KR100193644B1

KR100193644B1 - 밀폐형 압축기

Info

Publication number: KR100193644B1
Application number: KR1019960047592A
Authority: KR
Inventors: 아키히코 이시야마; 시게야 가와미나미; 마사토 가네코; 가츠미 나가사토
Original assignee: 가나이 쓰도무; 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
Priority date: 1995-10-30
Filing date: 1996-10-23
Publication date: 1999-06-15
Also published as: SG66331A1; KR970021730A; CN1061482C; BR9605357A; JPH09131001A; CN1158510A

Abstract

전동기의 고정자에 볼트구멍을 마련하고 이 볼트구멍을 통과한 볼트를 단단히 조이는 것에 의해 이 고정자를 압축기구부에 고정하도록 한 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 전동기의 고정자의 변형에 의한 고정자와 회전자 사이의 틈의 이상 변화를 방지하기 위해, 밀폐용기내에 전동기와 압축기구부로 구성되는 압축기본체를 수납하고, 전동기의 고정자가 고정자에 형성된 볼트구멍을 거쳐서 볼트에 의해 압축기구부에 고정되는 밀폐형 압축기에 있어서, 전동기의 고정자에 형성된 각각의 볼트구멍의 내경과 그안에 조여지는 각각의 볼트의 외경에 의해서 형성되는 공극내에 볼트의 나사부의 외경과 볼트구멍의 내경에 의해서 형성되는 공극보다 작은 공극을 형성하는 수단을 마련하였다.

이러한 구성으로 하는 것에 의해, 전동기의 고정자의 적층판의 미끄러짐등에 의한 변형을 방지하고 자기흡인력의 증가에 의한 전자음의 발생이나 이상 마모등을 방지할 수 있다.

Description

밀폐형 압축기

본 발명은 냉동공조장치등에 사용되는 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 특히 전동기의 고정자에 볼트구멍을 마련하고 이 볼트구멍을 통과한 볼트를 단단히 조이는 것에 의해, 이 고정자를 압축기구부에 고정하도록 한 밀폐형 압축기에 관한 것이다.

제5도는 냉동공조장치 등에 사용되는 밀폐형 압축기로 대표되는 왕복식 밀폐형 압축기를 도시한 종단면도로서, (1)은 밀폐용기, (2)는 전동기, (21)은 고정자, (22)는 회전자, (211)은 볼트구멍, (3)은 압축기구부, (31)은 크랭크축, (4)는 지지부재, (5)는 스프링, (6')는 볼트이다.

도5에 있어서, 밀폐용기(1)내에 전동기(2)와 압축기구부(3)이 수납되어 있고, 이들 전동기(2)와 압축기구부(3)에 의해 형성되는 압축기본체는 밀폐용기(1)의 내벽에 배치된 지지부재(4)에 의해 스프링(5)를 거쳐서 지지되어 있다. 한편, 전동기(2)의 고정자(21)은 이 고정자(21)에 형성된 볼트구멍(211)을 거쳐서 볼트(6')에 의해 압축기구부(3)에 조여서 고정되어 있다. 일반적으로, 이러한 볼트(6')을 사용해서 3∼4개소에서 조임이 실행되어 있다. 전동기(2)에서 발생하는 회전구동력은 크랭크축(31)에 의해 압축기구부(3)으로 전달된다.

여기에서, 볼트(6')의 각 선단부는 나사로 조여져 있고, 볼트(6')의 나사부와 헤드부 사이의 부분의 외경은 나사부의 외경과 대략 동일하게 되어 있다. 또, 고정자(21)에 형성된 각각의 볼트구멍(211)의 내경은 볼트(6')의 외경보다 매우 크다. 이상의 것에 의해, 고정자(21)의 3∼4개소에 형성된 볼트구멍(211)과 압축기구부 3∼4개소에 형성되어 볼트(6')의 나사부가 조여지는 나사구멍(도시하지 않음)과의 위치관계에 약간의 편차가 있더라도, 볼트구멍(211)이 나사구멍을 용이하게 맞출 수 있어 압축기구부(3)에 고정자(21)을 부착할 수 있게 된다.

이러한 구조의 밀폐형 압축기는 매우 일반적으로 사용되고 있고, 최근의 예로서는 일본국 특허공개공보 평성 4-5486호, 일본국 특허공개공보 평성 4-187874호 및 일본국 특허공고공보 평성 5-10899호 등 다수의 문헌을 들 수 있다.

상기와 같은 구조의 밀폐형 압축기에 있어서는 전동기(2)의 고정자(21)과 회전자(22) 사이의 틈이 균일한 것이 이상적이다. 그러나, 실제의 사용조건에 있어서는 압축기의 제조나 이 압축기를 탑재한 제품의 운반중에 충격을 받은 경우, 예를 들면 제6a도 또는 제6b도에 도시한 바와 같이 고정자(21)이 형성되어 이 고정자(21)과 회전자(22) 사이의 틈이 균일하게 유지되지 않게 된다. 이 이유는 다음과 같다. 고정자(21)이 적층된 강철판을 포함하고, 또 볼트(6')의 외경이 볼트구멍(211)의 내경보다 매우 작기 때문에, 이 볼트(6')의 외면과 볼트구멍(211)의 내면 사이에 상당한 공간이 존재한다. 따라서, 제7a도에 도시한 바와 같이 고정자(21)에 강철판이 순서대로 배치되어 있는 상태가 충격이 가해지면, 제7b도에 도시한 바와 같이 적층판에 슬라이딩이 발생해서 고정자(21)에 변형이 발생한다.

전동기(2)의 고정자(21)에 이러한 변형이 발생하면, 이 고정자(21)과 회전자(22) 사이의 틈이 일부분에서 좁아지게 되고, 그 결과 고정자(21)과 회전자(22) 사이에서 발생하는 자기흡입력이 증가해서, 다음과 같은 문제가 발생하게 된다.

[1] 상기 틈이 임의의 값보다 작아지면, 전자음이 발생한다.

[2] 크랭크축(31)의 전동기(2)측의 끝부는 지지되지 않고 자유롭게 이동하므로, 자기흡입력이 증가한 고정자(21)의 부분으로 회전자(22)가 끌어당겨지고, 이 분만큼 크랭크축(31)이 축받이부에 대해서 기울어진 상태로 회전하게 된다. 그 결과, 크랭크축(31)의 선단의 회전이 증가해서 축받이부의 한쪽만 크랭크축과 접촉하게 되어, 축받이부의 그 부분에 윤활유가 공급되기 어렵게 되어 이상마모가 발생한다.

[3] 전동기(2)의 고정자(21)의 상기 변형이 극단적인 경우에는 고정자(21)과 회전자(22) 사이의 틈이 0으로 되어 고정자(21)과 회전자(22)가 접촉하게 된다.

자기 흡입력의 크기는 예를 들면 다음식에 의해 측정할 수 있다.

F ∝ DrㆍLrㆍBg²/g ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ(1)

여기에서,

F : 자기흡인력

Dr : 회전자의 외경

Lr : 회전자의 적층두께

Bg : 자속밀도

g : 고정자와 회전자 사이의 틈

이다.

[1]식에서 명확한 바와 같이, 전동기의 대형화(즉, 회전자 외경Dr 또는 적층두께 Lr의 확대)에 따라서 자기흡인력은 증가한다. 따라서 상기 틈g를 소정 값으로 유지하는 것이 중요하다.

본 발명의 목적은 이러한 문제를 해소하고, 전동기의 고정자와 회전자 사이의 틈을 소정값으로 유지하여, 이상 소음을 방지해서 신뢰성을 높일 수 있도록 한 밀폐형 압축기를 제공하는 것이다.

제1도는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 실시예 1를 도시한 종단면도.

제2도는 제1도에 도시한 실시예 1에 의한 볼트와 전동기의 고정자에 마련된 볼트구멍의 관계의 구체예 1를 도시한 설명도.

제3도는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 다른 실시예의 주요부를 도시한 부분 종단면도.

제4도는 제3도에 있어서의 대략 원통형부재의 구체예 1를 도시한 사시도.

제5도는 종래의 밀폐형 압축기의 예 1를 도시한 종단면도.

제6도는 제5도에 도시한 종래의 밀폐형 압축기에서의 전동기 고정자의 변형상태를 도시한 개념도.

제7a도는 제6도에 도시한 변형상태를 더욱 상세하게 도시한 개념도.

제7b도는 제6도에 도시한 변형상태를 더욱 상세하게 도시한 개념도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 밀폐용기 2 : 전동기

21 : 고정자 211 : 볼트구멍

22 : 전동기회전자 3 : 압축기구부

31 : 크랭크축 4 : 지지부재

5 : 스프링 6 : 볼트

7 : 대략 원통형 부재

상기 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 전동기의 고정자에 형성되어 있는 볼트구멍의 내경과 이것에 끼워넣어진 볼트의 외경에 의해서 형성된 공간내에 이 볼트의 나사부의 외경과 이 볼트구멍의 내경에 의해서 형성된 공극보다 더 좁은 공극을 형성하는 수단을 마련하였다.

이러한 수단을 마련하는 것에 의해, 충격등에 의한 고정자의 변형량 을 제한하여 이들 고정자와 회전자 사이의 틈을 거의 일정값으로 유지할 수 있으므로, 상술한 자기흡인력의 증가에 의한 여러가지 문제를 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 사용해서 설명한다.

제1도는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 실시예 1를 도시한 종단면도로서, (6)은 볼트이고, 제5도와 동일한 구성요소에는 동일부호를 붙이고 그들의 설명은 생략한다.

동일 도면에 있어서, 각각의 볼트구멍(211)은 상기한 종래기술과 마찬가지로 볼트(6)의 나사부가 조여지는 압축기구부(3)의 나사구멍보다 큰 직경을 갖는다. 그리고, 볼트(6)의 헤드부와 나사부 사이의 부분은 나사부의 외경보다 큰 직경을 갖고, 이것에 의해 전동기(2)의 고정자(21)의 볼트구멍(211)과 이 볼트(6) 사이의 공극이 충분이 작게된다.

이러한 작은 공극을 마련하는 수단으로서는 나사부를 포함한 볼트(6)의 전장에 걸쳐서 직경을 크게하는 것도 고려할 수 있지만, 이것은 볼트(6)의 소요 체결력을 얻는데 필요로 되는 토크를 증대시켜 생산성을 저하시키고 볼트(6)을 볼트구멍(211)에 투입할 때의 작업성을 저하시키므로 바람직하지 않다. 이에 반해, 볼트(6)의 나사부의 외경은 헤드부와 나사부 사이의 부분의 외경보다 작게 하는 것이 유리하다고 고려된다.

이 실시예에 따르면, 제2b도에 더욱 상세하게 도시한 바와 같이 볼트(6)의 나사부와 헤드부 사이의 부분의 외경D₁은 나사부의 외경D_B보다 크고, 또 고정자(21)에 마련된 볼트구멍(211)의 내경D0과 거의 동일하게 된다. 이것에 의해, 볼트(6)을 볼트구멍(211)에 삽입했을 때에는 이 볼트구멍(211)이 볼트(6)에 의해서 거의 막히고, 볼트구멍(211)의 내면과 볼트(6)의 나사부와 헤드부 사이의 부분의 외면과의 사이에 거의 공간이 없게 된다.

또, 볼트(6)의 외경D₁의 부분의 길이 L₁(제2a도)는 볼트구멍(211)의 길이, 즉 고정자(21)의 적층두께L_s의 1/2 이상으로 설정한다.

이상의 것에 의해, 볼트(6)의 외경D₁의 부분에 의해 볼트구멍(211)이 하단에서 적어도 고정자(21)의 중심부분까지는 메워지게 된다. 고정자(21)의 중심(그의 두께방향의 중심)보다 하측이고 또한 고정자(21)의 고정부분에서 떨어진 부분에는 상기한 바와 같은 변형이 가해진다. 적어도 이 부분에서 볼트구멍(211)을 강체의 볼트(6)에 의해 막는 것에 의해 고정자(21)에 충격이 가해져도 그 변형을 방지할 수 있다. 그리고, 이것에 의해 특히 자기흡인력의 영향을 받기 쉬운 범위, 즉 고정자(21)의 축받이부에서 떨어진 부분과 회전자(22) 사이의 틈을 원하는 대로 확보할 수 있다.

또한, 볼트(6)의 나사부와 헤드부 사이의 부분의 외경이 볼트구멍(211)의 내경과 거의 동일하게 되어 있으므로, 제5도에 도시한 종래의 기술에 비해, 고정자(21)을 압축기구부(3)에 볼트로 조였을 때 볼트(6)을 항상 나사구멍에 간단히 끼워넣을 수 있는 것은 아니다. 이러한 문제는 고정자(21)에서의 3∼4개소의 볼트구멍(211)과 압축기구부(3)에서의 3∼4개소의 나사구멍의 위치관계의 설정정밀도를 높이는 것에 의해서 해소할 수 있고, 또 이러한 정밀도를 높이는데 있어서는 그다지 곤란한 점은 없다.

또, 이 실시예에 따르면, 제5도에 도시한 종래의 기술과 마찬가지로, 볼트구멍(211)의 내경은 압축기구부(3)에 형성된 나사구멍의 직경보다 매우 크므로, 이러한 볼트구멍(211)과 나사구멍의 위치맞춤을 용이하게 할 수 있다.

제3도는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 다른 실시예의 주요부를 도시한 부분 종단면도로서, (6')은 제5도의 볼트와 동일한 볼트, (7)은 대략 원통형상부재이고, 상기 도면과 동일한 구성요소에는 동일 부호를 붙이고 그의 설명은 생략한다.

제3도에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따르면 제5도에 도시한 종래기술과 마찬가지로 볼트(6)의 나사부의 외경은 이 나사부와 헤드부 사이의 외경과 동일하고 또한 고정자(21)에 형성된 볼트구멍(211)의 내경보다 매우 작게 된다. 이 경우, 볼트구멍(211)의 내면과 이것에 삽입된 볼트(6) 사이에 상당한 틈이 발생하지만, 볼트구멍(211)내에 대략 원통형부재(7)을 끼워넣어 이 틈을 메우고 이 틈을 충분히 작게한다.

대략 원통형부재(7)은 제4도에 도시한 바와 같이 대략 C자형의 횡단면형상을 이룬 통형상의 부재로서, 스테인레스 강철과 같은 탄력성을 갖는 재료로 형성되어 있다. 이 대략 원통부재(7)은 그의 직경이 좁아지도록 해서 구멍에서 고정자(21)의 볼트구멍(211)로 튀어나오지 않도록 밀어넣어진다. 이것에 의해, 대략 원통부재(7)은 이 볼트구멍(211)의 내면에 탄성적으로 접촉한 상태로 부착되게 되어, 고정자(21)의 적층판의 미끄러짐에 의한 변형을 방지할 수 있다.

이 대략 원통부재(7)의 전체길이L₂는 고정자(21)의 적층두께L₂(제2b도)의 1/2 이상으로 설정해 두고, 볼트구멍(211)의 하단에서 적어도 고정자(21)의 중심위치까지 끼워넣어진다.

이 대략 원통부재(7)이 끼워넣어진 볼트구멍(211)에 볼트(6)을 삽입하여 고정자(21)을 압축기구부(3)에 볼트로 조임했을 때, 이 볼트구멍(211)의 하단에서 적어도 고정자(21)의 중심위치까지가 이들 볼트(6)과 대략 원통부재(7)에 의해서 메워지고, 이것에 의해 제1도에 도시한 실시예와 마찬가지로 고정자(21)에 충격이 가해져도 그 변형을 방지할 수 있고, 특히 자기흡인력의 영향을 받기 쉬운 범위, 즉 고정자(21)의 축받이부에서 떨어진 부분과 회전자(22) 사이의 틈도 원하는 대로 확보할 수 있게 된다.

이 실시예는 기본구성으로서는 제5도에 도시한 종래의 기술과 마찬가지이고, 볼트구멍(211)에 상기 대략 원통부재(7)을 마련한다고 하는 간단한 수단에 의해 상기와 같은 우수한 효과가 얻어지는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 전동기의 고정자의 변형에 의한 이 고정자와 회전자 사이의 틈의 축소에 의해 발생하는 자기 흡인력에 기인한 여러 문제, 즉 전자음이나 축받이부의 바이어스 접촉에 의한 이상 마모 또는 고정자와 회전자의 접촉등을 방지할 수 있어 신뢰성이 높은 밀폐형 압축기를 제공할 수 있게 된다.

Claims

밀폐용기내에 전동기와 압축기구부로 구성되는 압축기본체를 수납하고, 전동기의 고정자가 상기 고정자에 형성된 볼트구멍을 거쳐서 볼트에 의해 상기 압축기구부에 고정되는 밀폐형 압축기에 있어서, 상기 전동기의 고정자에 형성된 각각의 볼트구멍의 내경과 그안에 조여지는 각각의 볼트의 외경에 의해서 형성되는 공극내에 상기 볼트의 나사부의 외경과 상기 볼트구멍의 내경에 의해서 형성되는 공극보다 작은 공극을 형성하는 수단을 마련한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서, 상기 작은 공극은 상기 고정자의 압축기구부측과는 반대측의 끝면에서 적층두께방향으로 상기 고정자의 중심위치를 포함하는 거리에 형성한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 작은 공극을 형성하는 수단은 상기 볼트의 외경을 상기 나사부의 외경치수보다 부분적으로 크게 형성한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 작은 공극을 형성하는 수단으로서 상기 전동기의 고정자의 상기 볼트구멍의 내경에 탄성적으로 걸어고정되는 대략 원통형상부재를 사용한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제4항에 있어서, 상기 대략 원통형부재는 긴쪽방향의 단면형상이 대략 C자형상인 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 대략 원통형부재는 스테인레스 등의 탄력성을 갖는 금속재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.