KR200156763Y1 - 왕복동형 압축기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 왕복동형 압축기에 관한 것으로, 그 목적은 코어의 외주면에 복수개 배치되는 자석들 사이에 이격부재를 축방향으로 억지끼움하여 자석의 간격을 동일하게 이격시키는 것이다.

본 고안에 따른 왕복동형 압축기는 보호캔(223)으로 감싸진 복수개의 자석(222)들 사이에 봉상으로 이루어진 이격부재(222a)를 축방향으로 억지끼움하였다. 따라서 회전자요크(220)의 고속회전중에 자석(222)이 원주방향으로 유동하는 것이 방지되며 이웃하는 것과 항상 일정한 간격이 유지되어 왕복동형 압축기의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Description

왕복동형 압축기

본 고안은 왕복동형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고정자와 상호작용하여 고속 회전운동하는 회전자요크에 관한 것이다.

일반적으로 왕복동형 압축기는 냉매를 매개체로하여 압축, 응축 팽창, 증발과정이 연속적으로 수행되는 냉동사이클에서 냉매를 압축하여 외부로 내보내는 작용을 한다. 이러한 기능을 하는 종래의 왕복동형 압축기는 도 1에 보인 바와 같이, 밀폐용기(10) 내부에 동력을 발생시키는 구동부(20)와 냉매를 흡입 압축하여 토출하는 압축부(30)로 구성된다.

구동부(20)는 밀폐용기(10)의 상부에 설치가 되며 코일이 권선되어 전기장을 형성하는 고정자(21), 고정자(21)의 내부에 설치되어 회전하는 회전자요크(22), 그리고 회전자요크(22)에 축방향으로 압입되어 일체로 회전하고 그 하단에 편심축(24)이 마련된 회전축(23) 등으로 구성된다. 회전자요크(22)는 전기강판이 적층된 코어(22a), 코어(22a) 외부에 고정자(21)에 의해 형성된 전기장과 상호작용하는 복수개의 자석(22b) 등을 포함하며, 회전자요크(22)를 감싸는 통상의 보호캔(22c)이 구성되어 고속회전시 원심력에 의해 자석(22b)이 이탈되는 것이 방지된다. 보호캔(22c)은 비자성 재질로 상 하부가 개구된 통상으로 이루어져 있으며, 보호캔(22c)을 조립한 뒤 외부로 노출된 회전자요크(22)의 상 하부를 덮도록 상,하부커버판(22d,22e)을 결합한다. 이 상,하부커버판(22d,22e)은 원판상으로 이루어지는데, 리벳(22f)을 이용하여 코어(22a)의 상 하면에 체결하면 이의 내측면이 코어(22a)와 자석(22b)의 상 하면과 각각 밀착되어 자석(22b)의 유동이 억제된다.

그리고 압축부(30)는 내부로 냉매를 흡입하여 압축하는 압축실(32)이 마련된 실린더(31)와 압축실(32)을 왕복운동하는 피스톤(34), 피스톤(34)과 편심축(24)을 연결하는 연결로드(33)를 구비하여 밀폐용기(10)의 하부에 설치된다.

이와 같이 구성된 왕복동형 압축기는 전원이 인가됨에 따라 회전자요크(22)가 고정자(21)에 의해 형성되는 전기장과 상호작용하여 고속회전함으로써, 회전축(23)도 일체로 회전하게 된다. 그리고 회전축(23)의 회전운동은 이의 하단에 마련된 편심축(24)과 피스톤(34)을 연결시키는 연결로드(33)에 의해 직선 왕복운동으로 변환되어 피스톤(34)이 압축실(32)을 왕복운동하게 된다. 이에 따라 압축실(32)로 냉매가 흡입되고 고온 고압으로 압축된 후 외부로 토출되는데, 고정자(21)와 상호작용하여 회전하는 회전자요크(22)의 연속 회전운동에 의해 피스톤(34)이 왕복운동하여 냉매의 흡입, 압축 토출이 연속적으로 반복 수행된다.

그러나 이러한 종래의 회전자요크(22)는 전기장과 상호작용하도록 자장을 형성하는 복수개 자석(22b)이 이탈되는 것을 방지하기 위해 상 하부가 개구된 통상의 보호캔(22c)과 상 하부커버판(22d,22e)을 설치하였는데, 조립상의 실수로 상 하부커버판(22d,22e)의 내측면이 자석(22b)의 상 하면과 밀착되지 않으면 자석(22b)이 움직이게 된다. 즉, 원판상으로 이루어진 커버판(22d,22e)은 코어(22a)의 상 하면에 리벳(22f)을 이용하여 각각 고정되는데, 조립라인에서 커버판(22d,22e)이 굽어지거나 또는 자석(22b)의 상면과 코어(22a)의 상면이 동일 선상을 이루지 않고 코어(22a)의 상면이 조금이라도 높게 되는 경우에, 자석(22b)의 상면과 상부커버판(22d)의 내측면이 접촉하지 못하여 자석(22b)이 움직일 수 있다. 이러한 이유로 회전자요크(22)의 고속 회전중에 자석(22b)이 원주방향으로 유동되어 소음이 발생되고, 또한 자석(22b)들간의 이격거리가 서로 동일하지 않으면 자장의 균형이 파괴되어 회전자요크(22)가 균일한 속도로 회전하지 못함으로써 압축기의 효율이 저하되는 문제점이 있게 된다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 보호캔으로 감싸진 복수개의 자석들 사이에 봉상으로 이루어진 이격부재를 축방향으로 억지끼움으로써, 회전자요크의 고속회전중에 자석이 원주방향으로 유동하는 것을 방지하며 이웃하는 것과 항상 일정한 간격을 유지하는 왕복동형 압축기를 제공하는 것이다.

제1도는 종래 왕복동형 압축기의 전체적인 구조를 보인 단면도이다.

제2도는 본 고안에 따른 왕복동형 압축기를 전체적인 구조를 보인 측단면도이다.

제3도는 도 2에 도시된 본 고안에 따른 회전자요크를 발췌하여 보인 분해사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

100..밀폐용기 200..구동부 210..고정자

220..회전자요크 221..코어 221a..가이드돌기.

222..자석 222a..이격부재 223..보호캔

224..상부커버판 225..하부커버판 226..리벳

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 전기장을 형성하는 고정자, 전기강판이 적층된 코어와 코어의 외주면에 등간격으로 설치된 복수개의 자석을 포함하며 고정자와 상호작용하여 회전운동하는 회전자요크, 회전자요크의 외부에 끼워져 이를 감싸는 통상의 보호캔을 구비하는 왕복동형 압축기에 있어서, 자석사이에는 이웃하는 것과 동일간격을 유지하게 안내하는 이격부재가 마련되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 제2도는 본 고안에 따른 왕복동형 압축기를 보인 측단면도이고, 제3도는 본 고안에 따른 회전자요크를 발췌하여 보인 분해사시도이다.

본 고안에 따른 왕복동형 압축기는 이에 도시한 바와 같이, 상부용기(110)와 하부용기(120)가 밀폐결합되어 외형을 이루는 밀폐용기(100) 내부에 동력을 발생하는 구동부(200), 구동부(200)로부터 동력을 전달받아 냉매를 흡입하여 압축 토출하는 압축부(300)로 구성된다. 구동부(200)는 밀폐용기(100) 내부의 상측에 설치되며, 전원 인가시 전기장을 형성하는 고정자(210), 고정자(210)와 상호작용하여 회전하는 회전자요크(220), 회전자요크(220)의 중심부에 압입되어 같이 회전운동하며 하단부에 편심축(240)이 형성된 회전축(230) 등으로 구성되어 있다.

회전자요크(220)는 전기강판이 축방향으로 적층된 코어(221), 코어(221)의 외주면에 복수개 마련된 자석(222)으로 이루어져 회전운동한다. 이 때, 회전자요크(220)의 고속회전시 원심력에 의해 자석(222)이 이탈되는 것을 방지하도록 자석(222)의 외부를 감싸도록 끼워지는 통상의 보호캔(223)이 설치되는데, 복수개의 자석(222)은 이웃하는 것과 동일간격을 유지하도록 구성된다. 이를 위해 코어(221)의 외주면에는 십자상으로 돌출된 가이드돌기(221a)가 마련되어 이들사이에 소정곡률로 이루어진 자석(222)들이 등간격으로 배치되며, 자석(222)사이에는 이웃하는 것과 동일간격을 항상 유지시키는 비자성재질의 이격부재(222a)가 설치된다.

동일직경과 소정의 길이를 갖는 이격부재(222a)는 알루미늄재질의 봉상으로 이루어져 자석(222)사이에 축방향으로 억지끼움되어 배치되는데, 이의 체결과정은 다음과 같다. 우선 자석(222)을 코어(221) 외주면의 가이드돌기(221a) 사이에 배치한 후, 보호캔(223)을 끼운다. 이 상태에서 봉상의 이격부재(222a)를 자석(222)사이에 억지끼움하면 동일직경으로 구성되어 있기 때문에 자석(222)은 이웃하는 것과 동일간격을 유지하며 작동중에 원주방향으로 유동하는 것이 방지된다.

한편, 보호캔(223)의 양부를 폐쇄하도록 덮는 상 하부커버판(224,225)이 소정의 길이를 갖는 리벳(226)을 이용하여 결합된다. 즉, 이격부재(222a)를 억지끼움한 후 상 하부커버판(224,225)을 회전자요크(220)의 상면과 하면에 각각 일치시킨다. 이 상태에서 리벳(226)을 상 하부커버판(224,225) 및 코어(221)를 관통하도록 끼우고 리벳(226)의 양단부를 코킹하면, 상 하부커버판(224,225)이 보호캔(223)의 개구부를 폐쇄하며 코어(221)와 자석(222)의 상 하면에 밀착된다. 미설명부호 227은 회전자요크(220)의 하부에 부착된 밸런서로서, 편심축(240)으로 인해 발생되는 편심질량을 보상해준다.

그리고, 이와 같이 구성된 구동부(200)의 동력을 전달받아 연동하는 압축부(300)는 밀폐용기(100)의 하부에 설치되어 있는데, 여기에는 냉매가 흡입되어 압축, 토출되는 압축실(320)이 마련된 실린더(310), 압축실(320)을 왕복운동하는 피스톤(340), 피스톤(340)과 편심축(240)을 연결하는 연결로드(330) 등으로 구성된다. 아울러 밀폐용기(100)의 저부에는 오일이 저장되고, 편심축(240)의 단부에는 이 오일을 구동부(200)와 압축부(300) 각각의 슬라이딩부로 펌핑시키기 위한 오일픽업장치(400)가 마련되어 있다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 고안에 따른 왕복동형 압축기의 작동을 설명한다. 왕복동형 압축기는 고정자(210)에 권선된 코일에 외부전원이 입력되면 전기장이 형성되고, 회전자요크(220)의 자석(222)이 전기장과 상호작용하여 회전함에 따라 편심축(240)이 구성된 회전축(230)도 같이 회전하게 된다. 따라서 편심축(240)과 피스톤(340)을 연결하는 연결로드(330)에 의해 편심축(240)의 회전운동은 직선왕복운동으로 변환되며, 피스톤(340)이 압축실(320)을 왕복운동하게 됨으로써, 압축실(320)로 냉매가 흡입되고 고온고압으로 압축된 후 외부로 토출된다. 동시에 편심회전하는 편심축(240)의 끝단에 설치된 오일픽업장치(400)가 회전하고, 오일은 원심력에 의해 펌핑되어 각 슬라이딩부에 공급됨으로써, 슬라이딩부를 냉각시키고 동시에 윤활작용을 한다.

이러한 회전축(230)의 회전운동은 코어(221)의 외부에 결합되어 전기장과 상호작용하도록 자장을 형성하는 자석(222)에 의해 이루어지는데, 자석(222)사이에는 앞에서 설명한 바와 같이 동일직경과 소정의 길이를 갖는 봉상의 이격부재(222a)가 억지끼움되어 있기 때문에, 이웃하는 것과 동일간격이 항상 유지되고 회전중에 움직이지 않아 회전자요크(220)가 원활하게 회전한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 왕복동형 압축기는 보호캔으로 감싸진 복수개의 자석들 사이에 봉상으로 이루어진 이격부재를 축방향으로 억지끼움하였다. 따라서 회전자요크의 고속회전중에 자석이 원주방향으로 유동하는 것이 방지되며 이웃하는 것과 항상 일정한 간격이 유지되어 왕복동형 압축기의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 전기장을 형성하는 고정자(210), 전기강판이 적층된 코어(221)와 상기 코어(221)의 외주면에 등간격으로 설치된 복수개의 자석(222)을 포함하며 상기 고정자(210)와 상호작용하여 회전운동하는 회전자요크(220), 상기 회전자요크(220)의 외부에 끼워져 이를 감싸는 통상의 보호캔(223)을 구비하는 왕복동형 압축기에 있어서, 상기 자석(222)사이에는 이웃하는 것과 동일간격을 유지하게 안내하는 이격부재(222a)가 마련되는 것을 특징으로 하는 왕복동형 압축기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 이격부재(222a)는 비자성재질의 봉상으로 이루어지며, 상기 자석(222)사이에 축방향으로 억지끼움되는 것을 특징으로 하는 왕복동형 압축기.