KR20060025732A - 리니어 압축기의 토출부 구조 - Google Patents

리니어 압축기의 토출부 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 리니어 압축기의 토출부 구조는 내측 토출커버의 제 1플랜지부에 그루브가 형성되어, 상기 내측 토출커버가 프레임에 체결될 때 상기 내측 토출커버에 가해지는 힘에 의해 상기 내측 토출커버가 변형됨으로써, 상기 내측 토출커버로부터 상기 실린더로 전달되는 힘이 감소되어 상기 실린더의 변형이 방지되기 때문에 압축기의 성능 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
리니어 압축기, 실린더, 토출 커버, 프레임, 체결, 그루브

Description

리니어 압축기의 토출부 구조 {Structure of Discharge part for linear compressor}
도 1은 종래 기술에 따른 리니어 압축기가 도시된 종단면도,
도 2는 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 토출부 구조가 도시된 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 리니어 압축기의 토출부 구조가 도시된 단면도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
60: 프레임 62: 실린더
62a: 실링부 64: 피스톤
64a: 흡입포트 66: 흡입밸브
70: 토출커버 72: 내측 토출커버
72a: 토출홀 72b: 제 1플랜지부
74: 외측 토출커버 74a: 토출구
74b: 제 2플랜지부 76: 토출밸브
78: 토출 스프링 80: 루프 파이프
82: 체결볼트 84: 그루브
본 발명은 리니어 압축기에 관한 것으로서, 특히 토출커버에 그루브가 형성되어, 상기 토출커버가 프레임에 체결될 때 상기 토출커버에 가해지는 힘에 의해 상기 토출커버가 변형됨으로써, 상기 토출커버로부터 실린더에 전달되는 힘이 감소되어 실린더의 변형을 방지할 수 있는 리니어 압축기의 토출부 구조에 관한 것이다.
일반적으로 리니어 압축기{Linear compressor}는 리니어 모터의 직선구동력을 이용하여 실린더 내부에서 피스톤을 직선왕복 운동시키면서 유체를 흡입하고 압축하여 토출하는 기기이다.
도 1은 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 종단면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 토출부 구조가 도시된 단면도이다.
종래 기술에 따른 리니어 압축기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 밀폐용기(10)의 내부에 실린더(12)가 결합된 프레임(14)과, 상기 프레임(14)의 후방에 배치되고 유체 흡입구(16)가 형성된 백 커버(18)가 구비되고, 상기 프레임(14)과 백 커버(18)는 제 1댐퍼(20)와 제 2댐퍼(22)에 의해 상기 밀폐용기(10)의 내부에 완충가능하게 지지된다.
상기 프레임(14)과 백 커버(18)사이에는 유체를 압축하기 위해 구동력을 발 생시키는 리니어 모터(24)가 장착된다.
상기 리니어 모터(24)는 크게 고정자와 가동자로 이루어지는 바, 고정자는 아우터 코어(24a)와, 이너 코어(24b)와, 자장을 형성하는 코일(24c)로 이루어지고, 가동자는 상기 코일(24c) 주변에 형성된 자기력에 의해 직선이동되는 마그네트(24d)와, 상기 마그네트(24d)가 고정되는 마그네트 프레임(24e)로 이루어진다.
상기 실린더(12)의 내부에는 상기 마그네트(24d)의 직선 운동력을 전달받아 직선 왕복운동하면서 상기 실린더(12)내에 유입된 유체를 압축하는 피스톤(26)이 구비된다.
상기 피스톤(26)의 후방은 상기 마그네트 프레임(24e)에 고정되도록 플랜지부(26a)가 형성되고, 상기 피스톤(26)이 탄성적으로 지지되도록 상기 플랜지부(26a)와 프레임(14)사이에는 제 1스프링(28)이 배치되고, 상기 플랜지부(26a)와 백 커버(18)사이에는 제 2스프링(30)이 배치된다.
상기 피스톤(26)은 후방이 개방된 원통형으로 형성되고, 내부에 유체가 흡입되는 흡입유로(26b)가 형성되며, 전면에는 복수개의 흡입포트(26c)가 형성된다.
한편, 상기 실린더(12)는 양측이 개방된 원통구조로 이루어지는 바, 일측에는 상기 피스톤(26)이 삽입되고 타측은 압축된 유체를 토출시키는 토출부가 구비되며, 상기 피스톤(26)과 토출부에 의해 압축실(C)이 형성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 토출부는 상기 실린더(12)의 압축실(C) 전방에 위치되고 일측에 토출홀(42b)이 형성된 내측 토출커버(42)와, 상기 내측 토출커 버(42)의 외측에서 소정간격 이격되게 배치되는 외측 토출커버(44)와, 상기 내측 토출커버(42)에 탄지되어 상기 실린더(12)의 압축실(C)을 개폐하는 토출밸브(46)를 포함하여 구성된다.
상기 토출밸브(46)는 상기 내측 토출커버(42)에 토출 스프링(44)에 의해 지지되는 바, 상기 토출 스프링(44)은 상기 토출밸브(46)가 상기 압축실(C)를 닫는 방향으로 탄성력을 부여하는 코일 스프링이다.
상기 내측 토출커버(42)는 상기 실린더(12)의 압축실(C)전방에서 유체가 토출되는 토출공간을 이루도록 캡 모양으로 형성되고, 상기 외측 토출커버(44)는 상기 내측 토출커버(42)의 외측에서 소정간격 이격되게 배치되어 일정 공간을 형성하도록 캡 모양으로 형성된다.
상기 내측 토출커버(42)의 외주면에는 반경방향으로 돌출된 제 1플랜지부(42a)가 형성되고, 상기 외측 토출커버(44)의 외주면에는 상기 제 1플랜지부(42a)와 맞대어지도록 반경방향으로 돌출된 제 2플랜지부(44a)가 형성된다.
상기 제 1플랜지부(42a)와 제 2플랜지부(44a)에는 각각 체결공이 형성되어, 상기 프레임(14)에 체결볼트(50)에 의해 체결 고정된다.
그리고, 상기 프레임(14)에는 상기 제 1플랜지부(42a)와 대향되는 면에 상기 체결볼트(50)가 체결되는 체결홈(14a)이 형성된다.
또한, 상기 실린더(12)의 외주면에는 상기 실린더(12)와 내측 토출커버(42)사이의 틈새로 유체가 누설되는 것을 방지하기 위해 상기 제 1플랜지부(42a)에 맞대어지도록 실링부(12a)가 반경방향으로 돌출형성된다.
상기와 같이 구성된 종래 기술에 따른 토출부 구조를 갖는 리니어 압축기의 작동을 설명하면 다음과 같다.
상기 리니어 모터(24)가 작동되면, 상기 마그네트(24d)가 직선 왕복운동을 하게 되며, 그 직선운동이 상기 마그네트 프레임(24e)를 통해 상기 피스톤(26)에 전달되어 상기 피스톤(26)이 상기 실린더(12)의 내부를 직선 왕복운동하게 된다.
그리고, 상기 밀폐용기(10)내로 유입된 유체는 상기 피스톤(26)의 내부에 형성된 흡입유로(26b)를 통해 상기 실린더의 압축실(C)로 흡입되어, 상기 피스톤(26)에 의해 압축된 후, 상기 토출 밸브(46)를 개방시키고 상기 내측 토출커버(42)와 외측 토출커버(44)를 거쳐 외부로 토출되는 과정이 반복되게 된다.
한편, 상기 프레임(14)에 상기 내측 토출커버(42)와 외측 토출커버(44)가 상기 체결볼트(50)에 의해 체결 고정시키는 바, 상기 체결볼트(50)를 조이면 상기 내측 토출커버(42)가 상기 실린더(12)의 실링부(12a)를 향해 가압되면서 상기 제 1플랜지부(42a)가 상기 실링부(12a)에 밀착되게 된다.
따라서, 상기 내측 토출커버(42)의 제 1플랜지부(42a)가 상기 실린더(12)의 실링부(12a)에 완전하게 밀착되면, 상기 내측 토출커버(42)와 실린더(12)사이로 유체가 누설되는 것이 방지된다.
그러나, 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 토출부 구조는 상기 내측 토출커버와 외측 토출커버를 상기 프레임에 체결시, 상기 내측 토출커버를 통해 상기 실 린더에 과도한 힘이 전달되어, 상기 실린더의 변형이 발생되는 문제점이 있으며, 이로 인해 상기 피스톤과 실린더 사이의 간극이 변하게 되어 압축기의 성능 및 신뢰성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 토출커버로부터 실린더에 전달되는 힘을 감소시켜 실린더의 변형을 방지함으로써 압축기의 성능 및 신뢰성이 향상될 수 있는 리니어 압축기의 토출부 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 리니어 압축기의 토출부 구조는 실린더가 결합되는 프레임과, 상기 실린더의 개구부에 씌워지고 상기 프레임에 결합되는 토출커버를 포함하여 구성되고, 상기 토출커버에는 상기 프레임과 토출커버의 결합시 상기 토출커버에 가해지는 힘에 의해 변형되어 상기 토출커버로부터 상기 실린더로 전달되는 힘을 감소시키도록 그루브가 형성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 토출부 구조가 도시된 단면도이다.
본 발명에 따른 리니어 압축기의 토출부 구조는 도 3에 도시된 바와 같이, 프레임(60)과, 상기 프레임(60)의 내부에 결합되고 전면에 개구부가 형성된 실린더(62)와, 상기 실린더(62)내에서 리니어 모터(미도시)의 구동력에 의해 직선 왕복운동하면서 상기 실린더(62)내에 유입된 유체를 압축하는 피스톤(64)과, 상기 실린더(62)의 개구부에 씌워지고 상기 프레임(60)에 고정되는 토출커버(70)와, 상기 실린더(62)의 개구부를 개폐하도록 상기 토출커버(70)에 탄지되는 토출밸브와, 상기 토출커버(70)에 연결되어 압축된 유체를 외부로 배출시키는 루프 파이프(80)를 포함하여 구성된다.
상기 실린더(62)는 양측이 개방된 원통구조로 이루어지는 바, 일측은 상기 피스톤(64)이 삽입되고 타측에는 상기 토출밸브(76)가 설치되어, 상기 피스톤(64)과 토출밸브(76)에 의해 압축실(C)이 형성된다.
그리고, 상기 피스톤(64)은 원통 형상으로 이루어지고, 전면부에는 상기 압축실(C)로 유체가 흡입되도록 흡입포트(64a)가 형성되며, 상기 흡입포트(64a)를 개폐하는 흡입밸브(66)가 체결부재에 의해 고정된다.
상기 토출커버(70)는 상기 실린더(62)의 개구부에 씌워지도록 캡 모양으로 형성되는 바, 상기 실린더(62)에서 유출된 유체를 토출시키는 토출홀(72a)이 형성된 내측 토출커버(72)와, 상기 내측 토출커버(72)의 외측에서 일정한 공간을 형성하도록 배치된 외측 토출커버(70)로 이루어진다.
상기 토출홀(72a)은 상기 내측 토출커버(72)의 전면과 둘레면에 각각 형성되고, 상기 외측 토출커버(70)에는 상기 피스톤(64)의 진퇴방향과 직교하는 방향에 토출구(74a)가 형성되고, 상기 루프 파이프(80)는 상기 토출구(74a)에 장착된다.
상기 토출밸브(76)는 상기 내측 토출커버(72)에 토출 스프링(78)에 의해 탄성적으로 지지되는 바, 상기 토출 스프링(78)은 상기 토출밸브(76)가 상기 실린더(62)의 압축실(C)을 닫는 방향으로 탄성력을 부여하는 원뿔 모양의 코일 스프링이다.
한편, 상기 내측 토출커버(72)에는 상기 프레임(60)에 결합되도록 제 1플랜지부(72b)가 반경방향으로 돌출 형성되고, 상기 외측 토출커버(70)에는 상기 제 1플랜지부(72b)와 함께 상기 프레임(60)에 결합되도록 제 2플랜지부(74b)가 반경방향으로 돌출 형성된다.
상기 제 1플랜지부(72b)와 제 2플랜지부(74b)에는 상기 프레임(60)에 체결볼트(82)에 의해 체결 고정되도록 상기 체결볼트(82)가 체결되는 체결공이 각각 형성된다.
상기 프레임(60)에는 상기 체결공과 대응되는 위치에 상기 체결볼트(82)가 체결되는 체결홈(60a)이 형성된다.
그리고, 상기 실린더(62)의 외주면에는 상기 제 1플랜지부(72b)에 밀착되도록 반경방향으로 돌출형성된 실링부(62a)가 구비된다.
즉, 상기 실링부(62a)는 상기 실린더(62)와 내측 토출커버(72) 사이의 틈새로 유체가 누설되는 것을 방지하도록 상기 제 1플랜지부(72b)에 맞대어지고 밀착되도록 형성되는 바, 상기 실린더(62)의 외주면을 따라 반경방향으로 돌출 형성된다.
한편, 상기 내측 토출커버(72)에는 상기 내측 토출커버(72)와 외측 토출커버(70)가 상기 프레임(60)에 상기 체결볼트(82)에 의해 결합될 때, 상기 내 측 토출커버(72)에 가해지는 힘에 의해 변형되어 상기 내측 토출커버(72)로부터 상기 실린더(62)로 전달되는 힘을 감소시키는 그루브(84)가 형성된다.
상기 그루브(84)는 상기 내측 토출커버(72)의 제 1플랜지부(72b)에서 상기 실링부(62a)를 향한 면에서 원주방향을 따라 링 모양으로 형성된다.
여기서, 상기 제 1플랜지부(72b)는 내측은 상기 실링부(62a)에 밀착되고, 외측은 상기 프레임(60)에 결합되는 바, 상기 그루브(84)는 상기 플랜지부에서 상기 실링부(62a)에 밀착되는 부분과 상기 프레임(60)에 결합되는 부분 사이에 형성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 토출부 구조를 갖는 리니어 압축기의 유체 토출과정을 설명하면 다음과 같다.
상기 리니어 모터의 구동력에 의해 상기 피스톤(64)이 전진시, 상기 실린더(62)의 압축실(C)내에서 압축된 유체가 상기 토출 밸브를 밀어내게 되어, 상기 토출 밸브가 열리면서 상기 압축실(C)내의 압축된 유체가 상기 내측 토출커버(72)로 토출된다.
상기 내측 토출커버(72)로 토출된 유체는 상기 내측 토출커버(72)에 형성된 상기 토출홀을 통해 상기 외측 토출커버(70)로 배출된 후, 상기 외측 토출커버(70)에 연결된 상기 루프 파이프(80)를 거쳐 외부로 배출되게 된다.
이후, 상기 피스톤(64)이 후진하면, 상기 토출밸브(76)는 상기 토출스프링의 탄성 복원력에 의해 닫히게 된다.
이와 같이, 상기 피스톤(64)이 상기 실린더(62) 내에서 진퇴되면서 유체를 압축한 후 토출시키는 과정을 반복하게 된다.
한편, 상기 내측 토출커버(72)와 외측 토출커버(70)를 상기 프레임(60)에 체결볼트(82)로 체결시, 상기 체결볼트(82)를 조이면 상기 내측 토출커버(72)가 상기 실린더(62)를 향해 가압되게 되고, 상기 내측 토출커버(72)의 제 1플랜지부(72b)와 실린더(62)의 실링부(62a)가 밀착되게 된다.
여기서, 상기 내측 토출커버(72)에는 상기 그루브(84)가 형성되어 있으므로, 상기 체결볼트(82)의 체결시 상기 내측 토출커버(72)에 가해지는 힘에 의해 상기 내측 토출커버(72)가 변형되게 된다.
따라서, 상기 내측 토출커버(72)가 변형되면서 상기 실린더(62)로 전달되는 힘을 흡수하게 되므로, 상기 내측 토출커버(72)로부터 상기 실린더(62)로 전달되는 힘이 감소되어 상기 실린더(62)의 변형을 방지할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 토출부 구조는 내측 토출커버의 제 1플랜지부에 그루브가 형성되어, 상기 내측 토출커버가 프레임에 체결될 때 상기 내측 토출커버에 가해지는 힘에 의해 상기 내측 토출커버가 변형됨으로써, 상기 내측 토출커버로부터 상기 실린더로 전달되는 힘이 감소되어 상기 실린더의 변형이 방지되기 때문에 압축기의 성능 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 실린더가 결합되는 프레임과;
    상기 실린더의 개구부에 씌워지고 상기 프레임에 결합되는 토출커버를 포함하여 구성되고,
    상기 토출커버는 상기 프레임과 토출커버의 결합시 상기 토출커버에 가해지는 힘에 의해 변형되어 상기 토출커버로부터 상기 실린더로 전달되는 힘을 감소시키도록 그루브가 형성된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 토출부 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출커버에는 반경방향으로 돌출되어 상기 프레임에 결합되는 플랜지부가 형성되고, 상기 그루브는 상기 플랜지부에 형성된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 토출부 구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 실린더의 외주면에는 상기 플랜지부에 밀착되도록 실링부가 돌출 형성되고, 상기 그루브는 상기 플랜지부에서 상기 실링부에 밀착되는 부분과 상기 프레임에 결합되는 부분 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 토출부 구 조.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 그루브는 원주방향을 따라 링 모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 토출부 구조.
KR1020040074525A 2004-09-17 2004-09-17 리니어 압축기의 토출부 구조 KR100565532B1 (ko)

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