KR200153706Y1

KR200153706Y1 - 왕복동형 압축기

Info

Publication number: KR200153706Y1
Application number: KR2019970002018U
Authority: KR
Inventors: 이신희
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-02-12
Filing date: 1997-02-12
Publication date: 1999-08-02
Also published as: KR19980057735U

Abstract

본 고안은 왕복동형 압축기에 관한 것으로, 그 목적은 피스톤이 왕복운동하는 실린더를 개선하여 압축기의 기계적 효율을 향상시키는 것이다.

본 고안에 따른 왕복동형 압축기는 피스톤(330)이 직선 왕복운동하는 실린더블럭(310)의 실린더(320) 입구부위에 고리형상으로 내곡된 언더컷(321)을 형성하여 피스톤(330)과의 접촉면적을 줄였다. 따라서 피스톤(330)은 마찰저항을 크게 받지 않는 상태에서 실린더(320) 내부를 원활하게 진퇴운동함으로써 압축기의 기계적 효율이 향상되는 이점이 있고, 아울러 마찰저항의 감소로 인해 피스톤(330)의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Description

왕복동형 압축기

본 고안은 왕복동형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피스톤이 진퇴운동하는 실린더블럭의 실린더에 관한 것이다.

일반적으로 왕복동형 압축기는 냉매를 매개체로하여 압축, 응축, 팽창, 증발과정이 연속적으로 수행되는 냉동사이클에서 냉매를 고온 고압으로 압축하여 응축기로 내보내는 역할을 한다.

이러한 기능을 하는 일반적인 왕복동형 압축기는 도 1에 도시한 바와 같이, 상부용기(11)와 하부용기(12)가 결합되어 밀폐된 밀폐용기(10)의 내부에 동력을 발생시키는 구동부(20)와 동력을 전달받아 냉매를 흡입하여 압축하는 압축부(30)로 구성되며, 이의 저부에는 각 슬라이딩부를 윤활 및 냉각시키는 오일이 저장되어 있다.

구동부(20)는 밀폐용기(10)의 상부에 설치되는데, 전원을 인가하여 자장을 형성하는 고정자(21), 이와 상호작용하여 회전하는 회전자(22), 그리고 회전자(22)의 중심부에 축방향으로 압입되어 일체로 회전하며 그 하단에 편심축(24)이 마련된 회전축(23)을 구비하고, 회전자(22)와 회전축(23)이 원활하게 회전할 수 있도록 하부에서 지지하는 지지베어링(25)이 구성되어 있다.

그리고, 압축부(30)는 이러한 구동부(20)를 하부에서 지지하며 내부에 냉매가 흡입되어 압축되는 실린더(32)가 형성된 실린더블럭(31), 냉매의 흡입과 토출을 안내하는 흡입방(35a)과 토출방(35b)이 마련된 실린더헤드(35)가 구성되어 있으며, 실린더헤드(35)와 실린더(32)사이에는 선택적으로 개폐되는 흡입공(36a)과 토출공(36b)이 형성된 밸프플레이트(36)가 개재된다. 한편, 실린더(32) 내부를 직선왕복운동하는 피스톤(33)이 설치되는데, 이것은 연결로드(34)를 통해 편심축(24)과 연결되어 있어서 회전축(23)의 편심회전운동이 직선 왕복운동으로 변환되어 실린더(32) 내부를 진퇴운동하게 된다. 미설명부호 40과 41은 냉매가 외부로부터 밀폐용기(10)내부로 유입되는 냉매유입관과 압축된 냉매가 외부로 토출 안내되는 냉매토출관이고, 50은 냉매 유입시 발생되는 흡입소음을 차폐하는 흡입머플러이다.

이와 같이 구성된 왕복동형 압축기는 외부에서 전원이 인가됨에 따라 고정자(21)와 회전자(22) 사이의 상호작용에 의하여 회전력이 발생하고, 회전자(22)와 결합된 회전축(23)의 회전운동은 편심축(24)과 결합된 연결로드(34)에 의해 피스톤(33)의 직선 왕복운동으로 변환된다. 따라서 피스톤(33)이 실린더(32) 내부를 왕복운동함으로써 냉매의 흡입 및 압축작용이 이루어진다.

즉, 피스톤(33)이 하사점으로 작동하여 흡입과정에 있을 때에는 흡입공(36a)을 통해 저압의 냉매가스가 실린더(32) 내부로 흡입되고, 피스톤(33)이 상사점으로 작동하여 압축 토출 과정에 있을 때에는 고압으로 압축된 냉매가스가 토출공(36b)을 통해 토출방(35b)으로 안내되고, 계속하여 냉매토출관(41)을 통해 외부로 공급된다. 이러한 작동은 회전축(23)의 1회전당 1회씩 수행하게 된다. 따라서 압축기의 기계적 효율을 향상시키기 위해서는 실린더(32) 내부에서 피스톤(33)이 직선 왕복운동을 원활하게 해야 한다.

그러나 피스톤(33)의 외주부 전체가 실린더(32)의 내주면과 접촉하면서 운동하기 때문에 마찰에 의한 기계적 손실이 상당히 발생되며, 또한 마찰열에 따른 피스톤(33)의 마모가 촉진되어 신뢰성이 저하된다. 즉, 왕복운동하는 피스톤(33)은 실린더(32) 내주면과의 접촉면적이 크기 때문에 직선운동이 방해되어 압축기의 기계적 효율이 저하되며, 이에 따라 압축기에는 구동시 많은 입력이 필요하게 된다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 피스톤이 직선 왕복운동하는 실린더블럭의 실린더 입구부위에 고리형상으로 내곡된 언더컷을 형성함으로써, 피스톤의 작동을 원활하게 하여 소비입력을 줄이고, 이의 기계적 효율을 향상시키는 왕복동형 압축기를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 왕복동형 압축기의 전체적인 구성을 보인 단면도이다.

도 2는 본 고안에 따른 왕복동형 압축기의 전체적인 구조를 보인 단면도이다.

도 3은 도 2의 A부 확대단면도로서, 본 고안에 따른 실린더부를 보인 요부 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명

100 : 밀폐용기 200 : 구동부 300 : 압축부

310 : 실린더블럭 320 : 실린더 321 : 언더컷

330 : 피스톤 350 : 실린더헤드

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 밀폐용기, 밀폐용기에 내장되며 내부에 실린더가 형성된 실린더블럭, 실린더 내부를 직선 왕복운동하여 냉매를 흡입 압축하여 토출시키는 피스톤을 갖춘 왕복동형 압축기에 있어서, 실린더의 내주면에는 피스톤 외주면과의 마찰면적을 줄이도록 언더컷이 마련되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2은 본 고안에 따른 왕복동형 압축기의 전체적인 구조를 보인 단면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 실린더부를 보인 발췌단면도이다.

본 고안에 따른 왕복동형 압축기는 이에 도시한 바와 같이, 오일이 저장된 밀폐용기(100) 내에 동력을 발생하는 구동부(200)와 동력을 전달받아 냉매를 흡입하여 압축 토출하는 압축부(300)로 구성되어 있다.

구동부(200)는 자장을 형성하는 고정자(210), 회전축(230)이 압입된 회전자(220)로 이루어져 있으며, 회전축(230)의 하부에는 편심축(240)이 구성되어 있다. 그리고 이러한 구동부(200)의 회전자(230)는 압축부(300)의 후술하는 실린더블럭(310) 상부에 개재된 지지베어링(250)에 의해 회전가능하게 지지된다.

압축부(300)는 내부에 실린더(320)가 형성된 실린더블럭(310)과 냉매의 흡입과 토출을 안내하는 흡입방(351)과 토출방(352)이 형성된 실린더헤드(350)가 구성된다. 실린더헤드(350)의 상방에는 흡입머플러(500)가 설치되어 냉매흡입관(400)을 통해 냉매유입시 발생되는 흡입소음이 차폐되고, 흡입공(361)과 토출공(362)이 형성된 밸브플레이트(360)가 실린더(320)의 개구부와 실린더헤드(350) 사이에 개재되는데, 이들은 선택적으로 개폐된다.

그리고 실린더(320) 내부를 진퇴운동하는 피스톤(330)이 회전축(230) 단부에 마련된 편심축(240)과 연결로드(340)를 통해 결합되어 있어서, 편심회전운동이 직선 왕복운동으로 변환되어 실린더(320)내부를 진퇴운동하게 된다. 한편, 이러한 피스톤(330)이 연동하는 실린더(320) 내주면에는 본 고안의 특징적인 요소로 피스톤(330)과 외주부와의 접촉면적을 줄이기 위한 언더컷(321,under cut)이 형성되어 있다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 실린더(320)의 입구부위에는 고리형상으로 내곡된 언더컷(321)이 형성되어 실린더(320)와 피스톤(330) 외주면과의 접촉면적이 줄어들도록 구성하였다. 따라서 피스톤(330)은 실린더(320) 내주면과의 접촉에 의한 마찰저항이 감쇄되어 실린더(320) 내부를 원활하게 진퇴운동할 수 있게 된다.

이 언더컷(321)은 피스톤(330)이 하사점에 위치될 때 접하는 실린더(320)의 입구부위에 형성되는 것이 바람직한데, 이것은 피스톤(330)이 상사점에 위치될 때 접하는 실린더(320)의 출구부위에 언더컷(321)이 형성되면 극간체적의 증대로 압축기의 압축효올이 저하되기 때문이다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 고안에 따른 왕복동형 압축기의 작동을 설명한다. 왕복동형 압축기는 전원이 인가됨에 따라 고정자(210)에서 자장이 형성되고, 이와 상호작용하여 회전축(230)이 압입된 회전자(220)가 회전하게 되며, 이의 회전운동은 편심축(240)과 연결로드(340)에 의해 피스톤(330)의 직선 왕복운동으로 변환된다. 그리고 피스톤(330)이 실린더(320)를 왕복운동함으로써 냉매의 흡입 및 압축 작용이 이루어지는데, 피스톤(330)이 실린더(320)내부에서 하사점으로 작동하여 흡입과정에 있을 때에는 흡입머플러(500)에 있는 냉매는 흡입방(351)과 흡입공(361)을 통해 실린더(320)로 들어오게 된다. 반대로 피스톤(330)이 상사점으로 작동하여 압축 토출과정에 있을 때에는 고온 고압으로 압축된 냉매가스가 토출공(362)을 통해 토출방(352)으로 토출되며, 냉매토출관(410)을 따라 외부로 공급된다.

이러한 행정은 회전축(230)의 1회전당 1회씩 수행되는데, 편심축(240)과 연결로드(340)를 통해 결합된 피스톤(330)은 본 고안에 따른 실린더(320) 내부를 왕복운동하기 때문에, 마찰저항을 종래보다 월등히 적게 받고, 이의 작동이 원활하여 압축기의 기계적 효율이 증대된다. 즉, 실린더(320) 의 입구부위에 형성된 언더컷(321)으로 인해 피스톤(33)의 접촉면적이 줄어 실린더(320) 내주면과의 마찰저항이 감쇄되기 때문에, 이것의 작동이 원활하게 이루어진다. 따라서 피스톤(330)의 작동시 마찰로 인한 기계적 손실이 크게 감소되어 압축기의 전체적인 효율이 증대되며, 또한 마찰저항의 감쇄로 인해 피스톤(330)의 마모손상도 줄어 이의 신뢰성이 향상된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 왕복동형 압축기는 피스톤이 직선 왕복운동하는 실린더블럭의 실린더 입구부위에 고리형상으로 내곡된 언더컷을 형성하여 피스톤과의 접촉면적을 줄였다. 따라서 피스톤은 마찰저항을 크게 받지 않는 상태에서 실린더 내부를 원활하게 진퇴운동함으로써 압축기의 기계적 효율이 향상되는 이점이 있고, 아울러 마찰저항의 감소로 인해 피스톤의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Claims

밀폐용기(100), 상기 밀폐용기(100)에 내장되며 내부에 실린더(320)가 형성된 실린더블럭(310), 상기 실린더(320) 내부를 직선 왕복운동하여 냉매를 흡입 압축하여 토출시키는 피스톤(330)을 갖춘 왕복동형 압축기에 있어서, 상기 실린더(320)의 내주면에는 상기 피스톤(330) 외주면과의 마찰면적을 줄이도록 언더컷(321)이 마련되는 것을 특징으로 하는 왕복동형 압축기.
제 1항에 있어서, 상기 언더컷(321)은 상기 실린더(320)의 입구부위에 내곡된 고리형상으로 이루어 진 것을 특징으로 하는 왕복동형 압축기.