KR0182539B1 - 왕복동형 압축기의 피스톤장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고, 에어콘 등과 같은 냉열장치에 있어서, 왕복동식 압축기의 피스톤장치에 관한 것으로서, 회전자(41)의 중심에 배설된 회전축(43)이 회전됨에 따라 상기 회전축(43)의 회전운동을 왕복운동으로 전환시키는 커넥팅로드(80)와, 상기 커넥팅로드(80)의 소경부(85)에 결합되어서 왕복운동하는 피스톤(110)과, 상기 피스톤핀(100)과 소경부(85) 사이에 개재되어 편측마모를 저하시키는 부시부재(90)로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와같이 구성된 본 발명은, 조립성, 작업성 및 원가절감 그리고 신뢰도를 향상시킬 수 있는 등의 매우 뛰어난 효과가 있다.

Description

왕복동형 압축기의 피스톤장치

본 발명은 냉장고, 에어컨 등과 같은 냉열장치에 있어서, 증발기 속의 냉매를 흡입하여 액화냉매가 낮은 온도에서 증발할 수 있도록 증발기 속을 저압상태로 유지시킴과 동시에 냉매를 압축하여 고온 고압 상태의 냉매로 응축기에 배출하는 왕복동형 압축기의 피스톤장치에 관한 것이다.

일반적으로, 냉매를 압축시키는 압축기는 냉매의 비체적 증가를 억제시킴과 동시에, 제조시 작업성 및 신뢰성을 향상시키고 제조원가를 절감시키기 의하여 많은 사람들에 의해서 다양하게 연구 개발됨으로써, 제안되어 왔다.

지금까지 제안된 대표적인 압축기는, 제1도에 도시한 바와 같이, 내부의 기밀을 유지하기 위한 본체(1)와, 상기 본체(1) 내에 배설되어 외부로부터 전원이 인가되면 자장을 형성하는 고정자(37)와, 상기 고정자(37)에 형성된 자장에 의해서 회전하는 회전자(41)와, 상기 회전자(41)의 회전에 따라 회전하도록 상기 회전자(41)의 중심에 배설된 회전축(43)으로 이루어진 모터장치(3)와, 상기 회전축(43)이 회전함에 따라 상기 회전축(43)의 회전운동을 왕복운동으로 전환시키는 커넥팅로드(20)와, 상기 커넥팅로드(20)의 일단부에 결착되어서 왕복 운동하는 피스톤(50)으로 이루어진 피스톤(50)장치와, 상기 피스톤(50)이 왕복 운동하도록 가이드 함과 동시에 냉매를 압축하는 실린더장치(10)로 구성되어 있다.

상기 모터장치(3)는, 압축기로 전원이 인가되면 상기 고정자(37)에 자장이 형성되고, 상기 고정자(37)에 형성된 자장에 의해서 회전자(41)가 회전하게 된다.

상기 회전자(41)의 회전에 연동하여 회전축(43)이 회전하게 되고, 상기 회전축(43)의 회전으로 커넥팅로드(20)에 의해서 피스톤(50)은 왕복운동을 하면서 실린더블럭(60)과 연계되어 상기 실린더블럭(60) 내에서 냉매를 압축한다

상기 실린더장치(10)는, 상기 피스톤(50)이 왕복 운동하면서 냉매를 압축하는 실린더블럭(60)과, 상기 실린더블럭(60) 외측에 배설되어 냉매의 소음을 감소시키기 위한 흡입밸브(19)와, 상기 흡입밸브(19) 외측에 배설되어 냉매의 흐름 즉, 흡입 및 배출을 가이드 하도록 형성된 흡입구(14)와 토출구(17)가 형성되어 있는 밸브플레이트(11)와, 상기 밸브플레이트 외측에 배설되어 흡입실(31)과 토출실(15)로 구획되어 있는 실린더헤드(13)로 구성되어 있다.

상기 실린더장치(10) 상측에는 외부로부터 유입된 냉매에서 발생되는 소음 등을 감소시키기 위한 머플러(35)가 배설되어 있다.

상기 본체(1) 하부에는 각 부위에 공급되어 윤활, 밀봉 및 냉각 작용을 하는 오일이 저장되는 오일챔버(9)가 형성되어 있다.

한편, 상기 회전축(43)이 회전운동 함으로써, 편심축(5) 하측에 결착된 오일 픽업부재(7)는, 오일챔버(9) 내에 저류되어 있는 오일을 상기 회전축(43)의 중심부에 형성된 도시되지 않은 그루빙홈을 따라 가이드되어 상승시키고, 이와 같이 상승된 오일은 지지베어링(8)에 형성된 오일토출홈(7)으로 토출되어 윤활작용을 하고 자유낙하 되면서 본체(1)의 하부에 형성된 상기 오일챔버(9)에 저장된다.

그리고, 피스톤(50)장치는 제2도에서 피스톤(50)과 커넥팅로드(20)를 연결하는 피스톤핀(40)은 그 중간부에 오일의 흐름을 일시 정지시켜 윤활, 밀봉 및 냉각 작용을 하는 오일이 일시에 자유낙하 하는 것을 방지하여 윤활작용의 효율성을 증대시키기 위해 형성된 오일그루브(43)와, 피스톤(50)의 일측 상부에는 왕복운동시, 피스톤핀(40)의 자체하중에 의해 자유 낙하되어 그 끝단이 피스톤(50)의 내경에 닿는 것을 방지하기 위해 형성된 고정핀(65)과, 상기 고정핀(65)이 삽입되는 고정홀(41)이 형성되어 있으며 상기 고정홀(41)에 대향해서 실린더블럭(60)의 상부에 고정핀(65)이 삽입 고정되는 삽입홈(47)이 형성되어 있다.

그런데 이와 같이 구성된 종래의 압축기는, 상기 피스톤(50)의 주기적인 왕복운동에 의한 충격력의 반복으로 인해서 회전축(43)의 회전운동을 피스톤(50)의 왕복운동으로 변환하여 전달해주는 매개체인 커넥팅로드(20)의 일단에 형성된 소경부(25)와 상기 소경부(25)에 결합되는 피스톤핀(40)은 운전중의 압축시에 가장 하중이 크게 걸리는 구조이고 상기 압축시의 하중이 피스톤핀(40)의 일측면에만 집중되는 관계로 피스톤(50)과 상기 소경부(25)의 내측의 편측 마모를 유발하였고 이로 인해 운전부하가 증대되었으며 심하게는 전원인가 후 구속되어 모타의 소손을 유발시켜 결국 압축기의 출력을 저하시키는 등의 문제점이 있었다.

또, 상기 피스톤핀(40)이 고정핀(65) 등에 의해 피스톤(50)에 고정됨에 따라 조립작업의 공수가 증가되면서 작업효율이 저하되는 문제점이 있었다

따라서 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 고정핀(65)을 삭제하여 피스톤핀(40)의 고정홈 및 커넥팅로드(20)의 삽입홈(47)을 가공하는 작업과 고정핀(65)을 조립하는 작업을 없애 작업능률을 증대시켜 작업성의 향상 및 원가절감을 시킬 수 있도록 한 압축기의 피스톤(50)장치를 제공하는데 있다.

그리고, 본 발명의 또 다른 목적은, 피스톤핀(40)의 고정장치를 별도의 지지 수단없이 피스톤핀(40)에 머리부를 형성하여 자체하중과 진동 등에 의해 낙하하는 것을 방지하여 신뢰성 및 조립성을 향상시킬 수 있도록 한 압축기의 피스톤(50)장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 이루어진 본 발명에 의한 왕복동형 압축기의 피스톤장치는, 회전자(41)의 중심에 배설된 회전축(43)이 회전됨에 따라 상기 회전축(43)의 회전운동을 왕복운동으로 전환시키는 커넥팅로드(80)와, 상기 커넥팅로드(80)의 소경부(85)와 일치 관통되도록 개구됨과 더불어 그 상단에 단차 형성된 고정턱(115)이 구비된 피스톤(110)과, 상기 피스톤(110)의 삽입부(113) 및 소경부(85)에 삽입되면서 상기 고정턱(115)에 걸쳐져 고정되도록 머리부(101)가 형성된 피스톤핀(100)과, 상기 피스톤핀(100)과 소경부(85) 사이에 개재되어 편측마모를 저하시키는 부시부재(90)로 구성됨을 특징으로 한다.

제1도는 종래의 압축기를 개략적으로 도시한 종단면도.

제2도는 종래에 의한 압축기용 피스톤장치의 조립구조를 도시한 종단면도.

제3도는 본 발명에 의한 피스톤장치를 도시한 확대 종단면도.

제4도는 본 발명에 의한 압축기용 피스톤장치의 조립구조를 도시한 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 본체 3 : 모터장치

60 : 실린더블럭 80 : 커넥팅로드

81 : 대경부 83 : 연결부

85 : 소경부 90 : 부시부재

91 : 오일공 100 : 피스톤핀

101 : 머리부 103 : 오일그루브

110 : 피스톤부 111 : 수용부

113 : 삽입부 115 : 고정턱

이하, 본 발명의 일실시예에 관하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 제3도는 본 발명에 의한 피스톤장치를 개략적으로 도시한 확대 종단면도이고, 제4도는 본 발명에 의한 압축기용 피스톤장치의 조립구조를 개략적으로 도시한 사시도이다.

또한, 제3∼4도에서 제1도와 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하고 중복되는 설명은 생략한다.

본 발명에 의한 왕복동형 압축기의 피스톤장치는, 제3도 및 제4도에 도시한 바와 같이 본체(1)내에 배설되어 외부로부터 전원이 인가되면 자장을 형성하는 고정자(37)와, 상기 고정자(37)에 형성된 자장에 의해서 회전하는 회전자(41)와, 상기 회전자(41)의 회전에 따라 회전하도록 상기 회전자(41)의 중심에 배설된 회전축(43)이 회전함에 따라 상기 회전축(43)의 회전운동을 왕복운동으로 전환시키는 커넥팅로드(80)와, 상기 커넥팅로드(80)의 일단부에 결착되어서 왕복 운동하는 피스톤(110)과, 상기 피스톤(110)과 소경부(85) 사이에 개재되어 마모를 저하시키도록 구성된 부시부재(90)로 구성되어 있다.

상기 설명에 의하면, 커넥팅로드(80)는, 상기 회전축(43)의 일단에 결착된 편심축(5)과 회전운동 가능하게 형성된 대경부(81)와 상기 대경부(81)와 대향해서 형성되어 피스톤핀(100)에 의해 피벗 운동가능 하도록 피스톤(110)과 결합되는 소경부(85)와 상기 소경부(85)와 대경부(81)를 연결하도록 형성된 연결부(83)로 구성되어 있다.

그리고, 피스톤(110)은 커넥팅로드(80)의 소경부(85)가 피벗 운동 가능하게 삽입되도록 상기 소경부(85)보다 횡직경이 크게 형성된 수용부(111)와, 피스톤핀(100)이 케넥팅로드에 형성된 소경부(85)와 결합되도록 형성된 삽입부(113)와, 상기 삽입부(113)의 상부에 피스톤핀(100)의 머리부(101)가 자유낙하 되지 않도록 고정하기 위해 형성된 고정턱(115)으로 구성되어 있다.

상기 설명에 의하면, 피스톤핀(100)은 상기 피스톤핀(100)의 중간부에 오일의 흐름을 일단 정지시켜 윤활, 밀봉 및 냉각작용을 하는 오일이 한꺼번에 자유낙하 하는 것을 방지하여 윤활작용의 효율성을 증대시키기 위해 형성된 오일그루브(103)와, 피스톤핀(100)의 일측 끝단에는 피스톤(110)장치의 작동시 피스톤핀(100)이 자체하중에 의해 자유낙하하여 피스톤(110)의 내경부에 닿는 것을 방지하기 위해 형성된 머리부(101)로 구성되어 있다.

또한, 부시부재(90)는 편측마모로 인해 운전부하가 증대되어 전원인가 후, 구속되어 모타의 소손을 유발시켜 결국 압축기의 출력을 저하시키는 등의 문제점을 사전에 방지하기 위해 커넥팅로드(80)와 피스톤핀(100) 사이에 개재되고 그 중간부에 오일이 통과하여 윤활작용을 원활히 하여 마찰에 의한 편측 마모를 줄일 수 있도록 다수의 오일공(91)이 형성되어 있다.

다음에 이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다.

제4도에서, 커네팅로드와 피스톤(110)을 결합할 경우, 먼저 커넥팅로드(80)에 형성되어 있는 수용부(111)에 부시부재(90)를 삽입하고 피스톤(110)에 형성된 수용부(111)에 상기 소경부(85)를 삽입한다.

이때, 수용부(111)의 내경과 부시부재(90)의 내경에는 미세한 틈새가 형성됨으로 자유낙하 방지용 지그수단을 이용하여 소경부(85)의 일측단과 부시부재(90)의 일측단의 수평상태를 유지하면서 상기 소경부(85)의 중심선과 피스톤(110)에 형성된 삽입부(113)의 중심선을 일치시킴과 동시에 상기 커넥팅로드(80)의 소경부(85)를 피스톤(110)의 수용부(111)에 삽입한다.

상기 커넥팅로드(80)와 피스톤(110)을 결합시키는 피스톤핀(100)을 결합할 경우, 상기 커넥팅로드(80)에 삽입되어 있는 부시부재(90)의 중심선과 피스톤(110)에 형성되어 있는 삽입부(113)의 중심선을 일치시킴과 동시에 피스톤핀(100)의 중심선을 일치시키면서 삽입시킨다.

이때, 상기 삽입부(113)의 상부에 피스톤핀(100)의 머리부(101)가 자유낙하 되지 않도록 고정하기 위해 피스톤(110)에 형성된 고정턱(115)이 구성되어 있으므로 상기 피스톤핀(100)을 피스톤(110)의 수용부(111)에 수평을 맞추면서 삽입만 하면 자동적으로 상기 머리부(101)가 고정턱(115)에서 고정된다.

상기 설명에 있어서, 커넥팅로드(80)와 피스톤핀(100) 사이에 부시부재(90)를 개재하고 상기부시부재(90)에는 윤활작용을 하는 오일이 이동되는 오일공(91)을 형성시킴으로써, 소경부(85)의 내경 및 피스톤핀(100)의 외경이 편측으로 마모되면서 운전부하가 증대되어 전원인가후, 구속되어 모타장치의 소손을 유발시켜 결국 압축기의 출력을 저하시키는 등의 문제점을 없앨 수 있다.

그리고, 피스톤핀(100)에는 상기 피스톤핀(100)의 중간부에 오일의 흐름을 일단 정지시켜 윤활, 밀봉 및 냉각작용을 하는 오일이 한꺼번에 자유낙하하는 것을 방지하여 윤활작용의 효율성을 증대시키기 위한 오일그루브(103)가 형성되어 있으므로, 상기 피스톤핀(100)과 소경부(85)의 마찰을 최소화하여 피스톤핀(100)의 마모를 저하시킬 수 있다.

또한, 종래예의 고정핀(65)을 삭제하여 피스톤핀(100)의 고정홈 및 커넥팅로드(80)의 삽입홈(47)을 가공하는 작업과 고정핀(65)을 조립하는 작업등을 없애 작업능률을 증대시키는 구조이므로, 작업성의 향상 및 원가절감을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고, 피스톤핀(100)의 고정장치를 별도의 지지 수단없이 피스톤핀(100)에 머리부(101)를 형성하여 자체하중에 의해 낙하하는 것을 방지하는 구조이므로, 조립성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 피스톤(110)의 압축행정시, 커넥팅로드(80)의 소경부(85)와 피스톤핀(100)에 작용하는 부하를 경감시키는 부시부재(90)를 개재함으로써, 상기 소경부(85)와 피스톤핀(100)의 마모를 절대 감소시킬 수 있어 신뢰성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

앞에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 왕복등식 압축기의 피스톤장치에 의하면, 피스톤의 주기적인 회전운동을 상기 피스톤의 왕복운동으로 변환하여 전달해주는 매개체인 커넥팅로드의 일단에 형성된 소경부와 상기 소경부에 결합되는 피스톤핀은 운전중의 압축시에 가장 하중이 크게 걸리고, 상기 압축시의 하중이 피스톤핀의 일측면에만 집중되는 관계로 피스톤과 상기 소경부의 내측의 편측마모가 유발되는 것을 방지하기 위해 커넥팅로드의 소경부에 피스톤핀과 피벗 운동 가능하게 부시부재가 배설되어 있는 구조로써, 조립성, 작업성 및 원가절감 그리고 신뢰도를 향상시킬 수 있는 등의 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims (3)

1. 회전자(41)의 중심에 배설된 회전축(43)이 회전됨에 따라 상기 회전축(43)의 회전운동을 왕복운동으로 전환시키는 커넥팅로드(80)와, 상기 커넥팅로드(80)의 소경부(85)와 일치 관통되도록 개구됨과 더불어 그 상단에 고정턱(115)이 단차져 형성된 삽입부(113)가 구비된 피스톤(110)과, 상기 피스톤(110)의 삽입부(113) 및 소경부(85)에 삽입되면서 상기 고정턱(115)에 걸쳐져 고정되도록 머리부(101)가 형성된 피스톤핀(100)과, 상기 피스톤핀(100)과 소경부(85) 사이에 개재되어 편측마모를 저하시키는 부시부재(90)로 구성됨을 특징으로 하는 왕복동형 압축기의 피스톤장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 피스톤핀(100)의 중간부에 피스톤핀(100)의 외표를 따라 낙하되는 오일의 흐름을 일단 정지시켜 윤활작용의 효율성을 증대시키기도록 오일그루브(103)가 형성된 것을 특징으로 하는 왕복동형 압축기의 피스톤장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 부시부재(90)의 중간부에는 오일이 유통되면서 원활한 윤활작응이 이루어지도록 다수의 오일공(91)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복동형 압축기의 피스톤장치.