KR102031852B1 - 전동식 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르는 압축기는, 케이싱, 상기 케이싱에 지지되도록 이루어지는 제1 스크롤과 상기 제1 스크롤에 맞물려 선회 운동을 하며 체적이 변화되는 압축실을 형성하는 제2 스크롤을 구비하는 압축부, 상기 제2 스크롤에 연결되어 회전력을 전달하는 회전축, 상기 회전축에 결합되는 회전자 및 상기 회전자를 감싸도록 형성되는 고정자를 포함하며, 상기 고정자는 외주면이 상기 케이싱의 내주면과 결합되는 고정자 코어와 상기 고정자 코어에 권선되는 코일을 포함하며, 상기 고정자 코어는, 내주면에서 상기 회전자를 향하도록 돌출형성되며, 원주방향을 따라 이격 배치되는 복수의 티스 및 상기 외주면에서 리세스되어 형성되는 복수의 홈을 포함하며, 상기 복수의 홈은 상기 복수의 티스와 각각 대응되게 배치되도록 원주방향을 따라 이격 배치될 수 있다.

Description

전동식 압축기{MOTOR OPERATED COMPRESSOR}

본 발명은 압축기에 관한 것으로, 특히 전기 차량을 포함한 차량에 적용되는 전동식 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 공조시스템에서 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기는 다양한 형태로 개발되어 왔으며, 최근 자동차 부품의 전장화 추세에 따라 모터를 이용하여 전기로 구동되는 전동식 압축기의 개발이 활발하게 이루어지고 있다.

전동식 압축기는 여러 압축 방식 중에서 고압축비 운전에 적합한 스크롤 압축 방식이 주로 적용되고 있다. 이러한 스크롤 방식의 전동식 압축기는 밀폐된 케이싱의 내부에 회전모터로 된 전동부가 설치되고, 전동부의 일측에 고정스크롤과 선회스크롤로 이루어진 회전축이 설치되며, 전동부와 회전축은 회전축으로 연결되어 전동부의 회전력이 회전축으로 전달된다. 회전축으로 전달되는 회전력은 선회스크롤을 고정스크롤에 대해 선회운동을 시켜 흡입실, 중간압실, 토출실로 된 2개 한 쌍의 압축실을 형성하여, 냉매를 양쪽 압축실로 각각 흡입시켜 압축하고 동시에 토출하는 방식이다.

전동부는 회전축이 결합되는 회전자와 상호작용을 통하여 회전력을 발생시키는 고정자를 포함한다. 고정자는 그 고정자를 이루는 고정자 코어가 압축기의 케이싱에 삽입되어 열간압입으로 고정된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 전동식 압축기는, 케이싱의 내부에 고정자 코어를 열간압입하여 결합하는 과정에서 케이싱이 수축되면서 고정자 코어는 원주방향을 따라 전 구간에 걸쳐 반경방향으로 수축압력을 받게 된다. 이러한, 수축압력은 코일이 권선되는 고정자 코어의 티스(teeth)에 전달되어 티스가 중심방향으로 밀리는 변형이 발생될 수 있다.

이러한 고정자 코어의 변형에 의하여 회전자의 외주면과 고정자의 내주면 사이의 공극이 불균일하게 되거나 부분적으로 공극이 매우 좁아질 수 있다. 이로 인하여, 회전자가 회전을 할 때 그 회전자가 고정자에 부딪혀 마찰손실이 증가하여 압축기 효율과 신뢰성이 저하되고, 압축기 진동이 증가할 수 있다.

본 발명의 일 목적은, 전술한 문제점을 해소하는 것으로서, 케이싱에 고정되는 고정자의 압입 변형이 저감될 수 있는 전동식 압축기를 제공하려는데 있다.

본 발명의 다른 일 목적은, 고정자 내부의 응력을 분산시켜 고정자의 내구성이 향상된 전동식 압축기를 제공하려는데 있다.

본 발명의 또 다른 일 목적은, 고정자의 압입 변형이 저감되면서도 고정자와 케이싱의 결합력을 확보할 수 있는 전동식 압축기를 제공하려는 데 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱, 외주면이 상기 케이싱의 내주면과 결합되는 고정자 코어를 포함하고, 상기 고정자 코어는, 내주면에서 상기 회전자를 향하도록 돌출형성되며, 원주방향을 따라 이격 배치되는 복수의 티스 및 상기 외주면에서 리세스되어 형성되는 복수의 홈을 포함하며, 상기 복수의 홈은 상기 복수의 티스와 각각 대응되게 배치되도록 원주방향을 따라 이격 배치되는 압축기가 제공될 수 있다.

여기서, 복수의 홈은 중심부분이 상기 복수의 티스 중심부분과 상기 고정자 코어의 방사 방향을 따라 일치하도록 형성될 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱, 상기 케이싱에 지지되도록 이루어지는 제1 스크롤과 상기 제1 스크롤에 맞물려 선회 운동을 하며 체적이 변화되는 압축실을 형성하는 제2 스크롤을 구비하는 압축부, 상기 제2 스크롤에 연결되어 회전력을 전달하는 회전축, 상기 회전축에 결합되는 회전자 및 상기 회전자를 감싸도록 형성되는 고정자를 포함하며, 상기 고정자는 외주면이 상기 케이싱의 내주면과 결합되는 고정자 코어와 상기 고정자 코어에 권선되는 코일을 포함하며, 상기 고정자 코어는, 내주면에서 상기 회전자를 향하도록 돌출형성되며, 원주방향을 따라 이격 배치되는 복수의 티스 및 상기 외주면에서 리세스되어 형성되는 복수의 홈을 포함하며, 상기 복수의 홈은 상기 복수의 티스와 각각 대응되게 배치되도록 원주방향을 따라 이격 배치되는 압축기가 제공될 수 있다.

여기서, 상기 고정자 코어는 상면 및 하면을 구비하며, 상기 복수의 홈은 상기 상면 및 상기 하면에 이르도록 일 방향을 따라 연장될 수 있다.

그리고, 상기 복수의 티스는 기 설정된 폭을 구비하도록 상기 고정자 코어의 중심방향과 교차하는 방향으로 연장되며, 상기 복수의 홈은, 상기 외주면의 원주 방향으로 연장되는 길이가 상기 복수의 티스의 폭 길이의 1/2 이하가 되도록 형성될 수 있다.

아울허, 홈의 반경방향 길이가 홈의 원주길이보다 작게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 복수의 홈은 상기 고정자 코어의 외주면에서 연장되는 리세스면 및 상기 리세스면과 상기 고정자 코어의 외주면이 교차하는 제1 및 제2 절곡부를 포함하며, 상기 제1 및 제2 절곡부는 라운드지게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 고정자 코어는 상기 외주면의 중심으로부터 외주면까지의 제1 곡률 반경을 구비하며, 상기 리세스면은 상기 리세스면에서 연장되는 가상의 원을 중심으로 하는 제2 곡률 반경을 구비하며, 상기 제2 곡률 반경은 제1 곡률 반경의 10% 이하가 되도록 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 리세스면은 서로 마주보게 형성되는 제1 면과 제2 면을 구비하며, 제1 면과 제2 면은 상기 중심방향으로 연장될 수 있다.

여기서, 상기 제1 면과 제2 면의 사이의 거리는 상기 중심방향을 향하여 감소하는 압축기가 제공될 수 있다.

또한, 상기 제1 면과 제2 면은 서로 교차하도록 형성되며, 상기 제1 면과 제2 면이 교차하는 부분은 라운드지게 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 복수의 홈은 상기 제1 면과 제2 면에서 각각 절곡되어 상기 중심방향과 교차하는 방향으로 연장되는 제3 면을 더 포함하며, 상기 제3면의 연장되는 길이는 상기 제1 및 제2 절곡부 사이의 거리 이하인 압축기가 제공될 수 있다.

이상에서 설명한 해결 수단에 의해 구성되는 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

본 실시예는 고정자를 이루는 고정자 코어의 외주면에 복수 개의 홈을 형성하되, 이 홈이 각각의 티스에 반경방향으로 대응하는 위치에 형성함에 따라, 케이싱이 수축하는 과정에서 발생되는 수축압력(또는 응력)이 티스로 전달되는 것을 억제할 수 있다.

이에 따라, 케이싱에 고정자를 열간압입하는 과정에서 고정자 코어의 티스가 중심 방향으로 변형되는 것을 저감시켜 고정자와 회전자 사이의 공극크기를 일정하게 유지시킬 수 있다. 이를 통해, 고정자와 회전자 사이의 마찰손실을 줄여 압축기 효율(구동모터 효율)이 증가될 수 있으며, 신뢰성을 높이고, 진동 소음을 낮출 수 있다.

또, 본 실시예는 홈의 원주길이가 티스의 폭보다 작게 형성됨에 따라, 고정자 코어와 케이싱의 결합력을 확보하면서도, 케이싱이 수축하는 과정에서 발생하는 수축압력(또는 응력)이 고정자 코어에 전달되는 양을 감소시킬 수 있다.

또, 본 실시예는 홈의 반경방향 길이가 홈의 원주길이보다 작게 형성됨에 따라, 케이싱이 수축하는 과정에서 발생되는 수축압력(또는 응력)이 티스로 전달되는 것을 억제함과 동시에 자속이 흐를 수 있는 면적을 유지하여, 모터의 성능을 확보할 수 있다.

또, 본 실시예는 홈이 쐐기 형상으로 형성됨에 따라, 고정자 코어의 내부에서 티스로 전달되는 응력이 요크의 티스가 형성되지 않는 부분으로 전달되므로, 티스에 전달되는 응력의 양이 보다 더 저감될 수 있다.

아울러, 고정자 내부의 응력이 집중되지 않고 분산되므로, 고정자 내부의 응력과 함께 구동 모터의 구동에 의해 발생하는 열에 의한 취화가 저감되므로 내구도가 향상될 수 있다.

도 1은 전동식 압축기의 내부를 보인 단면도.
도 2는 도 1에서 압축실의 일부를 확대하여 보인 단면도.
도 3은 도 1에서 I-I로 절단한 전동식 압축기의 종 단면도.
도 4는 본 발명을 따르는 고정자 코어의 사시도.
도 5은 도 4의 고정자 코어를 위에서 바라본 평면도.
도 6은 도 5의 고정자 코어의 일부를 확대하여 보인 단면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정자 코어의 일부를 확대하여 보인 단면도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고정자 코어의 일부를 확대하여 보인 단면도.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고정자 코어의 일부를 확대하여 보인 단면도.

이하, 본 발명에 의한 전동식 압축기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

서로 다른 실시예라고 하더라도, 앞선 실시예와 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일·유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 명세서에 개시된 실시예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예들을 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.

단수의 표면은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 발명에 따른 전동식 압축기는 두 개의 스크롤이 맞물려 냉매를 압축하도록 이루어지는 스크롤 압축기일 수 있다. 본 발명에 따른 전동식 압축기는 작동 유체로 냉매를 흡입하여 압축하는 냉동 사이클 장치의 일 구성요소가 될 수 있다. 본 실시예에서는 R-134a를 작동 유체로 사용하는 전동식 스크롤 압축기를 예로 들어 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 전동식 압축기의 내부를 보인 단면도이고, 도 2는 도 1에서 압축부의 일부를 확대하여 보인 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 저압식 전동 스크롤 압축기(이하, 전동식 압축기로 약칭함)는, 압축기 케이싱(이하, 케이싱으로 약칭함)(101)의 내부에 고정되는 프레임(102), 프레임(102)을 중심으로 그 프레임(102)의 일측에 구비되는 전동부인 구동모터(103) 및 프레임(102)의 타측에 구비되고 구동모터(103)의 회전력을 이용하여 냉매를 압축하는 압축부(105)로 이루어지는 압축기 모듈(100)과, 압축기 모듈(100)의 일측에 착탈 가능하게 결합되어 구동모터(103)의 회전속도를 제어하는 인버터 모듈(200)로 이루어질 수 있다.

인버터 모듈(200)은 압축기 케이싱(101) 중에서 흡입공간(S1)을 이루는 부위에 접하도록 구비된다. 이에 따라, 흡입공간(S1)으로 흡입되는 차가운 냉매에 의해 인버터 모듈(200)의 스위칭 소자(220) 등에서 발생되는 열을 신속하게 방열시킬 수 있다.

또, 인버터 모듈(200)은 소정의 내부체적을 가지는 인버터 하우징(210)이 포함된다. 인버터 하우징(210)의 내부에는 구동모터(103)의 회전속도를 제어하기 위한 적어도 한 개 이상의 스위칭 소자(220)가 수용된다.

케이싱(101)은, 지면에 대해 횡방향으로 배치됨에 따라, 구동모터(103)와 압축부(105)는 횡방향을 따라 배열되며, 편의상 도 1의 좌측을 전방측, 우측을 후방측으로 지정하여 설명한다.

케이싱(101)은, 프레임(102), 구동모터(103), 압축부(105)가 설치되는 메인 하우징(111)과, 메인 하우징(111)의 개구된 후방단에 결합되어 복개하는 리어 하우징(112)을 포함한다. 메인 하우징(111)에는 흡기구(101a)가, 리어 하우징(112)에는 배기구(101b)가 각각 형성되고, 메인 하우징(111)의 내부에는 흡입공간(S1)이, 리어 하우징(112)의 내부에는 토출공간(S2)이 각각 형성된다.

프레임(102)은 메인 하우징(111)의 후방측 개구단에 결합되고, 후술할 제1 스크롤(150)은 프레임(102)의 후방면에 고정 지지되며, 후술할 제2 스크롤(160)은 제1 스크롤(150)과 프레임(102) 사이에서 선회운동을 하도록 프레임(102)의 후방면에 선회 가능하게 지지된다.

구동모터(103)는, 메인 하우징(111)의 내부에 고정되는 고정자(131)와, 고정자(131)의 내부에 위치하고 그 고정자(131)와의 상호작용에 의해 회전되는 회전자(132)와, 회전자(132)에 결합되어 그 회전자(132)와 함께 회전하면서 구동모터(103)의 회전력을 압축부(105)에 전달하는 회전축(133)을 포함한다.

압축부(105)는, 프레임(102)에 지지되는 고정스크롤(이하, 제1 스크롤)(150)과, 프레임(102)과 제1 스크롤(150) 사이에 구비되어 선회운동을 하면서 제1 스크롤(150)과의 사이에 두 개 한 쌍의 압축실(V)을 형성하는 선회스크롤(이하, 제2 스크롤)(160)을 포함한다. 프레임(102)과 제2 스크롤(160)의 사이에는 회전축(133)에 결합된 제2 스크롤(160)의 자전을 방지하는 자전방지기구로서의 올담링(170)이 구비될 수 있다.

제1 스크롤(150)은 고정스크롤 경판부(이하, 고정 경판부)(151)가 대략 원판모양으로 형성되고, 고정 경판부(151)의 가장자리에는 프레임 측벽부(122)에 결합되는 고정스크롤 측벽부(이하, 스크롤 측벽부)(152)가 형성된다. 고정 경판부(151)의 전방면에는 후술할 선회랩(162)과 맞물려 압축실(V)을 이루는 고정랩(153)이 형성되고, 고정 경판부(151)의 후방면에는 후술할 회전축(133)의 제2 베어링부(133d)를 지지하는 축 지지부(151a)가 형성된다.

스크롤 측벽부(152)의 일측에는 흡입공간(S1)과 흡입실(미부호)이 연통되도록 흡입유로(154)가 형성되고, 고정 경판부(151)의 중앙부분에는 토출실과 연통되어 압축된 냉매가 토출공간(S2)으로 토출되는 토출구(155)가 형성된다.

제2 스크롤(160)은 선회스크롤 경판부(이하, 선회 경판부)(161)가 대략 원판모양으로 형성되고, 선회 경판부(161)의 전방면에는 고정랩(153)과 맞물려 압축실을 이루는 선회랩(162)이 형성된다.

그리고, 선회 경판부(161)의 중간에는 후술할 중간압 공간(S3)과 압축실(중간압실)(V) 사이를 연통시키는 중간압 구멍(161a)이 형성된다. 이 중간압 구멍(161a)을 통해 중간압 공간(S3)으로 이동하는 오일이 압축실(V)로 공급된다.

선회랩(162)은 고정랩(153)과 함께 인볼류트 형상으로 형성될 수 있지만, 비 인볼류트 형상으로도 형성될 수 있다.

상기와 같은 스크롤 압축기는, 구동모터(103)에 전원이 인가되면, 회전축(133)이 회전자(132)와 함께 회전을 하면서 제2 스크롤(160)에 회전력을 전달하게 되고, 제2 스크롤(160)은 올담링(170)에 의해 선회운동을 하게 된다. 그러면 압축실(V)은 중심측을 향해 지속적으로 이동되면서 체적이 감소하게 된다.

그러면, 냉매는 흡기구(101a)를 통해 흡입공간(S1)으로 유입되고, 흡입공간(S1)으로 유입된 냉매는 고정자(131)의 외주면과 메인 하우징(111)의 내주면에 형성되는 유로 또는 고정자(131)와 회전자(132) 사이의 공극을 통과하여 흡입유로(154)를 통해 압축실(V)로 흡입된다.

그러면, 이 냉매는 제1 스크롤(150)과 제2 스크롤(160)에 의해 압축되어 토출공간(S2)으로 토출되고, 이 냉매는 토출공간(S2)에서 오일이 분리되며, 냉매는 배기구(101b)를 통해 냉동사이클로 배출되는 반면 오일은 후술할 급유통로(Fo)를 통해 압축실과 각각의 베어링면으로 공급되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

도 3은 도 1에서 I-I로 절단한 전동식 압축기의 종 단면도이며, 도 4는 본 발명을 따르는 고정자 코어의 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이, 구동모터(103)는 프레임(102)을 기준으로 전방측에 설치된다. 구동모터(103)는 고정자(131)와 그 고정자(131) 안쪽에서 회전하는 회전자(132)로 이루어진다.

고정자(131)는 고정자 코어(131a)와, 고정자 코어(131a)에 권선되는 코일(131b)을 포함한다. 고정자 코어(131a)는 복수 개의 환형 원판이 적층되어 형성될 수 있다. 고정자 코어(131a)는 환형 형상으로 이루지는 요크(131a1)와, 요크(131a1), 즉 고정자 코어의(131a)의 내주면에서 내측을 향하여 돌출되는 복수의 티스(131a2)를 포함할 수 있다.

요크(131a1)는 고정자 코어(131a)의 바디를 이룬다. 요크(131a1)의 외주면 즉, 고정자 코어(131a)의 외주면은 메인 하우징(111)의 내주면에 압입됨으로써 결합된다.

복수의 티스(131a2)는 요크(131a2)의 내주면에서 돌출되어 형성된다. 복수의 티스(131a2)는 원주 방향을 따라 기 설정된 간격으로 이격 형성된다. 전술한 바와 같이, 복수의 티스(131a2)에는 코일(131b)이 권선되어 코일권선부를 이룰 수 있다.

회전자(132)는 대략 원통형으로 이루어지며, 고정자(131)와 상호작용을 할 수 있도록 영구자석을 구비할 수 있다. 회전자(132)는 고정자(131)의 내부에서 소정의 공극을 두고 삽입되어 회전 가능하게 결합되며, 회전자(132)의 내주면에는 앞서 설명한 회전축(133)이 압입되어 결합된다. 구동모터(103)에 전원이 공급되면, 고정자(131)와 회전자(132)는 상호 작용에 의해 회전자(132)와 회전축(133)이 함께 회전될 수 있다.

다른 한편으로, 회전자(132)는 고정자(131)의 내부에 소정의 간격을 두고 결합한다. 고정자(131)의 내주면과 회전자(132)의 외주면 사이의 간격과 코일권선부를 합쳐 제1 유로가이드가 형성된다. 전방측의 유입밸브(101a)에서 유입되는 냉매는 전동부에 형성되는 제1 유로가이드를 통해 구동모터(103)의 후방측에 형성되는 공간으로 이동하게 된다.

한편, 본 실시예에 따른 구동모터(103)는 압축기 조립시 메인 하우징(111) 내부에 삽입되어 메인 하우징(111)의 내주면에 고정된다. 이 경우, 구동모터(103)의 직경, 정확하게는 고정자 코어(131a)의 외경은 메인 하우징(111)의 내경보다 일정 정도 크게 구비될 수 있다.

이 경우, 고정자 코어(131a)는 앞서 설명한 바와 같이 열간압입 방법을 이용하여 메인 하우징(111)에 고정시키고 있다. 즉, 하우징이 팽창하도록 열을 가하여, 메인 하우징(111)의 내경이 고정자 코어(131a)의 직경보다 커지도록 한다. 이후, 고정자 코어(131a)를 메인 하우징(111)의 내부에 위치시킨 후, 메인 하우징(111)이 냉각됨에 따라 고정자 코어(131a)를 메인 하우징(111)에 열간 압입되게 한다.

고정자 코어(131a)의 외경은 메인 하우징(111)의 내경보다 크기 때문에, 메인 하우징()이 수축되는 과정에서 고정자 코어(131a)의 외주면에는 메인 하우징(111)의 내주면에 의한 수축압력이 가해지게 된다. 이러한, 메인 하우징(111)의 내주면에 의한 수축압력에 따라, 고정자 코어(131a) 내부에 응력이 발생하여, 고정자 코어(131a)의 형상에 변형이 발생할 수 있게 된다.

이하, 압입 변형을 저감하기 위한 고정자(131)의 구조를 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 도 5은 도 4의 고정자 코어를 위에서 바라본 평면도이고, 도 6은 도 5의 고정자 코어의 일부를 확대하여 보인 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 고정자 코어(131a)의 외주면에는 메인 하우징(111)의 내주면에 의한 응력이 저감되도록 홈(134)이 형성된다. 홈(134)은 외주면에서 고정자 코어(131a)의 중심방향으로 리세스되어 형성되며, 고정자 코어(131a)의 상면과 하면에 이르도록 일 방향을 따라 연장되도록 형성된다. 이와 같은 홈(134)에 의하여 고정자 코어(131a)의 외주면과 메인 하우징(111)의 내주면 간의 접촉면적이 줄어들어, 고정자 코어(131a) 내부에서 발생하는 응력이 감소할 수 있게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 홈(134)은 메인 하우징(111)의 내주면에 의한 응력이 복수의 티스(131a2) 각각에 전달되는 것을 방지하도록 복수의 티스(131a2)와 각각 대응되도록 복수개로 구비된다. 홈(134)은 복수의 티스(131a2)와 고정자 코어(131a)의 방사 방향을 따라 중첩되도록 형성될 수 있다. 즉, 홈(134)은 복수의 티스(131a2)에 대응되도록 원주방향을 따라 이격 배치될 수 있다.

도면을 참고하면, 복수의 티스(131a2)는 코일(131b)이 권선되는 영역을 형성하도록 중심방향을 향하여 연장되며, 기 설정된 폭(L1)을 가지도록 고정자 코어(131a)의 중심방향과 수직으로 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. 복수의 티스(131a2)의 단부는 원주방향을 향해 연장되도록 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 홈(134)은 고정자 코어(131a)의 중심방향과 수직으로 교차하는 방향(이하, 제1 방향)의 길이(L2)가 복수의 티스(131a2)의 제1 방향의 기설정된 폭(L1) 대비 기 설정된 비율로 형성될 수 있다.

바람직하게는 홈(134)의 제1 방향 길이(L2)는 복수의 티스(131a2)의 폭(L1) 대비 1/4 이상으로 형성될 수 있다. 홈(134)의 원주 방향 길이가 복수의 티스(131a2)의 폭(L1)의 1/4 미만으로 형성되는 경우, 복수의 티스(131a2)로 응력의 전달을 방지하는 효과가 도출되지 않기 때문이다.

또한, 홈(134)의 제1 방향 길이(L2)는 1/2 미만으로 형성될 수 있다. 홈(134)의 제1 방향의 길이(L2)가 복수의 티스(131a2)의 폭(L1)의 1/2 이상으로 형성되는 경우, 고정자 코어(131a)의 외주면과 메인 하우징(111)의 내주면과의 접촉면적이 감소하게 되어 결합력이 약해지게 된다. 이로 인하여, 압축기 작동시 구동 의한 진동이 증가하게 되어, 압축기의 소음이 증가하게 될 수 있다.

이에 따라, 홈의 제1 방향 길이(L2)는 복수의 티스(131a2)의 폭(L1)의 1/4 내지 1/2 것이 바람직하다.

아울러, 홈의 반경방향 길이가 홈의 원주길이보다 작게 형성될 수 있다. 이로 인하여, 케이싱이 수축하는 과정에서 발생되는 수축압력(또는 응력)이 티스로 전달되는 것을 억제함과 동시에 자속이 흐를 수 있는 면적을 유지하여, 모터의 성능을 확보할 수 있다.

한편, 홈(134)은 고정자 코어(131a)의 외주면에서 연장되는 리세스면(134a)을 포함한다. 리세스면(134a)은 고정자 코어(131a)의 외주면에서 절곡되어 고정자 코어(131a)의 내측 방향으로 연장될 수 있다. 이 경우, 리세스면(134a)과 고정자 코어(131a)의 외주면이 교차하는 지점을 제1 및 제2 절곡부(134b1, 134b2)라고 할 수 있다. 제1 및 제2 절곡부(134b1, 134b2)는 리세스면(134a)과 고정자 코어(131a)의 외주면을 연결할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 및 제2 절곡부(134b1, 134b2)는 고정자 코어(131a)의 외주면과 리세스면(134a)을 라운드지게 연결하여 곡면을 이룰 수 있다. 이 경우, 구동모터의 구동시 발생하는 열과 냉매에 의해 냉각에 의해 지속적으로 열충격과 함께 이 경우, 고정자 코어의 내부에서 응력이 집중되는 경우, 내구도 저하를 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 홈(134)은 축방향으로 바라보는 경우, 반원 형상으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 고정자 코어(131a)는 고정자 코어의 중심으로부터 외주면까지의 제1 곡률 반경(R1)을 구비하며, 홈(134)은 리세스면(134a)에서 연장되는 가상의 원(C)을 중심으로 하는 제2 곡률 반경(R2)을 구비할 수 있다.

이 경우, 제2 곡률 반경(R2)은 제1 곡률 반경(R1)보다 작게 형성될 수 있다. 바람직하게는 제2 곡률 반경(R2)은 제1 곡률 반경(R1)의 1/10 미만으로 형성될 수 있다. 이로 인하여, 고정자 코어(131a)의 압입 변형이 저감될 수 있다. 이러한 곡률을 가지는 홈에 의하여, 메인 하우징의 외주면에 의해 발생하는 내부 응력이 분산될 수 있게 된다. 나아가, 복수의 티스(131a2)에 전달되는 응력이 저감될 수 있어, 응력에 의해 발생하는 복수의 티스(131a2)의 변형을 방지할 수 있게 된다.

아울러, 도면을 참고하면 리세스면(134a)의 중심부분은 복수의 티스(131a2)의 중심부분과 일치하게 배치될 수 있다. 다시 말해, 홈(134)의 중심부분과 복수의 티스(131a2)의 중심부분은 고정자 코어(131a)의 방사 방향의 일직선 상에 배치될 수 있다.

한편, 홈(134)은 제1 유로 가이드와 더불어 구동부 전방에서 유입되는 냉매를 구동부 후방으로 이동될 수 있는 제2 유로 가이드를 형성할 수 있다. 제2 유로 가이드는 홈(134)의 리세스면(134a)과 메인 하우징(111)의 내주면으로 한정됨으로써 형성될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하여, 제2 유로 가이드에 의해서만 냉매가 이동되는 경우 발생하는 병목 현상을 방지할 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정자 코어(331a)의 일부를 확대하여 보인 단면도이다.

도 7을 참고하면, 홈(334)은 쐐기 형으로 형성될 수 있다. 이 경우, 리세스면(334a)은 서로 마주보게 형성되는 제1 면과 제2 면(334a1, 334a2)을 포함할 수 있다. 제1면과 제2 면(334a1, 334a2)은 고정자 코어(331a)의 중심방향으로 연장되도록 형성된다.

아울러, 제1 면과 제2 면(334a1, 334a2) 사이의 거리는 중심방향을 따라 감소하여, 일정 지점에서 서로 교차하도록 형성될 수 있다. 즉, 위에서 바라보는 경우, 홈(334)은 삼각형 형상을 이루도록 형성될 수 있다.

이러한 홈(334)의 구조에 의하여, 복수의 티스가 형성된 부분에 가해지는 응력이 복수의 티스가 형성되지 않는 부분으로 전달되어, 복수의 티스에 전달되는 응력이 최소화될 수 있다. 이 경우, 압축기 제작시, 고정자 코어(334a)와 메인 하우징(111)의 결합할 때 발생하는 티스의 변형을 최소화할 수 있게 되어, 압축기의 신뢰성이 향상될 수 있다. 나아가, 반원형으로 형성되는 실시예에 비하여 복수의 티스에 전달되는 응력을 보다 더 감소시킬 수 있게 된다. 아울러, 고정자 코어(334a) 내부의 응력을 저감시키면서도, 자속이 흐르는 면적을 확보할 수 있게 된다.

도 8과 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고정자 코어의 일부를 확대하여 보인 단면도들이다.

도 8을 참고하면, 홈(431a)은 사각형 형상으로 이루어질 수 있다. 본 실시예의 경우, 리세스면(434a)은 서로 마주보도록 연장되는 제1 면(434a1), 제2 면(434a2)과, 제1 면(434a1)과 제2 면(434a2)에서 절곡되어 연장되는 제3 면(434a3)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 면(434a1)과 제2 면(434a2)은 평행하게 형성될 수 있으며, 제3 면(434a3)과 연장되는 절곡부분(434b1, 434b2)은 기 설정된 곡률 반경을 갖도록 라운드지게 형성될 수 있다. 아울러, 제3 면(434a3)은 고정자 코어(431a1)의 외주면과 평행하게 연장될 수 있다.

도 9를 참고하면, 홈(534)은 사다리꼴 형상으로 이루어질 수 있다. 본 실시예 의 경우, 제1 면(534a1)과 제2 면(534a2)은 고정자 코어(531a)의 중심 방향으로 갈수록 사이의 거리가 감소하도록 형성된다. 아울러, 제3 면(534a3)의 길이(D1)는 상기 제1 및 제2 절곡부(534b1, 534b2) 사이의 거리(D2) 이하로 형성될 수 있다.

상기와 같은 본 실시예에 따른 스크롤 압축기의 기본적인 구성과 그에 따른 작용 효과는 전술한 실시예들과 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 전동식 압축기를 실시하기 위한 실시예들에 불과한 것으로서, 본 발명은 이상의 실시예들에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 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.

101 : 압축기 케이싱 111: 메인 하우징
112 : 리어 하우징 102: 프레임
125: 프레임 축구멍 103 : 구동모터
131 : 고정자 132 : 회전자
133 : 회전축 133a : 축부
131a : 고정자 코어 131a1 : 복수의 티스
131a2 : 요크 134 : 홈
134a : 리세스면 134b1 : 제1 절곡부
134b2 : 제2 절곡부

Claims (10)

1. 케이싱;
   상기 케이싱에 지지되도록 이루어지는 제1 스크롤과, 상기 제1 스크롤에 맞물려 선회 운동을 하며 체적이 변화되는 압축실을 형성하는 제2 스크롤을 구비하는 압축부;
   상기 제2 스크롤에 연결되어 회전력을 전달하는 회전축;
   상기 회전축에 결합되는 회전자; 및
   상기 회전자를 감싸도록 형성되며, 외주면이 상기 케이싱의 내주면과 결합되는 고정자 코어를 구비하는 고정자를 포함하며,
   상기 고정자 코어는,
   내주면에서 상기 회전자를 향하도록 돌출형성되며, 원주방향을 따라 이격 배치되는 복수의 티스; 및
   상기 외주면에서 리세스되어 형성되는 복수의 홈을 포함하며,
   상기 복수의 홈은 상기 복수의 티스와 각각 대응되게 배치되도록 원주방향을 따라 이격 배치되고,
   상기 복수의 홈은,
   상기 외주면의 원주 방향으로 연장되는 길이가 상기 복수의 티스의 폭 길이의 1/2 이하인 것을 특징으로 하는 압축기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 홈의 중심부분은 상기 복수의 티스의 중심부분과 상기 고정자 코어의 방사 방향을 따라 일치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기.
   
3. 삭제
4. 케이싱;
   상기 케이싱에 지지되도록 이루어지는 제1 스크롤과, 상기 제1 스크롤에 맞물려 선회 운동을 하며 체적이 변화되는 압축실을 형성하는 제2 스크롤을 구비하는 압축부;
   상기 제2 스크롤에 연결되어 회전력을 전달하는 회전축;
   상기 회전축에 결합되는 회전자; 및
   상기 회전자를 감싸도록 형성되며, 외주면이 상기 케이싱의 내주면과 결합되는 고정자 코어를 구비하는 고정자를 포함하며,
   상기 고정자 코어는,
   내주면에서 상기 회전자를 향하도록 돌출형성되며, 원주방향을 따라 이격 배치되는 복수의 티스; 및
   상기 외주면에서 리세스되어 형성되는 복수의 홈을 포함하며,
   상기 복수의 홈은 상기 복수의 티스와 각각 대응되게 배치되도록 원주방향을 따라 이격 배치되고,
   상기 복수의 홈은,
   상기 고정자 코어의 외주면에서 연장되는 리세스면; 및
   상기 리세스면과 상기 고정자 코어의 외주면이 교차하는 제1 및 제2 절곡부를 포함하며,
   상기 제1 및 제2 절곡부는 라운드지게 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 고정자 코어는 상기 외주면의 중심으로부터 외주면까지의 제1 곡률 반경을 구비하며,
   상기 리세스면은 상기 리세스면에서 연장되는 가상의 원을 중심으로 하는 제2 곡률 반경을 구비하며,
   상기 제2 곡률 반경은 제1 곡률 반경의 10% 이하인 것을 특징으로 하는 압축기.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 리세스면은,
   서로 마주보게 형성되는 제1 면과 제2 면을 구비하며,
   제1 면과 제2 면은 상기 고정자 코어의 내부를 향하여 연장되는 것을 특징으로 하는 압축기.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 면과 제2 면의 사이의 거리는 상기 고정자 코어의 중심방향을 향하여 감소하는 것을 특징으로 하는 압축기.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1 면과 제2 면은 서로 교차하도록 형성되며,
   상기 제1 면과 제2 면이 교차하는 부분은 라운드지게 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기.
   
9. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 복수의 홈은 상기 제1 면과 제2 면에서 각각 절곡되어 상기 고정자 코어의 중심방향과 교차하는 방향으로 연장되는 제3 면을 더 포함하며,
   상기 제3 면의 연장되는 길이는 상기 제1 및 제2 절곡부 사이의 거리 이하인 것을 특징으로 하는 압축기.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 고정자 코어는 상기 복수의 홈과 상기 케이싱의 내주면으로 한정되는 유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 압축기.