KR100218482B1 - 리니어 압축기의 마그네트 패들 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리니어 압축기의 마그네트 패들 구조에 관한 것으로, 본 발명은 리니어 모터를 구성하는 내측고정자와 외측고정자사이에 삽입되는 마그네트가 결합되며 마그네트 패들을 구성하는 원통형으로 형성된 제1 패들의 일측 단부에 구조적 강도를 보강하는 커링부를 형성하여 제1 패들의 두께를 최소화할 뿐만 아니라 구조적 강도를 강하게 함으로써 리니어 모터의 에어갭을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 무빙메스를 감소시킴에 의해 이를 지지하게 되는 스프링의 크기를 줄여 리니어 모터의 효율 향상 및 스프링에 의한 마모를 줄일 수 있게 되고, 또한 리니어 압축기의 전체 크기를 줄일 수 있도록 한 것이다.

Description

리니어 압축기의 마그네트 패들 구조

본 발명은 리니어 압축기의 마그네트 패들 구조에 관한 것으로, 특히 리니어 모터를 구성하는 내측고정자와 외측고정자사이의 에어갭에 삽입되는 마그네트를 지지하는 제1 패들의 두께를 최소화할 뿐만 아니라 구조적 강도를 높일 수 있도록 한 리니어 압축기의 마그네트 패들 구조에 관한 것이다.

일반적으로 리니어 압축기는 리니어 모터에 의해 발생된 직선 운동에너지를 피스톤 스프링의 탄성에너지의 형태로 변환하고, 다시 상기 피스톤 스프링의 탄성에너지를 피스톤의 직선운동으로 바꾸어 압축을 수행하는 장치이다.

도 1은 종래 리니어 압축기의 일예를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 리니어 압축기는 소정의 형상을 갖는 밀폐용기(1)와, 상기 밀폐용기(1)의 내부 저면으로 부터 소정의 높이를 두고 설치되는 실린더(2) 및 이 실린더(2)가 결합되는 플랜지(3)와, 상기 실린더(2)의 외주면에 적층,결합되는 내측고정자(4)와 상기 내측고정자(4)와 소정의 간격을 두고 상기 플랜지(3)의 내측에 적층,결합되고 내부에 권선코일(5)이 결합된 외측고정자(6)와, 상기 플랜지(3)의 일측 단부에 결합되는 피스톤 스프링(7)과, 상기 내측고정자(4)와 외측고정자(6)사이에 위치하는 마그네트(8)와, 상기 피스톤 스프링이 일측에 결합되고 타측에 상기 마그네트(8)가 결합되며 또한 상기 실린더(2)에서 직선 왕복운동 하는 피스톤(10)를 구비하여 이루어진 마그네트 패들(A)과, 상기 실린더(2)의 일측에 결합되는 밸브조립체(11)와, 상기 밸브조립체(11)의 양측에 각각 결합되는 소음기(12)와, 상기 피스톤 스프링(7)과 밀폐용기(1)의 사이에 연결설치되어 피스톤 스프링(7)을 탄력 지지하는 수개의 마운팅 스프링(13)을 포함하여 구성된다.

상기한 바와 같은 리니어 압축기는 내측고정자(4)와 외측고정자(6) 및 권선코일(5)과 상기 마그네트 패들(A)에 결합된 마그네트(8)가 이루는 리니어 모터에 전류가 인가되면 모터의 구동과 함께 피스톤 스프링(7)의 탄성에너지에 의해 마그네트 패들(A)이 직선 왕복운동하면서 밸브조립체(11) 또는 피스톤(10) 단부에 형성된 흡입밸브를 통하여 냉매를 흡입하고 압축공간에서 압축한 후, 토출밸브를 통하여 토출시키는 동작을 반복적으로 수행하게 된다.

한편, 상기 리니어 모터의 구동과 함께 피스톤 스프링(7)의 탄성에너지에 의해 직선 왕복운동하는 마그네트 패들(A)의 종래 구조는, 도 2에 도시한 바와 같이, 일측에 원판형으로 형성되어 피스톤 스프링(7)측과 연결되는 제2 패들(14)과, 상기 제2 패들(14)의 중심에 결합되며 내부에 냉매유로(F)가 형성되어 실린더(2)내에 삽입되는 피스톤(10)과, 소정의 두께를 갖는 원통형으로 형성되며 일측 단부가 상기 제2 패들(14)의 일측면에 결합되는 제1 패들(15)로 이루어져 있다. 그리고 상기 제1 패들(15)의 타측 외주면에 마그네트(8)가 결합되고, 상기 마그네트(8)는 제3 패들(16)에 의해 복개되어 결합되어 있다. 상기 마그네트(8)가 결합된 제1 패들(15)은 모터를 구성하는 내측고정자(4)와 외측고정자(6)사이인 에어갭(air gap)에 삽입된다.

상기한 바와 같은 마그네트 패들(A)은 리니어 모터의 구동에 의해 가동되는데, 이 가동된 힘의 일부는 피스톤 스프링(7)에 의해 탄성에너지로 저장된 후 다시 방출되면서 진선 왕복운동을 반복하게 된다. 이 과정에서 상기 마그네트 패들(A)의 무게는 상기 피스톤 스프링(7)의 스프링 상수와 상관 관계를 갖게 되는데, 상기 마그네트 패들(A)의 무게가 무거울수록 더 큰 스프링 상수를 갖는 피스톤 스프링(7)을 필요로 하게 되며, 이로 인하여 상기 피스톤 스프링(7)을 지지하는 지지구조가 커지게 되며, 또한 피스톤 스프링(7)이 커지게 되면 마모 문제가 발생하여 신뢰성을 저하시키게 된다. 상기 피스톤 스프링은 일반적으로 코일스프링이 사용되며, 상기 코일스프링의 마모의 주원인은 코일스프링이 외력을 받을 때 회전하려고 하는 회전 모우멘트(Torsion Moment)에 의해서 접촉면과의 접촉에 의해 발생된다. 상기 코일스프링의 마모를 줄이기 위해서는 외력을 감소시켜야 하며 상기 외력은 코일스프링에 의해 탄성적으로 지지되는 무빙메스(Moving Mass)의 무게를 감소시켜야 한다.

한편, 상기 리니어 모터에서 마그네트(8)가 삽입되는 내측고정자(4)와 외측고정자(6)사이의 에어갭은 간격이 작을수록 모터의 효율이 증가하게 되는데, 이는 마그네트(8)와 마그네트(8)를 지지하는 제1 패들(15)의 두께에 의해 최소 두께가 확보되어야 하며, 또한 상기 제1 패들(15)의 두께를 감소시킬 경우 제1 패들(15)의 강도가 약해져 에어갭사이에 삽입되는 진원도를 정확하게 유지하지 못하게 되어 효율을 저하시키게 된다.

따라서, 상기 에어갭사이에 삽입되는 제1 패들의 구조적 강도를 유지하면서 두께를 최소화하는 것은 리니어 모터의 효율을 높이게 될 뿐만 아니라 마그네트 패들의 무게를 감소시켜 피스톤 스프링 및 그 지지구조를 간소화할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 리니어 모터를 구성하는 내측고정자와 외측고정자사이의 에어갭에 삽입되는 마그네트를 지지하는 제1 패들의 두께를 최소화할 뿐만 아니라 구조적 강도를 높일 수 있도록 한 리니어 압축기의 마그네트 패들 구조를 제공함에 있다.

도1은 일반적인 리니어 압축기의 일예를 개략적으로 도시한 단면도,

도2는 종래의 마그네트 패들이 결합된 피스톤 어셈블리를 도시한 단면도,

도3은 본 발명의 리니어 압축기 마그네트 패들이 결합된 피스톤 어셈블리를 도시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 내측고정자 6 : 외측고정자

7 : 피스톤 스프링 8 : 마그네트

10 : 피스톤 14 : 제2 패들

15,17 : 제1 패들 17b : 몸체부

17c : 커링부

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 원판형으로 형성되며 일측에 피스톤 스프링이 결합되는 제2 패들과, 일측에 마그네트가 결합되어 모터의 내측고정자와 외측고정자사이에 삽입되며 타측 단부가 상기 피스톤 스프링이 결합되는 제2 패들의 타측면에 결합되는 제1 패들과, 상기 제1 패들이 결합되는 제2 패들에 결합되어 실린더의 내부에 삽입되는 피스톤을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 리니어 압축기의 마그네트 패들 구조에 있어서; 상기 제1 패들은 일측 단부가 상기 제2 패들의 일측면에 결합되고 타측부에 마그네트가 결합되는 원통형의 몸체부와, 상기 마그네트가 결합되는 측의 몸체부 단부가 연장 절곡된 커링부를 형성하여 이루어짐을 특징으로 하는 리니어 압축기의 마그네트 패들 구조가 제공된다.

상기 커링부는 원통형 몸체의 중심선상에 수직으로 절곡됨을 특징으로 하는 리니어 압축기의 마그네트 패들 구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 리니어 압축기의 마그네트 패들 구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 리니어 압축기 마그네트 패들 구조는, 도 3에 도시한 바와 같이, 원판형으로 형성되며 일측에 피스톤 스프링(7)이 결합되는 제2 패들(14)과, 일측에 마그네트가 결합되어 모터의 내측고정자(4)와 외측고정자(5)사이에 삽입되며 타측 단부가 상기 피스톤 스프링(7)이 결합되는 제2 패들(14)의 타측면에 결합되는 제1 패들(17)과, 상기 제1 패들(17)이 결합되는 제2 패들(14)에 결합되어 실린더(2)의 내부에 삽입되는 피스톤(10)을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 제1 패들(17)은 소정의 두께를 갖으며 일측에 마그네트(8)가 결합되는 결합부(17a)가 형성된 원통형의 몸체부(17b)와, 상기 몸체부(17b)의 일측 단부가 연장 절곡된 커링부(17c)가 형성되어 이루어진다. 상기 커링부(17c)는 소정의 길이로 원통형 몸체부(17b)의 중심선상에 수직이 되도록 형성됨이 바람직하다.

상기 몸체부(17b)의 결합부(17a)에는 마그네트(8)가 결합되고 그 위에 커버패들(16')이 결합된다.

상기 제1 패들(17)은 커링부(17c)가 형성된 반대편의 몸체부(17b) 단부가 상기 제2 패들(14)의 가장자리에 위치하도록 일측에 결합된다. 상기 몸체부(17b)의 일측 단부가 결합되는 것은 용접에 의해 이루어짐이 바람직하다. 그리고 제1 패들(17)이 결합된 제2 패들(14)의 면 중심으로 실린더(2)에 삽입되는 피스톤(10)이 결합된다. 또한 상기 제2 패들(14)의 타측면에는 피스톤 스프링(7)에 연결,결합된다.

이하, 본 발명의 리니어 압축기 마그네트 패들 구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 리니어 압축기 마그네트 패들 구조는 제1 패들(17)의 원통형 몸체부(17b) 일측 단부가 제2 패들(14)에 부착되며, 또한 몸체부(17b)의 타측 단부에 연장 절곡된 커링부(17c)가 형성되어 이루어짐으로써 원통형 몸체부(17b)의 원주 방향의 구조적 강도가 보강되어 제1 패들(17)의 구조적 강도 및 전체 마그네트 패들의 구조적 강도가 강해지게 된다. 이로 인하여 원통형 몸체부(17b)의 두께를 최소화하여도 진원도를 이루기 위한 구조적 강도 뿐만 아니라 전체적인 구조적 강도가 강해지게 된다.

따라서, 내측고정자(4)와 외측고정자(6)사이에 삽입되는 제1 패들(17)의 두께를 최소화시킬 수 있게 됨으로 인하여 내측고정자(4)와 외측고정자(6)사이의 에어갭을 줄일 수 있어 리니어 모터의 효율을 높이게 되며, 또한 마그네트 패들의 무게를 줄일 수 있게 되어 마그네트 패들의 무빙메스(moving mass)를 감소시키게 됨으로써 이를 지지하는 피스톤 스프링(7)의 스프링 상수를 줄이게 되어 피스톤 스프링(7) 크기를 줄일 수 있게 되고, 또한 이를 지지하는 지지구조를 간소화할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 리니어 압축기의 마그네트 패들 구조는 리니어 모터를 구성하는 내측고정자와 외측고정자사이에 삽입되는 마그네트가 결합되며 마그네트 패들을 구성하는 원통형으로 형성된 제1 패들의 일측 단부에 구조적 강도를 보강하는 커링부를 형성하여 제1 패들의 두께를 최소화할 뿐만 아니라 구조적 강도를 강하게 할 수 있게 됨으로써 리니어 모터의 에어갭을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 무빙메스를 감소시킴에 의해 이를 지지하게 되는 스프링의 크기를 줄일 수 있게 되어 리니어 모터의 효율 향상 및 스프링에 의한 마모를 줄일 수 있게 되고 또한 리니어 압축기의 전체 크기를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 원판형으로 형성되며 일측에 피스톤 스프링이 결합되는 제2 패들과, 일측에 마그네트가 결합되어 모터의 내측고정자와 외측고정자사이에 삽입되며 타측 단부가 상기 피스톤 스프링이 결합되는 제2 패들의 타측면에 결합되는 제1 패들과, 상기 제1 패들이 결합되는 제2 패들에 결합되어 실린더의 내부에 삽입되는 피스톤을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 리니어 압축기의 마그네트 패들 구조에 있어서; 상기 제1 패들은 일측 단부가 상기 제2 패들의 일측면에 결합되고 타측부에 마그네트가 결합되는 원통형의 몸체부와, 상기 마그네트가 결합되는 측의 몸체부 단부가 연장 절곡된 커링부를 형성하여 이루어짐을 특징으로 하는 리니어 압축기의 마그네트 패들 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 커링부는 원통형 몸체의 중심선상에 수직으로 절곡됨을 특징으로 하는 리니어 압축기의 마그네트 패들 구조.

Images