KR100202570B1 - 리니어 압축기의 모터 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리니어 압축기의 모터 구조에 관한 것으로, 마그네트(14)양단부에 강자성체(17)를 일체로 형성함으로써 마그네트(14)이 고정자 철심(12)과 백 요크(13)로 이루어지는 고정자 철심의 1극에 위치할 때는 마그네트(14)에서 발생되는 자속으로 인해 고정자 철심(12)과 백 요크(13)를 통과하여 고정자 철심의 다른 1극을 통과하는 과정에서 상당히 큰 에어 갭(air gap)을 통과하기 때문에 자속량이 크게 감소하는 문제를 해소하도록 한 것으로, 공극부위의 자속량을 증대시켜 모터의 성능을 향상시킴으로써 궁극적으로 압축기의 효율을 향상시키는 것이며, 고가의 마그네트의 사용량을 줄임으로써 제조비용을 절감하도록 한 것이다.

Description

리니어 압축기의 모터 구조

제1도는 일반적인 리니어 압축기의 일례를 보인 종단면도.

제2도는 일반적인 리니어 압축기의 마그네트의 구조를 보인 사시도.

제3도는 종래 기술에 의한 리니어 모터의 구조를 보인 단면도.

제4도는 본 발명에 의한 리니어 모터의 일실시례의 구조를 보인 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12 : 고정자 철심 13 : 백 요크

14 : 마그네트 17 : 강자성체

본 발명은 리니어 압축기의 모터 구조에 관한 것으로, 특히 고정자 철심과 백 요크 사이에 형성된 에어 갭을 왕복이동하는 마그네트의 축방향 길이를 최소화시킨 상태에서, 마그네트의 양단부에 강자성체를 일체로 형성한 리니어 압축기의 모터 구조에 관한 것이다.

일반적인 리니어 압축기는 제1도에 도시한 바와 같이, 밀폐 용기(1)와, 상기 밀폐 용기(1)의 내부에 바닥면과 일정 거리를 두고 설치되는 플랜지(2)와, 상기 플랜지(2)의 내부에 설치되는 실린더(3)와, 상기 실린더(3)에 왕복이동이 가능하도록 설치되는 피스톤(4)과, 상기 피스톤을 잡아주는 홀더(5)와, 상기 홀더(5)가 고정되는 피스톤 스프링(6)과, 상기 피스톤(4)에 동력을 부여하는 리니어 모터(M)와, 상기 플랜지(2)의 일측면 중간부에 설치되는 밸브 조립체(7)와, 상기 밸브 조립체(7)의 양측부에 설치되는 흡입 머플러(8) 및 토출 머플러(9)와, 상기 피스톤 스프링(6)을 지지하는 마운팅 스프링(10)으로 구성되어 있다.

상기 리니어 모터(M)는 코일(11)이 권회되어 플랜지(2)의 내주면에 설치되는 고정자 철심(12)과, 상기 실린더(3)의 외주면에 상기 고정자 철심(12)과 소정의 갭(gap)만큼 이격된 상태로 설치되는 백 요크(back yoke) (13)와, 상기 홀더(5)의 외주연부에 고정되어 고정자 철심(12)과 백 요크(13) 사이의 갭으로 왕복이동하는 마그네트(14)으로 이루어져 있다.

상기 마그네트(14)은 도2에 도시한 바와 같이, 소정의 내경을 갖는 원통형의 코어(core)(15)의 외주면에 수 개의 마그네트(16)가 부착되어 있다.

상기한 바와 같이 구성되어 있는 일반적인 리니어 압축기는 리니어 모터(M)의 코일(11)에 교류 전압을 인가하면 고정자 철심(12)에 자속이 유기되어 마그네트(14)의 마그네트(16)와 코일(11)에서 유기되는 자속과의 자기력에 의하여 외주면에 수 개의 마그네트(16)가 부착된 마그네트(14)이 제1도에 도시한 화살표 A방향으로 직선 이동되며, 이에 따라서 마그네트(14)과 홀더(5)에 의해 연결된 피스톤(4)이 실린더(3)의 내부에서 동일한 방향으로 직선 운동을 함으로써 냉매 가스가 흡입 머플러(8)를 통하여 흡입되어 밸브 조립체(7)를 통과하여 실린더(3)와 피스톤(4) 사이의 압축 공간(S)으로 유입된다.

또한, 인가된 교류 전원에 의하여 전류의 방향이 반대로 되면, 상기와 동일한 원리에 의해 마그네트(14)이 제1도의 화살표 B방향으로 이동되어 피스톤(4)이 실린더(3)의 내부에서 역시 동일한 방향으로 이동되어 압축 공간(S)으로 냉매를 압축시키며, 압축된 냉매 가스는 밸브 조립체(7)를 통해 토출 머플러(9)로 토출되는 것이다.

이와 같이 구성되어 동작되는 일반적인 리니어 압축기에서 특히 리니어 모터(M)는 도3에 도시한 바와 같이, 마그네트(14)이 고정자 철심(12)과 백 요크(13)로 이루어지는 고정자 철심의 1극에 위치할 때는 마그네트(14)에서 발생되는 자속으로 인해 고정자 철심(12)과 백 요크(13)를 통과하여 고정자 철심을 다른 1극을 통과하는 과정에서 상당히 큰 에어 갭(air gap)을 통과하기 때문에 자속량이 크게 감소하는 문제가 있다.

즉, 종래에는 1극(pole)의 마그네트를 사용하기 때문에 마그네트가 축방향으로 이동할 때, 마그네트에서 발생하는 자속량이 현저하게 작아지는 문제가 있는 것이다.

그러나 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 마그네트(14)의 길이를 축방향으로 증대시키기 위해서는 마그네트의 사용량이 늘어나게 되는 바, 고가(高價)의 마그네트의 사용량이 늘어나면 제품의 제조비용이 현저하게 높아지는 문제가 있는 것이었다.

이와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 고가의 마그네트의 사용량을 줄이면서도 모터의 효율을 향상시키려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 마그네트가 에어 갭을 통과할 때 자속량이 감소되는 것을 방지하려는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 마그네트가 에어 갭을 통과할 때 자속량이 증대되도록 하려는 것이다.

이러한 발명의 목적을 달성하기 위하여, 고정자 철심과 백 요크 사이에 형성된 에어 갭을 왕복이동하는 마그네트의 양단부에 강자성체를 마그네트와 동일 평면상에서 일체로 형성하여 마그네트의 사용량을 줄인 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 모터 구조가 제공된다.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명을 첨부도면에 도시한 일실시례에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

첨부도면 제4도는 본 발명에 의한 리니어 모터의 구조를 보인 단면도로서, 이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 리니어 압축기의 모터는 마그네트(14)의 축방향 길이를 최소화시킨 상태에서 길이방향으로 양단부에 강자성체(17)를 일체로 형성한 것을 특징으로 한다.

상기 강자성체(17)의 재료로서는 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co) 등 비투자율이 1이상인 것이 사용된다.

이와 같이 마그네트(14)의 양단부에 강자성체(17)가 일체로 형성되어 전체적으로 마그네트의 길이가 증대됨으로써 마그네트에서 발생하는 자속이 직접 공극(air gap)을 통과하지 않고, 강자성체(17)를 통하여 진행하게 되어 자속량이 현저하게 증가하게 되고, 모터의 효율이 극대화되어 리니어 압축기의 효율도 현저하게 향상되는 효과가 있는 것이다.

또한, 고가의 마그네트(14) 대신에 저가의 강자성체(17)를 사용하게 됨으로써 제조비용을 현저하게 줄이게 되는 이점이 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 의한 리니어 모터는 공극부위의 자속량을 증대시켜 모터의 성능을 향상시킴으로써 궁극적으로 압축기의 효율을 향상시키는 것이며, 고가의 마그네트의 사용량을 줄임으로써 제조비용을 절감하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 고정자 철심과 백 요크 사이에 형성된 에어 갭을 왕복이동하는 마그네트의 양단부에 강자성체를 마그네트와 동일 평면상에서 일체로 형성하여 마그네트의 사용량을 줄인 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 모터 구조.