JP6728367B2 - リニア圧縮機 - Google Patents

Description

本明細書は、リニア圧縮機に関する。

冷却システムとは、冷媒を循環して冷気を発生させるシステムであって、冷媒の圧縮、凝縮、膨張および蒸発過程を繰り返し行う。このために、前記冷却システムには、圧縮機、凝縮機、膨張装置および蒸発器が含まれる。また、前記冷却システムは家電製品として冷蔵庫またはエアコンに設けられ得る。

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、前記家電製品また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入および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、偏心回転するローラと（Ｒｏｌｌｅｒ）とシリンダとの間に作動ガスが吸入および吐出される圧縮空間が形成され、ローラがシリンダの内壁に沿って偏心回転しながら冷媒を圧縮させる回転式圧縮機（Ｒｏｔａｒｙ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）、および旋回スクロール（Ｏｒｂｉｔｉｎｇ Ｓｃｒｏｌｌ）と固定スクロール（Ｆｉｘｅｄ Ｓｃｒｏｌｌ）との間に作動ガスが吸入および吐出される圧縮空間が形成され、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）とで区分され得る。

最近は、前記往復動式圧縮機の中、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、運動転換による機械的な損失なく圧縮効率を向上させることができ、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。

通常、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、インナーステータおよびアウターステータ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）ステータとの間の相互電磁気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により、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た後、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１）を実施して登録されたことがある。

大韓民国特許公報１０-１４５４５４９号（登録日:２０１４年１０月１７日、発明の名称:リニア圧縮機）

従来のリニア圧縮機によると、吐出バルブがコイルスプリングによって直接吐出カバーに支持されるように構成される。リニア圧縮機が駆動すると、圧縮された冷媒ガスが開放された吐出バルブを通じて吐出カバーおよび吐出マフラを通過することになり、ループパイプを経て圧縮機の外部に排出される。

このときに発生する冷媒ガスの脈動によって吐出バルブに振動が発生する可能性があり、前記振動は、コイルスプリングを通じて吐出カバーに伝達され、前記吐出カバーを支持する支持装置を通じてシェルに伝達されることによって、圧縮機全体の振動およびそれに伴う騒音が発生するという問題点があった。

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、冷媒の吐出側で発生する振動または騒音を低減するための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は、シリンダに結合されるフレームと、前記シリンダの前方に提供され、圧縮された冷媒を排出させる吐出バルブと、前記フレームに結合され、前記吐出バルブを通じて排出された冷媒の吐出空間を有する吐出カバーと、前記吐出バルブを支持し、前記軸方向への弾性力を提供するバルブスプリングと、前記バルブスプリングに結合され、前記フレームに支持されて前記吐出バルブで発生する振動を前記フレームに伝達するバルブ支持装置とを含む。

また、前記バルブ支持装置は、前記吐出カバーの一面に置かれる支持本体と、前記支持本体から延び、前記シリンダまたはフレームに締結されるシリンダ支持部を含む。

また、前記シリンダ支持部は複数備えられ、前記複数のシリンダ支持部は、前記支持本体の外周面に互いに離隔して配置されることを特徴とする。

また、前記シリンダ支持部は、締結部材が貫通する第１締結部を含む。

また、前記シリンダに形成され、前記締結部材が貫通する第２締結部と、前記フレームに形成され、前記締結部材が結合される第３締結部をさらに含む。

また、前記バルブスプリングは、板スプリングを含む。

また、前記バルブ支持装置は、前記バルブスプリングが結合されるスプリング結合部と、前記スプリング結合部から後方に延びて前記シリンダに結合されるシリンダ結合部と、前記スプリング結合部から半径方向に延びて前記フレームに支持されるフレーム支持部を含む。

また、前記シリンダは、前記ピストンを収容するシリンダ本体と、前記シリンダ本体の前方部に備えられ、前記シリンダ結合部が挿入されるシリンダフランジを含む。

また、前記吐出カバーは、前記バルブ支持装置の前方で、前記バルブ支持装置を対向するように配置されるカバー本体と、前記カバー本体から後方に突出し、前記バルブスプリングの開放量を制限するバルブストッパを含む。

また、前記カバー本体は、前記バルブ支持装置の前面から設定距離Ｓだけ離隔するように配置され、前記吐出バルブから前記カバー本体への振動の伝達を制限することを特徴とする。

また、前記バルブスプリングは、板スプリングまたはコイルスプリングを含む。

他の側面によるリニア圧縮機は、シリンダの前方に提供され、前記冷媒の圧縮空間で圧縮された冷媒を選択的に排出させる吐出バルブと、前記フレームに結合され、前記吐出バルブを通じて排出された冷媒の吐出空間を有する吐出カバーと、前記吐出バルブを支持し、前記軸方向への弾性力を提供するバルブスプリングと、前記フレームに支持されるバルブ支持装置を含み、前記バルブ支持装置は、前記バルブスプリングに結合されるスプリング結合部と、前記スプリング結合部から延びて前記シリンダに結合されるシリンダ結合部を含む。

前記フレームに結合される結合部材をさらに含み、前記締結部材は、前記シリンダ支持部および前記シリンダを貫通するように配置される。

前記吐出カバーは、前記バルブ支持装置の前方で、前記バルブ支持装置を対向するように配置されるカバー本体と、前記カバー本体から突出し、前記バルブスプリングの開放量を制限するバルブストッパを含む。

前記カバー本体は、前記スプリング結合部から設定距離Ｓだけ離隔するように配置される。

このような本発明によると、バルブ支持装置により、吐出バルブで発生する振動が、相対的に質量が大きいフレームを通じてシェルに伝達され得るので、シェルの振動および騒音が低減できるという長所がある。

具体的に、前記バルブ支持装置のシリンダ支持部は、一つの締結部材によってシリンダ及びフレームに締結され、前記吐出バルブで発生される振動は、前記締結される領域を通じてフレーム側に容易に伝達され得る。

また、前記シリンダ支持部が複数備えられるので、前記バルブ支持装置が前記シリンダおよびフレームに強固に支持され、これによって振動の伝達を防止することができる。

また、前記バルブ支持装置には、スプリング結合部、シリンダ結合部およびフレーム支持部を通じて前記シリンダおよびフレームに安定に支持され得るので、振動の伝達を防止することができる。

また、前記バルブ支持装置は、吐出カバーから離隔し得るので、吐出バルブが開閉する過程で前記バルブ支持装置と吐出カバーとの間に干渉が発生することを防止し、これによって、吐出バルブからバルブ支持装置に伝達される振動が前記吐出カバーでなく、フレーム側に伝達され得るという効果がある。

また、バルブスプリングには、板スプリングまたはコイルスプリングが含まれることができ、前記板スプリングまたはコイルスプリングは、前記バルブ支持装置によって安定に支持され得るという長所がある。

本発明の第１実施例によるリニア圧縮機の構成を示す断面図である。 本発明の第１実施例による吐出カバーおよび吐出バルブアセンブリーの構成を示す断面図である。 本発明の第１実施例による吐出カバーおよび吐出バルブ組立体の構成を示す分解斜視図である。 本発明の第１実施例によるバルブ支持装置の構成を示す図である。 本発明の第２実施例によるシリンダ、ピストンおよびバルブ支持装置の構成を示す分解斜視図である。 本発明の第２実施例によるリニア圧縮機の構成を示す断面図である。 本発明の第２実施例による吐出カバーおよび吐出バルブ組立体の構成を示す断面図である。 本発明の第３実施例による吐出カバーおよび吐出バルブ組立体の構成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。但し、本発明の思想は提示される実施例に制限されず、本発明の思想を理解する当業者であれば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。

図１は、本発明の第１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、本発明の第１実施例によるリニア圧縮機１０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シェルカバー１０２、および他側に結合される第２シェルカバー１０３が含まれる。

一例として、前記リニア圧縮機１０は、横方向に横たわっており、図面を基準として前記第１シェルカバー１０２は前記シェル１０１の右側に、前記第２シェルカバー１０３は前記シェル１０１の左側に結合され得る。広い意味で、前記第１シェルカバー１０２と第２シェルカバー１０３は前記シェル１０１の一構成として理解され得る。

前記リニア圧縮機１０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、および前記ピストン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ー１４０が含まれる。

前記モータアセンブリー１４０が駆動すると、前記ピストン１３０は軸方向に往復運動することができる。

詳細には、前記リニア圧縮機１０には、冷媒が流入する吸入部１０４、および前記シリンダ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シェルカバー１０２に結合され、前記吐出部１０５は前記第２シェルカバー１０３に結合され得る。

前記吸入部１０４を通じて吸入された冷媒は、吸入マフラ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１５０を通過する過程で騒音が低減できる。前記吸入マフラ１５０は、第１マフラ１５１と第２マフラ１５３とが結合されて構成される。前記吸入マフラ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、および前記ピストン本体１３１から半径方向に延び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ことができる。

前記シリンダ１２０は、前記吸入マフラ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と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。また、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より排出された冷媒の吐出空間または吐出流路を形成する吐出カバー２００、および前記吐出カバー２００に結合され、前記圧縮空間Ｐで圧縮された冷媒を選択的に排出させるための吐出バルブアセンブリーが提供される。

前記吐出バルブアセンブリーには、前記圧縮空間Ｐの圧力が吐出圧力以上になると、開放されて冷媒を前記吐出カバー２００の吐出空間に流入させる吐出バルブ２５０、および前記吐出バルブ２５０と吐出カバー２００との間に提供されて軸方向に弾性力を提供するバルブスプリング２５２が含まれる。一例として、前記バルブスプリング２５２には、板スプリングが含まれ得る。

前記吐出バルブ２５０は、前記バルブスプリング２５２に結合され、前記吐出バルブ２５０の後方部または後面は、前記シリンダ１２０の前面に支持されるように位置する。また、前記バルブスプリング２５２には、一例として板スプリング（ｐｌａｔｅ ｓｐｒｉｎｇ）が含まれ得る。

前記吐出バルブアセンブリーには、前記バルブスプリング２５０または吐出バルブ２５０が支持されるバルブ支持装置３００がさらに含まれる。前記バルブ支持装置３００は、前記吐出カバー２００の中、第１カバー２１０の内面に安着され得る。前記バルブ支持装置３００の構成については後述する。

前記圧縮空間Ｐは、前記吸入バルブ１３５と前記吐出バルブ２５０との間に形成される空間として理解される。また、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２５０は、前記圧縮空間Ｐの他側、すなわち前記吸入バルブ１３５の反対側に提供され得る。

一方、前記「軸方向」とは、前記ピストン１３０が往復運動する方向、すなわち図１における横方向と理解され得る。また、前記「軸方向」の中で、前記吸入部１０４から前記吐出部１０５に向かう方向、すなわち冷媒が流動する方向を「前方」といい、その反対方向を「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である方向であって、図１における縦方向と理解され得る。

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する過程において、前記圧縮空間Ｐの圧力が吐出圧力より低く、吸入圧力以下になると、前記吸入バルブ１３５が開放され冷媒は前記圧縮空間Ｐに吸入される。これに対し、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が閉じ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なると、前記バルブスプリング２５２が前方に変形して前記吐出バルブ２５０を開放させ、冷媒は前記圧縮空間Ｐから吐出され、吐出カバー２００の吐出空間に排出される。前記冷媒の排出が完了すると、前記バルブスプリング２５２は、前記吐出バルブ２５０に復原力を提供し、前記吐出バルブ２５０が閉じるようにする。

前記吐出カバー２００の吐出空間を流動する冷媒は、吐出パイプ２０５を通じて前記吐出カバー２００から排出され、吐出ホース２０６に流入する。前記吐出ホース２０６は、前記吐出パイプ２０５に結合されて前記吐出部１０５に延び、圧縮された冷媒を前記吐出部１０５にガイドする。一例として、前記吐出ホース２０６は、所定の方向に巻かれた形状を有してラウンドして延び、前記吐出部１０５に結合される。

前記吐出カバー２００には複数のカバーが含まれる。前記複数のカバーには、第１カバー２１０、第２カバー２２０、第３カバー２３０、および第４カバー２４０が含まれる。前記吐出バルブ２５０から前記第１カバー２１０、前記第２カバー２２０、前記第３カバー２３０、および第４カバー２４０が順に配置され得る。

前記第１カバー２１０と第２カバー２２０との間の空間には、開放された吐出バルブ２５０を通じて排出された圧縮冷媒が流動する第１吐出流路が含まれ、前記第２カバー２２０と第３カバー２３０との間の空間には、前記第１吐出流路を通った冷媒が流動する第２吐出流路が含まれる。

前記吐出パイプ２０５は、前記第３カバー２３０に結合され、前記第２吐出流路を通った冷媒は、前記吐出パイプ２０５に排出され得る。

前記第４カバー２４０は、前記第３カバー２３０の前方に配置され、前記第３カバー２３０を支持する機能を行う。前記第４カバー２４０を「支持カバー」と称することができる。

前記第４カバー２４０には、カバー弾性部材２７５が結合される。前記第４カバー２４０には、前記カバー弾性部材２７５と結合される第１カバー突起２４５が含まれる。一例として、前記第１カバー突起２４５は、前記カバー弾性部材２７５に挿入されるように配置され得る。また、前記カバー弾性部材２７５には、カバー結合部２７０が結合される。

前記リニア圧縮機１０には、磁力によって前記カバー結合部２７０を支持する吐出側支持部材２８０がさらに含まれる。前記吐出側支持部材２８０は、前記カバー結合部２７０の少なくとも一部分を囲むように配置され、前記カバー結合部２７０の外周面から離隔した状態で磁力によって前記カバー結合部２７０を支持することができる。

前記吐出側支持部材２８０は、前記カバー結合部２７０から半径方向に延び、前記第２シェルカバー１０３に結合され得る。

前記リニア圧縮機１０には、前記吐出側支持部材２８０に結合される補強部材２８０がさらに含まれる。一例として、前記吐出側支持部材２８０と前記補強部材２９０とは、締結部材によって結合され得る。

前記補強部材２９０は、前記吐出側支持部材２８０に結合されて前記シェル１０１の内周面に向かって延びる。詳細には、前記補強部材２９０には、前記吐出側支持部材２８０に結合される第１結合部２９１、および前記第１結合部２９１から折り曲がり前記シェル１０１の内周面に結合される第２結合部２９５が含まれる。

前記カバー結合部２７０は、前記吐出側支持部材２８０と前記補強部材２９０とを通じて前記シェル１０１または前記第２シェルカバー１０３に支持され得る。支持される手段には、磁性部材が含まれる。詳細には、前記磁性部材には、前記カバー結合部２７０に備えられる第１磁性部、および前記吐出側支持部材２８０に設けられる第２磁性部が含まれる。前記第１、２磁性部の間には、斥力が作用することができる。

前記リニア圧縮機１０には、フレーム１１０がさらに含まれる。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って、締結部材によって前記シリンダ１２０に締結され得る。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。すなわち、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し得る。また、前記吐出カバー２００、特に第１カバー２１０は、前記フレーム１１０の前面に結合され得る。

前記モータアセンブリー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と、前記アウターステータ１４１の内側に離隔して配置されるインナーステータ１４８と、前記アウターステータ１４１およびインナーステータ１４８の間の空間に位置する永久磁石１４６とが含まれる。

前記永久磁石１４６は、前記アウターステータ１４１およ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ことができる。また、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るか、または３つの極を有する複数の磁石が結合されて構成され得る。

前記永久磁石１４６は、連結部材１３８によって前記ピストン１３０に結合され得る。詳細には、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に向かって折り曲がって延びることができる。前記永久磁石１４６が往復運動することにより、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ことができる。

前記アウターステータ１４１には、コイル巻線体およびステータコアが含まれる。前記コイル巻線体には、ボビンおよび前記ボビンの円周方向に巻かれたコイルが含まれる。前記コイルの断面は多角形状を有し得、一例として六角形の形状を有し得る。

前記ステータコアは、複数のラミネーション（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）が円周方向に積層されて構成され、前記コイル巻線体を囲むように配置され得る。

前記アウターステータ１４１の一側には、ステータカバー１４９が提供される。すなわち、前記アウターステータ１４１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によって支持され得る。

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。また、前記インナーステータ１４８は、複数のラミネーションが前記フレーム１１０の外側で円周方向に積層されて構成される。

前記リニア圧縮機１０には、前記ピストン１３０を支持するサポータ１３７、および前記サポータ１３７にスプリング結合されるバックカバー１７０がさらに含まれる。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および前記連結部材１３８に結合される。

前記リニア圧縮機１０には、前記吸入部１０４が結合される第１シェルカバー１０２の地点（以下、結合地点）の内側に備えられる吸入ガイド部１５５がさらに含まれる。前記吸入ガイド部１５５は、前記結合地点の内側に隣接するように設けられ、前記吸入部１０４を通じて吸入された冷媒が前記吸入マフラ１５０に流入するように案内する。

前記リニア圧縮機１０には、前記ピストン１３０が共振運動できるように各固有振動数が調節された複数の共振スプリング１７６がさらに含まれる。

前記複数の共振スプリング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共振スプリング、および前記サポータ１３７とバックカバー１７０との間に支持される第２共振スプリングが含まれる。

前記リニア圧縮機１０には、前記バックカバー１７０に結合される吸入側弾性部材１８７がさらに含まれる。一例として、前記吸入側弾性部材１８７には、板スプリングが含まれる。

前記バックカバー１７０には、前記吸入側弾性部材１８７と結合される第２カバー突起１７５が含まれる。一例として、前記第２カバー突起１７５は、前記吸入側弾性部材１８７に挿入されるように配置され得る。また、前記吸入側弾性部材１８７には、前記吸入ガイド部１５５が結合され得る。

前記リニア圧縮機１０には、前記吸入ガイド部１５５を支持する吸入側支持部材１８０がさらに含まれる。前記吸入側支持部材１８０は、前記吸入ガイド部１５５の少なくとも一部分を囲むように配置され、前記吸入ガイド部１５５の外周面から離隔するように位置する。

また、前記吸入側支持部材１８０は、前記吸入ガイド部１５５から両側半径方向に延び、前記第１シェルカバー１０２に結合され得る。

前記吸入側支持部材１８０と前記吸入ガイド部１５５との間の離隔した空間には、ダンピング部材１８５が設けられる。一例として、前記ダンピング部材１８５には、ゴム部材が含まれ得る。前記ダンピング部材１８５は、前記吸入部１０４を通した冷媒の吸入過程で発生し得る振動が、前記吸入ガイド部１５５から前記吸入側支持部材１８０に伝達されることを防止することができる。これによって騒音の低減効果が現れる。

図２は、本発明の第１実施例による吐出カバーおよび吐出バルブアセンブリーの構成を示す断面図であり、図３は、本発明の第１実施例による吐出カバーおよび吐出バルブ組立体の構成を示す分解斜視図であり、図４は、本発明の第１実施例によるバルブ支持装置の構成を示す図である。

図２ないし図４を参照すると、本発明の第１実施例による吐出バルブアセンブリーには、前記シリンダ１２０の前面に安着して選択的に開放される吐出バルブ２５０、および前記吐出バルブ２５０に結合されて軸方向に弾性力を提供するバルブスプリング２５２が含まれる。

前記吐出バルブアセンブリーには、前記バルブスプリング２５２の前方に提供され、前記バルブスプリング２５２の変形量を制限するストッパ２５５がさらに含まれる。前記吐出バルブ２５０が開放されるとき、前記バルブスプリング２５２は、前方に変形される動きを有し、この過程で前記ストッパ２５５は、前記バルブスプリング２５２の前方で前記バルブスプリング２５２に干渉して前記バルブスプリング２５２の過度な変形を防止する。

前記ストッパ２５５の後面には、前記吐出バルブ２５０が移動するとき、前記吐出バルブ２５０の少なくとも一部分が位置できるバルブ回避溝が形成され得る。

前記吐出バルブアセンブリーには、前記バルブスプリング２５２と前記ストッパ２５５との間に設けられるスペーサ２５４がさらに含まれる。前記スペーサ２５４は、前記バルブスプリング２５２と前記ストッパ２５５とを設定距離だけ離隔させ、前記バルブスプリング２５２が変形され得る空間を確保することができる。

前記吐出バルブアセンブリーには、前記ストッパ２５５の一側に提供され、前記吐出バルブ２５０およびバルブスプリング２５２を安定に支持するバルブ支持装置３００がさらに含まれる。

詳細には、前記バルブ支持装置３００には、略リング状を有して前記ストッパ２５５の前方に位置する支持本体３１０、および前記支持本体３１０の外周面から後方に延びるシリンダ支持部３２０が含まれる。

前記支持本体３１０には、前記ストッパ２５５の前面を支持する支持面が含まれる。

前記シリンダ支持部３２０は、複数備えられ得る。前記複数のシリンダ支持部３２０は、前記支持本体３１０の外周面に互いに離隔して設けられ、後方に延びて前記シリンダ１２０およびフレーム１１０に結合され得る。前記シリンダ支持部３２０は、前記支持本体３１０から後方に延びてシリンダに安着される点で、「シリンダレッグ」と称することもできる。

前記シリンダ支持部３２０には、締結部材３５０が結合される第１締結部３２５が含まれる。前記第１締結部３２５は、前記シリンダ支持部３２０の少なくとも一部分が貫通して形成され得る。前記締結部材３５０は、前記第１締結部３２５を貫通して前記シリンダ１２０およびフレーム１１０に結合され得る。

前記シリンダ１２０には、前記締結部材３５０が結合される第２締結部１２５が含まれる。前記第２締結部１２５は、前記ピストン１３０が挿入されるシリンダ本体１２１の前方部の外周面から半径方向に突出するように構成される。また、前記第２締結部１２５には、前記締結部材３５０が挿入され得る貫通孔が形成される。

前記フレーム１１０には、前記締結部材３５０が結合される第３締結部１１５が含まれる。前記第３締結部１１５は、前記フレーム１１０の前方部の一面が後方に陥没して構成され得る。

前記締結部材３５０は、前記第１締結部３２５および第２締結部１２５を貫通して前記第３締結部１１５に締結され得る。すなわち、一つの締結部材３５０を通じて前記バルブ支持装置３００、シリンダ１２０およびフレーム１１０が締結され得るので、簡単な組立構造を実現することができる。

このような構成によると、前記バルブ支持装置３００は、前記吐出バルブ２５０、バルブスプリング２５２およびストッパ２５５を支持した状態で前記シリンダ１２０およびフレーム１１０に結合され得るので、冷媒の吐出過程で発生する吐出バルブ２５０またはバルブスプリング２５２の振動が前記吐出カバー２００に伝達されることが防止され、前記フレーム１１０側に伝達され得る。

仮に、前記振動が前記吐出カバー２００に伝達される場合、前記振動は、前記吐出側支持部材３１０および前記補強部材３２０を通じてシェル１０１またはシェルカバー１０２、１０３に伝達される問題点が発生する可能性がある。

しかし、本実施例によると、前記振動は前記フレーム１１０側に伝達され、前記フレーム１１０は、前記吐出カバー２００に比べて相対的に質量が大きく形成されるので、前記振動は減殺される効果が現れることがある。

以下、本発明の第２実施例および第３実施例について説明する。これらの実施例は、第１実施例と比較して一部の構成のみで差があるので差異点を中心に説明し、第１実施例と同じ部分については第１実施例における説明と図面番号を援用する。

図５は、本発明の第２実施例によるシリンダ、ピストンおよびバルブ支持装置の構成を示す分解斜視図であり、図６は、本発明の第２実施例によるリニア圧縮機の構成を示す断面図であり、図７は、本発明の第２実施例による吐出カバーおよび吐出バルブ組立体の構成を示す断面図である。

図５ないし図７を参照すると、本発明の第２実施例によるリニア圧縮機には、シリンダ１２０ａを収容するフレーム１１０ａ、および前記シリンダ１２０ａの前方に提供される吐出バルブアセンブリーが含まれる。

前記シリンダ１２０ａには、前記ピストン１３０が挿入されるシリンダ本体１２１ａ、および前記シリンダ本体１２１ａの前方部に提供されるシリンダフランジ１２２が含まれる。前記シリンダフランジ１２２には、バルブ支持装置４００が結合され得る。

前記吐出バルブアセンブリーには、前記シリンダ１２０ａの前面部に安着される吐出バルブ２５０ａ、および前記吐出バルブ２５０ａの中心部２５１ａに結合され、前記吐出バルブ２５０ａに軸方向の弾性力を提供するバルブスプリング２５２ａが含まれる。一例として、前記バルブスプリング２５２ａには、板スプリングが含まれ得る。

前記吐出バルブアセンブリーには、前記バルブスプリング２５２ａに結合され、前記吐出バルブ２５０ａおよび前記バルブスプリング２５２ａを支持するバルブ支持装置４００がさらに含まれる。

前記バルブ支持装置４００には、前記バルブスプリング２５２ａに結合されるスプリング結合部４１０、および前記スプリング結合部４１０から後方に延びて前記シリンダ１２０ａに結合されるシリンダ結合部４２０が含まれる。

前記スプリング結合部４１０は、前記バルブスプリング２５２ａの形状に対応して略リング状を有することができる。前記バルブスプリング２５２ａは、前記スプリング結合部４１０の空いている内部空間に位置し得る。

前記シリンダ結合部４２０は、前記シリンダ１２０ａのシリンダフランジ１２２に結合され得る。前記シリンダフランジ１２２は、前記シリンダ１２０ａの前方部の外周面に形成され、前方に向かって開口された溝を有することができる。前記開口された溝には、前記シリンダ結合部４２０が挿入され得る。

前記バルブ支持装置４００には、前記スプリング結合部４１０から半径方向に延びて前記フレーム１１０の前面部に支持されるフレーム支持部４３０がさらに含まれる。前記フレーム支持部４３０には、前記シリンダフランジ１２２の前端部に位置する顎４３５が含まれる。前記顎４３５は、前記バルブシリンダ結合部４２０が前記シリンダフランジ１２２に挿入され得る深さを制限する「挿入ストッパ」として理解され得る。

上述の構成により、前記バルブ支持装置４００は、前記吐出バルブ２５０ａおよび前記バルブスプリング２５２ａを支持した状態で、前記シリンダ１２０およびフレーム１１０に安定に支持され得る。

前記吐出バルブアセンブリーの前方には、吐出カバーが設けられる。前記吐出カバーには、複数のカバーが含まれる。前記複数のカバーには、第１カバー２１０ａ、第２カバー２２０ａ、および第３カバー２３０ａが含まれる。前記吐出バルブ２５０ａから前記第１カバー２１０ａ、前記第２カバー２２０ａ、および前記第３カバー２３０ａが順に配置され得る。

すなわち、前記複数のカバーの中、前記第１カバー２１０ａが前記吐出バルブアセンブリーに最も隣接するように配置される。そして、前記第１カバー２１０ａの内面、すなわち後面部は、前記バルブスプリング２５２ａを向くように配置され得る。

詳細には、前記第１カバー２１０ａには、前記バルブスプリング２５２ａに対向して半径方向に延びるカバー本体２１１、および前記カバー本体２１１の略中心部から後方に突出するバルブストッパ２１２が含まれる。

前記カバー本体２１１は、前記バルブ支持装置４００から設定距離Ｓだけ離隔するように配置される。詳細には、前記カバー本体２１１は、前記スプリング結合部４１０から前記設定距離Ｓだけ離隔するように配置され得る。一例として、前記設定距離Ｓは、５〜１０ｍｍの範囲で形成され得る。

前記カバー本体２１１と前記バルブ支持装置４００とが過度に近接している場合、前記吐出バルブ２５０ａが開閉する過程において、冷媒の脈動によって前記吐出バルブ２５０ａ、バルブスプリング２５２ａおよび前記バルブ支持装置４００には振動が発生することになり、前記振動は、前記カバー本体２１１と前記バルブ支持装置４００との間の空間に存在する冷媒を媒介体にして、前記吐出カバーに伝達され得る。

上述のように、前記吐出カバーは、前記フレーム１１０に比べて相対的に少ない質量を有するので、前記吐出カバーに伝達された振動は減殺されず、前記吐出側支持部材３１０および補強部材３２０を通じて前記シェル１０１またはシェルカバー１０２、１０３に伝達される可能性が高くなる。

したがって、本実施例のように前記カバー本体２１１と前記バルブ支持装置４００を前記設定距離Ｓだけ離隔させることにより、前記吐出バルブアセンブリーで発生する振動が、前記バルブ支持装置４００が支持されるフレーム１１０側に伝達され、前記吐出カバーに伝達されることが防止され得る。

前記バルブストッパ２１２は、前記吐出バルブ２５０ａの中心部２５１ａに対応する位置に形成され、前記吐出バルブ２５０ａが開放されるとき、すなわち前方に移動するとき、前記吐出バルブ２５０ａの開放量を制限することができる。すなわち、前記吐出バルブ２５０ａは、前記バルブストッパ２１２に接触するときの開放量以上に開放されることが制限され得る。

図８は、本発明の第３実施例による吐出カバーおよび吐出バルブ組立体の構成を示す断面図である。

図８を参照すると、本発明の第３実施例によるリニア圧縮機には、複数のカバーを含む吐出カバーおよび吐出バルブアセンブリーが含まれる。

前記複数のカバーには、第１カバー２１０ｂ、第２カバー２２０ｂ、および第３カバー２３０ｂが含まれる。吐出バルブ２５０ｂから前記第１カバー２１０ｂ、前記第２カバー２２０ｂ、および前記第３カバー２３０ｂが順に配置され得る。

本実施例は、第２実施例と比較して、バルブスプリングがコイルスプリングで構成される点で差がある。

詳細には、前記吐出バルブアセンブリーには、中心部２５１ｂを有する吐出バルブ２５０ｂと、前記中心部２５１ｂに結合されて前記吐出バルブ２５０ｂに軸方向への弾性力を提供するバルブスプリング２５２ｂと、前記吐出バルブ２５０ｂおよび前記バルブスプリング２５２ｂを支持するバルブ支持装置５００とが含まれる。

前記バルブ支持装置５００には、前記バルブスプリング２５２ｂに結合されるスプリング結合部５１０と、前記スプリング結合部５１０から後方に延びてシリンダ１２０ｂのシリンダフランジ１２２に挿入されるシリンダ結合部５２０と、前記スプリング結合部５１０から半径方向に延びてフレーム１１０ｂの前面部に支持されるフレーム支持部５３０とが含まれる。

前記スプリング結合部５１０は、前記バルブスプリング２５２ｂの端部が安着されるように構成され得る。前記バルブスプリング２５２ｂには、コイルスプリングが含まれ得る。

前記バルブスプリング２５２ｂの第１端部は、前記吐出バルブ２５０ｂの中心部２５１ｂに結合され、第２端部は、前記スプリング結合部５１０に支持または結合され得る。

前記バルブ支持装置５００は、前記吐出バルブ２５０ｂおよび前記バルブスプリング２５２ｂを支持した状態で、前記シリンダ１２０およびフレーム１１０に安定に支持され得る。また、前記吐出バルブアセンブリーで発生する振動を前記フレーム１１０側に伝達してその大きさを減殺することができる。

さらに、前記バルブスプリング２５２ｂがコイルスプリングで構成されることにより、圧縮機の製造コストを節減することができ、スプリングの作動信頼性を改善することができる。

本実施例によると、バルブ支持装置によって、吐出バルブで発生する振動が、相対的に質量が大きいフレームを通じてシェルに伝達されてシェルの振動および騒音が低減できるので、産業上の利用可能性が顕著である。

Claims (11)

1. 冷媒の圧縮空間を形成するシリンダと、
   前記シリンダをシェルに固定するフレームと、
   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、
   前記シリンダの前方に提供され、前記冷媒の圧縮空間で圧縮された冷媒を選択的に排出させる吐出バルブと、
   前記フレームに結合され、前記吐出バルブを通じて排出された冷媒の吐出空間を有する吐出カバーと、
   前記吐出バルブを支持し、前記軸方向への弾性力を提供するバルブスプリングと、
   前記バルブスプリングに結合され、前記フレームに支持されて前記吐出バルブで発生する振動を前記フレームに伝達するバルブ支持装置とを含み、
   前記バルブ支持装置は、
   前記吐出カバーに安着し、リング状を有する支持本体と、
   前記支持本体から延長され、前記シリンダまたは前記フレームに締結され、前記支持本体の外周に円周方向に配列される多数のシリンダ支持部とを含む、リニア圧縮機。
2. 前記シリンダ支持部は、前記支持本体の外周面から後方に延び、前記シリンダの一面に支持される、請求項１に記載のリニア圧縮機。
3. 前記シリンダ支持部は、
   締結部材が貫通する第１締結部を含む、請求項１に記載のリニア圧縮機。
4. 前記シリンダに形成され、前記締結部材が貫通する第２締結部と、
   前記フレームに形成され、前記締結部材が結合される第３締結部とをさらに含む、請求項３に記載のリニア圧縮機。
5. 前記バルブスプリングの前方に提供され、前記吐出バルブが移動するときに前記吐出バルブの少なくとも一部分が位置できるバルブ回避溝を有するストッパと、
   前記バルブスプリングと前記ストッパとの間に設けられるスペーサをさらに含む、請求項１に記載のリニア圧縮機。
6. 前記バルブスプリングは、
   板スプリングを含む、請求項１に記載のリニア圧縮機。
7. 前記吐出カバーに結合されるカバー結合部と、
   前記カバー結合部を支持し、前記シェルに向かって延びる吐出側支持部材をさらに含む、請求項１に記載のリニア圧縮機。
8. 冷媒の圧縮空間を形成し、ピストンが挿入されるシリンダ本体及び前記シリンダ本体の前方部に提供され、前方に向かって開口された溝を形成するシリンダフランジを含むシリンダと、
   前記シリンダをシェルに固定するフレームと、
   前記シリンダの前方に提供され、前記冷媒の圧縮空間で圧縮された冷媒を選択的に排出させる吐出バルブと、
   前記フレームに結合され、前記吐出バルブを通じて排出された冷媒の吐出空間を有する吐出カバーと、
   前記吐出バルブを支持し、軸方向への弾性力を提供するバルブスプリングと、
   前記フレームに支持されるバルブ支持装置を含み、
   前記バルブ支持装置は、
   前記バルブスプリングに結合されるスプリング結合部と、
   前記スプリング結合部から後方に延長され、前記シリンダフランジの開口された溝に挿入されるシリンダ結合部と、
   前記スプリング結合部から半径方向に延長されて前記フレームに支持され、前記シリンダフランジの前端部に位置する鍔が備えられるフレーム支持部とを含む、リニア圧縮機。
9. 前記吐出カバーは、
   前記バルブ支持装置の前方で、前記バルブ支持装置を対向するように配置されるカバー本体と、
   前記カバー本体から突出し、前記バルブスプリングの開放量を制限するバルブストッパを含む、請求項８に記載のリニア圧縮機。
10. 前記カバー本体は、前記スプリング結合部から設定距離Ｓだけ離隔するように配置され、前記吐出バルブから前記カバー本体への振動の伝達を制限する、請求項９に記載のリニア圧縮機。
11. 前記バルブスプリングは、板スプリングまたはコイルスプリングを含む、請求項８に記載のリニア圧縮機。

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