KR101073763B1

KR101073763B1 - 밀폐형 압축기의 프레임과 실린더 결합구조

Info

Publication number: KR101073763B1
Application number: KR1020040063278A
Authority: KR
Inventors: 김태민
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-08-11
Filing date: 2004-08-11
Publication date: 2011-10-13
Also published as: KR20060014649A

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기의 프레임과 실린더 결합구조에 관한 것이다. 본 발명은 중앙을 관통하여 크랭크축(45)이 설치되는 관통공(32)이 형성되는 프레임(30)과, 상기 프레임(30)의 일단부쪽에 형성되고 중간부를 가로질러 상대적으로 요입되게 단차부(37)가 형성되는 실린더안착면(35)과, 상기 프레임(30)과 별개로 형성되어 상기 단차부(37)를 포함하는 실린더안착면(35)에 안착되어 프레임(30)에 체결되는 것으로 내부에 압축실이 구비되는 실린더(60)를 포함하여 구성된다. 상기 프레임(30)의 상면(30')에는 상기 실린더안착면(35)을 제외한 상기 관통공(32)을 포함하는 영역에 상대적으로 요입되게 요입홈(34)이 형성되고, 상기 요입홈(34)과 상기 단차부(37) 사이를 구획하는 오일차단펜스(39)가 구비된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 프레임과 실린더 결합구조에 의하면 이들 사이의 결합에 의한 프레임의 변형이 방지되어 프레임 상에 설치된 부품들 사이의 연결동작이 원활하게 되고, 프레임 상에 낙하된 오일이 흡입소음기 쪽으로 유동되는 것이 방지되어 오일이 외부로 토출되는 것이 최소화된다.

밀폐형 압축기, 프레임, 실린더, 오일, 변형

Description

밀폐형 압축기의 프레임과 실린더 결합구조{An assembling structure of frame and cylinder for hermatic compressor}

도 1은 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 구성을 보인 분해 사시도.

도 2는 종래 기술에 의한 프레임과 실린더 결합구조를 보인 분해사시도.

도 3은 종래 기술에 의한 프레임과 실린더 결합구조에서 실린더에 변형이 발생하는 것을 보인 설명도.

도 4는 본 발명에 의한 프레임과 실린더 결합구조의 바람직한 실시예가 구비된 밀폐형 압축기의 요부 구성을 보인 분해사시도.

도 5는 본 발명 실시예를 구성하는 프레임의 구성을 보인 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

30: 프레임 32: 관통공

33: 보스부 34: 요입홈

35: 실린더안착면 36: 체결공

37: 단차부 40: 모터부

41: 고정자 42: 회전자

45: 크랭크축 46: 편심핀

47: 오일유로 48: 균형추

50: 커넥팅로드 52: 크랭크축연결부

55: 피스톤 60: 실린더

62: 체결부 63: 체결공

65: 볼트 70: 밸브조립체

72: 헤드커버조립체 74: 흡입소음기

76: 토출소음기

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축실이 구비되는 실린더가 프레임과 별개로 형성된 밀폐형 압축기에서 프레임과 실린더가 결합되는 구조에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 구성이 분해사시도로 도시되어 있다. 이에 도시된 바에 따르면, 압축기의 외관을 하부용기(1)와 상부용기(3)가 형성한다. 상기 하부용기(1)와 상부용기(3)는 서로 결합하여 내부에 밀폐공간을 형성한다. 상기 밀폐공간의 내부에는 압축기를 구성하는 부품이 설치된다. 상기 하부용기(1)의 하면에는 장착플레이트(5)가 설치된다. 상기 장착플레이트(5)는 압축기가 설치되는 위치에 고정하기 위한 것이다. 상기 하부용기(1)를 관통하여서는 다수개의 파이프(6)가 구비된다.

상기 밀폐공간의 내부에는 프레임(7)이 설치된다. 상기 프레임(7)의 하부에 는 고정자(11)가 설치되고 하부용기(1)의 바닥면에 탄성부재에 의해 지지된다. 상기 고정자(11)의 내부에는 상기 고정자(11)와 전자기적 상호작용에 의해 회전되는 회전자(12)가 설치된다.

상기 회전자(12)는 크랭크축(13)에 압입 설치되어 크랭크축(13)과 일체로 회전된다. 상기 크랭크축(13)은 상기 프레임(7)을 상하로 관통하여 회전가능하게 지지된다. 상기 크랭크축(13)은 커넥팅로드(14)를 통해 실린더(15) 내부의 압축실에서 직선왕복운동하는 피스톤(도시되지 않음)과 연결된다. 따라서 상기 회전자(12)의 회전력은 상기 커넥팅로드(14)를 통해 피스톤으로 전달된다. 상기 실린더(15)는 상기 프레임(7)에 일체로 형성된다.

상기 실린더(15)의 압축실 선단에는 밸브어셈블리가 헤드커버조립체(16)와 함께 설치된다. 상기 밸브어셈블리는 상기 압축실의 내외부로 작동유체가 유동되는 것을 제어한다. 상기 헤드커버조립체(16)와 함께 흡입소음기(17)가 상기 밸브어셈블리의 흡입밸브 쪽에 조립된다. 상기 흡입소음기(17)는 외부에서 흡입된 작동유체의 소음을 저감시켜 상기 밸브어셈블리를 통해 압축실로 전달한다.

하지만, 상기와 같이 프레임(7)에 실린더(15)가 일체로 형성되면, 프레임(7)을 제작하는 것이 어렵고, 상기 크랭크축(13), 피스톤 및 커넥팅로드(14)를 조립하는 것이 어렵게 된다.

이를 해소하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 프레임(7)을 실린더(15)와 별개로 제작하였다. 여기서 상기 프레임(7)에는 크랭크축(15)이 관통하여 회전가능하게 지지되는 관통공(8)이 중앙을 상하로 관통하여 형성된다. 상기 프레임(7)의 상 면 일측에는 실린더(15)의 체결을 위한 체결공(9)이 형성되어 있다.

상기 실린더(15)는 그 중앙을 전후로 관통하여 압축실(15')이 형성된다. 상기 압축실(15')에는 피스톤이 직선왕복운동되게 설치된다. 상기 실린더(15)의 양단에는 체결부(15m)가 돌출되어 형성되고, 상기 체결부(15m)에는 상기 체결공(9)과 대응되는 체결공(15h)이 천공되어 있다. 상기 실린더(15)의 체결부(15m)는 볼트(15b)에 의해 상기 프레임(7)에 체결된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기 실린더(15)를 상기 프레임(7)에 볼트(15b)로 체결함에 의해 상기 실린더(15)와 프레임(7)에 휨이 발생할 수 있다. 상기 실린더(15)나 프레임(7)에 발생하는 휨은 두개의 볼트(15b)의 체결력이 서로 다른 경우나, 상기 실린더(15)나 프레임(7)에 공차가 있는 경우 등에 발생할 수 있다.

특히, 상기 실린더(15)의 하면이 안착되는 상기 프레임(7)의 체결공(9)사이 부분이 평면으로 되어 있어, 도 3에 점선으로 표시한 바와 같이 실린더(15)의 휨이 발생하면 상기 프레임(7)도 같이 변형되는 문제점이 있다. 참고로 상기 프레임(7)의 변형이 발생하면, 프레임(7)에 설치되는 각종 부품들 사이의 결합상태가 틀어지면서 각각의 부품의 동작이 원활하게 되지 않는 문제점이 발생한다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 프레임과 실린더가 별개로 구성되어 결합되는 밀폐형 압축기에서 프레임과 실린더의 변형을 최소화하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 프레임의 상면에 낙하된 오일이 프레임 선단의 흡입소음기 쪽으로 유동되는 것을 차단하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 중앙을 관통하여 크랭크축이 설치되는 관통공이 형성되는 프레임과, 상기 프레임의 일단부쪽에 형성되고 중간부를 가로질러 상대적으로 요입되게 단차부가 형성되는 실린더안착면과, 상기 프레임과 별개로 형성되어 상기 단차부를 포함하는 실린더안착면에 안착되어 프레임에 체결되는 것으로 내부에 압축실이 구비되는 실린더를 포함하여 구성된다.

상기 프레임의 상면에는 상기 실린더안착면을 제외한 상기 관통공을 포함하는 영역에 상대적으로 요입되게 요입홈이 형성되고, 상기 요입홈과 상기 단차부 사이를 구획하는 오일차단펜스가 구비된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 프레임과 실린더 결합구조에 의하면 이들 사이의 결합에 의한 프레임의 변형이 방지되어 프레임 상에 설치된 부품들 사이의 연결동작이 원활하게 되고, 프레임 상에 낙하된 오일이 흡입소음기 쪽으로 유동되는 것이 방지되어 오일이 외부로 토출되는 것이 최소화된다.

이하 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 프레임과 실린더 결합구조의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 4에는 본 발명에 의한 프레임과 실린더 결합구조의 바람직한 실시예가 채 용된 밀폐형 압축기의 요부 구성을 보인 분해사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명 실시예를 구성하는 프레임의 구성이 사시도로 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 밀폐용기의 내부에 구비되는 프레임(30)의 중앙을 상하로 관통하여서는 관통공(32)이 형성된다. 상기 관통공(32)의 가장자리에 해당하는 프레임(30)의 하부에는 보스부(33)가 소정 길이 하부로 연장되어 형성된다.

상기 프레임(30)의 상면(30')에는 상기 관통공(32)을 포함하는 영역에 요입홈(34)이 형성된다. 상기 상면(30')중 상기 요입홈(34)이 형성되지 않은 일단부가 실린더안착면(35)이다. 상기 실린더안착면(35)에는 아래에서 설명될 실린더(60)가 안착되어 체결된다. 이를 위해 상기 실린더안착면(35)의 양단에는 체결공(36)이 각각 천공된다.

상기 실린더안착면(35)의 중간을 가로질러서는 단차부(37)가 형성된다. 상기 단차부(37)는 상기 실린더안착면(35)에서 상대적으로 요입되게 형성된다. 본 실시예에서, 상기 단차부는 상기 실린더안착면의 중앙을 완전히 가로질러 상기 요입홈측과 프레임의 일단부까지 연장되게 형성된다. 하지만, 상기 단차부(37)는 상기 실린더안착면(35)중 실린더(60)가 실제로 안착되는 영역중 중간부분에 해당되는 부분에만 형성되어도 된다.

한편, 상기 요입홈(34)과 단차부(37)의 사이에는 오일차단펜스(39)가 구비된다. 상기 오일차단펜스(39)는 상기 단차부(37)가 상기 프레임(30)의 일단부까지 연장되어 형성된 경우에 상기 요입홈(34)에 비산된 오일이 단차부(37)를 통해 프레임 (30)의 끝부분으로 전달되는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 오일차단펜스(39)의 높이는 상기 단차부(37)의 바닥면보다는 높아야 된다. 물론 상기 오일차단펜스(39)는 상기 상면(30')보다 높게 형성되지는 않아야 한다.

상기 프레임(30)의 하부에는 모터부(40)가 구비된다. 상기 모터부(40)는 고정자(41)와 회전자(42)로 구성된다. 상기 고정자(41)는 상기 프레임(30)의 하부에 고정된다. 상기 고정자(41)의 중앙에 구비되는 원통형의 공간에는 회전자(42)가 구비된다. 상기 고정자(41)와 회전자(42)는 전자기적 상호작용을 하고, 이에 의해 상기 회전자(42)가 회전된다. 상기 회전자(42)의 회전중심에는 아래에서 설명될 크랭크축(45)이 압입된다.

크랭크축(45)은 상기 프레임(30)의 관통공(32)에 회전가능하게 설치된다. 즉, 상기 크랭크축(45)은 상기 관통공(32)과 상기 보스부(33)를 관통하여 프레임(30)에 회전가능하게 지지된다. 상기 크랭크축(45)의 상단에는 편심핀(46)이 구비된다. 상기 편심핀(46)은 상기 크랭크축(45)의 회전중심에서 편심된 위치에 구비된다.

상기 크랭크축(45)의 하단 내부에서부터 상기 편심핀(46)의 상단까지 연결되게 오일유로(47)가 구비된다. 상기 오일유로(47)는 대부분 상기 크랭크축(45)과 편심핀(46)의 내부를 관통하여 형성되나, 상기 보스부(33)와 대응되는 부분에서는 상기 크랭크축(45)의 외주면을 따라 형성되는 것이 바람직하다.

상기 크랭크축(45)에는 상기 편심핀(46)의 존재에 의한 크랭크축(45)의 회전불균형을 제거하기 위해 균형추(48)가 구비된다. 상기 균형추(48)는 상기 편심핀(46)의 편심된 방향 반대쪽으로 돌출되게 형성된다.

상기 크랭크축(45)의 편심핀(46)과 아래에서 설명될 피스톤(55)을 커넥팅로드(50)가 연결한다. 상기 커넥팅로드(50)의 일단부에는 상기 크랭크축(45)의 편심핀(46)과 연결되는 크랭크축연결부(52)가 구비되고, 타단부에는 피스톤연결부(도시되지 않음)가 구비된다. 상기 크랭크축연결부(52)와 피스톤연결부는 다양한 구성이 채용될 수 있다. 예를 들면, 상기 크랭크축연결부(52)와 피스톤연결부의 구성은, 도면에 도시된 바와 같은 원통형상이거나 볼조인트일 수 있다.

상기 커넥팅로드(50)의 피스톤연결부에는 피스톤(55)이 연결된다. 상기 피스톤(55)은 압축실 내에서 직선왕복운동하면서 작동유체를 압축하는 역할을 한다. 상기 피스톤(55)과 커넥팅로드(50)의 연결방식은 위에서 설명된 바와 같이 다양한 구성으로 될 수 있다.

상기 프레임(30)의 실린더안착면(35)에는 실린더(60)가 구비된다. 상기 실린더(60)는 본 실시예에서 상기 프레임(30)과 별개로 형성된다. 상기 실린더(60)의 중앙을 전후로 관통하여서는 상기 피스톤(55)이 위치되는 압축실이 구비된다. 상기 실린더(60)의 양단에는 체결부(62)가 돌출되어 형성된다. 상기 체결부(62)에는 각각 체결공(63)이 천공된다. 상기 체결공(63)은 상기 프레임(20)의 체결공(36)과 대응되는 위치에 형성된다. 상기 실린더(60)는 프레임(30)에 볼트(65)에 의해 체결된다.

상기 실린더(60)의 전면에는 밸브조립체(70)가 구비된다. 상기 밸브조립체(70)는 압축실 내외부로 작동유체가 유동되는 것을 제어하는 역할을 한다. 상기 밸브조립체(70)와 함께 상기 실린더(60)에 체결되도록 헤드커버조립체(72)가 구비된 다. 상기 헤드커버조립체(72)의 내부에는 상기 압축실에서 압축된 작동유체가 배출되어 유동되는 경로가 형성된다.

한편, 상기 실린더(60)의 압축실 내부로 들어가는 작동유체의 소음을 제거하기 위해 흡입소음기(74)가 구비된다. 상기 흡입소음기(74)는 그 상단 일측에 상기 밸브조립체(70)측과 연결되는 연결부(75)가 구비되고, 하단 일측에 내부로 작동유체가 흡입되는 흡입부(75')가 구비된다.

상기 압축실에서 압축된 작동유체는 상기 헤드커버조립체(72)를 거쳐 토출소음기(76)로 전달된다. 상기 토출소음기(76)에서는 작동유체의 소음과 맥동을 제거한다. 상기 토출소음기(76)에는 루프파이프(77)가 연결된다. 상기 루프파이프(77)는 작동유체를 압축기의 외부로 전달하는 파이프와 연결된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 프레임과 실린더 결합구조의 작용을 상세하게 설명한다.

본 발명에서 상기 실린더(60)는 상기 프레임(30)에 볼트(65)로 체결된다. 상기 실린더(60)는 그 하면이 상기 실린더안착면(35)에 안착된다. 이때, 상기 실린더(60)의 하면 중앙에 해당되는 부분이 상기 단차부(37)에 위치되게 한다. 상기 볼트(65)는 상기 실린더(60)의 양단으로 돌출된 체결부(62)의 체결공(63)을 관통하여 상기 프레임(30)의 체결공(36)에 체결된다.

상기 볼트(65)의 체결에 의해 상기 실린더(60)가 프레임(30)에 체결되는데, 상기 프레임(30)에는 단차부(37)가 형성되어 있어, 상기 실린더(60)에 변형이 발생하더라도 상기 단차부(37)에 존재하게 된다. 따라서, 상기 프레임(30)에는 전혀 변 형이 발생하지 않게 된다. 다시 말하면, 실린더(60)와 프레임(30)의 결합이 이루어 질 때, 발생할 수 있는 변형을 단차부(37)를 형성하여 최소화하는 것이다. 특히 단차부(37)를 형성함에 의해 프레임(30)에 변형이 없도록 하고 있다.

결국, 프레임(30)과 실린더(60)가 체결됨에 의해 발생할 수 있는 변형은 실린더(60)에만 한정된다. 그리고, 상기 실린더(60)에 변형이 발생하더라도, 상기 변형은 상기 단차부(37)에 의해 안내되어 압축실의 형성방향 상하로만 한정될 수 있다.

이와 같은 변형은, 예를 들면 압축실 내에서 피스톤(55)의 직선왕복운동을 방해하지 못하는 것이다. 참고로 실린더(60)에 어느 정도의 변형이 있더라도 피스톤(55)에 연결되는 커넥팅로드(50) 또한 크랭크축연결부(52)가 편심핀(46)에 대해 상하방향으로 어느 정도의 이동이 가능하므로 피스톤(55), 커넥팅로드(50) 및 편심핀(46)사이의 연결동작에 문제로 작용하지는 않는다.

한편, 상기 단차부(37)의 끝부분에 해당되는 프레임(30)의 단부에는 일반적으로 흡입소음기(74)가 구비되고, 상기 흡입소음기(74)의 흡입부(75')는 압축기의 밀폐용기 내부로 개구되어 있다. 따라서, 상기 흡입소음기(74)근처로 오일이 전달되면 그 흡입력에 의해 오일이 흡입소음기(74) 내부로 흡입될 수 있다.

참고로 오일은 상기 크랭크축(45)의 회전에 의해 오일유로(47)를 따라 흡상되어 편심핀(47)의 상단에서 비산되어 상기 실린더(60)와 프레임(30) 등에 낙하되어 윤활과 냉각작용한다. 상기 오일중 프레임(30)의 상면(30')에 비산된 오일은 상기 요입홈(34)으로 전달된다.

하지만, 본 발명에서는 상기 오일차단펜스(39)가 상기 요입홈(34)과 단차부(37)사이를 구획하고 있어 상기 요입홈(34)에 낙하된 오일이 단차부(37)쪽으로 전달되지 않는다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

예를 들면, 본 발명 실시예에서 상기 단차부(37)가 상기 프레임(30)의 단부까지 연장되어 개구되어 있으나 반드시 그러해야 하는 것은 아니며, 실린더(60)의 전후폭에 대응되는 구간에 걸쳐서 단차부(37)가 형성되면 된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 프레임과 실린더 결합구조에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에서는 실린더가 안착되는 실린더안착면에 실린더의 변형을 수용할 수 있는 단차부를 형성하였으므로, 프레임과 실린더가 별개로 구성되어 결합되는 구성에서 이들의 결합에 의한 변형이 최소화되는 효과가 있다. 특히 프레임의 변형이 거의 발생하지 않아, 프레임에 설치되는 각종 부품들의 연결동작이 원활하게 되어 압축기의 동작신뢰성과 내구성이 좋아지는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에서는 프레임의 선단까지 연장되는 단차부가 프레임의 상면에 형성되나 단차부로 오일이 전달되는 것을 방지하는 오일차단펜스가 구비되어 오일이 단차부를 통해 흡입소음기쪽으로 전달되는 것이 방지되어, 압축기 내부에서 윤활과 냉각작용을 하는 오일이 압축기 외부로 전달되는 것이 최소화되는 효과도 있다.

Claims

중앙을 관통하여 크랭크축이 설치되는 관통공이 형성되는 프레임과,

상기 프레임의 일단부쪽에 형성되고 중간부를 가로질러 상대적으로 요입되게 단차부가 형성되는 실린더안착면과,

상기 프레임과 별개로 형성되어 상기 단차부를 포함하는 실린더안착면에 안착되어 프레임에 체결되는 것으로 내부에 압축실이 구비되는 실린더를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 프레임과 실린더 결합구조.
제 1 항에 있어서, 상기 프레임의 상면에는 상기 실린더안착면을 제외한 상기 관통공을 포함하는 영역에 상대적으로 요입되게 요입홈이 형성되고, 상기 요입홈과 상기 단차부 사이를 구획하는 오일차단펜스가 구비됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 프레임과 실린더 결합구조.