KR200141495Y1

KR200141495Y1 - 압축기의 구동장치

Info

Publication number: KR200141495Y1
Application number: KR2019940030935U
Authority: KR
Inventors: 김영헌
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1994-11-22
Filing date: 1994-11-22
Publication date: 1999-05-15
Also published as: KR960018000U

Abstract

본 고안은 냉열장치에 사용되는 압축기에 관한 것으로, 특히 실린더(46)와 피스톤(44)과의 틈새를 적절히 조절하여 압축기의 효율을 향상시킬 수 있는 압축기의 구동장치에 관한 것으로서, 고정자(14)에 전원이 인가될 경우 발생되는 자장에 의해서 회전되는 회전자(12)와, 상기 회전자(12)의 일측에 연결되어 회전자(12)의 회전에 따라 같은 방향으로 회전되는 회전축(40)과, 상기 회전축(40)이 편심되게 배치됨과 동시에 외주면에 형성된 공간부(48a)를 가진 캠(48)과, 상기 캠(48)에 형성된 공간부(48a)내에 일단부가 당접되어 상기 캠(48)의 회전력에 따라 원운동을 직선운동으로 변환하는 커넥팅로드(42)와, 상기 커넥팅로드(42)의 타단부를 연결핀(60)에 의해 결합시켜서 상기 커넥팅로드(42)의 직선운동에 따라 실린더(46)내의 유체를 압축하는 피스톤(44)으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

압축기의 구동장치

제1도는 종래의 압축기를 개략적으로 도시한 단면도,

제2도는 종래의 압축기의 구동장치를 개략적으로 도시한 분해사시도

제3도는 본 고안의 일실시예에 의한 구동장치가 장착된 압축기의 단면도

제4도는 본 고안의 일실시예에 의한 압축기의 구동장치를 개략적으로 도시한 단면도,

제5도는 본 고안의 일실시예에 있어서 압축기의 구동장치의 회전축의 사시도

제6도는 제4a도에서 화살표 A-A를 따라 취한 단면도,

제7도는 본 고안의 다른 실시예로서, 제6도에 대응하는 단면도,

제8도는 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 압축기의 구동장치의 개략적인 단면도,

제9도는 제8도의 화살표B-B선을 따른 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 실명

40 : 회전축 42 : 커넥팅로드

44 : 피스톤 46 : 실린더

48 : 캠 48a : 공간부

48b : 회전축결합부 60 : 연결핀

62 : 지지부재

본 고안은 냉열장치에 사용되는 압축기에 관한 것으로, 특히 실린더와 피스톤과의 틈새를 적절히 조절하여 압축기의 효율을 향상시킬 수 있는 압축기의 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 압축기는 제1도에 도시한 바와같이 내부의 기밀을 유지하기 위한 본체(10)와, 회전자(12)가 회전함으로써 자장을 형성하는 고정자(14)와, 상기 회전자(12)와 연동하여 회전하며 일단부가 편심되어 있는 편심축(16)이 결착되어 있는 회전축(18)과, 상기 회전축(18)의 회전운동을 왕복운동으로 전환시키는 커넥팅로드(20)와, 상기 커넥팅로드(20)의 일단부(20a)에 결착되어서 왕복운동하는 피스톤(22)과, 상기 피스톤(22)이 왕복운동 되도록 가이드함과 동시에 상기 피스톤(22)의 왕복운동에 의해 냉매를 압축하도록 공간부가 형성된 실린더(70)로 구성되어 있다. 상기 회전축(18)의 외측에 배설된 지지베어링(26)의 상측에는 회전자(12)의 원활한 회전을 위한 와셔(28)가 설치되어 있다.

또, 상기 회전축(18)의 외주면에는 오일이 상승하도록 연속적인 그루빙홈(18a)이 형성되고 회전축(18)의 하부에는 오일을 픽업(pick up)하는 오일픽업부재(30)가 결착되어 있다.

이와같이 구성된 종래의 압축기는 고정자(14)로 전원이 인가되면 상기 고정자(14)에 자장이 형성되고 상기 고정자(14)에 형성된 자장에 의해서 회전자(12)가 회전하게 된다. 상기 회전자(12)의 회전으로 회전축(18)이 회전하게되며 상기 회전축(18)의 회전운동은 하측에 위치한 커넥팅로드(20)에 의해 피스톤(22)의 왕복운동으로 전환된다.

상기 피스톤(22)은 실린더(24)내를 왕복운동하면서 냉매를 압축한다.

상기 회전축(18)이 회전운동을 함으로서 상기 회전축(18)의 하부에 결착된 오일픽업부재(30)는 본체(10)에 저장된 오일을 상기 회전축(18)에 형성된 그루빙홈(18a)을 따라 가이드되어 상승시키고, 상승된 오일은 지지베어링(26)에 형성된 오일토출홈(미도시)으로 토출되어 와셔(28)를 윤활시키면서 자유낙하되어 본체(10)의 하부에 형성된 오일챔버(11)에 저장된다.

그런데 이와같이 구성된 종래의 압축기는 커넥팅로드(20)의 일단부(20a)가 연결핀(23)에 의해 피스톤(22)내에서 작동하게 연결되어 있으므로, 커넥팅로드(20)의 일단부(20a )와 연결핀(23)을 중심 으로 발생되는 롤링(Rolling)으로인해 실린더(24) 내벽과 피스톤(22) 외벽 사이에서 마찰·마모가 발생하며 상기 마찰 마모를 감소시키기 위하여 실린더(24)내벽과 피스톤(22) 외벽 사이의 틈새를 증가시키면 가스압축시 외부로 가스가 누출되어 압축기의 효율을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 고안의 목적은 실린더 내벽과 피스톤 외벽 사이에서 발생되는 마찰· 마모를 감소시킴으로서 실린더 내벽과 피스톤 외벽 사이의 틈새를 증가시키지 않고도 가스 압축시 외부로 가스가 유출되는 것을 방지할 뿐만 아니라 압축기의 효율을 향상시킬 수 있는 압축기의 구동장치를 제공하는데 있다.

이와같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 압축기의 구동장치는, 고정자에 전원이 인가될 경우 발생되는 자장에 의해서 회전되는 회전자와, 상기 회전자의 일측에 연결되어 회전자의 회전에 따라 같은 방향으로 회전되는 회전축과, 상기 회전축이 편심되게 배치됨과 동시에 외주면에 형성된 공간부를 가진 캠과, 상기 캠에 형성된 공간부내에 일단부가 당접되어 상기 캠의 회전력에 따라 원운동을 직선운동으로 변환하는 커넥팅로드와, 상기 커넥팅로드의 타단부를 연결핀에 의해 결합시켜서 상기 커넥팅로드의 직선운동에 따라 실린더내의 유체를 압축하는 피스톤으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 일실시예에 관하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 제3도는 본 고안의 일실시예에 의한 압축기의 구동장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 제4도는 압축기의 구동장치에 있어서의 회전축의 사시도이다.

또 제1도 및 제2도에 도시한 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 중복되는 설명은 생략한다.

제3도 및 제4도에 도시한 바와 같이, 본 고안에 의한 압축기의 구동장치는 고정자(14) 및 회전자(12)를 구비한 압축기에 있이서, 상기 회전자(12)와 일체로 회전하는 회전축(40)과, 상기 회전축(40)의 회전운동을 왕복운동으로 전환토록 T자형으로 형성된 커넥팅로드(42)와, 왕복운동하는 피스톤(44)을 가이드하는 실린더(46)로 구성되어 있다.

그리고, 제3a도에 상세히 도시한 바와 같이, 회전축(40)의 일단부의 외주면에는 캠(48)의 중심으로부터 일정거리만큼 편심되어서 형성된 구멍에 삽입되어서 회전축(40)의 회전시에 슬립을 방지하도록 각이진 키이부(40a)가 형성되어 있다. 다시말하면, 상기 키이부(40a)는 상기 캠(48)의 중심과 키이부(40a)의 중심간 거리가 L만큼 캠(48)의 중심으로 부터 편심되어서 배설되어 있다.

제6도에 도시한 바와같이 상기 캠(48)에 형성된 공간부(48a)를 캠(48)의 중심을 기준으로 일정반경이격된 거리에 형성하고, 이 공간부(48a)내에 커넥팅로드(42)의 일단부(42b)를 삽입함과 동시에, 상기 캠(48)의 회전축(40) 결합부에 형성된 구멍내에 회전축(40)의 키이부(40a)를 삽입해서 회전축(40)의 회전시에 캠(48)의 회전에 따라 상기 공간부(48a)내부에서 커넥팅로드(42)의 일단부(42b)가 슬라이딩되도록 구성되어 있다.

상기 설명에 있어서, 상기 커넥팅로드(42)는 캠(48)의 회전축(40)외주면에 형성된 공간부(48a)에 삽입되어 캠(48)의 회전시에 회전축(40)결합부의 외주면과 당접되도록 외측원호 형상면이 형성된 접촉부(42b)와, 상기 접촉부(42b)의 중심에서 수직으로 뻗은 샤프트(42a)와, 상기 샤프트(42a)를 연결핀(60)에 의해 피스톤에 결합되는 관통구멍을 구비하고 있다.

제4도a에 있어서, 미설명부호 62는 커넥팅로드(42)를 지지하는 지지부재이다.

한편, 제3도에서는 압축기의 구동장치를 제6도에 도시한 바와같이 캠(48)에 형성된 공간부(48a)를 캠(48)의 중심으로부터 일정반경만큼 이격된 거리에 형성한 것을 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하는 것이 아니며, 예를 들어 제7도에 도시한 바와같이 상기 공간부(48a) 대신에 타원형상의 공간부(58a)를 형성하고, 상기 캠(58)의 공간부(58a)내부에 형성된 회전축(40)결합부를 타원형상으로 형성해서 상기 캠(58)의 회전축(40)결합부에 형성된 구멍에 회전축(40)의 키이부(40a)를 삽입해서 회전축(40)의 회전시에 연동되는 캠(58)의 회전에 따라 상기 공간부(58a)내에서 커넥팅로드(42)의 일단부(42b)가 슬라이딩되도록 구성해도 된다.

다음에 본 고안의 또 다른 실시예에 관하여 제7도 및 제8도를 참조하여 상세히 설명한다.

제8도는 본 고안의 또 다른 실시예에 있어서의 압축기 구동장치의 개략적인 구성도이고, 제9도는 제8도의 화살표 B-B선을 따른 단면도이다.

제8도 및 제9도에 도시한 본 고안의 압축기의 구동장치는 제3도 및 제4도에 도시한 압축기의 구동장치에서, 캠(48)에 대하여 서로 180도를 두고 상기 캠(48)에 형성된 공간부(48a)내에 커넥팅로드(42')의 접촉부(42b')를 삽입배설한 점이 다르며, 기타의 구성은 마찬가지이다.

상기 설명에 있어서, 캠(48)에 형성된 공간부(48a)내에 커넥팅로드(42)의 접촉부(42b)가 1또는 2개, 즉 캠(48)의 회전에 따라 커넥팅로드(42)가 1세트 또는 2세트 삽입되어 있는 것에 관하여 설명하였으나, 3세트 이상의 커넥팅로드(42)를 같은 각도를 두고 배치해도 본 고안의 개념에 포함되는 것은 물론이다.

이와같이 구성된 본 고안의 일실시예에 의한 압축기의 구동장치의 작용 및 효과를 다음에 설명한다.

압축기의 고정자(14)에 전원이 인가될 경우, 상기 고정자(14)에는 자장이 형성되고, 고정자(14)에 형성된 자장에 의하여 회전자(12)는 회전하게 된다. 제3도 내지 제6도에 도시한 바와 같이 회전축(40)의 키이부(40a)는 캠(48)에 편심되어서 배설되어 있기 때문에 상기 회전축(40)의 회전에 따라 캠(48)을 회전시킨다. 이때, 캠(48 )의 회전축결합부(48b)의 외주면에 형성된 공간부(48a) 내에는 커넥팅로드(42)의 당접부가 접촉되어 있기 때문에, 제4도A에서 상·하로 이동된다.

따라서, 상기 커넥팅로드(42)의 상·하 이동은, 커넥팅로드(42)의 샤프트(42a)에 연결핀(60)을 개재해서 피스톤(44)과 연결되어 있으므로, 상기 피스톤(44)이 실린더(46)내에서 상·하 이동되면서 실린더(46)내의 유체를 압축시키므로 도시하지않은 유로를 따라서 냉매가스를 배출시키는 것이다.

상기 커넥팅로드(42)의 일단부(42b)에 전달되는 왕복운동은 상기 커넥팅로드(42)의 일단부(42b)에 전달되는 왕복운동은 그 상측에 결착된 연결핀(60)에 전달되고 상기 연결핀(60)의 양측과 결착되어 있는 피스톤(44)을 실린더(46)내에서 왕복운동시켜서 실린더(46)내의 유체를 압축시켜서 압축기외부로 배출시킨다.

즉, 캠(48)의 중심이 회전축(40)을 중심으로 상측에 있게되면 커넥팅로드(42)는 상승하고, 상기 커넥팅로드(42)에 결착된 피스톤(44)을 실린더(46)내에서 상승시켜 실린더(46)내부의 가스를 압축한다. 이와 반대로 캠(48)의 중심이 회전축(40)을 중심으로 하측에 있게되면 커넥팅로드(42)는 하강하므로, 피스톤(44)을 하강시켜 실린더(70)내부에 가스를 흡입한다.

한편, 제8도 및 제9도에 도시한 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 압축기의 구동장치의 작용 및 효과를 다음에 설명한다.

압축기의 고정자(14)로 전원이 인가될 경우 상기 고정자(14)에는 자장이 형성되고, 고정자(14)에 형성된 자장에 의해서 회전자(12)는 회전하게 된다. 제8도 및 제9도에 도시한 바와같이 회전축(40)의 키이부(40a)는 캠(48)에 편심되어서 배설되어 있기 때문에 상기 회전축(40)의 회전에 따라 캠(48)을 회전시킨다. 이때 캠(48)의 회전축(40)결합부의 외주면에 형성된 공간부(48a)내에는 커넥팅로드(42)의 접촉부(42b)가 당접되어 있기 때문에 커넥팅로드(42)중 하나는 제8도에서 상부로 이동하여 하부로 이동하면서, 실린더(46)내에 감입된 피스톤(44)을 상부로 이동하면서 실린더(46)내의 유체를 압축해서 압축기 외부로 배출하고, 다른 실린더(46')내에 감입된 피스톤(44')은 상기 실린더(46')로부터 빠지면서 실린더(46')내에 유체를 유입한다.

따라서, 캠(48)의 중심이 회전축(40)을 기준으로 상측에 있게되면 상측의 커넥팅로드(42)는 상승하여 커넥팅로드(42)와 결착된 피스톤(44)을 상승시켜 실린더(46)내부의 가스를 압축하고, 하측의 커넥팅로드(42')는 하강하여 피스톤(44')이 실린더(46')내부의 가스를 팽창한다.

이와 반대로 캠(48)의 중심이 회전축(40)을 기준으로 하측에 있게되면 상측의 커넥팅로드(42)는 하강하여 피스톤(44)이 실린더(24)내부의 가스를 팽창하고, 하측의 커넥팅로드(42')는 상승하여 피스톤(44')이 실린더(46')내부의 가스를 압축한다.

앞에서 설명한 바와같이 본 고안에 의한 압축기의 구동장치는 커넥팅로드를 연결핀에 의해 실린더 내에서 슬라이딩하는 피스톤에 장착하고, 커넥팅로드의 일측부를 캠에 형성된 공간부내에 당접시킴과 동시에 캠의 회전축결합부의 중심으로부터 L만큼 편위시켜서 회전축을 회전축결합부에 장착하고, 또 회전축결합부의 공간부내에 커넥팅로드의 일단부를 당접시킨 구성으로 되어 있으므로, 회전축의 회전에 연동되어서 캠이 회전될 때에 실린더 내벽과 피스톤 외벽 사이에서 발생되는 마찰·마모를 감소시킴으로서 실린더 내벽과 피스톤 외벽 사이의 틈새를 증가시키지 않고도 가스 압축시 외부로 가스가 유출되는 것을 방지할 뿐만 아니라 압축기의 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims

전원이 인가된 고정자의 자장에 의해 회전하는 회전자와, 상기 회전자의 내주면에 설치되어 회전자와 연동되는 회전축과, 상기 회전축의 회전에 따라 실린더 내에서 피스톤이 왕복운동하도록 상기 회전축과 피스톤의 사이를 연결하는 커넥팅로드를 구비한 압축기의 구동장치에 있어서, 상기 회전축(40)의 하단에 회전축(40)의 회전 중심선에 대하여 편심 삽입되고, 외주면에 원주방향으로 상기 커넥팅로드(42)의 일단이 삽입되는 공간부(48a)가 형성된 캠(48)을 포함함을 특징으로 하는 압축기의 구동장치.
제1항에 있어서, 상기 커넥팅로드(42)는 상기 캠(48)과 연결되는 일단 이 상기 캠(48)의 공간부(48a)에 삽입되어 캠(48)의 외측 원호 형상면을 따라 접촉되도록 접촉부(42b)가 형성된 것을 특징으로 하는 압축기의 구동장치.
제1항에 있어서, 상기 회전축(40)은 회전시에 상기 캠(48)과 연동회전 하도록 상기 캠(48)과 연결되는 부분에 키이부(40a)를 형성한 것을 특징으로 하는 압축기의 구동장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 캠(48)의 외측 원주면상에 형성된 공간부(48a)의 궤도가 타원형상인 것을 특징으로 하는 압축기의 구동장치.
제1항에 있어서, 상기 캠(48)의 공간부(48a)내에는 적어도 하나 이상의 커넥팅로드(42)가 연결되는 것을 특징으로 하는 압축기의 구동장치.