KR102225052B1 - 리니어 압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 리니어 압축기에 관한 것이다. 본 발명의 사상에 따른 리니어 압축기에는 피스톤, 실린더, 프레임 및 토출커버가 포함된다.
그리고, 상기 프레임에는, 상기 토출커버와 접하는 제 1 면 및 상기 제 1 면과 연결되는 제 2 면으로 형성된 토출 프레임면 및 상기 제 2 면에서 축방향으로 돌출되어 형성된 방열핀이 포함된다.

Description

리니어 압축기 {Linear compressor}
본 발명은 리니어 압축기에 관한 것이다.
일반적으로 압축기(Compressor)는 전기모터나 터빈 등의 동력발생장치로부터 동력을 전달받아 공기나 냉매 또는 그 밖의 다양한 작동가스를 압축하여 압력을 높여주는 기계장치로서, 상기 가전제품 또는 산업전반에 걸쳐 널리 사용되고 있다.
이러한 압축기를 크게 분류하면, 왕복동식 압축기(Reciprocating compressor), 회전식 압축기(Rotary compressor) 및 스크롤식 압축기(Scroll compressor)로 구분될 수 있다.
상기 왕복동식 압축기는 피스톤(Piston)과 실린더(Cylinder) 사이에 작동가스가 흡입 또는 토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 냉매를 압축시킨다.
또한, 상기 회전식 압축기는 편심 회전되는 롤러(Roller)와 실린더 사이에 작동가스가 흡입 또는 토출되는 압축공간이 형성되고 롤러가 실린더 내벽을 따라 편심 회전되면서 냉매를 압축시킨다.
또한, 상기 스크롤식 압축기는 선회 스크롤(Orbiting scroll)과 고정 스크롤(Fixed scroll) 사이에 작동가스가 흡입 또는 토출되는 압축공간이 형성되고 상기 선회 스크롤이 상기 고정 스크롤을 따라 회전하면서 냉매를 압축시킨다.
최근에는 상기 왕복동식 압축기 중에서 피스톤이 왕복 직선 운동하는 구동모터에 직접 연결되도록 하여, 운동전환에 의한 기계적인 손실이 없이 압축효율을 향상시킬 수 있고 간단한 구조로 구성되는 리니어 압축기가 개발되고 있다.
상기 리니어 압축기는, 밀폐된 쉘 내부에서 상기 피스톤이 상기 리니어 모터에 의해 실린더 내부를 왕복 직선 운동하면서 냉매를 흡입하여 압축시킨 다음 토출시키도록 구성된다.
이때, 상기 리니어 모터는 이너 스테이터 및 아우터 스테이터 사이에 영구자석이 위치되도록 구성되며, 상기 영구자석은 상기 영구자석과 상기 이너(또는 아우터) 스테이터 간의 상호 전자기력에 의해 직선 왕복 운동하도록 구동된다. 그리고, 상기 영구자석이 상기 피스톤과 연결된 상태에서 구동됨에 따라, 상기 피스톤이 상기 실린더 내부에서 왕복 직선운동하면서 냉매를 흡입하여 압축시킨 다음, 토출시키도록 한다.
이와 같은 구조를 갖는 리니어 압축기와 관련하여, 본 출원인은 선행문헌 1을 출원한 바 있다.
<선행문헌 1>
1. 공개번호 : 제10-2017-0124908호 (공개일자 : 2017년 11월 13일)
2. 발명의 명칭 : 리니어 압축기
상기 선행문헌 1에 기재된 구조에 따라 상기 영구자석 및 상기 피스톤이 이동하며 냉매를 압축시킬 수 있다. 자세하게는, 흡입냉매가 상기 피스톤 포트를 통과하여 압축실로 유입되고, 상기 피스톤의 이동에 의해 압축된다. 그리고, 압축된 고온의 냉매는 토출커버에 형성된 토출방을 지나 쉘 밖으로 토출된다.
이때, 상기 선행문헌 1과 같은 리니어 압축기에는 다음과 같은 문제점이 있다.
(1) 압축된 고온의 냉매로 인해 상기 토출커버 및 프레임이 과열되고, 상기 프레임에서 상기 피스톤 및 실린더로 열이 전달된다. 특히, 상기 프레임, 상기 피스톤 및 상기 실린더는 서로 접한 상태로 배치되어, 전도에 의해 상기 프레임의 열이 상기 피스톤 및 상기 실린더로 쉽게 전달될 수 있다.
(2) 또한, 상기 프레임의 전면에 상기 토출커버가 전체적으로 결합된다. 그에 따라, 상기 프레임은 상기 쉘의 내부로 노출되어 있는 면적이 비교적 적고, 상기 쉘 내부에 위치된 냉매와 충분한 열교환이 되지 못한다. 즉, 상기 프레임의 열이 상기 쉘 내부에 위치된 냉매로 방열되지 못하는 문제점이 있다.
(3) 이와 같이, 상기 프레임이 과열됨에 따라, 상기 피스톤 및 상기 실린더로 전달된 열이 상기 흡입냉매를 과열시킨다. 그에 따라, 상기 흡입냉매의 부피가 증가되고, 압축효율이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 방열핀이 구비된 프레임을 갖는 리니어 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 토출커버에 의해 덮여 있는 프레임의 면적을 최소화한 리니어 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 상기 프레임으로 인해, 피스톤 및 실린더로의 전도 열전달이 최소화되고, 쉘 내부로의 대류 열전달이 최대화되는 리니어 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 출원은 토출커버가 프레임의 적어도 일부만 커버하도록 형성되고, 상기 토출커버가 커버하지 않은 프레임면에 방열핀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 사상에 따른 리니어 압축기에는 흡입 파이프가 결합되는 쉘, 상기 흡입 파이프를 통과하는 냉매가 유동하는 내부공간이 형성되며, 축방향으로 왕복운동하는 피스톤, 상기 쉘의 내부에 배치되며 상기 피스톤이 내측에 수용되어 냉매의 압축공간을 형성하는 실린더, 상기 실린더가 내측에 수용되는 프레임 및 상기 압축공간에서 배출된 냉매가 유동되는 냉매의 토출공간을 형성하고, 상기 프레임과 결합되는 토출커버가 포함된다.
그리고, 상기 프레임에는, 상기 토출커버와 접하는 제 1 면 및 상기 제 1 면과 연결되는 제 2 면으로 형성된 토출 프레임면 및 상기 제 2 면에서 축방향으로 돌출되어 형성된 방열핀이 포함된다.
상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시 예에 따른 리니어 압축기에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.
프레임에 구비된 방열핀을 통해 상기 프레임의 온도를 감소시키고, 흡입되는 냉매로 전달되는 열을 최소화하여, 흡입가스의 과열에 의한 압축 효율 저하를 방지할 수 있다는 장점이 있다.
특히, 흡입되는 냉매의 온도를 상승시키는 피스톤 및 실린더의 열을 프레임을 통하여 외부로 방열시킴으로써, 상기 피스톤 및 상기 실린더로부터 흡입되는 냉매로 전달되는 열을 최소화하고, 흡입되는 냉매의 온도를 낮추어 압축 효율을 개선할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 토출커버에 의해 덮여 있는 상기 프레임의 표면적을 최소화하여, 상기 토출커버로부터 상기 프레임으로의 전도 열전달을 줄일 수 있다는 장점이 있다. 또한, 상기 프레임이 쉘 내부 공간의 냉매에 노출되는 표면적이 증가되어, 상기 쉘 내부의 냉매로 대류 열전달(방열)이 증가되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 내부 구성을 분해하여 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 III-III'를 따라 절개한 단면을 도시한 도면이다.
도 4, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 토출유닛을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 토출유닛을 분해하여 도시한 도면이다.
도 7은 도 4의 단면을 냉매의 유동과 함께 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 토출커버 및 프레임을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 토출커버 및 프레임을 분해하여 도시한 도면이다.
도 10 내지 도 14는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 프레임을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 리니어 압축기(10)에는, 쉘(101) 및 상기 쉘(101)에 결합되는 쉘 커버(102, 103)가 포함된다. 넓은 의미에서, 상기 쉘 커버(102, 103)는 상기 쉘(101)의 일 구성으로서 이해될 수 있다.
상기 쉘(101)의 하측에는, 레그(50)가 결합될 수 있다. 상기 레그(50)는, 상기 리니어 압축기(10)가 설치되는 제품의 베이스에 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 제품에는 냉장고가 포함되며, 상기 베이스에는, 상기 냉장고의 기계실 베이스가 포함될 수 있다. 다른 예로서, 상기 제품에는 공기조화기의 실외기가 포함되며, 상기 베이스에는, 상기 실외기의 베이스가 포함될 수 있다.
상기 쉘(101)은 대략 원통 형상을 가지며, 가로방향으로 누워져 있는 배치, 또는 축방향으로 누워 있는 배치를 이룰 수 있다. 도 1을 기준으로, 상기 쉘(101)은 가로 방향으로 길게 연장되며, 반경방향으로는 다소 낮은 높이를 가질 수 있다. 즉, 상기 리니어 압축기(10)는 낮은 높이를 가질 수 있으므로, 예를 들어 상기 리니어 압축기(10)가 냉장고의 기계실 베이스에 설치될 때, 상기 기계실의 높이를 감소시킬 수 있다는 이점이 있다.
또한, 상기 쉘(101)의 길이 방향 중심축은 후술할 압축기 본체의 중심축과 일치하며, 상기 압축기 본체의 중심축은 상기 압축기 본체를 구성하는 실린더 및 피스톤의 중심축과 일치한다.
상기 쉘(101)의 외면에는, 터미널(108)이 설치될 수 있다. 상기 터미널(108)은 외부 전원을 리니어 압축기의 모터 어셈블리(140, 도 3 참조)에 전달하는 구성으로서 이해된다. 특히, 상기 터미널(108)은 코일(141c, 도 3 참조)의 리드선에 연결될 수 있다.
상기 터미널(108)의 외측에는, 브라켓(109)이 설치된다. 상기 브라켓(109)에는, 상기 터미널(108)을 둘러싸는 다수의 브라켓이 포함될 수 있다. 상기 브라켓(109)은 외부의 충격 등으로부터 상기 터미널(108)을 보호하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 쉘(101)의 양측부는 개구되도록 구성된다. 상기 개구된 쉘(101)의 양측부에는, 상기 쉘 커버(102, 103)가 결합될 수 있다. 상세하게는, 상기 쉘 커버(102, 103)에는, 상기 쉘(101)의 개구된 일측부에 결합되는 제 1 쉘 커버(102, 도 3 참조) 및 상기 쉘(101)의 개구된 타측부에 결합되는 제 2 쉘 커버(103)가 포함된다. 상기 쉘 커버(102, 103)에 의하여, 상기 쉘(101)의 내부공간은 밀폐될 수 있다.
도 1을 기준으로, 상기 제 1 쉘 커버(102)는 상기 리니어 압축기(10)의 우측부에 위치되며, 상기 제 2 쉘 커버(103)는 상기 리니어 압축기(10)의 좌측부에 위치될 수 있다. 달리 말하면, 상기 제 1, 2 쉘 커버(102, 103)는 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 쉘 커버(102)는 냉매의 흡입 측에 위치되고, 상기 제 2 쉘커버(103)는 냉매의 토출 측에 위치되는 것으로 이해될 수 있다.
상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 쉘(101) 또는 쉘 커버(102, 103)에 구비되어, 냉매를 흡입, 토출 또는 주입시킬 수 있는 다수의 파이프(104, 105, 106)가 더 포함된다.
상기 다수의 파이프(104, 105, 106)에는, 냉매가 상기 리니어 압축기(10)의 내부로 흡입되도록 하는 흡입 파이프(104)와, 압축된 냉매가 상기 리니어 압축기(10)로부터 배출되도록 하는 토출 파이프(105) 및 냉매를 상기 리니어 압축기(10)에 보충하기 위한 프로세스 파이프(106)가 포함된다.
예를 들어, 상기 흡입 파이프(104)는 상기 제 1 쉘 커버(102)에 결합될 수 있다. 냉매는 상기 흡입 파이프(104)를 통하여 축방향을 따라 상기 리니어 압축기(10)의 내부로 흡입될 수 있다.
상기 토출 파이프(105)는 상기 쉘(101)의 외주면에 결합될 수 있다. 상기 흡입 파이프(104)를 통하여 흡입된 냉매는 축방향으로 유동하면서, 압축될 수 있다. 그리고, 상기 압축된 냉매는 상기 토출 파이프(105)를 통하여 배출될 수 있다. 상기 토출 파이프(105)는 상기 제 1 쉘 커버(102)보다 상기 제 2 쉘 커버(103)에 인접한 위치에 배치될 수 있다.
상기 프로세스 파이프(106)는 상기 쉘(101)의 외주면에 결합될 수 있다. 작업자는 상기 프로세스 파이프(106)를 통하여, 상기 리니어 압축기(10)의 내부로 냉매를 주입할 수 있다.
상기 프로세스 파이프(106)는 상기 토출 파이프(105)와의 간섭을 피하기 위하여, 상기 토출 파이프(105)와 다른 높이에서 상기 쉘(101)에 결합될 수 있다. 상기 높이라 함은, 상기 레그(50)로부터의 수직방향으로의 거리로서 이해된다. 상기 토출 파이프(105)와 상기 프로세스 파이프(106)가 서로 다른 높이에서, 상기 쉘(101)의 외주면에 결합됨으로써, 작업 편의성이 도모될 수 있다.
상기 프로세스 파이프(106)가 결합되는 지점에 대응하는, 쉘(101)의 내주면에는 상기 제 2 쉘 커버(103)의 적어도 일부분이 인접하게 위치될 수 있다. 달리 말하면, 상기 제 2 쉘 커버(103)의 적어도 일부분은, 상기 프로세스 파이프(106)를 통하여 주입된 냉매의 저항으로서 작용할 수 있다.
따라서, 냉매의 유로관점에서, 상기 프로세스 파이프(106)를 통하여 유입되는 냉매의 유로 크기는, 상기 쉘(101)의 내부공간으로 진입하면서 상기 제 2 쉘 커버(103)에 의해 작아지고, 그를 통과하며 다시 커지도록 형성된다. 이 과정에서, 냉매의 압력이 감소하여 냉매의 기화가 이루어질 수 있고, 이 과정에서, 냉매에 포함된 유분이 분리될 수 있다. 따라서, 유분이 분리된 냉매가 피스톤(130, 도 3 참조)의 내부로 유입되면서, 냉매의 압축성능이 개선될 수 있다. 상기 유분은, 냉각 시스템에 존재하는 작동유로서 이해될 수 있다.
상기 제 1, 2 쉘 커버(102, 103)의 내측에는, 상기 쉘(101)의 내부에 배치되는 압축기 본체를 지지하는 장치가 구비될 수 있다. 여기서, 상기 압축기 본체는 상기 쉘(101)의 내부에 구비되는 부품을 의미하며, 예를 들어 전후 왕복운동 하는 구동부 및 상기 구동부를 지지하는 지지부가 포함될 수 있다.
이하, 상기 압축기 본체에 대하여 자세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 내부 구성을 분해하여 도시한 도면이고, 도 3은 도 1의 III-III'를 따라 절개한 단면을 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 리니어 압축기(10)에는, 프레임(110), 실린더(120), 상기 실린더(120)의 내부에서 왕복 직선 운동하는 피스톤(130) 및 상기 피스톤(130)에 구동력을 부여하는 리니어 모터로서 모터 어셈블리(140)가 포함된다. 상기 모터 어셈블리(140)가 구동하면, 상기 피스톤(130)은 축 방향으로 왕복 운동할 수 있다.
이하, 방향을 정의한다.
"축 방향"이라 함은, 상기 피스톤(130)이 왕복운동 하는 방향, 즉, 도 3에서 가로 방향으로 이해될 수 있다. 그리고, 상기 "축 방향" 중에서, 상기 흡입 파이프(104)로부터 압축공간(P)을 향하는 방향, 즉 냉매가 유동하는 방향을 "전방"이라 하고, 그 반대방향을 "후방"이라 정의한다. 상기 피스톤(130)이 전방으로 이동할 때, 상기 압축공간(P)은 압축될 수 있다.
반면에, "반경 방향"이라 함은 상기 피스톤(130)이 왕복운동 하는 방향에 수직한 방향으로서, 도 3의 세로 방향으로 이해될 수 있다. 그리고, 상기 피스톤(130)의 중심축에서 멀어지는 방향을 '외측', 가까워지는 방향을 '내측'이라 정의한다. 상기 피스톤(130)의 중심축은, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 쉘(101)의 중심축과 일치할 수 있다.
상기 프레임(110)은 상기 실린더(120)를 고정시키는 구성으로서 이해된다. 상기 프레임(110)은 상기 실린더(120)를 둘러싸도록 배치된다. 즉, 상기 실린더(120)는 상기 프레임(110)의 내측에 수용되도록 위치될 수 있다. 예를 들어, 상기 실린더(120)는 상기 프레임(110)의 내측에 압입(壓入, press fitting)될 수 있다. 또한, 상기 실린더(120) 및 프레임(110)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금 재질로 구성될 수 있다.
상기 실린더(120)는, 상기 피스톤 본체(131)의 적어도 일부분을 수용하도록 구성된다. 또한, 상기 실린더(120)의 내부에는, 상기 피스톤(130)에 의하여 냉매가 압축되는 압축공간(P)이 형성된다.
상기 피스톤(130)에는, 대략 원통형상의 피스톤 본체(131) 및 상기 피스톤 본체(131)로부터 반경 방향으로 연장되는 피스톤 플랜지(132)가 포함된다. 상기 피스톤 본체(131)는 상기 실린더(120)의 내부에서 왕복 운동하며, 상기 피스톤 플랜지(132)는 상기 실린더(120)의 외측에서 왕복 운동할 수 있다.
상기 피스톤 본체(131)의 전면부에는, 상기 압축공간(P)으로 냉매를 유입시키는 흡입공(133)이 형성되며, 상기 흡입공(133)의 전방에는 상기 흡입공(133)을 선택적으로 개방하는 흡입 밸브(135)가 제공된다.
또한, 상기 피스톤 본체(131)의 전면부에는, 소정의 체결부재(136)가 결합되는 체결공(136a)이 형성된다. 자세하게는, 상기 체결공(136a)은 상기 피스톤 본체(131)의 전면부 중심에 위치되고, 상기 체결공(136a)을 감싸도록 복수 개의 흡입공(133)이 형성된다. 또한, 상기 체결부재(136)는 상기 흡입밸브(135)를 관통하여 상기 체결공(136a)에 결합되어, 상기 흡입 밸브(135)를 상기 피스톤 본체(131)의 전면부에 고정시킨다.
상기 모터 어셈블리(140)에는, 상기 프레임(110)에 고정되어 상기 실린더(120)를 둘러싸도록 배치되는 아우터 스테이터(141), 상기 아우터 스테이터(141)의 내측으로 이격되어 배치되는 이너 스테이터(148) 및 상기 아우터 스테이터(141)와 이너 스테이터(148)의 사이 공간에 위치하는 영구자석(146)이 포함된다.
상기 영구자석(146)은, 상기 아우터 스테이터(141) 및 이너 스테이터(148)와의 상호 전자기력에 의하여 직선 왕복 운동할 수 있다. 그리고, 상기 영구자석(146)은 1개의 극을 가지는 단일 자석으로 구성되거나, 3개의 극을 가지는 다수의 자석이 결합되어 구성될 수 있다.
상기 영구자석(146)은 마그넷 프레임(138)에 설치될 수 있다. 상기 마그넷 프레임(138)은 대략 원통 형상을 가지며, 상기 아우터 스테이터(141)와 이너 스테이터(148)의 사이 공간에 삽입되도록 배치될 수 있다.
상세하게는, 도 3을 기준으로, 상기 마그넷 프레임(138)은 상기 피스톤 플랜지(132)에 결합되어 반경방향 외측으로 연장되며 전방으로 절곡될 수 있다. 이때, 상기 영구자석(146)은 상기 마그넷 프레임(138)의 전방부에 설치될 수 있다. 그에 따라, 상기 영구자석(146)이 왕복 운동할 때, 상기 피스톤(130)은 상기 마그넷 프레임(138)에 의해 상기 영구자석(146)과 함께 축 방향으로 왕복 운동할 수 있다.
상기 아우터 스테이터(141)에는, 코일 권선체(141b, 141c, 141d) 및 스테이터 코어(141a)가 포함된다. 상기 코일 권선체에는, 보빈(141b) 및 상기 보빈의 원주 방향으로 권선된 코일(141c)이 포함된다.
그리고, 상기 코일 권선체에는, 상기 코일(141c)에 연결되는 전원선이 상기 아우터 스테이터(141)의 외부로 인출 또는 노출되도록 가이드 하는 단자부(141d)가 더 포함된다. 상기 단자부(141d)는 상기 프레임(110)에 마련된 단자삽입구(1104)에 삽입될 수 있다.
상기 스테이터 코어(141a)에는, 복수 개의 라미네이션(lamination)이 원주 방향으로 적층되어 구성된 다수의 코어 블럭이 포함된다. 상기 다수의 코어 블럭은, 상기 코일 권선체(141b, 141c)의 적어도 일부분을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
상기 아우터 스테이터(141)의 일측에는 스테이터 커버(149)가 제공된다. 즉, 상기 아우터 스테이터(141)의 일측부는 상기 프레임(110)에 의하여 지지되며, 타측부는 상기 스테이터 커버(149)에 의하여 지지될 수 있다.
또한, 상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 스테이터 커버(149)와 상기 프레임(110)을 체결하기 위한 커버체결부재(149a)가 더 포함된다. 상기 커버체결부재(149a)는, 상기 스테이터 커버(149)를 관통하여 상기 프레임(110)을 향하여 전방으로 연장되며, 상기 프레임(110)의 스테이터 체결홀(1102)에 결합될 수 있다.
상기 이너 스테이터(148)는 상기 프레임(110)의 외주에 고정된다. 그리고, 상기 이너 스테이터(148)는 복수 개의 라미네이션이 상기 프레임(110)의 외측에서 원주 방향으로 적층되어 구성된다.
또한, 상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 피스톤(130)에 결합되며, 상기 흡입 파이프(104)를 통하여 흡입된 냉매로부터 발생되는 소음을 저감하기 위한 흡입 머플러(150)가 더 포함된다. 상기 흡입 파이프(104)를 통하여 흡입된 냉매는 상기 흡입 머플러(150)를 거쳐 상기 피스톤(130)의 내부로 유동한다. 예를 들어, 냉매가 상기 흡입 머플러(150)를 통과하는 과정에서, 냉매의 유동소음이 저감될 수 있다.
상기 흡입 머플러(150)에는, 다수의 머플러(151, 152, 153)가 포함된다. 상기 다수의 머플러에는, 서로 결합되는 제 1 머플러(151), 제 2 머플러(152) 및 제 3 머플러(153)가 포함된다.
상기 제 1 머플러(151)는 상기 피스톤(130)의 내부에 위치되며, 상기 제 2 머플러(152)는 상기 제 1 머플러(151)의 후측에 결합된다. 그리고, 상기 제 3 머플러(153)는 상기 제 2 머플러(152)를 내부에 수용하며, 상기 제 1 머플러(151)의 후방으로 연장될 수 있다. 냉매의 유동방향 관점에서, 상기 흡입 파이프(104)를 통하여 흡입된 냉매는 상기 제 3 머플러(153), 상기 제 2 머플러(152) 및 상기 제 1 머플러(151)를 차례로 통과할 수 있다. 이 과정에서, 냉매의 유동소음은 저감될 수 있다.
또한, 상기 흡입 머플러(150)에는, 머플러 필터(154)가 더 포함된다. 상기 머플러 필터(154)는 상기 제 1 머플러(151)와 상기 제 2 머플러(152)가 결합되는 경계면에 위치될 수 있다. 예를 들어, 상기 머플러 필터(154)는 원형의 형상을 가질 수 있으며, 상기 머플러 필터(154)의 외주부는 상기 제 1, 2 머플러(151, 152)의 사이에 지지될 수 있다.
또한, 상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 피스톤(130)을 지지하는 서포터(137)가 더 포함된다. 상기 서포터(137)는 상기 피스톤(130)의 후측에 결합되며, 그 내측에는, 상기 머플러(150)가 관통되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 피스톤 플랜지(132), 상기 마그넷 프레임(138) 및 상기 서포터(137)는 체결부재에 의하여 체결될 수 있다.
상기 서포터(137)에는, 밸런스 웨이트(179)가 결합될 수 있다. 상기 밸런스 웨이트(179)의 중량은, 압축기 본체의 운전주파수 범위에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, 상기 서포터(137)에는, 후술할 제 1 공진스프링(176a)에 결합되는 스프링지지부(137a)가 결합될 수 있다.
또한, 상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 스테이터 커버(149)에 결합되어 후방으로 연장되되는 리어 커버(170)가 더 포함된다. 상기 리어 커버(170)에는 3개의 지지레그가 포함되며, 상기 3개의 지지레그는 상기 스테이터 커버(149)의 후면에 결합될 수 있다.
또한, 상기 3개의 지지레그와, 상기 스테이터 커버(149)의 후면 사이에는, 스페이서(181)가 위치될 수 있다. 상기 스페이서(181)의 두께를 조절하는 것에 의하여, 상기 스테이터 커버(149)로부터 상기 리어 커버(170)의 후단부까지의 거리를 결정할 수 있다. 그리고, 상기 리어 커버(170)는 상기 서포터(137)에 스프링 지지될 수 있다.
또한, 상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 리어 커버(170)에 결합되어 상기 머플러(150)로의 냉매 유입을 가이드 하는 유입 가이드부(156)가 더 포함된다. 상기 유입 가이드부(156)의 적어도 일부분은 상기 흡입 머플러(150)의 내측에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 피스톤(130)이 공진 운동할 수 있도록 각 고유 진동수가 조절된 복수의 공진 스프링(176a, 176b)이 더 포함된다. 상기 복수의 공진 스프링(176a, 176b)에는, 상기 서포터(137)와 스테이터 커버(149)의 사이에 지지되는 제 1 공진스프링(176a) 및 상기 서포터(137)와 리어 커버(170)의 사이에 지지되는 제 2 공진스프링(176b)이 포함된다.
상기 복수의 공진 스프링(176a, 176b)의 작용에 의하여, 상기 리니어 압축기(10)의 내부에서 왕복 운동하는 구동부의 안정적인 움직임이 수행되며, 상기 구동부의 움직임에 따른 진동 또는 소음 발생을 줄일 수 있다.
또한, 상기 리니어 압축기(10)에는, 토출유닛(190) 및 토출 밸브 어셈블리(160)가 포함된다.
상기 토출유닛(190)은 상기 압축공간(P)에서 배출된 냉매의 토출공간(D)을 형성한다. 상기 토출유닛(190)에는, 상기 프레임(110)의 전면에 결합되는 토출커버(200) 및 상기 토출커버(200)의 내측에 배치되는 토출 플래넘(191)이 포함된다. 또한, 상기 토출유닛(190)에는 상기 토출 플래넘(191)의 내주면에 밀착되는 원통 형상의 고정링(193)을 더 포함할 수 있다.
상기 토출 밸브 어셈블리(160)는 상기 토출유닛(190)의 내측에 결합되며, 상기 압축공간(P)에서 압축된 냉매를 상기 토출공간(D)으로 토출시킨다. 또한, 상기 토출밸브 어셈블리(160)에는, 토출 밸브(161) 및 상기 토출 밸브(161)를 상기 실린더(120)의 전단에 밀착되는 방향으로 탄성력을 제공하는 스프링 조립체(163)를 포함할 수 있다.
상기 스프링 조립체(163)에는, 판 스프링 형태의 밸브 스프링(164)과, 상기 밸브 스프링(164)의 가장자리에 위치되어 상기 밸브 스프링(164)을 지지하는 스프링 지지부(165)와, 상기 스프링 지지부(165)의 외주면에 끼워지는 마찰링(166)이 포함된다.
상기 토출 밸브(161)의 전면 중앙부는 상기 밸브 스프링(164)의 중앙에 고정 결합된다. 또한, 상기 토출 밸브(161)의 후면은 상기 밸브 스프링(164)의 탄성력에 의하여 상기 실린더(120)의 전면(또는 전단)에 밀착된다.
상기 압축공간(P)의 압력이 토출 압력 이상이 되면, 상기 밸브 스프링(164)이 상기 토출 플래넘(191)쪽으로 탄성 변형된다. 그리고, 상기 토출 밸브(161)가 상기 실린더(120)의 전단부로부터 이격되어, 냉매가 상기 압축공간(P)에서 상기 토출 플래넘(191)의 내부에 형성되는 토출공간(D)(또는 토출 챔버)으로 토출될 수 있다.
즉, 상기 토출 밸브(161)가 상기 실린더(120)의 전면에 지지되는 경우 상기 압축공간(P)은 밀폐된 상태를 유지하며, 상기 토출 밸브(161)가 상기 실린더(120)의 전면으로부터 이격되는 경우 상기 압축공간(P)은 개방되어, 상기 압축공간(P) 내부의 압축된 냉매가 배출될 수 있다.
상기 압축공간(P)은 상기 흡입 밸브(135)와 상기 토출 밸브(161)의 사이에 형성되는 공간으로서 이해될 수 있다. 그리고, 상기 흡입 밸브(135)는 상기 압축공간(P)의 일 측에 형성되고, 상기 토출 밸브(161)는 상기 압축공간(P)의 타 측, 즉 상기 흡입 밸브(135)의 반대 측에 제공될 수 있다.
상기 피스톤(130)이 상기 실린더(120)의 내부에서 직선 왕복 운동하는 과정에서, 상기 압축공간(P)의 압력이 냉매의 흡입 압력 이하가 되면 상기 흡입 밸브(135)가 개방되어, 냉매는 상기 압축공간(P)으로 유입된다.
반면, 상기 압축공간(P)의 압력이 냉매의 흡입 압력 이상이 되면, 상기 흡입 밸브(135)가 닫히고, 상기 피스톤(130)의 전진에 의하여 상기 압축공간(P)의 냉매가 압축된다.
한편, 상기 압축공간(P)의 압력이 상기 토출공간(D) 내의 압력(토출 압력)보다 커지면, 상기 밸브 스프링(164)이 전방으로 변형되면서 상기 토출 밸브(161)가 상기 실린더(120)로부터 분리된다. 그리고, 상기 압축공간(P) 내부의 냉매는 상기 토출 밸브(161)와 실린더(120)의 이격된 공간을 통하여 상기 토출 플래넘(191)의 내부에 형성된 토출공간(D)으로 토출된다.
상기 냉매의 토출이 완료되면, 상기 밸브 스프링(164)은 상기 토출 밸브(161)에 복원력을 제공하여, 상기 토출 밸브(161)가 상기 실린더(120)의 전단에 다시 밀착된다.
또한, 상기 리니어 압축기(10)에는 커버 파이프(195)가 더 포함될 수 있다. 상기 커버 파이프(195)는 상기 토출유닛(190)으로 유동된 냉매를 외부로 배출시킨다. 이때, 상기 커버 파이프(195)의 일 단은 상기 토출커버(200)에 결합되고, 타 단은 상기 토출 파이프(105)에 결합된다. 또한, 상기 커버 파이프(195)는, 적어도 일부분이 플렉서블한 재질로 구성되며, 상기 쉘(101)의 내주면을 따라 라운드지게 연장될 수 있다.
또한, 상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 압축기(10) 본체의 전단부를 지지하는 한 쌍의 제 1 지지장치(180)를 더 포함할 수 있다. 상기 한 쌍의 제 1 지지장치(200)의 일 단은 상기 토출유닛(190)에 고정되고, 타 단은 상기 쉘(101)의 내주면에 밀착된다. 예를 들어, 상기 한 쌍의 제 1 지지장치(180)는 90 내지 120도 범위의 각도로 벌어진 상태로 상기 토출유닛(190)을 지지할 수 있다.
이때, 상기 제 2 쉘커버(103)는 상기 제 1 지지장치(180)와의 간섭을 방지하는 형상으로 마련될 수 있다. 자세하게는, 상기 제 2 쉘커버(103)는 상기 한 쌍의 제 1 지지장치(180)와 대응되는 부분은 축방향 외측으로 돌출되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 압축기 본체의 후단부를 지지하는 제 2 지지장치(185)를 더 포함할 수 있다. 상기 제 2 지지장치(185)에는, 원형의 판 스프링 형상으로 마련되는 제 2 지지 스프링(186) 및 상기 제 2 지지 스프링(186)의 중심부에 끼워지는 제 2 스프링 지지부(187)가 포함된다.
상기 제 2 지지 스프링(186)의 외측 가장자리는 체결 부재에 의하여 상기 리어 커버(170)의 후면에 고정될 수 있다. 상기 제 2 스프링 지지부(187)는 상기 제 1 쉘커버(102)의 중앙에 배치되는 커버 지지부(102a)에 결합된다. 그에 따라, 상기 압축기 본체의 후단이 상기 제 1 쉘커버(102)의 중심부에서 탄성 지지될 수 있다.
또한, 상기 제 1 쉘커버(102)의 내측 가장자리에는 스토퍼(102b)가 구비될 수 있다. 상기 스토퍼(102b)는 상기 리니어 압축기(10)의 운반 중 발생하는 흔들림, 진동 또는 충격 등에 의하여, 상기 압축기의 본체, 특히 모터 어셈블리(140)가 상기 쉘(101)에 부딪혀 파손되는 것을 방지하는 구성으로서 이해된다.
특히, 상기 스토퍼(102b)는, 상기 리어 커버(170)에 인접하게 위치될 수 있다. 그에 따라, 상기 리니어 압축기(10)에 흔들림이 발생하는 경우, 상기 리어 커버(170)가 상기 스토퍼(102b)에 간섭됨으로써 상기 모터 어셈블리(140)로 직접 충격이 전달되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 프레임(110)과, 상기 프레임(110) 주변의 부품간의 결합력을 증대하기 위한 다수의 실링부재가 포함된다. 상기 다수의 실링부재는 링 형상을 가질 수 있다.
상세하게는, 상기 다수의 실링부재에는, 상기 프레임(110)과 상기 실린더(120)가 결합되는 부분에 구비되는 제 1 실링부재(129a) 및 상기 프레임(110)과 상기 인너 스테이터(148)가 결합되는 부분에 구비되는 제 2 실링부재(129b)가 포함될 수 있다.
이하, 상기 토출유닛(190)에 대하여 자세하게 설명한다.
도 4, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 토출유닛을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 토출유닛을 분해하여 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 토출유닛(190)에는, 상기 토출커버(200), 상기 토출 플래넘(191) 및 상기 고정링(193)이 포함된다. 상기 토출커버(200), 상기 토출 플래넘(191) 및 상기 고정링(193)은 서로 다른 재질 및 제조방법으로 형성될 수 있다.
이때, 상기 토출 플래넘(191)은 상기 토출커버(200)의 내측에 결합되고, 상기 고정링(193)은 상기 토출 플래넘(191)의 내측에 결합된다. 특히, 상기 토출커버(200)와 상기 토출 플래넘(191)의 결합에 의해, 복수의 토출공간(D)이 형성된다. 상기 토출공간(D)은 상기 압축공간(P)에서 토출된 냉매가 유동되는 공간으로 이해될 수 있다.
상기 토출커버(200)은 전체적으로 볼(bowl)형상으로 마련될 수 있다. 즉, 상기 토출커버(200)은 일 면이 개방되고, 내부공간이 형성된 형상으로 마련될 수 있다. 이때, 상기 토출커버(200)는 축방향 후방이 개방되도록 배치될 수 있다. 이때, 도 4는 상기 토출커버(200)의 전방을 도시하였고, 도 5 및 도 6은 상기 토출커버(200)의 후방을 도시하였다.
상기 토출커버(200)에는, 상기 프레임(110)과 결합되는 커버 플랜지부(210), 상기 커버 플랜지부(210)에서 축방향 전방으로 연장되는 챔버부(220) 및 상기 챔버부(220)에서 축방향 전방으로 연장되는 지지장치 고정부(230)가 포함된다.
상기 커버 플랜지부(210)는, 상기 프레임(110)의 전면에 밀착되어 결합되는 구성이다. 그에 따라, 상기 커버 플랜지부(210)를 통해 상기 토출커버(200)의 열이 상기 프레임(110)으로 전도될 수 있다. 열전도는 접촉면적에 비례하기 때문에, 상기 커버 플랜지부(210)와 상기 프레임(110)의 접촉면적에 따라 전도되는 열량이 변화될 수 있다.
상기 커버 플랜지부(210)에는, 플랜지 본체(2100) 및 플랜지 결합부(2110)가 포함된다. 이때, 상기 플랜지 본체(2100) 및 상기 플랜지 결합부(2110)는 축방향으로 소정의 두께를 가지며, 반경방향으로 연장되어 형성된다.
상기 플랜지 본체(2100)에는, 중심부에 원형의 개구를 형성하는 본체 관통부(2101)가 포함된다. 상기 본체 관통부(2101)는, 상기 토출커버(200)의 개방된 일 면에 형성된 개구로 이해된다. 다시 말하면, 상기 본체 관통부(2101)는 상기 토출커버(200)의 내부공간 중 가장 외측에 형성된 공간으로 이해될 수 있다.
또한, 상기 본체 관통부(2101)는 상기 토출 플래넘(191)이 끼워지는 개구로 이해될 수 있다. 따라서, 상기 본체 관통부(2101)는 상기 토출 플래넘(191)에 대응되는 크기로 형성될 수 있다. 이때, 상기 본체 관통부(2101)에 의해 형성되는 개구의 직경을 플랜지 내경(L1)이라 한다. 상기 플랜지 내경(L1)은 상기 플랜지 본체(2100)의 내경으로 이해될 수 있다.
또한, 상기 플랜지 본체(2100)에는, 상기 본체 관통부(2101)와 반경방향으로 대향되는 본체 연장부(2103)가 포함된다. 상기 본체 연장부(2103)는 전체적으로 원형으로 형성되며, 상기 본체 연장부(2103)에 의해 형성되는 원형의 직경을 플랜지 외경(L2)이라 한다. 상기 플랜지 외경(L2)은 상기 플랜지 본체(2100)의 외경으로 이해될 수 있다.
정리하자면, 상기 플랜지 본체(2100)는 상기 플랜지 내경(L1) 및 상기 플랜지 외경(L2)을 갖는 링(ring) 형상으로 마련될 수 있다(L2>L1). 또한, 상기 플랜지 내경(L1)과 상기 플랜지 외경(L2)의 차이를 상기 플랜지 본체(2100)의 반경방향 길이라고 할 수 있다.
또한, 상기 플랜지 본체(2100)에는, 상기 챔버부(220)와 연결되는 본체 연결부(2105) 및 상기 프레임(110)과 접촉되는 본체 접촉면(2107)이 포함된다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 플랜지 본체(2100)는 축방향으로 소정의 두께를 갖고, 이와 같은 두께를 플랜지 본체 두께(t1)라 한다. 이때, 상기 플랜지 본체 두께(t1)는 상기 본체 연결부(2105)와 상기 본체 접촉면(2107) 사이의 거리로 이해될 수 있다.
즉, 상기 본체 연결부(2105)와 상기 본체 접촉면(2107)는 축방향으로 대향되는 면에 해당된다. 특히, 상기 본체 접촉면(2107)은 상기 본체 연결부(2105)보다 축방향 후방에 위치된다. 또한, 상기 본체 접촉면(2107)을 상기 플랜지 본체(2100)의 후면이라 하고, 상기 본체 연결부(2105)을 상기 플랜지 본체(2100)의 전면이라 할 수 있다.
따라서, 상기 플랜지 본체(2100)는 상기 본체 관통부(2101), 상기 본체 연장부(2103), 상기 본체 연결부(2105) 및 상기 본체 접촉면(2107)으로 형성된다. 또한, 상기 본체 관통부(2101), 상기 본체 연장부(2103), 상기 본체 연결부(2105) 및 상기 본체 접촉면(2107)가 서로 연결되는 모서리부는 라운드지게 형성될 수 있다.
상기 플랜지 결합부(2110)는 상기 프레임(110)과 체결부재에 의해 결합되는 부분에 해당된다. 따라서, 상기 플랜지 결합부(2110)에는 상기 체결부재가 관통되는 플랜지 체결홀(2110a)이 포함된다.
또한, 상기 플랜지 결합부(2110)는 상기 프레임(110)과의 안정적인 결합을 위해서 복수 개가 구비될 수 있다. 즉, 상기 플랜지 결합부(2110)는, 상기 본체 관통부(2101)의 적어도 일부에서 반경방향 외측으로 연장된 복수 개로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 플랜지 결합부(2110)는 3개로 형성될 수 있다.
또한, 복수의 플랜지 결합부(2110)는 원주방향으로 동일 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 이는 각 플랜지 결합부(2110)에 형성된 상기 플랜지 체결홀(2110a)이 원주방향으로 동일한 간격으로 위치되기 위함이다. 그에 따라, 상기 토출커버(200)는 상기 프레임(110)에 3점 지지되어 안정적으로 고정될 수 있다.
각 플랜지 결합부(2110)에는, 반경방향 내측면을 형성하는 결합 관통부(2111) 및 상기 결합 관통부(2111)에서 반경방향 외측으로 연장되는 결합 연장부(2113)이 포함된다.
이때, 상기 결합 관통부(2111)는 상기 본체 관통부(2101)와 함께 상기 플랜지 내경(L1)에 해당되는 하나의 개구를 형성한다. 즉, 상기 결합 관통부(2111)는 상기 본체 관통부(2101)의 일부라고 이해될 수 있다. 또한, 상기 플랜지 결합부(2110)는 상기 본체 관통부(2101)의 적어도 일부에서 반경방향 외측으로 연장된 형상으로 이해될 수 있다.
상기 결합 연장부(2113)는 상기 플랜지 체결홀(2110a)를 감싸도록 라운드지게 상기 결합 관통부(2111)에서 연장된다. 이때, 상기 플랜지 체결홀(2110a)은 상기 플랜지 본체(2100)의 반경방향 외측에 위치된다. 즉, 상기 결합 연장부(2113)는 상기 본체 연장부(2103)보다 반경방향 외측으로 더 연장되어 형성된다.
즉, 본 발명의 사상에 따른 플랜지 결합부(2110)는 상기 플랜지 본체(2100)보다 반경방향 외측으로 연장되어 형성된다. 다시 말하면, 상기 플랜지 결합부(2110)의 적어도 일부는 상기 플랜지 외경(L2)보다 반경반향 외측에 위치된다. 그에 따라, 상기 커버 플랜지부(210)는 전체적으로 링 형상에서 일부가 외측으로 돌출된 형상으로 마련된다.
또한, 각 플랜지 결합부(2110)에는, 결합 연결부(2115) 및 상기 프레임(110)과 접촉되는 결합 접촉면(2117)이 포함된다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 플랜지 결합부(2110)는 축방향으로 소정의 두께를 갖고, 이와 같은 두께를 플랜지 결합부 두께(t2)라 한다. 이때, 상기 플랜지 결합부 두께(t2)는 상기 결합 연결부(2115)와 상기 결합 접촉면(2117) 사이의 거리로 이해될 수 있다.
즉, 상기 결합 연결부(2115)와 상기 결합 접촉면(2117)은 축방향으로 대향되는 면에 해당된다. 특히, 상기 결합 접촉면(2117)은 상기 결합 연결부(2115)보다 축방향 후방에 위치된다.
이때, 상기 결합 접촉면(2117)은 상기 본체 접촉면(2107)과 동일한 평면상에 위치된다. 즉, 상기 결합 접촉면(2117)과 상기 본체 접촉면(2107)은 하나의 평면(Plane)을 형성하고, 이를 플랜지 접촉면(2107, 2117)이라 한다. 상기 플랜지 접촉면(2107, 2117)은 상기 플랜지(110)와 상기 토출커버(200)가 접촉되는 면에 해당된다.
또한, 상기 플랜지 결합부 두께(t2)는 상기 플랜지 본체 두께(t1)보다 두껍게 마련된다. 즉, 상기 결합 연결부(2115)는 상기 본체 연결부(2105)보다 축방향 상부에 위치된다. 이는 상기 플랜지 결합부(2110)는 체결부재에 의해 결합되는 부분으로, 비교적 많은 외력이 가해지기 때문에 파손을 방지하기 위함으로 이해될 수 있다.
따라서, 각 플랜지 결합부(2110)는 상기 결합 관통부(2111), 상기 결합 연장부(2113), 상기 결합 연결부(2115) 및 상기 결합 접촉면(2117)으로 형성된다. 또한, 상기 결합 관통부(2111), 상기 결합 연장부(2113), 상기 결합 연결부(2115) 및 상기 결합 접촉면(2117)가 서로 연결되는 모서리부는 라운드지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 플랜지 본체(2100)와 각 플랜지 결합부(2110)가 연결되는 부분은 라운지게 형성될 수 있다. 특히, 상기 결합 관통부(2111) 및 상기 본체 관통부(2101)는 하나의 개구를 형성하고, 상기 결합 접촉면(2117) 및 상기 본체 접촉면(2107)은 하나의 평면을 형성한다. 또한, 상기 본체 연장부(2103)와 상기 결합 연장부(2113)는 매끄럽게 연결되며, 상기 본체 연결부(2105)와 상기 결합 연결부(2115)는 단차지게 연결될 수 있다.
상기 챔버부(220) 및 상기 지지장치 고정부(230)는 원통 형상의 외관으로 형성될 수 있다. 자세하게는 상기 챔버부(220) 및 상기 지지장치 고정부(230)는 각각 반경방향으로 소정의 외경을 갖고, 축방향으로 연장되어 형성된다. 이때, 상기 지지장치 고정부(230)의 외경은 상기 챔버부(220)의 외경보다 작게 형성된다.
또한, 상기 챔버부(220) 및 상기 지지장치 고정부(230)는 축방향 후방이 개방된 형태로 마련된다. 그에 따라, 상기 챔버부(220) 및 상기 지지장치 고정부(230)는 원통 형상의 측면 및 원형 형상의 전면으로 외관이 형성된다.
이때, 상기 챔버부(220)의 측면 외관을 챔버 외측면(2200)이라 하고, 상기 챔버부(220)의 전면 외관을 챔버 전면(2210)이라 한다. 또한, 상기 지지장치 고정부(230)의 측면 외관을 고정 외측면(2300)이라 하고, 상기 지지장치 고정부(230)의 전면 외관을 고정 전면(2310)이라 한다.
상기 챔버부(220)는, 상기 커버 플랜지부(210)에서 축방향 전방으로 연장되어 형성된다. 구체적으로, 상기 챔버 외측면(2200)은 상기 본체 연결부(2105) 및 상기 결합 연결부(2115)에서 축방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
이때, 상기 챔버 외측면(2200)의 내측은 상기 본체 연결부(2105) 및 상기 결합 연결부(2115)와 단차지게 형성될 수 있다. 자세하게는, 상기 챔버 외측면(2200)의 내측은 상기 플랜지 내경(L2)보다 작은 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 이와 같이 직경이 변화되는 부분을 커버 단차부(2260)라 한다.
상기 커버 단차부(2260)는 상기 토출 플래넘(191)이 안정적으로 안착되기 위한 구성으로 이해된다. 즉, 상기 토출플래넘(191)은 본체 관통부(2101)를 통해 삽입되고, 상기 커버 단차부(2260)에 걸려 안착될 수 있다.
또한, 상기 커버 단차부(2260)가 상기 챔버부(220)와 상기 커버 플랜지부(210)에 사이에 형성된다고 설명하였으나, 상기 챔버부(220) 또는 상기 커버 플랜지부(210)에 형성될 수 있다. 즉, 상기 커버 단차부(2260)는 상기 토출커버(200)의 내부공간에 형성되는 것으로 충분하다.
상기 챔버부(220)의 내부에는 냉매가 유동하는 토출공간(D)이 마련될 수 있다. 특히, 상기 챔버부(220)에는, 상기 챔버부(220)의 내부 공간을 구획하는 구획 슬리브(2230)가 포함된다.
상기 구획 슬리브(2230)는, 상기 챔버부(220)의 내측에서 원통 형상으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 구획 슬리브(2230)는 상기 챔버 전면(2210)으로부터 축방향 후방으로 연장되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 구획 슬리브(2230)의 외경은 상기 챔버 외측면(2200)의 외경보다 작게 형성된다. 자세하게는, 상기 구획 슬리브(2230)는 상기 구획 슬리브(2230)와 상기 챔버 외측면(2200)의 사이에 소정의 공간이 형성되도록, 상기 챔버 외측면(2200)과 이격되어 형성된다. 따라서, 상기 챔버부(220)의 내측 공간은, 상기 구획 슬리브(2230)에 의하여 구획될 수 있다.
또한, 상기 구획 슬리브(2230)의 내측에 상기 토출 플래넘(191)이 끼워질 수 있다. 자세하게는, 상기 토출 플래넘(191)은 상기 구획 슬리브(2230)의 내측과 접하도록 상기 구획 슬리브(2230)에 적어도 일부가 삽입될 수 있다. 이때, 상기 토출 플래넘(191)은 상기 토출 플래넘(191)과 상기 구획 슬리브(2230)의 사이에 소정의 공간이 형성되도록, 상기 구획 슬리브(2230)의 일부까지 삽입된다.
이때, 상기 구획 슬리브(2230)의 내측 공간, 즉, 상기 구획 슬리브(2230)와 상기 토출 플래넘(191) 사이의 공간을 제 2 토출 챔버(D2, 도 7 참조)라 한다. 또한, 상기 구획 슬리브(2230)의 외측 공간, 즉, 상기 구획 슬리브(2230)와 상기 챔버 외측면(2200) 사이의 공간은 제 3 토출 챔버(D3, 도 7 참조)라 한다.
즉, 상기 토출공간(D)에는, 상기 구획 슬리브(2230)에 의하여 구획되는 상기 제 2 토출 챔버(D2) 및 제 3 토출 챔버(D3)가 포함된다. 또한, 상기 토출공간(D)에는 상기 토출 플래넘(191)에 의해 형성되는 제 1 토출 챔버(D1, 도 7 참조)가 포함된다. 이에 관하여는 후술한다.
또한, 상기 구획 슬리브(2230)에는, 제 1 안내홈(2231), 제 2 안내홈(2233) 및 제 3 안내홈(2235)이 형성될 수 있다.
상기 제 1 안내홈(2231)은 상기 구획 슬리브(2230)의 내주면에서 반경방향 외측으로 함몰되고, 축 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 특히, 상기 제 1 안내홈(2231)은 상기 토출 플래넘(191)이 삽입되는 위치보다 축방향 전방에서부터 축방향 후방으로 연장되도록 형성된다. 따라서, 상기 제 2 토출 챔버(D2)로 안내된 냉매는, 상기 제 1 안내홈(2231)을 따라 축방향 후방으로 이동될 수 있다.
상기 제 2 안내홈(2233)은 상기 구획 슬리브(2230)의 내주면에서 반경방향 외측으로 함몰되고, 원주 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 특히, 상기 제 2 안내홈(2233)은 상기 토출 플래넘(191)과 접하는 상기 구획 슬리브(2230)의 내주면에 형성된다.
또한, 상기 제 2 안내홈(2233)은 상기 제 1 안내홈(2231)과 연통되도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제 1 안내홈(2231)을 따라 이동된 냉매가 상기 제 2 안내홈(2233)을 따라 원주 방향으로 이동될 수 있다.
상기 제 3 안내홈(2235)는 상기 구획 슬리브(2230)의 축방향 후단부에서 축방향 전방으로 함몰되어 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 구획 슬리브(2230)의 후단부는 단차지게 형성될 수 있다. 다시 말하면, 상기 제 3 안내홈(2235)은 상기 제 2 토출 챔버(D2)와 상기 제 3 토출 챔버(D3)가 연통되는 개구에 해당된다.
또한, 상기 제 3 안내홈(2235)은 상기 제 2 안내홈(2233)과 연통되도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 3 안내홈(2235)은 상기 제 2 안내홈(2233)이 형성된 부분까지 함몰되어 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제 2 안내홈(2233)을 따라 이동된 냉매가 상기 제 3 안내홈(2235)을 따라 상기 제 3 토출 챔버(D3)로 이동될 수 있다.
또한, 상기 제 3 안내홈(2235)와 상기 제 1 안내홈(2231)은 원주 방향으로 이격되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 안내홈(2235)은 상기 제 1 안내홈(2231)과 마주보는 위치, 즉, 원주방향으로 180도 이격된 위치에 형성될 수 있다.
그에 따라, 상기 제 1 안내홈(2231)과 상기 제 3 안내홈(2235)과 연결되는 상기 제 2 안내홈(2233)이 비교적 길게 연장되어 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제 2 안내홈(2233)으로 유동되는 냉매가 상기 제 2 안내홈(2233) 내에 체류하는 시간이 증가될 수 있다. 이와 같은 과정에서 냉매의 맥동 소음이 효과적으로 저감될 수 있다.
또한, 상기 챔버부(220)에는, 상기 커버 파이프(195)가 결합되는 파이프 결합부(2240)가 더 포함될 수 있다. 특히, 상기 커버 파이프(195)는 상기 제 3 토출 챔버(D3)와 연통되도록 상기 파이프 결합부(2240)에 결합될 수 있다.
상기 파이프 결합부(2240)는, 상기 챔버 외측면(2200)에서 반경방향 외측으로 돌출되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 파이프 결합부(2240)는 상기 챔버 전면(2210)에서 상기 커버 플랜지부(210)까지 축방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 커버 파이프(195)는 상기 파이프 결합부(2240)의 축방향 상측에 결합될 수 잇다.
이와 같은 상기 파이프 결합부(2240)의 형상은 제조상의 편의를 위한 것으로 이해될 수 있다. 따라서, 상기 파이프 결합부(2240)는 상기 챔버 외측면(2200)에 다양한 형태로 마련될 수 있다. 또한, 상기 파이프 결합부(2240)에 의해 상기 커버 플랜지부(210)에서 일 측으로 돌출된 형상이 형성된다.
다시 말하면, 상기 파이프 결합부(2240)는 상기 플랜지 결합부(2110)와 함께, 상기 플랜지 본체(2100)에서 반경방향으로 돌출되는 부분을 형성할 수 있다. 즉, 상기 파이프 결합부(2240)의 적어도 일부는 상기 플랜지 연장부(2103)보다 반경방향 외측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 챔버부(220)에는, 상기 커버 파이프(195)가 상기 파이프 결합부(2240)에 결합된 상태에서, 상기 커버 파이프(195)와의 간섭을 회피하기 위한 챔버 함몰부(2250)를 더 포함할 수 있다.
상기 함몰부(2250)는, 상기 커버 파이프(195)가 상기 파이프 결합부(2240)에 결합되는 경우, 상기 커버 파이프(195)가 상기 챔버 전면(2210)에 접촉되는 것을 방지하는 기능을 한다. 따라서, 상기 함몰부(2250)는 상기 챔버 전면(2210)의 일부가 축방향 후방으로 함몰되어 형성된 부분으로 이해될 수 있다. 즉, 상기 함몰부(2250)에 의해, 상기 챔버 전면(2210)은 단차지게 형성될 수 있다.
상기 지지장치 고정부(230)는, 상기 챔버부(220)에서 축방향 전방으로 연장되어 형성된다. 구체적으로, 상기 고정 외측면(2300)은 상기 챔버 전면(2210)에서 축방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
상기 고정 외측면(2300)에는, 상기 한 쌍의 제 1 지지장치(180)가 결합되는 고정 체결홈(2301)이 형성된다. 자세하게는, 상기 고정 체결홈(2301)은 상기 한 쌍의 제 1 지지장치(180)에 대응하여 한 쌍으로 구비된다.
또한, 한 쌍의 고정 체결홈(2301)은 상기 고정 외측면(2300)에서 원주방향으로 이격되어 위치된다. 또한, 상기 고정 체결홈(2301)은 상기 고정 외측면(2300)에서 반경방향 내측으로 함몰 또는 관통되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 고정 체결홈(2301)은 원형의 단면 형상으로 반경방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
상기 고정 전면(2310)에는, 고정 함몰부(2311)가 형성된다. 상기 고정 함몰부(2311)는 상기 고정 전면(2310)에서 축방향 후방으로 함몰되어 형성될 수 있다. 이와 같은 상기 고정 함몰부(2311)에는 상기 제 2 쉘커버(103)와 접하는 지지장치(미도시)가 장착될 수 있다.
이때, 본 발명의 사상에 따른 토출커버(200)는 알루미늄 다이캐스팅으로 일체로 제작되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 종래의 토출커버와는 달리, 본 발명의 토출커버(200)의 경우 용접 공정이 생략될 수 있다. 따라서, 상기 토출커버(200)의 제작 공정이 간소화되고 결과적으로 제품 불량이 최소화되어, 제품 단가가 절감될 수 있다. 또한, 용접에 의한 치수공차가 없음으로, 냉매의 누설이 방지될 수 있다.
그에 따라, 앞서 설명한 상기 커버 플랜지부(210), 상기 챔버부(220) 및 상기 지지장치 고정부(230)는 일체로 형성되며, 설명의 편의상 구분된 것으로 이해될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 상기 토출커버(200)의 각 구성은 모두 일체로 형성되기 때문에 그 구분기준이 명확하지 않을 수 있다.
상기 토출 플래넘(191)에는, 플래넘 플랜지(1910), 플래넘 안착부(1912), 플래넘 본체(1914) 및 플래넘 연장부(1916)이 포함된다. 이때, 상기 토출 플래넘(191)는 엔지니어링 플라스틱으로 일체로 형성될 수 있다. 즉, 후술할 상기 토출 플래넘(191)의 각 구성은 설명의 편의상 구분된 것이다.
또한, 상기 토출 플래넘(191)의 각 구성은 동일한 두께로 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 플래넘 플랜지(1910), 상기 플래넘 안착부(1912), 상기 플래넘 본체(1914) 및 상기 플래넘 연장부(1916)은 동일한 두께로 연장된 형상으로 구비될 수 있다.
상기 플래넘 플랜지(1910)는 축방향 두께를 갖는 링 형상으로 마련될 수 있다. 이때, 상기 플래넘 플랜지(1910)의 외경은 상기 플랜지 내경(L1)과 대응되는 크기로 마련된다. 이때, 대응된다는 것은 동일하거나 상기 플랜지 내경(L1)에서 조립공차를 고려한 것을 의미한다.
또한, 상기 플래넘 플랜지(1910)의 반경방향 외측 일부는 상기 커버 단차부(2260)에 안착될 수 있다. 그에 따라, 상기 토출 플래넘(191)은 상기 플래넘 플랜지(1910)가 상기 커버 단차부(2260)에 접하는 지점까지 상기 토출커버(200)에 삽입될 수 있다.
이때, 상기 플래넘 플랜지(1910)는 상기 제 3 토출챔버(D3)의 축방향 후방을 폐쇄하는 기능을 한다. 즉, 상기 플래넘 플랜지(1910)가 상기 커버 단차부(2260)에 안착됨에 따라, 상기 제 3 토출챔버(D3)의 냉매가 축방향 후방으로 유동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 플래넘 플랜지(1910)의 내경은 상기 스프링 조립체(163)와 대응되는 크기로 마련된다. 자세하게는, 상기 플래넘 플랜지(1910)는 상기 스프링 지지부(165)의 외측면과 인접하게 반경방향 내측으로 연장될 수 있다.
상기 플래넘 안착부(1912)는 상기 스프링 조립체(163)가 안착되도록, 상기 플래넘 플랜지(1910)의 내측에서 연장된다. 자세하게는, 상기 플래넘 안착부(1912)는 상기 플래넘 플랜지(1910)의 내측 가장자리에서 축방향 전방으로 절곡되어 연장되고, 반경방향 내측으로 다시 절곡되어 연장된다.
따라서, 상기 플래넘 안착부(1912)는 전체적으로 축방향 전방에 위치된 일 단이 반경방향 내측으로 절곡된 원통 형상으로 마련된다. 이때, 상기 플래넘 플랜지(1910)에서 축방향 전방으로 연장된 부분을 제 1 플래넘 안착부(1912a)라 하고, 상기 제 1 플래넘 안착부(1912a)에서 반경방향 내측으로 연장된 부분을 제 2 플래넘 안착부(1912b)로 구분한다.
상기 제 1 플래넘 안착부(1912a)는 상기 스프링 지지부(165)의 외측면을 따라 축방향 전방으로 연장된다. 이때, 상기 제 1 플래넘 안착부(1912a)의 축방향 길이는 상기 스프링 지지부(165)의 외측면의 축방향 길이보다 짧을 수 있다. 즉, 상기 스프링 지지부(165) 중 적어도 일부가 상기 플래넘 안착부(1912)에 안착된다.
이때, 상기 제 1 플래넘 안착부(1912a)는 상기 마찰링(166)과 접한다. 자세하게는, 상기 마찰링(166)은 상기 스프링 지지부(165)의 외주면에서 적어도 일부가 돌출되도록 설치된다. 그에 따라, 상기 스프링 조립체(163)가 상기 플래넘 안착부(1912)에 안착되면, 상기 마찰링(166)은 상기 제 1 플래넘 안착부(1912a)에 밀착된다.
특히, 상기 마찰링(166)은 외력에 의해 형상이 변경되는 고무와 같은 탄성 재질로 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 마찰링(166)은 상기 제 1 플래넘 안착부(1912a)과 상기 스프링 지지부(165)의 외주면 사이에 틈이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 마찰링(166)에 의하여, 상기 스프링 조립체(163)가 원주 방향으로 헛도는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 상기 마찰링(166)에 의하여, 상기 스프링 지지부(165)가 상기 토출 플래넘(191)에 직접 부딪히지 않으므로 타격 소음 발생을 최소화할 수 있다.
상기 제 2 플래넘 안착부(1912b)는 상기 스프링 지지부(165)의 전면을 따라 반경방향 내측으로 연장된다. 또한, 상기 제 2 플래넘 안착부(1912b)에는 상기 구획 슬리브(2230)가 접한다. 즉, 상기 제 2 플래넘 안착부(1912b)는 상기 스프링 지지부(165)와 상기 구획 슬리브(2230)의 사이에 배치된다.
다시 말하면, 상기 구획 슬리브(2230)는 상기 챔버 전면(2210)에서 상기 제 2 플래넘 안착부(1912b)까지 축방향 후방으로 연장된다. 이때, 상기 제 3 안착홈(2235)은 상기 제 2 플래넘 안착부(1912b)와 이격되도록 상기 구획 슬리브(2230)의 내측면에 함몰되어 형성된다. 그에 따라, 냉매가 상기 제 3 안착홈(2235)이 형성된 상기 구획 슬리브(2230)와 상기 제 2 플래넘 안착부(1912b)의 사이를 통과하여 유동될 수 있다.
상기 플래넘 본체(1914)는 제 1 토출챔버(D1)을 형성하도록, 상기 플래넘 안착부(1912)의 내측에서 연장된다. 자세하게는, 상기 플래넘 본체(1914)는 상기 제 2 플래넘 안착부(1912b)의 내측 가장자리에서 축방향 전방으로 절곡되어 연장되고, 반경방향 내측으로 다시 절곡되어 연장된다.
따라서, 상기 플래넘 본체(1914)는 전체적으로 축방향 전방에 위치된 일 단이 반경방향 내측으로 절곡된 원통 형상으로 마련된다. 이때, 상기 플래넘 본체(1914)에서 축방향 전방으로 연장된 부분을 제 1 플래넘 본체(1914a)라 하고, 상기 제 1 플래넘 본체(1914a)에서 반경방향 내측으로 연장된 부분을 제 2 플래넘 본체(1914b)로 구분한다.
상기 제 1 플래넘 본체(1914a)는 상기 구획 슬리브(2230)의 내측면을 따라 축방향 전방으로 연장된다. 특히, 상기 제 1 플래넘 본체(1914a)는, 상기 제 1 플래넘 본체(1914a)와 상기 구획 슬리브(2230)의 사이로 냉매가 유동되는 것을 방지하도록, 상기 구획 슬리브(2230)의 내측면에 밀착된다.
이때, 상기 제 1, 2 안착홈(2231, 2233)은 상기 제 1 플래넘 본체(1914a)와 이격되도록 상기 구획 슬리브(2230)의 내측면에 함몰되어 형성된다. 그에 따라, 냉매가 상기 제 1, 2 안착홈(2231, 2333)이 형성된 상기 구획 슬리브(2230)와 상기 제 1 플래넘 본체(1914a)의 사이를 통과하여 유동될 수 있다.
이때, 상기 제 1 플래넘 본체(1914a)의 축방향 길이는 상기 구획 슬리브(2230)의 축방향 길이보다 짧다. 그에 따라, 상기 제 1 플래넘 본체(1914a)의 축방향 전방에는 상기 제 2 토출챔버(D2)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 구획 슬리브(2230)의 내측면에는 상기 제 1 플래넘 본체(1914a)의 축방향 상단이 안착되는 구획 단차부(2237)가 형성될 수 있다.
상기 제 2 플래넘 본체(1914b)는 상기 제 1 플래넘 본체(1914a)의 축방향 전단에서 반경방향 내측으로 연장된다. 그에 따라, 상기 제 2 플래넘 본체(1914b)의 축방향 전방에는 상기 제 2 토출챔버(D2)가 형성되고, 축방향 후방에는 상기 제 1 토출챔버(D1)가 형성된다. 즉, 상기 제 2 플래넘 본체(1914b)는 상기 제 1 토출챔버(D1)와 상기 제 2 토출챔버(D2)를 구획하는 벽으로 이해될 수 있다.
이때, 상기 제 2 플래넘 본체(1914b)는 상기 제 1 플래넘 본체(1914a)의 축방향 전단을 외경으로 하는 링 형상으로 마련된다. 즉, 상기 제 2 플래넘 본체(1914b)의 중심부에는 개구가 형성된다.
상기 플래넘 연장부(1916)는 상기 제 2 플래넘 본체(1914b)의 반경방향 내측 단부에서 축방향 후방으로 연장된다. 즉, 상기 제 2 프래넘 본체(1914b)의 중심부에 형성된 개구가 축방향 후방으로 연장되어 소정의 통로를 형성한다.
이와 같이 상기 플래넘 연장부(1916)에 의해 형성된 통로를 플래넘 안내부(1916a)라 한다. 상기 플래넘 안내부(1916a)는 상기 제 1 토출챔버(D1)의 냉매가 상기 제 2 토출챔버(D2)로 유동되는 통로로 기능한다. 특히, 상기 제 1 토출챔버(D1)의 냉매는 상기 플래넘 안내부(1916a)를 따라 축방향 전방으로 유동될 수 있다.
또한, 상기 플래넘 연장부(1916)는 상기 스프링 조립체(163)와 접하도록 축방향 후방으로 연장될 수 있다. 자세하게는, 상기 플래넘 연장부(1916)의 축방향 후단부는 상기 스프링 지지부(165)의 전면에 접할 수 있다. 다시 말하면, 상기 플래넘 연장부(1916)는 상기 제 2 플래넘 안착부(1912b)보다 축방향 후방으로 연장될 수 있다.
상기 고정링(193)은, 상기 토출 플래넘(191)의 내주면에 삽입된다. 그에 따라, 상기 토출 플래넘(191)이 상기 토출커버(200)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 고정링(193)은 상기 토출 플래넘(191)을 고정하기 위한 구성으로 이해될 수 있다. 특히, 상기 고정링(193)은 상기 플래넘 본체(1914)의 내주면에 압입(press pitting) 방식으로 삽입될 수 있다.
상기 고정링(193)은 전체적으로 축방향 전면 및 후면이 개방된 원통 형상으로 형성된다. 구체적으로, 상기 고정링(193)에는, 상기 토출 플래넘(191)의 내주면에 밀착되는 고정링 본체(1930) 및 상기 고정링 본체(1930)에서 반경방향으로 연장되는 제 1, 2 고정링 연장부(1932, 1934)가 포함된다.
상기 고정링 본체(1930)는 상기 제 1 플래넘 본체(1914a)와 밀착되어 설치된다. 또한, 상기 고정링 본체(1930)의 축방향 길이는 상기 제 1 플래넘 본체(1914a)의 축방향 길이와 대응될 수 있다.
상기 제 1 고정링 연장부(1932)는 상기 고정링 본체(1930)의 축방향 전단부에서 반경방향 내측으로 연장된다. 그에 따라, 상기 제 1 고정링 연장부(1932)는 상기 제 2 플래넘 본체(1914b)에 밀착될 수 있다. 상기 제 1 고정링 연장부(1932)의 반경방향 길이는 상기 제 2 플래넘 본체(1914b)의 반경방향 길이보다 짧다. 즉, 상기 제 1 고정링 연장부(1932)는 상기 제 2 플래넘 본체(1914b)의 일부분과 밀착되어 설치된다.
상기 제 2 고정링 연장부(1934)는 상기 고정링 본체(1930)의 축방향 후단부에서 반경방향 외측으로 연장된다. 그에 따라, 상기 제 2 고정링 연장부(1934)는 상기 제 2 플래넘 안착부(1914b)에 밀착될 수 있다. 자세하게는, 상기 제 2 고정링 연장부(1934)는 상기 제 1 플래넘 본체(1914a)와 상기 제 2 플래넘 안착부(1914b)의 연결부분에 밀착될 수 있다.
또한, 상기 제 2 고정링 연장부(1934)는 상기 스프링 조립체(163)의 전면에 밀착될 수 있다. 즉, 상기 제 2 고정링 연장부(1934)는 상기 스프링 조립체(163)와 상기 토출 플래넘(191)의 사이에 배치된다.
상기 고정링(193)은 상기 토출 플래넘(191)의 열팽창계수보다 큰 열팽창계수를 가지는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 고정링(193)은 스테인리스 스틸 재질로 형성되고, 상기 토출 플래넘(191)는 엔지니어링 플라스틱 재질로 형성된다.
이때, 상기 고정링(193)은 상온에서 상기 토출 플래넘(191)과 소정의 조립공차를 갖도록 형성될 수 있다. 자세하게는, 상온에서 상기 고정링 본체(1930)의 외경이 상기 제 1 플래넘 본체(1914a)의 내경보다 작도록, 상기 고정링(193)을 제조한다. 그에 따라, 상기 고정링(193)은 상기 토출 플래넘(191)에 비교적 쉽게 결합될 수 있다.
그리고, 상기 리니어 압축기(10)가 기동하면, 상기 압축 공간(P)으로부터 토출되는 냉매로부터 열을 전달받아 상기 토출 플래넘(191) 및 상기 고정링(193)이 팽창된다. 이때, 상기 고정링(193)이 상기 토출 플래넘(191)보다 더 팽창되어, 상기 토출 플래넘(191)에 밀착될 수 있다. 그에 따라, 상기 토출 플래넘(191)이 상기 토출커버(200)에 강하게 밀착될 수 있다.
또한, 상기 고정링(193)에 의하여 상기 토출 플래넘(191)이 상기 토출커버(200) 측에 강하게 밀착되어, 상기 토출커버(200)과 상기 토출 플래넘(191)의 사이로 냉매가 누설되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 이와 같은 구성을 바탕으로 상기 압축공간(P)에서 토출된 냉매의 유동에 대하여 자세하게 설명한다.
도 7은 도 4의 단면을 냉매의 유동과 함께 도시한 도면이다. 설명의 편의상, 도 7에는 상기 토출유닛(190)과 함께 상기 토출 밸브 어셈블리(160)를 함께 도시하였다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 토출공간(D)은 복수의 공간으로 구분되어 형성된다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 토출공간(D)에는, 상기 제 1 토출 챔버(D1), 상기 제 2 토출 챔버(D2) 및 상기 제 3 토출 챔버(D3)가 포함된다. 상기 압축공간(P)에서 토출된 냉매는 상기 제 1 토출 챔버(D1), 상기 제 2 토출 챔버(D2) 및 상기 제 3 토출 챔버(D3)를 차례로 통과할 수 있다.
또한, 상기 토출공간(D)는 상기 토출커버(200), 상기 토출플래넘(191)에 의해 형성된다. 상기 제 1 토출 챔버(D1)는 상기 토출 플래넘(191)에 의해 형성되고, 상기 제 2, 3 토출 챔버(D2, D3)는 상기 토출 플래넘(191)과 상기 토출커버(200)의 사이에 형성된다. 또한, 상기 제 2 토출 챔버(D2)는 상기 제 1 토출 챔버(D1)의 축방향 전방에 형성되고, 상기 제 3 토출 챔버(D3)는 상기 제 1, 2 토출 챔버(D1, D2)의 반경방향 외측에 형성된다.
또한, 상기 토출커버(200), 상기 토출 플래넘(191) 및 상기 고정링(193)는 서로 밀착되어 결합된다. 그리고, 상기 토출 밸브 어셈블리(160)는 상기 토출 플래넘(191)의 후단에 안착될 수 있다.
상기 압축공간(P)의 압력이 토출 압력 이상이 되면, 상기 밸브 스프링(164)이 상기 토출 플래넘(191)쪽으로 탄성 변형된다. 그에 따라, 상기 토출 밸브(161)가 상기 압축공간(P)을 개방하여 상기 압축공간(P) 내부의 압축된 냉매가 상기 토출공간(D)으로 유동될 수 있다. 상기 토출 밸브(161)의 개방에 의하여 상기 압축 공간(P)으로부터 토출된 냉매는, 상기 밸브 스프링(164)을 통과하여, 상기 제 1 토출 챔버(D1)로 안내된다.
상기 제 1 토출 챔버(D1)로 안내된 냉매는, 상기 플래넘 안내부(1916a)를 통하여 상기 제 2 토출 챔버(D2)로 안내된다. 이때, 상기 제 1 토출 챔버(D1)의 냉매는 단면적이 좁은 상기 플래넘 안내부(1916a)를 통과한 후, 단면적이 넓은 상기 제 2 토출 챔버(D2)로 토출된다. 그에 따라, 냉매의 맥동에 의한 소음이 현저히 감소될 수 있다.
상기 제 2 토출 챔버(D2)로 안내된 냉매는, 상기 제 1 안내홈(2231)을 따라 축방향 후방으로 이동되고, 상기 제 2 안내홈(2233)을 따라 원주 방향으로 이동된다. 그리고, 상기 제 2 안내홈(2233)을 따라 원주 방향으로 이동된 냉매는 상기 제 3 안내홈(2235)을 통과하여 상기 제 3 토출 챔버(D3)로 안내된다.
이때, 상기 제 2 토출 챔버(D2)의 냉매는 단면적이 좁은 상기 제 1 안내홈(2231), 제 2 안내홈(2233) 및 상기 제 3 안내홈(2235)를 통과한 후, 단면적이 넓은 상기 제 3 토출 챔버(D3)로 토출된다. 그에 따라, 냉매의 맥동에 의한 소음이 한번 더 감소될 수 있다.
상기 제 3 토출 챔버(D3)로 안내된 냉매는, 상기 커버 파이프(195)로 안내된다. 그리고, 상기 커버 파이프(195)로 안내된 냉매는, 상기 토출 파이프(105)를 통하여 상기 리니어 압축기(10)의 외부로 토출될 수 있다.
이와 같이, 상기 토출유닛(190)에는 상기 압축공간(P)에서 토출된 냉매가 유동될 수 있다. 이때, 상기 압축공간(P)에서 토출된 냉매는 매우 높은 온도의 냉매가스에 해당된다. 따라서, 상기 압축공간(P)에서 토출된 냉매가 유동되는 상기 토출유닛(190)은 비교적 높은 온도로 유지될 수 있다.
이때, 상기 토출커버(200)는 상기 프레임(110)과 결합되어 배치된다. 그에 따라, 상기 토출커버(200)의 열이 상기 프레임(110)에 전도될 수 있다. 이와 같은 열의 전도는 접촉면적에 비례하기 때문에, 앞서 설명한 상기 플랜지 접촉면(2107, 2117)의 면적에 따라 상기 프레임(110)으로 전도되는 열량이 변화될 수 있다.
이하, 상기 토출커버(200)와 상기 프레임(110)에 대하여 자세하게 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 토출커버 및 프레임을 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 토출커버 및 프레임을 분해하여 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9와 같이, 상기 토출커버(200) 및 상기 프레임(110)은 서로 결합될 수 있다. 이때, 상기 토출커버(200) 및 상기 프레임(110)을 결합시키는 체결부재는 생략하고 도시하였다.
또한, 상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 프레임(110)과 상기 토출커버(200)사이에 배치되는 가스켓(300)이 포함된다. 특히, 상기 가스켓(300)은 상기 프레임(110)과 상기 토출커버(200)가 체결되는 부분에 위치될 수 있다. 즉, 상기 가스켓(300)은 상기 프레임(110)과 상기 토출커버(200)가 더욱 긴밀하게 체결되기 위한 구성으로 이해된다.
상기 가스켓(300)은 중심 측에 가스켓 관통구(302)가 형성된 링 형상으로 마련된다. 상기 가스켓 관통구(302)는 상기 플랜지 체결홀(2110a)과 대응되는 크기로 형성될 수 있다. 또한, 상기 가스켓(300)의 외경은 상기 플랜지 결합부(2110)의 외측보다 작게 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 가스켓 관통구(302)가 상기 플랜지 체결홀(2110a)과 일치되도록 배치되면, 상기 가스켓(300)은 상기 플랜지 결합부(2110)의 내측에 위치될 수 있다.
또한, 상기 가스켓(300)은 복수 개로 구비될 수 있다. 특히, 복수의 가스켓(300)은 상기 플랜지 체결홀(2110a)과 대응되는 개수 및 위치에 구비된다. 즉, 상기 복수의 가스켓(300)은 원주방향으로 120도씩 이격된 3개로 구비될 수 있다.
상기 프레임(110)에는, 축방향으로 연장되는 프레임 본체(111) 및 상기 프레임 본체(111)로부터 반경방향 외측으로 연장되는 프레임 플랜지(112)가 포함된다. 이때, 상기 프레임 본체(111)와 상기 프레임 플랜지(112)는 서로 일체로 형성될 수 있다.
상기 프레임 본체(111)는, 축방향 상단 및 하단이 개방된 원통 형상으로 구비된다. 또한, 상기 프레임 본체(111)의 내부에는 상기 실린더(120)가 수용되는 실린더 수용부(114)가 구비된다. 그에 따라, 상기 프레임 본체(111)의 반경방향 내측에 상기 실린더(120)가 수용되고, 상기 실린더(120)의 반경방향 내측에 상기 피스톤(130)의 적어도 일부가 수용된다.
또한, 상기 프레임 본체(111)의 반경방향 외측에는 상기 이너 스테이터(148)가 결합된다. 또한, 상기 이너 스테이터(148)의 반경방향 외측에는 상기 아우터 스테이터(141)가 배치되고, 상기 이너 스테이터(148)와 상기 아우터 스테이터(141)의 사이에는 상기 영구자석(146)이 배치된다.
상기 프레임 플랜지(112)는 축방향으로 소정의 두께를 갖는 원판형상으로 구비된다. 자세하게는, 상기 프레임 플랜지(112)는 반경방향 중심측에 마련된 상기 실린더 수용부(114)로 인해 축방향으로 소정의 두께를 갖는 링 형상으로 구비된다.
특히, 상기 프레임 플랜지(112)는 상기 프레임 본체(111)의 전단부에서 반경방향으로 연장된다. 따라서, 상기 프레임 본체(111)의 반경방향 외측에 배치되는 상기 이너 스테이터(148), 상기 영구자석(146) 및 상기 아우터 스테이터(141)는 상기 프레임 플랜지(112)보다 축방향으로 후방에 배치된다.
또한, 상기 프레임 플랜지(112)에는 축방향으로 관통되는 복수의 개구가 형성된다. 이때, 상기 복수의 개구에는, 토출 체결홀(1100), 스테이터 체결홀(1102) 및 단자삽입구(1104)가 포함된다.
상기 토출 체결홀(1100)에는 상기 토출 커버(200)와 상기 프레임(110)을 체결하기 위한 소정의 체결부재(미도시)가 삽입된다. 자세하게는, 상기 체결부재(미도시)는 상기 토출 커버(200)를 관통하여 상기 프레임(110)의 전방으로 삽입될 수 있다.
그에 따라, 상기 토출 체결홀(1100)은 상기 플랜지 체결홀(2110a)에 대응되는 크기, 개수 및 위치로 구비될 수 있다. 즉, 상기 플랜지 체결홀(2110a), 상기 토출 체결홀(1100) 및 상기 가스켓 관통구(302)가 서로 대응되는 크기, 개수 및 위치로 구비된다. 또한, 상기 플랜지 체결홀(2110a), 상기 가스켓 관통구(302) 및 상기 토출 체결홀(1100)은 축방향 상방에서 하방으로 차례로 배치된다.
상기 스테이터 체결홀(1102)에는 앞서 설명한 커버체결부재(149a)가 삽입된다. 상기 커버체결부재(149a)는 상기 스테이터 커버(149)와 상기 프레임(110)를 결합시켜, 상기 스테이터 커버(149)와 상기 프레임(110) 사이에 배치되는 상기 아우터 스테이터(141)를 축방향으로 고정시킬 수 있다.
상기 단자삽입구(1104)는 앞서 설명한 아우터 스테이터(141)의 단자부(141d)가 삽입된다. 즉, 상기 단자부(141d)는 상기 단자삽입구(1104)를 통해 상기 프레임(110)의 후방에서 전방으로 관통되어 외부로 인출 또는 노출될 수 있다.
이때, 상기 토출 체결홀(1100), 상기 스테이터 체결홀(1102) 및 상기 단자삽입구(1104)는 복수 개로 구비되고, 원주방향으로 차례로 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 토출 체결홀(1100), 상기 스테이터 체결홀(1102) 및 상기 단자삽입구(1104)는 각각 3개로 구비되고 원주방향으로 120도 간격으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 단자삽입구(1104), 상기 토출 체결홀(1100) 및 상기 스테이터 체결홀(1102)이 원주방향으로 차례로 이격되어 배치된다. 또한, 인접하는 개구간에는 원주방향으로 30도씩 이격되어 배치될 수 있다.
예를 들어, 각각의 상기 단자삽입구(1104)와 상기 토출 체결홀(1100)이 원주방향으로 30도로 이격되어 배치된다. 또한, 각각의 상기 토출 체결홀(1100)과 상기 스테이터 체결홀(1102)이 원주방향으로 30도로 이격되어 배치된다. 한편, 각각의 상기 단자삽입구(1104)와 상기 스테이터 체결홀(1102)는 원주방향으로 60도로 이격되어 배치된다.
각 배치는 상기 단자삽입구(1104), 상기 토출 체결홀(1100) 및 상기 스테이터 체결홀(1102)의 원주방향 중심을 기준으로 한다.
이때, 상기 프레임 플랜지(112)의 전면을 토출 프레임면(1120)이라 하고, 후면을 모터 프레임면(1125)라 한다. 즉, 상기 토출 프레임면(1120)과 상기 모터 프레임면(1125)은 축방향으로 대향되는 면에 해당된다. 자세하게는, 상기 토출 프레임면(1120)은 상기 토출커버(200)와 접하는 면에 해당된다. 또한, 상기 모터 프레임면(1125)은 상기 모터 어셈블리(140)와 인접하는 면에 해당된다.
상기 토출 프레임면(1120)에는 토출실링부재(미도시)가 삽입되는 실링부재 삽입부(1121)가 형성된다. 자세하게는, 상기 실링부재 삽입부(1121)는 링형상으로 구비되고, 상기 토출 프레임면(1120)에서 축방향 후방으로 함몰되어 형성된다.
또한, 상기 토출 프레임면(1120)에는 가스홀(1106)이 형성된다. 상기 가스홀(1106)은 상기 토출 프레임면(1120)에서 축방향 후방으로 함몰되어 형성된다. 또한, 상기 가스홀(1106)에는, 유동되는 가스의 이물질을 필터링하는 가스필터(미도시)가 장착될 수 있다. 이때, 상기 가스홀(1106)은 상기 실링부재 삽입부(1121)보다 반경방향 내측에 형성된다.
상기 가스홀(1106)을 통해 상기 압축공간(P)에서 토출된 냉매 중 일부가 유동된다. 그리고, 상기 실린더(120) 및 상기 피스톤(130)으로 유동될 수 있다.
이와 같이 유동된 냉매는, 상기 피스톤(130)에 부상력을 제공하여, 상기 피스톤(130)에 대한 가스 베어링의 기능을 수행한다. 이와 같은 작용에 의하면, 오일을 사용하지 않고도, 토출 냉매의 적어도 일부분을 이용하여 베어링 기능을 수행함으로써, 상기 피스톤(130) 및 상기 실린더(120)의 마모를 방지할 수 있다.
또한, 상기 토출 프레임면(1120)에는 상기 단자삽입구(1104), 상기 토출 체결홀(1100) 및 상기 스테이터 체결홀(1102)이 형성된다. 또한, 상기 단자삽입구(1104), 상기 토출 체결홀(1100) 및 상기 스테이터 체결홀(1102)은 상기 실링부재 삽입부(1121)보다 반경방향 외측에 형성된다.
특히, 상기 단자삽입구(1104), 상기 토출 체결홀(1100) 및 상기 스테이터 체결홀(1102)은 상기 모터 프레임면(1125)까지 축방향으로 관통되어 형성된다. 즉, 상기 단자삽입구(1104), 상기 토출 체결홀(1100) 및 상기 스테이터 체결홀(1102)은 상기 토출 프레임면(1120) 및 상기 모터 프레임면(1125)에 동일하게 형성된다.
또한, 도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 토출 프레임면(1120)에는 소정의 함몰구조가 형성될 수 있다. 이는 토출냉매의 열이 전달되는 것을 방지하기 위함으로 그 함몰깊이 및 형상에는 제한이 없다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 프레임(110)과 상기 토출커버(200)는 체결부재에 의해 결합된다. 자세하게는, 상기 토출 체결홀(1100), 상기 플랜지 체결홀(2110a)이 서로 축방향으로 나란하게 위치되도록, 상기 토출커버(200)가 상기 토출 프레임면(1120)에 안착된다. 그리고, 상기 토출 체결홀(1100) 및 상기 플랜지 체결홀(2110a)에 체결부재가 삽입되어 결합될 수 있다
이때, 상기 프레임(110)과 상기 토출커버(200)의 사이에는 상기 가스켓(300)이 배치될 수 있다. 자세하게는, 상기 가스켓(300)은 상기 플랜지 결합부(2110)와 상기 토출 체결홀(1100)과 인접한 상기 토출 프레임면(1120)의 사이에 배치된다. 특히, 상기 가스켓 관통구(302)가 상기 토출 체결홀(1100) 및 상기 플랜지 체결홀(2110a)와 축방향으로 나란하게 배치된다.
그에 따라, 상기 프레임(110)과 상기 토출커버(200)는 일 면이 접하도록 결합된다. 자세하게는, 상기 토출 프레임면(1120)과 상기 프레임 접촉면(2107, 2117)이 접촉된다. 이때, 상기 토출 프레임면(1120)의 면적은 상기 프레임 접촉면(2107, 2117)의 면적보다 넓다.
따라서, 상기 토출 프레임면(1120)은, 상기 프레임 접촉면(2107, 2117)과 접촉되는 면과 접촉되지 않는 면으로 구분된다. 설명의 편의상, 상기 프레임 접촉면(2107, 2117)과 접촉되는 면을 제 1 면이라 하고, 상기 프레임 접촉면(2107, 2117)과 접촉되지 않는 면을 제 2 면이라 한다.
상기 제 1 면은 상기 프레임(110)과 상기 토출커버(200)가 접촉되는 면으로 열 전도(conduction)가 발생된다. 상기 토출커버(200)에는 온도가 매우 높은 토출 냉매가 유동되기 때문에, 상기 토출커버(200)의 열이 상기 프레임(110)으로 전도된다. 이와 같은 열 전도로 인해 상기 프레임(110)의 온도가 상승될 수 있다.
이때, 상기 프레임(110)은 상기 실린더(120) 및 상기 피스톤(130)가 결합되는 구성에 해당된다. 따라서, 상기 프레임(110)의 온도가 상승되면, 상기 실린더(120) 및 상기 피스톤(130)의 온도가 상승될 수 있다. 그에 따라, 상기 피스톤(130)으로 유입되는 흡입 냉매의 온도가 상승되고 압축 효율이 저하된다.
따라서, 압축 효율을 상승시키기 위해, 상기 프레임(110)으로 전도되는 열을 최소화할 필요가 있다. 즉, 전도 열전달은 접촉면적과 비례하기 때문에, 상기 제 1 면을 최소화할 필요가 있다.
상기 제 2 면은 상기 프레임(110)이 상기 쉘(101)의 내부로 노출된 면에 해당된다. 이때, 상기 쉘(101)의 내부에는 냉매가 가득 차 있으며, 이와 같은 냉매(이하, 쉘 냉매)의 온도는 흡입 냉매의 온도와 비슷하다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 프레임(110)은 상기 토출커버(200)에서 열이 전도되기 때문에 비교적 높은 온도를 갖는다.
그에 따라, 상기 제 2 면을 통해 상기 프레임(110)에서 상기 쉘 냉매로 열 전달이 발생된다. 즉, 대류(convention)에 의해 상기 프레임(110)의 열이 상기 쉘 냉매로 방열된다. 이때, 방열되는 열량이 많을수록 상기 프레임(110)의 온도가 낮아질 수 있다.
따라서, 압축 효율을 상승시키기 위해, 상기 프레임(110)에서 대류되는 열을 최대화할 필요가 있다. 즉, 대류 열전달은 접촉면적과 비례하기 때문에, 상기 제 2 면을 최대화할 필요가 있다.
정리하면, 상기 제 1 면을 최소화하고, 상기 제 2 면을 최대화하는 경우 상기 프레임(110)의 온도를 효과적으로 낮출 수 있다. 이때, 상기 토출 프레임면(1120)의 면적이 고정된 경우, 상기 프레임 접촉면(2107, 2117)을 최소화하여 상기 제 2 면을 최대화할 수 있다.
이때, 상기 플랜지 접촉면(2107, 2117)에는 상기 결합 접촉면(2117) 및 상기 본체 접촉면(2107)이 포함된다. 상기 결합 접촉면(2117)은 상기 토출 체결홀(1100)의 위치에 구속되기 때문에 최소화의 어려움이 있다. 따라서, 상기 본체 접촉면(2107)을 최소화하여 상기 제 2 면을 최대화할 수 있다.
또한, 상기 프레임(110)에는 상기 토출 프레임면(1120)에서 축방향으로 연장된 방열핀(1140)이 포함된다. 상기 방열핀(1140)은 상기 토출커버(200)와 결합되지 않는 상기 토출 프레임면의 제 2 면에 형성된다.
상기 방열핀(1140)은 상기 프레임(110)의 열전도율을 높이기 위한 구성으로 이해될 수 있다. 즉, 상기 토출커버(200)가 최소한의 면적으로 상기 프레임(110)과 결합되며, 결합되지 않는 면적에 상기 방열핀(1140)이 형성된다. 그에 따라, 보다 효과적으로 상기 프레임(110)의 방열량을 증가시킬 수 있다.
상기 방열핀(1140)은 복수 개로 마련되며, 상기 토출 프레임면(1120)에 정렬되어 배치될 수 있다. 이때, 상기 방열핀(1140)은 다양한 형태로 형성될 수 있다. 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 방열핀(1)은 원기둥의 형태로 형성될 수 있다. 특히, 축방향으로 점점 좁아지는 원기둥의 형상으로 구비될 수 있다.
이하, 상기 방열핀(1140)의 다양한 형태에 대하여 설명한다.
도 10 내지 도 14는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 프레임을 도시한 도면이다. 도 10 내지 도 14는 방열핀의 다양한 형상을 보여주기 위하여 도시된 도면이다. 그에 따라, 방열핀을 제외한 구성에 대해서는 도면부호에 a 내지 e를 붙여 구분하고, 그에 대한 설명은 모두 전술한 바를 인용한다.
도 10을 참고하면, 방열핀(1140a)은 사각기둥 형상으로 마련될 수 있다. 특히, 상기 방열핀(1140a)은 토출 프레임면(1120a)에서 축방향으로 동일한 면적으로 연장되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 방열핀(1140a)은 반경방향 및 직경방향으로 정렬되어 배치될 수 있다.
도 11을 참고하면, 방열핀(1140b)은 토출 프레임면(1120b)의 반경방향 말단 부분에 형성될 수 있다. 자세하게는, 상기 방열핀(1140b)은 상기 프레임 본체(111)의 반경방향 외측면에서 축방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 방열핀(1140b)은 축방향으로 연장된 얇은 원통형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 방열핀(1140b) 중 적어도 일부는 다른 구성과의 간섭을 방지하기 위해 생략될 수 있다.
도 12를 참조하면, 방열핀(1140c)은 토출 프레임면(1120c)에서 반경방향으로 이격된 복수 개로 형성될 수 있다. 자세하게는, 각 방열핀(1140c)은 동심원을 형성하는 링 형상으로 구비될 수 있다. 또한, 상기 방열핀(1140c) 중 적어도 일부는 다른 구성과의 간섭을 방지하기 위해 생략될 수 있다.
도 13을 참조하면, 방열핀(1140d)은 토출 프레임면(1120d)에서 원주방향으로 이격된 복수 개로 형성될 수 있다. 자세하게는, 각 방열핀(1140d)은 직선핀의 형상으로 상기 토출 프레임면(1120d)에서 축방향으로 돌출될 수 있다. 그리고, 상기 토출 프레임면(1120d)을 따라서 원주방향으로 차례로 배치될 수 있다.
도 14를 참조하면, 방열핀(1140e)은 토출 프레임면(1120e)에서 원주방향으로 이격된 복수 개로 형성될 수 있다. 이때, 상기 방열핀(1140e)은 상기 도 13의 방열핀(1140d)과 달리 소정의 각도로 기울어져 배치될 수 있다. 그에 따라, 하나의 방열핀(1140e)이 보다 길게 마련되고, 보다 적은 수의 방열핀(1140e)이 구비될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 사상에 따른 리니어 압축기의 프레임에는 다양한 형상의 방열핀이 구비될 수 있다. 상기 방열핀은 상기 토출커버와 결합되지 않는 프레임에 형성되어, 상기 프레임의 방열효율을 효과적으로 증대시킬 수 있다. 그에 따라, 상기 프레임 및 상기 프레임과 결합된 상기 실린더 및 상기 피스톤으로 열이 전달되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
10 : 압축기 110 : 프레임
190 : 토출유닛 191 : 토출 플래넘
193 : 고정링 195 : 커버파이프
200 : 토출커버 210 : 커버 플랜지부
220 : 챔버부 230 : 지지장치고정부
1120 : 토출 프레임면 1140 : 방열핀

Claims (15)

  1. 흡입 파이프가 결합되는 쉘;
    상기 흡입 파이프를 통과하는 냉매가 유동하는 내부공간이 형성되며, 축방향으로 왕복운동하는 피스톤;
    상기 쉘의 내부에 배치되며, 상기 피스톤이 내측에 수용되어 냉매의 압축공간을 형성하는 실린더;
    상기 실린더가 내측에 수용되는 프레임; 및
    상기 압축공간에서 배출된 냉매가 유동되는 냉매의 토출공간을 형성하고, 상기 프레임과 결합되는 토출커버가 포함되고,
    상기 프레임에는,
    상기 토출커버와 접하는 제 1 면 및 상기 제 1 면과 연결되는 제 2 면으로 형성된 토출 프레임면; 및
    상기 제 2 면에서 축방향으로 돌출되어 형성된 방열핀이 포함되고,
    상기 토출 커버에는, 상기 토출 프레임면에 안착되는 커버 플랜지부가 포함되고,
    상기 커버 플랜지부에는, 상기 토출 프레임면의 제 1 면에 접촉되는 본체 접촉면을 구비하는 링 형상의 플랜지 본체와,
    상기 제 1 면에 접촉되며 상기 프레임과 결합을 위한 체결부재가 삽입되는 플랜지 체결홀이 구비되는 플랜지 결합부가 포함되고,
    상기 플랜지 결합부의 적어도 일부는 상기 플랜지 본체의 반경 방향 외측에 위치되는 리니어 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피스톤, 상기 실린더, 상기 프레임 및 상기 토출커버는 상기 쉘의 내부 공간에 설치되고,
    상기 제 2 면 및 상기 방열핀은 상기 쉘의 내부에 수용되는 냉매와 접하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열핀은 상기 토출 프레임면에 정렬되어 배치되는 복수 개로 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    각각의 방열핀은 상기 토출 프레임면에서 축방향으로 점점 좁아지는 원기둥의 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    각각의 방열핀은 상기 토출 프레임면에서 축방향으로 동일한 면적으로 연장되는 사각기둥 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 방열핀은 상기 토출 프레임면에서 반경방향으로 이격되어 배치되고, 각각의 방열핀은 서로 동심원을 형성하는 링 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 방열핀은 상기 토출 프레임면에서 원주방향으로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 면은 상기 플랜지 본체의 반경방향 외측에 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 플랜지 본체는,
    원형의 개구를 형성하는 본체 관통부 및 상기 본체 관통부와 대향되도록 반경방향 외측에 마련되는 본체 연장부를 더 구비하고,
    상기 본체 접촉면은 상기 본체 관통부와 상기 본체 연장부의 사이에 위치되어 상기 본체 관통부와 상기 본체 연장부를 연결하고,
    상기 플랜지 결합부는, 상기 본체 접촉면과 동일한 평면 상에 위치되어 상기 제 1 면에 접촉되는 결합 접촉면을 구비하는 리니어 압축기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 플랜지 체결홀의 반경방향 중심은 상기 본체 연장부의 반경방향 외측에 위치되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 플랜지 결합부는, 상기 본체 관통부의 적어도 일부에서 반경방향 외측으로 연장된 복수 개로 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 토출커버의 내측에 배치되는 토출 플래넘이 더 포함되고,
    상기 토출 플래넘은 상기 본체 관통부를 통해 상기 토출커버에 삽입되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 토출커버와 상기 토출 플래넘의 결합에 의해 복수의 토출공간이 형성되고,
    상기 복수의 토출공간에는,
    상기 토출 플래넘의 내측에 형성되는 제 1 토출 챔버;
    상기 토출커버와 상기 토출 플래넘의 사이에 형성되고, 상기 제 1 토출 챔버의 축방향 전방에 형성되는 제 2 토출 챔버; 및
    상기 토출커버와 상기 토출 플래넘의 사이에 형성되고, 상기 제 1 토출 챔버 및 제 2 토출챔버의 반경방향 외측에 형성되는 제 3 토출 챔버;가 포함되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 3 토출 챔버와 연통되도록, 상기 토출커버와 결합되는 커버 파이프가 더 포함되고,
    상기 압축공간에서 배출된 냉매는, 상기 제 1 토출 챔버, 상기 제 2 토출 챔버 및 상기 제 3 토출 챔버를 차례로 통과하여 상기 커버 파이프로 유동되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임과 상기 토출커버 사이에 배치되는 가스켓이 더 포함되고,
    상기 가스켓은 중심 측에 가스켓 관통구가 형성된 링 형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
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