KR200145366Y1 - 리니어 압축기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 리니어 압축기에 관한 것으로, 본 고안에 따른 리니어 압축기는 그 내부에 압축실을 구비하는 실린더(13)와 이 실린더(13) 내부를 직선왕복운동하여 냉매를 고압으로 압축하여 토출하는 피스톤(30) 그리고 피스톤(30)의 일단부를 지지하는 판스프링(36)을 구비하며 이 판스프링(36)에 결합되는 피스톤(30)의 단부는 원형 볼(31)로 마련되고, 판스프링(36)에 마련되는 피스톤(30)과의 결합부에는 피스톤(30)이 구동중에 동심에서 이탈하면 그 동심을 회복시키는 원형 하우징(32)이 마련된 것이다.

이와 같은 본 고안에 따른 리니어 압축기는 피스톤의 구동시에 발생하는 마찰저항을 최소화하여 피스톤의 구동이 보다 부드럽게 수행되게 함으로서 압축기의 작동효율을 보다 향상시킨 것이다.

Description

리니어 압축기

본 고안은 리니어 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리니어 압축기의 피스톤과 판스프링의 결합을 개선하여 피스톤이 원활하게 작동할 수 있도록한 리니어 압축기에 관한 것이다.

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

종래의 압축기중에서 리니어(Linear)압축기는 자속의 방향변화에 의한 상호작용으로 구동하는 선형모터를 구비하여 피스톤을 직선왕복운동시키는 것이다. 도 1은 종래의 리니어 압축기를 도시한 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이 리니어 압축기는 상부 밀폐용기(10)와 하부 밀폐용기(11)내에 냉매를 흡입, 압축하여 토출하는 압축부와 이 압축부에 압축력을 발생시키도록 하는 구동부로 대별되어 마련된다.

압축부는 피스톤(12)과 그 내부에서 직선왕복운동하는 이 피스톤(12)이 내설되는 실린더(13)가 마련되고, 이 실린더 내부로 냉매를 흡입, 토출하기 위하여 흡입구와 토출구가 마련된 실린더 헤드(14)를 구비한다.

구동부는 내부고정자(15)와 외부고정자(16)가 각각 마련되고, 이 각각의 고정자(15)(16)사이에는 자장을 발생시키는 코일(17)과 자석(18)이 설치된다. 그리고 자석(18)을 고정시키기 위한 원통상의 프레임(19)이 마련되는데, 이 프레임(19)은 피스톤(12)의 하부에 연장된 결합축(20)이 프레임(19)의 바닥면에 관통하여 나사결합되고, 이 결합축(20)의 단부는 판스프링(21)의 중심부를 관통하여 이 판스프링(21)에 볼트 결합된다. 그리고 이 판스프링(21)은 다수개의 다리(22)가 방사상으로 연장되어 이 다리(22)의 각각의 외측단부가 압축기의 내부 구동체를 지지하고 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 간격을 확보하며 프레임(19)이 자석(18)과 함께 상하 회동하게 되고, 프레임(19)의 구동으로 피스톤(12)이 상하 직선왕복운동하게 된다. 그리고 계속해서 피스톤(12)의 구동으로 압축실로 냉매가 흡입 압축되어 토출되게 된다. 한편 이 피스톤(12)은 그 하부의 판스프링(21)에 의하여 지지되어 구동으로 발생하는 진동이 밀폐용기(11)(12)로 전달되는 것이 감쇄되게 된다.

이러한 종래의 리니어 압축기에서의 피스톤(12)은 비록 상하 직선왕복운동하도록 마련되어 있지만, 피스톤(12)을 구동시키는 프레임 자체가 코일(17)과 고정자(15)(16) 사이에서 어느정도의 간격으로 이격되어 작동하도록 마련되어 있기 때문에 피스톤(12)이 정확한 각도로 상하 직선운동하는 것을 기대하기 어럽다. 이에 따라 종래의 피스톤(12)과 판스프링(21)의 결합부위는 판스프링(21)과 피스톤(12)의 결합부분이 이러한 피스톤(12)의 작동오차에 따른 유연성이 전혀 부가되어 있지 않고, 단지 판스프링(21)의 탄성력에 의한 유연성을 기대할 수 밖에 없는 구조로 마련되어 있으므로 해서 피스톤(12)의 구동시 위와 같은 이유로 피스톤(12)의 작동중심을 판스프링(36)의 중심에 맞추기가 어렵게되어 피스톤(12)의 작동불량의 원인이 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 리니어 압축기에 있어서 피스톤의 구동시에 피스톤의 동심도가 구동중심에서 조금 치우치더라도 구동중에 그 중심이 회복 될 수 있도록 피스톤과 판스프링의 결합부위를 개선한 리니어 압축기를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 리니어 압축기를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 고안에 따른 리니어 압축기를 도시한 단면도이다.

도 3은 도 2의 A 부를 도시한 상세 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명*

10,11...밀폐용기13...실린더

15,16...고정자17...코일

18...자석19...하우징

30...피스톤32...프레임

36...판스프링

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 그 내부에 압축실을 구비하는 실린더; 상기 실린더 내부를 직선왕복운동하여 냉매를 고압으로 압축하여 토출하는 피스톤; 상기 피스톤의 일단부를 지지하는 판스프링을 구비한 리니어 압축기에 있어서, 상기 판스프링에 결합되는 상기 피스톤의 단부는 원형 볼로 마련되고, 상기 판스프링의 결합부는 상기 피스톤이 구동중에 동심에서 이탈하면 상기 볼이 그 내부에서 복귀동작 하도록 된 원형 하우징을 구비한 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 서술하기로 한다. 도 2는 본 고안에 따른 리니어 압축기를 도시한 단면도이고, 도 3는 도 2의 A 부를 도시한 상세 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 리니어(Linear)압축기는 서로 결합된 상부 밀폐용기(10)와 하부 밀폐용기(11)가 마련되고, 이 밀폐용기(10)(11)내에는 저압의 냉매를 흡입, 압축하여 고압의 냉매로 만들어서 토출하는 압축부와 이 압축부에 압축력을 발생시키도록 하는 구동부로 마련된다. 압축부는 동력을 받아 상하 직선왕복운동하는 피스톤(30)을 구비하고, 이 피스톤(30)이 내설되는 실린더(13)를 구비한다. 그리고 실린더(13)의 상측에는 냉매 흡입구와 토출구가 마련되어 냉매의 흡입과 토출이 안내되도록 하는 실린더 헤드(14)를 구비한다.

구동부는 내부고정자(15)와 외부고정자(16)를 구비하고, 이 각각의 고정자(15)(16) 사이에는 자장을 발생시키는 코일(17)과 자석(18)이 설치되고, 이 자석(18)을 고정시키기 위한 프레임(19)이 마련된다. 프레임(19)은 피스톤(30)의 하부에 연장된 결합축(31)이 프레임(19)의 바닥면을 관통하여 나사결합되고, 이 결합축(31)의 단부는 판스프링(36)에 결합된다. 한편 판스프링(36)은 다수개의 다리(35)가 방사상으로 연장되어 그 방사상의 단부가 압축기 내부의 구성요소들을 지지하도록 마련되어 압축기의 구동으로 발생하는 진동을 완충하도록 구비되고, 여기의 중심부에는 결합부가 마련되어 피스톤(30)의 하측 단부가 결합되도록 마련된다. 이 결합부는 하측 단부가 폐쇄된 부쉬(bush,34)로 마련되며, 그 내부에는 피스톤(30)의 결합축(31)이 삽입결합되는 하우징(32)이 마련된다. 이 하우징(32)은 중공을 구비한 원구형상으로 마련되며, 그 하단부는 부쉬(34)의 저부 내면에 용접결합되게 된다. 부호 37은 이 용접결합부분을 나타낸 것이다. 그리고 이 하우징(32)에 결합되는 결합축(31)의 단부는 원형의 볼(31)로 마련된다. 이에 따라 이 하우징(32)의 중공에는 결합축(31)의 볼(31)부위가 삽입결합되며, 피스톤(30)이 구동중에 동심을 이탈하여도 곧 바로 동심으로 복귀할 수 있도록 마련된다. 그리고 이러한 동작시에 그 동작을 보다 원활히 하기 위하여 하우징(32)의 내면에는 윤활수지인 룰론수지(33)가 마련되어 그 동작을 보다 원활하게 할 수 있도록 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 된다. 그리고 하우징(32)의 구동으로 피스톤(30)이 상하 직선왕복운동하게 되어 압축실로 냉매가 흡입, 압축되어 토출되게 된다. 이때 피스톤(30)의 직선왕복운동은 자석(18)과 코일(17)사이의 공극으로 인하여 구동시 부분적으로 피스톤(30)의 구동동심을 이탈하게 된다. 이와 같이 피스톤(30)이 구동동심을 이탈하게 되더라도 피스톤(30)의 판스프링(36) 결합부위가 원형으로 마련되기 때문에 피스톤(30)이 동심에서 어떤 방향으로 이탈하더라로 곧바로 동심으로 복귀하게된다. 그리고 이와 같은 반복적인 작동이 일어나더라도 이 결합부위에는 윤활수지인 룰론수지(33)가 마련되어 있기 때문에 구동에 따른 마찰력을 최소화할 수 있다. 이와 같은 작동으로 피스톤(30)의 구동시에 발생하는 동심이탈에 의하여 하우징(32)이 고정자(15)(16)등에 마찰하여 발생하는 마찰열이나 또는 그 마찰에의한 손상등이 최소화되게 된다.

이와 같은 본 고안에 따른 리니어 압축기는 피스톤의 구동시에 동심이탈에 의하여 발생하는 마찰저항을 최소화할 수 있으므로 피스톤의 구동이 보다 부드럽게 수행되게 됨으로써 압축기의 작동효율을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 그 내부에 압축실을 구비하는 실린더, 상기 실린더 내부를 직선왕복운동하여 냉매를 고압으로 압축하여 토출하는 피스톤, 상기 피스톤의 일단부를 지지하는 판스프링을 구비한 리니어 압축기에 있어서,

   상기 판스프링(36)에 결합되는 상기 피스톤(30)의 단부는 원형 볼(31)로 마련되고, 상기 판스프링(36)의 결합부는 상기 피스톤(30)이 구동중에 동심에서 이탈하면 상기 볼(31)이 그 내부에서 복귀동작 하도록 된 원형 하우징(32)을 구비한 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 하우징(32) 내에는 상기 볼(31)의 동작을 원활하게 하는 윤활수지가 마련된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 결합부는 일면이 폐쇄된 원통상의 부쉬(bush,34)로 마련되고, 상기 하우징(32)은 상기 부쉬(34)의 저면에 그 결합단이 용접결합된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.