KR20020024588A - 고압식 돔형 압축기 - Google Patents

고압식 돔형 압축기 Download PDF

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마사토시 히라노
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이노우에 노리유끼
다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

희토류 마그네트를 이용하는 모터를 포함하며 안정된 성능을 갖는 고압식 돔형 압축기가 제공된다. 압축요소(3) 및 케이싱(2) 내에서 상기 압축요소(3)를 구동하기 위한 DC 모터(5)가 제공된다. 상기 모터(5)는 고압 영역(6)에 위치하며, 토출 가스로 인한 고온 고압 하에 놓인다. 상기 모터(5)는 1.7MA/m-1또는 그 이상의 보자력을 갖는 희토류 철/붕소 영구자석을 포함하며 1.9kW 또는 그 이상의 정격 출력을 갖는다. 인버터(10)는 상기 모터(5)에 공급되는 전류를 제어하여 상기 모터(5)의 온도가 설정온도 또는 그 이하로 되게 하며 상기 모터(5)의 고정자에 발생하는 역자기장이 설정 강도 또는 그 이하로 되게 한다. 따라서, 상기 모터(5)의 희토류 마그네트는 고온을 얻지도 않으며 강한 역자기장에 노출되지도 않아, 상기 마그네트는 거의 자기를 잃지 않는다. 따라서, 상기 모터(5)의 성능 및 고압식 돔형 압축기(1)의 성능이 안정화된다.

Description

고압식 돔형 압축기{HIGH-PRESSURE DOME TYPE COMPRESSOR}
종래의 냉동장치용 압축기들은 케이싱 내에 압축 요소와 이를 구동하기 위한 모터를 포함하는 고압식 돔형 압축기를 포함한다. 이러한 고압식 돔형 압축기의 모터는 케이싱 내의 압축 요소로부터 토출된 가스로 채워진 고압 영역 내에 위치하게 된다. 상기 모터는 인버터 제어로 구동되는 DC(직류 전류)모터이다. 상기 모터 회전자의 영구자석은 큰 보자력(coercive force)을 가진 페라이트 마그네트로 구성된다.
그러나, 상기 페라이트 마그네트가 상대적으로 작은 자기력을 갖기 때문에, 모터의 출력을 증가시키기 위해 큰 영구자석이 필요하다. 따라서, 상기 회전자가 커지게 되며 모터 역시 커지게 된다. 그 결과로서, 압축기 출력을 증대시키기 위해 모터가 커져야 하기 때문에 압축기가 커져야 하는 문제점이 발생하게 된다.
따라서, 모터의 회전자용 영구자석으로 큰 자기력을 갖는 희토류 마그네트(rare earth magnet)를 사용함으로써 높은 출력을 가지면서도 소형화할 수 있는 고압식 돔형 압축기가 최근에 제안되었다.
그러나, 고압식 돔형 압축기에 있어서, 상기 희토류 마그네트는 모터에 의해 발생하는 열 또는 냉매로부터 받는 압축 열에 기인하여 자기를 잃게 되며, 모터의 회전자용으로 사용되는 상기 희토류 마그네트가 온도 상승과 함께 자기를 잃게 되기 때문에, 모터 성능이 저하된다. 또한, 임의의 한계를 초과한 이후, 비가역적인 탈자가 발생되고 자기력을 잃어 모터 기능이 상실된다. 더욱이, 상기 희토류 마그네트는 역자기장의 영향을 받을 때 자기를 잃게 된다. 따라서, 모터에 흐르는 전류가 증가할 때에, 상기 회전자용 희토류 마그네트는 상기 모터의 고정자 내에서 발생된 역자기장에 의해 자기를 잃게 되며, 이로 인해 상기 모터의 성능이 저하된다. 즉, 희토류 마그네트는 고출력을 갖는 대형 고압식 돔형 압축기에 사용될 수 없는 문제점이 발생하게 된다. 더욱 상세하게는, 희토류 마그네트를 구비한 모터는 냉매로 R32를 사용하며 1.9kW 또는 그 이상의 정격출력을 갖는 고압식 돔형 압축기에는 사용할 수 없다.
(발명의 개시)
따라서, 본 발명의 목적은 희토류 마그네트를 모터용으로 사용할 경우에도 희토류 마그네트내에서 비가역 탈자현상이 일어나지 않고 안정된 성능을 갖는 고 출력의 소형 고압식 돔형 압축기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 압축될 때 고온이 되는 R32를 냉매로 사용하는 냉동장치 내에서 사용할 경우에도 희토류 마그네트 내에서 비가역 탈자현상이 일어나지 않고 안정된 성능을 갖는 고 출력의 소형 고압식 돔형 압축기를 제공하는 것이다.
전술한 목적들을 달성하기 위하여, 케이싱 내에 압축요소와 상기 압축요소를구동하기 위한 모터를 포함하는 고압식 돔형 압축기가 제공되는데, 상기 모터는 상기 케이싱 내의 압축요소로부터 토출되는 가스로 채워지는 고압 영역 내에 위치하게 되며 다음의 특징을 갖게 된다:
상기 모터는 1.9kW 또는 그 이상의 출력을 갖는다; 그리고
상기 모터의 회전자는 1.7MA/m-1또는 그 이상의 보자력을 구비한 희토류 철/붕소 영구 자석을 포함한다.
상기 고압식 돔형 압축기에 있어서, 상기 모터의 회전자로 제공되는 상기 희토류 철/붕소 영구 자석이 1.7MA/m-1또는 그 이상의 보자력을 갖기 때문에, 상대적으로 고온에 도달하게 되는 고압식 돔형 압축기에 사용하더라도 상기 영구자석은 거의 자기를 잃지 않으며 비가역적인 탈자가 일어나지 않게 된다. 더욱이, 영구자석은 1.9kW 또는 그 이상의 정격 출력을 가지며 고정자에서 발생되는 상대적으로 강력한 역 자기장을 갖는 모터 내에서 거의 자기를 잃지 않게 되며 비가역적인 탈자가 일어나지 않게 된다. 따라서, 상기 희토류 철/붕소 영구 자석을 사용하는 상기 모터는 페라이트 영구자석을 사용하는 종래의 모터보다 더욱 안정적인 성능을 낼 수 있을 뿐만 아니라 보다 높은 출력을 내며 보다 작은 크기를 갖는 것이 가능하다. 즉, 상기 모터가 제공된 고압식 돔형 압축기는 고 출력과 소형화가 가능하며 성능이 더욱 안정된다.
본 발명의 일 실시예로서, 상기 고압식 돔형 압축기는 추가적으로 다음의 구성을 포함한다:
상기 모터의 온도를 감지하기 위한 온도 센서; 및
상기 온도 센서로부터 신호를 수신하여 상기 모터에 공급되는 전류를 제어함으로써 상기 모터의 온도가 설정 값 또는 그 이하로 되게 하는 제1 제어 수단.
상기 고압식 돔형 압축기에 있어서, 상기 센서는 상기 희토류 철/붕소 영구 자석을 구비한 모터의 온도를 감지하며 이를 상기 제1 제어 수단에 알려준다. 이러한 제1 제어 수단은 상기 모터에 공급되는 전류를 감소시키고 모터 온도가 설정 값 이상이 되었을 때 모터의 회전수를 감소시켜 준다. 그 결과로서, 상기 모터에 의해 발생되는 열은 감소되며 상기 모터의 온도는 내려간다. 결국, 모터에 제공된 희토류 철/붕소 영구 자석의 탈자는 방지된다.
본 발명의 일 실시예로서, 상기 고압식 돔형 압축기는 추가적으로 다음의 구성을 포함한다:
모터에 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지 수단;
상기 전류 감지 수단으로부터 신호를 수신하며 모터에 공급되는 전류를 제어하여 상기 모터 내에 발생되는 역자기장이 설정 강도 또는 그 이하로 되게 하기 위한 제2 제어 수단.
상기 고압식 돔형 압축기에 있어서, 상기 전류 감지 수단은 상기 희토류 철/붕소 영구 자석을 구비한 모터에 공급되는 전류의 값을 감지하며 이를 상기 제2 제어 수단에 알려준다. 이러한 제2 제어 수단은 상기 모터에 공급되는 전류의 값에 기초하여 상기 모터 내에 발생되는 역자기장의 강도를 계산한다. 이러한 역자기장의 강도가 설정 값 이상이 되었을 때, 상기 제2 제어 수단은 상기 모터에 공급되는 전류를 감소시키며 상기 모터의 역자기장의 강도를 약하게 한다. 따라서, 상기 모터에 제공된 희토류 철/붕소 영구 자석의 탈자는 방지된다.
본 발명의 일 실시예로서, 상기 케이싱으로부터 토출된 가스를 토출하기 위한 토출관이 상기 압축 요소로부터 이격되어 상기 모터의 일측면에 위치된다.
상기 고압식 돔형 압축기에 있어서, 상기 압축요소는 상기 모터의 일측에 위치하고 상기 토출관은 타측에 위치하기 때문에, 상기 압축요소에 의해 압축된 토출가스는 이미 토출된 가스로 채워지는 고압영역 내에 위치하는 상기 모터를 통과하게 되며 토출관을 통해 케이싱 외부로 토출된다. 따라서, 상기 모터는 토출가스에 의해 냉각되며 이로 인해 상기 모터에 제공된 희토류 철/붕소 영구 자석의 탈자는 방지된다.
본 발명의 일 실시예로서, 토출관은 상기 압축요소 및 상기 모터 사이의 고압 영역과 연통되는 반면, 상기 압축요소로부터 토출된 가스는 크랭크축 내의 경로를 통하여 통과되고 상기 압축요소로부터 이격된 상기 모터의 일측 고압 영역으로 토출된다.
상기 고압식 돔형 압축기에 있어서, 상기 압축요소로부터 토출된 가스는 크랭크축 내의 경로를 통하여 통과되고 상기 압축요소로부터 이격된 상기 모터의 일측 고압 영역으로 토출된 이후, 상기 토출 가스는 상기 모터를 통과하게 되며 토출관을 통해 케이싱 외부로 토출된다. 따라서, 상기 모터는 토출가스에 의해 냉각되며 이로 인해 상기 모터에 제공된 희토류 철/붕소 영구 자석의 탈자는 방지된다.
본 발명의 일 실시예로서, 상기 모터의 회전자용 영구자석은 알루미늄으로코팅된다.
상기 고압식 돔형 압축기에 있어서, 상기 모터의 회전자용 영구자석은 알루미늄으로 코팅되기 때문에, 상기 영구자석은 상대적으로 고온을 갖는 고압식 돔형 압축기의 고압 영역 내에서도 성질이 변하지 않는다. 상기 냉매가스가 영구자석 안으로 흘러 들어가지 않기 때문에 냉매에 의한 변질 역시 방지된다. 게다가, 냉매로 R32가 사용되는 냉동장치에 고압식 돔형 압축기가 사용될 때, 상기 영구자석은 상기 알루미늄 코팅으로 인해 상기 R32에 의해 영향을 받지 않는다. 따라서, 상기 모터의 성능은 유지되며 상기 고압식 돔형 압축기의 성능은 안정화된다.
본 발명의 일 실시예로서, 냉동장치는 본 발명에 의한 고압식 돔형 압축기를 포함하며 냉매로서 R32를 사용한다.
상기 냉동장치에 있어서, 상기 고압식 돔형 압축기에서 압축되며 고온에 도달하는 R32가 냉매로 사용된다 해도, 이러한 고압식 돔형 압축기에 제공함으로써, 이러한 고압식 돔형 압축기에 제공되는 상기 모터의 희토류 철/붕소 영구 자석은 거의 자기를 잃지 않는다. 따라서, 상기 모터는 안정된 성능뿐만 아니라 소형 크기와 고 출력을 갖게 된다.
결과적으로, 상기 모터에 제공된 고압식 돔형 압축기는 안정된 성능뿐만 아니라 소형 크기와 고 출력을 갖게 된다. 즉, 상기 고압식 돔형 압축기가 제공된 냉동 장치는 안정화된다.
본 발명은 희토류 마그네트(rare earth magnet)를 이용한 모터를 포함하는 고압식 돔형 압축기에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고압식 돔형 압축기를 나타내는 개략도이며,
도 2는 도 1에 도시된 고압식 돔형 압축기의 케이싱 내부를 나타내는 상세 단면도이며,
도 3은 도 2에 도시된 고압식 돔형 압축기에 제공된 모터의 회전자를 나타내는 사시도이며,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고압식 돔형 압축기를 나타내는 단면도이며,
도 5는 도 1에 도시된 고압식 돔형 압축기로 구성된 냉동장치를 나타내는 도면이다.
(발명의 최선의 실시예)
본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 통해 하기와 같이 상세히 설명될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고압식 돔형 압축기를 나타내는 개략도이다. 이러한 고압식 돔형 압축기(1)에는 압축요소(3) 및 케이싱(2) 내의 크랭크축(4)를 통하여 상기 압축요소(3)을 구동하는 DC 모터(5)가 제공된다. 이러한 모터(5)는 상기 케이싱(2)내의 상기 압축요소(3)에 의해 압축된 토출가스로 채워지는 고압 영역(6)내에 위치한다.
또한 상기 고압식 돔형 압축기(1)에는 상기 압축요소(3) 및 상기 고압 영역과 연통되는 토출관(8)에 연통되는 흡입관(7)이 제공된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 이러한 고압식 돔형 압축기(1)는 연속적으로 사방변(four-way switching valve: 31), 실외 열교환기(32), 팽창기구(33) 및 실내 열교환기(34)에 연결되어 본 발명에 따른 냉동장치(36)를 구성한다. 이러한 냉동장치(36)은 냉매로 R32를 이용한다.
더욱이, 상기 고압식 돔형 압축기(1)는 상기 모터(5)에 공급되는 전류를 제어하기 위한 제1 및 제2 제어수단으로써 인버터(10)를 갖는다. 이러한 인버터(10)는 인버터 유니트(12) 및 제어 유니트(13)로 구성된다. 상기 인버터 유니트(12)는 AC 전력 공급기(17)로부터의 입력전력을 상기 제어 유니트(13)로부터의 명령에 대응하여 DC 전력으로 변환하게 되며 이후 설정 주파수로 미리 설정된 효율 인자(duty factor)를 갖는 신호로 변환되어 신호를 출력하게 된다. 상기 제어 유니트(13)는 토출관(8)의 온도를 감지하기 위한 온도센서(15)로부터 출력을 받아 상기 인버터 유니트(12)로부터의 출력 전류를 제어한다.
도 2는 상기 고압식 돔형 압축기(1)의 케이싱(2) 내부를 나타내는 상세 단면도이다. 도 1에 도시된 부분과 같은 기능을 하는 부분은 동일한 참조번호로 지정되었다. 상기 고압식 돔형 압축기에는 압축요소로서의 스크롤 유니트(3) 및 상기 케이싱(2) 내의 크랭크축(4)을 통해 상기 스크롤 유니트(3)를 구동하는 모터(5)가 제공된다. 이러한 모터(5)는 상기 스크롤 유니트(3) 내에서 압축된 토출가스로 채워진지는 고압 영역(6)내에 위치한다.
상기 스크롤 유니트(3)는 고정스크롤(3a)와 선회스크롤(3b)로 구성된다. 상기 선회스크롤(3b)은 상기 크랭크축(4)과 편심되어 연결된다. 상기 스크롤 유니트(3)에서 압축된 토출가스를 상기 스크롤 유니트(3)로부터 상기 모터(5) 하부로 안내하는 경로(21)는 이러한 크랭크축(4) 내에 제공된다.
상기 모터(5)는 상기 크랭크축(4)에 일체로 고착된 원통형의 회전자(5a) 및 이러한 회전자(5a)의 원주면 근방에 위치한 고정자(5b)로 구성된다. 상기 회전자(5a)에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 4개의 판 형상 희토류 철/붕소 영구자석(25)들은 상기 크랭크축이 삽입되는 축 홀(24)을 둘러싸면서 서로 90도 간격으로 제공된다. 상기 희토류 철/붕소 영구자석(25)은 1.7MA/m-1또는 그 이상의 보자력을 갖는다. 상기 희토류 철/붕소 영구자석(25)을 구비한 상기 모터는 영구자석을 구비한 종래 모터에 비하여 더욱 소형화되며 고 출력을 내는데 1.9kW 이상의 정격 출력을 낸다. 이는 상기 희토류 철/붕소 영구자석(25)의 표면이 알루미늄으로 코팅되어 있다는 것을 시사한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 스크롤 유니트(3)에 연통되며 증발기로부터 냉매를 안내하는 흡입관(7)은 케이싱(2)의 상부에 제공된다. 상기 고압 영역(6)에 연통되며 상기 토출가스를 응축기로 토출하는 토출관(8)은 상기 케이싱(2)의 좌측에 제공된다. 게다가, 도 1의 상기 인버터(10)로부터 상기 모터(5)로 구동 전류를 공급하기 위한 터미널(26)이 상기 케이싱(2)의 우측에 위치한다.
상기 구성에 따른 고압식 돔형 압축기에 있어서, 도 1에 도시된 상기 인버터(10)는 상기 모터(5)로 미리 설정된 전류를 공급하고 상기 모터(5)는 상기 크랭크축(4)을 회전시킨다. 그러면, 상기 크랭크축(4)에 연결된 선회스크롤(3b)이 상기 크랭크축(4)에 편심되어 선회하고 상기 스크롤 유니트(3)는 압축 동작을 수행한다. 즉, R32로 구성되며 상기 증발기로부터 흡입관(7)을 통해 상기 스크롤 유니트(3)로 안내된 냉매가스는 상기 스크롤 유니트(3) 내에서 압축되며 상기 크랭크축(4) 내의 경로(21)를 통하여 상기 모터(5) 하부로 토출된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 모터(4) 하부로 토출된 이러한 토출가스는 상기 모터(5) 및 상기 스크롤 유니트(3) 사이의 상기 케이싱(2)의 좌측에 위치된 토출관(8)으로부터 응축기로 토출된다. 이 때, 화살표 A로 도시된 것처럼, 토출가스는 상기 모터(5)와 케이싱(2)의 사이 및 상기 모터(5)의 회전자(5a)와 고정자(5b) 사이를 통과한다. 그 결과로서, 상기 모터(5)는 상기 토출가스에 의해 냉각된다. 따라서, 상기 모터(5)의 회전자(5a)에 제공된 희토류 철/붕소 영구자석(25)은 비정상적으로 높은 온도에 도달하지 않기 때문에, 상기 마그네트들은 자기을 잃지 않는다. 결국, 상기 모터(5)의 성능은 유지되며 상기 고압식 돔형 압축기(1)의 성능은 안정화된다.
상기 고압식 돔형 압축기(1)가 오랜 시간 동안 연속적으로 동작될 때, 상기 모터(5)는 열을 받게 되고, 온도가 설정치 이상으로 상승하게 된다. 이러한 경우, 도 1에 도시된 상기 토출관(8)에 제공된 상기 온도센서(15)는 토출가스의 온도 상승을 감지함으로써 상기 모터(5)의 온도를 감지하며 이 신호를 상기 인버터(10)의 제어 유니트(13)로 보낸다. 상기 온도센서(15)로부터 상기 신호를 수신하는 상기 제어 유니트(13)는 상기 인버터 유니트(12)의 출력 전류를 줄이도록 드루핑 제어(drooping control)를 수행하며, 이로 인해 상기 모터(5)의 회전수를 줄인다. 이후, 상기 모터(5)에 의해 발생되는 열은 줄어들고 상기 온도센서(15)에 의해 감지된 온도는 설정치 이하로 내려가며, 상기 제어 유니트(13)는 상기 인버터 유니트(12)의 출력을 정상 값으로 회복시킨다. 즉, 상기 모터(5)에 의해 발생되는 열은 상기 모터에 공급되는 전류를 제어함으로써 줄어들게 되고 상기 모터(5)의 온도는 상기 희토류 철/붕소 영구자석(25)의 온도에 따라 탈자된 특성으로부터 얻어지는 설정온도를 초과하지 않게 된다. 결과적으로, 상기 희토류 철/붕소 영구자석(25)은 거의 자기를 잃지 않으며 비가역적인 탈자를 일으키는 온도영역에 있지 않으므로, 상기 모터(5)의 성능은 안정화된다. 따라서, 이러한 모터(5)가 제공된 고압식 돔형 압축기(1)의 성능은 안정화된다.
또한, 이러한 고압식 돔형 압축기가 R32를 냉매로 사용하는 냉동장치에 제공되기 때문에, 상기 스크롤 유니트(3) 내에서 압축된 R32로 구성되며 고압 영역(6)을 채우는 토출가스는 종래의 냉매, 예를 들면, CFC(chlorofluorocarbon)등이 사용되는 경우 보다 높은 온도를 낸다. 그러나, 상기 모터(5)의 온도가 이러한 고압식 돔형 압축기(1)에서 설정온도 이상으로 올라가지 않도록 상기 인버터 유니트(10)에 의해 제어되기 때문에, 이러한 모터(5)에 제공된 상기 희토류 철/붕소 영구자석(25)은 거의 자기를 잃지 않는다. 따라서, 상기 모터(5)의 성능은 안정화되고, 그 결과로서, 상기 고압식 돔형 압축기(1)의 안정된 성능이 얻어진다.
부가적으로, 냉매로서 R32로 구성된 토출가스로 채워지는 상기 고압 영역(6)은 고온이 되며 더구나 수분 함량은 적어지게 된다. 그러나, 상기 희토류 철/붕소 영구자석(25)의 표면이 알루미늄으로 코팅되기 때문에, 상기 마그네트는 R32에 의해 영향을 받지 않으며 거의 변성되지 않는다. 따라서, 상기 모터(5)의 성능은 안정화된다.
더욱이, 상기 희토류 철/붕소 영구자석(25) 내의 역자기장에 의한 탈자 특성으로부터 얻어지는 설정강도와 같거나 그보다 큰 역자기장은 상기 모터(5)의 고정자(5b )내에서 발생되지 않는다. 즉, 상기 제어 유니트(13)는 상기 인버터 유니트(12)로부터 상기 모터(5)로 공급되는 전류의 값을 받아 상기 모터(5)의 고정자(5b) 내에 이러한 전류에 의해 발생되는 상기 역자기장의 강도를 계산한다. 만약 상기 모터(5)에 공급되는 전류가 설정한 양을 초과하여 상기 고정자(5b)의 역자기장이 설정 강도를 초과하게 되면, 상기 제어 유니트(13)는 상기 인버터(12)로부터 출력 전류를 제어하여 상기 모터(5)의 고정자(5b) 내 역 자기장을 설정 강도로 약화시킨다. 따라서, 상기 모터(5)의 고정자(5b) 내 역자기장이 상기 인버터(10)을 제어함으로써 설정 강도를 초과하지 않게 되며 이로 인해 상기 모터(5)의 영구자석의 탈자가 방지되기 때문에, 이러한 모터(5)의 성능은 안정화되고 비가역적인 탈자는 발생하지 않는다. 즉, 이러한 모터(5)가 제공된 상기 고압식 돔형 압축기(1)의 성능은 안정화된다.
즉, R32로 구성된 냉매가 압축될 때에도 상기 고압식 돔형 압축기(1)는 안정된 성능을 얻을 수 있으며, 이러한 고압식 돔형 압축기(1)를 포함하며 R32로 구성된 냉매를 사용하는 냉동장치(36)는 안정된 냉동 능력을 얻을 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고압식 돔형 압축기를 나타내는 단면도이다. 도 2에 도시된 고압식 돔형 압축기의 부분과 같은 기능을 하는 부분은 동일한 참조번호로 지정되었다. 이러한 고압식 돔형 압축기(1)는 횡형 스크롤 압축기로서, 주축이 수평 방향으로 배치되며 냉매로서 R32를 사용하는 냉동장치의 압축기로서 사용된다. 이러한 고압식 돔형 압축기(1)는 스크롤 유니트(3), 이러한 스크롤 유니트(3)를 구동하기 위한 크랭크축(4) 및 케이싱(2) 내에서 상기 크랭크축(4)을 회전시키기 위한 모터(5)를 내장한다. 상기 모터(5)는 상기 스크롤 유니트(3)내에서 압축된 토출 가스로 채워진 고압 영역(6)내에 위치된다.
더욱이, 상기 고압식 돔형 압축기(1)는 도 1에 도시된 것과 동일한 인버터(미도시)를 포함한다. 이러한 인버터는 인버터 유니트 및 제어 유니트로 구성된다. 상기 제어 유니트는 토출관(8)에 제공된 온도센서(미도시)에 연결되어 상기 인버터 유니트로부터의 출력 전류를 제어한다. 한편, 상기 인버터 유니트는 상기 제어 유니트로부터의 명령에 기초하여 AC 전력 공급기(미도시)로부터의 전류를 변화시켜 상기 모터(5)에 전류를 공급한다.
상기 모터(5)의 고정자(5a)에는 희토류 철/붕소 영구자석(미도시)이 제공되며 상기 영구자석의 보자력은 1.7MA/m-1또는 그 이상이다. 이러한 희토류 철/붕소 영구자석은 토출가스로 채워지며 고온을 갖고 상대적으로 습한 고압 영역(6)내에서의 변성이 일어나지 않도록 하며 R32에 의해 영향을 받지 않도록 알루미늄으로 코팅된다. 상기 모터(5)의 정격 출력은 1.9kW 또는 그 이상이다.
케이싱(2)의 좌측에 제공된 흡입관(7)을 경유하여 증발기로부터 안내되는 냉매로서의 R32는 상기 스크롤 유니트(3)로 안내되어 압축되며, 이후 상기 모터(5)가 위치한 고압 영역(6)으로 토출된다. 이러한 토출가스는 상기 모터(5)와케이싱(2)의 사이 및 상기 모터(5)의 회전자(5a)와 고정자(5b) 사이를 통과하여, 화살표 B로 도시된 바와 같이, 상기 케이싱(2)의 우측으로 안내되어 토출관(8)을 경유하여 응축기로 토출된다. 이 때, 상기 모터(5)는 토출가스에 의해 냉각되므로, 이러한 모터(5)에 제공된 상기 희토류 철/붕소 영구자석은 거의 자기를 잃지 않는다.
더욱이, 이러한 고압식 돔형 압축기(1)에 제공된 인버터(미도시)는 온도센서로부터 신호를 받아 상기 모터(5)의 온도를 측정하고 상기 모터(5)에 공급되는 전류를 제어함으로써, 상기 모터(5)의 온도는 설정 값 또는 그 이상으로 올라가지 않게 된다. 따라서, 이러한 고압식 돔형 압축기(1)에 있어서, 상기 모터(5)에 제공되는 희토류 철/붕소 영구자석은 거의 자기를 잃지 않으며, 이로 인해, 심지어 토출가스가 고온이 되는 R32를 냉매로 사용하는 경우라도, 상기 모터(5)의 성능은 안정화된다.
더욱이, 상기 인버터는 상기 인버터 유니트 내에 제공된 전류센서(미도시)로부터 출력을 받아 이 출력 값에 기초하여 상기 모터(5)의 고정자에서 발생되는 역자기장의 강도를 계산한다. 즉, 상기 인버터는 상기 모터(5)에 공급되는 전류를 제어하여 이러한 역자기장의 강도가 설정 값 또는 그 이상이 되지 않도록 한다. 따라서, 이러한 모터가 상대적으로 높은 정격 출력을 갖고 상기 모터의 고정자에서 발생되는 역자기장이 상대적으로 강하다고 할지라도, 이러한 모터(5)에 제공된 희토류 철/붕소 영구자석은 거의 자기를 잃지 않으며 상기 모터(5)의 성능은 안정된다. 결과적으로, 이러한 모터(5)가 제공된 고압식 돔형 압축기(1)는 안정된 성능뿐만 아니라 소형화, 고 출력을 얻을 수 있다.
심지어 R32 냉매를 압축할 때에도 고압식 돔형 압축기(1)의 성능은 안정되며, 상기 고압식 돔형 압축기(1)를 압축기로써 이용하는 냉동장치는 안정된 냉동능력을 얻을 수 있다.
상기 실시예에서의 고압식 돔형 압축기(1)에 있어서, 토출관(8)에 제공된 온도센서(15)는 토출된 가스의 온도를 감지하여 상기 토출가스의 온도로부터 상기 모터(5)의 온도를 측정하지만, 상기 온도센서는 상기 모터(5)의 온도를 직접 감지하기 위해 상기 케이싱(2) 내에 설치될 수도 있다.
전술한 실시예에서의 고압식 돔형 압축기(1)에 제공된 상기 모터(5)는 1.9 kW의 정격 출력을 갖지만, 상기 모터는 1.9 kW 또는 그 이상의 정격 출력을 가질 수 있다.
상기 고압식 돔형 압축기(1)에 제공된 상기 모터(5)의 희토류 철/붕소 영구자석은 1.7MA/m-1의 보자력을 갖지만, 1.7MA/m-1이상의 보자력을 갖는 희토류 철/붕소 영구자석도 사용될 수 있다.
전술한 실시예에서의 고압식 돔형 압축기(1)는 압축요소로서 스크롤 유니트(3)를 갖는 스크롤 압축기이지만, 압축요소로서 스윙 유니트를 갖는 스윙 압축기와 같은 기타 다른 종류의 압축기도 사용될 수 있다.
전술한 실시예에서의 고압식 돔형 압축기(1)는 인버터(10)를 사용하지만, 전압 드루핑 제어 장치, 과전류 릴레이나 기타 다른 제어 수단도 사용될 수 있다.

Claims (7)

  1. 압축요소 및 케이싱 내의 상기 압축요소를 구동하기 위한 모터를 포함하는 것으로서, 상기 모터는 상기 케이싱 내의 상기 압축요소로부터 토출된 가스로 채워지는 고압 영역 내에 위치되는 고압식 돔형 압축기에 있어서:
    상기 모터는 1.9kW 또는 그 이상의 정격 출력을 가지며;
    상기 모터의 회전자는 1.7MA/m-1또는 그 이상의 보자력을 갖는;
    희토류 철/붕소 영구자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 고압식 돔형 압축기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고압식 돔형 압축기는:
    상기 모터의 온도를 감지하기 위한 온도센서; 및
    상기 온도센서로부터 신호를 받아 상기 모터에 공급되는 전류를 제어함으로써 상기 모터의 온도가 설정온도 또는 그 이하로 되도록 하는 제1 제어수단;
    을 추가로 포함하는 고압식 돔형 압축기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고압식 돔형 압축기는:
    상기 모터 내에 흐르는 전류를 감지하기 위한 전류감지수단; 및
    상기 전류감지수단으로부터 신호를 받아 상기 모터에 공급되는 전류를 제어함으로써 상기 모터 내에서 발생되는 역자기장이 설정된 강도 또는 그 이하로 되도록 하는 제2 제어수단;
    을 추가로 포함하는 고압식 돔형 압축기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 케이싱으로부터 토출되는 가스를 토출하기 위한 토출관은 상기 압축요소로부터 이격되어 상기 모터의 일측에 위치되는 고압식 돔형 압축기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 토출관은 상기 압축요소와 상기 모터 사이의 고압 영역과 연통되는 반면, 상기 압축요소로부터 토출된 가스는 크랭크축 내의 경로를 통과하고 상기 압축요소로부터 이격된 상기 모터의 일측상의 고압 영역으로 토출되는 고압식 돔형 압축기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 모터의 회전자 용 영구자석은 알루미늄으로 코팅된 고압식 돔형 압축기.
  7. 제1항에 따른 고압식 돔형 압축기를 포함하며 냉매로서 R32를 사용하는 냉동장치.
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