KR100619765B1 - 왕복동식 압축기의 용량 가변 장치 - Google Patents

왕복동식 압축기의 용량 가변 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100619765B1
KR100619765B1 KR1020040104418A KR20040104418A KR100619765B1 KR 100619765 B1 KR100619765 B1 KR 100619765B1 KR 1020040104418 A KR1020040104418 A KR 1020040104418A KR 20040104418 A KR20040104418 A KR 20040104418A KR 100619765 B1 KR100619765 B1 KR 100619765B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
piston
reciprocating
compressor
cylinder
mover
Prior art date
Application number
KR1020040104418A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060065318A (ko
Inventor
박경배
최기철
홍언표
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020040104418A priority Critical patent/KR100619765B1/ko
Priority to US11/225,205 priority patent/US7934910B2/en
Priority to CNB2005101185824A priority patent/CN100387840C/zh
Publication of KR20060065318A publication Critical patent/KR20060065318A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100619765B1 publication Critical patent/KR100619765B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/16—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with polarised armatures moving in alternate directions by reversal or energisation of a single coil system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • F04B35/045—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric using solenoids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/0005—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00 adaptations of pistons
    • F04B39/0016—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00 adaptations of pistons with valve arranged in the piston
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/0027—Pulsation and noise damping means
    • F04B39/0044—Pulsation and noise damping means with vibration damping supports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/08—Actuation of distribution members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/10—Adaptations or arrangements of distribution members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/12—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by varying the length of stroke of the working members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/16—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by adjusting the capacity of dead spaces of working chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H19/00—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
    • F16H19/02—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
    • F16H19/04—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising a rack
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B31/00—Compressor arrangements
    • F25B31/02—Compressor arrangements of motor-compressor units
    • F25B31/023—Compressor arrangements of motor-compressor units with compressor of reciprocating-piston type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2201/00—Pump parameters
    • F04B2201/02—Piston parameters
    • F04B2201/0206—Length of piston stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2207/00—External parameters
    • F04B2207/04—Settings
    • F04B2207/046—Settings of length of piston stroke

Abstract

본 발명은 왕복동식 압축기의 용량 가변 장치는, 케이싱 내부의 프레임에 고정 설치하여 가동자가 직선으로 왕복운동을 하는 왕복동모터; 상기 프레임에 고정 설치하여 압축실을 형성하는 실린더; 상기 왕복동모터의 가동자에 착탈 가능하게 배치하여 스트로크 길이가 가변되면서 상기 왕복동모터에 의해 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하는 피스톤; 상기 피스톤에 설치하여 냉매가스의 흡입을 조절하는 흡입밸브; 상기 실린더에 설치하여 냉매가스의 토출을 조절하는 토출밸브; 상기 가동자에 결합하여 함께 왕복운동을 하면서 상기 피스톤의 공진운동을 안내하기 위한 공진스프링을 지지하는 스프링지지대; 및 압축기의 운전모드에 따라 상기 피스톤을 스프링지지대에 대해 축방향으로 이동시키면서 피스톤의 스트로크 길이를 변화시켜 압축실의 용량을 가변하는 피스톤 이송수단을 포함함으로써, 압축기의 저용량 운전시에도 피스톤이 토출밸브 근처까지 압축되도록 하여 사체적을 줄일 수 있고 이를 통해 저용량 운전시 압축기의 효율이 저하되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

Description

왕복동식 압축기의 용량 가변 장치{CAPACITY VARIABLE DEVICE FOR RECIPROCATING COMPRESSOR}
도 1은 종래 왕복동식 압축기의 일례를 보인 단면도,
도 2 및 도 3은 종래 왕복동식 압축기에서 용량 가변을 위한 피스톤의 스트로크 변화를 보인 단면도,
도 4는 본 발명 왕복동식 압축기에서 피스톤이 최대 스트로크 위치일 경우를 보인 단면도,
도 5는 본 발명 왕복동식 압축기에서 피스톤이 최소 스트로크 위치일 경우를 보인 단면도,
도 6 및 도 7은 본 발명 왕복동식 압축기에서 용량 가변을 위한 피스톤의 스트로크 변화를 보인 단면도.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
20 : 프레임유니트 30 : 왕복동모터
40 : 압축유니트 41 : 실린더
42 : 피스톤 42a : 안내봉
43 : 흡입밸브 44 : 토출밸브
33a,51a : 안내구멍 100 : 피스톤이송부
110 : 제1 기어 120 : 제2 기어
130 : 피스톤이송모터
본 발명은 왕복동식 압축기의 용량 가변 장치에 관한 것으로, 특히 피스톤 또는 실린더가 스트로크 방향으로 이동할 수 있도록 하는 왕복동식 압축기의 용량 가변 장치에 관한 것이다.
일반적으로 왕복동식 압축기는 피스톤이 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 가스를 흡입 압축하여 토출하는 것으로, 도 1은 종래 왕복동식 압축기의 일례를 보인 종단면도이다.
이에 도시한 바와 같이 종래의 왕복동식 압축기는, 가스흡입관(SP) 및 가스토출관(DP)을 각각 설치하는 케이싱(10)과, 케이싱(10)의 내부에 탄력 지지하여 설치하는 프레임유니트(20)와, 프레임유니트(20)에 지지하여 케이싱(10)의 내부에 고정하는 왕복동모터(30)와, 왕복동모터(30)의 가동자(33)에 피스톤(42)을 연결하여 직선으로 왕복운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축하는 압축유니트(40)와, 왕복동모터(30)를 탄력 지지하여 공진을 유도하는 공진스프링유니트(50)를 포함하고 있다.
프레임유니트(20)는 왕복동모터(30)의 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 일 측을 지지함과 동시에 압축유니트(40)의 실린더(41)와 피스톤(42)을 함께 지지하는 전방프레임(21)과, 왕복동모터(30)를 사이에 두고 전방프레임(21)에 결합하여 상기한 왕복동모터(30)의 외측고정자(31)를 지지하는 중간프레임(22)과, 중간프레임(22)에 결합하여 공진스프링유니트(50)를 지지하는 후방프레임(23)으로 이루어져 있다.
왕복동모터(30)는 권선코일(C)을 구비하여 전방프레임(21)과 중간프레임(22) 사이에 고정하는 외측고정자(31)와, 외측고정자(31)의 안쪽에 위치하여 후술할 압축유니트(40)의 실린더(41)에 고정하는 내측고정자(32)와, 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 사이에 마그네트(M)를 구비하여 플럭스의 방향에 따라 직선으로 왕복운동을 하는 가동자(33)로 이루어져 있다.
압축유니트(40)는 전방프레임(21)에 삽입 결합하는 실린더(41)와, 왕복동모터(30)의 가동자(33)에 결합하여 실린더의 내부에서 왕복운동을 하면서 가스유로(F)를 통해 냉매가스를 흡입 압축하는 피스톤(42)과, 피스톤(42)의 선단면에 장착하여 가스유로(F)를 개폐하는 흡입밸브(43)와, 실린더(41)의 선단면에 착탈 가능하게 설치하여 압축가스의 토출을 제한하는 토출밸브(44)와, 토출밸브(44)를 탄력적으로 지지하는 밸브스프링(45)과, 토출밸브(44)와 밸브스프링(45)을 수용하여 상기한 실린더(41)와 함께 전방프레임(21)에 고정하는 토출커버(46)로 이루어져 있다.
공진스프링유니트(50)는 가동자(33)와 피스톤(42)의 연결부에 결합하는 스프링지지대(51)와, 스프링지지대(51)를 중심으로 전방측을 지지하는 복수 개의 전방측 공진스프링(52)과, 스프링지지대(51)의 후방측을 지지하는 복수 개의 후방측 공진스프링(53)으로 이루어져 있다.
도면중 미설명 부호인 P는 압축실이다.
상기와 같은 종래 왕복동식 압축기는 다음과 같이 동작한다.
즉, 왕복동모터(30)의 외측고정자(31)에 전원을 인가하면, 그 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 사이에 플럭스(flux)가 형성되어 가동자(33)와 피스톤(42)이 함께 플럭스의 방향에 따라 움직이고, 이와 동시에 피스톤(42)이 스프링유니트(50)에 의해 실린더(41)의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 그 실린더(41)의 압축실(P)에 압력차를 발생시킴으로써 냉매가스를 상기한 압축실(P)로 흡입하여 일정 압력까지 압축하였다가 토출시키는 일련의 과정을 반복한다.
여기서, 냉동사이클의 부하 조건에 따라 압축기의 냉력을 조절하기 위하여는 권선코일(C)에 공급되는 전류의 양을 조절하여 피스톤(42)의 스트로크 길이를 조절함으로써 냉매가스의 흡입량을 가감하여 냉력을 부하에 맞게 조절하는 것이었다.
그러나, 상기와 같은 종래 왕복동식 압축기에 있어서는, 도 2 및 도 3에서와 같이 압축기의 냉력을 조절하기 위하여 피스톤(42)의 상사점(TDC)을 조절하면서 냉매가스의 흡입량을 조절하는 것이었으나, 이는 압축기의 냉력을 낮추는 경우 피스톤(42)의 상사점이 토출밸브(44)에서 멀어지면서 압축기 효율이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 왕복동식 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 피스톤 또는 실린더의 위치를 가변하여 압축기 용량을 가감할 수 있는 왕복동식 압축기의 용량 가변 장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱 내부의 프레임에 고정 설치하여 가동자가 직선으로 왕복운동을 하는 왕복동모터; 상기 프레임에 고정 설치하여 압축실을 형성하는 실린더; 상기 왕복동모터의 가동자에 착탈 가능하게 배치하여 스트로크 길이가 가변되면서 상기 왕복동모터에 의해 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하는 피스톤; 상기 피스톤에 설치하여 냉매가스의 흡입을 조절하는 흡입밸브; 상기 실린더에 설치하여 냉매가스의 토출을 조절하는 토출밸브; 상기 가동자에 결합하여 함께 왕복운동을 하면서 상기 피스톤의 공진운동을 안내하기 위한 공진스프링을 지지하는 스프링지지대; 및 압축기의 운전모드에 따라 상기 피스톤을 스프링지지대에 대해 축방향으로 이동시키면서 피스톤의 스트로크 길이를 변화시켜 압축실의 용량을 가변하는 피스톤 이송수단을 포함한 왕복동식 압축기의 용량 가변 장치를 제공한다.
이하, 본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 용량 가변 장치를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명 왕복동식 압축기에서 피스톤이 최대 스트로크 위치일 경우를 보인 단면도이고, 도 5는 본 발명 왕복동식 압축기에서 피스톤이 최소 스트로크 위치일 경우를 보인 단면도이며, 도 6 및 도 7은 본 발명 왕복동식 압축기에서 용량 가변을 위한 피스톤의 스트로크 변화를 보인 단면도이다.
이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 왕복동식 압축기는, 가스흡입관(SP) 및 가스토출관(DP)을 각각 설치하는 케이싱(10)과, 케이싱(10)의 내부에 탄력 지지 하여 설치하는 프레임유니트(20)와, 프레임유니트(20)에 지지하여 케이싱(10)의 내부에 고정하는 왕복동모터(30)와, 왕복동모터(30)의 가동자(33)와 함께 직선으로 왕복운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축하도록 피스톤(42)을 구비하는 압축유니트(40)와, 왕복동모터(30)를 탄력 지지하여 공진을 유도하는 공진스프링유니트(50)와, 압축유니트에 결합하여 그 피스톤(42)을 압축기 용량 변화에 따라 축방향으로 이송시키면서 동일한 상사점을 유지하도록 하는 피스톤이송부(100)를 포함한다.
프레임유니트(20)는 왕복동모터(30)의 외측고정자(31)의 일 측을 지지하는 전방프레임(21)과, 왕복동모터(30)를 사이에 두고 전방프레임(21)에 결합하여 상기한 왕복동모터(30)의 외측고정자(31)를 지지하는 중간프레임(22)과, 중간프레임(22)에 결합하여 공진스프링유니트(50)를 지지하는 후방프레임(23)으로 이루어진다.
왕복동모터(30)는 권선코일(C)을 구비하여 전방프레임(21)과 중간프레임(22) 사이에 고정하는 외측고정자(31)와, 외측고정자(31)의 안쪽에 위치하도록 압축유니트(100)의 실린더(110)에 삽입 고정하여 플럭스의 방향에 따라 직선으로 왕복운동을 하는 내측고정자(32)와, 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 사이에 마그네트(M)를 구비하여 플럭스의 방향에 따라 직선으로 왕복운동을 하는 가동자(33)로 이루어진다.
압축유니트(40)는 내측고정자에 삽입 결합하는 실린더(41)와, 실린더(41)의 내부에 미끄러지게 삽입하여 가스유로(F)를 통해 냉매를 흡입한 후 압축하는 피스톤(42)과, 피스톤(42)의 선단면에 장착하여 가스유로(F)를 개폐하는 흡입밸브(43) 와, 실린더(41)의 선단면에 일정 깊이까지 삽입되도록 착탈 가능하게 설치하여 압축가스의 토출을 제한하는 토출밸브(44)와, 토출밸브(44)를 탄력적으로 지지하는 밸브스프링(45)과, 토출밸브(44)와 밸브스프링(45)을 수용하여 상기한 실린더(41)와 함께 전방프레임(21)에 고정하는 토출커버(46)로 이루어진다.
피스톤(42)은 그 내부에 상기한 가스유로(F)를 형성하되, 가스유로(F)의 후방측에는 후술할 제1 기어(110)를 고정 결합하고, 후방측 외주면에는 상기한 가동자(33) 또는 스프링지지대(51)에 착탈하도록 플랜지부(42a)를 형성하며, 플랜지부(42a)의 후방면에는 피스톤(42)이 가동자(33)와 스프링지지대(51)에 이격 설치되는 것을 고려하여 왕복운동시 반경방향으로 지지되도록 상기한 가동자(33) 또는 스프링지지대(51)에 미끄러지게 결합하는 수 개의 안내봉(42b)을 원주방향으로 형성하는 것이 바람직하다.
공진스프링유니트(50)는 가동자(33)와는 고정 결합하는 반면 피스톤(42)과는 착탈 가능하게 배치하는 스프링지지대(51)와, 스프링지지대(51)를 중심으로 전방측을 지지하는 복수 개의 전방측 공진스프링(52)과, 스프링지지대(51)의 후방측을 지지하는 복수 개의 후방측 공진스프링(53)으로 이루어진다. 스프링지지대(51)는 전술한 바와 같이 피스톤(42)의 초기위치에 따라 그 피스톤(42)과 밀착하거나 또는 이격될 수 있도록 배치한다. 예컨대, 피스톤(42)이 최대 스트로크 위치일 경우에는 밀착하여 결합하는 반면 도 5에서와 같이 그 이외의 스트로크 위치일 경우에는 이격되어 위치하도록 배치한다. 또, 스프링지지대(51)는 그 중앙측의 플랜지부(미부호)에 후술할 피스톤이송모터(130)를 고정 결합함과 아울러 상기한 피스톤(42)의 안내봉(42b)이 미끄러지게 결합하도록 수 개의 안내구멍(51a)을 원주방향으로 형성한다.
피스톤이송부(100)는 피스톤(42)의 후방단에 고정 설치하는 랙기어로 된 제1 기어(110)와, 제1 기어(110)에 치합하여 회전하면서 상기 제1 기어(110)를 피스톤(42)과 함께 축방향으로 이송시키도록 피니언기어로 된 제2 기어(120)로 이루어진다. 또, 제2 기어(120)는 상기한 왕복동모터와는 별개의 구동원인 피스톤이송모터(130)에 의해 작동할 수 있도록 결합하는 것으로, 피스톤이송모터(130)는 압축기 용량 변화에 따른 왕복동모터(30)의 스트로크 변화에 자동으로 조응할 수 있도록 제어부(미도시)를 구비하여 상기한 스프링지지대(51)에 고정 결합하는 것이 바람직하다.
한편, 피스톤이송부(100)는 전술한 바와 같이 기어형태를 가질 수도 있으나, 경우에 따라서는 공압 또는 유압장치로 구성할 수도 있고, 초음파 모터를 이용하여 별도의 동력전달장치 없이 직접 피스톤의 위치를 가변할 수도 있다.
도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.
도면중 미설명 부호인 33a는 안내구멍이다.
상기와 같은 본 발명 왕복동식 압축기는 다음과 같은 작용 효과가 있다.
즉, 왕복동모터(30)의 외측고정자(31)에 구비한 권선코일(C)에 전원을 인가하면, 그 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 사이에 플럭스(flux)가 형성되어 가동자와 피스톤(42)이 함께 플럭스의 방향에 따라 움직이고, 이와 동시에 피스톤(42)이 공진스프링유니트(50)에 의해 직선으로 왕복운동을 하면서 실린더(41)의 압축실 (P)에 압력차를 발생시킴으로써 냉매가스를 상기한 압축실(P)로 흡입하여 일정 압력까지 압축하였다가 토출시키는 일련의 과정을 반복한다.
여기서, 도 6에서와 같이 피스톤(42)의 스트로크 길이(L)가 100%인 경우에는 피스톤이송모터(130)에 의해 제2 기어(120)가 도면의 반시계방향으로 회전을 하면서 제1 기어(110)가 도면의 우측으로 후진을 하여 그 제1 기어(110)가 결합한 피스톤(42)이 실린더(41)에 대해 후방측으로 이동한 상태, 즉 도 4에서와 같이 피스톤(42)이 가동자(33) 또는 스프링지지대(51)에 밀착한 상태에서 피스톤 운동을 함으로써 피스톤(120)이 최대한의 냉력을 발휘할 수 있도록 한다.
반면, 냉동사이클의 부하 변동에 따라 압축기의 냉력을 낮출 필요가 있는 경우에는 도 7에서와 같이 피스톤이송모터(130)에 의해 제2 기어(120)가 도면의 시계방향으로 회전을 하면서 제1 기어(110)가 도면의 좌측으로 전진을 하고 이에 따라 제1 기어(110)가 결합한 피스톤(42)이 실린더(41)에 대해 전방측으로 이동한 상태, 즉, 도 5에서와 같이 피스톤(42)이 가동자(33) 또는 스프링지지대(51)에서 이격되었으나 상기 스프링지지대(51)에 피스톤이송모터(130)에 의해 결합된 상태에서 피스톤 운동을 함으로써 피스톤(120)의 스트로크 길이(L1)가 대략 50% 정도로 감소하더라도 상사점은 동일하게 유지되도록 하여 냉매가스의 흡입량 대비 압축실의 체적은 동일하게 유지할 수 있어 저용량의 운전시 압축기 효율이 저하되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 용량 가변 장치는, 압축기 용량 변화에 따라 피스톤을 축방향으로 이동시켜 동일한 상사점을 유지하도록 함으로써, 압축기의 저용량 운전시에도 피스톤이 토출밸브 근처까지 압축되도록 하여 사체적을 줄일 수 있고 이를 통해 저용량 운전시 압축기의 효율이 저하되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

Claims (3)

  1. 케이싱 내부의 프레임에 고정 설치하여 가동자가 직선으로 왕복운동을 하는 왕복동모터;
    상기 프레임에 고정 설치하여 압축실을 형성하는 실린더;
    상기 왕복동모터의 가동자에 착탈 가능하게 배치하여 스트로크 길이가 가변되면서 상기 왕복동모터에 의해 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하는 피스톤;
    상기 피스톤에 설치하여 냉매가스의 흡입을 조절하는 흡입밸브;
    상기 실린더에 설치하여 냉매가스의 토출을 조절하는 토출밸브;
    상기 가동자에 결합하여 함께 왕복운동을 하면서 상기 피스톤의 공진운동을 안내하기 위한 공진스프링을 지지하는 스프링지지대; 및
    압축기의 운전모드에 따라 상기 피스톤을 스프링지지대에 대해 축방향으로 이동시키면서 피스톤의 스트로크 길이를 변화시켜 압축실의 용량을 가변하는 피스톤 이송수단을 포함한 왕복동식 압축기의 용량 가변 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤과 이에 대응하는 가동자와 스프링지지대는 어느 한 쪽에 안내구멍을 형성하고 다른 한쪽에 상기 안내구멍에 미끄러지게 삽입하여 상기한 피스톤의 반경방향을 지지하는 안내봉을 형성하여서 된 왕복동식 압축기의 용량 가변 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 피스톤 이송수단은 피스톤의 후방단에 고정 설치하는 제1 기어와, 상기 제1 기어에 치합하고 상기 스프링지지대에 고정한 구동원에 결합하여 그 구동원에 의해 회전하면서 상기한 제1 기어를 피스톤과 함께 축방향으로 이송시키는 제2 기어로 된 왕복동식 압축기의 용량 가변 장치.
KR1020040104418A 2004-12-10 2004-12-10 왕복동식 압축기의 용량 가변 장치 KR100619765B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040104418A KR100619765B1 (ko) 2004-12-10 2004-12-10 왕복동식 압축기의 용량 가변 장치
US11/225,205 US7934910B2 (en) 2004-12-10 2005-09-14 Piston displacement device for reciprocating compressor
CNB2005101185824A CN100387840C (zh) 2004-12-10 2005-10-31 用于往复式压缩机的活塞移动装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040104418A KR100619765B1 (ko) 2004-12-10 2004-12-10 왕복동식 압축기의 용량 가변 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060065318A KR20060065318A (ko) 2006-06-14
KR100619765B1 true KR100619765B1 (ko) 2006-09-08

Family

ID=36584110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040104418A KR100619765B1 (ko) 2004-12-10 2004-12-10 왕복동식 압축기의 용량 가변 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7934910B2 (ko)
KR (1) KR100619765B1 (ko)
CN (1) CN100387840C (ko)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100434695C (zh) * 2007-01-29 2008-11-19 西安交通大学 一种往复式压缩机余隙调节方法
US8651834B2 (en) * 2007-10-24 2014-02-18 Lg Electronics Inc. Linear compressor
KR101484306B1 (ko) * 2007-10-24 2015-01-20 엘지전자 주식회사 리니어 압축기
ITCO20120027A1 (it) * 2012-05-16 2013-11-17 Nuovo Pignone Srl Attuatore elettromagnetico e dispositivo di conservazione d¿inerzia per un compressore alternativo
ITCO20120028A1 (it) 2012-05-16 2013-11-17 Nuovo Pignone Srl Attuatore elettromagnetico per un compressore alternativo
CN103629075A (zh) * 2012-08-24 2014-03-12 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 谐振系统
CN203835658U (zh) 2013-06-28 2014-09-17 Lg电子株式会社 线性压缩机
CN204126840U (zh) * 2013-06-28 2015-01-28 Lg电子株式会社 线性压缩机
CN104251197B (zh) 2013-06-28 2017-04-12 Lg电子株式会社 线性压缩机
CN203867810U (zh) 2013-06-28 2014-10-08 Lg电子株式会社 线性压缩机
CN104251196B (zh) 2013-06-28 2016-10-05 Lg电子株式会社 线性压缩机
CN203906210U (zh) 2013-06-28 2014-10-29 Lg电子株式会社 线性压缩机
EP3250825B1 (en) * 2015-01-27 2019-09-18 Dokuz Eylul Üniversitesi Rektorlugu Moving stop plate facility for linear compressors and increasing return gas pressure
CN107084111A (zh) * 2017-03-24 2017-08-22 青岛海尔智能技术研发有限公司 直线压缩机及其控制方法
CN110486250A (zh) * 2019-09-20 2019-11-22 上海隆彬塑胶制品有限公司 一种声能压缩机循环结构
CN112373111A (zh) * 2020-11-13 2021-02-19 周清文 一种油渣饼回收用铁圈卸下装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3790833A (en) * 1972-05-26 1974-02-05 Copal Co Ltd Synchronous motor
US5632606A (en) * 1993-11-23 1997-05-27 Sarcos Group Volumetric pump/valve
US5537820A (en) * 1994-06-27 1996-07-23 Sunpower, Inc. Free piston end position limiter
JP3717961B2 (ja) * 1995-03-14 2005-11-16 松下冷機株式会社 振動型圧縮機
JPH09137781A (ja) * 1995-11-15 1997-05-27 Matsushita Refrig Co Ltd 振動型圧縮機
IT1291306B1 (it) * 1996-05-08 1999-01-07 Lg Electronics Inc Compressore lineare
US5752811A (en) * 1996-11-15 1998-05-19 Petro; John P. Linear actuator mechanism for converting rotary to linear movement including one end pulley Line attached to the stationary anchor and other end attached to the take-up drum
US6203292B1 (en) * 1997-04-20 2001-03-20 Matsushita Refrigeration Company Oscillation-type compressor
JP2000088376A (ja) * 1998-09-18 2000-03-31 Hitachi Ltd ヒートポンプ装置
KR200234713Y1 (ko) * 1998-12-31 2001-11-22 구자홍 전동압축기의프레임지지장치
WO2001020150A1 (en) * 1999-09-17 2001-03-22 Diesel Engine Retarders, Inc. Captive volume accumulator for a lost motion system
KR100332816B1 (ko) * 2000-05-18 2002-04-19 구자홍 리니어 압축기의 스프링 지지구조
US6491506B1 (en) * 2000-05-29 2002-12-10 Lg Electronics Inc. Linear compressor
KR100378818B1 (ko) * 2000-12-01 2003-04-07 엘지전자 주식회사 압축기용 흡입밸브의 고정장치
KR100386275B1 (ko) * 2001-03-28 2003-06-02 엘지전자 주식회사 왕복동식 압축기의 스프링 지지구조
KR100438605B1 (ko) * 2001-08-17 2004-07-02 엘지전자 주식회사 왕복동식 압축기의 가스 압축장치
KR100442379B1 (ko) * 2001-10-15 2004-07-30 엘지전자 주식회사 왕복동식 압축기의 가스 흡입장치
KR100442386B1 (ko) * 2001-11-05 2004-07-30 엘지전자 주식회사 왕복동식 압축기
BR0201189B1 (pt) * 2002-03-22 2010-06-29 compressor alternativo acionado por motor linear.
KR100498317B1 (ko) 2003-03-04 2005-07-01 엘지전자 주식회사 왕복동식 압축기의 사체적 방지 구조
KR20040085425A (ko) * 2003-03-31 2004-10-08 주식회사 대우일렉트로닉스 초음파모터를 이용한 냉장고용 압축기
KR100548296B1 (ko) * 2003-12-30 2006-02-02 엘지전자 주식회사 왕복동식 압축기의 공진스프링 지지구조

Also Published As

Publication number Publication date
CN100387840C (zh) 2008-05-14
US20060127250A1 (en) 2006-06-15
KR20060065318A (ko) 2006-06-14
CN1786474A (zh) 2006-06-14
US7934910B2 (en) 2011-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100619765B1 (ko) 왕복동식 압축기의 용량 가변 장치
JP4819374B2 (ja) リニア圧縮機
KR100438605B1 (ko) 왕복동식 압축기의 가스 압축장치
CN100404857C (zh) 线性压缩机
JP3746716B2 (ja) 往復動式圧縮機のピストン支持構造
KR20050068130A (ko) 왕복동식 압축기의 편마모 저감 장치
KR101343584B1 (ko) 왕복동식 압축기
KR20170004136A (ko) 리니어 압축기
KR20050121053A (ko) 압축기
JP2005061411A (ja) 往復動式圧縮機の潤滑油供給装置
KR100918949B1 (ko) 왕복동식 압축기
KR100524710B1 (ko) 왕복동식 압축기
KR100414113B1 (ko) 왕복동식 압축기
JP2011190724A (ja) 多段往復動圧縮機及びその運転方法
KR100533015B1 (ko) 왕복동식 압축기의 토출밸브 제어장치
KR100339596B1 (ko) 리니어 압축기의 풍손 저감구조
KR100792452B1 (ko) 왕복동식 압축기
KR100511331B1 (ko) 왕복동식 압축기의 냉매흡입 펌핑장치
KR100296280B1 (ko) 리니어압축기
KR100498320B1 (ko) 왕복동식 압축기의 압축력 보정 장치
KR100371165B1 (ko) 리니어 압축기의 유동저항 저감구조
KR20090048174A (ko) 왕복동식 압축기
KR100851012B1 (ko) 2단 왕복동식 압축기 및 그를 구비한 냉장고
KR20020068882A (ko) 왕복동식 압축기
KR20020090014A (ko) 왕복동식 압축기의 피스톤 초기위치 조절장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110620

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee