KR20060126169A - 밀폐형 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로서, 밀폐형 압축기 내부에 설치되는 회전자의 조립성을 개선시키는 한편, 압축기 작동시 내부를 냉각시키는 구조를 마련함으로써 압축기의 작동효율을 제고하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 자장을 형성하는 고정자와, 상기 고정자와 상호작용하여 회전하는 회전자를 포함하는 밀폐형 압축기에 있어서,

상기 회전자는 소정의 직경을 가진 로터코어와, 상기 로터코어의 외주면에 결합되는 영구자석과, 상기 로터코어와 상기 영구자석의 비산을 막기 위해 상기 로터코어와 영구자석에 결합되는 일체형플레이트로 구성되고, 상기 일체형 플레이트는 커버플레이트와, 상기 회전자의 진동을 감쇠하는 웨이트밸런스와, 상기 압축기를 냉각시키는 공기유동을 발생시키는 냉각용 블레이드가 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

밀폐형 압축기 {HERMETIC TYPE COMPRESSOR}

도1은 본 발명에 따른 밀폐형 압축기의 측단면도이다

도2는 본 발명에 따른 밀폐형 압축기의 회전자의 분해사시도이다.

도3은 본 발명에 따른 밀폐형 압축기의 회전자의 측단면도이다.

도4는 본 발명에 따른 일체형플레이트의 사시도이다.

도5는 도1에서의 'A' 부분의 확대 측단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

27 : 고정자 30 : 회전자

34 : 일체형플레이트 35 : 웨이트밸런스

37 : 냉각용블레이드 39 : 커버플레이트

48 : 비자성캔 51 : 로터코어

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압축기 내부의 회전자의 조립성을 향상시키는 한편, 압축기 작동시 내부의 온도를 냉각시킬 수 있는 밀폐형 압축기에 관한 발명이다.

일반적으로 압축기는 기계적 힘에 의해 물질에 압력을 가하여 물질의 부피를 축소시키거나 상태를 변화시키는 장치이며, 이러한 압축기 중에는 밀폐된 공간내에서 회전운동을 직선운동으로 전환하여 냉매를 압축하는 밀폐형 압축기가 있고, 이러한 밀폐형 압축기는 한국공개실용신안공보 실1999-39477에 개시되어 있다.

이러한 기능을 하는 일반적인 밀폐형 압축기는 밀폐용기 내부에 마련되며 냉매를 압축하는 압축부와, 압축부에 동력을 제공하는 구동부를 구비한다.

압축부는 압축실이 마련된 실린더 블록과, 압축실에 냉매의 흡입과 토출을 안내하는 흡입실과 토출실이 마련된 실린더 헤드와, 압축실 내부를 직선왕복운동하는 피스톤과, 상기 피스톤과 회전축의 편심부를 연결하여 회전축의 회전운동을 피스톤의 직선왕복운동으로 전환하는 커넥팅로드를 포함하여 구성한다.

구동부는 전원을 인가하여 자장을 형성하는 고정자와, 이와 상호작용하여 회전하는 회전자와, 회전자 중심부에 축방향으로 압입하여 일체로 회전하며 하단에 편심부가 마련된 회전축으로 구성된다.

한편, 밀폐용기 하부에는 오일이 저장되는데, 이러한 오일은 회전축의 하단에 마련된 오일픽업튜브에 의해 흡입되고 이렇게 흡입된 오일은 회전축 외부로 배출되어 각 구성요소들을 윤활 및 냉각하여 원활한 작동이 이루어지게 한다.

이때, 압축부내부의 압력변화에 따라서 피스톤이 받는 부하가 변동되게 되는데 이 부하변동은 커넥팅로드를 통해 회전자로 전달되어 회전자의 회전속도를 가변시키고, 회전자에 진동을 일으키는 원인이 된다.

따라서, 회전자에 발생하는 진동을 방지하기 위해 회전자에 웨이트 밸런스를 설치하는데, 이러한 웨이트 밸런스는 다수개의 강판을 금형타발하여 적층한 뒤 리벳을 이용하여 끼운뒤에 코킹작업을 하는 과정을 거치게되어, 부품수가 증가하고 금형투자비가 증가하는 등의 생산공정상의 복잡성이 대두되어 생산효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 일정시간동안 운전시, 내부마찰열에 의해 압축기 내부의 온도가 지속적으로 상승하게 되어 상기 압축기 내부의 온도는 물론 상기 압축기 내부에 배치된 구성요소들을 냉각하고 윤활하는 오일의 온도도 높아지는 문제도 존재하였다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 상기 압축기의 구동부의 회전자의 조립공정을 단순화할 수 있는 구조를 제공함으로써 생산효율성을 향상시키고, 또한, 마찰열로 인하여 발생하는 압축기 내부의 온도상승을 억제할 수 있는 밀폐형 압축기를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 밀폐형 압축기는, 고정자와, 상기 고정자와 상호작용하여 회전하는 회전자를 포함하는 밀폐형 압축기에 있어서,

상기 회전자는 소정의 직경을 가진 로터코어와, 상기 로터코어의 상하분리를 방지하기 위해 로터코어에 결합되는 커버플레이드와, 상기 커버 플레이트에 설치되어 상기 회전자의 진동을 감쇠하는 웨이트밸런스와, 상기 웨이트밸런스와 함께 상기 커버 플레이트에 설치되어 상기 압축기 내부에 공기유동을 발생시키는 블레이드 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기에 있어서, 상기 블레이드는 상기 웨이트 밸런스 맞은편에 복수개가 상호 이격되면서 방사형으로 위치한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기에 있어서, 상기 블레이드와 상기 웨이트 밸런스는 상기 커버플레이트와 일체의 금형을 이루는 일체형플레이트를 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기에 있어서, 상기 커버플레이트와 상기 웨이트 밸런스와 상기 블레이드는 다이캐스팅 공법에 의하여 일체의 금형으로서 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도1을 참조하면, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 상부용기(11)과 하부용기(13)가 결합되어 이루어져서 밀폐공간을 형성하는 밀폐용기(10)내에 냉매를 압축하는 압축부(16)와, 상기 압축부(16)에서 냉매의 압축이 원활하게 이루어지도록 동력을 전달하는 구동부(28)로 구성된다.

상기 압축부(16)는 프레임(17)에 일체로 형성되며 일측에 압축실(18)을 형성하는 실린더블록(19)과, 압축실(18)에 냉매의 흡입과 토출을 안내하도록 흡입실(20)과 토출실(21)이 형성된 실린더 헤드(7)와, 압축실(18) 내부를 직선왕복운동하는 피스톤(5)로 구성된다.

그리고 실린더 블록(19)과 실린더헤드(7)사이에는 압축실(18)을 거치는 냉매의 흡입 및 토출을 단속하기 위해 흡입밸브(12)와 토출밸브(15)로 구성된 밸브플레이트(22)가 설치된다.

상기 압축부(16)를 구동시키는 구동부(28)는 압축부(16)의 상단에 마련되는 것으로서, 전원을 인가받아서 자장을 형성하는 고정자(27)와, 상기 고정자(27)의 내부에 이격설치되어서 고정자(27)와 전자기적으로 상호 작용하는 회전자(30)를 구비한다.

상기 회전자(30)는 상기 프레임(17)상단에 회전가능하게 지지되며, 이 회전자(30)의 중심에는 회전축(3)이 삽입되어 고정된다.

상기 회전축(3)은 상기 프레임(17)에 회전가능하게 설치되며, 상기 회전축(3)의 하부에는 편심회전하는 편심부(14)가 마련되는데, 편심부(14)에는 피스톤(5)과의 연결을 매개하는 커넥팅로드(4)가 결합되게 되어 회전축(3)의 편심회전운동이 피스톤(5)의 직선운동으로 변환하게 된다.

밀폐용기(10)의 하부에는 오일(8)이 저장되는데, 이러한 오일(8)은 회전축(3)의 하단에 마련된 오일픽업튜브(9)에 의해 흡입되게 된다.

그리고 오일픽업튜브(9)에 의해 흡입된 오일은 회전축(3)내부에 편심지게 형성된 하부오일유로(미도시)를 통해 소정거리 상승된 후, 상기 하부오일유로와 연통된 오일배출공(미도시)을 통해 회전축(3)외부로 배출되게 된다.

상기 밀폐형 압축기의 대략적인 구성은 위에서 기술한 바와 같고 이중 본원발명과 관련된 구동부(28)의 구성요소 중 회전자(30)에 대하여 살펴보기로 하겠다.

도 2과 도3을 참고하면, 상기 회전자(30)는 그 가운데에 원판형으로 된 철편이 복수개로 적층되어 있는 로터코어(51)과 상기 로터코어(51)의 외주면을 감싸는 영구자석(48)이 있고, 상기 영구자석(48)의 외주면을 감싸며 상기 로터코어(51)과 영구자석(48)을 수용하면서 이들의 비산을 방지하는 비자성캔(54)과, 상기 로터코어(51)과 영구자석(48)의 상하단부에 위치하여 역시 상기 로터코어(51)와 상기 영구자석(48)의 분리를 방지하는 일체형플레이트(34)로 구성된다.

상기 일체형플레이트(34)는 커버플레이트(39)와, 회전자의 진동을 감쇠시키는 웨이트 밸런스(35)와, 상기 웨이트 밸런스(35)와 대향하여 위치하는 복수의 냉각용 블레이드(37)로 구성된다.

상기 일체형플레이트(34)에는 상기 회전자(30)를 결합하기 위한 리벳홀(42)이 복수개가 형성되어 있으며, 상기 일체형플레이트(34)의 중심에는 회전축이 끼워질 수 있도록 회전축공(44)이 형성되어 있다.

따라서, 상기 로터코어(51)와 영구자석(48)을 결합하고, 이 결합체를 상기 비자성캔(54)에 넣은 뒤에, 그 상하부를 상기 일체형플레이트(34)를 이용하여 폐쇄한뒤, 상기 리벳홀(42)에 리벳(45)을 넣고 관통시킨 후에 코킹작업을 통하여 상기 회전자를 결합시키는 것이다. 또한 상기 비자성캔(54)의 끝부분을 구부려 상기 커버플레이트(39)의 끝단에 물리게 하여 그 결합을 마무리 짓는다.

도4를 참고하여 상기 일체형플레이트(34)를 자세히 살펴보면 다음과 같다.

상기 일체형플레이트(34)는 하부에 원형의 커버플레이트(39)가 놓이고, 상기 커버플레이트(39)의 중심부에는 회전축을 끼우기 위한 회전축공(44)이 형성된다. 그리고 상기 회전축공(44)주위에는 상기 회전자가 회전하는 경우 받게 되는 진동을 감쇠하기 위하여 상기 커버플레이트(39)와 일체를 이루며 상기 커버플레이트 면적의 상당부분을 차지하는 웨이트 밸런스(35)가 형성된다. 또한 상기 웨이트 밸런스(35)는 회전자를 결합하기 위해 사용되는 리벳이 삽입될 수 있는 리벳홀(42)을 구비한다.

상기 웨이트 밸런스(35)와 대향하는 위치의 커버플레이트(39)표면에는 냉각용 블레이드(37)가 복수개가 형성되고, 상기 블레이드(37)의 사이사이의 커버플레이트(39)표면에는 역시 리벳홀(42)이 형성된다.

상기 커버플레이트(39)와 상기 웨이트밸런스(35)와 상기 냉각용블레이드(37)는 각각 분리되지 아니하며, 하나의 금형에서 일체로 구성되는 것을 특징으로 하며바람직하게는 다이캐스팅 공법에 의하여 하나의 금형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

제5도를 참고하여, 상기 회전자의 작동을 살펴보기로 하겠다.

상기 밀폐형 압축기에 전원이 인가되면, 고정자(27)에 인가된 전류에 N극과 S극의 극성이 순차적으로 변하고, 그 고정자(27)사이에 이격되어 위치해 있는 회전자(30)내부의 영구자석(48)의 극성과 고정자(27)의 극성이 동일한 경우에 발생하는 척력과, 극성이 달라지는 경우에 발생하는 인력에 의하여 상기 회전자(30)는 상기 고정자(27)내부를 회전하게 되는 것이다.

이 때 상기 회전자(27)중심부에는 회전축(3)이 끼워맞춤되어 있어, 상기 회전자(27)가 회전하는 경우, 상기 회전축(3)도 같이 회전하며, 상기 회전축(3)의 일 단부에 존재하는 편심부에 연결된 압축부의 커넥팅로드가 피스톤의 운동을 일으켜서 냉매를 압축하는 것이다.

상기 회전자(30)회전하는 경우 회전축(3)의 편심부와 가까운 부분의 회전자(30)에는 상기 웨이트밸런스(35)와 상기 냉각용블레이드(37)가 위치하고, 상기 회전자(30)가 회전을 하는 경우에, 상기 웨이트 밸런스(35)는 상기 압축부로부터 상기 회전자(30)에 가해지는 진동을 감쇠시키는 역할을 하며, 상기 냉각용 블레이드(37)는 회전을 통하여 상기 블레이드(37)에 접촉하게 되는 공기의 흐름을 회전자의 원주방향으로 보냄으로써 상기 압축기 하부 공간과 상기 윤활유를 냉각시키는 역할을 하는 것이다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 밀폐형 압축기는 압축기 내부에 설치되는 회전자의 웨이트 밸런스와 냉각팬과 그리고 플레이트를 일체의 금형으로 형성함으로서 생산성과 기계적 정밀도를 증대시킴으로서 투입되는 부품수와 금형투자비의 감소를 통하여 생산공정을 단축시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 냉각용 블레이드를 플레이트에 형성함으로서 상기 압축기 운전시 그 내부에서 발생하는 마찰열을 줄이고, 내부의 윤활유를 냉각시킴으로서 상기 압축기의 운전효율을 증대시킬 수 있다는 장점도 구비한다.

Claims (4)

1. 고정자와, 상기 고정자와 상호작용하여 회전하는 회전자를 포함하는 밀폐형 압축기에 있어서,

   상기 회전자는 소정의 직경을 가진 로터코어와, 상기 로터코어의 상하분리를 방지하기 위해 로터코어에 결합되는 커버플레이드와, 상기 커버 플레이트에 설치되어 상기 회전자의 진동을 감쇠하는 웨이트밸런스와, 상기 웨이트밸런스와 함께 상기 커버 플레이트에 설치되어 상기 압축기 내부에 공기유동을 발생시키는 블레이드로 구성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 블레이드는 상기 웨이트 밸런스 맞은편에 복수개가 상호 이격되면서 방사형으로 위치한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기
3. 제2항에 있어서,

   상기 블레이드와 상기 웨이트 밸런스는 상기 커버플레이트와 일체의 금형을 이루는 일체형플레이트를 구성하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
4. 제3항에 있어서,

   상기 커버플레이트와 상기 웨이트 밸런스와 상기 블레이드는 다이캐스팅 공 법에 의하여 일체의 금형으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.

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