KR20020068883A

KR20020068883A - Reciprocating compressor

Info

Publication number: KR20020068883A
Application number: KR1020010009261A
Authority: KR
Inventors: 이동원
Original assignee: 엘지전자주식회사
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2002-08-28

Abstract

PURPOSE: A reciprocating compressor is provided to reduce the whole size thereof. CONSTITUTION: A compressor comprises a hermetic container(V) having an intake pipe(SP) and a discharge pipe(DP); a cylinder(3) fixed in and supported by the hermetic container; a stator comprising an inside stator assembly(4A) and an outside stator assembly(4B) and inserted on a periphery of the cylinder; a mover, a magnet assembly(5), inserted into a gap formed on the stator to linearly reciprocate; a piston(10) joined to the mover and inserted into the cylinder to slide and linearly reciprocate; an intake valve(9) installed on the piston to limit intake of fluid; a discharge valve assembly(8) detachably placed on the cylinder and fluidically connected with the discharge pipe to limit discharge of compressed fluid; and a resonant spring(20) having both ends fixed on a first spring fixing protrusion(31) formed on a motor side or a frame(1) where the motor is fixed which are in front of the piston and a second spring fixing protrusion(11) formed on a rear side of the piston and compressed and extended to cause resonant movement of the piston.

Description

Reciprocating Compressor {RECIPROCATING COMPRESSOR}

본 발명은 왕복동식 압축기에 관한 것으로, 특히 공진스프링의 개수를 줄이고 백커버의 크기를 줄여 전체적인 크기를 소형화할 수 있는 왕복동식 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a reciprocating compressor, and more particularly to a reciprocating compressor that can reduce the number of resonant springs and the size of the back cover to reduce the overall size.

일반적으로 왕복동식 압축기는 크랭크축을 대신하여 왕복동식 모터의 가동자를 이루는 마그네트 조립체에 피스톤을 결합시켜 그 피스톤이 마그네트 조립체와 함께 직선으로 왕복운동을 하면서 유체를 흡입 압축하여 토출시키는 압축기로서, 도 1은 종래 왕복동식 압축기의 일례를 보인 종단면도이다.In general, a reciprocating compressor is a compressor in which a piston is coupled to a magnet assembly forming a mover of a reciprocating motor in place of a crank shaft, and the piston suctions and compresses and discharges a fluid while reciprocating linearly with the magnet assembly. It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the conventional reciprocating compressor.

이에 도시한 바와 같이 종래의 왕복동식 압축기는, 저면에 윤활유가 채워지는 밀폐용기(V)의 내부에 횡방향으로 설치되는 환형의 프레임(1)과, 그 프레임(1)의 후방측에 고정 설치되는 백커버(2)와, 상기 프레임(1)의 중앙에 횡방향으로 고정되는 한 개의 실린더(3)와, 그 실린더(3)를 지지하는 프레임(1)의 외주면에 고정되는 내측 고정자 조립체(4A) 및 그 내측 고정자 조립체(4A)의 외주면에 소정 공극을 두고 고정되는 외측 고정자 조립체(4B)와, 상기 양측 고정자 조립체(4A,4B) 사이의 공극에 개재되어 왕복동식 모터의 가동자를 이루는 마그네트 조립체(5)와, 그 마그네트 조립체(5)에 일체로 고정되어 실린더(3)의 내부에서 미끄럼운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축시키는 한 개의 피스톤(6)과, 상기 마그네트 조립체(5)가 내 외측 고정자 조립체(4A,4B) 사이의 공극에서 지속적으로 공진운동을 하도록 유도하는 내측 공진스프링(7A) 및 외측 공진스프링(7B)과, 상기 실린더(3)의 선단에 장착되어 피스톤(6)의 왕복운동시 압축가스의 토출을 제한하는 토출밸브 조립체(8)를 포함하여 이루어져 있다.As shown in the drawing, the conventional reciprocating compressor has an annular frame (1) which is installed in the transverse direction in the interior of a sealed container (V) filled with lubricating oil on its bottom surface, and is fixedly installed on the rear side of the frame (1). A back cover 2, a cylinder 3 fixed laterally to the center of the frame 1, and an inner stator assembly fixed to an outer circumferential surface of the frame 1 supporting the cylinder 3; 4A) and an outer stator assembly 4B fixed with a predetermined gap on the outer circumferential surface of the inner stator assembly 4A, and a magnet interposed in the gap between the two stator assemblies 4A and 4B to form a mover of the reciprocating motor. An assembly 5, a piston 6 fixedly integrated with the magnet assembly 5 and sliding and compressing refrigerant gas while sliding inside the cylinder 3, and the magnet assembly 5 Ball between outer stator assembly 4A, 4B An inner resonance spring 7A and an outer resonance spring 7B for continually resonating at the pole and mounted at the tip of the cylinder 3 to restrict discharge of compressed gas during reciprocating movement of the piston 6. And a discharge valve assembly (8).

도면중 미설명 부호인 6a는 냉매유로, 9는 흡입밸브, DP는 토출관, SP는 흡입관, O는 윤활유 피더이다.In the figure, reference numeral 6a denotes a refrigerant flow passage, 9 denotes a suction valve, DP denotes a discharge tube, SP denotes a suction tube, and 0 denotes a lubricant feeder.

상기한 바와 같은 종래 왕복동식 압축기는 다음과 같이 동작된다.The conventional reciprocating compressor as described above is operated as follows.

즉, 상기 내,외측 고정자 조립체(4A,4B)에 전류가 인가되어 마그네트 조립체(5)가 직선으로 왕복운동을 하게 되면, 이 마그네트 조립체(5)에 결합된 피스톤(6)이 실린더(3)의 내부를 직선으로 왕복운동을 하면서 냉매가스를 흡입하여 압축 토출시키는 일련의 과정을 반복하게 된다.That is, when a current is applied to the inner and outer stator assemblies 4A and 4B and the magnet assembly 5 reciprocates in a straight line, the piston 6 coupled to the magnet assembly 5 is connected to the cylinder 3. The reciprocating motion of the inside of the straight line is repeated a series of processes to inhale and discharge the refrigerant gas.

먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이 상기 피스톤(6)이 도면의 우측인 하사점으로 이동하게 되면, 상기 밀폐용기(V)에 채워져 있던 냉매가스가 피스톤(6)의 냉매유로(6a)를 거쳐 흡입밸브(9)를 통과하여 실린더(3)로 흡입되고, 이어서 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 피스톤(6)이 도면의 좌측인 상사점으로 이동하는 과정에서 실린더(3)내의 냉매가스는 일정압력까지 압축되다가 어느 순간 토출밸브 조립체(8)를 통과하여 토출관(DP)으로 토출되는 일련의 과정을 반복하게 되는 것이었다.First, as shown in FIG. 2A, when the piston 6 moves to the bottom dead center of the right side of the drawing, the refrigerant gas filled in the sealed container V passes through the refrigerant passage 6a of the piston 6. The refrigerant gas in the cylinder (3) is constant in the course of passing through the intake valve (9) into the cylinder (3), and then moving the piston (6) to the top dead center on the left side of the figure as shown in Figure 2b. The pressure was compressed to a certain point and then passed through the discharge valve assembly 8 to be discharged to the discharge pipe DP.

그러나, 상기와 같은 종래의 왕복동식 압축기에 있어서는, 피스톤(6)이 동일한 거리만큼 왕복운동을 하도록 하기 위하여 그 피스톤(6)의 양쪽에 동일한 길이를 갖는 공진스프링(7A)(7B)이 구비되어야 하므로 이를 지지하는 백커버(2)의 크기가 증가하여 전체적인 압축기의 크기가 커지는 문제점이 있었다.However, in the conventional reciprocating compressor as described above, in order for the piston 6 to reciprocate by the same distance, resonant springs 7A and 7B having the same length on both sides of the piston 6 must be provided. Therefore, there is a problem that the size of the overall compressor is increased by increasing the size of the back cover (2) for supporting it.

본 발명은 상기와 같은 종래 왕복동식 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 전체 크기를 줄일 수 있는 왕복동식 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems of the conventional reciprocating compressor, and an object thereof is to provide a reciprocating compressor which can reduce the overall size.

도 1은 종래 왕복동식 압축기의 일례를 보인 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional reciprocating compressor.

도 2 및 도 2b는 종래 왕복동식 압축기의 동작상태를 보인 종단면도.2 and 2b is a longitudinal sectional view showing an operating state of a conventional reciprocating compressor.

도 3은 본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 일례를 보인 종단면도.3 is a longitudinal sectional view showing an example of a reciprocating compressor according to the present invention;

도 4a 및 도 4b는 본 발명 왕복동식 압축기의 동작상태를 보인 종단면도.Figures 4a and 4b is a longitudinal sectional view showing an operating state of the reciprocating compressor of the present invention.

도 5는 본 발명 왕복동식 압축기에서 공진스프링 지지구조의 변형예를 보인 종단면도.Figure 5 is a longitudinal sectional view showing a modification of the resonant spring support structure in the reciprocating compressor of the present invention.

도 6은 본 발명 왕복동식 압축기에서 공진스프링 지지구조의 다른 변형예를 보인 종단면도.Figure 6 is a longitudinal sectional view showing another modification of the resonant spring support structure in the reciprocating compressor of the present invention.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **

1 : 프레임2 : 백커버1 frame 2 back cover

3 : 실린더4A,4B : 내측,외측 고정자 조립체3: cylinder 4A, 4B: inner and outer stator assembly

5 : 마그네트 조립체10 : 피스톤5: magnet assembly 10: piston

11 : 제2 스프링 고정돌기12 : 플랜지부11: second spring fixing protrusion 12: flange portion

20 : 공진스프링30 : 지지커버20: resonant spring 30: support cover

31 : 제1 스프링 고정돌기40,50 : 스프링 고정걸이31: first spring fixing protrusion 40,50: spring fixing hook

51 : 고정너트51: fixing nut

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 흡입관과 토출관을 갖는 밀폐용기와, 그 밀폐용기의 내부에 고정 지지되는 실린더와, 그 실린더의 외주면에 압입되는 고정자와, 그 고정자 사이의 공극에 삽입되어 직선으로 왕복운동을 하는 가동자와, 그 가동자에 결합되는 동시에 상기 실린더에 미끄러지게 삽입되어 직선으로 왕복운동을 하는 피스톤과, 그 피스톤에 장착되어 유체의 흡입을 제한하는 흡입밸브와, 상기 실린더에 착탈 가능하게 배치됨과 아울러 토출관에 연통되어 압축된 유체의 토출을 제한하는 토출밸브 조립체와, 상기 피스톤의 후방측에 제1 고정부가 형성되는 반면 상기 피스톤의 전방측인 모터측 또는 그 모터가 고정되는 프레임의 어느 한 곳에 제2 고정부가 형성되어 각 고정부에 양단이 고정된 상태로 압축 인장되면서 상기한 피스톤의 공진운동을 유발하는 공진스프링으로 구성한 왕복동식 압축기가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention, a sealed container having a suction pipe and a discharge pipe, a cylinder fixedly supported inside the sealed container, a stator pressed into the outer circumferential surface of the cylinder, and inserted into a gap between the stator and a straight line A reciprocating mover, a piston coupled to the mover and slidably inserted into the cylinder to reciprocate linearly, a suction valve mounted to the piston to limit the intake of fluid, A discharge valve assembly, which is detachably disposed and restricts the discharge of the compressed fluid in communication with the discharge pipe, and a first fixing part is formed on the rear side of the piston while the motor side or the motor that is the front side of the piston is fixed. The second fixing part is formed at any one of the frames to be compressed and tensioned in the state in which both ends are fixed to each fixing part. There is provided a reciprocating compressor composed of a resonant spring causing a true motion.

이하, 본 발명에 의한 왕복동식 압축기는 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the reciprocating compressor according to the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 일례를 보인 종단면도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명 왕복동식 압축기의 동작상태를 보인 종단면도이다.Figure 3 is a longitudinal sectional view showing an example of the reciprocating compressor according to the present invention, Figures 4a and 4b is a longitudinal sectional view showing an operating state of the reciprocating compressor of the present invention.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 왕복동식 압축기는, 흡입관(SP)과 토출관(DP)을 갖는 밀폐용기(V)와, 그 밀폐용기(V)의 내부에 탄력 지지되는 프레임(1)과, 그 프레임(1)의 후방측에 결합되어 후술할 왕복동식 모터(M)를 감싸도록 수용하는 백커버(2)와, 상기 프레임(1)의 관통구멍에 삽입 결합되는 실린더(3)와, 그 실린더(3)의 외측에 결합되는 내측 고정자 조립체(4A) 및 외측 고정자 조립체(4B)와 그 내 외측 고정자 조립체(4A)(4B) 사이의 공극에 삽입되는 가동자인 마그네트 조립체(5)로 된 왕복동식 모터(M)와, 그 마그네트 조립체(5)에 결합되는 동시에 상기 실린더(3)에 미끄러지게 삽입되는 피스톤(10)과, 상기 프레임(1)의 후단면과 이에 대면되는 피스톤(10)의 전방면에 양단이 각각 걸리도록 고정되는 압축 인장이 가능한 공진스프링(20)을 포함하여 구성된다.As shown therein, the reciprocating compressor according to the present invention includes a hermetically sealed container (V) having a suction pipe (SP) and a discharge tube (DP), a frame (1) elastically supported inside the hermetically sealed container (V), and A back cover 2 coupled to the rear side of the frame 1 to accommodate the reciprocating motor M to be described later, a cylinder 3 inserted into the through hole of the frame 1, and An inner stator assembly 4A and an outer stator assembly 4B coupled to the outside of the cylinder 3 and a magnet assembly 5 which is a mover inserted into a gap between the inner stator assembly 4A and 4B. A reciprocating motor (M), a piston (10) coupled to the magnet assembly (5) and slidingly inserted into the cylinder (3), and a rear end face of the frame (1) and a piston (10) facing it. It comprises a resonant spring (20) capable of compressive tension is fixed to take both ends on the front surface of the .

상기 왕복동식 모터(M)의 내측 고정자 조립체(4A) 내주면에는 그 고정자 조립체(4A)를 프레임(1)에 밀착시키기 위한 원통형의 지지커버(30)가 압입되고, 그 지지커버(30)의 내주면에 상기한 공진스프링(20)의 전방단이 걸리도록 제1 스프링 고정돌기(31)가 나선형으로 돌출 형성되며, 상기 피스톤(10)의 외주면에는 상기한 공진스프링(20)의 후방단이 걸리도록 제2 스프링 고정돌기(11)가 나선형으로 돌출 형성된다.On the inner circumferential surface of the inner stator assembly 4A of the reciprocating motor M, a cylindrical support cover 30 is press-fitted to closely contact the stator assembly 4A to the frame 1, and the inner circumferential surface of the support cover 30 is pressed. The first spring fixing projection 31 is formed to protrude helically so that the front end of the resonant spring 20 is caught, and the rear end of the resonant spring 20 is caught on the outer circumferential surface of the piston 10. The second spring fixing protrusion 11 protrudes helically.

또한, 상기 피스톤(10)의 후방단에는 왕복동식 모터(M)의 마그네트 조립체(5)와 결합되는 플랜지부(12)가 형성되는데, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 플랜지부(12)를 이용하여 그 플랜지부(12)의 전방면에 공진스프링(10)의 후방단을 걸는 수개의 스프링 고정걸이(40)를 용접 결합하거나, 또는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 플랜지부(12)의 전방측으로 돌출되도록 후방측으로 관통하여 그 후방측에서 고정너트(51)로 체결되는 수개의 스프링 고정걸이(50)로 상기한 공진스프링(10)의 후방단이 걸려 고정할 수도 있다.In addition, the rear end of the piston 10 is formed with a flange portion 12 is coupled to the magnet assembly 5 of the reciprocating motor (M), as shown in Figure 5 using the flange portion 12 To the front face of the flange portion 12 by welding a couple of spring holding hooks (40) for hanging the rear end of the resonant spring 10, or as shown in Figure 6 the front of the flange portion 12 The rear end of the resonant spring 10 may be fixed by a plurality of spring fixing hooks 50 penetrating to the rear side to protrude toward the side and fastened to the fixing nut 51 at the rear side thereof.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.In the drawings, the same reference numerals are given to the same parts as in the prior art.

도면중 미설명 부호인 2는 백커버, 8은 토출밸브 조립체, 9는 흡입밸브, C는 압축기구부, O는 윤활유 피더이다.2 is a back cover, 8 is a discharge valve assembly, 9 is a suction valve, C is a compression mechanism part, O is a lubricating oil feeder.

상기와 같은 본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 작용효과는 다음과 같다.Effects of the reciprocating compressor according to the present invention as described above are as follows.

즉, 상기 왕복동식 모터(M)에 전원이 인가되어 가동자인 마그네트 조립체(5)가 피스톤(10)과 함께 직선으로 왕복운동을 하게 되면, 그 피스톤(10)이 실린더(3)의 내부에서 미끄럼운동을 하면서 밀폐용기(V)의 내부에 충진되어 있던 냉매가스를 흡입하여 압축하게 되고, 이 압축된 냉매가스는 토출관(DP)을 통해 시스템으로 토출되어 일련의 냉동사이클을 이루게 된다.That is, when power is applied to the reciprocating motor (M) to move the magnet assembly (5) in a linear reciprocating motion with the piston (10), the piston (10) is sliding in the cylinder (3) During the movement, the refrigerant gas filled in the sealed container V is sucked and compressed, and the compressed refrigerant gas is discharged into the system through the discharge pipe DP to form a series of refrigeration cycles.

이때, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 공진스프링(20)은 그 양단이 고정부재인 내측 고정자 조립체(4A)와 가동부재인 피스톤(10)에 각각 걸려 고정되므로 인해 상기 피스톤(10)이 상사점 방향인 도면의 우측으로 이동함에 따라 공진스프링(20)이 그 피스톤(10)의 이동거리 만큼 압축되고, 이후 상기 피스톤(10)이 하사점 방향인 도면의 좌측으로 이동하게 됨에 따라 공진스프링(20)도 함께 인장되었다가 다시 피스톤(10)과 함께 상사점 방향으로 압축되면서 피스톤(10)의 공진운동을 유발시키게 된다.At this time, as shown in Figures 4a and 4b, the resonant spring 20 is fixed to the inner stator assembly (4A) of the fixed member and the piston (10) of the movable member, respectively, because both ends of the piston (10) ) Is moved to the right side of the figure in the top dead center direction, the resonant spring 20 is compressed by the movement distance of the piston 10, and then the piston 10 moves to the left side of the figure in the bottom dead center direction. The resonant spring 20 is also tensioned together with the piston 10 again to be compressed in the top dead center direction to cause the resonant movement of the piston (10).

이렇게, 상기 공진스프링(20)이 피스톤(10)의 행정거리 안에 한 개만 구비되더라도 피스톤(10)이 원활하게 공진운동을 할 수 있게 됨에 따라 상기한 공진스프링(20)의 사용개수를 줄여 생산비용이 절감되는 것은 물론, 특히 상기 백커버(2)가 피스톤(10)의 후방측에 근접되게 배치됨에 따라 밀폐용기(V)의 좌우 크기를 줄여 압축기의 소형화를 이룰 수 있게 된다.As such, even if only one resonant spring 20 is provided within the stroke distance of the piston 10, the piston 10 may smoothly resonate, thus reducing the number of uses of the resonant spring 20 and reducing the production cost. In addition to this reduction, in particular, as the back cover 2 is disposed close to the rear side of the piston 10, the size of the compressor can be reduced by reducing the size of the airtight container V.

한편, 상기와 같은 일례에서는 백커버가 구비되나 이 백커버는 통상 흡입소음기를 장착하기 위한 것으로, 만약 상기 흡입소음기를 제거하거나 설사 장착하더라도 피스톤의 냉매유로에 장착하게 되면 상기한 백커버를 제거하더라도 되므로 압축기를 더욱 작게 할 수도 있다.On the other hand, the back cover is provided in the example as described above, but the back cover is usually for mounting the suction silencer, even if the suction silencer is removed or installed even if it is attached to the refrigerant flow path of the piston even if the back cover is removed Therefore, the compressor can be made smaller.

본 발명에 의한 왕복동식 압축기는, 피스톤의 공진운동을 유발하는 공진스프링을 피스톤의 행정거리 안에 한 개만 구비하되 그 공진스프링의 양단이 고정측인 고정자와 가동측인 피스톤에 각각 걸리도록 고정하여 구성함으로써, 상기 공진스프링의 사용개수를 줄여 생산비용을 절감하는 것은 물론 상기 피스톤의 후방측에는 별도의 공진스프링을 장착하지 않게 됨에 따라 백커버를 피스톤의 인접부위까지 근접시켜 배치할 수 있게 되고 이를 통해 압축기가 현저하게 소형화된다.The reciprocating compressor according to the present invention is provided with only one resonant spring that causes resonant movement of the piston within the stroke of the piston, and is fixed so that both ends of the resonant spring are caught by the stator on the fixed side and the piston on the movable side, respectively. By reducing the number of use of the resonant spring, the production cost is reduced, as well as the rear side of the piston is not equipped with a separate resonant spring, so that the back cover can be disposed close to the adjacent portion of the piston, thereby Is markedly miniaturized.

Claims

A sealed container having a suction pipe and a discharge pipe, a cylinder fixedly supported inside the sealed container, a stator pressed into the outer circumferential surface of the cylinder, a mover inserted into a gap between the stator and linearly reciprocating; A piston coupled to the mover and slidably inserted into the cylinder to reciprocate in a straight line, a suction valve mounted to the piston to restrict the intake of fluid, and detachably disposed on the cylinder, A discharge valve assembly which communicates and restricts the discharge of the compressed fluid, and a second fixing part is formed on the rear side of the piston while the second fixing part is formed on the motor side which is the front side of the piston or the frame to which the motor is fixed. It is formed into a resonator spring which causes the resonant movement of the piston while the compression is tensioned in a state in which both ends are fixed to each fixed portion Composed reciprocating compressor.