KR100314035B1 - Permanent magnet attachment structure for sealed type rotary compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 밀폐형 회전식 압축기의 영구 자석 부착구조에 관한 것으로, 종래에는 크랭크축이 통상 베인으로 부터 반시계 방향으로 90도가 되는 위치에 롤링 피스톤과 실린더 내경 사이의 최소 클리어런스가 형성된 위치에 설치되었을 경우 기동 부하가 증가하게 되고, 모터의 기동 토오크는 이 부분의 기동 부하보다 높게 설계해야 하므로 인해 불필요하게 모터의 기동 토오크를 높게 설계해야 하며, 이러한 것은 모터의 설계에 제한이 되므로써 모터의 효율 저하의 원인이 되어 압축기의 효율이 떨어지게 되는 등의 문제점이 있었던 바, 본 발명은 모터의 고정자와 회전자의 상부에 각각 압축 기구부의 최대 기동부하가 발생하는 각도와 일치하는 방향에 크랭크축이 위치하는 것을 방지하기 위해서 베인을 기준으로 반시계 방향으로 180도 범위내에 서로 같은 극을 갖는 고정자 및 회전자 영구자석이 부착되므로써 모터의 회전자가 최대 기동부하가 발생되는 각도에 위치하는 것을 방지할 수 있어서 압축기의 기동을 용이하게 할 수 있으며, 모터의 고효율 설계에 제한이 되는 기동 토오크를 최소화하여 설계할 수 있어서 모터의 고효율 설계가 가능하여 압축기의 기동 성능과 효율을 대폭 증대시킬 수 있게 된다.The present invention relates to a permanent magnet attachment structure of a hermetic rotary compressor, which is conventionally started when the crankshaft is installed at a position where a minimum clearance between the rolling piston and the cylinder bore is formed at a position 90 degrees counterclockwise from a vane. As the load increases and the starting torque of the motor must be designed higher than the starting load of this part, the starting torque of the motor must be designed unnecessarily high, which is a limitation in the design of the motor. There is a problem such that the efficiency of the compressor is reduced, the present invention is to prevent the crankshaft is located in the direction coinciding with the angle at which the maximum starting load of the compression mechanism portion, respectively, on the stator and the rotor of the motor To each other within 180 degrees counterclockwise Stator and rotor permanent magnets with silver poles can be attached to prevent the rotor of the motor from being positioned at the angle at which the maximum starting load is generated, making it easy to start the compressor and limiting the high efficiency design of the motor. Starting torque can be minimized and the motor can be designed with high efficiency, which greatly increases the starting performance and efficiency of the compressor.
Description
본 발명은 밀폐형 회전식 압축기의 영구 자석 부착구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 밀폐형 회전식 압축기에 장착되는 모터의 기동 토오크를 최소화시켜 고효율로 기동시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a permanent magnet attachment structure of the hermetic rotary compressor, and more particularly, to minimize the starting torque of the motor mounted on the hermetic rotary compressor to enable high efficiency.
일반적으로, 밀폐형 회전식 압축기는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 소정의 내부 체적을 갖는 밀폐 용기(1)의 내부에 고정자(8)와 회전자(9) 등으로 구성되는 전동 기구부가 설치되어 있으며, 상기 회전자(9)의 내경에 압입되며 하부에 편심부(10)가 형성된 크랭크축(11)과, 상기 크랭크축(11)의 편심부(10)가 삽입되는 원통형의 압축 공간(P)이 형성되어 상기 편심부(10)를 감싸며 크랭크축(11)에 삽입되는 메인 베어링(12) 및 서브 베어링(13)과 함께 볼트(14)에 의해 결합되는 실린더(15)와, 상기 크랭크축(11)의 편심부(10)에 삽입됨과 더불어 실린더(15)의 압축 공간(P) 내주면을 접하면서 자전 및 공전하는 롤링 피스톤(16)과, 상기 실린더(15)의 일측에 직선운동가능하게 삽입되어 롤링 피스톤(16)의 외주면과 슬라이딩 접촉되면서 실린더(15)의 압축 공간(P)을 흡입실(17)과 압축실(18)로 분리하는 베인(19)을 포함하여 구성되는 압축 기구부가 설치된다.Generally, in the hermetic rotary compressor, as illustrated in FIGS. 1 and 2, an electric mechanism part including a stator 8, a rotor 9, and the like is installed inside a hermetic container 1 having a predetermined internal volume. The cylindrical compression space is inserted into the inner diameter of the rotor (9) and the crank shaft 11, the eccentric portion 10 is formed at the bottom, and the eccentric portion 10 of the crank shaft 11 is inserted ( A cylinder 15 coupled to the eccentric portion 10 by a bolt 14 together with the main bearing 12 and the sub bearing 13 inserted into the crankshaft 11 and the crank shaft 11; The rolling piston 16 is inserted into the eccentric portion 10 of the shaft 11 and rotates and rotates while contacting the inner circumferential surface of the compression space P of the cylinder 15, and linear movement is possible on one side of the cylinder 15. Is inserted into the sliding piston 16 and the sliding contact with the outer peripheral surface of the rolling piston 16 to the compression space (P) of the cylinder (15) suction chamber 17 And a compression mechanism section including vanes 19 separated by the compression chamber 18.
또한, 상기 베인(19)에 의해 압축실을 이루는 실린더(15)의 일측에는 압축된 냉매 가스를 토출시키는 토출 포트(20)가 형성되고, 상기 메인 베어링(12)의 일측에는 상기 토출 포트(20)와 연통되는 토출공(21)이 형성되며, 상기 메인베어링(12)의 상부에는 작동시 발생하는 토출 맥동음을 저감시키기 위한 흡입 머플러(22)가 결합된다.In addition, a discharge port 20 for discharging the compressed refrigerant gas is formed at one side of the cylinder 15 constituting the compression chamber by the vanes 19, and the discharge port 20 is formed at one side of the main bearing 12. Is formed in communication with the discharge hole 21, the upper portion of the main bearing 12 is coupled to the suction muffler 22 for reducing the discharge pulsation generated during operation.
또한, 상기 실린더(15)의 흡입실(17)에는 냉매 가스가 실린더(15)의 내부로 유입되는 흡입구(23)가 형성되고, 상기 흡입구(23)는 밀폐 용기(1)의 측부에 설치되는 어큐뮬레이터(2) 및 냉매 흡입관(7)에 의해 연결된다.In addition, a suction port 23 through which refrigerant gas flows into the cylinder 15 is formed in the suction chamber 17 of the cylinder 15, and the suction port 23 is provided at the side of the sealed container 1. It is connected by the accumulator 2 and the refrigerant suction pipe 7.
그리고, 상기 토출 포트(20)의 측부에 위치하도록 실린더(15)의 일측에는 소정의 두께와 면적을 갖도록 형성된 베인(19)이 삽입되고, 상기 베인(19)은 스프링(24)에 의해 탄성적으로 지지되어 베인(19)의 일측 단부가 롤링 피스톤(16)에 접촉된 상태로 설치되며, 상기 밀폐 용기(1)내의 바닥면에는 슬라이딩이 일어나는 부품에 공급되는 오일이 채워져 있으며, 상기 밀폐 용기(1)의 상부에는 밀폐 용기(1) 내부에서 압축된 냉매 가스가 외부로 토출되는 토출관(25)이 설치되어 구성된다.In addition, a vane 19 formed to have a predetermined thickness and an area is inserted into one side of the cylinder 15 so as to be positioned at the side of the discharge port 20, and the vane 19 is elastic by a spring 24. It is supported by the one end of the vane 19 is installed in contact with the rolling piston 16, the bottom surface of the sealed container (1) is filled with the oil supplied to the sliding element, the closed container ( The upper part of 1) is provided with a discharge tube 25 for discharging the refrigerant gas compressed in the sealed container 1 to the outside.
따라서, 밀폐형 회전식 압축기가 인가되는 전류에 의해 회전자(9)가 회전하면서 크랭크축(11)을 회전시키게 되면, 크랭크축(11)의 회전에 의해 크랭크축(11)의 편심부(10)에 결합되어 있는 롤링 피스톤(16)이 베인(19)과 접촉된 상태에서 실린더(15)의 압축 공간(P)에서 편심 회전하게 되고, 상기 롤링 피스톤(16)의 편심 회전에 의해 실린더(15)에 형성된 압축 공간(P)의 체적 변화로 저온 및 저압의 냉매 가스가 어큐뮬레이터(2a)에 연통 설치된 냉매 흡입관(7)과 흡입구(23)를 통해 실린더(15)의 내부로 흡입되어 고온 및 고압의 상태로 압축된다.Therefore, when the crankshaft 11 is rotated while the rotor 9 rotates by the current applied by the hermetic rotary compressor, the crankshaft 11 rotates to the eccentric portion 10 of the crankshaft 11. In the state where the combined rolling piston 16 is in contact with the vanes 19, the eccentric rotation is performed in the compression space P of the cylinder 15, and the eccentric rotation of the rolling piston 16 is applied to the cylinder 15. By changing the volume of the formed compression space P, the refrigerant gas of low temperature and low pressure is sucked into the cylinder 15 through the refrigerant suction pipe 7 and the suction port 23 installed in communication with the accumulator 2a, and thus the state of high temperature and high pressure. Is compressed.
이와 동시에, 압축된 고온 및 고압의 냉매 가스는 실린더(15)의 토출포트(20)와 메인 베어링(12)의 토출공(21) 및 흡입 머플러(22)를 통해 실린더(15)의 외부로 토출되어 고정자(8)와 회전자(9) 사이를 통해서 밀폐 용기(1)내의 상부로 이동하여 토출관(25)을 통해 밀폐 용기(1)의 외부로 토출시키는 사이클을 반복하게 된다.At the same time, the compressed high-temperature and high-pressure refrigerant gas is discharged to the outside of the cylinder 15 through the discharge port 20 of the cylinder 15, the discharge hole 21 and the suction muffler 22 of the main bearing 12. Thus, the cycle of moving to the upper portion of the sealed container 1 through the stator 8 and the rotor 9 and discharging to the outside of the sealed container 1 through the discharge tube 25 is repeated.
한편, 밀폐형 회전식 압축기가 정지된 상태에서 기동을 하기 위해서는 모터의 기동 토오크가 압축 기구부의 부하보다 크게 설계되어 있어야 하며, 이 압축 기구부의 기동 부하는 압축 기구부의 중량과 마찰력 등에 의해서 결정되고, 압축기의 윤활을 목적으로 채워진 냉동유의 점도는 특히 겨울 및 저온 상태에서 기동 부하를 증가시키는 요인이 되며, 이 기동 부하는 압축 기구부의 크랭크축(11)의 회전 각도에 따라 큰 차이를 발생시키게 된다.On the other hand, in order to start in a state where the hermetic rotary compressor is stopped, the starting torque of the motor must be designed to be larger than the load of the compression mechanism portion. The starting load of the compression mechanism portion is determined by the weight and frictional force of the compression mechanism portion, The viscosity of the refrigeration oil filled for the purpose of lubrication is a factor to increase the starting load, especially in the winter and low temperature state, this starting load causes a large difference depending on the rotation angle of the crankshaft 11 of the compression mechanism portion.
이것은 밀폐형 회전식 압축기의 조립 특성에서 압축기 축계의 얼라인먼트를 형성시키고, 압축기의 최대 효율을 내기 위해 도 2에 도시한 바와 같이 통상 베인(19)으로 부터 반시계 방향으로 90도가 되는 위치에 롤링 피스톤(16)과 실린더(15)의 내경 사이가 최소 클리어런스가 형성되도록 한다.This forms an alignment of the compressor shaft system in the assembly characteristics of the hermetic rotary compressor, and the rolling piston 16 at a position 90 degrees counterclockwise from the vane 19 as shown in FIG. 2 to achieve the maximum efficiency of the compressor. ) And the inner diameter of the cylinder 15 so that a minimum clearance is formed.
그런데, 상기한 최소 클리어런스가 형성되는 위치에서 압축시 최대 부하가 발생하게 되고, 압축기 각각의 부품이 최소의 클리어런스를 형성하게 되므로써 기동시에도 최대의 기동 부하가 발생하게 되는 데, 특히 온도가 낮은 경우에는 상기 최대 기동 부하가 발생되는 부분에서 냉동기유의 점도가 높아지므로 인해 기동 부하가 증가하게 되며, 모터의 기동 토오크는 최대 기동 토오크 보다 높게 설계되어야 기동이 가능하게 되었다.However, the maximum load is generated during compression at the position where the minimum clearance is formed, and the maximum starting load is generated even at the start-up, since each component of the compressor forms the minimum clearance, especially when the temperature is low. Since the viscosity of the refrigeration oil is increased in the portion where the maximum starting load is generated, the starting load is increased, and the starting torque of the motor is designed to be higher than the maximum starting torque to enable starting.
즉, 종래의 압축기에 설치되는 크랭크축(11)이 최소 클리어런스가 형성된 위치에 설치되었을 경우 기동 부하가 증가하게 되고, 모터의 기동 토오크는 이 부분의 기동 부하보다 높게 설계해야 하므로 인해 불필요하게 모터의 기동 토오크를 높게 설계해야 하며, 이러한 것은 모터의 설계에 제한이 되므로써 모터의 효율 저하의 원인이 되어 압축기의 효율이 떨어지게 되는 등의 문제점이 있었다.That is, when the crankshaft 11 installed in the conventional compressor is installed at the position where the minimum clearance is formed, the starting load is increased, and the starting torque of the motor is designed to be higher than the starting load of this part, which is unnecessary. The starting torque should be designed to be high, and this has a problem in that the design of the motor is limited, resulting in a decrease in the efficiency of the motor and a decrease in the efficiency of the compressor.
따라서, 본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 밀폐형 회전식 압축기에 장착되는 모터의 기동 토오크를 최소화시켜 고효율로 기동시킬 수 있도록 하여 모터의 효율을 대폭 향상시킬 수 있어서 압축기의 기동 성능과 효율을 증대시킬 수 있는 밀폐형 회전식 압축기의 영구 자석 부착구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned problems, to minimize the starting torque of the motor mounted on the hermetic rotary compressor to be started with high efficiency to significantly improve the efficiency of the motor to start the performance and efficiency of the compressor The purpose is to provide a permanent magnet attachment structure of the hermetic rotary compressor that can increase the.
도 1은 종래의 밀폐형 회전식 압축기를 나타낸 종단면도1 is a longitudinal sectional view showing a conventional hermetic rotary compressor.
도 2는 도 1의 횡단면도2 is a cross-sectional view of FIG. 1
도 3은 본 발명에 따른 모터의 회전자에 영구 자석이 부착된 상태를 나타낸 평면도 및 종단면도3 is a plan view and a longitudinal sectional view showing a state in which a permanent magnet is attached to the rotor of the motor according to the present invention;
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1; 밀폐 용기 8; 고정자One; Airtight containers 8; Stator
9; 회전자 8a; 고정자 영구자석9; Rotor 8a; Stator permanent magnet
9a; 회전자 영구자석 11; 크랭크축9a; Rotor permanent magnet 11; Crankshaft
19; 베인19; Bain
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 모터의 고정자와 회전자의 상부에 각각 압축 기구부의 최대 기동부하가 발생하는 각도와 일치하는 방향에 크랭크축이 위치하는 것을 방지하기 위해서 서로 같은 극을 갖는 고정자 및 회전자 영구자석이 부착된 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기의 영구 자석 부착구조가 제공된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a stator having the same poles to prevent the crankshaft from being positioned in a direction coinciding with the angle at which the maximum starting load of the compression mechanism is generated, respectively, on the stator and the rotor of the motor. And a permanent magnet attachment structure of the hermetic rotary compressor, wherein the rotor permanent magnet is attached.
이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention for achieving the above object will be described in detail.
도 3은 본 발명에 따른 모터의 회전자에 영구 자석이 부착된 상태를 나타낸평면도 및 종단면도로서, 종래의 기술과 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 본 발명을 설명한다.3 is a plan view and a longitudinal sectional view showing a state in which the permanent magnet is attached to the rotor of the motor according to the present invention, and the same reference numerals are given to the same parts as in the prior art to describe the present invention.
본 발명은 밀폐형 회전식 압축기의 밀폐 용기(1) 내부에 장착되는 모터의 고정자(8)와 회전자(9)의 상부에 각각 압축 기구부의 최대 기동부하가 발생하는 각도와 일치하는 방향에 크랭크축(11)이 위치하는 것을 방지하기 위해서 베인(19)을 기준으로 반시계 방향으로 180도 범위내에 서로 같은 극을 갖는 고정자 및 회전자 영구자석(8a)(9a)이 부착되도록 구성된다.According to the present invention, a crankshaft (crank shaft) is formed in a direction coinciding with an angle at which the maximum starting load of the compression mechanism is generated on the stator 8 and the rotor 9 of the motor mounted inside the sealed container 1 of the hermetic rotary compressor. The stator and rotor permanent magnets 8a and 9a having the same poles in a range of 180 degrees counterclockwise with respect to the vanes 19 are attached to prevent 11) from being located.
상기와 같이 구성된 본 발명은 밀폐형 회전식 압축기의 밀폐 용기(1) 내부에 장착되는 모터의 고정자(8)와 회전자(9)의 상부에 각각 압축 기구부의 최대 기동부하가 발생하는 각도와 일치하는 방향에 크랭크축(11)이 위치하는 것을 방지하기 위해서 서로 같은 극을 갖는 고정자 및 회전자 영구자석(8a)(9a)이 베인(19)을 기준으로 반시계 방향으로 180도 범위 내에 부착하므로써 상기한 크랭크축(11)이 이 위치에 위치할 때 서로 같은 극을 갖는 고정자 및 회전자 영구자석(8a)(9a)의 척력에 의해 발생되는 힘으로 크랭크축(11)을 회전시킬 수 있어서 최대 기동부하가 발생되는 위치를 피할 수 있으므로 인해 기동을 용이하게 할 수 있게 된다.According to the present invention configured as described above, the direction corresponding to the angle at which the maximum starting load of the compression mechanism is generated on the stator 8 and the rotor 9 of the motor mounted inside the sealed container 1 of the hermetic rotary compressor, respectively. The stator and rotor permanent magnets 8a, 9a having the same poles are attached within the range of 180 degrees counterclockwise with respect to the vanes 19 in order to prevent the crankshaft 11 from being positioned on the vanes. When the crankshaft 11 is in this position, the crankshaft 11 can be rotated by the force generated by the repulsive force of the stator and rotor permanent magnets 8a and 9a having the same poles, so that the maximum starting load The position at which is generated can be avoided, thereby facilitating starting.
따라서, 밀폐형 회전식 압축기의 모터가 필요로 하는 기동 토오크는 작아지고, 모터의 고효율 설계에 제한이 되는 기동 토오크를 불필요하게 크게 설계하지 않아도 되므로 인해 모터의 고효율 설계가 가능하여 결과적으로 압축기의 효율을 크게 향상시킬 수 있게 된다.Therefore, the starting torque required by the motor of the hermetic rotary compressor is small, and the starting torque, which is limited to the high efficiency design of the motor, is not required to be unnecessarily designed to be large, resulting in high efficiency design of the motor and consequently increasing the efficiency of the compressor. It can be improved.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명은 밀폐형 회전식 압축기의 밀폐 용기 내부에 장착되는 모터의 고정자와 회전자의 상부에 각각 압축 기구부의 최대 기동부하가 발생하는 각도와 일치하는 방향에 크랭크축이 위치하는 것을 방지하기 위해서 베인을 기준으로 반시계 방향으로 180도 범위내에 서로 같은 극을 갖는 고정자 및 회전자 영구자석이 부착되므로써 모터의 회전자가 최대 기동부하가 발생되는 각도에 위치하는 것을 방지할 수 있어서 압축기의 기동을 용이하게 할 수 있으며, 모터의 고효율 설계에 제한이 되는 기동 토오크를 최소화하여 설계할 수 있어서 모터의 고효율 설계가 가능하여 압축기의 기동 성능과 효율을 대폭 증대시킬 수 있는 등의 많은 장점이 구비된 매우 유용한 발명이다.As described above, in the present invention, the crankshaft is positioned in a direction coinciding with the angle at which the maximum starting load of the compression mechanism is generated on the stator and the rotor of the motor mounted inside the sealed container of the hermetic rotary compressor. To prevent this problem, the stator and the rotor permanent magnet having the same poles in the counterclockwise direction 180 degrees with respect to the vanes are attached so that the rotor of the motor can be prevented from being positioned at the angle at which the maximum starting load is generated. Can be easily started, and the starting torque that is limited to the high efficiency design of the motor can be minimized, so that the motor can be designed with high efficiency, which can greatly increase the starting performance and efficiency of the compressor. It is a very useful invention provided.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 의해 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and is generally defined in the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims. Anyone with knowledge of the world will be able to make various changes.
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