KR102097314B1

KR102097314B1 - 영구자석, 회전자, 모터 및 압축기

Info

Publication number: KR102097314B1
Application number: KR1020187037607A
Authority: KR
Inventors: 정중 챠오; 린수 마오; 밍후 위
Original assignee: 광동 메이지 컴프레셔 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2016-05-27
Filing date: 2016-12-06
Publication date: 2020-04-06
Also published as: EP3468001A1; US11004585B2; JP2019518332A; WO2017202000A1; EP3468001A4; KR20190008961A; EP3468001B1; US20190123605A1

Abstract

본 발명은 영구자석, 회전자, 모터 및 압축기에 관한 것으로서 영구자석(12) 작업면은 제1변(121)과 제2변(122)를 포함하며, 제1변(121)의 시작점과 제2변(122)의 끝점은 과도변(123)을 통하여 상호 연결되고, 시작점과 끝점의 연결선의 작업면 센터의 한측에 인접한 위치에 위치한 과도변(123)은 적어도 1개의 서브 원호 세그먼트(123a), 또는 적어도 1개의 서브 원호 세그먼트(123a)와 적어도 1개의 서브 직선 세그먼트(123b)의 조합을 포함한다.

Description

영구자석, 회전자, 모터 및 압축기

본 발명은 냉동기기 기술분야에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 영구자석, 회전자, 모터 및 압축기에 관한 것이다.
관련출원의 인용
본 출원은 GUANGDONG MEIZHI COMPRESSOR CO., LTD에서 2016년 05월 27일에 제출한 발명 명칭이 "영구자석, 회전자, 모터 및 압축기"인 중국특허출원번호가 "201610370640.0"인 우선권을 주장하며, 또한 GUANGDONG MEIZHI COMPRESSOR CO., LTD에서 2016년 05월 27일에 제출한 발명 명칭이 "영구자석, 회전자, 모터 및 압축기"인 중국특허출원번호가 "201620508171.X"인 우선권을 주장한다.

관련 기술에 있어서, 희토류 매입식 영구자석의 작업면은 사각형 구조로서 작업면의 길이와 폭이 직접적으로 연결된다. 이러한 구조는 자기력선속의 이용률이 낮고 영구자석의 원가가 높아 영구자석 모터의 가격대비성능이 낮다.

관련 기술에 있어서, 영구자석의 원가를 낮추고 자기력선속의 이용률을 높이기 위해 영구자석의 작업면을 이형구조로 설정한다. 이형구조 설정이 적절하지 못할 경우 영구자석의 기계적강도 특성과 생산 제조성이 약해진다.

본 발명은 적어도 종래기술에 존재하는 기술적 문제 중의 하나를 해결하려는데 취지가 있다.

이를 위해 본 발명의 제1측면은 영구자석을 제공하며 상기 영구자석은 가격대비성능이 높고 제조성이 우수한 특징을 갖고 있다.

본 발명의 제2측면은 다른 영구자석을 제공한다.

본 발명의 제3측면은 상기 영구자석을 구비하는 회전자를 제공한다.

본 발명의 제4측면은 상기 회전자를 구비하는 모터를 제공한다.

본 발명의 제5측면은 상기 모터를 구비하는 압축기를 제공한다.

본 발명의 제1측면인 영구자석에 따른 상기 영구자석 작업면은 수직으로 설치된 제1변과 제2변을 포함하며 상기 제1변의 시작점과 상기 제2변의 끝점은 과도변에 의해 상호 연결되며, 상기 시작점과 상기 끝점의 연결선의 상기 작업면의 중앙에 가까운 일측에 위치한 상기 과도변은 적어도 1개의 서브 원호 세그먼트, 또는 적어도 1개의 서브 원호 세그먼트와 적어도 1개의 서브 직선 세그먼트의 조합을 포함한다.

본 발명에 따른 영구자석은 과도변의 형상을 한정하는 방식을 통하여 재료의 원가를 절감하고 영구자석의 기계적강도를 높여주며 영구자석의 제조 합격률을 향상시킨다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 제1변의 상기 시작점에서 연장되는 연장선과 상기 제2변의 상기 끝점에서 연장되는 연장선은 일 교차점에서 교차되며, 상기 영구자석은,

을 만족시킨다.

그중, W는 상기 교차점과 상기 시작점사이의 거리이며, L는 상기 교차점과 상기 끝점사이의 거리이며, Dx는 상기 교차점과 상기 임의의 한 서브 원호 세그먼트 중점 간의 거리이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 영구자석은 진일보

를 만족시킨다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 과도변의 길이 S는 S＜0.95(W+L)를 만족시킨다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 서브 원호 세그먼트의 곡률ρ은 ρ＜0.7mm^-1를 만족시킨다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 시작점 및/또는 상기 끝점은 모두 상기 서브 원호 세그먼트 또는 상기 서브 직선 세그먼트와 직접적으로 연결된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 시작점과 상기 서브 원호 세그먼트가 직접 연결될 경우, 상기 시작점에 직접 연결된 상기 서브 원호 세그먼트와 상기 제1변 사이의 협각α1은 α1≥90°을 만족시키며, 및/또는, 상기 끝점과 상기 서브 원호 세그먼트가 직접 연결될 경우 상기 끝점에 직접 연결된 상기 서브 원호 세그먼트와 상기 제2변 사이의 협각α2가 α2≥90°를 만족시키며, 및/또는, 상기 시작점과 상기 서브 직선 세그먼트가 직접 연결될 경우 상기 시작점에 직접 연결된 상기 서브 직선 세그먼트와 상기 제1변 사이의 협각β1은 β1≥90°을 만족시키며, 및/또는, 상기 끝점과 상기 서브 직선 세그먼트가 직접 연결될 경우 상기 끝점에 직접 연결된 상기 서브 직선 세그먼트와 상기 제2변 사이의 협각β2은 β2≥90°이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 과도변은 상기 서브 원호 세그먼트 또는 상기 서브 직선 세그먼트를 통하여 상기 시작점 및 상기 끝점과 각각 직접 연결되며, 상기 과도변과 상기 제1변 사이의 협각α 및 상기 과도변과 상기 제2변 사이의 협각β의 관계는 α+β≤270°이다.

본 발명의 제2측면인 영구자석에 따르면 상기 영구자석의 작업면은 시작점과 끝점이 순서대로 연결되는 4개 변으로 대체적인 직사각형을 형성하며, 적어도 일 그룹의 인접한 시작점과 끝점은 과도변에 의해 상호 연결되며, 상기 시작점과 상기 끝점의 연결선의 상기 작업면의 중앙에 가까운 일측에 위치한 상기 과도변은 적어도 1개 서브 원호 세그먼트 또는 1개 서브 원호 세그먼트와 1개 서브 직선 세그먼트의 조합을 포함하며, 상기 과도변에 연결된 상기 일 그룹의 인접변 사이의 협각은 90°이상이며, 상기 과도변에 연결된 상기 일 그룹의 인접변 사이의 협각의 합은 270°이하이며, 상기 영구자석은,

을 만족시킨다.

여기서, W는 상기 일 그룹의 인접변이 상기 과도변에 인접한 연정선과의 교차점과 상기 시작점사이의 거리이며, L는 상기 교차점과 상기 끝점사이의 거리이며, Dx는 상기 교차점과 상기 임의의 일 서브 원호 세그먼트의 중점사이의 거리이다.

본 발명에 따른 영구자석은 자기력선속의 이용률을 향상시키고 모터의 성능을 확보함과 동시에 제조 합격률이 높고 양호한 제조성과 기계적강도 특성을 지닌다.

본 발명의 제3측면인 회전자는 본 발명에 따른 제1측면 또는 제2측면의 영구자석을 포함한다.

본 발명에 따른 회전자는 상기 제1측면 또는 제2측면의 영구자석을 설치하여 회전자의 제반 성능을 향상시킨다.

본 발명에 따른 제4측면인 모터는 본 발명에 따른 제3측면인 회전자를 포함한다.

본 발명에 따른 모터는 상기 제3측면의 회전자를 설치하여 모터의 성능을 높여주고 원가를 줄여줌으로써 비용성과비를 높여줌과 동시에 양호한 제조성을 지닌다.

본 발명에 따른 제5측면인 압축기는 본 발명에 따른 제4측면인 모터를 포함한다.

본 발명에 따른 압축기는 상기 제1측면인 모터를 설치하여 압축기의 생산원가를 줄이고 압축기 성능을 향상시켜 줌으로써 압축기의 제반 가격대비성능를 높여준다.

본 발명의 부가적인 방면 및 장점의 일부분은 하기에서 설명되며 일부분은 하기 설명에서 뚜렷해질 것이며, 또는 본 발명의 구현을 통하여 이해될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 실시예의 영구자석의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 실시예 1인 영구자석의 개략도이다.
도 3은 도 2의 영구자석 과도변의 확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 실시예 2의 영구자석의 개략도이다.
도 5는 도 4의 영구자석 과도변의 확대도이다.
도 6은 본 발명에 따른 실시예 3의 영구자석의 개략도이다.
도 7은 도 6의 영구자석 과도변의 확대도이다.
도 8은 본 발명에 따른 실시예 4의 영구자석의 개략도이다.
도 9는 본 발명에 따른 실시예 5의 영구자석의 개략도이다.
도 10은 도 9의 영구자석 과도변의 확대도이다.
도 11은 본 발명에 따른 실시예 6의 영구자석의 개략도이다.
도 12는 도 11의 영구자석 과도변의 확대도이다.
도 13은 본 발명에 따른 실시예의 영구자석의 합격률이 α, β에 따라 변화하는 개략도이다.
도 14는 본 발명에 따른 실시예의 모터의 가격대비성능이 (α+β)에 따라 변화하는 개략도이다.
도 15는 본 발명에 따른 실시예 1의 영구자석의 제조 불량률이 서브 원호 세그먼트 곡률에 따라 변화하는 개략도이다.
도 16은 본 발명에 따른 실시예 1의 영구자석의 원가 절감이 과도변과 서브 원호 세그먼트의 총 길이에 따라 변화하는 개략도이다.
도 17은 본 발명에 따른 실시예의 모터의 개략도이다.
도 18은 본 발명에 따른 실시예의 압축기의 개략도이다.

이하 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 상기 실시예의 예시는 도면에 도시되며, 동일하거나 또는 유사한 부호는 시종일관하게 동일하거나 또는 유사한 소자 또는 동일하거나 또는 유사한 기능을 구비한 소자를 표시한다. 이하 도면을 참조하면서 설명하는 실시예는 예시적인 것이며, 본 발명을 해석하기 위한 것일 뿐이지 본 발명에 대한 한정으로 이해해서는 안된다.

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이하 도 1 내지 도 18을 참조하면서 본 발명의 제1측면의 실시예에 따른 영구자석(12)을 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1측면 실시예에 따른 영구자석(12)의 작업면은 수직으로 설치된 제1변(121)과 제2변(122)을 포함하며, 제1변(121)의 시작점A와 제2변의 끝점B은 과도변(123)을 통하여 상호 연결되며, 과도변(123)은 시작점A와 끝점B의 연결선의 작업면의 중앙에 가까운 일측(예하면 도 1에 도시된 바와 같이 A, B 연결선의 우측)에 위치하며, 과도변(123)은 적어도 1개의 서브 원호 세그먼트(123a), 또는 적어도 1개의 서브 원호 세그먼트(123a)와 적어도 1개의 서브 직선 세그먼트(123b)의 조합을 포함한다. 다시 말해서, 과도변(123)은 서브 원호 세그먼트(123a)만 포함할 수도 있으며, 과도변(123)은 또 서브 원호 세그먼트(123a)와 서브 직선 세그먼트(123b)의 조합일 수도 있다. 이리하여 재료원가를 절감하고 영구자석(12) 구조의 기계적강도를 높여줌으로써 영구자석(12)이 양호한 제조성능을 지니도록 한다.

여기에서 과도변(123)은 상기 2개의 서로 다른 실시예(과도변(123)이 적어도 1개의 서브 원호 세그먼트(123a)를 포함, 과도변(123)이 적어도 1개의 서브 원호 세그먼트 (123a)와 적어도 1개의 서브 직선 세그먼트(123b)의 조합을 포함)에 모두 "서브 원호 세그먼트(123a)"가 포함되기 때문에 아래에서 말하는 "서브 원호 세그먼트(123a)"는 이 2개 실시예 중에서 적어도 하나라고 한정한다. 다시 말해서, 전자의 실시예(과도변(123)이 서브 원호 세그먼트(123a)만 포함)의 한정일 수도 있고 후자 실시예(과도변(123)이 서브 원호 세그먼트(123a)도 포함하고 서브 직선 세그먼트(123b)도 포함)의 한정일 수도 있다.

본 발명에 따른 실시예의 영구자석(12)은 과도변(123)의 형상을 한정하는 방식을 통하여 재료원가를 절감하고 영구자석(12)의 기계적강도를 높이며 영구자석(12)의 제조 합격률을 향상시킨다.

본 발명의 일 실시예에서, 도 1을 참조하면 제1변(121)의 시작점A에서 연장되는 연장선과 제2변(122)의 끝점B에서 연장되는 연장선은 교차점C에서 교차되며, 영구자석(12)은

를 만족시킨다.

W는 교차점C와 시작점A 간의 거리이며, L는 교차점C와 끝점B 간의 거리이며, Dx는 교차점C와 임의의 1개 서브 원호 세그먼트 (123a) 중점 간의 거리이다. 이에 따라 영구자석(12)의 자기력선속의 이용률을 향상시키고 모터(10)의 성능을 확보함과 동시에 영구자석(12)의 기계적강도를 향상시키고 영구자석(12)가 양호한 제조성을 갖추도록 한다.

선택적으로, 도 1을 참조하면 영구자석(12)은

를 만족시킨다. 이로부터 모터(10)의 성능을 확보하는 전제하에 영구자석(12)의 기계적강도를 한층 높여주고 영구자석(12)의 제조 불량률을 감소시켜준다.

여기서 설명해야 할 것은, 영구자석(12)의 제조 과정에서 성형주형이 희토분말 압착 시 일부분 사이즈가 작을 경우 작은 사이즈 부분의 압착 불균형과 동시에 압착 희토에서 성형주형 취출 시 작은 사이즈부분의 성형희토를 움직이게 함으로써 희토 반제품의 질량에 영향주고 결국 영구자석(12)의 불량률을 증가시킨다. 따라서 서브 원호 세그먼트(123a)에 보다 작은 곡률 사용 시 상기 제조 과정에 발생하는 문제점을 효과적으로 해결할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 일부 실시예에서 도 1 내지 도 14를 참조하면, 과도변 (123)의 길이S는 S＜0.95(W+L)를 만족시킨다. 이것으로, 영구자석(12)의 기계적강도를 확보할 뿐만 아니라 영구자석(12)의 제조성을 개선하고 영구자석(12)의 제조 불량률을 감소할 수 있다.

본 발명에 따른 일부 실시예에서, 도 13을 참조하면 서브 원호 세그먼트(123a)의 곡률ρ는 ρ＜0.7mm-1를 만족시킨다. 이것으로, 영구자석(12)의 기계적강도를 확보할 뿐만 아니라 영구자석(12)의 제조성을 개선하고 영구자석(12)의 제조 불량률을 감소할 수 있다.

여기서 설명해야 할바는, 영구자석(12)은 관례적인 평가실험에서 하락시험을 하게 되는데 상기 서브 원호 세그먼트(123a)의 곡률이 과대 또는 서브 직선 세그먼트(123b)와 서브 원호 세그먼트(123a)의 총 길이가 과대할 경우 영구자석(12)의 강도특성이 떨어지게 되므로 하락시험에 통과하지 못할 경우 모터(10)의 운행 과정에서 파손되기 쉬워 모터(10)의 신뢰성에 영향을 준다.

더 설명해야 할 점은, 서브 원호 세그먼트(123a)의 곡률을 감소하여 영구자석(12)의 제조성을 개선할 수 있지만 재료의 절감률이 상응하게 변화하며, 과도변(123)의 서브 직선 세그먼트(123b)와 서브 원호 세그먼트(123a)의 총길이 증가 시 절감되는 재료도 증가하고 원가도 대응하게 더 많이 줄일 수 있지만 영구자석(12)의 기계적강도 및 제조성능은 약해진다. 따라서 서브 원호 세그먼트(123a)의 곡률 및 서브 직선 세그먼트(123b)와 서브 원호 세그먼트(123a)의 총 길이가 최적의 범위에 있을 때만 최적의 성능을 지닌 영구자석(12)을 설계할 수 있다.

본 발명에 따른 일부 실시예에서, 도 1 내지 도 12를 참조하면 시작점A와/ 또는 끝점B는 모두 서브 원호 세그먼트(123a) 또는 서브 직선 세그먼트(123b)와 직접 연결된다. 다시 말해서, 시작점A와 과도변(123)의 서브 원호 세그먼트(123a) 또는 서브 직선 세그먼트(123b)이 직접 연결되며 및/또는， 끝점B와 과도변(123)의 서브 원호 세그먼트(123a) 또는 서브 직선 세그먼트(123b)가 직접 연결된다. 이에 따라 영구자석(12)의 구조를 간략화하면 영구자석(12)의 가공성형에 편리하다.

더 나아가, 도 9 내지 도 12를 참조하면 시작점A와 서브 원호 세그먼트(123a)가 직접 연결될 경우 시작점A와 직접 연결되는 서브 원호 세그먼트(123a)와 제1변(121) 사이의 협각α1은 α1≥90°를 만족시키고 및/또는， 끝점B와 서브 원호 세그먼트(123a)가 직접 연결될 경우 끝점B와 직접 연결되는 서브 원호 세그먼트(123a)와 제2변(122) 사이의 협각α2은 α2≥90°를 만족시키고 및/또는， 시작점A와 서브 직선 세그먼트(123b)가 직접 연결될 경우 시작점A와 직접 연결되는 서브 직선 세그먼트(123b)와 제1변(121) 사이의 협각β1은 β1≥90°를 만족시키고 및/또는， 끝점B와 서브 직선 세그먼트(123b)가 직접 연결될 경우 끝점B와 직접 연결되는 서브 직선 세그먼트(123b)와 제2변(122) 사이의 협각β2은 β2≥90°를 만족시킨다. 이에 따라 영구자석(12)의 제조합격률을 확보하고 생산원가를 줄일 수 있다.

여기서 설명해야 할 점이라면, α1은 시작점A와 직접 연결되는 서브 원호 세그먼트(123a)가 시작점A에서의 접선과 제1변(121) 사이의 협각이며, α2는 끝점B와 직접 연결된 서브 원호 세그먼트(123a)가 끝점에서의 접선과 제2변(122) 사이의 협각이다.

본 발명에 따른 실시예에서 도 1에 도시된 바와 같이, 과도변(123)은 서브 원호 세그먼트(123a) 또는 서브 직선 세그먼트(123b)를 통하여 시작점A 및 끝점B와 각각 직접 연결되며, 과도변(123)과 제1변(121) 사이의 협각α 및 과도변(123)과 제2변(122) 사이의 협각β의 관계는 α+β≤270°를 만족시킨다. 이에 따라 영구모터(10)의 보다 높은 가격대비성능를 확보할 수 있다.

여기서 설명해야 할 점은, 시작점A와 연결된 과도변(123)이 서브 직선 세그먼트(123b)일 경우 협각α는 서브 직선 세그먼트(123b)와 제1변(121)의 협각이며, 시작점A와 연결된 과도변(123)이 서브 원호 세그먼트(123a)일 경우 협각α는 서브 원호 세그먼트(123a)가 시작점A에서의 접선과 제1변(121)의 협각이며, 끝점B와 연결된 과도변(123)이 서브 직선 세그먼트(123b)일 경우 협각β는 서브 직선 세그먼트(123b)와 제2변(122)의 협각이며, 끝점B와 연결된 과도변(123)이 서브 원호 세그먼트(123a)일 경우 협각β는 서브 원호 세그먼트(123a)가 끝점B에서의 접선과 제2변(122)의 협각이다.

도 13은 본 발명에 따른 실시예의 영구자석(12)의 제조 합격률이 α, β에 따라 변화하는 관계도를 나타낸다. 도 13에 도시된바와 같이, α＜90° 시 영구자석(12)의 제고합격률이 제일 낮으며, α≥90°의 구간에서 영구자석(12)의 제조합격률이 보다 높은 수준을 유지한다. 마찬가지로, β＜90°시 영구자석(12)의 제조합격률이 아주 낮으며, β≥90° 구간에서 영구자석(12)의 제조합격률이 보다 높은 수준을 유지한다.

도 14는 본 발명에 따른 영구자석(12)의 모터(10)의 가격대비성능이(α+β)에 따라 변화하는 관계도를 나타낸다. 도 14에서 아시다시피, α+β가 커지면 영구모터(10)의 가격대비성능이 전체적으로 하락세를 나타내며, α+β≤270° 시 영구모터(10)의 가격대비성능의 하락세가 완화되어 기본적으로 안정화되고 보다 높은 수준을 유지하며, α+β＞270° 시에는 영구모터(10)의 가격대비성능이 빠른 하락세를 보이면서 고성능 및 저원가의 요구를 만족시키지 못하게 된다.

본 발명에 따른 제2측면인 영구자석(12)에서, 도 1을 참조하면 상기 영구자석(12)의 작업면은 수미 순위로 연결된 4변에 의해 대체적 직사각형을 형성하며, 여기서 설명해야 할 점은 "대체적" 직사각형이란 영구자석(12)의 작업면이 불완정한 직사각형이라는 것을 말한다. 예하면, 영구자석(12)의 작업면이 1개 각, 2개 각, 3개각 또는 4개 각이 잘려서 불완정한 직사각형을 형성한다.

도 1을 참조하면, 적어도 일 그룹의 인접변의 시작점과 끝점은 과도변(123)을 통하여 상호 연결된다. 다시 말해서, 1조의 인접변만 과도변(123)을 통하여 연결될 수도 있고, 2개 조의 인접변이 과도변(123)을 통하여 연결될 수도 있으며, 3개 조의 인접변이 과도변(123)을 통하여 연결될 수도 있으며, 또 4개 조의 인접변이 과도변(123)을 통하여 연결될 수도 있다.

과도변(123)은 시작점과 끝점의 연결선의 인접변 작업면 센터의 한측에 위치하며, 적어도 1개 서브 원호 세그먼트(123a), 또는 적어도 1개의 서브 원호 세그먼트(123a)와 적어도 1개의 서브 직선 세그먼트(123b)의 조합을 포함한다. 다시 말해서, 과도변(123)은 서브 원호 세그먼트(123a)만 포함할 수 있으며, 과도변(123)은 서브 원호 세그먼트(123a)와 서브 직선 세그먼트(123b)의 조합일 수도 있다. 과도변(123)과 연결된 1조 인접변(예: 도 1에 도시된 바와 같이 제1변(121)과 제2변(122)) 사이의 협각(예: 도 1에 도시된 바와 같이 α 및 β)이 모두 90°보다 크거나 같을 수 있으며, 과도변(123)과 연결된 1조 인접변 사이의 협각의 합(예: 도 1에 도시된 바와 같이 α+β)이 270°보다 작거나 같을 수 있으며, 영구자석(12)은

를 만족시킨다.

W는 일 그룹의 인접변이 과도변(123)과 인접한 연장선의 교차점C와 시작점A 간의 거리이며, L는 교차점C와 끝점B 간의 거리이며, Dx는 교차점C와 임의의 1개 서브 원호 세그먼트 (123a) 중점 간의 거리이다.

본 발명에 따른 영구자석(12)은 자기력선속 이용률을 향샹시키고 모터(10)의 성능을 확보함과 동시에 상당히 높은 제조합격률을 실현함으로써 양호한 제조성과 기계적강도의 특성을 지닌다.

이하 도 1 내지 도 18을 참조하면서 본 발명의 다수 실시예에 따른 영구자석(12)을 구체적으로 설명한다.

실시예 1

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 영구자석(12)의 작업면은 수미 순위에 따라 연결된 제1변(121), 제2변(122), 제3변(124) 및 제4변(125)으로 대체적 직사각형을 형성하며, 인접한 1조의 인접변 사이의 시작점과 끝점은 모두 과도변(123)을 통하여 상호 연결된다. 영구자석(12)의 작업면은 영구자석(12) 길이의 방향(예: 도 2에 도시된 바와 같이 좌우방향)의 중심선이 상호 대칭되며, 영구자석(12)의 작업면은 영구자석(12) 폭의 방향(예: 도 2에 도시된 바와 같이 상하방향)의 중심선이 상호 대칭된다. 이하 제1변(121)의 시작점A와 제2변(122)의 끝점B사이에 연결된 과도변(123)을 설명한다.

구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 과도변(123)은 시작점A와 끝점B의 연결선 우측 또는 하측에 위치하며, 다시 말해 과도변(123)은 영구자석(12)의 중심방향으로 꺼지면서 형성된 것이다. 과도변(123)은 1개의 서브 원호 세그먼트(123a)와 2개의 서브 직선 세그먼트(123b)를 포함하며, 2개의 서브 직선 세그먼트(123b)은 시작점A 및 끝점B와 각각 연결되며, 서브 원호 세그먼트(123a)는 2개 서브 직선 세그먼트(123b) 사이에 연결된다.

제1변(121)의 시작점A에서 위로 연장되는 연장선과 제2변(122)의 끝점B에서 왼쪽으로 연장되는 연장선은 교차점C에서 교차된다. 시작점A와 교차점C간의 거리를 W로, 끝점B와 교차점C간의 거리를 L로, 서브 원호 세그먼트(123a)의 중점과 교차점C의 거리를 D1로, 과도변(123)의 총길이를 S로, 서브 원호 세그먼트(123a)의 곡률을 ρ로, 시작점A에 연결된 서브 직선 세그먼트(123b)와 제1변(121) 사이의 협각을 β1로, 끝점B에 연결된 서브 직선 세그먼트(123b)와 제2변(122) 사이의 협각을 β2로 설정한다.

바람직하게는, 서브 원호 세그먼트(123a)의 중점과 교차점C의 거리D1은

를 만족시킨다.

도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예의 영구자석(12)은 L와 W의 일정함을 확보하는 동시에 D1가

를 만족시키는 상황에서 과도변(123)의 총 길이와 재료원가의 관계 개략도이다. 도 14에서 아시다시피, 서브 직선 세그먼트(123b)와 서브 원호 세그먼트(123a)의 총 길이가 증가됨에 따라 재료절감이 증가되며, 원가의 하락폭도 대응하게 증가시킨다. 하지만 서브 직선 세그먼트(123b)와 서브 원호 세그먼트(123a)의 총 길이가 증가됨에 따라 영구자석(12)의 기계적강도 및 제조성이 약해진다. 따라서 바람직하게는, 과도변(123)의 총 길이S는 S＜0.95(W+L)를 만족해야 한다.

도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예의 영구자석(12)은 L와 W의 일정함을 확보하는 상황에서 서브 원호 세그먼트(123a)의 곡률을 변화시키며, 영구자석(12)의 제조 불량률에 영향을 미친다. 도 13에서 아시다시피, 서브 원호 세그먼트(123a)의 곡률은 영구자석(12)의 제조성에 보다 큰 영향을 미치며, 서브 원호 세그먼트(123a)의 곡률이 증가함에 따라 일정한 범위에서 영구자석(12)의 제조불량률이 현저한 상승세를 보인다. 따라서 바람직하게는, 서브 원호 세그먼트(123a)의 곡률ρ은 ρ＜0.7mm-1를 만족시킨다.

바람직하게는, 시작점A에 연결된 서브 직선 세그먼트(123b)와 제1변(121) 사이의 협각β1과 끝점B에 연결된 서브 직선 세그먼트(123b)와 제2변(122) 사이의 협각β2는 β1≥90°，β2≥90°，β1+β2≤270°를 만족해야 한다. 이에 따라, 영구자석(12)의 제조합격률과 모터(10)의 가격대비성능을 향상시킨다.

본 발명에 따른 실시예의 영구자석(12)은 재료원가를 절감하고 양호한 제조성과 기계적강도 특성을 지니고 있어 제조불량률이 낮으며 모터(10)의 가격대비성능이 높다.

실시예 2

도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예와 실시예 1의 구조는 대체적으로 같으며, 다른점이라면 실시예 1의 상기 과도변(123)은 1개 서브 원호 세그먼트(123a)만 포함하지만 실시예 2의 상기 과도변(123)은 2개의 서브 원호 세그먼트(123a)를 포함하는 것이다.

본 실시예의 과도변(123)에서 1개 서브 원호 세그먼트(123a)의 중점과 교차점C간의 거리를 D1로 설정하고, 다른 1개 서브 원호 세그먼트(123a)의 중점과 교차점 간의 거리를 D2로 설정하면 D1 및 D2가

，

를 만족시킨다.

본 발명에 따른 실시예의 영구자석(12)은 재료원가를 절감하고 양호한 제조성 및 기계적강도 특성을 갖추며 제조불량률이 낮고 모터(10)의 가격대비성능이 높다.

실시예 3

도 6과 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 실시예 1의 구조와 대체적으로 같으며, 그 중 동일한 부품은 동일한 식별부호를 사용하며, 서로 다른 점이라면, 실시예 1의 상기 과도변 (123)은 서브 원호 세그먼트(123a)만 포함하지만 본 실시예의 상기 과도변(123)은 3개의 서브 원호 세그먼트(123a)를 포함한다는 것이다.

본 실시예의 과도변(123)에서 하상 방향의 제1 서브 원호 세그먼트(123a)의 중점과 교차점C간의 거리를 D1로 설정하고, 제2 서브 원호 세그먼트(123a)의 중점과 교차점C 간의 거리를 D2로 설정하며, 제3 서브 원호 세그먼트(123a)의 중점과 교차점C의 거리를 D3으로 설정하면 D1 , D2 및 D3은

，

를 만족시킨다.

본 발명에 따른 실시예의 영구자석(12)은 재료원가를 절감하고 양호한 제조성 및 기계적강도 특성을 지니며 제조불량률이 낮고 모터(10)의 가격대비성능이 높다.

실시예 4

도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 실시예 1의 구조와 대체적으로 같으며, 그 중 동일한 부품은 동일한 식별부호를 사용하며, 서로 다른 점이라면, 실시예 1의 상기 과도변 (123)은 1개 서브 원호 세그먼트(123a)와 2개의 서브 직선 세그먼트(123b)를 포함하지만 본 실시예의 상기 과도변(123)은 1개의 서브 원호 세그먼트(123a)만 포함한다는 것이다. 다시 말해서, 과도변(123)은 1개의 서브 원호 세그먼트(123a)으로만 구성되며, 서브 원호 세그먼트(123a)의 양끝은 각각 시작점A 및 끝점B에 직접 연결된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 서브 원호 세그먼트(123a)이 시작점A에서의 접선과 제1변(121)의 협각을α1로 설정하고 서브 원호 세그먼트(123a)이 끝점B에서의 접선과 제2변(122)의 협각을 α2로 설정하면 α1과 α2는 α1≥90°，α2≥90° 및 α1+α2≤270°를 만족시킨다.

바람직하게는, 서브 원호 세그먼트(123a)의 중점과 교차점C간의 거리D1은

를 만족시킨다.

실시예 5

도 9와 도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 실시예 1의 구조와 대체적으로 같으며, 그 중 동일한 부품은 동일한 식별부호를 사용하며, 서로 다른 점이라면, 실시예 1의 상기 과도변 (123)은 1개 서브 원호 세그먼트(123a)와 2개의 서브 직선 세그먼트(123b)를 포함하지만 본 실시예의 상기 과도변(123)은 1개 서브 원호 세그먼트(123a)와 1개 서브 직선 세그먼트(123b)만 포함한다는 것이다. 구체적으로, 서브 원호 세그먼트(123a)과 시작점A가 직접 연결되고, 서브 직선 세그먼트(123b)와 끝점B가 직접 연결된다.

도 10에 도시된 바와 같이, 고정자(2)의 원호 세그먼트가 시작점A에서의 접선과 제1변(121)의 협각을 α1로 설정하고 서브 직선 세그먼트(123b)와 제2변(122)의 협각을 β2로 설정하면 α1과 β2은 α1≥90°，β2≥90° 및 α1+β2≤270°를 만족시킨다.

을 만족시킨다.

실시예 6

도 11과 도 12에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 실시예 5의 구조와 대체적으로 같으며, 그 중 동일한 부품은 동일한 식별부호를 사용하며, 서로 다른 점이라면, 실시예 5의 상기 서브 원호 세그먼트(123a)와 제1변(121)은 직접 연결되고 상기 서브 직선 세그먼트(123b)와 제2변(122)이 상호 연결되지만, 본 실시예의 상기 서브 원호 세그먼트(123a)와 제2변(122)은 직접 연결되고 상기 서브 직선 세그먼트(123b)와 제1변(121)이 직접 연결된다는 것이다.

고정자(2)의 직선 세그먼트와 제1변(121)의 협각을β1로 설정하고 서브 원호 세그먼트(123a)가 끝점B에서의 접선과 제2변(122)의 협각을 α2로 설정하면 β1과 α2은 β1≥0°，α2≥90° 및 β1+α2≤270°를 만족시킨다.

을 만족시킨다.

본 발명에 따른 제3측면 실시예의 회전자(1)는 본 발명에 따른 상기 실시예의 영구자석(12)을 포함한다.

본 발명에 따른 실시예의 회전자(1)는 상기 제1측면 실시예의 영구자석(12)을 설치함으로써 회전자(1)의 전체 성능을 향상시킨다.

본 발명에 따른 제4측면 실시예의 모터(10)는 본 발명에 따른 상기 제3측면 실시예의 회전자(1)을 포함한다.

구체적으로, 도 15에 도시된 바와 같이, 모터(10)는 회전자(1)과 고정자(2)를 포함하며, 고정자(2)는 회전자(1)의 반경방향 외측에 설치되며, 고정자(2)는 고정자철심(21)과 자장 유도선(22)을 포함하며, 회전자(1)은 회전자철심(11), 영구자석조(111) 및 영구자석조(111)에 설치된 영구자석(12)을 포함한다.

본 발명에 따른 실시예의 모터(10)의 구체적구조 및 작동원리는 전부 기존의 기술로서 여기서 구체적으로 설명하지 않는다.

본 발명에 따른 실시예의 모터(10)는 상기 제3측면 실시예의 회전자(1)를 설치함으로써 영구모터(10)에 고성능 및 저원가의 장점을 가지며, 보다 높은 가격대비성능과 동시에 양호한 제조성을 지니게 한다.

본 발명에 따른 제5측면 실시예의 압축기(100)는 본 발명에 따른 상기 제4측면 실시예의 영구모터(10)를 포함한다.

본 발명에 따른 실시예의 압축기(100)의 크랭크축(20), 메인 베어링(30), 실린더(40), 피스톤(50) 및 보조 베어링(60) 등과 같은 기타 구조 및 구체적인 동작원리는 당업자가 숙지하고 있는 내용이므로 여기서 구체적으로 설명하지 않는다.

본 발명에 따른 실시예의 압축기(100)는 상기 제4측면 실시예의 영구모터(10)를 설치하여 압축기(100)의 생산원가를 줄이고 압축기(100)의 성능을 향상시킴으로써 압축기(100)의 전체 가격대비성능을 높여준다.

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이상 본 발명의 실시예를 도시하고 설명하였지만, 당업자들은 본 발명의 원리와 취지 범위 내에서 상술한 실시예에 대해 변경, 수정, 대체 및 변형을 가할 수 있으며 본 발명의 범위는 특허청구범위와 동등물의 한정을 받는다는 점을 이해할 것이다.

100: 압축기
10: 모터
2: 고정자
21: 고정자 철심
22: 자장 유도선
1: 회전자
11: 회전자철심
111: 영구자석조
12: 영구자석
121: 제1변
122: 제2변
123: 과도변
123a: 서브 원호 세그먼트
123b: 서브 직선 세그먼트
20: 크랭크축
30: 메인 베어링
40: 실린더
50: 피스톤
60: 보조 베어링

Claims

영구자석에 있어서,
상기 영구자석의 작업면은 수직으로 설치된 제1변과 제2변을 포함하고,
상기 제1변의 시작점과 상기 제2변의 끝점은 과도변에 의해 연결되며,
상기 과도변은 상기 시작점과 상기 끝점의 연결선의 상기 작업면의 중앙에 가까운 일측에 위치하며, 또한 적어도 1개의 서브 원호 세그먼트, 또는 적어도 1개의 서브 원호 세그먼트와 적어도 1개의 서브 직선 세그먼트의 조합을 포함하고,
상기 제1변의 상기 시작점에서 연장되는 연장선과 상기 제2변의 상기 끝점에서 연장되는 연장선이 일 교차점에서 교차되며,
상기 과도변의 길이 S가 S＜0.95(W+L)를 만족시키고,
상기 W는 상기 교차점과 상기 제1변의 시작점 사이의 거리이며, 상기 L는 상기 교차점과 상기 제2변의 끝점 사이의 거리인
것을 특징으로 하는 영구자석.
제1항에 있어서,
상기 영구자석은

을 만족시키며,
상기 Dx는 상기 교차점과 상기 어느 한 서브 원호 세그먼트의 중점 사이의 거리인 것을 특징으로 하는 영구자석.
제1항 또는 제2항에 있어서,

를 더 만족시키는 것을 특징으로 하는 영구자석.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 서브 원호 세그먼트의 곡률ρ가 ρ＜0.7mm^-1을 만족시키는 것을 특징으로 하는 영구자석.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1변의 시작점 및 상기 제2변의 끝점 중 적어도 하나는 상기 서브 원호 세그먼트 또는 상기 서브 직선 세그먼트와 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 영구자석.
제5항에 있어서,
상기 제1변의 시작점과 상기 서브 원호 세그먼트가 직접 연결 시, 상기 제1변의 시작점에 직접 연결된 상기 서브 원호 세그먼트와 상기 제1변 사이의 협각α1이 α1≥90°인 조건;
상기 제2변의 끝점과 상기 서브 원호 세그먼트가 직접 연결 시, 상기 제2변의 끝점에 직접 연결된 상기 서브 원호 세그먼트와 상기 제2변 사이의 협각α2가 α2≥90°인 조건;
상기 제1변의 시작점과 상기 서브 직선 세그먼트가 직접 연결 시, 상기 제1변의 시작점에 직접 연결된 상기 서브 직선 세그먼트와 상기 제1변 사이의 협각β1이 β1≥90°인 조건; 및
상기 제2변의 끝점과 상기 서브 직선 세그먼트가 직접 연결 시, 상기 제2변의 끝점에 직접 연결된 상기 서브 직선 세그먼트와 상기 제2변 사이의 협각β2가 β2≥90°인 조건
중 적어도 하나를 만족시키는 것을 특징으로 하는 영구자석.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 과도변은 상기 서브 원호 세그먼트 또는 상기 서브 직선 세그먼트에 의해 각각 상기 제1변의 시작점 및 상기 제2변의 끝점과 직접 연결되며,
상기 과도변과 상기 제1변 사이의 협각α 및 상기 과도변과 상기 제2변 사이의 협각β의 관계가 α+β≤270°를 만족시키는 것을 특징으로 하는 영구자석.
영구자석에 있어서,
상기 영구자석의 작업면은 시작점과 끝점이 순서대로 연결된 4개 변으로 대체적 직사각형을 형성하며,
적어도 일 그룹의 인접변의 시작점과 끝점이 과도변에 의해 연결되며,
상기 과도변이 상기 시작점과 상기 끝점의 연결선의 상기 작업면의 중앙에 가까운일측에 위치하며, 또한 적어도 1개의 서브 원호 세그먼트 또는 1개의 서브 원호 세그먼트와 1개의 서브 직선 세그먼트의 조합을 포함하며,
상기 과도변과 서로 연결된 상기 일 그룹의 인접변 사이의 협각이 모두 90°이상이며,
상기 과도변과 서로 연결된 상기 일 그룹의 인접변 사이의 협각의 합이 270°이하이며, 상기 영구자석이

를 만족시키며,
상기 과도변의 길이 S가 S＜0.95(W+L)를 만족시키고,
W는 상기 일 그룹의 인접변이 상기 과도변에 인접한 연장선의 교차점과 상기 시작점 사이의 거리이며, L는 상기 교차점과 상기 끝점 사이의 거리이며, Dx는 상기 교차점과 상기 어느 한 서브 원호 세그먼트의 중점 사이의 거리인
것을 특징으로 하는 영구자석.
회전자에 있어서,
제1항 또는 제8항의 영구자석을 포함하는
것을 특징으로 하는 회전자.
모터에 있어서,
제9항의 회전자를 포함하는
것을 특징으로 하는 모터.
압축기에 있어서,
제10항의 모터를 포함하는
것을 특징으로 하는 압축기.
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