KR20030065836A

KR20030065836A - 리니어 압축기

Info

Publication number: KR20030065836A
Application number: KR1020020005865A
Authority: KR
Inventors: 장필수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-02-01
Filing date: 2002-02-01
Publication date: 2003-08-09
Also published as: JP3888952B2; KR100477111B1; US6755627B2; CN1435569A; US20030147759A1; CN1245570C; JP2003227465A

Abstract

본 발명에 따른 리니어 압축기에 관한 것으로, 그 목적은 피스톤이 설정된 상사점 이상으로 이동하여 흡입밸브 및 실린더헤드측에 직접 충돌하는 것을 방지하는 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 리니어 압축기에 의하면, 피스톤(34)이 설정된 상사점 이상으로 이동하는 경우에도 충돌 방지장치(40)에 의해 피스톤(34) 선단이 실린더헤드(33)측과 직접 충돌하는 것이 방지되며 이것에 의해 밸브(36)(37)를 갖춘 실린더헤드(3) 및 피스톤(34) 선단의 파손을 방지할 수 있는 작용효과가 있다. 또한, 충돌 방지장치(40)에 의해 어떠한 상황에서도 피스톤(34)이 실린더헤드(33)측과의 충돌이 방지되기 때문에, 안전 확보를 위한 피스톤(34)이 상사점에 도달했을 때 피스톤(34)의 선단과 실린더헤드(33)와의 간극을 최소로 설계할 수 있다. 이에 따라 압축기 사이즈를 키우지 않고서도 이의 성능 및 체적효율을 향상시킬 수 있는 작용효과가 있다.

Description

리니어 압축기{Linear compressor}

본 발명은 리니어 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피스톤이 설정된 상사점 이상으로 이동하여 흡입밸브를 갖춘 실린더헤드측과 충돌하는 것을 방지하는 충돌 방지장치를 갖춘 리니어 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 냉장고 또는 공기조화기 등의 냉동사이클이 적용된 제품에서 냉매를 흡입하여 압축 토출시키는 기기로, 왕복동형 압축기와 회전압축기 및 리니어 압축기 등이 있다. 이러한 압축기 중에서 리니어 압축기는 구동장치가 리니어모터로 이루어져 있는데, 구동장치에서 에너지 손실이 적어 상대적으로 효율이 높은 장점이 있다. 도 1은 종래 리니어 압축기를 보인 것이다.

도 1을 참조하면, 종래 리니어 압축기는 밀폐용기(1)내에 설치되어 동력을 발생시키는 구동장치(2)와, 이 구동장치(2)의 동력을 전달받아 유체를 흡입 압축하는 압축장치(3)를 구비하고 있다.

압축장치(3)는 내부에 축방향으로 실린더(3b)가 마련된 실린더블럭(3a)과, 이 실린더블럭(3a)의 하부에 결합되며 유체의 흡입과 토출을 안내하도록 흡입밸브(8a)와 토출밸브(8b)를 갖춘 실린더헤드(3c)와, 구동장치(2)의 구동으로 실린더(3b)내를 선형적으로 왕복 운동하는 피스톤(3d)을 포함한다.

그리고 구동장치(2)는 리니어모터의 일종으로, 실린더(3b)의 외측에 끼워져 설치되는 원통형상의 내측고정자(4)와, 이 내측고정자(4)를 이격되게 감싸도록 배치되는 원통형상의 외측고정자(5)와, 이 외측고정자(5)와 내측고정자(4) 사이에 상하 운동이 가능하게 마련되는 마그네트(6)로 이루어져 있다.

외측고정자(5)는 다수의 강판(5a)이 방사상으로 적층되어 통 형상을 이루며, 내부에 코일(5b)이 권선되어 있어서 전원 인가 시 자장을 형성하게 된다. 이러한 외측고정자(5)의 하부는 실린더블럭(3a)의 하단에서 외향으로 연장된 제1프레임(3e)에 안착되며, 외측고정자(5)의 상부는 제1프레임(3e)에 볼트로 체결되는 제2프레임(3f)을 통해 고정된다.

내측고정자(4) 역시 다수개의 강판(4b)이 통 형상의 홀더(4a)를 중심으로 원심방향으로 일정하게 세워져 실린더(3b) 외측에 배치되는 것으로, 코일(5b)이 감긴 외측고정자(5)와 함께 리니어모터의 완전한 자기회로를 형성하게 된다.

또한, 마그네트(6)는 내, 외측고정자(4)(5) 사이에서 상하로 왕복 운동하는 것으로, 이것은 가동체인 피스톤(3d)과 연결되어 있다. 이에 따라 마그네트(6)와 함께 피스톤(3d)이 실린더(3b)에서 선형적으로 왕복 운동하게 된다. 미설명부호 "7 "은 피스톤(3d)의 왕복 운동력을 배가시키기 위한 공진스프링이다.

이와 같이 구성된 종래 리니어 압축기는 외측고정자(5)에 감긴 코일(5a)에 교류전원이 인가되면 이로부터 유기되는 자속이 마그네트(6)에 의한 자계와 상호 작용하며, 이것에 의해 마그네트(6)와 함께 피스톤(3d)이 상하로 왕복 운동한다.

따라서 피스톤(3d)이 하사점으로 이동하면(화살표 B 방향) 흡입밸브(8a)는 개방되고 토출밸브(8b)는 닫히면서 유체가 실린더(3b)내로 흡입된다. 그리고 피스톤(3d)이 상사점으로 이동하면(화살표 A 방향) 흡입밸브(8a)는 닫히고 토출밸브(8b)가 개방됨으로써, 압축된 유체가 밀폐용기(1) 외부로 토출된다.

이 때, 피스톤(3d)과 마그네트(6)의 합한 질량과 공진스프링(7)의 고유진동수는 인가되는 교류전원의 주파수와 거의 상응하는 값이 되도록 설정함으로써, 공진에 의한 큰 구동력이 얻어진다. 또한, 왕복 운동하는 피스톤(3d)과 마그네트(6)의 진폭 제어는 인가되는 전원의 전압을 조절함으로써 가능한데, 이를 위해 피스톤(3d)이 정해진 소정의 진폭을 유지하면서 안정적으로 왕복 운동할 수 있도록 별도의 제어장치(미도시)가 마련되어 있다.

또한, 이러한 리니어 압축기는 피스톤(3d)이 상사점에 도달했을 때 피스톤(3d)의 선단과 실린더헤드(3c) 사이의 최소 간극거리에 의해 형성된 극간체적(clearance volume)에 따라 이의 체적효율이 다르게 된다. 즉, 극간체적이 작을수록 압축기의 효율이 높아지게 된다. 따라서 압축기의 높은 효율이 요구되는 상황에서는 피스톤(3d)이 흡입밸브(8a) 및 실린더헤드(3c)와 매우 가깝게 접근하도록 진폭을 제어하여 운전해야 한다.

그러나 이러한 종래 리니어 압축기의 경우에서는 피스톤(3d)이 선형적으로 왕복 운동할 때, 외부 또는 내부의 변동요인, 예를 들면 인가되는 전압의 갑작스런 변동 또는 냉동사이클이 압력변동 등에 의해 피스톤(3d) 거동이 불안정해져서 피스톤(3d)의 진폭이 순간적으로 증가하는 현상이 발생될 수 있다.

이런 현상이 발생되면, 피스톤(3d)의 선단이 흡입밸브(8a)와 실린더헤드(3c)와 충돌하여 소음이 발생할 뿐만 아니라, 실린더헤드(3c)와 흡입밸브(8a) 및 피스톤(3d)이 파손될 우려가 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로; 본 발명의 목적은 피스톤이 설정된 상사점 이상으로 이동하여 이의 선단이 흡입밸브 및 실린더헤드에 직접 충돌하는 것을 방지함과 동시에 이러한 이동에 따른 충격을 저감시킬 수 있는 리니어 압축기를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 리니어 압축기를 보인 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 내부 구조를 보인 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 충돌 방지장치의 설치구조를 발췌하여 보인 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 충돌 방지장치만을 발췌하여 보인 사시도이다.

도 5와 도 6은 본 발명에 따른 리니어 압축기의 작동 상태를 보인 것으로, 피스톤이 설정된 상사점 이상으로 이동될 때 충돌 방지장치의 작동상태를 보인 것이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시 예를 보인 것이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10..밀폐용기 20..구동장치

21..가동자 21a..마그네트

30..압축장치 31..실린더블럭

32..실린더 33..실린더헤드

34..피스톤 40..충돌 방지장치

41..스톱퍼 42..댐핑부재

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은;

피스톤이 직선 왕복운동하도록 상면에 실린더가 형성된 실린더블럭과, 실린더블럭의 하면에 결합되며 유체 출입을 안내하는 실린더헤드와, 피스톤과 연결되며 실린더의 외곽에 위치되도록 마그네트가 설치된 가동자와, 가동자와 함께 피스톤을 왕복 운동시키기 위한 구동장치를 갖춘 리니어 압축기에 있어서,

실린더블럭의 상면과 가동자의 단부 사이에는 피스톤이 설정된 상사점 이상으로 이동하여 실린더헤드 측과의 충돌을 방지하는 충돌 방지장치가 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 충돌 방지장치는 링 형상으로 마련되며 실린더블럭의 상면에 고정되는 고정부와, 고정부에서 실린더블럭과 소정의 사이틈이 유지되도록 상향 연장되어 피스톤이 실린더헤드측과 충돌하기 전에 가동자의 단부가 충돌하는 탄성 지지부로 이루어진 스톱퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 구동장치는 실린더의 외곽에 배치되도록 실린더블럭의 상면에 마운팅볼트를 통해 체결되는 고정자를 구비하며, 스톱퍼의 고정부는 실린더블럭의 상면과 고정자 사이에 배치되어 마운팅볼트를 통해 고정자와 함께 고정되는 것을 특징으로한다.

또한, 충돌 방지장치는 스톱퍼의 탄성 지지부와 실린더블럭의 상면 사이를 따라 배치되는 댐핑부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 댐핑부재는 실린더블럭의 상면에 부착되며 소정의 두께를 갖는 링 형상의 고무로 이루어 진 것을 특징으로 한다.

또한, 충돌 방지장치는 스톱퍼의 탄성 지지부와 소정의 간극이 유지되도록 실린더블럭의 상면에 일체로 형성된 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 리니어 압축기는 도 2에 도시한 바와 같이, 유체를 흡입하여 압축 토출하도록 피스톤(34)을 갖춘 압축장치(30)와, 이 압축장치(30)를 구동시키기 위해 외부로부터 전원을 인가받아 동력을 발생시키는 구동장치(20)와, 피스톤(34)이 설정된 상사점 이상으로 이동(화살표 A 방향)하여 다른 부품과의 충돌을 방지하기 위한 충돌 방지장치(40)와, 구동장치(20) 및 압축장치(30)가 내장되는 밀폐용기(10)를 포함하고 있다.

압축장치(30)는 밀폐용기(10)의 하측공간에 배치되는데, 이것은 상면 중앙부위에 실린더(32)가 세로방향으로 돌출되게 마련된 실린더블럭(31)과, 이 실린더블럭(31)의 하부에 장착되어 냉매의 흡입과 토출을 안내하는 실린더헤드(33)를 포함한다. 실린더(31)에는 구동장치(20)에 의해 선형적으로 왕복 운동하는 피스톤(34)이 설치된다. 그리고 실린더헤드(33)에는 실린더(32)내로 유체가 흡입되도록 안내하기 위한 흡입실(33a)과, 실린더(32)내에서 압축된 유체가 토출되는 토출실(33b)이 형성되어 있다.

또한, 실린더헤드(33)와 실린더블럭(31) 사이에는 흡입공(35a)과 토출공(35b)이 천공된 밸브플레이트(35)와, 피스톤(34)의 왕복 운동에 따라 흡입공(35a)과 토출공(35b)을 개폐하는 흡입밸브(36) 및 토출밸브(37)가 설치되어 있다. 따라서 피스톤(34)이 하사점으로 이동하면(화살표 B 방향), 흡입밸브(36)가 개방되어 흡입실(33a)내의 유체는 흡입공(35a)을 통해 실린더(32)내로 흡입되게 되며, 반면에 피스톤(34)이 상사점으로 이동하면(화살표 A 방향) 토출밸브(37)가 개방되어 실린더(32)내의 유체는 압축되면서 토출공(35b)을 통해 토출실(33b)로 토출되게 된다.

그리고 구동장치(20)는 실린더(32)의 외곽에 배치되어 피스톤(34)과 함께 직선 운동하는 가동자(21)와, 이 가동자(21)의 외측을 감싸도록 설치되는 외측고정자(22)와, 이 외측고정자(22)와 소정의 간격이 유지되도록 실린더(32)의 외주에 배치되는 내측고정자(23)를 구비하는 리니어모터로 이루어져 있다.

가동자(21)는 중앙부위에 피스톤(34)이 연결되는 통 형상으로 이루어져 있으며, 가동자(21)의 스커트부위에는 마그네트(21a)가 설치되어 있다. 이 마그네트(21a)는 외측고정자(22)와 내측고정자(23) 사이에서 상하 왕복운동이 가능하게 배치되어 있어서, 피스톤(34)을 가동시키게 된다. 또한, 피스톤(34)의 상부, 즉 가동자(21)의 중앙부 상측에는 상하 방향으로 공진하는 판스프링 타입의 공진스프링(24)이 설치되는데, 이것에 의해 피스톤(34)의 왕복 운동력이 배가되게 된다.

외측고정자(22)는 내측고정자(23)와 소정의 공극이 형성되게 배치되어 마그네트(21a)의 외곽을 감싸게 되는데, 이것은 반경방향으로 적층된 다수의 강판(22a)과, 이 강판(22a)들 내부에 원주방향으로 권선된 코일(22b)을 포함하여 전원 공급 시 자장을 형성하게 한다. 이러한 외측고정자(22)를 고정하기 위해, 실린더블럭(31)의 하부에서 외향 연장된 프레임부(31a)에는 볼트를 통해 고정프레임(31b)이 체결된다. 즉, 프레임부(31a)와 고정프레임(31b) 사이에 외측고정자(22)를 배치한 후 볼트를 체결하면, 외측고정자(22)는 실린더블럭(31) 상부에 견실하게 고정된다.

또한, 내측고정자(23)는 외측고정자(22)에서 형성된 자장과 마그네트(21a)에 의한 자계가 상호 작용할 수 있도록 실린더(32)의 외곽에 이들과 동심상으로 배치되는 것으로, 실린더(32)의 외곽에 끼워져 설치되도록 원통형상으로 이루어진 홀더(23a)와, 이 홀더(23a)의 외주에 원심방향으로 배치되며 금속재 박판으로 이루어진 다수개의 강판(23b)을 구비하고 있다. 이러한 내측고정자(23)는 실린더블럭(31)의 상면에 마운팅볼트(25)를 통해 고정되는데, 이를 위해 홀더(23a)의 하면에는 일정간격 이격되도록 다수개의 암나사홀(23c)이 가공되어 있다. 따라서 내측고정자(23)를 실린더(32) 외곽을 감싸도록 끼운 후 실린더블럭(31) 하면에서 마운팅볼트(25)를 조이면, 내측고정자(23)는 실린더블럭(31)의 상면에 견실하게 고정된다.

한편, 충돌 방지장치(40)는 실린더블럭(31)의 상면과 가동자(21)의 단부 사이에 배치되어 피스톤(34)이 설정된 상사점 이상으로 이동하여 흡입밸브(36) 및 실린더헤드(33)측과의 충돌을 방지하는 것으로, 피스톤(34)이 설정된 상사점 이상으로 이동하기 직전에 가동자(21)의 단부가 1차적으로 충돌하는 스톱퍼(41)와, 가동자(21)와 스톱퍼(41)의 충돌로 인한 충격을 2차적으로 완화시키기 위한 댐핑부재(42)를 갖추고 있다.

도 3과 도 4를 참조하면, 스톱퍼(41)는 접시형 스프링의 일종으로 이루어져 있는데, 실린더(32) 외관을 감싸도록 링 형상으로 마련되며 실린더블럭(31)의 상면에 고정되는 고정부(41a)와, 이 고정부(41a)에서 실린더블럭(31) 상면과 소정의 사이틈이 유지되도록 상향 경사지게 연장되어 피스톤(34) 선단이 흡입밸브(36) 및 실린더헤드(33)측과 충돌하기 직전에 가동자(21)의 단부가 충돌하는 탄성 지지부(41b)로 정의된다. 또한, 스톱퍼(41)는 가동자(21)와 충돌하여도 그 충격력에 충분히 견딜 수 있으며 미세한 탄성 변형만을 발휘하는 재질, 예를 들면 고강성의 스틸로 제작하는 것이 바람직하다. 그리고 피스톤(34)의 정상적인 직선 왕복운동 시 상사점에 도달했을 때, 피스톤(34) 선단과 실린더헤드(30)측과의 극간거리(X1, 통상 100~200㎛ 정도로 관리됨)에 비해 가동자(21) 단부와 스톱퍼(41)의 탄성 지지부(41b) 사이의 거리(Y1)가 약간 작게 구성하는 것이 바람직하다(X1>Y1).

이러한 스톱퍼(41)는 마운팅볼트(25)를 통해 내측고정자(23)와 함께 실린더블럭(31) 상면에 고정되는데, 이를 위해 스톱퍼(41)의 고정부(41a)에는 내측고정자(23)의 암나사홀(26)과 일치되도록 볼트 관통홀(41c)들이 일정한 간격으로 천공되어 있다. 따라서 실린더블럭(31) 상면에 스톱퍼(41)와 내측고정자(23)를순차적으로 배치한 후, 실린더블럭(31) 하면에서 볼트 관통홀(41c)을 관통하여 암나사홀(26)에 마운팅볼트(25)를 조이면 스톱퍼(41)는 내측고정자(23)와 함께 실린더블럭(31) 상면에 견실하게 고정된다.

그리고 댐핑부재(42)는 스톱퍼(41)의 탄성 지지부(41b)와 실린더블럭(31)의 상면 사이를 따라 배치되는 것으로, 소정의 두께를 갖는 링 형상으로 이루어져 있다. 또한, 댐핑부재(42)는 스톱퍼(41)의 탄성 지지부(41b)가 가동자(21)와의 충돌로 변형될 때 이의 충격을 완화시킬 수 있는 재질, 예를 들면 자체 탄성력을 갖고 있는 고무(rubber)로 제작하는 것이 바람직하다. 이러한 댐핑부재(42)는 스톱퍼(41)의 탄성 지지부(41b) 하방에 위치되도록 실린더블럭(31) 상면에 접착제를 통해 부착 고정되되, 스톱퍼(41)의 탄성 지지부(41b)와는 소정의 사이틈(Y2, 본 실시 예에서는 20~50㎛)이 유지되게 고정하는 것이 바람직하다. 이러한 것은 스톱퍼(41)의 탄성 지지부(41b)에서 피스톤(34)의 이동 변위를 제한할 수 있는 범위 이상으로 피스톤(34)이 이동하는 경우에 탄성 지지부(41b)가 변형되면서 댐핑부재(42)와 접하게 함으로써, 피스톤(34)의 이상 변위를 2차에 걸쳐 제한할 수 있게 된다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 리니어 압축기의 작동 및 효과를 설명한다.

먼저, 외측고정자(22)의 코일(22b)에 교류전원이 인가되면 자장이 형성되며 이것은 마그네트(21a)에 의한 자계와 전자기적 상호작용에 의하여, 마그네트(21a)와 함께 가동자(21)가 직선 왕복운동하며 아울러 가동자(21)와 연계된 피스톤(34)역시 일체로 실린더(32)내를 선형적으로 왕복 운동한다. 또한, 피스톤(34)의 왕복운동과 함께 판 스프링 타입의 공진스프링(24) 역시 공진하여, 피스톤(34)의 직선 운동력이 배가된다.

이에 따라 피스톤(34)이 하사점으로 이동하면 실린더헤드(33)의 흡입실(33a)로부터 유체가 실린더(32)내로 유입되고, 다시 상사점으로 이동하면 실린더(32)내의 유체는 압축되면서 토출실(33b)로 토출되어 밀폐용기(10) 외부로 공급된다.

이러한 피스톤(34)의 직선 왕복운동이 정상적으로 이루어지는 경우에는, 피스톤(34)이 상사점에 도달하여도 가동자(21)의 단부는 충돌 방지장치(40)의 스톱퍼(41)와의 사이에 미세한 간극(Y1)이 그대로 유지되며 아울러 피스톤(34)의 선단 역시 실린더헤드(33)측의 흡입밸브(36)와 충돌하지 않기 위한 최소 간극거리(X1)를 유지하면서 실린더헤드(33)측으로 근접한다.

한편, 인가되는 전원의 전압이 갑작스러운 변동이나 유체의 압력변동 그리고 이외의 원인에 의해 피스톤(34)이 설정된 상사점을 넘어 실린더헤드(33)측으로 이동하는 경우가 발생된다.

이러한 경우에는 도 5에 도시한 바와 같이, 피스톤(34) 선단이 흡입밸브(36)와 충돌하기 직전에 가동자(21)의 단부가 스톱퍼(41)의 탄성 지지부(41b)와 먼저 접촉하고 이것에 의해 가동자(21)와 함께 피스톤(34)이 더 이상 실린더헤드(33)측을 향해 이동하는 것이 효과적으로 제한된다.

따라서 피스톤(34)은 흡입밸브(36)와 충돌하는 것이 방지되며, 직선 왕복운동을 원활하게 수행한다. 이 때, 가동자(21)의 단부가 스톱퍼(41)의 탄성지지부(41b)에 부딪칠 때, 스톱퍼(41)의 탄성 지지부(41b)는 자체가 갖고 있는 탄성력에 의해 충격을 흡수하면서 피스톤(34)의 최소 간극거리(X1)에 영향을 주지 않을 정도로 미세하게 탄성 변형된다. 또한, 스톱퍼(41)의 탄성 지지부(41b)는 원형상으로 이루어져 있기 때문에, 충격하중이 폭넓게 분산되며 이로 인해 충격소음이 거의 발생되지 않는다.

또한, 피스톤(34)이 설정된 상사점을 과도하게 넘어 실린더헤드(33)측으로 더욱 이동하는 경우에도 피스톤(34)이 실린더헤드(33)측과 충돌하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 피스톤(34)이 설정된 상사점을 넘어 실린더헤드(33)측으로 근접하게 도달하면, 가동자(21)의 단부는 스톱퍼(41)의 탄성 지지부(41b)와 먼저 충돌한다. 이러한 상태에서도 피스톤(34)이 실린더헤드(33)측으로 이동하면, 탄성 지지부(41b)는 하측으로 변형되면서 댐핑부재(42)와 2차적으로 부딪친다.

이에 따라 탄성 지지부(41b)가 댐핑부재(42)와 부딪치면서 가동자(21)와 함께 피스톤(34)이 실린더헤드(33)측으로 이동하는 것이 제한되며, 이것에 의해 피스톤(34) 선단이 실린더헤드(33)측과 직접 충돌하게 것이 방지된다. 이 때, 스톱퍼(41)의 탄성 지지부(41b) 역시 자체 탄성력을 갖고 있는 댐핑부재(42)와 부딪치기 때문에, 충격이 효율적으로 흡수되면서 소음역시 거의 발생되지 않는다.

결국, 피스톤(34)의 과도한 이동이 1차적으로는 스톱퍼(41)에 의해 제한되고 2차적으로는 댐핑부재(42)에 의해 제한되며, 이것에 의해 피스톤(34) 선단이 실린더헤드(33)측과 직접 충돌하는 것이 확실하게 방지된다.

한편, 이러한 기술적 사상은 스톱퍼(41)의 탄성 지지부(41b) 하방에 댐핑부재(42)를 별도로 설치하는 것으로 설명하였지만 이에 국한하지 않고, 도 7에 도시한 바와 같이, 스톱퍼(41)의 탄성 지지부(41b)와 소정의 간극(Y2)이 유지되도록 실린더블럭(31)의 상면에 상측으로 돌출된 돌출부(43)를 일체로 구성하여도 본 발명의 소기 목적을 달성할 수 있음은 물론이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이; 본 발명에 따른 리니어 압축기에 의하면, 피스톤이 설정된 상사점 이상으로 이동하는 경우에도 충돌 방지장치에 의해 피스톤 선단이 실린더헤드측과 직접 충돌하는 것이 방지되며 이것에 의해 밸브를 갖춘 실린더헤드 및 피스톤 선단의 파손을 방지할 수 있는 작용효과가 있다. 또한, 충돌 방지장치에 의해 어떠한 상황에서도 피스톤이 실린더헤드측과의 충돌이 방지되기 때문에, 안전 확보를 위한 피스톤이 상사점에 도달했을 때 피스톤의 선단과 실린더헤드와의 간극을 최소로 설계할 수 있다. 이에 따라 압축기 사이즈를 키우지 않고서도 이의 성능 및 체적효율을 향상시킬 수 있는 작용효과가 있다.

Claims

피스톤이 직선 왕복운동하도록 상면에 실린더가 형성된 실린더블럭과, 상기 실린더블럭의 하면에 결합되며 유체 출입을 안내하는 실린더헤드와, 상기 피스톤과 연결되며 상기 실린더의 외곽에 위치되도록 마그네트가 설치된 가동자와, 상기 가동자와 함께 상기 피스톤을 왕복 운동시키기 위한 구동장치를 갖춘 리니어 압축기에 있어서,

상기 실린더블럭의 상면과 상기 가동자의 단부 사이에는 상기 피스톤이 설정된 상사점 이상으로 이동하여 상기 실린더헤드 측과의 충돌을 방지하는 충돌 방지장치가 마련된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
제 1항에 있어서,

상기 충돌 방지장치는,

링 형상으로 마련되며 상기 실린더블럭의 상면에 고정되는 고정부와, 상기 고정부에서 상기 실린더블럭과 소정의 사이틈이 유지되도록 상향 연장되어 상기 피스톤이 상기 실린더헤드측과 충돌하기 전에 상기 가동자의 단부가 충돌하는 탄성 지지부로 이루어진 스톱퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
제 2항에 있어서,

상기 구동장치는 상기 실린더의 외곽에 배치되도록 상기 실린더블럭의 상면에 마운팅볼트를 통해 체결되는 고정자를 구비하며,

상기 스톱퍼의 고정부는 상기 실린더블럭의 상면과 상기 고정자 사이에 배치되어 상기 마운팅볼트를 통해 상기 고정자와 함께 고정되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
제 2항에 있어서,

상기 충돌 방지장치는,

상기 스톱퍼의 탄성 지지부와 상기 실린더블럭의 상면 사이를 따라 배치되는 댐핑부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
제 4항에 있어서,

상기 댐핑부재는 상기 실린더블럭의 상면에 부착되며 소정의 두께를 갖는 링 형상의 고무로 이루어 진 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
제 2항에 있어서,

상기 충돌 방지장치는,

상기 스톱퍼의 탄성 지지부와 소정의 간극이 유지되도록 상기 실린더블럭의 상면에 일체로 형성된 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.