KR200184095Y1 - 밀폐형 압축기의 프레임구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 압축기의 프레임구조에 관한 것이다. 본 고안에서는 프레임(20)에 일체로 형성된 실린더블록(30)의 헤드커버면(34)에 밸브어셈블리(8)와 헤드커버(10)를 체결하기 위한 볼트를 체결하는 체결공(33,33')을 최대한 길게 하고, 이에 체결되는 볼트의 길이 역시 이에 대응되게 형성하였다. 그리고 상기 체결공(33')이 형성되는 프레임몸체(22)의 하면에는 보강비드(25,25')를 형성하였다. 이와 같은 본 고안에 의하면, 상기 볼트가 프레임몸체(22)의 내부에 삽입된 보강재의 역할을 하고, 상기 보강비드(25,25') 또한 보강의 역할을 하여 상기 프레임몸체(22)를 상대적으로 얇게 하면서도 프레임(20)의 강도를 유지할 수 있고, 특히 인장에 취약한 주철로 형성되는 프레임(20)의 인장강도 특성을 높여 줄 수 있는 이점이 있다.

Description

밀폐형 압축기의 프레임구조{Frame structure for hermetic compressor}

본 고안은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 더욱 경량화하면서도 강도를 보강시킨 밀폐형 압축기의 프레임구조에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 압축기의 내부 구성이 도시되어 있다. 이에 따르면, 상부용기(1t)와 하부용기(1b)로 이루어지는 밀폐용기(1)가 구비되고, 상기 밀폐용기(1)의 내부에는 프레임(2)이 설치되어 있다. 상기 프레임(2)에는 고정자(3)가 고정되어 있고, 이와 같은 프레임(2)은 스프링(2S)에 의해 밀폐용기(1) 내부에 지지되어 있다. 상기 프레임(2)은 주철로 만들어진다.

그리고, 상기 프레임(2)의 중앙을 관통하여서는 크랭크축(5)이 설치되어 있다. 상기 크랭크축(5)에는 회전자(4)가 일체로 설치되어 상기 고정자(3)와의 전자기적 상호작용에 의해 상기 크랭크축(5)과 함께 회전된다.

상기 크랭크축(5)의 상단에는 편심핀(5b)이 상기 크랭크축(5)의 회전중심에 대해 편심되게 형성되어 있다. 그리고 상기 편심핀(5b)이 형성된 반대쪽에는 균형추(5c)가 형성되어 있고, 상기 크랭크축(5)은 상기 프레임(2)의 중앙을 관통하여 설치되는데, 상기 크랭크축(5)이 관통하여 설치되는 프레임(2)의 내경면은 일종의 베어링과 같은 역할을 하게 된다.

그리고 상기 크랭크축(5)의 내부에는 오일통로(5a)가 형성되어 있다. 상기 오일통로(5a)를 통해서는 밀폐용기(1)의 저면에 구비되어 있는 오일(L)이 안내되어 상기 프레임(2)의 상부로 전달되어 비산된다. 그리고, 상기 크랭크축(5)의 하단부에는 상기 오일(L)을 펌핑하여 상기 오일통로(5a)로 전달하는 펌핑기구(5d)가 설치되어 있다.

한편, 내부에 압축실(6')이 구비된 실린더블록(6)이 상기 프레임(2)에 일체로 성형되어 있다. 그리고 상기 압축실(6')에는 상기 크랭크축(5)의 편심핀(5b)과 커넥팅로드(8)로 연결된 피스톤(7)이 설치되어 있다. 그리고 상기 실린더블록(6)의 선단에는 상기 압축실(6')로 유입되고 배출되는 냉매를 제어하는 밸브어셈블리(9)가 설치된다. 상기 밸브어셈블리(9) 상에는 헤드커버(10)가 장착되어 있고, 상기 헤드커버(10)에는 흡입머플러(11)가 상기 압축실(6')로 냉매를 전달할 수 있도록 밸브어셈블리(9)와 연결 설치되어 있다.

도 2에는 종래 기술에 의한 프레임(2)의 상세 구조가 도시되어 있다. 이에 따르면, 상기 프레임(2)의 프레임몸체(2f)의 상단 일측에는 실린더블록(6)이 일체로 구비된다. 상기 실린더블록(6)의 내부에는 압축실(6')이 구비된다. 그리고, 프레임(2)의 중앙부에는 프레임(2)을 상하로 관통하여 상기 크랭크축(5)이 위치되는 통공(도시되지 않음)이 형성되어 있다.

상기 실린더블록(6)의 선단면에는 헤드커버면(2h)이 구비되는데, 상기 헤드커버면(2h)에는 밸브어셈블리(6)가 헤드커버(10)에 의해 체결된다. 이를 위해 상기 헤드커버면(2h)에는 상기 밸브어셈블리(6)와 헤드커버(10)를 체결하는 볼트(도시되지 않음)가 삽입되는 체결공(2b)이 네 모서리에 형성되어 있다. 이와 같은 체결공(2b)은 상기 실린더블록(6)에 전후로 소정의 길이(L1,L2)로 길게 형성되어 있다. 일반적으로 상기 L1,L2는 동일하게 형성한다.

도면중 미설명 부호 12는 냉매를 밀폐용기(1)의 내부로 전달하는 흡입파이프이고, 13은 압축된 냉매를 압축기의 외부로 토출하는 토출파이프이다.

이와 같은 구성을 가지는 압축기는 전원이 인가되면 상기 회전자(4)와 고정자(3)의 전자기적 상호작용에 의해 상기 회전자(4)가 고정자(3)에 대해 회전하면서, 상기 회전자(4)와 일체로 상기 크랭크축(5)이 회전하게 된다.

그리고, 상기 크랭크축(5)이 회전하면 상기 크랭크축(5)에 대해 편심되어 있는 편심핀(5b)이 원을 그리면서 회전하게 되고, 상기 편심핀(5b)과 연결되어 있는 커넥팅로드(8)가 상기 편심핀(5b)에 의해 구동되면서 상기 피스톤(7)을 직선왕복운동하게 한다. 이와 같이 피스톤(7)이 압축실(6') 내에서 직선왕복운동하게 되면 냉매의 압축이 이루어지게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 상기 프레임몸체(2f)의 두께(h1)는 프레임(2)의 변형 및 강도를 고려하여 비교적 두껍게 형성한다. 하지만 이와 같이 프레임몸체(3f)를 두껍게 형성하면 프레임(2)의 무게가 무거워지게 된다.

또한 상기 프레임(2)은 주철로 형성되는데, 주철은 압축강도보다는 인장강도의 면에서 취약한 성질을 가지고 있어서 이에 대한 보강이 절실히 필요하다.

따라서 본 고안의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소정 이상의 강도를 가지면서도 상대적으로 경량인 프레임을 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 프레임의 인장강도를 높여 주는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 압축기의 내부 구성을 보인 단면도.

도 2는 종래 기술에 의한 프레임을 헤드커버면측에서 본 정면도.

도 3은 도 2의 A-A'선 단면도의 구성을 보인 단면도.

도 4는 본 고안에 의한 밀폐형 압축기의 프레임구조의 바람직한 실시예를 보인 정면도.

도 5는 본 고안에 의한 밀폐형 압축기의 프레임 구조를 보인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 밀폐용기 2: 프레임

3: 고정자 4: 회전자

5: 크랭크축 6: 실린더블록

6': 압축실 7: 피스톤

8: 커넥팅로드 9: 밸브어셈블리

10: 헤드커버 11: 흡입머플러

12: 흡입파이프 13: 토출파이프

20: 프레임 22: 프레임몸체

25,25': 보강비드 30: 실린더블록

32: 압축실 33,33': 체결공

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징에 따르면, 밀폐용기의 내부에 설치되어 각종부품이 지지되는 프레임몸체와, 상기 프레임몸체의 상면에 일체로 형성되고 내부에 압축실이 구비되는 실린더블록과, 상기 실린더블록에 전후로 길게 형성되어 밸브어셈블리를 체결하도록 하는 제1 및 제2 체결공을 포함하여 구성되고, 상기 실린더블록의 하부인 프레임몸체에 대응되는 위치에 형성되는 상기 제2체결공은 상기 실린더블록부를 통과하여 프레임몸체의 중앙부까지 연장형성된다.

상기 프레임몸체는 상대적으로 얇게 형성되고, 상기 제2체결공에 대응되는 프레임몸체의 하면에는 보강비드부가 상기 제2체결공을 따라 길게 연장형성된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 밀폐형 압축기의 프레임구조에 의하면, 주철로 만들어지는 프레임의 인장강도를 보강하면서도 경량화할 수 있게 되는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 밀폐형 압축기의 프레임 구조의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 종래 기술의 것과 동일한 것은 동일 부호를 원용하여 설명한다.

도 4는 본 고안에 의한 프레임을 실린더블록의 헤드커버면 측에서 본 정면도이고, 도 5는 본 고안에 의한 프레임의 측단면도이다. 이에 도시된 바에 따르면, 본 고안에 의한 프레임(20)은 소정 형상의 프레임몸체(22)를 구비한다. 상기 프레임몸체(22)는 프레임(20)의 골격 역할을 하는 것으로, 소정의 두께(h2)와 면적을 가진다.

상기 프레임몸체(22)의 상면 일단부에는 실린더블록(30)이 일체로 형성된다. 상기 실린더블록(30)의 내부에는 압축실(32)이 구비되고, 그 전면에는 밸브어셈블리(9)와 헤드커버(10)가 볼트(도시되지 않음)에 의해 체결되는 헤드커버면(34)이 구비된다. 상기 헤드커버면(34)에는 상기 볼트가 체결되는 체결공(33,33')이 네 모서리에 각각 형성된다.

여기서 상부에 형성되는 체결공(33)은 그 길이(L1)으로 상기 실린더블록(30)을 관통하여 형성되고, 하부에 형성되는 체결공(33')은 도 5에 잘 도시된 바와 같이 상기 실린더블록(30)이 형성된 부분을 통과하여 프레임몸체(22)의 중앙부까지 연장 형성된다.

그리고 상기 프레임몸체(22)의 하면, 즉 상기 체결공(33')이 형성되는 부분의 하면에는 상기 체결공(33')을 따라 보강비드(25)가 형성된다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 밀폐형 압축기의 프레임구조의 작용을 설명한다.

본 고안의 착안점은 상기 프레임(20)이 주철로 만들어지므로, 압축보다는 인장에 취약하고, 볼트의 재질은 상대적으로 인장에 강한 특성을 가진다는 것이다.

이를 이용하여 상기 볼트가 체결되는 체결공(33')을 최대한 길게 하면서, 상기 프레임몸체(33')의 두께를 감소시키고 상기 체결공(33')에 대응되는 프레임몸체(33')의 하면에 보강비드(25,25')를 형성하여 프레임(20)의 변형을 방지하고 강도를 유지하는 것이다.

즉, 상기 실린더블록(30)의 헤드커버면(34)에 밸브어셈블리(9)와 헤드커버(10)를 체결하기 위해 상기 체결공(33,33')에 볼트가 체결된다. 이때, 상기 하부에 형성되는 체결공(33')에 삽입되는 볼트는 상기 체결공(33')의 길이(L3)에 맞게 상대적으로 긴 것을 사용하게 된다.

이와 같이 되면, 상기 실린더블록(30) 및 프레임몸체(22)의 체결공(33,33')에는 볼트가 체결됨에 의해 프레임몸체(22)의 내부에 보강재가 삽입된 것과 동일한 역할을 하게 되고, 볼트가 강하게 체결되면서 발생하는 압축응력에 의해서는 프레임(20)의 인장특성을 보강하게 된다.

따라서 인장에 취약한 재질로 형성되어 있는 프레임(20)이 볼트에 의해 보강되어 인장강도가 커지게 된다. 특히 상대적으로 하부에 형성되는 체결공(33')의 길이(L3)를 최대한 길게 하여 상기 프레임몸체(22)의 일단부에서 중앙부에 인접한 위치까지 볼트가 위치하게 하여 프레임몸체(20)의 인장를 보강하게 된다.

그리고 상기 체결공(33')이 형성되는 프레임몸체(22)의 하면에는 상기 체결공(33')을 따라 보강비드(25,25')를 형성하였다. 이와 같은 보강비드(25,25') 역시 상기 프레임몸체(22)의 강도를 보강하는 역할을 하게 된다.

따라서 프레임(20)의 강도를 설계함에 있어서 상기 프레임몸체(22)의 두께(h2)는 상대적으로 얇게 형성하면서도 상대적으로 큰 강도값을 유지할 수 있게게 된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 고안에 의한 압축기의 프레임구조는 실린더블록에 밸브어셈블리와 헤드커버를 체결하는 볼트의 길이를 최대한 길게 하여 인장에 취약한 재질로 형성되는 프레임의 인장강도를 볼트를 사용하여 보강하고, 상기 볼트가 체결되는 위치와 대응되는 위치인 프레임의 하면에 보강비드를 형성하였다. 이와 같은 본 고안에 의하면 프레임몸체의 두께는 상대적으로 얇게 하면서도 프레임의 강도를 소정값이상으로 유지할 수 있게 되며, 특히 프레임 몸체의 인장강도 특성을 좋게 할 수 있다.

Claims (2)

1. 밀폐용기의 내부에 설치되어 각종부품이 지지되는 프레임몸체와,

   상기 프레임몸체의 상면에 일체로 형성되고 내부에 압축실이 구비되는 실린더블록과,

   상기 실린더블록에 전후로 길게 형성되어 밸브어셈블리를 체결하도록 하는 제1 및 제2 체결공을 포함하여 구성되고,

   상기 실린더블록의 하부인 프레임몸체에 대응되는 위치에 형성되는 상기 제2체결공은 상기 실린더블록부를 통과하여 프레임몸체의 중앙부까지 연장형성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 프레임구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임몸체는 상대적으로 얇게 형성되고, 상기 제2체결공에 대응되는 프레임몸체의 하면에는 보강비드부가 상기 제2체결공을 따라 길게 연장형성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 프레임구조.