KR100273453B1

KR100273453B1 - 리니어 압축기의 피스톤 충돌 방지장치

Info

Publication number: KR100273453B1
Application number: KR1019980053913A
Authority: KR
Inventors: 권병하; 이혁
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1998-12-09
Filing date: 1998-12-09
Publication date: 2000-12-15
Also published as: KR20000038799A

Abstract

본 발명은 리니어 압축기의 피스톤 충돌 방지장치에 관한 것으로, 종래에는 메인스프링이 피스톤의 왕복운동을 탄성적으로 지지하기는 하나, 상기 피스톤의 행정거리를 제한하지는 못하게 되어 상기한 피스톤이 토출밸브에 자주 부딪히게 되면서 그 토출밸브가 파손되거나 또는 충돌에 의한 이상소음이 발생되는 문제점이 있었던 바, 본 발명에서는 피스톤이 결합되어 왕복운동을 하는 가동자의 행정거리를 탄력적으로 제한하는 피스톤 스토퍼를 상기한 가동자와 대향되는 고정자에 설치함으로써, 상기 피스톤의 행정거리를 제한할 수 있게 되어 피스톤이 토출밸브에 부딪히면서 토출밸브가 파손되거나 충격소음이 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

Description

리니어 압축기의 피스톤 충돌 방지장치

본 발명은 리니어 압축기의 피스톤에 관한 것으로, 특히 피스톤의 압축행정시 토출밸브에 부딪히는 것을 미연에 방지할 수 있는 리니어 압축기의 피스톤 충돌 방지장치에 관한 것이다.

알려진 바와 같이, 리니어 압축기는 크랭크축을 대신하여 리니어 모터를 이루는 마그네트 및 코일로 피스톤을 직선 왕복운동시켜 가스를 압축하여 토출시키는 것으로, 그 일례가 도 1에 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이, 종래의 리니어 압축기는 저면에 오일이 채워지는 밀폐용기(V)의 내부에 횡방향으로 설치되어 냉매를 흡입하여 압축 및 토출하는 압축 유니트(C)와, 그 압축 유니트(C)의 외부에 고정되어 미끄럼부에 오일을 공급하는 오일피더(O)로 구성되어 있다.

상기 압축 유니트(C)는 환형의 프레임(1)과, 그 프레임(1)의 일측면에 고정 설치되는 커버(2)와, 상기 프레임(1)의 중앙에 횡방향으로 고정 설치되는 실린더(3)와, 그 실린더(3)를 지지하는 프레임(1)의 외주면에 고정 설치되는 인너스테이터 조립체(4A)와, 그 인너스테이터 조립체(4A)의 외주면에 소정 공극을 두고 고정 설치되어 유도자기를 형성하는 아우터스테이터 조립체(4B)와, 상기 인너스테이터 조립체(4A)와 아우터스테이터 조립체(4B) 사이의 공극에 개재되어 유도자기에 의해 직선 왕복운동을 하는 마그네트 조립체(5)와, 그 마그네트 조립체(5)에 일체로 고정되고 상기 실린더(3)에 삽입되어 미끄럼운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축하는 피스톤(6)과, 상기 실린더(3)의 선단면에 설치되는 토출밸브 조립체(10)를 포함하여 이루어져 있다.

상기 프레임(1)과 피스톤(6)이 결합된 마그네트 조립(5)체 사이 또는 그 마그네트 조립체(5)와 커버(2) 사이에는 그 마그네트 조립체(5)의 직선 왕복운동을 탄성에너지로 저장하여 피스톤(6)의 공진운동을 유발시키는 메인스프링(7)이 스프링 베이스(20)에 지지되어 장착되어 있다.

상기 토출밸브 조립체(10)는 소정의 토출공간(S2)이 구비되어 실린더(3)의 선단면에 고정 설치되는 토출커버(11)와, 그 토출커버(11)의 내주면에 장착되어 압축가스의 토출을 제한하는 토출밸브(12)와, 상기 토출커버(11)와 토출밸브(12) 사이에 개재되어 토출밸브(12)를 탄력 지지하는 토출스프링(13) 등으로 이루어져 있다.

도면중 미설명 부호인 8은 흡입밸브, S1은 압축공간이다.

상기와 같이 구성된 종래 리니어 압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 상기 인너스테이터 조립체(4A)와 아우터스테이터 조립체(4B)로 이루어지는 리니어 모터의 고정자에 전류가 인가되어 유도자기가 발생되면, 상기 고정자 사이에 개재되는 가동자인 마그네트 조립체(5)가 유도자기에 의해 직선 왕복운동을 하게 되어 피스톤(6)이 실린더(3)내를 왕복운동하게 되고, 그 피스톤(6)이 실린더(3)내를 왕복운동함에 따라 밀폐용기(V)로 유입되는 냉매가스가 실린더(3)의 내부에서 압축되었다가 어느 시점에서는 토출밸브(12)를 밀면서 토출커버(11)로 토출된다.

이때, 상기 프레임(1)과 피스톤(6)의 사이에는 메인스프링(7)이 개재되어 있어 마그네트 조립체(5)의 직선 왕복운동을 탄성에너지로 저장하고, 그 저장된 탄성에너지를 직선운동으로 변환시키면서 피스톤(6)의 공진운동을 유발시키게 되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 리니어 압축기에 있어서는, 메인스프링(7)이 피스톤(6)의 왕복운동을 탄성적으로 지지하기는 하나, 상기 피스톤(6)의 행정거리를 제한하지는 못하게 되어 상기한 피스톤(6)이 토출밸브(12)에 자주 부딪히게 되면서 그 토출밸브(12)가 파손되거나 또는 충돌에 의한 이상소음이 발생되는 문제점이 있었다. 특히, 상기 피스톤(6)의 이상동작시 토출밸브(12)에 큰 충격을 가하여 토출밸브(12)의 파손 우려가 더욱 커지게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 리니어 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 상기 피스톤의 행정거리를 제한하여 피스톤이 토출밸브에 부딪히는 것을 방지할 수 있는 리니어 압축기의 피스톤 충돌 방지장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 리니어 압축기의 일부를 파단하여 보인 측면도.

도 2a 및 도 2b는 종래 리니어 압축기의 피스톤에 대한 동작을 보인 종단면도.

도 3은 본 발명 리니어 압축기의 일부를 파단하여 보인 측면도.

도 4a 및 도 4b는 본 발명 리니어 압축기의 피스톤에 대한 동작을 보인 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

3 : 실린더 4B : 인너스테이터 조립체

5 : 마그네트 조립체 6 : 피스톤

7 : 메인스프링 12 : 토출밸브

13 : 밸브스프링 20 : 제1 스프링 베이스

100 : 피스톤 스토퍼 110 : 제2 스프링 베이스

120 : 고무링

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 밀폐용기에 설치되어 고정자와 가동자로 이루어진 리니어 모터가 고정되는 프레임과, 그 프레임의 관통구멍에 설치되는 실린더와, 그 실린더의 내부에 삽입되어 상기 리니어 모터에 의해 직선 왕복운동을 하는 피스톤과, 상기 실린더의 선단면을 복개하도록 프레임에 고정되는 토출커버와, 그 토출커버의 내부에서 피스톤의 왕복운동시 실린더의 선단면에 착탈되는 토출밸브를 포함하여 구성되는 리니어 압축기에 있어서 ; 상기 피스톤이 결합되어 왕복운동을 하는 가동자의 행정거리를 탄력적으로 제한하여 피스톤이 토출밸브에 부딪히지 않도록 상기한 가동자와 대향되는 고정자에 피스톤 스토퍼가 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 피스톤 충돌 방지장치가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 리니어 압축기의 피스톤 충돌 방지장치를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명 리니어 압축기의 일부를 파단하여 보인 측면도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명 리니어 압축기의 피스톤에 대한 동작을 보인 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 피스톤 충돌 방지장치가 구비된 리니어압축기는, 저면에 오일이 채워지는 밀폐용기(V)의 내부에 횡방향으로 설치되어 냉매가스를 흡입하여 압축 및 토출하는 압축 유니트(C)와, 그 압축 유니트(C)의 외부에 고정되어 미끄럼부에 오일을 공급하는 오일피더(O)로 구성된다.

상기 압축 유니트(C)는 환형의 프레임(1)과, 그 프레임(1)의 일측면에 고정 설치되는 커버(2)와, 상기 프레임(1)의 중앙에 횡방향으로 고정 설치되는 실린더(3)와, 상기 프레임(1)의 외주면에 고정 설치되는 인너스테이터 조립체(4A)와, 그 인너스테이터 조립체(4A)의 외주면에 소정 공극을 두고 고정 설치되어 유도자기를 형성하는 아우터스테이터 조립체(4B)와, 상기 인너스테이터 조립체(4A)와 아우터스테이터 조립체(4B) 사이의 공극에 개재되어 유도자기에 의해 직선 왕복운동을 하는 마그네트 조립체(5)와, 그 마그네트 조립체(5)에 일체로 고정되고 상기 실린더(3)에 삽입되어 미끄럼운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축하는 피스톤(6)과, 그 피스톤(6)의 선단면에 장착되고 피스톤(6)의 압축행정시 그 압축되는 냉매가스의 토출을 제한하는 토출밸브(12)가 구비된 토출밸브 조립체(10)를 포함하여 이루어진다.

상기 프레임(1)과 피스톤(6)이 결합된 마그네트 조립체(5) 사이에는 그 마그네트 조립체(5)의 직선 왕복운동을 탄성에너지로 저장하여 피스톤(6)의 공진운동을 유발시키는 메인스프링(7)이 장착되는데, 상기 피스톤(6)이 결합되어 왕복운동을 하는 가동자인 마그네트 조립체(5)의 행정거리를 탄력적으로 제한하여 피스톤(6)이 토출밸브(12)에 부딪히지 않도록 상기한 마그네트 조립체(5)와 대향되는 고정자인 인너스테이터 조립체(4B), 정확하게는 상기 메인스프링(7)을 지지하는 제1 스프링 베이스(20)의 내측에 피스톤 스토퍼(100)가 설치된다.

상기 피스톤 스토퍼(100)는 인너스테이터 조립체(4B)에 결합되어 마그네트 조립체(5)가 접촉되는 프랜지 형상의 제2 스프링 베이스(110)와, 그 제2 스프링 베이스(110)에 대향되는 상기 인너스테이터 조립체(4B) 사이에 개재되어 상기한 제2 스프링 베이스(110)가 마그네트 조립체(5)에 접촉될 때에 탄력적으로 지지하여 마그네트 조립체(5)의 왕복운동이 인너스테이터 조립체(4B)에 의해 제한되도록 하는 환상의 탄성부재인 고무링(120)으로 이루어진다.

도면중 미설명 부호인 8은 흡입밸브, 10은 토출밸브 조립체, 11은 토출커버, 12는 토출밸브, 13은 밸브스프링, S1은 압축공간, S2는 토출공간이다.

상기와 같은 본 발명의 피스톤 충돌 방지장치가 구비된 리니어 압축기의 일반적인 동작은 종래와 동일하다.

즉, 상기 인너스테이터 조립체(4A)와 아우터스테이터 조립체(4B)로 이루어지는 리니어 모터의 고정자에 전류가 인가되어 유도자기가 발생되면, 상기 가동자인 마그네트 조립체(5)가 유도자기에 의해 직선 왕복운동을 하게 되어 피스톤(6)이 실린더(3)내를 왕복운동하게 되고, 그 피스톤(6)이 실린더(3)내를 왕복운동함에 따라 밀폐용기(V)로 유입되는 냉매가스가 실린더의 내부에서 압축되었다가 어느 시점에서는 토출밸브(12)를 밀면서 토출커버(11)로 토출된다.

이때, 상기 프레임(1)과 피스톤(6)의 사이에는 메인스프링(7)이 개재되어 있어 마그네트 조립체(5)의 직선 왕복운동에 의해 피스톤(6) 역시 실린더(3)의 내부를 직선 왕복운동하는 것이나, 본 발명에서는 상기 인너스테이터 조립체(4A)와 마그네트 조립체(5) 사이에 피스톤(6)이 토출밸브(12)에 부딪히지 않을 정도의 행정거리를 갖도록 세팅된 피스톤 스토퍼(100)가 장착되므로, 상기 마그네트 조립체(5)의 전진운동시 상기한 피스톤 스토퍼(100)에 의해 그 전진거리가 한정된다.

이렇게 하여, 상기 마그네트 조립체(5)에 일체된 피스톤(6)이 항상 일정한 전진거리를 갖게 되어 그 피스톤(6)과 토출밸브(12)가 충돌을 하지 않게 되는 것이며, 특히 상기 피스톤(6)의 이상동작에 의해 과도하게 전진을 하게 되는 경우에도 그 피스톤의 전진을 제한하게 되므로 토출밸브(12)의 파손 및 소음 등이 방지되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 리니어 압축기의 피스톤 충돌 방지장치는, 상기 피스톤이 결합되어 왕복운동을 하는 가동자의 행정거리를 탄력적으로 제한하는 피스톤 스토퍼를 상기한 가동자와 대향되는 고정자에 설치함으로써, 피스톤의 행정거리를 제한할 수 있게 되어 피스톤이 토출밸브에 부딪히면서 토출밸브가 파손되거나 충격소음이 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

Claims

밀폐용기에 설치되어 고정자와 가동자로 이루어진 리니어 모터가 고정되는 프레임과, 그 프레임의 관통구멍에 설치되는 실린더와, 그 실린더의 내부에 삽입되어 상기 리니어 모터에 의해 직선 왕복운동을 하는 피스톤과, 상기 실린더의 선단면을 복개하도록 프레임에 고정되는 토출커버와, 그 토출커버의 내부에서 피스톤의 왕복운동시 실린더의 선단면에 착탈되는 토출밸브를 포함하여 구성되는 리니어 압축기에 있어서 ;

상기 피스톤이 결합되어 왕복운동을 하는 가동자의 행정거리를 탄력적으로 제한하여 피스톤이 토출밸브에 부딪히지 않도록 상기한 가동자와 대향되는 고정자에 피스톤 스토퍼가 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 피스톤 충돌 방지장치.
제1항에 있어서, 상기 피스톤 스토퍼는 리니어 모터의 내측 고정자에 결합되어 가동자가 접촉되는 스프링 베이스와, 그 스프링 베이스에 대향되는 상기 내측 고정자 사이에 개재되어 상기한 스프링 베이스가 가동자에 접촉될 때에 탄력적으로 지지하여 가동자의 왕복운동이 고정자에 의해 제한되도록 하는 탄성부재로 구성된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 피스톤 충돌 방지장치.