KR101202902B1

KR101202902B1 - 리니어 압축기의 본체프레임

Info

Publication number: KR101202902B1
Application number: KR1020060004676A
Authority: KR
Inventors: 김정해; 송기욱
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-01-16
Filing date: 2006-01-16
Publication date: 2012-11-19
Also published as: KR20070075914A

Abstract

본 발명은 리니어 압축기의 본체프레임에 관한 것으로, 보다 상세하게는 쉘; 상기 쉘의 내부에서 탄성부재에 의해 탄성지지되는 본체프레임; 상기 본체프레임에 설치된 실린더; 상기 실린더의 내부에서 흡입된 냉매를 압축하는 피스톤; 그리고, 상기 본체프레임에 설치되고, 상기 피스톤을 직선왕복운동시키는 리니어 모터;를 포함하는 리니어 압축기에 사용되는 리니어 압축기의 본체프레임에 있어서, 상기 본체프레임은 상기 피스톤의 직선왕복운동에 의해 발생하는 진동에 의한 상기 본체프레임의 하방향운동을 제한하도록 하부 좌우측에 각각 돌기부를 구비한 것을 특징으로 한다.

리니어 압축기, 본체프레임

Description

리니어 압축기의 본체프레임 {FRAME USED IN A LINEAR COMPRESSOR}

도 1은 종래의 기술에 의한 본체프레임을 구비하는 리니어 압축기의 사시도.

도 2는 종래의 기술에 의한 본체프레임을 구비하는 리니어 압축기의 일 단면도.

도 3은 종래의 기술에 의한 본체프레임을 구비하는 리니어 압축기의 정면 절개도.

도 4는 본 발명에 따른 본체프레임을 구비하는 리니어 압축기의 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 본체프레임을 구비하는 리니어 압축기의 일 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 본체프레임을 구비하는 리니어 압축기의 정면 절개도.

<도면의 주요부분에 대한 도번의 설명>

10-쉘 30-리니어 모터

60-실린더 70-피스톤

200-본체프레임 210-돌기부

본 발명은 리니어 압축기의 본체프레임에 관한 것으로, 본체프레임의 좌우측 하부가 쉘의 곡률반경보다 작은 곡율반경을 지니도록 하여 스토퍼 기능을 하도록 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 실 린더 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.

이하에서, 종래의 기술에 의한 리니어 압축기의 구성 및 작동에 대하여 설명한다. 도 1은 종래의 기술에 의한 리니어 압축기의 사시도이다. 도 1의 그림에 나타낸 바와 같이, 종래의 기술에 의한 리니어 압축기는 쉘(10)과, 본체프레임(20)과, 리니어 모터(30)와, 모터커버(40)와, 후방커버(50)를 구비한다.

상기 쉘(10)은 상부쉘(12)과 하부쉘(11)로 이루어지며, 상기 상부쉘(12)이 상기 하부쉘(11)을 덮어막음으로써 내부수용공간을 제공한다. 이때, 상기 하부쉘(11)에는 탄성부재(13)가 설치되는데, 상기 탄성부재(13)는 4개인 것이 바람직하다.

상기 본체프레임(20)은 상기 탄성부재(13)에 의해 탄성지지되어 상기 내부수용공간에 설치된다. 이때, 상기 본체프레임(20)은 알루미늄 다이 캐스팅으로 제조된다.

상기 리니어 모터(30)는 상기 본체프레임(20)의 배면에 설치되는데, 상기 하부쉘(11)에 설치된 터미널 단자(14)와 연결되어 외부로부터 전원을 공급받아 작동한다.

상기 모터커버(40)는 상기 리니어 모터(30)의 일측에 설치되어 상기 리니어 모터(30)를 상기 본체프레임(20)과 결속시킨다. 이를 위해 상기 본체프레임(20)에는 볼트홀(Bh)이 형성되고, 상기 모터커버(40)에도 상기 볼트홀(Bh)과 대응되도록 홀(미도시)이 형성된다. 이에 따라, 상기 본체프레임(20)과 상기 모터커버(40)의 사이에 상기 리니어 모터(30)가 위치하고 상기 모터커버(40)의 홀(미도시)에 볼트(B)가 삽입되고, 상기 본체프레임(20)의 볼트홀(Bh)에 상기 볼트(B)가 체결됨에 따라, 상기 리니어 모터(30)가 고정된다.

상기 후방커버(50)는 상기 모터커버(40)에 설치되며, 상기 하부쉘(11)에 설치된 탄성부재(13)에 의해 탄성지지된다. 상술한 바와 같은 구성 및 결속에 의해 상기 본체프레임(20), 리니어 모터(30), 모터커버(40) 및 후방커버(50)가 일체로 상기 탄성부재(13)에 의해 탄성지지된다.

도 2은 종래의 기술에 의한 리니어 압축기의 일 단면도이다. 도 2에서 보는 바와 같이, 종래의 기술에 의한 리니어 압축기는 실린더(60)와, 피스톤(70)과, 토출밸브(86) 어셈블리(80)와, 오일공급장치(90)를 더 구비한다.

상기 실린더(60)는 상기 본체프레임(20)에 설치된다. 이때, 상기 실린더(60)는 오일순환유로(62)를 구비하는데, 이에 대한 설명은 후술된다.

상기 피스톤(70)은 상기 실린더(60)의 내부에서 직선왕복운동을 하도록 설치되는데, 비 자성체로 이루어지는 것이 바람직하나, 자성체로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 피스톤(70)의 외경은 상기 실린더(60)의 내경과 소정의 간격을 두도록 형성되고, 상기 실린더(60)의 내부에서 흡입된 냉매를 압축하는 압축공간(P)을 형성 한다. 또한, 상기 실린더(60)와 상기 피스톤(70)의 사이로 상기 오일순환유로(62)를 통해 오일이 순환되어 윤활 작용을 한다. 상기 압축공간(P)을 제공하는 상기 피스톤(70)의 일측에는 냉매를 흡입하는 흡입홀(72)이 관통되어 형성된다. 이때, 상기 흡입홀(72)이 형성된 상기 피스톤(70)의 일단에는 상기 압축공간(P)으로 냉매를 흡입하는 흡입밸브(74)가 설치되는데, 상기 흡입밸브(74)는 판막으로 이루어진다. 이때, 상기 흡입밸브(74)는 상기 피스톤(70)에 볼트(B)고정된다. 상기 피스톤(70)의 타측에는 흡입되는 냉매의 소음을 줄이기 위한 흡입머플러(76)가 설치된다.

상기 흡입머플러(76)는 원통형상의 지지부재(76a)와, 상기 지지부재(76a)의 내측에 다수개로 형성되어 냉매의 유동단면적의 변화를 일으키는 격벽(76d)이 설치되고, 상기 지지부재(76a)의 일단에 설치되되, 상기 격벽(76d)으로 냉매를 흡입하는 내부소음관(76b)과, 상기 지지부재(76a)의 타단에 설치되되, 상기 피스톤(70)의 내부로 냉매가 유동되도록 상기 피스톤(70)의 내부로 삽입되는 긴 빨대형상의 외부소음관(76c)이 설치된다.

더불어, 상기 피스톤(70)과 상기 흡입머플러(76)의 사이에는 상기 피스톤(70)에 탄성력을 제공하는 탄성부재(78a)와의 연결을 위한 피스톤서포터(78)가 설치된다. 동시에, 상기 리니어 모터(30)와의 상호작용을 위한 영구자석(36)의 설치를 위해 마그넷프레임(79)이 상기 피스톤서포터(78)와 상기 피스톤(70)의 사이에 설치된다.

이때, 상기 압축공간(P)에 형성되는 상기 실린더(60)의 일단에는 상기 압축공간(P)에서 압축된 냉매가 토출되도록 토출공간(D)을 제공하는 토출커버(82)가 설 치되는데, 상기 압축공간(P)과 상기 토출공간(D)의 사이에 상기 토출커버(82)에 설치된 토출스프링(84)에 의해 탄성지지되는 토출밸브(86)가 설치되어, 상기 압축공간(P)에서 냉매가 압축된 다음, 상기 토출공간(D)으로 토출된다.

여기서, 상술한 바와 같이 리니어 모터(30)는 상기 실린더(60)의 둘레에 설치되는데, 이너스테이터(32)와 아우터스테이터(34)를 구비한다. 상기 이너스테이터(32)는 상기 실린더(60)의 외측둘레에 설치되며, 복수개의 라미네이션이 원주방향에 수직으로 배열되어 이루어진다. 또한, 상기 이너스테이터(32)의 외측에 소정의 간격을 두도록 위치되되, 상기 본체프레임(20)과 상기 모터커버(40)의 사이에 설치되는 상기 아우터스테이터(34)는 코일권선체(34a)와, 코어블록(34b)을 구비한다. 상기 코일권선체(34a)는 코일이 원주방향으로 권선되어 이루어지며, 상기 코어블록(34b)은 상기 코일권선체(34a)의 외측둘레에 원주방향에 수직으로 복수개의 라미네이션이 배열되어 형성된다. 여기서, 상기 영구자석(36)은 상기 이너스테이터(32)와 상기 아우터스테이터(34)의 사이에 삽입되어 전자기력을 제공받게 된다.

상기 오일공급장치(90)는 오일공급유로(22)와, 오일펌프(92)와, 오일밸브 어셈블리(94)를 구비한다. 상기 오일공급유로(22)는 상기 본체프레임(20)의 하부에 형성되며, 상기 실린더(60)와 상기 피스톤(70)의 사이로 오일을 공급한다. 상기 오일펌프(92)는 상기 오일공급유로(22)와 연결되도록 상기 본체프레임(20)의 하단에 설치되는데, 오일실린더(92a)와, 오일스프링(92b)과, 질량부재(92c)를 구비한다. 상기 오일실린더(92a)는 상기 오일공급유로(22)와 연통되되, 상기 본체프레임(20)의 하단에 설치된다. 또한, 상기 오일실린더(92a)의 내부에는 상기 질량부재(92c) 가 상기 오일스프링(92b)에 의해 탄성지지되어 설치된다. 상기 오일밸브 어셈블리(94)는 상기 오일공급유로(22)의 일측에 설치되며, 오일밸브(94a)와, 오일커버(94b)를 구비한다. 상기 오일밸브(94a)는 상기 오일공급유로(22)가 형성된 상기 본체프레임(20)에 설치되는데, 판막으로 이루어진다. 상기 오일커버(94b)는 상기 오일밸브(94a) 위에 적층되어 상기 본체프레임(20)에 볼트고정 되는데, 흡입저장공간(A)과 토출저장공간(B)을 제공한다. 이에 따라, 상기 피스톤(70)의 직선왕복운동에 의해 상기 본체프레임(20)에 발생하는 진동에 의해 상기 오일실린더(92a) 내의 상기 질량부재(92c)가 상기 오일공급유로(22)에 압력차를 제공하여 상기 오일공급유로(22)의 외부로부터 상기 흡입저장공간(A)으로 오일이 흡입되도록 하고, 다시 상기 토출저장공간(B)으로 오일이 토출되도록 한다.

도 3은 종래의 기술에 의한 리니어 압축기의 정면 절개도로서, 도시된 바와 같이, 상기 본체프레임(20)의 좌우 하측이 지니는 곡률반경(RC)이 상기 본체프레임(20)의 좌우 하측이 리니어 압축기의 작동시 맞닿는 상기 쉘(10)의 부분의 곡률반경(rc)보다 크다.

또한, 도 1 및 3에서 보는 바와 같이, 종래의 기술에 의한 본체프레임(20)은 하부에 별도의 스토퍼를 구비하지 않아서, 상기 본체프레임(20)에 구비된 상기 오일펌프(92)의 하단이 상기 쉘(10)과 충돌하는 문제와, 상기 본체프레임(20)을 지지하는 탄성부재(13)의 탈락 및 파손이 발생하는 문제가 있었다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 돌기부가 구비된 본체프레임을 제공하여 오일펌프와 쉘하부의 충돌을 방지하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 돌기부가 구비된 본체프레임을 제공하여 본체프레임과 쉘의 충돌로 인해 탄성부재의 탈락 및 파손을 방지하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 돌기부가 구비된 본체프레임을 제공하여 리니어 압축기의 작동에 따른 충돌을 방지하여, 리니어 압축기의 내구성을 향상시키고 품질을 개선하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 쉘; 상기 쉘의 내부에서 탄성부재에 의해 탄성지지되는 본체프레임; 상기 본체프레임에 설치된 실린더; 상기 실린더의 내부에서 흡입된 냉매를 압축하는 피스톤; 그리고, 상기 본체프레임에 설치되고, 상기 피스톤을 직선왕복운동시키는 리니어 모터;를 포함하는 리니어 압축기에 사용되는 리니어 압축기의 본체프레임에 있어서, 상기 본체프레임은 상기 피스톤의 직선왕복운동에 의해 발생하는 진동에 의한 상기 본체프레임의 하방향운동을 제한하도록 하부 좌우측에 각각 돌기부를 구비한 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 본체프레임이다.

또한, 상기 돌기부는 상기 돌기부가 지니는 곡률반경이 상기 돌기부와 리니어 압축기의 작동시에 맞닿는 상기 쉘의 부분의 곡률반경보다 작도록 형성되는 것을 다른 특징으로 한다.

또한, 상기 돌기부는 상기 본체프레임의 좌우측에서 하방향으로 연장되는 제1돌기부와, 상기 본체프레임의 하단에서 측면방향으로 연장되는 제2돌기부를 구비하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 후술되는 상세한 설명 또는 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 오직 특허청구범위에 의해서만 제한된다. 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 변경 또는 치환할 수 있는 것이 본 발명의 범위에 해당함은 물론이다.

도 4는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 사시도이고, 도 5은 본 발명에 따른 리니어 압축기의 일단면도이다. 여기서, 종래의 구조를 도시한 도 1 및 2와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 표기하면서 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 본 발명에 따른 본체프레임(200)의 참조부호가 변경됨은 첨부된 도면에서 확인된다.

도 6은 본 발명에 따른 리니어 압축기의 정면 절개도로서, 상기 리니어 압축기에 구비된 상기 본체프레임(200)은 좌우측 하부에 돌기부(210)를 구비한다. 이때, 도 6의 A에서 보는 바와 같이, 상기 돌기부(210)가 지니는 곡률반경(rc)이 리니어 압축기의 작동시에 상기 돌기부(210)와 맞닿는 상기 쉘(10)의 부분의 곡률반경(RC)보다 작도록 형성된다. 이에 따라, 상기 본체프레임(200)이 하방향으로 운동할 때, 상기 돌기부(210)와 리니어 압축기의 작동시에 상기 돌기부(210)와 맞닿는 상기 쉘(10)의 부분이 상기 본체프레임(200)의 하단과 상기 쉘(10)보다 먼저 닿음 으로써, 상기 돌기부(210)가 스토퍼 역할을 하게 된다.

또한, 도 6의 B에서 보는 바와 같이, 상기 돌기부(210)는 제1돌기부(211)와 제2돌기부(212)를 구비한다. 상기 제1돌기부(211)는 상기 본체프레임(200)의 좌우측에서 하방향으로 연장되어 형성되고, 상기 제2돌기부(212)는 상기 본체프레임(200)의 하단에서 측면방향으로 연장되어 형성된다. 상기 본체프레임(200)이 하방향으로 운동할 때, 상기 제1돌기부(211)와 상기 제2돌기부(212)의 교점과, 상기 교점과 리니어 압축기의 작동시에 맞닿는 상기 쉘(10)의 부분이 상기 본체프레임(200)의 하단과 상기 쉘(10)보다 먼저 닿음으로써, 상기 제1돌기부(211) 및 제2돌기부(212)가 스토퍼 역할을 하게 된다.

상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명은 돌기부가 구비된 본체프레임을 제공하여 오일펌프와 쉘하부의 충돌을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 돌기부가 구비된 본체프레임을 제공하여 본체프레임과 쉘의 충돌로 인해 탄성부재의 탈락 및 파손을 방지하는 다른 효과가 있다.

또한, 본 발명은 돌기부가 구비된 본체프레임을 제공하여 리니어 압축기의 작동에 따른 충돌을 방지하여, 리니어 압축기의 내구성을 향상시키고 품질을 개선하는 또 다른 효과가 있다.

Claims

쉘; 상기 쉘의 내부에서 탄성부재에 의해 탄성지지되는 본체프레임; 상기 본체프레임에 설치된 실린더; 상기 실린더의 내부에서 흡입된 냉매를 압축하는 피스톤; 그리고, 상기 본체프레임에 설치되고, 상기 피스톤을 직선왕복운동시키는 리니어 모터;를 포함하는 리니어 압축기에 사용되는 리니어 압축기의 본체프레임에 있어서,

상기 본체프레임은 상기 피스톤의 직선왕복운동에 의해 발생하는 진동에 의한 상기 본체프레임의 하방향운동을 제한하도록 하부 좌우측에 각각 돌기부를 포함하며, 여기서 상기 돌기부는 상기 돌기부가 지니는 곡률반경이 상기 돌기부와 리니어 압축기의 작동시에 맞닿는 상기 쉘의 부분의 곡률반경보다 작도록 형성되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 본체프레임.
제1항에 있어서,

상기 돌기부는 상기 본체프레임의 좌우측에서 하방향으로 연장되는 제1돌기부와, 상기 본체프레임의 하단에서 측면방향으로 연장되는 제2돌기부를 구비하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 본체프레임.
삭제