오일 없는 리니어 압축기의 피스톤과 실린더 간 갭 누설을 줄이고 압축기 밀봉 성능을 향상시키기 위해, 본 논문에서는 리니어 압축기 자유 피스톤 갭 밀봉에 적합한 직사각형 미로 구조를 제안하였다. 자유 피스톤, 작업실, 피스톤 반경 방향 갭 및 배면실 구조를 포함하는 순간 수치 모델을 구축하여 미로 공간의 특성 치수와 공간의 너비, 깊이, 간격이 밀봉 성능에 미치는 영향을 연구하였다. 연구 결과, 미로 공간의 특성 치수에 최적값이 존재하며, 특성 치수가 0.2mm일 때 순누설율이 0.798%로 감소하였다. 단일 미로 밀봉 구조 매개변수를 연구한 결과, 공간 너비 0.2mm, 깊이 0.1mm, 간격 0.2mm일 때 미로 밀봉 종합 성능이 가장 우수하였다. 또한, 본 논문에서는 미로 밀봉과 갭 밀봉의 누설 억제 성능을 비교 분석하였으며, 결과는 미로 밀봉 구조가 순간 갭 질량 유량을 크게 감소시켜 누설 손실 억제 효과가 뚜렷하며, 고압비에서 그 효과가 더욱 두드러진다는 것을 보여주었다. 압력비 6.0 조건에서 미로 밀봉 구조의 순누설율은 약 46.52% 감소하였다. 연구 결과는 오일 없는 리니어 압축기 비접촉 밀봉 구조 설계 및 매개변수 최적화에 이론적 근거를 제공할 수 있다.

밸브형 리니어 압축기; 미로 밀봉; 갭 누설; 수치 시뮬레이션; 밀봉 성능