KR20190036310A - Linear compressor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 실린더와 피스톤 사이를 냉매로 윤활하는 리니어 압축기에 관한 것이다. The present invention relates to a linear compressor for lubricating between a cylinder and a piston with a refrigerant.
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.Generally, a compressor is a device that receives power from a power generating device such as a motor or a turbine and compresses a working fluid such as air or refrigerant. Compressors are widely applied to industrial and household appliances, especially vapor compression refrigeration cycles (hereinafter referred to as " refrigeration cycles ").
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.Such a compressor can be classified into a reciprocating compressor, a rotary compressor, and a scroll compressor according to a method of compressing a refrigerant. The reciprocating compressor is a system in which a compression space is formed between a piston and a cylinder, and a piston reciprocates linearly to compress the fluid. The rotary compressor compresses the fluid by a roller eccentrically rotated in the cylinder. The scroll compressor is a spiral type And the fluid is compressed.
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.BACKGROUND ART [0002] Reciprocating compressors are known as a crank system that compresses a refrigerant by converting a rotational force of a rotary motor into a linear motion, and a vibration system that compresses a refrigerant by using a linear motor that performs linear reciprocating motion. The oscillating type reciprocating compressor is referred to as a linear compressor. The linear compressor has no mechanical loss in converting the rotational motion into a linear reciprocating motion, thereby improving the efficiency and simplifying the structure.
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. On the other hand, the linear compressor can be divided into an oil-lubricated linear compressor and a gas-type linear compressor according to the lubrication system. The oil-lubricated linear compressor is configured to store a predetermined amount of oil in the casing and lubricate the cylinder and the piston using the oil, as disclosed in Patent Document 1 (Korean Patent Laid-Open Publication No. KR10-2015-0040027). On the other hand, as disclosed in Patent Document 2 (Korean Patent Laid-Open Publication No. KR10-2016-0024217), the gas-lubricated linear compressor has a structure in which a part of the refrigerant discharged from the compression space without guiding oil into the casing is guided between the cylinder and the piston And is configured to lubricate between the cylinder and the piston by the gas force of the refrigerant.
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.The oil-lubricated linear compressor can prevent the cylinder and the piston from being overheated by the heat of the motor, the heat of compression, etc., as the oil of relatively low temperature is supplied between the cylinder and the piston. As a result, the oil-lubricated linear compressor can prevent the suction loss from being generated by suppressing the rise of the refrigerant heated by the suction passage of the refrigerant passing through the suction passage of the piston into the compression chamber of the cylinder.
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.However, in the oil-lubricated linear compressor, when the oil discharged to the refrigeration cycle apparatus together with the refrigerant is not smoothly recovered to the compressor, oil shortage may occur in the casing of the compressor. Which may cause the reliability to deteriorate.
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. On the other hand, the gas-lubricated linear compressor is advantageous in that it can be downsized as compared with the oil-lubricated linear compressor and lubricates between the cylinder and the piston with the refrigerant, so that the reliability of the compressor is not lowered due to oil shortage.
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. However, in the conventional gas lubricating type linear compressor as described above, since the cylinder and the piston are heated by the refrigerant by using the high-temperature refrigerant gas, the refrigerant is sucked into the compression space, The refrigerant compressed in the space is overheated to cause a suction loss or a compression loss.
또, 종래의 가스윤활형 리니어 압축기는, 실린더의 압축공간에서 토출커버의 토출공간으로 토출되는 냉매가 그 토출커버를 가열하고, 가열된 토출커버가 그와 접촉된 프레임에 열을 전달하여 실린더가 가열되면서 앞서 설명한 흡입손실이나 압축손실이 가중되는 문제점도 있었다.Further, in the conventional gas lubricated linear compressor, the refrigerant discharged from the compression space of the cylinder to the discharge space of the discharge cover heats the discharge cover, and the heated discharge cover transfers heat to the frame in contact with the discharge cover, There is a problem that the suction loss and the compression loss described above are increased.
또, 종래의 가스윤활형 리니어 압축기는, 실린더의 압축공간에서 토출커버의 토출공간으로 토출되는 냉매가 프레임과 실린더에 직접 접촉되어 그 프레임이 실린더와 함께 가열되면서 앞서 설명한 흡입손실이나 압축손실이 더욱 가중되는 문제점도 있었다.Further, in the conventional gas lubricated linear compressor, the refrigerant discharged from the compression space of the cylinder to the discharge space of the discharge cover directly contacts the frame and the cylinder, and the frame is heated together with the cylinder, so that the suction loss and the compression loss, There was also a problem.
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.It is an object of the present invention to provide a linear compressor capable of suppressing generation of suction loss or compression loss due to overheat of a refrigerant compressed by the refrigerant in the compression space or a refrigerant sucked into the compression space by the cylinder and the piston heated by the refrigerant I'm trying to.
또, 본 발명의 다른 목적은, 토출커버와 프레임 사이에서 열이 전도되는 것을 차단하여 토출커버에 의해 프레임이 가열되는 것을 억제할 수 있는 리니어 압축기를 제공하려는데 있다.It is another object of the present invention to provide a linear compressor capable of preventing conduction of heat between a discharge cover and a frame so as to suppress heating of the frame by the discharge cover.
또, 본 발명의 다른 목적은, 토출커버의 토출공간으로 토출되는 냉매가 프레임과 실린더에 접촉되는 것을 차단하여, 토출커버로 토출된 냉매에 의해 프레임과 실린더가 가열되는 것을 억제하고 이를 통해 압축기 효율을 높일 수 있는 리니어 압축기를 제공하려는데 있다.It is another object of the present invention to provide a refrigerating apparatus which is capable of preventing the refrigerant discharged to the discharge space of the discharge cover from contacting the frame and the cylinder and suppressing the heating of the frame and the cylinder by the refrigerant discharged to the discharge cover, And to provide a linear compressor capable of increasing the linearity of the linear compressor.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 실린더와 피스톤 사이에 가스베어링이 적용되는 리니어 압축기에서, 상기 실린더가 지지되는 프레임과 그 프레임에 결합되는 토출커버의 사이에 단열부재가 포함되는 리니어 압축기가 제공될 수 있다.In order to achieve the object of the present invention, there is provided a linear compressor in which a gas bearing is applied between a cylinder and a piston, in which a linear compressor including a heat insulating member is provided between a frame supported by the cylinder and a discharge cover coupled to the frame .
여기서, 상기 단열부재는 적어도 일부가 상기 프레임과 토출커버에 접촉되도록 구비될 수 있다.Here, the heat insulating member may be provided so that at least a part thereof is in contact with the frame and the discharge cover.
그리고, 상기 단열부재는 적어도 일부가 상기 프레임과 토출커버로부터 분리되도록 구비될 수 있다.The heat insulating member may be provided so that at least a part of the heat insulating member is separated from the frame and the discharge cover.
그리고, 상기 프레임에는 상기 단열부재와 이격되는 이격홈이 형성되고, 상기 이격홈은 케이싱의 내부공간에 연통될 수 있다. In addition, the frame may be formed with a spacing groove that is spaced apart from the heat insulating member, and the spacing groove may be communicated with an inner space of the casing.
또, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 밀봉된 내부공간을 가지는 케이싱; 상기 케이싱의 내부공간에 구비되고 무버가 스테이터에 대해 왕복운동을 하는 리니어 모터; 상기 리니어 모터의 내측에 위치하며, 압축공간을 형성하는 실린더; 상기 실린더의 내부에 구비되며, 상기 무버와 함께 왕복운동을 하면서 상기 압축공간의 체적을 가변시키는 피스톤; 상기 압축공간에서 배출된 냉매를 수용하도록 토출공간이 구비되는 적어도 한 개 이상의 토출커버; 상기 실린더가 삽입되어 고정되며, 상기 토출커버가 전방면에 결합되는 프레임; 및 상기 토출커버와 프레임 사이에 구비되고, 상기 토출커버의 토출공간과는 분리되면서 상기 케이싱의 내부공간과 연통되는 단열공간부가 상기 토출커버와 프레임 사이에 적어도 한 개 이상 형성되도록 하는 단열커버;를 포함하는 리니어 압축기가 제공될 수 있다.Further, in order to achieve the object of the present invention, there is provided an air conditioner comprising: a casing having a sealed inner space; A linear motor provided in an inner space of the casing and reciprocating with respect to the stator; A cylinder located inside the linear motor and forming a compression space; A piston provided inside the cylinder and varying the volume of the compression space while reciprocating with the mover; At least one discharge cover having a discharge space for receiving the refrigerant discharged from the compression space; A frame in which the cylinder is inserted and fixed, and the discharge cover is coupled to a front surface; And a heat insulating cover which is provided between the discharge cover and the frame and which is separated from the discharge space of the discharge cover so that at least one heat insulating space portion communicating with the internal space of the casing is formed between the discharge cover and the frame May be provided.
여기서, 상기 단열커버는 적어도 일부가 상기 토출커버와 프레임에 접촉되도록 구비되며, 상기 단열공간부의 적어도 일부는 상기 토출커버의 토출공간 범위에 포함되도록 형성될 수 있다.Here, at least a part of the heat insulating cover is provided to be in contact with the discharge cover and the frame, and at least a part of the heat insulating space part may be formed to be included in the discharge space range of the discharge cover.
그리고, 상기 토출커버를 마주보는 상기 프레임의 전방면에는 적어도 한 개 이상의 이격홈이 형성되고, 상기 단열커버는 상기 프레임의 이격홈을 복개하여 상기 단열공간부가 형성되도록 할 수 있다.At least one spacing groove may be formed on the front surface of the frame facing the discharge cover, and the heat insulating cover may overlap the spacing grooves of the frame to form the heat insulating space.
그리고, 상기 프레임의 전방면에는 상기 이격홈의 내측 테두리를 이루는 내측돌부가 형성되고, 상기 내측돌부의 외주면 주변에는 상기 단열커버와 밀착되어 상기 단열공간부의 내측을 실링하는 공간부 실링부재가 구비될 수 있다.A space sealing member is provided on the front surface of the frame to form an inner rim constituting an inner rim of the spacing groove and to be in close contact with the heat insulating cover around the outer circumferential surface of the inner rim to seal the inside of the heat insulating space .
그리고, 상기 단열커버는 상기 실린더와 반경방향으로 적어도 일부가 중첩되도록 구비될 수 있다.The heat insulating cover may be provided so as to be at least partially overlapped with the cylinder in the radial direction.
그리고, 상기 실린더의 전방측 외주면에는 소정의 깊이를 가지는 커버 안착면이 형성되고, 상기 커버 안착면에는 상기 단열커버와 밀착되어 상기 단열공간부의 내측을 실링하는 공간부 실링부재가 구비될 수 있다.A cover seating surface having a predetermined depth may be formed on the outer circumferential surface on the front side of the cylinder, and a space sealing member may be provided on the cover seating surface to seal the inside of the heat insulating space.
그리고, 상기 실린더의 전방면에는 상기 단열커버와 밀착되어 상기 단열공간부의 내측을 실링하는 공간부 실링부재가 구비될 수 있다.The front surface of the cylinder may be provided with a space portion sealing member which is in close contact with the heat insulating cover to seal the inside of the heat insulating space portion.
그리고, 상기 단열커버에는 상기 토출공간을 향해 함몰되어 상기 단열공간부가 형성될 수 있다.The heat insulating cover may be recessed toward the discharge space to form the heat insulating space.
그리고, 상기 단열커버는 상기 토출커버보다 열전도도가 낮은 재질로 형성될 수 있다.The heat insulating cover may be formed of a material having a thermal conductivity lower than that of the discharge cover.
여기서, 상기 토출커버의 토출공간으로 배출된 냉매의 일부를 상기 실린더와 피스톤 사이로 안내하여 상기 실린더와 피스톤 사이를 냉매로 윤활하는 가스베어링이 더 구비될 수 있다.The discharge cover may further include a gas bearing for guiding a part of the refrigerant discharged to the discharge space between the cylinder and the piston and lubricating the space between the cylinder and the piston with the refrigerant.
그리고, 상기 프레임의 단열공간부에는 상기 가스베어링의 입구를 이루는 베어링 입구홈이 형성되고, 상기 베어링 입구홈의 주변에는 그 베어링 입구홈을 둘러싸 상기 단열공간부에 대해 상기 베어링 입구홈을 실링하는 베어링 실링부재가 구비되며, 상기 베어링 실링부재는 상기 단열커버와 밀착될 수 있다.In addition, a bearing inlet groove constituting an inlet of the gas bearing is formed in the heat insulating space portion of the frame, and a bearing which surrounds the bearing inlet groove and seals the bearing inlet groove with respect to the heat insulating space portion is formed around the bearing inlet groove A sealing member may be provided, and the bearing sealing member may be in close contact with the heat insulating cover.
또, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 밀봉된 내부공간을 가지는 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 압축공간에서 토출된 냉매의 일부를 상기 실린더와 피스톤 사이로 안내하여 상기 실린더와 피스톤 사이를 윤활하는 가스베어링; 상기 케이싱의 내주면으로부터 이격되어 상기 압축유닛에 결합되며, 상기 압축공간에서 배출된 냉매를 수용하도록 토출공간이 구비되는 적어도 한 개 이상의 토출커버; 및 상기 토출커버보다 열전도도가 낮은 재질로 형성되어 상기 압축유닛과 토출커버의 사이에 구비되고, 적어도 일부가 상기 토출공간의 범위 내에 수용되도록 형성되는 단열커버;를 포함하는 리니어 압축기가 제공될 수 있다.Further, in order to achieve the object of the present invention, there is provided an air conditioner comprising: a casing having a sealed inner space; A linear motor provided in an inner space of the casing and reciprocating with respect to the stator; A compression unit arranged to be spaced apart from an inner circumferential surface of the casing, the piston connected to the mover of the linear motor reciprocating in the cylinder and forming a compression space in the cylinder; A gas bearing for guiding a part of the refrigerant discharged from the compression space between the cylinder and the piston to lubricate between the cylinder and the piston; At least one discharge cover spaced from an inner circumferential surface of the casing and coupled to the compression unit, the discharge space being provided with a discharge space for receiving the refrigerant discharged from the compression space; And a heat insulating cover formed of a material having a lower thermal conductivity than that of the discharge cover and provided between the compression unit and the discharge cover, and at least a part of which is formed to be accommodated within a range of the discharge space have.
여기서, 상기 단열커버는, 상기 압축유닛과 토출커버에 접촉되는 제1 단열부; 및 상기 압축유닛과 토출커버로부터 이격되어, 상기 토출커버의 토출공간 내에 위치하는 제2 단열부;를 포함할 수 있다.Here, the heat insulating cover may include: a first heat insulating portion contacting the compression unit and the discharge cover; And a second adiabatic portion spaced apart from the compression unit and the discharge cover and located in the discharge space of the discharge cover.
그리고, 상기 토출커버를 마주보는 상기 압축유닛에는 상기 토출커버로부터 이격되는 이격홈이 형성되고, 상기 단열커버는 상기 이격홈을 복개할 수 있다.The compression unit facing the discharge cover is provided with a spacing groove spaced apart from the discharge cover, and the heat insulating cover can overlap the spacing groove.
그리고, 상기 이격홈은 상기 케이싱의 내부공간과 연통될 수 있다.The spacing groove can communicate with the inner space of the casing.
본 발명에 따른 리니어 압축기는, 토출커버와 프레임의 사이에 단열커버를 설치하여 토출커버에서 프레임으로 열이 전도되는 것을 차단함으로써, 흡입유로와 압축공간의 냉매가 과열되는 것을 억제하여 압축기 효율을 높일 수 있다.The linear compressor according to the present invention is provided with a heat insulating cover between the discharge cover and the frame to prevent the heat from being conducted from the discharge cover to the frame to prevent the refrigerant in the suction passage and the compression space from being overheated, .
또, 단열커버가 프레임의 전방면 또는 실린더의 전방면을 복개하여 토출커버에 수용되는 냉매가 프레임 또는 실린더와 직접 접촉되는 것을 차단하거나 줄임으로써, 토출커버에 수용된 냉매에 의해 프레임 또는 실린더가 대류열전달에 의해 가열되는 것을 억제할 수 있다. 이를 통해서도 흡입유로와 압축공간의 냉매가 과열되는 것을 억제하여 압축기 효율을 높일 수 있다. Further, the heat insulating cover covers the front face of the frame or the front face of the cylinder to block or reduce the direct contact of the refrigerant received in the discharge cover with the frame or the cylinder, so that the frame or the cylinder is heated by the refrigerant contained in the discharge cover, Can be suppressed from being heated. The refrigerant in the suction passage and the compression space can be prevented from being overheated, thereby improving the efficiency of the compressor.
또, 단열커버와 프레임의 사이에 단열공간부가 형성되도록 하고 단열공간부는 케이싱의 내부공간과 연통되도록 하여 흡입압의 냉매가 단열공간부에 채워지도록 함으로써, 토출커버에서 전달되는 열을 더욱 효과적으로 차단할 수 있어 압축기 효율을 더욱 높일 수 있다.In addition, a heat insulating space is formed between the heat insulating cover and the frame, and the heat insulating space is communicated with the internal space of the casing so that the refrigerant of the suction pressure is filled in the heat insulating space, So that the efficiency of the compressor can be further increased.
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 5 및 도 6은 도 1에 따른 리니어 압축기에서 실린더가 결합된 프레임의 전방면을 실시예에 따라 보인 평면도,
도 7은 도 5에서 프레임의 전방면에 단열커버가 결합된 상태를 보인 평면도,
도 8은 도 7에서 단열커버가 조립된 상태를 보인 "Ⅳ-Ⅳ"선단면도,
도 9는 본 발명에 의한 단열커버의 다른 실시예를 설명하기 위해 보인 평면도,
도 10 및 도 11은 도 9에서 단열커버의 다른 실시예들에 대한 "Ⅴ-Ⅴ"선단면도들,
도 12는 본 발명에 따른 단열커버에 대한 다른 실시예를 설명하기 위해 프레임과 토출커버의 주변을 보인 종단면도,
도 13는 본 발명에 따른 단열커버의 조립구조에 대한 다른 실시예를 보인 종단면도,
도 14 및 도 15는 본 발명에 따른 리니어 압축기에서 단열커버와 가스켓이 구비되는 실시예를 보인 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing a linear compressor according to the present invention,
FIG. 2 is a perspective view of the discharge cover assembly shown in FIG. 1,
FIG. 3 is a perspective view of the discharge cover assembly shown in FIG. 2,
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a state in which the discharge cover assembly according to FIG.
5 and 6 are a plan view showing a front side of a frame to which a cylinder is coupled in the linear compressor according to the embodiment of the present invention,
FIG. 7 is a plan view showing a state in which the heat insulating cover is coupled to the front surface of the frame in FIG. 5,
8 is a cross-sectional view taken along the line "IV-IV" showing a state in which the heat insulating cover is assembled in Fig. 7,
9 is a plan view for explaining another embodiment of the heat insulating cover according to the present invention,
10 and 11 are cross-sectional views taken along line V-V for other embodiments of the heat-insulating cover in Fig. 9,
12 is a longitudinal sectional view showing the periphery of the frame and the discharge cover for explaining another embodiment of the heat insulating cover according to the present invention,
13 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the assembling structure of the heat insulating cover according to the present invention,
14 and 15 are longitudinal sectional views showing an embodiment in which a heat insulating cover and a gasket are provided in the linear compressor according to the present invention.
이하, 본 발명에 의한 리니어 압축기를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a linear compressor according to the present invention will be described in detail with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings.
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.The linear compressor according to the present invention performs an operation of sucking and compressing a fluid, and discharging a compressed fluid. The linear compressor according to the present invention may be a constituent of a refrigeration cycle. Hereinafter, the fluid will be described by taking a refrigerant circulating in a refrigeration cycle as an example.
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.Referring to FIG. 1, the
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.The
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.The
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. The inner diameter of the
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. The
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. A cylindrical suction side support member 116a is coupled to the inner circumferential surface of the
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.The
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. A damping
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.The
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. The discharge
제2 지지스프링(117)의 중심부는 후술할 토출커버 조립체(160)에 결합되는 지지가이드(117b)와 지지커버(117c) 그리고 제1 지지브라켓(117d)에 의해 결합될 수 있다. 제1 지지브라켓(117d)은 제2 쉘커버(113)의 내주면에 고정되는 제2 지지브라켓(113a)에 삽입되어 축방향 및 반경방향으로 지지될 수 있다. 이에 따라, 후술할 토출커버 조립체(160)를 포함하는 압축기 본체(C)의 전방측은 제2 지지스프링(117)에 의해, 제2 쉘커버(113)를 포함하는 케이싱(110)에 반경방향으로 탄력 지지될 수 있다.The central portion of the
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. Meanwhile, a
여기서, 프레임(120)은 원통 모양으로 형성되는 바디부(121)와, 바디부(121)의 전방단에서 반경방향으로 연장되는 플랜지부(122)로 이루어질 수 있다.The
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. An
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. A
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. The
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.A
한편, 리니어 모터(130)는 스테이터(130a) 및 그 스테이터(130a)에 대해 왕복운동을 하는 무버(130b)로 이루어질 수 있다. Meanwhile, the
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. The
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.The
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.In addition, the
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.A
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.The
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. Meanwhile, the
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. The
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. A
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. Here, the
한편, 압축유닛(140)은 실린더(141), 피스톤(142), 흡입밸브(143), 토출밸브 조립체(144)를 포함할 수 있다.On the other hand, the
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. The
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.The
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.The
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.The
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. The
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. A
실린더(141)의 전방단에는 압축공간(103b)을 개폐하는 토출밸브 조립체(144)가 착탈 가능하게 구비될 수 있다. At the front end of the
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.The
한편, 피스톤(142)의 후방단에는 냉매가 흡입되는 과정에서 발생하는 소음을 감쇄시키는 흡입머플러 조립체(150)가 결합된다. Meanwhile, a
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.The
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.The
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. The
한편, 프레임(120)의 전방면에는 냉매가 토출공간(103b)에서 토출되는 과정에서 발생되는 소음을 감쇄시키는 토출커버 조립체(160)가 결합될 수 있다. Meanwhile, a
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. The
여기서, 토출커버 조립체(160)는 열전도성 재질로 형성된다. 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 방열된다.Here, the
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.The
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.FIG. 2 is a perspective view of the discharge cover assembly shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view of the discharge cover assembly shown in FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing the assembled state.
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. Referring to these drawings, when there are three discharge covers, a discharge space (hereinafter referred to as a first discharge space) 104a of a discharge cover (hereinafter, referred to as a first cover) 161 coupled to the
도 2와 같이, 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. 2, a
그리고, 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. The
그리고, 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.The
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. 그리고, 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. Here, the
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. 만약, 제2 공간부(162a)가 제3 공간부(163a)에 완전히 수용될 정도가 되면 제3 공간부(163a)가 너무 커져 토출커버 조립체(160)가 비대하게 될 수 있고, 이로 인해 다른 부품과의 간섭이 발생하거나 압축기 전체의 크기가 증가하게 될 수 있다. The
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. Accordingly, the
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.To this end, the
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. A part of the
한편, 제1 공간부(161a)의 내경(D11)은 실린더(141)의 내경(D2)보다는 크게 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 아울러, 제1 공간부(161a)는 앞서 설명한 가스베어링의 입구를 이루는 베어링 입구홈(125a)을 수용할 수 있는 정도의 넓이를 가지도록 형성될 수 있다. The inner diameter D11 of the
여기서, 후술할 단열커버(170)의 제2 단열부(172)가 베어링 입구홈(125a)을 복개하는 경우에는 그 제2 단열부(172)에 가스통공(170c)이 형성될 수 있다. 가스통공(170c)에 의해 베어링 입구홈(125a)이 제2 단열부(172)에 의해 복개된 상태에서 제1 토출공간(104a)과 연통될 수 있다.When the second
물론, 경우에 따라서는 제1 공간부(161a)의 내경(D11)이 가스베어링의 입구를 수용하지 못할 정도로 작게 형성되더라도, 제1 토출공간(104a)이 베어링 입구홈(125a)과 별도의 연결관(미도시)으로 연결되거나 또는 제1 토출공간(104a)의 일부를 반경방향으로 돌출시켜 베어링 입구홈(125a)과 연통되도록 형성할 수도 있다. 따라서, 제1 공간부(161a)와 제2 공간부(162a)는 필요에 따라 비원형 단면 형상으로 형성될 수 있다.Of course, even if the inner diameter D11 of the
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.The
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. For example, the
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. 이로써, 제1 토출공간(104a)으로 토출되는 냉매가 제1 연통구멍(105a)을 통해 신속하게 제2 토출공간(104b)으로 이동할 수 있다. The
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. The
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. The
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. Each of the
그리고, 제1 고정부(161b)와 제2 고정부(162b)는 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.The
상기와 같은 본 실시예에 의한 리니어 압축기는 다음과 같이 동작된다. The linear compressor according to this embodiment operates as follows.
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(130b)가 아우터 스테이터(131)와 이너 스테이터(132) 사이의 공극에서 직선으로 왕복 운동을 하게 된다. That is, when a current is applied to the
그러면, 마그네트 홀더(130b)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.Then, the
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 지지하게 된다. 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.A part of the refrigerant discharged into the
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. At this time, motor heat is generated in the
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.The refrigerant sucked into the
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. Particularly, when the oil bearing is applied to the linear compressor, the temperature of the compression portion can be lowered by circulating the relatively low temperature oil between the cylinder and the piston. However, when the oil bearing is excluded and the gas bearing is applied As the high-temperature refrigerant flows into the space between the cylinder and the piston, the temperature of the compressed portion further rises and the temperature rise of the refrigerant described above can be further increased.
더욱이, 압축공간에서 토출커버 조립체로 토출되는 냉매에 의해 토출커버 조립체의 온도는 대략 70℃ 안팎으로 고온상태를 유지함에 따라, 토출커버 조립체에 접촉되는 프레임 및 토출커버 조립체에 수용된 냉매와 접촉되는 실린더의 온도 역시 상승하게 된다. 그러면, 앞서 설명한 냉매의 온도가 더욱 상승하게 되면서 압축기 효율이 저하될 수 있다.Further, since the temperature of the discharge cover assembly is maintained at a high temperature of about 70 캜 by the refrigerant discharged from the compression space to the discharge cover assembly, the refrigerant is discharged to the discharge side of the cylinder, which is in contact with the refrigerant held in the discharge cover assembly, The temperature of the liquid also increases. Then, the temperature of the refrigerant described above may further rise, and the compressor efficiency may be lowered.
이에, 본 발명에 따른 리니어 압축기는, 프레임의 전방면과 이를 마주보는 토출커버 조립체 사이에 단열커버를 구비하여, 토출커버 조립체의 열이 프레임 또는 실린더로 전달되는 것을 차단할 수 있다. 이를 통해 흡입되는 냉매 또는 압축되는 냉매가 과열되는 것을 억제하여 압축유닛에서의 흡입손실 또는 압축손실이 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있다. Accordingly, the linear compressor according to the present invention includes a heat insulating cover between the front surface of the frame and the discharge cover assembly facing the front cover, so that the heat of the discharge cover assembly can be prevented from being transmitted to the frame or the cylinder. This prevents overheating of the refrigerant being sucked or the refrigerant being compressed, thereby preventing suction loss or compression loss from occurring in the compression unit.
도 5 및 도 6은 도 1에 따른 리니어 압축기에서 실린더가 결합된 프레임의 전방면을 실시예에 따라 보인 평면도이고, 도 7은 도 5에서 프레임의 전방면에 단열커버가 결합된 상태를 보인 평면도이며, 도 8은 도 7에서 단열커버가 조립된 상태를 보인 "Ⅳ-Ⅳ"선단면도이다.FIG. 5 is a plan view showing a front side of a frame coupled with a cylinder in the linear compressor according to FIG. 1, and FIG. 7 is a plan view showing a state in which a heat insulating cover is coupled to a front side of the frame in FIG. And Fig. 8 is a sectional view taken along the line "IV-IV" in which the heat insulating cover is assembled in Fig.
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 단열커버(170)는 프레임(120)의 전방면(122b)과 제1 커버(161)의 제1 고정부(161b) 사이에 구비되어, 그 제1 커버(161)와 함께 프레임(120)에 볼트 체결될 수 있다. 단열커버(170)는 제1 커버(161)보다 열전도도가 낮은 재질로 형성될 수 있다. 이에 따라, 단열커버(170)는 제1 커버(161)가 프레임(120)과 직접 접촉되는 것을 억제하여 제1 커버(161)가 함유하고 있는 열이 프레임(120)으로 전달되는 것을 차단할 수 있다.1 to 4, the
여기서, 단열커버(170)는 환형으로 형성하되, 단열커버(170)의 반경방향 폭은 제1 고정부(161b)의 반경방향 폭과 대략 동일하게 형성될 수도 있다. 그러면, 단열커버(170)는 프레임(120)과 제1 고정부(161b)의 사이에만 위치하게 되어, 제1 커버(161)의 열이 제1 고정부(161b)를 통해 프레임(120)으로 전도되는 것만 차단할 수 있다. Here, the
하지만, 제1 커버(161)의 제1 공간부(161a)가 프레임(120)의 전방면(122b) 중앙부를 수용하는 넓이를 가짐에 따라, 앞서 설명한 바와 같이 단열커버(170)가 프레임(120)과 제1 고정부(161b)의 사이에만 위치하게 되면 제1 공간부(161a)의 냉매가 프레임(120)과 실린더(141)의 전방면(141b)에 직접 접촉되면서 프레임(120)과 실린더(141)를 가열시킬 수 있다. However, since the
따라서, 본 실시예에 따른 단열커버(170)는, 일부가 프레임(120)과 제1 고정부(161b)의 사이에 위치하여 전도에 의한 열전달을 차단하는 한편, 일부는 프레임(120) 및 실린더(141)와 제1 공간부(161a)의 사이에 위치하여 대류에 의한 열전달을 차단할 수 있다. 이하에서는, 프레임(120)과 제1 고정부(161b)의 사이에 위치하는 부분을 제1 단열부(171)로, 프레임(120) 및 실린더(141)와 제1 공간부(161a) 사이에 위치하는 부분을 제2 단열부(172)라고 한다.Accordingly, the
제1 단열부(171)는 단열커버(170)의 외측부를 이루며, 제2 단열부(172)는 단열커버(170)의 내측부를 이루게 된다. 따라서, 제1 단열부(171)는 후술할 프레임(120)의 전방면(122b)에 구비되는 외측돌부(122c)에 얹혀져 지지되는 반면, 제2 단열부(172)는 프레임(120)의 전방면(122b)으로부터 이격된 상태에서 그 프레임(120)의 전방면(122b)에 구비되는 후술할 공간부 실링부재(166)에 밀착되어 지지될 수 있다.The first
도 2 및 도 5와 같이, 프레임(120)의 전방면(122b)에는 반경방향 외측에 외측돌부(122c)가 형성되고, 반경방향 내측에 내측돌부(122d)가 형성될 수 있다. 외측돌부(122c)는 외측 가장자리를 따라 연속으로 형성되며, 내측돌부(122d)는 실린더(141)가 삽입되는 실린더 삽입구멍(123)의 주변을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 이에 따라 외측돌부(122c)와 내측돌부(122d) 사이에는 소정의 깊이만큼 함몰되어 일종의 단열공간부(V)를 이루는 이격홈(122e)이 형성될 수 있다. As shown in FIGS. 2 and 5, the
여기서, 단열공간부(V)를 이루는 이격홈(122e)은 제1 토출공간(104a)의 범위 안에 적어도 일부가 중첩되도록 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 이격홈(122e)의 내주면은 제1 커버(161)의 제1 단차면(S1)보다 실린더(141)에 더 근접한 위치까지 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 토출공간(104a)의 냉매가 단열커버(170)와 접촉되어 그 냉매의 열이 단열커버(170)를 통과하더라도 단열공간부(V)에서 다시 막히게 되므로, 결국 냉매의 열이 프레임(120)으로 전달되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.Here, it is preferable that the
외측돌부(122c)의 일부는 토출커버 조립체(160)를 프레임(120)에 지지하는 볼트자리면에 해당하므로, 볼트자리면을 이루는 외측돌부(122c)는 평평하게 형성되는 반면 이들을 제외한 다른 외측돌부(122c)는 프레임(120)의 무게를 줄이면서 강도를 유지할 수 있도록 얇은 리브 형상으로 형성될 수 있다.A part of the
외측돌부(122c)의 일부 구간이 케이싱(110)의 내부공간(101)과 연통되어, 이격홈(122e)이 케이싱(110)의 내부공간(101)과 연통될 수 있도록 하는 연통부(122f)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 단열공간부(V)를 이루는 이격홈(122e)에는 케이싱(110)의 내부공간(101)과 항상 연통되면서 상대적으로 저온인 흡입압의 냉매가 채워지게 된다. A communicating
외측돌부(122c)는 환형으로 형성됨에 따라, 단열커버(170)의 제1 단열부(171) 또는 가스켓(165)이 외측돌부(122c)에 밀착되어 지지됨에 따라, 단열커버(170)의 두께가 얇더라도 프레임에 안정적으로 지지될 수 있다. 이에 따라, 제1 토출공간(104a)의 냉매가 누설되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.Since the first protruding
상기와 같이 외측돌부(122c)가 환형으로 형성되는 경우에는 그 외측돌부(122c)의 중간에 적어도 한 개 이상의 냉매통로홈(122g)이 소정의 깊이만큼 형성될 수 있다. 냉매통로홈(122g)은 단열공간부(V)가 한 개의 환형으로 형성되는 경우에는 한 개만 냉매통로홈(122g)이 형성될 수 있지만, 복수 개의 단열공간부(V)로 구획되는 경우에는 각각의 단열공간부(V)마다 적어도 한 개씩의 냉매통로홈(122g)이 형성될 수 있다. When the
한편, 내측돌부(122d)는 앞서 설명한 바와 같이 프레임(120)의 실린더 삽입구멍(123)을 둘러싸도록 형성될 수 있다. On the other hand, the
내측돌부(122d)는 그 전방면이 실린더(141)의 전방면(141b)과 동일한 높이를이루도록 형성될 수 있다. 하지만, 단열커버(170)가 내측돌부(122d)의 주변을 둘러싸는 것을 고려하면, 내측돌부(122d)의 높이는 단열커버(170)의 두께만큼 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 이로써, 도 7과 같이, 프레임(120)의 전방면(122b)에는 단열커버(170)에 의해 복개되어, 프레임(120)의 이격홈(122e)과 단열커버(170)의 사이에는 앞서 설명한 단열공간부(V)가 형성될 수 있다.The
내측돌부(122d)는 한 개의 높이를 가지는 단일 돌기로 형성될 수도 있다. 하지만, 내측돌부(122d)는 제1 토출공간(104a)에 포함될 뿐만 아니라 압축공간(103b)에 인접하게 형성됨에 따라, 오링(O-ring)과 같은 실링부재를 설치할 수 있도록 2단 구조로 형성되는 것이 바람직할 수 있다. The
예를 들어, 도 7 및 도 8과 같이, 내측돌부(122d)는 이격홈(122e)에서 연이어 형성되는 제1 내측돌부(122d1)와, 제1 내측돌부(122d1)에서 연장되며 그 제1 내측돌부(122d1)보다 높게 단차지는 제2 내측돌부(122d2)로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제1 내측돌부(122d1)와 제2 내측돌부(122d2) 사이에는 단차면(미부호)이 형성될 수 있다.For example, as shown in Figs. 7 and 8, the
제1 내측돌부(122d1)의 전방면에는 제1 실링부재 삽입홈(122h)이 제2 내측돌부(122d2)를 둘러싸도록 형성되고, 제1 실링부재 삽입홈(122h)에는 오링으로 된 공간부 실링부재(166)가 삽입되어 제2 내측돌부(122d2)의 외주면을 이루는 단차면을 둘러싸게 된다. The first sealing
공간부 실링부재(166)는 단열커버(170)의 내측 후방면에 밀착되어, 이격홈(122e)이 제1 커버(161)의 제1 공간부(161a)에 형성되는 제1 토출공간(104a)은 물론 실린더(141)의 내부에 형성되는 압축공간(103b)으로부터 분리되어 실링상태가 유지될 수 있다. The
한편, 이격홈(122e)의 내부에는 앞서 설명한 베어링 입구홈(125a)이 형성될 수 있다. 베어링 입구홈(125a)은 제1 토출공간(104a)에 연통됨에 따라, 베어링 입구홈(125a)과 이격홈(122e)이 서로 연통될 수 있다. 그러면, 베어링 입구홈(125a)의 압력이 이격홈(122e)의 압력에 비해 높기 때문에 베어링 입구홈(125a)의 냉매가 이격홈(단열공간부)(122e)으로 누설될 수 있다. 이에 따라, 베어링 입구홈(125a)의 주변에는 별도의 실링부재가 구비될 필요가 있다. On the other hand, the above-described
이를 위해, 베어링 입구홈(125a)의 주변에는 제2 실링부재 삽입홈(122i)이 형성되고, 제2 실링부재 삽입홈(122i)에는 작은 오링(O-ring)과 같은 베어링 실링부재(167)가 삽입될 수 있다. To this end, a second sealing
도면중 미설명 부호인 145는 실린더 고정링, 170a는 단열커버의 외주면, 170b는 단열커버의 내주면이다.
상기와 같은 본 발명에 의한 리니어 압축기는 다음과 같은 작용효과가 있다.The above-described linear compressor according to the present invention has the following operational effects.
즉, 압축공간(103b)에서 토출되는 냉매는 제1 커버(161)의 제1 토출공간(104a)으로 유입된다. 이 냉매는 제1 토출공간(104a)을 이루는 제1 공간부(161a)와 접촉되어 제1 공간부(161a)를 가열하고, 제1 공간부(161a)는 연장된 제 1 고정부(161b)를 가열시키게 된다. 이때, 제1 고정부(161b)가 그와 마주보는 프레임(120)에 접촉되어 있으면 제1 고정부(161b)의 열이 프레임(120)으로 전도되어 프레임(120)의 온도가 상승하게 된다. That is, the refrigerant discharged in the
하지만, 도 8에 도시된 실시예와 같이, 제1 고정부(161b)와 프레임(120)의 전방면(122b) 사이에 열전도도가 낮은 재질로 된 단열커버(170)의 제1 단열부(171)가 위치하게 되면 제1 커버(161)에서 프레임(120) 방향으로 열이 전도되는 것을 차단하여 프레임(120)이 가열되는 것을 억제할 수 있다.However, as in the embodiment shown in FIG. 8, between the
아울러, 제1 공간부(161a)와 프레임(120)의 전방면(122b) 및 실린더(141)의 전방면(141b) 사이에는 단열커버(170)의 제2 단열부(172)가 위치하게 됨에 따라, 제1 공간부(161a)의 내부를 이루는 제1 토출공간(104a)과 프레임(120)의 전방면(122b) 및 실린더(141)의 전방면(141b) 사이가 차단된다. 그러면, 제1 토출공간(104a)의 냉매가 프레임(120) 또는 실린더(141)에 직접 접촉되지 못하게 되어, 프레임(120)이나 실린더(141)가 제1 커버(161)의 냉매에 의해 직접 가열되는 것이 억제될 수 있다. The second
더욱이, 단열커버(170)의 제2 단열부(172)와 프레임(120)의 전방면(122b) 사이에는 이격홈(122e)으로 된 단열공간부(V)가 형성되고, 단열공간부(V)에는 연통부(122f) 또는 냉매통로홈(122g)을 통해 케이싱(110)의 내부공간(101)에서 상대적으로 찬 냉매가 유입된다. 따라서, 제1 토출공간(104a)에서 프레임(120) 또는 실린더(141)를 향하는 열이 단열공간부(V)에서 차단되어, 프레임(120)이나 실린더(141)가 가열되는 것을 더욱 효과적으로 억제할 수 있다. Furthermore, a heat insulating space portion V, which is a
이로써, 프레임의 온도가 대략 60℃ 이하로 유지되면서 흡입유로 또는 압축공간의 냉매가 과열되는 것이 억제될 수 있고, 이를 통해 냉매의 흡입손실과 압축손실이 감소하게 되어 압축기의 효율이 향상될 수 있다. Thus, overheating of the refrigerant in the suction passage or the compression space can be suppressed while the temperature of the frame is maintained at about 60 DEG C or lower, whereby the suction loss and the compression loss of the refrigerant can be reduced and the efficiency of the compressor can be improved .
한편, 본 발명에 의한 리니어 압축기에서 단열커버에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다. 즉, 전술한 실시예에서는 단열커버의 제2 단열부가 프레임의 일부를 복개하는 것이었으나, 본 실시예는 단열커버의 제2 단열부가 프레임을 넘어 실린더의 일부를 복개하는 것이다. In the meantime, another embodiment of the heat insulating cover in the linear compressor according to the present invention is as follows. That is, in the above-described embodiment, the second heat insulating portion of the heat insulating cover covers a part of the frame, but in the present embodiment, the second heat insulating portion of the heat insulating cover covers a part of the cylinder beyond the frame.
도 9는 본 발명에 의한 단열커버의 다른 실시예를 설명하기 위해 보인 평면도이고, 도 10 및 도 11은 도 9에서 단열커버의 다른 실시예들에 대한 "Ⅴ-Ⅴ"선단면도들이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 실린더(141)는 그 전방면(141b)이 프레임(120)의 전방면(122b)보다 토출커버 조립체쪽으로 더 돌출되도록 길게 형성되고, 실린더(141)의 전방측 외주면에는 단열커버(170)의 제2 단열부(172)가 지지되도록 커버안착면(141c)이 전방면에서 축방향으로 소정의 깊이만큼 단차지게 형성될 수 있다. FIG. 9 is a plan view for explaining another embodiment of the heat insulating cover according to the present invention, and FIGS. 10 and 11 are cross-sectional views taken along line V-V of FIG. 9 for another embodiment of the heat insulating cover. As shown in these drawings, the
커버안착면(1410c)에는 실링부재 삽입홈(141d)이 실린더(141)의 전방측 외주면을 따라 환형으로 형성되고, 실링부재 삽입홈(141d)에는 앞서 설명한 공간부 실링부재(166)가 삽입되어 결합될 수 있다.The sealing
공간부 실링부재(166)는 단열커버(170)의 내측 후방면에 밀착되어, 제1 토출공간(104a) 또는 압축공간(103b)이 단열공간부(V)와 분리될 수 있다.The
상기와 같이 단열커버(170)의 제2 단열부(172)가 프레임을 넘어 실린더까지 연장되는 경우에도 제1 단열부(171)를 비롯한 단열커버(170)와 그에 따른 프레임(120)의 기본적인 구성과 작용 효과는 전술한 실시예와 대동소이하다. 다만, 본 실시예는 단열커버(170)가 프레임(120)의 전방면(122b)을 완전히 복개함에 따라, 제1 토출공간(104a)의 냉매가 프레임(120)에 직접 접촉되는 것을 차단할 수 있다. 뿐만 아니라, 단열커버(170)가 실린더(141)의 전방면(141b) 일부를 복개함에 따라, 제1 토출공간(104a)의 냉매가 직접 접촉되는 실린더(141)의 면적도 줄어들게 된다. Even when the second
이에 따라, 프레임(120)과 실린더(141)가 냉매에 의해 가열되는 것을 줄여 그만큼 압축공간과 흡입공간의 냉매가 과열되는 것을 억제하여 압축기 효율을 높일 수 있다. Accordingly, it is possible to reduce heating of the
여기서, 단열커버(170)는 실린더(141)의 전방면(141b) 전체를 복개하여 구비될 수도 있다. 예를 들어, 도 10과 같이 단열커버(170)가 실린더(141)의 전방면(141b) 일부만 복개하는 경우에는 단열커버(170)에 의해 복개되지 않는 부분이 제1 토출공간(104a)과 여전히 노출하게 되어 단열 효과가 제한적일 수 있다. 하지만, 도 11과 같이 단열커버(170)가 실린더(141)의 전방면(141b) 전체를 복개하는 경우에는 제1 토출공간(104a)에 노출되지 않아 단열 효과가 더욱 향상될 수 있다. 다만, 이 경우에는 토출밸브(144)가 단열커버(170)에 접촉하게 되므로, 단열커버(170)의 밸브자리면을 정밀하게 가공하여야 압축공간(103b)의 누설을 억제할 수 있다. Here, the
한편, 본 발명에 의한 리니어 압축기에서 단열커버에 대한 또다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다. 즉, 전술한 실시예에서는 단열커버가 평평하게 형성되어 단열공간부가 프레임의 전방면에만 형성되는 것이었으나, 본 실시예는 단열커버가 제1 공간부를 향하는 방향으로 함몰지게 형성되어 단열공간부가 프레임의 전방면과 단열커버(170)의 후방면에 함께 형성되는 것이다. Meanwhile, another embodiment of the heat insulating cover in the linear compressor according to the present invention is as follows. That is, in the above-described embodiment, the heat insulating cover is formed flat and the heat insulating space is formed only on the front surface of the frame. However, in this embodiment, the heat insulating cover is formed to be recessed in the direction toward the first space, And the rear surface of the
도 12는 본 발명에 따른 단열커버에 대한 다른 실시예를 설명하기 위해 프레임과 토출커버의 주변을 보인 종단면도이고, 도 13는 본 발명에 따른 단열커버의 조립구조에 대한 다른 실시예를 보인 종단면도이다.FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing a periphery of a frame and a discharge cover for explaining another embodiment of the heat insulating cover according to the present invention, and FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the heat insulating cover according to the present invention. .
도 12에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 단열커버(170)는 제2 단열부(172)가 제1 단열부(171)에서 제1 커버(161)의 제1 공간부 방향으로 함몰지도록 단차지거나 절곡되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 단열커버(170)에는 프레임(120)에 구비되는 제1 단열공간부(V1)와 마주보는 제2 단열공간부(V2)가 환형 형상으로 형성될 수 있다. 12, the
상기와 같은 본 실시예에 따른 단열커버의 기본적인 구성과 이에 따른 작용 효과는 전술한 실시예와 대동소이하다. 다만, 상기와 같이 제1 단열공간부(V1)는 프레임(120)의 전방면(122b)에, 제2 단열공간부(V2)는 단열커버(170)에 각각 형성되는 경우에는 단열공간부(V)의 전체 체적이 증가할 수 있다. 이에 따라, 단열공간부(V)에 수용되는 냉매의 양이 증가하게 되어 그만큼 단열 효과가 향상될 수 있다. 또, 단열공간부(V)의 전체 축방향 높이(H)가 증가하여 단열 효과를 높일 수 있다. The basic construction of the heat-insulating cover according to the present embodiment as described above and the operation and effect of the heat-insulating cover according to the present embodiment are similar to those of the above-described embodiment. However, when the first heat insulating space V1 is formed on the
한편, 전술한 실시예들에서는 프레임(120)의 전방면(122b) 또는 단열커버(170)에 단열공간부(V)를 형성하기 위한 이격홈(122e)이 형성되는 예를 살펴보았으나, 도 13과 같이 단열공간부가 배제될 수도 있다. In the above embodiments, the
예를 들어, 단열커버(170)가 단열성이 우수한 재질, 즉 제1 커버(161)에 비해 열전도도가 낮은 재질로 형성되는 경우에는 프레임(120)이나 제1 커버(161)에 굳이 이격홈이 형성되지 않더라도 단열커버(170) 자체만으로도 단열효과를 기대할 수 있다. 따라서, 프레임(120)의 전방면(122b) 및 이에 접하는 단열커버(170)는 평평하게 형성될 수도 있다. For example, when the
그리고, 이 경우에 프레임(120)의 전방면(122b)에는 단열성을 가지는 재질을 코팅 형성할 수도 있다. 그러면, 단열효과를 더욱 높일 수 있다. 물론, 프레임(120)의 전방면(122b)에 단열성을 가지는 재질로 코팅면을 형성하는 경우에는 별도의 단열커버(170)를 구비하지 않을 수도 있다. In this case, a heat insulating material may be coated on the
상기와 같은 실시예들의 기본적인 구성과 이에 따른 작용효과는 전술한 실시예들과 대동소이하다. 다만, 본 실시예에서는 프레임(120)에 대한 가공이 용이하거나 단열커버(170)를 배제할 수 있어 제조비용을 절감할 수 있다.The basic construction of the above-described embodiments and the operation and effect of the above embodiments are similar to those of the above-described embodiments. However, in this embodiment, the
한편, 전술한 실시예들에서는 단열커버가 프레임의 전방면에 직접 접촉되어 볼트로 체결되는 예를 살펴보았으나, 도 14 및 도 15와 같이 단열커버(170)와 프레임(120)의 사이(또는, 단열커버와 토출커버 조립체의 사이)에 단열커버(170)보다 높은 탄성을 가지는 가스켓(165)이 더 구비될 수도 있다. In the above-described embodiments, the heat insulating cover is directly contacted with the front surface of the frame and is fastened with a bolt. However, as shown in FIGS. 14 and 15, (Between the heat insulating cover and the discharge cover assembly) may be further provided with a
가스켓(165)은 단열커버(170)의 제1 단열부(171)와 제2 단열부(172) 전체에 걸쳐 형성될 수도 있지만, 제1 단열부(171)와 대응되는 정도의 넓이를 가지도록 형성될 수 있다. 이에 따라 가스켓(168)에 의해 토출커버 조립체(160)와 프레임(120) 사이에서의 열전도도를 더욱 낮출 수 있다.The
100: 리니어 압축기
101: 흡입공간
102: 흡입유로
103 : 압축공간
104a,104b,104c : 토출공간
105a,105b,105c : 연통구멍
106 : 연결관
110: 케이싱
120: 프레임
121 : 바디부
122 : 플랜지부
122b : 프레임의 전방면
122c : 외측돌부
122d : 내측돌부
122e : 이격홈
122f : 연통부
122g : 냉매통로홈
122h, 122i : 실링부재 삽입홈
130: 리니어 모터
130a : 스테이터
130b : 무버
140: 압축 유닛
141: 실린더
141b : 실린더의 전방면
141c : 커버안착면
141d : 실링부재 삽입홈
142: 피스톤
143: 흡입밸브
144 : 토출밸브 조립체
160 : 토출커버 조립체
161,162,163 : 제1,2,3 커버
161a,162a,163a : 제1,2,3 공간부
161b,162b,163b : 제1,2,3 고정부
170 : 단열커버
171 : 제1 단열부
172 : 제2 단열부
V : 단열공간부100: Linear compressor 101: Suction space
102: Suction flow path 103: Compression space
104a, 104b, 104c:
106: connector 110: casing
120: frame 121:
122:
122c: outer projecting
122e: spacing
122g:
130:
130b: Mover 140: Compression unit
141:
141c: cover
142: piston 143: suction valve
144: Discharge valve assembly 160: Discharge cover assembly
161, 162, and 163: first, second, and
161b, 162b, 163b: first, second and third fixing parts 170:
171: a first heat insulating portion 172: a second heat insulating portion
V:
Claims (15)
상기 케이싱의 내부공간에 구비되고 무버가 스테이터에 대해 왕복운동을 하는 리니어 모터;
상기 리니어 모터의 내측에 위치하며, 압축공간을 형성하는 실린더;
상기 실린더의 내부에 구비되며, 상기 무버와 함께 왕복운동을 하면서 상기 압축공간의 체적을 가변시키는 피스톤;
상기 압축공간에서 배출된 냉매를 수용하도록 토출공간이 구비되는 적어도 한 개 이상의 토출커버;
상기 실린더가 삽입되어 고정되며, 상기 토출커버가 전방면에 결합되는 프레임; 및
상기 토출커버와 프레임 사이에 구비되고, 상기 토출커버의 토출공간과는 분리되면서 상기 케이싱의 내부공간과 연통되는 단열공간부가 상기 토출커버와 프레임 사이에 적어도 한 개 이상 형성되도록 하는 단열커버;를 포함하는 리니어 압축기.A casing having a sealed inner space;
A linear motor provided in an inner space of the casing and reciprocating with respect to the stator;
A cylinder located inside the linear motor and forming a compression space;
A piston provided inside the cylinder and varying the volume of the compression space while reciprocating with the mover;
At least one discharge cover having a discharge space for receiving the refrigerant discharged from the compression space;
A frame in which the cylinder is inserted and fixed, and the discharge cover is coupled to a front surface; And
And a heat insulating cover which is provided between the discharge cover and the frame and which is separated from the discharge space of the discharge cover so that at least one heat insulating space portion communicating with the internal space of the casing is formed between the discharge cover and the frame Linear compressor.
상기 단열커버는 적어도 일부가 상기 토출커버와 프레임에 접촉되도록 구비되며,
상기 단열공간부의 적어도 일부는 상기 토출커버의 토출공간 범위에 포함되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.The method according to claim 1,
Wherein the heat insulating cover is provided so that at least a part thereof is in contact with the discharge cover and the frame,
And at least a part of the heat insulating space portion is formed to be included in the discharge space range of the discharge cover.
상기 토출커버를 마주보는 상기 프레임의 전방면에는 적어도 한 개 이상의 이격홈이 형성되고,
상기 단열커버는 상기 프레임의 이격홈을 복개하여 상기 단열공간부가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.The method according to claim 1,
At least one spacing groove is formed on the front surface of the frame facing the discharge cover,
Wherein the heat insulating cover covers the spacing grooves of the frame to form the heat insulating space portion.
상기 프레임의 전방면에는 상기 이격홈의 내측 테두리를 이루는 내측돌부가 형성되고,
상기 내측돌부의 외주면 주변에는 상기 단열커버와 밀착되어 상기 단열공간부의 내측을 실링하는 공간부 실링부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.The method according to claim 1,
Wherein an inner side of the frame is formed with an inner side wall which forms an inner edge of the spacing groove,
And a space portion sealing member that is in close contact with the heat insulating cover to seal the inside of the heat insulating space portion is provided around the outer circumferential surface of the inner protrusion.
상기 단열커버는 상기 실린더와 반경방향으로 적어도 일부가 중첩되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.The method according to claim 1,
Wherein the heat insulating cover is provided so as to be at least partially overlapped with the cylinder in the radial direction.
상기 실린더의 전방측 외주면에는 소정의 깊이를 가지는 커버 안착면이 형성되고,
상기 커버 안착면에는 상기 단열커버와 밀착되어 상기 단열공간부의 내측을 실링하는 공간부 실링부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.6. The method of claim 5,
A cover seating surface having a predetermined depth is formed on the outer circumferential surface on the front side of the cylinder,
Wherein the cover seating surface is provided with a space portion sealing member which is in close contact with the heat insulating cover to seal the inside of the heat insulating space portion.
상기 실린더의 전방면에는 상기 단열커버와 밀착되어 상기 단열공간부의 내측을 실링하는 공간부 실링부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.6. The method of claim 5,
And a space sealing member for sealing the inside of the heat insulating space part in close contact with the heat insulating cover is provided on a front surface of the cylinder.
상기 단열커버에는 상기 토출공간을 향해 함몰되어 상기 단열공간부가 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.The method according to claim 1,
Wherein the heat insulating cover is recessed toward the discharge space to form the heat insulating space.
상기 단열커버는 상기 토출커버보다 열전도도가 낮은 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.The method according to claim 1,
Wherein the heat insulating cover is formed of a material having a thermal conductivity lower than that of the discharge cover.
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.10. The method according to any one of claims 1 to 9,
Further comprising a gas bearing for guiding a part of the refrigerant discharged to the discharge space of the discharge cover between the cylinder and the piston to lubricate between the cylinder and the piston with the refrigerant.
상기 프레임의 단열공간부에는 상기 가스베어링의 입구를 이루는 베어링 입구홈이 형성되고,
상기 베어링 입구홈의 주변에는 그 베어링 입구홈을 둘러싸 상기 단열공간부에 대해 상기 베어링 입구홈을 실링하는 베어링 실링부재가 구비되며,
상기 베어링 실링부재는 상기 단열커버와 밀착되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.11. The method of claim 10,
A bearing inlet groove forming an inlet of the gas bearing is formed in the heat insulating space portion of the frame,
And a bearing sealing member surrounding the bearing inlet groove to seal the bearing inlet groove with respect to the heat insulating space portion is provided in the periphery of the bearing inlet groove,
And the bearing sealing member is in close contact with the heat insulating cover.
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 압축공간에서 토출된 냉매의 일부를 상기 실린더와 피스톤 사이로 안내하여 상기 실린더와 피스톤 사이를 윤활하는 가스베어링;
상기 케이싱의 내주면으로부터 이격되어 상기 압축유닛에 결합되며, 상기 압축공간에서 배출된 냉매를 수용하도록 토출공간이 구비되는 적어도 한 개 이상의 토출커버; 및
상기 토출커버보다 열전도도가 낮은 재질로 형성되어 상기 압축유닛과 토출커버의 사이에 구비되고, 적어도 일부가 상기 토출공간의 범위 내에 수용되도록 형성되는 단열커버;를 포함하는 리니어 압축기.A casing having a sealed inner space;
A linear motor provided in an inner space of the casing and reciprocating with respect to the stator;
A compression unit arranged to be spaced apart from an inner circumferential surface of the casing, the piston connected to the mover of the linear motor reciprocating in the cylinder and forming a compression space in the cylinder;
A gas bearing for guiding a part of the refrigerant discharged from the compression space between the cylinder and the piston to lubricate between the cylinder and the piston;
At least one discharge cover spaced from an inner circumferential surface of the casing and coupled to the compression unit, the discharge space being provided with a discharge space for receiving the refrigerant discharged from the compression space; And
And a heat insulating cover which is formed of a material having a lower thermal conductivity than the discharge cover and is provided between the compression unit and the discharge cover, and at least a part of which is formed to be accommodated within the discharge space.
상기 압축유닛과 토출커버에 접촉되는 제1 단열부; 및
상기 압축유닛과 토출커버로부터 이격되어, 상기 토출커버의 토출공간 내에 위치하는 제2 단열부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.13. The heat exchanger according to claim 12,
A first heat insulating portion contacting the compression unit and the discharge cover; And
And a second adiabatic portion spaced apart from the compression unit and the discharge cover and located in the discharge space of the discharge cover.
상기 토출커버를 마주보는 상기 압축유닛에는 상기 토출커버로부터 이격되는 이격홈이 형성되고,
상기 단열커버는 상기 이격홈을 복개하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.14. The method of claim 13,
Wherein the compression unit facing the discharge cover is formed with a spacing groove spaced apart from the discharge cover,
And the heat insulating cover covers the spacing groove.
상기 이격홈은 상기 케이싱의 내부공간과 연통되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기. 15. The method of claim 14,
And the spacing groove communicates with the inner space of the casing.
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