KR100212653B1 - Linear motor structure of linear compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 리니어 압축기의 리니어 모터 구조에 관한 것으로, 소정의 폭(W)를 갖는 개구부가 형성되고 상기 개구부의 양측에 폴부가 형성되며 상기 개구부의 폭 만큼 코일이 권회되는 대략 원통형 제1 고정자와, 상기 제1 고정자의 내주면에 대하여 소정의 갭이 유지되는 대략 원통형 제2 고정자와, 상기 제1 고정자의 개구부의 폭(W)과 상기 일측 폴부의 길이()을 합한길이(L'W+)를 갖고 제1 고정자 및 제2 고정자 사이의 갭을 왕복 직선 이동하는 마그네트로 구성로 구성하여, 마그네트의 왕복 직선 이동시, 제1 고정자의 개구부 전 폭 걸쳐 마그네트가 항상 위치하도록 함으로써 리럭턴스의 변화에 의한 코깅력의 발생을 방지하며, 따라서, 마그네트의 동작 제어를 보다 용이하게 하고, 기전력 파형에 고조파 성분이 포함되는 현상을 방지하여 효율을 향상시키도록 한 것이다.The present invention relates to a linear motor structure of a linear compressor, comprising: an approximately cylindrical first stator in which an opening having a predetermined width W is formed, poles are formed on both sides of the opening, and a coil is wound by the width of the opening; A substantially cylindrical second stator for which a predetermined gap is maintained with respect to an inner circumferential surface of the first stator, a width W of an opening of the first stator, and a length of the one pole portion ( ) Combined length (L ') W + ), And the gap between the first stator and the second stator consists of a magnet for reciprocating linear movement, so that the magnet is always located over the entire width of the opening of the first stator during the reciprocating linear movement of the magnet. It is to prevent the occurrence of cogging force, thereby making it easier to control the operation of the magnet, and to improve the efficiency by preventing the phenomenon in which harmonic components are included in the electromotive force waveform.
Description
제1도는 일반적인 리니어 압축기의 일례를 보인 단면도.1 is a cross-sectional view showing an example of a general linear compressor.
제2(a)도 및 제2(b)도는 종래 기술에 의한 리니어 압축기의 리니어 모터의 구조 및 작용을 보인 개략도.2 (a) and 2 (b) are schematic diagrams showing the structure and operation of a linear motor of a linear compressor according to the prior art.
제3(a)도 및 제3(b)도는 본 발명에 의한 리니어 압축기의 리니어 모터 구조 및 작용을 보인 개략도.3 (a) and 3 (b) are schematic views showing the structure and action of the linear motor of the linear compressor according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
21 : 제1 고정자 21a : 개구부21: first stator 21a: opening
22 : 코일 23 : 제2 고정자22: coil 23: second stator
24 : 마그네트24: magnet
본 발명은 리니어 압축기의 리니어 모터(linear motor) 구조에 관한 것으로, 특히 마그네트(magnet)의 직선 이동시 코깅력(cogging force)의 발생을 방지하여 마그네트의 동작 제어를 보다 용이하게 하고, 기전력 파형에 고조파 성분이 포함되는 현상을 방지하여 효율을 향상시킬 수 있게 한 리니어 압축기의 리니어 모터 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear motor structure of a linear compressor, and in particular, prevents cogging force from occurring during linear movement of a magnet, making it easier to control the operation of the magnet, and harmonics in the electromotive force waveform. The present invention relates to a linear motor structure of a linear compressor capable of improving efficiency by preventing components from being included.
일반적인 리니어 압축기는, 제1도에 도시한 바와 같이, 소정의 형상을 갖는 밀폐용기(1)와, 상기 밀폐 용기(1)의 내부에 바닥면으로부터 소정의 높이를 두고 설치되는 플랜지(2)와, 상기 플랜지(2)의 내부에 형성되는 실린더(3)와, 상기 플랜지(2)의 후단부에 고정되는 피스톤 스프링(4)과, 상기 피스톤 스프링(4)의 중간부에 고정되는 홀더(5)와, 상기 홀더(5)의 중간부에 고정되어 실린더(3)의 내부에 왕복 이동이 가능하도록 결합되는 피스톤(6)과, 상기 피스톤(6)에 동력을 부여하는 리니어 모터(M)와, 상기 플랜지(2)의 일측면 중간부에 설치되는 밸브 어셈블리(7)와, 상기 밸브 어셈블리(7)의 양측에 각각 설치되는 흡입 머플러(8) 및 토출 머플러(9)로 구성되어 있다.A general linear compressor includes, as shown in FIG. 1, a sealed container 1 having a predetermined shape, a flange 2 provided at a predetermined height from a bottom surface inside the sealed container 1; , A cylinder 3 formed inside the flange 2, a piston spring 4 fixed to a rear end of the flange 2, and a holder 5 fixed to an intermediate portion of the piston spring 4. ), A piston (6) fixed to an intermediate portion of the holder (5) coupled to the inside of the cylinder (3) to enable reciprocating movement, and a linear motor (M) for powering the piston (6); And a valve assembly (7) provided at an intermediate portion of one side of the flange (2), and a suction muffler (8) and a discharge muffler (9) respectively provided at both sides of the valve assembly (7).
상기 리니어 모터(M)는, 코일(11)이 권회되어 플랜지(2)의 내주면에 설치되는 적층 철심(12)(이하, '제1 고정자'라 칭함)과, 상기 실린더(3)의 외주면에 제1 고정자(12)와 소정이 갭(gap) 유지된 상태로 설치되는 백 요크(back yoke)(13)(이하, '제2 고정자'라 칭함)와, 상기 홀더(5)의 외주면부에 고정되어 제1 고정자(12)와 제2 고정자(13) 사이의 갭을 왕복 이동하는 마그네트(magnet)(14)로 구성되어 있다.The linear motor M includes a laminated iron core 12 (hereinafter referred to as a “first stator”) in which a coil 11 is wound and installed on an inner circumferential surface of the flange 2, and an outer circumferential surface of the cylinder 3. Back yoke 13 (hereinafter referred to as a 'second stator') installed in a state where a predetermined gap is maintained between the first stator 12 and the outer peripheral surface portion of the holder 5 It consists of a magnet 14 which is fixed and reciprocates the gap between the first stator 12 and the second stator 13.
도면중 미설명 부호 10은 마운팅 스프링을 보인 것이다.In the figure, reference numeral 10 shows a mounting spring.
상기와 같은 일반적인 리니어 압축기는, 리니어 모터(M)의 코일(11)에 교류 전압을 인가하면, 제1 고정자(12)에 자속이 유기되는 바, '이때 마그네트(14)와 코일(11)에서 유기되는 자속과의 자기력에 의하여 마그네트(14)가 도면에 도시한 화살표 A 방향으로 직선 이동되며, 이에 따라서 피스톤(6)이 실린더(3)의 내부에서 동일한 방향으로 직선 운동을 함으로써 냉매 가스가 흡입 머플러(8)를 통하여 흡입되어 밸브 어셈블리(7)를 지나 실린더(3)와 피스톤(6) 사이의 압축 공간(S)으로 유입된다.In the general linear compressor as described above, when an alternating voltage is applied to the coil 11 of the linear motor M, the magnetic flux is induced in the first stator 12. In this case, the magnet 14 and the coil 11 The magnet 14 is linearly moved in the direction of the arrow A shown in the drawing by the magnetic force with the induced magnetic flux. Accordingly, the refrigerant gas is sucked in as the piston 6 linearly moves in the same direction inside the cylinder 3. It is sucked through the muffler 8 and passes through the valve assembly 7 into the compression space S between the cylinder 3 and the piston 6.
한편, 인가된 교류 전원에 의하여 전류의 방향이 반대가 될 경우에는 상기와 동일한 원리에 의해 마그네트(14)가 반대 방향으로 이동하여 피스톤(6)이 실린더(3)의 내부에서 도시한 화살표 B 방향으로 이동함에 따라 압축공간(S)의 냉매를 압축시키며, 그 압축 냉매 가스는 밸브 어셈블리(7)를 통해 토출 머플러(9)로 토출된다.On the other hand, when the direction of the current is reversed by the applied AC power, the magnet 14 moves in the opposite direction by the same principle as described above, and the piston 6 moves in the direction of arrow B shown in the cylinder 3. As it moves to, the refrigerant in the compression space S is compressed, and the compressed refrigerant gas is discharged to the discharge muffler 9 through the valve assembly 7.
상기와 같은 일반적인 리니어 압축기에 적용되는 종래 기술에 의한 리니어 모터(M)의 일례가 미국특허번호(USP) 4,620,174호에 알려지고 있다.An example of a linear motor M according to the prior art applied to such a general linear compressor is known from US Pat. No. 4,620,174.
즉, 제2(a)도에 도시한 바와 같이, 1극(pole)의 마그네트(14)가 코일(11)이 권회된 제1 고정자(12) 및 제2 고정자(13)의 양측 갭 사이를 왕복 직선 운동을 하면서 기전력을 발생시키도록 되어 잇다.That is, as shown in FIG. 2 (a), a magnet 14 of one pole is disposed between both gaps of the first stator 12 and the second stator 13 in which the coil 11 is wound. It is designed to generate electromotive force during the reciprocating linear motion.
상기 제1 고정자(12)는 대략 ㄷ형 단면으로 형성되어 내주면에는 내측을 향하여 개구되는 개구부(開口部)(12a)가 형성되고 그 양측에는 폴부(12b)가 형성되어 있다.The first stator 12 is formed in a substantially c-shaped cross section, and an opening 12a is formed in the inner circumferential surface toward the inner side, and pole portions 12b are formed at both sides thereof.
그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 리니어 압축기의 리니어 모터 구조에 있어서는, 제1 고정자(12)에 형성된 개구부(12a)의 폭(W), 즉 개구부(12a)에 권회되는 코일(11)의 폭(W)에 비하여 마그네트(14)의 길이(L)가 짧게 형성되어 있으므로, 마그네트(14)가 제1 고정자(12) 및 제2 고정자(13)의 개구부(12a)를 벗어났다가 다시 제2(b)도에 도시한 바와 같이, 제1 고정자(12)의 개구부(12a)에 위치하는 시점에서는 리럭턴스(reluctance)가 변하여 코깅력(cogging force)이 발생하게 된다.However, in the linear motor structure of the conventional linear compressor as described above, the width W of the opening 12a formed in the first stator 12, that is, the width of the coil 11 wound around the opening 12a. Since the length L of the magnet 14 is shorter than that of (W), the magnet 14 is out of the opening 12a of the first stator 12 and the second stator 13, and then again the second length. As shown in (b), the reluctance is changed and a cogging force is generated at the time when the opening 12a of the first stator 12 is positioned.
이때, 코깅력이 제1 고정자(12)와 제2 고정자(13)의 양측 갭에 들어오고 나가는 순간 스프링력(spring force)이 발생하여 마그네트(14)의 동작 제어가 용이하지 못하게 된다.At this time, when the cogging force enters and exits both gaps of the first stator 12 and the second stator 13, spring force is generated to make it difficult to control the operation of the magnet 14.
또한, 기전력의 파형이 고조파 성분을 많이 포함하여 리니어 모터(M)의 효율이 저하되는 등의 여러 문제점이 있었다.In addition, there are various problems such as the waveform of the electromotive force including many harmonic components, such that the efficiency of the linear motor M is lowered.
본 발명의 주 목적은 마그네트의 직선 이동시 코깅력의 발생을 방지할 수 있도록 한 리니어 압축기의 리니어 모터 구조를 제공함에 있다.The main object of the present invention is to provide a linear motor structure of a linear compressor to prevent the occurrence of cogging force during linear movement of the magnet.
본 발명의 다른 목적은 마그네트의 동작 제어를 보다 용이하게 할 수 있도록 한 리니어 압축기의 리니어 모터 구조를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a linear motor structure of a linear compressor, which makes it easier to control the operation of the magnet.
본 발명의 또 다른 목적은 기전력 파형에 고조파 성분이 포함되는 현상을 방지하여 효율을 향상시킬 수 있도록 한 리니어 압축기의 리니어 모터 구조를 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide a linear motor structure of a linear compressor to improve efficiency by preventing a phenomenon in which harmonic components are included in an electromotive force waveform.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 소정의 폭(W)을 갖는 개구부가 형성되고 상기 개구부의 양측에 폴부가 형성되며 상기 개구부의 폭 만큼 코일이 권회되는 대략 원통형 제1 고정자와, 상기 제1 고정자의 내주면에 대하여 소정의 갭이 유지되는 대략 원통형 제2 고정자와, 상기 제1 고정자의 개구부의 폭(W)과 상기 일측 폴부의 길이()을 합한 길이(L'W+)를 갖고 제1 고정자 및 제2 고정자 사이의 갭을 왕복 직선 이동하는 마그네트로 구성함을 특징으로 하는 리니어 압축기의 리니어 모터 구조가 제공된다.In order to achieve the above object of the present invention, an opening having a predetermined width (W) is formed, the first cylindrical portion and the pole is formed on both sides of the opening and the coil is wound by the width of the opening, 1, a substantially cylindrical second stator in which a predetermined gap is maintained with respect to the inner circumferential surface of the stator, a width W of the opening of the first stator, and a length of the one pole portion ( ) Combined length (L ' W + And a magnet configured to reciprocate linearly move the gap between the first stator and the second stator.
이하, 본 발명에 의한 리니어 압축기의 리니어 모터 구조를 첨부 도면에 도시한 실시예에 따라서 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the linear motor structure of the linear compressor according to the present invention will be described according to the embodiment shown in the accompanying drawings.
제3(a)도 및 제3(b)도는 본 발명에 의한 리니어 압축기의 리니어 모터 구조를 보인 것이다.3 (a) and 3 (b) show the linear motor structure of the linear compressor according to the present invention.
이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 리니어 압축기의 리니어 모터 구조는, 코일(22)이 권회되는 대략 원통형 제1 고정자(21)와, 상기 제1 고정자(21)의 내주면에 대하여 소정의 갭이 유지되도록 설치되는 원통형 제2 고정자(23)와, 상기 제1 고정자(21)와 제2 고정자(22)의 사이의 갭을 왕복 직선 이동하는 마그네트(24)로 구성된다.As shown in the drawing, the linear motor structure of the linear compressor according to the present invention has a predetermined gap between the substantially cylindrical first stator 21 to which the coil 22 is wound and the inner circumferential surface of the first stator 21. The cylindrical second stator 23 is installed to be held, and the magnet 24 for reciprocating linearly moving the gap between the first stator 21 and the second stator 22.
상기 제1 고정자(21)는 내주면에 소정의 폭(W)을 갖는 개구부(21a)가 형성되고 상기 개구부(21a)의 양측에는 폴부(21b)가 형성되며 상기 개구부(21a)의 폭(W) 만큼 코일(22)이 권회된다.The first stator 21 has an opening 21a having a predetermined width W on its inner circumferential surface, pole portions 21b on both sides of the opening 21a, and a width W of the opening 21a. As much as the coil 22 is wound.
상기 마그네트(24)는 제1 고정자(21)의 개구부(21a)의 폭(W)과 일측 폴부(21b)의 길이()을 합한 길이(L'W+)로 형성된다.The magnet 24 has a width W of the opening 21a of the first stator 21 and a length of the one pole 21b. ) Combined length (L ' W + Is formed.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 리니어 압축기의 리니어 모터 구조에 의하면, 제1 고정자(21) 및 제2 고정자(23) 사이의 갭을 왕복 직선 이동하는 마그네트(24)의 길이(L')가 제1 고정자(21)의 개구부(21a) 폭(W)과 일측 폴부(21b)의 길이()를 합한 길이(L'W+)로 형성되어 있으므로, 마그네트(24)의 왕복 직선 이동시, 마그네트(24)의 양단이 제1 고정자(21)의 개구부(21a)에서 벗어나는 일이 없이 항상 제1 고정자(21)의 개구부(21a) 전(全) 폭(W) 만큼 중첩되는 상태로 유지되므로 리럭턴스의 변화에 의한 코깅력의 발생을 방지하게 되는 것이다.According to the linear motor structure of the linear compressor according to the present invention configured as described above, the length L 'of the magnet 24 for reciprocating linearly moving the gap between the first stator 21 and the second stator 23 is The width W of the opening portion 21a of the first stator 21 and the length of the one pole portion 21b ( ) Combined length (L ' W + Since the magnet 24 is reciprocated in a linear reciprocating motion, the openings 21a of the first stator 21 are always provided so that both ends of the magnet 24 do not escape from the openings 21a of the first stator 21. Since it is maintained in the state overlapping by the entire width W, it is possible to prevent the occurrence of the cogging force due to the change in reluctance.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 리니어 압축기의 리니어 모터 구조는, 소정의 폭을 갖는 개구부가 형성되고 그 개구부의 폭 만큼 코일이 권회되는 제1 고정자와, 상기 제1 고정자에 대하여 소정의 갭이 유지되는 제2 고정자와, 상기 개구부의 폭 보다 큰 길이를 갖고 제1 고정자 및 제2 고정자 사이의 갭을 왕복 직선 이동하는 마그네트로 구성하여, 마그네트의 왕복 직선 이동시, 제1 고정자의 개구부 전 폭 걸쳐 마그네트가 항상 위치하도록 함으로써 리럭턴스의 변화에 의한 코깅력의 발생을 방지하는 잇점이 있다.As described above, the linear motor structure of the linear compressor according to the present invention includes a first stator in which an opening having a predetermined width is formed and a coil is wound by the width of the opening, and a predetermined gap with respect to the first stator. The second stator is held and a magnet having a length greater than the width of the opening and reciprocating linearly moving the gap between the first stator and the second stator, and the full width of the opening of the first stator during the reciprocating linear movement of the magnet. It is advantageous to prevent the occurrence of cogging force due to the change in reluctance by keeping the magnet always positioned throughout.
따라서, 마그네트의 동작 제어를 보다 용이하게 하고, 기전력 파형에 고조파 성분이 포함되는 현상을 방지하여 효율을 향상시키는 등의 효과가 있다.Therefore, the operation of the magnet can be more easily controlled, and the phenomenon in which harmonic components are included in the electromotive force waveform can be prevented, thereby improving efficiency.
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Cited By (1)
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1995
- 1995-12-29 KR KR1019950067394A patent/KR100212653B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
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