KR100480092B1

KR100480092B1 - 리니어 압축기의 오일분리구조

Info

Publication number: KR100480092B1
Application number: KR10-1998-0053261A
Authority: KR
Inventors: 권병하
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 1998-12-05
Filing date: 1998-12-05
Publication date: 2005-06-08
Also published as: KR20000038309A

Abstract

본 발명은 리니어 압축기의 오일분리구조에 관한 것으로, 종래에는 냉동사이클장치를 구성하는 증발기를 거친 냉매가스가 압축기의 압축기구부로 유입되어 압축되고 토출되는 과정에서 압축기내의 오일이 냉매가스에 섞여 함께 사이클내로 토출되는 과정을 반복하게 됨으로써 오일이 회수되지 않고 지속적으로 압축기에서 유출되어 압축기의 오일이 부족하게 되고, 또한 사이클내로 유입되는 오일량이 증가하여 사이클 효율을 저하시키게 되는 문제점이 있었는 바, 본 발명은 압축기구부에서 냉매가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 과정에서 냉매가스와 함께 섞여 토출하는 오일을 압축기내에서 분리하여 압축기의 밀폐용기 저면에 복귀되도록 함으로써 압축기내의 오일 부족을 방지하고 사이클내로 순환하는 오일의 양을 감소시켜 압축기의 신뢰성을 향상시킬 뿐만 아니라 사이클의 효율을 높일 수 있도록 한 것이다.

Description

리니어 압축기의 오일분리구조

본 발명은 리니어 압축기의 오일분리구조에 관한 것으로, 특히 압축기구부에서 토출되는 냉매가스에 섞인 오일을 분리하여 오일이 채워진 밀폐용기 저면으로 재공급할 수 있도록 한 리니어 압축기의 오일분리구조에 관한 것이다.

일반적으로 냉동사이클장치는 압축기, 응축기. 팽창수단(모세관) 그리고 증발기를 포함하여 구성되며 각 구성 부품은 연결관에 의해 연결되어 있다. 상기 냉동사이클장치는 압축기에서 압축된 고온고압의 냉매가스가 응축기 - 팽창수단 - 증발기를 거치면서 응축기와 증발기에서 열교환되어 저온저압의 상태로 압축기에 유입되며 압축기로 유입된 냉매가스는 다시 고온고압의 상태로 압축되어 사이클을 재순환하게 된다.

상기 냉매가스를 압축시키는 압축기는 소정의 내부 공간을 갖는 밀폐용기와, 상기 밀폐용기의 내부에 설치되어 구동력을 발생시키는 전동기구부와, 상기 전동기구부의 구동력을 전달받아 가스를 흡입하여 압축하는 압축기구부를 포함하여 구성되어 있으며, 상기 압축기는 전동기구부에 전류가 인가되어 구동력이 발생되면 그 구동력이 압축기구부에 전달되면서 압축기구부에서 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키게 된다.

상기 압축기의 일예로 리니어 압축기는 구동력을 발생시키는 전동기구부가 리니어 모터로 구성되어 전동기구부에서 발생되는 구동력이 직선 왕복운동력이 된다. 그리고 상기 압축기구부는 전동기구부의 직선 왕복운동력을 전달받아 압축기구부를 구성하는 실린더내부에서 피스톤이 직선 왕복운동하면서 냉매가스를 흡입하여 압축하게 된다.

그리고 내부에 전동기구부와 압축기구부가 위치하게 되는 밀폐용기의 저면에는 오일이 채워져 있으며 상기 오일은 오일공급장치에 의해 펌핑되어 압축기구부 및 전동기구부의 슬라이딩이 일어나는 부분, 특히 압축기구부를 구성하는 실린더와 피스톤사이에 공급된다.

도 1은 리니어 압축기에서 압축기구부를 부분 단면하여 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 소정의 형상으로 형성된 프레임(10)에 실린더(20)가 장착되고 상기 실린더(20)내부 압축공간(P)에 피스톤(30)이 삽입되어 있다. 상기 피스톤(30)은 전동기구부를 구성하는 리니어 모터(M)의 가동자(40)와 연결되며 또한 상기 피스톤(30)의 내부에는 실린더 압축공간(P)으로 가스가 유입되도록 가스유입통로(F)가 형성되어 있다. 그리고 상기 실린더(20)의 단부에는 압축공간(P)을 개폐하도록 토출밸브 조립체(50)가 복개 결합되며 피스톤(30)의 단부에는 흡입밸브(31)가 결합되어 있다. 그리고 상기 피스톤(30)의 가스유입통로(F)내부에는 증발기(미도시)를 거친 저온저압 상태의 가스가 가열되지 않고 바로 압축공간(P)으로 유입되도록 안내하는 흡입관(60)이 결합되어 있다. 미설명 부호 60'는 연결 흡입관이다

상기한 바와 같은 구조는 전동기구부를 구성하는 리니어 모터(M)의 작동에 의해 직선 왕복운동력이 피스톤(30)에 전달된다. 상기 리니어 모터(M)의 구동력을 전달받은 피스톤(30)이 실린더(20)내부에서 직선 왕복운동하게 되면 가스가 피스톤(30)의 가스유입통로(F) 및 흡입밸브(31)를 통해 압축공간(P)으로 흡입되어 압축되고 토출밸브 조립체(50)를 통해 토출된다. 그리고 그 토출된 고온고압 상태의 냉매가스는 밀폐용기(1)외부로 토출되면서 사이클을 순환하게 된다. 또한 밀폐용기(1)의 저면에 채워진 오일은 프레임(10)의 하측에 장착되는 오일공급장치(70)에 의해 펌핑되어 내부에 형성된 오일순환유로를 통해 실린더(20)와 피스톤(30)사이에 공급되어 윤활 및 냉각작용을 하게 된다.

한편, 상기 실린더 압축공간(P)에서 피스톤(30)이 왕복운동하면서 냉매가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 과정에서 실린더(20)와 피스톤(30)사이에 공급되는 오일의 미소량이 고온고압 상태로 토출되는 냉매가스와 함께 토출되어 사이클내로 유입된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 리니어 압축기는 증발기를 거친 냉매가스가 흡입관을 통해 바로 압축공간(P)으로 유입되고 그 유입된 냉매가스가 압축공간(P)에서 압축되어 오일과 함께 토출되면서 사이클내로 재순환하게 되므로 오일이 회수되지 않고 지속적으로 압축기에서 유출되어 압축기의 오일이 부족하게 되고, 또한 사이클내로 유입되는 오일량이 많아져 사이클 효율을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 밀폐용기내로 유입되는 냉매가스에 섞인 오일을 분리하여 밀폐용기내로 분리된 오일을 재공급할 수 있도록 한 리니어 압축기의 오일분리구조를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 저면에 오일이 채워진 밀폐용기내에 장착되어 구동력을 발생시키는 전동기구부의 직선 왕복운동을 전달받아 실린더의 압축공간에서 직선 왕복운동하면서 냉매가스를 흡입,압축하는 피스톤의 내부에 삽입 결합되어 증발기에서 흡입되는 냉매가스를 압축공간으로 바로 흡입되도록 안내하는 흡입관에 냉매가스에 섞인 오일을 여과하여 밀폐용기 저면으로 귀환시키는 오일여과수단을 설치함을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일분리구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 리니어 압축기 오일분리구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 리니어 압축기 오일분리구조는, 도 2에 도시한 바와 같이, 먼저 저면에 오일이 채워진 밀폐용기(1)내에 리니어 모터로 구성되는 전동기구부와 실린더(20) 및 피스톤(30) 등으로 구성되는 압축기구부가 장착된다.

그리고 상기 피스톤(30)은 내부에 압축공간(P)이 형성된 실린더(20)에 삽입되며 그 삽입된 피스톤(30)은 전동기구부에 연결되어 전동기구부에서 발생되는 직선 왕복운동을 전달받아 실린더 압축공간(P)에서 왕복운동하게 된다. 상기 실린더(20)의 단부에는 압축공간(P)을 개폐하는 토출밸브(51)가 구비된 토출밸브 조립체(50)가 압축공간(P)을 복개하도록 장착된다.

상기 실린더(20)의 압축공간(P)에 삽입된 피스톤(30)은 그 내부에 냉매가스가 압축공간(P)으로 유입되도록 하는 가스유입통로(F)가 형성되며 상기 피스톤(30)의 가스유입통로(F)에는 증발기에서 유입되는 냉매가스가 바로 실린더 압축공간(P)으로 유입되도록 안내하는 흡입관(80)이 삽입 결합된다. 상기 흡입관(80)은 소정의 직경과 길이를 가지며 피스톤(30)의 가스유입통로(F)에 삽입 결합되어 증발기에서 유입되는 냉매가스가 바로 압축공간(P)으로 유입되도록 안내하여 압축공간(P)으로 유입되는 냉매가스의 비체적을 낮추어 압축 효율을 높이게 된다.

그리고 상기 흡입관(80)에 냉매가스에 섞인 오일을 여과하여 밀폐용기(1) 저면으로 귀환시키는 오일여과수단(90)이 설치되며, 그 오일여과수단(90)은 흡입관(80)에 연통되도록 설치된다.

상기 오일여과수단(90)의 일예로 상기 흡입관(80)의 단면적보다 큰 내부 공간을 가지며 그 하측에 오일을 배출하는 오일배출공(91)이 형성되는 오일분리 케이스(92)로 이루어진다. 상기 오일분리 케이스(92)는 상기 흡입관(80)의 내경보다 크고 일정 길이를 갖는 원통형으로 형성됨이 바람직하다. 상기 오일분리 케이스(92)는 흡입관(80)과 연통되도록 흡입관(80)에 결합된다.

상기 오일여과수단(90)의 다른 변형예로, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 흡입관(80)의 단면적보다 큰 내부 공간을 가지며 그 하측에 오일을 배출하는 오일배출공(91)이 형성되는 오일분리 케이스(92)와 상기 오일분리 케이스(92)의 내부에 설치되는 여과망(93)으로 이루어진다. 상기 오일분리 케이스(92)는 상기 흡입관(80)의 내경보다 크고 일정 길이를 갖는 원통형으로 형성됨이 바람직하다. 상기 오일분리 케이스(92)는 흡입관(80)과 연통되도록 흡입관(80)에 결합된다. 상기 여과망(93)은 소정의 면적을 갖도록 형성되며, 그 여과망은 흡입관(80)에 수직방향으로 설치되는 것이 바람직하나 수평방향으로도 장착될 수 있다.

이하, 본 발명의 리니어 압축기 오일분리구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 전동기구부의 직선 왕복운동력이 피스톤(30)에 전달되어 피스톤(30)이 실린더 압축공간(P)에서 왕복운동하게 된다. 상기 피스톤(30)이 실린더 압축공간(P)내에서 왕복운동함에 따라 압축공간(P)으로 흡입된 저온저압 상태의 냉매가스가 압축되어 토출밸브 조립체(50)를 통해 토출됨과 동시에 밀폐용기(1)외부로 토출되어 사이클내를 순환하게 된다. 이때 토출되는 냉매가스에 미량의 오일이 섞여 함께 토출되어 사이클내를 순환하게 된다. 그리고 상기 사이클을 구성하는 증발기를 거친 저온저압 상태의 냉매가스는 압축기의 밀폐용기(1) 내부로 흡입됨과 동시에 흡입관(80)을 통해 안내되어 압축공간(P)내로 흡입된다. 이때 증발기를 거친 냉매가스가 흡입관(80)을 통하는 과정에서 흡입관(80)에 연통설치된 오일여과수단(90)을 거치면서 냉매가스에 섞인 오일이 여과되면서 냉매가스만 압축공간(P)내로 유입되며, 상기 오일여과수단(90)에 여과된 오일은 밀폐용기(1) 저면에 채워진 오일로 복귀된다. 상기 오일여과수단(90)은 흡입관(80)의 단면적 보다 큰 오일분리 케이스(92)로 형성되어 상기 흡입관(80)과 연통되도록 결합되므로 피스톤(30)의 흡입력에 의해 일정 속도로 유동하던 냉매가스가 확개된 오일분리 케이스(92)를 거치면서 상대적으로 질량이 무거운 오일이 오일분리 케이스(92)에서 분리되어 저면에 고이게 되며 그 고인 오일은 오일배출공(91)을 통해 하측으로 낙하하여 밀페용기(1) 저면으로 복귀된다.

한편, 상기 오일분리 케이스(92)내에 여과망(93)을 설치한 경우 오일이 섞인 냉매가스가 여과망(93)을 통과하면서 오일이 여과망(93)에 의해 분리되어 오일분리 케이스(92) 저면에 고이면서 오일배출공(91)을 통해 밀폐용기(1) 저면으로 복귀되므로 오일을 여과하는 성능이 보다 좋게 된다.

본 발명은 압축기의 밀폐용기(1)내로 흡입되는 냉매가스가 오일여과수단(90)을 거치면서 냉매가스에 섞인 오일이 여과되어 밀폐용기(1) 저면에 고인 오일로 복귀되고 냉매가스만을 압축공간(P)내로 흡입되도록 하게 되므로 압축기내의 오일 부족을 방지하고 냉매가스와 함께 섞여 사이클내로 순환되는 오일의 양을 감소시키게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 리니어 압축기의 오일분리구조는 리니어 압축기를 구성하는 압축기구부에서 냉매가스가 흡입되고 압축되어 토출되는 과정에서 냉매가스와 함께 섞여 토출되는 오일이 압축기내에서 여과되어 압축기의 밀폐용기 저면에 복귀됨으로써 압축기내의 오일 부족을 방지하고 사이클내로 순환되는 오일의 양을 감소시키게 되어 압축기의 신뢰성을 향상시킬 뿐만 아니라 사이클의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 리니어 압축기의 압축기구부를 중심으로 부분 단면하여 도시한 정면도,

도 2는 본 발명의 리니어 압축기 오일분리구조가 구비된 리니어 압축기의 정면도,

도 3은 본 발명의 리니어 압축기 오일분리구조의 작동상태를 도시한 정단면도,

도 4는 본 발명의 리니어 압축기 오일분리구조의 다른 실시예가 구비된 리니어 압축기의 정면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 ; 밀폐용기 20 ; 실린더

30 ; 피스톤 80 ; 흡입관

90 ; 오일여과수단 91 ; 오일배출공

92 ; 오일분리 케이스 93 ; 여과망

P ; 실린더 압축공간

Claims

저면에 오일이 채워진 밀폐용기내에 장착되어 구동력을 발생시키는 전동기구부의 직선 왕복운동을 전달받아 실린더의 압축공간에서 직선 왕복운동하면서 냉매가스를 흡입,압축하는 피스톤의 내부에 삽입 결합되어 증발기에서 흡입되는 냉매가스를 압축공간으로 바로 흡입되도록 안내하는 흡입관에 냉매가스에 섞인 오일을 여과하여 밀폐용기 저면으로 귀환시키는 오일여과수단을 설치함을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일분리구조.
제1항에 있어서, 상기 오일여과수단은 상기 흡입관의 단면적보다 큰 내부 공간을 가지며 그 하측에 오일을 배출하는 오일배출공이 형성되는 오일분리 케이스로 이루어짐을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일분리구조.
제1항에 있어서, 상기 오일여과수단은 상기 흡입관의 단면적보다 큰 내부 공간을 가지며 그 하측에 오일을 배출하는 오일배출공이 형성되는 오일분리 케이스와 상기 오일분리 케이스의 내부에 설치되는 여과망으로 이루어짐을 특징으로 하는 리니어 압축기의 오일분리구조.