KR101188558B1 - 유도 전동기 및 밀폐형 압축기 - Google Patents

유도 전동기 및 밀폐형 압축기 Download PDF

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Abstract

소감(燒嵌)의 감합(嵌合) 강도를 악화시키는 일 없이, 또한 기동 토오크가 높고, 고효율의 유도 전동기를 얻을 수 있고, 또한 냉동기유의 유상량(油上量)을 억제한 신뢰성이 높은 밀폐형 압축기를 얻는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 관한 유도 전동기는, 고정자 철심의 내주연에 따라 형성되는 복수의 고정자 슬롯에 삽입되는 권선을 갖는 고정자와, 고정자의 내측에 공극을 통하여 배치되는 회전자(11)를 구비하고, 회전자(11)는, 회전자 철심(11a)의 외주연에 따라 형성되고, 도전성 재료가 충전된 2중 케이지형의 복수의 회전자 슬롯과, 회전축(50)이 감합하는 회전자 철심(11a)의 회전축구멍(31)의 주위에 마련되고, 회전축구멍(31)에 개구하는 3개소 이상의 바람구멍부(11b)를 가지며, 2중 케이지형의 회전자 슬롯(30)에 충전되는 도전성 재료의 양단을 단락하는 엔드 링(32)의 내경부를, 적어도 편측의 엔드 링(32)에서 바람구멍부(11b)에 근접하도록 배치한 것을 특징으로 한다.

Description

유도 전동기 및 밀폐형 압축기{INDUCTION MOTOR AND ELCLOSED COMPRESSOR}
본 발명은, 2중 케이지 형상으로 이루는 회전자를 갖은 유도 전동기 및 밀폐형 압축기에 관한 것이다.
종래의 유도 전동기에 있어서, 회전자 철심의 내경부에 2개소의 노치를 마련하고, 노치를 윤활유 통과용 노치로서 사용하고 있고, 다이캐스트 회전자를 정밀도 좋게 제작하고 있는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
또한, 종래의 다른 유도 전동기에서는, 회전자 철심의 내주 영역까지 엔드 링을 연재시킨 후, 엔드 링과 회전자 철심에 통풍 구멍을 형성하도록 함으로써, 엔드 링 내부에 엉성한 부분(巢)이 생기는 일 없이, 기계적 강도를 개선하고 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).
특허 문헌 1 : 특개소59-10159호 공보
특허 문헌 2 : 특개소61-244248호 공보
종래의 유도 전동기에서는, 회전자 철심의 내경부의 노치가 2개소이기 때문에, 회전자 철심과 회전축을 소감(燒嵌)에 의해 감합(嵌合)시킨 경우, 회전자 철심의 왜곡이 크고, 충분한 감합 강도를 얻을 수가 없다는 과제가 있다.
또한, 종래의 다른 유도 전동기에서는, 엔드 링의 다이캐스트 후에, 천공 장치를 이용하여, 엔드 링과 회전자 철심의 일부를 삭제하고 있기 때문에, 가공비가 높다는 과제가 있다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 소감의 감합 강도를 악화시키는 일 없이, 또한 기동(起動) 토오크가 높고, 고효율의 유도 전동기를 얻을 수 있고, 또한 냉동기유의 유상량(油上量)을 억제한 신뢰성이 높은 밀폐형 압축기를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 유도 전동기는, 전자강판을 소정의 형상으로 타발(打拔)한 후, 소정 매수 적층하여 제작되는 고정자 철심과, 상기 고정자 철심의 내주연(內周緣)에 따라 형성되는 복수의 고정자 슬롯과, 상기 고정자 슬롯에 삽입되는 권선을 갖는 고정자와,
상기 고정자의 내측에 공극을 통하여 배치되는 회전자를 구비하고,
상기 회전자는,
전자강판을 소정의 형상으로 타발한 후, 소정 매수 적층하여 제작되는 회전자 철심과,
상기 회전자 철심 외주연에 따라 형성되고, 도전성 재료가 충전된 2중 케이지형의 복수의 회전자 슬롯과,
회전축이 감합하는 상기 회전자 철심의 회전축구멍(回轉軸穴)의 주위에 마련되고, 상기 회전축구멍에 개구하는 3개소 이상의 바람구멍부(風穴部)를 가지며,
상기 2중 케이지형의 회전자 슬롯에 충전되는 상기 도전성 재료의 양단을 단락하는 엔드 링의 내경부를, 적어도 편측의 상기 엔드 링에서 상기 바람구멍부에 근접하도록 배치한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관한 유도 전동기는, 상기 회전자와 상기 회전축을 소감에 의해 감합하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 바람구멍부는 개략 반원형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 바람구멍부는 긴 구멍 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관한 유도 전동기는, 상기 회전자에 마련된 상기 바람구멍부에 대응한 위치에서, 상기 회전축에 개략 축방향 전체 길이에 걸쳐서 형성되는 노치를 마련하고, 상기 바람구멍부와 상기 노치로 바람구멍을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관한 유도 전동기는, 상기 회전축에 개략 축방향 전체 길이에 걸쳐서 형성되는 노치를 긴 구멍 형상으로 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전자 철심은 스큐를 걸어서 적층되고, 상기 회전자 철심의 스큐 각도에 대응하여 상기 노치를 경사시키도록 마련한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 바람구멍부는 3개소에 개략 등간격으로 배치되고, 하나의 상기 바람구멍부의 양단과 상기 회전축의 중심이 이루는 각도를 α, 인접하는 2개의 상기 바람구멍부의 근접측의 2개의 단부(端部)와 상기 회전축의 중심이 이루는 각도를 β로 한 경우, 2α+β<180도로 한 것을 특징으로 한다.
또한, 냉매를 압축하는 압축 요소와 함께 밀폐용기의 내부에 수납되고, 상기 회전축에 의해 상기 압축 요소를 구동하는 유도 전동기로서, 상기 압축 요소는 압축된 냉매를 토출하는 토출구멍을 구비하고, 상기 토출구멍과 상기 바람구멍부의 개수와 위치 관계를 맞추고, 또한 상기 토출구멍으로부터 고압의 토출 가스가 토출될 때에 상기 토출구멍과 상기 바람구멍부와의 위치가 개략 일치하도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관한 밀폐형 압축기는, 상기 유도 전동기와, 상기 유도 전동기에 의해 구동되는 압축 요소를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 유도 전동기는, 회전축이 감합하는 회전자 철심의 회전축구멍의 주위에 마련되고, 회전축구멍에 개구하는 3개소 이상의 바람구멍부와, 2중 케이지형의 회전자 슬롯에 충전되는 도전성 재료의 양단을 단락하는 엔드 링의 내경부를, 바람구멍부에 근접하도록 배치함에 의해, 기동 토오크를 높게 함과 함께 통상 운전시에 고효율의 유도 전동기를 얻을 수 있다.
도 1은 실시의 형태 1을 도시하는 도면으로, 유도 전동기(100)의 횡단면도.
도 2는 실시의 형태 1을 도시하는 도면으로, 알루미늄바(30)를 충전한 회전자 슬롯(40)의 횡단면도.
도 3은 실시의 형태 1을 도시하는 도면으로, 유도 전동기(100)의 회전자(11)의 사시도.
도 4는 실시의 형태 1을 도시하는 도면으로, 유도 전동기(100)의 회전자(11)의 평면도.
도 5는 실시의 형태 1을 도시하는 도면으로, 유도 전동기(100)의 회전자 철심(11a)의 평면도.
도 6은 실시의 형태 1을 도시하는 도면으로, 변형례의 유도 전동기(100)의 회전자(11)의 평면도.
도 7은 실시의 형태 1을 도시하는 도면으로, 변형례의 유도 전동기(100)의 회전자 철심(11a)의 평면도.
도 8은 실시의 형태 2를 도시하는 도면으로, 유도 전동기(100)의 회전자(11)의 평면도.
도 9는 실시의 형태 2를 도시하는 도면으로, 회전축(50)의 일부(회전자(11)의 적층 방향 길이에 상당하는 부분)의 사시도.
도 10은 실시의 형태 2를 도시하는 도면으로, 회전축(50)의 일부(회전자(11)의 적층 방향 길이에 상당하는 부분)의 사시도.
도 11은 실시의 형태 2를 도시하는 도면으로, 유도 전동기(100)의 회전자(11)의 평면도.
도 12는 실시의 형태 3을 도시하는 도면으로, 유도 전동기(100)의 회전자(11)(회전축(50)은 제외)의 평면도.
도 13은실시의 형태 3을 도시하는 도면으로, 유도 전동기(100)의 회전자(11)(회전축(50)은 제외)의 평면도.
도 14는 실시의 형태 4를 도시하는 도면으로, 회전식 압축기(300)(밀폐형 압축기의 한 예)의 종단면도.
도 15는 실시의 형태 4를 도시하는 도면으로, 회전식 압축기(300)의 횡단면도.
도 16은 실시의 형태 4를 도시하는 도면으로, 회전식 압축기(300)의 횡단면도.
실시의 형태 1.
이하, 실시의 형태 1에 관해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 내지 도 7은 실시의 형태 1을 도시하는 도면으로, 도 1은 유도 전동기(100)의 횡단면도, 도 2는 알루미늄바(30)를 충전한 회전자 슬롯(40)의 횡단면도, 도 3은 유도 전동기(100)의 회전자(11)의 사시도, 도 4는 유도 전동기(100)의 회전자(11)의 평면도, 도 5는 유도 전동기(100)의 회전자 철심(11a)의 평면도, 도 6은 변형례의 유도 전동기(100)의 회전자(11)의 평면도, 도 7은 변형례의 유도 전동기(100)의 회전자 철심(11a)의 평면도이다.
도 1에 도시하는 유도 전동기(100)는, 2극의 단상 유도 전동기이다. 유도 전동기(100)는, 고정자(12)와, 회전자(11)를 구비한다.
고정자(12)는, 고정자 철심(12a)과, 고정자 철심(12a)의 고정자 슬롯(12b)에 삽입되는 주권선(20b) 및 보조권선(20a)을 구비한다.
또한, 고정자 슬롯(12b)에는 권선(주권선(20b) 및 보조권선(20a))과 고정자 철심(12a) 사이에 절연을 확보하기 위해 절연재(예를 들면, 슬롯 셀, 웨지 등)가 삽입되지만, 여기서는 도시를 생략하고 있다.
고정자 철심(12a)은, 판두께가 0.1 내지 1.5㎜의 전자강판을 소정의 형상으로 타발한 후, 소정 매수 축방향으로 적층하고, 빼기 코킹이나 용접 등에 의해 고정하여 제작된다.
고정자 철심(12a)에는, 내주연에 따라 고정자 슬롯(12b)이 형성되어 있다. 고정자 슬롯(12b)은, 둘레 방향으로 거의 등간격으로 배치된다.
고정자 슬롯(12b)은, 반경 방향으로 연재되고 있다. 고정자 슬롯(12b)은, 내주연에 개구하고 있다. 이 개구부를 슬롯 오프닝이라 한다. 이 슬롯 오프닝으로부터 권선(주권선(20b) 및 보조권선(20a))이 삽입된다. 도 1의 예에서는, 고정자 철심(12a)은, 24개의 고정자 슬롯(12b)을 구비한다.
주권선(20b)은, 동심권(同心卷) 방식의 권선이다. 도 1의 예에서는, 고정자 슬롯(12b) 내의 내주측(회전자(11)에 가까운 쪽)에, 주권선(20b)이 배치된다. 여기서는, 동심권 방식의 주권선(20b)은, 크기(특히 둘레 방향의 길이)가 다른 5개의 코일로 구성된다. 그리고, 그들 5개의 코일의 중심이 같은 위치가 되도록 고정자 슬롯(12b)에 삽입된다. 그 때문에, 동심권 방식이라고 불린다. 주권선(20b)이 5개의 코일인 것을 나타냈지만, 한 예이고, 그 수는 묻지 않는다.
주권선(20b)의 5개의 코일을, 큰 쪽(슬롯 피치가 11인 것)부터 차례로 M1, M2, M3, M4, M5로 한다. 그 분포가, 개략 정현파(正弦波)가 되도록 선택된다. 주권선(20b)에 전류가 흐른 경우에 발생하는 주권선 자속이 정현파가 되도록 하기 위해서다.
주권선(20b)은, 고정자 슬롯(12b) 내의 내주측, 외주측의 어느쪽에 배치하여도 좋다. 주권선(20b)을 고정자 슬롯(12b) 내의 내주측에 배치하면, 고정자 슬롯(12b) 내의 외주측에 배치하는 경우에 비하여, 권선 둘레 길이가 짧아진다. 또한, 주권선(20b)을 고정자 슬롯(12b) 내의 내주측에 배치하면, 고정자 슬롯(12b) 내의 외주측에 배치하는 경우에 비하여, 누설 자속이 적어지다. 따라서, 주권선(20b)을 고정자 슬롯(12b) 내의 내주측에 배치하면, 고정자 슬롯(12b) 내의 외주측에 배치하는 경우에 비하여 주권선(20b)의 임피던스(저항치, 누설 리액턴스)가 작아진다. 그 때문에, 유도 전동기(100)의 특성이 좋아진다.
주권선(20b)에 전류를 흘림으로써, 주권선 자속이 생성된다. 이주권선 자속 방향은, 도 1의 상하 방향이다. 전술한 바와 같이, 이 주권선 자속의 파형을 될 수 있는 한 정현파가 되도록, 주권선(20b)의 5개의 코일(M1, M2, M3, M4, M5)의 권수가 선택된다. 주권선(20b)에 흐르는 전류는 교류이기 때문에, 주권선 자속도 흐르는 전류에 따라 크기와 방향을 바꾼다.
또한, 고정자 슬롯(12b)에는, 주권선(20b)과 마찬가지의 동심권 방식의 보조권선(20a)이 삽입된다. 도 1에서는, 보조권선(20a)은, 고정자 슬롯(12b) 내의 외측에 배치되어 있다. 보조권선(20a)에 전류를 흘림으로써 보조권선 자속이 생성된다. 이 보조권선 자속 방향은, 주권선 자속 방향에 직교한다(도 1의 좌우 방향). 보조권선(20a)에 흐르는 전류는 교류이기 때문에, 보조권선 자속도 전류에 따라 크기와 방향을 바꾼다.
일반적으로는 주권선 자속과 보조권선 자속이 이루는 각도가 전기각으로 90도(여기서는 극 수가 2극이기 때문에, 기계각(機械角)도 90도이다)가 되도록, 주권선(20b)과 보조권선(20a)이 고정자 슬롯(12b)에 삽입된다.
도 1의 예에서는, 보조권선(20a)은 크기(둘레 방향의 길이가 특히)가 다른 3개의 코일로 구성된다. 보조권선(20a)의 3개의 코일을, 큰 쪽(슬롯 피치가 11의 것)부터 차례로 A1, A2, A3으로 한다. 그 분포가, 개략 정현파가 되도록 선택된다. 보조권선(20a)에 전류가 흐른 경우에 발생하는 보조권선 자속이 정현파가 되도록 하기 위해서다.
그리고, 그들 3개의 코일(A1, A2, A3)의 중심이 같은 위치가 되도록 고정자 슬롯(12b)에 삽입된다.
보조권선(20a)과 직렬로 운전 콘덴서(도시 생략)를 접속한 것에 주권선(20b)을 병렬로 접속시킨다. 그 양단을 단상 교류 전원에 접속한다. 운전 콘덴서를 보조권선(20a)에 직렬로 접속함에 의해, 보조권선(20a)에 흐르는 전류의 위상을 주권선(20b)에 흐르는 전류의 위상보다 약 90도 선행시킬 수 있다.
주권선(20b)과 보조권선(20a)의 고정자 철심(12a)에서의 위치를 전기각으로 90도 어긋내고, 또한 주권선(20b)과 보조권선(20a)의 전류의 위상을 약 90도 다르도록 함에 의해, 2극의 회전 자장이 발생한다.
고정자 철심(12a)의 외주면에는, 외주원(外周圓) 형상을 개략 직선형상으로 노치한 개략 직선부를 이루는 고정자 노치(12c)가 4개소에 마련되어 있다. 4개소의 고정자 노치(12c)는, 이웃하는 것끼리가 개략 직각으로 배치된다. 단, 이것은 한 예이고, 고정자 노치(12c)의 수, 배치는 임의여도 좋다.
밀폐형 압축기에 도 1의 유도 전동기(100)를 사용하는 경우, 고정자(12)는 밀폐형 압축기의 원통형상의 밀폐용기의 내주에 소감된다. 밀폐형 압축기의 내부에서는, 냉매가 유도 전동기(100)를 통과한다. 그 때문에, 유도 전동기(100)에는, 냉매의 통로가 필요하다. 고정자 노치(12c)를 마련함에 의해, 고정자(12)와 밀폐용기 사이에 냉매의 통로가 형성된다. 유도 전동기(100)의 냉매의 통로에는, 이 고정자 철심(12a)의 외주면의 고정자 노치(12c)에 의한 것 이외에, 예를 들면, 회전자(11)의 바람구멍부(11b), 고정자(12)와 회전자(11) 사이의 공극(60)이 있다.
또한, 회전자(11)는 회전자 철심(11a)과 케이지형 2차 도체를 구비한다. 회전자 철심(11a)은, 고정자 철심(12a)과 마찬가지로 판두께가 0.1 내지 1.5㎜의 전자강판을 소정의 형상으로 타발, 축방향으로 적층하여 제작된다. 통상, 고정자 철심(12a)의 내측 부분의 전자강판을 이용한다.
일반적으로 회전자 철심(11a)은 고정자 철심(12a)과 동일한 재료로부터 타발하는 것이 많지만, 회전자 철심(11a)은 고정자 철심(12a)과 재료를 바꾸어도 상관없다.
회전자 철심(11a)에는 반경 방향 외주측에, 회전자 철심(11a)의 외주연에 따라 마련되는 외층 슬롯(40a)과, 외층 슬롯(40a)의 내주측에 마련된 내층 슬롯(40b)과, 외층 슬롯(40a)과 내층 슬롯(40b)을 연결하는 연결 슬롯(40c)으로 이루는 2중 케이지 형상의 회전자 슬롯(40)을 갖는다(도 2 참조).
도 1의 예에서는, 회전자 슬롯(40)의 수는, 30이다. 결국, 도 1의 유도 전동기(100)는, 고정자 철심(12a)의 슬롯 수가 24, 회전자 철심(11a)의 슬롯 수가 30의 조합이다. 단, 이것은 한 예이고, 고정자 철심(12a)의 슬롯 수와 회전자 철심(11a)의 슬롯 수의 조합은, 그것으로 한정되지는 않는다.
케이지형 유도 전동기는, 동기 토오크, 비동기 토오크, 진동?소음 등의 이상(異常) 현상이 있는 것이 알려져 있다. 케이지형 유도 전동기의 이상 현상은, 공극 자속밀도중의 공간 고조파에 의해 일어나는 것임은 명백한데, 그 공간 고조파가 생기는 원인으로서는 다음 2가지가 생각된다. 1개는 권선의 배치를 위해 기자력 자신중에 포함되는 고조파이고, 다른 것은 홈이 존재하기 때문에 공극의 퍼미언스(자기저항의 역수)가 일양하지가 않기 때문에 공극 자속밀도중에 포함되는 고조파이다.
이와 같이, 케이지형 유도 전동기에서는, 고정자의 슬롯 수와 회전자의 슬롯 수와의 조합이, 동기 토오크, 비동기 토오크, 진동?소음 등의 이상 현상에 밀접하게 관계한다. 그 때문에, 고정자의 슬롯 수와 회전자의 슬롯 수와의 조합은, 신중히 선택된다.
외층 슬롯(40a), 내층 슬롯(40b) 및 연결 슬롯(40c)에는, 함께 도전성 재료인 알루미늄이 주입되고, 외층 알루미늄바(30a), 내층 알루미늄바(30b) 및 연결 알루미늄바(30c)로 이루어지는 알루미늄바(30)를 형성한다. 도전성 재료는, 알루미늄이 일반적이지만, 구리라도 좋다. 또한, 다이 캐스팅 이외에, 바를 슬롯에 삽입 후, 엔드 링을 바에 접합하는 방법도 있다.
회전자(11)의 적층 방향 단면(端面)에 마련된 엔드 링(32)(도 3 참조)과 함께 2중 케이지형 2차 도체를 형성한다. 일반적으로 알루미늄바(30)와 엔드 링(32)은 다이캐스트에 의해 동시에 알루미늄을 주입(鑄入)함으로써 제작된다.
도 1, 도 4, 도 5에 도시하는 바와 같이, 회전자 철심(11a)의 원형의 회전축구멍(31)의 주위에, 회전축구멍(31)에 연통하는 개략 반원형의 바람구멍부(11b)를 마련하고 있다. 개략 반원형의 바람구멍부(11b)는 회전축구멍(31)에 개구하고 있다. 도 1, 도 4, 도 5의 예에서는, 6개의 개략 반원형의 바람구멍부(11b)를 마련하고 있다. 바람구멍부(11b)는, 3개(3개소) 이상 있으면 좋다.
밀폐형 압축기에 회전자(11)를 탑재하는 경우, 회전자(11)는 회전축(50)에 소감에 의해 고정되고, 바람구멍부(11b)는 회전축과의 사이에서 공동이 형성된다. 이 공동은 냉매의 유로의 일부로서 사용된다. 일반적으로 밀폐형 압축기의 성능을 확보하기 위해, 전동기에 일정한 냉매의 유로가 필요하다.
2중 케이지 형상의 회전자(11)를 갖는 유도 전동기(100)는, 이하에 나타내는 바와 같은 일반적인 특징을 갖는다. 즉, 기동시는 미끄럼 주파수(회전 자장의 주파수와 회전자(11)의 회전수와의 차)가 높아진다. 내층 알루미늄바(30b)의 누설 자속은, 외층 알루미늄바(30a)의 누설 자속보다 많아진다. 미끄럼 주파수가 큰 기동시에는, 리액턴스분에 의해 전류 분포가 정해지고, 2차 전류는 외층 알루미늄바(30a)에 주로 흐른다. 그 때문에, 2차 저항이 커짐에 의해 기동 토오크가 증대하여 기동 특성이 개선된다.
또한 통상 운전시는, 미끄럼 주파수가 낮기 때문에, 2차 전류는 알루미늄바(30) 전체에 흐르기 때문에, 알루미늄 단면적이 커지고, 2차 저항이 작아진다. 따라서, 2차 동손(銅損)이 낮아짐으로써, 고효율화를 실현할 수 있다는 특성을 갖고 있다.
또한 단상 교류 전원으로 구동되는 단상 유도 전동기는, 3상 교류 전원으로 구동되는 3상 유도 전동기와 비교하면, 기동 토오크가 낮아지는 경향이 있다.
2차 저항을 작게 하는 방법으로서 엔드 링(32)의 체적을 크게 하는 방법이 있고, 체적을 확대시키는 방법으로서, 높이 방향(축방향)을 확대하는 방법과, 내경측으로 확대하는 방법이 있다.
엔드 링(32)의 높이 방향을 확대하는 경우, 회전자(11)의 적층 방향(축방향)의 길이가 커지기 때문에, 전동기 전체 길이가 길어지고, 전동기의 대형화를 초래하는 과제가 있다.
또한 엔드 링(32)을 내경측으로 확대시킨 회전자(11)를 밀폐형 압축기에 탑재한 경우, 회전자(11)에 바람구멍을 마련할 장소가 없어지는 과제가 있다.
본 실시의 형태의 유도 전동기(100)의 회전자(11)는, 회전자 철심(11a)의 원형의 회전축구멍(31)의 주위에, 회전축구멍(31)에 연통하는 개략 반원형의 바람구멍부(11b)를 마련함으로써, 엔드 링(32)을 내경측으로 확대하는 것이 가능하다.
엔드 링(32)을 확대함으로써 2차 저항이 낮아지고, 고효율의 유도 전동기(100)를 얻음과 함께, 그 유도 전동기(100)를 밀폐형 압축기에 탑재하는 경우, 냉매의 유로를 확보한 고성능의 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.
또한 회전자(11)에 바람구멍을 마련하지 않은 경우에 관해 고찰한다. 바람구멍이 없는 회전자(11)를 밀폐형 압축기에 탑재한 경우, 고정자(12)의 외주에 마련된 고정자 노치(12c)와, 고정자(12)와 회전자(11) 사이의 공극(60)이 냉매의 유로가 된다.
밀폐형 압축기에는, 냉매와 함께 압축 기구부의 각 활주부의 윤활에 필요한 냉동기유가, 밀폐용기의 하부에 저장되어 있고, 냉동기유의 일부는 냉매와 함께 밀폐용기로부터 유출하고, 냉동 사이클 장치의 냉매 회로에 유입하는 일이 있다.
냉동 사이클 장치의 냉매 회로에, 압축된 냉매 이외에 과도한 냉동기유가 유입하면(유상량이 증가하면), 냉동 사이클 장치의 성능이 악화됨과 함께, 압축 기구의 각 활주부의 윤활이 악화(부족)됨으로써 밀폐형 압축기가 고장나는 등 신뢰성이 낮아질 가능성이 있다.
회전자(11)에 바람구멍이 없는 경우, 냉매의 유로 면적이 작기 때문에 냉매의 유속이 빨라지고, 냉매와 함께 냉동기유가, 고정자(12)의 고정자 노치(12c)를 통과하여 유출하는 경향이 있다. 고정자 노치(12c)를 크게 함으로써 유속을 억제할 수 있지만, 고정자 노치(12c)가 커지면, 역으로 고정자 철심(12a)의 자로(磁路) 면적이 작아져, 고정자 철심(12a)의 자속밀도가 커진다. 자속밀도가 커지면, 여자 전류나 철손이 증가하여 유도 전동기(100)의 입력이 커지고, 효율이 낮아진다.
본 실시의 형태에서는, 회전자 철심(11a)의 원형의 회전축구멍(31)의 주위에, 회전축구멍(31)에 연통하는 개략 반원형의 바람구멍부(11b)를 마련하고, 엔드 링(32)을 내경측으로 확대시켜서 2차 저항을 작게 하고 있다. 그 때문에, 냉동기유의 유상량을 억제한 신뢰성이 높은 밀폐형 압축기를 얻음과 함께, 저손실의 유도 전동기(100)를 탑재한 고효율의 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다. 또한, 엔드 링(32)을 내경측으로 확대시키는 것은, 편측의 엔드 링(32)만이라도 좋다.
회전자 철심(11a)의 원형의 회전축구멍(31)의 주위에, 회전축구멍(31)에 연통하는 개략 반원형의 바람구멍부(11b)를 마련하고, 엔드 링(32)을 내경측으로 확대시켜서 2차 저항을 작게 하고 있는데, 2차 저항(R2)을, 알루미늄바(30)의 저항(Rbar), 엔드 링(32)의 저항(Rring)으로 간략화하여 표시하면 다음 식과 같이 된다.
R2=k1×(Rbar+Rring) … (1)
여기서, k1은 저항 계수이다.
또한, 엔드 링(32)의 저항(Rring)은, 엔드 링(32)의 평균 직경(Dr)에 비례하고, 엔드 링(32)의 단면적(Ar)에 반비례한다. 즉,
Rring=k2×Dr/Ar … (2)
여기서, k2는 계수이다.
따라서 엔드 링(32)을 내경측으로 확대하면, 엔드 링(32)의 평균 직경(Dr)이 작아짐과 함께, 엔드 링(32)의 단면적(Ar)이 커지기 때문에, 엔드 링(32)의 저항(Rring)이 작아진다.
엔드 링(32)을 내경측으로 확대하여도, 알루미늄바(30)의 저항(Rbar)은 변화하지 않지만, 엔드 링(32)의 저항(Rring)이 작아짐에 의해, 2차 저항(R2)을 작게 할 수 있다.
2중 케이지 형상이 아닌(보통 케이지형) 일반적인 회전자 슬롯 형상을 갖는 회전자를 이용하여, 엔드 링의 단면적을 크게 한 경우, 2차 저항이 낮아짐으로써 통상 운전시의 효율을 개선할 수 있지만, 유도 전동기의 기동 토오크가 낮아지는 과제가 있다.
유도 전동기의 기동 토오크가 낮아지면, 동일한 기동 토오크를 얻기 위해 높은 전원 전압이 필요해진다. 어떠한 원인으로 전원 전압이 낮아진 경우, 유도 전동기가 기동할 수 없는 경우가 있다.
본 실시의 형태에서는, 2중 케이지형의 회전자 슬롯(40)을 갖는 회전자(11)를 이용하고 있다. 그 때문에, 기동 토오크를 확보한 신뢰성이 높은 유도 전동기(100)를 얻음과 함께, 통상 운전시에 고효율의 유도 전동기(100)를 얻을 수 있다. 특히 단상 교류 전원으로 구동되는 단상 유도 전동기에 있어서, 보다 　큰 효과를 이룬다. 단상 유도 전동기는, 기동 토오크/정동(停動) 토오크(최대 토오크)가 3상 유도 전동기의 그것에 비하여 작기 때문이다.
단순하게 기동 토오크를 업시키는 다른 방식으로서, 단상 유도 전동기의 보조권선(20a)과 직렬로 접속된 운전 콘덴서의 용량을 크게 하는 방식이 있다. 또한 운전 콘덴서와 병렬로 기동 콘덴서와 릴레이를 마련하는 등, 단상 유도 전동기의 외부 부착 회로에서 대책을 행하는 방식이 있다. 그러나, 어느 방식에서도 비용 상승을 수반한다.
본 실시의 형태에서는, 2중 케이지형의 회전자 슬롯(40)을 갖는 회전자(11)를 이용하여 기동 토오크를 업시키기 때문에, 특별한 외부 부착 회로를 사용하지 않아도 좋다. 그 때문에, 운전 콘덴서 등의 회로를 포함한 운전 시스템으로서 저비용의 유도 전동기(100)를 얻을 수 있다.
다음에, 회전자 철심(11a)의 바람구멍부(11b)의 변형례를 설명한다. 도 6, 도 7에 도시하는 회전자 철심(11a)의 바람구멍부(11b)는, 긴 구멍(개략 타원) 형상이 되어 있다. 긴 구멍(개략 타원) 형상의 바람구멍부(11b)를 둘레 방향으로 개략 등간격으로 3개 배치하고 있다. 단, 바람구멍부(11b)의 개수는 3개로 한정된 것이 아니다. 바람구멍부(11b)의 개수, 둘레 방향의 길이, 반경 방향의 길이는 임의로 선택된다.
바람구멍부(11b)를 긴 구멍 형상으로 함으로써, 도 4의 개략 반원형의 바람구멍부(11b)와 비교하면, 전체의 바람구멍 면적이 동일한 경우, 긴 구멍 형상의 바람구멍부(11b)는, 지름 방향의 치수를 단축할 수 있고, 그 만큼 엔드 링(32)을 내경측으로 확대하는 것이 가능하다.
긴 구멍 형상의 바람구멍부(11b)는, 도 4의 개략 반원형의 바람구멍부(11b)보다도 엔드 링(32)을 내경측으로 확대할 수 있다. 그 때문에, 더욱 2차 저항을 낮게 할 수 있고, 더욱 고효율의 유도 전동기(100)를 얻을 수 있다.
본 실시의 형태에서는, 2차 도체의 재질으로서 알루미늄을 사용하지만, 도전성 재료라면 좋고, 더욱 저저항의 재료인 구리 등을 사용하여도 좋다.
또는 내층 슬롯(40b)에 봉형상의 구리재를 넣은 후에, 다이캐스트로 알루미늄을 주입하여도 좋다.
고정자 슬롯(12b)에 삽입되는 권선(20)(주권선(20b), 보조권선(20a))은, 동심권 방식의 권선을 나타냈지만, 중권(重卷) 방식이나 파권(波卷) 방식이라도 같은 효과를 얻을 수 있다.
또한 단상 교류 전원으로 구동되는 단상 유도 전동기에 관해 설명하였지만, 고정자 슬롯(12b)에 3상 권선을 삽입하고, 3상 교류 전원으로 구동되는 3상 유도 전동기에서도 같은 효과를 얻을 수 있다.
또한 2중 케이지 형상으로서 외층 슬롯(40a), 내층 슬롯(40b), 연결 슬롯(40c)으로 이루는 구성에 관해 설명하였지만, 연결 슬롯(40c)을 마련하지 않고, 외층 슬롯(40a)과 내층 슬롯(40b)을 회전자 철심(11a)에서 분리시킨 2중 케이지 형상의 회전자 슬롯(40)을 구성하여도 같은 효과를 얻을 수 있다.
이상과 같이, 본 실시의 형태에 의하면, 유도 전동기(100)의 회전자 철심(11a)의 원형의 회전축구멍(31)의 주위에, 회전축구멍(31)에 연통하는 개략 반원형의 바람구멍부(11b)를 마련함으로써, 엔드 링(32)을 내경측으로 확대하는 것이 가능해지고, 엔드 링(32)을 확대함으로써 2차 저항이 낮아지고, 고효율의 유도 전동기(100)를 얻음과 함께, 그 유도 전동기(100)를 밀폐형 압축기에 탑재하는 경우, 냉매의 유로를 확보한 고성능의 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.
또한, 유도 전동기(100)의 회전자 철심(11a)의 원형의 회전축구멍(31)의 주위에, 회전축구멍(31)에 연통하는 개략 반원형의 바람구멍부(11b)를 마련함으로써, 고정자(12)의 고정자 노치(12c)를, 냉매와 함께 냉동기유가 고정자(12)의 고정자 노치(12c)를 통과하여 유출하는 크기로 할 필요가 없기 때문에, 냉동기유의 유상량을 억제한 신뢰성이 높은 밀폐형 압축기를 얻음과 함께, 저손실의 유도 전동기(100)를 탑재한 고효율의 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.
또한, 바람구멍부(11b)를 긴 구멍 형상으로 함으로써, 개략 반원형의 바람구멍부(11b)와 비교하면, 전체의 바람구멍 면적이 동일한 경우, 긴 구멍 형상의 바람구멍부(11b)는, 지름 방향의 치수를 단축할 수 있고, 그 만큼 엔드 링(32)을 내경측으로 확대하는 것이 가능하여, 더욱 2차 저항을 낮게 할 수 있고, 더욱 고효율의 유도 전동기(100)를 얻을 수 있다.
또한, 2중 케이지형의 회전자 슬롯(40)을 갖는 회전자(11)를 이용하여 기동 토오크를 업시키기 때문에, 특별한 외부 부착 회로를 사용하지 않아도 좋기 때문에, 운전 콘덴서 등의 회로를 포함한 운전 시스템으로서 저비용의 유도 전동기(100)를 얻을 수 있다.
실시의 형태 2.
이하, 실시의 형태 2에 관해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 8 내지 도 11은 실시의 형태 2를 도시하는 도면으로, 도 8은 유도 전동기(100)의 회전자(11)의 평면도, 도 9 및 도 10은 회전축(50)의 일부(회전자(11)의 적층 방향 길이에 상당하는 부분)의 사시도, 도 11은 유도 전동기(100)의 회전자(11)의 평면도이다.
도 8에서, 회전자(11)의 회전축구멍(31)에 마련된 바람구멍부(11b)에 대응한 위치에서, 회전축(50)에 노치(50a)를 마련한 것이다. 노치(50a)는, 회전축(50)의 개략 축방향 전체 길이에 걸쳐서 형성되어 있다.
회전축(50)의 노치(50a)는, 회전자(11)의 회전축구멍(31)에 마련된 바람구멍부(11b)와 대응하여 배치된다. 그리고, 회전축(50)의 하나의 노치(50a)와 하나의 바람구멍부(11b)로, 하나의 바람구멍을 형성한다. 도 8의 예에서는, 6개의 바람구멍을 형성한다.
유도 전동기(100)를 밀폐형 압축기에 탑재하는 경우, 회전자(11)는 회전축(50)에 소감 고정되어 있다. 회전자(11)의 회전축구멍(31)에 바람구멍부(11b)이 있는 경우, 회전축(50)과 소감된 것은 바람구멍부(11b) 이외의 원호부의 부분이고, 바람구멍부(11b)는 소감되지 않는다.
도 9에 도시하는 바와 같이 바람구멍부(11b)에 대응한 위치에서, 회전축(50)에 노치(50a)를 마련함으로써 소감의 감합 강도를 저하시키는 일 없이, 노치(50a)분만큼 냉매의 유로 면적을 증가시킬 수 있다.
회전축(50)에 노치(50a)를 마련하지 않은 도 4의 케이스와 유로 면적을 같게 하는 경우는, 회전축(50)에 노치(50a)를 마련한 분만큼, 바람구멍부(11b)의 면적을 작게 할 수 있다.
바람구멍부(11b)의 면적을 작게 함으로써, 엔드 링(32)의 단면적을 증가시킬 수 있고, 2차 저항이 작아지고, 고효율의 유도 전동기(100)를 얻을 수 있다.
또한, 도 10은 노치(50a)를 회전축(50)의 원주 방향으로 비틀도록 마련한 것이다. 유도 전동기(100)의 회전자 철심(11a)은 스큐를 걸어서 적층되는 것이 일반적이다. 유도 전동기(100)는, 동기 토오크, 비동기 토오크, 진동?소음 등의 이상 현상이 있는 것이 알려져 있고, 유도 전동기(100)의 이상 현상은, 공극 자속밀도중의 공간 고조파에 의해 일어나는 것임은 이미 기술하였는데, 공극 자속밀도중의 공간 고조파중에서 큰 홈(溝)고조파에 의한 고조파 유기 전압이 회전자(11)의 알루미늄바(30)(2차 도체)에 유기되지 않도록 하기 위해, 유도 전동기(100)의 회전자 철심(11a)은 스큐를 걸어서 적층된다.
그 때문에 바람구멍부(11b)는 적층 방향에 대해 수직 방향으로 배치되고 있지 않고, 원주 방향으로 비틀도록 배치되어 있다.
회전자 철심(11a)의 스큐 방향에 대응하도록, 노치(50a)를 비틀어서 배치함으로써, 소감의 감합 강도를 악화시키는 일 없이, 냉매 유로 면적을 증가시킴으로써 고성능의 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.
도 11에 도시하는 유도 전동기(100)의 회전자(11)는, 긴 구멍(개략 타원) 형상의 바람구멍부(11b)에 대응하고, 회전축(50)의 노치(50a)의 형상도 긴 구멍(개략 타원) 형상으로 한 것이다.
하나의 긴 구멍(개략 타원) 형상의 바람구멍부(11b)와, 하나의 긴 구멍(개략 타원) 형상의 노치(50a)로 하나의 바람구멍을 형성한다. 도 11의 케이스에서는, 3개의 바람구멍이 둘레 방향으로 개략 등간격으로 형성되어 있다. 단, 바람구멍의 개수는 3개로 한정되는 것이 아니다. 바람구멍의 개수, 둘레 방향의 길이, 반경 방향의 길이는 임의로 선택된다.
바람구멍부(11b)를 긴 구멍 형상으로 함으로써, 도 8의 개략 반원형의 바람구멍부(11b)와 비교하면, 전체의 바람구멍 면적이 동일한 경우, 긴 구멍(개략 타원) 형상의 바람구멍부(11b)는, 지름 방향의 치수를 단축할 수 있고, 그 만큼 엔드 링(32)을 내경측으로 확대하는 것이 가능하다.
냉매의 유로인 바람구멍 면적이 같은 경우, 긴 구멍(개략 타원) 형상의 노치(50a)를 마련하면 노치 깊이(반경 방향 깊이)가 작아져서, 회전축(50)의 강성 저하를 억제할 수 있다. 그 때문에 회전축(50)의 강도가 저하된 일 없이, 신뢰성이 높은 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.
이상과 같이, 도 9에 도시하는 바와 같이 바람구멍부(11b)에 대응한 위치에서, 회전축(50)에 노치(50a)를 마련함으로써 소감의 감합 강도를 저하시키는 일 없이, 노치(50a)분만큼 냉매의 유로 면적을 증가시킬 수 있다.
또한, 회전축(50)에 노치(50a)를 마련하지 않은 도 4의 케이스와 유로 면적을 같게 하는 경우는, 회전축(50)에 노치(50a)를 마련한 분만큼, 바람구멍부(11b)의 면적을 작게 할 수 있고, 바람구멍부(11b)의 면적을 작게 함으로써, 엔드 링(32)의 단면적을 증가시킬 수 있고, 2차 저항이 작아지고, 고효율의 유도 전동기(100)를 얻을 수 있다.
또한, 회전자 철심(11a)의 스큐 방향에 대응하도록, 노치(50a)를 비틀어 배치함으로써, 소감의 감합 강도를 악화시키는 일 없이, 냉매 유로 면적을 증가시킴으로써 고성능의 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.
또한, 바람구멍부(11b)를 긴 구멍 형상으로 함으로써, 도 8의 개략 반원형의 바람구멍부(11b)와 비교하면, 전체의 바람구멍 면적이 동일한 경우, 긴 구멍(개략 타원) 형상의 바람구멍부(11b)는, 지름 방향의 치수를 단축할 수 있고, 그 만큼 엔드 링(32)을 내경측으로 확대하는 것이 가능하다.
또한, 냉매의 유로인 바람구멍 면적이 같은 경우, 긴 구멍(개략 타원) 형상의 노치(50a)를 마련하면 노치 깊이(반경 방향 깊이)가 작아져서, 회전축(50)의 강성 저하를 억제할 수 있다. 그 때문에 회전축(50)의 강도가 저하되는 일 없이, 신뢰성이 높은 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.
실시의 형태 3.
이하, 실시의 형태 3에 관해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 12 및 도 13은 실시의 형태 3을 도시하는 도면으로, 유도 전동기(100)의 회전자(11)(회전축(50)는 제외)의 평면도이다.
도 12에서, 회전자(11)의 외경 치수를 A, 회전자(11)의 내경과 엔드 링(32)의 내경과의 거리를 B로 한 경우, 회전자(11)의 회전축구멍(31)에 바람구멍부(11b)를 마련함과 함께, B<0.1A가 되도록, 엔드 링(32)의 내경 치수를 내주측으로 확대시킨 것이다.
회전자(11)를 밀폐형 압축기에 탑재한 경우, 회전축구멍(31)에 바람구멍부(11b)를 마련하고 있기 때문에, 냉매의 유로가 확보되고 있어서 고성능의 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다. 또한 냉동기유의 유상량을 억제한 신뢰성이 높은 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.
도 13에서, 회전축구멍(31)에 3개의 바람구멍부(11b)(여기서는 긴 구멍(개략 타원) 형상)를 마련함으로써, 회전축(50)의 중심과 바람구멍부(11b)의 양단부(회전축구멍(31)의 호(弧)와의 교점)을 잇는 선이 이루는 각도를 α, 인접하는 2개의 바람구멍부(11b)의 근접측의 2개의 단부와 회전축(50)의 중심이 이루는 각도를 β로 한 경우, α+β≒120[도], 또한 2α+β<180[도]로 한 것이다.
3개의 바람구멍부(11b)를 개략 등간격으로 마련하면 α+β≒120[도]가 되지만, β에 대해 α가 커지면, 회전축(50)과 회전자(11)를 소감 고정하여도 감합 강도가 저하되어 버리는 과제가 있다.
또한, 2α+β가 180도 이상에 되면, 회전축구멍(31)의 중심을 통과하는 직선이 회전축구멍(31)의 원호부의 2점을 통과하지 않게 된다. 즉, 회전축구멍(31)의 중심과 회전축구멍(31)의 원호부를 통과하는 직선은, 회전축구멍(31)의 원호부의 반대측(180도)에서는, 바람구멍부(11b)를 통과한다. 그 때문에 회전축(50)과의 감합 치수를 관리할 때에, 회전자(11)의 회전축구멍(31)의 내경의 측정을 용이하게 행하는 것이 곤란해진다.
본 실시의 형태에서는, 2α+β<180[도]로 설정함으로써 회전축구멍(31)의 내경 측정이 용이해지고, 회전축(50)과의 감합 치수의 관리가 간단하게 되는 유도 전동기(100)의 회전자(11)를 얻을 수 있다.
실시의 형태 4.
이하, 실시의 형태 4에 관해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 14 내지 도 16은 실시의 형태 4를 도시하는 도면으로, 도 14는 회전식 압축기(300)(밀폐형 압축기의 한 예)의 종단면도, 도 15 및 도 16은 회전식 압축기(300)의 횡단면도이다.
회전식 압축기(300)에서의 유도 전동기(100)의 구조 이외는 공지의 것이다. 따라서, 도 14를 참조하면서 1실린더의 회전식 압축기(300)의 구성을 간단히 설명한다.
도 14에 도시하는 바와 같이, 회전식 압축기(300)는 밀폐용기(4) 내에, 압축 요소(200)와 전동 요소인 유도 전동기(100)와 도시하지 않은 냉동기유를 수납하고 있다. 냉동기유는, 밀폐용기(4) 내의 저부에 저장하고 있다. 냉동기유는 주로 압축 요소(200)의 활주부를 윤활한다. 밀폐용기(4)는, 몸통부(1)와 상명(上皿)용기(2)와 하명(下皿)용기(3)로 구성된다.
압축 요소(200)는, 실린더(5), 상축받이(6)(축받이의 한 예), 하축받이(7)(축받이의 한 예), 회전축(50), 롤링 피스톤(9), 토출 머플러(8), 베인(도시 생략) 등으로 구성된다.
내부에 압축실이 형성된 실린더(5)는, 외주가 평면으로 보아 개략 원형이고, 내부에 평면으로 보아 개략 원형의 공간인 실린더실(室)을 구비한다. 실린더실은, 축방향 양단이 개구하고 있다. 실린더(5)는, 측면으로 보아 소정의 축방향의 높이를 갖는다.
실린더(5)의 거의 원형의 공간인 실린더실에 연통하고, 반경 방향으로 늘어나는 평행한 베인 홈(도시 생략)이 축방향으로 관통하여 마련된다.
또한, 베인 홈의 배면(외측)에, 베인 홈에 연통하는 평면으로 보아 개략 원형의 공간인 배압실(도시 생략)이 마련된다.
실린더(5)에는, 냉동 사이클로부터의 흡입 가스가 통과하는 흡입 포트(도시 생략)가, 실린더(5)의 외주면부터 실린더실에 관통하고 있다.
실린더(5)에는, 개략 원형의 공간인 실린더실을 형성하는 원의 연부(緣部) 부근(유도 전동기(100)측의 단면)을 노치한 토출 포트(도시 생략)가 마련된다.
롤링 피스톤(9)이, 실린더실 내를 편심 회전한다. 롤링 피스톤(9)은 링형상이고, 롤링 피스톤(9)의 내주가 회전축(50)의 편심축부(50d)에 활주 자유롭게 감합한다.
베인이 실린더(5)의 베인 홈 내에 수납되고, 배압실에 마련되는 베인 스프링(도시 생략)으로 베인이 항상 롤링 피스톤(9)에 꽉 눌려 있다. 회전식 압축기(300)는, 밀폐용기(4) 내가 고압이기 때문에, 운전을 시작하면 베인의 배면(배압 실측)에 밀폐용기(4) 내의 고압과 실린더실의 압력과의 차압에 의한 힘이 작용하기 때문에, 베인 스프링은 주로 회전식 압축기(300)의 기동시(밀폐용기(4) 내와 실린더실의 압력에 차가 없는 상태)에, 베인을 롤링 피스톤(9)에 꽉 누르는 목적으로 사용된다.
베인의 형상은, 평평한(둘레 방향의 두께가, 지름 방향 및 축방향의 길이보다도 작다) 개략 직육면체이다.
상축받이(6)는, 회전축(50)의 주축부(50b)(편심축부(50d)보다 위의 부분)에 활주 자유롭게 감합함과 함께, 실린더(5)의 실린더실(베인 홈도 포함한다)의 한쪽의 단면(유도 전동기(100)측)을 폐색한다.
상축받이(6)에, 토출 밸브(도시 생략)가 부착된다. 상축받이(6)는, 측면으로 보아 개략 역T자형상이다.
하축받이(7)가, 회전축(50)의 부축부(50c)(편심축부(50d)보다 아래의 부분)에 활주 자유롭게 감합함과 함께, 실린더(5)의 실린더실(베인 홈도 포함한다)의 다른쪽의 단면(냉동기유측)을 폐색한다. 하축받이(7)는, 측면으로 보아 개략 T자형상이다.
상축받이(6)에는, 그 외측(유도 전동기(100)측)에 토출 머플러(8)가 부착된다. 상축받이(6)의 토출 밸브로부터 토출되는 고온?고압의 토출 가스는, 일단 토출 머플러(8)에 들어가고, 그 후 토출 머플러(8)의 토출구멍(8a)으로부터 밀폐용기(4) 내로 방출된다.
밀폐용기(4)의 옆에, 냉동 사이클으로부터의 저압의 냉매 가스를 흡입하고, 액냉매가 되돌아오는 경우에 액냉매가 직접 실린더(5)의 실린더실에 흡입되는 것을 억제하는 흡입 머플러(도시 생략)가 마련된다. 흡입 머플러는, 실린더(5)의 흡입 포트에 흡입관(22)을 통하여 접속한다. 흡입 머플러는, 용접 등에 의해 밀폐용기(4)의 측면에 고정된다.
압축 요소(200)에서 압축된 고온?고압의 가스 냉매는, 토출 머플러(8)의 토출구멍(8a)으로부터 유도 전동기(100)를 통과하여, 토출관(70)으로부터 외부의 냉매 회로(도시 생략)에 토출된다.
도 15 및 도 16을 이용하여, 압축 요소(200)의 일부인 토출구멍(8a)과, 유도 전동기(100)의 일부인 회전자(11)의 바람구멍부(11b)와의 위치 관계에 관해 설명한다. 여기서는, 토출 머플러(8)의 토출구멍(8a)의 개수는 3개이고, 회전자(11)의 바람구멍부(11b)의 개수도 3개인 경우에 관해 설명한다. 토출 머플러(8)의 토출구멍(8a)은, 회전자(11)의 바람구멍부(11b)와 마찬가지로 둘레 방향으로 개략 등간격으로 배치되어 있다.
전술한 바와 같이, 압축 요소(200)에서 압축된 가스 냉매의 일부는, 토출구멍(8a)으로부터 바람구멍부(11b)를 통과하지만, 가스 냉매는 고압이기 때문에, 유속도 빠르게 되어 있다. 본 실시의 형태에서는 토출구멍(8a)과 바람구멍부(11b)의 개수와 위치 관계를 맞추고, 또한 토출구멍(8a)으로부터 고압의 토출 가스가 토출될 때에 토출구멍(8a)과 바람구멍부(11b)와의 위치가 개략 일치하도록 하여, 보다 　효과적으로 바람구멍부(11b)로부터 냉매를 통과하도록 한 것이다.
유도 전동기(100)의 회전자(11)가 1회전할 때마다, 압축 요소(200)에서는 1회의 압축?토출이 행하여지는데, 토출구멍(8a)과 바람구멍부(11b)의 위치가 개략 일치한 때에, 토출구멍(8a)으로부터 고압의 토출 가스가 토출되도록 한다.
토출구멍(8a)과 바람구멍부(11b)의 개수와 위치 관계를 맞추고, 또한 토출구멍(8a)으로부터 고압의 토출 가스가 토출될 때에 토출구멍(8a)과 바람구멍부(11b)의 위치가 개략 일치하도록 하여, 보다 　효과적으로 바람구멍부(11b)로부터 가스 냉매를 통과시키는 것이 가능하고, 효율이 높은 회전식 압축기(300)를 얻을 수 있다.
여기서는 토출구멍(8a)과 바람구멍부(11b)의 개수가 같은 경우에 관해 설명하였지만, 위상이 맞으면 같은 효과를 얻을 수 있기 때문에, 각각의 개수가 정수배의 관계, 예를 들면, 토출구멍(8a)이 3개에, 바람구멍부(11b)의 개수가 6개라도 좋다.
또한, 가스 냉매의 바람구멍부(11b)에의 통과량을 증가시키기 위해서는, 토출구멍(8a)을 회전축(50)의 중심 부근에 마련하는 것이, 보다 　바람직하지만, 그것으로 한정되지는 않는다.
1 : 몸통부
2 : 상명용기
3 : 하명용기
4 : 밀폐용기
5 : 실린더
6 : 상축받이
7 : 하축받이
8 : 토출 머플러
8a : 토출구멍
9 : 롤링 피스톤
11 : 회전자
11a : 회전자 철심
11b : 바람구멍부
12 : 고정자
12a : 고정자 철심
12b : 고정자 슬롯
12c : 고정자 노치
20 : 권선
20a : 보조권선
20b : 주권선
30 : 알루미늄바
30a : 외층 알루미늄바
30b : 내층 알루미늄바
30c : 연결 알루미늄바
31 : 회전축구멍
32 : 엔드 링
40 : 회전자 슬롯
40a : 외층 슬롯
40b : 내층 슬롯
40c : 연결 슬롯
50 : 회전축
50a : 노치
50b : 주축부
50c : 부축부
50d : 편심축부
60 : 공극
70 : 토출관
100 : 유도 전동기
200 : 압축 요소
300 : 회전식 압축기

Claims (10)

  1. 전자강판을 소정의 형상으로 타발한 후, 소정 매수 적층하여 제작되는 고정자 철심과, 상기 고정자 철심의 내주연에 따라 형성되는 복수의 고정자 슬롯과, 상기 고정자 슬롯에 삽입되는 권선을 갖는 고정자와,
    상기 고정자의 내측에 공극을 통하여 배치되는 회전자를 구비하고,
    상기 회전자는,
    전자강판을 소정의 형상으로 타발한 후, 소정 매수 적층하여 제작되는 회전자 철심과,
    상기 회전자 철심 외주연에 따라 형성되고, 도전성 재료가 충전된 2중 케이지형의 복수의 회전자 슬롯과,
    회전축이 감합하는 상기 회전자 철심의 회전축구멍의 주위에 마련되고, 상기 회전축구멍에 개구하는 3개소 이상의 바람구멍부를 가지며,
    상기 2중 케이지형의 회전자 슬롯에 충전되는 상기 도전성 재료의 양단을 단락하는 엔드 링의 내경부를, 적어도 편측의 상기 엔드 링에서 상기 바람구멍부에 근접하도록 배치하고,
    상기 바람구멍부는 3개소에 개략 등간격으로 배치되고, 하나의 상기 바람구멍부의 양단과 상기 회전축의 중심이 이루는 각도를 α, 인접하는 2개의 상기 바람구멍부의 근접측의 2개의 단부와 상기 회전축의 중심이 이루는 각도를 β로 한 경우, 2α+β<180도로 한 것을 특징으로 하는 유도 전동기.
  2. 전자강판을 소정의 형상으로 타발한 후, 소정 매수 적층하여 제작되는 고정자 철심과, 상기 고정자 철심의 내주연에 따라 형성되는 복수의 고정자 슬롯과, 상기 고정자 슬롯에 삽입되는 권선을 갖는 고정자와,
    상기 고정자의 내측에 공극을 통하여 배치되는 회전자를 구비하고,
    상기 회전자는,
    전자강판을 소정의 형상으로 타발한 후, 소정 매수 적층하여 제작되는 회전자 철심과,
    상기 회전자 철심 외주연에 따라 형성되고, 도전성 재료가 충전된 2중 케이지형의 복수의 회전자 슬롯과,
    회전축이 감합하는 상기 회전자 철심의 회전축구멍의 주위에 마련되고, 상기 회전축구멍에 개구하는 3개소 이상의 바람구멍부를 가지며,
    상기 2중 케이지형의 회전자 슬롯에 충전되는 상기 도전성 재료의 양단을 단락하는 엔드 링의 내경부를, 적어도 편측의 상기 엔드 링에서 상기 바람구멍부에 근접하도록 배치하고,
    냉매를 압축하는 압축 요소와 함께 밀폐용기의 내부에 수납되고, 상기 회전축에 의해 상기 압축 요소를 구동하는 유도 전동기로서,
    상기 압축 요소는 압축된 냉매를 토출하는 토출구멍을 구비하고, 상기 토출구멍과 상기 바람구멍부의 개수와 위치 관계를 맞추고, 또한 상기 토출구멍으로부터 고압의 토출 가스가 토출될 때에 상기 토출구멍과 상기 바람구멍부와의 위치가 개략 일치하도록 한 것을 특징으로 하는 유도 전동기.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 회전자와 상기 회전축을 소감에 의해 감합하는 것을 특징으로 하는 유도 전동기.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 바람구멍부는 개략 반원형상인 것을 특징으로 하는 유도 전동기.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 바람구멍부는 긴 구멍 형상인 것을 특징으로 하는 유도 전동기.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 회전자에 마련된 상기 바람구멍부에 대응한 위치에서, 상기 회전축에 개략 축방향 전체 길이에 걸쳐서 형성되는 노치를 마련하고, 상기 바람구멍부와 상기 노치로 바람구멍을 형성하는 것을 특징으로 하는 유도 전동기.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 회전축에 개략 축방향 전체 길이에 걸쳐서 형성되는 노치를 긴 구멍 형상으로 하는 것을 특징으로 하는 유도 전동기.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 회전자 철심은 스큐를 걸어서 적층되고, 상기 회전자 철심의 스큐 각도에 대응하여 상기 노치를 경사시키도록 마련한 것을 특징으로 하는 유도 전동기.
  9. 제 1항 또는 제 2항에 기재된 유도 전동기와, 상기 유도 전동기에 의해 구동되는 압축 요소를 구비한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
  10. 삭제
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