KR100296287B1

KR100296287B1 - Piston

Info

Publication number: KR100296287B1
Application number: KR1019980017341A
Authority: KR
Inventors: 현성열; 이형국
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1998-05-14
Publication date: 2002-02-28
Anticipated expiration: 2018-05-14
Also published as: KR19990085146A

Abstract

본 발명은 피스톤에 관한 것으로, 종래에는 실린더내부의 압축공간에 결합되는 피스톤이 실린더 압축공간의 내주면과 접촉되는 피스톤 외주면 뿐만 아니라 피스톤 전체가 내마모성 및 내열성이 우수한 고가의 재료로 형성됨으로써 고가인 재료의 사용량이 많아 제작원가가 높은 문제점이 있었는 바, 본 발명은 실린더 압축공간의 내주면과 접촉되는 부분과 접촉이 이루어지지 않는 부분을 각각 분리하여 접촉이 이루어지는 부분은 내마모성이 우수한 고가의 재료로 제작하고 접촉이 이루어지지 않는 부분은 일반 강재로 제작하여 결합함으로써 고가의 재료 사용량을 감소시켜 제작원가를 줄일 수 있도록 한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piston. In the related art, a piston coupled to a compression space inside a cylinder is formed of an expensive material having excellent abrasion resistance and heat resistance as well as the piston outer circumference surface contacting the inner circumferential surface of the cylinder compression space. Since the production cost is high because of the large amount of use, the present invention separates the contact portion from the contact portion with the inner circumferential surface of the cylinder compression space, and the contact portion is made of expensive material having excellent wear resistance and contact. This part is not made by combining with a common steel to reduce the cost of expensive materials used to reduce the manufacturing cost.

Description

Piston {PISTON}

본 발명은 압축기의 피스톤 구조에 관한 것으로, 특히 내마모성 및 내열성을 지닌 고가의 재료 사용을 감소시켜 제작원가를 감소시킬 수 있도록 한 압축기의 피스톤 구조에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a piston structure of a compressor, and more particularly, to a piston structure of a compressor to reduce the use of expensive materials having wear resistance and heat resistance, thereby reducing manufacturing costs.

일반적으로 압축기는 저압상태의 기체를 흡입하여 고압상태의 기체로 토출시키게된다.In general, the compressor inhales the gas under low pressure and discharges the gas under high pressure.

상기 압축기의 일예로, 도 1에 도시한 바와 같이, 압축기는 소정의 내부 공간을 갖도록 형성된 밀폐용기(1)와, 상기 밀폐용기(1)의 내부에 설치되는 인너케이스(2)와, 상기 인너케이스(2)의 내측에 결합되어 구동력을 발생시키는 구동모터(M)와, 상기 구동모터(M)를 구성하는 내측코어(3)와 결합되는 실린더(4)와, 상기 인너케이스(2)의 일측에 복개 결합됨과 더불어 상기 실린더(4)의 일측이 관통되도록 결합되는 커버플레이트(5)와, 상기 실린더(4)내에 결합되어 상기 구동모터(M)의 구동력을 전달받아 왕복 운동하는 피스톤(6)과, 일측이 상기 구동모터(M)를 구성하는 마그네트(7)와 결합되고 타측이 상기 피스톤(6)의 일측에 결합되어 구동모터(M)의 움직임을 피스톤(6)에 전달하는 마그네트 패들(8)과, 상기 마그네트 패들(8)의 내측면과 구동모터(M)의 내측코어(3) 측면사이에 결합되어 피스톤(6)의 움직임을 탄성적으로 지지하는 내측스프링(9)과, 상기 인너케이스(2)의 타측에 복개 결합되는 커버(10)를 포함하여 구성된다. 그리고 상기 마그네트 패들(8)의 외측면과 상기 커버(10)의 내측면사이에 상기 피스톤(6)의 움직임을 탄성적으로 지지함과 더불어 운동에너지를 저장하는 역할을 하는 외측 스프링(11)이 결합되고, 상기 실린더(4)내에서 압축된 가스가 토출되도록 하는 밸브조립체(12) 및 헤드커버(13)가 실린더(4)의 일측에 결합된다.As an example of the compressor, as shown in FIG. 1, the compressor includes an airtight container 1 formed to have a predetermined internal space, an inner case 2 installed inside the airtight container 1, and the inner A drive motor (M) coupled to the inside of the case (2) to generate a driving force, a cylinder (4) coupled to the inner core (3) constituting the drive motor (M), and the inner case (2) of the A cover plate 5 coupled to one side and coupled to one side of the cylinder 4 to penetrate therethrough, and a piston 6 coupled to the cylinder 4 to receive a driving force of the driving motor M to reciprocate. ), And one side is coupled to the magnet (7) constituting the drive motor (M) and the other side is coupled to one side of the piston (6) a magnet paddle for transmitting the movement of the drive motor (M) to the piston (6) (8), the inner surface of the magnet paddle (8) and the inner core (3) side of the drive motor (M) It is configured to include an inner spring (9) coupled between the surfaces to elastically support the movement of the piston (6), and a cover 10 is coupled to the other side of the inner case (2). In addition, an outer spring 11 is provided between the outer surface of the magnet paddle 8 and the inner surface of the cover 10 to elastically support the movement of the piston 6 and to store kinetic energy. The valve assembly 12 and the head cover 13 are coupled to one side of the cylinder 4 to be coupled, and to discharge the compressed gas in the cylinder (4).

미설명 부호 14는 구동모터(M)를 구성하는 권선코일을 도시한 것이고, 미설명 부호 15는 구동모터(M)를 구성하는 외측코어를 도시한 것이다.Reference numeral 14 denotes a winding coil constituting the driving motor M, and reference numeral 15 denotes an outer core constituting the driving motor M. FIG.

상기한 바와 같은 압축기는 구동모터(M)에 전류가 인가되면 마그네트(7)가 직선 왕복 운동하게 되며, 그 왕복운동이 피스톤(6)에 전달되어 피스톤(6)이 실린더(4)내를 왕복 운동하게 된다. 상기 피스톤(6)의 왕복운동에 의해 밀폐용기(1)내로 유입된 냉매가스가 피스톤(6)내부에 형성된 냉매 흡입유로(F)를 통해 실린더(4)내로 흡입되어 압축되고 밸브시스템(12)을 통해 토출되는 과정을 반복하게 된다.In the compressor as described above, when a current is applied to the driving motor M, the magnet 7 linearly reciprocates, and the reciprocating motion is transmitted to the piston 6 so that the piston 6 reciprocates in the cylinder 4. You exercise. The refrigerant gas introduced into the sealed container 1 by the reciprocating motion of the piston 6 is sucked into the cylinder 4 through the refrigerant suction flow path F formed in the piston 6 and compressed, and the valve system 12 The process of discharging through is repeated.

한편, 상기 구동모터(M)의 구동력을 전달받아 실린더(4)내에서 왕복 운동하면서 냉매가스를 흡입하고 압축하는 피스톤의 종래 구조는, 도 2에 도시한 바와 같이, 실린더 몸체(4a)의 내부에 소정의 내경을 가지며 관통된 원통형의 압축공간(4b) 내경과 상응하는 외경을 가지며 소정의 길이를 갖도록 형성된 피스톤 몸체부(6a)와 상기 피스톤 몸체부(6a)의 내부에 가스의 흐름을 안내하는 흡입유로(F)와, 상기 피스톤 몸체부(6a)의 일측 단부에 형성되어 구동모터(M)와 연결되는 마그네트 패들(8)과 결합되는 결합부(6b)를 구비하여 형성된다. 상기 피스톤(6)은 하나의 재질로 형성된다. 또한 상기 피스톤의 결합부(6b) 반대편에 위치하게 되는 피스톤 몸체부(6b)의 단부에는 흡입유로(F)를 통해 압축공간(4b)내로 유입되는 가스의 흡입을 개폐하는 흡입밸브(15)가 결합된다.On the other hand, the conventional structure of the piston for receiving and compressing the refrigerant gas while reciprocating in the cylinder 4 receives the driving force of the drive motor (M), as shown in Figure 2, the interior of the cylinder body (4a) Guide the flow of gas into the piston body portion 6a and the piston body portion 6a formed to have a predetermined length and have an outer diameter corresponding to the inner diameter of the cylindrical compression space 4b. And a coupling part 6b formed at one end of the piston body part 6a and coupled to a magnet paddle 8 connected to the driving motor M. The piston 6 is formed of one material. In addition, the inlet valve 15 for opening and closing the inlet and outlet of the gas flowing into the compression space 4b through the suction flow path (F) at the end of the piston body portion 6b which is located opposite to the coupling portion 6b of the piston Combined.

미설명 부호 6c는 피스톤(6)과 실린더(4)사이의 마찰부분에 공급되는 오일이 저장되는 오일홈이고, 미설명 부호 4c는 상기 오일홈에 오일이 공급되도록 하는 오일유로이며, 미설명 부호 33은 피스톤 몸체부(6a)의 단부에 형성되어 피스톤(6)이 실린더(4)에 결합시 흡입유로(F)와 실린더의 압축공간(4b)을 연통시키는 흡입공이다.Reference numeral 6c denotes an oil groove for storing oil supplied to the friction portion between the piston 6 and the cylinder 4, and reference numeral 4c denotes an oil channel for supplying oil to the oil groove. 33 is a suction hole formed at the end of the piston body portion 6a to communicate the suction flow path F and the compression space 4b of the cylinder when the piston 6 is coupled to the cylinder 4.

상기 피스톤(6)은 구동모터(M)에서 발생되는 구동력이 마그네트 패들(8)을 통해 전달되어 피스톤(6)내부를 왕복 운동하면서 가스가 흡입유로(F) 및 흡입공을 통해 흡입밸브(15)를 거쳐 실린더의 압축공간(4b)에 흡입되고 압축되어 토출된다.The piston 6 is a driving force generated in the drive motor (M) is transmitted through the magnet paddle (8) to reciprocate the inside of the piston (6) while the gas flows through the suction flow path (F) and the suction hole intake valve (15) Is sucked into the compression space 4b of the cylinder and compressed and discharged.

상기 피스톤(6)은 실린더(4)의 압축공간(4b) 내주면과 밀착되어 접촉된 상태에서 왕복 운동하게 되므로 마찰이 발생하게 될 뿐만 아니라 그 마찰로 인한 마찰열이 발생하게 된다. 이로 인하여, 상기 피스톤(6)은 내마모성 및 내열성이 우수한 고가의 재질로 제작된다.The piston 6 reciprocates while being in close contact with the inner circumferential surface of the compression space 4b of the cylinder 4, so that friction is generated as well as frictional heat due to the friction. For this reason, the piston 6 is made of an expensive material excellent in wear resistance and heat resistance.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 피스톤 구조는 실린더내부의 압축공간 내주면과 접촉되는 피스톤 외주면 뿐만 아니라 피스톤 전체가 내마모성 및 내열성이 우수한 고가의 재료로 형성됨으로써 고가인 재료의 사용량이 많아 제작원가가 비싼 문제점이 있었다.However, the conventional piston structure as described above has a problem that the production cost is high because the piston is not only the outer peripheral surface in contact with the inner space of the compression space inside the cylinder, but the entire piston is made of an expensive material having excellent wear resistance and heat resistance. There was this.

따라서, 본 발명의 목적은 내마모성 및 내열성을 지닌 고가의 재료 사용을 감소시켜 제작원가를 줄일 수 있도록 한 피스톤을 제공함에 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a piston that can reduce manufacturing costs by reducing the use of expensive materials having wear resistance and heat resistance.

도 1은 일반적인 압축기의 일예를 도시한 단면도,1 is a cross-sectional view showing an example of a general compressor,

도 2는 상기 압축기에 장착되는 실린더 및 종래 피스톤 구조를 도시한 단면도,2 is a cross-sectional view showing a cylinder and a conventional piston structure mounted to the compressor;

도 3은 본 발명의 피스톤 및 이에 결합되는 실린더를 도시한 단면도.3 is a cross-sectional view showing a piston and a cylinder coupled thereto of the present invention.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

4 ; 실린더 4b ; 압축공간4 ; Cylinder 4b; Compressed space

20 ; 피스톤 몸체 30 ; 흡입압축수단20; Piston body 30; Suction compression means

31 ; 압축 평면 32 ; 삽입홈31; Compression plane 32; Insert groove

33,33' ; 흡입공 40 ; 구동안내수단33,33 '; Suction hole 40; Driving guidance means

100 ; 피스톤100; piston

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 실린더의 내부에 수용되며 소정의 길이와 내부에 가스의 유동을 안내하는 가스 유로가 형성된 피스톤 몸체와, 일측은 상기 피스톤 몸체의 가스 유로와 연통되어 상기 실린더로 흡입을 수행하는 흡입공이 형성되고 타측은 상기 피스톤 몸체와 결합되어 압축을 수행하는 독립된 흡입압축수단과, 상기 흡입압축수단과 이격되도록 상기 피스톤 몸체에 결합되며 상기 실린더 내부에서 상기 피스톤 몸체의 직선 왕복운동을 안내하는 독립된 구동안내수단을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 피스톤이 제공된다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the piston body is accommodated in the cylinder and formed with a gas flow path for guiding the flow of gas in a predetermined length and the inside, one side is in communication with the gas flow path of the piston body A suction hole for suctioning into the cylinder is formed and the other side is coupled to the piston body and independent suction compression means for performing compression, coupled to the piston body so as to be spaced apart from the suction compression means and the straight line of the piston body in the cylinder Provided is a piston comprising an independent drive guide means for guiding a reciprocating motion.

이하, 본 발명의 피스톤을 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the piston according to the embodiment shown in the accompanying drawings of the present invention will be described.

본 발명의 피스톤은, 도 3에 도시한 바와 같이, 소정의 길이를 가지며 내부에 가스의 유동을 안내하는 유로가 형성된 피스톤 몸체(20)와, 상기 피스톤 몸체(20)와 연결되어 흡입과 압축을 수행하는 독립된 흡입압축수단과, 상기 피스톤 몸체(20)와 결합되어 상기 실린더(4)의 내부에서 직선 왕복 운동시 피스톤 몸체(20)의 움직임을 안내하는 독립된 구동안내수단을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 3, the piston of the present invention has a predetermined length and is connected to the piston body 20 having a flow path for guiding the flow of gas therein, and connected to the piston body 20 for suction and compression. It comprises an independent suction compression means to perform, and an independent drive guide means coupled to the piston body 20 to guide the movement of the piston body 20 during linear reciprocating motion inside the cylinder (4).

상기 피스톤 몸체(20)는 소정의 두께와 길이를 갖는 파이프로 형성되고, 그 내부는 가스가 유동하는 유로를 형성하게 된다.The piston body 20 is formed of a pipe having a predetermined thickness and length, and the inside thereof forms a flow path through which gas flows.

상기 흡입압축수단(30)은 실린더(4)의 압축공간(4b) 내경과 상응하는 외경과 소정의 길이를 갖는 환봉체로 그 일측 단부는 압축 평면(31)으로 형성되고 타측단부에 상기 파이프의 외경과 상응하는 내경으로 소정의 깊이를 갖는 삽입홈(32)이 형성되며 상기 삽입홈(32)의 저면과 압축 평면(31)사이에 흡입공(33')이 형성되어 이루어진다. 그리고 상기 환봉체의 압축 평면(31)에는 결합시 피스톤 몸체(20)의 내부 유로(F)를 통해 유입되는 가스의 흐름을 개폐하는 흡입밸브(15')가 결합되어 이루어진다.The suction compression means (30) is an annular bar having an outer diameter and a predetermined length corresponding to the inner diameter of the compression space (4b) of the cylinder (4), one end of which is formed by the compression plane (31) and the outer diameter of the pipe at the other end. An insertion groove 32 having a predetermined depth with an inner diameter corresponding thereto is formed, and a suction hole 33 'is formed between the bottom surface of the insertion groove 32 and the compression plane 31. In addition, the compression plane 31 of the round bar is coupled to a suction valve 15 ′ that opens and closes a flow of gas introduced through the internal flow path F of the piston body 20 when engaged.

상기 구동안내수단은(40)은 상기 피스톤 몸체(20)의 외경과 상응하는 내경과 실린더(4)의 압축공간(4b) 내경과 상응하는 외경과 소정의 폭을 갖는 링(Ring) 형태로 형성된다. 상기 구동안내수단(40)은 피스톤(100)이 실린더의 압축공간(4b)내에서 왕복 운동하는 과정 중 피스톤(100)의 직선 움직임을 안내하게 된다.The driving guide means 40 is formed in a ring shape having an inner diameter corresponding to the outer diameter of the piston body 20 and an outer diameter corresponding to the inner diameter of the compression space 4b of the cylinder 4 and a predetermined width. do. The driving guide means 40 guides the linear movement of the piston 100 during the reciprocating motion of the piston 100 in the compression space 4b of the cylinder.

상기 피스톤 몸체(20)에 결합되는 흡입압축수단(30)과 구동안내수단(40)사이에 의해 형성되는 홈(H)은 실린더 몸체(4a)에 형성된 오일공급구멍(4c)과 연통되어 오일이 채워지게 되며, 그 채워진 오일은 상기 실린더(4)와 피스톤(100)사이의 마찰면에 공급된다.The groove H formed between the suction compression means 30 and the driving guide means 40 coupled to the piston body 20 communicates with the oil supply hole 4c formed in the cylinder body 4a, thereby providing oil. The filled oil is supplied to the friction surface between the cylinder 4 and the piston 100.

상기 피스톤 몸체(20)는 일반강재로 형성되고, 상기 흡입압축수단과 구동안내수단중 적어도 하나는 내마모성 강재로 형성된다.The piston body 20 is formed of a general steel, at least one of the suction compression means and the driving guide means is formed of a wear-resistant steel.

상기 흡입압축수단 또는 구동안내수단중 적어도 하나는 피스톤 몸체(20)와 접합에 의해 결합된다.At least one of the suction compression means or the driving guide means is coupled to the piston body 20 by bonding.

이하, 본 발명의 압축기 피스톤 구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operational effects of the compressor piston structure of the present invention will be described.

본 발명의 피스톤(100)은 실린더의 압축공간(4b) 내주면과 흡입압축수단(30)의 환봉체 외주면 및 구동안내수단인 지지링(40)의 외주면이 밀착되어 접촉된 상태에서 구동모터(M)의 구동력을 전달받아 왕복 운동하게 된다. 상기 피스톤(100)이 실린더(4)의 압축공간(4b)을 왕복 운동함에 따라 압력차에 의해 피스톤 몸체(20)의 내부와 흡입압축수단(30)의 흡입공(33') 및 흡입밸브(15')를 통해 압축공간(4b)내로 가스가 흡입되어 압축되고 토출되는 과정을 반복하게 된다.The piston 100 of the present invention is a driving motor (M) in a state in which the inner peripheral surface of the compression space (4b) of the cylinder and the outer circumferential surface of the round bar body of the suction compression means 30 and the outer circumferential surface of the support ring 40 which is the driving guide means are in close contact Reciprocating motion is received by the driving force of). As the piston 100 reciprocates the compression space 4b of the cylinder 4, the suction hole 33 ′ and the suction valve of the inside of the piston body 20 and the suction compression means 30 are caused by a pressure difference. 15 '), the gas is sucked into the compression space 4b, compressed and discharged.

본 발명의 피스톤(100)은 실린더(4)와 접촉되어 마찰이 이루어지는 흡입압축수단(30)의 환봉체와 구동안내수단인 지지링(40) 중 그 하나만 내마모성이 우수한 고가의 재료로 사용하고, 그외 피스톤 몸체(20)를 저가인 일반 강재를 사용하게 됨으로써 고가의 재료 사용을 감소시키면서 피스톤의 역할을 충분히 발휘하게 된다.The piston 100 of the present invention uses only one of the round bar body of the suction compression means 30 in contact with the cylinder 4 and the support ring 40 which is the driving guide means as an expensive material having excellent wear resistance, In addition, since the piston body 20 is made of low-cost general steel, the piston can be fully utilized while reducing the use of expensive materials.

또한, 종래에는 피스톤(6) 전체 외주면이 실린더의 압축공간(4b) 외주면에 접촉되어 기밀을 유지하게 되므로 정밀가공의 영역이 넓게 되어 가공이 어려운 단점이 있으나, 본 발명은 흡입압축수단(30) 및 구동안내수단(40)의 외주면만이 실린더의 압축공간(4b) 내주면과 접촉되므로 그 외주면만 정밀 가공하게 됨으로써 가공 면적이 감소되어 가공이 수월하게 된다.In addition, in the related art, the entire outer circumferential surface of the piston 6 is in contact with the outer circumferential surface of the compression space 4b of the cylinder, thereby maintaining airtightness, thereby increasing the area of precision processing, which makes processing difficult. Since only the outer circumferential surface of the driving guide means 40 is in contact with the inner circumferential surface of the compression space 4b of the cylinder, only the outer circumferential surface is precisely processed, thereby reducing the processing area and making it easier to process.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 압축기의 피스톤은 실린더 압축공간의 내주면과 접촉되는 부분과 접촉이 이루어지지 않는 부분이 각각 분리되어 접촉이 이루어지는 부분은 내마모성이 우수한 고가의 재료로 제작되고 접촉이 이루어지지 않는 부분은 일반 강재로 제작되어 각각 결합됨으로써 고가의 재료 사용량이 감소되어 제작원가를 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, the piston of the compressor according to the present invention is separated from the parts in contact with the inner circumferential surface of the cylinder compression space, and the parts made in contact are made of expensive materials having excellent wear resistance and the contact is made. Parts that are not made are made of ordinary steel and are combined to reduce the cost of using expensive materials.

Claims

The piston body is accommodated in the cylinder and has a predetermined length and a gas flow path for guiding the flow of gas therein, and one side is in communication with the gas flow path of the piston body to form a suction hole for performing suction to the cylinder and the other side is And independent suction compression means coupled to the piston body to perform compression, and independent drive guide means coupled to the piston body to be spaced apart from the suction compression means and to guide linear reciprocating motion of the piston body within the cylinder. Piston characterized in that the configuration.

The piston according to claim 1, wherein the driving guide means is formed in a ring shape.

3. A piston according to claim 1 or 2, wherein at least one of the suction compression means or the drive guide means is coupled by engagement with the piston body.