KR102424604B1 - 리니어 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리니어 압축기에 관한 것이다. 본 발명의 사상에 따른 리니어 압축기는 왕복운동에 따른 냉매의 유동을 원활하게 하기 위한 프레임의 형상을 구비한다. 상기 프레임에는, 모터 어셈블리와 인접한 모터 프레임면이 구비되고, 상기모터 프레임면에는 영구자석의 이동으로 발생되는 냉매의 유동을 가이드하도록, 상기 모터 프레임면에서 함몰되어 형성된 유로가이드부 및 아우터 스테이터를 지지하도록 상기 아우터 스테이터의 일 측과 접촉되는 스테이터 지지부가 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. 이때, 이와 같은 움직임에 의해 상기 압축기 내부에 수용되는 냉매의 유동이 발생될 수 있다. 특히, 상기 영구자석 및 상기 피스톤이 고속으로 이동되기 때문에 상기 압축기 내에 풍압이 발생될 수 있다.

이와 같이 발생되는 풍압 및 냉매의 압력에 의해 상기 영구자석 및 상기 피스톤이 구동효율이 떨어지는 문제점이 발생된다. 특히, 상기 영구자석은 프레임, 이너 스테이터 및 아우터 스테이터로 형성되는 좁은 공간에 배치되기 때문에 비교적 큰 압력을 받는다는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 영구자석이 원활하게 이동될 수 있도록 형성된 프레임을 갖는 리니어 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히, 상기 영구자석에 의해 발생되는 풍압에 의한 냉매의 유동을 가이드하도록, 리니어 모터와 접촉하는 상기 프레임의 모터 프레임면이 단차지게 형성된 프레임을 갖는 리니어 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 사상에 따른 리니어 압축기는 왕복운동에 따른 냉매의 유동을 원활하게 하기 위한 프레임의 형상을 구비한다.

상기 프레임에는, 모터 어셈블리와 인접한 모터 프레임면이 구비되고, 상기모터 프레임면에는 영구자석의 이동으로 발생되는 냉매의 유동을 가이드하도록, 상기 모터 프레임면에서 함몰되어 형성된 유로가이드부 및 아우터 스테이터를 지지하도록 상기 아우터 스테이터의 일 측과 접촉되는 스테이터 지지부가 포함된다.

또한, 상기 스테이터 지지부는 상기 모터 프레임면에서 돌출되어 형성될 수 있다.

상기 프레임에는, 상기 프레임 플랜지로부터 상기 프레임 본체를 항하여 경사지게 연장되는 프레임 연결부가 더 포함되고, 상기 프레임 연결부는 상기 스테이터 지지부와 반경방향으로 동일선상에 배치될 수 있다.

상기 프레임 연결부와 상기 스테이터 지지부의 사이에는 상기 유로가이드부가 형성될 수 있다.

상기 프레임 플랜지에는, 단자부가 삽입되도록 축방향으로 관통되어 형성된 단자삽입구, 커버체결부재가 결합되도록 형성된 스테이터 체결홀 및 상기 토출 커버와 결합되는 체결부재가 삽입되는 토출 체결홀이 형성된다. 상기 유로가이드부는 상기 단자삽입구, 상기 스테이터 체결홀 및 상기 토출 체결홀의 반경방향 내측에 형성될 수 있다.

이러한 본 발명에 의하면, 상기 영구자석 및 상기 피스톤의 구동저항이 저감되어 압축효율이 높아질 수 있다는 장점이 있다.

자세하게는, 상기 영구자석 및 상기 피스톤의 구동에 의해 발생되는 냉매의 유동이 프레임에 형성된 유로 가이드부를 따라 원활하게 이루어지고, 그에 따라 냉매의 정체압력이 저감되는 장점이 있다.

또한, 프레임 연결부가 아우터 스테이터가 지지되는 스테이터 지지부와 반경방향 일직선상에 위치되어, 냉매가 상기 스테이터 지지부의 사이로 원활하게 유동될 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 쉘 및 쉘 커버의 분해하여 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 내부 구성을 분해하여 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 IV-IV'를 따라 절개한 단면을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 프레임을 전방에서 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 프레임을 후방에서 도시한 도면이다.
도 7은 도 6의 VII-VII'를 따라 절개한 단면을 도시한 도면이다.
도 8은 도 6의 VIII-VIII'를 따라 절개한 단면을 도시한 도면이다.
도 9는 도 6의 IX-IX'를 따라 절개한 단면을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 모터 프레임면 및 냉매의 유동을 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 압축기 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 쉘 및 쉘 커버의 분해하여 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2에 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.

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) 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.

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 수직방향(또는 반경방향)으로의 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 쉘 커버(102)의 내측면에는, 커버지지부(102a)가 구비된다. 상기 커버지지부(102a)에는, 후술할 제 2 지지장치(185)가 결합될 수 있다. 상기 커버지지부(102a) 및 상기 제 2 지지장치(185)는, 리니어 압축기(10)의 본체를 지지하는 장치로서 이해될 수 있다. 여기서, 상기 압축기의 본체는 상기 쉘(101)의 내부에 구비되는 부품을 의미하며, 예를 들어 전후 왕복운동 하는 구동부 및 상기 구동부를 지지하는 지지부가 포함될 수 있다. 상기 구동부에는, 후술할 피스톤(130), 마그넷 프레임(138), 영구자석(146), 서포터(137) 및 머플러(150) 등과 같은 부품이 포함될 수 있다. 그리고, 상기 지지부에는, 후술할 공진스프링(176a, 176b), 리어 커버(170), 스테이터 커버(149), 제 1 지지장치(165) 및 제 2 지지장치(185) 등과 같은 부품이 포함될 수 있다.

상기 제 1 쉘 커버(102)의 내측면에는, 스토퍼(102b)가 구비될 수 있다. 상기 스토퍼(102b)는 상기 리니어 압축기(10)의 운반 중 발생하는 진동 또는 충격등에 의하여, 상기 압축기의 본체, 특히 모터 어셈블리(140)가 상기 쉘(101)에 부딪혀 파손되는 것을 방지하는 구성으로서 이해된다. 상기 스토퍼(102b)는, 후술할 리어 커버(170)에 인접하게 위치되어, 상기 리니어 압축기(10)에 흔들림이 발생할 때, 상기 리어 커버(170)가 상기 스토퍼(102b)에 간섭됨으로써, 상기 모터 어셈블리(140)에 충격이 전달되는 것을 방지할 수 있다.

상기 쉘(101)의 내주면에는, 스프링체결부(101a)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 스프링체결부(101a)는 상기 제 2 쉘 커버(103)에 인접한 위치에 배치될 수 있다. 상기 스프링체결부(101a)는 후술할 제 1 지지장치(165)의 제 1 지지스프링(166)에 결합될 수 있다. 상기 스프링체결부(101a)와 상기 제 1 지지장치(165)가 결합됨으로써, 상기 압축기의 본체는 상기 쉘(101)의 내측에 안정적으로 지지될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 내부 구성을 분해하여 도시한 도면이고, 도 4는 도 1의 IV-IV'를 따라 절개한 단면을 도시한 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 리니어 압축기(10)에는, 상기 쉘(101)의 내부에 제공되는 실린더(120)와, 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.

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.

상기 흡입 머플러(150)에는, 머플러 필터(155)가 더 포함된다. 상기 머플러 필터(155)는 상기 제 1 머플러(151)와 상기 제 2 머플러(152)가 결합되는 경계면에 위치될 수 있다. 예를 들어, 상기 머플러 필터(155)는 원형의 형상을 가질 수 있으며, 상기 머플러 필터(155)의 외주부는 상기 제 1,2 머플러(151, 152)의 사이에 지지될 수 있다.

이하, 방향을 정의한다.

"축 방향"이라 함은, 상기 피스톤(130)이 왕복운동 하는 방향, 즉 도 4에서 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 4의 세로 방향으로 이해될 수 있다.

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 실린더(120)는, 상기 제 1 머플러(151)의 적어도 일부분 및 상기 피스톤 본체(131)의 적어도 일부분을 수용하도록 구성된다.

상기 실린더(120)의 내부에는, 상기 피스톤(130)에 의하여 냉매가 압축되는 압축 공간(P)이 형성된다. 그리고, 상기 피스톤 본체(131)의 전면부에는, 상기 압축 공간(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 압축 공간(P)의 전방에는, 상기 압축 공간(P)에서 배출된 냉매의 토출공간(160a)을 형성하는 토출커버(160) 및 상기 토출커버(160)에 결합되며 상기 압축 공간(P)에서 압축된 냉매를 선택적으로 배출시키기 위한 토출밸브 어셈블리(161, 163)가 제공된다. 상기 토출공간(160a)은 토출커버(160)의 내부 벽에 의하여 구획되는 다수의 공간부가 포함된다. 상기 다수의 공간부는 전후 방향으로 배치되며, 서로 연통될 수 있다.

상기 토출밸브 어셈블리(161, 163)에는, 상기 압축 공간(P)의 압력이 토출압력 이상이 되면 개방되어 냉매를 상기 토출커버(160)의 상기 토출공간(160a)으로 유입시키는 토출 밸브(161) 및 상기 토출 밸브(161)와 상기 토출커버(160)의 사이에 제공되어 축 방향으로 탄성력을 제공하는 스프링 조립체(163)가 포함된다.

상기 스프링 조립체(163)에는, 밸브 스프링(163a) 및 상기 밸브 스프링(163a)을 상기 토출커버(160)에 지지하기 위한 스프링지지부(163b)가 포함된다. 예를 들어, 상기 밸브 스프링(163a)에는, 판 스프링이 포함될 수 있다. 그리고, 상기 스프링지지부(163b)는 사출공정에 의하여 상기 밸브 스프링(163a)에 일체로 사출 성형될 수 있다.

상기 토출 밸브(161)는 상기 밸브 스프링(163a)에 결합되며, 상기 토출 밸브(161)의 후방부 또는 후면은 상기 실린더(120)의 전면에 지지 가능하도록 위치된다. 상기 토출 밸브(161)가 상기 실린더(120)의 전면에 지지되면 상기 압축공간(P)은 밀폐된 상태를 유지하며, 상기 토출 밸브(161)가 상기 실린더(120)의 전면으로부터 이격되면 상기 압축공간(P)은 개방되어, 상기 압축공간(P) 내부의 압축된 냉매가 배출될 수 있다.

따라서, 상기 압축 공간(P)은 상기 흡입 밸브(135)와 상기 토출 밸브(161)의 사이에 형성되는 공간으로서 이해된다. 그리고, 상기 흡입 밸브(135)는 상기 압축 공간(P)의 일 측에 형성되고, 상기 토출 밸브(161)는 상기 압축 공간(P)의 타 측, 즉 상기 흡입 밸브(135)의 반대 측에 제공될 수 있다.

상기 피스톤(130)이 상기 실린더(120)의 내부에서 왕복 직선운동 하는 과정에서, 상기 압축공간(P)의 압력이 토출압력보다 낮고 흡입압력 이하가 되면 상기 흡입 밸브(135)가 개방되어 냉매는 상기 압축 공간(P)으로 흡입된다. 반면에, 상기 압축공간(P)의 압력이 상기 흡입압력 이상이 되면 상기 흡입 밸브(135)가 닫힌 상태에서 상기 압축공간(P)의 냉매가 압축된다.

한편, 상기 압축공간(P)의 압력이 상기 토출압력 이상이 되면, 상기 밸브 스프링(163a)이 전방으로 변형하면서 상기 토출 밸브(161)를 개방시키고, 냉매는 상기 압축공간(P)으로부터 토출되어, 토출커버(160)의 상기 토출공간(160a)으로 배출된다. 상기 냉매의 배출이 완료되면, 상기 밸브 스프링(163a)은 상기 토출 밸브(161)에 복원력을 제공하여, 상기 토출 밸브(161)가 닫혀지도록 한다.

상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 토출 커버(160)에 결합되며 상기 토출 커버(160)의 토출공간(160a)을 유동한 냉매를 배출시키는 커버파이프(162a)가 더 포함된다. 예를 들어, 상기 커버파이프(162a)는 금속재질로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 커버파이프(162a)에 결합되며, 상기 커버파이프(162a)를 유동하는 냉매를 상기 토출 파이프(105)로 전달하는 루프 파이프(162b)가 더 포함된다. 상기 루프 파이프(162b)의 일측부는 상기 커버파이프(162a)에 결합되며, 타측부는 상기 토출 파이프(105)에 결합될 수 있다.

상기 루프 파이프(162b)는 플렉서블한 재질로 구성되며, 상대적으로 길게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 루프 파이프(162b)는 상기 커버파이프(162a)로부터 상기 쉘(101)의 내주면을 따라 라운드지게 연장되어, 상기 토출 파이프(105)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 루프 파이프(162b)는 감겨진 형상을 가질 수 있다.

상기 리니어 압축기(10)에는, 프레임(110)이 더 포함된다. 상기 프레임(110)은 상기 실린더(120)를 고정시키는 구성으로서 이해된다. 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 프레임(110)은 상기 실린더(120)를 둘러싸도록 배치된다. 즉, 상기 실린더(120)는 상기 프레임(110)의 내측에 수용되도록 위치될 수 있다. 그리고, 상기 토출커버(160)는 체결부재에 의하여 상기 프레임(110)의 전면에 결합될 수 있다. 상기 프레임(110)에 관하여 도 5 내지 도 10를 참조하여 자세하게 후술한다.

상기 모터 어셈블리(140)에는, 상기 프레임(110)에 고정되어 상기 실린더(120)를 둘러싸도록 배치되는 아우터 스테이터(141)와, 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 4의 단면도를 기준으로, 상기 마그넷 프레임(138)은 상기 피스톤 플랜지(132)에 결합되어 외측 반경방향으로 연장되며 전방으로 절곡될 수 있다. 상기 영구자석(146)은 상기 마그넷 프레임(138)의 전방부에 설치될 수 있다. 상기 영구자석(146)이 왕복 운동할 때, 상기 피스톤(130)은 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, 도 5 참조)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.

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, 도 5 참조)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.

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 관통하도록 배치될 수 있다. 상기 피스톤 플랜지(132), 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.

상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 스테이터 커버(149)에 결합되어 후방으로 연장되며, 제 2 지지장치(185)에 의하여 지지되는 리어 커버(170)가 더 포함된다.

상세하게는, 상기 리어 커버(170)에는 3개의 지지레그가 포함되며, 상기 3개의 지지레그는 상기 스테이터 커버(149)의 후면에 결합될 수 있다. 상기 3개의 지지레그와, 상기 스테이터 커버(149)의 후면 사이에는, 스페이서(181)가 개재될 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.

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.

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.

상기 서포터(137)에는, 상기 제 1 공진스프링(176a)에 결합되는 제 1 스프링지지부(137a)가 포함된다.

상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 토출커버(160)에 결합되며, 상기 압축기(10)의 본체의 일 측을 지지하는 제 1 지지장치(165)가 더 포함된다. 상기 제 1 지지장치(165)는 상기 제 2 쉘 커버(103)에 인접하게 배치되어, 상기 압축기(10)의 본체를 탄성 지지할 수 있다. 상세하게는, 상기 제 1 지지장치(165)에는, 제 1 지지스프링(166)이 포함된다. 상기 제 1 지지스프링(166)은, 상기 스프링체결부(101a)에 결합될 수 있다.

상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 리어 커버(170)에 결합되어, 상기 압축기(10)의 본체의 타 측을 지지하는 제 2 지지장치(185)가 더 포함된다. 상기 제 2 지지장치(185)는 상기 제 1 쉘 커버(102)에 결합되어, 상기 압축기(10)의 본체를 탄성 지지할 수 있다. 상세하게는, 상기 제 2 지지장치(185)에는, 제 2 지지스프링(186)이 포함된다. 상기 제 2 지지스프링(186)은, 상기 커버지지부(102a)에 결합될 수 있다.

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 토출커버(160)가 결합되는 부분에 구비되는 제 1 실링부재(127)가 포함된다. 특히, 상기 프레임(110)에는 상기 제 1 실링부재(127)가 삽입되는 실링부재 삽입부(127a)가 구비된다.

또한, 상기 다수의 실링부재에는, 상기 프레임(110)과 상기 실린더(120)가 결합되는 부분에 구비되는 제 2 실링부재(128)가 더 포함된다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 프레임을 전방에서 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 프레임을 후방에서 도시한 도면이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 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, 축방향의 중심축을 가지는 원통 형상으로 구비된다. 또한, 상기 프레임 본체(111)의 내부에는 상기 실린더(120)가 수용되는 실린더 수용부(111a)가 구비된다.

정리하면, 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.

또한, 상기 프레임(110)에는, 상기 프레임 플랜지(112)로부터 상기 프레임 본체(111)를 향하여 경사지게 연장되는 프레임 연결부(113)가 포함된다. 상기 프레임 연결부(1110)의 내부에는, 상기 토출밸브(161)에서 배출된 냉매를 상기 실린더(120)로 가이드 하기 위한 가스유로(1130, 도 8 참조)가 형성된다.

이때, 상기 프레임 연결부(113)는 복수 개로 마련되고, 원주방향으로 동일한 간격으로 배치된다. 예를 들어, 상기 프레임 연결부(113)는 3개로 구비되고, 원주방향으로 120도 간격으로 형성될 수 있다.

또한, 복수의 프레임 연결부(113) 중 어느 하나에만 가스유로(1130)가 형성될 수 있다. 이때, 나머지 프레임 연결부(113)는 상기 프레임(110)의 변형방지를 위하여 구비되는 것으로 이해된다.

상기 프레임 플랜지(112)는 축방향으로 소정의 두께를 갖는 원판형상으로 구비된다. 자세하게는, 상기 프레임 플랜지(112)는 반경방향 중심측에 마련된 상기 실린더 수용부(111a)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 플랜지(112)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(160)와 상기 프레임(110)을 체결하기 위한 소정의 체결부재(미도시)가 삽입된다. 자세하게는, 상기 체결부재(미도시)는 상기 토출 커버(160)를 관통하여 상기 프레임(110)의 전방으로 삽입될 수 있다.

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 관통된다. 즉, 상기 단자부(141d)는 상기 단자삽입구(1104)를 통해 상기 프레임(110)의 후방에서 전방으로 관통하여 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, 도 5 및 도 6을 참고하면, 시계방향으로 상기 단자삽입구(1104), 상기 토출 체결홀(1100) 및 상기 스테이터 체결홀(1102)이 차례로 이격되어 배치된다. 또한, 인접하는 개구간에는 원주방향으로 30도로 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(160)와 인접하는 면이고, 상기 모터 프레임면(1125)은 상기 모터 어셈블리(140)와 인접하는 면에 해당된다. 이때, 상기 토출 프레임면(1120)의 적어도 일부가 상기 토출커버(160)와 접촉될 수 있고, 상기 모터 프레임면(1125)의 적어도 일부가 상기 모터 어셈블리(140)와 접촉될 수 있다.

상기 토출 프레임면(1120)에는 앞서 설명한 제 1 실링부재(127)가 삽입되는 실링부재 삽입부(127a)가 형성된다. 자세하게는, 상기 실링부재 삽입부(127a)는 링형상으로 구비되고, 상기 토출 프레임면(1120)에서 축방향 후방으로 함몰되어 형성된다.

또한, 상기 토출 프레임면(1120)에는 상기 가스유로(1130)와 연통되는 가스홀(1106)이 형성된다. 상기 가스홀(1106)은 상기 토출 프레임면(1120)에서 축방향 후방으로 함몰되어 형성된다. 또한, 상기 가스홀(1106)은 상기 실링부재 삽입부(127a)보다 반경방향 내측에 형성된다.

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(127a)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 5를 참조하면, 상기 토출 프레임면(1120)은 소정의 함몰구조로 형성될 수 있다. 이는 토출냉매의 열이 전달되는 것을 방지하기 위함으로 그 함몰깊이 및 형상에는 제한이 없다.

도 6을 참조하면, 상기 모터 프레임면(1125)은 소정의 단차구조로 형성된다. 이는 상기 영구자석(146)의 이동에 따른 냉매의 유동을 원활하게 하기 위함이다. 자세하게는, 상기 모터 프레임면(1125)에는, 상기 영구자석의 이동으로 발생되는 냉매의 유동을 가이드하도록 상기 모터 프레임면(1125)에서 함몰되어 형성된 유로가이드부(1127)가 포함된다.

또한, 상기 모터 프레임면(1125)에는 상기 아우터 스테이터(141)를 지지하도록 상기 아우터 스테이터(141)의 일 측과 접촉되는 스테이터 지지부(1126)가 구비된다. 즉, 상기 스테이터 지지부(1126)는 상기 모터 어셈블리(140)와 접촉되는 상기 모터 프레임면(1125)의 부분으로 이해된다.

이때, 상기 스테이터 지지부(1126)는 상기 모터 프레임면(1125)에서 돌출되어 형성될 수 있다. 정리하면, 상기 유로가이드부(1127)는 상기 모터 프레임면(1125)에서 함몰된 부분이고, 상기 스테이터 지지부(1126)는 상기 모터 프레임면(1125)에서 돌출된 부분이다. 따라서, 상기 모터 프레임면(1125)는 서로 다른 높이를 갖는 3부분으로 형성된다.

이때, 상기 스테이터 지지부(1126)는 상기 모터 프레임면(1125)의 외주면에서 내측으로 연장된 복수 개로 형성된다. 또한, 복수 개의 스테이터 지지부(1127)는 원주방향으로 동일한 간격으로 이격되어 배치된다.

예를 들어, 상기 스테이터 지지부(1126)는 6개로 구비되고, 원주방향으로 60도 간격으로 배치된다. 이때, 원주방향으로 인접한 스테이터 지지부(1127)의 사이에는, 상기 단자삽입구(1104) 또는 상기 스테이터 체결홀(1102)이 형성된다. 자세하게는, 원주방향으로 스테이터 지지부-단자삽입구-스테이터 지지부-스테이터 체결홀이 차례로 배치된다.

도 6을 참조하면, 상기 스테이터 지지부(1126)와 상기 단자삽입구(1104)는 적어도 일부가 겹쳐지도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 토출 체결홀(1100)은 상기 스테이터 지지부(1126)에 형성된다. 자세하게는, 6개의 상기 스테이터 지지부(1126) 중 3개에 상기 토출 체결홀(1100)이 형성된다.

또한, 상기 토출 체결홀(1100)은 상기 프레임 연결부(113)와 반경방향으로 동일선상에 형성된다. 다시 말하면, 상기 프레임 연결부(113)는 상기 스테이터 지지부(1126)와 반경방향으로 동일선상에 배치될 수 있다.

이하, 도 7 내지 도 9의 단면을 참조하여 자세하게 설명한다.

도 7은 도 5의 VII-VII'를 따라 절개한 단면을 도시한 도면이고, 도 8은 도 5의 VIII-VIII'를 따라 절개한 단면을 도시한 도면이고, 도 9는 도 5의 IX-IX'를 따라 절개한 단면을 도시한 도면이다.

도 7 내지 도 9는 상기 프레임의 부분 단면을 설명의 편의상 간략하게 도시한 도면이다. 특히, 상기 토출 프레임면(1120)에 형성되는 소정의 요철구조를 생략하고 도시하였다.

도 7은 상기 단자삽입구(1104)의 원주방향 중심을 기준으로 절단한 단면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 프레임 플랜지(112)는 축방향으로 소정의 두께를 갖도록 마련된다. 이때, 소정의 두께는 상기 토출 프레임면(1120)과 상기 모터 프레임면(1125)의 이격거리로 이해될 수 있다.

이때, 상기 유로가이드부(1127)는 상기 모터 프레임면(1125)에서 축방향으로 제 1 길이(a)만큼 함몰되어 형성된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 유로가이드부(1127)는 상기 단자삽입구(1104)의 반경방향 내측에 형성된다.

도 8은 상기 토출 체결홀(1100)의 원주방향 중심을 기준으로 절단한 단면도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 토출 체결홀(1100)은 상기 토출 프레임면(1120)에서 제 2 길이(b)만큼 돌출된 스테이터 지지부(1126)에 형성된다.

또한, 상기 스테이터 지지부(1126)의 반경방향 내측에는 상기 프레임 연결부(113)가 배치되고, 상기 스테이터 지지부(1126)와 상기 프레임 연결부(113)의 사이에는 상기 유로가이드부(1127)가 형성된다.

특히, 도 8은 상기 가스유로(1130)가 형성된 상기 프레임 연결부(113)의 단면을 도시한 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 가스유로(1130)는 상기 가스홀(1106)에서 상기 피스톤 본체(111)를 관통하여 형성된다. 그에 따라, 상기 가스홀(1106)에서 유입된 냉매는 상기 피스톤 본체(111)의 내측에 위치되는 상기 실린더(120)로 공급될 수 있다.

그에 따라, 상기 프레임(110)의 내주면과 상기 실린더(120)의 외주면 사이에는 베어링을 위한 가스가 유동하는 가스 포켓이 형성될 수 있다. 또한, 상기 실린더(120)에는 상기 피스톤(130)의 외주면으로 냉매를 공급하는 실린더 노즐(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 피스톤(130)의 외주면으로 유동된 냉매는, 상기 피스톤(130)에 부상력을 제공하여, 상기 피스톤(130)에 대한 가스 베어링의 기능을 수행할 수 있다.

도 9는 상기 스테이터 체결홀(1102)의 원주방향 중심을 기준으로 절단한 단면도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 유로가이드부(1127)는 상기 스테이터 체결홀(1102)의 반경방향 내측에 형성된다.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 모터 프레임면 및 냉매의 유동을 도시한 도면이다. 특히, 도 10은 상기 피스톤(130)이 하사점에서 상사점으로 이동된 상태, 즉, 상기 피스톤(130)이 상기 압축공간(P)의 냉매를 압축하도록 이동한 경우를 도시한 도면이다.

도 10을 기준으로 상기 영구자석(146)은 종이의 상부에 위치되어, 상하로 왕복운동된다. 또한, 도 4를 참조하면, 상기 영구자석(146)은 상기 피스톤 본체(111)의 반경방향 외측에 위치된다. 자세하게는, 상기 영구자석(146)은 상기 유로가이드부(1127)와 축방향으로 대응되는 위치에 배치될 수 있다.

따라서, 상기 영구자석(146)의 이동에 따라 상기 유로 가이드부(1127)로 냉매가 유입 또는 토출될 수 있다. 도 10은 상기 영구자석(146)이 상방으로 이동하는 경우 냉매의 유동을 도시한 것으로, 냉매가 상기 유입 가이드부(1127)로 유입된다.

즉, 상기 모터 프레임면(1125)으로 유동된 냉매는 함몰된 상기 유입가이드부(1127)를 따라 원주방향으로 이동되고, 반경방향 외측으로 상기 스테이터 지지부(1126)의 사이로 토출될 수 있다. 이때, 상기 스테이터 지지부(1126)에는 상기 아우터 스테이터(141)가 밀착되어 배치된 상태로 냉매가 유동될 수 없다.

또한, 상기 프레임 연결부(113)가 상기 스테이터 지지부(1126)와 반경방향 일직선상에 위치되기 때문에 상기 스테이터 지지부(1126)간에 보다 넓은 공간이 확보될 수 있다. 즉, 냉매가 상기 스테이터 지지부(1126)의 사이로 원활하게 유동될 수 있다.

한편, 상기 피스톤(130)이 상사점에서 하사점으로 이동되는 경우, 상기 영구자석(146)의 이동에 따라 냉매가 종이의 상부방향으로 유동된다. 즉, 상기 스테이터 지지부(1126)의 사이로 냉매가 반경방향 내측으로 유동되어 상기 유로 가이드부(1127)로 냉매가 유입된다.

이와 같은 모터 프레임면(1125)의 형상으로 냉매가 원활하게 유동될 수 있고, 상기 영구자석(146)의 구동저항이 저감된다. 즉, 냉매가 상기 프레임(110)에서 정체되지 않고 상기 쉘(101)의 내부에서 원활하게 유동될 수 있다.

10 : 압축기 110 : 프레임
111 : 프레임 본체 112 : 프레임 플랜지
113 : 플랜지 경사부 1100 : 토출 체결홀
1102 : 스테이터 체결홀 1104 : 단자삽입구
1120 : 토출 프레임면 1125 : 모터 프레임면
1126 : 스테이터 지지부 1127 : 유로가이드부

Claims (15)

1. 축방향으로 왕복운동하는 피스톤;
   상기 피스톤에 구동력을 부여하는 모터 어셈블리;
   상기 피스톤에 의하여 냉매가 압축되는 압축공간을 형성하는 실린더;
   상기 압축공간에서 배출된 냉매가 유동되는 토출공간을 형성하는 토출커버; 및
   상기 실린더가 수용되는 프레임 본체와 상기 프레임 본체로부터 반경방향 외측으로 연장되는 프레임 플랜지가 구비되는 프레임;이 포함되고,
   상기 프레임 플랜지에는, 상기 모터 어셈블리와 인접한 모터 프레임면이 구비되고,
   상기 모터 어셈블리에는,
   상기 프레임 본체의 반경방향 외측에 결합되는 이너 스테이터;
   상기 이너 스테이터의 반경방향 외측으로 이격되어 상기 이너 스테이터를 감싸도록 배치되는 아우터 스테이터; 및
   상기 이너 스테이터와 상기 아우터 스테이터의 사이에 축방향으로 이동가능하게 설치되는 영구자석;이 포함되고,
   상기 모터 프레임면에는,
   상기 영구자석의 이동으로 발생되는 냉매의 유동을 가이드하도록, 상기 모터 프레임면에서 함몰되어 형성된 유로가이드부; 및
   상기 아우터 스테이터를 지지하도록 상기 아우터 스테이터의 일 측과 접촉되는 스테이터 지지부;
   가 포함되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 스테이터 지지부는 상기 모터 프레임면에서 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 프레임에는, 상기 프레임 플랜지로부터 상기 프레임 본체를 항하여 경사지게 연장되는 프레임 연결부가 더 포함되고,
   상기 프레임 연결부는 상기 스테이터 지지부와 반경방향으로 동일선상에 배치되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 프레임 연결부와 상기 스테이터 지지부의 사이에는 상기 유로가이드부가 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 아우터 스테이터에는, 전원선이 상기 아우터 스테이터의 외부로 인출되도록 가이드하는 단자부가 포함되고,
   상기 프레임 플랜지에는, 상기 단자부가 삽입되도록 축방향으로 관통되어 형성된 단자삽입구가 포함되고,
   상기 유로가이드부는 상기 단자삽입구의 반경방향 내측에 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 아우터 스테이터를 지지하도록, 상기 아우터 스테이터의 타 측과 접촉되는 스테이터 커버; 및
   상기 스테이터 커버와 상기 프레임 플랜지를 결합시키기 위한 커버체결부재; 가 더 포함되고,
   상기 프레임 플랜지에는, 상기 커버체결부재가 결합되도록 형성된 스테이터 체결홀이 포함되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 유로가이드부는 상기 스테이터 체결홀의 반경방향 내측에 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 프레임 플랜지에는, 상기 모터 프레임면과 대향되고 상기 토출커버와 인접한 토출 프레임면이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 프레임 플랜지에는, 상기 토출 커버와 결합되는 체결부재가 삽입되는 토출 체결홀이 포함되고,
   상기 유로가이드부는 상기 토출 체결홀의 반경방향 내측에 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 프레임에는, 상기 프레임 플랜지로부터 상기 프레임 본체를 항하여 경사지게 연장되는 프레임 연결부가 더 포함되고,
    상기 프레임 연결부와 상기 토출 체결홀은 반경방향으로 동일선상에 배치되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 토출 체결홀은 상기 스테이터 지지부를 관통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
12. 제 9 항에 있어서,
    상기 프레임 플랜지에는,
    상기 모터 프레임면과 축방향으로 대향되고, 상기 토출커버와 접하는 토출 프레임면; 및
    상기 토출 프레임면에서 축방향으로 후방으로 함몰되어 형성된 가스홀;이 더 포함되는 리니어 압축기.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 가스홀은 상기 토출 체결홀과 반경방향으로 동일선상에 배치되고, 상기 토출 체결홀보다 반경방향 내측에 위치되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
14. 제 12 항에 있어서,
    상기 프레임에는, 상기 프레임 플랜지로부터 상기 프레임 본체를 항하여 경사지게 연장되는 프레임 연결부가 더 포함되고,
    상기 프레임 연결부에는 상기 가스홀에서 상기 실린더의 외측을 연통시키는 가스유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
15. 제 1 항에 있어서,
    상기 유로가이드부는 상기 스테이터 지지부보다 반경방향 내측에 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.

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