KR20050071254A

KR20050071254A - 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치

Info

Publication number: KR20050071254A
Application number: KR1020030102290A
Authority: KR
Inventors: 현성열; 최종윤; 윤형표; 오진택; 김창재
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-12-31
Filing date: 2003-12-31
Publication date: 2005-07-07
Also published as: BRPI0405967A; JP2005195018A; US20050139428A1; CN1637291A

Abstract

본 발명은 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치에 관한 것으로, 본 발명은 소정량의 윤활유를 채운 케이싱과, 케이싱의 내부에 탄력 지지하여 설치하고 왕복동모터를 고정 설치하며 왕복동모터의 가동자에 결합한 피스톤이 직선으로 왕복운동을 하도록 실린더를 구비하는 프레임과, 프레임의 하반부에 구비하여 함께 진동하는 윤활유실린더와, 윤활유실린더에 미끄러지게 삽입하여 프레임과 상대운동을 하면서 케이싱 내부의 윤활유를 펌핑하는 윤활유피스톤과, 윤활유피스톤의 양측을 탄력 지지하여 상기 윤활유피스톤에 탄성력을 공급하는 복수 개의 윤활유스프링과, 윤활유실린더의 전방측에 설치하여 윤활유의 흡입과 토출을 조절하는 윤활유밸브와, 윤활유밸브를 수용하여 상기 윤활유실린더의 전방측과 프레임에 구비한 윤활유로 사이를 연결하는 윤활유시트 및 윤활유커버를 포함한 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치에 있어서, 윤활유실린더는 그 전방측을 상기한 프레임에 일체로 성형함으로써, 윤활유실린더를 별도로 조립할 필요가 없어 생산비용을 절감할 수 있고 얇은 윤활유실린더가 우그러드는 변형을 일으키거나 파손되는 막아 윤활유스프링과 윤활유피스톤의 오동작을 미연에 방지할 수 있으며 이물질로 인한 윤활유의 오염도 방지할 수 있고 윤활유실린더의 가공오차나 조립오차로 의한 윤활유 누설을 차단하여 압축기의 신뢰성과 성능을 높일 수 있다.

Description

왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치{APPARATUS FOR SUPPLYING OIL OF RECIPROCATING COMPRESSOR}

본 발명은 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치에 관한 것으로, 특히 전방프레임에 윤활유실린더를 일체로 성형하는 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치에 관한 것이다.

일반적으로 왕복동식 압축기는 피스톤이 선형으로 움직이면서 가스를 흡입 압축하는 것으로, 이러한 왕복동식 압축기는 크게 구동모터의 회전운동을 피스톤의 왕복운동으로 전환시켜 가스를 흡입 압축하는 방식과, 구동모터가 직선으로 왕복운동을 하면서 피스톤을 왕복운동시켜 가스를 흡입 압축하는 방식이 있다.

도 1은 후자에 속하는 종래 왕복동식 압축기의 일례를 보인 단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 종래의 왕복동식 압축기는 저면에 일정량의 윤활유를 채우고 가스흡입관(SP) 및 가스토출관(DP)을 연통 설치하는 케이싱(10)과, 케이싱(10)의 내부에 탄력적으로 설치하는 프레임유니트(20)와, 프레임유니트(20)에 고정하여 가동자(33)가 직선으로 왕복운동을 하는 왕복동모터(30)와, 왕복동모터(30)의 가동자(33)에 피스톤(42)을 결합하여 상기한 프레임유니트(20)로 지지하는 압축유니트(40)와, 왕복동모터(30)의 가동자(33)와 압축유니트의 피스톤(42)을 운동방향으로 탄력 지지하여 공진운동을 유도하는 공진스프링유니트(50)와, 프레임유니트(20)에 장착하여 케이싱(10)의 윤활유를 압축유니트(40)의 미끄럼부로 펌핑하는 윤활유 공급유니트(60)로 구성하고 있다.

프레임유니트(20)는 압축유니트(40)를 지지하고 왕복동모터(30)의 전방측을 지지하는 전방프레임(21)과, 전방프레임(21)에 결합하여 왕복동모터(30)의 후방측을 지지하는 중간프레임(22)과, 중간프레임(22)에 결합하여 공진스프링유니트(60)를 지지하는 후방프레임(23)으로 이루어져 있다.

왕복동모터(30)는 전방프레임(21)과 중간프레임(22) 사이에 설치하는 외측고정자(31)와, 외측고정자(31)와 일정 간격을 두고 결합하여 전방프레임(21)에 고정한 실린더(41)에 삽입 설치하는 내측고정자(32)와, 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 사이에 설치하여 직선으로 왕복운동을 하는 가동자(33)로 이루어져 있다.

압축유니트(40)는 전방프레임(21)에서 고정 설치하는 실린더(41)와, 왕복동모터(30)의 가동자(33)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(44)와, 토출밸브(44)를 탄력적으로 지지하는 밸브스프링(45)과, 토출밸브(44)와 밸브스프링(45)을 수용하도록 실린더(42)의 토출측을 복개하여 전방프레임(21)에 고정하는 토출커버(46)로 이루어져 있다.

공진스프링유니트(50)는 가동자(33)와 피스톤(42)의 연결부에 결합하는 스프링지지대(51)와, 스프링지지대(51)의 전방측을 지지하는 전방측 공진스프링(52)과, 스프링지지대(51)의 후방측을 지지하는 후방측 공진스프링(53)으로 이루어져 있다.

윤활유 공급유니트(60)는 프레임유니트(20)의 하반부에 장착하여 그 프레임유니트(20)와 함께 진동하면서 케이싱(10)의 윤활유를 펌핑하는 윤활유펌핑부(61)와, 윤활유펌핑부(61)의 출구측과 압축유니트(40)를 연통하도록 상기한 프레임유니트(20)에 형성하는 윤활유로부(62)로 이루어져 있다.

윤활유펌핑부(61)는 도 1 내지 도 3에서와 같이 전방프레임(21)의 하반부에 삽입하여 장착하는 윤활유실린더(61A)와, 윤활유실린더(61A)의 내부에 미끄러지게 삽입하여 윤활유를 펌핑하는 윤활유피스톤(61B)과, 윤활유피스톤(61B)의 양단을 탄력 지지하는 제1 윤활유스프링(61C) 및 제2 윤활유스프링(61D)과, 전방프레임(21)의 전면에 설치하여 윤활유실린더(61A)와 윤활유로부(62) 사이를 개폐하는 윤활유밸브(61E)와, 윤활유밸브(61E)를 수용하는 동시에 윤활유실린더(61A)와 윤활유로부(62)를 연통하는 윤활통로(61a)를 구비하여 상기 전방프레임(21)의 전면에 고정 설치하는 윤활유시트(61F) 및 윤활유커버(61G)로 이루어져 있다.

윤활유실린더(61A)는 전방프레임(21)의 하반부에 구비하는 윤활유실린더삽입홈(21b)에 프레스 등으로 압입하여 고정하고 있다.

도면중 미설명 부호인 21a는 실린더구멍, 21c는 윤활유통공, 61H는 윤활유흡입관, P는 압축공간이다.

상기와 같은 종래 왕복동식 압축기는 다음과 같이 동작한다.

즉, 왕복동모터(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 공진스프링유니트(50)에 의해 지속적으로 왕복운동을 하고, 이와 함께 피스톤(42)이 실린더(41)의 내부에서 왕복운동을 하면서 압축공간(P)의 체적이 변화하여 냉매가스를 압축공간(P)으로 흡입 압축하였다가 토출하는 일련의 과정을 반복한다.

이때, 프레임유니트(20)와 함께 진동하는 윤활유펌핑부(61)의 윤활유피스톤(61B)이 윤활유실린더(61A)의 내부에서 상대운동을 하면서 케이싱(10) 내부의 윤활유를 펌핑하고, 이 윤활유는 윤활유흡입관(61H)을 통해 윤활유시트(61F)와 윤활유커버(61G)의 윤활통로(61a)로 흡입되어 윤활유밸브(61E)를 통해 윤활유로부(62)를 통과하면서 압축유니트(40)의 미끄럼부로 공급되었다가 다시 케이싱(10)으로 회수되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치에 있어서는, 윤활유펌핑부(61)의 윤활유실린더(41)를 전방프레임(21)과 별개로 제작하여 그 전방프레임(21)의 실린더삽입홈(21b)에 압입하는 것이나, 이는 조립할 부품수의 증가를 초래하여 생산비용을 가중시키는 것은 물론 압입과정에서 얇은 윤활유실린더(41)가 변형되거나 파손되는 것은 물론 압입시 마모로 인한 파편이 발생하여 윤활유를 오염시킬 우려도 있을 뿐만 아니라 가공오차나 조립오차로 인해 윤활유가 누설되면서 압축유니트(40)에서의 윤활유부족을 초래할 우려도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 윤활유실린더를 간소하면서도 용이하게 형성하여 생산비용을 절감하고 윤활유실린더의 변형이나 파손을 방지하며 이물질의 발생을 막아 윤활유의 오염원을 미연에 방지할 뿐만 아니라 윤활유의 누설을 차단하여 압축유니트에 윤활유가 원활하게 공급될 수 있도록 하는 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 소정량의 윤활유를 채운 케이싱과, 케이싱의 내부에 탄력 지지하여 설치하고 왕복동모터를 고정 설치하며 왕복동모터의 가동자에 결합한 피스톤이 직선으로 왕복운동을 하도록 실린더를 구비하는 프레임과, 프레임의 하반부에 구비하여 함께 진동하는 윤활유실린더와, 윤활유실린더에 미끄러지게 삽입하여 프레임과 상대운동을 하면서 케이싱 내부의 윤활유를 펌핑하는 윤활유피스톤과, 윤활유피스톤의 양측을 탄력 지지하여 상기 윤활유피스톤에 탄성력을 공급하는 복수 개의 윤활유스프링과, 윤활유실린더의 전방측에 설치하여 윤활유의 흡입과 토출을 조절하는 윤활유밸브와, 윤활유밸브를 수용하여 상기 윤활유실린더의 전방측과 프레임에 구비한 윤활유로 사이를 연결하는 윤활유시트 및 윤활유커버를 포함한 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치에 있어서, 윤활유실린더는 그 전방측을 상기한 프레임에 일체로 성형하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명 왕복동식 압축기의 요부를 보인 사시도이고, 도 5는 본 발명 왕복동식 압축기에서 윤활유실린더를 일체로 형성한 전방프레임을 보인 단면도이다.

도 1을 참조하면 본 발명에 의한 윤활유 공급 장치를 구비한 왕복동식 압축기는, 소정량의 윤활유를 채운 케이싱(10)의 내부에 전방프레임(21)과 중간프레임(22) 그리고 후방프레임(23)을 서로 연결하여 탄력적으로 지지 설치하고, 전방프레임(21)과 중간프레임(22)의 사이에는 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 그리고 두 고정자(31)(32) 사이에서 직선으로 왕복운동을 하는 가동자(33)로 된 왕복동모터(30)를 설치하며, 왕복동모터(30)의 내측고정자(32) 안쪽에는 전방프레임(21)에 고정하는 실린더(41)와 그 실린더(41)에 미끄러지게 삽입하여 왕복동모터(30)의 가동자(33)와 함께 직선으로 왕복운동을 하는 피스톤(42) 그리고 그 피스톤(42)의 흡입유로(F)를 개폐하는 흡입밸브(43)와 실린더(41)의 토출측을 개폐하는 토출밸브(44)를 설치하고, 중간프레임(22)과 후방프레임(23)의 사이에는 상기 왕복동모터(30)의 가동자(33)와 피스톤(42)을 탄력적으로 지지하여 공진운동을 유도하도록 전방측 공진스프링(52)과 후방측 공진스프링(53)을 설치하며, 전방프레임(21)과 중간프레임(22)의 사이에는 케이싱(10)의 윤활유를 펌핑하여 전방프레임(21)의 윤활유로부(62)를 통해 실린더(41)와 피스톤(42) 사이로 공급하는 윤활유펌핑부(61)를 설치한다.

윤활유펌핑부(61)는 전방프레임(21)의 하반부에 일체로 성형하는 윤활유실린더(61A)와, 윤활유실린더(61A)의 내부에 미끄러지게 삽입하는 윤활유피스톤(61B)과, 윤활유피스톤(61B)의 전후 양측에 배치하여 상기한 윤활유피스톤(61B)이 프레임유니트(20)의 진동에 대해 상대운동을 하도록 탄력적으로 지지하는 제1 윤활유스프링(61C) 및 제2 윤활유스프링(61D)과, 전방프레임(21)의 전면에 설치하여 윤활유실린더(61A)와 윤활유로부(62) 사이를 개폐하는 윤활유밸브(61E)와, 윤활유밸브(61E)를 수용하는 동시에 윤활유실린더(61A)와 윤활유로부(62)를 연통하는 윤활통로(61a)를 구비하여 상기 전방프레임(21)의 전면에 고정 설치하는 윤활유시트(61F) 및 윤활유커버(61G)로 이루어진다.

윤활유실린더(61A)는 원통모양으로 길게 돌출하여 전방프레임(21)을 성형할 때 일체로 형성하고, 그 윤활유실린더(61A)의 전방측 중앙에는 윤활유실린더(61A)의 내경 보다 작은 윤활유통공(21c)을 형성하고, 윤활유통공(21c)의 주변에는 제1 윤활유스프링(61C)의 끝단을 지지하도록 스프링지지턱(21d)을 형성한다.

또, 윤활유실린더(61A)의 후방단은 상기한 제1 윤활유스프링(61C)과 윤활유피스톤(61B) 그리고 제2 윤활유스프링(61D)을 삽입할 수 있도록 동일한 내경으로 형성하되, 조립시 제2 윤활유스프링(61D)의 끝단을 지지할 수 있도록 별도의 스프링지지판(61J)으로 일부 차단하여 고정하거나 또는 중간프레임(22)으로 일부를 차단하여 고정한다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 21a는 실린더구멍, 61H는 윤활유흡입관이다.

상기와 같은 본 발명 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치는 다음과 같은 작용 효과를 갖는다.

즉, 왕복동모터(30)에 전원을 인가하여 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 사이에 플럭스(flux)를 형성하면, 가동자(33)가 플럭스의 방향에 따라 움직이면서 공진스프링(52)(53)에 의해 지속적으로 왕복운동을 하고, 이와 함께 피스톤(42)이 실린더(41)의 내부에서 왕복운동을 하면서 냉매가스를 압축공간(P)으로 흡입 압축하였다가 토출하며, 이 과정에서 전방프레임(21)과 함께 진동하는 윤활유실린더(61A)에 의해 윤활유피스톤(61B)이 상대운동을 하면서 펌핑력을 발생시켜 케이싱(10)의 윤활유를 흡입하였다가 윤활유밸브(61E)를 통해 윤활유로부(62)로 토출하여 실린더(41)와 피스톤(42) 사이의 미끄럼부로 공급하고, 이 윤활유는 실린더(41)와 피스톤(42) 사이를 윤활한 다음 다시 윤활유로부(62)를 통해 케이싱(10)으로 회수되는 일련의 과정을 반복한다.

여기서, 압축기를 조립할 때 전방프레임(21)과 중간프레임(22) 사이에 윤활유공급유니트(60)를 함께 조립하게 되는데, 이때 도 4 및 도 5에서와 같이 윤활유공급유니트(60)의 윤활유실린더(61A)가 전방프레임(21)에 이미 일체로 성형됨에 따라 윤활유실린더(61A)를 별도로 조립할 필요가 없고 이로 인해 압축기의 조립공수를 줄여 생산비용을 절감할 수 있다.

또, 윤활유실린더(61A)를 별개로 제작하여 전방프레임(21)에 압입할 경우에는 얇은 윤활유실린더(61A)가 우그러드는 변형을 일으키거나 파손되어 제1 윤활유스프링(61C)을 원활하게 조립할 수 없거나 설사 조립하더라도 제1 윤활유스프링(61C)이 걸려 윤활유피스톤(61B)의 상대운동을 방해할 우려가 있으나 본 실시예에서와 같이 윤활유실린더(61A)를 전방프레임(21)에 일체로 성형함에 따라 윤활유실린더(61A)의 변형으로 인한 제1 윤활유스프링(61C)과 윤활유피스톤(61B)의 오동작을 미연에 방지할 수 있어 보다 원활하게 윤활유를 공급할 수 있다.

또, 윤활유실린더(61A)를 압입할 때 전방프레임(21A)과의 사이에서 마모로 인해 발생하는 이물질의 발생요인을 없애 윤활유가 오염되는 것을 미연에 방지하는 것은 물론 가공오차나 조립오차에 의해 윤활유가 누설되는 것을 막아 실린더(41)와 피스톤(42) 사이의 건마찰을 미연에 방지할 수 있다.

본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치는, 윤활유실린더를 전방프레임에 일체로 성형함으로써, 윤활유실린더를 별도로 조립할 필요가 없어 생산비용을 절감할 수 있고 얇은 윤활유실린더가 우그러드는 변형을 일으키거나 파손되는 막아 윤활유스프링과 윤활유피스톤의 오동작을 미연에 방지할 수 있으며 이물질로 인한 윤활유의 오염도 방지할 수 있고 윤활유실린더의 가공오차나 조립오차로 의한 윤활유 누설을 차단하여 압축기의 신뢰성과 성능을 높일 수 있다.

도 1은 종래 왕복동식 압축기의 일례를 보인 단면도,

도 2는 종래 왕복동식 압축기에서 요부를 분해하여 보인 사시도,

도 3은 종래 왕복동식 압축기에서 윤활유실린더를 전방프레임에 조립한 상태를 보인 단면도,

도 4는 본 발명 왕복동식 압축기의 요부를 보인 사시도,

도 5는 본 발명 왕복동식 압축기에서 윤활유실린더를 일체로 형성한 전방프레임을 보인 단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 케이싱 20 : 프레임유니트

21 : 전방프레임 21a : 실린더구멍

21c : 윤활유통공 21d : 스프링걸림턱

41 : 실린더 42 : 피스톤

61 : 윤활유펌핑부 61A : 윤활유실린더

61B : 윤활유피스톤 61C,61D : 윤활유스프링

61E : 윤활유밸브 61F : 윤활유시트

61G : 윤활유 덮개 61H : 윤활유 흡입관

62 : 윤활유 공급유로부

Claims

소정량의 윤활유를 채운 케이싱과, 케이싱의 내부에 탄력 지지하여 설치하고 왕복동모터를 고정 설치하며 왕복동모터의 가동자에 결합한 피스톤이 직선으로 왕복운동을 하도록 실린더를 구비하는 프레임과, 프레임의 하반부에 구비하여 함께 진동하는 윤활유실린더와, 윤활유실린더에 미끄러지게 삽입하여 프레임과 상대운동을 하면서 케이싱 내부의 윤활유를 펌핑하는 윤활유피스톤과, 윤활유피스톤의 양측을 탄력 지지하여 상기 윤활유피스톤에 탄성력을 공급하는 복수 개의 윤활유스프링과, 윤활유실린더의 전방측에 설치하여 윤활유의 흡입과 토출을 조절하는 윤활유밸브와, 윤활유밸브를 수용하여 상기 윤활유실린더의 전방측과 프레임에 구비한 윤활유로 사이를 연결하는 윤활유시트 및 윤활유커버를 포함한 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치에 있어서,

윤활유실린더는 그 전방측을 상기한 프레임에 일체로 성형하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 윤활유 공급 장치.