KR102056733B1

KR102056733B1 - A linear compressor

Info

Publication number: KR102056733B1
Application number: KR1020130118578A
Authority: KR
Inventors: 강경석; 허정완; 노철기
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-10-04
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2019-12-17
Also published as: KR20150040050A

Abstract

본 발명은 리니어 압축기에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기에는, 냉매 흡입부가 구비되는 쉘; 상기 쉘의 내부에 제공되는 실린더; 상기 실린더의 내부에서 왕복 운동하는 피스톤; 상기 피스톤의 운동을 위하여, 구동력을 제공하는 모터 어셈블리; 및 상기 모터 어셈블리에서 발생된 구동력을 상기 피스톤에 전달하며, 영구자석이 구비되는 마그넷 어셈블리; 및 상기 실린더에 결합되어 상기 모터 어셈블리를 지지하며, 상기 피스톤이 왕복 운동하는 과정에서 상기 영구자석에 간섭될 수 있는 접촉부를 가지는 프레임이 포함된다.The present invention relates to a linear compressor.
According to an embodiment of the present invention, a linear compressor includes a shell having a refrigerant suction unit; A cylinder provided inside the shell; A piston reciprocating in the cylinder; A motor assembly for providing a driving force for the movement of the piston; And a magnet assembly which transmits the driving force generated by the motor assembly to the piston and is provided with a permanent magnet. And a frame coupled to the cylinder to support the motor assembly and having a contact portion that may interfere with the permanent magnet during the reciprocating movement of the piston.

Description

Linear compressor {A linear compressor}

본 발명은 리니어 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a linear compressor.

일반적으로 압축기(Compressor)는 전기모터나 터빈 등의 동력발생장치로부터 동력을 전달받아 공기나 냉매 또는 그 밖의 다양한 작동가스를 압축하여 압력을 높여주는 기계장치로서, 냉장고와 에어컨 등과 같은 가전기기 또는 산업전반에 걸쳐 널리 사용되고 있다.In general, a compressor is a mechanical device that increases pressure by receiving power from a power generator such as an electric motor or a turbine to compress air, refrigerant, or various other working gases. It is widely used throughout.

이러한 압축기를 크게 분류하면, 피스톤(Piston)과 실린더(Cylinder) 사이에 작동가스가 흡, 토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 냉매를 압축시키는 왕복동식 압축기(Reciprocating compressor)와, 편심 회전되는 롤러(Roller)와 실린더 사이에 작동가스가 흡, 토출되는 압축공간이 형성되고 롤러가 실린더 내벽을 따라 편심 회전되면서 냉매를 압축시키는 회전식 압축기(Rotary compressor) 및 선회 스크롤(Orbiting scroll)과 고정 스크롤(Fixed scroll) 사이에 작동가스가 흡, 토출되는 압축공간이 형성되고 상기 선회 스크롤이 고정 스크롤을 따라 회전하면서 냉매를 압축시키는 스크롤식 압축기(Scroll compressor)로 구분될 수 있다.These compressors can be classified into reciprocating compressors for compressing refrigerant while linearly reciprocating inside the cylinders by forming a compression space in which the working gas is absorbed and discharged between the piston and the cylinder. A rotary compressor and orbiting scroll (Orbiting) for compressing the refrigerant while the roller is eccentrically rotated along the inner wall of the cylinder is formed between the roller and the eccentric rotating roller and the cylinder is formed. Compression spaces are formed between the scroll and the fixed scroll, and the working gas is absorbed and discharged, and the rotating scroll rotates along the fixed scroll and may be classified as a scroll compressor that compresses the refrigerant.

최근에는 상기 왕복동식 압축기 중에서 특히 피스톤이 왕복 직선 운동하는 구동모터에 직접 연결되도록 하여 운동전환에 의한 기계적인 손실이 없이 압축효율을 향상시킬 수 있고 간단한 구조로 구성되는 리니어 압축기가 많이 개발되고 있다.Recently, among the reciprocating compressors, in particular, a piston is directly connected to a reciprocating linear drive motor, thereby improving compression efficiency without mechanical loss due to movement conversion, and linear compressors having a simple structure have been developed.

보통, 리니어 압축기는 밀폐된 쉘 내부에서 피스톤이 리니어 모터에 의해 실린더 내부에서 왕복 직선 운동하도록 움직이면서 냉매를 흡입하여 압축시킨 다음 토출시키도록 구성된다. Usually, the linear compressor is configured to suck, compress and then discharge the refrigerant while the piston moves in a closed shell to reciprocate linearly inside the cylinder by the linear motor.

상기 리니어 모터는 이너 스테이터 및 아우터 스테이터 사이에 영구자석이 위치되도록 구성되며, 영구자석은 영구자석과 이너(또는 아우터) 스테이터 간의 상호 전자기력에 의해 직선 왕복 운동하도록 구동된다. 그리고, 상기 영구자석이 피스톤과 연결된 상태에서 구동됨에 따라, 피스톤이 실린더 내부에서 왕복 직선운동하면서 냉매를 흡입하여 압축시킨 다음, 토출시키도록 한다.The linear motor is configured such that a permanent magnet is positioned between the inner stator and the outer stator, and the permanent magnet is driven to linearly reciprocate by mutual electromagnetic force between the permanent magnet and the inner (or outer) stator. Then, as the permanent magnet is driven in a state connected to the piston, the piston sucks and compresses the refrigerant while discharging the refrigerant while reciprocating linearly inside the cylinder.

도 1 및 도 2에는, 종래의 리니어 압축기(1)의 구조가 도시된다.1 and 2 show the structure of a conventional linear compressor 1.

종래의 리니어 압축기(1)에는, 실린더(6)와, 상기 실린더(6)의 내부에서 왕복 직선운동하는 피스톤(7) 및 상기 피스톤(7)에 구동력을 부여하는 리니어 모터가 포함된다. 상기 실린더(6)는 프레임(5)에 의하여 고정될 수 있다. 상기 프레임(5)은 상기 실린더(6)와 일체로 구성되거나 별도의 체결부재에 의하여 체결될 수 있다. The conventional linear compressor 1 includes a cylinder 6, a piston 7 reciprocating linearly in the cylinder 6, and a linear motor for imparting driving force to the piston 7. The cylinder 6 may be fixed by the frame 5. The frame 5 may be integrally formed with the cylinder 6 or fastened by a separate fastening member.

상기 리니어 모터에는, 상기 프레임(5)에 고정되어 상기 실린더(6)를 둘러싸도록 배치되는 아우터 스테이터(2)와, 상기 아우터 스테이터(2)의 내측으로 이격되어 배치되는 이너 스테이터(3) 및 상기 아우터 스테이터(2)와 이너 스테이터(3)의 사이 공간에 위치하는 영구자석(10)이 포함된다. 상기 아우터 스테이터(2)에는, 코일(4)이 권선될 수 있다.The linear motor includes an outer stator 2 fixed to the frame 5 and arranged to surround the cylinder 6, and an inner stator 3 spaced apart from the inside of the outer stator 2. Permanent magnet 10 located in the space between the outer stator (2) and the inner stator (3) is included. A coil 4 may be wound around the outer stator 2.

상기 리니어 압축기(1)에는, 마그넷 프레임(11)이 더 포함된다. 상기 마그넷 프레임은 리니어 모터의 구동력을 피스톤에 전달하며, 그 외주면에 상기 영구자석(10)이 설치될 수 있다.The linear compressor 1 further includes a magnet frame 11. The magnet frame transmits the driving force of the linear motor to the piston, the permanent magnet 10 may be installed on the outer peripheral surface.

상기 리니어 압축기(1)에는, 상기 피스톤(7)을 지지하는 서포터(8) 및 상기 아우터 스테이터(2)의 일측에 결합되는 모터 커버(9)가 더 포함된다. The linear compressor 1 further includes a supporter 8 supporting the piston 7 and a motor cover 9 coupled to one side of the outer stator 2.

그리고, 상기 서포터(8)와 모터 커버(9)의 사이에는 스프링(미도시)이 결합될 수 있다. 상기 스프링은, 상기 피스톤(7)이 공진 운동할 수 있도록 고유 진동수가 조절되어 구성될 수 있다.In addition, a spring (not shown) may be coupled between the supporter 8 and the motor cover 9. The spring may be configured to adjust the natural frequency so that the piston (7) is resonant movement.

상기 리니어 압축기(1)에는, 상기 피스토(7)의 내부로부터 외부를 향하여 연장되는 머플러(12)가 포함된다. 상기 머플러(12)는 냉매의 유동간 발생되는 소음을 저감시킬 수 있다. The linear compressor 1 includes a muffler 12 extending from the inside of the piston 7 toward the outside. The muffler 12 can reduce the noise generated between the flow of the refrigerant.

이와 같은 구성에 의하여, 상기 리니어 모터가 구동되면, 상기 마그넷 프레임(11), 영구자석(10), 피스톤(7) 및 서포터(8)의 구동 조립체가 일체로 왕복운동 하게 된다. By such a configuration, when the linear motor is driven, the drive assembly of the magnet frame 11, the permanent magnet 10, the piston 7 and the supporter 8 is integrally reciprocated.

도 1은 피스톤(7)이 냉매를 압축하지 않는 위치, 즉 하사점(Bottom Dead Center, BDC)에 있는 상태를 보여주며, 도 2는 피스톤(7)이 냉매를 압축한 위치, 즉 상사점(Top Dead Center, TDC)에 있는 상태를 보여준다. 상기 피스톤(7)은 상기 하사점과 상사점의 사이에서 왕복 직선운동을 수행한다.1 shows a state where the piston 7 does not compress the refrigerant, that is, a bottom dead center (BDC), and FIG. 2 shows a position where the piston 7 compresses the refrigerant, that is, a top dead center ( Top Dead Center (TDC). The piston 7 performs a reciprocating linear motion between the bottom dead center and the top dead center.

상기 구동 조립체(7,8,10,11)의 왕복운동은, 상기 리니어 모터의 전기적 제어 및 상기 스프링의 구조적인 탄성제어등에 의하여 수행될 수 있다. 특히, 상기 조립체는 왕복운동 하는 과정에서, 상기 리니어 압축기(1)의 내부에 제공되는 고정체, 일례로 프레임(5), 실린더(6) 또는 모터 커버(9)에 간섭되지 않도록 제어될 수 있다.The reciprocating motion of the drive assemblies 7, 8, 10, 11 may be performed by electrical control of the linear motor and structural elastic control of the spring. In particular, the assembly may be controlled so as not to interfere with a stationary body provided in the linear compressor 1, for example, the frame 5, the cylinder 6, or the motor cover 9 during the reciprocating process. .

그러나, 리니어 압축기의 구동중에 상기 구동 조립체의 제어가 불능 또는 제한되는 비상상황이 발생될 수 있다. 상기 비상상황이 발생되면, 상기 구동 조립체와 상기 고정물의 간섭 또는 충돌이 발생될 수 있다.However, emergency situations may occur during the operation of the linear compressor, in which the control of the drive assembly is disabled or limited. When the emergency occurs, interference or collision of the drive assembly and the fixture may occur.

이 경우, 압축기의 신뢰성을 확보하기 위하여, 상기 구동 조립체 또는 고정물의 파손이 적게 발생될 수 있는 부분이 서로 접촉 또는 충돌되도록 압축기의 구조가 설계될 수 있다.In this case, in order to secure the reliability of the compressor, the structure of the compressor may be designed such that portions in which the breakage of the drive assembly or the fixture is less likely to contact or collide with each other.

한편, 상기 파손이 적게 발생될 수 있는 부분은, 상기 구동 조립체 중 상대적으로 질량이 큰 부분일 수 있다. 왕복운동 하는 물체의 관성력은 그 물체의 질량에 비례하는데, 상대적으로 질량이 큰 부분이 충돌되면 질량이 작은 다른 부분의 관성력은 크지 않으므로 파손될 가능성이 적어진다.On the other hand, a portion in which the breakage is less likely to occur may be a relatively large portion of the drive assembly. The inertial force of a reciprocating object is proportional to the mass of the object. If a relatively large portion collides, the inertial force of the other portion with a small mass is not large, and thus less likely to break.

반면에, 왕복운동 하는 물체 중 상대적으로 질량이 작은 부분이 충돌되면 질량이 큰 다른 부분의 관성력이 크기 때문에 파손될 가능성이 커질 수 있다. 따라서, 비상상황시, 상기 구동 조립체 중 충돌 가능하게 설계되는 부분은 상대적으로 질량이 큰 부분으로 결정된다. On the other hand, if a relatively small portion of the reciprocating object collides, it may be more likely to be damaged because the inertia force of the other large portion is large. Thus, in an emergency, the portion of the drive assembly that is designed to be collidable is determined to be a relatively large portion.

종래의 리니어 압축기(1)의 경우, 상기 영구자석(10)에는, 희토류 자석(네오디움 자석 또는 ND 자석)으로 이루어질 수 있다. 상기 ND 자석은 매우 큰 자속밀도를 가지는 반면, 비용이 매우 비싸 적은 양의 자석을 사용한다. 따라서, 상기 영구자석(10)의 질량은 크지 않게 형성된다.In the case of the conventional linear compressor 1, the permanent magnet 10 may be made of a rare earth magnet (neodymium magnet or ND magnet). The ND magnets have a very high magnetic flux density, but they are very expensive and use a small amount of magnets. Therefore, the mass of the permanent magnet 10 is not formed large.

반면에, 상기 구동 조립체 중 상기 피스톤(7) 또는 서포터(8)가 많은 질량을 가지도록 형성된다. 따라서, 종래의 리니어 압축기(1)는, 구동 조립체의 왕복운동 간에 충돌이 발생하는 경우 상기 피스톤(7)과 실린더(6)간에, 또는 상기 서포터(8)와 모터 커버(9) 간에 먼저 충돌이 발생될 수 있도록 설계된다.On the other hand, the piston 7 or the supporter 8 of the drive assembly is formed to have a large mass. Therefore, the conventional linear compressor 1 has a collision between the piston 7 and the cylinder 6 or the supporter 8 and the motor cover 9 first when a collision occurs between the reciprocating motions of the drive assembly. It is designed to be generated.

일례로, 도 2에서, 상기 피스톤(7)이 상사점의 위치에 있을 때, 상기 피스톤(7)은 상기 실린더(7)의 단부에 접촉 또는 충돌될 수 있다. 이 상태에서, 상기 영구자석(10)은 상기 프레임(5)에 접촉 또는 충돌되지 않을 수 있다.As an example, in FIG. 2, when the piston 7 is in the top dead center position, the piston 7 may contact or collide with the end of the cylinder 7. In this state, the permanent magnet 10 may not contact or collide with the frame 5.

다른 종래기술의 예로서, 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 피스톤(7)이 상사점의 위치에 있을 때, 상기 서포터(8)의 적어도 일부분이 상기 모터 커버(9)에 접촉 또는 충돌되고, 상기 영구자석(10)은 상기 프레임(5)에 접촉 또는 충돌되지 않을 수 있다.As another example of the prior art, although not shown in the figures, when the piston 7 is in the top dead center position, at least a portion of the supporter 8 contacts or collides with the motor cover 9, and The permanent magnet 10 may not contact or collide with the frame 5.

이러한 종래기술에 의하면, 상기 ND 자석의 가격이 매우 비싸므로, 영구자석으로서 ND자석을 사용하는 경우, 리니어 압축기의 제조비용이 너무 증가되는 문제점이 있었다.According to this prior art, since the price of the ND magnet is very expensive, when using the ND magnet as a permanent magnet, there is a problem that the manufacturing cost of the linear compressor is too increased.

그리고, 상기 ND자석에서 누설되는 자속의 크기가 커서, 압축기의 운전효율이 저하되는 문제점이 있었다.In addition, the magnitude of the magnetic flux leaking from the ND magnet is large, there is a problem that the operating efficiency of the compressor is reduced.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 압축 효율을 개선하고 신뢰성이 확보된 리니어 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a linear compressor having improved compression efficiency and securing reliability.

본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기에는, 냉매 흡입부가 구비되는 쉘; 상기 쉘의 내부에 제공되는 실린더; 상기 실린더의 내부에서 왕복 운동하는 피스톤; 상기 피스톤의 운동을 위하여, 구동력을 제공하는 모터 어셈블리; 및 상기 모터 어셈블리에서 발생된 구동력을 상기 피스톤에 전달하며, 영구자석이 구비되는 마그넷 어셈블리; 및 상기 실린더에 결합되어 상기 모터 어셈블리를 지지하며, 상기 피스톤이 왕복 운동하는 과정에서 상기 영구자석에 간섭될 수 있는 접촉부를 가지는 프레임이 포함된다.According to an embodiment of the present invention, a linear compressor includes a shell having a refrigerant suction unit; A cylinder provided inside the shell; A piston reciprocating in the cylinder; A motor assembly for providing a driving force for the movement of the piston; And a magnet assembly which transmits the driving force generated by the motor assembly to the piston and is provided with a permanent magnet. And a frame coupled to the cylinder to support the motor assembly and having a contact portion that may interfere with the permanent magnet during the reciprocating movement of the piston.

또한, 상기 피스톤이 왕복 운동하는 과정에서, 상기 피스톤이 제 1 위치에 있을 때, 상기 영구자석의 단부는 상기 접촉부로부터 제 1 이격거리만큼 이격 배치되는 것을 특징으로 한다.Further, in the process of reciprocating the piston, when the piston is in the first position, the end of the permanent magnet is characterized in that spaced apart from the contact portion by a first separation distance.

또한, 상기 제 1 위치는 상기 피스톤의 하사점(BDC)이며, 상기 피스톤의 하사점에서, 냉매는 상기 냉매 흡입부를 통하여 흡입되어 상기 실린더의 내부로 유동하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first position is the bottom dead center (BDC) of the piston, at the bottom dead center of the piston, the refrigerant is characterized in that the suction through the refrigerant suction portion flows into the cylinder.

또한, 상기 피스톤이 왕복 운동하는 과정에서, 상기 피스톤이 제 2 위치에 있을 때, 상기 영구자석의 단부는 상기 접촉부에 충돌 또는 접촉되는 것을 특징으로 한다.Further, in the process of reciprocating the piston, when the piston is in the second position, the end of the permanent magnet is characterized in that the contact or contact with the contact portion.

또한, 상기 제 2 위치는 상기 피스톤의 상사점(TDC)이며, 상기 피스톤의 상사점에서, 상기 실린더의 내부에서 압축된 냉매는 상기 실린더의 외부로 토출되는 것을 특징으로 한다.In addition, the second position is a top dead center (TDC) of the piston, the refrigerant compressed in the interior of the piston is characterized in that the discharge to the outside of the cylinder.

또한, 상기 마그넷 어셈블리에는, 원통 형상의 마그넷 프레임; 상기 마그넷 프레임의 일측에 결합되며, 상기 영구자석의 일측 단부에 결합되는 결합 플레이트; 및 상기 영구자석의 타측 단부에 결합되는 지지부재가 더 포함된다.In addition, the magnet assembly includes a cylindrical magnet frame; A coupling plate coupled to one side of the magnet frame and coupled to one end of the permanent magnet; And a support member coupled to the other end of the permanent magnet.

또한, 상기 지지부재는 상기 접촉부에 충돌 또는 접촉 가능한 위치에 배치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the support member is characterized in that it is disposed in a position that can hit or contact the contact portion.

또한, 상기 피스톤의 반경 방향 외측으로 연장되는 플랜지가 더 포함되며, 상기 플랜지는, 상기 피스톤이 왕복운동 하는 과정에서, 상기 실린더의 단부를 향하여 근접하거나, 상기 실린더의 단부로부터 멀어지는 움직임을 수행하는 것을 특징으로 한다.The apparatus may further include a flange extending radially outwardly of the piston, wherein the flange is configured to perform a movement toward or near the end of the cylinder while the piston reciprocates. It features.

또한, 상기 피스톤이 상기 제 1 위치에 있을 때, 상기 플랜지는 상기 실린더의 단부로부터 제 2 이격거리만큼 이격되며, 상기 제 1 이격거리는 상기 제 2 이격거리보다 작은 값을 가지는 것을 특징으로 한다.In addition, when the piston is in the first position, the flange is spaced apart from the end of the cylinder by a second separation, characterized in that the first separation has a value less than the second separation.

또한, 상기 피스톤이 상기 제 2 위치에 있을 때, 상기 플랜지는 상기 실린더의 단부로부터 제 4 이격거리만큼 이격되며, 상기 제 4 이격거리는 상기 제 2 이격거리보다 작은 값을 가지는 것을 특징으로 한다.In addition, when the piston is in the second position, the flange is spaced apart from the end of the cylinder by a fourth separation distance, characterized in that the fourth separation has a value less than the second separation distance.

또한, 상기 피스톤의 플랜지의 외측에 결합되어, 피스톤을 지지하는 서포터; 상기 모터 어셈블리의 일측을 지지하는 모터 커버; 및 상기 서포터와 모터 커버의 사이에 제공되는 스프링이 더 포함된다.In addition, the supporter is coupled to the outside of the flange of the piston for supporting the piston; A motor cover supporting one side of the motor assembly; And a spring provided between the supporter and the motor cover.

또한, 상기 피스톤이 제 1 위치에 있을 때, 상기 서포터의 적어도 일부분과 상기 모터 커버의 사이에는, 반경 방향으로의 제 3 이격거리가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, when the piston is in the first position, a third distance in the radial direction is formed between at least a portion of the supporter and the motor cover.

또한, 상기 피스톤이 제 2 위치에 있을 때, 상기 서포터의 적어도 일부분과 상기 모터 커버의 사이에는, 반경 방향으로의 제 5 이격거리가 형성되며, 상기 제 5 이격거리는 상기 제 3 이격거리와 같거나, 상기 제 3 이격거리보다 작은 것을 특징으로 한다.Further, when the piston is in the second position, a fifth separation distance in a radial direction is formed between at least a portion of the supporter and the motor cover, and the fifth separation distance is equal to or equal to the third separation distance. It is characterized in that less than the third separation distance.

또한, 상기 접촉부는 상기 영구자석을 연장한 가상의 선과, 상기 프레임이 만나는 지점에 형성되는 것을 특징으로 한다.The contact portion may be formed at a point where the virtual line extending the permanent magnet and the frame meet each other.

또한, 상기 영구자석은 페라이트 소재로 구성된다.In addition, the permanent magnet is composed of a ferrite material.

이러한 본 발명에 의하면, 영구자석은 페라이트 소재로 구성되어, 종래의 ND 자석에 비하여 자속밀도가 작고 이에 따라 상기 영구자석으로부터 누설되는 자속량이 적어지게 되므로 압축기의 작동효율이 개선될 수 있다. 그리고, 상기 영구자석을 저렴한 페라이트(ferrite) 소재로 구성함으로써 압축기의 제작비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.According to the present invention, the permanent magnet is made of a ferrite material, the magnetic flux density is smaller than that of the conventional ND magnet, and thus the amount of magnetic flux leaking from the permanent magnet is reduced, so that the operation efficiency of the compressor can be improved. In addition, there is an advantage that the manufacturing cost of the compressor can be reduced by configuring the permanent magnet with an inexpensive ferrite material.

또한, 비상상황이 발생하는 경우, 왕복운동 하는 구동 조립체 중 상대적으로 질량이 큰 마그넷 어셈블리가 고정체에 접촉 또는 충돌되도록 구성되므로, 상기 구동 조립체 또는 고정체의 파손을 방지할 수 있다는 장점이 있다.In addition, when an emergency occurs, the magnet assembly having a relatively large mass of the reciprocating drive assembly is configured to contact or collide with the fixture, thereby preventing damage to the drive assembly or the fixture.

또한, 실린더와 피스톤이 비자성체, 특히 알루미늄 재질로 구성되어 모터 어셈블리에서 발생된 자속이 실린더의 외부로 누설되는 현상을 방지할 수 있으므로, 압축기의 효율을 개선할 수 있다는 장점이 있다.In addition, since the cylinder and the piston are made of a nonmagnetic material, in particular, an aluminum material, the magnetic flux generated from the motor assembly can be prevented from leaking to the outside of the cylinder, thereby improving the efficiency of the compressor.

도 1 및 도 2는 종래의 리니어 압축기의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기의 내부 구성을 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기의 마그넷 어셈블리를 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 4의 I-I'를 따라 절개한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 다른 구동 조립체의 구성 및 질량을 나타내는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 피스톤이 제 1 위치에 있을 때, 리니어 압축기의 내부 구성을 보여주는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 피스톤이 제 2 위치에 있을 때, 리니어 압축기의 내부 구성을 보여주는 단면도이다.1 and 2 are cross-sectional views showing the configuration of a conventional linear compressor.
3 is a cross-sectional view showing an internal configuration of a linear compressor according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a magnet assembly of the linear compressor according to the embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 4.
6 is a schematic view showing the configuration and mass of a drive assembly according to an embodiment of the present invention.
7 is a sectional view showing an internal configuration of the linear compressor when the piston according to the embodiment of the present invention is in the first position.
8 is a sectional view showing an internal configuration of the linear compressor when the piston according to the embodiment of the present invention is in the second position.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다. Hereinafter, with reference to the drawings will be described a specific embodiment of the present invention. However, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can easily suggest other embodiments within the scope of the same idea.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기의 내부 구성을 보여주는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing an internal configuration of a linear compressor according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기(100)에는, 쉘(100a)의 내부에 제공되는 실린더(120)와, 상기 실린더(120)의 내부에서 전방 및 후방으로 왕복 직선운동하는 피스톤(130) 및 상기 피스톤(130)에 구동력을 부여하는 모터 어셈블리(200)가 포함된다. 상기 쉘(100a)은 상부 쉘 및 하부 쉘이 결합되어 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the linear compressor 100 according to the embodiment of the present invention includes a cylinder 120 provided inside the shell 100a and a reciprocating linear movement forward and backward within the cylinder 120. A piston 130 and a motor assembly 200 for imparting a driving force to the piston 130 is included. The shell 100a may be configured by combining an upper shell and a lower shell.

상기 실린더(120)는 비자성체인 알루미늄 소재(알루미늄 또는 알루미늄 합금)로 구성될 수 있다. The cylinder 120 may be made of a non-magnetic aluminum material (aluminum or aluminum alloy).

상기 실린더(120)가 알루미늄 소재로 구성됨으로써, 상기 모터 어셈블리(200)에서 발생된 자속이 상기 실린더(120)에 전달되어 상기 실린더(120)의 외부로 누설되는 현상을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 실린더(120)는 압출봉 가공방법에 의하여 형성될 수 있다.Since the cylinder 120 is made of an aluminum material, the magnetic flux generated by the motor assembly 200 may be transmitted to the cylinder 120 to prevent a phenomenon of leaking to the outside of the cylinder 120. In addition, the cylinder 120 may be formed by an extrusion rod processing method.

상기 피스톤(130)은 비자성체인 알루미늄 소재(알루미늄 또는 알루미늄 합금)로 구성될 수 있다. 상기 피스톤(130)이 알루미늄 소재로 구성됨으로써, 모터 어셈블리(200)에서 발생된 자속이 상기 피스톤(130)에 전달되어 상기 피스톤(130)의 외부로 누설되는 현상을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 피스톤(130)은 단조 방법에 의하여 형성될 수 있다.The piston 130 may be made of an aluminum material (aluminum or an aluminum alloy) that is a nonmagnetic material. Since the piston 130 is made of an aluminum material, the magnetic flux generated from the motor assembly 200 may be transmitted to the piston 130 to prevent a phenomenon of leaking to the outside of the piston 130. In addition, the piston 130 may be formed by a forging method.

그리고, 상기 실린더(120)와 피스톤(130)의 소재 구성비, 즉 종류 및 성분비는 동일할 수 있다. 상기 피스톤(130)과 실린더(120)가 동일한 소재(알루미늄)로 구성됨으로써 열팽창 계수가 서로 같게 된다. 리니어 압축기(100)의 운전간, 상기 쉘(100) 내부는 고온(약 100℃)의 환경이 조성되는데, 상기 피스톤(130)과 실린더(120)의 열팽창 계수가 동일하므로, 상기 피스톤(130)과 실린더(120)는 동일한 양만큼 열변형 될 수 있다.In addition, the material composition ratio, that is, the type and component ratio of the cylinder 120 and the piston 130 may be the same. Since the piston 130 and the cylinder 120 are made of the same material (aluminum), the thermal expansion coefficients are the same. During operation of the linear compressor 100, the shell 100 has an environment of a high temperature (about 100 ° C.), and since the thermal expansion coefficients of the piston 130 and the cylinder 120 are the same, the piston 130 And cylinder 120 may be thermally deformed by the same amount.

결국, 피스톤(130)과 실린더(120)가 서로 다른 크기 또는 방향으로 열변형 되어 피스톤과(130)의 운동간에 상기 실린더(120)와 간섭이 발생되는 것을 방지할 수 있다.As a result, the piston 130 and the cylinder 120 are thermally deformed in different sizes or directions to prevent the piston 120 from interfering with the cylinder 120 between the movements of the piston 130.

상기 쉘(100a)에는, 냉매가 유입되는 흡입부(101) 및 상기 실린더(120)의 내부에서 압축된 냉매가 배출되는 토출부(105)가 포함된다. 상기 흡입부(101)를 통하여 흡입된 냉매는 흡입 머플러(270)를 거쳐 상기 피스톤(130)의 내부로 유동한다. The shell 100a includes a suction part 101 through which the refrigerant flows and a discharge part 105 through which the refrigerant compressed in the cylinder 120 is discharged. The refrigerant sucked through the suction unit 101 flows into the piston 130 through the suction muffler 270.

상기 흡입부(101)를 통하여 흡입된 냉매는 흡입 머플러(270)를 거쳐 상기 피스톤(130)의 내부로 유동한다. 냉매가 상기 흡입 머플러(270)를 통과하는 과정에서, 다양한 주파수를 가지는 소음이 저감될 수 있다.The refrigerant sucked through the suction unit 101 flows into the piston 130 through the suction muffler 270. In the process of passing the refrigerant through the suction muffler 270, noise having various frequencies may be reduced.

상기 실린더(120)의 내부에는, 상기 피스톤(130)에 의하여 냉매가 압축되는 압축 공간(P)이 형성된다. 그리고, 상기 피스톤(130)에는, 상기 압축 공간(P)으로 냉매를 유입시키는 흡입공(131a)이 형성되며, 상기 흡입공(131a)의 일측에는 상기 흡입공(131a)을 선택적으로 개방하는 흡입 밸브(132)가 제공된다.Inside the cylinder 120, a compression space P through which the refrigerant is compressed by the piston 130 is formed. In addition, the piston 130, the suction hole (131a) for introducing the refrigerant into the compression space (P) is formed, the suction hole for selectively opening the suction hole (131a) on one side of the suction hole (131a) Valve 132 is provided.

상기 압축 공간(P)의 일측에는, 상기 압축 공간(P)에서 압축된 냉매를 배출시키기 위한 토출밸브 어셈블리(170,172,174)가 제공된다. 즉, 상기 압축 공간(P)은 상기 피스톤(130)의 일측 단부와 토출밸브 어셈블리(170,172,174)의 사이에 형성되는 공간으로서 이해된다.At one side of the compression space P, discharge valve assemblies 170, 172, 174 for discharging the refrigerant compressed in the compression space P are provided. That is, the compression space P is understood as a space formed between one end of the piston 130 and the discharge valve assembly (170, 172, 174).

상기 토출밸브 어셈블리(170,172,174)에는, 냉매의 토출 공간을 형성하는 토출 커버(172)와, 상기 압축 공간(P)의 압력이 토출압력 이상이 되면 개방되어 냉매를 상기 토출 공간으로 유입시키는 토출 밸브(170) 및 상기 토출 밸브(170)와 토출 커버(172)의 사이에 제공되어 축 방향으로 탄성력을 부여하는 밸브 스프링(174)이 포함된다. 여기서, 상기 "축 방향"이라 함은, 상기 피스톤(130)이 왕복운동 하는 방향, 즉 도 3에서 가로 방향으로 이해될 수 있다.The discharge valve assemblies 170, 172, and 174 may include a discharge cover 172 that forms a discharge space of the refrigerant, and a discharge valve that opens when the pressure in the compression space P is equal to or greater than the discharge pressure, thereby introducing the refrigerant into the discharge space. 170 and a valve spring 174 provided between the discharge valve 170 and the discharge cover 172 to impart an elastic force in the axial direction. Here, the “axial direction” may be understood as a direction in which the piston 130 reciprocates, that is, in a horizontal direction in FIG. 3.

상기 흡입 밸브(132)는 상기 압축 공간(P)의 일측에 형성되고, 상기 토출 밸브(170)는 상기 압축 공간(P)의 타측, 즉 상기 흡입 밸브(132)의 반대측에 제공될 수 있다.The intake valve 132 may be formed on one side of the compression space P, and the discharge valve 170 may be provided on the other side of the compression space P, that is, on the opposite side of the intake valve 132.

상기 피스톤(130)이 상기 실린더(120)의 내부에서 왕복 직선운동 하는 과정에서, 상기 압축공간(P)의 압력이 상기 토출압력보다 낮고 흡입압력 이하가 되면 상기 흡입 밸브(132)가 개방되어 냉매는 상기 압축 공간(P)으로 흡입된다. 반면에, 상기 압축공간(P)의 압력이 상기 흡입압력 이상이 되면 상기 흡입 밸브(132)가 닫힌 상태에서 상기 압축공간(P)의 냉매가 압축된다.In the process of the piston 130 reciprocating linearly inside the cylinder 120, when the pressure of the compression space (P) is lower than the discharge pressure and less than the suction pressure, the suction valve 132 is opened to cool the refrigerant Is sucked into the compression space (P). On the other hand, when the pressure of the compression space (P) is greater than the suction pressure, the refrigerant in the compression space (P) is compressed in the state in which the suction valve 132 is closed.

한편, 상기 압축공간(P)의 압력이 상기 토출압력 이상이 되면, 상기 밸브 스프링(174)이 변형하여 상기 토출 밸브(170)를 개방시키고, 냉매는 상기 압축공간(P)으로부터 토출되어, 토출 커버(172)의 토출공간으로 배출된다.On the other hand, when the pressure of the compression space (P) is greater than the discharge pressure, the valve spring 174 is deformed to open the discharge valve 170, the refrigerant is discharged from the compression space (P), discharge It is discharged to the discharge space of the cover 172.

그리고, 상기 토출 공간의 냉매는 상기 토출 머플러(176)를 거쳐 루프 파이프(178)로 유입된다. 상기 토출 머플러(176)는 압축된 냉매의 유동 소음을 저감시킬 수 있으며, 상기 루프 파이프(178)는 압축된 냉매를 상기 토출부(105)로 가이드 한다. 상기 루프 파이프(178)는 상기 토출 머플러(176)에 결합되어 굴곡지게 연장되며, 상기 토출부(105)에 결합된다.The refrigerant in the discharge space flows into the loop pipe 178 through the discharge muffler 176. The discharge muffler 176 may reduce the flow noise of the compressed refrigerant, and the loop pipe 178 guides the compressed refrigerant to the discharge unit 105. The loop pipe 178 is coupled to the discharge muffler 176 and extends flexibly, and is coupled to the discharge part 105.

상기 리니어 압축기(10)에는, 프레임(110)이 더 포함된다. 상기 프레임(110)은 상기 실린더(120)를 고정시키는 구성으로서, 상기 실린더(120)와 일체로 구성되거나 별도의 체결부재에 의하여 체결될 수 있다. The linear compressor 10 further includes a frame 110. The frame 110 is configured to fix the cylinder 120 and may be integrally formed with the cylinder 120 or fastened by a separate fastening member.

상기 토출 커버(172) 및 토출 머플러(176)는 상기 프레임(110)에 결합될 수 있다. 그리고, 상기 프레임(110)은 영구자석(350)의 후방에 위치될 수 있다.The discharge cover 172 and the discharge muffler 176 may be coupled to the frame 110. The frame 110 may be located at the rear of the permanent magnet 350.

상기 모터 어셈블리(200)에는, 상기 프레임(110)에 고정 또는 지지되어 상기 실린더(120)를 둘러싸도록 배치되는 아우터 스테이터(210)와, 상기 아우터 스테이터(210)의 내측으로 이격되어 배치되는 이너 스테이터(220) 및 상기 아우터 스테이터(210)와 이너 스테이터(220)의 사이 공간에 위치하는 영구자석(350)이 포함된다.The motor stator 200 includes an outer stator 210 fixed to or supported by the frame 110 to surround the cylinder 120, and an inner stator spaced apart from the inner stator 210. A permanent magnet 350 is included in the space between the 220 and the outer stator 210 and the inner stator 220.

상기 영구자석(350)은, 상기 아우터 스테이터(210) 및 이너 스테이터(220)와의 상호 전자기력에 의하여 직선 왕복 운동할 수 있다. 상기 영구자석(350)에는, 1개의 극 또는 3개의 극을 가지는 다수의 자석이 포함된다. 그리고, 상기 영구자석(350)은 상대적으로 저렴한 페라이트 소재로 구성될 수 있다. The permanent magnet 350 may linearly reciprocate by mutual electromagnetic force between the outer stator 210 and the inner stator 220. The permanent magnet 350 includes a plurality of magnets having one pole or three poles. In addition, the permanent magnet 350 may be made of a relatively inexpensive ferrite material.

상기 영구자석(350)은 마그넷 어셈블리(300)의 마그넷 프레임(310)의 외주면에 장착되며, 상기 영구자석(350)의 일측 단부에는 결합 플레이트(330)가 접촉된다. 그리고, 상기 영구자석(350)과 결합 플레이트(330)는 고정부재(360)에 의하여 결합될 수 있다.The permanent magnet 350 is mounted on the outer circumferential surface of the magnet frame 310 of the magnet assembly 300, the coupling plate 330 is in contact with one end of the permanent magnet 350. In addition, the permanent magnet 350 and the coupling plate 330 may be coupled by the fixing member 360.

상기 결합 플레이트(330)는 비자성체로 구성될 수 있다. 일례로, 상기 결합 플레이트(330)는 스테인리스 소재로 구성될 수 있다.The coupling plate 330 may be made of a nonmagnetic material. In one example, the coupling plate 330 may be made of a stainless material.

상기 결합 플레이트(330)는 상기 마그넷 프레임(310)의 개구된 일측 단부를 커버하며, 상기 피스톤(130)의 플랜지(134)에 결합될 수 있다. 일례로, 상기 결합 플레이트(330)와 상기 플랜지(134)는 볼트 체결될 수 있다. The coupling plate 330 covers one open end of the magnet frame 310 and may be coupled to the flange 134 of the piston 130. For example, the coupling plate 330 and the flange 134 may be bolted.

상기 플랜지(134)는 상기 피스톤(130)의 단부로부터 반경 방향으로 연장되는 구성으로서 이해되며, 상기 피스톤(130)이 왕복운동 하는 과정에서 상기 실린더(120)의 단부를 향하여 근접하거나, 상기 실린더(120)의 단부로부터 멀어지는 움직임을 수행한다.The flange 134 is understood as a configuration extending radially from the end of the piston 130, the piston 130 is approached toward the end of the cylinder 120 in the course of the reciprocating movement, or the cylinder ( A movement away from the end of 120).

상기 영구자석(350)이 직선 이동함에 따라, 상기 피스톤(130), 마그넷 프레임(310) 및 결합 플레이트(330)는 상기 영구자석(350)과 함께 축 방향으로 직선 왕복 운동할 수 있다.As the permanent magnet 350 moves linearly, the piston 130, the magnet frame 310 and the coupling plate 330 may linearly reciprocate in the axial direction together with the permanent magnet 350.

상기 아우터 스테이터(210)에는, 코일 권선체(213,215) 및 스테이터 코어(211)가 포함된다. The outer stator 210 includes coil windings 213 and 215 and a stator core 211.

상기 코일 권선체(213,215)에는, 보빈(213) 및 상기 보빈(213)의 원주 방향으로 권선된 코일(215)이 포함된다. 상기 코일(215)의 단면은 다각형 형상을 가질 수 있으며, 일례로 육각형의 형상을 가질 수 있다.The coil windings 213 and 215 include a bobbin 213 and a coil 215 wound in the circumferential direction of the bobbin 213. The cross section of the coil 215 may have a polygonal shape, for example, may have a hexagonal shape.

상기 스테이터 코어(211)는 복수 개의 라미네이션(lamination)이 원주 방향으로 적층되어 구성되며, 상기 코일 권선체(213,215)를 둘러싸도록 배치될 수 있다.The stator core 211 may be formed by stacking a plurality of laminations in a circumferential direction and may be arranged to surround the coil windings 213 and 215.

상기 모터 어셈블리(200)에 전류가 인가되면, 상기 코일(215)에 전류가 흐르게 되고, 상기 코일(215)에 흐르는 전류에 의해 상기 코일(215) 주변에 자속(flux)이 형성되며, 상기 자속은 상기 아우터 스테이터(210) 및 이너 스테이터(220)를 따라 폐회로를 형성하면서 흐르게 된다. When a current is applied to the motor assembly 200, a current flows in the coil 215, and a flux is formed around the coil 215 by the current flowing in the coil 215, and the magnetic flux Flows while forming a closed circuit along the outer stator 210 and the inner stator 220.

상기 아우터 스테이터(210)와 이너 스테이터(220)를 따라 흐르는 자속과, 상기 영구자석(230)의 자속이 상호 작용하여, 상기 영구자석(230)을 이동시키는 힘이 발생될 수 있다.The magnetic flux flowing along the outer stator 210 and the inner stator 220 and the magnetic flux of the permanent magnet 230 may interact to generate a force for moving the permanent magnet 230.

상기 아우터 스테이터(210)의 일측에는 스테이터 커버(240)가 제공된다. 상기 아우터 스테이터(210)의 일측단은 상기 프레임(110)에 의하여 지지되며, 타측단은 상기 스테이터 커버(240)에 의하여 지지될 수 있다. 상기 스테이터 커버(240)를 "모터 커버"라 이름할 수 있다.One side of the outer stator 210 is provided with a stator cover 240. One end of the outer stator 210 may be supported by the frame 110, and the other end of the outer stator 210 may be supported by the stator cover 240. The stator cover 240 may be referred to as a "motor cover."

상기 이너 스테이터(220)는 상기 마그넷 프레임(310)의 내측에서, 상기 실린더(120)의 외주에 고정된다. 그리고, 상기 이너 스테이터(220)는 복수 개의 라미네이션이 상기 실린더(120)의 외측에서 원주 방향으로 적층되어 구성된다.The inner stator 220 is fixed to the outer circumference of the cylinder 120 inside the magnet frame 310. In addition, the inner stator 220 is configured by stacking a plurality of laminations in the circumferential direction from the outside of the cylinder 120.

상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 피스톤(130)을 지지하는 서포터(135) 및 상기 피스톤(130)으로부터 상기 흡입부(101)를 향하여 연장되는 백 커버(115)가 더 포함된다. 상기 서포터(135)는 상기 결합 플레이트(330)의 외측에 결합된다. 그리고, 상기 백 커버(115)는 상기 흡입 머플러(140)의 적어도 일부분을 커버하도록 배치될 수 있다.The linear compressor 10 further includes a supporter 135 supporting the piston 130 and a back cover 115 extending from the piston 130 toward the suction part 101. The supporter 135 is coupled to the outside of the coupling plate 330. The back cover 115 may be disposed to cover at least a portion of the suction muffler 140.

상기 리니어 압축기(10)에는, 상기 피스톤(130)이 공진 운동할 수 있도록 각 고유 진동수가 조절된, 탄성부재인 복수의 스프링(151,155)이 포함된다.The linear compressor 10 includes a plurality of springs 151 and 155, which are elastic members, in which natural frequencies are adjusted to allow the piston 130 to resonate.

상기 복수의 스프링(151,155)에는, 상기 서포터(135)와 스테이터 커버(240)의 사이에 지지되는 제 1 스프링(151) 및 상기 서포터(135)와 백 커버(115)의 사이에 지지되는 제 2 스프링(155)이 포함된다. 상기 제 1 스프링(151) 및 제 2 스프링(155)의 탄성 계수는 동일하게 형성될 수 있다.The plurality of springs 151 and 155 may include a first spring 151 supported between the supporter 135 and the stator cover 240 and a second support between the supporter 135 and the back cover 115. A spring 155 is included. The elastic modulus of the first spring 151 and the second spring 155 may be the same.

상기 제 1 스프링(151)은 상기 실린더(120) 또는 피스톤(130)의 상측 및 하측에 복수 개가 제공될 수 있으며, 상기 제 2 스프링(155)은 상기 실린더(120) 또는 피스톤(130)의 전방으로 복수 개가 제공될 수 있다. A plurality of first springs 151 may be provided above and below the cylinder 120 or the piston 130, and the second spring 155 may be provided in front of the cylinder 120 or the piston 130. A plurality may be provided.

여기서, 상기 "전방"이라 함은 상기 피스톤(130)으로부터 상기 흡입부(101)를 향하는 방향으로서 이해될 수 있다. 즉, 상기 흡입부(101)로부터 상기 토출밸브 어셈블리(170,172,174)를 향하는 방향을 "후방"이라 이해될 수 있다. 이 용어는 이하의 설명에서도 동일하게 사용될 수 있다.Here, the term “front” may be understood as a direction from the piston 130 toward the suction part 101. That is, the direction from the suction part 101 toward the discharge valve assembly 170, 172, 174 may be understood as “rear”. This term may equally be used in the following description.

상기 쉘(100a)의 내부 바닥면에는 소정의 오일이 저장될 수 있다. 그리고, 상기 쉘(100a)의 하부에는 오일을 펌핑하는 오일 공급장치(160)가 제공될 수 있다. 상기 오일 공급장치(160)는 상기 피스톤(130)이 왕복 직선운동 함에 따라 발생되는 진동에 의하여 작동되어 오일을 상방으로 펌핑할 수 있다.A predetermined oil may be stored in the inner bottom surface of the shell 100a. In addition, an oil supply device 160 for pumping oil may be provided below the shell 100a. The oil supply device 160 may be operated by vibration generated as the piston 130 reciprocates linearly to pump oil upward.

상기 리니어 압축기(100)에는, 상기 오일 공급장치(160)로부터 오일의 유동을 가이드 하는 오일 공급관(165)이 더 포함된다. 상기 오일 공급관(165)은 상기 오일 공급장치(160)로부터 상기 실린더(120)와 피스톤(130)의 사이 공간까지 연장될 수 있다. The linear compressor 100 further includes an oil supply pipe 165 for guiding the flow of oil from the oil supply device 160. The oil supply pipe 165 may extend from the oil supply device 160 to a space between the cylinder 120 and the piston 130.

상기 오일 공급장치(160)로부터 펌핑된 오일은 상기 오일 공급관(165)을 거쳐 상기 실린더(120)와 피스톤(130)의 사이 공간으로 공급되어, 냉각 및 윤활 작용을 수행한다.
The oil pumped from the oil supply device 160 is supplied to the space between the cylinder 120 and the piston 130 via the oil supply pipe 165 to perform a cooling and lubricating action.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 리니어 압축기의 마그넷 어셈블리를 보여주는 사시도이고, 도 5는 도 4의 I-I'를 따라 절개한 단면도이다.4 is a perspective view illustrating a magnet assembly of a linear compressor according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 4.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 마그넷 어셈블리(300)에는, 대략 원통형 형상을 가지는 마그넷 프레임(310) 및 상기 마그넷 프레임(310)의 외주면에 설치되는 영구자석(350)이 포함된다. 4 and 5, the magnet assembly 300 according to the embodiment of the present invention includes a magnet frame 310 having a substantially cylindrical shape and a permanent magnet 350 installed on an outer circumferential surface of the magnet frame 310. This includes.

상기 마그넷 프레임(310)의 내측에는, 상기 이너 스테이터(220), 실린더(120) 및 피스톤(130)이 배치되며, 상기 마그넷 프레임(310)의 외측에는, 상기 아우터 스테이터(210)가 배치될 수 있다 (도 3 참조).The inner stator 220, the cylinder 120, and the piston 130 may be disposed inside the magnet frame 310, and the outer stator 210 may be disposed outside the magnet frame 310. (See Figure 3).

상기 마그넷 프레임(310)의 양측 단부에는, 개방된 개구부(311,312)가 포함된다. 상기 개구부(311,312)에는, 상기 마그넷 프레임(310)의 일측 단부에 형성되는 제 1 개구부(311) 및 상기 마그넷 프레임(310)의 타측 단부에 형성되는 제 2 개구부(312)가 포함된다. 일례로, 상기 일측 단부는 "상단부"일 수 있고, 상기 타측 단부는 "하단부"일 수 있다.Open ends 311 and 312 are provided at both ends of the magnet frame 310. The openings 311 and 312 include a first opening 311 formed at one end of the magnet frame 310 and a second opening 312 formed at the other end of the magnet frame 310. In one example, the one end may be an "upper end" and the other end may be a "lower end".

상기 마그넷 프레임(310)에는, 상기 피스톤(130)의 플랜지(134)에 결합되는 결합 플레이트(330)가 결합된다. 상세히, 상기 결합 플레이트(330)는 상기 제 1 개구부(311)를 커버하도록 상기 마그넷 프레임(310)의 일측 단부에 결합될 수 있다.A coupling plate 330 coupled to the flange 134 of the piston 130 is coupled to the magnet frame 310. In detail, the coupling plate 330 may be coupled to one end of the magnet frame 310 to cover the first opening 311.

상기 마그넷 프레임(310)의 외주면에는, 상기 영구자석(350)을 지지하는 지지부재(315)가 제공된다. 상기 지지부재(315)는 상기 영구자석(350)의 일측 단부에 접하도록 구성되며, 상기 제 2 개구부(312)의 외측에 배치될 수 있다. On the outer circumferential surface of the magnet frame 310, a support member 315 for supporting the permanent magnet 350 is provided. The support member 315 may be configured to contact one end of the permanent magnet 350 and may be disposed outside the second opening 312.

그리고, 상기 영구자석(350)의 타측 단부는 상기 결합 플레이트(330)에 접하도록 배치된다. 즉, 상기 영구자석(350)은 상기 결합 플레이트(330)와 지지부재(315)의 사이에 접촉 가능하게 배치될 수 있다.The other end of the permanent magnet 350 is disposed to contact the coupling plate 330. That is, the permanent magnet 350 may be disposed in contact between the coupling plate 330 and the support member 315.

결국, 상기 결합 플레이트(330) 및 지지부재(315)에 의하여, 상기 영구자석(350)은 상기 마그넷 프레임(310)으로부터 이탈되는 것이 방지될 수 있다.As a result, the permanent magnet 350 may be prevented from being separated from the magnet frame 310 by the coupling plate 330 and the support member 315.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 구동 조립체의 구성 및 질량을 나타내는 개략도이다.6 is a schematic diagram showing a configuration and mass of a drive assembly according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 구동 조립체에는, 상기 마그넷 어셈블리(300)와, 피스톤 어셈블리(130,134,145,270) 및 서포터(135)가 포함된다.Referring to FIG. 6, the drive assembly according to the embodiment of the present invention includes the magnet assembly 300, the piston assemblies 130, 134, 145, 270, and the supporter 135.

상기 마그넷 어셈블리(300)에는, 마그넷 프레임(310)과, 영구자석(350) 및 결합 플레이트(330)가 포함된다. 상기 피스톤 어셈블리(130)에는, 피스톤(130), 플랜지(134), 밸런스 웨이트(145) 및 흡입 머플러(270)가 포함된다. The magnet assembly 300 includes a magnet frame 310, a permanent magnet 350 and a coupling plate 330. The piston assembly 130 includes a piston 130, a flange 134, a balance weight 145, and a suction muffler 270.

상기 마그넷 어셈블리(300)는 M1의 질량을 가지며, 상기 서포터(135)는 M2의 질량을 가진다. 그리고, 상기 피스톤 어셈블리(130,145,270)는 M3의 질량을 가진다. The magnet assembly 300 has a mass of M1, and the supporter 135 has a mass of M2. And, the piston assembly (130, 145, 270) has a mass of M3.

상기 구동 조립체의 질량을 상기한 M1,M2 및 M3로 구분한 것은, 상기 구동 조립체가 전방 및 후방으로 왕복 직선운동하는 과정에서, 리니어 압축기(100) 내부의 고정체, 일례로 프레임(110), 실린더(120) 또는 스테이터 커버(240)와 충돌이 발생할 경우, 충격력을 직접적으로 받는지, 아니면 충격에 의하여 관성력이 작용하는지에 따라서 구분된다.The mass of the drive assembly is divided into M1, M2, and M3, the fixed body inside the linear compressor 100, for example, the frame 110, When a collision with the cylinder 120 or the stator cover 240 occurs, it is classified according to whether the impact force is directly applied or the inertial force acts by the impact.

예를 들어, 상기 마그넷 어셈블리(300)의 일부분, 즉 영구자석(350)의 단부에 충돌이 발생할 경우, 상기 마그넷 어셈블리(300)를 구성하는 부품에 충격력이 직접적으로 전달되고, 상기 피스톤 어셈블리(130) 및 서포터(135)에 관성력이 작용할 수 있다.For example, when a collision occurs at a part of the magnet assembly 300, that is, at the end of the permanent magnet 350, an impact force is directly transmitted to a part constituting the magnet assembly 300, and the piston assembly 130. And an inertial force may act on the supporter 135.

반면에, 상기 피스톤 어셈블리(130,134,145,270)의 일부분, 즉 상기 플랜지(134)에 충돌이 발생할 경우, 상기 마그넷 어셈블리(300) 및 서포터(135)에 관성력이 작용할 수 있다. On the other hand, when a collision occurs in a portion of the piston assembly (130, 134, 145, 270), that is, the flange 134, an inertial force may act on the magnet assembly 300 and the supporter 135.

그리고, 상기 서포터(135)에 충돌이 발생할 경우, 상기 마그넷 어셈블리(300) 및 피스톤 어셈블리(130,134,145,270)에 관성력이 작용할 것이다.In addition, when a collision occurs in the supporter 135, an inertial force will act on the magnet assembly 300 and the piston assemblies 130, 134, 145, and 270.

상기 구동 조립체의 질량 중, 상기 마그넷 어셈블리(300)의 질량(M1)이 상기 서포터(135)의 질량(M2) 및 상기 피스톤 어셈블리의 질량(M3)에 비하여 가장 크게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 M2가 상기 M3에 비하여 크게 형성될 수 있다.Among the mass of the drive assembly, the mass M1 of the magnet assembly 300 may be formed to be larger than the mass M2 of the supporter 135 and the mass M3 of the piston assembly. In addition, the M2 may be formed larger than the M3.

따라서, 본 실시예는, 비상상황(구동 조립체의 제어가 불가하거나, 제한되는 상황) 발생시 상기 구동 조립체 중 질량이 가장 큰 마그넷 어셈블리(300)가 소정의 고정체에 충돌되도록 함으로써, 상기 서포터(135) 또는 피스톤 어셈블리(130,134,145,270)가 관성력에 의하여 분리 또는 파손됨을 방지하는 것을 목적으로 한다.Therefore, in the present embodiment, the supporter 135 by causing the magnet assembly 300 having the largest mass among the drive assemblies to collide with a predetermined fixture in an emergency situation (control or control of the drive assembly is impossible or limited). ) Or to prevent the piston assembly (130, 134, 145, 270) from being separated or broken by inertial force.

이하에서는, 도 7 및 도 8을 참조하여, 본 실시예에 따른 리니어 압축기에서, 상기 마그넷 어셈블리(300)가 프레임(110)에 충돌될 수 있는 구조를 설명한다.Hereinafter, referring to FIGS. 7 and 8, the structure in which the magnet assembly 300 may collide with the frame 110 in the linear compressor according to the present embodiment will be described.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 피스톤이 제 1 위치에 있을 때, 리니어 압축기의 내부 구성을 보여주는 단면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 피스톤이 제 2 위치에 있을 때, 리니어 압축기의 내부 구성을 보여주는 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing an internal configuration of the linear compressor when the piston according to the embodiment of the present invention is in the first position, and FIG. 8 is a linear compressor when the piston according to the embodiment of the present invention is in the second position This is a cross-sectional view showing the internal structure of the.

도 7에는, 본 발명의 실시예에 따른 피스톤(130)이 제 1 위치에 있을 때, 상기 압축기(100) 내부의 모습이 도시된다. FIG. 7 shows the interior of the compressor 100 when the piston 130 is in the first position in accordance with an embodiment of the present invention.

여기서, 상기 "제 1 위치"라 함은, 상기 피스톤(130)의 하사점(Bottom Dead Center, BDC)으로서, 상기 피스톤(130)이 최전방으로 이동하였을 때의 위치이다. 그리고, 상기 하사점에서, 냉매는 상기 피스톤(130)의 전방에 형성된 압축공간(P)으로 흡입될 수 있다.Here, the "first position" is a bottom dead center (BDC) of the piston 130 and is a position when the piston 130 moves to the foremost position. In addition, at the bottom dead center, the refrigerant may be sucked into the compression space P formed in front of the piston 130.

상기 피스톤(130)이 하사점에 위치할 때, 상기 영구자석(350)의 후방 단부, 즉 상기 지지부재(315)는 상기 프레임(110)으로부터 제 1 이격거리(W1)만큼 이격된 상태에 있게 된다. 여기서, 상기 지지 부재(315)로부터 W1만큼 이격된 프레임(110)의 일부분은 접촉부(110a)를 형성한다. 상기 접촉부(110a)는 상기 영구자석(135)을 연장한 가상의 선과, 상기 프레임(110)이 만나는 지점에 형성될 수 있다.When the piston 130 is located at the bottom dead center, the rear end of the permanent magnet 350, that is, the support member 315 is in a state spaced apart from the frame 110 by a first separation distance W1. do. Here, a portion of the frame 110 spaced apart from the support member 315 by W1 forms the contact portion 110a. The contact part 110a may be formed at a point where the virtual line extending the permanent magnet 135 and the frame 110 meet.

상기 피스톤(130)의 플랜지(134)는 상기 실린더(120)의 전방 단부로부터 제 2 이격거리(W2)만큼 이격된 상태에 있게 된다. The flange 134 of the piston 130 is in a state spaced apart from the front end of the cylinder 120 by a second separation distance (W2).

상기 서포터(135)의 적어도 일부분은 상기 스테이터 커버(240)의 단부를 전후방으로 연장한 가상의 선에 대하여, 제 3 이격거리(W3)만큼 이격된 상태에 있게 된다. 여기서, 상기 서포터(135)의 적어도 일부분은 전방 및 후방으로 연장된 부분을 의미한다.At least a portion of the supporter 135 is in a state spaced apart by a third separation distance W3 with respect to the imaginary line extending forward and rearward of the end portion of the stator cover 240. Here, at least a portion of the supporter 135 means a portion extending forward and rearward.

즉, 상기 피스톤(130)이 하사점의 위치에 있을 때, 상기 구동 조립체(134,135,350)는 압축기 내부의 고정체, 일례로 프레임(110), 실린더(120) 또는 스테이터 커버(240)에 접촉 또는 충돌되지 않는다.That is, when the piston 130 is in the bottom dead center position, the drive assembly 134, 135, 350 contacts or collides with a fixture inside the compressor, for example the frame 110, the cylinder 120, or the stator cover 240. It doesn't work.

상기 W1 및 W2는 전후방으로 이격된 거리를 나타내며, 상기 W3는 반경 방향으로 이격된 거리를 나타낸다. 그리고, 상기 W1은 W2보다 작은 값을 가진다. W1 and W2 represent distances spaced forward and backward, and W3 represents distances radially spaced. W1 has a smaller value than W2.

따라서, 상기 구동 조립체가 후방으로 이동할 때, 상기 구동 조립체의 이동거리가 상기 W1일 경우, 상기 영구자석(350)의 단부는 상기 접촉부(110a)에 접촉 또는 충돌될 수 있다. 반면에, 상기 피스톤(130)의 플랜지(134)는 상기 실린더(120)에 접촉 또는 충돌되지 않을 수 있다.Accordingly, when the driving assembly moves backward, when the moving distance of the driving assembly is W1, the end of the permanent magnet 350 may contact or collide with the contact portion 110a. On the other hand, the flange 134 of the piston 130 may not contact or collide with the cylinder 120.

상세히, 도 8에는, 본 발명의 실시예에 따른 피스톤(130)이 제 2 위치에 있을 때, 상기 압축기(100) 내부의 모습이 도시된다. In detail, FIG. 8 shows the inside of the compressor 100 when the piston 130 according to the embodiment of the present invention is in the second position.

여기서, 상기 "제 2 위치"라 함은, 상기 피스톤(130)의 상사점(Top Dead Center, TDC)으로서, 상기 피스톤(130)이 최후방으로 이동하였을 때의 위치이다. 그리고, 상기 상사점에서, 냉매는 상기 압축공간(P)으로부터 상기 토출커버(172)측으로 토출될 수 있다.Here, the "second position" is a top dead center (TDC) of the piston 130 and is a position when the piston 130 moves to the rearmost position. In addition, at the top dead center, the refrigerant may be discharged from the compression space P toward the discharge cover 172.

상기 피스톤(130)이 상사점에 위치할 때, 상기 영구자석(350)의 후방 단부, 즉 상기 지지부재(315)는 상기 프레임(110)의 접촉부(110a)에 충돌하게 된다. 즉, 상기 영구자석(350)의 후방 단부와 접촉부(110a)간에는 이격거리가 형성되지 않으며, 상기 영구자석(350)의 단부와 접촉부(110a)에는, 서로 접촉된 접촉점(C1)이 형성될 수 있다.When the piston 130 is located at the top dead center, the rear end of the permanent magnet 350, that is, the support member 315 collides with the contact portion 110a of the frame 110. That is, the separation distance is not formed between the rear end portion of the permanent magnet 350 and the contact portion 110a, and the contact point C1 in contact with each other may be formed at the end portion and the contact portion 110a of the permanent magnet 350. have.

또한, 상기 피스톤(130)의 플랜지(134)는 상기 실린더(120)에 접촉 또는 충돌되지 않는다. 즉, 상기 피스톤(130)의 플랜지(134)는 상기 실린더(120)의 전방 단부로부터 제 4 이격거리(W2')만큼 이격된 상태에 있게 된다. 상기 W2'는 상기 W2보다 작은 값을 가질 수 있다.In addition, the flange 134 of the piston 130 does not contact or collide with the cylinder 120. That is, the flange 134 of the piston 130 is in a state spaced apart from the front end of the cylinder 120 by a fourth separation distance W2 '. The W2 'may have a smaller value than the W2.

그리고, 상기 서포터(135)는 상기 스테이터 커버(240)에 접촉 또는 충돌되지 않는다. 즉, 상기 서포터(135)의 적어도 일부분은 상기 스테이터 커버(240)의 단부를 전후방으로 연장한 가상의 선에 대하여, 제 5 이격거리(W3')만큼 이격된 상태에 있게 된다. 상기 W3'는 상기 W3와 같거나, 상기 W3보다 작을 수 있다.In addition, the supporter 135 does not contact or collide with the stator cover 240. That is, at least a portion of the supporter 135 is in a state spaced apart by the fifth separation distance W3 'with respect to the imaginary line extending forward and backward of the end portion of the stator cover 240. The W3 'may be equal to or smaller than the W3.

이와 같이, 상기 피스톤(130)이 상사점의 위치에 있을 때, 상기 구동 조립체 중 상기 영구자석(350)의 단부는 상기 프레임(110)에 충돌되며, 상기 서포터(135) 및 피스톤(130)의 플랜지(134)는 상기 스테이터 커버(240) 및 실린더(120)에 각각 접촉 또는 충돌되지 않는다.As such, when the piston 130 is in the top dead center position, an end portion of the permanent magnet 350 of the driving assembly collides with the frame 110, and the supporter 135 and the piston 130 are separated from each other. The flange 134 does not contact or collide with the stator cover 240 and the cylinder 120, respectively.

이러한 구성에 의하면, 압축기의 제어가 불능 또는 제한되는 비상상황 발생시, 구동 조립체 중 상대적으로 질량이 큰 마그넷 어셈블리가 프레임에 접촉됨으로써, 관성력에 의한 다른 부품의 파손을 방지할 수 있게 된다.According to such a configuration, when an emergency situation in which the control of the compressor is impossible or limited occurs, a magnet assembly having a relatively large mass in the drive assembly contacts the frame, thereby preventing damage to other parts due to inertial force.

100 : 리니어 압축기 100a : 쉘
110 : 프레임 115 : 백 커버
120 : 실린더 130 : 피스톤
134 : 플랜지 135 : 서포터
151,155 : 제 1,2 스프링 200 : 모터 어셈블리
210 : 아우터 스테이터 220 : 이너 스테이터
240 : 스테이터 커버 300 : 마그넷 어셈블리
310 : 마그넷 프레임 315 : 지지부재
330 : 결합 플레이트 350 : 영구자석 100: linear compressor 100a: shell
110: frame 115: back cover
120: cylinder 130: piston
134: flange 135: supporter
151,155: 1,2 spring 200: motor assembly
210: outer stator 220: inner stator
240: Stator cover 300: magnet assembly
310: magnet frame 315: support member
330: bonding plate 350: permanent magnet

Claims

A shell having a refrigerant suction unit;
A cylinder provided inside the shell;
A piston reciprocating in the cylinder;
A motor assembly for providing a driving force for the movement of the piston; And
A magnet assembly transmitting a driving force generated from the motor assembly to the piston and having a permanent magnet;
A support member provided on the magnet assembly and supporting an end side of the permanent magnet; And
And a frame coupled to the cylinder to support the motor assembly, the frame having a contact portion that may contact or collide with the support member during the reciprocating motion of the piston.

The method of claim 1,
In the process of reciprocating the piston,
And when the piston is in the first position, the support member is spaced apart from the contacting portion by a first separation distance.

The method of claim 2,
The first position is the bottom dead center (BDC) of the piston,
And at the bottom dead center of the piston, a refrigerant is sucked through the refrigerant suction part and flows into the cylinder.

The method of claim 2,
In the process of reciprocating the piston,
And when the piston is in the second position, the support member contacts or impinges on the contact portion.

The method of claim 4, wherein
The second position is the top dead center (TDC) of the piston,
At the top dead center of the piston, the refrigerant compressed in the cylinder is discharged to the outside of the cylinder.

The method of claim 1,
In the magnet assembly,
A cylindrical magnet frame;
Is coupled to one side of the magnet frame, the linear compressor further comprises a coupling plate coupled to one end of the permanent magnet.

The method of claim 4, wherein
Further includes a flange extending radially outward of the piston,
The flange is
In the course of the reciprocating motion of the piston, the linear compressor, characterized in that for moving toward or away from the end of the cylinder.

The method of claim 7, wherein
When the piston is in the first position, the flange is spaced apart from the end of the cylinder by a second separation distance,
And the first separation distance has a smaller value than the second separation distance.

The method of claim 8,
When the piston is in the second position, the flange is spaced apart from the end of the cylinder by a fourth separation distance,
And the fourth separation distance has a smaller value than the second separation distance.

The method of claim 4, wherein
A supporter coupled to an outer side of the flange of the piston to support the piston;
A motor cover supporting one side of the motor assembly; And
The linear compressor further comprises a spring provided between the supporter and the motor cover.

The method of claim 10,
When the piston is in the first position,
And a third separation distance in a radial direction is formed between at least a portion of the supporter and the motor cover.

The method of claim 11,
When the piston is in the second position,
Between at least a portion of the supporter and the motor cover, a fifth separation distance in the radial direction is formed,
And the fifth separation distance is equal to or smaller than the third separation distance.

The method of claim 1,
And the contact portion is formed at a point where the virtual line extending the permanent magnet and the frame meet.

The method of claim 1,
The permanent magnet is a linear compressor composed of a ferrite material.