KR100856777B1 - Oilless lubricating apparatus for reciprocating compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 왕복동식 압축기의 무급유 윤활 장치에 관한 것으로서, 냉매가스를 흡입, 압축 후, 토출하도록 실린더 내부를 직선 왕복 운동하는 피스톤이 상기 실린더와의 마찰로 마모되는 것을 방지하기 위한 윤활부를 포함하는 왕복동식 압축기의 윤활 장치에 있어서, 상기 윤활부는 상기 실린더의 내주면을 따라 고정되는 자기 윤활 부재로 구성됨을 특징으로 하여 상기 실린더와 피스톤의 마찰부에 보다 단순한 구조의 무급유 윤활을 수행하도록 함으로서 부품의 저감으로 인한 재조비의 절감효과 및 가공 공정의 감소로 인한 생산성 향상의 효과를 갖는다. The present invention relates to a non-lubricating lubrication device of a reciprocating compressor, comprising: a reciprocating part including a lubrication part for preventing a piston which linearly reciprocates inside a cylinder so as to be abraded by friction with the cylinder to suck, compress, and discharge refrigerant gas. In the lubrication apparatus of the same type compressor, the lubrication portion is composed of a self-lubricating member which is fixed along the inner circumferential surface of the cylinder to reduce the parts by performing oil-free lubrication of a simpler structure to the friction portion of the cylinder and the piston. Due to the reduction of the manufacturing costs and the improvement of productivity due to the reduction of the processing process.
Description
도 1은 종래의 왕복동식 압축기의 윤활 장치를 도시한 종단면도,1 is a longitudinal sectional view showing a lubrication device of a conventional reciprocating compressor;
도 2는 종래의 왕복동식 압축기의 윤활 장치를 도시한 부분 확대 단면도,2 is a partially enlarged cross-sectional view showing a lubrication device of a conventional reciprocating compressor;
도 3은 본 발명의 왕복동식 압축기의 무급유 윤활 장치를 도시한 종단면도, 3 is a longitudinal sectional view showing an oil-free lubrication device of the reciprocating compressor of the present invention;
도 4는 본 발명의 왕복동식 압축기의 무급유 윤활 장치를 도시한 부분 확대 단면도, 4 is a partially enlarged cross-sectional view showing an oil-free lubrication device of the reciprocating compressor of the present invention;
도 5는 도 4의 A-A부분 절개 단면도, 5 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 6은 본 발명의 왕복동식 압축기의 무급유 윤활 장치의 변형된 일예를 도시한 단면도, 6 is a cross-sectional view showing a modified example of the oil-free lubrication device of the reciprocating compressor of the present invention,
도 7은 도 6의 B-B부분 절개 단면도.FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 6; FIG.
*도면의 주요부분에 대한 설명** Description of the main parts of the drawings *
110: 밀폐용기 120: 프레임 유니트110: airtight container 120: frame unit
130: 왕복동식 모터 140: 압축 유니트130: reciprocating motor 140: compression unit
141: 실린더 142: 피스톤141: cylinder 142: piston
160, 165: 윤활부 161, 166: 고정쳄버160, 165:
162, 167: 윤활부재162, 167: lubricating member
본 발명은 왕복동식 압축기에서 피스톤의 왕복운동을 윤활하는 윤활 장치에 관한 것으로, 특히 무급유 윤활하여 피스톤이 실린더의 내부에서 원활하게 직선왕복 운동할 수 있도록 하는 왕복동식 압축기의 무급유 윤활 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a lubrication device for lubricating a reciprocating motion of a piston in a reciprocating compressor. More particularly, the present invention relates to an oil-free lubrication device for a reciprocating compressor that allows the piston to smoothly reciprocate in a cylinder by lubricating without oil.
일반적으로 왕복동식 압축기는 피스톤이 선형으로 움직이면서 가스를 흡입 압축하는 것으로, 왕복동식 압축기는 구동모터가 직선으로 왕복운동을 하면서 피스톤을 왕복운동시켜 가스를 흡입 압축하는 방식이 있다.In general, a reciprocating compressor is a type of suction compression of gas while the piston moves linearly, and a reciprocating compressor is a type of suction compression of gas by reciprocating the piston while the drive motor reciprocates in a straight line.
종래 왕복동식 압축기는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 저면에 일정량의 윤활유를 채우고 흡입관(SP) 및 토출관(DP)을 연통 설치하는 케이싱(10)과, 케이싱(10)의 내부에 탄력적으로 설치하는 프레임 유니트(20)와, 프레임 유니트(20)에 고정하여 가동자(33)가 직선으로 왕복운동을 하는 왕복동식 모터(30)와, 왕복동식 모터(30)의 가동자(33)에 결합하여 상기한 프레임 유니트(20)로 지지하는 압축유니트(40)와, 왕복동식 모터(30)의 가동자(33)를 운동방향으로 탄력 지지하여 공진운동을 유도하는 공진스프링 유니트(50)와, 프레임 유니트(20)에 장착하여 케이싱(10)의 윤활유를 압축 유니트(30)의 미끄럼부로 공급하는 윤활유 공급 유니트(60)로 구성하고 있다.Conventional reciprocating compressors, as shown in Figure 1, the
프레임 유니트(20)는 압축 유니트를 지지하는 전방프레임(21)과, 전방프레임(21)에 결합하여 왕복동식 모터(30)의 전방측을 지지하는 중간프레임(22)과, 중간프레임(22)에 결합하여 왕복동식 모터의 후방측을 지지하는 후방프레임(23)으로 이루어져 있다.The
상기 왕복동식 모터(30)는 상기 고정자(31)는 원통 형태로 형성되어 전방프레임(21) 및 중간 프레임(22)에 고정 결합되는 아우터 스테이터(33)와 상기 아우터 스테이터(33)에 일정 간격을 두고 전방프레임(21)에 고정되는 이너 스테이터(32)와 상기 아우터 스테이터(33)에 결합되는 권선 코일(34)로 이루어진 고정자와, 아우터 스테이터(33)와 이너 스테이터(32)사이에 직선 왕복 운동 가능하게 삽입되는 원통 형태로 형성되는 마그네트 홀더(37)와, 그 마그네트 홀더(37)에 일정 간격을 두고 원주를 따라 결합되는 다수개의 마그네트(36)로 이루어진 가동자(35)로 구성된다. The reciprocating
압축 유니트(40)는 프레임 유니트(20)에 고정 설치하는 실린더(41)와, 왕복동식 모터(30)의 가동자(35)에 결합하여 실린더(41)의 압축공간(P)에서 왕복운동을 하는 피스톤(42)과, 피스톤(42)의 선단에 장착하여 그 피스톤(42)의 흡입유로(F)를 개폐하면서 냉매가스의 흡입을 제한하는 흡입밸브(43)와, 실린더(41)의 토출측에 장착하여 압축공간(P)을 개폐하면서 압축가스의 토출을 제한하는 토출밸브 조립체(44)로 이루어져 있다.The
공진스프링 유니트(50)는 왕복동식 모터(30)의 가동자(35)와 피스톤에 결합하는 스프링 지지대(51)와, 스프링 지지대(51)의 전방측과 이에 대응하는 전방프레임 (21)사이에 설치하는 전방측 공진스프링(52)과, 스프링 지지대(51)의 후방측과 이에 대응하는 후방프레임(23) 사이에 설치하는 후방측 공진스프링(53)으로 이루어져 있다.
The
윤활유 공급 유니트(60)는 프레임 유니트(40)의 하반부에 장착하여 그 프레임 유니트(40)와 함께 진동하면서 케이싱(10)의 윤활유를 펌핑하는 윤활부(61)와, 윤활유부(61)의 출구측과 압축 유니트(30)를 연통하도록 상기한 프레임 유니트(40)에 형성하는 윤활유 공급유로(62)로 이루어져 있다.The lubricating
윤활부(61)는 전방프레임(21)의 하반부 외주면에 장착하는 윤활유 실린더(61a)와, 윤활유 실린더(61a)의 내부에 미끄러지게 삽입하여 윤활유를 펌핑하는 윤활유 피스톤(61b)과, 윤활유 피스톤(61b)의 양단을 탄력 지지하는 윤활유 스프링(61c)들로 이루어져 있다The
윤활유 공급유로(62)는 전방프레임에 실린더의 외주면으로 관통되도록 형성되는 윤활유흡입공(62a)과, 윤활유흡입공(62a)에 연통하여 실린더의 외주면을 따라 전방프레임에 소정의 폭이 음각지게 형성된 윤활유포켓(62b)과, 상기 윤활유포켓(62b)에 연통되도록 실린더의 상하 양측에 관통 형성되는 윤활유통공(62c)과, 윤활유통공(62c)의 안쪽에 연통하여 피스톤(42)의 외주면을 따라 홈이져 형성된 고정쳄버(62d)와, 상측 윤활유포켓(62c)의 외측으로 연통하여 전방프레임(21)에 관통 형성하는 윤활유토출공(62e), 윤활유토출공(62e)에 연결하여 전방프레(임21)의 전방면과 실린더(41)의 외주면 그리고 토출밸브 조립체(44)가 형합하여 형성하는 윤활유회수(62f)로 이루어져 있다.The lubricating
상기와 같은 종래 왕복동식 압축기의 작동 및 그 효과를 설명하면 다음과 같다. Referring to the operation and effects of the conventional reciprocating compressor as described above are as follows.
즉, 왕복동식 모터(30)에 전원을 인가하여 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 사이에 플럭스(flux)를 형성하면, 그 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 사이의 공극에 놓인 가동자(33)가 플럭스의 방향에 따라 움직이면서 공진스프링 유니트(50)에 의해 지속적으로 왕복운동을 하고, 이와 함께 피스톤(42)이 실린더(41)의 내부에서 왕복운동을 하면서 압축공간(P)의 체적이 변화하여 냉매가스를 압축공간으로 흡입 압축하였다가 토출하는 일련의 과정을 반복하는 것이었다.That is, when a flux is formed between the
이때, 도 2에서와 같이 피스톤(31)의 왕복운동에 의한 진동으로 윤활부(61)의 윤활유실린더가 함께 진동을 하면서 윤활유피스톤이 관성에 의해 케이싱(10)의 윤활유를 펌핑하고, 이 윤활유는 윤활유 공급유로부(62)를 따라 윤활유흡입공(62a)과 윤활유포켓(62b), 그리고 윤활유통공(62c)을 통해 고정쳄버(62d)로 유입하면서 피스톤(42)과 실린더(41) 사이의 마찰면을 윤활한다.At this time, as shown in FIG. 2, the lubricating oil cylinder of the lubricating
이후, 윤활유통공(62c)과 윤활유포켓(62b), 그리고 윤활유토출공(62e)과 윤활유회수로(62f)를 따라 흘러 케이싱(10)으로 복귀하면서 회수되는 것이었다.Thereafter, the lubrication
그러나, 상기와 같은 종래 왕복동식 압축기에 있어서는, 윤활유 공급 유니트(60)를 프레임 유니트(40)와 별개로 성형하여 후 조립해야 할뿐만 아니라, 앞서 언급한 바와 같이 윤활유 공급 유니트(60)의 구성이 복잡하고 이로 인해 윤활유 공급 유니트(60)의 일부가 형성된 프레임 유니트(20)와 압축 유니트(40)의 가공 및 조립이 난해하여 압축기의 제조비용을 상승시키는 문제점이 있었다.However, in the conventional reciprocating compressor as described above, not only the
상기한 문제점을 해결하기 위해 왕복동식 압축기의 윤활 장치가 가지는 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 상기 압축 유니트의 마찰부를 무급유 윤활하기 위한 왕복동식 압축기의 무급유 윤활 장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다. . It is an object of the present invention to provide a lubrication-free lubricating device of a reciprocating compressor for lubricating the friction part of the compression unit to solve the above problems in view of the problems of the lubricating device of the reciprocating compressor. .
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 냉매가스를 흡입, 압축 후, 토출하도록 실린더 내부를 직선 왕복 운동하는 피스톤이 상기 실린더와의 마찰로 마모되는 것을 방지하기 위한 윤활부를 포함하는 왕복동식 압축기의 윤활 장치에 있어서, 상기 윤활부는 자기 윤활 부재로 이루어지고, 상기 자기 윤활 부재는 상기 실린더 내주면의 축 방향으로 다수 열이 고정됨을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 무급유 윤활 장치에 의해 달성된다.
또, 냉매가스를 흡입, 압축 후, 토출하도록 실린더 내부를 직선 왕복 운동하는 피스톤이 상기 실린더와의 마찰로 마모되는 것을 방지하기 위한 윤활부를 포함하는 왕복동식 압축기의 윤활 장치에 있어서, 상기 윤활부는 자기 윤활 부재로 이루어지고, 상기 자기 윤활 부재는 상기 실린더 내주면의 원주방향으로 다수개가 고정됨을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 무급유 윤활 장치에 의해 달성된다. In order to achieve the above object, the present invention provides a lubrication device of a reciprocating compressor including a lubrication unit for preventing a piston, which linearly reciprocates in a cylinder, from being worn by friction with the cylinder to suck, compress, and discharge refrigerant gas. The lubricating portion is formed by a self-lubricating member, and the self-lubricating member is achieved by an oilless lubrication device of a reciprocating compressor, characterized in that a plurality of rows are fixed in the axial direction of the inner circumferential surface of the cylinder.
A lubrication unit of a reciprocating compressor comprising a lubrication unit for preventing a piston, which linearly reciprocates in a cylinder, from being worn by friction with the cylinder to suck, compress and discharge refrigerant gas, wherein the lubrication unit is magnetic. It is made of a lubrication member, and the self-lubrication member is achieved by an oil-free lubrication device of the reciprocating compressor, characterized in that a plurality of the lubrication members are fixed in the circumferential direction of the cylinder inner circumferential surface.
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여기서, 상기 자기 윤활 부재는 윤활유를 함침된 다공질성의 소결함유체인 것이 바람직하다. Here, the self-lubricating member is preferably a porous sintered material impregnated with lubricating oil.
이하, 본 발명의 왕복동식 압축기의 윤활 장치를 도시한 도면에 따라 그 구성 및 작동을 상세히 설명하면, 도 3은 본 발명의 왕복동식 압축기의 무급유 윤활 장치를 도시한 종단면이고, 도 4는 본 발명의 왕복동식 압축기의 무급유 윤활 장치를 도시한 부분 확대 단면도이며, 도 5는 도 4의 A-A부분 절개 단면도이고, 도 6은 본 발명의 왕복동식 압축기의 무급유 윤활 장치의 변형된 일예를 도시한 단면도이며, 도 7은 도 6의 B-B부분 절개 단면도이다.Hereinafter, the configuration and operation of the lubricating device of the reciprocating compressor according to the present invention will be described in detail. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the oil-free lubricating device of the reciprocating compressor according to the present invention. Is a partially enlarged cross-sectional view showing a lubrication-free lubricating device of the reciprocating compressor of the present invention, Figure 5 is a partial cutaway sectional view of AA of Figure 4, Figure 6 is a cross-sectional view showing a modified example of the non-lubricating lubricating device of the reciprocating compressor of the present invention. 7 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 6.
본 발명의 왕복동식 압축기는, 도 3 또는 도 4에서 도시한 바와 같이, 흡입관(SP) 및 토출관(DP)이 양측단을 관통하여 형성된 밀폐용기(110)와, 밀폐용기(110)의 내부에 고정하는 왕복동식 모터(130)와, 밀폐용기의 내부에 설치하여 가스를 흡입 압축하는 압축 유니트(140)와 왕복동식 모터(130)와 압축 유니트(140)를 지지하는 프레임 유니트(120)와, 왕복동식 모터(130)의 가동자(135) 를 운동방향으로 탄성 지지하여 공진을 유도하는 스프링 유니트(150)와, 프레임 유니트(120)에 장착하여 상기 왕복동식 모터(130) 및 압축 유니트(140)를 윤활하기 윤활부(160)로 구성된다. As shown in FIG. 3 or FIG. 4, the reciprocating compressor of the present invention includes an
상기 왕복동식 모터(130)는 이너 스테이터(132) 및 아우터 스테이터(133)로 된 고정자(131)와, 이너 스테이터(132)와 아웃터 스테이터(133) 사이의 공극에 개재된 마그네트(136)와 그 마크네트(136)를 고정하여 마그네트 홀더(137)가 상기 피스톤과 함께 직선 왕복운동하도록 하는 가동자(135)로 이루어져 있다. The
상기 압축 유니트(140)는 상기 왕복동식 모터(130)의 가동자(135)에 결합하여 함께 왕복운동을 하는 피스톤(142)과, 상기 피스톤(142)이 미끄러지게 삽입하도록 프레임 유니트(120)에 고정하는 실린더(141)와, 상기 피스톤(142)의 선단에 장착하여 그 피스톤(142)의 가스 유로를 개폐하면서 가스의 흡입을 제한하는 흡입밸브(143)와 실린더(141)의 선단면에 장착하여 압축공간을 복개함과 아울러 압축된 가스의 토출을 제한하는 토출밸브 조립체(144)로 이루어져 있다. The
공진스프링 유니트(150)는 왕복동식 모터의 가동자(135)와 피스톤(142)에 결합하는 스프링 지지대(151)와, 스프링 지지대(151)의 전방측과 이에 대응하는 전방프레임 (121)사이에 설치하는 전방측 공진스프링(152)과, 스프링 지지대(151)의 후방측과 이에 대응하는 후방프레임(123) 사이에 설치하는 후방측 공진스프링(153)으로 이루어져 있다.The
한편, 상기 윤활부(160)는, 도에서 도시한 바와 같이, 상기 실린더(141)의 내주면에 소정의 폭을 갖고 음각지게 형성된 적어도 하나 이상의 환형 윤활쳄버(161)와, 그 윤활쳄버(161)에 삽입 고정되어 상기 실린더(141)와 피스톤(142)의 마찰면을 윤활하기 위한 환형 자기 윤활 부재(162)로 이루어진다. On the other hand, the
상기 자기 윤활 부재(162)는 내부 소정의 공극에 윤활유를 함침시켜 상기 실린더(141)의 내부를 직선왕복 운동하는 피스톤(142)과의 마찰시 온도 상승으로 인하여 내부에 함침되었던 윤활유가 습동면에 침투하여 경계윤활상태로 윤활하도록 하는 소결함유체로 제조됨이 바람직하다. The self-lubricating
도면중 미설명 부호인 133은 권선코일이고, 145는 토출밸브이며, 146은 토출밸브 스프링이고, 147은 토출커버이다. In the drawings,
이와같은 구성에 의하여, 종래의 왕복동식 압축기의 윤활 장치에 대한 작동 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다. By such a configuration, the operation and effect of the lubrication device of the conventional reciprocating compressor will be described in detail as follows.
상기 왕복동식 모터(130)에 전원을 인가하여 이너 스테이터(132)와 아우터 스테이터(133) 사이에 플럭스를 형성하면, 이너 스테이터(132)와 아우터 스테이터(133) 사이의 공극에 놓인 가동자(135)가 플럭스의 방향에 따라 움직이면서 스프링 유니트(150)에 의해 지속적으로 왕복운동을 하고, 이와 함께 가동자(135)에 결합한 피스톤(142)이 윤활부(160)가 구비된 실린더(141)의 내주면을 직선 왕복 운동하면서 압축 공간의 체적이 변화하여 냉매 가스가 압축공간(P)으로 흡입 압축된 후 토출된다. When a flux is formed between the
상기 피스톤(142)이 직선왕복 운동하면 상기 실린더(141)의 내주면과의 마찰에 의한 마찰열이 발생되고, 그 마찰열에 의해서 상기 윤활부(160)의 소결합유체로 인 자기 윤활 부재(162)에 함침되었던 윤활유가 상기 피스톤(142)과 상기 실린더(141)의 마찰면에 흘러나와 윤활막을 형성하여 경계윤활하도록 한다.When the
또한, 왕복동식 압축기의 작동을 정지 시 상기 실린더(141)와 피스톤(142)의 마찰면 온도가 낮아지면 상기 실린더(141)와 피스톤(142)의 마찰면에서 윤활작용하는 윤활유가 상기 소결함유체인 유활부재(162)의 미소공극과의 압력차로 인한 모세관현상으로 다시 함침되며, 상기한 바와 같은 반복적인 과정이 수행됨에 따라 무급유 윤활이 수행되어 진다. In addition, when the friction surface temperature of the
또한, 도6 또는 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 윤활부(165)의 변형된 일 예로서, 상기 실린더(141) 내주면의 원주를 따라 다수개가 음각지게 형성된 장방형의 고정쳄버(166)와, 그 고정쳄버(166)에 각각 삽입 고정되어 상기 실린더(141)와 피스톤(142)의 마찰면을 윤활하기 위한 장방형의 자기 윤활 부재(167)로 이루어진다. In addition, as shown in Figure 6 or 7, as an example of the modified
왕복동식 압축기의 작동 시, 상기 피스톤(142)이 직선왕복 운동하면 상기 실린더(141)의 내주면과의 마찰에 의한 마찰열이 발생되고, 그 마찰열에 의해서 소결합유체로인 자기 윤활 부재(162)에 함침되었던 윤활유가 상기 피스톤(142)과 상기 실린더(141)의 마찰면에 흘러나와 윤활막을 형성하여 경계윤활하고, 작동을 정지 시, 상기 실린더(141)와 피스톤(142) 마찰면의 온도 낮아지면 윤활유가 상기 소결함유체인 유활부재(162)로 다시 함침되어 무급유 윤활을 수행하도록 한다. During operation of the reciprocating compressor, when the
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 상기 실린더와 피스톤의 마찰부를 소결함유체를 이용하여 무급유 윤활함으로서 윤활부가 보다 간단하게 구성됨으로서 부품의 저감으로 인한 제조비 절감효과를 갖으며 또한, 가공 공정의 감소로 인한 생산성 향상의 효과를 갖는다. As described above, according to the present invention, the lubrication portion is simply lubricated by lubricating the friction portion of the cylinder and the piston using a sintered fluid, thereby reducing the manufacturing cost due to the reduction of parts and reducing the machining process. It has the effect of improving productivity.
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