KR100212655B1 - 리니어 압축기의 냉매 흡입 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리니어 압축기의 냉매 흡입 구조에 관한 것으로, 종래에는 고온의 피스톤(32)의 내부 유로를 통과하는 과정에서 흡입 냉매가 가열되어 냉력이 저하되는 문제가 있고, 피스톤의 내부 유로가 좁고, 복잡하여 유로 손실이 많으며, 피스톤 조립체인 외부 피스톤(33)과, 로드 포스트(34)와, 피스톤 로드(35)의 열반응이 이루어져야 하고, 외부 냉매 흡입관(56)으로 흡입된 냉매가 캡(52)에 의해 원활한 이동이 이루어지지 않는 문제가 있는 바, 피스톤(32)의 내부에 냉매 유로의 냉매 흡입측으로부터 흡입밸브(41) 측으로 통하는 냉매 흡입 유도관(60)을 설치한 본 발명을 제공하여 가열된 피스톤(32)의 열전달이 차단됨으로써 냉매의 냉력을 높이는 효과가 있고, 흡입머플러(61)가 장착되어 있어 흡입되는 냉매의 흐름이 원활해지는 효과가 있으며, 또한 피스톤(32)의 내부의 유로가 구조적으로 커지고, 단순해짐으로써 냉매의 유로손실이 현저하게 줄어들도록 한 것이다.

Description

리니어 압축기의 냉매 흡입 구조

제1도는 일반적인 리니어 압축기의 구성을 보인 단면도.

제2도는 종래의 기술에 의한 리니어 압축기의 축방향 밸브 시스템을 보인 횡단면도.

제3도는 선출원된 리니어 압축기의 축방향 밸브 시스템을 보인 횡단면도.

제4도는 본 발명에 의한 리니어 압축기의 일실시예를 보인 횡단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

31 : 실린더 32 : 피스톤

41 : 흡입밸브 52 : 캡

56 : 외부 냉매 흡입관 60 : 냉매 흡입 유도관

61 : 흡입머플러 62 : 안내유로관

본 발명은 축방향 밸브 시스템(Axial Flow Valve System)이 적용된 리니어 압축기에 관한 것으로, 특히 실린더의 내부에 슬라이드 가능하도록 결합되는 피스톤의 내부에 냉매 유로의 냉매 흡입측으로부터 흡입밸브축으로 통하는 냉매 흡입 유도관을 설치한 리니어 압축기의 냉매 흡입 구조에 관한 것이다.

제1도는 종래 기술에 의한 전형적인 리니어 압축기의 일례를 보인 것으로, 소정의 형상을 갖는 밀폐용기(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(8)의 양측에 설치되는 흡입측 소음기(9) 및 토출측 소음기(10)로 구성되어 있다.

이와 같이 구성되는 리니어 압축기는, 피스톤(5)의 계속적인 직선 왕복 운동에 의하여 냉매 가스의 흡입, 압축, 및 토출 동작을 반복적으로 수행하게 된다.

한편, 냉매의 흐름 방향을 피스톤의 이동 방향과 동일하게 하여, 밸브의 개폐 동작을 보다 확실하게 함으로써 효율을 향상시키도록 한 축방향 밸브 시스템(Axial Flow Valve System)이 알려지고 있는 바, 그 일례를 설명하면 다음과 같다.

즉, 제2도에 도시한 바와 같이, 실린더(21)의 내주면 소정 부위에 실린더홈(21a)이 형성되어 있고, 그 실린더홈(21a)에 외부와 통하는 냉매 흡입공(21b)이 형성되어 있으며, 상기 실린더(21)의 내부 수납되는 피스톤(22)의 선단부 외주면에 전면과 통하는 피스톤홈(22a)이 형성되어 있고, 상기 피스톤(22)의 선단면 중앙부에 흡입 밸브(23)가 피스톤핀(24)이 코킹(caulking)으로 고정되어 있다.

또한, 상기 실린더(21)의 일측면에 헤드커버(25)가 설치되어 있고, 그 헤드 커버(25)의 내부에 토출 밸브(26) 및 스프링(27)이 삽입되어 있다.

상기한 리니어 압축기의 축방향 밸브장치는, 냉매가 실린더(21)의 냉매 흡입공(21b) 및 피스톤홈(22a)을 통하여 피스톤(22)의 내부로 흡입되며, 피스톤(22)이 흡입행정을 위하여 토출 밸브(26)의 반대 방향으로 이동하게 되면, 흡입밸브(24)가 관성에 의하여 열리게 되므로, 냉매가 흡입 밸브(23)와 피스톤(22) 사이의 틈새로 흘러 압축 공간(C)을 채우게 된다.

이후, 냉매의 압축 행정시에는 압축 공간(C)의 냉매가 압축되어 스프링(27)의 탄성을 이기고 토출 밸브(26)를 밀면서 헤드 커버(25)를 통하여 토출된다.

그러나, 상기한 바와 같이 리니어 압축기에 있어서, 전자의 경우에는 밸브 조립체(8)에 인접한 냉매 유로의 입구측에 흡입측 소음기(9)가 설치되어 있으므로, 냉매 유로의 입구측에서 발생되는 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있으나, 후자의 축방향 밸브 시스템이 적용된 리니어 압축기는 냉매의 흐름 방향이 피스톤의 이동 방향과 동일한 구조적인 특성으로 인하여 전자의 소음 저감 기술을 적용하지 못할 뿐만 아니라, 별도의 소음 저감장치가 구비되어 있지 않은 관계로 소음이 심하게 발생되는 단점이 있었다.

특히, 축방향 밸브 시스템의 구조적인 특성상 냉매 유로의 흡입측이 개방되어 있으므로 흡입 소음의 저감 필요성은 절대적인 것이었다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여 본출원인이 제출한 95년 특허출원 25666호의 리니어 압축기는, 제3도에 도시한 바와 같이, 실린더(31)의 내부에 슬라이드 가능하도록 결합되는 피스톤(32)을 외부 피스톤(33)과, 그 외부 피스톤(33)의 내부에 결합되는 로드포스트(34)와, 상기 로드 포스트(34)의 내부에 결합되는 피스톤 로드(35)로 분리 형성하여, 상기 피스톤 로드(35)와 로드 포스트(34)의 사이에 냉매 유로의 입구측과 통하는 제1사이렌서(36)를 형성하고, 상기 로드 포스트(34)와 외부 피스톤(33)의 사이에 제1사이렌서(36)와 통하는 제2사이렌서(37)를 형성하여 구성하고, 상기 로드 포스트(34)의 소정부위에는 제1사이렌서(36)와, 제2사이렌서(37)를 통하도록 연결하는 통공(34a)이 형성되어 있으며, 축방향 밸브장치로서, 상기 피스톤(32)의 선단면 양측에 피스톤공(32a)이 형성되어 있고, 그 선단면 중앙부에 흡입 밸브(41)가 피스톤핀(42)으로 고정되어 있으며, 상기 실린더(31)의 일측면에 고정되는 헤드커버(43)의 내부 수납홈(43a)에 제1토출 밸브(44), 제2토출 밸브(45), 스토퍼(46), 및 스프링(47)이 삽입 설치되어 있는 구성이다.

도면중 미설명 부호 48은 냉매 토출관을 보인 것이다.

특히 상기 리니어 압축기에는 실린더(31)의 외부에 밀폐형 스프링 홀더(51)가 결합되어 있고, 그 밀폐형 스프링 홀더(51)의 입구측에 캡(52)이 결합되어 있어, 그 내부에 제3사이렌서(53)가 형성됨으로써 밀폐용기(55)의 외부 냉매 흡입관(54)으로 흡입된 냉매는 캡(52)에 형성된 내부 냉매 흡입관(54)을 통하여 제3사이렌서(53)로 유입되어 1차적으로 소음이 저감되며, 이후 실린더(31)의 제1사이렌서(36) 및 제2사이렌서(37)에 의하여 2차, 3차로 소음이 저감되므로, 소음 저감의 효과가 더욱 향상되도록 하고 있다.

그러나 이와 같은 리니어 압축기에서는 외부 냉매 흡입관(56)을 통과한 냉매가 캡(52)에 형성되어 있는 작은 구멍(54)을 통해서 내부의 공간으로 유입되며, 실린더(31)로 흡입되기 위해서는 피스톤(32)의 복잡한 구조를 거쳐야 하는 문제가 있다. 즉, 종래에는 고온의 피스톤(32)의 내부 유로를 통과하는 과정에서 흡입 냉매가 가열되어 냉력이 저하되는 문제가 있고, 피스톤의 내부 유로가 좁고, 복잡하여 유로 손실이 많은 문제가 있다.

게다가, 피스톤 조립체인 외부 피스톤(33)과, 로드 포스트(34)와, 피스톤 로드(35)의 열박음이 이루어져야 하고, 외부 냉매 흡입관(56)으로 흡입된 냉매가 캡(52)에 의해 원활한 이동이 이루어지지 않는 문제가 있는 것이었다.

이와 같은 여러가지 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 흡입 냉매가 피스톤을 통과하는 과정에서 가열되는 것을 방지하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 냉매의 유로가 간소화되어 원활한 냉매의 이동이 실현됨으로써 유로의 이동중 냉매의 손실을 방지하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 흡입되는 냉매가 캡에 의해 방해받지 않도록 하려는 것이다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 실린더의 내부에서 슬라이드 가능하도록 결합되는 피스톤의 내부에 입구쪽이 흡입머플러이며 출구쪽이 흡입밸브쪽으로 길게 형성되어 냉매를 안내하는 냉매 흡입 유도관을 설치한 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 냉매 흡입 구조가 제공된다.

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

첨부도면 제4도는 본 발명에 의한 리니어 압축기의 일실시예를 보인 횡단면도로서, 이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 리니어 압축기의 냉매 흡입 구조는 실린더(31)의 내부에 슬라이드 가능하도록 결합되는 피스톤(32)의 내부에 냉매 유로의 냉매 흡입측으로부터 흡입밸브(41) 측으로 통하는 냉매 흡입 유도관(60)을 설치한 것을 특징으로 한다.

상기 냉매 흡입 유도관은 캡(52)을 통과하여 피스톤(32)의 내부로 장착되는 것이며, 냉매가 유입되는 외부 냉매 흡입관(56) 쪽으로는 흡입머플러(61)가 형성되어 있고, 피스톤(32)에 삽입되는 부위는 냉매를 피스톤의 열을 차단하여 안내하는 안내 유로관(62)이 흡입밸브(41)까지 길게 형성되어 있다.

상기 냉매 흡입 유도관(60)은 플라스틱 재질로 형성하는 것이 바람직하다.

종래 기술 구성과 동일 부분은 동일 부호를 사용하였다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 리니어 압축기의 냉매 흡입 구조는 실린더(31) 내부에 설치되는 피스톤의 부품, 즉 피스톤 로드(35), 로드 포스트(34) 등을 배제한 상태로 냉매 흡입 유도관(60)이 설치되기 때문에 유입되는 냉매가 냉매 흡입 유도관(60) 내부로만 통과하게 되므로 가열된 피스톤(32)의 열전달이 차단됨으로써 냉매의 냉력을 높이는 효과가 있고, 흡입머플러(61)가 장착되어 있어 흡입되는 냉매의 흐름이 원활해지는 효과가 있다.

또한, 피스톤(32)의 내부의 유로가 구조적으로 커지고, 단순해짐으로써 냉매의 유로손실이 현저하게 줄어드는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 실린더의 내부에서 슬라이드 가능하도록 결합되는 피스톤의 내부에 입구쪽이 흡입머플러이며 출구쪽이 흡입밸브쪽으로 길게 형성되어 냉매를 안내하는 냉매 흡입 유도관을 설치한 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 냉매 흡입 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 냉매 흡입 유도관은 플라스틱과 같은 열전도성이 낮은 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 냉매 흡입 구조.