KR20000039165A - 리니어 압축기의 과열 방지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리니어 압축기의 과열 방지구조에 관한 것으로, 종래에는 냉매가스가 실린더의 선단부에서 압축되면서 발생되는 고열이 그대로 토출커버로 전달되어 그 토출커버를 과열시키게 됨에 따라 실린더의 압축공간이 과열되고, 이 압축공간의 과열은 피스톤의 후진운동시 흡입되는 냉매가스의 흡입손실을 야기시키는 문제점이 있었던 바, 본 발명에서는 피스톤과 토출밸브에 의해 실린더의 내부에 형성되는 압축공간이 토출커버의 외곽에 형성되게 하기 위하여 상기 토출밸브의 닫힘시 그 일부가 실린더의 선단면에 삽입되도록 토출밸브의 착탈면에 실링돌부가 구비되어 이루어짐으로써, 실린더의 선단부에서 압축되면서 발생되는 냉매가스의 고열이 토출커버로 전달되는 것을 최소화하여 냉매가스의 흡입손실을 최소화할 수 있게 된다.

Description

리니어 압축기의 과열 방지구조

본 발명은 리니어 압축기의 과열 방지구조에 관한 것으로, 특히 압축 유니트의 과열을 최소화하는데 적합한 리니어 압축기의 과열 방지구조에 관한 것이다.

알려진 바와 같이, 리니어 압축기는 크랭크축을 대신하여 리니어 모터를 이루는 마그네트 및 코일로 피스톤을 직선 왕복운동시켜 가스를 압축하여 토출시키는 것으로, 그 일례가 도 1에 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이, 종래의 리니어 압축기는 저면에 오일이 채워진 밀폐용기(V)의 내부에 횡방향으로 설치되어 냉매를 흡입하여 압축 및 토출하는 압축 유니트(C)와, 그 압축 유니트(C)의 외부에 고정되어 밀폐용기(V)에 채워진 오일을 펌핑하여 미끄럼부에 공급하는 오일피더(O)로 구성되어 있다.

상기 압축 유니트(C)는 밀폐용기(V)의 내부에 설치되는 프레임(1)과, 그 프레임(1)의 중앙에 형성된 관통구멍에 삽입되는 실린더(2)와, 그 실린더(2) 내부에 삽입되어 리니어 모터(미부호)의 구동에 의해 직선 왕복운동하는 피스톤(3)과, 그 피스톤(3)의 왕복운동에 따라 상기 실린더(2)를 개폐하는 토출밸브(5)가 삽입되어 상기한 실린더(3)의 일측에 복개 결합되는 토출커버(4)를 포함하여 이루어져 있다.

여기서, 상기 실린더(2)의 선단부는 도 2에 도시된 바와 같이 토출커버(4)와의 긴밀성을 유지하기 위하여 그 토출커버(4)의 내부에 일정 깊이로 삽입되어 고정되고, 상기 실린더(2)의 선단면에는 토출밸브(5)의 실링면이 얹혀 덮이도록 장착되는 것이었다.

상기 토출밸브(5)는 도 3에 도시된 바와 같이, 그 직경이 실린더(2)의 내경보다는 크고 토출커버(4)의 내경보다는 작게 형성되고, 상기 피스톤(3)에 대향되는 내측면은 편평한 반면 토출커버(4)에 대향되는 외측면은 밸브스프링(6)이 토출커버(4)의 지지단(미부호)에 밀착될 수 있도록 돔형상으로 볼록하게 형성되어 그 중앙에는 밸브스프링(6)에 고정되는 고정돌기(5a)가 형성되어 있다.

도면중 미설명 부호인 3b는 피스톤의 냉매유로, 5b는 코킹핀 삽입홈, 6은 밸브스프링, S1은 압축공간이다.

상기와 같이 구성된 종래 리니어 압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 상기 리니어 모터(미부호)의 고정자에 전류가 인가되어 가동자가 직선 왕복운동을 하게 되면, 그 가동자에 결합된 피스톤(3)이 실린더(2)내를 왕복운동하게 되고, 그 피스톤(3)이 실린더(2)내를 왕복운동함에 따라 밀폐용기(V)내로 유입된 냉매가스가 실린더(2)로 흡입되어 압축된 이후에 토출커버(4) 및 토출파이프(미도시) 그리고 루프파이프(미도시)를 차례대로 거쳐 외부로 토출되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

여기서, 상기 피스톤(3)의 전진운동을 하게 되면, 상기 실린더(2)의 압축공간(S1)에 채워져 있던 냉매가스가 피스톤(3)과 토출밸브(5) 사이에서 압축되고, 그 압축되는 냉매가스의 압력이 어느 시점이 되면 상기 토출밸브(5)를 누르고 있던 밸브스프링(6)의 탄성력 등을 이기면서 토출밸브(5)를 밀어내 압축가스를 토출커버(4)로 토출시키게 되는데, 이때 상기 피스톤(3)의 전진운동에 의해 압축되는 냉매가스는 압력이 상승하면서 온도도 상승하게 되고, 이 냉매가스의 압축시 발생되는 열은 상기 실린더(2)의 선단부가 토출커버(4)의 내부에 존재하게 되어 그대로 토출커버(4)로 전달되는 것이었다.

그러나, 상기와 같이 실린더(2)의 선단부가 토출커버(4)의 내부에 삽입되는 경우에는, 전술한 바와 같이 냉매가스가 실린더(4)의 선단부에서 압축되면서 발생되는 고열이 그대로 토출커버(4)로 전달되어 그 토출커버(4)를 과열시키게 됨에 따라 실린더(2)의 압축공간(S1)이 과열되고, 이 압축공간(S1)의 과열은 피스톤(3)의 후진운동시 흡입되는 냉매가스의 흡입손실을 야기시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 리니어 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 상기 실린더의 선단부에서 압축되면서 발생되는 냉매가스의 고열이 토출커버로 전달되는 것을 최소화하여 냉매가스의 흡입손실을 최소화할 수 있는 리니어 압축기의 과열 방지구조를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 리니어 압축기의 일례를 파단하여 보인 측면도.

도 2는 도 1의 "A"부를 상세히 보인 종단면도.

도 3은 종래 리니어 압축기의 토출밸브를 보인 사시도.

도 4는 본 발명 리니어 압축기의 일례를 파단하여 보인 측면도.

도 5는 도 4의 "B"부를 상세히 보인 종단면도.

도 6은 본 발명 리니어 압축기의 토출밸브를 보인 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

3 : 피스톤 4 : 토출커버

6 : 밸브스프링 10 : 실린더

10a : 경사면 20 : 토출밸브

21 : 실링돌부 21a : 경사면

S1' : 압축공간

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 밀폐용기에 설치되어 모터가 고정되는 프레임과, 그 프레임의 관통구멍에 설치되는 실린더와, 그 실린더의 내부에 삽입되어 상기 모터에 의해 직선 왕복운동을 하는 피스톤과, 상기 실린더의 선단면을 복개하도록 프레임에 고정되는 토출커버와, 그 토출커버의 내부에서 피스톤의 왕복운동시 실린더의 선단면에 착탈되는 토출밸브를 포함하여 구성되는 리니어 압축기에 있어서 ; 상기 피스톤과 토출밸브에 의해 실린더의 내부에 구비되는 압축공간이 토출커버의 외곽에 형성되게 하기 위하여 상기 토출밸브의 닫힘시 그 일부가 실린더의 선단면에 삽입되도록 토출밸브의 착탈면에 실링돌부가 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 과열 방지구조가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 리니어 압축기의 과열 방지구조를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명 리니어 압축기의 일례를 파단하여 보인 측면도이고, 도 5는 도 4의 "B"부를 상세히 보인 종단면도이며, 도 6은 본 발명 리니어 압축기의 토출밸브를 보인 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 과열 방지구조가 구비된 리니어 압축기는, 저면에 오일이 채워진 밀폐용기(V)의 내부에 횡방향으로 설치되어 냉매를 흡입하여 압축 및 토출하는 압축 유니트(C)와, 그 압축 유니트(C)의 외부에 고정되어 밀폐용기(V)에 채워진 오일을 펌핑하여 미끄럼부에 공급하는 오일피더(O)로 구성된다.

상기 압축 유니트(C)는 밀폐용기(V)의 내부에 설치되는 프레임(1)과, 그 프레임(1)의 중앙에 형성된 관통구멍에 삽입되는 실린더(10)와, 그 실린더(10) 내부에 삽입되어 리니어 모터(미부호)의 구동에 의해 직선 왕복운동하는 피스톤(3)과, 그 피스톤(3)의 왕복운동에 따라 상기 실린더(10)를 개폐하는 토출밸브(20)가 삽입되어 상기한 실린더(20)의 일측에 복개 결합되는 토출커버(4)를 포함하여 이루어진다.

상기 토출밸브(20)는 그 직경이 실린더(20)의 내경보다는 크고 토출커버(4)의 내경보다는 작게 형성되고, 상기 토출커버(4)에 대향되는 외측면은 밸브스프링(6)이 토출커버(4)의 지지단부(미부호)에 밀착될 수 있도록 돔형상으로 볼록하게 형성되는 반면 피스톤(3)에 대향되는 내측면은 실린더(10)에 삽입되는 실링돌부(21)가 형성된다.

상기 실링돌부(21)는 피스톤(3)과 토출밸브(20)에 의해 실린더(10)의 내부에 형성되는 압축공간(S1')이 토출커버(4)의 외곽에 구비되는 깊이로 형성되는 것이 바람직하며, 그 실링돌부(21)의 모서리 및 그 모서리가 대향되는 실린더(10)의 모서리는 모따기하여 경사면(10a,21a)이 형성되는 것이 바람직하다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 3a는 냉매유로이다.

상기와 같은 본 발명에 의한 과열 방지구조가 구비된 리니어 압축기의 일반적인 동작은 종래와 동일하다.

즉, 상기 리니어 모터(미부호)의 고정자에 전류가 인가되어 가동자가 직선 왕복운동을 하게 되면, 그 가동자에 결합된 피스톤(3)이 실린더(10)내를 왕복운동하게 되고, 그 피스톤(3)이 실린더(10)내를 왕복운동함에 따라 밀폐용기(V)내로 유입된 냉매가스가 실린더(10)로 흡입되어 압축된 이후에 토출커버(4) 및 토출파이프(미도시) 그리고 루프파이프(미도시)를 차례대로 거쳐 외부로 토출되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

여기서, 상기 피스톤(3)의 전진운동을 하게 되면, 상기 실린더(10)의 압축공간(S1')에 채워져 있던 냉매가스가 피스톤(3)과 토출밸브(20) 사이에서 압축되고, 그 압축되는 냉매가스의 압력이 어느 시점이 되면 상기 토출밸브(20)를 누르고 있던 밸브스프링(6)의 탄성력 등을 이기면서 토출밸브(20)를 밀어내 압축가스를 토출커버(4)로 토출시키게 된다.

이때, 상기 피스톤(3)의 전진운동에 의해 압축되는 냉매가스는 압력이 상승하면서 온도도 함께 상승하게 되나, 상기 압축공간(S1')이 토출커버(4)의 바깥쪽에 구비되므로 그 압축공간(S1')이 가열되더라도 토출커버(4)에 직접 열전달을 하지 못하게 된다.

이렇게 상기 압축공간(S1')에 발생되는 열은 실린더(10)에 전달되나, 그 실린더(10)의 외주면에는 통상적인 오일포켓(미부호)이 되어 상대적으로 저온인 오일이 상기한 오일포켓을 순환하면서 실린더(10)를 냉각시켜주게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 리니어 압축기의 과열 방지구조는, 피스톤과 토출밸브에 의해 실린더의 내부에 형성되는 압축공간이 토출커버의 외곽에 형성되게 하기 위하여 상기 토출밸브의 닫힘시 그 일부가 실린더의 선단면에 삽입되도록 토출밸브의 착탈면에 실링돌부가 구비되어 이루어짐으로써, 실린더의 선단부에서 압축되면서 발생되는 냉매가스의 고열이 토출커버로 전달되는 것을 최소화하여 냉매가스의 흡입손실을 최소화할 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 밀폐용기에 설치되어 모터가 고정되는 프레임과, 그 프레임의 관통구멍에 설치되는 실린더와, 그 실린더의 내부에 삽입되어 상기 모터에 의해 직선 왕복운동을 하는 피스톤과, 상기 실린더의 선단면을 복개하도록 프레임에 고정되는 토출커버와, 그 토출커버의 내부에서 피스톤의 왕복운동시 실린더의 선단면에 착탈되는 토출밸브를 포함하여 구성되는 리니어 압축기에 있어서 ;

   상기 피스톤과 토출밸브에 의해 실린더의 내부에 형성되는 압축공간이 토출커버의 외곽에 형성되게 하기 위하여 상기 토출밸브의 닫힘시 그 일부가 실린더의 선단면에 삽입되도록 토출밸브의 착탈면에 실링돌부가 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 과열 방지구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 토출밸브의 실링돌부가 실린더에 원활하게 삽입되도록 그 실링돌부 및 실린더의 모서리를 각각 모따기하여 경사면을 형성하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 과열 방지구조.