KR100404116B1 - 왕복동식 압축기 - Google Patents

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KR100404116B1
KR100404116B1 KR10-2001-0022723A KR20010022723A KR100404116B1 KR 100404116 B1 KR100404116 B1 KR 100404116B1 KR 20010022723 A KR20010022723 A KR 20010022723A KR 100404116 B1 KR100404116 B1 KR 100404116B1
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송계영
박정식
김정우
허경범
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 왕복동식 압축기에 관한 것으로, 본 발명은 용기의 내부에 장착되는 프레임유닛과, 상기 프레임유닛을 구성하는 중간 프레임과 후방 프레임사이에 장착되는 아우터 스테이터 및 그 아우터 스테이터에 일정 간격을 유지하도록 삽입됨과 아울러 상기 후방 프레임에 장착되는 이너 스테이터를 포함하여 구성되어 직선 왕복 구동력을 발생시키는 왕복동식 모터와, 상기 왕복동식 모터의 직선 왕복 구동력을 전달받아 가스를 압축하는 압축유닛을 포함하여 구성된 왕복동식 압축기에서, 상기 중간 프레임과 후방 프레임을 포함하여 구성되는 프레임유닛을 알루미늄과 같은 비자성 재료로 형성하도록 구성하여 상기 왕복동식 모터를 구성하는 권선 코일에 흐르는 전류에 의해 아우터 스테이터와 이너 스테이터를 따라 흐르는 플럭스가 상기 왕복동식 모터를 지지하는 프레임유닛으로 누설되는 최소화함으로써 상기 왕복동식 모터의 출력을 증가시켜 가스 압축 성능을 높일 수 있도록 한 것이다.

Description

왕복동식 압축기{RECIPROCATING COMPRESSOR}
본 발명은 왕복동식 압축기에 관한 것으로, 특히 왕복동식 모터에서 발생되는 플럭스의 누설을 최소화하여 모터의 출력을 높일 뿐만 아니라 가스 압축 성능을 높일 수 있도록 한 왕복동식 압축기에 관한 것이다.
일반적으로 압축기는 유체를 압축하는 기기이다. 상기 압축기는 가스를 압축하는 방식에 따라 회전식 압축기(ROTARY COMPRESSOR), 스크롤 압축기(SCROLL COMPRESSOR), 왕복동식 압축기(RECIPROCATING COMPRESSOR) 등 여러 종류가 있다.
도 1은 본 출원인이 연구 개발 중인 왕복동식 압축기의 일예를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 상기 왕복동식 압축기는 가스가 흡입되는 흡입관(10)이 구비된 용기(100)와, 상기 용기(100)의 내부에 장착되는 프레임유닛(200)과, 상기 프레임유닛(200)에 장착되어 직선 왕복 구동력을 발생시키는 왕복동식 모터(300)와, 상기 왕복동식 모터(300)와 소정의 간격을 두고 상기 프레임유닛(200)에 장착되어 상기 왕복동식 모터(300)의 구동력을 전달받아 가스를 압축하는 압축유닛(400)과, 상기 왕복동식 모터(300)의 직선 왕복 구동력을 탄성 지지하는 스프링유닛(500)과, 상기 압축유닛(400)에 장착되어 가스가 압축되는 압축공간을 개폐하는 밸브유닛(600)을 포함하여 구성되어 있다.
상기 용기(100)는 소정의 내부 공간을 갖도록 밀폐된 형태로 형성되며 상기 흡입관(10)은 상기 용기(100)에 연통되도록 관통 결합되어 있다.
상기 왕복동식 모터(300)는 상기 프레임유닛(200)을 구성하는 소정 형상의 후방 프레임(210)에 장착되는 아우터 스테이터(310)와 상기 아우터 스테이터(310)에 일정 간격을 두고 삽입됨과 아울러 상기 후방 프레임에 고정 결합되는 이너 스테이터(320)와 상기 아우터 스테이터(310)의 내부에 위치하는 권선 코일(330)과 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)사이에 직선 왕복 운동 가능하게 삽입되는 가동자(340)를 포함하여 구성되어 있다.
그리고 상기 왕복동식 모터(300)의 일측에 상기 후방 프레임(210)과 대면되도록 소정 형상의 중간 프레임(220)이 고정 결합되어 상기 왕복동식 모터(300)를 고정 지지하게 된다.
상기 압축유닛(400)은 상기 왕복동식 모터(300)와 소정의 간격을 두고 위치하는 전방 프레임(230)에 결합되는 실린더(410)와 상기 실린더(410) 내부, 즉 압축공간(411)에 삽입됨과 아울러 상기 왕복동식 모터(300)의 가동자(340)와 연결되는 피스톤(420)을 포함하여 구성되어 있다.
상기 스프링유닛(500)은 소정의 형상으로 형성되어 상기 전방 프레임(230)과 중간 프레임(220)사이에 위치하도록 그 일측이 상기 피스톤(420)의 일측 또는 가동자(340)에 결합되는 스프링 지지대(510)와 상기 스프링 지지대(510)의 양측에 각각 위치하는 스프링(520)들을 포함하여 구성되어 있다.
상기 프레임유닛(200)은 상기 전방 프레임(230)과 중간 프레임(220) 그리고 후방 프레임(210)을 포함하여 구성되어 있다. 상기 프레임유닛(200)을 구성하는 전방 프레임(230)과 중간 프레임(220) 그리고 후방 프레임(210)은 제작이 수월하고 단가가저렴한 일반 강재로 이루어진다.
상기 밸브유닛(600)은 상기 실린더의 압축공간(411)을 복개하도록 상기 전방 프레임(230)에 결합되는 토출커버(610)와 그 토출커버(610)의 내부에 위치하여 상기 실린더(410)의 압축공간(411)을 개폐하는 토출밸브(620)와 상기 토출밸브(620)를 탄성 지지하는 밸브스프링(630)과 상기 피스톤(420)의 단부에 결합되어 그 피스톤(420) 내부에 형성된 흡입유로(423)를 개폐하는 흡입밸브(640)를 포함하여 구성되어 있다.
미설명 부호 20은 토출관이고, 240은 프레임유닛을 구성하는 연결부재이며, 341은 영구자석이다.
상기한 바와 같은 종래 왕복동식 압축기의 작동은 다음과 같다.
상기 왕복동식 모터(300)에 전원이 공급되어 그 왕복동식 모터(300)를 구성하는 권선 코일(330)에 전류가 흐르게 되면 그 권선 코일(330)에 흐르는 전류에 의해 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)를 따라 폐루프(Closed Loop) 형태의 플럭스(Flux)가 형성된다. 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)에 형성되는 플럭스와 상기 가동자(340)의 영구자석(341)에 의한 플럭스의 상호작용에 의해 상기 가동자(340)가 직선 왕복 운동하게 된다. 상기 가동자(340)의 직선 왕복 구동력이 상기 피스톤(420)에 전달되어 그 피스톤(420)이 실린더 압축공간(411)에서 직선 왕복 운동하게 된다. 상기 스프링유닛(200)은 상기 왕복동식 모터(300)의 직선 왕복 운동력을 탄성에너지로 저장 방출함과 아울러 공진 운동을 유발시키게 된다.
상기 피스톤(420)이 실린더(410)의 압축공간(411)을 직선 왕복 운동함과 함께 상기 밸브유닛(600)이 작동하면서 상기 흡입관(10)으로 유입된 가스가 상기 피스톤(420)의 내부에 형성된 흡입유로(421)를 통해 실린더 압축공간(411)으로 흡입되고 압축되어 토출되며 그 토출된 가스는 상기 토출커버(610)와 토출관(20)을 통해 외부로 토출된다.
그러나 상기한 바와 같은 왕복동식 압축기는, 도 2에 도시한 바와 같이, 모터를 구성하는 권선 코일(330)에 전류가 인가됨에 따라 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)를 따라 폐루프 형태를 이루면서 플럭스가 형성되는 과정에서 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)를 따라 흐르는 플럭스의 일부가 그 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)를 지지하는 후방 프레임(210)을 따라 흐르게 되어 플럭스의 누설이 발생하게 되어 모터의 출력, 즉 압축기의 출력이 저하되는 문제점이 있었다.
상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 왕복동식 모터에서 발생되는 플럭스의 누설을 최소화하여 모터의 출력을 높일 뿐만 아니라 압축 성능을 높일 수 있도록 한 왕복동식 압축기를 제공함에 있다.
도 1은 현재 개발 진행 중인 왕복동식 압축기의 단면도,
도 2는 상기 왕복동식 압축기를 구성하는 왕복동식 모터의 플럭스 누설 상태를 도시한 단면도,
도 3은 본 발명의 왕복동식 압축기를 도시한 단면도,
도 4,5,6,7,8은 본 발명의 왕복동식 압축기의 다른 실시예를 도시한 왕복동식 압축기의 주요부분에 대한 단면도.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **
10 ; 흡입관 100 ; 용기
300 ; 왕복동식 모터 310 ; 아우터 스테이터
320 ; 이너 스테이터 400 ; 압축유닛
700 ; 프레임유닛 710 ; 후방 프레임
711 ; 보강 리브 720 ; 중간 프레임
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 흡입관이 구비된 용기의 내부에 장착되는 프레임유닛과, 상기 프레임유닛을 구성하는 중간 프레임과 후방 프레임사이에 장착되는 아우터 스테이터 및 그 아우터 스테이터에 일정 간격을 유지하도록 삽입됨과 아울러 상기 후방 프레임에 장착되는 이너 스테이터를 포함하여 구성되어 직선 왕복 구동력을 발생시키는 왕복동식 모터와, 상기 왕복동식 모터의 직선 왕복 구동력을 전달받아 가스를 압축하는 압축유닛을 포함하여 구성된 왕복동식 압축기에 있어서, 상기 프레임유닛을 구성하는 중간 프레임과 후방 프레임 중 상기 아우터 스테이터와 이너 스테이터를 동시에 접하여 지지하는 프레임의 전체 또는 일부가 비자성 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기가 제공된다.
이하, 본 발명의 왕복동식 압축기를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.
도 3는 본 발명의 왕복동식 압축기의 일예를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 상기 왕복동식 압축기는 가스가 흡입되는 흡입관(10)이 구비된 용기(100)와, 상기 용기(100)의 내부에 장착되는 프레임유닛(700)과, 상기 프레임유닛(700)을 구성하는 중간 프레임(720)과 비자성 재료로 형성되는 후방 프레임(710)사이에 장착되는 아우터 스테이터(310) 및 그 아우터 스테이터(310)에 일정 간격을 유지하도록 삽입됨과 아울러 상기 후방 프레임(710)에 장착되는 이너 스테이터(320)를 포함하여 구성되어 직선 왕복 구동력을 발생시키는 왕복동식 모터(300)와, 상기 왕복동식 모터(300)의 직선 왕복 구동력을 전달받아 가스를 압축하는 압축유닛(400)과, 상기 왕복동식 모터(300)의 직선 왕복 구동력을 탄성 지지하는 스프링유닛(500)과, 상기 압축유닛(400)에 장착되어 가스가 압축되는 압축공간을 개폐하는 밸브유닛(600)을 포함하여 구성된다.
상기 용기(100)는 소정의 내부 공간을 갖도록 밀폐된 형태로 형성되며 상기흡입관(10)은 상기 용기(100)에 연통되도록 관통 결합된다.
상기 왕복동식 모터(300)는 상기 프레임유닛(700)을 구성하며 소정 형상의 비자성 재료로 형성되는 후방 프레임(710)에 장착되는 아우터 스테이터(310)와 상기 아우터 스테이터(310)에 일정 간격을 두고 삽입됨과 아울러 상기 후방 프레임(710)에 고정 결합되는 이너 스테이터(320)와 상기 아우터 스테이터(310)의 내부에 위치하는 권선 코일(330)과 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)사이에 직선 왕복 운동 가능하게 삽입되는 가동자(340)를 포함하여 구성된다.
그리고 상기 왕복동식 모터(300)의 일측에 상기 후방 프레임(710)과 대면되도록 소정 형상의 중간 프레임(720)이 고정 결합되어 상기 왕복동식 모터(300)를 고정 지지하게 된다.
상기 압축유닛(400)은 상기 왕복동식 모터(300)와 소정의 간격을 두고 위치하는 전방 프레임(730)에 결합되는 실린더(410)와 상기 실린더(410) 내부, 즉 압축공간(411)에 삽입됨과 아울러 상기 왕복동식 모터(300)의 가동자(340)와 연결되는 피스톤(420)을 포함하여 구성된다.
상기 스프링유닛(500)은 소정의 형상으로 형성되어 상기 전방 프레임(730)과 중간 프레임(720)사이에 위치하도록 그 일측이 상기 피스톤(420)의 일측 또는 가동자(340)에 결합되는 스프링 지지대(510)와 상기 스프링 지지대(510)의 양측에 각각 위치하는 스프링(520)들을 포함하여 구성된다.
상기 프레임유닛(700)은 상기 전방 프레임(730)과 중간 프레임(720) 그리고 비자성 재료로 형성되는 후방 프레임(710)을 포함하여 구성된다. 상기 후방 프레임(710)은소정의 면적을 가지며 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)가 장착될 수 있는 소정 형상의 비자성 재료로 형성된다. 그리고 상기 후방 프레임(710)은 강도를 보강하는 다수개의 보강 리브(711)가 구비된다. 상기 후방 프레임(710)은 스테인레스 강이나 알루미늄과 같은 비자성 재료로 형성되며, 제작 및 가격면에서 유리한 알루미늄으로 형성됨이 바람직하다.
상기 밸브유닛(600)은 상기 실린더의 압축공간(411)을 복개하도록 상기 전방 프레임(730)에 결합되는 토출커버(610)와 그 토출커버(610)의 내부에 위치하여 상기 실린더(410)의 압축공간(411)을 개폐하는 토출밸브(620)와 상기 토출밸브(620)를 탄성 지지하는 밸브스프링(630)과 상기 피스톤(420)의 단부에 결합되어 그 피스톤(420) 내부에 형성된 흡입유로(423)를 개폐하는 흡입밸브(640)를 포함하여 구성된다.
미설명 부호 20은 토출관이고, 740은 프레임유닛을 구성하는 연결부재이며, 341은 영구자석이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 왕복동식 압축기의 작동은 다음과 같다.
상기 왕복동식 모터(300)에 전원이 공급되어 그 왕복동식 모터(300)를 구성하는 권선 코일(330)에 전류가 흐르게 되면 그 권선 코일(330)에 흐르는 전류에 의해 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)를 따라 폐루프 형태의 플럭스가 형성된다. 이때, 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)가 장착되는 후방 프레임(710)이 비자성 재료로 형성되므로 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)를 따라 흐르는 플럭스가 상기 후방 프레임(710)으로 누설되는 것을 방지하게 된다.
그리고 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)에 형성되는 플럭스와 상기 가동자(340)의 영구자석(341)의 상호작용에 의해 상기 가동자(340)가 직선 왕복 운동하게 되며 그 가동자(340)의 직선 왕복 구동력이 상기 피스톤(420)에 전달되어 그 피스톤(420)이 실린더 압축공간(411)에서 직선 왕복 운동하게 된다. 상기 스프링유닛(500)은 상기 왕복동식 모터(300)의 직선 왕복 운동력을 탄성에너지로 저장 방출함과 아울러 공진 운동을 유발시키게 된다.
상기 피스톤(420)이 실린더(410)의 압축공간(411)을 직선 왕복 운동함과 함께 상기 밸브유닛(600)이 작동하면서 상기 흡입관(10)으로 유입된 가스가 상기 피스톤(420)의 흡입유로(423)를 통해 실린더 압축공간(411)으로 흡입되고 압축되어 토출되며 그 토출된 가스는 상기 토출커버(610)와 토출관(20)을 통해 외부로 토출된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예로, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 프레임유닛(700)을 구성하는 후방 프레임(710)이 소정 면적을 갖도록 형성되어 상기 아우터 스테이터(310)가 장착되는 외측 장착부(712)와, 상기 외측 장착부(712)의 내측에 일정 폭을 갖는 환형 형상으로 연장 형성되는 비자성부(713)와, 그 비자성부(713)의 내측으로 연장 형성되어 상기 이너 스테이터(320)가 장착되는 내측 장착부(714)를 구비하여 이루어진다. 상기 비자성부(713)는 비자성 재료로 형성되며 그 비자성 재료로 알루미늄이 사용됨이 바람직하다. 상기 외측 장착부(712)와 내측 장착부(714)는 자성 재료로 가격이 저렴한 일반 강재나 주철 등의 재료로 형성됨이 바람직하다. 상기 비자성부(713)의 폭은 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)사이의간격, 즉 에어 갭(G)보다 크게 형성되며, 그 비자성부(713)의 폭(G')은 상기 에어 갭(G)보다 두 배 이상으로 형성됨이 바람직하다.
그리고 상기 후방 프레임(710)의 외측 장착부(712)에 왕복동식 모터(300)를 구성하는 아우터 스테이터(310)가 장착되고 상기 아우터 스테이터(310)의 내부에 일정 간격, 즉 에어 갭(G)을 두고 이너 스테이터(320)가 삽입되면서 상기 후방 프레임(710)의 내측 장착부(714)에 장착된다. 이때 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)사이의 에어 갭(G)은 상기 비자성부(713)에 대면되게 위치하게 된다. 그리고 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)사이에 가동자(340)가 움직임 가능하도록 삽입된다.
이와 같은 구조는 상기 아우터 스테이터(310)의 내부에 결합된 권선 코일(330)에 전류가 인가되어 그 권선 코일(330)에 흐르는 전류가 흐르게 되면 그 권선 코일(330)에 흐르는 전류에 의해 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)에 폐루프를 이루는 플럭스가 형성된다. 이때, 상기 후방 프레임(710)의 비자성부(713)에 의해 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)를 따라 흐르는 플럭스가 상기 후방 프레임(710)으로 누설되는 것이 방지된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예로, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 프레임유닛(700)을 구성하는 후방 프레임(710)이 소정 면적을 갖도록 형성되어 상기 아우터 스테이터(310)가 장착되는 외측 장착부(715)와, 상기 외측 장착부(715)의 내측으로 연장 형성되어 상기 이너 스테이터(320)가 장착되는 내측 장착부(716)를 구비하여 이루어지며, 상기 외측 장착부(715)가 비자성 재료로 형성된다. 상기 비자성 재료로 형성되는 외측 장착부(715)는 알루미늄으로 형성됨이 바람직하다. 그리고 상기 내측 장착부(716)는 자성 재료로 가격이 저렴한 일반 강재나 주철 등의 재료로 형성됨이 바람직하다.
상기 후방 프레임(710)의 외측 장착부(715)에 상기 아우터 스테이터(310)가 장착되고 상기 아우터 스테이터(310)의 내부에 에어 갭(G)을 두고 이너 스테이터(320)가 삽입되어 상기 후방 프레임(710)의 내측 장착부(716)에 장착된다. 이때 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)사이의 에어 갭(G)은 상기 외측 장착부(715)와 내측 장착부(716)의 경계면에 위치하거나 상기 외측 장착부(715)측에 위치할 수 있으나 상기 외측 장착부(715)에 위치함이 바람직하다. 그리고 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)사이에 가동자(340)가 움직임 가능하도록 삽입된다.
이와 같은 구조는 상기 아우터 스테이터(310)의 내부에 결합된 권선 코일(330)에 전류가 인가되어 그 권선 코일(330)에 흐르는 전류가 흐르게 되면 그 권선 코일(330)에 흐르는 전류에 의해 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)에 폐루프를 이루는 플럭스가 형성된다. 이때, 상기 후방 프레임(710)의 외측 장착부(715)가 비자성 재료로 형성됨에 의해 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)를 따라 흐르는 플럭스가 상기 후방 프레임(710)으로 누설되는 것이 방지된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예로, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 프레임유닛(700)을 구성하는 후방 프레임(710)이 소정 면적을 갖도록 형성되어 상기 아우터 스테이터(310)가 장착되는 외측 장착부(717)와, 상기 외측 장착부(717)의 내측으로 연장 형성되어 상기 이너 스테이터(320)가 장착되는 내측 장착부(718)를 구비하여 이루어지며, 상기 내측 장착부(718)가 비자성 재료로 형성된다. 상기 비자성 재료로 형성되는 내측 장착부(718)는 알루미늄으로 형성됨이 바람직하다. 그리고 상기 외측 장착부(717)는 자성 재료로 가격이 저렴한 일반 강재나 주철 등의 재료로 형성됨이 바람직하다.
상기 후방 프레임(710)의 외측 장착부(717)에 상기 아우터 스테이터(310)가 장착되고 상기 아우터 스테이터(310)의 내부에 에어 갭(G)을 두고 이너 스테이터(320)가 삽입되어 상기 후방 프레임(710)의 내측 장착부(718)에 장착된다. 이때 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)사이의 에어 갭(G)은 상기 외측 장착부(717)와 내측 장착부(718)의 경계면에 위치하거나 상기 내측 장착부(718)측에 위치할 수 있으나 상기 내측 장착부(718)에 위치함이 바람직하다. 그리고 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320) 사이에 가동자(340)가 움직임 가능하도록 삽입된다.
이와 같은 구조는 상기 아우터 스테이터(310)의 내부에 결합된 권선 코일(330)에 전류가 인가되어 그 권선 코일(330)에 흐르는 전류가 흐르게 되면 그 권선 코일(330)에 흐르는 전류에 의해 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)에 폐루프를 이루는 플럭스가 형성된다. 이때, 상기 후방 프레임(710)의 내측 장착부(718)가 비자성 재료로 형성됨에 의해 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)를 따라 흐르는 플럭스가 상기 후방 프레임(710)으로 누설되는 것이 방지된다.
또한 본 발명의 다른 실시예로서, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 프레임유닛(700)을 구성하는 중간 프레임(720)이 비자성 재료로 형성된다. 상기 후방 프레임(710)과 대면되도록 위치하여 상기 왕복동식 모터(300)의 타측을 지지하는 중간 프레임(720)이 비자성 재료로 형성되므로 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)를 따라 흐르는 플럭스가 상기 중간 프레임(720)을 통해 타부품으로 누설되는 것을 방지하게 된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예로, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 왕복동식 압축기는 가스가 흡입되는 흡입관(10)이 구비된 용기(100)와, 상기 용기(100)의 내부에 장착되는 프레임유닛(700)과, 상기 프레임유닛(700)을 구성하는 중간 프레임과 일부분이 비자성 재료로 형성되는 후방 프레임(710)사이에 장착되는 아우터 스테이터(310) 및 그 아우터 스테이터(310) 내부에 에어 갭을 유지하도록 삽입됨과 아울러 상기 후방 프레임(710)에 장착되는 이너 스테이터(320)를 포함하여 구성되어 직선 왕복 구동력을 발생시키는 왕복동식 모터(300)와, 상기 왕복동식 모터(300)의 이너 스테이터(320) 내부에 장착되어 상기 왕복동식 모터(300)의 직선 왕복 구동력을 전달받아 가스를 압축하는 압축유닛(400)과, 상기 왕복동식 모터(300)의 직선 왕복 구동력을 탄성 지지하는 스프링유닛(500)과, 상기 압축유닛(400)에 장착되어 가스가 압축되는 압축공간을 개폐하는 밸브유닛(600)을 포함하여 구성된다.
상기 프레임유닛(700)을 구성하는 후방 프레임(710)은 소정 면적을 갖도록 형성되어 상기 아우터 스테이터(310)가 장착되는 외측 장착부(715)와, 상기 외측 장착부(715)의 내측으로 연장 형성되어 상기 이너 스테이터(320)가 장착되는 내측 장착부(716)를 구비하여 이루어지며, 상기 외측 장착부(715)가 비자성 재료로 형성된다. 상기 비자성 재료로 형성되는 외측 장착부(715)는 알루미늄으로 형성됨이 바람직하다. 그리고 상기 내측 장착부(716)는 자성 재료로 가격이 저렴한 일반 강재나 주철 등의 재료로 형성됨이 바람직하다.
상기 후방 프레임(710)의 외측 장착부(715)에 상기 아우터 스테이터(310)가 장착되고 상기 아우터 스테이터(310)의 내부에 에어 갭(G)을 두고 이너 스테이터(320)가 삽입되어 상기 후방 프레임(710)의 내측 장착부(716)에 장착된다. 이때, 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)사이의 에어 갭(G)은 상기 비자성 재료로 형성되는 외측 장착부(715)에 위치함이 바람직하다.
이와 같은 구조는 상기 아우터 스테이터(310)의 내부에 결합된 권선 코일(330)에 전류가 인가되어 그 권선 코일(330)에 흐르는 전류가 흐르게 되면 그 권선 코일(330)에 흐르는 전류에 의해 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)에 폐루프를 이루는 플럭스가 형성된다. 이때, 상기 후방 프레임(710)의 외측 장착부(715)가 비자성 재료로 형성됨에 의해 상기 아우터 스테이터(310)와 이너 스테이터(320)를 따라 흐르는 플럭스가 상기 후방 프레임(710)으로 누설되는 것이 방지된다.
한편, 이와 같이 본 발명의 다른 실시예를 구성하는 후방 프레임은 위에서 서술한 후방 프레임과 같은 형태로 다양하게 변형하여 구현될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 왕복동식 압축기는 직선 왕복 구동력을 발생시키는 왕복동식 모터를 구성하는 권선 코일에 흐르는 전류에 의해 아우터 스테이터와 이너 스테이터를 따라 흐르는 플럭스가 상기 왕복동식 모터를 지지하는 프레임유닛으로 누설되는 최소화하게 됨으로써 상기 아우터 스테이터와 이너 스테이터 사이에 위치하는 가동자의 영구자석과 상기 아우터 스테이터와 이너 스테이터를 따라 흐르는 플럭스와의 상호작용 밀도를 증가시켜 왕복동식 모터의 출력을 증가시키게 됨은 물론 가스 압축 성능을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 흡입관이 구비된 용기의 내부에 장착되는 프레임유닛과, 상기 프레임유닛을 구성하는 중간 프레임과 후방 프레임사이에 장착되는 아우터 스테이터 및 그 아우터 스테이터에 일정 간격을 유지하도록 삽입됨과 아울러 상기 후방 프레임에 장착되는 이너 스테이터를 포함하여 구성되어 직선 왕복 구동력을 발생시키는 왕복동식 모터와, 상기 왕복동식 모터의 직선 왕복 구동력을 전달받아 가스를 압축하는 압축유닛을 포함하여 구성된 왕복동식 압축기에 있어서, 상기 프레임유닛을 구성하는 중간 프레임과 후방 프레임 중 상기 아우터 스테이터와 이너 스테이터를 동시에 접하여 지지하는 프레임의 전체 또는 일부가 비자성 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 프레임 중 일부가 비자성 재료로 형성되는 프레임의 비자성부는 상기 아우터 스테이터와 이너 스테이터 사이의 폭, 즉 에어 갭보다 넓은 폭을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 비자성부의 폭은 상기 아우터 스테이터와 이너 스테이터 사이의 폭인 에어 갭의 두 배 이상인 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
  5. 제2항에 있어서, 상기 비자성 재로로 형성되는 프레임에는 강도를 보강하는 다수개의 보강 리브가 구비된 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
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