KR100600767B1 - 리니어 압축기의 토출 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 리니어 압축기의 토출 어셈블리는 머플러와 고정 판의 접합시 머플러의 정확한 접합 위치가 결정되어, 머플러의 토출 스프링 장착부의 중심과 고정 판의 장착공의 중심이 정확하게 일치되므로, 토출 밸브와 실린더의 동심이 어긋나지 않게 되고, 토출 밸브와 실린더의 동심이 어긋날 때 발생될 수 있는 토출 밸브의 미세 누설 또는 오작동을 막을 수 있는 이점이 있다.
리니어 압축기, 토출 어셈블리, 머플러, 고정 판, 토출 스프링 장착부, 장착공

Description

리니어 압축기의 토출 어셈블리{Discharge assembly linear compressor}
도 1은 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 토출 어셈블리의 조립 전 분해 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 토출 어셈블리가 오조립되었을 때의 확대 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 토출 어셈블리가 장착된 리니어 압축기 일실시예의 단면도,
도 5는 도 4에 도시된 토출 어셈블리의 조립 전 분해 사시도,
도 6은 도 4에 도시된 토출 어셈블리의 확대 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
50: 밀폐 용기 60; 리니어 압축부
62: 실린더 64: 실린더 블록
65: 토출 어셈블리 66: 토출 밸브
68: 토출 스프링 69: 토출 스프링 장착부
70: 머플러 71: 토출 홀
72: 장착공 73: 고정 판
73a: 체결볼트 74: 체결공
75: 돌기 80: 피스톤
81: 피스톤의 선단 81: 유체 흡입 유로
82: 흡입 포트 83: 흡입 밸브
84: 체결볼트 87: 플랜지
100: 리니어 모터 C: 압축실
O: 토출 스프링 장착부의 중심 O′: 장착공의 중심
본 발명은 리니어 압축기의 토출 어셈블리에 관한 것으로서, 특히 머플러와 고정 판이 정위치에 접합되게 하여 토출 밸브의 미세 누설이나 오작동을 방지할 수 있는 리니어 압축기의 토출 어셈블리에 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 압축기의 단면도이다.
종래 기술에 따른 리니어 압축기는 도 1에 도시된 바와 같이, 밀폐용기(2)와, 상기 밀폐용기(2)의 내부에 위치되어 냉매 가스 등의 유체(이하, ‘유체’라 칭함)를 압축하는 리니어 압축부(10)를 포함하여 구성된다.
상기 밀폐 용기(2)에는 외부로부터 유체가 흡입되는 흡입 파이프(4)가 관통 되고, 상기 리니어 압축부(10)에서 압축된 유체가 토출되는 루프 파이프(6)가 관통된다.
상기 리니어 압축부(10)는 실린더(12)가 구비된 실린더 블록(14)과, 흡입파이프(26)가 구비된 백 커버(28)와, 상기 실린더(12) 내부로 진퇴 가능하게 배치된 피스톤(30)과, 상기 피스톤(30)을 상기 실린더(12)로 진퇴시키도록 구동력을 발생하는 리니어 모터(40)를 포함하여 구성된다.
상기 실린더 블록(14)은 제 1 댐퍼(15)에 의해 상기 밀폐용기(2)내에 완충 가능하게 지지된다.
상기 실린더 블록(14) 및 실린더(12)의 선단측에는 상기 피스톤(30) 및 실린더(12)와 함께 압축실(C)을 형성하고, 상기 압축실(C)에서 압축된 유체를 상기 루프 파이프(6)로 토출하는 토출 어셈블리(16)가 장착된다.
상기 토출 어셈블리(16)는 상기 실린더(12)의 일단을 개폐하기 위한 토출 밸브(17)와, 상기 토출 밸브(17)가 토출 스프링(19)으로 탄지되고 유체 토출홀(20)이 형성된 머플러(21)와, 상기 머플러(21)와의 사이에 유로가 형성된 토출 플래넘(22)과, 상기 머플러(21)와 접합되고 상기 실린더 블록(14)과 실린더(12) 중 어느 하나에 체결볼트(23)로 체결되는 고정 판(24)을 포함하여 구성된다.
상기 토출 플래넘(22)에는 상기 루프 파이프(6)가 연결되는 유체 토출 파이프(23)가 장착된다.
상기 고정 판(24)은 상기 토출 어셈블리(16)를 상기 실린더 블록(14)과 실린더(12) 중 어느 하나에 고정시킨다.
한편, 상기 백 커버(28)는 제 2 댐퍼(29)에 의해 상기 밀폐용기(2)내에 완충 가능하게 지지된다.
상기 피스톤(30)은 유체가 유입되는 흡입유로(31)가 길이 방향으로 길게 형성되고, 선단에는 흡입포트(32)가 형성되며, 선단면에는 상기 흡입포트(32)를 개폐하는 흡입밸브(33)가 구비된다.
상기 피스톤(30)은 후단에 상기 리니어 모터(40)가 연결되기 위한 플랜지부(34)가 형성된다.
상기 피스톤(30)은 상기 플랜지부(34)와 실린더 블록(14)의 사이에 제 1 스프링(35)이 배치되고, 상기 플랜지부(34)와 백 커버(22) 사이에 제 2 스프링(36)이 배치되어, 상기 실린더 블록(14)과 백 커버(22)에 탄성적으로 지지된다.
도 2는 도 1에 도시된 토출 어셈블리의 조립 전 분해 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 토출 어셈블리가 오조립되었을 때의 확대 단면도이다.
상기 머플러(21)에는 상기 토출 스프링(19)이 장착되는 토출 스프링 장착부(21a)가 볼록하게 돌출된다.
상기 고정 판(24)에는 상기 실린더 블록(14)과 실린더(12) 중 어느 하나에 체결볼트로 체결될 수 있도록 복수개의 체결공(25)이 형성된다.
상기 고정 판(24)에는 상기 피스톤(12)이 관통되게 장착될 수 있도록 장착공(26)이 형성된다.
그러나, 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 토출 어셈블리는 상기 머플러(21)와 고정 판(24)의 접합시 상기 머플러(21)의 토출 스프링 장착부(21a)의 중심(O)과 고정판(24)의 장착공(26)의 중심(O′)이 일치하지 않으면, 상기 토출 밸브(17)의 장착시 도 3에 도시된 바와 같이, 실린더(12)와 토출 밸브(17)의 동심이 벗어나게 되어, 실린더(12)와 토출 밸브(17) 사이로 미세한 누설이 발생될 수 있고, 토출 밸브(17)가 오작동되게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 토출 밸브의 미세 누설 및 오작동을 방지할 수 있는 리니어 압축기의 토출 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 리니어 압축기의 토출 어셈블리는 실린더의 일단을 개폐하기 위한 토출 밸브와; 상기 토출 밸브가 토출 스프링으로 탄지되도록 토출 스프링 장착부가 형성된 머플러와; 상기 머플러와 접합되고 상기 실린더가 장착되기 위한 장착공이 형성된 고정 판과; 상기 머플러와 고정 판의 접합시 상기 토출 스프링 장착부의 중심과 상기 장착공의 중심이 일치될 수 있도록 상기 머플러의 조립 위치를 결정하는 조립 위치 결정 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 조립 위치 결정 수단은 상기 고정 판의 일면에 상기 머플러의 외곽 형상을 따라 형성된 복수개의 돌기인 것을 특징으로 한다.
상기 고정 판에는 상기 실린더측에 체결부재로 체결될 수 있도록 체결공이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 고정 판은 머플러와 브레이징 접합되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 토출 어셈블리가 장착된 리니어 압축기 일실시예의 단면도이다.
본 실시예에 따른 리니어 압축기는 도 4에 도시된 바와 같이, 밀폐 용기(50)의 내부에 리니어 압축부(60)가 설치된다.
상기 밀폐 용기(50)는 하부 쉘(51)과, 상기 하부 쉘(51)의 상측을 덮는 상부 쉘(52)로 구성되고, 냉매 가스 등의 유체(이하, ‘유체’라 칭함)가 상기 밀폐 용기(50) 내부로 흡입되도록 흡입 파이프(53)가 관통되게 설치되며, 상기 리니어 압축부(60)에서 압축된 유체가 상기 밀폐 용기(50) 외부로 안내되도록 루프 파이프(54)가 관통되게 설치된다.
상기 리니어 압축부(60)는 상기 밀폐 용기(50)의 내부에 설치된 제 1 댐퍼(61a)에 후방부가 올려지고, 상기 밀폐 용기(50)의 내부에 설치된 제 2 댐퍼(61b)에 전방부가 올려져 상기 밀폐 용기(50)에 완충 가능하게 지지되며, 실린더(62)가 구비된 실린더 블록(64)과, 흡입파이프(78)가 구비된 백 커버(79)와, 상기 실린더(62)로 직선 왕복 가능하게 배치된 피스톤(80)과, 상기 피스톤(80)을 상기 실린더(62)로 직선 왕복 시키도록 구동력을 발생하는 리니어 모터(100)를 포함 하여 구성된다.
상기 실린더(62)의 전방에는 상기 피스톤(80)과의 사이에 압축실(C)을 형성하고, 상기 압축실(C) 내부의 유체가 소정 압력 이상으로 압축되면, 압축된 유체를 상기 루프 파이프(54)로 토출시키는 토출 어셈블리(65)가 장착된다.
상기 토출 어셈블리(65)는 상기 실린더(62)의 선단을 개폐하기 위한 토출 밸브(66)와, 상기 토출 밸브(66)를 탄성지지 하기 위한 토출 스프링(68)과, 상기 토출 스프링(68)이 장착되는 토출 스프링 장착부(69)가 형성된 머플러(70)와, 상기 머플러(70)와 접합되고 상기 실린더(62)가 장착되기 위한 장착공(72)이 형성된 고정 판(73)과, 상기 머플러(70)와 고정 판(73)의 접합시 상기 토출 스프링 장착부(69)의 중심과 상기 장착공(72)의 중심이 일치될 수 있도록 상기 머플러(70)의 조립 위치를 결정하는 조립 위치 결정 수단(75)과, 상기 루프 파이프(54)가 연결되는 유체 토출 파이프(76)가 장착된 토출 플래넘(77)을 포함하여 구성된다.
상기 머플러(70)는 상기 압축실(C)에서 압축된 후 상기 머플러(70)의 내측으로 이동된 압축 유체를 토출하는 토출홀(71)이 형성된다.
상기 머플러(70)는 토출 밸브(66)의 개폐시 작동되는 소음을 저감시키는 일종의 토출측 머플러로서, 상기 토출홀(71)을 통해 토출된 압축 유체가 상기 토출 플래넘(77)과의 사이를 통과하면서 소음이 저감되도록 상기 토출 플래넘(77)과의 사이에 소정 공간을 갖는다.
상기 고정 판(73)은 상기 토출 어셈블리(65)를 상기 실린더 블록(64) 또는 실린더(62)에 고정시키는 것으로서, 체결볼트(73a) 등의 체결수단으로 상기 실린더 블록(64) 또는 실린더(62)에 체결된다.
상기 고정 판(73)은 상기 실린더(62)의 선단 일부를 상기 장착공(72)에 삽입하여 장착하기 용이하도록 상기 장착공(72)의 크기가 상기 실린더(62)의 선단 외경보다 조금 크게 형성된다.
한편, 상기 백 커버(79)는 후술하는 스테이터 커버(110)에 체결볼트 등의 체결수단으로 고정된다.
상기 피스톤(80)에는 유체가 유입되는 유체 흡입 유로(81)가 길이 방향으로 형성되고, 그 선단 중앙에는 상기 유체 흡입 유로(81) 보다 협소한 흡입 포트(82)가 형성되며, 그 선단면에는 상기 흡입 포트(82)를 개폐하는 흡입밸브(83)가 장착된다.
상기 흡입 밸브(83)는 상기 피스톤(80)의 선단면에 체결볼트(84)로 체결된 탄성 부재로서, 상기 압축실(C) 및 흡입 포트(82)의 압력 차에 의해 상기 흡입 포트(82)를 개폐한다.
상기 피스톤(80)의 후단에는 상기 리니어 모터(100)가 연결되기 위한 플랜지(87)가 형성되고, 그 후단측에는 상기 백 커버(72)의 흡입파이프(71)로 흡입된 유체를 상기 피스톤(80)의 유체 흡입 유로(81)로 안내함과 아울러 상기 흡입 밸브(83) 및 토출 밸브(66)의 개폐시 발생되는 소음을 저감시키는 흡입측 머플러(88)가 설치된다.
상기 리니어 모터(100)는 상기 실린더 블록(64)에 설치된 아우터 코어(101)와, 상기 아우터 코어(101)에 설치된 보빈(102)과, 상기 보빈(102)에 권선된 코일(103)과, 상기 아우터 코어(101)와 일정 공극을 갖도록 상기 실린더 블록(64)에 설치된 이너코어(104)와, 상기 코일(103) 주변에 형성된 자기력에 의해 직선 왕복되도록 상기 아우터 코어(101)와 이너 코어(104)의 사이에 위치된 마그네트(105)와, 상기 마그네트(105)가 장착되고 상기 피스톤(80)의 플랜지(87)에 결합되어 상기 피스톤(80)에 직선 운동력을 전달하는 마그네트 프레임(106)을 포함하여 구성된다.
한편, 상기 리니어 압축기는 상기 아우터 코어(91)의 옆에 배치되는 스테이터 커버(110)와, 상기 백 커버(72)와의 사이에 제 1 스프링(112)이 배치되고 상기 스테이터 커버(110)와의 사이에 제 2 스프링(114)이 배치되며 상기 피스톤(80)의 플랜지(87)측에 체결볼트 등의 체결수단으로 고정되는 스프링 서포터(116)를 더 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 리니어 압축기는 상기 리니어 모터(100)의 구동시, 상기 피스톤(80)이 상기 실린더(62)의 내부를 직선 왕복한다.
상기 밀폐 용기(50) 내의 유체는 상기 피스톤(80)의 직선 왕복시 발생되는 압력차에 의해 상기 백 커버(72)의 흡입파이프(71)와, 흡입측 머플러(88)와, 피스톤(80)의 유체 흡입 유로(81) 및 흡입 포트(82)를 차례로 통과하여 압축실(C)로 흡입된다.
상기 압축실(C)로 흡입된 유체는 상기 피스톤(80)에 의해 압축된 후, 상기 머플러(70)의 내측으로 유입되고, 상기 머플러(70)의 토출홀(71)과, 상기 토출 플래넘(77)과 머플러(70)의 사이 공간과, 상기 토출 파이프(76)와, 루프 파이프(54) 를 차례로 통과하여 토출된다.
한편, 상기와 같은 리니어 압축기는 상기 토출 어셈블리(65)측으로 전달된 소음이 상기 토출 어셈블리(65)의 머플러(70)와 토출 플레넘(77) 사이 공간에서 최소화된다.
도 5는 도 4에 도시된 토출 어셈블리의 조립 전 분해 사시도이고, 도 6은 도 4에 도시된 토출 어셈블리의 확대 단면도이다.
상기 고정 판(73)에는 상기 실린더(62) 또는 실린더 블록(64)에 체결볼트(73a)로 체결될 수 있도록 체결공(74)이 형성된다.
상기 고정 판(73)은 상기 머플러(70)와 브레이징 접합된다.
상기 조립 위치 결정 수단(75)은 상기 고정 판(73)의 일면에 상기 머플러(70)의 외곽 형상을 따라 형성된 복수개의 돌기로 구성된다.
상기와 같이 구성된 토출 어셈블리(65)는 상기 머플러(70)를 상기 복수개의 돌기(75) 안쪽으로 위치시키면서 상기 머플러(70)를 고정 판(73)에 밀착시키면, 상기 머플러(70)가 복수개의 돌기(75)에 의해 그 위치가 고정되어 전후,좌우로의 이동 제한되고, 이때, 상기 머플러(70)의 토출 스프링 장착부(69) 중심(O)과, 상기 고정 판(73)의 장착공(72)의 중심(O′)은 일치되며, 상기 머플러(70)와 고정 판(73)의 접촉하는 부위를 브레이징하면, 머플러(70)와 고정 판(73)은 접합 고정된다.
한편, 상기와 같이 머플러(70)와 고정 판(73)이 접합한 상태에서, 상기 토출 스프링(68)을 상기 머플러(70)의 토출 스프링 장착부(69)에 장착하고, 상기 토출 밸브(66)를 상기 토출 스프링(68)에 연결한 후, 상기 실린더(62)의 선단 일부를 상기 고정 판(73)의 장착공(72)에 삽입하면, 상기 토출 밸브(66)와 상기 실린더(62)는 동심이 정확하게 일치되게 된다.
한편, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되지 않고, 상기 조립 위치 결정 수단(75)이 상기 머플러(70)의 내측벽 형상을 따라 형성된 복수개의 돌기로 구성되는 것도 가능하고, 상기 머플러(70)의 일부가 내삽 또는 외삽되도록 상기 머플러(70)의 외곽 형상과 동일하게 형성된 리브로 구성되는 것도 가능함은 물론이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 토출 어셈블리는 머플러와 고정 판의 접합시 머플러의 정확한 접합 위치가 결정되어, 머플러의 토출 스프링 장착부의 중심과 고정 판의 장착공의 중심이 정확하게 일치되므로, 토출 밸브의 장착시 토출 밸브와 실린더의 동심이 어긋나지 않게 되고, 토출 밸브와 실린더의 동심이 어긋날 때 발생될 수 있는 토출 밸브의 미세 누설 또는 오작동을 막을 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 토출 어셈블리는 상기 고정 판의 일면에 상기 머플러의 외곽 형상을 따라 복수개의 돌기가 형성되어, 저비용과 간단한 구조로 머플러와 고정 판을 정확한 위치에 접합시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

  1. 실린더의 일단을 개폐하기 위한 토출 밸브와;
    상기 토출 밸브가 토출 스프링으로 탄지되도록 토출 스프링 장착부가 형성된 머플러와;
    상기 머플러와 접합되고 상기 실린더가 장착되기 위한 장착공이 형성된 고정 판과;
    상기 머플러와 고정 판의 접합시 상기 토출 스프링 장착부의 중심과 상기 장착공의 중심이 일치될 수 있도록 상기 머플러의 조립 위치를 결정하는 조립 위치 결정 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 토출 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조립 위치 결정 수단은 상기 고정 판의 일면에 상기 머플러의 외곽 형상을 따라 형성된 복수개의 돌기인 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 토출 어셈블리.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 고정 판에는 상기 실린더측에 체결부재로 체결될 수 있도록 체결공이 형성된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 토출 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 고정 판은 상기 머플러와 브레이징 접합되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 토출 어셈블리.
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