KR20080005805A - 압축기용 회전자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기용 회전자에 관한 것으로, 이러한 본 발명의 목적은 구성이 간소화되면서도 마그네트를 효과적으로 고정시킬 수 있도록 마련된 압축기용 회전자를 제공하는 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 압축기용 회전자는 중앙부에 회전축이 압입되도록 마련된 회전자코어와, 상기 회전자코어를 감싸도록 회전자코어의 외측에 원주방향을 따라 배치되는 복수개의 마그네트와, 상기 마그네트를 상기 회전자코어에 고정시키도록 상기 마그네트의 일측 상하단과 외면을 감싼 상태로 상기 회전자코어에 고정되는 클램프를 포함하여 구성된다.

Description

압축기용 회전자 {A ROTOR FOR COMPRESSOR}

도 1은 종래 압축기용 회전자의 구조를 도시한 측단면도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 압축기의 전체적인 구조를 대략적으로 도시한 측단면도이다.

도 3은 도 2에 있어서, 구동모터의 구조를 발취하여 도시한 평단면도이다.

도 4는 도 3에 있어서 회전자의 구조를 발취하여 분해 도시한 사시도이다.

도 5는 도 4의 회전자가 조립된 상태를 도시한 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

22: 회전자 60: 회전자코어

70: 마그네트 71: 지지홈

80: 클램프 81: 측면지지부

82: 상단연장부 83: 하단연장부

82a, 83a: 리벳체결공

본 발명은 압축기용 회전자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구성이 간소화 되면서도 마그네트를 효과적으로 고정시킬 수 있도록 마련된 압축기용 회전자에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 냉장고와 공기조화기의 냉동사이클에 냉매를 압축하도록 마련된 것으로, 냉매의 압축구동력을 제공하는 구동모터와, 구동모터의 구동력을 전달받아 냉매의 압축작용을 수행하는 압축장치를 포함하도록 구성된다.

상기 구동모터는 코일이 감겨지며 외측에 배치되는 고정자와, 고정자 내부에 회전 가능하도록 설치되어 고정자와의 전기적인 상호 작용으로 회전하는 회전자를 구비하며, 상기 회전자의 내부에는 구동모터의 구동력을 압축장치로 전달하기 위한 회전축이 압입된다.

도 1에는 종래 압축기의 구동모터에 채용되는 회전자(1)의 구조가 도시된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 회전자(1)는 중앙부에 회전축이 압입되도록 마련된 회전자코어(1a)와, 회전자코어(1a)의 외측에 원주방향을 따라 교번극성을 갖도록 배치되어 회전자코어(1a)를 감싸도록 마련된 복수개의 마그네트(1b)를 구비한다.

마그네트(1b) 외측에는 회전자(1)의 회전시 마그네트(1b)가 반경방향으로 유동되며 이탈되는 것을 방지하도록 비산방지캔(1c)이 끼워지는데, 이러한 비산방지캔(1c)은 얇은 재질의 금속판의 양단을 용접하여 상하로 개방된 원통형상으로 마련되고, 상기 마그네트(1b)의 외측에 압입방식으로 끼워진다.

또 회전자(1)의 회전시나 외부로부터 가해지는 충격에 의해 마그네트(1b)가 축방향으로 유동하며 이탈되는 것을 방지하기 위해 회전자코어(1a)의 상단과 하단 에는 회전자코어(1a)에 리벳(1d)을 통해 결합되는 원반형상의 상부 및 하부앤드링(1e,1f)이 각각 마련되며, 이러한 상부 및 하부앤드링(1e,1f)은 외곽 측이 각각 마그네트(1b)의 상단과 하단 쪽으로 연장된다.

그리고 이와 같이 구성되는 종래 압축기용 회전자는 상기 리벳(1d)을 통해 회전자코어(1a)의 상하단에 각각 상부 및 하부앤드링(1e,1f)을 결합시킨 후 상기 마그네트(1b)가 회전자코어(1a)를 감싸도록 회전자코어(1a)의 외측에 상기 각 마그네트(1b)를 위치시킨 상태에서 상기 비산방지캔(1c)을 마그네트(1b) 외측에 압입되도록 끼움으로써 그 조립이 완료된다.

그러나 이러한 종래 압축기용 회전자(1)는 상기 비산방지캔(1c)은 물론 상부 및 하부 앤드링(1e,1f)과 같이 여러 종류의 많은 부품이 상기 마그네트(1b)의 고정을 위해 사용되기 때문에 회전자(1)의 전체적인 구성이 복잡해지는 문제점을 가지고 있었다.

또 상술한 바와 같이, 종래 압축기용 회전자(1)를 조립하기 위해서는 상기 비산방지캔(1c)을 형성하기 위해 얇은 금속판을 용접가공하는 작업이 우선적으로 실시되어야 하고, 이렇게 가공된 비산방지캔(1c)은 마그네트(1b) 외측에 압입되도록 끼워지게 되는데, 얇은 금속판으로 가공되는 비산방지캔(1c)은 그 용접작업이 어려울 뿐만 아니라 마그네트(1b) 외측에 압입되는 과정에서 쉽게 휘어지거나 파손되면서 마그네트(1b)를 효과적으로 고정시킬 수 없도록 하는 요인이 되었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이러한 본 발명의 목 적은 구성이 간소화되면서도 마그네트를 효과적으로 고정시킬 수 있도록 마련된 압축기용 회전자를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 압축기용 회전자는 중앙부에 회전축이 압입되도록 마련된 회전자코어와, 상기 회전자코어를 감싸도록 회전자코어의 외측에 원주방향을 따라 배치되는 복수개의 마그네트와, 상기 마그네트를 상기 회전자코어에 고정시키도록 상기 마그네트의 일측 상하단과 외면을 감싼 상태로 상기 회전자코어에 고정되는 클램프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 클램프는 상기 마그네트의 외측면을 지지하도록 마련된 측면지지부와, 상기 측면지지부의 상단으로부터 상기 마그네트와 회전자코어의 상면을 지지하도록 연장되는 상단연장부와, 상기 측면지지부의 하단으로부터 상기 마그네트와 회전자코어의 하면을 지지하도록 연장되는 하단연장부를 구비하고, 상기 상단연장부와 하단연장부는 상기 회전자코어의 상면과 하면에 고정되도록 마련된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 회전자코어에는 그 길이방향을 따라 리벳체결홀이 형성되고, 상기 상단연장부와 하단연장부에는 상기 리벳체결홀에 통하도록 리벳체결공이 형성되고, 상기 클램프는 상기 리벳체결공과 리벳체결홀에 체결되는 리벳을 통해 회전자코어에 고정된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 클램프는 상기 각 마그네트 사이에 설치되고, 상기 측면지지부는 상호 인접한 한 쌍의 마그네트의 외측면을 함께 지지하도록 마련된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 마그네트의 측단 쪽 외면에는 상기 측면지지부의 측단을 지지하기 위한 지지홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 실시예에 따른 압축기는 도 2에 도시된 바와 같이, 밀폐용기(10)를 통해 외관을 이루게 된다. 밀폐용기(10)의 내부에는 냉매의 압축동력을 제공하는 구동모터(20)와, 구동모터(20)의 구동력을 전달받아 냉매의 압축작용을 수행하는 압축장치(30)가 마련되고, 밀폐용기(10)의 일측과 타측에는 외부의 냉매를 밀폐용기(10) 내부로 안내하는 흡입관(11)과 밀폐용기(10) 내부에서 압축된 냉매를 밀폐용기(10) 외부로 안내하는 토출관(12)이 각각 설치된다.

구동모터(20)와 압축장치(30)는 프레임(40)을 통해 설치되는데, 먼저 구동모터(20)는 프레임(40)의 상부 외곽 쪽에 고정되는 고정자(21)와, 고정자(21)와의 전자기적인 상호작용으로 회전하도록 고정자(21) 내부에 회전 가능하게 설치된 회전자(22)를 포함하여 구성된다.

그리고 회전자(22)에 중심에는 회전자(22)와 함께 회전하면서 구동모터(20)의 동력을 압축장치(30)로 전달하는 회전축(50)이 압입되고, 회전축(50)의 하단에는 편심회전하는 편심축(51)이 설치된다.

압축장치(30)는 상기 편심축(51)과 커넥팅로드(31)를 통해 연결된 피스톤(32)과, 피스톤(32)이 직선왕복운동하게 되는 압축실(33a)을 형성하도록 프레 임(40)의 일측에 마련된 실린더(33)와, 압축실(33a)을 밀폐시키도록 실린더(33) 일단에 결합되고 냉매흡입실(34a)과 냉매토출실(34b)이 상호 구획되게 형성된 실린더헤드(34)와, 냉매흡입실(34a)로부터 압축실(33a)로 흡입되거나 압축실(33a)로부터 냉매토출실(34b)로 토출되는 냉매의 흐름을 단속하도록 실린더(33)와 실린더헤드(34) 사이에 마련되는 밸브장치(35)를 포함하여 구성된다. 여기서 상기 냉매흡입실(34a)은 상기 흡입관(11) 쪽에 연계되고, 냉매토출실(34b)은 상기 토출관(12) 쪽에 연계되며, 미설명 부호 13은 흡입관(11)과 냉매흡입실(34a) 사이에 마련되어 흡입냉매의 소음을 저감시키는 흡입머플러이다.

이러한 구조를 통해 고정자(21)와 회전자(22)의 전자기적인 상호 작용으로 회전자(22)가 회전하게 되면, 회전축(50)이 회전하게 되면서 회전축(50)의 편심축(51)과 커넥팅로드(31)를 통해 연결된 피스톤(32)이 압축실(33a) 내부에서 직선왕복운동하게 되고, 이를 통해 압축실(33a) 내부와 외부 사이에 압력차가 형성된다.

이러한 압력차에 의해 흡입관(11)을 따라 밀폐용기(10) 내부로 안내된 냉매는 상기 냉매흡입실(34a)을 거쳐 압축실(33a)로 흡입되어 압축되고, 압축실(33a)에서 압축되어 토출되는 냉매는 상기 냉매토출실(34b)과 토출관(12)을 거쳐 밀폐용기(10) 외부로 토출되며, 이러한 과정이 반복적으로 진행되면서 압축기를 통한 냉매의 압축작용이 수행된다.

그리고 도 3에는 상기 구동모터(20)의 구조가 상세히 도시되고, 본 실시예에 있어서 상기 구동모터(20)의 회전자(22)는 구성이 간소화되면서도 후술하게 될 마 그네트(70)를 효과적으로 고정시킬 수 있도록 마련되는데, 이에 대한 구체적인 설명은 다음과 같다.

구동모터에 있어서, 고정자(21)는 코일(21b)과, 이러한 코일(21b)이 권선되어 인가된 전원에 의해 교번자성을 갖도록 마련된 복수개의 티스부(21c)가 내주면에 돌출 형성된 고정자코어(21a)를 통해 마련된다.

이중 티스부(21c)는 원주방향을 따라 상호 등간격 이격되도록 형성되며, 인접한 티스부(21c) 사이의 고정자코어(21a)에는 티스부(21c)에 권선된 코일(21b)이 수용되도록 슬롯(21d)이 형성된다.

또 도 4 내지 도 5를 함께 참고하여 보면, 상기 회전자(22)는 내부 중앙에 길이방향을 따라 상기 회전축(50)이 압입되도록 압입공(61)이 마련된 회전자코어(60)와, 회전자코어(60)의 외측에 원주방향을 따라 교번극성을 갖도록 착자된 복수의 마그네트(70)를 구비하며, 이러한 복수개의 마그네트(70)는 회전자코어(60)를 감싸도록 배치된다.

여기서 회전자코어(60)는 전체적으로는 원통형상을 취하게 되고,마그네트(70)는 회전자코어(60)의 외경과 대응하는 곡률을 구비하는 소정 두께의 판상으로 형성되어 대략 회전자코어(60)의 길이와 같은 길이를 갖도록 마련되며, 마그네트(70) 사이와 사이의 회전자코어(60) 외면에는 마그네트(70)의 양측단을 지지하기 위한 지지돌기(62)가 형성된다.

그리고 이러한 구동모터(20)는 전류인가 회로가 회전자(22)의 위치에 따라 고정자(21)의 각 티스부(21c)에 권선된 코일(21b)에 전류를 인가하게 되면, 각 티 스부(21c)가 순차적으로 N극과 S극의 교번극성을 갖게 되고, 이를 통해 고정자(21)의 티스부(21c)와 회전자(22)의 마그네트(70)와의 자기력에 의해 발생되는 인력과 척력의 자력이 회전자(22)의 접선방향으로 작용하여 회전자(22)가 회전되도록 한다.

한편, 상기 회전자(22)에 있어서, 상기 마그네트(70) 외측에는 회전자(22)의 회전시 상기 마그네트(70)가 반경방향으로는 물론 축방향으로도 유동됨이 없이 회전자코어(60) 외측에 고정되도록 마그네트(70)의 일측 상하단과 그 사이의 외측면을 감싼 상태로 회전자코어(60)에 고정되는 클램프(80)가 마련된다.

보다 상세히 설명하자면, 클램프(80)는 마그네트(70)의 외측면을 지지하도록 마련된 측면지지부(81)와, 측면지지부(81)의 상단으로부터 마그네트(70)와 회전자코어(60)의 상면을 지지하도록 연장되는 상단연장부(82)와, 측면지지부(81)의 하단으로부터 마그네트(70)와 회전자코어(60)의 하면을 지지하도록 연장되는 하단연장부(83)를 포함하여 대략 "ㄷ"자 형상을 취하게 되고, 이러한 클램프(80)는 상기 상단연장부(82)와 하단연장부(83)가 각각 회전자코어(60)의 상면과 하면에 고정되도록 하여 마그네트(70) 외측에 설치된다.

따라서 이러한 클램프(80)가 마그네트(70) 외측에 설치된 상태에서는 마그네트(70)의 상면과 하면이 상기 상단연장부(82)와 하단연장부(83)에 각각 지지되면서 마그네트(70)의 축방향 유동이 방지되고, 동시에 마그네트(70)의 외측면이 상기 측면지지부(81)를 통해 지지되면서 마그네트(70)의 반경방향 유동도 함께 방지되기 때문에, 상기 마그네트(70)가 상기 클램프(80)만을 통해 반경반향으로는 물론 축방 향으로도 유동됨이 없이 회전자코어(60) 외측에 고정되고, 이에 따라 회전자(22)의 전체적인 구성이 간소화되면서도 마그네트(70)를 효과적으로 고정시킬 수 있게 된다.

또 회전자코어(60)에는 종래 상부 및 하부 앤드링의 리벳체결을 위한 것으로 그 길이방향을 따라 복수의 리벳체결홀(63)이 형성되는데, 클램프(80)의 상단연장부(82)와 하단연장부(83)에는 상기 리벳체결홀(63)과 통하도록 형성된 리벳체결공(82a,83a)이 각각 형성되고, 상단연장부(82)와 하단연장부(83)는 상기 리벳체결공(82a,83a)과 리벳체결홀(63)에 체결되는 리벳(90)을 통해 회전자코어(60)에 고정된다. 즉, 상기 클램프(80)는 종래 상부 및 하부 앤드링의 고정구조를 그대로 이용하여 회전자코어(60)에 체결됨으로써, 상기 회전자코어(60)를 종래의 것 그대로 구조 변경 없이 사용할 수 있도록 한다.

또한 보다 적은 숫자의 클램프(80)를 가지고 복수의 마그네트(70)를 효과적으로 고정시킬 수 있도록 상기 클램프(80)는 각 마그네트(70) 사이에 설치되고, 상기 각 클램프(80)의 측면지지부(81)는 상호 인접한 한 쌍의 마그네트(70)의 외측면을 함께 지지하도록 마련된다.

또한 마그네트(70) 외측에 설치되는 클램프(80)를 보다 안정적으로 지지하기 위해 마그네트(70)의 측단 쪽 외면에는 측면지지부(81)의 측단을 지지하기 위한 지지홈(71)이 형성되고, 이를 통해 클램프(80)의 측면지지부(81)의 양단은 상호 인접한 마그네트(70)의 지지홈(71) 사이에서 안정적으로 지지된다. 이때 상기 지지홈(71)의 깊이는 측면지지부(81)의 두께와 같게 형성되는 것이 바람직한데, 이는 클램프(80)가 설치된 상태에서 클램프(80) 사이의 마그네트(70) 외면과 클램프(80)의 측면지지부(81) 외면 간에 단이 형성되지 않도록 하여 회전자(22)의 회전시 간섭현상이 발생하지 않도록 하기 위한 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 압축기용 회전자는 상기 마그네트가 마그네트의 일측 외측면과 상하단을 감싼 상태에서 회전자코어에 고정되는 클램프를 통해 회전자코어 외측에 고정된다.

따라서 본 발명에 따른 압축기용 회전자는 상기 클램프를 통해 마그네트의 반경방향 유동은 물론 축방향 유동이 동시에 방지되기 때문에, 종래 마그네트의 축방향 유동을 방지하도록 마련되던 상부 및 하부 앤드링과 마그네트의 반경방향 유동을 방지하도록 마련되던 비산방지캔이 삭제될 수 있게 되어 전체적인 구조가 간소화되면서도 마그네트를 효과적으로 고정시킬 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 중앙부에 회전축이 압입되도록 마련된 회전자코어와, 상기 회전자코어를 감싸도록 회전자코어의 외측에 원주방향을 따라 배치되는 복수개의 마그네트와, 상기 마그네트를 상기 회전자코어에 고정시키도록 상기 마그네트의 일측 상하단과 외면을 감싼 상태로 상기 회전자코어에 고정되는 클램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기용 회전자.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 클램프는 상기 마그네트의 외측면을 지지하도록 마련된 측면지지부와, 상기 측면지지부의 상단으로부터 상기 마그네트와 회전자코어의 상면을 지지하도록 연장되는 상단연장부와, 상기 측면지지부의 하단으로부터 상기 마그네트와 회전자코어의 하면을 지지하도록 연장되는 하단연장부를 구비하고, 상기 상단연장부와 하단연장부는 상기 회전자코어의 상면과 하면에 고정되도록 마련된 것을 특징으로 하는 압축기용 회전자.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 회전자코어에는 그 길이방향을 따라 리벳체결홀이 형성되고, 상기 상단연장부와 하단연장부에는 상기 리벳체결홀에 통하도록 리벳체결공이 형성되고, 상기 클램프는 상기 리벳체결공과 리벳체결홀에 체결되는 리벳을 통해 회전자코어에 고정된 것을 특징으로 하는 압축기용 회전자.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 클램프는 상기 각 마그네트 사이에 설치되고, 상기 측면지지부는 상호 인접한 한 쌍의 마그네트의 외측면을 함께 지지하도록 마련된 것을 특징으로 하는 압축기용 회전자.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 마그네트의 측단 쪽 외면에는 상기 측면지지부의 측단을 지지하기 위한 지지홈이 형성된 것을 특징으로 하는 압축기용 회전자.

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