KR19990033850U - 리니어 압축기의 내측고정자 고정구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 리니어 압축기의 내측고정자 고정구조에 관한 것으로, 종래에는 마그네트 패들이 피스톤의 왕복운동과 함께 유동하게 되어 내측고정자를 확실하게 고정시키지 못하게 될 뿐만 아니라, 그 내측고장자가 마그네트의 자력에 이끌리면서 유동이 발생되어 모터의 동작손실을 초래함은 물론, 압축기의 불안정한 작동을 야기시키게 되고, 상기 내측 코일스프링이 수축 및 인장되는 중에 모멘트를 발생시켜 환형 지지대를 비틀리게 함으로써, 그 환형 지지대와 내측고정자 간에 마모손실을 발생시키는 문제점이 있었던 바, 본 고안에서는 상기 내측 코일스프링의 일단이 결합됨과 아울러 내측고정자의 일측면에 밀착 지지되는 환형의 고정부재를 실린더의 외주면에 일체시킴으로써, 상기 내측고정자가 실린더의 외주면에 고정되도록 하여 마그네트의 왕복운동시 유동이 발생되지 않도록 함으로써, 모터의 동작손실을 방지함과 아울러 압축기의 작동을 안정화시키고, 내측고정자의 마모손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

리니어 압축기의 내측고정자 고정구조

본 고안은 리니어 압축기의 내측고정자 고정구조에 관한 것으로, 특히 실린더의 외주면에 고정부재를 일체시키도록 한 리니어 압축기의 내측고정자 고정구조에 관한 것이다.

최근들어, 크랭크축을 이용하는 압축기의 여러 단점을 해결하기 위하여 크랭크축의 사용을 배제하는 대신에 마그네트 및 코일을 이용하여 피스톤을 직접 왕복운동시켜 냉매를 압축시키는 리니어 압축기가 널리 사용되고 있다.

이러한, 리니어 압축기의 일례가 도 1에 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이, 일반적인 리니어 압축기는 소정형상을 갖는 밀폐용기(1)와, 그 밀폐용기(1)의 내부 중간에 설치되어 있는 원통형의 인너케이스(2)와, 그 인너케이스(2)의 일측단을 복개하도록 결합되어 있는 커버플레이트(3)와, 그 커버플레이트(3)의 중앙에 관통 결합되어 있는 실린더(4)와, 그 실린더(4)의 내부에서 직선 왕복운동이 가능하도록 개재되어 있는 피스톤(5)과, 상기 인너케이스(2)의 타단에 복개 결합되어 있는 커버(6)와, 상기 인너케이스(2)의 내주면에 고정 결합되어 있는 리니어 모터용 외측고정자(7)와, 그 외측고정자(7)와 소정 공극을 두고 상기 실린더(4)의 외주면에 고정 결합되어 있는 내측고정자(8)와, 그 내,외측고정자(7,8)의 사이에 개재되어 다수개의 마그네트(M)가 결합되어 있는 원통형의 제1마그네트 패들(9)과, 그 제1마그네트 패들(9)의 일단에 결합되어 피스톤(5)의 입력측 단부에 압입되는 환형의 제2마그네트 패들(10)과, 상기 내측고정자(8)가 지지되도록 그 내측고정자(8)와 제2마그네트 패들(10)의 내주면 사이에 개재되어 있는 내측코일스프링(11)과, 상기 피스톤(5)의 움직임을 지지하기 위하여 커버(6)와 제2마그네트 패들(10)간에 결합되어 있는 외측 코일스프링(12) 등을 포함하여 구성되어 있다.

미설명 부호인 8a는 리니어 모터를 구성하는 권선코일이고, 13은 환형 지지대이며, V는 밸브조립체이다.

상기한 바와 같은 종래의 리니어 압축기는, 리니어 모터에 전류가 인가되면 마그네트(미도시)가 직선 왕복운동함에 의해 피스톤(5)이 실린더(4)내를 왕복운동하게 되고, 그 피스톤(5)이 실린더(4)내를 왕복운동함에 따라 밀폐용기(1)내로 유입된 냉매가스가 피스톤(5) 중심에 형성된 냉매유로를 통해 실린더(4)내로 흡입되어 압축된 이후에 밸브조립체(V)를 통해 토출되는 과정을 반복하게 된다.

여기서, 상기 리니어 압축기에서 피스톤(5)의 왕복운동을 탄성적으로 지지하면서 운동에너지의 저장역할을 하는 내,외측 코일스프링(11,12)은 보통 각각 두 개씩 모두 네 개가 결합되는데, 그 중에서 내측 코일스프링(11)에 의한 종래의 내측 고정자 지지구조는 도 2에 도시한 바와 같다.

즉, 단면이 'ㄷ'인 환형 지지대(13)가 내측고정자(8)의 일측면에 밀착되도록 배치되고, 그 환형 지지대(13)에 내측 코일스프링(11)을 구성하는 제1코일스프링(11a)의 일측이 지지됨과 아울러 타측은 제2마그네트 패들(10)의 내측면에 지지 결합되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 내측고정자 고정구조에 있어서는, 내측고정자(8)를 지지하는 환형 지지대(13)가 내측 코일스프링(11)에 의해 제2마그네트 패들(10)에 밀착되어 지지되나, 그 제2마그네트 패들(10)이 피스톤(5)의 왕복운동과 함께 유동하게 되어 내측고정자(8)를 확실하게 고정시키지 못하게 될 뿐만 아니라, 그 내측고장자(8)가 마그네트(M)의 자력에 이끌리면서 유동이 발생되어 모터의 동작손실을 초래함은 물론, 압축기의 불안정한 작동을 야기시키는 문제점이 있었다.

또한, 상기 내측 코일스프링(11)이 수축 및 인장되는 중에 모멘트를 발생시켜 환형지지대(13)를 비틀리게 함으로써, 그 환형 지지대(13)와 내측고정자(8) 간에 마모손실을 발생시키는 문제점도 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래 리니어 압축기의 내측고정자 지지구조가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 상기 내측고정자가 실린더의 외주면에 고정되도록 하여 마그네트의 왕복운동시 유동이 발생되지 않도록 함으로써, 모터의 동작손실을 방지함과 아울러 압축기의 작동을 안정화시키고, 내측고정자의 마모손실을 방지할 수 있는 리니어 압축기의 내측고정자 지지구조를 제공하려는데 본 고안의 목적이 있다.

도 1은 일반적인 리니어 압축기의 일예를 도시한 단면도,

도 2는 종래 리니어 압축기의 내측고정자 고정구조를 도시한 반단면도.

도 3a는 본 고안에 의한 리니어 압축기의 내측고정자 고정구조에 대한 일례를 보인 반단면도,

도 3b는 본 고안에 의한 리니어 압축기의 내측고정자 고정구조에 있어서, 환형 지지대의 변형예를 보인 정면도,

도 4a 및 도 4b는 본 고안에 의한 리니어 압축기의 내측고정자 고정구조에 대한 변형예를 각각 보인 반단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110,210,310 : 실린더111 : 끼움홈

120,220,320 : 환형 지지대330 : 체결볼트

이와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 밀폐용기와, 그 밀폐용기의 내부에 결합되는 인너케이스와, 그 인너케이스의 일단을 복개하는 커버플레이트와, 그 커버플레이트에 관통 결합되는 실린더와, 그 실린더에 개재되는 피스톤과, 상기 인너케이스의 내주면에 결합되는 외측고정자와, 그 외측고정자와 소정의 공극을 두고 실린더의 외주면에 결합되는 내측고정자와, 상기 피스톤의 입력측에 일체되어 내,외측고정자의 사이에 개재되며 다수개의 마그네트가 결합된 마그네트 패들과, 그 마그네트 패들의 측부에 위치하여 인너케이스의 일측을 복개하는 커버와, 상기 마그네트 패들과 내측고정자의 사이 및 마그네트 패들과 커버의 사이에 각각 결합되어 피스톤의 움직임을 탄성적으로 지지하는 내,외측 코일스프링과, 상기 실린더의 일측에 결합되어 압축된 냉매가스를 토출시키는 밸브조립체를 포함하여 구성된 리니어 압축기에 있어서; 상기 내측 코일스프링의 일단이 결합됨과 아울러 내측고정자의 일측면에 밀착 지지되는 환형의 고정부재를 실린더의 외주면에 일체시키는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 내측고정자 고정구조가 제공된다.

이하, 본 고안에 의한 리니어 압축기의 내측고정자 지지구조를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

본 고안에 의한 내측고정자는, 그 일측이 실린더의 플랜지부에 밀착되고, 그 타측은 환형 지지대에 밀착되며, 그 환형 지지대는 실린더의 외주면에 일체되도록 하는 것으로, 도 3a는 본 고안에 의한 리니어 압축기의 내측고정자 고정구조에 대한 일례를 종단면하여 보인 반단면도이고, 도 3b는 본 고안에 의한 리니어 압축기의 내측고정자 고정구조에 있어서, 환형 지지대의 변형예를 보인 정면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 인너케이스(2)에 결합된 실린더(110)와, 그 실린더(110)의 플랜지부(110a)에 일측이 걸려 고정되는 내측고정자(8)와, 그 내측고정자(8)와 소정의 공극이 유지된 채 상기 인너케이스(2)의 내주면에 고정 결합되는 외측고정자(7)와, 그 내,외측고정자(7,8)의 사이에 개재되며 상기 실린더(110)에서 왕복운동하는 피스톤(미부호)에 결합된 마그네트 패들(9)을 포함하여 구성되는 리니어 압축기에 있어서, 상기 실린더(110)의 외주면에 끼움홈(111)이 환형으로 형성되고, 상기 내측고정자(8)의 타측, 정확하게는 실린더(110)의 플랜지부(110a)에 고정되는 면의 반대면이 밀착되는 'ㄱ'자형 또는 'ㄴ'자형 또는 'ㄷ'자형 단면형상을 갖는 환형 지지대(120)의 일단이 상기 끼움홈(111)에 삽입 고정되며, 그 환형 지지대(120)의 외측면에는 마그네트 패들(9)의 내측면에 지지되는 내측 코일스프링(11)의 일단이 밀착 결합된다.

이때, 상기 환형 지지대(120)는 도 3b에 도시된 바와 같이, 그 중간부를 절단하여 삽입시 또는 고정시 오무리려는 탄성력을 부여하는 것이 설치상 또는 고정력을 배가시키기 위하여 바람직하다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 1은 밀폐용기, 3은 커버플레이트, 12는 외측 코일스프링, M은 마그네트이다.

상기와 같은 리니어 압축기의 내측고정자 고정구조에 의한 작용효과는 다음과 같다.

리니어 모터에 전원이 인가되어 내,외측고정자(7,8)에 유도자기가 발생되면, 그 유도자기에 의해 마그네트 패들(9)과 일체된 피스톤(미도시)이 실린더(110)의 내주면을 따라 직선으로 왕복운동을 하게 되는데, 이 때에 마그네트 패들(9)에 결합된 마그네트(M)의 자력에 의해 내측고정자(8)가 마그네트(M)의 이동방향으로 끌려오려는 경향이 발생된다.

즉, 마그네트(M)를 포함한 마그네트 패들(9)이 실린더(110)의 플랜지부(110a) 방향으로 이동하게 되면, 내측고정자(8) 역시 마그네트 패들(9)과 동일한 방향으로 유동하려고 하나, 상기 내측고정자(8)는 실린더(110)의 플랜지부(110a)에 견고하게 고정되어 있으므로, 유동이 발생되지 않게 된다.

반면, 상기 마그네트 패들(9)이 피스톤(미도시)의 입력측으로 이동하게 되면, 내측고정자(8) 역시 피스톤(미도시)의 입력측으로 이동하려고 하나, 이러한 경우에도 내측고정자(8)는 실린더(110)에 삽입 일체된 환형 지지대(120)에 걸려 유동이 방지되는 것이다.

한편, 상기 환형 지지대(120)는 내측 코일스프링(11)에 의해 지지되어 있으므로, 실린더(110)와의 노치부위가 꺾이거나 절곡되는 것이 저지됨은 물론, 환형 지지대(120)가 실린더(110)에 일체로 고정되어 있으므로, 내측 코일스프링(11)의 수축,인장시 모멘트에 의한 내측고정자(8)와의 마모도 방지된다.

본 고안에 의한 변형예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 일례에서는, 실린더(110)의 외주면에 끼움홈(111)이 형성되고, 그 끼움홈(111)에 'ㄱ'자형 단면의 환형 지지대(120)를 삽입 고정하는 것이었으나, 본 고안에서는 상기 실린더(210)의 외주면에 'ㄱ'자형 또는 'ㄴ'자형 또는 'ㄷ'자형 단면의 환형 지지대(220)를 압입하여 고정하거나, 또는 상기 실린더(310)의 외주면에 나선형의 나사부(311)를 형성한 후에 그 나사부에 'ㄱ'자형 또는 'ㄴ'자형 또는 'ㄷ'자형 단면의 환형 지지대(320)의 내주면을 나사 체결하는 것이다.

이러한 변형예로 내측고정자를 고정하더라도 그 고정구조만이 상이할 뿐 작용효과는 대동소이하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 리니어 압축기의 내측고정자 고정구조는, 내측 코일스프링의 일단이 결합됨과 아울러 내측고정자의 일측면에 밀착 지지되는 환형의 고정부재를 실린더의 외주면에 일체시킴으로써, 상기 내측고정자가 실린더의 외주면에 고정되도록 하여 마그네트의 왕복운동시 유동이 발생되지 않도록 함으로써, 모터의 동작손실을 방지함과 아울러 압축기의 작동을 안정화시키고, 내측고정자의 마모손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 밀폐용기와, 그 밀폐용기의 내부에 결합되는 인너케이스와, 그 인너케이스의 일단을 복개하는 커버플레이트와, 그 커버플레이트에 관통 결합되는 실린더와, 그 실린더에 개재되는 피스톤과, 상기 인너케이스의 내주면에 결합되는 외측고정자와, 그 외측고정자와 소정의 공극을 두고 실린더의 외주면에 결합되는 내측고정자와, 상기 피스톤의 입력측에 일체되어 내,외측고정자의 사이에 개재되며 다수개의 마그네트가 결합된 마그네트 패들과, 그 마그네트 패들의 측부에 위치하여 인너케이스의 일측을 복개하는 커버와, 상기 마그네트 패들과 내측고정자의 사이 및 마그네트 패들과 커버의 사이에 각각 결합되어 피스톤의 움직임을 탄성적으로 지지하는 내,외측 코일스프링과, 상기 실린더의 일측에 결합되어 압축된 냉매가스를 토출시키는 밸브 조립체를 포함하여 구성된 리니어 압축기에 있어서;

   상기 내측 코일스프링의 일단이 결합됨과 아울러 내측고정자의 일측면에 밀착 지지되는 환형의 고정부재를 실린더의 외주면에 일체시키는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 내측고정자 고정구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 실린더의 외주면에 끼움홈이 형성되고, 그 끼움홈에 환형 고정부재의 내주면이 끼워져 고정되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 내측고정자 고정구조.
3. 제2항에 있어서, 상기 고정부재는 삽입을 용이하게 하기 위하여나 또는 고정력을 배가시키기 위하여 그 중간부를 절단한 판스프링인 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 내측고정자 고정구조.
4. 제1항에 있어서, 상기 환형 고정부재가 실린더의 외주면에 압입 고정되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 내측고정자 고정구조.
5. 제1항에 있어서, 상기 환형 고정부재가 실린더의 외주면에 나선형으로 나사부가 형성되고, 그 나사부에 고정부재의 내주면이 나사 결합되도록 고정되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 내측고정자 고정구조.