KR100273424B1

KR100273424B1 - 리니어 압축기의 실린더 냉각구조

Info

Publication number: KR100273424B1
Application number: KR1019980017869A
Authority: KR
Inventors: 오원식; 이형국
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1998-05-18
Filing date: 1998-05-18
Publication date: 2001-01-15
Also published as: KR19990085454A

Abstract

본 발명은 리니어 압축기의 실린더 냉각구조에 관한 것으로, 종래에는 오일 공급수단으로부터 공급되는 오일의 대부분을 실린더와 피스톤의 사이에만 공급하여 실린더의 가열을 초래하였고, 이 때문에 냉매가스의 재팽창손실이 발생하는 문제점이 있었던 바, 본 발명에서는 냉매를 흡입하여 압축 및 토출하기 위한 실린더 및 피스톤을 포함하는 압축기 유니트와, 그 압축기 유니트의 외부에 고정되어 실린더 및 피스톤간의 미끄럼부에 오일을 공급하는 오일 공급수단을 포함하여 구성되는 리니어 압축기에서, 상기 오일 공급수단을 통해 압축기 유니트로 공급되는 오일의 일부가 실린더의 외주면을 순환하도록 하는 오일포켓이 실린더와 그 실린더가 면접(面接)하도록 결합되는 구조물간의 사이에 형성됨으로써, 상기 오일 공급수단으로부터 공급되는 오일이 실린더와 피스톤의 사이를 윤활시킴과 더불어 실린더를 냉각시키도록 하여 흡입가스의 과열에 따른 재팽창손실을 최소화하고, 이를 통해 압축기 효율을 제고시킬 수 있게 된다.

Description

리니어 압축기의 실린더 냉각구조

본 발명은 리니어 압축기의 실린더 냉각구조에 관한 것으로, 특히 실린더의 과열에 따른 냉매의 과압축을 방지하여 재팽창손실을 최소화하고자 하는 리니어 압축기의 실린더 냉각구조에 관한 것이다.

알려진 바와 같이, 리니어 압축기는 크랭크축을 대신하여 마그네트 및 코일로 피스톤을 직접 왕복운동시켜 냉매를 압축시키는 것으로, 이러한 리니어 압축기에서는 실린더와 피스톤 간의 미끄럼부 사이에 충분한 양의 오일을 공급하는 것이 효율 특히, 기계효율을 향상시키는 주 요인으로 작용하게 되는 바, 도 1은 종래 리니어 압축기의 일례를 보인 종단면도이다.

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.

상기 압축기 유니트(10)에는 그 일측을 복개하도록 결합된 커버플레이트(11)의 중앙에 실린더(12)가 리니어 모터(13)의 고정자(13A)에 일체되어 관통 결합되어 있고, 그 실린더(12)의 미끄럼부(12a)에는 피스톤(14)이 상기 리니어 모터(13)의 가동자(13B)에 결합되어 직선 왕복운동이 가능하도록 개재되어 있다.

상기 실린더(12)는 그 선단면에서 미끄럼부까지 유입,출용 오일유로(12a,12b)가 상,하측에 각각 경사지게 형성되어 있고, 그 오일유로(12a,12b)의 내단, 즉 미끄럼부에는 환상홈의 오일포켓(P)이 형성되어 있다.

도면중 미설명 부호인 14a는 냉매유로, 15는 인너케이스, 16은 커버, 17A 및 17B는 각각 압축코일스프링, 21은 오일공급관, 22는 토출덮개, V는 밸브조립체이다.

상기와 같은 종래의 리니어 압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 리니어 모터(13)에 전류가 인가되면 가동자인 마그네트(13B)가 직선 왕복운동함에 의해 피스톤(14)이 실린더(12)내를 왕복운동하게 되고, 그 피스톤(14)이 실린더(12)내를 왕복운동함에 따라 밀폐용기(C)내로 유입된 냉매가스가 피스톤(14) 중심에 형성된 냉매유로(14a)를 통해 실린더(13)의 압축실(미부호)내로 흡입되어 압축된 이후에 토출되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

여기서, 상기 압축기 유니트(10)의 의곽에 장착된 오일공급관(21)이 리니어 모터(13)와 함께 진동하면서 오일을 흡입하게 되고, 그 흡입된 오일은 토출덮개(22)의 오일유로(22a)를 따라 실린더(12)의 유입용 오일유로(12a)로 유입되며, 그 오일은 실린더(12)와 피스톤(14)간의 오일포켓(P)을 거쳐 피스톤(14)의 왕복운동시 실린더(12)의 미끄럼면과 피스톤의 베어링면 사이를 윤활시킨 이후에 다시 유출용 오일유로(12b)를 통해 실린더(12)의 선단면에서 압축기 유니트910)의 외곽으로 유출되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 리니어 압축기에서는, 오일공급관(21)으로부터 공급되는 오일이 실린더(12)의 유입용 오일유로(12a)를 통과하여 미끄럼부로 유입되고, 이어서 소정의 윤활작용을 한 다음에 곧바로 실린더(12)의 유출용 오일유로(12b)를 통과하여 압축기 유니트(10)의 외곽으로 유출되는 것으로, 이는 오일이 실린더(12)와 피스톤(14)간의 미끄럼부를 윤활시킴은 물론 피스톤(14)을 냉각시키는 효과는 있으나, 실린더(12)에 대한 냉각효과는 미비하여 흡입가스의 과열에 따른 재팽창손실이 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 리니어 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 상기 오일공급관으로부터 공급되는 오일이 실린더와 피스톤의 사이를 윤활시킴과 더불어 실린더를 냉각시키도록 하여 흡입가스의 과열에 따른 재팽창손실을 최소화하고, 이를 통해 압축기 효율을 제고시킬 수 있는 리니어 압축기의 실린더 냉각구조를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 리니어 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 2는 종래 리니어 압축기의 압축기 유니트의 일부를 보인 종단면도.

도 3은 본 발명 리니어 압축기에서 실린더 냉각구조가 구비된 압축기 유니트의 일부를 보인 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 압축기 유니트 110 : 실린더

111 : 급유구 120 : 커버 플레이트

121,122 : 입,출용 오일유로 130 : 피스톤

140 : 실린더 냉각용 오일포켓 150 : 베어링면 윤활용 오일포켓

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 냉매를 흡입하여 압축 및 토출하기 위한 실린더 및 피스톤을 포함하는 압축기 유니트와, 그 압축기 유니트의 외부에 고정되어 실린더 및 피스톤간의 미끄럼부에 오일을 공급하는 오일 공급수단을 포함하여 구성되는 리니어 압축기에 있어서 ; 상기 오일 공급수단을 통해 압축기 유니트로 공급되는 오일의 일부가 실린더의 외주면을 순환하도록 하는 오일포켓이 실린더와 그 실린더가 면접(面接)하도록 결합되는 구조물간의 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 실린더 냉각구조가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 리니어 압축기의 실린더 냉각구조를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명 리니어 압축기에서 실린더 냉각구조가 구비된 압축기 유니트의 일부를 보인 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 리니어 압축기는, 소정형상을 갖는 밀폐용기(C)의 내부에 횡방향으로 설치되어 냉매를 흡입하여 압축 및 토출하는 압축기 유니트(100)와, 그 압축기 유니트(100)의 외부에 고정되어 상기한 압축기 유니트의 미끄럼부에 오일을 공급하는 오일 공급수단(20)으로 구성되는 기본구조는 종래와 동일하다.

여기서, 본 발명은 상기 오일 공급수단(20)으로부터 공급되는 오일의 일부를 실린더의 외주면측으로 유도하여 실린더 냉각용으로 사용하고자 하는 것으로, 이를 보다 상세히 살펴보면, 상기 실린더(110)가 압입 설치되는 커버 플레이트(120)의 내주면에는 상기한 오일 공급수단(20)으로부터 유입되는 오일이 실린더(110)의 외주면을 순환하도록 하는 실린더 냉각용 오일포켓(140)이 형성되고, 그 오일포켓(140)으로 유입되는 오일의 일부가 압축기 유니트(100)의 실린더(110)와 피스톤(130)간의 베어링면 윤활용 오일포켓(150)으로 흘러들도록 수개의 급유구(111)가 실린더(110)에 관통 형성되며, 상기 베어링면 윤활용 오일포켓(150)은 다시 급유구(111)를 및 실린더 냉각용 오일포켓(140)을 통해 압축기 유니트(100)의 외곽으로 개구된 유출용 오일유로(122)와 연통되도록 형성된다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

상기와 같은 본 발명에 의한 리니어 압축기의 기본동작은 종래와 동일하다.

즉, 리니어 모터(13)에 전류가 인가되면 가동자인 마그네트(M)가 직선 왕복운동함에 의해 피스톤(130)이 실린더(110)내를 왕복운동하게 되고, 그 피스톤(130)이 실린더(110)내를 왕복운동함에 따라 밀폐용기(C)내로 유입된 냉매가스가 피스톤(130) 중심에 형성된 냉매유로(미부호)를 통해 실린더(110)의 압축실(미부호)내로 흡입되어 압축된 이후에 토출되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

여기서, 상기 오일공급관(도 1에 도시)(21)이 압축기 유니트(100)와 함께 진동하면서 오일을 흡입하게 되고, 그 오일은 다시 토출덮개(22)의 오일유로(22a) 및 커버 플레이트(120)의 유입용 오일유로(121)를 통해 커버 플레이트(120)의 내주면과 실린더(110)의 외주면 사이에 형성된 실린더 냉각용 오일포켓(140)으로 유입되며, 그 중 일부는 오일포켓(140)을 순환하는 반면, 나머지는 실린더(110)의 오일유로(111)를 통해 실린더(110)와 피스톤(130)간의 베어링면 윤활용 오일포켓(150)으로 유입되어 피스톤9130)의 왕복운동시 실린더(110)의 미끄럼면과 피스톤의 베어링면 사이를 순환하게 된다. 이후, 상기 냉각용 오일포켓(140)을 순환한 오일은 윤활용 오일포켓(150)을 순환한 오일과 합쳐져 유출용 오일유로(122)를 통해 압축기 유니트(100)의 외곽으로 유출된다.

이렇게 하여, 상기 오일공급수단(20)으로부터 공급되는 오일은 실린더(110)의 미끄럼면과 피스톤(130)의 베어링면 사이를 순환하면서 윤활시켜주는 한편, 상기 실린더(110)와 커버 플레이트(120)의 사이를 순환하는 오일은 실린더(110)가 피스톤(130)의 왕복운동시 발생되는 마찰열 등을 냉각시켜주게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 리니어 압축기의 실린더 냉각구조는, 상기 압축기 유니트의 외곽에서 공급되는 오일의 일부가 실린더의 외주면을 순환하도록 하는 오일포켓이 실린더와 그 실린더가 면접(面接)하도록 결합되는 구조물간의 사이에 형성됨으로써, 상기 오일 공급수단으로부터 공급되는 오일이 실린더와 피스톤의 사이를 윤활시킴과 더불어 실린더를 냉각시키도록 하여 흡입가스의 과열에 따른 재팽창손실을 최소화하고, 이를 통해 압축기 효율을 제고시킬 수 있게 된다.

Claims

냉매를 흡입하여 압축 및 토출하기 위한 실린더 및 피스톤을 포함하는 압축기 유니트와, 그 압축기 유니트의 외부에 고정되어 실린더 및 피스톤간의 미끄럼부에 오일을 공급하는 오일 공급수단을 포함하여 구성되는 리니어 압축기에 있어서 ;

상기 오일 공급수단을 통해 압축기 유니트로 공급되는 오일의 일부가 실린더의 외주면을 순환하도록 하는 오일포켓이 실린더와 그 실린더가 면접(面接)하도록 결합되는 구조물간의 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 실린더 냉각구조.