KR100360263B1 - 리니어 압축기의 소음저감구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리니어 압축기의 소음저감구조에 관한 것으로, 본 발명은 원통형 아우터 코어 및 그 아우터 코어의 내부에 일정 공극을 두고 삽입되며 길이방향 관통구멍이 형성된 원통형 이너 코어와 상기 아우터 코어에 권선되는 권선코일로 구성되는 스테이터와 상기 일정 공극사이에 삽입되는 자석홀더와 이 자석홀더에 결합되는 영구자석을 구비한 가동자를 포함하여 구성되는 구동모터와, 상기 가동자에 결합되며 내부 가스유로를 가지는 피스톤과, 상기 아우터 코어의 후단측에 결합되는 판체의 중앙 내측면에 상기 인너 코어의 관통구멍에 삽입되는 원통형 삽입부가 연장 형성됨과 아울러 이 원통형 삽입부의 내부와 연통되는 가스통공이 형성된 백커버를 포함하는 리니어 압축기에 있어서, 상기 피스톤의 후단부를 상기 이너 코어의 관통구멍에 삽입되도록 연장하고, 상기 이너 코어의 선단측에는 상기 이너 코어의 내주면과 피스톤 후단 연장부 외주면 사이를 실링하는 실링부재를 고정하고, 상기 백 커버의 연장부 선단에는 그 선단부가 상기 피스톤의 내부 가스유로의 후단부에 삽입되는 관부를 측면부에 의해 일체로 연결 형성하여 상기 삽입부와 측면부에 의해 공명공간이 형성됨과 아울러 상기 이너 코어의 관통구멍 내주면과 상기 백 커버의 관부의 외주면 사이에 형성되는 공간에 의해 소음저감실이 형성되도록 구성하여 냉매 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 과정에서 발생되는 소음을 감소시킴으로써 상기 밀폐용기의 외부로 소음이 방사되는 것을 최소화하여 압축기의 신뢰성을 높일 수 있도록 한 것이다.

Description

리니어 압축기의 소음저감구조{STRUCTURE FOR REDUCING NOISE IN LINEAR COMPRESSOR}

본 발명은 리니어 압축기에 관한 것으로, 특히 운전 중 발생되는 소음을 감소시킬수 있도록 한 리니어 압축기의 소음저감구조에 관한 것이다.

일반적으로 압축기(Compressor)는 공기나 냉매 가스 등의 유체를 압축시키는 기계이다. 상기 압축기는 구동력을 발생시키는 전동기구부와 그 전동기구부의 구동력을 전달받아 가스를 압축시키는 압축기구부로 구성되며, 상기 압축기구부의 형태에 따라 회전식 압축기, 왕복동식 압축기, 스크롤 압축기, 리니어 압축기 등으로 분리된다.

도 1은 상기 리니어 압축기의 일례를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 상기 리니어 압축기는 밀폐용기(1)의 내부에 소정의 길이를 갖는 원통 형태의 이너케이스(10)가 설치되며 그 이너케이스(10)의 일측에 백커버(20)가 결합되며 상기 이너케이스(10)의 내부에 구동력을 발생시키는 구동모터(30)가 장착된다.

상기 구동모터(30)는 원통 형태의 적층체로 이루어지는 아우터 코어(31) 및 그 아우터 코어(31)와 일정 공극을 갖도록 삽입되는 원통형 적층체의 이너 코어(32)로 구성된 스테이터(S)와 상기 아우터 코어(31)에 결합되는 권선코일(33)과 상기 아우터 코어(31)와 이너 코어(32)사이에 움직임 가능하도록 삽입되는 영구자석(34)을 포함하여 구성된다. 상기 아우터 코어(31)는 상기 이너케이스(10)에 삽입되어 상기 백커버(20)에 고정 결합되고 상기 이너 코어(32)는 상기 백커버(20)에 형성된 원통형태의 결합부(21)에 고정 결합되고 그 아우터 코어(31)와 이너 코어(32)사이에 영구자석들(34)이 삽입되며 그 영구자석들(34)은 자석 홀더(35)에 결합된다.

상기 백커버(20)는 원판 형태의 판체부(22) 가운데 일정 두께를 원통 형태의 결합부(21)가 형성되며 상기 판체부(22) 가장자리측에 상기 고정부(23)가 구비되어 이루어진다. 상기 백커버(20)의 고정부(23)에 아우터 코어(31)가 고정 결합되고 결합부(21)에 이너 코어(32)가 고정 결합되며 그 결합부(21)의 관통구멍(24)이 가스통로를 이루게 된다. 상기 백커버 결합부(21)의 관통구멍(24) 측부에 흡입관(2)이 위치하게 된다.

그리고 상기 이너케이스(10)의 타측에 실린더부(41)가 구비된 실린더 프레임(40)이 복개 결합되고 그 실린더 프레임(40)의 실린더부(41)에 피스톤(50)이 삽입되며 그 피스톤(50)은 상기 자석 홀더(35)와 결합되고 그 자석 홀더(35)의 양측에 상기 피스톤(50)의 움직임을 탄성 지지하는 스프링(51)(52)이 위치하게 된다. 그리고 상기 실린더부(41)에 토출밸브 조립체(V)가 장착되고 상기 피스톤(50)의 단부에 흡입 밸브(53)가 결합되며 그 피스톤(50)의 내부에 가스가 유동하는 가스유로(F)가 형성된다.

상기한 바와 같은 리니어 압축기의 작동은 다음과 같다.

먼저, 전원이 인가되면, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 구동모터(30)가 작동하여 그 구동모터(30)의 영구자석(34)이 직선 왕복 구동력을 발생시키게 되며 그 영구자석(34)의 직선 왕복 운동이 상기 자석 홀더(35)를 통해 피스톤(50)에 전달되어 피스톤(50)이 실린더부(41)에서 직선 왕복 운동하게 된다. 상기 피스톤(50)이 실린더부(41)에서 직선 왕복 운동함과 동시에 상기 토출밸브 조립체(V)와 흡입 밸브(53)의 작동에 따라 상기 밀폐용기(1)내로 유입된 냉매 가스가 백커버(20)의 결합부 관통구멍(24)과 이너 코어(32)의 내부 관통 구멍 그리고 상기 피스톤(50)의 가스유로(F)를 통해 실린더부(41)내로 흡입되고 압축되어 토출된다. 상기 토출된 고온 고압 상태의 가스는 토출관(미도시)을 통해 밀폐용기(1) 외부로 토출된다.

그러나 상기한 바와 같은 리니어 압축기는 구동모터(30)의 구동력을 전달받아 상기 피스톤(50)이 직선 왕복 운동하면서 냉매 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 과정에서 흡입 소음 및 밸브 작동 소음이 발생하게 되며 그 발생된 소음이 밀폐용기(1)를 통해 외부로 방사되어 압축기의 신뢰성을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 냉매 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 과정에서 발생되는 소음을 최소화할 수 있도록 한 리니어 압축기의 소음저감구조를 제공함에 있다.

도 1은 종래 리니어 압축기의 일예를 도시한 단면도,

도 2는 상기 리니어 압축기의 작동상태를 도시한 단면도,

도 3은 본 발명의 소음저감구조가 구비된 리니어 압축기의 단면도,

도 4는 본 발명의 소음저감구조가 구비된 리니어 압축기의 작동상태를 도시한 단면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

31 ; 아우터 코어 32 ; 이너 코어

34 ; 영구자석 36 ; 이너 코어 관통구멍

60 ; 다기능 백커버 70 ; 실링부재

80 ; 피스톤 h ; 이너 코어 결합홈

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 원통형 아우터 코어 및 그 아우터 코어의 내부에 일정 공극을 두고 삽입되며 길이방향 관통구멍이 형성된 원통형 이너 코어와 상기 아우터 코어에 권선되는 권선코일로 구성되는 스테이터와 상기 일정 공극사이에 삽입되는 자석홀더와 이 자석홀더에 결합되는 영구자석을 구비한 가동자를 포함하여 구성되는 구동모터와, 상기 가동자에 결합되며 내부 가스유로를 가지는 피스톤과, 상기 아우터 코어의 후단측에 결합되는 판체의 중앙 내측면에 상기 인너 코어의 관통구멍에 삽입되는 원통형 삽입부가 연장 형성됨과 아울러 이 원통형 삽입부의 내부와 연통되는 가스통공이 형성된 백커버를 포함하는 리니어 압축기에 있어서, 상기 피스톤의 후단부를 상기 이너 코어의 관통구멍에 삽입되도록 연장하고, 상기 이너 코어의 선단측에는 상기 이너 코어의 내주면과 피스톤 후단 연장부 외주면 사이를 실링하는 실링부재를 고정하고, 상기 백 커버의 연장부 선단에는 그 선단부가 상기 피스톤의 내부 가스유로의 후단부에 삽입되는 관부를 측면부에 의해 일체로 연결 형성하여 상기 삽입부와 측면부에 의해 공명공간이 형성됨과 아울러 상기 이너 코어의 관통구멍 내주면과 상기 백 커버의 관부의 외주면 사이에 형성되는 공간에 의해 소음저감실이 형성되도록 구성한 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 소음저감구조가 제공된다.

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

도 3은 본 발명의 소음저감구조가 구비된 리니어 압축기를 도시한 것으로, 이를 참조하여 설명하면, 먼저, 상기 리니어 압축기는 소정의 내부 공간을 갖도록 형성된 밀폐용기(1)의 내부에 소정의 길이를 갖는 원통 형태의 이너케이스(10)가 설치되며 그 이너케이스(10)의 일측에 다기능 백커버(60)가 결합되며 상기 이너케이스(10)의 내부에 직선 구동력을 발생시키는 구동모터(30)가 장착되고 상기 이너케이스(10)의 타측에 실린더부(41)가 구비된 실린더 프레임(40)이 복개 결합된다.

상기 구동모터(30)는 원통 형태의 적층체로 이루어지는 아우터 코어(31) 및 그 아우터 코어(31)와 일정 공극을 갖도록 삽입되는 원통형 적층체의 이너 코어(32) 및, 상기 아우터 코어(31)에 결합되는 권선코일(33)로 구성된 스테이터(S)와 상기 아우터 코어(31)와 이너 코어(32)사이에 움직임 가능하도록 상기 아우터 코어(31)와 이너 코어(32) 사이의 공극에 삽입되는 자석홀더(35)와 이 자석홀더(35)에 결합되는 영구자석(34)로 구성되는 가동자를 포함하여 구성된다. 상기 이너 코어(32)의 양측에 원통형 적층체를 고정하기 위한 결합홈(h)이 각각 형성된다.

상기 다기능 백커버(60)는 상기 아우터 코어(31)의 외경과 상응하는 면적을 갖는 판체부(61)와 그 판체부(61)의 가장자리측에 연장 형성되어 상기 아우터 코어(31)가 고정 결합되는 고정부(62)와 상기 판체부(61)의 가운데 형성된 가스통공(63)과 그 가스통공(63)의 가장자리 둘레로 상기 이너 코어(32)에 삽입되도록 원통형으로 돌출 형성되는 삽입부(64)와 그 삽입부(64)의 단부에 절곡 연장 형성되어 상기 판체부(61)의 일측면 및 상기 삽입부(64)와 함께 공명공간(R)을 형성하는 측면부(65)와 그 측면부(65)의 내부 구멍(66)에서 소정의 길이로 절곡 연장 형성되는 내측 관부(67)와 상기 삽입부(64)의 일측에 상기 이너 코어(32)에 형성되는 환형의 결합홈(h)에 삽입되는 환형의 고정돌기(68)가 구비되어 이루어진다.상기 관부(67)의 선단부는 상기 피스톤(80)의 내부 가스유로(84)의 후단부에 삽입된다.

상기 백커버(60)는 상기 이너케이스(10)의 일측 단부에 고정 결합되며 그 백커버(60)의 고정부(62)에 구동모터(30)를 구성하는 아우터 코어(31)가 고정 결합되고 그 삽입부(64)에 상기 구동모터 이너 코어(32)가 끼워져 고정 결합됨과 동시에 고정돌기(68)에 이너 코어(32)의 결합홈(h)이 끼워지게 되며 이때 상기 내측 관부(67)는 이너 코어(32)의 내측 구멍, 즉 관통구멍(36)내에 위치하게 된다. 상기 아우터 코어(31)와 이너 코어(32)사이의 공극에 영구자석(34)들이 삽입되고 그 영구자석(34)은 자석 홀더(35)에 고정 결합된다. 상기 다기능 백커버(60)의 가스통공(63) 측부에 위치하도록 상기 밀폐용기(1)에 흡입관(2)이 결합된다.

그리고 상기 이너 코어(32)의 관통구멍(36) 타측에는 상기 관통구멍(36)의 내주면과 피스톤(80)의 후단부 외주면 사이를 실링하기 위하여 상기 실링부재(70)가 삽입된다. 상기 실링부재(70)는 상기 이너 코어(32)의 내경과 상응하는 외경 및 소정의 내경을 갖도록 형성된 환형부(71)와 상기 환형부(71)의 일측에 절곡 연장 형성되는 환형의 고정돌기(72)가 형성되어 이루어진다. 상기 실링부재(70)는 상기 이너 코어(32)의 관통구멍(36)에 끼워짐과 동시에 그 고정돌기(72)의 이너 코어(32)의 다른 결합홈(h)에 끼워지게 된다.

상기 실린더 프레임(40)의 실린더부(41)에 피스톤(80)이 삽입된다. 상기 피스톤(80)은 일측이 막힌 관 형태로 형성된 피스톤 몸체부(81)의 외주면에 수직 방향으로 일정 길이를 갖는 환형의 연결부(82)가 형성되며 그 피스톤 몸체(81)의 막힌 측에 흡입공(83)이 형성되고 그 흡입공(83)과 피스톤 몸체(81)의 내부 구멍(84)이 가스 유로를 형성하게 된다. 상기 피스톤(80)은 그 피스톤 몸체부(81)의 일측이 실린더부(41)에 삽입되며 그 반대측이 상기 실링부재(70)의 내부 구멍에 삽입되며 그 연결부(82)가 상기 영구자석(34)이 결합되는 자석 홀더(35)와 결합된다. 상기 피스톤(80)의 내경은 상기 다기능 백커버(60)의 관부(67) 외경보다 크게 형성되며 그 관부(67)는 결합시 상기 피스톤(80)의 내측에 위치하게 된다. 그리고 상기 피스톤(80)의 단부에 가스 유로를 개폐하도록 흡입 밸브(85)가 장착된다.상기 이너 코어(32)의 관통구멍(36)의 내주면과 백 커버(60)의 관부(67)의 외주면 사이의 공간을 후술하는 바와 같은 소음저감실(C)을 형성하게 된다.

그리고 상기 실린더부(41)에 토출밸브 조립체(V)가 장착되고 상기 자석 홀더(35)의 양측에 피스톤(80)의 움직임을 탄성 지지하는 스프링(51)(52)이 각각 위치하게 된다. 상기 토출밸브 조립체(V)는 상기 실린더부(41)에 복개 결합되는 토출커버(91)와 그 토출커버(91)내에 삽입되어 실린더부(41)를 개폐하는 토출 밸브(92)와 그 토출 밸브(92)를 탄성 지지하는 토출스프링(93)으로 구성된다.

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

먼저, 전원이 인가되면, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 구동모터(30)가 작동하여그 구동모터(30)의 영구자석(34)이 직선 왕복 운동하게 되면 그 영구자석(34)의 직선 왕복 운동이 상기 자석 홀더(35)를 통해 피스톤(80)에 전달되어 피스톤(80)이 실린더부(41)에서 직선 왕복 운동하게 된다. 상기 피스톤(80)이 실린더부(41)에서 직선 왕복 운동함과 동시에 상기 토출 밸브(92)와 흡입 밸브(85)의 작동에 따라 상기 밀폐용기(1)내로 유입된 냉매 가스가 다기능 백커버(60)의 가스통공(63)과 공명공간(R)과 관부(67) 그리고 피스톤(80)의 가스 유로를 통해 실린더부(41) 내부로 흡입되고 압축되어 토출된다. 상기 토출된 고온 고압 상태의 가스는 토출관(미도시)을 통해 밀폐용기(1) 외부로 토출된다.

한편, 상기 피스톤(80)이 왕복 운동함과 동시에 토출 밸브(92)와 흡입 밸브(85)의 작동에 의해 냉매 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 과정에서 발생되는 소음은 상기 피스톤(80)의 가스 유로(82)(83)와 다기능 백커버(60)의 관부(67) 및 공명공간(R)을 통해 외부로 전달되는 과정에서 감소된다. 즉, 상기 다기능 백커버(60)의 관부(67) 및 공명공간(R) 그리고 상기 실링부재(70)와 다기능 백커버(60)에 의해 막힌 이너 코어(32)의 관통구멍(36)의 내주면과 백 커버(60)의 관부(67)의 외주면 사이의 공간이 소음저감실(C)을 이루게 되어 소음기(Muffler)의 역할을 하게 되므로 상기 실린더부(41)에서 냉매 가스를 압축하면서 발생되는 소음이 소음기에 의해 감소된다.

또한, 다기능 백커버(60)의 판체부(61)와 삽입부(64)를 분리 결합하게 될 경우 상기 구동모터(30)를 구성하는 아우터 코어(31)와 이너 코어(32)사이의 공극 조절이 수월하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 리니어 압축기의 소음저감구조는 구동모터의 구동력을 전달받아 냉매 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 과정에서 발생되는 소음이 소음기에 의해 저감됨으로써, 상기 밀폐용기의 외부로 소음이 방사되는 것을 최소화하게 되어 압축기의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 원통형 아우터 코어 및 그 아우터 코어의 내부에 일정 공극을 두고 삽입되며 길이방향 관통구멍이 형성된 원통형 이너 코어와 상기 아우터 코어에 권선되는 권선코일로 구성되는 스테이터와 상기 일정 공극사이에 삽입되는 자석홀더와 이 자석홀더에 결합되는 영구자석을 구비한 가동자를 포함하여 구성되는 구동모터와, 상기 가동자에 결합되며 내부 가스유로를 가지는 피스톤과, 상기 아우터 코어의 후단측에 결합되는 판체의 중앙 내측면에 상기 인너 코어의 관통구멍에 삽입되는 원통형 삽입부가 연장 형성됨과 아울러 이 원통형 삽입부의 내부와 연통되는 가스통공이 형성된 백커버를 포함하는 리니어 압축기에 있어서,

   상기 피스톤의 후단부를 상기 이너 코어의 관통구멍에 삽입되도록 연장하고, 상기 이너 코어의 선단측에는 상기 이너 코어의 내주면과 피스톤 후단 연장부 외주면 사이를 실링하는 실링부재를 고정하고, 상기 백 커버의 연장부 선단에는 그 선단부가 상기 피스톤의 내부 가스유로의 후단부에 삽입되는 관부를 측면부에 의해 일체로 연결 형성하여 상기 삽입부와 측면부에 의해 공명공간이 형성됨과 아울러 상기 이너 코어의 관통구멍 내주면과 상기 백 커버의 관부의 외주면 사이에 형성되는 공간에 의해 소음저감실이 형성되도록 구성한 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 소음저감구조.