KR101940489B1 - 리니어 압축기 - Google Patents

리니어 압축기 Download PDF

Info

Publication number
KR101940489B1
KR101940489B1 KR1020170125389A KR20170125389A KR101940489B1 KR 101940489 B1 KR101940489 B1 KR 101940489B1 KR 1020170125389 A KR1020170125389 A KR 1020170125389A KR 20170125389 A KR20170125389 A KR 20170125389A KR 101940489 B1 KR101940489 B1 KR 101940489B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cover
discharge
space
frame
heat
Prior art date
Application number
KR1020170125389A
Other languages
English (en)
Inventor
노기원
안광운
이종우
최기철
홍언표
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020170125389A priority Critical patent/KR101940489B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101940489B1 publication Critical patent/KR101940489B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/0005Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00 adaptations of pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/02Lubrication
    • F04B39/0223Lubrication characterised by the compressor type
    • F04B39/0276Lubrication characterised by the compressor type the pump being of the reciprocating piston type, e.g. oscillating, free-piston compressors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/06Cooling; Heating; Prevention of freezing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/12Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
    • F04B39/121Casings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressor (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 리니어 압축기는, 케이싱; 상기 케이싱의 내부공간에 구비되는 프레임; 상기 프레임에 삽입되어 결합되는 실린더; 상기 실린더의 내부에 구비되며, 왕복운동을 하는 피스톤; 및 상기 프레임에 고정되며, 토출공간이 구비되는 적어도 한 개 이상의 토출커버;를 포함하고, 상기 토출커버는, 상기 토출공간을 형성하는 공간부; 상기 공간부에서 연장되며, 상기 프레임에 고정되는 고정부; 및 상기 프레임에서 이격되어 상기 고정부에서 연장되며, 상기 케이싱의 내주면과의 사이에 소정의 간격을 가지고 그 케이싱의 내주면과 마주보도록 형성되는 방열부;로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 토출커버의 방열면적이 확대되고, 상기 토출커버와 케이싱 사이의 감격이 좁아져 냉매의 유속이 증가함으로써 상기 토출커버가 신속하게 방열될 수 있다.

Description

리니어 압축기{LINEAR COMPRESSOR}
본 발명은 실린더와 피스톤 사이를 냉매로 윤활하는 리니어 압축기에 관한 것이다.
일반적으로 압축기는 모터나 터빈 등의 동력 발생 장치로부터 동력을 전달 받아 공기나 냉매 등의 작동 유체를 압축하도록 이루어지는 장치를 말한다. 압축기는 산업 전반이나 가전 제품, 특히 증기압축식 냉동사이클(이하 '냉동 사이클'로 칭함) 등에 널리 적용되고 있다.
이러한 압축기는 냉매를 압축하는 방식에 따라 왕복동식 압축기, 로터리 압축기, 스크롤 압축기로 구분될 수 있다. 왕복동식 압축기는 피스톤과 실린더 사이에 압축공간이 형성되고 피스톤이 직선 왕복 운동하여 유체를 압축하는 방식이고, 로터리 압축기는 실린더 내부에서 편심 회전되는 롤러에 의해 유체를 압축하는 방식이며, 스크롤 압축기는 나선형으로 이루어지는 한 쌍의 스크롤이 맞물려 회전되어 유체를 압축하는 방식이다.
왕복동식 압축기는 회전 모터의 회전력을 직선운동으로 전환시켜 냉매를 압축하는 크랭크 방식과, 직선 왕복 운동을 하는 리니어 모터를 이용하여 냉매를 압축하는 진동 방식이 알려져 있다. 진동 방식의 왕복동식 압축기를 리니어 압축기라고 하며, 이러한 리니어 압축기는 회전 운동을 직선 왕복 운동으로 전환하는데 따르는 기계적인 손실이 없어 효율이 향상되고, 구조가 단순한 장점이 있다.
한편, 리니어 압축기는 윤활방식에 따라, 오일윤활형 리니어 압축기와 가스형 리니어 압축기로 구분할 수 있다. 오일윤활형 리니어 압축기는 특허문헌1(한국 공개특허공보 KR10-2015-0040027)에 개시된 바와 같이, 케이싱의 내부에 일정량의 오일이 저장되어 그 오일을 이용하여 실린더와 피스톤 사이를 윤활하도록 구성되어 있다. 반면, 가스윤활형 리니어 압축기는 특허문헌2(한국 공개특허공보 KR10-2016-0024217)에 개시된 바와 같이, 케이싱의 내부에 오일이 저장되지 않고 압축공간에서 토출되는 냉매의 일부를 실린더와 피스톤 사이로 유도하여 그 냉매의 가스력으로 실린더와 피스톤 사이를 윤활하도록 구성되어 있다.
오일윤활형 리니어 압축기는, 상대적으로 온도가 낮은 오일이 실린더와 피스톤 사이로 공급됨에 따라, 실린더와 피스톤이 모터열이나 압축열 등에 의해 과열되는 것을 억제할 수 있다. 이를 통해, 오일윤활형 리니어 압축기는 피스톤의 흡입유로를 통과하는 냉매가 실린더의 압축실로 흡입되면서 가열되어 비체적이 상승하는 것을 억제하여 흡입손실이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.
하지만, 오일윤활형 리니어 압축기는, 냉매와 함께 냉동사이클 장치로 토출되는 오일이 압축기로 원활하게 회수되지 않을 경우 그 압축기의 케이싱 내부에서는 오일부족이 발생할 수 있고, 이러한 케이싱 내부에서의 오일 부족은 압축기의 신뢰성이 저하되는 원인이 될 수 있다.
반면, 가스윤활형 리니어 압축기는, 오일윤활형 리니어 압축기에 비해 소형화가 가능하고, 실린더와 피스톤 사이를 냉매로 윤활하기 때문에 오일부족으로 인한 압축기의 신뢰성 저하가 발생하지 않는다는 점에서 유리하다.
그러나, 상기와 같은 종래의 가스윤활형 리니어 압축기는, 고온의 냉매가스를 이용하여 실린더와 피스톤 사이를 윤활하기 때문에 그 실린더와 피스톤이 냉매에 의해 가열되고, 이로 인해 압축공간으로 흡입되는 냉매 또는 그 압축공간에서 압축되는 냉매가 과열되면서 흡입손실이나 압축손실이 발생하게 되는 문제점이 있었다.
또, 종래의 가스윤활형 리니어 압축기는, 실린더의 압축공간에서 압축된 냉매가 토출커버의 토출공간으로 토출되어 그 토출커버를 가열하게 되지만, 토출커버의 방열면적이 작아 전체적으로 토출커버에 대한 방열효과가 감소하게 되는 문제점이 있었다. 이는, 토출커버가 그와 접촉된 프레임을 통해 실린더를 가열시켜 앞서 설명한 흡입손실이나 압축손실을 가중시킬 수 있다.
또, 종래의 가스윤활형 리니어 압축기는, 토출커버와 케이싱 사이의 간격이 멀어 동일한 냉매량 대비 토출커버와 케이싱 사이를 통과하는 냉매의 유속이 느려지게 되고, 이로 인해 토출커버와 케이싱 사이를 통과하는 냉매에 대한 대류 열전달 계수가 낮아져 전체적으로 토출커버에 대한 방열효과가 더욱 감소하게 되는 문제점이 있었다. 이는, 앞서 설명한 바와 같이 토출커버가 그와 접촉된 프레임을 통해 실린더를 가열시켜 흡입손실이나 압축손실을 더욱 가중시킬 수 있다.
한국 공개특허공보 KR10-2015-0040027 A (2015.04.14. 공개) 한국 공개특허공보 KR10-2016-0024217 A (2016.03.04. 공개)
본 발명의 목적은, 실린더와 피스톤이 냉매에 의해 가열되어 압축공간으로 흡입되는 냉매 또는 그 압축공간에서 압축되는 냉매가 과열되면서 흡입손실이나 압축손실이 발생하게 되는 것을 억제할 수 있는 리니어 압축기를 제공하려는데 있다.
또, 본 발명의 다른 목적은, 압축공간에서 토출되는 냉매를 수용하는 토출커버를 신속하게 냉각시켜 그 토출커버와 접하는 프레임을 통해 실린더가 과열되는 것을 미연에 차단할 수 있는 리니어 압축기를 제공하려는데 있다.
또, 본 발명의 다른 목적은, 토출커버의 방열면적을 넓혀 그 토출커버에 대한 냉각효과를 증가시킬 수 있는 리니어 압축기를 제공하려는데 있다.
또, 본 발명의 다른 목적은, 토출커버와 케이싱 사이를 통과하는 냉매의 유속을 높여 대류열전달계수를 증가시키고 이를 통해 토출커버를 신속하게 냉각시킬 수 있는 리니어 압축기를 제공하려는데 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 실린더와 피스톤 사이에 가스베어링이 적용되는 리니어 압축기에서, 토출밸브를 수용하는 토출커버가 케이싱의 내주면을 향해 연장되어 토출커버에 대한 방열면적을 넓히고 그 토출커버와 접하는 냉매의 유속을 증가시킬 수 있는 리니어 압축기가 제공될 수 있다.
여기서, 상기 방열부는 상기 케이싱의 내주면과 평행하게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 방열부는 그 외경이 상기 토출커버가 결합되는 프레임의 외경보다 크거나 같게 형성될 수 있다.
또, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱; 상기 케이싱의 내부공간에 구비되고 무버가 스테이터에 대해 왕복운동을 하는 리니어 모터; 상기 케이싱의 내부공간에 구비되며, 상기 리니어 모터의 스테이터를 지지하는 프레임; 상기 프레임에 삽입되어 결합되며, 압축공간을 형성하는 실린더; 상기 실린더의 내부에 구비되며, 상기 무버와 함께 왕복운동을 하면서 상기 압축공간의 체적을 가변시키는 피스톤; 및 상기 프레임에 고정되며, 상기 압축공간에서 배출된 냉매를 수용하도록 토출공간이 구비되는 적어도 한 개 이상의 토출커버;를 포함하고, 상기 토출커버는, 상기 토출공간을 형성하는 공간부; 상기 공간부에서 연장되며, 상기 프레임에 고정되는 고정부; 및 상기 케이싱의 내주면과의 사이에 소정의 간격을 가지고 그 케이싱의 내주면과 마주보도록 형성되는 방열부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기가 제공될 수 있다.
여기서, 상기 방열부는, 상기 고정부에서 적어도 한 번 이상 절곡되어 상기 케이싱의 내주면을 따라 연장 형성될 수 있다.
그리고, 상기 방열부는, 원주방향을 따라 적어도 한 개 이상의 냉매통공이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 방열부는, 상기 고정부에서 상기 실린더의 반경방향과 교차하는 방향으로 연장되는 제1 방열부와, 상기 제1 방열부에서 상기 실린더의 축방향과 교차하는 방향으로 연장되는 제2 방열부로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 제1 방열부의 길이는 상기 제2 방열부의 길이에 비해 길게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 방열부의 외경은 상기 프레임의 외경보다 크거나 같게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 토출커버는 각각의 토출공간을 가지는 복수 개로 이루어지고, 상기 복수 개의 토출커버는 상기 프레임에서 멀어지는 방향을 향해 순차적으로 적층되며, 상기 복수 개의 토출커버 중에서 상기 프레임에 접촉하는 제1 커버에 상기 방열부가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 방열부는 상기 복수 개의 토출커버에 각각 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제1 커버의 방열부가 다른 토출커버의 방열부에 비해 작거나 같게 형성될 수 있다.
또, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱; 상기 케이싱의 내부공간에 구비되고 무버가 스테이터에 대해 왕복운동을 하는 리니어 모터; 상기 케이싱의 내주면에서 이격되어 그 케이싱의 내부공간에 구비되며, 상기 리니어 모터의 스테이터를 지지하는 프레임; 상기 프레임에 삽입되어 결합되며, 압축공간을 형성하는 실린더; 상기 실린더의 내부에 구비되며, 상기 무버와 함께 왕복운동을 하면서 상기 압축공간의 체적을 가변시키는 피스톤; 상기 케이싱의 내주면으로부터 이격되어 상기 프레임에 고정되며, 상기 압축공간에서 배출된 냉매를 수용하도록 각각의 토출공간이 구비되고, 상기 각각의 토출공간은 순차적으로 연통되는 복수 개의 토출커버; 및 상기 토출커버의 토출공간으로 배출된 냉매의 일부를 상기 실린더와 피스톤 사이로 안내하여 상기 실린더와 피스톤 사이를 윤활하는 가스베어링;을 포함하고, 상기 복수 개의 토출커버 중에서 적어도 어느 한 개의 토출커버는 그 외주면에서 상기 케이싱의 내주면과 평행한 방향으로 절곡되어 소정의 높이만큼 연장되는 방열부가 구비되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기가 제공될 수 있다.
여기서, 상기 복수 개의 토출커버 중에서 상기 방열부가 형성되는 토출커버의 외경은 상기 프레임의 외경보다 크거나 같게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 방열부는, 상기 방열부가 형성되는 토출커버에 이웃하는 다른 토출커버의 토출공간과 반경방향으로 중첩되는 높이를 가지도록 형성될 수 있다.
그리고, 상기 방열부는, 원주방향을 따라 적어도 한 개 이상의 냉매통공이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 방열부는, 상기 복수 개의 토출커버에 각각 형성될 수 있다.
그리고, 상기 토출커버는 제1 커버의 일측면에 제2 커버가, 제2 커버의 일측면에 제3 커버가 순차적으로 배치되고, 상기 제1 커버에는 상기 제2 커버의 토출공간에 수용되도록 연통구멍이 형성되어 그 연통구멍을 통해 상기 제1 커버의 토출공간과 상기 제2 커버의 토출공간이 연통되며, 상기 제2 커버의 토출공간과 상기 제3 커버의 토출공간은 상기 제2 커버의 외부에 배치되는 연결관으로 연통될 수 있다.
본 발명에 따른 리니어 압축기는, 토출커버의 가장자리에 방열부가 확장 형성됨으로써, 토출커버에 대한 방열면적이 확대되어 토출커버가 신속하게 방열될 수 있다.
또, 토출커버의 방열부가 절곡되어 케이싱의 내주면을 따라서 연장 형성됨에 따라, 토출커버의 방열면적이 확대되면서도 그 외경이 과도하게 증가하는 것을 억제하여 토출커버의 방열효과를 높이면서도 압축기를 소형화할 수 있다.
또, 토출커버의 방열부가 케이싱의 내주면을 향해 연장 형성됨에 따라, 토출커버의 방열부와 케이싱의 내주면 사이의 간격을 좁혀 그 토출커버와 케이싱 사이의 간격을 통과하는 냉매의 유속을 증가시키고, 이를 통해 냉매의 대류열전달계수를 높여 토출커버에 대한 방열효과를 향상시킬 수 있다.
또, 토출커버에 방열부를 형성하여 그 토출커버에 대한 방열효과를 높임으로써, 토출커버와 접하는 프레임을 통해 토출커버의 열이 실린더로 전달되는 것을 차단하고, 이를 통해 실린더의 내부에 형성되는 흡입유로 또는 압축공간이 과열되면서 발생될 수 있는 흡입손실이나 압축손실을 낮춰 압축기 효율을 높일 수 있다.
또, 토출커버의 방열부에 다수 개의 냉매통공을 형성함에 따라, 냉매가 냉매통공을 통해 이동하면서 그만큼 냉매에 대한 유동저항이 감소되고, 이를 통해 냉매가 더욱 원활하게 이동하여 토출커버에 대한 방열효과가 향상될 수 있다.
또, 토출커버의 방열부가 축방향과 반경방향으로 절곡 형성됨에 따라, 토출커버와 케이싱 사이를 통과하는 냉매가 난류를 형성하면서 냉매와 토출커버 사이의 접촉성이 향상되고 이로 인해 토출커버가 더욱 신속하게 방열될 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 리니어 압축기를 보인 종단면도,
도 2는 도 1에 따른 토출커버 조립체를 분해하여 보인 사시도,
도 3은 도 2에 따른 토출커버 조립체를 조립한 후 파단하여 보인 사시도,
도 4는 도 3에 따른 토출커버 조립체를 프레임에 조립된 상태를 보인 종단면도,
도 5는 본 실시예에 따른 토출커버 조립체에서 제1 커버에 대한 일실시예를 보인 사시도,
도 6은 도 5의 "Ⅳ-Ⅳ"선단면도,
도 7a 내지 도 8b는 제1 커버에 제1 방열부가 형성되지 않은 경우 및 제1 방열부가 형성되는 경우에 대한 유속과 온도를 각각 비교 실험한 결과를 보인 도면,
도 9는 본 실시예에 따른 토출커버 조립체에서 제1 커버에 대한 다른 실시예를 보인 사시도,
제10은 도 9의 "Ⅴ-Ⅴ"선단면도,
도 11은 본 실시예에 따른 토출커버 조립체에서 제1 커버에 대한 또다른 실시예를 보인 사시도,
도 12는 도 11의 "Ⅵ-Ⅵ"선단면도,
도 13 및 도 14는 도 1에 따른 리니어 압축기에서 토출커버 조립체에 대한 다른 실시예들을 보인 종단면도.
이하, 본 발명에 의한 리니어 압축기를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 리니어 압축기는 유체를 흡입하여 압축하고, 압축된 유체를 토출하는 동작을 수행한다. 본 발명에 따른 리니어 압축기는 냉동 사이클의 구성요소가 될 수 있으며, 이하에서 유체는 냉동 사이클을 순환하는 냉매를 예로 들어 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 리니어 압축기(100)는, 케이싱(110)의 내부공간(101)은 밀폐된 공간을 형성하고, 케이싱(110)의 내부공간(101)에는 후술할 지지스프링(161,162)에 의해 탄력 지지되는 프레임(120)이 구비될 수 있다. 프레임(120)에는 리니어 모터(130)가 결합되어 지지되며, 리니어 모터(130)에는 냉매를 흡입, 압축하여 토출하는 압축유닛(140)이 결합될 수 있다. 이에 따라, 압축유닛(140)은 리니어 모터(130)와 함께 프레임(120)에 결합되어 케이싱(110)에 대해 탄력적으로 지지될 수 있다.
케이싱(110)은 열전도성 재질로 형성될 수 있다. 이를 통해 케이싱(110)의 내부공간(101)에서 발생되는 열은 케이싱(110)을 통해 외부로 방열될 수 있다.
그리고 케이싱(110)은 양단이 개구되어 대략 횡방향으로 긴 원통 형상으로 형성되는 쉘(111)과, 쉘(111)의 후방측에 결합되는 제1 쉘커버(112) 및 전방측에 결합되는 제2 쉘커버(113)로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 케이싱(110)는 가로 방향으로 누워져 있으며, 도면을 기준으로 제1 쉘커버(112)는 쉘(111)의 우측에, 제2 쉘커버(113)는 쉘(111)의 좌측에 결합될 수 있다. 넓은 의미에서 제1 쉘커버(112)와 제2 쉘커버(113)는 쉘(111)의 일부를 이룰 수 있다.
쉘(110)은 리니어 모터(130)의 크기에 따라 내경이 다양하게 형성될 수 있으나, 본 실시예의 리니어 압축기(100)는 오일베어링이 배제되고 가스베어링이 적용됨에 따라 케이싱(110)의 내부공간(101)에 오일이 채워질 필요가 없다. 따라서, 쉘(110)의 내경은 최대한 작게, 예를 들어 후술할 프레임(120)의 플랜지부(122)가 케이싱(110)의 내주면(111a)과 접촉되지 않을 정도의 간격만 가질 수 있는 정도로 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 리니어 압축기(100)는 쉘(111)의 외경이 앞서 제시한 특허문헌1에 비해 매우 작게 형성될 수 있다.
제1 쉘커버(112)는 앞서 설명한 바와 같이 쉘(111)의 후방측을 밀봉하도록 쉘(111)에 결합되는 것으로, 제1 쉘커버(112)에는 흡입관(114)이 삽입되어 결합될 수 있다.
그리고 제1 쉘커버(112)의 내주면에는 원통 형상으로 된 흡입측 지지부재(116a)가 결합되고, 흡입측 지지부재(116a)에는 판스프링으로 된 제1 지지스프링(116)에 결합되어 고정될 수 있다. 흡입측 지지부재(116a)에는 흡입가이드(116b)가 삽입되어 결합될 수 있다. 제1 지지스프링(116)은 그 중앙부가 앞서 설명한 흡입가이드(116b)에 결합되는 반면, 그 가장자리는 후술할 백커버(134)에 체결되어 결합될 수 있다. 이에 따라, 백커버(134)를 포함하는 압축기 본체(C)의 후방측은 제1 지지스프링(116)에 의해, 제1 쉘커버(112)를 포함하는 케이싱(110)에 반경방향으로 탄력 지지될 수 있다.
여기서, 흡입가이드(116b)는 원통 형상으로 형성되어 흡입관(114)에 연통됨에 따라, 흡입관(114)을 통해 흡입되는 냉매는 흡입가이드(116b)를 통과하여 후술할 흡입머플러 조립체(150)로 원할하게 유입될 수 있다.
그리고 흡입측 지지부재(116a)와 흡입가이드(116b) 사이에는 고무재질 등으로 된 댐핑부재(116c)가 설치될 수 있다. 이에 따라, 흡입관(114)을 통해 냉매가 흡입되는 과정에서 발생될 수 있는 진동이 흡입가이드(116b)로부터 흡입측 지지부재(116a)로 전달되는 것을 차단할 수 있다.
또, 제2 쉘커버(113)는 앞서 설명한 바와 같이, 쉘(111)의 전방측을 밀봉하도록 쉘(111)에 결합되는 것으로, 후술할 루프파이프(115a)에 연결되는 토출관(115)이 삽입되어 결합될 수 있다. 이에 따라, 압축공간(103b)에서 토출되는 냉매는 후술할 토출커버 조립체(160)를 통과한 후 루프파이프(115a)와 토출관(115)을 통해 냉동사이클로 배출된다.
그리고, 제2 쉘커버(113)의 내측면 또는 그 제2 쉘커버(113)의 내측면이 접하는 쉘(111)의 내주면에는 토출측 지지부재(117a)가 결합되고, 토출측 지지부재(117a)에는 판스프링으로 된 제2 지지스프링(117)이 결합될 수 있다.
제2 지지스프링(117)의 중심부는 후술할 토출커버 조립체(160)에 결합되는 지지가이드(117b)와 지지커버(117c) 그리고 제1 지지브라켓(117d)에 의해 결합될 수 있다. 제1 지지브라켓(117d)은 제2 쉘커버(113)의 내주면에 고정되는 제2 지지브라켓(117e)에 삽입되어 축방향 및 반경방향으로 지지될 수 있다. 이에 따라, 후술할 토출커버 조립체(160)를 포함하는 압축기본체(C)의 전방측은 제2 지지스프링(117)에 의해, 제2 쉘커버(113)를 포함하는 케이싱(110)에 반경방향으로 탄력 지지될 수 있다.
한편, 케이싱(110)의 내부에는 압축기 본체(C)의 일부를 이루는 프레임(120)이 구비된다. 그리고 프레임(120)에는 리니어 모터(130)로 된 모터 조립체 및 압축유닛(140)을 이루는 실린더(141)가 결합되어 지지될 수 있다. 이에 따라, 프레임(120)은 리니어 모터(130) 및 압축유닛(140)과 함께 제1 지지스프링(116)과 제2 지지스프링(117)에 의해 케이싱(110)에 대해 탄력 지지될 수 있다.
여기서, 프레임(120)은 원통 모양으로 형성되는 바디부(121)와, 바디부(121)의 전방단에서 반경방향으로 연장되는 플랜지부(122)로 이루어질 수 있다.
바디부(121)의 외주면에는 후술할 이너 스테이터(132)가, 그 바디부(121)의 내주면에는 실린더(141)가 각각 결합될 수 있다. 그리고, 플랜지부(122)의 후방면에는 후술할 아우터 스테이터(131)가, 그 플랜지부(122)의 전방면에는 후술할 토출커버 조립체(160)가 각각 결합될 수 있다.
플랜지부(122)의 전방면 일측에는 후술할 가스베어링의 일부를 이루는 베어링 입구홈(125a)이 형성되고, 베어링 입구홈(125a)에서 바디부(121)의 내주면으로 관통되는 베어링 연통구멍(125b)이 형성되며, 바디부(121)의 내주면에는 베어링 연통구멍(125b)에서 연통되도록 베어링 연통홈(125c)이 형성될 수 있다.
베어링 입구홈(125a)은 소정의 깊이만큼 축방향으로 함몰지게 형성되고, 베어링 연통구멍(125b)은 베어링 입구홈(125a)보다 단면적이 작은 구멍으로 바디부(121)의 내주면을 향해 경사지게 형성될 수 있다. 그리고, 베어링 연통홈(125c)은 바디부(121)의 내주면에 소정의 깊이와 축방향 길이를 가지는 환형 모양으로 형성될 수 있다. 하지만, 베어링 연통홈(125c)은 바디부(121)의 내주면이 접하는 실린더(141)의 외주면에 형성되거나 또는 바디부(121)의 내주면과 실린더(141)의 외주면에 반씩 각각 형성될 수도 있다.
또, 베어링 연통홈(125c)에 대응하는 실린더(141)에는 가스베어링에서 일종의 노즐부를 이루는 베어링 구멍(141a)이 형성될 수 있다. 이에 대해서는 실린더를 설명하면서 다시 설명한다.
한편, 리니어 모터(130)는 스테이터(130a) 및 그 스테이터(130a)에 대해 왕복운동을 하는 무버(130b)로 이루어질 수 있다.
스테이터(130a)는 프레임(120)의 플랜지부(122)에 고정되는 아우터 스테이터(131)와, 아우터 스테이터(131)의 내측에 소정의 공극(130c)만큼 이격되어 배치되는 이너 스테이터(132)로 이루어질 수 있다. 이너 스테이터(132)는 프레임(120)의 바디부(121)를 둘러싸도록 그 바디부(121)의 외주면에 삽입되어 결합될 수 있다.
아우터 스테이터(131)는 코일 권선체(135) 및 코일 권선체(135)를 둘러싸도록 적층되는 스테이터 코어(136)가 포함되고, 코일 권선체(135)에는 보빈(135a) 및 보빈(135a)의 원주 방향으로 권선된 코일(135b)이 포함될 수 있다. 코일(135b)의 단면은 원형 또는 다각형 형상으로 형성될 수 있으며, 일례로 육각형의 형상을 가질 수 있다.
그리고, 스테이터 코어(136)는 다수 개의 라미네이션 시트가 방사상으로 적층될 수도 있고, 복수 개의 라미네이션 블록(lamination block)이 원주 방향을 따라 적층될 수도 있다.
또, 아우터 스테이터(131)의 타측에는 스테이터 커버(137)가 구비될 수 있다. 이에 따라, 아우터 스테이터(131)의 일측부는 프레임(120)에 의해, 타측부는 스테이터 커버(137)에 의해 각각 지지될 수 있다.
이너 스테이터(132)는 프레임(120)의 외주면에 삽입되어 고정될 수 있다. 이러한 이너 스테이터(132)는 복수 개의 라미네이션이 방사상으로 적층되어 이루어질 수 있다.
한편, 무버(130b)는 마그네트 홀더(133a) 및 그 마그네트 폴더(133a)에 지지되는 마그네트(133b)로 이루어질 수 있다. 마그네트 홀더(133a)는 원통 형상으로 형성되며, 일단은 후술할 피스톤(142)에 결합되고, 타단은 아우터 스테이터(131)와 이너 스테이터(132) 사이의 공극에 왕복운동 가능하게 삽입될 수 있다.
마그네트(133b)는 마그네트 홀더(133a)의 외주면에 접착되어 고정되거나, 또는 별도의 고정링(미도시)을 이용하여 고정될 수 있다. 이에 따라, 마그네트(133b)는 아우터 스테이터(131)와 이너 스테이터(132) 사이에 형성되는 상호 전자기력에 의하여 마그네트 홀더(133a)와 함께 직선 왕복 운동할 수 있다.
또, 마그네트 홀더(133a)의 타단에는 피스톤(142)과 함께 스프링 서포터(138)가 결합되고, 스프링 서포터(138)의 양측에는 리니어 모터(130)의 무버(130b)와 압축유닛(140)의 피스톤(142)을 공진시키는 제1 공진스프링(139a)과 제2 공진스프링(139b)이 구비될 수 있다.
여기서, 제1 공진스프링(139a)은 스테이터 커버(137)의 후방면과 스프링 서포터(138)의 전방면 사이에, 제2 공진스프링(139b)은 스프링 서포터(138)의 후방면과 백커버(134)의 전방면 사이에 각각 구비될 수 있다. 백커버(134)는 스테이터 커버(137)에 결합되어 앞서 설명한 바와 같이 제2 공진스프링(139b)의 타단을 축방향으로 지지할 수 있다. 이에 따라, 리니어 모터(130)의 무버(130b)와 압축유닛(140)의 피스톤(142)은 리니어 모터(130)의 전자기력과 공진스프링(139a)(139b)의 탄성력에 의해 축방향을 따라 직선으로 왕복 운동을 하면서 압축공간(103b)으로 냉매를 흡입 압축하여 토출시킬 수 있다.
한편, 압축유닛(140)은 실린더(141), 피스톤(142), 흡입밸브(143), 토출밸브 조립체(144)를 포함할 수 있다.
실린더(141)는 내부에 압축공간(103b)이 구비되도록 원통 형상으로 형성되며, 프레임(120)의 내주면에 삽입되어 고정될 수 있다. 실린더(141)의 후방측에는 냉매가 압축공간(103b)으로 흡입되는 후술할 흡입머플러 조립체(150)가, 전방측에는 압축공간(103b)에서 압축된 냉매가 토출되는 후술할 토출커버 조립체(160)가 각각 구비될 수 있다.
그리고 실린더(141)에는 피스톤(142)과의 사이로 토출가스를 공급하여 그 실린더(141)와 피스톤 사이를 가스 윤활하는 가스베어링의 나머지 일부가 형성될 수 있다. 예를 들어, 실린더(141)에는 베어링 연통홈(125c)과 연통되는 위치에서 반경방향으로 관통되어 베어링 연통홈(125c)으로 유입되는 압축된 냉매를 실린더(141)의 내주면과 피스톤(142)의 외주면으로 안내하는 베어링 구멍(141a)이 형성될 수 있다. 물론, 앞서 설명한 바와 같이 베어링 연통홈(125c)은 실린더(141)의 외주면에 형성되는 것이 가공측면에서 더 유리할 수 있다.
베어링 구멍(141a)은 입구는 넓게, 출구는 노즐 역할을 하도록 미세통공으로 형성될 수 있다. 베어링 구멍(141a)의 입구부에는 이물질의 유입을 차단하는 필터미도시)가 구비될 수 있다. 필터는 금속으로 된 망필터일 수도 있고, 세실과 같은 부재를 감아서 형성할 수도 있다. 따라서, 베어링 구멍(141a)의 입구와 출구가 각각 독립적으로 연통되도록 낱개로 형성될 수도 있고, 입구는 환형 홈으로 형성되고 출구는 그 환형 홈을 따라 일정 간격을 두고 복수 개가 형성될 수도 있다.
또, 베어링 구멍(141a)은 실린더(141)의 축방향 중간을 기준으로 압축공간(103b)과 인접한 쪽(이하, 전방쪽)에만 형성될 수도 있고, 피스톤(142)의 처짐을 고려하여 반대쪽인 후방쪽에도 형성될 수도 있다.
피스톤(142)은 그 내부에 흡입유로(103a)를 가지며, 전방단은 부분적으로 개방되는 반면 후방단은 완전히 개방되는 원통 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 피스톤(142)은 앞서 설명한 바와 같이 개방단인 후방단이 마그네트 홀더(133a)와 연결되어 마그네트 홀더(133a)와 함께 왕복 운동을 할 수 있다.
또, 피스톤(142)의 전방단에는 흡입유로(103a)와 압축공간(103b) 사이를 연통시키는 흡입포트(142a)가 형성되고, 피스톤(142)의 전방면에는 그 흡입포트(142a)를 선택적으로 개폐하는 흡입밸브(143)가 구비될 수 있다. 이에 따라, 케이싱(110)의 내부공간(101)으로 흡입되는 냉매는 흡입밸브(143)를 열면서 그 피스톤(142)의 흡입유로(103a)와 흡입포트(142a)를 통해 실린더(141) 사이의 압축공간(103b)로 흡입될 수 있다.
실린더(141)의 전방단에는 압축공간(103b)을 개폐하는 토출밸브 조립체(144)가 착탈 가능하게 구비될 수 있다.
토출밸브 조립체(144)는 토출밸브(144a)와, 토출밸브(144a)의 전방측에 구비되어 그 토출밸브(144a)를 탄력 지지하는 밸브스프링(144b)로 이루어질 수 있다. 밸브스프링(144b)은 압축코일스프링으로 형성될 수도 있지만, 점유공간이나 신뢰성 측면을 고려하면 판스프링으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 압축공간(103b)의 압력이 토출압력 이상이 되면, 밸브스프링(144b)이 전방으로 변형하면서 토출밸브(144a)를 개방시키고, 냉매는 압축공간(103b)으로부터 토출되어 후술할 토출커버 조립체(160)의 제1 토출공간(104a)으로 배출된다. 그리고 냉매의 배출이 완료되면, 밸브스프링(144b)은 토출밸브(144a)에 복원력을 제공하여, 토출밸브(144a)가 닫혀지도록 한다.
한편, 피스톤(142)의 후방단에는 냉매가 흡입되는 과정에서 발생하는 소음을 감쇄시키는 흡입머플러 조립체(150)가 결합된다.
흡입머플러 조립체(150)는 케이싱(110)의 내부공간(101)에 연통되는 흡입머플러(151)와, 흡입머플러(151)의 일측에 연결되어 냉매를 흡입포트(142a)로 안내하는 내부가이드(152)로 이루어질 수 있다.
흡입머플러(151)는 피스톤(142)의 외부에 구비되고, 그 내부에는 배플에 의해 복수 개의 소음공간(102)이 형성될 수 있다. 흡입머플러(151)는 금속으로 형성될 수도 있지만, 무게나 절연성을 고려하여 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
내부가이드(152)는 흡입머플러의 소음공간에 연통되도록 파이프 형상으로 형성되고, 피스톤(142)의 흡입유로(103a)에 깊숙하게 삽입되어 구비될 수 있다. 내부가이드(152)는 양단의 내경이 동일한 원통 형상으로 형성될 수도 있지만, 경우에 따라서는 토출측인 전방단의 내경이 반대쪽인 후방단의 내경보다 크게 형성될 수도 있다.
한편, 프레임(120)의 전방면에는 냉매가 토출공간(103b)에서 토출되는 과정에서 발생되는 소음을 감쇄시키는 토출커버 조립체(160)가 결합될 수 있다.
토출커버 조립체(160)는 토출밸브 조립체(144)를 수용하여, 실린더의 전방측에 구비될 수 있다. 이를 위해, 토출커버 조립체(160)는 프레임(120)의 일부를 이루는 플랜지부(122)의 전방면에 고정 결합될 수 있다. 토출커버 조립체(160)와 프레임(120)의 사이에는 단열을 위한 가스켓(165) 및 제1 토출공간(104a)의 냉매가 누설되는 것을 억제하는 오링(166)이 구비될 수 있다.
여기서, 토출커버 조립체(160)는 열전도성 재질로 형성된다. 이를 통해 토출커버 조립체(160)로 고온의 냉매가 유입되면 그 냉매가 포함하고 있는 열이 토출커버 조립체(160)를 통해 케이싱(110)으로 전달되어 압축기 외부로 방열된다.
토출커버 조립체(160)는 한 개의 토출커버로 이루어질 수도 있고, 복수 개의 토출커버가 순차적으로 연통되도록 배치될 수도 있다. 본 실시예에서는 토출커버가 3개인 경우를 예로 들어 설명한다.
도 2는 도 1에 따른 토출커버 조립체를 분해하여 보인 사시도이고, 도 3은 도 2에 따른 토출커버 조립체를 조립한 후 파단하여 보인 사시도이며, 도 4는 도 3에 따른 토출커버 조립체를 프레임에 조립된 상태를 보인 종단면도이다.
이들 도면을 참조하면, 토출커버가 3개인 경우에는 프레임(120)에 결합되는 토출커버(이하, 제1 커버)(161)의 토출공간(이하, 제1 토출공간)(104a)이 제1 커버(161)의 전방측에 결합되는 두 번째 토출커버(이하, 제2 커버)(162)의 토출공간(이하, 제2 토출공간)(104b)에 연통되고, 제2 토출공간(104b)은 제2 커버(162)의 전방측에 결합되는 세 번째 토출커버(이하, 제3 커버)(163)의 토출공간(이하, 제3 토출공간)(104c)에 연통될 수 있다.
도 2와 같이, 제1 커버(161)의 중앙부분에 제1 공간부(161a)가, 제2 커버(162)의 중앙부분에 제2 공간부(162a)가, 제3 커버(163)의 중앙부분에 제3 공간부(163a)가 각각 형성될 수 있다.
그리고, 제1 공간부(161a)는 압축공간(103b)을 수용하는 제1 토출공간(104a)이, 제2 공간부(162a)는 제1 토출공간(104a)을 수용하는 제2 토출공간(104b)이, 제3 공간부(163a)는 제2 토출공간(104b)을 수용하는 제3 토출공간(104c)이 각각 형성될 수 있다.
그리고, 제1 토출공간(104a)은 토출밸브(144a)에 의해 압축공간(103b)과 선택적으로 연통되고, 제2 토출공간(104b)은 제1 토출공간(104a)과 연통되며, 제3 토출공간(104c)은 제2 토출공간(104b)과 연통될 수 있다. 이에 따라, 압축공간(103b)에서 토출되는 냉매는 제1 토출공간(104a)-제2 토출공간(104b)-제3 토출공간(104c)을 차례대로 거치면서 토출소음이 감쇄된 후 제3 공간부(163a)에 연통되는 루프파이프(115a)와 토출관(115)을 통해 케이싱(110)의 외부로 배출될 수 있다.
여기서, 제1 공간부(161a)가 제2 공간부(162a)의 내부에 완전히 수용될 수 있도록 제2 공간부(162a)는 제1 공간부(161a)보다 넓게 형성될 수 있다. 그리고, 제1 공간부(161a)에는 제1 연통구멍(105a)이 형성되고, 제1 연통구멍(105a)은 제2 토출공간(104b)에 수용되도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 토출공간(104a)과 제2 토출공간(104b)이 제1 연통구멍(105a)에 의해 직접 연통될 수 있다.
제2 공간부(162a)는 제3 공간부(163a)에 완전히 수용되지 않고 제2 공간부(162a)의 일부가 제3 공간부(163a)의 범위 밖으로 노출되도록 형성될 수 있다. 만약, 제2 공간부(162a)가 제3 공간부(163a)에 완전히 수용될 정도가 되면 제3 공간부(163a)가 너무 커져 토출커버 조립체(160)가 비대하게 될 수 있고, 이로 인해 다른 부품과의 간섭이 발생하거나 압축기 전체의 크기가 증가하게 될 수 있다.
따라서, 제3 공간부(163a)는 제2 공간부(162a)보다 작게 형성하면서도 연결관을 이용하여 제2 공간부(162a)의 제2 토출공간(104b)과 제3 공간부(163a)의 제3 토출공간(104c) 사이를 연통시킬 수 있다.
이를 위해, 제2 공간부(162a)에 형성되는 제2 연통구멍(105b)과 제3 공간부(163a)에 형성되는 제3 연통구멍(105c)은 일정 간격만큼 이격되고, 제2 연통구멍(105b)과 제3 연통구멍(105c) 사이가 연결관(106)에 의해 서로 연결될 수 있다. 이로써, 제3 공간부(163a)가 너무 크게 형성되지 않아 주변 부품과의 간섭이나 압축기 전체의 크기가 증가하는 것을 억제할 수 있으면서도, 연결관(106)의 길이만큼 소음 감쇄 효과를 더욱 높일 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았으나, 제1 공간부(161a)의 일부가 제2 공간부(162a)의 범위 밖으로 노출되어, 제1 공간부(161a)의 제1 토출공간(104a)과 제2 공간부(162a)의 제2 토출공간(104b) 사이를 별도의 연결관(미도시)으로 연결할 수도 있다. 이 경우, 연결관의 길이가 길어지면서 제1 커버(161)와 제2 커버(162)에서의 소음 감쇄 효과가 더욱 향상될 수 있다.
한편, 제1 공간부(161a)의 내경(D11)은 실린더(141)의 내경(D2)보다는 크게 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 아울러, 제1 공간부(161a)는 앞서 설명한 가스베어링의 입구를 이루는 베어링 입구홈(125a)을 수용할 수 있는 정도의 넓이를 가지도록 형성될 수 있다.
물론, 경우에 따라서는 제1 공간부(161a)의 내경(D11)이 가스베어링의 입구를 수용하지 못할 정도로 작게 형성되더라도, 제1 토출공간(104a)이 베어링 입구홈(125a)과 별도의 연결관(미도시)으로 연결되거나 또는 제1 토출공간(104a)의 일부를 반경방향으로 돌출시켜 베어링 입구홈(125a)과 연통되도록 형성할 수도 있다. 따라서, 제1 공간부(161a)와 제2 공간부(162a)는 필요에 따라 비원형 단면 형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 제1 공간부(161a)는 후술할 제1 고정부(161b)에서 1단으로 절곡하여 전방측으로 볼록하게 형성할 수도 있다. 하지만, 제1 공간부(161a)는 2단 이상으로 절곡하여 복수 개의 단차면(S1)(S2)이 형성되도록 하는 것이 바람직할 수 있다.
예를 들어, 제1 공간부(161a)는 프레임에 가까운 순서대로 제1 단차면(S1)과 제2 단차면(S2)이 형성되고, 제1 단차면(S1)에는 앞서 설명한 제1 연통구멍(105a)이 형성되는 한편 제2 단차면(S2)에는 토출밸브 조립체가 삽입되어 축방향으로 지지되도록 할 수 있다.
이에 따라, 제1 연통구멍(105a)은 밸브스프링(144b)보다 실린더(141)에 근접되게 배치되어, 압축공간(103b)에서 제1 토출공간(104a)으로 토출되는 냉매에 대한 유로저항이 감소될 수 있다. 이로써, 제1 토출공간(104a)으로 토출되는 냉매가 제1 연통구멍(105a)을 통해 신속하게 제2 토출공간(104b)으로 이동할 수 있다.
여기서, 제2 단차면(S2)에 고정되는 토출밸브 조립체(144)는 토출밸브(144a)가 판스프링으로 된 밸브스프링(144b)에 의해 탄력 지지되어, 축방향으로 움직이면서 실린더(141)의 압축공간(103b)을 개폐하게 된다. 따라서, 제1 토출공간(104a)의 깊이(D12)는 적어도 토출밸브(144a)의 두께(D3)보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 제1 커버(161)는 제1 공간부(161a)의 가장자리에서 연장되는 제1 고정부(161b)가, 제2 커버(162)는 제2 공간부(162a)의 가장자리에서 연장되는 제2 고정부(162b)가, 제3 커버(163)는 제3 공간부(163a)의 가장자리에서 연장되는 제3 고정부(163b)가 각각 더 형성될 수 있다. 이로써, 제1 커버(161)는 제1 고정부(161b)에 의해 프레임(120)에 결합되고, 제2 커버(162)는 제2 고정부(162b)에 의해 제1 커버(161)에 결합되며, 제3 커버(163)는 제3 고정부(163b)에 의해 제2 커버(162)에 결합될 수 있다.
여기서, 각각의 공간부(161a)(162a)(163a)는 각각 토출공간(104a)(104b)(104c)을 가지도록 볼록하게 형성되는 반면, 각각의 고정부(161b)(162b)(163b)는 프레임(120)의 플랜지부(122) 전방면에 밀착되어 고정되도록 각각의 공간부(161a)(162a)(163a)에서 반경방향으로 연장되어 플랜지 형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 제1 고정부(161b)와 제2 고정부(162b)는 넓게 형성되어 서로 겹친 상태에서 동일한 볼트에 의해 프레임(120)의 플랜지부(122)에 볼트 체결될 수 있고, 제3 고정부(163b)는 제1,2 고정부(161b)(162b)에 비해 좁게 형성되어 제2 커버(162)의 전방면에 용접되거나 또는 부착되어 고정될 수 있다.
상기와 같은 본 실시예에 의한 리니어 압축기는 다음과 같이 동작된다.
즉, 리니어 모터(130)의 코일(135b)에 전류가 인가되면, 아우터 스테이터(131)와 이너 스테이터(132) 사이에 자속이 형성되고, 이 자속에 의해 발생되는 전자기력에 의해 마그네트 홀더(133a)와 마그네트(133b)로 된 무버(130b)가 아우터 스테이터(131)와 이너 스테이터(132) 사이의 공극에서 직선으로 왕복 운동을 하게 된다.
그러면, 마그네트 홀더(130b)에 연결된 피스톤(142)이 실린더(141)에서 직선으로 왕복 운동을 하면서, 압축공간(103b)의 체적이 증가되거나 또는 감소된다. 이때, 피스톤(142)이 후진하여 압축공간(103b)의 체적이 증가되면 흡입밸브(143)가 개방되어 흡입유로(103a)의 냉매가 압축공간(103b)으로 흡입되는 반면, 피스톤(142)이 전진하여 압축공간(103b)의 체적이 감소되면 피스톤(142)이 압축공간(103b)의 냉매를 압축하게 된다. 이 압축된 냉매는 토출밸브(144a)를 개방시키면서 제1 토출공간(104a)으로 배출된다.
그러면, 제1 토출공간(104a)으로 배출되는 냉매의 일부는 가스베어링의 베어링 입구홈(125a)과 베어링 연통구멍(125b), 그리고 베어링 연통홈(125c)을 거쳐 실린더(141)의 베어링 구멍(141a)을 통해 그 실린더(141)의 내주면과 피스톤(142)의 외주면 사이로 공급되어 피스톤(142)을 실린더(141)에 대해 지지하게 된다. 반면, 나머지 냉매는 제1 연통구멍(105a)을 통해 제2 토출공간(104b)으로 이동하였다가 제2 연통구멍(105b)과 연결관(106), 그리고 제3 연통구멍(105c)을 통해 제3 토출공간(104c)으로 이동하면서 소음이 감쇄된다. 이 제3 토출공간(104c)으로 이동하는 냉매는 루프파이프(115a)와 토출관(115)을 통해 압축기의 외부로 배출되어, 냉동사이클의 응축기로 이동하게 되는 일련의 과정을 반복하게 된다.
이때, 리니어 모터(130)에서는 모터열이 발생하고, 토출커버 조립체(160)에서는 압축공간(103b)에서 토출된 냉매에 의해 압축열을 전달받게 된다. 이 모터열과 압축열은 각각 프레임(120)을 통해 실린더(141)와 피스톤(142)으로 전달된다.
그러면 피스톤(142)의 흡입유로(103a)로 흡입되는 냉매는 물론 실린더(141)의 압축공간(103b)으로 흡입되는 냉매가 가열되어, 냉매의 비체적이 상승하면서 흡입손실이나 또는 압축손실이 발생하게 되고, 이로 인해 전체적으로 압축기의 효율이 저하될 수 있다.
특히, 리니어 압축기에 오일베어링이 적용되는 경우에는 상대적으로 저온인 오일이 실린더와 피스톤 사이를 순환하면서 압축부의 온도를 낮출 수 있지만, 본 실시예와 같이 오일베어링이 배제되고 가스베어링이 적용되는 경우에는 고온인 냉매가 실린더와 피스톤 사이로 유입됨에 따라 압축부의 온도가 더욱 상승하게 되어 앞서 설명한 냉매의 온도상승이 더욱 가중될 수 있다.
더욱이, 압축공간에서 토출커버 조립체로 토출되는 냉매에 의해 토출커버 조립체의 온도는 대략 70℃ 안팎으로 고온상태를 유지함에 따라, 토출커버 조립체에 접촉되는 프레임 및 토출커버 조립체에 수용된 냉매와 접촉되는 실린더의 온도 역시 상승하게 된다. 그러면, 앞서 설명한 냉매의 온도가 더욱 상승하게 되면서 압축기 효율이 저하될 수 있다.
이에, 본 발명에 따른 리니어 압축기는 토출커버 조립체에 방열부가 형성됨에 따라 토출커버 조립체의 표면적이 확대되어 그 토출커버 조립체를 신속하게 방열할 수 있다. 뿐만 아니라, 방열부와 케이싱 사이의 간격을 좁혀 냉매의 유동속도를 증가시킴으로써 냉매의 대류열전달계수를 높여 토출커버 조립체가 더욱 신속하게 방열되도록 할 수 있다. 이를 통해 압축공간으로 흡입되는 냉매 또는 압축공간에서 압축되는 냉매가 과열되는 것을 억제하여 압축유닛에서의 흡입손실 또는 압축손실이 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
본 실시예에 따른 방열부는 제1 커버와 제2 커버 또는 제3 커버에 각각 형성될 수도 있고, 일부 커버에만 형성될 수도 있다. 만약, 일부 커버에만 방열부가 형성되는 경우라면 프레임과 실린더에 가장 근접하고 냉매의 온도가 가장 높은 제1 커버에 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 이하에서는 제1 커버에만 방열부가 형성된 예를 먼저 살펴본다.
도 5는 본 실시예에 따른 토출커버 조립체에서 제1 커버를 보인 사시도이고, 제6은 도 5의 "Ⅳ-Ⅳ"선단면도이다. 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 커버(161)는 제1 고정부(161b)의 반경방향 단부에서 축방향으로 절곡되어 연장되는 제1 방열부(161c)를 포함할 수 있다. 물론, 제1 방열부(161c)는 축방향으로 절곡되지 않고 제1 고정부(161b)에서 쉘(111)의 내주면(111a)을 향해 반경방향으로만 더 연장하여 형성할 수도 있다.
이 경우에도 제1 커버(161)의 외주면(이하, 토출커버 조립체의 외주면과 혼용함)(160a)이 쉘(111)의 내주면(111a)에 인접하게 되므로 방열효과는 높일 수 있다. 하지만, 이 경우 제1 고정부(161b)의 두께가 프레임(120)의 두께에 비해 무시할 정도로 얇아 열전달되는 면적이 매우 작고, 이로 인해 제1 커버(161)로부터 쉘(110)로 방열되는 효과가 크지 않을 수 있다.
아울러, 제1 고정부(161b)가 반경방향으로만 연장되면 그 제1 고정부(161b)의 두께가 얇아 프레임(120)의 외주면(122a)과 쉘(111)의 내주면(111a) 사이에 형성되는 프레임측 냉매통로(107a) 및 토출커버 조립체(160)의 외주면(160a)과 쉘(111)의 내주면(111a) 사이에 형성되는 커버측 냉매통로(107b)를 합한 전체 냉매통로의 축방향 길이가 크게 증가하지 않게 된다. 특히, 실질적으로 방열을 시켜야 하는 토출커버 조립체(160)의 제1 커버(161) 주변에 형성되는 커버측 냉매통로(107b)의 축방향 길이(D5)가 크게 증가하지 않게 된다. 이로 인해 제1 고정부(161b)가 커버측 냉매통로(107b)에서의 냉매의 유동속도를 높이는데는 크게 기여하지 못하면서 대류에 의한 열전달 효과를 증가시키는데 한계가 있다.
따라서, 도 4 및 도 5와 같이, 제1 고정부(161b)에서 제1 방열부(161c)를 형성하는 것이 냉매와의 제1 커버(161)의 접촉면적을 넓힐 수 있고, 이를 통해 제1 커버(161)에 대한 열전달 면적을 넓혀 방열효과를 높일 수 있다.
그리고, 제1 커버(161)의 외주면(160a)과 쉘(111)의 내주면(111a) 사이의 커버측 냉매통로(107b)가 좁아져 그 커버측 냉매통로(107b)를 통과하는 냉매의 유동속도가 증가하게 된다. 이는, 커버측 냉매통로(107b)를 통과하는 냉매에 대한 대류열전달계수가 증가하게 되어 전체적으로 제1 커버(161)에 대한 방열효과가 크게 향상될 수 있다.
이를 통해, 제1 커버(161)의 온도가 낮아지면서 제1 토출공간(104a)으로 토출된 냉매에 의해 가열된 제1 커버(161)가 프레임(120)이나 실린더(141)를 가열하는 것을 차단함으로써, 압축공간(103b) 또는 흡입유로(103a)의 냉매가 과열되는 것을 억제할 수 있다.
여기서, 제1 방열부(161c)의 축방향 길이(D5)는 제2 커버(161)의 토출공간(104b)과 반경방향으로 중첩되는 길이로 형성될 수 있다. 하지만, 제1 방열부(161c)의 축방향 길이(D5)는 열전달 효과가 발생하는 범위내에서는 가급적이면 크게 형성하는 것이 열전달 면적을 증가시킬 수 있어 바람직할 수 있다.
다만, 제1 방열부(161c)의 축방향 길이(D5)가 너무 크면 제1 커버(161)와 쉘(111) 사이를 포함한 축방향 길이, 즉 커버측 냉매통로(107b)의 길이(D5)가 지나치게 길어질 수 있다. 그러면, 제1 커버(161)와 쉘(111) 사이에서의 유로저항이 증가하면서 오히려 유속이 저하될 수도 있다.
따라서, 제1 방열부(161c)의 최대 축방향 길이(D5)는 제1 고정부(161b)와 제2 고정부(162b)를 합한 높이보다는 크지만 토출커버 조립체(160)의 전체 높이(D6), 즉 프레임(120)에서 제3 공간부(163a)까지의 높이보다는 작게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
또, 제1 방열부(161c)의 외경(D7)은 프레임(120)의 외경(D8)과 동일하거나 크게 형성될 수 있다. 하지만, 제1 방열부(161c)의 외경(D7)이 너무 크면 제1 방열부(161c)의 외주면(160a)과 쉘(111)의 내주면(111a) 사이의 간격(이하, 제2 간격)(G2)이 프레임(120)의 외주면(122a)과 쉘(111)의 내주면(111a) 사이의 간격(이하, 제1 간격)(G1)보다 너무 좁아지게 된다. 그러면 커버측 냉매통로(107b)를 통과하는 냉매에 대한 유로저항이 과도하게 증가하면서 오히려 냉매의 유속이 감소할 수 있다. 따라서, 제1 방열부(161c)의 외경(D7)은 프레임(120)의 외경(D8)과 대략 동일하게 형성하는 것이 바람직하나, 프레임(120)의 외경(D8)보다는 약간 크게 형성할 수도 있다.
예를 들어, 제2 간격(G2)은 대략 2~3mm 정도로 형성할 수 있다. 이는 앞서 설명한 제1 방열부(161c)의 높이와 상관 관계가 있을 수 있다. 즉, 제1 방열부(161c)의 축방향 길이(D5)가 크면 제2 간격(G2)은 약간 작게 형성되는 것이 바람직할 수 있고, 반대로 제1 방열부(161c)의 축방향 길이(D5)가 작으면 제2 간격(G2)은 더 크게 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 제1 방열부(161c)의 축방향 길이(D5)는 대략 8~12mm 정도로 형성되므로, 제2 간격(G2)은 제1 방열부(161c)의 축방향 길이(D5) 대비 대략 20~30% 정도가 되도록 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
또, 제1 방열부(161c)는 도 5 및 도 6과 같이 원주방향을 따라 막힌 원통 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우 제1 방열부(161c)의 표면적이 확대됨에 따라 그만큼 냉매와 접촉되는 면적이 증가되어 방열 효과가 향상될 수 있다. 이에 따라, 제1 토출공간(104a)으로 배출되는 고온의 냉매가 제1 커버(161)를 통해 쉘(111)로 신속하게 전달되어 방열될 수 있다.
이는, 실험을 통해서도 확인할 수 있다. 도 7a 내지 도 8b는 제1 커버에 제1 방열부가 형성되지 않은 경우(이하, 사례①) 및 제1 방열부가 형성되는 경우(이하, 사례②)에 대한 유속과 온도를 각각 비교 실험한 결과를 보인 도면이다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 쉘(111)의 내주면(111a)과 토출커버 조립체(160)의 외주면(160a) 사이에 형성되는 커버측 냉매통로(107b)에서의 유속을 비교하여 보면, 제1 방열부가 형성되지 않은 사례①(도 7a)에 비해 제1 방열부(161c)가 형성된 사례②(도 7b)의 경우가 현저하게 증가되는 것을 볼 수 있다.
통상, 냉매의 유속이 증가하면 그만큼 대류열전달계수가 증가하게 되므로, 본 실시예인 사례②의 경우가 사례①의 경우에 비해 전체적으로 토출커버 조립체(160)에 대한 방열효과가 향상될 수 있음을 예측할 수 있다.
이는, 도 8a 및 도 8b을 통해 확인할 수 있다. 즉, 본 실시예인 사례②의 경우가 사례①의 경우에 비해 제1 커버(161)의 온도, 특히 제1 공간부(161a)와 제1 고정부(161b)가 연결되는 부분에서의 온도가 낮아지는 것을 볼 수 있다. 이는, 앞서 설명한 바와 같이 본 실시예인 사례②의 경우가 사례①의 경우에 비해 제1 커버(161)의 방열면적이 넓고 그 제1 커버(161)와 쉘(111) 사이에서의 냉매 유동속도가 증가됨에 따라 발생되는 효과이고, 이를 통해, 토출커버 조립체(160)에서 프레임(120)으로 전달되는 열을 감소시켜, 흡입유로(103a)와 압축공간(103b)에서의 흡입손실과 압축손실을 감소시켜 전체적으로 압축기의 성능이 향상되는 것을 기대할 수 있다.
이렇게 하여, 토출커버의 방열면적이 방열부에 의해 확대되는 동시에 그 방열부가 쉘의 내주면과 근접하도록 배치됨에 따라 토출커버의 열이 신속하게 쉘로 전달되어 토출커버의 방열효과가 향상될 수 있다.
또, 방열부가 쉘의 내주면에 근접하도록 형성됨에 따라 토출커버와 쉘 사이의 간격이 좁아지면서 그 사이로 흐르는 냉매의 유동속도가 증가하여 대류열전달계수가 상승하게 되고, 이로 인해 토출커버의 열이 케이싱으로 빠르게 전달되면서 토출커버에 대한 방열효과가 더욱 향상될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 토출커버에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다. 즉, 전술한 실시예에서는 제1 방열부가 막힌 형상이나, 본 실시예는 제1 방열부에 냉매가 그 제1 방열부를 통과할 수 있도록 다수 개의 냉매통공이 형성되는 것이다.
예를 들어, 도 9 및 도 10과 같이, 제1 방열부(161c)는 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 적어도 한 개 이상, 바람직하게는 다수 개의 냉매통공(108a)이 형성될 수도 있다.
이 경우, 좁은 커버측 냉매통로(107b)에 제1 커버(161)를 기준으로 양쪽의 냉매가 이동할 수 있는 유동공간이 더 형성됨에 따라, 유로저항이 감소되어 냉매의 유동속도 또는 유동량이 확대될 수 있다. 이에 따라 제1 커버(161)와 케이싱(110) 사이에서의 대류에 의한 열전달 효과가 향상되어, 제1 토출공간(104a)으로 배출되는 고온의 냉매가 제1 커버(161)와 쉘(111)을 통해 더욱 신속하게 방열될 수 있다.
여기서, 냉매통공(108a)의 전체 단면적은 그 냉매통공(108a)을 제외한 제1 방열부(161c)의 표면적보다 작게 형성되는 것이 방열면적을 확보할 수 있어 바람직할 수 있다.
또 한편, 본 발명에 의한 토출커버에 대한 또다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다. 즉, 전술한 실시예들은 제1 고정부에서 1단 절곡되어 제1 방열부를 형성하는 것이나, 본 실시예는 제1 방열부에서 반경방향으로 2단 절곡하여 제2 방열부를 형성하는 것이다. 제2 방열부는 쉘을 향하는 방향으로 절곡될 수도 있지만, 반대로 쉘에서 멀어지는 방향으로 절곡될 수도 있다. 도 11 및 도 12는 제2 방열부가 쉘을 향하는 방향으로 절곡되어 형성된 예를 보인 도면이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 제1 방열부(161c)의 단부에는 제2 방열부(161d)가 더 연장되어 절곡 형성될 수 있다. 이를 통해, 토출커버(161)에서 쉘(111)로 열을 전달하는 열전달 면적을 더욱 확대하는 동시에, 쉘(111)과 제1 커버(161) 사이의 제2 간격(G2)을 더욱 좁여 냉매의 유동속도를 증가시킴으로써, 전체적으로 토출커버에 대한 방열효과를 더욱 높일 수도 있다.
여기서, 제2 방열부(161d)는 앞서 설명한 바와 같이 쉘(111)의 내주면(111a)을 향해 절곡 형성될 수 있지만, 경우에 따라서는 쉘(111)의 내주면(111a)에서 멀어지는 방향으로 절곡 형성될 수도 있다.
즉, 제2 방열부(161d)가 쉘(111)의 내주면(111a)에 최대한 근접되게 위치함에 따라, 제2 방열부(161d)는 쉘(111)을 향하는 방향으로는 연장할 만큼 여유간격이 없을 수 있다. 이를 감안하여, 제2 방열부(161d)는 쉘(111)의 내주면(111a)에서 멀어지는 방향으로 형성될 수 있다. 이 경우, 제2 방열부(161d)의 반경방향 길이이(D9)는 제2 커버(162) 또는 제3 커버(163)와 간섭되지 않는 길이, 예를 들어 제1 방열부의 축방향 길이(D5)보다 작게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
다만, 제2 방열부(161d)가 쉘(111)의 내주면(111a)을 향하는 방향으로 형성되는 경우에는 제1 커버(161)와 쉘(111) 사이에 형성되는 제2 간격(G2)을 더욱 좁힐 수 있어 냉매의 유동속도를 높임으로써 대류 열전달 효과를 높일 수 있다.
또, 제2 방열부(161d)에 의해 냉매가 제1 커버(161)와의 접촉가능성이 증가할 뿐만 아니라, 유체가 난류를 형성하면서 대류에 의한 열전달 효과가 향상될 수도 있다.
한편, 본 실시예에 의한 리니어 압축기에서 토출커버 조립체에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다. 즉, 전술한 실시예들에서는 제1 커버에만 방열부가 형성되는 것이었으나, 본 실시예는 도 13 및 도 14와 같이 제2 커버(162) 또는 제3 커버(163)에도 각각 방열부가 형성되는 것이다.
먼저, 제2 커버에 방열부가 형성되는 예를 살펴보면, 제1 방열부(162c)는 제2 커버(162)에만 형성될 수도 있지만, 제1 커버(161)와 제2 커버(162)에 모두 제1 방열부(161c)(162c)가 각각 형성될 수도 있다.
이는, 제1 커버(161)의 제1 토출공간(104a)으로 토출되는 냉매의 온도가 가장 높기 때문에 제2 커버(162)에 제1 방열부(162c)를 형성하는 경우에 제1 커버(161)에도 제1 방열부(161c)를 형성하는 것이 방열효과를 더욱 높일 수 있다. 따라서, 제1 커버(161)와 제2 커버(162)에 각각 제1 방열부(161c)(162c)를 축방향으로 절곡하여 형성하는 것이 바람직할 수 있다.
여기서, 도 13과 같이, 제1 커버(161)의 제1 방열부(161c)와 제2 커버(162)의 제1 방열부(162c)는 일정 간격만큼 이격되는 것이 각 방열부(161c)(162c)와 냉매의 접촉면적을 넓힐 수 있다.
하지만, 제1 커버(161)의 제1 방열부(161c)와 제2 커버(162)의 제1 방열부(162c) 사이의 간격(G3)이 좁은 경우에는 두 방열부(161c)(162c)를 서로 접촉시킬 수도 있다. 이 경우에는, 제1 커버(161)와 제2 커버(162)의 각 제1 방열부(161c)(162c)가 서로 접촉됨에 따라, 열이 전달되는 통로가 넓어져 방열효과가 향상될 수 있다.
그리고, 제2 커버(162)의 제1 방열부 높이(D52)가 제1 커버(161)의 제1 방열부 높이(D5)보다 훨씬 높게 형성할 수도 있다. 이 경우, 제1 커버(161)의 제1 방열부(161c)는 물론 제2 커버(162)의 제1 방열부(162c)에 냉매통공(108a)(108b)이 각각 형성될 수 있고, 제2 커버(162)의 제1 방열부(162c)에 형성되는 냉매통공(108b)이 제1 커버(161)의 제1 방열부(161c)에 형성되는 냉매통공(108a)에 비해 단면적이 크게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 커버(162)의 제1 방열부(162c)를 형성하면서도 냉매가 원활하게 이동할 수 있다.
또, 제1 커버(161)에 제2 방열부(161d)를 형성하는 것과 같이 제2 커버(162)에도 제2 방열부(162d)를 형성할 수도 있다. 여기서, 제1 커버(161)의 제2 방열부(161d)와 제2 커버(162)의 제2 방열부(162d)는 서로 동일한 방향으로 절곡되거나 반대방향으로 절곡되도록 형성될 수 있다.
또, 앞서 설명한 바와 같이, 제1 커버(161)의 제2 방열부(161d)와 제2 커버(162)의 제2 방열부(162d)가 충분한 간격을 두고 형성될 수도 있다. 하지만, 경우에 따라서는 제1 커버(161)의 제2 방열부(161d)와 제2 커버(162)의 제2 방열부(162d)는 서로 근접되도록 배치되거나 아예 접촉시켜 형성할 수도 있다.
이 경우에는, 제1 커버(161)의 제1 방열부(161c)와 제2 커버(162)의 제1 방열부(162c) 역시 서로 근접되거나 접촉되도록 배치시켜, 냉매가 제1 커버(161)와 제2 커버(162) 사이에서 정체되는 것을 최소화하여 냉매의 유동속도를 높일 수도 있다.
한편, 도 14와 같이, 제3 커버(163)에도 제1 방열부(163c)가 형성되거나 또는 제1 방열부(163c)와 제2 방열부(163d)가 함께 형성될 수도 있다. 이 경우, 제1 방열부(163c)와 제2 방열부(163d)는 앞서 설명한 제1 커버(161)의 제1 방열부(161c)와 제2 방열부(161d)와 유사하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
다만, 제3 커버(163)에 방열부(163c)(163d)를 형성함에 따라, 제3 커버(163)로 전달되는 열을 신속하게 방열할 수 있다. 이에 따라, 전체적인 토출커버 조립체의 온도를 낮춰 토출된 냉매에 의해 프레임 또는 실린더로 열이 전달되는 것을 최소화하여, 그만큼 압축기 성능을 더욱 효과적으로 높일 수 있다.
100: 리니어 압축기 101: 흡입공간
102: 흡입유로 103 : 압축공간
104a,104b,104c : 토출공간 105a,105b,105c : 연통구멍
106 : 연결관 107 : 냉매통로
108a,108b,108c : 냉매통공 110: 케이싱
120: 프레임 121 : 바디부
122 : 플랜지부 130: 리니어 모터
130a : 스테이터 130b : 무버
131: 아우터 스테이터 132: 이너 스테이터
133b: 마그네트 140: 압축 유닛
141: 실린더 142: 피스톤
143: 흡입밸브 144 : 토출밸브 조립체
145 : 토출커버 조립체 146,147,148 : 제1,2,3 커버
146a,147a,148a : 공간부 146b,147b,148b : 고정부
146c,147c,148c : 제1 방열부 146a,147a,148a : 제2 방열부
G1 : 프레임과 쉘 간격 G2 : 커버와 쉘 간격

Claims (15)

  1. 케이싱;
    상기 케이싱의 내부공간에 구비되고 무버가 스테이터에 대해 왕복운동을 하는 리니어 모터;
    상기 케이싱의 내부공간에 구비되며, 상기 리니어 모터의 스테이터를 지지하는 프레임;
    상기 프레임에 삽입되어 결합되며, 압축공간을 형성하는 실린더;
    상기 실린더의 내부에 구비되며, 상기 무버와 함께 왕복운동을 하면서 상기 압축공간의 체적을 가변시키는 피스톤; 및
    상기 프레임에 고정되며, 상기 압축공간에서 배출된 냉매를 수용하도록 토출공간이 구비되는 적어도 한 개 이상의 토출커버;를 포함하고, 상기 토출커버는,
    상기 토출공간을 형성하는 공간부;
    상기 공간부에서 연장되며, 상기 프레임에 고정되는 고정부; 및
    상기 프레임에서 이격되어 상기 고정부에서 연장되며, 상기 케이싱의 내주면과의 사이에 소정의 간격을 가지고 그 케이싱의 내주면과 마주보도록 형성되는 방열부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방열부는, 상기 고정부에서 적어도 한 번 이상 절곡되어 상기 케이싱을 따라 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 방열부는, 원주방향을 따라 적어도 한 개 이상의 냉매통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방열부는, 상기 고정부에서 상기 실린더의 반경방향과 교차하는 방향으로 연장되는 제1 방열부와, 상기 제1 방열부에서 상기 실린더의 축방향과 교차하는 방향으로 연장되는 제2 방열부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 방열부의 길이는 상기 제2 방열부의 길이에 비해 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 방열부의 외경은 상기 프레임의 외경보다 크거나 같게 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 토출커버는 각각의 토출공간을 가지는 복수 개로 이루어지고, 상기 복수 개의 토출커버는 상기 프레임에서 멀어지는 방향을 향해 순차적으로 적층되며,
    상기 복수 개의 토출커버 중에서 상기 프레임에 접촉하는 제1 커버에 상기 방열부가 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 방열부는 상기 복수 개의 토출커버에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 커버의 방열부가 다른 토출커버의 방열부에 비해 작거나 같게 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  10. 케이싱;
    상기 케이싱의 내부공간에 구비되고, 무버가 스테이터에 대해 왕복운동을 하는 리니어 모터;
    상기 케이싱의 내주면에서 이격되어 그 케이싱의 내부공간에 구비되며, 상기 리니어 모터의 스테이터를 지지하는 프레임;
    상기 프레임에 삽입되어 결합되며, 압축공간을 형성하는 실린더;
    상기 실린더의 내부에 구비되며, 상기 무버와 함께 왕복운동을 하면서 상기 압축공간의 체적을 가변시키는 피스톤;
    상기 케이싱의 내주면으로부터 이격되어 상기 프레임에 고정되며, 상기 압축공간에서 배출된 냉매를 수용하도록 각각의 토출공간이 구비되고, 상기 각각의 토출공간은 순차적으로 연통되는 복수 개의 토출커버; 및
    상기 토출커버의 토출공간으로 배출된 냉매의 일부를 상기 실린더와 피스톤 사이로 안내하여 상기 실린더와 피스톤 사이를 윤활하는 가스베어링;을 포함하고,
    상기 복수 개의 토출커버 중에서 적어도 어느 한 개의 토출커버는 그 외주면에서 상기 케이싱의 내주면과 평행한 방향으로 절곡되어 소정의 높이만큼 연장되는 방열부가 구비되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수 개의 토출커버 중에서 상기 방열부가 형성되는 토출커버의 외경은 상기 프레임의 외경보다 크거나 같게 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 방열부는, 상기 방열부가 형성되는 토출커버에 이웃하는 다른 토출커버의 토출공간과 반경방향으로 중첩되는 높이를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 방열부는, 원주방향을 따라 적어도 한 개 이상의 냉매통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 방열부는, 상기 복수 개의 토출커버에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 토출커버는 제1 커버의 일측면에 제2 커버가, 제2 커버의 일측면에 제3 커버가 순차적으로 배치되고,
    상기 제1 커버에는 상기 제2 커버의 토출공간에 수용되도록 연통구멍이 형성되어 그 연통구멍을 통해 상기 제1 커버의 토출공간과 상기 제2 커버의 토출공간이 연통되며,
    상기 제2 커버의 토출공간과 상기 제3 커버의 토출공간은 상기 제2 커버의 외부에 배치되는 연결관으로 연통되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
KR1020170125389A 2017-09-27 2017-09-27 리니어 압축기 KR101940489B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170125389A KR101940489B1 (ko) 2017-09-27 2017-09-27 리니어 압축기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170125389A KR101940489B1 (ko) 2017-09-27 2017-09-27 리니어 압축기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101940489B1 true KR101940489B1 (ko) 2019-01-21

Family

ID=65277513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170125389A KR101940489B1 (ko) 2017-09-27 2017-09-27 리니어 압축기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101940489B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3783224A3 (en) * 2019-08-23 2021-03-03 LG Electronics Inc. Linear compressor
KR102345324B1 (ko) * 2020-08-28 2021-12-31 엘지전자 주식회사 리니어 압축기

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000031925A (ko) * 1998-11-11 2000-06-05 구자홍 리니어 압축기의 토출커버 방열구조
KR20060081482A (ko) * 2005-01-07 2006-07-13 엘지전자 주식회사 리니어 압축기
KR20150040027A (ko) 2013-10-04 2015-04-14 엘지전자 주식회사 리니어 압축기
KR20160024217A (ko) 2014-08-25 2016-03-04 엘지전자 주식회사 리니어 압축기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000031925A (ko) * 1998-11-11 2000-06-05 구자홍 리니어 압축기의 토출커버 방열구조
KR20060081482A (ko) * 2005-01-07 2006-07-13 엘지전자 주식회사 리니어 압축기
KR20150040027A (ko) 2013-10-04 2015-04-14 엘지전자 주식회사 리니어 압축기
KR20160024217A (ko) 2014-08-25 2016-03-04 엘지전자 주식회사 리니어 압축기

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3783224A3 (en) * 2019-08-23 2021-03-03 LG Electronics Inc. Linear compressor
US11781540B2 (en) 2019-08-23 2023-10-10 Lg Electronics Inc. Linear compressor
KR102345324B1 (ko) * 2020-08-28 2021-12-31 엘지전자 주식회사 리니어 압축기

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3470673B1 (en) Linear compressor
KR101981101B1 (ko) 리니어 압축기
KR101981102B1 (ko) 리니어 압축기
KR101940489B1 (ko) 리니어 압축기
KR20140030744A (ko) 왕복동식 압축기
KR102280431B1 (ko) 압축기
KR101981099B1 (ko) 리니어 압축기
KR101991443B1 (ko) 리니어 압축기
EP3848583B1 (en) Linear compressor
KR101981100B1 (ko) 리니어 압축기
KR101999961B1 (ko) 리니어 압축기
KR101990402B1 (ko) 리니어 압축기
US11746768B2 (en) Linear compressor
EP3848582B1 (en) Compressor
KR101981097B1 (ko) 리니어 압축기
US11952992B2 (en) Linear compressor
US20240035460A1 (en) Linear compressor
KR102494485B1 (ko) 리니어 압축기
EP3851671B1 (en) Compressor
US11746767B2 (en) Linear compressor
KR20190095809A (ko) 리니어 압축기 및 이를 구비한 냉동기기
US20230193890A1 (en) Linear compressor
US20230076485A1 (en) Compressor
US20230145653A1 (en) Compressor

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant