KR101002638B1

KR101002638B1 - 리니어 압축기

Info

Publication number: KR101002638B1
Application number: KR1020040013168A
Authority: KR
Inventors: 오일교
Original assignee: 삼성광주전자 주식회사
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2010-12-21
Also published as: KR20050087397A

Abstract

본 발명은 리니어 압축기에 관한 것으로, 본 발명에 따른 리니어 압축기는 센서코어(50)의 설치높이를 조절할 수 있는 높이조절장치(70)를 더 구비하는데, 이러한 높이조절장치(70)는 센서코어(50)의 가동부재(31)측 단부에 형성된 삽입부(71)와, 삽입부(71)가 삽입되도록 가동부재(31)에 형성된 삽입공(72)과, 가동부재(31)의 일측에 형성된 관통공(73)을 통과하여 삽입부(71)를 가압하는 높이조절볼트(74)를 포함하여 구성된다.

이에 따라, 본 발명의 리니어 압축기는 센서(60)로부터 실제 피스톤(22)의 위치를 정확히 검출할 수 있게 되며, 압축실(21a) 내의 극간체적을 일정하게 유지할 수 있게 된다.

Description

리니어 압축기{Linear compressor}

도 1은 종래 리니어 압축기의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 리니어 압축기에 마련된 높이조절장치를 보인 확대하여 보인 부분 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 리니어 압축기에 마련된 센서코어의 조립과정을 보인 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

20 : 압축부, 21 : 실린더블록,

21a : 압축실, 22 : 피스톤,

23 : 실린더헤드, 24 : 밸브장치,

30 : 구동부, 31 : 가동부재,

31a : 원통부, 31b : 고정부,

31c : 영구자석, 32 : 내측고정자,

33 : 외측고정자, 40 : 고정프레임,

50 : 센서코어, 60 : 센서,

70 : 높이조절장치, 71 : 삽입부,

72 : 삽입공, 73 : 관통공,

74 : 높이조절볼트.

본 발명은 리니어 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피스톤의 위치를 검출하는 센서를 갖춘 리니어 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 리니어 압축기는 냉장고나 공기조화기와 같은 냉각장치의 냉매 압축용으로 사용되는 것으로, 통상 피스톤의 진퇴동작을 위한 구동장치로 직선 왕복운동을 하는 리니어모터를 구비한다.

리니어 압축기는 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 압축실(1a)이 형성된 실린더블록(1)과, 실린더블록(1)의 압축실(1a)내에 진퇴 가능하게 설치된 피스톤(2a)과, 냉매의 흡입 및 토출이 이루어지도록 흡입실(3a)와 토출실(3b)이 각각 형성된 실린더헤드(3)를 포함한다. 그리고 실린더블록(1)과 실린더헤드(3) 사이에는 냉매의 유출입을 제어하는 밸브장치(4)가 마련된다.

또, 피스톤(2a)을 진퇴시키는 구동장치는 일측이 피스톤(2a)과 결합되며 실린더블록(1)의 둘레를 감싸는 원통형의 영구자석(2b)가 설치된 가동부재(2)와, 가동부재(2)의 내.외부에 각각 고정된 상태로 배치되는 내측고정자(5)와 외측고정자(6)를 포함하는 리니어모터로 마련된다.

또한 외측고정자(6)를 고정하는 고정프레임(7)의 상부에는 탄성을 통해 피스 톤(2a)의 운동력을 배가시키는 겹 층의 판스프링(7a)이 장착되고, 판스프링(7a)의 상부 일측에는 피스톤(2a)의 진퇴동작을 감지하는 감지장치로 가동부재(2)와 함께 진퇴하는 봉 형상의 센서코어(8)와, 이 센서코어(8)의 진퇴동작을 감지하는 원통형 센서(9)가 설치된다.

이러한 센서코어(8)의 진퇴동작을 센서(9)가 감지하여 피스톤(2a)의 위치와 진폭을 검출하고 이를 토대로 제어부에서 리니어 압축기에 인가되는 전압을 적절히 조정하게 된다.

그러나, 종래 리니어 압축기는 부품간의 기계적 공차에 의해 피스톤(2a)의 실제 위치와 센서코어(8)를 매개로 센서(9)에서 감지된 피스톤(2a)의 위치가 일치하지 않게 된다.

이에 따라, 종래 리니어 압축기는 센서(9)로부터 실제 피스톤(2a)의 위치를 정확하게 검출할 수 없게 되고, 압축실(1a)내의 극간체적이 변동됨에 따라 압축 효율이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 센서 내부를 진퇴하는 센서코어의 조립구조를 개선하여 압축실 내의 극간체적을 일정하게 유지함과 동시에 피스톤의 위치를 정확히 검출할 수 있는 리니어 압축기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은; 압축실을 진퇴하는 피스톤과, 상기 피스톤과 일체로 연동하며 일측에 영구자석이 장착된 가동부재와, 상기 가동부재의 영구자석과 상호 작용하여 상기 가동부재를 구동하는 고정자와, 상기 피스톤의 위치를 검출하도록 상기 가동부재에 설치되는 센서코어 및 상기 고정자측에 설치되는 센서와, 상기 압축실 내의 극간 체적을 일정하게 유지할 수 있도록 상기 센서코어의 설치 높이를 조절하는 높이조절장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 높이조절장치는 상기 센서코어의 상기 가동부재측 단부에 형성된 삽입부와, 상기 삽입부가 삽입되도록 상기 가동부재에 형성된 삽입공과, 상기 가동부재의 일측에 형성된 관통공을 통과하여 상기 삽입부를 가압하는 높이조절볼트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 삽입부는 상기 센서코어보다 폭이 좁게 마련된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 리니어 압축기는 도 2에 도시된 바와 같이, 밀폐공간을 형성하는 밀폐용기(10) 내부에 냉매를 흡입하여 압축 및 토출하는 압축부(20)와, 압축부(20)를 구동하는 구동부(30)를 구비한다.

압축부(20)는 냉매가 압축되도록 압축실(21a)이 마련된 실린더블록(21)과, 압축실(21) 내에 왕복운동 가능하게 설치되는 피스톤(22)과, 흡입실(23a)과 토출실(23b)이 각각 형성된 실린더헤드(23)를 포함한다. 그리고 실린더블록(21)과 실린더헤드(23) 사이에는 냉매의 유입을 조절하는 밸브장치(24)가 설치된다.

구동부(30)는 피스톤(22)과 함께 왕복 운동하는 가동부재(31)와, 가동부재(31)의 내측과 외측에 각각 배치되는 내측고정자(32) 및 외측고정자(33)를 포함하는 리니어모터로 마련된다.

가동부재(31)는 원통형으로 마련되며 실린더블록(21)의 상부 외측을 감싸도록 설치되는 원통부(31a)와, 피스톤(22)과 함께 상하로 진퇴하도록 피스톤(22) 상단에 마련된 연결축(22a)과 동일 축선을 이루도록 결합되는 고정부(31b)를 포함하여 구성되며, 원통부(31a)에는 고정자(32,33)와 전자기적 상호작용을 통해 가동부재(31)의 진퇴가 이루어지도록 영구자석(31c)이 일체로 결합된다.

내측고정자(32)와 외측고정자(33)는 가동부재(31)의 원통부(31a) 내측과 외측에 각각 배치되는 것으로, 내측고정자(32)는 원통형상으로 마련되어 실린더블록(21)의 외면에 고정됨으로써 가동부재(31)의 상하 진퇴운동을 안내함과 동시에 외측고정자(33)로부터 가동부재(31)의 영구자석(31c)를 통하는 자속의 흐름이 원활하도록 하는 기능을 한다. 그리고 외측고정자(33)는 가동부재(31)의 영구자석(31c)와 전자기석 상호작용을 통해 가동부재(31)를 진퇴시키는 여자코일(33a)이 권선된 것으로, 그 하단이 실린더블록(21)의 하단부 외측으로 연장된 지지부(21b)에 지지되고 상단이 별도의 고정프레임(40)을 통해 지지되게 된다.

또한, 외측고정자(33)를 고정하는 고정프레임(40)의 상부에는 탄성을 통해 피스톤(22)의 운동력을 배가시키는 겹 층의 판스프링(41)이 설치되고, 판스프링(41)의 상부 일측에는 피스톤(22)의 진퇴동작을 감지하는 감지장치로 가동부재(31)와 함께 진퇴하는 봉 형상의 센서코어(50)와, 이 센서코어(50)의 진퇴동작 을 감지하도록 고정프레임(40)의 상측에 결합되는 센서(60)가 배치된다.

즉, 센서코어(50)의 진퇴동작을 센서(60)가 감지하여 피스톤(22)의 위치와 진폭을 검출하고 이를 토대로 리니어 압축기에 인가되는 전압을 적절히 조정함으로써 리니어 압축기의 가동조건을 최적화 하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 리니어 압축기는 센서코어(50)의 설치높이를 조절할 수 있는 높이조절장치(70)를 더 구비하는데, 이러한 높이조절장치(70)는 도 3에 도시된 바와 같이, 센서코어(50)의 가동부재(31)측 단부에 형성된 삽입부(71)와, 삽입부(71)가 삽입되도록 가동부재(31)에 형성된 삽입공(72)과, 가동부재(31)의 일측에 형성된 관통공(73)을 통과하여 삽입부(71)를 가압하는 높이조절볼트(74)를 포함하여 구성된다.

이에 따라, 센서코어(50)의 높이를 결정한 후 높이조절볼트(74)를 조이게 되면 센서코어(50)는 일정한 높이를 지속적으로 유지할 수 있게 된다. 이때, 삽입부(71)는 센서코어(50)보다 상대적으로 폭이 좁게 마련되는 것이 바람직하며, 이를 통해 높이조절볼트(74)가 풀렸을 경우 센서코어(50)가 가동부재(31)로부터 완전히 이탈되는 것을 방지할 수 있게 된다.

다음은 본 발명에 따른 리니어 압축기에 마련된 센서코어(50)의 조립과정 및 그에 따른 효과를 설명한다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 리니어 압축기는 먼저 압축실(21a) 내부로 일측이 삽입되어 피스톤(22)의 하단을 지지하는 제 1지그(80)와, 가동부재(31)의 상단을 지지하는 제 2지그(90)를 사용하여 피스톤(22)이 상사점에 위치하도록 하 며, 이후 높이조절장치(70)를 통해 센서코어(50)의 상단이 센서(60)의 감지부(61)와 일직선상이 되도록 센서코어(50)의 높이를 조절한다.

이와 같이, 센서코어(50)의 높이를 조절함에 따라 센서(60)에서 센서코어(50)를 매개로 측정된 피스톤(22)의 위치와 피스톤(22)의 실제 위치를 정확히 일치시킬 수 있게 된다.

즉, 본 발명의 리니어 압축기는 높이조절장치(70)를 통해 센서(60)로부터 실제 피스톤(22)의 위치를 정확히 검출할 수 있게 되며, 압축실(21a) 내의 극간체적을 일정하게 유지할 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와, 본 발명에 따른 리니어 압축기는 피스톤을 상사점에 위치시킨 후 높이조절장치를 통해 가동부재 일측에 설치되는 센서코어의 높이를 조절할 수 있게 된다.

이에 따라, 본 발명에 따른 리니어 압축기는 센서를 통해 실제 피스톤의 위치가 정확히 검출되며, 압축실내의 극간체적을 일정하게 유지할 수 있게 되어 압축기의 효율 및 신뢰성이 전체적으로 향상되는 작용효과가 있다.

Claims

압축실을 진퇴하는 피스톤과, 상기 피스톤과 일체로 연동하며 일측에 영구자석이 장착된 가동부재와, 상기 가동부재의 영구자석과 상호 작용하여 상기 가동부재를 구동하는 고정자와, 상기 피스톤의 위치를 검출하도록 상기 가동부재에 설치되는 센서코어 및 상기 고정자측에 설치되는 센서와, 상기 압축실 내의 극간 체적을 일정하게 유지할 수 있도록 상기 센서코어의 설치 높이를 조절하는 높이조절장치를 포함하고,

상기 높이조절장치는 상기 센서코어의 상기 가동부재측 단부에 형성된 삽입부와, 상기 삽입부가 삽입되도록 상기 가동부재에 형성된 삽입공과, 상기 가동부재의 일측에 형성된 관통공을 통과하여 상기 삽입부를 가압하는 높이조절볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 삽입부는 상기 센서코어보다 폭이 좁게 마련된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.