KR20030037762A

KR20030037762A - 왕복동식 압축기의 공진 스프링 지지장치

Info

Publication number: KR20030037762A
Application number: KR1020010068619A
Authority: KR
Inventors: 정원현
Original assignee: 주식회사 엘지이아이
Priority date: 2001-11-05
Filing date: 2001-11-05
Publication date: 2003-05-16

Abstract

본 발명은 왕복동식 압축기의 공진 스프링 지지장치에 관한 것으로, 본 발명은 직선 왕복 구동력을 발생시키는 왕복동식 모터의 구동력을 전달받아 실린더 내부 공간에서 직선 왕복 운동하는 피스톤과, 상기 피스톤의 양측에 위치하는 프레임과, 상기 피스톤의 양측을 지지하도록 그 피스톤과 프레임사이에 각각 위치하는 제1,2 공진 스프링과, 상기 제1 공진 스프링 및 제2 공진 스프링의 양단에 각각 위치하는 스프링 베이스와, 상기 스프링 베이스와 공진 스프링사이에 삽입되어 그 두부품사이의 마찰 및 충격을 흡수하는 완충부재를 포함하도록 구성하여 상기 모터의 구동력을 전달받아 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하는 피스톤을 공진 스프링이 탄성 지지하는 과정에서 발생되는 충격 진동 및 토션을 흡수 완화시킴으로써 구성 부품간의 마찰로 인한 마모를 방지하여 부품의 파손을 억제하고 또한 진동 소음을 최소화하여 신뢰성을 높일 수 있도록 한 것이다.

Description

왕복동식 압축기의 공진 스프링 지지장치{APPARATUS FOR SUPPORTING SPRING IN RECIPROCATING TYPE COMPRESSOR}

본 발명은 왕복동식 압축기의 공진 스프링 지지장치에 관한 것으로, 특히 왕복동식 모터의 직선 왕복 구동력을 전달받아 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동함에 따라 그 피스톤의 양측에서 피스톤을 탄성 지지하는 공진 스프링이 수축 이완되는 과정에서 그 공진 스프링 및 그 공진 스프링을 지지하는 부품들과의 마모를 최소화시킬 수 있도록 한 왕복동식 압축기의 공진 스프링 지지장치에 관한 것이다.

일반적으로 냉동사이클장치를 구성하는 압축기는 증발기에서 유입되는 냉매를 압축시켜 고온고압의 상태로 토출시키게 된다. 상기 압축기의 일예로 왕복동식 압축기는 모터의 직선 구동력이 피스톤에 전달되어 피스톤이 실린더내부를 직선 왕복 운동하면서 냉매가스를 흡입하고 압축하게 된다.

도 1은 본 출원인이 선출한 바 있는 상기 왕복동식 압축기의 일예를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 상기 왕복동식 압축기는 밀폐용기(10)와, 소정의 형상으로 형성되어 상기 밀폐용기(10)의 내부에 장착되는 전방 프레임(20)과, 상기 전방 프레임(20)의 가운데 다단으로 관통 형성된 관통구멍(21)에 삽입되는 실린더(30)와, 상기 실린더(30)가 내부에 위치하도록 전방 프레임(20)의 일측에 결합되어 왕복동식 모터(40)를 구성하는 이너스테이터 조립체(41) 및 그 이너스테이터 조립체(41)와 일정 간격을 두고 결합되는 아우터스테이터 조립체(42) 그리고 상기 이너스테이터 조립체(41)와 아우터스테이터 조립체(42)사이의 간극에 삽입되는 영구자석(m)을 포함하는 가동자(43)와, 상기 실린더(30)에 직선 왕복 운동 가능하게 삽입됨과 아울러 상기 가동자(43)와 연결되는 피스톤(50)을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 실린더(30)의 일측에 캡 형태로 형성된 토출커버(60)가 결합되고, 상기 토출커버(60)의 내부에는 실린더(30)의 내부 공간(P)을 개폐하는 토출밸브 조립체(70)가 삽입된다. 또한, 상기 실린더(30)에 삽입되는 피스톤(50)의 내부에 상기 실린더 내부 공간(P)으로 가스가 흡입되도록 관통된 흡입 유로(F)가 형성되고 그 피스톤(50)의 단부에 흡입 유로(F)를 개폐하는 흡입밸브(80)가 장착된다.

그리고 상기 왕복동식 모터(40)의 타측에 그 왕복동식 모터(40)를 지지하는 중간 프레임(90)이 장착되고 그 중간 프레임(90)에 이어 소정 형상을 갖는 후방 프레임(100)이 결합되며 상기 피스톤(50)의 왕복 운동을 탄성 지지하는 공진 스프링(110)이 상기 피스톤(50)의 양측에 위치하도록 각각 장착된다.

상기 공진 스프링(110)은 상기 피스톤의 플랜지부(51) 일면과 상기 전방 프레임(20)의 내측면사이에 위치하는 제1 공진 스프링(111)과 상기 피스톤의 플랜지부(51) 타면과 상기 후방 프레임(100)의 내측면사이에 위치하는 제2 공진 스프링(112)으로 구성된다.

미설명 부호 1은 흡입관이고, 44는 권선 코일이며, 120은 오일을 공급하는 오일피터이다.

상기한 바와 같은 왕복동식 압축기의 작동은 다음과 같다.

먼저, 전원이 인가되면 상기 왕복동식 모터(40)의 권선 코일(44)에 흐르는전류와 상기 영구자석(m)의 상호작용에 의해 상기 가동자(43)가 직선 왕복 운동하게 된다. 상기 가동자(43)가 직선 왕복 운동함에 따라 그 가동자(43)에 결합된 피스톤(50)이 상기 실린더(30) 내부에서 직선 왕복 운동하게 된다. 이때 상기 공진 스프링, 즉 제1 공진 스프링(111)과 제2 공진 스프링(112)은 수축과 이완을 반복하면서 상기 피스톤(50)의 움직임을 탄성적으로 지지함과 동시에 운동에너지를 탄성에너지로 저장, 방출하게 되면서 공진 운동을 유발시키게 된다.

상기 실린더(30) 내부에서 피스톤(50)이 직선 왕복 운동함에 따라 그 실린더 내부 공간(P)의 압력 차와 함께 토출밸브 조립체(70) 및 흡입밸브(80)의 작동에 의해 상기 밀폐용기(10)의 흡입관(1)을 통해 냉매 가스가 흡입되어 상기 피스톤(50)의 흡입 유로(F)를 통해 상기 실린더(30)의 내부 공간(P)으로 흡입되고 압축되어 토출되며 그 토출된 고온 고압 상태의 가스는 상기 밀폐용기(10)에 결합된 토출관(미도시)을 통해 밀폐용기(10) 외부로 배출된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 구조는 상기 왕복동식 모터의 직선 왕복 구동력을 전달받아 피스톤(50)이 실린더(30) 내부에서 직선 왕복 운동함에 따라 그 피스톤(50)의 양측에서 피스톤(50)을 탄성 지지하는 공진 스프링, 즉 제1 공진 스프링(111)과 제2 공진 스프링(112)이 수축 이완되는 과정에서 그 제1,2 공진 스프링(111)(112)과 접촉되는 피스톤(50) 및 전방 프레임(20)과 후방 프레임(100)사이에 마찰 접촉이 발생되어 구성 부품, 즉 공진 스프링(110)과 피스톤(50)과 전방 프레임(20) 그리고 후방 프레임(100)을 마모시키게 됨으로써 부품들의 수명을 단축시키게 되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 왕복동식 모터의 직선 왕복 구동력을 전달받아 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동함에 따라 그 피스톤의 양측에서 피스톤을 탄성 지지하는 공진 스프링이 수축 이완되는 과정에서 그 공진 스프링 및 그 공진 스프링을 지지하는 부품들과의 마모를 최소화시킬 수 있도록 한 왕복동식 압축기의 공진 스프링 지지장치를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 왕복동식 압축기를 도시한 단면도,

도 2는 본 발명의 왕복동식 압축기 공진 스프링 지지장치가 구비된 왕복동식 압축기를 도시한 단면도,

도 3은 본 발명의 왕복동식 압축기 공진 스프링 지지장치를 도시한 단면도,

도 4는 본 발명의 왕복동식 압축기 공진 스프링 지지장치의 다른 실시예를 도시한 단면도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

20,100 ; 프레임 30 ; 실린더

40 ; 왕복동식 모터 50 ; 피스톤

51 ; 피스톤 플랜지부 111 ; 제1 공진 스프링

112 ; 제2 공진 스프링 E ; 완충부재

E' ; 보조 완충부재

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 직선 왕복 구동력을 발생시키는 왕복동식 모터의 구동력을 전달받아 실린더 내부 공간에서 직선 왕복 운동하는 피스톤과, 상기 피스톤의 양측에 위치하는 프레임과, 상기 피스톤의 양측을 지지하도록 그 피스톤과 프레임사이에 각각 위치하는 제1,2 공진 스프링과, 상기 제1 공진 스프링 및 제2 공진 스프링의 양단에 각각 위치하는 스프링 베이스와, 상기 스프링 베이스와 공진 스프링사이에 삽입되어 그 두부품사이의 마찰 및 충격을 흡수하는 완충부재를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 공진 스프링 지지장치가 제공된다.

이하, 본 발명의 왕복동식 압축기의 공진 스프링 지지장치를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 왕복동식 압축기의 공진 스프링 지지장치의 일예가 구비된 왕복동식 압축기를 도시한 것으로, 이를 참조하여 설명하면, 먼저 왕복동식 압축기는 밀폐용기(10)와, 소정의 형상으로 형성되어 상기 밀폐용기(10)의 내부에 장착되는 전방 프레임(20)과, 상기 전방 프레임(20)의 가운데 다단으로 관통 형성된 관통구멍(21)에 삽입되는 실린더(30)와, 상기 실린더(30)가 내부에 위치하도록 전방 프레임(20)의 일측에 결합되어 왕복동식 모터(40)를 구성하는 이너스테이터 조립체(41) 및 그 이너스테이터 조립체(41)와 일정 간격을 두고 결합되는 아우터스테이터 조립체(42) 그리고 상기 이너스테이터 조립체(41)와 아우터스테이터 조립체(42)사이의 간극에 삽입되는 영구자석(m)을 포함하는 가동자(43)와, 상기 실린더(30)에 직선 왕복 운동 가능하게 삽입됨과 아울러 상기 가동자(43)와 연결되는 피스톤(50)을 포함하여 구성된다. 상기 이너스테이터 조립체(41)와 아우터스테이터 조립체(42) 그리고 가동자(43)는 왕복동식 모터(40)를 구성하게 된다.

상기 피스톤(50)이 상기 공진 스프링(110)에 의해 지지되는 구조는, 도 2, 3도에 도시한 바와 같이, 먼저 상기 피스톤의 플랜지부(51) 양측면에 제1,2 스프링베이스(130)(131)가 각각 위치하고 그 제1 스프링 베이스(130)와 대면되는 상기 전방 프레임(20)의 내측면에 제3 스프링 베이스(132)가 위치하며 상기 제2 스프링 베이스(131)와 대면되는 후방 프레임(100)의 일면에 제4 스프링 베이스(133)가 위치하게 된다.

상기 제1,2,3,4 스프링 베이스(130)(131)(132)(133)는 일정 두께를 갖는 원형으로 형성된 원형판부(a)의 가장자리에 일정 높이를 갖도록 연장 절곡된 테두리부(b)가 구비되어 이루어진다.

상기 제1,3 스프링 베이스(130)(132)사이에 제1 공진 스프링(111)이 삽입되며 상기 제2,4 스프링 베이스(131)(133)사이에 제2 공진 스프링(112)이 삽입된다. 상기 제1,2 공진 스프링(111)(112)은 압축 코일 스프링으로 이루어짐이 바람직하다.

그리고 상기 제1 공진 스프링(111)의 일측단과 상기 제1 스프링 베이스(130)사이에 완충부재(E)가 삽입되고 그 제1 공진 스프링(111)의 타측단과 상기 제3 스프링 베이스(132)사이에 완충부재(E)가 삽입된다. 또한 상기 제2 공진 스프링(112)의 일측단과 상기 제2 스프링 베이스(131)사이에 완충부재(E)가 삽입되고 그 제2 공진 스프링(112)의 타측단과 제4 스프링 베이스(133)사이에 완충부재(E)가 삽입된다.

상기 완충부재(E)는 일정 두께를 갖는 원형판으로 형성되며 그 외경은 상기 스프링 베이스의 원형판부(a) 외경과 상응하게 형성됨이 바람직하다. 상기 완충부재(E)는 충격을 흡수할 수 있는 고무 또는 플라스틱 또는 나무 등으로 이루어짐이바람직하다.

본 발명의 다른 실시예로, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 제1,2,3,4 스프링 베이스(130)(131)(132)(133)와 그 각 스프링 베이스가 위치하는 상기 피스톤의 플랜지부(51) 양측면과 전방 프레임(20)의 내측면 그리고 후방 프레임(100)의 내측면사이에 보조 완충부재(E')가 삽입된다. 상기 보조 완충부재(E')는 일정 두께를 갖는 원형판으로 형성됨이 바람직하고 그 보조 완충부재(E')의 재질은 충격을 흡수할 수 있는 고무 또는 플라스틱 또는 나무로 이루어짐이 바람직하다.

이하, 본 발명의 왕복동식 압축기의 공진 스프링 지지장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 왕복동식 압축기의 작동은 전원이 인가되어 상기 왕복동식 모터(40)의 권선 코일(44)에 전류가 흐르게 되면 그 권선 코일에 흐르는 전류와 상기 영구자석(m)의 상호작용에 의해 상기 가동자(43)가 직선 왕복 운동하게 된다. 상기 가동자(43)가 직선 왕복 운동함에 따라 그 가동자(43)에 결합된 피스톤(50)이 상기 실린더(30) 내부에서 직선 왕복 운동하게 된다. 이때, 상기 제1 공진 스프링(111)과 제2 공진 스프링(112)이 수축과 이완을 반복하면서 상기 피스톤(50)의 움직임을 탄성적으로 지지함과 동시에 운동에너지를 탄성에너지로 저장, 방출하게 된다.

상기 실린더(30) 내부에서 피스톤(50)이 직선 왕복 운동함에 따라 그 실린더 내부 공간(P)의 압력 차와 함께 토출밸브 조립체(70) 및 흡입밸브(80)의 작동에 의해서 상기 밀폐용기(10)의 흡입관(1)을 통해 냉매 가스가 흡입되어 상기 피스톤(50)의 흡입 유로(F)를 통해 상기 실린더(30)의 내부 공간(P)으로 흡입되고 압축되어 토출되며 그 토출된 고온 고압 상태의 가스는 상기 밀폐용기(10)에 결합된 토출관(미도시)을 통해 밀폐용기(10) 외부로 배출된다.

그리고 상기 왕복동식 모터(40)의 직선 왕복 구동력을 전달받아 실린더 내부공간(P)에서 직선 왕복 운동하는 피스톤(50)을 상기 제1,2 공진 스프링(111)(112)이 수축과 이완되면서 탄성 지지하는 과정에서 상기 제1,2 공진 스프링(111)(112)에 토션이 작용하게 됨과 아울러 충격 진동이 발생된다. 이때 상기 제1,2 공진 스프링(111)(112)에 의해 발생되는 충격 및 진동은 완충부재(E)에 의해 흡수 완화되며 아울러 상기 제1,2 공진 스프링(111)(112)에 발생되는 토션도 상기 완충부재(E)에 작용하면서 해소된다.

또한, 상기 스프링 베이스(130)(131)(132)(133)와 프레임(20)(100) 그리고 피스톤 플랜지부(51)사이에 보조 완충부재(E')가 삽입된 경우 그 제1,2 공진 스프링(111)(112)의 수축 이완에 의해 발생되는 토션 및 충격 진동을 보다 효과적으로 흡수 완화시키게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 공진 스프링 지지장치는 모터의 구동력을 전달받아 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하는 피스톤의 양측에 공진 스프링이 각각 위치하여 그 피스톤의 직선 왕복 운동에 따라 공진 스프링이 수축 이완되면서 그 피스톤의 움직임을 탄성 지지하는 과정에서 발생되는충격 진동 및 토션을 흡수 완화시키게 됨으로써 그 부품간의 마찰로 인한 마모를 방지하게 되어 부품의 파손을 억제하고 또한 진동 소음을 최소화하게 되어 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims

직선 왕복 구동력을 발생시키는 왕복동식 모터의 구동력을 전달받아 실린더 내부 공간에서 직선 왕복 운동하는 피스톤과, 상기 피스톤의 양측에 위치하는 프레임과, 상기 피스톤의 양측을 지지하도록 그 피스톤과 프레임사이에 각각 위치하는 제1,2 공진 스프링과, 상기 제1 공진 스프링 및 제2 공진 스프링의 양단에 각각 위치하는 스프링 베이스와, 상기 스프링 베이스와 공진 스프링사이에 삽입되어 그 두부품사이의 마찰 및 충격을 흡수하는 완충부재를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 공진 스프링 지지장치.
제1항에 있어서, 상기 스프링 베이스와 피스톤사이 또는 스프링 베이스와 프레임들사이에 보조 완충부재가 삽입된 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 공진 스프링 지지장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 완충부재 및 보조 완충부재는 고무 또는 플라스틱 또는 나무 등으로 이루어진 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 공진 스프링 지지장치.