(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入部が提供されるシェルと、
前記シェルの内部に具備され、冷媒の圧縮空間を形成するシリンダと、
前記シリンダの内部で軸方向に往復運動可能に提供されるピストンと、
前記シリンダの一側に提供され、前記冷媒の圧縮空間で圧縮された冷媒を選択的に排出する吐出バルブと、
前記シリンダの外周面に円形状に凹むガス流入部と、
前記ガス流入部から前記シリンダの半径方向内側に凹み、前記吐出バルブを介して排出された冷媒のうち少なくとも一部の冷媒が流動し、前記ガス流入部より小さい流動断面積を有するノズル部と、
前記ノズル部から前記シリンダの内周面へと凹み、前記ノズル部の流動断面積より大きい流動断面積を有する拡張部と、が含まれるリニア圧縮機。
【請求項２】
前記拡張部は、前記シリンダの内周面から外側に凹むように形成される、請求項１に記載のリニア圧縮機。
【請求項３】
前記ノズル部は前記シリンダの外周面に連結され、前記拡張部は前記シリンダの内周面に連結される、請求項１または２に記載のリニア圧縮機。
【請求項４】
前記拡張部は、冷媒の流動方向を基準に流動断面積が次第に増加するように形成される、請求項１〜３のいずれか一項に記載のリニア圧縮機。
【請求項５】
前記拡張部には、
前記ノズル部から軸方向に延長される第１延長部と、
前記第１延長部から前記ピストンの外周面に対して交差する方向に延長する第２延長部と、が含まれる、請求項１〜４のいずれか一項に記載のリニア圧縮機。
【請求項６】
前記第２延長部は前記シリンダの半径方向に対して傾斜して形成される、請求項５に記載のリニア圧縮機。
【請求項７】
前記拡張部は先端が切り取られた円錐状を有する、請求項５または６に記載のリニア圧縮機。
【請求項８】
前記第２延長部は前記シリンダの半径方向に延長される、請求項５〜７のいずれか一項に記載のリニア圧縮機。
【請求項９】
前記拡張部は設定された軸方向の幅Ｗ２と半径方向の高さＨ２を有するように形成され、
前記拡張部の半径方向の高さＨ２は、前記シリンダと前記ピストンとの間の離隔空間Ｃ１の半径方向の高さＨ１の１／２倍より大きく形成される、請求項１〜８のいずれか一項に記載のリニア圧縮機。
【請求項１０】
前記ノズル部は前記シリンダの外周面から前記シリンダの半径方向内側に延長される、請求項１に記載のリニア圧縮機。
【請求項１１】
前記ノズル部及び拡張部はそれぞれ複数個に形成される、請求項１に記載のリニア圧縮機。
【請求項１２】
前記ガス流入部に設置される糸フィルタと、が更に含まれる、請求項１に記載のリニア圧縮機。
【請求項１３】
前記ノズル部は前記ガス流入部から前記シリンダの内周面に向かって延長される、請求項１２に記載のリニア圧縮機。
【請求項１４】
前記拡張部の半径方向の高さＨ２は、前記シリンダと前記ピストンとの間の離隔空間Ｃ１の半径方向の高さＨ１の４倍より小さく形成される、請求項９に記載のリニア圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リニア圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷却システムとは冷媒を循環して冷気を発生するシステムであって、冷媒の圧縮、凝縮、膨張及び蒸発過程を繰り返し行う。そのために、冷却システムには圧縮機、凝縮器、膨張装置及び蒸発装置が含まれる。そして、冷却システムは家電製品として冷蔵庫又はエアコンに設置される。
【０００３】
一般に、圧縮機（ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）は電気モータやタービンなどの動力発生装置から動力を伝達されて空気や冷媒又はその他の多様な作動ガスを圧縮して圧力を上げる機械装置であって、家電製品又は産業全般にわたって広く使用されている。
【０００４】
このような圧縮機を大きく分類すると、ピストン（Ｐｉｓｔｏｎ）とシリンダ（Ｃｙｌｉｎｄｅｒ）との間に作動ガスが吸吐出される圧縮空間が形成されるようにしてピストンがシリンダの内部で直線往復運動をしながら冷媒を圧縮させる往復動式圧縮機（Ｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｏｇ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）と、編心回転するローラと（Ｒｏｌｌｅｒ）とシリンダとの間に作動ガスが吸吐出される圧縮空間が形成されてローラがシリンダの内壁に沿って編心回転しながら冷媒を圧縮させる回転式圧縮機（ｒｏｔａｒｙ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）及び旋回スクロール（Ｏｒｂｉｔｉｎｇ  ｓｃｒｏｌｌ）と固定スクロール（Ｆｉｘｅｄ  ｓｃｒｏｌｌ）との間に作動ガスが吸吐出される圧縮空間が形成されて旋回スクロールが固定スクロールに沿って回転しながら冷媒を圧縮させるスクロール式圧縮機（Ｓｃｒｏｌｌ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）とで区分される。
【０００５】
最近では、往復動式圧縮機のうち特にピストンが往復直線運動をする駆動モータに直接連結されるようにして運動転換による機械的な損失なしに圧縮効率を向上させ、簡単な構造で構成されるリニア圧縮機が多く開発されている。
【０００６】
普通、リニア圧縮機は密閉されたシェルの内部でピストンがリニアモータによってシリンダの内部で往復直線運動するように動きながら冷媒を吸入して圧縮させた後、吐出するように構成される。
【０００７】
リニアモータはインナーステーター及びアウターステーターとの間に永久磁石が位置するように構成され、永久磁石は永久磁石とインナー（又はアウター）ステーター間の相互電磁力によって直線往復運動するように駆動される。そして、永久磁石がピストンと連結された状態で駆動されることで、ピストンがシリンダの内部で往復直線運動しながら冷媒を吸入して圧縮させてから吐出させるようにする。
【０００８】
従来のリニア圧縮機に関して、本出願人は特許出願（以下、先行文献）を実施して登録を受けたことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】韓国登録特許公報  １０−１３０７６８８号（発明の名称：リニア圧縮機、登録日付：２０１３年９月５日）
【００１０】
前記先行文献によるリニア圧縮機には多数の部品を収容するシェル１１０が含まれる。シェル１１０の上下方向の高さは特許文献１の図２に示したように多少高く形成される。
【００１１】
そして、シェル１１０の内部にはシリンダ２２０とピストン３００との間にオイルを供給する給油アセンブリ９００が提供される。
【００１２】
一方、リニア圧縮機が冷蔵庫に提供される場合、リニア圧縮機は冷蔵庫の後方の下側に具備される機械室に設置される。
【００１３】
最近、冷蔵庫の内部貯蔵空間を増大することが消費者の主な関心事になっている。冷蔵庫の内部貯蔵空間を増大するためには機械室の容積を減らす必要があり、機械室の容積を減らすためにリニア圧縮機の大きさを減らすことが主なイシューとなっている。
【００１４】
しかし、特許文献１に開示されたリニア圧縮機は相対的に大きい容積を占めるため、内部貯蔵空間を増大するための冷蔵庫には適合していない問題点がある。
【００１５】
リニア圧縮機の大きさを減らすために圧縮機の主な部品を小さくする必要があるが、この場合には圧縮機の性能が弱化する問題点が発生する恐れがある。
【００１６】
圧縮機の性能が弱化する問題点を補償するために、圧縮機の運転周波数を増加することを考慮することができる。但し、圧縮機の運転周波数が増加するほど圧縮機の内部で循環するオイルによる摩擦力が増加して圧縮機の性能が低下する問題点が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明はこのような問題点を解決するために提案されたものであり、リニア圧縮機のシリンダとピストンとの間でガスベアリングが容易に作動するリニア圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の実施例によるリニア圧縮機には、吸入部が提供されるシェルと、前記シェルの内部に具備され、冷媒の圧縮空間を形成するシリンダと、前記シリンダの内部で軸方向に往復運動可能に提供されるピストンと、前記シリンダの一側に提供され、前記冷媒の圧縮空間で圧縮された冷媒を選択的に排出する吐出バルブと、前記シリンダに形成され、前記吐出バルブを介して排出された冷媒のうち少なくとも一部の冷媒が流動するノズル部と、前記ノズル部から前記シリンダの内周面に延長され、前記ノズル部の流動断面積より大きい流動断面積を有する拡張部と、が含まれる。
【００１９】
また、前記拡張部は前記シリンダの内周面から外側に凹むように形成されることを特徴とする。
【００２０】
また、前記ノズル部は前記シリンダの外周面に連結され、前記拡張部は前記シリンダの内周面に連結されることを特徴とする。
【００２１】
また、前記拡張部は冷媒の流動方向を基準に流動断面積が次第に増加するように形成されることを特徴とする。
【００２２】
また、前記拡張部には前記ノズル部から軸方向に延長される第１延長部と、前記第１延長部から前記ピストンの外周面に対して交差する方向に延長する第２延長部と、が含まれる。
【００２３】
また、前記第２延長部は前記シリンダの半径方向に対して傾斜して形成されることを特徴とする。
【００２４】
また、前記拡張部は先端が切り取られた円錐状を有する。
【００２５】
また、前記第２延長部は前記シリンダの半径方向に延長されることを特徴とする。
【００２６】
また、前記拡張部は設定された軸方向の幅Ｗ２と半径方向の高さＨ２を有するように形成され、前記拡張部の半径方向の高さＨ２は前記シリンダとピストンとの間の離隔空間Ｃ１の半径方向の高さＨ１と同じであるかそれより高く形成されることを特徴とする。
【００２７】
また、前記ノズル部は前記シリンダの内周面から前記シリンダの半径方向内側に延長されることを特徴とする。
【００２８】
また、前記ノズル部及び拡張部はそれぞれ複数個に形成されることを特徴とする。
【００２９】
他の側面によるリニア圧縮機には、吸入部が提供されるシェルと、前記シェルの内部に具備され、冷媒の圧縮空間を形成するシリンダと、前記シリンダの内部で軸方向に往復運動可能に提供されるピストンと、前記シリンダの一側に提供され、前記冷媒の圧縮空間で圧縮された冷媒を選択的に排出する吐出バルブと、前記シリンダの外周面から凹んで前記吐出バルブから排出された冷媒の少なくとも一部を流入するノズル部と、前記ノズル部に連通し、前記シリンダの内周面から凹んで前記シリンダとピストンの干渉を防止する溝（ｇｒｏｏｖｅ）と、が含まれる。
【００３０】
また、前記吐出バルブから排出された冷媒は前記ノズル部を経由して前記溝に流入され、前記溝の流動断面積は前記ノズル部の流動断面積より大きく形成されることを特徴とする。
【００３１】
また、前記溝の半径方向の高さＨ２は前記ピストンの外周面とシリンダの内周面との間の半径方向の高さＨ１の１／２倍より高く形成されることを特徴とする。
【００３２】
また、前記溝の半径方向の高さＨ２は前記ピストンの外周面とシリンダの内周面との間の半径方向の高さＨ１の４倍より小さく形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
このような本発明によると、内部部品を含む圧縮機の大きさを小さくすることで冷蔵庫の機械室の大きさを減らすことができ、それによって冷蔵庫の内部貯蔵空間を増大することができる長所がある。
【００３４】
また、圧縮機の運転周波数を増加することで小さくなった内部部品による性能低下を防止することができ、シリンダとピストンとの間にガスベアリングを適用することでオイルによって発生し得る摩擦力を減少することができる長所がある。
【００３５】
また、シリンダにはガスベアリングのための冷媒が流入されるノズル部及びノズル部から流動断面積が拡張される拡張部が形成されることで、ガスベアリングによるピストンの浮上力が向上される。
【００３６】
そして、拡張部が提供されることでノズル部を加工する際に発生する加工物のくず（バー、ｂｕｒｒ）がシリンダ又はピストンに作用して磨耗が発生する現象を防止する。
【００３７】
また、圧縮機の内部に多数のフィルタ装置を具備することでシリンダのノズルからピストンの外側に流入される圧縮ガス（又は吐出ガス）の中に異物又は油分が含まれることを防止することができる長所がある。
【００３８】
特に、吸入マフラーに第１フィルタを具備することで冷媒の中に含まれた異物が圧縮室に流入されることを防止し、シリンダとフレームの結合部に第２フィルタを具備することで圧縮された冷媒ガスの中に含まれた異物又は油分がシリンダのガス流入部に流動することを防止する。
【００３９】
上述したように、多数のフィルタ装置を介して圧縮機でベアリングとして作用する圧縮ガスから異物又は油分をフィルタリングすることができるため、異物又は油分によってシリンダのノズル部が詰まる現象を防止することができる。
【００４０】
シリンダのノズル部が詰まる現象を防止することでシリンダとピストンとの間でガスベアリングの作用が効果的に行われ、それによってシリンダとピストンの磨耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施例によるリニア圧縮機の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例による吸入マフラーの構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例による第２フィルタが配置された様子を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例によるシリンダとフレームの構成を示す分解斜視図である。
【図５】本発明の実施例によるシリンダとピストンの結合様子を示す断面図である。
【図６】本発明の実施例によるシリンダの構成を示す分解斜視図である。
【図７】図５の「Ａ」を拡大した断面図である。
【図８】図５の「Ａ」を拡大した断面図である。
【図９】本発明の実施例によるシリンダとピストンの配置様子を示す断面図である。
【図１０ａ】本発明の実施例による拡張部が提供されない場合、シリンダ内の圧力分布を示す図である。
【図１０ｂ】本発明の実施例による拡張部が提供される場合、シリンダ内の圧力分布を示す図である。
【図１１】本発明の実施例によるリニア圧縮機の冷媒の流動様子を示す断面図である。
【図１２】本発明の他の実施例によるノズル部及び拡張部の構成を示す図である。
【図１３】本発明のまた他の実施例によるシリンダの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施例を説明する。しかし、本発明の思想が提示される実施例に制限されることはなく、本発明の思想を理解する当業者は同じ思想の範囲内で他の実施例を容易に提案することができるはずである。
【００４３】
図１は、本発明の実施例によるリニア圧縮機の構成を示す断面図である。
【００４４】
図１を参照すると、本発明の実施例によるリニア圧縮機１００には、略円筒状のシェル１０１と、シェル１０１の一側に結合される第１カバー１０２及び他側に結合される第２カバー１０３が含まれる。一例として、リニア圧縮機１００は横方向に横になっており、第１カバー１０２はシェル１０１の右側に、第２カバー１０３はシェル１０１の左側に結合される。
【００４５】
広い意味で、第１カバー１０２と第２カバー１０３はシェル１０１の一構成として理解される。
【００４６】
リニア圧縮機１００にはシェル１０１の内部に提供されるシリンダ１２０と、シリンダ１２０の内部で往復直線運動するピストン１３０及びピストン１３０に駆動力を付与するリニアモータとしてモータアセンブリ1１４０が含まれる。
【００４７】
モータアセンブリ１４０が駆動すると、ピストン１３０は高速に往復運動する。本実施例によるリニア圧縮機１００の運転周波数は略１００Ｈｚを形成する。
【００４８】
詳しくは、リニア圧縮機１００には冷媒が流入される吸入部１０４及びシリンダ１２０の内部で圧縮された冷媒が排出される吐出部１０５が含まれる。吸入部１０４は第１カバー１０２に結合され、吐出部１０５は第２カバー１０３に結合される。
【００４９】
吸入部１０４を介して吸入された冷媒は吸入マフラー１５０を経てピストン１３０の内部に流動する。冷媒が吸入マフラー１５０を通過する過程でノイズが低減される。吸入マフラー１５０は第１マフラー１５１と第２マフラー１５３が結合されて構成される。吸入マフラー１５０の少なくとも一部分はピストン１３０の内部に位置する。
【００５０】
ピストン１３０には、略円筒状のピストン本体１３１及びピストン本体１３１から半径方向に延長されるピストンフランジ部１３２が含まれる。ピストン本体１３１はシリンダ１２０の内部で往復運動し、ピストンフランジ部１３２はシリンダ１２０の外側で往復運動する。
【００５１】
ピストン１３０は非磁性体であるアルミニウム素材（アルミニウム又はアルミニウム合金）で構成される。ピストン１３０がアルミニウム素材で構成されることで、モータアセンブリ１４０で発生した磁束がピストン１３０に伝達されてピストン１３０の外部に漏洩される現象を防止する。そして、ピストン１３０は鍛造方法によって形成される。
【００５２】
一方、シリンダ１２０は非磁性体であるアルミニウム素材（アルミニウム又はアルミニウム合金）で構成される。そして、シリンダ１２０とピストン１３０の素材構成比、即ち、種類及び成分比は同じであってもよい。
【００５３】
シリンダ１２０がアルミニウム素材で構成されることで、モータアセンブリ２００で発生した磁束がシリンダ１２０伝達されてシリンダ１２０の外部に漏洩される現象を防止する。そして、シリンダ１２０は圧出棒加工方法によって形成される。
【００５４】
そして、ピストン１３０とシリンダ１２０が同じ素材（アルミニウム）で構成されることで熱膨張係数が互いに同じくなる。リニア圧縮機１００の運転の間、シェル１００の内部は高温（約１００℃）の環境が造成されるが、ピストン１３０とシリンダ１２０の熱膨張係数が同じであるためピストン１３０とシリンダ１２０は同じ量だけ熱変形される。
【００５５】
結局、ピストン１３０とシリンダ１２０が互いに異なる大きさ又は方向に熱変形されることでピストン１３０の運動の間にシリンダ１２０と干渉が発生することを防止する。
【００５６】
シリンダ１２０は吸入マフラー１５０の少なくとも一部分とピストン１３０の少なくとも一部分を収容するように構成される。
【００５７】
シリンダ１２０の内部にはピストン１３０によって冷媒が圧縮される圧縮空間Ｐが形成される。そして、ピストン１３０の前方部には圧縮空間Ｐに冷媒を流入させる吸入孔１３３が形成され、吸入孔１３３の前方には吸入孔１３３を選択的に開放する吸入バルブ１３５が提供される。吸入バルブ１３５の略中心部には所定の締結部材が結合される締結孔が形成される。
【００５８】
圧縮空間Ｐの前方には圧縮空間Ｐから排出された冷媒の吐出空間又は吐出流路を形成する吐出カバー１６０及び吐出カバー１６０に結合されて圧縮空間Ｐで圧縮された冷媒を選択的に排出するための吐出バルブアセンブリ１６１，１６２，１６３が提供される。
【００５９】
吐出バルブアセンブリ１６１，１６２，１６３には圧縮空間Ｐの圧力が吐出圧力以上になれば開放されて冷媒を吐出カバー１６０の吐出空間に流入する吐出バルブ１６１と、吐出バルブ１６１と吐出カバー１６０との間に提供されて軸方向に弾性力を与えるバルブばね１６２及びバルブばね１６２の変形量を制限するストッパ１６３が含まれる。
【００６０】
ここで、圧縮空間Ｐは吸入バルブ１３５と吐出バルブ１６１との間に形成される空間として理解される。そして、吸入バルブ１３５は圧縮空間Ｐの一側に形成され、吐出バルブ１６１は圧縮空間Ｐの他側、即ち、吸入バルブ１３５の反対側に提供される。
【００６１】
そして、「軸方向」とはピストン１３０が往復運動する方向、即ち、図３の横方向と理解される。そして、「軸方向」のうち吸入部１０４から吐出部１０５に向かう方向、即ち冷媒が流動する方向を「前方」とし、その逆方向を「後方」と定義する。
【００６２】
一方、「半径方向」とはピストン１３０が往復運動する方向に垂直する方向であって、図１の縦方向と理解される。
【００６３】
ストッパ１６３は吐出カバー１６０に安着され、バルブばね１６２はストッパ１６３の後方に安着される。そして、吐出バルブ１６１はバルブばね１６２に結合され、吐出バルブ１６１の後方部又は後面はシリンダ１２０の前面に支持されるように位置する。
【００６４】
バルブばね１６２には、一例として板ばね（ｐｌａｔｅ  ｓｐｒｉｎｇ）が含まれる。
【００６５】
ピストン１３０がシリンダ１２０の内部で往復直線運動をする過程において、圧縮空間Ｐの圧力が吐出圧力より低く吸入圧力以下になると吸入バルブ１３５が開放されて冷媒は圧縮空間Ｐに吸入される。一方、圧縮空間Ｐの圧力が吸入圧力以上になると吸入バルブ1１３５が閉まった状態で圧縮空間Ｐの冷媒が圧縮される。
【００６６】
一方、圧縮空間Ｐの圧力が吐出圧力以上にあるとバルブばね１６２が変形して吐出バルブ１６１を開放させ、冷媒は圧縮空間Ｐから吐出されて吐出カバー１６０の吐出空間に排出される。
【００６７】
そして、吐出カバー１６０の吐出空間を流動する冷媒はループパイプ１６５に流入される。ループパイプ１６５は吐出カバー１６０に結合されて吐出部１０５に延長され、吐出空間の圧縮冷媒を吐出部１０５にガイドする。一例として、ループパイプ１７８は所定方向に巻かれた形状を有してラウンドして延長され、吐出部１０５に結合される。
【００６８】
リニア圧縮機１００はフレーム１１０を更に含む。フレーム１１０はシリンダ１２０を固定させる構成であり、別途の締結部材によってシリンダに締結される。フレーム１１０はシリンダ１２０を囲むように配置される。即ち、シリンダ１２０はフレーム１１０の内側に収容されるように位置する。そして、吐出カバー１６０はフレーム１１０の前面に結合される。
【００６９】
一方、開放された吐出バルブ１６１を介して排出された高圧のガス冷媒のうち少なくとも一部のガス冷媒はシリンダ１２０とフレーム１１０が結合された部分の空間を介してシリンダ１２０が外周面の方に流動される。
【００７０】
そして、冷媒はシリンダ１２０に形成されたノズル部１２３（図７を参照）を介してシリンダ１２０の内部に流入される。流入された冷媒はピストン１３０とシリンダ１２０との間の空間Ｃ１（図７を参照）に流動されてピストン１３０の外周面がシリンダ１２０の内周面から離隔されるようにする。よって、流入された冷媒はピストン１３０の往復運動の間にシリンダ１２０との摩擦を減少する「ガスベアリング」として機能する。
【００７１】
モータアセンブリ１４０には、フレーム１１０に固定されてシリンダ１２０を囲むように配置されるアウターステーター１４１，１４３，１４５と、アウターステーター１４１，１４３，１４５の内側に離隔されて配置されるインナーステーター１４８及びアウターステーター１４１，１４３，１４５とインナーステーター１４８との間の空間に位置する永久磁石１４６が含まれる。
【００７２】
永久磁石１４６は、アウターステーター１４１，１４３，１４５及びインナーステーター１４８との相互電磁気力によって直線往復運動する。そして、永久磁石１４６は一つの極を有する単一磁石で構成されか３つの極を有する多数の磁石が結合されて構成される。
【００７３】
永久磁石１４６は連結部材１３８によってピストン１３０に結合される。詳しくは、連結部材１３８はピストンフランジ部１３２に結合されて永久磁石１４６に向かって折曲して延長される。永久磁石１４６が往復移動することで、ピストン１３０は永久磁石１４６と共に軸方向に往復運動する。
【００７４】
そして、モータアセンブリ１４０には永久磁石１４６を連結部材１３８に固定するための固定部材１４７が更に含まれる。固定部材１４６にはガラス繊維又は炭素繊維と樹脂（ｒｅｓｉｎ）が混合されて構成される。固定部材１４７は永久磁石１４６の内側及び外側を囲むように提供され、永久磁石１４６と連結部材１３８の結合状態を堅固に維持する。
【００７５】
アウターステーター１４１，１４３，１４５にはコイル巻線体１４３，１４５及びステーターコア１４１が含まれる。
【００７６】
コイル巻線体１４３，１４５には、ボビン１４３及びボビン１４３の円周方向に巻かれたコイル１４５が含まれる。コイル１４５の断面は多角形状を有し、一例として六角形の形状を有してもよい。
【００７７】
ステーターコア１４１は複数個のラミネーション（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）が円周方向に積層されて構成され、コイル巻線体１４３，１４５を巻くように配置される。
【００７８】
アウターステーター１４１，１４３，１４５の一側にはステーターカバー１４９が提供される。アウターステーター１４１，１４３，１４５の一側部はフレーム１１０によって支持され、他側部はステーターカバー１４９によって支持される。
【００７９】
インナーステーター１４８はフレーム１１０の外周に固定される。そして、インナーステーター１４８は複数個のラミネーションがフレーム１１０の外側から円周方向に積層されて構成される。
【００８０】
リニア圧縮機１００には、ピストン１３０を支持するサポータ１３７及びサポータ１３７にばね結合されるバックカバー１７０が更に含まれる。
【００８１】
サポータ１３７は所定の締結部材によってピストンフランジ部１３２及び連結部材１３８に結合される。
【００８２】
バックカバー１７０の前方には吸入ガイド部１５５が結合される。吸入ガイド部１５５は吸入部１０４を介して吸入された冷媒が吸入マフラー１５０に流入されるように案内する。
【００８３】
リニア圧縮機１００にはピストン１３０が共振運動可能であるように各固有振動数が調節された複数のばね１７６が含まれる。
【００８４】
複数のばね１７６には、サポータ１３７とステーターカバー１４９との間に支持される第１ばね及びサポータ１３７とバックカバー１７０との間に支持される第２ばねが含まれる。
【００８５】
リニア圧縮機１００にはシェル１０１の両側に提供されて圧縮機１００の内部部品がシェル１０１に支持されるようにする板ばね１７２，１７４が更に含まれる。
【００８６】
板ばね１７２，１７４には第１カバー１０２に結合される第１板ばね１７２及び第２カバー１０３に結合される第２板ばね１７４が含まれる。一例として、第１板ばね１７２はシェル１０１と第１カバー１０２が結合される部分に挟まれ、第２板ばね１７４はシェル１０１と第２カバー１０３が結合される部分に挟まれるように配置される。
【００８７】
図２は、本発明の実施例による吸入マフラーの構成を示す断面図である。
【００８８】
図２を参照すると、本発明の一実施例による吸入マフラー１５０には第１マフラー１５１と、第１マフラー１５１に結合される第２マフラー１５３及び第１マフラー１５１と第２マフラー１５３によって支持される第１フィルタ３１０が含まれる。
【００８９】
第１マフラー１５１及び第２マフラー１５３はその内部に冷媒が流動する流動空間部が形成される。詳しくは、第１マフラー１５１は吸入部１０４の内側から吐出部１０５の方向に延長され、第１マフラー１５１の少なくとも一部分は吸入ガイド部１５５の内部に延長される。そして、第２マフラー１５３は第１マフラー１５１からピストン本体１３１の内部に延長される。
【００９０】
第１フィルタ３１０は流動空間部に設置されて異物をフィルタリングする構成として理解される。第１フィルタ３１０は磁性を有する物質で構成され、冷媒の中に含まれた異物、特に金属汚物のフィルタリングが容易になる。
【００９１】
一例として、第１フィルタ３１０はステンレススチール（ｓｔａｉｎｌｅｓｓ  ｓｔｅｅ）材質で構成され、所定の磁性を有し錆び付く現象が防止される。
【００９２】
他の例として、第１フィルタ３１０には磁性を有する物質がコーティングされるか、第１フィルタ３１０の表面に磁石が付着されるように構成される。
【００９３】
第１フィルタ３１０は多数のフィルタ孔を有するメッシュ（ｍｅｓｈ）タイプで構成され、略円板状を有する。そして、フィルタ孔は所定大きさ以下の直径及び幅を有する。一例として、所定大きさは約２５μｍである。
【００９４】
第１マフラー１５１と第２マフラー１５３は圧入方式で組み立てられる。そして、第１フィルタ３１０は第１マフラー１５１と第２マフラー１５３の圧入される部分に挟まれて組み立てられる。
【００９５】
一例として、第１マフラー１５１及び第２マフラー１５３のうちいずれか一つには溝部が形成され、他の一つには溝部が挿入される突起部が含まれる。
【００９６】
第１フィルタ３１０の両側部が溝部と突起部との間に介在された状態で、第１フィルタ３１０は第１，２マフラー１５１，１５３によって支持される。
【００９７】
詳しくは、第１フィルタ３１０が第１，２マフラー１５１，１５３との間に位置した状態で第１マフラー１５１と第２マフラー１５３が互いに近くなる方向に移動して圧入されると、第１フィルタ３１０の両側部は溝部と突起部との間に挟まれて固定される。
【００９８】
このように、吸入マフラー１５０に第１フィルタ３１０が提供されることで吸入部１０４を介して吸入された冷媒のうち所定大きさ以上の異物は第１フィルタ３１０によってフィルタリングされる。よって、ピストン１３０とシリンダ１２０との間のガスベアリングとして作用する冷媒に異物が含まれてシリンダ１２０に流入されることを防止する。
【００９９】
また、第１フィルタ３１０が第１，２マフラー１５１，１５３の圧入される部分に堅固に固定されることで吸入マフラー１５０から分離される現象を防止する。
【０１００】
図３は本発明の実施例による第２フィルタが配置された様子を示す断面図であり、図４は本発明の実施例によるシリンダとフレームの構成を示す分解斜視図である。
【０１０１】
図３及び図４を参照すると、本発明の実施例によるリニア圧縮機１００にはフレーム１１０とシリンダ１２０との間に具備されて吐出バルブ１６１を介して排出される高圧のガス冷媒をフィルタリングするための第２フィルタ３２０が含まれる。
【０１０２】
第２フィルタ３２０はフレーム１１０とシリンダ１２０が結合される部分又は結合面に位置する。
【０１０３】
詳しくは、シリンダ１２０には略円筒状のシリンダ本体１２１及びシリンダ本体１２１から半径方向に延長されるシリンダフランジ部１２５が含まれる。
【０１０４】
シリンダ本体１２１には吐出されたガス冷媒が流入されるノズルアセンブリ１２２が含まれる。ノズルアセンブリ１２２はシリンダ本体１２１の外周面に沿って略円状に形成される。
【０１０５】
そして、ノズルアセンブリ１２２は複数個が提供される。複数のノズルアセンブリ１２２には、シリンダ本体１２１の軸方向の中心部から一側に位置する第１アセンブリ１２２ａ及び第２アセンブリ１２２ｂと、軸方向の中心部から他側に位置する第３アセンブリ１２２ｃが含まれる。
【０１０６】
第１乃至第３ノズルアセンブリ１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃには複数のノズル部１２３が含まれる。複数のノズル部１２３は互いに離隔され、シリンダ本体１２１の外周面から半径方向内側に凹むように形成される。
【０１０７】
シリンダフランジ部１２５にはフレーム１１０と結合される締結部１２６が具備される。締結部１２６はシリンダフランジ部１２５の外周面から外部方向に突出されるように構成される。締結部１２６は所定の締結部材によってフレーム１１０のシリンダ締結孔１１８に結合される。
【０１０８】
シリンダフランジ部１２５にはフレーム１１０と安着される安着面１２７が含まれる。安着面１２７はシリンダ本体１２１から半径方向に延長されるシリンダフランジ部１２５の後面部である。
【０１０９】
フレーム１１０にはシリンダ本体１２１を囲むフレーム本体１１１と、フレーム本体１１１の半径方向に延長されて吐出カバー１６０に結合されるカバー結合部１１５が含まれる。
【０１１０】
カバー結合部１１５には吐出カバー１６０に結合される締結部材が挿入される多数のカバー締結孔１１６及びシリンダフランジ部１２５に結合される締結部材が挿入される多数のシリンダ締結孔１１８が形成される。シリンダ締結孔１１８はカバー結合部１１５から多少凹んだ位置に形成される。
【０１１１】
フレーム１１０にはカバー結合部１１５から後方に凹んでシリンダフランジ部１２５が挿入される凹部１１７が具備される。即ち、凹部１１７はシリンダフランジ部１２５の外周面を囲むように配置される。凹部１１７の凹まれた深さはシリンダフランジ部１２５の前後方の幅に対応する。
【０１１２】
凹部１１７の内周面とシリンダフランジ部１２５の外周面との間には所定の冷媒流動空間が形成される。吐出バルブ１６１で吐出された高圧のガス冷媒は冷媒流動空間を経由し、シリンダ本体１２１の外周面に向かって流動する。第２フィルタ３２０は冷媒流動空間に設置されて冷媒をフィルタリングする。
【０１１３】
詳しくは、凹部１１７の後端部には段差を有して具備される安着部が形成され、安着部にはリング状の第２フィルタ３２０が安着される。
【０１１４】
安着部に第２フィルタ３２０が安着された状態でシリンダ１２０がフレーム１１０に結合されると、シリンダフランジ部１２５は第２フィルタ３２０の前方で第２フィルタ３２０を押すようになる。即ち、第２フィルタ３２０はフレーム１１０の安着部とシリンダフランジ部１２５の安着面１２７との間に介在されて固定される。
【０１１５】
第２フィルタ３２０は開放された吐出バルブ１６１を介して排出された高圧のガス冷媒のうち異物がシリンダ１２０のノズル部１２３に流入されることを遮断し、冷媒の中に含まれた油分を吸着するように構成される。
【０１１６】
一例として、第２フィルタ３２０にはＰＥＴ繊維で形成された不織布又は吸着布が含まれる。ＰＥＴは耐熱性及び機械的強度が優秀な長所がある。そして、冷媒の中の２μｍ以上の異物を遮断する。
【０１１７】
凹部１１７の内周面とシリンダフランジ部１２５の外周面との間の流動空間を通過した高圧のガス冷媒は第２フィルタ３２０を通過するが、この過程で冷媒はフィルタリングされる。
【０１１８】
図５は本発明の実施例によるシリンダとピストンの結合様子を示す断面図であり、図６は本発明の実施例によるシリンダの構成を示す分解斜視図であり、図７及び図８は図５の「Ａ」を拡大した断面図であり、図９は本発明の実施例によるシリンダとピストンの配置様子を示す断面図である。
【０１１９】
図５乃至図８を参照すると、本発明の実施例によるシリンダ１２０には略円筒状を有し第１本体端部１２１ａ及び第２本体端部１２１ｂを形成するシリンダ本体１２１、及びシリンダ本体１２１の第２本体端部１２１ｂから半径方向外側に延長されるシリンダフランジ部１２５が含まれる。
【０１２０】
第１本体端部１２１ａ及び第２本体端部１２１ｂはシリンダ本体１２１の軸方向中心部１２１ｃを基準にシリンダ本体１２１の両側端部を形成する。
【０１２１】
シリンダ本体１２１には吐出バルブ１６１を介して排出された高圧のガス冷媒のうち少なくとも一部の冷媒が流動する複数のノズルアセンブリ１２２が含まれる。そして、複数のノズルアセンブリ１２２は互いに離隔されて配置される。
【０１２２】
複数のノズルアセンブリ１２２にはシリンダ本体１２１の軸方向中心部１２１ｃから一側に位置する第１アセンブリ１２２ａ及び第２アセンブリ１２２ｂと、軸方向中心部１２１ｃから他側に位置する第３アセンブリ１２２ｃが含まれる。
【０１２３】
第１アセンブリ１２２ａ、第２アセンブリ１２２ｂ及び第３アセンブリ１２２ｃにはそれぞれ多数のノズル部１２３が含まれる。多数のノズル部１２３はシリンダ本体１２１の外周面から離隔されて形成される。
【０１２４】
ノズル部１２３はシリンダ本体１２１の外周面から所定深さ及び幅だけ凹むように構成される。冷媒はノズル部１２３を介してシリンダ本体１２１の内部に流入される。
【０１２５】
そして、流入された冷媒はピストン１３０の外周面とシリンダ１２０の内周面との間に位置し、ピストン１３０の動きに対するガスベアリングとして機能する。言い換えると、流入された冷媒の圧力によってピストン１３０の外周面はシリンダ１２０の内周面から離隔された状態を維持する。即ち、流入された冷媒はピストン１３０がシリンダ１２０の内周面から浮上するようにする浮上力を提供する。
【０１２６】
第１、２アセンブリ１２２ａ，１２２ｂはシリンダ本体１２１の軸方向中心部１２１ｃを基準に第２本体端部１２１ｂにより近く位置され、第３アセンブリ１２２ｃはシリンダ本体１２１の軸方向中心部１２１ｃを基準に第１本体端部１２１ａにより近く位置する。
【０１２７】
即ち、複数のノズルアセンブリ１２２はシリンダ本体１２１の軸方向中心部１２１ｃを基準に非対称にする個数で配置される。
【０１２８】
図１を参照すると、シリンダ１２０の内部圧力は冷媒の吸入側に近い第１本体端部１２１ａ側に比べて圧縮された冷媒の吐出側に近い第２本体端部１２１ｂ側でより高く形成されるため、第２本体端部１２１ｂ側により多くのノズルアセンブリ１２２を形成してガスベアリングの機能を強化し、第１本体端部１２１ａ側には相対的に少ないノズルアセンブリ１２２を形成する。
【０１２９】
図７を参照すると、シリンダ１２０にはシリンダ本体１２１の外周面から凹むノズル部１２３及びノズル部１２３からシリンダ本体１２１の内周面に延長される拡張部２００が含まれる。
【０１３０】
ノズル部１２３はシリンダ本体１２１の外周面に連結され、拡張部２００はシリンダ本体１２１の内周面に連結される。ノズル部１２３及び拡張部２００はそれぞれ複数個が提供される。
【０１３１】
ノズル部１２３は所定の冷媒流動断面積を有するように形成され、シリンダ本体１２１の外周面からシリンダ１２０の半径方向内側に延長される。
【０１３２】
拡張部２００はノズル部１２３から軸方向に拡張されるように構成され、拡張部２００での冷媒流動断面積はノズル部１２３での冷媒流動断面積より大きく形成される。
【０１３３】
詳しくは、拡張部２００にはノズル部１２３から軸方向、即ち、前方及び後方に延長される第１延長部２１０及び第１延長部２１０からシリンダ本体１２１の内周面に向かって延長される第２延長部２２０が含まれる。
【０１３４】
第２延長部２２０はシリンダ１２０の半径方向に対して傾斜して形成される。言い換えると、第２延長部２２０の延長方向はシリンダ本体１２１の内周面に対して交差する方向に形成される。
【０１３５】
ピストン本体１３１の外周面とシリンダ本体１２１の内周面との間にはノズル部１２３及び拡張部２００を経由して流入された冷媒が流動する離隔空間Ｃ１が形成される。
【０１３６】
言い換えると、ノズル部１２３及び拡張部２００を経由して流入された冷媒が圧力によってピストン１３０はシリンダ１２０の内周面から浮上するが、この際ピストン１３０が浮上した空間が離隔空間Ｃ１を形成する。
【０１３７】
離隔空間Ｃ１の半径方向の高さはピストン１３０がシリンダ１２０に対して円滑に移動する程度に形成され、実質的に大きくないように形成される。一例として、離隔空間Ｃ１の高さＨ１は約２〜１２μｍの範囲で形成される。
【０１３８】
一方、シリンダ１２０を通過する冷媒の流動断面積はノズル部１２３から拡張部２００に向かって増加するように形成される。よって、ノズル部１２３を通過した冷媒は拡張部２００を通過しながら圧力損失が発生せず、離隔空間Ｃ１に流動する。
【０１３９】
もし、拡張部２００が提供されなければノズル部１２３を通過した冷媒は相対的に狭い空間である離隔空間Ｃ１に直接流入されるため圧力降下が大きく発生する。結局、離隔空間Ｃ１には吐出圧力より大きく低下した圧力の冷媒が流入されるため、ピストン１３０に対して十分な浮上力を提供することができない問題点が発生する。
【０１４０】
一方、拡張部２００はノズル部１２３を下降する際に発生し得る加工物のくず（バー）を収容する空間部を提供する。即ち、拡張部２００はシリンダ本体１２１の内周面からシリンダ１２０の外側に凹んだ溝であって、バーを収容する「収容部」として理解される。
【０１４１】
他の観点において、拡張部２００はバーがピストン１３０に作用することを制限するために、即ちシリンダ１２０とピストン１３０の干渉を防止するためにシリンダ本体１２１の内周面から凹む「干渉防止溝」として理解される。
【０１４２】
拡張部２００は先端が切り取られた円錐状を有する。図８を基準に、拡張部２００の下端部の軸方向の幅Ｗ１は拡張部２００の上端部の軸方向の幅Ｗ２より大きく形成される。よって、冷媒の流動方向を基準に拡張部２００の流動断面積は次第に大きくなる。
【０１４３】
一例として、拡張部２００の下端部の軸方向の幅Ｗ１は１ｍｍであり、拡張部２００の上端部の軸方向の幅Ｗ２は１．５ｍｍを形成する。
【０１４４】
拡張部２００の半径方向の高さＨ２と離隔空間Ｃ１の半径方向の高さＨ１は下記のような関係式を満足する。
【０１４５】
０．５＊Ｈ１＜Ｈ２＜４＊Ｃ１
【０１４６】
好ましくは、Ｈ２はＨ１と同じであるかそれより大きく形成される。Ｈ２がＨ１より大きく形成されることで拡張部２００の内部容積は拡張部２００周辺の離隔空間Ｃ１の容積より相対的に大きくなり、それによって拡張部２００に存在する冷媒の圧力によってピストン１３０が十分に浮上する。
【０１４７】
図１０ａは本発明の実施例による拡張部が提供されない場合のシリンダ内の圧力分布を示す図であり、図１０ｂは本発明の実施例による拡張部が提供される場合のシリンダ内の圧力分布を示す図である。
【０１４８】
図１０ａは本発明の実施例とは異なってシリンダ本体１２１のノズル部１２３が提供される場合、即ちノズル部１２３がシリンダ本体１２１の外周面から内周面まで延長される場合の圧力分布図Ｐｒ１を示す。
【０１４９】
圧力分布図Ｐｒ１において、圧力は半径方向外側に行くほど大きくなると解析される。
【０１５０】
図１０ａを参照すると、冷媒はノズル部１２３を介してシリンダ１２０の内部に流入される。この際、冷媒の圧力は損失され、多少低い圧力の冷媒はピストン１３０に作用する。
【０１５１】
冷媒の圧力分布を調べると、ノズル部１２３の出口側では相対的に高い圧力Ｐｍを形成する。即ち、ノズル部１２３をシリンダ１２０の内側に延長する際、ピストン１３０に当たる第１地点１３１ａには圧力Ｐｍが作用する。
【０１５２】
一方、ノズル部１２３の出口側から多少離隔された地点、即ち互いに最も隣接した２つのノズル部１２３の略中間地点に対応するピストン１３０の第２地点１３１ｂには相対的に少ない圧力Ｐｏが作用する。
【０１５３】
結局、ピストン本体１３１の外周面には不均等な圧力が作用するようになり、それによってピストン１３０がシリンダ１２０の内周面から安定的に浮上することが制限される問題点がある。一例として、ピストン１３０がシリンダ１２０の内部中心から一半径方向に傾くようになることからピストン１３０とシリンダ１２０が干渉する現象が発生する恐れがある。
【０１５４】
図１０ｂは、本発明の実施例によるノズル部１２３及び拡張部２００がシリンダ本体１２１に提供される場合の圧力分布図Ｐｒ２を示す。
【０１５５】
圧力分布図Ｐｒ２において、圧力は半径方向外側に行くほど大きくなると解析される。
【０１５６】
図１０ｂを参照すると、冷媒はノズル部１２３及び拡張部２００を経由してシリンダ１２０の内部に流入される。この際、冷媒の圧力損失が減り、それによって吐出圧力との差が大きくない圧力の冷媒がピストン１３０に作用する。
【０１５７】
冷媒の圧力分布を調べると、拡張部２００の出口側では相対的に高い圧力Ｐｍ’を形成する。ここで、圧力Ｐｍ’は図１０ａで説明した圧力Ｐｍより多少高い値を有する。
【０１５８】
ノズル部１２３の位置に対応するピストン１３０の第１地点１３１ｃには圧力Ｐｍ’が作用する。
【０１５９】
そして、ノズル部１２３の出口側から多少離隔された地点、即ち互いに最も隣接した２つのノズル部１２３の略中間地点に対応するピストン１３０の第２地点１３１ｄには相対的に少ない圧力Ｐｉが作用する。
【０１６０】
ここで、圧力Ｐｉは図１０ａで説明した圧力Ｐｏより多少高い値を有する。即ち、拡張部２００の構成によって十分な圧力の冷媒がシリンダ本体１２１の内周面に沿って横に移動し、それによって拡張部２００から多少離隔された地点のピストン１３０にも高い圧力の冷媒が作用する。
【０１６１】
結局、ピストン本体１３１の外周面には均等な圧力が作用するようになり、それによってピストン１３０がシリンダ１２０の内周面から安定的に浮上する。よって、ピストン１３０がシリンダ１２０の内部中心に沿って軸方向に安定的に運動する。
【０１６２】
図１１は、本発明の実施例によるリニア圧縮機の冷媒の流動様子を示す断面図である。図１１を参照し、本実施例によるリニア圧縮機での冷媒の流動について簡単に説明する。
【０１６３】
図１１を参照すると、冷媒は吸入部１０４を介してシェル１０１の内部に流入され、吸入ガイド部１５５を介して吸入マフラー１５０の内部に流動する。
【０１６４】
そして、冷媒は吸入マフラー１５０の第１マフラー１５１を経由して第２マフラー１５３に流入され、ピストン１３０の内部に流動する。この過程で冷媒の吸入ノイズが低減される。
【０１６５】
一方、冷媒は吸入マフラー１５０に提供される第１フィルタ３１０を経由しながら所定大きさ２５μｍ以上の異物がフィルタリングされる。
【０１６６】
吸入マフラー１５０を通過してピストン１３０の内部に存在する冷媒は吸入バルブ１３５が開放されると吸入孔１３３を介して圧縮空間Ｐに吸入される。
【０１６７】
圧縮空間Ｐでの冷媒の圧力が吐出圧力以上になれば吐出バルブ１６１が開放され、冷媒は開放された吐出バルブ１６１を介して吐出カバー１６０の吐出空間に排出されて吐出カバー１６０に結合されたループパイプ１６５を介して吐出部１０５に流動し、圧縮機１００の外部に排出される。
【０１６８】
一方、吐出カバー１６０の吐出空間に存在する冷媒のうち少なくとも一部の冷媒はシリンダ１２０とフレーム１１０との間に存在する空間、即ちフレーム１１０の凹部１１７の内周面とシリンダ１２０のシリンダフランジ部１２５の外周面との間に形成される流動空間を経由し、シリンダ本体１２１の外周面に向かって流動する。
【０１６９】
この際、冷媒はシリンダフランジ部１２５の安着面１２７とフレーム１１０の安着部１１３との間に介在される第２フィルタ３２０を通過するが、この過程で所定大きさ２μｍ以上の異物がフィルタリングされる。そして、冷媒の中の油分は第２フィルタ３２０に吸着される。
【０１７０】
第２フィルタ３２０を通過した冷媒はシリンダ本体１２１の外周面に形成された複数のガス流入部１２２に流入される。そして、冷媒は複数のノズル部１２３を経由して拡張部２００に流入され、この過程で圧力損失を低減する。
【０１７１】
冷媒は拡張部２００を介してシリンダ１２０の内周面側に流動し、冷媒の圧力はピストン１３０の外周面にわたって普く作用する。よって、ピストン１３０はシリンダ１２０の内部で安定的に浮上して往復運動を行い、シリンダ１２０との摩擦を防止する。
【０１７２】
まとめると、高圧のガス冷媒がシリンダ１２０の内部にバイパスされて往復運動するピストン１３０に対するベアリングとして作用し、それによってピストン１３０とシリンダ１２０との間の磨耗を減らすことができる。そして、ベアリングのためのオイルを使用しないことで圧縮機１００が高速（１００Ｈｚ）に運転されてもオイルによる摩擦損失を発生しない。
【０１７３】
また、圧縮機１００の内部を流動する冷媒の経路上に多数のフィルタを具備することで冷媒の中に含まれた異物を除去することができ、それによってガスベアリングとして作用する冷媒の信頼性が向上される。よって、冷媒に含まれた異物によってピストン１３０又はシリンダ１２０に磨耗が発生する現象を防止することができる。
【０１７４】
そして、多数のフィルタによって冷媒の中に含まれた油分を除去することで、油分による摩擦損失が発生することを防止することができる。
【０１７５】
図１２は、本発明の他の実施例によるノズル部及び拡張部の構成を示す図である。
【０１７６】
図１２を参照すると、本発明の他の実施例による拡張部３００にはノズル部１２３の出口側から軸方向、即ち前方及び後方に延長される第１延長部３０１及び第１延長部３０１から内側半径方向に延長される第２延長部３０２が含まれる。
【０１７７】
第１延長部３０１及び第２延長部３０２の構成によって、拡張部３００は略円筒状又は円柱状を有し、拡張部３００の流動断面積はノズル部１２３の流動断面積より大きく形成される。
【０１７８】
そして、第２延長部３０２は第１延長部３０１からピストン１３０に略垂直な方向に延長されるため、冷媒の流動方向を基準に拡張部３００の流動断面積は略一定に形成される。
【０１７９】
このように、シリンダ本体１２１に拡張部３００が提供されることでピストン１３０に十分な大きさの浮上力を提供し、シリンダ１２０とピストン１３０の干渉を防止する。
【０１８０】
図１３は、本発明の他の実施例によるシリンダの構成を示す図である。
【０１８１】
図１３を参照すると、本発明のまた他の実施例によるシリンダ本体１２１には吐出バルブ１６１を介して吐出されたガス冷媒が流入されるガス流入部５００及びガス流入部５００に設置される「フィルタ部材」としての第３フィルタ５５０が配置される。
【０１８２】
ガス流入部５５０はシリンダ本体１２１の外周面に沿って略円状に凹むように形成される。
【０１８３】
第３フィルタ５５０はシリンダ１２０の内部に所定大きさ以上の異物が流入されることを遮断し、冷媒の中に含まれた油分を吸着する機能を行う。ここで、所定大きさは１μｍである。
【０１８４】
第３フィルタ５５０にはガス流入部５５０に巻かれる糸（ｔｈｒｅａｄ）が含まれる。詳しくは、糸はＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）材質で構成されて所定厚さ又は直径を有する。
【０１８５】
糸の厚さ又は直径は糸の強度を考慮して適切な値に決定する。もし、糸の厚さ又は直径が小さすぎれば糸の強度が弱すぎて途切れやすくなる恐れがあり、糸の厚さ又は直径が大きすぎれば糸を巻いた際にガス流入部５００での空隙の大きくなりすぎて異物のフィルタリング効果が下がる問題点がある。
【０１８６】
一例として、糸の厚さ又は直径は数百μｍ単位で形成され、糸は数十μｍ単位の原糸（ｓｐｕｎ  ｔｈｒｅａｄ）が多数の筋で結合されて構成される。
【０１８７】
糸は多数回巻かれ、その端部が結び目で固定されるように構成される。糸が巻かれる回数はガス冷媒の圧力降下程度及び異物のフィルタリング効果を考慮して適切に選択される。もし、巻かれる回数が多すぎればガス冷媒の圧力降下が大きすぎるようになり、巻かれる回数が少なすぎれば異物のフィルタリングがうまくできない恐れがある。
【０１８８】
そして、糸が巻かれる張力（ｔｅｎｓｉｏｎ  ｆｏｒｃｅ）はシリンダ１２０の変形度及び糸の固定力を考慮して適切な大きさに形成する。もし、張力が大きすぎればシリンダ１２０の変形が誘発され、張力が小さすぎれば糸がガス流入部５００にうまく固定されない恐れがある。
【０１８９】
そして、シリンダ本体１２１にはガス流入部５００から半径方向内側に延長されるノズル部１２３が更に含まれる。冷媒はガス流入部５００を通過してからノズル部１２３を通過してシリンダ本体１２１の内部に流入される。
【０１９０】
ノズル部１２３の直径又は大きさはガス流入部５００の直径又は大きさより小さく形成される。そして、ノズル部１２３の直径又は大きさは拡張部４００の直径又は大きさより小さく形成される。
【０１９１】
ノズル部１２３にはガス流入部５００に連結されるノズル入口１２３ａ及び拡張部４００に連結されるノズル出口１２３ｂが含まれる。
【０１９２】
ノズル出口１２３ｂの直径又は大きさはノズル入口１２３ａの直径又は大きさより小さく形成される。冷媒の流動方向を基準に、ノズル部１２３での流動断面積はノズル入口１２３ａからノズル出口１２３ｂに行くほど次第に小さく形成される。
【０１９３】
詳しくは、ノズル部１２３の直径が過度に大きくなる場合、吐出バルブ１６１を介して排出された高圧のガス冷媒のうちノズル部１２３に流入される冷媒の量が多すぎるようになって圧縮機の流量損失が大きくなる問題点がある。
【０１９４】
一方、ノズル部１２３の直径が過度に小さくなれば、ノズル部１２３での圧力降下が大きくなってガスベアリングとしての性能が減少する問題点がある。
【０１９５】
よって、本実施例ではノズル入口１２３ａの直径を相対的に大きく形成してノズル部１２３に流入される冷媒の圧力降下を減らし、ノズル出口１２３ｂの直径Ｄ２を相対的に小さく形成してノズル部１２３を介したガスベアリングの流入量を所定値以下に調節することを特徴とする。
【０１９６】
拡張部４００にはノズル部１２３の出口側から軸方向、即ち前方及び後方に延長される第１延長部４０１及び第１延長部４０１から内側半径方向に延長される第２延長部４０２が含まれる。
【０１９７】
第２延長部４０２の高さＨ４はシリンダ本体１２１の内周面とピストン本体１３１の外周面との間の間隔Ｈ３より大きく形成される。一例として、Ｈ３は約５μｍであり、Ｈ４は約１０μｍに形成される。そして、拡張部４００の軸方向の幅Ｗ３は約２ｍｍに形成される。
【０１９８】
このような構成によると、冷媒がノズル部１２３及び拡張部４００に流入される前に第３フィルタ５５０によってフィルタリングされるため、シリンダ１２０とピストン１３０との間のガスベアリングに異物が作用することを防止することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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