KR0176913B1 - 리니어 압축기의 실린더 충격흡수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리니어 압축기의 실린더 충격흡수장치에 관한 것으로, 종래 리니어 압축기의 축방향 밸브장치에서의 이동부위인 토출밸브 및 스토퍼는 그 무게를 가볍게 하도록 설계되고는 있으나, 압축기 구동시의 압력차를 지탱하기 위하여 고강도의 재질로 형성하기 때문에 압축기의 작동중에 실린더와의 충돌로 인해 실린더의 실링면에 상당한 손상을 주는 문제가 있다. 이에 본 발명은 실린더(21)의 선단부에 충격흡수용 링(40)을 설치하여 토출밸브(26)(27) 및 스토퍼(28)와의 충격에 실린더(21)의 선단면이 손상되는 것을 방지하도록 한 것이다. 또한, 실린더(21)의 선단부에 가이드부(21a)를 형성하여, 토출밸브(26)(27) 및 스토퍼(28)의 조립이 용이하게 이루어져 조립생산성이 향상되도록 하였다.

Description

리니어 압축기의 실린더 충격흡수장치

제1도는 일반적인 리니어 압축기의 구성을 보인 단면도.

제2도는 종래 기술에 의한 리니어 압축기에 적용된 축방향 밸브장치의 일례를 보인 단면도.

제3도는 종래 기술에 의한 리니어 압축기에 적용된 축방향 밸브장치의 다른 예를 보인 단면도.

제4도는 선출원된 리니어 압축기의 축방향 밸브장치를 보인 단면도.

제5도는 축방향 밸브장치의 조립성 문제를 설명하기 위한 일례를 보인 단면도.

제6도는 본 발명 리니어 압축기의 실린더 충격흡수장치를 보인 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 실린더 21a : 가이드부

22 : 피스톤 26 : 제1 토출밸브

27 : 제2 토출밸브 28 : 스토퍼

40 : 충격흡수용 링

본 발명은 리니어 압축기(Linear Compressor)의 축방향 밸브장치(Axial Flow Valve System)에 관한 것으로, 특히 유동되는 토출밸브 및 스토퍼와의 충격을 방지하기 위하여 실린더의 선단면에 충격흡수용 링을 설치한 리니어 압축기의 실린더 충격흡수장치에 관한 것이다.

제1도는 종래 기술에 의한 전형적인 리니어 압축기의 일례를 보인 것으로, 소정의 형상을 갖는 밀폐 용기(1)와, 상기 밀폐 용기(1)의 내부에 바닥면으로부터 소정의 높이를 두고 설치되는 실린더(2)와, 상기 실린더(2)의 내부에 일체로 조립되는 코일 조립체(3)(3')와, 상기 실린더(2)의 일측 단부에 고정되는 피스톤 스프링(4)과, 상기 피스톤 스프링(4)의 내측 중간부에 고정되어 실린더(2)에 직선 왕복 이동이 가능하도록 결합되는 피스톤(5)과, 상기 피스톤(5)의 외주면에 부착 고정되는 마그네트(6)와, 상기 피스톤 스프링(4)과 밀폐 용기(1)의 사이에 연결 설치되어 피스톤 스프링(4)을 탄력 지지하는 수개의 마운팅 스프링(7)과, 상기 실린더(2)의 일측면 중간부에 고정 설치되는 밸브 조립체(8)와, 상기 밸브 조립체(7)의 양측에 설치되는 흡입측 소음기(9) 및 토출측 소음기(10)등으로 구성되어 있다.

상기와 같은 리니어 압축기는, 실린더(2)에 고정된 코일 조립체(3)(3') 및 피스톤(5)에 고정된 마그네트(6)가 리니어 모터(linear motor)의 기능을 수행하는 것으로, 전자기 에너지 및 탄성 에너지에 의하여 피스톤(5)이 실린더(2)의 내부에서 계속 직선 왕복 운동을 하면서 밸브 조립체(8)에 형성된 흡입 밸브를 통하여 냉매를 흡입하고 압축 공간(C)에서 압축한 후, 토출 밸브를 통하여 토출시키는 동작을 반족적으로 수행하게 된다.

상기와 같은 리니어 압축기는 냉매의 흐름을 조절하는 밸브의 개폐동작을 보다 확실하게 하는 것이 효율을 향상시키는 기본적인 요인으로 작용하게 되는 바, 이를 위하여 냉매의 흐름 방향을 피스톤의 이동 방향과 동일하도록 구성한 축방향 밸브장치(Axial Flow Valve System)가 알려지고 있다.

제2도는 리니어 압축기에 적용되는 종래 기술에 의한 이너셔(inertia) 방식 축방향 밸브장치의 일례를 보인 것으로, 실린더(2A)의 내주면 소정 부위에 실린더홈(2a)이 형성되어 있고, 그 실린더홈(2a)에 외부와 통하는 냉매 흡입공(2b)이 형성되어 있으며, 상기 실린더(2A)의 내부 수납되는 피스톤(5A)의 선단부 외주면에 전면과 통하는 피스톤홈(5a)이 형성되어 있고, 상기 피스톤(5A)의 선단면 중앙부에 흡입 밸브(11)가 피스톤핀(12)으로 코킹(caulking)으로 고정되어 있으며, 그 흡입 밸브(11)는 좌,우 유동이 가능하도록 결합되어 있어, 피스톤(5A)의 이동 방향에 따라 냉매의 흐름을 조절하게 된다.

또한, 상기 실린더(2A)의 일측면에 헤드 커버(13)가 설치되어 있고, 그 헤드 커버(13)의 내부에 토출 밸브(14) 및 스프링(15)이 삽입되어 있어, 실린더(2A)의 압축 공간(C)에서 압축된 냉매 가스가 스프링(15)의 탄성을 이기고 토출 밸브(14)를 밀면서 헤드 커버(13)를 통하여 토출되도록 되어 있다.

도면중 미설명 부호 5b는 나사체결공, 11a는 흡입 밸브(11)의 핀공을 보인 것이다.

제3도는 종래 기술에 의한 다른 형태의 축방향 밸브장치를 보인 것으로, 그 구성을 살펴보면, 헤드 커버(13)의 내부에 제1 토출밸브(14A)와 제2 토출 밸브(14B)를 기재하여 구성하였다.

상기 제1 토출 밸브(14A)의 중앙부에 냉매 토출공(14a)이 형성되어 있으며, 상기 제2 토출 밸브(14B)는 제1 토출 밸브(14A)의 냉매 토출공(14A)을 개폐시킬 수 있는 형상의 나선 형태로 형성되어 있다.

도면중 제2도와 실질적으로 동일한 부분에 대하여는 동일 부호를 부여하였다.

한편, 본출원인에 의하여 선출원된 95년 특허출원 25664호에서는 제4도에 도시한 바와 같이, 축방향 밸브장치가 실린더(21)의 내부에 수납되는 피스톤(22)의 선단면 중앙부에 피스톤핀(23)으로 유동됨이 없이 긴밀하게 면접촉으로 고정되어 흡입 냉매를 통과시키는 흡입 밸브(24)와, 상기 실린더(21)의 일측면에 고정되는 헤드 커버(25)의 내부 수납홈(25a)에 장착되는 제1 토출 밸브(26) 및 제2 토출 밸브(27)와, 상기 제2 토출밸브(27)의 후방에 배치되어 그 제2 토출 밸브(27)의 밀림을 규제하는 스토퍼(28)와, 상기 헤드 커버(25)의 수납홈(25a)과 스토퍼(28) 사이에 개재되어, 제1 토출 밸브(26), 제2 토출 밸브(27), 및 스토퍼(28)를 탄력적으로 지지하는 압축스프링 등의 탄성부재(29)로 이루어진 구성이다.

그러나 상기한 바와 같이 구성되어 있는 축방향 밸브장치는 제2도 및 제3도에 도시한 축방향 밸브장치의 경우에 토출밸브(14)(14A)(14B)가 움직이도록 되어 있어 실린더(2A)와 부딪히도록 되어 있고, 제4도의 측방향 밸브장치의 경우에도 토출배브(26)(27) 및 스토퍼(28)가 움직이면서 실린더(21)와 충돌하게 되어 있는 구조이다.

이와 같이 축방향 밸브장치에서의 이동부위인 토출밸브 및 스토퍼는 그 무게를 가볍게 하도록 설계되고는 있으나, 압축기 구동시의 압력차를 지탱하기 위하여 고강도의 재질로 형성하기 때문에 압축기의 작동중에 실린더와의 충돌로 인해 실린더의 실링면에 상당한 손상을 주는 문제가 있다.

또한, 상기 축방향 밸브장치의 구조는 제5도에 도시한 바와 같이, 축방향 밸브장치의 조립시 실린더와의 실링면에 얹혀지는 토출밸브(26)(27) 및 스토퍼(28)를 고정하기 위해 별도의 가이드 커버(31)를 사용해야 하므로 조립공정이 번거롭고, 공정이 까다로우며, 부품수가 늘어나는 등의 문제가 있다.

이상과 같은 문제점에 착안하여 안출한 본 발명의 주목적은 리니어 압축기의 작동시 발생되는 토출밸브와의 충격에서 실린더를 보호하도록 하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 밸브조립체의 조립성을 향상시키려는 것이다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 실린더의 내부에서 왕복 운동하는 피스톤에 의해 실린더의 선단면과 접촉되는 토출밸브 및 스토퍼와의 충격을 완화하기 위하여 실린더의 선단부에 충격흡수용 링을 설치한 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 실린더 충격흡수장치가 제공된다.

상기 실린더의 선단부에는 토출밸브 및 스토퍼의 조립을 용이하게 실시하기 위한 가이드부가 돌출형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명을 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

첨부도면 제6도는 본 발명 리니어 압축기의 실린더 충격흡수장치를 보인 단면도로서, 이에 도시한 바와 같이, 본 발명은 실린더(21)의 선단부에 충격흡수용 링(40)을 설치한 것을 특징으로 한다.

상기 충격흡수용 링(20)은 고강도의 재질로 형성되어 있어 토출밸브(26)(27) 및 스토퍼(28)와의 충격에 실린더(21)의 선단면이 손상되는 것을 방지하도록 한다.

또한, 본 발명은 토출밸브(26)(27) 및 스토퍼(28)가 실린더(21)에 조립되기 용이하도록 하기 위하여 실린더(21)의 선단부에 가이드부(21a)를 돌출형성하여 실린더(21)의 선단면에 토출밸브(26)(27) 및 스토퍼(28)가 조립될 때, 가이드부(21a)의 내측에 토출밸브(26)(27) 및 스토퍼(28)를 삽압고정한 상태에서 헤드 커버(25)를 조립하도록 한 것이다.

종래 기술과 동일 부분은 동일 부호를 사용하였다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 리니어 압축기의 실린더 충격흡수장치는 압축기의 작동중 유동되는 토출밸브(26)(27) 및 스토퍼(28)에 의해 실린더(21)의 선단면에 가해지는 힘을 충격흡수용 링(40)이 흡수함으로써 실린더(21)의 선단면의 손상을 방지하는 효과가 있어 사용자의 신뢰도를 향상시킨 것이다.

또한, 실린더(21)의 선단부에 가이드부(21a)를 형성하여 토출밸브(26)(27) 및 스토퍼(28)의 조립이 용이하게 이루어져 조립생산성이 향상되는 효과도 있다.

Claims (2)

1. 실린더의 내부에서 왕복운동하는 피스톤에 의해 실린더의 선단면과 접촉되는 토출밸브 및 스토퍼와의 충격을 완화하기 위하여 실린더의 선단부에 충격흡수용 링을 설치한 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 실린더 충격흡수장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 실린더의 선단부에는 토출밸브 및 스토퍼의 조립을 용이하게 실시하기 위한 가이드부가 돌출형성된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 실린더 충격흡수장치.