KR200142461Y1 - 리니어 압축기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 리니어 압축기에 관한 것으로 본 고안에 따른 리니어 압축기는 그 내부를 직선왕복운동하는 피스톤(12)이 삽설된 실린더(13)와 이 실린더(13)에 결합된 고정자(15)(16)를 구비하고 고정자 사이에 배치되는 코일(17)과 상기 코일(17)에 인가된 전원에 의해 상기 고정자(15)(16)와 함께 자장을 형성하여 직선왕복운동하는 다수개의 자석(18)을 구비한다. 그리고 자석(18)들을 상하부에서 지지하도록 마련되어 상기 피스톤(12)을 구동시키는 하우징(19)(20)을 구비하며, 상기 하우징(19)(20)에는 상기 자석(18)들이 균일한 간격을 사이에 두고 상기 하우징(19)(20)에 지지되어 배열되도록 하는 배열부재가 마련된 것이다.

이와 같은 본 고안에 따른 리니어 압축기는 압축기의 구동부에 마련되는 자석의 이탈을 방지할 수 있고, 또한 그 저항에 따라 발생하는 자속손실을 최소화할 수 있다. 이에 따라 구동부의 모터효율을 향상시킬 수 있으며, 보다 궁극적으로는 리니어 압축기의 성적계수를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

리니어 압축기

본 고안은 리니어 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리니어 압축기의 작동효율에 가장 큰 영향을 주는 자석의 고정방법을 개선한 리니어 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 공기조화기나 냉동기 등에 사용되어 조화공기를 생성하도록 하는 것으로 냉매를 압축, 팽창 그리고 증발과정을 반복적으로 수행하여 이에 따라 조화공기를 발생시키도록 하는 장치이다.

이러한 압축기중에서 리니어(Linear)압축기는 자석과 자속의 방향변화에 의한 상호작용으로 구동하는 선형모터를 구비하여 피스톤을 직선왕복운동시키는 것으로, 이것은 도 1에 도시된 바와 같이 상부, 하부 밀폐용기(10)(11)내에 냉매를 흡입 압축하여 토출하는 압축부와 압축력을 발생시키도록하는 구동부로 대별되어 마련된다. 압축부는 피스톤(12)과 그 내부에서 직선왕복운동하는 피스톤(12)이 내설되는 실린더(13)와 흡입구와 토출구가 마련된 실린더 헤드(14)를 구비한다.

구동부는 내부고정자(15)와 외부고정자(16)가 마련되고, 이 각각의 고정자(15)(160사이에는 자장을 발생시키는 코일(17)과 자석(18)이 설치된다. 그리고 자석(18)을 고정시키기 위한 원통상의 상하 하우징(19)(20)이 마련되는데, 하부 하우징(20)은 피스톤(12)의 하부에 연장된 결합축(22)이 하부 하우징(20)의 바닥면에 관통하여 나사(23)결합되고, 이 결합축(22)의 단부에는 판스프링(21)이 결합된다. 그리고 상부 하우징(19)의 하단면과 하부 하우징(20)의 상단면에 자석의 양단부가 본드에 의하여 결합되어 있다.

이와 같이 구성된 리니어 압축기의 작동은 먼저 외부의 교류전원이 인가되면 이에 따라 코일(17)의 극성이 공급된 전류의 극성에 따라 변하게 되며 이로 인하여 자석(18)과의 사이에 일정한 공극을 가지며 상하 회동하게 되고, 하우징(19)(20)의 구동으로 피스톤(12)이 상하 직선왕복운동하게 되어 압축실로 냉매가 흡입 압축되어 토출되게 된다.

한편 상,하 하우징(19)(20)에 결합되는 자석(18)은 그 결합단부가 상,하 하우징(19)(20)의 결합면에 접착제에 의하여 고정 결합되는데, 만약 결합된 자석(18)들이 자구방향으로 형성되지 않고, 또는 각각의 자석(18)사이의 간격이 일정하게 유지되지 않으면 이로인해 모터의 구동시에 상당한 저항이 발생하게되며, 그리고 자석(18)의 자속누설과 동시에 조립편차에 의한 자력이 떨어지게 된다. 이러한 상태에서 압축기가 장기간 구동하게 되면 자석(18)이 서로의 저항에의하여 탈락하게 되고, 모터의 에어갭이 유지되지 않아 모터효율저하로 인한 압축기의 성적계수를 저하시키게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 자석의 고정수단을 개선하여 압축기의 소음감소와 신뢰성유지에 이바지 할 수 있도록 하며 자석의 자속손실을 최소화할 수 있도록 한 리니어 압축기를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 리니어 압축기를 도시한 단면도이다.

도 2는 종래의 리니어 압축기의 구동부를 도시한 분해사시도이다.

도 3은 본고안에 따른 리니어 압축기의 구동부를 도시한 분해사시도이다

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명*

10,11...밀폐용기12...피스톤

13...실린더17...코일

18...자석30...상부하우징

40...하부하우징50...볼트

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 그 내부를 직선왕복운동하는 피스톤이 삽설된 실린더, 실린더에 결합된 고정자, 고정자 사이에 배치되는 코일, 코일에 인가된 전원에 의해 고정자와 함께 자장을 형성하여 직선왕복운동하는 다수개의 자석, 자석들을 상하부에서 지지하도록 마련되어 상기 피스톤을 구동시키는 하우징을 구비한 리니어 압축기에 있어서, 하우징에는 자석들이 균일한 간격을 사이에 두고 하우징에 지지되어 배열되도록 하는 배열부재가 마련된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 서술하기로 한다. 일반적인 구성은 도 1을 참조하기로 한다.

본 고안에 따른 리니어(Linear)압축기는 서로 결합된 상부 밀폐용기(10)와 하부 밀폐용기(11)내에 냉매를 흡입 압축하여 토출하는 압축부와 압축력을 발생시키도록하는 구동부로 대별된다. 압축부는 직선왕복운동하는 피스톤(12)과 그 내부에 이 피스톤(12)이 내설되는 실린더(13)를 구비하고, 실린더(13)의 상측에는 냉매 흡입구와 토출구가 마련되어 냉매의 흡입과 토출이 안내되도록 마련된 실린더 헤드(14)를 구비한다.

그리고 구동부는 내부고정자(15)와 외부고정자(16)가 마련되고, 이 각각의 고정자(15)(16)사이에는 자장을 발생시키는 코일(17)과 자석(18)이 설치된다. 그리고 자석(18)을 고정시키기 위한 원통상의 상부하우징(30)과 하부하우징(40)이 마련되는데, 도 3은 하우징과 자석의 결합을 도시한 분해 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이 하부 하우징(40)은 피스톤(12)의 하부에 연장된 결합축(22)이 하부 하우징(40)의 바닥면에 관통하여 나사(23)결합되고, 이 결합축(22)의 단부에는 판스프링(21)이 결합된다. 상부하우징(19)의 밑면에는 다수개의 결합홈(미도시)이 형성되며, 하부하우징(20)은 그 하면과 상면까지 관통된 결합홀(41)이 마련된다. 이 결합홀(41)은 상부하우징(19)의 결합홈에 상응하는 위치와 숫자로 마련된다. 그리고 하부하우징(20)의 결합홀(41)을 관통하여 상부하우징(30)의 결합홈에 결합되는 볼트(50)가 마련되는데, 이 볼트(50)는 각각의 하우징(19)(20)에 지지되는 자석(18)들의 이격간격을 일정하게 유지시켜 주도록 하기위하여 마련된 배열부재로서의 역할을 하게 되고, 또한 하우징(19)(20)과 자석(18)의 결합을 유지시켜주는 역할을 동시에 수행하도록 마련된 것이다. 이를 위하여 이 볼트(50)를 사이에 두고 자석(18)이 상, 하부하우징(30)(40)의 지지되어 균일한 간격으로 서로 이격되어 위치하도록 마련된다.

이와 같이 구성된 리니어 압축기의 작동은 먼저 외부의 교류전원이 인가되면 이에 따라 코일(17)의 극성이 공급된 전류의 극성에 따라 변하게 되며, 이로 인하여 자석(18)과의 사이에 일정한 에어갭(air gap)을 가지며 상하 회동하게 되고, 하우징(19)(20)의 구동으로 피스톤(12)이 상하 직선왕복운동하게 되어 압축실로 냉매가 흡입 압축되어 토출되게 된다. 그리고 이러한 구동으로 발생하는 진동은 피스톤(12)을 지지하고 있는 판스프링(21)에 의하여 완화되게 된다. 한편 상부하우징(19)과 하부하우징(20)의 사이에 설치되어 지지된 자석(18)은 각각의 볼트(50)사이에 위치하게 되어 볼트(50)의 조임으로 인하여 고정되게 되면 그 고정위치가 맞추어지게 된다. 이와 같이 자석(18)이 고정되게 되면 그 자석(19)간의 이격간격이 균일하게 이루어지는데, 이것은 자석(19)들에서 발생하는 저항의 손실을 최소화할 수 있고, 이에 따라 저석의 자력손실을 줄일 수 있다.

이와 같은 본 고안에 따른 리니어 압축기는 압축기의 구동부에 마련되는 자석의 이탈을 방지할 수 있고, 또한 그 저항에 따라 발생하는 자속손실을 최소화할 수 있다. 이에 따라 구동부의 모터효율을 향상시킬 수 있으며, 보다 궁극적으로는 리니어 압축기의 성적계수를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 그 내부를 직선왕복운동하는 피스톤이 삽설된 실린더, 상기 실린더에 결합된 고정자, 상기 고정자 사이에 배치되는 코일, 상기 코일에 인가된 전원에 의해 상기 고정자와 함께 자장을 형성하여 직선왕복운동하는 다수개의 자석, 상기 자석들을 상하부에서 지지하도록 마련되어 상기 피스톤을 구동시키는 하우징을 구비한 리니어 압축기에 있어서,

   상기 하우징(19)(20)에는 상기 자석(18)들이 균일한 간격을 사이에 두고 상기 하우징(19)(20)에 지지되어 배열되도록 하는 배열부재가 마련된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 하우징(19)(20)은 일면에 다수개의 결합홈이 일정한 간격을 사이에두고 형성되어 있는 상부하우징(30)과 상기 결합홈에 상응하도록 일단에서 타단까지 관통된 다수개의 결합홀(41)을 구비한 하부하우징(40)으로 마련되고,

   상기 배열부재는 상기 결합홀(41)을 관통하여 그 결합단이 상기 결합홈에 결합되는 다수개의 볼트(50)로 마련된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.