 정확히 직선운동시켜 실린더 벽의 마모를 막아 압축유체의 역류 및 유출을 방지할 수 있는 새로운 구조의 왕복압축기를 개발할 필요성이 대두되고 있다.Therefore, as well as solving both the imbalance force due to the reciprocating motion of the piston assembly and the rotational movement of the crank arm 11 and the connecting rod 13 at the same time, which will inevitably occur in the conventional reciprocating compressor structure, There is a need to develop a reciprocating compressor having a new structure capable of preventing the backflow and outflow of the compressed fluid by preventing the wear of the cylinder wall by moving the piston 15 exactly along the inner wall of the cylinder 19.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 피스톤을 포함한 피스톤 어셈블리의 왕복운동에 의한 불균형력과 상기 피스톤 어셈블리를 왕복운동시키기 위한 회전기구의 회전운동에 의한 불균형력이 동시에 해결됨으로써 압축기의 진동 및 소음이 최소화될 수 있도록 하는 왕복압축기를 제공하는데 제 1목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, the unbalanced force caused by the reciprocating motion of the piston assembly including the piston and the unbalanced force caused by the rotational movement of the rotary mechanism for reciprocating the piston assembly at the same time resolved by the compressor It is a first object to provide a reciprocating compressor which can minimize the vibration and noise of the motor.
또한, 본 발명은 실린더 내의 유체를 압축시키기 위한 피스톤의 상승시 상기 피스톤이 실린더의 내측벽을 따라 정확히 직선운동됨으로써 상기 실린더의 내측벽에 피스톤의 과도한 힘이 가해지지 않게 되어 실린더와 피스톤의 마모가 방지됨과 동시에 실린더 내의 유체가 외부로 누출되는 것이 방지되도록 하는 왕복압축기를 제공하는데 제 2 목적이 있다.In addition, according to the present invention, when the piston is raised to compress the fluid in the cylinder, the piston moves exactly along the inner wall of the cylinder so that excessive force of the piston is not applied to the inner wall of the cylinder, thereby reducing wear of the cylinder and the piston. It is a second object to provide a reciprocating compressor which is prevented and at the same time prevents leakage of fluid in the cylinder to the outside.
도 1은 종래 기술에 따른 왕복압측기의 작동원리가 도시된 개략도, 도 2는 종래 기술에 따른 왕복압축기 중 크로스 헤드를 장착한 구조가 도시된 구성도, 도 3은 본 발명에 따른 왕복압축기의 구조가 도시된 조립 단면도, 도 4는 본 발명에 따른 왕복압축기의 요부가 도시된 분해 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 이너 로터와 아우터 로터에 형성되어 있는 제 1 가이드홈과 제 2 가이드홈의 형태가 도시된 도면, 도 6은 본 발명에 따른 이너 로터의 구조가 도시된 구성도, 도 7은 본 발명에 따른 아우터 로터의 구조가 도시된 구성도, 도 8은 본 발명에 따른 하우징의 구조가 도시된 단면도, 도 9는 본 발명에 따른 핀가이드의 슬라이딩 상태가 도시된 도면이다.1 is a schematic view showing the operation principle of the reciprocating compressor according to the prior art, Figure 2 is a block diagram showing a structure in which a cross head is mounted in the reciprocating compressor according to the prior art, Figure 3 is a reciprocating compressor of the present invention 4 is an exploded perspective view showing the main portion of the reciprocating compressor according to the present invention, and FIG. 5 is a view of the first guide groove and the second guide groove formed in the inner rotor and the outer rotor according to the present invention. 6 is a block diagram showing the structure of the inner rotor according to the present invention, Figure 7 is a block diagram showing the structure of the outer rotor according to the present invention, Figure 8 is a structure of the housing according to the present invention 9 is a cross-sectional view illustrating a sliding state of the pin guide according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
55 : 이너 로터 55a : 제 1 가이드홈55: inner rotor 55a: first guide groove
55b : 냉각핀 57 : 아우터 로터55b: cooling fin 57: outer rotor
57a : 제 2 가이드홈 57b : 냉각핀57a: second guide groove 57b: cooling fin
59 : 커넥터 61a,61b : 커넥터 연결핀59: connector 61a, 61b: connector connecting pin
63a,63b : 핀가이드 65 : 밸런스웨이트63a, 63b: Pin guide 65: Balance weight
67a,67b : 밸런스웨이트 연결핀 69a,69b : 핀가이드67a, 67b: Balance weight connecting pin 69a, 69b: Pin guide
71 : 피스톤 75 : 실린더71: piston 75: cylinder
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 왕복압축기의 특징은, 피스톤의 왕복운동에 의하여 실린더 내의 유체를 압축시키는 왕복압축기에 있어서, 원통형으로 형성되고 이주면에 원주방향으로 사인곡선 형태의 제 1 가이드홈이 형성된 이너 로터와, 상기 이너 로터의 외측에 설치되고 내주면에 원주방향으로 사인곡선 형태의 제 2 가이드홈이 형성된 원통형의 아우터 로터와, 상기 이너 로터 및 아우터 로터가 회전되도록 상기 이너 로터 및 아우터 로터에 동력을 공급하는 회전동력 제공수단과, 상기 이너 로터와 아우터 로터 사이에 설치되는 동시에 일단은 이너 로터 및 아우터 로터에 결합되고 타단은 피스톤에 결합되어 상기 이너 로터 및 아우터 로터의 회전에 따라 왕복 운동되면서 상기 피스톤을 왕복 운동시키는 원통형의 커넥터와, 상기 이너로터와 아우터 로터가 회전되면 상기 제 1 가이드홈과 제 2 가이드홈에 의해 왕복운동되면서 상기 커넥터를 왕복운동시키도록 커넥터를 관통하여 그 양끝단이 상기 이너 로터와 아우터 로터의 제 1 가이드홈과 제 2 가이드홈에 각각 삽입 설치된 복수개의 커넥터 연결핀과, 상기 이너 로터와 아우터 로터 사이에 설치되어 이너 로터 및 아우터 로터의 회전에 따라 사기 커넥터와 반대방향으로 왕복운동되는 원통형의 밸런스웨이트와, 상기 이너 로터와 아우터 로터가 회전되면 상기 제 1 가이드홈과 제 2 가이드홈에 의해 상기 커넥터 연결핀과는 반대방향으로 왕복운동되면서 상기 밸런스웨이트를 왕복운동시키도록 밸런스웨이트를 관통하여 그 양끝단이 상기 제 1 가이드홈과 제 2 가이드홈에 각각 삽입 설치된 복수개의 밸런스웨이트 연결핀을 포함하여 구성된 것이다.A feature of the reciprocating compressor according to the present invention for achieving the above object is a reciprocating compressor for compressing a fluid in a cylinder by a reciprocating motion of a piston, which is formed in a cylindrical shape and has a sinusoidal shape in a circumferential direction on a migration surface. An inner rotor having a guide groove formed therein, a cylindrical outer rotor installed outside the inner rotor and having a second guide groove having a sinusoidal shape in a circumferential direction on the inner circumferential surface thereof, the inner rotor and the outer rotor rotating the inner rotor and the outer rotor, Rotational power providing means for supplying power to the outer rotor, and is installed between the inner rotor and the outer rotor, and one end is coupled to the inner rotor and the outer rotor, the other end is coupled to the piston in accordance with the rotation of the inner rotor and the outer rotor A cylindrical connector reciprocating and reciprocating the piston, When the rotor rotor and the outer rotor are rotated, the first guide groove and the second guide groove are reciprocated and penetrate the connector to reciprocate the connector so that both ends thereof are connected to the first guide groove of the inner rotor and the outer rotor. A plurality of connector connecting pins respectively inserted into the second guide grooves, cylindrical balance weights installed between the inner rotor and the outer rotor and reciprocating in the opposite direction to the fraud connector according to the rotation of the inner rotor and the outer rotor; When the inner rotor and the outer rotor are rotated, the first guide groove and the second guide groove are reciprocated in the opposite direction to the connector connecting pin, and penetrate the balance weight so as to reciprocate the balance weight. It includes a plurality of balance weight connecting pins respectively inserted into the first guide groove and the second guide groove. It is composed.
또한, 본 발명의 부가적인 특징은, 상기 아우터 로터의 제 2 가이드홈은 상기 이너 로터의 제 1 가이드홈보다 주기는 크고 진폭은 동일한 형태로 형성되고, 상기 이너 로터와 아우터 로터는 상기 회전동력제공수단에 의하여 서로 반대방향으로 회전되도록 설치되는데 있다.In addition, an additional feature of the present invention is that the second guide groove of the outer rotor is formed in the shape of the period is larger than the first guide groove of the inner rotor and the same amplitude, the inner rotor and the outer rotor provides the rotational power It is installed so as to rotate in opposite directions by each other.
또한, 본 발명의 부가적인 특징은, 상기 커넥터 연결핀과 밸런스웨이트 연결핀의 양끝단에는 커넥터 연결핀 및 밸런스웨이트 연결핀이 상기 제 1 가이드홈과 제 2 가이드홈에 면접촉되도록 각각 타원형의 핀가이드가 설치되는데 있다.In addition, the additional feature of the present invention, the connector connecting pin and the balance weight connecting pin at both ends of the connector connecting pin and the balance weight connecting pin, respectively, the elliptical pin so that the surface contact with the first guide groove and the second guide groove The guide is installed.
상기와 같이 구성된 본 발명은, 피스톤과 커넥터를 포함한 피스톤 어셈블리의 왕복운동에 의한 불균형력은 밸런스웨이트에 의해서 상쇄되고 상기 피스톤을 왕복운동시키기 위한 회전기구의 회전운동에 의한 불균형력은 처음부터 발생되지 않으므로 진동 및 소음이 제거되어 압축기의 성능이 월등히 향상되는 이점이 있다.According to the present invention configured as described above, the imbalance force due to the reciprocating motion of the piston assembly including the piston and the connector is offset by the balance weight and the imbalance force due to the rotational movement of the rotating mechanism for reciprocating the piston is not generated from the beginning. Therefore, there is an advantage that the performance of the compressor is greatly improved by eliminating vibration and noise.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 왕복압축기의 구조가 도시된 조립 단면도이고, 도 4 는 본 발명에 따른 왕복압축기의 요부가 도시된 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 이너 로터와 아우터로터에 형성되어 있는 제 1 가이드홈과 제 2 가이드홈의 형태가 도시된 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 이너 로터의 구조가 도시된 구성도이고, 도 7은 본 발명에 따른 아우터 로터의 구조가 도시된 구성도이고, 도 8은 본 발명에 따른 하우징의 구조가 도시된 단면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 핀가이드의 가이드홈에서의 슬라이딩 상태가 도시된 도면이다.Figure 3 is an assembly cross-sectional view showing the structure of the reciprocating compressor according to the present invention, Figure 4 is an exploded perspective view showing the main portion of the reciprocating compressor according to the present invention, Figure 5 is formed on the inner rotor and the outer rotor according to the present invention Figure 1 is a view showing the shape of the first guide groove and the second guide groove, Figure 6 is a block diagram showing the structure of the inner rotor according to the invention, Figure 7 is a structure of the outer rotor according to the present invention 8 is a cross-sectional view showing the structure of the housing according to the present invention, Figure 9 is a view showing a sliding state in the guide groove of the pin guide according to the present invention.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 왕복압축기는 피스톤(71)의 왕복운동에 의하여 실린더(75) 내의 유체를 압축시키는 것으로서, 원통형으로 형성됨과 동시에 외주면에 원주방향으로 사인곡선 형태의 제 1 가이드홈(55a)이 형성된 이너로터(55)와, 상기 이너 로터(55)의 외측에 설치되고 내주면에 상기 제 1 가이드홈 (55a)보다 큰 주기를 갖고 진폭은 동일한 사인곡선 형태의 제 2 가이드홈(57a)이 형성된 원통형의 아우터 로터(57)와, 상기 이너 로터(55)와 아우터 로터(57)가 동일한 각속도를 갖고 반대방향으로 회전되도록 상기 이너 로터(55) 및 아우터 로터(57)에 동력을 공급하는 회전동력 제공수단과, 상기 이너 로터(55)와 아우터 로터(57) 사이에 설치됨과 동시에 상기 이너 로터(55) 및 아우터 로터(57)가 회전되면 상기 제 1 가이드홈(55a) 및 제 2 가이드홈(57a)에 의해 왕복운동되도록 일단이 상기 이너 로터(55) 및 아우터 로터(57)에 결합되고 그 타단은 피스톤(71)에 결합되어 피스톤 (71)을 왕복운동시키는 원통형의 커넥터(59)와, 상기 이너 로터(55)와 아우터 로터 (57) 사이에 상기 커넥터(59)와 일정 간격 이격되도록 설치됨과 동시에 상기 이너 로터(55) 및 아우터 로터(57)가 회전되면 상기 제 1 가이드홈(55a) 및제 2 가이드홈(57a)에 의해 상기 커넥터(59)와 반대방향으로 왕복운동되도록 상기 이너 로터(55) 및 아우터 로터(57)에 결합된 원통형의 밸런스웨이트(65)와, 상기 커넥터 (59)와 밸런스웨이트(65)가 상기 제 1 가이드홈(55a) 및 제 2 가이드홈(57a)에 의해 서로 반대방향으로 왕복운동되도록 커넥터(59)와 밸런스웨이트(65)를 상기 이너 로터(55) 및 아우터로터(57)에 결합시키는 결합수단을 포함하여 구성된다.3 and 4, the reciprocating compressor according to the present invention compresses the fluid in the cylinder 75 by the reciprocating motion of the piston 71, is formed in a cylindrical shape and at the same time sine curve in the circumferential direction on the outer peripheral surface The inner rotor 55 having the first guide groove 55a and the inner rotor 55 are formed on the outside of the inner rotor 55 and have a period larger than that of the first guide groove 55a on the inner circumferential surface and have the same amplitude in the form of a sinusoid. The inner rotor 55 and the outer rotor 57 of the cylindrical outer rotor 57 having the two guide grooves 57a and the inner rotor 55 and the outer rotor 57 are rotated in opposite directions with the same angular velocity. Rotational power providing means for supplying power to the inner rotor 55 and the outer rotor 57 and at the same time the inner rotor 55 and the outer rotor 57 is rotated when the first guide groove ( 55a) and second guide groove 57a A cylindrical connector 59 having one end coupled to the inner rotor 55 and the outer rotor 57 and the other end coupled to the piston 71 so as to reciprocate, and the inner rotor reciprocating the piston 71; When the inner rotor 55 and the outer rotor 57 are rotated while being installed to be spaced apart from the connector 59 by a predetermined distance between the 55 and the outer rotor 57, the first guide groove 55a and the second guide are rotated. A cylindrical balance weight 65 coupled to the inner rotor 55 and the outer rotor 57 so as to reciprocate in the opposite direction to the connector 59 by the groove 57a, and the connector 59 and the balance weight. The inner rotor 55 and the outer rotor (59) and the balance weight (65) to the connector (59) and the balance weight (65) so that the 65 is reciprocated in the opposite direction by the first guide groove (55a) and the second guide groove (57a). 57) is configured to include a coupling means for coupling to.
여기서, 상기 이너 로터(55)와 아우터 로터(57)에 형성된 제 1 가이드홈 (55a)과 제 2 가이드홈(57a)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 이너 로터(55)의 반경을 R1, 아우터로터(57)의 반경을 R2, 상기 제 1 가이드홈(55a)과 제 2 가이드홈(57a)의 진폭을 A라고 했을 때 각각 2πR1/2와 2πR2/2의 주기를 갖는 사인곡선 형태가 되도록 형성되어 상기 이너 로터(55)와 아우터 로터(57)가 1주기 회전하는 동안 상기 커넥터(59)와 밸런스웨이트(65)가 1회 왕복운동할 수 있도록 되어 있다. 이때, 상기 커넥터(59)와 밸런스웨이트(65)의 행정거리는 2A이다.Here, the first guide groove 55a and the second guide groove 57a formed in the inner rotor 55 and the outer rotor 57 have a radius R of the inner rotor 55 as shown in FIG. 5. 1, each having a period of 2πR 1/2 as 2πR 2/2 when said amplitude of the outer rotor 57, the radius R 2, the first guide groove (55a) and the second guide groove (57a) a The connector 59 and the balance weight 65 may be reciprocated once while the inner rotor 55 and the outer rotor 57 are rotated for one cycle. At this time, the stroke distance of the connector 59 and the balance weight 65 is 2A.
또한, 상기 아우터 (OUTER) 로터(57)의 외측에는 압축기의 내부를 보호하기 위한 하우징(81)이 설치되고, 상기 하우징(81)과 아우터 (OUTER) 로터(57) 사이에는 2개의 스러스트 베어링(Thrust Bearing; 77,79)이 설치되어 있다.In addition, a housing 81 for protecting the inside of the compressor is installed outside the outer rotor 57, and two thrust bearings are disposed between the housing 81 and the outer rotor 57. Thrust Bearing (77,79) is installed.
이때, 상기한 각각의 스러스트 베어링(77, 79)은 압축기의 압측 또는 흡입 동작시에 상기 이너 로터(55)와 아우터로터(57)에 가해지는 반력을 지지할 수 있도록 서로 대향 배치되며, 그 외륜은 각각 상기 하우징(81)의 내면에 형성된 베어링 안착구(도 8의 81a)에 고정되어 있다.At this time, each of the thrust bearings (77, 79) are disposed facing each other so as to support the reaction force applied to the inner rotor (55) and the outer rotor (57) during the pressing or suction operation of the compressor, the outer ring Are respectively fixed to the bearing seating holes (81a in FIG. 8) formed on the inner surface of the housing 81.
또한, 상기 동력전달수단은 헬리컬 베벨기어를 이용한 차동기어세트로서, 회전동력을 공급하는 모터(미도시)와, 상기 이너 로터(55)에 고정되어 모터의 동력을 이너 로터(55)에 전달하는 제 1 헬리컬 베벨기어(51)와, 상기 제 1 헬리컬 베벨기어 (51)와 반대방향으로 회전되도록 설치되고 상기 아우터 로터(57)에 고정되어 모터의 동력을 아우터 로터(57)에 전달하는 제 2 헬리컬 베벨기어(54)와, 상기 제 1 헬리컬 베벨기어(51)와 제 2 헬리컬 베벨기어(54) 사이에 설치되어 제 1 헬리컬 베벨기어 (51)의 회전력을 상기 제 2 헬리컬 베벨기어(54)로 전달하는 2개의 구동피니언(52, 53)으로 구성된다.In addition, the power transmission means is a differential gear set using a helical bevel gear, and is fixed to the inner rotor 55 and a motor (not shown) for supplying rotational power to transfer the power of the motor to the inner rotor 55. The second helical bevel gear 51 and the second helical bevel gear 51 is installed to rotate in the opposite direction and is fixed to the outer rotor 57, the second to transfer the power of the motor to the outer rotor (57) It is installed between the helical bevel gear 54 and the first helical bevel gear 51 and the second helical bevel gear 54 to convert the rotational force of the first helical bevel gear 51 to the second helical bevel gear 54. It consists of two drive pinions (52, 53) to transmit to.
여기서, 상기 제 1 헬리컬 베벨기어(51)와 제 2 헬리컬 베벨기어(54)는 동일한 각속도로 회전되며, 상기 구동피니언(52, 53)은 상기 하우징(81)에 고정되어 있다. 이와 같이 동력전달을 위한 차동기어세트에 헬리컬 베벨기어를 사용하면 동력 전달 과정에서 발생되는 소음이 감소되어 압축기의 전체 소음이 줄어드는 효과가 있다.Here, the first helical bevel gear 51 and the second helical bevel gear 54 are rotated at the same angular velocity, and the drive pinions 52 and 53 are fixed to the housing 81. As such, when the helical bevel gear is used in the differential gear set for power transmission, the noise generated in the power transmission process is reduced, thereby reducing the overall noise of the compressor.
또한, 상기 커넥터(59)는 커넥팅 로드(72), 커넥터 핀(73), 피스톤 핀(74)을 통해서 상기 피스톤(71)과 결합되어 있는 바, 상기 커넥팅 로드(72)는 피스톤(71)과 커넥터(59)를 서로 연결하고, 상기 피스톤 핀(74)은 피스톤(71)과 커넥팅 로드(72)의 일단을 결합시키며, 상기 커넥터 핀(73)은 커넥터(59)와 커넥팅 로드(72)의 타단을 결합시키도록 되어 있다. 이와 같이 서로 결합된 피스톤(71), 커넥터(59), 커넥팅 로드(72), 커넥터 핀(73), 피스톤 핀(74)을 피스톤 어셈블리라고 한다.In addition, the connector 59 is coupled to the piston 71 through a connecting rod 72, a connector pin 73, and a piston pin 74, and the connecting rod 72 is connected to the piston 71. The connector 59 is connected to each other, the piston pin 74 is coupled to one end of the piston 71 and the connecting rod 72, the connector pin 73 is connected to the connector 59 and the connecting rod 72 It is intended to join the other end. The piston 71, the connector 59, the connecting rod 72, the connector pin 73, and the piston pin 74 coupled to each other as described above are referred to as a piston assembly.
또한, 도면에 도시되어 있지 않은 다른 실시 예에 따르면, 상기 커넥터(59)에 원형의 덮개를 설치하고, 상기 덮개와 하우징(81) 사이에 피스톤 링을 설치함으로써 상기 커넥터(59)가 피스톤의 역할까지 중복하여 수행할 수 있도록 할 수도 있다. 이러한 형태는 실린더(75) 내부의 실링을 더욱 완벽하게 하여 압축기의 압축효율을 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, according to another embodiment not shown in the figure, by installing a circular cover on the connector 59, and by installing a piston ring between the cover and the housing 81, the connector 59 serves as a piston You can also do it redundantly. This form has the effect of increasing the compression efficiency of the compressor by more completely sealing the inside of the cylinder (75).
또한, 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 피스톤(71) 대신 플런저(Plunger)를 설치할 수도 있는데, 이러한 형태는 실린더(75) 내부의 유체에 훨썬 더 높은 압축력을 전달할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to another embodiment, it is also possible to install a plunger (Plunger) in place of the piston 71, this form has the effect of transmitting a much higher compression force to the fluid inside the cylinder (75).
또한, 상기 밸런스웨이트(65)는 상기한 피스톤 어셈블리의 왕복운동에 의한 불균형력을 감소시킬 수 있도록 피스톤 어셈블리와 반대방향으로 왕복운동되며 상기 피스톤 어셈블리와 동일한 하중을 갖도록 형성되어 있다.In addition, the balance weight 65 is reciprocated in the opposite direction to the piston assembly so as to reduce the imbalance force caused by the reciprocating motion of the piston assembly is formed to have the same load as the piston assembly.
또한, 상기 커넥터(59) 및 밸런스웨이트(65)는 각각의 왕복운동과 이너 로터 (55)와 아우터 로터(57)의 회전운동이 서로 영향을 미치지 않도록 상기 이너 로터 (55) 및 아우터 로터(57)와의 사이에 어느정도의 간격을 두고 설치되어 있다.In addition, the connector 59 and the balance weight 65 may have the inner rotor 55 and the outer rotor 57 so that the respective reciprocating motions and the rotational motions of the inner rotor 55 and the outer rotor 57 do not influence each other. It is installed with a certain gap between).
또한, 상기 결합수단은 이너 로터(55)와 아우터로터(57)가 회전되면 상기 제 1 가이드홈(55a)과 제 2 가이드홈(57a)에 의해 왕복운동되도록 상기 커넥터(59)를 관통하여 그 양끝단이 이너 로터(55)와 아우터 로터(57)의 제 1 가이드홈(55a)과 제 2 가이드홈(57a)에 각각 삽입 설치된 2개의 커넥터 연결핀(61a,61b)과, 상기 이너 로터(55)와 아우터로터(57)가 회전되면 상기 제 1 가이드홈(55a)과 제 2 가이드홈(57a)에 의해 상기 커넥터 연결핀(61a,61b)과는 반대방향으로 왕복운동되도록 상기 밸런스웨이트(65)를 관통하여 그 양끝단이 상기 이너 로터(55)와 아우터 로터 (57)의 제 1 가이드홈(55a)과 제 2 가이드홈(57a)에 각각 삽입 설치된 2개의 밸런스웨이트 연결핀(67a, 67b)과, 상기 커넥터 연결핀(61a, 61b) 및 밸런스웨이트 연결핀 (67a, 67b)이 상기 제 1 가이드홈(55a)과 제 2 가이드홈(57a)의 상사점과 하사점에서 면접촉되도록 커넥터 연결핀(61a, 61b) 및 밸런스웨이트 연결핀(67a, 67b)의 양끝단에 각각 설치된 타원형의 핀가이드(63a, 63b; 69a, 69b)로 구성된다.In addition, when the inner rotor 55 and the outer rotor 57 are rotated, the coupling means penetrates through the connector 59 so as to reciprocate by the first guide groove 55a and the second guide groove 57a. Two connector connecting pins 61a and 61b inserted into the first guide groove 55a and the second guide groove 57a of the inner rotor 55 and the outer rotor 57, respectively, and the inner rotor ( When the 55 and the outer rotor 57 are rotated, the balance weight is reciprocated in the opposite direction to the connector connecting pins 61a and 61b by the first guide groove 55a and the second guide groove 57a. Two balance weight connecting pins 67a installed at both ends of the inner rotor 55 and the outer rotor 57 and inserted into the first guide groove 55a and the second guide groove 57a, respectively; 67b), and the connector connecting pins 61a and 61b and the balance weight connecting pins 67a and 67b are formed in the first guide groove 55a and the second guide groove 57a. Consists of; (69a, 69b 63a, 63b) the top dead center and the connector connecting pin (61a, 61b) so that the contact surface at the bottom dead center and a balance weight connected to pin pin guide of the respectively installed oval at both ends of the (67a, 67b).
여기서, 상기 커넥터 연결괸(61a, 61b)은 커넥터(59)에 형성된 관통홀(59')에 고정되고, 상기 밸런스웨이트 연결핀(67a, 67b)은 밸런스웨이트(65)에 형성된 관통홀(65')에 고정되며, 상기 핀가이드(63a, 63b; 69a, 69b)는 제 1 가이드홈(55a) 및 제 2 가이드홈(57a)의 형태에 따라 회전 가능하도록 설치되어 있다.Here, the connector connecting pins 61a and 61b are fixed to the through holes 59 'formed in the connector 59, and the balance weight connecting pins 67a and 67b are formed through the balancing weight 65. It is fixed to '), the pin guides (63a, 63b; 69a, 69b) is rotatably installed in accordance with the shape of the first guide groove (55a) and the second guide groove (57a).
또한, 상기 핀가이드(63a, 63b; 69a, 69b)는 사인곡선을 최상점과 최하점 사이의 간격이 상기 제 1 가이드홈(55a) 및 제 2 가이드홈(57a)의 폭과 동일하게 되도록 겹쳤을 경우 형성되는 타원형의 형태로 형성되고, 그 두께는 상기 제 1 가이드홈 (55a) 및 제 2 가이드홈(57a)의 깊이와 동일하며, 그 중앙에는 상기 커넥터 연결핀 (61a, 61b) 및 밸런스웨이트 연결핀(67a, 67b)의 끝단이 삽입되는 홀이 형성되어 있다.In addition, the pin guides 63a, 63b; 69a, 69b overlap the sinusoid such that the distance between the highest point and the lowest point is equal to the width of the first guide groove 55a and the second guide groove 57a. It is formed in the form of an oval formed in the case, the thickness is the same as the depth of the first guide groove (55a) and the second guide groove (57a), the connector connecting pins (61a, 61b) and the balance weight in the center A hole into which the ends of the connecting pins 67a and 67b are inserted is formed.
또한, 상기 커넥터 연결핀(61a, 61b)과 밸런스웨이트 연결핀(67a, 67b)은 이너 로터(55)와 아우터 (OUTER) 로터(57)에 형성된 제 1 가이드홈(55a)과 제 2 가이드홈(57a)이 서로 교차하는 4개의 교차점에 각각 설치되는데, 상기한 교차점 중 상측에서 하측으로 진행되는 2개의 교차점에는 상기 커넥터 연결핀(61a, 61b)이 설치되고, 하측에서 상측으로 진행되는 나머지 2개의 교차점에는 상기 밸런스웨이트 연결핀(67a, 67b)이 설치된다.In addition, the connector connecting pins 61a and 61b and the balance weight connecting pins 67a and 67b may include a first guide groove 55a and a second guide groove formed in the inner rotor 55 and the outer rotor 57. Each of the four intersections 57a intersect each other, and the two connector crossing pins 61a and 61b are installed at two intersections that proceed from the upper side to the lower side, and the remaining two that proceed from the lower side to the upper side. The balance weight connecting pins 67a and 67b are installed at two intersections.
이때, 상기한 4개의 교차점들은 각각 90°의 간격을 사이에 두고 발생되며, 상기 커넥터 연결핀(61a, 61b)과 밸런스웨이트 연결핀(67a, 67b)이 각각 설치되는 2개의 교차점들은 180°의 간격을 사이에 두고 있다.At this time, the four intersection points are generated with a gap of 90 ° between each, and the two intersection points at which the connector connection pins 61a and 61b and the balance weight connection pins 67a and 67b are respectively installed are 180 °. There is a gap between them.
또한, 상기 커넥터(59)와 밸런스웨이트(65)의 끝단은 각각 동일한 사인곡선 형태로 형성되어 일정 간격을 사이에 두고 맞물리는 형태로 설치되어 있다.In addition, the ends of the connector 59 and the balance weight 65 are formed in the same sinusoidal shape, respectively, and are provided in the form of engagement with a predetermined interval therebetween.
또한, 상기 이너 로터(55)의 내주면과 아우터 로터(57)의 외주면에는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 각각 상기 핀가이드(63a, 63b; 69a, 69b)의 슬라이딩에 의해서 발생되는 마찰열을 방출하기 위한 다수의 냉각핀(55b, 57b)이 형성되고, 상기 하우징(81)에는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 냉각핀(55b, 57b)의 냉각을 위한 환기구(81b)가 형성되어 있다.In addition, the inner circumferential surface of the inner rotor 55 and the outer circumferential surface of the outer rotor 57 are generated by sliding of the pin guides 63a, 63b; 69a, 69b, respectively, as shown in FIGS. A plurality of cooling fins 55b and 57b for releasing frictional heat are formed, and the ventilation holes 81b for cooling the cooling fins 55b and 57b are formed in the housing 81. have.
여기서, 상기 냉각핀(55b, 57b)은 이너 로터(55)의 내주면과 아우터 로터 (57)의 외주면에 각각 수직이 되도록 측방향으로 길게 형성됨과 동시에 공기의 유동이 매끄럽게 되도록 유선형으로 형성된 블레이드(Blade) 형태이다.Here, the cooling fins (55b, 57b) is formed in a lengthwise direction so as to be perpendicular to the inner circumferential surface of the inner rotor 55 and the outer circumferential surface of the outer rotor 57, respectively, and at the same time formed in a streamlined blade to smooth the flow of air (Blade) ) Form.
상기와 같은 냉각핀(55b, 57b)은 이너 로터(55)와 아우터 로터(57)에 직접 가공하여 형성시키거나, 냉각핀(55b, 57b)만을 따로 제작한 후 상기 이너 로터(55)와 아우터 로터(57)에 고정시켜도 된다. 이러한 방법 외에, 전도성이 좋은 금속으로 형성된 원통형의 블로우워(Blower)를 만들어 상기 이너 로터(55)의 내측에 끼워 넣거나 외측에 덮을 수도 있다. 또한, 냉각핀(55b,57b)을 형성하지 않고 일반 팬을 이용하는 방법을 사용할 수도 있다.The cooling fins 55b and 57b as described above may be formed by processing the inner rotor 55 and the outer rotor 57 directly, or separately manufactured only the cooling fins 55b and 57b, and then the inner rotor 55 and the outer You may fix to the rotor 57. In addition to this method, a cylindrical blower formed of a highly conductive metal may be made and inserted into the inner rotor 55 or covered outside. In addition, a method using a general fan may be used without forming the cooling fins 55b and 57b.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 왕복압축기의 작동은 다음과 같다.Operation of the reciprocating compressor according to the present invention configured as described above is as follows.
먼저, 모터의 동력에 의해 이너 로터(55)가 회전된다. 이와 동시에, 제 1 헬리컬 베벨기어(51)의 회전력을 2개의 구동피니언(52, 53)을 통해 전달받은 제 2 헬리컬 베벨기어(54)가 반대방향으로 회전되어 아우터로터(57)를 회전시킨다.First, the inner rotor 55 is rotated by the power of the motor. At the same time, the second helical bevel gear 54 which receives the rotational force of the first helical bevel gear 51 through the two driving pinions 52 and 53 rotates in the opposite direction to rotate the outer rotor 57.
이때, 상기 제 2 헬리컬 베벨기어(54)는 제 1 헬리컬 베벨기어(51)와 동일한 각속도로 회전되므로 상기 이너 로터(55)와 아우터로터(57)는 동일한 회전속도를 갖고 서로 반대방향으로 회전된다.At this time, since the second helical bevel gear 54 is rotated at the same angular speed as the first helical bevel gear 51, the inner rotor 55 and the outer rotor 57 have the same rotation speed and are rotated in opposite directions. .
상기와 같이 이너 로터(55)와 아우터 로터(57)가 회전되면 상기 이너 로터 (55)와 아우터 로터(57)에 형성된 제 1 가이드홈(55a)과 제 2 가이드홈(57a)에 각각 그 양끝단이 삽입된 커넥터 연결핀(61a, 61b)과 밸런스웨이트 연결핀(67a, 67b)이 각각 상기 제 1 가이드홈(55a)과 제 2 가이드홈(57a)에 의하여 축방향으로 왕복운동하게 된다. 이때, 상기 커넥터 연결핀(61a, 61b)과 밸런스웨이트 연결핀(67a, 67b)은 서로 반대방향으로 왕복운동된다.As described above, when the inner rotor 55 and the outer rotor 57 are rotated, both ends thereof are respectively formed in the first guide groove 55a and the second guide groove 57a formed in the inner rotor 55 and the outer rotor 57. The connector connecting pins 61a and 61b and the balance weight connecting pins 67a and 67b having the ends inserted therein are reciprocated in the axial direction by the first guide grooves 55a and the second guide grooves 57a, respectively. At this time, the connector connecting pins 61a and 61b and the balance weight connecting pins 67a and 67b are reciprocated in opposite directions.
또한, 상기 커넥터 연결핀(61a, 61b) 및 밸런스웨이트 연결핀(67a, 67b)과 상기 제 1 가이드홈(55a) 및 제 2 가이드홈(57a) 사이에는 커넥터 연결핀(61a, 61b)과 밸런스웨이트 연결핀(67a, 67b)의 왕복운동이 용이하게 이루어지도록 미세한 간격이 존재하는데, 이러한 미세한 간격은 상기 커넥터 연결핀(61a, 61b)과 밸런스웨이트 연결핀(67a, 67b)의 운동방향이 바꿜 때 커넥터 연결핀(61a, 61b)과 밸런스웨이트 연결핀(67a, 67b)이 상기 제 1 가이드홈(55a)과 제 2 가이드홈(57a)에 충돌되는 원인이 되어 충돌음을 발생시킨다. 이때의 충돌음은 커넥터 연결핀(61a, 61b) 및 밸런스웨이트 연결핀(67a, 67b)이 제 1 가이드홈(55a) 및 제 2 가이드홈(57a)과 점접촉되기 때문에 소음 요인으로 작용되어 압축기의 치명적인 결점이 될 수도 있다.In addition, the connector connecting pins 61a and 61b and the balance weight connecting pins 67a and 67b are balanced between the connector connecting pins 61a and 61b and the first guide groove 55a and the second guide groove 57a. There is a minute gap to facilitate the reciprocating motion of the weight connecting pins (67a, 67b), the minute gap is the movement direction of the connector connecting pins (61a, 61b) and the balance weight connecting pins (67a, 67b) At this time, the connector connecting pins 61a and 61b and the balance weight connecting pins 67a and 67b cause collision with the first guide groove 55a and the second guide groove 57a, thereby generating a collision sound. At this time, the impact sound acts as a noise factor because the connector connecting pins 61a and 61b and the balance weight connecting pins 67a and 67b are in point contact with the first guide groove 55a and the second guide groove 57a. It can be a fatal flaw.
따라서, 상기 커넥터 연결핀(61a, 61b)과 밸런스웨이트 연결핀(67a, 67b)의 양끝단에 타원형의 핀가이드(63a, 63b; 69a, 69b)를 회전 가능하도록 고정하여 상기 핀가이드(63a, 63b; 69a, 69b)가 상기 제 1 가이드홈(55a) 및 제 2 가이드홈(57a)과 면접촉되도록 함으로써 상기 커넥터 연결핀(61a, 61b)과 밸런스웨이트 연결핀(67a, 67b)의 왕복운동에 의한 충돌음을 대폭 감소시킴과 동시에 미끄럼 동작을 원활히 해준다.Accordingly, the elliptical pin guides 63a, 63b; 69a and 69b are rotatably fixed to both ends of the connector connecting pins 61a and 61b and the balance weight connecting pins 67a and 67b. 63b; 69a and 69b are brought into surface contact with the first guide groove 55a and the second guide groove 57a to reciprocate the connector connecting pins 61a and 61b and the balance weight connecting pins 67a and 67b. Significantly reduces the collision sound caused by, while at the same time smooth the sliding action.
이때, 상기한 각각의 핀가이드(63a, 63b; 69a, 69b)는 커넥터 연결핀(61a, 61b)과 밸런스웨이트 연결핀(67a, 67b)의 운동방향이 상측에서 하측으로 또는 하측에서 상측으로 바뀔 때, 도 9에 도시된 바와 같이 핀가이드(63a, 63b; 69a, 69b)의 앞부분에서 제 1 가이드홈(55a) 및 제 2 가이드홈(57a)의 측벽의 존재를 감지하게 되면 상기 핀가이드(63a, 63b; 69a, 69b)의 앞부분이 상기 제 1 가이드홈(55a) 및 제 2 가이드홈(57a)의 측벽을 따라 회전되어 상기한 측벽과 면접촉을 이루게 되고, 그 운동방향도 변환되게 된다.At this time, the respective pin guides 63a, 63b; 69a, 69b change the direction of movement of the connector connecting pins 61a, 61b and the balance weight connecting pins 67a, 67b from the upper side to the lower side or from the lower side to the upper side. 9, when the presence of the sidewalls of the first guide groove 55a and the second guide groove 57a is detected at the front of the pin guides 63a and 63b; The front part of 63a, 63b; 69a, 69b is rotated along the side walls of the first guide groove 55a and the second guide groove 57a to make surface contact with the side wall, and the direction of movement thereof is also changed. .
상기와 같이 커넥터 연결핀(61a, 61b)이 각각의 핀가이드(63a, 63b)를 통해 상기 제 1 가이드홈(55a)과 제 2 가이드홈(57a)을 슬라이딩하면서 왕복운동되면 상기 커넥터 연결핀(61a, 61b)에 고정되어 있는 커넥터(59)가 왕복운동된다. 상기 커넥터(59)가 왕복운동되면 커넥터(59)에 커넥팅 로드(72), 커넥터 핀(73), 피스톤핀 (74)에 의하여 결합된 피스톤(71)이 상기 커넥터(59)와 함께 왕복운동되어 실린더 (75) 내부의 유체를 압축 또는 흡입하게 된다.As described above, when the connector connecting pins 61a and 61b reciprocate while sliding the first guide groove 55a and the second guide groove 57a through the respective pin guides 63a and 63b, the connector connecting pins ( The connector 59 fixed to 61a, 61b is reciprocated. When the connector 59 is reciprocated, the piston 71 coupled by the connecting rod 72, the connector pin 73, and the piston pin 74 to the connector 59 is reciprocated together with the connector 59. The fluid inside the cylinder 75 is compressed or sucked.
이때, 상기 실린더(75)는 하우징(81)에 고정되어 있으며, 그 입구 측에는 상기 실린더(75) 내부로 유체를 유입시킨 후 상기 피스톤(71)에 의해 유체가 일정 압력에 도달되면 상기 실린더(75) 외부로 유체를 유출시키는 기능을 수행하는 밸브 (76)가 장착되어 있다.At this time, the cylinder (75) is fixed to the housing (81), the inlet side of the fluid inflow into the cylinder (75) and when the fluid reaches a certain pressure by the piston (71) the cylinder (75) A valve 76 is mounted to perform the function of flowing the fluid to the outside.
상기와 같이 커넥터(59)와 피스톤(71)을 포함한 피스톤 어셈블리가 왕복운동되는 동안, 상기 밸런스웨이트 연결핀(67a, 67b)에 고정되어 있는 밸런스웨이트 (65)가 상기한 피스톤 어셈블리와는 반대방향으로 왕복운동되어 피스톤 어셈블리의 왕복운동으로 인한 축방향의 진동 및 충격을 상쇄시킨다. 이때, 상기 밸런스웨이트 (65)는 상기 커넥터(59)와 동일한 방식으로 왕복운동된다.While the piston assembly including the connector 59 and the piston 71 is reciprocated as described above, the balance weight 65 fixed to the balance weight connecting pins 67a and 67b is opposite to the piston assembly. Reciprocating motion to cancel the axial vibration and shock caused by the reciprocating motion of the piston assembly. At this time, the balance weight 65 is reciprocated in the same manner as the connector 59.
상기한 바와 같이 피스톤 어셈블리의 왕복운동에 의한 축방향의 진동 및 충격은 상기 밸런스웨이트(65)에 의해서 상쇄되어 제거되고, 상기한 피스톤(71)을 회전시키기 위한 커넥터(59), 이너 로터(55), 아우터 (OUTER) 로터(57)들은 모두 중심축에 대해서 회전질량이 대칭적인 원통형으로 형성되어 있으므로 회전운동에 의한 불평형 원심력은 처음부터 발생되지 않게 된다.As described above, the axial vibration and shock caused by the reciprocating motion of the piston assembly are canceled by the balance weight 65, and the connector 59 and the inner rotor 55 for rotating the piston 71 are removed. ), The outer rotors 57 are all formed in a cylindrical shape whose rotational mass is symmetrical about the central axis, so that unbalanced centrifugal force due to the rotational movement is not generated from the beginning.
상기와 같이 구성되고 작동되는 본 발명에 따른 왕복압축기에서는, 피스톤(71), 커넥팅 로드(72), 커넥터 핀(73), 피스톤 핀(74), 커넥터(59)로 구성된 피스톤 어셈블리의 왕복운동에 의한 불균형력은 밸런스웨이트(65)에 의해서 상쇄되어 제거되고, 상기 피스톤(71)을 왕복운동시키기 위한 회전기구인 이너 로터(55), 아우터 로터(57)들의 회전운동에 의한 불균형력은 회전기구의 질량이 회전축을 중심으로 대칭이기 때문에 처음부터 발생되지 않으므로 왕복압축기의 고질적인 문제인 피스톤(71)의 왕복운동에 따른 진동 및 소음이 최소화되는 이점이 있다.In the reciprocating compressor according to the present invention configured and operated as described above, the reciprocating motion of the piston assembly composed of the piston 71, the connecting rod 72, the connector pin 73, the piston pin 74, the connector 59 The imbalance force is offset and removed by the balance weight 65, and the imbalance force due to the rotational movement of the inner rotor 55 and the outer rotor 57, which is a rotary mechanism for reciprocating the piston 71, is a rotary mechanism. Since the mass of the symmetry around the rotation axis does not occur from the beginning, there is an advantage that the vibration and noise due to the reciprocating motion of the piston 71, which is a chronic problem of the reciprocating compressor, is minimized.
또한, 상기 피스톤(71)의 왕복운동에 수반되어 발생되는 진동 및 충격이 제거되므로 압축기의 작동상태가 안정적으로 유지되는 이점이 있다.In addition, the vibration and shock generated by the reciprocating motion of the piston 71 is removed, there is an advantage that the operating state of the compressor is kept stable.
또한, 본 발명은 실린더(75) 내의 유체를 압축시키기 위한 피스톤(71)의 상승시 상기 피스톤(71)이 실린더(75)의 내측벽을 따라 정확히 직선운동하게 되므로 상기 실린더(75)의 내측벽에 피스톤(71)의 과도한 힘이 가해지지 않게 되어 상기 실린더(75)와 피스톤(71)의 마모가 방지됨은 물론 실린더(75) 내부의 유체가 외부로 누출되는 것이 방지되고, 이에 따라 압축기의 내구성 및 압축효율이 향상되는 이점이 있다.In addition, the present invention is the inner wall of the cylinder (75) because the piston 71 is exactly linear movement along the inner wall of the cylinder (75) when the piston (71) for compressing the fluid in the cylinder (75) Excessive force of the piston 71 is not applied to the cylinder to prevent wear of the cylinder 75 and the piston 71 as well as to prevent the fluid inside the cylinder 75 from leaking to the outside, thereby increasing the durability of the compressor. And there is an advantage that the compression efficiency is improved.
또한, 본 발명에 따른 왕복압축기는 일반적인 산업용 압축기에의 대체효과를 기대할 수 있을 뿐 아니라, 가정용 압측기에 많이 쓰이는 베인 압축기 대신 적용되어 베인압축기의 압축특성인 저압 대용량으로 이룰 수 없는 대체냉매의 이용(특히 물냉매)을 가능하게 하고 냉매와의 접촉하는 부분에서 발생하는 단점인 유체의 역류도 완벽히 방지할 수 있는 이점이 있다.In addition, the reciprocating compressor according to the present invention can not only be expected to replace the general industrial compressor, but also used in place of the vane compressor, which is often used for home presses, and uses a substitute refrigerant that can not be achieved with a low pressure large capacity, which is a compression characteristic of the vane compressor. (Particularly water coolant) is possible, and there is an advantage that it is possible to completely prevent the back flow of the fluid, which is a disadvantage occurring in the contact with the coolant.
특히, 사용환경의 쾌적함을 위해 저소음이 요구되는 에어컨, 냉장고 등의 가전제품에 폭넓게 적용할 수 있고, 상기 이너 로터(55)와 아우터 로터(57)에 형성된 제 1 가이드홈(55a)과 제 2 가이드홈(57a)의 사인곡선 형태를 변화시킨 후 역으로 이용하면 단기통 엔진에도 적용 가능하게 되어 산업분야의 전반에 걸쳐 파급효과를 기대할 수 있게 된다.In particular, it can be widely applied to home appliances such as air conditioners and refrigerators that require low noise for comfort of the environment, and the first guide grooves 55a and the second formed in the inner rotor 55 and the outer rotor 57 are provided. If the sinusoidal shape of the guide groove 57a is changed and then used in reverse, it can be applied to a short-term cylinder engine, so that a ripple effect can be expected in the entire industrial field.
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