KR20120076172A

KR20120076172A - 압축기용 모터 및 이를 적용한 압축기

Info

Publication number: KR20120076172A
Application number: KR20100138203A
Authority: KR
Inventors: 김비섭
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-12-29
Filing date: 2010-12-29
Publication date: 2012-07-09
Also published as: US20130243626A1; CN103222157B; EP2622717A2; EP2622717A4; EP2622717B1; CN103222157A; WO2012091339A3; WO2012091339A2

Abstract

본 발명은 압축기용 모터 및 이를 적용한 압축기에 관한 것이다. 본 발명은, 압축기용 모터의 권선코일로 인장강도가 약한 알루미늄 코일을 사용하는 경우 그 알루미늄 코일에 돌귀를 갖는 터미널을 연결할 때 상대적으로 인장강도가 큰 보강선을 알루미늄 코일과 함께 돌귀에 압착되도록 함으로써 상기 알루미늄 코일이 압착력에 의해 단선되는 것을 미연에 방지할 수 있고 이를 통해 알루미늄 코일을 적용한 압축기용 모터의 단선 불량을 방지하여 신뢰성을 향상시키는 동시에 모터의 제조비용을 절감할 수 있다. 그리고 이를 통해 상기의 압축기용 모터를 적용한 왕복동식 압축기의 신뢰성을 높일 수 있다.

Description

압축기용 모터 및 이를 적용한 압축기{MOTOR FOR COMPRESSOR AND COMPRESSOR HAVING THE SAME}

본 발명은 알루미늄 코일을 적용한 압축기용 모터에 관한 것이다.

일반적으로 소형 가정용 전기기구인 냉장고, 에어콘 등에는 냉매를 압축하기 위한 압축기가 내장되어 있다. 상기 압축기의 구동원인 압축기용 모터로는 유도 전동기가 널리 알려져 있다. 상기 유도 전동기는 코일이 감기는 고정자와, 농형(籠型) 등으로 된 도체가 구비되어 상기 고정자의 내측에 회전 가능하게 삽입되는 회전자와, 상기 회전자의 중심에 압입되고 상기 고정자의 코일에 흐르는 교번 전류(교류)에 의한 회전 자기장과 상기 회전자에 발생되는 유도 전류와의 상호 작용에 의해 발생되는 회전력을 압축기의 압축부에 전달하는 회전축으로 이루어진다.

상기 고정자와 회전자는 모두 다수 장의 얇은 철심(stator core)을 적층하여 용접 등으로 고정되는 것으로, 상기 고정자은 철심은 대략 환형으로 형성되어 자속의 이동경로를 이루는 요크부(yoke portion)와, 상기 요크부의 내주면에 소정의 간격을 두고 돌출되어 상기 코일이 권선되는 다수 개의 티스부(teeth portion)와, 상기 티스부 사이에 오목하게 절개 형성되는 슬롯부(slot portion)로 이루어진다.

상기 코일은 도전율이 좋고 비교적 가격이 저렴한 구리(Cu)가 널리 사용되고 있다. 참고로, 은(Ag)은 도전율이 가장 높은 금속이지만 가격이 비싸기 때문에 가정용 전기기구에 적용되는 압축기용 모터의 코일로는 사용되지 않고 있다. 하지만, 상기와 같은 구리 역시 가격이 낮은 편이 아니기 때문에 최근에는 가격대비 도전율이 좋은 알루미늄 재질을 이용하고 있다. 이 경우, 코일을 이루는 주권선과 서브코일 모두를 알루미늄 재질로 사용하거나 또는 주권선과 서브코일 중에서 어느 한 쪽 권선만 알루미늄 재질로 사용하고 있다.

여기서, 상기 주권선과 서브코일에서 인출되는 권선(Magnet wire)는 자체에 절연피막으로 코팅되어 있어 전류가 통하게 하기 위해서는 절연피막을 탈피하거나 또는 절연피막을 뚫고 들어가 구리와 직접 접촉이 되어야 한다. 하지만, 절연피막을 탈피하는 탈피공법은 공정이 복잡하고 투자비가 많이 들며 품질 확보가 어렵다. 따라서 터미널(Connector terminal) 자체에 돌귀(Serration) 형상을 형성하여 상기 터미널 압착시 돌귀가 절연피막을 뚫고 들어가 구리와 직접 접촉되어 통전되도록 하는 압착공법이 널리 사용되고 있었다.

그러나, 상기와 같이 돌귀를 이용하는 압착공법은, 구리와 같이 인장강도가 높은 재질에는 사용 가능하나 알루미늄과 같이 인장강도가 약한 재질은 상기 터미널로 압착하면 그 압착된 부위의 인장강도가 약하여 단선 불량이 발생되는 문제점이 있었다. 즉, 구리 코일의 인장력은 24.2kgf?cm인데 반해 알루미늄 코일의 인장력은 11.4kgf?cm 에 불과하여 상기와 같은 돌귀를 갖는 터미널을 이용하는 경우 단선 불량이 자주 발생할 우려가 있었다.

본 발명의 목적은, 알루미늄 코일을 압착공법으로 터미널에 연결하면서도 알루미늄 코일이 단선되는 것을 방지할 수 있는 압축기용 모터 및 이를 적용한 압축기를 제공하려는데 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 고정자; 상기 고정자에 권선되고 적어도 일부는 알루미늄재로 된 도체의 외주면에 절연재로 된 절연피막이 피복되는 권선코일; 및 상기 권선코일에 압착되어 일부가 절연재를 뚫고 도체에 연결되는 터미널;을 포함하고, 상기 권선코일의 일부는 상기 알루미늄재 보다 인장강도가 큰 재질로 이루어진 보강선과 함께 터미널에 압착되는 압축기용 모터가 제공된다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 소정량의 오일이 수용되는 밀폐용기; 상기 밀폐용기의 내부에 설치되어 회전력을 발생하는 구동모터; 상기 밀폐용기의 내부에 설치되어 압축공간을 형성하는 실린더블록; 상기 구동모터의 회전축에 일단이 결합되어 회전운동을 직선운동으로 전환시키는 커넥팅로드; 상기 커넥팅로드의 타단에 결합되어 상기 실린더블록의 압축공간에서 직선운동을 하면서 냉매를 압축하는 피스톤; 및 상기 실린더블록에 결합되어 냉매의 흡입과 토출을 제한하는 밸브조립체;를 포함하고, 상기 구동모터의 권선코일은 그 권선코일의 일부가 알루미늄재 보다 인장강도가 큰 재질로 이루어진 보강선과 함께 터미널에 압착되는 왕복동식 압축기가 제공된다.

본 발명에 의한 압축기용 모터 및 이를 적용한 압축기는, 압축기용 모터의 권선코일로 인장강도가 약한 알루미늄 코일을 사용하는 경우 그 알루미늄 코일에 돌귀를 갖는 터미널을 연결할 때 상대적으로 인장강도가 큰 보강선을 알루미늄 코일과 함께 돌귀에 압착되도록 함으로써 상기 알루미늄 코일이 압착력에 의해 단선되는 것을 미연에 방지할 수 있고 이를 통해 알루미늄 코일을 적용한 압축기용 모터의 단선 불량을 방지하여 신뢰성을 향상시키는 동시에 모터의 제조비용을 절감할 수 있다. 그리고 이를 통해 상기의 압축기용 모터를 적용한 왕복동식 압축기의 신뢰성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명 압축기용 모터를 분해하여 보인 사시도,
도 2는 도 1에 따른 압축기용 모터의 평면도,
도 3은 도 1에 따른 압축기용 모터의 고정자를 보인 사시도,
도 4는 도 1에 따른 압축기용 모터의 고정자를 보인 평면도,
도 5는 도 1에 따른 압축기용 모터에서 알루미늄 코일과 리드와이어를 연결한 상태를 보인 평면도,
도 6 및 도 7은 도 5에 따른 터미널과 알루미늄 재질의 서브코일을 연결하기 위한 일실시예를 개략적으로 보인 평면도 및 정면도,
도 8은 도 1에 따른 압축기용 모터를 적용한 왕복동식 압축기를 보인 종단면도.

이하, 본 발명에 의한 압축기용 모터 및 이를 적용한 왕복동식 압축기를 첨부도면에 도시된 실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 압축기용 모터(200)는, 압축기의 밀폐용기에 고정되고 코일(240)이 감기는 고정자(210)와, 상기 고정자(210)의 내측에 회전 가능하게 삽입되고 그 내부에 도체(250)가 구비되는 회전자(220)와, 상기 회전자(220)의 중심에 압입되어 회전력을 압축기의 압축부에 전달하는 회전축(230)을 포함한다.

상기 고정자(210)는 다수 장의 철심이 소정의 높이만큼 축방향으로 적층되어 용접 등으로 고정된다. 상기 철심은 그 외주면이 대략 사각형 모양(원형에 가까운 경우도 있슴)으로 형성되고, 그 내주면이 대략 원형을 이루는 회전자 삽입구멍(210a)이 형성된다.

상기 철심은 그 외곽측에 대략 원주방향으로 연결되어 자속의 이동경로를 이루는 요크부(211)가 형성된다. 상기 요크부(211)는 일체로 형성될 수 있으나, 철심의 판금작업 방식에 따라서는 원호형으로 형성되어 서로 요철 결합되거나 용접 결합될 수 있다. 그리고 상기 요크부(211)는 모터의 효율에 큰 영향을 미치는 것으로 그 요크부(211)의 전체 유효면적은 상기 고정자(210)의 내경과 후술할 슬롯부(213)의 전체 면적이 결정되면 그에 따라 적정하게 결정될 수 있다.

상기 철심은 도 3 및 도 4에서와 같이 그 중앙측에 상기 요크부(211)의 내주면에서 소정의 간격을 두고 반경방향으로 돌출되어 상기 코일이 권선되는 다수 개의 티스부(212)가 형성된다. 상기 티스부들(212)은 원주방향을 따라 후술할 슬롯부(213)를 사이에 두고 대략 등간격으로 형성된다. 상기 티스부들(212)은 길이 방향으로 대략 동일한 폭길이(B)로 형성되고, 그 티스부들(212)의 폭길이(B)는 모터의 용량에 따라 다르겠으나 대략 반경방향 길이(L)보다 길지 않게 형성된다. 그리고 상기 티스부들(212)의 외곽측은 이웃하는 티스부와 소정의 곡률(R)을 가지고 서로 곡면지게 연결된다.

상기 티스부들(212)의 폭길이(B)와 상기 티스부들(212) 사이의 곡률(R), 즉 후술할 슬롯부(213)의 곡률(R)과의 비율은 압축기 모터의 효율과 관계가 있다. 즉, 압축기용 모터(200)는 상기 티스부(212)의 폭길이(B) 대비 슬롯부(213)의 곡률(R) 비율(B/R)이 낮을수록 모터의 효율이 상승하며 그 비율(B/R)의 범위는 대략 1.05 보다는 크고 1.15 보다는 작게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

상기 티스부들(212)의 폭길이(B)와 상기 고정자(210)의 내경(D)의 비율(D/B)도 압축기 모터의 효율과 관계가 있다. 즉, 상기 압축기용 모터(200)는 상기 고정자(210)의 내경(D) 대비 티스부(212)의 폭길이(B) 비율이 높을수록 모터의 효율이 상승하며 그 비율(D/B)의 범위는 대략 13.9 보다는 크고 15.0 보다는 작게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

상기 티스부들(212)의 중앙측 끝단에는 이웃하는 티스부(212)와 소정의 간격을 가지도록 연장되는 폴부(212a)가 형성된다. 상기 폴부 간격(또는 티스부 간격)(A)은 적어도 상기 코일(240)의 직경(d)보다는 작지 않게 형성되어야 상기 코일(240)의 권선작업이 용이할 수 있다. 그리고 상기 폴부 간격(A)은 모터의 효율에 큰 영향을 미치는 것으로 상기 코일(240)의 재질 및 그에 따른 코일의 직경(d) 그리고 고정자(210)의 슬롯수에 따라 상이하게 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 코일의 직경이 0.5mm일 때, 상기 폴부 간격(A)은 20슬롯 고정자에서는 대략 1.73mm 이하가 되도록 형성되고, 24슬롯 고정자에서는 대략 2.10mm 이하가 되도록 형성되며, 28슬롯 고정자에서는 대략 2.00mm 이하가 되도록 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

상기 철심은 티스부들(212) 사이에 상기 코일(240)이 삽입되는 공간을 이루도록 오목하게 절개된 슬롯부들(213)이 대략 등간격으로 형성된다. 상기 슬롯부들(213)은 평면투영시 방사상으로 길게 형성되고, 그 양측면은 중앙측에서 외곽측으로 갈수록 벌어지도록 형성되며, 그 외곽면은 바깥쪽으로 곡면지게 형성된다.

상기 슬롯부(213)는 도 3 및 도 4에서와 같이 메인코일이 권선되는 복수 개의 메인슬롯부들(main slot portions)(213a)과, 서브코일이 권선되는 복수 개의 서브슬롯부들(sub slot portions)(213b)로 이루어진다. 상기 메인슬롯부들(213a)과 서브슬롯부들(213b)은 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 번갈아 형성된다. 예컨대, 도 4에서와 같이 원주방향을 따라 복수 개의 메인슬롯부(213a)가 형성되고, 이어서 복수 개의 서브슬롯부(213b)가 90°의 위상차로 형성되며, 이어서 복수 개의 메인슬롯부(213a)가 90°의 위상차로 형성되고, 다시 복수 개의 서브슬롯부(213b)가 90°의 위상차로 형성될 수 있다.

상기 메인슬롯부들(213a)의 단면적은 서브슬롯부들(213b)의 단면적 보다 크게 형성될 수 있다. 상기 메인슬롯부(213a)와 서브슬롯부(213b)의 단면적은 모터의 생산성을 고려하여 코일의 턴수 대비 적정한 결정될 수 있다. 즉, 상기 메인슬롯부(213a)의 경우는 턴수(N) 대비 슬롯부(213a)의 단면적(S1) 비율(N/S1)이 2.18 이상에서 2.22이하의 범위로 형성되고, 상기 서브슬롯부(213b)의 경우는 상기 비율(N/S2)이1.85 이상에서 1.89 이하의 범위로 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 여기서, 상기 메인슬롯부(213a)의 단면적과 서브슬롯부(213b)의 단면적은 그 메인슬롯부(213a)와 서브슬롯부(213b)에 모두 알루미늄 코일을 권선하는 경우는 물론 상기 메인슬롯부(213a)에는 구리 코일을, 서브슬롯부(213b)에는 알루미늄 코일을 권선하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

그리고, 상기 메인슬롯부(213a)와 서브슬롯부(213b)는 그 개별 단면적이나 전체 단면적 그리고 개수가 서로 동일하게 형성될 수도 있고 서로 상이하게 형성될 수 있다. 이는 모터에 감기는 코일의 가격 대비 효율을 고려하여 설계될 수 있다. 예컨대, 상기 코일(240)을 모두 알루미늄 코일로 사용하는 경우에는 상기 메인슬롯부(213a)와 서브슬롯부(213b)의 개별 단면적이나 전체 단면적 그리고 개수가 구리 코일에 비해 확대될 수 있으나 그 상대 비율은 통상적인 모터의 슬롯부 형상과 크게 다르지 않게 형성될 수 있다. 하지만, 상기 메인슬롯부(213a)에는 알루미늄 코일을, 서브슬롯부(213b)에는 구리 코일을 사용하는 경우에는 알루미늄 코일의 직경이 구리 코일의 직경보다 확대됨에 따라 상기 메인슬롯부(213a)의 개별 단면적이나 전체 단면적 그리고 개수가 서브슬롯부(213b)에 비해 상대적으로 증가할 수 있다. 반대로, 상기 메인슬롯부(213a)에는 구리 코일을, 서브슬롯부(213b)에는 알루미늄 코일을 사용하는 경우에는 서브슬롯부(213b)의 개별 단면적이나 전체 단면적 그리고 개수가 메인슬롯부(213a)에 비해 상대적으로 증가할 수 있다.

상기 고정자(210)에 권선되는 코일(240)은 도전율이 구리(도전율은 99.9%) 보다는 낮지만 비교적 도전율이 구리에 비해 크게 낮지 않으며, 특히 가격이 구리 보다 크게 저렴한 알루미늄(도전율은 62.7%) 재질을 사용할 수 있다.

상기 알루미늄 코일은 상기 구리 코일일 경우보다 도전율이 낮아 압축기용 모터(200)의 효율이 저하될 수 있으므로 이를 보상하기 위하여 상기 알루미늄 코일의 직경이 구리 코일일 경우보다 대략 25% 정도 더 두껍게 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 알루미늄 코일의 경우는 그 알루미늄의 재질적 특성상 구리에 비해 강성이 낮으므로 상기 알루미늄 코일의 외주면에 절연피막으로 코팅되는 에나멜층의 두께가 적어도 구리 코일의 외주면에 코팅되는 에나멜층의 두께보다는 얇지 않게 하는 것이 코일의 강성을 유지하는데 바람직할 수 있다.

그리고 상기 알루미늄 코일의 경우는 그 알루미늄의 재질적 특성상 구리 코일에 비해 강성이 낮아 댐핑효과(damping effect)가 악화될 수 있다. 이로 인해 특히 저주파 대역에서의 소음이 증가될 수 있으나, 이는 상기 고정자(210)의 내경(D)과 슬롯부(213)의 면적(S)을 최적화하여 해소하거나 또는 상기 고정자(210)의 내경(D)과 하측 엔드코일(242)의 높이를 최적화하여 해소할 수 있다.

상기와 같은 압축기용 모터는, 외부로부터 전원을 인가받아 작동을 하게 된다. 이를 위해, 도 5에서와 같이 외부 전원과 전기적으로 연결되는 터미널(terminal)(260)이 구비되고, 이 터미널(260)은 각각의 코일들(예를 들어, 단상 모터일 경우 2개의 메인코일과 1 개의 서브코일로 이루어진다)과 일대일로 결합되어 통상 하니스(harness)(270)라고 알려진 배선뭉치로 묶여 외부 전원과 연결된다.

하지만, 상기 터미널들과 코일들을 일대일로 연결하는 방법은 주로 터미널에 돌귀가 구비되어 그 돌귀가 상기 권선의 절연피막을 뚫고 들어가 도체에 연결되는 것이나, 상기 도체가 인장강도가 약한 알루미늄 재질일 경우에는 권선이 단선될 우려가 있었다. 이를 감안하여 각 터미널들에 인출선들이 각각 결합되고 그 인출선들의 끝단을 상기 권선에 연결하는 중간결선 방법이 이용되고 있다.

상기와 같은 중간결선 방법으로는 주로 용접법, 납땜법 등이 알려져 있다. 하지만, 용접법은 절연피막을 탈피하지 않고 직접 용접함에 따라 비용은 절감되는 반면 용접에 필요한 부품수와 작업성이 낮고 작업자의 숙련도에 따라 편차가 있으며 자동화가 불가능하고 특히 용접열에 의해 코일이 녹을 수 있다는 단점이 있다. 그리고 납땜법은 용접법에 비해 탈피 공정이 추가되는 단점이 있고 특히 알루미늄 코일 적용시 친화력 부족으로 불량이 발생할 우려가 많았다. 따라서, 본 발명은 돌귀를 갖는 터미널과 권선을 직접 클램핑하여 연결하는 경우 인장강도가 약한 알루미늄 코일을 권선으로 적용하면서도 단선 불량을 줄이는 방법을 제안하고자 하는 것이다.

이를 위해, 본 실시예에서는 도 6에서와 같이 구리로 된 메인코일(241)이 2개이고 알루미늄으로 된 서브코일(242)이 1개로 이루어져 있는 단상 모터의 경우, 도 7에서와 같이 상기 서브코일(242)에 터미널(260)을 결합하기 전에 소정의 인장강도(대략, 구리 코일과 같은 정도의 인장강도)를 갖는 보강선(245)을 알루미늄으로 된 서브코일(242)과 함께 돌귀(263)에 압착되도록 하여 상기 서브코일(242)이 단선되는 것을 미연에 방지하게 된다.

상기 보강선(245)은 그 내부에 적어도 알루미늄 재질 보다는 인장강도가 큰 재질로 된 도체가 에나멜과 같은 절연피막으로 피복되어 형성된다. 그리고 상기 보강선(245)은 양단이 절단되어 도체가 노출된 경우에는, 그 노출된 도체를 통해 전류가 인가되는 것을 방지하도록 상기 보강선(245)의 중간을 접어 그 접힌 부위가 상기 서브코일(242)에 감겨지거나 코일고정용 실(246)에 의해 엔드코일에 고정되도록 하는 반면, 상기 도체가 노출된 양단은 상기 서브코일(242)의 단부와 함께 터미널(260)의 바디부(261)에서 고정편부(262)로 눌려 돌귀(263)에 압착 고정되도록 할 수 있다. 하지만, 상기 절단된 양단에 절연피막을 입혀 절연처리하여 외부 전원이 보강선으로 인가되는 것을 방지할 수도 있다.

이렇게 하여, 상기 압축기용 모터의 권선코일로 인장강도가 약한 알루미늄 코일을 사용하는 경우 그 알루미늄 코일에 돌귀를 갖는 터미널을 연결할 때 상대적으로 인장강도가 큰 보강선을 알루미늄 코일과 함께 돌귀에 압착되도록 함으로써 상기 알루미늄 코일이 압착력에 의해 단선되는 것을 미연에 방지할 수 있고 이를 통해 알루미늄 코일을 적용한 압축기용 모터의 단선 불량을 방지하여 신뢰성을 향상시키는 동시에 모터의 제조비용을 절감할 수 있다.

한편, 상기와 같은 본 발명에 의한 왕복동모터가 적용되는 왕복동식 압축기는 도 8에 도시된 바와 같다.

즉, 본 발명에 의한 왕복동식 압축기는, 밀폐용기(210)와, 상기 밀폐용기(100) 내에 설치되는 구동원인 구동모터(200)와, 상기 구동모터(200)의 회전축(230)에 피스톤(320)이 컨넥팅로드(330)로 연결되어 그 피스톤(320)이 밸브조립체(340)가 구비된 실린더블록(310)의 압축공간에서 직선으로 왕복운동하면서 냉매를 압축하는 압축부(300)와, 상기 밀폐용기(100)의 바닥면과 구동모터(200)의 하단면 사이에 설치되어 상기 구동모터(200)와 압축부(300)를 탄력 지지하는 지지부(400)를 포함한다.

상기 구동모터(200)는 앞서 설명된 압축기용 모터, 즉 상기 고정자(210)의 메인슬롯부(213a)와 서브슬롯부(213b)에 모두 알루미늄 코일이 삽입되어 티스부(212)에 감기거나 또는 상기 메인슬롯부(213a)는 구리 코일이 삽입되는 반면 서브슬롯부(213b)에는 알루미늄 코일이 삽입되어 각 티스부(212)에 감긴 유도전동기가 적용된다. 상기 구동모터(200)는 그 고정자(210)의 구성이 전술한 왕복동모터에서 설명된 것과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

다만, 상기 구동모터(200)는 모터의 효율을 유지하기 위하여 상기 알루미늄 코일의 직경이 통상적인 구리 코일보다 크게 형성되어 상기 고정자(210)의 무게가 상승될 뿐만 아니라, 상기 고정자(210)의 상측 엔드코일(243)과 하측 엔드코일(242)의 높이가 증가하게 됨에 따라 압축부(300)와의 간섭을 고려하여 상기 압축부(300)의 설치위치를 높이고 상기 밀폐용기(100)의 높이를 높일 필요가 있다. 그리고 상기 고정자(210)의 무게가 상승하는 만큼 상기 지지부(400)의 종방향 탄성력을 높일 필요가 있다. 이를 위해 상기 지지부(400)를 이루는 압축코일스프링의 높이를 낮출 수 있으나, 이 경우 상기 구동모터(200)의 회전축(230) 하단에 설치되는 오일피더(231)가 상기 밀폐용기(100)에 부딪히지 않도록 고려하여야 한다. 그리고 상기 고정자(210)의 무게가 증가하고 압축부(300)의 높이가 높아지는 것을 고려하여 회전자(220) 또는 회전축(230)에 설치되는 편심질량의 무게를 적정하게 조절하여야 상기 구동모터(200)의 고정자(210)와 회전자(220) 사이의 마찰과 이로 인한 소음을 방지할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 의한 왕복동식 압축기는, 상기 구동모터(200)에 전원이 공급되면 상기 회전축(230)이 회전하면서 그 회전동력은 커넥팅로드(330)에 의해 압축부(300)의 직선왕복운동으로 변환되어 전달된다. 그리고, 상기 압축부(300)는 피스톤(320)이 실린더블록(310)의 압축공간에서 직선으로 왕복운동하면서 밸브조립체(340)를 통해 냉매를 흡입하여 압축한 후 냉동시스템으로 토출하는 일련의 과정을 반복하게 된다.

이때, 상기 구동모터(200)는 고정자(210)에 권선된 메인코일과 서브코일에 외부로부터의 교류전원이 인가되면, 전류에 의한 회전자계의 형성에 의해 메인코일 보다 전기적으로 90°로 극축이 앞선 서브코일이 우선적으로 회전하려는 힘이 작용하게 되고, 상기 서브코일(242)에서는 직렬 접속되어 있는 커패시터에 의해 전류위상이 메인코일(241) 보다 앞서게 되기 때문에 고속회전이 이루어지게 된다. 그리고 상기 구동모터(200)가 고속회전을 하면서 그 회전력이 상기 컨넥팅로드(330)를 거쳐 직선운동으로 전환되면서 상기 피스톤(320)에 전달되는 것이다.

이렇게, 상기 알루미늄 코일을 권선한 구동모터가 채용됨에 따라 그만큼 구동모터의 재료비용이 절감되어 구리 코일을 권선한 것과 비교하여 왕복동식 압축기의 효율은 크게 변하지 않으면서도 생산비용은 크게 절감할 수 있다. 그리고 상기 메인슬롯부와 서브슬롯부의 개별 단면적이나 전체 단면적 또는 개수를 적절하게 설계하여 왕복동식 압축기의 가격 대비 효율을 높일 수 있다.

그리고 상기 구동모터의 권선코일의 메인코일 또는 서브코일을 인장강도가 약한 알루미늄 재질로 형성하고 그 권선코일을 돌귀를 갖는 터미널에 압착하여 연결할 때 상기 알루미늄 재질의 코일 외에 구리와 같이 상대적으로 인장강도가 큰 보강선을 함께 터미널에 압착하여 결합함으로써 상기 알루미늄 코일이 단선되는 것을 미연에 방지할 수 있고 이를 통해 왕복동식 압축기의 조립 신뢰성을 높일 수 있다.

240 : 권선코일 241 : 메인코일
242 : 서브코일 245 : 보강선
260 : 터미널 263 : 돌귀
270 : 하비스

Claims

고정자;
상기 고정자에 권선되고 적어도 일부는 알루미늄재로 된 도체의 외주면에 절연재로 된 절연피막이 피복되는 권선코일; 및
상기 권선코일에 압착되어 일부가 절연재를 뚫고 도체에 연결되는 터미널;을 포함하고,
상기 권선코일의 일부는 상기 알루미늄재 보다 인장강도가 큰 재질로 이루어진 보강선과 함께 터미널에 압착되는 압축기용 모터.
제1항에 있어서,
상기 보강선은 상기 알루미늄재 보다 인장강도가 큰 도체의 외주면에 절연재가 피복되어 형성되고,
상기 보강선의 중간이 피복된 상태로 접혀 절곡단이 형성되며, 상기 절곡단은 권선코일에 고정되는 반면 양단은 상기 터미널에 압착되어 결합되는 압축기용 모터.
제1항에 있어서,
상기 보강선은 상기 알루미늄재 보다 인장강도가 큰 도체의 외주면에 절연재가 피복되어 형성되고,
상기 보강선의 양단 중에서 적어도 일측단은 절연처리되어 상기 권선코일에 고정되는 반면 타측단은 상기 터미널에 압착되어 결합되는 압축기용 모터.
제1항에 있어서, 상기 고정자는,
자로를 이루도록 환형으로 형성되는 요크부;
상기 요크부의 내주면에 원주방향을 따라 각각 중심을 향해 소정의 길이 만큼 돌출 형성되는 다수 개의 티스부; 및
상기 티스부들 사이에 원주방향을 따라 각각 소정의 단면적 만큼 오목하게 형성되는 다수 개의 슬롯부;를 포함하고,
상기 슬롯부에는 메인코일이 감기는 메인슬롯부와 서브코일이 감기는 서브슬롯부가 수개씩 번갈아 배치되는 압축기용 모터.
제4항에 있어서,
상기 메인슬롯부에는 알루미늄 보다 도전율이 우수한 다른 재질의 코일이 권선되고, 상기 서브슬롯부에는 알루미늄재로 된 도체에 절연피막이 피복된 코일이 권선되는 압축기용 모터.
제5항에 있어서,
상기 보강선은 상기 알루미늄재 보다 인장강도가 큰 도체의 외주면에 절연재가 피복되어 형성되고,
상기 보강선의 중간이 피복된 상태로 접혀 절곡단이 형성되며, 상기 절곡단은 권선코일에 고정되는 반면 양단은 상기 터미널에 압착되어 결합되는 압축기용 모터.
제5항에 있어서,
상기 보강선은 상기 알루미늄재 보다 인장강도가 큰 도체의 외주면에 절연재가 피복되어 형성되고,
상기 보강선의 양단 중에서 적어도 일측단은 절연처리되어 상기 권선코일에 고정되는 반면 타측단은 상기 터미널에 압착되어 결합되는 압축기용 모터.
밀폐용기;
상기 밀폐용기의 내부에 설치되어 회전력을 발생하는 구동모터;
상기 밀폐용기의 내부에 설치되어 압축공간을 형성하는 실린더블록;
상기 구동모터에 결합되어 상기 실린더블록의 압축공간에서 직선운동을 하면서 냉매를 압축하는 피스톤; 및
상기 실린더블록에 결합되어 냉매의 흡입과 토출을 제한하는 밸브조립체;를 포함하고,
상기 구동모터는 상기 제1항 내지 제7항중 어느 한 항의 특징을 가지는 왕복동식 압축기.