JP2016008605A - リニア圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】リニア圧縮機のシリンダとピストンとの間でガスベアリングが容易に作動するリニア圧縮機を実現する。【解決手段】リニア圧縮機には、吸入部が提供されるシェルと、前記シェルの内部に具備され、冷媒の圧縮空間を形成するシリンダと、前記シリンダの内部で軸方向に往復運動可能に提供されるピストンと、前記シリンダの一側に提供され、前記冷媒の圧縮空間で圧縮された冷媒を選択的に排出する吐出バルブと、前記シリンダに形成され、前記吐出バルブを介して排出された冷媒のうち少なくとも一部の冷媒が流動するノズル部と、が含まれ、前記ノズル部には冷媒が流入される入口部及び前記入口部の直径より小さい直径を有する出口部が含まれる。【選択図】図８

Description

本発明は、リニア圧縮機に関するものである。

冷却システムとは冷媒を循環して冷気を発生するシステムであって、冷媒の圧縮、凝縮、膨張及び蒸発過程を繰り返し行う。そのために、前記冷却システムには圧縮機、凝縮器、膨張装置及び蒸発装置が含まれる。そして、前記冷却システムは家電製品として冷蔵庫又はエアコンに設置される。

一般に、圧縮機（ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）は電気モータやタービンなどの動力発生装置から動力を伝達されて空気や冷媒又はその他の多様な作動ガスを圧縮して圧力を上げる機械装置であって、前記家電製品又は産業全般にわたって広く使用されている。

このような圧縮機を大きく分類すると、ピストン（Ｐｉｓｔｏｎ）とシリンダ（Ｃｙｌｉｎｄｅｒ）との間に作動ガスが吸吐出される圧縮空間が形成されるようにしてピストンがシリンダの内部で直線往復運動をしながら冷媒を圧縮させる往復動式圧縮機（Ｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｏｇ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）と、編心回転するローラ（Ｒｏｌｌｅｒ）とシリンダとの間に作動ガスが吸吐出される圧縮空間が形成されてローラがシリンダの内壁に沿って編心回転しながら冷媒を圧縮させる回転式圧縮機（ｒｏｔａｒｙ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）及び旋回スクロール（Ｏｒｂｉｔｉｎｇ ｓｃｒｏｌｌ）と固定スクロール（Ｆｉｘｅｄ ｓｃｒｏｌｌ）との間に作動ガスが吸吐出される圧縮空間が形成されて前記旋回スクロールが固定スクロールに沿って回転しながら冷媒を圧縮させるスクロール式圧縮機（Ｓｃｒｏｌｌ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）とで区分される。

最近では、前記往復動式圧縮機のうち特にピストンが往復直線運動をする駆動モータに直接連結されるようにして運動転換による機械的な損失なしに圧縮効率を向上させ、簡単な構造で構成されるリニア圧縮機が多く開発されている。

普通、リニア圧縮機は密閉されたシェルの内部でピストンがリニアモータによってシリンダの内部で往復直線運動するように動きながら冷媒を吸入して圧縮させた後、吐出するように構成される。

前記リニアモータはインナーステータ及びアウターステータとの間に永久磁石が位置するように構成され、永久磁石は永久磁石とインナー（又はアウター）ステータ間の相互電磁力によって直線往復運動するように駆動される。そして、前記永久磁石がピストンと連結された状態で駆動されることで、ピストンがシリンダの内部で往復直線運動しながら冷媒を吸入して圧縮させてから吐出させるようにする。

従来のリニア圧縮機に関して、本出願人は特許出願（以下、先行文献）を実施して登録を受けたことがある。

韓国登録特許第１０−１３０７６８８号

前記先行文献による前記リニア圧縮機には多数の部品を収容するシェルが含まれる。前記シェルの上下方向の高さは特許文献１の図２に示したように多少高く形成される。

そして、前記シェルの内部にはシリンダとピストンとの間にオイルを供給する給油アセンブリが提供される。

一方、リニア圧縮機が冷蔵庫に提供される場合、前記リニア圧縮機は冷蔵庫の後方の下側に具備される機械室に設置される。

最近、冷蔵庫の内部貯蔵空間を増大することが消費者の主な関心事になっている。前記冷蔵庫の内部貯蔵空間を増大するためには前記機械室の容積を減らす必要があり、前記機械室の容積を減らすために前記リニア圧縮機の大きさを減らすことが主なイシューとなっている。

しかし、特許文献１に開示されたリニア圧縮機は相対的に大きい容積を占めるため、内部貯蔵空間を増大するための冷蔵庫には適合していない問題点がある。

前記リニア圧縮機の大きさを減らすために圧縮機の主な部品を小さくする必要があるが、この場合には圧縮機の性能が弱化する問題点が発生する恐れがある。

前記圧縮機の性能が弱化する問題点を補償するために、圧縮機の運転周波数を増加することを考慮することができる。但し、圧縮機の運転周波数が増加するほど圧縮機の内部で循環するオイルによる摩擦力が増加して圧縮機の性能が低下する問題点が発生する。

本発明はこのような問題点を解決するために提案されたものであり、リニア圧縮機のシリンダとピストンとの間でガスベアリングが容易に作動するリニア圧縮機を提供することを目的とする。

本発明の実施例によるリニア圧縮機には、吸入部が提供されるシェルと、前記シェルの内部に具備され、冷媒の圧縮空間を形成するシリンダと、前記シリンダの内部で軸方向に往復運動可能に提供されるピストンと、前記シリンダの一側に提供され、前記冷媒の圧縮空間で圧縮された冷媒を選択的に排出する吐出バルブと、前記シリンダに形成され、前記吐出バルブを介して排出された冷媒のうち少なくとも一部の冷媒が流動するノズル部と、が含まれ、前記ノズル部には冷媒が流入される入口部及び前記入口部の直径より小さい直径を有する出口部が含まれる。

また、前記ノズル部は前記入口部から前記出口部に向かって前記シリンダの内側半径方向に凹むように構成されることを特徴とする。

また、前記ノズル部は設定された長さＬを有するように延長され、前記入口部の直径Ｄ１は前記出口部の直径Ｄ２より２倍以上の値を有することを特徴とする。

また、前記ノズル部の設定された長さＬが大きくなるほど前記出口部の直径Ｄ２に対する前記入口部の直径Ｄ１の割合値は次第に大きくなるように形成されることを特徴とする。

また、前記ノズル部の設定された長さＬが０．５ｍｍであれば前記割合値は２以上の値を有することを特徴とする。

また、前記ノズル部の設定された長さＬが０．８ｍｍであれば前記割合値は２．８以上の値を有することを特徴とする。

また、前記ノズル部の設定された長さＬが１．２ｍｍであれば前記割合値は３．８以上の値を有することを特徴とする。

また、前記シリンダの外周面から凹んで前記ノズル部に連通するガス流入部と、前記ガス流入部に設置されるフィルタ部材と、を更に含む。

また、前記フィルタ部材には設定された厚さ又は直径を有する糸（ｔｈｒｅａｄ）が含まれる。

他の側面によるリニア圧縮機には、吸入部が提供されるシェルと、前記シェルの内部に具備され、冷媒の圧縮空間を形成するシリンダと、前記シリンダの内部で軸方向に往復運動可能に提供されるピストンと、前記シリンダの一側に提供され、前記冷媒の圧縮空間で圧縮された冷媒を選択的に排出する吐出バルブと、前記シリンダの外周面から凹むように形成されてフィルタ部材が設置されるガス流入部と、前記ガス流入部から前記シリンダの内周面に向かって延長されるノズル部と、が含まれ、前記ノズル部は冷媒の流動方向を基準に流動断面積が次第に減少するように形成されることを特徴とする。

また、前記ノズル部には前記ガス流入部に連結される入口部と、前記シリンダの内周面に連結される出口部と、が含まれ、前記ノズル部は前記入口部から前記出口部に向かって設定された長さを有するように形成される。

また、前記出口部の直径Ｄ２は前記入口部の直径Ｄ１より小さく形成されることを特徴とする。

また、前記入口部の直径Ｄ１は前記出口部の直径Ｄ２より２倍以上の値を有することを特徴とする。

また、前記フィルタ部材にはＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）材質で構成される糸が含まれる。

このような本発明によると、内部部品を含む圧縮機の大きさを小さくすることで冷蔵庫の機械室の大きさを減らすことができ、それによって冷蔵庫の内部貯蔵空間を増大することができる長所がある。

また、圧縮機の運転周波数を増加することで小さくなった内部部品による性能低下を防止することができ、シリンダとピストンとの間にガスベアリングを適用することでオイルによって発生し得る摩擦力を減少することができる長所がある。

また、シリンダの外周面に冷媒の導入をガイドするノズル部を構成し、前記ノズル部の出入口の直径及びノズル部の長さに対する最適値又は割合を提案することでノズル部を通過する冷媒の圧力損失を最小化しシリンダの剛性を設定強度以上に維持することができる長所がある。

また、圧縮機の内部に多数のフィルタ装置を具備することでシリンダのノズルからピストンの外側に流入される圧縮ガス（又は吐出ガス）の中に異物又は油分が含まれることを防止することができる長所がある。

特に、吸入マフラーに第１フィルタを具備することで冷媒の中に含まれた異物が圧縮室に流入されることを防止し、シリンダとフレームの結合部に第２フィルタを具備することで圧縮された冷媒ガスの中に含まれた異物又は油分がシリンダのガス流入部に流動することを防止する。

そして、シリンダのガス流入部に第３フィルタを具備して異物又は油分が前記ガス流入部からシリンダのノズルに流入されることを防止する。

上述したように、圧縮機及びドライヤに提供される多数のフィルタ装置を介してベアリングとして作用する圧縮ガスに含まれた異物又は油分をフィルタリングすることができるため、異物又は油分によってシリンダのノズル部が詰まる現象を防止することができる。

前記シリンダのノズル部が詰まる現象を防止することでシリンダとピストンとの間でガスベアリングの作用が効果的に行われ、それによってシリンダとピストンの磨耗を防止することができる。

本発明の実施例によるリニア圧縮機の構成を示す断面図である。 本発明の実施例による吸入マフラーの構成を示す断面図である。 本発明の実施例による第２フィルタが配置された様子を示す断面図である。 本発明の実施例によるシリンダとフレームの構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施例によるシリンダとピストンの結合様子を示す断面図である。 本発明の実施例によるシリンダの構成を示す分解斜視図である。 図５の「Ａ」を拡大した断面図である。 本発明の実施例によるノズル部の構成を示す図である。 本発明の実施例によるノズル部の出入口の直径割合及び長さに応じた圧力損失の変化を示すグラフである。 本発明の実施例によるリニア圧縮機の冷媒の流動様子を示す断面図である。

以下、図面を参照して本発明の具体的な実施例を説明する。しかし、本発明の思想が提示される実施例に制限されることはなく、本発明の思想を理解する当業者は同じ思想の範囲内で他の実施例を容易に提案することができるはずである。

図１は、本発明の実施例によるリニア圧縮機の構成を示す断面図である。

図１を参照すると、本発明の実施例によるリニア圧縮機１００には、略円筒状のシェル１０１と、前記シェル１０１の一側に結合される第１カバー１０２及び他側に結合される第２カバー１０３が含まれる。一例として、前記リニア圧縮機１００は横方向に横になっており、前記第１カバー１０２は前記シェル１０１の右側に、前記第２カバー１０３は前記シェル１０１の左側に結合される。

広い意味で、前記第１カバー１０２と第２カバー１０３は前記シェル１０１の一構成として理解される。

前記リニア圧縮機１００には前記シェル１０１の内部に提供されるシリンダ１２０と、前記シリンダ１２０の内部で往復直線運動するピストン１３０及び前記ピストン１３０に駆動力を付与するリニアモータとしてモータアセンブリ１４０が含まれる。

前記モータアセンブリ１４０が駆動すると、前記ピストン１３０は高速に往復運動する。本実施例によるリニア圧縮機１００の運転周波数は略１００Ｈｚを形成する。

詳しくは、前記リニア圧縮機１００には冷媒が流入される吸入部１０４及び前記シリンダ１２０の内部で圧縮された冷媒が排出される吐出部１０５が含まれる。前記吸入部１０４は前記第１カバー１０２に結合され、前記吐出部１０５は前記第２カバー１０３に結合される。

前記吸入部１０４を介して吸入された冷媒は吸入マフラー１５０を経て前記ピストン１３０の内部に流動する。冷媒が前記吸入マフラー１５０を通過する過程でノイズが低減される。前記吸入マフラー１５０は第１マフラー１５１と第２マフラー１５３が結合されて構成される。前記吸入マフラー１５０の少なくとも一部分は前記ピストン１３０の内部に位置する。

前記ピストン１３０には、略円筒状のピストン本体１３１及び前記ピストン本体１３１から半径方向に延長されるピストンフランジ部１３２が含まれる。前記ピストン本体１３１は前記シリンダ１２０の内部で往復運動し、前記ピストンフランジ部１３２は前記シリンダ１２０の外側で往復運動する。

前記ピストン１３０は非磁性体であるアルミニウム素材（アルミニウム又はアルミニウム合金）で構成される。前記ピストン１３０がアルミニウム素材で構成されることで、前記モータアセンブリ１４０で発生した磁束が前記ピストン１３０に伝達されて前記ピストン１３０の外部に漏洩される現象を防止する。そして、前記ピストン１３０は鍛造方法によって形成される。

一方、前記シリンダ１２０は非磁性体であるアルミニウム素材（アルミニウム又はアルミニウム合金）で構成される。そして、前記シリンダ１２０とピストン１３０の素材構成比、即ち、種類及び成分比は同じであってもよい。

前記シリンダ１２０がアルミニウム素材で構成されることで、前記モータアセンブリ２００で発生した磁束が前記シリンダ１２０伝達されて前記シリンダ１２０の外部に漏洩される現象を防止する。そして、前記シリンダ１２０は圧出棒加工方法によって形成される。

そして、前記ピストン１３０とシリンダ１２０が同じ素材（アルミニウム）で構成されることで熱膨張係数が互いに同じくなる。リニア圧縮機１００の運転の間、前記シェル１００の内部は高温（約１００℃）の環境が造成されるが、前記ピストン１３０とシリンダ１２０の熱膨張係数が同じであるため前記ピストン１３０とシリンダ１２０は同じ量だけ熱変形される。

結局、ピストン１３０とシリンダ１２０が互いに異なる大きさ又は方向に熱変形されることでピストン１３０の運動の間に前記シリンダ１２０と干渉が発生することを防止する。

前記シリンダ１２０は前記吸入マフラー１５０の少なくとも一部分と前記ピストン１３０の少なくとも一部分を収容するように構成される。

前記シリンダ１２０の内部には前記ピストン１３０によって冷媒が圧縮される圧縮空間Ｐが形成される。そして、前記ピストン１３０の前方部には前記圧縮空間Ｐに冷媒を流入させる吸入孔１３３が形成され、前記吸入孔１３３の前方には前記吸入孔１３３を選択的に開放する吸入バルブ１３５が提供される。前記吸入バルブ１３５の略中心部には所定の締結部材が結合される締結孔が形成される。

前記圧縮空間Ｐの前方には前記圧縮空間Ｐから排出された冷媒の吐出空間又は吐出流路を形成する吐出カバー１６０及び前記吐出カバー１６０に結合されて前記圧縮空間Ｐで圧縮された冷媒を選択的に排出するための吐出バルブアセンブリ１６１，１６２，１６３が提供される。

前記吐出バルブアセンブリ１６１，１６２，１６３には前記圧縮空間Ｐの圧力が吐出圧力以上になれば開放されて冷媒を前記吐出カバー１６０の吐出空間に流入する吐出バルブ１６１と、前記吐出バルブ１６１と吐出カバー１６０との間に提供されて軸方向に弾性力を与えるバルブばね１６２及び前記バルブばね１６２の変形量を制限するストッパ１６３が含まれる。

ここで、前記圧縮空間Ｐは前記吸入バルブ１３５と前記吐出バルブ１６１との間に形成される空間として理解される。そして、前記吸入バルブ１３５は前記圧縮空間Ｐの一側に形成され、前記吐出バルブ１６１は前記圧縮空間Ｐの他側、即ち、前記吸入バルブ１３５の反対側に提供される。

ここで、前記「軸方向」とは前記ピストン１３０が往復運動する方向、即ち、図３の横方向と理解される。そして、前記「軸方向」のうち前記吸入部１０４から前記吐出部１０５に向かう方向、即ち冷媒が流動する方向を「前方」とし、その逆方向を「後方」と定義する。

一方、「半径方向」とは前記ピストン１３０が往復運動する方向に垂直する方向であって、図１の縦方向と理解される。

前記ストッパ１６３は前記吐出カバー１６０に安着され、前記バルブばね１６２は前記ストッパ１６３の後方に安着される。そして、前記吐出バルブ１６１は前記バルブばね１６２に結合され、前記吐出バルブ１６１の後方部又は後面は前記シリンダ１２０の前面に支持されるように位置する。

前記バルブばね１６２には、一例として板ばね（ｐｌａｔｅ ｓｐｒｉｎｇ）が含まれる。

前記ピストン１３０が前記シリンダ１２０の内部で往復直線運動をする過程において、前記圧縮空間Ｐの圧力が前記吐出圧力より低く吸入圧力以下になると前記吸入バルブ１３５が開放されて冷媒は前記圧縮空間Ｐに吸入される。一方、前記圧縮空間Ｐの圧力が前記吸入圧力以上になると前記吸入バルブ１３５が閉まった状態で前記圧縮空間Ｐの冷媒が圧縮される。

一方、前記圧縮空間Ｐの圧力が前記吐出圧力以上にあると前記バルブばね１６２が変形して前記吐出バルブ１６１を開放させ、冷媒は前記圧縮空間Ｐから吐出されて吐出カバー１６０の吐出空間に排出される。

そして、前記吐出カバー１６０の吐出空間を流動する冷媒はループパイプ１６５に流入される。前記ループパイプ１６５は前記吐出カバー１６０に結合されて前記吐出部１０５に延長され、前記吐出空間の圧縮冷媒を前記吐出部１０５にガイドする。一例として、前記ループパイプ１６５は所定方向に巻かれた形状を有してラウンドして延長され、前記吐出部１０５に結合される。

前記リニア圧縮機１００はフレーム１１０を更に含む。前記フレーム１１０は前記シリンダ１２０を固定させる構成であり、別途の締結部材によって前記シリンダに締結される。前記フレーム１１０は前記シリンダ１２０を囲むように配置される。即ち、前記シリンダ１２０は前記フレーム１１０の内側に収容されるように位置する。そして、前記吐出カバー１６０は前記フレーム１１０の前面に結合される。

一方、開放された吐出バルブ１６１を介して排出された高圧のガス冷媒のうち少なくとも一部のガス冷媒は前記シリンダ１２０とフレーム１１０が結合された部分の空間を介して前記シリンダ１２０の外周面の方に流動される。

そして、冷媒は前記シリンダ１２０に形成されたガス流入部１２２（図７を参照）及びノズル部１２３（図７を参照）を介して前記シリンダ１２０の内部に流入される。流入された冷媒は前記ピストン１３０とシリンダ１２０との間の空間に流動されて前記ピストン１３０の外周面が前記シリンダ１２０の内周面から離隔されるようにする。よって、前記流入された冷媒は前記ピストン１３０の往復運動の間にシリンダ１２０との摩擦を減少する「ガスベアリング」として機能する。

前記モータアセンブリ１４０には、前記フレーム１１０に固定されて前記シリンダ１２０を囲むように配置されるアウターステータ１４１，１４３，１４５と、前記アウターステータ１４１，１４３，１４５の内側に離隔されて配置されるインナーステータ１４８及び前記アウターステータ１４１，１４３，１４５とインナーステータ１４８との間の空間に位置する永久磁石１４６が含まれる。

前記永久磁石１４６は、前記アウターステータ１４１，１４３，１４５及びインナーステータ１４８との相互電磁気力によって直線往復運動する。そして、前記永久磁石１４６は一つの極を有する単一磁石で構成されか３つの極を有する多数の磁石が結合されて構成される。

前記永久磁石１４６は連結部材１３８によって前記ピストン１３０に結合される。詳しくは、前記連結部材１３８は前記ピストンフランジ部１３２に結合されて前記永久磁石１４６に向かって折曲して延長される。前記永久磁石１４６が往復移動することで、前記ピストン１３０は前記永久磁石１４６と共に軸方向に往復運動する。

そして、前記モータアセンブリ１４０には前記永久磁石１４６を前記連結部材１３８に固定するための固定部材１４７が更に含まれる。前記固定部材１４６にはガラス繊維又は炭素繊維と樹脂（ｒｅｓｉｎ）が混合されて構成される。前記固定部材１４７は前記永久磁石１４６の内側及び外側を囲むように提供され、前記永久磁石１４６と前記連結部材１３８の結合状態を堅固に維持する。

前記アウターステータ１４１，１４３，１４５にはコイル巻線体１４３，１４５及びステータコア１４１が含まれる。

前記コイル巻線体１４３，１４５には、ボビン１４３及び前記ボビン１４３の円周方向に巻かれたコイル１４５が含まれる。前記コイル１４５の断面は多角形状を有し、一例として六角形の形状を有してもよい。

前記ステータコア１４１は複数個のラミネーション（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）が円周方向に積層されて構成され、前記コイル巻線体１４３，１４５を巻くように配置される。

前記アウターステータ１４１，１４３，１４５の一側にはステータカバー１４９が提供される。前記アウターステータ１４１，１４３，１４５の一側部は前記フレーム１１０によって支持され、他側部は前記ステータカバー１４９によって支持される。

前記インナーステータ１４８は前記フレーム１１０の外周に固定される。そして、前記インナーステータ１４８は複数個のラミネーションが前記フレーム１１０の外側から円周方向に積層されて構成される。

前記リニア圧縮機１００には、前記ピストン１３０を支持するサポータ１３７及び前記サポータ１３７にばね結合されるバックカバー１７０が更に含まれる。

前記サポータ１３７は所定の締結部材によって前記ピストンフランジ部１３２及び前記連結部材１３８に結合される。

前記バックカバー１７０の前方には吸入ガイド部１５５が結合される。前記吸入ガイド部１５５は前記吸入部１０４を介して吸入された冷媒が前記吸入マフラー１５０に流入されるように案内する。

前記リニア圧縮機１００には前記ピストン１３０が共振運動可能であるように各固有振動数が調節された複数のばね１７６が含まれる。

前記複数のばね１７６には、前記サポータ１３７とステータカバー１４９との間に支持される第１ばね及び前記サポータ１３７とバックカバー１７０との間に支持される第２ばねが含まれる。

前記リニア圧縮機１００には前記シェル１０１の両側に提供されて前記圧縮機１００の内部部品が前記シェル１０１に支持されるようにする板ばね１７２，１７４が更に含まれる。

前記板ばね１７２，１７４には前記第１カバー１０２に結合される第１板ばね１７２及び前記第２カバー１０３に結合される第２板ばね１７４が含まれる。一例として、前記第１板ばね１７２は前記シェル１０１と第１カバー１０２が結合される部分に挟まれ、前記第２板ばね１７４は前記シェル１０１と第２カバー１０３が結合される部分に挟まれるように配置される。

図２は、本発明の実施例による吸入マフラーの構成を示す断面図である。

図２を参照すると、本発明の一実施例による吸入マフラー１５０には第１マフラー１５１と、前記第１マフラー１５１に結合される第２マフラー１５３及び前記第１マフラー１５１と第２マフラー１５３によって支持される第１フィルタ３１０が含まれる。

前記第１マフラー１５１及び第２マフラー１５３はその内部に冷媒が流動する流動空間部が形成される。詳しくは、前記第１マフラー１５１は前記吸入部１０４の内側から前記吐出部１０５の方向に延長され、前記第１マフラー１５１の少なくとも一部分は前記吸入ガイド部１５５の内部に延長される。そして、前記第２マフラー１５３は前記第１マフラー１５１から前記ピストン本体１３１の内部に延長される。

前記第１フィルタ３１０は前記流動空間部に設置されて異物をフィルタリングする構成として理解される。前記第１フィルタ３１０は磁性を有する物質で構成され、冷媒の中に含まれた異物、特に金属汚物のフィルタリングが容易になる。

一例として、前記第１フィルタ３１０はステンレススチール（ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅ）材質で構成され、所定の磁性を有し錆び付く現象が防止される。

他の例として、前記第１フィルタ３１０には磁性を有する物質がコーティングされるか、前記第１フィルタ３１０の表面に磁石が付着されるように構成される。

前記第１フィルタ３１０は多数のフィルタ孔を有するメッシュ（ｍｅｓｈ）タイプで構成され、略円板状を有する。そして、前記フィルタ孔は所定大きさ以下の直径及び幅を有する。一例として、前記所定大きさは約２５μｍである。

前記第１マフラー１５１と第２マフラー１５３は圧入方式で組み立てられる。そして、前記第１フィルタ３１０は前記第１マフラー１５１と第２マフラー１５３の圧入される部分に挟まれて組み立てられる。

一例として、前記第１マフラー１５１及び第２マフラー１５３のうちいずれか一つには溝部が形成され、他の一つには前記溝部が挿入される突起部が含まれる。

前記第１フィルタ３１０の両側部が前記溝部と突起部との間に介在された状態で、前記第１フィルタ３１０は前記第１，２マフラー１５１，１５３によって支持される。

詳しくは、前記第１フィルタ３１０が前記第１，２マフラー１５１，１５３との間に位置した状態で前記第１マフラー１５１と第２マフラー１５３が互いに近くなる方向に移動して圧入されると、前記第１フィルタ３１０の両側部は前記溝部と突起部との間に挟まれて固定される。

このように、前記吸入マフラー１５０に第１フィルタ３１０が提供されることで前記吸入部１０４を介して吸入された冷媒のうち所定大きさ以上の異物は前記第１フィルタ３１０によってフィルタリングされる。よって、ピストン１３０とシリンダ１２０との間のガスベアリングとして作用する冷媒に異物が含まれて前記シリンダ１２０に流入されることを防止する。

また、前記第１フィルタ３１０が前記第１，２マフラー１５１，１５３の圧入される部分に堅固に固定されることで前記吸入マフラー１５０から分離される現象を防止する。

図３は 本発明の実施例による第２フィルタが配置された様子を示す断面図であり、図４は本発明の実施例によるシリンダとフレームの構成を示す分解斜視図である。

図３及び図４を参照すると、本発明の実施例によるリニア圧縮機１００にはフレーム１１０とシリンダ１２０との間に具備されて吐出バルブ１６１を介して排出される高圧のガス冷媒をフィルタリングするための第２フィルタ３２０が含まれる。

前記第２フィルタ３２０は前記フレーム１１０とシリンダ１２０が結合される部分又は結合面に位置する。

詳しくは、前記シリンダ１２０には略円筒状のシリンダ本体１２１及び前記シリンダ本体１２１から半径方向に延長されるシリンダフランジ部１２５が含まれる。

前記シリンダ本体１２１には吐出されたガス冷媒が流入されるガス流入部１２２が含まれる。前記ガス流入部１２２は前記シリンダ本体１２１の外周面に沿って略円状に凹むように形成される。

そして、前記ガス流入部１２２は複数個が具備される。複数のガス流入部１２２には、前記シリンダ本体１２１の軸方向の中心部から一側に位置するガス流入部１２２ａ，１２２ｂ（図６を参照）及び前記軸方向の中心部から他側に位置するガス流入部１２２ｃ（図６を参照）が含まれる。

前記シリンダフランジ部１２５には前記フレーム１１０と結合される締結部１２６が具備される。前記締結部１２６は前記シリンダフランジ部１２５の外周面から外部方向に突出されるように構成される。前記締結部１２６は所定の締結部材によって前記フレーム１１０のシリンダ締結孔１１８に結合される。

前記シリンダフランジ部１２５には前記フレーム１１０と安着される安着面１２７が含まれる。前記安着面１２７は前記シリンダ本体１２１から半径方向に延長されるシリンダフランジ部１２５の後面部である。

前記フレーム１１０には前記シリンダ本体１２１を囲むフレーム本体１１１と、前記フレーム本体１１１の半径方向に延長されて前記吐出カバー１６０に結合されるカバー結合部１１５が含まれる。

前記カバー結合部１１５には前記吐出カバー１６０に結合される締結部材が挿入される多数のカバー締結孔１１６及び前記シリンダフランジ部１２５に結合される締結部材が挿入される多数のシリンダ締結孔１１８が形成される。前記シリンダ締結孔１１８は前記カバー結合部１１５から多少凹んだ位置に形成される。

前記フレーム１１０には前記カバー結合部１１５から後方に凹んで前記シリンダフランジ部１２５が挿入される凹部１１７が具備される。即ち、前記凹部１１７は前記シリンダフランジ部１２５の外周面を囲むように配置される。前記凹部１１７の凹まれた深さは前記シリンダフランジ部１２５の前後方の幅に対応する。

前記凹部１１７の内周面と前記シリンダフランジ部１２５の外周面との間には所定の冷媒流動空間が形成される。前記吐出バルブ１６１で吐出された高圧のガス冷媒は前記冷媒流動空間を経由し、前記シリンダ本体１２１の外周面に向かって流動する。前記第２フィルタ３２０は前記冷媒流動空間に設置されて冷媒をフィルタリングする。

詳しくは、前記凹部１１７の後端部には段差を有して具備される安着部が形成され、前記安着部にはリング状の第２フィルタ３２０が安着される。

前記安着部に前記第２フィルタ３２０が安着された状態で前記シリンダ１２０が前記フレーム１１０に結合されると、前記シリンダフランジ部１２５は前記第２フィルタ３２０の前方で前記第２フィルタ３２０を押すようになる。即ち、前記第２フィルタ３２０は前記フレーム１１０の安着部と前記シリンダフランジ部１２５の安着面１２７との間に介在されて固定される。

前記第２フィルタ３２０は開放された吐出バルブ１６１を介して排出された高圧のガス冷媒のうち異物が前記シリンダ１２０のガス流入部１２２に流入されることを遮断し、冷媒の中に含まれた油分を吸着するように構成される。

一例として、前記第２フィルタ３２０にはＰＥＴ繊維で形成された不織布又は吸着布が含まれる。前記ＰＥＴは耐熱性及び機械的強度が優秀な長所がある。そして、冷媒の中の２μｍ以上の異物を遮断する。

前記凹部１１７の内周面と前記シリンダフランジ部１２５の外周面との間の流動空間を通過した高圧のガス冷媒は前記第２フィルタ３２０を通過するが、この過程で冷媒はフィルタリングされる。

図５は本発明の実施例によるシリンダとピストンの結合様子を示す断面図であり、図６は本発明の実施例によるシリンダの構成を示す図であり、図７は図５の「Ａ」を拡大した断面図であり、図８は本発明の実施例によるノズル部の構成を示す図である。

図５〜図８を参照すると、本発明の実施例によるシリンダ１２０には略円筒状を有し第１本体端部１２１ａ及び第２本体端部１２１ｂを形成するシリンダ本体１２１、及び前記シリンダ本体１２１の第２本体端部１２１ｂから半径方向外側に延長されるシリンダフランジ部１２５が含まれる。

前記第１本体端部１２１ａ及び第２本体端部１２１ｂは前記シリンダ本体１２１の軸方向中心部１２１ｃを基準に前記シリンダ本体１２１の両側端部を形成する。

前記シリンダ本体１２１には前記吐出バルブ１６１を介して排出された高圧のガス冷媒のうち少なくとも一部の冷媒が流動する複数のガス流入部１２２が形成される。前記複数のガス流入部１２２には「フィルタ部材」としての第３フィルタ３３０が配置される。

前記複数のガス流入部１２２は前記シリンダ本体１２１の外周面から所定深さ及び幅だけ凹むように構成される。前記冷媒は前記複数のガス流入部１２２及びノズル部１２３を介して前記シリンダ本体１２１の内部に流入される。

そして、流入された冷媒は前記ピストン１３０の外周面とシリンダ１２０の内周面との間に位置し、前記ピストン１３０の動きに対するガスベアリングとして機能する。即ち、前記流入された冷媒の圧力によって前記ピストン１３０の外周面は前記シリンダ１２０の内周面から離隔された状態を維持する。

前記複数のガス流入部１２２には前記シリンダ本体１２１の軸方向中心部１２１ｃから一側に位置する第１ガス流入部１２２ａ及び第２ガス流入部１２２ｂと、前記軸方向中心部１２１ｃから他側に位置する第３ガス流入部１２２ｃが含まれる。

前記第１、２ガス流入部１２２ａ，１２２ｂは前記シリンダ本体１２１の軸方向中心部１２１ｃを基準に前記第２本体端部１２１ｂにより近く位置し、前記第３ガス流入部１２２ｃは前記シリンダ本体１２１の軸方向中心部１２１ｃを基準に前記第１本体端部１２１ａにより近く位置する。

即ち、前記複数のガス流入部１２２は前記シリンダ本体１２１の軸方向中心部１２１ｃを基準に非対称する個数で配置される。

図１を参照すると、前記シリンダ１２０の内部圧力は冷媒の吸入側に近い第１本体端部１２１ａ側に比べて圧縮された冷媒の吐出側に近い第２本体端部１２１ｂ側でより高く形成されるため、前記第２本体端部１２１ｂ側により多くのガス流入部１２２を形成してガスベアリングの機能を強化し、前記第１本体端部１２１ａ側には相対的に少ないガス流入部１２２を形成する。

前記シリンダ本体１２１には前記複数のガス流入部１２２から前記シリンダ本体１２１の内周面方向に延長されるノズル部１２３が更に含まれる。前記ノズル部１２３は前記ガス流入部１２２より小さい幅又は大きさを有するように形成される。

前記ノズル部１２３は円筒状に延長されたガス流入部１２２に沿って複数個が形成される。そして、複数のノズル部１２３は互いに離隔されて配置される。

前記ノズル部１２３には前記ガス流入部１２２に連結される入口部１２３ａ及び前記シリンダ本体１２１の内周面に連結される出口部１２３ｂが含まれる。前記ノズル部１２３は入口部１２３ａから前記出口部１２３ｂに向かって所定長さを有するように形成される。

前記ガス流入部１２２に流入された冷媒は前記第３フィルタ３３０でフィルタリングされてから前記ノズル部１２３の入口部１２３ａに流動し、前記ノズル部１２３に沿って前記シリンダ１２０の内周面方向に流動する。そして、冷媒は前記出口部１２３ｂを介して前記シリンダ１２０の内部空間に流入される。

前記ピストン１３０は前記出口部１２３ｂから排出された冷媒の圧力によって前記シリンダ１２０の内周面から離隔される動作、即ち前記シリンダ１２０の内周面から浮上する。即ち、前記シリンダ１２０の内側に供給される冷媒の圧力は前記ピストン１３０に浮上力又は浮上圧を提供する。

図８を参照すると、前記ノズル部１２３の長さはＬ（ｍｍ）、前記入口１２３ａの直径はＤ１（μｍ）、前記出口部１２３ｂの直径はＤ２（μｍ）に形成される。

前記複数のガス流入部１２２の凹まれた深さ及び幅と前記ノズル部１２３の長さＬは、前記シリンダ１２０剛性、前記第３フィルタ３３０の量又は前記ノズル部１２３を通過する冷媒の圧力降下の大きさなどを考慮して適切な大きさに決定される。

一例として、前記複数のガス流入部１２２の凹まれた深さ及び幅が大きすぎるが前記ノズル部１２３の長さＬが短すぎれば、前記シリンダ１２０の合成が弱くなる恐れがある。

逆に、前記複数のガス流入部１２２の凹まれた深さ及び幅が小さすぎれば、前記ガス流入部１２２に設置される第３フィルタ３３０の量が少なすぎる恐れがある。

そして、前記ノズル部１２３の長さＬが長すぎれば前記ノズル部１２３を通過する冷媒の圧力降下が大きすぎるようになり、ガスベアリングとしての十分な機能を行えなくなる。

前記ノズル部１２３の入口部１２３ａの直径Ｄ１は前記出口部１２３ｂの直径Ｄ２より大きく形成される。冷媒の流動方向を基準に、前記ノズル部１２３での流動断面積は前記入口部１２３ａから前記出口部１２３ｂに行くほど次第に小さく形成される。

詳しくは、前記ノズル部１２３の直径が過度に大きくなる場合、前記吐出バルブ１６１を介して排出された高圧のガス冷媒のうち前記ノズル部１２３に流入される冷媒の量が多すぎるようになって圧縮機の流量損失が大きくなる問題点がある。

一方、前記ノズル部１２３の直径が過度に小さくなれば、前記ノズル部１２３での圧力降下が大きくなってガスベアリングとしての性能が減少する問題点がある。

よって、本実施例では前記ノズル部１２３の入口部１２３ａの直径Ｄ１を相対的に大きく形成して前記ノズル部１２３に流入される冷媒の圧力降下を減らし、前記出口部１２３ｂの直径Ｄ２を相対的に小さく形成して前記ノズル部１２３を介したガスベアリングの流入量を所定値以下に調節することを特徴とする。

前記第３フィルタ３３０は前記シリンダ１２０の内部に所定大きさ以上の異物が流入されることを遮断し、冷媒の中に含まれた油分を吸着する機能を行う。ここで、前記所定大きさは１μｍである。

前記第３フィルタ３３０には前記ガス流入部１２２に巻かれた糸が含まれる。詳しくは、前記糸はＰＥＴ材質で構成されて所定厚さ又は直径を有する。

前記糸の厚さ又は直径は前記糸の強度を考慮して適切な値に決定する。もし、前記糸の厚さ又は直径が小さすぎれば前記糸の強度が弱すぎて途切れやすくなる恐れがあり、前記糸の厚さ又は直径が大きすぎれば糸を巻いた際に前記ガス流入部１２２での空隙の大きくなりすぎて異物のフィルタリング効果が下がる問題点がある。

一例として、前記糸の厚さ又は直径は数百μｍ単位で形成され、前記糸は数十μｍ単位の原糸（ｓｐｕｎ ｔｈｒｅａｄ）が多数の筋で結合されて構成される。

前記糸は多数回巻かれ、その端部が結び目で固定されるように構成される。前記糸が巻かれる回数はガス冷媒の圧力降下程度及び異物のフィルタリング効果を考慮して適切に選択される。もし、前記巻かれる回数が多すぎればガス冷媒の圧力降下が大きすぎるようになり、前記巻かれる回数が少なすぎれば異物のフィルタリングがうまくできない恐れがある。

そして、前記糸が巻かれる張力（ｔｅｎｓｉｏｎ ｆｏｒｃｅ）はシリンダ１２０の変形度及び糸の固定力を考慮して適切な大きさに形成される。もし、前記張力が大きすぎればシリンダ１２０の変形が誘発され、前記張力が小さすぎれば糸が前記ガス流入部１２２にうまく固定されない恐れがある。

図９は、本発明の実施例によるノズル部の出入口の直径割合及び長さに応じた圧力損失の変化を示すグラフである。

図９のグラフは、本実施例によるノズル部１２３の長さＬ及びノズル部１２３の入口部１２３ａの直径Ｄ１と出口部１２３ｂの直径Ｄ２の割合値に応じて冷媒の圧力損失ΔＰが発生する程度又は変化推移を示す。

ここで、前記圧力損失ΔＰとは、前記ノズル部１２３の入口部１２３０ａでの圧力Ｐ１から出口部１２３ｂでの圧力Ｐ２を引いた値として理解される。即ち、冷媒は前記入口部１２３ａから前記出口部１２３ｂに向かって流動することでその圧力が減少する傾向を示す。

前記シリンダ１２０の内周面側に供給される冷媒の圧力は設定圧力以上になる必要がある。前記シリンダ１２０内周面側に供給される冷媒の圧力が前記設定圧力以下になれば前記ピストン１３０を浮上させるための十分な圧力を提供することができなくなるため、ガスベアリングとしての機能を十分に行えなくなる。

前記吐出バルブ１６１を介して吐出された冷媒の圧力（吐出圧力）は設定された外気条件で略一定であるとすると、前記シリンダ１２０の内周面側に供給される冷媒の圧力は前記ノズル部１２３で発生する圧力損失に応じて変化する。

もし、前記ノズル１２３で発生する圧力損失が大きくなりすぎる場合、前記シリンダ１２０の内周面側に供給される冷媒の圧力は前記ピストン１３０の内部圧力より小さいか前記ピストン１３０の内部圧力より十分に大きく形成されない恐れがある。よって前記ピストン１３０は前記シリンダ１２０の内部で浮上されず、それによってガスベアリングの性能が弱化する。

特に、前記外気条件、特に外気温度が低温であれば圧縮機の吸入圧力と吐出圧力の差は大きくないように形成される。一例として、前記吸入圧力Ｐｓと吐出圧力Ｐｄの差は約１ｂａｒ（１００ｋｐａ）である。この場合、前記ピストン１３０の内部圧力は少なくとも前記吸入圧力Ｐｓ以上の値に形成される。

そして、前記吐出バルブ１６１を介して排出された冷媒の吐出圧力Ｐｄが前記吸入圧力Ｐｓより１ｂａｒ（１００ｋｐａ）程度大きい状態で前記ノズル部１２３での圧力損失が大きすぎるように発生すれば、前記シリンダ１２０の内周面側に供給される冷媒の圧力は前記ピストン１３０の内部圧力より小さいか、前記ピストン１３０の内部圧力より十分に大きく形成されなくなる。結局、冷媒のガスベアリングとしての性能が低下する。

よって、本実施例では前記圧力損失を設定損失値ΔＰａ以下に維持するために、前記ノズル部１２３の長さ及び出入口の直径割合を異なるようにして実験を行った。一例として、前記設定損失値ΔＰａは０．２０ｂａｒ（２０ｋｐａ）に設定される。図９はこのような実験結果を示す。

図９を参照すると、グラフの横軸はノズル１２３の出口部１２３ｂの直径に対する入口部１２３ａの直径の割合値（以下、割合値）を示す。そして、グラフの縦軸は前記ノズル部１２３での圧力損失ΔＰ、即ち前記入口部１２３ａでの圧力から出口部１２３ｂでの圧力を引いた値として理解される。上述したように、前記圧力損失ΔＰが少ないほどガスベアリングとしての性能が改善される。

実験において、前記割合値は前記ノズル部１２３の出口部１２３ｂの直径を一定に固定し前記入口部１２３ａの直径を変化しながら調節されている。一例として、前記出口部１２３ｂの直径を２５μｍに固定し前記入口部１２３ａの直径を異なるようにして実験を行った。

そして、前記割合値に対する圧力損失ΔＰの変化は前記ノズル部１２３の長さＬがＬ１，Ｌ２又はＬ３である場合に対して測定された。一例として、前記Ｌ１は０．５ｍｍ、Ｌ２は０．８ｍｍ及びＬ３は１．２ｍｍである。

本実施例による前記ノズル部１２３の長さはＬ１からＬ３までの範囲のうち一つの値として選択される。もし、前記ノズル部１２３の長さがＬ１より小さければシリンダ１２０の剛性が弱化する問題が発生する。一方、前記ノズル部１２３の長さがＬ３より大きければ所定の割合値を基準に圧力損失値が大きくなってシリンダ１２０の材料費が上昇する問題点が発生する。

前記割合値が１であれば前記入口部１２３ａの直径と出口部１２３ｂの直径が同じであることを示し、前記割合値が１より小さければ前記出口部１２３ｂの直径が前記入口部１２３ａの直径より大きいことを示す。前記割合値が１であるか１より小さければ圧力損失ΔＰが設定損失値ΔＰａより大きいと示される。

詳しくは、図９を参照すると、前記割合値が１より小さければ、一例として前記割合値が約０．５であれば前記ノズル部１２３の長さがＬ１であれば圧力損失ΔＰは０．４０ｂａｒ（４０ｋｐａ）程度であり、前記ノズル部１２３の長さがＬ２であれば圧力損失ΔＰは０．３７ｂａｒ（３７ｋｐａ）、Ｌ３であれば圧力損失ΔＰは０．２９ｂａｒ（２９ｋｐａ）で示される。

前記割合値が１である場合、即ち前記ノズル部１２３の入口直径割合が同じであれば、ノズル長さがＬ１，Ｌ２，Ｌ３である際に圧力損失ΔＰはそれぞれ０．３８ｂａｒ（３８ｋｐａ）、０．３５ｂａｒ（３５ｋｐａ）、０．２４ｂａｒ（２４ｋｐａ）に示される。

一方、前記割合値が１より大きい場合、前記割合値が増加することによって前記圧力損失ΔＰは次第に減少すると示される。

例えば、前記ノズル部１２３の長さがＬ１であれば、前記割合値が２である際に前記圧力損失は前記設定損失値ΔＰａより少し大きく測定された。そして、前記圧力損失が前記設定損失値ΔＰａに対応する際に前記割合値はＡを示した。ここで、前記Ａは約２．０に対応する。即ち、前記ノズル部１２３の長さが０．５ｍｍで前記出口部１２３ｂの直径が２５μｍである際、前記入口部１２３ａの直径は５０μｍ以上に形成される。

他の例として、前記ノズル部１２３の長さがＬ２であれば、前記圧力損失が前記設定損失値ΔＰａに対応する際に前記割合値はＢを示した。ここで、前記Ｂは約２．８に対応する。即ち、前記ノズル部１２３の長さが０．８ｍｍで前記出口部１２３ｂの直径が２５μｍである際、前記入口部１２３ａの直径は７０μｍ以上に形成される。

また他の例として、前記ノズル部１２３の長さがＬ２であれば、前記圧力損失が前記設定損失値ΔＰａに対応する際に前記割合値はＣを示した。ここで、前記Ｃは約３．８に対応する。即ち、前記ノズル部１２３の長さが１．２ｍｍで前記出口部１２３ｂの直径が２５μｍである際、前記入口部１２３ａの直径は９５μｍ以上に形成される。

まとめると、本実施例は前記ノズル部１２３の長さがＬ１以上からＬ３以下である一つの値として選択される際、前記ノズル部１２３での圧力損失を設定損失値ΔＰａ以下に維持するためには前記割合値を２以上の値に形成することを特徴とする。

そして、前記ノズル部１２３の長さが増加するほど前記圧力損失を設定損失値ΔＰａ以下に維持するために前記割合値を増加する（Ａ＜Ｂ＜Ｃ）。

図１０は、本発明の実施例によるリニア圧縮機の冷媒の流動様子を示す断面図である。図１０を参照し、本実施例によるリニア圧縮機での冷媒の流動について簡単に説明する。

図１０を参照すると、冷媒は吸入部１０４を介してシェル１０１の内部に流入され、吸入ガイド部１５５を介して吸入マフラー１５０の内部に流動する。

そして、冷媒は前記吸入マフラー１５０の第１マフラー１５１を経由して第２マフラー１５３に流入され、ピストン１３０の内部に流動する。この過程で冷媒の吸入ノイズが低減される。

一方、冷媒は前記吸入マフラー１５０に提供される第１フィルタ３１０を経由しながら所定大きさ２５μｍ以上の異物がフィルタリングされる。

前記吸入マフラー１５０を通過して前記ピストン１３０の内部に存在する冷媒は吸入バルブ１３５が開放されると吸入孔１３３を介して圧縮空間Ｐに吸入される。

前記圧縮空間Ｐでの冷媒の圧力が吐出圧力以上になれば吐出バルブ１６１が開放され、冷媒は開放された吐出バルブ１６１を介して吐出カバー１６０の吐出空間に排出されて前記吐出カバー１６０に結合されたループパイプ１６５を介して吐出部１０５に流動し、圧縮機１００の外部に排出される。

一方、前記吐出カバー１６０の吐出空間に存在する冷媒のうち少なくとも一部の冷媒はシリンダ１２０とフレーム１１０との間に存在する空間、即ちフレーム１１０の凹部１１７の内周面と前記シリンダ１２０のシリンダフランジ部１２５の外周面との間に形成される流動空間を経由し、シリンダ本体１２１の外周面に向かって流動する。

この際、冷媒は前記シリンダフランジ部１２５の安着面１２７とフレーム１１０の安着部１１３との間に介在される第２フィルタ３２０を通過するが、この過程で所定大きさ２μｍ以上の異物がフィルタリングされる。そして、冷媒の中の油分は前記第２フィルタ３２０に吸着される。

前記第２フィルタ３２０を通過した冷媒はシリンダ本体１２１の外周面に形成された複数のガス流入部１２２に流入される。そして、冷媒は前記ガス流入部１２２に具備される第３フィルタ３３０を通過しながら冷媒の中に含まれた所定大きさ（１μｍ）以上の異物がフィルタリングされ、冷媒の中に含まれた油分が吸着される。

前記第３フィルタ３３０を通過した冷媒はノズル部１２３を介してシリンダ１２０の内部に流入されて前記シリンダ１２０の内周面とピストン１３０の外周面との間に位置し、前記ピストン１３０を前記シリンダ１２０の内周面から離隔するように作用する（ガスベアリング）。

この際、前記ノズル部１２３の入口部１２３ａの直径は出口部１２３ｂの直径より大きく形成され、それによって冷媒の流動方向を基準に前記ノズル部１２３での冷媒の流動断面積は次第に減少する。一例として、前記入口部１２３ａの直径は出口部１２３ｂの直径の２倍以上の値を有する。

このように、高圧のガス冷媒が前記シリンダ１２０の内部にバイパスされて往復運動するピストン１３０に対するベアリングとして作用し、それによってピストン１３０とシリンダ１２０との間の磨耗を減らすことができる。そして、ベアリングのためのオイルを使用しないことで前記圧縮機１００が高速に運転されてもオイルに対する摩擦損失を発生しない。

また、圧縮機１００の内部を流動する冷媒の経路上に多数のフィルタを具備することで冷媒の中に含まれた異物を除去することができ、それによってガスベアリングとして作用する冷媒の信頼性が向上される。よって、冷媒に含まれた異物によってピストン１３０又はシリンダ１２０に磨耗が発生する現象を防止することができる。

そして、前記多数のフィルタによって冷媒の中に含まれた油分を除去することで、油分による摩擦損失が発生することを防止することができる。

前記第１フィルタ３１０、第２フィルタ３２０及び第３フィルタ３３０はガスベアリングとして作用する冷媒をフィルタリングするということから、これらを合わせて「冷媒フィルタ装置」と称する。

１００ リニア圧縮機１００
１０１ シェル
１０２ 第１カバー
１０３ 第２カバー
１０４ 吸入部
１０５ 吐出部
１１０ フレーム
１１１ フレーム本体
１１５ カバー結合部
１１６ カバー締結孔
１１７ 凹部
１１８ シリンダ締結孔
１２０ シリンダ
１２１ シリンダ本体
１２１ａ 第１本体端部
１２１ｂ 第２本体端部
１２１ｃ 軸方向中心部
１２２ ガス流入部
１２２ａ 第１ガス流入部
１２２ｂ 第２ガス流入部
１２２ｃ 第３ガス流入部
１２３ ノズル部
１２３ａ 入口部
１２３ｂ 出口部
１２５ シリンダフランジ部
１２６ 締結部
１２７ 安着面
１２３ ノズル部
１３０ ピストン
１３１ ピストン本体
１３２ ピストンフランジ部
１３３ 吸入孔
１３５ 吸入バルブ
１３７ サポータ
１３８ 連結部材
１４０ モータアセンブリ
１４１ ステータコア
１４３ ボビン
１４５ コイル
１４６ 永久磁石
１４７ 固定部材
１４８ インナーステータ
１４９ ステータカバー
１５０ 吸入マフラー
１５１ 第１マフラー
１５３ 第２マフラー
１５５ 吸入ガイド部
１６０ 吐出カバー
１６１ 吐出バルブ
１６２ バルブばね
１６３ ストッパ
１６５ ループパイプ
１７０ バックカバー
１７２ 第１板ばね
１７４ 第２板ばね
１７６ 複数のばね
３１０ 第１フィルタ
３２０ 第２フィルタ
３３０ 第３フィルタ

Claims (14)

1. 吸入部が提供されるシェルと、
   前記シェルの内部に具備され、冷媒の圧縮空間を形成するシリンダと、
   前記シリンダの内部で軸方向に往復運動可能に提供されるピストンと、
   前記シリンダの一側に提供され、前記冷媒の圧縮空間で圧縮された冷媒を選択的に排出する吐出バルブと、
   前記シリンダに形成され、前記吐出バルブを介して排出された冷媒のうち少なくとも一部の冷媒が流動するノズル部と、が含まれ、
   前記ノズル部には、
   冷媒が流入される入口部及び前記入口部の直径より小さい直径を有する出口部が含まれる、リニア圧縮機。
2. 前記ノズル部は、
   前記入口部から前記出口部に向かって前記シリンダの内側半径方向に凹むように構成される、請求項１に記載のリニア圧縮機。
3. 前記ノズル部は設定された長さＬを有するように延長され、
   前記入口部の直径Ｄ１は前記出口部の直径Ｄ２より２倍以上の値を有する、請求項１に記載のリニア圧縮機。
4. 前記ノズル部の設定された長さＬが大きくなるほど前記出口部の直径Ｄ２に対する前記入口部の直径Ｄ１の割合値は次第に大きくなるように形成される、請求項３に記載のリニア圧縮機。
5. 前記ノズル部の設定された長さＬが０．５ｍｍである際、
   前記割合値は２以上の値を有する、請求項４に記載のリニア圧縮機。
6. 前記ノズル部の設定された長さＬが０．８ｍｍである際、
   前記割合値は２．８以上の値を有する、請求項４に記載のリニア圧縮機。
7. 前記ノズル部の設定された長さＬが１．２ｍｍである際、
   前記割合値は３．８以上の値を有する、請求項４に記載のリニア圧縮機。
8. 前記シリンダの外周面から凹んで前記ノズル部に連通するガス流入部と、
   前記ガス流入部に設置されるフィルタ部材と、が更に含まれる、請求項１に記載のリニア圧縮機。
9. 前記フィルタ部材には、
   設定された厚さ又は直径を有する糸（ｔｈｒｅａｄ）が含まれる、請求項８に記載のリニア圧縮機。
10. 吸入部が提供されるシェルと、
    前記シェルの内部に具備され、冷媒の圧縮空間を形成するシリンダと、
    前記シリンダの内部で軸方向に往復運動可能に提供されるピストンと、
    前記シリンダの一側に提供され、前記冷媒の圧縮空間で圧縮された冷媒を選択的に排出する吐出バルブと、
    前記シリンダの外周面から凹むように形成されてフィルタ部材が設置されるガス流入部と、
    前記ガス流入部から前記シリンダの内周面に向かって延長されるノズル部と、が含まれ、
    前記ノズル部は、冷媒の流動方向を基準に流動断面積が次第に減少するように形成される、リニア圧縮機。
11. 前記ノズル部には、
    前記ガス流入部に連結される入口部と、
    前記シリンダの内周面に連結される出口部と、が含まれ、
    前記ノズル部は前記入口部から前記出口部に向かって設定された長さを有するように形成される、請求項１０に記載のリニア圧縮機。
12. 前記出口部の直径Ｄ２は前記入口部の直径Ｄ１より小さく形成される、請求項１１に記載のリニア圧縮機。
13. 前記入口部の直径Ｄ１は前記出口部の直径Ｄ２の２倍以上の値を有する、請求項１２に記載のリニア圧縮機。
14. 前記フィルタ部材には、
    ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）材質で構成される糸が含まれる、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載のリニア圧縮機。

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