KR100222710B1 - 왕복동형 압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 왕복동형 압축기에 관한 것으로, 그 목적은 고정자요크에 방열덕트를 형성하여 코일의 소손을 방지함으로써 이의 신뢰성을 향상시키는 것이다.
본 발명에 따른 왕복동형 압축기는 전기강판이 축방향으로 적층된 고정자요크(210a)의 중심부에 공기가 유통되는 방열덕트(211)를 가로방향으로 형성하여 작동중에 발생되는 열이 방열덕트(211)를 통해 방출되도록 하였다. 따라서 고정자요크(210a)가 과열되는 것이 방지되고, 아울러 권선된 코일(210b)이 소손되는 것이 방지되어 이들의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Description

왕복동형 압축기
본 발명은 왕복동형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전자가 회전하도록 자장을 형성하는 고정자에 관한 것이다.
일반적으로 왕복동형 압축기는 냉매를 매개체로하여 압축, 응축 팽창, 증발과정이 연속적으로 수행되는 냉동사이클에서 냉매를 고온 고압으로 압축하여 외부로 내보내는 작용을 한다. 이러한 기능을 하는 일반적인 왕복동형 압축기는 도 1에 보인 바와 같이, 상부용기(11)와 하부용기(12)가 결합되어 밀폐된 밀폐용기(10) 내부에 동력을 발생시키는 구동부(20)와 동력을 전달받아 냉매를 흡입 압축하여 토출하는 압축부(30)로 구성된다.
구동부(20)는 밀폐용기(10)의 상부에 설치가 되며 코일(21b)이 권선되어 자장을 형성하는 고정자(21), 이 고정자(21)의 내부에 설치되어 회전하는 회전자(22), 그리고 회전자(22)에 축방향으로 압입되어 일체로 회전하고 그 하단에 편심축(24)이 마련된 회전축(23)이 구성된다. 또한 회전자(22)와 회전축(23)이 회전할 수 있게 지지해주는 지지베어링(25)이 회전자(22)의 하부에 설치되어 있다. 그리고 압축부(30)는 내부로 냉매를 흡입하여 압축하는 압축실이 마련된 실린더(31)와 압축실을 왕복운동하는 피스톤(32), 피스톤(32)과 편심축(24)을 연결하는 연결로드(33)를 구비하여 밀폐용기(10)의 하부에 설치된다.
또한 밀폐용기(10)의 저부에는 오일이 저장되고, 편심축(24)의 단부에는 이 오일을 구동부(20)와 압축부(30) 각각의 슬라이딩부로 펌핑시키기 위한 오일픽업장치(34)가 마련되어 있다.
이와 같이 구성된 왕복동형 압축기는 전원이 인가됨에 따라 회전자(22)는 고정자(21)와 상호작용하여 회전을 하게 되는데 회전축(23)도 일체로 회전하게 된다. 그리고 회전축(23)의 회전운동은 이의 하단에 마련된 편심축(24)과 피스톤(32)을 연결시키는 연결로드(33)에 의해 직선왕복운동으로 변환됨으로써, 피스톤(32)이 실린더(31) 내부를 왕복운동하게 된다. 이에 따라 압축실로 냉매가 흡입되고 고온고압으로 압축된 후 외부로 토출된다. 또한 회전축(23)이 회전함에 따라 끝단에 설치되어 오일과 접해있는 오일픽업장치(34)가 회전하고, 오일은 원심력에 의해 펌핑되어 각 슬라이딩부에 공급됨으로써, 슬라이딩부를 냉각시키고 동시에 윤활작용을 한다. 결국, 고정자(21)와 상호작용하여 회전하는 회전자(22)의 연속운동에 의해 피스톤(32)이 왕복운동하여 냉매의 흡입, 압축 토출이 연속적으로 반복 수행된다.
그러나 이러한 일반적인 왕복동형 압축기의 작동중에 고정자(21)에는 상당한 열이 발생되어 소비입력이 증대되며, 코일(21b)의 신뢰성이 저하되는 문제점이 발생된다. 즉, 고정자(21)는 얇은 전기강판이 축방향으로 적층되어 요크(21a)를 이루고 내부에 중심축을 향해 방사상으로 돌출된 복수개의 돌극이 형성되어 있으며, 이 각 돌극에 전류를 인가하여 자장을 형성하는 코일(21b)이 권선되어 있다. 따라서 고정자요크(21a)의 중심부에 회전가능하게 결합된 회전자(22)의 자기에너지가 고정자(21)와 회전자(22)사이의 간극, 즉 에어 갭(AIR-GAP)을 통하여 자기회로를 형성함으로써, 회전토크가 발생되는데, 고정자요크(21a)의 중심부에는 방열이 거의 이루어지지 않아 온도가 상승하게 된다. 이러한 동손(COPPER LOSS,저장중에 전류가 흘러서 발생하는 주울열)과 철손(IRON LOSS, 철중에서 발생하는 히스테리스손실 및 와류손실)등으로 인해 고정자요크(21a)는 과열되고, 경우에 따라서는 권선된 코일(21b)이 소손되어 이의 신뢰성이 떨어지게 된다. 특히 이러한 현상은 전기강판이 적층된 고정자요크(21a)의 중심부에서 심하게 발생된다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전기강판이 축방향으로 적층된 고정자요크의 중심부에 공기가 유통되는 방열덕트를 형성하여 작동중에 발생되는 열이 방열덕트를 통해 방출되도록 함으로써, 고정자요크가 과열되는 것을 방지하고 아울러 권선된 코일의 소손을 방지하여 신뢰성을 향상시키는 왕복동형 압축기를 제공하는 것이다.
도 1은 일반적인 왕복동형 압축기의 전체적인 구성을 보인 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 왕복동형 압축기를 전체적인 구조를 보인 개략적인 측단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 고정자를 개략적으로 보인 발췌사시도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 밀폐용기 210 : 고정자 210a : 고정자요크
210b : 코일 220 : 회전자 300 : 압축부
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전기강판이 축방향으로 적층되어 요크를 이루며 코일이 권선되어 자장을 형성하는 고정자, 고정자와 상호작용하여 회전하는 회전자, 회전자와 결합되어 회전하는 회전축, 회전축으로부터 동력을 전달받아 냉매를 흡입하여 압축 및 토출하는 압축부를 갖춘 왕복동형 압축기에 있어서, 고정자요크에는 공기가 유통되어 열이 방출되는 방열덕트가 마련되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 왕복동형 압축기의 전체적인 구조를 보인 개략적인 측단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 고정자를 보인 발췌사시도이다.
본 발명에 따른 왕복동형 압축기는 이에 도시한 바와 같이, 외형을 이루는 밀폐용기(100) 내부에는 동력을 발생하는 구동부(200)로서, 상측에 자장을 형성하는 고정자(210), 고정자(210)와 상호작용하여 회전하는 회전자(220)가 구성되어 있으며, 회전자(220)에는 하단에 편심축이 일체로 마련된 회전축(230)의 일단부가 동시에 회전하는데, 이것은 지지베어링(250)에 의해 회전가능하게 지지되어 있다. 그리고 이러한 구동부(200)의 동력을 전달받아 연동하는 압축부(300)는 밀폐용기(100)의 하부에 설치되어 있는데, 여기에는 냉매가 흡입되어 압축, 토출되는 압축실이 마련된 실린더(310), 압축실을 왕복운동하는 피스톤(320)과 피스톤(320)과 편심축(240)을 연결하는 연결로드(330) 등으로 구성되어 있다. 미설명부호 340은 밀폐용기(100) 저부에 고여 있는 오일을 펌핑하여 각 슬랑이딩부룰 윤활시키는 오일픽업장치이다.
한편, 구동부(200) 고정자(210)의 몸체를 이루며 전기강판이 축방향으로 적층된 통상의 고정자요크(210a)는 본 발명의 특징적인 요소로 중심부분에 공기가 유통되는 방사상의 방열덕트(211)가 가로방향으로 형성되어 있으며, 고정자요크(210a)에 코일(210b)이 권선되어 자장을 형성하도록 구성되어 있다. 이 방열덕트(211)는 고정자요크(210a)의 제조시 중심부분의 서로 이웃하는 전기강판을 이격시키는 이격체(212)를 개재 설치하여 전기강판과 전기강판사이에 공간을 형성함으로써 이루어지는데, 이것은 작동중에 발생되는 열을 외부로 방출하기 위한 것이다.
다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 왕복동형 압축기의 작동을 설명한다. 압축기는 고정자요크(210a)에 권선된 코일(210b)에 외부전원이 입력되면 자장이 형성되고, 회전자(220)가 자장과 상호작용하여 회전함에 따라 회전축(230)도 동시에 회전하게 된다. 따라서 편심축(240)과 피스톤(320)을 연결하는 연결로드(330)에 의해 회전축(230)의 회전운동은 직선왕복운동으로 변환되며, 피스톤(320)이 실린더(310) 내부를 왕복운동하게 됨으로써, 압축실로 냉매가 흡입되고 고온고압으로 압축된 후 외부로 토출된다.
한편, 고정자요크(210a)에는 작동중에 발생되는 열에 의해 온도가 상승되는데, 이것은 도 3에 도시한 바와 같이, 중심부분에 방사상으로 형성된 방열덕트(211)에 의해 외부로 방출되어 과열이 방지된다. 즉, 중심부분의 고정자요크(210a) 전기강판 사이에 삽입 개재된 이격체(212)에 의해 공기가 유통되는 방열덕트(211)가 형성되어 있는데, 이를 통해 공기가 흐르게 되어 고정자요크(210a)가 냉각됨으로써, 이에 권선된 코일(210b)이 열에 의해 소손되는 것이 방지되며 이들의 신뢰성이 향상된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 왕복동형 압축기는 전기강판이 축방향으로 적층된 고정자요크의 중심부에 공기가 유통되는 방열덕트를 가로방향으로 형성하여 작동중에 발생되는 열이 방열덕트를 통해 방출되도록 하였다. 따라서 고정자요크가 과열되는 것이 방지되고, 아울러 권선된 코일이 소손되는 것이 방지되어 이들의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Claims (1)

  1. 전기강판이 축방향으로 적층되어 요크(210a)를 이루며 코일(210b)이 권선되어 자장을 형성하는 고정자(210), 상기 고정자(210)와 상호작용하여 회전하는 회전자(220), 상기 회전자(220)와 결합되어 회전하는 회전축(230), 상기 회전축(230)으로부터 동력을 전달받아 냉매를 흡입하여 압축 및 토출하는 압축부(300)를 갖춘 왕복동형 압축기에 있어서,
    상기 고정자요크(210a)에는 상기 요크(210a)의 중심부분에 적층되는 전기강판 사이를 이격시키는 다수개의 이격체(212)를 입설하여 상기 고정자(210)에서 발생된 열이 용이하게 방출되도록 방열덕트(211)가 마련되는 것을 특징으로 하는 왕복동형 압축기.
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