KR100273461B1 - 리니어 압축기의 과열 방지구조_ - Google Patents

Abstract

본 발명은 리니어 압축기의 과열 방지구조에 관한 것으로, 종래에는 오일순환로가 토출커버의 플랜지부와 접촉되어 토출커버의 토출공간부에 대한 냉각이 원활하게 수행되지 못하게 되고, 이로 인해 상기 토출커버는 물론 토출파이프가 고온의 압축가스에 의해 규제온도 이상으로 상승하면서 토출밸브를 탄화시켜 잔해가 발생되며, 이 잔해에 의해 압축기의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었던 바, 본 발명에서는 프레임에 형성되어 오일공급장치의 토출측에 연통되는 오일유입유로와, 그 오일유입유로에 연통되어 상기 프레임의 관통구멍 내주면에 형성되는 제1 오일홈과, 상기 피스톤의 외주면에 형성된 제2 오일홈과, 상기 실린더에 관통 형성되어 상기한 제1 오일홈과 제2 오일홈을 연통시키는 오일통공과, 상기 제2 오일홈의 최상점에 형성되는 오일토출로와, 그 오일토출로에 연통되어 압축 유니트를 순환한 오일이 상기 토출커버 또는 토출파이프에 뿌려지면서 밀폐용기로 복귀되도록 상기한 토출커버에 형성되는 오일토출공으로 구성함으로써, 상기 토출커버 및 토출파이프가 과열되지 않도록 하여 토출밸브의 탄화에 따른 잔해물질의 발생을 미연에 방지하는 것은 물론, 이를 통해 토출밸브의 개폐동작이 원활하게 수행되도록 하여 압축기의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

리니어 압축기의 과열 방지구조

본 발명은 리니어 압축기의 과열 방지구조에 관한 것으로, 특히 토출커버 및 토출파이프가 과열되지 않도록 하여 토출밸브의 탄화를 방지하는 리니어 압축기의 과열 방지구조에 관한 것이다.

알려진 바와 같이, 리니어 압축기는 크랭크축을 대신하여 리니어 모터를 이루는 마그네트 및 코일로 피스톤을 직선 왕복운동시켜 가스를 압축하여 토출시키는 것으로, 그 일례가 도 1에 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이, 종래의 리니어 압축기는 저면에 오일이 채워진 밀폐용기(V)의 내부에 횡방향으로 설치되어 냉매를 흡입하여 압축 및 토출하는 압축 유니트(C)와, 그 압축 유니트(C)의 외부에 고정되어 밀폐용기(V)에 채워진 오일을 펌핑하여 미끄럼부에 공급하는 오일공급장치(O)로 구성되어 있다.

상기 압축 유니트(C)는 밀폐용기(V)의 내부에 설치되는 프레임(1)과, 그 프레임(1)의 중앙에 형성된 관통구멍에 삽입되는 실린더(2)와, 그 실린더(2) 내부에 삽입되어 리니어 모터(미부호)의 구동에 의해 직선 왕복운동하는 피스톤(3)과, 그 피스톤(3)의 왕복운동에 따라 상기 실린더(2)를 개폐하는 토출밸브(4)가 삽입되어 상기한 실린더(3)의 일측에 복개 결합되는 토출커버(10)를 포함하여 이루어져 있다.

또한, 상기 토출커버(10)의 일측에는 엘보우(elbow)형의 토출파이프(11)가 연통되고, 그 토출파이프(11)의 단부에는 루프파이프(미도시)가 연결되어 있다.

한편, 상기 프레임(1)의 관통구멍 내주면에는 오일유입유로(1a)에 의해 오일공급장치(O)의 토출측에 연통된 제1 오일홈(1b)이 형성되고, 상기 피스톤(3)의 외주면에는 제2 오일홈(3a)이 형성되며, 상기 실린더(2)에는 상기한 제1 오일홈(1b)과 제2 오일홈(3a)을 연통시키는 오일통공(2a)이 관통 형성되고, 상기 실린더(2)의 외주면 및 프레임(1)의 관통구멍 그리고 토출커버(10)에 의해서는 제1 오일홈(1b)의 최상점에 오일연통로(1c)에 의해 연통되는 환형의 오일순환로(1d)가 형성되며, 그 오일순환로(1d)의 최하점에는 상기한 오일순환로(1d)를 순환한 오일이 밀폐용기(V)로 복귀되도록 하는 오일배출공(1e)이 형성되어 있다.

도면중 미설명 부호인 4는 토출밸브, 5는 토출밸브스프링, 10a는 플랜지부, 10b는 토출공간부, 10c는 볼트관통공이다.

상기와 같이 구성된 종래 리니어 압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 상기 리니어 모터(미부호)의 고정자에 전류가 인가되어 가동자가 직선 왕복운동을 하게 되면, 그 가동자에 결합된 피스톤(3)이 실린더(2)내를 왕복운동하게 되고, 그 피스톤(3)이 실린더(2)내를 왕복운동함에 따라 밀폐용기(V)내로 유입된 냉매가스가 실린더(2)로 흡입되어 압축된 이후에 토출커버(10) 및 토출파이프(미도시) 그리고 루프파이프(미도시)를 차례대로 거쳐 외부로 토출되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

이때, 상기 프레임(1)의 하부에 결합된 오일공급장치(O)가 피스톤(3)의 왕복운동에 의한 진동으로 함께 유동을 하게 되어 밀폐용기(V)의 오일을 펌핑하게 되고, 그 펌핑된 오일은 오일유입유로(1a)를 통해 제1 오일홈(1b)으로 유입되어 실린더(2)의 외주면 및 리니어 모터에 발생된 열을 냉각시키면서 오일통공(2a)을 통해 제2 오일홈(3a)으로 유입되며, 그 제2 오일홈(3a)으로 유입되어 실린더(2)와 피스톤(3) 사이의 미끄럼부를 윤활시킨 다음에 다시 제1 오일홈(1b) 및 오일연통로(1c)를 거쳐 오일순환로(1d)로 유입되고, 이 오일순환로(1d)로 유입된 오일은 상기한 실린더(2) 및 토출커버(10)를 냉각시키면서 순환한 다음에 오일배출공(1e)을 통해 밀폐용기(V)로 복귀하게 되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 리니어 압축기에 있어서는, 오일공급장치(O)로부터 공급되는 오일이 제1,제2 오일홈(1b,3a)을 거쳐 오일순환로(1d)를 순환하면서 상기한 토출커버(10)와 실린더(2)를 냉각시키는 것이었으나, 이는 상기 오일순환로(1d)가 토출커버(10)의 플랜지부(10a)와 접촉되어 토출커버(10)의 토출공간부(10b)에 대한 냉각이 원활하게 수행되지 못하게 되고, 이로 인해 상기 토출커버(10)는 물론 토출파이프(11)가 고온의 압축가스에 의해 규제온도 이상으로 상승하면서 토출밸브(4)를 탄화시켜 잔해가 발생되고, 이 잔해에 의해 압축기의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 리니어 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 상기 토출커버 및 토출파이프가 규제온도 이하로 냉각되도록 하여 토출밸브의 탄화에 따른 잔해의 발생을 미연에 방지할 수 있는 리니어 압축기의 과열 방지구조를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 리니어 압축기의 일례를 파단하여 보인 정면도.

도 2는 도 1의 "A"부의 상세도.

도 3은 종래 리니어 압축기의 토출커버를 보인 사시도.

도 4은 본 발명 리니어 압축기의 일례를 파단하여 보인 정면도.

도 5는 도 4의 "B"부의 상세도.

도 6은 본 발명 리니어 압축기의 토출커버를 보인 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 프레임 111 : 오일유입유로

112 : 제1 오일홈 113 : 오일토출로

120 : 실린더 121 : 오일통공

130 : 피스톤 131 : 제2 오일홈

140 : 토출커버 141 : 플랜지부

141a : 오일토출공 141b : 볼트체결공

142 : 토출공간부 150 : 토출파이프

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 저면에 오일이 채워진 밀폐용기와, 그 밀폐용기의 내부에 설치되는 프레임과, 그 프레임에 고정된 실린더의 내부에 삽입되어 모터의 구동에 의해 직선 왕복운동하는 피스톤과, 상기 실린더의 일측에 복개 결합되는 토출커버와, 상기 프레임 하부에 장착되어 오일을 펌핑하는 오일공급장치와, 상기 프레임에 형성되어 오일공급장치의 토출측에 연통되는 오일유입유로와, 그 오일유입유로에 연통되어 상기 프레임의 관통구멍 내주면에 형성되는 제1 오일홈과, 상기 피스톤의 외주면에 형성된 제2 오일홈과, 상기 실린더에 관통 형성되어 상기한 제1 오일홈과 제2 오일홈을 연통시키는 오일통공과, 상기 제2 오일홈의 최상점에 형성되는 오일토출로와, 그 오일토출로에 연통되어 압축 유니트를 순환한 오일이 상기 토출커버에 뿌려지면서 밀폐용기로 복귀되도록 상기한 토출커버에 형성되는 오일토출공을 포함하여 이루어지는 리니어 압축기의 과열 방지구조가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 리니어 압축기의 과열 방지구조를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 4은 본 발명 리니어 압축기의 일례를 파단하여 보인 정면도이고, 도 5는 도 4의 "B"부의 상세도이며, 도 6은 본 발명 리니어 압축기의 토출커버를 보인 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 과열 방지구조가 구비된 리니어 압축기는, 저면에 오일이 채워진 밀폐용기(V)와, 그 밀폐용기(V)의 내부에 설치되는 프레임(110)과, 그 프레임(110)의 중앙에 형성된 관통구멍에 삽입되는 실린더(120)와, 그 실린더(120) 내부에 삽입되어 모터(미부호)의 구동에 의해 직선 왕복운동하는 피스톤(130)과, 상기 실린더(120)의 일측에 복개 결합되는 토출커버(140)와, 상기 프레임(110) 하부에 장착되어 오일을 펌핑하는 오일공급장치(O)와, 상기 프레임(110)에 형성되어 오일공급장치(O)의 토출측에 연통되는 오일유입유로(111)와, 그 오일유입유로(111)에 연통되어 상기 프레임(110)의 관통구멍 내주면에 형성되는 제1 오일홈(112)과, 상기 피스톤(130)의 외주면에 형성된 제2 오일홈(131)과, 상기 실린더(120)에 관통 형성되어 상기한 제1 오일홈(112)과 제2 오일홈(131)을 연통시키는 오일통공(121)과, 상기 제2 오일홈(131)의 최상점에 형성되는 오일토출로(113)와, 그 오일토출로(113)에 연통되어 압축 유니트(C)를 순환한 오일이 상기 토출커버(140)에 뿌려지면서 밀폐용기(V)로 복귀되도록 상기한 토출커버(140)에 형성되는 오일토출공(141a)을 포함하여 구성된다.

상기 오일유입유로(111)는 프레임(110)의 내부에 형성되어 제1 오일홈(112)의 최저점에 연통되고, 상기 제1 오일홈(112)은 프레임(110)의 관통구멍 내주면에 함몰되어 실린더(120)의 외주면 사이에 환형으로 형성되며, 상기 제2 오일홈(131)은 피스톤(130)의 외주면에 함몰되어 오일통공(121)의 내측단에 대향 형성되고, 상기 오일토출로(113)는 전술한 바와 같이 제2 오일홈(131)의 최상점에서 수평으로 형성된다.

또한, 상기 오일토출공(141a)이 구비되는 토출커버(140)는 도 6에 도시된 바와 같이, 그 중앙부가 일정체적의 토출공간부(142)를 갖도록 함몰 형성되어 토출밸브(4)가 미끄러지게 내장되고, 상기 토출공간부(142)의 단부에는 상기한 토출커버(140)를 프레임(110)에 결합시키기 위한 프랜지부(141)가 형성되는데, 상기 프랜지부(141)의 네 모서리에는 볼트관통공(141b)이 형성되고, 그 볼트관통공(141b)중에서 상측 관통공의 중간에는 전술한 오일토출공(141a)이 형성된다.

여기서, 상기 토출커버(140)에 연통 설치되어 압축가스를 외부로 토출시키는 토출파이프(150)는 상기한 오일토출공(141a)으로부터 토출되는 오일이 그 토출파이프(150)에 직접 뿌려지도록 토출커버(140)의 최상점, 정확하게는 토출공간부(142)의 최상점에 수직으로 연통 설치되는 것이 바람직하다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 5는 토출밸브스프링이다.

상기와 같은 본 발명에 의한 과열 방지구조가 구비된 리니어 압축기의 일반적인 동작은 종래와 동일하다.

즉, 상기 리니어 모터의 고정자에 전류가 인가되어 가동자가 직선 왕복운동을 하게 되면, 그 가동자에 결합된 피스톤(130)이 실린더(120)내를 왕복운동하게 되고, 그 피스톤(130)이 실린더(120)내를 왕복운동함에 따라 밀폐용기(V)내로 유입된 냉매가스가 실린더(120)로 흡입되어 압축된 이후에 토출커버(140) 및 토출파이프(150) 그리고 루프파이프(미도시)를 차례대로 거쳐 외부로 토출되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

여기서, 상기 프레임(110)의 하부에 결합된 오일공급장치(O)가 피스톤(130)의 왕복운동에 의한 진동으로 함께 유동을 하게 되어 밀폐용기(V)의 오일을 펌핑하게 되고, 그 펌핑된 오일은 오일유입유로(111)를 통해 제1 오일홈(112)으로 유입되어 실린더(120)의 외주면 및 리니어 모터(미부호)에 발생된 열을 냉각시키면서 오일통공(121)을 통해 제2 오일홈(131)으로 유입되며, 그 제2 오일홈(131)으로 유입되어 실린더(120)와 피스톤(130) 사이의 미끄럼부를 윤활시킨 다음에 다시 제1 오일홈(112)으로 반출된다.

이때, 상기 제1 오일홈(112)에 이미 채워져 있던 오일과 상기한 제2 오일홈(131)으로부터 반출된 오일은 오일토출로(113)를 따라 밀려나오다가 토출커버(140)의 오일토출공(141a)에서 분사되고, 그 오일토출공(141a)에서 분사되는 오일은 토출파이프(150)에 부딪히거나 또는 토출커버(140)의 외주면에 낙하하여 상기한 토출파이프(150) 및 토출커버(140)를 직접 냉각시킨 다음에 밀폐용기(V)로 복귀하게 된다.

이렇게 하여, 상기 오일공급장치(O)에 의해 밀폐용기(V)로부터 유입되어 실린더(120)와 피스톤(130) 사이의 미끄럼부를 윤활시킴과 아울러 실린더(120)를 냉각시킨 오일이 상기한 토출커버(140)의 오일토출공(141a)을 통해 분사되면서 오일에 비해 상대적으로 고온인 토출파이프(150) 및 토출커버(140)를 직접 냉각시키게 되므로, 상기 토출커버(140)의 내부에 삽입되어 있는 토출밸브(4)가 과열되면서 탄화되는 것을 미연에 방지할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 리니어 압축기의 과열 방지구조는, 상기 프레임에 형성되어 오일공급장치의 토출측에 연통되는 오일유입유로와, 그 오일유입유로에 연통되어 상기 프레임의 관통구멍 내주면에 형성되는 제1 오일홈과, 상기 피스톤의 외주면에 형성된 제2 오일홈과, 상기 실린더에 관통 형성되어 상기한 제1 오일홈과 제2 오일홈을 연통시키는 오일통공과, 상기 제2 오일홈의 최상점에 형성되는 오일토출로와, 그 오일토출로에 연통되어 압축 유니트를 순환한 오일이 상기 토출커버 또는 토출파이프에 뿌려지면서 밀폐용기로 복귀되도록 상기한 토출커버에 형성되는 오일토출공으로 구성함으로써, 상기 토출커버 및 토출파이프가 과열되지 않도록 하여 토출밸브의 탄화에 따른 잔해물질의 발생을 미연에 방지하는 것은 물론, 이를 통해 토출밸브의 개폐동작이 원활하게 수행되도록 하여 압축기의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 저면에 오일이 채워진 밀폐용기와, 그 밀폐용기의 내부에 설치되는 프레임과, 그 프레임에 고정된 실린더의 내부에 삽입되어 모터의 구동에 의해 직선 왕복운동하는 피스톤과, 상기 실린더의 일측에 복개 결합되는 토출커버와, 상기 프레임 하부에 장착되어 오일을 펌핑하는 오일공급장치와, 상기 프레임에 형성되어 오일공급장치의 토출측에 연통되는 오일유입유로와, 그 오일유입유로에 연통되어 상기 프레임의 관통구멍 내주면에 형성되는 제1 오일홈과, 상기 피스톤의 외주면에 형성된 제2 오일홈과, 상기 실린더에 관통 형성되어 상기한 제1 오일홈과 제2 오일홈을 연통시키는 오일통공과, 상기 제2 오일홈의 최상점에 형성되는 오일토출로와, 그 오일토출로에 연통되어 압축 유니트를 순환한 오일이 상기 토출커버에 뿌려지면서 밀폐용기로 복귀되도록 상기한 토출커버에 형성되는 오일토출공을 포함하여 이루어지는 리니어 압축기의 과열 방지구조.