KR100308266B1 - 리니어압축기의오일공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리니어 압축기의 오일 공급장치에 관한 것으로, 본 발명은 리니어 모터의 가동자에 결합된 피스톤이 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 유체를 흡입 압축하여 토출시키도록 이루어진 압축유니트와 함께 진동하도록 그 압축유니트의 외곽에 장착되는 오일공급관과, 그 오일공급관의 내부에 미끄러지게 삽입되어 상기한 오일공급관의 진동시 관성력으로 오일을 흡입 및 토출하 는 질량체와, 상기 오일공급관의 양단과 이에 대응되는 질량체의 각 단 사이에 각각 개재되어 질량체를 탄력적으로 지지하는 복수개의 코일스프링과, 상기 오일공급관의 출구단을 외곽에서 개폐하도록 압축유니트에 장착되어 오일의 토출을 제한하는 단수개의 오일밸브와, 상기 오일밸브를 수용하여 압축유니트에 장착되어 상기한 오일공급관의 출구를 압축유니트의 실린더와 피스톤 사이로 연통시키는 토출측 밸브덮개로 구성함으로써, 오일의 입출을 규제하는 밸브의 제작성 및 조립성을 용이하게 하여 생산성이 향상됨은 물론, 상기 밸브의 개폐동작중에 그 일부가 코일스프링 등에 간섭되지 않도록 하여 압축기의 신뢰성이 저하되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

Description

리니어 압축기의 오일 공급장치{APPARATUS FOR SUPLYING OIL OF LINEAR COMPRESSOR}

본 발명은 리니어 압축기의 오일 공급장치에 관한 것으로, 특히 제작성 및 가공성이 우수한 리니어 압축기의 오일 공급장치에 관한 것이다.

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

이에 도시된 바와 같이, 종래의 리니어 압축기는 소정형상을 갖는 밀폐용기(C)의 내부에 횡방향으로 설치되어 냉매를 흡입하여 압축 및 토출하는 압축유니트(10)와, 그 압축유니트(10)의 외부에 고정되어 미끄럼부에 오일을 공급하는 오일 공급수단(20)으로 구성되어 있다.

상기 압축유니트(10)는 리니어 모터(11)의 고정자(또는, 내 외측 라미네이션)(11A)에 실린더(12)가 일체로 결합되고, 상기 리니어 모터(11)의 가동자(또는, 마그네트)(11B)에는 실린더(12)에 유동가능하게 삽입되는 피스톤(13)이 결합되는 것을 포함하여 이루어져 있다.

상기 오일 공급수단(20)은 도 2에 도시된 바와 같이, 압축유니트(10)의 저면측에 부착되는 오일공급관(21)과, 그 오일공급관(21)의 입구측에 일체되어 압축유니트(10)의 일측에 부착되는 흡입덮개(22)와, 상기 오일공급관(21)의 출구측에 일체되어 압축유니트(10)의 타측에 부착되는 토출덮개(23)로 이루어져 있다.

상기 오일공급관(21)의 내측에는 압축유니트(10)와 함께 왕복운동을 하면서밀폐용기(C)내의 오일을 흡입 및 토출시키는 질량체(24)와, 그 질량체(24)의 양측단과 오일공급관(21)의 양쪽 내측면 사이에 각각 개재되는 복수개의 압축코일스프링(25A,25B)과, 상기 흡입덮개(22)의 내측면에 개재되어 흡입구(22a)를 개폐하도록 장착되는 흡입밸브(26)와, 상기 질량체(24)의 출구측 단면에 장착되어 오일유로(24a)를 개폐하도록 장착되는 토출밸브(27)로 이루어져 있다.

상기 흡입밸브(26) 및 토출밸브(27)는 스크롤 형태로 이루어지는 것으로, 그 중앙에 각 개폐부(26a,27a)가 형성되어 있다.

도면중 미설명 부호인 13a는 냉매유로, P는 오일포켓, V는 밸브조립체이다.

상기와 같은 종래의 리니어 압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 리니어 모터에 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 토출되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

여기서, 상기 압축유니트(10)는 통상 밀폐용기(C)에 유동가능하게 지지되어 리니어 모터(11)와 함께 규칙적으로 진동을 하게 되고, 그 압축유니트(10)의 진동에 의해 오일공급수단(20)의 오일공급관(21) 역시 좌우로 왕복운동을 하게 되는데, 이러한 오일공급관(21)의 왕복운동에 반하는 내부의 질량체(24)는 관성력을 발현하게 되어 결국 밀폐용기(C)의 오일이 질량체(24)의 양쪽 압력차에 의해 오일공급관(21)의 내부로 유입되고, 그 오일공급관(21)으로 유입된 오일은질량체(24)의 오일유로(24a)를 거쳐 오일포켓(P)으로 토출되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 리니어 압축기의 오일 공급장치에 있어서는, 오일의 입출을 규제하는 흡입밸브(26) 및 토출밸브(27)의 크기가 작아 제작 및 조립이 용이하지 못하여 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 흡입밸브(26) 및 토출밸브(27)가 질량체(24)를 지지하는 압축코일스프링(25A,25B)에 눌려 고정되어 있으므로, 그 압축코일스프링(25A,25B)에 흡입밸브(26) 및 토출밸브(27)의 개폐부(26a,27a)가 걸려 오일의 입출을 적정하게 규제하지 못하는 문제점도 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 리니어 압축기의 오일 공급장치가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 오일의 입출을 규제하는 밸브의 제작성 및 조립성을 용이하게 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 리니어 압축기의 오일 공급장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

또한, 상기 밸브의 개폐동작중에 그 일부가 여타의 구조물 등에 간섭되지 않도록 하여 오일이 항상 적정량 공급되도록 함으로써, 압축기의 신뢰성이 저하되는 것을 미연에 방지할 수 있는 리니어 압축기의 오일 공급장치를 제공하려는데도 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 리니어 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 2는 종래 리니어 압축기에 있어서, 오일 공급장치를 보인 종단면도.

도 3은 종래 리니어 압축기의 오일 공급장치에서, 각 밸브를 보인 정면도.

도 4는 본 발명에 의한 리니어 압축기의 오일 공급장치를 보인 종단면도.

도 5 및 도 6 및 도 7은 본 발명 리니어 압축기의 오일 공급장치에서, 흡입덮개 및 토출덮개 및 오일밸브를 각각 보인 사시도 및 정면도.

도 8a 및 도 8b는 본 발명 리니어 압축기의 오일 공급장치에서, 그 동작을 보인 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 오일공급관 120 : 질량체

131,132 : 압축코일스프링 140 : 흡입덮개

142 : 흡유구 150 : 토출덮개

151 : 오일유로 160 : 오일밸브

161 : 장착부 162 : 개폐부

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 리니어 모터의 가동자에 결합된 피스톤이 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 유체를 흡입 압축하여토출시키도록 이루어진 압축유니트와 함께 진동하도록 그 압축유니트의 외곽에 장착되는 오일공급관과, 그 오일공급관의 내부에 미끄러지게 삽입되어 상기한 오일공급관의 진동시 관성력으로 오일을 흡입 및 토출하는 질량체와, 상기 오일공급관의 양단과 이에 대응되는 질량체의 각 단 사이에 각각 개재되어 질량체를 탄력적으로 지지하는 복수개의 코일스프링과, 상기 오일공급관의 출구단을 외곽에서 개폐하도록 압축유니트에 장착되어 오일의 토출을 제한하는 단수개의 오일밸브와, 상기 오일밸브를 수용하여 압축유니트에 장착되어 상기한 오일공급관의 출구를 압축유니트의 실린더와 피스톤 사이로 연통시키는 밸브덮개로 구성한 리니어 압축기의 오일 공급장치가 제공된다.

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

도 4는 본 발명에 의한 리니어 압축기의 오일 공급장치를 보인 종단면도이고, 도 5 및 도 6 및 도 7은 본 발명 리니어 압축기의 오일 공급장치에서, 흡입덮개 및 토출덮개 및 오일밸브를 각각 보인 사시도 및 정면도이며, 도 8a 및 도 8b는 본 발명 리니어 압축기의 오일 공급장치에서, 그 동작을 보인 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 리니어 압축기의 오일 공급장치는, 통상적인 압축유니트(10)의 외곽에 오일공급관(110)이 부착되고, 그 오일공급관(110)에는 압축유니트(10)의 진동시 관성력을 발생시켜 압력차에 의해 오일을 흡입 및 토출시키는 질량체(120)가 미끄러지게 삽입되며, 그 질량체(120)의 양단에는 압축코일스프링(131,132)이 각각 개재되고, 그 압축코일스프링(131,132)중에서 오일공급관(110)의 입구측 코일스프링(131)을 지지하는 흡입덮개(140)가 오일공급관(110)의 입구단을 압입하여 압축유니트(10)에 부착 고정되며, 상기 오일공급관(110)의 출구를 압축유니트(10)의 오일포켓(미도시)에 연통시키는 토출덮개(150)가 오일공급관(110)의 출구측에 장착되고, 상기 오일공급관(110)으로 입출되는 오일을 제한하는 오일밸브(160)가 오일공급관(110)의 출구측 외곽과 토출덮개(150)의 사이에 개재되어 이루어진다.

상기 질량체(120)는 속이 찬 봉 형상으로 형성되되 상기한 오일공급관(110)의 내주면과 질량체(120)의 외주면 사이에 오일이 통과할 수 있는 오일틈새가 형성되도록 질량체(120)의 외경이 오일공급관(110)의 내경 보다 작게 형성된다.

또한, 상기 질량체(120)의 양단에는 각 코일스프링(131,132)의 단부가 압입되도록 스프링 장착돌기(미부호)가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 흡입덮개(140)는 일측면 하반부 중앙에 오일공급관(110)의 입구단이 압입되기 위한 환상홈(141)이 형성되고, 그 환상홈(141) 내측 중앙에는 오일공급관(110)의 진동시 밀폐용기(미도시)로부터 오일이 유입되도록 하는 흡유구(142)가 관통 형성된다.

상기 토출덮개(150)는 일측면 중앙부에 세로방향으로 긴 장방형의 오일유로(151)가 형성되는데, 이 오일유로(151)의 가로방향 폭은 오일밸브(160)가 삽입될 수 있는 너비를 갖도록 하고, 그 깊이는 오일밸브(160)가 젖혀지면서 개폐될 수 있도록 형성된다.

여기서, 상기 오일공급관(110)의 출구측이 결합되는 압축유니트(10)의 일측에는 흡입덮개(140)의 흡유구(142)보다 그 직경이 넓은 오일토출구(10a)가 형성된다.

상기 오일밸브(160)는 통상 'T'자형으로 형성되는데, 그 상단에는 압축유니트(10)의 일측에 부착되는 장착부(161)가 형성되고, 그 장착부의 하부에는 오일공급관의 토출단까지 길게 연장되는 개폐부(162)가 형성된다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 오일 공급장치가 구비된 리니어 압축기의 기본동작은 종래와 동일하다.

상기 압축유니트(10)의 리니어 모터(도 1에 도시)(11)에 전류가 인가되면 가동자(도 1에 도시)(11B)와 함께 피스톤(도 2에 도시)(13)이 실린더(도 2에 도시)(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 토출되는 과정을 반복하게 되는데, 상기 오일공급관(110)은 전술한 바와 같이, 압축유니트(10)와 함께 도면의 좌우방향으로 진동을 하게 되고, 이러한 오일공급관(10)의 왕복운동에 반하는 내부의 질량체(120)는 관성력을 발현하게 되어 결국 밀폐용기(C)의 오일이 질량체(120)의 양쪽 압력차에 의해 오일공급관(110)의 내부로 유입되고, 이후 오일은 토출덮개(150)의 오일유로(151)를 통해 오일포켓(미도시)으로 유입되는 것이다.

즉, 도 8a에 도시된 바와 같이, 상기 오일공급관이 도면의 'A'방향으로 진동하게 되면, 질량체(120)는 그와 반대방향으로 관성력을 갖게 되어 오일공급관(110)의 입구측이 출구측보다 저압이 되면서 흡입덮개(140)의 흡유구(142)를 통해 밀폐용기내의 오일이 오일공급관(110)으로 유입되는 반면, 상기 질량체(120)에 밀리는 오일은 오일밸브(160)를 밀어내면서 오일공급관(110)의 출구측을 열고, 그 열린 오일공급관(110)을 통해 토출된 오일은 토출덮개(150)의 오일유로(151)를 통해 압축유니트(10)의 오일유로(미도시)로 유입되는 것이다.

한편, 상기 오일공급관(110)이 도면의 'B'방향으로 진동하게 되는 경우에는, 질량체(120)가 그와 반대방향으로 관성력을 갖게 되어 오일공급관(110)의 입구측이 출구측보다 고압이 되면서 오일밸브(160)가 닫히게 되는 반면, 상기 질량체(120)에 밀리는 오일은 흡입덮개(140)의 흡유구(142)를 통해 일부가 밀폐용기로 유출되기도 하면서 오일의 유입을 억제하는 과정을 반복하게 되는 것이다.

이렇게 하여, 상기 오일밸브(160)는 오일공급관(110)의 출구측, 그것도 오일공급관(110)의 내부가 아니라 외부에 장착하므로 비교적 그 크기에 구애를 받지 않게 되어 가공이 용이할 뿐만 아니라, 조립시에도 압축코일스프링에 낄 염려가 없어 조립공정이 용이함은 물론 신뢰성을 제고시킬 수 있게 된다.

또한, 별도로 도면에 도시하지는 않았으나 상기의 일실시예에서 질량체 및 압축코일스프링을 제외시키고 단지 오일의 관성력을 이용하는 통상적인 실시예를 적용하더라도 본 발명의 궁극적인 목적은 달성될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 리니어 압축기의 오일 공급장치는, 통상적인 압축유니트의 외곽에 일체로 부착되어 관성력에 의해 오일이 흡 토출되는 오일공급관과, 그 오일공급관의 출구측 외곽에 개재되어 오일의 입출을 제한하는 단수개의 오일밸브와, 그 오일밸브의 젖혀짐을 제한하면서 오일공급관의 출구측과 압축유니트의 오일유로를 연통시키는 토출측 밸브덮개로 구성함으로써, 오일의 입출을 규제하는 밸브의 제작성 및 조립성을 용이하게 하여 생산성이 향상됨은 물론, 상기 밸브의 개폐동작중에 그 일부가 코일스프링 등에 간섭되지 않도록 하여 압축기의 신뢰성이 저하되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 리니어 모터의 가동자에 결합된 피스톤이 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 유체를 흡입 압축하여 토출시키도록 이루어진 압축유니트와 함께 진동하도록 그 압축유니트의 외곽에 장착되는 오일공급관과, 그 오일공급관의 내부에 미끄러지게 삽입되어 상기한 오일공급관의 진동시 관성력으로 오일을 흡입 및 토출하 는 질량체와, 상기 오일공급관의 양단과 이에 대응되는 질량체의 각 단 사이에 각각 개재되어 질량체를 탄력적으로 지지하는 복수개의 코일스프링과, 상기 오일공급관의 출구단을 외곽에서 개폐하도록 압축유니트에 장착되어 오일의 토출을 제한하는 단수개의 오일밸브와, 상기 오일밸브를 수용하여 압축유니트에 장착되어 상기한 오일공급관의 출구를 압축유니트의 실린더와 피스톤 사이로 연통시키는 밸브덮개로 구성한 리니어 압축기의 오일 공급장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 질량체는 속이 찬 봉 형상으로 형성되되 그 외경이 오일공급관의 내경 보다 작게 형성되어 상기한 오일공급관의 내주면과 질량체의 외주면 사이에 오일이 통과할 수 있는 오일틈새가 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일 공급장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 오일밸브는 그 일단이 압축유니트에 장착되는 반면 그 타단이 오일공급관의 출구측 선단면에 외곽으로 착탈되면서 개폐되도록 형성되는것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일 공급장치.