KR19980053178A

KR19980053178A - 압축기 실린더의 조립변형 방지구조

Info

Publication number: KR19980053178A
Application number: KR1019960072240A
Authority: KR
Inventors: 김소현
Original assignee: 배순훈; 대우전자 주식회사
Priority date: 1996-12-26
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 1998-09-25
Also published as: KR100217060B1

Abstract

본 발명은 밀폐케이스 내부에 냉매를 흡입하고 토출하는 수단을 지니는 냉장고용 압축기 실린더의 조립변형 방지구조에 관한 것이다.

본 발명은 실린더, 피스톤(14) 등으로 구성되는 고압발생부가 프레임(17) 상에 볼트(19)로 체결되는 압축기에 있어서:상기 실린더(23)는 프레임(17)과 접촉되는 바닥면에서 상기 볼트(19) 사이의 중간 지점에 피스톤공(23a)과 동심인 수평곡률면(R1)과, 상기 수평곡률면(R1)에 연장되는 수직곡률면(R2)으로 이루어지는 요홈(23b)이 형성된다.

이에 따라, 본 발명은 냉장고의 밀폐형 압축기에서 냉매를 압축하는 실린더가 조립중 내경의 변형을 일으키는 것을 흡수함으로써, 냉동능력 저하, 전력소모 증가, 소음 증가 등을 방지하는 효과가 있다.

Description

압축기 실린더의 조립변형 방지구조

본 발명은 압축기(compressor)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 밀폐케이스 내부에 냉매를 흡입하고 토출하는 수단을 지니는 냉장고의 밀폐형 압축기에서 냉매를 압축하는 고압발생부를 구성하는 실린더가 조립중 변형되는 것을 방지하기 위한 압축기 실린더의 조립변형 방지구조에 관한 것이다.

냉장고에 있어서 압축기는 통상적으로 전기적 에너지에 의한 회전력을 왕복운동의 기계적 에너지로 변환하는 수단으로서, 비등점이 낮은 냉매가 압축기를 거치면서 고압의 상태로 된다. 다시 고압의 냉매는 응축기에서 냉각되어 액체 상태가 되고, 이러한 액체 상태의 냉매가 냉각기에서 기체화되면 하나의 냉동 사이클이 완료된다.

도 1을 이용하여 설명하면 압축기(10)는 밀폐케이스(11) 외부에 냉매의 흡입파이프(도시 생략) 및 배출파이프(도시 생략)가 접합되고 내부에 고압발생부 및 모터부가 장착된 구조이다.

고압발생부는 실린더(13)·피스톤(14)·밸브(15) 등으로 대별할 수 있으며, 모터부(18)는 스테이터 및 로터로 대별할 수 있는데, 고압발생부는 하부에 설치되는 모터부(18)와 샤프트(12)로 연결된다.

이러한 실린더(13)·피스톤(14)·밸브(15)·토출머플러(16) 등은 일체의 조립체로 형성되고 프레임(17) 상에 지지된다. 프레임(17)은 또한 로터가 장착된 샤프트(12)를 회전가능하게 지지하며 슬라이딩 베어링의 역할도 수행하는 부싱부(17a)를 지닌다.

작동을 보면, 모터에 의해 회전되는 샤프트(12)가 그 상단의 편심부(12a)에서 편심운동을 유도하고, 편심운동은 다시 커넥팅로드를 통하여 실린더(13) 내의 피스톤(14)을 왕복운동시키고, 밸브(15)는 이때 형성되는 양면의 압력차에 의해 피동적으로 개폐되어 냉매를 일 방향으로 이동시킨다.

이에 따라 흡입파이프를 통해 들어온 냉매는 밀폐케이스(11) 내부에 충전된 후 흡입머플러를 통하여 실린더(13)로 유입되고, 실린더(13)에서 압축된 냉매는 토출머플러(16)를 지나고 배출파이프를 통해 응축기(도시 생략)로 보내진다.

한편, 압축기(10)에서 기계적 마찰손실은 압축기 효율과 밀접적인 관계에 있으므로 샤프트(12), 실린더(13) 등의 미끄럼 접촉부에 적절한 윤활을 요하는 바, 종래의 압축기(10)에는 샤프트(12)의 외주면 및 내부에 기름홈을 형성하여 일종의 나사펌프 작용을 유발시켜 급유하는 나사급유 방식이 적용된다.

이러한 구성을 지니는 압축기에서 상기 실린더(13)는 프레임(17) 상에 볼트(19)(도 2)로 고정하는데, 볼트(19)에 적절한 토르크(예컨대 130∼180kgcm)를 가하는 과정에서 변위가 발생한다. 변위의 발생은 실린더(13)에서 전체적으로 발생하지만 특히 피스톤(14)이 장착되는 관통공에서의 변위는 그 내경의 진원도, 원통도 등을 후발적으로 불량하게 한다.

이에 따라 피스톤(14)의 미끄럼운동 저항력이 증가하면 모터부(18)에서의 동력소모가 증가되는 것은 물론 샤프트(12)의 상부에서 비산되는 기름에 의한 윤활막이 실린더(13)의 내면에 구성되지 않아 피스톤(14)이 소착될 우려가 있다.

따라서, 본 발명은 밀폐케이스 내부에 냉매를 흡입하고 토출하는 수단을 지니는 냉장고의 밀폐형 압축기에서 냉매를 압축하는 실린더가 조립중 내경의 변형을 일으키는 것을 방지하기 위한 압축기 실린더의 조립변형 방지구조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 밀폐형 압축기의 내부를 개략적으로 나타내는 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 실린더를 부분 상세와 함께 나타내는 구성도,

도 3은 도 2의 변형예를 부분 상세와 함께 나타내는 구성도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10:압축기11:밀폐케이스

12:샤프트12a:편심부

13:실린더(종래)14:피스톤

15:밸브16:토출머플러

17:프레임17a:부싱부

18:모터부19:볼트

23:실린더(본 발명)23a:피스톤공

23b,23c:요홈R1:수평곡률면

R2:수직곡률면N:노치부

이러한 목적을 달성하기 위해 본 말명은 실린더, 피스톤(14) 등으로 구성되는 고압발생부가 프레임(17) 상에 볼트(19)로 체결되는 압축기에 있어서:상기 실린더(23)는 프레임(17)과 접촉되는 바닥면에서 상기 볼트(19) 사이의 중간 지점에 피스톤공(23a)과 동심인 수평곡률면(R1)과, 상기 수직곡률면(R1)에 연장되는 수직곡률면(R2)으로 이루어지는 요홈(23b)이 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기 실린더의 조립변형 방지구조를 제공한다.

이때, 상기 요홈(23b)의 수평곡률면(R1) 및 수직곡률면(R2)은 둔각으로 교차된다.

한편, 상기 실린더(13)는 수직곡률면(R2)을 지니는 요홈(23b) 대신 곡률을 지니지 않는 상태로 수평곡률면(R1)과 예각으로 교차되는 노치부(N)를 지니는 요홈(23c)을 형성하는 것도 가능하다.

[실시예]

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술한다.

도 2는 본 발명에 따른 실린더를 부분 상세와 함께 나타내는 구성도가 도시된다.

본 발명은 실린더, 피스톤(14) 등으로 구성되는 고압발생부가 프레임(17) 상에 볼트(19)로 체결되는 압축기에 적용하는 바, 특히 실린더(13)의 구조만 개선하고 조립공정을 그대로 유지하는 것을 특징으로 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면 전술한 비산급유 방식은 고속으로 왕복직선운동하는 피스톤(14)과, 샤프트(12)의 편심운동에 의해 양측면으로 집중하중을 받는 실린더(23)에 냉동유에 의한 유막을 안정적으로 형성하지 못한다.

더구나 실린더(23)의 피스톤공(23a)이 조립과정에서 변형되면 건마찰이 심화되어 실린더(23) 및 피스톤(14)의 마모가 증가되고 압축기(10)의 압축 성능을 저하시키는 것은 물론 사용중 진동과 소음을 증가시킨다.

이때, 본 발명에 따르며 상기 실린더(23)는 프레임(17)과 접촉되는 바닥면에서 상기 볼트(19) 사이의 중간 지점에 피스톤공(23a)과 동심인 수평곡률면(R1)과, 상기 수평곡률면(R1)에 연장되는 수직곡률면(R2)으로 이루어지는 요홈(23b)이 형성된다.

실린더(23)에 볼트(19)를 체결하는 과정에서 볼트(19)에 가해지는 토르크는 실린더(23)의 체결부(도시 생략)에 압축력을 유발하는 동시에 볼트(19) 자체에는 인장력을 형성한다. 실린더(23)의 체결부가 압축되면 응력의 전달로 금속 조직내의 결정이 탄성변형되는 변위가 발생하는데, 이러한 변위는 동일한 조직내의 다른 부분을 변형시키는 주요인으로 된다.

상기 요홈(23b)은 이러한 변위가 일어나기 쉬운 부분에 위치하여 응력의 집중을 분산시키는 바, 그 수평곡률면(R1) 부분에서 피스톤공(23a)의 외주면이 일정한 두께를 니지므로 볼트(19) 체결에 따른 변위가 균일하게 발생되어 피스톤공(23a)의 변형이 완화된다.

요홈(23b)은 자체적으로 변형되어 타부분의 변형을 흡수하는 기능을 수행하지만 자체의 변형으로 균열이 발생하지 않도록 세 부분의 곡률면(R1)(R2)이 둔각으로 교차되어 완만하게 이루어지도록 한다. 필요에 따라 세 부분의 곡률면(R1)(R2)이 교차되는 지점에 노치가 형성되지 않도록 곡률면을 형성한다.

볼트(19)에 적절한 조임 토르크를 가하여 실린더(13)를 프레임(17)에 장착한 후에 피스톤공(23a)의 진원도, 원통도를 다시 측정한다. 진원도, 원통도는 원형단면적을 지니는 부품의 운동성을 판단할 수 있는 형상공차로서 그 설계치와의 차이가 심하지 않은 경우에는 이 방법을 이용하여 피스톤공(23a)의 변형을 용이하게 개선할 수 있다.

도 3은 도 2의 변형예를 부분 상세와 함께 나타내는 구성도가 도시된다.

상기 실린더(13)는 수직곡률면(R2)을 지니는 요홈(23b) 대신 곡률을 지니지 않는 상태로 수평곡률면(R1)과 예각으로 교차되는 노치부(N)를 지니는 요홈(23c)을 형성하는 것도 가능하다.

일반적으로 노치부(N)는 응력 집중이 용이하게 발생하므로 피스톤공(23a)의 진원도, 원통도 불량이 심한 경우에는 이 방법으로 개선한다. 노치부(N)를 지니는 요홈(23c)도 전술한 요홈(23b)처럼 자체적으로 변형되어 타부분의 변형을 흡수하는 기능을 수행한다.

그러나 이러한 노치부(N)는 볼트(19)의 조임 토르크가 과도한 경우 미세균열을 초래하고, 피스톤(14)의 왕복운동에 의한 실린더(13) 내부압력의 변화로 미세균열부가 피로파괴 현상을 나타낼 수도 있으므로 극히 제한적인 경우에 사용하는 것이 바람직하다.

상기 요홈(23b)(23c)의 높이 및 폭은 피스톤공(23a)의 크기에 비례하여 커지도록 하나 각각 3mm 및 10mm 내외로 한다. 요홈(23b)(23c)의 위치는 양측의 볼트(19) 사이에서 중간지점으로 잡아 볼트(19)의 조임 토르크에 의한 불균형적인 변형이 발생하지 않도록 한다.

이와 같이 하여 본 발명의 요홈(23b)(23c)이 형성되는 실린더(13)는 피스톤공(23a)의 진원도, 원통도가 가공 당시의 상태를 유지하므로 면압이 집중되지 않고 분산되어 미끄럼운동부의 윤활성이 개선된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 압축기 실린더의 조립변형 방지구조는 밀폐케이스 내부에 냉매를 흡입하고 토출하는 수단을 지니는 냉장고의 밀폐형 압축기에서 냉매를 압축하는 실린더가 조립중 내경의 변형을 일으키는 것을 방지하는 효과가 있다.

이에 따라, 압축기의 압축 성능을 저하를 방지하여 냉동능력을 향상하고 전력소모를 줄인다.

또, 냉장고를 사용하는 과정에서 압축기가 작동되는 동안 진동과 소음이 증가되는 것도 방지할 수 있다.

본 발명은 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.

Claims

실린더, 피스톤(14) 등으로 구성되는 고압발생부가 프레임(17) 상에 볼트(19)로 체결되는 압축기에 있어서:

상기 실린더(23)는 프레임(17)과 접촉되는 바닥면에서 상기 볼트(19) 사이의 중간 지점에 피스톤공(23a)과 동심인 수평곡률면(R1)과, 상기 수평곡률면(R1)에 연장되는 수직곡률면(R2)으로 이루어지는 요홈(23b)이 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기 실린더의 조립변형 방지구조.
제1항에 있어서, 상기 요홈(23b)의 수평곡률면(R1) 및 수직곡률면(R2)은 둔각으로 교차되는 것을 특징으로 하는 압축기 실린더의 조립변형 방지구조.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 실린더(13)는 수직곡률면(R2)을 지니는 요홈(23b) 대신 곡률을 지니지 않는 상태로 수평곡률면(R1)과 예각으로 교차되는 노치부(N)를 지니는 요홈(23c)을 형성하는 것을 특징으로 하는 압축기 실린더의 조립변형 방지구조.