KR20010109163A

KR20010109163A - 전동 압축기 및 이를 이용한 냉각 장치

Info

Publication number: KR20010109163A
Application number: KR1020010029950A
Authority: KR
Inventors: 마쯔모또겐조; 다께나까마나부; 히구찌쯔요시; 후지와라가즈아끼; 이가라시게이지로; 다께자와마사아끼; 아라이가즈히꼬
Original assignee: 다카노 야스아키; 산요 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2001-12-08
Also published as: CN1231677C; JP2001342954A; EP1160956A3; US6582207B2; KR100713743B1; TW564290B; US20020051715A1; CN1326052A; EP1160956A2

Abstract

본 발명은 고정자와 셸부의 접촉 면적을 작게 하여 소음을 대폭 저감시킬 수 있는 전동 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전동 요소(전동기)(2)를, 밀폐 용기(1)의 내벽에 접촉하여 고정되는 고정자 철심(74)을 갖는 고정자(4)와, 자성체(45)를 갖고 회전축(6)에 부착되며 고정자(4)의 내측에 있어서 회전 가능하게 지지된 회전자(5)로 구성한다. 고정자 철심(74)이 밀폐 용기(1)에 접촉하는 부분의 회전축(6) 방향의 치수를 H로 하고, 해당 고정자 철심(74)의 회전축(6) 방향의 치수를 Ho로 한 경우, H < Ho로 한다.

Description

전동 압축기 및 이를 이용한 냉각 장치{Electric Compressor and Chilling Device Using Thereof}

본 발명은 밀폐 용기 내에 전동 요소와, 이 전동 요소에 연결된 회전축에 의해 구동되는 압축 요소를 수납하여 이루어지는 전동 압축기에 관한 것이다.

종래부터 이러한 종류의 전동 압축기는, 예를 들어 일본 특허 공개 평10-288180호 공보(F04C29/00), 및 출원인이 앞서 출원한 일본 특허 출원 평5-350444호에 개시되어 있다. 이들 종래의 전동 압축기의 전동기에는 유도 전동기 또는 DC모터 등이 이용되고 있는데, DC 모터가 희토류 영구 자석 모터인 경우, 영구 자석과 회전자, 고정자의 적층 두께는 동일하고, 페라이트 영구 자석 모터인 경우는 고정자부터 회전하며, 또한 영구 자석의 적층 두께가 높은 설계로 되어 있다.

다음에, 종래의 이러한 종류의 전동 압축기(100)를 도21, 도22를 참조하여 설명한다. 도면 중, 도면 부호 101은 밀폐 용기이며, 내부의 상측에 전동 요소로서 전동기(예를 들어 DC 모터)(102), 그리고 하측에 이 전동기(102)에 의해 회전 구동되는 압축 요소(103)가 수납되어 있다. 밀폐 용기(101)는 상단부가 개구하는 원통형의 셸부(101A)와, 이 셸부(101A)의 상단부 개구를 폐색하는 엔드 캡부(101B)로 이루어지는 2분할 구성이며, 셸부(101A) 내에 전동기(102) 및 압축 요소(103)를 수납한 후, 엔드 캡부(101B)를 셸부(101A)에 씌우고 고주파 용착 등에 의해서 밀폐함으로써 구성되어 있다. 또, 이 밀폐 용기(101)의 셸부(101A) 내의 바닥부가 오일 저장소(SO)로 된다.

전동기(102)는 밀폐 용기(101)의 내벽에 고정된 고정자(104)와, 이 고정자(104)의 내측에 회전축(106)을 중심으로 하여 회전 가능하게 지지된 회전자(105)로 구성되어 있다. 그리고, 고정자(104)는 대략 도너츠 형상의 고정자 철판을 복수장 적층하여 구성된 고정자 철심(174)과, 이 고정자 철심(174)의 내주에 형성된 복수의 이부(齒部)에 분포 권취 방식으로 장착되며 회전자(105)에 회전 자계를 부여하기 위한 고정자 권선(구동 코일)(107)으로 구성되어 있다. 그리고, 이 고정자 철심(174)의 외주면이 밀폐 용기(101)의 셸부(101A)의 내벽에 접촉하여 고정되어 있다.

이 경우, 고정자 철심(174)의 외주면에는 복수의 절결부(176)가 형성되어 있고, 이 절결부(176)는 셸부(101A)의 내벽으로부터 이격되어 있으며, 그곳에 통로(177)를 구성하고 있다.

압축 요소(103)는 중간 간막이 판(108)으로 구획된 제1 로터리용 실린더(109) 및 제2 로터리용 실린더(110)를 구비하고 있다. 각 실린더(109, 110)에는 회전축(106)에 의해 회전 구동되는 편심부(111, 112)가 부착되어 있고, 이들 편심부(111, 112)는 편심 위치가 서로 180도 위상이 어긋나 있다.

도면 부호 113, 114는 각각 실린더(109, 110) 내를 회전하는 제1 롤러, 제2 롤러이며, 각각 편심부(111, 112)의 회전으로 실린더 내를 회전한다. 115, 116은 각각 제1 프레임, 제2 프레임이며, 제1 프레임(115)은 간막이 판(108)과의 사이에 실린더(109)의 폐쇄된 압축 공간을 형성시키고, 제2 프레임(116)은 마찬가지로 간막이 판(108)과의 사이에 실린더(110)의 폐쇄된 압축 공간을 형성시키고 있다. 또한, 제1 프레임(115), 제2 프레임(116)은 각각 회전축(106)의 하부를 회전 가능하게 피봇 지지하는 베어링부(117, 118)를 구비하고 있다.

119, 120은 컵 머플러이며, 각각 제1 프레임(115), 제2 프레임(116)을 피복하도록 부착되어 있다. 또한, 실린더(109)와 컵 머플러(119)는 제1 프레임(115)에 형성된 도시하지 않은 연통 구멍에 의해 연통되어 있고, 실린더(110)와 컵 머플러(120)도 제2 프레임(116)에 형성된 도시하지 않은 연통 구멍에 의해 연통되어 있다. 121은 밀폐 용기(101)의 외부에 설치된 바이패스관이며, 컵 머플러(120)의 내부에 연통하고 있다.

122는 밀폐 용기(101)의 상부에 설치된 토출관이고, 123, 124는 각각 실린더(109, 110)에 접속되는 흡입관이다. 또, 125는 밀폐 터미널이며, 밀폐 용기(101)의 외부로부터 고정자(104)의 고정자 권선(107)에 전력을 공급하는 것이다[밀폐 터미널(125)과 고정자 권선(107)을 잇는 리드선은 도시 생략].

126은 회전자(105)의 회전자 철심이며, 두께가 0.3 mm 내지 0.7 mm인 전자 강판이 소정의 형상으로 펀칭된 회전자용 철판을 복수장 적층하고, 서로 코오킹하여 일체로 적층되어 있다.

이 경우, 회전자 철심(126)의 회전자용 철판은 4극의 자극을 구성하는 돌출극부(128, 129, 130, 131)가 형성되도록 전자 강판으로부터 펀칭되어 있고, 132, 133, 134, 135는 각각의 돌출극부(128, 129, 130, 131) 사이에 돌출극부가 형성되도록 형성된 오목형부이다.

141, 142, 143, 144는 자성체(145)(영구 자석)를 삽입하기 위한 슬롯으로, 각 돌출극부(128, 129, 130, 131)에 대응하고, 회전자 철심(126)의 외주측에 있어서 회전축(106)의 축방향을 따라서 동심원상으로 뚫려 있다.

또, 146은 회전자 철심(126)의 중심에 형성되고, 회전축(106)이 가열되어 끼워지는 구멍이다. 그리고, 각 회전자용 철판은 복수장 적층한 후, 서로 코오킹하여 일체화함으로써 회전자 철심(126)을 형성한다.

상기 자성체(145)는 예를 들어 프라세오디뮴계 영구 자석, 또는 표면에 니켈 도금을 실시한 네오디뮴계 영구 자석 등의 희토류계 영구 자석재로 구성되어 있고, 그 외형은 단면 장방 형상, 전체적으로는 직사각형 형상으로 되어 있다. 그리고,각 슬롯(141, 142, 143, 144)은 이 자성체(145)가 삽입되는 크기로 되어 있다. 또한, 166, 167은 회전자 철심(126)의 상하 단부에 부착되는 평판 형상의 단부면 부재이며, 스테인레스나 황동 등의 비자성 재료에 의해 대략 원반 형상으로 성형되어 있다.

또, 172는 단부면 부재(166)의 상방에 위치하여 회전자(105)에 부착된 원반 형상의 오일 분리용 플레이트이고, 173은 플레이트(172)와 단부면 부재(166) 사이에 부착된 밸런스 웨이트이다.

이러한 구성에서 전동기(102)의 고정자(104)의 고정자 권선(107)에 통전되면, 회전 자계가 형성되어 회전자(105)가 회전한다. 이 회전자(105)의 회전에 의해 회전축(106)을 거쳐서 실린더(109, 110) 내의 롤러(113, 114)가 편심 회전되고, 흡입관(123, 124)으로부터 흡입된 흡입 가스는 압축된다.

압축된 고압 가스는 상기 연통 구멍을 거쳐서 실린더(109)로부터 컵 머플러(119) 내로 토출되고, 이 컵 머플러(119)에 형성된 도시하지 않은 토출 구멍으로부터 밀폐 용기(101) 내로 토출된다. 한편, 실린더(110)로부터는 상기 연통 구멍을 거쳐서 컵 머플러(120)로 토출되고, 바이패스관(121)을 거쳐서 밀폐 용기(101) 내로 토출된다.

토출된 고압 가스는 전동기(102) 내의 간극을 통과하여 토출관(122)에 이르러 외부로 토출된다. 한편, 가스속에는 오일이 함유되어 있는데, 이 오일은 토출관(122)에 이를 때까지 플레이트(172) 등에 의해 분리되고, 원심력으로 외측을 향해 통로(177) 등을 거쳐서 오일 저장소(SO)로 흘러내리는 것이었다.

이러한 전동 압축기(100)에 설치된 전동기(102)는 자성체(145)가 희토류 영구 자석인 경우, 영구 자석과 회전자(105), 고정자(104)의 적층 두께는 대략 동일 설계로 되어 있고, 자성체(145)가 페라이트 영구 자석인 경우는 고정자(104)보다 회전자(105) 및 영구 자석의 적층 두께가 높은 설계로 되어 있었다.

그러나, 전동 압축기에 이용되는 DC 모터(전동기)는 통상의 유도 전동기에 비교하여 반경 방향으로의 고정자의 자기 흡인ㆍ반발력이 크다. 이로 인해, 전동기의 요오크부에 진동이 더해지고, 전동 압축기의 소음이 증대하는 요인으로 되고 있었다. 특히, 자력이 높은 희토류 영구 자석을 이용한 전동기나, 슬롯수가 적은 자극 집중 권취 전동기에서는 슬롯수가 많은 전동기보다 자속의 변화가 크고, 소음의 저감이 큰 과제로 되고 있는 문제가 있었다.

또, 고정자 철심의 이부에서 가해진 진동은 고정자의 요오크부에 진동을 가하여 셸부와의 접촉부에서 셸부를 직접 진동시키고 있었다. 이에 의해서도, 전동 압축기의 소음이 증대되어 버리는 요인으로 되고 있는 문제도 있었다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 고정자와 셸부의 접촉 면적을 작게 하여 소음을 대폭 저감시킬 수 있는 전동 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 회전자의 회전축 연장 방향으로 절결부를 형성한 본 발명의 전동 압축기의 종단 측면도.

도2는 도1의 전동 압축기의 횡단 상면도.

도3은 본 발명의 회전자의 일부 종단 측면도.

도4는 본 발명의 회전자의 평면도.

도5는 본 발명의 회전자를 구성하는 회전자용 철판의 평면도.

도6은 본 발명의 회전자를 구성하는 회전자 철심의 측면도.

도7은 본 발명의 회전자를 구성하는 자성체의 사시도.

도8은 자성체로서 사용되는 영구 자석의 감자(減磁) 곡선을 도시한 도면.

도9는 회전자의 회전축 연장 방향으로 절결부를 형성한 전동 압축기의 소음의 파형을 도시한 도면.

도10은 또 하나의 전동 압축기의 종단 측면도.

도11은 도10의 전동 압축기의 횡단 상면도.

도12는 또 하나의 전동 압축기의 종단 측면도.

도13은 도12의 전동 압축기의 횡단 상면도.

도14는 또 하나의 전동 압축기의 종단 측면도.

도15는 도14의 전동 압축기의 횡단 상면도.

도16은 회전자에 설치한 자성체를 고정자보다 짧게 구성한 본 발명의 또 하나의 전동 압축기의 종단 측면도.

도17은 도16의 전동 압축기의 횡단 상면도.

도18은 회전자에 설치한 자성체를 고정자보다 짧게 구성한 전동 압축기의 소음의 파형을 도시한 도면.

도19는 회전자의 회전축 연장 방향으로 절결부를 형성하는 동시에 회전자에 설치한 자성체를 고정자보다 짧게 구성한 본 발명의 또 하나의 전동 압축기의 종단 측면도.

도20은 도19의 전동 압축기의 횡단 상면도.

도21은 종래의 전동 압축기의 종단 측면도.

도22는 도21의 전동 압축기의 횡단 상면도.

도23은 본 발명의 전동 압축기를 이용한 냉각 장치의 냉매 회로도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 밀폐 용기

1A : 셸부

2 : 전동기

3 : 압축 요소

4 : 고정자

5 : 회전자

6 : 회전축

7 : 고정자 권선(卷線)

26 : 회전자 철심

45 : 자성체

68 : 압축기

69 : 응축기

70 : 팽창 밸브

71 : 증발기

74 : 고정자 철심

74A : 절결부

C : 전동 압축기

즉, 청구항 1에 기재된 발명의 전동 압축기는, 밀폐 용기 내에 전동 요소와, 이 전동 요소에 연결된 회전축에 의해 구동되는 압축 요소를 수납하여 이루어지는전동 압축기이며, 전동 요소를, 밀폐 용기의 내벽에 접촉하여 고정되는 고정자 철심을 갖는 고정자와, 자성체를 갖고 회전축에 부착되며 고정자의 내측에 있어서 회전 가능하게 지지된 회전자로 구성하는 동시에, 고정자 철심이 밀폐 용기에 접촉하는 부분의 회전축 방향의 치수를 H로 하고, 해당 고정자 철심의 회전축 방향의 치수를 Ho로 한 경우, H < Ho로 한 것이다.

또, 청구항 2에 기재된 발명의 전동 압축기는, 밀폐 용기 내에 전동 요소와, 이 전동 요소에 연결된 회전축에 의해 구동되는 압축 요소를 수납하여 이루어지는 전동 압축기이며, 전동 요소를, 밀폐 용기의 내벽에 접촉하여 고정되는 고정자 철심을 갖는 고정자와, 자성체를 갖고 회전축에 부착되며 고정자의 내측에 있어서 회전 가능하게 지지된 회전자로 구성하는 동시에, 자성체의 회전축 방향의 치수를 Hmg로 하고, 고정자 철심의 회전축 방향의 치수를 Ho로 한 경우, Hmg < Ho로 한 것이다.

또, 청구항 3에 기재된 발명의 전동 압축기는, 밀폐 용기 내에 전동 요소와, 이 전동 요소에 연결된 회전축에 의해 구동되는 압축 요소를 수납하여 이루어지는 전동 압축기이며, 전동 요소를, 밀폐 용기의 내벽에 접촉하여 고정되는 고정자 철심을 갖는 고정자와, 자성체를 갖고 회전축에 부착되며 고정자의 내측에 있어서 회전 가능하게 지지된 회전자로 구성하는 동시에, 고정자 철심이 밀폐 용기에 접촉하는 부분의 회전축 방향의 치수를 H, 해당 고정자 철심의 회전축 방향의 치수를 Ho, 자성체의 회전축 방향의 치수를 Hmg로 한 경우, H < Ho 또한 Hmg < Ho로 한 것이다.

또, 청구항 4에 기재된 발명의 전동 압축기는 청구항 1 또는 청구항 3에 부가하여, 치수(Ho)에 대한 치수(H)의 비율을 0.2 ≤ H / Ho ≤ 0.8로 한 것이다.

또, 청구항 5에 기재된 발명의 전동 압축기는 청구항 2 또는 청구항 3에 부가하여, 치수(Ho)에 대한 치수(Hmg)의 비율을 0.2 ≤ Hmg / Ho ≤ 0.98로 한 것이다.

또, 청구항 6에 기재된 발명의 전동 압축기는 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 부가하여, 자성체를 희토류계 자석재에 의해 구성하는 동시에, 회전자의 회전자 철심의 직경을 D, 해당 회전자 철심의 회전축 방향의 치수를 L, 자성체의 두께 치수를 t로 한 경우, 치수(D)에 대한 치수(L)의 비율을 L / D < 1.1로 하고, 치수(Hmg)에 대한 치수(t)의 비율을 t / Hmg < 0.1로 한 것이다.

또, 청구항 7에 기재된 발명의 냉각 장치는 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 전동 압축기와, 응축기, 감압 장치 및 증발기로 냉매 회로를 구성한 것이다.

다음에, 도면에 기초하여 본 발명의 실시 형태를 상세하게 기술한다. 도1은 본 발명의 전동 압축기(C)의 종단 측면도이고, 도2는 동 전동 압축기(C)의 횡단 상면도를 각각 도시하고 있다. 이 도면에 있어서, 도면 부호 1은 냉동고, 냉장고, 또는 쇼 케이스 등에 설치된 냉각 장치를 구성하는 밀폐 용기이고, 내부의 상측에 전동 요소로서 전동기(2), 그리고 하측에 이 전동기(2)로 회전 구동되는 압축 요소(3)가 수납되어 있다. 밀폐 용기(1)는 상단부가 개구하는 원통형의 셸부(1A)와, 이 셸부(1A)의 상단부 개구를 폐색하는 엔드 캡부(1B)로 이루어지는 2분할 구성이며, 셸부(1A) 내에 전동기(2) 및 압축 요소(3)를 수납한 후, 엔드 캡부(1B)를 셸부(1A)에 씌우고 고주파 용착 등에 의해서 밀폐함으로써 구성되어 있다. 또, 이 밀폐 용기(1)의 셸부(1A) 내의 바닥부가 오일 저장소(SO)로 된다.

전동기(2)는 소위 자극 집중 권취 방식의 직권(直卷) DC 무브러시 모터이며, 밀폐 용기(1)의 내벽에 고정된 고정자(4)와, 이 고정자(4)의 내측에 회전축(6)을 중심으로 하여 회전 가능하게 지지된 회전자(5)로 구성되어 있다. 그리고, 고정자(4)는 대략 도너츠 형상의 고정자 철판(규소 강판)을 복수장 적층하여 구성된 고정자 철심(74)과, 회전자(5)에 회전 자계를 부여하기 위한 고정자 권선(구동 코일)(7)으로 구성되어 있다.

고정자 철심(74)의 내주에는 도시되어 있지는 않지만 6개의 이부가 형성되어 있고, 이 이부의 사이에 내측 및 상하로 개방된 슬롯부(78)가 형성되어 있다. 그리고, 이들 이부에 슬롯부(78)의 공간을 이용하여 상기 고정자 권선(7)을 직접 권취함으로써, 소위 집중 직권 방식에 의해서 고정자(4)의 자극을 형성하여, 4극 6슬롯의 고정자(4)를 구성하고 있다.

이러한 고정자 철심(74)의 외주면은 밀폐 용기(1)의 셸부(1A)의 내벽에 접촉하여 고정되어 있다. 이 경우, 고정자 철심(74)이 밀폐 용기(1)에 접촉하는 부분의 회전축(6) 방향의 치수를 H로 하고, 해당 고정자 철심(74)의 회전축(6) 방향의 치수를 Ho로 한 경우, H < Ho가 되도록 구성되어 있다. 그리고, 고정자 철심(74)의 외주면에는 원주를 활줄 모양으로 절결한 복수의 절결부(76)(실시예에서는 6군데)가 형성되고, 이 절결부(76)는 셸부(1A)의 내벽으로부터 이격되며, 그곳에 후술하는 바와 같이 오일 복귀용의 통로(77)를 구성하고 있다.

도3은 도1에 도시한 회전자(5)의 일부 종단 측면도이고, 도4는 평면도[회전축(6)에 압입하기 전의 상태]이다. 각 도면에 있어서, 도면 부호 26은 회전자 철심이며, 두께가 0.3 mm 내지 0.7 mm인 전자 강판으로부터 도5와 같은 형상으로 펀칭한 회전자용 철판(27)을 복수장 적층하고, 서로 코오킹하여 일체로 적층되어 있다(또, 코오킹에 의하지 않고 용접으로 일체화해도 된다).

이 회전자용 철판(27)은 도5에 도시한 바와 같이 4극의 자극을 구성하는 돌출극부(28 내지 31)가 형성되도록 전자 강판으로부터 펀칭되어 있고, 32 내지 35는 각각의 돌출극부(28 내지 31) 사이에 돌출극부가 형성되도록 형성된 오목형부이다. 상기 각 돌출극부(28 내지 31)의 정점 사이의 외경(직경)(D)은 15 프레임의 압축기에서는 실시예의 예를 들어 50 mm이다. 또, 각 돌출극부(28 내지 31)의 회전 방향[회전자(5)의 회전 방향, 실시예에서는 도5에 있어서의 시계 방향)측의 외면은 소정 범위에서 비스듬히 내측을 향해 절제되어, 컷트부(36 내지 39)가 형성되어 있다. 또, 회전자(5)를 반시계 방향으로 회전시키도록 설계했을 때는 컷트부(36 내지 39)는 회전 방향의 반대측을 절제하여 구성한다. 즉, 도4, 도5와 반대측을 절제한다.

41 내지 44는 후술하는 자성체(45)(영구 자석)를 압입하기 위한 슬롯으로, 각 돌출극부(28 내지 31)에 대응하고, 회전자용 철판(27)의 외주측에 있어서 회전축(6)의 축방향을 따라서 동심원상으로 뚫려 있다. 그리고, 각 슬롯(41 내지 44)과 인접한 돌출극부(28 내지 31)의 측벽 사이의 좁은 통로폭(d)은 0.3 내지 1.0mm(실시예에서는 0.5 mm)로 되어 있다.

또, 46은 회전자용 철판(27)의 중심에 형성되고, 회전축(6)이 가열되어 끼워지는 구멍이다. 그리고, 각 회전자용 철판(27)을 복수장 적층한 후, 서로 코오킹하여 일체화함으로써 회전자 철심(26)을 형성한다. 47 내지 50은 후술하는 코오킹용의 리벳(51 내지 54)이 관통되는 크기와 대략 동형상의 관통 구멍이며, 각 슬롯(41 내지 44)의 내측에 대응하여 뚫려 있다. 56 내지 59는 각 회전자용 철판(27)을 서로 코오킹하여 고정하기 위한 코오킹부이고, 각 관통 구멍(47 내지 50)과 대략 동심원상으로 각 슬롯(41 내지 44)의 사이에 형성되어 있다. 또, 61 내지 64는 각 코오킹부(56 내지 59)의 내측에 뚫린 오일 통로를 형성하기 위한 구멍이다.

각 회전자용 철판(27)은 복수장 적층되고, 상기 코오킹부(56 내지 59)에 있어서 서로 코오킹되어 일체화됨으로써, 도6의 측면도로 도시한 바와 같은 회전자 철심(26)이 형성된다. 이 때, 회전자 철심(26)의 외경은 전술한 회전자용 철판(27)의 외경(D)(50 mm)이며, 회전축(6) 방향의 적층 치수(L)는 예를 들어 40 mm로 되어 있다. 여기서, 상기 외경(D)과 치수(L)의 비(L/D)는 1.1보다 작아지도록 형성하며, 실시예에서는 0.8이 된다. 즉, 회전축(6) 방향의 치수(L)가 작아지도록 설정한다.

한편, 자성체(45)는 예를 들어 프라세오디뮴계 자석, 또는 표면에 니켈 도금을 실시한 네오디뮴계 자석 등의 희토류계 자석재로 구성되어 있고, 그 외형은 도7에 도시한 바와 같은 직사각형 형상으로 되어 있다. 또, 각 슬롯(41 내지 44)은이 자성체(45)가 단단히 압입되는 크기로 되어 있다. 상기 자성체(45)의 두께(t)를 예를 들어 2.65 mm로 하고, 그 회전축(6) 방향의 치수(Hmg)를 전술한 치수(L)와 동일한 40 mm로 하고 있다. 그리고, 상기 두께(t)와 치수(Hmg)의 비(t/Hmg)를 0.1보다 작게(실시예에서는 0.08) 형성하고 있다. 즉, 자성체(45)의 회전축(6) 방향의 치수를 Hmg로 하고, 고정자 철심(74)의 회전축(6) 방향의 치수를 Ho로 한 경우, Hmg < Ho가 되도록 구성하고 있다. 또, 72는 단부면 부재(66)의 상방에 위치하여 회전자(5)에 부착된 원반 형상의 오일 분리용 플레이트이고, 73은 플레이트(72)와 단부면 부재(66) 사이에 부착된 밸런스 웨이트이다.

66, 67은 회전자 철심(26)의 상하 단부에 부착되는 평판 형상의 단부면 부재이며, 알루미늄이나 수지 재료 등의 비자성 재료에 의해 상기 회전자용 철판(27)과 대략 동일한 형상으로 성형되어 있다. 또, 이 단부면 부재(66, 67)의 외경은 상기 회전자 철심(26)의 외경(D)과 동일하거나 또는 약간 작게 한다. 또한, 단부면 부재(66, 67)에는 상기 관통 구멍(47 내지 50)에 대응하는 위치에 관통 구멍(81 내지 84)이 뚫려 있다. 상기 구멍(59 및 61 내지 64)에 대응하는 위치에 구멍(76 및 87 내지 90)이 뚫려 있다.

그리고, 회전자 철심(26)의 슬롯(41 내지 44) 내에 상기 자성체(45)를 압입한 후, 상하의 단부면 부재(66, 67)를 장착하여 슬롯(41 내지 44)의 상하를 폐색한다. 이 상태에서 관통 구멍(47 내지 50 및 81 내지 84)은 회전자 철심(26) 및 단부면 부재(66, 67)를 회전축(6) 방향을 따라서 관통하고 있다. 또, 구멍(61 내지 64 및 87 내지 90)은 회전자 철심(26)과 단부면 부재(66, 67)를 관통하고 있다.그 후, 상기 리벳(51 내지 54)을 각 관통 구멍(47 내지 50 및 81 내지 84)에 삽입 관통시키고, 상하를 코오킹하여 일체로 구성한다. 또, 73은 밸런스 웨이트이며, 상방의 단부면 부재(66)와 함께 리벳(51)에 의해 회전자 철심(26)에 고정되어 있다.

상기 고정자 철심(74)에는 절결부(74A)가 형성되어 있고, 이 절결부(74A)는 회전자(5)의 회전축(6) 연장 방향으로 소정 치수 절결되는 동시에, 회전축(6) 방향으로 소정 깊이 절결되어 있다. 이 경우, 고정자 철심(74)과 셸부(1A) 내벽의 접촉 길이를 H(도면 중 H1+H2)로 하고, 고정자 철심(74)의 적층 두께[이 경우, 회전자(5)의 회전축(6) 방향의 치수]를 Ho로 한 경우, 치수(Ho)에 대한 치수(H)의 비율을 0.2 ≤ H / Ho ≤ 0.8이 되도록 구성되어 있다.

즉, 고정자 철심(74)의 회전축(6) 연장 방향으로 형성된 절결부(74A)의 양측부(H1, H2)를 셸부(1A) 내벽에 접촉시키는 동시에, 절결부(74A)를 셸부(1A) 내벽으로부터 이격시키고 있다. 이에 따라, 전동기(2)(DC 모터)는 통상의 유도 전동기에 비교하여 반경 방향으로의 회전자(5)의 자기 흡인ㆍ반발력에 의해서 해당 회전자(5)의 요오크부에 가해지는 진동이 셸부(1A)에 전달되기 어려워진다. 따라서, 전동 압축기(C)의 소음을 저감시키는 것이 가능해진다.

한편, 회전 압축 요소(3)는 중간 간막이 판(8)으로 구획된 제1 로터리용 실린더(9) 및 제2 로터리용 실린더(10)를 구비하고 있다. 각 실린더(9, 10)에는 회전축(6)에 의해 회전 구동되는 편심부(11, 12)가 부착되어 있고, 이들 편심부(11, 12)는 편심 위치가 서로 180도 위상이 어긋나 있다.

13, 14는 각각 실린더(9, 10) 내를 회전하는 제1 롤러, 제2 롤러이며, 각각 편심부(11, 12)의 회전으로 실린더(9, 10) 내를 회전한다. 15, 16은 각각 제1 프레임, 제2 프레임이며, 제1 프레임(15)은 중간 간막이 판(8)과의 사이에 실린더(9)의 폐쇄된 압축 공간을 형성시키고, 제2 프레임(16)은 마찬가지로 중간 간막이 판(8)과의 사이에 실린더(10)의 폐쇄된 압축 공간을 형성시키고 있다. 또, 제1 프레임(15), 제2 프레임(16)은 각각 회전축(6)의 하부를 회전 가능하게 피봇 지지하는 베어링부(17, 18)를 구비하고 있다.

19, 20은 컵 머플러이며, 각각 제1 프레임(15), 제2 프레임(16)을 피복하도록 부착되어 있다. 또, 실린더(9)와 컵 머플러(19)는 제1 프레임(15)에 형성된 도시하지 않은 연통 구멍으로 연통되어 있고, 실린더(10)와 컵 머플러(20)도 제2 프레임(16)에 형성된 도시하지 않은 연통 구멍으로 연통되어 있다. 그리고, 이 실시예에서는 하면의 컵 머플러(20)의 내부는 실린더(9, 10), 중간 간막이 판(8)을 관통하는 관통 구멍(79)을 거쳐서 상면의 컵 머플러(19)에 연통되어 있다.

22는 밀폐 용기(1)의 상부에 설치된 토출관이고, 23, 24는 각각 실린더(9, 10)에 접속되는 흡입관이다. 또, 25는 밀폐 터미널이며, 밀폐 용기(1)의 외부로부터 고정자(4)의 고정자 권선(7)에 전력을 공급하는 것이다[밀폐 터미널(25)과 고정자 권선(7)을 잇는 리드선은 도시 생략].

이러한 구성에서 전동기(2)의 고정자(4)의 고정자 권선(7)에 통전되면, 회전 자계가 형성되어 회전자(5)가 회전한다. 이 회전자(5)의 회전에 의해 회전축(6)을 거쳐서 실린더(9, 10) 내의 롤러(13, 14)가 편심 회전되고, 흡입관(23, 24)으로부터 흡입된 흡입 가스는 압축된다.

압축된 고압 가스는 상기 연통 구멍을 거쳐서 실린더(9)로부터 컵 머플러(19) 내로 토출되고, 이 컵 머플러(19)에 형성된 토출 구멍(도시 생략)으로부터 상방의 밀폐 용기(1) 내로 토출된다. 한편, 실린더(10)로부터는 상기 연통 구멍을 거쳐서 컵 머플러(20)로 토출되고, 관통 구멍(도시 생략)을 거쳐서 컵 머플러(19) 내로 유입되어, 마찬가지로 토출 구멍으로부터 상방의 밀폐 용기(1) 내로 토출된다.

토출된 고압 가스는 전동기(2)의 상기 고정자(4) 내에 형성된 간극이나 고정자 철심(74)과 회전자(5) 사이의 간극, 회전자 철심(26)의 오목형부(32, 33, 34, 35)를 통과하여 상승한다. 그리고, 가스는 플레이트(72)에 접촉하여 원심력으로 외측을 향해 상승하여 토출관(22)으로부터 토출된다.

다음에, 도23에 이러한 전동 압축기(C)를 이용한 냉각 장치의 냉매 회로도를 도시하고 있다. 전동 압축기(C)의 출구측은 응축기(69)에 접속되고, 응축기(69)의 출구측은 도시되어 있지는 않지만 액체 수용기, 액관(液管) 전자 밸브를 거쳐서 감압 장치로서의 팽창 밸브(70)에 접속되어 있다. 팽창 밸브(70)는 증발기(71)에 접속되고, 증발기(71)의 출구측은 어큐뮬레이터를 거쳐서 전동 압축기(C)의 흡입측에 접속된 환형의 냉매 회로가 구성되어 있다. 전동 압축기(C)로부터 토출된 고온 고압의 가스 냉매는 응축기(69)로 방열하여 응축 액화된다. 그리고, 팽창 밸브(70)로 감압된 후, 증발기(71)로 유입되어 그곳에서 주위로부터 열을 빼앗아 기화하는 사이클을 반복하는 것이다.

상기 전동 압축기(C)의 소음 파형을 도9에 도시하고 있다. 도면으로부터 가청음역(500 Hz 내지 1.6 kHz)의 해칭부의 소음이 저하되어 있음을 알 수 있다. 또, 전동 압축기(C)는 2기통 회전 압축기(트윈 로터리) 700 W, 냉매는 R401A, 전동기(2)는 집중 권취, 그리고 희토류 영구 자석을 이용하고 있다. 또한, Ct/Et = 43℃/44℃에서 80 Hz 운전, 마이크는 수평으로 1 m 이격된 위치에 설치하고 있다. 그 결과를 하기 표1에 나타내고 있다.

H/Ho	1.0	0.75	0.5	0.375	0.25
Ho	40	40	40	40	40
H	40	30	20	15	10
소음 레벨 db(A)	63.5	62.5	61	60.5	60

상기 표로부터 소음이 저감되고 있음을 알 수 있다.

이와 같이, 전동 압축기(C)에 이용한 전동기(2)(DC 모터)의 회전자(5)를 구성하는 고정자 철심(74)의 외주면에 절결부(74A)를 형성하고, 이 절결부(74A) 이외를 셸부(1A) 내벽에 접촉시키고 있으므로, 전동 압축기(C)에 이용한 전동기(2)(DC 모터)는 통상의 유도 전동기에 비교하여 반경 방향으로의 회전자(5)의 자기 흡인ㆍ반발력에 의해서 해당 회전자(5)의 요오크부에 진동이 가해지지만, 회전자(5)를 구성하는 고정자 철심(74)의 외주면에 절결부(74A)를 형성하고, 절결부(74A) 이외를 셸부(1A) 내벽에 접촉시키고 있으므로, 고정자(4)의 요오크부에 진동이 가해진 경우라도 셸부(1A)에의 진동 전달을 감소시키는 것이 가능해진다. 따라서, 전동 압축기(C)의 소음을 대폭 저감시킬 수 있게 된다.

특히, 자력이 높은 희토류 영구 자석 전동기나, 슬롯수가 적은 자극 집중 권취 전동기에서는 슬롯수가 많은 전동기보다 자속의 변화가 큰 경우라도, 고정자 철심(74)의 외주면에 절결부(74A)를 형성하여 셸부(1A) 내벽에 접촉시키고 있으므로, 고정자(4)의 요오크부로부터 셸부(1A)에의 진동 전달을 감소시킬 수 있게 된다. 이에 따라, 마찬가지로 전동 압축기(C)의 소음을 대폭 저감시키는 것이 가능해진다.

다음에, 도10, 도11에 또 하나의 전동 압축기(C)를 도시하고 있다. 이 경우, 고정자 철심(74)의 외주면에는 회전자(5)의 회전축(6) 연장 방향으로 소정 치수 절결되는 동시에, 회전축(6) 방향으로 소정 깊이 절결된 절결부(74A)가 형성되어 있다. 상기 절결부(74A)는 회전축(6)의 연장 방향으로 고정자 철심(74)의 중심으로부터 어느 한 쪽(도면 중 하측)을 절결하는 동시에, 회전축(6) 방향으로 소정 깊이 절결하고 있다. 이 경우, 고정자 철심(74)과 셸부(1A) 내벽의 접촉 길이를 H(도면 중 H1)로 하고, 고정자 철심(74)의 적층 두께[이 경우, 회전자(5)의 회전축(6) 방향의 치수]를 Ho로 한 경우, 0.2 ≤ H1 / Ho ≤ 0.8로 하고 있다.

즉, 고정자 철심(74)의 회전축(6) 연장 방향으로 형성된 절결부(74A)의 일측부(도면 중 H1)를 셸부(1A) 내벽에 접촉시키는 동시에, 절결부(74A)를 셸부(1A) 내벽으로부터 이격시키고 있다. 또, 고정자 철심(74) 이외는 도1, 도2와 동일하다. 이에 따라, 전동기(2)(DC 모터)는 통상의 유도 전동기에 비교하여 반경 방향으로의 회전자(5)의 자기 흡인ㆍ반발력에 의해서 해당 회전자(5)의 요오크부에 가해지는 진동이 셸부(1A)에 전달되기 어려워진다. 따라서, 전술한 바와 마찬가지로 전동 압축기(C)의 소음을 저감시키는 것이 가능해진다.

다음에, 도12, 도13에 또 하나의 전동 압축기(C)를 도시하고 있다. 이 경우, 고정자 철심(74)의 외주면에는 회전자(5)의 회전축(6) 연장 방향으로 소정 치수 절결되는 동시에, 회전축(6) 방향으로 소정 깊이 절결된 절결부(74A)가 형성되어 있다. 상기 절결부(74A)는 회전축(6)의 연장 방향으로 고정자 철심(74)의 중심으로부터 어느 한 쪽(도면 중 상측)을 절결하는 동시에, 회전축(6) 방향으로 소정 깊이 절결하고 있다. 이 경우, 고정자 철심(74)과 셸부(1A) 내벽의 접촉 길이를 H(도면 중 H2)로 하고, 고정자 철심(74)의 적층 두께[이 경우, 회전자(5)의 회전축(6) 방향의 치수]를 Ho로 한 경우, 0.2 ≤ H2 / Ho ≤ 0.8로 하고 있다.

즉, 고정자 철심(74)의 회전축(6) 연장 방향으로 형성된 절결부(74A)의 일측부(H2)를 셸부(1A) 내벽에 접촉시키는 동시에, 절결부(74A)를 셸부(1A) 내벽으로부터 이격시키고 있다. 또, 고정자 철심(74) 이외는 도1, 도2와 동일하다. 이에 따라, 전동기(2)(DC 모터)는 통상의 유도 전동기에 비교하여 반경 방향으로의 회전자(5)의 자기 흡인ㆍ반발력에 의해서 해당 회전자(5)의 요오크부에 가해지는 진동이 셸부(1A)에 전달되기 어려워진다. 따라서, 전술한 바와 마찬가지로 전동 압축기(C)의 소음을 저감시키는 것이 가능해진다.

다음에, 도14, 도15에 또 하나의 전동 압축기(C)를 도시하고 있다. 이 경우, 고정자 철심(74)의 외주면에는 회전자(5)의 회전축(6) 연장 방향으로 소정 치수 절결되는 동시에, 회전축(6) 방향으로 소정 깊이 절결된 절결부(74A)가 형성되어 있다. 상기 절결부(74A)는 회전축(6)의 연장 방향으로 복수 군데(이 경우, 두 군데) 절결되는 동시에, 회전축(6) 방향으로 소정 깊이 절결되어 있다. 이 경우,고정자 철심(74)과 셸부(1A) 내벽의 접촉 길이를 H(도면 중 H1+H2+H3)로 하고, 고정자 철심(74)의 적층 두께[이 경우, 회전자(5)의 회전축(6) 방향의 치수]를 Ho로 한 경우, 0.2 ≤ H(H1+H2+H3) / Ho ≤ 0.8로 하고 있다.

즉, 고정자 철심(74)의 회전축(6) 연장 방향으로 두 군데 형성된 절결부(74A, 74A) 이외의 부분(도면 중 H1, H2, H3)을 셸부(1A) 내벽에 접촉시키는 동시에, 절결부(74A)를 셸부(1A) 내벽으로부터 이격시키고 있다. 또, 고정자 철심(74) 이외는 도1, 도2와 동일하다. 이에 따라, 전동기(2)(DC 모터)는 통상의 유도 전동기에 비교하여 반경 방향으로의 회전자(5)의 자기 흡인ㆍ반발력에 의해서 해당 회전자(5)의 요오크부에 가해지는 진동이 셸부(1A)에 전달되기 어려워진다. 따라서, 전술한 바와 마찬가지로 전동 압축기(C)의 소음을 저감시키는 것이 가능해진다.

다음에, 도16, 도17에 또 하나의 전동 압축기(C)를 도시하고 있다. 이 경우, 회전자(5)에 형성된 각 슬롯(41, 42, 43, 44) 내에 삽입된 각 자성체(45…)(영구 자석)의 적층 두께를 고정자 철심(74)의 적층 두께[이 경우, 회전자(5)의 회전축(6) 방향의 치수)보다 짧게 하고 있다. 그리고, 각 슬롯(41, 42, 43, 44) 내에 삽입된 각 자성체(45…)는 각 슬롯(41, 42, 43, 44) 내의 길이 방향 중심에 위치시키고 있다. 또, 회전자(5)에 설치한 자성체(45)의 적층 두께를 Hmg, 고정자 철심(74)의 적층 두께를 Ho로 한 경우, 치수(Ho)에 대한 치수(Hmg)의 비율을 0.2 ≤ Hmg / Ho ≤ 0.98이 되도록 구성되어 있다. 즉, 각 슬롯(41, 42, 43, 44) 내에 삽입된 각 자성체(45…)는 각 슬롯(41, 42, 43, 44)의 양단부를 동일 치수 짧게 하고 있다. 또한, 자성체(45) 이외는 도1, 도2와 동일하다. 이에 따라, 전동기(2)는 통상의 유도 전동기에 비교하여 반경 방향으로의 회전자(5)의 자기 흡인ㆍ반발력에 의해서 해당 회전자(5)의 요오크부에 가해지는 진동이 셸부(1A)에 전달되기 어려워지고, 전술한 바와 마찬가지로 전동 압축기(C)의 소음을 저감시키는 것이 가능해진다.

도8은 계자를 구성하는 자성체(45)로서 사용하는 영구 자석인 페라이트계 자석재와 희토류계 자석재의 감자 곡선을 도시하고, 종축은 자속 밀도(B), 횡축은 보유력(Hc)을 나타내고 있다. 또, 동도면 중, 파선으로 도시한 것이 일반적인 페라이트계 자석재인 경우이고, 실선으로 도시한 것이 일반적인 희토류계 자석재인 경우이며, T1은 +25 ℃, T2는 +150 ℃의 각 경우이다. 동도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 희토류계 자석재는 페라이트계 자석재에 비해 잔류 자속 밀도(Br) 및 보유력(Hc)이 모두 크고, 자기 에너지적(積)도 매우 크다. 따라서, 자석 면적을 작게 해도 필요한 갭 자속수를 확보할 수 있으며, 필요로 하는 출력을 얻는 것이 가능해진다.

즉, 각 자성체(45…)(영구 자석)의 적층 두께를 고정자 철심(74)의 적층 두께보다 짧게 해도 필요로 하는 출력을 얻는 것이 가능해지므로, 전동기(2)의 출력을 거의 저감시키지 않고 고정자(4)의 이부에의 가진력을 자성체(45) 폭(Hmg)보다 넓은 고정자(4) 폭(Ho) 방향(도면 중 화살표 방향)으로 분산시키는 것이 가능해지며, 셸부(1A)에의 진동 전달을 진동 전달의 분산에 의해 경감시킬 수 있게 된다. 또한, Hmg/Ho의 최저를 0.2로 한 것은 전동기(1)의 효율면과 고정자(4)의 비용으로부터 결정하고 있다.

이 전동 압축기(C)의 소음의 파형을 도18에 도시하고 있다. 도면 중, 해칭으로 도시한 부분(500 Hz 내지 10 kHz)(가청음역)이 저하되고 있다. 이 도면에서 SH는 Ho를 나타내고 있다. 이 도면으로부터 고정자(4) 폭(Ho) = 40 mm와 자성체(45) 폭(Hmg) = 40 mm인 경우 종래의 큰 소음, 고정자(4) 폭(Ho) = 50 mm와 자성체(45) 폭(Hmg) = 40 mm인 경우 소음이 대폭 저감되고, 고정자(4) 폭(Ho) = 45 mm와 자성체(45) 폭(Hmg) = 40 mm인 경우 고정자(4) 폭(Ho) = 50과 40 사이의 소음으로 됨을 알 수 있다. 또한, 이 경우도 전동 압축기(C)는 트윈 로터리 700 W, 냉매는 R401A, 전동기(2)는 집중 권취, 그리고 희토류 영구 자석을 이용하고 있다. 또, Ct/Et = 43℃/44℃에서 80 Hz 운전, 마이크는 수평으로 1 m 이격된 위치에 설치하고 있다. 또, 도18의 설명을 표2에 나타내고 있고, 소음 레벨은 Hmg/Ho를 변화시켰을 때의 값이다.

Hmg/Ho	1.0	0.89	0.8	0.6	0.4
Ho	40	45	50	50	50
Hmg	40	40	40	30	20
소음 레벨 db(A)	63.5	61.5	60.5	60	59.5

상기 표로부터 소음이 저감되고 있음을 알 수 있다.

다음에, 도19, 도20에 또 하나의 전동 압축기(C)를 도시하고 있다. 이 경우, 전동 압축기(C)에는 도1의 절결부(74A)가 형성된 고정자(4)가 이용되는 동시에, 도16의 각 슬롯(41, 42, 43, 44) 내에 삽입된 각 자성체(45…)의 적층 두께는 고정자 철심(74)의 적층 두께보다 짧은 회전자(5)가 설치되어 있다.

상기 자성체(45)는 회전자 철심(26)의 직경(D)과 회전축(6) 방향의 치수(L)의 비(L/D)를 1.1보다 작게 하는 동시에, 자성체(45)의 두께 치수(t)와 회전축 방향의 적층 두께(Hmg)의 비(t/Hmg)를 0.1보다 작게 하고 있다. 즉, 자성체(45)를 희토류계 자석재에 의해 구성하는 동시에, 회전자(5)의 회전자 철심(26)의 직경을 D, 해당 회전자 철심(26)의 회전축(6) 방향의 치수를 L, 자성체(45)의 두께 치수를 t로 한 경우, 치수(D)에 대한 치수(L)의 비율을 L / D < 1.1로 하고, 치수(Hmg)에 대한 치수(t)의 비율을 t / Hmg < 0.1로 함으로써, 고정자(4)의 요오크부의 진동을 분산시켜 셸부(1A)의 진동을 감소시키게 되는 동시에, 자성체(45)의 두께 치수(t)와 회전축(6) 방향의 적층 두께(Hmg)의 비(t/Hmg)를 0.1보다 작게 함으로써, 더욱 고정자(4)의 요오크부의 진동을 분산시켜 셸부의 진동을 감소시키는 것이 가능해진다. 또, 고정자 철심(74) 및 자성체(45) 이외는 도1, 도2와 동일하다. 이로써, 고정자(4)의 요오크부에 진동이 가해진 경우라도 고정자(5)의 이부에의 가진력을 분산시켜 셸부(1A)에의 진동 전달을 대폭 감소시키는 것이 가능해진다. 따라서, 에어콘, 냉동고, 냉장고, 또는 쇼 케이스 등에 설치된 냉각 장치로부터 발생하는 소음을 대폭 저감시킬 수 있게 된다.

이상 상세하게 기술한 바와 같이 청구항 1의 발명에 따르면, 전동 요소를, 밀폐 용기의 내벽에 접촉하여 고정되는 고정자 철심을 갖는 고정자와, 자성체를 갖고 회전축에 부착되며 고정자의 내측에 있어서 회전 가능하게 지지된 회전자로 구성하는 동시에, 고정자 철심이 밀폐 용기에 접촉하는 부분의 회전축 방향의 치수를H로 하고, 해당 고정자 철심의 회전축 방향의 치수를 Ho로 한 경우, H < Ho로 하고 있으므로, 고정자 철심으로부터 셸부에의 진동의 전달을 적게 할 수 있게 된다. 이에 따라, 예를 들어 고정자의 요오크부에 진동이 가해진 경우라도 셸부에의 진동 전달을 감소시키는 것이 가능해진다. 따라서, 전동 압축기의 소음을 대폭 저감시킬 수 있게 되는 것이다.

또, 청구항 2의 발명에 따르면, 전동 요소를, 밀폐 용기의 내벽에 접촉하여 고정되는 고정자 철심을 갖는 고정자와, 자성체를 갖고 회전축에 부착되며 고정자의 내측에 있어서 회전 가능하게 지지된 회전자로 구성하는 동시에, 자성체의 회전축 방향의 치수를 Hmg로 하고, 고정자 철심의 회전축 방향의 치수를 Ho로 한 경우, Hmg < Ho로 하고 있으므로, 자성체의 자력을 고정자 철심의 회전축 방향으로 분산시키는 것이 가능해진다. 이에 따라, 자력에 의한 회전자의 진동을 회전축 방향 중심에 집중시키는 것이 가능해지며, 셸부에의 진동도 감소시킬 수 있게 된다. 따라서, 전동 압축기의 소음을 대폭 저감시킬 수 있게 되는 것이다.

또, 청구항 3의 발명에 따르면, 전동 요소를, 밀폐 용기의 내벽에 접촉하여 고정되는 고정자 철심을 갖는 고정자와, 자성체를 갖고 회전축에 부착되며 고정자의 내측에 있어서 회전 가능하게 지지된 회전자로 구성하는 동시에, 고정자 철심이 밀폐 용기에 접촉하는 부분의 회전축 방향의 치수를 H, 해당 고정자 철심의 회전축 방향의 치수를 Ho, 자성체의 회전축 방향의 치수를 Hmg로 한 경우, H < Ho 또한 Hmg < Ho로 하고 있으므로, 고정자 철심으로부터 셸부에의 진동의 전달을 적게 할 수 있고, 게다가 자성체의 자력을 고정자 철심의 회전축 방향으로 분산시키는 것이가능해진다. 따라서, 전동 압축기의 소음을 더욱 대폭적으로 저감시킬 수 있게 되는 것이다.

또, 청구항 4의 발명에 따르면 청구항 1 또는 청구항 3에 부가하여, 치수(Ho)에 대한 치수(H)의 비율을 0.2 ≤ H / Ho ≤ 0.8로 하고 있으므로, 통상의 유도 전동기에 비교하여 반경 방향으로의 회전자의 자기 흡인ㆍ반발력에 따른 회전자의 요오크부에 가해지는 진동이 셸부에 전달되기 어려워진다. 따라서, 전술한 바와 마찬가지로 전동 압축기의 소음을 대폭 저감시킬 수 있게 되는 것이다.

또, 청구항 5의 발명에 따르면 청구항 2 또는 청구항 3에 부가하여, 치수(Ho)에 대한 치수(Hmg)의 비율을 0.2 ≤ Hmg / Ho ≤ 0.98로 하고 있으므로, 고정자의 이부에의 가진력을 분산시키는 것이 가능해진다. 이로써, 셸부에의 진동 전달을 감소시킬 수 있게 된다. 따라서, 전동기의 효율 및 고정자의 비용 상승을 방지하면서 진동이 가해진 고정자의 요오크부의 진동을 분산시키는 것이 가능해지며, 전동 압축기의 소음을 최대한으로 저감시킬 수 있게 되는 것이다.

또, 청구항 6의 발명에 따르면 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 부가하여, 자성체를 희토류계 자석재에 의해 구성하는 동시에, 회전자의 회전자 철심의 직경을 D, 해당 회전자 철심의 회전축 방향의 치수를 L, 자성체의 두께 치수를 t로 한 경우, 치수(D)에 대한 치수(L)의 비율을 L / D < 1.1로 하고, 치수(Hmg)에 대한 치수(t)의 비율을 t / Hmg < 0.1로 하고 있으므로, 회전자 철심의 직경(D)과 회전축 방향의 치수(L)의 비(L/D)를 1.1보다 작게 함으로써, 종래와 같은 페라이트계 자석재 등을 이용한 경우에 비해 필요로 하는 전동기 출력을 유지하면서 회전자철심의 치수를 축소할 수 있게 되는 동시에, 회전자의 진동에 의해서 발생하는 진동을 분산시켜 셸부의 진동을 감소시킬 수 있게 된다. 또한, 자성체의 두께 치수(t)와 회전축 방향의 적층 두께(Hmg)의 비(t/Hmg)를 0.1보다 작게 함으로써, 회전자의 진동에 의해서 발생하는 진동을 더욱 분산시켜 셸부의 진동을 감소시킬 수 있게 되므로, 소음 저감의 효과를 대폭 향상시킬 수 있게 된다. 이로써, 전동기의 효율 및 고정자의 비용 상승을 방지하면서 전동 압축기의 소음을 저감시킬 수 있게 된다. 따라서, 전동 압축기의 실용 효과를 대폭 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

특히, 회전자 철심의 직경(D)과 회전축 방향의 치수(L)의 비(L/D)를 1.1보다 작게 하고, 회전자 철심의 치수 축소를 오로지 회전축 방향의 치수(L)의 축소에 의해서만 행하였으므로, 회전자 철심의 직경, 또는 압축기의 밀폐 용기의 외경 변경에 따른 제조 설비 등의 변경을 행하지 않고 회전자의 진동에 의해서 발생하는 소음을 저감시킬 수 있는 것이다.

또, 청구항 7의 발명에 따르면 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 전동 압축기와, 응축기, 감압 장치 및 증발기로 냉매 회로를 구성하고 있으므로, 예를 들어 에어콘, 냉동고, 냉장고, 또는 쇼 케이스 등에 설치된 냉각 장치의 소음을 감소시킬 수 있게 된다. 따라서, 소음 환경에 적합한 냉각 장치를 제공할 수 있게 되는 것이다.

Claims

밀폐 용기 내에 전동 요소와, 이 전동 요소에 연결된 회전축에 의해 구동되는 압축 요소를 수납하여 이루어지는 전동 압축기에 있어서,

상기 전동 요소를, 상기 밀폐 용기의 내벽에 접촉하여 고정되는 고정자 철심을 갖는 고정자와, 자성체를 갖고 상기 회전축에 부착되며 상기 고정자의 내측에 있어서 회전 가능하게 지지된 회전자로 구성하는 동시에, 상기 고정자 철심이 상기 밀폐 용기에 접촉하는 부분의 상기 회전축 방향의 치수를 H로 하고, 해당 고정자 철심의 상기 회전축 방향의 치수를 Ho로 한 경우, H < Ho로 한 것을 특징으로 하는 전동 압축기.
밀폐 용기 내에 전동 요소와, 이 전동 요소에 연결된 회전축에 의해 구동되는 압축 요소를 수납하여 이루어지는 전동 압축기에 있어서,

상기 전동 요소를, 상기 밀폐 용기의 내벽에 접촉하여 고정되는 고정자 철심을 갖는 고정자와, 자성체를 갖고 상기 회전축에 부착되며 상기 고정자의 내측에 있어서 회전 가능하게 지지된 회전자로 구성하는 동시에, 상기 자성체의 상기 회전축 방향의 치수를 Hmg로 하고, 상기 고정자 철심의 상기 회전축 방향의 치수를 Ho로 한 경우, Hmg < Ho로 한 것을 특징으로 하는 전동 압축기.
밀폐 용기 내에 전동 요소와, 이 전동 요소에 연결된 회전축에 의해 구동되는 압축 요소를 수납하여 이루어지는 전동 압축기에 있어서,

상기 전동 요소를, 상기 밀폐 용기의 내벽에 접촉하여 고정되는 고정자 철심을 갖는 고정자와, 자성체를 갖고 상기 회전축에 부착되며 상기 고정자의 내측에 있어서 회전 가능하게 지지된 회전자로 구성하는 동시에, 상기 고정자 철심이 상기 밀폐 용기에 접촉하는 부분의 상기 회전축 방향의 치수를 H, 해당 고정자 철심의 상기 회전축 방향의 치수를 Ho, 상기 자성체의 상기 회전축 방향의 치수를 Hmg로 한 경우, H < Ho 또한 Hmg < Ho로 한 것을 특징으로 하는 전동 압축기.
제1항 또는 제3항에 있어서, 치수(Ho)에 대한 치수(H)의 비율을 0.2 ≤ H / Ho ≤ 0.8로 한 것을 특징으로 하는 전동 압축기.
제2항 또는 제3항에 있어서, 치수(Ho)에 대한 치수(Hmg)의 비율을 0.2 ≤ Hmg / Ho ≤ 0.98로 한 것을 특징으로 하는 전동 압축기.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 자성체를 희토류계 자석재에 의해 구성하는 동시에, 회전자의 회전자 철심의 직경을 D, 해당 회전자 철심의 회전축 방향의 치수를 L, 상기 자성체의 두께 치수를 t로 한 경우, 상기 치수(D)에 대한 치수(L)의 비율을 L / D < 1.1로 하고, 치수(Hmg)에 대한 상기 치수(t)의 비율을 t / Hmg < 0.1로 한 것을 특징으로 하는 전동 압축기.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 전동 압축기와, 응축기, 감압 장치 및 증발기로 냉매 회로를 구성한 것을 특징으로 하는 냉각 장치.