KR100186477B1 - 밀폐형 선형압축기의 리니어 모터구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 선형압축기의 리니어 모터구조에 관한 것으로, 종래에는 압축기의 압축효율을 높이는 모터의 출력을 증가시키기 위하여 영구자석(15)의 자속밀도 값을 보다 높은 것을 사용하거나 모터의 크기를 크게 하게 되는데 이는 영구자석의 가격 상승으로 제조원가를 상승시키거나 모터의 크기가 커짐으로 인하여 모터의 조립작업이 어려워짐과 더불어 압축기의 크기가 커지는 단점이 있었는 바, 본 발명은 코일이 권선된 코어 한쌍으로 이동자를 움직이는 구조로 상기 이동자를 고가인 영구자석을 사용하지 않고 구성함으로써 원가를 절감할 수 있고 또한 코어의 크기도 줄일 수 있을 뿐만아니라 코일의 턴수도 출력별로 조절하거나 줄일 수 있도록 한 것이다.

Description

밀폐형 선형압축기의 리니어 모터구조

제1도는 일반적인 밀폐형 선형압축기를 도시한 단면도.

제2도는 종래 밀폐형 선형압축기의 리니어 모터구조를 도시한 단면도.

제3도는 본 발명의 밀폐형 선형압축기의 리니어 모터구조를 도시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12,14' : 코어 13,13' : 코일

16 : 이동자 16a : 중심부

16b : 내측부 16c : 외측부

본 발명은 밀폐형 선형압축기의 리니어 모터구조에 관한 것으로, 특히 구조를 합리적으로 개선하여 출력을 높일 수 있는 밀폐형 선형압축기의 리니어 모터구조에 관한 것이다.

일반적인 밀폐형 선형압축기는, 제1도에 도시한 바와 같이, 소정의 형상을 갖는 밀폐 용기(1)와, 상기 밀폐 용기(1)의 내부에 바닥면으로부터 소정의 높이를 두고 설치되는 플랜지(2)와, 상기 플랜지(2)의 내부에 형성되는 실린더(3)와, 상기 플랜지(2)의 후단부에 고정되는 피스톤 스프링(4)과, 상기 피스톤 스프링(4)의 중간부에 고정되는 홀더(5)와, 상기 홀더(5)의 중간부에 고정되어 실린더(3)의 내부에 왕복 이동이 가능하도록 결합되는 피스톤(6)과, 상기 피스톤(6)에 동력을 부여하는 리니어 모터(M)와, 상기 플랜지(2)의 일측면 중간부에 설치되는 밸브 어셈블리(7)와, 상기 밸브 어셈블리(7)의 양측에 각각 설치되는 흡입 머츨러(8) 및 토출 머플러(9)와, 피스톤 스프링(4)을 일측에서 지지하기 위한 마운팅 스프링(10)을 포함하여 구성되어 있다.

상기와 같은 리니어 압축기는 리니어 모터(M)의 작동에 의해 리니어 모터(M)의 가동자(11)와 결합된 홀더(5) 및 이와 일체로 형성된 피스톤(6)이 왕복운동하게 되며, 이 피스톤(6)의 왕복운동에 의해 냉매가스가 흡입머플러(8)와 밸브어셈블리(7)를 통해 실린더(3)내부로 흡입되고 압축되어 밸브어셈블리(7)와 토출머플러(9)를 통해 토출된다.

상기 동력을 발생시키는 종래의 리니어 모터구조는, 제2도에 도시한 바와 같이, 원통형을 이루며 다수개의 철심이 적층되고 내측으로 소정의 폭과 깊이를 갖는 개구부(12a)가 형성된 아웃코어(12)와, 상기 개구부(12a)에 권선된 코일(13)과 원통형으로 형성되어 상기 아웃코어(12)와 소정의 공극을 두고 아웃코어(12)의 내측으로 결합되는 인너코어(14)와, 상기 아웃코어(12)와 인너코어(14)에 의해 형성된 공극에 삽입되는 영구자석(15)으로 구성되어 있다.

상기 영구자석(15)은 피스톤(6) 및 홀더(5)와 일체로 결합된 가동자(11)에 결합되어 있고, 상기 아웃코어(12)는 플랜지(2)의 내측에 결합되어 고정되며 인너코어(14)는 실린더(3)의 외부에 결합되어 고정되어 있다.

상기와 같이 구성되는 종래의 리니어 모터구조는 코일(13)에 전류를 인가하게 되면 코일(13)에 흐르는 전류에 의해 발생되는 자속과 영구자석(15)에 의해 형성된 자속의 상호작용에 의해 영구자석(15)이 축방향으로 직선운동하게 되며, 상기 전류를 교류전류로 인가하게 되면 교류전류의 변화하는 위상에 따라 영구자석(15)이 직선 왕복운동을 하게 된다.

그리고 상기 영구자석(15)이 직선 왕복운동하게 되면 영구자석(15)과 결합된 가동자(11) 및 홀더(5)와 일체로 형성된 피스톤(6)이 실린더(3)내부에서 직선 왕복운동하게 되며 이 피스톤(6)의 직선 왕복운동에 의해 냉매가스를 압축하게 된다.

상기 구조에서 모터의 출력 증가는 압축기의 압축효율을 높이게 되는데, 종래의 리니어 모터구조는 출력을 증대시키기 위하여 영구자석(15)의 자속밀도 값을 증대시켜야 하거나 모터(M)의 크기를 크게 하여야 한다.

그러나 종래의 모터구조에서는 영구자석(15)의 자속밀도 값을 높이기 위해 보다 자속밀도 값이 높은 영구자석(15)을 사용하게 되면 자속밀도 값이 높을수록 영구자석(15)의 가격이 상승하게 되며, 또한 모터(M)의 크기를 크게 하면 압축기에서 조립작업이 어려워질 뿐만아니라 상대적으로 압축기의 크기가 커지는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 구조를 합리적으로 개선하여 출력을 높일 수 있는 밀폐형 선형압축기의 리니어 모터구조를 제공함에 있다.

상기한 바와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 코일이 권선된 코어 한쌍이 소정의 공극을 두고 서로 대칭되게 결합되고 상기 공극에 이동자가 이동가능하게 결합됨을 특징으로 하는 밀폐형 선형압축기의 리니어 모터구조가 제공된다.

또한 상기 이동자는 철로 형성된 중심부와 상기 중심부의 내,외측으로 서로 대칭이 되게 알루미늄으로 형성된 내,외측부로 이루어짐을 특징으로 하는 밀폐형 선형압축기의 리니어 모터구조가 제공된다.

이하 본 발명의 밀폐형 선형압축기의 리니어 모터구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 밀폐형 선형압축기의 리니어 모터구조는, 제3도에 도시한 바와 같이, 코일(13,13')이 권선된 코어(12,14') 한쌍이 소정의 공극을 두고 서로 대칭되게 결합되고 상기 공극에 이동자(16)가 이동가능하게 결합되어 이루어진다.

상기 한쌍의 코어(12,14')는 철심이 적층되어 원통형으로 형성된 아웃코어(12)와, 원통형으로 형성되어 상기 아웃코어(12)와 소정의 공극을 두고 결합되는 인너코어(14')로 구성된다. 상기 아웃코어(12)는 내주면에 소정의 폭과 깊이로 개구부(12a)가 형성되고 상기 개구부(12a)에 코일(13)을 권선하여 이루어지며, 상기 인너코어(14')는 외주면에 소정의 폭과 깊이로 개구부(14'a)를 형성하고 상기 개구부(14'a)에 코일(13')을 권선하여 이루어진다.

상기 이동자(16)는 상기 공극에 삽입되어 결합될 수 있도록 원통형으로 형성하며, 중심부(16a)는 철재로 형성되고 이 중심부(16a)의 내,외측으로 서로 두께가 대칭이 되게 알루미늄으로 내,외측부(16b,16c)를 형성하여 이루어진다.

상기 이동자(16)는 피스톤(6) 및 홀더(5)와 일체로 결합된 가동자(11)에 결합되고, 상기 아웃코어(12)는 플랜지(2)의 내측에 결합되어 고정되며 인너코어(14')는 실린더(3)의 외부에 결합되어 고정된다.

이하 본 발명의 밀폐형 압축기 리니어 모터구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 리니어 모터구조는 아웃코어(12)와 인너코어(14')에 권선된 코일(13,13')에 전류를 인가하게 되면 인가된 전류에 의해 코일(13,13')의 주변에 자속이 흐르게 되는데, 아웃코어(12)의 코일(13)에 의해 형성되는 자속은 아웃코어(12)와 이동자(16)의 중심부(16a)를 통하여 흐르면서 알루미늄인 자동자(16)의 외측부(16c)를 중심으로 제1페루프(L; Loop)를 형성하게 되고, 인너코어(14')의 코일(13')에 의해 형성된 자속은 인너코어(14')와 이동자(16)의 중심부(16a)를 통하여 흐르면서 알루미늄인 이동자(16)의 내측부(16b)를 중심으로 제2페루프(L')를 형성하게 된다.

또한 상기 전류를 교류전류로 공급하게 되면 교류전류의 변화하는 위상에 따라 제1,2페루프(L,L')를 형성하는 자속이 변화하게 되어 이동자의 내,외측부(16b,16c)에 2차전류가 흐르게 되며 이 2차전류에 의해 자속이 형성되는데, 코일(13,13')에 발생되는 자속과 상기 2차전류에 의해 발생된 자속의 상호작용에 의해 이동자(16)가 직선왕복운동하게 된다.

그리고 상기 이동자(16)가 직선 왕복운동하게 되면 이동자(16)와 결합된 가동자(11) 및 홀더(5)와 일체로 형성된 피스톤(6)이 실린더(3)내부에서 직선 왕복운동하게 되며 이 피스톤(6)의 직선 왕복운동에 의해 냉매가스를 압축하게 된다.

상기와 같이 본 발명은 코일(13,13')이 권선된 코어(12,14') 한쌍으로 이동자(16)를 움직이는 구조로 상기 이동자(16)를 고가인 영구자석(15)을 사용하지 않고 구성함으로써 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다. 또한 코어(12,14')의 크기도 줄일 수 있을 뿐만아니라 코일의 턴수도 출력별로 조절하거나 줄일 수 있는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 코일이 권선된 코어 한쌍이 소정의 공극을 두고 서로 대칭되게 결합되고 상기 공극에 이동자가 이동가능하게 결합됨을 특징으로 하는 밀폐형 선형압축기의 리니어 모터구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 이동자는 철로 형성된 중심부와 상기 중심부의 내,외측으로 서로 대칭이 되게 알루미늄으로 형성된 내,외측부로 이루어짐을 특징으로 하는 밀폐형 선형압축기의 리니어 모터구조.