KR100712914B1 - 리니어 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 리니어 압축기는 리니어 모터에 전류를 공급하는 단자부가 모터 커버에 장착됨으로써, 단자부의 설치 공간 확보가 용이하여 운전모드나 리니어 모터의 용량에 따라 상기 단자부의 크기나 개수를 증가시킬 수 있는 이점이 있다.

리니어 압축기, 리니어 모터, 모터 커버, 단자부, 플러그, 코일 인출입부

Description

리니어 압축기{Linear compressor}

도 1은 종래 기술에 따른 리니어 압축기가 도시된 단면도,

도 2는 종래 기술에 따른 아우터 코어와 보빈의 조립구조가 도시된 평면도,

도 3은 종래 기술에 따른 보빈이 도시된 평면도,

도 4는 본 발명에 따른 리니어 압축기가 도시된 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 단자부가 구비된 리니어 모터가 도시된 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 보빈이 도시된 사시도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50: 쉘 51: 리니어 압축부

52: 댐퍼 53: 프레임

54: 실린더 55: 피스톤

56: 유체 흡입관 57: 백 커버

58: 유체 흡입구 60: 리니어 모터

61: 아우터 코어 62: 이너 코어

63: 보빈 64: 코일

65: 마그네트 66: 마그네트 프레임

67: 모터 커버 68: 내측 토출커버

69: 토출밸브 70: 외측 토출커버

71: 토출 파이프 72: 소음기

73: 소음기 본체 74: 도입관

75: 스프링 서포터 76: 제 1메인 스프링

77: 제 2메인 스프링 80: 단자부

81: 플러그 82: 연결부재

83: 몰딩부 84: 코일 인출입부

본 발명은 리니어 압축기에 관한 것으로서, 특히 리니어 모터의 단자부가 모터 커버에 장착됨으로써, 단자부의 설치 공간을 확보하기가 용이한 리니어 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 리니어 압축기{Linear compressor}는 리니어 모터의 직선 구동력을 이용하여 실린더 내부에서 피스톤을 직선 왕복운동시키면서 유체를 흡입하고 압축하여 토출하는 기기이다.

도 1은 종래 기술에 따른 리니어 압축기가 도시된 단면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 아우터 코어와 보빈의 조립구조가 도시된 평면도이며, 도 3은 종래 기술에 따른 보빈이 도시된 평면도이다.

종래 기술에 따른 리니어 압축기는 도 1에 도시된 바와 같이, 쉘(2)과, 상기 쉘(2)의 내측에 위치되어 유체를 압축하는 리니어 압축부(4)를 포함하여 구성된다.

상기 쉘(2)의 일측에는 유체가 흡입되기 위한 흡입구(6)가 관통되게 장착되고, 상기 리니어 압축부(4)는 상기 쉘(2)에 설치된 댐퍼(8)에 의해 완충가능하게 지지된다.

상기 리니어 압축부(4)는 실린더(10)가 구비된 실린더 블록(12)과, 유체 흡입관(15)이 구비된 백 커버(14)와, 상기 실린더(10) 내부로 진퇴가능하게 배치된 피스톤(16)과, 상기 피스톤(16)을 상기 실린더(10)로 직선왕복시키도록 구동력을 발생시키는 리니어 모터(20)와, 상기 실린더(10)의 전방에서 상기 피스톤(16)과의 사이에 압축실(C)을 형성하고 상기 압축실(C)에서 압축된 유체를 토출시키는 토출밸브 어셈블리(18)로 구성된다.

상기 리니어 모터(20)는 크게 고정자와 가동자로 이루어지는 바, 고정자는 아우터 코어(21)와, 이너 코어(22)와, 상기 아우터 코어(21)에 설치된 코일블록(23)으로 이루어지고, 가동자는 상기 코일 블록(23) 주변에 형성된 자기력에 의해 직선이동되는 마그네트(26)와, 상기 마그네트(26)가 고정되는 마그네트 프레임(27)으로 이루어진다.

상기 아우터 코어(21)의 전방에는 상기 실린더 블록(12)이 위치되고, 후방에는 코어 커버(28)가 장착된다.

상기 아우터 코어(21)는 도 2에 도시된 바와 같이, 복수개의 코어시트가 적층된 코어블록으로 이루어지고, 다수개의 코어블록이 원주방향으로 소정간격 이격되게 배치된다.

상기 코일 블록(23)은 상기 아우터 코어(21)에 설치된 보빈(25)과, 상기 보빈(25)에 권선되어 자장을 형성하는 코일(24)로 이루어진다.

한편, 상기 코어블록 사이에는 상기 리니어 모터(20)에 전류를 공급하는 단자부가 설치되는 바, 상기 단자부는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 보빈(25)에 형성되어 상기 코일(24)이 인출입되는 코일 인출입부(30)와, 상기 코일 인출입부(30)에 직접 연결되는 플러그(31)로 이루어진다.

상기 플러그(31)는 상기 코일 인출입부(30)에 인출입되는 상기 코일(24)과 전기적으로 접속하게 된다.

상기 보빈(25)과 상기 아우터 코어(21)의 외주면에는 상기 아우터 코어(21)를 고정시킴과 아울러 강성을 보강하도록 보강커버(32)가 오버 몰딩에 의해 씌워진다.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 따른 리니어 압축기의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 플러그(31)를 통해 상기 코일(24)에 전압이 인가되면, 상기 코일(24) 주변에 형성된 자기력에 의해 상기 마그네트(26)가 직선 왕복운동을 하게 되며, 그 직선 왕복운동이 상기 마그네트(26)를 통해 상기 피스톤(16)에 전달되어, 상기 피스톤(16)이 상기 실린더(10)의 내부에서 직선 왕복운동을 하게 된다.

상기 피스톤(16)이 직선 왕복운동을 하게 되면, 상기 쉘(2) 내부의 유체가 상기 백 커버(14)의 유체 흡입관(15)을 통해 흡입되어, 상기 실린더(10)의 내부에서 상기 피스톤(16)에 의해 압축된 후, 상기 토출밸브 어셈블리(18)를 통해 상기 쉘(2)의 외부로 토출된다.

그러나, 종래 기술에 따른 리니어 압축기는 상기 리니어 모터(20)의 단자부가 상기 아우터 코어(21)의 코어블록사이에 구비되기 때문에, 상기 단자부의 크기가 커지거나 개수가 증가할 경우, 상기 아우터 코어(21)의 코어블록 사이에 공간확보가 어렵기 때문에, 상기 리니어 모터(20)의 용량 증대에 한계가 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 단자부의 설치 공간을 확보하기가 용이하여 리니어 모터의 용량이 증대될 수 있는 리니어 압축기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 리니어 압축기는 쉘과, 상기 쉘의 내부에 고정되어 직선운동력을 발생시키는 리니어 모터와, 상기 리니어 모터를 고정시키는 모터 커버와, 상기 모터 커버에 장착되고, 상기 리니어 모터로 전류 가 공급하도록 형성된 단자부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 리니어 모터는 상기 모터 커버에 고정된 아우터 코어와, 상기 아우터 코어와 일정 공극을 갖도록 배치된 이너 코어와, 상기 아우터 코어에 구비된 보빈과, 상기 보빈에 권선된 코일을 포함하여 구성되고, 상기 단자부는 외부 전원과 연결되는 복수개의 플러그와, 상기 플러그와 상기 코일을 전기적으로 연결시키는 연결부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 단자부는 상기 연결부재를 감싸도록 사출성형된 몰딩부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 보빈에는 상기 코일이 인출입되어 상기 연결부재와 연결되도록 코일 인출입부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 코일 인출입부는 상기 보빈에서 상기 모터 커버를 향해 돌출형성된 것을 특징으로 한다.

상기 코일 인출입부는 소정간격 이격된 위치에 복수개가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 아우터 코어는 방사형으로 배치된 복수개의 코어블록으로 이루어지고, 상기 복수개의 코일 인출입부는 각각 상기 복수개의 코어블록 사이에 배치된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 리니어 압축기가 도시된 단면도이고, 도 5는 본 발명 에 따른 단자부가 구비된 리니어 모터가 도시된 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 보빈이 도시된 사시도이다.

본 발명에 따른 리니어 압축기는 도 4에 도시된 바와 같이, 쉘(50)과, 상기 쉘(50)의 내측에 위치되어 유체를 압축하는 리니어 압축부(51)와, 상기 쉘(50)에 설치되어 상기 리니어 압축부(51)를 완충가능하게 지지하는 댐퍼(52)를 포함하여 구성된다.

상기 리니어 압축부(51)는 상기 쉘(50)의 내부에 구비된 프레임(53)과, 상기 프레임(53)에 고정 설치되어 구동력을 발생시키는 리니어 모터(60)와, 상기 프레임(53)의 내측에 구비된 실린더(54)와, 상기 실린더(54) 내부로 진퇴가능하게 배치된 피스톤(55)과, 유체 흡입관(56)이 구비된 백 커버(57)와, 상기 실린더(54)에서 압축된 유체가 토출되도록 상기 실린더(54)의 전방에 설치된 토출부 어셈블리를 포함하여 구성된다.

상기 쉘(50)의 일측에는 유체가 흡입되기 위한 흡입구(58)가 형성된다.

상기 리니어 모터(60)는 크게 고정자와 가동자로 이루어지는 바, 상기 고정자는 아우터 코어(61)와, 상기 아우터 코어(61)와 일정 공극을 갖도록 배치된 이너 코어(62)와, 상기 아우터 코어(61)에 구비된 보빈(63)과, 상기 보빈(63)에 권선되어 자장을 형성하는 코일(64)로 구성되고, 상기 가동자는 상기 코일(64) 주변에 형성된 자기력에 의해 직선이동되는 마그네트(65)와, 상기 마그네트(65)가 고정되는 마그네트 프레임(66)으로 이루어진다.

상기 아우터 코어(61)는 일측은 상기 프레임(53)에 고정되고, 타측은 상기 아우터 코어(61)를 감싸도록 형성된 모터 커버(67)에 고정 설치된다.

상기 피스톤(55)은 일측이 상기 실린더(54) 내로 삽입되고, 타측은 상기 리니어 모터(60)에 의해 진퇴되도록 상기 마그네트 프레임(66)에 결합되는 바, 상기 마그네트 프레임(66)의 전면에 고정되도록 반경방향으로 돌출된 플랜지부(55a)가 형성된다.

상기 피스톤(55)의 전면에는 상기 실린더(54)의 압축실로 유체를 흡입시키는 흡입포트(55b)가 형성되고, 상기 흡입포트(55b)를 개폐하는 흡입밸브(55c)가 장착된다.

상기 토출밸브 어셈블리는 상기 프레임(53)에 고정되고 일측에 토출홀이 형성된 내측 토출커버(68)와, 상기 내측 토출커버(68)에 스프링으로 지지되어 상기 실린더(54)의 압축실을 개폐하는 토출밸브(69)와, 상기 내측 토출커버(68)의 외측에 일정한 공간을 형성토록 배치된 외측 토출커버(70)로 구성된다.

상기 외측 토출커버(70)에는 상기 실린더(54)로부터 토출된 유체를 상기 쉘(50)의 외부로 안내하는 토출 파이프(71)가 연결된다.

그리고, 상기 피스톤(55)의 후방과 상기 백 커버(57)의 유체 흡입관(56)사이에는 흡입소음을 저감시키기 위한 소음기(72)가 설치된다.

상기 소음기(72)는 상기 피스톤(55)의 후방에 배치되는 소음기 본체(73)와, 상기 소음기 본체(73)로부터 길게 연장되어 상기 피스톤(55)의 내부로 삽입되는 도입관(74)으로 구성된다.

한편, 상기 피스톤(55)의 후방에는 상기 피스톤(55)의 운동을 탄성적으로 지 지하는 메인 스프링이 구비된 스프링 서포터(75)가 설치된다.

상기 스프링 서포터(75)는 상기 피스톤(55)에 연동되도록 상기 마그네트 프레임(66)의 후면에 결합된다.

상기 메인 스프링은 상기 스프링 서포터(75)와 백 커버(57) 사이에 장착되는 제 1메인 스프링(76)과, 상기 스프링 서포터(75)와 모터 커버(67) 사이에 장착되는 제 2메인 스프링(77)으로 구성되며, 상기 제 1메인 스프링(76)은 상기 쉘(50)의 내부에서 상,하측에 배치되고, 상기 제 2메인 스프링(77)은 좌,우측에 배치된다.

한편, 상기 리니어 압축기는 상기 리니어 모터(60)의 코일(64)로 전류가 공급되도록 형성된 단자부(80)를 더 포함하여 구성되는 바, 상기 단자부(80)는 상기 모터 커버(67)에 장착된다.

상기 단자부(80)는 도 5에 도시된 바와 같이, 외부 전원(미도시)과 연결되는 복수개의 플러그(81)와, 상기 플러그(81)와 상기 코일(64)을 전기적으로 연결시키는 연결부재(82)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 단자부(80)는 상기 연결부재(82)를 감싸도록 사출성형된 몰딩부(83)를 갖는다.

상기 복수개의 플러그(81)는 상기 몰딩부(83)의 외측에 구비되고, 상기 복수개의 플러그(81)에는 콘센트(미도시)가 연결된다.

상기 연결부재(82)는 상기 몰딩부(83)의 내부에 구비되고, 전선이나 구리판 등이 사용되는 바, 여기서는 구리판이 사용된 것으로 한정하여 설명한다.

상기 보빈(63)에는 상기 코일(64)이 상기 연결부재(82)에 연결될 수 있도록 상기 코일(64)을 인출입시키는 코일 인출입부(84)가 형성된다.

상기 코일 인출입부(84)는 상기 보빈(63)에서 상기 모터 커버(67)를 향한 측면에 형성된다.

상기 코일 인출입부(84)는 상기 모터 커버(67)를 향해 돌출 형성되고, 원주방향을 따라 소정간격 이격된 위치에 복수개가 형성된다.

상기 아우터 코어(61)는 방사형으로 배치된 복수개의 코어블록으로 이루어지는 바, 상기 코일 인출입부(84)는 각각 상기 복수개의 코어블록사이에 한 개씩 배치된다.

상기 연결부재(82)는 일단이 상기 플러그(81)에 연결되고, 타단은 상기 코일 인출입부(84)에 연결된다.

상기 연결부재(82)는 상기 모터 커버(67)를 관통하여, 상기 코일 인출입부(84)에 연결되는 바, 상기 모터 커버(67)는 상기 연결부재(82)가 관통하는 관통홀(67a)이 형성된다.

상기 코일 인출입부(84)는 상기 연결부재(82)가 끼워질 수 있도록 상기 연결부재(82)에 대응되는 형상으로 끼움홀(84a)이 형성된다.

상기 플러그(81)와 코일 인출입부(84)의 개수는 운전 모드나 리니어 모터의 용량에 따라 조절될 수 있는 바, 여기서는 각각 4개씩 구비된 것으로 한정하여 설명한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 리니어 압축기의 작동을 살펴보면 다음 과 같다.

외부 전원이 상기 플러그(81)와 연결부재(82)를 통해 상기 코일(64)에 인가되면, 상기 리니어 모터(60)가 작동된다.

상기 코일(64) 주변에 형성된 자기장에 의해 상기 마그네트(65)가 직선 왕복운동을 하게 되며, 그 직선운동이 상기 마그네트 프레임(66)을 통해 상기 피스톤(55)에 전달되어, 상기 피스톤(55)이 상기 실린더(54)의 내부에서 직선 왕복운동을 하게 된다.

상기 피스톤(55)이 상기 실린더(54) 내부에서 직선 왕복운동을 하게 되면, 상기 쉘(50) 내부의 유체가 상기 백 커버(57)의 유체 흡입관(56)으로 흡입되어 상기 실린더(54)의 내부에서 상기 피스톤(55)에 의해 압축된다.

압축된 유체는 상기 내,외측 토출커버(68)(70)와 토출 파이프(71)를 통해 상기 쉘(50)의 외부로 토출되게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 리니어 압축기는 리니어 모터에 전류를 공급하는 단자부가 모터 커버에 장착됨으로써, 단자부의 설치 공간 확보가 용이하여 운전모드나 리니어 모터의 용량에 따라 상기 단자부의 크기나 개수를 증가시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기 단자부는 플러그와, 상기 플러그와 상기 코일을 전기적으로 연결시키는 연결부재로 구성됨으로써, 상기 코일이 인출입되는 위치에 관계없이 상기 플러그를 배치할 수 있기 때문에, 상기 플러그의 장착공간 확보가 용이하여 상기 플러그의 개수와 크기를 조절할 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기 단자부는 상기 연결부재를 감싸는 몰딩부가 구비됨으로써, 상기 연결부재의 노출을 방지하고 상기 연결부재를 보호할 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기 보빈에는 상기 코일이 인출입되는 코일 인출입부가 상기 모터 커버를 향해 돌출 됨으로써, 상기 단자부와의 연결이 용이한 이점이 있다.

Claims (7)

1. 쉘과;

   상기 쉘의 내부에 고정되어 직선운동력을 발생시키는 리니어 모터와;

   상기 리니어 모터를 고정시키는 모터 커버와;

   상기 모터 커버에 장착되고, 상기 리니어 모터로 전류가 공급되도록 형성된 단자부를 포함하고,

   상기 리니어 모터는, 상기 모터 커버에 고정된 아우터 코어와, 상기 아우터 코어와 일정 공극을 갖도록 배치된 이너 코어와, 상기 아우터 코어에 구비된 보빈과, 상기 보빈에 권선된 코일을 구비하고,

   상기 단자부는, 외부 전원과 연결되는 복수개의 플러그와, 상기 플러그와 상기 코일을 전기적으로 연결시키는 연결부재를 구비하고,

   상기 보빈에는 상기 코일이 인출입되어 상기 연결부재와 연결되도록 코일 인출입부가 형성되고,

   상기 코일 인출입부는 상기 보빈에서 상기 모터 커버를 향해 돌출형성된 리니어 압축기.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 단자부는 상기 연결부재를 감싸도록 사출성형된 몰딩부를 더 포함하는 리니어 압축기.
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 코일 인출입부는 소정간격 이격된 위치에 복수개가 형성된 리니어 압축기.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 아우터 코어는 방사형으로 배치된 복수개의 코어블록으로 이루어지고,

   상기 복수개의 코일 인출입부는 각각 상기 복수개의 코어블록 사이에 배치된 리니어 압축기.

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