KR20060091641A - 리니어 압축기의 영구자석 고정구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 리니어 모터의 영구자석 고정구조는 실린더 내측에 일단이 삽입되어 그 사이에 압축공간을 형성하도록 설치되는 피스톤과, 상기 실린더 외주면에 고정 설치된 이너스테이터 및 그 외주면에 일정 간격을 두고 설치된 아우터스테이터와, 상기 피스톤 타단에 반경방향으로 연장되는 동시에 축방향으로 연장되도록 설치되어 그 원통형상의 끝단이 상기 이너스테이터와 아우터스테이터 사이에 위치된 연결부재와, 상기 연결부재 끝단에 축방향으로 연결되어 상기 이너스테이터와 아우터스테이터 사이에서 상기 이너스테이터 및 아우터스테이터와의 상호 전자기력에 의해 축방향으로 왕복 직선 운동하는 원통형상의 영구자석으로 이루어지기 때문에 연결부재의 축방향 끝단에 영구자석이 고정됨으로 이너스테이터와 아우터스테이터 사이에 위치될 수 있는 영구자석의 두께를 더 두껍게 할 수 있으므로 전체 압축효율을 향상시킬 수 있다.
리니어 압축기, 리니어 모터, 영구자석, 연결부재, 피스톤, 접착제

Description

리니어 압축기의 영구자석 고정구조 {MAGNET MOUNTING FOR LINEAR COMPRESSOR}
도 1은 일반적인 리니어 압축기의 일부가 도시된 측단면도,
도 2는 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 영구자석 고정구조가 도시된 측단면도,
도 3은 본 발명에 따른 리니어 압축기의 영구자석 고정구조가 도시된 측단면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
46 : 영구자석 50 : 연결부재
52 : 피스톤 연결부재 54 : 영구자석 연결부재
56a,56b : 합성 수지물 60 : 접착제
본 발명은 실린더 내측에 피스톤의 일단이 삽입되는 동시에 실린더 외측에 고정 설치된 이너스테이터와 아우터스테이터 사이에 피스톤의 타단과 연결부재에 의해 연결된 영구자석이 상호 전자기력에 의해 왕복 직선 운동하는 리니어 압축기에 관한 것으로서, 특히 연결부재의 축방향 끝단에 영구자석이 부착되도록 하여 이너스테이터와 아우터스테이터 사이에 설치될 수 있는 영구자석의 두께를 두껍게 할 수 있으므로 전체 압축효율을 향상시킬 수 있는 리니어 압축기의 영구자석 고정구조에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 리니어 압축기의 일부가 도시된 측단면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 영구자석 고정구조가 도시된 측단면도이다.
일반적으로 리니어 압축기는 도 1에 도시된 바와 같이 쉘(미도시) 내부의 밀폐된 공간에 실린더(2)의 일단이 본체 프레임(3)에 의해 고정 지지되는 동시에 상기 실린더(3) 내측에 피스톤(4)의 일단이 삽입되어 그 사이에 압축공간(P)이 형성되고, 상기 피스톤(4)은 리니어 모터(10)와 연결되어 축방향으로 왕복 구동됨에 따라 상기 압축공간(P)으로 냉매를 흡입한 다음, 토출시키도록 작동된다.
여기서, 상기 실린더(2)는 일단 내측에 상기 피스톤(4)과 사이에 냉매가 압축되는 압축공간(P)이 형성되되, 상기 피스톤(4) 일단에는 상기 압축공간(P)으로 냉매가 흡입될 수 있도록 축방향으로 관통된 흡입홀(4h)이 형성되는 동시에 상기 흡입홀(4h)을 개폐시키도록 박형의 흡입밸브(6)가 볼트 고정되는 반면, 상기 실린더(2) 일단에는 상기 압축공간(P)에서 압축된 냉매가 토출될 수 있도록 토출밸브 어셈블리(8)가 설치된다.
이때, 상기 토출밸브 어셈블리(8)는 상기 실린더(2) 일단을 막아주도록 토출밸브(8a)가 위치되고, 상기 실린더(2) 일단에 압축된 냉매가 외부로 토출되기 전에 일시적으로 저장되는 토출캡(8b)이 고정되며, 상기 토출밸브(8a)가 상기 토출캡(8b) 내측에 나선형 토출밸브 스프링(8c)에 의해 축방향으로 탄성 지지되도록 설치된다.
다음, 상기 리니어 모터(10)는 상기 실린더(2) 외주면에 고정되도록 복수개의 라미네이션이 원주방향으로 적층된 링 형상의 이너스테이터(12)와, 상기 이너스테이터(12) 외측에 일정 간격을 두고 위치되어 코일이 원주방향으로 권선된 코일 권선체 외측에 복수개의 라미네이션이 역시 원주방향으로 적층된 링 형상의 아우터스테이터(14)와, 상기 이너스테이터(12)와 아우터스테이터(14) 사이의 공간에 위치되어 상기 이너스테이터(12)와 아우터스테이터(14)와의 상호 전자기력에 의해 왕복 직선 운동하는 영구자석(16)으로 이루어진다.
이때, 상기 이너스테이터(12)는 상기 본체 프레임(3)에 일단이 지지되는 동시에 상기 실린더(2) 외주면에 타단이 고정링(미도시)에 의해 고정되고, 상기 아우터스테이터(14) 역시 상기 본체 프레임(3)에 일단이 지지되는 동시에 별도의 모터커버(22)에 의해 타단이 지지된 상태에서 상기 모터커버(22)가 상기 본체 프레임(3)에 볼트로 조립 고정되며, 상기 영구자석(16)은 별도의 연결부재(30)에 의해 상기 피스톤(4)의 타단과 연결되도록 설치된다.
물론, 상기 이너스테이터(12)와 아우터스테이터(14)는 그 사이에 상기 영구자석(16)이 위치된 상태에서 상호 전자기력을 발생시킬 수 있도록 일정 간격을 두 고 제한된 공간 내에서 서로 근접하게 설치되는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 아우터스테이터(14)에 전류가 공급되면, 상기 영구자석(16)이 상기 이너스테이터(12)와 아우터스테이터(14)와의 상호 전자기력에 의해 왕복 직선 운동함에 따라 상기 피스톤(4)이 상기 실린더(2) 내부에서 왕복 직선 운동하게 되고, 이에 따라 상기 압축공간(P)의 내부압력이 가변됨에 따라 상기 흡입밸브(6) 및 토출밸브(8a)가 개폐되면서 냉매가 흡입되어 압축된 다음, 토출된다.
특히, 상기 영구자석(16)이 상기 연결부재(30)에 의해 상기 피스톤(4)에 연결된 구조를 도 2를 참조로 하여 살펴보면, 상기 연결부재(30)는 상기 피스톤(4)과 직접 연결되는 캡 형상의 피스톤 연결부재(32) 및 상기 영구자석(16)이 외주면에 안착되는 원통형상의 영구자석 연결부재(34)로 이루어지되, 상기 피스톤 연결부재(32)가 충격으로부터 강도를 유지하기 위하여 금속 재질로 제작되는 반면, 상기 영구자석 연결부재(34)는 플라스틱으로 제작되고, 상기 영구자석 연결부재(34)가 상기 피스톤 연결부재(32) 끝단에 맞물리도록 상기 영구자석 연결부재(34)가 사출 성형된다.
이때, 상기 영구자석 연결부재(34)는 상기 영구자석(16)이 원주방향으로 일정 간격을 두고 안착될 수 있도록 복수개의 홀(미도시)이 형성되고, 상기 영구자석 연결부재(34)의 내주면에는 일정 두께의 지지부재(36)가 부착된다.
따라서, 상기 영구자석(16)은 상기 영구자석 연결부재(34)의 홀에 안착되도록 설치되되, 상기 홀의 둘레면 및 지지부재(36)에 에폭시 등과 같은 접착제(40)가 도포된 상태에서 상기 홀에 접착되도록 설치되고, 상기 영구자석 연결부재(34)의 외주면에 일종의 접착 테이프인 합성 수지물(38)인 감겨져 상기 영구자석(16)이 탈거되는 것을 방지한다.
그러나, 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 영구자석 고정구조는 원주방향으로 복수개의 홀이 형성된 영구자석 연결부재(34) 내주면에 일정 두께의 지지부재(36)가 부착된 다음, 접착제(40)가 도포된 홀 및 지지부재(36)에 영구자석(16)이 안착되도록 접착되며, 상기 영구자석 연결부재(34)의 외주면에 상기 합성 수지물(38)이 감겨지도록 설치되기 때문에 반경방향으로 비교적 두께가 두꺼운 지지부재(36)에 상기 영구자석(16)이 안착되도록 설치됨에 따라 상기 이너스테이터(12)와 아우터스테이터(14) 사이에 상호 전자기력을 발생시키기 위하여 요구되는 제한된 공간에 설치하기 어렵고, 이를 해소하기 위하여 상기 영구자석(16)의 두께가 얇아짐에 따라 리니어 모터(10)의 구동 효율이 떨어질 뿐 아니라 나아가 전체 리니어 압축기의 압축 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 영구자석이 연결부재에 축방향으로만 연결되도록 구성하여 이너스테이터와 아우터스테이터 사이의 제한된 공간에 효과적으로 설치될 수 있는 리니어 압축기의 영구자석 고정구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 리니어 압축기의 영구자석 고정구조는 실린더 내측에 일단이 삽입되어 그 사이에 압축공간을 형성하도록 설치되는 피스톤과, 상기 실린더 외주면에 고정 설치된 이너스테이터 및 그 외주면에 일정 간격을 두고 설치된 아우터스테이터와, 상기 피스톤 타단에 반경방향으로 연장되는 동시에 축방향으로 연장되도록 설치되어 그 링 형상의 끝단이 상기 이너스테이터와 아우터스테이터 사이에 위치된 연결부재와, 상기 연결부재 끝단에 축방향으로 연결되어 상기 이너스테이터와 아우터스테이터 사이에서 상기 이너스테이터 및 아우터스테이터와의 상호 전자기력에 의해 축방향으로 왕복 직선 운동하는 링 형상의 영구자석으로 구성된다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 리니어 압축기의 영구자석 고정구조가 도시된 측단면도이다.
본 발명에 따른 리니어 압축기의 영구자석 고정구조는 도 3에 도시된 바와 같이 연결부재(50)의 일단에 피스톤(4)과 직접 볼트 연결되는 동시에 이와 반대방향 끝단에 링 형상의 영구자석(16)이 축방향으로 접착제에 의해 부착되도록 설치된다.
이때, 미도시된 도면부호는 도 1을 참조로 한다.
여기서, 상기 연결부재(50)는 상기 피스톤(4)과 볼트 연결되더라도 지지될 수 있도록 금속 재질로 이루어진 캡 형상의 피스톤 연결부재(52)와, 상기 피스톤 연결부재(52) 끝단에 겹쳐진 상태에서 사출 성형되도록 플라스틱 재질로 이루어진 원통형상의 영구자석 연결부재(54)로 이루어지되, 상기 피스톤 연결부재(52)의 끝단이 상기 영구자석 연결부재(54) 내측에 맞물리도록 설치된다.
다음, 상기 영구자석(46)은 축방향으로 일정 길이를 가진 원통형상으로 상기 피스톤 연결부재(52)의 내경과 동일한 내경을 가지도록 형성되는 것이 바람직하며, 상기 피스톤 연결부재(52)의 외경보다 외경이 더 크게 형성되더라도 무방하다.
이때, 상기 영구자석(46)은 상기 영구자석 연결부재(54) 끝단에 축방향으로 연결 고정되되, 그 축방향 결합부분에 에폭시 등과 같은 접착제(60)에 의해 서로 축방향으로 연결되도록 설치된다.
아울러, 상기 영구자석(46)은 상기 영구자석 연결부재(54)와 결합력을 높이기 위하여 일종의 접착 테이프인 합성 수지물(56a,56b)이 감겨지되, 상기 합성 수지물(56a,56b)이 상기 영구자석 연결부재(54)과 영구자석(46)의 연결부분 내주면 및 외주면에 각각 감겨져 축방향 및 반경방향으로 고정되도록 설치된다.
물론, 상기 합성 수지물(56a,56b)이 상기 영구자석(46)을 반경방향으로 지지하더라도 그 두께가 얇으므로 상기 영구자석(46)이 상기 이너스테이터(12)와 아우터스테이터(14) 사이의 제한된 설치공간에 설치되기 용이할 뿐 아니라 보다 상기 영구자석(46)의 두께를 두껍게 구성할 수 있어 상기 리니어 모터(10)의 구동 효율을 향상시키는 동시에 상기 리니어 압축기의 압축 효율을 향상시킬 수 있다.
따라서, 상기 영구자석(46)은 접착제(60)에 의해 상기 영구자석 연결부재 (54) 끝단에 축방향으로 서로 연결되도록 설치되고, 상기 합성 수지물(56a,56b)이 상기 영구자석 연결부재(54)와 영구자석(46)의 연결부분 내주면 및 외주면에 각각 감겨지도록 설치된다.
이상에서, 본 발명은 본 발명의 실시예 및 첨부도면에 기초하여 예로 들어 상세하게 설명하였다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 리니어 압축기의 영구자석 고정구조는 피스톤에 볼트 고정된 연결부재의 원통형상 끝단에 원통형상의 영구자석이 접착제에 의해 축방향으로 나란하게 고정되기 때문에 영구자석을 고정하기 위하여 반경방향으로 지지되는 구성부품이 없어도 됨으로 이너스테이터와 아우터스테이터 사이의 제한된 공간에 손쉽게 설치될 수 있고, 나아가 제한된 공간에 설치될 수 있는 영구자석의 두께를 더 두껍게 구성할 수 있어 리니어 모터의 구동 효율을 높일 수 있을 뿐 아니라 리니어 압축기의 압축 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 실린더 내측에 일단이 삽입되어 그 사이에 압축공간을 형성하도록 설치되는 피스톤과,
    상기 실린더 외주면에 고정 설치된 이너스테이터 및 그 외주면에 일정 간격을 두고 설치된 아우터스테이터와,
    상기 피스톤 타단에 반경방향으로 연장되는 동시에 축방향으로 연장되도록 설치되어 그 원통형상의 끝단이 상기 이너스테이터와 아우터스테이터 사이에 위치된 연결부재와,
    상기 연결부재 끝단에 축방향으로 연결되어 상기 이너스테이터와 아우터스테이터 사이에서 상기 이너스테이터 및 아우터스테이터와의 상호 전자기력에 의해 축방향으로 왕복 직선 운동하는 원통형상의 영구자석으로 이루어진 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 영구자석 고정구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결부재와 영구자석은 내주면 및/또는 외주면에 합성 수지물이 감겨진 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 영구자석 고정구조.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 영구자석의 축방향 일단은 상기 연결부재의 끝단에 에폭시 접착제에 의해 부착된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 영구자석 고정구조.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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