KR20200034363A - 회전자 프레임을 구비한 압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압축기에 관한 것으로 특히, 외측 회전자(outer rotor) 구조를 가지는 모터를 포함하는 압축기에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 고정자 외측에 회전자가 구비되는 형태의 모터 및 상기 모터의 회전력을 회전축에 전달하기 위한 회전자 프레임을 구비하는 압축기에 있어서, 밀폐된 내부공간을 가지는 케이싱; 상기 케이싱 내부공간에 설치되고 실린더를 포함하는 실린더 블록; 상기 실린더 블록에 결합되고 상기 모터의 회전력에 의하여 회전하는 편심부를 포함하는 회전축; 상기 회전축에 연결되어 상기 실린더 내에서 상기 편심부에 의하여 왕복 운동하는 피스톤; 상기 피스톤 및 상기 편심부 중 적어도 어느 하나의 운동에 의한 불평형력을 상쇄하기 위한 밸런스 웨이트; 및 상기 모터의 회전자와 상기 회전축을 고정시켜서 상기 모터와 함께 회전하고, 상기 피스톤 및 상기 편심부 중 적어도 어느 하나의 운동에 의한 불평형력을 추가적으로 상쇄하기 위한 질량분포를 가지는 회전자 프레임을 포함하여 구성될 수 있다.

Description

회전자 프레임을 구비한 압축기 {Compressor including a rotor frame}
본 발명은 압축기에 관한 것으로 특히, 외측 회전자(outer rotor) 구조를 가지는 모터를 포함하는 압축기에 관한 것이다.
왕복동 압축기(Reciprocating Compressor)는 실린더 내에서의 피스톤의 왕복 운동을 통해 유체를 흡입 압축하여 토출하는 방식으로 유체를 압축하는 장치를 말한다.
이러한 왕복동 압축기는 피스톤, 커넥팅 로드, 크랭크 핀 등의 왕복 운동하는 요소, 그리고 모터의 회전력을 피스톤의 왕복 운동으로 전환하는 요소들, 예를 들어, 회전축에 구비된 편심부를 포함한다.
압축기를 구동할 때, 이와 같은 피스톤, 커넥팅 로드, 크랭크 핀, 편심부 등은 (원심) 불평형력(Unbalance force, 또는 불평형 모멘트(Unbalance moment))을 야기할 수 있다.
즉, 압축기를 구동할 때 이러한 피스톤, 커넥팅 로드, 회전축의 편심부 등의 편심 운동, 원심력 등에 의하여 불평형력(또는 불평형 모멘트)이 발생할 수 있다.
이러한 불평형력은 압축기를 구동할 때 진동 및 이로 인한 소음을 야기할 수 있다.
따라서, 이와 같은 불평형력을 상쇄하기 위해 압축기에는 적어도 하나 이상의 밸런스 웨이트(balance weight)가 구비될 수 있다.
이러한 밸런스 웨이트는 보통 크랭크 축(회전축) 및 모터의 회전자의 상부 및 하부 중 적어도 어느 일측에 구비될 수 있다.
이를 통해 압축기 본체의 진동을 최소화하여 소음발생을 억제하며, 과다 진동에 의한 파단을 방지할 수 있다.
그러나, 압축기에 외측 회전자(outer rotor) 구조를 가지는 모터가 장착된 경우에는 이러한 회전자의 상하부 모두에 밸런스 웨이트를 장착하기 어려울 수 있다.
이와 같은 외측 회전자 구조를 가지는 모터가 장착된 압축기의 경우에는 밸런스 웨이트를 안정적으로 장착하는데 어려움이 있을 수 있으며 공간적인 제약이 존재할 수 있다.
이에 따라 밸런스 웨이트를 장착하지 않는다면 압축기 본체의 진동 특성, 특히 Z-방향(왕복운동이 발생하는 면에 대하여 수직인 방향) 진동 특성이 크게 저하될 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 외측 회전자(outer rotor) 구조를 가지는 모터를 포함하는 압축기에 있어서, (원심) 불평형력(또는 불평형 모멘트)을 효율적으로 상쇄할 수 있는 회전자 프레임을 구비한 압축기를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은, 외측 회전자(outer rotor) 구조를 가지는 모터를 포함하는 압축기에 있어서, 회전자 프레임의 형상을 이용하여 (원심) 불평형력(또는 불평형 모멘트)을 효율적으로 상쇄할 수 있는 회전자 프레임을 구비한 압축기를 제공하고자 한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 제1관점으로서, 본 발명은, 고정자 외측에 회전자가 구비되는 형태의 모터 및 상기 모터의 회전력을 회전축에 전달하기 위한 회전자 프레임을 구비하는 압축기에 있어서, 밀폐된 내부공간을 가지는 케이싱; 상기 케이싱 내부공간에 설치되고 실린더를 포함하는 실린더 블록; 상기 실린더 블록에 결합되고 상기 모터의 회전력에 의하여 회전하는 편심부를 포함하는 회전축; 상기 회전축에 연결되어 상기 실린더 내에서 상기 편심부에 의하여 왕복 운동하는 피스톤; 상기 피스톤 및 상기 편심부 중 적어도 어느 하나의 운동에 의한 불평형력을 상쇄하기 위한 밸런스 웨이트; 및 상기 모터의 회전자와 상기 회전축을 고정시켜서 상기 모터와 함께 회전하고, 상기 피스톤 및 상기 편심부 중 적어도 어느 하나의 운동에 의한 불평형력을 추가적으로 상쇄하기 위한 질량분포를 가지는 회전자 프레임을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 회전자 프레임은, 상기 모터의 회전자와 결합되는 테두리부; 상기 회전축과 결합되는 중심부의 결합홀; 및 상기 테두리부와 상기 결합홀이 이어지는 판형부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 회전자 프레임은, 상기 회전축의 회전 방향에 대하여 상기 밸런스 웨이트의 반대 방향으로 더 큰 질량분포를 가질 수 있다.
또한, 상기 질량분포는, 상기 판형부에 형성되는 서로 크기가 다른 홀에 의하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 밸런스 웨이트의 반대 방향에 형성된 홀의 크기가 상기 밸런스 웨이트의 방향에 형성된 홀의 크기보다 작을 수 있다.
또한, 상기 밸런스 웨이트의 반대 방향에 형성된 홀과 상기 밸런스 웨이트의 방향에 형성된 홀은 서로 이어질 수 있다.
또한, 상기 밸런스 웨이트의 반대 방향에 형성된 홀의 개수가 상기 밸런스 웨이트의 방향에 형성된 홀의 개수보다 작을 수 있다.
또한, 상기 질량분포는, 상기 판형부에 형성되는 서로 다른 개수의 홀에 의하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 질량분포는, 상기 편심부 방향을 기준으로 상기 회전 중심에 대하여 90도 내지 270도 사이의 질량이 더 가벼울 수 있다.
또한, 상기 질량분포는, 상기 회전자 프레임의 무게 중심이 상기 편심부 방향을 기준으로 상기 회전 중심에 대하여 340도 내지 20도 사이에 위치할 수 있다.
또한, 상기 회전자 프레임의 질량분포는 상기 피스톤의 운동이 이루어진 면에 대하여 수직인 방향의 불평형력을 상쇄하기 위한 것일 수 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 제2관점으로서, 본 발명은, 고정자 외측에 회전자가 구비되는 형태의 모터 및 상기 모터의 회전력을 회전축에 전달하기 위한 회전자 프레임을 구비하는 압축기에 있어서, 밀폐된 내부공간을 가지는 케이싱; 상기 케이싱 내부공간에 설치되고 실린더를 포함하는 실린더 블록; 상기 실린더 블록에 결합되고 상기 모터의 회전력에 의하여 회전하는 편심부를 포함하는 회전축; 상기 회전축에 연결되어 상기 실린더 내에서 상기 편심부에 의하여 왕복 운동하는 피스톤; 상기 피스톤 및 상기 편심부 중 적어도 어느 하나의 운동에 의한 불평형력을 보상하기 위한 밸런스 웨이트; 및 상기 모터의 회전자와 상기 회전축을 고정시켜서 상기 모터와 함께 회전하고, 회전 중심에 대한 원주 방향에 대하여 불균일한 질량분포를 가지는 회전자 프레임을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 불균일한 질량분포는, 상기 편심부 방향을 기준으로 상기 회전 중심에 대하여 90도 내지 270도 사이의 질량이 더 작을 수 있다.
또한, 상기 불균일한 질량분포는, 상기 회전자 프레임의 무게 중심이 상기 편심부 방향을 기준으로 상기 회전 중심에 대하여 340도 내지 20도 사이에 위치할 수 있다.
또한, 상기 불균일한 질량분포는, 상기 회전자 프레임에 형성되는 서로 다른 개수의 홀에 의하여 이루어질 수 있다.
본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
먼저, 본 발명에 의한 회전자 프레임은 피스톤 및 편심부 중 적어도 어느 하나의 운동에 의하여 발생하는 Z 방향의 불평형력(또는 불평형 모멘트)을 상쇄시킬 수 있다.
또한, 이와 같은 회전자 프레임은 외측 회전자(outer rotor) 구조를 가지는 모터가 장착된 압축기의 경우에 필수적인 요소일 수 있으며, 따라서, 추가적인 요소 없이도 피스톤 및 편심부 중 적어도 어느 하나의 운동에 의하여 발생하는 불평형력(또는 불평형 모멘트)을 효과적으로 상쇄시킬 수 있는 것이다.
이를 통해 압축기 본체의 진동을 최소화하여 소음발생을 억제하며, 과다 진동에 의한 파단을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 회전자 프레임을 구비하는 압축기를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 압축기의 불평형력을 상쇄할 수 있는 요소들을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 회전자 프레임을 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 회전자 프레임의 결합을 나타내는 분해 사시도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 적용될 수 있는 압축기의 밸런싱 설계의 개념을 설명하기 위한 개념도이다.
도 8은 본 발명에 적용될 수 있는 압축기의 밸런싱 설계에서 불평형력과 상쇄 요소에 의한 최종 합력을 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명에 적용될 수 있는 압축기의 밸런싱 설계에서 불평형력을 x 및 y 방향에 대하여 회전 각도에 따라 표현한 그래프이다.
도 10은 본 발명에 적용될 수 있는 압축기의 밸런싱 설계에서 x, y, z 방향의 불평형 모멘트(Unbalance Moment)를 나타내는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 의한 회전자 프레임의 형상을 도시하는 평면도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 의한 회전자 프레임의 형상을 도시하는 평면도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 의한 회전자 프레임의 형상을 도시하는 평면도이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 의한 회전자 프레임의 형상을 도시하는 평면도이다.
도 15는 본 발명의 제5 실시예에 의한 회전자 프레임의 형상을 도시하는 평면도이다.
도 16은 본 발명의 제6 실시예에 의한 회전자 프레임의 형상을 도시하는 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
비록 제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 회전자 프레임을 구비하는 압축기를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 압축기(100)는, 밀폐된 내부공간을 가지는 케이싱(200)과, 이 케이싱(200) 내부공간에 설치되고 실린더(111)를 포함하는 실린더 블록(110)을 포함할 수 있다.
케이싱(200)은 상부 쉘(upper shell; 210)과 하부 쉘(lower shell; 220)이 결합되어 이루어질 수 있다. 이러한 상부 쉘(210)과 하부 쉘(220)은 서로 밀폐되도록 결합될 수 있다.
이러한 압축기(100) 구조에서, 케이싱(200)은 압축기(100) 내부를 밀폐하여 냉매 분위기로 만들고 외부의 공기 접촉을 막는 외곽 구조를 형성한다.
실린더 블록(110)은 회전축(크랭크 축; 113)이 지지되는 축 지지부(112)를 포함할 수 있다.
이러한 축 지지부(112)에 회전축(113)이 회전 가능하도록 설치될 수 있다. 회전축(113) 상부측에는 편심부(150)가 위치하여, 회전 운동을 왕복 운동으로 전환시킬 수 있다.
즉, 편심부(150)에는 커넥팅 로드(115)에 의하여 피스톤(116)이 설치되고, 이러한 피스톤(116)은 실린더(111) 내에서 왕복 운동할 수 있다. 피스톤(116)과 커넥팅 로드(115)는 피스톤 핀(117)에 의하여 서로 결합될 수 있다.
실린더 블록(110)의 하측에는 회전축(113)에 회전력을 전달하기 위한 모터(120)가 설치될 수 있다.
모터(120)는 축 지지부(112) 주변측에 설치되는 고정자(stator; 121)와 이 고정자(121)의 외측에서 회전하는 회전자(rotor; 122)를 포함할 수 있다. 즉, 이러한 모터(120)는 외측 회전자(outer rotor) 구조를 이룰 수 있다.
모터(120)의 고정자(121)에는 코일(123)이 권선되어 자기력을 발생시킬 수 있다. 회전자(122)는 이러한 고정자(121) 및 코일(123)에 의하여 발생하는 전자기력에 의하여 회전할 수 있다.
모터(120)의 하측에는 모터(120)의 회전력을 회전축(113)에 전달하는 회전자 프레임(300)이 설치될 수 있다.
이러한 회전자 프레임(300)의 중심부에는 회전축(113)과 결합되는 결합홀(350; 도 2 참조)이 형성되고, 회전자 프레임(300)의 중심부 외측에는 모터(120)의 회전자(122)와 결합되는 테두리부(330; 도 2 참조)가 구비될 수 있다. 이러한 결합홀(350)과 테두리부(330)는 실질적으로 균일한 두께를 이루는 패널 형태의 판형부(340)에 의하여 서로 이어질 수 있다.
이와 같은 회전자 프레임(300)은 외측 회전자(outer rotor) 구조의 모터(120)를 이용하는 경우에 회전축(113)에 모터(120)의 회전력을 전달하기 위하여 필요한 구성일 수 있다.
이러한 회전자 프레임(300)에 대해서는 자세히 후술한다.
한편, 회전축(113) 하측에는 실린더(111)에 오일을 공급하기 위한 오일 공급부(140)가 구비될 수 있다. 이러한 오일 공급부(140)는 오일펌프(141)를 포함할 수 있다.
케이싱(200) 내부에는 이와 같은 압축기(100)를 이루는 구조체를 지지하는 지지부(130)를 포함할 수 있다. 즉, 이러한 지지부(130)는 압축기(100)를 이루는 구조체를 케이싱(200)에 대하여 지지할 수 있다.
이때, 지지부(130)는 스프링과 같은 완충재(131)를 포함할 수 있고, 이러한 완충재(131)의 진동을 구속하기 위한 댐퍼(132)를 더 포함할 수도 있다.
한편, 실린더(111)에 연결되어 압축된 냉매가 토출되는 파이프(180)가 더 구비될 수 있다.
또한, 저압 냉매가 실린더(111) 내부로 흡입되기 위한 유로에 위치하며, 소음 저감을 위해 음향 전달 특성을 고려하여 설계된 흡입 머플러(118)가 구비될 수 있다.
이와 같이 구성되는 압축기(100)를 구동할 때, 피스톤(116)의 왕복 운동에 의하여 불평형력(또는 불평형 모멘트)이 발생할 수 있다.
이러한 불평형력(또는 불평형 모멘트)은 회전축(113)에 연결된 편심부(150)의 회전에 의해서도 발생할 수 있다.
따라서, 이와 같은 불평형력(또는 불평형 모멘트)은 피스톤(116) 및 편심부(150) 중 적어도 어느 하나의 운동에 의하여 발생한다고 할 수 있다.
또한, 피스톤(116)의 운동에는 커넥팅 로드(115)도 함께 연관될 수 있다.
이러한 불평형력은 압축기(100)를 구동할 때 진동 및 이로 인한 소음을 야기할 수 있다.
따라서, 압축기(100)에는 이러한 불평형력을 상쇄하기 위한 질량(또는 무게)을 가지는 요소들이 구비될 수 있다.
이러한 불평형력을 상쇄하기 위한 요소는 회전축(113) 단부 측에 그리고 편심부(150)의 대향측에 형성되는 카운터 웨이트(counter weight; 160)를 포함할 수 있다.
또한, 이러한 불평형력을 상쇄하기 위한 요소는 회전자(122)의 상측에 설치되는 밸런스 웨이트(170)를 포함할 수 있다.
또한, 이러한 불평형력을 상쇄하기 위한 요소는 불평형력을 상쇄할 있는 질량(무게) 분포를 가지는 회전자 프레임(300)을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 압축기의 불평형력을 상쇄할 수 있는 요소들을 나타내는 사시도이다.
도 2를 참조하면, 피스톤(116) 및 편심부(150) 중 적어도 어느 하나의 운동에 의하여 발생하는 불평형력(또는 불평형 모멘트)을 상쇄할 수 있는 요소들을 도시하고 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 이러한 불평형력을 상쇄하기 위한 요소는 회전축(113) 단부 측에 그리고 편심부(150)의 대향측에 형성되는 카운터 웨이트(counter weight; 160)를 포함할 수 있다.
여기서, 설명의 편의상 불평형력을 일으키는 피스톤(116) 및 편심부(150)에 의한 무게 중심(C.G.)이 위치하는 방향을 X 방향이라고 정의할 수 있다. 또한, 피스톤(116)이 왕복 운동하는 가상의 평면상에서 X 방향과 수직인 방향을 Y 방향이라고 정의할 수 있다.
이러한 정의에 의하면 편심부(150)가 위치하는 방향은 X 방향이고, 카운터 웨이트(160)가 위치하는 방향은 -X 방향이라고 할 수 있다.
이와 같은 카운터 웨이트(160)는 위치 간섭 등의 이유로 인하여 일정 크기 이상으로 형성하기 어려울 수 있으므로 추가적인 상쇄요소가 필요할 수 있다.
또한, 이러한 불평형력을 상쇄하기 위한 추가적인 요소로서, 카운터 웨이트(160)와 동일한 방향(즉, -X 방향)에 설치되는 밸런스 웨이트(170)를 포함할 수 있다. 즉, 이러한 밸런스 웨이트(170)는 카운터 웨이트(160)와 마찬가지로 편심부(150)의 대향측에 설치될 수 있다.
이에 더하여, 이러한 불평형력을 상쇄하기 위한 요소는 불평형력을 상쇄할 있는 질량(무게) 분포를 가지는 회전자 프레임(300)을 포함할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 이러한 회전자 프레임(300)은 외측 회전자(outer rotor) 구조의 모터(120)를 이용하는 경우에 회전축(113)에 모터(120)의 회전력을 전달하기 위하여 필요한 구성일 수 있다.
이러한 회전자 프레임(300)의 중심부에는 회전축(113)과 고정되어 결합되는 결합홀(350)이 형성되고, 회전자 프레임(300)의 중심부 외측에는 모터(120)의 회전자(122; 도 1 참조)와 결합되는 테두리부(330)가 구비될 수 있다. 이러한 결합홀(350)과 테두리부(330)는 실질적으로 균일한 두께를 이루는 패널 형태의 판형부(340)에 의하여 서로 이어질 수 있다.
회전자 프레임(300)은, 회전축(113)의 회전 방향에 대하여 밸런스 웨이트(170)의 반대 방향(즉, X 방향)으로 더 무거운 질량(무게) 분포를 가질 수 있다.
또한, 이러한 질량분포는, 판형부(340)에 형성되는 서로 크기가 다른 홀들(301, 302)에 의하여 이루어질 수 있다.
즉, 밸런스 웨이트(170)의 반대 방향에 형성된 홀(301)의 크기가 밸런스 웨이트(170)의 방향에 형성된 홀(302)의 크기보다 작을 수 있다.
여기서, 밸런스 웨이트(170)의 반대 방향에 형성된 홀(301)은 밸런스 웨이트(170)의 반대 방향에 형성된 제1 절단부(310)에 의하여 형성될 수 있고, 밸런스 웨이트(170)의 방향에 형성된 홀(302)은 밸런스 웨이트(170)의 방향에 형성된 제2 절단부(320)에 의하여 형성될 수 있다.
한편, 회전자 프레임(300)의 테두리부(330)에는 회전자(122)와의 결합을 위한 결합홀(331)이 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 회전자 프레임을 나타내는 평면도이다.
도 3을 참조하면, 위에서 설명한 바와 같은 불평형력을 상쇄하기 위한 요소 중에서 불평형력을 상쇄할 있는 질량(무게) 분포를 가지는 회전자 프레임(300)에 대하여 자세히 설명한다.
위에서 언급한 바와 같이, 회전자 프레임(300)은, 회전축(113)의 회전 방향에 대하여 밸런스 웨이트(170)의 반대 방향(즉, X 방향)으로 더 무거운 질량(무게) 분포를 가질 수 있다.
또한, 이러한 질량분포는, 판형부(340)에 형성되는 서로 크기가 다른 홀들(301, 302)에 의하여 이루어질 수 있다.
즉, 회전축(113)의 회전 방향에 대하여 밸런스 웨이트(170)의 반대 방향(즉, X 방향)에 형성된 홀(301)의 크기가 밸런스 웨이트(170)의 방향(-X 방향)에 형성된 홀(302)의 크기보다 작을 수 있다.
따라서, 회전자 프레임(300)의 중심을 X 축과 Y 축이 만나는 원점(C; 회전 중심)이라 하면, Y 축을 기준으로 좌측 방향(X 방향)에 형성된 홀(301)의 크기가 우측 방향(-X 방향)에 형성된 홀(302)의 크기보다 작을 수 있다.
결과적으로, 회전자 프레임(300)의 질량분포는 Y 축을 기준으로 좌측 방향(X 방향)의 절반 측의 질량이 우측 방향(-X 방향) 나머지 절판 측의 질량보다 큰 질량분포를 가질 수 있다.
또한, 이러한 질량분포를 회전 중심(C)에 대하여 각도로 표현한다면, 편심부(150)의 위치(즉, 피스톤 방향; X 방향)를 0도라 할 때, 회전 중심(C)에 대하여 90도 내지 270도 사이에 분포한 홀(302)의 크기가 나머지 부분에 형성된 홀(301)의 크기보다 클 수 있다.
따라서, 편심부(150)의 위치(즉, 피스톤 방향)를 0도라 할 때, 회전 중심(C)에 대하여 90도 내지 270도 사이의 질량이 더 가벼울 수 있다.
또한, 이러한 질량분포에 의하면, 회전자 프레임(300)의 무게 중심(C.G.)이 회전 중심(C)에 대하여 90도 내지 270도 사이에 위치할 수 있다.
이때, 더 상세하게는, 이러한 질량분포에 의하면, 회전자 프레임(300)의 무게 중심(C.G.)이 편심부(150) 방향을 기준으로 회전 중심(C)에 대하여 340도 내지 20도 사이에 위치할 수 있다.
즉, 도 3에서, θ1은 0도를 기준으로 +20도일 수 있고, θ2는 0도를 기준으로 -20도일 수 있다.
이와 같은 회전자 프레임(300)의 질량분포는 피스톤(116)의 운동이 이루어진 면(즉, X-Y 평면)에 대하여 수직인 방향의 불평형력을 상쇄하기 위한 것일 수 있다.
즉, 이러한 X-Y 평면에 대하여 수직인 방향을 Z 방향이라고 정의한다면, 이와 같은 회전자 프레임(300)의 질량분포는 피스톤(116) 및 편심부(150) 중 적어도 어느 하나의 운동에 의하여 발생하는 Z 방향의 불평형력(또는 불평형 모멘트)을 상쇄시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 회전자 프레임의 결합을 나타내는 분해 사시도이다.
도 4를 참조하면, 위에서 설명한 바와 같은 회전자 프레임(300)은 모터의 회전자(122)에 결합될 수 있다.
구체적으로, 회전자 프레임(300)의 테두리부(330)는 모터의 회전자(122)와 접촉하여 결합될 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 회전자 프레임(300)의 테두리부(330)에는 결합홀(331)이 형성될 수 있다. 또한, 회전자(122)의 결합홀(331)과 대응하는 위치에는 관통홀(125)이 형성될 수 있다. 따라서, 결합볼트(124)가 이 관통홀(125)을 통과하여 회전자 프레임(300)의 테두리부(330)에 형성된 결합홀(331)에 설치될 수 있다.
이때, 도시된 바와 같이, 결합볼트(124)에 회전자(122)에 회전자 프레임(300)이 결합될 때, 밸런스 웨이트(170)가 함께 결합될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 압축기 구조에서, 밸런스 웨이트(170)는 회전자(122)의 상측에 결합될 수 있다.
그러나, 외측 회전자(outer rotor) 구조를 가지는 모터가 장착된 압축기의 경우에는 이러한 회전자(122)의 하부에 추가적인 밸런스 웨이트를 안정적으로 장착하는데 어려움이 있을 수 있으며 공간적인 제약이 존재할 수 있다.
이때, 위에서 설명한 바와 같은 질량(무게)분포를 가지는 회전자 프레임(300)은 이와 같은 하부에 위치할 수 있는 추가적인 밸런스 웨이트를 대체할 수 있다.
이러한 회전자 프레임(300)은 피스톤(116) 및 편심부(150) 중 적어도 어느 하나의 운동에 의하여 발생하는 Z 방향의 불평형력(또는 불평형 모멘트)을 상쇄시킬 수 있다.
또한, 이와 같은 회전자 프레임(300)은 외측 회전자(outer rotor) 구조를 가지는 모터가 장착된 압축기의 경우에 필수적인 요소일 수 있으며, 따라서, 추가적인 요소 없이도 피스톤(116) 및 편심부(150) 중 적어도 어느 하나의 운동에 의하여 발생하는 불평형력(또는 불평형 모멘트)을 효과적으로 상쇄시킬 수 있는 것이다.
더불어, 이러한 회전자 프레임(300)에 불평형력(또는 불평형 모멘트)을 상쇄시킬 수 있는 질량(무게) 분포를 일으킬 수 있는 홀(301, 302)은 오일 통로로도 이용될 수 있다.
이를 통해 압축기 본체의 진동을 최소화하여 소음발생을 억제하며, 과다 진동에 의한 파단을 방지할 수 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 적용될 수 있는 압축기의 밸런싱 설계의 개념을 설명하기 위한 개념도이다.
구체적으로, 도 5는 압축기의 피스톤 운동 시 x-y 방향에 작용하는 힘을 나타내고 있고, 도 6은 압축기의 피스톤 운동 시 x-z 방향에 작용하는 힘을 나타내고 있다. 또한 도 7은 압축기의 피스톤 운동 시 y-z 방향에 작용하는 힘을 나타내고 있다.
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 적용되는 압축기의 밸런싱 설계에 대하여 설명한다.
왕복동 압축기의 경우 편심부(150)를 가진 회전축(Crank shaft; 113)과 연결된 피스톤(116)의 왕복운동을 통해 유체(냉매)를 압축할 수 있다.
이때, 편심부(Crank Pin; 150)와 이와 연결된 커넥팅 로드(115), 피스톤 핀(117) 및 피스톤(116)은 불평형력을 야기하는 질량으로 압축기 본체의 진동을 유발하는 인자일 수 있다.
일반적으로 불평형력을 상쇄하기 위하여 회전축(113)에 카운터 웨이트(counter weight; 160)를 형성하지만 위치 간섭으로 인해 충분한 크기로 카운터 웨이트(160)를 형성하기 어려울 수 있다.
즉, 카운터 웨이트(160)는 상측으로는 커넥팅 로드(115)와 간섭이 일어날 수 있고, 움직임에 있어 반경 방향으로는 실린더 블록(110) 및 피스톤(116)과 간섭이 발생할 수 있다. 따라서 추가적인 상쇄 요소가 필요할 수 있다.
추가적인 상쇄 요소는 일반적으로 밸런스 웨이트(170)라 명명하며 회전자(122) 상측에 부착하여 설치할 수 있다.
이때, 피스톤(116) 운동 및/또는 편심부(150)의 회전에 의한 불평형력은 카운터 웨이트(160)와 밸런스 웨이트(170)를 이용하여 상쇄 가능할 수 있다. 그러나 이러한 카운터 웨이트(160)와 밸런스 웨이트(170) 만으로는 수직방향, 즉, 피스톤(116)의 왕복운동이 발생하는 가상의 평면에 대하여 수직인 방향의 모멘트(Moment) 방향의 힘을 상쇄하기에는 충분하지 않을 수 있다. 따라서, 압축기 본체의 상하 방향의 진동을 유발할 수 있다.
이러한 수직방향 모멘트에 의한 진동을 상쇄하기 위해 회전자(122) 하측에 추가적인 질량 요소(하부 밸런스 웨이트)를 부착할 수 있으며, 이는 편심부(150)와 동일한 방향에 설치될 수 있다.
이때, 위에서 설명한 바와 같이, 회전자(122)의 하부에 추가적인 질량 요소(하부 밸런스 웨이트)를 안정적으로 장착하는데 어려움이 있을 수 있으며 공간적인 제약이 존재할 수 있다.
이러한 경우, 위에서 설명한 바와 같은 질량(무게)분포를 가지는 회전자 프레임(300)은 이와 같은 하부에 위치할 수 있는 추가적인 밸런스 웨이트를 대체할 수 있다.
여기서, Fun은 편심부(150), 커넥팅 로드(115), 피스톤 핀(117) 및 피스톤(116)에 의하여 발생하는 불평형력을 의미한다. 즉, 도 5에서 Fun,y는 y 방향으로 발생하는 불평형력을 의미한다.
또한 Fcw는 카운터 웨이트(160)에 의한 원심력을 나타낸다. 그리고 Uu는 상부 밸런스 웨이트(170)에 의한 원심력을 나타내고, Ul은 하부 밸런스 웨이트(본 발명의 경우, 회전자 프레임(300))에 의한 원심력을 나타낸다.
도 5에서 CGx는 무게 중심(C.G.)이 x 방향으로 치우친 정도를 나타낸다. 또한, Mx, My 및 Mz는 각각 x, y, z 방향의 불평형 모멘트를 나타낸다.
결국, 이러한 압축기 밸런싱 설계에 있어서, 회전자 프레임(300)은 이러한 Ul(하부 밸런스 웨이트에 의한 원심력) 값을 가지도록 설계될 수 있다.
즉, 회전자 프레임(300)의 질량분포에 의하여, 회전자 프레임(300)이 모터(120)에 의하여 회전하였을 때 Ul 값에 해당하는 원심력이 작용할 수 있는 것이다.
도 8은 본 발명에 적용될 수 있는 압축기의 밸런싱 설계에서 불평형력과 상쇄 요소에 의한 최종 합력을 나타내는 그래프이다.
편심부(150), 커넥팅 로드(115), 피스톤 핀(117) 및 피스톤(116)에 의하여 발생하는 불평형력(Unbalance force)은 Fun으로 표시된다. 도 8에서는 x-y 평면에 대하여 도시되어 있고, Fx 및 Fy는 각각 x 방향과 y 방향에서의 각 힘을 나타내고 있다.
또한, 밸런스 웨이트(170) 및 회전자 프레임(300)에 의한 상쇄력은 Fbw로 표시된다.
결국 불평형력(Fun)과 상쇄력(Fbw)에 의한 최종 합력은 Fun-Fbw로 표시된다. 이러한 최종 합력은 완전히 0이 될 수는 없고, 최소화하는 방향으로 설계된다.
도 9는 본 발명에 적용될 수 있는 압축기의 밸런싱 설계에서 불평형력을 x 및 y 방향에 대하여 회전 각도에 따라 표현한 그래프이다. 또한, 도 10은 본 발명에 적용될 수 있는 압축기의 밸런싱 설계에서 x, y, z 방향의 불평형 모멘트(Unbalance Moment)를 나타내는 그래프이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 불평형력(Fun)과 상쇄력(Fbw)에 의한 최종 합력을 최소화하는 밸런스 웨이트(170) 및 회전자 프레임(300)의 형상 및 질량을 설계할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 회전자 프레임(300)은 이러한 질량을 가지도록 질량분포를 이룰 수 있다.
도 11 내지 도 16은 본 발명의 각 실시예에 의한 회전자 프레임의 형상을 도시하는 평면도이다.
도 11 내지 도 13은 무게 중심(C.G.)이 정위치에 있는 경우의 회전자 프레임(300)의 형상을 나타내고, 도 14 내지 도 16은 무게 중심(C.G.)이 정위치에서 벗어난 경우의 회전자 프레임(300)의 형상을 나타내고 있다.
그러나 도 11 내지 도 16에서 도시한 모든 실시예에서, 회전자 프레임(300)의 무게 중심(C.G.)이 회전 중심(C)에 대하여 90도 내지 270도 사이에 위치할 수 있다.
이때, 더 상세하게는, 이러한 질량분포에 의하면, 회전자 프레임(300)의 무게 중심(C.G.)이 편심부(150) 방향을 기준으로 회전 중심(C)에 대하여 340도 내지 20도 사이에 위치할 수 있다.
즉, 도 11 내지 도 16에서, θ1은 0도를 기준으로 +20도일 수 있고, θ2는 0도를 기준으로 -20도일 수 있다.
또한, 모든 실시예의 경우에서, 회전자 프레임(300)의 질량분포는 무게중심(C.G.)이 위치하는 절반 측(즉, 도 11 내지 도 16의 상측 반원 부분)의 질량이 나머지 절반 측(즉, 도 11 내지 도 16의 하측 반원 부분)의 질량보다 큰 질량분포를 가질 수 있다.
먼저, 도 11은 위에서 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 바 있는 제1 실시예에 의한 회전자 프레임(300)의 형상을 나타낸다.
도 11을 참조하면, 제1 실시예에 의한 회전자 프레임(300)의 질량(무게)분포는, 위에서 설명한 바와 같이, 판형부(340)에 형성되는 서로 크기가 다른 홀들(301, 302)에 의하여 이루어질 수 있다.
즉, 밸런스 웨이트(170)의 반대 방향에 형성된 홀(301)의 크기가 밸런스 웨이트(170)의 방향에 형성된 홀(302)의 크기보다 작을 수 있다.
도시된 바와 같이, 밸런스 웨이트(170)의 반대 방향에 세 개의 홀(301; 제1 홀)이 일정 간격을 이루어 형성될 수 있고, 밸런스 웨이트(170)의 방향에 이러한 제1 홀(301)보다 크기가 큰 세 개의 홀(302; 제2 홀)이 일정 간격을 이루어 형성될 수 있다.
여기서, 밸런스 웨이트(170)의 반대 방향에 형성된 홀(301)은 밸런스 웨이트(170)의 반대 방향(무게 중심(C.G.) 측 방향)에 형성된 제1 절단부(310)에 의하여 형성될 수 있고, 밸런스 웨이트(170)의 방향에 형성된 홀(302)은 밸런스 웨이트(170)의 방향(무게 중심(C.G.) 반대측 방향)에 형성된 제2 절단부(320)에 의하여 형성될 수 있다.
또한, 이러한 질량분포를 회전 중심에 대하여 각도로 표현한다면, 회전 중심(C)에 대하여 원점(0도)을 기준으로 90도 내지 270도 사이에 분포한 홀(302)의 크기가 나머지 부분에 형성된 홀(301)의 크기보다 클 수 있다.
따라서, 편심부(150)의 위치(즉, 피스톤 방향)를 0도라 할 때, 회전 중심(C)에 대하여 90도 내지 270도 사이의 질량이 더 가벼울 수 있다.
이와 같은 사항은 위에서 설명한 바와 같으며, 반복되는 설명은 생략한다.
도 12는 제2 실시예에 의한 회전자 프레임(300)의 형상을 나타낸다.
도 12를 참조하면, 하나의 홀(305; 제3 홀)에 의하여 동일한 질량분포가 이루어짐을 알 수 있다.
여기서 제3 홀(305)는 밸런스 웨이트(170)의 반대 방향(무게 중심(C.G.) 측 방향)에 형성된 제3 절단부(321)에 의하여 형성될 수 있다.
즉, 제2 실시예에 의한 회전자 프레임(300)의 질량 분포는 밸런스 웨이트(170)의 반대 방향(무게 중심(C.G.) 측 방향)에 형성된 하나의 제3 홀(305)에 의하여 형성됨을 알 수 있고, 그 반대 방향에는 홀이 존재하지 않는다.
또한, 이러한 질량분포를 회전 중심에 대하여 각도로 표현한다면, 회전 중심(C)에 대하여 원점(0도)을 기준으로 90도 내지 270도 사이에 제3 홀(305)이 존재하고, 나머지 부분에는 홀이 존재하지 않는다.
따라서, 편심부(150)의 위치(즉, 피스톤 방향)를 0도라 할 때, 회전 중심(C)에 대하여 90도 내지 270도 사이의 질량이 더 가벼울 수 있다.
그 외에 설명되지 않은 부분은 위에서 설명한 사항이 공통적으로 적용될 수 있다.
도 13은 제3 실시예에 의한 회전자 프레임(300)의 형상을 나타낸다.
도 13을 참조하면, 제3 실시예에 의한 회전자 프레임(300)의 질량 분포는 밸런스 웨이트(170)의 반대 방향(무게 중심(C.G.) 측 방향)과 밸런스 웨이트(170)의 방향에서 서로 이어지는 홀(제4 홀; 306)에 의하여 이루어질 수 있다.
즉, 제4 홀(306)은 무게중심(C.G.)이 위치하는 절반 측(즉, 도 13의 상측 반원 부분)에서 나머지 절반 측(즉, 도 13의 하측 반원 부분)에 이어지도록 형성될 수 있고, 이때, 무게중심(C.G.)이 위치하는 절반 측에 위치하는 제4 홀(306)의 일부분(361)은 나머지 절반 측에 위치하는 나머지 부분(362)의 크기보다 작을 수 있다.
도시하는 바와 같이, 이러한 제4 홀(306)은 결합홀(350)을 중심으로 양측에 두 개소에 형성될 수 있다.
따라서, 편심부(150)의 위치(즉, 피스톤 방향)를 0도라 할 때, 회전 중심(C)에 대하여 90도 내지 270도 사이의 질량이 더 가벼울 수 있다.
그 외에 설명되지 않은 부분은 위에서 설명한 사항이 공통적으로 적용될 수 있다.
먼저, 도 14는 제4 실시예에 의한 회전자 프레임(300)의 형상을 나타낸다.
도 14를 참조하면, 제4 실시예에 의한 회전자 프레임(300)의 질량(무게)분포는, 제1 실시예에서 설명한 바와 같이, 판형부(340)에 형성되는 서로 크기가 다른 홀들(301, 302)에 의하여 이루어질 수 있다.
이때, 제1 실시예와 다른 점은, 밸런스 웨이트(170)의 반대 방향에 두 개의 홀(301; 제1 홀)이 일정 간격을 이루어 형성될 수 있고, 밸런스 웨이트(170)의 방향에 이러한 제1 홀(301)보다 크기가 큰 세 개의 홀(302; 제2 홀)이 일정 간격을 이루어 형성될 수 있다.
즉, 무게중심(C.G.)이 위치하는 절반 측(즉, 도 14의 상측 반원 부분)에 위치하는 제1 홀(301)의 개수가 나머지 절반 측(즉, 도 14의 하측 반원 부분)에 위치하는 제2 홀(302)의 개수보다 적을 수 있다.
따라서, 편심부(150)의 위치(즉, 피스톤 방향)를 0도라 할 때, 회전 중심(C)에 대하여 90도 내지 270도 사이의 질량이 더 가벼울 수 있다.
그 외에 설명되지 않은 부분은 제1 실시예의 경우와 동일할 수 있고, 또한, 위에서 설명한 사항이 공통적으로 적용될 수 있다.
도 15는 제5 실시예에 의한 회전자 프레임(300)의 형상을 나타낸다.
도 15를 참조하면, 하나의 홀(307; 제5 홀)에 의하여 동일한 질량분포가 이루어짐을 알 수 있다.
여기서 제5 홀(307)은 밸런스 웨이트(170)의 반대 방향(무게 중심(C.G.) 측 방향)에 형성된 제3 절단부(321)에 의하여 형성될 수 있다.
즉, 제5 실시예에 의한 회전자 프레임(300)의 질량 분포는 밸런스 웨이트(170)의 반대 방향(무게 중심(C.G.) 측 방향)에 형성된 하나의 제5 홀(307)에 의하여 형성됨을 알 수 있고, 그 반대 방향에는 홀이 존재하지 않는다.
도 12에서 도시한 제2 실시예와 다른 점은 제5 홀(307)은 무게중심(C.G.)이 위치하지 않는 절반 측(즉, 도 15의 하측 반원 부분)에 일측으로 무게 중심(C.G.)에 따라 치우쳐 위치할 수 있다는 것이다.
그 외에 설명되지 않은 부분은 제2 실시예의 경우와 동일할 수 있고, 또한, 위에서 설명한 사항이 공통적으로 적용될 수 있다.
도 16은 제6 실시예에 의한 회전자 프레임(300)의 형상을 나타낸다.
도 16을 참조하면, 제6 실시예에 의한 회전자 프레임(300)의 질량 분포는 밸런스 웨이트(170)의 반대 방향(무게 중심(C.G.) 측 방향)과 밸런스 웨이트(170)의 방향에서 서로 이어지는 홀(제6 홀(308) 및 제7 홀(309))에 의하여 이루어질 수 있다.
즉, 제6 홀(308) 및 제7 홀(309)은 무게중심(C.G.)이 위치하는 절반 측(즉, 도 16의 상측 반원 부분)에서 나머지 절반 측(즉, 도 16의 하측 반원 부분)에 이어지도록 형성될 수 있고, 이때, 무게중심(C.G.)이 위치하는 절반 측에 위치하는 제6 홀(308) 및 제7 홀(309)의 일부분은 나머지 절반 측에 위치하는 나머지 부분의 크기보다 작을 수 있다.
도시하는 바와 같이, 이러한 제6 홀(308) 및 제7 홀(309)은 결합홀(350)을 중심으로 양측에 두 개소에 형성될 수 있다. 이때, 제6 홀(308) 및 제7 홀(309) 중 어느 하나는 나머지 하나보다 크기가 작을 수 있다. 예를 들어, 도시하는 바와 같이, 제6 홀(308)의 크기는 제7 홀(309)의 크기보다 작을 수 있다.
그 외에 설명되지 않은 부분은 제3 실시예의 경우와 동일할 수 있고, 또한, 위에서 설명한 사항이 공통적으로 적용될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100: 압축기 110: 실린더 블록
113: 회전축 115: 커넥팅 로드
116: 피스톤 117: 피스톤 핀
120: 모터 122: 회전자
130: 지지부 140: 오일 공급부
200: 케이싱
300: 회전자 프레임 310: 제1 절단부
320: 제2 절단부 330: 테두리부
340: 판형부 350: 결합홀

Claims (20)

  1. 고정자 외측에 회전자가 구비되는 형태의 모터 및 상기 모터의 회전력을 회전축에 전달하기 위한 회전자 프레임을 구비하는 압축기에 있어서,
    밀폐된 내부공간을 가지는 케이싱;
    상기 케이싱 내부공간에 설치되고 실린더를 포함하는 실린더 블록;
    상기 실린더 블록에 결합되고 상기 모터의 회전력에 의하여 회전하는 편심부를 포함하는 회전축;
    상기 회전축에 연결되어 상기 실린더 내에서 상기 편심부에 의하여 왕복 운동하는 피스톤;
    상기 피스톤 및 상기 편심부 중 적어도 어느 하나의 운동에 의한 불평형력을 상쇄하기 위한 밸런스 웨이트; 및
    상기 모터의 회전자와 상기 회전축을 고정시켜서 상기 모터와 함께 회전하고, 상기 피스톤 및 상기 편심부 중 적어도 어느 하나의 운동에 의한 불평형력을 추가적으로 상쇄하기 위한 질량분포를 가지는 회전자 프레임을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회전자 프레임을 구비하는 압축기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회전자 프레임은,
    상기 모터의 회전자와 결합되는 테두리부;
    상기 회전축과 결합되는 중심부의 결합홀; 및
    상기 테두리부와 상기 결합홀이 이어지는 판형부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전자 프레임을 구비하는 압축기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 회전자 프레임은,
    상기 회전축의 회전 방향에 대하여 상기 밸런스 웨이트의 반대 방향으로 더 큰 질량분포를 가지는 것을 특징으로 하는 회전자 프레임을 구비하는 압축기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 질량분포는,
    상기 판형부에 형성되는 서로 크기가 다른 홀에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전자 프레임을 구비하는 압축기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 밸런스 웨이트의 반대 방향에 형성된 홀의 크기가 상기 밸런스 웨이트의 방향에 형성된 홀의 크기보다 작은 것을 특징으로 하는 회전자 프레임을 구비하는 압축기.
  6. 제4항에 있어서, 상기 밸런스 웨이트의 반대 방향에 형성된 홀의 개수가 상기 밸런스 웨이트의 방향에 형성된 홀의 개수보다 작은 것을 특징으로 하는 회전자 프레임을 구비하는 압축기.
  7. 제3항에 있어서, 상기 질량분포는,
    상기 판형부에 형성되는 서로 다른 개수의 홀에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전자 프레임을 구비하는 압축기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 질량분포는, 상기 편심부 방향을 기준으로 상기 회전 중심에 대하여 90도 내지 270도 사이의 질량이 더 작은 것을 특징으로 하는 회전자 프레임을 구비하는 압축기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 질량분포는, 상기 회전자 프레임의 무게 중심이 상기 편심부 방향을 기준으로 상기 회전 중심에 대하여 340도 내지 20도 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 회전자 프레임을 구비하는 압축기.
  10. 제1항에 있어서, 상기 회전자 프레임의 질량분포는 상기 피스톤의 운동이 이루어진 면에 대하여 수직인 방향의 불평형력을 상쇄하기 위한 것을 특징으로 하는 회전자 프레임을 구비하는 압축기.
  11. 고정자 외측에 회전자가 구비되는 형태의 모터 및 상기 모터의 회전력을 회전축에 전달하기 위한 회전자 프레임을 구비하는 압축기에 있어서,
    밀폐된 내부공간을 가지는 케이싱;
    상기 케이싱 내부공간에 설치되고 실린더를 포함하는 실린더 블록;
    상기 실린더 블록에 결합되고 상기 모터의 회전력에 의하여 회전하는 편심부를 포함하는 회전축;
    상기 회전축에 연결되어 상기 실린더 내에서 상기 편심부에 의하여 왕복 운동하는 피스톤;
    상기 피스톤 및 상기 편심부 중 적어도 어느 하나의 운동에 의한 불평형력을 보상하기 위한 밸런스 웨이트; 및
    상기 모터의 회전자와 상기 회전축을 고정시켜서 상기 모터와 함께 회전하고, 회전 중심에 대한 원주 방향에 대하여 불균일한 질량분포를 가지는 회전자 프레임을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회전자 프레임을 구비하는 압축기.
  12. 제11항에 있어서, 상기 불균일한 질량분포는, 상기 편심부 방향을 기준으로 상기 회전 중심에 대하여 90도 내지 270도 사이의 질량이 더 작은 것을 특징으로 하는 회전자 프레임을 구비하는 압축기.
  13. 제11항에 있어서, 상기 불균일한 질량분포는, 상기 회전자 프레임의 무게 중심이 상기 편심부 방향을 기준으로 상기 회전 중심에 대하여 340도 내지 20도 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 회전자 프레임을 구비하는 압축기.
  14. 제11항에 있어서, 상기 불균일한 질량분포는,
    상기 회전자 프레임에 형성되는 서로 다른 개수의 홀에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전자 프레임을 구비하는 압축기.
  15. 제11항에 있어서, 상기 회전자 프레임은,
    상기 모터의 회전자와 결합되는 테두리부;
    상기 회전축과 결합되는 중심부의 결합홀; 및
    상기 테두리부와 상기 결합홀이 이어지는 판형부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전자 프레임을 구비하는 압축기.
  16. 제15항에 있어서, 상기 회전자 프레임은,
    상기 회전축의 회전 방향에 대하여 상기 밸런스 웨이트의 반대 방향으로 더 큰 질량분포를 가지는 것을 특징으로 하는 회전자 프레임을 구비하는 압축기.
  17. 제16항에 있어서, 상기 질량분포는,
    상기 판형부에 형성되는 서로 크기가 다른 홀에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전자 프레임을 구비하는 압축기.
  18. 제17항에 있어서, 상기 밸런스 웨이트의 반대 방향에 형성된 홀의 크기가 상기 밸런스 웨이트의 방향에 형성된 홀의 크기보다 작은 것을 특징으로 하는 회전자 프레임을 구비하는 압축기.
  19. 제18항에 있어서, 상기 밸런스 웨이트의 반대 방향에 형성된 홀과 상기 밸런스 웨이트의 방향에 형성된 홀은 서로 이어진 것을 특징으로 하는 회전자 프레임을 구비하는 압축기.
  20. 제17항에 있어서, 상기 밸런스 웨이트의 반대 방향에 형성된 홀의 개수가 상기 밸런스 웨이트의 방향에 형성된 홀의 개수보다 작은 것을 특징으로 하는 회전자 프레임을 구비하는 압축기.
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