KR102369191B1

KR102369191B1 - 리니어 압축기

Info

Publication number: KR102369191B1
Application number: KR1020220003548A
Authority: KR
Inventors: 배상은; 이상민; 김현수; 하동균
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2020-06-17
Filing date: 2022-01-10
Publication date: 2022-03-02
Also published as: KR20220011201A; US20210396224A1; CN113803233A; US11512693B2; EP3926169A1; CN113803233B; EP3926169B1; KR20210156095A

Abstract

본 실시예에 따른 리니어 압축기는, 피스톤과 모터의 가동자에 결합되어 왕복운동을 하는 스프링 서포터; 상기 스프링 서포터에 지지되어 상기 피스톤이 공진운동하도록 지지하는 스프링; 및 상기 스프링의 단부가 삽입되어 지지되는 스프링 캡;을 포함하며, 상기 스프링 캡은, 축방향 측면의 적어도 일부가 막힌 임의의 체적을 가지며, 상기 쉘의 내부공간과 분리되는 공간부; 및 상기 공간부의 축방향 측면을 관통하여 그 공간부를 상기 쉘의 내부공간에 연통시키며, 상기 공간부의 내경보다 작은 내경을 가지는 통로부;를 포함할 수 있다. 이를 통해, 별도의 소음기를 추가로 설치하지 않고도 쉘의 내부에서 발생되는 소음을 효과적으로 상쇄시킬 수 있다.

Description

리니어 압축기{LINEAR COMPRESSOR}

본 발명은 리니어 압축기에 관한 것으로, 특히 소음장치에 관한 것이다.

리니어 압축기는 밀폐된 쉘의 내부에 리니어 모터가 설치되고, 리니어 모터에 연결된 피스톤이 실린더의 내부에서 왕복 직선 운동하면서 냉매를 흡입하여 압축시킨 후 토출시킨다.

이러한 리니어 압축기는 다른 압축기와 마찬가지로 압축기의 운전시 진동 소음(이하, 소음으로 약칭한다)이 발생된다. 이 소음은 쉘을 통해 외부로 전달되어 냉장고와 같이 리니어 압축기가 설치된 제품의 소음을 가중시키게 된다.

이에, 종래의 리니어 압축기에는 압축기 소음을 억제하거나 낮추기 위한 구성이 구비되어 있다. 예를 들어, 특허문헌 1(한국 공개특허공보 KR10-2016-0024217 A)에서와 같이, 흡입소음을 낮추기 위한 흡입머플러 및 토출소음을 낮추기 위한 토출커버가 쉘의 내부공간에 설치되어 있다.

하지만, 흡입머플러 또는 토출커버의 설치에도 불구하고 미처 상쇄시키지 못하는 소음이 발생될 수 있다. 예를 들어 800Hz 대역의 소음을 효과적으로 감쇄시키는데는 한계가 있다.(도 10 참조)

이를 고려하여 쉘의 내부에 별도의 소음기를 추가로 설치할 수 있다. 하지만, 이는 별도의 부품이 증가됨에 따라 재료비용이 가중될 뿐만 아니라 부품수의 증가에 따른 조립공수가 상승하여 압축기의 전체적인 제조비용이 증가하게 될 수 있다.

또, 별도의 소음기가 쉘의 내부에 장착되는 경우에는 쉘의 내부체적이 증가되어야 하므로 전체적으로 압축기의 크기가 증가하게 되거나 무거워질 수 있다.

또, 쉘의 내부에서 발생되는 다양한 대역의 소음을 상쇄시키기 위해서는 여러 규격의 소음기가 설치되어야 하므로 앞서 설명한 문제가 복합적으로 발생될 수 있다.

한국 공개특허공보 KR10-2016-0024217 A (3016.03.04. 공개)

본 발명의 목적은, 쉘의 내부에서 발생되는 소음을 효과적으로 상쇄시킬 수 있는 리니어 압축기를 제공하려는데 있다.

나아가 본 발명의 다른 목적은, 쉘의 내부에 소음기를 추가 설치하지 않고 기존에 구비되는 부재를 이용하여 쉘의 내부에서 발생되는 소음을 효과적으로 상쇄시킬 수 있는 리니어 압축기를 제공하려는데 있다.

더 나아가 본 발명의 다른 목적은, 쉘의 내부에서 발생되는 다양한 주파수 대역의 소음을 효과적으로 상쇄시킬 수 있는 리니어 압축기를 제공하려는데 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 리니어 모터의 가동자에 피스톤이 결합되고, 피스톤의 일측에 압축코일스프링이 왕복방향으로 탄력 지지되는 리니어 압축기에서 있어서, 상기 압축코일스프링의 단부에 삽입되어 그 압축코일스프링의 고정위치를 구속하는 스프링 캡이 구비되며, 상기 스프링 캡의 내부에 소음공간이 형성되는 리니어 압축기가 제공될 수 있다.

여기서, 상기 압축코일스프링은 복수 개가 축방향으로 배열되며, 상기 복수 개의 압축코일스프링 사이에 상기 스프링 캡이 구비될 수 있다.

그리고, 상기 복수 개의 압축코일스프링의 사이에는 상기 피스톤에 결합되는 스프링 서포터가 구비되며, 상기 스프링 캡은 상기 스프링 서포터의 축방향 양쪽에서 각각 삽입되어 결합되고, 상기 스프링 서포터의 양쪽에서 결합되는 양쪽 스프링 캡의 마주보는 면은 개구되어 상기 소음공간이 형성되며, 상기 양쪽 스프링 캡중에서 한쪽에는 상기 소음공간과 연통되도록 축방향으로 관통구멍이 형성될 수 있다.

또, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 내부공간이 밀폐되는 쉘; 상기 쉘의 내부공간에 구비되며, 가동자가 왕복운동을 하는 모터; 상기 모터의 가동자에 결합되어 실린더에서 왕복운동을 하는 피스톤; 상기 피스톤이 공진운동하도록 그 피스톤을 축방향으로 지지하는 스프링; 및 상기 스프링의 단부가 삽입되어 지지되는 스프링 캡;을 포함할 수 있다. 상기 스프링 캡은, 임의의 체적을 가지며, 상기 쉘의 내부공간과 분리되는 공간부; 및 상기 공간부의 축방향 측면을 관통하여 그 공간부를 상기 쉘의 내부공간에 연통시키는 통로부;를 포함하는 리니어 압축기가 제공될 수 있다.

일례로, 상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되어 왕복운동을 하는 스프링 서포터를 더 포함할 수 있다. 상기 스프링 서포터에는 캡 지지홀이 형성되고, 상기 스프링 캡은 상기 스프링 서포터의 캡 지지홀에 삽입되어 결합될 수 있다.

다른 예로, 상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되며 캡 지지홀이 구비되는 스프링 서포터를 더 포함할 수 있다. 상기 스프링 캡은 상기 캡 지지홀의 축방향 양쪽에 각각 삽입되는 제1 캡과 제2 캡을 포함할 수 있다. 상기 제1 캡과 상기 제2 캡은 상기 스프링 서포터에 구비된 캡 지지홀을 통해 서로 연통되어 상기 제1 캡과 상기 제2 캡의 내부에 상기 공간부가 형성될 수 있다.

다른 예로, 상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되는 스프링 서포터를 더 포함할 수 있다. 상기 공간부의 축방향 길이는 상기 스프링 캡이 삽입되도록 상기 스프링 서포터에 구비된 캡 지지홀의 축방향 길이보다 길게 형성될 수 있다.

다른 예로, 상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되고, 캡 지지홀이 구비되는 스프링 서포터를 더 포함할 수 있다. 상기 스프링 캡은, 상기 캡 지지홀의 축방향 양쪽에 각각 삽입되는 제1 캡과 제2 캡을 포함할 수 있다. 상기 제1 캡의 내부에 구비되는 제1 공간부의 체적은 상기 제2 캡의 내부에 구비되는 제2 공간부의 체적과 동일하게 형성될 수 있다.

다른 예로, 상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되고, 캡 지지홀이 구비되는 스프링 서포터를 더 포함할 수 있다. 상기 스프링 캡은, 상기 캡 지지홀의 축방향 양쪽에 각각 삽입되는 제1 캡과 제2 캡을 포함할 수 있다. 상기 제1 캡의 내부에 구비되는 제1 공간부의 체적은 상기 제2 캡의 내부에 구비되는 제2 공간부의 체적보다 크거나 또는 작게 형성될 수 있다.

다른 예로, 상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되며 캡 지지홀이 구비되는 스프링 서포터를 더 포함할 수 있다. 상기 스프링 캡은, 상기 캡 지지홀의 축방향 양쪽에 각각 삽입되는 제1 캡과 제2 캡을 포함할 수 있다. 상기 제1 캡과 상기 제2 캡 중에서 적어도 어느 한 쪽에 상기 통로부가 관통 형성될 수 있다.

다른 예로, 상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되며 캡 지지홀이 구비되는 스프링 서포터를 더 포함할 수 있다. 상기 스프링 캡은, 상기 캡 지지홀의 축방향 양쪽에 각각 삽입되는 제1 캡과 제2 캡을 포함할 수 있다. 상기 제1 캡의 일면과 상기 제2 캡의 일면 중에서 어느 한쪽 캡의 일면은 막히고, 반대쪽 캡의 일면은 적어도 일부가 개구되어 상기 통로부가 형성될 수 있다.

다른 예로, 상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되며 캡 지지홀이 구비되는 스프링 서포터를 더 포함할 수 있다. 상기 스프링 캡은, 상기 캡 지지홀의 축방향 양쪽에 각각 삽입되는 제1 캡과 제2 캡을 포함할 수 있다. 상기 통로부는, 상기 제1 캡의 일면에 구비되는 제1 통로부와, 상기 제2 캡의 일면에 구비되는 제2 통로부를 포함할 수 있다.

다른 예로, 상기 통로부는 상기 스프링 캡의 축방향 양쪽에 각각 구비되는 제1 통로부와 제2 통로부를 포함할 수 있다. 상기 제1 통로부의 단면적 또는 길이는 상기 제2 통로부의 단면적 또는 길이와 상이하게 형성될 수 있다.

다른 예로, 상기 통로부는 상기 스프링 캡의 축방향 양쪽에 각각 구비되는 제1 통로부와 제2 통로부를 포함할 수 있다. 상기 제1 통로부와 상기 제2 통로부는 축방향으로 서로 다른 선상에 위치하도록 형성될 수 있다.

다른 예로, 상기 통로부는 상기 스프링 캡의 일면에서 임의의 길이만큼 연장될 수 있다.

다른 예로, 상기 스프링 캡은 원주방향을 따라 복수 개가 구비되고, 상기 복수 개의 스프링 캡은 상기 공간부와 상기 통로부가 각각 형성될 수 있다.

다른 예로, 상기 스프링 캡은 원주방향을 따라 복수 개가 구비되고, 상기 복수 개의 스프링 캡은 각각의 공간부와 통로부가 서로 동일한 규격으로 형성될 수 있다.

다른 예로, 상기 스프링 캡은 원주방향을 따라 복수 개가 구비되고, 상기 복수 개의 스프링 캡은 적어도 일부의 공간부와 통로부가 서로 다른 규격으로 형성될 수 있다.

다른 예로, 상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되는 스프링 서포터를 더 포함할 수 있다. 상기 스프링 캡은 상기 스프링 서포터의 축방향 일측면에 결합되는 제1 캡 및 상기 스프링 서포터의 축방향 타측면에 결합되는 제2 캡을 포함할 수 있다. 상기 제1 캡은, 상기 스프링 서포터의 제1 측면에서 삽입되는 제1 홀삽입부, 상기 제1 홀삽입부의 외주면에서 플랜지 형상으로 연장되어 상기 스프링 서포터의 제1 측면에 축방향으로 지지되는 제1 캡지지부, 및 상기 제1 캡지지부에서 상기 제1 홀삽입부의 반대쪽으로 연장되는 제1 스프링삽입부를 포함할 수 있다. 상기 제2 캡은, 상기 스프링 서포터의 제2 측면에서 삽입되는 제2 홀삽입부, 상기 제2 홀삽입부의 외주면에서 플랜지 형상으로 연장되어 상기 스프링 서포터의 제2 측면에 축방향으로 지지되는 제2 캡지지부, 및 상기 제2 캡지지부에서 상기 제2 홀삽입부의 반대쪽으로 연장되는 제2 스프링삽입부를 포함할 수 있다. 상기 제1 홀삽입부의 단부와 이를 마주보는 상기 제2 홀삽입부의 단부는 서로 연통되도록 개구되어 상기 공간부가 형성되고, 상기 제1 스프링삽입부의 축방향 측면과 상기 제2 스프링삽입부의 축방향 측면 중에서 어느 한쪽 측면은 적어도 일부가 개구되어 상기 통로부가 형성될 수 있다.

다른 예로, 상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되고 캡 지지홀이 구비되는 스프링 서포터를 더 포함할 수 있다. 상기 스프링 캡은 상기 스프링 서포터의 축방향 일측면에 결합되는 제1 캡 및 상기 스프링 서포터의 축방향 타측면에 결합되는 제2 캡을 포함할 수 있다. 상기 제1 캡은, 상기 스프링 서포터의 제1 측면에서 상기 캡 지지홀에 삽입되는 홀관통부, 상기 홀관통부의 외주면에서 플랜지 형상으로 연장되어 상기 스프링 서포터의 제1 측면에 축방향으로 지지되는 제1 캡지지부, 상기 제1 캡지지부에서 상기 홀관통부의 반대쪽으로 연장되는 제1 스프링삽입부를 포함할 수 있다. 상기 제2 캡은, 상기 홀관통부에 결합되는 캡결합부, 상기 캡결합부의 외주면에서 플랜지 형상으로 연장되어 상기 스프링 서포터의 제2 측면에 축방향으로 지지되는 제2 캡지지부, 상기 캡결합부에서 상기 제1 스프링삽입부에 대해 반대쪽으로 연장되는 제2 스프링삽입부를 포함할 수 있다. 상기 홀관통부는 상기 캡 지지홀을 축방향으로 관통하도록 삽입되고, 상기 캡결합부는 상기 스프링 서포터의 타측에서 상기 홀관통부에 삽입되어 결합될 수 있다.

다른 예로, 상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되는 스프링 서포터를 더 포함할 수 있다. 상기 스프링 캡은 상기 스프링 서포터의 축방향 일측면에 결합되고 제1 스프링삽입부가 구비되는 제1 캡 및 상기 스프링 서포터의 축방향 타측면에 결합되고 제2 스프링삽입부가 구비되는 제2 캡을 포함할 수 있다. 상기 제1 스프링삽입부와 상기 제2 스프링삽입부 중에서 적어도 어느 한쪽 스프링삽입부의 내주면 단면적은 축방향을 따라 동일한 내경을 가지도록 형성될 수 있다.

다른 예로, 상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되는 스프링 서포터를 더 포함할 수 있다. 상기 스프링 캡은 상기 스프링 서포터의 축방향 일측면에 결합되고 제1 스프링삽입부가 구비되는 제1 캡 및 상기 스프링 서포터의 축방향 타측면에 결합되고 제2 스프링삽입부가 구비되는 제2 캡을 포함할 수 있다. 상기 제1 스프링삽입부와 상기 제2 스프링삽입부 중에서 적어도 어느 한쪽 스프링삽입부의 내주면 단면적은 상기 스프링 서포터에서 축방향으로 멀어질수록 작아지게 형성될 수 있다.

다른 예로, 상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되는 스프링 서포터를 더 포함할 수 있다. 상기 스프링 캡은 상기 스프링 서포터의 축방향 일측면에서 타측면으로 관통하여 결합되고, 상기 스프링 캡의 축방향 양쪽 측면 중에서 적어도 어느 한쪽 측면은 일부가 개구되어 상기 통로부가 형성될 수 있다.

다른 예로, 상기 모터의 일측에는 상기 스프링의 양단을 각각 지지하는 고정자 커버 및 리어 커버가 각각 구비되고, 상기 고정자 커버 또는 상기 리어 커버에는 상기 스프링 캡이 구비될 수 있다.

다른 예로, 상기 스프링은 축방향을 따라 전방측 스프링과 후방측 스프링으로 분리되고, 상기 전방측 스프링과 상기 후방측 스프링의 사이에 상기 스프링 캡의 양단부가 각각 삽입되어 상기 전방측 스프링과 상기 후방측 스프링이 서로 연결될 수 있다.

본 발명에 따른 리니어 압축기는, 스프링 서포터에 결합되는 스프링 캡의 내부에 공간부가 형성되고, 스프링 캡의 축방향 측면에는 공간부에 연통되는 통로부가 형성될 수 있다. 이에 따라, 쉘의 내부에서 발생되는 소음을 효과적으로 상쇄시킬 수 있다.

또, 본 발명에 따른 리니어 압축기는, 스프링 캡을 이용하여 쉘의 내부에서 발생되는 소음을 상쇄시킴에 따라, 별도의 소음기를 추가로 설치하지 않아 압축기의 제조비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 압축기의 무게가 증가하는 것을 억제할 수 있다.

또, 본 발명에 따른 리니어 압축기는, 스프링 캡의 규격을 다양하게 형성하여 쉘의 내부에서 발생되는 다양한 주파수 대역의 소음을 효과적으로 상쇄시킬 수 있다. 이를 통해 전체적인 압축기 소음을 크게 낮출 수 있다.

또, 본 발명에 따른 리니어 압축기는, 스프링의 사이에 소음기 역할을 하는 스프링 캡을 설치함에 따라, 압축기의 소음 상쇄 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 리니어 압축기의 외관을 흡입측에서 보인 사시도,
도 2는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ선단면도로서, 본 실시예에 따른 리니어 압축기의 내부를 보인 단면도,
도 3은 도 1에서 압축기 본체를 후방측에서 보인 사시도,
도 4는 도 3에서 공진유닛을 분해하여 보인 사시도,
도 5는 동일한 규격의 스프링 캡이 장착된 스프링 서포터의 평면도 및 각 스프링 캡을 규격을 설명하기 위해 보인 V-V, V'-V', V"-V"선단면도들,
도 6은 본 실시예에 따른 스프링 캡을 스프링 서포터에서 분해하여 보인 사시도,
도 7은 도 6에서 스프링 캡을 스프링 서포터에 조립하여 보인 사시도,
도 8은 도 7에서 스프링 캡을 스프링 서포터에 조립된 상태를 보인 단면도,
도 9는 본 실시예에 따른 리니어 압축기에서 스프링 캡을 이용하여 소음이 감쇄되는 과정을 설명하기 위해 보인 단면도,
도 10은 본 실시예에 따른 스프링 캡을 이용한 소음효과를 설명하기 위해 보인 그래프,
도 11은 스프링 캡에 대한 다른 실시예를 보인 단면도,
도 12a 내지 도 12c는 스프링 캡에 대한 또다른 실시예들을 보인 단면도들,
도 13은 서로 다른 규격의 스프링 캡이 장착된 스프링 서포터의 평면도 및 각 스프링 캡을 보인 Ⅵ-Ⅵ, Ⅵ'-Ⅵ', Ⅵ"-Ⅵ"선단면도들,
도 14는 스프링 캡에 대한 또다른 실시예를 보인 단면도,
도 15는 스프링 캡의 설치위치에 대한 다른 실시예를 보인 단면도,
도 16은 스프링 캡의 설치위치에 대한 또다른 실시예를 보인 단면도.

이하, 본 발명에 의한 리니어 압축기를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

본 실시예에에 따른 리니어 압축기는 유체를 흡입하여 압축하고, 압축된 유체를 토출하는 동작을 수행하는 것으로, 냉동 사이클장치의 구성요소가 될 수 있다. 이하에서 유체는 냉동 사이클을 순환하는 냉매를 예로 들어 설명한다. 또, 본 실시예에서는 피스톤의 왕복방향을 축방향으로 정의하고, 쉘의 축중심은 프레임, 실린더, 피스톤 등의 각 축중심과 일치하는 것으로 정의하여 설명한다. 또, 피스톤의 압축방향을 전방, 흡입방향을 후방으로 정의하여 설명한다.

도 1은 본 실시예에 따른 리니어 압축기의 외관을 흡입측에서 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 "Ⅳ-Ⅳ"선단면도로서, 본 실시예에 따른 리니어 압축기의 내부를 보인 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 리니어 압축기는, 쉘(110)의 내부에 구비되어 리니어 모터의 가동자(130b)에 결합된 피스톤(142)이 실린더(141)의 내부에서 왕복운동을 하면서 냉매를 흡입 압축하여 토출하는 압축기 본체(C)를 포함한다.

쉘(110)은 원통 형상으로 된 원통쉘(111) 및 원통쉘(111)의 양단부에 결합되는 한 쌍의 쉘 커버(112)(113)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 쉘 커버(112)(113)는 후방측인 냉매 흡입측의 제1 쉘커버(112)와, 전방측인 냉매 토출측의 제2 쉘커버(113)를 포함할 수 있다.

원통쉘(111)은 횡방향으로 길게 연장되는 원통 형상으로 형성될 수 있다. 하지만, 경우에 따라서는 원통쉘(111)은 종방향으로 길게 연장되는 원통 형상으로 형성될 수도 있다. 본 실시예에서는 원통쉘(111)이 횡방향으로 길게 연장되는 예를 중심으로 설명한다. 이에 따라, 원통쉘(111)의 길이 방향 중심축은 후술하게 될 압축기 본체(C)의 중심축과 일치하며, 압축기 본체(C)의 중심축은 그 압축기 본체(C)를 구성하는 실린더(141) 및 피스톤(142)의 중심축과 일치하게 된다.

원통쉘(111)은 리니어 모터(130)의 크기에 따라 내경이 다양하게 형성될 수 있다. 본 실시예의 리니어 압축기는 오일베어링이 배제되고 가스베어링이 적용됨에 따라, 쉘(110)의 내부공간(110a)에 오일이 채워질 필요가 없다. 따라서, 원통쉘(111)의 내경은 최대한 작게, 예를 들어 후술할 프레임(120)의 프레임 헤드부(121)가 쉘(110)의 내주면과 접촉되지 않을 정도의 간격만 가질 수 있는 정도로 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 리니어 압축기는 원통쉘(111)의 외경이 작게 형성될 수 있다.

원통쉘(111)은 양단이 개구되고, 원통쉘(111)의 개구된 양단에는 앞서 설명한 제1 쉘커버(112)와 제2 쉘커버(113)가 각각 결합될 수 있다. 제1 쉘커버(112)는 원통쉘(111)의 후방측인 우측 개구단을, 제2 쉘커버(113)는 원통쉘(111)의 전방측인 좌측 개구단을 각각 밀봉하도록 결합될 수 있다.

이에 따라, 쉘(110)의 내부공간(110a)은 밀봉된다. 제1 쉘커버(112)에는 냉매를 쉘(110)의 내부공간(110a)으로 안내하는 냉매흡입관(1141)이 관통되어 결합되고, 원통쉘(111)에는 압축된 냉매를 냉동사이클로 안내하는 냉매토출관(1142) 및 냉매 보충을 위한 냉매주입관(1143)이 각각 관통하여 결합될 수 있다.

원통쉘(111)의 후방측 측면에는 터미널 브라켓(115)이 구비되고, 터미널 브라켓(119)에는 외부전원을 리니어 모터에 전달하기 위한 터미널(1151)이 원통쉘(111)을 관통하도록 구비될 수 있다.

다음으로 쉘의 내부를 설명한다.

도 2를 참조하면, 원통쉘(111)의 내부에는 압축기 본체(C)가 구비되고, 압축기 본체(C)의 후방측과 전방측에는 그 압축기 본체(C)를 지지하는 후방측 지지스프링(이하, 제1 지지스프링)(1161)과 전방측 지지스프링(이하, 제2 지지스프링)(1162)이 각각 설치될 수 있다.

제1 지지스프링(1161)은 후술할 리어 커버(1512)의 후면과 이를 마주보는 제1 쉘커버(112)의 사이에 구비되는 판스프링으로 이루어지고, 제2 지지스프링(1162)은 후술할 커버 하우징(1555)의 외주면과 이를 마주보는 원통쉘(111)의 내주면 사이에 구비되는 압축코일스프링으로 이루어질 수 있다.

또, 쉘(110)의 내부에는 그 쉘(110)에 대해 압축기 본체(C)를 구속하는 스토퍼(1171)(1172)가 설치될 수 있다. 스토퍼(1171)(1172)는 압축기 본체(C)의 후방측을 구속하는 제1 스토퍼(1171) 및 압축기 본체(C)의 전방측을 구속하는 제2 스토퍼(1172)를 포함할 수 있다.

제1 스토퍼(1171)는 후술할 리어 커버(1512)에 대응하도록 원통쉘(111)의 내주면에 설치되는 브라켓으로 이루어지고, 제2 스토퍼(1172)는 제2 쉘커버(113)의 내측면에 대응하도록 후술할 커버 하우징(1555)의 외주면에 설치되는 링으로 이루어질 수 있다.

제1 스토퍼(1171)는 압축기 본체(C)를 축방향(전후방향, 횡방향)으로 구속하고, 제2 스토퍼(1172)는 압축기 본체(C)를 반경방향으로 구속할 수 있다. 이에 따라, 압축기의 운반 중에 발생하는 흔들림, 진동 또는 충격 등에 의하여 압축기 본체가 쉘(110)에 부딪혀 파손되는 것을 방지할 수 있다.

다음으로 압축기 본체를 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 압축기 본체(C)는 프레임(120), 리니어 모터로 된 모터유닛(130), 압축유닛(140), 흡토출유닛(150), 공진유닛(160)을 포함할 수 있다. 모터유닛(130)과 압축유닛(140)의 전방측은 프레임(120)에 고정되고, 모터유닛(130)과 압축유닛(140)은 공진유닛(160)에 의해 탄력적으로 지지될 수 있다.

프레임(120)은 프레임 헤드부(121)와, 프레임 바디부(122)를 포함할 수 있다. 프레임 헤드부(121)는 원판 모양으로 형성되고, 프레임 바디부(122)는 프레임 헤드부(121)의 후방측면에서 원통형상으로 연장되어 형성된다.

프레임 헤드부(121)의 후방면에는 후술할 외측 고정자(131)가 결합되고, 프레임 헤드부(121)의 전방면에는 후술할 토출커버 조립체(146)가 각각 결합될 수 있다. 프레임 바디부(122)의 외주면에는 후술할 내측 고정자(132)가 결합되고, 프레임 바디부(122)의 내주면에는 실린더(141)가 각각 결합될 수 있다.

프레임(120)은 가스베어링 통로부(미부호)를 이루는 베어링 입구홈(125a), 베어링 연통구멍(125b), 베어링 연통홈(125c)을 포함한다.

베어링 입구홈(125a)은 프레임 헤드부(121)의 전방면 일측에 형성되고, 베어링 연통구멍(125b)은 베어링 입구홈(125a)의 후방면에서 프레임 바디부(122)의 내주면으로 관통되어 형성되며, 베어링 연통홈(125c)은 베어링 연통구멍(125b)에 연통되도록 프레임 바디부(122)의 내주면에 형성될 수 있다.

예를 들어, 베어링 입구홈(125a)은 프레임 헤드부(121)의 전방면에서 기설정된 깊이만큼 축방향으로 함몰지게 형성되고, 베어링 연통구멍(125b)은 베어링 입구홈(125a)보다 단면적이 작은 구멍으로 프레임 바디부(122)의 내주면을 향해 경사지게 형성될 수 있다.

그리고, 베어링 연통홈(125c)은 프레임 바디부(122)의 내주면에 소정의 깊이와 축방향 길이를 가지는 환형 모양으로 형성될 수 있다. 하지만, 베어링 연통홈(125c)은 프레임 바디부(122)의 내주면이 접하는 실린더(141)의 외주면에 형성되거나 또는 프레임 바디부(122)의 내주면과 실린더(141)의 외주면에 반씩 각각 형성될 수도 있다.

또, 베어링 연통홈(125c)에 대응하는 실린더(141)에는 그 베어링 연통홈(125c)에 연통되는 가스베어링(1411)이 형성될 수 있다. 가스베어링에 대해서는 나중에 실린더와 함께 다시 설명한다.

다음으로 모터유닛을 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 모터유닛(130)는 고정자(130a) 및 그 고정자(130a)에 대해 왕복운동을 하는 가동자(mover)(130b)를 포함한다.

고정자(130a)는 외측 고정자(131) 및 내측 고정자(132)를 포함할 수 있다. 외측 고정자(131)는 프레임(120)의 프레임 바디부(122)를 둘러싸며 프레임 헤드부(121)에 고정되고, 내측 고정자(132)는 외측 고정자(131)의 내측에 기설정된 공극(130c)만큼 이격되어 배치될 수 있다.

외측 고정자(131)는 코일권선체(1311) 및 외측 고정자코어(1312)를 포함할 수 있다. 코일권선체(1311)는 외측 고정자코어(1312)의 내부에 수용될 수 있다. 하지만, 경우에 따라서는 코일권선체(1311)는 내측 고정자(132)의 내부에 수용될 수도 있다.

코일권선체(1311)는 환형으로 형성된 보빈(1311a), 보빈(1311a)의 원주 방향을 따라 권선된 코일(1311b)을 포함할 수 있다. 보빈(1311a)에는 코일(1311b)에서 인출된 전원선이 외측 고정자(131)의 외부로 인출 또는 노출되도록 안내하는 단자부(미도시)가 형성될 수 있다.

외측 고정자코어(1312)는 코일권선체(1311)를 감싸도록 보빈(1311a)의 원주방향을 따라 적층되는 복수 개의 코어 블록(core blocks)을 포함할 수 있다. 각각의 코어 블록은 'ㄷ' 형태로 이루어지는 다수 장의 라미네이션 시트(lmamination sheet)(미부호)가 층층이 적층되어 형성될 수 있다.

외측 고정자(131)의 후방측에는 그 외측 고정자(131)를 고정하기 위한 고정자 커버(1511)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 외측 고정자(131)의 전방면은 프레임 헤드부(121)에 지지되며, 후방면은 고정자 커버(1511)에 지지된다. 그리고 막대 형상으로 된 커버 체결부재(136)가 고정자 커버(1511)를 관통하고, 외측 고정자(131)의 가장자리를 지나서 프레임 헤드부(121)에 삽입되어 고정될 수 있다. 이에 따라, 모터유닛(140)은 커버 체결부재(136)에 의하여 프레임 헤드부(121)의 후방면과 고정자 커버(1511)의 전방면 사이에 안정적으로 고정될 수 있다.

여기서, 고정자 커버(1511)는 외측 고정자(131)를 지지하기도 하지만, 후술할 전방측 스프링을 지지한다. 따라서, 고정자 커버(1511)는 모터유닛(130)의 일부를 이루기도 하지만 공진유닛(160)의 일부를 이루기도 한다. 본 실시예에서는 고정자 커버(1511)가 공진유닛(160)의 일부로 분류하여 나중에 공진유닛과 함께 다시 설명한다.

내측 고정자(132)는 프레임 바디부(122)의 외주면에 삽입되어 결합될 수 있다. 내측 고정자(132)는 내측 고정자코어(미부호)를 이루는 다수 장의 라미네이션 시트(미부호)가 프레임 바디부(122)를 둘러싸도록 그 프레임 바디부(122)의 외측에서 원주 방향을 따라 적층될 수 있다.

가동자(130b)는 마그네트 프레임(1331) 및 그 마그네트 프레임(1331)에 지지되는 마그네트(1332)를 포함한다.

마그네트 프레임(1331)은 전방면이 개구되고, 후방면이 폐쇄된 원통 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 마그네트 프레임(1331)의 전방측은 모터유닛(130)의 후방측에서 전방측으로 삽입되어 외측 고정자(131)와 내측 고정자(132) 사이의 공극에 위치하게 되고, 마그네트 프레임(1331)의 후방측은 모터유닛(130)의 후방측과 공진유닛(160)의 전방측 사이에 위치하게 된다.

마그네트 프레임(1331)의 전방측 외주면에는 마그네트(1332)가 고정 설치될 수 있다. 예를 들어, 마그네트 프레임(1331)의 전방측 외주면에 마그네트 삽입홈(미도시)이 형성되고, 마그네트 삽입홈에 마그네트(1332)가 삽입되어 결합될 수 있다. 마그네트(1332)는 복수 개로 분리되어 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 고정하거나, 또는 한 개의 원통 형상으로 형성되어 고정될 수도 있다.

마그네트 프레임(1331)의 후방면 중앙에는 머플러 삽입구멍(1331a)이 형성되고, 머플러 삽입구멍(1331a)에는 흡입머플러(151)가 관통하여 결합될 수 있다. 흡입머플러에 대해서는 나중에 다시 설명한다.

마그네트 프레임(1331)의 후측면에는 후술할 피스톤(142)과 함께 스프링 서포터(1613)가 결합될 수 있다. 피스톤 및 스프링 서포터에 대해서는 나중에 압축유닛 및 공진유닛과 함께 다시 설명한다.

다음으로 압축유닛에 대해 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 압축유닛(140)은 실린더(141), 피스톤(142), 흡입밸브(143), 토출밸브 조립체(144), 흡입머플러(151) 및 토출커버 조립체(155)를 포함할 수 있다.

실린더(141)는 알루미늄 소재(알루미늄 또는 알루미늄 합금)와 같이 가볍고 가공성이 우수한 소재로 형성될 수 있다. 실린더(141)는 원통 형상으로 형성되어 프레임(120)의 내부에 삽입되어 고정될 수 있다.

실린더(141)에는 피스톤(142)이 삽입되어 왕복운동을 하면서 그 실린더(141)의 전방측 내부에 압축공간(V)을 형성하게 된다. 압축공간(V)은 후술할 흡입밸브(143)와 토출밸브 조립체(144)를 두고 후술할 피스톤(142)의 흡입유로(1421)와 토출밸브 조립체(144)의 토출공간(S)에 각각 연통된다.

실린더(141)에는 가스베어링(1411)이 형성될 수 있다. 가스베어링(1411)은 베어링 연통홈(125c)과 연통되는 위치에서 실린더(141)의 외주면과 내주면 사이를 반경방향으로 관통하여 형성된다. 이에 따라, 토출공간(S)으로 토출된 냉매의 일부는 가스베어링 통로부(미부호)와 가스베어링(1411)을 통해 실린더(141)의 내주면과 피스톤(142)의 외주면 사이의 베어링면으로 공급된다. 이 냉매는 고압을 형성함에 따라 피스톤(142)을 실린더(141)로부터 부상시켜 그 피스톤(142)이 실린더(141)에서 이격된 상태로 왕복운동을 할 수 있도록 한다.

여기서, 베어링면은 피스톤(142)의 왕복운동을 따라 그 범위는 가변될 수 있다. 이에 따라, 베어링면의 전방측은 압축공간(V)에 연통될 수 있고, 후방측은 흡입공간을 이루는 쉘(110)의 내부공간(110a)에 연통될 수 있다.

이때, 가스베어링(1411)은 압축공간(V) 또는 흡입공간에 너무 근접하도록 형성되면, 베어링면으로 공급되는 고압의 냉매가 압축공간(V) 또는 흡입공간으로 누설되면서 압축기 효율이 저하될 수 있다. 따라서, 가스베어링(1411)은 압축공간(V) 또는 흡입공간에 직접 연통되지 않는 위치에 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

피스톤(142)은 실린더(141)와 마찬가지로 알루미늄 소재로 형성될 수 있다. 피스톤(142)은 전방단은 부분적으로 개방되는 반면 후방단은 완전히 개방되는 원통 형상으로 형성될 수 있다.

또, 피스톤(142)은 개방단인 후방단이 마그네트 프레임(1331)에 연결될 수 있다. 이에 따라 피스톤(142)은 마그네트 프레임(1331)과 함께 왕복 운동을 할 수 있다.

또, 피스톤(142)의 내부에는 흡입유로(1421)가 축방향으로 관통 형성되고, 피스톤(142)의 전방단에는 흡입유로(1421)와 압축공간(V) 사이를 연통시키는 흡입포트(1422)가 형성된다. 흡입포트(1422)는 중앙에 한 개만 형성되거나 가장자리에 복수 개가 형성될 수 있다.

또, 피스톤(142)의 전방면에는 그 흡입포트(1422)를 선택적으로 개폐하는 흡입밸브(143)가 구비될 수 있다.

흡입밸브(143)는 얇은 강판으로 형성되어 피스톤(142)의 선단면에 볼트 체결될 수 있다. 흡입밸브(143)는 한 개 또는 복수 개의 개폐부를 가지는 일종의 리드밸브로 이루어질 수 있다.

토출밸브 조립체(144)는 압축공간(V)의 토출측을 개폐할 수 있도록 실린더(141)의 전방단에 구비될 수 있다. 토출밸브 조립체(144)는 후술할 토출커버 조립체(146)의 토출공간(S)에 수용될 수 있다.

토출밸브 조립체(144)는 토출밸브(1441), 밸브 스프링(1442), 스프링 지지부재(1443)를 포함할 수 있다.

토출밸브(1441)는 실린더(141)를 마주보는 밸브본체부(1441a)와, 토출커버 조립체(155)를 마주보는 스프링결합부(1441b)으로 이루어질 수 있다. 밸브본체부(1441a)와 스프링결합부(1441b)는 단일체로 성형될 수도 있고, 각각 제작되어 후조립될 수도 있다.

또, 밸브본체부(1441a)는 원판형상 또는 반구형상으로 형성되고, 스프링결합부(1441b)는 봉 형상으로 연장되어 밸브본체부(1441a)의 전방면 중앙에서 축방향으로 형성될 수 있다.

또, 밸브본체부(1441a)는 탄소섬유가 수지에 함유되어 형성될 수 있다. 탄소섬유는 불규칙하게 배열되거나, 또는 격자모양이나 일방향 정렬과 같이 규칙적으로 배열된 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 탄소섬유가 규칙적으로 배열되는 경우에는 탄소섬유는 실린더(141)의 선단면과 평행하게 배열되도록 하는 것이 충돌시 실린더의 손상을 줄일 수 있어 바람직하다.

밸브 스프링(1442)은 판스프링 또는 압축코일스프링으로 형성될 수 있다. 본 실시예에 따른 밸브스프링(1442)은 원판 모양의 판스프링으로 형성되어 스프링 결합부(1441b)에 결합될 수 있다.

스프링 지지부재(1443)는 환형으로 형성되어 그 내주면에 밸브 스프링(1442)의 테두리가 감싸지도록 삽입되어 결합될 수 있다. 스프링 지지부재(1443)는 밸브 스프링(1442)의 두께보다 두껍게 형성되어 그 밸브 스프링(1442)이 탄성력을 발생하게 된다.

다음으로 흡토출유닛을 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 흡토출유닛(150)은 흡입머플러(151) 및 토출커버 조립체(155)를 포함한다. 흡입머플러(151)와 토출커버 조립체(155)는 압축공간(V)을 사이에 두고 흡입머플러(151)는 흡입측에, 토출커버 조립체(155)는 토출측에 각각 구비된다.

흡입머플러(151)는 마그네트 프레임(1331)의 머플러 삽입구멍(1331a)을 관통하여 피스톤(142)의 흡입유로(1421)에 삽입될 수 있다. 이에 따라, 쉘(110)의 내부공간(110a)으로 흡입되는 냉매는 흡입머플러(151)를 통해 흡입유로(1421)로 유입되고, 이 냉매는 흡입밸브(143)를 열면서 그 피스톤(142)의 흡입포트(1422)를 통해 실린더(141) 사이의 압축공간(V)로 흡입될 수 있다.

또, 흡입머플러(151)는 마그네트 프레임(1331)의 후방면에 고정될 수 있다. 예를 들어, 흡입머플러(151)는 후술할 피스톤(142)에 결합된다. 흡입머플러(151)는 냉매가 피스톤(142)의 흡입유로(1421)를 통하여 압축공간(V)으로 흡입되는 과정에서 발생되는 냉매의 유동소음이 저감될 수 있다.

또, 흡입머플러(151)는 다수 개의 머플러를 포함할 수 있다. 예를 들어, 다수 개의 머플러는 상호 결합되는 제1 머플러(1511), 제2 머플러(1512) 및 제3 머플러(1513)를 포함할 수 있다.

제 1 머플러(1511)는 피스톤(142)의 내부에 위치되며, 제2 머플러(1512)는 제1 머플러(1511)의 후단에 결합된다. 그리고, 제3 머플러(1513)는 제2 머플러(1512)를 내부에 수용하며, 전단부가 제1 머플러(1511)의 후단에 결합될 수 있다. 이에 따라, 냉매는 제1 머플러(1511), 제2 머플러(1512) 및 제3 머플러(1513)를 차례로 통과할 수 있다. 이 과정에서 냉매의 유동소음은 감쇄될 수 있다.

또, 흡입머플러(151)에는 머플러 필터(1514)가 장착될 수 있다. 머플러 필터(1514)는 제2 머플러(1512)와 제3 머플러(1513)가 결합되는 경계면에 위치될 수 있다. 예를 들어, 머플러 필터(1514)는 원형의 형상을 가질 수 있으며, 머플러 필터(4514)의 가장자리는 제2,3 머플러(1512,1513)의 결합면 사이에 놓여서 지지될 수 있다.

토출커버 조립체(155)는 토출밸브 조립체(144)를 수용하여 프레임(120)의 전방면에 결합될 수 있다. 토출커버 조립체(155)는 한 개의 토출커버로 이루어질 수도 있고, 복수 개의 토출커버로 이루어질 수도 있다. 본 실시예의 토출커버 조립체(155)는 복수 개의 토출커버가 겹치도록 배치되는 것으로, 편의상 냉매의 토출순서에 따라 내측에 위치하는 토출커버를 토출커버로, 외측에 위치하는 토출커버를 커버 하우징으로 구분하여 설명한다.

예를 들어, 토출커버 조립체(155)는 토출밸브 조립체(144)를 수용하는 토출커버(1551)와, 토출커버(1551)를 수용하여 프레임(120)의 전방면에 고정되는 커버 하우징(1555)을 포함할 수 있다. 토출커버(1551)는 고온에 견디는 엔지니어링 플라스틱으로 형성되고, 커버 하우징(1555)은 알루미늄 다이캐스트로 형성될 수 있다.

토출커버(1551)는 커버 본체부(1551a)와, 커버 본체부(1551a)의 외주면에서 반경방향으로 연장되는 커버 플랜지부(1551b)와, 커버 플랜지부(1551b)에서 전방을 향해 연장되는 커버 돌출부(1551c)를 포함할 수 있다.

커버 본체부(1551a)는 후방면이 개구되고 전방면이 일부 막힌 용기 형상으로 형성되어 후술할 커버 하우징(1555)의 외측 토출공간(S2)에 삽입될 수 있다. 커버 본체부(1551a)의 내부공간은 내측 토출공간(S1)을 형성하게 된다. 내측 토출공간(S1)의 내부에 토출밸브 조립체(144)가 수용됨에 따라, 냉매가 토출되는 순서를 기준으로 보면 내측 토출공간(S1)은 제1 토출공간을 형성하게 된다.

커버 본체부(1551a)의 전방면 중심부에서 토출밸브 조립체(144)를 향하는 방향으로 연장되는 커버 보스부(1551d)가 형성될 수 있다. 커버 보스부(1551d)는 원통 형상으로 형성되고, 커버 보스부(1551d)의 후방면 중앙에는 토출커버(1551)의 내측 토출공간(S1)과 커버 하우징(1555)의 외측 토출공간(S2) 사이를 연통시키는 연통구멍(1461e)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 외측 토출공간(S2)은 냉매가 토출되는 순서를 기준으로 보면 제2 토출공간을 형성하게 된다.

커버 플랜지부(1551b)는 커버 본체부(1551a)의 전방측 외주면에서 플랜지 형상으로 연장 형성될 수 있다. 커버 플랜지부(1551b)의 후방면은 토출밸브 조립체(144)의 일부를 이루는 스프링 지지부재(1443)에 밀착되어 축방향으로 지지되고, 커버 플랜지부(1551b)의 전방면은 후술할 커버 하우징(1555)의 커버 지지부(1555b)에 밀착되어 축방향으로 지지될 수 있다.

커버 돌출부(1551c)는 커버 플랜지부(1551b)의 전방면 가장자리에서 커버 하우징(1555)의 내측면을 향해 연장 형성될 수 있다. 커버 돌출부(1551c)는 원통 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 커버 돌출부(1551c)의 외주면이 후술할 커버 하우징(1555)의 하우징 주벽부(1555a)의 내측면에 밀착되어 반경방향으로 지지될 수 있다.

한편, 커버 하우징(1555)은 프레임 헤드부(121)의 전방면에 고정되며, 내부에는 외측 토출공간(S2)이 형성된다. 외측 토출공간(S2)의 일측은 전술한 토출커버(1551)의 연통구멍(1461e)을 통해 그 토출커버(1551)의 내측 토출공간(S1)과 연통되고, 외측 토출공간(S2)의 타측은 루프파이프(1144)를 통해 냉매토출관(1143)과 연결될 수 있다.

예를 들어, 커버 하우징(1555)은 전방면은 막히고 후방면이 개방된 용기 형상으로 형성된다. 커버 하우징(1555)의 측벽면을 이루는 하우징 주벽부(1555a)가 대략 원통 형상으로 형성되고, 하우징 주벽부(1555a)의 후방단은 프레임(120)의 전방면에 단열부재(미부호)를 사이에 두고 밀착되어 결합될 수 있다.

커버 하우징(1555)의 내부에는 내측 전방면에서 프레임(120)을 향해 연장되는 커버 지지부(1555b)가 연장 형성될 수 있다. 커버 지지부(1555b)는 커버 하우징(1555)의 하우징 주벽부(1555a)에서 기설정된 간격만큼 이격되어 원통형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 커버 하우징(1555)의 내부공간은 커버 지지부(1555b)에 의해 반경방향으로 내측공간과 외측공간으로 구분될 수 있다.

커버 하우징(1555)의 내측공간에는 토출커버(1551)의 커버 본체부(1551a)가 삽입되고, 커버 하우징(1555)의 외측공간에는 토출커버(1551)의 커버 돌출부(1551c)가 삽입되며, 커버 지지부(1555b)의 전방단에는 토출커버(1551)의 커버 플랜지부(1551b)가 축방향으로 지지될 수 있다.

또, 커버 하우징(1555)의 주벽면에는 파이프결합부(미도시)가 관통 형성되고, 파이프결합부에는 쉘(110)의 내부공간(110a)에서 다수 절곡되는 루프파이프(1144)의 일단이 연결된다. 루프파이프(1144)의 타단은 냉매토출관(1143)에 연결된다. 이에 따라, 외측 토출공간(S2)으로 토출되는 냉매는 루프파이프(1144)을 통해 냉매토출관(1143)으로 안내되고, 이 냉매는 냉매관을 통해 냉동사이클장치로 안내될 수 있다.

다음으로 공진유닛을 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 공진유닛(160)은 지지부(161) 및 그 지지부에 의해 지지되는 스프링(162)을 포함할 수 있다.

지지부(161)는 스프링(162)의 전방단과 후방단을 각각 지지하는 부재들로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 지지부(161)는 고정자 커버(1611), 리어 커버(1612), 스프링 서포터(1613)로 이루어질 수 있다.

고정자 커버(1611)는 전술한 바와 같이 외측 고정자(131)의 후방면에 밀착되어 커버 체결부재(136)에 의해 프레임(120)에 고정되고, 리어 커버(1612)는 고정자 커버(1611)의 후방면에 체결 고정된다. 그리고, 스프링 서포터(1613)는 마그네트 프레임(1331) 및 피스톤(142)에 결합되어 고정자 커버(1611)와 리어 커버(1612)의 사이에 위치된다.

이에 따라, 스프링 서포터(1613)를 기준으로 전방측에는 고정자 커버(1611)가, 후방측에는 리어 커버(1612)가 각각 배치될 수 있다. 그리고, 고정자 커버(1611)와 스프링 서포터(1613)의 사이에 후술할 제1 스프링(1621)이, 스프링 서포터(1613)와 리어 커버(1612)의 사이에 후술할 제2 스프링(1622)이 각각 설치될 수 있다.

고정자 커버(1611)는 앞서 설명한 바와 같이 환형으로 형성되고, 리어 커버(1612)는 지지다리부(1612a)가 형성되어 고정자 커버(1611)로부터 축방향으로 이격되며, 스프링 서포터(1613)는 후술할 서포터 바디부(1616)가 축방향으로 연장되어 고정자 커버(1611)와 리어 커버(1612)로부터 각각 축방향으로 이격될 수 있다.

서포터 바디부(1616)는 리어 커버(1612)의 지지다리부(1612a)보다 짧게, 대략 절반 정도의 길이로 형성될 수 있다. 이에 따라, 후술할 스프링 서포터(1613)의 스프링 지지부(1617)는 고정자 커버(1611)와 리어 커버(1612) 사이의 중간 위치에 배치될 수 있다.

다만, 스프링(162)은 한 개의 스프링으로 이루어질 수도 있고, 이 경우에는 스프링 서포터(1613)가 배제될 수도 있다. 하지만, 본 실시예에서는 스프링(162)이 스프링 서포터(1613)를 사이에 두고 전방측에는 제1 스프링(1621)이, 후방측에는 제2 스프링(1622)이 각각 설치된 예를 중심으로 설명한다.

스프링 서포터(1613)는 마그네트 프레임(1331)의 후방면에 체결되어 고정된다. 이에 따라, 스프링 서포터(1613)는 마그네트 프레임(1331)과 피스톤(142)에 일체로 결합되어 함께 직선으로 왕복운동을 하게 된다.

예를 들어, 스프링 서포터(1613)는 서포터 고정부(1615), 서포터 바디부(1616), 스프링 지지부(1617)를 포함할 수 있다.

서포터 고정부(1615)는 원판 형상으로 형성되고, 중앙부에는 흡입머플러(161)가 관통하기 위한 머플러 삽입구멍(1615a)이 형성될 수 있다. 머플러 삽입구멍(1615a)의 둘레를 따라 체결구멍(1615b) 및 냉매통공(1615c)이 형성될 수 있다.

서포터 바디부(1616)는 서포터 고정부(1615)의 가장자리에서 후방쪽으로 절곡되어 원통 형상으로 형성되고, 원주방향을 따라 복수 개의 냉매통공(1616a)이 형성될 수 있다. 하지만, 서포터 바디부(1616)는 반드시 원통 형상으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 서포터 바디부(1616)는 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 배열되는 복수 개의 다리 모양으로 형성될 수 있다.

스프링 지지부(1617)는 서포터 바디부(1616)의 단부에서 바깥쪽을 향해 반경방향으로 연장될 수 있다. 스프링 지지부(1617)는 복수 개가 구비되고, 복수 개의 스프링 지지부(1617)는 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성될 수 있다.

다만, 스프링 지지부(1617)는 한개의 플랜지 형상으로 형성될 수도 있다. 하지만, 스프링 지지부(1617)가 한 개의 플랜지 형상으로 형성되는 경우에는 후술할 리어 커버(1612)와의 간섭을 고려하여 리어 커버(1612)의 내경이 커져야 하므로 그만큼 압축기의 크기가 비대해질 수 있다.

이에, 본 실시예에 따른 스프링 지지부(1617)는 복수 개가 원주방향을 따라 기설정된 간격만큼 이격되고, 스프링 지지부(1617)의 사이에 리어 커버(1612)의 지지다리부(1612a)가 원주방향을 따라 번갈아 위치하도록 결합될 수 있다. 이를 통해, 리어 커버(1612)의 내경을 증가시키지 않아도 되므로 그만큼 압축기의 크기가 비대해지는 것을 억제할 수 있다.

또, 도 2를 참조하면, 복수 개의 스프링 지지부(1617)에는 스프링 캡(163)이 각각 결합되고, 스프링 캡(163)에는 스프링(162)의 단부가 삽입되어 고정될 수 있다. 이에 따라, 스프링(162)은 스프링 지지부(1617)에 조립된 상태가 유지될 수 있다.

이를 위해, 복수 개의 스프링 지지부(1617)에는 캡 지지홀(1617a)이 각각 형성된다. 캡 지지홀(1617a)은 서로 마주보는 제1 스프링(1621)과 제2 스프링(1622)의 개수 및 위치에 따라 형성될 수 있다.

예를 들어, 본 실시예와 같이 스프링 지지부(1617)의 전방면에 제1 스프링(1621)이, 후방면에 제2 스프링(1622)이 각각 결합되는 경우에는 각 스프링 지지부(1617)마다 2개씩의 캡 지지홀(1617a)이 형성될 수 있다. 그리고, 각 캡 지지홀(1617a)에 스프링 캡(163)이 각각 삽입되어 고정될 수 있다.

이에 따라, 제1 스프링(1621)과 제2 스프링(1622)이 각각 6개씩이고, 이들 6개씩의 제1,제2 스프링(1621)(1622)이 3개의 스프링 지지부(1617)에 각각 2개씩 나뉘어 지지되는 경우에는 총 12개의 스프링 캡(163)이 스프링 지지부(1617)의 전방면과 후방면에 각각 구비될 수 있다. 이하에서는 스프링 지지부(1617)의 전방면에 구비되어 제1 스프링(1621)이 결합되는 스프링 캡을 제1 캡(1631), 스프링 지지부(1617)의 후방면에 구비되어 제2 스프링(1622)이 결합되는 스프링 캡을 제2 캡(1632)으로 정의하여 설명한다.

복수 개의 스프링 캡(163)은 서로 동일하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 원주방향을 따라 구비되는 각각의 스프링 캡(163)은 동일한 형상으로 형성되는 제1 캡(1631)과 제2 캡(1632)으로 이루어질 수 있다.

여기서, 제1 캡(1631)과 제2 캡(1632)은 각각의 스프링 지지부(1617)를 기준으로 각각 대칭되게 형성될 수 있고, 상이하게 형성될 수도 있다. 즉, 스프링 캡(163)이 헬름홀츠 공명기(Helmholtz Resonator)와 같은 소음장치로 작용할 수 있으면 그 형상은 다양하게 형성될 수 있다.

다만, 본 실시예에서는 제1 캡(1631)과 제2 캡(1632)은 다소간 상이하게 형성된 예를 중심으로 먼저 설명한다. 그리고 제1 캡(1631)과 제2 캡(1632)이 대칭되게 형성되는 예에 대하여는 나중에 다른 실시예에서 설명한다.

도 2를 참조하면, 스프링(162)은 제1 스프링(1621)과 제2 스프링(1622)을 포함할 수 있다.

제1 스프링(1621)과 제2 스프링(1622)은 압축코일스프링으로 이루어질 수 있다. 제1 스프링(1621)과 제2 스프링(1622)은 각각 스프링 지지부(1617)를 사이에 두고 축방향으로 대응되게 배치될 수 있다.

예를 들어, 각 제1 공진프링(1621)의 전방단은 고정자 커버(1611)의 후방면에 지지되고, 제1 스프링(1621)의 후방단은 스프링 지지부(1617)의 전방면에 지지될 수 있다. 고정자 커버(1611)의 후방면에는 제1 스프링(1621)의 전방단이 삽입되어 지지되도록 스프링지지돌기(1611a)가 형성되고, 스프링 지지부(1617)의 전방면에는 앞서 설명한 제1 캡(1631)이 결합될 수 있다.

또, 각 제2 공진프링(1622)의 전방단은 스프링 지지부(1617)의 후방면에 지지되고, 제2 스프링(1622)의 후방단은 리어 커버(1612)의 전방면에 지지될 수 있다. 스프링 지지부(1617)의 후방면에는 전술한 제2 캡(1632)이 결합되고, 리어 커버(1612)의 전방면에는 제2 스프링(1622)의 후방단이 삽입되어 지지되도록 제2 스프링지지돌기(1612b)가 형성될 수 있다.

이에 따라, 각각의 제1 스프링(1621)은 스프링 서포터(1613)의 전방측에, 각각의 제2 스프링(1622)은 스프링 서포터(1613)의 후방측에 구비되어, 제1 스프링(1621)과 제2 스프링(1622)은 서로 반대로 신축되면서 가동자(130b) 및 피스톤(142)을 공진시킬 수 있게 된다.

상기와 같은 본 실시예에 의한 리니어 압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 모터유닛(130)의 권선코일(134)에 전류가 인가되면, 외측 고정자(131)와 내측 고정자(132) 사이에 자속이 형성되고, 이 자속에 의해 발생되는 전자기력에 의해 마그네트 프레임(1331)과 마그네트(133b)로 된 가동자(130b)가 외측 고정자(131)와 내측 고정자(132) 사이의 공극에서 왕복 운동을 하게 된다.

그러면, 마그네트 프레임(130b)에 연결된 피스톤(142)이 실린더(141)에서 축방향으로 왕복운동을 하면서, 압축공간(V)의 체적이 증가되거나 또는 감소된다. 이때, 피스톤(142)이 후진하여 압축공간(V)의 체적이 증가하게 되면 흡입밸브(143)가 개방되어 흡입유로(1421)의 냉매가 압축공간(V)으로 흡입되는 반면, 피스톤(142)이 전진하여 압축공간(V)의 체적이 감소하게 되면 그 압축공간(V)의 압력이 상승하게 된다. 그러면, 압축공간(V)에서 압축된 냉매가 토출밸브(1441)를 개방시키면서 토출커버(1651)의 제1 토출공간(S1)으로 배출된다.

그러면, 제1 토출공간(S1)으로 토출된 냉매는 연통구멍(1461e)을 통해 커버하우징(1462)의 제2 토출공간(S2)으로 이동하게 된다. 이때, 제1 토출공간(S1)에서 제2 토출공간(S2)으로 이동하는 냉매의 일부는 가스베어링의 입구를 이루는 베어링 입구홈(125a)으로 유입되고, 이 냉매는 베어링 연통구멍(125b)과 베어링 연통홈(125c), 그리고 실린더(141)의 가스베어링(1411)을 통해 실린더(141)의 내주면과 피스톤(142)의 외주면 사이의 베어링면으로 공급되며, 이 베어링면으로 공급되는 고압의 냉매는 실린더(141)와 피스톤(142) 사이를 윤활한 후 일부는 압축공간(V)으로, 나머지는 흡입공간인 쉘(110)의 내부공간(110a)으로 유출되게 된다.

그리고, 제2 토출공간(S2)으로 유입된 냉매는 루프파이프(1144)와 냉매토출관(1142)을 통해 압축기의 외부로 배출되어, 냉동사이클의 응축기로 이동하는 일련의 과정을 반복하게 된다.

한편, 압축기가 운전을 하는 중에 다양한 주파수 대역의 소음이 발생하게 되어 쉘의 외부로 전달되게 된다. 이에 쉘의 내부 또는 외부에 동흡진기와 같은 별도의 소음장치를 설치하여 압축기 소음을 감쇄시키고 있다.

하지만, 쉘의 내부에 소음장치를 설치할 경우에는 부품수 및 조립공수가 증가하여 제조비용이 상승할 뿐만 아니라, 쉘의 체적이 증가하여 압축기가 비대하게 될 수 있다. 또, 쉘의 외부에 소음기를 설치할 경우에는 앞서 설명한 제조비용의 상승이나 압축기의 비대화는 물론 압축기의 외관이 복잡하게 될 수 있다.

이에, 본 실시예는 쉘의 내부 또는 외부에 별도의 소음장치를 설치하지 않고, 기존의 부품을 이용하여 압축기 소음을 효과적으로 상쇄하고자 하는 것이다.

도 3은 도 1에서 압축기 본체를 후방측에서 보인 사시도이고, 도 4는 도 3에서 공진유닛을 분해하여 보인 사시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 스프링 서포터(1613)는 복수 개의 스프링 지지부(1617)가 형성된다. 각각의 스프링 지지부(1617)는 서포터 바디부(1616)의 후방단에서 연장되고 반경방향으로 절곡되어 형성된다.

복수 개의 스프링 지지부(1617)는 원주방향을 따라 기설정된 간격을 두고 형성된다. 예를 들어, 복수 개의 스프링 지지부(1617)는 120도의 등간격을 두고 배열되며, 각각의 스프링 지지부(1617)는 동일하게 형성될 수 있다.

각 스프링 지지부(1617)는 각각 원주방향으로 긴 원호 형상으로 형성되고, 각 스프링 지지부(1617)에는 2개씩의 캡 지지홀(1617a)이 원주방향으로 기설정된 간격을 두고 형성될 수 있다.

캡 지지홀(1617a)은 모두 동일하게 형성될 수 있다. 예를 들어 캡 지지홀(1617a)은 동일한 내경을 가지며, 스프링 지지부(1617)를 축방향으로 관통하여 형성될 수 있다.

그리고, 캡 지지홀(1617a)에는 스프링 캡(163)이 삽입되어 결합될 수 있다. 스프링 캡은 제1 캡(1631)과 제2 캡(1632)으로 이루어져 캡 지지홀(1617a)의 축방향 양쪽에서 각각 삽입될 수 있다. 스프링 캡(163)은 원주방향을 따라 동일한 규격을 가지도록 형성될 수도 있고, 서로 다른 규격을 가지도록 형성될 수도 있다.

여기서, 규격은 형상과 동일한 의미로 정의될 수 있다. 즉, 스프링 캡(163)은 일종의 헬름홀츠 공명기를 형성함에 따라, 동일한 규격이라는 의미는 동일한 형상으로 형성하여 동일한 주파수 대역(Hz)의 소음을 감쇄시킬 수 있다는 의미로 이해될 수 있다. 따라서, 이하에서 스프링 캡(163)의 형상이 동일하거나 대칭된다는 표현은 스프링 캡(163)의 규격이 동일하다는 의미로 이해될 수 있다.

도 5는 동일한 규격의 스프링 캡이 장착된 스프링 서포터의 평면도 및 각 스프링 캡을 규격을 설명하기 위해 보인 V-V, V'-V', V"-V"선단면도들이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 스프링 캡(163)은 각각의 스프링 지지부(1617)에 구비된 각각의 캡 지지홀(1617a)에 결합되고, 이들 각각의 스프링 캡(163)은 서로 동일한 형상을 가지도록 형성될 수 있다.

예를 들어, 스프링 서포터(1613)의 각 스프링 지지부(1617)에는 2개씩의 스프링 캡(163)이 구비되는 경우, 2개씩의 스프링 캡(163)은 각각 이웃하는 다른 2개씩의 스프링 캡(163)과 동일한 형상으로 형성될 수 있다.

즉, 각 스프링 지지부(1617)에 장착된 각각의 스프링 캡(163)을 단면(V-V, V'-V', V"-V")하여서 보면, 전체 스프링 캡(163)의 공간부(163a))의 체적과 통로부(163b)의 단면적 및 길이는 동일하게 형성될 수 있다. 이를 도 5에서는 통로부의 단면적이 모두 동일한 단면적(A)을 가지는 것으로 상징하여 도시하였다.

이하에서는 한 개의 스프링 지지부(1617) 및 한 개의 캡 지지홀(1617a)을 각각 대표예로 삼아 설명한다. 도 6은 본 실시예에 따른 스프링 캡을 스프링 서포터에서 분해하여 보인 사시도이고, 도 7은 도 6에서 스프링 캡을 스프링 서포터에 조립하여 보인 사시도이며, 도 8은 도 7에서 스프링 캡을 스프링 서포터에 조립된 상태를 보인 단면도이다.

도 6 내지 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 스프링 캡(163)은 내부에 형성되는 공간부(163a)와, 공간부(163a)에 연통되도록 스프링 캡(163)의 표면을 관통하는 통로부(163b)를 포함한다.

공간부(163a)는 임의의 체적을 가지며, 쉘(110)의 내부공간(110a)과 분리될 수 있다. 예를 들어, 공간부(163a)는 축방향 일측면이 개구된 두 개 한 쌍의 캡(1631)(1632)을 축방향 양쪽에서 맞대기 결합하여 그 양쪽 캡(1631)(1632)의 내부에 형성될 수 있다.

하지만, 공간부(163a)는 반드시 두 개 한 쌍의 캡(1631)(1632)을 결합하여 형성될 필요는 없다. 예를 들어, 공간부(163a)는 원통형으로 형성된 한 개의 속빈 캡의 양단을 복개하여 그 캡의 내부에 형성되도록 할 수도 있다.

통로부(163b)는 공간부(163a)의 내부를 그 공간부(163a)의 외부와 연통시키는 통로이다. 본 실시예에 따른 통로부(163b)는 헬름홀츠 공명기의 목부(neck portion)를 이루게 되므로, 통로부(163b)의 길이에 따라 감쇄시킬 주파수 대역을 조절할 수 있다.

통로부(163b)는 기설정된 길이를 가지는 원통 형상으로 형성될 수 있다. 하지만, 통로부(163b)는 캡의 측면에서 연장되지 않고 공간부(163a)를 이루는 캡의 측면을 관통하여서 된 단순 구멍 형상으로 형성될 수도 있다.

또, 통로부(163b)의 내경(D2)은 공간부(163a)의 내경(D1)보다 작게 형성되며, 공간부(163a)를 쉘(110)의 내부공간(110a)에 연통시키도록 스프링 캡(163)의 측면을 축방향으로 관통하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 통로부(163b)는 앞서 설명한 두 개 한 쌍의 캡(1631)(1632) 중에서 적어도 어느 한 쪽 캡의 축방향 측면을 관통하여 형성되도록 하거나, 또는 앞서 설명한 한 개의 속빈 캡의 측면을 관통하여 형성되도록 할 수 있다. 본 실시예는 전자, 즉 두 개 한 쌍의 캡(1631)(1632)을 결합하여 공간부(163a)를 형성하는 예를 대표예로 삼아 설명한다.

예를 들어, 본 실시예에 따른 스프링 캡(163)은 스프링 지지부(1617)의 전방면에 결합되는 제1 캡(1631)과, 스프링 지지부(1617)의 후방면에 결합되는 제2 캡(1632)을 포함할 수 있다.

제1 캡(1631)과 제2 캡(1632)은 해당 스프링 지지부(1617)에 구비된 캡 지지홀(1617a)의 전방측과 후방측에 각각 삽입되어 결합될 수 있다. 이에 따라, 제1 캡(1631)과 제2 캡(1632)은 캡 지지홀(1617a)을 통해 서로 연통되어 스프링 캡(163)의 내부에는 앞서 설명한 공간부(163a)가 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 제1 캡(1631)은 제1 홀삽입부(1631a), 제1 캡지지부(1631b), 제1 스프링삽입부(1631c)를 포함할 수 있다. 제1 홀삽입부(1631a)와 제1 스프링삽입부(1631c)는 제1 캡(1631)의 내부공간을 형성하며 실질적인 공간부(163)의 일부를 이루는 제1 공간부(163a1)를 형성한다.

제1 홀삽입부(1631a)는 캡 지지홀(1617a)의 전방(이하, 제1 측면)에 삽입될 수 있다. 제1 홀삽입부(1631a)는 캡 지지홀(1617a)의 축방향 길이(t1)보다 짧게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 홀삽입부(1631a)의 축방향 길이(t21)는 캡 지지홀(1617a)의 축방향 길이(t1)보다 대략 1/2 이하가 되도록 형성될 수 있다. 후술할 제2 홀삽입부(1632a)의 축방향 길이(t22)는 캡 지지홀(1617a)의 축방향 길이(t1)보다 대략 1/2 이하가 되도록 형성될 수 있다. 이에 따라 캡 지지홀(1617a)의 양쪽에서 제1 홀삽입부(1631a)와 제2 홀삽입부(1632a)가 각각 삽입되어 결합될 수 있다.

또, 제1 홀삽입부(1631a)은 양단이 개구된 원통형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 홀삽입부(1631a)는 캡 지지홀(1617a) 및 후술할 제2 홀삽입부(1632a)와 연통되어 공간부(163a)의 일부를 형성하게 된다.

제1 캡지지부(1631b)는 제1 홀삽입부(1631a)의 외주면에서 플랜지 형상으로 연장되어 형성될 수 있다. 제1 캡지지부(1631b)의 외경은 캡 지지홀(1617a)의 내경보다 크게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 캡지지부(1631b)는 스프링 지지부(1617)의 전방면에 축방향으로 지지되고, 제1 캡지지부(1631b)의 전방면에는 제1 스프링(1621)의 단부가 축방향으로 지지될 수 있다.

제1 스프링삽입부(1631c)는 제1 캡지지부(1631b)에서 제1 홀삽입부(1631a)의 반대쪽으로 연장되어 형성될 수 있다. 제1 스프링삽입부(1631c)의 내경은 축방향을 따라 동일한 내경을 가지도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 공간부(163a1)의 체적이 증가될 수 있다.

또, 제1 스프링삽입부(1631c)의 외경은 제1 스프링(1621)의 내경보다 작게 형성되고, 스프링 서포터(1613)로부터 멀어질수록 작게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 스프링삽입부(1631c)에 삽입되는 제1 스프링(1621)과의 간섭을 억제할 수 있다.

또, 제1 스프링삽입부(1631c)는 후방측면은 제1 홀삽입부(1631a)에 연통되도록 전체가 개구되고, 전방측면은 일부가 개구된 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 스프링삽입부(1631c)는 그 내부가 빈공간을 이루는 용기 형상으로 형성되어 후술할 제2 스프링삽입부(1632c)의 내부와 함께 공간부(163a)의 다른 일부를 형성하게 된다.

다만, 제1 스프링삽입부(1631c)의 전방측면은 대부분이 막히지만 중앙부는 개구되어 앞서 설명한 통로부(163b)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 스프링삽입부(1631c)의 전방측면에는 냉매입출구멍(1631d)이 형성되고, 냉매입출구멍(1631d)의 주변에서 축방향으로 연장되는 냉매안내돌부(1631e)가 형성될 수 있다.

냉매입출구멍(1631d)과 냉매안내돌부(1631e)는 앞서 설명한 통로부(163b)를 형성하게 된다. 냉매입출구멍(1631d)의 단면적(A)과 냉매안내돌부(1631e)의 축방향 길이(L1)는 상쇄할 특정주파수 대역에 따라 조절될 수 있다.

또, 제1 스프링삽입부(1631c)는 그 내부가 빈공간을 이루도록 용기 형상으로 형성되어 후술할 제2 스프링삽입부(1632c)의 내부와 함께 공간부(163a)의 다른 일부를 형성하게 된다. 다만, 제1 스프링삽입부(1631c)의 전방측 축방향 측면에는 앞서 설명한 통로부(163b)가 형성되도록 일부가 개구될 수 있다. 통로부(163b)는 축방향으로 기설정된 길이를 가지는 원통 형상으로 형성될 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 제2 캡(1632)은 제2 홀삽입부(1632a), 제2 캡지지부(1632b), 제2 스프링삽입부(1632c)를 포함할 수 있다. 제2 홀삽입부(1632a)와 제2 스프링삽입부(1632c)는 제2 캡(1632)의 내부공간을 형성하며 실질적인 공간부(163)의 일부를 이루는 제2 공간부(163a2)를 형성한다.

제2 홀삽입부(1632a)는 캡 지지홀(1617a)의 후방(이하, 제2 측면)에서 삽입될 수 있다. 제2 홀삽입부(1632a)의 축방향 길이(t22)는 캡 지지홀(1617a)의 축방향 길이(t1)보다 짧게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 홀삽입부(1632a)의 축방향 길이(t22)는 캡 지지홀(1617a)의 축방향 길이(t1)보다 대략 1/2 이하가 되도록 형성될 수 있다.

또, 제2 홀삽입부(1632a)은 양단이 개구된 원통형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 홀삽입부(1632a)는 캡 지지홀(1617a) 및 전술한 제1 홀삽입부(1631a)와 연통되어 공간부(163a)의 일부를 형성하게 된다.

제2 캡지지부(1632b)는 제2 홀삽입부(1632a)의 외주면에서 플랜지 형상으로 연장되어 형성될 수 있다. 제2 캡지지부(1632b)의 외경은 캡 지지홀(1617a)의 내경보다 크게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 캡지지부(1632b)는 스프링 지지부(1617)의 후방면에 축방향으로 지지되고, 제2 캡지지부(1632b)의 후방면에는 제2 스프링(1622)의 단부가 축방향으로 지지될 수 있다.

제2 스프링삽입부(1632c)는 제2 캡지지부(1632b)에서 제2 홀삽입부(1632a)의 반대쪽으로 연장되어 형성될 수 있다. 제2 스프링삽입부(1632c)의 내경은 축방향을 따라 동일한 내경을 가지도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 공간부(163a2)의 체적이 증가될 수 있다.

또, 제2 스프링삽입부(1632c)의 외경은 제2 스프링(1621)의 내경보다 작게 형성되고, 스프링 서포터(1613)로부터 멀어질수록 작게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 스프링삽입부(1632c)에 삽입되는 제2 스프링(1622)과의 간섭을 억제할 수 있다.

또, 제2 스프링삽입부(1632c)는 전방측 축방향 측면은 제2 홀삽입부(1632a)에 연통되도록 개구되고, 후방측 축방향 측면은 막힌 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 스프링삽입부(1632c)는 그 내부가 빈공간을 이루는 용기 형상으로 형성되어 전술한 제1 스프링삽입부(1631c)의 내부와 함께 공간부(163a)의 다른 일부를 형성하게 된다.

상기와 같은 본 실시예에 따른 스프링 캡의 작용효과는 다음과 같다.

즉, 가동자(130b)와 함께 피스톤(142)이 축방향으로 왕복운동을 하면, 그 가동자(130b) 및 피스톤(142)에 결합되는 스프링 서포터(1613)도 함께 축방향으로 왕복운동을 하게 된다. 이때, 스프링 서포터(1613)의 전방측에 구비된 제1 스프링(1621)과 후방측에 구비된 제2 스프링(1622)은 서로 반대방향으로 신축되면서 가동자(130b)와 피스톤(142)을 공진운동시키게 된다.

여기서, 스프링 서포터(1613)에는 제1 스프링(1621)의 후방단과 제2 스프링(1622)의 전방단을 지지하기 위한 스프링 캡(1631)(1632)이 구비되어 스프링 서포터(1613)와 함께 축방향으로 왕복운동을 하게 된다.

본 실시예에 따른 스프링 캡(163)에는 일종의 공명기 역할을 하는 공간부(163a) 및 통로부(163b)가 형성됨에 따라, 스프링 캡(163)이 축방향으로 왕복운동을 하는 과정에서 쉘(110)의 내부공간(110a)으로 전달되는 소음이 상쇄된다.

도 9는 본 실시예에 따른 리니어 압축기에서 스프링 캡을 이용하여 소음이 감쇄되는 과정을 설명하기 위해 보인 단면도이다.

도 9를 참조하면, 스프링 캡(163)이 가동자(130b) 및 피스톤(142)과 함께 왕복운동(또는 공진운동)을 할 때 쉘(110)의 내부공간(110a)에 채워진 냉매가 통로부(163b)를 통해 공간부(163a)로 유입되었다가 그 공간부(163a)에서 통로부(163b)를 통해 쉘(110)의 내부공간(110a)으로 유출된다. 이 과정에서 압축기 본체(C) 등에서 발생되는 소음이 스프링 캡(163)에 의한 헬름홀츠 효과에 의해 쉘(110)의 내부공간(110a)에서 상쇄되게 된다.

통상, 헬름홀츠 공명기는 목부를 이루는 통로부(163b)의 면적과 길이, 체적부를 이루는 공간부(163a)의 체적에 의해 특정주파수 대역의 소음을 상쇄시킬 수 있다. 이에 따라, 공간부(163a)를 이루는 스프링 캡(163)의 내부체적, 통로부(163b)의 면적과 길이를 적절하게 조절하게 되면 특정주파수 대역(예를 들어, 800Hz)의 소음을 상쇄시킬 수 있다.

도 10은 본 실시예에 따른 스프링 캡을 이용한 소음효과를 설명하기 위해 보인 그래프이다.

도 10을 참조하면, 800Hz 대역에서 소음 감쇄 효과가 두드러진 것을 볼 수 있다. 이는 앞서 설명한 바와 같이 종래에는 흡입머플러(151) 및 토출커버 조립체(155)만을 이용하여 흡입소음 및 토출소음을 감쇄시켰으나, 이들 소음장치로 제거되지 못한 주파수 대역(에를 들어, 800Hz)의 소음이 잔류하였다. 하지만, 본 실시예에 따른 스프링 캡(163)의 공간부(163a)와 통로부(163b)를 적절하게 조절하여 적용한 결과 위의 그래프와 같이 해당 주파수 대역의 소음이 감쇄되는 것을 볼 수 있다.

이렇게 하여, 스프링 캡에 의해 소음이 제거됨에 따라 쉘의 내부에서 발생되는 소음을 효과적으로 상쇄시킬 수 있다.

또, 별도의 소음기를 추가로 설치하지 않고도 쉘의 내부에서 발생되는 소음을 상쇄시킴에 따라 압축기의 제조비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 압축기의 무게가 증가하는 것을 억제할 수 있다.

또, 쉘의 내부에서 발생되는 다양한 주파수 대역의 소음을 효과적으로 상쇄시킴에 따라 전체적인 압축기 소음을 현저하게 낮출 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 스프링 캡에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예에서는 공간부의 일부를 이루는 제1 캡의 제1 스프링삽입부와 제2 캡의 제2 스프링삽입부가 대략 동일하게 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 제1 스프링삽입부(1631c)와 제2 스프링삽입부(1632c)의 형상이 상이하게 형성될 수 있다.

도 11은 스프링 캡에 대한 다른 실시예를 보인 단면도이다.

도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 스프링 캡(163)은 제1 캡(1631) 및 제2 캡(1632)으로 이루어질 수 있다. 제1 캡(1631)과 제2 캡(1632)의 전체적인 구성 및 그에 따른 작용 효과는 전술한 도 7의 실시예와 대동소이하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

다만, 본 실시예에서는 제1 캡(1631)의 일부를 이루는 제1 스프링삽입부(1631c)와 제2 캡(1632)의 일부를 이루는 제2 스프링삽입부(1632c)가 상이하게 형성될 수 있다. 이를 통해, 공간부(163a)의 체적을 증가시켜 다양한 주파수 대역의 소음을 상쇄시킬 수 있다.

예를 들어, 제1 스프링삽입부(1631c)는 전술한 냉매안내돌부(1631e)가 형성됨에 따라 제1 스프링삽입부(1631c)의 길이를 연장하기가 제한될 수 있다. 반면, 제2 스프링삽입부(1632c)는 막힌 형상으로 형성됨에 따라, 축방향으로 연장시킬 수 있는 여유가 있다.

이에, 제2 스프링삽입부(1632c)의 축방향 길이(L22)는 제1 스프링삽입부(1631c)의 축방향 길이(L21)보다 길게 형성될 수 있다. 다만, 제2 스프링삽입부(1632c)의 축방향 길이(L22)가 길어지면 그 제2 스프링삽입부(1632c)의 외주면이 제2 스프링(1622)의 내주면과 간섭되어 마찰이 발생될 수 있으므로, 제2 스프링삽입부(1632c)는 스프링 지지부(1617)로부터 멀어지는 방향으로 점차 단면적이 감소하도록 테이퍼진 형상으로 형성될 수 있다.

물론, 제1 스프링삽입부(1632c)의 측면이 막히고 제2 스프링삽입부(1631c)의 측면에 냉매입출구멍(미도시)과 냉매안내돌부(미도시)가 형성되는 경우에는 제1 스프링삽입부(1631c)가 제2 스프링삽입부(1632c)보다 길게 형성될 수 있다. 이에 대하여는 앞서 도시된 실시예에 대한 설명으로 대신한다.

상기와 같이 제1 스프링삽입부(1631c)의 축방향 길이(L21)와 제2 스프링삽입부(1632c)의 축방향 길이(L22)가 상이하게 형성되는 경우에는 공간부(163a)의 체적을 필요에 따라 다양하게 변경할 수 있다. 이를 통해 동일한 개수의 스프링 캡(163)을 이용하여 다양한 주파수 대역의 소음을 상쇄시킬 수 있다.

즉, 전술한 실시예에서는 스프링 캡을 이루는 제1 캡과 제2 캡 중에서 제1 캡에만 통로부가 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 제1 캡(1631)과 제2 캡(1632)에 각각 통로부(163b1)(163b2)가 형성될 수 있다.

도 12a 내지 도 12c는 스프링 캡에 대한 또다른 실시예들을 보인 단면도들이다.

도 12a 내지 도 12c를 참조하면, 본 실시예에 따른 스프링 캡은 제1 캡(1631) 및 제2 캡(1632)으로 이루어질 수 있다. 제1 캡(1631)과 제2 캡(1632)의 전체적인 구성 및 그에 따른 작용 효과는 전술한 도 8의 실시예와 대동소이하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

다만, 본 실시예에서는 제1 캡(1631)에 제1 통로부(163b1)가, 제2 캡(1632)에 제2 통로부(163b2)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 스프링삽입부(1631c)에 제1 통로부(163b1)가 형성되고, 제2 스프링삽입부(1632c)에 제2 통로부(163b2)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1 스프링삽입부(1631c)의 전방면에는 제1 통로부(163b1)를 이루는 제1 냉매입출구멍(1631d)과 제1 냉매안내돌부(1631e)가 형성되고, 제2 스프링삽입부(1632c)의 후방면에는 제2 통로부(163b2)를 이루는 제2 냉매입출구멍(1632d)과 제2 냉매안내돌부(1632e)가 형성될 수 있다.

이 경우, 도 12a와 같이 제1 냉매입출구멍(1631d)의 단면적(A21)이 제2 냉매입출구멍(1631d)의 단면적(A22)보다 크게 형성될 수 있다. 하지만, 제1 냉매입출구멍(1631d)의 단면적(A21)이 제2 냉매입출구멍(1631d)의 단면적(A22)보다 작게 형성될 수도 있고, 제1 냉매입출구멍(1631d)의 단면적(A21)과 제2 냉매입출구멍(1631d)의 단면적(A22)은 서로 동일하게 형성될 수도 있다.

그리고 도 12b와 같이 제1 냉매안내돌부(1631e)의 축방향 길이(L11)가 제2 냉매안내돌부(1632e)의 축방향 길이(L12)보다 길게 형성될 수 있다. 하지만, 제1 냉매안내돌부(1631e)의 축방향 길이(L11)가 제2 냉매안내돌부(1632e)의 축방향 길이(L12)보다 짧게 형성될 수도 있고, 제1 냉매안내돌부(1631e)의 축방향 길이(L11)와 제2 냉매안내돌부(1632e)의 축방향 길이(L12)는 서로 동일하게 형성될 수도 있다.

상기와 같이 공간부(163a)의 축방향 양쪽에 제1 통로부(163b1)와 제2 통로부(163b2)가 형성되는 경우에는, 스프링 캡(163)이 축방향으로 왕복운동을 하는 과정에서 냉매가 제1 통로부(163b1)를 통해 공간부(163a)로 입출되거나 또는 제2 통로부(163b2)를 통해 공간부(163a)로 입출될 수 있다.

다만, 이들 경우에는 냉매가 양쪽 통로부(1631b1)(1632b2)를 통해 공간부(163a)를 빠르게 통과하여 소음효과가 반감될 수 있다. 이를 고려하여 도 12c와 같이, 제1 통로부(163b1)과 제2 통로부(163b2)가 축방향으로 서로 다른 선상에 위치하도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 제1 통로부(163b1)를 통해 공간부(163a)로 유입되는 냉매가 제2 통로부(163b2)로 곧바로 유출되는 것을 억제하여 소음 효과를 높일 수 있다.

즉, 전술한 실시예에서는 원주방향을 따라 배열되는 전체 스프링 캡의 형상(즉 규격)이 모두 동일한 것이나, 경우에 따라서는 각 스프링 캡의 형상이 상이하게 형성될 수 있다.

도 13은 서로 다른 규격의 스프링 캡이 장착된 스프링 서포터의 평면도 및 각 스프링 캡을 보인 Ⅵ-Ⅵ, Ⅵ'-Ⅵ', Ⅵ"-Ⅵ"선단면도들이다.

도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 스프링 캡은 제1 캡(1631) 및 제2 캡(1632)으로 이루어질 수 있다. 제1 캡(1631)과 제2 캡(1632)의 전체적인 구성 및 그에 따른 작용 효과는 전술한 도 8의 실시예와 대동소이하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

다만, 본 실시예에서는 원주방향으로 이웃하는 스프링 캡(163)의 형상이 상이하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 원주방향을 따라 6개의 스프링 캡(163)이 구비되는 경우, 각 스프링 캡(163)의 형상이 서로 상이하게 형성되어 6개 군의 스프링 캡(163)으로 이루어질 수도 있고, 2개씩 서로 다른 형상으로 형성되어 3개 군의 스프링 캡(163)(163')(163")으로 이루어질 수도 있다.

이 경우, 제1 군의 스프링 캡(163)은 제1 주파수 대역의 소음특성을 가지도록 형성되고, 제2 군의 스프링 캡(163')은 제2 주파수 대역의 소음특성을 가지도록 형성될 수 있다. 그리고 제3 군의 스프링 캡(163")은 제3 주파수 대역의 소음특성을 가지도록 형성될 수 있다.

여기서, 각 군의 스프링 캡(163)(163')(163")은 공간부(163a)의 체적, 통로부(163b)의 단면적(A1,A2,A3) 및 길이를 조절하여 서로 다른 주파수 대역의 소음특성을 가지도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 11의 실시예 내지 도 12c의 실시예 등이 적용될 수 있다.

상기와 같이 각 군의 스프링 캡(163)(163')(163")의 형상이 상이한 경우에는 압축기의 구동 중에 발생되는 다양한 주파수 대역의 소음을 적절하게 상쇄시킬 수 있다. 이를 통해 쉘의 내부에서 발생되는 여러 대역의 소음을 고르게 상쇄시켜 압축기 소음을 낮출 수 있다.

즉, 전술한 실시예에서는 스프링 캡이 제1 캡과 제2 캡으로 이루어져 스프링 지지부의 양쪽 측면에서 삽입되어 결합되는 것이나, 경우에 따라서는 제1 캡 또는 제2 캡이 스프링 지지부의 한쪽 측면에서 다른쪽 측면으로 관통하여 결합될 수도 있다.

도 14는 스프링 캡에 대한 또다른 실시예를 보인 단면도이다.

도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 스프링 캡(163)은 그 내부가 공간부(163a)를 이루도록 속빈 긴 원통 형상으로 형성될 수 있다.

예를 들어, 제1 캡(1631)의 일단은 스프링 지지부(1617)의 캡 지지홀(1617a)을 관통하는 홀관통부(1631f)가 형성되고, 제1 캡(1631)의 타단은 제1 스프링(1621)이 삽입되는 제1 스프링삽입부(1631c)가 형성될 수 있다. 그리고 제1 캡(1631)의 중간에는 스프링 지지부(1617)의 전방면에 축방향으로 지지되는 제1 캡지지부(1631b)가 형성될 수 있다.

제2 캡(1632)의 일단은 제1 캡(1631)의 홀관통부(1631a)에 삽입되어 결합되는 캡결합부(1632f)가 형성되고, 제2 캡(1632)의 타단은 제2 스프링(1622)이 삽입되는 제2 스프링삽입부(1632c)가 형성될 수 있다. 그리고, 홀결합부(1632f)의 외주면에는 플랜지 형상으로 연장되어 스프링 지지부(1617)의 후방면에 축방향으로 지지되는 제2 캡지지부(1632b)가 형성될 수 있다.

제1 스프링삽입부(1631c)의 전방면 또는 제2 스프링삽입부(1632c)의 후방면 중에서 적어도 어느 한쪽 측면에는 앞서 설명한 통로부(163b)가 형성될 수 있다. 통로부(163b)는 전술한 실시예들과 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기와 같이, 제1 캡(1631) 또는 제2 캡(1632)이 스프링 지지부(1617)의 캡 지지홀(1617a)를 관통하여 지지되는 경우에는 그 제1 캡(1631) 또는 제2 캡(1632)이 스프링 지지부(1617)로부터 이탈되는 것을 억제할 수 있다. 이에 따라, 제1 캡(1631) 또는 제2 캡(1632)이 반씩 캡 지지홀(1617a)에 삽입되는 것에 비해 비해 조립공정이 용이할 수 있다.

즉, 전술한 실시예에서는 고정자 커버와 리어 커버에 각각 스프링 고정돌기가 판금으로 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 고정자 커버와 리어 커버에 스프링 캡이 결합될 수도 있다.

도 15는 스프링 캡의 설치위치에 대한 다른 실시예를 보인 단면도이다.

도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 고정자 커버(1611) 및 리어 커버(1612)에 캡 지지홀(1611b)(1612c)이 각각 형성되고, 고정자 커버(1611)의 캡 지지홀(1611b)과 리어 커버(1612)의 캡 지지홀(1612c)에는 각각 스프링캡(263)(264)이 삽입되어 결합될 수 있다.

스프링 캡(263)(264)은 각각 제1 캡(2631)(2641)과 제2 캡(2632)(2642)으로 이루어질 수 있다. 제1 캡(2631)(2641)과 제2 캡(2632)(2642)은 전술한 도 8의 실시예로 형성되거나 또는 앞서 설명한 다른 형상으로 형성될 수도 있다. 다만, 본 실시예에 따른 스프링 캡(263)(264)은 스프링(1621)(1622)이 한쪽에만 결합되므로 제1 캡(2631)(2641)과 제2 캡(2632)(2642) 중에서 어느 한쪽에만 스프링 삽입부가 형성될 수도 있다.

예를 들어, 본 실시예에 따른 제1 캡(2631)(2641)은 각각 후술할 홀삽입부(2632a)(2642a)의 단부에 삽입되어 결합되는 스프링 삽입부(2631c)(2641c)가 구비되고, 스프링 삽입부(2631c)(2641c)의 외주면에는 고정자 커버(1611) 또는 리어 커버(1612)의 측면에 지지되는 캡지지부(2631b)(2641b)가 플랜지 형상으로 형성될 수 있다.

또, 스프링 삽입부(2631c)(2641c)의 측면에는 축방향으로 관통되는 냉매입출구멍(2631d)이 형성되고, 냉매입출구멍(2631d)의 주변에는 둘레를 따라 원통형으로 형성되는 냉매안내돌부(2631e)(2641e)가 축방향으로 연장 형성될 수 있다. 이에 따라, 냉매입출구멍(2631d)(2641d)과 냉매안내돌부(2631e)(2641e)는 통로부(263b)(264b)를 형성하게 된다.

제2 캡(2632)은 캡 지지홀(1611b)(1612c)을 관통하여 삽입되는 홀삽입부(2632a)(2642a)가 구비될 수 있다. 홀삽입부(2632a)(2642a)는 제1 캡(2631)(2641)을 마주보는 면이 개구되고 반대면이 막힌 원통형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 캡(2632)의 홀삽입부(2632a)(2642a)가 이루는 내부공간이 공간부(263a)(264a)를 형성하게 된다.

상기와 같이 고정자 커버와 리어 커버 중에서 적어도 어느 한쪽에 소음기 기능을 갖는 스프링 캡이 설치되는 경우에는 헬름홀츠 공명기의 개수를 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 압축기의 구동시 발생되는 소음을 상쇄시킬 수 있다.

또, 이 경우에도 제1 캡(2631)(2641)과 제2 캡(2632)(2642)의 형상을 상이하게 하면 다양한 주파수 대역의 소음을 상쇄시킬 수 있다.

즉, 전술한 실시예에서는 스프링 캡이 스프링 지지부에 삽입되어 결합되는 것이나, 경우에 따라서는 스프링 캡이 스프링의 사이에 결합될 수도 있다.

도 16은 스프링 캡의 설치위치에 대한 또다른 실시예를 보인 단면도이다.

도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 스프링(162)은 스프링 지지부(1617)를 사이에 두고 전방측에 배치되는 제1 스프링(1621) 및 후방측에 배치되는 제2 스프링(1622)을 포함한다.

제1 스프링(1621)과 제2 스프링(1622)은 각각 복수 개의 스프링으로 분리될 수 있다. 예를 들어, 제1 스프링(1621)은 전방측 제1 스프링(1621a) 및 후방측 제1 스프링(1621b)으로 분리되고, 제2 스프링(1622)은 전방측 제2 스프링(1622a) 및 후방측 제2 스프링(1622b)으로 분리될 수 있다. 이에 따라, 스프링(162)은 축방향을 따라 고정자 커버(1611)에서 리어 커버(1612)쪽으로 전방측 제1 스프링(1621a), 후방측 제1 스프링(1621b), 전방측 제2 스프링(1622a), 후방측 제2 스프링(1622b) 순으로 배열될 수 있다.

전방측 제1 스프링(1621a)의 전방단은 고정자 커버(1611)의 제1 스프링 지지돌기(1611a)에 삽입되어 고정되고, 후방측 제1 스프링(1621b)의 후방단은 스프링 지지부(1617)의 제1 캡(1631)에 삽입되어 고정될 수 있다.

또, 전방측 제2 스프링(1622)의 전방단은 스프링 지지부(1617)의 제2 캡(1632)에 삽입되어 고정되고, 후방측 제2 스프링(1622)의 후방단은 리어 커버(1612)의 제2 스프링지지돌기(1612b)에 삽입되어 고정될 수 있다.

여기서, 제1 캡(1631) 및 제2 캡(1632)은 앞서 설명한 실시예들에서와 같이 공간부(163a)와 통로부(163b)를 가지는 스프링 캡으로 이루어질 수도 있고, 양단이 개구된 단순 스프링 캡으로 이루어질 수도 있다.

다만, 본 실시예에서는 전방측 제1 스프링(1621)과 후방측 제1 스프링(1621)의 사이에 제1 스프링캡(363)이 구비되어 전방측 제1 스프링(1621)과 후방측 제1 스프링(1621)이 연결되고, 전방측 제2 스프링(1622)과 후방측 제2 스프링(1622)의 사이에 제2 스프링캡(364)이 구비되어 전방측 제2 스프링(1622)과 후방측 제2 스프링(1622)이 연결될 수 있다.

제1 스프링캡과 제2 스프링캡은 단일체로 형성될 수도 있고, 전술한 실시예들과 같이 복수 개의 캡으로 이루어질 수도 있다. 도 15에서는 복수 개의 캡으로 된 예를 도시하고 있다.

예를 들어, 제1 스프링캡(363)은 전방측 제1 캡(3631)과 후방측 제1 캡(3632)을 포함할 수 있다.

전방측 제1 캡(3631)의 일단은 전방측 제1 스프링(1621a)이 삽입되는 전방측 제1 스프링삽입부(3631a)가 형성되고, 전방측 제1 캡(3631)의 타단은 플랜지 형상으로 연장되어 전방측 제1 스프링(1621a)과 후방측 제1 스프링(1621b)이 각각 반대쪽 축방향으로 지지되는 캡 플랜지부(3631b)가 형성될 수 있다.

후방측 제1 캡(3632)의 일단은 전방측 제1 캡(3631)에 삽입되어 결합되는 캡 결합부(3632a)가 형성되고, 후방측 제1 캡(3632)의 타단은 후방측 제1 스프링(1621b)이 삽입되는 후방측 제1 스프링삽입부(3632b)가 형성될 수 있다.

이 경우, 전방측 제1 캡(3631)과 후방측 제1 캡(3632)의 내부에는 제1 공간부(363a)가 형성되고, 전방측 제1 캡(3631)과 후방측 제1 캡(3632) 중에서 적어도 한쪽에 제1 통로부(363b)가 형성될 수 있다.

제2 스프링캡(364)은 앞서 설명한 제1 스프링캡(363)과 동일하게 형성될 수 있다. 그리고 제1 스프링캡(363)과 제2 스프링캡(364)는 스프링 지지부(1617)를 사이에 두고 대칭되게 설치될 수 있다. 따라서, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기와 같이, 제1 스프링(1621)의 중간에 제1 스프링캡(363)이 설치되고 제2 스프링(1622)의 중간에 제2 스프링캡(364)이 설치되는 경우에는, 제1 스프링(1621)과 제2 스프링(1622)의 횡변형을 줄여 제1 스프링(1621)과 제2 스프링(1622)의 횡방향 중앙부분이 처지는 것을 억제할 수 있다. 이를 통해 피스톤(142)의 동심도를 높여 그 피스톤(142)과 실린더(141) 사이의 마찰손실을 줄일 수 있다.

또, 이 경우에는 제1 스프링캡(363)과 제2 스프링캡(364)이 각각 공간부(363a)(364a) 및 통로부(363b)(364b)가 형성됨에 따라, 헬름홀츠 공명기의 개수를 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 압축기의 구동시 발생되는 소음을 상쇄시킬 수 있다.

또, 이 경우에도 제1 스프링캡(363)과 제2 스프링캡(364)의 형상을 상이하게 하면 다양한 주파수 대역의 소음을 상쇄시킬 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있다.

110: 쉘 110a: 내부공간
111: 원통쉘 112: 제1 쉘커버
113: 제2 쉘커버 1141: 냉매흡입관
1142: 냉매토출관 1143: 냉매주입관
1144: 루프파이프 115: 터미널 브라켓
1151: 터미널 1161,1162: 제1,2 지지스프링
1171,1172: 제1,2 스토퍼 120: 프레임
121: 프레임 헤드부 122: 프레임 바디부
125a: 베어링 입구홈 125b: 베어링 연통구멍
125c: 베어링 연통홈 130: 모터유닛
130a: 고정자 130b: 가동자
131: 외측 고정자 1311: 코일권선체
1311a: 보빈 1311b: 코일
1312: 외측 고정자코어 132: 내측 고정자
1331: 마그네트 프레임 1331a: 머플러 삽입구멍
133b: 마그네트 135: 고정자 커버
136: 커버 체결부재 140: 압축 유닛
141: 실린더 1411: 가스베어링
142: 피스톤 1421: 흡입유로
1422: 흡입포트 143: 흡입밸브
144: 토출밸브 조립체 1441: 토출밸브
1441a: 밸브본체부 1441b: 스프링결합부
1442: 밸브 스프링 1443: 스프링 지지부재
150: 흡토출유닛 151: 흡입머플러
1511,1512,1513: 제1,2,3 머플러 1514: 머플러 필터
155: 토출커버 조립체 1551: 토출커버
1551a: 커버 본체부 1551b: 커버 플랜지부
1551c: 커버 돌출부 1551d: 커버 보스부
1551e: 연통구멍 1555: 커버 하우징
1555a: 하우징 주벽부 1555b: 커버 지지부
160: 공진유닛 161: 지지부
1611: 고정자 커버 1611a: 제1 스프링 지지돌기
1612: 리어 커버 1612a: 지지다리부
1612b: 제2 스프링지지돌기 1613: 스프링 서포터
1615: 서포터 고정부 1615a: 머플러 삽입구멍
1615b: 체결구멍 1615c: 냉매통공
1616: 서포터 바디부 1616a: 냉매통공
1617: 스프링 지지부 1617a: 캡 지지홀
162: 스프링 1621: 제1 스프링
1621a: 전방측 제1 스프링 1621b: 후방측 제1 스프링
1622: 제2 스프링 1622a: 전방측 제2 스프링
1622b: 후방측 제2 스프링 163: 스프링 캡
163a: 공간부 163a1: 제1 공간부
163a2: 제2 공간부 163b: 통로부
163b1,163b2: 제1,2 통로부 1631: 제1 캡
1631a: 제1 홀삽입부 1631b: 제1 캡지지부
1631c: 제1 스프링삽입부 1631d: 제1 냉매입출구멍
1631e: 제1 냉매안내돌부 1631f: 홀관통부
1632: 제2 캡 1632a: 제2 홀삽입부
1632b: 제2 캡지지부 1632c: 제2 스프링삽입부
1632d: 제2 냉매입출구멍 1632e: 제2 냉매안내돌부
1632f: 캡결합부 1635: 제1 스프링캡
1635c: 제1 스프링삽입부 1635g: 캡 플랜지부
263,264: 스프링 캡 263a,264a: 공간부
263b,264b: 통로부 363,364: 제1,2 스프링캡
2631,2641,3631: 제1 캡 2632,2642,3632: 제2 캡
363a, 364a: 공간부 363b, 364b: 통로부
A1: 공간부의 단면적 A2: 통로부의 단면적
D1: 공간부의 내경 D2: 통로부의 내경
L1,L11,L12: 냉매안내돌부의 길이 L1: 제1 스프링삽입부의 길이
L2: 제2 스프링삽입부의 길이 V: 압축공간
S: 토출공간 S1: 내측 토출공간(제1 토출공간)
S2: 외측 토출공간(제2 토출공간) t1: 캡 지지홀의 축방향 길이
t21: 제1 홀삽입부의 축방향 길이 t22: 제2 홀삽입부의 축방향 길이

Claims

내부공간이 밀폐되는 쉘;
상기 쉘의 내부공간에 구비되며, 가동자가 왕복운동을 하는 모터;
상기 모터의 가동자에 결합되어 실린더에서 왕복운동을 하는 피스톤;
상기 피스톤이 공진운동하도록 그 피스톤을 축방향으로 지지하는 스프링; 및
상기 스프링의 단부가 삽입되어 지지되는 스프링 캡;을 포함하며,
상기 스프링 캡은,
축방향 측면의 적어도 일부가 막힌 통 형상으로 형성되어 임의의 체적을 가지며, 상기 쉘의 내부공간과 분리되는 공간부; 및
상기 공간부의 축방향 측면을 관통하여 그 공간부를 상기 쉘의 내부공간에 연통시키는 통로부를 포함하며,
상기 통로부의 내경은 상기 공간부의 내경보다 작게 형성되는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되어 왕복운동을 하는 스프링 서포터를 더 포함하며,
상기 스프링 서포터에는 캡 지지홀이 형성되고, 상기 스프링 캡은 상기 스프링 서포터의 캡 지지홀에 삽입되어 결합되는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되며 캡 지지홀이 구비되는 스프링 서포터를 더 포함하며,
상기 스프링 캡은 상기 캡 지지홀의 축방향 양쪽에 각각 삽입되는 제1 캡과 제2 캡을 포함하고,
상기 제1 캡과 상기 제2 캡은 상기 스프링 서포터에 구비된 캡 지지홀을 통해 서로 연통되어 상기 제1 캡과 상기 제2 캡의 내부에 상기 공간부가 형성되는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되어 왕복운동을 하는 스프링 서포터를 더 포함하며,
상기 공간부의 축방향 길이는 상기 스프링 캡이 삽입되도록 상기 스프링 서포터에 구비된 캡 지지홀의 축방향 길이보다 길게 형성되는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되고, 캡 지지홀이 구비되는 스프링 서포터를 더 포함하며,
상기 스프링 캡은, 상기 캡 지지홀의 축방향 양쪽에 각각 삽입되는 제1 캡과 제2 캡을 포함하고,
상기 제1 캡의 내부에 구비되는 제1 공간부는,
상기 제2 캡의 내부에 구비되는 제2 공간부와 서로 같은 체적을 가지도록 형성되는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되고, 캡 지지홀이 구비되는 스프링 서포터를 더 포함하며,
상기 스프링 캡은, 상기 캡 지지홀의 축방향 양쪽에 각각 삽입되는 제1 캡과 제2 캡을 포함하고,
상기 제1 캡의 내부에 구비되는 제1 공간부는
상기 제2 캡의 내부에 구비되는 제2 공간부와 서로 다른 체적을 가지도록 형성되는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되며 캡 지지홀이 구비되는 스프링 서포터를 더 포함하며,
상기 스프링 캡은, 상기 캡 지지홀의 축방향 양쪽에 각각 삽입되는 제1 캡과 제2 캡을 포함하고,
상기 제1 캡과 상기 제2 캡 중에서 적어도 어느 한 쪽에 상기 통로부가 관통 형성되는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되며 캡 지지홀이 구비되는 스프링 서포터를 더 포함하며,
상기 스프링 캡은, 상기 캡 지지홀의 축방향 양쪽에 각각 삽입되는 제1 캡과 제2 캡을 포함하고,
상기 제1 캡의 축방향 측면과 상기 제2 캡의 축방향 측면 중에서 어느 한쪽 캡의 일면은 막히고, 반대쪽 캡의 일면은 적어도 일부가 개구되어 상기 통로부가 형성되는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되며 캡 지지홀이 구비되는 스프링 서포터를 더 포함하며,
상기 스프링 캡은, 상기 캡 지지홀의 축방향 양쪽에 각각 삽입되는 제1 캡과 제2 캡을 포함하고,
상기 통로부는, 상기 제1 캡의 일면에 구비되는 제1 통로부와, 상기 제2 캡의 일면에 구비되는 제2 통로부를 포함하는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 통로부는 상기 스프링 캡의 축방향 양쪽에 각각 구비되는 제1 통로부와 제2 통로부를 포함하고,
상기 제1 통로부의 단면적 또는 길이는 상기 제2 통로부의 단면적 또는 길이와 상이하게 형성되는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 통로부는 상기 스프링 캡의 축방향 양쪽에 각각 구비되는 제1 통로부와 제2 통로부를 포함하고,
상기 제1 통로부와 상기 제2 통로부는 축방향으로 서로 다른 선상에 위치하도록 형성되는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 통로부는 상기 스프링 캡의 일면에서 임의의 길이만큼 연장되는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 스프링 캡은 원주방향을 따라 복수 개가 구비되고,
상기 복수 개의 스프링 캡은 상기 공간부와 상기 통로부가 각각 형성되는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 스프링 캡은 원주방향을 따라 복수 개가 구비되고,
상기 복수 개의 스프링 캡은 각각의 공간부와 통로부가 서로 동일한 규격으로 형성되는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 스프링 캡은 원주방향을 따라 복수 개가 구비되고,
상기 복수 개의 스프링 캡은 적어도 일부의 공간부와 통로부가 서로 다른 규격으로 형성되는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되고, 캡 지지홀이 구비되는 스프링 서포터를 더 포함하며,
상기 스프링 캡은 상기 스프링 서포터의 축방향 일측면에 결합되는 제1 캡 및 상기 스프링 서포터의 축방향 타측면에 결합되는 제2 캡을 포함하며,
상기 제1 캡은,
상기 스프링 서포터의 제1 측면에서 상기 캡 지지홀의 일측에 삽입되는 제1 홀삽입부, 상기 제1 홀삽입부의 외주면에서 플랜지 형상으로 연장되어 상기 스프링 서포터의 제1 측면에 축방향으로 지지되는 제1 캡지지부, 및 상기 제1 캡지지부에서 상기 제1 홀삽입부의 반대쪽으로 연장되는 제1 스프링삽입부를 포함하고,
상기 제2 캡은,
상기 스프링 서포터의 제2 측면에서 상기 캡 지지홀의 타측에 삽입되는 제2 홀삽입부, 상기 제2 홀삽입부의 외주면에서 플랜지 형상으로 연장되어 상기 스프링 서포터의 제2 측면에 축방향으로 지지되는 제2 캡지지부, 및 상기 제2 캡지지부에서 상기 제2 홀삽입부의 반대쪽으로 연장되는 제2 스프링삽입부를 포함하며,
상기 제1 홀삽입부의 단부와 이를 마주보는 상기 제2 홀삽입부의 단부는 서로 연통되도록 개구되어 상기 공간부가 형성되고, 상기 제1 스프링삽입부의 축방향 측면과 상기 제2 스프링삽입부의 축방향 측면 중에서 어느 한쪽 측면은 적어도 일부가 개구되어 상기 통로부가 형성되는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되고 캡 지지홀이 구비되는 스프링 서포터를 더 포함하며,
상기 스프링 캡은 상기 스프링 서포터의 축방향 일측면에 결합되는 제1 캡 및 상기 스프링 서포터의 축방향 타측면에 결합되는 제2 캡을 포함하며,
상기 제1 캡은,
상기 스프링 서포터의 제1 측면에서 상기 캡 지지홀에 삽입되는 홀관통부, 상기 홀관통부의 외주면에서 플랜지 형상으로 연장되어 상기 스프링 서포터의 제1 측면에 축방향으로 지지되는 제1 캡지지부, 상기 제1 캡지지부에서 상기 홀관통부의 반대쪽으로 연장되는 제1 스프링삽입부를 포함하고,
상기 제2 캡은,
상기 홀관통부에 결합되는 캡결합부, 상기 캡결합부의 외주면에서 플랜지 형상으로 연장되어 상기 스프링 서포터의 제2 측면에 축방향으로 지지되는 제2 캡지지부, 상기 캡결합부에서 상기 제1 스프링삽입부에 대해 반대쪽으로 연장되는 제2 스프링삽입부를 포함하며,
상기 홀관통부는 상기 캡 지지홀을 축방향으로 관통하도록 삽입되고, 상기 캡결합부는 상기 스프링 서포터의 타측에서 상기 홀관통부에 삽입되어 결합되는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되는 스프링 서포터를 더 포함하며,
상기 스프링 캡은 상기 스프링 서포터의 축방향 일측면에 결합되고 제1 스프링삽입부가 구비되는 제1 캡 및 상기 스프링 서포터의 축방향 타측면에 결합되고 제2 스프링삽입부가 구비되는 제2 캡을 포함하고,
상기 제1 스프링삽입부와 상기 제2 스프링삽입부 중에서 적어도 어느 한쪽 스프링삽입부의 내주면 단면적은 축방향을 따라 동일한 내경을 가지도록 형성되는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되는 스프링 서포터를 더 포함하며,
상기 스프링 캡은 상기 스프링 서포터의 축방향 일측면에 결합되고 제1 스프링삽입부가 구비되는 제1 캡 및 상기 스프링 서포터의 축방향 타측면에 결합되고 제2 스프링삽입부가 구비되는 제2 캡을 포함하고,
상기 제1 스프링삽입부와 상기 제2 스프링삽입부 중에서 적어도 어느 한쪽 스프링삽입부의 내주면 단면적은 상기 스프링 서포터에서 축방향으로 멀어질수록 작아지게 형성되는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 피스톤과 상기 모터의 가동자에 결합되어 왕복운동을 하는 스프링 서포터를 더 포함하며,
상기 스프링 캡은 상기 스프링 서포터의 축방향 일측면에서 타측면으로 관통하여 결합되고,
상기 스프링 캡의 축방향 양쪽 측면은 적어도 일부가 막힌 형상으로 형성되고, 상기 스프링 캡의 축방향 양쪽 측면 중에서 적어도 어느 한쪽 측면은 일부가 개구되어 상기 통로부가 형성되는 리니어 압축기.
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모터의 일측에는 상기 스프링의 양단을 각각 지지하는 고정자 커버 및 리어 커버가 각각 구비되고,
상기 고정자 커버 또는 상기 리어 커버에는 상기 스프링 캡이 구비되는 리니어 압축기.
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스프링은 축방향을 따라 전방측 스프링과 후방측 스프링으로 분리되고,
상기 전방측 스프링과 상기 후방측 스프링의 사이에 상기 스프링 캡의 양단부가 각각 삽입되어 상기 전방측 스프링과 상기 후방측 스프링이 서로 연결되는 리니어 압축기.