KR20040017918A

KR20040017918A - 왕복동식 압축기의 스프링 지지구조

Info

Publication number: KR20040017918A
Application number: KR1020020049854A
Authority: KR
Inventors: 현성열
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-08-22
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2004-03-02
Also published as: KR100451240B1

Abstract

본 발명은 왕복동식 압축기의 스프링 지지구조에 관한 것으로서, 왕복동식 모터의 구동력을 전달받아 축방향으로 왕복운동하는 피스톤의 일측에 고정된 스프링 지지대와, 상기 스프링 지지대의 일측면에 그 일측이 고정되고 타측이 지지되어 상기 피스톤이 왕복되도록 하는 적어도 하나 이상의 제1스프링과, 상기 스프링 지지대의 타측면에 그 일측이 고정되고 타측이 지지되어 상기 피스톤이 왕복되도록 하는 적어도 하나 이상의 제2스프링이 구비되어 구성된 왕복동식 압축기에 있어서, 상기 스프링 지지대는 상기 제1스프링 및 제2스프링이 끼워져 고정되도록 일정 높이로 돌출된 각각의 돌출부와, 상기 스프링 지지대의 베이스면과 상기 돌출부가 라운드부 없이 직각을 이루도록 요입홈을 형성하여 구성됨으로써, 제1스프링 및 제2스프링이 상기 스프링 지지대에 안착되어 마찰에 의한 진동 및 소음이 저감되도록 한 것이다.

Description

왕복동식 압축기의 스프링 지지구조{SUPPORTING STRUCTURE FOR SPRING IN RECIPROCATING COMPRESSOR}

본 발명은 왕복동식 압축기의 스프링 지지구조에 관한 것으로서, 보다 상세히 설명하면 왕복동식 모터의 구동력을 전달받아 유체를 흡입, 압축하여 토출하는 압축유니트의 피스톤을 탄성 지지하는 각각의 스프링이 지지되는 스프링 지지부재의 중량을 감소시키고, 마모를 방지하기 위한 왕복동식 압축기의 스프링 지지구조에 관한 것이다.

일반적으로 냉동사이클장치를 구성하는 압축기는 증발기에서 유입되는 저온 저압 상태의 냉매를 압축시켜 고온고압의 상태로 토출시키는 기기이다.

상기 압축기는 유체를 압축하는 방식에 따라 회전식 압축기, 왕복동식 압축기, 스크롤 압축기 등으로 분류하게 되고, 특히, 상기 왕복동식 압축기는 피스톤이 선형으로 움직이면서 가스를 흡입 압축하는 것으로, 이러한 왕복동식 압축기는 크게 구동모터의 회전운동을 피스톤의 왕복운동으로 전환시켜 가스를 흡입 압축하는 방식과 구동모터가 직선으로 왕복운동을 하면서 피스톤을 왕복운동시켜 가스를 흡입 압축하는 방식이 있다.

도 1은 종래 왕복동식 압축기의 일례를 보인 종단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 종래의 왕복동식 압축기는 저면에 일정량의 윤활유(O)를 채우고 가스흡입관(SP) 및 가스토출관(DP)이 연통 설치되는 밀폐된 케이싱(10)과, 상기 케이싱(10)의 내부에 탄력적으로 설치되는 프레임 유니트(20)와, 상기 프레임 유니트(20)에 고정되어 가동자(33)가 직선으로 왕복운동을 하는 왕복동식 모터(30)와, 상기 왕복동식 모터(30)의 가동자(33)에 결합되어 상기 프레임 유니트(20)로 지지되는 압축 유니트(40)와, 상기 왕복동식 모터(30)의 가동자(33)를 운동방향으로 탄력 지지하여 공진운동을 유도하는 공진스프링 유니트(50)와, 상기 프레임 유니트(20)에 장착되어 케이싱(10)의 내부에 채워진 윤활유(O)를 압축 유니트(40)의 미끄럼부로 공급하는 윤활유 공급 유니트(60)로 구성된다.

상기 프레임 유니트(20)는 상기 압축 유니트(40)를 지지하는 전방프레임(21)과, 상기 전방프레임(21)에 결합되어 왕복동식 모터(30)의 전방측을 지지하는 중간프레임(22)과, 상기 중간프레임(22)에 결합되어 왕복동식 모터(30)의 후방측을 지지하는 후방프레임(23)으로 이루어져 있다.

상기 왕복동식 모터(30)는 상기 중간프레임(22)과 후방프레임(23) 사이에 설치되는 외측고정자(31)와, 상기 외측고정자(31)와 일정 간격을 두고 결합되고 후방프레임(23)에 삽입 결합되는 내측고정자(32)와, 상기 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 사이에 설치되어 직선으로 왕복운동을 하는 가동자(33)로 이루어져 있다.

상기 압축 유니트(40)는 전방프레임(21)에 일체로 형성되는 실린더(41)와, 상기 왕복동식 모터(30)의 가동자(33)에 결합되어 실린더(41)의 압축공간(P)에서 왕복운동을 하는 피스톤(42)과, 상기 피스톤(42)의 선단에 장착되어 그 피스톤(42)의 흡입유로(F)를 개폐하면서 냉매가스의 흡입을 제한하는 흡입밸브(43)와, 실린더(41)의 토출측에 장착되어 압축공간(P)을 개폐하면서 압축가스의 토출을 제한하는 토출밸브 조립체(44)로 이루어져 있다.

상기 공진스프링 유니트(50)는 가동자(33)와 피스톤(42)의 연결부에 결합되는 스프링 지지대(51)와, 스프링 지지대(51)를 중심으로 전방측을 지지하는 적어도 하나 이상의 제1스프링(52)과, 스프링 지지대(51)의 후방측을 지지하는 적어도 하나 이상의 제2스프링(53)으로 이루어지고, 상기 스프링 지지대(51)에는 상기 제1스프링(52) 및 제2스프링(53)이 끼워져 고정되도록 일정 높이로 돌출된 돌출부(54)가 구비되어 구성된다.

윤활유 공급 유니트(60)는 프레임 유니트(20)의 하단부에 장착되어 그 프레임 유니트(40)와 함께 진동하면서 케이싱(10)의 윤활유(O)를 펌핑하는 윤활유 펌핑부(61)와, 윤활유 펌핑부(61)의 출구측과 압축 유니트(40)를 연통하도록 상기한 프레임 유니트(20)에 형성하는 윤활유 공급유로(62)로 이루어져 있다.

상기와 같은 종래 왕복동식 압축기는 다음과 같이 동작한다.

왕복동식 압축기의 내부에 형성된 왕복동식 모터(30)에 전원을 인가하여 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 사이에 플럭스(flux)를 형성하면, 그 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 사이의 공극에 놓인 가동자(33)가 플럭스의 방향에 따라 움직이면서 공진스프링 유니트(50)에 의해 지속적으로 왕복운동을 하고, 이와 함께 피스톤(42)이 실린더(41)의 내부에서 왕복운동을 하면서 압축공간(P)의 체적이 변화하여 냉매가스를 압축공간으로 흡입 압축하였다가 토출하는 일련의 과정을 반복하는 것이었다.

그러나, 상기와 같이 종래 구조로 이루어진 왕복동식 압축기에 있어서는 도 1에 도시된 "A" 부분을 확대한 도 2에 도시된 바와 같이 판금가공 등의 방법에 의하여 스틸로 상기 스프링 지지대(51)를 제작하는 제작과정에서 상기 스프링 지지대(51)의 베이스면에 일정 높이로 돌출 되어 상기 제1스프링(52) 및 제2스프링(53)을 지지하는 돌출부(54)를 가공할 시, 상기 스프링 지지대(51)의 베이스면과 상기 돌출부(54)가 접하는 모서리부가 정확한 수직을 이루지 않고 라운드부(54a)가 형성됨으로써, 상기 제1스프링(52) 및 제2스프링(53)을 끝단부가 상기 스프링 지지대(51)에 안착되지 못하게 되어 마찰에 의한 마모 및 소음이 발생된다.

상기와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 피스톤이 공진 왕복운동하도록 제1스프링 및 제2스프링을 지지하는 스프링 지지대의 지지구조를 개선하여 마모 및 소음을 저감하기 위한 왕복동식 압축기의 스프링 지지구조를 제공함에 있다.

도 1은 종래 구조로 형성된 왕복동식 압축기의 내부 구조를 도시한 종단면도,

도 2는 도 1에 도시된 왕복동식 압축기의 "A" 부분을 확대하여 도시한 부분 단면도,

도 3은 본 발명의 일 실시예인 스프링 지지구조를 갖는 왕복동식 압축기를 도시한 종단면도,

도 4는 도 3에 도시된 왕복동식 압축기의 "B"부분을 확대하여 도시한 부분 단면도.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

30 : 왕복동식 모터 42 : 피스톤

150 : 공진 스프링 유니트 151 : 스프링 지지대

152 : 제1스프링 153 : 제2스프링

154 : 돌출부 155 : 돌출부

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 왕복동식 압축기의 스프링 지지구조는 왕복동식 모터의 구동력을 전달받아 축방향으로 왕복운동하는 피스톤의 일측에 고정된 스프링 지지대와, 상기 스프링 지지대의 일측면에 그 일측이 고정되고 타측이 지지되어 상기 피스톤이 왕복되도록 하는 적어도 하나 이상의 제1스프링과, 상기 스프링 지지대의 타측면에 그 일측이 고정되고 타측이 지지되어 상기 피스톤이 왕복되도록 하는 적어도 하나 이상의 제2스프링이 구비되어 구성된 왕복동식 압축기에 있어서, 상기 스프링 지지대는 상기 제1스프링 및 제2스프링이 끼워져 고정되도록 일정 높이로 돌출된 각각의 돌출부와, 상기 스프링 지지대의 베이스면과 상기 돌출부가 라운드부 없이 직각을 이루도록 요입홈을 형성하여 구성된다.

이하 본 발명의 일 실시예인 왕복동식 압축기의 스프링 지지구조를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같고, 종래 구조와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예인 스프링 지지구조를 갖는 왕복동식 압축기를 도시한 종단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 왕복동식 압축기의 "B"부분을 확대하여 도시한 부분 단면도로써, 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예인 왕복동식 압축기는 저면에 일정량의 윤활유(O)를 채우고 가스흡입관(SP) 및 가스토출관(DP)이 연통 설치되는 밀폐된 케이싱(10)과, 상기 케이싱(10)의 내부에 탄력적으로 설치되는 프레임 유니트(20)와, 상기 프레임 유니트(20)에 고정되어 가동자(33)가 직선으로 왕복운동을 하는 왕복동식 모터(30)와, 상기 왕복동식 모터(30)의 가동자(33)에 결합되어 상기 프레임 유니트(20)로 지지되는 압축 유니트(40)와, 상기 왕복동식 모터(30)의 가동자(33)를 운동방향으로 탄력 지지하여 공진운동을 유도하는 공진스프링 유니트(150)와, 상기 프레임 유니트(20)에 장착되어 케이싱(10)의 내부에 채워진 윤활유(O)를 압축 유니트(40)의 미끄럼부로 공급하는 윤활유 공급 유니트(60)로 구성된다.

본 발명의 일 실시예인 스프링 지지구조를 갖는 왕복동식 압축기에 있어서, 상기 공진스프링 유니트(150)를 제외한 상기 프레임 유니트(20), 왕복동식 모터(30), 압축 유니트(40), 윤활유 공급 유니트(60)는 종래 구조와 동일한 형상을 이루므로 이에 대한 설명은 도 1을 인용한다.

상기 공진스프링 유니트(150)는 가동자(33)와 피스톤(42)의 연결부에 결합되는 스프링 지지대(151)와, 스프링 지지대(151)를 중심으로 전방측을 지지하는 적어도 하나 이상의 제1스프링(152)과, 스프링 지지대(151)의 후방측을 지지하는 적어도 하나 이상의 제2스프링(153)으로 이루어지고, 상기 스프링 지지대(151)에는 상기 제1스프링(152) 및 제2스프링(153)이 끼워져 고정되도록 일정 높이로 돌출된 돌출부(154)가 형성되고, 상기 스프링 지지대(151)의 베이스면과 상기 돌출부(154)가 이루는 모서리부가 직각을 이루도록 상기 모서리부에 접하는 상기 베이스면에 소정의 폭과 깊이로 함몰된 요입홈(155)형성되고, 상기 스프링 지지대(151)의 재질은 알루미늄으로 이루어진다.

상기와 같은 왕복동식 압축기의 동작과정은 종래와 동일하며, 상기 제1스프링(152) 및 제2스프링(153)을 지지하여 상기 피스톤(42)이 왕복운동하도록 하는 스프링 지지대(151)를 알루미늄 재질을 이용해 주조작업으로 제조할 시, 상기 스프링 지지대(151)의 베이스면에 상기 요입홈(155)이 형성됨으로써, 알루미늄 재질을 이용한 주조작업에 의해 상기 스프링 지지대(151)제조하여도, 상기 베이스면과 돌출부(154)사이에 라운드부가 발생되지 않고 정확한 직각을 이룰 수 있게되는 것이다.

이와 같이 본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 스프링 지지구조는 제1스프링 (152)및 제2스프링(153)이 끼워져 고정되는 상기 스프링 지지대(151)를 주조작업으로 제작할 시, 상기 스프링 지지대(151)의 베이스면에 수직하게 돌출 되어 형성된 돌출부(154)와 상기 베이스면이 접하는 모서리부에 상기 베이스면 측으로 소정의 폭과 깊이로 함몰된 요입홈(155)을 형성함으로써, 주조 시, 상기 베이스면과 돌출부(154)가 접하는 모서리부에 라운드부가 형성되지 않음으로써, 상기 제1스프링(152) 및 제2스프링(153)이 상기 스프링 지지대(152)의 베이스면에 밀착되는 것이다.

또한, 상기 스프링 지지대(152)의 재질이 알루미늄으로 이루어짐으로써, 그 중량이 감소되어 진동이 저감되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 스프링 지지구조는 왕복동식 모터의 구동력을 전달받아 유체를 흡입, 압축하여 토출하는 압축 유니트의 피스톤을 탄성 지지하는 제1스프링 및 제2스프링이 지지되는 스프링 지지대의 재질을 알루미늄으로 형성함으로써, 중량이 감소되어 진동이 저감되는 효과가 있다.

또한, 상기 제1스프링 및 제2스프링이 끼워져 고정되도록 상기 스프링 지지대의 베이스면에 형성된 돌출부가 상기 베이스면이 만나는 모서리부가 직각을 이루도록 상기 모서리부의 베이스면 측으로 소정의 폭과 깊이로 함몰된 요입홈을 형성함으로써, 주조작업에 의해 상기 스프링 지지대를 제작시, 그 모서리부에 라운드부가 형성되지 않고 직각을 이룸으로써, 상기 제1스프링 및 제2스프링이 상기 베이스면에 안착되어 마찰에 의한 진동 및 소음의 발생이 저감되는 효과가 있다.

Claims

왕복동식 모터의 구동력을 전달받아 축방향으로 왕복운동하는 피스톤의 일측에 고정된 스프링 지지대와,

상기 스프링 지지대의 일측면에 그 일측이 고정되고 타측이 지지되어 상기 피스톤이 왕복되도록 하는 적어도 하나 이상의 제1스프링과,

상기 스프링 지지대의 타측면에 그 일측이 고정되고 타측이 지지되어 상기 피스톤이 왕복되도록 하는 적어도 하나 이상의 제2스프링이 구비되어 구성된 왕복동식 압축기에 있어서,

상기 스프링 지지대는 상기 제1스프링 및 제2스프링이 끼워져 고정되도록 일정 높이로 돌출된 각각의 돌출부와,

상기 스프링 지지대의 베이스면과 상기 돌출부가 라운드부 없이 직각을 이루도록 요입홈을 형성하여 구성된 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 스프링 지지구조.
제 1항에 있어서, 상기 요입홈은 상기 스프링 지지대의 베이스면과 상기 돌출부가 이루는 모서리부가 직각을 이루도록 상기 모서리부에 접하는 상기 베이스면에 소정의 폭과 깊이로 함몰되어 구성되는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 스프링 지지구조.
제 1항에 있어서, 상기 스프링 지지대는 알루미늄 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 스프링 지지구조.