KR100202580B1 - 리니어 압축기의 흡토출 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리니어 압축기의 흡토출 구조에 관한 것으로, 냉매의 압축공간(C)을 냉매의 흡입측에 가깝도록 구성하기 위하여 피스톤(3)이 냉매의 토출방향에서 흡입방향으로 왕복운동되도록 설치한 것이다. 즉, 종래의 흡토출 구조와 비교하여 볼 때, 실린더(2)가 냉매의 흡입 방향에 대하여 반대방향으로 설치되어 있고, 실린더(2)의 내부를 왕복운동되는 피스톤(3)도 반대방향으로 설치되어 있으며, 실린더(3)의 일측부를 복개하는 헤드 커버(8)에는 냉매유입공(8c)이 형성되어 있다. 또한, 상기 헤드 커버(8) 측으로 흡입 밸브(21) 및 이 흡입 밸브(21)를 탄지하는 탄성부재(22)가 설치되어 있으며, 상기 피스톤(3)의 선단부에 제1 토출 밸브(23) 및 제2 토출 밸브(24)가 구비되어 있는 것이다. 이와 같은 본 발명은 냉매가 유입되는 흡입유로가 최단거리로 단축되어 냉매의 온도 상승을 극소화시켜 전체 압축기의 효율을 극대화시키는 효과가 있다.

Description

리니어 압축기의 흡토출 구조

본 발명은 리니어 압축기의 흡토출 구조에 관한 것으로, 특히 냉매의 흡입측에 압축공간을 갖는 실린더를 설치하고, 냉매의 흡입측의 반대측으로부터 흡입측으로 피스톤이 왕복운동하도록 피스톤을 설치하여 실린더를 복개하는 헤드 커버를 통해 냉매가 유입되도록 한 리니어 압축기의 흡토출 구조에 관한 것이다.

종래 축방향 밸브 시스템이 적용된 리니어 압축기는, 도 1에 도시한 바와 같이, 밀폐용기(1)와, 상기 밀폐용기(1)의 내부에 설치되는 실린더(2)와, 상기 실린더(2)의 내부에서 왕복운동하는 피스톤(3)과, 상기 피스톤(3)을 실린더(2)의 내부에서 왕복운동하도록 구동력을 발생시키는 코일 조립체(4)(4')와, 상기 코일 조립체(4)(4')의 구동력을 피스톤(3)에 전달하는 마그네트(5)와, 상기 피스톤(3)을 지지하는 피스톤 스프링(6), 상기 피스톤(3)에 의해 실린더(2)내에서 압축 및 팽창되는 냉매가스의 흡입 및 토출작용을 발생시키는 밸브조립체(7)와, 상기 밸브조립체(7)를 복개하는 헤드 커버(8)로 구성되어 있다.

상기 밸브조립체(7)는 실린더(2)의 내부에 수납되는 피스톤(3)의 선단면 중앙부에 피스톤핀(11)으로 유동됨이 없이 긴밀하게 면접촉으로 고정되어 흡입 냉매를 통과시키는 흡입 밸브(12)와, 상기 실린더(2)의 일측면에 고정되는 헤드 커버(8)의 내부 수납홈(8a)에 장착되는 제1 토출 밸브(13) 및 제2 토출 밸브(14)와, 상기 제2 토출 밸브(14)의 후방에 배치되어 밀림을 규제하는 스토퍼(15)와, 상기 헤드 커버(8)의 수납홈(8a)과 스토퍼(15) 사이에 개재되어 제1 토출 밸브(13), 제2 토출 밸브(14) 및 스토퍼(15)를 탄력적으로 지지하는 압축스프링(16)으로 구성되어 있다.

미설명 부호 3a는 피스톤공, 5a는 마그네트 지지대, 8b는 냉매 토출관을 나타낸 것이다.

이와 같이 구성되어 있는 리니어 압축기의 냉매의 흡토출 작용을 설명하면, 피스톤(3)의 후방측에서 공급되는 냉매가 도 2에 도시한 바와 같이, 화살표 방향으로 진행하여 피스톤(3)의 피스톤공(3a)을 지나 흡입 밸브(12)의 양 흡입 개폐부를 밀면서 압축공간(c)으로 흡입되고, 피스톤(3)이 압축행정을 실시하기 위하여 제1 토출 밸브(13) 쪽으로 이동되면 압축공간(c)에서 냉매가 압축되어 흡입 밸브(12)가 피스톤(3)의 전면에 긴밀하게 면접촉되어 피스톤공(3a)을 폐쇄시키게 되어 냉매는 더 이상 흡입되지 않게되며, 상기 압축공간 (c)에서 압축된 냉매는 제1 토출 밸브(13)의 냉매 토출공을 지나 제2 토출 밸브(14)의 토출 개폐부를 밀어 스토퍼(15)의 냉매 토출공을 통해 헤드 커버(8)의 내부 수납홈(8a)으로 토출되고, 이어 냉매 토출관(8a)을 통해 외부로 토출되는 것이다.

또한, 피스톤(3)이 흡입 행정을 할 때는 압축 행정시와는 반대 방향으로 이동되어 제2 토출 밸브(14)의 토출 개폐부의 자체 복원력에 의하여 제1 토출 밸브(13)의 냉매 토출공을 폐쇄시켜 냉매의 토출을 방지하는 동시에 피스톤(3)의 후방측에서 공급되는 냉매가 피스톤(3)의 피스톤공(3a)을 지나 흡입 밸브(12)의 양 흡입 개폐부를 밀면서 압축공간(C)으로 흡입되는 것으로, 이와 같이 피스톤의 반복적인 직선 왕복 운동에 의하여 냉매의 흡입, 압축 및 토출 작용이 수행된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 리니어 압축기의 구조는 특히 압축공간(C)으로 냉매가 유입되는 흡입유로가 길기 때문에 냉매가 이와 같이 긴 유로를 통과하는 동안에 모터의 저항열과 압축공간(C)을 통과할 때 발생되는 압축열에 의하여 온도가 상승됨으로써 체적효율이 급격하게 저하되어 전체 압축기의 효율이 떨어지는 문제가 있다. 참고로 피스톤(3)과 헤드 커버(8)의 외측 온도는 45인데 반하여, 압축공간(C)의 온도는 90~110이다.

이러한 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 흡입가스의 체적효율을 향상시키도록 한 리니어 압축기의 흡토출 구조를 제공함에 있다.

제1도는 일반적인 축방향 밸브 시스템이 적용된 리니어 압축기의 종단면도.

제2도는 종래 리니어 압축기의 흡토출 구조를 보인 단면도.

제3도는 본 발명에 의한 리니어 압축기의 흡토출 구조를 보인 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 실린더 3 : 피스톤

8 : 헤드 커버 8a : 냉매 유입공

21 : 흡입 밸브 23,24 : 제1,2 토출 밸브

이와 같은 본 발명의 목적은 냉매의 흡입측에 압축공간을 갖는 실린더를 설치하고, 냉매의 토출측으로부터 흡입측으로 피스톤이 왕복운동하도록 피스톤을 설치하여 실린더를 복개하는 헤드 커버를 통해 냉매가 유입되도록 구성함을 특징으로 하는 리니어 압축기의 흡토출 구조가 제공되어 달성된다.

즉, 본 발명에 의한 리니어 압축기의 흡토출 구조는 냉매의 흡입부측의 유로를 짧게 형성하여 흡입 가스의 온도 상승을 최소화하도록 한 것을 특징으로 한다.

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

첨부도면 도 3은 본 발명에 의한 리니어 압축기의 흡토출 구조를 확대하여 보인 단면도로서, 본 발명에 의한 리니어 압축기의 흡토출 구조는 냉매의 압축공간(C)을 냉매의 흡입측에 가깝도록 구성하기 위하여 피스톤(3)이 냉매의 토출방향에서 흡입방향으로 왕복운동되도록 설치된 것을 특징으로 한다.

즉, 종래의 흡토출 구조와 비교하여 볼 때, 실린더(2)가 냉매의 흡입 방향에 대하여 반대방향으로 설치되어 있고, 실린더(2)의 내부를 왕복운동되는 피스톤(3)도 반대방향으로 설치되어 있으며, 실린더(3)의 일측부를 복개하는 헤드 커버(8)에는 냉매유입공(8c)이 형성되어 있다. 또한, 상기 헤드 커버(8) 측으로 흡입 밸브(21) 및 이 흡입 밸브(21)를 탄지하는 탄성부재(22)가 설치되어 있으며, 상기 피스톤(3)의 선단부에 제1 토출 밸브(23) 및 제2 토출 밸브(24)가 구비되어 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명 리니어 압축기의 흡토출 작용을 설명하며, 도 3에 도시한 바와 같이, 피스톤(3)이 우측으로 이동되면 피스톤(3)의 전방측에서 공급되는 냉매가 화살표 방향으로 진행하여 흡입 밸브(21)는 개방되고 냉매가 압축공간(C)으로 흡입된다.

상기 피스톤(3)이 압축행정을 실시하기 위하여 흡입밸브(21) 쪽으로 이동되면 압축공간(C)에서 냉매가 압축되어 토출 밸브(23)가 피스톤(3)의 전면에 긴밀하게 면접촉되어 냉매가 압축공간(C)에서 압축될 때까지 토출되지 않게 되며, 상기 압축공간(C)에서 냉매가 압축되어지는 시점부터 압축공간(C)의 압력과 피스톤(3) 내부의 압력차에 의해 제1 토출 밸브(23) 및 제2 토출 밸브(24)를 밀어 냉매가 피스톤(3)의 내부를 통과하여 외부로 토출되는 것이다.

또한, 피스톤(3)이 흡입 행정을 할 때는 압축 행정시와는 반대 방향으로 이동되어 제2 토출 밸브(24)의 토출 개폐부의 자체 복원력에 의하여 제1 토출 밸브(23)의 냉매 토출공을 폐쇄시켜 냉매의 토출을 방지하는 동시에 피스톤(3)의 전방측에서 공급되는 냉매가 헤드 커버(8)의 내부 수납홈(8a)을 지나 흡입 밸브(21)의 양 흡입 개폐부를 밀면서 압축공간(c)으로 흡입되는 것으로, 이와 같이 피스톤의 반복적인 직선 왕복 운동에 의하여 냉매의 흡입, 압축 및 토출 작용이 수행되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 리니어 압축기의 흡토출 구조는 냉매가 유입되는 흡입유로가 최단거리로 단축되어 냉매의 온도 상승을 극소화시켜 전체 압축기의 효율을 극대화시키는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 냉매의 흡입측에 압축공간을 갖는 실린더를 설치하고, 냉매의 토출측으로부터 흡입측으로 피스톤이 왕복운동하도록 피스톤을 설치하여 실린더를 복개하는 헤드 커버를 통해 냉매가 유입되도록 구성함을 특징으로 하는 리니어 압축기의 흡토출 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 헤드 커버 측에는 흡입 밸브가 구비되고, 상기 피스톤의 선단부에는 제1 토출 밸브 및 제2 토출 밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 흡토출 구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 헤드 커버에는 냉매가 유입되는 냉매 유입공이 형성된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 흡토출 구조.