KR100221136B1

KR100221136B1 - 밀폐형 압축기용 밸런스기구

Info

Publication number: KR100221136B1
Application number: KR1019960044302A
Authority: KR
Inventors: 안치영
Original assignee: 전주범; 대우전자주식회사
Priority date: 1996-10-07
Filing date: 1996-10-07
Publication date: 1999-09-15
Also published as: KR19980025981A

Abstract

본 발명은 냉장고의 밀폐형 압축기에서 회전 작동하는 부분의 회전 밸런스에 대한 작업성을 개선하는 밀폐형 압축기용 밸런스기구에 관한 것이다.

그 밀폐형 압축기용 밸런스기구는, 고압발생부 및 모터부로 구성되고, 편심축상에 고정된 모터부 로터의 회전력으로 고압발생부를 구동하여 냉매에 고압을 형성하는 압축기에 있어서, 상기 편심축과 수평으로 직교하는 일면에 적어도 2개의 나선부(19a)가 형성되는 로터(19), 상기 로터(19)의 나선부(19a)와 일치하는 위치에 머리부(20a)가 형성됨과 더불어 압축기 마다 형성되는 크기 및 위치가 달라져 어느 기종의 압축기에 적용되는 것인지 분별하기 용이하도록 소정의 위치에 타출부(20b)가 형성되는 반원 구조의 밸런스웨이트(20), 그리고 상기 밸런스웨이트(20) 외부로 돌출되지 않도록 밸런스웨이트(20)의 두께와 동일한 머리높이를 지니며 머리부(20a) 및 나선부(19a)를 이용하여 밸런스웨이트(20)를 로터(19)에 고정시키는 조임나사(21)를 포함하여 구성된다.

이에 따라, 압축기 기종의 변경에 관계없이 다이내믹 밸런스 조정을 신속하게 수행할 수 있어 생산성을 향상하는 효과가 있다.

Description

밀폐형 압축기용 밸런스기구

본 발명은 압축기(compressor)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 밀폐케이스 내부에 냉매를 흡입하고 토출하는 수단을 지니는 냉장고의 밀폐형 압축기에서 모터부에 연결되어 작동하는 부분의 회전 밸런스에 대한 작업성을 개선하는 밀폐형 압축기용 밸런스기구에 관한 것이다.

냉장고에 있어서 압축기는 통상적으로 전기적 에너지에 의한 회전력을 왕복 운동의 기계적 에너지로 변환하는 수단으로서, 비등점이 낮은 냉매가 압축기를 거치면서 고압(약 12기압) 상태로 된다. 다시 고압의 냉매는 응축기에서 냉각되어 액체 상태가 되고, 이러한 액체 상태의 냉매가 냉각기에서 기체화 되면 하나의 냉동 사이클이 완료된다.

제1도는 밀폐형 압축기를 개략적인 부분단면으로 나타내는 정면도가 도시된다.

압축기(10)는 밀폐케이스(11) 외부에 냉매의 흡입파이프(도시 생략) 및 배출 파이프(도시 생략)가 접합되고 내부에 고압발생수단이 장착된 구조이다. 고압발생수단은 실린더(13)·피스톤(14)·밸브(15) 등으로 대별할 수 있는데, 그 하부에는 스테이터(18)·로터(19) 등으로 구성되는 모터부가 설치되고 편심축(12)으로 상호 연결되어 동력을 전달한다.

상기의 실린더(13)·피스톤(14)·밸브(15)·배출머플러(16) 등은 일체의 조립체로 형성되고 프레임(17) 상에 지지된다. 프레임(17)은 또한 로터(19)가 장착된 편심축(12)을 회전가능하게 지지하는 부싱의 역할도 수행한다.

작동에 있어서, 모터에 의해 회전 되는 편심축(12)이 그 상부에서 편심캠의 캠운동을 유도하고, 캠운동은 다시 커넥팅로드를 통하여 실린더(13) 내의 피스톤(14)을 왕복운동시키고, 밸브(15)는 이때 형성되는 양면에 압력차에 의해 피동적으로 개폐되어 냉매를 일 방향으로 이동시킨다.

흡입파이프를 통해 들어온 냉매는 밀폐케이스(11) 내부에 충전된 후 흡입머플러를 통하여 실린더(13)로 유입되고, 실린더(13)에서 압축된 냉매는 배출머플러(16)를 지나고 배출파이프를 통해 응축기(도시 생략)로 보내진다. 상기 흡입머플러 및 배출머플러(16)는 냉장고 작동소음의 대부분을 차지하는 압축기 소음을 감소 시키는 역할을 수행한다.

이때, 이러한 구성의 압축기(10)에서 편심축(12)의 편심된 구조 및 비교적 고속 회전하는 상태로 인하여 탄성체인 편심축(12)이 변형을 일으키기 쉽고, 이것은 회전체의 진동을 유발하는 것은 물론 편심축(12)을 위험속도에 이르게 하여 파괴시킬 우려도 있다.

그러므로 편심축(12)을 포함한 회전체의 다이내믹 밸런스를 유지해야 할 필요성이 있는 바, 압축기(10)의 조립과정에서 이러한 회전 밸런스를 조정하는 공정을 거치게 된다.

편심축(12)의 회전 밸런스는 편심축(12) 상단에서 중량체(도시 생략)를 성형하여 조정하기도 하지만 주물로 된 중량체를 깍아내며 회전 밸런스를 조정하는 것이 용이하지 않으므로, 편심축(12)과 같이 회전하는 로터(19)의 일단에 박판의 웨이트(도시 생략)를 부착하여 조정한다.

이때, 이러한 박판(통상 0.5∼1㎜)의 웨이트는 압축기(10)의 기종에 따른 매수, 크기 등을 상세히 설명하는 작업표준을 관리해야 하는 어려움이 있을 뿐 아니라, 작업자가 작업표준을 충분히 인식하고 있어도 기종에 따라 필요한 매수를 계수해야 하는 등 비교적 많은 작업공수를 요하는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 밀폐케이스 내부에 냉매를 흡입하고 토출하는 수단을 지니는 냉장고의 밀폐형 압축기에서 모터부에 연결되어 작동하는 부분의 회전 밸런스 조정작업이 어느 기종의 압축기에서나 편리하게 이루어지도록 개선하는 밀폐형 압축기용 밸런스기구를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

제1도는 밀폐형 압축기를 개략적인 부분단면으로 나타내는 정면도.

제2도는 본 발명에 따른 밸런스기구의 구성을 나타내는 사시도.

제3도는 제2도의 밸런스기구의 치수를 나타내기 위한 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 압축기 11 : 밀폐케이스

12 : 편심축 13 : 실린더

14 : 피스톤 15 : 밸브

16 : 배출머플러 17 : 프레임

18 : 스테이터 19 : 로터

19a : 나선부 20 : 밸런스웨이트

20a : 머리부 20b : 타출부

21 : 조임나사 A : 취부각도

W : 직경방향폭 R : 곡률반경

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 고압발생부 및 모터부로 구성되고, 편심축 상에 고정된 모터부 로터의 회전력으로 고압발생부를 구동하여 냉매에 고압을 형성하는 압축기에 있어서 : 상기 편심축과 수평으로 직교하는 일면에 적어도 2개의 나선부가 형성되는 로터 ; 상기 로터의 나선부와 일치하는 위치에 머리부가 형성됨과 더불어 압축기 마다 형성되는 크기 및 위치가 달라져 어느 기종의 압축기에 적용되는 것인지 분별하기 용이하도록 소정의 위치에 타출부가 형성되는 반원 구조의 밸런스웨이트 ; 그리고 상기 밸런스웨이트 외부로 돌출되지 않도록 밸런스웨이트의 두께와 동일한 머리높이를 지니며 머리부 및 나선부를 이용하여 밸런스웨이트를 로터에 고정시키는 조임나사를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기용 밸런스기구를 제공한다.

이때, 상기 밸런스웨이트는 직경방향폭(W)이 일정하고, 곡률반경(R)이 일정하며, 알루미늄등 펀칭이 용이한 재질을 이용하여 일체의 구조로 형성된다.

또, 상기 밸런스웨이트의 양단부가 중심에 대하여 형성하는 각도 및 머리부의 취부각도(A)는 180°에 근접하되 이보다 작게 형성된다.

[실시예]

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술한다.

제2도는 본 발명에 따른 밸런스기구의 구성을 나타내는 사시도가 도시된다.

본 발명은 전술한 고압발생부 및 모터부로 구성되고, 편심축 상에 고정된 모터부 로터의 회전력으로 고압발생부를 구동하여 냉매에 고압을 형성하는 압축기에 적용한다.

제1도에 의하면 냉장고용 압축기(10)는 그 모터부에 통상 스테이터(18) 및 로터(19)로 구성된 단상 유도모터를 사용한다. 스테이터(18)는 다수(예컨대 24개)의 슬랏을 펀칭가공한 규소 강판을 여러 겹으로 성층한 스테이터 코어에 주코일 및 보조 코일을 귀갑형으로 권선한 구조이고, 로터(19)는 알루미늄을 통형으로 다이캐스팅하여 다수의 전류 취출구를 형성한 구조이다.

이때, 본 발명에 따른 로터(19)는 상기 편심축과 수평으로 직교하는 일면에 적어도 2개의 나선부(19a)가 형성된다.

로터(19)와 같은 회전체의 다이내믹 밸런스는 회전중심축과 수평으로 직교하는 상면 및 하면에서 동시에 조정하는 것이 바람직하지만 본 발명이 적용되는 로터(19)는 그 길이가 비교적 짧고 수직축인 편심축(12)(제1도 참조)상에서 회전하므로 상면 또는 하면에서 조정한다.

이와 같이 로터(19)에서 밸런스를 조정하는 면에는 동일한 규격의 나선부(19a)를 형성하는데, 나선부(19a)의 크기도 회전 밸런스에 영향을 미치므로 최소한으로 하되 밸런스웨이트(20)를 고정하는 강도가 충분하도록 해야한다.

본 발명은 상기 로터(19)의 나선부(19a)와 일치하는 위치에 머리부(20a)가 형성되고, 소정의 위치에 타출부(20b)가 형성되는 반원 구조의 밸런스웨이트(20)를 사용한다.

머리부(20a)는 미소한 실린더 형상으로 카운터 보링(counter boring)하는데, 경우에 따라서는 원추 형상으로 카운터 싱킹(counter sinking)할 수도 있다.

타출부(20b)는 회전체의 무게중심이 편심되는 양과 방향을 고려하여 작업자가 펀칭 작업한 것으로서, 압축기 마다 조금씩 형성되는 크기 및 위치가 달라지기는 하지만 압축기의 기종에 따라 이러한 차이가 더욱 확연해 진다.

이러한 식별력은 특정의 밸런스웨이트(20)가 어느 기종의 압축기에 적용되는 것인지 분별하기 용이하게 하므로, 종래와 같이 작업자가 작업표준을 충분히 인식하고 있어도 기종별로 박판의 웨이트를 계수해야 함에 따라 비교적 작업공수를 많이 소요하는 단점을 해소시키는 것이 가능하다.

또한, 본 발명은 상기 머리부(20a) 및 나선부(19a)를 이용하여 밸런스웨이트(20)를 로터(19)에 고정시키고, 밸런스웨이트(20) 외부로 돌출되지 않도록 밸런스웨이트(20)의 두께와 동일한 머리높이를 지니는 조임나사(21)를 포함한다.

조임나사(21)는 밸런스웨이트(20)의 머리부(20a)를 카운터 보링하는 경우에는 납작머리를 사용하고, 밸런스웨이트(20)의 머리부(20a)를 카운터 싱킹하는 경우에는 접시머리를 사용한다. 본 발명의 밸런스웨이트(20)는 회전체이므로 풀림 방지에 유리한 전자의 것을 사용하는 것이 바람직하다.

어느 경우에 있어서나 밸런스웨이트(20)를 로터(19)에 고정시킨 후 조임나사(21)의 머리가 밸런스웨이트(20) 외부로 돌출되지 않고 그 면과 동일한 높이를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.

이러한 구성은 로터(19)의 고속 회전에 따른 공기저항 손실(windage loss)을 최소화하기 위함이다.

한편, 상기와 같은 밸런스웨이트(20)의 머리부(20a) 및 로터(19)의 나선부(19a) 대신에 동일한 규격의 핀홀(도시 생략)을 가공하고, 핀을 압입시키는 것도 가능하다.

제3도는 제2도의 밸런스기구의 치수를 나타내기 위한 평면도가 도시된다.

밸런스웨이트(20)는 직경방향폭(W)이 일정하고, 곡률반경(R)이 일정하며, 알루미늄등 펀칭이 용이한 재질을 이용하여 일체의 구조로 형성된다.

밸런스웨이트(20)의 직경방향폭(W)이 일정하지 않으면 또 하나의 언밸런스 요인이 된다. 밸런스웨이트(20)의 곡률반경(R)의 중심은 편심축(12)(제1도 참조)의 회전중심과 항상 일치되도록 한다.

종래의 웨이트가 0.5∼1㎜ 두께의 박판으로 되어 수매 적층시키며 사용하는 반면, 본 발명에서는 밸런스웨이트(20)를 약 5㎜ 두께로 형성하여 사용한다.

이러한 반원구조의 밸런스웨이트(20)를 압축기(10)의 기종에 따라 어느 정도 공통적으로 적용하기 위해서는 머리부(20a) 및 나선부(19a)의 규격 및 형성각도 위치를 동일하게 형성하고, 밸런스웨이트(20)의 중량은 큰 기종의 것을 기준으로 맞추어 둔다.

즉, 로터(19)의 치수가 큰 기종에서는 상기 머리부(20a) 및 나선부(19a)의 위치가 내측으로 편중되고, 로터(19)의 치수가 작은 기종에서는 상기 머리부(20a) 및 나선부(19a)의 위치가 외측으로 편중된다.

이에 따라, 밸런스웨이트(20)의 곡률반경(R)의 중심은 편심축(12)(제1도 참조)의 회전중심과 자동적으로 일치되고, 작업자는 타출부(20b)(제2도 참조)의 크기와 방향만 고려하여 작업기종에 해당하는 것을 용이하게 선별하여 펀칭작업을 수행하는 것이 가능하다.

이때, 상기 밸런스웨이트(20)의 양단부가 중심에 대하여 형성하는 각도 및 머리부(20a)의 취부각도(A)는 180°에 근접하되 이보다 작게 형성된다.

밸런스웨이트(20)의 형성각도 및 머리부(20a)의 취부각도(A)를 180°보다 크게 하는 것은 밸런스 조정과 관련된 의미가 적으며 로터(19)의 회전 중량만 크게 하여 동력 소모를 증가시킨다.

한편, 밸런스웨이트(20)는 로터(19)의 고속 회전에 따른 공기저항 손실을 최소화하도록 그 변부에 R을 형성하고, 전체적으로 적절한 표면조도를 유지하면서 특히 타출작업 후 타출부(20b)에서 버어(burr)가 잔류하지 않도록 연삭 처리하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 밀폐형 압축기용 밸런스기구는 냉장고의 밀폐형 압축기에서 모터부에 연결되어 작동하는 부분의 회전 밸런스 조정구조를 개선함으로써, 압축기 기종의 변경에 관계없이 다이내믹 밸런스 조정을 신속하게 수행할 수 있어 생산성을 향상하는 효과가 있다.

본 발명은 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.

Claims

고압발생부 및 모터부로 구성되고, 편심축 상에 고정된 모터부 로터의 회전력으로 고압발생부를 구동하여 냉매에 고압을 형성하는 압축기에 있어서 : 상기 편심축과 수평으로 직교하는 일면에 적어도 2개의 나선부(19a)가 형성되는 로터(19) ; 상기 로터(19)의 나선부(19a)와 일치하는 위치에 머리부(20a)가 형성됨과 더불어 압축기 마다 형성되는 크기 및 위치가 달라져 어느 기종의 압축기에 적용되는 것인지 분별하기 용이하도록 소정의 위치에 타출부(20b)가 형성되는 반원 구조의 밸런스웨이트(20) : 그리고 상기 밸런스웨이트(20) 외부로 돌출되지 않도록 밸런스웨이트(20)의 두께와 동일한 머리높이를 지니며 머리부(20a) 및 나선부(19a)를 이용하여 밸런스웨이트(20)를 로터(19)에 고정시키는 조임나사(21)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기용 밸런스기구.
제1항에 있어서, 상기 밸런스웨이트(20)는 직경방향폭(W)이 일정하고, 곡률반경(R)이 일정하며, 알루미늄등 펀칭이 용이한 재질을 이용하여 일체의 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기용 밸런스기구.
제1항에 있어서, 상기 밸런스웨이트(20)의 양단부가 중심에 대하여 형성하는 각도 및 머리부(20a)의 취부각도(A)는 180°에 근접하되 이보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기용 밸런스기구.