KR20090114264A

KR20090114264A - 밀폐형 압축기용 터미널 장치

Info

Publication number: KR20090114264A
Application number: KR1020080040115A
Authority: KR
Inventors: 이영배
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2008-04-29
Filing date: 2008-04-29
Publication date: 2009-11-03

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기용 터미널 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 밀폐형 압축기용 터미널 장치는, 클러스터의 핀구멍 주변에 그 핀구멍을 수용할 수 있도록 소정 높이의 절연돌부가 형성됨으로써, 실질적인 절연거리가 길어져 상기 터미널핀들 사이의 직선간격이 정격 전압에 대한 절연거리 규격만큼 이격되지 않더라도 충분한 절연거리를 확보할 수 있다. 이를 통해 동등 용량의 압축기 대비 허메틱터미널의 크기를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 서로 다른 용량의 압축기에 적용되는 터미널조립체의 규격을 일원화할 수 있어 그만큼 터미널조립체와 압축기에 대한 제조 비용을 절감할 수 있다.

터미널, 허메틱터미널, 절연거리, 절연돌부

Description

밀폐형 압축기용 터미널 장치{TERMINAL DEVICE FOR HERMETIC TYPE COMPRESSOR}

본 발명은 외부전원을 압축기 케이싱의 내부에 장착된 모터에 공급하기 위한 압축기용 터미널 장치에 관한 것이다.

일반적으로 밀폐형 압축기는 케이싱의 밀폐된 내부공간에 동력을 발생시키는 전동부가 고정 설치되고, 상기 전동부의 동력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축부가 상기 전동부와 함께 상기 케이싱의 내부공간에 설치되어 있다.

상기 케이싱에는 외부 전원을 상기 전동부에 전달하기 위한 허메틱터미널(hermetic terminal: 이하, '터미널'로 약칭함)이 설치되고, 상기 터미널에는 복수 개의 터미널핀(terminal pin)이 관통 결합되며, 그 터미널핀의 외측에는 외부전원 단자가 전기적으로 연결되는 외측 클러스터(cluster)가 결합되고, 상기 터미널핀의 내측에는 상기 전동부의 코일과 전기적으로 연결하기 위한 내측 클러스터가 결합되어 있다.

상기 터미널은 통상 압축기에 공급되는 정격 전압의 차이에 따라 서로 다른 규격의 제품을 사용하도록 제도화되어 있다. 예를 들어, 정격 전압이 0 ~ 150V의 경우는 터미널핀 간격이 3.2mm 이상, 정격 전압이 151 ~ 300V의 경우는 터미널핀 간격이 6.4mm 이상, 정격 전압이 301 ~ 750V의 경우는 터미널핀 간격이 9.5mm 이상인 터미널을 사용하여야 한다. 이는 높은 정격 전압에도 불구하고 터미널핀의 간격(즉, 절연거리)이 정해진 규격 이하인 제품을 사용하는 경우 자칫 핀간 전기누설로 인해 단락(short circuit)이 발생될 수 있기 때문이다.

그러나, 상기와 같이 정격 전압에 따라 서로 다른 규격의 터미널을 장착하게 되면, 그에 따라 상기 전동부에 전원을 공급하기 위한 전원 공급 장치(이하, '터미널 조립체'라고 함)의 여러 부품들을 각각 다른 규격에 맞게 별개로 제작하여야 하는 것은 물론 그에 맞게 구별하여 조립하여야 하므로 그만큼 터미널 조립체의 제조 원가와 압축기의 제조 원가가 증가하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 종래 밀폐형 압축기용 터미널 장치가 가지는 문제점을 해결한 것으로, 정격 전압의 차이에도 불구하고 터미널 조립체의 규격을 일원화할 수 있는 밀폐형 압축기용 터미널 장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 전동부가 내부공간에 설치되는 압축기 케이싱의 벽면에 관통 결합되어 외부전원을 상기 전동부로 전달하도록 복수 개의 터미널핀이 구비되는 허메틱터미널; 상기 허메틱터미널의 터미널핀에 전기적으로 연결되도록 내부단자가 구비되고, 상기 허메틱터미널의 외측에 외부 전원이 전기적으로 연결되도록 하는 외측 클러스터; 및 상기 허메틱터미널의 내측에 전동부가 전기적으로 연결되도록 하는 내측 클러스터;를 포함하고, 상기 양쪽 클러스터중에서 적어도 어느 한 쪽 클러스터에는 상기 터미널핀이 삽입되도록 형성되는 복수 개의 핀구멍 주변에 상기 터미널핀들 사이를 절연할 수 있도록 절연돌부가 형성되는 밀폐형 압축기용 터미널 장치가 제공된다.

본 발명에 의한 밀폐형 압축기용 터미널 장치는, 클러스터의 핀구멍 주변에 그 핀구멍을 수용할 수 있도록 소정 높이의 절연돌부가 형성됨으로써, 실질적인 절연거리가 길어져 상기 터미널핀들 사이의 직선간격이 정격 전압에 대한 절연거리 규격만큼 이격되지 않더라도 충분한 절연거리를 확보할 수 있다. 이를 통해 동등 용량의 압축기 대비 허메틱터미널의 크기를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 서로 다른 용량의 압축기에 적용되는 터미널조립체의 규격을 일원화할 수 있어 그만큼 터미널조립체와 압축기에 대한 제조 비용을 절감할 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 밀폐형 압축기용 터미널 장치를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 밀폐형 압축기용 터미널 장치가 구비된 스크롤 압축기는, 밀폐된 내부공간이 구비되는 케이싱(10)과, 상기 케이싱(10)의 내부공간에 설치되어 구동력을 발생하는 전동부(20)와, 상기 전동부(20)의 구동력을 전달받도록 그 전동부(20)에 기구적으로 결합되고 상기 케이싱(10)의 내부공간에 설치되어 냉매를 압축하는 압축부(30)와, 상기 케이싱(10)의 측벽면에 설치되어 외부 전원을 상기 전동부(20)에 전달하는 터미널조립체(100)를 포함한다.

상기 전동부(20)는 상기 케이싱(10)의 내부공간에 고정 결합되는 고정자(21)와, 상기 고정자(21)의 안쪽에 회전 가능하게 배치되는 회전자(22)와, 상기 회전자(22)의 중심에 압입되어 그 전동부(20)의 회전력을 압축부(30)에 전달하는 회전축(23)과, 상기 고정자(21)에 권선되어 자속(magnetic flux)을 형성하는 권선코일(24)을 포함한다. 상기 권선코일(24)은 그 인출선에 후술할 내측 클러스터(130)가 연결되고, 상기 내측 클러스터(130)는 그 내부단자에 후술할 터미널핀(112)의 내측단이 삽입되어 전기적으로 연결되도록 이루어진다.

상기 압축부(30)는 상기 케이싱(10)에 고정되는 고정스크롤(31)과, 그 고정 스크롤(31)의 고정랩(31a)과 맞물려 복수 개의 압축실(P)을 형성하도록 선회랩(32a)이 구비되어 상기 고정스크롤(31)에 대해 선회운동을 하도록 선회스크롤(32)을 포함한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 터미널조립체(100)는 상기 케이싱(10)의 측벽면을 관통하여 밀봉 결합되는 허메틱터미널(110)과, 상기 허메틱터미널(110)의 외측에 결합되어 외부전원과 전기적으로 연결되는 외측 클러스터(120)와, 상기 허메틱터미널(110)의 내측에 결합되어 상기 전동부(20)의 권선코일(24)과 전기적으로 연결되는 내측 클러스터(130)로 이루어진다. 그리고 상기 케이싱(10)의 외주면에는 상기 허메틱터미널(110)을 수용하도록 브라켓(140)이 용접 결합되고, 상기 브라켓(140)의 내측에는 가스켓(150)이 부착되며, 상기 브라켓(140)에는 외측 클러스터(120)를 복개하여 보호하는 커버(160)가 착탈 가능하게 결합되어 있다.

도 2 및 도 3에서와 같이, 상기 허메틱터미널(110)은 상기 압축기 케이싱(10)에 삽입되어 용접 결합될 수 있도록 금속재질로 형성되는 터미널본체(111)와, 상기 터미널본체(111)를 관통하여 그 외측단은 상기 외측 클러스터(120)의 내부단자(122)에 연결되는 반면 그 내측단은 상기 내측 클러스터(130)의 내부단자(132)에 연결되는 복수 개의 터미널핀(112)으로 이루어진다.

상기 터미널핀(112)은 각각 구리와 같은 도체로 형성되어 그 외측단은 상기 터미널본체(111)에서 일정 높이, 즉 외부공기나 수분에 의한 단락을 고려하여 절연높이까지는 실리콘과 같은 절연재질로 감싸진 외측 절연부(112a)가 형성되는 반면 그 외측 절연부(112a)의 바깥쪽은 외부로 노출되어 상기 외측 클러스터(120)의 내 부단자(122)에 전기적으로 연결될 수 있도록 외측 통전부(112b)가 형성된다. 여기서, 상기 터미널핀(112)은 그 외측단은 물론 그 내측단에도 모터열로 인해 발생되는 수분 또는 오일에 의한 단락을 고려하여 일정 높이까지 내측 절연부(112c)가 형성되고, 그 내측 절연부(112c)의 바깥에는 내측 통전부(112d)가 일정 높이로 형성될 수도 있다.

상기 외측 클러스터(120)는 절연성을 가지도록 플라스틱과 같은 재질을 성형 가공되고 상기 허메틱터미널(110)에 결합되는 외측 클러스터본체(121)와, 상기 외측 클러스터본체(121)의 내부에 내장되어 상기 외부전원의 리드선(123)이 전기적으로 연결되는 외측 내부단자(122)로 이루어진다. 상기 외측 내부단자(122)는 상기 터미널핀(112)의 개수와 대응하는 개수로 구비될 수 있다.

상기 외측 클러스터본체(121)는 플라스틱 재질은 물론 절연성을 갖는 금속판 또는 절연코팅층을 갖는 금속판 등으로 형성될 수 있다. 그리고 상기 외측 클러스터본체(121)의 외표면, 즉 상기 터미널본체(111)에 대향되는 외측면으로는 상기 터미널핀(112)의 외측 통전부(112b)가 관통되도록 복수 개의 핀구멍(121a)이 형성되고, 그 핀구멍들(121a)의 주변에는 소정 높이의 절연돌부(121b)가 형성된다.

상기 절연돌부(121b)는 도 4에서와 같이 반원띠 단면모양으로 형성되어 각 핀구멍(121a) 주변마다를 독립적으로 감싸도록 낱개로 형성될 수 있고, 도 5에서와 같이 와이(Y)자 단면모양으로 형성되어 각 핀구멍(121a)을 함께 감싸도록 일체로 형성될 수도 있다. 예컨대, 상기 절연돌부(121b)는 상기 핀구멍(121a)의 중심을 직선으로 잇는 가상선들과 각각 교차되는 위치에 형성될 수 있다. 그리고 도면으로 도시하지는 않았으나 상기 절연돌부는 핀구멍을 완전히 감싸도록 원형이나 사각형 등으로 형성될 수도 있다.

그리고 상기 절연돌부(121b)는 도 6에서와 같이 그 높이(L1)가 상기 터미널핀(112)의 높이, 즉 상기 터미널본체(111)의 외측면에서 돌출되는 터미널핀(112)의 외측단 높이(L2)보다는 낮게 형성되는 것이 상기 터미널핀(112)의 외측 통전부(112b)와 외측 클러스터(120)의 내부단자(122)가 원활하게 접속될 수 있어 바람직하다. 보다 정확하게는, 도 7의 (a)와 같이, 상기 터미널핀(112)의 통전부(112b)가 외측 클러스터(120)의 내부단자(122)와 접촉될 때 상기 절연돌부(121b)의 끝단이 상기 터미널핀(112)의 외측 절연부(112a)와 중첩되는 높이로 형성되는 것이 전기누설을 최소화할 수 있어 바람직하다. 그리고 도 7의 (b)와 같이, 상기 절연돌부(112a)는 상기 터미널핀(112)의 통전부(112b)가 외측 클러스터(120)의 내부단자(122)에 완전히 삽입될 때 그 절연돌부(112a)의 끝단이 상기 터미널본체(111)와 접촉될 수 있는 높이로 형성되는 것이 전기누설을 최소화할 수 있어 바람직하다.

도면중 미설명 부호인 11은 메인프레임, 12는 서브프레임, 31b는 흡입홈, 31c는 토출구, P는 압축실, S1은 흡입공간, S2는 토출공간, SP는 흡입관, DP는 토출관이다.

상기와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기용 터미널 장치는 다음과 같은 작용 효과가 있다.

즉, 상기 전동부(20)에 전원이 인가되면, 상기 전동부(20)의 동력을 전달받은 상기 선회스크롤(32)이 고정스크롤(31)에 대해 선회운동을 하면서 압축실(30)을 형성하고, 상기 흡입관(SP)을 통해 상기 케이싱(10)의 흡입공간(S1)으로 유입된 냉매를 상기 고정스크롤(31)과 선회스크롤(32) 사이의 압축실(P)로 흡입하여 압축하게 된다. 이 압축된 냉매는 상기 케이싱(10)의 토출공간(S2)으로 토출하였다가 토출관(DP)을 통해 냉동사이클시스템으로 이동하게 되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

여기서, 상기 압축기 케이싱(10)에는 허메틱터미널(110)이 결합되고, 그 허메틱터미널(110)의 외측 터미널핀(112)에는 외측 클러스터(120)의 내부단자(122)가 전기적으로 연결되는 동시에 상기 허메틱터미널(110)의 내측 터미널핀(115)에는 내측 클러스터(130)의 내부단자(미도시)가 전기적으로 연결되며, 상기 외측 클러스터(120)는 외부전원에 연결되는 동시에 상기 내측 클러스터(130)는 전동부(20)의 권선코일(24)에 연결된다. 따라서, 상기 외부 전원은 허메틱터미널(110)을 통해 상기 외측 클러스터(120)에서 내측 클러스터(130)로 전달되고, 이 전원은 내측 클러스터(130)를 통해 상기 권선코일(24)에 공급된다.

이때, 상기 허메틱터미널(110)의 터미널핀(112)의 외측 통전부(112b)에 상기 외측 클러스터(120)의 내부단자(122)를 연결시키는 과정에서 외부 공기 또는 수분에 의해 전기가 누설되면서 각 터미널핀들(112) 사이에서 단락이 발생할 수 있으나, 본 발명에서와 같이 상기 외측 클러스터(120)의 핀구멍(121a) 주변에 그 핀구멍(121a)을 부분적으로 수용할 수 있도록 소정 높이의 절연돌부(121b)가 형성되는 경우에는 전류가 절연돌부(121b)를 타고 넘어가야 하므로 그만큼 실질적인 절연거리가 길어지게 된다. 이에 따라 상기 터미널핀들(112) 사이의 직선간격이 정격 전 압에 대한 절연거리 규격만큼 이격되지 않더라도 충분한 절연거리를 확보할 수 있게 되어 전기누설로 인한 단락을 방지할 수 있다.

이를 통해 상기 터미널핀들(112)의 간격을 정격전압의 차이에 관계없이 최소 간격을 두고 균일하게 배치할 수 있어 그만큼 동등 용량의 압축기 대비 터미널조립체(100)의 크기를 줄일 수 있다. 뿐만 아니라 서로 다른 용량의 압축기에 적용되는 터미널조립체(100)의 규격을 일원화할 수 있어 허메틱터널(110)과 이를 압축기 케이싱(10)에 결합하기 위한 브라켓(140)이나 가스켓(150) 그리고 터미널커버(160) 등도 모두 일원화할 수 있고 이를 통해 터미널조립체(100)와 압축기에 대한 제조 비용을 절감할 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 밀폐형 압축기용 터미널 장치에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예에서는 상기 외측 클러스터(120)에 절연돌부(121b)가 형성된 경우를 살펴본 것이나, 본 실시예는 도 8에서와 같이 내측 클러스터(130)에 절연돌부(131b)가 형성될 수도 있다. 예컨대, 상기 터미널본체(111)의 내측면에 대향되는 내측 클러스터본체(131)의 대향면에 전술한 실시예와 동일한 형상과 높이를 가지는 절연돌부(131b)가 형성될 수 있다.

이 경우에도, 상기 터미널핀(112)의 간격이 정격 전압에 따라 규정된 절연거리만큼 이격되지 않으면 압축기의 구동시 그 압축기의 내부공간에서 발생되는 수분이나 오일에 의해 상기 터미널핀(112) 사이에서 단락이 발생할 수 있으므로 종래에는 정격 전압에 따라 그 절연거리를 다르게 한 허메틱터미널과 클러스터가 적용되 었으나, 본 실시예에서와 같이 상기 내측 클러스터(130)에 절연돌부(131b)를 형성하는 경우에는 그 절연돌부(131b)에 의해 실질적인 절연거리가 확장됨에 따라 정격 전압이 상대적으로 높더라도 터미널핀(112)의 간격을 멀리 배치할 필요가 없어질 뿐만 아니라 정격 전압별로 터미널조립체(100)의 규격을 달리할 필요가 없어져 전술한 실시예와 같은 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또 한편, 전술한 실시예들에서는 상기 터미널본체에 터미널핀이 형성되고, 이에 대응하는 클러스터에 핀구멍이 형성되며, 그 핀구멍의 주변에 절연돌부가 형성되는 것이었다. 하지만 이와는 반대로 상기 클러스터에 터미널핀이 형성되고 이에 대응하는 터미널본체에 핀구멍이 형성될 수도 있다. 이 경우 상기 터미널본체의 핀구멍 주변에 상기 절연돌부가 전술한 예와 동일하게 형성될 수 있다. 이 경우에도 그 작용효과는 전술한 실시예와 대동소이하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

본 실시예에서는 스크롤 압축기를 예로 들어 살펴보았으나, 스크롤 압축기 외에 왕복동식이나 로터리 압축기 등 모든 밀폐형 압축기에 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 터미널 장치가 구비된 스크롤 압축기의 일례를 보인 사시도,

도 2는 도 1에 따른 터미널 장치를 분해하여 보인 사시도,

도 3은 도 2에 따른 터미널 장치에서 외측 클러스터를 허메틱터미널과 분리하여 보인 사시도,

도 4 및 도 5는 도 2에 따른 외측 클러스터에서 절연돌부의 실시예를 보인 평면도,

도 6은 도 2에 따른 외측 클러스터에서 절연돌부의 높이를 설명하기 위해 보인 개략도,

도 7은 도 2에 따른 외측 클러스터에서 절연돌부의 높이를 설명하기 위해 보인 종단면도로서, (a)는 삽입전, (b)는 삽입완료시 상태를 보인 도면,

도 8은 도 1에 따른 터미널 장치의 다른 실시예를 보인 사시도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 케이싱 20 : 전동부

30 : 압축부 100 : 터미널조립체

110 : 허메틱터미널 111 : 터미널본체

112 : 터미널핀 112a : 절연부

112b : 통전부 120 : 외측 클러스터

121 : 클러스터본체 121a : 핀구멍

121b : 절연돌부 122 : 내부단자

130 : 내측 클러스터 140 : 브라켓

150 : 가스켓 160 : 커버

Claims

전동부가 내부공간에 설치되는 압축기 케이싱의 벽면에 결합되어 외부전원을 상기 전동부로 전달하도록 복수 개의 터미널핀이 구비되는 허메틱터미널;

상기 허메틱터미널의 터미널핀에 전기적으로 연결되도록 내부단자가 구비되고, 상기 허메틱터미널의 외측에 외부 전원이 전기적으로 연결되도록 하는 외측 클러스터; 및

상기 허메틱터미널의 내측에 전동부가 전기적으로 연결되도록 하는 내측 클러스터;를 포함하고,

상기 양쪽 클러스터중에서 적어도 어느 한 쪽 클러스터에는 상기 터미널핀이 삽입되도록 형성되는 복수 개의 핀구멍 주변에 상기 터미널핀들 사이를 절연할 수 있도록 절연돌부가 형성되는 밀폐형 압축기용 터미널 장치.
제1항에 있어서,

상기 절연돌부는 각 핀구멍의 주변을 감싸도록 낱개로 각각 형성되는 밀폐형 압축기용 터미널 장치.
제1항에 있어서,

상기 절연돌부는 각 핀구멍의 주변을 감싸도록 일체로 형성되는 밀폐형 압축기용 터미널 장치.
제1항에 있어서,

상기 절연돌부는 복수 개의 핀구멍을 직선으로 잇는 가상선에 교차되도록 형성되는 밀폐형 압축기용 터미널 장치.
제1항에 있어서,

상기 절연돌부는 그 높이가 상기 각 터미널핀의 통전부 높이보다 짧지 않게 형성되는 밀폐형 압축기용 터미널 장치.
제1항에 있어서,

상기 절연돌부는 상기 각 터미널핀이 상기 클러스터의 내부단자와 연결되었을 때 그 절연돌부의 끝단이 상기 허메틱터미널에 접촉되는 높이를 가지도록 형성되는 밀폐형 압축기용 터미널 장치.
제1항에 있어서,

상기 터미널핀은 각 핀의 일부가 절연물질로 감싸진 절연부와, 그 절연부의 바깥쪽에서 절연물질로 감싸지지 않은 통전부로 이루어지는 밀폐형 압축기용 터미널 장치.