KR19980060692U

KR19980060692U - 리니어압축기

Info

Publication number: KR19980060692U
Application number: KR2019970004799U
Authority: KR
Inventors: 장근식
Original assignee: 김광호; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1997-03-14
Filing date: 1997-03-14
Publication date: 1998-11-05
Also published as: KR200156414Y1

Abstract

본 고안은 리니어 압축기에 관한 것으로, 그 목적은 피스톤과 공진하여 왕복운동력을 증가시키는 스프링의 상하 진폭이 동일하게 함으로써 스프링의 파손을 방지하는 것이다.

본 고안에 따른 리니어 압축기는 압축실(24)을 갖는 실린더(21)를 포함한다. 압축실(24)에는 왕복운동가능하게 피스톤(29)이 설치되어 냉매를 흡입,압축,토출시킨다. 피스톤(29)의 하측에는 스프링(61)이 설치되어 피스톤(29)과 공진함으로써 피스톤(29)의 상하 왕복운동력을 배가시켜 압축율을 향상한다. 이때 스프링(61)의 하측에는 스프링(61)을 상측으로 탄성지지하는 보조스프링(51)이 설치되어 스프링(61)의 상측 진폭과 하측 진폭이 동일하도록 하여 스프링(61)의 파손을 억제한다.

Description

리니어 압축기

본 고안은 리니어 압축기에 관한 것으로, 특히 피스톤의 왕복운동시 공진하는 스프링 진폭의 음과 양의 값을 같게 하여 스프링의 신뢰성을 향상하는 리니어 압축기에 관한 것이다.

압축기는 냉동싸이클에 채용되어 냉매를 압축하는 것으로, 왕복동형과 로터리형 그리고 리니어형으로 구분할 수 있다. 왕복동 압축기는 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 피스톤을 직선왕복 운동시켜 냉매를 압축하는 것이고, 로터리 압축기는 모터의 회전운동에 의하여 로울러가 편선회전운동하여 냉매를 압축하는 것이며, 리니어 압축기는 직선운동력을 발휘하는 선형모터가 피스톤을 직선왕복시켜 냉매를 압축하는 것이다. 도1은 상기한 압축기중 리니어 압축기를 도시한 것이다. 이에 도시한 바와 같이, 압축실(24)을 갖는 실린더블록(22)이 마련된다. 실린더블록(22)의 상측에는 압축실(24)과 연통되는 흡입실(25)과 토출실(26)을 갖는 실린더헤드(23)가 결합되고, 압축실(24)에는 피스톤(29)이 수용된다. 실린더블록(22)의 외곽에는 피스톤(29)을 직선운동시키기 위한 구동부(30)가 마련된다. 구동부(30)는 코일(31)과 코일(31)의 내측에 배치되어 코일(31)에 전원이 공급되면 직선운동하는 마그네트(32)로 구성된다. 마그네트(32)와 피스톤(29)은 로드(34)에 의하여 결합된다. 이때 피스톤(29)의 하측에는 피스톤(29)의 왕복운동시 이를 공진시켜 왕복운동력을 증가시키기 위한 스프링(61)이 설치된다. 스프링(61)은 스페이서(43)를 개재하여 실린더블록(22)에 고정설치된다.

이와 같이 구성된 리니어 압축기는 코일(31)에 전원이 인가되면, 마그네트(32)와 코일(31)간의 전자기적 상호작용에 의하여 마그네트(32)가 직선왕복운동한다. 마그네트(32)와 결합된 피스톤(29)이 압축실(24)을 압축운동함으로써 냉매의 흡입, 압축, 토출이 반복됨으로써 압축기는 냉매를 연속적으로 압축하여 토출하게 된다.

그러나 이와 같은 종래의 리니어 압축기에 있어서, 피스톤의 왕복력을 배가시키기 위하여 사용되는 공진용 스프링은 강한 강성이 요구되기 때문에 스프링의 신뢰성을 확보하기 힘든 문제가 있었다. 더우기 압축시와 흡입시에 피스톤에 걸리는 부하가 달라 피스톤이 압축실의 외부로 밀리는 현상이 발생되는데, 이를 방지하기 위하여 피스톤의 공진을 유도하는 스프링의 조립위치를 압축실측으로 약간 이동시키는데, 이럴 경우 왕복운동하는 스프링의 양방향 진폭이 스프링의 탄성력만큼 차이가 남으로써 스프링의 파손은 더욱 우려되는 문제가 있다.

본 고안은 상기한 문제를 해결하기 위하여 고안된 것으로 본 고안의 목적은 피스톤과 공진하여 왕복운동력을 증가시키는 스프링의 상하 진폭이 동일하게 함으로써 스프링의 파손을 방지할 수 있는 리니어 압축기를 제공하는 것이다.

도1은 종래 리니어 압축기의 구성을 보인 단면도이다.

도2는 본 고안이 적용된 리니어 압축기의 구성을 보인 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 밀폐용기 21 : 실린더 22 : 실린더블록

23 : 실린더헤드 24 : 압축실 29 : 피스톤

51 : 보조스프링 61 : 스프링

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 리니어 압축기는, 압축실을 갖는 실린더, 상기 압축실에 왕복운동가능하게 마련된 피스톤, 상기 피스톤을 왕복운동시켜 냉매가 상기 압축실로 흡입되어 압축된후 토출되도록 하는 구동부, 상기 압축실의 외부에서 상기 피스톤과 연결설치되어 상기 피스톤과 공진하여 왕복운동력을 증가시키는 스프링을 구비하는 리니어 압축기에 있어서, 상기 스프링에는 상기 스프링을 상기 피스톤측으로 탄성지지하는 보조스프링이 마련되어 상기 스프링의 진폭의 양과 음이 대응되도록 하는 것을 특징으로 하는 구성이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하겠다.

도2는 본 고안이 적용된 리니어 압축기의 내부 구성을 보인 도면이다. 이를 참조하면, 리니어 압축기는 밀폐용기(10)와 밀폐용기(10)의 내부에 마련되어 냉매를 압축하는 압축부(20)와 압축부(20)를 구동하는 구동부(30)를 포함한다. 먼저 압축부(20)는 압축실(24)을 갖는 실린더(21)와 압축실(24)에 왕복운동 가능하게 설치되어 그 위치에 따라 냉매가 흡입, 압축, 토출되도록 하는 피스톤(29)을 포함한다. 실린더(21)는 실린더블록(22)과 실린더헤드(23)를 포함하여 밀폐용기(10)의 내부에 스프링(44)을 매개로 현가된다. 압축실(24)은 실린더블록(22)에 형성되며, 실린더헤드(23)는 압축실(24)의 일측을 밀폐하도록 실린더블록(22)에 결합설치된다. 실린더헤드(23)에는 밀폐용기(10)의 외부와 연통되는 흡입실(25)과 토출실(26)이 설치되는데, 이들과 압축실(24)사이에는 흡입구(27)와 토출구(28)가 설치되며, 흡입구(27)와 토출구(28)에는 흡입밸브(27a)와 토출밸브(28a)가 설치된다.

그리고 피스톤(29)을 왕복운동시키기 위한 구동부(30)는 실린더블록(22)의 외곽에 설치된 코일(31)과 코일(31)의 내측에 설치된 마그네트(32)를 포함하여 코일(31)에 전원이 공급되면 마그네트(32)가 상하 왕복운동하게 된다. 코일(31)은 실린더블록(22)의 외곽에 배치된 코어(33)에 권선된다. 코어(33)는 내측코어(33a)와 이와 소정간격을 두고 배치된 외측코어(33b)를 포함하며, 코일(31)은 외측코어(33)에 권선된다. 그리고 마그네트(32)는 내측코어(33a)와 외측코어(33b)사이에 상하 직선운동 가능하게 설치된다. 내측코어(33a)는 압축실(24)의 외측에 위치하는 실린더블록(22)에 결합되며, 외측코어(33b)는 실린더블록(22)의 상측에 결합된다.

피스톤(29)과 마그네트(32)는 로드(34)에 의하여 결합설치되는데, 로드(34)는 밑면과 측면을 갖는 원통형으로 마련되어 측면이 내측코어(33a)와 외측코어(33b)사이에 직선운동 가능하도록 소정간격을 두고 끼워지며, 마그네트(32)는 이러한 로드(34)의 측면에 결합 설치된다.

피스톤(29)의 하부에는 스프링(61)이 설치되어 피스톤(29)과 공진함으로써 피스톤(29)의 상하 왕복운동력을 배가시킨다. 스프링(61)은 판형으로 마련되어 외측코어(33b)의 하측에 고정설치된 하부프레임(42)에 결합설치된다. 이때 하부프레임(42)과 스프링(61)사이에는 스페이서(43)가 개재되어 스프링(61)의 조립위치를 조정할 수 있도록 한다.

그리고 스프링(61)의 하측에는 스프링(61)의 서로 다른 음과 양의 진폭, 즉 상하 진폭을 일치시키기 위한 구조가 제공된다. 즉, 스프링(61)의 하부에 보조스프링(51)이 설치되어 스프링(61)을 상측으로 탄성지지함으로써 스프링(61)의 상하 진폭이 일치되도록 함으로써 스프링(61)의 파손을 방지한다. 보조스프링(51)은 스프링(61)의 하면 중앙부에 설치된다. 보조스프링(51)을 지지하기 위하여 스프링(61)에서 이격된 지지단(52)이 설치되는데, 지지단(52)은 스프링(61)과 함께 하부프레임(42)에 결합설치된다. 이때 지지단(52)의 상면 중앙부에는 지지부(53)가 설치되고, 보조스프링(51)의 하단은 이 지지부(53)에 의하여 고정지지된다.

이때 보조스프링(51)의 탄성력과 스프링(61)의 변형정도는 적절하게 조정함으로써 스프링(61)의 상하 진폭을 일치시킬 수 있을 것이다.

이와 같이 구성된 구성된 리니어 압축기는 코일(31)에 전원이 인가되어 코어(33)가 자화되면 자화된 코어(33)와 마그네트(32)사이의 전자기적 상호작용에 의하여 마그네트(32)가 상하 왕복운동한다. 상하 왕복운동하는 마그네트(32)와 로드(34)을 통하여 연결된 피스톤(29)이 압축실(24)의 내부를 상하 왕복운동함으로써 냉매가 흡입되어 압착된후 토출된다. 이때 스프링(61)은 상하 왕복운동하는 피스톤(29)과 공진함으로써 피스톤(29)의 왕복운동력을 배가시켜 압축력을 증대시킨다.

이러한 스프링(61)은 피스톤(29)의 양단에 걸리는 부하의 차이에 의하여 피스톤(29)이 압축실(24)의 외측으로 밀리는 현상이 발생하는데, 그럼에도 불구하고 보조스프링(51)에 의해 초기 조립시 스프링(61)이 시린더(21)측으로 약간 변형되게 함으로써 운전중에는 상하진폭이 같도록 하여 스프링에 가해지는 응력을 줄이게 되는 것이다. 상세하게 설명하면, 보조스프링(51)이 스프링(61)을 상측으로 탄지하여 피스톤(29)이 약간 실린더(21)측으로 편중되어 조립되게 함으로써 상하측 진폭이 동일하게 하는 것이다. 이로써 스프링(61)의 상하진폭이 자유샹태를 기준으로 해서 동일하게 상하 진동하게 된다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 리니어 압축기는 피스톤의 상하 왕복운동을 배가시키는 스프링의 상하 진폭을 동일하게 함으로써 스프링의 파손을 방지할 수 있다. 이로써 리니어 압축기의 안정된 작동을 보장할 수 있으며, 신뢰성을 향상할 수 있다.

Claims

압축실을 갖는 실린더, 상기 압축실에 왕복운동가능하게 마련된 피스톤, 상기 피스톤을 왕복운동시켜 냉매가 상기 압축실로 흡입되어 압축된후 토출되도록 하는 구동부, 상기 압축실의 외부에서 상기 피스톤과 연결설치되어 상기 피스톤과 공진하여 왕복운동력을 증가시키는 스프링을 구비하는 리니어 압축기에 있어서,

상기 스프링(61)에는 상기 스프링(61)을 상기 피스톤(29)측으로 탄성지지하는 보조스프링(51)이 마련되어 상기 스프링(61)의 진폭의 양과 음이 대응되도록 하는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
제1항에 있어서,

상기 보조스프링(51)은 지지단(52)을 개재하여 상기 실린더(21)에 결합되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.