WO2017191904A1 - 리니어 압축기 - Google Patents

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WO2017191904A1
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임재연
우병훈
유효상
하성호
허정완
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    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/02—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moved one way by energisation of a single coil system and returned by mechanical force, e.g. by springs

Definitions

  • the present invention relates to a linear compressor.
  • the cooling system is a system that circulates a refrigerant to generate cold air, and repeatedly compresses, condenses, expands, and evaporates the refrigerant.
  • the cooling system includes a compressor, a condenser, an expansion device and an evaporator.
  • the cooling system may be installed in a home appliance including a refrigerator or an air conditioner.
  • a compressor is a mechanical device that receives power from a power generating device including an electric motor or a turbine and compresses a working fluid in an air, a refrigerant, or various gaseous states to increase pressure and temperature.
  • the compressor is widely used throughout the industry as well as home appliances.
  • Such compressors are roughly classified into reciprocating compressors, scroll compressors, and rotary compressors.
  • linear compressor belonging to one type of the reciprocating compressor can be actively made.
  • the linear compressor the piston is directly connected to the drive motor for linear reciprocating motion can improve the compression efficiency without mechanical loss due to the motion conversion, there is an advantage that the structure is simple.
  • the linear compressor is configured to suck the refrigerant in the gaseous state, compress the sucked refrigerant to high temperature and high pressure, and discharge the piston while the piston moves in a linear reciprocating motion inside the cylinder by the linear motor.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2006-0119296 (published on November 24, 2006), which is a prior art document, discloses a linear compressor having a linear motor.
  • the linear compressor of the prior document includes a cylinder block, a linear motor disposed on one side of the cylinder block, and a core cover fastened by bolts to the cylinder block via the linear motor.
  • the core cover is supported by a second main spring for allowing the piston to resonate.
  • One side of the second main spring is supported by the spring support.
  • One side of the first main spring is supported on the other side of the spring support.
  • the other side of the first main spring is supported by the back cover.
  • the first main spring and the second main spring as described above are supported by the spring support, the back cover and the core cover, the fastening deformation occurs in the process of engaging the spring support, the back cover and the core cover with the surrounding configuration, or support the spring If the portion supporting the spring in one state is deformed, a problem may arise that the spring support, the back cover or the core cover interferes with the surrounding configuration, and since the first main spring or the second main spring cannot be supported in place, Resonant motion of the piston is not made properly, which causes noise during the piston motion.
  • An object of the present invention is to provide a linear compressor in which the springs arranged on both sides of the supporter are arranged in a line and the deformation of the supporter is prevented.
  • Linear compressor for achieving the above object, the shell; A cylinder provided inside the shell to form a compression space of the refrigerant; A frame coupled to the outside of the cylinder; A piston provided reciprocally in the axial direction inside the cylinder; A motor for powering the piston; And a spring mechanism connected to the piston and allowing the piston to resonate, the spring mechanism being coupled to the piston and including a spring support having one or more insertion holes formed therein; A first coupling protrusion extending along an edge of the insertion hole at a rear surface of the spring support part; A support cap inserted into the insertion hole and including a second coupling protrusion projecting from a front side of the spring support part; A first resonance spring fitted to an outer circumferential surface of the second coupling protrusion; And a second resonant spring fitted to an outer circumferential surface of the first coupling protrusion.
  • the first coupling protrusion is formed on one surface of the spring support, and the support cap for providing the second coupling protrusion is coupled to the other surface, so that the spring can be supported on both sides of the spring support, respectively. There is this.
  • the springs arranged on both sides of the spring support are arranged in a line, the point at which the spring force is applied at the spring support is coincident, so that the spring support can be prevented from being deformed.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a linear compressor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a shell and a shell cover of the linear compressor according to the embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is an exploded perspective view of internal components of a linear compressor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1.
  • FIG. 5 is a view showing a state in which the resonant spring is connected to the supporter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 and 7 are a perspective view of the supporter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view of a support cap for supporting a resonant spring.
  • FIG. 9 is a view illustrating a state in which the support cap and the supporter support the resonant springs while the support cap is coupled to the supporter.
  • FIG. 1 is an external perspective view showing the configuration of a linear compressor according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an exploded perspective view of the shell and shell cover of the linear compressor according to an embodiment of the present invention.
  • the linear compressor 10 may include a shell 101 and shell covers 102 and 103 coupled to the shell 101.
  • the shell covers 102, 103 may be understood as one configuration of the shell 101.
  • the leg 50 may be coupled.
  • the leg 50 may be coupled to a base of a product on which the linear compressor 10 is installed.
  • the product may include a refrigerator, and the base may include a machine room base of the refrigerator.
  • the product may include an outdoor unit of an air conditioner, and the base may include a base of the outdoor unit.
  • the shell 101 may have a substantially cylindrical shape and may be disposed to lie in a horizontal direction or to lie in an axial direction. Referring to FIG. 1, the shell 101 extends in the horizontal direction and may have a somewhat lower height in the radial direction. That is, since the linear compressor 10 may have a low height, when the linear compressor 10 is installed at the machine room base of the refrigerator, the height of the machine room may be reduced.
  • a terminal 108 may be installed on the outer surface of the shell 101.
  • the terminal 108 may transmit external power to the motor 140 of the linear compressor 10 (see FIG. 3).
  • the terminal 108 may be connected to the lead wire of the coil 141c (see FIG. 3).
  • the bracket 109 may include a plurality of brackets surrounding the terminal 108.
  • the bracket 109 may perform a function of protecting the terminal 108 from an external shock or the like.
  • Both side ends of the shell 101 may be opened and may be shielded by the shell covers 102 and 103.
  • the shell covers 102 and 103 may include a first shell cover 102 coupled to one open side end of the shell 101 and a second shell cover 103 coupled to another open side end of the shell 101. ) May be included.
  • the shell covers 102 and 103 By the shell covers 102 and 103, the inner space of the shell 101 may be sealed.
  • the first shell cover 102 may be located at the right side of the linear compressor 10, and the second shell cover 103 may be located at the left side of the linear compressor 10. .
  • the first and second shell covers 102 and 103 may be disposed to face each other.
  • the linear compressor 10 may further include a plurality of pipes 104, 105, and 106 provided in the shell 101 or the shell covers 102 and 103 to suck, discharge, or inject refrigerant.
  • the plurality of pipes 104, 105, 106 may include a suction pipe 104 for allowing refrigerant to be sucked into the linear compressor 10, a discharge pipe 105 for allowing the compressed refrigerant to be discharged from the linear compressor 10, and It may include a process pipe 106 for replenishing the refrigerant to the linear compressor (10).
  • the suction pipe 104 may be coupled to the first shell cover 102.
  • the refrigerant may be sucked into the linear compressor 10 along the axial direction through the suction pipe 104.
  • the discharge pipe 105 may be coupled to the shell 101.
  • the refrigerant sucked through the suction pipe 104 may be compressed in a compression space (to be described later) while flowing in the axial direction.
  • the compressed refrigerant may be discharged to the outside of the compressor through the discharge pipe 105.
  • the discharge pipe 105 may be disposed at a position closer to the second shell cover 103 than to the first shell cover 102.
  • the process pipe 106 may be coupled to an outer circumferential surface of the shell 101.
  • the worker may inject refrigerant into the linear compressor 10 through the process pipe 106.
  • the process pipe 106 may be coupled to the shell 101 at a different height than the discharge pipe 105 to avoid interference with the discharge pipe 105.
  • the height is understood as the distance from the leg 50 in the vertical direction (or radial direction of the shell). Since the discharge pipe 105 and the process pipe 106 are coupled to the outer circumferential surface of the shell 101 at different heights, work convenience may be improved.
  • the first stopper 102b may be provided on an inner side surface of the first shell cover 102.
  • the first stopper 102b can prevent the compressor main body 100, in particular the motor 140, from being damaged by vibration or shock generated during transportation of the linear compressor 10.
  • the first stopper 102b is located adjacent to the back cover 400 to be described later.
  • the back cover 400 comes into contact with the first stopper 102b, thereby preventing the motor 140 from directly colliding with the shell 101. .
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of an internal part of the linear compressor according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1.
  • the linear compressor 10 includes a shell 101, a compressor main body 100 accommodated in the shell interior 101, and the compressor main body 100. It may include a plurality of support devices (200,300) for supporting. In detail, any one of the plurality of support devices 200, 300 is fixed to the shell 101, and the other is fixed to any one of the pair of covers 102, 103, so that the compressor body 100 is the shell. It is to be supported in a state spaced apart from the inner peripheral surface of (101).
  • the compressor main body 100 applies a driving force to a cylinder 120 provided inside the shell 101, a piston 130 reciprocating linearly in the cylinder 120, and the piston 130. It may include a motor 140 to give. When the motor 140 is driven, the piston 130 may reciprocate in the axial direction.
  • the compressor main body 100 may further include a suction muffler 150 coupled to the piston 130 to reduce noise generated from the refrigerant sucked through the suction pipe 104.
  • the refrigerant sucked through the suction pipe 104 flows into the piston 130 through the suction muffler 150.
  • the flow noise of the refrigerant may be reduced.
  • the suction muffler 150 may include a plurality of mufflers 151, 152, and 153.
  • the plurality of mufflers 151, 152, and 153 may include a first muffler 151, a second muffler 152, and a third muffler 153 coupled to each other.
  • the first muffler 151 is located inside the piston 130, and the second muffler 152 is coupled to the rear side of the first muffler 151.
  • the third muffler 153 may accommodate the second muffler 152 therein and may extend to the rear of the first muffler 151.
  • the refrigerant sucked through the suction pipe 104 may pass through the third muffler 153, the second muffler 152, and the first muffler 151 in order. In this process, the flow noise of the refrigerant can be reduced.
  • the suction muffler 150 may further include a muffler filter 155.
  • the muffler filter 155 may be located at an interface at which the first muffler 151 and the second muffler 152 are coupled.
  • the muffler filter 155 may have a circular shape, and an outer edge of the muffler filter 155 may be supported by being placed at a portion to which the first and second mufflers 151 and 152 are coupled.
  • axial direction may be understood as a direction in which the piston 130 reciprocates, that is, a transverse direction in FIG. 4.
  • the direction from the suction pipe 104 toward the compression space P that is, the direction in which the refrigerant flows, is referred to as "front”, and the opposite direction is defined as "rear”.
  • the "radial direction” is a direction perpendicular to the direction in which the piston 130 reciprocating, it can be understood in the longitudinal direction of FIG.
  • Axle of the compressor main body means an axial center line of the piston 130.
  • the piston 130 may include a piston body 131 formed in a substantially cylindrical shape and a piston flange portion 132 extending radially from the piston body 131.
  • the piston body 131 may reciprocate in the cylinder 120, and the piston flange 132 may reciprocate in the outer side of the cylinder 120.
  • the cylinder 120 may accommodate at least a portion of the first muffler 151 and at least a portion of the piston body 131.
  • a compression space P through which the refrigerant is compressed by the piston 130 is formed inside the cylinder 120.
  • a suction hole 133 is formed at a front surface of the piston body 131 to introduce a refrigerant into the compression space P, and the suction hole 133 is selectively selected in front of the suction hole 133.
  • a suction valve 135 is provided that opens. In a substantially central portion of the intake valve 135, a fastening hole to which a predetermined fastening member is coupled is formed.
  • the discharge cover assembly 160 for forming a plurality of discharge space for receiving the refrigerant discharged from the compression space (P), and is coupled to the inside of the discharge cover assembly 160 Discharge valve assemblies 161 and 163 for selectively discharging the refrigerant compressed in the compression space P are provided.
  • the discharge cover assembly 160 is coupled to the front surface of the cylinder 120, the discharge cover 165 to accommodate the discharge valve assembly 161 and 163 therein, and the front of the discharge cover 165. It may include a plurality of discharge muffler to be coupled.
  • the plurality of discharge mufflers may include a first discharge muffler 168a coupled to the front surface of the discharge cover 165 and a second discharge muffler 168b coupled to the front surface of the first discharge muffler 168a.
  • the number of the discharge mufflers is not limited thereto.
  • the plurality of discharge spaces may include a first discharge space 160a formed inside the discharge cover 165 and a second discharge space formed between the discharge cover 165 and the first discharge muffler 168a ( 160b) and a third discharge space 160c formed between the second discharge muffler 168a and the second discharge muffler 168b.
  • the discharge valve assemblies 161 and 163 are accommodated in the first discharge space 160a.
  • One or more discharge holes 165a are formed in the discharge cover 165, and the refrigerant discharged into the first discharge space 160a is transferred to the second discharge space 160b through the discharge hole 165a. Discharge noise is reduced while discharging.
  • the discharge valve assemblies 161 and 163 may be opened when the pressure in the compression space P is equal to or greater than the discharge pressure, and discharge valve 161 for introducing refrigerant into the discharge space of the discharge cover assembly 160, and the discharge cover. It is fixed to the inside of the 165, it may include a spring assembly 163 to provide an axial elastic force to the discharge valve 161.
  • the spring assembly 163 includes a valve spring 163a for providing an elastic force to the discharge valve 161, and a spring support 163b for supporting the valve spring 163a to the discharge cover 165. can do.
  • valve spring 163a may include a leaf spring.
  • the spring support 163b may be integrally formed with the valve spring 163a by an insert injection process.
  • the discharge valve 161 is coupled to the valve spring 163a, and the rear portion or the rear side of the discharge valve 161 is positioned to be supported on the front surface of the cylinder 120.
  • the compression space P is kept closed, and when the discharge valve 161 is spaced apart from the front surface of the cylinder 120, the compression is performed.
  • the space P is opened, and the compressed refrigerant in the compression space P is discharged to the first discharge space 160a.
  • the compression space P is a space formed between the intake valve 135 and the discharge valve 161.
  • the suction valve 135 may be provided at one side of the compression space P
  • the discharge valve 161 may be provided at the other side of the compression space P, that is, at an opposite side of the suction valve 135. have.
  • the suction valve 135 In the process of linearly reciprocating the piston 130 inside the cylinder 120, when the pressure of the compression space P is lower than the pressure inside the suction muffler 150, the suction valve 135 is opened. The refrigerant introduced into the suction muffler 150 is sucked into the compression space P. When the flow rate of the refrigerant increases and the pressure in the compression space P becomes higher than the pressure in the suction muffler 150, the suction valve 135 is closed, and the refrigerant is compressed.
  • valve spring 163a is elastically deformed forward and the discharge valve 161 of the cylinder 120 Keep it away from the front.
  • the discharge valve 161 is opened, the refrigerant is discharged from the compression space P to the first discharge space 160a.
  • the valve spring 163a provides a restoring force to the discharge valve 161 to discharge the discharge. Allow valve 161 to close.
  • the compressor main body 100 includes a connection pipe 162c connecting the second discharge space 160b and the third discharge space 160c and a cover pipe having one end connected to the second discharge muffler 168b. 162a and a loop pipe 162b connecting the cover pipe 162a and the discharge pipe 105 to each other.
  • the pipes 162a, 162b, and 162c may be made of a metal material.
  • One end of the roof pipe 162b may be coupled to the cover pipe 162a and the other end may be coupled to the discharge pipe 105.
  • the roof pipe 162b may be made of a flexible material.
  • the loop pipe 162b extends roundly from the cover pipe 162a along the inner circumferential surface of the shell 101 and may be coupled to the discharge pipe 105.
  • the loop pipe 162b may be arranged in a wound form. Noise may be further reduced while refrigerant flows along the loop pipe 162b.
  • the compressor main body 100 may further include a frame 110.
  • the frame 110 is configured to fix the cylinder 120.
  • the cylinder 120 may be press fitting inside the frame 110.
  • the frame 110 may be formed to surround the cylinder 120. That is, the cylinder 120 may be inserted into a receiving groove formed in the frame 110.
  • the discharge cover assembly 160 may be coupled to the front surface of the frame 110 by a fastening member.
  • the compressor main body 100 may further include a motor 140.
  • the motor 140 includes an outer stator 141 fixed to the frame 110 and disposed to surround the cylinder 120, and an inner stator 148 spaced apart from the inner stator 141. And a permanent magnet 146 positioned in a space between the outer stator 141 and the inner stator 148.
  • the permanent magnet 146 may linearly reciprocate by mutual electromagnetic forces with the outer stator 141 and the inner stator 148.
  • the permanent magnet 146 may be composed of a single magnet having one pole or a plurality of magnets having three poles are combined.
  • the permanent magnet 146 may be installed in the magnet frame 138.
  • the magnet frame 138 has a substantially cylindrical shape and may be disposed to be inserted into a space between the outer stator 141 and the inner stator 148.
  • the magnet frame 138 may be bent forward after extending radially from the outer circumferential surface of the piston flange portion 132.
  • the permanent magnet 146 may be fixed to the front end of the magnet frame 138. Accordingly, when the permanent magnet 146 reciprocates, the piston 130 may reciprocate in the axial direction with the permanent magnet 146 in one body.
  • the outer stator 141 may include coil windings 141b, 141c, and 141d and a stator core 141a.
  • the coil windings 141b, 141c and 141d may include a bobbin 141b and a coil 141c wound in the circumferential direction of the bobbin 141b.
  • the coil windings 141b, 141c, and 141d may further include a terminal portion 141d for guiding the power line connected to the coil 141c to be drawn out or exposed to the outside of the outer stator 141. have.
  • the stator core 141a may include a plurality of core blocks having a plurality of laminations stacked in the circumferential direction.
  • the plurality of core blocks may be arranged to surround at least a portion of the coil windings 141b and 141c.
  • the stator cover 149 is provided at one side of the outer stator 141. That is, one side of the outer stator 141 may be supported by the frame 110, and the other side thereof may be supported by the stator cover 149.
  • the linear compressor 10 may further include a cover fastening member 149a for fastening the stator cover 149 and the frame 110.
  • the cover fastening member 149a extends forward toward the frame 110 through the stator cover 149 and may be coupled to the frame 110.
  • the inner stator 148 is fixed to the outer circumference of the frame 110.
  • the inner stator 148 is configured by stacking a plurality of laminations in the circumferential direction from the outside of the frame 110.
  • the compressor body 100 may further include a supporter 137 supporting the piston 130.
  • the supporter 137 may be coupled to the rear side of the piston 130, and may be disposed inside the supporter 137 to penetrate the muffler 150.
  • the piston flange part 132, the magnet frame 138 and the supporter 137 may be fastened by a fastening member.
  • the balance weight 179 may be coupled to the supporter 137.
  • the weight of the balance weight 179 may be determined based on the operating frequency range of the compressor main body 100.
  • the compressor main body 100 may further include a back cover 400 coupled to the stator cover 149 and extending rearward.
  • the back cover 400 includes, but is not limited to, three support legs, and the three support legs may be coupled to the rear surface of the stator cover 149.
  • a spacer 181 may be interposed between the three support legs and the rear surface of the stator cover 149. The distance from the stator cover 149 to the rear end of the back cover 400 may be determined by adjusting the thickness of the spacer 181.
  • the back cover 400 may be spring-supported to the supporter 137.
  • the compressor main body 100 may further include an inflow guide 156 coupled to the back cover 400 to guide the inflow of the refrigerant into the muffler 150. At least a portion of the inflow guide 156 may be inserted into the suction muffler 150.
  • the compressor main body 100 may further include a plurality of resonant springs 440 and 450 each of which a natural frequency is adjusted to allow the piston 130 to resonate.
  • the plurality of resonant springs 440 and 450 are supported between the first resonant spring 440 supported between the supporter 137 and the stator cover 149 and between the supporter 137 and the back cover 400. It may include a second resonant spring (450).
  • the compressor main body 100 may further include a plurality of sealing members 127 and 128 for increasing the coupling force between the frame 110 and the components around the frame 110.
  • the plurality of sealing members 127 and 128 may include a first sealing member 127 provided at a portion at which the frame 110 and the discharge cover 165 are coupled to each other.
  • the plurality of sealing members 127 and 128 may further include a second sealing member 128 provided at a portion at which the frame 110 and the cylinder 120 are coupled to each other.
  • the first and second sealing members 127 and 128 may have a ring shape.
  • the plurality of support devices 200 and 300 may include a first support device 200 coupled to one side of the compressor body 100, and a second support device 300 coupled to the other side of the compressor body 100. It includes.
  • the first support device 200 may be fixed to the first shell cover 103, and the second support device 300 may be fixed to the shell 101.
  • FIG 5 is a view showing a state in which the resonant spring is connected to the supporter according to an embodiment of the present invention
  • Figures 6 and 7 is a perspective view of the supporter according to an embodiment of the present invention
  • Figure 8 is a support of the resonant spring
  • Figure 9 is a perspective view of the support cap
  • Figure 9 is a view showing a state in which the support cap and the supporter support the resonant springs in a state that the support cap is coupled to the supporter.
  • the supporter 400 may include a supporter body 401 having a cylindrical shape.
  • the shape of the supporter body 401 is not limited to the cylinder.
  • the supporter body 401 may be connected to the piston 130.
  • the supporter body 311 may include a coupling part 402 that may be connected to the piston 130, and a circumference part 404 forming a circumference of the coupling part 402.
  • the circumference 404 may extend in the axial direction of the compressor body 100 at the coupling portion 402. In this case, the circumferential portion 404 may extend in a direction away from the piston 130 at the coupling portion 402.
  • An opening 406 is formed in the center of the coupling part 402 to allow the suction muffler 150 to pass therethrough, and a plurality of fastening holes in the circumferential direction of the opening 406 at a point spaced apart from the opening 406. 407 may be formed.
  • the fastening member When the piston frame 138 is in contact with the coupling part 402 and the piston flange part 132 is in contact with the piston frame 138, the fastening member is connected to the coupling part 402 and the piston frame ( 138 and the piston flange portion 132 are fastened. That is, in the state where the piston frame 138 is interposed between the engaging portion 402 and the piston flange portion 132, the fastening member is the fastening hole 407 at the side of the engaging portion 402, the It passes through the piston frame 138 and the piston flange portion 132 sequentially.
  • one or more air flow holes 408 may be formed in the coupling part 402 to reduce flow resistance generated during the reciprocating movement of the supporter 400 along with the piston 130.
  • a plurality of air flow holes 408 may be spaced apart in the circumferential direction of the opening 406.
  • the plurality of air flow holes 408 may be formed in an arc shape as an example.
  • a pinhole 408a may be formed in the central portion of the plurality of air flow holes 408.
  • the pinhole 408a is connected to the coupling part 402 and the piston frame before the coupling part 402 is fastened to the piston frame 138 and the piston flange part 132 by using the fastening member.
  • An auxiliary pin (not shown) through which the center of the 138 and the piston flange portion 132 coincide with each other.
  • a pin hole for penetrating the auxiliary pin may be formed in the piston frame 138 and the piston flange 132.
  • One or more air flow holes 409 may be formed in the circumference 404 to reduce the flow resistance generated during the movement of the supporter 400 together with the piston 130.
  • a plurality of air flow holes 409 may be spaced apart in the circumferential direction of the circumference 404.
  • the one or more air flow holes 409 not only increase the strength of the circumference 404 but also reduce the mass.
  • the supporter 400 may further include a plurality of spring supporters 410 extending from the supporter body 401.
  • the plurality of spring supporting parts 410 may extend in the direction crossing the axial direction of the compressor main body 100 at the end of the circumference 404.
  • first resonant spring 440 may be seated on one surface of the plurality of spring supporters 410, and the second resonant spring 450 may be seated on the other surface. That is, first and second resonant springs 440 and 450 may be positioned at both sides of the spring support 410, respectively.
  • first and second resonant springs 440 and 450 may be positioned at both sides of the spring support 410, respectively.
  • coupling protrusions for supporting the resonant springs may be present on one surface and the other surface of the spring supporter 410, respectively.
  • stator cover 149 is provided with a coupling protrusion for coupling one end of the first resonant spring 440.
  • the supporter 400 may be a sheet metal processing as an example.
  • coupling protrusions for coupling the resonant springs 440 and 450 may not be formed on both sides of the spring supporter 410, and coupling protrusions may be formed on only one surface thereof. Can be.
  • the first coupling protrusion 412 is formed on one surface of the spring support 410, and the coupling protrusion is not formed on the other surface.
  • One surface of the spring support 410 may be defined as a rear surface, the other surface may be defined as a front surface.
  • the other surface of the spring support 410 is a surface facing the first resonant spring 440, and one surface of the spring support 410 is a surface facing the second resonant spring 450. Can be defined.
  • a support cap 420 may be coupled to the other surface (or front surface) of the spring support part 410. Can be.
  • two first resonant springs 440 may be supported on the front surface of each spring support 410.
  • two second resonant springs 440 may be supported on the rear surface of the spring support 410.
  • Two first coupling protrusions 412 may be formed on the rear surface of each of the spring support parts 410, and two caps 420 may be coupled to the front surface of each of the spring support parts 410. That is, the cap 420 may be inserted from the front of the spring support 410 toward the rear.
  • the first coupling protrusion 412 may be defined as a burr-shaped protrusion extending from an edge of the insertion hole 411 into which the cap 420 is inserted.
  • first coupling protrusion 412 may extend from any one of a front side and a rear side of the spring support part 410 according to a direction in which the insertion hole 411 is punched out.
  • the cap 420 may be mounted on a surface opposite to the surface on which the first coupling protrusion 412 is formed. Therefore, although the first coupling protrusion 412 is illustrated as being formed on the rear surface of the spring support part 410 in this embodiment, it is also possible to be formed on the front surface of the spring support part 410.
  • the support cap 420 is shown to be provided in a number corresponding to the number of the insertion hole 411, but is not limited to this, one support cap 420 is two insertion holes ( Note that a structure fitted to 411 is also possible. That is, it is also possible for one support cap 420 to have two second coupling protrusions 425.
  • the support cap 420 may include a cylindrical body 422, a seating surface 424 extending radially from one end of the body 422, and a second protrusion protruding from the seating surface 424.
  • a coupling protrusion 425 and a tapered portion 423 formed at the other end of the body 422 may be included.
  • the cylindrical body 422 is inserted into the insertion hole 411 formed in the spring support 410.
  • the support cap 420 may be, for example, a plastic injection molding, and may be fitted into the insertion hole 411.
  • the support cap 420 is a plastic injection molding, it is possible to minimize the increase in mass in the state coupled to the spring support 410 as compared with the case of a metal material. In addition, noise generation due to intermetallic friction can be prevented.
  • first resonant spring 440 or the second resonant spring 450 may be seated on the seating surface 424.
  • the seating surface 424 may be formed to have a diameter larger than the diameter of the body 422.
  • the second coupling protrusion 425 may have a diameter smaller than the diameter of the seating surface 424 and extend from the seating surface 424.
  • the seating surface 424 is in contact with a surface opposite to the surface on which the first coupling protrusion 412 is formed. do.
  • An inclined guide surface 414 may be provided on an inner circumferential surface of the insertion hole 411 of the spring support part 410 so that the body 422 of the support cap 420 may smoothly pass through the insertion hole 411. Can be.
  • the inclined guide surface 414 may be tapered in a shape in which the diameter decreases toward the insertion direction of the support cap 420.
  • the taper portion 423 is formed at the end of the body 422 of the support cap 420, so that the support cap 420 can be brightly inserted into the insertion hole 411.
  • one end of the first resonant spring 440 is fitted to an outer circumferential surface of the second coupling protrusion 425 formed on the support cap 420, and one end of the first resonant spring 440. An end is seated on the seating surface 424. The other end of the first resonant spring 440 is supported by the stator cover 149.
  • one end of the second resonant spring 450 is fitted to an outer circumferential surface of the first coupling protrusion 412 of the spring support 410.
  • One end of the second resonant spring 450 is seated on the rear surface of the spring support part 410.
  • the other end of the first resonant spring 450 is supported by the back cover 170.
  • the first resonant spring 440 and the second resonant spring 450 may be arranged in a line.
  • first and second resonant springs 440 and the second resonant springs 450 on both sides of the supporter 400 function as a single spring, the resonant motion of the piston 130 may be smoothly performed, and the springs may be sideways. Pushing can reduce side force.
  • the first coupling protrusion 412 and the second coupling protrusion 425 are formed to have the same outer diameter and have a center.
  • the axes may be formed in positions facing each other to coincide.
  • the taper 423 may protrude more than the first coupling protrusion 412. That is, the body 422 may completely pass through the insertion hole 411 and the first coupling protrusion 412.
  • the first resonant spring 440 is seated on the seating surface 424 of the support cap 420, the direction in which the seating surface 424 presses the spring support 410 (right direction on the drawing) The pressing surface 424 is pressed.
  • the support cap 420 may be prevented from being separated from the spring support 410.
  • An air flow hole 426 that performs the same function as the air flow hole 408 may be formed inside the body 422 of the support cap 420.
  • the supporter 400 may include, but not limited to, three spring supports 410.
  • the three spring supports 410 may be spaced apart from each other by 120 degrees.
  • the supporter 400 may support six first resonant springs 440 and six second resonant springs 450.
  • the spring constant of each resonant spring can be lowered while the integrated spring constant of the entire resonant springs remains the same. . Therefore, the side force by each spring can be reduced compared with the conventional compressor which uses less than 12 resonant springs.
  • the supporter 400, the first resonant spring 440, and the second resonant spring 450 may be collectively referred to as a spring mechanism for resonating the piston 130.

Landscapes

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기는, 쉘; 상기 쉘의 내부에 구비되며, 냉매의 압축 공간을 형성하는 실린더; 상기 실린더의 외측에 결합되는 프레임; 상기 실린더의 내부에서 축 방향으로 왕복 운동하게 제공되는 피스톤; 상기 피스톤에 동력을 제공하는 모터; 및 상기 피스톤과 연결되며, 상기 피스톤이 공진 운동할 수 있도록 하기 위한 스프링 기구를 포함하고, 상기 스프링 기구는, 상기 피스톤에 결합되며, 하나 또는 다수의 삽입홀이 형성되는 스프링 지지부를 포함하는 서포터; 상기 스프링 지지부의 후면에서 상기 삽입홀의 가장자리를 따라 연장되는 제 1 결합 돌기; 상기 삽입홀에 삽입되고, 상기 스프링 지지부의 전면 쪽에서 돌출되는 제 2 결합 돌기를 포함하는 지지 캡; 상기 제 2 결합 돌기의 외주면에 끼워지는 제 1 공진 스프링; 및 상기 제 1 결합 돌기의 외주면에 끼워지는 제 2 공진 스프링을 포함할 수 있다.

Description

리니어 압축기
본 발명은 리니어 압축기에 관한 것이다.
냉각 시스템이란, 냉매를 순환하여 냉기를 발생시키는 시스템으로서, 냉매의 압축, 응축, 팽창 및 증발과정을 반복하여 수행한다. 상기 냉각 시스템은, 압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기를 포함한다. 그리고, 상기 냉각 시스템은, 냉장고 또는 에어컨을 포함하는 가전 제품에 설치될 수 있다.
일반적으로 압축기는, 전기모터나 터빈을 포함하는 동력 발생 장치로부터 동력을 전달받아 공기나 냉매 또는 그 밖의 다양한 기체 상태의 작동 유체를 압축하여 압력과 온도를 높여주는 기계장치이다. 그리고, 상기 압축기는 가전제품뿐만 아니라 산업 전반에 걸쳐 널리 사용되고 있다.
이러한 압축기는, 왕복동식 압축기(reciprocating compressor), 스크롤 압축기(Scroll compressor), 및 로터리 압축기(Rotary compressor)로 대별된다.
최근에는, 상기 왕복동식 압축기 한 종류에 속하는 리니어 압축기의 개발이 활발하게 이루어질 수 있다. 상기 리니어 압축기는, 피스톤이 직선 왕복 운동하는 구동모터에 직접 연결되도록 하여 운동전환에 의한 기계적인 손실이 없이 압축효율을 향상시킬 수 있고, 구조가 간단한 장점이 있다.
보통, 리니어 압축기는, 피스톤이 리니어 모터에 의해 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하도록 움직이면서 기체 상태의 냉매를 흡입하고, 흡입한 냉매를 고온 고압으로 압축시킨 다음, 토출시키도록 구성된다.
선행문헌인 한국공개특허공보 제10-2006-0119296호(공개일 2006.11.24)에는 리니어 모터를 구비하는 리니어 압축기가 개시된다.
선행문헌의 리니어 압축기는, 실린더 블록과, 상기 실린더 블록의 일측에 배치되는 리니어 모터와, 상기 리니어 모터를 매개로 상기 실린더 블록에 볼트에 의해서 체결되는 코어 커버를 포함한다.
상기 코어 커버에는 피스톤이 공진 운동할 수 있도록 하기 위한 제 2 메인 스프링이 지지된다. 그리고, 제 2 메인 스프링의 일측은 스프링 지지체에 의해서 지지된다. 상기 스프링 지지체의 타측에는 제1메인 스프링의 일측이 지지된다. 그리고, 상기 제 1 메인 스프링의 타측은 백 커버에 지지된다.
상기와 같은 제 1 메인 스프링 및 제 2 메인 스프링은 스프링 지지체, 백 커버 및 코어 커버에 지지되는데, 스프링 지지체, 백 커버 및 코어 커버가 주변 구성과 체결되는 과정에서 체결 변형이 발생하거나, 스프링을 지지한 상태에서 스프링을 지지하는 부분이 변형되는 경우, 스프링 지지체, 백 커버 또는 코어 커버가 주변 구성과 간섭되는 문제가 발생할 수 있고, 제 1 메인 스프링 또는 제 2 메인 스프링를 정위치에서 지지할 수 없으므로, 피스톤의 공진 운동이 제대로 이루어지지 않고, 이는 피스톤 운동 시 소음을 발생시키는 원인이 된다.
본 발명의 목적은, 서포터의 양측에서 배치되는 스프링 들이 일렬로 배치되어 서포터의 변형이 방지되는 리니어 압축기를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 스프링 들이 일렬로 배치될 때, 스프링 들의 단부가 서포터에 결합된 상태를 유지할 수 있는 리니어 압축기를 제공하는 것에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기는, 쉘; 상기 쉘의 내부에 구비되며, 냉매의 압축 공간을 형성하는 실린더; 상기 실린더의 외측에 결합되는 프레임; 상기 실린더의 내부에서 축 방향으로 왕복 운동하게 제공되는 피스톤; 상기 피스톤에 동력을 제공하는 모터; 및 상기 피스톤과 연결되며, 상기 피스톤이 공진 운동할 수 있도록 하기 위한 스프링 기구를 포함하고, 상기 스프링 기구는, 상기 피스톤에 결합되며, 하나 또는 다수의 삽입홀이 형성되는 스프링 지지부를 포함하는 서포터; 상기 스프링 지지부의 후면에서 상기 삽입홀의 가장자리를 따라 연장되는 제 1 결합 돌기; 상기 삽입홀에 삽입되고, 상기 스프링 지지부의 전면 쪽에서 돌출되는 제 2 결합 돌기를 포함하는 지지 캡; 상기 제 2 결합 돌기의 외주면에 끼워지는 제 1 공진 스프링; 및 상기 제 1 결합 돌기의 외주면에 끼워지는 제 2 공진 스프링을 포함할 수 있다.
제안되는 본 발명에 의하면, 스프링 지지부의 일면에 제1결합 돌기가 형성되고, 다른 일면에는 제2결합 돌기를 제공하는 지지 캡이 결합됨에 따라서, 스프링 지지부에 양면에 각각 스프링이 지지될 수 있는 장점이 있다.
또한, 스프링 지지부의 양측에 배치된 스프링 들이 일렬로 배치됨에 따라서, 스프링 지지부에서 스프링의 탄성력이 가해지는 지점이 일치하게 되므로, 스프링 지지부가 변형되는 것이 방지될 수 있다.
또한, 지지 캡이 스프링 지지부에 결합된 상태에서는 지지 캡에 결합된 스프링이 지지 캡을 스프링 지지부로 가압하므로, 지지 캡이 스프링 지지부에서 분리되는 것이 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기의 구성을 보여주는 외관 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기의 쉘 및 쉘 커버의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기의 내부 부품의 분해 사시도.
도 4는 도 1의 I-I'를 따라 절개한 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 서포터에 공진 스프링이 연결된 상태를 보여주는 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 서포터의 사시도.
도 8은 공진 스프링의 지지를 위한 지지 캡의 사시도.
도 9는 지지 캡이 서포터에 결합된 상태에서 지지 캡과 서포터가 공진 스프링들을 지지한 상태를 보여주는 도면.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기의 구성을 보여주는 외관 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기의 쉘 및 쉘 커버의 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기(10)는, 쉘(101) 및 상기 쉘(101)에 결합되는 쉘 커버(102,103)를 포함할 수 있다. 넓은 의미에서, 상기 쉘 커버(102, 103)는 상기 쉘(101)의 일 구성으로서 이해될 수 있다.
상기 쉘(101)의 하측에는, 레그(50)가 결합될 수 있다. 상기 레그(50)는, 상기 리니어 압축기(10)가 설치되는 제품의 베이스에 결합될 수 있다. 일 예로, 상기 제품은 냉장고를 포함할 수 있으며, 상기 베이스는, 상기 냉장고의 기계실 베이스를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 상기 제품은 공기조화기의 실외기를 포함하며, 상기 베이스에는, 상기 실외기의 베이스를 포함할 수 있다.
상기 쉘(101)은 대략 원통 형상을 가지며, 가로방향으로 누워져 있도록 배치되거나 또는 축방향으로 누워 있도록 배치될 수 있다. 도 1을 기준으로, 상기 쉘(101)은 가로 방향으로 길게 연장되며, 반경 방향으로는 다소 낮은 높이를 가질 수 있다. 즉, 상기 리니어 압축기(10)는 낮은 높이를 가질 수 있으므로, 상기 리니어 압축기(10)가 냉장고의 기계실 베이스에 설치될 때, 상기 기계실의 높이를 감소시킬 수 있다는 이점이 있다.
상기 쉘(101)의 외면에는, 터미널(108)이 설치될 수 있다. 상기 터미널(108)은 외부 전원을 리니어 압축기(10)의 모터(140, 도 3 참조)에 전달할 수 있다. 상기 터미널(108)은 코일(141c, 도 3 참조)의 리드선에 연결될 수 있다.
상기 터미널(108)의 외측에는, 브라켓(109)이 설치된다. 상기 브라켓(109)은 상기 터미널(108)을 둘러싸는 다수의 브라켓을 포함할 수 있다. 상기 브라켓(109)은 외부의 충격등으로부터 상기 터미널(108)을 보호하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 쉘(101)의 양 측단은 개구되고, 상기 상기 쉘 커버(102, 103)에 의하여 차폐될 수 있다. 상세히, 상기 쉘 커버(102,103)는, 상기 쉘(101)의 개구된 일 측단에 결합되는 제 1 쉘 커버(102) 및 상기 쉘(101)의 개구된 타 측단에 결합되는 제 2 쉘 커버(103)를 포함할 수 있다. 상기 쉘 커버(102,103)에 의하여, 상기 쉘(101)의 내부공간은 밀폐될 수 있다.
도 1을 기준으로, 상기 제 1 쉘 커버(102)는 상기 리니어 압축기(10)의 우측부에 위치되며, 상기 제 2 쉘 커버(103)는 상기 리니어 압축기(10)의 좌측부에 위치될 수 있다. 달리 말하면, 상기 제 1,2 쉘 커버(102,103)는 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
상기 리니어 압축기(10)는, 상기 쉘(101) 또는 쉘 커버(102,103)에 구비되어 냉매를 흡입, 토출 또는 주입시킬 수 있는 다수의 파이프(104,105,106)를 더 포함할 수 있다.
상기 다수의 파이프(104,105,106)는, 냉매가 상기 리니어 압축기(10)의 내부로 흡입되도록 하는 흡입 파이프(104)와, 압축된 냉매가 상기 리니어 압축기(10)로부터 배출되도록 하는 토출 파이프(105) 및 냉매를 상기 리니어 압축기(10)에 보충하기 위한 프로세스 파이프(106)를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 흡입 파이프(104)는 상기 제 1 쉘 커버(102)에 결합될 수 있다. 냉매는 상기 흡입 파이프(104)를 통하여 축방향을 따라 상기 리니어 압축기(10)의 내부로 흡입될 수 있다.
상기 토출 파이프(105)는 상기 쉘(101)에 결합될 수 있다. 상기 흡입 파이프(104)를 통하여 흡입된 냉매는 축방향으로 유동하면서, 압축 공간(후술함)에서 압축될 수 있다. 그리고, 상기 압축된 냉매는 상기 토출 파이프(105)를 통하여 압축기 외부로 배출될 수 있다. 상기 토출 파이프(105)는 상기 제 1 쉘 커버(102)보다 상기 제 2 쉘 커버(103)에 인접한 위치에 배치될 수 있다.
상기 프로세스 파이프(106)는 상기 쉘(101)의 외주면에 결합될 수 있다. 작업자는 상기 프로세스 파이프(106)를 통하여, 상기 리니어 압축기(10)의 내부로 냉매를 주입할 수 있다.
상기 프로세스 파이프(106)는 상기 토출 파이프(105)와의 간섭을 피하기 위하여, 상기 토출 파이프(105)와 다른 높이에서 상기 쉘(101)에 결합될 수 있다. 상기 높이라 함은, 상기 레그(50)로부터의 수직방향(또는 쉘의 반경방향)으로의 거리로서 이해된다. 상기 토출 파이프(105)와 상기 프로세스 파이프(106)가 서로 다른 높이에서, 상기 쉘(101)의 외주면에 결합됨으로써, 작업 편의성이 향상될 수 있다.
상기 제 1 쉘 커버(102)의 내측면에는, 제 1 스토퍼(102b)가 구비될 수 있다. 상기 제 1 스토퍼(102b)는, 상기 리니어 압축기(10)의 운반 중 발생하는 진동 또는 충격 등에 의하여, 상기 압축기 본체(100), 특히 모터(140)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제 1 스토퍼(102b)는, 후술할 백 커버(400)에 인접하게 위치된다. 상기 리니어 압축기(10)에 흔들림이 발생할 때, 상기 백 커버(400)가 상기 제 1 스토퍼(102b)에 접촉됨으로써, 상기 모터(140)가 상기 쉘(101)에 직접 충돌하는 것이 방지될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기의 내부 부품의 분해 사시도이고, 도 4는 도 1의 I-I'를 따라 절개한 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기(10)는, 쉘(101)과, 상기 쉘 내부(101)에 수용되는 압축기 본체(100)와, 상기 압축기 본체(100)를 지지하는 다수의 지지장치(200,300)를 포함할 수 있다. 상세히, 상기 다수의 지지장치(200,300) 중 어느 하나는 상기 쉘(101)에 고정되고, 다른 하나는 상기 한 쌍의 커버(102,103) 중 어느 하나에 고정되어, 상기 압축기 본체(100)가 상기 쉘(101)의 내주면으로부터 이격된 상태로 지지되도록 한다.
상기 압축기 본체(100)는, 상기 쉘(101)의 내부에 제공되는 실린더(120)와, 상기 실린더(120)의 내부에서 왕복 직선 운동하는 피스톤(130), 및 상기 피스톤(130)에 구동력을 부여하는 모터(140)를 포함할 수 있다. 상기 모터(140)가 구동하면, 상기 피스톤(130)은 축 방향으로 왕복 운동할 수 있다.
상기 압축기 본체(100)는, 상기 피스톤(130)에 결합되며 상기 흡입 파이프(104)를 통하여 흡입된 냉매로부터 발생되는 소음을 저감하기 위한 흡입 머플러(150)를 더 포함할 수 있다.
상기 흡입 파이프(104)를 통하여 흡입된 냉매는 상기 흡입 머플러(150)를 거쳐 상기 피스톤(130)의 내부로 유동한다. 일례로, 냉매가 상기 흡입 머플러(150)를 통과하는 과정에서, 냉매의 유동소음이 저감될 수 있다.
상기 흡입 머플러(150)는, 다수의 머플러(151,152,153)를 포함할 수 있다. 상기 다수의 머플러(151,152,153)는, 서로 결합되는 제 1 머플러(151), 제 2 머플러(152) 및 제 3 머플러(153)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 머플러(151)는 상기 피스톤(130)의 내부에 위치되며, 상기 제 2 머플러(152)는 상기 제 1 머플러(151)의 후측에 결합된다. 그리고, 상기 제 3 머플러(153)는 상기 제 2 머플러(152)를 내부에 수용하며, 상기 제 1 머플러(151)의 후방으로 연장될 수 있다. 냉매의 유동방향 관점에서, 상기 흡입 파이프(104)를 통하여 흡입된 냉매는 상기 제 3 머플러(153), 제 2 머플러(152) 및 제 1 머플러(151)를 차례로 통과할 수 있다. 이 과정에서, 냉매의 유동소음은 저감될 수 있다.
상기 흡입 머플러(150)는, 머플러 필터(155)를 더 포함할 수 있다. 상기 머플러 필터(155)는 상기 제 1 머플러(151)와 상기 제 2 머플러(152)가 결합되는 경계면에 위치될 수 있다. 일례로, 상기 머플러 필터(155)는 원형의 형상을 가질 수 있으며, 상기 머플러 필터(155)의 외측 가장자리는 상기 제 1,2 머플러(151,152)가 결합되는 부분에 놓여서 지지될 수 있다.
이하에서는 방향을 정의한다.
"축 방향"이라 함은, 상기 피스톤(130)이 왕복운동 하는 방향, 즉 도 4에서 가로 방향으로 이해될 수 있다. 그리고, 상기 "축 방향" 중에서, 상기 흡입 파이프(104)로부터 압축 공간(P)을 향하는 방향, 즉 냉매가 유동하는 방향을 "전방"이라 하고, 그 반대 방향을 "후방"이라 정의한다.
반면에, "반경 방향"이라 함은 상기 피스톤(130)이 왕복운동 하는 방향에 수직한 방향으로서, 도 4의 세로 방향으로 이해될 수 있다.
"상기 압축기 본체의 축"이라 함은, 상기 피스톤(130)의 축 방향 중심선을 의미한다.
상기 피스톤(130)은, 대략 원통 형상으로 형성되는 피스톤 본체(131) 및 상기 피스톤 본체(131)로부터 반경 방향으로 연장되는 피스톤 플랜지부(132)를 포함할 수 있다. 상기 피스톤 본체(131)는 상기 실린더(120)의 내부에서 왕복 운동하며, 상기 피스톤 플랜지부(132)는 상기 실린더(120)의 외측에서 왕복 운동할 수 있다.
상기 실린더(120)는, 상기 제 1 머플러(151)의 적어도 일부분 및 상기 피스톤 본체(131)의 적어도 일부분을 수용할 수 있다.
상기 실린더(120)의 내부에는, 상기 피스톤(130)에 의하여 냉매가 압축되는 압축 공간(P)이 형성된다. 그리고, 상기 피스톤 본체(131)의 전면부에는, 상기 압축 공간(P)으로 냉매를 유입시키는 흡입공(133)이 형성되며, 상기 흡입공(133)의 전방에는 상기 흡입공(133)을 선택적으로 개방하는 흡입 밸브(135)가 제공된다. 상기 흡입 밸브(135)의 대략 중심부에는, 소정의 체결부재가 결합되는 체결공이 형성된다.
상기 압축 공간(P)의 전방에는, 상기 압축 공간(P)으로부터 토출되는 냉매를 수용하는 다수의 토출공간을 형성하는 토출커버 어셈블리(160), 및 상기 토출커버 어셈블리(160)의 내측에 결합되며 상기 압축 공간(P)에서 압축된 냉매를 선택적으로 토출시키기 위한 토출밸브 어셈블리(161,163)가 제공된다.
상세히, 상기 토출커버 어셈블리(160)는, 상기 실린더(120)의 전면에 결합되고, 내부에 상기 토출 밸브 어셈블리(161,163)가 수용되는 토출 커버(165)와, 상기 토출 커버(165)의 전면에 결합되는 다수의 토출 머플러를 포함할 수 있다. 상기 다수의 토출 머플러는, 상기 토출 커버(165)의 전면에 결합되는 제 1 토출 머플러(168a), 및 상기 제 1 토출 머플러(168a)의 전면에 결합되는 제 2 토출 머플러(168b)를 포함할 수 있으며, 상기 토출 머플러의 개수는 이에 제한되지 않는다.
상기 다수의 토출 공간은, 상기 토출 커버(165)의 내측에 형성되는 제 1 토출 공간(160a)과, 상기 토출 커버(165)와 제 1 토출 머플러(168a) 사이에 형성되는 제 2 토출 공간(160b), 및 상기 제 2 토출 머플러(168a)와 제 2 토출 머플러(168b) 사이에 형성되는 제 3 토출 공간(160c)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 토출 공간(160a) 내부에는 상기 토출 밸브 어셈블리(161,163)가 수용된다.
상기 토출 커버(165)에는 하나 또는 다수의 토출홀(165a)이 형성되고, 상기 제 1 토출 공간(160a)으로 토출된 냉매는 상기 토출홀(165a)을 통하여 상기 제 2 토출 공간(160b)으로 토출되면서 토출 소음이 감소된다.
상기 토출밸브 어셈블리(161,163)는, 상기 압축 공간(P)의 압력이 토출압력 이상이 되면 개방되어 냉매를 상기 토출커버 어셈블리(160)의 토출 공간으로 유입시키는 토출 밸브(161), 및 상기 토출 커버(165)의 내측에 고정되어, 상기 토출 밸브(161)에 축 방향 탄성력을 제공하는 스프링 조립체(163)를 포함할 수 있다.
상기 스프링 조립체(163)는, 상기 토출 밸브(161)에 탄성력을 부여하는 밸브 스프링(163a), 및 상기 밸브 스프링(163a)을 상기 토출커버(165)에 지지하기 위한 스프링 지지부(163b)를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 밸브 스프링(163a)은, 판 스프링을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 스프링 지지부(163b)는 인서트 사출 공정에 의하여 상기 밸브 스프링(163a)과 일체로 성형될 수 있다.
상기 토출 밸브(161)는 상기 밸브 스프링(163a)에 결합되며, 상기 토출 밸브(161)의 후방부 또는 후면은 상기 실린더(120)의 전면에 지지 가능하도록 위치된다. 상기 토출 밸브(161)가 상기 실린더(120)의 전면에 밀착되면 상기 압축 공간(P)은 밀폐된 상태를 유지하며, 상기 토출 밸브(161)가 상기 실린더(120)의 전면으로부터 이격되면 상기 압축 공간(P)은 개방되어, 상기 압축 공간(P) 내부의 압축된 냉매가 상기 제 1 토출 공간(160a)으로 토출된다.
상기 압축 공간(P)은 상기 흡입 밸브(135)와 상기 토출 밸브(161)의 사이에 형성되는 공간이다. 그리고, 상기 흡입 밸브(135)는 상기 압축 공간(P)의 일측에 제공되고, 상기 토출 밸브(161)는 상기 압축 공간(P)의 타측, 즉 상기 흡입 밸브(135)의 반대측에 제공될 수 있다.
상기 피스톤(130)이 상기 실린더(120)의 내부에서 직선 왕복 운동하는 과정에서, 상기 압축 공간(P)의 압력이 흡입 머플러(150) 내부의 압력보다 낮아지면 상기 흡입 밸브(135)가 개방되고, 상기 흡입 머플러(150)로 유입된 냉매는 상기 압축 공간(P)으로 흡입된다. 그리고, 냉매의 유입량이 증가하여 상기 압축 공간(P)의 압력이 상기 흡입 머플러(150) 내부의 압력보다 높아지면 상기 흡입 밸브(135)가 닫히고, 냉매의 압축이 가능한 상태가 된다.
한편, 상기 압축 공간(P)의 압력이 상기 제 1 토출 공간(106a)의 압력보다 높아지면, 상기 밸브 스프링(163a)이 전방으로 탄성 변형되면서 상기 토출 밸브(161)가 상기 실린더(120)의 전면으로부터 이격되도록 한다. 그리고, 상기 토출 밸브(161)가 개방되면, 냉매는 상기 압축 공간(P)으로부터 상기 제 1 토출 공간(160a)으로 토출된다. 상기 냉매의 토출에 의하여 상기 압축 공간(P)의 압력이 상기 제 1 토출 공간(160a)의 압력보다 낮아지면, 상기 밸브 스프링(163a)은 상기 토출 밸브(161)에 복원력을 제공하여, 상기 토출 밸브(161)가 닫혀지도록 한다.
상기 압축기 본체(100)는, 상기 제 2 토출 공간(160b)과 상기 제 3 토출 공간(160c)을 연결하는 연결 파이프(162c)와, 일단이 상기 제 2 토출 머플러(168b)에 연결되는 커버 파이프(162a), 및 상기 커버 파이프(162a)와 상기 토출 파이프(105)를 연결하는 루프 파이프(162b)를 더 포함할 수 있다.
상기 연결 파이프(162c)의 일단은 상기 제 1 토출 머플러(168a)를 관통하여 상기 제 2 토출 공간(160b) 내부에 삽입되고, 타단은 상기 제 2 토출 머플러(158b)에 연결되어 상기 제 3 토출 공간(160C)과 연통한다. 따라서, 상기 제 2 토출 공간(160b)으로 토출된 냉매는 상기 연결 파이프(162c)를 따라 상기 제 3 토출 공간(160c)으로 이동하면서 소음이 더 감소된다. 상기 파이프들(162a,162b,162c)은 금속 재질로 이루어질 수 있다.
상기 루프 파이프(162b)의 일단은 상기 커버 파이프(162a)에 결합되며, 타단은 상기 토출 파이프(105)에 결합될 수 있다.
상기 루프 파이프(162b)는 플렉서블한 재질로 구성될 수 있다. 상기 루프 파이프(162b)는 상기 커버 파이프(162a)로부터 상기 쉘(101)의 내주면을 따라 라운드지게 연장되어, 상기 토출 파이프(105)에 결합될 수 있다. 일례로, 상기 루프 파이프(162b)는 감겨진 형태로 배치될 수 있다. 냉매가 상기 루프 파이프(162b)를 따라 흐르면서 소음이 더 저감될 수 있다.
상기 압축기 본체(100)는, 프레임(110)을 더 포함할 수 있다. 상기 프레임(110)은 상기 실린더(120)를 고정시키는 구성이다. 일례로, 상기 실린더(120)는 상기 프레임(110)의 내측에 압입(press fitting)될 수 있다.
상기 프레임(110)은 상기 실린더(120)를 감싸도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 실린더(120)는 상기 프레임(110)의 내부에 형성된 수용홈에 삽입될 수 있다. 그리고, 상기 토출커버 어셈블리(160)는 체결부재에 의하여 상기 프레임(110)의 전면에 결합될 수 있다.
상기 압축기 본체(100)는, 모터(140)를 더 포함할 수 있다.
상기 모터(140)는, 상기 프레임(110)에 고정되어 상기 실린더(120)를 둘러싸도록 배치되는 아우터 스테이터(141)와, 상기 아우터 스테이터(141)의 내측으로 이격되어 배치되는 이너 스테이터(148), 및 상기 아우터 스테이터(141)와 이너 스테이터(148)의 사이 공간에 위치하는 영구자석(146)을 포함할 수 있다.
상기 영구자석(146)은, 상기 아우터 스테이터(141) 및 이너 스테이터(148)와의 상호 전자기력에 의하여 직선 왕복 운동할 수 있다. 그리고, 상기 영구자석(146)은 1개의 극을 가지는 단일 자석으로 구성되거나, 3개의 극을 가지는 다수의 자석이 결합되어 구성될 수 있다.
상기 영구자석(146)은 마그넷 프레임(138)에 설치될 수 있다. 상기 마그넷 프레임(138)은 대략 원통 형상을 가지며, 상기 아우터 스테이터(141)와 이너 스테이터(148)의 사이 공간에 삽입되도록 배치될 수 있다.
상세히, 도 4의 단면도를 기준으로, 상기 마그넷 프레임(138)은 상기 피스톤 플랜지부(132)의 외주면으로부터 반경방향으로 연장된 후 전방으로 절곡될 수 있다. 상기 영구자석(146)은 상기 마그넷 프레임(138)의 전단에 고정될 수 있다. 따라서, 상기 영구자석(146)이 왕복 운동할 때, 상기 피스톤(130)은 상기 영구자석(146)과 한 몸으로 축 방향으로 왕복 운동할 수 있다.
상기 아우터 스테이터(141)는, 코일 권선체(141b,141c,141d) 및 스테이터 코어(141a)를 포함할 수 있다. 상기 코일 권선체(141b,141c,141d)는, 보빈(141b) 및 상기 보빈(141b)의 원주 방향으로 권선된 코일(141c)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 코일 권선체(141b,141c,141d)는, 상기 코일(141c)에 연결되는 전원선이 상기 아우터 스테이터(141)의 외부로 인출 또는 노출되도록 가이드 하는 단자부(141d)를 더 포함할 수 있다.
상기 스테이터 코어(141a)는, 복수 개의 라미네이션(lamination)이 원주 방향으로 적층되어 구성된 다수의 코어 블럭을 포함할 수 있다. 상기 다수의 코어 블럭은, 상기 코일 권선체(141b,141c)의 적어도 일부분을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
상기 아우터 스테이터(141)의 일측에는 스테이터 커버(149)가 제공된다. 즉, 상기 아우터 스테이터(141)의 일측부는 상기 프레임(110)에 의하여 지지되며, 타측부는 상기 스테이터 커버(149)에 의하여 지지될 수 있다.
상기 리니어 압축기(10)는, 상기 스테이터 커버(149)와 상기 프레임(110)을 체결하기 위한 커버 체결부재(149a)를 더 포함할 수 있다. 상기 커버 체결부재(149a)는, 상기 스테이터 커버(149)를 관통하여 상기 프레임(110)을 향하여 전방으로 연장되며, 상기 프레임(110)에 결합될 수 있다.
상기 이너 스테이터(148)는 상기 프레임(110)의 외주에 고정된다. 그리고, 상기 이너 스테이터(148)는 복수 개의 라미네이션이 상기 프레임(110)의 외측에서 원주 방향으로 적층되어 구성된다.
상기 압축기 본체(100)는, 상기 피스톤(130)을 지지하는 서포터(137)를 더 포함할 수 있다. 상기 서포터(137)는 상기 피스톤(130)의 후측에 결합되며, 내측에는, 상기 머플러(150)가 관통하도록 배치될 수 있다. 상기 피스톤 플랜지부(132), 마그넷 프레임(138) 및 상기 서포터(137)는 체결부재에 의하여 체결될 수 있다.
상기 서포터(137)에는, 밸런스 웨이트(179)가 결합될 수 있다. 상기 밸런스 웨이트(179)의 중량은, 압축기 본체(100)의 운전주파수 범위에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 압축기 본체(100)는, 상기 스테이터 커버(149)에 결합되어 후방으로 연장되는 백 커버(400)를 더 포함할 수 있다.
상세히, 상기 백 커버(400)는 제한적이지는 않으나 3개의 지지레그를 포함하며, 상기 3개의 지지레그는 상기 스테이터 커버(149)의 후면에 결합될 수 있다. 상기 3개의 지지레그와, 상기 스테이터 커버(149)의 후면 사이에는, 스페이서(181)가 개재될 수 있다. 상기 스페이서(181)의 두께를 조절하는 것에 의하여, 상기 스테이터 커버(149)로부터 상기 백 커버(400)의 후단부까지의 거리를 결정할 수 있다. 그리고, 상기 백 커버(400)는 상기 서포터(137)에 스프링 지지될 수 있다.
상기 압축기 본체(100)는, 상기 백 커버(400)에 결합되어 상기 머플러(150)로의 냉매 유입을 가이드 하는 유입 가이드부(156)를 더 포함할 수 있다. 상기 유입 가이드부(156)의 적어도 일부분은 상기 흡입 머플러(150)의 내측에 삽입될 수 있다.
상기 압축기 본체(100)는, 상기 피스톤(130)이 공진 운동할 수 있도록 각 고유 진동수가 조절된 복수의 공진 스프링(440,450)을 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 공진 스프링(440,450)은, 상기 서포터(137)와 스테이터 커버(149)의 사이에 지지되는 제 1 공진스프링(440) 및 상기 서포터(137)와 백 커버(400)의 사이에 지지되는 제 2 공진스프링(450)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 공진 스프링(440,450)의 작용에 의하여, 상기 리니어 압축기(10)의 내부에서 왕복 운동하는 피스톤의 안정적인 움직임이 수행되며, 상기 피스톤의 움직임에 따른 진동 또는 소음 발생을 줄일 수 있다.
상기 압축기 본체(100)는, 상기 프레임(110)과 상기 프레임(110) 주변의 부품간의 결합력을 증대하기 위한 다수의 실링부재(127,128)를 더 포함할 수 있다.
상세히, 상기 다수의 실링부재(127,128)는, 상기 프레임(110)과 상기 토출커버(165)가 결합되는 부분에 구비되는 제 1 실링부재(127)를 포함할 수 있다. 상기 다수의 실링부재(127,128)는, 상기 프레임(110)과 상기 실린더(120)가 결합되는 부분에 구비되는 제 2 실링부재(128)를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 실링부재(127,128)는 링 형상을 가질 수 있다.
상기 다수의 지지장치(200, 300)는 상기 압축기 본체(100)의 일측에 결합되는 제 1 지지장치(200)와, 상기 압축기 본체(100)의 다른 일측에 결합되는 제 2 지지장치(300)를 포함한다.
상기 제 1 지지장치(200)는 상기 제 1 쉘 커버(103)에 고정될 수 있고, 상기 제 2 지지장치(300)는 상기 쉘(101)에 고정될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 서포터에 공진 스프링이 연결된 상태를 보여주는 도면이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 서포터의 사시도이며, 도 8은 공진 스프링의 지지를 위한 지지 캡의 사시도이며, 도 9는 지지 캡이 서포터에 결합된 상태에서 지지 캡과 서포터가 공진 스프링들을 지지한 상태를 보여주는 도면이다.
도 5 내지 도 9를 참조하면, 상기 서포터(400)는 원통 형상으로 이루어지는 서포터 바디(401)를 포함할 수 있다. 다만, 본 명세서에서 상기 서포터 바디(401)의 형상이 원통으로 제한되는 것은 아니다.
상기 서포터 바디(401)는 상기 피스톤(130)에 연결될 수 있다. 상기 서포터 바디(311)는, 상기 피스톤(130)에 연결될 수 있는 결합부(402)와, 상기 결합부(402)의 둘레를 형성하는 둘레부(404)를 포함할 수 있다.
상기 둘레부(404)는 상기 결합부(402)에서 상기 압축기 본체(100)의 축 방향으로 연장될 수 있다. 이때, 상기 둘레부(404)는 상기 결합부(402)에서 상기 피스톤(130)에서 멀어지는 방향으로 연장될 수 있다.
상기 마그넷 프레임(138 : 도 4 참조)이 상기 결합부(402)에 접촉하고, 상기 피스톤 플랜지부(132)가 상기 마그넷 프레임(138)에 접촉한 상태에서, 체결부재가 상기 결합부(402)와, 마그넷 프레임(138) 및 피스톤 플랜지부(132)를 체결한다.
상기 결합부(402)의 중앙에는 상기 흡입 머플러(150)가 관통하기 위한 개구(406)가 형성되고, 상기 개구(406)로부터 이격되는 지점에서 상기 개구(406)의 원주 방향으로 다수의 체결홀(407)이 형성될 수 있다.
상기 피스톤 프레임(138)이 상기 결합부(402)에 접촉하고, 상기 피스톤 플랜지부(132)가 상기 피스톤 프레임(138)에 접촉한 상태에서 체결부재가 상기 결합부(402), 상기 피스톤 프레임(138) 및 피스톤 플랜지부(132)를 체결한다. 즉, 상기 결합부(402)와 상기 피스톤 플랜지부(132)의 사이에 상기 피스톤 프레임(138)이 개입된 상태에서 상기 체결부재가 상기 결합부(402) 측에서 상기 체결홀(407), 상기 피스톤 프레임(138) 및 상기 피스톤 플랜지부(132)를 순차적으로 관통한다.
또한, 상기 결합부(402)에는, 상기 피스톤(130)과 함께 상기 서포터(400)가 축방향으로 왕복 이동하는 과정에서 발생하는 유동 저항을 줄이기 위하여, 하나 이상의 공기 유동홀(408)이 형성될 수 있다. 일 예로 다수의 공기 유동홀(408)이 상기 개구(406)의 원주 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 다수의 공기 유동홀(408)은 일 예로 호 형상으로 형성될 수 있다.
상기 다수의 공기 유동홀(408)의 중심 부분에는 핀홀(408a)이 형성될 수 있다. 상기 핀홀(408a)은, 상기 체결부재를 이용하여 상기 결합부(402)와, 상기 피스톤 프레임(138) 및 피스톤 플랜지부(132)를 체결하기 전에, 상기 결합부(402)와, 상기 피스톤 프레임(138) 및 피스톤 플랜지부(132)의 중심이 일치되도록 하기 위한 보조 핀(미도시)이 관통하는 홀이다.
도시되지는 않았으나, 상기 피스톤 프레임(138) 및 피스톤 플랜지부(132)에도 상기 보조 핀이 관통하기 위한 핀 홀이 형성될 수 있다.
상기 보조 핀이 상기 결합부(402)와, 상기 피스톤 프레임(138) 및 피스톤 플랜지부(132)의 핀 홀을 관통한 상태에서, 상기 체결 부재에 의해서 상기 결합부(402)와, 상기 피스톤 프레임(138) 및 피스톤 플랜지부(132)가 체결된 후에는 상기 보조 핀을 상기 핀 홀(408a)에서 제거한다.
상기 둘레부(404)에도, 상기 피스톤(130)과 함께 상기 서포터(400)가 이동하는 과정에서 발생하는 유동 저항을 줄이기 위한 하나 이상의 공기 유동홀(409)이 형성될 수 있다. 일 예로 다수의 공기 유동홀(409)이 상기 둘레부(404)의 원주 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 하나 이상의 공기 유동홀(409)은 상기 둘레부(404)의 강도가 증가되도록 할 뿐만 아니라, 질량이 줄어들도록 한다.
상기 서포터(400)는 상기 서포터 바디(401)에서 연장되는 복수의 스프링 지지부(410)를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 복수의 스프링 지지부(410)는 상기 둘레부(404)의 단부에서 상기 압축기 본체(100)의 축 방향과 교차되는 방향으로 연장될 수 있다.
본 발명에서는 상기 복수의 스프링 지지부(410)의 일 면에 제 1 공진 스프링(440)이 안착되고, 타 면에 제 2 공진 스프링(450)이 안착될 수 있다. 즉, 상기 스프링 지지부(410)의 양측에 각각 제 1 및 제 2 공진 스프링(440, 450)이 위치될 수 있다. 이 경우, 상기 서포터(400)가 축 방향으로 왕복 직선 운동할 때, 상기 서포터(400)의 일측에 놓인 공진 스프링이 압축되는 반면, 상기 서포터(400) 타측에 놓인 공진 스프링은 인장되어 상기 서포터(400)를 지지한다. 따라서, 피스톤의 공진 운동이 원활하게 이루어지고, 이에 따라 소음 발생이 최소화될 수 있다.
상기 스프링 지지부(410)의 양측에 공진 스프링이 각각 배치되기 위해서는 상기 스프링 지지부(410)의 일면과 타면에 각각 공진 스프링을 지지하기 위한 결합 돌기가 존재하는 것이 좋다.
도시되지는 않았으나, 상기 스테이터 커버(149)에는 상기 제 1 공진 스프링(440)의 일 단부가 결합되기 위한 결합 돌기가 형성된다.
한편, 본 발명에서, 제조 비용을 줄이고 무게가 가벼우며 제조 공정이 간단해지기 위하여 상기 서포터(400)를 일예로 판금 가공할 수 있다.
그런데, 상기 서포터(400)를 판금 가공하는 경우에는 상기 스프링 지지부(410)의 마주보는 양면에 공진 스프링(440, 450)의 결합을 위한 결합 돌기를 형성할 수 없고, 한 면에만 결합 돌기가 형성될 수 있다.
일 예로 상기 서포터(400)가 제조되면, 상기 스프링 지지부(410)의 일 면에 제1결합 돌기(412)가 형성되고, 타 면에는 결합 돌기가 형성되지 않는다. 상기 스프링 지지부(410)의 일 면은 후면으로 정의될 수 있고, 타 면은 전면으로 정의될 수 있다.
본 발명에서 상기 스프링 지지부(410)의 타 면은 상기 제 1 공진 스프링(440)을 바라보는 면이고, 상기 스프링 지지부(410)의 일 면은 상기 제 2 공진 스프링(450)을 바라보는 면으로 정의될 수 있다.
상기 제 1 공진 스프링(440)이 상기 서포터(400)에 지지되는 상태가 유지되도록 하기 위하여, 상기 스프링 지지부(410)의 타 면(또는 전면)에 지지캡(420 : 도 8 참조)이 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 각각의 스프링 지지부(410)의 전면에는 일 예로 두 개의 제 1 공진 스프링(440)이 지지될 수 있다. 그리고, 상기 스프링 지지부(410)의 후면에도 두 개의 제 2 공진 스프링(440)이 지지될 수 있다.
상기 각각의 스프링 지지부(410)의 후면에는 두 개의 제1결합 돌기(412)가 형성되고, 상기 각 스프링 지지부(410)의 전면에는 두 개의 캡(420)이 결합될 수 있다. 즉, 상기 캡(420)은 상기 스프링 지지부(410)의 전면에서 후면 쪽으로 삽입될 수 있다. 상기 제1결합 돌기(412)는, 상기 캡(420)이 삽입되는 삽입홀(411)의 가장자리에서 연장되는 버(burr) 형태의 돌기로 정의될 수 있다.
그리고, 상기 제1결합 돌기(412)는 삽입홀(411)을 펀칭하는 방향에 따라서 상기 스프링 지지부(410)의 전면과 후면 중 어느 한 쪽에서 연장될 수 있다. 그리고, 상기 캡(420)은 상기 제1결합 돌기(412)의 형성되는 면과 반대되는 면에서 장착될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 상기 제1결합 돌기(412)가 상기 스프링 지지부(410)의 후면에 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 상기 스프링 지지부(410)의 전면에 형성되는 것도 가능하다.
또한, 본 실시예에서는 지지캡(420)이 상기 삽입홀(411)의 개수에 대응되는 개수로 제공되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않고, 하나의 지지 캡(420)이 두 개의 삽입홀(411)에 끼워지는 구조도 가능함을 밝혀둔다. 즉, 하나의 지지 캡(420)이 두 개의 제2결합 돌기(425)를 구비하는 것도 가능하다.
상기 지지 캡(420)은, 원통 형상의 바디(422)와, 상기 바디(422)의 일 단부에서 반경 방향으로 연장되는 안착면(424)과, 상기 안착면(424)으로부터 더 돌출되는 제 2 결합 돌기(425)와, 상기 바디(422)의 타 단부에 형성되는 테이퍼부(423)를 포함할 수 있다.
상기 원통 형상의 바디(422)는 상기 스프링 지지부(410)에 형성된 상기 삽입홀(411)에 삽입된다.
상기 지지 캡(420)은 일 예로 플라스틱 사출물일 수 있으며, 상기 삽입홀(411)에 끼움 결합될 수 있다. 상기 지지 캡(420)이 플라스틱 사출물인 경우, 금속 재질인 경우에 비하여 상기 스프링 지지부(410)에 결합된 상태에서 질량이 증가되는 것이 최소화될 수 있다. 그리고, 금속간 마찰로 인한 소음 발생이 방지될 수 있다.
상기 안착면(424)에는 상기 제 1 공진 스프링(440) 또는 제 2 공진 스프링(450)의 일 단부가 안착될 수 있다. 그리고, 상기 안착면(424)은 상기 바디(422)의 직경보다 큰 직경을 가지고 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 결합 돌기(425)는 상기 안착면(424)의 직경보다 작은 직경을 가지고 상기 제 안착면(424)으로부터 연장될 수 있다.
상기 지지 캡(420)이 상기 스프링 지지부(410)의 삽입홀(411)을 관통한 상태에서, 상기 안착면(424)은 상기 제 1 결합 돌기(412)가 형성된 면과 반대되는 면에 접촉하게 된다.
상기 스프링 지지부(410)의 삽입홀(411)의 내주면에는 상기 지지 캡(420)의 바디(422)가 상기 삽입홀(411)을 원활히 통과할 수 있도록, 경사진 가이드면(414)이 구비될 수 있다.
상기 경사진 가이드면(414)은, 상기 지지캡(420)이 삽입되는 방향으로 갈수록 직경이 작아지는 형태로 테이퍼질 수 있다. 그리고, 상기 지지캡(420)의 바디(422)의 단부에도 상기 테이퍼부(423)가 형성되어, 상기 지지캡(420)이 상기 삽입홀(411)에 환할하게 삽입될 수 있다.
도 9를 참조하면, 상기 지지 캡(420)에 형성된 상기 제 2 결합돌기(425)의 외주면에 상기 제 1 공진 스프링(440)의 일 단부가 끼워지고, 상기 제 1 공진 스프링(440)의 일 단부는 상기 안착면(424)에 안착된다. 그리고, 상기 제 1 공진 스프링(440)의 타 단부는 상기 스테이터 커버(149)에 의하여 지지된다.
또한, 상기 스프링 지지부(410)의 제 1 결합 돌기(412)의 외주면에는 상기 제 2 공진 스프링(450)의 일단이 끼워진다. 그리고, 상기 제 2 공진 스프링(450)의 일단은 상기 스프링 지지부(410)의 후면에 안착된다. 상기 제 1 공진 스프링(450)의 타단은 상기 백 커버(170)에 지지된다.
여기서, 상기 스프링 지지부(410)의 변형을 최소화하기 위하여, 상기 제 1 공진 스프링(440)과 제 2 공진 스프링(450)이 일렬로 배치되도록 할 수 있다.
즉, 상기 제 1 공진 스프링(440)과 상기 제 2 공진 스프링(450)이 일렬로 배치되면, 상기 제 1 공진 스프링(440)이 상기 스프링 지지부(410)로 탄성력을 가하는 지점과 상기 제 2 공진 스프링(450)이 상기 스프링 지지부(410)로 탄성력을 가하는 지점이 일치하여 상기, 각 스프링 지지부(410)의 변형이 최소화될 수 있다.
그리고, 상기 서포터(400) 양측의 제 1 공진 스프링(440) 및 제 2 공진 스프링(450)이 단일의 스프링으로 기능하여, 상기 피스톤(130)의 공진 운동이 원활히 이루어질 수 있고, 스프링이 옆으로 밀리는 사이드 포스(side force)가 줄어들 수 있다.
상기 제 1 공진 스프링(440)과 상기 제 2 공진 스프링(450)이 일렬로 배치되도록 하기 위하여, 상기 제 1 결합 돌기(412)와 제 2 결합 돌기(425)가 동일한 외경을 가지고 형성되며, 중심축이 일치하도록 서로 마주보는 위치에 형성되도록 할 수 있다.
상기 지지 캡(420)이 상기 스프링 지지부(410)에 견고하게 결합되기 위하여, 상기 테이퍼부(423)는 상기 제 1 결합 돌기(412)보다 더 돌출되도록 할 수 있다. 즉, 상기 바디(422)가 상기 삽입홀(411)과 제 1 결합 돌기(412)를 완전히 통과하도록 할 수 있다.
상기 제 1 공진 스프링(440)은 상기 지지 캡(420)의 안착면(424)에 안착된 상태에서, 상기 안착면(424)이 상기 스프링 지지부(410)를 가압하는 방향(도면 상 우측 방향)으로 상기 안착면(424)을 가압한다.
따라서, 상기 제 1 공진 스프링(440)이 상기 지지 캡(420)에 결합된 후에는 상기 지지 캡(420)이 상기 스프링 지지부(410)에서 분리되는 것이 방지될 수 있다.
상기 지지캡(420)의 바디(422)의 내측에는 상기 공기 유동홀(408)과 동일한 기능을 수행하는 공기 유동홀(426)이 형성될 수 있다.
한편, 본 발명에서, 상기 서포터(400)는, 제한적이지는 않으나, 3개의 스프링 지지부(410)를 포함할 수 있다. 3개의 스프링 지지부(410)는 120도 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.
그리고, 상기 3개의 스프링 지지부(410) 각각의 제1면에 두 개의 제 2 공진 스프링(450)이 지지되고, 제1면에 두 개의 제 1 공진 스프링(440)이 지지된다. 따라서, 상기 서포터(400)는 6개의 제 1 공진 스프링(440)과 6개의 제 2 공진 스프링(450)을 지지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 서포터(400)가 지지하는 공진 스프링의 개수가 증가함에 따라, 공진 스프링들 전체의 통합 스프링 상수는 동일하게 유지하면서, 각각의 공진 스프링의 스프링 상수를 낮출 수 있는 장점이 있다. 따라서, 12개 미만의 공진 스프링을 사용하는 종래의 압축기와 비교하여, 각 스프링에 의한 사이드 포스(side force)를 저감할 수 있다.
본 명세서에서, 상기 서포터(400)와, 제 1 공진 스프링(440) 및 제 2 공진 스프링(450)을 통칭하여 상기 피스톤(130)을 공진 운동시키기 위한 스프링 기구라 이름할 수 있다.

Claims (10)

  1. 쉘;
    상기 쉘의 내부에 구비되며, 냉매의 압축 공간을 형성하는 실린더;
    상기 실린더의 외측에 결합되는 프레임;
    상기 실린더의 내부에서 축 방향으로 왕복 운동하게 제공되는 피스톤;
    상기 피스톤에 동력을 제공하는 모터; 및
    상기 피스톤과 연결되며, 상기 피스톤이 공진 운동할 수 있도록 하기 위한 스프링 기구를 포함하고,
    상기 스프링 기구는,
    상기 피스톤에 결합되며, 하나 또는 다수의 삽입홀이 형성되는 스프링 지지부를 포함하는 서포터;
    상기 스프링 지지부의 후면에서 상기 삽입홀의 가장자리를 따라 연장되는 제 1 결합 돌기;
    상기 삽입홀에 삽입되고, 상기 스프링 지지부의 전면 쪽에서 돌출되는 제 2 결합 돌기를 포함하는 지지 캡;
    상기 제 2 결합 돌기의 외주면에 끼워지는 제 1 공진 스프링; 및
    상기 제 1 결합 돌기의 외주면에 끼워지는 제 2 공진 스프링을 포함하는 리니어 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지캡은,
    상기 삽입홀에 삽입되는 바디와,
    상기 바디의 일 단부에서 반경 방향으로 연장되어, 상기 스프링 지지부의 전면에 밀착되는 안착면을 포함하고,
    상기 제 2 결합 돌기는 상기 안착면으로부터 돌출되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 결합 돌기의 외경은 상기 안착면의 외경보다 작게 형성되고,
    상기 제 1 공진 스프링의 단부는 상기 안착면에 안착되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 바디의 내측에는 공기 유동홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 바디의 타 단부는 상기 삽입홀을 관통하여 상기 제 1 결합 돌기의 단부로부터 더 돌출되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 결합 돌기의 단부에서 더 돌출되는 상기 바디의 타 단부의 외주면에는 테이퍼부가 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 삽입홀의 가장자리에는, 상기 스프링 지지부의 전면으로부터 후면으로 갈수록 직경이 좁아지게 경사지는 가이드면이 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 지지 돌기와 상기 제 2 지지 돌기의 외경은 동일하고,
    상기 제 1 지지 돌기와 상기 제 2 지지 돌기의 중심이 동일 선상에 놓이는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 서포터는,
    상기 피스톤에 결합되는 결합부와,
    상기 결합부의 가장자리에서 상기 피스톤에서 멀어지는 방향으로 연장되는 둘레부를 포함하고,
    상기 스프링 지지부는, 상기 둘레부의 단부에서 반경 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 프레임과 함께 상기 모터를 지지하고, 상기 지지 캡과 함께 상기 제 1 공진 스프링을 지지하는 스테이커 커버; 및
    상기 스테이터 커버에 체결되며 상기 스프링 지지부의 제1면과 함께 상기 제 2 공진 스프링을 지지하는 백 커버를 더 포함하는 리니어 압축기.
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