KR102178083B1

KR102178083B1 - 리니어 압축기

Info

Publication number: KR102178083B1
Application number: KR1020190116382A
Authority: KR
Inventors: 배상은; 김현수; 이상민; 하동균
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2019-09-20
Publication date: 2020-11-12

Abstract

흡입 파이프와 연통되는 제1홀을 포함하고, 상기 흡입파이프에서 유입된 냉매가 공급되는 제1공간을 형성하는 제1머플러, 상기 제 1 머플러의 내부에 배치되어 구분된 제2공간을 형성하되, 상기 제1공간과 연통시키는 제2홀이 형성된 제 2 머플러, 일측이 상기 제1머플러와 결합하여 상기 제2공간을 폐쇄하되 제2공간과 연통된 제3홀이 형성되고, 상기 일측으로 연장되어 상기 피스톤 내부에 삽입되는 제3머플러, 상기 제 1 머플러와 상기 제 2 머플러의 사이에 배치되고, 제1재질로 형성된 제1머플러 필터 및 상기 제 1 머플러와 상기 제 2 머플러의 사이에 배치되고, 제2재질로 형성된 제2머플러 필터를 포함하는 리니어 압축기가 소개된다.

Description

리니어 압축기 {LINEAR COMPRESSOR}

본 발명은 다양한 전자장치에 활용되는 리니어 압축기에 관한 것이다.

열 펌프 시스템이란, 냉매를 순환시켜 특정 장소의 열을 다른 곳으로 옮기는 시스템으로서, 냉매의 압축, 응축, 팽창 및 증발 과정을 반복하여 수행한다. 이를 위하여, 열 펌프 시스템에는, 압축기(Compressor), 응축기(Condenser), 팽창 밸브 및 증발기(Evaporator)가 포함된다. 이와 같은 열 펌프 시스템을 활용하는 대표적인 가전제품으로서 냉장고 또는 에어컨이 있다.

이러한 열 펌프 시스템의 냉매 순환의 주 동력원은 압축기이고, 이러한 압축기는 크게 왕복동식 압축기(Reciprocating compressor), 회전식 압축기(Rotary compressor) 및 스크롤식 압축기(Scroll compressor)로 분류될 수 있다.

왕복동식 압축기는 피스톤(Piston)과 실린더(Cylinder) 사이에 작동 가스가 흡입 또는 토출되는 압축 공간이 형성되도록 하여 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 냉매를 압축시키는 방식이고, 회전식 압축기는 편심 회전되는 롤러(Roller)와 실린더 사이에 작동 가스가 흡입 또는 토출되는 압축 공간이 형성되고 롤러가 실린더 내벽을 따라 편심 회전되면서 냉매를 압축시키는 방식이다. 스크롤식 압축기는 선회 스크롤(Orbiting scroll)과 고정 스크롤(Fixed scroll) 사이에 작동 가스가 흡입 또는 토출되는 압축 공간이 형성되고 상기 선회 스크롤이 고정 스크롤을 따라 회전하면서 냉매를 압축시키는 방식이다.

최근에는 상기 왕복동식 압축기 중에서 특히 피스톤이 왕복 직선 운동하는 구동 모터에 직접 연결되어 구조가 간소화되고, 운동 전환에 의한 기계적인 손실을 최소화할 수 있는 리니어 압축기에 대한 개발이 활발하게 진행되고 있다.

본 발명은 압축기 본체의 작동 과정에서 압축기 본체로 공급되는 냉매에서 발생하는 소음을 감소시킬 수 있는 흡입 머플러 구조를 제공할 수 있다.

본 발명은 냉매와 섞여 실린더 내부에 유입될 수 있는 이물질을 차단할 수 있는 머플러 필터 구조를 제공할 수 있다.

본 발명은 압축기 본체의 작동 과정에 머플러 필터의 성능 및 내구성을 향상시킬 수 있는 구조를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 압축기는 원통 형상으로서 내부공간을 형성하고, 상기 내부공간에 냉매를 공급하는 흡입 파이프가 결합된 쉘 및 상기 쉘의 내부공간에 배치되어 상기 흡입 파이프로부터 공급받은 냉매를 압축하는 압축기 본체를 포함하고, 상기 압축기 본체는 파이프 형상으로서 피스톤을 내장하고, 상기 피스톤의 이동경로를 제공하며, 상기 피스톤과 함께 냉매의 압축 공간을 제공하는 실린더 및 상기 흡입 파이프로부터 공급받은 냉매를 상기 압축 공간에 공급하는 흡입 머플러를 포함하며, 상기 흡입 머플러는, 상기 흡입 파이프와 연통되는 제1홀을 포함하고, 상기 흡입파이프에서 유입된 냉매가 공급되는 제1공간을 형성하는 제1머플러, 상기 제 1 머플러의 내부에 배치되어 구분된 제2공간을 형성하되, 상기 제1공간과 연통시키는 제2홀이 형성된 제 2 머플러, 일측이 상기 제1머플러와 결합하여 상기 제2공간을 폐쇄하되 제2공간과 연통된 제3홀이 형성되고, 상기 압축기 본체의 축방향으로 연장되어 상기 피스톤 내부에 삽입되는 제3머플러, 상기 제 2 머플러와 상기 제 3 머플러의 사이에 배치되고, 제1재질로 형성된 제1머플러 필터 및 상기 제 2 머플러와 상기 제 3 머플러의 사이에 배치되고, 제2재질로 형성된 제2머플러 필터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2머플러 필터는 상기 제1머플러 필터보다 재질의 강성이 높은 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제1머플러 필터는 상기 제2머플러 필터보다 고밀도 필터인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제1머플러 필터와 상기 제2머플러 필터는 중첩되어 배치되되, 상기 제1머플러가 상기 제2머플러 보다 후방에 배치될 수 있다.

또한, 상기 제2머플러는 상기 제2홀이 형성되고, 상기 제1공간을 구획하여 상기 제2공간을 형성하는 제2격벽 및 상기 제2격벽의 표면에서 전방으로 돌출되어 형성되는 제2리브 포함하고, 상기 제3머플러는 상기 제3홀이 형성되고, 상기 제1머플러와 결합하며, 상기 제2공간을 폐쇄하는 제3격벽 및 상기 제3격벽의 표면에서 후방으로 돌출되어 형성되며, 전후방향에 대하여 상기 제2리브와 적어도 일부 중첩되도록 배치된 제3리브를 포함하며, 상기 제1머플러 필터 및 상기 제2머플러 필터는 상기 제2리브 및 상기 제3리브에 의해 지지되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제2리브는 상기 제2홀을 중심으로 반지름 방향으로 복수개가 형성되고, 상기 제3리브는 상기 제3홀을 중심으로 원주 방향을 따라 복수개가 형성된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.

상기 제3머플러는 상기 제3격벽의 표면에서 전방으로 연장되어 상기 피스톤에 삽입되고, 전방으로 연장됨에 따라 직경이 상기 제3홀의 직경보다 점차 증가하는 피스톤 삽입관을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제3머플러는 상기 피스톤 삽입관의 전방 단부의 외면에 형성된, 머플러 플렌지를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 머플러 플렌지는 복수개 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 리니어 압축기는 흡입 머플러 구조를 통해 실린더 내부에 공급되는 냉매의 유동 과정에서 발생하는 소음을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 리니어 압축기는 냉매와 섞여 실린더 내부에 유입될 수 있는 이물질을 차단하여, 실린더, 피스톤 등의 파손을 방지할 수 있다.

본 발명은 다양한 실시예에 따른 리니어 압축기는 여러 재질의 머플러 필터를 조합하여 사용하고 머플러 필터를 효과적으로 지지할 수 있는 구조를 배치함으로써 머플러 필터의 성능 및 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 압축기의 구성을 보여주는 외관 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 압축기의 쉘 및 쉘 커버의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 압축기의 내부 부품의 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 A-A선을 따라 절개한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입 머플러의 사시도 이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입 머플러의 분해사시도이다.
도 7은 도 5의 B-B선을 따라 절개한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 머플러 필터의 단면을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 9의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2머플러의 제2리브를 나타낸 도면이고, 도 9의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3머플러의 제3리브를 나타낸 도면이다.
도 10의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2리브 및 제3리브의 결합상태를 나타낸 도면이고, 도 10의 (b)는 도 10의 (a)와 다른 각도에서 제2리브 및 제3리브의 결합상태를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 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 일 실시예에 따른 리니어 압축기(100)는, 쉘(110) 및 쉘 커버(120, 130)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 압축기(100)의 이해를 돕고자 쉘 커버(120, 130)와 쉘(110)을 구분하였으나, 넓은 의미에서 쉘 커버(120, 130)는 쉘(110)의 일 구성으로서 이해될 수 있다. 쉘(110)의 하측에는, 레그(170)가 결합될 수 있다. 레그(170)는, 리니어 압축기(100)가 설치되는 제품의 베이스에 결합될 수 있다. 예를 들어, 냉장고의 기계실 베이스에 설치되거나, 또는 공기조화기의 실외기의 베이스에 설치될 수 있다.

일 실시예에 따른 쉘(110)은 대략 원통 형상을 가지며, 가로 방향으로 눕혀져 있도록 배치되거나 또는 축 방향으로 누워 있도록 배치될 수 있다. 도 1을 기준으로, 쉘(110)은 가로 방향으로 길게 연장되며, 반경 방향으로는 다소 낮은 높이를 가질 수 있다. 즉, 리니어 압축기(100)는 낮은 높이를 가질 수 있으므로, 리니어 압축기(100)가 냉장고의 기계실 베이스에 설치될 때, 기계실의 높이를 감소시킬 수 있다는 이점이 있다.

일 실시예에 따른 터미널(150)은 쉘(110)의 외면에 배치될 수 있다. 터미널(150)은 외부 전원을 리니어 압축기(100)의 모터(1140, 도 3 참조)에 전달할 수 있다.

일 실시예에 따른 브라켓(160)은 터미널(150)의 외측에 배치될 수 있다. 브라켓(160)은 외부의 충격으로부터 터미널(150)을 보호하는 기능을 수행할 수 있다.

일 실시예에 따른 쉘(110)의 양측은 개방된 형태일 수 있다. 개방된 쉘(110)의 양측에는, 쉘 커버(120, 130)가 결합되어 쉘의 내부공간을 밀폐할 수 있다. 보다 구체적으로, 쉘 커버(120, 130)는, 쉘(110)의 일측에 결합되는 제 1쉘 커버(120) 및 쉘(110)의 타측에 결합되는 제 2쉘 커버(130)를 포함할 수 있다. 도 1을 기준으로, 제1쉘 커버(120)는 리니어 압축기(100)의 우측부에 위치하고, 제2쉘 커버(130)는 리니어 압축기(100)의 좌측부에 위치할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 압축기(100)는, 쉘(110) 또는 쉘 커버(120, 130)에 구비되어, 냉매를 흡입, 토출 또는 주입시킬 수 있는 복수의 파이프(141, 142, 143)를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 복수의 파이프(141, 142, 143)는, 냉매를 리니어 압축기(100)의 내부로 공급하기 위한 흡입 파이프(141)와, 압축된 냉매를 리니어 압축기(100)로부터 배출하기 위한 토출 파이프(142) 및 냉매를 리니어 압축기(100)에 보충하기 위한 프로세스 파이프(143)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 흡입 파이프(141)는 제1쉘 커버(120)에 결합될 수 있다. 냉매는 흡입 파이프(141)를 통하여 축 방향을 따라 리니어 압축기(100)의 내부로 흡입될 수 있다.

일 실시예에 따른 토출 파이프(142)는 쉘(110)에 결합될 수 있다. 흡입 파이프(141)를 통하여 흡입된 냉매는 축 방향으로 유동하면서, 압축될 수 있다. 압축된 냉매는 토출 파이프(142)를 통하여 배출될 수 있다.

일 실시예에 따른 프로세스 파이프(143)는 쉘(110)의 외주면에 결합될 수 있다. 작업자는 프로세스 파이프(143)를 통하여, 리니어 압축기(100)의 내부로 냉매를 주입할 수 있다. 프로세스 파이프(143)는 토출 파이프(142)와의 간섭을 피하기 위하여, 토출 파이프(142)와 다른 높이에서 쉘(110)에 결합될 수 있다. 높이라 함은, 레그(170)에서 수직 방향(또는 반경 방향)에 대한 거리를 의미할 수 있다. 토출 파이프(142)와 프로세스 파이프(143)가 서로 다른 높이에서, 쉘(110)의 외주면에 결합됨으로써, 작업 편의성이 향상될 수 있다.

일 실시예에 따른 제1쉘커버(120)의 내측면에는, 커버 지지부(121)가 형성될 수 있다. 커버 지지부(121)에는, 후술할 제 1지지 장치(1230, 도 3 참조)가 결합될 수 있다. 커버 지지부(121) 및 제1지지 장치(1230)는, 리니어 압축기(100)의 압축기 본체(1000, 도 3 참조)를 지지하는 장치로서 이해될 수 있다.

일 실시예에 따른 제1쉘커버(120)의 내측면에는, 스토퍼(122)가 구비될 수 있다. 스토퍼(122)는 리니어 압축기(100)의 운반 중 발생하는 진동 또는 충격 등에 의하여, 압축기의 본체, 특히 모터(1140)가 쉘(110)에 부딪혀 파손되는 것을 방지할 수 있다.

일 실시예에 따른 쉘(110)의 내주면에는, 스프링 체결부(131)가 구비될 수 있다. 일례로, 스프링 체결부(131)는 제2쉘커버(130)에 인접한 위치에 배치될 수 있다. 스프링 체결부(131)는 후술할 제2지지 장치(1240)의 제2지지 스프링(1241)에 결합될 수 있다. 스프링 체결부(131)와 제2지지 장치(1240)가 결합됨으로써, 압축기의 본체는 쉘(110)의 내측에 안정적으로 지지될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기의 내부 부품의 분해 사시도이고, 도 4는 도 1의 A-A를 따라 절개한 단면도이다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 리니어 압축기(100)를 설명함에 있어, 이해를 돕기 위하여 다음과 같은 방향 기준에 따라 설명할 수 있다. 다만, 이 기준은 절대적인 것은 아니며 어느 하나의 방향이 기준이 변경되면 나머지도 이에 대응하여 변경될 수 있다.

일 실시예에 따른 "축 방향"이라 함은, 피스톤(1130)이 왕복 운동하는 방향을 의미할 수 있고, 도 4의 도시 상태를 기준으로 좌우 방향으로 이해될 수 있다. "축 방향" 중에서, 흡입 파이프(141)로부터 압축 공간(1122)을 향하는 방향, 다시 말해 냉매가 유동하는 방향을 "전방"(예: 도 4기준 좌측 방향)이라 할 수 있고, 그 반대 방향을 "후방"(예 : 도 4기준 우측 방향)이라 할 수 있다. "반경 방향"이라 함은 피스톤(1130)이 왕복 운동하는 방향에 수직한 방향으로서, 도 4의 도시 상태를 기준으로 상하 방향으로 이해될 수 있다. "압축기 본체의 축"이라 함은, 피스톤(1130)의 축 방향 중심선을 의미할 수 있다. 피스톤(1130) 축 방향 중심선은 제1쉘 커버(120) 및 제2쉘 커버(130)를 관통할 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기(100)는, 압축기 본체(1000)와, 압축기 본체(1000)를 쉘(110) 및 쉘 커버(120, 130) 중 하나 이상에 대해서 지지하는 하나 이상의 지지 장치(1230, 1240)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 지지 장치(1230, 1240)는 압축기 본체(1000)가 쉘(110)과 이격된 상태를 유지하도록 압축기 본체(1000)를 지지할 수 있다.

일 실시예에 따른 압축기 본체(1000)는, 쉘(110)의 내부에 제공되는 실린더(1120)와, 실린더(1120)의 내부에서 왕복 직선 운동하는 피스톤(1130) 및 피스톤(1130)에 구동력을 부여하는 모터(1140)를 포함할 수 있다. 모터(1140)가 구동하면, 피스톤(1130)은 축 방향으로 왕복 운동할 수 있다.

일 실시예에 따른 압축기 본체(1000)는, 피스톤(1130)에 결합되며, 흡입 파이프(141)를 통하여 흡입된 냉매로부터 발생되는 소음을 저감하기 위한 흡입 머플러(1150)를 더 포함할 수 있다. 흡입 파이프(141)를 통하여 흡입된 냉매는 흡입 머플러(1150)를 거쳐 피스톤(1130)의 내부로 유동할 수 있다. 냉매가 흡입 머플러(1150)를 통과하는 과정에서, 냉매의 유동 소음이 저감될 수 있다.

일 실시예에 따른 흡입 머플러(1150)는, 복수개의 머플러(1151, 1152, 1153)를 포함할 수 있다. 복수개의 머플러(1151, 1152, 1153)는, 서로 결합되는 제1머플러(1151), 제2머플러(1152) 및 제3머플러(1153)를 포함할 수 있다. 제1머플러(1151)는 흡입 파이프(141)를 통하여 유입된 냉매를 1차적으로 수용될 수 있고, 내부에 제2머플러(1152)를 포함할 수 있다. 제2머플러(1152)는 제1머플러(1151)의 내부공간을 구획하여 공간을 분리할 수 있다. 제3머플러(1153)는 제2머플러(1152)의 전방에 위치하고 제1머플러(1151)와 결합되어 제2머플러(1152)와 함께 또 다른 공간을 형성할 수 있다. 제3머플러(1153)은 전방으로 연장되어 피스톤(1130)의 내부에 위치할 수 있다. 냉매의 유동 방향 관점에서 살펴보면, 흡입 파이프(141)를 통하여 흡입된 냉매는 제1머플러(1151), 제2머플러(1152) 및 제3머플러(1153)를 순차적으로 통과할 수 있고, 통과한 냉매는 피스톤(1130)을 거쳐 압축공간(1122)에 공급될 수 있다. 이 과정에서, 냉매의 유동 소음은 저감될 수 있다.

일 실시예에 따른 흡입 머플러(1150)는, 머플러 필터(1155)를 더 포함할 수 있다. 머플러 필터(1155)는 제2머플러(1152)와 제3머플러(1153)가 결합되는 경계면에 위치될 수 있다. 일례로, 머플러 필터(1155)는 원형의 형상을 가질 수 있으며, 머플러 필터(1155)의 외곽부는 제2머플러(1152) 및 제3 머플러(1153)의 사이에 지지될 수 있다.

일 실시예에 따른 피스톤(1130)은, 대략 원통 형상으로 형성되는 피스톤 본체(1131) 및 피스톤 본체(1131)로부터 반경 방향으로 연장되는 피스톤 플랜지부(1132)를 포함할 수 있다. 피스톤 본체(1131)는 실린더(1120)의 내부에서 왕복 운동하며, 피스톤 플랜지부(1132)는 실린더(1120)의 외측에서 왕복 운동할 수 있다.

일 실시예에 따른 실린더(1120)는, 제1머플러(1151)의 적어도 일부분 및 피스톤 본체(1131)의 적어도 일부분을 수용할 수 있다. 실린더(1120)의 내부에는, 피스톤(1130)에 의하여 냉매가 압축되는 압축 공간(1122)이 형성될 수 있다. 그리고, 피스톤 본체(1131)의 전면부에는, 압축 공간(1122)으로 냉매를 유입시키는 흡입공(1133)이 형성되며, 흡입공(1133)의 전방에는 흡입공(1133)을 선택적으로 개방하는 흡입 밸브(1135)가 제공될 수 있다.

일 실시예에 따른 압축 공간(1122)의 전방에는, 압축 공간(1122)에서 배출된 냉매의 토출 공간(1211)을 형성하는 토출 커버(1210) 및 토출 커버(1210)에 결합되며 압축 공간(1122)에서 압축된 냉매를 선택적으로 배출시키기 위한 토출 밸브 어셈블리(1121, 1123)가 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 토출 밸브 어셈블리(1121, 1123)는 토출 밸브(1121)와 스프링 조립체(1123)를 포함할 수 있다. 토출 공간(1211)은 토출 커버(1210)의 내부 벽에 의하여 구획되는 복수의 공간부를 포함할 수 있다. 복수의 공간부는 전후 방향으로 배치되며, 서로 연통될 수 있다.

일 실시예에 따른 리니어 압축기(100)의 압축 공간(1122)은 실린더(1120), 피스톤(1130) 및 토출 밸브(1121)를 통해 형성될 수 있다. 그 중 토출 밸브(1121)는 압축 공간(1122)에 유입된 냉매가 일정한 압력이상으로 압축되면 냉매를 배출하는 역할을 할 수 있다. 토출 밸브(1121)는 토출 커버(1210)와 토출 밸브(1121) 사이에 배치되는 스프링 조립체(1123)를 통해 탄성력을 제공받을 수 있고, 제공받은 탄성력을 바탕으로 실린더(1120)의 일측을 개방하거나 폐쇄할 수 있다. 스프링 조립체(1123)는 밸브 스프링(1123a) 및 스프링 지지부(1123b)를 포함할 수 있다. 밸브 스프링(1123a)은 토출 밸브(1121)를 가압하여 토출 밸브(1121)가 실린더(1120)의 개방된 일측을 폐쇄한 상태가 유지되도록 할 수 있다.

일 실시예에 따른 압축기 본체(1000)는, 토출 커버(1210)에 결합되며 토출 커버(1210)의 토출 공간(1211)을 유동한 냉매를 배출시키는 커버 파이프(1212)를 더 포함할 수 있다. 일례로, 커버 파이프(1212)는 금속 재질로 구성될 수 있다.

그리고, 압축기 본체(1000)는, 커버 파이프(1212)에 결합되며, 커버 파이프(1212)를 유동하는 냉매를 토출 파이프(142)로 전달하는 루프 파이프(1213)를 더 포함할 수 있다. 루프 파이프(1213)의 일측부는 커버 파이프(1212)에 결합되며, 타측부는 토출 파이프(142)에 결합될 수 있다.

일 실시예에 따른 루프 파이프(1213)는 플렉서블한 재질로 구성된다. 루프 파이프(1213)는 커버 파이프(1212)로부터 쉘(110)의 내주면을 따라 라운드지게 연장되어, 토출 파이프(142)에 결합될 수 있다. 일례로, 루프 파이프(1213)는 감겨진 형태로 배치될 수 있다.

일 실시예에 따른 압축기 본체(1000)는, 피스톤(1130)을 지지하는 서포터(1137)를 더 포함할 수 있다. 서포터(1137)는 피스톤(1130)의 후측에 결합되며, 내측에는, 머플러(1150)가 관통하도록 배치될 수 있다. 피스톤 플랜지부(1132), 마그넷 프레임(1138) 및 서포터(1137)는 체결 부재에 의하여 체결될 수 있다.

일 실시예에 따른 서포터(1137)에는, 밸런스 웨이트(1223)가 결합될 수 있다. 밸런스 웨이트(1223)의 중량은, 압축기 본체(1000)의 운전 주파수 범위에 기초하여 결정될 수 있다.

일 실시예에 따른 압축기 본체(1000)는, 스테이터 커버(1144)에 결합되어 후방으로 연장되는 리어 커버(1220)를 더 포함할 수 있다. 상세히, 리어 커버(1220)는 스테이터 커버(1144)의 후면에 결합될 수 있다. 리어 커버(1220)와 스테이터 커버(1144)의 후면 사이에는, 스페이서(1224)가 개재될 수 있다. 스페이서(1224)의 두께를 조절하는 것에 의하여, 스테이터 커버(1144)로부터 리어 커버(1220)의 후단부까지의 거리를 결정할 수 있다. 그리고, 리어 커버(1220)는 서포터(1137)에 스프링 지지될 수 있다.

일 실시예에 따른 압축기 본체(1000)는, 리어 커버(1220)에 결합되어 머플러(1150)로의 냉매 유입을 가이드 하는 유입 가이드부(1156)를 더 포함할 수 있다. 유입 가이드부(1156)의 적어도 일부분은 흡입 머플러(1150)의 내측에 삽입될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입 머플러(300)의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입 머플러(300)의 분해 사시도이며, 도 7은 도 5의 B-B선을 따라 절개한 단면도이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 흡입 머플러(300)는 복수개의 머플러를 포함할 수 있다. 예를 들어 제1머플러(310) 내지 제3머플러(330)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 제1머플러(310) 내지 제3머플러(330)은 도 3 내지 도 4에 도시된 제1머플러(1151) 내지 제3머플러(1153)와 동일하거나 유사할 수 있다.

일 실시예에 따른 제1머플러(310) 내지 제3머플러(330)는 소재의 자체의 탄성 변형을 이용한 억지 끼움 방식으로 결합될 수 있다. 일 실시예에 따른 제1머플러(310) 내지 제3머플러(330)는 플라스틱 소재로 성형될 수 있다. 플라스틱 소재는 일정 수준 이상의 강성을 갖으면서 탄성 변형의 범위가 비교적 넓어 용이하게 억지 끼움 결합될 수 있다. 아울러 열전도 특성이 낮은 플라스틱 소재의 특성으로 냉매의 유동과정에서 흡입 머플러(300)를 통한 열손실을 줄일 수 있다.

일 실시예에 따른 제1머플러(310)는 파이프 형태로서 형성될 수 있다. 제1머플러(310)의 후방에는 제1홀(311)이 형성될 수 있으며 흡입 파이프(141, 도 4 참조)와 제1머플러(310)의 내부공간(예: 제1공간(313))을 연결시키는 유입 가이드부(1156, 도 4 참조)가 삽입 될 수 있다. 제1머플러(310)는 유입 가이드부(1156)보다 직경이 크게 형성될 수 있고, 유입 가이드부(1156)를 통해 유입된 냉매가 1차적으로 수용될 수 있다. 이 공간을 제1공간(313)이라 할 수 있다. 제1머플러(310)는 내부에 제2머플러(320)를 포함할 수 있다. 제1머플러(310)의 내주면에는 제2머플러(320)의 위치를 지정하는 단차부가 형성될 수 있다.

일 실시예에 따른 제2머플러(320)는 제2격벽(325), 제2홀(323) 및 제2리브(327)를 포함할 수 있다. 제2머플러(320)는 제1머플러(310) 내부에 억지 끼움 결합될 수 있다. 제2머플러(320)의 제2격벽(325)은 제1머플러(310)에 삽입되어 제1머플러(310)의 내부공간 제1공간(313)과 제2공간(321)으로 분리하되, 제2홀(323)을 통하여 제1공간(313)과 제2공간(321)을 연결할 수 있다. 제2격벽(325)이 제1머플러(310)의 단차부에 걸림으로써 제2머플러(320)의 위치가 고정될 수 있다. 제2머플러(320)는 제2격벽(325)을 중심으로 전방으로 연장되는 제2격벽 연장부(326) 및 제2격벽(325)의 제2홀(323)을 중심으로 후방으로 연장되는 제2홀 연장부(324)를 포함할 수 있다. 제2격벽 연장부(326)는 제2격벽(325)의 외주부에서 전방을 향해 연장된 형태로서 제1머플러(310)의 내주면과 끼워져 제2머플러(320)를 제1머플러(310)와 결합시키는 역할을 할 수 있다. 제2홀 연장부(324)는 제2홀(323)의 외주부에서 후방으로 연장되되 직경이 변화할 수 있다. 예를 들어 제2홀(323)의 직경보다 크되 제1머플러(310)의 직경보다는 작을 수 있다. 제1머플러(310)에 유입된 냉매가 제2공간(321)으로 용이하게 유입되도록 함과 동시에 유입 냉매의 유속변화를 유도하여 냉매의 유동 소음의 발생을 줄일 수 있다.

일 실시예에 따른 제2머플러(320)의 제2리브(327)는 제2격벽(325)의 전방측 표면에서 돌출된 형태로서 제2홀(323)을 중심으로 방사형으로 배치될 수 있다. 제2리브(327)는 복수개가 형성될 수 있으며, 후술할 제3리브(337)와 적어도 일부가 항상 직간접적으로 접촉할 수 있다.

일 실시예에 따른 제3머플러(330)는 제3격벽(335), 제3홀(331) 및 제3리브(337)를 포함할 수 있다. 제3머플러(330)는 제2머플러(320)의 전방에 위치하고 제3격벽(335)이 제1머플러(310)의 전방측을 폐쇄함으로써 제2머플러(320)와 함께 제2공간(321)을 형성할 수 있다. 제3격벽(335)을 중심으로 후방으로 제3격벽 연장부(336)가 형성되고 제3격벽 연장부(336)가 제1머플러(310)에 끼움 결합되어 제3머플러(330)와 제1머플러(310)는 결합될 수 있다. 제3머플러(330)는 제3격벽(335)의 제3홀(331)의 외주부에서 전방으로 연장되어 피스톤(1130)의 내부에 삽입되는 피스톤 삽입관(338)을 포함할 수 있다. 제3홀(331)은 제3격벽(335)에 형성되고 제2공간(321)과 피스톤 삽입관(338) 연통시키며, 최종적으로 피스톤(1130)의 내부와 연통될 수 있다. 피스톤 삽입관(338)은 전방으로 연장되며 직경이 증가할 수 있다. 다만, 피스톤 삽입관(338)의 전방측 단부의 직경은 피스톤의 내경보다 작을 수 있다. 피스톤 삽입관(338)의 전방측 단부의 외주면에는 머플러 플렌지(339)가 형성될 수 있다. 머플러 플렌지(339)는 복수개가 형성될 수 있으며, 피스톤 삽입관(338)과 피스톤 내주면과의 간극을 채우며 냉매의 유출을 막을 수 있다.

일 실시예에 다른 제3머플러(330)의 제3리브(337)는 제3격벽(335)의 후방측 표면에서 돌출된 형태로서 제3홀(331)을 중심으로 원주방향을 따라 배치될 수 있다. 제3리브(337)는 복수개가 형성될 수 있으며, 전술한 제2리브(327)와 적어도 일부가 항상 직간접적으로 접촉할 수 있다.

일 실시예에 따른 흡입 머플러(300)는, 제1머플러 필터(340) 및 제2머플러 필터(350)를 더 포함할 수 있다. 제1머플러 필터(340) 및 제2머플러 필터(350)는 제2머플러(320)와 제3머플러(330)가 결합되는 경계면에 위치될 수 있다. 일 실시예에 따르면 제1머플러 필터(340) 및 제2머플러 필터(350)는 원형의 형상을 가질 수 있으며, 제1머플러 필터(340) 및 제2머플러 필터(350)는 제2격벽 연장부(326), 제3격벽 연장부(336), 제2리브(327) 및 제3 리브(337)에 의해 지지될 수 있다. 일 실시예에 따른 제1머플러 필터(340)와 제2머플러 필터(350)는 서로 다른 재질 및 필터 성능을 가질 수 있다. 예를 들어 제1머플러 필터(340)는 제2머플러 필터(350)보다 얇고 강성이 낮으나 필터 성능은 우수할 수 있다. 반대로 제2머플러 필터(350)는 제1머플러 필터(340)보다 두껍고 강성이 높으나 필터 성능은 낮을 수 있다. 서로 다른 성질의 제1머플러 필터(340)와 제2머플러 필터(350)를 조합하여 사용함으로써, 냉매와 함께 혼입되는 이물질을 효과적으로 걸러낼 수 있고, 반복되는 냉매의 유동과정에서도 머플러 필터가 파단되는 것을 방지할 수 있다.

도 7을 참조하여 일 실시예에 따른 흡입 머플러(300) 내부에 공급된 냉매의 유동 방향을 정리하면, 흡입 파이프(141)를 통하여 흡입된 냉매는 제1머플러(310)의 제1홀(311) 및 제1공간(313), 제2머플러(320)의 제2홀(323) 및 제2공간(321), 제3머플러(330)의 제3홀(331) 및 피스톤 삽입관(338)을 순차적으로 통과할 수 있고, 최종적으로 피스톤(1130, 도 4 참조)을 거쳐 압축공간(1122, 도 4 참조)에 공급될 수 있다. 냉매가 통과하는 제1홀(311) 내지 제3홀(331) 및 제1공간(313) 내지 제2공간(321)의 변화에 의해 냉매의 유속은 변화하며 이 과정에서 냉매의 유동 소음은 저감될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 머플러 필터의 단면을 개념적으로 도시한 도면이다.

일 실시예에 따른 제1머플러 필터(340) 및 제2머플러 필터(350)는 서로 다른 재질 및 서로 다른 필터 성능을 갖을 수 있다. 머플러 필터가 촘촘하게 형성되는 경우 이물질을 걸러내는 성능은 향상되나, 그 필터를 구성하는 섬유는 얇아질 수 밖에 없어 필터의 강성(또는 내구성)이 떨어지고 쉽게 파단될 수 있다. 반대로 필터를 구성하는 섬유를 굵고 튼튼한 재질로 교체하는 경우 필터의 강성은 향상되나, 필터를 촘촘하게 형성할 수 없어 이물질을 걸러내는 성능은 저하될 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 머플러 필터는 서로 다른 성능 및 재질을 갖은 2가지 종류의 필터를 조합하여 사용함으로써, 필터의 성능 및 내구성을 모두 확보할 수 있다.

도 9의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2머플러(320)의 제2리브(327)를 나타낸 도면이고, 도 9의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3머플러(330)의 제3리브(337)를 나타낸 도면이다. 도 10의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2리브(327) 및 제3리브(337)의 결합상태를 나타낸 도면이고, 도 10의 (b)는 도 10의 (a)와 다른 각도에서 제2리브(327) 및 제3리브(337)의 결합상태를 나타낸 도면이다.

도 9의 (a)를 참조하여 살펴보면, 일 실시예에 따른 제2리브(327)는 제2격벽(325)의 전방측 표면에 돌출되는 형태로 형성될 수 있다. 제2리브(327)는 제2홀(323)을 중심으로 반지름 방향을 따라 방사형으로 등간격을 이루며 복수개가 형성될 수 있다.

도 9의 (b)를 참조하여 살펴보면, 일 실시예에 따른 제3리브(337)는 제3격벽(335)의 후방측 표면에 돌출되는 형태로 형성될 수 있다. 제3리브(337)는 제3홀(331)을 중심으로 원주 방향을 따라 등간격을 이루며 복수개가 형성될 수 있다. 제3리브(337)는 제3격벽 연장부(336)에 최대한 근접하여 형성될 수 있다. 냉매의 유동관점에서 살펴볼 때, 복수개의 제3리브(337)를 연결하는 가상의 원에서 제3격벽 연장부(336) 사이의 공간은 냉매가 자유롭게 유동하기 어려울 수 있다. 따라서 제3리브(337)가 제3홀(331)에 인접하여 형성되는 경우 제2공간(321)의 부피가 제3리브(337)가 차지하는 공간 외에도 실질적으로 매우 감소하는 효과가 발생할 수 있고, 냉매의 유속변화가 줄어 유동소음의 감소효과가 감소할 수 있다. 따라서, 제3리브(337)는 제3격벽 연장부(336)에 최대한 근접하여 형성하여 제2공간(321)의 감소를 최소화할 수 있다.

일 실시예에 따른 제2리브(327)와 제3리브(337) 사이의 개수 관계는 다음과 같을 수 있다.

L2 = 2 × L3 + 1

L2 : 제2리브(327)의 개수

L3 : 제3리브(337)의 개수

일 실시예에 따른 제2리브(327)와 제3리브(337)는 서로 결합되는 방향에 관계없이 적어도 일부가 직간접적으로 접촉할 수 있다. 이를 통해 전술한 바와 같이 제1머플러 필터(340)와 제2머플러 필터(350)를 지지하도록 할 수 있고, 냉매의 유동에 따른 제1머플러 필터(340)와 제2머플러 필터(350)의 유동을 최소화하여 머플러 필터의 파단을 방지할 수 있다.

예를 들어 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 4개의 제3리브(337)를 등간격으로 형성하는 경우 제2리브(327) 8개를 등간격으로 배치하면 제2리브(327)와 제3리브(337)는 적어도 일부가 항상 직간접적으로 접촉할 가능성이 매우 높다. 보다 구체적으로 제2리브(327) 및 제3리브(337)가 일정 두께를 갖으며 형성되므로 최소 제2리브(327)의 두께 큼 직간접적인 접촉 부분을 확보할 수 있다. 다만, 제2머플러(320) 및 제3머플러(330)의 성형 상태 및 결합 방향에 따라 제2리브(327)와 제3리브(337)가 어긋나도록 결합하는 경우가 생길 수 있다. 이러한 경우 제1머플러 필터(340) 내지 제2머플러 필터(350)는 제2리브(327) 및 제3리브(337)로부터 충분한 지지력을 받지 못할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예 에서는 제2리브(327)의 개수를 1개더 증가시킴으로써, 제2머플러(320)와 제3머플러(330)의 성형 상태나 결합 방향에 관계없이 제2리브(327)와 제3리브(337)가 적어도 일부에선 직간접적으로 접촉하도록 할 수 있다.

도 10의 (a) 내지 도 10의 (b) 도시된 바와 같이 제2머플러(320)와 제3머플러(330)가 결합되는 방향에 관계없이 제2리브(327)와 제3리브(337)는 적어도 일부가 직간접적으로 접촉할 수 있다. 이와 같이 제2리브(327)가 형성된 제2머플러(320) 및 제3리브(337)가 형성된 제3머플러(330) 사이에 머플러 필터를 배치하면, 머플러 필터를 지지하는 부분이 증가하고 머플러 필터의 유동을 감소시켜 머플러 필터의 파단을 방지할 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 해당 기술 분야의 통상의 기술자에게 자명하다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

300 : 흡입 머플러 310 : 제1머플러
311 : 제1홀 313 : 제1공간
320 : 제2머플러 321 : 제2공간
323 : 제2홀 324 : 홀 연장부
325 : 제2격벽 326 : 제2격벽 연장부
327 : 제2리브 330 : 제3머플러
331 : 제3홀 335 : 제3격벽
336 : 제3격벽 연장부 337 : 제3리브
338 : 피스톤 삽입관 339 : 머플러 플렌지
340 : 제1머플러 필터 350 : 제2머플러 필터

Claims

원통 형상으로서 내부공간을 형성하고, 상기 내부공간에 냉매를 공급하는 흡입 파이프가 결합된 쉘; 및
상기 쉘의 내부공간에 배치되어 상기 흡입 파이프로부터 공급받은 냉매를 압축하는 압축기 본체;를 포함하고,
상기 압축기 본체는
파이프 형상으로서 피스톤을 내장하고, 상기 피스톤의 이동경로를 제공하며, 상기 피스톤과 함께 냉매의 압축 공간을 제공하는 실린더; 및
상기 흡입 파이프로부터 공급받은 냉매를 상기 압축 공간에 공급하는 흡입 머플러;를 포함하며,
상기 흡입 머플러는,
상기 흡입 파이프와 연통되는 제1홀을 포함하고, 상기 흡입파이프에서 유입된 냉매가 공급되는 제1공간을 형성하는 제1머플러;
상기 제 1 머플러의 내부에 배치되어 구분된 제2공간을 형성하되, 상기 제1공간과 연통시키는 제2홀이 형성된 제 2 머플러;
일측이 상기 제1머플러와 결합하여 상기 제2공간을 폐쇄하되 제2공간과 연통된 제3홀이 형성되고, 상기 압축기 본체의 축방향으로 연장되어 상기 피스톤 내부에 삽입되는 제3머플러;
상기 제 2 머플러와 상기 제 3 머플러의 사이에 배치되고, 제1재질로 형성된 제1머플러 필터; 및
상기 제 2 머플러와 상기 제 3 머플러의 사이에 배치되고, 제2재질로 형성된 제2머플러 필터;를 포함하는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,
상기 제2머플러 필터는 상기 제1머플러 필터보다 재질의 강성이 높은 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
제2항에 있어서,
상기 제1머플러 필터는 상기 제2머플러 필터보다 고밀도 필터인 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
제3항에 있어서,
상기 제1머플러 필터와 상기 제2머플러 필터는 중첩되어 배치되되, 상기 제1머플러가 상기 제2머플러 보다 후방에 배치되는 리니어 압축기.
제 1항에 있어서,
상기 제2머플러는
상기 제2홀이 형성되고, 상기 제1공간을 구획하여 상기 제2공간을 형성하는 제2격벽; 및
상기 제2격벽의 표면에서 전방으로 돌출되어 형성되는 제2리브; 포함하고,
상기 제3머플러는
상기 제3홀이 형성되고, 상기 제1머플러와 결합하며, 상기 제2공간을 폐쇄하는 제3격벽; 및
상기 제3격벽의 표면에서 후방으로 돌출되어 형성되며, 전후방향에 대하여 상기 제2리브와 적어도 일부 중첩되도록 배치된 제3리브;를 포함하며,
상기 제1머플러 필터 및 상기 제2머플러 필터는 상기 제2리브 및 상기 제3리브에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
제5항에 있어서,
상기 제2리브는 상기 제2홀을 중심으로 반지름 방향으로 복수개가 형성되고, 상기 제3리브는 상기 제3홀을 중심으로 원주 방향을 따라 복수개가 형성된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
제6항에 있어서,
상기 제2리브의 개수와 상기 제3리브의 개수의 관계는 다음과 같은 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
L2 = 2×L3 + 1
L2 : 제2리브의 개수
L3 : 제3리브의 개수
제5항에 있어서,
상기 제3머플러는
상기 제3격벽의 표면에서 전방으로 연장되어 상기 피스톤에 삽입되고, 전방으로 연장됨에 따라 직경이 상기 제3홀의 직경보다 점차 증가하는 피스톤 삽입관을 더 포함하는 리니어 압축기.
제8항에 있어서,
상기 제3머플러는
상기 피스톤 삽입관의 전방 단부의 외면에 형성된, 머플러 플렌지;를 더 포함하는 리니어 압축기.
제9항에 있어서,
상기 머플러 플렌지는 복수개 배치되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.