KR20050080496A

KR20050080496A - 왕복동식 압축기의 완충장치

Info

Publication number: KR20050080496A
Application number: KR1020040008334A
Authority: KR
Inventors: 강경석; 이민우
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-02-09
Filing date: 2004-02-09
Publication date: 2005-08-12
Also published as: KR100527580B1

Abstract

본 발명은 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 압축공간으로 냉매를 흡입하여 압축시킨 다음, 토출시키는 왕복동식 압축기에 관한 것으로서, 특히 쉘 내부에 피스톤, 실린더, 구동수단으로 이루어진 조립체가 복수개의 스프링에 의해 완충 지지되도록 설치되되, 쉘과 조립체 사이에 직렬로 연결되는 두 개의 스프링 사이에 연결부재를 에어 스크류 드라이버와 같은 별도의 장치를 통하여 손쉽게 조립할 수 있도록 하기 때문에 조립시간이 단축되어 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

왕복동식 압축기의 완충장치 {SHOCK ABSORBING APPARATUS OF RECIPROCATING COMPRESSOR}

본 발명은 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 압축공간으로 냉매를 흡입하여 압축시킨 다음, 토출시키는 왕복동식 압축기에 관한 것으로서, 특히 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동함에 따라 발생되는 진동이 압축기 전체로 전달되지 않도록 하는 완충 스프링을 손쉽게 조립할 수 있는 왕복동식 압축기의 완충장치에 관한 것이다.

일반적으로 압축기(Compressor)는 전기모터나 터빈 등의 동력발생장치로부터 동력을 전달받아 공기나 냉매 또는 그 밖의 다양한 작동가스를 압축시켜 압력을 높여주는 기계장치로써, 냉장고와 에어컨 등과 같은 가전기기 또는 산업전반에 걸쳐 널리 사용되고 있다.

이러한 압축기를 크게 분류하면, 피스톤(Piston)과 실린더(Cylinder) 사이에 작동가스가 흡,토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 냉매를 압축시키는 왕복동식 압축기(Reciprocating compressor)와, 편심 회전되는 롤러(Roller)와 실린더(Cylinder) 사이에 작동가스가 흡,토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 롤러가 실린더 내벽을 따라 편심 회전되면서 냉매를 압축시키는 회전식 압축기(Rotary compressor)와, 선회 스크롤(Orbiting scroll)과 고정 스크롤(Fixed scroll) 사이에 작동가스가 흡,토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 선회 스크롤이 고정 스크롤을 따라 회전되면서 냉매를 압축시키는 스크롤식 압축기(Scroll compressor)로 나뉘어진다.

최근에는 왕복동식 압축기 중에서 특히 피스톤이 왕복 직선 운동하는 구동모터에 직접 연결되도록 하여 운동전환에 의한 기계적인 손실이 없어 압축효율을 향상시킬 뿐 아니라 구조가 간단한 리니어 압축기가 많이 개발되고 있다.

도 1은 일반적인 왕복동식 압축기가 도시된 측단면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 왕복동식 압축기의 완충장치가 도시된 측단면도이다.

일반적인 왕복동식 압축기는 피스톤이 실린더 내부에 왕복 직선운동하면서 냉매 등과 같은 작동유체를 압축하게 되는데, 도 1은 왕복동식 압축기 중 리니어 압축기에 관한 것으로 자세히 살펴보면, 냉매가 유/출입되는 유입관(2a) 및 유출관(2b)이 연결 설치된 쉘(Shell : 2)과, 상기 쉘(2) 내부에 설치된 실린더(Cylinder : 4)와, 상기 실린더(4) 내부에 왕복 직선 운동하면서 압축공간(P)으로 냉매를 흡입하여 압축시킨 다음, 토출시키는 피스톤(Piston : 6)과, 상기 실린더(4) 외측에 고정되도록 설치되어 상기 피스톤(6)을 왕복 직선 운동시키는 구동수단(10)과, 상기 압축공간(P)을 형성하는 피스톤(6)의 일단에 설치되어 냉매를 상기 압축공간(P)으로 흡입하는 흡입밸브(22)와, 상기 압축공간(P)을 형성하는 실린더(4)의 일단에 설치되어 냉매를 상기 압축공간(P)으로부터 토출시키는 토출밸브 어셈블리(24)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 실린더(4)는 내부에 상기 피스톤(6)이 왕복 직선 운동할 수 있도록 중공 형상으로 형성되고, 일단에 상기 토출밸브 어셈블리(24)가 설치된다.

다음, 상기 피스톤(6)은 상기 유입관(2a)으로부터 유입된 냉매가 유동될 수 있도록 중앙에 냉매유로(6a)가 형성됨과 아울러 상기 실린더(4)에 삽입되어 일측에 압축공간(P)을 형성하게 되는데, 상기 압축공간(P)을 형성하는 일단에 상기 냉매유로(6a)를 개폐시키도록 상기 흡입밸브(22)가 설치되며, 타단이 축방향으로 설치된 복원 스프링(8a,8b)에 의해 상기 실린더(4)와 별도의 지지프레임(26)에 각각 탄성 지지된다.

다음, 상기 구동수단(10)은 상기 실린더(4) 외측에 고정되도록 설치되어 복수개의 라미네이션(12a)이 원주방향으로 적층된 원통형상의 이너 스테이터(Inner stater : 12)와, 상기 이너 스테이터(12) 외측에 소정의 간격을 두고 설치되어 코일(14a) 외측에 복수개의 라미네이션(14b)이 원주방향으로 적층된 원통형상의 아우터 스테이터(Outer stater : 14)와, 상기 이너 스테이터(12)와 아우터 스테이터(14) 사이의 공간에 설치되는 동시에 상기 피스톤(6)의 타단에 장착부재(15)에 의해 연결되도록 설치되는 영구자석(16)으로 이루어진다.

이때, 상기 이너 스테이터(12)와 아우터 스테이터(14)는 상기 실린더(4)의 외측에 프레임(18)에 의해 고정되도록 설치되며, 상기 영구자석(16)은 상기 장착부재(15) 및 피스톤(6)과 함께 왕복 직선 운동 가능하게 설치된다.

다음, 상기 흡입밸브(22)는 박판 형상으로 중앙부분이 상기 피스톤(6)의 일단 측 냉매유로(6a)를 개폐시키도록 중앙부분이 일부 절개되도록 형성되고, 일측이 상기 피스톤(6)의 일단에 스크류에 의해 고정되도록 설치된다.

다음, 상기 토출밸브 어셈블리(24)는 상기 실린더(4)의 일단 측에 토출공간(O)을 형성하도록 설치되는 토출커버(24a)와, 상기 실린더(4)의 일단을 개폐하도록 설치되는 토출밸브(24b)와, 상기 토출커버(24a)와 토출밸브(24b) 사이에 축방향으로 탄성력을 부여하는 밸브 스프링(24c)으로 이루어진다.

이때, 상기 토출커버(24a)의 일측과 상기 유출관(2b) 사이에는 굴곡지게 형성된 루프 파이프(28)가 연결 설치되어 압축된 냉매가 외부로 토출될 수 있도록 안내할 뿐 아니라 상기 실린더(4), 피스톤(6), 구동수단(10)의 상호 작용에 의한 진동이 상기 쉘(2) 전체로 전달되는 것을 완충시켜 준다.

아울러, 상기 프레임(18)의 하측에는 상기 쉘(2) 내측 하부에 저장되는 오일이 상기 피스톤(6)과 실린더(4) 사이로 공급되도록 하는 오일공급장치(29)가 설치되어 상기 피스톤(6)과 실린더(4) 사이의 마찰 및 마모를 방지하는 동시에 상기 실린더(4)가 냉각되도록 한다.

특히, 상기 실린더(4), 피스톤(6), 구동수단(10), 프레임(18), 흡입밸브(22), 토출밸브 어셈블리(24)로 이루어진 조립체는 상기 쉘(2) 내부에 복수개의 스프링(34,38)을 포함하는 완충장치(30)에 의해 탄성 지지되도록 설치되는데, 구체적으로 종래의 완충장치는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 쉘(2) 내부 바닥면에 상향 돌출되게 형성된 복수개의 스프링 지지돌기(32)와, 상기 스프링 지지돌기(31)에 하단이 끼움되는 코일 형태의 제1스프링(32)과, 상기 제1스프링(32)의 상단에 하단이 끼움되는 연결부재(34)와, 상기 연결부재(34)의 상단에 하단이 끼움되는 동시에 상기 조립체 하부에 상단이 지지되도록 설치되는 코일 형태의 제2스프링(36)으로 이루어진다.

이때, 상기 제1,2스프링(34,38)은 상하방향으로 탄성력을 부여하는 코일 스프링이고, 상기 연결부재(36)는 상/하단 각각 상기 제1,2스프링(34,38)에 끼움될 수 있도록 직경이 더 작게 형성되어 상기 제1스프링(34)의 상단과 상기 제2스프링(38)의 하단이 탄성 지지되도록 하며, 상기 스프링 지지돌기(32)는 상기 제1스프링(34)의 직경보다 조금 더 크게 형성되어 상기 제1스프링(34)이 억지 끼움되도록 한다.

상기와 같이 구성된 완충장치의 조립과정을 살펴보면, 작업자가 손으로 상기 제1스프링(34), 연결부재(36), 제2스프링(38)을 순차적으로 연결한 다음, 상기 제1스프링(34)의 하단이 상기 쉘(2) 내부에 상기 스프링 지지돌기(32) 상측에 억지 끼움되도록 고정하고, 상기 제2스프링(38)의 상단을 상기 조립체의 하부에 고정시킨다.

그러나, 종래 기술에 따른 왕복동식 압축기의 완충장치는 두 개의 스프링(34,38)을 연결부재(36)에 의해 상하방향으로 연결시킨 다음, 쉘(2) 하부에 형성된 스프링 지지돌기(32)에 작업자가 손으로 직접 억지 끼움되도록 고정시키기 때문에 작업공간이 협소할 뿐 아니라 이로 인하여 힘이 많이 들어 조립하기가 어렵고, 나아가 작업시간이 많이 걸리므로 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 별도의 부재를 이용하여 두 개의 스프링 및 연결부재를 쉘과 조립체 사이에 손쉽게 조립할 수 있도록 하는 왕복동식 압축기의 완충장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 완충장치는 쉘(Shell) 내부에 피스톤(Piston) 및 실린더(Cylinder), 구동수단으로 이루어진 조립체가 설치되는 왕복동식 압축기에 있어서, 상기 쉘 내부 바닥면에 상향 돌출되게 형성된 복수개의 스프링 지지돌기와, 상기 스프링 지지돌기에 하단이 끼움 설치되어 상하방향으로 탄성력을 부여하는 제1스프링과, 상기 제1스프링의 상단에 하단이 끼움 설치되어 중앙에 드라이버 장착홈이 형성된 연결부재와, 상기 연결부재의 상단에 하단이 끼움 설치됨과 아울러 상기 조립체 하부에 상단이 지지되도록 설치되어 상하방향으로 탄성력을 부여하는 제2스프링으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 연결부재의 드라이버 장착홈은 상기 연결부재의 상하방향으로 관통되게 형성될 수도 있고, 상기 연결부재의 드라이버 장착홈은 드라이버가 끼움되어 회전될 수 있도록 다각형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 연결부재가 상기 제1,2스프링 사이를 연결하도록 조립되어 완충조립체가 형성되고, 에어 스크류 드라이버(Air screw driver)를 상기 연결부재의 드라이버 장착홈에 끼워 회전시키면서 상기 완충조립체를 상기 스프링 지지돌기에 끼워 설치하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 완충장치가 도시된 측단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 완충장치 중 연결부재가 조립되는 과정이 도시된 측단면도이다.

상기 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 완충장치는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 상면 중앙에 축방향으로 드라이버 장착홈(56h)이 형성된 연결부재(56)가 상하방향으로 탄성력을 부여하는 제1,2스프링(54,58) 사이를 연결하도록 조립되어 완충조립체(50)를 형성하고, 이와 같이 조립된 완충조립체(50)는 피스톤(미도시)과 실린더(미도시) 및 구동수단(미도시)으로 이루어진 조립체(미도시)를 쉘(42) 하부에 탄성 지지하도록 설치되는데, 드라이버 또는 에어 스크류 드라이버(60)를 상기 드라이버 장착홈(56h)에 끼워 상기 연결부재(56)를 눌러주면서 회전시키면 상기 완충조립체(50)가 회전되면서 상기 제1스프링(54)의 하단이 상기 쉘(42) 내측 바닥면에 상향 돌출되게 형성된 스프링 지지돌기(52)에 끼움된다.

물론, 상기 제1,2스프링(54,58)은 상하방향으로 탄성력을 부여하는 코일 스프링이 적용되고, 상기 연결부재(56)는 상/하단이 상기 제1,2스프링(54,58)의 직경과 동일하도록 형성됨과 아울러 중앙부분이 상기 제1,2스프링(54,58)의 직경보다 더 크게 형성되어 상기 제1,2스프링(54,58)을 탄성 지지하도록 연결한다.

특히, 상기 연결부재(56)는 상기와 같이 드라이버 또는 에어 스크류 드라이버(60)가 끼움되어 함께 회전될 수 있도록 상기 드라이버 장착홈(56h)이 다각형상으로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 드라이버 장착홈(56h)은 상기 연결부재(56)의 상하방향으로 관통되게 형성될 수도 있다.

그리고, 상기 스프링 지지돌기(52)는 상기 제1스프링(54)의 직경보다 조금 더 크게 형성되어 상기 제1스프링(54)의 하단이 상기 스프링 지지돌기(52)에 억지 끼움되도록 하고, 상기 스프링 지지돌기(52)는 탄성재질로 구성하여 완충효과를 높일 수도 있다.

상기와 같이 구성된 왕복동식 압축기의 완충장치의 조립과정을 도 4를 참조로 하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 제1스프링(54)의 상단에 상기 연결부재(56)의 하단이 끼움되고, 상기 연결부재(56)의 상단이 상기 제2스프링(58)의 하단에 끼움되어 완충조립체(50)를 형성한다.

이와 같이 조립된 완충조립체(50)의 드라이버 장착홈(56h)에 드라이버 또는 에어 스크류 드라이버(60) 끼운 상태에서 상기 제1스프링(54)의 하단이 상기 스프링 지지돌기(52)의 상측에 위치되도록 한 다음, 상기 드라이버 또는 에어 스크류 드라이버(60)를 눌러주면서 회전시키면, 상기 완충조립체(50)가 회전되면서 상기 제1스프링(54)의 하단이 상기 스프링 지지돌기(52)에 손쉽게 억지 끼움된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 완충장치는 중앙에 드라이버 장착홈이 형성된 연결부재에 의해 두 개의 스프링을 상하방향으로 연결하여 완충조립체를 형성하고, 이와 같이 조립된 완충조립체를 드라이버 또는 에어 스크류 드라이버를 이용하여 손쉽게 쉘 바닥면에 돌출된 스프링 지지돌기에 억지 끼움되도록 조립하기 때문에 조립공간이 협소하더라도 손쉽고, 간단하게 조립할 수 있을 뿐 아니라 나아가 조립시간이 단축되어 생산성을 높일 수 있는 이점이 있다.

도 1은 일반적인 왕복동식 압축기가 도시된 측단면도,

도 2는 종래 기술에 따른 왕복동식 압축기의 완충장치가 도시된 측단면도,

도 3은 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 완충장치가 도시된 측단면도,

도 4는 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 완충장치 중 연결부재가 조립되는 과정이 도시된 측단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50 : 완충조립체 52 : 스프링 지지돌기

54 : 제1스프링 56 : 연결부재

56h : 드라이버 장착홈 58 : 제2스프링

60 : 에어 스크류 드라이버

Claims

쉘(Shell) 내부에 피스톤(Piston) 및 실린더(Cylinder), 구동수단으로 이루어진 조립체가 설치되는 왕복동식 압축기에 있어서,

상기 쉘 내부 바닥면에 상향 돌출되게 형성된 복수개의 스프링 지지돌기와,

상기 스프링 지지돌기에 하단이 끼움 설치되어 상하방향으로 탄성력을 부여하는 제1스프링과,

상기 제1스프링의 상단에 하단이 끼움 설치되어 중앙에 드라이버 장착홈이 형성된 연결부재와,

상기 연결부재의 상단에 하단이 끼움 설치됨과 아울러 상기 조립체 하부에 상단이 지지되도록 설치되어 상하방향으로 탄성력을 부여하는 제2스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 완충장치.
제 1 항에 있어서,

상기 연결부재의 드라이버 장착홈은 상기 연결부재의 상하방향으로 관통되게 형성된 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 완충장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 연결부재의 드라이버 장착홈은 드라이버가 끼움되어 회전될 수 있도록 다각형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 왕복동실 압축기의 완충장치.
제 1 항에 있어서,

상기 연결부재가 상기 제1,2스프링 사이를 연결하도록 조립되어 완충조립체가 형성되고, 에어 스크류 드라이버(Air screw driver)를 상기 연결부재의 드라이버 장착홈에 끼워 회전시키면서 상기 완충조립체를 상기 스프링 지지돌기에 끼워 설치하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 완충장치.