KR100273422B1 - 리니어 압축기의 오일 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리니어 압축기의 오일 공급장치에 관한 것으로, 종래에는 오일의 입출을 규제하는 흡입밸브 및 토출밸브의 크기가 작아 제작 및 조립이 용이하지 못하여 생산성이 저하되는 것은 물론, 상기 흡입밸브 및 토출밸브가 질량체를 지지하는 압축코일스프링에 눌려 고정되어 있으므로, 그 압축코일스프링에 흡입밸브 및 토출밸브의 개폐부가 걸려 오일의 입출을 적정하게 규제하지 못하게 되며, 질량체의 사체적으로 인해 오일순환량이 감소되는 문제점이 있었던 바, 본 발명에서는 오일밸브를 오일공급관의 출구측 외곽에만 장착시킴은 물론 질량체의 미끄럼 운동시 오일흡입구가 질량체에 막히거나 열리면서 자연스럽게 개폐되도록 오일흡입구를 상기한 오일공급관의 미끄럼면, 특히 질량체를 기준으로 오일토출구와 동일측에 배치되도록 형성하여 구성함으로써, 오일의 입출을 규제하는 밸브의 제작성 및 조립성을 용이하게 하여 생산성이 향상됨은 물론, 상기 밸브의 개폐동작중에 그 일부가 여타의 구조물 등에 간섭되지 않도록 하여 압축기의 신뢰성이 저하되는 것을 미연에 방지하고, 오일의 순환량을 향상시킬 수 있다.

Description

리니어 압축기의 오일 공급장치

본 발명은 리니어 압축기의 오일 공급장치에 관한 것으로, 특히 제작성 및 가공성이 우수하고 효율이 높은 리니어 압축기의 오일 공급장치에 관한 것이다.

알려진 바와 같이, 리니어 압축기는 크랭크축을 대신하여 마그네트 및 코일로 피스톤을 직접 왕복운동시켜 냉매를 압축시키는 것으로, 그 일례가 도 1에 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이, 종래의 리니어 압축기는 소정형상을 갖는 밀폐용기(C)의 내부에 횡방향으로 설치되어 냉매를 흡입하여 압축 및 토출하는 압축기 유니트(10)와, 그 압축기 유니트(10)의 외부에 고정되어 미끄럼부에 오일을 공급하는 오일 공급수단(20)으로 구성되어 있다.

상기 압축기 유니트(10)는 리니어 모터(11)의 고정자(또는, 내 외측 라미네이션)(11A)에 실린더(12)가 일체로 결합되고, 상기 리니어 모터(11)의 가동자(또는, 마그네트)(11B)에는 실린더(12)에 유동가능하게 삽입되는 피스톤(13)이 결합되는 것을 포함하여 이루어져 있다.

상기 오일 공급수단(20)은 도 2에 도시된 바와 같이, 압축기 유니트(10)의 저면측에 부착되는 오일공급관(21)과, 그 오일공급관(21)의 입구측에 일체되어 압축기 유니트(10)의 일측에 부착되는 흡입덮개(22)와, 상기 오일공급관(21)의 출구측에 일체되어 압축기 유니트(10)의 타측에 부착되는 토출덮개(23)로 이루어져 있다.

상기 오일공급관(21)의 내측에는 압축기 유니트(10)와 함께 왕복운동을 하면서 밀폐용기(C)내의 오일을 흡입 및 토출시키는 질량체(24)와, 그 질량체(24)의 양측단과 오일공급관(21)의 양쪽 내측면 사이에 각각 개재되는 복수개의 압축코일스프링(25A,25B)과, 상기 흡입덮개(22)의 내측면에 개재되어 흡입구(22a)를 개폐하도록 장착되는 흡입밸브(26)와, 상기 질량체(24)의 출구측 단면에 장착되어 오일유로(24a)를 개폐하도록 장착되는 토출밸브(27)로 이루어져 있다.

상기 흡입밸브(26) 및 토출밸브(27)는 스크롤 형태로 이루어지는 것으로, 그 중앙에 각 개폐부(26a,27a)가 형성되어 있다.

도면중 미설명 부호인 13a는 냉매유로, P는 오일포켓, V는 밸브조립체이다.

상기와 같은 종래의 리니어 압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 리니어 모터에 전류가 인가되면 가동자(11B)가 직선 왕복운동함에 의해 피스톤(13)이 실린더(12)내를 왕복운동하게 되고, 그 피스톤(13)이 실린더(12)내를 왕복운동함에 따라 밀폐용기(C)내로 유입된 냉매가스가 피스톤(13) 중심에 형성된 냉매유로(13a)를 통해 실린더(12)의 압축실(미부호)내로 흡입되어 압축된 이후에 토출되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

여기서, 상기 압축기 유니트(10)는 통상 밀폐용기(C)에 유동가능하게 지지되어 리니어 모터(11)와 함께 규칙적으로 진동을 하게 되고, 그 압축기 유니트(10)의 진동에 의해 오일공급수단(20)의 오일공급관(21) 역시 좌우로 왕복운동을 하게 되는데, 이러한 오일공급관(21)의 왕복운동에 반하는 내부의 질량체(24)는 관성력을 발현하게 되어 결국 밀폐용기(C)의 오일이 질량체(24)의 양쪽 압력차에 의해 오일공급관(21)의 내부로 유입되고, 그 오일공급관(21)으로 유입된 오일은 질량체(24)의 오일유로(24a)를 거쳐 오일포켓(P)으로 토출되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 리니어 압축기의 오일 공급장치에 있어서는, 오일의 입출을 규제하는 흡입밸브(26) 및 토출밸브(27)의 크기가 작아 제작 및 조립이 용이하지 못하여 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 흡입밸브(26) 및 토출밸브(27)가 질량체(24)를 지지하는 압축코일스프링(25A,25B)에 눌려 고정되어 있으므로, 그 압축코일스프링(25A,25B)에 흡입밸브(26) 및 토출밸브(27)의 개폐부(26a,27a)가 걸려 오일의 입출을 적정하게 규제하지 못하는 문제점도 있었다.

또한, 상기 질량체(24)는 그 내부에 오일유로(24a)가 형성되어 질량체(24)의 압축력이 감소되므로 인해 결국 오일의 순환량이 감소되는 원인이 되기도 하였다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 리니어 압축기의 오일 공급장치가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 오일의 입출을 규제하는 밸브의 제작성 및 조립성을 용이하게 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 리니어 압축기의 오일 공급장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

또한, 상기 밸브의 개폐동작중에 그 일부가 여타의 구조물 등에 간섭되지 않도록 하여 오일이 항상 적정량 공급되도록 함으로써, 압축기의 신뢰성이 저하되는 것을 미연에 방지할 수 있는 리니어 압축기의 오일 공급장치를 제공하려는데도 본 발명의 목적이 있다.

또한, 동일한 크기 및 재질의 질량체를 사용하더라도 그 질량체의 압축력을 높여 오일의 순환량을 향상시킬 수 있는 리니어 압축기의 오일 공급장치를 제공하려는데도 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 리니어 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 2는 종래 리니어 압축기에 있어서, 오일 공급장치를 보인 종단면도.

도 3은 종래 리니어 압축기의 오일 공급장치에서, 각 밸브를 보인 정면도.

도 4는 본 발명 리니어 압축기의 오일 공급장치를 보인 종단면도.

도 5a 및 도 5b는 본 발명 리니어 압추기의 오일 공급장치에 대한 동작을 보인 종단면도.

도 6은 본 발명 리니어 압축기의 오일 공급장치에 대한 변형예를 보인 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 압축기 유니트 10a : 오일토출구

110 : 오일공급관 111 : 오일흡입구

120 : 질량체 130 : 토출덮개

131 : 오일유로 140 : 오일밸브

151,152 : 압축코일스프링

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 상기 오일밸브를 오일공급관의 출구측 외곽에만 장착시킴은 물론 오일흡입구를 상기한 오일공급관의 미끄럼면, 특히 질량체를 기준으로 오일토출구와 동일측에 형성하여 질량체의 미끄럼 운동시 오일흡입구가 질량체에 막히거나 열리면서 자연스럽게 개폐되도록 하는 리니어 압축기의 오일 공급장치가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 리니어 압축기의 오일 공급장치를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명 리니어 압축기의 오일 공급장치를 보인 종단면도이고, 도 5a 및 도 5b는 본 발명 리니어 압추기의 오일 공급장치에 대한 동작을 보인 종단면도이며, 도 6은 본 발명 리니어 압축기의 오일 공급장치에 대한 변형예를 보인 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 리니어 압축기의 오일 공급장치는, 통상적인 압축기 유니트(10)의 외곽에 원통형으로 형성되어 장착되는 오일공급관(110)과, 그 오일공급관(110)의 내부에서 탄력적으로 개재되어 오일의 흡입행정시 오일흡입구(111)를 개방하는 반면 오일의 토출행정시 오일흡입구(111)를 폐쇄하도록 미끄러지는 질량체(120)와, 상기 오일공급관(110)의 오일토출구(10a)측에 장착되어 오일공급관(110)을 압축기 유니트(10)의 실린더(미도시)와 피스톤(미도시)간의 오일포켓(P)으로 연통시키도록 오일유로(131)가 형성되는 토출덮개(130)와, 그 토출덮개(130)의 오일유로(131)와 오일공급관(110)의 오일토출구(10a) 사이에 고정 장착되어 질량체(120)의 흡입행정시 오일공급관(110)의 오일토출구(10a)를 막았다가 질량체(120)의 토출행정시 젖혀져 열리는 오일밸브(140)를 포함하여 구성된다.

상기 오일공급관(110)은 전술한 바와 같이 원통형이며, 그 내부에 삽입되는 질량체(120)의 왕복운동에 따라 개폐되도록 질량체(120)의 미끄럼면에 오일흡입구(111)가 형성되는 반면 오일토출구(10a)는 일측면, 즉 토출덮개(130)측에 형성된다.

상기 질량체(120)는 그 사체적을 최소화하여 오일의 순환량을 최대한으로 늘릴 수 있도록 오일공급관(110)의 내주면에 외주면이 미끄럼 접촉되는 봉형으로 형성되는 것이 바람직하다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 151 및 152는 압축코일스프링이다.

상기와 같은 본 발명의 오일 공급장치가 구비된 리니어 압축기의 기본동작은 종래와 동일하다.

즉, 압축기 유니트(10)의 리니어 모터(도 1에 도시)(11)에 전류가 인가되면 가동자(11B)와 함께 피스톤(도 1에 도시)(13)이 실린더(도 1에 도시)(12)내를 왕복운동하게 되고, 그 피스톤(13)이 실린더(12)내를 왕복운동함에 따라 밀폐용기(C)내로 유입된 냉매가스가 피스톤(13) 중심에 형성된 냉매유로를 통해 실린더(12)의 압축실(미부호)내로 흡입되어 압축된 이후에 토출되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

이때, 상기 압축기 유니트(10)의 진동에 의해 오일공급관(110) 역시 진동하면서 밀폐용기(C)내의 오일을 흡입하여 실린더(12)와 피스톤(13) 사이의 미끄럼부에 공급하게 되는 것이다.

여기서, 상기 오일공급관(110)이 도 5a의 "A" 방향으로 이동을 하게 되면, 그 오일공급관(110)의 내부에 개재된 질량체(120)는 그 반대방향으로의 관성력을 갖게 되어 오일밸브(140)가 오일공급관(110)쪽으로 끌려 오일토출구(10a)를 닫는 반면, 상기 질량체(120)가 오일토출구(10a)의 타측으로 밀려나면서 오일흡입구(111)가 개방되어 밀폐용기의 오일이 오일공급관(110)의 내부로 흡입된다.

한편, 상기 오일공급통(110)이 도 5b의 "B" 방향으로 이동하게 되는 경우에는, 그 오일공급관(110)의 내부에 개재된 질량체(120)가 도 5a에서의 반대방향으로 관성력을 갖게 되어 오일공급관(110)의 오일흡입구(111)로 유입된 오일을 밀어내게 되고, 그 밀려나는 오일에 의해 오일밸브(140)가 젖혀지면서 오일토출구(10a)가 열리게 되는 반면, 상기 질량체(120)가 오일토출구(10a)측으로 미끄러져 이동하면서 오일흡입구(111)를 막게 된다.

본 발명에 의한 리니어 압축기의 오일 공급장치에 대한 변형예가 있는 경우는 도 6에 도시된 바와 같다.

즉, 전술한 일례에서는 오일공급관(110)이 원통형으로 형성되고, 그 일측에 오일흡입구(111) 및 오일토출구(10a)가 질량체(120)를 기준으로 어느 한쪽에 형성되고, 그 중에서도 오일흡입구(111)는 오일공급관(110)의 내부에서 미끄럼운동을 하는 질량체(120)에 의해 개폐되도록 미끄럼면에 형성되는 것이었으나, 본 변형예에서는 상기 오일공급관(210)이 복수개 이상의 환형으로 형성되어 질량체(220)가 각 내주면에서 탄력적으로 미끄럼운동을 할 수 있도록 나란하게 조합되고, 상기 질량체(220)의 양단에는 각각 탄성부재가 장착되는데, 그 중 오일토출구(10a)측은 압축코일스프링(231)이 그리고 반대측은 압축기 유니트(10)에 결합되는 판스프링(232)이 각각 장착된다.

이러한, 본 변형예에의 동작은 전술한 일례에서와 대동소이하다.

이와 같은 본 발명의 오일 공급장치에서는 오일밸브가 하나일 뿐만 아니라 오일공급관의 외곽에 장착하므로 전체적인 조립성이 용이해지는 것은 물론, 질량체에 의한 오일공급관의 사체적이 최소한으로 줄어들어 오일의 순환량이 최대가 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 리니어 압축기의 오일 공급장치는, 상기 오일밸브를 오일공급관의 출구측 외곽에만 장착시킴은 물론 질량체의 미끄럼 운동시 오일흡입구가 질량체에 막히거나 열리면서 자연스럽게 개폐되도록 오일흡입구를 상기한 오일공급관의 미끄럼면, 특히 질량체를 기준으로 오일토출구와 동일측에 배치되도록 형성하여 구성함으로써, 오일의 입출을 규제하는 밸브의 제작성 및 조립성을 용이하게 하여 생산성이 향상됨은 물론, 상기 밸브의 개폐동작중에 그 일부가 여타의 구조물 등에 간섭되지 않도록 하여 압축기의 신뢰성이 저하되는 것을 미연에 방지하고, 오일의 순환량을 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 통상적인 압축기 유니트의 외곽에 원통형으로 형성되어 장착되는 오일공급관과, 그 오일공급관의 내부에서 탄력적으로 개재되어 오일의 흡입행정시 오일흡입구를 개방하는 반면 오일의 토출행정시 오일흡입구를 폐쇄하도록 미끄러지는 질량체와, 상기 오일공급관의 오일토출구측에 장착되어 오일공급관을 압축기 유니트의 실린더와 피스톤간의 오일포켓으로 연통시키도록 오일유로가 형성되는 토출덮개와, 그 토출덮개의 오일유로와 오일공급관의 오일토출구 사이에 고정 장착되어 질량체의 흡입행정시 오일공급관의 오일토출구를 막았다가 질량체의 토출행정시 젖혀져 열리는 오일밸브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일 공급장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 오일공급관은 복수개 이상의 환형으로 형성되어 질량체가 미끄럼운동을 할 수 있도록 나란하게 조합되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일 공급장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 질량체는 오일공급관의 내주면에 그 외주면이 미끄럼 접촉되는 봉형인 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일 공급장치.