KR20090054844A - Motor for compressor and recipro compressor having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 압축기용 모터의 이 압축기용 모터를 적용한 왕복동식 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a reciprocating compressor to which the compressor motor is applied.
일반적으로 가전용으로 사용되는 압축기용 모터로는 단상 유도 전동기가 널리 알려져 있다. 단상 유도 전동기는 소형 가정용 전기기구인 냉장고, 에어콘 등에 적용되는 압축기에 내장되어 있다. 단상 유도 전동기는 코일이 감기는 고정자와, 농형(籠型) 등으로 된 도체가 구비되어 상기 고정자의 내측에 회전 가능하게 삽입되는 회전자와, 상기 회전자의 중심에 압입되어 회전력을 압축기의 압축부에 전달하는 회전축으로 이루어진다.In general, a single-phase induction motor is widely known as a compressor motor used for home appliances. Single-phase induction motor is built in a compressor that is applied to refrigerators, air conditioners, etc., which are small household electric appliances. The single-phase induction motor is provided with a stator to which a coil is wound, a conductor made of a cage shape, and the like, and a rotor rotatably inserted into the inside of the stator, and pressed into the center of the rotor to compress the rotational force of the compressor. It consists of a rotating shaft that transmits to the part.
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 절개 형성되는 슬롯부(slot portion)로 이루어진다.Both the stator and the rotor are fixed by welding by stacking a plurality of thin core cores (stator core), the stator core and the yoke portion (yoke portion) to form a movement path of the magnetic flux is formed in a substantially annular shape, the yoke portion A plurality of teeth portions protruding at predetermined intervals on an inner circumferential surface of the coil and a slot portion cut between the teeth portions are formed.
상기 코일은 통상 도전율이 좋은 구리(Cu)가 널리 사용되고 있다. 상기 도전율은 통상 물질 내에서 전류가 잘 흐르는 정도를 나타낸다. 하지만 도전율이 높다고 하여 흐르는 전자의 수가 더 많다고는 할 수 없다. 전자의 수는 전류에 비례하므로 도전율이 나빠도 전류가 동일하면 전자의 수는 같다라고 할 수 있다. 다만 같은 전류에 대해 도전율이 높을수록 자체에서 발생하는 손실(열)을 줄일 수 있다. 도전율이 가장 높은 금속으로는 은(Ag)으로 알려져 있으나 은의 경우는 가격이 비싸기 때문에 압축기용 모터에 사용되는 코일로는 비교적 값이 싸면서 도전율이 좋은 구리가 널리 사용되는 것이다. Copper (Cu) having good electrical conductivity is widely used. The conductivity usually indicates the degree of good current flow in the material. However, the high conductivity does not necessarily mean that there are more electrons flowing. Since the number of electrons is proportional to the current, even if the conductivity is bad, it can be said that the number of electrons is the same if the current is the same. However, the higher the conductivity for the same current can reduce the loss (heat) generated by itself. Silver (Ag) is known as the metal with the highest conductivity, but since silver is expensive, copper, which is relatively inexpensive and has good conductivity, is widely used as a coil used in a compressor motor.
그러나, 압축기의 경우에는 오랜 개발역사와 함께 기술이 크게 진보하면서 다양한 기능을 요구하는 동시에 더욱 저렴한 압축기를 요구하고 있다. 하지만 압축기용 모터의 제조비용에서 큰 비중을 차지하고 있는 코일의 경우는 앞서 언급한 바와 같이 모터 효율을 크게 좌우할 수 있기 때문에 비용부담을 감수하면서라도 여전히 구리와 같은 도전율이 좋은 재질을 사용하고 있는 실정이다. However, in the case of compressors, along with a long development history, the technology has advanced greatly, and demands a variety of functions and at the same time demands a more inexpensive compressor. However, in the case of the coil, which takes a large part of the manufacturing cost of the motor for the compressor, as described above, the efficiency of the motor can be largely influenced, and thus, even though the cost is still high, the conductive material such as copper is still used. .
본 발명은 상기와 같은 종래 압축기용 모터가 가지는 문제점을 해결한 것으로, 상기 압축기용 모터의 코일을 구리보다 저렴하면서도 모터 효율을 일정정도 유지할 수 있는 압축기용 모터 및 이를 채용한 왕복동식 압축기를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.The present invention solves the problems of the conventional compressor motor as described above, to provide a compressor motor and a reciprocating compressor employing the same that the coil of the compressor motor is cheaper than copper and can maintain a certain degree of motor efficiency. There is an object of the present invention.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 반경방향으로 길게 형성되는 복수 개의 티스부와, 그 티스부들 사이에 오목하게 형성되는 복수 개의 슬롯부를 가지는 고정자; 상기 고정자의 티스부와 슬롯부에 권선되고 적어도 일부는 알루미늄 재질로 된 코일; 상기 고정자의 안쪽에 소정의 간격을 두고 삽입되며 그 내부에 상기 코일의 전자기유도작용에 의해 회전하도록 도체가 구비되는 회전자; 및 상기 회전자의 중심에 압입되어 회전력을 압축부로 전달하는 회전축;을 포함하고, 상기 한 개의 슬롯부에 삽입되는 코일의 턴수(N) 대비 개당 슬롯부의 단면적(S) 비율(N/S)이 2.20이상이 되는 압축기용 모터가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention, a stator having a plurality of teeth formed radially long and a plurality of slots formed concave between the teeth; A coil wound at a tooth portion and a slot portion of the stator, at least a portion of which is made of aluminum; A rotor inserted into the stator at predetermined intervals and having a conductor therein to rotate by electromagnetic induction of the coil; And a rotating shaft press-fitted to the center of the rotor to transmit the rotational force to the compression unit, wherein the ratio (N / S) of the cross section area (S) per slot portion to the number of turns (N) of the coil inserted into the one slot portion is Compressor motors of 2.20 or greater are provided.
또, 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 구동모터는 상기 알루미늄 코일이 사용되고 상기 한 개의 슬롯부에 삽입되는 코일의 턴수(N) 대비 개당 슬롯부의 단면적(S) 비율(N/S)이 2.20이상이 되는 왕복동식 압축기가 제공된다.In addition, a sealed container in which a predetermined amount of oil is accommodated; A drive motor installed inside the sealed container to generate a rotational force; A cylinder block installed in the sealed container to form a compression space; A connecting rod having one end coupled to a rotation shaft of the drive motor to convert the rotational movement into a linear movement; A piston coupled to the other end of the connecting rod to compress the refrigerant while linearly moving in the compression space of the cylinder block; And a valve assembly coupled to the cylinder block to limit the suction and discharge of the refrigerant, wherein the drive motor has a cross-sectional area of the slot per unit compared to the number of turns N of the coil in which the aluminum coil is used and inserted into the one slot portion. (S) A reciprocating compressor is provided which has a ratio (N / S) of 2.20 or more.
본 발명에 의한 압축기용 모터 및 이를 적용한 왕복동식 압축기는, 알루미늄 코일을 사용함에 따라 압축기용 모터 및 왕복동식 압축기의 재료비용을 크게 절감할 수 있다. 또, 코일의 턴수 대비 슬롯부의 단면적 비율을 적정하게 설계하여 알루미늄 코일을 사용함에 따른 압축기용 모터 및 왕복동식 압축기의 효율 저감을 미연에 방지할 수 있다.The compressor motor and the reciprocating compressor using the same according to the present invention can greatly reduce the material cost of the compressor motor and the reciprocating compressor by using an aluminum coil. In addition, by appropriately designing the ratio of the cross-sectional area of the slot to the number of turns of the coil, it is possible to prevent the reduction of the efficiency of the compressor motor and the reciprocating compressor by using the aluminum coil.
이하, 본 발명에 의한 압축기용 모터 및 이를 채용한 왕복동식 압축기를 첨부도면에 도시된 실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a compressor motor according to the present invention and a reciprocating compressor employing the same will be described in detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings.
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)으로 이루어진다.As shown in FIGS. 1 and 2, the
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. The
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.The iron core is connected to the outer side in a substantially circumferential direction to form a
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. 3 and 4, the iron core protrudes radially from the inner circumferential surface of the
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 1.15 보다는 작게 형성되는 것이 바람직하다.The ratio between the width B of the
상기 티스부들(212)의 폭길이(B)와 상기 고정자(210)의 내경(D)의 비율(D/B)도 압축기 모터의 효율, 보다 정확하게는 기동토크와 관계가 있다. 즉, 상기 압축기용 모터(200)는 상기 고정자(210)의 내경(D) 대비 티스부(212)의 폭길이(B) 비율이 높을수록 모터의 기동토크가 상승하며 그 비율(D/B)의 범위는 대략 13.9 이상이 되도록 형성되는 것이 바람직하다.The ratio D / B of the width B of the
상기 티스부들(212)의 중앙측 끝단에는 이웃하는 티스부(212)와 소정의 간격을 가지도록 연장되는 폴부(212a)가 형성된다. 상기 폴부 간격(또는, 슬롯부의 개구측 넓이)(A)는 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 대략 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. At the central end of the
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.The iron core is formed with
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. 3 and 4, the
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 어느 한 슬롯부에서의 코일 턴수(N) 대비 개당 슬롯부(213a)의 단면적(S1) 비율(N/S1)이 2.18 이상, 보다 정확하게는 2.20 이상으로 형성되고, 상기 서브슬롯부(213b)의 경우는 상기 비율(N/S2)이 1.85 이상으로 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 그 중에서 상기 메인슬롯부(213a)의 경우를 보다 자세히 살펴보면, 상기 코일의 직경이 0.4~0.5mm일 때 코일의 턴수가 120회이면 메인슬롯부의 단면적은 55mm2, 130회이면 59.5mm2, 140회이면 63mm2 정도가 적당할 수 있다. 즉, 도 5에서와 같이 상기 메인슬롯부(213a)는 코일의 턴수(N1) 대비 메인슬롯부의 단면적(S1) 비율(N1/S1)이 2.18인 경우(실험1)에는 압축기 모터의 효율이 61.6%이고, 비율(N1/S1)이 2.20인 경우(실험2)에는 압축기 모터의 효율이 66.9%이며, 비율(N1/S1)이 2.22인 경우(실험3)에는 압축기 모터의 효율이 70.2%임을 알 수 있다. 이는 코일의 턴수(N1) 대비 메인슬롯부의 단면적(S1) 비율(N1/S1)이 크면 클수록 압축기모터의 효율이 향상됨을 보여주고 있다. 따라서, 코일의 턴수(N1) 대비 메인슬롯부의 단면적(S1) 비율(N1/S1)은 2.18 일 경우 구리 코일을 적용하는 통상적인 압축기용 모터(예컨대, 단상 유도전동기)의 평균 효율보다 낮지만, 상기 비율(N1/S)가 2.20이상일 경우 통상적인 압축기용 모터의 평균 효율과 비슷하거나 오히려 더 향상됨을 알 수 있다. 즉, 알루미늄 코일을 적용하더라도 상기 코일의 턴수 대비 메인슬롯부의 단면적 비율을 적절하게 조절하면 압축기용 모터의 효율이 저하되지 않는 것을 알 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.The cross-sectional areas of the
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 코 일을, 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.In addition, the
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.The
상기 알루미늄 코일은 상기 구리일 경우보다 도전율이 낮아 압축기용 모터(200)의 효율이 저하될 수 있으므로 이를 보상하기 위하여 상기 알루미늄 코일의 직경이 구리일 경우보다 대략 25% 정도 더 두껍게 형성되는 것이 바람직하다. Since the aluminum coil may have a lower conductivity than the copper, the efficiency of the
그리고 상기 알루미늄 코일의 경우는 그 알루미늄의 재질적 특성상 구리에 비해 강성이 낮으므로 상기 알루미늄 코일의 외주면에 절연피복으로 코팅되는 에나멜층의 두께가 적어도 구리 코일의 외주면에 코팅되는 에나멜층의 두께보다는 얇지 않게 하는 것이 코일의 강성을 유지하는데 바람직할 수 있다.In the case of the aluminum coil, since the rigidity of the aluminum coil is lower than that of copper, the thickness of the enamel layer coated with the insulating coating on the outer circumferential surface of the aluminum coil is at least thinner than that of the enamel layer coated on the outer circumferential surface of the copper coil. It may be desirable to keep the coil rigidity.
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 내 경(D)과 하측 엔드코일(242)의 높이를 최적화하여 해소할 수 있다. In addition, in the case of the aluminum coil, the damping effect may be deteriorated due to the rigidity of the aluminum coil compared to the copper coil. As a result, noise in the low frequency band may be increased, but this may be solved by optimizing the inner diameter D of the
한편, 상기와 같은 본 발명에 의한 왕복동모터가 적용되는 왕복동식 압축기는 도 6에 도시된 바와 같다.On the other hand, the reciprocating compressor to which the reciprocating motor according to the present invention as described above is as shown in FIG.
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.That is, the reciprocating compressor according to the present invention includes a sealed container (210), a drive motor (200) which is a driving source installed in the sealed container (100), and a piston (3) on the rotating shaft (230) of the drive motor (200). 320 is connected to the connecting
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.The driving
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(241)과 하측 엔드코일(242)의 높이가 증가하게 됨에 따라 압축부(300)와의 간섭을 고려하여 상기 압축 부(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.However, in order to maintain the efficiency of the motor, the
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.In the reciprocating compressor according to the present invention as described above, when power is supplied to the
이때, 상기 구동모터(200)는 고정자(210)에 권선된 메인코일과 보조권선에 외부로부터의 교류전원이 인가되면, 전류에 의한 회전자계의 형성에 의해 메인코일 보다 전기적으로 90°로 극축이 앞선 보조권선이 우선적으로 회전하려는 힘이 작용하게 되고, 상기 보조권선에서는 직렬접속되어 있는 커패시터에 의해 전류위상이 메인코일 보다 앞서게 되기 때문에 고속회전이 이루어지게 된다. 그리고 상기 구동 모터(200)가 고속회전을 하면서 그 회전력이 상기 컨넥팅로드(330)를 거쳐 직선운동으로 전환되면서 상기 피스톤(320)에 전달되는 것이다.At this time, when the AC power from the outside is applied to the main coil and the auxiliary winding wound on the
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. 또, 상기 메인슬롯부에 삽입되는 코일의 턴수 대비 메인슬롯부의 단면적을 적절하게 설계할 경우 저렴하면서도 압축기용 모터 및 이를 적용한 왕복동식 압축기의 효율이 크게 변화하지 않거나 오히려 향상되도록 할 수 있다.As such, as the driving motor is wound around the aluminum coil, the material cost of the driving motor is reduced accordingly, and the production cost can be greatly reduced without significantly changing the efficiency of the reciprocating compressor compared to the winding of the copper coil. In addition, by appropriately designing the individual cross-sectional area, the total cross-sectional area or the number of the main slot portion and the sub slot portion can increase the cost-effectiveness of the reciprocating compressor. In addition, when the cross-sectional area of the main slot portion is properly designed in relation to the number of turns of the coil inserted into the main slot portion, the efficiency of the compressor motor and the reciprocating compressor to which the coil is applied may not be significantly changed or rather improved.
본 발명의 압축기용 모터는 왕복동식 압축기 외에 다른 압축기에도 동일하게 적용할 수 있다. 다만, 각 부품의 규격은 해당 압축기마다 다소 상이할 수 있다.The compressor motor of the present invention can be similarly applied to other compressors in addition to the reciprocating compressor. However, the specification of each component may vary slightly for each compressor.
도 1은 본 발명 압축기용 모터를 분해하여 보인 사시도,1 is an exploded perspective view showing a motor for a compressor of the present invention;
도 2는 도 1에 따른 압축기용 모터의 평면도,2 is a plan view of the motor for a compressor according to FIG.
도 3은 도 1에 따른 압축기용 모터의 고정자를 보인 사시도,3 is a perspective view showing a stator of the compressor motor according to FIG. 1;
도 4는 도 1에 따른 압축기용 모터의 고정자를 보인 평면도,4 is a plan view showing a stator of the motor for a compressor according to FIG. 1;
도 5는 도 1에 따른 압축기용 모터에서 턴수와 메인슬롯부의 단면적 비율과 이에 대한 모터 효율을 보인 실험표 및 그래프,5 is an experimental table and graph showing the ratio of the number of turns and the cross-sectional area of the main slot part and the motor efficiency thereof in the compressor motor according to FIG. 1;
도 6은 도 1에 따른 압축기용 모터를 적용한 왕복동식 압축기를 보인 종단면도.Figure 6 is a longitudinal sectional view showing a reciprocating compressor to which the compressor motor according to Figure 1 is applied.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
100 : 밀폐용기 200 : 구동모터(압축기용 모터)100: sealed container 200: drive motor (compressor motor)
210 : 고정자 211 : 요크부210: stator 211: yoke part
212 : 티스부 212a : 폴부212:
213 : 슬롯부 213a : 메인슬롯부213:
213b : 서브슬롯부 240 : 코일(알루미늄 코일)213b: subslot portion 240: coil (aluminum coil)
241,242 : 엔드코일 300 : 압축부241,242: end coil 300: compression unit
400 : 지지부400: support
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