KR20030032551A - 왕복동식 압축기의 프레임 조립 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 왕복동식 압축기의 프레임 조립 구조에 관한 것으로, 본 발명은 내측 고정자와 외측 고정자 그리고 두 고정자 사이의 가동자가 직선으로 왕복운동을 하는 왕복동식 모터와, 왕복동식 모터의 가동자에 결합하여 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 유체를 흡입 압축하는 피스톤과, 왕복동식 모터의 가동자와 피스톤을 함께 탄력 지지하여 공진하도록 하는 공진스프링을 포함한 왕복동식 압축기에 있어서, 왕복동식 모터와 피스톤을 일괄적으로 함께 수용하도록 단일체로 형성하는 프레임 본체와, 실린더를 지지하여 프레임 본체의 전방측을 복개하는 전방캡과, 왕복동식 모터의 내측 고정자와 외측 고정자를 지지하도록 프레임 본체의 후방측을 복개하는 후방캡으로 구성함으로써, 프레임을 용이하게 조립할 수 있으면서도 실린더와 피스톤의 동심도를 쉽게 맞출 수 있어 마모손실을 줄일 수 있고 이를 통해 압축기의 신뢰성을 높일 수 있다.

Description

왕복동식 압축기의 프레임 조립 구조{FRAME ASSEMBLY STRUCTURE FOR RECIPROCATING COMPRESSOR}

본 발명은 왕복동식 압축기의 프레임 조립 구조에 관한 것으로, 특히 조립이 용이하고 모터부와 압축부의 동심도를 일치시키는데도 용이한 왕복동식 압축기의 프레임 조립 구조에 관한 것이다.

일반적으로 왕복동식 압축기는 피스톤이 실린더의 내부에서 왕복운동을 하면서 가스를 흡입 압축하여 토출시키는 것으로, 도 1은 종래 왕복동식 압축기의 일례를 보인 종단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 종래의 왕복동식 압축기는, 흡입관(SP) 및 토출관(DP)을 연통하는 케이싱(10)과, 케이싱(10)의 내부에 탄력 지지하는 프레임 유니트(20)와, 프레임 유니트(20)에 지지하여 케이싱(10)의 내부에 고정하는 왕복동식 모터(30)와, 왕복동식 모터(30)에 기구적으로 연결하여 프레임 유니트(20)에 지지하는 압축 유니트(40)와, 왕복동식 모터(30)를 탄력 지지하여 공진을 유도하는 스프링 유니트(50)로 구성하고 있다.

프레임 유니트(20)는 압축 유니트(40)의 실린더(41)와 피스톤(42)을 함께 지지하는 전방 프레임(21)과, 전방 프레임(21)에 결합하여 압축 유니트(40)를 수용 보호하는 중간 프레임(22)과, 중간 프레임(22)에 왕복동식 모터(30)의 외측 고정자(31)를 사이에 두고 그 외측 고정자(31)와 내측 고정자(32)를 지지하는 후방 프레임(23)과, 중간 프레임(22)과 후방 프레임(23) 사이에 개재하여 외측고정자(31)를 지지하는 고정자 커버(24)로 이루어져 있다.

도 2에 도시한 같와 같이, 전방 프레임(21)과 중간 프레임(22)은 짧은 볼트(B1)를 이용하여 원주방향으로 체결하고, 중간 프레임(22)과 후방 프레임(23) 그리고 고정자 커버(24)는 외측 고정자(31)의 외주측 또는 공극을 통과하는 긴 볼트(B2)로 체결하고 있다.

도면중 미설명 부호인 43은 흡입밸브, 44는 토출밸브, 51 및 52는 전방측 및 후방측 스프링이다.

상기와 같은 종래 왕복동식 압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 왕복동식 모터(30)의 고정자(31)(32)에 전원을 인가하면, 그 고정자(31)(32)에 플럭스(flux)가 형성되어 가동자(33)와 피스톤(42)이 함께 플럭스의 방향에 따라 움직이면서 스프링 유니트(50)에 의해 직선으로 왕복운동을 하고, 이와 함께 피스톤(42)이 실린더(41)의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 실린더(41)의 압축공간(P)에 압력차를 발생시킴으로써 냉매가스를 상기한 압축공간(P)으로 흡입하여 일정 압력까지 압축하였다가 토출시키는 일련의 과정을 반복하는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 왕복동식 압축기에 있어서는, 프레임 유니트(20)가 전방 프레임(21)과 중간 프레임(22)과 후방 프레임 그리고 고정자 커버(24)로 이루어져 각각의 프레임(21)(22)(23)(24)을 볼트(B1)(B2)로 체결함에 따라 조립공정은 복잡하면서도 조립오차를 유발할 우려가 있고, 또 압축부는 전방 프레임(21)으로 지지하는 반면 모터부는 후방 프레임(23)으로 지지함에 따라 압축부와 모터부의 동심도를 일치시켜 조립하기가 더욱 난해하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 왕복동식 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 압축부와 모터부를 지지하는 프레임 유니트를 용이하면서도 틀어지지 않게 조립할 수 있는 왕복동식 압축기의 프레임 조립 구조를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 왕복동식 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 2는 종래 왕복동식 압축기에서 프레임을 조립상태를 보인 종단면도.

도 3은 본 발명 왕복동식 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 4는 본 발명 왕복동식 압축기에서 프레임을 조립상태를 보인 종단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

31 : 외측 고정자 32 : 내측 고정자

41 : 실린더 100 : 프레임 유니트

110 : 프레임 본체 120 : 전방캡

121 : 실린더 장착구 130 : 후방캡

131 : 지지돌부 140 : 고정자 커버

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 내측 고정자와 외측 고정자 그리고 두 고정자 사이의 가동자가 직선으로 왕복운동을 하는 왕복동식 모터와, 왕복동식 모터의 가동자에 결합하여 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 유체를 흡입 압축하는 피스톤과, 왕복동식 모터의 가동자와 피스톤을 함께 탄력 지지하여 공진하도록 하는 공진스프링을 포함한 왕복동식 압축기에 있어서, 왕복동식 모터와 피스톤을 일괄적으로 함께 수용하도록 단일체로 형성하는 프레임 본체와, 실린더를 지지하여 프레임 본체의 전방측을 복개하는 전방캡과, 왕복동식 모터의 내측 고정자와 외측 고정자를 지지하도록 프레임 본체의 후방측을 복개하는 후방캡으로 이루어진 왕복동식 압축기의 프레임 조립 구조를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 프레임 조립 구조를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명 왕복동식 압축기의 일례를 보인 종단면도이고, 도 4는 본 발명 왕복동식 압축기에서 프레임을 조립상태를 보인 종단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 왕복동식 압축기는, 케이싱(10)의 내부에 탄력 지지하는 프레임 유니트(100)와, 프레임 유니트(100)에 고정하여 직선으로의 구동력을 발생하는 왕복동식 모터(30)와, 프레임 유니트(100)에 고정하는 실린더(41)와, 왕복동식 모터(30)의 가동자(33)에 결합하여 실린더(41)의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하는 피스톤(42)과, 프레임 유니트(20)와 왕복동식 모터(30)의 가동자(33) 사이에 결합하여 그 가동자(33)와 피스톤(42)의 공진운동을 유도하는 공진스프링(51)(52)들과, 피스톤(42)의 선단면에 장착하는 흡입밸브(43)와, 실린더(41)의 토출측에 장착하는 토출밸브 조립체(44)를 포함한다.

프레임 유니트(100)는 원통형으로 형성하여 왕복동식 모터(30)와 피스톤(42)을 함께 수용하는 프레임 본체(110)와, 실린더(41)를 장착하여 프레임 본체(110)의 전방측을 복개하는 전방캡(120)과, 왕복동식 모터(30)의 외측 고정자(31)와 내측 고정자(32)를 지지하여 프레임 본체(110)의 후방측을 복개하는 후방캡(130)으로 이루어진다.

프레임 본체(110)는 원통형으로 형성하되, 그 내주면 중앙측에 왕복동식 모터(30)의 외측 고정자(31) 전방측면을 지지하여 걸림턱부를 이루는 고정자 커버(140)를 환형 또는 등간격으로 돌출한 돌기형으로 형성한다. 고정자 커버(140)는 프레임 본체(110)와 일체로 성형하거나 별도로 제작하여 용접이나 볼트로 후조립할 수 있다.

전방캡(120)은 중앙부에 실린더 장착구(121)를 구비한 환형으로 형성하여 프레임 본체(110)의 전방단에 삽입한 후 프레임 본체(110)의 끝단을 중앙쪽으로 굽혀고정한다. 전방캡(120)의 내측면에는 전방측 공진스프링(51)의 일단이 밀착하여 지지하도록 배치하는 것이 바람직하다.

후방캡(130)은 그 중앙부에 내측 고정자(32)를 억지끼움으로 삽입하기 위한 지지돌부(131)를 원통형으로 형성하고, 가장자리 쪽에는 상기한 프레임 본체(110)의 걸림턱부인 고정자 커버(140)에 걸린 외측 고정자(31)의 타측면에 밀착하여 프레임 본체(110)의 후방단에 삽입한 후 그 프레임 본체(110)의 끝단을 역시 중앙쪽으로 굽혀 고정한다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 40은 압축 유니트, 43은 흡입밸브, 44는 토출밸브 조립체, 50은 스프링 유니트, P는 압축공간이다.

상기와 같은 본 발명 왕복동식 압축기의 프레임 조립 구조는 다음과 같은 작용 효과를 갖는다.

즉, 왕복동식 압축기를 조립할 때는 먼저 전방캡(120)의 실린더 장착구(121)에 실린더(41)를 압입 고정하고, 이와 함께 후방캡(130)의 지지돌부(131)에 왕복동식 모터(30)의 내측 고정자(32)를 압입하여 고정한 후 그 내측 고정자(32)와 일정 정도 공극을 두고 외측 고정자(31)를 프레임 본체(110)에 삽입한다.

이때, 외측 고정자(31)는 그 전방측 측면이 프레임 본체(110)의 걸림턱부인 고정자 커버(140)에 걸리는 한편 후방측 측면은 프레임 본체(110)의 후방단을 굽혀 후방캡(130)을 고정할 때 그 후방캡(130)에 눌려 축방향으로 고정된다.

이후, 외측 고정자(31)와 내측 고정자(32) 사이의 공극에 가동자(33)를 삽입한 후 그 가동자(33)에 결합한 피스톤(42)에 실린더(41)를 맞춰 삽입하면서 전방캡(120)을 프레임 본체(110)의 전방단에 고정한다. 이때 전방캡(120)은 그 내측면이 전방측 공진스프링(51)의 전방단에 밀착하도록 한 상태에서 프레임 본체(110)의 전방단을 굽혀 전방캡(120)이 고정되도록 한다.

이렇게 하여, 프레임의 조립공정이 용이할 뿐만 아니라 조립중에 압축부와 모터부의 동심도가 틀어질 우려가 없고, 이를 통해 실린더와 피스톤 사이의 마찰을 방지하여 압축기의 효율과 신뢰성을 높일 수 있다.

본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 프레임 조립 구조는, 압축부와 모터부를 한 개의 프레임 본체에 함께 결합하고 조립시에도 전방캡과 후방캡을 굽혀 프레임 본체에 밀착 고정함으로써, 프레임을 용이하게 조립할 수 있으면서도 실린더와 피스톤의 동심도를 쉽게 맞출 수 있어 마모손실을 줄일 수 있고 이를 통해 압축기의 신뢰성을 높일 수 있다.

Claims (4)

1. 내측 고정자와 외측 고정자 그리고 두 고정자 사이의 가동자가 직선으로 왕복운동을 하는 왕복동식 모터와, 왕복동식 모터의 가동자에 결합하여 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 유체를 흡입 압축하는 피스톤과, 왕복동식 모터의 가동자와 피스톤을 함께 탄력 지지하여 공진하도록 하는 공진스프링을 포함한 왕복동식 압축기에 있어서,

   왕복동식 모터와 피스톤을 일괄적으로 함께 수용하도록 단일체로 형성하는 프레임 본체와,

   실린더를 지지하여 프레임 본체의 전방측을 복개하는 전방캡과,

   왕복동식 모터의 내측 고정자와 외측 고정자를 지지하도록 프레임 본체의 후방측을 복개하는 후방캡으로 이루어진 왕복동식 압축기의 프레임 조립 구조.
2. 제1항에 있어서,

   프레임 본체의 내주면 중간에는 왕복동식 모터의 외측 고정자를 지지하는 걸림턱부를 형성하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 프레임 조립 구조.
3. 제2항에 있어서,

   후방캡의 중앙에는 왕복동식 모터의 내측 고정자를 삽입하는 지지돌부를 돌출 형성하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 프레임 조립 구조.
4. 제1항에 있어서,

   전방캡과 후방캡은 프레임 본체의 양단을 각각 중심쪽으로 굽혀 결합하되, 그 중 전방캡은 공진스프링의 끝단에 밀착하도록 하는 반면 후방캡은 왕복동식 모터의 두 고정자에 밀착하도록 하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 프레임 조립 구조.