KR0112301Y1 - 선형압축기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 내경부에 소정형태의 티스가 다수개 형성된 철심을 다수개가 적층된 원통형상의 철심의 상하면에 적층하여 형성된 적층철심과, 상기 적층철심의 상하 티스에 수회권회된 코일과, 상기 코일에서 발생하는 기자력에 의해 상하 이동되어 실린더부의 피스콘을 왕복운동시켜 흡입력과 토출력을 발생하는 영구자석과 영구자석 홀더로 구성되어 적층철심의 치수정도를 향상시키고 영구자석과의 공극을 일정하게 유지하여 공극의 면적을 극대화하여 고출력을 얻을 수 있는 선형압축기에 관한 것이다.

Description

선형 압축기

제1도는 종래 기술에 의해 제작된 압축기의 단면도

제2도는 제1도에 도시된 적층철심과 코일을 나타낸 사시도

제3도는 (A),(B),(C)는 종래 압축기의 작동원리를 나타낸 설명도

제4도는 본 고안에 따른 선형압축기의 작도우언리를 나타낸 평면도

제5도는 제4도의 A-A'선에 따른 단면도

제6도는 제4도에 도시된 압축기의 요부를 나타낸 사시도

제7도는 본 고안의 작용을 설명하기 위한 설명도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 프레임 2 : 적층철심

3 : 코일 4 : 영구자석

13: 영구자석 고정부

본 고안은 냉장고 등에 채용되어 냉매를 순환시키는 토출력을 발생하는 선형압축기에 관한 거승로서 보다 상세하게는 적층철심형상을 개선하고 이 적층철심의 상하 돌출부에 각각 코일을 권회하여 고정자를 형성함으로써 영구자석과의 간격을 균일하게 유지하여 특성을 향상시키는 선형압축기에 관한 것이다.

일반 냉장고 등에 채용된 선형압축기는 제1도 및 제2도에 도시된 바와같이 원통형으로 감은 코일(3)에 적층철심(2)을 방사형으로 고정한 후 몰딩하여 고정자를 완성하며, 영구자석 고정부(13)에 축방향으로 3등분지고 방사형으로 착자된 영구자석(4)을 끼워 접착제로 고정하여 피스톤을 조립하고, 프레임(1)에 상기 고정자를 조립한 후 원통형의 고정부(14)와 안쪽 요크(yoke)(5)를 압입고정하며, 밸브부(8), 흡입/토출 머플러(9),(7), 피스톤링(10), 백커버(11) 순으로 조립하여 이를지지 스프링(12)에 위치시키고 상부외체(15a)와 하부외체(15b)를 용접하여 완성하고 있다.

이와 같이 구성된 선형압축기는 코일(3)에 교류전압을 인가하면 적층철심(2)에 자속이 유지되는데, 이때 영구자석(4)과 코일(3)에서 유기되는 자속과 자기력에 의해 상하 유동가능한 영구자석(4)이 아랫방향으로 움직인다. 즉, 코일(3)에 자속이 쇄교하면 코일에는 기자력(e = d/dt)이 발생한다.

또한, 코일(3) 양단에 교류전압을 인가해서 기자력과 동상(同相)의 전류가 흐르게 되면, 상기 영구자석(4)에 기계적 출력이 발생하여 제3도의 (A),(B),(C)와 같이 움직여서 냉매를 흡입머플러(9)를 통해 실린더 내부로 유입시킨다.

상기와 같이 작동하는 선형압축기에서 상하방향으로 세워서 적충한 적층철심(2) 수개를 방사형으로 구성하면서 내경 원통도를 일정하게 유지하기가 어렵기 때문에, 간격의 불균일 발생하여 압축기의 특성이 떨어지며, 영구자석이 원통형으로 되어있어 간격의 면적이 적어 고출력을 얻을 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안의 목적은 고정자와 영구자석의 간격을 일정하게 유지함과 동시에 간격의 면적을 극대화하여 고출력을 얻을 수 있는 선형압축기를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 선형압축기는, 적어도 착자된 영구자석과, 다수개의 적충철심과, 흡입/토출 머플러, 피스톤링, 백커버로 구성되고 이들을 감싸는 상부외체와 하부외체를 포함하여 구성하는 선형압축기에 있어서, 상기 적층철심은 원통형상을 가진 철심을 일정 높이로 적층시키고, 그 상하에는 내경에 등간격으로 돌출부가 형성된 원통형상의 철심을 다수개 적층하여 이루며, 상기 코일은 상기 적층철심의 상하 돌출부에 역방향이 되도록 수회권회되어 있고, 상기 영구자석은 사각 기둥형상으로 되어 상하 방향으로 다수의 극이 형성되게 착자되어 있고, 원통형상을 가진 영구자석 고정부의 외경면에 등간격으로 고정되어 상기 적층철심의 돌출부 사이에 위치하도록 되어 있다.

이러한 구성에서, 상기 영구자석 고정부는 원통형상으로 형성되고 그 내경이 실린더부의 외경보다 큰 것이좋고, 상기 영구자석은 상기 적층철심의 돌출부 사이에 끼워지도록 영구자석 고정부 외경에 고정되는 것이 좋다.

또, 상기 원통형상의 영구자석 고정부의 높이는, 다수개의 극이 형성되도록 사각기둥 형상으로 착자된 영구자석의 길이보다 큰 것이 좋고, 상기 영구자석은 고정된 부분을 제외한 부분이 영구자석 고정부의 외경면 간격이 되는 것이 바람직하다.

따라서, 본 고안은 그 제작시에 여러개의 철심을 적층하여 타발가공을 할 수 있으므로, 적층철심의 치수정도가 향상되어 영구자석과의 간격이 균일하여 압축기의 특성과 신뢰성을 향상시키며, 또한 영구자석을 고정부 외경에 방사형으로 배치함으로 간격의 면적이 극대화되어 고출력을 알 수 있는 효과가 있고, 동일한 출력을 갖는 종래의 압축기보다 소형경박화할 수 있다.

이하, 예시된 도면을 참조하여 본 고안을 더욱 상세히 설명한다.

동일구성요소에 대해서는 동일부호를 붙여 설명함으로써 설명상의 번잡함을 피하고자 한다.

제4도는 본 고안에 따른 선형압축기의 작도우언리를 나타낸 평면도, 제5도는 제4도의 A-A'선에 따른 단면도, 제6도는 제4도에 도시된 압축기의 요부를 나타낸 사시도이다.

제4도 및 제6도에 도시된 선형압축기의 고정자는 적층철심(2)과 코일(3)로 구성되는데, 상기 적층철심은 원통형상을 가진 철심을 일정높이로 적층시키고, 그 상하에는 내경에 등간격으로 돌출부(2a),(2b)가 형성된 원통형상의 철심을 다수개 적층하여 형성되어 있으며, 코일(3)은 상기 적층철심(2)의 상하 돌출부에 역방향이 되도록 수회권회되어 있다. 그리고, 영구자석(4)은 사각 기둥형상으로 되어 상하 방향으로 다수의 극이 형성되게 착자(着磁)되어 있고, 원통형상을 가진 영구자석 고정부(13)의 외경면에 등간격으로 고정되어 적층철심(2)의 돌출부(2a),(2b) 사이에 위치하도록 되어 있다.

상기한 바와 같은 구조를 가진 선형압축기의 코일(3)에 교류전압을 인가하면, 적층코일(2)에 자속이 유기되어 종래의 압축기와 동일하게 영구자석(4)이 상하 이동되어 냉매를 흡입하고 토출하는데, 상기 적층코일(2)은 철심을 상하 방향으로 적층하고 있는 구조이므로, 그 제작시에 여러개를 자동으로 적층하여 타발가공을 할 수있으므로, 적층철심(2)의 치수정도가 향상되고, 이로 인해 영구자석(40)과의 간격이 균일하게 되며, 또한 영구자석(4)이 원통형상의 영구자석 지지부(13)에 방사형으로 고정되어 있으므로 영구자석(4)이 고정되지 않는 영구자석 지지부(13)의 외경면이 간격이 되므로 간격의 면적을 크게 할 수 있다.

이어서, 본 고안의 자력선 작용에 대하여 상세하게 설명한다.

영구자석(4)이 아랫방향으로 동작하기 위해서 적층철심(2)의 아래 부분의 돌출부에 N극이, 윗부분의 돌출부에는 S극이 형성된다. 따라서 같은 극끼리는 밀어내고 다른 극끼리는 당기는 원리(자기저항이 최소가 되는 위치로 동작하는 원리)에 의하여 적층철심(2)의 돌출부와 영구자석(4)의 이극(異極), 동극(同極)이 형성되어 영구자석(4)을 아래로 동작시키게 된다.

제7도는 본 고안의 작용을 설명하기 위한 설명도이다. 이 도면에서와 같이, 권선에 전류가 나온다면 적층철심(2)의 ①부[돌출부(2a)]에는 S극이 ②부[돌출부(2b)]에는 S극이 형성된다 영구자석(4)은 제7도와 같이 착자되어 있다면 ②부와 ⑤부는 같은 N극이므로 서로 밀고 ①과 ④부는 같은 S극이므로 서로 미는 작용을 하며,①부와 ③부는 각각 S, N극이므로 서로 잡아 당겨서 영구자석(4)은 아랫방향으로 동작하는 것이다.

상술한 바와 같이 본 고안의 선형압축기에 의하면, 그 제작시에 여러개의 철심을 적층하여 타발가공을 할 수 있으므로, 적층철심의 치수정도가 향상되어 영구자석과의 간격이 균일하여 압축기의 특성과 신뢰성을 향상시키며, 또한 영구자석을 고정부 외경에 방사형으로 배치함으로 간격의 면적이 극대화되어 고출력을 알 수 있는 효과가 있고, 동일한 출력을 갖는 종래의 압축기보다 소형경박화할 수 있다.

Claims (1)

1. 적어도 착자된 영구자석과, 다수개의 적층철심과, 흡입/토출 머플러, 피스톤링, 백커버로 구성되고 이들을 감싸는 상부외체와 하부외체를 포함하여 구성하는 선형압축기에 있어서, 상기 적층철심은 원통형상을 가진 철심을 일정높이로 적층시키고, 그 상하에는 내경에 등간격으로 돌출부가 형성된 원통형상의 철심을 다수개 적층하여 이루며, 상기 코일은 상기 적층철심의 상하 돌출부에 역방향이 되도록 수회권회되어 있고, 상기 영구자석은 사각 기둥형상으로 되어 상하 방향으로 다수의 극이 형성되게 착자되어 있고, 원통형상을 가진 영구자석 고정부의 외경면에 등간격으로 고정되어 상기 적층철심의돌출부 사이에 위치하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 선형압축기.