KR101499959B1 - 밀폐형 압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로서, 특히 밀폐용기 내부에 위치한 전선을 전선 가이드 지그에 의해 안내하여 다른 부품과 절연 거리를 유지할 수 있는 밀폐형 압축기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 냉매가 유입 및 유출되고, 전원 단자가 구비된 밀폐용기; 밀폐용기 내측에 위치되고, 동력을 공급하는 로터 및 스테이터를 포함하는 전동기부; 전동기부에 결합되고, 전동기부의 작동에 따라 전동기부를 따라 상승하는 오일을 분산시키는 오일 회수 부재; 그리고, 밀폐용기의 전원 단자와 전동기부 사이를 연결하는 전선이 오일회수부재와 소정 간격을 유지하도록 안내하는 전선 가이드 지그;를 포함하기 때문에 전선과 오일회수부재 사이의 절연 거리를 유지할 수 있어 전선과 오일회수부재의 접촉으로 인한 안전 사고를 방지할 뿐 아니라 작동 신뢰성을 높일 수 있다.
밀폐형 압축기, 밀폐용기, 스테이터, 코일 권선체, 전선, 전선 가이드 지그

Description

밀폐형 압축기 {HERMETIC COMPRESSOR}
본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로서, 특히 밀폐용기 내부에 위치한 전선을 전선 가이드 지그에 의해 안내하여 다른 부품과 절연 거리를 유지할 수 있는 밀폐형 압축기에 관한 것이다.
일반적으로, 압축기(Compressor)는 전기모터나 터빈 등의 동력발생장치로부터 동력을 전달받아 공기나 냉매 또는 그 밖의 다양한 작동가스를 압축시켜 압력을 높여주는 기계장치로써, 냉장고와 에어컨 등과 같은 가전기기 또는 산업전반에 걸쳐 널리 사용되고 있다.
이러한 압축기를 크게 분류하면, 피스톤(Piston)과 실린더(Cylinder) 사이에 작동가스가 흡, 토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 냉매를 압축시키는 왕복동식 압축기(Reciprocating compressor)와, 편심 회전되는 롤러(Roller)와 실린더(Cylinder) 사이에 작동가스가 흡,토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 롤러가 실린더 내벽을 따라 편심 회전되면서 냉매를 압축시키는 로터리식 압축기(Rotary compressor)와, 선회 스크 롤(Orbiting scroll)과 고정 스크롤(Fixed scroll) 사이에 작동가스가 흡, 토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 선회 스크롤이 고정 스크롤을 따라 회전되면서 냉매를 압축시키는 스크롤식 압축기(Scroll compressor)로 나뉘어진다.
도 1은 종래 기술에 따른 밀폐형 압축기의 전선인출구조 일예가 도시된 도면이다. 종래의 밀폐형 압축기의 일예는 로터리 압축기로써, 도 1에 도시된 바와 같이 밀폐용기(1) 내부에 냉매를 압축시키는 압축기구부 및 압축기구부에 동력을 공급하는 전동기부로 나눠진다.
밀폐용기(1)는 원통형 본체(1a)를 기준으로 상하측에 상부 쉘(1b) 및 하부 쉘(미도시)이 구비되되, 본체(1a) 일측에 냉매가 유입되는 유입관(미도시)이 구비되고, 상부 쉘(1b)에 냉매가 유출되는 유출관(2)이 구비되는 동시에 전동기부로 전원을 공급하는 단자(3)가 구비된다.
전동기부는 스테이터(4) 및 로터(5), 회전축(미도시)을 포함하되, 스테이터(4)는 축방향으로 적층된 코어(4a)에 코일이 축방향으로 권선됨에 따라 상부에 코일 엔드(4b)가 구비되고, 코일 엔드(4b)는 밀폐용기(1)의 단자(3)와 전선(L)에 의해 연결된다. 이때, 로터(5)가 회전됨에 따라 회전축 및 로터(5)를 따라 오일이 상승하되, 이러한 오일이 고압의 냉매와 함께 외부로 빠져나가는 것을 방지하기 위하여 오일을 회수하는 오일 회수 부재(미도시)가 로터(5)에 결합되기도 한다.
따라서, 전동기부가 작동되면, 스테이터(4)와 로터(5) 사이에 상호 전자기력에 의해 로터(5)가 회전됨에 따라 회전축이 동력을 전달하여 압축기구부를 구동하고, 압축기구부에서 냉매가 압축된 다음, 밀폐용기(1)에 충진된 상태에서 유출 관(2)을 통하여 빠져나간다. 이때, 밀폐용기(1) 하부에 저장된 오일이 로터(5) 및 회전축을 따라 상승하되, 오일 회수 부재에 부딪혀 로터(5) 자체를 통과하거나, 스테이터(4)와 로터(5) 사이의 간극을 통하여 회수된다.
상기와 같은 종래의 압축기는, 스테이터(4) 상부에 코일 엔드(4b)가 구비되고, 로터(5)의 상부에 오일 회수 부재가 구비되더라도, 오일 회수 부재가 코일 엔드(4b)보다 낮게 설치되기 때문에 코일 엔드(4b)로부터 밀폐용기(1)의 단자(3)로 연결되는 전선(L)이 오일 회수 부재와 부딪혀 손상되는 경우가 거의 발생하지 않았다.
하지만, 최근에 오일 회수율을 높이기 위하여 오일 회수 부재가 코일 엔드보다 더 높게 설치된 구조가 압축기에 적용되고 있는데, 이와 같이 오일 회수 부재가 코일 엔드보다 더 높게 설치된 구조는 코일 엔드로부터 밀폐용기의 단자로 연결된 전선이 오일 회수 부재와 부딪혀 손상되거나, 절연 거리를 확보하지 못하여 안전 사고가 발생될 뿐 아니라 작동 신뢰성을 떨어드리는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,밀폐용기 내부에 위치한 전선이 다른 부재와 절연 거리를 확보할 수 있는 밀폐형 압축기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 냉매가 유입 및 유출되고, 전원 단자가 구비된 밀폐용기; 밀폐용기 내측에 위치되고, 동력을 공급하는 로터 및 스테이터를 포함하는 전동기부; 전동기부에 결합되고, 전동기부의 작동에 따라 전동기부를 따라 상승하는 오일을 분산시키는 오일 회수 부재; 그리고, 밀폐용기의 전원 단자와 전동기부 사이를 연결하는 전선이 오일회수부재와 소정 간격을 유지하도록 안내하는 전선 가이드 지그;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 스테이터는 코어에 코일이 권선됨에 따라 상부에 코일 엔드가 구비되고, 전선 가이드 지그는 코일 엔드의 정형시 코일 엔드의 내주면과 외주면에 실로 고정된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 전원 단자는 밀폐용기 상면에 구비되고, 전선 가이드 지그는 전선이 오일회수부재보다 더 높은 위치에서 인출되도록 안내하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 전선 가이드 지그는 스테이터에 고정될 수 있도록 135℃ 이상의 내열 온도를 가진 재질로 제작된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 전선 가이드 지그는 방열 구조를 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 전선 가이드 지그는 스테이터에 고정되고, 절연시키기 위하여 스테이터와 전선 가이드 지그 사이에 설치된 절연지;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 전선 가이드 지그는 스테이터에 고정되고, 미끄럼 및 손상을 방지하기 위하여 스테이터와 전선 가이드 지그 사이에 설치된 마찰지;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 전선 가이드 지그는 전선이 관통되는 통 형상의 가이드부와, 가이드부와 연결된 평판 형상으로 가이드부를 고정시키기 위하여 절곡되는 지그부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 스테이터의 상부에 구비된 코일 엔드에 전선 가이드 지그가 설치되고, 전선 가이드 지그를 통하여 코일 엔드로부터 밀폐용기 측으로 전선이 인출되기 때문에 로터의 상부에 구비된 오일 회수 부재가 스테이터의 상부에 구비된 코일 엔드보다 더 높게 위치되더라도 코일 엔드에서 인출된 전선이 오일 회수 부재와 부딪히는 것을 방지하고, 소정의 절연 거리를 유지할 수 있으므로, 안전 사고를 방지할 뿐 아니라 작동 신뢰성을 높일 수 있는 이점이 있다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 밀폐형 압축기 일예가 도시된 도면이다. 본 발명에 따른 밀폐형 압축기의 일예는 도 2에 도시된 바와 같이 트윈 로터리 압축기인데, 밀폐용기(101) 상/하부에 전동기구부(110) 및 압축기구부(미도시)가 구비된다.
밀폐용기(101)는 고압의 냉매가 충진되는 공간으로써, 원통형 본체(101a) 및 그 상하측에 결합되는 상부 쉘(101b)과 하부 쉘(101c)로 이루어진다. 밀폐용기(101)의 측면 즉, 본체(101a)의 측면에는 압축기구부로 냉매를 흡입하는 제1,2 유입관(151,152)이 관통되도록 설치되고, 밀폐용기(101)의 상면 즉, 상부 쉘(101b)에는 고압의 냉매를 토출하는 유출관(153)이 설치되는 동시에 전동기구부(110)로 전원을 공급하는 단자(154)가 구비된다.
전동기부(110)는 스테이터(111), 로터(112) 및 회전축(113)을 포함한다. 스테이터(111)는 링 형상의 전자 강판을 적층한 코어(111a)에 코일이 권선되는데, 본 발명에 적용된 실시예에서는 집중 권선 방식 중에 인서트(Insert) 타입으로 코일이 권선됨에 따라 빈 공간이 많이 구비되지 않는 구조가 채택되며, 코일 엔드(111b)가 코어(111a)의 상하부에 구비되고, 밀페용기(101) 내측에 고정되도록 설치된다. 로터(112)도 전자 강판을 적층하도록 구성되며, 스테이터(111) 내측에 간극을 유지하도록 설치된다. 회전축(113)은 로터(112)의 중앙을 관통하며, 로터(112)에 고정된다. 전동기(110)에 전류가 인가되면, 스테이터(111)와 로터(112) 사이의 상호 전자기력에 의해 로터(112)가 회전하며, 로터(112)에 고정된 회전축(113) 또한 로터(112)와 함께 회전한다. 회전축(113)은 로터(112)로부터 압축기구부까지 뻗어있다.
압축기구부는 소정 용량의 냉매가 압축되는 제1압축 어셈블리(120)와, 제1압축 어셈블리(120)에 적층되어 소정 용량의 냉매가 압축되는 제2압축 어셈블리(130)와, 제1,2압축 어셈블리(120,130)를 구획하는 중간판(140)을 포함하도록 구성된다. 이때, 제1,2압축 어셈블리(120,130)를 밀폐용기(101)에 고정하는 동시에 회전축(113)을 회전 가능하도록 지지하는 하부 베어링(161) 및 상부 베어링(162)이 구비되고, 제1,2압축 어셈블리(120)에서 압축된 냉매가 일시적으로 저장되는 공간을 형성하기 위하여 하부 베어링(161) 하측에 하부 커버(171)가 구비되는 동시에 상부 베어링(162) 상측에 상부 커버(172)가 구비된다. 물론, 상/하부 베어링(161,162) 및 상/하부 커버(171,172)에는 냉매의 토출을 조절하는 토출 포트(미도시) 및 토출 밸브(미도시), 토출구(미도시) 등이 구비된다. 한편, 제1,2압축 어셈블리(120,130)는 각각 실린더, 편심부, 롤러, 베인을 포함하도록 구성되되, 각 구성 부품 및 작동 관련 자세한 설명은 일반적인 내용이기 때문에 생략한다.
상기와 같은 로터리 압축기는 전동기부(110)가 작동됨에 따라 제1,2압축 어셈블리(120,130)에서 냉매가 압축되고, 밀폐용기(101)의 바닥면에 저장된 오일이 상승하면서 로터(112) 및 회전축(113)을 따라 상승하면서 회전축(113)과 맞물리는 제1,2압축 어셈블리(120,130) 및 중간판(140)의 각 부품들 사이로 공급되면서 윤활 및 냉각 작용을 한다. 이때, 로터(112) 및 회전축(113)을 따라 상승한 오일이 압축된 냉매와 함께 밀폐용기(101) 상측에 구비된 유출관(153)을 통하여 토출되는 것을 방지하기 위하여 오일 회수 부재(180)가 구비된다. 보다 상세하게, 오일 회수 부재(180)는 회전축(113)을 따라 상승한 오일을 반경 방향으로 강제 이동시켜 밀폐용기(101)와 스테이터(111) 사이의 공간으로 회수되도록 하되, 오일 회수량을 높이기 위하여 오일 회수 부재(180)의 높이는 코일 엔드(111b)의 높이보다 높게 설치되는 것이 바람직하다. 이때, 오일 회수 부재(180)가 코일 엔드(111b)보다 높게 설치되기 때문에 코일 엔드(111b)로부터 밀폐용기(101) 상부에 구비된 단자(154)로 인출되는 전선이 오일 회수 부재(180)와 부딪혀 손상되거나, 절연 거리를 확보하지 못하여 안전 사고가 발생될 수 있는데, 이를 방지하기 위하여 전선 가이드 지그(190) 가 구비된다.
도 3은 본 발명에 따른 밀폐형 압축기의 전선인출구조 일예가 도시된 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 전선 가이드 지그 일예가 도시된 도면이다.
본 발명에 따른 밀폐형 압축기의 전선인출구조의 일예를 도 3을 참조하여 살펴보면, 코일 엔드(111b)에서 전선(L)이 인출되는 지점과 밀폐용기(101) 상부에 단자(154)가 설치된 지점이 동축 상에 위치하지 않기 때문에 코일 엔드(111b)로부터 밀폐용기(101) 측의 단자(154)로 인출된 전선(L)이 경사지게 배열되는데, 이러한 전선(L)이 전선 가이드 지그(190)에 의해 안내됨에 따라 오일 회수 부재(180)와 절연 거리(D)를 유지하도록 설치된다. 이때, 오일 회수 부재(180)는 오일을 반경 방향으로 안내할 수 있도록 깔대기 형상의 본체(181)가 구비되는 동시에 상단에 수평 형태의 가이드부(182)가 구비되되, 하단이 로터(112)의 중심에 고정되도록 설치된다. 따라서, 오일 회수 부재(180)의 가이드부(182)가 전선(L)과 간섭되기 쉬운데, 이를 방지하기 위하여 전선 가이드 지그(190)가 오일 회수 부재(180)의 가이드부(182)보다 높게 설치되는 것이 바람직하다. 이때, 전선 가이드 지그(190)는 스테이터(111)에 고정되는 구조인데, 다른 부품에 고정될 수도 있다.
보다 상세하게, 전선 가이드 지그(190)는 스테이터(111)의 코일 엔드(111b)에 고정되는데, 코일 엔드(111b)의 형상대로 절곡된 다음, 코일 엔드(111b)를 일정한 사이즈 및 형태로 정형할 때 코일 엔드(111b)의 정형에 사용되는 실에 의해 코일 엔드(111b)에 고정된다. 즉, 전선 가이드 지그(190)는 코일 엔드(111b)의 정형 작업 시에 코일 엔드(111b)에 고정된다. 물론, 전선 가이드 지그(190)를 보다 견고 하게 스테이터(111)에 고정시키기 위하여 추가로 전선 가이드 지그(190)를 코어(111a)에 리벳(미도시) 고정시킬 수도 있다. 이때, 전선 가이드 지그(190)가 비절연 재질로 이루어지면, 전선 가이드 지그(190)와 코일 엔드(111b) 사이에 절연지(200)가 설치되는 반면, 전선 가이드 지그(190)가 절연 재질로 이루어지면, 별도의 절연지(190)가 설치될 필요는 없지만, 전선 가이드 지그(190)가 코일 엔드(111b)에 장착될 때에 미끄러지는 것을 방지하기 위하여 전선 가이드 지그(190)와 코일 엔드(111b) 사이에 일종의 마찰지(미도시)가 설치되는 것이 바람직하다.
구체적으로, 전선 가이드 지그(190)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 전선(L)이 관통되는 원통 형상의 가이드부(191)와, 가이드부(191)와 연결된 평판 형상으로 가이드부(191)를 코일 엔드(111b)에 고정시키기 위하여 절곡되는 지그부(192)로 이루어진다. 이때, 전선 가이드 지그(190)의 가이드부(191) 높이가 적절하게 설정되어 상기에서 설명한 바와 같이 전선 가이드 지그(190)의 가이드부(191)가 코일 엔드(111b)의 상면에 올려지더라도 전선 가이드 지그(190)가 오일 회수 부재(180)의 가이드부(182)보다 높게 설치되는 것이 바람직하며, 상기에서 설명한 바와 같이 전선 가이드 지그(190)의 지그부(192)가 엔드 코일(111b)의 형상대로 절곡된 다음, 엔드 코일(111b) 정형시에 정형하는 실로 코일 엔드(111b)의 내주면과 외주면에 고정되도록 설치된다. 이와 같은 전선 가이드 지그(190)는 작동 시에 고열이 발생되는 스테이터(111)에 고정되더라도 견딜 수 있도록 135℃ 이상의 내열 온도를 가진 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 전선 가이드 지그(190)의 지그부(192) 측에 구비된 각종 구멍(193) 등과 같은 방열 구조를 구비하는 것이 더욱 바람직하다.
이상에서, 본 발명은 본 발명의 실시예 및 첨부도면에 기초하여 예로 들어 상세하게 설명하였다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 밀폐형 압축기의 전선인출구조 일예가 도시된 도면.
도 2는 본 발명에 따른 밀폐형 압축기 일예가 도시된 도면.
도 3은 본 발명에 따른 밀폐형 압축기의 전선인출구조 일예가 도시된 도면.
도 4는 본 발명에 따른 전선 가이드 지그 일예가 도시된 도면.

Claims (8)

  1. 냉매가 유입 및 유출되고, 전원 단자가 그 상면에 구비된 밀폐용기;
    밀폐용기 내측에 위치되고, 동력을 공급하는 로터 및 스테이터를 포함하는 전동기부;
    전동기부에 결합되고, 전동기부의 작동에 따라 전동기부를 따라 상승하는 오일을 분산시키는 오일 회수 부재; 그리고,
    밀폐용기의 전원 단자와 전동기부 사이를 연결하는 전선이 오일회수부재보다 더 높은 위치에서 인출되어 오일회수부재와 소정 간격을 유지하도록 안내하는 전선 가이드 지그;를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    스테이터는 코어에 코일이 권선됨에 따라 상부에 코일 엔드가 구비되고,
    전선 가이드 지그는 코일 엔드의 정형시 코일 엔드의 내주면과 외주면에 실로 고정된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
  3. 제2항에 있어서,
    오일회수부재는 코일엔드보다 더 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
  4. 제1항에 있어서,
    전선 가이드 지그는 방열 구조를 구비한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
  5. 제1항에 있어서,
    전선 가이드 지그는 스테이터에 고정되고,
    절연시키기 위하여 스테이터와 전선 가이드 지그 사이에 설치된 절연지;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
  6. 제1항에 있어서,
    전선 가이드 지그는 스테이터에 고정되고,
    미끄럼 및 손상을 방지하기 위하여 스테이터와 전선 가이드 지그 사이에 설치된 마찰지;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    전선 가이드 지그는 전선이 관통되는 통 형상의 가이드부와, 가이드부와 연결된 평판 형상으로 가이드부를 고정시키기 위하여 절곡되는 지그부로 이루어진 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
  8. 삭제
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