KR20000013439U - 밀폐형 압축기의 피스톤 중심거리 조절구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 밀폐형 압축기의 구동부(모터부)로 부터 동력을 전달받아 회전하는 샤프트와, 상기 샤프트에 의해 실린더 내에서 직선 왕복운동을 하는 피스톤 사이의 중심거리를 용이하게 조절하여 압축기의 사양에 따른 편심량의 차이를 손쉽게 관리할수 있도록 한 밀폐형 압축기의 피스톤 중심거리 조절구조에 관한 것이다.

본 고안은 피스톤로드의 길이를 일정하게 형성하여 그 양단에 각각 볼과 링을 부착하고, 상기 링의 구멍 위치를 편심량의 차이에 맞게 가변시켜서 된 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안은 피스톤로드의 길이를 변화시키지 않으므로 피스톤로드를 한가지로 통일할수 있어 부품수의 절감으로 제조원가를 떨어뜨릴수 있으며, 압축기의 기종에 따른 편심량의 차이를 손쉽게 조절하여 제품의 신뢰성 향상에도 기여할수 있다.

Description

밀폐형 압축기의 피스톤 중심거리 조절구조

본 고안은 냉장고 등에 설치되어 밀폐된 케이스 내에서 흡입된 냉매가스를 압축 및 토출시켜 주는 밀폐형 압축기에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 구동부(모터부)로 부터 동력을 전달받아 회전하는 샤프트와, 상기 샤프트에 의해 실린더 내에서 직선 왕복운동을 하는 피스톤 사이의 중심거리를 용이하게 조절하여 압축기의 사양에 따른 편심량의 차이를 손쉽게 관리할수 있도록 한 밀폐형 압축기의 피스톤 중심거리 조절구조에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 기계적인 에너지를 압축성 유체의 압축에너지로 변환시켜 주는 기기로서, 그 종류로는 왕복압축기, 회전압축기, 터보압축기 등이 있다.

왕복압축기는 피스톤의 왕복운동을 통해서 냉매가스를 압축시켜 주고, 회전압축기는 실린더 내의 회전자를 회전시켜 냉매가스를 압축하며, 터보압축기는 임펠러의 원심력을 이용하여 속도에너지를 압력에너지로 변환시켜 냉매가스를 압축시켜 준다.

이러한 압축기는 증발기로 부터 유입된 저압의 냉매가스를 압축하여 응축압력 까지 높여주는 역할을 한다.

그리고, 압축기로 부터 토출된 냉매가스는 응축기, 팽창밸브, 증발기 등을 순환하면서 냉매가스의 증발잠열을 이용하여 증발기 주위의 열을 빼앗는 냉각작용을 하게 된다.

즉, 압축기가 냉매가스를 압축하여 포화압력 까지 압력과 온도를 상승시켜 주면, 응축기가 물이나 공기를 이용하여 고온ㆍ고압의 냉매가스가 갖고 있는 열을 흡수하므로서 냉매가스를 응축 및 액화시키고, 응축 및 액화된 냉매가스는 팽창밸브의 교축작용에 의해 온도와 압력이 급격히 낮아지며, 이 냉매가스가 증발기에서 증발되면서 피냉각물체로 부터 열을 흡수하여 냉각시키게 되는 것이다.

도 1은 일반적인 밀폐형 압축기를 나타낸 단면도로서, 밀폐형 압축기는 상하부케이스(10,20)가 용접에 의해 밀폐되어 있고, 이들 상하부케이스 내에 압축기 본체가 내장되어 있다.

압축기 본체는 크게 골격 역할을 하는 프레임(30)과, 이 프레임의 하부에 설치되어 전동수단인 샤프트(60)를 회전시켜 주는 구동부(또는 모터부,40) 및, 상기 샤프트의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 흡입된 냉매가스를 압축 및 토출시켜 주는 기계부(50)로 구성되어 있다.

상기 프레임(30)은 구동부와 기계부 전체를 지지하며, 그 자신은 상하부케이스(10,20)에 완충 및 소음방지 수단인 사이드 스토퍼(70)와 코일스프링(80)을 통하여 지지된다.

상기 구동부(40)는 프레임에 지지되며 고정자 역할을 하는 스테이터(90) 및, 샤프트(60)를 회전시켜 주는 로터(100)로 구성된다.

상기 기계부(50)는 프레임 상단에 고정되는 실린더(110)와, 상기 실린더에 삽입된 피스톤(120) 및, 상기 피스톤과 샤프트(60)의 크랭크부(61) 사이에 연결되어 샤프트의 회전운동을 직선운동으로 변환시켜 주는 피스톤로드(130)로 구성된다.

따라서, 기계부는 피스톤로드에 의해 피스톤이 직선 왕복운동을 하면서 흡입밸브를 통하여 흡입된 냉매가스를 실린더 내에서 압축한 뒤 토출밸브를 통하여 토출시킨다.

그리고, 흡입 및 토출머플러는 냉매가스의 흡입 및 토출을 안내한다.

따라서, 이러한 압축기는 샤프트(60)의 회전운동을 크랭크부(61)와 접촉하는 피스톤로드(130)가 직선운동으로 변환한 뒤 실린더(110) 내의 피스톤(120)을 왕복운동시키면, 실린더 내로 흡입된 냉매가스가 피스톤에 의해 압축 및 토출되어 냉동장치를 순환하므로서 소기의 목적을 달성하게 된다.

상기와 같은 밀폐형 압축기는 기계부(50)의 피스톤(120)과 피스톤로드(130)의 연결방식에 따라 커넥팅로드(Connecting Rod) 방식과, 볼 죠인트(Ball Joint) 방식으로 나뉘어 진다.

커넥팅로드 방식은 피스톤에 피스톤로드의 소단부를 삽입하여 핀으로 연결하고, 대단부에는 링을 부착하여 샤프트의 크랭크부에 삽입하는 연결방식으로, 상기 피스톤과 피스톤로드의 접촉면적이 크고 이들 사이의 접촉면에 윤활유의 공급이 충분하게 이루어져 면압이 작게 걸리므로 마찰손실을 줄일수 있다는 잇점이 있는 반면, 구조가 복잡해지고 제조원가가 높다는 단점이 있다.

또한, 볼 죠인트 방식은 도 2와 같이 피스톤로드(130)의 소단부와 대단부에 각각 구형의 볼(140)과 링(150)을 부착하고, 피스톤(120)의 내면에는 코오킹(Caulking)부를 형성하여 상기 볼을 코오킹부에 삽입한 후 코오킹으로 연결하며, 링은 크랭크부(61)에 삽입하는 연결방식이다.

이 볼 죠인트 방식은 구조가 간단하지만, 윤활유의 공급이 나쁘고 마찰 및 마모량이 많다는 단점이 있다.

그런데, 이러한 핀 죠인트 방식이나 볼 죠인트 방식을 불문하고 압축기는 제작하는 과정에서의 기계적인 오차나 또는 제품의 사양에 따라 피스톤의 중심거리(L)가 변한다.

피스톤의 중심거리(L)란, 볼 죠인트 방식의 경우 크랭크부(61)의 중심과 볼(140)의 중심 사이의 거리를 말하는데, 이 중심거리(L)는 대부분 크랭크부(61)의 편심량 차이에 의해 발생하며, 피스톤(120)의 행정에 차이가 생겨 압축기의 성능을 좌우하기 때문에 반드시 출고하기 전에 조절해 주어야 한다.

종래에는 볼 죠인트 방식의 경우, 볼(140)과 링(150)을 획일적으로 제작한후 피스톤로드(130)의 길이를 달리하여 중심거리(L)를 조절하였던 것이다.

그런데, 이와 같은 구조는 압축기의 기종별로 편심량의 차이가 무수히 많아 이들을 모두 정확히 관리하기가 어렵고, 또한 편심량을 감안하여 2∼3 종류의 길이가 다른 피스톤로드(130)를 미리 준비해 두어야 하는 불편이 있으며, 이에 따른 부품수의 증가로 원가상승을 야기시키는 문제점이 있었던 것이다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 그 기술적인 과제는 피스톤로드의 길이를 동일하게 하고, 샤프트의 크랭크부에 삽입되는 링을 통하여 샤프트와 볼 사이의 중심거리를 조절할수 있도록 함에 있다.

도 1은 일반적인 밀폐형 압축기의 단면도

도 2는 본 고안의 조립 평면도

도 3은 본 고안의 조립 정단면도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

10 : 상부케이스 20 : 하부케이스

30 : 프레임 40 : 구동부

50 : 기계부 60 : 샤프트

61 : 크랭크부 70 : 사이드 스토퍼

110 : 실린더 120 : 피스톤

130 : 피스톤로드 140 : 볼

150 : 링 151 : 구멍

상기의 과제를 달성하기 위하여 본 고안은 피스톤로드의 길이를 일정하게 형성하여 그 양단에 각각 볼과 링을 부착하고, 상기 링의 구멍 위치를 가변시켜 크랭크부의 편심량을 조절할수 있도록 한 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안은 피스톤로드의 길이를 변화시키지 않으므로 피스톤로드를 한가지로 통일할수 있어 부품수의 절감으로 제조원가를 떨어뜨릴수 있으며, 압축기의 기종에 따른 편심량의 차이를 손쉽게 조절하여 제품의 신뢰성 향상에도 기여할수 있다.

이하에서 본 고안을 첨부된 도면에 의거 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안의 조립 평면도이고, 도 3은 본 고안의 조립 정단면도를 나타낸 것이다.

도시한 바와 같이 본 고안은 밀폐형 압축기의 기계부(50)를 구성하는 피스톤로드(130)의 소단부와 대단부에 각각 구형의 볼(140)과 링(150)이 부착되어 상기 볼(140)이 피스톤(120)의 내면에 코오킹(Caulking)으로 연결되고, 링(150)은 샤프트(60)의 크랭크부(61)에 삽입되는 볼 죠인트 방식의 연결구조에 있어서,

상기 링(150)의 구멍(151) 위치를 크랭크부(61)의 편심량의 차이에 맞게 가변시켜서 된 것이다.

상기 링(150)의 구멍(151) 위치는 황삭 가공시 편심량의 차이를 감안하여 가변시킨다.

즉, 중심거리(L)가 규정치 보다 0.5mm 정도 짧다면 구멍(151)의 위치를 0.5mm 정도 뒤쪽에 형성하면 되고, 반대로 중심거리(L)가 규정치 보다 0.5mm 정도 길다면 구멍(151)의 위치를 0.5mm 정도 앞쪽에 형성하면 된다.

상기와 같은 동작을 통하여 본 고안은 피스톤로드(130)의 길이를 변화시키지 않고 링(150)의 구멍(151) 만을 가공하여 편심량의 차이를 손쉽게 조절할수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 피스톤로드의 길이를 변화시키지 않고 크랭크부에 삽입되는 링을 구멍 위치 만을 가변시켜 편심량의 차이를 조절하므로서 길이가 다른 별도의 피스톤로드를 준비할 필요가 없어 부품수의 절감으로 제조원가를 감소시킬수 있으며, 압축기의 기종에 따른 편심량의 차이를 간단히 조절하여 제품의 신뢰성 향상에도 기여할수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 밀폐형 압축기의 기계부(50)를 구성하는 피스톤로드(130)의 소단부와 대단부에 각각 구형의 볼(140)과 링(150)이 부착되어 상기 볼(140)이 피스톤(120)의 내면에 코오킹(Caulking)으로 연결되고, 링(150)은 샤프트(60)의 크랭크부(61)에 삽입되는 볼 죠인트 방식의 연결구조에 있어서,

   상기 링(150)의 구멍(151) 위치를 크랭크부(61)의 편심량의 차이에 맞게 가변시켜서 됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 피스톤 중심거리 조절구조.