KR101397083B1 - 왕복동 모터 및 이를 구비한 왕복동식 압축기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 왕복동 모터 및 이를 구비한 왕복동식 압축기에 관한 것이다. 본 발명은, 스테이터가 상기 무버를 기준으로 내측에 위치하는 이너 스테이터와 외측에 위치하는 아우터 스테이터가 일체로 형성되거나 또는 스테이터의 내주면 곡률과 외주면 곡률이 서로 동일하게 형성되도록 함으로써, 스테이터의 제작이 용이하고 이에 따라 제조 비용을 절감할 수 있다. 또, 이너 스테이터와 아우터 스테이터 사이에 틈새가 발생되지 않음에 따라 자속누설이 방지되어 모터 성능을 높일 수 있다. 또, 스테이터 블록 사이에는 마그네트를 배제하여 마그네트의 사용량을 줄이고 이를 통해 모터의 효율 대비 제조 비용을 절감할 수 있다.
Description
본 발명은 왕복동 모터 및 이를 구비한 왕복동식 압축기에 관한 것으로, 특히 이너 스테이터와 아우터 스테이터 일체로 형성되는 왕복동 모터 및 이를 구비한 왕복동식 압축기에 관한 것이다.
일반적으로 왕복동식 압축기는 피스톤이 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 냉매를 흡입 압축하여 토출하는 방식이다. 왕복동식 압축기는 피스톤의 구동방식에 따라 연결형과 진동형으로 구분할 수 있다.
연결형 왕복동식 압축기는 피스톤이 회전모터의 회전축에 컨넥팅 로드로 연결되어 실린더에서 왕복운동을 하면서 냉매를 압축하는 방식이다. 반면, 진동형 왕복동식 압축기는 피스톤이 왕복동 모터의 무버(mover)에 연결되어 진동하면서 실린더에서 왕복운동을 하여 냉매를 압축하는 방식이다. 본 발명은 진동형 왕복동식 압축기에 관한 것으로 이하에서는 진동형 왕복동식 압축기를 왕복동식 압축기라고 약칭한다.
왕복동 모터는 통상 이너 스테이터와 아우터 스테이터로 이루어지는 스테이터와, 상기 이너 스테이터와 아우터 스테이터의 사이에서 왕복운동을 하는 무버로 이루어져 있다. 상기 이너 스테이터와 아우터 스테이터의 사이에는 상기 무버가 왕복운동할 수 있도록 적어도 한 개 이상의 공극(airgap)이 구비되어 있다.
최근에는 상기 이너 스테이터와 아우터 스테이터 사이에 한 개의 공극을 갖는 소위 원에어갭(1-airgap) 방식의 왕복동 모터(이하, 왕복동 모터로 통칭함)가 알려져 있다. 도 1 내지 도 4는 종래 원에어갭 방식의 왕복동 모터를 보인 도면들이다.
이에 도시된 바와 같이, 종래의 왕복동 모터는 스테이터(1)와, 상기 스테이터(1)에 대해 왕복 가능하게 삽입되는 무버(5)로 이루어져 있다.
상기 스테이터(1)는 이너 스테이터(2)와 그 이너 스테이터(2)의 외주면에 결합되는 아우터 스테이터(3)로 이루어져 있다.
상기 이너 스테이터(2)는 직육면체로 형성된 다수 장의 스테이터 코어가 방사상으로 적층되어 원통형으로 형성되어 있다.
상기 아우터 스테이터(3)는 코일이 삽입되도록 캡 모양으로 형성된 다수 장의 스테이터 코어가 원호 형상으로 적층되어 복수 개의 스테이터 블록(3a)을 형성하고, 상기 복수 개의 스테이터 블록(3a)이 이너 스테이터(2)의 외주면에 원주방향을 따라 방사상으로 배열되어 있다.
상기 스테이터(1)의 왕복방향 일측에는 상기 이너 스테이터(2)의 외주면과 아우터 스테이터(3)의 내주면을 서로 연결하는 자로연결부(1a)가 형성되고, 상기 자로연결부(1a)의 반대쪽에는 상기 무버(5)가 삽입되도록 공극부(1b)가 형성되어 있다.
상기 무버(5)는 원통모양으로 형성되어 상기 스테이터(1)의 공극부(1b)에 왕복 가능하도록 구비되는 마그네트 홀더(6)와, 상기 마그네트 홀더(6)의 외주면에 결합되어 상기 스테이터(1)에 고정되는 코일(4)과 함께 유도자기를 형성하는 복수 개의 마그네트(7)로 이루어져 있다. 도면중 미설명 부호인 3b는 코일수용홈이다.
그러나, 상기와 같은 종래의 왕복동 모터는, 상기 이너 스테이터(2)의 스테이터 코어를 방사상으로 적층하여야 함에 따라 상기 이너 스테이터(2)의 제작이 어렵고 비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있었다.
또, 상기 이너 스테이터(2)는 낱장의 스테이터 코어가 방사상으로 적층되는 반면 상기 아우터 스테이터(3)의 스테이터 블록(3a)은 낱장의 스테이터 코어가 겹겹이 적층되어 내주면 길이와 외주면 길이가 같은 원호 형상을 이루게 된다. 이에 따라, 도 4에서와 같이, 상기 이너 스테이터(2)의 외경 곡률과 아우터 스테이터(3)의 내경 곡률이 상이하게 되고, 이로 인해 상기 이너 스테이터(2)의 외주면과 아우터 스테이터(3)의 내주면 사이의 자로연결부(1a)에는 틈새(t)가 발생하여 자속누설에 따른 모터 성능의 저하가 야기되는 문제점도 있었다.
또, 상기 아우터 스테이터(3)를 이루는 스테이터 블록(3a)의 내주면 양단이 서로 접하도록 방사상 배열됨에 따라 스테이터 블록(3a)의 원주 길이가 길어지게 되고, 이로 인해 상기 마그네트(7)의 사용량이 증가하여 모터의 효율 대비 제조비용이 증가하는 문제점도 있었다.
본 발명의 목적은, 스테이터의 제작이 용이하고 제조 비용을 절감할 수 있는 왕복동 모터 및 이를 구비한 왕복동식 압축기를 제공하려는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 스테이터에서의 자속누설을 방지하여 모터 성능을 높일 수 있는 왕복동 모터 및 이를 구비한 왕복동식 압축기를 제공하려는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 마그네트의 사용량을 줄여 모터의 효율 대비 제조 비용을 절감할 수 있는 왕복동 모터 및 이를 구비한 왕복동식 압축기를 제공하려는데 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 스테이터; 및 상기 스테이터에 대해 왕복운동을 하는 무버;를 포함하고, 상기 스테이터는, 상기 무버를 기준으로 내측에 위치하는 이너 스테이터와 외측에 위치하는 아우터 스테이터가 일체로 형성되는 왕복동 모터가 제공된다.
또, 스테이터; 및 상기 스테이터에 대해 왕복운동을 하는 무버;를 포함하고, 상기 스테이터는, 내주면의 곡률과 외주면의 곡률이 서로 동일하게 형성되는 왕복동 모터가 제공된다.
또, 압축공간이 구비되는 실린더; 상기 실린더의 압축공간에 삽입되어 그 실린더에 대해 상대 왕복운동을 하는 피스톤; 상기 실린더 또는 피스톤에 무버가 결합되어 그 무버가 상기 실린더 또는 피스톤과 함께 왕복운동을 하는 왕복동 모터; 및 상기 왕복동 모터의 무버를 탄력 지지하는 공진스프링;을 포함하고, 상기 왕복동 모터는 앞서 설명한 구성으로 이루어지는 왕복동식 압축기가 제공된다.
본 발명에 의한 왕복동 모터 및 이를 구비한 왕복동식 압축기는, 상기 스테이터가 상기 무버를 기준으로 내측에 위치하는 이너 스테이터와 외측에 위치하는 아우터 스테이터가 일체로 형성되거나 또는 스테이터의 내주면 곡률과 외주면 곡률이 서로 동일하게 형성되도록 함으로써, 스테이터의 제작이 용이하고 이에 따라 제조 비용을 절감할 수 있다. 또, 이너 스테이터와 아우터 스테이터 사이에 틈새가 발생되지 않음에 따라 자속누설이 방지되어 모터 성능을 높일 수 있다. 또, 스테이터 블록 사이에는 마그네트를 배제하여 마그네트의 사용량을 줄이고 이를 통해 모터의 효율 대비 제조 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 종래 왕복동 모터를 보인 분해 사시도,
도 2는 도 1에 따른 왕복동 모터를 조립하여 보인 정면도,
도 3은 도 2에 따른 왕복동 모터에서 일부를 측면에서 보인 단면도,
도 4는 도 3의 "I-I"선단면도,
도 5는 본 발명에 의한 왕복동식 압축기를 보인 단면도,
도 6은 도 5에 따른 왕복동식 압축기에서 왕복동 모터를 분해하여 보인 사시도,
도 7은 도 6는 도 1에 따른 왕복동 모터를 조립하여 보인 정면도,
도 8은 도 7에 따른 왕복동 모터에서 일부를 측면에서 보인 단면도,
도 9는 도 8의 "II-II"선단면도,
도 10은 도 8에 따른 왕복동 모터에서 스테이터에 대한 다른 실시예를 보인 단면도,
도 11은 도 5에 따른 왕복동식 압축기에서 가스베어링의 일실시예를 보인 단면도.
도 2는 도 1에 따른 왕복동 모터를 조립하여 보인 정면도,
도 3은 도 2에 따른 왕복동 모터에서 일부를 측면에서 보인 단면도,
도 4는 도 3의 "I-I"선단면도,
도 5는 본 발명에 의한 왕복동식 압축기를 보인 단면도,
도 6은 도 5에 따른 왕복동식 압축기에서 왕복동 모터를 분해하여 보인 사시도,
도 7은 도 6는 도 1에 따른 왕복동 모터를 조립하여 보인 정면도,
도 8은 도 7에 따른 왕복동 모터에서 일부를 측면에서 보인 단면도,
도 9는 도 8의 "II-II"선단면도,
도 10은 도 8에 따른 왕복동 모터에서 스테이터에 대한 다른 실시예를 보인 단면도,
도 11은 도 5에 따른 왕복동식 압축기에서 가스베어링의 일실시예를 보인 단면도.
이하, 본 발명에 의한 왕복동 모터 및 이를 구비한 왕복동식 압축기를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 왕복동식 압축기는, 밀폐된 케이싱(10)의 내부에 프레임(20)이 설치되고, 상기 프레임(20)에는 왕복동 모터(30)와 실린더(41)가 고정되며, 상기 실린더(41)에는 왕복동 모터(30)의 무버(32)에 결합된 피스톤(42)이 삽입되어 왕복운동을 하도록 결합된다.
그리고 상기 실린더(41)에는 압축공간(S1)이 형성되고, 상기 피스톤(42)에는 흡입유로(F)가 형성되며, 상기 흡입유로(F)의 끝단에는 그 흡입유로(F)를 개폐하는 흡입밸브(43)가 설치되고, 상기 실린더(41)의 선단면에는 그 실린더(41)의 압축공간(S1)을 개폐하는 토출밸브(44)가 설치된다.
도면중 미설명 부호인 11은 케이싱의 내부공간, 12는 흡입관, 13은 토출관이다.
상기와 같은 본 실시예에 의한 왕복동식 압축기는, 상기 왕복동 모터(30)의 코일(35)에 전원이 인가되면 그 왕복동 모터(30)의 무버(32)가 왕복 운동을 하게 된다. 그러면 상기 무버(32)에 결합된 피스톤(42)이 상기 실린더(41)의 내부에서 직선으로 왕복 운동을 하면서 냉매를 흡입하여 압축한 후 토출하게 된다.
이를 상세히 살펴보면, 상기 피스톤(42)이 후퇴하면 밀폐용기(10)의 냉매가 상기 피스톤(42)의 흡입유로(F)를 통해 압축공간(S1)으로 흡입되고, 상기 피스톤(42)이 전진하면 상기 흡입유로(F)가 폐쇄되면서 압축공간(S1)의 냉매가 압축된다. 그리고 상기 피스톤(42)이 더 전진을 하게 되면, 상기 압축공간(S1)에서 압축되는 냉매가 토출밸브(44)를 열면서 토출되어 외부의 냉동사이클로 이동하게 된다.
여기서, 상기 왕복동 모터(30)는 도 6 내지 도 8에서와 같이, 코일(35)을 가지며 그 코일(35)을 중심으로 한 쪽에만 공극을 가지는 스테이터(31)와, 상기 스테이터(31)의 공극에 삽입되고 마그네트(325)가 구비되어 운동방향으로 직선 운동을 하는 무버(32)로 이루어진다.
상기 스테이터(31)는 복수 개의 스테이터 블록(311)과, 상기 스테이터 블록(311)의 일측에 각각 결합되어 각각의 스테이터 블록(311)과 함께 공극부(31a)를 형성하는 복수 개의 폴 블록(315)으로 이루어진다.
상기 스테이터 블록(311)과 폴 블록(315)은 다수 장의 얇은 스테이터 코어를 겹겹이 적층하여 축방향 투영시 원호 형상으로 형성된다.
상기 스테이터 블록(311)은 축방향 투영시 요홈(ㄷ) 모양으로 형성되고, 상기 폴 블록(315)은 축방향 투영시 장방형(ㅣ)으로 형성된다.
여기서, 상기 스테이터 블록(또는, 스테이터 블록을 이루는 낱장의 스테이터 코어)(311)는 상기 무버(32)를 기준으로 그 무버(32)의 내측에 위치하여 이너 스테이터를 이루는 제1 자로부(312)와, 상기 제1 자로부(312)의 축방향 일측, 즉 공극부(31a)의 반대쪽 끝단에서 일체로 연장되고 상기 무버(32)를 기준으로 외측에 위치하여 아우터 스테이터를 이루는 제2 자로부(313)로 이루어진다.
상기 제1 자로부(312)는 계단(ㄱ) 모양으로 단차지게 형성되는 반면 상기 제2 자로부(313)는 장방형(ㅡ)으로 형성되어 상기 제1 자로부(312)의 내주측 측면에서 축방향으로 연장되어 요홈 모양으로 형성된다.
상기 제1 자로부(312)와 제2 자로부(313)의 내벽면에 형성되는 요홈은 축방향 일측, 즉 공극부 방향으로 개구된 코일수용홈(31b)이 형성되고, 상기 코일수용홈(31b)을 이루는 제1 자로부(312)의 축방향 단면에 상기 폴 블록(315)이 결합되어 상기 코일수용홈(31b)의 축방향 개구면을 복개하게 된다.
또, 상기 스테이터 블록(311)과 폴 블록(315)을 연결하여 자로연결부(미부호)를 형성하는 상기 스테이터 블록(311)의 결합면(311a)과 폴 블록(315)의 결합면(315a)에는 상기 스테이터 블록(311)과 폴 블록(315)이 견고하게 결합되는 동시에 일정한 곡률을 유지할 수 있도록 결합홈(311b)과 결합돌기(315b)가 각각 형성될 수 있다. 도면으로 도시하지는 않았으나 단차 결합될 수도 있다.
여기서, 상기 스테이터 블록(311)의 결합면(311a)과 폴 블록(315)의 결합면(315a)은 결합홈(311a)과 결합돌기(315a)를 제외하고는 평면지게 형성됨에 따라 상기 스테이터 블록(311)과 폴 블록(315) 사이에서 틈새가 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있고 이를 통해 상기 스테이터 블록(311)과 폴 블록(315) 사이에서의 자속누설을 방지하여 모터 성능을 높일 수 있다.
상기 스테이터 블록(311)의 제2 자로부(313) 끝단, 즉 공극부(31a)를 이루는 끝단에는 단면적이 넓어지는 제1 폴부(311c)가 형성되고, 상기 스테이터 블록(311)의 제1 폴부(311c)에 대응하는 폴 블록(315)의 끝단에도 단면적이 넓어지는 제2 폴부(315c)가 형성된다.
도 7에서와 같이, 상기 스테이터 블록(311)은 축방향 투영시 내주면과 외주면의 곡률(R1,R2), 그리고 상기 공극부(31a)를 이루는 제1 폴부(311c)의 곡률(R3)과 제2 폴부(315c)의 곡률(R4)은 서로 동일하게 형성된다. 그리고 상기 스테이터 블록(311)의 내주면 원호 길이(L1)와 외주면의 원호 길이(L2), 그리고 상기 제1 폴부(311c)의 원호 길이(L3)와 제2 폴부(315c)의 원호 길이(L4)는 동일하게 형성된다.
상기 무버(32)는 원통모양으로 형성되는 마그네트 홀더(321)와, 그 마그네트 홀더(321)의 외주면에 원주방향을 따라 결합되어 상기 코일(35)과 함께 자속을 형성하는 복수 개의 마그네트(325)로 이루어진다.
상기 마그네트 홀더(321)는 비자성체로 형성되는 것이 자속누설을 방지하는데 바람직하나, 굳이 비자성체로 한정할 필요는 없다. 그리고 상기 마그네트 홀더(321)의 외주면은 상기 마그네트(325)가 선접촉되어 부착될 수 있도록 원형으로 형성된다. 그리고 상기 마그네트 홀더(321)의 외주면에는 상기 마그네트(325)가 삽입되어 운동방향으로 지지될 수 있도록 띠 모양으로 마그네트 장착홈(미도시)이 형성될 수 있다.
상기 마그네트(325)는 육면체 모양으로 형성되어 상기 마그네트 홀더(321)의 외주면에 낱개씩 부착될 수도 있다. 그리고 상기 마그네트(325)가 낱개씩 부착될 경우 그 마그네트(325)의 외주면에는 별도의 고정링이나 복합재료로 된 테이프 등과 같은 지지부재(미도시)로 감싸 고정시킬 수 있다.
그리고 상기 마그네트(325)는 마그네트 홀더(321)의 외주면에 원주방향을 따라 연이어 부착될 수도 있지만, 상기 스테이터(31)가 복수 개의 스테이터 블록(311)으로 이루어지고 그 복수 개의 스테이터 블록(311)이 원주방향을 따라 소정의 간격을 가지도록 배열됨에 따라 마그네트(325) 역시 마그네트 홀더(321)의 외주면에서 원주방향을 따라 소정의 간격, 즉 스테이터 블록간 간격을 가지도록 부착되는 것이 마그네트의 사용량을 최소화할 수 있어 바람직하다. 이 경우, 상기 마그네트(325)는 각 스테이터 홀더(321)의 공극길이, 즉 공극의 원주방향 길이와 대응되는 길이를 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 마그네트(325)는 그 운동방향 길이가 공극부(31a)의 운동방향 길이보다는 작지 않게, 정확하게는 상기 공극부(31a)의 운동방향 길이보다는 크게 형성되고, 초기위치 또는 운전시 적어도 운동방향의 한 쪽 끝단이 상기 공극부(31a)의 내부에 위치하도록 배치되는 것이 안정적인 왕복운동을 위해 바람직할 수 있다.
그리고 상기 마그네트(325)는 운동방향으로 한 개씩만 배치될 수도 있으나, 경우에 따라서는 운동방향을 따라 복수 개씩 배치될 수도 있다. 그리고 상기 마그네트는 운동방향을 따라 N극과 S극이 대응되도록 배치될 수 있다.
본 실시예에 의한 왕복동 모터에서 스테이터에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.
즉, 전술한 실시예에서는 상기 스테이터의 코일이 무버의 외측에 위치하도록 코일수용홈이 형성되는 것이나, 본 실시예에서는 도 10에서와 같이, 상기 코일(35)이 무버(32)의 내측에 위치하도록 코일수용홈(31b)이 형성되는 것이다. 이 경우에도 상기 스테이터의 기본적인 구성과 그에 따른 작용 효과는 전술한 실시예와 대동소이하다. 다만, 본 실시예에서의 스테이터(31)는 코일수용홈(31b)이 상기 무버(32)의 내측에 배치됨에 따라 그만큼 코일의 직경이 작아지게 되어 코일 사용량을 줄일 수 있다.
한편, 본 실시예에 의한 왕복동식 압축기는 도 5에서와 같이 상기 피스톤(42)의 공진운동을 유도하기 위하여 그 피스톤(42)의 운동방향 양측에 공진스프링(51)(52)이 설치된다.
상기 공진스프링(51)(52)은 판스프링으로 이루어질 수도 있지만, 판스프링은 그 특성상 횡변위가 적은 대신 종변위가 큰 특징이 있다. 따라서 압축기가 피스톤의 운동방향으로 세워져 설치되는 경우에는 피스톤이 수직 하방으로 처지면서 상하 방향으로 왕복운동을 하여야 하므로 피스톤의 스트로크가 원활하게 수행되지 못할 수 있다. 아울러, 판스프링이 사용되는 경우에는 피스톤의 직진성을 유지하기 위하여 판스프링과 피스톤을 유연한 재질의 커넥팅바로 연결하거나, 또는 커넥팅바의 중간에 적어도 한 개 이상(바람직하게는 두 개 이상)의 링크로 연결하여야 함에 따라 그만큼 재료비용과 조립공수가 증가할 수 있다.
이를 감안하여, 본 실시예서는 상기 공진스프링으로 코일스프링을 적용하여 압축기의 설치형태를 다양하게 변경하는 동시에 별도의 커넥팅바 또는 링크의 사용을 배제하여 재료비용과 조립공수를 줄일 수 있다.
상기 제1 공진스프링(51)과 제2 공진스프링(52)이 압축코일스프링으로 이루어지는 경우에는 상기 공진스프링(51)(52)들이 신축운동을 할 때 발생되는 측힘(side force)이나 토션모멘트(torsion moment)를 상쇄시킬 수 있도록 각각의 공진스프링끼리 서로 귀맞춤시켜 배열하는 것이 바람직할 수 있다. 도면중 미설명 부호인 53은 스프링 스토퍼이다.
한편, 상기와 같은 왕복동식 압축기에서는 실린더와 피스톤 사이에서의 마찰손실을 줄여야 압축기의 성능을 높일 수 있다.
이를 위해, 상기 케이싱(10)의 내부에 수용된 오일을 상기 실린더(41)와 피스톤(42) 사이로 공급하는 오일윤활방식이 적용되거나, 또는 상기 실린더(41)에서 토출된 압축가스의 일부를 상기 실린더(41)의 내주면과 피스톤(42)의 외주면 사이로 공급하여 가스력으로 실린더(41)와 피스톤(42) 사이를 윤활하는 가스윤활방식이 적용될 수도 있다. 본 실시예에서는 가스윤활방식에 대해 살펴본다.
본 실시예들에 의한 가스윤활방식(이하, 가스베어링)은, 다수 개의 미세통공을 가지면서도 그 미세통공의 산포조절이 상대적으로 용이한 산화피막층(oxide film layer)을 실린더의 내주면 또는 피스톤의 외주면에 형성할 수 있다.
예를 들어, 도 11에서와 같이 상기 실린더몸체(411)의 내주면(또는, 피스톤몸체의 외주면에 형성될 수도 있다)에 다수 개의 미세통공을 갖도록 산화피막층(412)을 형성할 수 있다. 이 경우에는 상기 가스유로(401)를 통해 상기 미세통공으로 안내되는 압축가스가 그 미세통공을 통해 상기 실린더(41)와 피스톤(42)의 사이로 고르게 공급되어 가스베어링을 형성하게 된다.
상기 산화피막층(412)은 양극산화법(anodizing)이나 초경플라즈마코팅법(microarc oxdation:MAO)이 사용될 수 있다.
상기 실린더몸체(411)의 선단면(411a)은 소정의 높이만큼 돌출되어 돌출부(411b)를 형성하고 그 돌출부(411b)의 외주면에 상기 토출커버(46)가 삽입 결합된다.
상기 가스유로(401)의 시작단은 상기 실린더몸체(411)의 선단면(411a)과 선택적으로 착탈되는 토출밸브(45)의 착탈범위 밖에 위치하도록 상기 토출밸브(45)의 중심을 기준으로 그 토출밸브(45)의 반경(Ds)보다 멀리 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 가스유로(401)의 선단측, 즉 실린더몸체(411)의 선단면(411a)에는 상기 가스유로(401)로 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 환형으로 된 필터(47)가 설치될 수 있다.
상기 피스톤(42)의 외주면에는 적어도 한 개 이상의 가스확산홈(미도시)이 더 형성될 수도 있지만, 상기 산화피막층(412)이 다공형상으로 형성됨에 따라 굳이 피스톤(42)의 외주면에 가스확산홈을 형성하지 않더라도 고압의 압축가스가 실린더(41)와 피스톤(42) 사이의 베어링 영역으로 균일하게 분포될 수 있다.
상기와 같이 산화피막층으로 다공층을 형성하는 경우에는 상기 실린더몸체의 내주면에 다공층을 용이하게 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 산화피막층으로된 베어링면의 강도가 증가되어 높은 내마모성 및 내마찰성을 가지게 되므로 압축기의 신뢰성이 향상될 수 있다.
한편, 도면으로 도시하지는 않았으나, 상기 실린더에 가스유로를 형성하는 동시에 그 가스유로를 통해 안내되는 고압의 압축가스를 실린더와 피스톤 사이로 고르게 분산 공급할 수 있는 다공성부재를 상기 피스톤의 외주면에 결합하거나, 또는 상기 실린더에 가스유로를 형성하는 동시에 그 가스유로를 통해 안내되는 고압의 압축가스가 실린더와 피스톤 사이로 고르게 분산 공급할 수 있도록 가스통공을 갖는 가스안내부재를 상기 피스톤의 외주면에 결합함으로써 고압의 압축가스가 실린더와 피스톤 사이로 고르게 분산되도록 할 수도 있다.
30 : 왕복동 모터 31 : 스테이터
31a : 공극부 31b : 코일수용홈
311 : 스테이터 블록 312 : 제1 자로부(이너 스테이터)
313 : 제2 자로부(아우터 스테이터) 315 : 폴 블록
311c,315c : 폴부 32 : 무버
321 : 마그네트 홀더 325 : 마그네트
41 : 실린더 401 : 가스유로
401a : 제1 유로 401b : 제2 유로
411 : 실리더몸체 402 : 실린더측 가스유로
412 : 산화피막층 42 : 피스톤
43 : 흡입밸브 44 : 토출밸브
51,52 : 공진스프링
31a : 공극부 31b : 코일수용홈
311 : 스테이터 블록 312 : 제1 자로부(이너 스테이터)
313 : 제2 자로부(아우터 스테이터) 315 : 폴 블록
311c,315c : 폴부 32 : 무버
321 : 마그네트 홀더 325 : 마그네트
41 : 실린더 401 : 가스유로
401a : 제1 유로 401b : 제2 유로
411 : 실리더몸체 402 : 실린더측 가스유로
412 : 산화피막층 42 : 피스톤
43 : 흡입밸브 44 : 토출밸브
51,52 : 공진스프링
Claims (13)
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 밀폐된 케이싱;
상기 케이싱의 내부공간에 설치되어 가동자가 왕복운동을 하는 왕복동 모터;
상기 왕복동 모터의 가동자에 결합되어 왕복운동을 하며, 내부에 흡입유로가 왕복방향으로 관통 형성되며, 선단면에는 상기 흡입유로를 개폐하는 흡입밸브가 설치되는 피스톤;
상기 피스톤이 삽입되어 왕복운동을 하면서 냉매를 압축하도록 압축공간이 형성되는 실린더;
상기 실린더의 압축공간을 개폐하는 토출밸브; 및
상기 토출밸브를 수용하도록 토출공간이 형성되어 상기 실린더의 선단면을 감싸 결합되는 토출커버;를 포함하고, 상기 왕복동 모터는,
스테이터; 및
상기 스테이터에 대해 왕복운동을 하는 무버;를 포함하고, 상기 스테이터는,
상기 무버를 기준으로 내측에 위치하는 이너 스테이터와 외측에 위치하는 아우터 스테이터가 일체로 형성되며,
상기 실린더의 내주면에는 다수 개의 미세통공을 갖는 다공층이 형성되며, 상기 실린더에는 그 실린더의 선단면에서 다공층까지 관통되어 상기 토출공간의 냉매를 다공층으로 안내하기 위한 가스유로가 형성되고,
상기 가스유로는 실린더의 원주방향을 따라 소정의 간격을 두고 복수 개가 형성되며,
상기 실린더의 내주면 또는 상기 피스톤의 외주면에는 다수 개의 미세통공을 가지는 산화피막층(oxide film layer)이 형성되는 왕복동식 압축기. - 삭제
- 제11항에 있어서,
상기 스테이터는,
환형을 이루고 상기 무버를 기준으로 내측에 위치하는 이너 스테이터와 외측에 위치하는 아우터 스테이터로 구분되며,
상기 이너 스테이터와 아우터 스테이터는 각각 복수 개의 스테이터 코어를 내주면의 길이와 외주면의 길이를 동일하게 적층하여서 된 복수 개의 블록을 방사상으로 적층하여 형성되고, 상기 블록은,
코일을 중심으로 일측은 이너 스테이터와 아우터 스테이터가 일체로 형성되는 반면 타측은 상기 이너 스테이터와 아우터 스테이터가 이격되는 복수 개의 스테이터 블록; 및
일단은 상기 스테이터 블록의 이너스테이터와 아우터 스테이터의 이격된 측면의 단부에 결합되는 반면 타단은 상기 스테이터 블록과 이격되어 공극부를 형성하는 복수 개의 폴 블록;으로 이루어지며,
마그네트는 공극의 원주방향 길이와 동일한 원주방향 길이를 갖도록 형성되어 상기 마그네트는 상기 공극에 배열되고, 마그네트는 공극의 곡률과 동일하게 형성되며, 상기 마그네트는 상기 블록의 개수와 동일한 개수로 형성되고,
상기 스테이터 블록과 폴 블록에는 그 스테이터 블록과 폴 블록을 연결하여 자로연결부를 형성하는 결합면이 각각 형성되며, 상기 스테이터 블록의 결합면과 폴 블록의 결합면에는 서로 맞물리는 결합홈과 결합돌기가 각각 형성되는 왕복동식 압축기.
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