KR20060064299A

KR20060064299A - 왕복동식 압축기

Info

Publication number: KR20060064299A
Application number: KR1020040103105A
Authority: KR
Inventors: 윤태호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-12-08
Filing date: 2004-12-08
Publication date: 2006-06-13
Also published as: KR100633067B1

Abstract

본 발명은 리니어모터 구조를 개선한 왕복동식 압축기에 관한 것으로서, 피스톤(22)이 내장된 실린더(20)와; 실린더(20)의 외곽에 배치되며, 이너코어(32)와 아우터코어(34) 및 마그네트(36)를 갖는 리니어모터(30)와; 리니어모터(30)의 구동에 의해 피스톤(22)을 실린더(20) 내에서 왕복운동시키는 가동부재(40)를 포함하며, 이너코어(32)에는 마그네트삽입홈(31)이 형성되고, 마그네트(36)는 마그네트삽입홈(31)에 삽입되는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 리니어모터의 출력효율을 극대화시킬 수 있을 뿐 아니라 장기간 사용시에도 마그네트의 결합상태를 견고히 유지할 수 있다.

실린더, 이너코어, 아우터코어, 마그네트, 가동부재, 마그네트삽입홈

Description

왕복동식 압축기 {RECIPROCATING COMPRESSOR}

도 1은 본 발명에 따른 왕복동식 압축기를 도시한 단면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 왕복동식 압축기에서 리니어모터의 마그네트 결합상태를 도시한 횡단면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 왕복동식 압축기에서 리니어모터의 마그네트 결합상태를 도시한 종단면도이고,

도 4는 본 발명에 따른 왕복동식 압축기에서 리니어모터의 마그네트 결합상태의 다른 실시예를 도시한 종단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

20 : 피스톤 22 : 실린더

30 : 리니어모터 31 : 마그네트삽입홈

32 : 이너코어 33 : 자속누설방지홈

34 : 아우터코어 36 : 마그네트

40 : 가동부재

본 발명은 왕복동식 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리니어모터 구조를 개선한 왕복동식 압축기에 관한 것이다.

일반적으로, 압축기(Compressor)는 냉장고나 공기조화기 등과 같은 냉동사이클을 이용하는 제품에서 냉매를 흡입하여 압축하는 장치로서, 피스톤이 직선왕복운동하여 냉매를 압축하는 왕복동식 압축기 및 베인이 회전하여 냉매를 압축하는 회전식 압축기로 구분된다.

특히, 왕복동식 압축기는 다른 종류의 압축기들에 비해 에너지 손실이 상대적으로 적어 효율성이 높다는 장점이 있다. 이러한 왕복동식 압축기는 밀폐용기의 내부에 마련되며, 외부전원을 인가받아 동력을 발생시키는 구동부와; 구동부의 동력을 이용하여 냉매가스를 흡입·압축하는 압축부를 포함하여 구성된다. 구동부로는 통상적으로 리니어모터가 사용되고 있다.

종래의 왕복동식 압축기는 피스톤이 내장된 실린더와; 실린더의 외곽에 배치되는 리니어모터와; 리니어모터의 구동에 의해 피스톤을 실린더 내에서 왕복운동시키는 가동부재를 포함하여 구성된다. 리니어모터는 아우터코어와; 아우터코어의 내측에 이격 배치되는 이너코어와; 아우터코어 및 이너코어 사이에 마련되는 마그네트를 포함한다.

그러나 상기와 같은 구조의 왕복동식 압축기는 마그네트의 내·외측에 에어갭이 존재하여 공극길이가 증가됨으로 인해, 누설자속이 발생하여 리니어모터의 추력을 극대화시키지 못하는 문제점이 있다. 한편, 공극을 줄이기 위하여 마그네트가 이너코어에 부착되어 있는 경우가 있지만, 이는 마그네트의 부착이 용이하지 않을 뿐 아니라 장기간 사용시에는 부착력이 저하되어 떨어지는 경우가 발생되는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 마그네트와 이너코어 사이의 공극을 최소화함과 아울러 마그네트의 결합상태를 견고히 유지할 수 있는 왕복동식 압축기를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 피스톤이 내장된 실린더와; 상기 실린더의 외곽에 배치되며, 이너코어와 아우터코어 및 마그네트를 갖는 리니어모터와; 상기 리니어모터의 구동에 의해 상기 피스톤을 상기 실린더 내에서 왕복운동시키는 가동부재를 포함하는 왕복동식 압축기에 있어서, 상기 이너코어에는 마그네트삽입홈이 형성되고, 상기 마그네트는 이너코어와의 공극을 최소화함과 아울러 외부이탈을 방지할 수 있도록 상기 마그네트삽입홈에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

상기 마그네트는 상기 마그네트삽입홈에 전체 삽입되거나, 부분 삽입되는 것이 바람직하다.

상기 이너코어가 상기 아우터코어의 길이보다 긴 것이 바람직하다.

상기 이너코어에는 상기 마그네트와 인접하도록 적어도 하나의 자속누설방지홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음 과 같다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 왕복동식 압축기는 피스톤(22)이 내장된 실린더(20)와; 실린더(20)의 외곽에 배치되는 리니어모터(30)와; 리니어모터(30)의 구동에 의해 피스톤(22)을 실린더(20) 내에서 왕복운동시키는 가동부재(40)를 포함하여 구성된다.

실린더(20) 및 피스톤(22)은 리니어모터(30)에서 발생되는 동력을 이용하여 냉매를 흡입·압축시키는 역할을 하며, 실린더(20)는 피스톤(22)이 왕복운동하는 압축실(23)을 갖는 실린더블럭(24)과; 흡입실(25) 및 토출실(26)을 갖는 실린더블럭(27)을 포함한다. 실린더블럭(24)은 피스톤(22)이 왕복운동함에 따라 흡입실(25) 및 토출실(26)을 통해 냉매를 흡입 및 토출한다.

리니어모터(30)는 밀폐용기(10)의 내부에 마련되어 외부전원을 인가받아 동력을 발생시키는 장치로서, 실린더블럭(24)의 외측에 마련되는 이너코어(32)와; 이너코어(32)의 외측을 둘러싸고 설치되며, 코일(35)이 권선되는 아우터코어(34)와; 이너코어(32) 및 아우터코어(34)와 전자기적으로 상호작용하여 상하방향을 따라 왕복운동하는 마그네트(36)를 포함한다.

이너코어(32) 및 아우터코어(34)는 링 형상을 가지며, 동심원 구조로 배치된다. 이너코어(32)에는 마그네트삽입홈(31)이 형성되어 있으며, 마그네트(36)는 마그네트삽입홈(31)에 삽입된다. 마그네트삽입홈(31)은 마그네트(36) 및 이너코어(32)간의 공극을 최소화하여 아우터코어(34)에서 발생되는 자속이 마그네트(36)로 집중되도록 함으로서 리니어모터(30)의 효율을 극대화함과 아울러 마그네트(36)의 외부이탈을 방지하는 역할을 수행한다.

마그네트(36)는 도 3에서와 같이 마그네트삽입홈(31)에 전체 삽입되거나, 도 4에서와 같이 마그네트삽입홈(31)에 부분 삽입되는 것이 바람직하다. 즉, 마그네트(36)의 외부면이 이너코어(32)의 외주면과 일치하거나, 마그네트(36)의 외부면이 이너코어(32)의 외주면으로부터 일부 돌출되는 구조를 가진다. 마그네트(36)의 삽입구조는 필요에 따라 적절하게 변경 가능함은 물론이다.

그리고 이너코어(32)에는 인위적인 자속패스를 유지할 수 있도록, 즉 자속누설을 효율적으로 방지할 수 있도록 적어도 하나의 자속누설방지홈(33)이 마그네트(36)와 인접한 위치에 형성되어 있다.

아우터코어(34)는 다수의 전기강판을 적층하여 형성된 것으로, 그 상단과 하단은 체결부재(50)의 체결력에 의해 실린더블럭(24) 및 지지프레임(60)에 견고하게 지지된다.

이너코어(32)는 리니어모터(30) 추력의 왜곡현상을 방지할 수 있도록 아우터코어(34)보다 그 길이를 길게 형성하는 것이 바람직하다.

가동부재(40)는 실린더(30)의 상부영역에 위치하며, 이너코어(32) 및 피스톤(22)과 일체로 연결되어 있다. 가동부재(40)는 마그네트(36)의 왕복운동에 의해 연동되어, 그와 연결된 피스톤(22)을 실린더블럭(24)의 압축실(23) 내에서 왕복운동 가능하게 한다

가동부재(40) 및 지지프레임(60)의 상부영역에는 피스톤(22)의 상하왕복운동을 배가시키기 위한 공진스프링(70)이 설치되어 있으며, 지지프레임(60) 및 공진스 프링(70) 사이에는 피스톤(22)의 위치를 잡아주기 위한 스페이서(72)가 설치되어 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 리니어모터의 출력효율을 극대화시킬 수 있을 뿐 아니라 장기간 사용시에도 마그네트의 결합상태를 견고히 유지할 수 있다.

Claims

피스톤이 내장된 실린더와; 상기 실린더의 외곽에 배치되며, 이너코어와 아우터코어 및 마그네트를 갖는 리니어모터와; 상기 리니어모터의 구동에 의해 상기 피스톤을 상기 실린더 내에서 왕복운동시키는 가동부재를 포함하는 왕복동식 압축기에 있어서,

상기 이너코어에는 마그네트삽입홈이 형성되고, 상기 마그네트는 이너코어와의 공극을 최소화함과 아울러 외부이탈을 방지할 수 있도록 상기 마그네트삽입홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
제1항에 있어서,

상기 마그네트는 상기 마그네트삽입홈에 전체 삽입되는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
제1항에 있어서,

상기 마그네트는 상기 마그네트삽입홈에 부분 삽입되는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이너코어가 상기 아우터코어의 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 왕복동 식 압축기.
제1항에 있어서,

상기 이너코어에는 상기 마그네트와 인접하도록 적어도 하나의 자속누설방지홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.