KR102479794B1 - Linear compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 리니어 압축기는, 흡입공간을 구비하는 케이싱; 상기 케이싱 내에서 무버를 왕복 운동시키는 구동 유닛; 압축실을 형성하는 실린더와, 상기 무버에 의해 왕복 운동되어 상기 압축실의 유체를 압축하는 피스톤을 구비하는 압축 유닛; 및 상기 흡입공간으로부터 상기 압축실로 유체를 가이드하는 머플러 조립체를 포함하며, 상기 머플러 조립체는, 유체가 상기 피스톤 내부를 통과하는 복수 개의 유로를 형성하는 복수 개의 머플러 홀; 및 상기 복수 개의 머플러 홀 중 일부를 개폐하도록 이루어지는 머플러 밸브를 구비한다. 이에 의하면, 머플러를 통과하는 냉매의 유로를 압축기의 운전 조건에 따라 가변시킬 수 있다.A linear compressor according to the present invention includes a casing having a suction space; a driving unit that reciprocates the mover within the casing; A compression unit having a cylinder forming a compression chamber and a piston reciprocating by the mover to compress fluid in the compression chamber; and a muffler assembly guiding fluid from the suction space to the compression chamber, wherein the muffler assembly includes: a plurality of muffler holes forming a plurality of passages through which fluid passes inside the piston; and a muffler valve configured to open and close some of the plurality of muffler holes. According to this, the passage of the refrigerant passing through the muffler can be varied according to the operating conditions of the compressor.
Description
본 발명은 진동체의 선형 왕복 운동에 의해 유체를 압축하도록 이루어지는 리니어 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a linear compressor configured to compress a fluid by linear reciprocating motion of a vibrating body.
일반적으로 압축기는 모터나 터빈 등의 동력 발생 장치로부터 동력을 전달 받아 공기나 냉매 등의 작동 유체를 압축하도록 이루어지는 장치를 말한다. 압축기는 산업 전반이나 가전제품, 특히, 증기압축실 냉동사이클(이하 '냉동 사이클'로 칭함) 등에 널리 적용되고 있다.In general, a compressor refers to a device configured to compress a working fluid such as air or refrigerant by receiving power from a power generating device such as a motor or a turbine. BACKGROUND ART Compressors are widely applied to industries in general or home appliances, in particular, to refrigerating cycles in vapor compression chambers (hereinafter referred to as 'refrigeration cycles').
이러한 압축기의 종류에는, 피스톤과 실린더 사이에 압축실이 형성되고 피스톤이 직선 왕복 운동하여 유체를 압축하는 왕복동식 압축기, 실린더 내부에서 편심 회전되는 롤러에 의해 유체를 압축하는 로터리 압축기, 나선형으로 이루어지는 한 쌍의 스크롤이 맞물려 회전되어 유체를 압축하는 스크롤 압축기 등이 있다.Types of these compressors include a reciprocating compressor in which a compression chamber is formed between a piston and a cylinder and a piston linearly reciprocates to compress fluid, a rotary compressor to compress fluid by a roller rotating eccentrically inside a cylinder, and a spiral compressor. There is a scroll compressor in which a pair of scrolls are engaged and rotated to compress fluid.
최근에는 왕복동식 압축기 중에서도, 크랭크축을 사용하지 않고 직선 왕복 운동되는 리니어 모터를 채용한 리니어 압축기가 개발되고 있다. 리니어 압축기는 회전 운동을 직선 왕복 운동으로 전환하는데 따르는 기계적인 손실이 없어 효율이 향상되고, 구조가 간편한 장점이 있다.Recently, among reciprocating compressors, a linear compressor employing a linear motor performing linear reciprocating motion without using a crankshaft has been developed. The linear compressor has the advantage of improving efficiency and having a simple structure because there is no mechanical loss associated with converting rotational motion into linear reciprocating motion.
이러한 리니어 압축기는, 밀폐 공간을 형성하는 케이싱 내부에 실린더가 위치되어 압축실을 형성하고, 압축실을 덮는 피스톤이 실린더 내부를 왕복 운동하도록 구성된다. 즉, 피스톤이 하사점(BDC, Bottom Dead Center)에 위치되도록 이동되면서 밀폐 공간 내의 유체가 압축실로 흡입되고, 상사점(TDC, Top Dead Center)에 위치되도록 이동되면서 압축실의 유체가 압축되어 토출되는 과정이 반복된다.In such a linear compressor, a cylinder is positioned inside a casing forming an airtight space to form a compression chamber, and a piston covering the compression chamber is configured to reciprocate inside the cylinder. That is, as the piston is moved to be located at the bottom dead center (BDC), the fluid in the closed space is sucked into the compression chamber, and while the piston is moved to be located at the top dead center (TDC), the fluid in the compression chamber is compressed and discharged. process is repeated.
한편, 리니어 압축기에는 소음을 저감하기 위하여 특허문헌 1에서와 같은 머플러 장치가 압축실의 상류 측에 장착될 수 있다. 머플러 장치는 피스톤에 장착되도록 이루어져 흡입된 냉매를 압축실로 전달하며, 복수 개의 목(throat)과 공간들에 의해 복잡한 냉매 유동을 형성하여 소음을 저감하는 역할을 한다.On the other hand, the linear compressor may be equipped with a muffler device as in Patent Document 1 on the upstream side of the compression chamber in order to reduce noise. The muffler device is configured to be mounted on the piston to deliver the sucked refrigerant to the compression chamber, and serves to reduce noise by forming a complex refrigerant flow by means of a plurality of throats and spaces.
다만, 소음 저감을 위하여 머플러 장치 내부의 유로 구성을 복잡하게 형성할수록, 냉매를 압축실 내로 전달하는 과정에서 유동 저항이 증가되고 그에 따라 압축기의 효율이 저하되는 경향을 보이게 된다. 즉, 소음을 저감하는 유로 구조와 유동 저항을 감소시키는 유로 구조는 서로 상충되는 측면이 있다고 볼 수 있다. 특히, 압축기의 운전 시간의 경과나 운전 조건에 따라, 소음의 저감과 유동 저항의 감소와 관련된 설계 요구사항은 각각 달라질 수 있다.However, as the configuration of the passage inside the muffler device becomes more complicated to reduce noise, flow resistance increases in the process of transferring the refrigerant into the compression chamber, and accordingly, the efficiency of the compressor tends to decrease. That is, it can be seen that the channel structure for reducing noise and the channel structure for reducing flow resistance have conflicting aspects. In particular, design requirements related to reduction of noise and reduction of flow resistance may be different depending on the lapse of operating time or operating conditions of the compressor.
이와 같은 상황에서, 머플러에 의해 형성되는 냉매 유로를 가변시킬 수 있는 구조를 도출하는 방안이 고려될 수 있다. 대표적으로 압축기의 초기 기동 조건이나 정상상태 운전 조건에서, 운전 상황 변화에 대응하여 냉매 유로가 가변될 수 있도록 이루어지는 세부적인 방안이 도출될 필요성이 있다.In this situation, a method of deriving a structure capable of varying the refrigerant passage formed by the muffler may be considered. Representatively, there is a need to derive a detailed method in which a refrigerant flow path can be varied in response to a change in operating conditions in an initial starting condition or a steady state operating condition of a compressor.
본 발명의 일 목적은, 복수 개의 유로가 마련되고 그 중 일부를 개방 또는 폐쇄 상태로 가변시킬 수 있도록 형성되는 머플러 구조를 갖는 리니어 압축기를 제공하기 위한 것이다.One object of the present invention is to provide a linear compressor having a muffler structure in which a plurality of flow passages are provided and some of them are formed to be variable in an open or closed state.
본 발명의 다른 일 목적은, 압축기의 가동 초기에 소음 저감에 유리한 냉매 유로를 형성하고, 압축기의 정상상태 가동 시 유로 저항 저감에 유리한 냉매 유로를 형성하는 리니어 압축기를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a linear compressor that forms a refrigerant flow path that is advantageous for reducing noise in the initial stage of operation of the compressor and forms a refrigerant flow path that is advantageous for reducing flow path resistance when the compressor operates in a steady state.
이와 같은 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 리니어 압축기는, 흡입공간을 구비하는 케이싱; 상기 케이싱 내에서 무버를 왕복 운동시키는 구동 유닛; 압축실을 형성하는 실린더와, 상기 무버에 의해 왕복 운동되어 상기 압축실의 유체를 압축하는 피스톤을 구비하는 압축 유닛; 및 상기 흡입공간으로부터 상기 압축실로 유체를 가이드하는 머플러 조립체를 포함하며, 상기 머플러 조립체는, 유체가 상기 피스톤 내부를 통과하는 복수 개의 유로를 형성하는 복수 개의 머플러 홀; 및 상기 복수 개의 머플러 홀 중 일부를 개폐하도록 이루어지는 머플러 밸브를 구비한다.In order to achieve the object of the present invention, a linear compressor according to the present invention includes a casing having a suction space; a driving unit that reciprocates the mover within the casing; A compression unit having a cylinder forming a compression chamber and a piston reciprocating by the mover to compress fluid in the compression chamber; and a muffler assembly guiding fluid from the suction space to the compression chamber, wherein the muffler assembly includes: a plurality of muffler holes forming a plurality of passages through which fluid passes inside the piston; and a muffler valve configured to open and close some of the plurality of muffler holes.
상기 머플러 조립체는, 상기 피스톤의 내주면과 이격되어 연장되는 원통형의 파이프부를 구비하고, 상기 복수 개의 머플러 홀은, 상기 파이프부의 단부에 형성되어 상기 파이프부의 내부로 유체를 가이드하는 메인 홀; 및 상기 파이프부의 외주면과 상기 피스톤의 내주면 사이로 유체를 가이드하도록 형성되는 서브 홀을 구비할 수 있다.The muffler assembly includes a cylindrical pipe portion extending away from an inner circumferential surface of the piston, and the plurality of muffler holes include: a main hole formed at an end of the pipe portion to guide fluid into the pipe portion; and a sub-hole formed to guide fluid between the outer circumferential surface of the pipe part and the inner circumferential surface of the piston.
상기 머플러 조립체는, 상기 파이프부의 외주면에서 반경 방향으로 연장되어 상기 피스톤에 지지되는 플랜지부를 더 포함하고, 상기 서브 홀은 상기 플랜지부를 관통하도록 형성될 수 있다.The muffler assembly may further include a flange portion extending in a radial direction from an outer circumferential surface of the pipe portion and supported by the piston, and the sub-hole may be formed to pass through the flange portion.
상기 머플러 밸브는, 상기 플랜지부에 슬라이딩되어 상기 서브 홀을 개방 또는 폐쇄하도록 이루어지는 개폐부; 일 단부는 상기 플랜지부와 고정되도록 위치되고 타 단부는 자유단으로 이루어지고, 상기 파이프부를 둘러싸도록 나선형으로 연장되어 상기 개폐부를 지지하도록 형성되는 탄성 변형부; 및 전원 공급 시 상기 탄성 변형부의 타 단부를 밀거나 당겨 상기 탄성 변형부를 탄성 회전시키도록 이루어지는 솔레노이드부를 구비할 수 있다.The muffler valve may include an opening/closing portion sliding on the flange portion to open or close the sub-hole; an elastic deformable part having one end positioned to be fixed to the flange part and the other end being a free end, extending in a spiral shape to surround the pipe part and supporting the opening/closing part; and a solenoid portion configured to elastically rotate the elastically deformable portion by pushing or pulling the other end of the elastically deformable portion when power is supplied.
상기 솔레노이드부는, 상기 파이프부의 원주 방향으로 상기 탄성 변형부의 타 단부와 서로 이격되도록 위치되는 코어; 및 상기 코어에 권선되는 밸브코일을 구비할 수 있다.The solenoid part may include a core positioned to be spaced apart from the other end of the elastic deformation part in a circumferential direction of the pipe part; and a valve coil wound around the core.
상기 코어는, 상기 파이프부의 원주 방향으로 연장되는 제1 부분; 및 상기 제1 부분과 연결되어 상기 파이프부의 축방향으로 연장되고 상기 밸브코일이 권선되는 제2 부분을 구비할 수 있다.The core may include a first portion extending in a circumferential direction of the pipe portion; and a second part connected to the first part, extending in an axial direction of the pipe part, and winding the valve coil.
상기 머플러 밸브는, 상기 복수 개의 머플러 홀 중 일부를 개방 또는 폐쇄하도록 위치되는 개폐부; 탄성 변형에 의해 상기 개폐부의 위치를 가변시키도록 상기 개폐부를 지지하는 탄성 변형부; 및 전원 공급 시 상기 탄성 변형부를 탄성 변형시키도록 전자기력을 형성하는 솔레노이드부를 구비할 수 있다.The muffler valve may include an opening/closing portion positioned to open or close some of the plurality of muffler holes; an elastic deformation unit supporting the opening/closing unit to change a position of the opening/closing unit by elastic deformation; and a solenoid unit configured to generate electromagnetic force to elastically deform the elastic deformable unit when power is supplied.
상기 개폐부는, 상기 구동 유닛의 작동 시작 시 상기 솔레노이드부에 공급되는 전원에 의해 상기 복수 개의 머플러 홀 중 일부를 폐쇄하도록 위치되고, 상기 구동 유닛의 작동 후 기설정된 시간 경과 또는 상기 구동 유닛의 기설정된 운전 주파수 도달 시 상기 솔레노이드부에 공급되었던 전원이 중단됨에 따라, 상기 폐쇄되었던 머플러 홀을 개방하도록 위치될 수 있다.The opening/closing unit is positioned to close some of the plurality of muffler holes by power supplied to the solenoid unit when the operation of the driving unit starts, and a predetermined time elapses after the operation of the driving unit or a predetermined time of the driving unit As the power supplied to the solenoid unit is stopped when the operating frequency is reached, the closed muffler hole may be opened.
본 발명의 다른 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 리니어 압축기는, 흡입공간을 구비하는 케이싱; 무버를 구동하는 구동 유닛; 압축실을 형성하는 실린더와, 상기 무버에 의해 왕복 운동되어 상기 압축실의 유체를 압축하는 피스톤을 구비하는 압축 유닛; 및 상기 흡입공간으로부터 상기 압축실로 유체를 가이드하는 머플러 조립체를 포함하며, 상기 머플러 조립체는, 상기 피스톤의 내주면과 이격되는 메인 유체 유로; 상기 메인 유체 유로와 상기 피스톤의 내주면 사이에 형성되는 서브 유체 유로; 및 상기 서브 유체 유로를 개방 또는 폐쇄하도록 제어되는 머플러 밸브를 구비하고, 상기 머플러 밸브는, 상기 구동 유닛의 작동 시작 시 상기 서브 유체 유로를 폐쇄하고, 기설정된 시간 경과 후 또는 기설정된 운전 주파수 도달 후 상기 서브 유체 유로를 개방하도록 제어된다.In order to achieve another object of the present invention, a linear compressor according to the present invention includes a casing having a suction space; a drive unit that drives the mover; A compression unit having a cylinder forming a compression chamber and a piston reciprocating by the mover to compress fluid in the compression chamber; and a muffler assembly for guiding fluid from the suction space to the compression chamber, wherein the muffler assembly includes: a main fluid passage spaced apart from an inner circumferential surface of the piston; a sub fluid passage formed between the main fluid passage and the inner circumferential surface of the piston; and a muffler valve controlled to open or close the sub-fluid passage, wherein the muffler valve closes the sub-fluid passage when the operation of the driving unit starts, and after a predetermined time elapses or a predetermined operating frequency is reached. It is controlled to open the sub-fluid passage.
이상에서 설명한 해결 수단에 의해 구성되는 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention constituted by the solution described above, the following effects are obtained.
본 발명에 따른 리니어 압축기는 머플러 밸브에 의해 복수 개의 머플러 홀 중 일부가 개폐되도록 이루어짐으로써, 소음과 유동 손실을 고려하여 압축기의 운전 조건에 최적인 상태로 냉매 흡입 유로가 조절될 수 있다. 따라서, 소음을 저감하고 운전 효율을 향상시키는 유로 구조를 세부적으로 통제할 수 있고, 압축기의 품질 및 효율을 더 향상시킬 수 있다.In the linear compressor according to the present invention, some of the plurality of muffler holes are opened and closed by the muffler valve, so that the refrigerant suction passage can be adjusted in an optimal state for the operating conditions of the compressor in consideration of noise and flow loss. Accordingly, it is possible to control in detail the passage structure for reducing noise and improving operation efficiency, and further improving the quality and efficiency of the compressor.
본 발명에 따른 리니어 압축기의 머플러 조립체 내에서는, 압축기 초기 기동 시 소음 저감에 유리한 냉매 유로가 형성되고 안정화된 운전 조건에서는 유동 손실 저감에 유리한 냉매 유로가 형성될 수 있다. 이에 따라, 초기 소음 저감이라는 목표에 따른 설계로 인해 모든 운전 조건에서 유동 에너지가 불가피하게 손실되는 것이 방지될 수 있다. 또한, 유동 손실 저하라는 제약 조건으로부터 자유롭게 초기 소음 저감을 위한 머플러 구조 설계가 가능한 이점이 있다.In the muffler assembly of the linear compressor according to the present invention, a refrigerant flow path advantageous to noise reduction may be formed when the compressor is initially started, and a refrigerant flow path advantageous to flow loss reduction may be formed under a stabilized operating condition. Accordingly, flow energy can be prevented from being unavoidably lost in all operating conditions due to the design according to the goal of reducing the initial noise. In addition, there is an advantage in that it is possible to design a muffler structure for initial noise reduction free from the constraints of reducing flow loss.
도 1은 본 발명에 따른 리니어 압축기를 보인 종단면도.
도 2a는 도 1에 도시된 영역 A를 보인 확대도.
도 2b는 도 2a에서 머플러 홀이 개방된 상태를 보인 개념도.
도 3a는 도 1에 도시된 머플러 조립체의 일부를 보인 사시도.
도 3b는 도 3a에 도시된 머플러 밸브가 머플러 홀을 개방한 상태를 보인 개념도.
도 4a는 도 3a에 보인 머플러 조립체의 일부를 보인 정면도.
도 4b는 도 3b에 보인 머플러 밸브가 머플러 홀을 개방한 상태를 보인 정면도.1 is a longitudinal sectional view showing a linear compressor according to the present invention;
FIG. 2A is an enlarged view showing area A shown in FIG. 1;
Figure 2b is a conceptual view showing a state in which the muffler hole is opened in Figure 2a.
Figure 3a is a perspective view showing a portion of the muffler assembly shown in Figure 1;
3B is a conceptual view illustrating a state in which the muffler valve shown in FIG. 3A opens a muffler hole;
Figure 4a is a front view of a portion of the muffler assembly shown in Figure 3a;
4B is a front view showing a state in which the muffler valve shown in FIG. 3B opens the muffler hole;
이하, 본 발명에 관련된 리니어 압축기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a linear compressor related to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed descriptions thereof will be omitted.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, and the technical idea disclosed in this specification is not limited by the accompanying drawings, and all changes and equivalents included in the spirit and technical scope of the present invention It should be understood to include water or substitutes.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 발명에 따른 리니어 압축기는 유체를 흡입하여 압축하고, 압축된 유체를 토출하는 동작을 수행한다. 본 발명에 따른 리니어 압축기는 증기압축식 냉동 사이클의 구성요소가 될 수 있으며, 이하에서 유체는 냉동 사이클을 순환하는 냉매를 예로 들어 설명한다.The linear compressor according to the present invention performs an operation of sucking in fluid, compressing it, and discharging the compressed fluid. The linear compressor according to the present invention may be a component of a vapor compression type refrigeration cycle, and the fluid will be described below as an example of a refrigerant circulating in the refrigeration cycle.
도 1은 본 발명에 따른 리니어 압축기를 보인 종단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 리니어 압축기(100)는, 케이싱(110), 구동 유닛(130) 및 압축 유닛(140)을 포함한다.1 is a longitudinal cross-sectional view showing a linear compressor according to the present invention. Referring to FIG. 1 , the
케이싱(110)은 밀폐된 공간을 형성할 수 있다. 밀폐된 공간은 압축 대상이 되는 냉매가 흡입되어 채워지는 흡입공간(101)이 될 수 있다. 흡입공간(101)으로 냉매가 흡입되기 위하여, 케이싱(110)에는 흡입구(114)가 형성되고 흡입 배관(SP)이 장착될 수 있다. 또한, 케이싱(110)에는 후술하는 토출공간(102)으로부터 냉매가 외부로 토출되기 위한 토출구가 형성되고 토출배관(DP)이 연결될 수 있다.The
아울러, 케이싱(110) 내부에는 구동 유닛(130) 및 압축 유닛(140)을 지지하기 위한 프레임이 형성될 수 있다. 프레임은 후술하는 스테이터(131)의 양 단에 각각 결합되는 전방 프레임(121) 및 후방 프레임(122)을 포함할 수 있다. 아울러, 전방 프레임(121)의 중심부에는 후술하는 실린더(141)가 연결될 수 있다.In addition, a frame for supporting the
구동 유닛(130)은 본 발명에 따른 리니어 압축기(100)의 왕복 운동을 발생시키는 역할을 수행할 수 있다. 이를 위하여, 구동 유닛(130)은 스테이터(131) 및 무버(132)를 포함할 수 있다. 스테이터(131)는 전방 및 후방 프레임(121, 122)에 결합될 수 있다. 스테이터(131)는 후술하는 압축 유닛(140)을 둘러싸도록 배치되는 아우터 코어(131a)와, 아우터 코어(131a)의 내측으로 이격되어 압축 유닛(140)을 둘러싸는 이너 코어(131b)를 포함할 수 있다. 아우터 코어(131a)와 이너 코어(131b) 사이에는 무버(132)가 위치될 수 있다.The
한편, 아우터 코어(131a)에는 권선코일(133)이 장착될 수 있고, 무버(132)는 영구자석을 구비할 수 있다. 이에 따라 구동 유닛(130)에 전류가 인가되면 권선코일(133)에 의해 스테이터(131)에 자속(magnetic flux)이 형성될 수 있다. 전류 인가에 의해 형성되는 자속과 영구자석에 의해 형성되는 자속의 상호 작용에 의해 무버(132)가 움직일 수 있는 전자기력이 발생될 수 있다.Meanwhile, a winding
압축 유닛(140)은 흡입공간(101) 내의 냉매를 흡입하여, 압축 및 토출하도록 이루어진다. 압축 유닛(140)은 이너 코어(131b)의 내측으로 케이싱(110)의 중심부에 위치될 수 있고, 실린더(141) 및 피스톤(142)을 포함한다. 실린더(141)는 전방 프레임(121)에 의해 지지되어 내부에 압축실(P)을 형성할 수 있다. 실린더(141)는 양 단부가 개방된 원통형으로 이루어질 수 있다. 실린더(141)의 일 단부는 토출밸브(143) 및 토출 커버(144)에 의해 폐쇄될 수 있고, 타 단부는 피스톤(142)을 수용할 수 있다.The
토출밸브(143)와 토출 커버(144) 사이에는 토출공간(102)이 형성될 수 있다. 도시된 것과 같이, 토출밸브(143)에 의해 압축실(P)과 토출 커버(144)가 서로 분리된 공간을 형성할 수 있다. 토출밸브(143)는 토출 커버(144)에 탄성 부재(미도시)에 의해 지지되어 실린더(141)의 개방된 일 단부를 개폐하도록 이동될 수 있다. 한편, 케이싱(110) 내부에는, 토출구 및 토출배관(DP)과 토출공간(102)을 서로 연통시키도록 연장되는 토출 튜브(111)가 설치될 수 있다.A
피스톤(142)은 실린더(141)의 개방된 타 단부로 삽입되어, 압축실(P)을 밀폐하도록 이루어질 수 있다. 피스톤(142)은 앞서 설명한 무버(132)와 연결되도록 이루어져, 무버(132)와 함께 왕복 운동될 수 있다. 무버(132)와 피스톤(142) 사이에는 이너 코어(131b) 및 실린더(141)가 위치될 수 있다. 이에 무버(132)와 피스톤(142)은, 실린더(141) 및 이너 코어(131b)를 우회하도록 형성되는 별도의 무빙 프레임(145)에 의해 서로 결합될 수 있다.The
피스톤(142)에는, 압축실(P)을 밀폐하는 일 단부에 흡입포트(142a)가 관통되도록 형성된다. 본 실시예에서 피스톤(142)은 그 내부 공간을 통하여 흡입공간(101)의 냉매가 흘러, 흡입포트(142a)를 통과하여 피스톤(142)과 실린더(141) 사이의 압축실(P)로 흡입될 수 있다. 또한, 압축실(P)과 인접한 피스톤(142)의 일 단부면에는 흡입포트(142a)를 개폐하는 흡입밸브(142b)가 장착될 수 있다. 흡입밸브(142b)는 탄성 변형에 의해 동작될 수 있다. 즉, 흡입밸브(142b)는 흡입포트(142a)를 통과하여 압축실(P) 쪽으로 흐르는 냉매의 압력에 의하여 흡입포트(142a)를 개방하도록 탄성 변형될 수 있다.In the
한편, 앞서 설명한 구동 유닛(130) 및 압축 유닛(140)은 지지 스프링(150)과 공진 스프링(160)에 의해 지지될 수 있다. 지지 스프링(150)은, 구동 및 압축 유닛(130, 140)을 케이싱(110)에 탄성 지지하는 역할을 수행한다. 지지 스프링(150)은, 구동 및 압축 유닛(130, 140)을 피스톤(142)의 왕복 운동 방향으로 양 단부에서 지지하도록 이루어질 수 있고, 판 스프링으로 이루어질 수 있다.Meanwhile, the driving
일 단부의 지지를 위하여, 토출공간(102)을 형성하는 토출 커버(144)의 일 단부에서 돌출되도록 연결부재(146)가 결합될 수 있다. 연결부재(146)는 판 스프링인 지지 스프링(150)의 중심부에 고정될 수 있고, 아울러, 지지 스프링(150)의 외주부는 케이싱(110)의 내벽에 고정되도록 이루어질 수 있다.To support one end, a
타 단부의 지지를 위한 지지 스프링(150)은, 흡입구(114)에서 케이싱(110) 내부로 돌출되게 형성되는 흡입가이드(112)에 그 중심부가 고정될 수 있고, 그 외주부는 후방 프레임(122)과 결합되는 커버부재(123)에 고정될 수 있다.The center of the
공진 스프링(160)은 후방 프레임(122)과 커버부재(123) 사이에 위치될 수 있다. 도시된 것과 같이, 공진 스프링(160)은 코일 스프링으로 이루어질 수 있다. 공진 스프링(160)의 양 단부는 고정체와 진동체에 각각 연결될 수 있다. 예를 들면, 공진 스프링(160)의 일 단부는 무빙 프레임(145)에 연결되고, 타 단부는 커버부재(123)와 연결될 수 있다. 이에 따라, 일 단부에서 진동되는 진동체와, 타 단부에서 고정된 고정체 사이에서 탄성 변형될 수 있다. 공진 스프링(160)의 고유 진동수는 압축기 운전 시 무버 및 피스톤(142)의 공진 주파수와 일치되도록 설계되어, 피스톤(142)의 왕복 운동을 증폭시킬 수 있다. 다만, 여기서 고정체는 케이싱(110)과는 지지 스프링(150)에 의해 탄성 지지되므로, 압축기 운전 시 엄밀하게 고정되어 있는 것은 아닐 수 있다.The
이상에서 설명한 리니어 압축기(100)는 다음과 같이 동작된다.The
먼저, 구동 유닛(130)에 전류가 인가되면 권선코일(133)에 흐르는 전류에 의해 스테이터(131)에 자속이 형성될 수 있다. 스테이터(131)에 형성되는 자속에 의해 발생되는 전자기력에 의해, 영구자석을 구비하는 무버(132)가 직선 왕복 운동될 수 있다. 이러한 전자기력은, 압축 행정 시에는 피스톤(142)이 상사점(TDC, Top Dead Center)을 향하는 방향으로 발생되고, 흡입 행정 시에는 피스톤(142)이 하사점(BDC, Bottom Dead Center)을 향하는 방향으로 번갈아가며 발생할 수 있다. 즉, 구동 유닛(130)은 무버(132) 및 피스톤(142)을 이동 방향으로 미는 힘인 추력(推力)을 발생시킬 수 있다.First, when a current is applied to the
실린더(141) 내부에서 왕복 운동되는 피스톤(142)은, 압축실(P)의 체적을 증가 및 감소시키는 운동을 반복하게 된다. 피스톤(142)이 압축실(P)의 체적을 증가시키면서 이동될 때, 압축실(P) 내부의 압력은 감소한다. 이에, 피스톤(142)에 장착되는 흡입밸브(142b)가 개방되고, 흡입공간(101)에 머무르던 냉매가 압축실(P)로 흡입될 수 있다. 이러한 흡입 행정은, 피스톤(142)이 압축실(P)의 체적을 최대로 증가시켜 하사점에 위치될 때까지 진행된다.The
하사점에 도달한 피스톤(142)은 운동 방향이 전환되어 압축실(P)의 체적을 감소시키면서 압축 행정을 수행한다. 압축 행정은, 피스톤(142)이 압축실(P)의 체적이 최소가 되도록 감소시키는 상사점까지 이동되는 동안 수행된다. 압축 행정 시에는, 압축실(P) 내부의 압력이 증가되어 흡입된 냉매가 압축될 수 있다. 압축실(P)의 압력이 기설정된 압력에 도달하면, 압축실(P)의 압력에 의해 토출밸브(143)가 밀려 실린더(141)와 이격되면서 개방되어 냉매가 토출공간(102)으로 토출된다.The movement direction of the
피스톤(142)의 흡입 및 압축 행정이 반복되면서, 흡입구(114)로 유입된 흡입공간(101)의 냉매가 압축실(P)로 흡입되어 압축되고, 토출공간(102), 토출 튜브(111) 및 토출구를 거쳐 압축기의 외부로 토출되는 냉매 흐름이 형성될 수 있다.As the suction and compression strokes of the
이상에서는 본 발명에 따른 리니어 압축기(100)의 개략적인 구조 및 동작 과정에 대하여 설명하였다. 이하에서는 본 발명에 따른 머플러 조립체(170)에 대해 자세히 설명하기로 한다.In the above, the schematic structure and operation process of the
도 2a는 도 1에 도시된 영역 A를 보인 확대도이다. 도 1 및 2a를 참조하면, 본 발명에 따른 리니어 압축기(100)는 머플러 조립체(170)를 더 포함한다. 본 발명에 따른 리니어 압축기(100)에서, 흡입구(114) 및 흡입가이드(112)를 통과한 냉매는 흡입공간(101)을 채우고, 머플러 조립체(170)를 경유하여 압축실(P)로 유입될 수 있다.FIG. 2A is an enlarged view showing area A shown in FIG. 1 . 1 and 2a, the
머플러 조립체(170)는 냉매를 압축실(P)로 가이드하면서, 피스톤(142)의 왕복 운동에 따른 진동 및 소음을 저감하도록 이루어질 수 있다. 머플러 조립체(170)는, 흡입가이드(112)와 나란하게 배치되고 서로 결합되어 피스톤(142)의 단부에 고정되는 외측 몸체부(171) 및 내측 몸체부(172)와, 피스톤 내측으로 삽입되도록 연장되는 파이프부(173)를 구비할 수 있다.The
외측 및 내측 몸체부(171, 172)는 흡입공간(101)으로부터 유입되는 냉매에 유로 저항을 제공하고 완충공간을 형성하도록 이루어질 수 있다. 피스톤(142)의 일 단부에 압축실(P) 및 토출공간(102)이 형성될 때, 피스톤(142)의 타 단부에 외측 및 내측 몸체부(171, 172)가 위치될 수 있다. 외측 및 내측 몸체부(171, 172)는 냉매가 흡입되어 흐르는 통로를 형성하고, 그 내부 구조에 의해 냉매 유동에 제약을 가하도록 형성될 수 있다.The outer and
도시된 것과 같이, 외측 몸체부(171)는 제1 통로(171a)를 구비하고, 내측 몸체부(172)는 제2 통로(172a)를 구비할 수 있다. 그리고, 제1 통로(171a)와 제2 통로(172a) 사이에는 완충 공간이 형성될 수 있다. 외측 몸체부(171)의 제1 통로(171a)로부터 내측 몸체부(172)의 제2 통로(172a)로 냉매가 이동될 때, 제1 통로(171a)와 가까운 제2 통로(172a) 전단부의 직경이 크게 형성되므로 유속이 감소될 수 있다. 또한, 제1 통로(171a)와 제2 통로(172a)의 외주 측에 형성되는 완충 공간에 의해, 유동의 변화에 의한 충격이 완화될 수 있다. 이에 따라, 냉매가 외측 및 내측 몸체부(171, 172)를 통과할 때, 주기적인 유동 변화에 의한 소음이 감소될 수 있다.As shown, the
아울러, 머플러 조립체(170)에 구비되는 파이프부(173)는 피스톤(142)의 내부로 삽입되도록 형성될 수 있다. 파이프부(173)는 피스톤(142)의 타 단부에서 외측 및 내측 몸체부(171, 172)를 통과한 냉매가 압축실(P)이 형성되는 피스톤(142)의 일 단부까지 이동될 수 있도록 통로를 제공한다. 즉, 제1 및 제2 통로(171a, 172a)의 내부 및 이들을 둘러싸는 소음 공간을 통과한 냉매는, 파이프부(173) 및 흡입포트(142a)를 통과하여 압축실(P)로 유입될 수 있다. 도시된 것과 같이, 파이프부(173)는 피스톤(142)과 동심으로 배치되고, 피스톤(142)의 내주면과 이격되도록 연장될 수 있다. 피스톤(142)의 내주면과 파이프부(173) 사이의 공간은 완충 공간으로서 진동 및 소음을 저감하는 역할을 수행할 수 있다.In addition, the
위와 같이, 머플러 조립체(170)는 흐르는 냉매의 유로에 제약을 가하거나 유동 저항을 증가시키는 방식으로 불규칙한 유동을 안정화하고 균일화하는 원리로 작용한다. 다만, 이러한 작용은 유동 저항의 증가에 의해 압축기 운전 효율을 저하시키는 요인이 될 수 있다. 또한, 소음을 저감하는 것이 중요한 문제가 되는 상황은 압축기의 초기 기동 시가 대표적이며, 그밖에도 운전 조건마다 소음 저감과 운전 효율 증대 양 측면에서 요구되는 정도가 다를 수 있다.As described above, the
이러한 요구에 대응하고자, 본 발명에 따른 리니어 압축기(100)의 머플러 조립체(170)는 복수 개의 머플러 홀(174) 및 머플러 밸브(175)를 더 포함할 수 있다. 도 2b는 도 2a에서 머플러 홀(174)이 개방된 상태를 보인 개념도이고, 이하에서 도 1 내지 2b를 참조하여 복수 개의 머플러 홀(174) 및 머플러 밸브(175)에 대해 설명한다.To respond to this demand, the
복수 개의 머플러 홀(174)은 피스톤(142) 내부를 통과하는 복수 개의 냉매 유로를 형성할 수 있다. 구체적으로, 복수 개의 머플러 홀(174)은 파이프부(173)의 단부에 형성되어 파이프부(173)의 내측으로 냉매를 가이드하는 메인 홀(174a)과, 파이프부(173)의 외주면과 피스톤(142)의 내주면 사이 공간으로 냉매를 가이드하도록 형성되는 서브 홀(174b)을 구비할 수 있다.The plurality of muffler holes 174 may form a plurality of refrigerant passages passing through the inside of the
머플러 밸브(175)는 복수 개의 머플러 홀(174) 중 일부를 개방 또는 폐쇄하도록 동작될 수 있다. 본 실시예에서 머플러 밸브(175)는 서브 홀(174b)을 선택적으로 개폐할 수 있도록 이루어질 수 있다.The
머플러 밸브(175)에 의해 복수 개의 머플러 홀(174) 중 일부, 특히 서브 홀(174b)이 개폐되도록 이루어지면, 본 발명에 따른 리니어 압축기(100)는 운전 조건에 따라 소음 저감 정도를 조절할 수 있게 된다. 예를 들면, 압축기 내부의 유동이 불안정하고 소음이 큰 운전 조건에서는 도 2a에 도시된 것처럼 서브 홀(174b)을 폐쇄하여 메인 홀(174a)만으로 냉매를 통과시켜 소음 기능을 극대화시킬 수 있다. 구체적으로, 서브 홀(174b)을 폐쇄하는 경우는 상대적으로 저주파수로 운전되는 조건일 수 있다. 반면, 압축기 내부 유동이 전반적으로 안정되어 있는 조건에서는 도 2b에 도시된 것과 같이 서브 홀(174b)을 개방하여 압축실로 더 많은 냉매를 원활하게 유입시키도록 조절될 수 있다.When some of the plurality of muffler holes 174, particularly the sub-hole 174b, are opened and closed by the
결과적으로, 머플러 밸브(175)가 머플러 홀(174)을 개폐하도록 가변됨으로써 냉매 유동을 세부적으로 통제할 수 있고, 압축기의 품질 및 효율을 더 향상시킬 수 있는 이점이 있다.As a result, since the
한편, 도 3a는 도 1에 도시된 머플러 조립체(170)의 일부를 보인 사시도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 머플러 밸브(175)가 머플러 홀(174)을 개방한 상태를 보인 개념도이다. 또한, 도 4a는 도 3a에 보인 머플러 조립체(170)의 일부를 보인 정면도이고, 도 4b는 도 3b에 보인 머플러 밸브(175)가 머플러 홀(174)을 개방한 상태를 보인 정면도이다. 도시된 도면들을 참조하여, 구체적인 머플러 홀(174) 및 머플러 밸브(175)의 실시예에 대해 설명하기로 한다.Meanwhile, FIG. 3A is a perspective view showing a part of the
머플러 조립체(170)는 플랜지부(176)를 더 포함할 수 있다. 플랜지부(176)는 파이프부(173)에서 메인 홀(174a)이 위치되는 단부 측의 외주면에서 반경 방향으로 돌출 및 연장되도록 형성될 수 있다. 플랜지부(176)는 피스톤(142)의 내주면 또는 단부면에 결합되어 피스톤(142)에 지지될 수 있다.The
그리고, 앞서 설명한 서브 홀(174b)은 플랜지부(176)를 관통하도록 형성될 수 있다. 도시된 것과 같이, 서브 홀(174b)은 메인 홀(174a)을 둘러싸도록 플랜지부(176)의 원주 방향을 따라 기설정된 간격으로 이격되게 복수 개가 형성될 수 있다. 본 실시예는 4개의 서브 홀(174b)이 90도 간격으로 형성된 예를 보이고 있다.Also, the sub-hole 174b described above may be formed to pass through the
한편, 본 발명에서 머플러 밸브(175)는 개폐부(175a), 탄성 변형부(175b) 및 솔레노이드부(175c)를 구비할 수 있다. 개폐부(175a)는 플랜지부(176)에 슬라이딩되면서 서브 홀(174b)을 개방 또는 폐쇄하도록 이루어질 수 있다. 개폐부(175a)는 플랜지부(176)의 일 측면에서 서브 홀(174b)을 오버랩할 수 있는 크기로 형성될 수 있고, 이동 가능하게 구성되어 서브 홀(174b)을 개방 또는 폐쇄하도록 동작될 수 있다.Meanwhile, in the present invention, the
탄성 변형부(175b)는 개폐부(175a)를 이동시키는 힘을 제공하는 역할을 할 수 있다. 본 실시예에서, 탄성 변형부(175b)는 나선형으로 연장되고 그 일 단부는 플랜지부(176)와 고정되도록 위치되고 타 단부는 자유단(175b1)으로 이루어질 수 있다. 도시된 것과 같이, 탄성 변형부(175b)의 일 단부는 플랜지부(176)의 일 측면에서 돌출되는 지지부분(176a)에 고정될 수 있다. 또한, 탄성 변형부(175b)는 개폐부(175a)를 지지하고, 개폐부(175a)에 탄성력을 제공할 수 있다. 개폐부(175a)는 복수 개의 서브 홀(174b)을 덮을 수 있도록 복수 개가 나선형의 탄성 변형부(175b)에서 중심을 향하는 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 탄성 변형부(175b)는 그 전체가 금속 등의 자성 재질로 이루어지거나, 자유단(175b1)으로 형성되는 타 단부가 자성 재질로 이루어질 수 있다.The
본 발명의 머플러 밸브(175)에서, 나선형의 탄성 변형부(175b)는 회전 동작에 의해 개폐부(175a)를 이동시킬 수 있다. 즉, 탄성 변형부(175b)는 파이프부(173)의 둘레를 따라 개폐부(175a)를 회전시켜 서브 홀(174b)을 개방 또는 폐쇄할 수 있다.In the
이때, 탄성 변형부(175b)의 일 방향으로의 회전력은 부재 자체의 탄성력에 기인한 것일 수 있고, 타 방향으로의 회전력은 솔레노이드부(175c)의 전자기력에 의한 것일 수 있다. 즉, 솔레노이드부(175c)는 전원 공급 시 탄성 변형부(175b)의 타 단부를 밀거나 당겨 탄성 변형부(175b)를 파이프부(173)를 중심으로 회전시키도록 이루어질 수 있다.At this time, the rotational force of the
솔레노이드부(175c)는, 코어(175c1) 및 밸브코일(175c2)을 구비할 수 있다. 코어(175c1)는 전자석 몸체의 역할을 하는 구성요소로, 파이프부(173)의 원주방향으로 탄성 변형부(175b)의 타 단부(자유단(175b1))와 이격되거나 탄성 변형부(175b)의 타 단부와 서로 접촉되도록 이루어질 수 있다. 즉, 코어(175c1)에 형성되는 전자기력에 따라 탄성 변형부(175b)의 자유단(175b1)이 인력에 의해 접촉되거나 척력에 의해 서로 이격될 수 있다.The
코어(175c1)는 제1 내지 제3 부분(175c11, 175c12, 175c13)을 구비할 수 있다. 제1 부분(175c11)은 파이프부(173)의 원주 방향으로 연장되고 탄성 변형부(175b)의 자유단(175b1)과 접촉될 수 있도록 이루어질 수 있다. 제2 부분(175c12)은 제1 부분(175c11)에 연결되어 파이프부(173)의 축방향으로 연장될 수 있고, 밸브코일(175c2)이 권선될 수 있다. 또한, 제3 부분(175c13)은 일 측은 제2 부분(175c12)에 연결되고 타 측은 플랜지부(176)의 지지부분(176a)의 내주면에 결합되어 지지될 수 있다.The core 175c1 may include first to third parts 175c11, 175c12, and 175c13. The first part 175c11 may extend in the circumferential direction of the
한편, 앞서 언급한 것과 같이, 압축기 기동 초기에는 상대적으로 유동이 불안정하고 소음 저감의 필요성이 크고, 압축기가 정상상태로 가동되고 있는 상태에서는 상대적으로 소음 저감의 필요성은 적고 유동 저항을 저감하는 것이 중요한 요소가 될 수 있다. 따라서, 압축기 기동 시에는 서브 홀(174b)을 폐쇄하고, 압축기의 정상 운전 시에는 서브 홀(174b)을 개방하는 것이 바람직한 가변 방식이 된다.On the other hand, as mentioned above, the flow is relatively unstable and the need for noise reduction is high at the beginning of the compressor operation, and the need for noise reduction is relatively small when the compressor is operating in a normal state, and it is important to reduce the flow resistance. can be an element. Therefore, it is preferable to close the sub-hole 174b when the compressor starts and open the sub-hole 174b when the compressor operates normally.
그리고 본 발명에 따른 리니어 압축기(100)에서, 솔레노이드부(175c)에 전원이 공급되는 조건은 서브 홀(174b)을 폐쇄하는 상태가 될 수 있다. 즉, 압축기 기동 시 솔레노이드부(175c)에 전원이 공급되어 서브 홀(174b)을 폐쇄하도록 개폐부(175a)를 이동시킬 수 있다.Further, in the
예를 들면, 압축기 기동 조건에서 도 3a 및 4a에 도시된 상태와 같이 서브 홀(174b)이 폐쇄될 수 있다. 도시된 것처럼, 서브 홀(174b)의 폐쇄 상태는 솔레노이드부(175c)에 전원이 공급되어 탄성 변형부(175b)의 타 단부를 척력에 의해 밀어낸 상태일 수 있다. 이러한 조건을 구현하기 위하여 탄성 변형부(175b)의 자유단(175b1)은 전원 공급 시의 솔레노이드부(175c)와 같은 극의 자극이 분포되도록 이루어질 수 있다.For example, the
반대로, 도 3b 및 4b에 도시된 상태는 압축기의 정상상태 운전 조건일 수 있다. 도시된 상태에서는, 솔레노이드부(175c)에 전원 공급이 중단되고 탄성 변형부(175b)는 복원력에 의해 그 타 단부가 솔레노이드부(175c)의 코어(175c1)에 접촉되도록 복귀될 수 있다.Conversely, the state shown in FIGS. 3B and 4B may be a steady state operating condition of the compressor. In the illustrated state, the supply of power to the
아울러, 서브 홀(174b)의 폐쇄와 개방 여부는 시간 또는 운전 주파수에 의해 판단 및 제어될 수 있다. 예를 들면, 구동 유닛(130)의 작동 시작 시 솔레노이드부(175c)에 공급되는 전원에 의해 서브 홀(174b)이 폐쇄된 상태에서, 구동 유닛(130)의 작동 후 기설정된 시간의 경과 또는 기설정된 운전 주파수 도달을 감지하여 전원 공급이 중단될 수 있다.In addition, whether the
위와 같은 제어에 의해, 본 발명에 따른 리니어 압축기(100) 초기 기동 시에는 소음 저감에 유리한 냉매 유로가 형성되고, 안정화된 운전 조건에서는 유동 손실 저감에 유리한 냉매 유로가 형성될 수 있다. 이에 따라, 초기 소음 저감이라는 목표에 따른 설계로 인해 모든 운전 조건에서 유동 에너지가 불가피하게 손실되는 것이 방지될 수 있다. 또한, 유동 손실 저하라는 제약 조건으로부터 자유롭게 초기 소음 저감을 위한 머플러 구조 설계가 가능한 이점이 있다.By the above control, a refrigerant flow path advantageous to noise reduction may be formed when the
나아가, 본 발명에 따른 리니어 압축기(100)에서, 구동 유닛(130)의 가동 초기를 포함한 비정상상태(unsteady)의 운전 시간은, 작동이 안정된 정상상태(steady)인 운전 시간보다 전체 운전 시간에서 차지하는 비중이 작을 수 있다. 따라서, 솔레노이드부(175c)에 전원이 공급되는 상태를 비정상상태로 설정하여 머플러 개폐에 따른 전력 소모를 줄일 수 있다.Furthermore, in the
한편, 이상에서는 머플러 조립체(170)에 복수 개의 머플러 홀(174)이 형성되고, 그 일부가 개방 또는 폐쇄되는 구조를 토대로 본 발명에 따른 가변적인 머플러 구성을 설명하였다. 그러나, 머플러 조립체(170) 내에 홀을 개방 또는 폐쇄하는 방식이 아니더라도 유로 구성을 달리하는 것이면 본 발명에 따른 가변적인 머플러 구성이 구현될 수 있다.Meanwhile, the variable muffler configuration according to the present invention has been described above based on the structure in which a plurality of muffler holes 174 are formed in the
즉, 머플러 조립체(170)는 피스톤(142)의 내주면과 이격되는 메인 유체 유로(170a)와, 메인 유체 유로(170a)와는 병렬로 형성되고 피스톤(142)의 내주면과 메인 유체 유로(170a) 사이에 형성되는 서브 유체 유로(170b)를 포함할 수 있다. 그리고, 머플러 조립체(170)는 소음 저감에 영향이 큰 서브 유체 유로(170b)를 개방 또는 폐쇄하도록 제어되는 머플러 밸브(175)를 더 포함할 수 있다.That is, the
이때, 머플러 밸브(175)는 구동 유닛(130)의 작동 시작 시 서브 유체 유로(170b)를 폐쇄하고, 그 이후 정상상태에서 서브 유체 유로(170b)를 개방하도록 제어될 수 있다. 서브 유체 유로(170b)가 폐쇄 상태에서 개방 상태로 전환되는 기준은, 구동 유닛(130) 가동 후 기설정된 시간의 경과, 또는 구동 유닛(130)의 가동 후 기설정된 운전 주파수 도달이 될 수 있다.In this case, the
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 리니어 압축기를 실시하기 위한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 이상의 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.What has been described above is only an embodiment for implementing the linear compressor according to the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiment, and as claimed in the following claims, within the scope of not departing from the gist of the present invention Anyone skilled in the art to which the present invention pertains will say that the technical spirit of the present invention exists to the extent that various changes can be made.
100: 리니어 압축기 101: 흡입공간
102: 토출공간 110: 케이싱
111: 토출 튜브 112: 흡입가이드
114: 흡입구 121: 전방 프레임
122: 후방 프레임 123: 커버부재
130: 구동 유닛 131: 스테이터
131a: 아우터 코어 131b: 이너 코어
132: 무버 133: 권선코일
140: 압축 유닛 141: 실린더
142: 피스톤 142a: 흡입포트
142b: 흡입밸브 143: 토출밸브
144: 토출 커버 145: 무빙 프레임
146: 연결부재 150: 지지 스프링
160: 공진 스프링 170: 머플러 조립체
170a: 메인 유체 유로 170b: 서브 유체 유로
171: 외측 몸체부 172: 내측 몸체부
173: 파이프부 174: 머플러 홀
174a: 메인 홀 174b: 서브 홀
175: 머플러 밸브 175a: 개폐부
175b: 탄성 변형부 175c: 솔레노이드부
176: 플랜지부 176a: 지지부분100: linear compressor 101: suction space
102: discharge space 110: casing
111: discharge tube 112: suction guide
114: inlet 121: front frame
122: rear frame 123: cover member
130: drive unit 131: stator
131a:
132: mover 133: winding coil
140: compression unit 141: cylinder
142:
142b: intake valve 143: discharge valve
144: discharge cover 145: moving frame
146: connecting member 150: support spring
160: resonance spring 170: muffler assembly
170a: main
171: outer body 172: inner body
173: pipe part 174: muffler hole
174a:
175:
175b:
176:
Claims (11)
상기 케이싱 내에서 왕복 운동되는 무버와, 상기 무버를 구동하는 스테이터 및 권선코일을 구비하는 구동 유닛;
상기 케이싱 내부에 수용되어 압축실을 형성하는 실린더와, 상기 무버에 의해 왕복 운동되어 상기 압축실의 유체를 압축하도록 이루어지는 피스톤을 구비하는 압축 유닛; 및
상기 피스톤에 결합되어, 상기 흡입공간으로부터 상기 압축실로 유체를 가이드하도록 이루어지는 머플러 조립체를 포함하며,
상기 머플러 조립체는,
유체가 상기 피스톤 내부를 통과하는 복수 개의 유로를 형성하는 복수 개의 머플러 홀; 및
상기 복수 개의 머플러 홀 중 일부를 개폐하도록 이루어지는 머플러 밸브를 구비하는 리니어 압축기.A casing having a suction space;
A driving unit having a mover reciprocating in the casing, a stator and a winding coil for driving the mover;
a compression unit having a cylinder accommodated inside the casing and forming a compression chamber, and a piston reciprocated by the mover to compress fluid in the compression chamber; and
A muffler assembly coupled to the piston and configured to guide fluid from the suction space to the compression chamber;
The muffler assembly,
a plurality of muffler holes forming a plurality of passages through which fluid passes through the inside of the piston; and
A linear compressor having a muffler valve configured to open and close some of the plurality of muffler holes.
상기 머플러 조립체는, 상기 피스톤의 내주면과 이격되어 연장되는 원통형의 파이프부를 구비하고,
상기 복수 개의 머플러 홀은,
상기 파이프부의 단부에 형성되어 상기 파이프부의 내부로 유체를 가이드하는 메인 홀; 및
상기 파이프부의 외주면과 상기 피스톤의 내주면 사이로 유체를 가이드하도록 형성되는 서브 홀을 구비하는 리니어 압축기.According to claim 1,
The muffler assembly has a cylindrical pipe part extending away from the inner circumferential surface of the piston,
The plurality of muffler holes,
a main hole formed at an end of the pipe unit to guide the fluid into the pipe unit; and
A linear compressor having a sub-hole formed to guide fluid between an outer circumferential surface of the pipe part and an inner circumferential surface of the piston.
상기 머플러 조립체는, 상기 파이프부의 외주면에서 반경 방향으로 연장되어 상기 피스톤에 지지되는 플랜지부를 더 포함하고,
상기 서브 홀은 상기 플랜지부를 관통하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.According to claim 2,
The muffler assembly further includes a flange portion extending in a radial direction from an outer circumferential surface of the pipe portion and supported by the piston,
The linear compressor, characterized in that the sub-hole is formed to pass through the flange portion.
상기 머플러 밸브는,
상기 플랜지부에 슬라이딩되어 상기 서브 홀을 개방 또는 폐쇄하도록 이루어지는 개폐부;
일 단부는 상기 플랜지부와 고정되도록 위치되고 타 단부는 자유단으로 이루어지고, 상기 파이프부를 둘러싸도록 나선형으로 연장되어 상기 개폐부를 지지하도록 형성되는 탄성 변형부; 및
전원 공급 시 상기 탄성 변형부의 타 단부를 밀거나 당겨 상기 탄성 변형부를 탄성 회전시키도록 이루어지는 솔레노이드부를 구비하는 리니어 압축기.According to claim 3,
The muffler valve,
an opening/closing portion sliding on the flange portion to open or close the sub-hole;
an elastic deformable part having one end positioned to be fixed to the flange part and the other end being a free end, extending in a spiral shape to surround the pipe part and supporting the opening/closing part; and
A linear compressor having a solenoid portion configured to elastically rotate the elastically deformable portion by pushing or pulling the other end of the elastically deformable portion when power is supplied.
상기 솔레노이드부는,
상기 파이프부의 원주 방향으로 상기 탄성 변형부의 타 단부와 서로 이격되도록 위치되는 코어; 및
상기 코어에 권선되는 밸브코일을 구비하는 리니어 압축기.According to claim 4,
The solenoid part,
a core positioned to be spaced apart from the other end of the elastically deformable part in a circumferential direction of the pipe part; and
A linear compressor having a valve coil wound around the core.
상기 코어는,
상기 파이프부의 원주 방향으로 연장되는 제1 부분; 및
상기 제1 부분과 연결되어 상기 파이프부의 축방향으로 연장되고 상기 밸브코일이 권선되는 제2 부분을 구비하는 리니어 압축기.According to claim 5,
the core,
a first part extending in a circumferential direction of the pipe part; and
A linear compressor having a second part connected to the first part, extending in an axial direction of the pipe part, and winding the valve coil.
상기 머플러 밸브는,
상기 복수 개의 머플러 홀 중 일부를 개방 또는 폐쇄하도록 위치되는 개폐부;
탄성 변형에 의해 상기 개폐부의 위치를 가변시키도록 상기 개폐부를 지지하는 탄성 변형부; 및
전원 공급 시 상기 탄성 변형부를 탄성 변형시키도록 전자기력을 형성하는 솔레노이드부를 구비하는 리니어 압축기.According to claim 1,
The muffler valve,
an opening/closing portion positioned to open or close some of the plurality of muffler holes;
an elastic deformation unit supporting the opening/closing unit to change a position of the opening/closing unit by elastic deformation; and
A linear compressor having a solenoid unit for forming an electromagnetic force to elastically deform the elastic deformable unit when power is supplied.
상기 개폐부는,
상기 구동 유닛의 작동 시작 시 상기 솔레노이드부에 공급되는 전원에 의해 상기 복수 개의 머플러 홀 중 일부를 폐쇄하도록 위치되고,
상기 구동 유닛의 작동 후 기설정된 시간 경과 또는 상기 구동 유닛의 기설정된 운전 주파수 도달 시 상기 솔레노이드부에 공급되었던 전원이 중단됨에 따라, 상기 폐쇄되었던 머플러 홀을 개방하도록 위치되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.According to claim 7,
The opening part,
Positioned to close some of the plurality of muffler holes by power supplied to the solenoid unit when the operation of the driving unit starts,
The linear compressor, characterized in that positioned to open the closed muffler hole as power supplied to the solenoid unit is stopped when a predetermined time elapses after operation of the driving unit or when a predetermined operating frequency of the driving unit is reached.
상기 케이싱 내에서 왕복 운동되는 무버와, 상기 무버를 구동하는 스테이터 및 권선코일을 구비하는 구동 유닛;
상기 케이싱 내부에 수용되어 압축실을 형성하는 실린더와, 상기 무버에 의해 왕복 운동되어 상기 압축실의 유체를 압축하도록 이루어지는 피스톤을 구비하는 압축 유닛; 및
상기 피스톤에 결합되어, 상기 흡입공간으로부터 상기 압축실로 유체를 가이드하도록 이루어지는 머플러 조립체를 포함하며,
상기 머플러 조립체는,
상기 피스톤의 내주면과 이격되는 메인 유체 유로;
상기 메인 유체 유로와 상기 피스톤의 내주면 사이에 상기 메인 유체 유로와 병렬로 형성되는 서브 유체 유로; 및
상기 서브 유체 유로를 개방 또는 폐쇄하도록 제어되는 머플러 밸브를 구비하는 리니어 압축기.A casing having a suction space;
A drive unit having a mover reciprocating in the casing, a stator for driving the mover, and a winding coil;
a compression unit having a cylinder accommodated inside the casing and forming a compression chamber, and a piston reciprocated by the mover to compress fluid in the compression chamber; and
A muffler assembly coupled to the piston and configured to guide fluid from the suction space to the compression chamber;
The muffler assembly,
a main fluid passage spaced apart from an inner circumferential surface of the piston;
a sub fluid passage formed in parallel with the main fluid passage between the main fluid passage and an inner circumferential surface of the piston; and
A linear compressor having a muffler valve controlled to open or close the sub-fluid passage.
상기 머플러 밸브는,
상기 구동 유닛의 작동 시작 시 상기 서브 유체 유로를 폐쇄하고,
기설정된 시간 경과 후 상기 서브 유체 유로를 개방하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.According to claim 9,
The muffler valve,
closing the sub-fluid passage when the driving unit starts to operate;
The linear compressor, characterized in that controlled to open the sub-fluid passage after a predetermined time has elapsed.
상기 머플러 밸브는,
상기 구동 유닛의 작동 시작 시 상기 서브 유체 유로를 폐쇄하고,
상기 구동 유닛이 기설정된 운전 주파수에 도달되면 상기 서브 유체 유로를 개방하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.According to claim 9,
The muffler valve,
closing the sub-fluid passage when the driving unit starts to operate;
The linear compressor, characterized in that controlled to open the sub-fluid passage when the drive unit reaches a predetermined operating frequency.
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