KR101200580B1 - 리니어 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절연 전원공급단자를 구비한 리니어 압축기에 관한 것으로, 보다 자세하게 내부수용공간을 제공하는 쉘과, 상기 내부수용공간에 설치된 본체프레임과; 상기 본체프레임에 설치된 실린더와, 상기 실린더 내부에서 리니어 모터에 의해 직선왕복운동을 하도록 탄성부재에 의해 탄성지지되는 피스톤을 포함하는 리니어 압축기에 있어서, 상기 쉘에 설치되고, 상기 쉘의 외부에서 공급되는 전원을 내부로 연결하는 핀을 구비하는 터미널단자;와 상기 리니어 모터에 전원을 공급하는 리드단자로서, 상기 터미널단자를 통해 전원을 공급받는 전도체부와, 상기 전도체부에 형성되어 상기 전도체부를 외부로부터 절연시키는 절연체를 구비하는 리드단자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기이다.

리니어 압축기, 전원공급단자, 절연

Description

리니어 압축기 {LINEAR COMPRESSOR}

도 1은 종래의 기술에 의한 리니어 압축기의 사시도.

도 2는 종래의 기술에 의한 리니어 압축기의 일단면도.

도 3은 종래의 기술에 의한 리니어 압축기에 구비된 전원공급단자의 단면도 및 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 일단면도.

도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 리니어 압축기에 구비된 전원공급단자의 단면도.

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 리니어 압축기에 구비된 전원공급단자의 사시도 및 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 도번의 설명>

30-터미널단자 31-핀

32-제1오목부 33-제2오목부

40-리드단자 41-전도체부

42-절연체 53-본체프레임

64-피스톤 66-실린더

본 발명은 전원공급단자에 오물퇴적을 방지하는 리니어 압축기에 관한 것으로, 보다 자세하게는 쉘에 설치되고, 상기 쉘의 외부에서 공급되는 전원을 내부로 연결하는 터미널단자와; 상기 터미널단자를 통해 전원을 공급받는 핀과, 상기 핀의 일부를 절연시키는 절연체를 구비하는 리드단자;로서, 상기 리드단자는 상기 리니어 모터에 전원을 공급하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 것이다.

일반적으로 압축기(Compressor)는 전기모터나 터빈 등의 동력발생장치로부터 동력을 전달받아 공기나 냉매 또는 그 밖의 다양한 작동가스를 압축시켜 압력을 높여주는 기계장치로써, 냉장고와 에어컨 등과 같은 가전기기 또는 산업전반에 걸쳐 널리 사용되고 있다.

이러한 압축기를 크게 분류하면, 피스톤(Piston)과 실린더(Cylinder) 사이에 작동가스가 흡,토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 냉매를 압축시키는 왕복동식 압축기(Reciprocating compressor)와, 편심 회전되는 롤러(Roller)와 실린더(Cylinder) 사이에 작동가스가 흡,토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 롤러가 실린더 내벽을 따라 편심 회전되면서 냉매를 압축시키는 회전식 압축기(Rotary compressor)와, 선회 스크롤(Orbiting scroll)과 고정 스크롤(Fixed scroll) 사이에 작동가스가 흡,토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 선회 스크롤이 고정 스크롤을 따라 회전되면서 냉매를 압축시키는 스크롤식 압축기(Scroll compressor)로 나뉘어진다.

최근에는 왕복동식 압축기 중에서 특히 피스톤이 왕복 직선 운동하는 구동모터에 직접 연결되도록 하여 운동전환에 의한 기계적인 손실이 없어 압축효율을 향상시킬 뿐 아니라 구조가 간단한 리니어 압축기가 많이 개발되고 있다.

보통, 리니어 압축기는 밀폐된 쉘 내부에서 피스톤이 리니어 모터에 의해 실린더 내부에서 왕복 직선 운동하도록 움직이면서 냉매를 흡입하여 압축시킨 다음, 토출시키도록 구성되되, 상기 리니어 모터는 이너스테이터 및 아우터스테이터 사이에 영구자석이 위치되도록 하여 상호 전자기력에 의해 영구자석이 직선 왕복 운동하도록 구동되고, 이러한 영구자석이 피스톤과 연결된 상태에서 구동됨에 따라 피스톤이 실린더 내부에서 왕복 직선 운동하면서 냉매를 흡입하여 압축시킨 다음, 토출시키도록 한다.

도 1은 종래의 기술에 의한 리니어 압축기의 사시도이고, 도 2는 종래의 기술에 의한 리니어 압축기의 일단면도이고, 도 3은 종래의 기술에 의한 리니어 압축기에 구비된 전원공급단자의 단면도 및 사시도이다.

종래의 기술에 따른 리니어 압축기는 도 1 및 2에서 보는 바와 같이, 쉘(1)과, 본체프레임(3)과, 리니어 모터(10)와, 실린더(2)와, 피스톤(4)과, 터미널단자(21)와, 리드단자(22)를 구비한다.

상기 쉘(1)은 내부에 수용공간을 제공하도록 구형상으로 성형되며, 하부쉘(1a)과 상부쉘(1b)로 이루어진다. 상기 하부쉘(1a)의 하부에는 오일이 저장되어 있 으며, 상기 본체프레임(3)을 탄성지지하기 위한 탄성부재(5)가 설치된다. 상기 상부쉘(1b)은 상기 하부쉘(1a)을 덮어 막음으로서, 상기 수용공간을 제공한다.

상기 본체프레임(3)은 상기 탄성부재(5)에 의해 탄성지지되어 상기 수용공간에 설치된다. 또한, 알루미늄 다이 캐스팅으로 제조되는 것이 일반적이다. 상기 본체프레임(3)은 후술하는 구성요소들이 설치되도록 형성된다.

싱기 리니어 모터(10)는 상기 본체프레임(3)의 전면부 둘레에 삽입되어 설치되고, 이너스테이터(12)와, 아우터스테이터(14)를 구비한다. 상기 이너스테이터(12)는 복수개의 라미네이션이 원주방향으로 적층되어 상기 본체프레임(3)의 내부에 설치된다. 상기 아우터스테이터(14)는 코일이 원주방향으로 권선되어 있는 코일권선체(14a)와 상기 코일권선체(14a)의 외측에서 상기 원주방향에 수직으로 복수개의 라미네이션이 배열된 코어블록(14b)이 소정의 간격을 두고 설치된다.

상기 실린더(2)는 상기 본체프레임(3)에 설치되되, 원주방향에 수직으로 배열되어 형성된 상기 이너스테이터(12)의 원주형상의 내부에 설치되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 실린더(2)의 내경은 상기 피스톤(4)의 외경과 일정한 간극을 형성하도록 가공된다. 또한, 상기 실린더(2)의 일단은 흡입된 냉매가 압축된 후, 토출되는 토출공간(D)을 제공하는 토출커버(8b)가 설치되는데, 상기 토출커버(8b)와 상기 실린더(2) 사이에 소정의 압력하에서 작동하여 압축된 냉매를 토출하는 토출밸브(8a)가 상기 토출커버(8b)에 지지되어 탄성력을 제공하는 토출스프링(8c)에 의해 지지되어 설치된다.

상기 피스톤(4)은 상기 실린더(2) 내부로 삽입되도록 설치되는데, 외경에 상 기 실린더(2)의 내경과의 마찰에 견딜 수 있는 내마모성 소재로 이루어진 마찰부가 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 피스톤(4)의 원주방향으로 확장되도록 피스톤서포터(24)가 설치되고, 상기 피스톤서포터(24)에 탄성부재(24a)가 설치되어 상기 피스톤(4)이 탄성력을 제공받게 된다. 또한, 상기 피스톤서포터(24)와 상기 피스톤(4) 사이에는 일단에 상기 이너스테이터(12)와 상기 아우터스테이터(14) 사이에 삽입되도록 설치된 영구자석(16)이 설치되는 마그넷프레임(6)이 설치된다. 이에 따라, 상기 리니어 모터(10)에 의해 발생되는 전자기력이 상기 영구자석(16)을 직선왕복운동 시키고, 이에 따라, 상기 피스톤(4)이 상기 실린더(2)에서 직선왕복운동을 하며 흡입된 냉매를 압축하게 되는데, 상기 피스톤서포터(24)에 연결된 탄성부재(24a)의 탄성계수와 상기 냉매에 의해 결정되는 진동수가 공진진동수가 되도록 상기 리니어 모터(10)의 운전진동수가 설정된다.

도 3에서 보는 바와 같이, 상기 터미널단자(21)는 상술한 바와 같은 구성에 의한 리니어 압축기에 사용되는 상기 리니어 모터(10)에 외부로부터 전원을 제공하기 위하여 상기 쉘(1)에 설치된다. 이때, 상기 터미널단자(21)는 핀(23)을 구비하는 것이 일반적이다.

상기 리드단자(22)는 상기 리니어 모터(10)에 연결되고 상기 터미널단자(21)에 접속되어 상기 리니어 모터(10)에 전원을 공급한다. 이때, 상기 리드단자(22)는 상기 터미널단자(21)를 형성하는 핀(23)이 삽입되는 함몰부(22h)를 구비한다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술에 따른 리니어 모터(10)는 상기 리드단자(22)의 함몰부(22h)가 상기 터미널단자(21)의 핀(23)을 완전히 감싸지 못하여 상기 핀(23)에 전도성 오물이 쌓이게 되어 절연불량을 일으킨다는 문제점이 있었다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 전도성 오물이 스며들 수 없는 전원공급단자를 구비하는 리니어 압축기를 제공하여 절연불량을 방지하는 것을 목적으로 한다.

또한, 리니어 압축기의 수명을 연장하고, 잦은 수리로 인한 불편함을 해소하여 품질을 향상시키는 것을 다른 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부수용공간을 제공하는 쉘과, 상기 내부수용공간에 설치된 본체프레임과; 상기 본체프레임에 설치된 실린더와, 상기 실린더 내부에서 리니어 모터에 의해 직선왕복운동을 하도록 탄성부재에 의해 탄성지지되는 피스톤을 포함하는 리니어 압축기에 있어서, 상기 쉘에 설치되고, 상기 쉘의 외부에서 공급되는 전원을 내부로 연결하는 핀을 구비하는 터미널단자와; 상기 리니어 모터에 전원을 공급하는 리드단자로서, 상기 터미널단자를 통해 전원을 공급받는 전도체부와, 상기 전도체부에 형성되어 상기 전도체부를 외부로부터 절연시키는 절연체를 구비하는 리드단자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기이다.

또한, 상기 전도체부는 핀으로 이루어지고, 상기 절연체는 상기 핀의 일부를 외부로부터 절연시키는 것을 다른 특징으로 한다.

또한, 상기 터미널단자는 상기 리드단자가 삽입되는 오목부를 구비하되, 상기 오목부는 상기 절연체가 삽입되는 제1오목부와, 상기 핀이 삽입되는 제2오목부로 이루어진 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 상기 절연체는 상기 전도체부를 감싸도록 형성되되, 상기 핀이 상기 절연체의 내부로 삽입되어 상기 전도체부와 접속하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나, 후술되는 실시예들 또는 도면에 의하여 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 오직 특허청구범위에 의해서만 제한된다. 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 치환 또는 변경할 수 있는 것이 본 발명의 범위에 해당하는 것을 물론이다.

도 4는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 일단면도이고, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 리니어 압축기에 구비된 전원공급단자의 단면도이다.

본 발명에 따른 리니어 압축기는 도 4 및 5에서 보는 바와 같이, 쉘(51)과, 본체프레임(53)과, 리니어 모터(50)와, 실린더(66)와, 피스톤(64)과, 터미널단자(30)와, 리드단자(40)를 구비한다.

상기 쉘(51)은 내부에 수용공간을 제공하도록 구형상으로 성형되며, 하부쉘(51a)과 상부쉘(51b)로 이루어진다. 상기 하부쉘(51a)의 하부에는 오일이 저장되어 있으며, 상기 본체프레임(53)을 탄성지지하기 위한 탄성부재(55)가 설치된다. 상기 상부쉘(51b)은 상기 하부쉘(51a)을 덮어 막음으로서, 상기 수용공간을 제공한다.

상기 본체프레임(53)은 상기 탄성부재(55)에 의해 탄성지지되어 상기 수용공간에 설치된다. 또한, 알루미늄 다이 캐스팅으로 제조되는 것이 일반적이다. 상기 본체프레임(53)은 후술하는 구성요소들이 설치되도록 형성된다.

상기 리니어 모터(50)는 상기 본체프레임(53)의 전면부 둘레에 삽입되어 설치되고, 이너스테이터(52)와, 아우터스테이터(54)를 구비한다. 상기 이너스테이터(52)는 복수개의 라미네이션이 원주방향으로 적층되어 상기 본체프레임(53)의 내부에 설치된다. 상기 아우터스테이터(54)는 코일이 원주방향으로 권선되어 있는 코일권선체(54a)와 상기 코일권선체(54a)의 외측에서 상기 원주방향에 수직으로 복수개의 라미네이션이 배열된 코어블록(54b)이 소정의 간격을 두고 설치된다.

상기 실린더(66)는 상기 본체프레임(53)에 설치되되, 원주방향에 수직으로 배열되어 형성된 상기 이너스테이터(52)의 원주형상의 내부에 설치되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 실린더(66)의 내경은 상기 피스톤(64)의 외경과 일정한 간극을 형성하도록 가공된다. 또한, 상기 실린더(66)의 일단은 흡입된 냉매가 압축된 후, 토출되는 토출공간을 제공하는 토출커버(58b)가 설치되는데, 상기 토출커버(58b)와 상기 실린더(66) 사이에 소정의 압력하에서 작동하여 압축된 냉매를 토출하는 토출밸브(58a)가 상기 토출커버(58b)에 지지되어 탄성력을 제공하는 토출스프링(58c)에 의해 지지되어 설치된다.

상기 피스톤(64)은 상기 실린더(66) 내부로 삽입되도록 설치되는데, 외경에 상기 실린더(66)의 내경과의 마찰에 견딜 수 있는 내마모성 소재로 이루어진 마찰부가 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 피스톤(64)의 원주방향으로 확장되도록 피스톤서포터(74)가 설치되고, 상기 피스톤서포터(74)에 탄성부재(74a)가 설치되어 상기 피스톤(64)이 탄성력을 제공받게 된다. 또한, 상기 피스톤서포터(74)와 상기 피스톤(64) 사이에는 일단에 상기 이너스테이터(52)와 상기 아우터스테이터(54) 사이에 삽입되도록 설치된 영구자석(56)이 설치되는 마그넷프레임(68)이 설치된다. 이에 따라, 상기 리니어 모터(50)에 의해 발생되는 전자기력이 상기 영구자석(56)을 직선왕복운동 시키고, 이에 따라, 상기 피스톤(64)이 상기 실린더(66)에서 직선왕복운동을 하며 흡입된 냉매를 압축하게 되는데, 상기 피스톤서포터(74)에 연결된 탄성부재(74a)의 탄성계수와 상기 냉매에 의해 결정되는 진동수가 공진진동수가 되도록 상기 리니어 모터(50)의 운전진동수가 설정된다.

도 6에서 보는 바와 같이, 상기 터미널단자(30)는 상기 쉘(51)에 설치되는데, 본 실시예에서는 상기 하부쉘(51a)에 설치되는 것이 바람직하나, 상기 상부쉘(51b)에 설치될 수 있다. 이때, 상기 터미널단자(30)는 핀(31)을 구비하여 상기 쉘(51)의 외부에서 공급되는 전원을 내부로 연결한다. 보다 상세하게, 상기 터미널단자(30)는 상기 쉘(51) 외부로 상기 핀(31)이 돌출되고 상기 쉘(51) 내부로 후술하는 리드단자(40)가 삽입되도록 함몰된 오목부(32,33)를 구비한다. 상기 오목부(32,33)는 상기 리드단자(40)에서 함몰된 제1오목부(32)와 상기 제1오목부(32)로부터 더 함몰된 제2오목부(33)로 이루어진다.

상기 리드단자(40)는 상기 리니어 모터(50)에 전원을 공급하도록 연결되며, 상기 터미널단자(30)를 통해 전원을 공급받는 전도체부(41)와, 상기 전도체부(41)에 형성되어 상기 전도체부(41)를 외부로부터 절연시키는 절연체(42)를 구비한다. 이때, 상기 전도체부(41)는 핀으로 이루어지고, 상기 절연체(42)는 상기 전도체부(41)의 일부를 외부로부터 절연시키도록 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 절연체(42)는 상기 제1오목부(32)로 삽입되고 상기 전도체부(41)는 상기 제2오목부(33)로 삽입된다. 이에 따라, 상기 리드단자(40)가 상기 터미널단자(30)와 접속되면서 상기 전도체부(41)가 외부로부터 완전히 절연된다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 제2실시예를 상세히 설명한다. 이하에서 설명되지 않는 부분은 전술된 제1실시예에서 언급된 바와 동일하여 생략된다. 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 리니어 압축기에 구비된 전원공급단자의 사시도 및 단면도이다.

도 7에서 보는 바와 같이, 상기 터미널단자(35)는 상기 쉘(51)에 설치되는데, 본 실시예에서는 상기 하부쉘(51a)에 설치되는 것이 바람직하나, 상기 상부쉘(51b)에 설치될 수 있다. 이때, 상기 터미널단자(35)는 핀(36)을 구비하여 상기 쉘(51)의 외부에서 공급되는 전원을 내부로 연결한다. 보다 상세하게, 상기 핀(36)은 상기 쉘(51)의 내외부로 돌출되도록 형성된다.

상기 리드단자(38)는 상기 리니어 모터(50)에 전원을 공급하도록 연결되며, 상기 터미널단자(35)를 통해 전원을 공급받는 전도체부(39)와, 상기 전도체부(39)에 형성되어 상기 전도체부(39)를 외부로부터 절연시키는 절연체(38a)를 구비한다. 이때, 상기 전도체부(39)는 상기 리드단자(38)의 내측에 위치되고, 상기 절연체 (38a)는 상기 터미널단자(35)에 구비된 핀(36)과 상기 전도체부(39)가 접속되었을 때, 상기 전도체부(39) 및 핀(36)이 외부로 노출되지 않도록 상기 전도체부(39)를 감싸도록 형성된다. 이에 따라, 상기 리드단자(38)가 상기 터미널단자(35)와 접속되면서 상기 핀(36) 및 전도체부(39)가 외부로부터 완전히 절연된다.

상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명은 전도성 오물이 스며들 수 없는 전원공급단자를 구비하는 리니어 압축기를 제공하여 절연불량을 방지하는 효과가 있다.

또한, 리니어 압축기의 수명을 연장하고, 잦은 수리로 인한 불편함을 해소하여 품질을 향상시키는 다른 효과가 있다.

Claims (4)

1. 내부수용공간을 제공하는 쉘과, 상기 내부수용공간에 설치된 본체프레임과; 상기 본체프레임에 설치된 실린더와, 상기 실린더 내부에서 리니어 모터에 의해 직선왕복운동을 하도록 탄성부재에 의해 탄성지지되는 피스톤을 포함하는 리니어 압축기에 있어서,

   상기 쉘에 설치되고, 상기 쉘의 외부에서 공급되는 전원을 내부로 연결하는 핀을 구비하는 터미널단자와;

   상기 리니어 모터에 전원을 공급하는 리드단자로서, 상기 터미널단자를 통해 전원을 공급받는 전도체부와, 상기 전도체부에 형성되어 상기 전도체부를 외부로부터 절연시키는 절연체를 구비하는 리드단자를 포함하며;

   상기 터미널단자는 상기 리드단자가 삽입되는 오목부를 구비하되, 상기 오목부는 상기 절연체가 삽입되는 제1오목부와, 상기 전도체부가 삽입되는 제2오목부를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전도체부는 핀으로 이루어지고,

   상기 절연체는 상기 핀의 일부를 외부로부터 절연시키는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 절연체는 상기 전도체부를 감싸도록 형성되되, 상기 핀이 상기 절연체의 내부로 삽입되어 상기 전도체부와 접속하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.

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