KR200160409Y1 - 왕복동형 압축기의 실린더블록 - Google Patents

Abstract

본 고안은 왕복동형 압축기의 실린더블럭에 관한 것으로, 그 목적은 연결로드와 결합된 피스톤이 왕복운동하며 회전축을 회전가능하게 지지하는 실린더블럭을 개선하여 제조원가를 절감함과 동시에 연결로드와 피스톤의 결합을 용이하게 하는 것이다.

본 고안에 따른 왕복동형 압축기의 실린더블럭에 의하면, 피스톤(330)이 왕복운동하도록 압축실(320)이 마련된 실린더블럭(310)의 상부에 회전축(230)을 회전 가능하게 지지하는 통 형상의 지지베어링부(250)가 일체로 구성되어 있어서, 제조원가가 절감되는 이점이 있다. 또한 압축실(320)이 입구부에 해당되는 실린더블럭(310)의 하단에 조립 안내홈(311)을 형성하고 이를 통해 연결로드(340)와 피스톤(330)이 결합되도록 체결핀(334)을 끼움으로써, 지지베어링부(250)를 일체로 구성하면서도 연결로드(340)와 피스톤(330)의 조립을 용이하게 할 수 있다.

Description

왕복동형 압축기의 실린더블럭

본 고안은 왕복동형 압축기의 실린더블럭에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연결로드와 결합된 피스톤이 진퇴운동하는 압축실이 형성되며 회전축을 회전가능하게 지지하는 왕복동형 압축기의 실린더블럭에 관한 것이다.

일반적으로 왕복동형 압축기는 냉매를 매개체로 하여 압축, 응축, 팽창, 증발의 4과정을 연속적으로 행하는 냉장고 등의 냉동사이클에서 냉매를 용기 내부로 흡입하고 고압 고압으로 압축하여 냉동사이클 내로 공급하는 기능을 수행한다.

이러한 기능을 하는 종래 왕복동형 압축기는 도 1에 도시한 바와 같이, 상부 용기(11)와 하부용기(12)가 결합되어 밀폐된 밀폐용기(10)의 내부에 동력을 발생시키는 구동부(20)와 동력을 전달받아 냉매를 흡입하여 압축하는 압축부(30)를 구비하며, 밀폐용기(10)의 저부에는 각 슬라이딩부를 윤활 및 냉각시키기 위한 오일이 저장되어 있다.

구동부(20)는 밀폐용기(10)의 상부에 설치되는데, 전원을 인가하여 자장을 형성하는 고정자(21), 고정자(21)와 상호작용하여 회전하는 회전자(22), 회전자(22)의 중심부에 축방향으로 압입되어 일체로 회전하며 그 하단에 편심축(24)이 마련된 회전축(23)을 구비한다. 또한, 회전자(22)와 회전축(23)이 원활하게 회전할 수 있도록 지지해주는 지지베어링(25)이 회전자(22) 하부에 설치된다. 지지베어링(25)은 중심부에 축방향으로 회전지지공(25b)이 천공되어 회전축(23)의 중심부가 삽입 결합되며, 하단이 실린더블럭(31)의 상부면에 볼트(25a)체결되어 회전축(23)과 회전자(22)를 회전운동 가능하게 지지한다.

그리고, 압축부(30)는 이러한 구동부(20)를 하부에서 지지하며 내부에 냉매가 흡입되어 압축되는 압축실(32)이 형성된 실린더블럭(31), 냉매의 흡입과 토출을 안내하는 흡입망(35a)과 토출방(35b)이 마련된 실린더헤드(35), 실린더헤드(35)와 실린더(32)사이에 개재되며 선택적으로 개폐되는 흡입공(36a)과 토출공(36b)이 형성된 밸브플레이트(36)를 구비한다.

한편, 압축실(32) 내부를 직선 왕복운동하는 피스톤(33)이 설치되는데, 이것은 연결로드(34)를 통해 편심축(24)과 연결되어 있어서 회전축(23)의 편심회전운동이 직선 왕복운동으로 변환되어 실린더(32) 내부를 진퇴운동하게 된다.

미설명부호 40과 41은 냉매가 외부로부터 밀폐용기(10) 내부로 유입되는 냉매 유입관과 압축된 냉매가 외부로 토출 안내되는 냉매토출관이고, 50은 냉매 유입시 발생되는 흡입소음을 차폐하는 흡입머플러이다.

이와 같이 구성된 종래 왕복동형 압축기는 전원이 인가됨에 따라 고정자(12)와 회전자(22)의 상호작용에 의하여 회전력이 발생하고, 회전자(22)와 함께 회전축(23)이 일체로 회전된다. 회전축(23)의 회전운동은 편심축(24)과 결합된 연결로드(34)를 통해 피스톤(33)의 직선 왕복운동으로 변환된다.

따라서 피스톤(33)이 압축실(32) 내부를 왕복운동함으로써 냉매의 흡입 및 압축작용이 이루어진다. 즉, 피스톤(33)이 하사점으로 작동하여 흡입과정에서 있을 때에는 흡입공(36a)을 통해 저압의 냉매가스가 압축실(32) 내부로 흡입되고, 피스톤(33)이 상사점으로 작동하여 압축 토출 과정에 있을 때에는 고압으로 압축된 냉매가스가 토출공(36b)을 통해 토출방(35b)으로 안내되고, 계속하여 냉매토출관(41)을 통해 외부로 공급된다. 이러한 작동은 회전축(23)의 1회전당 1회씩 수행하게 된다.

그러나, 이러한 압축기는 회전축(23)과 회전자(22)를 지지하는 지지베어링(25)과 압축실(32)이 형성된 실린더블럭(31)이 별개로 구성되어 이들의 제조원가가 상승되는 문제점이 있으며, 또한 편심축(24)과 연결로드(34)의 연결이 난해하여 이의 조립 작업성이 저하되는 문제점이 있다.

이를 도 2를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 먼저, 연결로드(34)는 양단부에 각각 결합공(34a)(34b)이 형성되어 있는데, 일단부의 결합공(34a)과 피스톤(33)의 체결공(33b)을 일치시키고 체결핀(33a)을 이용하여 결합한 상태에서, 피스톤(33)을 압축실(32)에 삽입한다.

그리고 지지베어링(25)에 삽입된 회전축(23)의 편심축(24)을 실린더블럭(31)의 하부에 위치한 연결로드(34) 타단부의 결합공(34b)에 끼운 후, 지지베어링(25)을 실린더블럭(31)의 상면에 볼트(25a, 도 1참조)를 이용하여 고정시킴으로써, 회전축(23)의 회전운동이 편심축(24)과 피스톤(33)을 연결하는 연결로드(34)에 의해 피스톤(33)의 직선왕복운동으로 변환된다.

그러나 이러한 회전축(23)을 지지하는 지지베어링(25)과 압축실(32)이 형성된 실린더블럭(31)이 이원화되어 있기 때문에, 지지베어링(25)과 실린더블럭(31)을 별도로 다이 주조(die casting)함으로써 제조원가가 상승하게 된다.

또한, 지지베어링(25)은 압축기 내부의 몸체부분에 해당되는 실린더블럭(31)의 상부면에 장착되기 때문에, 지지베어링(25)를 견고하게 고저하기 위해 볼트(25a) 작업을 수행함으로써 조립작업성과 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 주 목적은 피스톤이 왕복운동하도록 압축실이 마련된 실린더블럭의 상부에 회전축이 회전운동할 수 있도록 지지해주는 지지베어링부를 일체로 구성함으로써 부품을 일원화하여 제조원가를 절감하는 왕복동형 압축기의 실린더블럭을 제공하는 것이다.

그리고 본 고안의 부 목적은 압축실의 입구부에 해당되는 실린더블럭의 하단에 조립 안내홈을 형성하고 이를 통해 연결로드와 피스톤이 결합함으로써, 지지베어링부를 일체로 구성하면서도 연결로드와 피스톤의 조립을 용이하게 할 수 있는 왕복동형 압축기의 실린더블럭을 제공하는 것이다.

제 1 도는 종래 왕복동형 압축기의 전체적인 구성을 보인 단면도이다.

제 2 도는 종래 연결로드의 결합구조를 발췌하여 보인 단면 분해도이다.

제 3 도는 본 고안에 따른 왕복동형 압축기의 전체적인 구조를 보인 단면도이다.

제 4 도는 본 고안이 적용된 실린더블럭에 있어서 연결로드 결합구조를 개략적으로 보인 단면 분해도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 ‥ 밀폐용기 200 ‥ 구동부

250 ‥ 지지베어링부 300 ‥ 압축부

310 ‥ 실린더블럭 311 ‥ 조립 안내홈

320 ‥ 압축실 300 ‥ 피스톤

331 ‥ 체결공 332 ‥ 결합공간

334 ‥ 체결핀 336 ‥ 고정핀

340 ‥ 연결로드 341, 342 ‥ 결합공

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 밀폐용기, 밀폐용기에 설치되며 편심 회전하는 편심축이 마련된 회전축, 밀폐용기에 내장되며 내부에 냉매가 흡입되어 압축 토출되는 압축실이 형성된 실린더블럭, 압축실을 왕복운동하며 후단부위에 체결공이 형성된 피스톤, 피스톤이 편심축의 회전운동에 의해 직선 왕복운동하도록 양단부에 각각 결합공이 형성되어 일단은 피스톤과 결합되고 타단은 편심축과 결합되는 연결로드를 갖춘 왕복동형 압축기에 있어서, 실린더블럭의 상부에는 회전축이 관통하여 회전가능하게 지지되도록 통 형상의 지지베어링부가 일체로 형성되며, 압축실의 입구부에 해당되는 실린더블럭의 하부에는 연결로드의 일단부가 피스톤과 결합되도록 압축실의 입구부에 위치되게 안내하는 조립 안내홈, 조립 안내홈을 통해 연결로드 일단의 결합공과 체결공에 끼워져 결합되어 피스톤과 연결로드의 일단부를 체결하는 체결핀이 마련되는 것을 특징으로 하는 구성이다.

이하, 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3은 본 고안에 따른 왕복동형 압축기의 전체적인 구조를 보인 단면도이고, 도 4는 본 고안이 적용된 실린더블럭에 있어서 연결로드의 결합구조를 보인 개략도이다.

본 고안에 따른 왕복동형 압축기는 도 3에 도시한 바와 같이, 오일이 저장된 밀폐용기(100) 내에 동력을 발생하는 구동부(200)와 동력을 전달받아 냉매를 흡입하여 압축 토출하는 압축부(300)를 구비한다.

구동부(200)는 밀폐용기(100) 상측에 설치되며, 전원인가 시 전기장을 형성하는 고정자(210), 전기장과 상호작용하여 회전되도록 고정자(210) 내부에 설치된 회전자(200), 회전자(220)의 중심부에 축방향으로 단부가 압입되어 일체로 회전운동하며 하단부에 편심축(240)이 형성된 회전축(230)을 포함한다.

이러한 구동부(200)의 동력을 전달받아 연동하는 압축부(300)는 밀폐용기(100)의 하부에 설치되며, 이것은 냉매가 흡입되어 압축, 토출하는 압축실(320)이 형성된 실린더블럭(310), 냉매 흡입과 토출을 안내하는 흡입방(351)과 토출방(352)이 형성된 실린더헤드(350), 압축실(320)을 왕복운동하는 피스톤(330)을 포함한다. 실린더블럭(310)의 선단부와 실린더헤드(350) 사이에는 흡입공(361)과 토출공(362)이 형성된 밸브플레이트(360)가 개재되는데, 이들은 피스톤(330)의 왕복운동에 따라 선택적으로 개폐된다. 또한, 실린더헤드(350)의 상방에는 냉매흡입관(400)을 통해 냉매유입시 발생되는 흡입소음이 차폐되도록 흡입머플러(500)가 설치된다.

미설명부호 410은 토출공(362)을 통해 압축 토출된 냉매를 외부로 안내하는 냉매토출관이다.

그리고, 실린더블럭(310)의 상부에는 회전축(230)과 회전자(220)가 원활하게 회전할 수 있도록 지지하는 통 형상의 지지베어링부(250)가 일체로 마련된다. 지지베어링부(250)는 실린더블럭(310)과 일체로 주물 제작되며, 절삭 가공을 통해 내부에 축방향으로 회전지지공(251)이 형성된다. 따라서 회전지지공(251)을 통해 회전축(230)이 여유있게 삽입되고, 지지베어링부(250)의 상면이 회전자(220)의 하면을 접촉 지지함으로써, 회전자(220)와 회전축(230)이 일체로 회전 가능하게 지지된다.

또한, 회전 가능하게 지지된 회전축(230) 하단의 편심축(240)과 피스톤(330)은 연결로드(340)를 통해 연결된다. 즉, 피스톤(330)을 작동시키는 연결로드(340)는 양단부에 각각 결합공(341)(342)이 마련되어 있어서, 연결로드(340)의 일단부는 압축실(320)의 입구부와 상응하는 실린더블럭(310)의 하부에 형성된 조립 안내홈(311)을 통해 압축실(320)의 입구부에 위치되고, 연결로드(340)의 타단부는 결합공(342)을 통해 편심축(240)에 끼워져 결합된다. 이에 따라 편심축(240)의 편심 회전운동이 피스톤(330)의 직선 왕복운동으로 변환됨으로써, 압축실(320)로 냉매가 흡입 압축되어 외부로 토출되는 것이다. 이 때, 연결로드(340)의 일단부는 체결핀(334)을 통해 피스톤(330)과 결합되는데, 구동 중 체결핀(334)의 이탈을 방지하기 위해 체결핀(334)의 단부를 피스톤(330)에 결합하는 고정핀(336)이 마련된다.

이와 같이 피스톤(330)을 구동시키는 연결로드(340)의 구성 및 결합구조를 도 4를 참조하여 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 실린더블럭(310)의 상부에 지지베어링부(250)가 일체로 성형되며, 지지베어링부(250)에는 회전지지공(251)이 실린더블럭(310)에는 압축실(320)이 절삭가공에 의해 마련되어 있다. 따라서 조립 작업자는 편심축(240)이 마련된 회전축(230)의 단부를 회전지지공(251)에 하부에서 상측방향으로 삽입하고, 회전지지공(251) 상부로 노출된 회전축(230)의 상단부에 회전자(220)을 압입한 후 편심축(240)을 왼쪽방향(피스톤(330)의 하사점 위치시 대응되는 위치)으로 위치시킨다. 또한, 압축실(320)의 입구부(피스톤(330)의 하사점 위치시 접촉하는 실린더블럭(310)의 하부)에 해당하는 실린더블럭(310)의 하부에는 압축실(320)과 연계되도록 조립 안내홈(311)이 가공되어 있다. 따라서 조립 안내홈(311)을 통해 연결로드(340)의 일단부를 압축실(320)의 입구부위에 위치시키고, 연결로드(340)의 타단부를 편심축(240)과 결합한다.

그리고 피스톤(330)에는 연결로드(340)의 일단부가 삽입되는 결합공간(332), 연결로드(340) 일단부의 결합공(341)과 동일한 내경을 갖으며 결합공간(332)과 수직방향으로 연통되도록 체결공(331)이 형성된다. 이에 따라 연결로드(340)의 일단부를 결합공간(332)에 삽입하여 결합공(341)과 체결공(331)이 수직방향으로 일치되도록 피스톤(330)을 압축실(320)의 출구측으로부터 밀어 넣고, 이러한 상태에서 조립 안내홈(311)을 통해 체결공(331)과 결합공(341)에 체결핀(334)을 동시에 삽입 체결하면, 연결로드(340)의 일단부가 피스톤(330)과 결합된다. 또한, 고정핀(336)을 피스톤(330)에 축방향으로 형성된 고정홀(333)을 통해 삽입하여 체결핀(334)의 상단부에 형성된 연계홀(335)을 관통하도록 끼우면 체결핀(334)의 상단이 피스톤(330)에 고정됨으로써, 구동 중에 연결로드(340)와 피스톤(330)의 분리가 방지된다.

결국, 압축실(320)이 형성된 실린더블럭(310)의 상부에 회전축(230)을 회전가능하게 지지하는 지지베어링부(250)를 일체로 제조함에 따라 부품이 일원화되어 제조원가가 절감되고 생산성이 향상되며, 실린더블럭(310)의 하부에 마련된 조립안내홈(311)을 통해 연결로드(340)의 일단부와 피스톤(330)을 용이하게 조립할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 왕복동형 압축기의 실린더블럭에 의하면, 피스톤이 왕복운동하도록 압축실이 마련된 실린더블럭의 상부에 회전축을 회전가능하게 지지하는 통 형상의 지지베어링부가 일체로 구성되어 있어서, 제조원가가 절감되는 이점이 있다. 또한 압축실의 입구부에 해당되는 실린더블럭의 하단에 조립 안내홈을 형성하고 이를 통해 연결로드와 피스톤이 결합되도록 체결핀을 끼움으로써, 지지베어링부를 일체로 구성하면서도 연결로드와 피스톤의 조립을 용이하게 할 수 있다.

Claims (1)

1. 밀폐용기(100), 상기 밀폐용기(100)에 설치되며 편심 회전하는 편심축(240)이 마련된 회전축(230), 상기 밀폐용기(100)에 내장되며 내부에 냉매가 흡입되어 압축 토출되는 압축실(320)이 형성된 실린더블럭(310), 상기 압축실(320)을 왕복 운동하며 후단부위에 체결공(331)이 형성된 피스톤(330), 상기 피스톤(330)이 상기 편심축(240)의 회전운동에 의해 직선 왕복운동하도록 양단부에 각각 결합공(341)(342)이 형성되어 일단은 상기 피스톤(330)과 결합되고 타단은 상기 편심축(240)과 결합되는 연결로드(340)를 갖춘 왕복동형 압축기에 있어서, 상기 실린더블럭(310)의 상부에는 상기 회전축(230)이 관통하여 회전가능하게 지지되도록 통 형상의 지지베어링부(250)가 일체로 형성되며, 상기 압축실(320)의 입구부에 해당되는 상기 실린더블럭(310)의 하부에는 상기 연결로드(340)의 일단부가 상기 피스톤(330)과 결합되도록 상기 압축실(320)의 입구부에 위치되게 안내하는 조립 안내홈(311), 상기 조립 안내홈(311)을 통해 상기 연결로드(340) 일단의 결합공(341)과 상기 체결공(331)에 끼워져 결합되어 상기 피스톤(330)과 상기 연결로드(340)의 일단부를 체결하는 체결핀(334)이 마련되는 것을 특징으로 하는 왕복동형 압축기의 실린더블럭.