KR100273417B1 - Friction reducing structure of linear compressor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 리니어 압축기의 피스톤에 관한 것으로, 특히 실린더와의 접촉면적을 최소화하여 마찰을 저감시키고자 하는 리니어 압축기의 마찰 저감구조에 관한 것이다.The present invention relates to a piston of a linear compressor, and more particularly, to a friction reducing structure of a linear compressor to reduce friction by minimizing a contact area with a cylinder.
알려진 바와 같이, 리니어 압축기는 크랭크축을 대신하여 마그네트 및 코일로 피스톤을 직접 왕복운동시켜 냉매를 압축시키는 것으로, 그 일례가 도 1에 도시되어 있다.As is known, a linear compressor compresses a refrigerant by directly reciprocating a piston with a magnet and a coil in place of the crankshaft, an example of which is shown in FIG.
이에 도시된 바와 같이, 종래의 리니어 압축기는 소정형상을 갖는 밀폐용기(C)의 내부에 횡방향으로 설치되어 냉매를 흡입하여 압축 및 토출하는 압축기 유니트(10)와, 그 압축기 유니트(10)의 외부에 고정되어 미끄럼부에 오일을 공급하는 오일 공급수단(20)으로 구성되어 있다.As shown in the drawing, the conventional linear compressor has a compressor unit 10 installed in the transverse direction inside the sealed container C having a predetermined shape to suck, compress, and discharge the refrigerant, and the compressor unit 10. It is fixed to the outside is composed of an oil supply means 20 for supplying oil to the sliding portion.
상기 압축기 유니트(10)의 실린더(12)는 리니어 모터(11)의 고정자(11A)에 일체로 결합되어 있고, 그 실린더(12)에 유동가능하게 삽입되는 피스톤(13)은 상기 리니어 모터(11)의 가동자(11B)에 결합되어 있다.The cylinder 12 of the compressor unit 10 is integrally coupled to the stator 11A of the linear motor 11, and the piston 13 inserted into the cylinder 12 so as to be flowable is the linear motor 11. Is coupled to the mover 11B.
상기 실린더(12)는 그 내부에 오일 공급수단(20)과 연통되는 오일유로(12a,12b)가 비스듬히 경사져 미끄럼면까지 관통되도록 형성되어 있다.The cylinder 12 is formed such that oil passages 12a and 12b communicating with the oil supply means 20 are inclined at an angle to penetrate to the sliding surface.
상기 피스톤(13)은 그 내부에 냉매유로(13a)가 피스톤 전체를 관통하도록 형성되어 있고, 그 외주면의 일부에는 실린더(12)의 미끄럼면(12c)에 밀착되도록 베어링부(13b)가 소정간격을 두고 형성되어 있으며, 그 베어링부(13b)의 사이에는 상기 오일유로(12a,12b)에 연통되어 유입된 오일이 충진되는 오일포켓(P)이 형성되어 있다.The piston 13 is formed so that the refrigerant passage 13a penetrates the entire piston therein, and a part of the outer circumferential surface of the piston 13 is in close contact with the sliding surface 12c of the cylinder 12 at a predetermined interval. The oil pocket (P) is formed between the bearing portion (13b) is filled with the oil flowing in communication with the oil passage (12a, 12b).
상기 베어링부(13b)는 피스톤(13)의 외주면에서 단차지게 돌출되어 환형으로 형성되어 있고, 그 베어링면(13b-1)은 매끄럽게 형성되어 있다.The bearing part 13b protrudes stepwise from the outer peripheral surface of the piston 13, and is formed in an annular shape, and the bearing surface 13b-1 is formed smoothly.
도면중 미설명 부호인 13a는 냉매유로, V는 밸브조립체이다.In the drawings, reference numeral 13a denotes a refrigerant passage, and V denotes a valve assembly.
상기와 같은 종래의 리니어 압축기는 다음과 같이 동작된다.The conventional linear compressor as described above is operated as follows.
즉, 리니어 모터(11)에 전류가 인가되면 가동자(11B)가 직선 왕복운동함에 의해 피스톤(13)이 실린더(12)내를 왕복운동하게 되고, 그 피스톤(13)이 실린더(12)내를 왕복운동함에 따라 밀폐용기(C)내로 유입된 냉매가스가 피스톤(13) 중심에 형성된 냉매유로(13a)를 통해 실린더(12)의 압축실(미부호)내로 흡입되어 압축된 이후에 밸브조립체(V)를 통해 토출되는 과정을 반복하게 된다.That is, when a current is applied to the linear motor 11, the piston 11 reciprocates in the cylinder 12 by linearly reciprocating the mover 11B, and the piston 13 in the cylinder 12 After the reciprocating movement of the refrigerant gas introduced into the sealed container (C) is sucked into the compression chamber (unsigned) of the cylinder 12 through the refrigerant passage (13a) formed in the center of the piston 13 and compressed into a valve assembly The process of discharging through V is repeated.
이때, 상기 압축기 유니트(10)가 피스톤(13)의 왕복운동과 함께 도면의 좌우로 진동하게 되고, 그와 함께 밀폐용기(C)에 고여있던 오일이 오일 공급수단(20)을 통해 실린더(12)와 피스톤(13)간의 오일포켓(P) 및 베어링부(13b)로 유입되어 피스톤(13)의 왕복운동시 베어링면(13b-1)을 윤활시켜주게 되는 것이었다.At this time, the compressor unit 10 is vibrated to the left and right in the drawing with the reciprocating motion of the piston 13, the oil accumulated in the sealed container (C) with the cylinder 12 through the oil supply means 20 ) Is introduced into the oil pocket P and the bearing portion 13b between the piston 13 and the piston 13 to lubricate the bearing surface 13b-1 during the reciprocating movement of the piston 13.
그러나, 상기와 같은 종래 리니어 압축기의 피스톤에 있어서는, 그 피스톤(13)의 베어링면(13b-1)이 매끄럽게 형성되어 실린더(12)의 미끄럼면(12c)에 접촉되므로, 실린더(12)와 피스톤(13)간의 접촉면적이 넓어지게 되어 마찰손실이 증가하게 됨에 따라 압축기 입력을 상승시켜 압축기 효율이 저하되는 문제점이 있었다.However, in the piston of the conventional linear compressor as described above, since the bearing surface 13b-1 of the piston 13 is smoothly formed and contacts the sliding surface 12c of the cylinder 12, the cylinder 12 and the piston As the contact area between the (13) becomes wider and the friction loss is increased, the compressor input is increased to reduce the compressor efficiency.
또한, 상기 실린더(12)와 피스톤(13)간의 마찰면적이 넓어짐에 따라 마찰열이 증가하게 되고, 이 마찰열이 증가함에 따라 오일의 점도가 낮아져 결국 높은 점도의 오일을 사용하여야 하므로, 압축기의 입력이 높아지게 되어 압축기 효율이 저하되는 원인이 되었다.In addition, as the frictional area between the cylinder 12 and the piston 13 becomes wider, the frictional heat increases, and as the frictional heat increases, the viscosity of the oil decreases, so that a high viscosity oil must be used. It became high and became a cause which the compressor efficiency fell.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 리니어 압축기의 피스톤이 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 피스톤의 베어링면이 실린더의 미끄럼면에서 원활하게 미끄럼운동을 하면서도 상기 베어링면의 마찰면적을 최소화하여 마찰손실을 감소시킴은 물론 마찰열을 감소시킴으로써, 압축기 효율을 상승시킬 수 있는 리니어 압축기용 피스톤의 마찰 저감구조를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made in view of the problems of the piston of the conventional linear compressor as described above, while the bearing surface of the piston smoothly slides on the sliding surface of the cylinder while minimizing the friction area of the bearing surface friction loss It is an object of the present invention to provide a friction reducing structure of a piston for a linear compressor that can increase the compressor efficiency by reducing the frictional heat as well as reducing the frictional heat.
도 1은 종래 리니어 압축기의 일례를 보인 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional linear compressor.
도 2a는 종래 리니어 압축기의 피스톤을 측면에서 보인 정면도.Figure 2a is a front view showing the piston of the conventional linear compressor from the side.
도 2b는 종래 리니어 압축기의 피스톤이 결합된 상태를 보인 종단면도.Figure 2b is a longitudinal sectional view showing a state where the piston of the conventional linear compressor is coupled.
도 3은 본 발명 리니어 압축기의 피스톤을 측면에서 보인 정면도.Figure 3 is a front view showing the piston of the present invention the linear compressor from the side.
도 3b는 본 발명 리니어 압축기의 피스톤이 결합된 상태를 보인 종단면도.Figure 3b is a longitudinal sectional view showing a state in which the piston of the linear compressor of the present invention is coupled.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 피스톤 110 : 베어링부100: piston 110: bearing part
111 : 베어링면 111a : 살빼기용 담유홈111: bearing surface 111a: fat groove for weight loss
120 : 냉매유로 P : 오일포켓120: refrigerant path P: oil pocket
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 통상적인 오일 공급수단에 연통되는 오일유로가 실린더의 미끄럼면까지 관통 형성되고, 그 실린더의 미끄럼면에 접촉되는 피스톤의 각 베어링면에는 상기 오일유로로부터 유입된 오일이 채워지는 살빼기용 담유홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 마찰 저감구조가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention, an oil passage communicating with a conventional oil supply means penetrates to the sliding surface of the cylinder, and each bearing surface of the piston contacting the sliding surface of the cylinder flows in from the oil passage. Provided is a friction reducing structure of a linear compressor, characterized in that the oil filling groove for filling the fat is formed.
이하, 본 발명에 의한 리니어 압축기의 마찰 저감구조를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the friction reducing structure of the linear compressor according to the present invention will be described in detail with reference to the embodiment shown in the accompanying drawings.
도 3은 본 발명 리니어 압축기의 피스톤을 측면에서 보인 정면도이고, 도 3b는 본 발명 리니어 압축기의 피스톤이 결합된 상태를 보인 종단면도이다.Figure 3 is a front view showing the piston of the linear compressor of the present invention from the side, Figure 3b is a longitudinal sectional view showing a state in which the piston of the linear compressor of the present invention is coupled.
이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 리니어 압축기는, 밀폐용기(도 1에 도시)(C)의 내부에 압축기 유니트(10)가 횡방향으로 설치되는데, 그 압축기 유니트(10)의 실린더(12)는 리니어 모터(도 1에 도시)(11)의 고정자(11A)에 일체로 결합되고, 상기한 실린더(12)에 유동가능하게 삽입되는 본 발명의 피스톤(100)은 상기 리니어 모터(11)의 가동자(11B)에 결합되어 이루어지는 것으로, 이는 종래와 동일하다.As shown therein, in the linear compressor according to the present invention, the compressor unit 10 is installed in the transverse direction inside the sealed container (shown in FIG. 1) C, and the cylinder 12 of the compressor unit 10 is provided. Is integrally coupled to the stator 11A of the linear motor 11 (shown in FIG. 1), and the piston 100 of the present invention is inserted into the cylinder 12 so as to be flowable. It is made to be coupled to the mover 11B, which is the same as in the prior art.
여기서, 상기 실린더(12)는 종래와 마찬가지로 그 내부에 오일 공급수단(20)과 연통되는 오일유로(12a,12b)가 비스듬히 경사져 미끄럼면(12c)까지 관통되도록 형성되나, 그 미끄럼면(12c)에 외주면의 일부, 즉 베어링면이 접촉되는 피스톤(100)은 각 베어링면(111)에 수개의 살빼기용 담유홈(111a)이 피스톤(100)의 운동방향과 동일한 방향의 선형으로 형성된다.Here, the cylinder 12 is formed such that the oil passages 12a and 12b communicating with the oil supply means 20 are inclined at an angle to penetrate the sliding surface 12c as in the prior art, but the sliding surface 12c A portion of the outer circumferential surface, that is, the bearing surface is in contact with the piston 100, each of the bearing surface 111 has a few fat loss groove 111a is formed in the same direction as the direction of movement of the piston 100 in a linear manner.
상기 살빼기용 담유홈(111a)은 각 베어링부(110) 사이의 오일포켓(P)에 접하는 베어링면(111)에만 홈파기로 형성하는 반면, 각 베어링면(111)의 맞은편에는 오일이 유출되지 않도록 종래와 마찬가지로 매끄럽게 형성하는 것이 바람직하다.The fat loss groove 111a for fattening is formed as a groove in only the bearing surface 111 contacting the oil pocket P between each bearing portion 110, while oil flows out from the opposite side of each bearing surface 111. It is preferable to form it smoothly like conventionally so that it may not be.
도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.In the drawings, the same reference numerals are given to the same parts as in the prior art.
도면중 미설명 부호인 120은 냉매유로, V는 밸브조립체이다.In the drawings, reference numeral 120 denotes a refrigerant flow passage, and V denotes a valve assembly.
상기와 같은 본 발명에 의한 마찰 저감구조가 구비된 리니어 압축기의 일반적인 동작은 종래와 동일하다.The general operation of the linear compressor with a friction reducing structure according to the present invention as described above is the same as in the prior art.
즉, 리니어 모터(도 1에 도시)(11)에 전류가 인가되면 가동자(11B)가 직선 왕복운동함에 의해 피스톤(100)이 실린더(12)내를 왕복운동하게 되고, 그 피스톤(100)이 실린더(12)내를 왕복운동함에 따라 밀폐용기(C)내로 유입된 냉매가스가 피스톤(100) 중심에 형성된 냉매유로(120)를 통해 실린더(12)의 압축실(미부호)내로 흡입되어 압축된 이후에 밸브조립체(V)를 통해 토출되는 과정을 반복하게 된다.That is, when a current is applied to the linear motor 11 (shown in FIG. 1), the piston 100 reciprocates in the cylinder 12 by linearly reciprocating the mover 11B, and the piston 100 As the cylinder 12 reciprocates, the refrigerant gas introduced into the sealed container C is sucked into the compression chamber (unsigned) of the cylinder 12 through the refrigerant passage 120 formed at the center of the piston 100. After compression, the process of discharging through the valve assembly V is repeated.
이때, 상기 피스톤(100)은 그 외주면의 일부만이 실린더(12)의 미끄럼면(12c)에 접촉되도록 양측에 베어링부(110)가 돌출 형성되고, 그 각 베어링부(110)의 외주면이 되는 베어링면(111)에는 수개의 살빼기용 담유홈(111a)이 형성되므로, 피스톤(100)이 실린더(12)의 미끄럼면(12c)에서 원활하게 미끄럼운동을 하면서도 그 접촉면적이 다수개의 살빼기용 담유홈(111a)에 의해 축소되어 마찰손실이 줄어들게 되는 것은 물론, 오일의 점도를 낮추는 마찰열을 감소시킬 수 있게 되는 것이다.At this time, the piston 100 has a bearing portion 110 protrudes on both sides such that only a part of its outer circumferential surface is in contact with the sliding surface 12c of the cylinder 12, and the bearing is the outer circumferential surface of each bearing portion 110. Since the surface 111 has a few fattening grooves 111a for weight loss, while the piston 100 smoothly slides on the sliding surface 12c of the cylinder 12, its contact area has a plurality of fat loss grooves. Reduced by (111a) to reduce the friction loss, as well as to reduce the frictional heat to lower the viscosity of the oil.
또한, 상기 압축기 유니트(10)가 피스톤(100)의 왕복운동과 함께 도면의 좌우로 진동하면서 밀폐용기(C)에 고여있던 오일이 오일 공급수단(20)을 통해 실린더(12)와 피스톤(100)간의 오일포켓(P) 및 베어링부(110)로 유입되는데, 이 오일의 일부가 피스톤(100)의 운동방향과 동일한 방향의 선형으로 형성된 살빼기용 담유홈(111a)으로 원활하게 흘러들게 되므로 실린더(12)와 피스톤(100)간의 미끄럼부를 매끄럽게 윤활시켜주게 되는 것이다.In addition, while the compressor unit 10 vibrates from side to side in the drawing along with the reciprocating motion of the piston 100, the oil accumulated in the sealed container C is transferred to the cylinder 12 and the piston 100 through the oil supply means 20. The oil pocket (P) between the and flows into the bearing unit 110, a part of the oil is smoothly flows into the fat draining groove 111a formed in a linear form in the same direction as the direction of movement of the piston 100 cylinder The sliding portion between the 12 and the piston 100 is smoothly lubricated.
이렇게 하여, 상기 실린더와 피스톤 사이의 접촉면적을 최소화할 수 있게 되므로, 두 미끄럼면간의 마찰손실을 감소시킬 수 있는 것은 물론, 두 미끄럼면 사이의 마찰열을 감소시키는 한편 상기 살빼기용 담유홈으로 유입되는 오일이 상기한 마찰열을 냉각시켜주게 되어 높은 점도의 오일을 사용하지 않더라도 원하는 압축기효율을 낼 수 있게 된다.In this way, the contact area between the cylinder and the piston can be minimized, so that the friction loss between the two sliding surfaces can be reduced, as well as the frictional heat between the two sliding surfaces is introduced into the fat loss groove. The oil cools the frictional heat so that the desired compressor efficiency can be achieved without using a high viscosity oil.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 리니어 압축기의 마찰 저감구조는, 통상적인 오일 공급수단에 연통되는 오일유로를 실린더의 미끄럼면까지 관통 형성하고, 그 실린더의 미끄럼면에 접촉되는 피스톤의 각 베어링면에는 상기 오일유로로부터 유입된 오일이 채워지는 살빼기용 담유홈을 형성함으로써, 상기 실린더의 미끄럼면과 피스톤의 베어링면 사이의 접촉면적을 최소화하게 되어 피스톤의 왕복운동에 의한 마찰손실을 방지하게 되는 것은 물론, 실린더와 피스톤 사이의 마찰열을 감소시켜 저점도의 오일을 사용할 수 있게 되므로, 결국 압축기 효율이 향상되는 효과가 있다.As described above, in the friction reduction structure of the linear compressor according to the present invention, the oil flow path communicating with the conventional oil supply means penetrates to the sliding surface of the cylinder, and each bearing surface of the piston is in contact with the sliding surface of the cylinder. By forming a fat loss groove for filling the oil introduced from the oil flow path, the contact area between the sliding surface of the cylinder and the bearing surface of the piston is minimized to prevent friction loss due to the reciprocating motion of the piston Of course, since the frictional heat between the cylinder and the piston can be used to use a low viscosity oil, the compressor efficiency is eventually improved.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100504907B1 (en) * | 2002-08-27 | 2005-08-01 | 엘지전자 주식회사 | Compression apparatus of reciprocating compressor and manufacturing method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19990081548A (en) | 1999-11-15 |
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