KR100748544B1 - Reciprocating compressor and piston of thereof - Google Patents

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KR100748544B1 KR1020060017818A KR20060017818A KR100748544B1 KR 100748544 B1 KR100748544 B1 KR 100748544B1 KR 1020060017818 A KR1020060017818 A KR 1020060017818A KR 20060017818 A KR20060017818 A KR 20060017818A KR 100748544 B1 KR100748544 B1 KR 100748544B1
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김근주
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엘지전자 주식회사
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Abstract

A reciprocating compressor and a piston thereof are provided to form a piston with two coil springs having different resonance frequencies from each other, thereby promoting a dual resonance structure and minimizing a dead volume, while simply varying a compression capacity. A piston of a reciprocating compressor includes an operation part(111) for carrying out sliding motion in a cylinder by a moving element of a reciprocating motor for inhaling refrigerant gas, and a supporting part(112) mounted in the operation part and formed with a refrigerant gas path inside. A head part(113) is fixed at an end of the supporting part for carrying out sliding motion in the cylinder to compress the refrigerant gas. A first coil spring(114) is interposed between the operation part and the supporting part for elastically supporting the supporting part against the operation part. A second coil spring(115) is interposed between the operation part and the head part for elastically supporting the head part against the operation part.

Description

왕복동식 압축기 및 그 왕복동식 압축기의 피스톤{RECIPROCATING COMPRESSOR AND PISTON OF THEREOF}Reciprocating compressors and pistons of reciprocating compressors {RECIPROCATING COMPRESSOR AND PISTON OF THEREOF}

도 1은 종래 왕복동식 압축기를 보인 종단면도Figure 1 is a longitudinal sectional view showing a conventional reciprocating compressor

도 2는 종래 왕복동식 압축기의 피스톤 및 흡입 밸브를 보인 분리 사시도Figure 2 is an exploded perspective view showing the piston and the suction valve of the conventional reciprocating compressor

도 3은 종래 왕복동식 압축기의 피스톤 및 흡입 밸브의 결합구조를 보인 단면도Figure 3 is a cross-sectional view showing a coupling structure of the piston and the suction valve of the conventional reciprocating compressor

도 4는 본 발명에 따른 왕복동식 압축기를 보인 것으로, 냉매 가스의 흡입을 설명하는 종단면도Figure 4 shows a reciprocating compressor according to the present invention, a longitudinal cross-sectional view illustrating the suction of refrigerant gas

도 5는 본 발명에 따른 왕복동식 압축기를 보인 것으로, 냉매 가스의 압축/토출을 설명하는 종단면도Figure 5 shows a reciprocating compressor according to the present invention, a longitudinal cross-sectional view illustrating the compression / discharge of the refrigerant gas

도 6은 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 피스톤을 보인 분리 사시도Figure 6 is an exploded perspective view showing a piston of the reciprocating compressor according to the present invention

도 7은 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 이중 공진 주파수를 설명하는 그래프7 is a graph illustrating the double resonance frequency of the reciprocating compressor according to the present invention.

*주요부분에 대한 도면부호** Drawing reference for the main part *

V:케이싱 1:프레임V: Casing 1: Frame

2:커버 3:실린더2: cover 3: cylinder

4:고정자 조립체 5:왕복동식 모터4: stator assembly 5: reciprocating motor

5a:가동자 10:피스톤5a: Operator 10: Piston

7a:내측 공진 스프링 7b:외측 공진 스프링7a: inner resonant spring 7b: outer resonant spring

8:토출 밸브 조립체 110:피스톤8: Discharge valve assembly 110: Piston

111:동작 부 112:지지 부111: operation part 112: support part

114,115:코일 스프링114,115: coil spring

본 발명은 왕복동식 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사 체적(Dead volume)을 최소화하고, 이중 공진 주파수(진동수)를 도모할 수 있는 왕복동식 압축기 및 그 왕복동식 압축기의 피스톤에 관한 것이다.The present invention relates to a reciprocating compressor, and more particularly, to a reciprocating compressor and a piston of the reciprocating compressor capable of minimizing dead volume and achieving a double resonance frequency (frequency).

일반적으로 압축기는 공기나 냉매 가스 등의 유체를 압축시키는 장치이다.Generally, a compressor is a device that compresses a fluid such as air or refrigerant gas.

왕복동식 압축기는 케이싱의 내부에 설치되어 구동력을 발생시키는 전동 기구부와, 이 전동 기구부의 구동력을 전달받아 냉매 가스를 흡입, 압축하는 압축기구 부를 포함한다.The reciprocating compressor includes an electric mechanism part provided inside the casing to generate a driving force, and a compressor mechanism part for receiving and compressing refrigerant gas by receiving the driving force of the electric mechanism part.

왕복동식 압축기는 인가되는 전원에 의해 전동 기구부에서 구동력이 발생하면, 그 구동력이 압축 기구부에 전달되며 이때 압축 기구부에서 가스를 흡입,압축 및 토출시킨다.When a driving force is generated in the power mechanism by the applied power, the reciprocating compressor transmits the driving force to the compression mechanism. At this time, the compression mechanism unit sucks, compresses, and discharges the gas.

도 1은 종래 왕복동식 압축기를 도시한 종단면도이다.1 is a longitudinal sectional view showing a conventional reciprocating compressor.

이에 도시된 바와 같이, 종래의 왕복동식 압축기(10)는 케이싱(V)의 내부에 고정 설치되는 프레임(1)과, 상기 프레임(1)의 일측 면에 고정 설치되는 원통형의 커버(2)와, 상기 프레임(1)의 중앙에 횡 방향으로 고정되는 실린더(3)와, 상기 실린더(3)를 지지하는 프레임(1)에 고정되는 고정자 조립체(4) 와, 상기 고정자 조립체(4)와 일정한 공극을 유지하는 가동자(5a)를 갖는 왕복동식 모터(5)와, 상기 가동자(5)에 일체로 고정되어 상기 실린더(3)의 내부에서 미끄럼 운동을 하면서 냉매 가스를 흡입, 압축시키는 피스톤(6)과, 상기 프레임(1)의 일측 면과 상기 피스톤(6)과 일체로 된 가동자(5)의 내측에 지지되어 공진 운동하는 내측 공진 스프링(7a)과, 상기 피스톤(6)과 일체로 된 가동자(5)의 외측과 상기 커버(2)의 내부 일측 면에 지지되어 공진 운동하는 외측 공진 스프링(7b)과, 상기 실린더(3)의 토출 측 선단에 장착되어 상기 피스톤(6)의 왕복운동 시 압축 가스의 토출을 제한하는 토출 밸브 조립체(8)로 구성된다.As shown in the drawing, the conventional reciprocating compressor 10 includes a frame 1 fixedly installed in the casing V, a cylindrical cover 2 fixedly installed on one side of the frame 1, and And a stator assembly (4) fixed to the frame (1) supporting the cylinder (3) in the transverse direction in the center of the frame (1), and the stator assembly (4) A reciprocating motor 5 having a mover 5a holding a void, and a piston fixedly integrated with the mover 5 to suck and compress refrigerant gas while sliding inside the cylinder 3. (6), an inner resonant spring (7a) supported by one side of the frame (1) and the inside of the mover (5) integrated with the piston (6), and the piston (6); An outer resonant switch that is supported on the outer side of the integrated mover 5 and the inner side surface of the cover 2 and resonates. Is attached to the discharge side tip of the ring (7b) and the cylinder (3) consists of a discharge valve assembly (8) for restricting discharge of the compressed gas during the reciprocating motion of the piston 6.

도면 중 미설명 부호 8a는 토출 밸브, 8b는 토출 밸브 지지용 스프링, 8c는 토출 커버, SP는 흡입관, DP는 토출관, P는 압축실 그리고 F는 냉매유로이다.In the figure, reference numeral 8a denotes a discharge valve, 8b denotes a spring for supporting the discharge valve, 8c denotes a discharge cover, SP denotes a suction tube, DP denotes a discharge tube, P denotes a compression chamber, and F denotes a refrigerant flow path.

한편, 도 2는 종래 왕복동식 압축기의 피스톤 및 흡입 밸브를 보인 분리 사시도이고, 도 3은 종래 왕복동식 압축기의 피스톤 및 흡입 밸브의 결합구조를 보인 단면도이다.On the other hand, Figure 2 is an exploded perspective view showing a piston and a suction valve of the conventional reciprocating compressor, Figure 3 is a cross-sectional view showing a coupling structure of the piston and the suction valve of the conventional reciprocating compressor.

이에 도시된 바와 같이, 피스톤(6)의 전면에 냉매 흡입 통공(6a)과 나사공(6b)이 형성되고, 흡입 밸브(9)의 중심에는 관통공(9a)이 형성된다.As shown therein, the refrigerant suction through hole 6a and the screw hole 6b are formed on the front surface of the piston 6, and the through hole 9a is formed in the center of the suction valve 9.

상기 관통공(9a)과 흡입 통공(6a)에 볼트(B)가 삽입되어 피스톤(6)의 전면에 냉매 유로(F) 및 냉매 흡입 통공(6a)을 통과한 냉매 가스의 흡입을 제한하는 흡입 밸브(9)가 체결된다.A bolt (B) is inserted into the through hole (9a) and the suction through hole (6a) to limit the suction of the refrigerant gas passing through the refrigerant passage (F) and the refrigerant suction through hole (6a) in front of the piston (6) The valve 9 is fastened.

상기한 바와 같은 종래 왕복동식 압축기는 다음과 같이 동작 된다.The conventional reciprocating compressor as described above is operated as follows.

고정자 조립체(4)에 전류가 인가되어, 가동자(5a)가 직선 왕복 운동하면, 가동자(5a)에 결합된 피스톤(6)이 실린더(3)의 내부를 직선으로 왕복 운동한다. 이때, 상기 실린더(3) 내부에 압력차가 발생되고, 이 압력차에 의해 케이싱(V) 내부의 냉매 가스가 상기 피스톤(6)의 냉매 유로(F)를 통하여 상기 실린더(3)의 압축실(P)로 흡입된다. 압축실(P)로 흡입된 냉매 가스는 흡입밸브(9), 토출 밸브 조립체(8)에 의해 케이싱(V)의 외부로 토출되는 일련의 과정을 반복하게 된다.When a current is applied to the stator assembly 4 and the mover 5a linearly reciprocates, the piston 6 coupled to the mover 5a reciprocates linearly inside the cylinder 3. At this time, a pressure difference is generated inside the cylinder 3, and the refrigerant gas in the casing V is caused to flow through the refrigerant passage F of the piston 6 by the pressure difference. Inhaled by P). The refrigerant gas sucked into the compression chamber (P) is repeated a series of processes discharged to the outside of the casing (V) by the suction valve 9, the discharge valve assembly (8).

통상, 왕복동식 압축기는 피스톤(6)의 고유 진동수와 공진 스프링(7a)(7b)의 주파수(진동수)가 공진 될 때, 왕복동식 모터에 흐르는 전류의 세기가 극대화되고, 이때 압축 효율이 향상되는 원리를 이용한다.In general, reciprocating compressors when the natural frequency of the piston 6 and the frequency (frequency) of the resonant springs 7a and 7b are resonant, the strength of the current flowing through the reciprocating motor is maximized, and the compression efficiency is improved. Use the principle.

또, 최근 왕복동식 압축기는 다양한 기능을 원하는 소비자의 요구에 부응하여 압축 용량을 자유롭게 가변할 필요성이 있는바, 종래 왕복동식 압축기의 경우에 압축 용량을 가변시키고자 할 때, 피스톤의 왕복운동 진폭만을 조절하는 방식을 채택하고 있었다.In addition, in recent years, the reciprocating compressor needs to freely change the compression capacity in response to the demands of consumers who want various functions. In the case of the conventional reciprocating compressor, only the reciprocating amplitude of the piston is used to change the compression capacity. It was a mode of adjustment.

그러나, 이와 같은 종래 왕복동식 압축기의 경우, 냉매가스를 토출하지 못하고 토출 밸브와 흡입밸브 사이에 불필요하게 남게 되는 공간, 즉 사체적(Dead volume)이 너무 크게 발생하여 압축 효율의 저하를 초래하는 문제점이 있었다.However, such a conventional reciprocating compressor has a problem in that a space, which is unnecessarily left between the discharge valve and the intake valve, cannot be discharged from the refrigerant gas, i.e., a dead volume is generated too large, resulting in a decrease in compression efficiency. There was this.

본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 사체적을 최소화하면서도, 이중 공진 주파수를 도모하여 압축 용량 가변을 손쉽게 실현할 수 있는 왕복동식 압축기 및 그 왕복동식 압축기의 피스톤을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and to provide a reciprocating compressor and a piston of the reciprocating compressor that can easily realize a variable compression capacity by minimizing the dead volume, while achieving a double resonance frequency. There is this.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 왕복동식 모터의 가동자에 의해 실린더의 내부에서 미끄럼 운동하면서 냉매 가스를 흡입하는 동작 부와; 상기 동작 부 내부로 미끄럼 운동가능하게 설치되며, 중간에 냉매가스 유로가 형성되는 지지 부와; 상기 지지 부의 끝단 부에 고정되어 상기 실린더의 내부에서 미끄럼 운동을 하면서 냉매 가스를 압축하는 헤드 부와; 상기 동작 부와 지지 부 사이에 개재되어 그 지지 부가 동작 부에 대해 탄력적으로 지지되도록 하는 제1 스프링과; 상기 동작 부와 헤드 부 사이에 개재되어 그 헤드 부가 동작 부에 대해 탄력적으로 지지되도록 하는 제2 스프링을 포함하는 왕복동식 압축기의 피스톤을 제공함으로써 달성될 수 있다.Accordingly, an object of the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, the operation unit for sucking the refrigerant gas while sliding in the cylinder by the mover of the reciprocating motor; A support part provided to be slidably moved into the operation part and having a refrigerant gas flow path formed therebetween; A head part fixed to an end of the support part to compress refrigerant gas while sliding inside the cylinder; A first spring interposed between the operating part and the support part to support the support part elastically with respect to the operating part; It can be achieved by providing a piston of a reciprocating compressor comprising a second spring interposed between the operating portion and the head portion such that the head portion is resiliently supported relative to the operating portion.

또, 본 발명의 목적은 케이싱과; 상기 케이싱의 내부에 설치되는 프레임과; 상기 프레임에 설치되는 실린더와; 상기 실린더의 내부에서 미끄럼 운동을 하면서 냉매 가스를 흡입, 압축, 토출시키는 피스톤과; 상기 피스톤을 왕복 운동시킬 수 있도록 가동자를 갖는 왕복동식 모터와; 상기 가동자를 지지하며 공진 운동하는 공진 스프링과; 상기 실린더의 토출 측에 장착되어 상기 피스톤의 왕복운동 시 압축 가스의 토출을 제한하는 토출 밸브 조립체를 구비하는 왕복동식 압축기에 있어서, 상기 피스톤은 왕복동식 모터의 가동자에 의해 실린더의 내부에서 미끄럼 운동하면서 냉매 가스를 흡입하는 동작 부와, 상기 동작 부 내부로 미끄럼 운동가능하게 설치되며 중간에 냉매가스 유로가 형성되는 지지 부와, 상기 지지 부의 끝단 부에 고정되어 상기 실린더의 내부에서 미끄럼 운동을 하면서 냉매 가스를 압축하는 헤드 부와, 상기 동작 부와 지지 부 사이 및 상기 동작 부와 헤드 부 사이에 각각 개재되고 상기 공진 스프링의 공진주파수와 다른 공진주파수를 가지는 복수의 탄성부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기를 제공함으로써 달성될 수 있다.In addition, an object of the present invention is a casing; A frame installed inside the casing; A cylinder installed on the frame; A piston for sucking, compressing, and discharging the refrigerant gas while sliding inside the cylinder; A reciprocating motor having a mover to reciprocate the piston; A resonant spring supporting the mover and resonating; A reciprocating compressor having a discharge valve assembly mounted on the discharge side of the cylinder to limit the discharge of compressed gas during the reciprocating motion of the piston, wherein the piston is slid inside the cylinder by the mover of the reciprocating motor. While operating the suction unit to suck the refrigerant gas, the support unit is installed to be slidable into the operation unit and the refrigerant gas flow path is formed in the middle, and fixed to the end of the support portion while sliding the inside of the cylinder And a plurality of elastic members interposed between the head portion for compressing the refrigerant gas and the operating portion and the support portion, and between the operating portion and the head portion, respectively, and having a resonance frequency different from that of the resonance spring. It can be achieved by providing a reciprocating compressor.

여기서, 상기 탄성 부재는 상기 피스톤의 지지 부에 지지되어 있으며, 상기 공진 스프링과 서로 다른 공진 주파수를 갖는다.Here, the elastic member is supported by the support of the piston, and has a resonant frequency different from the resonant spring.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 왕복동식 압축기에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the reciprocating compressor according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 왕복동식 압축기를 보인 것으로, 냉매 가스의 흡입을 설명하는 종단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 왕복동식 압축기를 보인 것으로, 냉매 가스의 압축/토출을 설명하는 종단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 피스톤을 보인 분리 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 이중 공진 주파수를 설명하는 그래프이다.Figure 4 shows a reciprocating compressor according to the present invention, a longitudinal cross-sectional view illustrating the suction of refrigerant gas, Figure 5 shows a reciprocating compressor according to the present invention, a longitudinal cross-sectional view illustrating the compression / discharge of the refrigerant gas 6 is an exploded perspective view illustrating a piston of the reciprocating compressor according to the present invention, and FIG. 7 is a graph illustrating a double resonance frequency of the reciprocating compressor according to the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 왕복동식 압축기(100)는 케이싱(V)의 내부에 고정 설치되는 환형의 프레임(1)과, 상기 프레임(1)의 후방 쪽에 고정 설치되는 원통형의 커버(2)와, 상기 프레임(1)의 중앙에 횡 방향으로 고정되는 실린더(3)와, 상기 실린더(3)를 지지하는 프레임(1)에 고정되는 고정자 조립체(4)와, 상기 고정자 조립체(4)와 일정한 공극을 유지하는 가동자(5a)를 갖는 왕복동식 모터(5)와, 상기 가동자(5)에 일체로 고정되어 상기 실린더(3)의 내부에서 미끄럼 운동을 하면서 냉매 가스를 흡입, 압축, 토출시키는 피스톤(110)과, 상기 프레임(1)의 일측 면과 상기 피스톤(6)과 일체로 된 가동자(5)의 내측에 지지되어 공진 운동 하는 내측 공진 스프링(7a)과, 상기 피스톤(6)과 일체로 된 가동자(5)의 외측과 상기 커버(2)의 내부 일측 면에 지지되어 공진 운동하는 외측 공진 스프링(7b)과, 상기 실린더(3)의 토출 쪽에 장착되어 상기 피스톤(6)의 왕복운동 시 압축 가스의 토출을 제한하는 토출 밸브 조립체(8)로 구성된다.As shown therein, the reciprocating compressor 100 according to the present invention has an annular frame 1 fixedly installed inside the casing V and a cylindrical cover fixedly installed at the rear side of the frame 1. 2), a cylinder 3 fixed to the center of the frame 1 in the transverse direction, a stator assembly 4 fixed to the frame 1 supporting the cylinder 3, and the stator assembly 4 ) And a reciprocating motor (5) having a mover (5a) to maintain a constant gap, and is fixed to the mover (5) integrally to suck the refrigerant gas while sliding inside the cylinder (3), A piston 110 for compressing and discharging, an inner resonant spring 7a supported and resonated inside one side of the frame 1 and the mover 5 integrated with the piston 6, and the Resonated by being supported on the outer side of the mover 5 integrated with the piston 6 and the inner one side of the cover 2 It consists of a moving outer resonant spring 7b and a discharge valve assembly 8 mounted on the discharge side of the cylinder 3 to limit the discharge of compressed gas during the reciprocating movement of the piston 6.

본 발명에 따른 왕복동식 압축기(100)에 있어서는, 피스톤(110)이 동작 부(111)와 지지 부(112)와 헤드 부(113)와 탄성 부재, 즉 2개의 코일 스프링(114)(115)으로 구성되어, 공진 스프링(7a)(7b)과 코일 스프링(114)(115)이 서로 다른 공진 주파수를 가짐으로써, 이중 공진 구조를 도며하여 사체적을 최소화시키면서도 압축 용량을 손쉽게 가변할 수 있다.In the reciprocating compressor 100 according to the present invention, the piston 110 includes an operating part 111, a support part 112, a head part 113, an elastic member, that is, two coil springs 114 and 115. The resonant springs 7a and 7b and the coil springs 114 and 115 have different resonant frequencies so that the compression capacity can be easily changed while minimizing the dead volume by having a double resonant structure.

본 발명에 따른 왕복동식 압축기(100)의 피스톤(110)의 구성을 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.Looking at the configuration of the piston 110 of the reciprocating compressor 100 according to the present invention in more detail as follows.

본 발명의 왕복동식 압축기(100)의 피스톤(110)은 왕복동식 모터(5)의 가동자(5a)에 의해 실린더(3)의 내부에서 미끄럼 운동하면서 냉매 가스를 흡입하는 동작 부(111)와; 상기 동작 부(111) 내부로 미끄럼 운동가능하게 설치되며, 중간에 냉매가스 유로(F)가 형성되는 지지 부(112)와; 상기 지지 부(112)의 끝단 부에 조립되어 상기 실린더(3)의 내부에서 미끄럼 운동을 하면서 냉매 가스를 압축하는 헤드 부(113)와; 상기 헤드 부(113)를 탄력적으로 지지하는 탄성 부재, 즉 제 1 스프링(114) 및 제 2 스프링(115)으로 구성된다.The piston 110 of the reciprocating compressor 100 of the present invention includes an operation unit 111 for sucking refrigerant gas while sliding inside the cylinder 3 by the mover 5a of the reciprocating motor 5. ; A support part 112 installed to be slidable into the operation part 111 and having a refrigerant gas flow path F formed therein; A head part 113 assembled at an end of the support part 112 to compress refrigerant gas while sliding inside the cylinder 3; It is composed of an elastic member that elastically supports the head portion 113, that is, the first spring 114 and the second spring 115.

상기 제 1 스프링(114)은 상기 지지 부(112)와 상기 동작 부(111) 사이에 설치되어 있고, 제 2스프링(115)은 상기 동작 부(111)와 상기 헤드 부(113) 사이에 설치되어 있다.The first spring 114 is installed between the support part 112 and the operation part 111, and the second spring 115 is installed between the operation part 111 and the head part 113. It is.

상기 지지 부(112)에는 상기 제 1 스프링(114)과 제 2 스프링(115)이 끼워져 있다.The first spring 114 and the second spring 115 are fitted to the support part 112.

또, 피스톤(110)의 헤드 부(113) 전면에는 흡입 통공(110a)과 나사공(110b)이 형성되고, 흡입 밸브(9)의 중심에는 관통공(9a)이 형성된다.Moreover, the suction through-hole 110a and the screw hole 110b are formed in the front surface of the head part 113 of the piston 110, and the through-hole 9a is formed in the center of the suction valve 9. As shown in FIG.

상기 관통공(9a)과 흡입 통공(110a)에 볼트(B)가 삽입되어 피스톤(110)의 헤드 부(113) 전면에 냉매 유로(F) 및 냉매 흡입 통공(6a)을 통과한 냉매 가스의 흡입을 제한하는 흡입 밸브(9)가 체결된다.The bolt (B) is inserted into the through hole (9a) and the suction through hole (110a) of the refrigerant gas passing through the refrigerant passage (F) and the refrigerant suction through hole (6a) in front of the head portion 113 of the piston (110). An intake valve 9 is fastened that restricts intake.

도면 중 미설명 부호 8a는 토출 밸브, 8b는 토출 밸브 지지용 스프링, 8c는 토출 커버, SP는 흡입관, DP는 토출관, P는 압축실 그리고 F는 냉매유로이다.In the figure, reference numeral 8a denotes a discharge valve, 8b denotes a spring for supporting the discharge valve, 8c denotes a discharge cover, SP denotes a suction tube, DP denotes a discharge tube, P denotes a compression chamber, and F denotes a refrigerant flow path.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 작동을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the reciprocating compressor according to the present invention configured as described above are as follows.

고정자 조립체(4)에 전류가 인가되어, 가동자(5a)가 직선 왕복 운동을 하게 되면, 이에 결합된 피스톤(110)의 동작 부(111)가 왕복동식 모터(5)의 가동자(5a)에 의해 실린더(3)의 내부에서 왕복 미끄럼 운동한다.When a current is applied to the stator assembly 4 and the mover 5a performs a linear reciprocating motion, the operating portion 111 of the piston 110 coupled thereto moves the mover 5a of the reciprocating motor 5. It reciprocates sliding inside the cylinder 3 by this.

이때, 상기 실린더(3) 내부에 압력차가 발생되고, 이 압력차에 의해 케이싱(V) 내부의 냉매 가스가 상기 피스톤(110)의 지지 부(112)의 냉매 유로(F)를 통하여 상기 실린더(3)의 압축실(P) 내부로 흡입되고, 이렇게 압축실(P) 내부로 흡입된 냉매 가스는 상기 피스톤(110)의 지지 부(112), 흡입밸브(9) 및 토출 밸브 조립체(8)에 의해 압축된 후, 케이싱(V) 외부로 토출되는 일련의 과정을 반복하게 된다.At this time, a pressure difference is generated in the cylinder 3, and the refrigerant gas in the casing V is caused to flow through the refrigerant flow path F of the support part 112 of the piston 110 by the pressure difference. The refrigerant gas sucked into the compression chamber P of 3) and thus sucked into the compression chamber P is supported by the support 112 of the piston 110, the suction valve 9 and the discharge valve assembly 8. After compressed by, a series of processes to be discharged to the outside of the casing (V) is repeated.

여기서, 상기 피스톤이 냉매 가스를 흡입, 압축 및 토출하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
즉, 상기 피스톤의 동작 부가 제1 공진주파수(예컨대, 60Hz)를 갖는 공진스프링(7a,7b)에 탄력 지지되고, 상기 피스톤(110)의 동작 부(111)에 미끄러지게 결합되는 상기 피스톤(110)의 헤드 부(113)가 제2 공진주파수(예컨대, 90Hz)를 갖는 제1 스프링(114)과 제2 스프링(115)에 의해 상기 피스톤(110)의 동작 부(111)에 대해 탄력 지지됨에 따라 본 발명의 피스톤은 도 7에서와 같이 진동량이 최대가 되는 두 개의 공진점(1)(2)을 갖게 된다. 이로 인해 상기 피스톤의 고유진동수가 60Hz와 90Hz에서 각각 최대 효율을 보이게 됨에 따라 전원주파수의 변환만으로도 사체적을 최소화하면서 압축기의 용량 가변이 가능하여 압축효율이 향상될 수 있다.Here, the process of sucking, compressing, and discharging the refrigerant gas by the piston is as follows.
That is, the piston 110 is elastically supported by the resonant spring (7a, 7b) having a first resonant frequency (for example 60Hz), the sliding portion is coupled to the operating unit 111 of the piston 110. Head portion 113 is elastically supported with respect to the operating portion 111 of the piston 110 by the first spring 114 and the second spring 115 having a second resonant frequency (eg, 90 Hz). Accordingly, the piston of the present invention has two resonance points (1) (2), the maximum amount of vibration as shown in FIG. As a result, the natural frequency of the piston shows the maximum efficiency at 60 Hz and 90 Hz, respectively, so that the capacity of the compressor can be changed while minimizing the dead volume only by the conversion of the power frequency, thereby improving the compression efficiency.

전술한 바와 같이, 왕복동식 압축기의 압축 효율을 높이기 위해서는 공진 구조로 설계되어야만 한다.As described above, in order to increase the compression efficiency of the reciprocating compressor, it must be designed in a resonant structure.

따라서, 본 발명에 따른 왕복동식 압축기(100)에 있어서는, 첫째 공진 스프링(7a)(7b)이 피스톤(110)의 고유 진동수와 공진되는 구조, 그리고 제 1스프링,제 2스프링(114)(115)이 피스톤(110)의 고유 진동수와 공진되는 이중 공진구조로 이루어져 있다.Therefore, in the reciprocating compressor 100 according to the present invention, a structure in which the first resonant springs 7a and 7b resonate with the natural frequency of the piston 110, and the first and second springs 114 and 115. ) Is composed of a double resonance structure resonating with the natural frequency of the piston (110).

이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 특징인 이중 공진구조에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a double resonant structure, which is a feature of the present invention, will be described in detail with reference to FIG. 7.

도 7에 도시된 그래프에서, 횡축은 고유 진동수를, 종축은 진동량을 각각 나타낸다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명은 두 개의 공진점(1)(2)이 나타나게 된다. 제1 공진점(1)은 공진스프링(7a,7b)에 의한 피스톤의 고유진동수에 맞게 전원주파수가 인가될 때 발생되는 공진점이고, 제2 공진점(2)은 제1 스프링(114)과 제2 스프링(115)에 의한 피스톤의 고유진동수에 맞게 전원주파수가 인가될 때 발생되는 공진점이다.In the graph shown in FIG. 7, the horizontal axis represents natural frequency and the vertical axis represents vibration amount, respectively. As shown in the drawing, in the present invention, two resonance points 1 and 2 appear. The first resonance point 1 is a resonance point generated when the power frequency is applied to the natural frequency of the piston by the resonance springs 7a and 7b, and the second resonance point 2 is the first spring 114 and the second spring. It is a resonance point generated when the power frequency is applied according to the natural frequency of the piston by (115).

이에 따라, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 고유진동수가 1(예컨대, 60Hz)일 때에는 상기 헤드 부가 동작 부와 일체로 움직이면서 최대효율을 발생시켜 냉매를 압축하게 되는 반면, 상기 고유진동수가 1.5(예컨대, 90Hz)일 때에는 상기 헤드 부와 동작 부가 제1 스프링과 제2 스프링에 의해 180°의 위상차를 두고 움직이면서 최대효율을 발생시켜 냉매를 압축하게 된다.Accordingly, as shown in FIG. 7, when the natural frequency is 1 (eg, 60 Hz), the head is moved integrally with the operation unit to generate maximum efficiency while compressing the refrigerant, while the natural frequency is 1.5 (eg, , 90Hz), the head unit and the operation unit move at a phase difference of 180 ° by the first spring and the second spring to generate the maximum efficiency to compress the refrigerant.

이와 같이 본 발명에 따른 왕복동식 압축기는 공진 스프링(7a,7b)에 의한 제1 공진점(1)과 제1 및 제2 스프링(114)(115)에 의한 제2 공진점(2)이 나타나는 이중 공진 구조로 이루어져 모터로 인가되는 입력을 과도하게 상승시키지 않고도 두 개의 공진주파수에서 최대 효율이 발생될 수 있도록 하여 사체적을 최소화하면서 용량 가변을 용이하게 할 수 있으며 이에 따라 압축 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, the reciprocating compressor according to the present invention has a double resonance in which the first resonance point 1 by the resonant springs 7a and 7b and the second resonance point 2 by the first and second springs 114 and 115 appear. The structure allows the maximum efficiency to be generated at two resonant frequencies without excessively increasing the input applied to the motor, thereby minimizing the dead volume and facilitating the variable capacity, thereby improving the compression efficiency.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 피스톤을 동작 부와 지지 부와 헤드 부와 2개의 코일 스프링으로 구성하고, 공진 스프링과 코일 스프링이 서로 다른 공진 주파수를 갖도록 함으로써, 이중 공진 구조를 도모하여 사체적을 최소화시키면서도 압축 용량을 용이하게 가변할 수 있어 압축 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the piston is composed of an operating part, a supporting part, a head part, and two coil springs, and the resonant spring and the coil spring have different resonant frequencies, thereby achieving a double resonant structure. The compression capacity can be easily changed while minimizing the enemy, thereby improving the compression efficiency.

Claims (4)

왕복동식 모터의 가동자에 의해 실린더의 내부에서 미끄럼 운동하면서 냉매 가스를 흡입하는 동작 부와;An operation unit for sucking the refrigerant gas while sliding inside the cylinder by the mover of the reciprocating motor; 상기 동작 부 내부로 미끄럼 운동가능하게 설치되며, 중간에 냉매가스 유로가 형성되는 지지 부와;A support part provided to be slidably moved into the operation part and having a refrigerant gas flow path formed therebetween; 상기 지지 부의 끝단 부에 고정되어 상기 실린더의 내부에서 미끄럼 운동을 하면서 냉매 가스를 압축하는 헤드 부와;A head part fixed to an end of the support part to compress refrigerant gas while sliding inside the cylinder; 상기 동작 부와 지지 부 사이에 개재되어 그 지지 부가 동작 부에 대해 탄력적으로 지지되도록 하는 제1 스프링과;A first spring interposed between the operating part and the support part to support the support part elastically with respect to the operating part; 상기 동작 부와 헤드 부 사이에 개재되어 그 헤드 부가 동작 부에 대해 탄력적으로 지지되도록 하는 제2 스프링을 포함하는 왕복동식 압축기의 피스톤.And a second spring interposed between the operating portion and the head portion to allow the head portion to be elastically supported relative to the operating portion. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 헤드 부는 지지 부에 조립되어 고정되는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 피스톤.The head unit is a piston of the reciprocating compressor, characterized in that the assembly is fixed to the support. 케이싱과; 상기 케이싱의 내부에 설치되는 프레임과; 상기 프레임에 설치되는 실린더와; 상기 실린더의 내부에서 미끄럼 운동을 하면서 냉매 가스를 흡입, 압축, 토출시키는 피스톤과; 상기 피스톤을 왕복 운동시킬 수 있도록 가동자를 갖는 왕복동식 모터와; 상기 가동자를 지지하며 공진 운동하는 공진 스프링과; 상기 실린더의 토출 측에 장착되어 상기 피스톤의 왕복운동 시 압축 가스의 토출을 제한하는 토출 밸브 조립체를 구비하는 왕복동식 압축기에 있어서,Casing; A frame installed inside the casing; A cylinder installed on the frame; A piston for sucking, compressing, and discharging the refrigerant gas while sliding inside the cylinder; A reciprocating motor having a mover to reciprocate the piston; A resonant spring supporting the mover and resonating; In the reciprocating compressor having a discharge valve assembly mounted on the discharge side of the cylinder to limit the discharge of the compressed gas during the reciprocating motion of the piston, 상기 피스톤은 왕복동식 모터의 가동자에 의해 실린더의 내부에서 미끄럼 운동하면서 냉매 가스를 흡입하는 동작 부와, 상기 동작 부 내부로 미끄럼 운동가능하게 설치되며 중간에 냉매가스 유로가 형성되는 지지 부와, 상기 지지 부의 끝단 부에 고정되어 상기 실린더의 내부에서 미끄럼 운동을 하면서 냉매 가스를 압축하는 헤드 부와, 상기 동작 부와 지지 부 사이 및 상기 동작 부와 헤드 부 사이에 각각 개재되고 상기 공진 스프링의 공진주파수와 다른 공진주파수를 가지는 복수의 탄성부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.The piston may include an operation unit which sucks refrigerant gas while sliding inside the cylinder by a mover of the reciprocating motor, a support unit which is installed to be slidable into the operation unit and has a refrigerant gas flow path formed therebetween; A head part fixed to an end of the support part to compress refrigerant gas while sliding inside the cylinder, and interposed between the operation part and the support part and between the operation part and the head part, respectively, and resonating the resonance spring. A reciprocating compressor comprising a plurality of elastic members having a resonant frequency different from the frequency. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 헤드 부는 지지 부에 조립되어 고정되는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.The head unit is reciprocating compressor characterized in that the assembly is fixed to the support.
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