KR100218483B1

KR100218483B1 - 리니어 압축기의 냉각구조

Info

Publication number: KR100218483B1
Application number: KR1019970039808A
Authority: KR
Inventors: 송계영
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1997-08-21
Filing date: 1997-08-21
Publication date: 1999-09-01
Also published as: KR19990017042A

Abstract

본 발명은 리니어 압축기의 냉각구조에 관한 것으로, 종래에는 열을 많이 발생시키게 되는 부분인 권선코일과 그리고 실린더 및 피스톤이 서로 근접해 있으며, 또한 권선코일과 실린더 및 피스톤이 위치한 부분이 밀폐되어 있어, 권선코일과 실린더 및 피스톤에서 발생되는 열이 외부로 방출되지 못하여 내부온도가 상승하게 됨으로써 효율을 저하시키는 문제점이 있었는 바, 본 발명은 인너케이스의 내부에 결합되는 권선코일과 그리고 실린더와 피스톤이 슬라이딩되는 부분에서 발생되는 열을 외부로 방열할 수 있도록 함으로써 발열부분의 냉각이 잘 이루어지도록 하여 원활한 작동과 더불어 압축기의 효율을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

리니어 압축기의 냉각구조

본 발명은 리니어 압축기의 냉각구조에 관한 것으로, 특히 압축기 작동중에 열이 많이 발생되는 모터 및 실린더 등의 발열부분에 대한 냉각이 원활하게 이루어질 수 있도록 한 리니어 압축기의 냉각구조에 관한 것이다.

최근 들어, 크랭크축을 적용한 압축기의 여러 단점을 해결하기 위하여 크랭크축의 사용을 배제하는 대신에 마그네트 및 코일을 이용하여 피스톤을 직접 왕복 이동시켜 냉매를 압축시킴으로써, 소음 저감 및 효율을 높을 수 있는 리니어 압축기가 널리 사용되고 있다.

도 1은 상기 리니어 압축기의 일예를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 종래의 리니어 압축기는 소정의 내부 공간을 갖도록 형성된 밀폐용기(1)와, 상기 밀폐용기(1)의 내부 중간에 설치되며 소정의 내부공간을 갖도록 형성된 인너케이스(2)와, 상기 인너케이스(2)의 내측에 결합되는 리니어 모터(M)와, 상기 리니어 모터(M)의 내측고정자(3)와 결합되는 실린더(4)와, 상기 인너케이스(2)의 일측에 복개,결합됨과 더불어 상기 실린더(4)의 일측이 관통,결합되는 커버플레이트(5)와, 상기 실린더(4)내에 왕복운동할 수 있도록 결합되는 피스톤(6)과, 일측이 상기 리니어 모터를 구성하는 마그네트(7)와 결합되고 타측이 상기 피스톤(6)의 일측에 결합되어 리니어 모터(M)의 움직임을 피스톤(6)에 전달하는 마그네트 패들(8)과, 상기 마그네트 패들(8)의 내측면과 리니어 모터(M)의 내측고정자(3) 측면사이에 지지되어 피스톤(6)의 움직임을 탄성적으로 지지하는 내측 코일스프링(9)과, 상기 인너케이스(2)의 타측에 복개,결합되는 커버(10)와, 상기 마그네트 패들(8)의 외측면과 상기 커버(10)의 내측면사이에 지지되어 상기 피스톤(6)의 움직임을 지지하는 외측 코일스프링(11)과, 상기 피스톤(6)의 타측에 결합되어 실린더(4)내에서 압축된 가스를 일정압이 된 상태에서 토출시키는 밸브시스템(V)을 포함하여 구성된다.

미설명 부호 12는 리니어 모터를 구성하는 권선코일을 도시한 것이고, 미설명 부호 13은 리니어 모터를 구성하는 외측고정자를 도시한 것이다.

상기한 바와 같은 리니어 압축기는 리니어 모터(M)에 전류가 인가되면 마그네트(7)가 직선 왕복운동함에 의해 피스톤(6)이 실린더(4)내를 왕복운동하게 되며 상기 피스톤(6)이 실린더(4)내를 왕복운동함에 따라 밀폐용기(1)내로 유입된 냉매가스가 피스톤(6) 중심에 형성된 냉매유로(F)를 통해 실린더(4)내로 흡입되어 압축되고 밸브시스템(V)을 통해 토출되는 과정을 반복하게 된다.

상기 리니어 압축기는 작동중에 내부에 많은 열이 발생하게 되는데, 특히 열이 많이 발생되는 부분은 리니어 모터를 구성하는 권선코일(12) 부분과 실리더(4)와 피스톤(6)이 슬라이딩되는 부분이다. 상기 압축기내에서 발생되는 열은 외부로 방열시켜 내부를 냉각시켜야 하며, 이 냉각이 적절히 이루어지지 않을 경우 압축기의 온도가 상승하여 효율을 저하시키게 된다.

한편, 상기 종래 리니어 압축기의 구조는 열을 많이 발생시키게 되는 권선코일(12)과 실린더(4) 및 피스톤(6)이 서로 근접해 있으며, 또한 권선코일(12)과 실린더(4) 및 피스톤(6)이 위치한 부분이 밀폐되어 있어, 권선코일(12)과 실린더(4) 및 피스톤(6)에서 발생되는 열이 외부로 방출되지 못하여 내부온도가 상승하게 됨으로써 효율을 저하시키는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 압축기 작동중에 열이 많이 발생되는 모터 및 실린더 등의 발열부분에 대한 냉각이 원활하게 이루어질 수 있도록 한 리니어 압축기의 냉각구조를 제공함에 있다.

도1은 종래 리니어 압축기의 일예를 도시한 단면도,

도2는 본 발명의 리니어 압축기의 냉각구조가 적용된 리니어 압축기의 단면도,

도3a는 본 발명의 리니어 압축기 냉각구조를 이루는 커버플레이트를 도시한 측단면도,

도3b는 본 발명의 리니어 압축기 냉각구조를 이루는 커버플레이트를 도시한 정단면도,

도4는 본 발명의 리니어 압축기 냉각구조의 작용상태를 도시한 리니어 압축기의 부분 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 밀폐용기 2 : 인너케이스

3 : 내측고정자 4 : 실린더

5 : 커버플레이트 5a : 압력속도 변환구멍

6 : 피스톤 7 : 마그네트

8 : 마그네트 패들 9 : 내측 코일스프링

10 : 커버 11 : 외측 코일스프링

M : 리니어 모터 V : 밸브시스템

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 밀폐용기와, 상기 밀폐용기의 내부에 결합되는 원통형의 인너케이스와, 상기 인너케이스에 결합되는 리니어 모터와, 상기 리이어 모터를 구성하는 내측고정자에 결합되는 실린더와, 상기 실린더내에 결합되는 피스톤과, 상기 리니어 모터가 결합된 인너케이스의 일측을 복개하는 커버플레이트를 포함하여 구성된 리니어 압축기에 있어서; 상기 인너케이스를 복개하는 커버플레이트에 내부 기류의 유동이 이루어지는 압력속도 변환구멍을 다수개 형성함을 특징으로 하는 리니어 압축기의 냉각구조가 제공된다.

상기 압력속도 변환구멍은 커버플레이트에 방사형으로 90°간격으로 4개 형성됨을 특징으로 하는 리니어 압축기의 냉각구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 리니어 압축기 냉각구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 리니어 압축기 냉각구조는, 도 2에 도시한 바와 같이, 밀폐용기(1)와, 상기 밀폐용기(1)의 내부에 결합되는 원통형의 인너케이스(2)와, 상기 인너케이스(2)에 결합되는 리니어 모터(M)와, 상기 리이어 모터(M)를 구성하는 내측고정자(3)에 결합되는 실린더(4)와, 상기 실린더(4)내에 결합되는 피스톤(6)과, 상기 실린더(6)의 일측에 결합되어 압축된 냉매가스를 토출시키는 밸브시스템(V)과, 상기 리니어 모터(M)의 마그네트(7)와 상기 피스톤(6)을 연결하여 마그네트(7)의 움직임을 피스톤(6)에 전달하는 마그네트 패들(8)과, 상기 마그네트 패들(8)의 측부에 위치하여 인너케이스(2)의 일측을 복개하는 커버(10)와, 상기 리니어 모터(M)가 결합된 인너케이스(2)의 타측을 복개하는 커버플레이트(5)와, 상기 마그네트 패들(8)과 상기 내측고정자(3)사이 및 마그네트 패들(80과 상기 커버(10)사이에 각각 결합되어 상기 피스톤(6)의 움직임을 탄성적으로 지지하는 내,외측 코일스프링(9,11)을 포함하여 구성된 리니어 압축기에서, 상기 인너케이스(2)를 복개되는 커버플레이트(5)에 압력속도 변환구멍(5a)을 다수개 형성하여 이루어진다.

상기 커버플레이트(5)는, 도 3a, 3b에 도시한 바와 같이, 소정의 두께를 갖는 원판형으로 형성되며 이 원판형의 외주면에 연장절곡되어 상기 인너케이스에 삽입되어 복개,결합되도록 절곡부(5b)가 형성된다. 그리고 중심에는 상기 실린더(4)의 일측단부가 삽입되도록 소정의 직경을 갖는 관통공(5c)이 형성된다. 또한 상기 압력속도 변환구멍(5a)은 커버플레이트(5)에 방사형으로 가장자리에 형성되고, 90°간격으로 4개 형성됨이 바람직하다. 상기 압력속도 변환구멍(5a)은 원형으로 커버플레이트(5)에 관통되게 형성된다.

이하, 본 발명의 리니어 압축기 냉각구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 리니어 모터(M)에 전류가 인가되면 마그네트(7)가 직선 왕복운동함에 따라 마그네트(7)와 피스톤(6)을 연결하는 마그네트 패들(8)이 왕복운동함에 의해 피스톤(6)이 실린더(4)내를 왕복운동하게 된다. 상기 피스톤(6)이 실린더(4)내를 왕복운동함에 따라 밀폐용기(1)내로 유입된 냉매가스가 피스톤(6) 중심에 형성된 냉매유로(F)를 통해 실린더(4)내로 흡입되어 압축되고 밸브시스템(V)을 통해 토출되는 과정을 반복하게 된다. 이 과정에서 모터를 구성하는 권선코일(12)과 그리고 실린더(4)와 피스톤(6)이 슬라이딩되는 부분에서 열을 발생시키게 된다. 한편, 리니어 모터(M)의 구동에 의해, 도 4에 도시한 바와 같이, 모터를 구성하는 마그네트(7) 및 이와 결합된 마그네트 패들(8)이 왕복운동하면서 인너케이스(2)의 내부에 압력변화가 일어나게 된다. 이 변화된 압력은 인너케이스(2)를 복개하는 커버플레이트(5)에 형성된 압력속도 변환구멍(5a)을 통해 상기 압력이 속도로 변환되어 나가게 되며, 이로 인하여 인너케이스(2)의 내부에 결합된 권선코일(12)과 그리고 실린더(4)와 피스톤(6)이 슬라이딩되는 부분에서 발생된 고온의 열이 저온부분으로 이동하여 열전달됨으로써 발열부분을 냉각시키게 된다. 상기 인너케이스(2)에서 유출된 고온의 열은 밀폐용기(1)와의 접촉에 의해 외부로 방열된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 리니어 압축기의 냉각구조는 인너케이스의 내부에 결합되는 권선코일과 그리고 실린더와 피스톤이 슬라이딩되는 부분에서 발생되는 열을 외부로 외부로 방열하여 발열부분을 냉각시키게 됨으로써 원활한 작동과 더불어 압축기의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

밀폐용기와, 상기 밀폐용기의 내부에 결합되는 원통형의 인너케이스와, 상기 인너케이스에 결합되는 리니어 모터와, 상기 리이어 모터를 구성하는 내측고정자에 결합되는 실린더와, 상기 실린더내에 결합되는 피스톤과, 상기 리니어 모터가 결합된 인너케이스의 일측을 복개하는 커버플레이트를 포함하여 구성된 리니어 압축기에 있어서; 상기 인너케이스를 복개하는 커버플레이트에 내부 기류의 유동이 이루어지는 압력속도 변환구멍을 다수개 형성함을 특징으로 하는 리니어 압축기의 냉각구조.
제1항에 있어서, 상기 압력속도 변환구멍은 커버플레이트에 방사형으로 90°간격으로 4개 형성됨을 특징으로 하는 리니어 압축기의 냉각구조.