WO2016143950A1 - 전동압축기 및 상기 전동압축기의 유분리기 가공 방법 - Google Patents

전동압축기 및 상기 전동압축기의 유분리기 가공 방법 Download PDF

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electric compressor
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임재훈
김홍민
임권수
정수철
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한온시스템 주식회사
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Definitions

  • the present invention is to stably collect the foreign matter contained in the oil separated from the oil separator of the rear housing, more specifically to separate the foreign matter by forming a separate storage area in which the foreign matter is collected on the inner bottom of the oil separator.
  • the present invention relates to an electric compressor and an oil separator processing method of the electric compressor.
  • the compressor used in the air conditioning system sucks the evaporated refrigerant from the evaporator, converts it into a high temperature and high pressure state, which is easy to liquefy, and transfers the same to the condenser.
  • the compressor has a reciprocating type that performs the compression while the drive source for the compression to the refrigerant reciprocating and a rotary type that performs the compression while rotating, the reciprocating type to transfer the driving force of the drive source to the plurality of pistons using the crank
  • a crank type a swash plate type to be transmitted to a rotating shaft provided with a swash plate, and a wobble plate type using a wobble plate.
  • the compressor used in this way is used with a mixture of refrigerant and oil, the gas and oil in the pure refrigerant state is separated by the oil separator, the refrigerant is moved to the evaporator, the oil is reused for internal lubrication of the compressor.
  • the compressor generates a small amount of metallic foreign matter due to friction between components during initial operation.
  • the foreign matter is supplied to a component that generates friction in the compressor, it may generate unnecessary wear or noise, so that the foreign matter is separately used. The skill to do it became necessary.
  • Embodiments of the present invention provide an electric compressor capable of stably separating foreign substances contained in oil at an inner lower end of an oil separator provided in the electric compressor, and an oil separator processing method of the electric compressor.
  • the electric compressor according to the first embodiment of the present invention is disposed in the discharge chamber 102 and the foreign matter included in the refrigerant inlet hole 201 through which the refrigerant flows, and the refrigerant introduced through the refrigerant inlet hole 201.
  • the stored foreign matter storage unit 210 and the oil separator 200 is formed with a discharge hole for discharging the oil separated from the refrigerant, the foreign matter storage unit is disposed at a lower position than the discharge hole.
  • the foreign matter storage unit 210 is characterized in that formed in the form of any one of a cone or square cross-sectional shape at the inner bottom position of the oil separator 200.
  • the foreign matter storage unit 210 is assuming that the radius of the rear housing 100, R, characterized in that disposed at a position of 2/3 * R or more at the top of the oil separator.
  • the foreign matter storage unit 210 is characterized in that the diameter is reduced toward the lower side.
  • the electric compressor further includes a filter unit 300 disposed on one side of the oil separator 200 to filter the foreign matter contained in the refrigerant, and the foreign matter storage unit 210 is more than the filter unit 300. It is characterized by being arranged low.
  • the oil separator 200 further includes an opening 202 which is configured to move the overflowed oil to the filter unit 300 in excess of the storage capacity of the foreign matter storage unit 210, and the opening 202 may include: It is characterized by extending inclined upward toward the outside from the inside of the oil separator (200).
  • the filter unit 300 is characterized in that disposed inclined with respect to the rear housing (100).
  • the filter unit 300 includes a filter body 310 disposed adjacent to the opening 202; It includes a flow path 320 to guide the movement of the oil via the filter body 310 and the discharge hole 322 is formed at the end.
  • the filter body 310 is characterized in that disposed below the flow path portion (320).
  • the oil separator 200 is characterized in that the plurality of foreign matter storage unit 210 is formed having a different area.
  • the foreign matter storage unit 210 may include a first foreign matter storage unit 212a formed at an inner lower end of the oil separator 200; The second foreign matter storage unit 214a opened downward from the bottom surface of the first foreign matter storage unit 212a.
  • the second foreign matter storage unit 214a may be disposed in a circumferential direction with respect to the center of the bottom surface of the first foreign matter storage unit 212a.
  • the second foreign matter storage unit 214a may be opened to have a smaller diameter than the first foreign matter storage unit 212a.
  • the second foreign matter storage unit 214a extends relatively longer than the first foreign matter storage unit 212a.
  • the first foreign matter storage unit 212a may be reduced in diameter toward the second foreign matter storage unit 214a.
  • the first storage area S2 may be the second storage area S2.
  • the first storage area S1 has a larger storage area than the second storage area S2.
  • the hole processing for the oil separator is performed by moving the processing tool to a position where oil separation is to be formed in the rear housing 100 seated on the seating jig. (S10); And a foreign matter separation region processing step (S20) of processing a region in which foreign matter is to be collected at an inner lower end of the oil separator after the hole processing for the oil separator is completed.
  • Step (S10) and the foreign matter separation region processing step (S20) for performing the hole processing is characterized in that at the same time through the processing tool.
  • the step (S10) of performing the hole processing includes the step of performing a machining to a first machining depth using a first machining tool
  • the foreign matter separation region processing step (S20) includes a step (S22) of performing processing from the inner lower end processed to the first processing depth to the second processing depth by using the second processing tool, wherein the first processing depth and The second machining depth is characterized in that the machining is performed with different machining tools, respectively.
  • Embodiments of the present invention by collecting only the foreign matter contained in the oil separated from the oil separator, it is not recycled to prevent noise generated by the wear and friction of the components provided in the interior of the electric compressor and improve the efficiency of the electric compressor You can.
  • Embodiments of the present invention can partition the area where the foreign matter is separated from each other and form a different area to minimize the phenomenon that the collected foreign matter is moved to the filter unit, so that the oil can maintain a stable circulation and block the circulation of the foreign matter. have.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an electric compressor according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing an oil separator provided in the rear housing according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view of an oil separator in which a foreign matter storage unit according to a first embodiment of the present invention is formed.
  • Figure 4 is a longitudinal cross-sectional view showing another embodiment of the oil separator according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG 5 is an operational state diagram of the oil separator according to the first embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a longitudinal sectional view showing an electric compressor according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view illustrating an oil separator provided in the rear housing according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a longitudinal cross-sectional view of an oil separator having a foreign matter storage unit according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a lateral cross-sectional view of an oil separator according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG 10 is an operational state diagram of the oil separator according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing an electric compressor according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a view illustrating an oil separator provided in the rear housing according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing an electric compressor according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a method of processing an oil separator of an electric compressor according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a view showing the processing for the oil separator of the present invention to one.
  • Figure 1 is a longitudinal sectional view showing an electric compressor according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a view showing an oil separator provided in the rear housing according to the first embodiment of the present invention
  • Figure 3 Is a longitudinal cross-sectional view of an oil separator having a foreign matter storage unit according to a first embodiment of the present invention.
  • the motor-driven compressor 1 is an area for collecting foreign substances included in the refrigerant in the oil separator 200 provided in the rear housing 100.
  • a rear housing (100) formed with a discharge chamber (102) for discharging refrigerant to prevent a phenomenon of being supplied to the driving unit of the electric compressor (1) through the formed foreign matter storage unit (210); And a foreign matter storage unit 210 disposed in the discharge chamber 102 and having a refrigerant inlet hole 201 through which the refrigerant is introduced, and a foreign matter contained in the refrigerant introduced through the refrigerant inlet hole 201.
  • Oil separator 200 is included.
  • the motor-driven compressor 1 has an outer shape and is formed of a front housing 2a formed at a suction port position where a refrigerant is sucked, an intermediate housing 2b and a rear housing 100, and the intermediate
  • the drive unit 3 and the compression unit 5 are built in the housing 2b, and the drive unit 3 includes a stator, a rotor, and a rotation shaft 4 inserted in the center of the rotor.
  • the rotational force generated by the driving unit 3 is transmitted to the compression unit 5 to compress and discharge the refrigerant.
  • the compression unit 5 includes a fixed scroll and a turning scroll, and the fixed scroll is fixed. State is maintained, and the pivoting scroll is installed to be eccentrically rotatable with respect to the fixed scroll to compress the refrigerant while the relative movement is made.
  • the rear housing 100 is located at one end of the intermediate housing 2b. More specifically, the rear housing 100 is selectively detachably mounted to the intermediate housing 2b in a state of being in close contact with the right end of the intermediate housing 2b.
  • the refrigerant discharged at (5) is discharged at a predetermined pressure toward the discharge chamber 102 through the discharge hole (not shown) via the back pressure chamber, and then moves to the refrigerant inlet hole 201 formed in the oil separator 200. do.
  • the refrigerant includes a pure gaseous refrigerant and oil and foreign matter in the form of fine powder or flakes.
  • the oil contained in the refrigerant is separated into refrigerant gas and oil through the oil separator 200, respectively, The foreign matter is moved to the lower side of the oil separator 200 together with the oil.
  • Oil separator 200 has a foreign matter storage unit 210 is formed at the inner bottom position of the oil separator 200 so that foreign matters contained in the oil is separated, the foreign matter storage unit 210 is the foreign matter contained in the oil Due to the difference in the specific gravity and is moved to the area of the foreign matter storage unit 210.
  • the foreign matter is located in the foreign matter storage unit 210 in a lumped state, rather than being individually scattered due to the difference in specific gravity.
  • the foreign matter is not moved to the upper position in the longitudinal direction of the oil separator 200, but located in the area partitioned by the foreign matter storage unit 210 is prevented from being recycled to the above-described drive unit 3 to the electric compressor (1) Stable operation and efficiency reduction can be prevented.
  • the filter unit 300 is a filter main body 310 disposed adjacent to the opening 202 and a flow path part 320 which guides the movement of oil through the filter main body 310 and has a discharge hole 322 formed at an end thereof.
  • the filter unit 300 is disposed in a state in which the filter main body 310 faces toward the foreign matter storage unit 210 and the discharge hole 322 is disposed in the foreign matter storage unit (as shown in the drawing).
  • the filter body 310 is positioned above the filter body 310 with a separation distance relatively spaced from 210.
  • the filter main body 310 is a mesh network (not shown) formed at a specific interval to filter the foreign matter contained in the oil in a second step, filtering the foreign matter stored in the foreign matter storage unit 210 through the mesh network once more.
  • the flow path part 320 extends upwardly inclined toward the discharge hole 322 from the filter main body 310 as shown in the drawing, and thus passes through the filter main body 310.
  • Foreign matter contained in one oil may be induced to move to the filter body 310 by its own weight.
  • the filter unit 300 Since the filter unit 300 is disposed to be inclined with respect to the rear housing 100, the movement of the foreign matter contained in the oil can be suppressed to the maximum as described above, and the oil and foreign matter contained in the refrigerant are stably separated through the electric compressor.
  • the operating efficiency of (1) can be improved.
  • the foreign matter storage unit 210 is disposed lower than the filter unit 300.
  • the reason that the foreign matter storage unit 210 is disposed at the position is that the foreign matter stored in the foreign matter storage unit 210 causes the filter unit 300 to be removed. In order to improve the stable operation and efficiency of the electric compressor (1) by suppressing the phenomenon that is moved to the drive unit (3) through.
  • the filter unit when the foreign matter storage unit 210 is located above the filter unit 300, a small amount of foreign matter may be more easily moved toward the filter unit 300, but as shown in the drawing, the filter unit ( When the foreign matter storage unit 210 is spaced apart from the height 300 and the foreign matter is moved to the filter unit 300 is long, so the amount of foreign matter moved to the drive unit 3 can be minimized and the limited rear housing 100 In the area of) you can place the components in the best layout.
  • the foreign matter storage unit 210 has a cross-sectional shape formed in one of a cone shape or a square cross-sectional shape when the cross section is cut in the longitudinal direction for this purpose, and the cross-sectional shape stores the foreign matter.
  • a machining tool not shown
  • the oil separator 200 further includes an opening 202 formed to move the overflowed oil to the filter unit 300 in excess of the storage capacity of the foreign matter storage unit 210, and the opening 202 may include a filter unit.
  • the opening 202 may include a filter unit.
  • the angle of inclination with respect to the opening 202 is not particularly limited but is preferably opened at an angle of at least 30 degrees.
  • the foreign matter storage unit 210 assumes that the radius of the rear housing 100 is R, the foreign matter storage unit 210 is disposed at a position of 2/3 * R or more at the upper end of the oil separator 200, and the oil separator in the rear housing 100. Since the 200 is disposed, it is formed in a region corresponding to a position below the middle of the rear housing 100 from the top of the oil separator 200.
  • the reason why the position of the foreign matter storage unit 210 is formed at the position is that the oil separated from the refrigerant is driven after the refrigerant and oil are separated from the oil separator 200 in order to stably operate the electric compressor 1. Because it is circulated toward), it is advantageous to be located at the lower side of the middle corresponding to a position lower than the middle upper side relative to the longitudinal direction of the oil separator 200 so that the foreign substance does not move to the driving unit 3. Thus it is located in the position.
  • the foreign matter storage unit 210 is reduced in diameter toward the lower side, the angle of reduction is not particularly limited, but the angle shown in the drawing or relatively small angle is maintained based on the length direction of the oil separator 200 The phenomenon of moving to the upper position can be minimized.
  • the surface roughness of the inner circumferential surface of the foreign matter storage unit 210 is relatively higher than a section from the inside of the refrigerant inlet hole 201 to the foreign matter storage unit 210.
  • the foreign matter storage unit 210 is provided with the oil toward the foreign matter storage unit 210 via the refrigerant inlet hole 201 through the refrigerant inlet hole 201 in the case of the foreign matter storage unit 210. It is moved in the direction of the arrow in a mixed state.
  • the state located in the foreign matter storage unit 210 may be stably maintained without being moved upward from the storage unit 210.
  • foreign matters stored in the foreign matter storage unit 210 may prevent abrasion due to direct friction between the internal parts of the driving unit 3 or the electric compressor 1, thereby improving the stable operation and efficiency of the electric compressor 1. Can be.
  • the foreign matter storage unit 210 is formed through drilling, and a detailed description of the manufacturing and processing of the rear housing 100 will be described later.
  • the electric compressor 1a includes a rear housing 100a having a discharge chamber 102a through which refrigerant is discharged; And a plurality of foreign matter storage units 210 disposed in the discharge chamber 102a to store the refrigerant inflow hole 201a through which the refrigerant flows, and the foreign matter contained in the refrigerant introduced through the refrigerant inflow hole 201a. It includes an oil separator (200a) is formed.
  • the foreign matter storage unit 210 is a first foreign matter storage unit 212a formed at the inner lower end of the oil separator 200a and a second opening downward from the bottom surface of the first foreign matter storage unit 212a. And a foreign matter storage unit 214a, wherein the first foreign matter storage unit 212a is formed to have a diameter similar to or the same as the diameter of the oil separator 200a and is formed at a lower end of the oil separator 200a.
  • the foreign matter storage unit 214a has a smaller diameter than the first foreign matter storage unit 212a.
  • first foreign matter storage unit 212a and the second foreign matter storage unit 214a are made of different areas, the amount of foreign matters stacked on the first foreign matter storage unit 212a and the second foreign matter storage unit 214a are also differently stacked.
  • a plurality of second foreign matter storage unit 214a is disposed in the circumferential direction with respect to the center of the bottom surface of the first foreign matter storage unit 212a, and the number and spacing of the second foreign matter storage unit 212a are not particularly limited, but other forms than those shown in the drawings. Note that it can be changed in various ways.
  • the second foreign matter storage unit 214a may be disposed in a state in which the second foreign matter storage unit 214a is spaced apart from each other at equal intervals after partitioning the bottom surface of the first foreign matter storage unit 212a into the same area, and thereby the second foreign matter storage unit located at a specific position. It is possible to prevent the phenomenon that the foreign matter is concentrated only to the inside of the storage unit 214a.
  • the second foreign matter storage unit 214a is opened with a smaller diameter than the first foreign matter storage unit 212a, and the second foreign matter storage unit 214a is relative to the first foreign matter storage unit 212a.
  • the length of the second foreign matter storage unit 214a is opened in a small diameter because the foreign matter that is initially generated while the electric compressor 1a is operated is collected in the second foreign matter storage unit 214a. This is to minimize the phenomenon that the foreign matter is moved upward from the inner bottom of the oil separator (200a) by maintaining the state.
  • the length of the second foreign matter storage unit 214a extends relatively longer than that of the first foreign matter storage unit 212a, the first foreign matter storage unit is easily stored after the foreign matter is introduced into the second foreign matter storage unit 214a. Since the foreign matter cannot be moved to the region of the part 212a, the state in which the foreign matter is isolated from the second foreign matter storage unit 214a is stably maintained.
  • the first foreign matter storage unit 212a is reduced in diameter toward the second foreign matter storage unit 214a.
  • the reduced angle is not particularly limited, but the foreign matter may be maintained at an angle shown in the drawing or a relatively small angle. The phenomenon of moving to an upper position based on the length direction of the separator 200a may be minimized.
  • the storage area of the first foreign matter storage unit 212a is the first storage area S1
  • the storage area of the second foreign matter storage unit 214a is the second storage area S2.
  • the first storage area S1 is formed to have a storage area relatively larger than that of the second storage area S2.
  • the first storage region S1 is a region in which foreign substances are first introduced, and in order to stably introduce a small amount of foreign substances toward the second storage region S2, the area of the first storage region S1 is large. As it is advantageous to move the foreign matter is formed as above.
  • the electric compressor 1a further includes a filter unit 300a disposed on one side of the oil separator 200a to filter foreign matters contained in the refrigerant, and the foreign matter storage unit 210 includes the filter unit 300a. It is disposed on the lower side of the. The reason that the foreign matter storage unit 210 is disposed at the position is that the foreign matter stored in the foreign matter storage unit 210 is suppressed from being moved to the driving unit 3 through the filter unit 300a to prevent the movement of the electric compressor 1a. To improve stable operation and efficiency.
  • the filter unit 300a when the foreign matter storage unit 210 is located above the filter unit 300a, a small amount of foreign matter may move more easily toward the filter unit 300a, but as shown in the drawing, the filter unit ( When the distance between the foreign matter storage unit 210 and the foreign matter storage unit 210 at a height difference from 300a is increased, a path for moving the foreign matter to the filter unit 300a may be long, thereby minimizing the amount of foreign matter moved to the driving unit 3.
  • the reason why the first foreign matter storage unit 212a and the second foreign matter storage unit 214a are formed to have different diameters is to improve the collection efficiency of the foreign matter, for example, an electric compressor. After the foreign matter generated during the initial operation of 1a is moved toward the second foreign matter storage unit 214a via the first foreign matter storage unit 212a, it is preferentially stacked on the second foreign matter storage unit 214a.
  • the area of the foreign matter storage unit 210 is maintained. Since the amount of foreign matter that can be moved to the outside can be minimized, it is possible to prevent the foreign matter from moving to the driving unit 3 and to minimize the malfunction and noise caused by the improvement of the operation efficiency of the electric compressor 1 and the occurrence of unnecessary wear. .
  • the electric compressor 1b includes a rear housing 100b having a discharge chamber 102b for discharging refrigerant; And a foreign matter storage unit 210 disposed in the discharge chamber 102b and configured to store a refrigerant inflow hole 201b through which the refrigerant flows, and foreign matter contained in the refrigerant introduced through the refrigerant inflow hole 201b.
  • the foreign matter storage unit 210 is the first foreign matter storage unit 212b formed on the inner bottom of the oil separator (200b) and the bottom surface of the first foreign matter storage unit (212b) It includes a second foreign matter storage portion 214b which is opened in a lower diameter and opened in a lower direction than the first foreign matter storage portion 212b at the center thereof.
  • the first foreign matter storage unit 212b extends to decrease the diameter toward the second foreign matter storage unit 214b, and the degree of reduction may be reduced to less than half of the upper diameter compared to the upper diameter of the second foreign matter storage unit 214b.
  • the storage unit 214b extends at a predetermined diameter toward the lower longitudinal direction and has a relatively longer longitudinal length than the first foreign matter storage unit 212b.
  • the foreign matter moved from the first foreign matter storage unit 212b to the second foreign matter storage unit 214b may store the first foreign matter corresponding to the upper position. Since it becomes difficult to move to the upper region of the portion 212b, foreign matter may be stored in an isolated state in the region of the second foreign matter storage unit 214b.
  • the electric compressor 1b further includes a filter part 300b disposed on one side of the oil separator 200b to filter foreign matters contained in the refrigerant, and the foreign matter storage part 210 includes the filter part 300b. It is disposed on the lower side of the. The reason that the foreign matter storage unit 210 is disposed at the position is because the foreign matter stored in the foreign matter storage unit 210 is suppressed from being moved to the driving unit 3 through the filter unit 300b to prevent the movement of the electric compressor 1. To improve stable operation and efficiency.
  • the filter unit when the foreign matter storage unit 210 is located above the filter unit 300b, a small amount of foreign matter may move more easily toward the filter unit 300b, but as shown in the drawing, the filter unit ( When the foreign matter storage unit 210 is spaced apart from the height of 300b), the path for moving the foreign matter to the filter unit 300b becomes long, so that the amount of the foreign matter moved to the driving unit 3 may be minimized.
  • the present invention comprises the steps of performing a hole processing for the oil separator by moving the machining tool to a position where the oil separation is to be formed in the rear housing seated on the seating jig (not shown) (S10); And a foreign matter separation region processing step (S20) of processing a region in which foreign matter is to be collected at an inner lower end of the oil separator after the hole processing for the oil separator is completed.
  • the rear housing seated on the seating jig is manufactured by a die casting method or another processing method.
  • a separate slide pin (not shown) is formed at a position where an oil separator and a foreign matter storage part are to be formed. It is possible to perform molding for the oil separator and the foreign matter storage unit by preventing the liquid molten metal is injected into the space corresponding to the oil separator and the foreign matter storage unit.
  • a machining tool is used to process the oil separator and the foreign matter storage unit using a separate machining tool, which is performed using a drilling machine or a machine tool having a similar function.
  • the processing tool is used as a drilling machine as an example, and a tool having a specific diameter is used as a tool for forming the oil separator and the foreign matter storage unit.
  • the drill end may have a conical shape or a rectangular cross-sectional shape, the shape of the foreign material storage unit may be changed according to the end shape of the drill.
  • the hole processing step (S10) and the foreign matter separation region processing step (S20) may be performed at the same time through the processing tool, in this case, the operator to move the drill corresponding to the processing tool to a depth to form the foreign matter separation unit After inputting data in advance before the operation, the oil separator and the foreign matter storage unit are processed.
  • the step (S10) of performing the hole machining is performed at a first machining depth using a first machining tool (ST12), and the foreign matter separation region machining step (S20) is performed using a second machining tool.
  • the processing is performed at a second processing depth at an inner lower end processed at a processing depth (S22), but the first processing depth and the second processing depth may be processed with different processing tools, respectively.
  • the processing ST22 for the second processing depth is performed in a state in which the surface roughness is relatively rough compared to the processing ST12 for the first processing depth, whereby foreign matter adheres to the surface.
  • the processing ST22 for the second processing depth is performed in a state in which the surface roughness is relatively rough compared to the processing ST12 for the first processing depth, whereby foreign matter adheres to the surface.
  • the present invention relates to a motor-compressor, and more particularly, to an electric compressor and an oil separator processing method of the motor-compressor for more stably separating foreign substances contained in the refrigerant to promote stable operation of the motor-driven compressor.

Abstract

전동압축기가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동압축기는 냉매가 토출되는 토출챔버(102)가 형성된 리어 하우징(100); 및 상기 토출챔버(102)에 배치되고 상기 냉매가 유입되는 냉매 유입 홀(201)과, 상기 냉매 유입 홀(201)을 통해 유입된 냉매에 포함된 이물질이 저장되는 이물질 저장부(210)가 형성된 유분리기(200)를 포함한다.

Description

전동압축기 및 상기 전동압축기의 유분리기 가공 방법
본 발명은 리어 하우징의 유분리기에서 분리된 오일에 포함된 이물질을 안정적으로 포집하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 유분리기의 내측 하단에 이물질이 포집되는 별도의 저장 영역을 형성하여 이물질을 독립적으로 분리시켜 사용하기 위한 전동압축기 및 상기 전동압축기의 유분리기 가공 방법에 관한 것이다.
일반적으로 공조시스템에서 사용되는 압축기는 증발기로부터 증발이 완료된 냉매를 흡입하여 액화하기 쉬운 고온 고압상태로 변화시켜 응축기로 전달하고 상기 압축기는 증발기를 경유하여 이동된 냉매를 압축하기 위해 작동 된다.
압축기는 냉매에 대한 압축을 위한 구동원이 왕복운동을 하면서 압축을 수행하는 왕복식과 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있으며, 상기 왕복식에는 구동원의 구동력을 크랭크를 사용하여 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식과, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식과, 워블 플레이트를 사용하는 워블 플레이트식이 있다.
이와 같이 사용되는 압축기는 냉매와 오일이 혼용된 상태로 사용되다가 유분리기에 의해 순순한 냉매 상태의 가스와 오일이 분리되고 냉매는 증발기로 이동되고, 오일은 압축기의 내부 윤활을 위해 재사용 된다.
그리고 상기 압축기는 초기 작동시 구성품들간의 마찰로 인해 소량의 금속성 이물질이 발생되는데, 상기 이물질들은 압축기에서 마찰이 발생되는 구성품으로 공급될 경우 불필요한 마모 또는 소음을 발생시킬 수 있으므로 이물질을 별도로 분리하여 사용하는 기술이 필요하게 되었다.
본 발명의 실시 예들은 전동압축기에 구비된 유분리기의 내측 하단에 오일에 포함된 이물질을 안정적으로 분리할 수 있는 전동압축기 및 상기 전동압축기의 유분리기 가공 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 제1 실시 예에 의한 전동압축기는 상기 토출챔버(102)에 배치되고 상기 냉매가 유입되는 냉매 유입 홀(201)과, 상기 냉매 유입 홀(201)을 통해 유입된 냉매에 포함된 이물질이 저장되는 이물질 저장부(210) 및 냉매로부터 분리된 오일이 토출되는 배출홀이 형성된 유분리기(200)를 포함하고, 상기 이물질 저장부는 상기 배출홀 보다 낮은 위치에 배치된다.
상기 이물질 저장부(210)는 상기 유분리기(200)의 내측 하단 위치에 원추 또는 사각 단면 형태 중의 어느 하나의 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 이물질 저장부(210)는 상기 리어 하우징(100)의 반경을 R이라 가정할 때, 상기 유분리기의 상단에서 2/3*R이상의 위치에 배치된 것을 특징으로 한다.
상기 이물질 저장부(210)는 하측을 향해 직경이 감소되는 것을 특징으로 한다.
상기 이물질 저장부(210)가 위치된 구간에서 내주면에 대한 표면 거칠기(surface roughness)는 상기 냉매 유입 홀(201)의 내측에서부터 상기 이물질 저장부(210)까지의 구간에 비해 상대적으로 높게 유지되는 것을 특징으로 한다.
상기 전동압축기는 상기 냉매에 포함된 이물질을 필터링하기 위해 상기 유분리기(200)의 일측에 배치된 필터부(300)를 더 포함하고, 상기 이물질 저장부(210)는 상기 필터부(300) 보다 낮게 배치된 것을 특징으로 한다.
상기 유분리기(200)에는 상기 이물질 저장부(210)의 저장 용량을 초과하여 오버 플로우된 오일이 상기 필터부(300)로 이동되도록 형성된 개구부(202)를 더 포함하고, 상기 개구부(202)는 상기 유분리기(200)의 내측에서 외측을 향해 상향 경사지게 연장된 것을 특징으로 한다.
상기 필터부(300)는 상기 리어 하우징(100)에 대해 경사지게 배치된 것을 특징으로 한다.
상기 필터부(300)는 상기 개구부(202)와 이웃하여 배치된 필터본체(310); 상기 필터본체(310)를 경유한 오일의 이동을 안내하고 단부에 배출 홀(322)이 형성된 유로부(320)를 포함한다.
상기 필터본체(310)는 상기 유로부(320)의 하측에 배치된 것을 특징으로 한다.
상기 유분리기(200)에는 복수개의 이물질 저장부(210)가 서로 다른 면적을 갖고 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 이물질 저장부(210)는 상기 유분리기(200)의 내측 하단에 형성된 제1 이물질 저장부(212a); 상기 제1 이물질 저장부(212a)의 바닥면에서 하측 방향을 향해 개구된 제2 이물질 저장부(214a)를 포함한다.
상기 제2 이물질 저장부(214a)는 상기 제1 이물질 저장부(212a)의 바닥면 중앙을 기준으로 원주 방향에 다수개가 배치된 것을 특징으로 한다.
상기 제2 이물질 저장부(214a)는 상기 제1 이물질 저장부(212a)에 비해 상대적으로 작은 직경으로 개구된 것을 특징으로 한다.
상기 제2 이물질 저장부(214a)는 상기 제1 이물질 저장부(212a)에 비해 상대적으로 길게 연장된 것을 특징으로 한다.
상기 제1 이물질 저장부(212a)는 상기 제2 이물질 저장부(214a)를 향해 직경이 감소되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 이물질 저장부(212a)의 저장 영역을 제1 저장 영역(S1)으로 가정하고, 상기 제2 이물질 저장부(214a)의 저장 영역을 제2 저장 영역(S2)으로 가정할 때 상기 제1 저장 영역(S1)은 제2 저장 영역(S2)에 비해 상대적으로 큰 저장 영역을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 전동압축기의 유분리기 가공 방법은 안착 지그에 안착된 리어 하우징(100)에 유분리가 형성될 위치로 가공 툴을 이동시켜 상기 유분리기에 대한 홀 가공을 실시하는 단계(S10); 및 상기 유분리기에 대한 홀 가공이 완료된 이후에 상기 유분리기의 내측 하단에 이물질이 포집될 영역을 가공하는 이물질 분리 영역 가공 단계(S20)를 포함한다.
상기 홀 가공을 실시하는 단계(S10)와 이물질 분리 영역 가공 단계(S20)는 상기 가공 툴을 통해 동시에 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 홀 가공을 실시하는 단계(S10)는 제1 가공 툴을 이용하여 제1 가공 깊이로 가공을 실시 하는 단계를 포함하고,
상기 이물질 분리 영역 가공 단계(S20)는 제2 가공 툴을 이용하여 제1 가공 깊이로 가공된 내측 하단에서 제2 가공 깊이로 가공을 실시하는 단계(S22)를 포함하되, 상기 제1 가공 깊이와 제2 가공 깊이는 서로 다른 가공 툴로 각각 가공이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예들은 유분리기에서 분리된 오일에 포함된 이물질만을 포집하고, 재순환되지 않도록 함으로써 전동압축기의 내부에 구비된 구성품들의 마모 및 마찰로 인한 소음 발생을 방지하고 상기 전동압축기의 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 이물질이 분리되는 영역을 서로 다르게 구획하고 면적을 상이하게 형성하여 포집된 이물질이 필터부로 이동되는 현상을 최소화할 수 있어 오일은 순환은 안정적으로 유지하고 이물질의 순환은 차단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전동압축기를 도시한 종단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 리어 하우징에 구비된 유분리기를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 이물질 저장부가 형성된 유분리기의 종 단면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 유분리기의 다른 실시 예를 도시한 종 단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 유분리기의 작동 상태도.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 전동압축기를 도시한 종단면도.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 리어 하우징에 구비된 유분리기를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 이물질 저장부가 형성된 유분리기의 종 단면도.
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 유분리기의 횡 단면도.
도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 유분리기의 작동 상태도.
도 11은 본 발명의 제3 실시 예에 의한 전동압축기를 도시한 종단면도.
도 12는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 리어 하우징에 구비된 유분리기를 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 제3 실시 예에 의한 전동압축기를 도시한 종 단면도.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 의한 전동압축기의 유분리기 가공 방법을 도시한 순서도.
도 15는 본 발명의 유분리기에 대한 가공을 일 에로 도시한 도면.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전동압축기에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
참고로 도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전동압축기를 도시한 종단면도 이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 리어 하우징에 구비된 유분리기를 도시한 도면 이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 이물질 저장부가 형성된 유분리기의 종 단면도이다.
첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전동압축기(1)는 리어 하우징(100)에 구비된 유분리기(200)에 냉매에 포함된 이물질을 포집하기 위한 영역이 형성된 이물질 저장부(210)를 통해 전동압축기(1)의 구동부로 공급되는 현상을 방지하기 위해 냉매가 토출되는 토출챔버(102)가 형성된 리어 하우징(100); 및 상기 토출챔버(102)에 배치되고 상기 냉매가 유입되는 냉매 유입 홀(201)과, 상기 냉매 유입 홀(201)을 통해 유입된 냉매에 포함된 이물질이 저장되는 이물질 저장부(210)가 형성된 유분리기(200)를 포함한다.
본 발명의 제1 실시 예에 의한 전동압축기(1)는 외형을 이루며 냉매가 흡입되는 흡입구 위치에 형성된 전방 하우징(2a)과, 중간 하우징(2b) 및 리어 하우징(100)으로 구성되고, 상기 중간 하우징(2b)에는 내부에 구동부(3)와 압축 유닛(5)이 내장되며, 상기 구동부(3)는 고정자와 회전자 및 상기 회전자의 중앙에 삽입된 회전축(4)을 포함하여 구성된다.
상기 구동부(3)에서 발생된 회전력은 압축 유닛(5)에 전달되어 냉매에 대한 압축과 토출이 이루어지는데 상기 압축 유닛(5)은 고정 스크롤과 선회 스크롤을 포함하여 구성되며, 상기 고정 스크롤은 고정된 상태가 유지되고, 상기 선회 스크롤은 상기 고정 스크롤에 대해 편심 회전 가능하게 설치되어 상대 이동이 이루어지면서 냉매를 압축한다.
리어 하우징(100)은 상기 중간 하우징(2b)의 일측 단부에 위치되는데 보다 상세하게는 도면을 기준으로 우측 단부에 밀착된 상태로 상기 중간 하우징(2b)에 선택적으로 탈부착 가능하게 장착되며 상기 압축유닛(5)에서 토출된 냉매는 배압실을 경유하여 토출 홀(미도시)을 통해서 토출챔버(102)를 향해 소정의 압력으로 토출된 후에 유분리기(200)에 형성된 냉매 유입 홀(201)로 이동된다.
상기 냉매는 순수한 가스 상태의 냉매와 오일 및 미세한 분말 또는 조각 형태의 이물질을 포함하는데, 상기 냉매에 포함된 오일은 유분리기(200)를 통해 냉매 가스와 오일로 각각 분리되고, 상기 오일에 포함된 이물질은 오일과 함께 유분리기(200)의 하측으로 이동된다.
상기 이물질은 금속 또는 비금속 성분으로 구성되며 전동압축기(1)가 제조된 이후에 초기 작동시 내부에 구비된 구성품들 간에 발생되는 마찰 및 마모로 인해 미소량이 발생되며, 이러한 이물질이 전동압축기(1)의 내부에서 지속적으로 순환되면서 상기 구성품들간의 상대 이동 또는 회전으로 인한 마모를 방지하기 위해 별도의 저장 영역을 형성하여 이물질을 포집하는 것이 안정적인 전동압축기(1)의 작동을 위해 유리하다.
유분리기(200)는 오일에 포함된 이물질이 분리되도록 이물질 저장부(210)가 상기 유분리기(200)의 내측 하단 위치에 형성되고, 상기 이물질 저장부(210)는 오일에 포함된 이물질이 오일과 비중 차이로 인해 상기 이물질 저장부(210)의 영역으로 이동된다.
이물질은 이물질 저장부(210)로 이동된 이후에 전술한 바와 같이 비중 차이로 인해 이물질이 개별적으로 흩어진 상태가 아닌 덩어리진 상태로 상기 이물질 저장부(210)에 위치하게 된다.
상기 이물질은 유분리기(200)의 길이 방향 상측 위치로 이동되지 않고 상기 이물질 저장부(210)에 의해 구획된 영역에 위치되는 것이 전술한 구동부(3)로 재순환되는 것을 방지하여 전동압축기(1)의 안정적인 작동과 효율 저하를 예방할 수 있다.
필터부(300)는 개구부(202)와 이웃하여 배치된 필터본체(310)와, 상기 필터본체(310)를 경유한 오일의 이동을 안내하고 단부에 배출 홀(322)이 형성된 유로부(320)를 포함하고, 상기 필터부(300)는 도면에 도시된 바와 같이 이물질 저장부(210)를 향해 필터본체(310)가 마주보는 상태로 배치되고 상기 배출 홀(322)이 상기 이물질 저장부(210)와 상대적으로 이격된 이격 거리를 두고 상기 필터본체(310)보다 상측에 위치된다.
상기 필터본체(310)는 오일에 포함된 이물질을 2차로 필터링 하기 위해 특정 간격으로 이루어진 메쉬망(미도시)이 사용되는데, 상기 메쉬망을 통해 이물질 저장부(210)에 저장된 이물질을 한번 더 필터링 하여 구동부(3)로 재순환되는 것을 방지하고, 유로부(320)가 도면에 도시된 바와 같이 상기 필터본체(310)에서 배출 홀(322)을 향해 상향 경사지게 연장되므로 상기 필터본체(310)를 경유한 오일에 포함된 이물질이 자중에 의해 필터본체(310)로 이동되도록 유도할 수 있다.
필터부(300)는 상기 리어 하우징(100)에 대해 경사지게 배치되므로 전술한 바와 같이 오일에 포함된 이물질의 이동을 최대한 억제할 수 있으며 이를 통해 냉매에 포함된 오일과 이물질을 안정적으로 분리시켜 전동압축기(1)의 작동 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 이물질 저장부(210)는 상기 필터부(300) 보다 낮게 배치되는데 상기 이물질 저장부(210)가 상기 위치에 배치되는 이유는 상기 이물질 저장부(210)에 저장된 이물질이 필터부(300)를 통해 구동부(3)로 이동되는 현상을 억제하여 전동압축기(1)의 안정적인 작동과 효율을 향상시키기 위해서이다.
예를 들어 이물질 저장부(210)가 필터부(300)의 상측에 위치될 경우 소량의 이물질이 필터부(300)를 향해 보다 용이하게 이동될 수 있으나, 도면에 도시된 바와 같이 상기 필터부(300)와 높이 차를 두고 이물질 저장부(210)가 이격될 경우 상기 이물질이 필터부(300)까지 이동되는 경로가 길어지므로 구동부(3)로 이동되는 이물질량이 최소화될 수 있으며 한정된 리어 하우징(100)의 영역에서 최상의 레이 아웃으로 구성품들을 배치시킬 수 있다.
첨부된 도 3 내지 도 4를 참조하면, 이물질 저장부(210)는 이를 위해 종 방향으로 단면을 잘랐을 때 단면 형태가 원추 형태 또는 사각 단면 형태 중의 어느 하나의 형태로 형성되며, 단면 형태는 이물질 저장부(210)를 가공하는 가공 툴(미도시)의 형태에 따라 다양하게 변경될 수 있으나 가장 일반적인 드릴링 작업 방식을 통해 이물질 저장부(210)에 대한 가공을 실시하는 경우로 가정해 볼 때 위에서 전술한 형태 중의 어느 하나의 형태로 형성된다.
유분리기(200)에는 이물질 저장부(210)의 저장 용량을 초과하여 오버 플로우된 오일이 상기 필터부(300)로 이동되도록 형성된 개구부(202)를 더 포함하고, 상기 개구부(202)는 필터부(300)로 이동될 수 있는 소량의 이물질 조각의 이동을 방지하기 위해 상기 유분리기(200)의 내측에서 외측을 향해 상향 경사지게 연장되어 있어 이물질이 상기 개구부(202)로 이동된 경우에도 필터부(300)로 이동되는 현상이 최대한 억제된다. 상기 개구부(202)에 대한 경사각도는 특별히 한정하지 않으나 적어도 30도 이상의 각도로 개구되는 것이 바람직하다.
이물질 저장부(210)는 상기 리어 하우징(100)의 반경을 R이라 가정할 때, 상기 유분리기(200)의 상단에서 2/3*R이상의 위치에 배치되는데, 리어 하우징(100)에 유분리기(200)가 배치되므로 상기 유분리기(200)의 최 상단에서부터 리어 하우징(100)의 중간 아래 위치에 해당되는 영역에 형성된다.
상기 이물질 저장부(210)의 위치가 상기 위치에 형성되는 이유는 냉매에서 분리된 오일은 전동압축기(1)의 안정적인 작동을 위해 유분리기(200)에서 냉매와 오일이 분리된 이후에 구동부(3)를 향해 순환되므로 이물질이 구동부(3)로 이동되지 않도록 유분리기(200)의 길이 방향을 기준으로 중간 상측 보다는 상대적으로 낮은 위치에 해당되는 중간 하측에 위치되는 것이 이물질의 순환 이동을 방지하는데 유리하므로 상기 위치에 위치된다.
이물질 저장부(210)는 하측을 향해 직경이 감소되는데, 감소되는 각도는 특별히 한정하지 않으나 도면에 도시된 각도 또는 상대적으로 작은 각도가 유지되는 것이 이물질이 유분리기(200)의 길이 방향을 기준으로 상측 위치로 이동되는 현상을 최소화 할 수 있다.
첨부된 도 5를 참조하면, 이물질 저장부(210)의 내주면에 대한 표면 거칠기(surface roughness)는 상기 냉매 유입 홀(201)의 내측에서부터 상기 이물질 저장부(210)까지의 구간에 비해 상대적으로 높게 유지되는 것이 바람직한데, 상기 이물질 저장부(210)의 경우 전동압축기(1)의 작동에 따라 초기에 발생된 이물질이 냉매 유입 홀(201)을 경유하여 상기 이물질 저장부(210)를 향해 오일과 혼합된 상태로 화살표 방향으로 이동된다.
그리고 시간이 경과된 이후에는 이물질 저장부(210)에 다량의 이물질이 적층된 상태가 유지되며 상기 이물질 저장부(210)의 내측의 표면 거칠기가 높아서 냉매의 토출에 따른 압력 변동 상태에 따라 상기 이물질 저장부(210)에서 상측으로 이동되지 않고 상기 이물질 저장부(210)에 위치된 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
이를 통해 이물질 저장부(210)에 저장된 이물질이 구동부(3) 또는 전동압축기(1)의 내부 구성품들 사이에서 직접적인 마찰로 인한 마모 현상을 방지하여 전동압축기(1)의 안정적인 작동과 효율을 향상시킬 수 있다.
이물질 저장부(210)는 드릴링 가공을 통해 형성되는데, 리어 하우징(100)에 대한 제작과 가공에 대한 보다 상세한 설명은 후술 하기로 한다.
본 발명의 제2 실시 예에 의한 전동압축기에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시 예는 전술한 실시 예와 상이하게 이물질 저장부(210)가 복수개가 형성되어 보다 많은 양의 이물질을 포집할 수 있는 것을 특징으로 한다.
첨부된 도 6내지도 9를 참조하면, 본 실시 예에 의한 전동압축기(1a)는 냉매가 토출되는 토출챔버(102a)가 형성된 리어 하우징(100a); 및 상기 토출챔버(102a)에 배치되고 상기 냉매가 유입되는 냉매 유입 홀(201a)과, 상기 냉매 유입 홀(201a)을 통해 유입된 냉매에 포함된 이물질이 저장되는 이물질 저장부(210)이 복수개가 형성된 유분리기(200a)를 포함한다.
상기 이물질 저장부(210)는 상기 유분리기(200a)의 내측 하단에 형성된 제1 이물질 저장부(212a)와, 상기 제1 이물질 저장부(212a)의 바닥면에서 하측 방향을 향해 개구된 제2 이물질 저장부(214a)를 포함하는데, 상기 제1 이물질 저장부(212a)는 유분리기(200a)의 직경과 유사 내지 동일한 직경으로 형성되고 유분리기(200a)의 하측 단부에 형성되며, 상기 제2 이물질 저장부(214a)는 상기 제1 이물질 저장부(212a)에 비해 상대적으로 작은 직경으로 이루어진다.
또한 제1 이물질 저장부(212a)와 제2 이물질 저장부(214a)는 각기 서로 다른 면적으로 이루어져 있어서 적층되는 이물질 량도 상이하게 적층된다.
제2 이물질 저장부(214a)는 상기 제1 이물질 저장부(212a)의 바닥면 중앙을 기준으로 원주 방향에 다수개가 배치되며 배치 개수와 간격은 특별히 한정하지 않으나 도면에 도시된 형태 이외의 다른 형태로 다양하게 변경될 수 있음을 밝혀둔다.
일 예로 제2 이물질 저장부(214a)는 제1 이물질 저장부(212a)의 바닥면을 동일 영역으로 구획한 후에 동일 간격으로 서로 간에 이격된 상태로 배치되며 이를 통해 특정 위치에 위치된 제2 이물질 저장부(214a)의 내측으로만 이물질이 집중적으로 이동되는 현상을 방지할 수 있다.
상기 제2 이물질 저장부(214a)는 상기 제1 이물질 저장부(212a)에 비해 상대적으로 작은 직경으로 개구되고, 제2 이물질 저장부(214a)는 상기 제1 이물질 저장부(212a)에 비해 상대적으로 길게 연장되는데, 상기 제2 이물질 저장부(214a)의 직경이 작은 직경으로 개구되는 이유는 전동압축기(1a)가 작동되면서 초기에 발생된 이물질을 상기 제2 이물질 저장부(214a)에 포집된 상태로 유지시켜 이물질이 유분리기(200a)의 내측 하단에서 상측으로 이동되는 현상을 최소화하기 위해서이다.
또한 제2 이물질 저장부(214a)의 길이가 제1 이물질 저장부(212a)에 비해 상대적으로 길게 연장되므로 상기 이물질이 제2 이물질 저장부(214a)의 내측으로 유입된 이후에는 손쉽게 제1 이물질 저장부(212a)의 영역으로 이동될 수 없어 상기 이물질이 제2 이물질 저장부(214a)에 격리된 상태가 안정적으로 유지된다.
따라서 이물질 분리 효율이 향상된 유분리기(200a)를 통해 압축 효율을 일정하게 유지하고 내구성이 일정하게 유지되는 효과를 유발한다.
제1 이물질 저장부(212a)는 상기 제2 이물질 저장부(214a)를 향해 직경이 감소되는데, 감소되는 각도는 특별히 한정하지 않으나 도면에 도시된 각도 또는 상대적으로 작은 각도가 유지되는 것이 이물질이 유분리기(200a)의 길이 방향을 기준으로 상측 위치로 이동되는 현상을 최소화 할 수 있다.
본 실시 예에 의한 제1 이물질 저장부(212a)의 저장 영역을 제1 저장 영역(S1)으로 가정하고, 상기 제2 이물질 저장부(214a)의 저장 영역을 제2 저장 영역(S2)으로 가정할 때 상기 제1 저장 영역(S1)은 제2 저장 영역(S2)에 비해 상대적으로 큰 저장 영역을 갖도록 형성된다.
상기 제1 저장 영역(S1)은 이물질이 최초로 유입되는 영역으로서 제2 저장 영역(S2)을 향해 소량의 이물질이 안정적으로 유입되기 위해서는 상기 제1 저장 영역(S1)의 면적이 크게 형성되는 것이 안정적으로 이물질이 이동하는데 유리하므로 위와 같이 형성된다.
전동압축기(1a)는 냉매에 포함된 이물질을 필터링하기 위해 상기 유분리기(200a)의 일측에 배치된 필터부(300a)를 더 포함하고, 상기 이물질 저장부(210)은 상기 필터부(300a)의 하측에 배치된다. 상기 이물질 저장부(210)이 상기 위치에 배치되는 이유는 상기 이물질 저장부(210)에 저장된 이물질이 필터부(300a)를 통해 구동부(3)로 이동되는 현상을 억제하여 전동압축기(1a)의 안정적인 작동과 효율을 향상시키기 위해서이다.
예를 들어 이물질 저장부(210)가 필터부(300a)의 상측에 위치될 경우 소량의 이물질이 필터부(300a)를 향해 보다 용이하게 이동될 수 있으나, 도면에 도시된 바와 같이 상기 필터부(300a)와 높이 차를 두고 이물질 저장부(210)와 이격될 경우 상기 이물질이 필터부(300a)까지 이동되는 경로가 길어지므로 구동부(3)로 이동되는 이물질량이 최소화될 수 있다.
첨부된 도 10을 참조하면, 제1 이물질 저장부(212a)와 제2 이물질 저장부(214a)가 서로 다른 직경으로 형성되는 이유는 이물질에 대한 포집 효율을 향상시키기 위해서인데, 예를 들어 전동압축기(1a)가 초기 작동시 발생되는 이물질이 제1 이물질 저장부(212a)를 경유하여 제2 이물질 저장부(214a)를 향해 이동된 후에 상기 제2 이물질 저장부(214a)에 우선적으로 적층된다.
그리고 상기 제2 이물질 저장부(214a)에 모두 이물질이 적층된 이후에는 제1 이물질 저장부(212a)에 미처 적층되지 못한 여분의 이물질이 적층된 상태가 유지되므로 상기 이물질 저장부(210)의 영역 외측으로 이동될 수 있는 이물질량을 최소화 할 수 있어 구동부(3)로 이물질이 이동되는 현상을 방지하고 전동압축기(1)의 작동 효율 향상과 불필요한 마모 발생으로 인한 오작동 및 소음 발생을 최소화 할 수 있다.
본 발명의 제3 실시 예에 의한 전동압축기에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시 예는 전술한 제2 실시 예와 주요 구성이 유사하나 제1 이물질 저장부를 기준으로 제2 이물질 저장부의 위치가 특정 위치로 한정되는 것을 특징으로 한다.
첨부된 도 11 내지 도 13을 참조하면, 본 실시 예에 의한 전동압축기(1b)는 냉매가 토출되는 토출챔버(102b)가 형성된 리어 하우징(100b); 및 상기 토출챔버(102b)에 배치되고 상기 냉매가 유입되는 냉매 유입 홀(201b)과, 상기 냉매 유입 홀(201b)을 통해 유입된 냉매에 포함된 이물질이 저장되는 이물질 저장부(210)가 형성된 유분리기(200b)를 포함하되, 상기 이물질 저장부(210)는 상기 유분리기(200b)의 내측 하단에 형성된 제1 이물질 저장부(212b)와, 상기 제1 이물질 저장부(212b)의 바닥면 중앙에서 상기 제1 이물질 저장부(212b)에 비해 상대적으로 작은 직경으로 개구되어 하측 방향을 향해 개구된 제2 이물질 저장부(214b)를 포함한다.
상기 제1 이물질 저장부(212b)는 상기 제2 이물질 저장부(214b)를 향해 직경이 감소되게 연장되는데 감소되는 정도는 상부 직경 대비 하부 직경이 1/2이내로 감소될 수 있으며, 상기 제2 이물질 저장부(214b)는 하측 길이 방향을 향해 일정 직경으로 연장되고 상기 제1 이물질 저장부(212b)에 비해 길이 방향 길이가 상대적으로 길게 연장된다.
이와 같이 제2 이물질 저장부(214b)의 길이 방향 길이가 길게 연장될 경우 제1 이물질 저장부(212b)에서 제2 이물질 저장부(214b)로 이동된 이물질은 상측 위치에 해당되는 제1 이물질 저장부(212b)의 상부 영역으로 이동하기가 어려워지므로 상기 제2 이물질 저장부(214b)의 영역에 이물질을 격리된 상태로 보관할 수 있다.
전동압축기(1b)는 냉매에 포함된 이물질을 필터링하기 위해 상기 유분리기(200b)의 일측에 배치된 필터부(300b)를 더 포함하고, 상기 이물질 저장부(210)는 상기 필터부(300b)의 하측에 배치된다. 상기 이물질 저장부(210)가 상기 위치에 배치되는 이유는 상기 이물질 저장부(210)에 저장된 이물질이 필터부(300b)를 통해 구동부(3)로 이동되는 현상을 억제하여 전동압축기(1)의 안정적인 작동과 효율을 향상시키기 위해서이다.
예를 들어 이물질 저장부(210)가 필터부(300b)의 상측에 위치될 경우 소량의 이물질이 필터부(300b)를 향해 보다 용이하게 이동될 수 있으나, 도면에 도시된 바와 같이 상기 필터부(300b)와 높이 차를 두고 이물질 저장부(210)가 이격될 경우 상기 이물질이 필터부(300b)까지 이동되는 경로가 길어지므로 구동부(3)로 이동되는 이물질량이 최소화될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 전동압축기의 가공 방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 14 내지 도 15를 참조하면, 본 실시 예에 의한 전동압축기의 가공방법은 리어하우징의 유분리기로 한정하여 설명하되, 상기 유분리기의 내측 하단에 형성된 이물질 저장부에 대한 가공에 대해서만 한정하여 설명한다.
이를 위해 본 발명은 안착 지그(미도시)에 안착된 리어 하우징에 유분리가 형성될 위치로 가공 툴을 이동시켜 상기 유분리기에 대한 홀 가공을 실시하는 단계(S10); 및 상기 유분리기에 대한 홀 가공이 완료된 이후에 상기 유분리기의 내측 하단에 이물질이 포집될 영역을 가공하는 이물질 분리 영역 가공 단계(S20)를 포함한다.
상기 안착 지그에 안착된 리어 하우징은 다이 캐스팅 공법 또는 다른 가공 방법을 통해 제작되는데, 예를 들어 다이 캐스팅 공법에 의해 제작될 경우 유분리기와 이물질 저장부가 형성될 위치에 별도의 슬라이드 핀(미도시)을 설치하여 유분리기와 이물질 저장부에 해당되는 공간에는 액체 상태의 용탕이 주입되지 않도록 하여 상기 유분리기와 이물질 저장부에 대한 성형을 실시할 수 있다.
이와는 다르게 별도의 가공 툴을 이용하여 유분리기와 이물질 저장부에 대한 가공을 실시하기 위해서는 가공 툴을 사용하는데, 상기 가공 툴은 드릴링 머신 또는 이와 유사한 기능을 갖는 공작기계를 이용하여 실시한다. 상기 가공 툴은 일 예로 드릴링 머신이 사용되고 상기 유분리기와 이물질 저장부에 대한 성형을 위한 공구는 특정 직경을 갖는 드릴이 사용된다.
상기 드릴은 단부가 원추 형태 또는 사각 단면 형태로 이루어질 수 있으며, 상기 드릴의 단부 형태에 따라 이물질 저장부의 단념 형태가 변경될 수 있다.
홀 가공을 실시하는 단계(S10)와 이물질 분리 영역 가공 단계(S20)는 상기 가공 툴을 통해 동시에 이루어질 수 있으며, 이 경우 작업자는 상기 가공 툴에 해당되는 드릴을 이물질 분리부가 형성될 깊이까지 이동되도록 작업전에 미리 데이터를 입력한 후에 상기 유분리기와 이물질 저장부에 대한 가공 작업을 실시한다.
이와 같이 작업이 이루어질 경우 이물질 저장부에 대한 가공이 유분리기에 대한 가공 작업으로 동시에 이루어지므로 작업자의 작업성이 향상되고 작업 시간이 단축되어 신속한 작업과 함께 가공 공차가 최소화되어 정밀한 가공을 실시할 수 있다.
이와는 다르게 홀 가공을 실시하는 단계(S10)는 제1 가공 툴을 이용하여 제1 가공 깊이로 가공을 실시(ST12) 하고, 상기 이물질 분리 영역 가공 단계(S20)는 제2 가공 툴을 이용하여 제1 가공 깊이로 가공된 내측 하단에서 제2 가공 깊이로 가공을 실시(S22)하되, 상기 제1 가공 깊이와 제2 가공 깊이는 서로 다른 가공 툴로 각각 가공이 이루어질 수 있다.
이 경우 상기 제2 가공 깊이에 대한 가공(ST22)은 표면 거칠기(surface roughness)가 상기 제1 가공 깊이에 대한 가공(ST12)에 비해 상대적으로 거친 상태로 가공을 실시하여 이물질이 표면에 부착된 상태를 보다 안정적으로 유지시켜 상기 이물질 분리 영역으로 이동된 이물질이 이동되는 현상을 최소화 할 수 있다.
본 발명은 전동 압축기에 관한 것으로서, 냉매에 포함된 이물질을 보다 안정적으로 분리하여 상기 전동 압축기의 안정적인 작동을 도모하기 위한 전동압축기 및 상기 전동압축기의 유분리기 가공 방법에 관한 것이다.

Claims (20)

  1. 냉매가 토출되는 토출챔버(102)가 형성된 리어 하우징(100); 및
    상기 토출챔버(102)에 배치되고 상기 냉매가 유입되는 냉매 유입 홀(201)과, 상기 냉매 유입 홀(201)을 통해 유입된 냉매에 포함된 이물질이 저장되는 이물질 저장부(210) 및 냉매로부터 분리된 오일이 토출되는 배출홀이 형성된 유분리기(200)를 포함하고,
    상기 이물질 저장부는 상기 배출홀 보다 낮은 위치에 배치되는 전동압축기.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 이물질 저장부(210)는,
    상기 유분리기(200)의 내측 하단 위치에 원추 또는 사각 단면 형태 중의 어느 하나의 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 전동압축기.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 이물질 저장부(210)는,
    상기 리어 하우징(100)의 반경을 R이라 가정할 때, 상기 유분리기의 상단에서 2/3*R이상의 위치에 배치된 것을 특징으로 하는 전동압축기.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 이물질 저장부(210)는,
    하측을 향해 직경이 감소되는 것을 특징으로 하는 전동압축기.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 이물질 저장부(210)가 위치된 구간에서 내주면에 대한 표면 거칠기(surface roughness)는 상기 냉매 유입 홀(201)의 내측에서부터 상기 이물질 저장부(210)까지의 구간에 비해 상대적으로 높게 유지되는 것을 특징으로 하는 전동압축기.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 전동압축기는,
    상기 냉매에 포함된 이물질을 필터링하기 위해 상기 유분리기(200)의 일측에 배치된 필터부(300)를 더 포함하고, 상기 이물질 저장부(210)는 상기 필터부(300) 보다 낮게 배치된 것을 특징으로 하는 전동압축기.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 유분리기(200)에는,
    상기 이물질 저장부(210)의 저장 용량을 초과하여 오버 플로우된 오일이 상기 필터부(300)로 이동되도록 형성된 개구부(202)를 더 포함하고,
    상기 개구부(202)는 상기 유분리기(200)의 내측에서 외측을 향해 상향 경사지게 연장된 것을 특징으로 하는 전동압축기.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 필터부(300)는,
    상기 리어 하우징(100)에 대해 경사지게 배치된 것을 특징으로 하는 전동압축기.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 필터부(300)는,
    상기 개구부(202)와 이웃하여 배치된 필터본체(310);
    상기 필터본체(310)를 경유한 오일의 이동을 안내하고 단부에 배출 홀(322)이 형성된 유로부(320)를 포함하는 전동압축기.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 필터본체(310)는 상기 유로부(320)의 하측에 배치된 것을 특징으로 하는 전동압축기.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 유분리기(200)에는 복수개의 이물질 저장부(210)가 서로 다른 면적을 갖고 형성된 것을 특징으로 하는 전동압축기.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 이물질 저장부(210)는,
    상기 유분리기(200)의 내측 하단에 형성된 제1 이물질 저장부(212a);
    상기 제1 이물질 저장부(212a)의 바닥면에서 하측 방향을 향해 개구된 제2 이물질 저장부(214a)를 포함하는 전동압축기.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제2 이물질 저장부(214a)는,
    상기 제1 이물질 저장부(212a)의 바닥면 중앙을 기준으로 원주 방향에 다수개가 배치된 것을 특징으로 하는 전동압축기.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 제2 이물질 저장부(214a)는,
    상기 제1 이물질 저장부(212a)에 비해 상대적으로 작은 직경으로 개구된 것을 특징으로 하는 전동압축기.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 제2 이물질 저장부(214a)는,
    상기 제1 이물질 저장부(212a)에 비해 상대적으로 길게 연장된 것을 특징으로 하는 전동압축기.
  16. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 이물질 저장부(212a)는 상기 제2 이물질 저장부(214a)를 향해 직경이 감소되는 것을 특징으로 하는 전동압축기.
  17. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 이물질 저장부(212a)의 저장 영역을 제1 저장 영역(S1)으로 가정하고, 상기 제2 이물질 저장부(214a)의 저장 영역을 제2 저장 영역(S2)으로 가정할 때 상기 제1 저장 영역(S1)은 제2 저장 영역(S2)에 비해 상대적으로 큰 저장 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 전동압축기.
  18. 안착 지그에 안착된 리어 하우징(100)에 유분리가 형성될 위치로 가공 툴을 이동시켜 상기 유분리기에 대한 홀 가공을 실시하는 단계(S10); 및
    상기 유분리기에 대한 홀 가공이 완료된 이후에 상기 유분리기의 내측 하단에 이물질이 포집될 영역을 가공하는 이물질 분리 영역 가공 단계(S20)를 포함하는 전동압축기의 유분리기 가공 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 홀 가공을 실시하는 단계(S10)와 이물질 분리 영역 가공 단계(S20)는 상기 가공 툴을 통해 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동압축기의 유분리기 가공 방법.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 홀 가공을 실시하는 단계(S10)는 제1 가공 툴을 이용하여 제1 가공 깊이로 가공을 실시 하는 단계를 포함하고,
    상기 이물질 분리 영역 가공 단계(S20)는 제2 가공 툴을 이용하여 제1 가공 깊이로 가공된 내측 하단에서 제2 가공 깊이로 가공을 실시하는 단계(S22)를 포함하되, 상기 제1 가공 깊이와 제2 가공 깊이는 서로 다른 가공 툴로 각각 가공이 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동압축기의 유분리기 가공 방법.
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