KR100301507B1

KR100301507B1 - 리니어압축기의오일공급장치

Info

Publication number: KR100301507B1
Application number: KR1019980059384A
Authority: KR
Inventors: 현성열
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 2001-11-17
Also published as: CN1292066A; WO2000039462A1; KR20000043077A; US6571917B1; CN1121554C

Abstract

본 발명은 리니어 압축기의 오일 공급장치에 관한 것으로, 종래에는 압축기의 정지시 피스톤의 제2 오일홈 및 프레임의 제1 오일홈에 채워져 있던 오일이 오일유입유로를 따라 흘러나와 오일공급장치 및 밀폐용기쪽으로 반출되어, 압축기의 재기동시 오일이 상기 실린더와 피스톤 사이로 재공급될 때까지 오일부족 현상에 의한 건마찰이 발생되고, 이러한 미끄럼부의 건마찰에 의해 실린더가 피스톤과의 마찰시 마모될 우려가 있었던 바, 본 발명에서는 상기 제1 오일홈과 오일연통로 사이에 연통 형성되는 오일개폐부와, 그 오일개폐부에 삽입되어 압축기의 작동시는 상기한 제1 오일홈과 오일연통로를 연통시키나 압축기의 정지시는 상기한 제1 오일홈과 오일연통로를 차단하여 상기한 제1 오일홈과 오일유입유로의 사이에 오일이 정체되어 잔류되도록 하였다가 압축기의 재기동시 상기한 오일개폐부를 재개방시켜 제1 오일홈과 오일연통로가 연통되도록 하는 개폐부재로 구성함으로써, 압축기가 동작중 정지하더라도 별도의 개폐부재가 제1 오일홈과 오일연통로의 사이를 막아 제1 오일홈과 오일유입유로의 사이에서 오일이 정체되도록 하였다가 압축기의 재기동시 실린더와 피스톤 사이의 미끄럼부를 윤활시키므로 상기한 미끄럼부에 건마찰이 발생되지 않게 되고, 이를 통해 실린더와 피스톤 사이에 마모가 발생되지 않아 압축기의 신뢰성이 향상된다.

Description

리니어 압축기의 오일 공급장치{OIL FEEDER FOR LINEAR COMPRESSOR}

본 발명은 리니어 압축기의 오일 공급장치에 관한 것으로, 특히 재기동시 오일부족에 따른 미끄럼부의 건마찰을 방지하는데 적합한 리니어 압축기의 오일 공급장치에 관한 것이다.

알려진 바와 같이, 일반적인 리니어 압축기는 크랭크축을 대신하여 마그네트 및 코일로 피스톤을 직접 왕복운동시켜 냉매가스를 압축시키는 것으로, 그 일례가 도 1에 도시되어 있다.

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

상기 압축 유니트(C)는 환형의 프레임(1)과, 그 프레임(1)의 일측면에 고정 설치되는 커버(2)와, 상기 프레임(1)의 중앙에 횡방향으로 고정 설치되는 실린더(3)와, 그 실린더(3)를 지지하는 프레임(1)의 외주면에 고정 설치되는 인너스테이터 조립체(4A)와, 그 인너스테이터 조립체(4A)의 외주면에 소정 공극을 두고 상기 커버(2)의 내주면에 고정 설치되어 인너스테이터 조립체(4A)와 함께 유도자기를 형성하는 아우터스테이터 조립체(4B)와, 상기 인너스테이터 조립체(4A)와 아우터스테이터 조립체(4B) 사이의 공극에 개재되어 유도자기에 의해 직선 왕복운동을 하도록커버(2)에 탄력 지지되는 마그네트 조립체(5)와, 그 마그네트 조립체(5)의 마그네트 프레임(5a)에 일체로 고정되고 상기 실린더(3)에 삽입되어 미끄럼운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축하는 피스톤(6)과, 그 피스톤(6)의 선단면에 장착되는 흡입밸브(7)와, 그 흡입밸브(7)와 압축공간을 두고 실린더(3)의 선단면에 설치되는 토출밸브 조립체(10)를 포함하여 이루어져 있다.

상기 프레임(1)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 오일공급장치(O)와 연통되는 관상의 오일유입유로(1a)가 압축 유니트(C)의 수직선상에 형성되고, 그 오일유입유로(1a)가 실린더(3)의 외주면에 접하는 프레임(1)의 내주면에는 환상의 제1 오일홈(1b)이 형성되며, 그 제1 오일홈(1b)에 대향되는 실린더(3)에는 피스톤(6)과의 미끄럼부에 오일을 공급하는 하나 이상의 오일통공(3a)이 압축 유니트(C)의 수직선상에 형성되고, 상기 피스톤(6)의 외주면에는 상기한 오일통공(3a)과 연통되는 제2 오일홈(6b)이 형성되어 있다.

한편, 상기 오일공급장치(O)는 압축 유니트(C)의 저면측에 부착되는 오일실린더(21)와, 그 오일실린더(21)의 내부에 삽입되어 흡입공간과 토출공간으로 구획 연통시키는 오일피스톤(22)과, 그 오일피스톤(22)의 양단을 오일실린더(21)로부터 탄력 지지하는 제1,제2 오일스프링(23A,23B)과, 그 제1,제2 오일스프링(23A,23B)의 각 타단을 지지함과 아울러 상기 오일실린더(21)의 양단을 압축 유니트(C)에 고정하는 오일 흡입커버(24) 및 오일 토출커버(25)와, 상기 오일피스톤(22)의 출구측에 오일스프링으로 지지되는 오일 흡입밸브(26)와, 상기 오일실린더(21)의 출구측에 설치되는 오일 토출밸브(27)로 이루어져 있다.

도면중 미설명 부호인 1c는 오일연통로, 1e는 오일배출공, 4b는 코일조립체, 5b는 마그네트, 6a는 냉매유로, 8은 메인스프링, 9는 흡입파이프, 11b은 체결공이다.

상기와 같이 구성된 종래 리니어 압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 상기 인너스테이터 조립체(4A)와 아우터스테이터 조립체(4B)로 이루어지는 리니어 모터의 고정자에 전류가 인가되어 유도자기가 발생되면, 상기 인너스테이터 조립체(4A)와 아우터스테이터 조립체(4B) 사이의 가동자인 마그네트 조립체(5)가 유도자기에 의해 직선 왕복운동함에 의해 피스톤(6)이 실린더(3)내를 왕복운동하게 되고, 그 피스톤(6)이 실린더(3)내를 왕복운동함에 따라 밀폐용기(V)내로 유입된 냉매가스가 피스톤(6) 중심에 형성된 냉매유로(6a)를 통해 실린더(3)의 압축공간(미부호)내로 흡입되어 압축된 이후에 토출공간(미부호)를 거쳐 외부로 토출되는 과정을 반복하게 된다.

여기서, 상기 압축 유니트(C)와 함께 오일공급장치(O)가 진동을 하게 되면서 밀폐용기(V)의 저면에 채워져 있던 오일을 펌핑하여 상기한 압축 유니트(C)에 공급을 하게 되는데, 상기 오일공급장치(O)로부터 펌핑되는 오일은 프레임(1)의 오일유입유로(1a)를 통해 제1 오일홈(1b)으로 유입되고, 그 제1 오일홈(1b)으로 유입된 오일은 실린더(3)를 냉각시키면서 오일통공(3a)을 통해 피스톤(6)의 제2 오일홈(6b)에 재충진되어 상기한 실린더(3)와 피스톤(6)간의 미끄럼부로 스며들게 된다.

이후, 상기 실린더(3)와 피스톤(6)사이의 미끄럼부를 윤활시키고 난 오일은 다시 오일통공(3a)을 통해 제1 오일홈(1b)으로 반출되고, 이 오일은 제1 오일홈(1b)에 채워져 있던 오일과 함께 오일연통로(1c) 및 오일순환로(1d)를 따라 토출커버(11)를 냉각시키면서 순환되어 오일배출공(1e)을 통해 다시 밀폐용기(V)로 복귀하게 되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 리니어 압축기에 있어서는, 상기 프레임(1)의 오일유입유로(1a) 및 실린더(3)의 오일통공(3a)이 압축기의 수직선상에 형성되어 상기 압축기의 정지시 피스톤(6)의 제2 오일홈(6b) 및 프레임(1)의 제1 오일홈(1b)에 채워져 있던 오일이 오일유입유로(1a)를 따라 흘러나와 오일공급장치(O) 및 밀폐용기(V)쪽으로 반출되어, 압축기의 재기동시 오일이 상기 실린더(3)와 피스톤(6)사이의 미끄럼부로 재공급될 때까지 오일부족 현상에 의한 건마찰이 발생되고, 이러한 미끄럼부의 건마찰에 의해 실린더가 피스톤과의 마찰시 마모될 우려가 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 리니어 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 상기 압축기가 정지하였다가 재기동될 때에 상기한 실린더와 피스톤 사이의 미끄럼부에 건마찰이 발생되지 않도록 하는 리니어 압축기의 오일역류 방지장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 리니어 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 2는 종래 리니어 압축기의 오일공급구조를 보인 종단면도.

도 3은 본 발명 오일 공급장치가 구비된 리니어 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 4a 내지 도 4b는 도 3의 "A"부를 상세히 보인 확대도로서, 본 발명 리니어 압축기의 오일 공급장치에 대한 각각의 동작을 보인 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

3 : 실린더 3a : 오일통공

6 : 피스톤 6b : 제2 오일홈

11 : 토출커버 100 : 프레임

110 : 오일유입유로 120 : 제1 오일홈

130 : 오일순환로 140 : 오일연통로

150 : 오일배출구 160 : 오일개폐부

160a : 오일개폐부 내주경사면 161 : 제1 오일유통구

162 : 제2 오일유출구 O : 오일공급장치

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 저면에 오일이 채워진 밀폐용기와, 그 밀폐용기의 내부에 설치되는 프레임과, 그 프레임의 중앙에 형성된 관통구멍에 삽입되는 실린더와, 그 실린더 내부에 삽입되어 모터의 구동에 의해 직선 왕복운동하는 피스톤과, 상기 실린더의 일측에 복개 결합되고 오일순환로를 형성하는 토출커버와, 상기 프레임 하부에 장착되어 오일을 펌핑하는 오일공급장치로 구성되는 리니어 압축기에 있어서 ; 상기 프레임의 관통구멍 내주면에 형성되는 제1 오일홈과, 상기 피스톤의 외주면에 형성되는 제2 오일홈과, 상기 실린더에 관통 형성되어 상기한 제1 오일홈과 제2 오일홈을 연통시키는 오일통공과, 상기 프레임에 형성되어 오일순환로와 제1 오일홈을 연통시키는 오일연통로와, 그 오일연통로와 상기 제1 오일홈의 사이에 개재되는 개폐부재로 구성한 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일 공급장치가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 리니어 압축기의 오일 공급장치를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명 오일 공급장치가 구비된 리니어 압축기의 일례를 보인 종단면도이고, 도 4a 내지 도 4b는 도 3의 "A"부를 상세히 보인 확대도로서, 본 발명 리니어 압축기의 오일 공급장치에 대한 각각의 동작을 보인 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 오일 공급장치가 구비된 리니어 압축기는, 저면에 오일이 채워진 밀폐용기(V)와, 그 밀폐용기(V)의 내부에 설치되는 프레임(100)과, 그 프레임(100)의 중앙에 형성된 관통구멍에 삽입되는 실린더(3)와, 그 실린더(3)의 내부에 삽입되어 모터의 구동에 의해 직선 왕복운동하는 피스톤(6)과, 상기 실린더(3)의 일측에 복개 결합되는 토출커버(11)와, 상기 프레임(100) 하부에 장착되어 오일을 펌핑하는 오일공급장치(O)를 포함하여 이루어진다.

상기 오일공급장치(O)의 토출측과 연통되는 오일유입유로(110)가 프레임(100)의 내부에 형성되고, 그 오일유입유로(110)와 연통되는 제1 오일홈(120)이 오일유입유로(110)의 단부와 실린더(3)의 외주면 사이에 형성되며, 상기 제1 오일홈(120)의 오일을 실린더(3)와 피스톤(6)사이의 미끄럼부로 유입시키는 오일통공(3a)이 실린더(6)를 관통하여 형성되고, 상기 제1 오일홈(120)에 연통되어 오일이 상기한 미끄럼부에 담유되도록 하는 제2 오일홈(6b)이 피스톤(6)의 외주면에 형성된다.

또한, 상기 실린더(3)의 외주면 및 프레임(100)의 관통구멍과 토출커버(11)에 의해 환형의 오일순환로(130)가 형성되고, 그 오일순환로(130)와 제1 오일홈(120)을 연통시키는 오일연통로(140)가 프레임(100)에 형성되며, 상기 오일순환로(130)를 순환한 오일이 밀폐용기(V)로 복귀되도록 하는 오일배출공(150)이 상기 오일순환로(130)의 최저점에 형성된다.

상기 제1 오일홈(120)과 오일연통로(140)의 사이에는 상광하협의 "깔때기" 형상으로 오일개폐부(160)가 형성되고, 그 오일개폐부(160)의 최하점에는 제1 오일홈(120)과 연통되는 제1 오일유통구(161)가 형성되며, 그 제1 오일유통구(161)로부터 일정 높이에 오일연통로(140)와 연결되는 제2 오일유출구(162)가 형성된다.

상기 오일개폐부(160)의 제1 오일유통구(161)에는 구형의 개폐부재(200)가 얹혀 밸브의 역할을 하게 되는데, 상기 개폐부재(20)는 압축기의 작동시는 상기한 제1 오일홈(120)과 오일연통로(140)를 연통시키나, 압축기의 정지시는 상기한 제1 오일홈(120)과 오일연통로(140)를 차단하여 상기한 제1 오일홈(120)과 오일유입유로(110)의 사이에 오일이 정체되어 잔류되도록 하였다가 압축기의 재기동시 상기한오일개폐부(160)를 재개방시켜 제1 오일홈(120)과 오일연통로(140)가 연통되도록 한다.

또한, 상기 오일개폐부(160)에 일정량의 잔류오일이 채워지도록 하였다가, 압축기의 재기동시는 진동에 의해 발생되는 오일개폐부(160)와의 틈새로 잔류오일이 상기한 실린더(3)와 피스톤(6) 사이의 미끄럼부로 미리 공급되도록 한다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 160a는 오일개폐부의 내주경사면이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 리니어 압축기의 오일 공급장치는 다음과 같이 동작된다.

여기서, 상기 압축 유니트(C)와 함께 오일공급장치(O)가 진동을 하게 되면서 밀폐용기(V)의 저면에 채워져 있던 오일을 펌핑하여 상기한 압축 유니트(C)에 공급을 하게 되는데, 상기 오일공급장치(O)로부터 펌핑되는 오일은 프레임(100)의 오일유입유로(110)를 통해 제1 오일홈(120)으로 유입되고, 그 제1 오일홈(120)으로 유입된 오일은 실린더(3)를 냉각시키면서 오일통공(3a)을 통해 피스톤(6)의 제2 오일홈(6b)에 재충진되어 상기한 실린더(3)와 피스톤(6)간의 미끄럼부로 스며들게 된다.

이후, 상기 실린더(3)와 피스톤(6)사이의 미끄럼부를 윤활시키고 난 오일은 다시 오일통공(3a)을 통해 제1 오일홈(120)으로 반출되고, 이 오일은 제1 오일홈(120)에 채워져 있던 오일과 함께 오일연통로(140) 및 오일순환로(130)를 따라 토출커버(11)를 냉각시키면서 순환되어 오일배출공(150)을 통해 다시 밀폐용기(V)로 복귀하게 된다.

이때, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 제1 오일홈(120)과 오일연통로(140) 사이의 오일개폐부(160)에 삽입되어 있던 개폐부재(200)가 제1 오일홈(120) 및 제1 오일유통구(161)를 통해 밀려나오는 오일에 의해 부상하게 되면서 제1 오일유통구(161)가 개방되어, 상기 제1 오일홈(120)과 오일연통로(140)가 연통되므로 오일이 전술한 유로를 따라 원활하게 순환하게 된다.

반면, 상기 압축기가 정지하게 되는 경우에는 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 개폐부재(200)를 밀어내던 오일이 오일유입유로(110)를 통해 오일공급장치(O)쪽으로 반출되게 되므로, 상기 개폐부재(200)가 자중에 의해 오일개폐부(160)의 내주경사면(160a)을 따라 미끄러져 내려와 상기한 제1 오일유통구(161)를 폐쇄시키게 되는데, 이렇게 상기 오일유통구(161)가 폐쇄되면 제1 오일홈에서 오일유입유로까지의 오일이 빨대현상에서와 같이 정체하게 되어 상기한 실린더와 피스톤 사이의 미끄럼부에 잔류하게 됨과 아울러 상기 오일개폐부(160)에도 일정량의 오일이 남게 된다.

이후, 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 압축기가 재기동하게 되는 시점에서 압축 유니트(C)가 진동을 하게 되고, 이 진동에 의해 상기 개폐부재(200)가 오일개폐부(160)내에서 흔들리면서 제1 오일유통구(161)의 일부가 열리게 되며, 그 제1 오일유통구(161)의 열린 틈새를 통해 오일개폐부(160)에 남아있던 잔류오일이 점적식으로 낙하하면서 제1 오일홈(120)으로 공급됨과 아울러 압축기의 정지시 실린더(3)와 피스톤(6) 사이의 미끄럼부에 남아 있던 오일이 상기한 미끄럼부를 윤활시켜주게 된다.

한편, 상기 압축기가 다시 정상적으로 작동하게 되면, 전술한 바와 같이 개폐부재(200)가 오일개폐부(160)의 제1 오일유통구(161)로부터 완전히 이격되어 오일이 상술한 유로를 따라 원활하게 순환하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 리니어 압축기의 오일 공급장치는, 상기 제1 오일홈과 오일연통로 사이에 연통 형성되는 오일개폐부와, 그 오일개폐부에 삽입되어 압축기의 작동시는 상기한 제1 오일홈과 오일연통로를 연통시키나 압축기의 정지시는 상기한 제1 오일홈과 오일연통로를 차단하여 상기한 제1 오일홈과 오일유입유로의 사이에 오일이 정체되어 잔류되도록 하였다가 압축기의 재기동시 상기한 오일개폐부를 재개방시켜 제1 오일홈과 오일연통로가 연통되도록 하는 개폐부재로 구성함으로써, 압축기가 동작중 정지하더라도 별도의 개폐부재가 제1 오일홈과 오일연통로의 사이를 막아 제1 오일홈과 오일유입유로의 사이에서 오일이 정체되도록 하였다가 압축기의 재기동시 실린더와 피스톤 사이의 미끄럼부를 윤활시키므로 상기한 미끄럼부에 건마찰이 발생되지 않게 되고, 이를 통해 실린더와 피스톤 사이에 마모가 발생되지 않아 압축기의 신뢰성이 향상된다.

Claims

저면에 오일이 채워진 밀폐용기와, 그 밀폐용기의 내부에 설치되는 프레임과, 그 프레임의 중앙에 형성된 관통구멍에 삽입되는 실린더와, 그 실린더 내부에 삽입되어 모터의 구동에 의해 직선 왕복운동하는 피스톤과, 상기 실린더의 일측에 복개 결합되고 오일순환로를 형성하는 토출커버와, 상기 프레임 하부에 장착되어 오일을 펌핑하는 오일공급장치로 구성되는 리니어 압축기에 있어서;

상기 프레임의 관통구멍 내주면에 형성되는 제1 오일홈과, 상기 피스톤의 외주면에 형성되는 제2 오일홈과, 상기 실린더에 관통 형성되어 상기한 제1 오일홈과 제2 오일홈을 연통시키는 오일통공과, 상기 프레임에 형성되어 오일순환로와 제1 오일홈을 연통시키는 오일연통로와, 그 오일연통로와 상기 제1 오일홈의 사이에 개재되어 압축기의 운전과 정지에 의해 동작되는 개폐부재로 구성한 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일 공급장치.