KR20190029023A

KR20190029023A - 리니어 압축기

Info

Publication number: KR20190029023A
Application number: KR1020170116043A
Authority: KR
Inventors: 공성철; 이종구
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-09-11
Filing date: 2017-09-11
Publication date: 2019-03-20
Also published as: KR101981097B1

Abstract

본 발명에 따른 리니어 압축기는, 케이싱; 케이싱의 내부공간에 구비되는 프레임; 프레임에 삽입되어 결합되는 실린더; 실린더의 내부에 구비되며, 왕복운동을 하는 피스톤; 실린더의 일측에 구비되며, 상기 실린더에 구비된 압축공간에서 압축된 냉매를 선택적으로 배출시키는 토출밸브; 및 프레임에 고정되며, 토출공간이 구비되는 적어도 한 개 이상의 토출커버;를 포함하고, 상기 케이싱의 내주면과 상기 토출커버의 외주면 사이에 구비되어, 상기 케이싱의 내부공간에 채워진 냉매가 상기 토출커버를 향하도록 안내하는 유로가이드;를 더 포함할 수 있다.

Description

리니어 압축기{LINEAR COMPRESSOR}

본 발명은 실린더와 피스톤 사이를 냉매로 윤활하는 리니어 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 모터나 터빈 등의 동력 발생 장치로부터 동력을 전달 받아 공기나 냉매 등의 작동 유체를 압축하도록 이루어지는 장치를 말한다. 압축기는 산업 전반이나 가전 제품, 특히 증기압축식 냉동사이클(이하 '냉동 사이클'로 칭함) 등에 널리 적용되고 있다.

이러한 압축기는 냉매를 압축하는 방식에 따라 왕복동식 압축기, 로터리 압축기, 스크롤 압축기로 구분될 수 있다. 왕복동식 압축기는 피스톤과 실린더 사이에 압축공간이 형성되고 피스톤이 직선 왕복 운동하여 유체를 압축하는 방식이고, 로터리 압축기는 실린더 내부에서 편심 회전되는 롤러에 의해 유체를 압축하는 방식이며, 스크롤 압축기는 나선형으로 이루어지는 한 쌍의 스크롤이 맞물려 회전되어 유체를 압축하는 방식이다.

왕복동식 압축기는 회전 모터의 회전력을 직선운동으로 전환시켜 냉매를 압축하는 크랭크 방식과, 직선 왕복 운동을 하는 리니어 모터를 이용하여 냉매를 압축하는 진동 방식이 알려져 있다. 진동 방식의 왕복동식 압축기를 리니어 압축기라고 하며, 이러한 리니어 압축기는 회전 운동을 직선 왕복 운동으로 전환하는데 따르는 기계적인 손실이 없어 효율이 향상되고, 구조가 단순한 장점이 있다.

한편, 리니어 압축기는 윤활방식에 따라, 오일윤활형 리니어 압축기와 가스형 리니어 압축기로 구분할 수 있다. 오일윤활형 리니어 압축기는 특허문헌1(한국 공개특허공보 KR10-2015-0040027)에 개시된 바와 같이, 케이싱의 내부에 일정량의 오일이 저장되어 그 오일을 이용하여 실린더와 피스톤 사이를 윤활하도록 구성되어 있다. 반면, 가스윤활형 리니어 압축기는 특허문헌2(한국 공개특허공보 KR10-2016-0024217)에 개시된 바와 같이, 케이싱의 내부에 오일이 저장되지 않고 압축공간에서 토출되는 냉매의 일부를 실린더와 피스톤 사이로 유도하여 그 냉매의 가스력으로 실린더와 피스톤 사이를 윤활하도록 구성되어 있다.

오일윤활형 리니어 압축기는, 상대적으로 온도가 낮은 오일이 실린더와 피스톤 사이로 공급됨에 따라, 실린더와 피스톤이 모터열이나 압축열 등에 의해 과열되는 것을 억제할 수 있다. 이를 통해, 오일윤활형 리니어 압축기는 피스톤의 흡입유로를 통과하는 냉매가 실린더의 압축실로 흡입되면서 가열되어 비체적이 상승하는 것을 억제하여 흡입손실이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.

하지만, 오일윤활형 리니어 압축기는, 냉매와 함께 냉동사이클 장치로 토출되는 오일이 압축기로 원활하게 회수되지 않을 경우 그 압축기의 케이싱 내부에서는 오일부족이 발생할 수 있고, 이러한 케이싱 내부에서의 오일 부족은 압축기의 신뢰성이 저하되는 원인이 될 수 있다.

반면, 가스윤활형 리니어 압축기는, 오일윤활형 리니어 압축기에 비해 소형화가 가능하고, 실린더와 피스톤 사이를 냉매로 윤활하기 때문에 오일부족으로 인한 압축기의 신뢰성 저하가 발생하지 않는다는 점에서 유리하다.

그러나, 상기와 같은 종래의 가스윤활형 리니어 압축기는, 고온의 냉매가스를 이용하여 실린더와 피스톤 사이를 윤활하기 때문에 그 실린더와 피스톤이 냉매에 의해 가열되고, 이로 인해 압축공간으로 흡입되는 냉매 또는 그 압축공간에서 압축되는 냉매가 과열되면서 흡입손실이나 압축손실이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

또, 종래의 가스윤활형 리니어 압축기는, 실린더의 압축공간에서 압축된 냉매가 토출커버의 토출공간으로 토출되어 그 토출커버를 가열하게 되지만, 토출커버의 방열면적이 작아 전체적으로 토출커버에 대한 방열효과가 감소하게 되는 문제점이 있었다. 이는, 토출커버가 그와 접촉된 프레임을 통해 실린더를 가열시켜 앞서 설명한 흡입손실이나 압축손실을 가중시킬 수 있다.

또, 종래의 가스윤활형 리니어 압축기는, 토출커버와 케이싱 사이의 간격이 멀어 동일한 냉매량 대비 토출커버와 케이싱 사이를 통과하는 냉매의 유속이 느려지게 되고, 이로 인해 토출커버와 케이싱 사이를 통과하는 냉매에 대한 대류 열전달 계수가 낮아져 전체적으로 토출커버에 대한 방열효과가 더욱 감소하게 되는 문제점이 있었다. 이는, 앞서 설명한 바와 같이 토출커버가 그와 접촉된 프레임을 통해 실린더를 가열시켜 흡입손실이나 압축손실을 더욱 가중시킬 수 있다.

또, 종래의 가스윤활형 리니어 압축기는, 케이싱의 내부에 압축기본체가 탄력적으로 지지되어 있으나, 압축기의 운반시 압축기본체가 움직이면서 케이싱과 충돌하여 손상될 수 있다. 이에 케이싱의 내부에 압축기본체의 움직임을 제한하는 스토퍼를 설치함에 따라 재료비용이 증가하고 조립공정이 복잡하게 되는 문제점도 있었다.

또, 종래의 가스윤활형 리니어 압축기는, 소형화를 이루는 대신 케이싱의 내부공간이 좁아 압축기본체에서 발생되는 소음이 효과적으로 제거되지 못해 압축기 소음이 증가하는 문제점도 있었다.

한국 공개특허공보 KR10-2015-0040027 A (2015.04.14. 공개) 한국 공개특허공보 KR10-2016-0024217 A (2016.03.04. 공개)

본 발명의 목적은, 실린더와 피스톤이 냉매에 의해 가열되어 압축공간으로 흡입되는 냉매 또는 그 압축공간에서 압축되는 냉매가 과열되면서 흡입손실이나 압축손실이 발생하게 되는 것을 억제할 수 있는 리니어 압축기를 제공하려는데 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 압축공간에서 토출되는 냉매를 수용하는 토출커버를 신속하게 냉각시켜 그 토출커버와 접하는 프레임을 통해 실린더가 과열되는 것을 미연에 차단할 수 있는 리니어 압축기를 제공하려는데 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 토출커버와 케이싱 사이를 통과하는 냉매의 유속을 높여 대류열전달 계수를 증가시키고 이를 통해 토출커버를 신속하게 냉각시킬 수 있는 리니어 압축기를 제공하려는데 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 압축기본체가 케이싱에 탄력 지지되어 있는 상태에서 압축기본체와 케이싱의 충돌을 방지하는 스토퍼를 용이하게 형성하여 재료비용을 낮추고 조립공정을 간소하게 할 수 있는 리니어 압축기를 제공하려는데 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 소형화를 이루면서도 압축기본체에서 발생되는 소음이 효과적으로 줄일 수 있는 리니어 압축기를 제공하려는데 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 실린더와 피스톤 사이에 가스베어링이 적용되는 리니어 압축기에서, 토출커버와 케이싱 사이의 간격을 좁힐 수 있는 가이드 부재를 설치하여, 토출커버와 접하는 냉매의 유속을 증가시킬 수 있는 리니어 압축기가 제공될 수 있다.

여기서, 상기 가이드 부재는 상기 케이싱의 내주면에 고정 결합되거나 또는 일체로 연장 형성될 수 있다.

그리고, 상기 가이드 부재는 상기 토출커버를 둘러싸도록 구비되어, 그 토출커버와 상기 가이드 부재 사이에 소음공간이 형성되도록 할 수 있다.

또, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱; 상기 케이싱의 내부공간에 구비되고 무버가 스테이터에 대해 왕복운동을 하는 리니어 모터; 상기 케이싱의 내주면에서 이격되어 구비되며, 상기 리니어 모터의 스테이터를 지지하는 프레임; 상기 프레임에 삽입되어 결합되며, 압축공간을 형성하는 실린더; 상기 실린더의 내부에 구비되며, 상기 무버와 함께 왕복운동을 하면서 상기 압축공간의 체적을 가변시키는 피스톤; 상기 프레임에 고정되며, 상기 압축공간에서 배출된 냉매를 수용하도록 토출공간이 구비되는 적어도 한 개 이상의 토출커버; 및 상기 케이싱의 내주면과 상기 토출커버의 외주면 사이에 구비되어, 상기 케이싱의 내주면과 상기 프레임의 외주면 사이를 통과하는 냉매가 상기 토출커버를 향하도록 안내하는 유로가이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기가 제공될 수 있다.

여기서, 상기 유로가이드는, 그 외주면이 상기 케이싱의 내주면에 고정되는 고정부; 및 상기 고정부에서 연장되어 상기 케이싱의 내주면으로부터 이격되는 가이드부;를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 고정부의 축방향 길이는 상기 가이드부의 축방향 길이보다 작거나 같게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 유로가이드는, 축방향으로 동일한 두께를 가지는 환형 단면 형상으로 형성되어, 축방향을 따라 적어도 1회 이상 절곡하여 형성될 수 있다.

그리고, 상기 유로가이드의 일단은 상기 프레임과 일정 간격만큼 이격되어 구비될 수 있다.

그리고, 상기 유로가이드와 상기 프레임 사이의 간격은 상기 유로가이드의 내주면과 상기 토출커버 사이의 최소 간격보다 크거나 같게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 유로가이드는, 그 내주면이 반경방향으로 높이차를 가지도록 형성될 수 있다.

그리고, 상기 유로가이드는, 상기 케이싱보다 열전달계수가 높은 재질로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 유로가이드는, 그 내주면에 적어도 한 개 이상의 환형 돌부가 원주방향을 따라 형성될 수 있다.

그리고, 상기 유로가이드는, 그 외주면의 적어도 일부가 상기 케이싱의 내주면으로부터 이격되고, 상기 유로가이드의 외주면과 상기 케이싱의 내주면이 이격된 부위에 열전달부재가 더 구비될 수 있다.

그리고, 상기 유로가이드는, 복수 개의 부재를 결합하여 형성될 수 있다.

그리고, 상기 유로가이드는, 상기 케이싱의 내주면에 접촉되어 고정되는 고정부; 및 상기 고정부에 결합되어 그 내주면이 상기 토출커버의 외주면과 마주보는 가이드부;로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 고정부의 축방향 길이는 상기 가이드부의 축방향 길이보다 길게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 고정부의 반경방향 두께는 상기 가이드부의 반경방향 두께보다 크게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 토출커버의 토출공간으로 배출된 냉매의 일부를 상기 실린더와 피스톤 사이로 안내하여 상기 실린더와 피스톤 사이를 냉매로 윤활하는 가스베어링이 더 구비될 수 있다.

또, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱; 상기 케이싱의 내부공간에 구비되고 무버가 스테이터에 대해 왕복운동을 하는 리니어 모터; 상기 케이싱의 내주면에서 이격되어 구비되며, 상기 리니어 모터의 무버에 연결되는 피스톤이 실린더에서 왕복운동을 하면서 상기 실린더에 압축공간을 형성하는 압축유닛; 상기 케이싱의 내주면으로부터 이격되어 상기 압축유닛에 결합되며, 상기 압축공간에서 배출된 냉매를 수용하도록 토출공간이 구비되는 적어도 한 개 이상의 토출커버; 상기 토출커버의 토출공간으로 배출된 냉매의 일부를 상기 실린더와 피스톤 사이로 안내하여 상기 실린더와 피스톤 사이를 윤활하는 가스베어링; 및 상기 토출커버와 반경방향으로 중첩되는 범위에 적어도 일부가 위치하도록 상기 케이싱의 내주면에 고정 결합되는 유로가이드;를 포함하고, 상기 유로가이드는, 상기 압축유닛으로부터 가깝게 위치하는 제1 단의 내경은 상기 제1 단보다 상기 압축유닛으로부터 멀리 위치하는 제2 단의 내경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기가 제공될 수 있다.

여기서, 상기 유로가이드의 제1 단은 그 외주면이 상기 케이싱의 내주면에 접촉될 수 있다.

본 발명에 따른 리니어 압축기는, 케이싱의 내주면과 토출커버 조립체의 외주면 사이에 구비되는 유로가이드가 토출커버 조립체에 근접하도록 형성됨에 따라, 그 토출커버 조립체와 유로가이드 사이의 간격이 좁아지게 된다. 이로 인해 토출커버 조립체의 외주면을 따라 흐르는 냉매의 유동속도가 증가하게 되어 토출커버 조립체 주변에서의 대류열전달계수가 상승하게 되고, 이를 통해 토출커버 조립체의 열이 유로가이드를 통해 케이싱으로 빠르게 전달되어 결국 토출커버 조립체에 대한 방열효과가 향상될 수 있다.

또, 유로가이드의 적어도 일부가 케이싱에 접촉되어 결합됨에 따라 그 유로가이드로 전달되는 열이 열전도에 의해 케이싱으로 신속하게 전달되고, 이로 인해 유로가이드와 토출커버 사이의 온도차가 증가하여 결국 토출커버 조립체에 대한 방열효과가 더욱 향상될 수 있다.

또, 유로가이드의 내주면과 토출커버의 외주면 사이의 간격 또는 유로가이드의 내경이 프레임이나 토출커버의 내경보다 작게 형성함에 따라, 유로가이드가 압축기본체의 움직임을 제한하는 스토퍼 역할도 할 수 있다.

또, 유로가이드가 토출커버를 감싸도록 구비됨에 따라, 그 토출커버와 유로가이드 사이에서 일종의 소음공간을 형성하여 압축기 소음을 낮출 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 리니어 압축기를 보인 종단면도,
도 2는 도 1에 따른 토출커버 조립체를 분해하여 보인 사시도,
도 3은 도 2에 따른 토출커버 조립체를 조립한 후 파단하여 보인 사시도,
도 4는 도 3에 따른 토출커버 조립체를 프레임에 조립된 상태를 보인 종단면도,
도 5는 1에 따른 유로가이드를 파단하여 보인 사시도,
도 6은 도 1에 따른 유로가이드 주변의 냉매 유동 상태를 보인 종단면도,
도 7은 본 실시예에 따른 유로가이드가 적용된 경우, 유로가이드와 프레임 사이의 간격의 크기에 따른 에너지 효율(EER)을 비교하여 보인 그래프,
도 8 내지 도 12는 도 1에 따른 유로가이드에 대한 다른 실시예를 보인 도면들로서, 도 8은 유로가이드의 길이에 대한 다른 실시예를, 도 9는 유로가이드에 환형돌부가 추가된 다른 실시예를, 도 10은 열전달부재가 추가된 다른 실시예를, 도 11 및 도 12는 유로가이드의 고정부와 가이드부를 분리하는 다른 실시예를 각각 보인 종단면도.

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

본 발명에 따른 리니어 압축기는 유체를 흡입하여 압축하고, 압축된 유체를 토출하는 동작을 수행한다. 본 발명에 따른 리니어 압축기는 냉동 사이클의 구성요소가 될 수 있으며, 이하에서 유체는 냉동 사이클을 순환하는 냉매를 예로 들어 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 리니어 압축기(100)는, 케이싱(110)의 내부공간(101)은 밀폐된 공간을 형성하고, 케이싱(110)의 내부공간(101)에는 후술할 지지스프링(161,162)에 의해 탄력 지지되는 프레임(120)이 구비될 수 있다. 프레임(120)에는 리니어 모터(130)가 결합되어 지지되며, 리니어 모터(130)에는 냉매를 흡입, 압축하여 토출하는 압축유닛(140)이 결합될 수 있다. 이에 따라, 압축유닛(140)은 리니어 모터(130)와 함께 프레임(120)에 결합되어 케이싱(110)에 대해 탄력적으로 지지될 수 있다.

케이싱(110)은 열전도성 재질로 형성될 수 있다. 이를 통해 케이싱(110)의 내부공간(101)에서 발생되는 열은 케이싱(110)을 통해 외부로 방열될 수 있다.

그리고 케이싱(110)은 양단이 개구되어 대략 횡방향으로 긴 원통 형상으로 형성되는 쉘(111)과, 쉘(111)의 후방측에 결합되는 제1 쉘커버(112) 및 전방측에 결합되는 제2 쉘커버(113)로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 케이싱(110)는 가로 방향으로 누워져 있으며, 도면을 기준으로 제1 쉘커버(112)는 쉘(111)의 우측에, 제2 쉘커버(113)는 쉘(111)의 좌측에 결합될 수 있다. 넓은 의미에서 제1 쉘커버(112)와 제2 쉘커버(113)는 쉘(111)의 일부를 이룰 수 있다.

쉘(110)은 리니어 모터(130)의 크기에 따라 내경이 다양하게 형성될 수 있으나, 본 실시예의 리니어 압축기(100)는 오일베어링이 배제되고 가스베어링이 적용됨에 따라 케이싱(110)의 내부공간(101)에 오일이 채워질 필요가 없다. 따라서, 쉘(110)의 내경은 최대한 작게, 예를 들어 후술할 프레임(120)의 플랜지부(122)가 케이싱(110)의 내주면(111a)과 접촉되지 않을 정도의 간격만 가질 수 있는 정도로 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 리니어 압축기(100)는 쉘(111)의 외경이 앞서 제시한 특허문헌1에 비해 매우 작게 형성될 수 있다.

제1 쉘커버(112)는 앞서 설명한 바와 같이 쉘(111)의 후방측을 밀봉하도록 쉘(111)에 결합되는 것으로, 제1 쉘커버(112)에는 흡입관(114)이 삽입되어 결합될 수 있다.

그리고 제1 쉘커버(112)의 내주면에는 원통 형상으로 된 흡입측 지지부재(116a)가 결합되고, 흡입측 지지부재(116a)에는 판스프링으로 된 제1 지지스프링(116)에 결합되어 고정될 수 있다. 흡입측 지지부재(116a)에는 흡입가이드(116b)가 삽입되어 결합될 수 있다. 제1 지지스프링(116)은 그 중앙부가 앞서 설명한 흡입가이드(116b)에 결합되는 반면, 그 가장자리는 후술할 백커버(134)에 체결되어 결합될 수 있다. 이에 따라, 백커버(134)를 포함하는 압축기 본체(C)의 후방측은 제1 지지스프링(116)에 의해, 제1 쉘커버(112)를 포함하는 케이싱(110)에 반경방향으로 탄력 지지될 수 있다.

여기서, 흡입가이드(116b)는 원통 형상으로 형성되어 흡입관(114)에 연통됨에 따라, 흡입관(114)을 통해 흡입되는 냉매는 흡입가이드(116b)를 통과하여 후술할 흡입머플러 조립체(150)로 원할하게 유입될 수 있다.

그리고 흡입측 지지부재(116a)와 흡입가이드(116b) 사이에는 고무재질 등으로 된 댐핑부재(116c)가 설치될 수 있다. 이에 따라, 흡입관(114)을 통해 냉매가 흡입되는 과정에서 발생될 수 있는 진동이 흡입가이드(116b)로부터 흡입측 지지부재(116a)로 전달되는 것을 차단할 수 있다.

또, 제2 쉘커버(113)는 앞서 설명한 바와 같이, 쉘(111)의 전방측을 밀봉하도록 쉘(111)에 결합되는 것으로, 후술할 루프파이프(115a)에 연결되는 토출관(115)이 삽입되어 결합될 수 있다. 이에 따라, 압축공간(103b)에서 토출되는 냉매는 후술할 토출커버 조립체(160)를 통과한 후 루프파이프(115a)와 토출관(115)을 통해 냉동사이클로 배출된다.

그리고, 제2 쉘커버(113)의 내측면 또는 그 제2 쉘커버(113)의 내측면이 접하는 쉘(111)의 내주면에는 토출측 지지부재(117a)가 결합되고, 토출측 지지부재(117a)에는 판스프링으로 된 제2 지지스프링(117)이 결합될 수 있다.

이에 따라, 후술할 토출커버 조립체(160)를 포함하는 압축기본체(C)의 전방측은 제2 지지스프링(117)에 의해, 제2 쉘커버(113)를 포함하는 케이싱(110)에 반경방향으로 탄력 지지될 수 있다.

한편, 케이싱(110)의 내부에는 압축기 본체(C)의 일부를 이루는 프레임(120)이 구비된다. 그리고 프레임(120)에는 리니어 모터(130)로 된 모터 조립체 및 압축유닛(140)을 이루는 실린더(141)가 결합되어 지지될 수 있다. 이에 따라, 프레임(120)은 리니어 모터(130) 및 압축유닛(140)과 함께 제1 지지스프링(116)과 제2 지지스프링(117)에 의해 케이싱(110)에 대해 탄력 지지될 수 있다.

여기서, 프레임(120)은 원통 모양으로 형성되는 바디부(121)와, 바디부(121)의 전방단에서 반경방향으로 연장되는 플랜지부(122)로 이루어질 수 있다.

바디부(121)의 외주면에는 후술할 이너 스테이터(132)가, 그 바디부(121)의 내주면에는 실린더(141)가 각각 결합될 수 있다. 그리고, 플랜지부(122)의 후방면에는 후술할 아우터 스테이터(131)가, 그 플랜지부(122)의 전방면에는 후술할 토출커버 조립체(160)가 각각 결합될 수 있다.

플랜지부(122)의 전방면 일측에는 후술할 가스베어링의 일부를 이루는 베어링 입구홈(125a)이 형성되고, 베어링 입구홈(125a)에서 바디부(121)의 내주면으로 관통되는 베어링 연통구멍(125b)이 형성되며, 바디부(121)의 내주면에는 베어링 연통구멍(125b)에서 연통되도록 베어링 연통홈(125c)이 형성될 수 있다.

베어링 입구홈(125a)은 소정의 깊이만큼 축방향으로 함몰지게 형성되고, 베어링 연통구멍(125b)은 베어링 입구홈(125a)보다 단면적이 작은 구멍으로 바디부(121)의 내주면을 향해 경사지게 형성될 수 있다. 그리고, 베어링 연통홈(125c)은 바디부(121)의 내주면에 소정의 깊이와 축방향 길이를 가지는 환형 모양으로 형성될 수 있다. 하지만, 베어링 연통홈(125c)은 바디부(121)의 내주면이 접하는 실린더(141)의 외주면에 형성되거나 또는 바디부(121)의 내주면과 실린더(141)의 외주면에 반씩 각각 형성될 수도 있다.

또, 베어링 연통홈(125c)에 대응하는 실린더(141)에는 가스베어링에서 일종의 노즐부를 이루는 베어링 구멍(141a)이 형성될 수 있다. 이에 대해서는 실린더를 설명하면서 다시 설명한다.

한편, 리니어 모터(130)는 스테이터(130a) 및 그 스테이터(130a)에 대해 왕복운동을 하는 무버(130b)로 이루어질 수 있다.

스테이터(130a)는 프레임(120)의 플랜지부(122)에 고정되는 아우터 스테이터(131)와, 아우터 스테이터(131)의 내측에 소정의 공극(130c)만큼 이격되어 배치되는 이너 스테이터(132)로 이루어질 수 있다. 이너 스테이터(132)는 프레임(120)의 바디부(121)를 둘러싸도록 그 바디부(121)의 외주면에 삽입되어 결합될 수 있다.

아우터 스테이터(131)는 코일 권선체(135) 및 코일 권선체(135)를 둘러싸도록 적층되는 스테이터 코어(136)가 포함되고, 코일 권선체(135)에는 보빈(135a) 및 보빈(135a)의 원주 방향으로 권선된 코일(135b)이 포함될 수 있다. 코일(135b)의 단면은 원형 또는 다각형 형상으로 형성될 수 있으며, 일례로 육각형의 형상을 가질 수 있다.

그리고, 스테이터 코어(136)는 다수 개의 라미네이션 시트가 방사상으로 적층될 수도 있고, 복수 개의 라미네이션 블록(lamination block)이 원주 방향을 따라 적층될 수도 있다.

또, 아우터 스테이터(131)의 타측에는 스테이터 커버(137)가 구비될 수 있다. 이에 따라, 아우터 스테이터(131)의 일측부는 프레임(120)에 의해, 타측부는 스테이터 커버(137)에 의해 각각 지지될 수 있다.

이너 스테이터(132)는 프레임(120)의 외주면에 삽입되어 고정될 수 있다. 이러한 이너 스테이터(132)는 복수 개의 라미네이션이 방사상으로 적층되어 이루어질 수 있다.

한편, 무버(130b)는 마그네트 홀더(133a) 및 그 마그네트 폴더(133a)에 지지되는 마그네트(133b)로 이루어질 수 있다. 마그네트 홀더(133a)는 원통 형상으로 형성되며, 일단은 후술할 피스톤(142)에 결합되고, 타단은 아우터 스테이터(131)와 이너 스테이터(132) 사이의 공극에 왕복운동 가능하게 삽입될 수 있다.

마그네트(133b)는 마그네트 홀더(133a)의 외주면에 접착되어 고정되거나, 또는 별도의 고정링(미도시)을 이용하여 고정될 수 있다. 이에 따라, 마그네트(133b)는 아우터 스테이터(131)와 이너 스테이터(132) 사이에 형성되는 상호 전자기력에 의하여 마그네트 홀더(133a)와 함께 직선 왕복 운동할 수 있다.

또, 마그네트 홀더(133a)의 타단에는 피스톤(142)과 함께 스프링 서포터(138)가 결합되고, 스프링 서포터(138)의 양측에는 리니어 모터(130)의 무버(130b)와 압축유닛(140)의 피스톤(142)을 공진시키는 제1 공진스프링(139a)과 제2 공진스프링(139b)이 구비될 수 있다.

여기서, 제1 공진스프링(139a)은 스테이터 커버(137)의 후방면과 스프링 서포터(138)의 전방면 사이에, 제2 공진스프링(139b)은 스프링 서포터(138)의 후방면과 백커버(134)의 전방면 사이에 각각 구비될 수 있다. 백커버(134)는 스테이터 커버(137)에 결합되어 앞서 설명한 바와 같이 제2 공진스프링(139b)의 타단을 축방향으로 지지할 수 있다. 이에 따라, 리니어 모터(130)의 무버(130b)와 압축유닛(140)의 피스톤(142)은 리니어 모터(130)의 전자기력과 공진스프링(139a)(139b)의 탄성력에 의해 축방향을 따라 직선으로 왕복 운동을 하면서 압축공간(103b)으로 냉매를 흡입 압축하여 토출시킬 수 있다.

한편, 압축유닛(140)은 실린더(141), 피스톤(142), 흡입밸브(143), 토출밸브 조립체(144)를 포함할 수 있다.

실린더(141)는 내부에 압축공간(103b)이 구비되도록 원통 형상으로 형성되며, 프레임(120)의 내주면에 삽입되어 고정될 수 있다. 실린더(141)의 후방측에는 냉매가 압축공간(103b)으로 흡입되는 후술할 흡입머플러 조립체(150)가, 전방측에는 압축공간(103b)에서 압축된 냉매가 토출되는 후술할 토출커버 조립체(160)가 각각 구비될 수 있다.

그리고 실린더(141)에는 피스톤(142)과의 사이로 토출가스를 공급하여 그 실린더(141)와 피스톤 사이를 가스 윤활하는 가스베어링의 나머지 일부가 형성될 수 있다. 예를 들어, 실린더(141)에는 베어링 연통홈(125c)과 연통되는 위치에서 반경방향으로 관통되어 베어링 연통홈(125c)으로 유입되는 압축된 냉매를 실린더(141)의 내주면과 피스톤(142)의 외주면으로 안내하는 베어링 구멍(141a)이 형성될 수 있다. 물론, 앞서 설명한 바와 같이 베어링 연통홈(125c)은 실린더(141)의 외주면에 형성되는 것이 가공측면에서 더 유리할 수 있다.

베어링 구멍(141a)은 입구는 넓게, 출구는 노즐 역할을 하도록 미세통공으로 형성될 수 있다. 베어링 구멍(141a)의 입구부에는 이물질의 유입을 차단하는 필터미도시)가 구비될 수 있다. 필터는 금속으로 된 망필터일 수도 있고, 세실과 같은 부재를 감아서 형성할 수도 있다. 따라서, 베어링 구멍(141a)의 입구와 출구가 각각 독립적으로 연통되도록 낱개로 형성될 수도 있고, 입구는 환형 홈으로 형성되고 출구는 그 환형 홈을 따라 일정 간격을 두고 복수 개가 형성될 수도 있다.

또, 베어링 구멍(141a)은 실린더(141)의 축방향 중간을 기준으로 압축공간(103b)과 인접한 쪽(이하, 전방쪽)에만 형성될 수도 있고, 피스톤(142)의 처짐을 고려하여 반대쪽인 후방쪽에도 형성될 수도 있다.

피스톤(142)은 그 내부에 흡입유로(103a)를 가지며, 전방단은 부분적으로 개방되는 반면 후방단은 완전히 개방되는 원통 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 피스톤(142)은 앞서 설명한 바와 같이 개방단인 후방단이 마그네트 홀더(133a)와 연결되어 마그네트 홀더(133a)와 함께 왕복 운동을 할 수 있다.

또, 피스톤(142)의 전방단에는 흡입유로(103a)와 압축공간(103b) 사이를 연통시키는 흡입포트(142a)가 형성되고, 피스톤(142)의 전방면에는 그 흡입포트(142a)를 선택적으로 개폐하는 흡입밸브(143)가 구비될 수 있다. 이에 따라, 케이싱(110)의 내부공간(101)으로 흡입되는 냉매는 흡입밸브(143)를 열면서 그 피스톤(142)의 흡입유로(103a)와 흡입포트(142a)를 통해 실린더(141) 사이의 압축공간(103b)로 흡입될 수 있다.

한편, 실린더(141)의 전방단에는 압축공간(103b)을 개폐하는 토출밸브 조립체(144)가 착탈 가능하게 구비될 수 있다.

여기서, 토출밸브 조립체(144)는 토출밸브(144a)와, 토출밸브(144a)의 전방측에 구비되어 그 토출밸브(144a)를 탄력 지지하는 밸브스프링(144b)로 이루어질 수 있다. 밸브스프링(144b)은 압축코일스프링으로 형성될 수도 있지만, 점유공간이나 신뢰성 측면을 고려하면 판스프링으로 형성될 수 있다.

이에 따라, 압축공간(103b)의 압력이 토출압력 이상이 되면, 밸브스프링(144b)이 전방으로 변형하면서 토출밸브(144a)를 개방시키고, 냉매는 압축공간(103b)으로부터 토출되어 후술할 토출커버 조립체(160)의 제1 토출공간(104a)으로 배출된다. 그리고 냉매의 배출이 완료되면, 밸브스프링(144b)은 토출밸브(144a)에 복원력을 제공하여, 토출밸브(144a)가 닫혀지도록 한다.

한편, 피스톤(142)의 후방단에는 냉매가 흡입되는 과정에서 발생하는 소음을 감쇄시키는 흡입머플러 조립체(150)가 결합될 수 있다.

여기서, 흡입머플러 조립체(150)는 케이싱(110)의 내부공간(101)에 연통되는 흡입머플러(151)와, 흡입머플러(151)의 일측에 연결되어 냉매를 흡입포트(142a)로 안내하는 내부가이드(152)로 이루어질 수 있다.

흡입머플러(151)는 피스톤(142)의 외부에 구비되고, 그 내부에는 배플에 의해 복수 개의 소음공간(102)이 형성될 수 있다. 흡입머플러(151)는 금속으로 형성될 수도 있지만, 무게나 절연성을 고려하여 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.

내부가이드(152)는 흡입머플러의 소음공간에 연통되도록 파이프 형상으로 형성되고, 피스톤(142)의 흡입유로(103a)에 깊숙하게 삽입되어 구비될 수 있다. 내부가이드(152)는 양단의 내경이 동일한 원통 형상으로 형성될 수도 있지만, 경우에 따라서는 토출측인 전방단의 내경이 반대쪽인 후방단의 내경보다 크게 형성될 수도 있다.

한편, 프레임(120)의 전방면에는 냉매가 토출공간(103b)에서 토출되는 과정에서 발생되는 소음을 감쇄시키는 토출커버 조립체(160)가 결합될 수 있다.

여기서, 토출커버 조립체(160)는 토출밸브 조립체(144)를 수용하여, 실린더의 전방측에 구비될 수 있다. 이를 위해, 토출커버 조립체(160)는 프레임(120)의 일부를 이루는 플랜지부(122)의 전방면에 고정 결합될 수 있다. 토출커버 조립체(160)와 프레임(120)의 사이에는 압축공간(103b)에서 제1 토출공간(104a)으로 토출되는 냉매가 누설되는 것을 억제할 수 있도록 가스켓(165)과 오링(166)이 구비될 수 있다.

토출커버 조립체(160)는 열전도성 재질로 형성될 수 있다. 이를 통해 토출커버 조립체(160)로 고온의 냉매가 유입되면 그 냉매가 포함하고 있는 열이 토출커버 조립체(160)를 통해 케이싱(110)으로 전달되어 압축기 외부로 방열될 수 있다.

토출커버 조립체(160)는 한 개의 토출커버로 이루어질 수도 있고, 복수 개의 토출커버가 순차적으로 연통되도록 배치될 수도 있다. 본 실시예에서는 토출커버가 3개인 경우를 예로 들어 설명한다.

도 2는 도 1에 따른 토출커버 조립체를 분해하여 보인 사시도이고, 도 3은 도 2에 따른 토출커버 조립체를 조립한 후 파단하여 보인 사시도이며, 도 4는 도 3에 따른 토출커버 조립체를 프레임에 조립된 상태를 보인 종단면도이다.

이들 도면을 참조하면, 토출커버가 3개인 경우에는 프레임(120)에 결합되는 토출커버(이하, 제1 커버)(161)의 토출공간(이하, 제1 토출공간)(104a)이 제1 커버(161)의 전방측에 결합되는 두 번째 토출커버(이하, 제2 커버)(162)의 토출공간(이하, 제2 토출공간)(104b)에 연통되고, 제2 토출공간(104b)은 제2 커버(162)의 전방측에 결합되는 세 번째 토출커버(이하, 제3 커버)(163)의 토출공간(이하, 제3 토출공간)(104c)에 연통될 수 있다.

제1 커버(161)의 중앙부분에 제1 공간부(161a)가, 제2 커버(162)의 중앙부분에 제2 공간부(162a)가, 제3 커버(163)의 중앙부분에 제3 공간부(163a)가 각각 형성될 수 있다.

제1 공간부(161a)는 압축공간(103b)을 수용하는 제1 토출공간(104a)이, 제2 공간부(162a)는 제1 토출공간(104a)을 수용하는 제2 토출공간(104b)이, 제3 공간부(163a)는 제2 토출공간(104b)을 수용하는 제3 토출공간(104c)이 각각 형성될 수 있다.

제1 토출공간(104a)은 토출밸브(144a)에 의해 압축공간(103b)과 선택적으로 연통되고, 제2 토출공간(104b)은 제1 토출공간(104a)과 연통되며, 제3 토출공간(104c)은 제2 토출공간(104b)과 연통될 수 있다. 이에 따라, 압축공간(103b)에서 토출되는 냉매는 제1 토출공간(104a)-제2 토출공간(104b)-제3 토출공간(104c)을 차례대로 거치면서 토출소음이 감쇄된 후 제3 공간부(163a)에 연통되는 루프파이프(115a)와 토출관(115)을 통해 케이싱(110)의 외부로 배출될 수 있다.

여기서, 제1 공간부(161a)가 제2 공간부(162a)의 내부에 완전히 수용될 수 있도록 제2 공간부(162a)는 제1 공간부(161a)보다 넓게 형성될 수 있다. 제1 공간부(161a)에는 제1 연통구멍(105a)이 형성되고, 제1 연통구멍(105a)은 제2 토출공간(104b)에 수용되도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 토출공간(104a)과 제2 토출공간(104b)이 제1 연통구멍(105a)에 의해 직접 연통될 수 있다.

하지만, 제2 공간부(162a)는 제3 공간부(163a)에 완전히 수용되지 않고 제2 공간부(162a)의 일부가 제3 공간부(163a)의 범위 밖으로 노출되도록 형성될 수 있다. 이는, 제2 공간부(162a)가 제3 공간부(163a)에 완전히 수용될 경우 제3 공간부(163a)가 너무 크게 형성되면서 토출커버 조립체(160)를 비대하게 할 수 있고, 이로 인해 다른 부품과의 간섭이 발생하거나 압축기 전체의 크기가 증가하게 될 수 있다.

따라서, 제3 공간부(163a)는 제2 공간부(162a)보다 작게 형성하면서도 연결관을 이용하여 제2 공간부(162a)의 제2 토출공간(104b)과 제3 공간부(163a)의 제3 토출공간(104c) 사이를 연통시킬 수 있다. 이를 위해, 제2 공간부(162a)에 형성되는 제2 연통구멍(105b)과 제3 공간부(163a)에 형성되는 제3 연통구멍(105c)은 일정 간격만큼 이격되고, 제2 연통구멍(105b)과 제3 연통구멍(105c) 사이가 연결관(106)에 의해 서로 연결될 수 있다. 이로써, 제3 공간부(163a)가 너무 크게 형성되지 않아 주변 부품과의 간섭이나 압축기 전체의 크기가 증가하는 것을 억제할 수 있으면서도, 연결관(106)의 길이만큼 소음 감쇄 효과를 더욱 높일 수 있다.

도면으로 도시하지는 않았으나, 제1 공간부(161a)의 일부가 제2 공간부(162a)의 범위 밖으로 노출되어, 제1 공간부(161a)의 제1 토출공간(104a)과 제2 공간부(162a)의 제2 토출공간(104b) 사이를 별도의 연결관(미도시)으로 연결할 수도 있다. 이 경우, 연결관의 길이가 길어지면서 제1 커버(161)와 제2 커버(162)에서의 소음 감쇄 효과가 더욱 향상될 수 있다.

한편, 제1 공간부(161a)의 내경(D11)은 실린더(141)의 내경(D2)보다는 크게 형성되는 것이 바람직하다. 아울러, 제1 공간부(161a)는 앞서 설명한 가스베어링의 입구를 이루는 베어링 입구홈(125a)을 수용할 수 있는 정도의 넓이를 가지도록 형성될 수 있다.

물론, 경우에 따라서는 제1 공간부(161a)의 내경(D11)이 가스베어링의 입구를 수용하지 못할 정도로 작게 형성되더라도, 제1 토출공간(104a)이 베어링 입구홈(125a)와 연통되도록 별도의 연결관(미도시)으로 연결하거나 또는 제1 토출공간(104a)의 일부를 반경방향으로 돌출시켜 베어링 입구홈(125a)과 연통되도록 형성할 수도 있다. 이는, 제2 공간부(162a)와 제2 공간부(162a) 역시 필요에 따라 비원형 단면 형상으로 형성될 수 있다.

그리고, 제1 공간부(161a)는 후술할 제1 고정부(161b)에서 1단으로 절곡하여 전방측으로 볼록하게 형성할 수도 있다. 하지만, 제1 공간부(161a)는 2단 이상으로 절곡하여 복수 개의 단차면(S1)(S2)이 형성되도록 하는 것이 바람직할 수 있다.

예를 들어, 제1 공간부(161a)는 프레임에 가까운 순서대로 제1 단차면(S1)과 제2 단차면(S2)이 형성되고, 제1 단차면(S1)에는 앞서 설명한 제1 연통구멍(105a)이 형성되는 한편 제2 단차면(S2)에는 토출밸브 조립체가 삽입되어 축방향으로 지지되도록 할 수 있다. 이에 따라, 제1 연통구멍(105a)은 밸브스프링(144b)보다 실린더(141)에 근접되게 배치되어, 압축공간(103b)에서 제1 토출공간(104a)으로 토출되는 냉매에 대한 유로저항이 감소될 수 있다. 이에 따라, 제1 토출공간(104a)으로 토출되는 냉매가 제1 연통구멍(105a)을 통해 신속하게 제2 토출공간(104b)으로 이동할 수 있다.

여기서, 제2 단차면(S2)에 고정되는 토출밸브 조립체(144)는 토출밸브(144a)가 판스프링으로 된 밸브스프링(144b)에 의해 탄력 지지되어, 축방향으로 움직이면서 실린더(141)의 압축공간(103b)을 개폐하게 된다. 따라서, 제1 토출공간(104a)의 깊이(D12)는 적어도 토출밸브(144a)의 두께(D3)보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 제1 커버(161)는 제1 공간부(161a)의 가장자리에서 연장되는 제1 고정부(161b)가, 제2 커버(162)는 제2 공간부(162a)의 가장자리에서 연장되는 제2 고정부(162b)가, 제3 커버(163)는 제3 공간부(163a)의 가장자리에서 연장되는 제3 고정부(163b)가 각각 더 형성될 수 있다. 이로써, 제1 커버(161)는 제1 고정부(161b)에 의해 프레임(120)에 결합되고, 제2 커버(162)는 제2 고정부(162b)에 의해 제1 커버(161)에 결합되며, 제3 커버(163)는 제3 고정부(163b)에 의해 제2 커버(162)에 결합될 수 있다.

여기서, 각각의 공간부(161a)(162a)(163a)는 각각 토출공간(104a)(104b)(104c)을 가지도록 볼록하게 형성되는 반면, 각각의 고정부(161b)(162b)(163b)는 프레임(120)의 플랜지부(122) 전방면에 밀착되어 고정되도록 각각의 공간부(161a)(162a)(163a)에서 반경방향으로 연장되어 플랜지 형상으로 형성될 수 있다.

그리고, 제1 고정부(161b)와 제2 고정부(162b)는 플랜지 형상으로 넓게 형성되어 서로 겹친 상태에서 동일한 볼트에 의해 프레임(120)의 플랜지부(122)에 볼트 체결될 수 있고, 제3 고정부(163b)는 제1,2 고정부(161b)(162b)에 비해 좁게 형성되어 제2 커버(162)의 전방면에 용접되거나 또는 부착되어 고정될 수 있다.

한편, 제1 커버(161)와 프레임(120)의 플랜지부(12) 사이로 압축공간(103b)의 냉매가 누설되는 것을 차단하기 위해 제1 커버(161)와 프레임(120)의 플랜지부(122) 사이에는 가스켓(165)과 오링(166)이 더 구비될 수 있다.

상기와 같은 본 실시예에 의한 리니어 압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 리니어 모터(130)의 코일(135b)에 전류가 인가되면, 아우터 스테이터(131)와 이너 스테이터(132) 사이에 자속이 형성되고, 이 자속에 의해 발생되는 전자기력에 의해 마그네트 홀더(133a)와 마그네트(133b)로 된 무버(133)가 아우터 스테이터(131)와 이너 스테이터(132) 사이의 공극에서 직선으로 왕복 운동을 하게 된다.

그러면, 마그네트 홀더(133)에 연결된 피스톤(142)이 실린더(141)에서 직선으로 왕복 운동을 하면서, 압축공간(103b)의 체적이 증가되거나 또는 감소된다. 이때, 피스톤(142)이 후진하여 압축공간(103b)의 체적이 증가되면 흡입밸브(143)가 개방되어 흡입유로(103a)의 냉매가 압축공간(103b)으로 흡입되는 반면, 피스톤(142)이 전진하여 압축공간(103b)의 체적이 감소되면 피스톤(142)이 압축공간(103b)의 냉매를 압축하게 된다. 이 압축된 냉매는 토출밸브(144a)를 개방시키면서 제1 토출공간(104a)으로 배출된다.

그러면, 제1 토출공간(104a)으로 배출되는 냉매의 일부는 가스베어링의 베어링 입구홈(125a)과 베어링 연통구멍(125b), 그리고 베어링 연통홈(125c)을 거쳐 실린더(141)의 베어링 구멍(141a)을 통해 그 실린더(141)의 내주면과 피스톤(142)의 외주면 사이로 공급되어 피스톤(142)을 실린더(141)에 대해 지지하는 반면, 나머지 냉매는 제1 연통구멍(105a)을 통해 제2 토출공간(104b)으로 이동하였다가 제2 연통구멍(105b)과 연결관(106), 그리고 제3 연통구멍(105c)을 통해 제3 토출공간(104c)으로 이동하면서 소음이 감쇄된다. 이 제3 토출공간(104c)으로 이동하는 냉매는 루프파이프(115a)와 토출관(115)을 통해 압축기의 외부로 배출되어, 냉동사이클의 응축기로 이동하게 되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

이때, 리니어 모터(130)에서는 모터열이 발생하고, 토출커버 조립체(160)에서는 압축공간(103b)에서 토출된 냉매에 의해 압축열을 전달받게 된다. 이 모터열과 압축열은 각각 프레임(120)을 통해 실린더(141)와 피스톤(142)으로 전달된다.

그러면 피스톤(142)의 흡입유로(103a)로 흡입되는 냉매는 물론 실린더(141)의 압축공간(103b)으로 흡입되는 냉매가 가열되어, 냉매의 비체적이 상승하면서 흡입손실이나 또는 압축손실이 발생하게 되고, 이로 인해 전체적으로 압축기의 효율이 저하될 수 있다.

특히, 리니어 압축기에 오일베어링이 적용되는 경우에는 상대적으로 저온인 오일이 실린더와 피스톤 사이를 순환하면서 압축부의 온도를 낮출 수 있지만, 본 실시예와 같이 오일베어링이 배제되고 가스베어링이 적용되는 경우에는 고온인 냉매가 실린더와 피스톤 사이로 유입됨에 따라 압축부의 온도가 더욱 상승하게 되어 앞서 설명한 냉매의 온도상승이 더욱 가중될 수 있다.

이에, 본 발명에 따른 리니어 압축기는 토출커버를 신속하게 방열시켜 압축기의 운전시 토출커버의 열이 압축부로 전달되는 것을 차단할 수 있도록 케이싱, 정확하게는 쉘의 내주면과 토출커버 조립체의 사이에 유로가이드가 구비될 수 있다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 유로가이드(170)는 그 외주면이 케이싱(110)의 내주면에 밀착되어 고정되고, 그 내주면은 토출커버 조립체(160)를 향해 돌출되어 냉매를 토출커버 조립체(160)쪽으로 안내하는 유로가이드(170)가 구비될 수 있다.

유로가이드(170)에 의해 토출커버 조립체(160)의 외주면과 유로가이드(170)의 내주면 사이의 간격이 감소되고, 이에 따라 후술할 커버측 냉매통로(107b)의 단면적이 감소하면서 이 커버측 냉매통로(107b)를 통과하는 냉매의 유동속도가 증가하게 된다. 그러면, 커버측 냉매통로(107b)를 통과하는 냉매의 대류열전달계수가 증가하면서 토출커버 조립체(160)의 열이 유로가이드(170)를 통해 케이싱(110)의 쉘(111)로 신속하게 이동하게되어, 결국 토출커버 조립체(160)에 대한 방열효과가 향상될 수 있다.

본 실시예에 따른 유로가이드(170)는 쉘(111)의 내주면(111a)과 동일한 환형 단면 형상을 가지는 원통 형상으로 형성되거나 또는 절개면을 가지는 원호 형상으로 형성될 수 있다. 이하에서는 원통 형상을 대표예로 삼아 설명한다.

이러한 유로가이드(170)는 양단의 두께가 동일하면서 축방향 중간 부분에서 확장 또는 축소되도록 절곡되어, 양단의 내경이 상이하게 되는 원통 플레이트 형상으로 형성될 수 있다.

상세하게는, 본 실시예에 따른 유로가이드(170)는, 축방향 양단 중에서 프레임(120)을 향하는 후방단(이하, 제1 단)(171)이 쉘(111)의 내주면(111a)에 고정되고, 토출커버 조립체(160)을 향하는 전방단(이하, 제2 단)(172)이 쉘(111)의 내주면(111a)에서 이격된다. 이에 따라, 유로가이드는 후술할 중간 절곡부(177a)의 기준으로 후방측은 쉘(111)에 고정되는 고정부(175)를 이루고, 전방측은 토출커버 조립체(160)의 외주면(160a)으로 냉매를 안내하는 가이드부(176)를 이룰 수 있다.

여기서, 고정부(175)는 쉘(111)과 직접 접촉되는 부분이므로, 고정부(175)의 길이가 길수록 열전달 측면에서 유리하다. 하지만, 고정부(175)의 길이가 너무 길어지면 가이드부(176)의 길이가 짧아지면서 유로가이드(170)의 내주면(170a)과 토출커버 조립체(160)의 외주면 사이의 간격이 벌어져 냉매의 유동속도를 높이는데 한계가 있을 수 있다. 따라서, 고정부(175)의 축방향 길이(D5)는 가이드부(176)의 축방향 길이(D6)에 비해 절반 이하가 되도록 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

유로가이드(170)의 내주면(170a)은 토출커버 조립체(160)의 외주면(160a)으로부터 대략 일정한 간격만큼 이격되고, 유로가이드(170)의 제1 단(171)은 프레임(111)의 전방면(122b)으로부터 일정 간격만큼 이격될 수 있다.

이에 따라, 프레임(120)의 외주면(122a)과 쉘(111)의 내주면(111a) 사이에는 프레임측 냉매통로(107a)를 이루는 제1 간격(G1)이, 유로가이드(170)의 제1 단(171)과 프레임(120)의 전방면(122b) 사이에는 커버측 냉매통로(107b)의 일부를 이루는 제2 간격(G2)이, 그리고 유로가이드(170)의 내주면(170a)과 토출커버 조립체(160)의 외주면(160a) 사이에는 커버측 냉매통로(107b)를 이루는 제3 간격(G3)이 각각 형성될 수 있다. 따라서, 프레임 냉매통로(107a)와 커버측 냉매통로(107b)가 제1 간격(G1)과 제2 간격(G2), 그리고 제3 간격(G3)만큼 이격되어 서로 연통됨에 따라, 케이싱(110) 내부의 냉매는 프레임 냉매통로(107a)와 커버측 냉매통로(107b)를 통해 이동하면서 프레임(120)을 기준으로 전방측과 후방측 사이를 순환하게 된다.

여기서, 토출커버 조립체(160)의 외주면(160a)이 균일하지 않으면서도 그 토출커버 조립체(160)가 압축기본체(C)를 형성함에 따라 제3 간격(G3)은 일정하지 않다. 따라서, 앞서 설명한 제3 간격(G3)은 토출커버 조립체(160)와 유로가이드(170) 사이의 최소 간격으로 이해할 수 있다.

제1 간격(G1)과 제2 간격(G2), 그리고 제3 간격(G3)은 동일한 크기로 형성되는 것이 냉매의 유동 측면에서 유리할 수도 있다. 하지만, 토출커버 조립체(160)의 외경이 각 커버(161)(162)(163)마다 상이하게 형성된 상태로 압축기본체(C)가 케이싱(110)에 대해 왕복 운동함에 따라, 각각의 간격(G1)(G2)(G3)을 동일한 크기로 형성하는 것이 곤란할 수 있다. 따라서, 압축기본체(C)의 왕복운동을 고려하여 압축기의 정지시 각각의 간격(G1)(G2)(G3)의 크기가 서로 상이하게 형성될 수 있다.

예를 들어, 제2 간격(G2)이나 제3 간격(G3)이 제1 간격(G1)에 비해 작은 경우에는 커버측 냉매통로(107b)를 통과하는 냉매의 유동속도를 높아지면서 토출커버 조립체(160)에 대한 방열효과를 높일 수 있다. 하지만, 제2 간격(G2)과 제3 간격(G3) 중에서 특히 제2 간격(G2)이 너무 작으면 압축기본체(C)의 진동시 그 압축기본체(C)를 이루는 프레임(120)의 전방면(122b)이 유로가이드(170)의 제1 단(171)에 충돌하여 유로가이드(170)가 손상되거나 압축기본체(C)에 충격이 전달될 수 있다. 따라서, 제2 간격(G2)은 압축기본체(C)의 진동거리를 고려하여 압축기본체(C)와 유로가이드(170)가 충돌하지 않을 정도의 거리를 가지도록 형성되는 것이 신뢰성 측면에서 바람직하다.

도 7은 제2 간격의 크기에 따른 에너지 효율(EER)을 비교하여 보인 그래프이다. 이를 참조하면, 제1 간격(G1)이 2.6mm인 경우, 제2 간격(G2)이 0이면 에너지 효율은 9.387정도가 되는 것을 알 수 있다. 하지만, 제2 간격(G2)이 1mm이면 에너지 효율은 9.436으로, 3mm이면 9.440으로, 5mm이면 9.415가 되는 것을 알 수 있다. 이는, 제1 간격(G1)이 2.6mm일 때 제2 간격(G2)은 1~3mm 정도가 될 때 에너지 효율이 가장 높다는 것을 보여주고 있다.

여기서, 제2 간격(G2)이 너무 작으면 냉매에 대한 유동저항이 증가하여 냉매가 원활하게 커버측 냉매통로(107b)로 유입되지 못하는 것으로 보이며, 제2 간격(G2)이 너무 크면 냉매의 유동속도가 크게 증가하지 못하면서 유로가이드(170)의 효과가 반감되기 때문인 것으로 보인다. 따라서, 에너지 효율 측면에서 보면 제2 간격(G2)은 제1 간격(G1) 대비 0.3 ~ 1.5배 이내로 형성되는 것이 바람직하나, 앞서 설명한 신뢰성 측면에서 보면 제2 간격(G2)은 제1 간격(G1)에 비해 크거나 같게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

한편, 제3 간격(G3)은 반경방향 단면적이 좁을수록 냉매의 유동속도가 증가하게 되므로, 도 5 및 도 6과 같이 유로가이드(170)의 내주면(170a)은 중간위치에 중간 절곡부(177a)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 단(171)의 외경은 쉘(111)의 내경과 대략 동일하게 형성되어 쉘(111)의 내주면(111a)에 접촉되는 고정부(175)를 이루는 반면, 제2 단(172)의 외경은 쉘(111)의 내경보다 작게 형성되어 중간 절곡부(177a)에 의해 가이드부(176)를 이루면서 쉘(111)의 내주면(111a)으로부터 이격될 수 있다.

여기서, 유로가이드(170)는 고정부(175)가 쉘(111)에 용접되어 고정되는 점을 고려하여, 유로가이드(170)는 쉘(111)과 동일한 재질로 형성되는 것이 유리할 수도 있다. 하지만, 경우에 따라서는 유로가이드(170)가 쉘(111)과 다른 재질로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 쉘(111)이 주철 계열로 형성되는 경우 유로가이드(170)는 쉘(111)이나 토출커버 조립체(160)보다 가벼우면서도 열전달계수가 높은 재질로 형성될 수 있다.

유로가이드(170)의 두께(t1)는 쉘(111)의 두께(t2)보다 얇게 형성될 수도 있지만, 열전달 측면에서 보면 쉘(111)의 두께(t2)보다 두껍게 형성될 수도 있다.

유로가이드(170)의 두께(t1)가 쉘(111)의 두께(t2)보다 두꺼워지면 운전 중에 압축기본체(C)와 유로가이드(170)가 충돌할 수 있다. 따라서, 이 경우에는 제2 간격(G2)이 압축기본체(C)의 진동거리보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

반면, 유로가이드(170)의 두께(t1)가 제1 간격(G1)보다 작으면 제2 간격(G2)이 압축기본체(C)의 진동거리보다 작게 형성될 수도 있다. 제2 간격(G2)이 작으면 냉매의 유동속도를 높일 수 있어 방열 측면에서는 유리하다.

여기서, 유로가이드(170)의 두께(t1)가 제1 간격(G1)보다 크면 앞서 설명한 전도에 의한 열전달 효과가 향상되는 것은 물론, 압축기의 운반시 압축기본체(C)의 축방향 움직임이나 반경방향 움직임을 제한하는 스토퍼 역할을 할 수 있으므로, 별도의 스토퍼를 구비하지 않아도 되는 잇점이 있다.

따라서, 유로가이드(170)는 그 유로가이드(170)의 내주면(170a)과 압축기본체[정확하게는 토출커버 조립체(160)](C)의 외주면 사이의 제3 간격(G3)이 압축기본체[정확하게는 프레임(120)]의 외주면과 쉘(111)의 내주면(111a) 사이의 제1 간격(G1)보다 작거나 같아질 수 있는 정도의 두께로 형성하는 것이 바람직할 수 있다.

나아가, 유로가이드(170)의 두께(t1)가 앞서 설명한 간격을 만족하지 못하더라도 그 유로가이드(170)의 형상, 예를 들어 절곡 정도를 조절하여 앞서 설명한 간격을 만족하도록 할 수도 있다. 즉, 유로가이드(170)를 절곡하여 형성할 때, 그 유로가이드(170)의 내주면(170a)과 토출커버 조립체(160)의 외주면(160a) 사이의 커버측 냉매통로(107b)가 이루는 제3 간격(G3)이 프레임(120)의 외주면(122a)과 쉘(111)의 내주면(111a) 사이의 프레임측 냉매통로(107a)가 이루는 제1 간격(G1)보다 작거나 같게 형성할 수 있다.

그리고, 유로가이드(170)의 제2 단(172)은 중간 절곡부(177a)의 절곡 깊이 또는 유로가이드(170)의 두께(t2)에 따라서는 제2 단(172)의 단면이 프레임(120)의 전방면(122b)을 향하도록 형성되거나 또는 토출커버 조립체(160)쪽을 향하도록 절곡하여 형성될 수도 있다.

예를 들어, 유로가이드(170)의 중간 절곡부(177a)의 절곡 깊이가 깊거나 유로가이드(170)의 후방단 두께(t1)가 두꺼운 경우라면 그 중간 절곡부(177a) 또는 후방단(171)이 프레임(120)의 전방면(122b)을 향하도록 형성되더라도 프레임(120)에 대해 축방향 스토퍼 역할을 할 수 있다. 하지만, 유로가이드(170)의 두께(t1)가 얇은 경우라면 그 유로가이드(170)의 후방단(171)이 토출커버 조립체(160)를 향하는 방향으로 절곡되어 후방측 절곡부(177a)가 형성되어야 프레임(120)에 대해 축방향 스토퍼 역할을 할 수 있다.

나아가, 유로가이드(170)의 양단 중에서 제1 단(171)의 내경이 프레임(120)의 외경보다 작게 형성되어 유로가이드(170)와 프레임(120)이 축방향으로 중첩되도록 형성되면, 유로가이드(170)의 두께에 관계없이 유로가이드(170)가 프레임(120)에 대해 스토퍼 역할을 할 수 있다.

한편, 도 5 및 도 6과 같이, 유로가이드(170)의 제2 단(172)은 토출커버 조립체(160)를 향해 절곡된 전방측 절곡부(177b)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 토출커버 조립체(160)의 외주면(160a)과 유로가이드(170)의 내주면(170a) 사이의 간격이 현저하게 크게 형성되더라도, 유로가이드(170)의 제2 입출구단을 이루는 제2 단(172)과 토출커버 조립체(160) 사이에 형성되는 간격을 줄여 실질적인 제2 간격(G2)을 줄일 수 있다.

여기서, 유로가이드(170)의 전방측 절곡부(177b)는 토출커버 조립체(160)의 축방향 범위에 형성될 수 있다. 이에 따라, 제3 커버(163)의 외경이 제2 커버(162)의 외경보다 작은 경우 제3 간격(G3)이 제3 커버(163)의 부근에서 증가하는 것을 억제하는 동시에 그 토출커버 조립체(160)와 함께 일종의 소음실 역할을 하면서 토출커버 조립체(160)를 통해 방사되는 소음을 효과적으로 감쇄시킬 수도 있다.

하지만, 경우에 따라서는 도 8과 같이, 전방측 절곡부(177b)가 토출커버 조립체(160)의 축방향 범위 밖에 형성될 수 있다. 이 경우에는, 전방측 절곡부(177b)의 절곡 깊이를 크게 하여 전방 절곡부(177b)의 적어도 일부가 토출커버 조립체(160)와 축방향으로 중첩되면서 전방측 스토퍼 역할을 할 수도 있다.

도면중 미설명 부호인 170a는 대경부를 이루는 유로가이드의 제1 입출구, 170b는 소경부를 이루는 유로가이드의 제2 입출구이다.

상기와 같은 본 실시예에 따른 유로가이드는 다음과 같은 작용 효과가 있다.

즉, 제1 커버(161)와 제2 커버(162), 그리고 제3 커버(163)로 이루어진 토출커버 조립체(160)의 각 토출공간(104a)(104b)(104c)으로 냉매가 순서대로 유입되면, 토출커버 조립체(160)를 이루는 각 커버(161)(162)(163)는 그 토출공간(104a)(104b)(104c)으로 유입되는 냉매에 의해 온도가 상승하게 된다. 이들 커버 중에서 특히 제1 커버(161)의 온도가 가장 높게 상승하게 되므로, 그 제1 커버(161)의 온도를 신속하게 방열시키지 못하면 제1 커버(161)와 접하는 프레임의 온도도 크게 상승할 수 있다.

이때, 케이싱(110)의 내부에 본 실시예와 같은 유로가이드가 없는 경우에는 토출커버 조립체(160)와 쉘(111) 사이의 제3 간격(G3)이 너무 커서 냉매의 유동속도가 저하되고, 그러면 토출커버 조립체(160)와 쉘(111) 사이에서의 냉매에 대한 대류열전달계수가 낮아지게 된다. 그러면, 토출커버 조립체(160)의 열이 쉘(111)로 신속하게 전달되지 못하면서, 토출커버 조립체(160)가 효과적으로 방열되지 않게 된다. 그러면 앞서 설명한 바와 같이 토출커버 조립체(160)의 열이 프레임(120)으로 전달되어 흡입손실이나 압축손실을 야기시키게 된다.

하지만, 본 실시예와 같이 유로가이드(170)가 토출커버 조립체(160)와 쉘(111) 사이에 위치하게 되면, 그 토출커버 조립체(160)와 쉘(111) 사이의 제3 간격(G3)이 좁아지면서 커버측 냉매통로(107b)에서의 냉매의 유동속도가 크게 증가하게 되고, 그러면 토출커버 조립체(160)와 쉘(111) 사이에서의 냉매의 대류열전달계수가 상승하면서, 토출커버 조립체(160)의 열이 신속하게 유로가이드(170)로 전달된다. 그러면 유로가이드(170)로 전달된 열은 그 유로가이드(170)의 고정부(175)를 통해 쉘(111)로 열전도되어 방열되면서 결과적으로 토출커버 조립체의 온도를 신속하게 낮출 수 있다.

이를 통해, 제1 커버(161)를 포함하는 토출커버 조립체(160)의 온도가 낮아지면서 토출커버 조립체(160)에 의해 프레임(120)과 실린더(141)가 가열되는 것을 차단함으로써, 압축공간(103b) 또는 흡입유로(103a)의 냉매가 과열되는 것을 억제할 수 있다.

또, 본 실시예에 의한 유로가이드(170)는 압축기의 운반시 압축기본체(C)가 움직이는 것을 제한하여 압축기가 손상되는 것을 미연에 방지할 수도 있다. 예를 들어, 본 실시예에 의한 유로가이드(170)와 토출커버 조립체(160) 사이의 제3 간격(G3)이 프레임(120)과 쉘(111) 사이의 제1 간격(G1)보다 작거나 같게 형성됨에 따라, 압축기본체(C)가 반경방향으로 움직이려고 할 때 프레임(120)이 쉘(111)에 접하기 전에 토출커버 조립체(160)의 외주면(160a)이 유로가이드(170)의 내주면(170a)에 먼저 접촉하게 된다. 이에 따라, 유로가이드(170)는 압축기본체(C)에 대해 반경방향 스토퍼 역할을 하게 된다.

그리고, 유로가이드(170)의 후방단(171) 또는 전방단(172)은 각각 프레임(120)의 전방면(122b) 또는 토출커버 조립체(160)의 전방면과 축방향으로 중첩되도록 형성됨에 따라, 압축기본체(C)가 전방쪽으로 움직이려고 할 때 이를 제한하는 축방향 스토퍼 역할을 하게 된다.

이로써, 케이싱의 내부에 압축기본체의 움직임을 제한하기 위한 별도의 스토퍼를 구비하지 않고 유로가이드를 이용하여 압축기본체의 움직임을 제한하게 되므로, 별도의 스토퍼를 추가로 구비하는 것보다 재료비용을 절감하는 동시에 조립공정을 간소화할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 유로가이드의 내주면에는 적어도 한 개 이상의 환형 돌부가 형성될 수도 있다. 즉, 앞서 설명한 바와 같이 유로가이드(170)의 내주면은 토출커버 조립체(160)의 외주면(160a) 형상에 따라 적어도 한 번 이상 절곡하여 형성됨에 따라, 냉매가 절곡된 내주면을 따라서 이동하면서 일종의 난류를 형성하여 대류에 의한 열전달 효과를 높일 수 있다. 하지만, 유로가이드(170)가 일정한 두께를 가짐에 따라 절곡면을 수회 형성하기가 곤란할 수 있다.

이를 감안하여, 도 9와 같이, 유로가이드(170)의 내주면(170a)에 축방향을 따라 일정 간격을 두고 원주방향으로 환형을 이루는 복수 개의 환형 돌부(170b)가 더 형성될 수 있다. 환형 돌부(170b)는 유로가이드(170)에 일체로 형성할 수도 있고, 별도로 제작하여 조립할 수도 있다. 이를 통해, 커버측 냉매통로(107b)를 통과하는 냉매가 환형 돌부(170b)와 접촉되면서 방열효과가 더욱 향상될 수 있다.

또 한편, 본 발명에 따른 유로가이드에 대한 또다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다. 즉, 전술한 실시예들에서는 유로가이드의 가이드부가 쉘의 내주면으로부터 이격되는 것이었으나, 본 실시예와 같이 가이드부와 쉘 사이가 별도의 부재에 의해 채워질 수도 있다.

도 10과 같이, 본 실시예에 따른 유로가이드(170)는 앞서 설명한 실시예들과 그 형상이 동일하다. 다만, 본 실시예에서는 유로가이드(170)의 가이드부(176)와 쉘(111) 사이에 환형으로 된 열전달부재(178)가 삽입될 수 있다.

이를 위해, 열전달부재(178)는 그 외주면(178a)은 쉘(111)의 내주면(111a)에 접촉되도록 고정 결합되고, 그 내주면(178b)은 가이드부(176)의 외주면(176a)에 접촉되도록 고정 결합될 수 있다. 하지만, 열전달부재(178)는 그 외주면(178a)과 내주면(178b) 중에서 적어도 어느 한 쪽 면만 고정될 수 있다. 다만, 열전달부재(178)의 양쪽 면 중에서 한 쪽 면만 고정되는 경우에는 이격되는 면에서의 열전달 효과가 반감될 수 있다.

여기서, 열전달부재(178)는 쉘(111) 또는 유로가이드(170)와 동일한 재질로 형성될 수도 있지만, 쉘(111)과 유로가이드(170)보다 열전달 계수가 큰 재질로 형성되는 것이 더 바람직할 수 있다.

상기와 같이, 쉘(111)과 유로가이드(170) 사이에 열전달부재가 삽입되는 경우에는 유로가이드(170)로 전달되는 열이 열전달부재(178)를 통해 쉘(111)로 열전도(도면에서 실선 화살표로 표시)에 의해 전달되면서 방열효과가 더욱 향상될 수 있다.

또 한편, 본 발명에 따른 유로가이드에 대한 또다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다. 즉, 전술한 실시예들에서는 유로가이드가 한 개의 부품으로 형성되는 것이었으나, 본 실시예와 같이 유로가이드(170)가 복수 개의 부품을 조립하여 형성될 수도 있다.

도 11과 같이, 본 실시예에 따른 유로가이드(170)는 고정부(175)와 가이드부(176)가 조립되어 형성될 수 있다. 고정부(175)는 평활관 형상으로 형성되고, 가이드부(176)는 앞서 설명한 중간 절곡부(177a)를 가지는 복경관(複俓管) 형상으로 형성될 수 있다. 가이드부(176)의 후방측 외주면이 고정부(175)의 내주면에 접촉되어 용접 결합될 수 있다.

고정부(175)의 축방향 길이(D5)는 가이드부(176)의 축방향 길이(D6)보다 짧게 형성될 수도 있지만, 고정부(175)가 쉘(111)에 접촉되는 점을 고려하면 고정부(175)의 축방향 길이(D5)가 가능한 한 길게 형성되는 것이 열전달 측면에서 유리할 수 있다. 이에 따라, 본 실시예와 같이 고정부(175)의 축방향 길이(D5)가 가이드부(176)의 축방향 길이(D6)보다 길게 형성될 수 있다.

상기와 같이, 유로가이드(170)가 고정부(175)와 가이드부(176)로 분리되어 형성되는 경우에는 고정부(175)의 축방향 길이(D4)를 길게 형성하여 열전달 효과를 높일 수 있다. 또, 도면으로 도시하지 않았지만 고정부(175)와 가이드부(176)의 재질을 상이하게 형성할 수도 있다. 또, 도면에서는 가이드부(176)가 원통형으로 형성되는 예를 보였으나, 경우에 따라서는 가이드부(176)가 복수 개의 원호 형상으로 형성될 수도 있다. 이와 같이, 유로가이드(170)의 고정부(175)와 가이드부(176)를 분리하여 형성하는 경우에는 유로가이드(170)의 형상을 필요에 따라 더욱 다양하게 형성할 수 있다.

한편, 도 12와 같이, 유로가이드(170)가 고정부(175)와 가이드부(176)로 분리되고, 고정부(175)의 두께(t5)가 가이드부(176)의 두께(t6)보다 얇게 형성될 수도 있다. 이 경우, 고정부(175)의 두께(t5)를 프레임(120)의 외주면(122a)과 쉘(111)의 내주면(111a) 사이의 간격(G1)보다 얇게 형성하여, 고정부(175)가 프레임(120)에 최대한 근접하거나 반경방향으로 중첩되도록 할 수도 있다. 그러면 유로가이드(170)와 프레임(120) 사이의 간격(G2)이 더욱 좁혀져 그만큼 냉매의 유동속도를 높일 수 있다.

이 경우, 가이드부(176)는 고정부(175)의 두께가 얇아진 만큼 더 두껍게 형성하여, 가이드부(176)의 내주면(170a)과 토출커버 조립체(160)의 외주면(160a) 사이의 간격을 최소한으로 좁히는 것이 냉매의 유동속도를 높이는데 바람직할 수 있다.

이 경우에도, 고정부(175)의 축방향 길이(D5)는 가이드부(176)의 축방향 길이(D6)보다 길게 형성하는 것이 열전도 측면에서 바람직할 수 있다.

100: 리니어 압축기 101: 흡입공간
103a: 흡입유로 103b : 압축공간
104a,104b,104c : 토출공간 105a,105b,105c : 연통구멍
106 : 연결관 107a,107b : 냉매통로
108a,108b,108c : 냉매통공 110: 케이싱
120: 프레임 121 : 바디부
122 : 플랜지부 130: 리니어 모터
130a : 스테이터 130b : 무버
131: 아우터 스테이터 132: 이너 스테이터
133b: 마그네트 140: 압축 유닛
141: 실린더 142: 피스톤
143: 흡입밸브 144 : 토출밸브 조립체
160 : 토출커버 조립체 161,162,163 : 제1,2,3 커버
170 : 유로가이드 171,172 : 후방,전방단
175 : 고정부 176 : 가이드부
177a : 중간 절곡부 178 : 열전달부재
G1 : 프레임과 쉘 간격 G2 : 커버와 프레임 간격
G3 : 커버와 유로가이드 간격

Claims

케이싱;
상기 케이싱의 내부공간에 구비되고 무버가 스테이터에 대해 왕복운동을 하는 리니어 모터;
상기 케이싱의 내주면에서 이격되어 구비되며, 상기 리니어 모터의 스테이터를 지지하는 프레임;
상기 프레임에 삽입되어 결합되며, 압축공간을 형성하는 실린더;
상기 실린더의 내부에 구비되며, 상기 무버와 함께 왕복운동을 하면서 상기 압축공간의 체적을 가변시키는 피스톤;
상기 프레임에 고정되며, 상기 압축공간에서 배출된 냉매를 수용하도록 토출공간이 구비되는 적어도 한 개 이상의 토출커버; 및
상기 케이싱의 내주면과 상기 토출커버의 외주면 사이에 구비되어, 상기 케이싱의 내주면과 상기 프레임의 외주면 사이를 통과하는 냉매가 상기 토출커버를 향하도록 안내하는 유로가이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
제1항에 있어서, 상기 유로가이드는,
그 외주면이 상기 케이싱의 내주면에 고정되는 고정부; 및
상기 고정부에서 연장되어 상기 케이싱의 내주면으로부터 이격되는 가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
제2항에 있어서,
상기 고정부의 축방향 길이는 상기 가이드부의 축방향 길이보다 작거나 같게 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
제3항에 있어서,
상기 유로가이드는, 축방향으로 동일한 두께를 가지는 환형 단면 형상으로 형성되어, 축방향으로 적어도 1회 이상 절곡하여 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 유로가이드의 일단은 상기 프레임과 일정 간격만큼 이격되고,
상기 유로가이드와 상기 프레임 사이의 축방향 간격은 상기 유로가이드의 내주면과 상기 토출커버의 내주면 사이의 최소 간격보다 크거나 같게 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
제5항에 있어서,
상기 유로가이드는, 그 내주면이 반경방향으로 높이차를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 유로가이드는, 상기 케이싱 또는 상기 토출커버보다 열전달계수가 높은 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 유로가이드는, 그 내주면에 적어도 한 개 이상의 환형 돌부가 원주방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 유로가이드는, 그 외주면의 적어도 일부가 상기 케이싱의 내주면으로부터 이격되고,
상기 유로가이드의 외주면과 상기 케이싱의 내주면이 이격된 부위에 열전달부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 유로가이드는, 복수 개의 부재를 결합하여 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
제10항에 있어서, 상기 유로가이드는,
상기 케이싱의 내주면에 접촉되어 고정되는 고정부; 및
상기 고정부에 결합되어 그 내주면이 상기 토출커버의 외주면과 마주보는 가이드부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
제11항에 있어서,
상기 고정부의 축방향 길이는 상기 가이드부의 축방향 길이보다 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
제11항에 있어서,
상기 고정부의 반경방향 두께는 상기 가이드부의 반경방향 두께보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 토출커버의 토출공간으로 배출된 냉매의 일부를 상기 실린더와 피스톤 사이로 안내하여 상기 실린더와 피스톤 사이를 냉매로 윤활하는 가스베어링이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
케이싱;
상기 케이싱의 내부공간에 구비되고, 무버가 스테이터에 대해 왕복운동을 하는 리니어 모터;
상기 케이싱의 내주면에서 이격되어 구비되며, 상기 리니어 모터의 무버에 연결되는 피스톤이 실린더에서 왕복운동을 하면서 상기 실린더에 압축공간을 형성하는 압축유닛;
상기 케이싱의 내주면으로부터 이격되어 상기 압축유닛에 결합되며, 상기 압축공간에서 배출된 냉매를 수용하도록 토출공간이 구비되는 적어도 한 개 이상의 토출커버;
상기 토출커버의 토출공간으로 배출된 냉매의 일부를 상기 실린더와 피스톤 사이로 안내하여 상기 실린더와 피스톤 사이를 윤활하는 가스베어링; 및
상기 토출커버와 반경방향으로 중첩되는 범위에 적어도 일부가 위치하도록 상기 케이싱의 내주면에 고정 결합되는 유로가이드;를 포함하고,
상기 유로가이드는, 상기 압축유닛으로부터 가까이 위치하는 제1 단의 내경은 그 제1 단보다 상기 압축유닛으로부터 멀리 위치하는 제2 단의 내경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
제15항에 있어서,
상기 유로가이드의 제1 단은 그 외주면이 상기 케이싱의 내주면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.