KR20040019921A - 리니어 압축기 - Google Patents

리니어 압축기 Download PDF

Info

Publication number
KR20040019921A
KR20040019921A KR1020030058764A KR20030058764A KR20040019921A KR 20040019921 A KR20040019921 A KR 20040019921A KR 1020030058764 A KR1020030058764 A KR 1020030058764A KR 20030058764 A KR20030058764 A KR 20030058764A KR 20040019921 A KR20040019921 A KR 20040019921A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coil springs
pedestal
piston
coil spring
cylinder
Prior art date
Application number
KR1020030058764A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100944738B1 (ko
Inventor
데라토코게이이치로
가리야료이치
아카자와데루유키
Original Assignee
산코루 가부시키가이샤
마쓰시타 덴키 산교 가부시끼 가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 산코루 가부시키가이샤, 마쓰시타 덴키 산교 가부시끼 가이샤 filed Critical 산코루 가부시키가이샤
Publication of KR20040019921A publication Critical patent/KR20040019921A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100944738B1 publication Critical patent/KR100944738B1/ko

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/0005Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00 adaptations of pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/0027Pulsation and noise damping means
    • F04B39/0044Pulsation and noise damping means with vibration damping supports
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/10Adaptations or arrangements of distribution members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

코일 스프링으로부터 피스톤에 부가되는 가압력 중 횡력(橫力)을 가급적 저감시킨다.
피스톤과 연동되는 대좌(臺座)를 사이에 두고 축 방향 한쪽 및 다른 쪽에 각각 제1 및 제2 코일 스프링을 배치한다. 이 제1 및 제2 코일 스프링은 서로 감김 방향이 상이한 것으로 된다.

Description

리니어 압축기 {LINEAR COMPRESSOR}
본 발명은 압축실을 형성하도록 실린더의 중앙 구멍에 왕복 운동 가능하게 배치된 피스톤을 리니어 모터에 의해 왕복 운동시킴으로써, 유체(流體)를 흡입, 압축, 토출시키는 리니어 압축기에 관한 것이다.
종래부터 중앙 구멍이 형성된 통부(筒部)를 가지는 실린더와, 이 실린더의 중앙 구멍 내에 압축실을 구획하도록 축 방향 슬라이드 가능하게 삽입되는 피스톤과, 이 피스톤을 왕복 운동시키는 리니어 모터를 구비하고, 상기 피스톤을 왕복 운동시킴으로써 유체를 흡입, 압축, 토출시키는 리니어 압축기는 공지되어 있다.
종래의 리니어 압축기는 상기 피스톤과 연동되는 대좌(臺座)와, 이 대좌를 사이에 두고 축 방향 한쪽 및 다른 쪽에 각각 동일 축선(軸線) 상에 배치된 제1 및 제2 코일 스프링을 추가로 구비하고 있다.
상기 제1 및 제2 코일 스프링은 피스톤 및 대좌 등으로 이루어지는 가동부(可動部)를 공진(共振) 운동시키기 위해, 상기 압축실을 압축시키는 제1 방향 및 확장시키는 제2 방향으로 이 대좌를 가압하도록 구성되어 있다. 즉, 압축실을 압축시키는 제1 방향으로 상기 피스톤이 이동되었을 때에는, 리니어 모터에 의한 제2방향으로의 가압력에 더하여, 압축되어 있는 제2 코일 스프링의 가압력에 의해 이 피스톤이 제2 방향으로 이동된다. 그리고, 압축실을 확장시키는 제2 방향으로 상기 피스톤이 이동되었을 때에는, 리니어 모터에 의한 제1 방향으로의 가압력에 더하여, 압축되어 있는 제1 코일 스프링의 가압력에 의해 이 피스톤이 제1 방향으로 이동된다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 코일 스프링은 피스톤을 축 방향으로 왕복 운동시킬 때의 축 방향 가압력을 제공하기 위해 구비되는 것이다.
즉, 제1 및 제2 코일 스프링으로부터 피스톤에 부가되는 가압력은 가급적 축 방향을 따르고 있는 것이 바람직하지만, 종래의 리니어 압축기에서는 이러한 점에 대하여 충분히 고려되고 있지 않았다.
본 발명은 상기 종래 기술을 감안하여 이루어진 것이며, 제1 및 제2 코일 스프링으로부터 피스톤에 부가되는 가압력을 가급적 축 방향을 따르게 할 수 있는 리니어 압축기의 제공을 하나의 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 관한 리니어 압축기의 모식 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 리니어 압축기를 모방한 실험 장치의 모식 단면도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 실험 장치를 사용하여 실행한 실험 결과를 나타내는 그래프이며, 단말 위치와 대좌(臺座) 경사 각도와의 관계를 나타내고 있다.
도 4는 도 1에 나타낸 리니어 압축기를 모델로 한 유한 요소법(有限要素法)의 해석 모델도이다.
도 5는 도 1에 나타낸 리니어 압축기를 모델로 한 유한 요소법에 의한 해석 결과를 나타내는 그래프이며, 단말 위치와 피스톤 측부 하중[횡력(橫力)]과의 관계를 나타내고 있다.
도 6은 도 1에 나타낸 리니어 압축기이며, 제1 및 제2 코일 스프링이 동일 감김 방향으로 된 리니어 압축기를 모델로 한 유한 요소법에 의한 해석 결과를 나타내는 그래프이며, 각 단말 위치에서의 휨과 피스톤 측부 하중(횡력)과의 관계를 나타내고 있다.
도 7 (a) 및 (b)는 본 발명의 다른 예에 관한 리니어 압축기의 모식 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 리니어 압축기, 10: 실린더, 11: 통부, 11a: 중앙 구멍, 20: 피스톤, 30: 대좌, 40: 제1 코링 스프링, 50: 제2 코일 스프링, 60: 리니어 모터.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 중앙 구멍이 형성된 통부를 가지는 실린더와, 상기 실린더의 중앙 구멍 내에 압축실을 구획하도록 축 방향 슬라이드 가능하게 삽입되는 피스톤과, 상기 피스톤과 연동되는 대좌와, 상기 대좌를 사이에 두고 축 방향 한쪽 및 다른 쪽에 각각 동일 축선 상에 배치되어, 상기 압축실을 압축시키는 제1 방향 및 확장시키는 제2 방향으로 상기 대좌를 가압하는 제1 및 제2코일 스프링과, 상기 대좌를 제1 방향 및 제2 방향으로 왕복 운동시키는 리니어 모터를 구비하며, 상기 제1 및 제2 코일 스프링은 상기 리니어 모터의 비작동 시에 각각 가압력을 발생시킬 수 있는 상태로 되어 있으며, 상기 제1 및 제2 코일 스프링은 서로 감김 방향이 상이한 리니어 압축기를 제공한다.
또 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 중앙 구멍이 형성된 통부를 가지는 실린더와, 상기 실린더의 중앙 구멍 내에 압축실을 구획하도록 축 방향 슬라이드 가능하게 삽입되는 피스톤과, 상기 피스톤과 연동되는 대좌와, 상기 대좌를 사이에 두고 축 방향 한쪽 및 다른 쪽에 각각 동일 축선 상에 배치되어, 상기 압축실을 압축시키는 제1 방향 및 확장시키는 제2 방향으로 상기 대좌를 가압하는 제1 및 제2 코일 스프링과, 상기 대좌를 제1 방향 및 제2 방향으로 왕복 운동시키는 리니어 모터를 구비하며, 상기 제1 및 제2 코일 스프링은 상기 리니어 모터의 비작동 시에 각각 가압력을 발생시킬 수 있는 상태로 되며, 상기 제1 및 제2 코일 스프링은 서로 감김 방향이 동일하게 되어 있으며, 상기 제1 및 제2 코일 스프링은 상기 대좌를 사이에 두고 대향하는 서로의 단말이 축선 둘레 -58°∼ +125°의 범위 내에 배치되는 리니어 압축기를 제공한다.
바람직하게는, 상기 제1 및 제2 코일 스프링의 적어도 일단부는 상기 적어도 일단부가 지지되는 부재에 형성된 테이퍼형 볼록부에 바깥 쪽에서 삽입된다. 상기 테이퍼형 볼록부는 기단(基端) 직경이 바깥 쪽에서 삽입되는 코일 스프링의 내경(內徑)보다 크고, 또한 선단 직경이 상기 코일 스프링의 내경보다 작은 것이 된다.
바람직하게는, 상기 제1 및 제2 코일 스프링의 적어도 일단부는, 상기 적어도 일단부가 지지되는 부재에 형성된 테이퍼형 오목부에 안쪽에서 삽입된다. 상기 테이퍼형 오목부는 기단 직경이 안쪽에서 삽입되는 코일 스프링의 외경(外徑)보다 작고, 또한 선단 직경이 상기 코일 스프링의 외경보다 큰 것으로 된다.
보다 바람직하게는, 상기 제1 및 제2 코일 스프링의 적어도 일단부의 자리 감김(end turn)면은 상기 자리 감김면이 접촉되는 부재에, 축선 둘레에 배치된 복수의 핀을 통해 상대 회전 불능으로 연결될 수 있다.
실시예 1
이하, 본 발명의 실시예 1에 관한 리니어 압축기에 대하여, 첨부 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은 본 실시예에 관한 리니어 압축기(1)의 모식 단면도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 관한 리니어 압축기(1)는 중앙 구멍(11a)이 형성된 통부(11)를 가지는 실린더(10)와, 이 실린더(10)의 중앙 구멍(11a) 내에 압축실 P를 구획하도록 축 방향 슬라이드 가능하게 삽입되는 피스톤(20)과, 이 피스톤(20)과 연동되는 대좌(30)와, 이 대좌(30)를 사이에 두고 축 방향 한쪽 및 다른 쪽에 각각 동일 축선 상에 배치된 제1 및 제2 코일 스프링(40, 50)과, 상기 대좌(30)를 이동시키는 리니어 모터(60)를 구비하고 있다.
상기 실린더(10)는 상기 통부(11)에 더하여, 이 통부(11)로부터 직경 방향 바깥 쪽으로 연장된 플랜지부(12)를 구비하고 있다.
그리고, 이 실린더(10)의 축 방향 다른 쪽 면(도 1에서는 우측면)에는, 중앙 구멍(11a)과 상기 피스톤(20)에 의해 구획되는 상기 압축실 P를 덮는 헤드 커버부(도시 생략)가 고착된다. 이 헤드 커버부에는, 상기 압축실 P에 유체(流體)를 입출시키는 흡입 밸브 및 토출 밸브 등이 구비된다.
상기 리니어 모터(60)는 상기 실린더(10)에 상대 이동 불능으로 고정된 고정부(61)와, 상기 피스톤(20)을 상기 실린더(10)에 대하여 왕복 운동시키기 위해, 이 피스톤(20)에 연결된 가동부(65)를 구비하고 있다.
보다 상세하게는, 상기 고정부(61)는 상기 실린더(10)의 플랜지부(12)로부터 축 방향 한쪽(도1에서는 좌측)으로 연장되도록 이 플랜지부(12)에 연결된 주위벽 부재(61a)와, 이 주위벽 부재(61a)에 지지된 코일 부재(61b)를 구비하고 있다.
상기 가동부(65)는 상기 대좌에 연결된 영구 자석(65a)을 구비하고 있다.
본 실시예에서는, 상기 가동부(65)는 상기 대좌(30)로부터 축 방향 한쪽으로 연장되는 작은 통부(66a)와, 이 작은 통부(66a)로부터 직경 방향 바깥 쪽으로 연장되는 플랜지부(66b)와, 이 플랜지부(66b)의 직경 방향 외단부(外端部)로부터 축 방향 다른 쪽으로 연장되는 큰 통부(66c)를 가지는 지지 부재(66)를 구비하고 있으며, 상기 영구 자석(65a)은 이 지지 부재(66)의 큰 통부(66c)에 장착된다.
본 실시예에서, 리니어 압축기(1)는 또한 상기 실린더(10) 및 상기 리니어 모터(60)의 고정부(61)에서의 주위벽 부재(61a)와의 공동(共動) 하에, 상기 피스톤(20), 대좌(30), 제1 및 제2 코일 스프링(40, 50)의 수용 공간을 구획하도록 상기 주위벽 부재(61a)에 연결된 덮개부재(70)를 구비하고 있다.
상세하게는, 상기 덮개 부재(70)는 상기 주위벽 부재(61a)의 축 방향 일단부에 연결된 주위벽부(71)와, 이 주위벽부(71)의 축 방향 타단부를 둘러싸는 단벽부(端壁部)(72)를 가지고 있다.
상기 제1 코일 스프링(40)은 상기 덮개 부재(70)의 단벽부(72)와 상기 대좌(30)에 의해 협지(挾持)되어 있다.
한편, 상기 제2 코일 스프링(50)은 상기 실린더(10)의 플랜지부(12)와 상기 대좌(30)에 의해 협지되어 있다.
보다 상세하게는, 상기 제1 및 제2 코일 스프링(40, 50)은 상기 리니어 모터(60)의 비작동 시에[즉, 대좌(30)가 중립 위치에 위치하는 경우에], 소정의 가압력을 발생할 수 있는 상태로 되어 있다.
보다 바람직하게는, 상기 단벽부(72) 및 대좌(30)의 대향면[제1 코일 스프링(40)의 지지면)에는, 상기 제1 코일 스프링(40)이 바깥 쪽에서 삽입되는 볼록부(80)를 형성할 수 있다.
마찬가지로, 상기 대좌(30)의 상기 실린더(10)와의 대향면[제2 코일 스프링(50)의 지지면]에는, 상기 제2 코일 스프링(50)이 바깥 쪽에서 삽입되는 볼록부(81)를 형성할 수 있다. 그리고, 본 실시예에서는, 제2 코일 스프링(50)의 축 방향 타단부는 상기 실린더(10)의 통부(11)에 바깥 쪽에서 삽입되어 있다.
이러한 구성을 구비함으로써, 상기 제1 및 제2 코일 스프링(40, 50)을 효율적으로 동심(同心) 상에 배치시킬 수 있다.
여기에서, 본 발명자는 이러한 구성의 리니어 압축기(1)에서, 상기 제1 및 제2 코일 스프링(40, 50)의 감김 방향을 상이하게 함으로써, 상기 대좌(30)에 부가되는 횡력(橫力)을 저감시킬 수는 없을까라는 가설을 세웠다.
그래서, 본 발명자는 도 2에 나타낸 실험 장치를 사용하여 실험을 했다.
실험 조건은 하기와 같다.
즉, 제1 코일 스프링(40)으로서, 재질 스프링강, 선 직경 7.1mm, 코일 내경 20.2mm, 유효 감김수 6.1, 자리 감김수 각 1, 감김 각도 9°, 자연 길이 72.4mm의 우(右)로 감김 코일 스프링을 사용했다.
제2 코일 스프링(50)으로서는, 재질 스프링강, 선 직경 6mm, 코일 내경 25mm, 유효 감김수 4.1, 자리 감김수 각 1, 감김 각도 9°, 자연 길이 66mm의 우로 감김 코일 스프링을 사용했다.
그리고, 이 제1 및 제2 코일 스프링(40, 50)에 의해 두께 7.5mm의 대좌(30)를 협지시켰다. 그리고, 상기 제1 및 제2 코일 스프링(40, 50)은 중립 상태(도 2에서의 변위 제로의 상태)에서, 각각 소정 압축 상태[제1 코일 스프링(40)의 압축량 10.65mm, 제2 코일 스프링(50)의 압축량 10.65mm)로 상기 대좌(30)를 협지하도록 설정했다.
이러한 조건 하에서, 상기 제1 및 제2 코일 스프링(40, 50)의 단말 위치를 0°, 90°, 180°, 270°로 변위시켜, 각 상태의 대좌 경사를 다이얼 게이지로 측정했다. 이 측정 결과를 도 3에 나타낸다.
그리고, 상기 제1 및 제2 코일 스프링(40, 50)의 단말 위치란 각 코일 스프링의 대향 단부(端部)에서의 단말의 둘레 방향 이간 각도의 것이다. 즉, 단말 위치 0°는 제1 및 제2 코일 스프링의 각 단말이 둘레 방향 동일 위치에 위치하고 있는 것을 의미하고, 단말 위치 90°, 180°, 270°는 각각 제1 및 제2 코일 스프링의 각 단말이 코일 스프링의 감아올리기 방향으로 90°, 180°, 270°이간되어 있는 것을 의미하고 있다.
비교 실험으로서, 제1 및 제2 코일 스프링의 쌍방에 우로 감김 코일 스프링을 사용한 실험을 했다. 그 밖의 조건은 상기 실험과 동일하게 했다. 이러한 비교 실험의 결과를 도 3에 아울러 나타낸다.
그리고, 감김 방향이 동일한 코일 스프링에서의 단말 위치도, 각 코일 스프링에서의 단말의 감아올리기 방향으로의 이간 각도를 의미하고 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2 코일 스프링(40, 50)의 감김 방향을 상이하게 한 경우에는, 동일 감김 방향으로 한 경우에 비해, 이 제1 및 제2 코일 스프링(40, 50)의 모든 단말 위치에서 대좌 경사 각도가 작았다.
상기 대좌 경사 각도는 제1 및 제2 코일 스프링에 의해 대좌에 부가되는 횡력에 비례한다고 생각되기 때문에, 상기 가설이 옳바른 것이 판명되었다.
이와 같이, 본 실시예에 관한 리니어 압축기(1)에서는, 제1 및 제2 코일 스프링(40, 50)의 감김 방향을 상이하게 함으로써, 대좌(30)에 부가되는 횡력을 저감시킬 수 있다. 따라서, 피스톤(20)을 안정되게 축 방향으로 왕복 운동시킬 수 있어, 리니어 압축기의 기계 효율을 향상시킬 수 있다.
실시예 2
다음에, 본 발명의 실시예 2에 관한 리니어 압축기에 대하여 설명한다.
본 실시예에 관한 리니어 압축기는 제1 및 제2 코일 스프링(40, 50)의 감김 방향을 동일하게 한 점, 및 이 제1 및 제2 코일 스프링(40, 50)의 대향 단부에서의단말 위치를 특정한 점을 제외하고, 상기 실시예 1에 관한 리니어 압축기와 동일하다.
따라서, 본 실시예에서는, 상기 실시예 1과의 상이점을 제외하고, 상세한 설명을 생략한다.
전술한 대로, 본 실시예에 관한 리니어 압축기에서는, 제1 및 제2 코일 스프링(40, 50)은 동일 감김 방향으로 되어 있다.
상기 실시예 1에서 설명한 바와 같이, 제1 및 제2 코일 스프링(40, 50)이 동일 감김 방향인 경우에는, 이 제1 및 제2 코일 스프링의 감김 방향이 상이한 경우와 비교하면, 상기 대좌(30)에 부가되는 횡력이 커지지만, 단말 위치를 특정 범위에 설정함으로써, 이 대좌(30)에 부가되는 횡력을 저감시킬 수 있지는 않을까 하는 가설을 세웠다.
그래서, 본 발명자는 도 1에 나타낸 형태의 리니어 압축기를 모델로 하고, 유한 요소법(有限要素法)에 의한 「단말 위치-피스톤 측부 하중(횡력)」의 해석을 했다.
도 4에 이 해석의 모델을 나타낸다.
그리고, 제1 및 제2 코일 스프링(40, 50)에 대해서는, 도 2에 나타낸 실험 장치를 사용한 실험과 동일하게 했다.
또 대좌(30)와 제1 및 제2 코일 스프링(40, 50) 사이의 접속부는 외력에 의한 휨이 발생하지 않는 강체(剛體) 빔으로 하고 있다. 이 접속부를 탄성체로 하면, 이 접속부에 의해 횡력이 흡수되어 버리기 때문이다.
또 제1 및 제2 코일 스프링(40, 50), 피스톤(20) 및 대좌(30)에 대해서는, 3차원 공간에서의 특정이 필요하게 되기 때문에, 촘촘한 6면체의 블록 집합체인 솔리드(solid)체로 제작했다.
이 해석 결과를 도 5에 나타낸다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 단말 위치가 302°(-58°)∼125°의 범위에서는, 피스톤과 실린더와의 슬라이드 접합면에의 윤활유의 공급이 불필요하게 되는 피스톤 측부 하중 50N 이하였다.
또한 도 5에서, 단말 위치가 0°∼90°의 범위에서는, 단말 위치에 대한 피스톤 측부 하중의 증가 비율이 매우 낮은 것을 알았다.
이러한 결과로부터, 제1 및 제2 코일 스프링이 동일 감김 방향인 경우에는, 대향 단부의 단말 위치를 -58°∼125°에 설정하는 것이 바람직하고, 나아가서는 0°∼90°에 설정하는 것이 더욱 바람직하다.
그리고, 단말 위치에서의 「-(마이너스)」란 각 코일 스프링 단말의 감아올리기 방향과는 반대 방향으로 이간되어 있는 것(즉, 단말이 오버랩되어 있는 것)을 표시하고 있다. 따라서, 단말 위치 302°와 단말 위치 -58°는 같은 의미이다.
또한 제1 및 제2 코일 스프링(40, 50)을 동일 감김 방향으로 하고, 또한 단말 위치를 0°, 90°, 180°, 270°로 한 경우에 있어서의 「휨량-피스톤 측부 하중」의 관계에 대하여, 유한 요소법에 의한 해석을 했다.
이 해석 결과를 도 6에 나타낸다.
그리고, 해석 조건을 도 5에서의 해석과 동일하게 했다.
또 휨량이란 중립 상태로부터 제1 코일 스프링을 압축시킨 양을 의미하고 있다.
도 6에 나타낸 대로, 제1 및 제2 코일 스프링(40, 50)의 휨량을 변화시킨 경우라도, 단말 위치가 0°및 90°인 경우에는, 180°및 270°인 경우에 비해, 명백히 피스톤 측부 하중이 작았다.
그리고, 상기 실시예 1 및 실시예 2에서는, 전술한 대로, 제1 및 제2 코일 스프링(40, 50)을 단순히 대응하는 볼록부(80, 81) 및 실린더(10)의 통부(11)에 바깥 쪽에서 삽입하도록 구성했지만, 이에 더하여, 도 7에 나타낸 구성을 구비할 수 있다.
즉, 제1 및/또는 제2 코일 스프링(40, 50)의 자리 감김면과, 이 자리 감김면이 접촉하는 부재를 코일 스프링의 축선 둘레에 배치된 복수의 핀(90)을 통해 상대 회전 불능으로 연결시킬 수 있다.
이러한 구성을 구비함으로써, 제1 및/또는 제2 코일 스프링(40, 50)의 축선 둘레 회전을 방지할 수 있어, 코일 스프링의 단말 위치를 설정 위치에 유효하게 지지할 수 있다.
또한 코일 스프링(40, 50)이 바깥 쪽에서 삽입되는 상기 볼록부(80, 81)를, 기단 직경이 바깥 쪽에서 삽입되는 코일 스프링의 내경보다 크게, 또한 선단 직경이 이 코일 스프링의 내경보다 작은 테이퍼형 볼록부(80')로 할 수 있다[도 7 (b)].
이러한 테이퍼형 볼록부(80')를 구비함으로써, 코일 스프링의 축선 위치의어긋남을 유효하게 방지할 수 있다.
또 상기 볼록부(80, 80')에 대신하여, 대응하는 코일 스프링이 안쪽에서 삽입되는 오목부(81'')를 구비할 수도 있다.
보다 바람직하게는, 이 오목부(81'')는 기단 직경이 안쪽에서 삽입되는 코일 스프링의 외경보다 작고, 또한 선단 직경이 이 코일 스프링의 외경보다 큰 테이퍼형 오목부로 할 수 있고[도 7 (b)], 이에 따라, 코일 스프링의 축선 위치의 어긋남을 유효하게 방지할 수 있다
이상과 같이, 본 발명의 한 양상에 관한 리니어 압축기에 의하면, 대좌를 사이에 두고 축 방향 한쪽 및 다른 쪽에 배치되는 코일 스프링의 감김 방향을 상이하게 했으므로, 이 대좌에 부가되는 횡력을 유효하게 저감시킬 수 있다.
따라서, 피스톤을 축 방향으로 효율적으로 왕복 운동시킬 수 있어, 리니어 압축기의 기계 효율을 향상시킬 수 있다.
또 본 발명의 다른 양상에 관한 리니어 압축기에 의하면, 대좌를 사이에 두고 축 방향 한쪽 및 다른 쪽에 배치되는 코일 스프링의 감김 방향이 동일한 경우에는, 이 코일 스프링의 단말을 -58°∼+125°의 범위 내에 배치시켰으므로, 이 대좌에 부가되는 횡력을 유효하게 저감시킬 수 있다.
따라서, 피스톤을 축 방향으로 효율적으로 왕복 운동시킬 수 있어, 리니어 압축기의 기계 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

  1. 중앙 구멍이 형성된 통부(筒部)를 가지는 실린더와,
    상기 실린더의 중앙 구멍 내에 압축실을 구획하도록 축 방향 슬라이드 가능하게 삽입되는 피스톤과,
    상기 피스톤과 연동되는 대좌(臺座)와,
    상기 대좌를 사이에 두고 축 방향 한쪽 및 다른 쪽에 각각 동일 축선 상에 배치되어, 상기 압축실을 압축시키는 제1 방향 및 확장시키는 제2 방향으로 상기 대좌를 가압하는 제1 및 제2 코일 스프링과,
    상기 대좌를 제1 방향 및 제2 방향으로 왕복 운동시키는 리니어 모터
    를 구비하며,
    상기 제1 및 제2 코일 스프링은 상기 리니어 모터의 비작동 시에 각각 가압력을 발생시킬 수 있는 상태로 되어 있으며,
    상기 제1 및 제2 코일 스프링은 서로 감김 방향이 상이한 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  2. 중앙 구멍이 형성된 통부를 가지는 실린더와,
    상기 실린더의 중앙 구멍 내에 압축실을 구획하도록 축 방향 슬라이드 가능하게 삽입되는 피스톤과,
    상기 피스톤과 연동되는 대좌와,
    상기 대좌를 사이에 두고 축 방향 한쪽 및 다른 쪽에 각각 동일 축선 상에 배치되어, 상기 압축실을 압축시키는 제1 방향 및 확장시키는 제2 방향으로 상기 대좌를 가압하는 제1 및 제2 코일 스프링과,
    상기 대좌를 제1 방향 및 제2 방향으로 왕복 운동시키는 리니어 모터
    를 구비하며,
    상기 제1 및 제2 코일 스프링은 상기 리니어 모터의 비작동 시에 각각 가압력을 발생시킬 수 있는 상태로 되며,
    상기 제1 및 제2 코일 스프링은 서로 감김 방향이 동일하게 되어 있으며,
    상기 제1 및 제2 코일 스프링은 상기 대좌를 사이에 두고 대향하는 서로의 단말이 축선 둘레 -58°∼ +125°의 범위 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 코일 스프링의 적어도 일단부는 상기 적어도 일단부가 지지되는 부재에 형성된 테이퍼형 볼록부에 바깥 쪽에서 삽입되어 있으며,
    상기 테이퍼형 볼록부는 기단(基端) 직경이 바깥 쪽에서 삽입되는 코일 스프링의 내경(內徑)보다 크고, 또한 선단 직경이 상기 코일 스프링의 내경보다 작은 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 코일 스프링의 적어도 일단부는, 상기 적어도 일단부가 지지되는 부재에 형성된 테이퍼형 오목부에 안쪽에서 삽입되어 있으며,
    상기 테이퍼형 오목부는 기단 직경이 안쪽에서 삽입되는 코일 스프링의 외경(外徑)보다 작고, 또한 선단 직경이 상기 코일 스프링의 외경보다 큰 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 코일 스프링의 적어도 일단부의 자리 감김(end turn)면은 상기 자리 감김면이 접촉되는 부재에, 축선 둘레에 배치된 복수의 핀을 통해 상대 회전 불능으로 연결되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기.
KR1020030058764A 2002-08-28 2003-08-25 리니어 압축기 KR100944738B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002249374A JP4112313B2 (ja) 2002-08-28 2002-08-28 リニア圧縮機
JPJP-P-2002-00249374 2002-08-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040019921A true KR20040019921A (ko) 2004-03-06
KR100944738B1 KR100944738B1 (ko) 2010-03-03

Family

ID=32056511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030058764A KR100944738B1 (ko) 2002-08-28 2003-08-25 리니어 압축기

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP4112313B2 (ko)
KR (1) KR100944738B1 (ko)
CN (1) CN100371591C (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103122837B (zh) * 2013-03-07 2015-12-02 浙江大学 采用三种弹簧共同支撑的线性压缩机
CN105781930A (zh) * 2014-12-25 2016-07-20 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 直线压缩机

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61126385A (ja) * 1984-11-22 1986-06-13 Sawafuji Electric Co Ltd 振動型圧縮機
GB9424790D0 (en) 1994-12-08 1995-02-08 Pegasus Airwave Ltd Compressor
AU681825B2 (en) * 1995-05-31 1997-09-04 Sawafuji Electric Co., Ltd. Vibrating compressor
US6231310B1 (en) * 1996-07-09 2001-05-15 Sanyo Electric Co., Ltd. Linear compressor
JP3389441B2 (ja) 1997-02-14 2003-03-24 三洋電機株式会社 リニアコンプレッサ
JP2001123950A (ja) 1999-10-26 2001-05-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd リニア圧縮機
US6790015B1 (en) * 1999-12-21 2004-09-14 Lg Electronics, Inc. Piston supporting structure for linear compressor
GB0005825D0 (en) 2000-03-11 2000-05-03 Archfact Ltd Compressor spring locator

Also Published As

Publication number Publication date
KR100944738B1 (ko) 2010-03-03
CN100371591C (zh) 2008-02-27
JP4112313B2 (ja) 2008-07-02
JP2004084614A (ja) 2004-03-18
CN1488856A (zh) 2004-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3512371B2 (ja) リニア圧縮機
CN100582483C (zh) 直线压缩机
JP4343532B2 (ja) リニアモータを有する往復コンプレッサ
KR101874679B1 (ko) 압축기
EP1119708A2 (en) A reciprocating compressor driven by a linear motor
KR100556800B1 (ko) 왕복동식 압축기의 내측고정자 고정장치
KR100944738B1 (ko) 리니어 압축기
JP6403529B2 (ja) 可動体支持構造、リニア圧縮機、及び極低温冷凍機
JP2000054957A (ja) リニア圧縮機
JP4399168B2 (ja) リニアコンプレッサ
KR20020090138A (ko) 리니어 압축기
US7443060B2 (en) Acoustic compressor with two resonators
JP2006219986A (ja) 振動式圧縮機
JP2003527537A (ja) コンプレッサバネ位置決め器
KR102162928B1 (ko) 코일 스프링 고정 구조 및 2연 왕복동 펌프
KR100451220B1 (ko) 왕복동식 압축기의 스프링 지지 장치
KR100585796B1 (ko) 왕복동식 압축기
US20090047146A1 (en) Eccentric Radial Piston Pump and Eccentric Radial Piston Motor
KR100565352B1 (ko) 왕복동식 압축기의 고정자 고정 장치
JPH0472488A (ja) 流体圧縮機
JP3756982B2 (ja) 多段圧縮装置
JP2005509799A (ja) 密閉型圧縮機のベーン支持装置
JPH023012Y2 (ko)
KR100851366B1 (ko) 선형 모터를 구비한 왕복 압축기
KR100438615B1 (ko) 왕복동식 압축기의 스프링 지지 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121203

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131129

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150128

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151221

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161226

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190124

Year of fee payment: 10