KR20210120658A - Linear motor and a linear compressor using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 모터 효율이 향상된 리니어 모터 및 이를 적용한 리니어 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a linear motor with improved motor efficiency and a linear compressor to which the same is applied.
일반적으로, 압축기는 모터나 터빈 등의 동력 발생 장치로부터 동력을 전달 받아 공기나 냉매 등의 작동 유체를 압축하도록 이루어지는 장치를 말한다. 압축기는 산업 전반이나 가전제품, 증기압축실의 냉동사이클 등에 널리 적용되고 있다.In general, a compressor refers to a device configured to compress a working fluid such as air or a refrigerant by receiving power from a power generating device such as a motor or a turbine. Compressors are widely applied in industries, home appliances, and refrigeration cycles of vapor compression chambers.
이러한 압축기의 종류에는, 피스톤과 실린더 사이에 압축실이 형성되고 피스톤이 직선 왕복 운동하여 유체를 압축하는 왕복동식 압축기, 실린더 내부에서 편심 회전되는 롤러에 의해 유체를 압축하는 로터리 압축기 및 나선형으로 이루어지는 한 쌍의 스크롤이 맞물려 회전되어 유체를 압축하는 스크롤 압축기 등이 있다.As long as it consists of a reciprocating compressor in which a compression chamber is formed between a piston and a cylinder and the piston compresses a fluid by linear reciprocating motion, a rotary compressor that compresses a fluid by an eccentrically rotated roller inside the cylinder, and a spiral There is a scroll compressor in which a pair of scrolls are engaged and rotated to compress a fluid.
최근에는 왕복동식 압축기 중에서도, 크랭크축을 사용하지 않고 직선 왕복 운동되는 리니어 모터를 채용한 리니어 압축기가 개발되고 있다. 리니어 압축기는 회전 운동을 직선 왕복 운동으로 전환하는데 따르는 기계적인 손실이 없어 효율이 향상되고, 구조가 간편한 장점이 있다.Recently, among reciprocating compressors, a linear compressor employing a linear reciprocating linear motor without using a crankshaft has been developed. Linear compressors have advantages in that there is no mechanical loss in converting rotational motion into linear reciprocating motion, so the efficiency is improved and the structure is simple.
이러한 리니어 압축기는, 밀폐 공간을 형성하는 케이싱 내부에 실린더가 위치되어 압축실을 형성하고, 압축실을 덮는 피스톤이 실린더 내부를 왕복 운동하도록 구성된다. 즉, 피스톤이 하사점(BDC, Bottom Dead Center)에 위치되도록 이동되면서, 밀폐 공간 내의 유체가 압축실로 흡입된다. 그리고 피스폰이 상사점(TDC, Top Dead Center)에 위치되도록 이동되면서 압축실의 유체가 압축되어 토출되는 과정이 반복된다.Such a linear compressor is configured such that a cylinder is positioned inside a casing forming a closed space to form a compression chamber, and a piston covering the compression chamber reciprocates within the cylinder. That is, while the piston is moved to be positioned at the bottom dead center (BDC), the fluid in the closed space is sucked into the compression chamber. And as the piston is moved to be positioned at TDC (Top Dead Center), the process in which the fluid in the compression chamber is compressed and discharged is repeated.
한편, 피스톤의 왕복 운동을 구동하기 위한 리니어 모터(Linear Motor)는 일반적으로 실린더와 연결되고 코일이 권선되는 스테이터와, 피스톤과 연결되어 왕복 운동되는 이동부재로 이루어진다. 스테이터는 코일에 흐르는 전류에 의해 자속 경로를 형성한다.Meanwhile, a linear motor for driving a reciprocating motion of a piston generally includes a stator connected to a cylinder and wound with a coil, and a moving member connected to the piston and reciprocating. The stator forms a magnetic flux path by the current flowing through the coil.
즉, 리니어 모터는, 원통형으로 형성된 아우터 스테이터 및 아우터 스테이터의 내부에 삽입되도록 원통형으로 형성된 이너 스테이터를 포함하는 스테이터와, 아우터 스테이터 또는 이너 스테이터의 내부에 결합되는 권선 코일을 포함하며, 아우터 스테이터와 이너 스테이터의 사이에는 이동부재가 직선 방향으로 이동 가능하게 설치된다.That is, the linear motor includes a stator including an outer stator formed in a cylindrical shape and an inner stator formed in a cylindrical shape to be inserted into the inner stator, and a winding coil coupled to the inner stator or the inner stator, the outer stator and the inner A moving member is installed between the stators to be movable in a linear direction.
종래에는 방사형으로 철판이 적층되어 아우터 스테이터와 이너 스테이터를 형성하므로, 고속운전으로 주파수가 증가될 경우에는 와전류가 많이 흘러서 열이 발생되므로 모터 효율이 저하되는 문제점이 있다. 또한 종래의 아우터 스테이터와 이너 스테이터는 복수의 철판을 적층하여 형성하므로 제작에 소요되는 시간이 증가되며, 부품수 증가에 의해 생산비가 상승되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.Conventionally, since iron plates are stacked radially to form an outer stator and an inner stator, when the frequency is increased due to high-speed operation, a large amount of eddy current flows and heat is generated, thereby reducing motor efficiency. In addition, since the conventional outer stator and inner stator are formed by stacking a plurality of iron plates, there is a problem in that the manufacturing time is increased, and the production cost is increased due to the increase in the number of parts. Therefore, there is a need to improve it.
본 발명의 목적은 고속운전으로 주파수가 증가될 경우에는 와전류의 발생을 저감시켜 발열 현상을 감소시킬 수 있는 리니어 모터를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a linear motor capable of reducing heat generation by reducing the generation of eddy currents when the frequency is increased during high-speed operation.
또한 본 발명의 목적은 복수의 철판을 적층하는 구조 대비 제작에 소요되는 시간과 부품수를 감소시킬 수 있는 리니어 모터를 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a linear motor capable of reducing the time and number of parts required for manufacturing compared to a structure in which a plurality of iron plates are stacked.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned may be understood by the following description, and will be more clearly understood by the examples of the present invention. Moreover, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
본 발명의 실시예는, 연자성 페라이트를 소결하여 자계를 형성하는 제1스테이터부와 제2스테이터부를 제작한다.In an embodiment of the present invention, a first stator part and a second stator part are manufactured by sintering soft magnetic ferrite to form a magnetic field.
제1스테이터부는, 제1코일부를 중심으로 마주하는 양측에 위치하는 제1몸체와 제2몸체를 포함할 수 있다.The first stator part may include a first body and a second body positioned on both sides facing the first coil part as a center.
제1스테이터부는, 링 형상으로 설치되며 연자성 페라이트를 소결로 만들어지는 아우터부와, 아우터부에서 내측 방향으로 연장되며 철판이 복수로 적층되어 블럭을 형성하는 연장몸체부를 포함할 수 있다.The first stator part may include an outer part installed in a ring shape and made by sintering soft magnetic ferrite, and an extended body part extending inward from the outer part and forming a block by stacking a plurality of iron plates.
제2스테이터부는 제1스테이터부의 중앙에 위치하며, 링 형상으로 설치되는 단일 부재일 수도 있다.The second stator part may be located in the center of the first stator part and may be a single member installed in a ring shape.
본 발명에 따른 리니어 모터는, 중공부를 구비하며 원주 방향을 따라 설치되고 전원 공급에 의해 자극이 변화되는 제1스테이터부와, 제1스테이터부와 마주하며 중공부의 내측에 위치하고 자력을 구비하는 제2스테이터부 및 제1스테이터부와 제2스테이터부의 사이에 위치하며 자력 변화에 의해 직선 방향으로 이동되는 이동부재를 포함할 수 있다.The linear motor according to the present invention includes a first stator part having a hollow part, installed along the circumferential direction, and whose magnetic pole is changed by power supply, and a second stator part facing the first stator part and located inside the hollow part and having a magnetic force It may include a stator part and a moving member positioned between the first stator part and the second stator part and moved in a linear direction by a magnetic force change.
또한 제1스테이터부와 제2스테이터부 중 적어도 어느 하나는 페라이트(Ferrite) 분말을 포함할 수 있다.In addition, at least one of the first stator part and the second stator part may include ferrite powder.
또한 제1스테이터부와 제2스테이터부 중 적어도 어느 하나는 연자성 페라이트(Soft Ferrite) 분말을 포함할 수 있다.In addition, at least one of the first stator part and the second stator part may include soft magnetic ferrite powder.
또한 제1스테이터부는, 이동부재의 외측에 위치하며 원주 방향을 따라 연장되고 페라이트(Ferrite) 분말을 포함하는 스테이터몸체부 및 스테이터몸체부의 내측에 위치하며 원주 방향을 따라 권선되는 제1코일부를 포함할 수 있다.In addition, the first stator part is located on the outside of the moving member and extends along the circumferential direction and includes a stator body part containing ferrite powder and a first coil part located inside the stator body part and wound along the circumferential direction can do.
또한 스테이터몸체부는, 연자성 페라이트(Soft Ferrite) 분말의 소결로 형성될 수 있다.In addition, the stator body portion may be formed by sintering soft magnetic ferrite powder.
또한 스테이터몸체부는, 제1코일부의 상측을 감싸며 원주 방향을 따라 연장되는 제1몸체 및 제1코일부를 사이에 두고 제1몸체와 마주하는 위치에 설치되며 제1코일부의 하측을 감싸며 원주 방향을 따라 연장되는 제2몸체를 포함할 수 있다.In addition, the stator body part is installed at a position facing the first body with the first body extending in the circumferential direction and the first body extending in the circumferential direction while surrounding the upper side of the first coil part, and surrounding the lower side of the first coil part and circumferentially It may include a second body extending along the direction.
또한 제1몸체와 제2몸체 중 적어도 어느 하나는 연자성 페라이트(Soft Ferrite) 분말의 소결로 형성될 수 있다.In addition, at least one of the first body and the second body may be formed by sintering soft magnetic ferrite powder.
또한 제1스테이터부는, 이동부재의 외측에서 원주 방향을 따라 설치되며 페라이트(Ferrite) 분말을 포함하는 아우터부와, 일측은 아우터부에 연결되며 타측은 이동부재를 향하여 연장되고 내측에 설치공간을 구비하는 연장몸체부와, 연장몸체부의 내측에 위치하며 전류의 이동을 안내하는 제2코일부를 포함할 수 있다.In addition, the first stator part is installed along the circumferential direction from the outside of the moving member, and an outer part containing ferrite powder, one side is connected to the outer part, and the other side is extended toward the moving member and has an installation space inside and a second coil part positioned inside the extended body part and guiding the movement of current.
또한 아우터부는 연자성 페라이트(Soft Ferrite) 분말의 소결로 형성될 수 있다.In addition, the outer part may be formed by sintering soft magnetic ferrite powder.
또한 연장몸체부는, 복수의 철판이 적층되어 블록을 형성하며 제2코일부의 상측을 감싸는 형상으로 설치되는 제1블럭 및 제2코일부를 사이에 두고 제1블럭과 마주하는 위치에 설치되며 복수의 철판이 적층되어 블록을 형성하고 제1블럭의 하측을 감싸는 제2블럭을 포함할 수 있다.In addition, the extended body part is installed at a position facing the first block with a plurality of iron plates stacked to form a block, and the first block and the second coil part are installed in a shape surrounding the upper side of the second coil part therebetween. The iron plates are stacked to form a block and may include a second block surrounding the lower side of the first block.
또한 아우터부는, 제1블럭에 연결되며 제2코일부의 외측을 감싸며 원주 방향으로 설치되는 제1아우터 및 일측은 제1아우터에 마주하고 타측은 제2블럭에 연결되며 제1아우터와 함께 제2코일부의 외측을 감싸며 원주 방향으로 설치되는 제2아우터를 포함할 수 있다.In addition, the outer part includes a first outer connected to the first block, wrapped around the outside of the second coil part and installed in the circumferential direction, and one side faces the first outer part and the other side is connected to the second block and is connected to the second coil part together with the first outer part. It may include a second outer that surrounds the outside of the coil unit and is installed in the circumferential direction.
또한 제1아우터와 제2아우터 중 적어도 어느 하나는, 연자성 페라이트(Soft Ferrite) 분말의 소결로 형성될 수 있다.In addition, at least one of the first outer and the second outer may be formed by sintering soft magnetic ferrite powder.
또한 제2스테이터부는 이동부재의 내측에 위치하며 원주 방향을 따라 연장될 수 있다.In addition, the second stator part is located inside the moving member and may extend in a circumferential direction.
또한 제2스테이터부는 연자성 페라이트(Soft Ferrite) 분말의 소결로 형성될 수 있다.In addition, the second stator part may be formed by sintering soft magnetic ferrite powder.
본 발명에 따른 리니어 압축기는, 보어를 구비하는 실린더와, 실린더에 삽입되어 축방향으로 직선 왕복 운동하는 피스톤 및 피스톤의 직선 운동을 위한 동력을 발생시키는 리니어 모터를 포함할 수 있다.The linear compressor according to the present invention may include a cylinder having a bore, a piston inserted into the cylinder and linearly reciprocating in the axial direction, and a linear motor generating power for linear motion of the piston.
본 발명에 따른 리니어 모터는, 링 형상으로 설치되는 제1스테이터부와 제2스테이터부가 연자성 페라이트(Soft Ferrite) 분말의 소결로 형성되므로, 고주파 상태의 운전에서 와전류의 발생을 저감시켜 발열 현상을 감소시킬 수 있으며, 모터 효율을 향상시킬 수 있다.In the linear motor according to the present invention, since the first stator part and the second stator part installed in a ring shape are formed by sintering soft magnetic ferrite powder, it reduces the generation of eddy currents in high-frequency operation to reduce heat generation. can be reduced, and motor efficiency can be improved.
또한 본 발명에 따른 리니어 모터는, 본 발명의 주요 구성품 들이 소결 작업에 의해 형성되므로 종래 대비 부품수가 저감되어 조립과정이 단순화되며, 제작에 소요되는 시간의 감소로 생산성을 향상시킬 수 있다.In addition, in the linear motor according to the present invention, since the main components of the present invention are formed by a sintering operation, the number of parts is reduced compared to the prior art, so that the assembly process is simplified, and productivity can be improved by reducing the time required for manufacturing.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, the specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the invention below.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 리니어 압축기를 간단히 나타낸 측면 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 리니어 모터를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 리니어 모터의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 리니어 모터의 측면 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 이동부재의 이동을 도시한 측면 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 리니어 모터와 종래 모터가 주파수 증가에 따라 철손이 변화되는 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 리니어 모터의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 리니어 모터의 측면 단면도이다.1 is a side cross-sectional view simply showing a linear compressor according to a first embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating a linear motor according to a first embodiment of the present invention.
3 is a plan view of the linear motor according to the first embodiment of the present invention.
4 is a side cross-sectional view of the linear motor according to the first embodiment of the present invention.
5 is a side cross-sectional view showing the movement of the movable member according to the first embodiment of the present invention.
6 is a view showing a state in which the iron loss of the linear motor and the conventional motor according to the first embodiment of the present invention is changed according to an increase in frequency.
7 is a plan view of a linear motor according to a second embodiment of the present invention.
8 is a side cross-sectional view of a linear motor according to a second embodiment of the present invention.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features and advantages will be described below in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various elements, these elements are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from other components, and unless otherwise stated, the first component may be the second component, of course.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.In the following, that an arbitrary component is disposed on the "upper (or lower)" of a component or "upper (or below)" of a component means that any component is disposed in contact with the upper surface (or lower surface) of the component. Furthermore, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.Also, when it is described that a component is "connected", "coupled" or "connected" to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components are "interposed" between each component. It is to be understood that “or, each component may be “connected,” “coupled,” or “connected” through another component.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다.Throughout the specification, unless otherwise stated, each element may be singular or plural.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.As used herein, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as "consisting of" or "comprising" should not be construed as necessarily including all of the various components or various steps described in the specification, some of which components or some steps are It should be construed that it may not include, or may further include additional components or steps.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.Throughout the specification, when “A and/or B” is used, it means A, B or A and B, unless specifically stated to the contrary, and when “C to D” is used, it means that there is no specific contrary description. Unless otherwise specified, it means that it is greater than or equal to C and less than or equal to D.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시예에 의한 리니어 압축기와 리니어 모터를 설명하도록 한다.Hereinafter, a linear compressor and a linear motor according to some embodiments of the present invention will be described.
[리니어 압축기의 구조][Structure of Linear Compressor]
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 리니어 압축기(1)를 간단히 나타낸 측면 단면도이다.1 is a side cross-sectional view of a
도 1을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 의한 리니어 압축기(1)의 전반적인 구조를 살핀다. 리니어 압축기(1)는 실린더(40)에 대해 피스톤(50)이 직선 왕복 운동한다. 실린더(40)와 피스톤(50)에 의해 규정되는 압축실(44)의 공간은 피스톤(50)이 직선 왕복 운동함에 따라 체적이 증가하고 감소함을 반복한다. 피스톤(50)의 직선 왕복 운동을 구동하기 위해, 실린더(40)의 외측 둘레에는 리니어 모터(60)가 마련된다. 리니어 모터(60)는, 서로 다른 직경을 가지며 환 형으로 설치되는 제1스테이터부(70)와 제2스테이터부(90) 및 제1스테이터부(70)와 제2스테이터부(90)의 사이에 배치된 이동부재(95)를 구비한다. 이동부재(95)는 피스톤(50)에 연결되어 피스톤(50)과 일체로 직선 왕복 운동한다.The overall structure of the
본 발명의 제1실시예에 따른 리니어 압축기(1)는, 보어(42)를 구비하는 실린더(40)와, 실린더(40)에 삽입되어 축방향으로 직선 왕복 운동하는 피스톤(50) 및 피스톤(50)의 직선 운동을 위한 동력을 발생시키는 리니어 모터(60)를 포함할 수 있다.The
유체의 압축을 위한 상술한 구조는 쉘(10) 내부에 배치된다. 쉘(10)의 내부 공간은 쉘(10)에 의해 외부와 격리된다. 실시예의 쉘(10)은 상부로 개방된 용기 모양의 바디쉘(11)과, 상기 바디쉘(11)의 상부에서 상기 바디쉘(11)을 덮는 리드쉘(12)을 포함한다. 상기 바디쉘(11)과 리드쉘(12)은, 가령 판금을 프레스 가공하여 제작될 수 있다. 상기 바디쉘(11)의 저면에는 상기 쉘(10)을 고정하기 위한 이어마운트(13)가 배치된다. 상기 쉘(10)에는 유입관(14)이 연결되고, 상기 유입관(14)을 통해 냉매가 쉘(10)의 내부 공간으로 유입된다. 쉘(10)의 형태와 조립 방식은 실시예의 쉘(10)에 한정되지 않는다.The above-described structure for the compression of the fluid is disposed inside the
쉘(10)의 바닥에는 상부로 돌출된 복수 개의 설치핀(15)이 마련된다. 그리고 복수 개의 상기 설치핀(15)에는 각각 코일스프링과 같은 탄성체(25)가 설치된다. 앞서 설명한 실린더(40), 피스톤(50) 및 리니어 모터(60)와 마주하는 프레임(20)은 상기 탄성체(25) 상에 얹어져 설치된다. 이에 따라 상기 피스톤(50)이 실린더(40)에 대해 상대적으로 축방향으로 직선 왕복 운동하며 발생하는 진동은 쉘(10)에 전달되지 않을 수 있다. 탄성체(25)의 종류와 설치 방식은 실시예의 코일스프링에 한정되지 않는다. 가령 판스프링이 사용되거나, 와이어에 프레임(20)을 매다는 방식이 사용될 수도 있다.A plurality of installation pins 15 protruding upwards are provided at the bottom of the
프레임(20)은 상기 실린더(40)를 구비한다. 상기 실린더(40)는 프레임(20)과 일체로 제작될 수 있다. 일체로 제작된다 함은 실린더(40)와 프레임(20)이 서로 다른 부품으로 제작된 후 조립되어 일체를 이루거나, 처음부터 하나의 부품으로 제작되는 개념을 포함한다.The
실린더(40)는 축방향으로 배열되는 원통형 구조이며, 축방향의 전방은 토출커버(46)로 덮여 있고, 축방향의 후방은 개방되어 있다. 토출커버(46)에는 소정 값 이상의 압력에 의해 개방되는 토출밸브(미도시)가 설치된다. 압축실(44)은, 상기 토출커버(46), 실린더(40)의 보어(42) 및 피스톤(50)의 헤드(54)에 의해 규정된다.The
피스톤(50)은 헤드(54)와 플랜지(56)와 피스톤몸체(58)를 포함한다. 헤드(54)는 피스톤(50)의 축방향 전방에 마련되고, 상기 압축실(44)과 마주한다. 헤드(54)의 단면은 실린더(40)의 보어(42)의 내부 단면과 대응한다. 상기 헤드(54)에는 체크밸브(도시생략)가 설치된다. 상기 체크밸브는, 상기 헤드(54)보다 축방향 후방에 마련된 공간의 유체가 상기 압축실(44)로 유입되는 것은 허용하고, 상기 압축실(44)의 유체가 상기 헤드(54)보다 축방향 후방에 마련된 공간으로 역류하는 것은 방지한다.The
헤드(54)와 연결된 피스톤몸체(58)는 원통 형상이며, 실린더(40)에 구비된 보어(42)의 내측에 위치하며, 직선 방향으로 이동된다. 피스톤몸체(58)의 일측은 헤드(54)에 연결되며 피스톤몸체(58)의 타측은 플랜지(56)에 연결된다.The
피스톤(50)을 직선 왕복 구동하는 구동수단인 리니어 모터(60)는 제1스테이터부(70)와 제2스테이터부(90)와 이동부재(95)를 포함한다. 제1스테이터부(70)와 제2스테이터부(90)는 프레임(20)에 고정될 수 있다. 제2스테이터부(90)는 실린더(40)의 외주 둘레에 설치되며, 제1스테이터부(70)는 제2스테이터로부터 반경방향 외측에 이격 배치된다.The
이동부재(95)는 제1스테이터부(70)와 제2스테이터부(90)의 사이에 배치되어 축방향을 따라 직선 왕복 이동할 수 있다. 제1스테이터부(70)에는 코일이 권선된 제1코일부(75)가 장착될 수 있으며, 이동부재(95)는 영구자석을 포함할 수 있다. 리니어 모터(60)에 전류가 인가되면, 제1코일부(75)에 의해 제1스테이터부(70)와 제2스테이터부(90)에는 자속(flux)이 형성된다. 이러한 자속은 이동부재(95)의 영구자석에서 발생된 자속과 상호 작용을 하고, 이에 따라 이동부재(95)는 전후 방향으로 직선 왕복 운동할 수 있다.The moving
이동부재(95)는 피스톤(50)의 플랜지(56)에 고정된다. 따라서 이동부재(95)는 피스톤(50)과 함께 전후 방향으로 이동한다.The moving
또한 상기 피스톤(50)은 공진 스프링(26)에 연결된다. 상기 공진 스프링(26)은 상기 플랜지(56)를 통해 피스톤(50)에 연결된다. 상기 공진 스프링(26)은 상기 피스톤(50)을 각각 전방과 후방으로 탄성 가압하는 제1스프링(27)과 제2스프링(28)을 포함할 수 있다. 실시예에서는 상기 공진 스프링(26)으로서 압축 코일 스프링이 적용된 구조가 예시된다. 제1스프링(27)과 제2스프링(28)의 일측 단부는 프레임(20)에 의해 지지되고, 타측 단부는 상기 피스톤(50)을 가압한다. 상기 공진 스프링(26)은 이동부재(95)와 피스톤(50)의 직선 왕복 운동의 진동을 증폭시켜, 유체의 압축이 보다 효율적으로 이루어지도록 한다.The
한편, 리니어 압축기(1)에 설치되는 리니어 모터(60)는, 스테이터 커버(Stator Cover)와 프레임(20)에 의해 양측이 가압된다. 또한 리니어 모터(60)는 리니어 압축기(1)의 기둥과 같은 역할을 하기 때문에 필요 이상의 지지강도가 요구된다.On the other hand, both sides of the
[리니어 압축기의 작동][Operation of the linear compressor]
이하 설명하는 실시예는 쉘(10)의 내부 공간이 저압을 이루는 저압식 압축기를 예시한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.The embodiment to be described below exemplifies a low-pressure compressor in which the inner space of the
리니어 모터(60)가 작동하면 피스톤(50)이 축방향으로 직선 왕복 운동한다. 피스톤(50)이 후방으로 이동하면 압축실(44)의 체적은 늘어나고, 압축실(44)을 제외한 쉘(10) 내부 공간의 체적은 줄어든다. 이에 따라 압축실(44) 내부 공간의 유체의 압력이 쉘(10)의 내부 공간의 유체의 압력보다 크게 낮아지므로, 피스톤(50)의 체크밸브가 개방되고, 쉘(10) 내부 공간의 유체(가령, 냉매)는 상기 압축실(44) 내부로 유입된다.When the
피스톤(50)이 전방으로 이동하면 압축실(44)의 체적은 줄어들고, 압축실(44)을 제외한 쉘(10) 내부 공간의 체적은 늘어난다. 이에 따라 압축실(44) 내부 공간의 유체의 압력이 쉘(10)의 내부 공간의 유체의 압력보다 크게 높아지므로, 피스톤(50)의 체크밸브는 닫히게 되고, 압축실(44)의 유체는 쉘(10)의 내부 공간으로 역류하지 않는다. 피스톤(50)이 전방으로 이동함에 따라 늘어나는 쉘(10) 내부의 체적만큼, 유입관(14)을 통해 유체(냉매)가 쉘(10) 내부로 유입된다.When the
피스톤(50)이 전방으로 이동함에 따라 압축실(44)의 유체는 고압으로 압축된다. 상기 유체의 압력이 소정의 압력 이상이 되면, 실린더(40)의 압축실(44) 전방에 배치된 토출커버(46)의 토출밸브를 통해, 고압의 유체가 토출된다. 토출된 고압의 유체는, 토출포트(47)와 토출관(미도시)을 통해 쉘(10) 외부로 토출된다.As the
냉동사이클에서 상기 유입관(14)은 증발기에 연결될 수 있고, 상기 토출관은 응축기에 연결될 수 있다.In the refrigerating cycle, the
상기 이동부재(95)와 피스톤(50)이 전후로 이동할 때, 상기 공진 스프링(26)은 피스톤(50)의 전후 방향 이동을 증폭시킨다. 상기 피스톤(50)과 관련 부품들이 전후로 이동함에 따라 발생하는 진동은 탄성체(25)에 의해 저감되므로, 진동이 쉘(10)에는 거의 전달되지 않는다.When the moving
[리니어 모터의 구조-제1실시예][Structure of Linear Motor-First Embodiment]
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 리니어 모터(60)를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 리니어 모터(60)의 평면도이며, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 리니어 모터(60)의 측면 단면도이다.Figure 2 is a perspective view showing the
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 리니어 압축기(1)는, 쉘(10)과 프레임(20)과 탄성체(25)와 실린더(40)와 피스톤(50)과 리니어모터 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한 본 발명의 제1실시예에 따른 리니어 모터(60)는, 제1스테이터부(70)와 제2스테이터부(90)와 이동부재(95)를 포함할 수 있다.2 to 4 , the
제1스테이터부(70)와 제2스테이터부(90) 중 적어도 어느 하나는 페라이트(Ferrite) 분말을 포함할 수 있다. 본 발명의 제1실시예에 따른 제1스테이터부(70)와 제2스테이터부(90) 중 어느 하나만 페라이트 분말을 재료로 제조될 수 있다. 또는 제1스테이터부(70)와 제2스테이터부(90) 모두 페라이트 분말을 재료로 제조될 수 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.At least one of the
페라이트 분말은 경자성 페라이트(hard ferrite) 및 연자성 페라이트(soft ferrite) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 발명의 제1실시예에 따른 제1스테이터부(70)와 제2스테이터부(90) 중 적어도 어느 하나는 연자성 페라이트(Soft Ferrite) 분말을 포함할 수 있다.The ferrite powder may include at least one selected from hard magnetic ferrite and soft ferrite. At least one of the
본 발명의 제1실시예에 따른 제1스테이터부(70)와 제2스테이터부(90) 중 어느 하나만 연자성 페라이트 분말을 재료로 제조될 수 있다. 또는 제1스테이터부(70)와 제2스테이터부(90) 모두 연자성 페라이트 분말을 재료로 제조될 수 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.Either one of the
연자성 페라이트인 경우, 구체적으로 Ni-Zn계 페라이트, Ni-Zn-Cu계 페라이트, Mn-Zn계 페라이트, Mg-Zn계 페라이트, Ni-Mn-Zn계 페라이트와 같은 산화물 연자성 페라이트 중에서 적어도 하나일 수 있으나 특별히 한정되지는 않는다.In the case of soft magnetic ferrite, specifically, at least one of oxide soft magnetic ferrites such as Ni-Zn-based ferrite, Ni-Zn-Cu-based ferrite, Mn-Zn-based ferrite, Mg-Zn-based ferrite, and Ni-Mn-Zn-based ferrite may be, but is not particularly limited.
연자성 페라이트 분말을 소결하여 제1스테이터부(70)와 제2스테이터부(90) 중 적어도 어느 하나를 제조할 수 있다. 연자성 페라이트 분말만 사용할 수 있으며, 필요에 따라 연자성 페라이트 분말에 용매와 결합제를 추가할 수도 있다. 용매 및 결합제는 당 분야에서 통상적으로 사용되는 성분이라면 특별한 제한 없이 적용될 수 있다.At least one of the
제1스테이터부(70)는 중공부(71)를 구비하며 원주 방향을 따라 설치되고, 전원 공급에 의해 자극이 변화되는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 본 발명의 제1실시예에 따른 제1스테이터부(70)는 링 형상으로 설치되며, 제1스테이터부(70)의 중공부(71)에는 제2스테이터부(90)와 이동부재(95)가 설치된다.The
제1스테이터부(70)는 스테이터몸체부(72)와 제1코일부(75)를 포함할 수 있다. 스테이터몸체부(72)는 이동부재(95)의 외측에 위치하며, 원주 방향을 따라 연장되어 링 형상으로 설치된다. 또한 스테이터몸체부(72)는 페라이트(Ferrite) 분말을 포함한다. 본 발명의 제1실시예에 따른 스테이터몸체부(72)는, 연자성 페라이트(Soft Ferrite) 분말의 소결로 형성될 수 있다. 스테이터몸체부(72)는 도넛(Doughnut) 형상으로 성형되며, 내측에는 제1코일부(75)가 설치되기 위한 공간이 구비된다. 스테이터몸체부(72)는 단일 부재로 이루어질 수 있으며, 필요에 따라서는 복수의 부재로 이루어질 수도 있다. 스테이터몸체부(72)가 복수의 부재로 이루어진 경우, 제1코일부(75)의 외측을 감싸는 형상으로 서로 연결되어 이동이 구속될 수 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.The
본 발명의 제1실시예에 따른 스테이터몸체부(72)는 제1몸체(73)와 제2몸체(74)를 포함한다. 제1몸체(73)는 제1코일부(75)의 상측(이하 도 4기준)을 감싸며 원주 방향을 따라 연장된다. 또한 제1몸체(73)는 제1코일부(75)의 외측에 위치하며, 제1코일부(75)가 설치된 하측 방향을 향하여 오목한 형상의 단면을 구비한다.The
제2몸체(74)는 제1코일부(75)를 사이에 두고 제1몸체(73)와 마주하는 위치에 설치되며, 제1코일부(75)의 하측을 감싸며 원주 방향을 따라 연장되는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 또한 제2몸체(74)는 제1코일부(75)의 외측에 위치하며, 제1코일부(75)가 설치된 상측 방향을 향하여 오목한 형상의 단면을 구비한다.The
제1몸체(73)와 제2몸체(74)는 제1코일부(75)를 중심으로 상하 대칭형으로 설치될 수 있으며, 제1몸체(73)와 제2몸체(74)가 서로 결합되어 제1코일부(75)가 설치되기 위한 내측공간을 형성할 수 있다. 또한 제1몸체(73)와 제2몸체(74)는 제1코일부(75)를 감싼 상태에서 이동이 구속된다. 그리고 제1몸체(73)와 제2몸체(74) 중 적어도 어느 하나는 연자성 페라이트(Soft Ferrite) 분말의 소결로 형성될 수 있다. 본 발명의 제1실시예에 따른 제1몸체(73)와 제2몸체(74)는 연자성 페라이트(Soft Ferrite) 분말의 소결로 형성된다.The
제1코일부(75)는 스테이터몸체부(72)의 내측에 위치하며 원주 방향을 따라 권선되는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 본 발명에 의한 제1코일부(75)는 링 형상으로 권선된다. 제1코일부(75)는 제1몸체(73)와 제2몸체(74)로 이루어진 링 형상의 내측공간을 따라 코일이 원주 방향으로 권선된다.The
제1코일부(75)가 제1몸체(73)와 제2몸체(74)의 사이에 권선된 형상으로 설치될 수 있으며, 필요에 따라 제1가이드(76)가 제1코일부(75)의 설치를 안내할 수 있다. 제1가이드(76)는 제1코일부(75)와 스테이터몸체부(72)의 사이에 설치된다. 제1가이드(76)는 제1몸체(73)와 제2몸체(74)에 의해 형성된 공간의 내측에 위치하며, 원주 방향을 따라 연장된다. 본 발명의 제1실시예에 따른 제1가이드(76)는 제1코일부(75)의 상측과 하측 및 내측면을 감싸는 형상으로 설치되며, 링 형상으로 설치된다.The
제2스테이터부(90)는 제1스테이터부(70)와 마주하며 중공부(71)의 내측에 위치하고, 자력을 구비한다. 제1스테이터부(70)의 내측에 이동부재(95)가 위치하며, 이동부재(95)의 내측에 제2스테이터부(90)가 설치된다. 제2스테이터부(90)는 이동부재(95)의 내측에 위치하며 원주 방향을 따라 연장되고, 연자성 페라이트(Soft Ferrite) 분말의 소결로 형성될 수 있다.The
영구자석을 사용하는 이동부재(95)는 제1스테이터부(70)와 제2스테이터부(90)의 사이에 위치하며, 자력 변화에 의해 직선 방향으로 이동되는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 본 발명의 제1실시예에 따른 이동부재(95)는 복수의 부재로 이루어지며, 원주 방향을 따라 복수의 부재가 이격된 상태로 설치된다.The moving
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 이동부재(95)의 이동을 도시한 측면 단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제1코일부(75)에 전원이 인가되면, 제1스테이터부(70)와 제2스테이터부(90)의 사이에 자계가 형성된다. 따라서 이동부재(95)는 자력에 의해 직선 방향으로 이동될 수 있으며, 이동부재(95)에 연결된 피스톤(50)도 이동부재(95)와 함께 이동되며 냉매를 압축한다.5 is a side cross-sectional view showing the movement of the moving
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 리니어 모터(60)와 종래 모터가 주파수 증가에 따라 철손이 변화되는 상태를 도시한 도면이다. 종래 이동부재(95)를 이동시키기 위해 자계를 형성하는 코어는 철편의 적층으로 이루어지며, 이러한 코어가 주파수 증가와 철손을 나타내는 도 6에서는 A로 표기된다. 또한 본 발명에 의한 제1스테이터부(70)와 제2스테이터부(90)는 연자성 페라이트로 소결되었으며, 이러한 제1스테이터부(70)와 제2스테이터부(90)가 주파수 증가와 철손을 나타내는 도 6에는 B로 표기된다. 6 is a view showing a state in which the iron loss of the
기존 스테이터 코어의 고유저항은 550 nΩm이며, 본 발명에 의한 연자성 페라이트 코어의 고유저항은 0.5 nΩm이다. 따라서 제1스테이터부(70)와 제2스테이터부(90)를 포함한 연자성 페라이트 코어는 종래 코어 대비 주파수가 증가할 때 철손이 감소됨을 알 수 있다.The resistivity of the conventional stator core is 550 nΩm, and the resistivity of the soft magnetic ferrite core according to the present invention is 0.5 nΩm. Therefore, it can be seen that the soft magnetic ferrite core including the
페라이트로 제작된 제1스테이터부(70)와 제2스테이터부(90)는 종래 대비 고유저항이 현저하게 작게 형성된다. 페라이트는 부도체에 가까와서 와전류가 거의 흐르지 않는다. 따라서 페라이트로 제작된 제1스테이터부(70)와 제2스테이터부(90)는 고주파 모터에서 사용하기에 적합하다.The
철손(core loss)은 히스테리시스손과 와전류손을 더한 값이다. 히스테리시스손(hysteresis loss)은 히스테리시스에 의해 발생하는 손실을 말한다. 그리고 와전류 손(eddy-current lose)은 와전류에 의한 전력 손실을 말한다. 철심을 교번 자계 중에 두면 히스테리시스손과 와전류손을 일으킨다. 철손의 크기는 최대 자속 밀도와 주파수 및 철심의 재료에 따라 정해진다.Core loss is the sum of hysteresis loss and eddy current loss. Hysteresis loss refers to a loss caused by hysteresis. And eddy-current loss refers to power loss due to eddy current. Placing an iron core in an alternating magnetic field causes hysteresis loss and eddy current loss. The size of the iron loss is determined by the maximum magnetic flux density and frequency and the material of the iron core.
자속에 대한 공식은 Φ(자속)=B(자속밀도) x A(단면적)이다. 스테이터몸체부(72)에 연자성 페라이트를 적용할 경우, 종래 철판이 적층된 코어 대비 스테이터몸체부(72)의 포화 자속밀도가 낮아지므로 자속이 흐를 수 있는 단면적을 증가시킬 필요가 있다. 이에 따라 스테이터몸체부(72)는 종래 아우터 스테이터의 빈 공간에도 스테이터몸체부(72)가 위치하므로, 종래 아우터 스테이터 대비 사이즈의 증가 없이도 연자성 페라이트로 소결된 스테이터몸체부(72)를 적용할 수 있다.The formula for magnetic flux is Φ (magnetic flux) = B (magnetic flux density) x A (cross-sectional area). When soft magnetic ferrite is applied to the
본 발명의 제1실시예에 따른 제1스테이터부(70)의 스테이터몸체부(72)와 제2스테이터부(90)는 연자성 페라이트로 소결되므로, 주파수가 증가되는 고속 운전시에도 와전류의 흐름을 감소시켜 열이 발생되는 현상을 저감시킨다. 따라서 리니어 모터(60)의 효율이 개선되며, 리니어 모터(60)를 사용하는 리니어 압축기(1)의 효율도 개선될 수 있다.Since the
또한 본 발명에 의한 제1스테이터부(70)와 제2스테이터부(90)는 복수의 철판을 적층하여 블럭을 형성하지 않고, 연자성 페라이트를 소결하여 제조하므로, 적층 공정 제거에 의한 가공비를 저감할 수 있으며, 리니어 모터(60)의 부품수를 저감할 수 있다.In addition, since the
본 발명에 의한 제2스테이터부(90)는 연자성 페라이트를 사용하여 제작하고, 종래 이너 스테이터는 철판을 적층하여 제작한다. 이러한 경우, 본 발명에 의한 제2스테이터부(90)가 종래 이너 스테이터 대비 재료비와 가공비를 절감할 수 있다. 제2스테이터부(90)는 타발, 적층, 조립 같은 가공 작업이 없으므로 생산원가를 30% 이상 절감할 수 있으며, 부품수 감소로 조립 공정 등이 단축될 수 있다.The
또한 스테이터커버(17)와 프레임(20)이 리니어 모터(60)의 양측을 가압하므로 리니어 모터(60)의 강도를 확보할 수도 있다.In addition, since the
[리니어 모터의 구조-제2실시예][Structure of Linear Motor-Second Embodiment]
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 리니어 모터(65)의 평면도이며, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 리니어 모터(65)의 측면 단면도이다.7 is a plan view of the
도 7과 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 리니어 모터(65)는 제1스테이터부(80)와 제2스테이터부(90)와 이동부재(95)를 포함한다. 제2스테이터부(90)와 이동부재(95)는 본 발명의 제1실시예에 따른 리니어 모터(65)와 동일하므로 이에 따른 상세한 설명은 생략한다.7 and 8 , the
본 발명의 제2실시예에 따른 제1스테이터부(80)의 일부분에만 연자성 페라이트를 적용하고, 철판이 복수로 적층된 코어 구조와 같이 설치될 수 있다. 제1스테이터부(80)는 아우터부(82)와 연장몸체부(85)와 제2코일부(88)와 제2가이드(89) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The soft magnetic ferrite is applied only to a portion of the
아우터부(82)는 이동부재(95)의 외측에서 원주 방향을 따라 설치되며, 페라이트(Ferrite) 분말을 포함하는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 본 발명에 의한 아우터부(82)는 연자성 페라이트(Soft Ferrite) 분말의 소결로 형성될 수 있다. 또한 아우터부(82)는 제2코일부(88)의 외측면과 마주하는 형상으로 설치될 수 있다.The
본 발명에 의한 아우터부(82)는 제1아우터(83)와 제2아우터(84)를 포함할 수 있다. 제1아우터(83)는 연장몸체부(85)의 제1블럭(86)에 연결되며, 제2코일부(88)의 외측을 감싸며 원주 방향으로 설치된다.The
또한 제2아우터(84)의 일측은 제1아우터(83)에 마주하고, 제2아우터(84)의 타측은 제2블럭(87)에 연결된다. 그리고 제2아우터(84)는 제1아우터(83)와 함께 제2코일부(88)의 외측을 감싸며 원주 방향으로 설치된다. 이러한 제1아우터(83)와 제2아우터(84) 중 적어도 어느 하나는, 연자성 페라이트(Soft Ferrite) 분말의 소결로 형성될 수 있다.Also, one side of the second outer 84 faces the first outer 83 , and the other side of the second outer 84 is connected to the
제1아우터(83)와 제2아우터(84)의 단면은 직사각형 형상이며, 제2코일부(88)의 외측에서 원주 방향을 따라 설치된다. 제1아우터(83)와 제2아우터(84)는 연장몸체부(85)에 연결되며, 프레임(20)이나 스테이터커버(17)에 연결되어 이동이 구속된다.The cross-sections of the first outer 83 and the second outer 84 have a rectangular shape, and are installed along the circumferential direction from the outside of the
연장몸체부(85)의 일측은 아우터부(82)에 연결되며, 타측은 이동부재(95)를 향하여 연장되고, 내측에는 제2코일부(88)와 제2가이드(89)가 위치되는 설치공간을 구비한다. 본 발명에 의한 연장몸체부(85)는 제1블럭(86)과 제2블럭(87)을 포함한다.One side of the
제1블럭(86)은 복수의 철판이 적층되어 블록을 형성하며, 제2코일부(88)의 상측(이하 도 8기준)을 감싸는 형상으로 설치된다. 제1블럭(86)은 제2코일부(88)의 상부 모서리를 감싸는 형상으로 설치되며, 제1블럭(86)의 일측은 제1아우터(83)에 연결되며 제1블럭(86)의 타측은 제2코일부(88)의 내측과 마주하는 위치에 설치된다. 제1블럭(86)은 동일한 형상의 철판이 복수로 적층되어 구조물을 형성한다.The
제2블럭(87)은 제2코일부(88)를 사이에 두고 제1블럭(86)과 마주하는 위치에 설치되며, 복수의 철판이 적층되어 블록을 형성한다. 또한 제2블럭(87)은 제1블럭(86)의 하측을 감싸는 형상으로 설치된다. 제2블럭(87)의 일측은 제2아우터(84)에 연결되며 제2블럭(87)의 타측은 제2코일부(88)의 내측과 마주하는 위치에 설치된다. 제2블럭(87)은 동일한 형상의 철판이 복수로 적층되어 구조물을 형성한다.The
제2코일부(88)는 연장몸체부(85)의 내측에 위치하며 원주 방향을 따라 권선되는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 본 발명에 의한 제2코일부(88)는 링 형상으로 권선된다. 제2코일부(88)를 형성하는 코일은 제1블럭(86)과 제2블럭(87) 이루어진 링 형상의 내측공간을 따라 원주 방향으로 권선된다.The
제2코일부(88)가 제1블럭(86)과 제2블럭(87)과 아우터부(82)로 형성된 공간의 내측에 권선된 형상으로 설치될 수 있으며, 필요에 따라 제2가이드(89)가 제2코일부(88)의 설치를 안내할 수 있다. 제2가이드(89)는 제2코일부(88)와 연장몸체부(85)의 사이에 설치된다. 제2가이드(89)는 제1블럭(86)과 제2블럭(87)과 연장몸체부(85)에 의해 형성된 공간의 내측에 위치하며, 원주 방향을 따라 연장된다. 본 발명의 제2실시예에 따른 제2가이드(89)는 제2코일부(88)의 상측과 하측 및 내측면을 감싸는 형상으로 설치되며, 링 형상으로 설치된다.The
제1스테이터부(80)의 중공부(81)에는 원주방향을 따라 이동부재(95)가 위치하며, 이동부재(95)의 내측에 제2스테이터부(90)가 위치한다.The moving
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 리니어 모터(65)는, 링 형상으로 설치되는 제1스테이터부(80)와 제2스테이터부(90)가 연자성 페라이트(Soft Ferrite) 분말의 소결로 형성되므로, 고주파 상태의 운전에서 와전류의 발생을 저감시켜 발열 현상을 감소시킬 수 있으며, 모터 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명의 주요 구성품 들이 소결 작업에 의해 형성되므로 종래 대비 부품수가 저감되어 조립과정이 단순화되며, 제작에 소요되는 시간의 감소로 생산성을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, in the
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in the present specification. It is obvious that variations can be made. In addition, although the effects according to the configuration of the present invention are not explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the effects predictable by the configuration should also be recognized.
1: 리니어 압축기
10: 쉘
11: 바디쉘
12: 리드쉘
13: 이어마운트
14: 유입관
15: 설치핀
17: 스테이터커버
20: 프레임
25: 탄성체
26: 공진 스프링
27: 제1스프링
28: 제2스프링
40: 실린더
42: 보어
44: 압축실
46: 토출커버
47: 토출포트
50: 피스톤
54: 헤드
56: 플랜지
58: 피스톤몸체
60 65: 리니어 모터
70: 제1스테이터부
71: 중공부
72: 스테이터몸체부
73: 제1몸체
74: 제2몸체
75: 제1코일부
76: 제1가이드
80: 제1스테이터부
81: 중공부
82: 아우터부
83: 제1아우터
84: 제2아우터
85: 연장몸체부
86: 제1블럭
87: 제2블럭
88: 제2코일부
89: 제2가이드
90: 제2스테이터부
95: 이동부재1: Linear compressor
10: shell
11: body shell
12: lead shell
13: ear mount
14: inlet pipe
15: installation pin
17: stator cover
20: frame
25: elastic body
26: resonance spring
27: first spring
28: second spring
40: cylinder
42: bore
44: compression chamber
46: discharge cover
47: discharge port
50: piston
54: head
56: flange
58: piston body
60 65: linear motor
70: first stator part
71: hollow
72: stator body
73: first body
74: second body
75: first coil part
76: first guide
80: first stator part
81: hollow
82: outer part
83: first outer
84: second outer
85: extended body
86: first block
87: second block
88: second coil part
89: second guide
90: second stator part
95: movable member
Claims (14)
상기 제1스테이터부와 마주하며 상기 중공부의 내측에 위치하고, 자력을 구비하는 제2스테이터부; 및
상기 제1스테이터부와 상기 제2스테이터부의 사이에 위치하며, 자력 변화에 의해 직선 방향으로 이동되는 이동부재;를 포함하며,
상기 제1스테이터부와 상기 제2스테이터부 중 적어도 어느 하나는 페라이트(Ferrite) 분말을 포함하는 리니어 모터.
a first stator part having a hollow part and installed along the circumferential direction, the magnetic pole being changed by power supply;
a second stator part facing the first stator part and located inside the hollow part, the second stator part having a magnetic force; and
and a moving member positioned between the first stator part and the second stator part and moved in a linear direction by a change in magnetic force;
At least one of the first stator part and the second stator part includes a ferrite powder.
상기 제1스테이터부와 상기 제2스테이터부 중 적어도 어느 하나는 연자성 페라이트(Soft Ferrite) 분말을 포함하는 리니어 모터.
The method according to claim 1,
At least one of the first stator part and the second stator part is a linear motor including a soft magnetic ferrite powder.
상기 제1스테이터부는, 상기 이동부재의 외측에 위치하며, 원주 방향을 따라 연장되고, 페라이트(Ferrite) 분말을 포함하는 스테이터몸체부; 및
상기 스테이터몸체부의 내측에 위치하며, 원주 방향을 따라 권선되는 제1코일부;를 포함하는 리니어 모터.
The method according to claim 1,
The first stator portion, located outside the moving member, extending along the circumferential direction, the stator body portion comprising a ferrite (Ferrite) powder; and
and a first coil part located inside the stator body part and wound along a circumferential direction.
상기 스테이터몸체부는, 연자성 페라이트(Soft Ferrite) 분말의 소결로 형성되는 리니어 모터.
4. The method according to claim 3,
The stator body portion, a linear motor formed by sintering soft magnetic ferrite (Soft Ferrite) powder.
상기 스테이터몸체부는, 상기 제1코일부의 상측을 감싸며 원주 방향을 따라 연장되는 제1몸체; 및
상기 제1코일부를 사이에 두고 상기 제1몸체와 마주하는 위치에 설치되며, 상기 제1코일부의 하측을 감싸며 원주 방향을 따라 연장되는 제2몸체;를 포함하는 리니어 모터.
4. The method according to claim 3,
The stator body portion may include: a first body extending in a circumferential direction while surrounding an upper side of the first coil portion; and
and a second body installed at a position facing the first body with the first coil part interposed therebetween, and extending in a circumferential direction while surrounding a lower side of the first coil part.
상기 제1몸체와 상기 제2몸체 중 적어도 어느 하나는, 연자성 페라이트(Soft Ferrite) 분말의 소결로 형성되는 리니어 모터.
6. The method of claim 5,
At least one of the first body and the second body is a linear motor formed by sintering soft magnetic ferrite powder.
상기 제1스테이터부는, 상기 이동부재의 외측에서 원주 방향을 따라 설치되며, 페라이트(Ferrite) 분말을 포함하는 아우터부;
일측은 상기 아우터부에 연결되며 타측은 상기 이동부재를 향하여 연장되고 내측에 설치공간을 구비하는 연장몸체부;
상기 연장몸체부의 내측에 위치하며, 전류의 이동을 안내하는 제2코일부;를 포함하는 리니어 모터.
The method according to claim 1,
The first stator part is installed along the circumferential direction from the outside of the moving member, the outer part containing ferrite (Ferrite) powder;
an extended body part having one side connected to the outer part and the other side extending toward the moving member and having an installation space therein;
A linear motor including a; located inside the extended body portion, a second coil portion for guiding the movement of the current.
상기 아우터부는, 연자성 페라이트(Soft Ferrite) 분말의 소결로 형성되는 리니어 모터.
8. The method of claim 7,
The outer part is a linear motor formed by sintering of soft magnetic ferrite (Soft Ferrite) powder.
상기 연장몸체부는, 복수의 철판이 적층되어 블록을 형성하며, 상기 제2코일부의 상측을 감싸는 형상으로 설치되는 제1블럭; 및
상기 제2코일부를 사이에 두고 상기 제1블럭과 마주하는 위치에 설치되며, 복수의 철판이 적층되어 블록을 형성하고, 상기 제1블럭의 하측을 감싸는 제2블럭;을 포함하는 리니어 모터.
8. The method of claim 7,
The extended body portion may include: a first block in which a plurality of iron plates are stacked to form a block, and installed in a shape surrounding an upper side of the second coil portion; and
and a second block installed at a position facing the first block with the second coil portion interposed therebetween, a plurality of iron plates stacked to form a block, and a second block surrounding the lower side of the first block.
상기 아우터부는, 상기 제1블럭에 연결되며, 상기 제2코일부의 외측을 감싸며 원주 방향으로 설치되는 제1아우터; 및
일측은 상기 제1아우터에 마주하고 타측은 상기 제2블럭에 연결되며, 상기 제1아우터와 함께 상기 제2코일부의 외측을 감싸며 원주 방향으로 설치되는 제2아우터;를 포함하는 리니어 모터.
10. The method of claim 9,
The outer part may include: a first outer connected to the first block and installed in a circumferential direction while surrounding the outside of the second coil part; and
A second outer facing the first outer and the other end connected to the second block, surrounding the outside of the second coil portion together with the first outer and installed in the circumferential direction; Linear motor comprising a.
상기 제1아우터와 상기 제2아우터 중 적어도 어느 하나는, 연자성 페라이트(Soft Ferrite) 분말의 소결로 형성되는 리니어 모터.
11. The method of claim 10,
At least one of the first outer and the second outer is a linear motor formed by sintering soft magnetic ferrite powder.
상기 제2스테이터부는 상기 이동부재의 내측에 위치하며 원주 방향을 따라 연장되는 리니어 모터.
The method according to claim 1,
The second stator part is located inside the moving member and extends along a circumferential direction of the linear motor.
상기 제2스테이터부는 연자성 페라이트(Soft Ferrite) 분말의 소결로 형성되는 리니어 모터.
13. The method of claim 12,
The second stator part is a linear motor formed by sintering of soft magnetic ferrite powder.
상기 실린더에 삽입되어 축방향으로 직선 왕복 운동하는 피스톤; 및
상기 피스톤의 직선 운동을 위한 동력을 발생시키는, 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항의 리니어 모터;를 포함하는 리니어 압축기.a cylinder having a bore;
a piston inserted into the cylinder and reciprocating linearly in the axial direction; and
A linear compressor comprising a; the linear motor of any one of claims 1 to 13 for generating power for linear motion of the piston.
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