KR100990564B1 - 모터 및 압축기 - Google Patents

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    • F04C29/0085—Prime movers

Abstract

로터(10)의 각 슬롯(11a) 내에는 상기 로터(10)의 둘레 방향으로 2개의 자석(12, 12)이 설치되어 있다. 상기 2개의 자석(12, 12)은 스테이터(20)의 자력에 의해 항상 서로 이격되는 방향으로 인장되어, 상기 슬롯(11a)의 상기 로터(10) 둘레 방향의 양측의 내면에 고정된다.
로터, 슬롯, 자석, 자력, 스테이터

Description

모터 및 압축기{MOTOR AND COMPRESSOR}
본 발명은, 예를 들어 에어컨이나 냉장고의 압축기 등에 이용되는 모터 및 이 모터를 이용하고 있는 압축기에 관한 것이다.
종래, 압축기에 이용되는 모터로서는 로터와, 이 로터의 직경 방향 외측에 배치된 스테이터를 구비하고 있다. 상기 로터는 둘레 방향으로 나란히 배열되는 복수의 슬롯을 갖고，이 각 슬롯 내에는 상기 로터의 둘레 방향으로 1개의 자석이 설치되어 있다(일본 특허 공개 제2003-32921호 공보 참조). 상기 슬롯에 상기 자석을 끼워 넣기 위해, 상기 슬롯은 상기 자석보다도 크게 설정되어 있고, 상기 자석은 상기 슬롯 내에서 상기 로터의 둘레 방향으로 이동 가능하게 된다.
그러나, 이 종래의 모터를 밀폐 용기 내에 압축 요소와 함께 내장해서 압축기를 구성한 결과, 상기 모터로부터 소리나 진동이 발생한다는 문제를 발견했다. 이것은 상기 압축기를 운전함으로써, 상기 밀폐 용기 내의 윤활유가 상기 슬롯 내에 들어가 상기 자석이 이동하기 쉬워져 상기 자석이 상기 슬롯 내면에 부딪침으로써 소리나 진동이 발생한다는 것을 본 발명자는 발견했다.
즉, 상기 종래의 모터에서는, 상기 각 슬롯 내에는 상기 1개의 자석이 설치되어 있기 때문에, 이 자석은 상기 스테이터의 자력에 의해 상기 슬롯 내를 상기 로터의 둘레 방향으로 왕복 이동한다.
결국, 상기 자석은, 상기 스테이터의 자력에 의해 항상 상기 로터의 둘레 방향의 좌우로부터 인장되고 있어, 이 좌우의 힘의 밸런스가 무너짐으로써 상기 자석은 상기 슬롯 내를 상기 로터의 둘레 방향으로 진동한다.
구체적으로 설명하면, 도9a에 도시한 바와 같이 1개의 상기 슬롯(111)이 상기 스테이터(120)에 대하여 소정의 위치에 있을 때, 상기 1개의 슬롯(111)[상기 로터(110)]에는 상기 스테이터(120)에 의한 전자기 흡인력이 작용하는데, 상기 1개의 슬롯(111)의 좌측에 작용하는 흡인력[화살표(E1)]은 상기 1개의 슬롯(111)의 우측에 작용하는 흡인력[화살표(F1)]보다도 크다. 따라서, 상기 1개의 슬롯(111) 내의 상기 자석(112)에는 화살표(G1)로 나타낸 바와 같이 좌측으로 인장되는 흡인력이 작용하여, 상기 자석(112)은 상기 슬롯(111)의 좌측의 내면에 부딪친다.
그리고, 상기 로터(110)가 소정의 중심 각도로 회전했을 때, 도9b에 도시된 바와 같이 상기 1개의 슬롯(111)의 좌측에 작용하는 흡인력[화살표(E2)]은, 상기 1개의 슬롯(111)의 우측에 작용하는 흡인력[화살표(F2)]보다도 작아진다. 따라서, 상기 1개의 슬롯(111) 내의 상기 자석(112)에는 화살표(G2)로 나타낸 바와 같이 우측으로 인장되는 흡인력이 작용하여, 상기 자석(112)은 상기 슬롯(111)의 우측의 내면에 부딪친다.
또한, 도9a와 도9b에서는, 상기 스테이터(120)의 티스에 감겨 있는 코일을 생략하여 도시하고 있다. 또한, 상기 슬롯(111)과 상기 자석(112) 사이의 간극을 알기 쉽게 하기 위해 실제보다도 크게 도시하고 있다.
이와 같이, 상기 자석(112)은 상기 슬롯(111) 내를 진동할 때에 상기 자석(112)은 상기 슬롯(111) 내면에 몇번이나 부딪치고, 상기 자석(112)의 상기 슬롯(111) 내면에 부딪침으로써 상기 로터(110)로부터 소리나 진동이 발생한다.
그래서, 본 발명의 과제는 운전 중에 로터로부터의 소리나 진동의 발생을 방지하는 모터를 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 모터는 로터와, 이 로터의 직경 방향 외측에 배치된 스테이터를 구비하고, 상기 로터는 둘레 방향으로 배열되는 복수의 슬롯을 갖고，이 각 슬롯 내에는 상기 로터의 둘레 방향으로 2개의 자석이 설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 모터에 의하면, 상기 로터의 상기 각 슬롯 내에는 상기 로터의 둘레 방향으로 2개의 자석이 설치되어 있기 때문에, 상기 2개의 자석은 상기 스테이터의 자력에 의해 항상 서로 이격되는 방향으로 인장되어, 상기 슬롯의 상기 로터 둘레 방향의 양측의 내면에 고정된다.
따라서，이 모터의 운전 중에 상기 자석은 상기 슬롯 내에서 상기 로터의 둘레 방향으로 왕복 이동하지 않으므로, 상기 자석이 상기 슬롯 내면에 부딪침으로써 발생하는 소리나 진동을 방지할 수 있다.
또한, 일 실시 형태의 모터에서는, 상기 슬롯은, 상기 로터의 회전축 방향으로부터 보아 상기 로터의 직경 방향에 직교하는 현 형상으로 형성되고, 상기 자석은 상기 로터의 회전축 방향으로부터 보아 평판 형상이다.
본 실시 형태의 모터에 의하면 상기 슬롯은 현 형상으로 형성되고, 상기 자석은 평판 형상이므로, 상기 슬롯 및 상기 자석을 간단히 형성할 수 있다.
또한, 일 실시 형태의 모터에서는, 상기 스테이터의 자력은 상기 각 슬롯 내의 상기 2개의 자석이 서로 이격되는 방향으로 작용한다.
본 실시 형태의 모터에 의하면, 상기 스테이터의 자력은 상기 각 슬롯 내의 상기 2개의 자석이 서로 이격되는 방향으로 작용하므로, 상기 2개의 자석을 상기 슬롯의 상기 로터 둘레 방향의 양측의 내면에 확실하게 고정할 수 있다.
또한, 일 실시 형태의 모터에서는 동일한 상기 슬롯 내의 상기 2개의 자석은 동일한 극성이다.
본 실시 형태의 모터에 의하면, 동일한 상기 슬롯 내의 상기 2개의 자석은 동일한 극성이므로, 상기 각 슬롯 내의 상기 2개의 자석에 작용하는 자력을 저감시키지 않아, 상기 로터의 토크를 저감시키지 않는다.
또한, 일 실시 형태의 모터에서는, 동일한 상기 슬롯 내의 상기 2개의 자석은 대략 동일 형상이다.
본 실시 형태의 모터에 의하면, 동일한 상기 슬롯 내의 상기 2개의 자석은 대략 동일 형상이므로, 자기적 밸런스가 좋은 상기 2개의 자석을 간단히 형성할 수 있다.
또한, 일 실시 형태의 모터에서는 동일한 상기 슬롯 내의 상기 2개의 자석은 대략 동일 구조이다.
본 실시 형태의 모터에 의하면, 동일한 상기 슬롯 내의 상기 2개의 자석은 대략 동일 구조이므로, 자기적 밸런스가 좋은 상기 2개의 자석을 간단히 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 압축기는 밀폐 용기와, 이 밀폐 용기 내에 배치된 압축 요소와 상기 밀폐 용기 내에 배치되고, 상기 압축 요소를 샤프트를 통하여 구동하는 상기 모터를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 압축기에 의하면, 상기 모터를 구비하고 있으므로, 이 압축기의 운전 중에 이 압축기 내의 윤활유가 상기 슬롯 내에 들어가 상기 자석이 이동하기 쉬워져도, 상기 자석은 상기 슬롯 내에서 왕복 이동하지 않으므로, 상기 자석이 상기 슬롯 내면에 부딪침으로써 발생하는 소리나 진동을 방지할 수 있다.
본 발명의 모터에 의하면, 상기 로터의 상기 각 슬롯 내에는 상기 로터의 둘레 방향으로 2개의 자석이 설치되어 있기 때문에, 이 모터의 운전 중에 상기 로터로부터의 소리나 진동의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 압축기에 의하면, 상기 모터를 구비하고 있으므로, 이 압축기의 운전 중에 상기 모터로부터의 소리나 진동의 발생을 방지할 수 있다.
도1은 본 발명의 모터의 일 실시 형태를 도시하는 횡단면도이다.
도2a는 스테이터의 로터에 대한 전자력의 작용을 도시하는 모터의 단면도이다.
도2b는 스테이터의 자석에 작용하는 전자력의 작용을 도시하는 설명도이다.
도3a는 스테이터의 로터에 대한 전자력의 작용을 도시하는 모터의 단면도이다.
도3b는 스테이터의 자석에 작용하는 전자력의 작용을 도시하는 설명도이다.
도4는 로터의 회전 각도와 자석에 작용하는 전자력과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도5a는 로터의 회전 각도가 0도일 때를 도시하는 모터의 단면도이다.
도5b는 로터의 회전 각도가 0일 때를 도시하는 모터의 단면도이다.
도6a는 로터의 부착 방법을 도시하는 제1 공정도이다.
도6b는 로터의 부착 방법을 도시하는 제2 공정도이다.
도6c는 로터의 부착 방법을 도시하는 제3 공정도이다.
도7은 본 발명의 압축기의 일 실시 형태를 도시하는 종단면도이다.
도8은 압축기의 주요부의 평면도이다.
도9a는 스테이터의 로터에 대한 전자력의 작용을 도시하는 종래의 모터의 단면도이다.
도9b는 스테이터의 로터에 대한 전자력의 작용을 도시하는 종래의 모터의 단면도이다.
이하, 본 발명에 관한 실시 형태에 대하여 도면을 참조하며 더 상세하게 설명한다.
(제1 실시 형태)
도1은 본 발명의 모터의 일 실시 형태인 횡단면도를 도시하고 있다. 이 모터는, 예를 들어 에어컨이나 냉장고의 압축기 등에 이용된다. 이 모터는, 로터(10)와, 이 로터(10)의 직경 방향 외측에 에어갭을 개재하여 배치된 스테이터(20)를 구비한다. 이 로터(10)는 화살표(R) 방향으로 회전 가능하다.
상기 로터(10)는 로터 본체(11)와, 이 로터 본체(11)에 매설된 자석(12)을 갖는다. 상기 로터 본체(11)는 원통 형상이며, 예를 들어 적층된 전자기 강판으로 이루어진다. 상기 로터 본체(11)의 중앙의 구멍부에는 샤프트(30)가 설치되어 있다.
상기 로터 본체(11)는 둘레 방향으로 나란히 배열되는 복수(본 실시 형태에서는 6개)의 슬롯(11a)을 갖는다. 이 슬롯(11a)은, 대략 둘레 방향으로 뻗어 형성되어 있다. 즉, 이 슬롯(11a)은 상기 로터(10)의 회전축 방향으로부터 보아 상기 로터(10)의 직경 방향에 직교하는 현 형상으로 형성되어 있다.
이 각 슬롯(11a) 내에는 상기 로터(10)의 둘레 방향으로 2개의 상기 자석(12, 12)이 나란히 설치되어 있다. 상기 자석(12)은, 상기 로터(10)의 회전축 방향으로부터 보아 직선 형상의 평판 형상이며, 예를 들어 영구 자석으로 이루어진다. 여기서, 상기 슬롯(11a)에 상기 자석(12)을 끼워 넣기 위해, 상기 슬롯(11a)은 상기 자석(12)보다도 크게 설정되어 있고, 상기 자석(12)은 상기 슬롯(11a) 내에서 상기 로터(10)의 둘레 방향으로 이동 가능하게 된다. 즉, 상기 2개의 자석(12, 12)은 상기 슬롯(11a) 내에서 상기 로터(10)의 둘레 방향으로 접근 또는 이 격 가능하게 된다.
동일한 상기 슬롯(11a) 내의 상기 2개의 자석(12, 12)은 대략 동일 형상이다. 또한, 상기 동일한 슬롯(11a) 내의 상기 2개의 자석(12, 12)은 대략 동일 구조(재료나 자기적 특성 등)이다. 즉, 상기 동일한 슬롯(11a) 내의 상기 2개의 자석(12, 12)은 동일한 극성이다. 구체적으로는, 상기 2개의 자석(12, 12)의 상기 로터(10)의 직경 방향 외측의 부분의 극성은 S극 또는 N극의 한쪽으로 동일하고, 상기 2개의 자석(12, 12)의 상기 로터(10)의 직경 방향 내측의 부분의 극성은 S극 또는 N극의 다른 쪽으로 동일하다. 또한, 상기 자석(12)의 극성은 인접하는 상기 슬롯(11a, 11a)에서는 반대이다.
상기 스테이터(20)는, 상기 로터(10)의 회전축 방향으로부터 보아 고리 형상의 스테이터 본체(21)와, 이 스테이터 본체(21)의 내주면으로부터 직경 방향 내측으로 돌출되어 있는 복수(본 실시 형태에서는 9개)의 티스(22)와, 이 티스(22)에 감기는 코일(23)을 갖는다. 또한, 도1에서는 상기 코일(23)을 일부 생략하여 도시하고 있다.
상기 복수의 티스(22)는, 상기 스테이터 본체(21)의 둘레 방향으로 등간격으로 나란히 배열되어 있다. 상기 스테이터 본체(21)와 상기 티스(22)는, 예를 들어 철로 이루어진다. 상기 코일(23)은 상기 각 티스(22)에 감긴, 소위 집중 감기이다. 또한, 상기 코일(23)을 상기 복수의 티스(22)에 걸쳐 감은, 소위 분포 감기로 해도 된다.
다음에, 상기 구성의 모터의 작용을 설명한다.
상기 코일(23)에 전류를 흘려 상기 스테이터(20)에 발생하는 전자력에 의해 상기 로터(10)를 상기 샤프트(30)와 함께 화살표(R) 방향으로 회전시킨다.
그리고, 도2a에 도시한 바와 같이 1개의 상기 슬롯(11a)이 상기 스테이터(20)에 대하여 소정의 위치에 있을 때, 상기 1개의 슬롯(11a)[상기 로터(10)]에는, 상기 스테이터(20)에 의한 전자기 흡인력이 작용하며, 상기 1개의 슬롯(11a)의 좌측에 작용하는 흡인력[화살표(A1)]은, 상기 1개의 슬롯(11a)의 우측에 작용하는 흡인력[화살표(B1)]보다도 크다. 또한, 도2a에서는 상기 코일(23)을 생략하여 도시하고 있다.
이 때, 도2a와 도2b에 도시된 바와 같이 상기 1개의 슬롯(11a) 내의 좌측의 상기 자석(12a)은 화살표(C1)로 나타낸 바와 같이 좌측으로 인장되어, 상기 1개의 슬롯(11a)의 좌측의 내면에 접촉된다. 한편, 상기 1개의 슬롯(11a) 내의 우측의 상기 자석(12b)은 화살표(D1)로 나타낸 바와 같이 우측으로 인장되어, 상기 1개의 슬롯(11a)의 우측의 내면에 접촉된다. 화살표(C1) 방향의 흡인력은 화살표(D1) 방향의 흡인력보다도 크다.
또한, 도2a에서는 상기 좌우의 자석(12a, 12b) 사이의 간극을 알기 쉽게 하기 위해 실제보다도 크게 도시하고 있다. 도2b에서는 상기 좌우의 자석(12a, 12b)에 작용하는 흡인력을 가는 화살표로 나타내고, 이 흡인력의 합성이 화살표(C1, D1) 방향의 흡인력을 발생한다.
그리고, 상기 로터(10)가 소정의 중심 각도로 회전했을 때 도3a에 도시한 바와 같이 상기 1개의 슬롯(11a)의 좌측에 작용하는 흡인력[화살표(A2)]은 상기 1개의 슬롯(11a)의 우측에 작용하는 흡인력[화살표(B2)]보다도 작아진다. 또한, 도3a에서는 상기 코일(23)을 생략하여 도시하고 있다.
이때, 도3a와 도3b에 도시하고 있는 바와 같이 상기 좌측의 자석(12a)은 화살표(C2)로 나타낸 바와 같이 좌측으로 인장되어, 상기 1개의 슬롯(11a)의 좌측의 내면에 접촉된다. 한편, 상기 우측의 자석(12b)은 화살표(D2)로 나타낸 바와 같이 우측으로 인장되어, 상기 1개의 슬롯(11a)의 우측의 내면에 접촉된다. 화살표(C2) 방향의 흡인력은 화살표(D2) 방향의 흡인력보다도 작다.
또한, 도3a에서는 상기 좌우의 자석(12a, 12b)의 사이의 간극을 알기 쉽게 하기 위해, 실제보다도 크게 도시하고 있다. 도3b에서는 상기 좌우의 자석(12a, 12b)에 작용하는 흡인력을 가는 화살표로 나타내고, 이 흡인력의 합성이 화살표(C2, D2) 방향의 흡인력을 발생한다.
즉, 상기 좌우의 자석(12a, 12b)은 상기 스테이터(20)의 자력에 의해 항상 서로 이격되는 방향으로 인장되어, 상기 슬롯(11a)의 상기 로터(10) 둘레 방향의 양측의 내면에 고정된다.
다음에, 도4에 상기 구성의 모터에서 상기 좌우의 자석(12a, 12b)에 작용하는 전자력의 측정 결과를 도시한다. 횡축에 상기 로터(10)의 회전 각도를 나타내 고, 종축에 전자력을 나타낸다.
횡축의 회전 각도에 대해서 설명한다. 도5a에 도시한 바와 같이 소정의 상기 티스(22)의 중심과 상기 로터(10)의 회전축을 통과하는 평면(T)에 직교하는 동시에 상기 로터(10)의 회전축을 통과하는 평면을 기준면(S0)으로 한다. 이 기준면(S0)에 상기 1개의 슬롯(11a)의 중심을 일치시켰을 때, 상기 로터(10)의 회전 각도를 O도로 한다.
그리고, 도5b에 도시한 바와 같이 상기 로터(10)를 화살표(R) 방향으로 회전 시켰을 때, 상기 1개의 슬롯(11a)의 중심과 상기 로터(10)의 회전축을 통과하는 평면(S1)과, 상기 기준면(S0) 사이의 각도(θ)를 도4의 횡축의 회전 각도로 한다.
도4의 종축의 전자력에 대해서 설명한다. 마이너스의 값은, 도5b에 도시하는 상기 로터(10)의 화살표(R)의 회전 방향으로 작용하는 전자력을 나타낸다. 또한, 측정 조건으로서 전류 피크값을 14A, 전류 위상을 -70도로 한다.
도4로부터 알 수 있듯이, 도5b에 도시하는 상기 좌측의 자석(12a)에는 항상 좌측 방향[화살표(R) 방향]의 전자력이 작용하고 있다. 한편, 도5b에 도시하는 상기 우측의 자석(12b)에는 항상 우측 방향[화살표(R)와 반대 방향]의 전자력이 작용하고 있다.
도4에서는 종래예에 도시한 1개의 슬롯에 로터 둘레 방향으로 1개의 자석을 설치한 경우를, 「종래의 자석」으로 나타내고 있다. 즉, 1개의 자석에서는 로터의 회전 각도에 따라, 좌우 교대로 인장되어 있는 것을 알 수 있다.
상기 구성의 모터에 의하면, 상기 로터(10)의 상기 각 슬롯(11a) 내에는 상기 로터(10)의 둘레 방향으로 2개의 자석(12, 12)이 설치되어 있기 때문에, 상기 2개의 자석(12, 12)은, 상기 스테이터(20)의 자력에 의해 항상 서로 이격되는 방향으로 인장되어, 상기 슬롯(11a)의 상기 로터(10) 둘레 방향의 양측의 내면에 고정된다. 즉, 상기 스테이터(2)의 자력은, 상기 각 슬롯(11a) 내의 상기 2개의 자석(12, 12)이 서로 이격되는 방향으로 작용한다.
따라서，이 모터의 운전 중에 상기 자석(12)은 상기 슬롯(11a) 내에서 상기 로터(10)의 둘레 방향으로 왕복 이동하지 않으므로, 상기 자석(12)이 상기 슬롯(11a) 내면에 부딪침으로써 발생하는 소리나 진동을 방지할 수 있다.
또한, 상기 모터의 운전 중에 상기 자석(12)의 위치는 균일하게 일정하므로, 극에 따라 상기 자석(12)의 자력이 변화되지 않아, 자속 흐름의 언밸런스를 방지한다. 또한, 상기 자석(12)의 위치는 어긋나지 않으므로, 상기 티스(22)에 작용하는 전자기 가진력을 저감시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 모터는, 종래예에 설명하는 1개의 슬롯 내의 1개의 자석을 세로(로터 회전축) 방향으로 2분할한 구성이다.
또한, 상기 슬롯(11a)은 현 형상으로 형성되고, 상기 자석(12)은 평판 형상이므로, 상기 슬롯(11a) 및 상기 자석(12)을 간단히 형성할 수 있다.
또한, 상기 동일한 상기 슬롯(11a) 내의 상기 2개의 자석(12, 12)은 대략 동일 형상 또는 대략 동일 구조이므로, 자기적 밸런스가 좋은 상기 2개의 자석을 간단히 형성할 수 있다. 또한, 상기 동일한 슬롯(11a) 내의 상기 2개의 자석(12, 12)은 동일한 극성이므로, 상기 각 슬롯(11a) 내의 상기 2개의 자석(12, 12)에 작용하는 자력을 저감시키지 않아, 상기 로터(10)의 토크를 저감시키지 않는다.
다음에, 상기 로터(10)의 부착 방법을 설명한다.
상기 로터(10)의 상기 로터 본체(11)가 적층 강판일 경우, 도6a에 도시한 바와 같이 상기 로터 본체(11)의 관통 구멍에 평리벳(13)를 삽입 관통하여, 상기 로터 본체(11)를 가압하면서, 상기 리벳(13)의 일단부에 코킹 공구(14)를 접근시켜 간다. 상기 리벳(13)의 일단부는 중실이다.
그리고, 도6b에 도시한 바와 같이 상기 코킹 공구(14)에 의해 상기 리벳(13)의 일단부를 반구 형상으로 변형시켜서, 도6c에 도시한 바와 같이 상기 로터 본체(11)를 둥근 형태의 상기 리벳(13)에 의해 고정한다. 즉, 상기 리벳(13)의 일단부는 중실이며 반구 형상의 플랜지형으로 변형된다. 또한, 상기 리벳(13)의 타단부는 미리 중실의 플랜지형으로 형성되어 있다.
따라서, 상기 로터 본체(11)를 상기 둥근 형태의 리벳(13)에 의해 고정하고 있으므로, 상기 리벳(13)는 강성이 커져, 상기 로터 본체(11)를 견고하게 고정할 수 있다. 또한, 상기 로터 본체(11)를 미리 압축하고 있으므로, 적층 강판의 스프링 반발을 확실하게 억제하여, 상기 리벳(13)로 고정할 수 있어, 상기 로터 본체(11)의 회전축 방향의 길이를 짧게 할 수 있다. 또한, 상기 리벳(13)의 일단부는 둥근형이 아니고 편평한 형이어도 되며, 중실의 플랜지형이면 된다.
(제2 실시 형태)
도7은 본 발명의 압축기의 일 실시 형태의 종단면도를 도시하고 있다. 이 압축기는, 밀폐 용기(201)와, 이 밀폐 용기(201) 내에 배치된 압축 요소(202)와, 상기 밀폐 용기(201) 내에 배치되고, 상기 압축 요소(202)를 상기 샤프트(30)를 통하여 구동하는 상기 제1 실시 형태의 모터(1)를 구비하고 있다.
이 압축기는, 소위 고압 돔형의 로터리 압축기로서, 상기 밀폐 용기(201) 내에 상기 압축 요소(202)를 아래에, 상기 모터(1)를 위에 배치하고 있다. 이 모터(1)의 로터(10)에 의해 상기 샤프트(30)를 통하여 상기 압축 요소(202)를 구동하도록 하고 있다.
상기 압축 요소(202)는 도시하지 않은 어큐뮬레이터로부터 흡입관(211)을 통하여 냉매 가스를 흡입한다. 이 냉매 가스는, 이 압축기와 함께, 냉동 시스템의 일례로서의 공기 조화기를 구성하는 도시하지 않은 응축기, 팽창 기구, 증발기를 제어함으로써 얻어진다.
상기 압축기는, 압축한 고온 고압의 토출 가스를, 상기 압축 요소(202)로부터 토출해서 밀폐 용기(201)의 내부에 채우는 동시에, 상기 모터(1)의 스테이터(20)와 로터(10) 사이의 간극을 통하여 상기 모터(1)를 냉각한 후, 토출관(213)으로부터 외부로 토출하도록 하고 있다. 상기 밀폐 용기(201) 내의 고압 영역의 하부에 윤활유(209)를 저장하고 있다.
상기 압축 요소(202)는 실린더 본체(221)와, 이 실린더 본체(221)의 상하의 개구단 각각에 설치되어 있는 상측의 단부판 부재(250) 및 하측의 단부판 부재(260)를 구비한다. 상기 실린더 본체(221), 상기 상측의 단부판 부재(250) 및 상기 하측의 단부판 부재(260)에 의해 실린더실(222)을 형성한다.
상기 상측의 단부판 부재(250)는 원판 형상의 본체부(251)와, 이 본체부(251)의 중앙에 상방으로 설치된 보스부(252)를 갖는다. 상기 본체부(251) 및 상기 보스부(252)는 상기 샤프트(30)에 삽입 관통되어 있다. 상기 본체부(251)에는 상기 실린더실(222)에 연통되는 토출구(251a)가 형성되어 있다.
상기 본체부(251)에 관해서 상기 실린더 본체(221)와 반대측에 위치하도록 상기 본체부(251)에 토출 밸브(231)가 설치되어 있다. 이 토출 밸브(231)는, 예를 들어 리드 밸브로서 상기 토출구(251a)를 개폐한다.
상기 본체부(251)에는 상기 토출 밸브(231)를 덮도록 컵형의 머플러 본체(240)가 설치되어 있다. 이 머플러 본체(240)는, (볼트 등의) 고정 부재(235)에 의해 상기 본체부(251)에 고정되어 있다. 상기 머플러 본체(240)는 상기 보스부(252)에 삽입 관통되어 있다.
상기 머플러 본체(240) 및 상기 상측의 단부판 부재(250)에 의해 머플러실(242)을 형성한다. 상기 머플러실(242)과 상기 실린더실(222)은 상기 토출구(251a)를 통하여 연통되어 있다.
상기 머플러 본체(240)는 구멍부(243)를 갖는다. 이 구멍부(243)는 상기 머플러실(242)과 상기 머플러 본체(240)의 외측을 연통한다.
상기 하측의 단부판 부재(260)는 원판 형상의 본체부(261)와, 이 본체부(261)의 중앙에 하방으로 설치된 보스부(262)를 갖는다. 상기 본체부(261) 및 상기 보스부(262)는 상기 샤프트(30)에 삽입 관통되어 있다.
결국, 상기 샤프트(30)의 일단부는 상기 상측의 단부판 부재(250) 및 상기 하측의 단부판 부재(260)에 지지되어 있다. 즉, 상기 샤프트(30)는 외팔보이다. 상기 샤프트(30)의 일단부(지지 단측)는 상기 실린더실(222)의 내부에 진입되어 있다.
상기 샤프트(30)의 지지 단측에는 상기 압축 요소(202)측의 상기 실린더실(222) 내에 위치하도록 편심 핀(226)을 설치하고 있다. 이 편심 핀(226)은 롤러(227)에 끼워 맞추어져 있다. 이 롤러(227)는, 상기 실린더실(222) 내에서 공전 가능하게 배치되어, 이 롤러(227)의 공전 운동으로 압축 작용을 행하도록 하고 있다.
다시 말해서, 상기 샤프트(30)의 일단부는 상기 편심 핀(226)의 양측에 있어서, 상기 압축 요소(202)의 하우징(207)으로 지지되어 있다. 이 하우징(207)은 상기 상측의 단부판 부재(250) 및 상기 하측의 단부판 부재(260)를 포함한다.
여기서, 상기 실린더실(222)의 압축 작용을 설명한다.
도8에 도시한 바와 같이 상기 롤러(227)에 일체로 설치한 블레이드(228)로 상기 실린더실(222) 내를 구획하고 있다. 즉, 상기 블레이드(228)의 우측실은 상기 흡입관(211)이 상기 실린더실(222)의 내면에 개구되어, 흡입실(저압실)(222a)을 형성하고 있다. 한편, 상기 블레이드(228)의 좌측실은(도7에 도시한다) 상기 토출구(251a)가 상기 실린더실(222)의 내면에 개구되어, 토출실(고압실)(222b)을 형성하고 있다.
상기 블레이드(228)의 양면에는 반원 형상의 부시(225, 225)가 밀착되어, 시일을 행하고 있다. 상기 블레이드(228)와 상기 부시(225, 225) 사이에는 상기 윤 활유(209)로 윤활을 행하고 있다.
그리고, 상기 편심 핀(226)이, 상기 샤프트(30)와 함께 편심 회전하며, 상기 편심 핀(226)에 끼워 맞추어진 상기 롤러(227)가 이 롤러(227)의 외주면을 상기 실린더실(222)의 내주면에 접하여 공전한다.
상기 롤러(227)가 상기 실린더실(222) 내에서 공전하는데 수반하여, 상기 블레이드(228)는 이 블레이드(228)의 양 측면이 상기 부시(225, 225)에 의해 유지되어 진퇴 이동한다. 그러면, 상기 흡입관(211)으로부터 저압의 냉매 가스를 상기 흡입실(222a)로 흡입하고, 상기 토출실(222b)에서 압축해서 고압으로 한 후(도7에 도시한다) 상기 토출구(251a)로부터 고압의 냉매 가스를 토출한다.
그 후에 도7에 도시한 바와 같이 상기 토출구(251a)로부터 토출된 냉매 가스는 상기 머플러실(242)을 경유하여 상기 머플러 본체(240)의 외측으로 배출된다.
상기 구성의 압축기에 의하면, 상기 제1 실시 형태의 모터(1)를 구비하고 있으므로, 이 압축기의 운전 중에 이 압축기 내의 상기 윤활유(209)가 도1에 도시하는 상기 슬롯(11a) 내에 들어가 상기 자석(12)이 이동하기 쉬워져도, 상기 자석(12)은 상기 슬롯(11a) 내에서 왕복 이동하지 않으므로, 상기 자석(12)이 상기 슬롯(11a) 내면에 부딪침으로써 발생하는 이상음, 소음이나 진동을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 슬롯(11a)이나 상기 티스(22)의 수량의 증감은 자유롭다. 상기 슬롯(11a) 내에 상기 로터(10)의 회전축 방향으로 상기 자석(12)을 복수 설치하여도 된다. 상기 슬롯(11a) 및 상기 자석(12)의 형상은 상기 로터(10)의 회전축 방향으로부터 보아 상기 로터(10)의 외주면을 따른 활 형상으로 형성되어 있어도 된다. 상기 압축 요소(202)로서, 상기 롤러와 상기 블레이드가 별체인 로터리 타입이어도 된다. 상기 압축 요소(202)로서 로터리 타입 이외에 스크롤 타입이나 왕복 타입을 이용해도 된다.

Claims (7)

  1. 로터(10)와, 이 로터(10)의 직경 방향 외측에 배치된 스테이터(20)를 구비하고,
    상기 로터(10)는, 둘레 방향으로 배열되는 복수의 슬롯(11a)을 갖고，
    이 각 슬롯(11a) 내에는, 상기 로터(10)의 둘레 방향으로 2개의 자석(12, 12)이 설치되고,
    상기 슬롯(11a)은, 상기 로터(10)의 회전축 방향으로부터 보아 상기 로터(10)의 직경 방향에 직교하는 현 형상으로 형성되고,
    상기 슬롯(11a)의 크기는, 상기 2개의 자석(12, 12)이 상기 슬롯(11a) 내에서 접근 또는 이격 가능하게 되도록 하는 크기로 설정되고,
    상기 자석(12)은, 상기 로터(10)의 회전축 방향으로부터 보아 평판 형상이고,
    동일한 상기 슬롯(11a) 내의 상기 2개의 자석(12, 12)에 있어서, 이 2개의 자석(12, 12)의 상기 로터(10)의 직경 방향 외측의 부분의 극성은 S극 또는 N극 중 한쪽으로 동일하고, 이 2개의 자석(12, 12)의 상기 로터(10)의 직경 방향 내측의 부분의 극성은 S극 또는 N극 중 다른 한쪽으로 동일하고,
    상기 각 슬롯(11a) 내에서, 상기 2개의 자석(12, 12) 사이에 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 모터.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 스테이터(20)의 자력은, 상기 각 슬롯(11a) 내의 상기 2개의 자석(12, 12)이 서로 이격되는 방향으로 작용하는 것을 특징으로 하는 모터.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 동일한 상기 슬롯(11a) 내의 상기 2개의 자석(12, 12)은 동일 형상인 것을 특징으로 하는 모터.
  6. 제1항에 있어서, 동일한 상기 슬롯(11a) 내의 상기 2개의 자석(12, 12)은 동일 구조인 것을 특징으로 하는 모터.
  7. 밀폐 용기(201)와,
    이 밀폐 용기(201) 내에 배치된 압축 요소(202)와,
    상기 밀폐 용기(201) 내에 배치되고, 상기 압축 요소(202)를 샤프트(30)를 통하여 구동하는 청구항 1에 기재한 모터(1)를 구비하는 것을 특징으로 하는 압축기.
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