KR20170124885A - 리니어 압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 리니어 압축기에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기에는, 축 방향으로 적층되는 다수의 커버를 가지는 토출커버가 포함된다.

Description

리니어 압축기 {Linear compressor}
본 발명은 리니어 압축기에 관한 것이다.
냉각 시스템이란, 냉매를 순환하여 냉기를 발생시키는 시스템으로서, 냉매의 압축, 응축, 팽창 및 증발과정을 반복하여 수행한다. 이를 위하여, 상기 냉각 시스템에는, 압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기가 포함된다. 그리고, 상기 냉각 시스템은, 가전제품으로서 냉장고 또는 에어컨에 설치될 수 있다.
일반적으로 압축기(Compressor)는 전기모터나 터빈 등의 동력발생장치로부터 동력을 전달받아 공기나 냉매 또는 그 밖의 다양한 작동가스를 압축하여 압력을 높여주는 기계장치로서, 상기 가전제품 또는 산업전반에 걸쳐 널리 사용되고 있다.
이러한 압축기를 크게 분류하면, 피스톤(Piston)과 실린더(Cylinder) 사이에 작동가스가 흡입 또는 토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 냉매를 압축시키는 왕복동식 압축기(Reciprocating compressor)와, 편심 회전되는 롤러(Roller)와 실린더 사이에 작동가스가 흡입 또는 토출되는 압축공간이 형성되고 롤러가 실린더 내벽을 따라 편심 회전되면서 냉매를 압축시키는 회전식 압축기(Rotary compressor) 및 선회 스크롤(Orbiting scroll)과 고정 스크롤(Fixed scroll) 사이에 작동가스가 흡입 또는 토출되는 압축공간이 형성되고 상기 선회 스크롤이 고정 스크롤을 따라 회전하면서 냉매를 압축시키는 스크롤식 압축기(Scroll compressor)로 구분될 수 있다.
최근에는 상기 왕복동식 압축기 중에서 특히 피스톤이 왕복 직선 운동하는 구동모터에 직접 연결되도록 하여 운동전환에 의한 기계적인 손실이 없이 압축효율을 향상시킬 수 있고 간단한 구조로 구성되는 리니어 압축기가 많이 개발되고 있다.
보통, 리니어 압축기는, 밀폐된 쉘 내부에서 피스톤이 리니어 모터에 의해 실린더 내부에서 왕복 직선 운동하면서 냉매를 흡입하여 압축시킨 다음 토출시키도록 구성된다.
상기 리니어 모터는 이너 스테이터 및 아우터 스테이터 사이에 영구자석이 위치되도록 구성되며, 영구자석은 영구자석과 이너(또는 아우터) 스테이터 간의 상호 전자기력에 의해 직선 왕복 운동하도록 구동된다. 그리고, 상기 영구자석이 피스톤과 연결된 상태에서 구동됨에 따라, 피스톤이 실린더 내부에서 왕복 직선운동하면서 냉매를 흡입하여 압축시킨 다음, 토출시키도록 한다.
종래의 리니어 압축기와 관련하여, 본 출원인은 특허출원(이하, 선행문헌 1)을 실시하여 등록된 바 있다.
[선행문헌 1]
1. 등록번호 10-1307688호, 등록일자 : 2013년 9월 5일, 발명의 명칭 : 리니어 압축기
상기 [선행문헌 1]에 따른 리니어 압축기에는, 다수의 부품을 수용하는 쉘 포함된다. 상기 쉘의 상하 방향으로의 높이는, [선행문헌 1]의 도 2에 도시되는 바와 같이, 다소 높게 형성된다. 그리고, 상기 쉘의 내부에는 실린더와 피스톤 사이로 오일을 공급할 수 있는 급유 어셈블리가 제공된다.
한편, 리니어 압축기가 냉장고에 제공되는 경우, 상기 리니어 압축기는 냉장고의 후방 하측에 구비되는 기계실에 설치될 수 있다.
최근, 냉장고의 내부 저장공간을 증대하는 것이 소비자의 주요 관심사가 되고 있다. 상기 냉장고의 내부 저장공간을 증대하기 위하여는, 상기 기계실의 용적을 줄일 필요가 있고, 상기 기계실의 용적을 줄이기 위하여 상기 리니어 압축기의 크기를 줄이는 것이 주요 이슈가 되고 있다.
그러나, [선행문헌 1]에 개시된 리니어 압축기는 상대적으로 큰 부피를 차지하고 있어, 상기 리니어 압축기가 수용되는 기계실의 용적 또한 크게 형성될 필요가 있다. 따라서, [선행문헌 1]의 구조와 같은 리니어 압축기는, 내부 저장공간을 증대하기 위한 냉장고에는 적합하지 않은 문제점이 있다.
상기 리니어 압축기의 크기를 줄이기 위하여 압축기의 주요 부품을 작게 만들 필요가 있으나, 이 경우 압축기의 성능이 약화되는 문제점이 발생될 수 있다.
상기 압축기의 성능이 약화되는 문제점을 보상하기 위하여, 압축기의 운전 주파수를 증가하는 것을 고려할 수 있다. 다만, 압축기의 운전 주파수가 증가할수록 압축기의 내부에서 순환되는 오일에 의한 마찰력이 증가하여 압축기의 성능이 저하되는 문제점이 나타난다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 출원인은 특허출원(이하, 선행문헌 2)을 실시하여 공개한 바 있다.
[선행문헌 2]
1. 공개번호(공개일자) : 10-2016-0000324호 (2016년 1월 4일)
2. 발명의 명칭 : 리니어 압축기
상기 [선행문헌 2]의 리니어 압축기에는, 실린더와 피스톤 사이 공간에 냉매 가스를 공급하여 베어링 기능을 수행하는, 가스 베어링 기술이 개시된다. 상기 냉매가스는, 상기 실린더의 노즐을 통하여 상기 피스톤의 외주면 측으로 유동하여 왕복운동 하는 피스톤에 대한 베어링 작용을 수행한다.
한편, [선행문헌 2]에 따른 리니어 압축기에는, 토출밸브가 결합되는 토출커버가 포함된다. 상기 토출커버에는, 상기 토출밸브를 통하여 배출된 압축냉매가 유동하는 토출공간이 형성된다. 그러나, 종래의 토출커버 구조에 의하면, 상기 토출공간의 체적이 상대적으로 작고, 상기 압축냉매가 유동하는 토출유로의 길이가 짧게 형성되어, 냉매의 유동에 따른 맥동이 증가하는 문제점이 있었다.
이 때 발생하는 냉매가스의 맥동에 의하여 토출커버 또는 상기 토출커버에 결합되는 주변 부품에 진동이 발생할 수 있고, 상기 토출커버를 지지하는 지지장치를 통하여 쉘로 전달됨으로써, 압축기 전체의 진동 및 그에 따른 소음이 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 토출커버의 토출공간 구조를 개선하여 냉매의 유동에 따른 맥동 발생을 저감할 수 있는 리니어 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 토출커버 내에 다수의 토출공간(또는 토출방)을 마련할 수 있는 리니어 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 상기 다수의 토출공간을 유동하는 냉매의 유로길이를 증가시켜, 맥동 발생을 저감할 수 있는 리니어 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 상기 다수의 토출공간의 체적비율에 대한 최적범위를 제안하여, 맥동발생을 저감할 수 있는 리니어 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 상기 다수의 토출공간 중 일 토출공간과, 타 토출공간을 연통시키는 연결 파이프의 형상 또는 길이에 대한 최적범위를 제안하여, 맥동 발생을 저감할 수 있는 리니어 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기에는, 축 방향으로 적층되는 다수의 커버를 가지는 토출커버가 포함된다.
상기 토출커버에는, 냉매가 유동하는 제 1 공간부를 가지는 제 1 커버가 포함된다.
상기 제 1 커버에는, 스프링 조립체가 설치된다.
상기 토출커버에는, 상기 제 1 커버에 결합되며, 냉매가 유동하는 제 2 공간부를 가지는 제 2 커버가 더 포함된다.
상기 제 1 커버에는, 상기 제 1 공간부의 냉매를 상기 제 2 공간부로 전달하는 토출홀이 포함된다.
상기 제 1 커버는 다수 회 단차진 구조를 포함한다.
상기 제 1 커버에는, 상기 스프링 조립체의 외주면이 결합되는 함몰부가 포함된다.
상기 토출 커버에는, 상기 제 2 커버에 결합되며, 냉매가 유동하는 제 3 공간부를 가지는 제 3 커버가 더 포함된다.
상기 토출 커버에는, 상기 제 2 커버로부터 연장되어 상기 제 3 커버에 결합되며, 상기 제 2 공간부의 냉매를 상기 제 3 공간부로 전달하는 연결 파이프가 더 포함된다.
상기 연결 파이프는 다수 회 절곡된 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 연결 파이프는, 상기 제 2 커버에 결합되어 상기 제 1 공간부를 향하여 연장되며, 상기 제 1 파이프의 단부는, 상기 제 1 커버의 외면으로부터 설정거리(H1)만큼 이격된다.
다른 측면에 따른 리니어 압축기에는, 토출커버가 포함되며, 상기 토출커버에는, 제 1 공간부를 가지는 제 1 커버; 상기 제 1 커버의 전방에 결합되며, 제 2 공간부를 가지는 제 2 커버; 및 상기 제 2 커버의 전방에 결합되며, 제 3 공간부를 가지는 제 3 커버가 포함된다.
상기 제 2 공간부의 체적은, 상기 제 1 공간부 및 상기 제 3 공간부의 체적보다 크게 형성된다.
이러한 본 발명에 의하면, 내부 부품을 포함한 압축기의 크기를 작게 함으로써, 냉장고의 기계실의 크기를 줄일 수 있고 이에 따라 냉장고의 내부 저장공간을 증대시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한, 압축기의 운전 주파수를 증가함으로써 작아진 내부 부품에 의한 성능 저하를 방지할 수 있으며, 실린더와 피스톤 사이에 가스 베어링을 적용함으로써 오일에 의하여 발생할 수 있는 마찰력을 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한, 토출커버에 각각 토출공간을 형성하는 다수의 커버가 구비되므로, 토출공간의 체적이 증가할 수 있고 이에 따라 토출되는 냉매의 맥동을 저감시킬 수 있다.
또한, 상기 다수의 커버가 축방향으로 적층되도록 배치되므로, 상기 토출공간의 체적이 증가하면서도 전체 토출커버의 체적은 상대적으로 작게 형성되어, 공간 활용성이 개선되는 효과가 나타난다. 그리고, 상기 적층되는 커버의 구조에 의하여, 유동하는 냉매에서 발생되는 소음을 효과적으로 차단할 수 있다.
또한, 제 1 내지 제 3 커버에 의하여 규정되는 제 1 내지 제 3 공간부의 크기 비율이 최적 범위로 결정될 수 있으므로, 맥동 및 소음의 저감효과가 우수하다.
특히, 제 1 커버의 내부에 제 1 공간부를 형성하고, 제 2 공간부는 상기 제 1 커버의 외면과 제 2 커버의 내면 사이에 형성하며, 제 3 공간부는 상기 제 2 커버의 외면과 제 3 커버의 내면 사이에 형성될 수 있으므로, 토출커버에 토출공간을 형성하기 위한 별도의 구성이 필요없게 된다.
또한, 제 2 공간부와 제 3 공간부를 연결하는 연결 파이프의 길이가 상대적으로 길게 형성되도록 구성함으로써, 토출유로의 길이를 증가시킬 수 있고 이에 따라 냉매의 맥동을 저감시킬 수 있다.
또한, 상기 연결 파이프가 상기 제 2 커버의 내측으로 삽입되며, 상기 연결 파이프의 단부가 상기 제 1 커버의 외면으로부터 설정거리 만큼 이격될 수 있으므로, 유동하는 냉매의 압력손실을 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기의 구성을 보여주는 외관 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기의 쉘 및 쉘 커버의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기의 내부 부품의 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 I-I'를 따라 절개한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 토출커버와 토출밸브 어셈블리의 결합모습을 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 토출커버와 토출밸브 어셈블리의 결합모습을 보여주는 분해 사시도이다.
도 7은 도 5의 II-II'를 따라 절개한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 토출커버의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 토출커버의 제 1 커버의 내부구성을 보여주는 도면이다.
도 10은 도 8의 III-III'를 따라 절개한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 연결 파이프가 제 2 커버에 결합된 모습을 보여주는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 연결파이프와, 제 1 커버의 외면 사이의 거리(H1)의 변화에 따른 압력 강하량을 보여주는 실험 그래프이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 적층식 토출커버 구조의 경우, 종래기술에 비하여 맥동이 감소하는 모습을 보여주는 실험 그래프이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 연결 파이프의 길이에 따라, 맥동이 변화하는 모습을 보여주는 실험 그래프이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기의 내부에서 냉매가 유동하는 모습을 보여주는 단면도이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기의 구성을 보여주는 외관 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기의 쉘 및 쉘 커버의 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기(10)에는, 쉘(101) 및 상기 쉘(101)에 결합되는 쉘 커버(102,103)가 포함된다. 넓은 의미에서, 상기 제 1 쉘커버(102)와 제 2 쉘커버(103)는 상기 쉘(101)의 일 구성으로서 이해될 수 있다.
상기 쉘(101)의 하측에는, 레그(50)가 결합될 수 있다. 상기 레그(50)는, 상기 리니어 압축기(10)가 설치되는 제품의 베이스에 결합될 수 있다. 일례로, 상기 제품에는 냉장고가 포함되며, 상기 베이스에는, 상기 냉장고의 기계실 베이스가 포함될 수 있다. 다른 예로서, 상기 제품에는 공기조화기의 실외기가 포함되며, 상기 베이스에는, 상기 실외기의 베이스가 포함될 수 있다.
상기 쉘(101)은 대략 원통 형상을 가지며, 가로방향으로 누워져 있는 배치, 또는 축방향으로 누워 있는 배치를 이룰 수 있다. 도 1을 기준으로, 상기 쉘(101)은 가로 방향으로 길게 연장되며, 반경방향으로는 다소 낮은 높이를 가질 수 있다. 즉, 상기 리니어 압축기(10)는 낮은 높이를 가질 수 있으므로, 상기 리니어 압축기(10)가 냉장고의 기계실 베이스에 설치될 때, 상기 기계실의 높이를 감소시킬 수 있다는 이점이 있다.
상기 쉘(101)의 외면에는, 터미널(108)이 설치될 수 있다. 상기 터미널(108)은 외부 전원을 리니어 압축기의 모터 어셈블리(140, 도 3 참조)에 전달하는 구성으로서 이해된다. 상기 터미널(108)은 코일(141c, 도 3 참조)의 리드선에 연결될 수 있다.
상기 터미널(108)의 외측에는, 브라켓(109)이 설치된다. 상기 브라켓(109)에는, 상기 터미널(108)을 둘러싸는 다수의 브라켓이 포함될 수 있다. 상기 브라켓(109)은 외부의 충격등으로부터 상기 터미널(108)을 보호하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 쉘(101)의 양측부는 개구되도록 구성된다. 상기 개구된 쉘(101)의 양측부에는, 상기 쉘 커버(102,103)가 결합될 수 있다. 상세히, 상기 쉘 커버(102,103)에는, 상기 쉘(101)의 개구된 일측부에 결합되는 제 1 쉘커버(102) 및 상기 쉘(101)의 개구된 타측부에 결합되는 제 2 쉘커버(103)가 포함된다. 상기 쉘 커버(102,103)에 의하여, 상기 쉘(101)의 내부공간은 밀폐될 수 있다.
도 1을 기준으로, 상기 제 1 쉘커버(102)는 상기 리니어 압축기(10)의 우측부에 위치되며, 상기 제 2 쉘커버(103)는 상기 리니어 압축기(10)의 우측부에 위치될 수 있다. 달리 말하면, 상기 제 1,2 쉘커버(102,103)는 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 쉘(101) 또는 쉘 커버(102,103)에 구비되어, 냉매를 흡입, 토출 또는 주입시킬 수 있는 다수의 파이프(104,105,106)가 더 포함된다.
상기 다수의 파이프(104,105,106)에는, 냉매가 상기 리니어 압축기(10)의 내부로 흡입되도록 하는 흡입 파이프(104)와, 압축된 냉매가 상기 리니어 압축기(10)로부터 배출되도록 하는 토출 파이프(105) 및 냉매를 상기 리니어 압축기(10)에 보충하기 위한 프로세스 파이프(106)가 포함된다.
일례로, 상기 흡입 파이프(104)는 상기 제 1 쉘커버(102)에 결합될 수 있다. 냉매는 상기 흡입 파이프(104)를 통하여 축방향을 따라 상기 리니어 압축기(10)의 내부로 흡입될 수 있다.
상기 토출 파이프(105)는 상기 쉘(101)의 외주면에 결합될 수 있다. 상기 흡입 파이프(104)를 통하여 흡입된 냉매는 축방향으로 유동하면서, 압축될 수 있다. 그리고, 상기 압축된 냉매는 상기 토출 파이프(105)를 통하여 배출될 수 있다. 상기 토출 파이프(105)는 상기 제 1 쉘커버(102)보다 상기 제 2 쉘커버(103)에 인접한 위치에 배치될 수 있다.
상기 프로세스 파이프(106)는 상기 쉘(101)의 외주면에 결합될 수 있다. 작업자는 상기 프로세스 파이프(106)를 통하여, 상기 리니어 압축기(10)의 내부로 냉매를 주입할 수 있다.
상기 프로세스 파이프(106)는 상기 토출 파이프(105)와의 간섭을 피하기 위하여, 상기 토출 파이프(105)와 다른 높이에서 상기 쉘(101)에 결합될 수 있다. 상기 높이라 함은, 상기 레그(50)로부터의 수직방향(또는 반경방향)으로의 거리로서 이해된다. 상기 토출 파이프(105)와 상기 프로세스 파이프(106)가 서로 다른 높이에서, 상기 쉘(101)의 외주면에 결합됨으로써, 작업자는 작업 편의성이 도모될 수 있다.
상기 프로세스 파이프(106)가 결합되는 지점에 대응하는, 쉘(101)의 내주면에는 상기 제 2 쉘커버(103)의 적어도 일부분이 인접하게 위치될 수 있다. 달리 말하면, 상기 제 2 쉘커버(103)의 적어도 일부분은, 상기 프로세스 파이프(106)를 통하여 주입된 냉매의 저항으로서 작용할 수 있다.
따라서, 냉매의 유로관점에서, 상기 프로세스 파이프(106)를 통하여 유입되는 냉매의 유로의 크기는, 상기 쉘(101)의 내부공간으로 진입하면서 작아지도록 형성된다. 이 과정에서, 냉매의 압력이 감소하여 냉매의 기화가 이루어질 수 있고, 이 과정에서, 냉매에 포함된 유분이 분리될 수 있다. 따라서, 유분이 분리된 냉매가 피스톤(130)의 내부로 유입되면서, 냉매의 압축성능이 개선될 수 있다. 상기 유분은, 냉각 시스템에 존재하는 작동유로서 이해될 수 있다.
상기 제 1 쉘커버(102)의 내측면에는, 커버지지부(102a)가 구비된다. 상기 커버지지부(102a)에는, 후술할 제 2 지지장치(185)가 결합될 수 있다. 상기 커버지지부(102a) 및 상기 제 2 지지장치(185)는, 리니어 압축기(10)의 본체를 지지하는 장치로서 이해될 수 있다. 여기서, 상기 압축기의 본체는 상기 쉘(101)의 내부에 구비되는 부품을 의미하며, 일례로 전후 왕복운동 하는 구동부 및 상기 구동부를 지지하는 지지부가 포함될 수 있다. 상기 구동부에는, 피스톤(130), 마그넷 프레임(138), 영구자석(146), 서포터(137) 및 흡입 머플러(150)등과 같은 부품이 포함될 수 있다. 그리고, 상기 지지부에는, 공진스프링(176a,176b), 리어 커버(170), 스테이터 커버(149), 제 1 지지장치(165) 및 제 2 지지장치(185)등과 같은 부품이 포함될 수 있다.
상기 제 1 쉘커버(102)의 내측면에는, 스토퍼(102b)가 구비될 수 있다. 상기 스토퍼(102b)는 상기 리니어 압축기(10)의 운반 중 발생하는 진동 또는 충격등에 의하여, 상기 압축기의 본체, 특히 모터 어셈블리(140)가 상기 쉘(101)에 부딪혀 파손되는 것을 방지하는 구성으로서 이해된다. 상기 스토퍼(102b)는, 후술할 리어 커버(170)에 인접하게 위치되어, 상기 리니어 압축기(10)에 흔들림이 발생할 때, 상기 리어 커버(170)가 상기 스토퍼(102b)에 간섭됨으로써, 상기 모터 어셈블리(140)에 충격이 전달되는 것을 방지할 수 있다.
상기 쉘(101)의 내주면에는, 스프링체결부(101a)가 구비될 수 있다. 일례로, 상기 스프링체결부(101a)는 상기 제 2 쉘커버(103)에 인접한 위치에 배치될 수 있다. 상기 스프링체결부(101a)는 후술할 제 1 지지장치(165)의 제 1 지지스프링(166)에 결합될 수 있다. 상기 스프링체결부(101a)와 상기 제 1 지지장치(165)가 결합됨으로써, 상기 압축기의 본체는 상기 쉘(101)의 내측에 안정적으로 지지될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기의 내부 부품의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기의 내부구성을 보여주는 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기(10)에는, 상기 쉘(101)의 내부에 제공되는 실린더(120)와, 상기 실린더(120)의 내부에서 왕복 직선 운동하는 피스톤(130) 및 상기 피스톤(130)에 구동력을 부여하는 리니어 모터로서 모터 어셈블리(140)가 포함된다. 상기 모터 어셈블리(140)가 구동하면, 상기 피스톤(130)은 축 방향으로 왕복 운동할 수 있다.
상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 피스톤(130)에 결합되며, 상기 흡입 파이프(104)를 통하여 흡입된 냉매로부터 발생되는 소음을 저감하기 위한 흡입 머플러(150)가 더 포함된다. 상기 흡입 파이프(104)를 통하여 흡입된 냉매는 상기 흡입 머플러(150)를 거쳐 상기 피스톤(130)의 내부로 유동한다. 일례로, 냉매가 상기 흡입 머플러(150)를 통과하는 과정에서, 냉매의 유동소음이 저감될 수 있다.
상기 흡입 머플러(150)에는, 다수의 머플러(151,152,153)가 포함된다. 상기 다수의 머플러(151,152,153)에는, 서로 결합되는 제 1 머플러(151), 제 2 머플러(152) 및 제 3 머플러(153)가 포함된다.
상기 제 1 머플러(151)는 상기 피스톤(130)의 내부에 위치되며, 상기 제 2 머플러(152)는 상기 제 1 머플러(151)의 후측에 결합된다. 그리고, 상기 제 3 머플러(153)는 상기 제 2 머플러(152)를 내부에 수용하며, 상기 제 1 머플러(151)의 후방으로 연장될 수 있다. 냉매의 유동방향 관점에서, 상기 흡입 파이프(104)를 통하여 흡입된 냉매는 상기 제 3 머플러(153), 제 2 머플러(152) 및 제 1 머플러(151)를 차례로 통과할 수 있다. 이 과정에서, 냉매의 유동소음은 저감될 수 있다.
상기 흡입 머플러(150)에는, 머플러 필터(153)가 더 포함된다. 상기 머플러 필터(153)는 상기 제 1 머플러(151)와 상기 제 2 머플러(152)가 결합되는 경계면에 위치될 수 있다. 일례로, 상기 머플러 필터(153)는 원형의 형상을 가질 수 있으며, 상기 머플러 필터(153)의 외주부는 상기 제 1,2 머플러(151,152)의 사이에 지지될 수 있다.
방향을 정의한다.
"축 방향"이라 함은, 상기 피스톤(130)이 왕복운동 하는 방향, 즉 도 4에서 가로 방향으로 이해될 수 있다. 그리고, 상기 "축 방향" 중에서, 상기 흡입 파이프(104)로부터 압축공간(P)을 향하는 방향, 즉 냉매가 유동하는 방향을 "전방"이라 하고, 그 반대방향을 "후방"이라 정의한다. 상기 피스톤(130)이 전방으로 이동할 때, 상기 압축공간(P)은 압축될 수 있다.
반면에, "반경 방향"이라 함은 상기 피스톤(130)이 왕복운동 하는 방향에 수직한 방향으로서, 도 4의 세로 방향으로 이해될 수 있다.
상기 피스톤(130)에는, 대략 원통형상의 피스톤 본체(131) 및 상기 피스톤 본체(131)로부터 반경 방향으로 연장되는 피스톤 플랜지부(132)가 포함된다. 상기 피스톤 본체(131)는 상기 실린더(120)의 내부에서 왕복 운동하며, 상기 피스톤 플랜지부(132)는 상기 실린더(120)의 외측에서 왕복 운동할 수 있다.
상기 실린더(120)는, 상기 제 1 머플러(151)의 적어도 일부분 및 상기 피스톤 본체(131)의 적어도 일부분을 수용하도록 구성된다.
상기 실린더(120)의 내부에는, 상기 피스톤(130)에 의하여 냉매가 압축되는 압축 공간(P)이 형성된다. 그리고, 상기 피스톤 본체(131)의 전면부에는, 상기 압축 공간(P)으로 냉매를 유입시키는 흡입공(133)이 형성되며, 상기 흡입공(133)의 전방에는 상기 흡입공(133)을 선택적으로 개방하는 흡입 밸브(135)가 제공된다. 상기 흡입 밸브(135)의 대략 중심부에는, 소정의 체결부재(135a)가 결합되는 체결공이 형성된다.
상기 압축 공간(P)의 전방에는, 상기 압축 공간(P)에서 배출된 냉매의 토출공간을 형성하는 토출커버(200) 및 상기 토출커버(200)에 결합되며 상기 압축 공간(P)에서 압축된 냉매를 선택적으로 배출시키기 위한 토출밸브 어셈블리(161,163)가 제공된다.
상기 토출커버(200)에는, 다수의 커버(210,230,250, 도 7 참조)가 포함된다. 상기 토출공간에는, 상기 다수의 커버(210,230,250)에 의하여 정의되는 다수의 공간부가 포함된다. 상기 다수의 공간부는 전후 방향으로 배치되며, 서로 연통될 수 있다. 이와 관련한 자세한 설명은, 후술한다.
상기 토출밸브 어셈블리(161,163)에는, 상기 압축 공간(P)의 압력이 토출압력 이상이 되면 개방되어 냉매를 상기 토출커버(200)의 토출 공간으로 유입시키는 토출 밸브(161) 및 상기 토출 밸브(161)와 토출커버(200)의 사이에 제공되어 축 방향으로 탄성력을 제공하는 스프링 조립체(163)가 포함된다.
상기 스프링 조립체(163)에는, 밸브 스프링(163a) 및 상기 밸브 스프링(163a)을 상기 토출커버(200)에 지지하기 위한 스프링지지부(163b)가 포함된다. 일례로, 상기 밸브 스프링(163a)에는, 판 스프링이 포함될 수 있다.
상기 토출 밸브(161)는 상기 밸브 스프링(163a)에 결합되며, 상기 토출 밸브(161)의 후방부 또는 후면은 상기 실린더(120)의 전면에 지지 가능하도록 위치된다. 상기 토출 밸브(161)가 상기 실린더(120)의 전면에 지지되면 상기 압축공간(P)은 밀폐된 상태를 유지하며, 상기 토출 밸브(161)가 상기 실린더(120)의 전면으로부터 이격되면 상기 압축공간(P)은 개방되어, 상기 압축공간(P) 내부의 압축된 냉매가 배출될 수 있다.
상기 압축 공간(P)은 상기 흡입 밸브(135)와 상기 토출 밸브(161)의 사이에 형성되는 공간으로서 이해된다. 그리고, 상기 흡입 밸브(135)는 상기 압축 공간(P)의 일측에 형성되고, 상기 토출 밸브(161)는 상기 압축 공간(P)의 타측, 즉 상기 흡입 밸브(135)의 반대측에 제공될 수 있다.
상기 피스톤(130)이 상기 실린더(120)의 내부에서 왕복 직선운동 하는 과정에서, 상기 압축공간(P)의 압력이 토출압력보다 낮고 흡입압력 이하가 되면 상기 흡입 밸브(135)가 개방되어 냉매는 상기 압축 공간(P)으로 흡입된다. 반면에, 상기 압축공간(P)의 압력이 상기 흡입압력 이상이 되면 상기 흡입 밸브(135)가 닫힌 상태에서 상기 압축공간(P)의 냉매가 압축된다.
한편, 상기 압축공간(P)의 압력이 상기 토출압력 이상이 되면, 상기 밸브 스프링(163a)이 전방으로 변형하면서 상기 토출 밸브(161)를 개방시키고, 냉매는 상기 압축공간(P)으로부터 토출되어, 토출커버(200)의 토출공간으로 배출된다. 상기 냉매의 배출이 완료되면, 상기 밸브 스프링(163a)은 상기 토출 밸브(161)에 복원력을 제공하여, 상기 토출 밸브(161)가 닫혀지도록 한다.
상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 토출 커버(200)에 결합되며 상기 토출 커버(200)의 토출공간을 유동한 냉매를 배출시키는 커버파이프(162a)가 더 포함된다. 일례로, 상기 커버파이프(162a)는 금속재질로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 커버파이프(162a)에 결합되며, 상기 커버파이프(162a)를 유동하는 냉매를 상기 토출 파이프(105)로 전달하는 루프 파이프(162b)가 더 포함된다. 상기 루프 파이프(162b)의 일측부는 상기 커버파이프(162a)에 결합되며, 타측부는 상기 토출 파이프(105)에 결합될 수 있다.
상기 루프 파이프(162b)의 일측부에는 상기 커버 파이프(162a)에 결합되는 커버 결합부(162d)가 포함되며, 상기 루프 파이프(162b)의 타측부에는 상기 토출 파이프(105)에 결합되는 토출 결합부(162d)가 포함된다.
상기 루프 파이프(162b)는 플렉서블한 재질로 구성되며, 상대적으로 길게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 루프 파이프(162b)는 상기 커버파이프(162a)로부터 상기 쉘(101)의 내주면을 따라 라운드지게 연장되어, 상기 토출 파이프(105)에 결합될 수 있다. 일례로, 상기 루프 파이프(162b)는 감겨진 형상을 가질 수 있다.
상기 리니어 압축기(10)에는, 프레임(110)이 더 포함된다. 상기 프레임(110)은 상기 실린더(120)를 고정시키는 구성으로서 이해된다. 일례로, 상기 실린더(120)는 상기 프레임(110)의 내측에 압입(壓入, press fitting)될 수 있다.
상기 프레임(110)은 상기 실린더(120)를 둘러싸도록 배치된다. 즉, 상기 실린더(120)는 상기 프레임(110)의 내측에 수용되도록 위치될 수 있다. 그리고, 상기 토출커버(200)는 체결부재에 의하여 상기 프레임(110)의 전면에 결합될 수 있다.
상기 모터 어셈블리(140)에는, 상기 프레임(110)에 고정되어 상기 실린더(120)를 둘러싸도록 배치되는 아우터 스테이터(141)와, 상기 아우터 스테이터(141)의 내측으로 이격되어 배치되는 이너 스테이터(148) 및 상기 아우터 스테이터(141)와 이너 스테이터(148)의 사이 공간에 위치하는 영구자석(146)이 포함된다.
상기 영구자석(146)은, 상기 아우터 스테이터(141) 및 이너 스테이터(148)와의 상호 전자기력에 의하여 직선 왕복 운동할 수 있다. 그리고, 상기 영구자석(146)은 1개의 극을 가지는 단일 자석으로 구성되거나, 3개의 극을 가지는 다수의 자석이 결합되어 구성될 수 있다.
상기 영구자석(146)은 마그넷 프레임(138)에 설치될 수 있다. 상기 마그넷 프레임(138)은 대략 원통 형상을 가지며, 상기 아우터 스테이터(141)와 이너 스테이터(148)의 사이 공간에 삽입되도록 배치될 수 있다.
상세히, 도 4의 단면도를 기준으로, 상기 마그넷 프레임(138)은 상기 피스톤 플랜지부(132)에 결합되어 외측 반경방향으로 연장되며 전방으로 절곡될 수 있다. 상기 영구자석(146)은 상기 마그넷 프레임(138)의 전방부에 설치될 수 있다. 상기 영구자석(146)이 왕복 운동할 때, 상기 피스톤(130)은 상기 영구자석(146)과 함께 축 방향으로 왕복 운동할 수 있다.
상기 아우터 스테이터(141)에는, 코일 권선체(141b,141c,141d) 및 스테이터 코어(141a)가 포함된다. 상기 코일 권선체(141b,141c,141d)에는, 보빈(141b) 및 상기 보빈의 원주 방향으로 권선된 코일(141c)이 포함된다. 그리고, 상기 코일 권선체(141b,141c,141d)에는, 상기 코일(141c)에 연결되는 전원선이 상기 아우터 스테이터(141)의 외부로 인출 또는 노출되도록 가이드 하는 단자부(141d)가 더 포함된다.
상기 스테이터 코어(141a)에는, 복수 개의 라미네이션(lamination)이 원주 방향으로 적층되어 구성된 다수의 코어 블럭이 포함된다. 상기 다수의 코어 블럭은, 상기 코일 권선체(141b,141c)의 적어도 일부분을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
상기 아우터 스테이터(141)의 일측에는 스테이터 커버(149)가 제공된다. 즉, 상기 아우터 스테이터(141)의 일측부는 상기 프레임(110)에 의하여 지지되며, 타측부는 상기 스테이터 커버(149)에 의하여 지지될 수 있다.
상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 스테이터 커버(149)와 상기 프레임(110)을 체결하기 위한 커버체결부재(149a)가 더 포함된다. 상기 커버체결부재(149a)는, 상기 스테이터 커버(149)를 관통하여 상기 프레임(110)을 향하여 전방으로 연장되며, 상기 프레임(110)의 제 1 체결홀(미도시)에 결합될 수 있다.
상기 이너 스테이터(148)는 상기 프레임(110)의 외주에 고정된다. 그리고, 상기 이너 스테이터(148)는 복수 개의 라미네이션이 상기 프레임(110)의 외측에서 원주 방향으로 적층되어 구성된다.
상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 피스톤(130)을 지지하는 서포터(137)가 더 포함된다. 상기 서포터(137)는 상기 피스톤(130)의 후측에 결합되며, 그 내측에는, 상기 머플러(150)가 관통하도록 배치될 수 있다. 상기 피스톤 플랜지부(132), 마그넷 프레임(138) 및 상기 서포터(137)는 체결부재에 의하여 체결될 수 있다.
상기 서포터(137)에는, 밸런스 웨이트(179)가 결합될 수 있다. 상기 밸런스 웨이트(179)의 중량은, 압축기 본체의 운전주파수 범위에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 스테이터 커버(149)에 결합되어 후방으로 연장되며, 제 2 지지장치(185)에 의하여 지지되는 리어 커버(170)가 더 포함된다.
상세히, 상기 리어 커버(170)에는 3개의 지지레그가 포함되며, 상기 3개의 지지레그는 상기 스테이터 커버(149)의 후면에 결합될 수 있다. 상기 3개의 지지레그와, 상기 스테이터 커버(149)의 후면 사이에는, 스페이서(181)가 개재될 수 있다. 상기 스페이서(181)의 두께를 조절하는 것에 의하여, 상기 스테이터 커버(149)로부터 상기 리어 커버(170)의 후단부까지의 거리를 결정할 수 있다. 그리고, 상기 리어 커버(170)는 상기 서포터(137)에 스프링 지지될 수 있다.
상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 리어 커버(170)에 결합되어 상기 머플러(150)로의 냉매 유입을 가이드 하는 유입 가이드부(156)가 더 포함된다. 상기 유입 가이드부(156)의 적어도 일부분은 상기 흡입 머프러(150)의 내측에 삽입될 수 있다.
상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 피스톤(130)이 공진 운동할 수 있도록 각 고유 진동수가 조절된 복수의 공진 스프링(176a,176b)이 더 포함된다.
상기 복수의 공진 스프링(176a,176b)에는, 상기 서포터(137)와 스테이터 커버(149)의 사이에 지지되는 제 1 공진스프링(176a) 및 상기 서포터(137)와 리어 커버(170)의 사이에 지지되는 제 2 공진스프링(176b)이 포함된다. 상기 복수의 공진 스프링(176a,176b)의 작용에 의하여, 상기 리니어 압축기(10)의 내부에서 왕복 운동하는 구동부의 안정적인 움직임이 수행되며, 상기 구동부의 움직임에 따른 진동 또는 소음 발생을 줄일 수 있다.
상기 서포터(137)에는, 상기 제 1 공진스프링(176a)에 결합되는 제 1 스프링지지부(137a)가 포함된다.
상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 프레임(110)과, 상기 프레임(110) 주변의 부품간의 결합력을 증대하기 위한 다수의 실링부재(127,128,129a,129b)가 포함된다. 상세히, 상기 다수의 실링부재(127,128,129a,129b)에는, 상기 프레임(110)과 상기 토출커버(200)가 결합되는 부분에 구비되는 제 1 실링부재(127)가 포함된다. 상기 제 1 실링부재(127)는, 상기 프레임(110)의 제 2 설치홈(미도시)에 배치될 수 있다.
상기 다수의 실링부재(127,128,129a,129b)에는, 상기 프레임(110)과 상기 실린더(120)가 결합되는 부분에 구비되는 제 2 실링부재(128)가 더 포함된다. 상기 제 2 실링부재(128)는, 상기 프레임(110)의 제 1 설치홈(미도시)에 배치될 수 있다.
상기 다수의 실링부재(127,128,129a,129b)에는, 상기 실린더(120)와 상기 프레임(110)의 사이에 제공되는 제 3 실링부재(129a)가 더 포함된다. 상기 제 3 실링부재(129a)는, 상기 실린더(120)의 후방부에 형성되는 실린더홈에 배치될 수 있다.
상기 다수의 실링부재(127,128,129a,129b)에는, 상기 프레임(110)과 상기 이너 스테이터(148)가 결합되는 부분에 구비되는 제 4 실링부재(129b)가 더 포함된다. 상기 제 4 실링부재(129b)는, 상기 프레임(110)의 제 3 설치홈(미도시)에 배치될 수 있다.
상기 제 1 내지 제 4 실링부재(127,128,129a,129b)는 링 형상을 가질 수 있다.
상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 토출커버(200)의 지지결합부(290)에 결합되며, 상기 압축기(10)의 본체의 일측을 지지하는 제 1 지지장치(165)가 더 포함된다. 상기 제 1 지지장치(165)는 상기 제 2 쉘커버(103)에 인접하게 배치되어, 상기 압축기(10)의 본체를 탄성 지지할 수 있다. 상세히, 상기 제 1 지지장치(165)에는, 제 1 지지스프링(166)이 포함된다. 상기 제 1 지지스프링(166)은, 상기 스프링체결부(101a)에 결합될 수 있다.
상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 리어 커버(170)에 결합되어, 상기 압축기(10)의 본체의 타측을 지지하는 제 2 지지장치(185)가 더 포함된다. 상기 제 2 지지장치(185)는 상기 제 1 쉘커버(102)에 결합되어, 상기 압축기(10)의 본체를 탄성 지지할 수 있다. 상세히, 상기 제 2 지지장치(185)에는, 제 2 지지스프링(186)이 포함된다. 상기 제 2 지지스프링(186)은, 상기 커버지지부(102a)에 결합될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 토출커버와 토출밸브 어셈블리의 결합모습을 보여주는 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 토출커버와 토출밸브 어셈블리의 결합모습을 보여주는 분해 사시도이고, 도 7은 도 5의 II-II'를 따라 절개한 단면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기(10)에는, 토출밸브 어셈블리(161,163) 및 상기 토출밸브 어셈블리(161,163)가 결합되며 실린더의 압축공간(P)에서 배출된 냉매의 토출공간을 형성하는 토출커버(200)가 포함된다. 일례로, 상기 토출밸브 어셈블리(161,163)는 상기 토출커버(200)에 압입하여 결합될 수 있다.
상기 토출밸브 어셈블리(161,163)에는, 상기 실린더(120)의 전단부에 설치되며 상기 압축공간(P)을 선택적으로 개방하는 토출밸브(161) 및 상기 토출밸브(161)의 전방에 결합되는 스프링조립체(163)가 포함된다. 상기 토출밸브(161)가 상기 실린더(161)의 전단부에 밀착되면 상기 압축공간(P)은 폐쇄되며, 상기 토출밸브(161)가 전방으로 이동하여 상기 실린더(161)로부터 이격되면, 상기 압축공간(P)에서 압축된 냉매는 배출될 수 있다.
상기 토출밸브(161)는 플라스틱 소재로 구성될 수 있다. 일례로, 상기 토출밸브(161)는, 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 소재로 구성될 수 있다. 상기 PEEK 소재는 내열성, 충격강도 및 내마모성이 우수하다.
상기 토출밸브(161)에는, 상기 흡입밸브(135)의 체결부재(135a)를 회피할 수 있는 회피 홈(161a)이 형성된다. 상기 회피 홈(161a)은, 상기 토출밸브(161)의 후면으로부터 전방을 향하여 함몰되도록 구성될 수 있다.
상기 스프링조립체(163)에는, 상기 토출밸브(161)에 결합되는 밸브스프링(163a)이 포함된다. 일례로, 상기 밸브스프링(163a)에는, 다수의 절개홈을 가지는 판 스프링(plate spring)이 포함될 수 있다. 상기 밸브스프링(163a)의 대략 중앙부에는, 상기 토출밸브(161)에 결합되는 결합 홀이 포함된다.
상기 스프링조립체(163)에는, 상기 밸브스프링(163a)에 결합되는 스프링지지부(163b)가 포함된다. 상기 스프링지지부(163b)는 상기 토출커버(200)에 결합되어 상기 밸브스프링(163a)을 상기 토출커버(200)에 지지시키는 구성으로서 이해될 수 있다. 일례로, 상기 스프링지지부(163b)는 상기 토출커버(200)에 압입하여 결합될 수 있다. 그리고, 상기 스프링지지부(163b)는 사출공정에 의하여 상기 밸브 스프링(163a)에 일체로 사출 성형될 수 있다.
상기 토출커버(200)에는, 상기 스프링조립체(163)의 전방에 설치되는 가스켓(164)이 더 포함된다. 상기 가스켓(164)은 상기 스프링조립체(163)를 상기 토출커버(200)에 밀착시키고 상기 스프링조립체(163)와 토출커버(200) 사이의 공간으로 냉매의 누설이 발생되지 않도록 하는 기능을 수행한다.
상기 스프링지지부(163b)에는, 상기 토출밸브(161) 및 스프링조립체(163)의 회전을 방지하기 위한 제 1 돌기부(163c)가 포함된다. 상기 제 1 돌기부(163c)는 상기 스프링지지부(163b)의 외주면에 다수 개가 구비될 수 있다.
상기 가스켓(164)에는, 상기 제 1 돌기부(163c)의 위치 및 형상에 대응하는 제 2 돌기부(164a)가 더 포함된다. 즉, 상기 가스켓(164)의 외주면에, 상기 제 2 돌기부(164a)는 다수 개가 배치될 수 있다.
그리고, 상기 토출커버(200)에는, 상기 스프링 조립체(163)의 외주면 또는 상기 가스켓(164)의 외주면이 결합되는 함몰부(217)가 더 포함된다. 상세히, 상기 함몰부(217)에는, 상기 제 1 돌기부(163c) 및 제 2 돌기부(164a)가 결합될 수 있다. 상기 함몰부(217)는 상기 제 1 커버(210)에 형성될 수 있으며, 상기 다수의 제 1,2 돌기부(163c,164a)에 대응하여 다수 개로 구비될 수 있다.
상기 스프링조립체(163)를 상기 토출커버(200)에 결합하는 과정을 설명한다. 상기 가스켓(164)을 상기 토출커버(200)의 제 3 파트(213)에 안착시킨다. 이 때, 상기 가스켓(164)의 제 2 돌기부(164a)는 상기 함몰부(217)에 삽입될 수 있다.
그리고, 상기 스프링조립체(163)를 상기 토출커버(200)에 압입할 수 있다. 상기 스프링조립체(163)의 전면부는 상기 가스켓(164)을 가압하면서 상기 제 3 면(213)에 결합되며, 상기 제 1 돌기부(163c)는 상기 함몰부(217)에 위치될 수 있다. 이 과정에서, 상기 스프링지지부(163b)의 변형이 야기될 수 있다.
상기 스프링조립체(163)가 상기 토출커버(200)에 압입 결합됨으로써, 상기 스프링조립체(163) 및 상기 토출밸브(161)가 상기 토출커버(200)에 안정적으로 지지될 수 있다. 그리고, 상기 함몰부(217)에 상기 제 1,2 돌기부(163c,164a)가 결합됨으로써, 상기 스프링조립체(163) 및 상기 토출밸브(161)의 회전이 방지될 수 있다.
상기 토출커버(200)에는, 상기 토출밸브(161) 및 스프링조립체(163)가 위치되는 제 1 공간부(210a)를 형성하는 제 1 커버(210)가 포함된다. 상기 제 1 커버(210)는 전방을 향하여 단차지게 형성될 수 있다.
상세히, 상기 제 1 커버(210)에는, 상기 제 1 커버(210)의 후면을 형성하며 상기 프레임(110)에 결합되는 결합면을 제공하는 제 1 파트(211) 및 상기 제 1 파트(211)으로부터 전방으로 연장되는 제 1 단차부(215a)가 포함된다. 상기 제 1 단차부(215a)에 의하여, 상기 제 1 커버(210)는, 상기 제 1 파트(211)으로부터 전방으로 함몰되는 형상을 가질 수 있다.
상기 제 1 커버(210)에는, 상기 제 1 단차부(215a)로부터 반경방향 내측으로 제 1 설정길이 만큼 연장되는 제 2 파트(212)가 더 포함된다.
상기 제 1 커버(210)에는, 상기 제 2 파트(212)으로부터 전방으로 연장되는 제 2 단차부(215b)가 더 포함된다. 상기 제 2 단차부(215b)에 의하여, 상기 제 1 커버(210)는, 상기 제 2 파트(212)로부터 전방으로 함몰되는 형상을 가질 수 있다. 상기 함몰부(217)는 상기 제 2 단차부(215b)의 외주면에 형성될 수 있다.
상기 제 1 커버(210)에는, 상기 제 2 단차부(215b)로부터 반경방향 내측으로 제 2 설정길이 만큼 연장되는 제 3 파트(213)가 더 포함된다. 상기 제 3 파트(213)에는 상기 스프링조립체(163)가 안착되는 안착면이 포함된다.
상세히, 상기 제 3 파트(213)에는, 상기 가스켓(164)이 놓여지고 그 후방에 상기 스프링조립체(163)가 결합될 수 있다. 따라서, 상기 스프링조립체(163)의 전면부는 상기 제 3 파트(213)에 결합된다. 그리고, 상기 스프링조립체(163)의 외주면은 상기 제 2 단차부(215b)에 압입될 수 있다.
상기 제 1 커버(210)에는, 상기 제 3 파트(213)로부터 전방으로 연장되는 제 3 단차부(215c)가 더 포함된다. 상기 제 3 단차부(215c)에 의하여, 상기 제 1 커버(210)는, 상기 제 3 파트(213)로부터 전방으로 함몰되는 형상을 가질 수 있다.
상기 제 1 커버(210)에는, 상기 제 3 단차부(215c)로부터 반경방향 내측으로 연장되는 제 4 파트(214)가 더 포함된다.
상기 제 4 파트(214)의 대략 중앙부에는, 후방으로 돌출하는 스토퍼(218)가 구비된다. 상기 스토퍼(218)는, 상기 리니어 압축기(10)의 비정상 작동시, 특히 상기 토출밸브(161)의 열림량이 설정수준보다 크게 형성되는 경우, 상기 토출밸브(161) 또는 밸브스프링(163a)을 보호하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 비정상 작동이라 함은, 압축기 내부의 냉매 유량 또는 압력의 변화등에 의하여, 순간적으로 토출밸브(161)의 이상거동이 발생되는 작동으로서 이해될 수 있다. 상기 스토퍼(218)는, 상기 토출밸브(161) 또는 상기 밸브스프링(163a)에 간섭되어, 상기 상기 토출밸브(161) 또는 상기 밸브스프링(163a)가 더 이상 전방으로 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제 1 커버(200)에는, 상기 제 1 공간부(200a)를 유동하는 냉매를 제 2 커버(230)로 전달하기 위한 토출홀(216a,216b)이 형성된다. 상세히, 상기 토출홀(216,216b)에는, 상기 제 2 파트(212)에 형성되는 제 1 토출홀(216a)이 포함된다. 상기 제 1 토출홀(216a)은 다수 개가 형성되며, 다수 개의 제 1 토출홀(216a)은 상기 제 2 파트(212)의 둘레를 따라 이격되어 배치될 수 있다.
상기 토출밸브(161)가 개방되어 상기 제 1 공간부(210a)로 유동한 냉매 중 상기 스프링조립체(163)를 통과하지 않은 냉매, 즉 상기 스프링조립체(163)의 상류측 냉매는 상기 제 1 토출홀(216a)을 통하여 상기 제 1 커버(210)의 외부로 배출될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 토출홀(216a)을 통하여 배출된 냉매는 제 2 커버(230)의 제 2 공간부(230a)로 유입될 수 있다.
상기 토출홀(216,216b)에는, 상기 제 4 파트(214)에 형성되는 제 2 토출홀(216b)이 포함된다. 상기 제 2 토출홀(216b)은 다수 개가 형성되며, 다수 개의 제 2 토출홀(216b)은 상기 제 4 파트(214)의 둘레를 따라 이격되어 배치될 수 있다.
상기 토출밸브(161)가 개방되어 상기 제 1 공간부(210a)로 유동한 냉매 중 상기 스프링조립체(163)를 통과한 냉매, 즉 상기 스프링조립체(163)의 하류측 냉매는 상기 제 2 토출홀(216b)을 통하여 상기 제 1 커버(210)의 외부로 배출될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 토출홀(216b)을 통하여 배출된 냉매는 제 2 커버(230)의 제 2 공간부(230a)로 유입될 수 있다.
상기 제 2 토출홀(216b)의 수는, 상기 제 1 토출홀(216a)의 수보다 적게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 토출밸브(161)를 통하여 배출된 냉매 중 상대적으로 많은 양의 냉매는 상기 제 1 토출홀(216a)을 통과하며, 상대적으로 적은 양의 냉매는 상기 제 2 토출홀(216b)을 통과한다.
이하에서는, 도면을 참고하여 토출커버(200)의 구성에 대하여 상세히 설명한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 토출커버의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 토출커버의 제 1 커버의 내부구성을 보여주는 도면이고, 도 10은 도 8의 III-III'를 따라 절개한 단면도이고, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 연결 파이프가 제 2 커버에 결합된 모습을 보여주는 단면도이다.
도 8 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 토출커버(200)에는, 다수의 토출공간 또는 다수의 토출방을 정의하는 다수의 커버(210,230,250)가 포함된다. 상기 다수의 커버(210,230,250)는 상기 프레임(110)에 결합되며, 상기 프레임(110)을 기준으로 전방을 향하여 적층되는 구조를 형성할 수 있다.
상기 다수의 커버(210,230,250)에는, 상기 프레임(110)의 전면에 결합되는 제 1 파트(211)를 가지는 제 1 커버(210)와, 상기 제 1 커버(210)의 전방에 결합되는 제 2 커버(230)가 더 포함된다. 상기 제 1,2 커버(210,230)는 축 방향으로 적층되는 구조를 이룬다. 그리고, 상기 토출커버(200)에는, 상기 제 2 커버(230)의 전방에 결합되는 제 3 커버(250)가 더 포함된다. 상기 제 2,3 커버(230,250)는 축 방향으로 적층되는 구조를 이룬다. 결국, 상기 제 1 내지 제 3 커버(210,230,250)는 축 방향으로 적층되는 구조를 형성할 수 있다.
상세히, 상기 다수의 커버(210,230,250)에는, 소정의 체결부재가 결합되는 커버홀(219a,239a)이 포함된다. 상기 커버홀(219a,239a)에는, 상기 제 1 커버(210)에 형성되는 제 1 커버홀(219a) 및 상기 제 2 커버(230)에 형성되는 제 2 커버홀(239a)이 포함된다.
상기 제 1 커버홀(219a)은 상기 제 1 커버(210)의 테두리부에 구비되는 제 1 커버플랜지(219)에 형성되며, 상기 제 2 커버홀(239a)은 상기 제 2 커버(230)의 테두리부에 구비되는 제 2 커버플랜지(239)에 형성된다. 상기 제 1,2 커버홀(219a,239a)은 각각 다수 개가 구비될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 커버플랜지(219)의 후면은 상기 제 1 파트(211)를 형성할 수 있다.
상기 체결부재는 상기 제 1,2 커버홀(219a,239a)을 관통하여 상기 프레임(110)의 체결 홀(미도시)에 결합될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 상기 제 1 커버플랜지(219)와 상기 제 2 커버플랜지(239)는 서로 결합될 수 있으며, 상기 제 1,2 커버(210,230)는 상기 프레임(110)에 안정적으로 지지될 수 있다.
상기한 바와 같이, 상기 제 1 커버(210)는 단차진 구조를 이룬다. 그리고, 상기 제 1 커버(210)의 내부에는, 상기 토출밸브(161)를 통하여 배출된 냉매가 유동하는 제 1 공간부(210a)가 형성된다.
상기 제 2 커버(230)는 상기 제 1 커버(210)의 외면에 결합될 수 있다. 상기한 바와 같이, 상기 제 1,2 커버플랜지(219,239)의 결합에 의하여, 상기 제 1,2 커버(210,230)는 서로 결합될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 커버(210)의 외면과, 상기 제 2 커버(230)의 내면 사이에는, 냉매가 유동하는 제 2 공간부(230a)가 정의된다. 상기 제 1 커버(210)의 제 1,2 토출홀(216a,216b)을 통하여 상기 제 1 커버(210)로부터 배출된 냉매는 상기 제 2 공간부(230a)로 유입될 수 있다.
상기 제 2 커버(230)는 전방을 향하여 단차진 구조를 가질 수 있다. 상세히, 상기 제 2 커버(230)에는, 상기 제 1 커버(210)의 외면에 결합되는 제 4 파트(231)가 포함된다. 상기 제 4 파트(231)는, 상기 제 2 커버플랜지(239)의 후면을 형성한다.
상기 제 2 커버(230)에는, 상기 제 4 파트(231)로부터 전방을 향하여 연장되는 제 4 단차부(235a)가 더 포함된다. 상기 제 4 단차부(235a)에 의하여, 상기 제 2 커버(230)는, 상기 제 4 파트(231)로부터 전방으로 함몰되는 형상을 가질 수 있다. 그리고, 상기 제 2 커버(230)에는, 상기 제 4 단차부(235a)로부터 반경방향 내측으로 제 3 설정길이 만큼 연장되는 제 5 파트(232)가 더 포함된다.
상기 제 2 커버(230)에는, 상기 제 5 파트(232)로부터 전방을 향하여 연장되는 제 5 단차부(235b) 및 상기 제 5 단차부(235b)로부터 반경방향 내측으로 연장되는 제 6 파트(233)가 더 포함된다. 상기 제 5 단차부(235b)에 의하여, 상기 제 2 커버(230)는, 상기 제 5 파트(232)로부터 전방으로 함몰되는 형상을 가질 수 있다.
상기 제 3 커버(250)는 상기 제 2 커버(230)의 외면에 결합될 수 있다. 상기 제 3 커버(250)는 상기 제 2 커버(230)의 제 5 파트(232) 또는 상기 제 5 단차부(235b)에 결합될 수 있다. 일례로, 상기 제 5 파트(232)와 상기 제 5 단차부(235b)는 상기 제 3 커버(250)의 내면에 결합될 수 있다.
상기 제 2 커버(230)의 외면과, 상기 제 3 커버(250)의 내면 사이에는, 냉매가 유동하는 제 3 공간부(250a)가 정의된다. 상세히, 상기 제 3 공간부(250a)는 상기 제 2 커버(230)의 제 6 파트(233)와 상기 제 3 커버(250)의 내면 사이의 공간으로서 이해될 수 있다.
상기 제 1 내지 제 3 공간부(210a,230a,250a)의 체적 비율은 설정된 비율로 결정될 수 있다. 상기 제 2 공간부(230a)의 체적은 상기 제 1 공간부(210a)의 체적보다 크게 형성되며, 상기 제 3 공간부(250a)의 체적은 상기 제 2 공간부(230a)의 체적보다 작게 형성될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 냉매가 제 1 공간부(210a)로부터 상대적으로 체적이 큰 제 2 공간부(230a)로 유동하면서 맥동 및 소음이 저감될 수 있다. 그리고, 냉매가 상기 제 2 공간부(230a)로부터 상대적으로 체적이 작은 제 3 공간부(250a)로 유동하면서 냉매의 유속을 확보할 수 있다.
일례로, 상기 제 1,3 공간부(210a,250a)의 체적은 동일하고, 상기 제 2 공간부(230a)의 체적은 상기 제 1,3 공간부(210a,250a)의 체적보다 크게 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1,2,3 공간부(210a,230a,250a)의 체적 비율은 1 : 2.5 : 1로 형성될 수 있다.
상기 제 3 커버(250)에는, 상기 제 2 커버(230)의 제 5 파트(232)에 결합되는 제 3 커버플랜지(259)가 포함된다. 상기 제 3 커버플랜지(259)의 후면은, 상기 제 5 파트(232)에 결합되는 제 7 파트(251)를 형성한다. 상기 제 3 커버(250)는 단차진 구조를 형성한다. 일례로, 상기 제 3 커버(250)에는, 상기 제 7 파트(251)로부터 전방으로 연장되는 단차부와, 상기 단차부로부터 반경방향 내측으로 연장되는 파트가 포함된다. 그리고, 이러한 단차부와 파트는 각각 다수 개가 제공되며, 다수의 단차부 및 파트들은 교번하여 연장될 수 있다. 도면에 의하여 그 형상이 명확히 도시되는 바, 별도의 도번을 부여하여 설명하지는 않는다.
상기 제 3 커버(250)의 대략 중앙부에는, 상기 지지 결합부(290)가 결합될 수 있는 결합홀(257)이 형성된다. 상기 지지 결합부(290)는 상기 토출커버(200)를 상기 제 1 지지장치(165)에 지지하기 위한 구성으로서 금속 소재로 구성되며, 소정의 체결부재에 의하여 상기 제 1 지지장치(165)에 결합될 수 있다.
즉, 상기 지지 결합부(290)의 일측부는 상기 결합홀(257)에 결합되며, 타측부는 상기 제 1 지지장치(165)에 결합될 수 있다. 상기 지지 결합부(290)가 상기 결합홀(257)을 통하여 상기 제 3 커버(250)에 삽입될 수 있으므로, 상기 지지 결합부(290)가 상기 토출 커버(200)에 안정적으로 결합될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 상기 토출 커버(200)로부터 발생되는 진동은 상기 지지 결합부(290)를 통하여 상기 제 1 지지장치(165)에 전달될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 지지장치(165)에 전달된 진동은 상기 제 1 지지스프링(166) 및 상기 스프링체결부(101a)를 경유하여, 상기 쉘(101)로 분산될 수 있다. 결국, 상기 리니어 압축기(10)의 진동을 저감할 수 있다.
상기 토출커버(200)에는, 상기 제 2 공간부(230a)의 냉매를 상기 제 3 커버(250)의 제 3 공간부(250a)로 전달하는 연결 파이프(260)가 더 포함된다. 상기 연결 파이프(260)는, 상기 제 2 커버(230)에 결합되어 상기 제 2 커버(230)의 외측으로 연장되며, 적어도 1회 이상 절곡되어 상기 제 3 커버(250)에 결합될 수 있다.
상세히, 상기 연결 파이프(260)에는, 상기 제 2 커버(230)에 결합되어 제 1 방향으로 연장되는 제 1 파이프(261)와, 상기 제 1 파이프(261)로부터 절곡되어 제 2 방향으로 연장되는 제 2 파이프(263) 및 상기 제 2 파이프(263)로부터 절곡되어 제 3 방향으로 연장되며 상기 제 3 커버(250)에 결합되는 제 3 파이프(265)가 포함된다.
일례로, 상기 제 1 방향은 상기 제 2 커버(230)로부터 멀어지는 방향이며, 상기 제 2 방향은 상기 제 1 방향에 대하여 대략 수직한 방향이며, 상기 제 3 방향은 상기 제 2 방향에 대하여 대략 수직한 방향으로서 이해된다. 그리고, 상기 제 3 방향은 상기 제 3 커버(250)를 향하는 방향으로서 이해될 수 있다.
상기 제 1 내지 제 3 파이프(261,263,265)의 구성에 의하여, 상기 연결 파이프(260)는 대략 "ㄷ" 형상의 다수 회 절곡된 형상을 가질 수 있다. 이러한 형상을 가지는 연결 파이프(260)가 토출커버(200)에 구비됨으로써, 냉매의 토출유로의 길이가 길어지게 되며, 이에 따라 냉매의 맥동을 저감시킬 수 있다.
상기 제 1 파이프(261)는 상기 제 2 커버(230)에 결합되어, 상기 제 2 커버(230)의 제 2 공간부(230a)측으로 연장된다. 그리고, 상기 제 1 파이프(261)의 단부는 상기 제 1 커버(210)의 외면, 특히 상기 제 1 커버플랜지(219)로부터 설정거리(H1)만큼 이격될 수 있다.
상기 설정거리(H1)는 상기 제 1 커버(210)의 제 1 커버플랜지(219)로부터 상기 제 1 단차부(215a)의 높이에 대응되는 값으로 결정될 수 있다. 즉, 상기 제 1 파이프(261)의 단부는, 상기 제 1 토출홀(216a)이 형성되는 제 2 파트(212)와 대응되는 높이에서 형성될 수 있다. 여기서, "높이"라 함은, 상기 제 1 커버플랜지(219)를 기준점으로, 전방을 향하는 거리값으로 이해된다.
일례로, 상기 설정거리(H1)는 1~2 mm의 범위 내에서 형성될 수 있다. 상기 설정거리(H1)가 1mm 보다 작거나, 2mmm 보다 큰 경우, 냉매의 압력손실이 발생할 수 있다(도 12 참조).
상기 제 1 파이프(261)의 단부가 상기 제 1 커버(210)에 너무 인접하게 위치되면, 즉 상기 제 1 파이프(261)의 단부와 상기 제 1 커버(210) 사이의 거리가 너무 짧으면, 상기 제 2 공간부(230a)내의 냉매의 유동저항이 너무 커져 압력손실이 발생할 수 있다. 그리고, 상기 제 1 파이프(261)의 단부와 상기 제 1 커버(210) 사이의 거리가 너무 길게 되면, 상기 제 1 파이프(261)의 단부와 상기 제 1 토출홀(216a) 사이의 거리가 너무 커지게 되어 압력손실이 발생할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 상기한 제 1 파이프(261)의 위치를 제안한다.
그리고, 상기 제 3 파이프(265)는 상기 제 3 커버(250)에 결합된다. 상기 제 1 토출홀(216a)을 통하여, 상기 제 1 커버(210)의 제 1 공간부(210a)로부터 상기 제 2 커버(230)의 제 2 공간부(230a)로 유입된 냉매는, 상기 제 1 파이프(261)를 유동하면서 상기 제 2 커버(230)의 외부로 배출된다.
상기 제 1 파이프(261)의 냉매는 상기 제 2 파이프(263)를 유동하면서 상기 제 3 커버(250)의 외면을 향하여 유동하며, 상기 제 3 파이프(265)를 통하여 상기 제 3 커버(250)의 제 3 공간부(250a)로 유입된다. 그리고, 상기 제 3 공간부(250a)의 냉매는 상기 제 3 커버(250)에 결합된 커버 파이프(162a)로 유동한다. 상기 커버 파이프(261a)는 상기 제 3 커버(250)로부터 상기 제 3 공간부(250a)를 향하여 설정길이 만큼 연장된다.
이와 같이, 상기 제 2 커버(230)의 외측으로 연장되어 상기 제 3 커버(250)의 외면에 결합되는 연결 파이프(260)가 구비됨으로써, 냉매의 토출유로가 길어지게 되고 이에 따라 냉매의 맥동을 저감시킬 수 있다는 효과가 나타난다.
한편, 상기 커버 파이프(162a)를 유동하는 냉매는 상기 루프 파이프(162b)를 유동하며, 상기 루프 파이프(162b)에 연결된 토출 파이프(105)를 통하여 상기 리니어 압축기(10)의 외부로 토출될 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 연결파이프와, 제 1 커버의 외면 사이의 거리(H1)의 변화에 따른 압력 강하량을 보여주는 실험 그래프이고, 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 적층식 토출커버 구조의 경우, 종래기술에 비하여 맥동이 감소하는 모습을 보여주는 실험 그래프이고, 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 연결 파이프의 길이에 따라, 맥동이 변화하는 모습을 보여주는 실험 그래프이다.
먼저 도 12를 참조하면, 상기 설정거리(H1, 갭)의 변화에 따라 냉매의 압력 강하량은 변화함을 알 수 있다. 도 12의 그래프 가로 축은 상기 설정거리(H1)를 나타내며, 세로 축은 토출커버(200)로부터 배출되는 냉매의 압력 강하량(△P)을 보여준다.
상세히, 상기 설정거리(H1)가 1mm 이하인 경우, 냉매의 압력 강하량은 상대적으로 높게 나타난다. 상세히, 리니어 압축기(10)의 원하는 성능을 발휘하기 위하여, 설정된 압력 강하량을 설정 강하량(△Po)라 할 때, 상기 설정거리(H1)가 1mm 이하일 때, 상기 압력 강하량은 상기 설정 강하량보다 큰 것으로 측정된다. 다만, 상기 설정거리(H1)가 1mm에 가까워질수록, 상기 압력 강하량은 감소하는 경향을 나타낸다.
그리고, 상기 설정거리(H1)가 1mm 이상이 되면, 상기 압력 강하량은 상기 설정 강하량(△Po)보다 낮게 형성된다. 상기 압력 강하량이 상기 설정 강하량(△Po)보다 낮게 형성되는 구간은, 상기 설정거리(H1)가 1 ~ 2mm의 범위로서 관찰된다. 그리고, 가장 낮은 압력 강하량이 형성되는 설정거리(H1)는 1.5mm일 때이다. 따라서, 본 실시예에서는 상기 설정거리(H1)가 1~2mm이고, 바람직하게는 1.5mm인 것으로 제안한다.
다음으로 도 13을 참조하면, 토출 커버(200)로부터 배출되는 냉매의 주파수(Hz) 변화에 따라 맥동이 변화함을 알 수 있다. 상기 주파수(Hz)는 리니어 압축기(10)의 입력 주파수(80~110Hz)가 아닌, 토출 냉매로부터 얻어지는 청감 주파수로서 이해된다. 그리고, 상기 맥동은 소정 기준에 따라 표현된 상대적인 수치값으로서 이해된다.
도 13의 그래프에 나타나는 실선은 본 발명의 실시예에 따른 토출커버(200)의 구조에 따른 결과를 보여주며, 그래프의 점선은, 종래기술 즉, 상기한 [선행문헌 2]에 따른 토출 커버의 구조에 대하여 결과를 보여준다.
도 13에서 나타나듯이, 주파수의 전체적인 범위에 대하여, 본 발명의 실시예에 따른 토출커버(200)에 따른 맥동이 종래기술에 따른 맥동보다 낮은 값을 가짐을 알 수 있다. 이는, 본 실시예에 따른 토출커버(200)로부터 맥동이 저감되는 효과를 얻을 수 있음을 보여준다.
도 14를 참조하면, 연결 파이프(260)의 길이에 따라 측정되는 맥동의 크기가 달라짐을 알 수 있다. 도 13과 마찬가지로, 그래프의 가로축에 표시되는 주파수(Hz)는 청감 주파수로서 이해된다. 그리고, 상기 맥동은 소정 기준에 따라 표현된 상대적인 수치값으로서 이해된다.
도 14의 그래프에 나타나는 실선은 본 발명의 실시예에 따른 연결 파이프(260)의 길이, 즉 상기 제 1 내지 제 3 파이프(261,263,265)를 합한 길이가 70~80mm의 범위, 일례로 75mm일 때 주파수 변화에 따른 맥동의 변화를 보여주며, 그래프의 점선은, 실험의 대조군으로서 연결 파이프(260)의 길이가 70mm 이하일 때, 일례로 65mm일 때 주파수 변화에 따른 맥동의 변화를 보여준다.
도 14에서 나타나듯이, 연결 파이프(260)의 길이가 75mm일 때의 맥동의 크기가, 65mm일 때의 맥동의 크기보다 전반적으로 낮게 형성됨을 알 수 있다. 따라서, 본 실시예는 연결 파이프(260)의 길이가 70~80mm의 범위에서 형성되고, 바람직하게는 75mm인 것으로 제안한다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기의 내부에서 냉매가 유동하는 모습을 보여주는 단면도이다.
도 15를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기(10)에서의 냉매 유동을 설명한다. 흡입 파이프(104)를 통하여 쉘(101)의 내부로 흡입된 냉매는 흡입 머플러(150)를 거쳐 피스톤(130)의 내부로 유입된다. 이 때, 상기 피스톤(130)은 모터 어셈블리(140)의 구동에 의하여 축방향으로의 왕복 운동을 수행한다.
상기 피스톤(130)의 전방에 결합된 흡입 밸브(135)가 개방되면, 냉매는 압축공간(P)으로 유입되어 압축된다. 그리고, 토출 밸브(161)가 개방되면, 압축된 냉매는 상기 토출커버(200)의 토출공간으로 유입된다.
상세히, 냉매는 상기 제 1 커버(210)의 제 1 공간부(210a)로 유동하며, 상기 제 1,2 토출홀(216a,216b)를 통하여 상기 제 2 커버(230)의 제 2 공간부(230a)로 유동한다 (도 7 참조). 그리고, 상기 제 2 공간부(230a)의 냉매는 상기 연결 파이프(260)의 제 1 파이프(261)를 통하여 상기 제 2 커버(230)의 외부로 배출되며 (도 8 및 도 11 참조), 상기 제 2 파이프(263) 및 제 3 파이프(265)를 경유하여 상기 제 3 커버(250)의 제 3 공간부(250a)로 유입된다 (도 7 참조).
상기 제 3 공간부(250a)의 냉매는, 상기 커버파이프(162a)를 통하여 상기 토출커버(200)로부터 배출되며, 상기 루프 파이프(162b) 및 토출 파이프(105)를 경유하여 상기 리니어 압축기(10)의 외부로 배출될 수 있다 (도 7 및 도 8 참조).
이와 같이, 축방향으로 적층된 다수의 커버로 구성된 토출커버에 의하여, 토출밸브를 통하여 배출된 압축 냉매의 맥동을 저감할 수 있고, 그에 따른 소음 저감효과가 나타날 수 있다.
10 : 리니어 압축기 101 : 쉘
110 : 프레임 120 : 실린더
130 : 피스톤 161 : 토출밸브
163a : 밸브스프링 163b : 밸브지지부
200 : 토출커버 210 : 제 1 커버
210a : 제 1 공간부 230 : 제 2 커버
230a : 제 2 공간부 250 : 제 3 커버
250a : 제 3 공간부 260 : 연결 파이프

Claims (22)

  1. 냉매의 압축공간을 형성하며, 축 방향으로 왕복운동 하는 피스톤이 삽입되는 실린더;
    상기 실린더의 일측에 제공되며, 상기 냉매의 압축공간에서 압축된 냉매를 선택적으로 배출시키는 토출 밸브;
    상기 토출 밸브에 결합되는 스프링 조립체; 및
    상기 스프링 조립체가 안착되며, 상기 토출 밸브를 통하여 배출된 냉매가 유동하는 토출공간을 가지는 토출커버가 포함되며,
    상기 토출커버에는,
    상기 축 방향으로 적층되는 다수의 커버가 포함되는 리니어 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스프릴 조립체가 안착되며, 냉매가 유동하는 제 1 공간부를 가지는 제 1 커버; 및
    상기 제 1 커버에 결합되며, 냉매가 유동하는 제 2 공간부를 가지는 제 2 커버가 포함되는 리니어 압축기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 커버에는,
    상기 제 1 공간부의 냉매를 상기 제 2 공간부로 전달하는 토출홀이 포함되는 리니어 압축기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 커버에는,
    프레임에 결합되는 제 1 파트;
    상기 제 1 파트로부터 전방을 향하여 단차지게 연장되는 제 1 단차부; 및
    상기 제 1 단차부로부터 반경방향으로 연장되는 제 2 파트가 포함되며,
    상기 프레임의 내부에는, 상기 실린더가 삽입되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 파트에는,
    상기 제 1 공간부의 냉매를 상기 제 2 공간부로 전달하는 제 1 토출홀이 포함되는 리니어 압축기.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 커버에는,
    상기 제 2 파트로부터 전방을 향하여 단차지게 연장되는 제 2 단차부; 및
    상기 제 2 단차부에 형성되며, 상기 스프링 조립체의 외주면이 결합되는 함몰부가 포함되는 리니어 압축기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 커버에는,
    상기 제 2 단차부로부터 반경방향으로 연장되는 제 3 파트가 더 포함되며,
    상기 제 3 파트에는, 상기 스프링 조립체의 전면부가 설치되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 커버에는,
    상기 제 3 파트로부터 전방을 향하여 단차지게 연장되는 제 3 단차부; 및
    상기 제 3 단차부로부터 반경방향으로 연장되는 제 4 파트가 더 포함되는 리니어 압축기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 4 파트에는,
    상기 제 1 공간부의 냉매를 상기 제 2 공간부로 전달하는 제 2 토출홀이 포함되는 리니어 압축기.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 토출 커버에는,
    상기 제 2 커버에 결합되며, 냉매가 유동하는 제 3 공간부를 가지는 제 3 커버가 더 포함되는 리니어 압축기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 토출 커버에는,
    상기 제 2 커버로부터 연장되어 상기 제 3 커버에 결합되며, 상기 제 2 공간부의 냉매를 상기 제 3 공간부로 전달하는 연결 파이프가 더 포함되는 리니어 압축기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 연결 파이프는 다수 회 절곡된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 연결 파이프에는,
    상기 제 2 커버에 결합되어 제 1 방향으로 연장되는 제 1 파이프;
    상기 제 1 파이프로부터 절곡되어 제 2 방향으로 연장되는 제 2 파이프; 및
    상기 제 2 파이프로부터 절곡되어 제 3 방향으로 연장되며, 상기 제 3 커버에 결합되는 제 3 파이프가 포함되는 리니어 압축기.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 연결 파이프는,
    상기 제 2 커버에 결합되어 상기 제 1 공간부를 향하여 연장되며,
    상기 제 1 파이프의 단부는, 상기 제 1 커버의 외면으로부터 설정거리(H1)만큼 이격되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 설정거리(H1)는, 1~2mm의 범위에서 형성되는 리니어 압축기.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 3 파이프를 합한 길이는, 70~80mm의 범위에서 형성되는 리니어 압축기.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출커버와 상기 스프링 조립체의 사이에 설치되는 가스켓이 더 포함되는 리니어 압축기.
  18. 냉매의 압축공간을 형성하는 실린더;
    상기 실린더의 일측에 제공되며, 상기 냉매의 압축공간에서 압축된 냉매를 선택적으로 배출시키는 토출 밸브; 및
    상기 토출 밸브의 전방에 설치되는 토출커버가 포함되며,
    상기 토출커버에는,
    제 1 공간부를 가지는 제 1 커버;
    상기 제 1 커버의 전방에 결합되며, 제 2 공간부를 가지는 제 2 커버; 및
    상기 제 2 커버의 전방에 결합되며, 제 3 공간부를 가지는 제 3 커버가 포함되는 리니어 압축기.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 2 공간부의 체적은,
    상기 제 1 공간부 및 상기 제 3 공간부의 체적보다 크게 형성되는 리니어 압축기.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 공간부와, 상기 제 3 공간부는 동일한 체적을 가지는 리니어 압축기.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 공간부, 상기 제 2 공간부 및 상기 제 3 공간부의 체적 비율은 1 : 2.5 : 1로 형성되는 리니어 압축기.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 실린더가 삽입되는 프레임이 더 포함되며,
    상기 제 1,2 커버에는,
    상기 프레임에 결합되는 커버홀이 형성되는 리니어 압축기.


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