KR102073741B1 - 왕복동식 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 왕복동식 압축기는, 왕복동식 압축기에 있어서, 외관을 형성하는 하우징 쉘; 상기 하우징 쉘 내부에 구비되며, 피스톤의 직선 왕복 운동을 통해 상기 하우징 쉘 내에 흡입된 냉매를 압축하여 상기 하우징 쉘 외부로 토출하는 압축기 본체; 상기 압축기 본체에 장착되며, 상기 압축기 본체 구동 시 발생하는 진동을 완충시키기 위한 스토퍼; 및 상기 스토퍼에 구비되며, 상기 스토퍼를 상기 압축기 본체에 견고히 고정하기 위해 상기 압축기 본체에 장착되는 유동 방지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

왕복동식 압축기 {RECIPROCATING COMPRESSOR}

본 발명은 왕복동식 압축기에 관한 것이다.

왕복동식 압축기(Reciprocating Compressor)는 실린더 내에서의 피스톤의 왕복 운동을 통해 냉매를 흡입 압축하여 토출하는 방식으로 유체를 압축하는 장치를 말한다. 왕복동식 압축기는 피스톤의 구동 방식에 따라 연결형 왕복동식 압축기와 진동형 왕복동식 압축기로 구분할 수 있다. 여기서, 연결형 왕복동식 압축기는 구동유닛의 회전축에 커넥팅 로드를 통해 연결된 피스톤의 실린더 내에서의 왕복 운동으로 냉매를 압축하는 방식이며, 진동형 왕복동식 압축기는 왕복동 모터의 가동자에 연결되어 진동하는 피스톤의 실린더 내에서의 왕복 운동으로 냉매를 압축하는 방식이다.

연결형 왕복동식 압축기는 한국 공개특허 제 10-2010-0085760호에 개시된다. 공보에 개시된 연결형 왕복동식 압축기는 밀폐공간을 형성하는 하우징 쉘, 하우징 쉘 내에 구비되며 구동력을 제공하는 구동유닛, 구동유닛의 회전 샤프트에 연결되며, 구동유닛으로부터의 구동력을 이용하여 실린더 내에서 피스톤의 왕복 운동으로 냉매를 압축하는 압축유닛 및 냉매를 유입하며 압축유닛의 왕복 운동을 통해 압축된 냉매를 토출하는 흡토출유닛을 포함한다. 구동유닛과, 압축유닛 및 흡토출유닛을 통칭하여 “압축기 본체”라 이름할 수 있다.

그리고 압축기는 스토퍼를 더 포함한다. 스토퍼가 구비됨에 따라 압축기 구동 시 발생하는 진동을 완충할 수 있다. 또한, 스토퍼는 하우징 쉘에 구비되는 지지 스프링에 안착됨으로써 압축기 본체를 지지할 수 있다.

한편, 종래의 압축기에서는 긴 막대 형상의 체결부재가 압축기 본체 및 스토퍼를 관통함으로써 스토퍼를 압축기 본체에 고정시킨다. 이 경우, 압축기에서 발생하는 진동에 의하여 압축기 본체가 체결부재를 중심으로 회전될 수 있으므로, 진동을 효과적으로 완충하기 어렵다는 문제가 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 스토퍼에 유동 방지부를 구비함으로써 압축기 본체에서 발생하는 진동을 효과적으로 완충할 수 있는 왕복동식 압축기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 왕복동식 압축기는, 하우징 쉘; 상기 하우징 쉘 내부에 구비되며, 구동력을 발생시키는 구동유닛; 상기 구동력에 의하여 왕복운동 하는 피스톤이 구비되는 압축유닛; 상기 구동유닛의 하측에 구비되는 전방 댐퍼; 및 상기 전방 댐퍼에 결합되며, 상기 하우징 쉘의 하부로 연장되는 지지스프링이 포함되며, 상기 전방 댐퍼에는, 체결부재가 삽입되는 관통홀을 가지는 본체부; 및 상기 본체부의 양측으로부터 하방으로 연장되며, 상기 지지스프링이 결합되는 2개의 지지돌기가 포함된다.

본 발명에 따른 압축기는, 체결부재와 별도로 구비되는 유동 방지부가 압축기 본체에 삽입됨으로써 압축기 본체가 체결부재를 중심으로 회전하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 스토퍼와 압축기 본체 간의 결합이 견고해질 수 있다.

또한, 스토퍼와 유동 방지부가 일체로 형성됨으로써 별도의 체결부재에 의하여 결합되는 것에 비하여, 압축기 본체와의 상대 유동이 더욱 감소될 수 있다.

도 1는 본 발명의 실시 예에 따른 왕복동식 압축기의 사시도이다.
도 2은 도 1의 왕복동식 압축기의 분해 사시도이다.
도 3는 도 1의 왕복동식 압축기의 단면도이다.
도 4는 스토퍼의 사시도이다.
도 5는 도 4의 스토퍼의 평면도이다.
도 6은 도 4의 스토퍼의 정면도이다.
도 7은 도 2의 구동유닛에 스토퍼가 결합되기 전의 모습을 보여주는 분해도이다.
도 8 및 도 9는 도 2의 구동유닛에 스토퍼가 결합된 모습을 보여주는 도면이다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해 질 것이다. 여기서 설명되는 실시 예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 또한, 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.

도 1는 본 발명의 실시 예에 따른 왕복동식 압축기의 사시도이다.

도 1를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 왕복동식 압축기(10)는, 외관을 형성하는 하우징 쉘(100)을 포함할 수 있다.

상기 하우징 쉘(100)은 내부에 밀폐 공간을 형성하며, 이러한 밀페 공간 내에 상기 왕복동식 압축기(10)를 이루는 각종 부품들을 수용한다. 상기 하우징 쉘(100)은 금속 재질로 이루어질 수 있다.

상기 하우징 쉘(100)은, 베이스 쉘(110) 및 커버 쉘(160)을 포함할 수 있다. 상기 베이스 쉘(110) 및 커버 쉘(160)은 대략 반구 형상으로서, 내부에 수용공간이 형성된다. 상기 커버 쉘(160)은 상기 베이스 쉘(110)의 상측에서 상기 베이스 쉘(110)을 패키징하여 내부에 밀폐된 수용 공간을 형성한다.

상기 베이스 쉘(110)에는 흡입 파이프(120)와, 토출 파이프(130) 및 프로세스 파이프(140)가 구비될 수 있다.

상기 흡입 파이프(120)는 상기 하우징 쉘(100)의 내부로 냉매를 유입시키며, 상기 베이스 쉘(110)을 관통하여 장착될 수 있다. 상기 흡입 파이프(120)는 상기 베이스 쉘(110)에 별도로 장착되거나 또는 상기 베이스 쉘(110)에 일체로 형성될 수 있다.

상기 토출 파이프(130)는 상기 하우징 쉘(100) 내에서 압축된 냉매를 배출시키며, 상기 베이스 쉘(110)을 관통하여 장착된다. 상기 토출 파이프(130) 또한 상기 베이스 쉘(110)에 별도로 장착되거나 또는 상기 베이스 쉘(110)에 일체로 형성될 수 있다.

상기 프로세스 파이프(140)는 상기 하우징 쉘(100) 내부를 밀폐시킨 이후 상기 하우징 쉘(100) 내부로 냉매를 충전시키기 위한 것으로서, 상기 흡입 파이프(120) 및 토출 파이프(130)와 같이 상기 베이스 쉘(110)을 관통하여 장착될 수 있다.

상기 왕복동식 압축기(10)는, 상기 베이스 쉘(110)에 구비되는 전원부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 전원부(미도시)는 상기 하우징 쉘(100) 내부에 수용되는 각종 부품에 전원을 공급하기 위한 것으로서, 상기 베이스 쉘(110)을 관통하여 장착될 수 있다.

도 2은 도 1의 압축기의 분해 사시도이며, 도 3는 도 1의 압축기의 단면도이다.

도 2 및 도 3를 참조하면, 상기 왕복동식 압축기(10)는 상기 하우징 쉘(100) 내에 구비되며 구동력을 제공하는 구동유닛(200)을 더 포함할 수 있다.

상기 구동유닛(200)은, 상기 구동유닛(200)의 구동 중 고정되어 있는 부분에 해당하는 스테이터 코어(210) 및 상기 스테이터 코어(210) 내측에 장착되는 스테이터 코일(220)을 포함할 수 있다. 상기 스테이터 코어(210) 및 스테이터 코일(220)을 통칭하여 “스테이터” 라 이름한다.

상기 스테이터 코어(210)는 금속 재질로 이루어지며, 대략 원통 형상을 이룰 수 있다.

상기 스테이터 코일(220)은 상기 전원부(미도시)로부터 전압이 인가되면 전자기력을 발생시켜 상기 스테이터 코어(220) 및 후술할 로터(240)와 함께 전자기적 상호 작용을 수행할 수 있다.

상기 구동유닛(200)은, 상기 스테이터 코어(210)와 상기 스테이터 코일(220) 사이에 배치되는 인슐레이터(230)를 더 포함할 수 있다.

상기 인슐레이터(230)는 상기 스테이터 코어(210)와 상기 스테이터 코일(220)의 직접적인 접촉을 방지한다. 왜냐하면, 상기 스테이터 코일(220)이 상기 스테이터 코어(210)와 직접적으로 접촉될 경우, 상기 스테이터 코일(220)로부터의 전자기력 발생이 방해될 수 있기 때문이다. 이를 방지하기 위해, 상기 인슐레이터(230)는 상기 스테이터 코어(210)와 상기 스테이터 코일(220) 사이에서 양자를 서로 소정 거리 이격시킨다.

상기 구동유닛(200)은, 상기 구동유닛(200)의 구동 중 회전되는 부분에 해당하는 로터(240)를 더 포함할 수 있다. 상기 로터(240)는, 상기 스테이터 코일(220) 내측에 회전 가능하게 장착된다.

상기 로터(240)에는 마그네트가 구비될 수 있다. 이에 따라, 로터(240)는 전압 인가 시, 상기 스테이터 코어(210) 및 스테이터 코일(220)과의 전자기적 상호 작용을 통해 회전하게 된다.

상기 로터(240) 회전에 따른 회전력은 후술할 압축유닛(300)을 구동시킬 수 있는 구동력으로 작용한다. 다시 말해, 본 실시 예에서 상기 압축유닛(300)의 구동력은 상기 로터(240)의 회전력을 통해 발생될 수 있다.

상기 구동유닛(200)은, 상기 로터(240) 내에 상하 방향을 따라 관통 장착되는 회전 샤프트(250)를 더 포함할 수 있다. 상기 회전 샤프트(250)는 상기 로터(240)의 회전시 로터(240)와 함께 회전된다.

상기 회전 샤프트(250)는 베이스 샤프트(252), 회전 플레이트(254) 및 편심 샤프트(256)를 포함할 수 있다.

상기 베이스 샤프트(252)는 상기 로터(240) 내에 상하 방향(Z축 방향)으로 장착된다. 상기 베이스 샤프트(252)는 상기 로터(240)의 회전에 따라 상기 로터(240)와 함께 회전 동작하게 된다.

상기 회전 플레이트(254)는 상기 베이스 샤프트(250)의 일단부에 장착되며, 후술하는 실린더 블럭(310)의 회전 플레이트 안착부(320)에 회전 가능하게 장착된다.

상기 편심 샤프트(256)는 상기 회전 플레이트(254)의 상면으로부터 돌출되어 형성된다. 여기서, 상기 편심 샤프트(256)는 상기 베이스 샤프트(252)의 축 중심으로부터 편심되는 위치에서 돌출되어, 상기 회전 플레이트(254)의 회전시 편심 회전된다. 상기 편심 샤프트(256)에는 후술하는 커넥팅 로드(340)가 장착된다.

상기 왕복동식 압축기(10)는, 상기 하우징 쉘(100) 내에 구비되며 상기 구동유닛(200)으로부터 구동력을 전달받아 직선 왕복운동을 통해 냉매를 압축하는 압축유닛(300)을 더 포함할 수 있다.

상기 압축유닛(300)은, 상기 로터(240)의 상측에 구비되는 실린더 블럭(310)을 포함한다.

상기 실린더 블럭(310)은 상기 실린더 블럭(310)의 저부에 형성되는 회전 플레이트 안착부(320) 및 상기 실린더 블럭(310)의 전면부에 형성되는 실린더(330)를 포함할 수 있다.

상기 회전 플레이트 안착부(320)는, 상기 회전 플레이트(254)를 회전 가능하게 수용할 수 있다. 아울러, 상기 회전 플레이트 안착부(320)에는 상기 베이스 샤프트(250)가 관통될 수 있는 샤프트 개구(322)가 형성된다.

상기 실린더(330)는 개구가 형성될 수 있으며, 상기 개구를 통하여 후술할 피스톤(350)이 삽입될 수 있다.

상기 실린더(330)는 알루미늄 소재로 이루어질 수 있다. 알루미늄 소재는 알루미늄 또는 알루미늄 합금일 수 있다. 비자성체인 알루미늄 소재로 인해 상기 실린더(330)에는 상기 로터(240)에서 발생되는 자속이 전달되지 않는다. 이에 따라, 본 실시 예에서는 상기 로터(240)에서 발생되는 자속이 상기 실린더(330)에 전달되어 상기 실린더(330) 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.

상기 압축유닛(300)은, 냉매를 압축하기 위한 피스톤(350)을 더 포함할 수 있다.

상기 피스톤(350)은 상기 실린더(330) 내에 수용되어 전후 방향(X축 방향)으로 직선 왕복 운동한다. 상기 피스톤(350)의 왕복 운동에 따라, 상기 실린더(330) 내에는 상기 흡입 파이프(120)로부터 유입된 냉매가 압축되는 압축 공간(C)이 형성된다.

상기 압축 공간(C)은, 상기 실린더(330) 내부에 형성되는 공간으로서, 상기 상기 피스톤(350)과 후술할 밸브 조립체(420) 사이 간격부에 냉매가 유동되는 공간을 의미한다.

상기 피스톤(350)은 실린더(330)와 같이 알루미늄 소재로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 본 실시 예에서는 상기 실린더(330)와 마찬가지로, 상기 로터(240)에서 발생되는 자속이 상기 피스톤(350)에 전달되어 상기 피스톤(350) 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.

아울러, 상기 피스톤(350)은 상기 실린더(330)와 동일한 소재로 구성됨에 따라 상기 실린더(330)와 거의 동일한 열팽창 계수를 갖는다. 거의 동일한 열팽창 계수를 가짐에 따라, 상기 왕복동식 압축기(10) 구동시, 고온(일반적으로, 대략 100℃)의 상기 하우징 쉘(100) 내부 환경에서, 상기 피스톤(350)은 상기 실린더(330)와 거의 동일한 양만큼 열변형된다. 이에 따라, 상기 실린더(330) 내에서의 상기 피스톤(350)의 왕복 운동시, 상기 실린더(330)와의 간섭이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

상기 압축유닛(300)은, 상기 구동유닛(200)으로부터 제공된 구동력을 상기 피스톤(350)으로 전달하기 위한 커넥팅 로드(340)를 더 포함할 수 있다. 상기 커넥팅 로드(340)는 소결 합금 재질로 이루어질 수 있다.

상기 커넥팅 로드(340)의 일측은 상기 회전 샤프트(250)와 연결되어 상기 로터(240)에서 전달되는 회전 운동을 직선 왕복 운동으로 전환한다. 구체적으로, 커넥팅 로드(340)는 상기 편심 샤프트(256)의 편심 회전에 따라, 전후 방향(X축 방향)으로 직선 왕복 운동하게 된다.

상기 커넥팅 로드(340)의 타측은 상기 피스톤(350)과 연결된다. 상기 피스톤(350)은 커넥팅 로드(340)의 직선 왕복 운동에 따라 상기 실린더(330) 내에서 직선 왕복 운동하게 된다.

상기 압축유닛(300)은, 상기 피스톤(350)과 상기 커넥팅 로드(340)를 결합시키기 위한 피스톤 핀(370)을 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 피스톤 핀(370)은 상기 피스톤(350)과 상기 커넥팅 로드(340)를 상하 방향(Z축 방향)으로 관통하여 상기 피스톤(350)과 상기 커넥팅 로드(340)를 연결할 수 있다.

상기 왕복동식 압축기(10)는, 상기 커넥팅 로드(340) 상측에서 상기 편심 샤프트(256)에 결합되는 밸런스 웨이트(700)를 더 포함할 수 있다. 상기 밸런스 웨이트(700)는 상기 회전 샤프트(250) 회전시 회전 진동을 제어할 수 있다.

상기 왕복동식 압축기(10)는 상기 하우징 쉘(100) 내에 구비되며 상기 압축유닛(300)의 냉매 압축을 위한 냉매를 흡입함과 아울러 상기 압축유닛(300)으로부터 압축된 냉매를 토출하는 흡토출유닛(400)을 더 포함할 수 있다.

상기 흡토출유닛(400)은 도시된 것과 같이 상기 압축유닛(300)의 전방에 구비될 수 있다.

여기서, 전방 또는 전면부라 함은, 상기 압축유닛(300)으로부터 상기 흡토출유닛(400)을 향하는 방향을 의미하고, 후방 또는 후면부라 함은 그 반대 방향을 의미한다. 또한, 전방이라 함은 X축의 양의 방향을 의미하고, 후방이라 함은 X축의 음의 방향을 의미할 수 있다. 이러한 방향의 규정은, 명세서 전반에 동일하게 적용된다.

상기 흡토출유닛(400)은, 머플러 조립체(410)를 포함할 수 있다.

상기 머플러 조립체(410)는 상기 흡입 파이프(120)로부터 흡입된 냉매를 상기 실린더(330)내부로 전달하고, 또한, 상기 실린더(330)의 압축 공간(C)에서 압축된 냉매를 상기 토출 파이프(130)로 전달한다. 이를 위해, 상기 머플러 조립체(410)에는 상기 흡입 파이프(120)로부터 흡입된 냉매를 수용하는 흡입 공간(S) 및 상기 실린더(330)의 압축 공간(C)에서 압축된 냉매를 수용하는 토출 공간(D)이 마련된다.

상기 흡토출유닛(400)은, 상기 실린더(330)와 상기 머플러 조립체(410) 사이에 배치되는 밸브 조립체(420)를 더 포함할 수 있다.

상기 밸브 조립체(420)는 흡입 공간(S)의 냉매를 실린더(330) 내부로 안내하거나 또는 실린더(330) 내에서 압축된 냉매를 토출 공간(D)으로 안내한다. 이를 위해, 밸브 조립체(420)의 전면에는 압축 공간(C)에서 압축된 냉매를 토출 공간(D)으로 내보내기 위해 개폐 가능하게 장착되는 토출 밸브(422)가 마련되며, 밸브 조립체(420)의 후면에는 흡입 공간(S)의 냉매를 실린더(330)의 압축 공간(C)으로 내보내기 위해 개폐 가능하게 장착되는 흡입 밸브(426)가 마련된다. 즉, 밸브 조립체(420)의 전면에는 토출 밸브(422)가 구비되며, 밸브 조립체(420)의 후면에는 흡입 밸브(426)가 구비된다.

토출 밸브(422)와 흡입 밸브(426)의 개폐를 살펴 보면, 실린더(330) 내의 압축 공간(C)에서 압축된 냉매의 토출시, 토출 밸브(422)는 개구되고 흡입 밸브(426)는 폐쇄된다. 이에 따라, 실린더(330) 내에서 압축된 냉매는 흡입 공간(S)으로 유입되지 않고 토출 공간(D)으로 유입될 수 있다. 반대로, 실린더(330) 내로 흡입 공간(S)으로 유입된 냉매의 흡입시, 토출 밸브(422)는 폐쇄되고 흡입 밸브(426)는 개구된다. 이에 따라, 흡입 공간(S)의 냉매는 토출 공간(D)으로 유입되지 않고 실린더(330) 내로 유입될 수 있다.

상기 흡토출유닛(400)은, 상기 머플러 조립체(410)의 일측에 구비되는 토출 호스(430)를 더 포함할 수 있다.

상기 토출 호스(430)는 상기 토출 공간(D)에 수용된 압축된 냉매를 상기 토출 파이프(130)로 전달하는 중간 통로 역할을 할 수 있다. 상기 토출 호스(430)의 일단부는 상기 토출 공간(D)에 연통되도록 상기 머플러 조립체(410)에 장착되며, 상기 토출 호스(430)의 타단부는 상기 토출 파이프(130)에 연통되게 장착된다.

상기 흡토출유닛(400)은, 상기 머플러 조립체(410)와 상기 밸브 조립체(420)의 사이에 장착되는 제 1 개스킷(440) 및 상기 밸브 조립체(420)와 상기 실린더(330) 사이에 장착되는 제 2 개스킷(450)을 포함할 수 있다. 상기 개스킷(440, 450)은 냉매 누설을 방지하는 기능을 갖는다.

상기 흡토출유닛(400)은, 상기 머플러 조립체(410)의 전면부에 장착되는 클램프(470)를 더 포함할 수 있다.

상기 클램프(470)는 상기 밸브 조립체(420), 제 1 개스킷(440), 제 2 개스킷(450) 및 머플러 조립체(410)를 상기 실린더 블록(310)에 고정한다. 상기 클램프(470)는 대략 삼발이 형상으로 이루어지며, 스크류부재 등의 체결 수단을 통해 상기 실린더(330)에 장착될 수 있다.

상기 구동유닛(200)과 상기 압축유닛(300) 및 상기 흡토출유닛(400)을 통칭하여 “압축기 본체(1000)”라 이름할 수 있다. 상기 압축기 본체(1000)는 상기 하우징 쉘(100) 내부에 구비되는 부분을 지칭한다. 구체적으로, 상기 압축기 본체(1000)는 상기 하우징 쉘(100) 내부로 흡입한 냉매를 상기 피스톤(350)의 직선 왕복 운동을 통해 압축하여 상기 하우징 쉘(100) 외부로 토출하는 부분을 지칭한다.

상기 왕복동식 압축기(10)는, 상기 압축기 본체(1000)에 장착되며 왕복동식 압축기(10) 구동시 발생되는 내부 구조물들의 진동 등을 완충시키는 전방 댐퍼(500), 후방 댐퍼(550) 및 하측 댐퍼(600, 800)를 포함할 수 있다.

상기 전방 댐퍼(500)는 상기 흡토출유닛(400)의 진동을 완충시키며, 머플러 조립체(410)의 전방 상측에 장착된다. 이러한 전방 댐퍼(500)는 고무 재질로 이루어질 수 있다.

상기 후방 댐퍼(550)는 상기 압축유닛(300)의 진동을 완충시키며, 상기 실린더 블럭(310)의 후방 상측에 장착된다. 상기 후방 댐퍼(550), 또한, 상기 전방 댐퍼(550)와 같이 고무 재질로 이루어질 수 있다.

상기 하측 댐퍼(600, 800)는 상기 구동유닛(200)의 진동을 완충시키며, 복수 개로 구비될 수 있다. 상기 하측 댐퍼들(600, 800)는 하측 전방 댐퍼(600) 및 하측 후방 댐퍼들(800)을 포함할 수 있다.

상기 하측 전방 댐퍼(600)는 상기 구동유닛(200)의 전방측 진동을 완충시키며, 상기 스테이터 코어(210)의 전방 하측에 장착될 수 있다. 상기 하측 후방 댐퍼(800)는 상기 구동유닛(200)의 후방측 진동을 완충시키며, 상기 스테이터 코어(210)의 후방 하측에 장착될 수 있다.

이하, 상기 하측 전방 댐퍼(600)에 대해 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 상기 하측 전방 댐퍼(600)를 “스토퍼”라 이름할 수 있다.

이하, 스토퍼에 대해 상세히 설명한다.

도 4는 스토퍼의 사시도이며, 도 5는 도 4의 스토퍼의 평면도이며, 도 6은 도 4의 스토퍼의 정면도이며, 도 7 은 도 2의 구동유닛에 스토퍼가 결합되기 전의 모습을 보여주는 분해도이며, 도 8 및 도 9는 도 2의 구동유닛에 스토퍼가 결합된 모습을 보여주는 도면이다.

도 4 내지 도 9을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 스토퍼(600)는 본체부(611)를 포함한다. 상기 본체부(611)는 얇은 판재로 이루어질 수 있다.

상기 본체부(611)에는 후술할 체결부재(670)가 삽입되는 관통홀(612)이 형성될 수 있다. 상기 체결부재(670)는 상기 스토퍼(600)와 상기 스테이터 코어(210)를 결합하는 역할을 수행할 수 있다.

상기 스토퍼(600)는 상기 관통홀(612)의 가장자리를 보강하기 위한 체결보스(614)를 더 포함할 수 있다. 상기 체결보스(614)는 상기 본체부(611)의 저면에서 하방으로 돌출 형성될 수 있다. 상기 체결보스(614)의 단면부에는 상기 체결부재(670)의 일측이 안착될 수 있다.

상기 스토퍼(600)는 상기 스토퍼(600)를 상기 스테이터 코어(210)에 견고히 고정하기 위한 유동 방지부(620, 640)를 더 포함할 수 있다. 상기 유동 방지부(620, 640)는 상기 본체부(611)에서 돌출 형성되어 상기 스테이터 코어(210)에 삽입될 수 있다.

한편, 상기 유동 방지부(620, 640)가 상기 스테이터 코어(210)에 삽입되는 부분을 "결합부"라 이름할 수 있다. 이에 따라, 상기 스토퍼(600)는 상기 결합부에 체결된다. 상기 결합부는 상기 스테이터 코어(210)에서 전방으로 돌출되는 부분을 의미할 수 있다. 상기 결합부에는 상기 체결부재(670)가 관통된다. 상기 스토퍼(600)가 결합되는 결합부가 상기 스테이터 코어(210)의 전방으로 돌출되는 것은 상기 압축기 본체(1000)의 무게중심이 전방으로 치우치기 때문에 균형을 맞추기 위함이다.

상기 유동 방지부(620, 640)는 상기 본체부(611)의 일측에서 상기 압축기 본체(1000)를 향하여 돌출 형성되는 제 1 돌기부(620) 및 상기 본체부(611)의 타측에서 돌출 형성되는 제 2 돌기부(640)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 돌기부(620) 및 상기 제 2 돌기부(640)는 상기 관통홀(612)을 사이에 두고 서로 나란하게 배치될 수 있다.

상기 제 1 돌기부(620) 및 상기 제 2 돌기부(640)는 각각 상기 스테이터 코어(210)에 삽입 가능한 크기로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제 1 돌기부(620) 및 상기 제 2 돌기부(640)는 동일한 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 제 1 돌기부(620)에는 상기 제 1 돌기부(620)가 후술할 제 1 삽입홀(212)에서 이탈되는 것을 방지하기 위한 한 쌍의 가압부(623, 625)가 구비될 수 있다. 또한, 상기 제 2 돌기부(640)에도 한 쌍의 가압부(643, 645)가 구비될 수 있다.

상기 스토퍼(600)는 상기 본체부(611)를 보강하기 위한 다수의 리브(613, 615, 617)를 더 포함할 수 있다. 상기 다수의 리브(613, 615, 617)는 상기 본체부(611)에서 돌출 형성될 수 있다.

상기 다수의 리브(613, 615, 617)는 상기 제 1 돌기부(620) 및 상기 제 2 돌기부(640)를 둘러싸는 제 1 리브(613)와, 상기 제 1 리브(613)의 일측과 연결되는 제 2 리브(615) 및 상기 제 1 리브(613)의 타측과 연결되는 제 3 리브(617)를 포함할 수 있다.

상기 스토퍼(600)는 후술할 지지 스프링(680, 690)에 끼워지는 다수의 지지 돌기(630, 650)를 더 포함할 수 있다. 상기 다수의 지지 돌기(630, 650)는 상기 본체부(611)의 양 단부의 저면에서 하방으로 돌출 형성될 수 있다. 상기 다수의 지지 돌기(630, 650)는 상기 본체부(611)의 저면 일측에 배치되는 제 1 지지 돌기(630) 및 상기 본체부(611)의 저면 타측에 배치되는 제 2 지지 돌기(650)를 포함할 수 있다.

상기 본체부(611)는 도시된 것과 같이 양 단부가 전방을 향하여 굽어지는 형태로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 다수의 지지 돌기(630, 650)는 상기 유동 방지부(620, 640)보다 전방으로 배치될 수 있다. 동시에, 상기 다수의 지지 돌기(630, 650)는 상기 스테이터 코어(210)로부터 외측으로 이격되어 배치될 수 있다. 이와 같이 상기 다수의 지지 돌기(630, 650)가 전방으로 배치된 것은, 위에서 언급한 것과 같이 상기 압축기 본체(1000)의 무게중심이 전방으로 치우치기 때문에 지지점을 전방으로 이동시키기 위함이다.

상기 스토퍼(600)는 상기 지지 스프링(680, 690)의 이탈을 방지하는 다수의 이탈 방지부(616, 618)를 더 포함할 수 있다. 상기 다수의 이탈 방지부(616, 618)는 상기 본체부(611)의 저면에 구비될 수 있다. 또한, 상기 다수의 이탈 방지부(616, 618)는 상기 제 1 및 제 2 지지 돌기(630, 650)를 각각 둘러싸는 형태로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 지지 돌기(630, 650)에 지지 스프링(680, 690)이 삽입되면, 각각의 이탈 방지부(616, 618)가 상기 지지 스프링(680, 690)을 둘러싸게 된다.

이하, 상기 스토퍼(600)와 상기 베이스 쉘(110) 및 스테이터 코어(210) 의 결합구조에 대해 상세히 설명한다.

상기 스토퍼(600)는 상기 베이스 쉘(110) 및 스테이터 코어(210) 사이에 장착될 수 있다. 구체적으로, 상기 스토퍼(600)의 상측은 상기 체결부재(670)와 상기 제 1 및 제 2 돌기부(620, 640)에 의하여 상기 스테이터 코어(210)와 결합할 수 있다. 또한, 상기 스토퍼(600)의 하측은 상기 제 1 및 제 2 지지 돌기(630, 650)가 지지 스프링(680, 690)에 끼워짐으로써 상기 베이스 쉘(110)과 결합할 수 있다.

상기 베이스 쉘(110)에는 상기 지지 스프링(680, 690)이 각각 삽입되는 고정돌기(108, 109)가 구비될 수 있다. 상기 고정돌기(108, 109)는 상기 베이스 쉘(110)의 내주면에 장착될 수 있다. 또한, 상기 고정돌기(108, 109)는 상기 베이스 쉘(110)에 일체로 형성될 수 있다.

상기 체결부재(670)는 상기 스테이터 코어(210)에 형성되는 체결홀(213) 및 상기 관통홀(612)을 관통하여 상기 스토퍼(600)를 상기 스테이터 코어(210)에 장착시킨다. 이때, 상기 체결부재(670)의 상단부(671)는 상기 스테이터 코어(210)의 상면에 고정되고, 상기 체결부재(670)의 하단부(672)는 상기 체결보스(614)와 결합할 수 있다. 상기 체결부재(670)는 도시된 것과 같이 원통 형상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 설계에 따라 적절히 변경될 수 있다.

상기 스테이터 코어(210)에는 상기 제 1 돌기부(620) 및 상기 제 2 돌기부(640)가 삽입되는 다수의 삽입홀(212, 214)이 구비될 수 있다. 상기 다수의 삽입홀(212, 214)은 상기 제 1 돌기부(620)가 삽입되는 제 1 삽입홀(212) 및 제 2 돌기부(640)가 삽입되는 제 2 삽입홀(214)이 형성될 수 있다. 상기 제 1 삽입홀(212) 및 상기 제 2 삽입홀(214)은 상기 체결홀(217)을 사이에 두고 서로 나란하게 형성될 수 있다.

상기 제 1 및 제 2 돌기부(620, 640)가 각각 제 1 및 제 2 삽입홀(214)에 삽입되면, 상기 다수의 가압부(623, 625, 643, 645)는 각각 제 1 삽입홀(212) 또는 제 2 삽입홀(214)의 내주면을 가압할 수 있다. 이에 따라, 별도의 결합부재 없이도 상기 제 1 및 제 2 돌기부(620, 640)와 상기 제 1 및 제 2 삽입홀(212, 214) 간의 결합을 견고히 할 수 있다. 즉, 상기 제 1 및 제 2 돌기부(620, 640)가 상기 제 1 및 제 2 삽입홀(212, 214)에 각각 삽입됨으로써 상기 스토퍼(600)가 상기 스테이터 코어(210)에 결합된다. 그 다음으로, 상기 체결부재(670)가 상기 체결홀(213) 및 상기 관통홀(612)을 차례로 관통함으로써 상기 스토퍼(600)와 상기 스테이터 코어(210) 사이의 결합력이 강화된다.

상기 스토퍼(600)와 상기 스테이터 코어(210)가 상기 체결부재(670) 만으로 결합하는 경우, 상기 스테이터 코어(210)는 상기 체결부재(670)를 중심으로 회전될 수 있다. 이 경우, 상기 스토퍼(600)와 상기 스테이터 코어(210) 사이의 결합이 불안정하여 상기 압축기 본체(1000)에서 발생하는 진동을 완충하기 어려워진다.

다만, 본 발명과 같이 상기 제 1 및 제 2 돌기부(620, 640)가 상기 체결부재(670)를 사이에 두고 상기 스테이터 코어(210)에 추가적으로 삽입됨으로써 상기 스테이터 코어(210)가 상기 체결부재(670)를 중심으로 회전하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 체결부재(670) 만으로 결합하는 것에 비하여 상기 스토퍼(600)와 상기 스테이터 코어(210) 간의 결합이 보다 더 견고해질 수 있다.

또한, 상기 제 1 및 제 2 돌기부(620, 640)가 상기 스토퍼(600)에 일체로 형성됨으로써 상기 스토퍼(600)와 상기 스테이터 코어(210) 간의 상대 유동이 더욱 감소하는 효과가 있다.

다른 실시예를 제안한다.

앞선 실시 예에서는 상기 스토퍼(600)가 상기 스테이터 코어(210)에 장착 되는 경우를 중심으로 설명하였다. 다만, 상기 스토퍼(600)는 상기 압축기 본체(1000)에서 발생하는 진동을 완충하기 위한 것이므로, 상기 스토퍼(600)의 장착 위치가 상기 스테이터 코어(210)에 제한되지 않는다.

예를 들어, 상기 스토퍼(600)는 상기 구동유닛(200), 상기 압축유닛(300) 또는 상기 흡토출유닛(400)의 일측에 장착될 수 있다. 즉 상기 스토퍼(600)는 상기 압축기 본체(1000)에서 발생하는 진동을 완충하기 위한 것이므로, 상기 압축기 본체(1000)의 어느 위치에도 장착될 수 있다.

이처럼, 본 실시 예에 따른 상기 압축기(10)는 상기 유동 방지부(620, 640)를 상기 압축기 본체(1000)에 삽입함으로써 상기 스토퍼(600)를 상기 압축기 본체(1000)에 견고히 고정할 수 있다. 이에 따라, 본 실시 예에 따른 상기 압축기(10)는 구동 시 발생하는 진동을 효과적으로 완충할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.

10: 압축기
100: 하우징 쉘
200: 구동유닛
300: 압축유닛
400: 흡토출유닛

Claims (14)

1. 원통 형상의 스테이터 코어를 포함하는 스테이터;
   상기 스테이터와 대면하여 회전하는 로터;
   상기 로터에 결합되어 회전하고, 축방향을 따라 연장되는 샤프트;
   상기 샤프트의 회전에 의해 왕복 운동하는 피스톤 및 상기 피스톤이 삽입되며 압축실을 형성하는 실린더를 포함하는 압축유닛;
   상기 스테이터 코어를 지지하는 복수의 지지스프링; 및
   상기 스테이터 코어의 외주 하측과 상기 복수의 지지스프링 사이에 구비되는 하측댐퍼를 포함하고,
   상기 하측댐퍼는
   관통홀을 갖는 중심부 및 상기 중심부로부터 양 방향으로 연장되는 바아 형상을 갖는 양측부를 포함하는 본체부; 및
   상기 본체부의 양측부으로부터 하방으로 연장되며, 상기 복수의 지지스프링을 지지하는 복수의 지지돌기를 포함하고,
   상기 본체부의 양측부는, 상기 복수의 지지돌기가 상기 샤프트의 중심으로부터 외주 방향으로 이격될 수 있도록 상기 스테이터 코어의 외주면으로부터 멀어지는 방향으로 굽어지는 형상을 가지는 왕복동식 압축기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 스테이터 코어는 상기 스테이터 코어의 외주면으로부터 반경방향으로 돌출되는 결합부를 포함하고,
   상기 하측댐퍼는 상기 결합부의 하측에 위치하는 왕복동식 압축기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 스테이터 코어의 결합부는 체결홀을 포함하고,
   상기 체결홀과 상기 하측댐퍼의 관통홀은 체결부재에 의해 체결되는 왕복동식 압축기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 하측댐퍼는,
   상기 본체부의 상면으로부터 상방으로 돌출하는 보강리브를 더 포함하는 왕복동식 압축기.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 보강리브는 상기 관통홀의 적어도 일부를 둘러싸는 형상을 가지는 제 1리브를 포함하는 왕복동식 압축기.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제 1리브는 상기 관통홀의 전방부 및 양 측방부를 둘러싸도록 절곡된 형상을 가지는 왕복동식 압축기.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 보강리브는 상기 양측부를 따라 연장되는 제 2리브 및 제 3리브를 포함하는 왕복동식 압축기.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 제 2리브 및 상기 제 3리브는 상기 제 1리브의 양측으로부터 상기 양측부의 끝단부까지 연장되는 왕복동식 압축기.
9. 제 2 항에 있어서,
   상기 하측댐퍼는,
   상기 본체부의 중앙부로부터 상방으로 연장되며, 상기 스테이터 코어의 결합부에 결합되는 유동 방지부를 더 포함하는 왕복동식 압축기.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 본체부의 양측부는 상기 스테이터 코어로부터 멀어지는 방향으로 절곡되어, 상기 복수의 지지돌기는 상기 유동 방지부보다 상기 스테이터 코어로부터 멀게 배치되는 왕복동식 압축기.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 유동 방지부는 상기 관통홀의 양측에 배치되는 제 1,2 돌기부를 포함하는 왕복동식 압축기.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1,2 돌기부 중 적어도 하나는, 서로 이격된 한 쌍의 가압부를 포함하는 왕복동식 압축기.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체부는,
    상기 본체부의 저면으로부터 하방으로 연장되며, 상기 지지 스프링의 적어도 일부분을 둘러싸는 이탈 방지부를 더 포함하는 왕복동식 압축기.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 지지 돌기와 상기 지지 스프링은 상하로 정렬되고,
    상기 이탈 방지부는 상기 지지 돌기와 상기 지지 스프링의 외측을 둘러싸도록 원주 방향으로 형성되는 왕복동식 압축기.

Images