KR101295357B1 - 밀폐형 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 커넥팅로드와 피스톤의 체결되도록 하는 피스톤핀이 피스톤으로부터 이탈되는 효과적으로 방지하면서도 상기 피스톤핀을 피스톤에 고정시키는 조립작업이 용이하게 되도록 마련된 밀폐형 압축기를 제공하는 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 커넥팅로드의 소경부가 피스톤에 형성된 삽입홈에 삽입된 상태에서 상기 피스톤을 관통하도록 상기 피스톤에 체결되는 중공의 피스톤핀 외주에 회전 가능하게 조립되며, 상기 피스톤핀을 상기 피스톤에 이탈이 방지되도록 고정시키기 위해 상기 피스톤핀의 내경에는 비틀림코일스프링이 삽입된다.

Description

밀폐형 압축기 {A HERMETIC TYPE COMPRESSOR}

도 1은 종래 밀폐형 압축기에 있어서 압축유닛 쪽 구조를 발췌 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 전체적인 구조를 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 있어서, 커넥팅로드와 피스톤의 조립구성을 분해 도시한 사시도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 있어서, 피스톤핀을 피스톤에 고정시키는 비틀림코일스프링이 피스톤핀의 내경에 삽입되고 있는 상태를 도시한 단면도이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 있어서,피스톤핀을 피스톤에 고정시키는 비틀림코일스프링이 피스톤핀의 내경에 삽입이 완료된 상태를 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

22: 피스톤 22d: 제2관통공

60: 커넥팅로드 62: 소경부

70: 피스톤핀 71: 제1관통공

72: 제1가이드홈 73: 제2가이드홈

80: 비틀림코일스프링 81: 절곡연장부

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 커넥팅로드의 소경부와 피스톤이 피스톤핀을 통해 조립되도록 마련된 밀폐형 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고나 공기조화기 등의 냉동사이클에 채용되는 밀폐형 압축기는 외관을 이루는 밀폐용기의 내부에 냉매의 압축이 수행되도록 하는 압축유닛과, 냉매의 압축에 따른 압축동력을 제공하는 구동유닛을 구비한다.

이중 압축유닛은 도 1에 도시된 바와 같이, 압축실(1a)을 형성하는 실린더(1)와, 압축실(1a) 내부에서 직선왕복운동하며 냉매의 압축작용을 수행하게 되는 피스톤(2)을 구비하며, 상기 구동유닛의 구동력은 크랭크샤프트(3)를 통해 압축유닛으로 전달된다.

즉, 크랭크샤프트(3)의 일단은 상기 구동유닛의 회전자(미도시)에 압입되어 구동유닛의 구동시 회전하도록 마련되고, 크랭크샤프트(3)의 타단부에는 편심회전하도록 편심축부(3a)가 마련되며, 이러한 편심축부(3a)와 상기 피스톤(2) 사이에는 크랭크샤프트(3)의 회전운동을 피스톤(2)의 직선왕복운동으로 전환시키기 위한 커넥팅로드(4)가 설치된다.

커낵팅로드(4)는 편심축부(3a) 외주에 회전가능하게 체결되는 일단의 대경부(4a)와, 피스톤(2)에 체결되는 피스톤핀(5) 외주에 회전 가능하게 체결되도록 조립되는 타단의 소경부(4b), 그리고 대경부(4a)와 소경부(4b)를 사이를 일체로 연결하는 연결부(4c)를 구비한다.

상기 피스톤(2)에는 상기 소경부(4b)가 삽입되도록 후방쪽으로 개구된 삽입홈(2a)이 형성되고 삽입홈(2a) 상부와 하부의 피스톤(2)에는 피스톤핀(5)의 체결을 위해 상하방향으로 형성된 제1 및 제2관통부(2b,2c)이 마련된다. 따라서 커넥팅로드(4)의 소경부(4b)를 삽입홈(2a) 내부로 삽입시킨 상태에서 상기 제1 및 제2관통부(2b,2c)와 소경부(4b) 내경에 체결되도록 피스톤핀(5)을 피스톤(2)에 체결하게 되면, 커넥팅로드(4)의 소경부(4b)가 피스톤핀(5) 외주에 회전 가능하게 체결된다.

또 이 상태에서는 피스톤핀(5)이 피스톤(2)의 상하방향으로 이탈될 우려가 있으므로 상기 피스톤핀(5)은 고정핀(6)을 통해 상기 피스톤(2)에 이탈이 방지되도록 고정된다.

고정핀(6)의 체결을 위해 상기 삽입홈(2a) 상부의 피스톤(2)과 피스톤핀(5)의 상부에는 피스톤핀(5)의 길이방향과 수직으로 교차되는 방향으로 각각 제1고정홀(2d)과 제2고정홀(5a)이 형성되고, 상기 고정핀(6)은 이러한 제1고정홀(2d)과 제2고정홀(5a)이 일치되도록 한 상태에서 제1고정홀(2d)과 제2고정홀(5a)에 압입된 상태로 코킹되어 고정된다.

그리고 이러한 구조를 통해 구동유닛의 구동으로 크랭크샤프트(3)가 회전하게 되면서 편심축부(3a)가 편심회전하게 되면, 편심축부(3a)와 커넥팅로드(4)를 통 해 연결된 피스톤(2)이 압축실(1a) 내부에서 직선왕복운동하며 냉매의 압축작용을 수행하게 된다.

그러나 이러한 종래 밀폐형 압축기는 피스톤(2)과 커넥팅로드(4)를 체결시키는 상기 피스톤핀(5)을 상기 피스톤(2)에 고정시키도록 체결되는 상기 고정핀(6)이 상기 제1 및 제2고정홀(2d,5a)에 압입 및 코킹되도록 되어 있어 고정핀(6)의 체결작업이 어렵게 되는 문제점이 있었다.

그리고 이와 같이 상기 고정핀(6)이 상기 제1 및 제2고정홀(2d,5a)에 압입 및 코킹되면서 체결되는 과정 중에는 상기 고정핀(6)이 과도하게 변형될 우려가 있는데, 이와 같이 고정핀(6)이 과도하게 변형된 상태로 체결되는 경우에는 밀폐형 압축기의 운전도중 이러한 고정핀(6)이 부러지거나 상기 제1 및 제2고정홀(2d,5a)로부터 빠지게 되면서 피스톤핀(5)이 피스톤(2)으로부터 이탈되어 밀폐형 압축기의 신뢰성을 크게 저하시키게 되는 문제점이 발생한다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이러한 본 발명의 목적은 커넥팅로드와 피스톤의 체결되도록 하는 피스톤핀이 피스톤으로부터 이탈되는 효과적으로 방지하면서도 상기 피스톤핀을 피스톤에 고정시키는 조립작업이 용이하게 되도록 마련된 밀폐형 압축기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 커넥팅로드의 소경부가 피스톤에 형성된 삽입홈에 삽입된 상태에서 상기 피스톤을 관통하도록 상 기 피스톤에 체결되는 중공의 피스톤핀 외주에 회전 가능하게 조립되며, 상기 피스톤핀을 상기 피스톤에 이탈이 방지되도록 고정시키기 위해 상기 피스톤핀의 내경에는 비틀림코일스프링이 삽입된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 비틀림코일스프링은 양단을 통해 상기 피스톤핀의 내경에 탄성지지되도록 삽입되고, 상기 비틀림코일스프링의 일단에는 상기 피스톤핀을 관통하여 상기 피스톤에 체결되도록 절곡 연장된 절곡연장부가 마련된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 피스톤핀의 내경에는 상기 비틀림코일스프링의 삽입을 안내하는 가이드홈이 마련된 것을 특징으로 한다.

또한 절곡연장부가 관통 체결되도록 상기 피스톤핀의 일측에는 제1관통공이 형성되고, 상기 가이드홈은 각각 상기 피스톤핀의 일단으로부터 상기 피스톤핀의 길이방향을 따라 소정구간에 걸쳐 형성되는 것으로 중도에 상기 제1관통공이 형성된 제1가이드홈 및 상기 제1관통공 맞은 편 쪽에 상기 절곡연장부 반대 쪽 비틀림코일스프링의 단부를 안내하도록 형성된 제2가이드홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 커넥팅로드의 소경부가 피스톤에 형성된 삽입홈에 삽입된 상태에서 상기 피스톤을 관통하도록 상기 피스톤에 체결되는 중공의 피스톤핀 외주에 회전 가능하게 조립되며, 상기 피스톤핀을 상기 피스톤에 이탈이 방지되도록 고정시키기 위해 상기 피스톤핀의 내경에는 양단 사이가 펼쳐지는 방향으로 복원력이 작용하도록 탄성변형된 탄성부재가 삽입되고, 상기 탄성부재 의 일단에는 상기 피스톤핀을 관통하여 상기 피스톤에 체결되도록 절곡 연장된 절곡연장부가 마련된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 실시예에 따른 밀폐형 압축기는 도 2에 도시된 바와 같이, 상부용기(10a)와 하부용기(10b)가 결합되어 형성되는 밀폐용기(10)를 구비하며, 밀폐용기(10)의 일측과 타측에는 각각 외부의 냉매를 밀폐용기(10) 내부로 안내하는 흡입관(11)과 밀폐용기(10) 내부에서 압축된 냉매를 밀폐용기(10) 외부로 안내하는 토출관(12)이 설치된다.

밀폐용기(10) 내부에는 냉매의 압축이 수행되도록 하는 압축유닛(20)과, 냉매의 압축에 따른 압축구동력을 제공하는 구동유닛(30)이 마련되고, 이러한 압축유닛(20)과 구동유닛(30)은 프레임(40)을 통해 설치된다.

구동유닛(30)은 프레임(40)의 하부 외곽 쪽에 고정되는 고정자(31)와, 고정자(31)와의 전자기적인 상호작용으로 회전하도록 고정자(31) 내부에 마련되는 회전자(32)를 구비한다.

또 압축유닛(20)은 냉매를 압축하기 위한 압축실(21a)을 형성하도록 상기 프레임(40)의 중공부(41) 상부 일측에 프레임(40)과 일체로 형성된 실린더(21)와, 압축실(21a) 내부에서 직선왕복운동하며 냉매의 압축작용을 수행하는 피스톤(22)과, 압축실(21a)을 밀폐시키도록 실린더(21) 일단에 결합되며 냉매토출실(23a)과 냉매흡입실(23b)이 상호 구획되게 형성된 실린더헤드(23)와, 실린더(21)와 실린더헤 드(23) 사이에 마련되어 냉매흡입실(23b)로부터 압축실(21a)로 흡입되거나 압축실(21a)로부터 냉매토출실(23a)로 토출되는 냉매의 흐름을 단속하기 위한 밸브장치(24)를 포함한다. 여기서 상기 냉매흡입실(23b)은 상기 흡입관(11)을 통해 밀폐용기(10) 내부로 전달된 냉매를 압축실(21a)로 안내하고, 상기 냉매토출실(23a)은 상기 토출관(12)과 연계되며, 미설명 부호 13은 흡입관(11)을 통해 밀폐용기(11) 내부로 유입된 냉매가 압력맥동이 저감된 상태에서 상기 냉매흡입실(23b)로 안내되도록 하는 흡입머플러이다.

그리고 상기 구동유닛(30)의 구동력은 크랭크샤프트(50)를 통해 상기 압축유닛(20)으로 전달된다. 크랭크샤프트(50)는 프레임(40)의 중앙에 형성된 중공부(41)에 회전 가능하도록 체결되고 하부가 상기 회전자(32)의 중앙에 압입되도록 마련되며, 이러한 크랭크샤프트(50)의 상단에는 편심 회전하도록 편심축부(51)가 마련된다. 또 상기 편심축부(51)와 상기 피스톤(22) 사이에는 크랭크샤프트(50)의 회전운동을 피스톤(22)의 직선왕복운동으로 변환시키기 위한 커넥팅로드(60)가 연결된다.

상기 커넥팅로드(60)는 편심축부(51) 쪽 일단의 대경부(61)와 피스톤(22) 쪽 타단의 소경부(62)가 그 사이의 연결부(63)를 통해 일체로 연결된 구조를 갖는다.

상기 대경부(61)는 상기 편심축부(51) 외주에 회전 가능하게 끼워지고, 상기 소경부(62)는 피스톤(22) 내부로 삽입된 상태에서 피스톤(22) 외측으로부터 상기 소경부(62)에 체결되는 피스톤핀(70) 외주에 회전가능하게 체결되며, 상기 피스톤핀(70)은 중공의 봉형상으로 마련된다.

이러한 구성을 통해 고정자(31)와 회전자(32) 간의 전자기적인 상호작용에 의해 회전자(32)와 함께 크랭크샤프트(50)가 회전하게 되면, 편심축부(51)와 커넥팅로드(60)를 통해 연결된 피스톤(22)이 압축실(21a) 내부에서 직선왕복운동 하게 되고, 이를 통해 흡입관(11)을 따라 밀폐용기(10) 내부로 안내된 냉매는 실린더헤드(23)의 냉매흡입실(23b)을 거쳐 압축실(21a)로 흡입되어 압축되고, 압축실(21a)에서 압축된 냉매는 실린더헤드(23)의 냉매토출실(23a)과 토출관(12)을 거쳐 밀폐용기(10) 외부로 토출되며, 이러한 과정이 반복적으로 진행되면서 압축기를 통한 냉매의 압축작용이 이루어진다.

한편, 본 실시예에 있어서, 상기 피스톤핀(70)은 보다 용이한 조립과정을 통해 피스톤(22)에 이탈이 방지되도록 고정되는데, 이에 대한 상세한 구조를 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 원통형상으로 마련되는 상기 피스톤(22)에는 상기 소경부(62)가 삽입되도록 후방쪽으로 개구된 삽입홈(22a)이 형성되고, 상기 삽입홈(22a) 상부와 하부 쪽 피스톤(22)에는 상기 피스톤핀(70)의 체결을 위해 삽입홈(22a)과 통하도록 상하방향으로 형성된 관통부(22b,22c)가 각각 마련되며, 상기 관통부(22b,22c)는 상부 쪽 제1관통부(22b)와 하부 쪽 제2관통부(22c)로 구분된다.

따라서 커넥팅로드(60)의 소경부(62)를 삽입홈(22a) 내부로 삽입한 상태에서 상기 관통부(22b,22c)와 소경부(62) 내경에 삽입되도록 상기 피스톤핀(70)을 피스톤(22)에 체결하게 되면, 커넥팅로드(60)의 소경부(62)가 피스톤핀(70) 외주에 회전 가능하게 체결되는 것이다.

그리고 이 상태에서는 피스톤핀(70)이 상하방향으로 유동하며 상기 피스 톤(22)으로부터 이탈될 우려가 있으므로, 상기 피스톤핀(70)은 상기 피스톤(22)에 이탈 방지되도록 고정되어야 하는데, 본 발명에 있어서 이러한 피스톤핀(70)의 고정은 양단 사이가 펼쳐지는 방향으로 복원력이 작용하도록 탄성변형되어 상기 피스톤핀(70) 내경에 삽입되는 탄성부재를 통해 이루어지며, 본 실시예에 있어서 상기 탄성부재로는 비틀림코일스프링(80)이 채용된다.

비틀림코일스프링(80)은 소정각을 이루며 상호 마주보도록 배치되는 일단과 타단 사이가 다소 오므라라지도록 탄성변형된 상태로 피스톤핀(70) 내경에 탄성지지되도록 삽입되고, 이러한 비틀림코일스프링(80)의 일단에는 피스톤핀(70)을 관통하여 상기 피스톤(22)에 체결되도록 절곡 연장된 절곡연장부(81)가 마련된다.

절곡연장부(81)가 관통 체결되도록 소경부(62) 상부 쪽 피스톤핀(70)의 일측에는 제1관통공(71)이 형성되고, 상기 제1관통공(71)의 위치에 대응하는 상기 제1관통부(71) 쪽 피스톤(22)에는 제2관통공(22d)이 형성된다.

따라서 피스톤핀(70)을 통해 피스톤(22)과 커넥팅로드(60)의 소경부(62)가 상호 체결된 상태에서 피스톤핀(70)의 상부로부터 피스톤핀(70)의 내경에 상기 비틀림코일스프링(80)을 삽입하여 상기 절곡연장부(81)가 상호 일치된 상태의 제1관통공(71)과 제2관통공(22d)에 삽입되면서 체결되도록 하면, 상기 절곡연장부(81)를 통해 피스톤핀(70)과 피스톤(22)이 일체로 고정된다. 그리고 이 상태에서는 상기 피스톤핀(70)의 내경에 삽입되는 과정에서 탄성변형된 비틀림코일스프링(80)의 탄성복원력이 상기 비틀림코일스프링(80)의 일단과 타단 사이가 펼쳐지는 방향으로 작용하게 되면서 상기 절곡연장부(81)가 제1 및 제2관통공(71,22d)으로부터 빠지게 되는 것을 자연적으로 방지할 수 있게 되는데, 이에 따라 상기 비틀림코일스프링(80)을 통해 피스톤(22)에 고정된 피스톤핀(70)은 그 조립작업이 용이하게 되면서도 밀폐형 압축기의 작동시 피스톤(22)으로부터 이탈될 우려가 없게 된다.

또한 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 있어서, 상기 피스톤핀(70)의 내경에는 상기 비틀림코일스프링(80)의 삽입이 보다 용이하게 이루어질 수 있도록 비틀림코일스프링(80)의 삽입동작을 안내하는 가이드홈(72,73)이 마련된다.

가이드홈(72,73)은 상기 피스톤핀(70) 내경의 상단으로부터 피스톤핀(70)의 길이방향을 따라 형성되는 것으로 중도에 상기 제1관통공(71)이 형성된 제1가이드홈(72)과, 상기 제1가이드홈(72) 맞은 편 피스톤핀(70)의 내경에 형성되는 제2가이드홈(73)을 포함하여 구성되며, 비틀림코일스프링(80)의 삽입시 상기 제1가이드홈(72)은 상기 비틀림코일스프링(80)의 상기 절곡연장부(81) 쪽을 가이드하고, 상기 제2가이드홈(73)은 절곡연장부(81) 반대 쪽 비틀림코일스프링(80)의 단부를 안내하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 피스톤핀의 내경에 삽입되는 비틀림코일스프링과 같은 탄성부재를 통해 피스톤핀이 피스톤에 이탈이 방지되도록 고정되며, 피스톤핀에 삽입된 탄성부재는 그 탄성복원력을 통해 피스톤핀과 피스톤의 분리가 자연적으로 방지되도록 한다. 따라서 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 피스톤핀이 피스톤으로부터 이탈되는 것을 효과적으로 방지하면서도 피스톤핀을 피스톤에 고정시키는 조립작업이 용이하게 된다.

Claims (5)

1. 커넥팅로드의 소경부가 피스톤에 형성된 삽입홈에 삽입된 상태에서 상기 피스톤을 관통하도록 상기 피스톤에 체결되는 중공의 피스톤핀 외주에 회전 가능하게 조립되는 밀폐형 압축기에 있어서,

   상기 피스톤핀을 상기 피스톤에 이탈이 방지되도록 고정시키기 위해 상기 피스톤핀의 내경에는 비틀림코일스프링이 삽입되고,

   상기 피스톤핀의 내경에는 상기 비틀림코일스프링의 삽입을 안내하는 가이드홈이 마련된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 비틀림코일스프링은 양단을 통해 상기 피스톤핀의 내경에 탄성지지되도록 삽입되고, 상기 비틀림코일스프링의 일단에는 상기 피스톤핀을 관통하여 상기 피스톤에 체결되도록 절곡 연장된 절곡연장부가 마련된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
3. 삭제
4. 제2항에 있어서,

   상기 절곡연장부가 관통 체결되도록 상기 피스톤핀의 일측에는 제1관통공이 형성되고, 상기 가이드홈은 각각 상기 피스톤핀의 일단으로부터 상기 피스톤핀의 길이방향을 따라 형성되는 것으로 중도에 상기 제1관통공이 형성된 제1가이드홈 및 상기 제1관통공 맞은 편 쪽에 상기 절곡연장부 반대 쪽 비틀림코일스프링의 단부를 안내하도록 형성된 제2가이드홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
5. 커넥팅로드의 소경부가 피스톤에 형성된 삽입홈에 삽입된 상태에서 상기 피스톤을 관통하도록 상기 피스톤에 체결되는 중공의 피스톤핀 외주에 회전 가능하게 조립되는 밀폐형 압축기에 있어서,

   상기 피스톤핀을 상기 피스톤에 이탈이 방지되도록 고정시키기 위해 상기 피스톤핀의 내경에는 양단 사이가 펼쳐지는 방향으로 복원력이 작용하도록 탄성변형된 탄성부재가 삽입되고, 상기 탄성부재의 일단에는 상기 피스톤핀을 관통하여 상기 피스톤에 체결되도록 절곡 연장된 절곡연장부가 마련되고,

   상기 피스톤핀의 일측에는 관통공이 형성되고, 상기 피스톤핀의 내경에는 가이드홈이 형성되어, 상기 탄성부재의 삽입시 상기 절곡연장부는 상기 가이드홈을 따라 가이드되어 상기 관통공에 삽입되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.

Images