KR100446769B1 - 대향형 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대향형 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치에 관한 것으로, 본 발명은 가스흡입관과 가스토출관을 연통하고 일정량의 윤활유를 채운 케이싱과, 케이싱의 내부 양측에 각각 설치하여 서로 반대방향으로 왕복운동을 발생하는 복수 개의 왕복동식 모터와, 양쪽 왕복동식 모터 사이에 압축공간을 구비하여 장착하는 실린더와, 양쪽 왕복동식 모터의 가동자에 각각 결합하여 그 선단면이 서로 마주보도록 실린더에 미끄러지게 삽입하는 복수 개의 피스톤을 포함한 대향형 왕복동식 압축기에 있어서, 가스흡입관은 적당개소에 적어도 한 개 이상의 윤활유 흡입공을 형성하고 케이싱을 관통하여 실린더의 압축공간에 연통하도록 장착함으로써, 피스톤의 왕복운동시 윤활유가 냉매가스와 함께 압축공간으로 흡입되었다가 실린더와 피스톤 사이의 미끄럼부로 스며들어 윤활하고 이를 통해 압축기의 구동중에 미끄럼부의 건마모를 방지하여 신뢰성을 높일 수 있다.

Description

대향형 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치{APPARATUS FOR SUPPLYING OIL OF OPPOSED TYPE RECEPROCATING COMPRESSOR}

본 발명은 대향형 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치에 관한 것으로, 특히 압축기를 종형으로 설치할 때 윤활유를 원활하게 공급할 수 있는 대향형 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치에 관한 것이다.

일반적인 대향형 왕복동식 압축기(Opposed Type Linear Compressor)는 한 개의 케이싱 내부에 두 개의 압축유니트를 각각의 왕복동식 모터에 결합하여 서로 마주보도록 배치한 고효율 저진동 압축기이다.

이러한 종래의 대향형 왕복동식 압축기는 도 1에 도시된 바와 같이, 복수 개의 가스흡입관(SP1)(SP2)과 한 개의 가스토출관(DP)을 구비하고 일정량의 오일을 채운 케이싱(10)와, 케이싱(10)의 내부 양측에 각각 장착하는 제1 왕복동식 모터(21) 및 제2 왕복동식 모터(22)와, 양쪽 왕복동식 모터(21)(22)의 사이에 장착하는 실린더(30)와, 실린더(30)에 미끄러지게 삽입하고 상기한 각 왕복동식 모터(21)(22)의 가동자(21C)(22C)에 결합하여 압축공간(S1)을 형성하는 제1 피스톤(41) 및 제2 피스톤(42)과, 양쪽 피스톤(41)(42)의 선단면에 장착하는 제1 흡입밸브(51) 및 제2 흡입밸브(52)와, 양쪽 피스톤(41)(42) 사이의 압축공간(S)을 개폐 가능하게 장착하는 토출밸브 조립체(60)와, 각 왕복동식 모터(21)(22)의 가동자(21C)(22C)와 각 피스톤(41)(42)을 탄력적으로 지지하여 공진운동을 유도하는 제1 스프링 조립체(71) 및 제2 스프링 조립체(72)를 포함하고 있다.

왕복동식 모터(21)(22)는 각각 원통형으로 형성하여 케이싱(10)에 고정하는 외측 고정자(21A)(22A) 및 내측 고정자(21B)(22B)와, 그 외측 고정자(21A)(22A)와 내측 고정자(21B)(22B) 사이에 개재하여 좌우로 직진 왕복운동을 하는 가동자(21C)(22C)로 이루어져 있다.

실린더(30)는 양쪽 피스톤(41)(42)이 미끄러지게 삽입하여 압축공간(S1)을 이루도록 그 피스톤(41)(42)의 왕복방향으로 관통구멍(31)을 구비하는 환형 모양으로 형성하고, 실린더(30)의 외주면은 케이싱(10)의 중간부 내주면에 밀착하여 용접이나 볼팅으로 후조립하여 고정하도록 이루어져 있다. 또, 실린더(30)의 관통구멍(31) 중간부에는 압축공간(S1)에 연통하여 실린더(30)의 반경방향으로 관통하는 토출구멍(32)을 형성하고 있다.

제1 피스톤(41)과 제2 피스톤(42)은 각각 제1 왕복동식 모터(21)와 제2 왕복동식 모터(22)의 각 가동자(21C)(22C)에 결합하고, 각각의 피스톤(41)(42) 중앙부에는 왕복방향으로 흡입유로(41a)(42a)를 관통 형성하고 있다.

제1 흡입밸브(51)와 제2 흡입밸브(52)는 각 피스톤(41)(42)의 흡입유로(41a)(42a)의 선단을 개폐하도록 그 선단면에 장착하고 있다.

토출밸브(60)는 실린더(30)의 토출구멍(32) 중간에 그 토출구멍(32)을 개폐 가능하게 수용되어 있다.

제1 스프링 조립체(71) 및 제2 스프링 조립체(72)는 각 왕복동식 모터(21)(22)의 가동자(21C)(22C)와 피스톤(41)(42)에 결합하는 제1 스프링 지지대(71A) 및 제2 스프링 지지대(72A)와, 각 스프링 지지대(71A)(72A)의 양측면을 지지하는 수 개의 공진 스프링(71B)(72B)으로 이루어져 있다.

도면중 미설명 부호인 S2는 토출공간이다.

상기와 같은 종래 왕복동식 압축기는 다음과 같이 동작한다.

즉, 양쪽 왕복동식 모터(21)(22)에 전원을 인가하면, 각각의 피스톤(41)(42)이 실린더(30)의 내부에서 서로 반대방향으로 직선 왕복운동을 하고, 이와 동시에 냉매가스가 가스흡입관(SP1)(SP2)을 통해 케이싱(10)의 내부로 흡입되며, 이후 피스톤(41)(42)의 지속적인 왕복운동에 의해 냉매가스가 실린더(30)의 압축공간(S1)으로 유입되어 압축되었다가 가스토출관(DP)을 통해 케이싱(10) 외부의 시스템으로 토출되는 일련의 과정을 반복하는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 대향형 왕복동식 압축기에서는, 가스흡입관(SP1)(SP2)을 통해 케이싱(10)의 내부로 유입한 냉매가스가 그 케이싱(10)의 내부에 채워진 윤활유와 혼합하여 압축공간(S1)으로 유입하면서 실린더(30)와 피스톤(41)(42) 사이의 미끄럼부 등으로 스며들어 윤활유를 공급하도록 하는 것이었으나, 이는 흡입가스와 윤활유의 혼합이 원활하지 못하여 급유량이 충분하지 못할 뿐만 아니라 설사 급유된다 하더라도 급유속도가 늦어 압축기의 기동시 실린더(30)와 피스톤(41)(42) 사이의 윤활유 부족과 이에 따른 미끄럼부의 건마모를 유발할 우려가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 대향형 왕복동식 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 실린더와 피스톤 사이로 윤활유를 원활하게 공급할 수 있는대향형 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 대향형 왕복동식 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 2는 본 발명 대향형 왕복동식 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 3은 대향형 왕복동식 압축기에서 윤활유 공급 장치의 일례를 보인 부분 종단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

100 : 가스흡입관 100a : 윤활유 흡입공

110 : 케이싱 121,122 : 제1,제2 왕복동식 모터

130 : 실린더 131 : 관통구멍

132 : 토출구멍 141,142 : 제1,제2 피스톤

151,152 : 흡입밸브 160 : 토출밸브 조립체

171,172 : 제1,제2 스프링 조립체 180 : 윤활유 안내관

S1 : 압축공간 S2 : 토출공간

DP : 가스토출관

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 가스흡입관과 가스토출관을 연통하고 일정량의 윤활유를 채운 케이싱과, 케이싱의 내부 양측에 각각 설치하여 서로 반대방향으로 왕복운동을 발생하는 복수 개의 왕복동식 모터와, 양쪽 왕복동식 모터 사이에 압축공간을 구비하여 장착하는 실린더와, 양쪽 왕복동식 모터의 가동자에 각각 결합하여 그 선단면이 서로 마주보도록 실린더에 미끄러지게 삽입하는 복수 개의 피스톤을 포함한 대향형 왕복동식 압축기에 있어서, 가스흡입관은 적당개소에 적어도 한 개 이상의 윤활유 흡입공을 형성하고 케이싱을 관통하여 실린더의 압축공간에 연통하도록 장착한 것을 특징으로 하는 대향형 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 대향형 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명 대향형 왕복동식 압축기의 일례를 보인 종단면도이고, 도 3은 대향형 왕복동식 압축기에서 윤활유 공급 장치의 일례를 보인 부분 종단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 대향형 왕복동식 압축기는, 가스흡입관(100)과 가스토출관(DP)을 각각 연통 설치하고 일정량의 윤활유를 채워 종형으로 세운 케이싱(110)과, 케이싱(110)의 내부 양측에 각각 설치하여 서로 반대방향으로 왕복운동을 발생하는 제1 왕복동식 모터(121) 및 제2 왕복동식 모터(122)와, 두 왕복동식 모터(121)(122)의 사이에 장착하는 실린더(130)와, 양쪽 왕복동식 모터(121)(122)의 가동자(121C)(122C)에 각각 결합하여 그 선단면이 서로 마주보도록 실린더(130)에 미끄러지게 삽입하는 제1 피스톤(141) 및 제2 피스톤(142)과, 각 피스톤(141)(142)의 흡입유로(141a)(142a)와 실린더(130)의 토출구멍(132)에 각각 장착하는 흡입밸브(151)(152) 및 토출밸브 조립체(160)와, 각 왕복동식 모터(121)(122)의 가동자(121C)(122C)와 각 피스톤(141)(142)을 탄력적으로 지지하여 공진운동을 유도하는 제1 스프링 조립체(171) 및 제2 스프링 조립체(172)를 포함한다.

가스흡입관(100)은 제1 왕복동식 모터(121)의 하부를 지나도록 케이싱(110)을 통과하여 그 일측 출구(100A)는 제1 왕복동식 모터(121)의 내측고정자(121B)에 삽입하도록 설치하는 반면 타측 출구(100B)는 케이싱(110)의 외부를 거쳐 상단을 관통하여 제2 왕복동식 모터(122)의 내측고정자(122B)에 대향하도록 설치한다.

또, 가스흡입관(100)은 케이싱(110)의 내부에 위치하는 부위에 윤활유 흡입공(100a)을 여러 개 형성하되, 각 윤활유 흡입공(100a)에는 하단이 윤활유에 잠기도록 윤활유 안내관(180))(180)을 장착하는 것이 바람직하다.

윤활유 안내관(180)(180)의 내경(d)은 가스흡입관(100)의 내경(D) 보다 작게 형성하는 것이 윤활유를 빨아 올리는데 바람직하다.

왕복동식 모터(121)(122)는 각각 원통형으로 형성하여 케이싱(110)에 고정하는 외측 고정자(121A)(122A) 및 내측 고정자(121B)(122B)와, 그 외측 고정자(121A)(122A)와 내측 고정자(121B)(122B) 사이에 개재하여 상하로 직진 왕복운동을 하는 가동자(121C)(122C)로 이루어진다.

내측 고정자(121B)(122B)에는 가스흡입관(100)의 양쪽 출구(100A)(100B)가 후술할 피스톤(141)(1142)의 흡입유로(141a)(142a)에 대향하도록 상기 가스흡입관(100)을 각 내측 고정자(121B)(122B)의 내주에 연통하도록 장착한다.

실린더(130)는 그 외주면이 케이싱(110)의 내주면에 밀착하도록 일체로 성형하거나 별도로 제작하여 케이싱(110)의 중간부 내주면에 용접이나 볼팅으로 고정할 수도 있다.

또, 실린더(130)는 피스톤(141)(142)이 미끄러지게 삽입하여 압축공간(S1)을 이루도록 그 피스톤(141)(142)의 왕복방향으로 관통구멍(131)을 형성하고, 압축공간(S1)과 가스토출관(DP)을 연통하도록 토출구멍(132)을 형성한다.

피스톤(141)(142)은 가스흡입관(100)의 각 출구(100A)(100B)에 연통하도록 흡입유로(141a)(142a)를 관통 형성하고, 각 흡입유로(141a)(142a)의 선단에는 냉매가스의 흡입을 제한하도록 상기한 흡입밸브(151)(152)를 장착하여 이루어진다.

도면중 미설명 부호인 S2는 토출공간이다.

상기와 같은 본 발명 대향형 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치는 다음과 같은 작용 효과를 갖는다.

즉, 제1 왕복동식 모터(121)와 제2 왕복동식 모터(122)에 전원을 인가하면, 제1 피스톤(141)과 제2 피스톤(142)이 실린더(130)의 관통구멍(131)에서 동시에 서로 반대방향으로 직선 왕복운동을 하고, 이와 동시에 냉매가스가 가스흡입관(100)을 통해 유입하다가 각 출구(100A)(100B)를 통해 왕복동식 모터(121)(122)의 내측 고정자(121B)(122B) 그리고 각 피스톤(141)(142)의 흡입유로(141a)(142a)를 거쳐 실린더(130)의 압축공간(S1)으로 유입하며, 이후 각 피스톤(141)(142)의 압축행정에 의해 일정 압력까지 압축되다가 어느 시점에서 실린더(130)의 토출구멍(132)과 가스토출관(DP)을 통해 케이싱(110) 외부의 시스템으로 토출된다.

이때, 케이싱(110)과 가스흡입관(100)은 서로 연통하도록 형성함에 따라 피스톤(141)(142)의 왕복운동시 발생하는 흡입압이 냉매가스는 물론 케이싱(110) 내의 윤활유에까지 미쳐 윤활유가 윤활유 안내관(180)을 통해 가스흡입관(100)으로 끌려 올라오고, 이 윤활유는 가스흡입관(100)의 양쪽 출구(100A)(100B)를 통해 냉매가스와 함께 각 피스톤(141)(142)의 흡입유로(141a)(142a)를 거쳐 압축공간(S1)으로 흡입되었다가 그 피스톤(141)(142)과 실린더(130) 사이로 스며들어 미끄럼부를 윤활하게 된다.

이렇게 하여, 대향형 왕복동식 압축기를 종형으로 설치하더라도 실린더와 피스톤 사이의 미끄럼부에 윤활유를 원활하게 공급할 수 있어 윤활유 부족에 따른 미끄럼부의 건마모를 미연에 방지하고 이를 통해 압축기의 신뢰성을 높일 수 있다.

본 발명에 의한 대향형 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치는, 가스흡입관에 적어도 한 개 이상의 윤활유 흡입공을 형성하여 윤활유를 채운 케이싱을 관통하여 실린더의 압축공간에 연통하도록 구성함으로써, 피스톤의 왕복운동시 윤활유가 냉매가스와 함께 압축공간으로 흡입되었다가 실린더와 피스톤 사이의 미끄럼부로 스며들어 윤활하고 이를 통해 압축기의 구동중에 미끄럼부의 건마모를 방지하여 신뢰성을 높일 수 있다.

Claims (4)

1. 가스흡입관과 가스토출관을 연통하고 일정량의 윤활유를 채운 케이싱과, 케이싱의 내부 양측에 각각 설치하여 서로 반대방향으로 왕복운동을 발생하는 복수 개의 왕복동식 모터와, 양쪽 왕복동식 모터 사이에 압축공간을 구비하여 장착하는 실린더와, 양쪽 왕복동식 모터의 가동자에 각각 결합하여 그 선단면이 서로 마주보도록 실린더에 미끄러지게 삽입하는 복수 개의 피스톤을 포함한 대향형 왕복동식 압축기에 있어서,

   가스흡입관은 적당개소에 적어도 한 개 이상의 윤활유 흡입공을 형성하고 케이싱을 관통하여 실린더의 압축공간에 연통하도록 장착한 것을 특징으로 하는 대향형 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치.
2. 제1항에 있어서,

   피스톤은 그 내부에 유체를 흡입하는 흡입유로를 관통 형성하고, 가스흡입관은 그 출구가 각 피스톤의 흡입유로의 입구에 대향하도록 설치하는 것을 특징으로 하는 대향형 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치.
3. 제1항에 있어서,

   윤활유 흡입공은 그 직경이 가스흡입관의 내경 보다 작게 형성하는 것을 특징으로 하는 대향형 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치.
4. 제3항에 있어서,

   윤활유 흡입공에는 케이싱의 윤활유에 잠기는 윤활유 안내관을 장착한 것을 특징으로 하는 대향형 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치.