KR102148260B1 - A linear compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 리니어 압축기에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기에는, 냉매 흡입부가 구비되는 쉘; 상기 쉘의 내부에 제공되며, 압축공간을 형성하는 실린더; 상기 실린더의 내부에서 왕복 운동하며, 상기 압축공간에서 냉매를 압축하는 피스톤; 및 상기 피스톤에 구동력을 부여하며, 영구자석이 구비되는 모터 어셈블리가 포함되며, 상기 피스톤에는, 원통 형상의 외주면을 가지며, 설정된 경도값을 가지는 소재로 가공된 표면처리부를 형성하는 피스톤 본체; 상기 피스톤 본체의 일측 단부를 형성하며, 상기 압축공간으로 냉매를 흡입하는 흡입공을 가지는 밸브 지지부; 및 상기 피스톤 본체의 타측 단부에 결합되며, 상기 피스톤 본체의 반경 방향으로 연장되는 플랜지부가 포함되고, 상기 밸브 지지부는 가공 처리되지 않은 제 1 비 표면처리부를 형성하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a linear compressor.
A linear compressor according to an embodiment of the present invention includes a shell provided with a refrigerant suction unit; A cylinder provided inside the shell and forming a compression space; A piston reciprocating within the cylinder and compressing a refrigerant in the compression space; And a motor assembly providing a driving force to the piston and having a permanent magnet, wherein the piston has a cylindrical outer circumferential surface and a piston body forming a surface treatment unit processed from a material having a set hardness value; A valve support part forming one end of the piston body and having a suction hole for sucking refrigerant into the compression space; And a flange portion coupled to the other end of the piston body and extending in a radial direction of the piston body, and wherein the valve support portion forms a first non-processed surface-treated portion.
Description
본 발명은 리니어 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a linear compressor.
일반적으로 압축기(Compressor)는 전기모터나 터빈 등의 동력발생장치로부터 동력을 전달받아 공기나 냉매 또는 그 밖의 다양한 작동가스를 압축하여 압력을 높여주는 기계장치로서, 냉장고와 에어컨 등과 같은 가전기기 또는 산업전반에 걸쳐 널리 사용되고 있다.In general, a compressor is a mechanical device that receives power from a power generating device such as an electric motor or a turbine and compresses air, refrigerant or other various operating gases to increase the pressure. It is widely used throughout.
이러한 압축기를 크게 분류하면, 피스톤(Piston)과 실린더(Cylinder) 사이에 작동가스가 흡, 토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 냉매를 압축시키는 왕복동식 압축기(Reciprocating compressor)와, 편심 회전되는 롤러(Roller)와 실린더 사이에 작동가스가 흡, 토출되는 압축공간이 형성되고 롤러가 실린더 내벽을 따라 편심 회전되면서 냉매를 압축시키는 회전식 압축기(Rotary compressor) 및 선회 스크롤(Orbiting scroll)과 고정 스크롤(Fixed scroll) 사이에 작동가스가 흡, 토출되는 압축공간이 형성되고 상기 선회 스크롤이 고정 스크롤을 따라 회전하면서 냉매를 압축시키는 스크롤식 압축기(Scroll compressor)로 구분될 수 있다.If these compressors are classified largely, a reciprocating compressor that compresses the refrigerant while the piston linearly reciprocates inside the cylinder by forming a compression space through which the working gas is sucked and discharged between the piston and the cylinder. ), and a compression space in which working gas is sucked and discharged between the eccentrically rotated roller and the cylinder is formed, and the roller is rotated eccentrically along the inner wall of the cylinder to compress the refrigerant, and a rotary compressor and orbiting scroll A compressed space through which the working gas is sucked and discharged is formed between the scroll and the fixed scroll, and the orbiting scroll may be divided into a scroll compressor that compresses the refrigerant while rotating along the fixed scroll.
최근에는 상기 왕복동식 압축기 중에서 특히 피스톤이 왕복 직선 운동하는 구동모터에 직접 연결되도록 하여 운동전환에 의한 기계적인 손실이 없이 압축효율을 향상시킬 수 있고 간단한 구조로 구성되는 리니어 압축기가 많이 개발되고 있다.Recently, among the reciprocating compressors, a number of linear compressors having a simple structure have been developed, in particular, by allowing a piston to be directly connected to a driving motor for reciprocating linear motion, thereby improving compression efficiency without mechanical loss due to motion conversion.
보통, 리니어 압축기는 밀폐된 쉘 내부에서 피스톤이 리니어 모터에 의해 실린더 내부에서 왕복 직선 운동하도록 움직이면서 냉매를 흡입하여 압축시킨 다음 토출시키도록 구성된다. In general, a linear compressor is configured to suck a refrigerant, compress it, and discharge it while the piston moves in a reciprocating linear motion inside a cylinder by a linear motor in a sealed shell.
상기 리니어 모터는 이너 스테이터 및 아우터 스테이터 사이에 영구자석이 위치되도록 구성되며, 영구자석은 영구자석과 이너(또는 아우터) 스테이터 간의 상호 전자기력에 의해 직선 왕복 운동하도록 구동된다. 그리고, 상기 영구자석이 피스톤과 연결된 상태에서 구동됨에 따라, 피스톤이 실린더 내부에서 왕복 직선운동하면서 냉매를 흡입하여 압축시킨 다음, 토출시키도록 한다.The linear motor is configured such that a permanent magnet is positioned between the inner stator and the outer stator, and the permanent magnet is driven to linearly reciprocate by mutual electromagnetic force between the permanent magnet and the inner (or outer) stator. In addition, as the permanent magnet is driven while being connected to the piston, the piston sucks and compresses the refrigerant while reciprocating and linearly moving inside the cylinder, and then discharged.
종래의 리니어 압축기와 관련하여, 본 출원인은 특허출원(이하, 종래 출원)을 실시한 바 있다 (공개번호 10-2010-0010421).With respect to the conventional linear compressor, the present applicant has filed a patent application (hereinafter, referred to as a conventional application) (Publication No. 10-2010-0010421).
상기 종래 출원에 따른 리니어 압축기에는, 리니어 모터로서 아우터 스테이터(240), 이너 스테이터(220) 및 영구자석(260)이 포함되고, 피스톤(130)의 일단은 영구자석(260)과 연결된다. The linear compressor according to the conventional application includes an
상기 영구자석(260)과, 이너 스테이터(220) 및 아우터 스테이터(240)의 상호 전자기력에 의해 영구자석(260)이 왕복 직선운동하면, 상기 피스톤(130)은 상기 영구자석(260)과 함께 실린더(130)의 내부에서 왕복 직선운동한다.When the permanent magnet 260 reciprocates and linearly moves by mutual electromagnetic force between the permanent magnet 260 and the
이러한 종래 기술에 의하면, 피스톤이 실린더의 내부에서 반복적으로 이동하는 과정에서, 실린더와 피스톤간에 간섭이 이루어져 상기 실린더 또는 피스톤에 마모가 발생할 수 있다. According to this prior art, in the course of the piston repeatedly moving inside the cylinder, interference may occur between the cylinder and the piston, thereby causing wear on the cylinder or the piston.
특히, 피스톤이 주변 구성과 체결되는 과정에서 피스톤에 소정의 압력(체결 압력)이 작용하고 상기 압력에 의하여 피스톤에 변형이 발생하는 경우, 상기 실린더와 피스톤간의 간섭은 더 많이 발생될 수 있다.In particular, when a predetermined pressure (fastening pressure) acts on the piston while the piston is fastened with the surrounding configuration, and the piston is deformed by the pressure, more interference between the cylinder and the piston may occur.
또한, 피스톤과 실린더의 조립 과정에서 약간의 오차가 발생하는 경우, 압축가스가 외부로 누설되는 현상이 발생되고 이에 따라 상기 마모가 더 많이 발생되는 문제점이 있었다.In addition, when a slight error occurs in the process of assembling the piston and the cylinder, there is a problem that the compressed gas leaks to the outside, and accordingly, the wear occurs more.
이와 같이, 실린더와 피스톤에 간섭이 발생하면서, 상기 피스톤과 연결된 영구자석과, 상기 이너 스테이터 및 아우터 스테이터간에 간섭이 발생되어 부품의 손상이 발생되는 문제점이 있었다.In this way, while interference occurs between the cylinder and the piston, there is a problem in that the permanent magnet connected to the piston and the inner stator and the outer stator interfere with each other, causing damage to the component.
그리고, 종래의 리니어 압축기의 경우, 실린더 또는 피스톤이 자성체로 구성되어 상기 리니어 모터에서 발생된 자속(flux)이 상기 실린더 또는 피스톤을 통하여 외부로 누설되는 양이 많게 되고, 이에 따라 압축기의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.And, in the case of a conventional linear compressor, a cylinder or a piston is composed of a magnetic material, so that the amount of flux generated in the linear motor leaks out to the outside through the cylinder or piston, thereby reducing the efficiency of the compressor. There was a problem.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 피스톤과 실린더의 마찰 또는 간섭을 방지하는 리니어 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a linear compressor that prevents friction or interference between a piston and a cylinder.
본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기에는, 냉매 흡입부가 구비되는 쉘; 상기 쉘의 내부에 제공되며, 압축공간을 형성하는 실린더; 상기 실린더의 내부에서 왕복 운동하며, 상기 압축공간에서 냉매를 압축하는 피스톤; 및 상기 피스톤에 구동력을 부여하며, 영구자석이 구비되는 모터 어셈블리가 포함되며, 상기 피스톤에는, 원통 형상의 외주면을 가지며, 설정된 경도값을 가지는 소재로 가공된 표면처리부를 형성하는 피스톤 본체; 상기 피스톤 본체의 일측 단부를 형성하며, 상기 압축공간으로 냉매를 흡입하는 흡입공을 가지는 밸브 지지부; 및 상기 피스톤 본체의 타측 단부에 결합되며, 상기 피스톤 본체의 반경 방향으로 연장되는 플랜지부가 포함되고, 상기 밸브 지지부는 가공 처리되지 않은 제 1 비 표면처리부를 형성하는 것을 특징으로 한다.A linear compressor according to an embodiment of the present invention includes a shell provided with a refrigerant suction unit; A cylinder provided inside the shell and forming a compression space; A piston reciprocating within the cylinder and compressing a refrigerant in the compression space; And a motor assembly providing a driving force to the piston and having a permanent magnet, wherein the piston has a cylindrical outer circumferential surface, and a piston body forming a surface treatment unit processed from a material having a set hardness value; A valve support part forming one end of the piston body and having a suction hole for sucking refrigerant into the compression space; And a flange portion coupled to the other end of the piston body and extending in a radial direction of the piston body, and wherein the valve support portion forms a first non-processed surface-treated portion.
다른 측면에 따른 리니어 압축기에는, 냉매 흡입부가 구비되는 쉘; 상기 쉘의 내부에 제공되며, 압축공간을 형성하는 실린더; 상기 실린더의 내부에서 왕복 운동하며, 상기 압축공간에서 냉매를 압축하는 피스톤; 및 상기 피스톤에 구동력을 부여하며, 영구자석이 구비되는 모터 어셈블리가 포함되며, 상기 피스톤에는, 설정된 소재로 가공된 표면처리부 및 가공 처리되지 않은 제 2 비 표면처리부를 형성하는 피스톤 본체; 상기 피스톤 본체의 일측 단부에 결합되며, 상기 압축공간으로 냉매를 흡입하는 흡입공을 가지는 밸브 지지부; 상기 흡입공을 선택적으로 차폐하는 흡입 밸브; 및 상기 밸브 지지부의 외면에 형성되며, 가공 처리되지 않은 비자성체 재질의 제 1 비 표면처리부가 포함된다.In the linear compressor according to another aspect, the shell is provided with a refrigerant suction unit; A cylinder provided inside the shell and forming a compression space; A piston reciprocating within the cylinder and compressing a refrigerant in the compression space; And a motor assembly providing a driving force to the piston and having a permanent magnet, wherein the piston body comprises: a piston body forming a surface-treated portion processed from a set material and a second non-processed portion not processed; A valve support part coupled to one end of the piston body and having a suction hole for sucking refrigerant into the compression space; A suction valve selectively shielding the suction hole; And a first non-surface treatment part formed on the outer surface of the valve support part and made of a non-magnetic material that is not processed.
이러한 본 발명에 의하면, 피스톤의 외면에 표면처리부가 제공되어 내마모성을 증가시켜 압축기 부품의 신뢰성을 향상할 수 있다는 효과가 있다.According to the present invention, a surface treatment unit is provided on the outer surface of the piston to increase wear resistance, thereby improving the reliability of the compressor component.
또한, 피스톤의 밸브 지지부에는 표면처리가 이루어지지 않으므로, 압축공간 또는 실린더에 존재하는 압축열이 피스톤으로 전달 될 수 있게 되고, 이에 따라 실린더와 피스톤의 열팽창율이 비슷하게 형성되어 실린더의 내주면과 피스톤의 외주면간 간격(clearance)이 너무 커지는 것을 방지할 수 있게 된다.In addition, since surface treatment is not performed on the valve support portion of the piston, the compression heat existing in the compression space or cylinder can be transferred to the piston, and accordingly, the thermal expansion coefficients of the cylinder and the piston are similarly formed, so that the inner peripheral surface of the cylinder and the piston are It is possible to prevent the clearance between the outer circumferential surfaces from becoming too large.
또한, 피스톤 본체의 외주면에는 표면처리부 및 비 표면처리부가 포함되고, 비 표면처리부를 통하여 실린더로부터 열전달을 받을 수 있으므로 실린더와 피스톤의 열팽창율이 비슷하게 형성되어 상기 간격(clearance)이 너무 커지는 것을 방지할 수 있게 된다.In addition, since the outer circumferential surface of the piston body includes a surface treatment part and a non-surface treatment part, and heat transfer from the cylinder through the non-surface treatment part is formed, the thermal expansion coefficients of the cylinder and the piston are similarly formed to prevent the clearance from becoming too large. You will be able to.
특히, 상기 밸브 지지부는 피스톤 본체의 일측 단부에 제공되고, 상기 비 표면처리부는 피스톤 본체의 타측 단부에 제공되며, 양 단부로부터 열전달이 이루어져 피스톤 전체가 온도 상승되므로 실린더와 피스톤의 온도가 균일하게 형성될 수 있다. In particular, the valve support part is provided at one end of the piston body, and the non-surface treatment part is provided at the other end of the piston body, and heat is transferred from both ends to increase the temperature of the entire piston, so that the temperature of the cylinder and the piston is uniformly formed. Can be.
따라서, 상기 실린더와 피스톤의 열팽창 정도가 비슷하게 되므로, 상기 간격을 적정범위에서 유지할 수 있고 이에 따라 피스톤 또는 실린더의 마찰에 따른 마모를 방지할 수 있게된다.Therefore, since the degree of thermal expansion of the cylinder and the piston becomes similar, the distance can be maintained within an appropriate range, and accordingly, abrasion due to friction between the piston or the cylinder can be prevented.
또한, 실린더와 피스톤이 비자성체, 특히 알루미늄 재질로 구성되어 모터 어셈블리에서 발생된 자속이 실린더의 외부로 누설되는 현상을 방지할 수 있으므로, 압축기의 효율을 개선할 수 있다는 장점이 있다.In addition, since the cylinder and the piston are made of a non-magnetic material, especially aluminum, it is possible to prevent the magnetic flux generated from the motor assembly from leaking to the outside of the cylinder, thereby improving the efficiency of the compressor.
또한, 모터 어셈블리에 제공되는 영구자석을 저렴한 페라이트(ferrite) 소재로 구성함으로써 압축기의 제작비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.In addition, there is an advantage that the manufacturing cost of the compressor can be reduced by configuring the permanent magnet provided in the motor assembly with an inexpensive ferrite material.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기의 내부 구성을 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 실린더와 피스톤의 결합모습을 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2의 상태에서, 피스톤이 일 방향으로 이동한 모습을 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 피스톤의 구성을 보여주는 도면이다.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 피스톤의 외면 전체에 대하여 표면처리 한 경우, 실린더와 피스톤의 결합체의 모습을 보여주는 단면도이다.
도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 피스톤에 다수의 비 표면처리부가 형성되는 경우, 실린더와 피스톤의 결합체의 모습을 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an internal configuration of a linear compressor according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a coupling state of a cylinder and a piston according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a state in which the piston moves in one direction in the state of FIG. 2.
4 is a view showing the configuration of a piston according to an embodiment of the present invention.
5A is a cross-sectional view showing a state of a combination of a cylinder and a piston when the entire outer surface of the piston is surface-treated according to an embodiment of the present invention.
5B is a cross-sectional view illustrating a combination of a cylinder and a piston when a plurality of non-surface treatment units are formed on a piston according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the presented embodiments, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention will be able to easily propose other embodiments within the scope of the same idea.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기의 내부 구성을 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an internal configuration of a linear compressor according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기(10)에는, 쉘(110)의 내부에 제공되는 실린더(120)와, 상기 실린더(120)의 내부에서 왕복 직선운동하는 피스톤(130) 및 상기 피스톤(130)에 구동력을 부여하는 모터 어셈블리(200)가 포함된다. 상기 쉘(110)은 상부 쉘 및 하부 쉘이 결합되어 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, in a
상기 쉘(110)에는, 냉매가 유입되는 흡입부(101) 및 상기 실린더(120)의 내부에서 압축된 냉매가 배출되는 토출부(105)가 포함된다. 상기 흡입부(101)를 통하여 흡입된 냉매는 흡입 머플러(140)를 거쳐 상기 피스톤(130)의 내부로 유동한다. 냉매가 상기 흡입 머플러(140)를 통과하는 과정에서, 소음이 저감될 수 있다.The
상기 실린더(120)의 내부에는, 상기 피스톤(130)에 의하여 냉매가 압축되는 압축 공간(P)이 형성된다. 그리고, 상기 피스톤(130)에는, 상기 압축 공간(P)으로 냉매를 유입시키는 흡입공(133b)이 형성되며, 상기 흡입공(133b)의 일측에는 상기 흡입공(133b)을 선택적으로 개방하는 흡입 밸브(132)가 제공된다. 상기 흡입 밸브(132)는 강판으로 구성될 수 있다.Inside the
상기 압축 공간(P)의 일측에는, 상기 압축 공간(P)에서 압축된 냉매를 배출시키기 위한 토출밸브 어셈블리(170,172,174)가 제공된다. 즉, 상기 압축 공간(P)은 상기 피스톤(130)의 일측 단부와 토출밸브 어셈블리(170,172,174)의 사이에 형성되는 공간으로서 이해된다.At one side of the compression space P, discharge valve assemblies 170, 172, and 174 for discharging the refrigerant compressed in the compression space P are provided. That is, the compression space P is understood as a space formed between one end of the
상기 토출밸브 어셈블리(170,172,174)에는, 냉매의 토출 공간을 형성하는 토출 커버(172)와, 상기 압축 공간(P)의 압력이 토출압력 이상이 되면 개방되어 냉매를 상기 토출 공간으로 유입시키는 토출 밸브(170) 및 상기 토출 밸브(170)와 토출 커버(172)의 사이에 제공되어 축 방향으로 탄성력을 부여하는 밸브 스프링(174)이 포함된다. The discharge valve assemblies 170, 172, 174 include a
여기서, 상기 "축 방향"이라 함은, 상기 피스톤(130)이 왕복운동 하는 방향, 즉 도 1에서 가로 방향으로 이해될 수 있다.Here, the "axial direction" may be understood as a direction in which the
상기 흡입 밸브(132)는 상기 압축 공간(P)의 일측에 형성되고, 상기 토출 밸브(170)는 상기 압축 공간(P)의 타측, 즉 상기 흡입 밸브(132)의 반대측에 제공될 수 있다.The
상기 피스톤(130)이 상기 실린더(120)의 내부에서 왕복 직선운동 하는 과정에서, 상기 압축공간(P)의 압력이 상기 토출압력보다 낮고 흡입압력 이하가 되면 상기 흡입 밸브(132)가 개방되어 냉매는 상기 압축 공간(P)으로 흡입된다. 반면에, 상기 압축공간(P)의 압력이 상기 흡입압력 이상이 되면 상기 흡입 밸브(132)가 닫힌 상태에서 상기 압축공간(P)의 냉매가 압축된다.In the course of the
한편, 상기 압축공간(P)의 압력이 상기 토출압력 이상이 되면, 상기 밸브 스프링(174)이 변형하여 상기 토출 밸브(170)를 개방시키고, 냉매는 상기 압축공간(P)으로부터 토출되어, 토출 커버(172)의 토출공간으로 배출된다.On the other hand, when the pressure in the compression space (P) becomes more than the discharge pressure, the
그리고, 상기 토출 공간의 냉매는 상기 토출 머플러(176)를 거쳐 루프 파이프(178)로 유입된다. 상기 토출 머플러(176)는 압축된 냉매의 유동 소음을 저감시킬 수 있으며, 상기 루프 파이프(178)는 압축된 냉매를 상기 토출부(105)로 가이드 한다. 상기 루프 파이프(178)는 상기 토출 머플러(176)에 결합되어 굴곡지게 연장되며, 상기 토출부(105)에 결합된다.In addition, the refrigerant in the discharge space flows into the
상기 리니어 압축기(10)에는, 프레임(110)이 더 포함된다. 상기 프레임(110)은 상기 실린더(120)를 고정시키는 구성으로서, 상기 실린더(120)와 일체로 구성되거나 별도의 체결부재에 의하여 체결될 수 있다. 그리고, 상기 토출 커버(172) 및 토출 머플러(176)는 상기 프레임(110)에 결합될 수 있다.The
상기 모터 어셈블리(200)에는, 상기 프레임(110)에 고정되어 상기 실린더(120)를 둘러싸도록 배치되는 아우터 스테이터(210)와, 상기 아우터 스테이터(210)의 내측으로 이격되어 배치되는 이너 스테이터(220) 및 상기 아우터 스테이터(210)와 이너 스테이터(220)의 사이 공간에 위치하는 영구자석(230)이 포함된다.The
상기 영구자석(230)은, 상기 아우터 스테이터(210) 및 이너 스테이터(220)와의 상호 전자기력에 의하여 직선 왕복 운동할 수 있다. 그리고, 상기 영구자석(230)은 1개의 극을 가지는 단일 자석으로 구성되거나, 3개의 극을 가지는 다수의 자석이 결합되어 구성될 수 있다.The
그리고, 상기 영구자석(230)은 상대적으로 저렴한 페라이트 소재로 구성될 수 있다. In addition, the
상기 영구자석(230)은 연결부재(138)에 의하여 상기 피스톤(130)에 결합될 수 있다. 상기 연결부재(138)는 상기 피스톤(130)의 타측 단부로부터 상기 영구자석(130)으로 연장될 수 있다. 상기 영구자석(230)이 직선 이동함에 따라, 상기 피스톤(130)은 상기 영구자석(230)과 함께 축 방향으로 직선 왕복 운동할 수 있다.The
상기 아우터 스테이터(210)에는, 코일 권선체(213,215) 및 스테이터 코어(211)가 포함된다. The
상기 코일 권선체(213,215)에는, 보빈(213) 및 상기 보빈(213)의 원주 방향으로 권선된 코일(215)이 포함된다. 상기 코일(215)의 단면은 다각형 형상을 가질 수 있으며, 일례로 육각형의 형상을 가질 수 있다.The
상기 스테이터 코어(211)는 복수 개의 라미네이션(lamination)이 원주 방향으로 적층되어 구성되며, 상기 코일 권선체(213,215)를 둘러싸도록 배치될 수 있다.The
상기 모터 어셈블리(200)에 전류가 인가되면, 상기 코일(215)에 전류가 흐르게 되고, 상기 코일(215)에 흐르는 전류에 의해 상기 코일(215) 주변에 자속(flux)이 형성되며, 상기 자속은 상기 아우터 스테이터(210) 및 이너 스테이터(220)를 따라 폐회로를 형성하면서 흐르게 된다. When a current is applied to the
상기 아우터 스테이터(210)와 이너 스테이터(220)를 따라 흐르는 자속과, 상기 영구자석(230)의 자속이 상호 작용하여, 상기 영구자석(230)을 이동시키는 힘이 발생될 수 있다.A magnetic flux flowing along the
상기 아우터 스테이터(210)의 일측에는 스테이터 커버(240)가 제공된다. 상기 아우터 스테이터(210)의 일측단은 상기 프레임(110)에 의하여 지지되며, 타측단은 상기 스테이터 커버(240)에 의하여 지지될 수 있다. A
상기 이너 스테이터(220)는 상기 실린더(120)의 외주에 고정된다. 그리고, 상기 이너 스테이터(220)는 복수 개의 라미네이션이 상기 실린더(120)의 외측에서 원주 방향으로 적층되어 구성된다.The
상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 피스톤(130)을 지지하는 서포터(135) 및 상기 피스톤(130)으로부터 상기 흡입부(101)를 향하여 연장되는 백 커버(115)가 더 포함된다. 상기 백 커버(115)는 상기 흡입 머플러(140)의 적어도 일부분을 커버하도록 배치될 수 있다.The
상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 피스톤(130)이 공진 운동할 수 있도록 각 고유 진동수가 조절된, 탄성부재인 복수의 스프링(151,155)이 포함된다.The
상기 복수의 스프링(151,155)에는, 상기 서포터(135)와 스테이터 커버(240)의 사이에 지지되는 제 1 스프링(151) 및 상기 서포터(135)와 백 커버(115)의 사이에 지지되는 제 2 스프링(155)이 포함된다. 상기 제 1 스프링(151) 및 제 2 스프링(155)의 탄성 계수는 동일하게 형성될 수 있다.In the plurality of
상기 제 1 스프링(151)은 상기 실린더(120) 또는 피스톤(130)의 상측 및 하측에 복수 개가 제공될 수 있으며, 상기 제 2 스프링(155)은 상기 실린더(120) 또는 피스톤(130)의 전방으로 복수 개가 제공될 수 있다. A plurality of the
여기서, 상기 "전방"이라 함은 상기 피스톤(130)으로부터 상기 흡입부(101)를 향하는 방향으로서 이해될 수 있다. 즉, 상기 흡입부(101)로부터 상기 토출밸브 어셈블리(170,172,174)를 향하는 방향을 "후방"이라 이해될 수 있다. 이 용어는 이하의 설명에서도 동일하게 사용될 수 있다.Here, the "forward" may be understood as a direction from the
상기 쉘(100)의 내부 바닥면에는 소정의 오일이 저장될 수 있다. 그리고, 상기 쉘(100)의 하부에는 오일을 펌핑하는 오일 공급장치(160)가 제공될 수 있다. 상기 오일 공급장치(160)는 상기 피스톤(130)이 왕복 직선운동 함에 따라 발생되는 진동에 의하여 작동되어 오일을 상방으로 펌핑할 수 있다.A predetermined oil may be stored on the inner bottom surface of the
상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 오일 공급장치(160)로부터 오일의 유동을 가이드 하는 오일 공급관(165)이 더 포함된다. 상기 오일 공급관(165)은 상기 오일 공급장치(160)로부터 상기 실린더(120)와 피스톤(130)의 사이 공간까지 연장될 수 있다. The
상기 오일 공급장치(160)로부터 펌핑된 오일은 상기 오일 공급관(165)을 거쳐 상기 실린더(120)와 피스톤(130)의 사이 공간으로 공급되어, 냉각 및 윤활 작용을 수행한다.The oil pumped from the
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 실린더와 피스톤의 결합모습을 보여주는 단면도이고, 도 3은 도 2의 상태에서, 피스톤이 일 방향으로 이동한 모습을 보여주는 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 실린더와 피스톤의 결합체의 모습을 보여주는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a combination of a cylinder and a piston according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the piston moves in one direction in the state of FIG. 2, and FIG. 4 is an implementation of the present invention. It is a cross-sectional view showing an example of a combination of a cylinder and a piston.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 피스톤(130)은 실린더(120)의 내측에서 왕복 운동 가능하게 제공된다.2 to 4, the
상기 피스톤(130)은 비자성체인 알루미늄 소재(알루미늄 또는 알루미늄 합금)로 구성될 수 있다. 상기 피스톤(130)이 알루미늄 소재로 구성됨으로써, 모터 어셈블리(200)에서 발생된 자속이 상기 피스톤(130)에 전달되어 상기 피스톤(130)의 외부로 누설되는 현상을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 피스톤(130)은 단조 방법에 의하여 형성될 수 있다.The
상기 피스톤(130)에는, 대략 원통 형상을 가지며 상기 실린더(120)의 내부에 배치되는 피스톤 본체(131) 및 상기 피스톤 본체(131)의 타측 단부로부터 반경 방향으로 확장되어 상기 연결부재(138)에 결합되는 플랜지부(136)가 포함된다. 상기 피스톤(130)은 상기 영구자석(230)과 함께 왕복 운동할 수 있다.The
그리고, 상기 피스톤 본체(131)의 일측 단부에는, 하나 이상의 흡입공(133b)을 형성하는 밸브 지지부(133)가 제공된다. 상기 피스톤 본체(131)의 내부를 유동하는 냉매는 상기 흡입공(133b)을 통하여 상기 압축공간(P)으로 유동할 수 있다.In addition, at one end of the
정리하면, 상기 피스톤 본체(131)의 타측 단부에는 영구자석(230)과 결합되는 플랜지부(136)가 제공되고, 일측 단부에는 상기 압축공간(P)을 바라보는 일면을 구성하는 밸브 지지부(133)가 제공된다. 상기 밸브 지지부(133)는 비자성체, 일례로 알루미늄으로 구성될 수 있다.In summary, a
상기 밸브 지지부(133)에는, 상기 흡입공(133b)을 선택적으로 개방하는 흡입밸브(132)가 제공된다. 상기 압축공간(P)의 압력이 흡입압력, 즉 상기 피스톤 본체(131)의 내부 압력보다 작으면 상기 흡입 밸브(132)는 개방되며, 상기 압축공간(P)의 압력이 상기 흡입압력보다 크면 상기 흡입 밸브(132)는 폐쇄될 수 있다.A
상기 피스톤 본체(131)에는, 표면처리부(310) 및 제 2 비 표면처리부(320)가 구비되는 외주면이 포함된다. 상기 표면처리부(310)가 형성된 외주면을 "제 1 외주면", 상기 제 2 비 표면처리부(320)가 형성된 외주면을 "제 2 외주면"이라 이름한다.The
상기 표면처리부(310)는 상기 피스톤 본체(131)의 외주면 중 일부분에 표면처리 된 부분이며, 상기 제 2 비 표면처리부(320)는 표면처리 되지 않은 알루미늄 재질의 표면으로서 이해될 수 있다. The
상기 표면처리부(310)는 상기 밸브 지지부(133)가 결합되는 피스톤 본체(130)의 단부로부터 상기 플랜지부(136)를 향하는 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.The
상기 표면처리부(310)가 제공됨으로써, 상기 피스톤 본체(131)의 내마모성, 윤활성 또는 내열성이 개선될 수 있다. 일례로, 상기 표면처리부(310)는 "제 1 코팅층"일 수 있다.By providing the
상기 표면처리부(310)는, PTFE(테프론), DLC(Diamond Like Carbon), 니켈-인 합금소재 및 아노다이징 피막(Anodizing layer, 양극산화 피막) 중 어느 하나의 소재로 구성될 수 있다.The
위 소재에 대하여 설명한다.The above material will be described.
상기 PTFE는 불소계 폴리머로서, 일반적으로 "테프론"이라 명명한다. 상기 PTFE는, 불소 수지를 도료화 한 상태에서 상기 피스톤 본체(131)의 외주면 일부분에 스프레이 되고 일정한 온도에서 가열, 소성 과정을 거치면서 비활성의 코팅층을 형성하게 된다.The PTFE is a fluorine-based polymer and is generally referred to as "Teflon". The PTFE is sprayed onto a portion of the outer peripheral surface of the
상기 PTFE는 낮은 마찰계수를 가지고 있으므로 상기 피스톤 본체(131)의 외주면에 코팅될 경우, 표면의 윤활성을 향상시키고 내마모성을 개선할 수 있다.Since the PTFE has a low coefficient of friction, when coated on the outer circumferential surface of the
한편, 상기 PTFE의 경도는 매우 작으며, 경도측정은 연필경도 측정방법에 의한다. 일례로, 상기 PTFE의 경도는 연필경도 HB 이상일 수 있다. 다만, 상기 PTFE의 경도를 비커스 경도(Hv)로 환산하는 경우, 상기 PTFE는 약 0~30Hv의 경도를 가질 수 있다.Meanwhile, the hardness of the PTFE is very small, and the hardness is measured by a pencil hardness measurement method. For example, the hardness of the PTFE may be a pencil hardness of HB or more. However, when the hardness of the PTFE is converted to the Vickers hardness (Hv), the PTFE may have a hardness of about 0 to 30 Hv.
상기 아노다이징(Anodizing) 피막은, 알루미늄을 양극으로 하고 통전하면 양극에서 발생하는 산소에 의하여 알루미늄 면이 산화되어 형성된 산화 알루미늄 피막으로서 이해된다. 상기 양극산화 피막은 내식성 및 내절연성이 우수한 특성을 가진다.The anodizing film is understood as an aluminum oxide film formed by oxidizing an aluminum surface by oxygen generated at the anode when aluminum is used as an anode and energized. The anodized film has excellent corrosion resistance and insulation resistance.
그리고, 상기 양극산화 피막의 경도는 코팅되는 소재(모재)의 상태 또는 성분에 따라 달라질 수 있으나, 약 300~500Hv에서 형성될 수 있다.Further, the hardness of the anodized film may vary depending on the state or component of the material (base material) to be coated, but may be formed at about 300 to 500 Hv.
상기 DLC는 비결정질의 탄소계 신소재로서 플라즈마 중의 탄소 이온이나 활성화 된 탄화수소 분자를 전기적으로 가속하고 표면에 충돌시킴으로써 형성된 박막 모양의 물질로서 이해된다. The DLC is a new amorphous carbon-based material and is understood as a thin film-like material formed by electrically accelerating carbon ions or activated hydrocarbon molecules in plasma and colliding with the surface.
상기 DLC의 물성은 다이아몬드와 유사하며, 높은 경도 및 내마모성을 가지며, 전기 절연성이 우수하고, 낮은 마찰계수를 가지므로 윤활성이 우수한 특성을 가진다. 상기 DLC의 경도는 약 1,500~1,800Hv에서 형성될 수 있다.The physical properties of the DLC are similar to those of diamond, have high hardness and wear resistance, excellent electrical insulation, and low coefficient of friction, and thus have excellent lubrication properties. The hardness of the DLC may be formed at about 1,500 to 1,800 Hv.
상기 니켈-인 합금소재는 무전해(electroless) 니켈 도금(plating)방식에 의하여 상기 피스톤 본체(131)의 외주면에 구비될 수 있으며, 니켈 및 인 성분이 균일한 두께로 표면 석출되어 형성될 수 있다. 상기 니켈-인 합금소재는 니켈(Ni)이 90~92%, 인(P)이 9~10%의 화학 조성비율을 가질 수 있다.The nickel-phosphorus alloy material may be provided on the outer circumferential surface of the
상기 니켈-인 합금소재는 표면의 내식성 및 내마모성을 개선하며, 윤활성이 우수한 특성을 가진다. 상기 니켈-인 합금소재의 경도는 약 500~600Hv에서 형성될 수 있다.The nickel-phosphorus alloy material improves corrosion resistance and abrasion resistance of the surface, and has excellent lubricity properties. The hardness of the nickel-phosphorus alloy material may be formed at about 500 ~ 600Hv.
한편, 알루미늄 재질 자체는 열전달 성질이 좋으나, 알루미늄 재질의 피스톤 본체(131)에 상기 표면처리부(310)가 제공되면, 상기 피스톤 본체(131)가 알루미늄 재질 자체로 구성된 경우보다 열전달 성질이 감소될 수 있다. On the other hand, the aluminum material itself has good heat transfer properties, but when the
따라서, 상기 피스톤(130)이 실린더(120) 내부에서 왕복 운동하는 과정에서, 실린더(120)의 내부공간 온도가 고온이 되면 상기 피스톤 본체(131) 중 상기 표면처리부(310)가 제공되는 부분과, 상기 제 2 비 표면처리부(320)가 제공되는 부분의 열팽창율은 달라질 수 있다.Therefore, in the process of reciprocating the
상기 제 2 비 표면처리부(320)는 상기 피스톤 본체(131)의 타측 단부로부터 상기 피스톤 본체(131)의 일측 단부를 향하는 영역만큼 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 2 비 표면처리부(320)는 상기 플랜지부(136)에 결합되는 부분으로부터 상기 밸브 지지부(133)를 향하는 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 그리고, 상기 표면처리부(310)와 제 2 비 표면처리부(320)는 결합될 수 있다.The second
상기 밸브 지지부(133)에는, 제 1 비 표면처리부(133a)가 포함된다. 상기 제 1 비 표면처리부(133a)는 별도의 표면처리를 하지 않은 부분으로서 밸브 지지부(133)의 비자성체(알루미늄) 자체 재질로 형성된다. 알루미늄은 열전달율이 우수하므로, 상기 압축공간(P)에 형성된 압축열은 상기 밸브 지지부(133)를 통하여 상기 피스톤(130)에 용이하게 전달될 수 있다.The
상기 플랜지부(136)에는, 다수의 홀(137a,137b)이 포함된다. 상기 다수의 홀(137a,137b)에는, 상기 서포터(135) 및 연결부재(138)와 결합되는 체결부재가 삽입되는 하나 이상의 체결 홀(137a) 및 상기 피스톤(130)의 주변에서 발생되는 유동 저항을 감소시키기 위한 하나 이상의 관통 홀(137b)이 포함된다.The
한편, 상기 실린더(120)는 비자성체인 알루미늄 소재(알루미늄 또는 알루미늄 합금)로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 실린더(120)와 피스톤(130)의 소재 구성비, 즉 종류 및 성분비는 동일할 수 있다.Meanwhile, the
상기 실린더(120)가 알루미늄 소재로 구성됨으로써, 상기 모터 어셈블리(200)에서 발생된 자속이 상기 실린더(120)에 전달되어 상기 실린더(120)의 외부로 누설되는 현상을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 실린더(120)는 압출봉 가공방법에 의하여 형성될 수 있다.Since the
그리고, 상기 실린더(120)와 피스톤(130)의 소재 구성비, 즉 종류 및 성분비는 동일할 수 있다. 상기 피스톤(130)과 실린더(120)가 동일한 소재(알루미늄)로 구성됨으로써 재질 자체의 열팽창 계수는 서로 같게 된다. In addition, the material composition ratio of the
상기 실린더(120)는 중공의 원통 형상을 가지며, 상기 피스톤 본체(131)가 이동 가능하게 수용될 수 있다. 상기 실린더(120)에는, 상기 피스톤 본체(131)의 외주면에 대향하는 내주면(121)이 포함된다. The
상기 내주면(121)에는, 비 표면처리부(121a)가 포함된다. 상기 비 표면처리부(121a)는 별도의 표면처리를 하지 않은 부분으로서, 알루미늄 재질로 형성될 수 있다. 일례로, 상기 비 표면처리부(121a)는 상기 피스톤(130)의 제 1 비 표면처리부(133a) 및 제 2 비 표면처리부(320)에 대응되는 재질로 구성되며, 상기 제 1 비 표면처리부(133a) 및 제 2 비 표면처리부(320)와 동일한 열팽창 계수를 가지는 것으로 이해될 수 있다.The inner
다른 실시예를 제안한다.We propose another embodiment.
상기 실린더(120)의 내주면(121)에는 표면처리부가 포함될 수 있다. 상기 내주면(121)의 표면처리부에는, PTFE(테프론), DLC(Diamond Like Carbon), 니켈-인 합금소재 및 아노다이징 피막(Anodizing layer, 양극산화 피막) 중 어느 하나의 소재로 구성될 수 있다. The inner
다만, 상기 내주면(121)의 표면처리부는 상기 피스톤(130)의 표면처리부(310)의 물질과 다른 물질로 구성될 수 있다. 이는, 상기 내주면(121)의 표면처리부와 피스톤(130)의 표면처리부(310)간에 소정 크기 이상의 경도(hardness) 차이가 형성되어야, 실린더(120) 또는 피스톤(130)의 마모가 방지될 수 있기 때문이다.However, the surface treatment part of the inner
일례로, 상기 내주면(121)의 표면처리부는, 열전달율에 상대적으로 큰 영향을 미치지 않는 아노다이징 피막으로 구성되고, 상기 피스톤(130)의 표면처리부(310)는 열전달율에 상대적으로 큰 영향을 미치는 PTFE(테프론)으로 구성될 수 있다.For example, the surface treatment part of the inner
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 피스톤의 외면 전체에 대하여 표면처리 한 경우, 실린더와 피스톤의 결합체의 모습을 보여주는 단면도이고, 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 피스톤에 다수의 비 표면처리부가 형성되는 경우, 실린더와 피스톤의 결합체의 모습을 보여주는 단면도이다.5A is a cross-sectional view showing a state of a combination of a cylinder and a piston when surface treatment is performed on the entire outer surface of a piston according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a plurality of non-surface treatments on the piston according to an embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view showing the state of the combination of the cylinder and the piston when the part is formed.
도 5a에는, 본 발명의 실시예와 달리, 피스톤(130)의 외면 전체에는 표면처리부가 형성된다. 즉, 상기 표면처리부는 상기 피스톤 본체(131)의 외주면 및 밸브 지지부(133)의 외면에 구비될 수 있다.In FIG. 5A, unlike the embodiment of the present invention, a surface treatment part is formed on the entire outer surface of the
상기 피스톤(130)이 상기 실린더(120)의 내부에 수용된 상태에서, 상기 피스톤 본체(131)의 외주면은 상기 실린더(120)의 내주면(121)으로부터 소정거리 만큼 이격되도록 형성된다(클리어런스, clearance). 상기 이격된 공간에는, 상기 오일 공급장치(160)로부터 공급된 오일이 상기 오일 공급관(165)을 경유하여 유입될 수 있다.When the
상기 피스톤(130)이 왕복운동 하지 않은 상태, 즉 상기 리니어 압축기(10)가 운전되지 않은 상태에서, 상기 실린더(120)의 내부공간은 대기온도, 일례로 약 25℃를 형성할 수 있다.In a state in which the
그리고, 상기 리니어 압축기(10)가 운전되면 상기 피스톤(130)이 왕복운동을 하게 되고, 상기 압축공간(P)에서는 냉매의 압축이 발생된다. 이러한 과정이 반복되면서, 상기 실린더(120)의 내부공간의 온도는 상승되며, 알루미늄 재질로 구성된 실린더(120)는 흡열하여 열팽창 하게 된다.When the
이 때, 상기 실린더(120)의 내주면(121)에는 표면처리 되지 않은 비 표면처리부(121a) 또는 열전달에 큰 영향을 주지 않는 표면처리부가 구비되므로, 상기 실린더(120)의 열팽창 현상은 크게 발생될 수 있다. 따라서, 상기 실린더(120)는 그 내경이 확장되는 방향으로 크게 변형될 수 있다.At this time, since the inner
반면에, 상기 피스톤(130)의 전체 외면에는 표면처리부가 구비되며, 상기 피스톤(130)의 표면처리부는 열전달을 방해하는 물질로 구성될 수 있다.On the other hand, a surface treatment part is provided on the entire outer surface of the
상기 리니어 압축기(10)가 운전되어 상기 피스톤(130)이 왕복운동을 하게 되고, 상기 압축공간(P)에서 냉매의 압축이 발생되어 상기 실린더(120)가 가열되더라도 상기 압축공간(P)의 압축열 또는 상기 실린더(120)의 열은 상기 표면처리부에서 차단되어 상기 피스톤(130)에 전달되는 것이 제한된다. 따라서, 상기 실린더(120)는 큰 열팽창이 이루어지고, 상기 피스톤(130)은 상대적으로 적은 열팽창이 이루어질 수 있다.The
따라서, 상기 피스톤(130)은 상기 실린더(120)에 비하여, 상대적으로 저온으로 형성되어 열팽창 되는 것이 제한된다. 즉, 상기 피스톤(130)은 그 외경이 확장되는 방향으로 작게 변형될 수 있다.Accordingly, the
결국, 상기 실린더(120)와 피스톤(130)의 온도 차이에 의하여 상기 실린더(120)와 피스톤(130)이 열팽창 정도가 상이하게 되므로, 상기 실린더(120)의 내주면과 상기 피스톤(130)의 외주면 사이의 간격, 즉 클리어런스는 상대적으로 크게 형성된다(S1).As a result, the degree of thermal expansion of the
상기 클리어런스가 상대적으로 크게 형성되면, 상기 피스톤(130)이 상기 실린더(120)에 지지되는 정도가 약하게 된다. When the clearance is formed relatively large, the degree to which the
상세히, 상기 피스톤(130)와 실린더(120)의 사이에는 오일에 의한 유막이 형성되어 윤활 역할을 하게 되는데, 상기 클리어런스가 크게 형성되면 상기 피스톤(130)과 실린더(120)의 사이에 유막이 충분히 형성되지 못하여 상기 피스톤(130)과 실린더(120)간에 마찰 또는 간섭이 발생하게 된다. 따라서, 상기 피스톤(130) 또는 실린더(120)에서 마모가 발생될 문제점이 발생될 수 있다.In detail, an oil film is formed between the
도 5b에는, 본 발명의 실시예에 따른 피스톤(130)과 실린더(120)의 모습이 도시된다. 도 5b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 피스톤(130)에는, 표면처리부(310) 및 비 표면처리부(133a,320)가 포함된다.In Figure 5b, the appearance of the
상세히, 상기 피스톤 본체(131)의 일측 단부에 결합되는 밸브 지지부(133)의 외면에는 표면처리가 이루어지지 않은 제 1 비 표면처리부(133a)가 형성된다. In detail, a first non-surface-treated
그리고, 상기 피스톤 본체(131)의 외주면에는, 표면처리부(310) 및 제 2 비 표면처리부(320)가 포함된다. In addition, a
제 2 비 표면처리부(320)는 상기 피스톤 본체(131)의 외주면 중 일부분에 형성된다. 그리고, 상기 제 2 비 표면처리부(320)는 상기 피스톤 본체(131)의 타측 단부에 결합되는 플랜지부(136)로부터 상기 밸브 지지부(133) 방향으로 연장되도록 형성된다.The second
이 때, 상기 제 1 비 표면처리부(133a)와 제 2 비 표면처리부(320)는 서로 이격된 위치에 형성될 수 있다. 다시 말하면, 상기 제 1 비 표면처리부(133a)는 상기 피스톤 본체(131)의 일측 단부에 형성되고, 상기 제 2 비 표면처리부(320)는 상기 피스톤 본체(131)의 타측 단부에 형성된다.In this case, the first
상기 피스톤(130)의 왕복운동 과정에서, 상기 압축공간(P)에서 발생된 열은 상기 실린더(120) 및 피스톤(130)에 전달된다. During the reciprocating motion of the
상기 실린더(120)의 내주면(121)에는 표면처리 되지 않은 비 표면처리부(121a) 또는 열전달에 큰 영향을 주지 않는 표면처리부가 구비되므로, 상기 실린더(120)의 열팽창 현상은 크게 발생될 수 있다. 따라서, 상기 실린더(120)는 그 내경이 확장되는 방향으로 크게 변형될 수 있다.Since the inner
그리고, 상기 열은 상기 피스톤(130) 중 상기 밸브 지지부(133)의 제 1 비 표면처리부(133a) 또는 상기 피스톤 본체(131) 외주면의 제 2 비 표면처리부(320)를 통하여, 상기 피스톤(130)에 전달될 수 있다(Q1,Q2). 즉, 열은 상기 피스톤 본체(131)의 양측 단부측으로부터 상기 피스톤(130)에 전달될 수 있다. 따라서, 상기 피스톤(130)의 온도는 시간이 지남에 따라 상기 실린더(120)의 온도에 가깝게 상승될 수 있다.In addition, the heat is transmitted through the first
결국, 상기 실린더(120)의 온도와 피스톤(130)의 온도 차이가 크지 않게 되므로, 상기 실린더(120)와 피스톤(130)의 열팽창 정도가 유사하게 된다.As a result, since the temperature difference between the temperature of the
즉, 상기 실린더(120)의 내경이 외부로 확장되는 변형 정도는 상기 피스톤(130)의 외경이 외부로 확장되는 변형 정도가 유사하게 되어, 상기 실린더(120)의 내주면(121)으로부터 상기 피스톤 본체(131)의 외주면까지의 간격, 즉 클리어런스(clearance)가 작게 형성될 수 있다(S2).That is, the degree of deformation at which the inner diameter of the
따라서, 상기 실린더(120)와 피스톤(130)의 사이에 적절한 양의 유막이 형성되어 윤활작용이 이루어질 수 있고, 이에 따라 상기 실린더(120)와 피스톤(130)의 마찰에 따른 마모를 방지할 수 있다.Therefore, an oil film of an appropriate amount is formed between the
10 : 리니어 압축기 100 : 쉘
110 : 프레임 120 : 실린더
130 : 피스톤 132 : 흡입밸브
133 : 밸브 지지부 133a : 제 1 비 표면처리부
133b : 흡입공 136 : 플랜지부
151,155 : 제 1,2 스프링 160 : 오일 공급장치
170 : 토출 밸브 200 : 모터 어셈블리
210 : 아우터 스테이터 220 : 이너 스테이터
230 : 영구자석 240 : 스테이터 커버
310 : 표면처리부 320 : 제 2 비 표면처리부10: linear compressor 100: shell
110: frame 120: cylinder
130: piston 132: suction valve
133:
133b: suction hole 136: flange portion
151,155: first and second springs 160: oil supply device
170: discharge valve 200: motor assembly
210: outer stator 220: inner stator
230: permanent magnet 240: stator cover
310: surface treatment unit 320: second non-surface treatment unit
Claims (13)
상기 쉘의 내부에 제공되며, 압축공간을 형성하는 실린더;
상기 실린더의 내부에서 왕복 운동하며, 상기 압축공간에서 냉매를 압축하는 피스톤; 및
상기 피스톤에 구동력을 부여하며, 영구자석이 구비되는 모터 어셈블리가 포함되며,
상기 피스톤에는,
원통 형상의 외주면을 가지는 피스톤 본체; 및
상기 피스톤 본체의 일측 단부를 형성하며, 상기 압축공간으로 냉매를 흡입하는 흡입공을 가지는 밸브 지지부; 및
상기 피스톤 본체의 타측 단부에 결합되며, 상기 피스톤 본체의 반경 방향으로 연장되는 플랜지부가 포함되고,
상기 실린더에는, 상기 피스톤 본체의 외주면에 대향하는 내주면이 포함되고,
상기 실린더의 내주면에 대향하는 상기 밸브 지지부의 외주면에는, 표면 처리되지 않은 제 1 비 표면처리부가 포함되고,
상기 피스톤 본체에는,
설정된 소재로 가공된 표면처리부를 형성하는 제 1 외주면; 및
가공 처리되지 않은 제 2 비 표면처리부를 형성하는 제 2 외주면이 포함되고,
상기 실린더에는, 상기 피스톤 본체의 제 1 외주면에 대향하며 설정된 소재로 가공된 표면처리부를 형성하는 내주면이 포함되고,
상기 제 1 비 표면처리부는 비자성체로 구성되며 상기 피스톤 본체의 일측 단부에 형성되고, 상기 제 2 비 표면처리부는 비자성체로 구성되며 상기 피스톤 본체의 타측 단부에 형성되며,
상기 제 1 비 표면처리부와 상기 제 2 비 표면처리부는 서로 이격되며, 상기 제 1 비 표면처리부와 상기 제 2 비 표면처리부의 사이에는 상기 표면처리부가 위치되는 리니어 압축기.A shell provided with a refrigerant suction unit;
A cylinder provided inside the shell and forming a compression space;
A piston reciprocating within the cylinder and compressing a refrigerant in the compression space; And
Provides a driving force to the piston and includes a motor assembly provided with a permanent magnet,
In the piston,
A piston body having a cylindrical outer peripheral surface; And
A valve support part forming one end of the piston body and having a suction hole for sucking refrigerant into the compression space; And
It is coupled to the other end of the piston body, and includes a flange portion extending in the radial direction of the piston body,
The cylinder includes an inner circumferential surface opposite to the outer circumferential surface of the piston body,
The outer peripheral surface of the valve support portion facing the inner peripheral surface of the cylinder includes a first non-surface-treated portion, which is not surface-treated,
In the piston body,
A first outer circumferential surface forming a surface treatment unit processed from a set material; And
It includes a second outer circumferential surface forming a second non-processed non-processed portion,
The cylinder includes an inner circumferential surface facing the first outer circumferential surface of the piston body and forming a surface treatment portion processed from a set material,
The first non-surface treatment part is composed of a non-magnetic material and is formed at one end of the piston body, the second non-surface treatment part is composed of a non-magnetic material and is formed at the other end of the piston body,
The first non-surface treatment part and the second non-surface treatment part are spaced apart from each other, and the surface treatment part is located between the first non-surface treatment part and the second non-surface treatment part.
상기 밸브 지지부는 상기 피스톤 중 상기 압축공간을 바라보는 일면을 형성하는 리니어 압축기.The method of claim 1,
The valve support part is a linear compressor that forms one surface of the piston facing the compression space.
상기 제 1 외주면은 상기 밸브 지지부가 형성되는 피스톤 본체의 일측 단부로부터 상기 플랜지부를 향하여 연장되는 외주면인 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.The method of claim 1,
The first outer circumferential surface is an outer circumferential surface extending toward the flange from one end of the piston body on which the valve support is formed.
상기 제 2 외주면은 상기 플랜지부가 결합되는 피스톤 본체의 타측 단부로부터 상기 밸브 지지부를 향하여 연장되는 외주면인 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.The method of claim 5,
The second outer circumferential surface is an outer circumferential surface extending toward the valve support from the other end of the piston body to which the flange portion is coupled.
상기 밸브 지지부에 결합되어, 상기 흡입공을 선택적으로 개방하는 흡입 밸브가 더 포함되는 리니어 압축기.The method of claim 1,
The linear compressor further comprises a suction valve coupled to the valve support and selectively opening the suction hole.
상기 피스톤 및 실린더는 비자성체로 구성되는 리니어 압축기.The method of claim 1,
The piston and cylinder are linear compressors composed of a non-magnetic material.
상기 피스톤과 실린더는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 리니어 압축기.The method of claim 11,
The piston and cylinder are linear compressors made of aluminum or aluminum alloy.
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