KR100332818B1

KR100332818B1 - 리니어 압축기의 고정자 고정구조

Info

Publication number: KR100332818B1
Application number: KR1020000027097A
Authority: KR
Inventors: 오원식; 최기철
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2000-05-19
Publication date: 2002-04-19
Also published as: AU5890201A; WO2001088373A1; US6666662B2; DE60114805T2; US20020122732A1; JP2003533641A; BR0106651B1; CN1164869C; KR20010105959A; CN1380946A; EP1285167A1; BR0106651A; EP1285167B1; JP3636445B2; DE60114805D1

Abstract

본 발명은 리니어 압축기의 고정자 고정구조에 관한 것으로, 종래에는 내측 고정자 조립체의 후방단이 자유상태로 되어 그 내측 고정자 조립체의 결착력이 저하되는 것은 물론 내측 공진스프링이 프레임에 직접 접촉하게 되어 압축기 진동이 증가하게 되는 문제점이 있었던 바, 본 발명에서는 상기 내측 공진스프링의 일단이 대응되는 내측 고정자 조립체의 일측단에 밀착되는 캡부재가 구비됨과 아울러 그 캡부재의 타면에는 상기 내측 공진스프링이 밀착되어 상기한 내측 고정자 조립체를 탄력 지지하는 동시에 그 내측 고정자 조립체로 상기한 내측 공진스프링의 가진력이 전달되도록 함과 아울러 상기 캡부재는 프레임과 이격되도록 구비되어 상기한 내측 공진스프링의 가진력이 그 프레임에 직접 전달되는 것을 차단함으로써, 상기 내측 고정자 조립체를 견고하게 고정시키는 동시에 상기 내측 공진스프링의 압축 인장 중에 발생되는 가진력이 상기한 내측 고정자 조립체를 거쳐 프레임으로 전달되도록 하여 압축기의 진동을 감쇠시키게 된다.

Description

리니어 압축기의 고정자 고정구조{STRUCTURE FOR FIXING STATOR OF LINEAR COMPRESSOR}

본 발명은 리니어 압축기의 고정자 고정구조에 관한 것으로, 특히 내측 고정자 조립체를 견고하게 고정시킴과 아울러 압축기 진동을 차단시킬 수 있는 리니어 압축기의 고정자 고정구조에 관한 것이다.

일반적으로 리니어 압축기는 크랭크축을 대신하여 리니어 모터의 가동자를 이루는 마그네트 조립체에 피스톤을 결합시켜 그 피스톤이 마그네트 조립체에 일체로 고정된 것으로, 도 1은 종래 리니어 압축기의 일례를 보인 종단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 종래의 리니어 압축기는, 저면에 오일이 채워지는 케이싱(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 고정되는 실린더(3)와, 그 실린더(3)를 지지하는 프레임(1)의 외주면에 고정되는 내측 고정자 조립체(4A) 및 그 내측 고정자 조립체(4A)의 외주면에 소정 공극을 두고 고정되는 외측 고정자 조립체(4B)와, 상기 내 외측 고정자 조립체(4A,4B) 사이의 공극에 개재되어 리니어 모터의 가동자를 이루는 마그네트 조립체(5)와, 그 마그네트 조립체(5)에 일체로 고정되어 실린더(3)의 내부에서 미끄럼운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축시키는 피스톤(6)과, 상기 마그네트 조립체(5)가 내 외측 고정자 조립체(4A,4B) 사이의 공극에서 지속적으로 공진운동을 하도록 유도하는 내 외측 공진스프링(7A,7B)과, 상기 실린더의 선단에 장착되어 피스톤(6)의 왕복운동시 압축가스의 토출을 제한하는 토출밸브 조립체(8)를 포함하여 이루어져 있다.

상기 내측 고정자 조립체(4A)는 다수개의 스테이터 코어(미부호)가 방사상으로 적층되어 원통형으로 형성되고, 그 내주면이 프레임(1)의 외주면에 압입되어 결합되는 동시에 전방단은 프레임(1)의 단차면(1a)에 지지되도록 밀착 고정되어 있다.

한편, 상기 내측 공진스프링(7A)은 그 전방단이 프레임(1)의 후단면(1b)에 밀착 지지되는 반면 그 후방단은 커버(2)의 내측면에 밀착 지지되어 있다.

도면중 미설명 부호인 9는 흡입밸브, SP는 흡입관이다.

상기와 같은 종래 리니어 압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 상기 내,외측 고정자 조립체(4A,4B)에 전류가 인가되어 마그네트 조립체(5)가 직선 왕복운동을 하게 되면, 이에 결합된 피스톤(6)이 실린더(3)의 내부를 직선으로 왕복운동을 하게 되어 실린더(3)내에 압력차가 발생되고, 이 실린더(3)내의 압력차에 의해 케이싱(V)내의 냉매가스가 피스톤(6)의 가스유로(F)를 통해 실린더(3)로 흡입되어 압축 토출되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

이때, 상기 마그네트 조립체(5)가 내 외측 고정자 조립체(4A,4B) 사이에서 유도자기에 의해 횡방향으로 선형운동을 하게 되면, 이 마그네트 조립체(5)를 양방향으로 지지하는 내 외측 공진스프링(7A,7B)이 서로 반대방향으로 압축 인장되면서 마그네트 조립체(5)를 공진시키게 되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 리니어 압축기에 있어서는, 내측 고정자 조립체(4A)의 전방단만이 프레임(1)의 단차면(1a)에 밀착 지지되는 반면 그 후방단은 그대로 방치되어 있어 결국 내측 고정자 조립체(4A)의 고정이 견고하게 유지되지 못하는 단점이 있었다.

또한, 상기 내 외측 공진스프링(7A,7B)이 마그네트 조립체(5)를 공진시키면서 가진력을 발생시키게 되나, 그 중 내측 공진스프링(7A)이 프레임(1)에 직접 밀착 지지되어 프레임(1)을 가진시키게 되어 압축기의 진동을 증가시키게 되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 리니어 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 상기 내측 고정자 조립체를 견고하게 고정시킬 수 있는 리니어 압축기의 고정자 고정구조를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

또한, 상기 마그네트 조립체를 공진시키는 내 외측 공진스프링의 압축 인장시 내측 공진스프링이 압축유니트를 가진시키는 것을 차단할 수 있는 리니어 압축기의 고정자 고정구조를 제공하려는데도 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 리니어 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 2는 종래 리니어 압축기에서 내측 고정자 조립체의 고정구조를 보인 종단면도.

도 3은 본 발명 리니어 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 4는 본 발명 리니어 압축기에서 내측 고정자 조립체의 고정구조를 보인 종단면도.

도 5는 본 발명 리니어 압축기에서 내측 고정자 조립체의 고정구조를 분해하여 보인 사시도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 프레임 1a : 단차면

1b : 후방단 4A : 내측 고정자 조립체

4a : 스테이터 코어 7A : 내측 공진스프링

10 : 캡부재 11 : 관통구멍

12 : 절곡부 13 : 플랜지부

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱의 내부에 실린더를 지지하는 프레임이 탄력 설치되고, 그 프레임에 모터의 고정자를 이루는 내측 고정자 조립체 및 외측 고정자 조립체가 고정 장착되며, 그 내측 고정자 조립체와 외측 고정자 조립체사이에는 모터의 가동자를 이루는 동시에 상기한 실린더에 미끄러지게 삽입되는 피스톤이 일체로 결합되는 마그네트 조립체가 일정 공극을 둔 상태로 개재되고, 그 마그네트 조립체의 전후 양측면에 내측 공진스프링 및 외측 공진스프링이 지지되어 마그네트 조립체가 피스톤과 함께 선형으로 공진운동을 하도록 구성되되,

상기 내측 공진스프링의 일단이 대응되는 내측 고정자 조립체의 일측단에 밀착되는 캡부재가 구비됨과 아울러 그 캡부재의 타면에는 상기 내측 공진스프링이 밀착되어 상기한 내측 고정자 조립체를 탄력 지지하는 동시에 그 내측 고정자 조립체로 상기한 내측 공진스프링의 가진력이 전달되도록 한 리니어 압축기의 고정자 고정구조가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 리니어 압축기의 고정자 고정구조를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명 리니어 압축기의 일례를 보인 종단면도이고, 도 4는 본 발명 리니어 압축기에서 내측 고정자 조립체의 고정구조를 보인 종단면도이며, 도 5는 본 발명 리니어 압축기에서 내측 고정자 조립체의 고정구조를 분해하여 보인 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 고정자 고정구조가 구비된 리니어 압축기는, 소정의 내부체적을 갖고 저면에 오일이 채워지며 흡입관(SP) 및 토출관(미도시)이 구비되는 케이싱(V)과, 그 케이싱(V)에 탄력 지지되는 환형의 프레임(1)과, 그 프레임(1)의 후측면에 고정되는 커버(2)와, 상기 프레임(1)의 중앙에 횡방향으로 고정되는 실린더(3)와, 그 실린더(3)의 외주면에 고정되는 내측 고정자조립체(4A)와, 그 내측 고정자 조립체(4A)의 외주면에 소정 공극을 두고 고정되는 외측 고정자 조립체(4B)와, 상기 내측 고정자 조립체(4A)와 외측 고정자 조립체(4B) 사이의 공극에 개재되어 직선 왕복운동을 하는 마그네트 조립체(5)와, 그 마그네트 조립체(5)에 일체로 고정되고 실린더(3)에 미끄러지게 삽입되어 상기한 마그네트 조립체(5)와 함께 직선 왕복운동을 하는 피스톤(6)과, 상기 마그네트 조립체(5)의 양측면에 각각 지지되어 그 마그네트 조립체(5)의 공진운동을 유도하는 내측 공진스프링(7A) 및 외측 공진스프링(7B)과, 상기 내측 공진스프링(7A)과 내측 고정자 조립체(4A) 사이에 개재되어 그 내측 고정자 조립체(4A)를 탄력 지지하는 캡부재(10)를 포함하여 구성된다.

상기 내측 고정자 조립체(4A)는 프레임(1)의 외주면에 압입되도록 다수개의 스테이터 코어(4a)가 방사상으로 적층되어 원통형으로 형성되고, 그 전방단이 프레임(1)의 외주면에 형성되는 단차면(1a)에 밀착되어 전방측에 대해 고정되는 반면 그 후방단에는 전술한 내측 공진스프링(7A)에 탄력적으로 눌리는 캡부재(10)가 밀착 지지된다.

상기 캡부재(10)는 측면투영시 관통구멍(11)을 갖는 '캡'모양으로 형성되어 그 관통구멍(11)에 실린더(3)가 일정간극을 두고 삽입되는 것으로, 그 관통구멍(11)의 내주면과 실린더(3)의 외주면 사이에 상기한 내측 공진스프링(7A)이 개재되도록 삽입되고, 상기 캡부재(10)의 전방 절곡부(12)에 상기한 내측 공진스프링(7A)의 전방단이 밀착 지지되며, 상기 캡부재(10)의 후방 플랜지부(13)에 상기한 내측 고정자 조립체(4A)의 후방단이 밀착 지지된다.

또한, 상기 캡부재(10)는 가진력을 갖는 내측 공진스프링(7A)에 접촉되는 점을 감안하여 그 캡부재(10)의 전방 절곡부(12)가 프레임(1)의 후방단(1b)에 접촉되지 않도록 일정 간극을 두고 구비되는 것이 바람직하다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 9는 흡입밸브이다.

상기와 같은 본 발명에 의한 고정자 고정구조가 구비된 리니어 압축기의 일반적인 동작은 종래와 유사하다.

이때, 상기 마그네트 조립체(5)가 내 외측 고정자 조립체(4A,4B)의 사이에서 횡방향으로 선형 왕복운동을 하게 되면, 그 마그네트 조립체(5)의 양측을 지지하는 내 외측 공진스프링(7A,7B) 중에서 내측 공진스프링(7A)이 캡부재(10)를 가압하게 되고, 이 가압력을 받는 캡부재(10)가 내측 고정자 조립체(4A)의 후방단을 전방측으로 밀게 되어 그 내측 고정자 조립체(4A)가 프레임(1)의 단차면(1a)에 더욱 견고하게 밀착된다. 즉, 상기 내측 고정자 조립체(4A)의 전방단은 프레임(1)의 외주면에 구비된 단차면(1a)에 걸친 상태에서 그 내측 고정자 조립체(4A)의 후방단이 내측 공진스프링(7A)에 가압되는 캡부재(10)에 의해 전방측으로 더욱 밀리게 되므로 그 결속력이 배가되는 것이다.

또한, 상기 캡부재(10)의 전방단은 프레임(1)의 후방단(1b)에 일정간격을 두고 구비되므로, 그 캡부재(10)에 밀착되는 내측 공진스프링(7A)의 가진력이 상기한 캡부재(10)를 통해 프레임(1)에 직접 전달되지 않고 내측 고정자 조립체(4A)를 거쳐 프레임(1)에 전달된다. 이는, 상기 내측 고정자 조립체(4A)가 다수개의 스테이터 코어(4a)가 적층되어 이루어진 것이므로 가진력이 이 내측 고정자 조립체(4A)에 의해 일정정도 상쇄된 다음에 프레임(1)에 전달되므로 그만큼 진동이 저감되는 것이다.

본 발명에 의한 리니어 압축기의 고정자 고정구조는, 상기 내측 공진스프링의 일단이 대응되는 내측 고정자 조립체의 일측단에 밀착되는 캡부재가 구비됨과 아울러 그 캡부재의 타면에는 상기 내측 공진스프링이 밀착되어 상기한 내측 고정자 조립체를 탄력 지지하는 동시에 그 내측 고정자 조립체로 상기한 내측 공진스프링의 가진력이 전달되도록 함과 아울러 상기 캡부재는 프레임과 이격되도록 구비되어 상기한 내측 공진스프링의 가진력이 그 프레임에 직접 전달되는 것을 차단함으로써, 상기 내측 고정자 조립체를 견고하게 고정시키는 동시에 상기 내측 공진스프링의 압축 인장 중에 발생되는 가진력이 상기한 내측 고정자 조립체를 거쳐 프레임으로 전달되도록 하여 압축기의 진동을 감쇠시키게 된다.

Claims

케이싱의 내부에 실린더를 지지하는 프레임이 탄력 설치되고, 그 프레임에 모터의 고정자를 이루는 내측 고정자 조립체 및 외측 고정자 조립체가 고정 장착되며, 그 내측 고정자 조립체와 외측 고정자 조립체 사이에는 모터의 가동자를 이루는 동시에 상기한 실린더에 미끄러지게 삽입되는 피스톤이 일체로 결합되는 마그네트 조립체가 일정 공극을 둔 상태로 개재되고, 그 마그네트 조립체의 전후 양측면에 내측 공진스프링 및 외측 공진스프링이 지지되어 마그네트 조립체가 피스톤과 함께 선형으로 공진운동을 하도록 구성되되,

상기 내측 공진스프링의 일단이 대응되는 내측 고정자 조립체의 일측단에 밀착되는 캡부재가 구비됨과 아울러 그 캡부재의 타면에는 상기 내측 공진스프링이 밀착되어 상기한 내측 고정자 조립체를 탄력 지지하는 동시에 그 내측 고정자 조립체로 상기한 내측 공진스프링의 가진력이 전달되도록 한 리니어 압축기의 고정자 고정구조.
제1항에 있어서, 상기 캡부재는 프레임과 이격되도록 구비되어 상기한 내측 공진스프링의 가진력이 그 프레임에 직접 전달되는 것을 차단한 리니어 압축기의 고정자 고정구조.