KR100565351B1

KR100565351B1 - 왕복동식 압축기의 내측고정자 구조

Info

Publication number: KR100565351B1
Application number: KR1020030102286A
Authority: KR
Inventors: 허정완
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-12-31
Filing date: 2003-12-31
Publication date: 2006-03-30
Also published as: JP2005198492A; US20050140217A1; US7061145B2; JP4109250B2; KR20050069813A; CN1637287A; CN100404860C

Abstract

본 발명은 왕복동식 압축기의 내측고정자 구조에 관한 것으로, 본 발명은 양측 면에 링홈을 구비하는 다수 장의 얇은 스테이터코어를 방사상으로 적층하여 원통형상으로 형성하고, 상기 링홈에 적어도 한 개 이상의 고정링을 압입하여 원통형상을 유지하면서 실린더의 외주면에 압입 고정하는 왕복동식 압축기의 내측고정자에 있어서, 상기 실린더의 외주면에 접하는 각 스테이터코어의 내주에는 상기 실린더의 외주면에 압착하도록 양측 끝단에서 소정의 간격을 두고 적어도 한 개 이상의 고정돌부를 돌출 형성함으로써, 내측고정자의 양측면에 고정링을 압입할 때 이 내측고정자의 양측 내경이 좁아지는 것을 방지하고 이를 통해 내측고정자를 실린더에 압입할 때 실린더의 내경이 좁아지면서 피스톤과의 마모가 발생하는 것을 방지하여 압축기 성능을 높일 수 있다.

Description

왕복동식 압축기의 내측고정자 구조{INNERSTATOR STRUCTURE FOR RECIPROCATING COMPRESSOR}

도 1은 종래 왕복동식 압축기의 일례를 보인 단면도,

도 2는 종래 왕복동식 압축기에서 내측고정자의 삽입과정을 보인 개략도,

도 3은 본 발명 왕복동식 압축기의 일례를 보인 단면도,

도 4는 본 발명 왕복동식 압축기에서 내측고정자의 삽입과정을 보인 개략도,

도 5는 본 발명 왕복동식 압축기에서 내측고정자의 변형예에 대한 삽입과정을 보인 개략도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 케이싱 20 : 프레임유니트

40 : 압축유니트 41 : 실린더

42 : 피스톤 50 : 공진스프링유니트

100 : 왕복동모터 110 : 외측고정자

120 : 내측고정자 121 : 스테이터코어

122 : 링홈 123 : 고정링

124 : 고정돌부 125 : 돌부

본 발명은 왕복동식 압축기에 관한 것으로, 특히 내측고정자를 실린더에 삽입할 때 실린더의 마모를 줄일 수 있는 왕복동식 압축기의 내측고정자 구조에 관한 것이다.

일반적으로 왕복동식 압축기는 피스톤이 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 가스를 흡입 압축하여 토출하는 것으로, 도 1은 종래 왕복동식 압축기의 일례를 보인 단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 종래의 왕복동식 압축기는, 가스흡입관(SP) 및 가스토출관(DP)을 각각 설치하는 케이싱(10)과, 케이싱(10)의 내부에 탄력 지지하여 설치하는 프레임유니트(20)와, 프레임유니트(20)에 지지하여 케이싱(10)의 내부에 고정하는 왕복동모터(30)와, 왕복동모터(30)의 가동자(33)에 연결하여 직선으로 왕복운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축하는 압축유니트(40)와, 왕복동모터(30)를 탄력 지지하여 공진을 유도하는 공진스프링유니트(50)를 포함하고 있다.

프레임유니트(20)는 왕복동모터(30)의 고정자(31)(32) 일 측을 지지함과 동시에 압축유니트(40)의 실린더(41)와 피스톤(42)을 함께 지지하는 전방프레임(21)과, 왕복동모터(30)를 사이에 두고 전방프레임(21)에 결합하여 상기한 왕복동모터(30)의 고정자(31)를 지지하는 중간프레임(22)과, 중간프레임(22)에 결합하여 공진스프링유니트(50)를 지지하는 후방프레임(23)으로 이루어져 있다.

왕복동모터(30)는 전방프레임(21)과 중간프레임(22) 사이에 고정하는 외측고 정자(31)와, 외측고정자(31)의 안쪽에 위치하여 압축유니트(40)의 실린더(41)에 압입 고정하는 내측고정자(32)와, 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 사이에 개재하여 플럭스의 방향에 따라 직선으로 왕복운동을 하는 가동자(33)로 이루어져 있다.

외측고정자(31)는 여러 장의 스테이터코어를 적층하여 코어블록(미부호)을 형성하고, 이 코어블록을 다시 권선코일(C)을 감은 환형의 보빈(미도시)에 방사상으로 적층하여 원통모양으로 형성하며, 보빈의 외주면과 각각의 코어블록을 절연재로 몰딩하여 고정하고 있다.

내측고정자(32)는 도 2에서와 같이 다수 장의 스테이터코어(32a)를 방사상으로 적층한 후 각 스테이터코어(32a)의 양 측면에 구비한 링홈(32b)에 환형의 고정링(33c)을 압입하여 원통모양으로 형성하고 있다.

압축유니트(40)는 전방프레임(21)에 삽입 결합하는 실린더(41)와, 왕복동모터(30)의 가동자(33)에 결합하여 실린더(41)의 내부에서 왕복운동을 하면서 가스유로(F)를 통해 냉매가스를 흡입 압축하는 피스톤(42)과, 피스톤(42)의 선단면에 장착하여 가스유로(F)를 개폐하는 흡입밸브(43)와, 실린더(41)의 선단면에 착탈 가능하게 설치하여 압축가스의 토출을 제한하는 토출밸브(44)와, 토출밸브(44)를 탄력적으로 지지하는 밸브스프링(45)과, 토출밸브(44)와 밸브스프링(45)을 함께 수용하여 실린더(41)의 토출측을 복개하는 토출커버(46)로 이루어져 있다.

공진스프링유니트(50)는 가동자(33)와 피스톤(42)의 연결부에 결합하는 스프링지지대(51)와, 스프링지지대(51)를 중심으로 전방측을 지지하는 전방측 공진스프 링(52)과, 스프링지지대(51)의 후방측을 지지하는 후방측 공진스프링(53)으로 이루어져 있다.

도면중 미설명 부호인 P는 압축실, RP는 루프파이프이다.

상기와 같은 종래 왕복동식 압축기는 다음과 같이 동작한다.

즉, 왕복동모터(30)의 외측고정자(31)에 전원을 인가하면, 그 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 사이에 플럭스(flux)가 형성되어 가동자(33)와 피스톤(42)이 함께 플럭스의 방향에 따라 움직이고, 이와 동시에 피스톤(42)이 스프링유니트(50)에 의해 실린더(41)의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 그 실린더(41)의 압축실(P)에 압력차를 발생시킴으로써 냉매가스를 상기한 압축실(P)로 흡입하여 일정 압력까지 압축하였다가 토출시키는 일련의 과정을 반복하는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 왕복동식 압축기의 내측고정자(32)는, 다수 장의 스테이터코어(32a)를 원통모양으로 적층하고 그 양측면의 링홈(32b)에 고정링(33c)을 압입하여 조립하나, 도 2에서와 같이 고정링(33c)을 압입할 때 링홈(32b)의 주변의 돌부(32d)가 고정링(33c)에 밀려 벌어짐에 따라 내측고정자(32)의 양측 내경이 좁아지고 이로 인해 내측고정자(32)를 실린더(41)에 압입할 때 링홈(32b) 주변의 돌부(32d)가 실린더(41)의 외주면을 가압하여 실린더(41)의 내경이 좁아지면서 피스톤(42)과의 사이에서 마모가 발생되어 압축기 성능이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 왕복동식 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 내측고정자를 실린더에 압입할 때 내측고정자에 의한 실린더의 변형을 방지할 수 있는 왕복동식 압축기의 내측고정자 구조를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 양측 면에 링홈을 구비하는 다수 장의 얇은 스테이터코어를 방사상으로 적층하여 원통형상으로 형성하고, 상기 링홈에 적어도 한 개 이상의 고정링을 압입하여 원통형상을 유지하면서 실린더의 외주면에 압입 고정하는 왕복동식 압축기의 내측고정자에 있어서, 상기 실린더의 외주면에 접하는 각 스테이터코어의 내주에는 상기 실린더의 외주면에 압착하도록 양측 끝단에서 소정의 간격을 두고 적어도 한 개 이상의 고정돌부를 돌출 형성하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 내측고정자 구조를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 내측고정자 구조를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명 왕복동식 압축기의 일례를 보인 단면도이고, 도 4는 본 발명 왕복동식 압축기에서 내측고정자의 삽입과정을 보인 개략도이며, 도 5는 본 발명 왕복동식 압축기에서 내측고정자의 변형예에 대한 삽입과정을 보인 개략도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 왕복동식 압축기는, 가스흡입관(SP) 및 가스토출관(DP)을 각각 설치하는 케이싱(10)과, 케이싱(10)의 내부에 탄력 지지하여 설치하는 프레임유니트(20)와, 프레임유니트(20)에 지지하여 케이싱(10)의 내부에 고정하고 가동자(130)가 직선으로 왕복운동을 하는 왕복동모터(100)와, 왕복동모터(100)의 가동자(130)에 피스톤(42)을 연결하여 그 피스톤(42)이 상기 왕복동모터(100)의 내측고정자(120)를 압입 고정한 실린더(41)에서 직선으로 왕복운동을 하면서 냉매가스를 압축하는 압축유니트(40)와, 왕복동모터(100)를 탄력 지지하여 공진을 유도하는 공진스프링유니트(50)를 포함한다.

왕복동모터(100)는 프레임유니트(20)의 전방프레임(21)과 중간프레임(22) 사이에 고정하는 외측고정자(110)와, 외측고정자(110)의 안쪽에 위치하여 압축유니트(40)의 실린더(41)에 압입 고정하는 내측고정자(120)와, 외측고정자(110)와 내측고정자(120) 사이에 개재하여 플럭스의 방향에 따라 직선으로 왕복운동을 하는 가동자(130)로 이루어진다.

외측고정자(110)는 여러 장의 스테이터코어를 적층하여 코어블록(미부호)을 형성하고, 이 코어블록을 다시 권선코일(C)을 감은 환형의 보빈(미도시)에 방사상으로 적층하여 원통모양으로 형성하며, 보빈의 외주면과 각각의 코어블록을 절연재로 몰딩하여 고정하여 이루어진다.

내측고정자(120)는 다수 장의 스테이터코어(121)를 원통모양으로 방사상 적층한 후 각 스테이터코어(121)의 양 측면에 구비한 링홈(122)에 환형의 고정링(123)을 압입하여 이루어진다.

또, 내측고정자(120)는 도 4에서와 같이 그 내주면 중앙에 실린더(41)의 외주면과 압착하도록 고정돌부(124)를 형성하되, 이 고정돌부(124)의 좌우 양측 끝단의 길이(L)는 상기한 링홈(122)의 범위(L1) 밖에, 즉 양쪽 링홈(122)의 사이에 상기한 고정돌부(124)가 위치하도록 형성하는 것이 링홈(122) 주변의 돌부(125)가 벌어지 더라도 양측 모서리측에 실린더(41)와의 사이에 여유간격(t)을 유지하는데 바람직하다.

또, 고정돌부(124)는 도 4에서와 같이 양측 끝단에서 스테이터코어(121)의 양쪽 끝단으로 높게 단차져 형성할 수도 있으나, 경우에 따라서는 도 5에서와 같이 고정돌부(124)의 양쪽 끝단에서 스테이터코어(121)의 양쪽 끝단까지 소정의 각도로 상향 경사지게 형성할 수도 있다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 43는 피스톤, 43은 흡입밸브, 44는 토출밸브, 45는 밸브스프링, 46은 토출밸브, 51은 스프링지지대, 52는 전방측 공진스프링, 53은 후방측 공진스프링, P는 압축실, RP는 루프파이프이다.

상기와 같은 본 발명 왕복동식 압축기의 내측고정자는 다음과 같은 작용 효과가 있다.

즉, 내측고정자(120)는 다수 장의 스테이터코어(121)를 방사상으로 적층하고 나서 그 양측면의 링홈(122)에 고정링(123)을 압입하여 원통모양으로 제작하며, 이후 전방프레임(21)에 고정한 실린더(41)의 외주면에 압입하여 고정하게 된다. 이때 내측고정자(120)의 내경과 실린더(41)의 외경이 거의 일치하도록 제작하여야 그 내측고정자(120)가 실린더(41)와 긴밀하게 결합되면서도 외측고정자(110)와의 공극을 최소로 유지하여 압축기 성능을 높일 수 있다.

여기서, 내측고정자(120)를 조립할 때 그 양측면에 고정링(123)을 압입함에 따라 링홈(122) 주변의 돌부(125)가 내주면쪽으로 벌어지면서 실제 내경이 좁아져 실린더(41)의 외주면에 압입할 때 실린더(41)를 조여주는 현상이 발생하고 이로 인해 실린더(41)와 피스톤(42) 사이에 심한 마모가 발생할 우려가 있으나, 도 4 또는 도 5에서와 같이 내측고정자(120)의 양측 모서리부근에 여유간격(t)을 모따기로 형성하여 그 중앙부에 실린더(41)의 외주면과 접하는 고정돌부(124)를 형성하는 경우에는 내측고정자(120)의 압입시 이 고정돌부(124)의 내주면이 실린더(41)의 외주면에 압착되면서 긴밀하게 고정되는 반면 고정링(123)의 압입시 링홈(122) 주변의 돌부(125)가 내주면쪽으로 벌어지더라도 상기한 여유간격(t) 이상으로는 벌어지지 않아 결국 내측고정자(120)가 적정 내경을 유지하여 실린더(41)를 조이는 현상을 미연에 방지할 수 있다.

이렇게 하여, 내측고정자의 양측면에 고정링을 압입할 때 이 고정링에 의해 내측고정자의 양측 내경이 좁아지는 것을 방지하여 실린더에 압입할 때에도 그 실린더가 적정 내경을 유지할 수 있고 이를 통해 실린더와 피스톤 사이의 마모를 미연에 방지하여 압축기 성능을 높일 수 있다.

본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 내측고정자 구조는, 내주면 중앙에 고정돌부를 형성하여 실린더의 외주면에 압착 고정함으로써, 내측고정자의 양측면에 고정링을 압입할 때 이 내측고정자의 양측 내경이 좁아지는 것을 방지하고 이를 통해 내측고정자를 실린더에 압입할 때 실린더의 내경이 좁아지면서 피스톤과의 마모가 발생하는 것을 방지하여 압축기 성능을 높일 수 있다.

Claims

양측 면에 링홈을 구비하는 다수 장의 얇은 스테이터코어를 방사상으로 적층하여 원통형상으로 형성하고, 상기 링홈에 적어도 한 개 이상의 고정링을 압입하여 원통형상을 유지하면서 실린더의 외주면에 압입 고정하는 왕복동식 압축기의 내측고정자에 있어서,

상기 실린더의 외주면에 접하는 각 스테이터코어의 내주에는 상기 실린더의 외주면에 압착하도록 양측 끝단에서 소정의 간격을 두고 적어도 한 개 이상의 고정돌부를 돌출 형성하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 내측고정자 구조.
제1항에 있어서,

고정돌부의 좌우 양쪽 내주측 끝단은 링홈의 범위밖에 위치하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 내측고정자 구조.
제2항에 있어서,

고정돌부는 스테이터코어의 내주측에서 단차지게 형성하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 내측고정자 구조.
제2항에 있어서,

고정돌부는 스테이터코어의 내주측 모서리에서 소정의 각도로 경사지게 형성하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 내측고정자 구조.