(57)【要約】【課題】  モータの固定子と他部品とを堅固に結合し得る往復動式圧縮機の固定子固定装置を提供する。【解決手段】  ケース１００の内部に固定設置されるフレーム２００と、フレームに貫通挿入されて結合されるシリンダー４１０と、シリンダーの中に挿入されて内部に冷媒を吸入する吸入流路が備えられたピストン４２０と、フレームに接触支持される外側固定子３１０と、所定形状の薄板が積層されて円筒状に形成されて外側固定子の内径と所定間隔を成すようにフレーム又はシリンダーの外周面に挿入される内側固定子３２０と、フレーム又はシリンダーに形成された溝部４１２に位置して内側固定子の一方側面を支持する固定子支持手段７００と、を具備する往復動式圧縮機の固定子固定装置において、溝部は、固定子支持手段が滑りながら挿入され得るように傾斜するように形成された傾斜面を有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースの内部に固定設置されるフレームと、
該フレームに貫通挿入されて結合されるシリンダーと、
該シリンダーの中に挿入されて内部に冷媒を吸入する吸入流路が備えられたピストンと、
前記フレームに接触支持される外側固定子と、
所定形状の薄板が積層されて円筒状に形成されて前記外側固定子の内径と所定間隔を成すように前記フレーム又はシリンダーの外周面に挿入される内側固定子と、
前記フレーム又はシリンダーに形成された溝部に位置して前記内側固定子の一方側面を支持する固定子支持手段と、を具備する往復動式圧縮機の固定子固定装置において、
前記溝部は、前記固定子支持手段が滑りながら挿入され得るように傾斜するように形成された傾斜面を有することを特徴とする往復動式圧縮機の固定子固定装置。
【請求項２】
前記固定子支持手段は、所定の厚さを有してＣ字状に形成されて前記溝部に結合される本体部と、
前記本体部の外周面に沿って等間隔に突出形成されて内側固定子の一方側面を弾力的に支持する複数個の弾性支持部と、を有して構成されたことを特徴とする請求項１記載の往復動式圧縮機の固定子固定装置。
【請求項３】
前記弾性支持部は、前記本体部を中心方向に所定の深さだけ切込を入れた後、切込面の端部から内側固定子方向に折曲して形成されたことを特徴とする請求項２記載の往復動式圧縮機の固定子固定装置。
【請求項４】
前記弾性支持部は、前記本体部を外周面から中心方向に所定の深さだけ切込を入れた後、切込面の端部から前記内側固定子方向に折曲して形成されたことを特徴とする請求項２記載の往復動式圧縮機の固定子固定装置。
【請求項５】
前記固定子支持手段は、前記内側固定子の一方側に隣接して前記フレームとの間に介在される第１固定子支持手段と、前記内側固定子の他方側を支持して前記シリンダーに形成された溝部に位置する第２固定子支持手段と、を有して構成されたことを特徴とする請求項１記載の往復動式圧縮機の固定子固定装置。
【請求項６】
前記第１固定子支持手段は、環状に構成されたことを特徴とする請求項５記載の往復動式圧縮機の固定子固定装置。
【請求項７】
前記第１固定子支持手段は、Ｃ字状に構成されたことを特徴とする請求項５記載の往復動式圧縮機の固定子固定装置。
【請求項８】
前記第１固定子支持手段は、所定の弾性を有する材質から成ることを特徴とする請求項５記載の往復動式圧縮機の固定子固定装置。
【請求項９】
前記第１固定子支持手段は、連続して屈曲するように形成されて前記内側固定子の一方側と接触する弾性支持部が形成されていることを特徴とする請求項５記載の往復動式圧縮機の固定子固定装置。
【請求項１０】
前記第２固定子支持手段は、所定の厚さでＣ字状に形成されて前記溝部に結合される本体部と、
該本体部の外周面に沿って等間隔に突出形成されて前記内側固定子の一方側面を弾力的に支持する複数個の弾性支持部と、を有して構成されたことを特徴とする請求項５記載の往復動式圧縮機の固定子固定装置。
【請求項１１】
前記弾性支持部は、前記本体部を中心方向に所定の深さだけ切込を入れた後、切込面の端部から内側固定子方向に折曲して形成されたことを特徴とする請求項１０記載の往復動式圧縮機の固定子固定装置。
【請求項１２】
前記弾性支持部は、前記本体部を外周面から中心方向に所定の深さだけ切込を入れた後、切込面の端部から前記内側固定子方向に折曲して形成されたことを特徴とする請求項１０記載の往復動式圧縮機の固定子固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、往復動式圧縮機に係るものであり、詳しくは、モータの固定子と他部品とを堅固に結合し得る往復動式圧縮機の固定子固定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、圧縮機は、電気エネルギーを運動エネルギーに変換させて該運動エネルギーにより冷媒を圧縮する。圧縮機は、冷凍サイクルシステムを構成する核心要素であり、冷媒を圧縮する圧縮メカニズムによって回転式圧縮機（rotary compressor）、スクロール圧縮機（scroll compressor）、往復動式圧縮機（reciprocal compressor）等多様な種類がある。
【０００３】
前記往復動式圧縮機は、回転力を発生させる回転モータの回転力を直線往復運動に変換しながらガスを圧縮する方式と、直線往復駆動力を発生させる線形モータ（linear motor）の直線往復駆動力によりガスを圧縮する方式に分類される。
【０００４】
前記線形モータを利用する往復動式圧縮機においては、フレームと、電源の供給を受けて直線往復駆動力を発生させる線形モータと、該線形モータの直線往復駆動力の伝達を受けてガスを圧縮する圧縮ユニットと、該圧縮ユニットの動きを共振させる共振ユニットと、ガスの流れを制御するバルブユニットと、を包含して構成される。
【０００５】
また、前記線形モータは、外側固定子と、該外側固定子の内部に挿入される内側固定子と、前記外側固定子と内側固定子との間に運動可能に挿入される可動子と、を包含して構成される。
【０００６】
また、前記外側固定子と内側固定子は、夫々円筒状に形成されて、外側固定子と内側固定子はフラックスの損失を最小化するために所定形状を有する各薄板が円筒状を成すように該円筒状の中心に向かうように放射状に積層された積層体である。
【０００７】
また、前記外側固定子と内側固定子は、普通、フレームに固定結合される。前記内側固定子は、先ず、所定形状を有する複数個の薄板によりその内周面が円を成す空き瓶状の円筒状になるように放射状に積層されて積層体を構成する。その後、該積層体を構成する複数個の薄板を固定して該固定された積層体の中央を貫通してフレームやシリンダーの外周面に固定結合されるようになる。このような薄板の固定及び結合過程はモータの効率に莫大な影響を及ぼす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特に、線形モータを構成する外側固定子と内側固定子との間隔が線形モータの効率を左右するため、前記外側固定子と内側固定子との間の間隔が最小化されるように精密に結合されなければならず、且つ、外側固定子と内側固定子とにフラックスが流れる場合には、前記積層体を構成する各薄板に力が作用するようになるために、この各薄板が堅固に固定されなければならない。若し、外側固定子と内側固定子とが堅固に固定されず、薄板が結合された状態で離脱される場合、前記外側固定子と内側固定子との間に挿入される可動子と衝突するようになり、各部品の破損を誘発するという不都合な点があった。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑みて成されたもので、モータの固定子と他部品とを堅固に結合し得る往復動式圧縮機の固定子固定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明に係る往復動式圧縮機の固定子固定装置は、ケースの内部に固定設置されるフレームと、該フレームに貫通挿入されて結合されるシリンダーと、該シリンダー内に挿入されて内部に冷媒を吸入する吸入流路を備えたピストンと、前記フレームに接触支持される外側固定子と、所定形状の薄板が積層されて円筒状に形成されて前記外側固定子の内径と所定間隔を成すように前記フレーム又はシリンダーの外周面に挿入される内側固定子と、前記フレーム又はシリンダーに形成された溝部に位置して前記内側固定子の一方側面を支持する固定子支持手段と、を具備する往復動式圧縮機の固定子固定装置において、前記溝部は、前記固定子支持手段が滑りながら挿入され得るように傾斜するように形成された傾斜面を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る往復動式圧縮機の固定子固定装置においては、モータを構成する内側固定子を堅固に固定することで、圧縮機の運転時に各部品の間の組立公差が精密に維持されて信頼性を向上し得るし、部品の組立離脱による各部品の破損を防止し得るという効果がある。
【００１２】
また、モータを構成する内側固定子の固定作業が簡単になり、構成部品が簡単になることで、組立の生産性を向上し得るという効果がある。
また、前方フレーム、シリンダー及び内側固定子が組立された組立体の半径方向の大きさを減少させることで、全体的な往復動式圧縮機の大きさを減少し得るという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る往復動式圧縮機のモータ固定子固定装置に対し、図面を用いて説明する。
【００１４】
本発明に係る第１実施形態が備えられた往復動式圧縮機においては、図１に示したように、吸入管１１０及び吐出管１２０が備えられたケーシング１００と、該ケーシング１００の内部に位置するフレームユニット２００と、該フレームユニット２００に装着されて直線往復駆動力を発生するモータ３００と、該モータ３００の駆動力の伝達を受けてガスを圧縮する圧縮ユニット４００と、前記モータ３００の駆動力を共振させる共振スプリングユニット５００と、を包含して構成されている。
【００１５】
また、前記フレームユニット２００は、前記モータ３００の一方側が支持されると共に内部に圧縮ユニット４００が結合される前方フレーム２１０と、該前方フレーム２１０と所定間隔を置いて前記モータ３００の他方側を支持する中間フレーム２２０と、該中間フレーム２２０に結合されて内部に前記共振スプリングユニット５００などが位置する後方フレーム２３０と、を包含して構成される。
【００１６】
また、前記モータ３００は、前記前方フレーム２１０と中間フレーム２３０との間に固定される外側固定子３１０と、該外側固定子３１０の内部に所定間隔を置いて挿入される内側固定子３２０と、前記外側固定子３１０と内側固定子３２０との間に運動可能に挿入される可動子３３０と、前記外側固定子３１０の内部に結合される巻線コイル３４０と、を包含して構成される。また、前記可動子３３０は、磁石３３１と該磁石３３１を支持する磁石ホルダー３３２とで構成される。
【００１７】
また、前記圧縮ユニット４００は、前記前方フレーム２１０と内側固定子３２０とに挿入されて固定結合されるシリンダー４１０と、該シリンダー４１０に運動可能に挿入され、冷媒が圧縮される圧縮室Pを形成して内部に冷媒を吸入する吸入流路１３０が備えられたピストン４２０と、該ピストン４２０のシリンダー４１０側に結合されるバルブシステムと、を包含して構成される。
【００１８】
また、前記シリンダー４１０は、円筒状に形成され、固定子支持手段７００が結合される一方端には該固定子支持手段７００を挿入して固定し得る溝部４１２が形成されている。また、該溝部４１２は、前記固定子支持手段７００が滑りながら挿入されて前記内側固定子３２０と密接に密着されるように傾斜するように形成された傾斜面４１１が形成されている。
【００１９】
また、前記固定子支持手段７００は、Ｃ字形であって、前記シリンダー４１０に形成された溝部４１２に位置して前記内側固定子３２０の一方側面を支持する。
【００２０】
本実施形態においては、前記シリンダー４１０に溝部及び傾斜面が形成されているが、これと相違して、前方フレーム２１０が前記シリンダー４１０の外周面まで拡張されて形成された前方フレーム２１０に溝部及び傾斜面が形成されて固定子支持手段によって内側固定子３２０を支持するように構成することもできる。
【００２１】
また、前記内側固定子３２０は、複数個の薄板（lamination sheet）を円筒状に積層してシリンダーの外周面に挿入されるが、一方側は前方フレーム２１０の内側面に密着されるように固定する一方、他方側は前記シリンダー４１０に挿入されるＣリング状の固定子支持手段７００により支持する。また、前記内側固定子３２０と固定子支持手段７００とが結合される形態を図２に示した。
【００２２】
また、前記共振スプリングユニット５００は、図１に示したように、前記可動子３３０とピストン４２０との連結部に結合されるスプリング支持台５１０と、該スプリング支持台５１０を中心に前方側を支持する前方側共振スプリング５２０と、前記スプリング支持台５１０の後方側を支持する後方側共振スプリング５３０と、を包含して構成される。
【００２３】
前記バルブシステムは前方フレーム２１０の一方側に装着されてシリンダーの圧縮室Pを覆蓋する吐出カバー４３０と、前記吐出カバー４３０の内部に位置してシリンダー４１０内部空間Pを開閉する吐出バルブ４４０と、前記吐出カバー４３０内に位置してその吐出バルブ４４０を支持する吐出スプリング４５０と、前記ピストン４２０の先端に装着されて前記シリンダーの圧縮室Pに吸入される冷媒の流れを制御する吸入バルブ４６０と、を包含して構成される。
【００２４】
未設名の符号２４０は締結ボルトであり、６００は支持スプリングである。
以下、上記のように構成される本発明に係る往復動式圧縮機の動作に対して説明する。
【００２５】
前記モータ３００の外側固定子３１０に電源が印加されると、前記外側固定子３１０と内側固定子３２０との間にフラックスが形成されて、前記可動子３３０とピストン４２０とが共にフラックスの方向に従って動く。これと同時に前記ピストン４２０が共振スプリングユニット５００により前記シリンダー４１０の内部で直線に往復運動しながら該シリンダー４１０の圧縮室Pに圧力差を発生させることで、冷媒を前記吸入流路１３０を通して圧縮室Pに吸入して所定圧力まで圧縮してから吐出させる過程を反復するようになる。
【００２６】
ここで、前記内側固定子３２０は、上記したように、前記シリンダー４１０の外周面に挿入された後、その一方側を前記溝部４１２に締めて密着させる固定子支持手段７００により支持される。
【００２７】
即ち、前記溝部４１２は、図３に示したように、前記内側固定子３２０のある方向に傾斜された傾斜面４１１を具備することで、前記固定子支持手段７００を溝部４１２に挿入する時、開かれた前記固定子支持手段７００が縮みながら前記傾斜面４１１に沿って滑りながら前記内側固定子３２０の一方側面に密接に密着される。
【００２８】
この時、前記溝部４１２の幅があまり広いと、前記固定子支持手段７００が内側固定子３２０と接し得なく空回りすることがあるため、前記溝部４１２の幅は、内側固定子３２０が溝部４１２の幅上に突出された長さよりあまり長くないように構成するべきである。
【００２９】
本発明は、モータを構成する内側固定子を堅固に固定することで、圧縮機の運転の時に各部品の間の組立公差が精密に維持されて信頼性を向上し得るだけではなく、部品の組立離脱による各部品の破損を防止し得るという効果がある。また、モータを構成する内側固定子の固定作業が簡単になり、構成部品が簡単になることで、組立の生産性を向上し得るという効果がある。且つ、前方フレーム、シリンダー及び内側固定子が組立された組立体の半径方向の大きさを減少させることで、全体的な往復動式圧縮機の大きさを減少し得るという効果がある。
【００３０】
以下、本発明に係る他の実施形態に対して説明する。
本発明に係る第２実施形態に係る固定子支持手段７２０においては、図４に示したように、所定の厚さでＣ字状に形成されて前記溝部４１２に結合される本体部７２１と、該本体部７２１の外周面に沿って等間隔に突出形成されて内側固定子３２０の一方側面を弾力的により支持する複数個の弾性支持部７２２と、を包含して構成される。
【００３１】
また、該弾性支持部７２２は、本体部７２１の外周面から内側に放射状に所定深さだけ切込を入れて、円周方向に一定の長さだけ切込を入れて切込面の端部から内側固定子３２０方向に折曲形成される。
【００３２】
図５は、本発明に係る第２実施形態に係る固定子支持手段の結合状態を示した断面図で、図６は、図５のVI-VI線断面図である。
【００３３】
前記溝部４１２は、図５及び図６に示したように、前記内側固定子３２０のある方向に傾斜された傾斜面４１１を具備することで、前記固定子支持手段７２０を溝部４１２に挿入する時、開かれた前記固定子支持手段７２０が縮みながら前記傾斜面４１１に沿って滑りながら前記内側固定子３２０の一方側面に緊密に密着される。
【００３４】
この時、前記内側固定子３２０が前記溝部４１２の幅上に突出された長さが加工上の誤差等によって長く又は短く形成されても前記弾性支持部７２２が内側固定子３２０の一方側面を弾力的に支持して固定子支持手段が空回りすることを未然に防止しながら前記内側固定子３２０を堅固に固定することができる。
【００３５】
本発明に係る第３実施形態に係る固定子支持手段７３０においては、図７に示したように、所定の厚さでＣ字状に形成されて前記溝部に結合される本体部７３１と、該本体部７３１を外周面から中心方向に所定の深さだけ切込を入れた後、切込面の端部から内側固定子方向に折曲して構成されて内側固定子の一方側面を弾力的により支持する複数個の弾性支持部７３２と、を包含して構成される。
【００３６】
また、前記固定子支持手段においては、図８及び図９に示したように、前記内側固定子３２０の一方側とこれと隣接した前方フレーム２１０との間に介在される第１固定子支持手段７４０と、前記内側固定子３２０の他方側を支持して前記シリンダー４１０に形成された溝部４１２に位置する第２固定子支持手段７５０と、を包含して構成される。
【００３７】
また、前記第１固定子支持手段７４０は、環状又はＣ字状に内側固定子３２０の挿入の時に圧着されながら該内側固定子３２０の前方側を支持し得るようにゴムや革のような所定の弾性を有する材質で形成されることが好ましい。
【００３８】
また、前記第１固定子支持手段７４０は、図９に示したように、リング形状に連続されて屈曲されるように前記弾性支持部７４１を形成することもできる。
【００３９】
また、前記第２固定子支持手段７５０は、第２実施形態のように、所定の厚さでＣ字状に形成されて前記溝部４１２に結合される本体部７５１と、該本体部７５１の外周面に沿って等間隔に突出形成されて前記内側固定子３２０の一方側面を弾力的に支持する複数個の弾性支持部７５２と、を包含して構成される。
【００４０】
また、前記第２固定子支持手段７５０は、第３実施形態のように、所定の厚さでＣ字状に形成されて前記溝部に結合される本体部と、該本体部を外周面から中心方向に所定の深さだけ切込を入れた後、切込面の端部から内側固定子方向に折曲されて構成されて内側固定子の一方側面を弾力的に支持する複数個の弾性支持部と、を包含して構成することもできる。本実施形態においては、前記シリンダー４１０に溝部及び傾斜面が形成されているが、これと相違して、前記前方フレーム２１０が前記シリンダー４１０の外周面まで拡張形成された前方フレーム２１０に溝部及び傾斜面が形成されて第２固定子支持手段７５０によって内側固定子３２０を支持するように構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る第１実施形態が備えられた往復動式圧縮機を図示した断面図である。
【図２】本発明に係る第１実施形態に係る固定子支持手段を分離して示した斜視図である。
【図３】本発明に係る第１実施形態に係る固定子支持手段の結合状態を示した断面図である。
【図４】本発明に係る第２実施形態に係る固定子支持手段を分離して示した斜視図である。
【図５】本発明に係る第２実施形態に係る固定子支持手段の結合状態を示した断面図である。
【図６】図５のVI-VI線断面図である。
【図７】本発明に係る第３実施形態に係る固定子支持手段を示した斜視図である。
【図８】本発明に係る第４実施形態に係る固定子支持手段を示した断面図である。
【図９】本発明に係る第４実施形態に係る第１固定子支持手段を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
１００    ケーシング
１３０    吸入流路
２００    フレームユニット
２１０    前方フレーム
２２０    中間フレーム
２３０    後方フレーム
３００    モータ
３１０    外側固定子
３２０    内側固定子
３３０    可動子
４００    圧縮ユニット
４１０    シリンダー
４１１    傾斜面
４１２    溝部
４２０    ピストン
５００    共振スプリングユニット
６００    支持スプリング
７００、７２０、７３０    固定子支持手段
７２１、７３１、７５１    体部
７２２、７３２、７４１、７５２    弾性支持部
７４０    第１固定子支持手段
７５０    第２固定子支持手段
P    圧縮室
【図１】
2005198491.tif 000003
【図２】
2005198491.tif 000004
【図３】
2005198491.tif 000005
【図４】
2005198491.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005198491.tif 000008
【図７】
2005198491.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005198491.tif 000011