KR101983050B1

KR101983050B1 - Linear motor and linear compressor having the same

Info

Publication number: KR101983050B1
Application number: KR1020170124365A
Authority: KR
Inventors: 김재범
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2019-05-29
Also published as: KR20190035305A

Abstract

본 발명은, 양 단이 개구되는 원통형의 형상으로 이루어지고, 하우징에 일단이 결합되는 이너스테이터; 코어의 적층에 의해 형성되는 복수개의 스테이터블록으로 구성되고, 상기 이너스테이터의 외측에 상기 각 스테이터블록이 일정한 간격으로 방사상으로 배치되는 아우터스테이터; 코일이 권취되고, 상기 이너스테이터와 아우터스테이터 사이에 위치되는 보빈; 및 상기 아우터스테이터와 상기 이너스테이터의 사이에서 왕복 운동을 하는 무버를 포함하고, 상기 각 스테이터블록은, 직육면체 형상의 영구자석이 부착되도록 일측면이 플랫한 형상으로 이루어지는 리니어 모터와 이와 같은 리니어 모터를 포함하는 리니어 압축기에 관한 것이다.According to the present invention, there is provided an internal stator comprising: an inner stator having a cylindrical shape with both ends thereof opened and having one end coupled to the housing; An outer stator composed of a plurality of stator blocks formed by lamination of cores, wherein the stator blocks are arranged radially outside the inner stator at regular intervals; A bobbin wound with a coil and positioned between the inner stator and the outer stator; And a motor for reciprocating between the outer stator and the inner stator, wherein each of the stator blocks comprises: a linear motor having a flat shape on one side so as to attach a rectangular parallelepiped permanent magnet; And more particularly to a linear compressor including the compressor.

Description

Technical Field [0001] The present invention relates to a linear motor and a linear compressor including the linear motor.

본 발명은, 진동체의 선형 왕복 운동을 형성하는 리니어 모터와 이를 포함하는 리니어 압축기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear motor that forms a linear reciprocating motion of a vibrating body and a linear compressor including the linear motor.

압축기는 모터나 터빈 등의 동력 발생 장치로부터 동력을 전달 받아 공기나 냉매 등의 작동 유체를 압축하도록 이루어지는 장치를 말한다. 압축기는 산업 전반이나 가전 제품, 특히, 증기압축실 냉동사이클(이하 '냉동 사이클'로 칭함) 등에 널리 적용되고 있다.A compressor is a device that receives power from a power generating device such as a motor or a turbine and compresses a working fluid such as air or refrigerant. Compressors are widely applied to industrial and household appliances, particularly, steam compression chamber refrigeration cycles (hereinafter referred to as " refrigeration cycles ").

최근에는 왕복동식 압축기 중에서 크랭크 축을 사용하지 않고 직선 왕복 운동을 이용한 리니어 압축기 리니어 압축기의 사용이 점차 증가하고 있다. 리니어 압축기는 회전 운동을 직선 왕복 운동으로 전환하는데 따르는 기계적인 손실이 적어 압축기의 효율이 향상되며 구조가 비교적 간단한 장점이 있다.In recent years, the use of a linear compressor linear compressor using a linear reciprocating motion without using a crankshaft among reciprocating compressors has been increasing. The linear compressor has a merit that the efficiency of the compressor is improved and the structure is relatively simple since there is little mechanical loss in converting the rotational motion into the linear reciprocating motion.

리니어 압축기는 밀폐 공간을 형성하는 케이싱의 내부에 실린더가 위치되어 압축실을 형성하고, 압축실을 덮는 피스톤이 실린더 내부를 왕복 운동하도록 구성된다. 리니어 압축기는 피스톤이 하사점(BDC, Bottom Dead Center)에 위치되는 과정에서 밀폐 공간 내의 유체가 압축실로 흡입되고, 피스톤이 상사점(TDC, Top Dead Center)에 위치되는 과정에서 압축실의 유체가 압축되어 토출되는 과정이 반복된다.In the linear compressor, a cylinder is disposed in a casing forming a closed space to form a compression chamber, and a piston covering the compression chamber reciprocates within the cylinder. In the linear compressor, the fluid in the closed space is sucked into the compression chamber in the process of positioning the piston at the bottom dead center (BDC), and the fluid in the compression chamber in the process of positioning the piston at the top dead center (TDC) The process of being compressed and discharged is repeated.

리니어 압축기의 내부에는 압축유닛과 구동유닛이 각각 설치되며, 구동유닛에서 발생하는 움직임을 통해 압축유닛은 공진스프링에 의해 공진운동을 하면서 냉매를 압축하고 토출시키는 과정을 수행하게 된다. 여기서, 구동유닛은 리니어 모터를 의미하게 된다.The linear compressor is provided with a compression unit and a drive unit, respectively, and the compression unit performs a process of compressing and discharging the refrigerant while resonating by the resonance spring through the motion generated in the drive unit. Here, the driving unit means a linear motor.

모터(motor)는, 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 회전동력을 얻는 장치로서 인가되는 전원의 종류에 따라서 교류모터와 직류모터로 구별된다.A motor is a device that converts electrical energy into mechanical energy and obtains rotational power. The motor is classified into an AC motor and a DC motor depending on the type of power applied.

모터(motor)는 에어컨, 냉장고 등의 가전제품의 구동을 위해 사용되는 것으로, 고정자(stator, 이하 스테이터)와 회전자(rotor, 이하 로터)를 포함하고, 스테이터의 권선(coil)에 전류가 흐를 때 발생하는 회전 자기장(rotating magnetic field)에 의해 로터에 회전 토크(torque)가 발생하는 원리로 작동하게 된다.A motor is used for driving household appliances such as an air conditioner and a refrigerator and includes a stator and a rotor, and a current flowing in a coil of the stator The rotating magnetic field generated by the rotor generates torque on the rotor.

리니어 모터는 입체적인 구조를 갖는 모터의 자장을 평판의 형상으로 변형시킨 것으로, 이 평면 형상의 가동자가 평면 형상의 고정자 상측에 얹혀져 그 고정자의 자기장의 변화에 따라서 직선 움직임을 형성하게 된다.A linear motor is a device in which the magnetic field of a motor having a three-dimensional structure is deformed into the shape of a flat plate. The mover of this planar shape is placed on the upper surface of the stator of a planar shape to form a linear motion in accordance with the change of the magnetic field of the stator.

도 1은, 특허문헌 1(한국공개특허공보 KR10-2010-0132277)의 리니어 모터의 내부 모습을 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an internal view of a linear motor of Patent Document 1 (Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2010-0132277).

리니어 모터(10)는, 이너스테이터(11)와 아우터스테이터(12)의 사이에 간극(에어갭)이 형성되고, 그 사이에 영구자석(13)이 직선 왕복 운동을 하도록 설치되며, 영구자석(13)이 연결부재(미도시)에 의해 피스톤(미도시)과 연결됨에 따라 피스톤(미도시)의 왕복 운동을 형성하도록 이루어진다.The linear motor 10 is provided so that a gap (air gap) is formed between the inner stator 11 and the outer stator 12 and the permanent magnet 13 is reciprocated linearly therebetween. The permanent magnet 13 13 are connected to a piston (not shown) by a connecting member (not shown) to form a reciprocating motion of a piston (not shown).

이너스테이터(11)는 원주 방향으로 적층된 원통형의 형상으로 이루어지고, 이너스테이터(11)의 축방향 일단이 압축기의 프레임의 일면에 맞닿도록 이루어지며, 이너스테이터(11)의 축방향 다른 일단에는 고정링(미도시)에 의해 실린더(미도시)의 외주면이 고정되게 된다.The inner stator 11 has a cylindrical shape stacked in the circumferential direction and has one end in the axial direction of the inner stator 11 abutted against one surface of the frame of the compressor and the other end in the axial direction of the inner stator 11 The outer peripheral surface of the cylinder (not shown) is fixed by a retaining ring (not shown).

아우터스테이터(12)는 코일 권선체(14)에 원주 방향으로 일정 간격을 두고 복수개의 코어들(12a', 12b')이 결합되는데, 코어(12a', 12b')는 한 쌍의 블록으로 이루어져 코일 권선체(14)의 축방향에서 코일 권선체(14)의 외주면을 감싸도록 설치된다. 코어(12a', 12b')는 코일 권선체(14)의 내주면 일부를 감싸도록 한 쌍의 폴(12a, 12b)을 구비한다.The outer stator 12 has a plurality of cores 12a 'and 12b' coupled to the coil winding body 14 at regular intervals in the circumferential direction. The cores 12a 'and 12b' are formed of a pair of blocks And is arranged so as to surround the outer circumferential surface of the coil winding body (14) in the axial direction of the coil winding body (14). The cores 12a 'and 12b' are provided with a pair of pawls 12a and 12b so as to surround a part of the inner circumferential surface of the coil winding body 14.

영구자석(13)은 N극과 S극을 가지도록 이루어지고, 이너스테이터(11)와 마주보는 면과 아우터스테이터(12)와 마주보는 면에 각각 N극과 S극이 위치하도록 설치되어 연결부재(미도시)에 의해 피스톤(미도시)과 연결된다. 이너스테이터(11)와 아우터스테이터(12) 및 영구자석(13)의 사이에 형성되는 상호 전자기력에 의해 영구자석(13)이 왕복 직선 운동하면서 피스톤(미도시)을 작동시킬 수 있게 된다.The permanent magnet 13 is provided so as to have an N pole and an S pole so that the N pole and the S pole are positioned on the surface facing the inner stator 11 and the surface facing the outer stator 12, (Not shown) by a piston (not shown). The piston (not shown) can be operated while reciprocating linear motion of the permanent magnet 13 by the mutual electromagnetic force formed between the inner stator 11, the outer stator 12 and the permanent magnet 13.

종래의 리니어 모터의 경우, 영구자석이 이너스테이터나 아우터스테이터에 결합되지 않고 별도의 연결부재에 결합되어 왕복 운동하는 구조로 이루어지는 것이 일반적이었다. 이와 같은 구조는 가동부의 무게가 증가되어 모터의 효율과 출력이 낮아지며 가동부의 길이도 길어져야 하는 문제점이 있다.In the case of a conventional linear motor, the permanent magnet is generally constructed to have a structure in which it is coupled to a separate connecting member and reciprocates without being coupled to an inner stator or an outer stator. In such a structure, the weight of the moving part is increased, the efficiency and the output of the motor are reduced, and the length of the moving part is increased.

또한, 이너스테이터나 아우터스테이터에 직접 영구자석을 결합시키게 되면, 균일한 공극의 형성을 위해 영구자석을 둥근 형태로 제작하여야 하며, 영구자석이 부착되는 이너스테이터나 아우터스테이터도 이와 대응하여 별도의 가공 과정을 거친 후 영구자석을 부착하는 제작공정이 필요하게 된다. 영구자석의 결합을 위해 별도의 가공을 하게 되면 가공 비용이 증가하게 되며, 제작 공정이 늘어나게 되는 문제점이 있다.In addition, if permanent magnets are directly coupled to the inner stator or the outer stator, the permanent magnets should be formed in a round shape in order to form a uniform gap, and the inner stator and the outer stator to which the permanent magnets are attached, And then a process of attaching the permanent magnet is required. If a separate process is performed for the coupling of the permanent magnets, the manufacturing cost is increased and the fabrication process is increased.

한국공개특허공보 KR10-2010-0132277Korean Patent Publication No. 10-2010-0132277

본 발명의 일 목적은, 이너스테이터와 아우터스테이터의 사이에 균일한 공극을 형성하기 위해 영구자석을 별도로 가공하는 과정이 필요하지 않아, 스테이터의 구조를 단순화시켜 제작 비용을 절감할 수 있는 리니어 모터의 구조를 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to provide a linear motor which can simplify the structure of the stator and reduce manufacturing costs by eliminating the need for separately machining permanent magnets to form a uniform gap between the inner stator and the outer stator Structure.

본 발명의 다른 일 목적은, 이너스테이터와 아우터스테이터가 서로 결합되어, 리니어 모터의 구동시에 서로 상대운동 하는 것을 제한하여 최적의 성능 발휘가 가능한 리니어 모터의 구조를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a structure of a linear motor capable of exhibiting optimal performance by limiting the relative motion of the inner and outer stator members with each other when the linear motor is driven.

본 발명의 다른 일 목적은, 구조가 단순화된 리니어 모터를 포함하는 리니어 압축기의 구조를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a structure of a linear compressor including a linear motor whose structure is simplified.

이와 같은 본 발명의 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 리니어 모터는, 양 단이 개구되는 원통형의 형상으로 이루어지고, 하우징에 일단이 결합되는 이너스테이터; 코어의 적층에 의해 형성되는 복수개의 스테이터블록으로 구성되고, 상기 이너스테이터의 외측에 상기 각 스테이터블록이 일정한 간격으로 방사상으로 배치되는 아우터스테이터; 코일이 권취되고, 상기 이너스테이터와 아우터스테이터 사이에 위치되는 보빈; 및 상기 아우터스테이터와 상기 이너스테이터의 사이에서 왕복 운동을 하는 무버를 포함하고, 상기 각 스테이터블록은, 직육면체 형상의 영구자석이 부착되도록 일측면이 플랫한 형상으로 이루어질 수 있다.To achieve these and other advantages and in accordance with the purpose of the present invention, as embodied and broadly described herein, there is provided a linear motor comprising: an inner stator having a cylindrical shape with both ends thereof opened and having one end coupled to the housing; An outer stator composed of a plurality of stator blocks formed by lamination of cores, wherein the stator blocks are arranged radially outside the inner stator at regular intervals; A bobbin wound with a coil and positioned between the inner stator and the outer stator; And a mover reciprocating between the outer stator and the inner stator, wherein each of the stator blocks has a flat shape on one side so that a rectangular parallelepiped permanent magnet is attached.

본 발명의 일 예에 따르면, 스테이터블록의 일 측에는 상기 보빈이 끼워지도록, 상기 이너스테이터의 외측 반경 방향으로 리세스되는 코일수용홈 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a coil receiving groove may be formed on one side of the stator block so as to be recessed in an outer radial direction of the inner stator so as to fit the bobbin.

본 발명의 다른 일 예에 따르면, 이너스테이터는, 축방향으로 적층되는 코어의 결합에 의해 형성될 수 있다.According to another example of the present invention, the inner stator can be formed by engagement of axially stacked cores.

본 발명의 일 예에 따르면, 상기 아우터스테이터는, 상기 이너스테이터와 일 측에서 맞닿도록 이루어지고, 다른 일 측에서 상기 이너스테이터와 공극을 형성하도록 배치될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the outer stator may be disposed to abut on the one side of the inner stator, and may be disposed on the other side to form a gap with the inner stator.

본 발명의 일 예에 따르면, 스테이터블록은 'ㄷ'자 형상으로 이루어지고, 상기 스테이터블록의 일단부는 상기 이너스테이터와의 사이에서 공극을 형성되고, 상기 스테이터블록의 타단부는 상기 이너스테이터와 맞닿도록 결합될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the stator block has a "C" shape, one end of the stator block forms a gap with the inner stator, and the other end of the stator block abuts against the inner stator .

본 발명의 일 예에 따르면, 이너스테이터의 일 단에는, 상기 스테이터블록의 개수에 대응하는 수의 모서리를 갖는 다각형의 형상으로 이루어지는 결합부재가 결합되며, 상기 결합부재는 상기 각 스테이터블록의 일측과 접촉되게 결합될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an engaging member having a polygonal shape having a number of corners corresponding to the number of the stator blocks is coupled to one end of the inner stator, Can be contactably coupled.

본 발명의 일 예에 따르면, 결합부재는, 서로 다른 크기를 갖는 제1결합부재와 제2결합부재가 중심을 공유하여 결합되어 이루어지고, 상기 제1결합부재의 외측면과 상기 제2결합부재의 외측면에 의해 형성되는 단차는 상기 각 스테이터블록의 일측과 복수개의 결합면을 형성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the joining member may include a first joining member and a second joining member having different sizes, the first joining member and the second joining member being joined to each other by a common center, May form one side of the stator block and a plurality of engaging surfaces.

또한, 상기와 같은 본 발명의 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 리니어 압축기는, 밀폐 공간을 형성하는 케이싱; 상기 케이싱의 내부에서 압축실을 형성하는 실린더와, 상기 실린더의 내부에서 왕복 운동하여 상기 실린더에 수용되는 유체를 압축시키는 피스톤을 구비하는 압축유닛; 및 상기 케이싱의 내부에 설치되어, 상기 피스톤의 왕복 운동을 위한 구동력을 제공하는 구동유닛을 포함하고, 상기 구동유닛은, 양 단이 개구되는 원통형의 형상으로 이루어지고, 하우징에 일단이 결합되는 이너스테이터; 코어의 적층에 의해 형성되는 복수개의 스테이터블록으로 구성되고, 상기 이너스테이터의 외측에 상기 각 스테이터블록이 일정한 간격으로 방사상으로 배치되는 아우터스테이터; 코일이 권취되고, 상기 이너스테이터와 아우터스테이터 사이에 위치되는 보빈; 및 상기 아우터스테이터와 상기 이너스테이터의 사이에서 왕복 운동을 하는 무버를 포함하고, 상기 각 스테이터블록은, 직육면체 형상의 영구자석이 부착되도록 일측면이 플랫한 형상으로 이루어질 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a linear compressor including: a casing defining a closed space; A cylinder defining a compression chamber in the casing; and a piston reciprocating inside the cylinder and compressing a fluid received in the cylinder; And a driving unit provided inside the casing and providing a driving force for reciprocating motion of the piston, wherein the driving unit has a cylindrical shape having both ends opened, Stator; An outer stator composed of a plurality of stator blocks formed by lamination of cores, wherein the stator blocks are arranged radially outside the inner stator at regular intervals; A bobbin wound with a coil and positioned between the inner stator and the outer stator; And a mover reciprocating between the outer stator and the inner stator, wherein each of the stator blocks has a flat shape on one side so that a rectangular parallelepiped permanent magnet is attached.

상기와 같은 구조를 갖는 리니어 모터는, 직육면체 형상의 영구자석을 별도의 가공을 하지 않고서도 평평한 면이 아우터스테이터의 플랫한 일 단면에 결합될 수 있어, 리니어 압축기의 제작 비용 절감이 가능하게 된다.In the linear motor having the above-described structure, the flat surface can be coupled to one flat end face of the outer stator without any additional processing of the rectangular parallelepiped permanent magnet, thereby reducing the manufacturing cost of the linear compressor.

또한, 이너스테이터와 아우터스테이터는 일측에서 서로 맞닿아 결합되는 구조를 가져, 리니어 모터의 구동시에도 서로 상대 운동하는 것을 제한할 수 있으며, 자기 경로의 형성을 제한하지 않아 원활한 모터의 성능 발휘가 가능하게 된다.The inner stator and the outer stator have a structure in which they are abutted against each other at one side so that relative motion between the linear motors can be restricted, and smooth motor performance can be achieved without restricting the formation of magnetic paths. .

또한, 상기와 같은 리니어 모터의 구조를 채용하는 리니어 압축기는 리니어 모터의 구동에 따라 냉매의 압축을 효율적으로 수행할 수 있게 된다.Further, in the linear compressor adopting the structure of the linear motor as described above, the compression of the refrigerant can be efficiently performed according to the driving of the linear motor.

도 1은, 종래의 리니어모터의 구조를 나타내는 단면도.
도 2는, 본 발명에 따른 리니어 모터의 내부 모습을 나타내는 사시도.
도 3은, 본 발명에 따른 리니어 모터의 구조를 나타내는 분해도.
도 4는, 아우터스테이터의 모습을 나타내는 사시도.
도 5는, 이너스테이터와 아우터스테이터의 배치관계를 나타내는 개념도.
도 6는, 본 발명에 따른 이너스테이터와 아우터스테이터의 관계를 나타내는 사시도.
도 7의 (a)와 (b)는, 코일에 흐르는 전류의 방향에 따라 무버의 이동을 보여주는 개념도.
도 8은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이너스테이터의 모습을 나타내는 사시도.
도 9는, 본 발명에 따른 리니어 모터를 포함하는 리니어 압축기의 내부 모습을 나타내는 단면도.1 is a sectional view showing a structure of a conventional linear motor.
Fig. 2 is a perspective view showing an inner appearance of the linear motor according to the present invention. Fig.
3 is an exploded view showing a structure of a linear motor according to the present invention;
4 is a perspective view showing a state of an outer stator.
5 is a conceptual diagram showing the arrangement relationship between the inner stator and the outer stator.
6 is a perspective view showing the relationship between an inner stator and an outer stator according to the present invention.
7 (a) and 7 (b) are conceptual diagrams showing the movement of the mover in accordance with the direction of the current flowing in the coil.
8 is a perspective view showing an inner stator according to another embodiment of the present invention.
9 is a sectional view showing the inside of a linear compressor including a linear motor according to the present invention.

이하, 본 발명에 관련된 리니어 모터와 리니어 압축기에 대해 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the linear motor and the linear compressor according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.

본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of related arts will be omitted when it is determined that the gist of the embodiments disclosed herein may be obscured.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. It should be understood that it includes water and alternatives.

도 2는, 본 발명에 따른 리니어 모터(100)의 구조를 나타내는 도면이고, 도 3은, 본 발명에 따른 리니어 모터(100)의 각 구성을 나타내는 분해사시도이다.Fig. 2 is a view showing a structure of a linear motor 100 according to the present invention, and Fig. 3 is an exploded perspective view showing each constitution of a linear motor 100 according to the present invention.

리니어 모터(100)는, 리니어 압축기의 왕복 운동을 형성하기 위한 구동력을 제공하기 위한 것으로, 이너스테이터(110), 아우터스테이터(120), 보빈(130), 영구자석(140) 및 무버(160)를 구성으로 포함한다.The linear motor 100 is provided to provide a driving force for reciprocating motion of the linear compressor and includes an inner stator 110, an outer stator 120, a bobbin 130, a permanent magnet 140, As shown in FIG.

리니어 모터(100)는 리니어 압축기의 내부에 설치되는 것으로 피스톤(미도시)의 왕복 운동을 위한 구동력을 제공하는 역할을 한다.The linear motor 100 is installed inside the linear compressor and serves to provide a driving force for reciprocating movement of the piston (not shown).

리니어 모터(100)의 내부에 설치되는 코일(131)에 일 방향의 전류가 흐르게 되면, 이너스테이터(110)와 아우터스테이터(120)를 따라 일방향으로 자기 경로가 형성되게 된다. 자기 경로에 따른 자속은 N극 또는 S극의 성질을 띄는 영구자석(140)과의 상호 작용하여 무버(160)의 움직임을 형성할 수 있게 된다. 또한, 전류의 위상이 교번적으로 변하는 교류전원이 코일(131)에 공급되면, 무버(160)는 이에 대응하여 왕복 운동하여 피스톤(미도시)의 움직임을 형성할 수 있게 된다.A magnetic path is formed in one direction along the inner stator 110 and the outer stator 120 when a current flows in one direction through a coil 131 installed inside the linear motor 100. [ The magnetic flux along the magnetic path can interact with the permanent magnet 140 having the nature of the N pole or S pole to form the movement of the mover 160. Further, when AC power having alternating current phases is supplied to the coil 131, the mover 160 can reciprocate correspondingly to form a motion of the piston (not shown).

본 발명에 따른 리니어 모터(100)는, 이너스테이터(110)의 외주면을 감싸도록 형성되는 아우터스테이터(120)가 이너스테이터(110)의 외측에 설치되는 구조로 이루어진다. 이너스테이터(110)와 아우터스테이터(120)는 일측에서 서로 결합지지되고, 다른 일 측에서는 공극이 형성하도록 설정된 간격을 가지고 이격되게 배치되도록 이루어진다.The linear motor 100 according to the present invention has a structure in which an outer stator 120 formed to surround the outer circumferential surface of the inner stator 110 is installed outside the inner stator 110. The inner stator 110 and the outer stator 120 are coupled to each other at one side and are spaced apart from each other at predetermined intervals so as to form gaps on the other side.

하우징(150)은 리니어 모터(100)의 양 측에 설치되어, 이너스테이터(110)와 아우터스테이터(120)의 일단과 결합하여 이를 지지하는 역할을 한다.The housing 150 is installed on both sides of the linear motor 100 and supports one end of the inner stator 110 and one end of the outer stator 120 to support the same.

이너스테이터(110)는 코어가 적층되어 형성되는 것으로, 양 단이 개구되는 원통형의 형상으로 이루어진다. 이너스테이터(110)의 일 단은 하우징의 일 측에 결합되어 고정된다. 도 2에서 보는 바와 같이, 이너스테이터(110)는 일정한 두께를 가지는 중심부에 원형의 홀을 가지는 링 형상의 코어가 축방향으로 적층되어 형성된다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 이너스테이터(110)는 얇은 판의 형상을 가지는 코어가 방사상으로 적층되어 형성되는 것도 가능할 것이다.The inner stator 110 is formed by laminating cores, and has a cylindrical shape with both ends opened. One end of the inner stator 110 is fixedly coupled to one side of the housing. As shown in FIG. 2, the inner stator 110 is formed by axially stacking ring-shaped cores having a circular hole at a center portion having a constant thickness. However, the present invention is not limited to this, and the inner stator 110 may be formed by laminating radially cores having a thin plate shape.

이너스테이터(110)의 일 단부에는 각 스테이터블록(121)이 맞닿아 접촉하면서 결합될 수 있도록, 스테이터블록(121)의 개수에 대응하는 모서리를 갖는 다각형의 형상의 결합부재(111, 112)가 형성되므로, 각 스테이터블록(121)와 결합부재(111, 112)는 결합면을 형성하면서 서로 결합될 수 있게 된다.The engaging members 111 and 112 of a polygonal shape having corners corresponding to the number of the stator blocks 121 are provided at one end of the inner stator 110 so that the stator blocks 121 can be engaged while being in contact with each other So that the stator blocks 121 and the engaging members 111 and 112 can be coupled to each other while forming a coupling surface.

결합부재(111, 112)는, 제1결합부재(111)와 제2결합부재(112)를 포함한다. 제1결합부재(111)의 일면은 이너스테이터(110)의 일단에 결합되고, 제2 결합부재(112)는 제1결합부재(111)와 중심부에 형성되는 홀이 중첩되도록 제1결합부재(111)의 다른 일면에 결합된다.The engaging members 111 and 112 include a first engaging member 111 and a second engaging member 112. One surface of the first coupling member 111 is coupled to one end of the inner stator 110 and the second coupling member 112 is coupled to the first coupling member 111 and the first coupling member 111, 111).

제1결합부재(111)와 제2결합부재(112)는 서로 다른 크기로 이루어져 스테이터블록(121)과의 사이에 일정한 단차가 형성되어 복수개의 결합면(S1, S2, S3)을 형성할 수 있도록 즉, 제1결합부재(111)와 제2결합부재(112)가 적층되어 형성되는 단차에는 각 스테이터블록(121)의 일측이 접촉되어 복수개의 결합면(S1, S2, S3)을 형성하게 된다.The first engaging member 111 and the second engaging member 112 are formed to have different sizes so that a predetermined step is formed between the engaging member 111 and the stator block 121 to form a plurality of engaging surfaces S1, S2 and S3 are formed by contacting one side of each stator block 121 with a step formed by stacking the first engaging member 111 and the second engaging member 112 do.

아우터스테이터(120)는 복수개의 스테이터블록(121)으로 구성되며, 이너스테이터(110)의 외측에 위치된다. 아우터스테이터(120)는 이너스테이터(110)와 일 측에서 서로 맞닿도록 결합되고, 다른 일 측에서는 이너스테이터(110)와 일정한 간극으로 이루어지는 공극을 형성하도록 이루어진다. 즉, 도 2에서 보는 바와 같이, 이너스테이터(110)와 아우터스테이터(120)는 일측에서 서로 결합되며 일정한 공극을 형성하게 된다.The outer stator 120 is composed of a plurality of stator blocks 121 and is located outside the inner stator 110. The outer stator 120 is coupled to the inner stator 110 at one side so as to abut against each other and at the other side to form a gap having a certain gap with the inner stator 110. That is, as shown in FIG. 2, the inner stator 110 and the outer stator 120 are coupled to each other at one side to form a certain gap.

아우터스테이터(120)는 이너스테이터(110)의 외측을 따라 일정한 간격으로 배치되는 복수개의 스테이터블록(121)으로 구성된다. 스테이터블록(121)은, 동일한 두께와 형상을 가지는 코어가 적층되어 'ㄷ'자 형상을 이루게 된다. 예를 들어, 아우터스테이터(120)는 n개의 스테이터블록(121)으로 이루어질 수 있으며, 도 5에서 보는 바와 같이, 각 스테이터블록(121)은 이너스테이터(110)의 외측 둘레부에 일정한 간격을 가지면서 방사상으로 배치될 수 있다. 이에 관해서는 후술하기로 한다.The outer stator 120 is composed of a plurality of stator blocks 121 arranged at regular intervals along the outer side of the inner stator 110. In the stator block 121, cores having the same thickness and shape are stacked to form a "C" shape. For example, the outer stator 120 may include n stator blocks 121, and as shown in FIG. 5, each stator block 121 may have a predetermined gap at the outer periphery of the inner stator 110 As shown in Fig. This will be described later.

각 스테이터블록(121)의 일 측은 이너스테이터(110)의 일 측에 서로 맞닿도록 결합되고, 다른 일 측은 이너스테이터(110)의 외측과의 사이에 일정한 공극의 형성이 가능하도록 이루어진다. 각 스테이터블록(121)은 아우터스테이터(120)의 외측을 따라 일정한 간격으로 방사상으로 배치되도록 이루어지며 하우징(150)에 결합되어 고정됨으로써 이너스테이터(110)와의 사이에서 일정한 공극 형성이 가능하게 된다. 즉, 도 2에서 보는 바와 같이, 코어가 적층되어 형성되는 각 스테이터블록(121)은 이너스테이터(110)의 외측에 방사상으로 배치되며, 결과적으로 이너스테이터(110)의 코어 적층 방향과 각 스테이터블록(121)의 코어 적층 방향은 서로 교차되는 방향을 갖도록 이루어질 수 있다.One side of each stator block 121 is coupled to one side of the inner stator 110 and the other side of the stator block 121 is formed to be able to form a certain gap between the other side of the stator block 121 and the outside of the inner stator 110. Each of the stator blocks 121 is radially disposed at a predetermined interval along the outer side of the outer stator 120 and is fixedly coupled to the housing 150 so that a certain gap can be formed between the stator blocks 121 and the inner stator 110. 2, each of the stator blocks 121 formed by stacking cores is disposed radially outside the inner stator 110, and as a result, the core stacking direction of the inner stator 110 and the stator blocks 121, And the direction of core stacking of the core 121 may be set to have a direction crossing each other.

도 2에서 보는 바와 같이, 각 스테이터블록(121)의 일 측에는 보빈(130)이 끼워질수 있는 코일수용홈(121a)이 형성될 수 있다. 코일수용홈(121a)은 이너스테이터(110)와의 사이에서 코일(131)이 수용될 수 있는 공간을 형성하는 것으로, 보빈(130)이 결합될 수 있도록 일정한 홈의 형상으로 이루어질 수 있다. 코일수용홈(121a)의 형성 위치는, 보빈(130)의 고정 위치에 따라 달라질 수 있으나, 코일수용홈(121a)의 일 측에는 이너스테이터(110)와 결합부재(111, 112)의 결합을 위한 결합면(S1, S2, S3)이 형성되어야 하고, 다른 일 측에는 영구자석(140)이 결합되기 위한 영구자석부착면(121b)이 형성되어야 하므로, 각 스테이터블록(121)의 코일수용홈(121a)은 상기 영구자석부착면과 상기 결합면의 사이에 형성될 것이다.As shown in FIG. 2, a coil receiving groove 121a through which the bobbin 130 can be inserted may be formed on one side of each stator block 121. The coil receiving groove 121a defines a space for accommodating the coil 131 between the coil receiving groove 121a and the inner stator 110. The coil receiving groove 121a may have a predetermined groove shape to allow the bobbin 130 to be coupled thereto. The coil receiving recess 121a may be formed at a position where the coil receiving recess 121a is formed depending on the fixing position of the bobbin 130. However, The engaging surfaces S1, S2 and S3 must be formed and the permanent magnet mounting surface 121b for engaging the permanent magnet 140 must be formed on the other side of the coil receiving recess 121a ) Will be formed between the permanent magnet attachment surface and the engagement surface.

보빈(130)은 코일(131)이 권취되도록 원통형의 형상으로 이루어지고, 각 스테이터블록(121)에 형성되는 코일수용홈(121a)에 수용되어 이너스테이터(110)와 아우터스테이터(120)의 사이에 위치되며, 코일(131)에 전원의 공급되면 이너스테이터(110)와 아우터스테이터(120) 사이에 자기경로가 형성될 수 있다.The bobbin 130 is formed in a cylindrical shape so that the coil 131 is wound and is accommodated in the coil receiving groove 121a formed in each stator block 121 and inserted between the inner stator 110 and the outer stator 120 And a magnetic path may be formed between the inner stator 110 and the outer stator 120 when the coil 131 is supplied with power.

영구자석(140)은 직육면체의 형상으로 이루어지고, N극과 S극의 자성을 가질 수 있으며, 스테이터블록(121)에 형성되는 영구자석부착면(121b)에 부착되도록 이루어진다. 본 발명에 따른 리니어 모터(100)는 영구자석(140)을 일정한 곡률반경을 형성하기 위해 별도의 R 가압 공정이 불필요하므로, 제작 비용의 절감이 가능하게 된다.The permanent magnet 140 has a rectangular parallelepiped shape and may have N and S poles. The permanent magnet 140 is attached to the permanent magnet mounting surface 121b formed on the stator block 121. Since the linear motor 100 according to the present invention does not require a separate R pressing process in order to form a constant radius of curvature of the permanent magnet 140, the manufacturing cost can be reduced.

리니어 모터(100)에 전류가 인가되면, 권선코일(131)에 의해 각 스테이터(110, 120)에는 자속(flux)이 형성될 수 있으며, 전류 인가에 의해 형성되는 자속과 영구자석(140)에 형성되는 자속의 상호 작용에 의해 무버(160)의 움직임이 형성될 수 있게 된다.When a current is applied to the linear motor 100, a flux can be formed in each of the stator 110 and 120 by the winding coil 131, and the magnetic flux formed by the application of the current and the permanent magnet 140 The movement of the mover 160 can be formed by the interaction of the formed magnetic flux.

무버(160)는 양단이 개구되는 원통형의 형상을 가지도록 이루어지며, 전기강판이 방사 적층되는 구조로 이루어진다. 무버(160)는 이너스테이터(110)와 아우터스테이터(120)의 사이에 위치된다. 코일(131)에 전류가 흐르게 되면 일정한 자기적 성질을 띄게 되며, 이너스테이터(110)와 아우터스테이터(120)의 사이에서 영구자석(140)과의 상호 작용에 의해 왕복운동 하게 된다.The mover 160 is formed to have a cylindrical shape with both ends thereof opened, and has a structure in which an electric steel sheet is radially laminated. The muffler 160 is positioned between the inner stator 110 and the outer stator 120. When the current flows through the coil 131, the permanent magnet 140 has a certain magnetic property and reciprocates between the inner stator 110 and the outer stator 120 by interaction with the permanent magnet 140.

코일(131)을 따라 전류가 일방향으로 흐르게 되면, 이너스테이터(110)와 아우터스테이터(120)를 따라 일방향으로 자기 경로가 형성되며, 이러한 자기 경로는 영구자석(140)과의 상호작용에 의해 무버(160)의 일 방향 이동을 형성하게 된다. 또한, 코일(131)을 따라 앞서 설명한 것과 다른 방향으로 전류가 흐르게 되면, 이너스테이터(110)와 아우터스테이터(120)를 따라 타방향으로 자기 경로가 형성되므로 이는 무버(160)의 다른 방향으로의 이동을 형성할 수 있게 된다. 즉, 코일(131)을 따라 흐르는 전류의 방향을 교번적으로 흐르게되면, 영구자석(140)과 무버(160)의 상호작용에 의해 무버(160)는 왕복 운동을 할수 있게 된다. When a current flows in one direction along the coil 131, a magnetic path is formed in one direction along the inner stator 110 and the outer stator 120. This magnetic path is formed by the interaction with the permanent magnet 140, Thereby forming a one-directional movement of the base 160. Since the magnetic path is formed in the other direction along the inner stator 110 and the outer stator 120 when the current flows in a direction different from that described above along the coil 131, Movement can be formed. That is, when the direction of the current flowing along the coil 131 alternately flows, the mover 160 can reciprocate by the interaction between the permanent magnet 140 and the mover 160.

도 4는, 아우터스테이터(120)의 모습을 나타내는 사시도이다.4 is a perspective view showing the appearance of the outer stator 120. As shown in Fig.

본 발명에 따른 리니어 모터(100)는, 이너스테이터(110)의 외측에 아우터스테이터(120)가 설치되고, 각 스테이터블록(121)은 이너스테이터(110)의 외측을 따라 방사상으로 배치되는 구조를 가진다.The linear motor 100 according to the present invention has a structure in which the outer stator 120 is provided outside the inner stator 110 and the stator blocks 121 are radially arranged along the outer side of the inner stator 110 I have.

아우터스테이터(120)는, 복수개의 스테이터블록(121)으로 이루어지며, 이너스테이터(110)의 외측에 복수개의 스테이터블록(121)이 배치되어, 이너스테이터(110)와의 사이에서 일정한 공극을 형성하도록 배치되는 구조를 가진다.The outer stator 120 includes a plurality of stator blocks 121 and a plurality of stator blocks 121 are disposed outside the inner stator 110 to form a certain gap between the stator blocks 121 and the inner stator 110 .

각 스테이터블록(121)은 복수개의 코어가 적층되어 형성되는 것으로, 도 4에서 보는 바와 같이, 각 스테이터블록(121)의 일단 직육면체의 형상으로 이루어지는 영구자석(140)이 부착되도록 평평한 형상의 영구자석부착면(121b)이 형성되는 구조를 가진다.Each stator block 121 is formed by stacking a plurality of cores. As shown in FIG. 4, a permanent magnet 140 having a rectangular parallelepiped shape is attached to each stator block 121, And the attachment surface 121b is formed.

도 4에서 보는 바와 같이, 스테이터블록(121)은 동일한 크기의 코어가 적층되어 형성되는 것으로, 적층된 코어는 폭방향으로 평평한 면을 형성하게 되며, 직육면체 형상의 영구자석(140)이 영구자석부착면(121b)에 부착될 수 있게 된다. 여기서 영구자석(140)은, N극으로 자화된 제1극부(141)와, S극으로 자화된 제2극부(142)를 포함하도록 이루어질 수 있다. 다만, 제1극부(141)는 S극으로, 제2극부(142)는 N극으로 자화되는 것도 가능할 것이다. 제1극부(141)와 제2극부(142)는 스테이터블록(121)의 영구자석부착면(121b)에 나란하게 결합되도록 설치될 수 있다.As shown in FIG. 4, the stator block 121 is formed by laminating cores of the same size. The laminated cores form flat surfaces in the width direction, and the rectangular parallelepiped permanent magnets 140 are attached to the permanent magnets 140 So that it can be attached to the surface 121b. Here, the permanent magnet 140 may be configured to include a first pole portion 141 magnetized to the N pole and a second pole portion 142 magnetized to the S pole. However, it is also possible that the first pole portion 141 is magnetized as the S pole and the second pole portion 142 is magnetized as the N pole. The first pole piece 141 and the second pole piece 142 may be installed so as to be coupled to the permanent magnet mounting surface 121b of the stator block 121 in parallel.

도 5는, 이너스테이터(110)와 아우터스테이터(120)의 배치관계를 나타내는 개념도이다.5 is a conceptual diagram showing the arrangement relationship of the inner stator 110 and the outer stator 120. Fig.

아우터스테이터(120)는 이너스테이터(110)의 외측을 따라 일정한 간격으로 배치되는 복수개의 스테이터블록(121)으로 구성된다. 스테이터블록(121)은, 동일한 두께와 형상을 가지는 코어가 적층되어 'ㄷ'자 형상을 이루게 되며, 적층된 코어에 의해 형성되는 평평한 일 측면이 이너스테이터(110)를 향하도록 방사상으로 이너스테이터(110)의 외측에 배치되게 된다.The outer stator 120 is composed of a plurality of stator blocks 121 arranged at regular intervals along the outer side of the inner stator 110. The stator block 121 is formed by laminating cores having the same thickness and shape to form a " C " shape, and a flat one side surface formed by the laminated cores is radially inserted into the inner stator 110 110).

도 5의 (a), (b), (c)에서 보는 바와 같이, 아우터스테이터(120)는 복수개의 스테이터블록(121)으로 이루어질 수 있으며, 스테이터블록(121)의 개수에는 제한이 없다. 아우터스테이터(120)는 n개의 스테이터블록(121)으로 구성될 수 있으며, 각 스테이터블록(121)은 이너스테이터(110)의 외측 둘레부에 일정한 간격을 가지면서 방사상으로 배치될 수 있다.5 (a), 5 (b) and 5 (c), the outer stator 120 may be composed of a plurality of stator blocks 121, and the number of the stator blocks 121 is not limited. The outer stator 120 may be composed of n stator blocks 121 and each stator block 121 may be radially arranged at an outer circumference of the inner stator 110 at regular intervals.

도 5의 (a), (b), (c)는 아우터스테이터(120)를 구성하는 스테이터블록(121)의 개수가 각각 10개, 12개, 15개로 이루어지는 일 예를 나타내는 개념도이다.5A, 5B and 5C are conceptual diagrams showing an example in which the number of stator blocks 121 constituting the outer stator 120 is 10, 12 and 15, respectively.

도 5의 (a), (b), (c)에서 보듯이, 이너스테이터(110)의 외측부는 일정한 반경의 원형으로 이루어지므로, 이너스테이터(110)와 아우터스테이터(120) 사이에 형성되는 공극은, 아우터스테이터(120)를 구성하는 스테이터블록(121)의 개수가 증가 할수록 좀 더 균일해짐을 알 수 있다. 도 5의 (a)에서 형성되는 공극(g1)과 도 5의 (c)에서 형성되는 공극(g2)를 보면 이를 알 수 있다. 아우터스테이터(120)를 구성하는 스테이터블록(121)의 개수가 증가할수록 이너스테이터(110)와 아우터스테이터(120) 사이에 형성되는 공극이 크기가 균일해지는 장점이 있으며, 공극이 균일하게 형성되면 자기 경로의 형성이 원활해지므로 히스테리시스 손실을 포함하는 철손의 저감되어 모터의 효율이 좋아지게 된다.5A, 5B and 5C, since the outer side portion of the inner stator 110 is formed in a circular shape having a constant radius, the air gap formed between the inner stator 110 and the outer stator 120 As the number of the stator blocks 121 constituting the outer stator 120 increases, it becomes more uniform. The gap g1 formed in FIG. 5 (a) and the gap g2 formed in FIG. 5 (c) are seen. As the number of the stator blocks 121 constituting the outer stator 120 increases, the size of the gap formed between the inner stator 110 and the outer stator 120 becomes uniform. When the gap is uniformly formed, As the formation of the path is smooth, the iron loss including the hysteresis loss is reduced and the efficiency of the motor is improved.

도 6은, 이너스테이터(110)와 스테이터블록(121)의 관계를 나타내는 도면이다. 6 is a view showing the relationship between the inner stator 110 and the stator block 121. Fig.

이너스테이터(110)의 일단에 결합되는 결합부재(111, 112)는 제1결합부재(111)와 제2결합부재(112)를 포함한다. 제1결합부재(111)의 일면은 스테이터블록(121)의 일측과 함께 제1결합면(S1)을 형성하여 결합되고, 제2결합부재(112)의 다른 일면은 스테이터블록(121)의 다른 일측과 함께 제2결합면(S2)을 형성하면서 결합된다. 또한, 스테이터블록(121)의 돌출부의 하면과 제2결합부재(112)의 외측단은 서로 접촉되어 제3결합면(S3)을 형성하게 된다.The engaging members 111 and 112 coupled to one end of the inner stator 110 include a first engaging member 111 and a second engaging member 112. One surface of the first engaging member 111 is coupled with one side of the stator block 121 by forming a first engaging surface S1 and the other surface of the second engaging member 112 is engaged with another side of the stator block 121 Together with one side, while forming the second engagement surface S2. The lower surface of the projecting portion of the stator block 121 and the outer end of the second engaging member 112 are in contact with each other to form the third engaging surface S3.

즉, 제1결합부재(111)와 제2결합부재(112)에 의해 형성되는 단차부는 스테이터블록(121)의 일 측에 형성되는 돌출부가 위치됨으로써, 서로 다른 세개의 결합면을 형성하면서, 이너스테이터(110)와 스테이터블록(121)은 리니어 모터(100)의 구동에도 움직임이 최소화되어 압축기의 효율 저감을 방지할 수 있게 된다In other words, the step formed by the first engaging member 111 and the second engaging member 112 is formed by positioning the protrusion formed on one side of the stator block 121, thereby forming three different engaging surfaces, The movement of the stator 110 and the stator block 121 is minimized even when the linear motor 100 is driven so that the efficiency of the compressor can be prevented from being reduced

제1결합부재(111)와 제2결합부재(112)는, 외측부에 복수개의 스테이터블록(121)이 접촉되어 위치될 수 있도록, 스테이터블록(121)의 개수에 대응하는 수 만큼의 모서리를 가지도록 다각형의 형상으로 이루어질 수 있다. 각 스테이터블록(121) 제1결합부재(111) 및 제2결합부재(112)와 복수개의 결합면을 형성하면서 서로 접촉하도록 배치될 수 있게 된다.The first engaging member 111 and the second engaging member 112 have a number of corners corresponding to the number of the stator blocks 121 so that a plurality of stator blocks 121 can be positioned in contact with the outer side A polygonal shape may be formed. Each stator block 121 can be disposed so as to be in contact with the first engaging member 111 and the second engaging member 112 while forming a plurality of engaging surfaces.

도 6에서 보는 바와 같이, 스테이터블록(121)의 일 측에는 직육면체 형상의 영구자석(140)이 결합될 수 있도록, 평평한 형상으로 이루어지는 영구자석부착면(121b)이 형성되게 된다. 이에 따라, 직육면체 형상의 영구자석(140)을 둥근 형상을 가지도록 별도로 가공할 필요가 없게 된다.As shown in FIG. 6, a permanent magnet mounting surface 121b having a flat shape is formed on one side of the stator block 121 so that a rectangular parallelepiped permanent magnet 140 can be coupled. Thereby, it is not necessary to separately process the rectangular parallelepiped permanent magnet 140 so as to have a round shape.

도 7의 (a)와 (b)는 코일(131)에 흐르는 전류의 방향에 따라 무버(160)의 이동을 보여주는 개념도이다.7 (a) and 7 (b) are conceptual diagrams showing the movement of the mover 160 according to the direction of the current flowing through the coil 131.

앞서 설명한 바와 같이, 이너스테이터(110)와 스테이터블록(121)은 일측에서 결합면을 형성하면서 결합되고, 다른 일측에서는 공극을 형성하도록 배치된다.As described above, the inner stator 110 and the stator block 121 are arranged so as to form a coupling surface on one side and to form a gap on the other side.

스테이터블록(121)의 영구자석부착면(121b)에는 N극과 S극을 갖는 영구자석(140)이 부착되며, 이너스테이터(110)와의 사이에서 형성되는 공극 내에서, 무버(160)는 자속의 방향에 따라 양방향으로 움직이면서 왕복 운동을 하게 된다.A permanent magnet 140 having an N pole and an S pole is attached to the permanent magnet mounting surface 121b of the stator block 121. In the gap formed between the inner rotor 110 and the permanent magnet mounting surface 121b, And moves reciprocally while moving in both directions.

도 7의 (a)에서 보는 바와 같이, 코일(131)에 전류가 제1방향으로 흘러 도면에서 보는 바와 같이, 시계 방향으로 코일(131)에 의한 자속이 형성되게 되면 코일(131)에 의해 형성되는 자속과 영구자석(140)에 의해 형성되는 자속이 증자되도록, 도면의 오른쪽 방향(M1 화살표 참조)으로 무버(160)가 이동하게 된다.As shown in FIG. 7 (a), when a current flows in the coil 131 in the first direction and a magnetic flux by the coil 131 is formed in the clockwise direction as shown in the drawing, The mover 160 moves in the right direction of the drawing (see arrow Ml) so that the magnetic flux generated by the permanent magnet 140 and the magnetic flux generated by the permanent magnet 140 increase.

이때, 무버(160)와 이너스테이터(110) 및 아우터스테이터(120)와 영구자석(140)의 사이에는 자기적 에너지(즉, 자기적 위치 에너지 또는 자기적 저항)가 낮은 쪽인 도면의 좌측 방향으로 복귀하려는 왕복 중심력(Centering force)(F1)이 축적되게 되고, 도 7의 (b)에서와 같이, 코일(131)에 인가되는 전류의 방향이 바뀌게 되면, 코일(131)에 의한 자속이 도면 상의 반시계 방향으로 흐르게 된다.At this time, between the mover 160 and the inner stator 110, between the outer stator 120 and the permanent magnet 140, the magnetic energy (i.e., magnetic potential energy or magnetic resistance) The centering force F1 for returning is accumulated and when the direction of the current applied to the coil 131 is changed as shown in Figure 7B, And flows in a counterclockwise direction.

이 경우, 코일(131)에 의한 자속과 영구자석(140)의 자속은 이전과 반대 방향, 즉 도면의 왼쪽 방향으로 증자되며, 축적된 왕복 중심력(Centering force)(F1)과, 코일(131)과 영구자석(140)의 자속에 의한 자기력에 의해 도면의 왼쪽 방향(M2 화살표 참조)으로 무버(160)가 이동하게 된다.In this case, the magnetic flux of the coil 131 and the magnetic flux of the permanent magnet 140 increase in the opposite direction to the previous direction, that is, in the left direction in the drawing, and the accumulated centering force F1, And the permanent magnet 140, the mover 160 moves in the leftward direction of the drawing (see the arrow M2).

무버(160)가 도면의 좌측으로 이동하게 되면, 무버(160)와 이너스테이터(110) 및 아우터스테이터(120), 영구자석(140)의 사이에는 자기적 에너지가 낮은 쪽인 도면의 우측 방향으로 복귀하려는 왕복 중심력(Centering force)(F2)이 축적된다. 또한, 코일(131)에 인가되는 전류의 방향이 다시 바뀌게 되면, 축적된 왕복 중심력(Centering force)(F2)과, 코일(131) 및 영구자석(140)의 자속에 의한 자기력에 의해 무버(160)는 우측 방향으로 이동할 수 있게 된다.When the movers 160 move to the left in the figure, the magnetic reluctance energy returns to the right side of the figure between the inner rotor 110, the outer stator 120 and the permanent magnet 140, A centering force F2 is accumulated. When the direction of the current applied to the coil 131 is changed again, the accumulated centering force F2 and the magnetic force generated by the magnetic fluxes of the coils 131 and the permanent magnets 140 cause the mover 160 Can be moved in the right direction.

이러한 방식으로 코일(131)에 흐르는 전류의 방향을 교번적으로 형성시키게 되면, 무버(160)는 도면 상 우측과 좌측을 번갈아 가면서 이동하는 왕복 운동을 지속적으로 반복할 수 있게 되므로, 피스톤의 왕복 운동에 따른 냉매의 압축을 형성할 수 있게 된다.If the directions of the currents flowing through the coils 131 are alternately formed in this manner, the mover 160 can continuously repeat the reciprocating movement of alternately moving the right and left sides of the drawing, It is possible to form the compression of the refrigerant.

도 8은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이너스테이터(210)의 모습을 나타내는 사시도이다.8 is a perspective view showing an inner stator 210 according to another embodiment of the present invention.

본 실시예 따른 리니어 모터는 앞서 이너스테이터(210)의 구조가 변경되도록 구성될 수 있다. 다만, 이너스테이터(210)의 외측에 위치되는 아우터스테이터(미도시)의 구성 및 그 결합은 앞서 살펴본 도 1 내지 도 7와 동일하므로 중복되는 범위에서는 이를 생략하기로 한다.The linear motor according to the present embodiment may be configured such that the structure of the inner stator 210 is changed beforehand. However, the outer stator (not shown) located outside the inner stator 210 has the same structure as that of the outer stator of FIG. 1 to FIG. 7, and therefore, the description thereof will be omitted.

도 8에서 보듯이, 이너스테이터(210)는 외측에 결합되는 스테이터블록(미도시)의 개수에 대응하는 개수 만큼의 모서리(210a)를 갖는 다각형 형상의 코어가 축방향으로 적층되는 구조에 의해 형성될 수 있게 된다. 이 경우, 이너스테이터(210)와 아우터스테이터(미도시) 간에 회전하는 현상을 방지할 수 있으며, 이너스테이터(210)와 아우터스테이터(미도시)를 형성하는 스테이터블록(미도시)의 사이에 공극이 균일하게 형성될 수 있어, 자기 손실을 최소화할 수 있게 된다.As shown in FIG. 8, the inner stator 210 is formed by a structure in which polygonal cores having a number of corners 210a corresponding to the number of stator blocks (not shown) coupled to the outside are stacked in the axial direction . In this case, it is possible to prevent a phenomenon of rotating between the inner stator 210 and the outer stator (not shown), and the gap between the inner stator 210 and the stator block (not shown) forming the outer stator Can be uniformly formed, and the magnetic loss can be minimized.

이너스테이터(210)의 일 단부에는 각 스테이터블록(미도시)이 맞닿아 접촉하면서 결합될 수 있도록, 스테이터블록(미도시)의 개수에 대응하는 모서리를 갖는 다각형의 형상의 결합부재가 형성되므로, 각 스테이터블록(미도시)와 결합부재(미도시)는 복수개의 결합면을 형성하면서 서로 결합될 수 있게 된다.Since the one end portion of the inner stator 210 is formed with the polygonal engaging member having the corners corresponding to the number of the stator blocks (not shown) so that the stator blocks (not shown) can be engaged while being in contact with each other, Each of the stator blocks (not shown) and the coupling member (not shown) can be coupled to each other while forming a plurality of coupling surfaces.

결합부재(미도시)는, 제1결합부재(미도시)와 제2결합부재(미도시)를 포함한다. 제1결합부재(미도시)의 일면은 이너스테이터(미도시)의 일단에 결합되고, 제2 결합부재는 제1결합부재(미도시)와 중심부에 형성되는 홀이 중첩되도록 제1결합부재(미도시)의 다른 일면에 결합된다. 제1결합부재(미도시)와 제2결합부재(미도시)는 서로 다른 크기로 이루어져 스테이터블록(미도시)과의 사이에 복수개의 결합면을 형성할 수 있도록, 일정한 단차를 형성하게 된다. 즉, 제1결합부재(미도시)와 제2결합부재(미도시)가 적층되어 형성되는 단차에는 각 스테이터블록(미도시)의 일측이 접촉되어 복수개의 결합면을 형성할 수 있음은 앞서 설명한 바와 동일하다.The coupling member (not shown) includes a first coupling member (not shown) and a second coupling member (not shown). One surface of the first engaging member (not shown) is coupled to one end of the inner stator (not shown), and the second engaging member is engaged with the first engaging member (not shown) Not shown). The first engaging member (not shown) and the second engaging member (not shown) have different sizes to form a constant step so as to form a plurality of engaging surfaces with the stator block (not shown). That is, one side of each stator block (not shown) may contact a step formed by stacking the first engaging member (not shown) and the second engaging member (not shown) to form a plurality of engaging surfaces .

도 9는, 본 발명에 따른 리니어 모터를 포함하는 리니어 압축기(300)의 내부 모습을 나타내는 단면도이다.9 is a cross-sectional view showing an internal view of a linear compressor 300 including a linear motor according to the present invention.

리니어 압축기(300)는 내부에 밀폐 공간을 형성하는 케이싱(301), 케이싱(301)의 내부에서 압축실(P)을 형성하는 실린더(305)와, 상기 실린더(305)의 내부에서 왕복 운동하여 실린더(305)에 수용되는 유체를 압축시키는 피스톤(304)을 구비하는 압축유닛, 케이싱(301)의 내부에 설치되고, 피스톤(304)의 왕복 운동에 따른 구동력을 제공하기 위한 구동유닛을 포함한다.The linear compressor 300 includes a casing 301 that forms a closed space therein, a cylinder 305 that forms a compression chamber P in the casing 301, and a cylinder 305 that reciprocates within the cylinder 305 A compression unit provided with a piston 304 for compressing the fluid accommodated in the cylinder 305 and a drive unit provided inside the casing 301 for providing a driving force according to the reciprocating motion of the piston 304 .

여기서, 구동유닛은 리니어 모터를 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 리니어 모터는 리니어 압축기의 왕복 운동을 형성하기 위한 구동력을 제공하기 위한 것으로, 하우징(350), 이너스테이터(310), 아우터스테이터(320), 보빈(330), 영구자석(340) 및 무버(360)를 구성으로 포함한다.Here, it can be understood that the drive unit means a linear motor. The linear motor 310 is provided to provide a driving force for reciprocating motion of the linear compressor and includes a housing 350, an inner stator 310, an outer stator 320, a bobbin 330, a permanent magnet 340, ).

리니어 모터는 리니어 압축기(300)의 내부에 설치되는 것으로 피스톤(304)의 왕복 운동을 위한 구동력을 제공하는 역할을 한다.The linear motor 300 is installed inside the linear compressor 300 and serves to provide a driving force for reciprocating movement of the piston 304.

앞서 설명한 바와 같이, 리니어 모터는, 이너스테이터(310)의 외주면을 감싸도록 형성되는 아우터스테이터(320)가 이너스테이터(310)의 외측에 설치되는 구조를 가지며, 이너스테이터(310)와 아우터스테이터(320)는 일측에서 서로 결합 지지되고, 다른 일 측에서는 공극이 형성되도록 일정한 간격을 가지고 이격되게 배치되도록 이루어진다.As described above, the linear motor has a structure in which an outer stator 320, which is formed so as to surround the outer circumferential surface of the inner stator 310, is installed outside the inner stator 310, and the inner stator 310 and the outer stator 320 320 are coupled to each other at one side and spaced apart at regular intervals so as to form gaps on the other side.

이때, 아우터스테이터(320)는 복수개의 스테이터블록(321)으로 이루어지는 구성을 가지며 이너스테이터(310)의 외측에 위치된다. 아우터스테이터(320)는 이너스테이터(310)와 일 측에서 서로 맞닿도록 결합되고, 다른 일 측에서는 이너스테이터(310)와 일정한 간극으로 이루어지는 공극을 형성할 수 있게 된다. 이너스테이터(310)의 일 단부에는 각 스테이터블록(미도시)이 맞닿아 접촉하면서 결합될 수 있도록, 스테이터블록(미도시)의 개수에 대응하는 모서리를 갖는 다각형의 형상의 결합부재가 형성되므로, 각 스테이터블록(미도시)와 결합부재는 결합면을 형성하면서 서로 결합될 수 있게 된다. 이에 관한 자세한 설명은 도 1 내지 도 8에서 설명한 바와 동일하다.At this time, the outer stator 320 has a structure including a plurality of stator blocks 321, and is located outside the inner stator 310. The outer stator 320 is coupled to the inner stator 310 at one side so as to be in contact with each other, and at the other side, a gap having a predetermined clearance with the inner stator 310 can be formed. Since the one end portion of the inner stator 310 is formed with the engaging member of the polygonal shape having the corners corresponding to the number of the stator blocks (not shown) so that the stator blocks (not shown) can be engaged while being in contact with each other, Each of the stator blocks (not shown) and the engaging members can be engaged with each other while forming a coupling surface. The detailed description thereof is the same as that described in Figs. 1 to 8.

각 스테이터블록(미도시)은 아우터스테이터(320)의 외측을 따라 일정한 간격으로 방사상으로 배치되도록 이루어지며 하우징에 결합되어 고정됨으로써, 이너스테이터(310)와의 사이에서 일정한 공극형성이 가능하게 된다. 즉, 코어가 적층되어 형성되는 각 스테이터블록(미도시)은 이너스테이터(310)의 외측에 방사상으로 배치되며, 결과적으로 이너스테이터(310)의 코어 적층 방향과 각 스테이터블록(미도시)의 코어 적층 방향은 서로 교차되는 방향을 갖도록 이루어질 수 있다.Each stator block (not shown) is radially disposed at a predetermined interval along the outer side of the outer stator 320 and is fixedly coupled to the housing. Thus, a certain gap can be formed between the stator block and the inner stator 310. That is, the stator blocks (not shown) formed by stacking the cores are arranged radially outside the inner stator 310, and as a result, the core stator blocks of the inner stator 310 and the stator blocks The stacking direction may be set so as to have a direction crossing each other.

영구자석(340)은 직육면체의 형상으로 이루어지고, N극과 S극의 자성을 가질 수 있으며, 스테이터블록(미도시)에 형성되는 영구자석부착면(미도시)에 부착되도록 이루어진다. The permanent magnet 340 has a rectangular parallelepiped shape and may have N and S poles. The permanent magnet 340 is attached to a permanent magnet mounting surface (not shown) formed in a stator block (not shown).

각 스테이터블록(미도시)의 일단 직육면체의 형상으로 이루어지는 영구자석(340)이 부착되도록 플랫한 형상의 영구자석부착면(미도시)이 형성되는 구조를 가진다. 스테이터블록(미도시)은 동일한 크기의 코어가 적층되어 형성되는 것으로, 적층된 코어는 폭방향으로 평평한 면을 형성하게 되며, 직육면체 형상의 영구자석(340)이 영구자석(340) 결합면에 부착될 수 있게 된다. 스테이터블록(미도시)을 별도로 R 가압 공정이 불필요하며, 영구자석(340)을 일정한 곡률반경을 형성하기 위해 별도의 제작공정이 불필요하므로 제작 비용의 절감이 이루어질 수 있게 된다.(Not shown) having a flat shape so that the permanent magnet 340 having a rectangular parallelepiped shape is attached to each stator block (not shown). The laminated core forms a flat surface in the width direction, and a rectangular parallelepiped permanent magnet 340 is attached to the coupling surface of the permanent magnet 340 (not shown) . A separate pressurizing process for the stator block (not shown) is unnecessary, and a separate manufacturing process is not required to form a constant radius of curvature of the permanent magnet 340, thereby reducing manufacturing costs.

위에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 리니어 압축기(300)에 포함되는 리니어 모터는 도 1 내지 도 8에서 설명한 리니어 모터(100)와 동일한 구성 및 효과를 가진다. 이에, 이와 중복되는 범위 내에서는 이를 생략하기로 한다.As described above, the linear motor included in the linear compressor 300 according to the present invention has the same configuration and effects as those of the linear motor 100 described with reference to Figs. 1 to 8. Therefore, this will be omitted within the overlapping range.

본 발명에 따른 리니어 압축기(300)는, 구동 유닛에 전류가 인가되면, 이너스테이터(310)와 아우터스테이터(320)에 자속이 형성되며, 각 스테이터(310, 320) 및 영구자석(340) 사이에서 무버(360)는 직선 왕복 운동을 할 수 있게 된다.A magnetic flux is formed in the inner and outer stators 310 and 320 when a current is applied to the drive unit and the magnetic field is generated between the stators 310 and 320 and the permanent magnets 340 The mover 360 can perform a linear reciprocating motion.

무버(360)의 왕복 운동으로, 무버(360)에 연결되는 피스톤(304)은 왕복 운동할 수 있으며, 실린더(305)의 내부에서 왕복 운동되는 피스톤(304)은, 압축실(P)의 체적을 증가 및 감소시키는 운동을 반복적으로 수행하면서 냉매의 압축 및 토출을 형성하게 된다.The piston 304 connected to the muffler 360 can reciprocate and the piston 304 reciprocating within the cylinder 305 can be reciprocated in the reciprocating motion of the muffler 360 by the volume of the compression chamber P And the compression and discharge of the refrigerant are repeatedly performed.

흡입공간(미도시)으로 유입되는 냉매는 피스톤(304)이 압축실(P)의 체적을 최대로 증가시켜 하사점(BDC, Bottom Dead Center)에 위치될 때까지 흡입행정이 수행되며, 하사점에 도달한 피스톤(304)은 압축실(P)의 체적을 감소시키면서 압축 행정을 수행한다. 압축 행정은 피스톤(304)이 압축실(P)의 체적이 최소가 되도록 감소시키는 상사점(TDC, Top Dead Center)까지 이동되는 동안 수행된다.The suction stroke is performed until the piston 304 reaches the bottom dead center (BDC) by maximally increasing the volume of the compression chamber P, and the suction stroke is performed to the bottom dead center The piston 304 performs a compression stroke while reducing the volume of the compression chamber P. The compression stroke is performed while moving the piston 304 to the TDC (Top Dead Center), which reduces the volume of the compression chamber P to a minimum.

압축 행정 시에는, 압축실(P)의 내부의 압력이 증가되어 흡입된 냉매가 압축될 수 있다. 압축실(P)의 압력이 기설정된 압력에 도달하면, 실린더(305)에 장착되는 토출밸브가 개방되어 냉매가 토출공간(D)으로 토출될 수 있게 된다.At the time of the compression stroke, the pressure inside the compression chamber (P) increases, and the refrigerant sucked can be compressed. When the pressure of the compression chamber (P) reaches a predetermined pressure, the discharge valve mounted on the cylinder (305) is opened and the refrigerant can be discharged into the discharge space (D).

피스톤(304)의 흡입 및 압축 행정이 반복되면서, 흡입구(306)로 유입된 흡입공간(미도시)의 냉매가 압축실(P)로 흡입되어 압축되고, 토출공간(미도시)을 거쳐 압축기의 외부로 토출되는 냉매 흐름이 형성될 수 있다.The suction and compression strokes of the piston 304 are repeated so that the refrigerant of the suction space (not shown) introduced into the suction port 306 is sucked into the compression chamber P to be compressed and discharged through the discharge space (not shown) A refrigerant flow discharged to the outside can be formed.

한편, 본 발명에 따른 리니어 압축기(300)는, 실린더(305)와 각 스테이터(310, 320)를 포함하는 고정체와, 무버(360)와 피스톤(304)을 포함하는 진동체 사이에서 윤활 및 냉각을 위하여 오일이 별도로 사용되지 않는 오일리스(oil-less) 타입일 수 있다. 이러한 오일리스 타입의 리니어 압축기는, 실린더와 피스톤의 사이의 마찰면의 윤활 및 냉각을 위하여, 가스 베어링이 형성될 수 있다.Meanwhile, the linear compressor 300 according to the present invention includes a fixed body including a cylinder 305 and each of the stators 310 and 320, and a vibrator including the vibrator 360 and the piston 304, And may be an oil-less type in which oil is not used separately for cooling. In this oilless type linear compressor, a gas bearing may be formed for lubrication and cooling of the friction surface between the cylinder and the piston.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 리니어 모터와 이를 포함하는 리니어 압축기를 실시하기 위한 실시예들에 불과한 것으로서, 본 발명은 이상의 실시예들에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.As described above, the linear motor according to the present invention and the linear compressor including the linear motor according to the present invention are merely examples, and the present invention is not limited to the above-described embodiments, It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.

100: 리니어 모터 110: 이너스테이터
111: 제1결합부재 112: 제2결합부재
120: 아우터스테이터 130: 보빈
131: 코일 140: 영구자석
150: 하우징100: Linear motor 110: Inner stator
111: first engagement member 112: second engagement member
120: outer stator 130: bobbin
131: coil 140: permanent magnet
150: Housing

Claims

An inner stator having a cylindrical shape with both ends thereof opened and having one end coupled to the housing;
An outer stator composed of a plurality of stator blocks formed by lamination of cores, wherein the stator blocks are arranged radially outside the inner stator at regular intervals;
A bobbin wound with a coil and positioned between the inner stator and the outer stator; And
And a mover reciprocating between the outer stator and the inner stator,
Each of the stator blocks has a flat shape on one side so as to attach a rectangular parallelepiped permanent magnet,
The lamination direction of the core constituting the inner stator and the lamination direction of the cores constituting the respective stator blocks intersect with each other,
Wherein a flat one side surface of the laminated core constituting each of the stator blocks is arranged radially outside the inner stator so as to face the inner stator.

The method according to claim 1,
Wherein the inner stator is formed by engagement of cores stacked in the axial direction.

The method according to claim 1,
Wherein a coil receiving groove is formed in one side of the stator block so as to be recessed in an outer radial direction of the inner stator so as to fit the bobbin.

The method according to claim 1,
Wherein the outer stator is configured to abut on the one side of the inner stator,
And is arranged to form a gap with the inner stator at the other side.

The method according to claim 1,
The stator block has a " C " shape,
Wherein one end of the stator block is provided with a gap with the inner stator and the other end of the stator block is engaged with the inner stator.

The method according to claim 1,
A polygonal coupling member having a number of corners corresponding to the number of the stator blocks is coupled to one end of the inner stator,
And the engaging member is engaged to be in contact with one side of each of the stator blocks.

The method according to claim 6,
Wherein the engaging members are engaged with each other so that the first engaging member and the second engaging member, which are of different sizes,
Wherein the stepped portion formed by the outer surface of the first engaging member and the outer surface of the second engaging member forms one side of the stator block and a plurality of engaging surfaces.

A casing forming a sealed space;
A cylinder defining a compression chamber in the casing; and a piston reciprocating inside the cylinder and compressing a fluid received in the cylinder; And
And a driving unit provided inside the casing and providing a driving force for reciprocating movement of the piston,
The driving unit includes:
An inner stator having a cylindrical shape with both ends thereof opened and having one end coupled to the housing;
An outer stator composed of a plurality of stator blocks formed by lamination of cores, wherein the stator blocks are arranged radially outside the inner stator at regular intervals;
A bobbin wound with a coil and positioned between the inner stator and the outer stator; And
And a mover reciprocating between the outer stator and the inner stator,
Each of the stator blocks has a flat shape on one side so as to attach a rectangular parallelepiped permanent magnet,
The stacking direction of the core constituting the inner stator and the stacking direction of the cores constituting the stator block cross each other,
Wherein a flat one side surface of the laminated core constituting each of the stator blocks is arranged radially outside the inner stator so as to face the inner stator.