KR200165731Y1 - 압축기의 고정자 구조 - Google Patents

Abstract

회전자(rotor)를 감싸고 있는 고정자와, 고정자의 저면에 결합되는 실린더 블록을 체결하는 체결용 나사를 고정자의 적층강판 높이가 변경되더라도 범용적으로 사용할 수 있도록 한 압축기의 고정자 구조가 개시되고 있다.

본 고안에 의하면 적층 강판에 전기자 권선이 권취되어 있는 고정자와, 고정자와 체결용 나사에 의해 결합되도록 나사 결합공이 형성되어 있는 실린더 블록을 포함하는 압축기에 있어서, 고정자의 높이가 변경되더라도 실린더 블록과 고정자가 체결용 나사와 결합되도록 고정자를 구성하는 적층강판의 일부에는 체결용 나사의 나사머리보다 큰 직경의 제 1 체결용 나사공이 형성되어 있고, 상기 체결용 나사의 나사머리보다 작은 직경의 제 2 체결용 나사공이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

압축기의 고정자 구조

본 고안은 압축기의 고정자(stator) 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전자(rotor)를 감싸고 있는 고정자와, 고정자의 저면에 결합되는 실린더 블록을 체결하는 체결용 나사를 고정자의 적층강판 높이가 변경되더라도 범용적으로 사용할 수 있도록 한 압축기의 고정자 구조에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 냉동 사이클의 원리에 의해 작동되는 냉열기인 에어컨디셔너나 냉장고 등에 필수적인 구성요소이다.

이 압축기는 도 1에 도시한 바와 같이 상,하부 하우징(1)(2)의 내부에 고정자(3)와 회전자(4)로 이루어지는 전동 기구부(5)와, 회전자(4)의 중앙에 압입 고정된 크랭크 샤프트(6)의 회전 동작에 의해 냉매를 흡입하여 압축시킨 후, 토출시키는 압축 기구부(7)로 구분할 수 있다.

이 압축 기구부(7)는 냉매의 흡입 공간을 이루는 실린더(8)가 일체로 형성된 실린더 블록(9)과, 크랭크 샤프트(6)의 하단부에 결합되어 실린더(8)의 내부에서 직선 왕복 운동을 하는 피스톤(10)과, 실린더(8)의 단부에 복개 고정되는 실린더 헤드(11)와, 상기 실린더(8)와 실린더 헤드(11)의 사이에 개재되어 냉매를 실린더(8)의 내부로 흡입함과 아울러 압축 냉매를 토출시키는 밸브장치등을 포함하고 있다.

또한 상기 실린더헤드(11)의 상부에는 소정의 형상을 갖는 머플러(13)가 고정자(3)와 밀착되는 형태로 세워져 고정되며, 그 머플러(13)에는 하부 용기(2)를 관통하여 설치된 흡입관(14)이 연결 고정되어 있다.

이와 같은 일반적인 압축기는 흡입관(14)을 통하여 흡입된 냉매가 머플러(13)를 지나 실린더 헤드(11) 및 밸브 장치를 통과한 후 실린더(8)의 내부로 유입되는 흡입 과정과, 크랭크 샤프트(6)의 회전에 따른 피스톤(10)의 직선왕복운동에 의하여 흡입 냉매가 압축되는 압축 과정과, 상기 실린더(8)의 내부에서 압축된 냉매가 다시 밸브장치 및 실린더 헤드(11)를 통해 토출 경로를 따라 외부로 토출되는 토출 과정을 반복하도록 되어 있다.

전동 기구부(5)의 회전자(4) 및 고정자(3)의 전자기적 작용에 의해 회전자(4)가 회전하면서, 이 회전자(4)의 회전운동은 편심된 크랭크 샤프트(6)로 전달되고 이 크랭크 샤프트(6)에 의해 피스톤(10)은 실린더(8) 내부에서 직선왕복운동하면서 냉매를 압축하는 바, 이와 같은 회전자(4)가 일정 위치에서 회전하기 위해서는 반드시 회전자(4)를 지지하는 지지부재를 필요로 하는 바, 이 회전자(4)의 저면에는 회전자(4)를 지지하는 베어링(20)이 형성되어 있다.

이 베어링(20)과 회전자(4)의 사이에는 드러스트 와셔(30)가 형성되어 있어, 회전자(4), 베어링(20)의 마찰은 저감된 상태로 회전자(4)가 회전되고, 이 회전자(4)의 회전에 의해 회전자(4)와 결합되어 있는 크랭크 샤프트(6)가 회전되어 냉매는 피스톤(10)에 의해 압축되어 후속 냉각 사이클로 이송된다.

회전자(4)를 지지하는 베어링(20)이 설치된 실린더 블록(9)의 4군데 모서리에는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 회전자(4)와 전자기적 작용을 하는 고정자(3)를 지지하기 위한 고정자 지지폴(pole;9a)이 형성되어 있는 바, 이 고정자 지지폴(9a)에는 탭핑(tapping)된 나사체결공(9a')이 형성되어 있고, 고정자(3)에는 실린더 블록(9)과 나사 결합되기 위한 나사 결합공(3a)이 형성되고 고정자(3)는 나사결합공(3a)을 통해 끼워진 실린더 블록(9)의 나사체결공(9a')과 체결용 나사(40)에 의해 결합된다.

그러나, 종래 실린더 블록(9)에 착탈 가능하게 결합되는 고정자(3)의 적층 높이가 압축기 용량에 따라서 가변될 경우, 실린더 블록(9)의 고정자 지지폴(9a)과 고정자(3)를 고정시키는 나사(40)의 길이(L) 또한 이에 대응하여 별도의 부품을 사용하여야 함으로 인하여 부품 호환성이 낮아지고 이에 따른 생산단가가 상승되는 어려움이 있었다.

따라서, 본 고안은 이와 같은 종래의 어려움을 감안하여 안출된 것으로써, 본 고안의 목적은 실린더 블록의 고정자 지지폴에 착탈 가능하게 결합되는 고정자의 높이가 가변되더라도 고정자 지지폴과 고정자를 체결하는 나사를 호환하여 사용할 수 있도록 한 압축기의 고정자 구조를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 압축기 구조를 전체적으로 도시한 단면도.

도 2는 도 1의 압축기를 분해 도시한 분해 사시도.

도 3은 본 고안에 의한 압축기의 전동기구부와 압축기구부의 실린더 블록을 도시한 사시도.

도 4는 고정자의 적층 강판중 일부분을 도시한 사시도.

도 5는 도 3의 고정자 종단면을 도시한 A-A' 단면도.

이와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위한 압축기의 고정자 구조는 적층 강판에 전기자 권선이 권취되어 있는 고정자와, 고정자와 체결용 나사에 의해 결합되도록 나사 결합공이 형성되어 있는 실린더 블록을 포함하는 압축기에 있어서, 고정자의 높이가 변경되더라도 실린더 블록과 고정자가 체결용 나사와 결합되도록 고정자를 구성하는 적층강판의 일부에는 체결용 나사의 나사머리보다 큰 직경의 제 1 체결용 나사공이 형성되어 있고, 체결용 나사의 나사머리보다 작은 직경의 제 2 체결용 나사공이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안 압축기의 고정자 구조를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 의하면 압축기는 전체적으로 보아 전동기구부와, 압축기구부로 크게 구성되어 있는 바, 압축기구부중 종래와 동일한 구성은 그 중복된 설명을 생략하기로 하며, 본 고안의 핵심 부분인 전동기구부의 고정자 구조와, 압축기구부중 고정자인 고정자와 결합되는 압축기구부의 실린더 블록 부분을 상세하게 설명하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 전동기구부(100)는 고정자(110)와 고정자(110)에 의해 감싸여 회전하게 되는 회전자(120)로 구성되어 있다.

이 회전자(120)는 다수매의 철판을 적층하여 형성되는 바, 각 철판에는 영구자석공(미도시)과 크랭크 샤프트가 끼워지는 축공(미도시)이 형성되고, 이 철판을 다수매 적층하여 원통 형상의 적층 강판(125)을 형성하고 이 적층 강판(125)에 소정 자속 밀도를 갖는 영구자석(미도시)을 매입한 후, 영구 자석의 비산을 방지하기 위해 적층 강판(125)의 양단 부분에 영구자석 비산방지판(미도시)을 설치하고, 이 영구자석 비산방지판의 양단중 어느 일측 단부에는 질량 편심 및 회전성능을 향상시키기 위한 웨이트 밸런서(127)를 설치하고 타측 단부에는 열전도율이 높은 냉각휜(128)을 구성한다.

이 회전자(120)는 다시 전기자 권선이 권취되어 있는 고정자(110)에 감싸여져 전자기적 작용을 하게 되는 바, 이 고정자(110)의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 4의 고정자(110)는 도시된 도면에서 보여지는 바와 같이, 중공(110a)이 형성되어 있는 얇은 사각형 강판(112)이 적층되어 형성된 적층 강판(도 3의 114)를 구비하고 있다.

이 적층 강판(114)을 형성하는 사각형 강판(112)을 보다 상세하게 설명하면, 사각형 강판(112)의 가운데에는 앞서 언급한 회전자(120)의 직경보다 다소 큰 중공(110a)이 형성되어 있는 바, 이 중공면는 전기자 권선이 3 상으로 권취되도록 슬롯(112a)이 일정 간격으로 다수개가 형성되어 있고, 고정자(110)의 4 모서리에는 나사가 체결되도록 나사 결합공(112b)이 형성되어 있다.

이와 같이 형성된 사각형 강판(112)은 다수매가 동일한 형상, 동일한 위치를 갖으며 적층되는 바, 사각형 강판(112)이 적층되어 형성된 적층 강판(114)이 다시 낱장의 사각형 강판(112)으로 재분리되는 것을 방지하기 위해서는 다양한 방법이 있을 수 있지만, 본 고안에서는 사각형 강판(112)과 사각형 강판(112)을 아크 용접(118)하는 방법을 사용하여 일체형으로 고정된 적층 강판(114)를 형성한다.

여기서 중요한 것은, 이 압축기의 용량에 따라서 적층 강판(114)의 높이(H)가 변경될 경우에도 체결용 나사(200)를 사용하기 위하여 적층 강판(114)의 나사결합공(112b) 직경은 두 종류인 제 1 나사 결합공(112b), 제 2 나사 결합공(112c)로 가공되어야 한다는 것이다.

도 5를 참조하면, 일실시예로 적층 강판(114)의 높이가 50mm일 경우 25mm의 높이에 해당하는 적층 강판(114)의 A 부분에는 나사 머리의 직경(D)보다 큰 직경을 갖는 제 1 나사 결합공(112b)을 형성하고, 나머지 25mm에 해당되는 적층 강판(114)에는 나사 몸체(200)가 삽입되는 직경을 갖도록 즉, 제 1 나사 결합공(112b)보다 직경이 작은 제 2 나사 결합공(112c)을 형성하여, 적층 강판(114)의 높이가 50mm 보다 높아질 경우, 제 2 나사 결합공(112c)은 25mm에 해당되는 높이만큼만 적층하고, 나머지 높이는 제 1 나사 결합공(112b)이 형성되어 있는 적층 강판(114)을 적층한 후 이를 아크 용접하여 고정시키면 적층 강판(114)의 높이가 낮아지거나, 또는 높아지더라도 체결용 나사(200)를 변경할 필요가 없다.

이와 같은 방식에 의해 형성된 적층 강판(114)의 슬롯(112a)에 3 상의 권선이 일정한 방향으로 권취되어 고정자(110)가 구성된다.

이와 같이 구성된 고정자(110)는 다시 실린더 블록(130)에 착탈 가능하게 결합되는 바, 실린더 블록(130)은 직사각형 형상으로 실린더 블록(130)의 측면에는 회전자(120)의 회전에 의해 회전하는 크랭크 샤프트(미도시)의 회전에 의해 회전운동을 직선운동으로 전환시키는 실린더(미도시) 및 실린더와 피스톤(미도시)에 의해 압축된 냉매를 일방향으로 토출시키는 밸브장치(미도시)가 설치된다.

또한 실린더 블록(130)의 상면 4 모서리 부분에는 실린더 블록(130)으로부터 상부로 소정 높이 돌출되어 고정자(110)와 결합하기 위한 고정자 지지폴(pole;135)이 형성되어 있는 바, 이 고정자 지지폴(135)에는 고정자(110)의 제 1 나사 결합공(112b) 및 제 2 나사 결합공(112c)에 의해 삽입된 체결용 나사(200)와 나사결합하기 위한 나사 체결공(135a)이 형성되어 있다.

이때, 체결용 나사(200)의 길이(L)는 적층 강판(114)중 제 2 나사 결합공(112c)의 높이보다 다소 길게 형성되어 있어 잉여 길이 부분은 고정자 지지폴(135)의 나사 결합공(135a)에 의해 체결되도록 함이 바람직하다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 고정자의 적층강판중 실린더 블록과 체결용 나사에 의해 결합되는 나사 체결공을 상이한 직경을 갖되, 작은 직경의 나사 체결공의 직경을 체결용 나사의 나사 머리보다 작게 제한하여 형성함으로써 고정자의 적층강판 높이가 증가되더라도 체결용 나사를 다시 제작할 필요 없이 호환하여 사용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 적층 강판에 전기자 권선이 권취되어 있는 고정자와, 상기 고정자와 체결용 나사에 의해 결합되도록 나사 결합공이 형성되어 있는 실린더 블록을 포함하는 압축기에 있어서;

   상기 고정자의 높이가 변경되더라도 상기 실린더 블록과 상기 고정자가 상기 체결용 나사와 결합되도록 상기 고정자를 구성하는 적층강판의 일부에는 상기 체결용 나사의 나사머리보다 큰 직경의 제 1 체결용 나사공이 형성되어 있고, 상기 체결용 나사의 나사머리보다 작은 직경의 제 2 체결용 나사공이 형성되어 있는 압축기의 고정자 구조.