KR101404749B1 - Motor for compressor and recipro compressor having the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압축기용 모터 및 이를 적용한 왕복동식 압축기에서 알루미늄 코일을 적용하는 기술에 관한 것이다. 본 발명에 의한 압축기용 모터 및 이를 채용한 왕복동식 압축기는, 알루미늄 코일을 사용하고 메인슬롯부와 서브슬롯부의 단면적과 개수를 사용조건에 맞게 설계함에 따라 압축기용 모터 및 왕복동식 압축기의 재료비용을 크게 절감할 수 있다. 또, 슬롯부의 전체 단면적 대비 고정자의 내경 비율을 적정하게 설계하여 알루미늄 코일을 사용함에 따른 댐핑력 악화와 이로 인한 저주파 대역에서의 소음증가를 방지하여 압축기용 모터 및 왕복동식 압축기의 효율 저감을 저감시킬 수 있다.The present invention relates to a motor for a compressor and a technique for applying an aluminum coil in a reciprocating compressor using the same. The motor for a compressor and the reciprocating compressor employing the same according to the present invention are designed so that the material cost of a compressor motor and a reciprocating compressor is improved by using an aluminum coil and designing the cross- Can be greatly reduced. In addition, by appropriately designing the ratio of the inner diameter of the stator to the entire cross-sectional area of the slot portion, the damping force due to the use of the aluminum coil and the resulting increase in noise in the low frequency band are prevented, thereby reducing the efficiency reduction of the compressor motor and reciprocating compressor .

왕복동식 압축기, 압축기용 모터, 고정자, 압루미늄 코일 Reciprocating compressor, motor for compressor, stator, plumuminous coil

Description

압축기용 모터 및 이를 적용한 왕복동식 압축기{MOTOR FOR COMPRESSOR AND RECIPRO COMPRESSOR HAVING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a motor for a compressor, and a reciprocating compressor using the same. BACKGROUND OF THE INVENTION [0002]

본 발명은 압축기용 모터의 이 압축기용 모터를 적용한 왕복동식 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a reciprocating compressor to which the motor for a compressor of a 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.Generally, a single phase induction motor is widely known as a compressor motor for consumer use. Single-phase induction motors are incorporated in compact appliances such as refrigerator and air conditioner, which are small household electrical appliances. The single-phase induction motor includes a stator having a coil wound thereon, a rotor having a conductor such as a cage and inserted into the stator so as to be rotatable, And a rotating shaft which transmits the rotation of the rotating shaft.

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.The stator includes a yoke portion formed in a substantially annular shape and constituting a path for moving the magnetic flux, and a yoke portion formed in the yoke portion. The stator core includes a plurality of yokes A plurality of teeth portions protruding from the inner circumferential surface at predetermined intervals to wind the coils, and a slot portion formed between the teeth portions.

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 conductivity is widely used as the coil. The conductivity usually indicates the degree to which the current flows well in the material. However, since the conductivity is high, the number of electrons flowing can not be said to be higher. The number of electrons is proportional to the current, so even if the conductivity is bad, the number of electrons can be said to be equal if the currents are the same. However, the higher the conductivity for the same current, the smaller the losses (heat) generated in itself. The metal with the highest electrical conductivity is known as silver (Ag), but since silver is expensive, the copper used for the compressor motor is relatively cheap and the copper having good conductivity is widely used.

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 history of development, the technology is greatly advanced, requiring various functions and at the same time demanding a less expensive compressor. However, in the case of a coil which occupies a large portion in the manufacturing cost of the compressor motor, since the motor efficiency can be largely determined as mentioned above, the material having a high conductivity is still used even though the cost is reduced .

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. To provide a compressor motor capable of keeping the coil efficiency of the compressor motor lower than that of copper at a certain level, and a reciprocating compressor employing the same, SUMMARY OF THE 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 슬롯부의 전체 단면적은 상기 고정자의 내경과 비례하여 형성되는 압축기용 모터가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention, there is provided a stator comprising: a stator having a plurality of tooth portions formed to be long in the radial direction; and a plurality of slot portions recessed between the teeth portions; A coil wound around the teeth and slot of the stator and made of at least a part of aluminum; A rotor inserted into the stator at a predetermined interval and having a conductor therein to rotate by an electromagnetic induction action of the coil; And a rotary shaft which is press-fitted into the center of the rotor and transmits a rotational force to the compression unit, wherein a total cross-sectional area of the slot unit is formed in proportion to an inner diameter of the stator.

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 구동모터 는 알루미늄 코일이 사용되고 상기 슬롯부의 전체 단면적은 상기 고정자의 내경과 비례하여 형성되는 왕복동식 압축기가 제공된다.In addition, a sealed container in which a predetermined amount of oil is accommodated; A driving motor installed inside the hermetically sealed container and generating a rotational force; A cylinder block installed inside the closed container to form a compression space; A connecting rod which is connected at one end to a rotary shaft of the driving motor to convert the rotary motion into linear motion; A piston coupled to the other end of the connecting rod to compress the refrigerant while linearly moving in a compression space of the cylinder block; And a valve assembly coupled to the cylinder block to restrict suction and discharge of the refrigerant, wherein the drive motor is an aluminum coil and the slot section has a total cross-sectional area that is proportional to the inner diameter of the stator do.

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, 슬롯부의 전체 단면적 대비 고정자의 내경 비율을 적정하게 설계하여 알루미늄 코일을 사용함에 따른 댐핑력 악화와 이로 인한 저주파 대역에서의 소음증가를 방지하여 압축기용 모터 및 왕복동식 압축기의 효율 저감을 저감시킬 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The motor for a compressor and the reciprocating compressor using the same according to the present invention can greatly reduce material costs of a compressor motor and a reciprocating compressor by using aluminum coils. In addition, by appropriately designing the ratio of the inner diameter of the stator to the entire cross-sectional area of the slot portion, the damping force due to the use of the aluminum coil and the resulting increase in noise in the low frequency band are prevented, thereby reducing the efficiency reduction of the compressor motor and reciprocating compressor .

이하, 본 발명에 의한 압축기용 모터 및 이를 적용한 왕복동식 압축기를 첨부도면에 도시된 실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a motor for a compressor according to the present invention and a reciprocating compressor using the same will be described in detail with reference to the embodiments shown in the attached 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.1 and 2, a motor 200 for a compressor according to the present invention includes a stator 210 fixed to a hermetically sealed container of a compressor and wound with a coil 240, A rotor 220 inserted rotatably and having a conductor 250 therein and a rotating shaft 230 which is press-fitted into the center of the rotor 220 and transmits rotational force to the compression unit of the compressor.

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 삽입구 멍(210a)이 형성된다. The stator 210 has a plurality of iron cores stacked in the axial direction by a predetermined height and fixed by welding or the like. The outer circumferential surface of the iron core is formed in a substantially rectangular shape (may be circular), and a rotor insertion hole 210a having an inner circumferential surface of a substantially circular shape is formed.

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 periphery of the iron core in a substantially circumferential direction to form a yoke portion 211 constituting a path of magnetic flux. The yoke 211 may be integrally formed, but may be formed in an arcuate shape depending on a method of working the iron core, and may be concavo-convex or welded to each other. The overall effective area of the yoke portion 211 is determined by the inner diameter of the stator 210 and the total area of the slot portion 213 to be described later, Can be appropriately determined.

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. 상기 티스부들(212)의 폭길이(B)는 코일의 직경보다는 작지 않게, 즉 코일의 직경보다는 크게 형성되는 것이 자로면적을 확보하여 모터의 효율을 높이는 동시에 코일을 감을 때 티스부가 변형되는 것을 방지할 수 있어 바람직할 수 있다.
그리고 상기 티스부들(212)의 외곽측은 이웃하는 티스부와 소정의 곡률(R)을 가지고 서로 곡면지게 연결된다. 즉, 상기 티스부들 사이의 곡률(R)은 코일 직경의 곡률보다는 작지 않게, 즉 코일 직경의 곡률보다는 크게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.3 and 4, the iron core is formed with a plurality of teeth 212 protruding in a radial direction at a predetermined interval from the inner circumferential surface of the yoke portion 211 at the center thereof to wind the coil. The teeth portions 212 are formed at regular intervals along a circumferential direction with a slot portion 213 to be described later interposed therebetween. The tooth portions 212 are formed to have substantially the same width length B in the longitudinal direction and the width length B of the teeth portions 212 is longer than the substantially radial length L . The length (B) of the tooth portions 212 is set to be not less than the diameter of the coil, that is, larger than the diameter of the coil. By ensuring the area of the magnetic path, the efficiency of the motor is increased. At the same time, And may be preferable.
The outer sides of the teeth portions 212 are curvedly connected to neighboring tooth portions with a predetermined curvature R. [ That is, it is preferable that the curvature R between the teeth portions is formed not to be smaller than the curvature of the coil diameter, that is, larger than the curvature of the coil diameter.

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 of the width B of the tooth portions 212 to the curvature R of the slot portions 213 to be described later, that is, the curvature R between the teeth portions 212, have. That is, the efficiency of the motor increases as the ratio (B / R) of curvature R of the slot portion 213 to the width length B of the tooth portion 212 is lower, and the ratio B / R) is preferably less than about 1.15.

상기 티스부들(212)의 폭길이(B)와 상기 고정자(210)의 내경(D)의 비율(D/B)도 압축기 모터의 효율, 보다 정확하게는 모터의 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 tooth portions 212 to the inner diameter D of the stator 210 is also related to the efficiency of the compressor motor and more precisely to the starting torque of the motor. That is, in the compressor motor 200, the starting torque of the motor increases as the ratio of the width (B) of the tooth portion 212 to the inner diameter (D) of the stator 210 increases, Is preferably about 13.9 or more.

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 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. A claw portion 212a extending at a predetermined distance from the adjacent tooth portion 212 is formed at the center side end of the tooth portions 212. [ The pole portion interval A or the tooth portion interval A may be formed at least not less than the diameter d of the coil 240 so that the winding operation of the coil 240 may be facilitated. The pole interval A has a great influence on the efficiency of the motor and may be different depending on the material of the coil 240, the diameter d of the coil and the number of slots of the stator 210. For example, the pole interval A is formed to be about 1.73 mm or less for a 20 slot stator, about 2.10 mm or less for a 24 slot stator, and about 2.00 mm or less for a 28 slot stator .

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.Slots 213 are formed at substantially equal intervals between the teeth 212 of the core so as to form a space in which the coil 240 is inserted. The slot portions 213 are formed to be long in a radial direction in a planar projection, and both side surfaces thereof are formed so as to expand from the center side toward the outer side, and the outer side surfaces thereof are curved outward.

상기 슬롯부(213)는 도 3 및 도 4에서와 같이 메인코일이 권선되는 복수 개의 메인슬롯부들(main slot portions)(213a)과, 서브코일이 권선되는 복수 개의 서 브슬롯부들(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 slot portion 213 includes a plurality of main slot portions 213a through which the main coils are wound, a plurality of sub slot portions 215a through which the sub coils are wound, ) 213b. The main slot portions 213a and the sub slot portions 213b are alternately formed at regular intervals along the circumferential direction. For example, as shown in FIG. 4, a plurality of main slot portions 213a are formed along the circumferential direction, a plurality of sub slot portions 213b are formed with a phase difference of 90 °, And a plurality of sub-slot portions 213b may be formed with a phase difference of 90 degrees.

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 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. 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 area of the main slot portions 213a may be larger than the cross-sectional area of the subslot portions 213b. The cross-sectional area of the main slot 213a and the sub-slot 213b can be appropriately determined with respect to the number of turns of the coil in consideration of the productivity of the motor. That is, in the case of the main slot 213a, the ratio N / S1 of the cross-sectional area S1 of the slot 213a to the number of turns N is 2.18 or more, more accurately 2.20 or more, And the ratio (N / S2) is preferably 1.85 or more in the case of (213b). The cross sectional area of the main slot 213a and the sectional area of the sub slot 213b are not limited to the case where the aluminum coil is wound around the main slot 213a and the sub slot 213b, 213a, and an aluminum coil is wound in the sub slot 213b.

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 메인슬롯 부(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.The main slot portion 213a and the sub slot portion 213b may be formed to have the same cross sectional area, total cross sectional area, and number of the main slot portion 213a and the sub slot portion 213b. This can be designed considering the cost efficiency of the coil wound on the motor. For example, when all of the coils 240 are used as aluminum coils, the individual cross-sectional areas and the total cross-sectional area and the number of the main slot portions 213a and the sub-slot portions 213b may be enlarged as compared with the copper coils, May be formed so as not to be significantly different from the shape of the slot portion of a typical motor. However, when the aluminum coil is used for the main slot 213a and the copper coil is used for the sub slot 213b, the diameter of the aluminum coil is larger than the diameter of the copper coil, The cross-sectional area, the total cross-sectional area, and the number can be increased relative to the subslot portion 213b. On the other hand, in the case where an aluminum coil is used for the subslot portion 213b, the individual cross-sectional area, the total cross-sectional area and the total cross-sectional area and the number of the sub-slot portion 213b are set in the main slot portion 213a Can be relatively increased.

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 coil 240 wound on the stator 210 has a conductivity lower than that of copper (conductivity is 99.9%), but has a relatively low conductivity compared to copper. Particularly, aluminum (conductivity is 62.7%) whose price is much lower than copper Can be used.

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. The efficiency of the motor 200 for a compressor may be lowered because the aluminum coil has a lower electrical conductivity than that of copper, so that the diameter of the aluminum coil is preferably about 25% larger than that of copper .

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 due to its material characteristics, the thickness of the enamel layer coated with the insulating coating on the outer circumferential surface of the aluminum coil is thinner than the thickness of the enamel layer coated on the outer circumferential surface of the copper coil It may be desirable to maintain the stiffness of the coil.

그리고 상기 알루미늄 코일의 경우는 그 알루미늄의 재질적 특성상 구리 코일에 비해 강성이 낮아 상대적으로 쉽게 휘어지면서 가진(加振) 현상이 촉진될 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. 예컨대, 도 5에서와 같이 상기 고정자의 내경(D)이 대략 47mm ~ 55mm일 경우 전체 슬롯부의 면적(TS) 대비 고정자의 내경(D) 비율(TS/D)이 대략 28.5 ~ 30.5 정도의 범위에 속할 때 상기 고정자(210)의 무게가 적절하게 조정되어 도 6에서와 같이 상기 고정자(210)의 공진주파수가 변하면서 전체 슬롯부의 면적(TS) 대비 고정자의 내경(D) 비율(TS/D)이 23.6일 때 발생하던 저주파 대역의 피크소음이 사라지는 것을 알 수 있다. In the case of the aluminum coil, since the rigidity of the aluminum coil is lower than that of the copper coil due to the material properties thereof, the aluminum coil can be relatively easily bent and the excitation phenomenon can be promoted. This may optimize the inner diameter D of the stator 210 and the area S of the slot 213 to eliminate noise or increase the inner diameter of the stator 210 D and the height of the lower end coil 242 can be optimized and eliminated. 5, when the inner diameter D of the stator is approximately 47 mm to 55 mm, the ratio (TS / D) of the inner diameter D of the stator to the area TS of the entire slot portion is approximately in the range of approximately 28.5 to 30.5 The weight of the stator 210 is appropriately adjusted so that the resonance frequency of the stator 210 is changed and the ratio of the inner diameter D of the stator to the area TS of the entire slot is larger than the ratio TS / The peak noise of the low frequency band which occurred at 23.6 days disappears.

한편, 상기와 같은 본 발명에 의한 왕복동모터가 적용되는 왕복동식 압축기는 도 7에 도시된 바와 같다.The reciprocating compressor to which the reciprocating motor according to the present invention as described above is applied 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 hermetically sealed container 210, a driving motor 200 as a driving source installed in the hermetic container 100, and a piston (not shown) 320 are connected to the connecting rod 330 and the piston 320 is reciprocated linearly in the compression space of the cylinder block 310 having the valve assembly 340 to compress the refrigerant, And a support part 400 installed between the bottom surface of the hermetic container 100 and the lower end surface of the driving motor 200 to elastically support the driving motor 200 and the compression part 300.

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 drive motor 200 is wound around the teeth 212 by inserting aluminum coils into the main motor slot 213a and the sub slot 213b of the compressor 210, An aluminum coil is inserted into the sub slot 213b and an induction motor wound around each tooth 212 is applied to the main slot 213a. The structure of the stator 210 of the drive motor 200 is the same as that described in the above-described reciprocating motor, and a detailed description thereof will be omitted.

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 압축부(300)의 설치위치를 높이고 In order to maintain the efficiency of the motor, the drive motor 200 is formed such that the diameter of the aluminum coil is larger than that of the conventional copper coil, so that the weight of the stator 210 is increased, As the height of the end coil 241 and the lower end coil 242 increases, the installation position of the compression unit 300 is increased in consideration of interference with the compression unit 300

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.The height of the closed container 100 needs to be increased. As the weight of the stator 210 rises, it is necessary to increase the longitudinal elasticity of the support portion 400. In this case, the oil feeder 231 installed at the lower end of the rotary shaft 230 of the drive motor 200 hits the hermetically sealed container 100, . Considering that the weight of the stator 210 increases and the height of the compression unit 300 increases, the weight of the eccentric mass installed on the rotor 220 or the rotary shaft 230 must be appropriately adjusted so that the driving motor 200 The friction between the stator 210 and the rotor 220 and the noise due to the friction between the stator 210 and the rotor 220 can be prevented.

상기와 같은 본 발명에 의한 왕복동식 압축기는, 상기 구동모터(200)에 전원이 공급되면 상기 회전축(230)이 회전하면서 그 회전동력은 커넥팅로드(330)에 의 해 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.When the power is supplied to the driving motor 200, the rotating shaft 230 rotates and the rotating power of the driving motor 200 is transmitted to the compressing unit 300 through the connecting rod 330. In the reciprocating compressor according to the present invention, It is converted into a reciprocating motion and transmitted. The compression unit 300 is a series of processes in which the piston 320 reciprocates linearly in the compression space of the cylinder block 310 to suck and compress the refrigerant through the valve assembly 340, .

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 구동모터(200)가 고속회전을 하면서 그 회전력이 상기 컨넥팅로드(330)를 거쳐 직선운동으로 전환되면서 상기 피스톤(320)에 전달되는 것이다.At this time, when the alternating current power from the outside is applied to the main coil and the auxiliary winding wound around the stator 210, the driving motor 200 is rotated at 90 ° with respect to the main coil The preceding auxiliary winding is first subjected to a force for rotating, and in the auxiliary winding, the current phase is higher than the main coil due to the capacitor connected in series, so that high-speed rotation is performed. As the driving motor 200 rotates at a high speed, its rotational force is transmitted to the piston 320 while being converted into linear motion through the connecting rod 330.

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, 구리 코일에 비해 상대적으로 댐핑력이 약한 알루미늄 코일을 적용하더라도 상기 슬롯부의 전체 단면적 대비 고정자의 내경 비율을 조절하여 저음파 대역에서의 피크소음을 줄일 수 있고 이를 통해 왕복동식 압축기의 소음을 낮출 수 있다.In this way, since the driving motor with the aluminum coil wound thereon is used, the material cost of the driving motor is reduced accordingly, so that the efficiency of the reciprocating compressor is not greatly changed, but the production cost can be greatly reduced as compared with the case where the copper coil is wound. In addition, the individual cross-sectional area or total cross-sectional area or number of the main slot portion and the sub-slot portion may be appropriately designed to increase the cost efficiency of the reciprocating compressor. In addition, even when an aluminum coil having a relatively low damping force is applied, the peak noise in the low frequency band can be reduced by controlling the ratio of the inner diameter of the stator to the entire cross-sectional area of the slot portion, thereby lowering the noise of the reciprocating compressor .

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 a compressor other than the reciprocating compressor. However, the specification of each part may be slightly different for each compressor.

도 1은 본 발명 압축기용 모터를 분해하여 보인 사시도,1 is a perspective view of a motor for a compressor according to the present invention,

도 2는 도 1에 따른 압축기용 모터의 평면도,2 is a plan view of the motor for the compressor according to Fig. 1,

도 3은 도 1에 따른 압축기용 모터의 고정자를 보인 사시도,3 is a perspective view showing a stator of the motor for a compressor according to FIG. 1,

도 4는 도 1에 따른 압축기용 모터의 고정자를 보인 평면도,FIG. 4 is a plan view showing a stator of the motor for a compressor according to FIG. 1,

도 5 및 도 6은 도 1에 따른 압축기용 모터에서 전체 슬롯부 면적 대비 고정자 내경 비율에 따른 소음 변화를 각각 보인 그래프,FIGS. 5 and 6 are graphs showing changes in noise according to the stator inner diameter ratio to the total slot area in the motor for the compressor according to FIG. 1,

도 7은 도 1에 따른 압축기용 모터를 적용한 왕복동식 압축기를 보인 종단면도.FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a reciprocating compressor to which the motor for a compressor according to FIG. 1 is applied.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS

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: Teeth part 212a:

213 : 슬롯부 213a : 메인슬롯부213: Slot part 213a: Main slot part

213b : 서브슬롯부 240 : 코일(알루미늄 코일)213b: subslot portion 240: coil (aluminum coil)

241,242 : 엔드코일 300 : 압축부241, 242: end coil 300:

400 : 지지부400: Support

Claims (24)

반경방향으로 길게 형성되는 복수 개의 티스부와, 그 티스부들 사이에 오목하게 형성되는 복수 개의 슬롯부를 가지는 고정자;A stator having a plurality of tooth portions formed to be long in the radial direction and a plurality of slot portions formed concavely between the tooth portions; 상기 고정자의 티스부와 슬롯부에 권선되고 적어도 일부는 알루미늄 재질로 된 코일; A coil wound around the teeth and slot of the stator and made of at least a part of aluminum; 상기 고정자의 안쪽에 소정의 간격을 두고 삽입되며 그 내부에 상기 코일의 전자기유도작용에 의해 회전하도록 도체가 구비되는 회전자; 및 A rotor inserted into the stator at a predetermined interval and having a conductor therein to rotate by an electromagnetic induction action of the coil; And 상기 회전자의 중심에 압입되어 회전력을 압축부로 전달하는 회전축;을 포함하고, And a rotary shaft which is press-fitted into the center of the rotor and transmits a rotational force to the compression unit, 상기 슬롯부의 전체 단면적은 상기 고정자의 내경과 비례하여 형성되며, Wherein a total cross-sectional area of the slot portion is formed in proportion to an inner diameter of the stator, 상기 슬롯부의 전체 단면적(TS) 대비 고정자의 내경(D) 비율(TS/D)이 28.5 ~ 30.5 범위에서 형성되는 압축기용 모터.Wherein a ratio (TS / D) of an inner diameter (D) of a stator to a total cross-sectional area (TS) of the slot portion is formed in a range of 28.5 to 30.5. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 티스부의 폭길이가 적어도 코일의 직경보다 작지 않게 형성되는 압축기용 모터.And the width of the tooth portion is formed so as not to be smaller than at least the diameter of the coil. 삭제delete 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 슬롯부는 메인코일이 감기는 메인슬롯부와 서브코일이 감기는 서브슬롯부의 단면적이 서로 상이하게 형성되고, 상기 메인슬롯부와 서브슬롯부가 수개씩 번갈아 배치되는 압축기용 모터.Wherein the slot portion is formed such that a cross sectional area of a main slot portion in which the main coil is wound and a slot portion in which the sub coil is wound are different from each other, and the main slot portion and the sub slot portion are alternately arranged. 제6항에 있어서,The method according to claim 6, 상기 메인슬롯부와 서브슬롯부에 삽입되는 코일은 모두 알루미늄 코일인 압축기용 모터.And the coils inserted in the main slot section and the sub slot section are all aluminum coils. 제6항에 있어서,The method according to claim 6, 상기 메인슬롯부에는 구리 코일이 권선되고, 상기 서브슬롯부에는 알루미늄 코일이 권선되는 압축기용 모터.Wherein a copper coil is wound on the main slot portion and an aluminum coil is wound on the sub slot portion. 삭제delete 제6항에 있어서,The method according to claim 6, 상기 메인슬롯부에는 알루미늄 코일이 권선되고, 상기 서브슬롯부에는 구리 재질의 코일이 권선되는 압축기용 모터.Wherein an aluminum coil is wound on the main slot portion and a coil made of copper is wound on the sub slot portion. 삭제delete 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 슬롯부는 메인코일이 감기는 메인슬롯부의 단면적과 서브코일이 감기는 서브슬롯부의 단면적이 서로 동일하게 형성되고, 상기 메인슬롯부와 서브슬롯부가 수개씩 번갈아 배치되는 압축기용 모터.Wherein the slot section is formed such that a cross sectional area of the main slot section in which the main coil is wound and a cross sectional area of the sub slot section in which the sub coil is wound are equal to each other, and the main slot section and the sub slot section are alternately arranged. 제12항에 있어서,13. The method of claim 12, 상기 메인슬롯부와 서브슬롯부에 삽입되는 코일은 모두 알루미늄 코일인 압축기용 모터.And the coils inserted in the main slot section and the sub slot section are all aluminum coils. 제12항에 있어서,13. The method of claim 12, 상기 메인슬롯부에는 구리 코일이 권선되고, 상기 서브슬롯부에는 알루미늄 코일이 권선되는 압축기용 모터.Wherein a copper coil is wound on the main slot portion and an aluminum coil is wound on the sub slot portion. 삭제delete 제12항에 있어서,13. The method of claim 12, 상기 메인슬롯부에는 알루미늄 코일이 권선되고, 상기 서브슬롯부에는 구리 코일이 권선되는 압축기용 모터.Wherein an aluminum coil is wound on the main slot portion and a copper coil is wound on the sub slot portion. 삭제delete 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 슬롯부는 메인코일이 감기는 메인슬롯부와 서브코일이 감기는 서브슬롯부의 개수가 서로 상이하게 수개씩 번갈아 배치되는 압축기용 모터.Wherein the slots are alternately arranged in such a manner that the number of the main slot portions in which the main coils are wound and the number of the sub slot portions in which the sub coils are wound are different from each other several times. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 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,A sealed container for containing a predetermined amount of oil; A driving motor installed inside the hermetically sealed container and generating a rotational force; A cylinder block installed inside the closed container to form a compression space; A connecting rod which is connected at one end to a rotary shaft of the driving motor to convert the rotary motion into linear motion; A piston coupled to the other end of the connecting rod to compress the refrigerant while linearly moving in a compression space of the cylinder block; And a valve assembly coupled to the cylinder block to limit suction and discharge of refrigerant, 상기 구동모터는 상기 제1항, 제4항, 제6항 내지 제8항, 제10항, 제12항 내지 제14항, 제16항 및 제18항 중 어느 한 항의 특징을 가지는 왕복동식 압축기.Wherein the drive motor is a reciprocating compressor having the features of any one of claims 1, 4, 6 to 8, 10, 12 to 14, 16 and 18, .
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