KR100714594B1 - 리니어 압축기의 오일 공급 유닛 - Google Patents

리니어 압축기의 오일 공급 유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명은 리니어 압축기의 오일 공급 유닛에 관한 것으로, 오일이 저장되는 쉘; 쉘 내부에 설치되는 실린더; 실린더 내에서 왕복 운동하는 피스톤; 실린더와 피스톤 사이에 오일을 공급하도록 형성되는 오일 공급 유로; 그리고, 쉘로부터 오일 공급 유로로 오일을 펌핑하도록 구비되는 오일 실린더; 및 오일 피스톤;을 포함하는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛에 있어서, 오일 실린더 내에 위치되며, 오일 실린더와 다른 재질로 된 보조 실린더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛을 제공한다.
리니어, 압축기, 컴프레셔, 실린더, 오일, 마모

Description

리니어 압축기의 오일 공급 유닛{OIL PUMPING UNIT FOR A LINEAR COMPRESSOR}
도 1은 본 발명에 따른 리니어 압축기의 오일 공급 유닛 측단면의 일예를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 오일 공급 유닛에 구비되는 오일 실린더 및 보조 실린더의 일예를 나타내는 도면.
<도면의 주요부분에 대한 도번의 설명>
1-쉘 2-실린더
3-프레임 유닛 4-피스톤
10-오일 순환로 12-오일 공급 유로
21-오일 실린더 22-오일 피스톤
23-오일 스프링 24-오일관
25-보조 실린더 28-오일 밸브 어셈블리
본 발명은 리니어 압축기의 오일 공급 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반복적인 오일 펌핑에 의해 발생하는 마모를 개선할 수 있는 오일 실린더를 구비하는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 압축기(Compressor)는 전기모터나 터빈 등의 동력발생장치로부터 동력을 전달받아 공기나 냉매 또는 그 밖의 다양한 작동가스를 압축시켜 압력을 높여주는 기계장치로써, 냉장고와 에어컨 등과 같은 가전기기 또는 산업 전반에 걸쳐 널리 사용되고 있다.
이러한 압축기를 크게 분류하면, 피스톤(Piston)과 실린더(Cylinder) 사이에 작동가스가 흡입 및 토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 냉매를 압축시키는 왕복동식 압축기(Reciprocating compressor)와, 편심 회전되는 롤러(Roller)와 실린더(Cylinder) 사이에 작동가스가 흡입 및 토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 롤러가 실린더 내벽을 따라 편심 회전되면서 냉매를 압축시키는 회전식 압축기(Rotary compressor)와, 선회 스크롤(Orbiting scroll)과 고정 스크롤(Fixed scroll) 사이에 작동가스가 흡입 및 토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 선회 스크롤이 고정 스크롤을 따라 회전되면서 냉매를 압축시키는 스크롤식 압축기(Scroll compressor)로 나뉘어진다.
최근에는 왕복동식 압축기 중에서 특히 피스톤이 왕복 직선 운동하는 구동모터에 직접 연결되도록 하여 운동전환에 의한 기계적인 손실이 없어 압축효율을 향상시킬 뿐 아니라 구조가 간단한 리니어 압축기가 많이 개발되고 있다.
리니어 압축기에는 실린더 내부에서 냉매를 압축하기 위하여 피스톤이 왕복 운동을 하는데, 실린더와 피스톤 사이에 윤활 오일을 공급하기 위해 윤활유 공급 장치가 구비된다. 이러한 리니어 압축기의 윤활유 공급 장치의 일예가 한국 공개특허공보 제2003-0082322호에 개시되어 있다.
또한, 종래의 리니어 압축기의 윤활유 공급 장치에 구비된 윤활유 실린더의 다른 예는 가공 시간을 줄이기 위해서, 프레임 유니트와 함께 일체로 알루미늄 다이캐스팅되어 제조되고 있는데, 윤활유 실린더의 내경을 원하는 조도를 얻을 때까지 가공하는 시간이 많이 걸리고, 윤활유 실린더가 알루미늄 재질로 이루어짐에 따라 윤활유 실린더와 윤활유 피스톤의 마찰에 의해 윤활유 실린더 내경의 마모가 발생하여 윤활유 공급 효율이 저하되어 압축기의 효율이 저하되는 문제점이 있었다. 또한, 윤활유 실린더를 알루미늄 다이캐스팅하여 제조하는 과정에서 윤활유 실린더에 기포가 다량 함유되어 윤활유 실린더의 불량을 초래하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 오일 피스톤과 마찰에 의해 발생하는 마모를 줄일 수 있는 오일 실린더를 구비하는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 기포가 함유되는 것을 개선하여 불량률을 감소시키는 오일 실린더를 구비하는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 제조 공정을 용이하게 하고, 가공시간을 단축시킬 수 있는 오일 실린더를 구비하는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 오일 공급 효율 저하를 개선할 수 있는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 압축기의 효율 저하를 개선할 수 있는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 오일이 저장되는 쉘; 쉘 내부에 설치되는 실린더; 실린더 내에서 왕복 운동하는 피스톤; 실린더와 피스톤 사이에 오일을 공급하도록 형성되는 오일 공급 유로; 그리고, 쉘로부터 오일 공급 유로로 오일을 펌핑하도록 구비되는 오일 실린더; 및 오일 피스톤;을 포함하는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛에 있어서, 오일 실린더 내에 위치되며, 오일 실린더와 다른 재질로 된 보조 실린더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛을 제공한다.
또한 본 발명은 오일 실린더가 다이캐스팅에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛을 제공한다.
또한 본 발명은 보조 실린더가 소결에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛을 제공한다.
또한 본 발명은 오일 공급 유로를 형성하도록 오일 실린더의 일단에 구비되는 프레임 유닛;을 포함하며, 오일 실린더는 프레임 유닛과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛을 제공한다.
또한 본 발명은 보조 실린더가 소결된 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하 는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛을 제공한다.
또한 본 발명은 오일 피스톤이 철재로 이루어지며, 오일 실린더는 알루미늄 재질로 이루어지고, 보조 실린더는 철 및 황동으로부터 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 하나인 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛을 제공한다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나, 후술되는 상세한 설명 또는 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는않으며, 오직 특허청구범위에 의해서만 제한된다.
도 1은 본 발명에 따른 리니어 압축기의 오일 공급 유닛 측단면의 일예를 나타내는 도면으로서, 리니어 압축기는 쉘(1)과, 프레임 유닛(3)과, 실린더(2)와, 피스톤(4)과, 오일 공급 유로(12)와, 오일 실린더(21)와, 보조 실린더(25)와, 오일 피스톤(22)과, 오일 스프링(23)과, 오일관(24)을 포함한다.
쉘(1)은 하부에 오일이 저장되고, 쉘(1) 내부에 프레임 유닛(3)이 설치되는데, 본 실시예에서 쉘(1) 하부에는 윤활유가 저장되고, 프레임 유닛(3)이 쉘(1) 내부에서 탄성 지지되도록 설치된다. 실린더(2)는 쉘(1) 내부에 설치되는데, 본 실시예에서 프레임 유닛(3)에 설치되며, 피스톤(4)은 실린더(2) 내부에서 직선 왕복 운동한다. 본 실시예에서 실린더(2)와 피스톤(4) 각각은 오일 공급 유로(12)를 통해 공급되는 오일이 실린더(2)와 피스톤(4) 사이에서 순환되어 피스톤(4)의 직선 왕복 운동에 따른 실린더(2)와의 마찰을 줄이도록 오일 순환로(10)가 형성된다.
오일 공급 유로(12)는 실린더(2)와 피스톤(4) 사이에 오일을 공급하는 오일 순환로(10)와 연결되도록 형성되는데, 본 실시예에서 오일 공급 유로(12)는 쉘(1) 하부에 저장된 오일을 오일 순환로(10)로 공급할 수 있도록 프레임 유닛(3)에 상하로 길게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시예에서 오일 공급 유로(12)는 프레임 유닛(3)과, 오일 밸브 어셈블리(28)가 제공하는 공간에 의해서 형성된다. 이를 위해, 프레임 유닛(3)에는 오일 순환로(10)와 연결되도록 일부가 개방된 오일 유동 공간(12s)이 형성되고, 오일 공급 밸브 어셈블리(28)는 일부가 개방된 오일 유동 공간(12s)에 설치되어 오일 공급 유로(12)를 형성함과 동시에, 오일 실린더(21)로부터 펌핑되는 오일을 오일 순환로(10)로 공급한다.
본 실시예에서 오일 공급 밸브 어셈블리(28)는 오일 가스켓(28a)과, 오일 밸브(28c)와, 오일 시트(28b)와, 오일 커버(28d)를 구비한다. 오일 가스켓(28a)은 일부가 개방된 오일 유동 공간(12s) 측에 위치한다. 오일 밸브(28c)는 판막으로 이루어지며 오일 가스켓(28a) 위에 위치되어, 오일 실린더(21)에서 펌핑되는 오일이 오일 공급 유로(12)를 통해 오일 순환로(10)로 유동하도록 오일 공급 유로(12)를 개폐한다. 오일 시트(28b) 및 오일 커버(28d)는 순차적으로 오일 밸브(28c) 위에 위치하며, 오일 커버(28d)는 프레임 유닛(3)에 볼트로 고정된다.
오일 실린더(21)는 쉘(1)로부터 오일 공급 유로(12)로 오일을 펌핑하도록 프레임 유닛(3)에 구비되는데, 본 실시예에서 오일 실린더(21)는 프레임 유닛(3)의 하단측에 구비된다. 또한, 오일 실린더(21) 일단은 오일 공급 유로(12)의 하부와 연결된다. 이때, 오일 실린더(21)는 프레임 유닛(3)과 다이캐스팅에 의해 일체로 형성될 수 있다. 본 실시예에서 프레임 유닛(3)과 오일 실린더(21)는 알루미늄 소재로 이루어진다.
도 2는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 오일 공급 유닛의 일예를 나타내는 도면으로서, 보조 실린더(25)는 오일 실린더(21) 내에 위치되며, 오일 실린더(21)와 다른 재질로 이루어지는데, 본 실시예에서 보조 실린더(25)는 철 및 황동으로부터 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 하나의 재질로 소결되어 이루어진다. 다음으로, 보조 실린더(25)를 오일 실린더(21) 내부에 압입하고, 압입된 보조 실린더(25)의 내경을 오일 피스톤(22)이 보조 실린더(25) 내부에서 직선 왕복 운동할 수 있도록 가공한다. 이때, 보조 실린더(25) 내경의 가공은 오일 실린더(21)에 보조 실린더(25)를 압입하기 전에 이루어져도 좋다. 보조 실린더(25)가 상기와 같이 이루어짐에 따라 오일 공급 유닛의 가공 시간을 단축할 수 있다.
도 1에서, 오일 피스톤(22)은 보조 실린더(25) 내부에서 직선 왕복 운동을 하여 쉘(1) 하부에 저장된 오일을 오일 공급 유로(12)로 펌핑하는데, 본 실시예에서 오일 피스톤(22)은 보조 실린더(25) 내부에 장착되고, 철재로 이루어지며, 피스톤(4)이 실린더(2) 내부에서 직선 왕복 운동을 하여 발생하는 진동에 의해 보조 실린더(25) 내부에서 직선 왕복 운동을 하게 된다. 이에 따라, 오일 피스톤(22)에 의해 압축되어 오일 공급 유로(12)로 오일이 펌핑되는 힘을 제공하는 압축공간(P)이 오일 실린더(21) 내에 형성된다. 본 실시예에서 압축공간(P)은 보조 실린더(25)와 오일 피스톤(22)의 사이에서 오일 유동 공간(12s) 측에 형성된다.
보조 실린더(25)가 철 및 황동으로부터 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 하나의 분말 소재로 소결되고, 오일 피스톤(22)이 철재로 이루어지게 됨에 따라, 오일 피스톤(22)이 보조 피스톤(25) 내부에서 직선 왕복 운동시 발생하는 보조 실 린더(25)의 마모를 개선할 수 있게 된다.
또한, 프레임 유닛(3)은 압축공간(P)의 일단을 막으며, 오일이 연통하도록 형성된 개구부(3h)를 구비하는데, 본 실시예에서 개구부(3h)는 오일 공급 유로(12)와 오일 실린더(21) 사이에 형성되며, 오일 실린더(21)의 내경보다 작게 형성되어 압축공간(P)의 일단을 막는다.
오일 스프링(23)은 오일 실린더(21) 내부에서 오일 피스톤(22)에 탄성력을 제공하도록 오일 실린더(21) 내부에 설치되는데, 본 실시예에서 오일 스프링(23)은 보조 실린더(25)의 내경에 삽입되는 직경을 지니며, 압축공간을 막도록 형성된 프레임 유닛(3)에 형성된 개구부(3h)의 둘레에 지지되는 제1 오일 스프링(23a)과, 제1 오일 스프링(23a)과 반대방향으로 오일 피스톤(22)에 탄성력을 제공하도록 보조 실린더(25) 내부에서 제1 오일 스프링(23a)과 반대측에 설치되는 제2 오일 스프링(23b)으로 이루어진다.
오일관(24)은 오일 공급 유로(12)의 하부와 쉘(1) 하부에 저장된 오일을 연통하도록 프레임 유닛(3)에 설치된다. 본 실시예에서 오일관(24)은 일측이 쉘(1) 하부에 저장된 오일에 잠기고, 타측이 오일 실린더(21)가 설치된 측의 오일 공급 유로(12)에 연결되어, 오일 실린더(21) 및 오일 피스톤(22)의 작동에 의해 오일 공급 유로(12)로 펌핑되는 오일을 공급한다.
이상에서 본 발명은 상술한 바와 같은 발명의 상세한 설명에 의해 한정되지 아니하며 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명으로부터 용이하게 변형 또는 부가하여 실시할 수 있는 경우를 포함하며, 특허청구범위에 의해서 만 한정된다.
본 발명은 상기한 구성에 의하여, 오일 피스톤과 마찰에 의해 발생하는 마모를 줄일 수 있는 오일 실린더를 구비하는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛을 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 기포가 함유되는 것을 개선하여 불량률을 감소시키는 오일 실린더를 구비하는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛을 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 제조 공정을 용이하게 하고, 가공시간을 단축시킬 수 있는 오일 실린더를 구비하는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛을 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 오일 공급 효율 저하를 개선할 수 있는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛을 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 압축기의 효율 저하를 개선할 수 있는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛을 제공하는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 오일이 저장되는 쉘; 쉘 내부에 설치되는 실린더; 실린더 내에서 왕복 운동하는 피스톤; 실린더와 피스톤 사이에 오일을 공급하도록 형성되는 오일 공급 유로; 그리고, 쉘로부터 오일 공급 유로로 오일을 펌핑하도록 구비되는 오일 실린더; 및 오일 피스톤;을 포함하는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛에 있어서,
    오일 실린더 내에 위치되며, 오일 실린더와 다른 재질로 된 보조 실린더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    오일 실린더는 다이캐스팅에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    보조 실린더는 소결에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    오일 공급 유로를 형성하도록 오일 실린더의 일단에 구비되는 프레임 유닛;을 포함하며,
    오일 실린더는 프레임 유닛과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛.
  5. 제 4 항에 있어서,
    보조 실린더는 소결된 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛.
  6. 제 5 항에 있어서,
    오일 피스톤은 철재로 이루어지며,
    오일 실린더는 알루미늄 재질로 이루어지고,
    보조 실린더는 철 및 황동으로부터 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 하나인 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일 공급 유닛.
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