KR20040019330A - 전동기 및 압축기 - Google Patents

Abstract

다수의 스틸박판(9, 9)이 적층되어 이루어지는 고정자 코어(10)를 구비하는 전동기(1)에 있어서, 고정자 코어(10)의 강성을 확보하여 작동시의 진동을 억제한다. 즉, 고정자 코어(10)의 박판(9, 9)을 서로, 적어도 일부에서 절연성 접착제인 바니시(16)로 접착한다.

Description

전동기 및 압축기{ELECTRIC MOTOR AND COMPRESSOR}

종래, 전동기의 일례로서 직류전동기가 잘 알려져 있으며, 이 직류전동기는 예를 들어 압축기에 이용되고 있다. 이 직류전동기는, 예를 들어 0.35㎜ 정도의 다수의 스틸박판이 적층되어 이루어지는 고정자 코어를 구비한다. 이와 같은 전동기를 구성하는 고정자 코어는, 일반적으로 다수의 박판이 적층되어 코킹결합으로 일체화된다.

- 해결과제 -

그런데 상기 종래 구조의 고정자 코어는, 예를 들어 압축기의 케이싱 내에 수축 끼워맞춤(shrinkage fit)으로 조립할 때, 강성이 부족하여 변형을 일으킬 경우가 있다.

또 고정자 코어의 박판은 서로 코킹결합만으로 고정될 뿐이다. 따라서 박판간에 발생한 틈새 때문에 각 박판이, 매우 약간이기는 하지만 상대이동 가능한 불안정한 상태로 된다. 그 결과, 전동기를 작동시키면, 전동기나 이를 조립한 압축기에 진동이 발생한다는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 점에 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 고정자 코어의 박판 결합방법을 개선함으로써, 그 강성을 확보함과 동시에 전동기 작동 시의 진동을 억제하는 데에 있다.

본 발명은 다수의 스틸박판이 적층되어 이루어지는 고정자 코어를 구비하는 전동기 및 그 전동기를 구비하는 압축기에 관하며, 특히 고정자 코어 조립 시의 변형대책 및 전동기 구동시의 진동 억제대책에 관한 것이다.

도 1은 고정자 코어의 박판 사이에 바니시가 충전되어 박판이 서로 접착된 양상을 나타내는 확대단면도.

도 2는 고정자 코어의 정면단면도.

도 3은 고정자 코어의 평면도.

도 4는 본 발명의 실시형태에 관한 압축기를 일부 파단된 상태로 나타내는 정면도.

상기 목적을 달성하기 위해, 제 1 발명은, 다수의 스틸박판(9, 9, ...)이 적층되어 이루어지는 고정자 코어(10)를 구비하는 전동기에 있어서, 고정자 코어(10)의 박판(9, 9) 서로가 적어도 일부에서 절연성 접착제(16)로 접착되는 구성으로 한다.

상기 구성에 의하면, 고정자 코어(10)를 구성하는 박판(9) 1 장에 대한 강성은 약하지만, 이들 다수의 박판(9, 9)은 적어도 일부에서 절연성 접착제(16)로 접착된다. 그 결과, 다수의 박판(9, 9, ...)이 전체적으로 결합 일체화된다. 이로써, 이 고정자 코어(10)가, 예를 들어 수축 끼워맞춤으로 압축기(2)의 케이싱(3) 등에 조립될 때, 고정자 코어(10)의 강성이 부족하여 변형을 일으키는 일은 없다.

또 박판(9, 9) 사이 틈새(15)의 적어도 일부가 접착제(16)의 충전으로 메워진다. 그 결과, 전동기의 작동 시에 틈새(15)가 원인으로 진동이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 따라서 강성이 있는 고정자 코어(10)를 가지며, 작동 시의 진동이 억제된 전동기를 얻을 수 있다.

제 2 발명은, 박판(9, 9)이 서로, 코어 바깥 둘레부(10a)에서만 접착제(16)로 접착되는 구성으로 한다.

이 구성에 의하면, 박판(9, 9)은 서로 코어 바깥 둘레부(10a)에서만 접착되면 된다. 그 결과, 그 접착제(16)는 도포 등으로 쉽게 부착시킬 수 있으며, 그 사용량도 적게 할 수 있다. 따라서 이와 같은 고정자 코어(10)를 구비함으로써 제 1 발명의 효과를 효과적으로 얻을 수 있는 전동기가 얻어진다.

제 3 발명은, 박판(9, 9)이 서로, 코어 외주면 또는 내주면의 적어도 한쪽 내부까지 침투한 접착제(16)에 의해 접착되도록 한다.

이 구성에 의하면, 고정자 코어(10)의 박판(9, 9) 사이 틈새(15)에는, 보다 확실하게 접착제(16)가 메워진다. 또 예를 들어 고정자 코어(10) 전체를 접착제(16) 중으로 침적시킴으로써, 코어 외주면 또는 내주면의 적어도 한쪽으로부터 코어 내부까지 접착제(16)를 쉽게 침투시킬 수 있다. 따라서 제 1 발명의 효과가 더욱 효과적으로 발휘되는 전동기를 얻을 수 있다.

제 4 발명은, 상기 접착제(16)는 에폭시계 바니시(varnish)로 한다.

이 구성에 의하면, 에폭시계 바니시는 일반적으로 침적용으로 많이 사용되는 것이며, 입수도 용이하다.

제 5 발명은, 고정자 코어(10)의 각 톱니부(12)마다 각각 코일이 감기는 것으로 한다.

이 구성에 의하면, 고정자 코어(10)의 각 톱니부(12)마다 코일이 감긴 집중권선방식이 된다. 이 집중권선방식에서는, 고정자 코어(10)의 진동에 의한 전동기 소음이 현저하게 나타나기 쉽지만, 이러한 진동이라도 효과적으로 억제할 수 있다.

제 6 발명은, 상기 전동기(1)를 구비하는 압축기로 한다.

이 구성에 의하면, 본 발명의 효과가 효과적으로 발휘되는 최적의 압축기를 얻을 수 있다.

-발명의 효과-

이상 설명한 바와 같이 제 1 발명의 전동기는, 고정자 코어 박판 서로의 적어도 일부를 절연성 접착제로 접착했다. 그 결과, 고정자 코어의 기능을 손상시키는 일없이, 그 강성을 높이고, 전동기 작동 시의 진동 저감을 도모할 수 있다.

제 2 발명은, 고정자 코어의 박판 서로를 코어 바깥 둘레부에서만 접착제로 접착했다. 그 결과, 접착제를 고정자 코어에 쉽게 부착시킬 수 있으며, 그 사용량도 적게 할 수 있다.

제 3 발명은, 박판을 서로, 코어 외주면 또는 내주면의 적어도 한쪽으로부터 코어 내부까지 침투한 접착제로 접착했다. 그 결과, 제 1 발명의 효과가 더욱 효과적으로 발휘되는 전동기를 얻을 수 있다.

제 4 발명은, 접착제는 에폭시계 바니시로 했다. 그 결과, 입수도 용이하며, 상기의 작용효과를 쉽게 얻을 수 있다.

제 5 발명은, 고정자 코어의 각 톱니부마다 각각 코일을 집중권선으로 했다. 그 결과, 본 발명의 효과가 효과적으로 발휘되는 전동기를 얻을 수 있다.

제 6 발명은, 상기 전동기를 구비하는 압축기로 했다. 그 결과, 본 발명의 효과가 효과적으로 발휘되는 최적의 압축기를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시형태에 관한 압축기(2)를 나타낸다. 이 압축기(2)는 공기조화기 등에 이용된다.

상기 압축기(2)는, 흡입관(5) 및 토출관(6)이 관통하여 구성된 밀폐형의 거의 원통형인 케이싱(3)을 구비한다. 이 케이싱(3) 내에는, 가스를 압축하는 압축기구(도시 생략)와, 이 압축기구에 구동축(4)을 개재하고 구동 연결된 전동기(1)가 구성된다. 이 전동기(1)에 의해 압축기구가 구동된다. 이 구동에 의해 흡입관(5)으로부터 가스를 압축기구에 흡입한 후, 압축시켜 케이싱(3) 내의 밀폐공간(토출공간)으로 토출한다. 이 공간의 고압가스는 토출관(6)에서부터 케이싱(3) 밖으로 토출된다.

상기 전동기(1)는, 구동축(4)에 회전 일체로 장착되는 회전자(7)와, 이 회전자(7)의 주위에 배치되는 고정자(8)를 구비한다. 상기 회전자(7)에는 영구자석(도시 생략)이 매입된다.

도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 고정자(8)는 고정자 코어(10)를 갖는다. 이 고정자 코어(10)는, 같은 형상의 스틸박판(9, 9, ...)을 여러 장 겹쳐 코킹결합으로 일체화시킨 적층체이다. 즉, 이 고정자 코어(10)는, 예를 들어 고리형의 코어본체(11)와, 이 코어본체(11)의 내주면에 둘레방향으로 등간격을 두고 반지름방향 안쪽을 향해 돌출 형성된 6 개의 톱니부(12, 12, ...)를 갖는다.

각 톱니부(12)의 선단부(안쪽단부)에는, 원주방향으로 연장되며 선단면이 원호면으로 된 플랜지부(12a)가 형성된다. 서로 인접하는 톱니부(12, 12) 사이에는, 양 톱니부(12, 12)의 플랜지부(12a, 12a)간에 고정자 코어(10)의 중심 쪽으로 개구되는 슬롯(13)이 형성된다.

그리고 이 고정자 코어(10)에는, 상기 각 톱니부(12)마다 권선 재료가 슬롯(13) 내에 위치하도록 직접 감겨 코일(도시 생략)이 형성된다. 이 권선구조가 고정자(8)의 집중권선방식을 구성한다.

상기 고정자 코어(10)에서 적층된 박판(9, 9) 사이에는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 미소한 틈새(15)가 형성된다. 여기서, 본 도면에서는 발명의 특징을 나타내기 위해, 틈새(15)를 강조하여 기재한다.

그리고 본 발명의 특징으로서, 상기 박판(9, 9)은 서로, 양자간 틈새(15)의 일부와, 고정자 코어(10)의 바깥 둘레부(10a)와, 안쪽 둘레부(10b)에서 절연성 에폭시계 접착제인 바니시(16)로 접착된다.

상기 바니시(16)를 고정자 코어(10)에 부착시켜, 이 바니시(16)로 박판(9, 9)을 서로 접착시키는 방법으로서, 예를 들어 다음의 방법이 있다.

우선, 박판(9, 9, ...)을 여러 장 겹쳐 코킹결합만 된 상태의 고정자 코어(10)를, 용기(도시 생략)에 채워진 바니시(16) 내에 침적시켜 상기 틈새(15, 15, ...)에 바니시(16)를 침투압으로 침투시킨다. 그 후, 소정의 시간이 경과한 후, 바니시(16)가 부착된 고정자 코어(10)를 용기에서 꺼내고, 가열로(도시 생략)에서 가열 경화시킨다.

그리고 이와 같이 바니시(16)가 부착된 고정자 코어(10)의 각 톱니부(12)에 코일용 권선재료를 감아 코일을 형성한다. 이 코일이 형성된 고정자 코어(10)를, 자석이 자화되지 않은 상태인 채의 회전자(7) 및 압축기구와 함께 압축기(2)의 케이싱(3) 내에 조립시킨다. 이 조립상태에서 상기 코일에 자화전류를 흘려 회전자의 자석을 자화시킨다.

따라서 상기 실시형태에서는 압축기(2)의 운전 시, 전동기(1)의 작동에 의해 압축기구가 회전 구동된다. 이 구동으로써, 흡입관(5)으로부터 가스가 압축기구로 흡입된 후 압축되어, 케이싱(3) 내로 토출된다. 그 후, 이 고압가스가 토출관(6)에서부터 케이싱(3) 밖으로 토출된다.

이 때, 상기 전동기(1) 내의 고정자 코어(10)에서는, 박판(9, 9)이, 양자간 틈새(15)의 일부와, 고정자 코어(10)의 바깥 둘레부(10a)와, 안 둘레부(10b)에서 바니시(16)에 의해 접착된다. 그 결과, 박판(9, 9) 사이에 틈새(15)가 있음에 기인하여 전동기(1)나 압축기(2)에 진동이 발생하는 일은 없다.

또 상기 접착제(16)는 절연재이므로 박판(9, 9)은 서로 전기적으로 접촉하지 않아, 고정자 코어(10) 본래의 기능을 손상시키는 일은 없다. 즉, 강성이 있는 고정자 코어(10)를 가지며, 구동 시의 진동이 억제된 전동기(1)가 얻어진다. 이로써, 고정자 코어(10)를 구성하는 박판(9) 1 장의 강성은 약하지만, 박판(9, 9)이 서로 부분적으로 바니시(16)로 접착되므로, 이 고정자 코어(10)를 수축 끼워맞춤 시켜 압축기(2)의 케이싱(3)에 조립할 때, 강성이 부족하여 변형을 일으키는 일은 없다.

그리고 상기 실시형태에서는, 고정자 코어(10)의 박판(9, 9)을, 양자간 틈새(15)의 일부와, 고정자 코어(10)의 바깥 둘레부(10a)와, 안 둘레부(10b)에서 바니시(16)에 의해 접착했다. 그 대신, 박판(9, 9)이 서로 고정자 코어(10)의 바깥 둘레부(10a)에서만 바니시(16)로 접착되는 구조로 해도 된다. 이 경우에는, 고정자 코어(10)의 외주부에 바니시(16)를 도포하는 것만으로 되므로, 바니시(16)를 쉽게 부착시킬 수 있으며, 그 사용량도 적게 할 수 있다.

또 상기 실시형태에서 전동기(1)는 압축기에 구성되는 것으로 했지만, 압축기에 사용되는 것이 아니라도 된다. 요컨대, 다수의 스틸박판을 적층시켜 구성하는 고정자 코어를 구비하는 전동기라면 본 발명의 적용이 가능하다.

이상과 같이 본 발명에 의한 전동기 및 그 전동기를 구비한 압축기는, 공기조화기 등에 구성되는 경우에 유용하며, 특히 다수의 스틸박판을 적층시켜 구성하는 고정자 코어를 구비한 것에 적합하다.

Claims (6)

1. 다수의 스틸박판(9, 9)이 적층되어 이루어지는 고정자 코어(10)를 구비하는 전동기에 있어서,

   상기 고정자 코어(10)의 박판(9, 9)은 서로 적어도 일부가 절연성 접착제(16)로 접착되는 것을 특징으로 하는 전동기.
2. 제 1 항에 있어서,

   박판(9, 9)이 서로, 코어 바깥 둘레부(10a)에서만 접착제(16)에 의해 접착되는 것을 특징으로 하는 전동기.
3. 제 1 항에 있어서,

   박판(9, 9)이 서로, 코어 외주면 또는 내주면의 적어도 한쪽으로부터 코어 내부까지 침투된 접착제(16)에 의해 접착되는 것을 특징으로 하는 전동기.
4. 제 1 항에 있어서,

   접착제(16)는 에폭시계 바니시인 것을 특징으로 하는 전동기.
5. 제 1 항에 있어서,

   고정자 코어(10)의 각 톱니부(12)별로 각각 코일이 감기는 것을 특징으로 하는 전동기.
6. 제 1 항 기재의 전동기(1)를 구비하는 것을 특징으로 하는 압축기.