KR20040036782A - 밀폐형 왕복동식 압축기용 모터의 회전자 - Google Patents

Abstract

개시된 본 발명에 의한 밀폐형 왕복동식 압축기용 모터의 회전자는, 축공을 갖춘 회전자 몸체의 상하부에 회전시 불평형력을 보상해 주기 위한 상,하부 웨이트 밸런스가 비대칭으로 설치되어 구성되며, 상기 상,하부 웨이트 밸런스가 그 질량을 가변시킬 수 있는 질량 가변형으로 구성됨을 특징으로 한다. 질량 가변형 상기 상,하부 웨이트 밸런스는, 각각 상기 회전자 몸체의 상하부에 적층되는 다수의 웨이트 밸런스부재와, 상기 웨이트 밸런스부재를 회전자 몸체에 대하여 고정하는 수단을 구비한다. 상기 고정수단은, 상기 회전자 몸체의 상부에서 각각 돌설되는 적어도 2개의 고정돌기와, 상기 각각의 웨이트 밸런스부재에 형성되는 상기 고정돌기와 대응되는 고정공으로 구성되며, 요구되는 수의 상기 웨이트 밸런스부재를 그의 고정공을 상기 고정돌기에 끼워 설치한 상태에서 상기 고정돌기를 압착하여 웨이트 밸런스부재를 고정하도록 구성된다. 이와 같은 본 발명에 의한 회전자는 웨이트 밸런스의 질량 가변범위가 확장됨으로써 그 적용범위를 확대시킬 수 있다.

Description

밀폐형 왕복동식 압축기용 모터의 회전자{ROTOR FOR MOTOR OF HERMETIC COMPRESSOR}

본 발명은 밀폐형 왕복동식 압축기에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 밀폐형 왕복동식 압축기의 구동원으로 사용되는 모터의 회전자에 관한 것이다.

일반적인 밀폐형 왕복동식 압축기는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상부쉘(11) 및 하부쉘(12)로 이루어지는 케이스(10) 내에 모터(20)와 이 모터(20)로부터 동력을 전달받아 구동하면서 냉매를 압축하는 압축기구부(30)가 설치되어 구성된다.

상기 모터(20)는 상기 케이스(10) 내에 고정된 고정자(21)와, 이 고정자(21)의 내부에 회전 가능하게 설치된 회전자(22)와, 상기 회전자(22)에 압입 결합되며 일측에 편심부(23)가 구비된 회전축(24)을 구비한다.

상기 회전축(24)의 회전 운동은 그의 편심부(23)와 이 편심부(23)에 일단이 연결된 커넥팅로드(31)에 의해 피스톤(32)의 직선 왕복운동으로 변환되어 전달되며, 이에 의해 상기 피스톤(32)이 실린더 블록(33)의 내부에서 왕복 직선 운동하면서 냉매를 흡입, 압축 및 토출시키게 된다.

상기 회전자(22)는 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 회전축(24)이 압입 결합되는 축공(26)을 갖는 회전자 몸체(27)의 상하부에 웨이트 밸런스(28)(29)가 비대칭 되도록 설치되어 구성된다. 여기서, 상기 웨이트 밸런스(28)(29)는 회전자 회전시 외부 요인, 예컨대 상기 회전축(24)의 편심부(23) 등과 같은 외부 요인에 의해 구조적으로 발생되는 불평형력을 보상해 주기 위해 구비되는 것으로, 종래의 구조를 보면, 상부 웨이트 밸런스(28)는 회전자의 다이캐스팅시 일체로 고정된 질량으로 구비되며, 상기 하부 웨이트 밸런스(29)는 그 질량을 가변시킬 수 있는 구조로 구비된다.

따라서, 상기 회전자(22)의 회전 운동이 비정상적으로 이루어짐으로써 진동 및 소음이 크게 발생되는 경우, 적당한 무게의 판 형상의 웨이트 밸런스 부재(29a)의 수를 가감하는 것으로, 하부 웨이트 밸런스(29)의 질량을 변경하여 회전자의 회전 불평형력을 보상해 줌으로써 진동 및 소음을 저감시킬 수 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 구조의 회전자는, 상부 웨이트 밸런스(28)의 질량은 고정되어 있고, 하부 웨이트 밸런스(29)의 질량만을 가변하도록 되어 있는 바, 이러한 구조의 웨이트 밸런스로는 회전자의 불평형력을 보상해 주는데 한계가 있다. 즉, 최근 압축기의 배기량이 증가되면서 회전자의 불평형력 증가가 피할 수 없는 문제로 대두되고 있으나, 종래 회전자의 웨이트 밸런스 구조는 하부 웨이트 밸런스(29)의 질량만을 가변할 수 있도록 되어 있기 때문에, 회전자의 불평형력을 보상해 주는데는 어려움이 있다. 따라서, 그 적용 범위가 매우 협소해 지는 바, 회전자를 보다 다양한 크기 및 종류의 압축기에 적용할 수 있도록 개선할 필요가 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 웨이트 밸런스의 질량 가변 범위를 확장시킴으로써 배기량이 증가된 압축기용 모터에도 아무 문제 없이 적용할 수 있는, 즉 다양한 크기의 배기량 및 주파수에 걸쳐 광범위하게 적용할 수 있는 밀폐형 왕복동식 압축기용 모터의 회전자를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 밀폐형 왕복동식 압축기의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도,

도 2는 종래 고정된 질량의 상부 웨이트 밸런스를 구비한 회전자를 나타낸 사시도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 가변 웨이트 밸런스를 구비한 회전자를 나타낸 사시도, 그리고,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 회전자의 가변 웨이트 밸런스를 구성하는 하나의 웨이트 밸런스 부재를 나타낸 사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

40;회전자 몸체50,60;질량 가변형 상,하부 웨이트 밸런스

51;웨이트 밸런스부재52;고정수단

52a;고정돌기52b;고정공

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 밀폐형 왕복동식 압축기용 모터의 회전자는, 축공을 갖춘 회전자 몸체의 상하부에 회전시 불평형력을 보상해 주기 위한 상,하부 웨이트 밸런스가 비대칭으로 설치되어 구성되며, 상기 상,하부 웨이트 밸런스가 그 질량을 가변시킬 수 있는 질량 가변형으로 구성됨을 특징으로 한다.

질량 가변형 상기 상,하부 웨이트 밸런스는, 각각 상기 회전자 몸체의 상하부에 적층되는 다수의 웨이트 밸런스부재와, 상기 웨이트 밸런스부재를 회전자 몸체에 대하여 고정하는 수단을 구비한다.

상기 고정수단은, 상기 회전자 몸체의 상부에서 각각 돌설되는 적어도 2개의 고정돌기와, 상기 각각의 웨이트 밸런스부재에 형성되는 상기 고정돌기와 대응되는 고정공으로 구성되며, 요구되는 수의 상기 웨이트 밸런스부재를 그의 고정공을 상기 고정돌기에 끼워 설치한 상태에서 상기 고정돌기를 압착하여 웨이트 밸런스부재를 고정하도록 구성된다.

또한, 상기 각각의 웨이트 밸런스부재는 상기 회전자 몸체의 외주면 곡률과 같은 곡률반경을 가지는 원호판으로 구성되는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명에 의한 회전자는 그 상하부의 웨이트 밸런스가 질량을 가변시킬 수 있는 질량 가변형으로 구성되기 때문에, 종래의 하부 웨이트 밸런스만이 질량 가변형으로 구성된 것에 비하여 그 가변 범위가 확장되며, 따라서, 배기량이 증가된 압축기용의 모터에도 사용할 수 있는 등 그 사용 범위가 매우 넓어진다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

첨부한 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 가변 웨이트 밸런스를 구비한 회전자를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 회전자의 가변 웨이트 밸런스를 구성하는 하나의 웨이트 밸런스 부재를 나타낸 사시도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 밀폐형 왕복동식 압축기용 모터의 회전자는, 회전자 몸체(40), 상부 웨이트 밸런스(50) 및 하부 웨이트 밸런스(60)를 구비한다.

상기 회전자 몸체(40)는 그 중앙부에 관통형성되는 회전축(24:도 1 참조)이 압입 결합되는 축공(40a)을 구비하며, 다이캐스팅으로 성형될 수 있다. 다른 방법으로 상기 회전자 몸체(40)는 다수의 얇은 철판을 적층하는 것에 의해 형성될 수도 있다.

상기 상,하부 웨이트 밸런스(50)(60)는 회전자의 회전시 외부 요인에 의해 발생되는 회전 불평형을 보상해 주기 위한 것으로, 이들 상,하부 웨이트 밸런스(50)(60)는 본 발명의 특징에 따라, 둘다 그 질량을 가변시킬 수 있는 질량 가변형으로 구성된다.

따라서, 종래 하나의 웨이트 밸런스만이 질량 가변형으로 구성된 것에 비하여 질량 가변 범위를 대폭적으로 확장시킬 수 있으므로, 그 적용 범위를 확대시킬 수 있다. 즉, 배기량이 증가된 압축기의 경우에도 본 발명의 회전자를 구비하는 모터를 채용하여 진동이나 소음이 없는 압축기를 구성할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 의한 회전자의 질량 가변형 상,하부 웨이트 밸런스(50)(60)(같은 구조이므로, 하나의 웨이트 밸런스, 즉 상부 웨이트 밸런스에 대해서만 설명한다)는, 상기 회전자 몸체(40)의 상부에 적층되는 다수의 웨이트 밸런스부재(51)와, 상기 웨이트 밸런스부재(51)를 회전자 몸체(40)에 대하여 고정하는 수단(52)을 구비한다.

상기 고정수단(52)은 상기 회전자 몸체(40)의 상부에서 돌설되는 적어도 2개의 고정돌기(52a)와, 상기 각각의 웨이트 밸런스부재(51)에 형성되는 상기 고정돌기(52a)와 대응되는 고정공(52b)으로 구성된다.

여기서, 요구되는 수의 상기 웨이트 밸런스부재(51)는 그의 고정공(52b)이 상기 고정돌기(52a)에 끼워지는 것에 의해 회전자 몸체(40)의 해당위치에 설치되며, 이와 같은 상태에서 상기 고정돌기(52a)를 압착하는 것에 의해 상기 웨이트 밸런스부재(51)가 회전자 몸체(40)에 고정된다.

또한, 상기 고정돌기(52a)의 길이는 바람직한 갯수의 상기 웨이트 밸런스부재(51)가 적층되어 설치되는 두께 이상의 길이를 가진다.

또한, 상기 각각의 웨이트 밸런스부재(51)는 상기 회전자 몸체(40)의 외주면 곡률과 같은 곡률반경을 가지는 원호판으로 구성됨으로써 회전자 몸체(40)에 설치된 웨이트 밸런스가 회전자 몸체(40)의 원주면을 벗어나지 않도록 되어 있다. 이는 회전자의 회전에 따른 공력손실을 최소화 하기 위함이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 회전자는 압축기의 용량이 변하거나 이상 작동을 하는 경우에, 회전자의 상,하부에 각각 위치하는 웨이트 밸런스의 웨이트 밸런스부재의 수를 가감하는 것으로 그 질량을 조절할 수 있어, 최적의 밸런싱 상태를 유지하도록 할 수 있다.

즉, 종래의 회전자는 상부 웨이트 밸런스의 질량이 고정되어 있어 하부 웨이트 밸런스의 질량만을 가변함으로써 그 가변범위가 매우 좁았으나, 본 발명에 의하면, 상부 및 하부 웨이트 밸런스의 질량을 모두 가변시킬 수 있기 때문에, 보다 향상된 진동 및 소음 특성을 가지는 압축기를 구성할 수 있다.

또한, 본 발명은 웨이트 밸런스부재를 상부 및 하부에 공용으로 이용할 수 있기 때문에, 종래 상부 및 하부 웨이트 밸런스가 다르게 구성되어 별도의 공수가 소요되었던 것에 비해 부품수를 줄일 수 있는 작업 효율의 향상을 기대할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 상,하부 웨이트 밸런스의 질량을 모두 가변시킬 수 있기 때문에, 압축기의 배기량 및 주파수에 다른 적절한 웨이트 밸런스의 선정이 가능하므로, 회전자의 최적 작동 상태를 구현할 수 있으며, 이로 인해 회전자의 불평형으로 인한 진동 및 소음을 줄일 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (4)

1. 축공을 갖춘 회전자 몸체의 상하부에 회전시 불평형력을 보상해 주기 위한 상,하부 웨이트 밸런스가 비대칭으로 설치되어 구성되는 밀폐형 왕복동식 압축기용 모터의 회전자에 있어서,

   상기 상,하부 웨이트 밸런스는 그 질량을 가변시킬 수 있는 질량 가변형으로 구성됨을 특징으로 하는 밀폐형 왕복동식 압축기용 모터의 회전자.
2. 제 1 항에 있어서,

   질량 가변형 상기 상,하부 웨이트 밸런스는, 각각 상기 회전자 몸체의 상하부에 적층되는 다수의 웨이트 밸런스부재와, 상기 웨이트 밸런스부재를 회전자 몸체에 대하여 고정하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복동식 압축기용 모터의 회전자.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 고정수단은, 상기 회전자 몸체의 상부에서 각각 돌설되는 적어도 2개의 고정돌기와, 상기 각각의 웨이트 밸런스부재에 형성되는 상기 고정돌기와 대응되는 고정공으로 구성되며, 요구되는 수의 상기 웨이트 밸런스부재를 그의 고정공을 상기 고정돌기에 끼워 설치한 상태에서 상기 고정돌기를 압착하여 웨이트 밸런스부재를 고정하도록 된 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복동식 압축기용 모터의 회전자.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 각각의 웨이트 밸런스부재는 상기 회전자 몸체의 외주면 곡률과 같은 곡률반경을 가지는 원호판으로 구성됨을 특징으로 하는 밀폐형 왕복동식 압축기용 모터의 회전자.