KR100764283B1

KR100764283B1 - 리니어 압축기의 조립구조

Info

Publication number: KR100764283B1
Application number: KR1020060004639A
Authority: KR
Inventors: 강경석; 강양준; 이민우
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-01-16
Filing date: 2006-01-16
Publication date: 2007-10-05
Also published as: US8109740B2; CN101375058B; BRPI0706568B1; JP2009523952A; CN101375058A; WO2007081191A3; US20100034676A1; JP4838325B2; BRPI0706568A2; DE112007000155B4; DE112007000155T5; KR20070075888A; WO2007081191A2

Abstract

본 발명은 밀폐공간으로 일측에 전원을 공급하는 연결단자가 고정된 쉘과; 상기 쉘 내부에 설치되는 본체 프레임으로서, 피스톤과 연동하여 냉매를 압축시키는 압축공간을 형성하는 실린더의 일단이 고정되는 본체 프레임과; 상기 실린더 외둘레에 이너스테이터, 아우터스테이터 및 가동자로 이루어져 상호 전자기력에 의해 상기 피스톤을 왕복 구동시키는 리니어 모터가 고정되되, 상기 아우터 스테이터를 상기 본체 프레임과 사이에 볼트 고정시키도록 모터 커버;를 포함하는 리니어 압축기의 조립구조에 있어서, 상기 본체 프레임이 좌우 대칭 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 조립구조를 제공한다.

리니어 압축기, 리니어 모터, 본체 프레임, 모터 커버, 볼트홀, 모터 단자부

Description

리니어 압축기의 조립구조 {MOUNTING OF LINEAR COMPRESSOR}

도 1은 일반적인 리니어 압축기의 일부가 도시된 측단면도,

도 2는 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 본체 프레임 및 모터 커버가 도시된 분해 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 리니어 압축기의 본체 프레임 및 모터 커버가 도시된 분해 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50 : 본체 프레임 52 : 본체 프레임 일면

52a,52b : 본체 프레임의 돌기부 52h : 본체 프레임의 볼트홀

54 : 실린더 장착홀

본 발명은 실린더, 피스톤 및 리니어 모터가 본체 프레임과 모터 커버 사이에 설치된 리니어 압축기의 조립구조에 관한 것으로서, 특히 리니어 모터로 전원을 공급하는 모터 단자부를 다른 구성부품과 간섭되지 않도록 인출하는 동시에 본체 프레임 및 모터 커버를 대칭 형상으로 구성하기 때문에 조립으로 인한 변형을 줄일 수 있는 동시에 리니어 모터를 보다 안정적으로 지지하는 리니어 압축기의 조립구조에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 리니어 압축기의 일부가 도시된 측단면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 본체 프레임 및 모터 커버가 도시된 분해 사시도이다.

일반적으로 리니어 압축기는 도 1에 도시된 바와 같이 실린더(2) 내부에 피스톤(4) 일단이 삽입된 압축공간(P)을 형성하고, 이너스테이너(12), 아우터스테이터(14) 및 영구자석(16)으로 이루어진 리니어 모터(10)가 상호 전자기력에 의해 상기 피스톤(4)을 왕복 직선 운동시키고, 그에 따라 냉매가 압축공간(P)으로 흡입되어 압축된 다음, 토출되도록 한다.

물론, 상기 실린더(2), 피스톤(4) 및 리니어 모터(10)로 이루어진 구조체는 밀폐공간인 쉘(미도시) 내부에 완충 스프링(미도시)에 의해 탄성 지지되도록 설치되고, 상기 피스톤(4) 일단에 상기 압축공간(P)과 연통되도록 형성된 흡입홀(4h)에 흡입밸브(6)가 설치되는 동시에 상기 실린더(2) 일단에 토출밸브(8a)가 개폐 가능하도록 토출캡(8b) 내측에 토출밸브 스프링(8c)에 의해 탄성 지지되는 토출밸브 어셈블리(8)가 설치되어 상기 압축공간(P) 내부의 압력에 따라 냉매의 흡/토출을 조절한다.

여기서, 상기 실린더(2)는 일단이 본체 프레임에 고정되도록 설치되는 반면, 상기 이너스테이터(12)가 상기 실린더(2) 외주면에 고정되도록 설치되는 동시에 그 외주면에 소정 간격을 두고 상기 아우터스테이터(14)가 상기 본체 프레임(20) 및 모터 커버(30) 사이에 볼트 고정되도록 설치되며, 상기 영구자석(16)이 상기 이너스테이터(12)와 아우터스테이터(14) 사이에 간극을 두고 상기 피스톤(4)의 다른 일단과 연결되도록 설치된다.

이때, 상기 피스톤(4)의 다른 일단에 연결된 서포터(미도시)가 상기 모터 커버(30) 및 이와 운동방향으로 소정 간격을 두고 설치된 본체 커버(미도시) 사이에 복수개의 스프링(미도시)에 의해 운동방향으로 탄성 지지되도록 설치된다.

따라서, 상기 실린더(2), 이너스테이터(12), 아우터스테이터(14), 본체 프레임(20), 모터 커버(30), 본체 커버가 고정되고, 상기 피스톤(4), 영구자석(16), 서포터가 왕복 직선 운동하게 되며, 이에 따라 상기 압축공간(P) 내부의 압력이 가변됨에 따라 냉매가 상기 압축공간(P)으로 흡입되어 압축된 다음, 토출되도록 한다.

특히, 상기 본체 프레임(20)은 도 2에 도시된 바와 같이 평판형상으로 그 일면(22)에 상기 토출밸브 어셈블리(8)가 장착되는 동시에 상기 실린더(2)가 중앙에 관통될 수 있도록 실린더 장착홀(24)이 형성되되, 상기 본체 프레임(20)과 상기 쉘 사이의 간격이 상대적으로 큰 상기 본체 프레임(20)의 일측에 상기 아우터스테이터(14)에 포함된 코일 권선체(미도시)와 연결된 모터 단자부(미도시)가 인출되는 홀(26)이 형성된다.

이때, 상기 본체 프레임(20)은 상기 쉘과 간격이 작기 때문에 상기 본체 프레임의 홀(26)을 형성하여 상기 모터 단자부가 인출되도록 함으로 진동이 발생되더 라도 상기 모터 단자부와 연결된 전선이 상기 쉘과 본체 프레임(20)에 부딪혀 손상되는 것을 방지한다.

물론, 상기 본체 프레임(20)은 그 일측에 상기 홀(26)이 형성되더라도 상기 아우터스테이터(14)를 안정적으로 지지하기 위하여 상기 홀(26)이 형성된 둘레부분을 보다 두껍게 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 본체 프레임(20)은 상기 모터 커버(30)와 볼트 체결되도록 하기 위하여 네 개의 볼트홀(22h)이 형성되되, 상기 아우터스테이터(14)가 지지되는 일면(22)을 일부 제외한 불필요한 부분을 삭제하더라도 상기 볼트홀(22h)을 형성하기 위한 공간을 확보하기 위하여 일부에 돌출된 본체 프레임의 돌출부(22a,22b)를 좌우 대칭되도록 구성할 수도 있다.

한편, 상기 모터 커버(30)는 판금형으로 일면(32)이 상기 아우터스테이터(14)를 지지하도록 설치되되, 상기 본체 프레임(20)에 볼트 체결될 수 있도록 상기 본체 프레임(20)보다 더 크게 형성되는 동시에 상기 본체 프레임의 볼트홀(22h)과 대응되도록 볼트홀(32h)이 형성된다.

이때, 상기 모터 커버(30)는 상기 피스톤(4)의 다른 일단이 관통되어 왕복 직선 운동할 수 있도록 중앙에 관통홀(34)이 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본체 프레임(20) 및 모터 커버(30)는 동축상에 위치시킨 다음, 상기 본체 프레임(20)에 상기 모터 커버(30)가 상기 피스톤(4)의 운동방향으로 볼트 체결되어 상기 아우터스테이터(14)를 지지하는 동시에 고정시키도록 하며, 상기 본체 프레임의 홀(26)을 통하여 상기 모터 단자부가 인출되어 실제 전원과 연결되 도록 설치된다.

그러나, 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 조립구조는 상기 본체 프레임(20)에 상기 모터 커버(30)가 볼트 체결되더라도 상기 본체 프레임(20) 일측에 상기 모터 단자부가 인출될 수 있도록 상기 홀(26)이 형성됨에 따라 그 형상이 안정적인 대칭을 이루지 못하여 체결력에 의해 뒤틀림 변형될 수 있고, 이로 인하여 상기 본체 프레임(20)과 모터 커버(30) 사이에 설치된 실린더(2)가 변형될 수 있어 조립 불량 및 작동 불량을 발생시킬 수 있는 문제점이 있으며, 나아가 상기 본체 프레임(20)에 상기 홀(26)이 형성되더라도 상기 아우터스테이터(16)를 보다 안정적으로 지지하기 위하여 상대적으로 상기 홀(26)이 형성된 부분을 더 두껍게 형성하게 되고, 이로 인하여 제작 공정이 복잡해질 뿐 아니라 재료비가 높아지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본체 프레임 및 모터 커버를 대칭 형상으로 구성하더라도 리니어 모터로 전원을 공급하는 모터 단자부를 다른 구성부품과 간섭되지 않도록 인출할 수 있도록 하여 조립 변형을 방지하는 동시에 리니어 모터를 보다 안정적으로 지지할 수 있는 리니어 압축기의 조립구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

이를 위해, 본 발명은 밀폐공간으로 일측에 전원을 공급하는 연결단자가 고정된 쉘과; 상기 쉘 내부에 설치되는 본체 프레임으로서, 피스톤과 연동하여 냉매를 압축시키는 압축공간을 형성하는 실린더의 일단이 고정되는 본체 프레임과; 상기 실린더 외둘레에 이너스테이터, 아우터스테이터 및 가동자로 이루어져 상호 전자기력에 의해 상기 피스톤을 왕복 구동시키는 리니어 모터가 고정되되, 상기 아우터 스테이터를 상기 본체 프레임과 사이에 볼트 고정시키도록 모터 커버;를 포함하는 리니어 압축기의 조립구조에 있어서, 상기 본체 프레임이 좌우 대칭 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 조립구조를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 본체 프레임이 상기 모터 커버가 볼트 조립되는 볼트홀이 상하 대칭 및 좌우 대칭으로 형성된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 조립구조를 제공한다.

바람직하게는 본 발명은 상기 본체 프레임 및 모터 커버 중의 적어도 하나가 상하 대칭 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 조립구조를 제공한다. 이를 통해 보다 효과적으로 종래의 문제점을 해결할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 리니어 압축기의 조립구조는 도 3에 도시된 바와 같이 좌우 방향으로 각각 대칭 형상인 본체 프레임(50)과 모터 커버(30) 사이에 실린더(2), 피스톤(4) 및 리니어 모터(10)가 고정되도록 설치되며, 상기 리니어 모터 중 아우터스테이터(14)에 포함된 코일 권선체와 연결된 모터 단자부(미도시)는 상기 본체 프레임(50)의 하부로 인출되어 인접한 구성부품과 간섭되지 않도록 한다.

이때, 미도시된 도면부호는 도 1을 참조로 하며, 상기 실린더(2), 피스톤(4) 및 리니어 모터(10), 모터 커버(30)는 기존의 구성과 동일하여 자세한 설명을 생략하기로 한다.

여기서, 상기 본체 프레임(50)은 일종의 폐루프를 형성하여 일면(52)에 상기 아우터스테이터(14)를 축방향으로 보다 안정적으로 지지하되, 상기 실린더(2)가 관통될 수 있도록 중앙에 실린더 장착홀(54)이 형성된다.

이때, 상기 본체 프레임(50)은 역시 상기 모터 커버(30)가 볼트 체결될 수 있도록 상하 대칭 및 좌우 대칭을 이루도록 네 개의 볼트홀(52h)이 형성되는데, 상기 본체 프레임(50)이 상기 모터 커버(30)보다 더 작게 형성됨에 따라 상기 볼트홀(52h)을 형성할 수 있는 공간이 부족할 수 있으며, 이와 같이 상기 본체 프레임(50)은 상기 볼트홀(52h)이 형성될 수 있는 공간을 확보할 수 있도록 한 쌍의 돌기부(52a,52b)가 서로 좌우방향으로 대칭되도록 구성할 수 있다.

특히, 상기 본체 프레임(50)은 상기 아우터스테이터(14)의 일단을 운동방향으로 지지하되, 상기 아우터스테이터(14)가 원주방향으로 라미네이션이 일부 적층된 코어 블록들(미도시)이 원주방향으로 일정 간격을 두고 코일 권선체(미도시) 둘레에 장착되도록 설치됨에 따라 상기 코일 권선체로 전원을 공급하기 위한 모터 단 자부(미도시)가 상기 쉘과의 간격이 비교적 넓은 상기 본체 프레임(50)의 하단 측 상기 코어 블록들 사이의 공간으로 인출될 수 있도록 한다.

이와 같이, 상기 본체 프레임(50)의 하부로 인출된 모터 단자부는 상기 쉘 내벽에 고정된 연결단자(미도시)에 연결되도록 설치되며, 상기 연결단자는 별도의 제어박스(미도시)와 연결되어 실제 전원의 공급 여부를 제어한다.

따라서, 상기 본체 프레임(50)은 상기 실린더(2) 일단이 상기 실린더 장착홀(54)에 삽입된 다음, 상기 실린더(2) 일단에 상기 토출밸브 어셈블리(8)가 장착되고, 상기 실린더(2) 외주면에는 상기 이너스테이터(12)가 고정되는 동시에 반경방향으로 소정의 간격을 유지하면서 상기 아우터스테이터(14)가 고정되되, 상기 아우터스테이터(14)는 상기 본체 프레임(50)에 일단이 지지되는 동시에 상기 모터 커버(30)에 다른 일단이 지지된 상태에서 상기 모터 커버(30)가 상기 본체 프레임(50)에 볼트 고정되도록 설치된다.

또한, 상기 피스톤(4) 일단에 상기 흡입밸브(6)가 장착되는 동시에 다른 일단에 상기 영구자석(16)이 연결되도록 설치된 다음, 상기 피스톤(4)의 일단이 상기 실린더(2)에 삽입되도록 설치되어 상기 실린더(2)와 사이에 상기 압축공간(P)을 형성하는 동시에 상기 영구자석(16)이 상기 이너스테이터(12)와 아우터스테이터(14) 사이에 소정의 간극을 유지하도록 설치된다.

이와 같은 실린더(2), 피스톤(4), 리니어 모터(10), 본체 프레임(50) 및 모터 커버(30) 등을 포함하는 구조체는 상기 쉘 내부에 상기 완충 스프링에 의해 바닥면에 완충 지지되도록 설치된다.

이때, 상기 아우터스테이터(14)에 포함된 코일 권선체와 연결된 모터 단자부는 상기 본체 프레임(50)의 하부 측 상기 코어 블록들 사이로 인출되어 상기 쉘 내부에 설치된 연결단자에 연결되도록 설치되어 전원공급이 이루어지도록 한다.

물론, 상기 본체 프레임(50)은 상기 모터 단자부가 인출되는 별도의 홀을 형성하지 않아도 됨으로써 상대적으로 얇은 폐루프로 구성할 수 있을 뿐 아니라 좌우 대칭 형상을 구현할 수 있고, 그 결과 상기 본체 프레임(20)에 상기 모터 커버(30)가 볼트 체결되어 체결력이 가해지더라도 상기 본체 프레임(20)이 그 두께가 얇더라도 좌우 대칭 형상으로 형성됨에 따라 체결 변형을 줄일 수 있으며, 나아가 상기 아우터스테이터(14)를 보다 안정적으로 지지할 수 있도록 한다.

이상에서, 본 발명은 본 발명의 실시예 및 첨부도면에 기초하여 예로 들어 상세하게 설명하였다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 조립구조는 본체 프레임을 폐루프 형상으로 모터 커버와 함께 좌우 대칭 형상을 이루도록 구성하는 동시에 기존에 리니어 모터로 전원을 공급하는 모터 단자부를 상대적으로 공간이 넓은 본체 프레임의 하부로 인출하여 주변의 다른 구성부품과 간섭되지 않도록 구현 할 수 있기 때문에 본체 프레임과 모터 커버 사이에 실린더, 피스톤 및 리니어 모터가 장착된 상태에서 서로 볼트 조립되더라도 체결력에 의한 변형을 방지할 수 있으므로 조립성 및 작동 신뢰성을 높일 수 있고, 나아가 본체 프레임이 폐루프를 형성함으로 보다 리니어 모터를 안정적으로 지지할 수 있을 뿐 아니라 별도로 모터 단자부를 인출하기 위한 홀을 형성하지 않아도 됨으로 제작 공정을 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims

밀폐공간으로 일측에 전원을 공급하는 연결단자가 고정된 쉘과;

상기 쉘 내부에 설치되는 본체 프레임으로서, 피스톤과 연동하여 냉매를 압축시키는 압축공간을 형성하는 실린더의 일단이 고정되며, 좌우 대칭의 형상을 갖는 본체 프레임과;

상기 실린더 외둘레에 이너스테이터, 아우터스테이터 및 가동자로 이루어져 상호 전자기력에 의해 상기 피스톤을 왕복 구동시키는 리니어 모터에서, 상기 아우터 스테이터를 상기 본체 프레임과 사이에서 상하 및 좌우 대칭으로 삽입되는 볼트에 의해 고정시키는 모터 커버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 조립구조.
제1항에 있어서,

상기 모터 커버 및 본체 프레임의 하부로 인출되는 모터 단자;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 조립구조.
제1항에 있어서,

상기 본체 프레임 및 모터 커버 중 하나 이상은 상하 대칭 형상인 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 조립구조.