KR19990017041A

KR19990017041A - Linear compressor

Info

Publication number: KR19990017041A
Application number: KR1019970039807A
Authority: KR
Inventors: 송계영
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1997-08-21
Filing date: 1997-08-21
Publication date: 1999-03-15

Abstract

본 발명은 리니어 압축기에 관한 것으로, 종래에는 리니어 모터를 구성하는 권선코일이 결합된 내측고정자가 실린더의 외주면에 결합되어 있어, 열을 많이 발생시키게 되는 권선코일과 실린더 및 피스톤이 서로 근접해 있게 됨으로써, 발열부위의 온도가 상승하게 되고, 또한 리니어 모터에서 발생되는 자속이 모터내부의 공기보다 투자율이 큰 실린더와 피스톤에 의해 자속 누설이 발생되어 효율을 저하시키는 단점이 있었는 바, 본 발명은 작동중에 열을 발생시키는 열발생 부위, 즉 리니어 모터를 구성하는 권선코일과 실린더를 서로 분리하여 다른 위치에 있도록 결합함으로써 열발생 부위에서 발생된 열에 의한 온도상승을 억제할 뿐만 아니라 누설되는 자속을 감소시키게 되어 압축기의 효율을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a linear compressor. In the related art, an inner stator coupled to a winding coil constituting a linear motor is coupled to an outer circumferential surface of a cylinder, such that the winding coil, which generates a lot of heat, and the cylinder and the piston are close to each other. The temperature of the heat generating portion increases, and magnetic flux leakage is caused by a cylinder and a piston in which the magnetic flux generated in the linear motor has a higher permeability than the air inside the motor, which reduces the efficiency. By separating the coils and the coils forming the linear motor, that is, the linear motors, from each other so as to be located at different positions, the temperature rise due to the heat generated at the heat generating sites is not only suppressed, but also the magnetic flux leakage is reduced. To improve the efficiency.

Description

Linear compressor

본 발명은 리니어 압축기에 관한 것으로, 특히 리니어 모터의 자속 누설을 최소화하고, 발열부위의 온도상승을 억제할 수 있도록 한 리니어 압축기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear compressor, and more particularly, to a linear compressor capable of minimizing magnetic flux leakage of a linear motor and suppressing a temperature rise of a heat generating portion.

최근 들어, 크랭크축을 적용한 압축기의 여러 단점을 해결하기 위하여 크랭크축의 사용을 배제하는 대신에 마그네트 및 코일을 이용하여 피스톤을 직접 왕복 이동시켜 냉매를 압축시킴으로써, 소음 저감 및 효율을 높을 수 있는 리니어 압축기가 널리 사용되고 있다.Recently, instead of eliminating the use of the crankshaft to solve various disadvantages of the compressor using the crankshaft, a linear compressor that can reduce noise and increase efficiency by compressing refrigerant by directly reciprocating the piston using a magnet and a coil has been used. It is widely used.

도 1은 상기 리니어 압축기의 일예를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 종래의 리니어 압축기는 소정의 내부 공간을 갖도록 형성된 밀폐용기(1)와, 상기 밀폐용기(1)의 내부 중간에 설치되며 소정의 내부공간을 갖도록 형성된 인너케이스(2)와, 상기 인너케이스(2)의 내측에 결합되는 리니어 모터(M)와, 상기 리니어 모터(M)의 내측고정자(3)와 결합되는 실린더(4)와, 상기 인너케이스(2)의 일측에 복개,결합됨과 더불어 상기 실린더(4)의 일측이 관통,결합되는 커버플레이트(5)와, 상기 실린더(4)내에 왕복운동할 수 있도록 결합되는 피스톤(6)과, 일측이 상기 리니어 모터를 구성하는 마그네트(7)와 결합되고 타측이 상기 피스톤(6)의 일측에 결합되어 리니어 모터(M)의 움직임을 피스톤(6)에 전달하는 마그네트 패들(8)과, 상기 마그네트 패들(8)의 내측면과 리니어 모터(M)의 내측고정자(3) 측면사이에 지지되어 피스톤(6)의 움직임을 탄성적으로 지지하는 내측 코일스프링(9)과, 상기 인너케이스(2)의 타측에 복개,결합되는 커버(10)와, 상기 마그네트 패들(8)의 외측면과 상기 커버(10)의 내측면사이에 지지되어 상기 피스톤(6)의 움직임을 지지하는 외측 코일스프링(11)과, 상기 피스톤(6)의 타측에 결합되어 실린더(4)내에서 압축된 가스를 일정압이 된 상태에서 토출시키는 밸브시스템(V)을 포함하여 구성된다.1 illustrates an example of the linear compressor, and as shown in the drawing, a conventional linear compressor is installed in a sealed container 1 formed to have a predetermined inner space and an inner middle of the sealed container 1. An inner case 2 formed to have a predetermined inner space, a linear motor M coupled to the inner side of the inner case 2, and a cylinder 4 coupled to the inner stator 3 of the linear motor M; ), A cover plate 5 coupled to one side of the inner case 2 and penetrated and coupled to one side of the cylinder 4, and a piston coupled to reciprocate in the cylinder 4. 6 and the magnet paddle (1) is coupled to the magnet (7) constituting the linear motor and the other side is coupled to one side of the piston (6) to transfer the movement of the linear motor (M) to the piston (6). 8), the inner side and the back of the magnet paddle (8) An inner coil spring 9 supported between the side surfaces of the inner stator 3 of the air motor M and elastically supporting the movement of the piston 6, and a cover which is opened and coupled to the other side of the inner case 2. (10), an outer coil spring (11) supported between the outer surface of the magnet paddle (8) and the inner surface of the cover (10) to support the movement of the piston (6), and the piston (6) It is configured to include a valve system (V) coupled to the other side of the discharge to discharge the gas compressed in the cylinder (4) at a constant pressure.

미설명 부호 12는 리니어 모터를 구성하는 권선코일을 도시한 것이고, 미설명 부호 13은 리니어 모터를 구성하는 외측고정자를 도시한 것이다.Reference numeral 12 denotes a winding coil constituting the linear motor, and reference numeral 13 denotes an outer stator constituting the linear motor.

상기한 바와 같은 리니어 압축기는 리니어 모터(M)에 전류가 인가되면 마그네트(7)가 직선 왕복운동함에 의해 피스톤(6)이 실린더(4)내를 왕복운동하게 되며 상기 피스톤(6)이 실린더(4)내를 왕복운동함에 따라 밀폐용기(1)내로 유입된 냉매가스가 피스톤(6) 중심에 형성된 냉매유로(F)를 통해 실린더(4)내로 흡입되어 압축되고 밸브시스템(V)을 통해 토출되는 과정을 반복하게 된다.In the linear compressor as described above, when a current is applied to the linear motor M, the piston 7 reciprocates in the cylinder 4 by the linear reciprocation of the magnet 7, and the piston 6 moves in the cylinder ( 4) As the reciprocating motion moves inside, the refrigerant gas introduced into the sealed container 1 is sucked into the cylinder 4 through the refrigerant flow path F formed at the center of the piston 6, compressed and discharged through the valve system V. The process is repeated.

상기 리니어 압축기는 작동중에 내부에 많은 열이 발생되는데, 특히 열이 많이 발생되는 부분은 리니어 모터(M)를 구성하는 권선코일(12)부분과 실리더(4)와 피스톤(6)이 슬라이딩되는 부분이다. 상기 압축기내에서 발생되는 열은 외부로 방열시켜 내부를 냉각시켜야 하며, 이 냉각이 적절히 이루어지지 않을 경우 압축기의 온도가 상승하여 효율을 저하시키게 된다.The linear compressor generates a lot of heat during operation, in particular, a portion where a lot of heat is generated, the winding coil 12 and the cylinder 4 and the piston 6 constituting the linear motor (M) is sliding. Part. Heat generated in the compressor should be radiated to the outside to cool the inside, and if the cooling is not performed properly, the temperature of the compressor rises and the efficiency is lowered.

한편, 상기 종래 리니어 압축기의 구조는 권선코일(12)이 결합된 내측고정자(3)가 실린더(4)의 외주면에 결합되어 있어, 열을 많이 발생시키게 되는 권선코일(12)과 실린더(4) 및 피스톤(6)이 서로 근접해 있게 됨으로써, 발열부위의 온도가 상승하게 되어 효율을 저하시키는 문제점이 있었다. 또한 전류가 인가된 권선코일(12)과 마그네트(7)에서 자속이 발생하게 되는데, 이는 실린더(4)와 피스톤(6)의 재질이 모터내부의 공기보다 투자율이 커 자속에 의해 형성되는 자기회로상의 에디커런트로스(Eddy Current Loss)가 발생하여 리니어 모터의 효율을 저하시키는 단점이 있었다.Meanwhile, in the structure of the conventional linear compressor, the inner stator 3 to which the winding coil 12 is coupled is coupled to the outer circumferential surface of the cylinder 4, so that the winding coil 12 and the cylinder 4 generate a lot of heat. Since the piston 6 is close to each other, the temperature of the heat generating portion is raised, there is a problem to lower the efficiency. In addition, magnetic flux is generated in the winding coil 12 and the magnet 7 to which current is applied, which is a magnetic circuit formed by magnetic flux having a higher permeability than air in the motor of the cylinder 4 and the piston 6. Eddy current loss occurs in the upper phase, which reduces the efficiency of the linear motor.

따라서 본 발명의 목적은 리니어 모터의 자속 누설을 최소화하고, 발열부위의 온도상승을 억제할 수 있도록 한 리니어 압축기를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a linear compressor capable of minimizing magnetic flux leakage of a linear motor and suppressing a temperature rise in the heat generating portion.

도 1은 종래 리니어 압축기의 일예를 도시한 단면도,1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional linear compressor,

도 2는 본 발명의 리니어 압축기의 일예를 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view showing an example of the linear compressor of the present invention.

＊ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＊ Explanation of symbols on main parts of drawing

1 ; 밀폐용기 2 ; 인너케이스One ; Airtight container 2; Inner case

3 ; 내측고정자 6' ; 피스톤3; Medial stator 6 '; piston

7 ; 마그네트 8 ; 마그네트 패들7; Magnet 8; Magnet paddle

14 ; 커버플레이트 14a ; 결합부14; Cover plate 14a; Coupling

14b ; 관통공 15 ; 커버14b; Through hole 15; cover

15a ; 실린더부 M ; 리니어 모터15a; Cylinder part M; Linear motor

S ; 스프링 V ; 밸브장치S; Spring V; Valve device

상기한 바와 같은 본 발명의 목적은 달성하기 위하여 밀폐용기와, 상기 밀폐용기의 내부에 설치되어 구동력을 발생시키는 리니어 모터와, 상기 리니어 모터의 구동력을 전달받아 가스를 압축시키는 실린더 및 피스톤을 포함하여 구성된 리니어 압축기에 있어서; 상기 실리더와 피스톤으로 구성되는 압축부를 피스톤 운동방향의 일측에 설치하고, 상기 리니어 모터를 상기 압축부의 반대편에 위치하도록 피스톤 운동방향의 타측에 설치한 것을 특징으로 하는 리니어 압축기가 제공된다.The object of the present invention as described above includes a sealed container, a linear motor installed inside the sealed container to generate a driving force, and a cylinder and a piston for compressing the gas by receiving the driving force of the linear motor. A linear compressor constructed; A compression compressor comprising the cylinder and the piston is provided on one side of the piston movement direction, and the linear compressor is provided on the other side of the piston movement direction so as to be located opposite to the compression part.

이하, 본 발명의 리니어 압축기를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the linear compressor of the present invention will be described according to the embodiment shown in the accompanying drawings.

본 발명의 리니어 압축기는, 도 2에 도시한 바와 같이, 소정의 내부 공간을 갖도록 형성된 밀폐용기(1)와, 상기 밀폐용기(1)의 내부에 소정의 내부공간을 갖도록 형성된 인너케이스(2)가 설치된다. 상기 인너케이스(2)는 원통형으로 형성됨이 바람직하다. 그리고 상기 인너케이스(2)의 내부 일측에 리니어 모터(M)가 결합된다.In the linear compressor of the present invention, as shown in FIG. 2, an inner case 2 formed to have a predetermined inner space and an inner case 2 formed to have a predetermined inner space inside the sealed container 1 are provided. Is installed. The inner case 2 is preferably formed in a cylindrical shape. And the linear motor (M) is coupled to one inner side of the inner case (2).

상기 리니어 모터(M)는 다수개의 철편이 원통형으로 적층되어 형성된 외측고정자(13)와 다수개의 철편이 원통형으로 적층,형성되어 상기 외측고정자(13)와 소정의 간격을 두고 삽입되는 내측고정자(3)와 상기 내측고정자(3)와 외측고정자사(13)이에 위치하는 마그네트(7)와 상기 내측고정자(3)의 내부에 결합되는 권선코일(12)을 포함하여 구성된다.The linear motor M has an outer stator 13 formed by stacking a plurality of iron pieces in a cylindrical shape and an inner stator 3 formed by stacking and forming a plurality of iron pieces in a cylindrical shape and inserted at a predetermined distance from the outer stator 13. ) And a magnet 7 located at the inner stator 3 and an outer stator thread 13 and a winding coil 12 coupled to the inside of the inner stator 3.

그리고 소정의 면적을 갖는 판의 일측면에 원형으로 돌출되어 상기 리니어 모터(M)의 내측고정자(3)와 결합되는 결합부(14a)가 형성되고 그 가운데 관통공(14b)이 형성된 커버플레이트(14)가 상기 인너케이스(2)의 일측 단부에 복개,결합된다. 상기 커버플레이트(14)는 인너케이스(2)에 복개되도록 원판형으로 형성됨이 바람직하다.And a cover plate protruding in a circular shape on one side of the plate having a predetermined area is coupled to the inner stator (3) of the linear motor (M), the through plate (14b) formed therein ( 14) is coupled to one end of the inner case (2). The cover plate 14 is preferably formed in a disc shape to be covered by the inner case (2).

그리고 가운데 실린더부(15a)가 형성되며 소정의 면적을 갖도록 형성된 커버(15)가 상기 인너케이스(2)의 타측 단부에 복개,결합된다. 상기 커버(15)는 커버플레이트(14)가 결합된 타측 인너케이스(2)에 결합된다.And the center cylinder portion (15a) is formed and the cover 15 formed to have a predetermined area is covered, coupled to the other end of the inner case (2). The cover 15 is coupled to the other inner case 2 to which the cover plate 14 is coupled.

그리고 상기 리니어 모터(M)를 구성하는 마그네트(7)가 일측에 결합되는 마그네트 패들(8)과, 상기 마그네트(7)가 결합된 타측에 위치하도록 마그네트 패들(8)에 피스톤(6')이 결합되며 이 피스톤(6')은 또한 상기 실린더부(15a)에 삽입되어 결합된다. 상기 마그네트 패들(8)은 일측이 막힌 원통형으로 형성됨이 바람직하고, 개구된 측 외주면에 상기 마그네트(7)가 결합되며, 막힌 면의 중심에 피스톤(6')의 일측이 결합된다. 이 피스톤(6')은 커버(15)에 형성된 실린더부(15a)에 삽입되어 결합된다.In addition, a piston 6 'is provided on the magnet paddle 8 to which the magnet 7 constituting the linear motor M is coupled to one side, and the magnet paddle 8 is located on the other side to which the magnet 7 is coupled. This piston 6 'is also inserted into and coupled to the cylinder portion 15a. The magnet paddle 8 is preferably formed in a cylindrical shape with one side blocked, the magnet 7 is coupled to the open outer peripheral surface, one side of the piston (6 ') is coupled to the center of the blocked surface. The piston 6 'is inserted into and coupled to the cylinder portion 15a formed in the cover 15.

그리고 상기 마그네트 패들(8)의 양측에 위치하여 마그네트 패들(8)의 움직임을 탄성적으로 지지하는 스프링(S)이 결합되며, 또한 상기 커버(15)에 형성된 실린더부(15a)의 일측에 결합되어 압축된 가스가 일정압이상이 되면 토출되도록 하는 밸브장치(V)가 결합된다.And the spring (S) is located on both sides of the magnet paddle (8) to elastically support the movement of the magnet paddle (8), and also coupled to one side of the cylinder portion (15a) formed on the cover 15 Thus, the valve device (V) for discharging when the compressed gas is above a predetermined pressure is combined.

이하, 본 발명의 리니어 압축기의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operational effects of the linear compressor of the present invention will be described.

상기한 바와 같은 본 발명의 리니어 압축기는 리니어 모터(M)에 전류가 인가되면 마그네트(7)가 직선 왕복운동함에 따라 이와 결합된 마그네트 패들(8)이 왕복운동함에 의해 피스톤(6')이 커버(15)에 형성된 실린더부(15a)내를 왕복운동하게 된다. 상기 피스톤(6)이 실린더부(15a)를 왕복운동하면서 냉매가스가 실린더부(15a)로 흡입되고 압축되어 토출되며, 이와 같은 과정을 반복하게 된다.In the linear compressor of the present invention as described above, when a current is applied to the linear motor M, the magnet 7 is linearly reciprocated so that the magnet paddle 8 coupled thereto reciprocates to cover the piston 6 '. The cylinder portion 15a formed at 15 is reciprocated. As the piston 6 reciprocates the cylinder portion 15a, the refrigerant gas is sucked into the cylinder portion 15a, compressed and discharged, and the above process is repeated.

상기 과정에서, 리니어 모터의 권선코일(12)에서 열이 발생하게 될 뿐만 아니라 냉매가스가 압축되는 피스톤(4) 및 실린더부(15a)에서 열이 발생하게 되는데, 이 두 곳의 열발생 부위를 서로 다른 위치에 있도록 결합하게 되어 온도상승을 억제하게 된다.In the above process, not only heat is generated in the winding coil 12 of the linear motor, but also heat is generated in the piston 4 and the cylinder portion 15a in which the refrigerant gas is compressed. Combination so as to be in different positions will suppress the temperature rise.

그리고 리니어 모터(M)의 내측에 공기보다 투자율이 큰 자성체의 사용이 적어짐으로써 누설되는 자속이 적어져 에디커런트로스가 줄어들게 된다.And since the use of a magnetic material having a magnetic permeability larger than air inside the linear motor (M) is reduced, the magnetic flux leaking is reduced, thereby reducing the current loss.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 리니어 압축기는 작동중 열을 발생시키는 열발생부위, 즉 리니어 모터를 구성하는 권선코일과 실린더를 서로 분리하여 다른 위치에 있도록 결합됨으로써 발생된 열에 의한 온도상승을 억제할 뿐만 아니라 누설되는 자속을 감소시키게 되어 압축기의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, in the linear compressor according to the present invention, the heat generating portion that generates heat during operation, that is, the winding coil and the cylinder constituting the linear motor are separated from each other to be coupled at different positions so that the temperature rise due to heat generated In addition to suppressing, it is possible to reduce the leakage magnetic flux to improve the efficiency of the compressor.

Claims

A linear compressor comprising a sealed container, a linear motor installed inside the sealed container and generating a driving force, and a cylinder and a piston for compressing a gas by receiving the driving force of the linear motor; And a compression section comprising the cylinder and the piston on one side of the piston movement direction, and the linear motor on the other side of the piston movement direction so as to be located opposite the compression section.