KR20050017235A

KR20050017235A - 왕복동식 압축기의 공진스프링 조립구조

Info

Publication number: KR20050017235A
Application number: KR1020030055498A
Authority: KR
Inventors: 김형진; 김형석; 김동한; 노기원; 김병직
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-08-11
Filing date: 2003-08-11
Publication date: 2005-02-22
Also published as: KR100531819B1

Abstract

본 발명은 왕복동식 압축기의 공진스프링 조립구조에 관한 것으로서, 본 발명은 가동자가 직선으로 왕복운동을 하는 왕복동모터와, 왕복동모터와 함께 상기 프레임에 고정 설치하는 실린더와, 실린더의 내주면에 미끄러지게 삽입하고 상기 왕복동모터의 가동자에 결합하여 직선 왕복운동을 하면서 냉매가스를 압축하는 피스톤과, 왕복동모터의 가동자와 피스톤을 연결하는 연결부의 전후 양측을 탄력 지지하여 상기 가동자와 피스톤의 공진운동을 유도하는 복수 개의 공진스프링을 포함한 왕복동식 압축기에 있어서, 공진스프링의 끝단에 귀맞춤돌기를 형성하고, 공진스프링을 지지하는 지지부재에는 상기한 귀맞춤돌기가 삽입하여 제위치를 유지하는 귀맞춤홈을 형성하여서 조립함으로써, 공진스프링의 조립시 이웃하는 공진스프링과의 귀맞춤을 용이하게 할 수 있어 압축기의 조립공정이 간소해지고 이를 통해 전체 압축기의 양산성을 높여 생산비용을 절감할 수 있다.

Description

왕복동식 압축기의 공진스프링 조립구조{SPRING ASSEMBLY STRUCTURE FOR RECIPROCATING COMPRESSOR}

본 발명은 왕복동식 압축기의 공진스프링 조립구조에 관한 것으로서, 특히 스프링지지대의 귀맞춤을 용이하게 할 수 있는 왕복동식 압축기의 공진스프링 조립구조에 관한 것이다.

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

도 1은 종래 왕복동식 압축기의 내부를 보인 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 종래의 왕복동식 압축기는, 케이싱(10)의 내부에 탄력 지지하여 설치하는 프레임유니트(20)와, 프레임유니트(20)에 고정하여 직선 구동력을 발생하는 왕복동모터(30)와, 프레임유니트(20)에 지지하여 유체를 흡입 압축하는 압축유니트(40)와, 프레임유니트(20)와 왕복동모터(30)의 가동자(33) 사이에 결합하여 상기 가동자(33)와 압축유니트(40)의 피스톤(42)이 함께 공진 운동을 하도록 유도하는 공진스프링유니트(50)를 포함하고 있다.

프레임유니트(20)는 왕복동모터(30)의 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 일측면을 함께 지지함과 아울러 압축유니트(40)의 실린더(41)를 지지하는 전방프레임(21)과, 전방프레임(21)에 결합하여 왕복동모터(30)의 외측고정자(31) 타측면을 지지하고 후술할 전방측 공진스프링(51)을 지지하는 중간프레임(22)과, 중간프레임(22)에 결합하여 외측고정자(31)와 내측고정자(32)의 타측면을 함께 지지하고 후술할 후방측 공진스프링(52)을 지지하는 후방프레임(23)으로 이루어져 있다.

왕복동모터(30)는 전방프레임(21)과 중간프레임(22) 사이에 고정 설치하는 외측고정자(31)와, 외측고정자(31)의 내측에 일정 공극을 두고 압축유니트(40)의 실린더(41)에 결합하는 내측고정자(32)와, 압축유니트(40)의 피스톤(42)에 결합하여 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 사이의 공극(Air gap)에서 상기 피스톤(42)과 함께 직선으로 왕복운동을 하는 가동자(33)로 이루어져 있다.

압축유니트(40)는 전방프레임(21)에 삽입하여 고정하는 실린더(41)와, 왕복동모터(30)의 가동자(33)에 결합하여 실린더(41)의 압축공간(P)에서 왕복운동을 하는 피스톤(42)과, 피스톤(42)의 선단에 장착하여 상기 피스톤(42)의 흡입유로(F)를 개폐하면서 냉매가스의 흡입을 제한하는 흡입밸브(43)와, 실린더(41)의 토출측에 장착하여 압축공간(P)을 개폐하면서 압축가스의 토출을 제한하는 토출밸브조립체(44)로 이루어져 있다.

공진스프링유니트(50)는 왕복동모터(30)의 가동자(33)와 압축유니트(40)의 피스톤(42)에 함께 결합한 스프링지지대(51)와, 스프링지지대(51)의 일측면과 이에 대응하는 왕복동모터(30)의 측면 또는 상기 왕복동모터(30)의 측면에 밀착한 중간프레임(22)의 일측면 사이에 복수 개로 구비하는 전방측 공진스프링(52)과, 스프링지지대(51)의 타측면과 이에 대응하는 후방프레임(23)의 내측면 사이에 복수 개로 구비하는 후방측 공진스프링(53)으로 이루어져 있다.

도면중 미설명 부호인 51a는 수직측 지지부, 51b는 수평측 지지부, DP는 가스토출관, SP는 가스흡입관이다.

상기와 같은 종래 왕복동식 압축기는 다음과 같이 동작한다.

즉, 왕복동모터(30)에 전원을 인가하여 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 사이에 플럭스(flux)가 형성되면, 가동자(33)와 피스톤(42)이 함께 플럭스의 방향에 따라 움직이면서 공진스프링유니트(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 흡입하여 일정 압력까지 압축하였다가 토출하는 일련의 과정을 반복한다.

이때, 스프링지지대(51)의 수직측 지지부(51a)와 수평측 지지부(51b)에는 각각 복수 개씩의 전방측 공진스프링(52)과 후방측 공진스프링(53)으로 지지하되 전방측 공진스프링(52)과 후방측 공진스프링(53)의 스프링선 끝단이 상호 대칭하도록 배열하여 가동자(23)와 피스톤(42)이 스프링의 측력에 의해 기울어지지 않으면서 안정적으로 왕복운동을 할 수 있게 되는 것이었다.

그러나, 상기와 같이 종래 왕복동식 압축기에 있어서는, 도 2 및 도 3에서와 같이 전방측 공진스프링(52)과 후방측 공진스프링(53)의 스프링선 끝단을 서로 대칭되게 조립하기 위하여는 작업자가 각 공진스프링(52)(53)의 스프링선 끝단을 수작업으로 확인하면서 조립하여야 하므로 조립공정이 복잡하고 난해하여 양산성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 왕복동식 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 복수 개씩의 전방측 공진스프링과 후방측 공진스프링을 쌍으로 설치할 때 한 쌍의 공진스프링의 스프링선 끝단을 용이하게 귀맞춤하여 양산성을 높일 수 있는 왕복동식 압축기의 공진스프링 조립구조를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 가동자가 직선으로 왕복운동을 하는 왕복동모터와, 왕복동모터와 함께 상기 프레임에 고정 설치하는 실린더와, 실린더의 내주면에 미끄러지게 삽입하고 상기 왕복동모터의 가동자에 결합하여 직선 왕복운동을 하면서 냉매가스를 압축하는 피스톤과, 왕복동모터의 가동자와 피스톤을 연결하는 연결부의 전후 양측을 탄력 지지하여 상기 가동자와 피스톤의 공진운동을 유도하는 복수 개의 공진스프링을 포함한 왕복동식 압축기에 있어서, 공진스프링의 끝단에 귀맞춤돌기를 형성하고, 공진스프링을 지지하는 지지부재에는 상기한 귀맞춤돌기가 삽입하여 제위치를 유지하는 귀맞춤홈을 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 공진스프링 조립구조를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 공진스프링 조립구조를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명 왕복동식 압축기에서 스프링지지대를 포함한 요부를 분해하여 보인 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 스프링지지대와 공진스프링의 결합상태를 보인 배면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 스프링지지대와 공진스프링의 결합상태를 보인 측면도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명의 왕복동식 압축기는, 왕복동모터(30)의 가동자(도 1에 도시)(33)에 결합하는 피스톤(도 1에 도시)(42)을 공진스프링으로 지지하여 실린더(도 1에 도시)(41)에서 직선으로 왕복운동을 하도록 유도하되 이 공진스프링의 스프링선 끝단을 이웃하는 공진스프링과 서로 대칭되게 배열함으로써 스프링의 측력을 상쇄하여 가동자와 피스톤이 안정적으로 왕복운동을 하도록 하는 것이다.

이를 위해, 전방측 공진스프링(110)과 후방측 공진스프링(120)의 끝단(정확하게는, 스프링지지대에 접하는 쪽의 끝단)을 바깥쪽으로 수직하게 절곡하여 귀맞춤돌기(111)(121)를 형성하고, 이 귀맞춤돌기(111)(121)가 접하는 스프링지지대(210)에는 상기한 귀맞춤돌기(111)(121)가 삽입되어 제위치를 유지하도록 하는 귀맞춤홈(211)(221)을 관통 또는 소정의 깊이로 음형지게 형성한다.

전방측 공진스프링(111)과 후방측 공진스프링(121)은 각각 두 개를 한 쌍씩 하여 스프링지지대(200)를 기준으로 전후방에 한 쌍씩 배치함으로써 각각 전방측 공진스프링(111)과 후방측 공진스프링(121)이 교번되게 배열되도록 한다.

또, 전방측 공진스프링(110)과 후방측 공진스프링(120)은 각각의 공진스프링(110)(120)이 압축과 팽창을 할 때 측력이 발생하는 것을 방지하도록 각 스프링선의 감긴 방향이 쌍끼리 서로 반대방향이 되도록 배열하되, 각 공진스프링(110)(120)의 귀맞춤돌기(111)(121)를 상기한 귀맞춤홈(211)(221)에 삽입하여 각 스프링선의 끝단이 방사상으로 대칭되는 위치에 배치하는 것이 바람직하다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 210은 수직측 지지부, 220은 수평측 지지부이다.

상기와 같은 본 발명 왕복동식 압축기의 공진스프링 조립구조가 가지는 작용 효과는 다음과 같다.

즉, 공진스프링(110)(120)을 조립할 때 먼저 스프링지지대(200)의 소정 위치(정확하게는, 한 쌍의 전방측 공진스프링 또는 후방측 공진스프링 사이를 중심으로 서로 대칭되는 부위)에 귀맞춤홈(211)(221)을 형성하고, 이 귀맞춤홈(211)(221)에 접하는 전방측 공진스프링(110)과 후방측 공진스프링(120)은 그 스프링선의 끝단을 연마한 후 바깥쪽으로 수직하게 절곡하여 귀맞춤돌기(111)(121)를 형성한다.

다음, 스프링지지대(200)의 귀맞춤홈(211)(221)에 전방측 공진스프링(110) 또는 후방측 공진스프링(120)의 귀맞춤돌기(111)(121)를 끼워 각 공진스프링(110)(120)의 제위치를 잡은 후에 이 공진스프링(110)(120)의 양단을 프레임유니트의 중간프레임(22)과 후방프레임(미도시)으로 눌러 지지하도록 조립하는 것이다.

이렇게 하여, 각 공진스프링(110)(120)의 스프링선 끝단을 일치시키는 귀맞춤 작업을 용이하게 하면서 공진스프링을 조립할 수 있어 압축기의 조립공정의 간소화에 따라 양산성을 높일 수 있다.

이와 같이 조립한 왕복동식 압축기를 도 1에 의거하여 살펴 보면, 왕복동모터(30)에 전원을 인가하여 플럭스(flux)가 형성되면, 가동자(33)와 피스톤(42)이 함께 플럭스의 방향에 따라 움직이면서 직선으로 왕복운동을 하고, 이와 함께 피스톤(42)이 실린더(41)의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 냉매가스를 흡입하여 일정 압력까지 압축하였다가 토출하는 일련의 과정을 반복한다.

이때, 가동자(33)와 피스톤(42)을 탄력적으로 지지하는 전방측 공진스프링(110)과 후방측 공진스프링(120)은 복수 개가 한 개의 쌍으로 이루어져 서로 교번되게 배열하되 각 쌍의 공진스프링(110)(120)은 서로 귀맞춤하여 대칭되게 배치됨에 따라 압축과 팽창을 반복하더라도 측력이 서로 상쇄되어 어느 한 쪽으로 치우치지 않으면서 안정적으로 공진운동을 유도할 수 있다.

본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 공진스프링 조립구조는, 공진스프링의 끝단에 귀맞춤돌기를 형성하고, 공진스프링의 지지부재에 상기 귀맞춤돌기가 삽입되는 귀맞춤홈을 형성하여 조립함으로써, 공진스프링의 조립시 이웃하는 공진스프링과의 귀맞춤을 용이하게 할 수 있어 압축기의 조립공정이 간소해지고 이를 통해 전체 압축기의 양산성을 높여 생산비용을 절감할 수 있다.

도 1은 종래 왕복동식 압축기의 내부를 보인 단면도,

도 2는 종래의 기술에 따른 스프링지지대와 공진스프링의 결합상태를 보인 배면도,

도 3은 종래의 기술에 따른 스프링지지대와 공진스프링의 결합상태를 보인 측면도,

도 4는 본 발명 왕복동식 압축기에서 스프링지지대를 포함한 요부를 분해하여 보인 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 스프링지지대와 공진스프링의 결합상태를 보인 배면도,

도 6은 본 발명에 따른 스프링지지대와 공진스프링의 결합상태를 보인 측면도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

110 : 전방측 공진스프링 120 : 후방측 공진스프링

111,121 : 귀맞춤돌기 200 : 스프링지지대

210 : 수직측 지지부 220 : 수평측 지지부

211,221 : 귀맞춤홈

Claims

가동자가 직선으로 왕복운동을 하는 왕복동모터와, 왕복동모터와 함께 상기 프레임에 고정 설치하는 실린더와, 실린더의 내주면에 미끄러지게 삽입하고 상기 왕복동모터의 가동자에 결합하여 직선 왕복운동을 하면서 냉매가스를 압축하는 피스톤과, 왕복동모터의 가동자와 피스톤을 연결하는 연결부의 전후 양측을 탄력 지지하여 상기 가동자와 피스톤의 공진운동을 유도하는 복수 개의 공진스프링을 포함한 왕복동식 압축기에 있어서,

공진스프링의 끝단에 귀맞춤돌기를 형성하고, 공진스프링을 지지하는 지지부재에는 상기한 귀맞춤돌기가 삽입하여 제위치를 유지하는 귀맞춤홈을 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 공진스프링 조립구조.
제1항에 있어서,

귀맞춤돌기는 각 공진스프링의 끝단을 굽혀 형성하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 공진스프링 조립구조.
제1항에 있어서,

공진스프링은 가동자와 피스톤의 연결부를 중심으로 전방에 위치하는 전방측 공진스프링과 후방에 위치하는 후방측 공진스프링으로 구분하되, 전방측 공진스프링과 후방측 공진스프링을 각각 복수 개를 한 쌍으로 하여 교번되게 배열하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 공진스프링 조립구조.
제3항에 있어서,

전방측 공진스프링 또는 후방측 공진스프링은 각 쌍의 끝단을 서로 대칭되게 배열하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 공진스프링 조립구조.