KR20090041725A - 리니어 압축기의 급유 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오일 피스톤, 제1,2오일 스프링, 오일 흡입 밸브, 오일 토출밸브와 같은 구성 부품을 내장하는 케이스를 플라스틱 재질로 제작하되, 적어도 두 개의 부재가 축방향으로 조립될 수 있도록 리니어 압축기의 급유 어셈블리를 구성하기 때문에 키트(Kit) 형식으로 생산할 수 있어 조립이 용이하여 생산성 및 조립성을 향상시킬 수 있다.
리니어 압축기, 급유 어셈블리, 케이스, 오일 피스톤, 오일 스프링, 오일 흡입 밸브, 오일 토출 밸브

Description

리니어 압축기의 급유 어셈블리 {OIL PUMPING ASSEMBLY OF LINEAR COMPRESSOR}
본 발명은 리니어 압축기에 관한 것으로서, 특히 하나의 키트(Kit) 형식으로 제작 및 조립될 수 있는 리니어 압축기의 급유 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 왕복동식 압축기는 피스톤(Piston)과 실린더(Cylinder) 사이에 작동가스가 흡,토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 냉매를 압축시키도록 구성된다.
최근에는 왕복동식 압축기는 구동모터의 회전력을 피스톤의 왕복 직선 운동력으로 전환하기 위하여 크랭크 축 등과 같은 구성부품을 포함하기 때문에 운동전환에 의한 기계적인 손실이 크게 발생되는 문제점이 있는데, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 리니어 압축기가 많이 개발되고 있다.
이러한 리니어 압축기는 특히 피스톤이 왕복 직선 운동하는 리니어 모터에 직접 연결되도록 하여 운동전환에 의한 기계적인 손실이 없어 압축효율을 향상시킬 뿐 아니라 구조가 간단하고, 이러한 리니어 모터로 입력되는 전원을 제어하여 그 작동을 제어할 수 있기 때문에 다른 압축기에 비해 소음이 작아 실내에서 사용되는 냉장고 등과 같은 가전기기에 많이 적용된다.
도 1은 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 일예가 도시된 도면이다.
종래의 리니어 압축기는 쉘(미도시) 내측에 프레임(1), 실린더(2), 피스톤(3), 흡입밸브(4), 토출밸브 어셈블리(5), 리니어 모터(6), 모터 커버(7), 서포터(8), 본체 커버(9), 메인 스프링들(S1,S2), 머플러 어셈블리(10), 급유 장치(20)로 이루어진 구조체가 탄성 지지되도록 설치된다.
실린더(2)가 프레임(1)에 끼움 고정되고, 토출밸브(5a), 토출캡(5b), 토출밸브 스프링(5c)으로 이루어진 토출밸브 어셈블리(5)가 실린더(2)의 일단을 막아주도록 설치되는 반면, 피스톤(3)이 실린더(2) 내측에 삽입되고, 박형의 흡입밸브(4)가 피스톤(2)의 출구(3a)를 개폐시키도록 설치된다.
리니어 모터(6)는 이너스테이터(6a)와 아우터스테이터(6b) 사이에 간극을 유지하면서 영구자석(6c)이 왕복 직선 운동 가능하도록 설치되되, 영구자석(6c)이 연결부재(6d)에 의해 피스톤(3)과 연결되도록 설치되고, 이너스테이터(6a)와 아우터스테이터(6b) 및 영구자석(6c) 사이에 상호 전자기력에 의해 영구자석(6c)이 왕복 직선 운동하면서 피스톤(3)을 작동시킨다.
모터 커버(7)는 아우터스테이터(6b)를 고정시키기 위하여 아우터스테이터(6b)를 축방향으로 지지하는 동시에 프레임(1)에 볼트 고정되고, 본체 커버(9)는 모터 커버(7)에 결합되되, 모터 커버(7)와 본체 커버(9) 사이에는 피스톤(3)의 다른 일단과 연결된 서포터(8)가 메인 스프링들(S1,S2)에 의해 축방향으로 탄성 지지 되도록 설치되고, 냉매를 흡입시키는 머플러 어셈블리(10) 역시 서포터(8)와 같이 체결된다.
이때, 메인 스프링들(S1,S2)은 서포터(8)를 기준으로 상하 및 좌우 대칭되는 위치에 4개의 전방 스프링(S1) 및 4개의 후방 스프링(S2)을 포함하되, 리니어 모터(6)가 작동됨에 따라 전방 스프링들(S1)과 후방 스프링들(S2)이 반대로 거동하면서 피스톤(3) 및 서포터(8)를 완충시킨다. 그 외에도 압축공간(P) 측의 냉매가 일종의 가스 스프링으로 작용하여 피스톤(3) 및 서포터(8)를 완충시킨다.
급유 장치(20)는 급유관(21), 오일 펌핑부(22,23,24), 오일 밸브 어셈블리(25,26,27)로 이루어지되, 프레임(1)에 형성된 오일순환유로(미도시)와 연통되도록 설치된다. 급유관(21)은 일종의 관 형태로 구성되고, 오일 펌핑부(22,23,24)는 오일 실린더(22), 오일 피스톤(23), 한 쌍의 오일 스프링(24)으로 이루어지며, 오일 밸브 어셈블리(25,26,27)는 오일 커버(25), 오일 흡입 밸브(26), 오일 토출 밸브(27)로 이루어진다. 이때, 급유관(21)과 오일 밸브 어셈블리(25,26,27)는 프레임(1)에 설치되는 반면, 오일 펌핑부(22,23,24)는 프레임(1)과 모터 커버(7) 사이에 고정되도록 설치된다.
따라서, 리니어 모터(6)가 작동되면, 피스톤(3) 및 이와 연결된 머플러 어셈블리(10)가 왕복 직선 운동하게 되고, 압축공간(P)의 압력이 가변됨에 따라 흡입밸브(4) 및 토출밸브 어셈블리(5)의 작동이 자동적으로 조절되며, 이와 같은 작동에 의해 냉매가 쉘 측의 흡입관, 본체 커버(9)의 개구부, 머플러 어셈블리(10), 피스톤(3)의 흡입구들(3a)을 지나 압축공간(P)으로 흡입되어 압축된 다음, 토출캡(5b), 루프 파이프 및 쉘 측의 유출관을 통하여 외부로 빠져나간다.
이때, 피스톤(3)이 왕복 직선 운동함에 따라 진동이 발생되고, 진동에 의해 오일 케이스(22) 내부에서 오일 피스톤(23)이 왕복 직선 운동하면, 압력차가 발생되면서 급유관(21)을 통하여 쉘 바닥면의 오일이 펌핑되고, 오일 흡입 밸브(26) 및 오일 토출 밸브(27)가 개폐되면서 오일 밸브 어셈블리(25,26,27)를 통과하여 오일순환유로를 따라 순환된 다음, 다시 쉘 바닥면으로 회수된다. 이와 같이 순환되는 오일은 실린더(2)와 피스톤(3) 등과 같은 부품을 윤활/냉각시키는 작용을 한다.
도 2는 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 오일밸브 어셈블리 일예가 도시된 도면이다. 종래의 오일밸브 어셈블리(30) 일예는 프레임(미도시)에 형성된 오일순환유로(미도시)와 연통되도록 프레임의 일면에 장착되되, 오일흡입밸브(32a) 및 오일을 토출시키는 오일토출밸브(32b)가 개폐 가능하게 형성된 판 형상의 오일밸브(Oil valve : 32)와, 프레임(미도시)과 맞닿는 오일밸브(32)의 일면 둘레 부분과 접촉하도록 설치되어 오일의 누설을 방지하는 개스킷(Gasket : 34)과, 프레임(미도시)과 반대 방향의 오일밸브(32)의 다른 일면과 접촉하도록 설치되어 오일이 일시적으로 저장될 수 있는 저장공간을 형성하는 오일시트(Oil seat : 36) 및 오일커버(Oil cover : 38)로 이루어진다.
상기와 같이 오일밸브 어셈블리(30)는 개스킷(34), 오일밸브(32), 오일시트(36), 오일커버(38)가 순차적으로 적층된 다음, 개스킷(34)이 프레임(18)의 타측면에 밀착된 상태에서 나사(S) 조립하여 오일밸브 어셈블리(30)가 프레임에 고정되도록 한다. 물론, 오일흡입밸브(32a)와 오일토출밸브(32b)는 저장공간과 연통되도 록 위치되고, 오일흡입밸브(32a)와 오일토출밸브(32b)는 오일실린더(32), 저장공간, 오일순환유로(미도시) 각각의 내부 압력에 따라 개폐되어 소정량의 오일이 공급되도록 한다.
그러나, 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 급유장치는 오일을 펌핑/순환시키기 위하여 급유관, 오일 펌핑부, 오일밸브 어셈블리를 각각 조립해야 되기 때문에 부품수가 많을 뿐 아니라 조립 공정이 복잡하여 번거로우며, 나아가 프레임 측에 급유관, 오일 펌핑부, 오일밸브 어셈블리를 조립한 다음, 급유 성능을 테스트할 수 있기 때문에 생산 시 급유 불량을 알기 어려워 불량률이 높아질 뿐 아니라 작동 신뢰성을 보장하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 급유장치는 오일이 공급되는 유로를 개폐시키는 오일밸브 어셈블리가 개스킷, 오일밸브, 오일시트, 오일커버로 하나의 키트로 구성되지만, 마찬가지로 부품수가 많을 뿐 아니라 조립 공정이 복잡해지며, 볼트 체결로 인하여 장기간 사용 시 체결력 약화로 오일이 누설될 뿐 아니라 작동 신뢰성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 오일을 펌핑/순환시키는 부품들을 하나의 키트(Kit)로 제작 및 조립될 수 있는 리니어 압축기의 급유 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일예는 오일 유로가 축방향으로 관통되도록 구비되고, 왕복 직선 운동하면서 오일을 펌핑하는 오일 피스톤; 오일 피스톤의 양단을 축방향으로 탄성 지지하는 제1,2오일 스프링; 오일이 유입되는 입구가 구비된 제1부재 및 오일이 유출되는 출구가 구비된 제2부재를 포함하고, 오일 피스톤 및 제1,2오일 스프링이 내장된 상태에서 제1,2부재가 연통되도록 조립되는 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 급유 어셈블리를 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 리니어 압축기의 급유 어셈블리에서, 제1,2부재는 축방향으로 조립되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 리니어 압축기의 급유 어셈블리에서, 제1,2부재 중 하나의 외주면에 수나사산이 구비되고, 제1,2부재 중 다른 하나의 내주면에 수나사산과 맞물리는 암나사산이 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 리니어 압축기의 급유 어셈블리에서, 제1,2부재 중 하나의 외주면에 조립용 돌기가 구비되고, 제1,2부재 중 다른 하나의 내주면에 조립용 돌기와 맞물리는 조립용 홈이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 리니어 압축기의 급유 어셈블리에서, 제1,2부재는 플라스틱 재질로 제작된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 리니어 압축기의 급유 어셈블리에서, 케이스의 내주면에 장착되고, 오일 피스톤이 내부에서 왕복 직선 운동하도록 하여 케이스의 마찰/마모를 저감시키는 마찰 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 리니어 압축기의 급유 어셈블리에서, 오일 피스톤은 왕복 직선 운동 시 접촉 면적을 줄이기 위하여 외주면 일부 구간에 형성된 마찰 저감용 홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 다른 일예는 오일이 유/출입되는 입구 및 출구가 양단에 구비된 플라스틱 재질의 케이스; 케이스 내측에 왕복 직선 운동하면서 오일을 펌핑하고, 축방향으로 관통되는 오일 유로가 구비된 오일 피스톤; 오일 피스톤의 양단을 케이스의 입/출구 내측에 축방향으로 탄성 지지하는 제1,2오일 스프링; 그리고, 케이스의 내주면에 장착되고, 오일 피스톤이 내부에서 왕복 직선 운동하도록 하여 케이스의 마찰/마모를 저감시키는 마찰 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 리니어 압축기의 급유 어셈블리에서, 케이스는 오일이 유입되는 입구가 구비된 제1부재와, 오일이 유출되는 출구가 구비된 제2부재를 포함하고, 오일 피스톤 및 제1,2오일 스프링이 내장된 상태에서 제1,2부재가 연통하도록 조립되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 리니어 압축기의 급유 어셈블리에서, 제1,2부재는 축방향으로 조립되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 리니어 압축기의 급유 어셈블리에서, 제1,2부재 중 하나의 외주면에 수나사산이 구비되고, 제1,2부재 중 다른 하나의 내주면에 수나사산과 맞물리는 암나사산이 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 리니어 압축기의 급유 어셈블리에서, 제1,2부재 중 하 나의 외주면에 조립용 돌기가 구비되고, 제1,2부재 중 다른 하나의 내주면에 조립용 돌기와 맞물리는 조립용 홈이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 리니어 압축기의 급유 어셈블리에서, 오일 피스톤은 왕복 직선 운동 시 접촉 면적을 줄이기 위하여 외주면 일부 구간에 형성된 마찰 저감용 홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 또 다른 일예는 오일이 유입되는 입구가 구비된 제1부재 및 오일이 유출되는 출구가 구비된 제2부재를 포함하고, 제1,2부재가 서로 조립되는 플라스틱 재질의 케이스; 케이스 내측에 왕복 직선 운동하면서 오일을 펌핑하고, 축방향으로 관통되는 오일 유로가 구비된 금속 재질의 오일 피스톤; 오일 피스톤의 양단을 케이스의 입/출구 내측에 축방향으로 탄성 지지하는 제1,2오일 스프링; 제1오일 스프링에 의해 탄성 지지되어 케이스의 입구를 개폐시키는 박형의 오일 흡입 밸브; 제2오일 스프링에 의해 탄성 지지되어 케이스의 출구를 개폐시키는 박형의 오일 토출 밸브; 그리고, 케이스의 내주면에 장착되고, 오일 피스톤이 내부에서 왕복 직선 운동하도록 하여 케이스의 마찰/마모를 저감시키는 마찰 부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 급유 어셈블리는 플라스틱으로 제작되는 두 개의 부재로 조립되는 케이스 내측에 오일 피스톤, 오일 스프링, 오일 흡/토출 밸브를 구비하도록 하는 키트(Kit) 형식으로 제작되기 때문에 부품수를 줄이는 동시에 단순화시킬 수 있어 생산 비용을 절감시키고, 나아가 생산 시에 급유 성능을 테스트할 수 있어 불량률을 줄일 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 리니어 압축기의 급유 어셈블리는 케이스와 오일 피스톤의 마찰을 저감시키기 위하여 별도의 마찰 부재를 추가하거나, 접촉 면적을 줄이기 위한 마찰 저감용 홈을 가공하기 때문에 플라스틱 재질의 케이스를 채용할 수 있고, 그 결과 다양한 형상으로 제작이 가능하며, 역시 생산 비용을 절감시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 리니어 압축기의 급유 어셈블리는 프레임과 모터 커버가 조립되는 동시에 그 사이에 장착되기 때문에 조립 공정을 단순화시킬 수 있고, 양산성을 높일 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 리니어 압축기의 급유 어셈블리는 키트 형식으로 제작된 다음, 프레임과 모터 커버 사이에 조립되기 전에 급유 성능을 테스트할 수 있고, 급유 불량률을 줄일 수 있는 동시에 작동 신뢰성을 높일 수 있는 이점이 있다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 리니어 압축기의 일예가 도시된 도면이다. 본 발명에 따른 리니어 압축기(100)의 일예는 밀폐 용기인 쉘(110) 내에 실린더(200), 피스톤(300), 이너스테이터(420)와 아우터스테이터(440) 및 영구자석(460)을 포함하는 리니어 모터(400), 급유 어셈블리(900)를 포함하되, 영구자석(460)이 이너스테이터(420) 및 아우터스테이터(440) 사이에서 상호 전자기력에 의해 직선 왕복 운동하면, 영구자석(460)과 연결된 피스톤(300)이 영구자석(460)과 함께 직선 왕복 운동 하게 되고, 피스톤(300)의 진동에 의해 급유 어셈블리(900)를 통하여 쉘(110) 바닥면에 저장된 오일이 펌핑/공급되면서 실린더(200)와 피스톤(300)을 윤활시키게 된다.
이너스테이터(420)는 실린더(200)의 외주에 고정되고, 아우터스테이터(440)는 축방향으로 프레임(520)과 모터 커버(540)에 의해 고정되되, 프레임(520)과 모터 커버(540)가 볼트와 같은 체결 부재에 의해 체결되어 서로 결합되어, 프레임(520)과 모터 커버(540) 사이에서 아우터스테이터(440)가 고정된다. 프레임(520)은 실린더(200)와 일체로 형성될 수도 있으며, 실린더(200)와 별도로 제조되어 실린더(200)와 결합될 수도 있다. 도 3에 도시된 실시예에서는 프레임(520)과 실린더(200)가 일체로 형성된 예가 도시되어 있다.
피스톤(300)의 후방에는 서포터(320)가 연결된다. 네 개의 전방 메인 스프링(820)은 서포터(320)와 모터 커버(540)에 의해 양단이 지지된다. 또한, 네 개의 후방 메인 스프링(840)은 서포터(320)와 백 커버(560)에 의해 양단이 지지되며, 백 커버(560)는 모터 커버(540)의 후방에 결합된다. 피스톤(300)의 후방에는 또한 흡입 머플러(700)가 구비되며, 흡입 머플러(700)를 통해 피스톤(300)으로 냉매가 유입되면서, 냉매 흡입시의 소음을 저감한다.
피스톤(300) 내부는 흡입 머플러(700)를 통해 유입된 냉매가 실린더(200)와 피스톤(300) 사이에 형성되는 압축 공간(P)로 유입되어 압축될 수 있도록 중공되어 있다. 피스톤(300)의 선단에는 흡입밸브(610)가 설치되어 있으며, 흡입밸브(610)는 냉매가 피스톤(300)에서 압축 공간(P)으로 유입되도록 개방되며, 압축 공간(P)에서 다시 피스톤(300)으로 유입되지 않도록 피스톤(300)의 선단을 폐쇄한다.
압축 공간(P)에서 피스톤(300)에 의해 냉매가 소정의 압력 이상으로 압축되면, 실린더(200)의 선단에 위치하는 토출 밸브(620)가 개방된다. 토출 밸브(620)는 실린더(200) 일단에 고정된 지지캡(640) 내측에 나선형의 토출 밸브 스프링(630)에 의해 탄성 지지되도록 설치된다. 압축된 고압의 냉매는 지지캡(640)에 형성된 홀을 통해 토출캡(660) 내로 토출된 뒤, 루프 파이프(L)를 통해 리니어 압축기(100) 외부로 토출되어 냉동 사이클을 순환한다.
급유 어셈블리(900)는 키트(Kit) 형태로 제작되며, 프레임(520)과 모터 커버(540) 사이에서 축방향으로 지지되도록 설치된다. 물론, 급유 어셈블리(900)의 장착 시 체결력을 높이기 위하여 판 스프링과 같은 소정의 탄성 부재(미도시)가 삽입될 수도 있다. 또한, 급유 어셈블리(900)가 장착되면, 실린더(200)와 피스톤(300) 사이로 오일을 공급해줄 수 있도록 프레임(520) 내부에 구비된 오일 순환 유로(522)와 연통되도록 설치된다. 따라서, 피스톤(300)이 왕복 직선 운동하면서 진동이 발생되면, 급유 어셈블리(900)에 전달된 진동에 의해 급유 어셈블리(900)가 작동되면서 쉘(110) 바닥면에 저장된 오일을 펌핑/순환시킨다.
상술한 리니어 압축기(100)의 각 부품들은, 조립된 상태에서 전방 지지 스프링(120) 및 후방 지지 스프링(140)에 의해 지지되며, 쉘(110)의 바닥으로부터 이격되어 있다. 쉘(110)의 바닥에 직접 접촉하고 있지 않으므로, 냉매를 압축하면서 압축기(100)의 각 부품들에서 발생한 진동이 쉘(110)로 직접 전달되지 않는다. 따라서 쉘(100)의 외부로 전달되는 진동 및 쉘(110)의 진동에 의해 발생하는 소음을 저 감할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 급유 어셈블리 일예가 도시된 도면이다. 급유 어셈블리(900)의 일예는 플라스틱 재질로 제작된 케이스(901) 내측에 마찰부재(902), 피스톤(903), 한 쌍의 오일 스프링(904), 오일 흡입 밸브(905) 및 오일 토출 밸브(906)가 설치된 키드(Kit) 형태로 제작된다.
케이스(901)는 중공축 형상으로 냉매가 유/출입되는 입/출구(901a,901b)가 양측에 구비될 수 있되, 입구(901a)는 파이프 형태로 일단 하부에 구비되는 반면, 출구(901b)는 다른 일단 상부에 구비되며, 입구(901a)의 유로, 내부 공간의 유로, 출구(901b)의 유로가 90ㅀ 로 꺽이면서 연결되도록 형성된다. 물론, 케이스(901)가 프레임(520)의 장착홈(521)에 장착되면, 케이스(901)의 출구(901b)가 프레임(520)의 오일 순환 유로(522)와 연통되도록 설치된다. 케이스(901)는 다양한 형태로 제작이 가능할 뿐 아니라 생산 비용을 절감시킬 수 있도록 플라스틱 재질로 제작되는데, 마찰부재(902), 오일 피스톤(903), 오일 스프링들(904), 오일 흡입 밸브(905) 및 오일 토출 밸브(906)와 같은 부품들이 내장될 수 있도록 적어도 두 개 이상의 부재인 제1,2부재(901A, 901B)로 구성되어 서로 결합되도록 구성된다. 일예로, 제1,2부재(901A, 901B)는 입구(901a)가 구비된 흡입 파이프(901A) 및 원통 형상의 케이스 본체(901B)와 별도로 제작하고, 케이스 본체(901B)에 상기와 같은 부품들을 내장시킨 다음, 케이스 본체(901B)에 입구(901a)가 구비된 흡입 파이프(901A)를 연통되도록 조립할 수 있다. 이때, 흡입 파이프(901A)의 일단 외경(903c)이 작아지도록 단차지게 구성되는 동시에 이와 맞물리는 케이스 본체(901B)의 일단 내경이 커 지도록 단차지게 구성되면, 흡입 파이프(901A)와 케이스 본체(901B)가 압입되면서 축방향에서 서로 조립되도록 구성할 수 있다.
마찰부재(902)는 케이스(901) 내주면을 따라 장착된 일종의 부시(Bush)로써, 케이스(901)가 플라스틱으로 제작됨에 따라 금속 재질의 오일 피스톤(903)이 왕복 직선 운동하더라도 케이스(901)의 마찰/마모를 줄이기 위하여 설치된다. 물론, 마찰부재(902)는 중공축 형태로 오일 피스톤(903)이 왕복 직선 운동하는 길이인 행정 길이에 해당하는 케이스(901)의 일부 구간에만 설치되더라도 무방하며, 케이스(901)와 오일 피스톤(903) 사이에 축방향에서 조립하기 용이하도록 두 개의 부재(902A, 902B)로 나눠지도록 구성할 수 있다. 물론, 케이스(901)를 구성하기 위하여 제1,2부재(901A, 901B)가 서로 조립되면, 케이스(901) 내측에서 마찰부재(902A, 902B) 역시 축방향으로 고정되도록 설치된다.
오일 피스톤(903)은 마찰부재(902) 내측에서 왕복 직선 운동하되, 오일이 통과할 수 있도록 중심에 축방향으로 관통되는 홀(903h)이 구비된다. 또한, 오일 피스톤(903)은 마찰 부재(902)와 접촉 면적을 줄이기 위하여 외주면의 일부 구간에 마찰 저감용 홈(903a)이 구비된다. 나아가, 오일 피스톤(903)에 마찰 저감용 홈(903a)이 구비됨에 따라 마찰 저항을 줄일 수 있기 때문에 마찰부재(902)가 장착되지 않더라도 케이스(901)와 오일 피스톤(903)이 직접 접촉되도록 구성할 수도 있다.
오일 스프링들(904)은 오일 피스톤(903)의 양단을 케이스(901) 내부에 축방향으로 탄성 지지한다. 제1 오일 스프링(904A)은 케이스(901)의 입구(901a)와 내부 공간의 단차진 부분과 오일 피스톤(903)의 일단에 지지되도록 설치되고, 제2 오일 스프링(904B)은 오일 피스톤(903)의 다른 일단과 케이스(901)의 내부 공간과 출구(901b)의 단차진 부분에 지지되도록 설치된다.
오일 흡입 밸브(905)는 케이스(901)의 입구와 내부 공간의 단차진 부분에 설치되고, 오일 토출 밸브(906)는 오일 피스톤(903)을 통과하여 냉매가 빠져 나오는 오일 피스톤(903)의 홀(903h) 일단에 설치된다. 오일 흡/토출 밸브(905,906)는 상기한 흡입밸브(310 : 도 3에 도시)와 마찬가지로 박판 형태로 제작되며, 내측 부분이 나선 형태로 형성됨에 따라 냉매의 압력에 따라 개폐될 수 있도록 구성된다. 물론, 오일 흡/토출 밸브(905, 906)는 외주단 부분이 오일 스프링들(904A, 904B)에 의해 지지됨에 따라 중심 부분이 개폐되면서 오일 공급을 조절한다.
도 6은 본 발명에 따른 리니어 압축기의 급유 어셈블리 다른 일예가 도시된 도면이다. 급유 어셈블리(900)의 다른 일예는 상기의 일예와 마찬가지로 플라스틱 재질로 제작된 케이스(901) 내측에 마찰부재(902), 피스톤(903), 한 쌍의 오일 스프링(904), 오일 흡입 밸브(905) 및 오일 토출 밸브(906)가 설치된 키드(Kit) 형태로 제작되되, 케이스(901)는 별도로 제작된 케이스 본체 및 토출 파이프가 서로 조립되도록 구성된다.
즉, 입구(901a)가 구비된 원통 형상의 케이스 본체(901A') 및 오일이 유출되는 출구(901b)가 구비된 토출 파이프(901B')를 별도로 제작하고, 케이스 본체(901A')에 마찰부재(902), 피스톤(903), 오일 스프링들(904), 오일 흡입 밸브(905) 및 오일 토출밸브(906)를 내장시킨 다음, 케이스 본체(901A')에 출 구(901b)가 구비된 토출 파이프(901B')를 연통되도록 조립할 수 있다. 이때, 케이스 본체(901A')의 일단 내경이 커지도록 단차지게 구성되는 동시에 이와 맞물리는 토출 파이프(901B')의 일단 외경(903c')이 작아지도록 단차지게 구성되고, 케이스 본체(901A')와 토출 파이프(901B')가 압입되면서 축방향에서 서로 조립되도록 구성할 수 있다.
그 외에도, 케이스(901)는 적어도 두 개 이상의 사출물 부재가 결합되도록 다양한 형태로 구성될 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 리니어 압축기의 급유 어셈블리에서 케이스의 다양한 조립 일예가 도시된 도면이다. 급유 어셈블리의 조립 일예는 도 7에 도시된 바와 같이, 축방향으로 제1,2부재(901A, 901B)가 나사 조립되어 케이스(901)를 구성하되, 제1부재(901A)의 외주면에 구비된 수나사산(901C) 및 제2부재(901B)의 내주면에 구비된 암나사산(901D)이 서로 맞물리면서 조립되도록 한다. 물론, 제1,2부재(901A, 901B)는 서로 결합되는 부분이 원통 형상으로 구성되고, 제1부재(901A)의 외경이 제2부재(901B)의 내경과 일치하도록 구성되며, 제2부재(901B)에 대해 제1부재(901B)가 회전되면서 조립된다. 한편, 급유 어셈블리의 다른 조립 일예는 도 8에 도시된 바와 같이, 축방향으로 제1,2부재(901A, 901B)가 형합되어 케이스(901)를 구성하되, 제1부재(901A)의 외주면에 원주 방향을 따라 돌출된 조립용 돌기(901C) 및 제2부재(901B)의 내주면에 원주 방향을 따라 함몰된 조립용 홈(901D)이 서로 맞물리면서 조립되도록 한다. 물론, 제1,2부재(901A, 901B)는 서로 결합되는 부분이 원통 형상으로 구성되고, 제1부재(901A)의 외경이 제2부 재(901B)의 내경과 일치하도록 구성되며, 제2부재(901B)에 대해 제1부재(901A)가 축방향으로 압축되면서 조립된다.
그 외에도, 케이스(901)는 적어도 두 개 이상의 사출물 부재가 다양한 결합 구조로 조립될 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 급유 어셈블리의 회전 방지용 장착구조 일예가 도시된 도면이다. 상기와 같은 급유 어셈블리는 장착 시 오조립을 방지하는 동시에 회전되지 않도록 회전방지수단을 더 구비하되, 도 3 및 도 9를 참조하여 살펴보면, 프레임(520)의 장착홈(521)에 끼워지는 급유 어셈블리(900)의 케이스(901) 일단에 소정 간격을 두고 축방향으로 돌출된 한 쌍의 회전 방지용 돌기(907)가 구비되고, 프레임(520)의 장착홈(521)에 회전 방지용 돌기(907)가 끼워지는 회전 방지용 홀(521h)이 구비된다. 회전 방지용 홀(521h)은 비교적 크게 하나만 형성되어 회전 방지용 돌기들(907)이 양측단에 지지될 수 있도록 구성될 수도 있지만, 두 개가 형성되어 회전 방지용 돌기들(907)이 각각 끼워지도록 구성될 수도 있다.
상기와 같은 급유 어셈블리의 조립 과정을 도 3 및 도 9를 참조하여 살펴보면, 다음과 같다.
급유 어셈블리(900)는 프레임(520)과 모터 커버(540) 사이에 축방향으로 지지되도록 장착된다. 즉, 급유 어셈블리(900)의 케이스(901) 일단이 프레임(520) 하부 일측에 구비된 장착홈(521)에 끼워지는 동시에 급유 어셈블리(900)의 회전 방지용 돌기들(907)이 장착홈(521)의 회전 방지용 홀(521h)에 끼워지도록 하여 급유 어 셈블리(900)의 오조립을 방지할 수 있으며, 급유 어셈블리(900)의 케이스(901) 다른 일단이 모터 커버(540)에 지지된 다음, 프레임(520)에 모터 커버(540)가 볼트 체결된다.
또한, 프레임(520)의 장착홈(521)과 급유 어셈블리(900) 사이에 판 스프링과 같은 탄성 부재가 추가될 수 있으며, 그 결과 급유 어셈블리(900)의 축방향으로 체결력을 증대시켜 진동 또는 외부 충격 등에 의해 탈거되는 것을 방지할 수 있고, 급유 어셈블리(900)의 케이스(901)가 플라스틱 재질로 제작됨에 따라 치수 변화 또는 열 변형이 발생되더라도 급유 어셈블리(900)가 프레임(520)과 모터 커버(540) 사이에서 탈거되는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이, 탄성 부재가 추가로 장착되는 경우, 반드시 급유 어셈블리(900) 측의 회전 방지용 돌기들(907)이 탄성 부재를 관통하여 장착홈(521)의 회전 방지용 홀(521h)에 장착될 수 있도록 하기 위하여, 탄성 부재에는 홀 또는 홈(미도시)이 구비되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 급유 어셈블리의 작동을 도 3 및 도 4를 참조하여 살펴보면, 다음과 같다.
피스톤(300)이 왕복 직선 운동하면, 피스톤(300)을 통하여 실린더(200), 프레임(520), 모터 커버(540)를 따라 급유 어셈블리(900)로 전달된다. 이와 같은 진동에 의해 오일 피스톤(903)이 케이스(901) 내측에서 왕복 직선 운동하면, 케이스(901) 내부에 압력차가 발생됨에 따라 케이스(901)의 입구(901a)를 통하여 쉘(110) 바닥면에 저장된 오일이 공급된다. 오일 흡입 밸브(905)가 개방되면, 케이스(901)의 입구(901a)로부터 유입된 오일이 케이스(901)의 내부 공간 및 오일 피스 톤(903)의 홀(903h)을 통과하고, 오일 토출 밸브(906)가 개방되면, 오일 피스톤(903)의 홀(903h)을 통과한 오일이 케이스(901)의 내부 공간 및 출구(901b)를 통하여 오일 순환 유로(522)를 따라 공급된다. 이와 같이 오일 순환 유로(522)를 따라 공급된 오일은 실린더(200)와 피스톤(300) 사이로 유입되어 윤활 및 냉각 작용을 한 다음, 오일 순환 유로(522)를 통하여 다시 쉘(110) 바닥면으로 회수된다.
이상에서, 본 발명은 본 발명의 실시예 및 첨부도면에 기초하여 예로 들어 상세하게 설명하였다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 일예가 도시된 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 오일밸브 어셈블리 일예가 도시된 도면.
도 3은 본 발명에 따른 리니어 압축기의 일예가 도시된 도면.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 급유 어셈블리 일예가 도시된 도면.
도 6은 본 발명에 따른 리니어 압축기의 급유 어셈블리 다른 일예가 도시된 도면.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 리니어 압축기의 급유 어셈블리에서 케이스의 다양한 조립 일예가 도시된 도면.
도 9는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 급유 어셈블리의 회전 방지용 장착구조 일예가 도시된 도면.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
100 : 리니어 압축기 200 : 실린더
300 : 피스톤 400 : 리니어 모터
520 : 프레임 540 : 모터 커버
900 : 급유 어셈블리

Claims (14)

  1. 오일 유로가 축방향으로 관통되도록 구비되고, 왕복 직선 운동하면서 오일을 펌핑하는 오일 피스톤;
    오일 피스톤의 양단을 축방향으로 탄성 지지하는 제1,2오일 스프링;
    오일이 유입되는 입구가 구비된 제1부재 및 오일이 유출되는 출구가 구비된 제2부재를 포함하고, 오일 피스톤 및 제1,2오일 스프링이 내장된 상태에서 제1,2부재가 연통되도록 조립되는 케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 급유 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    제1,2부재는 축방향으로 조립되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 급유 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    제1,2부재 중 하나의 외주면에 수나사산이 구비되고,
    제1,2부재 중 다른 하나의 내주면에 수나사산과 맞물리는 암나사산이 구비된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 급유 어셈블리.
  4. 제2항에 있어서,
    제1,2부재 중 하나의 외주면에 조립용 돌기가 구비되고,
    제1,2부재 중 다른 하나의 내주면에 조립용 돌기와 맞물리는 조립용 홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 급유 어셈블리.
  5. 제1항에 있어서,
    제1,2부재는 플라스틱 재질로 제작된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 급유 어셈블리.
  6. 제5항에 있어서,
    케이스의 내주면에 장착되고, 오일 피스톤이 내부에서 왕복 직선 운동하도록 하여 케이스의 마찰/마모를 저감시키는 마찰 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 급유 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서,
    오일 피스톤은 왕복 직선 운동 시 접촉 면적을 줄이기 위하여 외주면 일부 구간에 형성된 마찰 저감용 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 급유 어셈블리.
  8. 오일이 유/출입되는 입구 및 출구가 양단에 구비된 플라스틱 재질의 케이스;
    케이스 내측에 왕복 직선 운동하면서 오일을 펌핑하고, 축방향으로 관통되는 오일 유로가 구비된 오일 피스톤;
    오일 피스톤의 양단을 케이스의 입/출구 내측에 축방향으로 탄성 지지하는 제1,2오일 스프링; 그리고,
    케이스의 내주면에 장착되고, 오일 피스톤이 내부에서 왕복 직선 운동하도록 하여 케이스의 마찰/마모를 저감시키는 마찰 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 급유 어셈블리.
  9. 제8항에 있어서,
    케이스는 오일이 유입되는 입구가 구비된 제1부재와, 오일이 유출되는 출구가 구비된 제2부재를 포함하고, 오일 피스톤 및 제1,2오일 스프링이 내장된 상태에서 제1,2부재가 연통하도록 조립되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 급유 어셈블리.
  10. 제9항에 있어서,
    제1,2부재는 축방향으로 조립되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 급유 어셈블리.
  11. 제10항에 있어서,
    제1,2부재 중 하나의 외주면에 수나사산이 구비되고,
    제1,2부재 중 다른 하나의 내주면에 수나사산과 맞물리는 암나사산이 구비된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 급유 어셈블리.
  12. 제10항에 있어서,
    제1,2부재 중 하나의 외주면에 조립용 돌기가 구비되고,
    제1,2부재 중 다른 하나의 내주면에 조립용 돌기와 맞물리는 조립용 홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 급유 어셈블리.
  13. 제8항에 있어서,
    오일 피스톤은 왕복 직선 운동 시 접촉 면적을 줄이기 위하여 외주면 일부 구간에 형성된 마찰 저감용 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 급유 어셈블리.
  14. 오일이 유입되는 입구가 구비된 제1부재 및 오일이 유출되는 출구가 구비된 제2부재를 포함하고, 제1,2부재가 서로 조립되는 플라스틱 재질의 케이스;
    케이스 내측에 왕복 직선 운동하면서 오일을 펌핑하고, 축방향으로 관통되는 오일 유로가 구비된 금속 재질의 오일 피스톤;
    오일 피스톤의 양단을 케이스의 입/출구 내측에 축방향으로 탄성 지지하는 제1,2오일 스프링;
    제1오일 스프링에 의해 탄성 지지되어 케이스의 입구를 개폐시키는 박형의 오일 흡입 밸브;
    제2오일 스프링에 의해 탄성 지지되어 케이스의 출구를 개폐시키는 박형의 오일 토출 밸브; 그리고,
    케이스의 내주면에 장착되고, 오일 피스톤이 내부에서 왕복 직선 운동하도록 하여 케이스의 마찰/마모를 저감시키는 마찰 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 급유 어셈블리.
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