KR20000007206A - Drive motor cooling structure of turbo compressor - Google Patents

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    • F04D29/5833Cooling at least part of the working fluid in a heat exchanger flow schemes and regulation thereto

Abstract

PURPOSE: A drive motor cooling structure of a turbo compressor is provided to improve the cooling efficiency of a motor by activating the flowing of the coolant flowed into a motor chamber. CONSTITUTION: A turbo compressor has:coolant inhaling pipes(P1,P2) respectively communicated with one side of a sealed container(10); a first and a second compressing chambers(11,12) installed on both sides of the sealed container to be communicated with each other; a motor chamber(13) installed in the middle; a drive shaft(30) inserted to the center of the rotor(120) of the motor(100); a first and a second impellers(40,50) fixed on both ends of the drive shaft to increase the motive energy of a coolant; and a radial bearing(60) and a thrust bearing(60) installed inside of the motor chamber.

Description

터보압축기의 구동모터 냉각구조Drive motor cooling structure of turbo compressor

본 발명은 터보압축기에 관한 것으로, 특히 모터실로 유입되는 냉매의 유동을 활발하게 하여 모터의 냉각효율을 향상시키고자 하는 터보압축기의 구동모터 냉각구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a turbocompressor, and more particularly, to a drive motor cooling structure of a turbocompressor for improving the cooling efficiency of a motor by activating a flow of refrigerant flowing into a motor chamber.

일반적으로 압축기는 날개차나 로터의 회전운동 또는 피스톤의 왕복운동으로 공기나 냉매가스등의 기체를 압축하는 기계로서, 날개차나 로터 및 피스톤을 구동시키기 위한 동력발생부 및 그 동력발생부에서 전달된 구동력에 의해 기체를 흡입하여 압축하는 압축기구부로 이루어진다.In general, a compressor is a machine that compresses gas such as air or refrigerant gas by a rotary motion of a vane or a rotor or a reciprocating motion of a piston. It consists of a compressor mechanism for sucking and compressing gas.

이러한, 압축기는 동력발생부와 압축기구부의 배치형태에 따라 밀폐형 또는 분리형으로 구분되는데, 그 중에서 동력발생부 및 압축기구부가 하나의 밀폐용기내에 함께 설치되는 밀폐형 압축기는 기체를 압축하는 구조에 따라 다시 회전식, 왕복동식, 리니어 그리고 스크롤 압축기 등으로 구분된다.Such a compressor is classified into a hermetic type or a separable type according to the arrangement of the power generating portion and the compression mechanism. Among them, the hermetic compressor in which the power generating portion and the compression mechanism are installed together in one hermetically sealed container is recomposed according to the structure for compressing the gas. It is divided into rotary, reciprocating, linear and scroll compressor.

이 중에서 최근 소개되고 있는 터보압축기는 모터의 구동력으로 임펠러를 회전시키고, 그 임펠러의 회전시 발생되는 원심력을 이용하여 기체를 흡입,압축시키는 것으로, 도 1은 종래 터보 압축기의 일례를 보인 종단면도이다.The recently introduced turbo compressor rotates the impeller by the driving force of the motor, and sucks and compresses the gas by using the centrifugal force generated when the impeller rotates. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional turbo compressor. .

이에 도시된 바와 같이 종래의 2단 압축식 터보 압축기는, 통상 증발기(미도시)와 연통되는 제1 압축실(11) 및 통상 응축기(미도시)와 연통되는 제2 압축실(12)이 밀폐용기(10)의 양측에 각각 형성되어 있고, 그 밀폐용기(10)의 내측 중앙에는 엑시얼타입의 비엘디시모터(Brushless DC MOTOR)(20)가 장착되는 모터실(13)이 형성되어 있으며, 상기 제1,제2 압축실(11,12) 및 모터실(13)은 제1,제2 가스유로(14,15)에 의해 서로 연통되어 있고, 상기 모터(20)에 결합되어 회전하는 구동축(30)의 양단은 각각 제1,제2 압축실(11,12)에 삽입되어 그 단부에는 각각 제1,제2 압축실(11,12)에서 회전하면서 흡입되는 가스를 2단으로 압축하기 위한 제1,제2 임펠러(40,50)가 결합되어 있으며, 상기 모터(20)와 각 임펠러(40,50)의 사이에는 구동축(30)의 반경방향 및 축방향을 지지하기 위한 레이디얼 베어링(60) 및 스러스트 베어링(70)이 각각 결합되어 있다.As shown in the drawing, a conventional two-stage compression turbo compressor is normally sealed with a first compression chamber 11 communicating with an evaporator (not shown) and a second compression chamber 12 communicating with a condenser (not shown). It is formed on both sides of the container 10, the motor chamber 13 is formed in the inner center of the sealed container 10 is mounted with an axial type of brushless DC MOTOR (20), The first and second compression chambers 11 and 12 and the motor chamber 13 are communicated with each other by the first and second gas passages 14 and 15, and are coupled to the motor 20 to rotate. Both ends of the 30 are inserted into the first and second compression chambers 11 and 12, respectively, and at the ends thereof, the gas sucked while rotating in the first and second compression chambers 11 and 12, respectively, is compressed into two stages. The first and second impellers 40 and 50 are coupled to each other, and the radial beam for supporting the radial and axial directions of the drive shaft 30 is between the motor 20 and each of the impellers 40 and 50. The ring 60 and the thrust bearing 70 are coupled, respectively.

상기 제1 가스유로(14)는 모터실(13)과 제1 압축실(11)을 연통시키도록 형성되어 있고, 상기 제2 가스유로(15)는 제1 압축실(11)과 제2 압축실(12)과 연통시키도록 형성되어 있다.The first gas passage 14 is formed to communicate the motor chamber 13 and the first compression chamber 11, and the second gas passage 15 is the first compression chamber 11 and the second compression. It is formed so as to communicate with the chamber 12.

또한, 상기 밀폐용기(10)의 중앙부에는 통상적인 냉매사이클장치의 증발기(미도시) 또는 어큐뮬레이터(미도시)로부터 연장되는 냉매흡입관(P1,P2)이 밀폐용기(10) 및 모터실(13)을 차례대로 관통 삽입되어 있고, 그 냉매흡입관(P1,P2)의 단부와 대향되는 모터실(13)의 타측벽에는 모터실(13)로 유입되었던 냉매를 제1 가스유로(14)로 배출시키는 유출통공(13a,13b,13c)이 형성되어 있다.In addition, in the central portion of the sealed container 10, refrigerant suction pipes P1 and P2 extending from an evaporator (not shown) or an accumulator (not shown) of a conventional refrigerant cycle apparatus are sealed container 10 and the motor chamber 13. Are inserted through each other, and the other side wall of the motor chamber 13 facing the ends of the refrigerant suction pipes P1 and P2 discharges the refrigerant introduced into the motor chamber 13 into the first gas flow passage 14. Outflow holes 13a, 13b, 13c are formed.

상기 냉매흡입관(P1,P2)은 냉매가스에 의한 모터(20)의 유동저항을 최소한으로 줄이도록 모터(20)의 양쪽 외곽측에 삽입되어 있고, 상기 유출통공(13a,13b,13c) 역시 냉매가스가 원활하게 모터실(13)로부터 배출되도록 모터(20)의 양쪽 외곽측에 형성되어 있다.The refrigerant suction pipes P1 and P2 are inserted at both outer sides of the motor 20 to minimize the flow resistance of the motor 20 by the refrigerant gas, and the outflow holes 13a, 13b, and 13c are also refrigerants. The gas is formed on both outer sides of the motor 20 so as to smoothly discharge the gas from the motor chamber 13.

한편, 상기 비엘디시모터(20)는 고정자(21)와 회전자(22)가 모두 원판형으로 형성되는 것으로, 그 중에서 고정자(21)는 밀폐용기(10)의 모터실(13) 내주면에 일체되는 반면, 상기 회전자(22)는 고정자(21)와 서로 교번되도록 배열되어 구동축(30)에 열박음 또는 냉박음 등으로 압입되는데, 상기 회전자(22)의 양쪽 바깥판의 외측면에는 유도자기의 자속을 유도하는 평판형의 요크판(23)이 각각 부착되어 있다.On the other hand, the BMD motor 20 is a stator 21 and the rotor 22 are all formed in a disc shape, wherein the stator 21 is integral to the inner peripheral surface of the motor chamber 13 of the sealed container 10. On the other hand, the rotor 22 is arranged so as to alternate with the stator 21 is pressed into the drive shaft 30 by shrinkage or cold shrink, etc., the outer surface of both outer plates of the rotor 22 induction Flat yoke plates 23 for inducing magnetic flux are respectively attached.

도면중 미설명 부호인 16은 토출구이다.In the figure, reference numeral 16, which is not described, is a discharge port.

상기와 같이 구성된 종래의 2단 압축식 터보압축기는 다음과 같이 동작된다.The conventional two-stage compression turbocompressor configured as described above is operated as follows.

즉, 인가된 전원에 의해 모터부(20)에 유도자기가 발생되면, 그 유도자기에 의해 구동축(30)이 제1,제2 임펠러(40,50)와 함께 고속으로 회전을 하게 되고, 그 각 임펠러(40,50)의 회전에 의해 냉매가스가 순차적으로 각 압축실(11,12)로 흡입되었다가 각 임펠러(40,50)의 원심력에 의해 스크류형태로 뿌려져 각 디퓨져(11a,12a)를 거쳐 각 볼류트(11b,12b)로 유입되는데, 각 디퓨져(11a,12a)를 거쳐 각 볼류트(11b,12b)로 유입되는 과정에서 냉매가스는 압력수두의 상승으로 압축가스로 변환되어 토출구(10b)를 통해 응축기(미도시)로 토출되는 것이었다.That is, when induction magnetism is generated in the motor unit 20 by the applied power, the drive shaft 30 rotates at high speed with the first and second impellers 40 and 50 by the induction magnetism. The refrigerant gas is sequentially sucked into each of the compression chambers 11 and 12 by the rotation of the impellers 40 and 50, and then sprayed in the form of a screw by the centrifugal force of each of the impellers 40 and 50, so that each diffuser 11a and 12a is rotated. Through each of the volute (11b, 12b) is introduced into, through the diffuser (11a, 12a) into the respective volute (11b, 12b) in the process of the refrigerant gas is converted into the compressed gas by the pressure head rise the discharge port It was discharged to the condenser (not shown) through 10b.

여기서, 상기 냉매는 냉매흡입관(P1,P2)을 통해 증발기(미도시)로부터 밀폐용기(10)의 모터실(13)로 유입되었다가 모터실(13)을 순환하면서 모터(20)를 냉각한 후에 유출통공(13a,13b,13c) 및 제1 가스유로(14)를 통해 제1 임펠러(40)로 유입되고, 그 제1 제1 임펠러(40)에 의해 제1 압축실(11)로 흩뿌려지면서 가(假)압축되었다가 다시 제2 가스유로(15)를 통해 제2 임펠러(50)로 흡입되며, 그 제2 임펠러에 의해 2단으로 완전압축되어 냉동사이클장치(정확하게는, 응축기)로 토출되는 것이었다.Here, the refrigerant flows from the evaporator (not shown) into the motor chamber 13 of the sealed container 10 through the refrigerant suction pipes P1 and P2 and circulates the motor chamber 13 to cool the motor 20. Later, it flows into the first impeller 40 through the outflow holes 13a, 13b, 13c and the first gas passage 14, and is dispersed by the first impeller 40 into the first compression chamber 11. It is sprinkled while being sprayed, and is sucked back into the second impeller 50 through the second gas flow path 15, and is completely compressed in two stages by the second impeller so that the refrigeration cycle apparatus (exactly, a condenser) To be discharged.

이때, 도 2a에 도시된 바와 같이, 각 냉매흡입관(P1,P2)을 통해 모터(20)의 양측으로 유입되는 냉매의 대부분은 원판형 모터(20)의 양측 요크판과 접촉되면서 열교환된 후에, 상기 모터실(13)의 양측에 형성된 유출통공(13a,13b)을 통해 제1 가스유로(14)로 흘러나가게 되고, 나머지 소량의 냉매가스는 고정자(21)와 회전자(22) 사이의 각 공극으로 스며들어 순회한 다음에 중앙의 유출통공(13c)을 통해 제1 가스유로(14)로 흘러나가게 되는 것이었다.At this time, as shown in Figure 2a, through the refrigerant suction pipes (P1, P2), most of the refrigerant flowing into both sides of the motor 20 is in contact with both yoke plates of the disc-shaped motor 20, after heat exchange, The first gas passage 14 flows out through the outflow holes 13a and 13b formed at both sides of the motor chamber 13, and the remaining small amount of refrigerant gas is formed between the stator 21 and the rotor 22. After permeating through the air gap, the gas flowed out into the first gas passage 14 through the central outflow hole 13c.

이렇게 하여, 모터실(13)로 유입되는 냉매의 대부분이 엑시얼타입인 비엘디시모터(20)의 각 공극사이를 통과하지 아니하고, 모터(20)의 바깥면을 접촉한 후에 곧바로 제1 가스유로(14)로 유출되므로, 냉매에 의한 유로저항이 최소화되는 것이었다.In this way, most of the refrigerant flowing into the motor chamber 13 does not pass between the air gaps of the axial DC motor 20, and immediately after contacting the outer surface of the motor 20, the first gas flow path. Since it flowed out to 14, the flow path resistance by the refrigerant was minimized.

그러나, 상기와 같은 종래의 터보압축기에 있어서는, 모터실(13)로 유입되는 냉매의 대부분이 모터(20)의 양측 바깥쪽에 부착된 평판형의 요크판과 접촉되면서 유출통공(13a,13b)을 통해 곧바로 제1 가스유로(14)로 유출되는 것으로, 이는 냉매가 회전자(22)의 회전운동시 유로저항을 최소화하는 효과는 있으나, 상기 모터실(13)내의 유체유동이 난류보다 상대적으로 낮은 열전달율을 갖는 층류의 형태가 되는 것은 물론 모터실(13)로 유입된 냉매가 모터(20)의 공극으로 유입되지 아니하여 결국 모터(20)가 과열될 우려가 있었다.However, in the conventional turbocompressor as described above, most of the refrigerant flowing into the motor chamber 13 comes into contact with the plate-shaped yoke plates attached to the outer sides of the motor 20, so that the outflow holes 13a and 13b are opened. Immediately through the first gas flow passage 14, which is effective to minimize the flow resistance of the refrigerant during the rotation of the rotor 22, the fluid flow in the motor chamber 13 is lower than the turbulent flow In addition to being in the form of laminar flow having a heat transfer rate, the refrigerant introduced into the motor chamber 13 did not flow into the air gap of the motor 20, resulting in the motor 20 being overheated.

따라서, 본 발명은 종래 터보압축기의 모터 냉각구조가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 모터실로 유입되는 냉매가 모터의 공극으로 원활하게 유입되는 것은 물론, 회전자의 회전운동에 대해 유로저항을 최소한으로 발생시키면서도 모터를 효과적으로 냉각시킬 수 있는 터보압축기의 구동모터 냉각구조를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made in view of the problems of the motor cooling structure of the conventional turbocompressor, the refrigerant flowing into the motor chamber is smoothly introduced into the air gap of the motor, as well as the flow path resistance to the rotational movement of the rotor at least It is an object of the present invention to provide a cooling structure for the drive motor of a turbocompressor that can cool the motor effectively while generating the

도 1은 종래 터보압축기의 일례를 보인 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional turbocompressor.

도 2a는 종래 터보압축기에 있어서, 모터실을 상세하게 보인 종단면도.Figure 2a is a longitudinal cross-sectional view showing in detail the motor chamber in a conventional turbo compressor.

도 2b는 종래 터보압축기에 있어서, 요크판을 보인 정면도.Figure 2b is a front view showing a yoke plate in a conventional turbo compressor.

도 3a은 본 발명 터보압축기에 있어서, 모터실을 상세하게 보인 종단면도.Figure 3a is a longitudinal cross-sectional view showing in detail the motor compartment in the turbocompressor of the present invention.

도 3b는 본 발명 터보압축기에 있어서, 요크판을 보인 정면도.Figure 3b is a front view showing a yoke plate in the turbocompressor of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 엑시얼 타입의 구동모터 110 : 고정자100: axial type drive motor 110: stator

111 : 코일 120 : 회전자111: coil 120: rotor

121 : 마그네트 130 : 요크판121: magnet 130: yoke plate

120a,130a : 냉매통공 130b : 냉매유동 발생핀120a, 130a: refrigerant through hole 130b: refrigerant flow generating pin

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 수개의 마그네트가 각각 장착되어 밀폐용기내에 회전가능하게 설치된 구동축에 일정간격을 두고 고정되는 원판형의 회전자와, 그 회전자의 사이마다에 개재됨과 아울러 수개의 코일이 상기 마그네트에 대향되도록 장착되어 밀폐용기에 고정되는 고정자와, 상기 회전자의 양쪽 바깥판의 외측면에 부착되어 자속을 유도하는 요크판으로 구성되는 터보압축기의 구동모터에 있어서 ; 상기 회전자와 요크판에 모터실의 냉매가스가 회전자와 고정자 사이의 공극으로 유입되도록 하기 위한 냉매통공을 각각 형성하고, 그 중에서 상기 요크판의 외측면에는 모터실의 냉매가스를 유동시키기 위한 냉매유동 발생핀을 각각 형성시키는 것을 특징으로 하는 터보압축기의 구동모터 냉각구조가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention, a disc-shaped rotor and a plurality of magnets are respectively mounted and fixed at regular intervals to the drive shaft rotatably installed in the sealed container, interposed between each of the rotor and In a drive motor of a turbocompressor comprising a stator fixed to a closed container by mounting several coils to face the magnet, and a yoke plate attached to outer surfaces of both outer plates of the rotor to induce magnetic flux; Refrigerant through-holes are respectively formed in the rotor and the yoke plate to allow the refrigerant gas of the motor chamber to flow into the gap between the rotor and the stator, and among them, the refrigerant gas of the motor chamber flows to the outer surface of the yoke plate. There is provided a drive motor cooling structure of a turbocompressor, each of which defines a refrigerant flow generating pin.

이하, 본 발명에 의한 터보 압축기의 구동모터 냉각구조를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a drive motor cooling structure of a turbo compressor according to the present invention will be described in detail with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings.

도 3a은 본 발명 터보압축기에 있어서, 모터실을 상세하게 보인 종단면도이고, 도 3b는 본 발명 터보압축기에 있어서, 요크판을 보인 정면도이다.Fig. 3A is a longitudinal sectional view showing the motor compartment in detail in the turbocompressor of the present invention, and Fig. 3B is a front view showing a yoke plate in the turbocompressor of the present invention.

이에 도시된 바와 같이 본 발명의 구동모터 냉각구조가 구비된 터보압축기는, 통상 증발기(미도시)로부터 연장되는 냉매흡입관(P1,P2)이 밀폐용기(10)의 일측에 각각 연통되고, 그 밀폐용기(10)내의 양측에는 제1,제2 압축실(11,12)이 서로 연통되도록 형성되는 반면 중앙에는 고정자(110)와 회전자(120)가 모두 원판형인 엑시얼 타입의 비엘디시모터(100)가 장착되기 위한 모터실(13)이 형성되며, 상기 모터(100)의 회전자(120) 중앙에는 구동축(30)이 압입되고, 그 구동축(30)의 양단에는 상기 제1,제2 압축실(11,12)에 삽입되어 냉매의 운동에너지를 증가시키는 제1,제2 임펠러(40,50)가 고정되며, 상기 모터실(13)의 내부에는 구동축(30)의 반경방향 및 축방향을 지지하기 위한 레이디얼 베어링(60) 및 스러스트 베어링(70)이 설치된다.As shown in the drawing, a turbocompressor equipped with a drive motor cooling structure of the present invention has refrigerant intake pipes P1 and P2 extending from an evaporator (not shown). The first and second compression chambers 11 and 12 are formed on both sides of the container 10 so as to communicate with each other, whereas in the center, the stator 110 and the rotor 120 are disc-shaped biaxial motors. A motor chamber 13 for mounting the 100 is formed, and a drive shaft 30 is press-fitted to the center of the rotor 120 of the motor 100, and both ends of the drive shaft 30 are first and second. 2, the first and second impellers 40 and 50 are inserted into the compression chambers 11 and 12 to increase the kinetic energy of the refrigerant, and the radial direction of the drive shaft 30 and the inside of the motor chamber 13 are fixed. A radial bearing 60 and a thrust bearing 70 for supporting the axial direction are provided.

상기 모터실(13)은 제1 가스유로(14)에 의해 제1 압축실(11)과 연통되고, 그 제1 압축실(11)은 제2 가스유로(15)에 의해 제2 압축실(12)과 연통되며, 그 제2 압축실(12)은 통상적인 냉동사이클장치로 연통되는 토출구(16)가 형성된다.The motor chamber 13 communicates with the first compression chamber 11 by the first gas passage 14, and the first compression chamber 11 is connected by the second gas passage 15 with the second compression chamber ( 12, the second compression chamber 12 is formed with a discharge port 16 in communication with a conventional refrigeration cycle device.

또한, 상기 모터실(13)의 일측에는 모터(100)의 양쪽 외곽측으로 냉매흡입관(P1,P2)이 삽입되고, 그 냉매흡입관(P1,P2)에 대향되는 모터실(13)의 타측에는 제1 가스유로(14)와 연통되는 유출통공(13a,13b,13c)이 형성된다.In addition, refrigerant suction pipes P1 and P2 are inserted into both outer sides of the motor 100 at one side of the motor chamber 13, and the other side of the motor chamber 13 opposite to the refrigerant suction pipes P1 and P2 is provided. The outflow holes 13a, 13b, 13c communicating with the one gas flow passage 14 are formed.

한편, 상기 구동모터인 엑시얼 타입의 비엘디시 모터(100)는 수개의 코일(111)이 장착되어 밀폐용기(10)에 고정되는 고정자(110)와, 그 고정자(110)의 사이마다에 개재됨과 아울러 수개의 마그네트(121)가 코일(111)에 대향되도록 각각 장착되어 구동축(30)에 일정간격을 두고 고정되는 원판형의 회전자(120)와, 그 회전자(120)의 양쪽 바깥판의 외측면에 부착되어 자속을 유도하는 요크판(130)으로 이루어지는데, 상기 회전자(120)와 요크판(130)에는 수개의 냉매통공(120a,130a)이 원주방향으로 각각 연통 형성되고, 그 중에서 상기 요크판(130)의 외측면에는 모터실(13)내의 냉매가스를 휘저어 난류를 형성시키기 위한 수개의 냉매유동 발생핀(130b)이 회전자(120)의 회전방향으로 소정의 곡률을 갖도록 만곡져 각각 돌출 형성된다.On the other hand, the axial type BCD motor 100 of the drive motor is interposed between the stator 110 and a plurality of coils 111 are fixed to the sealed container 10, the stator 110. In addition, a plurality of magnets 121 are mounted so as to face the coil 111 and are fixed to the drive shaft 30 at fixed intervals, respectively, and a disc-shaped rotor 120 and both outer plates of the rotor 120. It is attached to the outer surface of the yoke plate 130 to induce a magnetic flux, the rotor 120 and the yoke plate 130 is formed with a plurality of refrigerant through holes (120a, 130a) in communication in the circumferential direction, respectively, In the outer surface of the yoke plate 130, several refrigerant flow generating pins 130b for stirring the refrigerant gas in the motor chamber 13 to form turbulent flow have a predetermined curvature in the rotational direction of the rotor 120. It is curved so as to have each projecting formed.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.In the drawings, the same reference numerals are given to the same parts as in the prior art.

상기와 같은 본 발명의 구동모터 냉각구조가 구비된 터보압축기의 일반적인 동작은 종래와 동일하다.The general operation of the turbocompressor with the drive motor cooling structure of the present invention as described above is the same as in the prior art.

즉, 인가된 전원에 의해 구동축(30) 및 각 임펠러(40,50)가 회전하게 됨과 함께 증발기(미도시)로부터 냉매가 냉매흡입관(P1,P2)을 통해 모터실(13)의 내부로 유입되고, 그 유입된 냉매는 모터(100)를 냉각한 다음 다시 유출통공(13a,13b,13c)을 통해 제1 가스유로(14)로 유출되며, 그 제1 가스유로(14)로 유입된 냉매가스는 제1 임펠러(40)에 의해 제1 압축실(11)로 흩뿌려지면서 가(假)압축되고, 그 가압축된 냉매가스는 다시 제2 가스유로(15)를 통해 제2 임펠러(50)로 흡입되어 제2 압축실(12)에서 2단으로 완전 압축되어 냉동사이클장치(정확하게는, 응축기)로 토출된다.That is, the drive shaft 30 and the impellers 40 and 50 are rotated by the applied power, and the refrigerant flows into the motor chamber 13 from the evaporator (not shown) through the refrigerant suction pipes P1 and P2. The refrigerant flows into the first gas passage 14 through the outlet holes 13a, 13b, and 13c after cooling the motor 100, and the refrigerant introduced into the first gas passage 14 is cooled. The gas is temporarily compressed while being scattered into the first compression chamber 11 by the first impeller 40, and the compressed gas is compressed again through the second gas passage 15 to the second impeller 50. ) Is completely compressed into two stages in the second compression chamber 12 and discharged to a refrigeration cycle apparatus (exactly, a condenser).

여기서, 상기 냉동사이클장치의 증발기(미도시)로부터 분출되는 냉매는 냉매흡입관(P1,P2)을 통해 모터실(13)의 양측으로 직접 유입되고, 그 모터실(13)로 유입되는 냉매의 대부분은 모터(100)의 회전자(120) 양측판(121,122)과 접촉되면서 열교환된 후에 유출통공(13a,13b,13c)을 통해 제1 가스유로(14)로 흘러나가게 되며, 나머지의 소량은 모터(100)의 각 공극을 순회한 다음에 제1 가스유로(14)로 흘러나가게 된다.Here, the refrigerant ejected from the evaporator (not shown) of the refrigeration cycle apparatus is directly introduced to both sides of the motor chamber 13 through the refrigerant suction pipes (P1, P2), the majority of the refrigerant flowing into the motor chamber (13). Is in contact with the rotor plate 120, the side plates 121 and 122 of the motor 100, and after being heat exchanged, flows out to the first gas passage 14 through the outflow holes 13a, 13b, and 13c, and the remaining amount of the motor Each air gap of the 100 is traversed and then flows out to the first gas passage 14.

이때, 상기 회전자(120)의 양측 외곽판에 부착된 각 요크판(130)의 바깥면에는 수개의 냉매유동 발생핀(130b)이 각각 회전자(120)의 회전방향으로 만곡져 형성되어 도 3a 및 도 3b에서와 같이, 상기 구동축(30)의 고속회전시 모터실(13)로 유입되는 냉매가 모터(100)의 양측에서 휘저어지면서 난류를 형성하게 되는데, 이로 인해 냉매가스와 모터(100)간의 직접적인 열전도와 함께 냉매가스의 활발한 운동에 의한 대류열전달이 발생하게 되고, 이러한 열전도 및 대류열전달에 의해 모터(100)의 냉각이 원활하게 이루어지게 되는 것이다.At this time, the outer surface of each of the yoke plate 130 attached to both outer plates of the rotor 120 is formed with a plurality of refrigerant flow generating pins 130b bent in the rotation direction of the rotor 120, respectively As shown in 3a and 3b, the refrigerant flowing into the motor chamber 13 during the high-speed rotation of the drive shaft 30 is stirred at both sides of the motor 100 to form a turbulent flow, the refrigerant gas and the motor 100 Convection heat transfer is generated by active movement of the refrigerant gas with direct thermal conduction between the wires, and the cooling of the motor 100 is smoothly performed by such heat conduction and convective heat transfer.

또한, 상기 회전자(120)와 요크판(130)에는 각각 수개의 냉매통공(120a,130a)이 형성되므로, 모터실(13)로 유입되는 냉매가스의 일부가 그 냉매통공(120a,130a)을 통해 모터(100)의 공극으로 원활하게 유입되어 순환하게 된다.In addition, since the rotor 120 and the yoke plate 130 have a plurality of refrigerant through holes 120a and 130a, respectively, a part of the refrigerant gas flowing into the motor chamber 13 is the refrigerant through holes 120a and 130a. Through the smooth flow into the air gap of the motor 100 is circulated.

한편, 상기 냉매유동 발생핀(130a)에 의해 냉매와 접촉되는 모터(100)의 표면적이 넓어지게 되므로 열전도도 향상된다.On the other hand, since the surface area of the motor 100 in contact with the refrigerant is widened by the refrigerant flow generating pin (130a) is also improved thermal conductivity.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 터보압축기의 구동모터 냉각구조는, 밀폐용기에 결합되는 원판형인 고정자의 각 사이마다에 교번되게 개재되어 구동축에 결합되는 원판형인 회전자 및 그 회전자의 양측 바깥면에 결합되는 원판형인 요크판에는 모터실의 냉매가스가 회전자와 고정자 사이의 공극으로 유입되도록 하기 위한 냉매통공이 각각 연통 형성되고, 그 중에서 상기 요크판의 외측면에는 모터실의 냉매가스를 유동시키기 위한 수개의 냉매유동 발생핀이 각각 형성됨으로써, 모터실로 유입되는 냉매가 회전자와 고정자간의 공극으로 원활하게 유입되는 것은 물론, 회전자의 회전운동에 대해 유로저항을 최소한으로 발생시키면서도 모터를 효과적으로 냉각시킬 수 있게 된다.As described above, the drive motor cooling structure of the turbocompressor according to the present invention includes a disc-shaped rotor and its rotor interposed alternately between each of the disc-shaped stators coupled to the sealed container. A disk-shaped yoke plate coupled to both outer surfaces is formed to communicate with refrigerant through holes for allowing refrigerant gas in the motor chamber to flow into the gap between the rotor and the stator, wherein the yoke plate has an outer surface of the motor chamber. By forming several refrigerant flow generating pins for flowing the refrigerant gas, the refrigerant flowing into the motor chamber flows smoothly into the air gap between the rotor and the stator, and generates a minimum flow resistance for the rotational movement of the rotor. At the same time, the motor can be cooled effectively.

Claims (1)

수개의 마그네트가 각각 장착되어 밀폐용기내에 회전가능하게 설치된 구동축에 일정간격을 두고 고정되는 원판형의 회전자와, 그 회전자의 사이마다에 개재됨과 아울러 수개의 코일이 상기 마그네트에 대향되도록 장착되어 밀폐용기에 고정되는 고정자와, 상기 회전자의 양쪽 바깥판의 외측면에 부착되어 자속을 유도하는 요크판으로 구성되는 터보압축기의 구동모터에 있어서 ;A disc-shaped rotor is fixed to a drive shaft rotatably installed in a sealed container at several intervals, each of which is mounted with a plurality of magnets interposed therebetween, and several coils are mounted to face the magnet. In a drive motor of a turbocompressor comprising a stator fixed to a sealed container and a yoke plate attached to outer surfaces of both outer plates of the rotor to induce magnetic flux; 상기 회전자와 요크판에 모터실의 냉매가스가 회전자와 고정자 사이의 공극으로 유입되도록 하기 위한 냉매통공을 각각 형성하고, 그 중에서 상기 요크판의 외측면에는 모터실의 냉매가스를 유동시키기 위한 냉매유동 발생핀을 각각 형성시키는 것을 특징으로 하는 터보압축기의 구동모터 냉각구조.Refrigerant through-holes are respectively formed in the rotor and the yoke plate to allow the refrigerant gas of the motor chamber to flow into the gap between the rotor and the stator, and among them, the refrigerant gas of the motor chamber flows to the outer surface of the yoke plate. Cooling motor drive structure of the turbocompressor, characterized in that the refrigerant flow generating pins are formed respectively.
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