KR20210105776A - 압축기용 모터의 고정자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기용 모터의 고정자에 관한 것으로 환형의 고정자 코어 본체와 단부에 코어 돌극부가 구비되어 상기 고정자 코어 본체에 방사형으로 일정 간격 이격되어 형성되는 복수 개의 코어 권선부와 상기 코어 권선부로부터 상기 고정자 코어 본체의 일부까지 연장 형성되는 코어 냉매유로를 포함하는 고정자 코어와 환형의 인슐레이터 본체와 단부에 절연 돌극부가 구비되어 상기 인슐레이터 본체에 방사형으로 일정 간격 이격되어 형성되는 복수 개의 절연 권선부와 상기 절연 권선부로부터 상기 인슐레이터 본체의 일부까지 연장 형성되는 인슐레이터 냉매유로를 포함하여 상기 고정자 코어의 양측에 각각 결합하는 2개의 인슐레이터 및 상기 코어 권선부와 상기 절연 권선부에 권선되는 코일을 포함한다.

Description

압축기용 모터의 고정자{Stator Of Motor For Compressor}

본 발명은 압축기용 모터의 고정자에 관한 것이다.

일반적으로 모터는 자속을 발생시키는 고정자와 상기 고정자 내부에 일정 공극을 두고 배치되어 회전 운동을 하는 회전자 및 상기 회전자에 설치되는 영구자석을 포함한다.

도 1은 종래의 압축기용 모터의 고정자를 도시한 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 고정자에 코일이 권선된 상태를 도시한 상면도이다.

또한, 도 3은 종래의 압축기용 모터의 사시도이며, 도 4는 도 3의 측단면도이다.

도 1과 도 2를 참조하면 종래의 압축기용 모터의 고정자는 고정자 코어(10)와 상기 고정자 코어(10)의 양단에 결합하는 2개의 인슐레이터(20) 및 코일(30)을 포함한다.

보다 구체적으로 상기 고정자 코어(10)는 중공 원통 형상의 고정자 코어 본체(11)와 돌극부(12)가 구비되어 상기 고정자 코어 본체(11)에 방사형으로 일정 간격 이격되어 형성되는 복수 개의 권선부(13)를 포함한다.

또한, 상기 인슐레이터(20)는 환형의 환형의 인슐레이터 본체(21)와 돌극 절연부(22)가 구비되어 상기 인슐레이터 본체(21)에 방사형으로 일정 간격 이격되어 형성되는 복수 개의 권선 절연부(23)를 포함한다.

또한, 종래의 압축기용 모터의 고정자는 상기 고정자 코어(10)와 상기 인슐레이터(20)의 결합을 위하여 상기 고정자 코어 본체(11)에는 적어도 2개 이상의 홀(11a)이 형성되고, 상기 인슐레이터 본체(21)에는 상기 홀(11a)에 삽입되는 돌기(21a)가 형성된다.

또한, 상기 코일(30)은 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 상기 권선부(13)와 권선 절연부(23)에 감겨져 자속을 발생시킨다.

이러한 종래의 고정자를 포함하는 압축기용 모터는 다른 모터와 대비하여 높은 출력 및 전류 밀도를 가짐으로써 구동 시 상기 코일(30)에 유도되는 전류의 영향으로 상기 권선부(13) 및 상기 권선 절연부(23) 측의 온도가 크게 상승하게 된다.

이에 따라, 종래의 압축기용 모터의 고정자를 포함하는 모터를 압축기에 사용하는 경우 상기한 바와 같은 코일(30) 측 온도 상승으로 인하여 압축기의 윤할유의 유성이 저하되며, 운동 부위의 이상 마모가 발생하고, 냉매를 분해시켜 압축기 부품과 냉각사이클 내부를 부식시키는 원인이 된다.

특히, 상기 인슐레이터(20)는 비교적 열에 취약한 합성수지 재질로 이루어져 상기 코일(30) 측에 온도 상승으로 인하여 변형 또는 파손이 쉽게 발생하므로 종래의 압축기용 모터의 고정자를 포함하는 모터는 상기 코일(30) 측에 냉각을 위한 구조가 필요하다.

한편, 대한민국 공개특허공보 제10-2003-0062745호에서는 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 압축기용 모터가 개시되어 있다.

도 3과 4를 참조하면 이러한 종래의 압축기용 모터는 고정자(10)와 상기 고정자(10)의 코어 내측에 설치되며 상기 고정자(10)와의 전기적 작용에 의해 회전되는 회전자(40)와 상기 회전자(40)의 중심축에 설치되며 상기 회전자(40)의 회전을 지지하는 회전자축(41) 및 상기 회전자(40)의 양단에 설치되는 임펠러(42)를 포함한다.

이에 따라, 종래의 압축기용 모터는 회전자(40)가 회전하면 상기 임펠러(42)의 내경 측과 상기 회전자축(41) 사이로 냉매가 유입되어 상기 임펠러(42)의 외경 측으로 토출되어 상기 고정자(10)에 권선되는 코일(30)을 냉각할 수 있다.

그러나, 이러한 종래의 압축기용 모터는 상기 임팰러(42)를 가공하기 위한 제작 단가가 상승할 뿐만 아니라 모터의 크기가 커짐으로써 공간의 제약이 큰 자동차 등에 사용되는 압축기에 적용하기 어려운 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2003-0062745호(공개일 2003.07.28.)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 비교적 높은 온도로 가열되는 코일 내측 부를 직접 냉각할 수 있는 압축기용 모터의 고정자를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 코일 내측 부의 냉각을 위하여 모터의 부피가 커지거나 제작 단가가 상승하는 것을 방지할 수 있는 압축기용 모터의 고정자를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다.

또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자는 비교적 높은 온도로 가열되는 코일 내측 부를 직접 냉각하는 것을 기술적 특징으로 한다.

보다 구체적으로 본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자는 고정자 코어와 2개의 인슐레이터 및 코일을 포함한다.

상기 고정자 코어는 환형의 고정자 코어 본체와 단부에 코어 돌극부가 구비되어 상기 고정자 코어 본체에 방사형으로 일정 간격 이격되어 형성되는 복수 개의 코어 권선부와 상기 코어 권선부로부터 상기 고정자 코어 본체의 일부까지 연장 형성되는 코어 냉매유로를 포함할 수 있다.

또한, 상기 인슐레이터는 환형의 인슐레이터 본체와 단부에 절연 돌극부가 구비되어 상기 인슐레이터 본체에 방사형으로 일정 간격 이격되어 형성되는 복수 개의 절연 권선부와 상기 절연 권선부로부터 상기 인슐레이터 본체의 일부까지 연장 형성되는 인슐레이터 냉매유로를 포함하여 상기 고정자 코어의 양측에 각각 결합할 수 있다.

또한, 상기 코일은 상기 코어 권선부와 상기 절연 권선부에 권선될 수 있다.

한편, 상기 고정자 코어는 복수 개의 단위 강판이 상기 인슐레이터 사이에 적층되어 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 코어 돌극부는 상기 고정자 코어 본체의 중심 방향으로 형성되고, 상기 절연 돌극부는 상기 인슐레이터 본체의 중심 방향으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 코어 돌극부는 상기 고정자 코어 본체의 반경 방향으로 만곡부가 형성되는 원호 형상이며, 상기 절연 돌극부는 상기 인슐레이터 본체의 반경 방향으로 만곡부가 형성되는 원호 형상인 것이 바람직하다.

또한, 상기 고정자 코어 본체는 외주면의 형상이 원형이며, 내주면의 형상이 상기 코어 권선부의 개수와 동일한 다각형이며, 상기 인슐레이터 본체는 외주면의 형상이 원형이며, 내주면의 형상이 상기 인슐레이터 권선부의 개수와 동일한 다각형일 수 있다.

보다 바람직하게 상기 고정자 코어 본체의 내주면과 상기 인슐레이터 본체의 내주면의 형상과 크기는 동일하며, 상기 고정자 코어 본체의 외경은 상기 인슐레이터 본체의 외경보다 크게 형성될 수 있다.

또한, 상기 코어 냉매유로와 상기 인슐레이터 냉매유로는 서로 연통되도록 형성된다.

이때, 상기 코어 냉매유로와 상기 인슐레이터 냉매유로의 형상 및 크기는 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 코어 냉매유로는 상기 코어 권선부 상에 형성되는 적어도 1개 이상의 코어 냉매유로 확장부를 포함하며, 상기 인슐레이터 냉매유로는 상기 절연 권선부 상에 형성되는 적어도 1개 이상의 인슐레이터 냉매유로 확장부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 인슐레이터는 상기 인슐레이터 냉매유로의 단부에 형성되어 상기 코어 냉매유로에 삽입되는 복수 개의 체결돌기를 더 포함할 수도 있다.

보다 바람직하게 상기 체결돌기는 상기 인슐레이터 본체의 반경 방향으로 상기 코일과 이격되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 인슐레이터는 사출 성형에 의하여 일체형으로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자는 상기 코어 냉매유로와 상기 인슐레이터 냉매유로를 각각 상기 코어 돌극부와 상기 절연 돌극부 일부에 연장되도록 형성할 수도 있다.

보다 구체적으로 상기 코어 냉매유로는 일단이 상기 코어 돌극부의 일부에 형성되며, 타단이 상기 고정자 코어 본체의 일부까지 형성될 수 있다.

또한, 상기 인슐레이터 냉매유로는 일단이 상기 절연 돌극부의 일부에 형성되며, 타단이 상기 인슐레이터 본체의 일부까지 형성될 수 있다.

이러한 경우, 상기 고정자 코어는 복수 개의 단위 강판이 상기 인슐레이터 사이에 적층되어 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 코어 돌극부는 상기 고정자 코어 본체의 중심 방향으로 형성되고, 상기 절연 돌극부는 상기 인슐레이터 본체의 중심 방향으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 코어 돌극부는 상기 고정자 코어 본체의 반경 방향으로 만곡부가 형성되는 원호 형상이며, 상기 절연 돌극부는 상기 인슐레이터 본체의 반경 방향으로 만곡부가 형성되는 원호 형상인 것이 바람직하다.

보다 바람직하게 상기 코어 냉매유로와 상기 인슐레이터 냉매유로는 형상과 크기가 동일하며 서로 연통되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 인슐레이터는 상기 인슐레이터 본체 측에 형성되는 상기 인슐레이터 냉매유로의 단부에 각각 상기 코어 냉매유로에 삽입되도록 형성되는 체결돌기를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 체결돌기는 상기 인슐레이터 본체의 반경 방향으로 상기 코일과 이격되도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 인슐레이터는 사출 성형에 의하여 일체형으로 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자는 권선된 코일 내측을 냉각함으로써, 압축기용 모터의 높은 전류 밀도를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자는 코어 냉매유로를 인슐레이터의 체결을 위한 구조로 이용함으로써 고정자 코어에 인슐레이터를 결합하기 위한 별도의 가이드홀 등을 생략하여 모터의 부피가 커지거나 제작 단가가 상승하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자는 내측과 외측을 동시에 냉각하여 모터가 과열되는 것을 방지함으로써 인슐레이터의 파손을 방지하고 절연 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 종래의 압축기용 모터의 고정자를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 고정자에 코일이 권선된 상태를 도시한 상면도이다.
도 3은 종래의 압축기용 모터의 사시도이다.
도 4는 도 3의 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기용 모터의 고정자를 도시한 분해 사시도이다.
도 6의 a, b는 각각 도 5의 고정자 코어와 인슐레이터를 도시한 상면도이다.
도 7은 도 5의 압축기용 모터의 고정자에 코일이 권선된 상태를 도시한 상면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기용 모터의 고정자를 포함하는 모터의 측단면도이다.
도 9의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기용 모터의 고정자 코어와 인슐레이터를 도시한 상면도이다.
도 10의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기용 모터의 고정자 코어와 인슐레이터를 도시한 상면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기용 모터의 고정자에 코일이 권선된 상태를 도시한 상면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기용 모터의 고정자를 포함하는 모터의 측단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기용 모터의 고정자가 적용된 압축기의 단면도이다.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.

또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.

이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시 예에 따른 압축기용 모터의 고정자를 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기용 모터의 고정자를 도시한 분해 사시도이며, 도 6의 a, b는 각각 도 5의 고정자 코어와 인슐레이터를 도시한 상면도이다.

또한, 도 7은 도 5의 압축기용 모터의 고정자에 코일이 권선된 상태를 도시한 상면도이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자는 고정자 코어(100)와 인슐레이터(200) 및 코일(300)을 포함한다.

상기 고정자 코어(100)는 환형의 고정자 코어 본체(110)와 일단에 코어 돌극부(120)가 형성되고 타단이 상기 고정자 코어 본체(110)에 방사형으로 일정 간격 이격되어 형성되는 복수 개의 코어 권선부(130) 및 코어 냉매유로(140)를 포함한다.

보다 구체적으로 상기 코어 돌극부(120) 사이에는 슬롯(S)이 형성되어 상기 코어 권선부(130)에 각각 상기 코일(300)이 권선될 수 있도록 형성된다.

또한, 상기 코어 냉매유로(140)는 상기 코어 권선부(130)에 외측면과 평행하도록 상기 코어 권선부(130) 중심에 길이 방향으로 형성된다.

즉, 상기 코어 냉매유로(140)는 상기 고정자 코어 본체(110)의 중심을 기준으로 방사형으로 형성되며, 보다 바람직하게 일단이 상기 코어 권선부(130)와 상기 코어 돌극부(120)가 결합되는 부분에서 시작되어 타단이 상기 고정자 코어 본체(110)의 일부까지 연장되도록 형성된다.

또한, 상기 고정자 코어 본체(110)의 외주면은 원형의 형상이며, 내주면은 상기 코어 권선부(130)에 권선되는 상기 코일(300)이 상기 고정자 코어 본체(110)의 내주면에 밀착될 수 있도록 상기 코어 권선부(130)의 개수와 동일한 다각형으로 형성되는 것이 바람직하다.

일례로, 도 6의 a에 도시되어 있는 바와 같이 상기 코어 권선부(130)가 12개인 경우 상기 고정자 코어 본체(110)의 내주면은 12각형으로 형성될 수 있다.

한편, 상기 코어 돌극부(120)는 상기 고정자 코어 본체(110)의 중심을 향하는 면이 원호 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 고정자 코어(100)는 통전성 금속 재질의 단위 강판이 적층되어 형성된다.

상기 인슐레이터(200)는 환형의 인슐레이터 본체(210)와 일단에 절연 돌극부(220)가 형성되고 타단이 상기 인슐레이터 본체(210)에 방사형으로 일정 간격 이격되어 형성되는 복수 개의 절연 권선부(230) 및 인슐레이터 냉매유로(240) 및 체결돌기(250)를 포함한다.

보다 구체적으로 상기 절연 돌극부(220) 사이에는 슬롯(S)이 형성되어 상기 절연 권선부(230)에 각각 상기 코일(300)이 권선될 수 있도록 형성된다.

또한, 상기 인슐레이터 냉매유로(240)는 상기 절연 권선부(230)에 외측면과 평행하도록 상기 절연 권선부(230) 중심에 길이 방향으로 형성된다.

즉, 상기 인슐레이터 냉매유로(240)는 상기 인슐레이터 본체(210)의 중심을 기준으로 방사형으로 형성되며, 보다 바람직하게 일단이 상기 절연 권선부(230)와 상기 절연 돌극부(220)가 결합되는 부분에서 시작되어 타단이 상기 인슐레이터 본체(210)의 일부까지 연장되도록 형성된다.

또한, 상기 인슐레이터 냉매유로(240)의 일단에는 상기 체결돌기(250)가 형성된다.

보다 바람직하게 상기 체결돌기(250)는 도 6의 b에 도시되어 있는 바와 같이 상기 인슐레이터 본체(210) 측에 형성된 상기 인슐레이터 냉매유로(240)의 단부 측에 형성된다.

또한, 상기 인슐레이터(200)는 절연 재질로 형성되며, 보다 바람직하게 사출이 용이한 합성수지 재질로 형성될 수 있다.

또한, 상기 인슐레이터(200)는 상기 인슐레이터 본체(210)와 상기 절연 돌극부(220)와 절연 권선부(230) 및 체결돌기(250)가 일체형으로 형성되는 것이 바람직하다.

보다 바람직하게 상기 인슐레이터 본체(210)의 외주면은 원형의 형상이며, 내주면은 상기 절연 권선부(230)에 권선되는 상기 코일(300)이 상기 인슐레이터 본체(210)의 내주면에 밀착될 수 있도록 상기 절연 권선부(230)의 개수와 동일한 다각형으로 형성되는 것이 바람직하다.

일례로, 도 6의 b에 도시되어 있는 바와 같이 상기 절연 권선부(230)가 12개인 경우 상기 인슐레이터 본체(210)의 내주면은 12각형으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 절연 돌극부(220)는 상기 인슐레이터 본체(210)의 중심을 향하는 면이 원호 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

보다 바람직하게, 상기 인슐레이터 본체(210)는 내주면 측의 직경과 형상이 상기 고정자 코어 본체(110) 내주면 측의 직경과 형상이 동일하게 형성된다.

또한, 상기 인슐레이터 본체(210)의 외경은 상기 고정자 코어 본체(110)의 외경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 인슐레이터(200)는 2개가 구비되어 상기 고정자 코어(100) 양단에 각각 결합한다.

보다 구체적으로 상기 인슐레이터(200)는 상기 체결돌기(250)가 상기 코어 냉매유로(140)에 삽입되어 상기 고정자 코어(100)에 결합된다.

이에 따라, 본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자는 종래의 압축기용 모터의 고정자와 비교하여 상기 고정자 코어(100)와 상기 인슐레이터(200)를 결합하기 위한 별도의 홀이 필요하지 않다.

즉, 본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자는 상기 체결돌기(250)가 상기 코어 냉매유로(140) 일단 측에 삽입됨에 따라 상기 고정자 코어(100)와 상기 인슐레이터(200)의 조립 편의성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자는 상기한 바와 같이 상기 코어 냉매유로(140)를 상기 인슐레이터(200)의 체결을 위한 구조로 이용함으로써 모터의 부피가 커지거나 제작 단가가 상승하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자는 상기한 바와 같이 고정자 코어(100)와 상기 인슐레이터(200)를 결합한 후, 상기 코어 권선부(130) 및 절연 권선부(230)에 상기 코일(300)이 권선된다.

보다 구체적으로 상기 코일(300)은 상기 코어 권선부(130)와 상기 코어 권선부(130)의 상측과 하측에 각각 위치하는 절연 권선부(230)에 권선된다.

이때, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 상기 코어 냉매유로(140)와 상기 인슐레이터 냉매유로(240)는 각각 상기 고정자 코어 본체(110)와 상기 인슐레이터 본체(210) 측에 형성된 부분을 제외한 나머지 부분은 상기 코일(300)에 의하여 덮인다.

또한, 상기 코어 냉매유로(140)와 상기 인슐레이터 냉매유로(240)는 형상과 크기가 동일하며 서로 연통되도록 형성된다.

또한, 상기 체결돌기(250)는 상기 인슐레이터 본체(210)의 반경 방향으로 상기 코일(300)과 이격되도록 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 코어 냉매유로(140)와 상기 인슐레이터 냉매유로(240)는 각각 상기 코어 권선부(130)와 상기 절연 권선부(230)에 형성된 부분은 상기 코일(300)에 의하여 덮이고 상기 고정자 코어 본체(110)와 상기 인슐레이터 본체(210) 측에 형성된 부분은 고정자 코어(100)의 길이 방향으로 개방된다.

한편, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기용 모터의 고정자를 포함하는 모터의 측단면도이다.

이를 참조하면 본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자를 포함하는 모터는 상기 고정자 코어(100) 및 상기 인슐레이터(200) 내측에 형성되는 회전자(400)를 포함한다.

보다 구체적으로 상기 회전자(400)는 일단이 베어링(미도시)에 의하여 지지되고 타단은 상기 회전자(400)의 회전 운동을 편심 회전 운동이나 직선 왕복 운동으로 변환시켜 냉매를 압축하기 위한 압축기구부(미도시)와 결합된다.

또한, 본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자를 포함하는 모터는 압축기 하우징(미도시)에 내장되어 상기 압축기 하우징 내부로 유입된 냉매에 의하여 상기 코일(300)의 외측에 냉각이 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자를 포함하는 모터는 상기 압축기 하우징 내로 유입된 냉매가 상기 인슐레이터 냉매유로(240)와 상기 코어 냉매유로(140)를 흐름에 따라 상기 코일(300)의 내부를 직접 냉각하게 된다.

즉, 본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자는 상기한 바와 같이 상기 코일(300)의 외측뿐만 아니라, 상기 코어 권선부(130) 및 상기 절연 권선부(230)에 권선되어 외부로 노출되지 않는 상기 코일(300)의 내측을 냉각할 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자를 포함한 모터를 압축기에 적용하는 경우, 압축기를 장시간 사용하여도 코일(300)의 발열에 의하여 모터가 파손되거나 냉매, 윤활유의 분해 등이 발생되지 않으므로 압축기의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 9와 도 10의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기용 모터의 고정자 코어와 인슐레이터를 도시한 상면도이다.

도 9와 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자는 상기 코어 냉매유로(140)에 적어도 1개 이상의 코어 냉매유로 확장부(141)를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 인슐레이터 냉매유로(240)에 적어도 1개 이상의 인슐레이터 냉매유로 확장부(241)를 더 포함할 수 있다.

보다 바람직하게 상기 코어 냉매유로 확장부(141)는 상기 코어 권선부(130) 상에 형성되고, 상기 인슐레이터 냉매유로 확장부(241)는 상기 절연 권선부(230)에 형성될 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자를 포함한 모터를 압축기에 적용하는 경우, 상기 압축기 하우징 내부로 유입된 냉매가 상기 코어 냉매유로(140)와 상기 인슐레이터 냉매유로(240)를 통하여 더욱 원활하게 흐를 수 있도록 유로의 폭 및 형상을 변경할 수 있다.

한편, 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기용 모터의 고정자에 코일이 권선된 상태를 도시한 상면도이다.

또한, 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기용 모터의 고정자를 포함하는 모터의 측단면도이다.

도 11과 도 12를 참조하여 본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자의 또 다른 실시 예를 설명하면 하기와 같다.

상기 코어 냉매유로(140)는 일단이 상기 코어 돌극부(120)의 일부에 형성되며, 타단이 상기 고정자 코어 본체(110)의 일부까지 형성될 수 있다.

또한, 상기 인슐레이터 냉매유로(240)는 일단이 상기 절연 돌극부(220)의 일부에 형성되며, 타단이 상기 인슐레이터 본체(210)의 일부까지 형성될 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자를 포함하는 모터를 압축기에 적용하는 경우 압축기 하우징 내부로 유입된 냉매가 도 12에 도시되어 있는 바와 같이 고정자의 외주면 측과 내주면 측으로 모두 유동될 수 있으므로 상기 코일(300)의 내부를 더욱 효과적으로 냉각할 수 있다.

한편, 도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축기용 모터의 고정자가 적용된 압축기의 단면도이다.

도 13을 참조하여 본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자가 적용된 압축기는 구동부(M)와 압축기구부(D) 및 상기 구동부(M)와 상기 압축기구부(D)가 내장되는 하우징(H)을 포함한다.

보다 구체적으로 상기 하우징(H)은 일측에 냉매가 흡입되는 냉매흡입구(H1)과 상기 냉매흡입구(H1)를 통하여 흡입된 냉매가 상기 하우징(H)의 외부로 토출되는 냉매토출구(H2)를 포함한다.

또한, 상기 구동부(M)는 상기 고정자 코어(100)와 상기 인슐레이터(200)와 상기 코일(300)와 상기 회전자(400) 및 회전축(410)을 포함한다.

한편, 상기 압축기구부(D)는 상기 회전축(410)의 회전운동에 의하여 상기 냉매흡입구(H1)를 통하여 상기 하우징(H) 내부로 흡입된 냉매를 압축시켜 상기 냉매토출구(H2)를 통하여 상기 하우징(H) 외부로 토출한다.

상기 압축기구부(D)는 도 13에 도시되어 있는 바와 같이 상기 하우징(H) 내에 고정 설치되는 고정스크롤(D1)과 상기 회전축(410)에 결합되어 선회 운동하는 선회스크롤(D2)을 포함할 수 있다.

그러나, 본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자가 적용된 압축기에서 상기 압축기구부(D)는 스크롤 타입으로 제한되는 것이 아니라 로터리 타입의 압축기 등과 같이 상기 구동부(M)의 회전운동을 통하여 냉매를 압축하는 다양한 타입의 압축기에 적용할 수 있음은 물론이다.

또한, 본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자가 적용된 압축기는 상기 구동부(M)와 인접한 측에 상기 구동부(M)를 제어하는 인버터(I)가 포함될 수 있다.

한편, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자가 적용된 압축기의 동작 방법은 하기와 같다.

상기 구동부(M)는 흡입실(S1)에 구비되어 상기 냉매흡입구(H1)를 통하여 상기 하우징(H) 내부로 흡입된 냉매에 의하여 냉각이 이루어진다.

이때, 상기 냉매는 상기 고정자 코어(100)와 상기 회전자(400) 사이의 공극과 상기 고정자 코어(100)의 외주면과 상기 하우징(H)의 내주면 사이 및 상기 코어 냉매유로(140)를 통하여 상기 압축기구부(D) 측으로 유동되어 상기 코일(300)의 외부와 내부를 동시에 냉각시킨다.

이에 따라, 본 발명에 따른 압축기용 모터의 고정자를 적용한 압축기는 상기 고정자 코어(100)와 상기 인슐레이터(200)에 권선된 상기 코일(300)의 외측과 내측을 동시에 냉각함으로써, 높은 전류 밀도를 제공할 수 있으며, 상기 인슐레이터(200)가 고온에 의하여 파손되는 것을 방지함으로써, 절연 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 압축기구부(D)에는 압축실(S2)이 형성되어 상기 냉매의 압축이 이루어진다.

보다 구체적으로 상기 압축실(S2)은 도 13에 도시되어 있는 바와 같이 상기 고정스크롤(D1)과 상기 선회스크롤(D2) 사이의 공간에 형성될 수 있다.

또한, 상기 압축기구부(D)에서 압축된 냉매는 상기 냉매 토출구(H2) 측에 형성되는 토출실(S3)을 거쳐 상기 하우징(H)의 외부로 토출된다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

S. 슬롯
S1. 흡입실
S2. 압축실
S3 토출실
D. 압축기구부
D1. 고정스크롤
D2. 선회스크롤
H. 하우징
H1. 냉매흡입구
H2. 냉매토출구
I. 인버터
M. 구동부
100. 고정자 코어
110. 고정자 코어 본체
120. 코어 돌극부
130. 코어 권선부
140. 코어 냉매유로
141. 코어 냉매유로 확장부
200. 인슐레이터
210. 인슐레이터 본체
220. 절연 돌극부
230. 절연 권선부
240. 인슐레이터 냉매유로
241. 인슐레이터 냉매유로 확장부
250. 체결돌기
300. 코일
400. 회전자
410. 회전축

Claims (20)

1. 환형의 고정자 코어 본체와 단부에 코어 돌극부가 구비되어 상기 고정자 코어 본체에 방사형으로 일정 간격 이격되어 형성되는 복수 개의 코어 권선부와 상기 코어 권선부로부터 상기 고정자 코어 본체의 일부까지 연장 형성되는 코어 냉매유로를 포함하는 고정자 코어;
   환형의 인슐레이터 본체와 단부에 절연 돌극부가 구비되어 상기 인슐레이터 본체에 방사형으로 일정 간격 이격되어 형성되는 복수 개의 절연 권선부와 상기 절연 권선부로부터 상기 인슐레이터 본체의 일부까지 연장 형성되는 인슐레이터 냉매유로를 포함하여 상기 고정자 코어의 양측에 각각 결합하는 2개의 인슐레이터; 및
   상기 코어 권선부와 상기 절연 권선부에 권선되는 코일;을 포함하는 압축기용 모터의 고정자.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 고정자 코어는 복수 개의 단위 강판이 상기 인슐레이터 사이에 적층되어 형성되는 압축기용 모터의 고정자.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 코어 돌극부는 상기 고정자 코어 본체의 중심 방향으로 형성되고,
   상기 절연 돌극부는 상기 인슐레이터 본체의 중심 방향으로 형성되는 압축기용 모터의 고정자.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 코어 돌극부는 상기 고정자 코어 본체의 반경 방향으로 만곡부가 형성되는 원호 형상이며,
   상기 절연 돌극부는 상기 인슐레이터 본체의 반경 방향으로 만곡부가 형성되는 원호 형상인 압축기용 모터의 고정자.
   
5. 제 3항에 있어서,
   상기 고정자 코어 본체는 외주면의 형상이 원형이며, 내주면의 형상이 상기 코어 권선부의 개수와 동일한 다각형이며,
   상기 인슐레이터 본체는 외주면의 형상이 원형이며, 내주면의 형상이 상기 인슐레이터 권선부의 개수와 동일한 다각형인 압축기용 모터의 고정자.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 고정자 코어 본체의 내주면과 상기 인슐레이터 본체의 내주면의 형상과 크기는 동일하며,
   상기 고정자 코어 본체의 외경은 상기 인슐레이터 본체의 외경보다 크게 형성되는 압축기용 모터의 고정자.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 코어 냉매유로와 상기 인슐레이터 냉매유로는 서로 연통되도록 형성되는 압축기용 모터의 고정자.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 코어 냉매유로와 상기 인슐레이터 냉매유로의 형상 및 크기는 동일하게 형성되는 압축기용 모터의 고정자.
   
9. 제 7항에 있어서,
   상기 코어 냉매유로는 상기 코어 권선부 상에 형성되는 적어도 1개 이상의 코어 냉매유로 확장부를 포함하며,
   상기 인슐레이터 냉매유로는 상기 절연 권선부 상에 형성되는 적어도 1개 이상의 인슐레이터 냉매유로 확장부를 포함하는 압축기용 모터의 고정자.
   
10. 제 1항에 있어서,
    상기 인슐레이터는 상기 인슐레이터 냉매유로의 단부에 형성되어 상기 코어 냉매유로에 삽입되는 복수 개의 체결돌기를 더 포함하는 압축기용 모터의 고정자.
    
11. 제 10항에 있어서,
    상기 체결돌기는 상기 인슐레이터 본체의 반경 방향으로 상기 코일과 이격되도록 형성되는 압축기용 모터의 고정자.
    
12. 제 10항에 있어서,
    상기 인슐레이터는 사출 성형에 의하여 일체형으로 형성되는 압축기용 모터의 고정자.
    
13. 환형의 고정자 코어 본체와 단부에 코어 돌극부가 구비되어 상기 고정자 코어 본체에 방사형으로 일정 간격 이격되어 형성되는 복수 개의 코어 권선부와 일단이 상기 코어 돌극부의 일부에 형성되며, 타단이 상기 고정자 코어 본체의 일부까지 형성되는 코어 냉매유로를 포함하는 고정자 코어;
    환형의 인슐레이터 본체와 단부에 절연 돌극부가 구비되어 상기 인슐레이터 본체에 방사형으로 일정 간격 이격되어 형성되는 복수 개의 절연 권선부와 일단이 상기 절연 돌극부의 일부에 형성되며, 타단이 상기 인슐레이터 본체의 일부까지 형성되는 인슐레이터 냉매유로를 포함하여 상기 고정자 코어의 양측에 각각 결합하는 2개의 인슐레이터; 및
    상기 코어 권선부와 상기 절연 권선부에 권선되는 코일;을 포함하는 압축기용 모터의 고정자.
    
14. 제 13항에 있어서,
    상기 고정자 코어는 복수 개의 단위 강판이 상기 인슐레이터 사이에 적층되어 형성되는 압축기용 모터의 고정자.
    
15. 제 13항에 있어서,
    상기 코어 돌극부는 상기 고정자 코어 본체의 중심 방향으로 형성되고,
    상기 절연 돌극부는 상기 인슐레이터 본체의 중심 방향으로 형성되는 압축기용 모터의 고정자.
    
16. 제 15항에 있어서,
    상기 코어 돌극부는 상기 고정자 코어 본체의 반경 방향으로 만곡부가 형성되는 원호 형상이며,
    상기 절연 돌극부는 상기 인슐레이터 본체의 반경 방향으로 만곡부가 형성되는 원호 형상인 압축기용 모터의 고정자.
    
17. 제 13항에 있어서,
    상기 코어 냉매유로와 상기 인슐레이터 냉매유로는 형상과 크기가 동일하며 서로 연통되도록 형성되는 압축기용 모터의 고정자.
    
18. 제 17항에 있어서,
    상기 인슐레이터는 상기 인슐레이터 본체 측에 형성되는 상기 인슐레이터 냉매유로의 단부에 각각 상기 코어 냉매유로에 삽입되도록 형성되는 체결돌기를 더 포함하는 압축기용 모터의 고정자.
    
19. 제 18항에 있어서,
    상기 체결돌기는 상기 인슐레이터 본체의 반경 방향으로 상기 코일과 이격되도록 형성되는 압축기용 모터의 고정자.
    
20. 제 18항에 있어서,
    상기 인슐레이터는 사출 성형에 의하여 일체형으로 형성되는 압축기용 모터의 고정자.
    

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