KR100579578B1 - 리니어 압축기의 머플러 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 리니어 압축기의 머플러는 머플러의 도입관이 피스톤의 흡입포트와 중심이 일치하도록 형성됨으로써, 상기 도입관으로부터 상기 흡입포트로 유체가 흡입시 발생되는 유동손실이 감소되어 흡입효율이 향상될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 흡입포트는 복수개가 상기 피스톤의 전면에 편심되게 형성되고, 상기 도입관은 상기 복수개의 흡입포트와 중심이 각각 일치하도록 복수개가 형성되어 상기 흡입포트와 도입관의 중심 및 개수가 일치됨으로써, 유동손실이 감소되고 흡입량이 증대되는 이점이 있다.
리니어 압축기, 리니어 모터, 머플러, 피스톤, 실린더, 흡입포트, 도입관, 편심

Description

리니어 압축기의 머플러{Muffler of linear compressor}
도 1은 종래 기술에 따른 리니어 압축기가 도시된 종단면도,
도 2는 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 머플러가 도시된 절결도,
도 3은 도 2에서 A-A선 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 리니어 압축기가 도시된 종단면도,
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 리니어 압축기의 머플러가 도시된 절결도,
도 6은 도 5에서 B-B선 단면도,
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 리니어 압축기의 머플러가 도시된 절결도,
도 8은 도 7에서 C-C선 단면도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
50: 밀폐용기 51: 실린더
52: 실린더 블록 53: 흡입파이프
54: 백 커버 55: 피스톤
55a: 바디부 55b: 플랜지부
55c: 흡입유로 56: 리니어 모터
57: 흡입포트 58: 흡입밸브
59a: 제 1댐퍼 59b: 제 2댐퍼
60: 머플러 60a: 머플러 본체
60b: 삽입홀 61: 도입관
62: 토출밸브 63: 내측 토출커버
64: 외측 토출커버 65: 루프 파이프
66: 제 1스프링 67: 제 2스프링
본 발명은 리니어 압축기에 관한 것으로서, 특히 머플러의 도입관이 피스톤의 흡입포트와 중심이 일치하도록 형성됨으로써, 상기 도입관으로부터 상기 흡입포트로 유체가 흡입시 발생되는 유동손실을 저감시킬 수 있는 리니어 압축기의 머플러에 관한 것이다.
일반적으로 리니어 압축기(Linear compressor)는 리니어 모터의 직선 구동력을 이용하여 실린더 내부에서 피스톤을 직선 왕복 운동시키면서 유체를 흡입하고 압축하여 토출하는 기기이다.
도 1은 종래 기술에 따른 리니어 압축기가 도시된 종단면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 머플러가 개략적으로 도시된 절결 도이며, 도 3은 도 2에서 A-A선 단면도이다.
종래 기술에 따른 리니어 압축기는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 외부로부터 유체가 유입되는 유입구(1)가 형성된 밀폐용기(2)와, 상기 밀폐용기(2)의 내부에 위치되어 유체를 압축하는 리니어 압축부(10)를 포함하여 구성된다.
상기 리니어 압축부(10)는 실린더(11)가 구비된 실린더 블록(12)과, 흡입파이프(13)가 구비된 백 커버(14)와, 상기 실린더(11) 내부로 진퇴가능하게 배치된 피스톤(15)과, 상기 피스톤(15)을 상기 실린더(11)로 진퇴시키도록 구동력을 발생하는 리니어 모터(16)를 포함하여 구성된다.
상기 실린더 블록(12)과 백 커버(14)는 제 1댐퍼(17)와 제 2댐퍼(18)에 의해 상기 밀폐용기(2)내에 완충가능하게 지지된다.
상기 리니어 모터(16)는 크게 고정자와 가동자로 이루어지는 바, 고정자는 아우터 코어(16a)와, 상기 아우터 코어(16a)와 일정 공극을 갖도록 배치된 이너코어(16b)와, 자장을 형성하는 코일(16c)로 이루어지고, 가동자는 상기 아우터 코어(16a)와 이너 코어(16b)사이에 배치되고 상기 코일(16c) 주변에 형성된 자기력에 의해 직선 이동되는 마그네트(16d)와, 일측에 상기 마그네트(16d)가 고정되고 타측에 상기 피스톤(15)에 결합되어 상기 피스톤(15)에 직선 운동력을 전달하는 마그네트 프레임(16e)으로 이루어진다.
상기 피스톤(15)은 일단에 상기 마그네트 프레임(16e)에 고정되는 플랜지부(15a)가 형성되고, 상기 플랜지부(15a)와 실린더블록(12)사이에는 제 1스프링(19)이 배치되고, 상기 플랜지부(16a)와 백 커버(14) 사이에는 제 2스프링(20)이 배치되어 탄성적으로 지지된다.
상기 피스톤(15)의 내부에는 유체가 유입되는 흡입유로(15b)가 형성되며, 전면에는 복수개의 흡입포트(15c)가 형성되고, 상기 흡입포트(15c)를 개폐하는 흡입밸브(21)가 구비된다.
그리고, 상기 실린더(11)의 압축실(C) 전방에는 압축된 유체를 토출시키는 토출부가 구비되는 바, 상기 토출부는 상기 실린더 블록(12)에 고정되고 일측에 토출홀이 형성된 내측 토출커버(22)와, 상기 내측 토출커버(22)에 스프링(23)으로 지지되어 상기 실린더(11)의 압축실(C)을 개폐하는 토출밸브(24)와, 상기 내측 토출커버(24)의 외측에 일정한 공간을 형성토록 배치된 외측 토출커버(25)로 구성된다.
상기 외측 토출커버(25)에는 토출된 유체를 상기 밀폐용기(2)의 외부로 안내하는 루프 파이프(26)가 연결된다.
한편, 상기 피스톤(15)의 후방과 백 커버(14)의 흡입파이프(13) 사이에는 흡입 소음을 저감하기 위한 머플러(30)가 설치된다.
상기 머플러(30)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 흡입파이프(13)가 삽입되고 내부에 소음 저감을 위한 다수의 공명 공간이 형성된 머플러 본체(30a)와, 상기 머플러 본체(30a)에서 상기 피스톤(15)의 흡입유로(15b)내로 길게 연장되어 유체가 유입되도록 형성된 도입관(30b)으로 구성된다.
상기와 같이 구성된 종래의 리니어 압축기의 작동을 살펴보면 다음과 같다.
상기 리니어 모터(16)의 구동시 상기 피스톤(15)이 상기 실린더(11)의 내부로 진퇴되고, 상기 밀폐용기(2) 내부의 유체는 상기 백 커버(14)의 흡입파이프(13)로 흡입되어 상기 실린더(11)의 내부에서 상기 피스톤(15)에 의해 압축된 후 상기 토출부와 루프 파이프(26)를 통해 외부로 토출된다.
여기서, 상기 백 커버(14)의 흡입파이프(13)를 통해 흡입된 유체는 상기 머플러(30)를 거쳐 상기 피스톤(15)의 흡입유로(15b)로 흡입되는 바, 상기 피스톤(15)의 후진시 상기 흡입밸브(21)가 열리면서 상기 피스톤(15)의 흡입유로(15b)로 흡입된 유체는 상기 피스톤(15)의 흡입포트(15c)를 통해 압축실(C)로 유입되고, 상기 피스톤(15)이 전진시 상기 흡입밸브(21)가 닫히면서 상기 압축실(C) 내부에 있던 유체가 압축된다.
그러나, 종래 기술에 따른 머플러가 구비된 리니어 압축기는 상기 피스톤(15)의 흡입포트(15c)는 상기 피스톤(15)의 전면에 편심되게 위치되고, 상기 머플러(30)의 도입관(30b)은 상기 피스톤(15)의 중앙부를 향하도록 형성되어, 상기 흡입포트(15c)와 도입관(30b)의 중심이 서로 어긋나 있기 때문에 상기 도입관(30b)으로부터 상기 흡입포트(15c)로 유체가 흡입될 때 유동손실이 발생되어 흡입 효율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 피스톤의 흡입포트와 머플러의 도입관의 중심을 일치시킴으로써 유동손실을 방지하여 흡입 효율이 향상될 수 있는 리니어 압축기의 머플러를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 리니어압축기의 머플러는 전면에 흡입포트가 형성된 피스톤의 후방에 설치된 머플러 본체와, 상기 머플러 본체로부터 길게 연장되어 상기 피스톤의 내부로 삽입된 도입관을 포함하여 구성되고, 상기 도입관은 중심이 상기 흡입포트의 중심과 일치하도록 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 전면에 흡입포트가 형성된 피스톤의 후방에 설치된 머플러 본체와, 상기 머플러 본체로부터 길게 연장되어 상기 피스톤의 내부로 삽입된 도입관을 포함하여 구성되고, 상기 흡입포트는 상기 피스톤의 전면에 편심되게 형성되고, 상기 도입관은 상기 흡입포트를 향해 상기 머플러 본체에 편심되게 형성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 리니어 압축기가 도시된 종단면도이고, 도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 리니어 압축기의 머플러가 개략적으로 도시된 절결도이며, 도 6은 도 5에서 B-B선 단면도이다.
본 발명의 제 1실시예에 따른 리니어 압축기는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 외부로부터 유체가 유입되는 유입구(50a)가 형성된 밀폐용기(50)와, 상기 밀폐용기(50)의 내부에 위치되어 냉매를 압축하는 리니어 압축부로 구성되는 바, 상기 리니어 압축부는 실린더(51)가 구비된 실린더 블록(52)과, 상기 밀폐용기(50)내의 유체를 흡입하는 흡입파이프(53)가 구비된 백 커버(54)와, 상기 실린더(51) 내부로 진퇴가능하게 배치된 피스톤(55)과, 상기 피스톤(55)을 상기 실린더(51)로 진퇴시키도록 구동력을 발생하는 리니어 모터(56)를 포함하여 구성된다.
상기 실린더 블록(52)과 백 커버(54)는 제 1댐퍼(59a)와 제 2댐퍼(59b)에 의해 상기 밀폐용기(50)내에 완충가능하게 지지된다.
상기 리니어 모터(56)는 크게 고정자와 가동자로 이루어지는 바, 고정자는 아우터 코어(56a)와, 상기 아우터 코어(56a)와 일정 공극을 갖도록 배치된 이너 코어(56b)와, 자장을 형성하는 코일(56c)로 이루어지고, 가동자는 상기 아우터 코어(56a)와 이너 코어(56b)사이에 배치되고 상기 코일(56c) 주변에 형성된 자기력에 의해 직선이동되는 마그네트(56d)와, 일측에 상기 마그네트(56d)가 고정되고 타측에 상기 피스톤(55)이 결합되어 상기 피스톤(55)에 직선 운동력을 전달하는 마그네트프레임(56e)으로 이루어진다.
한편, 상기 피스톤(55)의 후방과 상기 백 커버(54)의 흡입파이프(53) 사이에는 소음을 저감시키기 위한 머플러(60)가 설치된다.
여기서, 상기 피스톤(55)은 상기 실린더(51)의 내부에서 직선이동되는 원통형상의 바디부(55a)와, 상기 마그네트 프레임(56e)에 고정되도록 상기 바디부(55a)에서 외측으로 돌출형성된 플랜지부(55b)로 이루어진다.
상기 플랜지부(55b)와 실린더블록(52) 사이에는 제 1스프링(66)이 배치되고, 상기 플랜지부(55b)와 백 커버(54)사이에는 제 2스프링(67)이 배치되어, 상기 피스톤(55)은 탄성적으로 지지된다.
그리고, 상기 바디부(55a)의 내부에는 유체가 흡입되는 흡입유로(55c)가 형성되고, 전면에는 흡입포트(57)가 형성된다.
여기서, 상기 흡입포트(57)는 상기 피스톤(55)의 전면 중심으로부터 소정간격 이격된 위치에 편심되게 형성되고, 복수개가 형성된다.
상기 피스톤(55)의 전면에는 상기 흡입포트(57)를 개폐하는 흡입밸브(58)가 구비되며, 상기 흡입밸브(58)는 상기 피스톤(55)의 전면 중앙부에 볼트 등의 체결부재에 의해 고정된다.
그리고, 상기 실린더(51)의 압축실(C) 전방에는 압축된 유체를 토출시키도록 토출밸브(62)가 구비된 내측 토출커버(63)가 설치되고, 상기 내측 토출 커버(63)의 외측에는 일정한 공간을 형성토록 외측 토출커버(64)가 설치된다.
상기 외측 토출커버(64)에는 토출된 유체를 상기 밀폐용기(2)의 외부로 안내하는 루프 파이프(65)가 연결된다.
한편, 상기 머플러(60)는 상기 피스톤(55)의 후방에 설치된 머플러 본체(60a)와, 상기 머플러 본체(60a)로부터 길게 연장되어 상기 피스톤(55)의 내부 로 삽입되는 도입관(61)으로 구성된다.
상기 머플러 본체(60a)는 그 중앙부에 상기 백 커버(64)의 흡입파이프(53)가 삽입되는 삽입홀(60b)이 형성되고, 상기 삽입홀(60b)의 주변에는 소음 저감을 위한 복수개의 공명 공간이 형성된다.
그리고, 상기 도입관(61)은 중심이 상기 흡입포트(57)의 중심과 일치하도록 상기 머플러 본체(60a)의 전면 중심에서 소정간격 이격된 위치에 편심되게 형성된다.
상기 도입관(61)은 상기 흡입포트(57)의 개수와 동일하게 복수개가 형성되고, 상기 복수개의 도입관(61)은 각각 상기 복수개의 흡입포트(57)와 중심이 일치하도록 형성되는 바, 본 발명의 제 1실시예에서는 상기 흡입포트(57)와 도입관(61)이 각각 세 개씩 형성된 것으로 한정하여 설명한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제 1실시예에 따른 리니어 압축기의 작동을 살펴보면 다음과 같다.
상기 리니어 모터(56)의 구동시 상기 피스톤(55)이 상기 실린더(51)의 내부로 진퇴되고, 상기 밀폐용기(50) 내부의 유체는 상기 백 커버(54)의 흡입파이프(53)로 흡입되어 상기 피스톤(55)의 흡입유로(55c)로 흡입되고, 상기 흡입밸브(58)가 개방될 때 압축실(C) 내로 흡입된 후 압축되어 상기 내측 토출커버(63) 및 외측 토출커버(64)와 루프 파이프(65)를 통해 외부로 토출된다.
여기서, 상기 백 커버(54)의 흡입파이프(53)를 통해 흡입된 유체는 상기 머 플러 본체(60a)와 도입관(61)을 거쳐 상기 피스톤(55)의 흡입유로(55c)로 흡입되는 바, 상기 머플러 본체(60a)의 공명 공간에 의해 소음 저감 효과가 발생하게 된다.
또한, 상기 도입관(61)으로부터 상기 피스톤(55)의 흡입유로(55c)로 유입된 유체는 상기 피스톤(55)의 흡입포트(57)를 통해 상기 실린더(51)의 내부로 유입되는 바, 상기 도입관(61)의 중심이 상기 흡입포트(57)의 중심과 일치하기 때문에, 상기 도입관(61)으로부터 상기 흡입포트(57)로 유체의 유동이 원활하게 이루어질 수 있으므로 유동 손실이 감소되어 흡입 효율이 향상될 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 리니어 압축기의 머플러가 도시된 절결도이고, 도 8은 도 7에서 C-C선 단면도이다.
본 발명의 제 2실시예에 따른 머플러(90)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 전면에 흡입포트(81)가 형성된 피스톤(80)의 후방에 설치된 머플러 본체(91)와, 상기 머플러 본체(91)로부터 길게 연장되어 상기 피스톤(80)의 내부로 삽입된 도입관(92)을 포함하여 구성되고, 상기 흡입포트(81)는 상기 피스톤(80)의 전면에 편심되게 형성되고, 상기 도입관(92)은 상기 흡입포트(81)를 향하도록 상기 머플러 본체(91)에 편심되게 형성된다.
그리고, 상기 흡입포트(81) 및 도입관(92)은 적어도 하나 이상이 형성되는 바, 여기서는 상기 흡입포트(81)는 세 개가 형성되고 상기 도입관(92)은 상기 세 개의 흡입포트(81) 사이를 향하도록 한 개가 형성된 것으로 한정하여 설명한다.
따라서, 상기 도입관(92)을 통해 상기 흡입포트(81)로 유체가 유입될 때 발 생되는 유동손실이 저감될 수 있다.
한편, 상기 실시예에 한정되지 않고 상기 도입관(92)은 2개 이상의 관으로 구성되고, 상기 복수개의 흡입포트(81)를 향하도록 위치되게 함으로써 유동 손실이 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 흡입량을 증대시킬 수 있게 된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 머플러는 머플러의 도입관이 피스톤의 흡입포트와 중심이 일치하도록 형성됨으로써, 상기 도입관으로부터 상기 흡입포트로 유체가 흡입시 발생되는 유동손실이 감소되어 흡입효율이 향상될 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 흡입포트는 복수개가 상기 피스톤의 전면에 편심되게 형성되고, 상기 도입관은 상기 복수개의 흡입포트와 중심이 각각 일치하도록 복수개가 형성되어, 상기 흡입포트와 도입관의 중심 및 개수가 일치됨으로써 유동손실이 감소되고 흡입량이 증대되는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 리니어 압축기의 머플러는 흡입포트가 상기 피스톤의 전면에 편심되게 형성되고, 머플러의 도입관은 상기 흡입포트를 향하도록 상기 머플러 본체에 편심되게 형성되어, 상기 도입관의 위치가 변경됨으로써, 상기 흡입포트로 유체가 흡입시 발생되는 유동손실이 감소되어 흡입효율이 향상될 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

  1. 전면에 흡입포트가 형성된 피스톤의 후방에 설치된 머플러 본체와, 상기 머플러 본체로부터 길게 연장되어 상기 피스톤의 내부로 삽입된 도입관을 포함하여 구성되고,
    상기 도입관은 중심이 상기 흡입포트의 중심과 일치하도록 형성된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 머플러.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡입포트는 상기 피스톤의 전면에 편심되게 형성되고, 상기 도입관은 상기 머플러 본체에서 편심되게 형성된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 머플러.
  3. 전면에 흡입포트가 형성된 피스톤의 후방에 설치된 머플러 본체와, 상기 머플러 본체로부터 길게 연장되어 상기 피스톤의 내부로 삽입된 도입관을 포함하여 구성되고,
    상기 흡입포트는 상기 피스톤의 전면에 편심되게 형성되고, 상기 도입관은 상기 흡입포트를 향하도록 상기 머플러 본체에 편심되게 형성된 것을 특징으로 하 는 리니어 압축기의 머플러.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡입포트 및 도입관은 각각 적어도 하나 이상이 형성된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 머플러.
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