KR20030029766A - 대향형 왕복동식 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대향형 왕복동식 압축기에 관한 것으로, 본 발명은 흡입관과 토출관을 구비하는 케이싱과, 케이싱의 내부 양측에 각각 설치하여 서로 반대방향으로 왕복운동을 발생하는 복수 개의 왕복동식 모터와, 왕복동식 모터의 사이에 압축공간을 구비하여 장착하는 실린더와, 왕복동식 모터의 가동자에 각각 결합하여 그 선단면이 서로 마주보도록 실린더에 미끄러지게 삽입하는 복수 개의 피스톤과, 실린더의 압축공간으로 유체의 흡입하거나 그 압축공간에서 유체가 토출하는 것을 조절하는 밸브수단을 포함한 대향형 왕복동식 압축기에 있어서, 상기 실린더는 케이싱과 일체로 성형하거나 실린더의 내주면에 윤활부재를 장착하여 구성함으로써, 실린더의 조립공수를 줄이고 각 부품간의 직각도와 원통도를 용이하게 맞출 수 있어 생산성을 높일 수 있다.

또, 실린더의 재질에 대한 선택의 폭을 넓혀 부품의 재료비용을 낮출 수 있고, 실린더와 피스톤 사이의 마모를 줄여 압축기의 수명을 늘리고 신뢰성을 높일 수 있다.

Description

대향형 왕복동식 압축기{OPPOSED RECIPROCATING COMPRESSOR}

본 발명은 대향형 왕복동식 압축기에 관한 것으로, 특히 소형 압축기에서 실린더를 용이하면서도 정확한 위치에 형상할 수 있는 대향형 왕복동식 압축기에 관한 것이다.

일반적인 대향형 왕복동식 압축기(Dual 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, 두 개의 흡입관(SP1)(SP2)과 한 개의 토출관(DP)을 구비한 케이싱(10)과, 케이싱(10)의 내부 양측에 각각 장착하는 제1 왕복동식 모터(21) 및 제2 왕복동식 모터(22)와, 두 왕복동식 모터(21,22)의 사이에 장착하는 한 개의 실린더(30)와, 실린더(30) 양측에 각 선단면이 마주보도록 하여 미끄러지게 삽입하고 상기한 왕복동식 모터(21)(22)의 각 가동자(21B)(22B)에 결합하는 제1 피스톤(41) 및 제2 피스톤(42)과, 각 피스톤(41)(42)의 선단면에 서로 마주보도록 각각 결합하는 제1 흡입밸브 조립체(51) 및 제2 흡입밸브 조립체(52)와, 실린더(30)의 토출구멍(32)에 개폐 가능하게 장착하는 한 개의 토출밸브 조립체(60)를 포함하고 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.

도면중 미설명 부호인 21A 및 22A는 제1 고정자 및 제2 고정자, 41a 및 42a는 흡입유로, 51a 및 52a는 흡입구멍, 61은 토출밸브, 62는 밸브스프링, 71 및 72는 제1 공진스프링 및 제2 공진스프링, S2는 토출공간이다.

상기와 같은 종래 대향형 왕복동식 압축기는 다음과 같이 동작한다.

즉, 각 왕복동식 모터(21,22)에 전원을 인가하여 각 피스톤(41,42)이 실린더(30)의 관통구멍(31) 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면, 냉매가스가 각 흡입관(SP1,SP2)을 통해 케이싱(10)의 외부에서 실린더(30) 양쪽의 흡입압 영역으로 흡입하고, 이후 제1 피스톤(41)과 제2 피스톤(42)의 지속적인 왕복운동에 의해 냉매가스가 각 피스톤(41)(42)의 흡입유로(41a)(42a)를 따라 실린더(30)의 압축공간(S1)으로 유입되어 압축되었다가 토출구멍(32)을 통해 케이싱(10) 외부의 시스템으로 토출되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 대향형 왕복동식 압축기는, 실린더(30)를 별도로 제작하여 케이싱(10)에 후조립하는 것이나, 이는 실린더(30)를 후조립하는데 따른 생산성의 저하는 물론, 설사 조립을 한다고 하더라도 그 실린더(30)와 이후에 조립할 왕복동식 모터(21)(22)나 피스톤(41)(42)과의 직각도와 원통도를 일치시키기가 난해하고 자칫 가공오차나 조립오차에 의한 오조립시 압축기 진동을 가중시키는 문제점이 있었다.

또, 실린더(30)는 피스톤(41)(42)과 항상 미끄럼 접촉함에 따라 마모의 우려가 있으므로 재질을 선택하는데 한계가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 대향형 왕복동식 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 실린더를 용이하게 형상화하면서도 그 실린더와 피스톤의 직각도와 원통도를 정확하게 일치시켜 조립할 수 있는 대향형 왕복동식 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

또, 실린더의 재질을 폭넓게 선택하여 부품에 따른 생산비용을 절감할 수 있는 대향형 왕복동식 압축기를 제공하려는데도 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 본 발명 대향형 왕복동식 압축기의 다른 실시예를 보인 종단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

21,22 : 제1,제2 왕복동식 모터 41,42 : 제1,제2 피스톤

51,52 : 제1,제2 흡입밸브 조립체 60 : 토출밸브 조립체

71,72 : 제1,제2 공진스프링 100 : 케이싱

110 : 실린더부 111 : 관통구멍

112 : 토출구멍 120 : 윤활부재

121 : 토출구 S1 : 압축공간

S2 : 토출공간

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 흡입관과 토출관을 구비하는 케이싱과, 케이싱의 내부 양측에 각각 설치하여 서로 반대방향으로 왕복운동을 발생하는 복수 개의 왕복동식 모터와, 왕복동식 모터의 사이에 압축공간을 구비하여 장착하는 실린더와, 왕복동식 모터의 가동자에 각각 결합하여 그 선단면이 서로 마주보도록 실린더에 미끄러지게 삽입하는 복수 개의 피스톤과, 실린더의 압축공간으로 유체의 흡입하거나 그 압축공간에서 유체가 토출하는 것을 조절하는 밸브수단을 포함한 대향형 왕복동식 압축기에 있어서, 상기 실린더는 케이싱과 일체로 성형하는 것을 특징으로 하는 대향형 왕복동식 압축기를 제공한다.

또, 상기 실린더는 압축공간 내주면에 피스톤과의 마찰을 감안하여 윤활부재를 장착하는 것을 특징으로 하는 대향형 왕복동식 압축기를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 대향형 왕복동식 압축기를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명 대향형 왕복동식 압축기의 일례를 보인 종단면도이고, 도 3은 본 발명 대향형 왕복동식 압축기의 다른 실시예를 보인 종단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명의 대향형 왕복동식 압축기는, 좌우 양측에 흡입관(SP1)(SP2)을 각각 한 개씩 연통 설치하고 중간부에 실린더부(110)를 일체로 형성하는 케이싱(100)과, 케이싱(100)의 내부 양측에 각각 설치하여 그 가동자(21B)(22B)가 서로 반대방향으로 왕복운동을 하는 제1 왕복동식 모터(21) 및 제2 왕복동식 모터(22)와, 제1 왕복동식 모터(21)와 제2 왕복동식 모터(22)의 가동자(21B)(22B)에 각각 결합하여 그 선단면이 서로 마주보도록 실린더부(110)에 미끄러지게 삽입하는 제1 피스톤(41) 및 제2 피스톤(42)과, 제1 피스톤(41)과 제2 피스톤(42)의 각 선단면에 장착하여 냉매가스의 흡입을 제한하는 제1 흡입밸브 조립체(51) 및 제2 흡입밸브 조립체(52)와, 실린더부(110)의 압축공간(S1)에 연통하는 토출구멍(112)에 장착하여 냉매가스의 토출을 제한하는 토출밸브 조립체(60)를 포함한다.

실린더부(110)는 도 2에서와 같이 케이싱(100)과 동일한 재질이거나 또는 서로 일체화 할 수 있는 이종 재질로 하여 일체로 성형하되, 피스톤(41)(42)이 미끄러지게 삽입하여 압축공간(S1)을 이루도록 그 피스톤(41)(42)의 왕복방향으로 관통구멍(111)을 구비하는 환형 모양으로 형성하고, 그 관통구멍(111)의 압축공간(S1)에서 반경방향으로 관통하는 토출구멍(112)을 형성하는 것이 바람직하다.

또, 실린더부(110)는 도 3에서와 같이 그 관통구멍(111)의 내주면에 피스톤(41)942)과의 미끄럼 접촉시 마모를 방지할 수 있도록 윤활성이 좋은 윤활부재(120)를 삽입 고정할 수도 있다.

윤활부재(120)는 본 실시예에서와 같이 다수 개의 볼트(B)로 조립할 수도 있으나, 경우에 따라서는 양단을 굽혀 조립할 수도 있고 용접으로 조립할 수도 있다.

또, 윤활부재(120)의 중간부에는 본 실시예에서와 같이 실린더부(110)의 토출구멍(112)에 연통하는 토출구(121)를 형성할 수도 있으나, 실린더부(110)에 토출구멍(112)을 형성하지 않는 경우에는 별도의 토출구(121)를 형성할 필요가 없다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 21A 및 22A는 제1 고정자 및 제2 고정자, 41a 및 42a는 흡입유로, 51a 및 52a는 흡입구멍, 61은 토출밸브, 62는 밸브스프링, 71 및 72는 제1 공진스프링 및 제2 공진스프링, S2는 토출공간이다.

상기와 같은 본 발명 대향형 왕복동식 압축기의 작용 효과는 다음과 같다.

즉, 제1 왕복동식 모터(21)와 제2 왕복동식 모터(22)에 전원을 인가하여 제1 피스톤(41)과 제2 피스톤(42)이 실린더부(110)의 관통구멍(111)에서 동시에 서로 반대방향으로 직선 왕복운동을 하면, 냉매가스가 흡입관(SP1)(SP2)을 통해 케이싱(100)의 외부에서 내부로 흡입되고, 이후 제1 피스톤(41)과 제2 피스톤(42)의 지속적인 왕복운동에 의해 각 피스톤(41)(42)의 흡입유로(41a)(42a)를 통해 실린더부(110)의 압축공간(S1)으로 유입되어 압축되었다가 실린더부(110)의토출구멍(112)을 통해 케이싱(100) 외부의 시스템으로 토출된다.

이때, 실린더부(110)를 형상화할 때 그 실린더부(110)를 케이싱(100)의 성형시 함께 일체로 성형하는 경우에는 별도로 실린더부(110)를 제작하여 후조립하는 것에 비해 현장에서의 조립공수를 줄일 수 있고, 또 후조립시 부품의 가공오차나 조립오차로 인해 특히 실린더부(110)와 피스톤(41)(42) 사이의 직각도와 원통도 오차를 줄여 압축기 진동을 저감할 수 있다.

또, 실린더부(110)와 피스톤(41)(42)은 항상 미끄럼 접촉을 하여 자칫 오조립이나 오동작시 그 실린더부(110)와 피스톤(41)(42)의 접촉면에 마모가 발생할 수 있었으나, 본 발명에서와 같이 피스톤(41)(42)과 접촉면을 이루는 실린더부(110)의 관통구멍(111)에 윤활성이 좋은 윤활부재(120)를 장착하여 피스톤(41)942)과의 마찰시 마모를 현저하게 줄일 수 있어 압축기의 수명을 연장하고 신뢰성을 높일 수 있다.

본 발명에 의한 대향형 왕복동식 압축기는, 케이싱과 실린더를 일체로 성형하거나 실린더의 내주면에 윤활부재를 장착하여 구성함으로써, 실린더의 조립공수를 줄이고 각 부품간의 직각도와 원통도를 용이하게 맞출 수 있어 생산성을 높일 수 있다.

또, 실린더의 재질에 대한 선택의 폭을 넓혀 부품의 재료비용을 낮출 수 있고, 실린더와 피스톤 사이의 마모를 줄여 압축기의 수명을 늘리고 신뢰성을 높일 수 있다.

Claims (2)

1. 흡입관과 토출관을 구비하는 케이싱과, 케이싱의 내부 양측에 각각 설치하여 서로 반대방향으로 왕복운동을 발생하는 복수 개의 왕복동식 모터와, 왕복동식 모터의 사이에 압축공간을 구비하여 장착하는 실린더와, 왕복동식 모터의 가동자에 각각 결합하여 그 선단면이 서로 마주보도록 실린더에 미끄러지게 삽입하는 복수 개의 피스톤과, 실린더의 압축공간으로 유체의 흡입하거나 그 압축공간에서 유체가 토출하는 것을 조절하는 밸브수단을 포함한 대향형 왕복동식 압축기에 있어서,

   상기 실린더는 케이싱과 일체로 성형하는 것을 특징으로 하는 대향형 왕복동식 압축기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 실린더의 압축공간 내주면에 피스톤과의 마찰을 감안하여 윤활부재를 장착하는 것을 특징으로 하는 대향형 왕복동식 압축기.