KR20120029147A - 전동식 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동식 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전동식 압축기의 회전자의 회전방향으로 리브가 형성된 전동식 압축기에 관한 것이다. 본 발명에 의한 전동식압축기는, 제2전방하우징(30)의 외벽(39)과 베어링지지부(34) 사이에는 모터(22)의 회전자(22b)가 회전하는 회전방향으로 경사진 다수개의 경사비드(36)가 상기 제2전방하우징(30)의 바닥면(32)에서 돌출되어 형성된다. 본 발명의 전동식 압축기에 의하면, 제2전방하우징에 모터의 회전자의 회전방향과 같은 방향으로 경사비드를 형성하고, 베어링이 결합되는 베어링지지부에 유로를 형성하여 냉매가 중간하우징으로 원활하게 이동할 수 있는 효과가 있다.

Description

전동식 압축기 {Electronic Compressor}

본 발명은 전동식 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제1전방하우징으로 유입된 냉매를 중간하우징으로 원활하게 이동시키기 위한 전동식 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 냉난방을 위한 공조장치가 설치되는데, 이러한 공조장치에는 냉방시스템의 구성으로서 증발기로부터 인입된 저온저압의 냉매를 고온고압의 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기가 포함된다. 이러한 압축기에는 엔진으로부터 전달된 동력을 사용하는 기계식과, 별도의 모터를 구동원으로 하는 전동식이 있다.

도 1은 일반적인 전동식 압축기의 구성이 단면도로 도시되어 있고, 도 2는 종래기술에 의한 전동식 압축기의 제2전방하우징의 모습이 사시도로 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바에 의하면, 전동식 압축기는 냉매가 외부로부터 유입되는 제1전방하우징(20)과, 냉매의 압축이 이루어지는 중간하우징(40), 상기 제1전방하우징(20)과 중간하우징(40)의 사이에 설치되는 제2전방하우징(30), 그리고 토출실(61)을 구비한 후방하우징(60)을 포함하여 구성된다.

상기 제1전방하우징(20)에는 냉매의 흡입을 위한 흡입포트(도시되지 않음)가 형성되고, 상기 제1전방하우징(20)의 일측벽면에는 모터(22)의 구동을 제어하기 위한 구동회로가 설치된다. 상기 제1전방하우징(20)의 내부와 상기 제2전방하우징(30)이 협력하여 모터실(26)이 형성된다. 상기 모터실(26)에는 냉매의 압축을 위해 구동력을 전달하는 모터(22)가 설치된다.

상기 중간하우징(40)에는, 냉매의 압축을 위한 압축실(S)과 냉매의 압축을 수행하는 압축기구(50)가 설치된다. 상기 압축기구(50)는 고정스크롤(51)과 선회스크롤(55)을 포함하여 구성되는데, 상기 고정스크롤(51)에 대한 상기 선회스크롤(55)의 상대 회전에 의해 그 사이에 형성되는 압축실(S)로 유입된 냉매를 압축하게 된다. 상기 중간하우징(40)에서 압축된 냉매는 상기 고정스크롤(51)의 중앙에 형성된 토출구(45)를 통해 토출실(61)로 전달된다.

도 2에 도시된 바에 의하면, 상기 제2전방하우징(30)은, 상부가 개구된 원통상으로 형성된다. 상기 제2전방하우징(30)의 중앙부에는 베어링(B)이 결합되도록 원형으로 관통되어 있고, 관통된 부위의 주변으로 베어링지지부(34)가 바닥면(32)으로부터 상방으로 돌출되어 형성된다. 상기 베어링(B)의 내측에는 모터(22)의 회전자(22b)가 회전가능하도록 결합된다. 그리고 상기 베어링지지부(34)와 외벽(39) 사이에는, 상기 바닥면(32)으로부터 상방으로 비드(33)가 돌출되어 형성된다.

이러한 구성의 전동식압축기에 의하면, 상기 제1전방하우징(20)의 흡입포트(도시되지 않음)를 통해 유입된 냉매는 제1전방하우징(20)의 내부를 통과하게 되고, 상기 제2전방하우징(30)내에 결합된 베어링(B)사이의 공간을 통하여 냉매의 압축실(S)이 형성된 상기 중간하우징(40)으로 이동하게 된다.

그러나, 모터(22)의 회전자(22b)는 고속으로 회전하기 때문에 냉매가 상기 베어링(B) 사이의 공간으로 이동하지 않고, 원심력에 의해 상기 제2전방하우징(30)의 비드(33)사이에 형성된 바닥면(32)에 쌓이게 된다. 또한 냉매가 상기 베어링(B)의 공간을 통해 상기 중간하우징(40)으로 이동할 때, 상기 비드(33)의 높이가 베어링(B)의 높이보다 낮아 오일이 상기 바닥면(32)에 쌓이게 되어 전동식압축기 내에서 냉매의 이동이 원활하지 못하다는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제1전방하우징으로 유입된 냉매를 중간하우징으로 원활하게 이동시키며 제1전방하우징내의 오일을 중간하우징내의 베어링부와 압축부로 원활하게 이동시키는 전동식 압축기를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전동식 압축기에 의하면, 냉매가 외부로부터 유입되는 흡입포트가 형성되고, 유입된 냉매의 압축을 위한 구동력을 제공하는 모터가 설치되는 제1전방하우징과, 상기 모터로부터 동력을 전달받아 유입된 냉매를 압축하는 압축기구가 설치되는 중간하우징, 그리고 상기 제1전방하우징과 상기 중간하우징 사이에는 상기 모터의 회전자가 회전가능하도록 중앙부에 베어링이 결합되는 베어링지지부가 형성되고, 상부가 개구된 원통상의 제2전방하우징을 포함하여 구성되는 전동식압축기에 있어서, 상기 제2전방하우징의 외벽과 상기 베어링지지부 사이에는 모터의 회전자가 회전하는 회전방향으로 경사진 다수개의 경사비드가 상기 제2전방하우징에 형성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

그리고, 상기 경사비드의 높이는 상기 베어링지지부의 높이와 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 베어링지지부에는 상기 경사비드의 측면을 따라 냉매가 이동하는 유로가 형성되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 본 발명의 전동식 압축기에 의하면, 제2전방하우징에 모터의 회전자의 회전방향과 같은 방향으로 경사비드를 형성하고, 베어링이 결합되는 베어링지지부에 유로를 형성하여 냉매 및 오일이 후방하우징으로 원활하게 이동할 수 있으며, 베어링부와 압축부의 원활한 오일 윤활 효과가 있다.

도 1은 일반적인 전동식 압축기의 구성을 보인 단면도,
도 2는 종래기술에 의한 전동식 압축기의 제2전방하우징의 모습을 보인 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 전동식 압축기의 제2전방하우징의 모습을 보인 사시도,
도 4는 본 발명에 의한 제2전방하우징의 일부를 확대한 모습을 보인 부분사시도.

다음에는 본 발명에 의한 전동식압축기의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 이하 본 발명의 설명에 있어서, 전동식압축기의 기본적인 구조는 도 1에 도시한 것과 실질적으로 동일한 것이어서, 도 1을 같이 참조하면서 설명하기로 한다. 그리고 도 3은 본 발명에 의한 전동식압축기의 제2전방하우징의 모습을 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 전동식압축기의 제2전방하우징의 일부를 확대한 모습을 보인 부분사시도로서, 도 1에 도시한 것과 동일한 도면 부호를 부여하면서 설명하기로 한다.

도시된 바에 따르면, 본 발명에 의한 전동식압축기는 냉매가 외부로부터 유입되는 제1전방하우징(20)과, 냉매의 압축이 이루어지는 중간하우징(40), 상기 제1전방하우징(20)과 상기 중간하우징(40)을 연결하는 제2전방하우징(30), 그리고 압축된 냉매가 토출되는 토출실(61)을 구비한 후방하우징(60)을 포함하여 구성된다.

상기 제1전방하우징(20)과 상기 제2전방하우징(30)이 협력하여 모터실(26)을 형성한다. 상기 모터실(26)에는 상기 전동식압축기(1)의 구동원인 모터(22)가 설치된다. 상기 모터(22)는 고정자(22a)와 회전자(22b)로 구성된다.

상기 고정자(22a)는 대략 그 중앙이 관통된 원통형상으로 박판형태의 코어편이 다수 개 적층되어 만들어진다. 상기 고정자(22a)에는 코일이 권선된다. 상기 고정자(22a)에 권선된 코일에 전류가 흐르면, 상기 고정자(22a)에는 자기장이 형성된다.

상기 고정자의 외측에 설치되는 상기 회전자(22b)는 대략 원통형상으로 다수 개의 코어편이 적층되어 형성된다. 상기 고정자(22a)의 코일에 전류가 흐르면 자기장이 발생하게 되어 상기 회전자(22b)가 회전하게 된다. 상기 회전자(22b)는, 상기 회전자(22b)와 상기 제2전방하우징(30) 사이에 설치되는 베어링(B)에 의해 회전가능하게 지지된다.

상기 회전자(22b)의 중앙을 관통해서 회전축(24)이 압입되어 설치된다. 따라서, 상기 회전자(22b)가 상기 고정자(22a)와 전자기적 상호작용에 의해 회전하게 되면, 회전축(24)도 함께 회전하게 된다.

상기 제1전방하우징(20)의 내부에는 인버터실(28)이 형성된다. 도 1을 기준으로 설명하면, 상기 인버터실(28)은 상기 모터실(26)의 좌측에 형성된다. 상기 인버터실(18)에는 상기 전동식압축기(1)의 회전을 제어하는 인버터조립체(10)가 설치되는 곳이다.

상기 인버터조립체(10)가 설치되는 제1전방하우징(20)의 반대쪽에는 중간하우징(40)이 설치된다. 상기 중간하우징(40)의 내부에는 압축기구(50)가 설치된다. 상기 압축기구(50)는 상기 제1전방하우징(20)으로 유입된 냉매를 압축하기 위한 것으로, 상기 모터(22)로부터 동력을 전달받아 냉매를 압축하게 된다.

상기 압축기구(50)는 고정스크롤(51)과 선회스크롤(55)을 포함하여 구성된다. 상기 고정스크롤(51)은 상기 후방하우징(40)에 일체로 형성되는데, 원판형상의 고정단판(42)의 일면에 나선형으로 고정랩(43)이 돌출되어 형성된다. 상기 고정스크롤(51)의 중앙을 관통해서는 토출구(45)가 형성된다.

상기 선회스크롤(55)은 상기 모터(22)의 동력을 상기 회전축(24)을 통해 전달받아 회전가능하게 설치된다. 상기 선회스크롤(55)은 상기 고정스크롤(51)과 마주보게 설치되는데, 원판형상의 선회단판(56)의 일면에 나선형으로 선회랩(57)이 돌출되게 형성된다. 즉, 상기 고정스크롤(51)과 상기 선회스크롤(55)의 상대회전에 의해 그 사이에 형성되는 압축실(S)로 유입된 냉매를 압축하게 되는 것이다.

보다 자세하게 살펴보면, 상기 고정스크롤(51)은 상기 중간하우징(40)에 일체로 형성된다. 상기 고정스크롤(51)은 원판형상의 고정단판(42)의 일면에 와선형으로 고정랩(43)이 돌출되게 형성되어 구성된다. 상기 고정스크롤(51)의 중앙을 관통하여서는 토출구(45)가 형성되어 압축실(S)에서 압축된 냉매를 토출실(61)로 전달한다.

상기 선회스크롤(55)은 상기 회전축(24)과 편심부시(15) 사이에 설치되는 밸런스플레이트(17)에 올덤커플링(19)에 의해 회전가능하게 설치된다. 상기 선회스크롤(55)은 상기 고정스크롤(51)과 마주보게 설치되는데, 그 구성은 원판형상의 선회단판(56)의 일면에 와선형으로 선회랩(57)이 돌출되게 형성되어 구성된다.

상기 중간하우징(40)과 마주보는 선회스크롤(55)의 일면에는 보스(59)가 돌출되어 형성된다. 상기 보스(59)에는 회전축(24)의 편심부시(15)가 삽입되어 상기 회전축(24)에 의해 상기 선회스크롤(55)이 공전하게 된다.

상기 선회랩(57)은 상기 고정랩(43)과 협력하여 압축실(S)을 형성한다. 즉, 상기 선회스크롤(55)이 상기 고정스크롤(51)에 대해 공전함에 의해 상기 고정랩(43)과 선회랩(57)에 의해 형성되는 압축실(S)의 체적이 점차 작아지면서 냉매의 압축이 이루어지고 마지막에 상기 토출구(45)와 압축실(S)이 연통되어 냉매가 토출실(61)로 토출된다.

그리고 상기 중간하우징(40)의 후단에는 후방하우징(60)이 결합된다. 상기 후방하우징(60)에는 상기 중간하우징(40)에서 압축된 냉매가 토출되는 공간인 토출실(61)이 구비된다. 상기 압축실(S)에서 압축된 냉매는 상기 토출구(45)를 통해 토출실(61)로 이동한다.

상기 제1전방하우징(20)과 상기 중간하우징(40)의 사이에는 제2전방하우징(30)이 설치된다. 상기 제2전방하우징(30)은 상기 모터실(26)과 상기 압축실(S)을 구획하고, 상기 제1전방하우징(20)과 협력하여 모터실(26)을 형성한다.

도 3에 도시된 바에 의하면, 상기 제2전방하우징(30)은 상부가 개구된 원통상으로 형성된다. 상기 제2전방하우징(30)의 중앙부에는 베어링(B)이 결합되도록 원형으로 관통되어 있고, 관통된 부위의 주변으로 베어링지지부(34)가 바닥면(32)으로부터 상방으로 돌출되어 형성된다. 상기 베어링(B)의 내측에는 모터(22)의 회전자(22b)가 회전가능하도록 결합된다.

상기 제2전방하우징(30)의 외벽(39)과 상기 베어링지지부(34)의 사이에는 상기 모터(22)의 회전자(22b)의 회전방향으로 경사진 다수개의 경사비드(36)가 상기 바닥면(32)으로부터 돌출되어 형성된다. 상기 경사비드(36)의 높이는 베어링(B)이 설치되는 베어링지지부(34)의 높이와 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 도 4에 도시된 바에 의하면, 상기 베어링지지부(34)의 상단에는 상기 경사비드(36)의 측면(137)을 따라 상기 경사비드(36)가 형성된 방향과 같은 방향으로 유로(38)가 오목하게 형성된다. 상기 유로(38)는 회전자(22b)의 회전에 따라 회전하는 냉매를 베어링(B)에 형성된 공간으로 안내하는 역할을 한다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 전동식압축기가 동작하는 과정에 대해 상세하게 설명한다.

먼저, 전동식압축기(1)에 외부로부터 전원이 인가되면 상기 모터(22)가 동작하고, 상기 회전축(24)이 회전하게 된다. 상기 제1전방하우징(20)에 형성된 흡입포트(도시되지 않음)를 통해 유입된 냉매는 도 1에 도시된 화살표 방향으로 상기 제1전방하우징(20)에 형성된 냉각유로(29)를 따라 이동하고, 상기 제2전방하우징(30)과 상기 회전자(22b)의 사이에 결합된 상기 베어링(B) 사이의 공간을 통해 상기 중간하우징(40)에 형성된 압축실(S)로 이동하게 된다.

이때, 모터(22)의 회전자(22b)는 고속으로 회전하기 때문에 냉매는 원심력을 받게 되고, 회전자(22b)의 회전방향과 같은 방향으로 회전하게 된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 회전하는 냉매는 상기 제2전방하우징(30)에 형성된 경사비드(36)의 측면(137)을 따라 베어링(B)에 형성된 공간으로 용이하게 이동하게 된다.

특히 상기 베어링지지부(34)의 상면에 형성된 유로(38)에 의해, 원심력을 받는 냉매는 상기 제2전방하우징(30)의 바닥면(32)에 고여있지 않고, 베어링(B) 쪽으로 원활하게 이동할 수 있게 된다.

상기 제1전방하우징(20)에서 중간하우징(40)으로 이동된 냉매는 상기 모터(22)로부터 전달받은 동력으로 선회스크롤(55)이 상기 고정스크롤(51)에 대해 상대이동하게 되고, 이에 따라 압축실(S)에서 냉매가 압축된다. 압축된 냉매는 중간하우징(40)에 형성된 토출구(45)를 통해 토출실(61)로 이동된다.

본 발명의 권리는 위에서 설명한 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

1:전동식압축기 10:인버터조립체
20:제1전방하우징 22:모터
22a:고정자 22b:회전자
24:회전축 26:모터실
29:냉각유로 30:제2전방하우징
34:베어링지지부 36:경사비드
38:유로 40:중간하우징
45:토출구 50:압축기구
51:고정스크롤 55:선회스크롤
60:후방하우징 B:베어링
S:압축실

Claims (3)

1. 냉매가 외부로부터 유입되는 흡입포트가 형성되고, 유입된 냉매의 압축을 위한 구동력을 제공하는 모터(22)가 설치되는 제1전방하우징(20)과,
   상기 모터(22)로부터 동력을 전달받아 유입된 냉매를 압축하는 압축기구(50)가 설치되는 중간하우징(40), 그리고
   상기 제1전방하우징(20)과 상기 중간하우징(40) 사이에는 상기 모터(22)의 회전자(22b)가 회전가능하도록 중앙부에 베어링(B)이 결합되는 베어링지지부(34)가 형성되고, 상부가 개구된 원통상의 제2전방하우징(30)을 포함하여 구성되는 전동식압축기에 있어서;
   상기 제2전방하우징(30)의 외벽(39)과 상기 베어링지지부(34) 사이에는 모터(22)의 회전자(22b)가 회전하는 회전방향으로 경사진 다수개의 경사비드(36)가 상기 제2전방하우징(30)에 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식압축기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 경사비드(36)의 높이는 상기 베어링지지부(34)의 높이와 동일한 것을 특징으로 하는 전동식압축기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 베어링지지부(34)에는 상기 경사비드(36)의 측면을 따라 냉매가 이동하는 유로(38)가 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식압축기.

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