KR200192286Y1 - 밀폐형 왕복동식 압축기의 왕복운동 장치 - Google Patents

Abstract

밀폐형 왕복동식 압축기의 왕복운동 구조가 재시된다. 개시된 바와 같이, 본 발명의 왕복운동 구조는, 스테이터 및 로터와, 상기 로터에 일체적으로 회전되는 크랭크축, 상기 크랭크축의 일측에 결합되어 복수의 볼록부와 오목부가 형성되어 있는 캠, 상기 캠에 형성된 복수의 볼록부와 오목부를 따라 작동되어, 상기 크랭크축의 단위 회전운동을 수배로 증가시킨 직선 왕복운동으로 전환하는 컨넥팅로드 및, 상기 컨넥팅로드에 의해 상기 크랭크축의 단위 회전수에 대해 수배로 증가된 횟수로 왕복운동을 수행하는 피스톤으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

밀폐형 왕복동식 압축기의 왕복운동 장치{Correspondence Movement Apparatus Of a Compressor}

본 고안은 밀폐형 왕복동식 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축기의 모터와 연결되는 크랭크축 회전수에 대해 수배로 피스톤의 직선왕복운동의 횟수를 증가시키고, 기기의 소음감소와 장수명화를 도모하기 위한 밀폐형 왕복동식 압축기의 왕복운동 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 밀폐형 왕복동식 압축기는 에어컨이나 냉장고 등과 같은 냉방기기에 적용된 냉매를 압축시키기 위한 용도로서 채용된다.

도 1은 종래의 밀폐형 왕복동식 압축기의 왕복운동 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본체의 내주면에 대해 고정되어 있는 스테이터(2)와 그 스테이터(2)의 주변부에 회전가능하게 설치된 로터(4)를 포함하는 모터부와, 상기 로터(4)와 일체로 회전하고서 그 하부에 편심부(8)가 형성된 크랭크축(6), 상기 크랭크축(6)의 편심부(8)에 그 일측이 연결되어 있는 컨넥팅로드(10), 상기 컨넥팅로드(10)의 타측과 연결되어 피스톤실(14)내에서 직선 왕복운동하는 피스톤(12)으로 구성된다.

상기 크랭크축(6)은 로터(4)의 구동에 따라 회전되어 편심부(8)가 회전되도록 하고, 상기 컨넥팅로드(10)는 상기 편심부(8)의 편심회전을 직선운동으로 변환하여 피스톤(12)을 직선으로 왕복운동시킨다.

즉, 이러한 밀폐형 왕복동식 압축기는 상기 모터부의 로터(4)가 회전되는데 따른 회전운동을 피스톤(12)이 직선 왕복운동으로 전환시키는 구조로 이루어진 것이다.

한편, 이러한 크랭크축(6)이 1회전하게 되면, 컨넥팅로드(10)는 상기 편심부(8)가 1회로 편심회전되는 동작에 대응하여 피스톤(12)을 1회 왕복운동시키도록 되어 있다.

그러나, 이러한 종래의 밀폐형 왕복동식 압축기는 크랙크축의 1회전에 대응하여 컨넥팅로드가 피스톤을 1회 직선 왕복운동시키도록 되어 있기 때문에, 모터의 구동에 대한 압축기의 작동성능에 한계요소로서 작용하게 되면서, 그러한 압축기가 채용되는 각종의 냉방기기에 대한 냉력 및 효율을 향상시키는데 주요한 장애요인이 된다는 문제점이 있다.

또한, 이러한 종래의 밀폐형 왕복동식 압축기에 적용되는 컨넥팅로드는 피스톤과 별도로 제작되어 결합시킬 수 있도록 되어 있고, 크랭크축에 결합된 편심부로부터의 동력전달 방식에 따라 그 대,소 경부에 면압이 발생되고, 그 면압에 의해 압축기를 장시간으로 사용하게 되면 피스톤의 마찰, 마모가 발생됨에 의해 소음의 발생과 더불어 기기의 수명이 감소될 소지를 갖게 된다는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 압축기의 크랭크축과 피스톤의 연결부에 캠을 적용하여 그 크랭크축의 단위 회전에 대해 피스톤이 수배로 직선 왕복운동을 수행할 수 있도록 하기 위한 밀폐형 왕복동식 압축기의 왕복운동 장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 피스톤과 컨넥팅로드를 일체화하여 기기의 마찰 및 마모를 저감하고 장수명화를 도모하기 위한 밀폐형 왕복동식 압축기의 왕복운동 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 밀폐형 왕복동식 압축기의 왕복운동 장치를 개략적으로 나타낸 단면도,

도 2는 본 고안의 왕복운동 장치가 적용된 밀폐형 왕복동식 압축기를 나타낸 단면도,

도 3은 도 2에 도시된 왕복운동 장치의 구성을 상세히 나타내기 위한 단면도,

도 4는 도 2에 도시된 왕복운동 장치의 구성을 상세히 나타내기 위한 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2:스테이터, 4:로터,

20:크랭크축, 22:캠,

24:컨넥팅로드, 26:피스톤,

28:롤링부재, 30:안내 경로.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 고안에 따르면, 스테이터 및 로터와, 상기 로터에 일체적으로 회전되는 크랭크축, 상기 크랭크축의 일측에 결합되어 복수의 볼록부와 오목부가 형성되어 있는 캠, 상기 캠에 형성된 복수의 볼록부와 오목부를 따라 작동되어, 상기 크랭크축의 단위 회전운동을 수배로 증가시킨 직선 왕복운동으로 전환하는 컨넥팅로드 및, 상기 컨넥팅로드에 의해 상기 크랭크축의 단위 회전수에 대해 수배로 증가된 횟수로 왕복운동을 수행하는 피스톤으로 구성되는 밀폐형 왕복동식 압축기의 왕복운동 장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 캠은 상기 복수의 볼록부와 오목부가 형성된 안내경로를 갖추고 있고, 상기 컨넥팅로드의 일측에는 상기 안내경로내에 삽입되어 그 안내경로를 따라 이동하는 롤링부재가 결합되어 있다.

더 바람직하게, 상기 캠은 상부 캠부재와 하부 캠부재가 볼트에 의해 체결되어 안내경로를 형성하게 된다.

또한, 상기 컨넥팅로드와 피스톤 및 롤링부재는 일체적으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 구성된 본 고안에 따르면, 압축기의 크랭크축과 컨넥팅로드의 연결부에 캠을 적용함과 더불어, 그 컨넥팅로드가 피스톤과 일체적으로 형성될 수 있도록 함에 따라, 그 크랭크축이 1회전하면 컨넥팅로드가 일체화된 피스톤이 적어도 2회 이상 직선 왕복운동될 수 있도록 하여 냉력 및 효율이 향상되도록 하고, 컨넥팅로드와 피스톤의 일체화 구조에 따라 마찰 및 마모의 요인이 감소되어 기기의 장수명화가 보장될 수 있게 된다.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 고안에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

즉, 도 2는 본 고안의 왕복운동 장치가 적용된 밀폐형 왕복동식 압축기를 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 왕복운동 장치의 구성을 상세히 나타내기 위한 단면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 왕복운동 장치의 구성을 상세히 나타내기 위한 평면도이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 밀폐형 왕복동식 압축기의 왕복운동 장치에 따르면, 스테이터(2) 및 로터(4)로 이루어진 모터와, 상기 로터(4)와 일체로 회전되는 크랭크축(20), 상기 크랭크축(20)의 일측에 회전전달 수단으로서 일체로 연결된 캠(Cam; 22), 피스톤(26)과 일체로 형성되고서 일측이 상기 캠(22)과 이동가능하게 연결되어 있는 컨넥팅로드(24)가 구성된다.

상기 캠(22)은 상부 캠부재(22a)와 하부 캠부재(22b)가 볼트(32)에 의해 고정적으로 체결되어 이루어지고, 그 상부 캠부재(22a)와 하부 캠부재(22b)의 체결부위에는 안내경로(30)가 형성되어 상기 컨넥팅로드(24)의 직선 이동상태를 안내하게 된다.

또한, 상기 컨넥팅로드(24)는 그 일측에 상기 캠(22)의 안내 경로(30)내에서 이동가능하게 삽입되는 롤링부재(28)가 일체적으로 형성되어 있다.

여기서, 상기 롤링부재(28)는 원형의 볼(Ball) 형상이 상기 컨넥팅로드(24)에 일체적으로 형성된 형태를 갖는 것이 바람직하지만, 원통형의 롤러를 상기 컨넥팅로드(24)의 일측에 회동가능하게 설치하는 것도 가능하다.

한편, 상기 캠(22)은 도 4에 도시된 바와 같이, 그 안내경로(30)에 적어도 2개 이상의 볼록부(A)와 오목부(B)가 각각 형성되어 있고, 상기 컨넥팅로드(24)는 상기 크랭크축(20)의 회전에 따른 캠(22)의 회전에 대응하여 안내경로(30)에 형성된 복수의 볼록부(A)와 오목부(B)에 의해 전진과 복귀 동작을 적어도 2회 이상 방복하게 됨에 따라, 그 컨넥팅로드(24)에 결합된 피스톤(26)이 피스톤실(14)내에서 적어도 2회 이상으로 직선 왕복운동될 수 있다.

즉, 본 고안의 왕복운동 장치에 따르면, 상기 피스톤(26)과 컨넥팅로드(24) 및 롤링부재(28)가 각각 일체적으로 형성되어 있기 때문에, 상기 크랭크축(20)의 회전운동을 직선운동으로 전환하는데 따른 면압 발생의 원인이 제거되어 기기의 마찰 및 마모가 감소될 수 있게 된다.

이 때, 상기 피스톤(26)은 상기 캠(22)의 안내경로(30)에 제공되는 볼록부(A)와 오목부(B)의 갯수에 따라 직선 왕복운동의 횟수가 결정되고, 그 볼록부(A)와 오목부(B)의 갯수는 상기 피스톤(26)의 작동효율을 고려하여 적정한 수로 형성하는 것이 바람직하다.

이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 고안의 작용에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 본체내에 고정적으로 설치된 스테이터(2)와의 작용에 의해 로터(4)가 회전하게 되면, 그 로터(4)와 결합된 크랭크축(20)이 일체적으로 회전하기 시작한다.

상기 크랭크축(20)의 회전에 따라, 그 크랭크축(20)의 일측에 결합된 캠(22)이 연동되고, 상기 캠(22)의 안내경로(30)내에 그 롤링부재(28)가 결합된 컨넥팅로드(24)는 그 캠(22)의 회전운동을 직선운동으로 전환하여 피스톤(26)을 왕복운동시키게 된다.

즉, 상기 캠(22)의 안내경로(30)는 복수의 볼록부(A)와 오목부(B)를 갖추고 있기 때문에, 상기 컨넥팅로드(24)는 상기 복수의 볼록부(A)와 오목부(B)가 형성된 갯수만큼 직선 왕복운동을 수행하게 되는 것이다. 예컨대, 상기 캠(22)의 안내경로(30)에 형성된 볼록부(A)와 오목부(B)의 갯수가 3개이면, 상기 컨넥팅로드(24)는 상기 크랭크축(20)의 1회 회전에 대해 상기 피스톤(26)을 3회 직선 왕복운동시키게 된다.

그에 따라, 상기 크랭크축(20)이 1회전으로 회전되더라도, 상기 피스톤(26)은 캠(22)의 작용에 의해 적어도 2회 이상으로 직선 왕복운동될 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 고안에 따르면, 압축기의 크랭크축과 컨넥팅로드가 일체화된 피스톤의 연결부에 캠을 적용하여, 크랭크축의 1회 회전운동을 2회 이상의 직선운동으로 전환할 수 있도록 함에 따라, 종래의 크랭크축에 편심부가 적용된 압축기에 비해 상대적으로 냉력 및 효율을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.

또한, 컨넥팅로드를 피스톤과 일체형으로 구현함에 따라, 별개의 컨넥팅로드가 피스톤과 결합되는 구조에서 발생되는 마찰 및 마모의 발생원인이 제거되어 소음이 저감될 수 있음과 더불어, 기기의 장수명화 및 압축기의 신뢰성이 향상될 수 있다는 효과를 갖게 된다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

Claims (4)

1. 스테이터 및 로터와,

   상기 로터에 일체적으로 회전되는 크랭크축,

   상기 크랭크축의 일측에 결합되어 복수의 볼록부와 오목부가 형성되어 있는 캠,

   상기 캠에 형성된 복수의 볼록부와 오목부를 따라 작동되어, 상기 크랭크축의 단위 회전운동을 수배로 증가시킨 직선 왕복운동으로 전환하는 컨넥팅로드 및,

   상기 컨넥팅로드에 의해 상기 크랭크축의 단위 회전수에 대해 수배로 증가된 횟수로 왕복운동을 수행하는 피스톤으로 구성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복동식 압축기의 왕복운동 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 캠은 상기 복수의 볼록부와 오목부가 형성된 안내경로를 갖추고 있고, 상기 컨넥팅로드의 일측에는 상기 안내경로내에 삽입되어 그 안내경로를 따라 이동하는 롤링부재가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복동식 압축기의 왕복운동 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 캠은 상부 캠부재와 하부 캠부재가 볼트에 의해 체결되어 안내경로를 형성하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복동식 압축기의 왕복운동 장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 컨넥팅로드와 피스톤 및 롤링부재는 일체적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복동식 압축기의 왕복운동 장치.