CN105298799A - 线性压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及线性压缩机。本发明实施例的线性压缩机包括：外壳，设有吸入部；气缸，设置于上述外壳的内部，并形成制冷剂的压缩空间；活塞，以能够向轴方向进行往复运动的方式设置于上述气缸的内部；排出阀，设在上述气缸的一侧，用于选择性地排出在上述制冷剂的压缩空间压缩的制冷剂；喷嘴部，形成于上述气缸，经由上述排出阀来排出的制冷剂中的至少一部分制冷剂向上述喷嘴部流入；以及扩张部，从上述喷嘴部向上述气缸的内周面延伸，上述扩张部的制冷剂流动截面积大于上述喷嘴部的制冷剂流动截面积。

Description

线性压缩机

技术领域

本发明涉及线性压缩机。

背景技术

冷却***作为通过使制冷剂循环来产生冷气的***，反复执行制冷剂的压缩、冷凝、膨胀剂蒸发过程。为此，上述冷却***包括压缩机、冷凝器、膨胀装置及蒸发器。并且，可在冰箱或空调等家用电器上设置上述冷却***。

一般情况下，压缩机(Compressor)作为从电机或涡轮机等动力产生装置接收动力来压缩空气或制冷剂或除此之外的多种工作气体并增加压力的机械装置，广泛应用于家用电器或整个行业。

这种压缩机可大致分为：往复式压缩机(Reciprocatingcompressor)，在活塞(Piston)和气缸(Cylinder)之间形成能够吸入、排出工作气体的压缩空间，使活塞在气缸的内部进行直线往复运动并压缩制冷剂；旋转式压缩机(Rotarycompressor)，在偏心旋转的辊子(Roller)和气缸之间形成有吸入、排出工作气体的压缩空间，辊子沿着气缸内壁偏心旋转并压缩制冷剂；以及涡旋式压缩机(Scrollcompressor)，在涡旋盘(Orbitingscroll)和固定涡旋(Fixedscroll)之间形成有吸入、排出工作气体的压缩空间，上述涡旋盘沿着固定涡旋旋转并压缩制冷剂。

最近，在上述往复式压缩机中，尤其开发出了很多能够通过使活塞直接与往复直线运动的驱动电机相连接来以没有由运动转换所引起的机械消耗的方式提高压缩效率，且以简单的结构构成的线性压缩机。

通常，压缩机以如下方式构成，在封闭的外壳的内部，活塞以能够借助线性电机来在气缸的内部进行往复直线运动的方式移动，并吸入制冷剂来进行压缩之后排出。

上述线性电机以在内定子及外定子之间设置永久磁铁的方式构成，且永久磁铁以借助永久磁铁和内(或外)定子之间的相互电磁力来进行直线往复运动的方式驱动。并且，随着上述永久磁铁在与活塞相连接的状态下使驱动，活塞在气缸的内部进行往复直线运动，并吸入制冷剂来进行压缩之后排出。

与现有的线性压缩机相关，本申请人实施了专利申请(以下，现有文献)，并获得了注册。

现有文献

1.专利号：10-1307688号，授权日期：2013年9月5日，发明名称：线性压缩机

上述现有文献的线性压缩机包括用于收容多个部件的外壳110。如现有文献的图2所示，上述外壳110上下方向的高度以略高的方式形成。

并且，在上述外壳110的内部设置有供油组件900，上述供油组件900能够向气缸200和活塞300之间提供油。

另一方面，在线性压缩机设置于冰箱的情况下，上述线性压缩机可设置于设在冰箱的后方下侧的机械室。

最近，增大冰箱的内部储藏空间很受消费者瞩目。为了增大上述冰箱的内部空间，有必要减小上述机械室的容积，而为了减少上述机械室的容积，如何缩减上述线性压缩机的大小成为了焦点。

然而，由于现有文献公开的线性压缩机占据着相对较大体积，因而具有不适合用于增大内部储藏空间的冰箱的问题。

为了减小上述线性压缩机的大小，虽然有必要以小的方式制造压缩机的主要部件，但在这种情况下，可发生压缩机的性能下降的问题。

为了补偿上述压缩机的性能下降的问题，可以考虑增加压缩机的工作频率。只是，压缩机的工作频率越大，由在压缩机内部循环的油所引起的摩擦力也越大，因而出现压缩机的性能下降的问题。

发明内容

本发明为了解决上述问题而提出，本发明的目的在于，提供线性压缩机的气体轴承在气缸和活塞之间容易地运行的线性压缩机。

本发明实施例的线性压缩机包括：外壳，设有吸入部；气缸，设置于上述外壳的内部，并形成制冷剂的压缩空间；活塞，以能够轴方向进行往复运动的方式设置于上述气缸的内部；排出阀，设在上述气缸的一侧，用于选择性地排出在上述制冷剂的压缩空间压缩的制冷剂；喷嘴部，形成于上述气缸，经由上述排出阀来排出的制冷剂中的至少一部分制冷剂向上述喷嘴部流入；以及扩张部，从上述喷嘴部向上述气缸的内周面延伸，上述扩张部的制冷剂流动截面积大于上述喷嘴部的制冷剂流动截面积。

并且，本发明的特征在于，上述扩张部以从上述气缸的内周面向外侧凹陷的方式形成。

并且，本发明的特征在于，上述喷嘴部与上述气缸的外周面相连接，上述扩张部与上述气缸的内周面相连接。

并且，本发明的特征在于，以制冷剂的流动方向为基准，上述扩张部的制冷剂流动截面积逐渐增加。

并且，上述扩张部包括：第一延伸部，从上述喷嘴部向轴方向延伸；以及第二延伸部，从上述第一延伸部向与上述活塞的外周面交替的方向延伸。

并且，本发明的特征在于，上述第二延伸部以相对于上述气缸的半径方向倾斜的方式形成。

并且，上述扩张部具有锥尖部分被截去的圆锥形形状。

并且，本发明的特征在于，上述第二延伸部向上述气缸的半径方向延伸。

并且，本发明的特征在于，上述扩张部以具有设定的轴方向的宽度W2和半径方向的高度H2的方式形成；上述扩张部的半径方向的高度H2大于等于上述气缸和活塞之间的隔开空间C1的半径方向的高度H1。

并且，本发明的特征在于，上述喷嘴部从上述气缸的外周面向上述气缸的半径方向的内侧延伸。

并且，本发明的特征在于，上述喷嘴部及扩张部分别形成有多个。

另一实施方式的线性压缩机包括：外壳，设有吸入部；气缸，设置于上述外壳的内部，并形成制冷剂的压缩空间；活塞，以能够向轴方向进行往复运动的方式设置于上述气缸的内部；排出阀，设置于上述气缸的一侧，用于选择性地排出在上述制冷剂的压缩空间压缩的制冷剂；喷嘴部，从上述气缸的外周面凹陷，用于使从上述排出阀排出的制冷剂的至少一部分流入；以及槽，与上述喷嘴部相连通，并以从上述气缸的内周面凹陷的方式形成，用于防止上述气缸与活塞之间的干涉。

并且，本发明的特征在于，从上述排出阀排出的制冷剂经由上述喷嘴部向上述槽流入；上述槽的制冷剂流动截面积大于上述喷嘴部的制冷剂流动截面积。

并且，本发明的特征在于，上述槽的半径方向的高度H2大于上述活塞的外周面和气缸的内周面之间的半径方向的高度H1的1/2倍。

并且，本发明的特征在于，上述槽的半径方向的高度H2小于上述活塞的外周面和气缸的内周面之间的半径方向的高度H1的4倍。

根据上述本发明，具有如下优点：通过减小包括内部部件的压缩机的大小，能够减小冰箱的机械室的大小，由此能够增大冰箱的内部储藏空间。

并且，本发明具有如下优点：通过增加压缩机的工作频率，能够防止由缩小的内部部件引起的性能的下降，且通过在气缸和活塞之间应用气体轴承，能够减少由油引起的摩擦力。

并且，气缸包括：喷嘴部，用于气体轴承的制冷剂向上述喷嘴部流入，以及扩张部，制冷剂流动截面积从上述喷嘴部扩张；由此可提高基于气体轴承活塞悬浮力。

并且，通过设置上述扩张部，可防止当加工上述喷嘴部时发生的加工残渣(渣滓，burr)作用于气缸或活塞来引发的磨损现象。

并且，本发明具有如下优点：通过在压缩机的内部设置多个过滤器装置，能够防止从气缸的喷嘴向活塞的外侧流入的压缩气体(或排出的气体)中含有异物或油分。

尤其，通过在吸入消音器设置第一过滤器，可防止制冷剂中包含的异物向压缩室流入，且通过在气缸和框架的结合部设置第二过滤器，可防止在被压缩的制冷剂气体中包含的异物或油分向气缸的气体流入部流动。

如上所述，由于能够通过设在压缩机及干燥器的多个过滤器装置来过滤用作轴承的压缩气体所包含的异物或油分，因而能够防止气缸的喷嘴部被异物或油分堵塞的现象。

通过防止上述气缸的喷嘴部的堵塞，能够在气缸和活塞之间有效地实现气体轴承的作用，由此能够防止气缸和活塞的磨损。

附图说明

图1为示出本发明实施例的线性压缩机的结构的剖视图。

图2为示出本发明实施例的吸入消音器的结构的剖视图。

图3为示出配置有本发明实施例的第二过滤器的状态的剖视图。

图4为示出本发明实施例的气缸和框架结构的分解立体图。

图5为示出本发明实施例的气缸和活塞的结合状态的剖视图。

图6为示出本发明实施例的气缸结构的分解立体图。

图7及图8为扩大图5的“A”的剖视图。

图9为示出本发明实施例的气缸和活塞的配置状态的剖视图。

图10A为示出在未设有本发明实施例的扩张部的情况下的气缸内的压力分布的图。

图10B为示出在设置本发明实施例的扩张部的情况下的气缸内的压力分布的图。

图11为示出本发明实施例的线性压缩机的制冷剂流动状态的剖视图。

图12为示出本发明实施例的喷嘴部及扩张部的结构的图。

图13为示出本发明另一实施例的气缸的结构的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的具体实施例进行说明。但本发明的思想并不局限于以下所公开的实施例，理解本发明的思想的技术人员能够在相同的思想范围内容易地提出其他实施例。

图1为示出本发明实施例的线性压缩机的结构的剖视图。

参照图1，本发明实施例的线性压缩机100包括：大约为圆筒形状的外壳101；第一盖102，与上述外壳101的一侧相结合；以及第二盖103，与上述外壳101的另一侧相结合。作为一例，上述线性压缩机100向横向躺卧，上述第一盖102能够与上述外壳101的右侧相结合，上述第二盖103能够与上述外壳101的左侧相结合。

广义上，可理解为上述第一改102和第二盖103为上述外壳101的结构。

上述线性压缩机100包括：气缸120，设在上述外壳100的内部；活塞130，在上述气缸120的内部进行往复直线运动；以及电机组件140，为向上述活塞130赋予驱动力的线性电机。

若使上述电机组件140驱动，则上述活塞130可进行高速往复运动。本实施例的线性压缩机100的运转频率约为100Hz。

详细地，上述线性压缩机100包括：吸入部104，使制冷剂流入；以及排出部105，用于排出在上述气缸120的内部压缩的制冷剂。上述吸入部104可以与上述第一盖102相结合，上述排出部105可以与上述第二盖103相结合。

经由上述吸入部104来吸入的制冷剂经过吸入消音器150向上述活塞130的内部流动。在制冷剂通过上述吸入消音器150的过程中，可降低噪声。上述吸入消音器150由第一消音器151和第二消音器153结合而成。上述吸入消音器150的至少一部分位于上述活塞130的内部。

上述活塞130包括：大约为圆筒形状的活塞本体131；以及活塞凸缘部132，从上述活塞本体131向半径方向延伸。上述活塞本体131可在上述气缸120的内部进行往复运动，上述活塞凸缘部132可在上述气缸120的外侧进行往复运动。

上述活塞130可由作为非磁性体的铝材料(铝或铝合金)构成。上述活塞130由铝材料构成，由此能够防止在上述电机组件140产生的磁通量向上述活塞130传递，并向上述活塞130的外部泄漏的现象。并且，上述活塞130能够通过锻造方法来形成。

另一方面，上述气缸120可由非磁性体的铝材料(铝或铝合金)构成。并且，上述气缸120和活塞130的材料构成比，即，种类及成分比可以相同。

上述气缸120由铝材料构成，由此能够防止在上述电机组件200产生的磁通量可向上述气缸120传递，并防止向上述气缸120的外部泄漏的现象。并且，上述气缸120能够通过挤压杆加工法来形成。并且，上述气缸120能够通过挤压杆加工法来形成。

并且，由于上述活塞130和气缸120由相同材料(铝)构成，因此使热膨胀系数变的相同。在线性压缩机100的运转的期间内，上述外壳100的内部成为高温(约为100℃)环境，由于上述活塞130和气缸120的热膨胀系数相同，因而上述活塞130和气缸120能够按相同的量发生热变形。

结果，由于活塞130和气缸120以不同大小或不同方向发生热变形，因而可防止在与活塞130运转的期间内与上述气缸120发生干涉。

上述气缸120以能够收容上述吸入消音器150的至少一部分和上述活塞130的至少一部分的方式构成。

在上述气缸120的内部形成有借助上述活塞130来压缩制冷剂的压缩空间P。并且，在上述活塞130的前方部形成有向上述压缩空间P流入制冷剂的吸入孔133，在上述吸入孔133的前方设置有选择性地开放上述吸入孔133的吸入阀135。在大约上述吸入阀135的中心部形成有用于结合规定的连接部件的紧固孔。

在上述压缩空间P的前方设置有：排出盖160，形成从上述压缩空间P排出的制冷剂的排出空间或排出流路；以及排出阀组件161、162、163，与上述排出盖160相结合，用于选择性地排出在上述压缩空间P压缩的制冷剂。

上述排出阀组件161、162、163包括：排出阀161，若上述压缩空间P的压力达到排出压力以上，则开放上述排出阀161，并使制冷剂向上述排出盖160的排出空间流入；阀弹簧162，设置于上述排出阀161和排出盖160之间，向轴方向赋予弹力；以及挡止部163，用于限制上述阀弹簧162的变形量。

在此，可将上述压缩空间P理解为形成于上述吸入阀135和上述排出阀161之间的空间。并且，上述吸入阀135可形成于上述压缩空间P的一侧，上述排出阀161可设置于上述压缩空间P的另一侧，即，上述吸入阀135的相反侧。

并且，上述“轴方向”可以被理解为上述活塞130进行往复运动的方向，即，图3中的横向。并且，在上述“轴方向”中，将从上述吸入部104向上述排出部105的方向，即，制冷剂流动的方向定义为“前方”，而将其反方向定义为“后方”。

相反，“半径方向”作为与上述活塞130进行往复运动的方向相垂直的方向，可理解为图1的纵向。

上述挡止部163可放置于上述排出盖160，上述阀弹簧162可放置于上述挡止部163的后方。并且，上述排出阀161与上述阀弹簧162相结合，上述排出阀161的后方部或后表面被上述气缸120的前表面支撑。

作为一例，上述阀弹簧162可包括板簧(platespring)。

上述活塞130在上述气缸120的内部进行往复直线运动的过程中，若上述压缩空间P的压力低于上述排出压力且在吸入压力以下，则上述吸入阀135开放，制冷剂向上述压缩空间P吸入。相反，若上述压缩空间P的压力在上述吸入压力以上，则在上述吸入阀135关闭的状态下，上述压缩空间P的制冷剂被压缩。

另一方面，若压缩空间P的压力在上述排出压力以上，则上述阀弹簧162发生变形，并开放上述排出阀161，制冷剂从上述压缩空间P排出，并向排出盖160的排出空间排出。

并且，在上述排出盖160的排出空间流动的制冷剂向环状管165流动。上述环状管162以与上述排出盖160相结合的方式向上述排出部105延伸，且向排出部105引导上述排出空间的压缩制冷剂。作为一例，上述环状管178具有向规定方向缠绕的形状，以圆弧形延伸，并与上述排出部105相结合。

上述线性压缩机100还包括框架110。上述框架110作为用于固定上述气缸120的结构，可借助额外的连接部件来与上述气缸200相连接。上述框架110以包围上述气缸120的方式配置。即，上述气缸120能够以收容于上述框架110内侧的方式设置。并且，上述排出盖172能够与上述框架110的前表面相结合。

另一方面，经由开放的排出阀161排出的高压气体制冷剂中的至少一部分气体制冷剂可经由由上述气缸120和框架110相结合的空间向上述气缸120的外周面侧流动。

并且，制冷剂经由形成于上述气缸120的喷嘴部123(参照图7)向上述气缸120的内部流入。所流入的制冷剂向上述活塞130和气缸120之间的空间C1(参照图7)流动，使得上述活塞130的外周面从上述气缸120的内周面隔开。因此，所流入的上述制冷剂起到在上述活塞130进行往复运动的期间内减少与气缸120之间的摩擦的“气体轴承”的功能。

上述电机组件140包括：外定子141、143、145，固定于上述框架110，并以包围上述气缸120的方式配置；内定子148，向上述外定子141、143、145的内侧隔开配置；以及永久磁铁146，设置于上述外定子141、143、145和内定子148之间的空间。

上述永久磁铁146可借助上述外定子141、143、145及内定子148的相互的电磁力来进行直线往复运动。并且，上述永久磁铁146能够由具有一个极的单一磁铁构成，或者能够由具有三个极的多个磁铁结合而成。

上述永久磁铁146可通过连接部件138来与上述活塞130相结合。详细地，上述连接部件138能够与上述活塞凸缘部132相结合来向上述永久磁铁146弯曲地延伸。随着上述永久磁铁146进行往复运动，上述活塞130能够与上述永久磁铁146一同向轴方向进行往复运动。

并且，上述电机组件140还包括固定部件147，上述固定部件147用于在上述连接部件138固定上述永久磁铁146。上述固定部件147能够由玻璃纤维或碳纤维和树脂(resin)混合而成。上述固定部件147以包围上述永久磁铁146的内侧及外侧的方式设置，从而能够以牢固的方式维持上述永久磁铁146和上述连接部件138的结合状态。

上述外定子141、143、145包括线圈卷线体143、145及定子芯141。

上述线圈卷线体143、145包括线轴143及向上述线轴143的圆周方向卷线的线圈145。上述线圈145的剖面可具有多角形形状，且作为一例，可具有六角形形状。

上述定子芯141由多个叠片(lamination)向圆周方向层叠而成，且能够以包围上述线圈卷线体143、145的方式配置。

在上述外定子143、143、145的一侧设置有定子盖149。上述外定子141、143、145的一侧部可以被上述框架110支撑，另一侧部可以被上述定子盖149支撑。

上述内定子148固定于上述框架110的外周。并且，以在上述气缸120的外侧向圆周方向层叠多个叠片的方式构成上述内定子148。

上述线性压缩机100还包括：支架137，用于支撑上述活塞130；以及背盖170，与上述支架137弹性结合。

上述支架137借助规定的连接部件来与上述活塞凸缘部132及上述连接部件138相结合。

在上述背盖170的前方结合有吸入引导部155。上述吸入引导部155以使经由上述吸入部104吸入的制冷剂向上述吸入消音器150流入的方式进行引导。

上述线性压缩机100包括以使上述活塞130能够进行共振运动的方式调整各固有振动数的多个弹簧176。

上述多个弹簧176包括：第一弹簧，支撑于上述支架137和定子盖149之间；以及第二弹簧，支撑于上述支架137和背盖170之间。

上述线性压缩机100还包括板簧172、174，上述板簧172、174设置于上述外壳101的两侧，使上述压缩机100的内部部件被上述外壳101支撑。

上述板簧172、174包括：第一板簧172，与上述第一盖102相结合；以及第二板簧174，与上述第二盖103相结合。作为一例，上述第一板簧172可***于上述外壳101和第一盖102相结合的部分，上述第二板簧174可***于上述外壳101和第二盖103相结合部分。

图2为示出本发明实施例的吸入消音器的结构的剖视图。

参照图2，本发明实施例的吸入消音器150包括：第一消音器151；第二消音器153，与上述第一消音器151相结合；以及第一过滤器310，被上述第一消音器151和第二消音器153支撑。

上述第一消音器151及第二消音器153在内部形成有由制冷剂流动的流动空间。详细地，上述第一消音器151在上述吸入部104的内侧向上述排出部105方向延伸，上述第一消音器151的至少一部分向上述吸入引导部155的内部延伸。并且，上述第二消音器153从上述第一消音器151向上述活塞本体131的内部延伸。

上述第一过滤器310被理解为设置于上述流动空间来过滤异物的结构。上述第一过滤器310由具有磁性的物质构成，因此可容易地过滤包制冷剂中包括的异物，尤其金属污物。

作为一例，上述第一过滤器310由不锈钢(stainlesssteel)材质构成，因此可具有规定的磁性，并能发生生锈现象。

作为另一例，在上述第一过滤器310能够以涂覆具有磁性的物质，或者在上述第一过滤器310的表面附着磁铁的方式构成。

上述第一过滤器310能够以具有多个过滤孔的网眼(mesh)形状构成，且具有大约圆板形的形状。并且，上述过滤孔可具有规定大小以下的直径或宽度。作为一例，上述规定大小可约为25μm。

上述第一消音器151和第二消音器153能够以压入方式组装。并且，上述第一过滤器310能够以***于上述第一消音器151和第二消音器153的压入部分的方式组装。

作为一例，在上述第一消音器151及第二消音器153中的一个形成有槽部，且在另一个的形成有***上述槽部的突起部。

在上述第一过滤器310的两侧部介于上述槽部151a和突起部153a之间的状态下，上述第一过滤器310可被上述第一消音器151、第二消音器153支撑。

详细地，在上述第一过滤器310位于上述第一消音器151、第二消音器153之间的状态下，若上述第一消音器151和第二消音器153向相互接近的方向移动并压入，则上述第一过滤器310的两侧部能够以***于上述槽部151a和突起部153a之间的方式固定。

像这样，在上述吸入消音器150设置第一过滤器310，从而能够借助上述第一过滤器310来过滤经由上述吸入部104来吸入的制冷剂中的规定大小以上的异物。因此，能够防止用作活塞130和气缸120之间的气体轴承的制冷剂中包含有异物并向上述气缸120流入。

并且，由于上述第一过滤器310牢固地固定于上述第一消音器151、第二消音器153的压入部分，因而能够防止从上述吸入消音器150分离的现象。

图3为示出配置有本发明实施例的第二过滤器的状态的剖视图，图4为示出本发明实施例的气缸和框架结构的分解立体图。

参照图3及图4，本发明实施例的线性压缩机100包括第二过滤器320，上述第二过滤器320设置于框架110和气缸120之间，来过滤经由排出阀161排出的高压的气体制冷剂。

上述第二过滤器320可位于上述框架110和气缸120相结合的部分或结合面。

详细地，上述气缸120包括：大约圆筒形状的气缸本体121；以及气缸凸缘部125，从上述气缸本体121向半径方向延伸。

上述气缸本体121包括喷嘴组件122，排出的气体制冷剂向上述喷嘴组件122流入。上述喷嘴组件122能够沿着上述气缸本体121的外周面大致呈圆形。

上述喷嘴组件122可设置多个。上述多个喷嘴组件122包括：第一喷嘴组件122a及第二喷嘴组件122b，从上述气缸本体121的轴方向中心位于一侧：以及第二喷嘴组件122c，从上述轴方向中心位于另一侧。

上述第一喷嘴组件122a、第二喷嘴组件122b及第三喷嘴组件122c包括多个喷嘴部123。上述多个喷嘴部123相互隔开，并从上述气缸本体121的外周面向半径方向的内侧凹陷。

上述气缸凸缘部125包括与上述框架110结合的紧固部126。上述紧固部126以能够从上述气缸凸缘部125的外周面向外部方向突出的方式构成。作为一例，上述紧固部126可借助螺栓等规定的紧固部件来与上述框架110的气缸紧固孔118相结合。

上述气缸凸缘部125包括放置于上述框架110的放置面127。上述放置面127可以为从上述气缸本体121向半径方向延伸的气缸凸缘部125的后面部。

上述框架本体110包括：框架本体111，包围上述气缸本体121；以及盖结合部115，向上述框架本体111的半径方向延伸，并与上述排出盖160相结合。

上述盖结合部115包括：多个盖紧固孔116，与上述排出盖160相结合的紧固部件***于上述多个盖紧固孔116；以及气缸紧固孔118，与上述气缸凸缘部125相结合的紧固部件***于上述气缸紧固孔118。上述气缸紧固孔118形成于从上述盖结合部115略微凹陷的位置。

上述框架110包括凹陷部117，上述凹陷部117从上述盖结合部115向后方凹陷，使得上述气缸凸缘部125***。即，上述凹陷部117能够以包围上述气缸凸缘部125的外周面的方式配置。上述凹陷部117的凹陷的厚度可与上述气缸凸缘部125的前后方宽度相对应。

能够在上述凹陷部117的内周面和上述气缸凸缘部125的外周面之间形成规定的制冷剂流动空间。从上述排出阀161排出的高压的气体制冷剂可经由上述制冷剂流动空间来向上述气缸本体121的流动。上述第二过滤器320能够设置于上述制冷剂流动空间来过滤制冷剂。

详细地，在上述凹陷部117的后端部形成有具有高度差的放置部，且可在上述放置部放置环形状的第二过滤器320。

在上述放置部放置上述第二过滤器320的状态下，若上述气缸120与上述框架110相结合，则上述气缸凸缘部125在上述第二过滤器320的前方按压上述第二过滤器320。即，上述第二过滤器320能够以介于上述框架110的放置部110和上述气缸凸缘部125的放置面127之间的方式固定。

上述第二过滤器320以能够阻断通过开放的排出阀161来排出的高压的气体制冷剂中的异物向上述气缸120的气体流入部122流入，并能吸附制冷剂中包含的油分的方式构成。

作为一例，上述第二过滤器320可包括由聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的无纺布或吸附布。上述聚对苯二甲酸乙二醇酯具有耐热性及机械强度优秀的优点。并且，可阻断制冷剂中的2μm以上的异物。

通过上述凹陷部117的内周面和上述气缸凸缘部125的外周面之间的流动空间的高压的气体制冷剂可以通过上述第二过滤器320，并在此过程中，制冷剂可以被过滤。

图5为示出本发明实施例的气缸和活塞的结合状态的剖视图，图6为示出本发明实施例的气缸结构的分解立体图，图7及图8为扩大图5的“A”的剖视图，图9为示出本发明实施例的气缸和活塞的配置状态的剖视图。

参照图5至图8，本发明实施例的气缸120包括：气缸本体121，大约为圆筒形状，且形成第一本体端部121a及第二本体端部121b；以及气缸凸缘部125，从上述气缸本体121的第二本体端部121b向半径方向的外侧延伸。

上述第一本体端部121a及第二本体端部121b以上述气缸本体121的轴方向中心部121c为基准，形成上述气缸本体121的两侧端部。

上述气缸本体121包括多个喷嘴组件122，经由上述排出阀161来排出的高压的气体制冷剂中的至少一部分制冷剂在上述多个喷嘴组件122流动。上述多个喷嘴组件122以相互隔开的方式形成。

上述多个喷嘴组件122包括：第一喷嘴组件122a及第二喷嘴组件122b，从上述气缸本体121的轴方向中心部位于一侧；以及第三喷嘴组件122c，从上述轴方向中心部121c位于另一侧。

上述第一喷嘴组件122a、第二喷嘴组件122b及第三喷嘴组件122分别包括多个喷嘴部123。上述多个喷嘴部123以从上述气缸本体121的外周面隔开的方式形成。

上述喷嘴部123以从上述气缸本体121的外周面凹陷规定深度及宽度的方式构成。上述制冷剂可经由上述喷嘴部123来向上述气缸本体121的内部流入。

并且，所流入的制冷剂位于上述活塞130的外周面和气缸120的内周面之间，并对上述活塞130的移动起到气体轴承的作用。换言之，通过所流入的上述制冷剂的压力，上述活塞130的外周面维持从上述气缸120的隔开的状态。即，所流入的上述制冷剂提供使上述活塞130从上述气缸120的内周面浮上的悬浮力。

上述第一喷嘴组件122a、第二喷嘴组件122b以上述气缸本体121的轴方向中心部121c为基准，能够以更接近上述第二本体端部121b的方式设置，上述第三喷嘴组件122c以上述气缸本体121的轴方向中心部121c为基准，能够以更接近上述第一本体端部121a的方式设置。

即，上述多个喷嘴组件122以上述气缸本体121的轴方向中心部121c为基准，以非对称的数量配置。

参照图1，与接近制冷剂的吸入侧的第一本体端部121a相比，上述气缸本体120的内部压力在接近压缩的制冷剂的排出侧的上述第二本体端部121b侧形成的更高，因而可在上述第二本体端部121b侧形成更多的喷嘴组件122来强化气体轴承功能，但相反，在上述第一本体端部121a侧可形成相对少的喷嘴组件122。

参照图7，上述气缸120包括：喷嘴部123，从上述气缸本体121的外周面凹陷；以及扩张部200，从上述喷嘴部123向上述气缸本体121的内周面延伸。

上述喷嘴部123与上述气缸本体121的外周面相连接，上述扩张部200与上述气缸本体121的内周面相连接。上述喷嘴部123及上述扩张部200可设置多个。

上述喷嘴部123以具有规定制冷剂流动截面积的方式形成，且从上述气缸本体121的外周面向上述气缸120的半径方向的内侧延伸。

上述扩张部200以从上述喷嘴部123向轴方向扩张的方式构成，且上述扩张部200中的制冷剂流动截面积大于上述喷嘴部123中的制冷剂流动截面积。

详细地，上述扩张部200包括：第一延伸部210，从上述喷嘴部123向轴方向，即，前方及后方延伸；以及第二延伸部220，从上述第一延伸部210向上述气缸本体121的内周面延伸。

上述第二延伸部220以相对于上述气缸120的半径方向倾斜的方式形成。换言之，相对于上述气缸本体121的内周面，上述第二延伸部220的延伸方向朝向交替的方向形成。

上述活塞本体131的外周面和上述气缸本体121的内周面之间形成有隔开空间C1，经由上述喷嘴部123及扩张部200来流入的制冷剂可在上述隔开空间C1流动。

换言之，经由经由上述喷嘴部123及扩张部200来流入的制冷剂的压力，上述活塞130可从上述气缸120的内周面浮上，此时，上述活塞130浮上的空间形成上述隔开空间C1。

上述隔开空间C1的半径方向的高度以上述活塞130能够相对于上述120顺畅地流动的程度形成，且实际以不大的方式形成。作为一例，上述隔开空间C1的高度约在2～12μm的范围。

另一方面，通过上述气缸120的制冷剂的流动截面积能够从上述喷嘴部123向上述扩张部200逐渐增大。因此，通过上述喷嘴部123的制冷剂一边经过上述扩张部200，一边不会发生压力的损失，并可向上述隔开空间C1流动。

假如，不设置上述扩张部200，则经由上述喷嘴部123的制冷剂直接向相对窄的隔开空间C1流入，因此会发生压力的大幅度下降。结果，由于向上述隔开空间C1流入压力与排出压力相比更降低的制冷剂，因此会发生无法对上述活塞130提供充分的悬浮力的问题。

另一方面，在上述扩张部200设置有空间部，可在加工上述喷嘴部123时发生的加工残渣(渣滓)收容于上述空间部。即，上述扩张部200可以被理解为是作为从上述气缸本体121的内周面向上述气缸120的外侧凹陷的槽来收容上述渣滓的“收容部”。

在另一观点上，上述扩张部200可以被理解为是为了限制上述渣滓作用于上述活塞，即为了防止上述气缸120与活塞130之间的干涉而从上述气缸本体121的内周面凹陷的“防干涉槽”。

上述扩张部200可具有锥尖部分被截去的圆锥形形状。以图8为基准，上述扩张部200的下端部的轴方向宽度W1能够大于上述扩张部200上端部的轴方向宽度W2。因此，以制冷剂的流动方向为基准，上述扩张部200的制冷剂流动截面积可逐渐增大。

作为一例，上述扩张部200的下端部轴方向宽度W1为1mm，上述扩张部200的上端部的轴方向宽度W2为1.5mm。

上述扩张部200的半径方向的高度H2和上述隔开空间C1的半径方向的高度H1可满足如下关系式。

0.5*H1＜H2＜4*C1

优选地，上述H2可大于或等于H1。上述H2大于H1，可使上述扩张部200的内部容积相对大于上述扩张部200的周边的隔开空间C1的容积，由此，借助存在于上述扩张部200的制冷剂的压力，可使上述活塞130充分浮上。

图10A为示出在未设有本发明实施例的扩张部的情况下的气缸内的压力分布的图，图10B为示出在设置本发明实施例的扩张部的情况下的气缸内的压力分布的图。

与本发明实施例不同，图10A示出在上述气缸本体121设置喷嘴部123的情况下，即，在上述喷嘴部123从上述气缸本体121的外周面向内周面延伸的情况下的压力分布图(Prl)。

在上述压力分布图(Prl)中，可解释为越向半径方向外侧偏离，压力越大。

参照图10A，制冷剂经由上述喷嘴部123向上述气缸120的内部流入。此时，制冷剂的压力受损，从而使略低压力的制冷剂作用于上述活塞130。

观察制冷剂的压力分布，在上述喷嘴部123的出口侧形成相对大的压力(Pm)。即，当向气缸120的内侧延伸上述喷嘴部123时，上述压力(Pm)作用于与上述活塞130相遇的第一地点131a。

相反，相对少的压力作用于从上述喷嘴部123的出口侧略微隔开的地点，即，与相互最接近的两个喷嘴部123的大约中间地点相对应的活塞130的第二地点131b。

结果，不均等的压力作用于上述活塞本体131的外周面，随之存在活塞130从上述气缸120的内周面稳定地浮上方面受限的问题。作为一例，上述活塞130从上述气缸120的内部中心向一半径方向倾斜，并能发生上述活塞130与气缸120之间干涉的现象。

图10B示出了在本发明实施例的喷嘴部123及扩张部200设置于上述气缸本体121的情况下的压力喷布图(Pr2)。

在上述压力分布图(Pr2)中，可解释为越向半径方向外侧偏离，压力越大。

参照图10B，制冷剂经由上述喷嘴部123及扩张部200向上述气缸120的内部流入。此时，制冷剂的压力损失可变少，由此，与排出压力相差不大的压力的制冷剂作用于上述活塞130。

观察制冷剂的压力分布，在上述扩张部200的出口侧形成相对高的压力(Pm’)。其中，上述压力(Pm’)略大于图10A中说明的压力(Pm)。

上述压力(Pm’)作用于与上述喷嘴部123的位置相对应的活塞130的第一地点131c。

并且，相对少的压力(Pi)作用于从上述喷嘴部123的出口侧略微隔开的地点，即，与相互最接近的两个喷嘴部123的大约中间地点相对应的活塞130的第二地点131d。

在此，上述压力(Pi)大于在图10A中说明的压力(Po)。即，根据上述扩张部200的结构，具有充足压力的制冷剂沿着上述气缸本体121的内周面向旁边移动，由此，高压的制冷剂也能作用于从上述扩张部200略微隔开地点的活塞130。

结果，均等的压力作用于上述活塞本体131的外周面，随之可从上述气缸120的内周面稳定地浮上。因此，上述活塞130可沿着上述气缸120的内部中心向轴方向稳定地运动。

图11为示出本发明实施例的线性压缩机的制冷剂的流动状态的剖视图。参照图11，对本实施例的线性压缩机的制冷剂的流动进行简单说明。

参照图11，制冷剂经由吸入部104向外壳101的内部流入，且经由吸入引导部155来向吸入消音器150的内部流入。

并且，制冷剂经由上述吸入消音器的第一消音器151来向第二消音器153流入，并向活塞130的内部流动。在此过程中，可减少制冷剂的吸入噪音。

另一方面，制冷剂可一边经由设置于上述吸入消音器150的第一过滤器310，一边过滤规定大小(25μm)以上的异物。

若开放吸入阀135，则通过上述吸入消音器150并存在于上述活塞130的内部的制冷剂经由吸入孔133来向压缩空间P吸入。

若在上述压缩空间P中的制冷剂的压力在排出压力以上，则排出阀161会开放，制冷剂通过开放的排出阀161来向排出盖160的排出空间排出，通过与上述排出盖160相结合的环状管165来向排出部105流动，并向压缩机100的外部排出。

另一方面，存在于上述排出盖160的排出空间的制冷剂中的至少一部分制冷剂可在经由存在于气缸120和框架110之间的空间流动，即，经由形成于框架110的凹陷部117内周面和，上述气缸120的气缸凸缘部125的外周面之间的流动空间，可来朝向气缸本体121的外周面流动。

此时，制冷剂可通过介于上述气缸凸缘部125的放置面127和框架110的放置部113之间的第二过滤器320，并在此过程中，可过滤规定大小(2μm)以上的异物。并且，制冷剂中的油分可吸附于上述第二过滤器320中。

经由上述第二过滤器320的制冷剂向形成于气缸本体121的外周面的多个喷嘴部123流入。并且，制冷剂能够一边经由上述多个喷嘴部123向上述扩张部200流入，一边减少压力的损失。

制冷剂经由上述扩张部200向气缸120的内周面侧流动，且制冷剂的压力经过上述活塞130的外周面来均匀地产生作用。因此，上述活塞130能够以在上述气缸120的内部稳定浮上的方式执行往复运动，并可防止与上述气缸120之间的摩擦。

综上所述，高压的气体制冷剂可对以向上述气缸120的内部旁通的方式进行往复运动的活塞130起到轴承作用，由此能够减少活塞130和气缸120之间的磨损。并且，通过不使用用于轴承的油，即使上述压缩机100高速运转，也不发生基于油的摩擦损失。

并且，通过在压缩机100的内部流动的制冷剂的路径上设置多个过滤器，可去除制冷剂中包含的油分，由此，可提高用作气体轴承的制冷剂的可靠性。因此，能够防止因制冷剂所包含的异物而使活塞130或气缸120发生磨损的现象。

并且，通过上述多个过滤器来去除制冷剂中包含的油分，从而能够防止基于油分的摩擦损失。

图12为示出本发明实施例的喷嘴部及扩张部的结构的图。

参照图12，本发明实施例的扩张部300包括：第一延伸部301，从上述喷嘴部123向轴方向，即，前方及后方延伸；以及第二延伸部302，从上述第一延伸部301向内侧半径方向延伸。

通过上述第一延伸部301及第二延伸部302的结构，上述扩张部300具有大约为圆筒形或圆柱形状，上述扩张部300的制冷剂流动截面积大于上述喷嘴部123的制冷剂流动截面积。

并且，上述第二延伸部302从上述第一延伸部301向大约垂直于上述活塞130的方向延伸，因此以制冷剂的流动方向为基准，上述扩张部300的制冷剂流动截面积能够以大致恒定的方式形成。

像这样，扩张部300设置于上述气缸本体121，由此可向上述活塞130提供充分的悬浮力，并能防止气缸120与活塞130之间的干涉。

图13为示出本发明另一实施例的气缸的结构的图。

参照图13，本发明另一实施例的气缸本体可包括：气体流入部500，经由上述排出阀161排出的气体向气体流入部500流入；以及作为“过滤器部件”的第三过滤器550，设置于上述气体流入部500。

上述气体流入部500能够沿着上述气缸本体121的外周面以大约圆形的形状凹陷。

上述第三过滤器550起到阻断向上述气缸120的内部流入规定大小以上的异物，并吸附制冷剂中包含的油分的作用。在此，上述规定大小可为1μm。

上述第三过滤器550包括缠绕在上述气体流入部500的线。详细地，上述线由聚对苯二甲酸乙二醇酯材质构成，从而可具有规定的厚度或直径。

考虑到上述线的强度，上述线的厚度或直径能够决定为适当的值。若上述线的厚度或直径过小，则因上述线的强度过弱而容易断开，若上述线的厚度或直径过大，则因在缠线时，上述气体流入部500中的空隙过大而存在过滤异物的效果低下的问题。

作为一例，上述线的深度或直径以数百μm单位形成，上述线能够以由数十μm单位的原丝(spunthread)以多个丝线方式相结合。

上述线以缠绕多圈并其端部固定成结的方式构成。考虑到气体制冷剂的压力下降程度及异物的过滤效果，可适当地选择缠绕上述线的圈数。若上述缠绕的圈数过多，则气体制冷剂的压力下降会变得过大，若上述缠绕的圈数过少，则异物的过滤效果并不明显。

并且，考虑到气缸120的变形度及线的固定力，能够以适当大小形成上述线的缠绕张力(tensionforce)。若上述张力过大，则可诱发气缸120的变形，若上述张力过小，则线无法很好地固定于上述气体流入部500。

上述气缸本体121还包括从上述气体流入部500向半径方向的内侧延伸的喷嘴部123。上述制冷剂经过上述流入部500后，可经由上述喷嘴部123向上述气缸本体121的内部流入。

上述喷嘴部123的直径或大小能够小于上述气体流入部500的直径或大小。并且，上述喷嘴部123的直径或大小能够小于扩张部400的直径或大小。

上述喷嘴部123包括：喷嘴入口123a，与上述气体流入部500相连接；以及喷嘴出口123b，与扩张部400相连接。

上述喷嘴出口123b的直径或大小能够小于上述喷嘴入口123a的直径或大小。以制冷剂的流动方向为基准，从上述喷嘴入口123a越接近喷嘴出口123b，上述喷嘴部123中的制冷剂流动截面积越小。

详细地，在上述喷嘴部123的直径变得过大的情况下，经由上述排出阀161排出的高压的气体制冷剂中的向上述喷嘴部123流入的制冷剂的量过多，从而存在压缩机的流浪损失会变大的问题。

相反，若上述喷嘴部123的直径过短，则上述喷嘴部123中的压力下降会变大，从而存在会使作为气体轴承的性能下降的问题。

因此，本实施例的特征在于，以相对较大形成上述喷嘴部123的流入部123a的直径，来减少向上述喷嘴部123流入的制冷剂的压力下降，并通过以相对较小的方式形成上述出口部123b直径D2来调节通过上述喷嘴部123的气体轴承的流入量在规定值以下。

上述扩张部400包括：第一延伸部401，从上述喷嘴部123的出口侧向轴方向，即，前方及后方延伸；以及第二延伸部402，从上述第一延伸部301向内侧半径方向延伸。

上述第二延伸部402的高度H4能够大于上述气缸本体121的内周面和活塞本体131的外周面之间的间隔H3。作为一例，上述H3可以为约5μm，H4可以为约10μm。并且，上述扩张部400的轴方向宽度W3可以为约2mm。

根据上述结构，在制冷剂在向上述喷嘴部123及扩张部400流入之前，可通过上述第三过滤器500来过滤，因此，可防止异物影响上述气缸120和活塞130之间的气体轴承。

Claims (17)

1.一种线性压缩机，其特征在于，包括：

外壳，设有吸入部；

气缸，设置于上述外壳的内部，并形成制冷剂的压缩空间；

活塞，以能够向轴方向进行往复运动的方式设置于上述气缸的内部；

排出阀，设在上述气缸的一侧，用于选择性地排出在上述制冷剂的压缩空间压缩的制冷剂；

喷嘴部，形成于上述气缸，经由上述排出阀来排出的制冷剂中的至少一部分制冷剂向上述喷嘴部流入；以及

扩张部，从上述喷嘴部向上述气缸的内周面延伸，上述扩张部的制冷剂流动截面积大于上述喷嘴部的制冷剂流动截面积。

2.根据权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，上述扩张部以从上述气缸的内周面向外侧凹陷的方式形成。

3.根据权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，上述喷嘴部与上述气缸的外周面相连接，上述扩张部与上述气缸的内周面相连接。

4.根据权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，以制冷剂的流动方向为基准，上述扩张部的制冷剂流动截面积逐渐增加。

5.根据权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，上述扩张部包括：

第一延伸部，从上述喷嘴部向轴方向延伸；以及

第二延伸部，从上述第一延伸部向与上述活塞的外周面交替的方向延伸。

6.根据权利要求5所述的线性压缩机，其特征在于，上述第二延伸部以相对于上述气缸的半径方向倾斜的方式形成。

7.根据权利要求6所述的线性压缩机，其特征在于，上述扩张部具有锥尖部分被截去的圆锥形形状。

8.根据权利要求5所述的线性压缩机，其特征在于，上述第二延伸部向上述气缸的半径方向延伸。

9.根据权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，

上述扩张部以具有设定的轴方向的宽度(W2)和半径方向的高度(H2)的方式形成；

上述扩张部的半径方向的高度(H2)大于等于上述气缸和活塞之间的隔开空间(C1)的半径方向的高度(H1)。

10.根据权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，上述喷嘴部从上述气缸的外周面向上述气缸的半径方向的内侧延伸。

11.根据权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，上述喷嘴部及扩张部分别形成有多个。

12.根据权利要求1所述的线性压缩机，其特征在于，还包括：

气体流入部，从上述气缸的外周面凹陷；以及

线过滤器，设置于上述气体流入部。

13.根据权利要求12所述的线性压缩机，其特征在于，上述喷嘴部从上述气体流入部向上述气缸的内周面延伸。

14.一种线性压缩机，其特征在于，包括：

外壳，设有吸入部；

气缸，设置于上述外壳的内部，并形成制冷剂的压缩空间；

活塞，以能够向轴方向进行往复运动的方式设置于上述气缸的内部；

排出阀，设置于上述气缸的一侧，用于选择性地排出在上述制冷剂的压缩空间压缩的制冷剂；

喷嘴部，从上述气缸的外周面凹陷，用于使从上述排出阀排出的制冷剂的至少一部分流入；以及

槽，与上述喷嘴部相连通，并以从上述气缸的内周面凹陷的方式形成，用于防止上述气缸与活塞之间的干涉。

15.根据权利要求14所述的线性压缩机，其特征在于，

从上述排出阀排出的制冷剂经由上述喷嘴部向上述槽流入；

上述槽的制冷剂流动截面积大于上述喷嘴部的制冷剂流动截面积。

16.根据权利要求14所述的线性压缩机，其特征在于，上述槽的半径方向的高度(H2)大于上述活塞的外周面和气缸的内周面之间的半径方向的高度(H1)的1/2倍。

17.根据权利要求16所述的线性压缩机，其特征在于，上述槽的半径方向的高度(H2)小于上述活塞的外周面和气缸的内周面之间的半径方向的高度(H1)的4倍。