KR100301509B1 - 리니어압축기의누설가스배출구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리니어 압축기 누설가스 배출구조에 관한 것으로, 종래에는 피스톤이 실린더의 압축공간에서 직선 왕복운동하면서 냉매 가스를 흡입하고 압축하는 과정에서 압축 가스가 실린더와 피스톤사이로 일부 누설되면 그 누설된 압축 냉매 가스가 내부에 순환 공급되는 오일과 함께 밀폐용기내로 유출됨으로써 오일 유출과정에서 소음이 발생되는 문제점이 있었는 바, 본 발명은 피스톤의 직선 왕복운동에 의해 실린더에서 압축된 가스가 실린더와 피스톤사이에서 누설될 경우 실린더에서 누설되는 가스와 오일이 분리되어 유출되도록 함으로써 누설 가스 및 오일 배출을 원활하고 오일 유출시 소음 발생을 방지하며, 또한 실린더와 피스톤사이의 오일 공급을 원활하게 이루어질 수 있도록 한 것이다.

Description

리니어 압축기의 누설가스 배출구조{STRUCTURE FOR DISCHARGING OIL IN LINEAR COMPRESSOR}

본 발명은 리니어 압축기의 누설가스 배출구조에 관한 것으로, 특히 피스톤이 실린더에서 직선 왕복운동하면서 냉매 가스를 흡입하고 압축하는 과정에서 압축 가스가 누설될 경우 그 누설된 압축 가스를 오일과 분리시켜 배출시킬 수 있도록 한 리니어 압축기의 누설가스 배출구조에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 가스를 흡입하여 압축하고 토출시키는 기기이며, 상기 압축기의 일예로 리니어 압축기는 모터의 직선 구동력을 이용하여 냉매 가스를 흡입하고 압축하게 된다.

상기 리니어 압축기는 그 일예로, 도 1, 2에 도시한 바와 같이, 내부에 소정의 오일이 채워지는 밀폐용기(1)와, 상기 밀폐용기(1)의 내부에 탄지되어 장착되는 프레임(10)과, 상기 프레임(10)에 관통 형성된 결합구멍(11)에 삽입되는 실린더(20)와, 상기 프레임(10)의 일측에 결합되어 모터를 구성하는 안쪽 스테이터 조립체(30) 및 그와 소정의 간격을 두고 결합되는 바깥쪽 스테이터 조립체(31) 그리고 상기 안쪽 스테이터 조립체(30)와 바깥쪽 스테이터 조립체(31)사이에 삽입되는 영구자석(32)으로 구성되는 가동자와, 상기 실린더(20)에 삽입되는 피스톤(40)과, 상기 영구자석(32)이 결합됨과 아울러 피스톤(40)과 결합되어 영구자석(32)의 구동력을 피스톤(40)에 전달하는 영구자석 홀더(33)와, 상기 실린더(20)의 일측에 복개하도록 결합되는 토출커버(50)와, 상기 토출커버(50)내에 삽입되어 압축된 가스를 토출시키는 토출밸브 조립체(51)와, 상기 프레임(10)의 하부에 장착되어 슬라이딩이 일어나는 부분에 오일이 공급되도록 펌핑하는 오일공급장치(70)를 포함하여 구성되어 있다.

미설명 부호 60은 커버이고, 61은 메인스프링이며, 53은 흡입밸브이고, 34는 모터를 구성하는 코일조립체이며, 2는 흡입관이고, F는 가스유로이다.

상기한 바와 같은 리니어 압축기의 작동은 다음과 같다.

먼저, 모터에 전류가 인가되면 자속에 의한 상호작용력에 의해 영구자석(32)가 직선 왕복운동하게 되며, 그 직선운동이 영구자석 홀더(33)를 통해 피스톤(40)에 전달되어 피스톤(40)이 실린더(20)내부를 직선 왕복운동하게 된다. 상기 피스톤(40)의 직선 왕복운동에 의해 밀폐용기(1)내로 유입된 냉매 가스가 가스유로(F) 및 흡입밸브(53)를 통해 실린더(20)내부로 흡입되어 압축되고 토출밸브 조립체(51) 및 토출커버(50)를 통해 토출되는 과정을 반복하게 된다.

한편, 상기 피스톤(40)이 실린더(20)내부를 직선 왕복운동하면서 이루어지는 슬라이딩을 원활하게 할 뿐만 아니라 냉매 가스 압축시 발생되는 열을 방열시키기 위하여 밀폐용기(1)저면에 채워진 오일이 오일공급장치(70)에 의해 펌핑되어 실린더(20)와 피스톤(40)사이 등의 내부 부품으로 공급되면서 순환된다.

상기 오일공급장치(70)에서 펌핑된 오일이 순환 공급되는 오일순환 공급구조는 실린더(20) 외주면과 실린더(20)가 삽입되는 프레임(10)의 결합구멍(11) 및 상기 토출커버(50)에 의해 환형 홈 형상을 이루는 오일순환로(12)가 형성되고, 상기 프레임(10)의 일측에 오일공급장치(70)와 오일순환로(12)를 연통시키는오일유입통로(13)가 형성되어 있다. 그리고 상기 프레임 결합구멍(11)의 내주에 환형으로 형성된 제1 오일홈(14)이 형성되고 상기 피스톤(40)의 외주에 환형으로 형성되는 제2 오일홈(41)이 형성되며 상기 실린더(20)에 제1 오일홈(14)과 제2 오일홈(41)을 연통시키는 오일통공(21)이 형성되어 있다. 그리고 오일순환로(12)와 제1 오일홈(14)을 연통시키는 연통로(15)가 형성되며, 상기 프레임(10)에 제1 오일홈(14)에 유입된 오일이 밀폐용기(1)의 저면으로 유입되도록 하는 오일유출통로(16)가 형성되어 있다.

상기한 바와 같은 오일공급구조에서 오일이 순환 공급되는 과정은 먼저, 피스톤(40)의 직선 왕복운동에 의해 냉매 가스가 흡입되고 압축되어 토출되는 과정에서 발생되는 진동에 의해 상기 공급장치(70)가 밀폐용기(1)의 저면에 고여있는 오일을 펌핑하게 되면 그 펌핑된 오일은 오일유입통로(13)를 통해 오일순환로(12)로 유입되어 순환하면서 토출단을 냉각시키게 된다. 상기 오일순환로(12)를 순환한 오일은 연통로(15)를 통해 제1 오일홈(14)으로 유입되어 제1 오일홈(14)을 거치면서 냉각 작용을 한 다음 오일통공(21)을 통해 제2 오일홈(41)으로 유입된다. 상기 제2 오일홈(41)으로 유입된 오일은 실린더(20)와 피스톤(40)사이에 일부 공급된 다음 다시 제1 오일홈(14)을 거쳐 오일유출통로(16)를 통해 밀폐용기(1)저면으로 귀환된다.

상기 밀폐용기(1)저면에 채워진 오일은 위와 같은 순환을 반복하면서 열이 발생되는 부분에 냉각작용을 함과 더불어 슬라이딩이 일어나는 부분에 윤활작용을 하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 오일공급구조는 피스톤(40)이 실린더(40)의 압축공간에서 직선 왕복운동하면서 냉매 가스를 흡입하고 압축하는 과정에서 압축 가스가 실린더(20)와 피스톤(40)사이로 일부 누설되면 그 누설된 압축 냉매 가스가 오일통공(21)과 제1 오일홈(14) 그리고 오일유출통로(16)를 통해 오일과 함께 밀폐용기(1)내로 토출됨으로써 오일 유출과정에서 소음을 발생시키게 되는 문제점이 있었다.

또한 실린더(20)와 피스톤(40)사이에서 압축 상태의 가스가 누설됨으로 인하여 오일의 흐름이 원활하지 못하여 슬라이딩되는 부분에 오일이 충분하게 공급되지 못하는 단점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 피스톤이 실린더에서 직선 왕복운동하면서 냉매 가스를 흡입하고 압축하는 과정에서 압축 가스가 누설될 경우 그 누설된 압축 가스를 오일과 분리시켜 배출시킬 수 있도록 한 리니어 압축기의 누설가스 배출구조를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 리니어 압축기의 일예를 도시한 단면도,

도 2는 상기 리니어 압축기를 구성하는 프레임의 측면도,

도 3은 본 발명의 리니어 압축기 누설가스 배출구조가 구비된 리니어 압축기의 단면도,

도 4는 본 발명의 리니어 압축기 누설가스 배출구조를 도시한 프레임의 측면도,

도 5는 본 발명의 리니어 압축기 누설가스 배출구조의 작동상태를 도시한 리니어 압축기의 단면도,

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

10 ; 프레임 11 ; 프레임 결합구멍

15 ; 연통로 18 ; 누설가스 배출구

19 ; 오일순환홈 20 ; 실린더

21 ; 오일통공 40 ; 피스톤

50 ; 토출커버 18A ; 제1 배출구

18B ; 제2 배출구

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 프레임에 형성된 결합구멍의 내주면 및 이에 삽입된 실린더의 외주면 그리고 상기 실린더를 복개하도록 결합되는 토출커버에 의해 형성되는 오일순환로와, 상기 결합구멍 내주면에 오일이 흐르도록 형성된 오일순환홈과, 상기 오일순환로와 오일순환홈을 연통시키도록 프레임에 형성된 연통로와, 피스톤이 삽입되는 상기 실린더에 상기 오일순환홈의 오일이피스톤과 실린더사이에 유입되도록 형성된 오일통공을 구비하여 이루어진 오일순환유로를 포함하여 구성된 리니어 압축기에 있어서, 상기 피스톤이 실린더내부를 왕복 운동함에 의해 압축된 압축 가스가 실린더와 피스톤사이로 누설될 경우 그 누설된 가스를 토출시키기 위하여 상기 오일통공이 상기 피스톤의 하사점에 근접한 위치에 형성되고 그 오일통공과 연통되는 상기 오일순환홈이 외부와 연통되도록 오일순환홈의 상부와 프레임의 전면을 관통시키는 제1 배출구가 형성되며 상기 오일순환홈의 상부와 프레임의 후면을 관통시키는 제2 배출구가 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 누설가스 배출구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 리니어 압축기 누설가스 배출구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 리니어 압축기 누설가스 배출구조는, 도 3, 4에 도시한 바와 같이, 먼저 저면에 오일이 채워진 밀폐용기(1)내부에 소정의 형상으로 형성된 프레임(10)이 탄지되어 장착된다. 상기 프레임(10)의 일측에 모터가 장착되고 하부에 오일을 펌핑하는 오일공급장치(70)가 설치된다. 또한 상기 프레임(10)에 결합구멍(11)이 형성되고 그 결합구멍(11) 내주에 오일이 흐르는 오일순환홈(19)이 형성된다.

상기 프레임 결합구멍(11)에 실린더(20)가 삽입되어 상기 실린더(20)에 피스톤(40)이 삽입된다. 상기 실린더(20)의 일측에 오일순환홈(19)에 유입된 오일이 피스톤(40)과 실린더(20)사이에 유입되도록 오일통공(21)이 형성된다. 상기 오일통공(21)은 복수개 형성됨이 바람직하다. 또한 상기 프레임(10)의 오일순환홈(19)으로 유입된 오일이 밀폐용기(1)저면으로 귀환되도록 오일순환홈(19)과 연통되는 오일유출통로(16)가 형성된다.

상기 실린더(20)의 일측을 복개하도록 토출커버(50)가 결합되며, 상기 토출커버(50)내부에 실린더(20)내부의 압축공간을 개폐하는 토출밸브 조립체(51)가 삽입된다. 상기 실린더(20) 외주면과 실린더(20)가 삽입되는 프레임(10)의 결합구멍(11) 및 상기 토출커버(50)에 의해 환형 홈 형상을 이루는 오일순환로(12)가 형성되고, 상기 프레임(10)의 일측에 오일공급장치(70)와 오일순환로(12)를 연통시키는 오일유입통로(13)가 형성된다. 그리고 상기 프레임(10)에 오일순환로(12)와 오일순환홈(19)을 연통시키는 연통로(15)가 형성된다.

상기 오일유입통로(13), 오일순환로(12), 연통로(15), 오일순환홈(19) 그리고 오일유출통로(16)는 오일을 순환 공급하는 오일순환유로를 이루게 된다. 그리고 상기 피스톤(40)이 실린더(20)내부를 왕복운동함에 의해 압축된 압축 가스가 실린더(20)와 피스톤(40)사이로 누설될 경우 그 누설된 가스를 외부로,즉 밀폐용기내로 토출시키기 위하여 상기 오일순환유로와 외부를 연통시키는 누설가스 배출구(18)가 형성된다. 상기 누설가스 배출구(18)는 오일순환유로를 구성하는 오일순환홈(19)이 밀폐용기(1)내부와 연통되도록 프레임(10)에 형성된다.

상기 오일순환홈(19)은 소정의 폭과 깊이를 갖도록 형성됨이 바람직하며, 상기 실린더(20)의 외주면과 오일순환홈(19)이 함께 오일이 유동하는 환형의 홈을 형성하게 된다. 상기 오일순환홈(19)과 오일순환로(12)사이에는 돌출되는 구획턱(17)이 형성되며 상기 구획턱(17)에 오일순환홈(19)과 오일순환로(12)를 연통시키는 연통로(15)가 형성된다. 그리고 실린더(20)와 피스톤(40)사이로 누설된 압축 가스가 오일통공(21)을 통해 오일순환홈(19)으로 유입될 경우 그 유입된 가스는 오일순환홈(19)내부의 상부에 위치하게 되며, 상기 오일순환홈(19)의 상부에 위치한 오일을 배출시키기 위하여 상기 누설가스 배출구(18)는 오일순환홈(19)의 상부와 프레임(10)의 전면을 관통시키도록 형성되며, 그 누설가스 배출구(18)는 제1 배출구(18A)가 된다. 또한, 상기 오일순환홈(19)의 상부와 프레임(10)의 후면을 관통시키는 누설가스 배출구(18)가 형성되며, 그 누설가스 배출구(18)는 제2 배출구(18B)가 된다. 상기 제1 배출구(18A)는 동시에 형성될 수 있을 뿐만 아니라 제1 배출구(18A) 또는 제2 배출구(18B)만 형성될 수 있다.

그리고 상기 실린더에 형성되는 오일통공(21) 중 하나는 연통로의 측부에 위치할 뿐만 아니라 피스톤(40)이 하사점에 위치할 때 피스톤(40)과 겹쳐지지 않는 위치하도록 실린더(20)에 형성된다.

이하, 본 발명의 리니어 압축기 누설가스 배출구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 모터의 직선 구동력을 전달받아 피스톤(40)이 실린더(20)내부에서 직선 왕복운동하게 된다. 상기 피스톤(40)의 움직임에 의해 냉매 가스가 흡입되고 압축되어 토출되며 이 과정에서 발생되는 진동에 의해 상기 오일공급장치(70)가 밀폐용기(1)의 저면에 고여있는 오일을 펌핑하게 된다. 그 펌핑된 오일은, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 오일유입통로(13)를 통해 오일순환로(12)로 유입되어 순환하면서 토출단을 냉각시키게 된다. 상기 오일순환로(12)를 순환한 오일은 연통로(15)를 통해 오일순환홈(19)으로 유입되어 오일순환홈(19)을 거치면서 실린더(20)를 냉각하고이어 오일유출통로(16)를 통해 밀폐용기(1)저면으로 귀환된다. 상기 오일순환홈(19)에 유입된 오일의 일부가 오일통공(21)을 통해 실린더(20)와 피스톤(40)사이에 유입된다. 그리고 피스톤(40)에 의해 실린더(20)의 압축공간에서 압축된 냉매 가스의 일부가 실린더(20)와 피스톤(40)사이로 누설될 경우 그 누설된 가스는 오일통공(21)과 오일순환홈(19)으로 유입되며 그 오일순환홈(19)으로 유입된 압축 가스는 연통로(15)에 형성된 누설가스 배출구(18)를 통해 배출된다.

상기 오일순환홈(19)으로 유입된 가스는 오일순환홈(19)내의 상부에 위치하게 되므로 오일순환홈(19)의 상부에 관통된 누설 가스 배출구(18)를 통해 가스의 배출이 수월하게 이루어질 뿐만 아니라 연통로(15)의 측부에 오일통공(21)이 위치하게 되므로 연통로(15)로 유출되는 오일이 오일통공(21)으로 바로 유입되므로 누설된 가스와의 저항이 감소되어 오일의 흐름과 가스의 배출이 수월하게 된다.

이와 같이, 실린더(20)에서 누설되는 가스가 누설가스 배출구(18)로 통해 원활하게 배출되고 오일은 오일유출통로(16)를 통해 유출됨으로써 누설 가스와 오일이 분리되어 유출되어 오일 유출시 소음 발생을 방지하게 되고, 또한 연통로(15)로 유출된 오일이 바로 오일통공(21)으로 유입되므로 실린더(20)와 피스톤(40)사이에 오일 공급이 원활하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 리니어 압축기 누설가스 배출구조는 피스톤의 직선 왕복운동에 의해 실린더에서 압축되는 가스가 실린더와 피스톤사이에서 누설될 경우 실린더에서 누설되는 가스와 오일이 분리되어 유출됨으로써 누설가스 및 오일의 배출이 원활하게 이루어질 뿐만 아니라 오일 유출시 소음 발생을 방지하게 되고, 또한 실린더와 피스톤사이의 오일 공급이 원활하게 됨으로써 마찰 손실을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 프레임에 형성된 결합구멍의 내주면 및 이에 삽입된 실린더의 외주면 그리고 상기 실린더를 복개하도록 결합되는 토출커버에 의해 형성되는 오일순환로와, 상기 결합구멍 내주면에 오일이 흐르도록 형성된 오일순환홈과, 상기 오일순환로와 오일순환홈을 연통시키도록 프레임에 형성된 연통로와, 피스톤이 삽입되는 상기 실린더에 상기 오일순환홈의 오일이 피스톤과 실린더사이에 유입되도록 형성된 오일통공을 구비하여 이루어진 오일순환유로를 포함하여 구성된 리니어 압축기에 있어서, 상기 피스톤이 실린더내부를 왕복 운동함에 의해 압축된 압축 가스가 실린더와 피스톤사이로 누설될 경우 그 누설된 가스를 토출시키기 위하여 상기 오일통공이 상기 피스톤의 하사점에 근접한 위치에 형성되고 그 오일통공과 연통되는 상기 오일순환홈이 외부와 연통되도록 오일순환홈의 상부와 프레임의 전면을 관통시키는 제1 배출구가 형성되며 상기 오일순환홈의 상부와 프레임의 후면을 관통시키는 제2 배출구가 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 누설가스 배출구조.