KR0139298B1 - 회전기계용 회전자와 그 평형추 - Google Patents

회전기계용 회전자와 그 평형추

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Abstract

내용 없음

Description

회전기계용 회전자와 그 평형추
제 1 도는 크랭크축에 고정된 본 발명의 원리에 따른 평행된 회전자 조립체를 도시하는, 스크롤형 압축기와 같은 밀봉식 모터 압축기 조립체 하부의 단면도로서, 크랭크축의 회전축선을 따라 연장되는 반경면을 따라 취한 도면.
제 2 도는 본 발명에 따른 회전자의 일부와 이와 연관된 평형추의 부분 전개 사시도,
제 3 도는 제 2 도의 평형추의 평면도,
제 4 도는 제 2 도의 평형추의 측면도,
제 5 도는 제 2 도의 평형추의 배면도,
제 6 도는 제 3 도의 선 6-6을 따라 취한 고정 플랜지의 부분 단면도,
제 7 도는 모터 회전자와 조립된 상태를 나타내는 제 2 도의 평형추의 측단면도,
제 8 도는 제 7 도의 평면도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
16 : 크랭크축18 :회전자
20 : 고정자26 : 몸체
28 : 보어30 : 상단부 링
32 : 하단부 링34 : 돌기
36 : 제 1 평형추38 : 제 2 평형추
52 : 플랜지54 : 구멍
본 발명은 예를 들어, 냉매 압축에 특별히 적합한 모터 압축기와 같은 모터 구동식 회전기계에 관한 것으로서, 특히 모터 회전자에 고정된 평형추를 사용하는 개선된 균형 기술에 관한 것이다.
회전 구동용 구동축에 연결된 회전자와 고정자를 포함하는 모터 압축기와 같은 여러 형태의 회전기계에 있어서, 회전기계의 작동중 발생되는 비대칭 힘에 대응하여 회전자/구동축 조립체를 균형잡기 위해 회전자의 한쪽 단부 또는 양쪽 단부에 원주방향으로 연장되는 평형추를 제공하는 것은 널리 공지되어 있다. 전형적으로, 이러한 평형추는 회전자의 단면에서 축선을 따라 바깥으로 연장되고, 각 평형추의 원주 연장각은 180°이하이다.
본 발명에 따라, 평형추를 회전자에 장착시키기 위해, 하나이상의 돌기를 회전자로부터 반시계방향으로 개구를 통하여 연장시키므로써 평형추를 회전자에 장착하고, 그후 돌기의 단부에 단조하여 평형추를 정위치에 고정하는 방법이 간단하고 저렴하면서도 만족하게 조립체를 결합하는 방법인 것으로 밝혀졌다. 종래의 방법과는 달리, 평형추의 축방향 길이가 상대적으로 긴 경우에는 돌기에 작용하는 주하중은 평형추의 원심력에 기인한 전단하중이 아니라 고정 돌기로부터 평형추를 잡아당기려 하는 원심력에 의해 발생되는 굽힘 모멘트에서 발생되는 인장 하중이다. 본 발명은 평형추를 이탈시키려는 원심력에 대항하는 큰 모멘트 아암(arm)을 제공하므로써, 동하중의 크기는 상당히 감소되고 크랭크축의 통상적인 작동속도에서 잠재적인 역효과는 사실상 제거된다.
첨부된 도면을 참조로 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 원리는 크랭크축에 모터 회전자가 고정된 여러형태의 회전기계에 적용될 수 있지만, 여기에서는 본 출원인에 의해 발명의 명칭이 스크롤형장치이고 1986년 8월 22일자로 출원되어 계류중인 미국 특허출원 제 899,033 호에 기재된 바와 같은 공기조화 및 냉동기의 냉매 압축에 특히 유용한 밀봉식 스크록롤형 기계에 관해 언급하기로 하며, 상기 미국 특허출원 제 899,033 호는 본 발명에 참조인용되었다.
스크롤형 기계(10)는 크랭크축 상부 베어링(12)과, 가스를 압축하기 위한 한쌍의 짝지어진 나선형 스크롤(scroll)부재(도시않음)와, 크랭크축 하부 베어링(14)과 상부 베어링(12)과 상부 베어링(14) 사이에 지지되어 수직으로 배치된 회전가능한 크랭크축(16)과, 크랭크축의 외주에 열수축된 회전자(18)을 포함하는 크랭크축을 구동하는 전동기와, 고정자(20)와, 셀내에 가압끼워맞춤되는 고정자로 상술의 요소들을 모두 감싸는 셀(shell)(22)을 포함한다.
상기 회전자(18)는 일반적인 종래의 농형(籠形) 구조물로서, 일반적으로 보어(28)가 몸체(26)를 통해 연장되고 축방향 양단부에 상단부 링(30)과 하단부 링(32)이 장착되는 원통형 몸체(26)와, 상기 상단부 링(30)으로부터 연장되고 원주방향으로 이격된 한쌍의 일체형 고정 돌기(34)와, 상기 돌기(34)에 의해 상단부 링(30)에 장착된 제 1 평형추(36)와, 하단부 링(32)에 장착된 제 2 평형추(38)를 포함한다. 상단부 링(30)은 축방향 단면(40)을 포함하며, 이러한 단면(40)은 회전자가 회전할때 냉각을 위해 난류가스를 발생하게 되어 있는 축방향으로 각도이격된 복수개의 연장 돌출부(42)를 갖는다.
본 발명에 따르면, 제 1 평형추(36)는 계단형으로 형성되며(stepped), 2개의 반원통 C형 부분을 포함한다. 상기 C 형 부분은, 원주방향으로 대향하는 단면(46)을 가지며 상단부 링(30)의 내측에 수용되는 축방향 내측부분(44)과, 원주방향으로 대향하는 단면(50)을 가지며 단면(40)으로부터 축방향 외측으로 연장되는 축방향 외측 부분(48)과, 상기 상단부 링(30)에 제 1 평형추(36)를 고정하기 위해 하나의 돌기(34)를 수용할 수 있는 크기의 구멍(54)을 각각 포함하는 원주방향으로 연장된 한쌍의 대응 플랜지(52)를 포함한다. 외측 부분 및 내측 부분(48,44)의 각각의 단면(50,46)사이에는 아치형 몸체부가 있으며, 이러한 아치형 몸체부는 회전자의 회전축선(A)를 따라 연장되는 직경방향 평면 (P)의 한쪽에 완전히 배치되도록 원주방향으로 180°에 가깝지만 180°를 초과하지 않는 아치를 통하여 연장된다. 한편, 플랜지(52)는 외측 부분 및 내측 부분(48,44)의 단면(50,46)의 연결부에서 원주방향으로 연장되어 180°를 초과하는 연장부를 형성한다. 이와 같이 조립되었을 때, 평형추의 주 몸체부는 각각의 고정돌기(34)와 협동 플랜지(52)로부터 평면(P)의 반대쪽에 배치될 것이다.
원주방향으로 약 180°까지 연장되는 주 몸체부와 상기 주 몸체부의 대향단부에서 180°를 초과하여 원주방향으로 외측으로 연장되는 한쌍의 플랜지가 설치된 평형추를 제공하므로써, 장착수단에 걸리는 하중이 상당히 감소되고, 완전한 180°의 각도를 활용할 수 있으므로 평형추에 보다 많은 공간이 제공된다. (즉, 원주방향으로 길어지거나 주어진 중량하에서 축방향 길이가 작아질 수 있다. )
조립시, 돌기(34)가 플랜지(52)의 구멍(54)에 수용되도록 제 1평형추(36)는 회전자(18)의 중심 보어(28)에 동축으로 삽입된 내측 부분(44)과 상단부 링(30)위에 배치된다. 그후 , 각 돌기의 축방향 단부가 변형되므로써(예를 들어, 단조공정에 의해), 각각의 돌기는 구멍에 제거불가능하게 기계적으로 고정된다.
본 발명은 양호한 실시예를 참조로 서술되었기에 이에 한정되지 않으며, 본 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구범위로부터의 일탈없이 본 발명에 변경과 수정이 가해질 수 있음을 인식하여야 한다.

Claims (6)

  1. 회전자(18)의 단면을 따라 원주방향으로 180°를 초과하지 않고 180°에 가깝게 아치를 통하여 연장되는 실중량의 주 몸체부와, 상기 회전자(18)의 단면을 따라 대략 원주방향으로 연장되도록 상기 주 몸체부의 양단부로부터 외측으로 연장되는 장착수단을 포함하며, 상기 장착 수단과 상기 주몸체는 결합되었을 때 상기 회전자의 원주둘레로 180°를 초과하여 연장되는 길이를 갖는 회전자용 평형추에 있어서, 평형추의 주 몸체부는 계단형태로 형성되며, 상기 회전자의 단면에 제공된 보어에 끼워맞춤될 수 있는 크기의 C형의 내측 부분과 상기 회전자의 단면으로부터 축방향 외측으로 연장되는 C형의 외측 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기계용 평형추.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 장착 수단은 상기 주 몸체부로부터 원주방향으로 연장되는 한쌍의 천공된 장착 플랜지(52)를 포함하며, 상기 플랜지(52)내에 설치된 각각의 구멍(54)내에는 제 1 평형추(36)를 상기 회전자(18)의 단면에 고정하는 고정 수단이 수용되는 것을 특징으로 하는 회전기계용 평형추.
  3. 회전자(18)가 부착되는 회전가능한 크랭크축(16)과, 상기 회전자(16)의 한쪽 단부에 고정되고 한쌍의 장착 플랜지(52)를 갖는 몸체를 구비하는 평형추와, 상기 회전자의 한쪽 단부에 플랜지를 고정하는 고정수단을 포함하며, 상기 회전자는 회전자의 축선을 포함하는 평면이 회전자(18)를 2개의 가상적인 절반부로 분할하는 회전자 축선을 포함하는 평면을 구비한 양단부를 가지며, 상기 몸체는 상기 평면의 한쪽에 완전히 배치되고, 상기 플랜지는 상기 평면의 다른쪽으로 연장되는 회전기계용 회전자에 있어서, 상기 고정수단은 상기 평면의 다른쪽에 완전히 위치되는 것을 특징으로 하는 회전기계용 회전자,
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 고정수단은 상기 플랜지(52)에 제공된 구멍(54)내에 수용되는 돌기(34)를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기계용 회전자,
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 돌기(34)의 단부는 상기 플랜지(52)를 고정하기 위해 단조되는 것을 특징으로 하는 회전기계용 회전자,
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 플랜지(52)는 상기 몸체의 원주방향으로 이격된 대향 단부로부터 외측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 회전기계용 회전자,
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