KR100660687B1 - 리니어 압축기의 오일공급구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프레임에 고정된 실린더, 피스톤으로 이루어진 구조체가 쉘 내측에 탄성 지지되도록 설치되는 동시에 피스톤이 실린더 내부에서 왕복 직선 운동함에 따라 쉘 하부에 저장된 오일을 펌핑하여 실린더와 피스톤 사이로 공급되도록 하는 리니어 압축기의 오일공급구조에 관한 것으로서, 특히 본 발명에 따른 리니어 압축기의 오일공급구조는 프레임 내부에 형성된 오일공급유로에 일단이 삽입되는 동시에 쉘 바닥측의 오일에 다른 일단이 담겨지는 오일공급관이 설치되되, 오일공급관의 확장된 일부분이 프레임의 단차진 홈에 축방향 및 반경방향으로 압입되도록 설치되기 때문에 간단한 구조 변경을 통하여 오일공급관이 탈거되는 것을 손쉽게 방지할 수 있다.
리니어 압축기, 오일공급유로, 쉘, 프레임, 오일공급유로, 오일공급관, 장착홈, 마찰홈

Description

리니어 압축기의 오일공급구조 {OIL PUMPING STRUCTURE FOR LINEAR COMPRESSOR}
도 1은 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 오일공급구조가 도시된 측단면도,
도 2는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 오일공급구조가 도시된 측단면도,
도 3은 본 발명에 따른 리니어 압축기의 오일공급구조에서 오일공급관이 장착되는 장착홈 및 마찰홈이 도시된 정면도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 오일공급구조에 적용된 오일공급관의 제1,2실시예가 도시된 측단면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
3 : 프레임 3h : 장착홈
3H : 마찰홈 50 : 오일공급관
52 : 마찰부 C1 : 장착홈 중심
C2 : 마찰홈 중심
본 발명은 프레임에 고정된 실린더, 피스톤으로 이루어진 구조체가 쉘 내측에 탄성 지지되도록 설치되는 동시에 피스톤이 실린더 내부에서 왕복 직선 운동함에 따라 쉘 하부에 저장된 오일을 펌핑하여 실린더와 피스톤 사이로 공급되도록 하는 리니어 압축기의 오일공급구조에 관한 것으로서, 특히 프레임 내부에 형성된 오일공급유로에 일단이 삽입되는 동시에 쉘 바닥측의 오일에 다른 일단이 담겨지는 오일공급관이 프레임에 축방향 및 반경방향을 압입되도록 설치되어 오일공급관의 탈거를 방지할 수 있는 리니어 압축기의 오일공급구조에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 오일공급구조가 도시된 측단면도이다.
종래 기술에 따른 리니어 압축기의 오일공급구조를 도 1을 참조로 하여 살펴보면, 밀페된 쉘(미도시) 내부에 프레임(3)에 고정된 실린더(2), 피스톤(4) 및 리니어 모터(미도시)로 이루어진 구조체(1)가 탄성 지지되도록 설치되고, 상기 실린더(2)와 피스톤(4) 사이에 형성된 오일순환유로(10)와 연통되도록 상기 프레임(3)에 오일공급유로(12) 및 오일회수유로(14)가 형성되며, 상기 오일공급유로(12)와 연통되도록 상기 프레임(3)의 일면에 일단이 삽입되는 동시에 상기 쉘 바닥면의 오일에 다른 일단이 담겨져 오일을 공급하는 오일공급관(21)이 설치된다.
아울러, 상기 오일공급유로(12)에 압력차를 발생시켜 오일을 펌핑시키는 동시에 오일 공급 여부를 조절하는 오일공급수단이 상기 오일공급유로(12) 하측에 연 통되도록 상기 프레임(3) 일측에 설치된다.
여기서, 상기 본체 프레임(3)은 상기 실린더(2)과 리니어 모터를 고정시키되, 상기 피스톤(4)이 상기 실린더(2) 내측에서 상사점(TDC)과 하사점(BDC) 사이에서 왕복 직선 운동하면서 그 사이에 형성된 압축공간(P)으로 냉매를 흡입하는 흡입행정 후, 압축하여 토출시키는 압축행정을 반복적으로 수행하게 된다.
이때, 상기 피스톤(4)이 일단에는 냉매를 흡입하는 흡입밸브(6)가 설치되는 동시에 상기 실린더(2) 일단에는 압축된 냉매를 토출시키는 토출밸브(8a)가 상기 실린더(2) 일단에 고정된 토출캡(8b) 내측에 스프링(8c)에 의해 탄성 지지되어 개폐 가능하도록 설치된다.
다음, 상기 오일공급유로(12)와 오일회수유로(14)는 상기 본체 프레임(3) 내부 및 실린더(2) 내부에 형성되어 상기 실린더(2)와 피스톤(4) 사이에 형성된 오일순환유로(10)로 오일을 공급 및 회수할 수 있도록 하고, 상기 오일순환유로(10)는 상기 실린더(2) 내주면과 피스톤(4) 외주면에는 각각 링 형상의 실린더 홈(2h)과 피스톤 홈(4h)이 서로 겹쳐지도록 형성되어 오일이 순환되도록 한다.
다음, 상기 오일공급수단은 상기 오일공급유로(12) 하측에 연통되도록 설치된 오일실린더(22) 내부에 질량부재(24)의 양단부가 각각 오일스프링(26a,26b)에 의해 탄성 지지된 상태로 왕복 직선 운동하면서 압력차를 발생시키고, 상기 오일공급유로(12)와 오일실린더(22) 사이에 설치된 오일공급밸브 어셈블리(28)가 오일 공급을 조절하도록 구성된다.
이때, 상기 오일실린더(22)는 상기 구조체(1)와 함께 동일하게 진동될 수 있 도록 하되, 일단이 상기 오일공급유로(12)와 연통되도록 상기 프레임(3)의 일면에 단차지도록 형성된 압입홈(H)에 끼워지도록 설치되는 동시에 다른 일단에 고정캡(27)이 억지 끼움되어 상기 질량부재(24) 및 오일스프링(26a,26b)을 탄성 지지하도록 한다.
아울러, 상기 질량부재(24)는 상기 오일실린더(22)의 진동에 대한 관성력에 의해 상기 오일실린더(22) 내부에서 왕복 직선 운동 가능하게 설치되며, 상기 오일스프링(26a,26b)은 상기 질량부재(24)의 양단을 축방향으로 탄성 지지하여 상기 오일실린더(22) 내부에 압력차를 발생시킨다.
한편, 상기 오일공급밸브 어셈블리(28)는 상기 오일실린더(22)와 오일공급유로(12)가 연통되는 프레임(3) 일측에 설치되어 오일을 흡입하는 오일흡입밸브(미도시) 및 오일을 토출시키는 오일토출밸브(미도시)가 개폐 가능하게 형성된 판 형상의 밸브시트(28a)와, 상기 밸브시트(28a)의 외측에 각각 겹쳐지도록 설치되어 오일이 일시적으로 저장될 수 있는 흡입저장공간(A)과 토출저장공간(B)을 형성하는 시트커버(28b)로 이루어지며, 상기 오일공급관(21) 및 오일실린더(22)는 상기 흡입저장공간(A)과 연통되도록 설치된다.
이때, 상기 밸브시트(28a)와 시트커버(28b) 사이에는 오일의 누설을 방지하기 위하여 개스킷 등과 같은 다양한 구성부품이 더 포함되도록 설치된다.
다음, 상기 오일공급관(21)은 일종의 원통관으로 상기 프레임(3)의 일면에 상기 오일공급유로(12)와 연통되도록 형성된 장착홈(3h)에 강제 압입되도록 설치되되, 최적의 길이만큼만 상기 장착홈(3h)에 삽입되도록 하기 위하여 그 중간 부분에 외경으로 돌출된 걸림부(21a)가 형성된다.
이때, 상기 오일공급관(21)의 일단이 상기 프레임의 장착홈(3h)에 삽입됨에 따라 상기 오일공급관의 걸림부(21a)가 상기 프레임의 장착홈(3h)에 걸림되도록 설치되고, 상기 오일공급관(21)의 다른 일단이 상기 쉘의 오일에 담겨지도록 설치된다.
따라서, 상기와 같이 구성된 오일공급장치는 상기 구조체(1)와 함께 상기 오일실린더(22)가 진동되면, 상기 질량부재(24)가 관성력에 의해 상기 오일실린더(22) 내부에서 왕복 직선 운동하고, 그에 따라 상기 오일실린더(22) 내부의 일측 공간에 압력차가 발생되어 상기 쉘 하부에 저장된 오일이 상기 오일공급관(21)으로 유입되어 상기 오일공급밸브 어셈블리(28a,28b)를 통과한 다음, 상기 오일공급유로(12)를 따라 공급되어 상기 오일순환유로(10)를 순환하면서 냉각 및 윤활 작용을 하고, 다시 상기 오일회수유로(14)를 따라 상기 쉘 하부로 회수된다.
그러나, 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 오일공급구조는 일종의 원통관인 오일공급관(21)의 일단이 상기 프레임(3)의 일면에 상기 오일공급유로(12)와 연통되도록 형성된 장착홈(3h)에 압입되도록 설치되기 때문에 상기 오일공급관(21)과 프레임의 장착홈(3h) 사이의 치수 공차가 맞지 않거나, 상기 오일공급관(21)과 프레임의 장착홈(3h)이 서로 다른 재질로 제작됨에 따라 재료 공차가 맞지 않아 상기 오일공급관(21)이 상기 프레임의 장착홈(3h)으로부터 빈번하게 탈거되고, 이로 인하여 제품의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 쉘 바닥측의 오일을 프레임 내부에 형성된 오일공급유로로 공급하는 오일공급관을 일부분 프레임의 일면에 축방향 및 반경방향으로 압입되도록 설치하여 손쉽게 오일공급관의 탈거를 방지할 수 있는 리니어 압축기의 오일공급구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
이를 위해, 본 발명은 프레임에 일단이 고정된 실린더 및 그 내측에 축방향으로 왕복 직선 운동 가능하게 설치된 피스톤으로 이루어진 조립체가, 내부에 탄성 지지되는 동시에 바닥면에 오일이 저장되는 쉘과; 상기 프레임 내부에 형성되어 오일이 공급되는 오일공급유로와; 상기 오일공급유로와 연통되도록 상기 프레임 내부에 형성된 장착홈과; 상기 장착홈과 연통되며 상기 프레임의 일면에 상기 장착홈보다 더 크게 형성된 마찰홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일공급구조를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 마찰홈이 상기 장착홈에 그 중심이 편심되도록 위치하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일공급구조를 제공한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 오일공급구조가 도시된 측단면도이 고, 도 3은 본 발명에 따른 리니어 압축기의 오일공급구조에서 오일공급관이 장착되는 장착홈 및 마찰홈이 도시된 정면도이며, 도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 오일공급구조에 적용된 오일공급관의 제1,2실시예가 도시된 측단면도이다.
본 발명에 따른 리니어 압축기의 오일공급구조는 도 2에 도시된 바와 같이 종래의 오일공급구조와 마찬가지로 밀페된 쉘(미도시) 내부에 프레임(3)에 고정된 실린더(2), 피스톤(4) 및 리니어 모터(미도시)로 이루어진 구조체(1)가 탄성 지지되도록 설치되고, 상기 실린더(2)와 피스톤(4) 사이에 형성된 오일순환유로(10)와 연통되도록 상기 프레임(3)에 오일공급유로(12) 및 오일회수유로(14)가 형성되며, 상기 오일공급유로(12)와 연통되도록 상기 프레임(3)의 일면에 단차지게 형성된 장착홈(3h) 및 마찰홈(3H)에 일단이 삽입되는 동시에 상기 쉘 바닥면의 오일에 다른 일단이 담겨져 오일을 공급하는 오일공급관(50)이 설치되되, 상기 오일공급관(50)의 일단이 상기 장착홈(3h)에 삽입되는 동시에 그 외경에 일부 돌출된 마찰부(52)가 상기 마찰홈(3H)에 축방향 및 반경방향으로 압입되도록 설치된다.
아울러, 상기 오일공급유로(12)에 압력차를 발생시켜 오일을 펌핑시키는 오일실린더(22), 질량부재(24), 오일스프링(26a,26b)이 상기 오일공급유로(12) 하측에 연통되도록 상기 프레임(3) 일측에 설치되는 반면, 오일 공급 여부를 조절하는 오일공급밸브 어셈블리(28)가 역시 상기 오일공급유로(12) 하측에 연통되도록 상기 프레임(3)의 다른 일측에 설치된다.
이때, 상기 실린더(2), 프레임(3), 피스톤(4) 등을 포함하는 구조체(1)와, 상기 프레임(3)에 형성된 오일공급유로(12) 및 오일회수유로(14)와, 상기 오일실린더(22), 질량부재(24), 오일스프링(26a,26b) 및 오일공급밸브 어셈블리(28) 등을 포함하는 오일공급수단은 모두 종래의 기술과 동일하기 때문에 자세한 설명은 생략하기로 한다.
구체적으로, 상기 장착홈(3h) 및 마찰홈(3H)은 상기 실린더(2) 및 피스톤(4)의 축방향으로 수평하게 형성되되, 도 3에 도시된 바와 같이 그 중심(C1,C2)이 서로 편심되도록 형성되는 것이 바람직하며, 상기 마찰홈의 중심(C2)이 상기 장착홈의 중심(C1)에 대해 어느 방향으로 편심되더라도 무관하나, 상기 마찰홈의 중심(C2)이 상기 장착홈의 중심(C1)보다 더 낮도록 구성한다.
이때, 상기 장착홈(3h)은 상기 오일공급유로(12)와 연통되며, 상대적으로 직경이 작은 동시에 축방향으로 길게 형성되는 반면, 상기 마찰홈(3H)은 상기 장착홈(3h)과 연통되도록 상기 프레임(3)의 일면에 노출되며, 상대적으로 직경이 더 큰 동시에 축방향으로 길이가 짧게 형성된다.
특히, 상기 오일공급관(50)은 도 4a에 도시된 바와 같이 직각으로 절곡된 원통관으로 수평한 부분의 외경에 상기 마찰부(52)가 돌출되도록 형성되되, 상기 마찰부(52)가 상기 오일공급관(50)의 외경에 별도의 용접으로 부착될 수 있으나, 압입되더라도 강도를 확보할 수 있도록 상기 오일공급관(50)의 일부 외경이 외경 방향으로 절첩되어 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 오일공급관(50)은 상기 장착홈(3h)에 억지 끼움될 수 있도록 상기 장착홈(3h)에 대해 공차를 두고 형성되는 반면, 상기 마찰부(52) 역시 상기 마 찰홈(3H)에 압입되어 축방향 및 반경방향으로 결합력을 발생시킬 수 있도록 상기 마찰홈(3H)에 대해 공차를 두고 형성된다.
물론, 상기 마찰부(52)는 상기 오일공급관(50)의 외경에 일정한 높이로 돌출되더라도 상기 오일공급관(50)이 상기 마찰홈(3H) 및 이에 편심되도록 형성된 상기 장착홈(3h)에 삽입되기 때문에 상기 마찰부(52)에서 그 일단이 다른 일단에 비해 상기 마찰홈(3H)에 더 밀착 압입된다.
즉, 상기 마찰홈의 중심(C2)이 상기 장착홈의 중심(C1)보다 더 낮도록 편심됨에 따라 상기 오일공급관(50) 및 마찰부(52)가 상기 장착홈(3h) 및 마찰홈(3H)에 압입되면, 상기 마찰부의 상단(52a)이 더 상기 마찰홈(3H)에 압입되어 상기 마찰부의 하단(52b)보다 더 짧아지게 된다.
따라서, 상기 오일공급관(50)의 일단이 상기 장착홈(3h)에 압입됨에 따라 상기 마찰부(52) 역시 상기 마찰홈(3H)에 압입되되, 상기 마찰부(52)가 상기 마찰홈(3H)의 반경방향으로 압입됨에 따라 반경방향의 마찰력이 작용하고, 동시에 상기 마찰홈(3H)이 상기 장착홈(3h)에 대해 편심되도록 형성됨에 따라 상기 마찰부(52)에 축방향의 마찰력이 편심되도록 작용하여 그 결합력을 높일 수 있다.
물론, 상기 오일공급관(50)이 상기 장착홈(3h)에 압입 끼움되지 못하도록 제작되거나, 압입되더라도 서로 다른 재질의 강도 차에 의해 헐거워지더라도 상기 오일공급관(50) 일부 둘레에 상기 마찰부(52)를 손쉽게 생성하고, 역시 상기 프레임(3)의 일면에 상기 장착홈(3h)과 단차진 상기 마찰홈(3H)을 상기 장착홈(3h)에 편심되도록 가공한 다음, 상기 오일공급관(50)이 상기 장착홈(3h)에 삽입됨에 따라 상기 마찰부(52)가 상기 마찰홈(3H)에 편심되도록 압입되도록 하여 간단하게 상기 오일공급관(50)이 상기 장착홈(3h)으로부터 탈거되지 않도록 고정시킬 수 있다.
한편, 도 4b에 도시된 바와 같이 오일공급관(60)은 그 일부 외경에 마찰부(62)가 균일하게 돌출되도록 일체로 형성되되, 상기 마찰부(62)의 돌출 끝단에 소정 길이만큼 축방향으로 수평한 직선부(62')를 구비하도록 하며, 상기 직선부(62')와 맞닿도록 상기 마찰홈(3H)의 축방향 길이도 확보되도록 구성하는 것이 바람직하다.
마찬가지로, 상기 마찰부(62)는 상기 오일공급관(60)의 외경에 균일한 높이로 돌출 형성되나, 상기 오일공급관(60) 및 마찰부(62)가 상기 장착홈(3h) 및 이에 편심되도록 연통된 마찰홈(3H)에 압입되면, 상기 마찰부의 일단(62a)이 상기 마찰홈(3H)에 더 밀착되어 반경방향으로 보다 더 압입됨으로 상기 마찰부의 다른 일단(62b)보다 더 짧아진다.
따라서, 상기 오일공급관(60)의 일단이 상기 장착홈(3h)에 압입됨에 따라 상기 마찰부(62) 역시 상기 마찰홈(3H)에 압입되어 반경방향 및 축방향으로 마찰력이 작용하되, 상기 마찰부 중 직선부(62')가 상기 마찰홈(3H)의 내경에 마찰 접촉됨으로 접촉면적이 상대적으로 늘어남에 따라 축방향의 마찰력이 보다 증가하기 때문에 보다 상기 오일공급관(60)이 상기 장착홈(3h) 및 마찰홈(3H)에 압입되는 결합력을 보다 높일 수 있다.
이상에서, 본 발명은 본 발명의 실시예 및 첨부도면에 기초하여 예로 들어 상세하게 설명하였다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 오일공급구조는 프레임 내측에 오일공급유로와 연통되는 장착홈 및 프레임의 일면에 노출된 마찰홈이 서로 편심된 위치에서 서로 연통되도록 단차지게 형성되고, 이와 같은 장착홈 및 이에 편심된 마찰홈에 원통형 오일공급관 및 그 외둘레에 균일하게 돌출된 마찰부가 압입되며, 이로 인하여 마찰부가 마찰홈 사이에 반경방향의 마찰력 뿐 아니라 편심된 축방향의 마찰력이 발생되기 때문에 간단한 가공을 통하여 오일공급관의 결합력을 손쉽게 높일 수 있을 뿐 아니라 오일공급관의 탈거를 방지할 수 있어 제품의 신뢰성을 높일 수 있는 이점이 있다.

Claims (5)

  1. 프레임에 일단이 고정된 실린더 및 그 내측에 축방향으로 왕복 직선 운동 가능하게 설치된 피스톤으로 이루어진 조립체가, 내부에 탄성 지지되는 동시에 바닥면에 오일이 저장되는 쉘과;
    상기 프레임 내부에 형성되어 오일이 공급되는 오일공급유로와;
    상기 오일공급유로와 연통되도록 상기 프레임 내부에 형성된 장착홈과;
    상기 장착홈과 연통되며 상기 프레임의 일면에 상기 장착홈보다 더 크게 형성된 마찰홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일공급구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마찰홈은 상기 장착홈에 그 중심이 편심되도록 위치하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일공급구조.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 장착홈에 일단이 삽입되는 관으로 상기 쉘 바닥면 측의 오일에 다른 일단이 담겨져 오일을 공급하되, 상기 마찰홈에 강제 압입되는 마찰부가 그 외주면에 돌출 형성된 오일공급관;을 더 포함하며,
    상기 오일공급관의 마찰부는 상기 마찰홈에 압입되도록 설치된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일공급구조.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 오일공급관의 마찰부는 상기 오일공급관의 일부분이 외경 방향으로 절첩되도록 형성된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일공급구조.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 오일공급관의 마찰부는 축방향으로 소정 길이만큼 상기 마찰홈과 접촉되는 직선부가 포함된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일공급구조.
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