KR102390176B1 - 리니어 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리니어 압축기에 관한 것이다. 본 발명의 사상에 따른 리니어 압축기는 머플러에 유동관을 추가하여 별도의 유로를 형성하고 유동손실을 저감하며 소음상승을 방지할 수 있다. 자세하게는, 상기 머플러에는, 상기 피스톤의 내부에 배치되는 피스톤삽입부, 상기 피스톤삽입부에 연결되어, 상기 피스톤의 외부에 배치되는 피스톤연결부 및 상기 피스톤삽입부와 상기 피스톤연결부를 연통하는 복수의 유입구가 포함된다.

Description

리니어 압축기 {Linear compressor}

본 발명은 리니어 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 압축기(Compressor)는 전기모터나 터빈 등의 동력발생장치로부터 동력을 전달받아 공기나 냉매 또는 그 밖의 다양한 작동가스를 압축하여 압력을 높여주는 기계장치로서, 상기 가전제품 또는 산업전반에 걸쳐 널리 사용되고 있다.

이러한 압축기를 크게 분류하면, 왕복동식 압축기(Reciprocating compressor), 회전식 압축기(Rotary compressor) 및 스크롤식 압축기(Scroll compressor)로 구분될 수 있다.

상기 왕복동식 압축기는 피스톤(Piston)과 실린더(Cylinder) 사이에 작동가스가 흡입 또는 토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 냉매를 압축시킨다.

또한, 상기 회전식 압축기는 편심 회전되는 롤러(Roller)와 실린더 사이에 작동가스가 흡입 또는 토출되는 압축공간이 형성되고 롤러가 실린더 내벽을 따라 편심 회전되면서 냉매를 압축시킨다.

또한, 상기 스크롤식 압축기는 선회 스크롤(Orbiting scroll)과 고정 스크롤(Fixed scroll) 사이에 작동가스가 흡입 또는 토출되는 압축공간이 형성되고 상기 선회 스크롤이 상기 고정 스크롤을 따라 회전하면서 냉매를 압축시킨다.

최근에는 상기 왕복동식 압축기 중에서 피스톤이 왕복 직선 운동하는 구동모터에 직접 연결되도록 하여, 운동전환에 의한 기계적인 손실이 없이 압축효율을 향상시킬 수 있고 간단한 구조로 구성되는 리니어 압축기가 개발되고 있다.

이때, 상기 리니어 압축기에는, 유동냉매의 소음을 저감시키기 위해 마련되는 머플러가 포함된다. 특히, 상기 머플러는 흡입파이프에서 흡입된 냉매를 상기 피스톤에 의해 압축되는 압축공간으로 유동시킨다.

이와 같은 머플러를 갖는 리니어 압축기와 관련하여, 본 출원인은 선행문헌 1을 출원한 바 있다.

<선행문헌 1>

1. 공개번호 : 제10-2017-0124909호 (공개일자 : 2017년 11월 13일)

2. 발명의 명칭 : 리니어 압축기

상기 선행문헌 1에 기재 및 도시된 머플러는 냉매 유동에 따른 소음감소 및 압축기로 흡입된 냉매가 피스톤으로 이동되는 경로의 역할을 한다. 그러나, 상기 머플러의 구조로 인해, 상기 피스톤으로 유동되는 냉매에는 유동손실이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 유동손실을 저감시키며 소음상승을 방지하는 머플러가 구비된 리니어 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 냉매가 복수의 유입구를 통해 상기 피스톤의 내부로 유입되고, 상기 피스톤의 내부에서 복수의 유로로 유동되는 머플러가 마련된 리니어 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 사상에 따른 리니어 압축기는 머플러에 유동관을 추가하여 별도의 유로를 형성하고 유동손실을 저감하며 소음상승을 방지할 수 있다. 자세하게는, 상기 머플러에는, 상기 피스톤의 내부에 배치되는 피스톤삽입부, 상기 피스톤삽입부에 연결되어, 상기 피스톤의 외부에 배치되는 피스톤연결부 및 상기 피스톤삽입부와 상기 피스톤연결부를 연통하는 복수의 유입구가 포함된다.

이때, 상기 복수의 유입구에는, 제 1 유입구 및 상기 제 1 유입구에서 반경방향 외측으로 이격되어 배치되는 복수의 제 2 유입구가 포함될 수 있다.

또한, 상기 피스톤삽입부에는, 상기 압축공간으로 냉매가 유동되는 제 1 유로를 형성하는 제 1 유동관 및 상기 제 1 유로로 냉매가 유동되는 제 2 유로를 형성하는 제 2 유동관이 포함될 수 있다.

또한, 상기 제 1 유동관에는, 상기 제 1 유동관으로 냉매가 유입되는 상기 제 1 유입구 및 상기 제 1 유동관에서 냉매가 토출되는 제 1 토출구가 포함되고, 상기 제 2 유동관에는, 상기 제 2 유동관으로 냉매가 유입되는 상기 제 2 유입구 및 상기 제 2 유동관에서 냉매가 토출되는 제 2 토출구가 포함될 수 있다.

이러한 본 발명에 의하면, 머플러에 유동관을 추가하여 별도의 유로를 형성하여 유동손실을 저감하고, 음파를 차단하는 벽 구조를 유지하여 소음상승을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

자세하게는, 냉매가 복수의 유입구를 통해 상기 피스톤의 내부로 유입되고, 상기 피스톤의 내부에서 복수의 유로로 유동됨에 따라, 상기 머플러 내부에서 발생되는 유동손실을 저감시킬 수 잇다는 장점이 있다.

또한, 유동손실이 저감되고 보다 많은 유로로 냉매가 유동됨에 따라, 냉매의 유동량이 증가되는 장점이 있다.

또한, 냉매의 유동량이 증가되어 압축공간로 흡입되는 충분한 양의 냉매가 확보되어, 상기 피스톤의 왕복운동에 의한 압축효율을 높일 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 쉘 및 쉘 커버의 분해하여 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 내부 구성을 분해하여 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 I-I'를 따라 절개한 단면을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 머플러를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 머플러를 분해하여 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 머플러를 냉매유동과 함께 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 쉘 및 쉘 커버의 분해하여 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 리니어 압축기(10)에는, 쉘(101) 및 상기 쉘(101)에 결합되는 쉘 커버(102, 103)가 포함된다. 넓은 의미에서, 상기 쉘커버(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. 예를 들어, 상기 제품에는 냉장고가 포함되며, 상기 베이스에는, 상기 냉장고의 기계실 베이스가 포함될 수 있다. 다른 예로서, 상기 제품에는 공기조화기의 실외기가 포함되며, 상기 베이스에는, 상기 실외기의 베이스가 포함될 수 있다.

상기 쉘(101)은 대략 원통 형상을 가지며, 가로방향으로 누워져 있는 배치, 또는 축방향으로 누워 있는 배치를 이룰 수 있다. 도 1을 기준으로, 상기 쉘(101)은 가로 방향으로 길게 연장되며, 반경방향으로는 다소 낮은 높이를 가질 수 있다. 즉, 상기 리니어 압축기(10)는 낮은 높이를 가질 수 있으므로, 예를 들어 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 압축기의 모터 어셈블리(140, 도 3 참조)에 전달하는 구성으로서 이해된다. 특히, 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)에는, 상기 터미널(108)을 둘러싸는 다수의 브라켓이 포함될 수 있다. 상기 브라켓(109)은 외부의 충격 등으로부터 상기 터미널(108)을 보호하는 기능을 수행할 수 있다.

상기 쉘(101)의 양측부는 개구되도록 구성된다. 상기 개구된 쉘(101)의 양측부에는, 상기 쉘 커버(102, 103)가 결합될 수 있다. 상세하게는, 상기 쉘 커버(102, 103)에는, 상기 쉘(101)의 개구된 일측부에 결합되는 제 1 쉘커버(102) 및 상기 쉘(101)의 개구된 타측부에 결합되는 제 2 쉘커버(103)가 포함된다. 상기 쉘 커버(102, 103)에 의하여, 상기 쉘(101)의 내부공간은 밀폐될 수 있다.

도 1을 기준으로, 상기 제 1 쉘커버(102)는 상기 리니어 압축기(10)의 우측부에 위치되며, 상기 제 2 쉘커버(103)는 상기 리니어 압축기(10)의 좌측부에 위치될 수 있다. 달리 말하면, 상기 제 1,2 쉘커버(102, 103)는 서로 마주보도록 배치될 수 있다.

상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 쉘(101) 또는 쉘 커버(102, 103)에 구비되어, 냉매를 흡입, 토출 또는 주입시킬 수 있는 다수의 파이프(104, 105, 106)가 더 포함된다.

상기 다수의 파이프(104, 105, 106)에는, 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)가 포함된다.

예를 들어, 상기 흡입 파이프(104)는 상기 제 1 쉘커버(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)의 외주면에 결합될 수 있다. 상기 흡입 파이프(104)를 통하여 흡입된 냉매는 축방향으로 유동하면서, 압축될 수 있다. 그리고, 상기 압축된 냉매는 상기 토출 파이프(105)를 통하여 배출될 수 있다. 상기 토출 파이프(105)는 상기 제 1 쉘커버(102)보다 상기 제 2 쉘커버(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 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 도모될 수 있다.

상기 프로세스 파이프(106)가 결합되는 지점에 대응하는, 쉘(101)의 내주면에는 상기 제 2 쉘커버(103)의 적어도 일부분이 인접하게 위치될 수 있다. 달리 말하면, 상기 제 2 쉘커버(103)의 적어도 일부분은, 상기 프로세스 파이프(106)를 통하여 주입된 냉매의 저항으로서 작용할 수 있다.

따라서, 냉매의 유로관점에서, 상기 프로세스 파이프(106)를 통하여 유입되는 냉매의 유로 크기는, 상기 쉘(101)의 내부공간으로 진입하면서 상기 제 2 쉘커버(103)에 의해 작아지고, 그를 통과하며 다시 커지도록 형성된다. 이 과정에서, 냉매의 압력이 감소하여 냉매의 기화가 이루어질 수 있고, 이 과정에서, 냉매에 포함된 유분이 분리될 수 있다. 따라서, 유분이 분리된 냉매가 피스톤(130, 도 3 참조)의 내부로 유입되면서, 냉매의 압축성능이 개선될 수 있다. 상기 유분은, 냉각 시스템에 존재하는 작동유로서 이해될 수 있다.

상기 제 1 쉘커버(102)의 내측면에는, 커버지지부(102a)가 구비된다. 상기 커버지지부(102a)에는, 후술할 제 2 지지장치(185)가 결합될 수 있다. 상기 커버지지부(102a) 및 상기 제 2 지지장치(185)는, 리니어 압축기(10)의 본체를 지지하는 장치로서 이해될 수 있다. 여기서, 상기 압축기의 본체는 상기 쉘(101)의 내부에 구비되는 부품을 의미하며, 예를 들어 전후 왕복운동 하는 구동부 및 상기 구동부를 지지하는 지지부가 포함될 수 있다. 상기 구동부에는, 후술할 피스톤(130), 마그넷 프레임(138), 영구자석(146), 서포터(137) 및 머플러(200) 등과 같은 부품이 포함될 수 있다. 그리고, 상기 지지부에는, 후술할 공진스프링(176a, 176b), 리어 커버(170), 스테이터 커버(149), 제 1 지지장치(165) 및 제 2 지지장치(185) 등과 같은 부품이 포함될 수 있다.

상기 제 1 쉘커버(102)의 내측면에는, 스토퍼(102b)가 구비될 수 있다. 상기 스토퍼(102b)는 상기 리니어 압축기(10)의 운반 중 발생하는 진동 또는 충격등에 의하여, 상기 압축기의 본체, 특히 모터 어셈블리(140)가 상기 쉘(101)에 부딪혀 파손되는 것을 방지하는 구성으로서 이해된다. 상기 스토퍼(102b)는, 후술할 리어 커버(170)에 인접하게 위치되어, 상기 리니어 압축기(10)에 흔들림이 발생할 때, 상기 리어 커버(170)가 상기 스토퍼(102b)에 간섭됨으로써, 상기 모터 어셈블리(140)에 충격이 전달되는 것을 방지할 수 있다.

상기 쉘(101)의 내주면에는, 스프링체결부(101a)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 스프링체결부(101a)는 상기 제 2 쉘커버(103)에 인접한 위치에 배치될 수 있다. 상기 스프링체결부(101a)는 후술할 제 1 지지장치(165)의 제 1 지지스프링(166)에 결합될 수 있다. 상기 스프링체결부(101a)와 상기 제 1 지지장치(165)가 결합됨으로써, 상기 압축기의 본체는 상기 쉘(101)의 내측에 안정적으로 지지될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 리니어 압축기의 내부 부품의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 리니어 압축기의 내부구성을 보여주는 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 리니어 압축기(10)에는, 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 리니어 모터로서 모터 어셈블리(140)가 포함된다. 상기 모터 어셈블리(140)가 구동되면, 상기 피스톤(130)은 축 방향으로 왕복 운동할 수 있다.

이하, 설명의 편의상, 방향을 정의한다.

"축 방향"이라 함은, 상기 피스톤(130)이 왕복운동 하는 방향, 즉, 도 4에서 세로 방향으로 이해될 수 있다. 그리고, 상기 "축 방향" 중에서, 상기 흡입 파이프(104)로부터 압축공간(P)을 향하는 방향, 즉 냉매가 유동하는 방향을 "전방"이라 하고, 그 반대방향을 "후방"이라 정의한다. 예를 들어, 상기 피스톤(130)이 전방으로 이동할 때, 상기 압축공간(P)은 압축될 수 있다.

반면에, "반경 방향"이라 함은 상기 피스톤(130)이 왕복운동 하는 방향에 수직한 방향으로서, 도 4의 가로 방향으로 이해될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 피스톤(130)은 상기 실린더(120)의 내부에서 축방향, 즉 전후 방향으로 왕복운동 가능하게 제공된다. 상기 피스톤(130)에는, 대략 원통형상의 피스톤 본체(131) 및 상기 피스톤 본체(131)로부터 반경 방향으로 연장되는 피스톤 플랜지(132)가 포함된다. 상기 피스톤 본체(131)는 상기 실린더(120)의 내부에서 왕복 운동하며, 상기 피스톤 플랜지(132)는 상기 실린더(120)의 외측에서 왕복 운동할 수 있다.

상기 피스톤 본체(131)의 전면부에는, 상기 압축공간(P)으로 냉매를 유입시키는 흡입공(133)이 형성된다. 상기 흡입공(133)은 다수 개가 형성되며, 예를 들어, 8개의 흡입공이 포함될 수 있다. 또한, 8개의 흡입공은 2개씩 쌍을 이루어 중심축을 기준으로 사방(四方)으로 배치될 수 있다. 이와 같은 흡입공의 개수, 위치 및 형태 등은 예시적인 것이며 흡입공은 다양한 형태로 마련될 수 있다.

또한, 상기 흡입공(133)의 전방에는 상기 흡입공(133)을 선택적으로 개방하는 흡입 밸브(135) 및 상기 흡입 밸브(135)를 상기 피스톤 본체(131)에 결합시키는 소정의 체결부재(134)가 제공된다.

상기 실린더(120)는, 상기 피스톤 본체(131)의 적어도 일부분을 수용하도록 구성된다. 또한, 상기 실린더(120)의 내부에는, 상기 피스톤(130)에 의하여 냉매가 압축되는 압축공간(P)이 형성된다.

또한, 리니어 압축기는 토출커버(160) 및 토출밸브 어셈블리(161, 163)을 포함한다. 상기 토출커버(160)는 상기 압축공간(P)의 전방에 설치되어, 상기 압축공간(P)에서 배출된 냉매의 토출공간(160a)을 형성한다. 상기 토출공간(160a)은 토출커버(160)의 내부 벽에 의하여 구획되는 다수의 공간부가 포함된다. 상기 다수의 공간부는 전후 방향으로 배치되며, 서로 연통될 수 있다.

상기 토출밸브 어셈블리(161, 163)는 상기 토출커버(160)에 결합되며 상기 압축공간(P)에서 압축된 냉매를 선택적으로 배출시킨다. 상기 토출밸브 어셈블리(161, 163)에는, 상기 압축공간(P)의 압력이 토출압력 이상이 되면 개방되어 냉매를 상기 토출공간(160a)으로 유입시키는 토출 밸브(161) 및 상기 토출 밸브(161)와 토출커버(160)의 사이에 제공되어 축 방향으로 탄성력을 제공하는 스프링 조립체(163)가 포함된다.

상기 스프링 조립체(163)에는, 밸브 스프링(163a) 및 상기 밸브 스프링(163a)을 상기 토출커버(160)에 지지하기 위한 스프링지지부(163b)가 포함된다. 예를 들어, 상기 밸브 스프링(163a)에는, 판 스프링이 포함될 수 있다. 그리고, 상기 스프링지지부(163b)는 사출공정에 의하여 상기 밸브 스프링(163a)에 일체로 사출 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 지지되면 상기 압축공간(P)은 밀폐된 상태를 유지하며, 상기 토출 밸브(161)가 상기 실린더(120)의 전면으로부터 이격되면 상기 압축공간(P)은 개방되어, 상기 압축공간(P) 내부의 압축된 냉매가 배출될 수 있다.

즉, 상기 압축공간(P)은 상기 흡입 밸브(135)와 상기 토출 밸브(161)의 사이에 형성되는 공간으로서 이해된다. 그리고, 상기 흡입 밸브(135)는 상기 압축공간(P)의 일 측에 형성되고, 상기 토출 밸브(161)는 상기 압축공간(P)의 타 측, 즉 상기 흡입 밸브(135)의 반대측에 제공될 수 있다.

상기 피스톤(130)이 상기 실린더(120)의 내부에서 왕복 직선운동 하는 과정에서, 상기 압축공간(P)의 압력이 흡입압력 이하가 되면 상기 흡입 밸브(135)가 개방되어 냉매는 상기 압축공간(P)으로 흡입된다. 반면에, 상기 압축공간(P)의 압력이 상기 흡입압력 이상이 되면 상기 흡입 밸브(135)가 닫힌 상태에서 상기 압축공간(P)의 냉매가 압축된다.

한편, 상기 압축공간(P)의 압력이 상기 토출압력 이상이 되면, 상기 밸브 스프링(163a)이 전방으로 변형하면서 상기 토출 밸브(161)를 개방시키고, 냉매는 상기 압축공간(P)으로부터 토출되어, 토출커버(160)의 토출공간으로 배출된다. 상기 냉매의 배출이 완료되면, 상기 밸브 스프링(163a)은 상기 토출 밸브(161)에 복원력을 제공하여, 상기 토출 밸브(161)가 닫혀지도록 한다.

또한, 상기 토출 커버(160)의 토출공간(160a)을 유동하는 냉매를 배출시키도록 상기 토출 커버(160)에 커버파이프(162a)가 결합된다. 예를 들어, 상기 커버파이프(162a)는 금속재질로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 커버파이프(162a)를 유동하는 냉매를 상기 토출 파이프(105)로 전달하도록, 상기 커버파이프(162a)에 루프 파이프(162b)가 더 결합된다. 상기 루프 파이프(162b)의 일 측은 상기 커버파이프(162a)에 결합되며, 타 측은 상기 토출 파이프(105)에 결합될 수 있다.

상기 루프 파이프(162b)는 플렉서블한 재질로 구성되며, 상대적으로 길게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 루프 파이프(162b)는 상기 커버파이프(162a)로부터 상기 쉘(101)의 내주면을 따라 라운드지게 연장되어, 상기 토출 파이프(105)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 루프 파이프(162b)는 감겨진 형상을 가질 수 있다.

상기 리니어 압축기(10)에는, 프레임(110)이 더 포함된다. 상기 프레임(110)은 상기 실린더(120)를 고정시키는 구성으로서 이해된다. 예를 들어, 상기 실린더(120)는 상기 프레임(110)의 내측에 압입(壓入, press fitting)될 수 있다. 상기 실린더(120) 및 프레임(110)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금 재질로 구성될 수 있다.

상기 프레임(110)은 상기 실린더(120)를 둘러싸도록 배치된다. 즉, 상기 실린더(120)는 상기 프레임(110)의 내측에 수용되도록 위치될 수 있다. 그리고, 상기 토출커버(160)는 체결부재에 의하여 상기 프레임(110)의 전면에 결합될 수 있다.

상기 모터 어셈블리(140)에는, 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)이 포함된다.

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.

상세하게는, 도 4의 단면도를 기준으로, 상기 마그넷 프레임(138)은 상기 피스톤 플랜지(132)에 결합되어 외측 반경방향으로 연장되며 전방으로 절곡될 수 있다. 상기 영구자석(146)은 상기 마그넷 프레임(138)의 전방부에 설치될 수 있다. 그에 따라, 상기 영구자석(146)이 왕복 운동할 때, 상기 피스톤(130)은 상기 영구자석(146)과 함께 축 방향으로 왕복 운동할 수 있다.

상기 아우터 스테이터(141)에는, 코일 권선체(141b, 141c, 141d) 및 스테이터 코어(141a)가 포함된다. 상기 코일 권선체(141b, 141c, 141d)에는, 보빈(141b) 및 상기 보빈의 원주 방향으로 권선된 코일(141c)이 포함된다. 그리고, 상기 코일 권선체(141b, 141c, 141d)에는, 상기 코일(141c)에 연결되는 전원선이 상기 아우터 스테이터(141)의 외부로 인출 또는 노출되도록 가이드 하는 단자부(141d)가 더 포함된다. 상기 단자부(141d)는, 상기 프레임(110)에 마련된 단자삽입부에 삽입되도록 배치될 수 있다.

상기 스테이터 코어(141a)에는, 복수 개의 라미네이션(lamination)이 원주 방향으로 적층되어 구성된 다수의 코어 블럭이 포함된다. 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 스테이터 커버(149)와 상기 프레임(110)은 커버체결부재(149a)에 의해 체결된다. 상기 커버체결부재(149a)는, 상기 스테이터 커버(149)를 관통하여 상기 프레임(110)을 향하여 전방으로 연장되며, 상기 프레임(110)에 마련된 체결홀에 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 리니어 압축기(10)에는, 상기 피스톤(130)을 지지하는 서포터(137)가 더 포함된다. 상기 서포터(137)는 상기 피스톤(130)의 후측에 결합될 수 있다. 상기 피스톤 플랜지(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 본체의 운전주파수 범위에 기초하여 결정될 수 있다.

상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 스테이터 커버(149)에 결합되어 후방으로 연장되며, 제 2 지지장치(185)에 의하여 지지되는 리어 커버(170)가 더 포함된다.

상세하게는, 상기 리어 커버(170)에는 3개의 지지레그가 포함되며, 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 리어 커버(170)의 후단부까지의 거리를 결정할 수 있다. 그리고, 상기 리어 커버(170)는 상기 서포터(137)에 스프링 지지될 수 있다.

상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 리어 커버(170)에 결합되어 냉매 유입을 가이드 하는 유입 가이드부(156)가 더 포함된다.

상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 피스톤(130)이 공진 운동할 수 있도록 각 고유 진동수가 조절된 복수의 공진 스프링(176a, 176b)이 더 포함된다.

상기 복수의 공진 스프링(176a, 176b)에는, 상기 서포터(137)와 스테이터 커버(149)의 사이에 지지되는 제 1 공진스프링(176a) 및 상기 서포터(137)와 리어 커버(170)의 사이에 지지되는 제 2 공진스프링(176b)이 포함된다. 상기 복수의 공진 스프링(176a, 176b)의 작용에 의하여, 상기 리니어 압축기(10)의 내부에서 왕복 운동하는 구동부의 안정적인 움직임이 수행되며, 상기 구동부의 움직임에 따른 진동 또는 소음 발생을 줄일 수 있다.

상기 서포터(137)에는, 상기 제 1 공진스프링(176a)에 결합되는 제 1 스프링지지부(137a)가 포함된다.

상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 프레임(110)과, 상기 프레임(110) 주변의 부품간의 결합력을 증대하기 위한 다수의 실링부재(127, 128, 129a, 129b)가 포함된다.

상세하게는, 상기 다수의 실링부재(127, 128, 129a, 129b)에는, 상기 프레임(110)과 상기 토출커버(160)가 결합되는 부분에 구비되는 제 1 실링부재(127)가 포함된다. 상기 제 1 실링부재(127)는, 상기 프레임(110)의 제 1 설치홈에 배치될 수 있다.

상기 다수의 실링부재(127, 128, 129a, 129b)에는, 상기 프레임(110)과 상기 실린더(120)가 결합되는 부분에 구비되는 제 2 실링부재(128)가 더 포함된다. 상기 제 2 실링부재(128)는, 상기 프레임(110)의 제 2 설치홈에 배치될 수 있다.

상기 다수의 실링부재(127, 128, 129a, 129b)에는, 상기 실린더(120)와 상기 프레임(110)의 사이에 제공되는 제 3 실링부재(129a)가 더 포함된다. 상기 제 3 실링부재(129a)는, 상기 실린더(120)의 후방부에 형성되는 실린더홈에 배치될 수 있다. 상기 제 3 실링부재(129a)는, 프레임의 내주면과 실린더의 외주면 사이에 형성되는 가스 포켓의 냉매가 외부로 누설되는 것을 방지하며, 상기 프레임(110)과 실린더(120)의 결합력을 증대시키는 기능을 수행할 수 있다.

상기 다수의 실링부재(127, 128, 129a, 129b)에는, 상기 프레임(110)과 상기 이너 스테이터(148)가 결합되는 부분에 구비되는 제 4 실링부재(129b)가 더 포함된다. 상기 제 4 실링부재(129b)는, 상기 프레임(110)의 제 3 설치홈에 배치될 수 있다. 상기 제 1 내지 제 4 실링부재(127, 128, 129a, 129b)는 링 형상을 가질 수 있다.

상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 토출커버(160)에 결합되며, 상기 압축기(10)의 본체의 일 측을 지지하는 제 1 지지장치(165)가 더 포함된다. 상기 제 1 지지장치(165)는 상기 제 2 쉘커버(103)에 인접하게 배치되어, 상기 압축기(10)의 본체를 탄성 지지할 수 있다. 상세하게는, 상기 제 1 지지장치(165)에는, 제 1 지지스프링(166)이 포함된다. 상기 제 1 지지스프링(166)은, 도 2에서 설명한 상기 스프링체결부(101a)에 결합될 수 있다.

상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 리어 커버(170)에 결합되어, 상기 압축기(10)의 본체의 타 측을 지지하는 제 2 지지장치(185)가 더 포함된다. 상기 제 2 지지장치(185)는 상기 제 1 쉘커버(102)에 결합되어, 상기 압축기(10)의 본체를 탄성 지지할 수 있다. 상세하게는, 상기 제 2 지지장치(185)에는, 제 2 지지스프링(186)이 포함된다. 상기 제 2 지지스프링(186)은, 도 2에서 설명한 상기 커버지지부(102a)에 결합될 수 있다.

상기 실린더(120)에는, 축방향으로 연장되는 실린더 본체(121) 및 상기 실린더 본체(121)의 전방부 외측에 구비되는 실린더 플랜지(122)가 포함된다. 상기 실린더 본체(121)는, 축방향의 중심축을 가지는 원통 형상을 이루며, 상기 프레임(110)의 내부에 삽입된다. 따라서, 상기 실린더 본체(121)의 외주면은 상기 프레임(110)의 내주면에 대향되도록 위치될 수 있다.

상기 실린더 본체(121)에는, 상기 토출밸브(161)를 통하여 배출된 냉매 중 적어도 일부의 냉매가 유입되는 가스유입부(126)가 형성된다. 상기 적어도 일부의 냉매는, 피스톤(130)과 실린더(120) 사이의 가스 베어링으로 사용되는 냉매로서 이해된다.

상기 가스 베어링으로 사용되는 냉매는, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 프레임(110)에 형성되는 가스 홀(114)을 경유하여, 상기 프레임(110)의 내주면과 상기 실린더(120)의 외주면 사이에 형성되는 가스 포켓으로 유동한다. 그리고, 상기 가스 포켓의 냉매는, 상기 가스유입부(126)로 유동할 수 있다.

상세하게는, 상기 가스유입부(126)는 상기 실린더 본체(121)의 외주면으로부터 반경방향 내측으로 함몰하도록 구성될 수 있다. 그리고, 상기 가스유입부(126)는 축방향 중심축을 기준으로, 상기 실린더 본체(121)의 외주면을 따라 원형의 형상을 가지도록 구성될 수 있다. 상기 가스유입부(126)는 다수 개가 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 가스유입부(126)는 2개 구비될 수 있다.

상기 실린더 본체(121)에는, 상기 가스유입부(126)로부터 반경방향 내측으로 연장되는 실린더 노즐(125)이 포함된다. 상기 실린더 노즐(125)은, 상기 실린더 본체(121)의 내주면까지 연장될 수 있다.

상기 가스유입부(126)를 통과한 냉매는 상기 실린더 노즐(125)을 통하여, 상기 실린더 본체(121)의 내주면과 상기 피스톤 본체(131)의 외주면 사이 공간으로 유입된다. 이러한 냉매는, 상기 피스톤(130)에 부상력을 제공하여, 상기 피스톤(130)에 대한 가스 베어링의 기능을 수행한다.

상기 리니어 압축기(10)에는 상기 흡입파이프(104)를 통해 흡입된 냉매를 상기 압축공간(P)으로 제공하는 머플러(200)가 포함된다. 상기 머플러(200)는 상기 흡입 파이프(104)를 통하여 흡입된 냉매로부터 발생되는 소음을 저감하기 위한 구성으로 이해될 수 있다.

자세하게는, 상기 흡입 파이프(104)를 통하여 흡입된 냉매는 상기 머플러(200)를 거쳐 상기 피스톤(130)의 내부로 유동한다. 예를 들어, 냉매가 상기 머플러(200)를 통과하는 과정에서, 냉매의 유동소음이 저감될 수 있다. 또한, 상기 머플러(200)는 상기 피스톤(130)에 의해 발생되는 충격음 등이 전달되는 것을 방지할 수 있다

이하, 본 발명의 사상에 따른 리니어 압축기의 머플러에 대하여 자세하게 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 머플러를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 머플러를 분해하여 도시한 도면이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 머플러(200)에는, 다수의 머플러(210, 220, 230)가 포함된다. 상기 다수의 머플러(210, 220, 230)에는, 제 1 머플러(210), 제 2 머플러(220) 및 제 3 머플러(230)가 포함된다.

이때, 상기 제 1, 2, 3 머플러(210, 220, 230)의 구분은 예시적인 것으로 상기 머플러(200)는 다양한 개수의 머플러로 구비될 수 있다. 또한, 상기 머플러(200)는 일체로 형성될 수 있다.

상기 제 1 머플러(210)는 적어도 일부가 상기 피스톤(130)의 내부에 위치된다. 따라서, 상기 제 1 머플러(210)에는, 상기 피스톤(130)에 삽입되는 부분과 상기 피스톤(130)의 외부로 노출되는 부분이 포함된다

자세하게는, 상기 피스톤 본체(131)의 후방부는 개구되어, 상기 제 1 머플러(210) 중 적어도 일부가 상기 개구된 피스톤 본체(131)의 후방부를 통하여 상기 피스톤 본체(131)의 내부로 삽입될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 머플러(220)는 상기 제 1 머플러(210)의 후측에 결합된다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 3 머플러(230)는, 상기 제 2 머플러(220) 및 적어도 일부의 제 1 머플러(210)를 내부에 수용하도록, 상기 제 1 머플러(210)의 후측에 결합된다.

상기 제 1 머플러(210)에는, 냉매가 유동되는 냉매유동부(211, 212), 상기 피스톤(130)의 일단에 안착되는 제 1 안착부(214) 및 상기 제 3 머플러(230)에 수용되는 제 1 수용부(216)가 포함된다.

상기 냉매유동부(211, 212)는, 냉매가 일 방향을 따라 유동되도록, 일방향으로 연장된 관 형태로 마련된다. 또한, 상기 냉매유동부(211, 212)에는, 제 1 유로(A, 도 7 참조)를 형성하는 제 1 유동관(211) 및 제 2 유로(B, 도 7 참조)를 형성하는 제 2 유동관(212)이 포함된다.

상기 제 1 안착부(214)는 상기 제 1 유동관(211)에서 반경방향 외측으로 연장되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 안착부(214)는 상기 피스톤(130)의 후단에 안착되도록 마련된다. 따라서, 상기 제 1 안착부(214)의 전방부는 상기 피스톤(130)에 삽입되는 부분에 해당하고, 상기 제 1 안착부(214)를 포함하는 후방부는 상기 피스톤(130)의 외부로 노출되는 부분에 해당된다.

또한, 상기 피스톤(130)의 후단, 즉 상기 피스톤 플랜지(132)에는 상기 제 1 안착부(214)와 대응되는 함몰부(미도시)가 마련되어, 상기 제 1 안착부(214)가 상기 피스톤(130)의 후단에 안정적으로 안착될 수 있다.

상기 제 1 수용부(216)는 상기 제 1 안착부(214)에서 축방향 후방으로 연장되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 수용부(216)에는, 상기 제 2 머플러(220)와 접하는 제 1 접촉부(216a)가 포함된다. 상기 제 2 머플러(220)에는, 상기 제 1 접촉부(216a)와 접촉되는 제 2 접촉부(220a)가 포함된다.

또한, 상기 제 1 접촉부(216a) 및 상기 제 2 접촉부(220a)의 외측에는 머플러 필터(미도시)가 위치될 수 있다. 예를 들어, 상기 머플러 필터는 원형의 형상을 가질 수 있으며, 상기 머플러 필터의 외주부는 상기 제 1, 2 머플러(210, 220)의 사이에 지지될 수 있다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 수용부(216) 및 상기 제 2 머플러(220)는 상기 제 3 머플러(230)의 내부에 수용된다. 따라서, 상기 제 2 머플러(220)는 '제 2 수용부'로 이해될 수 있다.

상기 제 3 머플러(230)는 축방향으로 연장되어 양 측이 개구된 통로의 형태로 마련된다. 자세하게는, 상기 제 3 머플러(230)의 전방은 상기 제 1, 2 머플러(210, 220)가 수용되도록 개구되고, 후방은 상기 유입 가이드부(156)가 삽입되도록 개구된다.

이때, 상기 유입가이드부(156)는 상기 제 3 머플러(230)로 일부가 삽입되지만 서로 접하지 않도록 마련된다. 이는 상기 피스톤(130)의 축방향 운동에 따라, 상기 머플러(200)는 축방향으로 이동되나 상기 유입가이드부(156)는 고정되기 때문이다. 따라서, 상기 피스톤(130)의 운동에 따라 상기 머플러(200)에 삽입된 상기 유입가이드부(156)의 축방향 길이는 변경된다.

또한, 상기 제 3 머플러(230)에는, 상기 제 1 안착부(214)의 후방에 안착되는 상기 제 2 안착부(232)가 포함된다. 앞서 설명한 상기 피스톤 플랜지(132)의 함몰부에는, 상기 제 1 안착부(214) 및 상기 제 2 안착부(232)가 안착될 수 있다.

도 4를 참고하면, 상기 제 1 안착부(214) 및 상기 제 2 안착부(232)는 상기 피스톤 플랜지(132)와 상기 마그넷 프레임(138) 사이에 배치된다. 따라서, 상기 피스톤 플랜지(132), 마그넷 프레임(138) 및 상기 서포터(137)가 체결부재에 의하여 체결됨에 따라, 상기 제 1 안착부(214) 및 상기 제 2 안착부(232)가 고정된다. 그에 따라, 상기 머플러(200)가 상기 피스톤(130)에 고정될 수 있다.

이하, 상기 머플러(200)의 단면과 함께 냉매의 유동에 대하여 자세하게 설명한다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 리니어 압축기의 머플러를 냉매유동과 함께 도시한 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 냉매는 상기 제 3 머플러(230), 제 2 머플러(220) 및 제 1 머플러(210)를 차례로 통과하여 유동된다. 이 과정에서, 냉매의 유동소음은 저감될 수 있다.

특히, 냉매는 상기 제 3 머플러(230)에서 상기 제 2 머플러(220), 상기 제 2 머플러(220)에서 제 1 머플러(210)로 유동되는 부분에서, 유동단면적이 증대되며 소음이 저감될 수 있다. 다만, 이와 같은 과정에서 냉매의 유동손실이 발생된다. 따라서, 본 발명의 사상에 따른 머플러(200)에서는 유동손실을 최소화하고자 상기 피스톤(130)의 내부로 유동되는 복수의 유입구가 구비된다.

앞서 설명한 바와 같이, 상기 머플러(200)의 적어도 일부는 상기 피스톤(130)의 내부에 배치된다. 이하, 상기 피스톤(130)의 내부에 배치되는 상기 머플러(200)의 일부를 피스톤삽입부라 하고, 상기 피스톤(130)의 외부에 배치되는 상기 머플러(200)의 나머지 일부를 피스톤연결부라 한다.

즉, 상기 머플러(200)는 상기 피스톤삽입부와 상기 피스톤연결부로 나누어질 수 있다. 이때, 상기 피스톤삽입부에는 상기 제 1 머플러(210)의 일부가 포함되고, 상기 피스톤연결부에는 상기 제 1 머플러(210)의 나머지 일부, 상기 제 2 머플러(220) 및 상기 제 3 머플러(230)가 포함된다.

또한, 상기 제 1 안착부(214)를 기준으로, 상기 제 1 안착부(214)의 전방은 피스톤삽입부, 상기 제 1 안착부(214)의 후방은 피스톤연결부로 구분될 수 있다.

이때, 상기 머플러(200)에는 상기 피스톤삽입부와 상기 피스톤연결부를 연통하는 복수의 유입구가 포함된다. 상기 복수의 유입구에는, 제 1 유입구(211a) 및 상기 제 1 유입구(211a)에서 반경방향 외측으로 이격되어 배치되는 복수의 제 2 유입구(212a)가 포함된다.

또한, 상기 제 1 안착부(214)를 기준으로, 상기 제 1 유입구(211a)는 상기 제 1 안착부(214)의 반경방향 내측에 형성되고, 상기 복수의 제 2 유입구(212a)는 상기 제 1 안착부(214)에 형성된다. 이때, 상기 제 2 유입구(212a)의 직경은 상기 제 1 유입구(211a)의 직경보다 작게 형성될 수 있다.

이때, 상기 제 1 유입구(211a) 및 상기 제 2 유입구(212a)는 각각 제 1 유로(A) 및 제 2 유로(B)에 배치된다. 즉, 상기 제 1 유입구(211a)는 상기 제 1 유동관(211)에 포함되고, 상기 제 2 유입구(212a)는 상기 제 2 유동관(212)에 포함된다.

자세하게는, 상기 제 1 유동관(211)은 상기 압축공간(P)으로 냉매가 유동되는 제 1 유로(A)를 형성하도록, 축방향으로 연장된다. 따라서, 상기 제 1 유로(A)는 축방향으로 후방에서 전방으로 향하는 냉매유로로 이해될 수 있다.

상기 제 1 유동관(211)에는, 상기 제 1 유동관(211)으로 냉매가 유입되는 상기 제 1 유입구(211a) 및 상기 제 1 유동관(211)에서 냉매가 토출되는 제 1 토출구(211b)가 포함된다. 상기 제 1 토출구(211b)로 토출된 냉매는 앞서 설명한 흡입공(133)을 통해 상기 압축공간(P)으로 유동될 수 있다.

이때, 도 7을 참고하면, 상기 제 1 유입구(211a)는 상기 제 1 유동관(211)의 일 단에 해당되지는 않으나, 냉매가 유입 측에 구비된 개구로 이해될 수 있다. 또한, 상기 제 1 유입구(211a)의 위치는 상기 제 2 유입구(212a)와 축방향으로 동일선상에 배치되는 개구로 이해될 수 있다.

이때, 상기 제 1 유입구(211a)의 직경은 상기 제 1 토출구(211b)의 직경보다 작다. 자세하게는, 상기 제 1 유동관(211)은 상기 제 1 유입구(211a)에서 상기 제 1 토출구(211b)로 갈수록 직경이 점점 커지도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 1 유동관(211)의 직경은 축방향으로 선형적으로 증가되도록 마련된다.

상기 제 1 유동관(211)의 단면으로는 경사구조를 갖는 것으로 이해될 수 있다. 이러한 구조를 통해 상기 제 1 유로(A)로 유동되는 냉매의 유동단면적이 점점 증대된다. 베르누이 방정식에 의해 냉매의 유동단면적이 점점 증대되며, 냉매의 유속을 줄여줌에 따라 냉매의 압력이 증가된다. 그에 따라, 상기 흡입밸브(135)가 보다 빨리 상기 흡입공(133)을 개방하여, 보다 많은 양의 냉매가 상기 흡입공(133)을 통해 상기 압축공간으로 유동되는 효과가 있다.

상기 제 2 유동관(212)은 상기 제 1 유로(A)로 냉매가 유동되는 제 2 유로(B)를 형성하도록, 상기 제 1 안착부(214)에서 상기 제 1 유동관(211)으로 연장된다. 따라서, 상기 제 1 유동관(211), 상기 제 1 안착부(214) 및 상기 제 2 유동관(212)은 대략 삼각형의 형태로 배치될 수 있다.

그에 따라, 상기 제 1 유동관(211), 상기 제 1 안착부(214) 및 상기 제 2 유동관(212)은 서로 예각을 형성할 수 있다. 즉, 상기 제 1 유로(A)와 상기 제 2 유로(B)는 예각을 형성하도록 마련될 수 있다.

상기 제 2 유동관(212)에는, 상기 제 2 유동관(212)으로 냉매가 유입되는 상기 제 2 유입구(212a) 및 상기 제 2 유동관(212)에서 냉매가 토출되는 제 2 토출구(212b)가 포함된다. 상기 제 2 토출구(212b)는 상기 제 2 유로(B)로 유동된 냉매가 상기 제 1 유로(A)를 유동하는 냉매와 합지되도록, 상기 제 1 유동관(211)의 일 측을 관통하여 형성된다.

또한, 상기 제 2 유동관(212)은 상기 제 1 유동관(211)을 반경방향으로 둘러 싸도록 복수 개가 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 유동관(212)은 상기 제 1 유동관(211)을 중심으로 동일한 간격으로 이격된 4개로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 1 유입구(211a)를 중심으로 동일한 간격으로 4개의 제 2 유입구(212a)가 형성될 수 있다.

상기 머플러(200)를 유동하는 냉매를 살펴보면, 상기 머플러(200)로 유입된 냉매는 상기 피스톤연결부로 유동되고, 상기 피스톤연결부에서 상기 제 1 유입구(211a) 및 상기 복수의 제 2 유입구(212a) 중 어느 하나를 통과하여 상기 피스톤삽입부로 유동된다. 또한, 상기 제 1 유입구(211a) 및 상기 복수의 제 2 유입구(212a) 중 어느 하나를 통과한 냉매는 합지되어, 상기 피스톤삽입부에서 상기 압축공간(P)으로 유동된다.

이와 같이, 상기 머플러(200)를 유동하는 냉매는 상기 제 1 유동관(211) 및 상기 제 2 유동관(212) 중 하나를 통과하고, 상기 제 1 유동관(211)으로 합지된다. 따라서, 상기 제 2 유동관(212)은 상기 제 1 유동관(211)을 보조하는 보조냉매유동관으로 이해될 수 있다.

즉, 상기 제 1 유동관(211)과 별도로 상기 제 2 유동관(212)을 마련함에 따라 냉매가 보다 많은 경로로 유동될 수 있다. 그에 따라, 유동단면적이 증대되고, 유동손실이 저감될 수 있다.

특히, 상기 제 2 유입구(212a)는 상기 제 1 유입구(211a)의 반경방향 외측에 형성됨에 따라, 냉매의 유동거리를 줄여줄 수 있다. 이는 유체의 특성상 유동단면적이 증대되는 경우 그 단면적에 맞추어 유동되기 때문이다.

즉, 상기 제 2 머플러(220)에서 상기 제 1 머플러(210)로 유동된 냉매가 급격하게 증가된 단면적에 대응하여 반경방향 외측으로 유동되고, 상기 제 2 유입구(212a)를 통해 유동손실을 최소화하여 유동될 수 있다.

10 : 리니어 압축기 101 : 쉘
104 : 흡입파이프 110 : 프레임
120 : 실린더 130 : 피스톤
200 : 머플러 211 : 제 1 유동관
212 : 제 2 유동관 A : 제 1 유로
B : 제 2 유로

Claims (15)

1. 흡입파이프가 결합되는 쉘;
   상기 쉘의 내부에 배치되어 압축공간을 형성하는 실린더;
   상기 실린더의 내부에 축방향으로 왕복 운동가능하게 마련되는 피스톤; 및
   상기 흡입파이프를 통해 흡입된 냉매를 상기 압축공간으로 제공하는 머플러;가 포함되고,
   상기 머플러에는,
   상기 피스톤의 내부에 배치되는 피스톤삽입부;
   상기 피스톤삽입부에 연결되어, 상기 피스톤의 외부에 배치되는 피스톤연결부; 및
   상기 피스톤삽입부와 상기 피스톤연결부를 연통하는 복수의 유입구;가 포함되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 유입구에는,
   제 1 유입구; 및
   상기 제 1 유입구에서 반경방향 외측으로 이격되어 배치되는 복수의 제 2 유입구;가 포함되는 것을 특징으로 리니어 압축기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 피스톤삽입부에는,
   상기 압축공간으로 냉매가 유동되는 제 1 유로를 형성하는 제 1 유동관; 및
   상기 제 1 유로로 냉매가 유동되는 제 2 유로를 형성하는 제 2 유동관;이 포함되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 1 유동관에는,
   상기 제 1 유동관으로 냉매가 유입되는 상기 제 1 유입구 및 상기 제 1 유동관에서 냉매가 토출되는 제 1 토출구가 포함되고,
   상기 제 2 유동관에는,
   상기 제 2 유동관으로 냉매가 유입되는 상기 제 2 유입구 및 상기 제 2 유동관에서 냉매가 토출되는 제 2 토출구가 포함되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 2 토출구는 상기 제 1 유동관의 일 측을 관통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 1 유입구의 직경은 상기 제 1 토출구의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제 1 유동관은 상기 제 1 유입구에서 상기 제 1 토출구로 갈수록 직경이 점점 커지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
8. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 2 유로로 유동된 냉매가 상기 제 1 유로를 유동하는 냉매와 합지되도록, 상기 제 2 유동관의 일 단은 상기 제 1 유동관에 연결되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
9. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 1 유로와 상기 제 2 유로는 예각을 형성하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
10. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 제 2 유입구는 상기 제 1 유입구를 반경방향으로 둘러싸도록 배치되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
11. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 유입구의 직경은 상기 제 1 유입구의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
12. 제 2 항에 있어서,
    상기 머플러로 유입된 냉매는 상기 피스톤연결부로 유동되고,
    상기 피스톤연결부에서 상기 제 1 유입구 및 상기 복수의 제 2 유입구 중 어느 하나를 통과하여 상기 피스톤삽입부로 유동되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 유입구 및 상기 복수의 제 2 유입구 중 어느 하나를 통과한 냉매는 합지되어, 상기 피스톤삽입부에서 상기 압축공간으로 유동되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 피스톤삽입부에는,
    축방향으로 연장된 제 1 유동관;
    상기 제 1 유동관에서 반경방향 외측으로 연장된 안착부; 및
    상기 안착부에서 상기 제 1 유동관으로 연장된 제 2 유동관;이 포함되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수의 유입구에는,
    상기 안착부의 반경방향 내측에 형성된 제 1 유입구; 및
    상기 안착부에 형성된 복수의 제 2 유입구가 포함되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.

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