KR100964497B1 - 전동식 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동식 압축기에 관한 것으로서, 하우징, 상기 하우징의 내주면에 접촉되게 고정되는 스테이터, 상기 스테이터의 내부에 회전 가능하게 결합되는 로터, 상기 로터의 회전에 의해 회전되는 구동축, 상기 구동축의 선단에 고정되는 선회스크롤, 상기 선회스크롤에 대향되게 배치되며 상기 하우징에 고정 설치되는 고정스크롤을 구비하되, 상기 하우징의 내주면에는 그 둘레방향을 따라 복수의 홈부 또는 돌출부가 형성되고, 상기 스테이터의 외주면에는 상기 하우징의 홈부 또는 돌출부에 결합하는 돌출부 또는 홈부가 형성되는 것을 특징으로 하므로, 종래기술에 비해 구조가 간단하고 조립작업이 용이하다는 이점이 있다.

전동식 압축기, 스크롤, 하우징, 스테이터, 로터, 홈부, 돌출부, 키이

Description

전동식 압축기{Electric Compressor of Air-conditioning System for Vehicle}

본 발명은 전동식 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로터의 회전력 또는 하우징의 과열에 의해 스테이터가 하우징으로부터 이탈되는 것을 방지하도록 견고하게 고정시켜서 내구성을 유지하도록 하는 전동식 압축기에 관한 것이다.

일반적으로, 전동식 압축기는 로터와 스테이터로 구성된 모터에 전력을 공급함으로써 로터에 연결된 구동축을 회전시키고, 상기 구동축의 회전동력에 의해 다양한 매체를 압축하는 압축기를 지칭한다.

이러한 전동식 압축기의 대표적인 예로 스크롤 압축기를 들 수 있으며, 이에 관해 개략적으로 설명하면 이하와 같다.

스크롤 압축기는, 나선형 스크롤 랩이 형성되어 있고 구동축의 회전에 관계없이 고정되어 있는 고정 스크롤과, 역시 나선형 스크롤 랩이 형성되어 있고 구동축의 회전에 따라 선회하는 선회 스크롤을 포함하되, 상기 고정스크롤과 선회스크롤 사이에 형성된 압축실에 냉매를 흡입한 상태에서 고정스크롤에 대하여 선회스크 롤을 선회시킴으로써 스크롤 랩 사이에 부피가 변형하도록 형성되는 포켓을 통해 냉매를 압축하는 장치이다.

일본 공개특허 제2003-184750호(이하, '종래기술'이라 함)에는 이러한 전동식 압축기의 일종인 스크롤 압축기의 일 예가 도시되어 있으며, 도1과 도2를 참조하여 그 구성에 대하여 개략적으로 설명하면 이하와 같다.

도1에 도시한 바와 같이, 스크롤 압축기(A)는 로터(1a), 스테이터(1b) 및 구동축(1c)을 갖는 3상 모터(1)와，상기 3상 모터(1)의 구동축에 의해 선회 구동되는 선회스크롤(2a), 및 상기 선회스크롤(2a)과 마주보는 공간에 압축실이 형성되는 고정 스크롤(2b)로 이루어진 압축부(２)를 포함한다. 상기 스테이터(1b)는 스테이터 철심(1b₁)과 코일(1b₂)로 이루어져 있다.

또, 하우징(3)은 프런트 하우징(3a), 센터 하우징(3b) 및 리어 하우징(3c)으로 이루어져 있다.

스크롤 압축기의 작동시, 로터(1a)가 회전하면 상기 회전력에 의해 스테이터(1b)가 하우징(3)에 대하여 상대 회전하는 것을 방지하도록 할 필요가 있으며, 종래기술에서는 링(5)을 사용한다.

링(5)은 하우징(3)과 동일한 알루미늄 재질로 형성되어 있으며 서로 고정 결합되어 있다.

특히, 도2에 도시된 바와 같이, 스테이터 철심(1b₁)의 원호상 외주면에는 서로 간격을 사이에 두고 복수의 평탄한 절결부(1b₃)가 형성되어 있는 한편, 링(5)의 단면에는 평탄한 절결부(1b₃)에 접합 가능한 평탄면(5a₁)을 갖는 돌출부(5a)가 형성되어 있다.

이에 따라, 상기 링(5)의 평탄면(5a₁)의 돌출부(5a)가 스테이터 철심(1b₁)의 평탄한 절결부(1b₃)에 걸림으로써 스테이터 철심의 상대 회전이 저지되게 되어 있다.

결국, 종래기술에 따르면, 상기 스테이터 철심을 고정하기 위해 별도 부재인 링을 필요로 하는데, 이 경우 일단 링을 하우징에 결합하는 작업이 있어야 하고 링의 평탄면과 스테이터의 절결부를 정확히 맞추는 작업이 필요하게 되어 조립작업이 매우 번거롭게 되는 문제점이 있었다.

또한, 비교적 커다란 링 부재가 조립되어야 하므로 전체 조립구조가 복잡해지는 단점도 있었다.

이러한 문제점은 단지 스크롤 압축기에만 발생하는 것이 아니며 로터, 스테이터 및 하우징을 포함하는 일반적인 전동식 압축기에 일반적으로 나타나는 현상이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 로터의 회전력 또는 하우징의 과열에 의해 스테이터가 하우징으로부터 이탈되는 것을 확실히 방지하는 동시에, 그 이탈방지구조가 간단하고 조립작업이 간편 한 전동식 압축기를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전동식 압축기는 하우징, 상기 하우징의 내주면에 접촉되게 고정되는 스테이터, 상기 스테이터의 내부에 회전 가능하게 결합되는 로터, 상기 로터의 회전에 의해 회전되는 구동축, 상기 구동축의 선단에 고정되는 선회스크롤, 상기 선회스크롤에 대향되게 배치되며 상기 하우징에 고정 설치되는 고정스크롤이 구비된 전동식 압축기에 있어서,

상기 하우징의 내주면에는 그 둘레방향을 따라 복수의 홈부 또는 돌출부가 형성되고,

상기 스테이터의 외주면에는 상기 하우징의 홈부 또는 돌출부에 결합하는 돌출부 또는 홈부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전동식 압축기는 하우징, 상기 하우징의 내주면에 접촉되게 고정되는 스테이터, 상기 스테이터의 내부에 회전 가능하게 결합되는 로터, 상기 로터의 회전에 의해 회전되는 구동축, 상기 구동축의 선단에 고정되는 선회스크롤, 상기 선회스크롤에 대향되게 배치되며 상기 하우징에 고정 설치되는 고정스크롤이 구비된 전동식 압축기에 있어서,

상기 하우징의 내주면에는 그 둘레를 따라 복수의 제1홈부가 형성되고,

상기 스테이터의 외주면에는 상기 제1홈부와 각각 대향되게 제2홈부가 형성 되며,

상기 제1홈부와 제2홈부 사이에는 키이가 끼워져 상기 하우징과 스테이터가 결합되는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 이웃하는 적어도 한 쌍의 제1홈부들 사이에는 하우징의 둘레방향을 따라 복수의 홈부 또는 돌출부가 형성되고, 상기 스테이터의 외주면에는 상기 하우징의 홈부 또는 돌출부에 결합하는 돌출부 또는 홈부가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 전동식 압축기는 상기 하우징의 내면과 스테이터의 외주면은 열압입되어 결합되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 하우징의 홈부 또는 돌출부를 스테이터의 돌출부 또는 홈부에 축방향으로 직접 끼우는 방식으로 되어 있거나 키이를 이용하여 축방향으로 결합하는 방식으로 되어 있어, 로터의 회전 또는 하우징의 과열에 의해 스테이터가 하우징으로부터 이탈되는 것을 확실히 방지할 수 있는 동시에, 그 이탈방지구조가 종래기술에 비해 간단하고 조립작업이 용이하다는 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

<제1실시예>

도3은 본 발명의 제1실시예에 의한 전동식 압축기를 구성하는 리어 하우징과 스테이터를 도시한 분해 사시도이고, 도4는 본 발명의 제1실시예에 의한 리어 하우징과 스테이터가 결합된 상태를 도시한 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 실시예의 전동식 압축기(100)는 하우징(110)과 상기 하우징(110) 내에 삽입 고정되는 스테이터(130)를 포함한다.

도면에서는, 전동식 압축기를 구성하는 하우징의 전방부, 로터 및 압축부(선회스크롤, 고정 스크롤 등)가 생략되어 있으며 전술한 종래기술을 참조하도록 한다.

상기 하우징(110)에는 내주면에 다수의 홈부(111)가 일정 간격으로 형성되고, 하우징(110)의 개방된 측면에는 센터 하우징과 결합되는 플랜지(112)가 형성된다.

또한 홈부(111)는 사각형, 오각형, 타원형 등 다양한 형상의 채택될 수 있으며, 하우징(110)의 내주면을 따라 복수개가 형성되는 것으로, 그 수에 있어서 특별히 한정할 필요는 없다.

상기 스테이터(130)에는 스테이터 철심(131)과 코일(132)이 구비되며, 스테이터(130)의 외주면에는 상기 홈부(111)에 대응되는 돌출부(133)가 돌출 형성된다.

상기 돌출부(133)는 홈부(111)와 대응되게 형성되는 것으로, 스테이터(130)의 외주면을 따라 복수개 형성되며, 그 수에 있어서 특별히 한정할 필요는 없다.

상기 홈부(111) 및 돌출부(133)는 필요에 따라 사각형, 오각형, 타원형 등의 다각형 형상으로 다양하게 형성될 수 있다.

이와 달리, 하우징(110) 내주면에는 돌출부(도면상 미도시됨)가 돌출 형성되 고, 스테이터(130) 외주면에는 돌출부에 대응되는 홈부(도면상 미도시됨)가 형성될 수도 있다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 전동식 압축기를 조립할 경우에는, 하우징(110)에 형성되어 있는 홈부(111)와 스테이터(130)에 형성되어 있는 돌출부(133)를 서로 일치시킨 상태에서 하우징(110)에 열을 가하여 스테이터(130)에 열압입시킨다.

이때, 홈부(111)와 돌출부(133)는 하우징(110)의 축방향을 따라 연장되어 있으므로 스테이터(130)가 하우징(110)에 대하여 흔들림 없이 전동식 압축기의 횡단면에 대한 직각도를 유지하면서 결합된다.

이렇게 결합된 스테이터(130)는 로터(미도시)의 회전하더라도 홈부(111)와 돌출부(133)가 서로 맞물려 있어 상대회전하지 않게 된다.

또한 종래의 링과 같은 스테이터의 회전을 방지하는 별도의 부재를 사용하지 않게 됨에 따라 구조가 간단하고 조립작업이 용이하게 된다.

<제2실시예>

도5는 본 발명의 제2실시예에 의한 하우징과 스테이터를 도시한 분해 사시도이고, 도6은 본 발명의 제2실시예에 의한 하우징과 스테이터가 결합된 상태를 도시한 단면도이다.

본 발명의 제2실시예에 의한 전동식 압축기(100a)는 하우징(110a)과 상기 하우징(110a) 내에 삽입 고정되는 스테이터(130a)를 포함하여 구성되며, 하우징의 전 방부, 선회스크롤, 고정 스크롤 등은 전술한 종래기술에서 설명되었으므로 중복되는 설명 및 도면을 생략하기로 한다.

상기 하우징(110a)에는 내주면에 복수의 제1홈부(111a)가 일정 간격으로 형성되고, 하우징(110a)의 개방된 측면에는 센터 하우징과 결합되는 플랜지(112a)가 형성된다.

또한 제1홈부(111a)는 사각형, 오각형, 타원형 등의 다각형 형상으로 다양하게 형성될 수 있으며, 상기 제1홈부(111a)는 하우징(110a)의 내주면을 따라 복수개 형성되는 것으로 그 개수에 있어서 특별히 한정할 필요는 없다.

또한 스테이터(130a)에는 스테이터 철심(131a)과 코일(132a)이 구비되며, 스테이터(130a)의 외주면에는 상기 제1홈부(111a)에 대응되는 제2홈부(133a)가 형성된다.

상기 제2홈부(133a)는 제1홈부(111a)와 대응되게 형성되는 것으로, 제2홈부(133a)는 스테이터(130a)의 외주면을 따라 복수개 형성되며, 그 개수에 있어서 특별히 한정할 필요는 없다.

또한, 이들 제1홈부(111a)와 제2홈부(133a)에 동시에 끼워지는 키이(Key, 135)가 구비된다.

이에 따라, 하우징(110a)에 형성되어 있는 제1홈부(111a)와 스테이터(130a)에 형성되어 있는 제2홈부(133a)를 서로 일치시켜 스테이터(130a)를 하우징(110a)에 압입시킨 후 키이(135)를 제1홈부(111a)와 제2홈부(133a)에 동시에 삽입시켜서 고정시킨다.

특히, 하우징(110a)을 가열하여 열압입시키고, 제1홈부(111a)와 제2홈부(133a)에는 키이(135)를 동시에 억지 끼워맞춤방식으로 삽입하여 하우징(110a)과 스테이터(130a)를 결합시키면 상대 회전이 없이 견고하게 고정된다.

이에 따라 로터(미도시)가 회전되더라도 하우징(110a)의 제1홈부(111a)와 스테이터(130a)의 제2홈부(133a)에 고정된 키이(135)에 의해 회전이 저지되어 스테이터(130a)는 회전되지 않게 된다.

그리고, 제1홈부(111a)와 제2홈부(133a)는 하우징(110)의 축방향을 따라 연장되어 있으므로 스테이터(130)가 하우징(110)에 대하여 흔들림 없이 전동식 압축기의 횡단면에 대한 직각도를 유지하면서 결합된다.

본 발명은 스크롤 압축기 등 일반적인 전동식 압축기에 다양하게 적용될 수 있다.

도1은 종래의 전동식 압축기의 일 예를 도시한 단면도이다.

도2는 종래의 스테이터와 링을 도시한 분해 사시도이다.

도3은 본 발명의 제1실시예에 의한 전동식 압축기를 구성하는 하우징과 스테 이터를 도시한 분해 사시도이다.

도4는 본 발명의 제1실시예에 의한 하우징과 스테이터가 결합된 상태를 도시한 단면도이다.

도5는 본 발명의 제2실시예에 의한 하우징과 스테이터를 도시한 분해 사시도이다.

도6은 본 발명의 제2실시예에 의한 하우징과 스테이터가 결합된 상태를 도시한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 압축기 110: 하우징

111: 홈부 112: 플랜지

130: 스테이터 131: 스테이터 철심

132: 코일 133: 돌출부

135: 키이

Claims (4)

1. 하우징, 상기 하우징의 내주면에 접촉되게 고정되는 스테이터, 상기 스테이터의 내부에 회전 가능하게 결합되는 로터, 상기 로터의 회전에 의해 회전되는 구동축, 상기 구동축의 선단에 고정되는 선회스크롤, 상기 선회스크롤에 대향되게 배치되며 상기 하우징에 고정 설치되는 고정스크롤이 구비된 전동식 압축기에 있어서,

   상기 하우징의 내주면에는 그 둘레방향을 따라 복수의 홈부 또는 돌출부가 형성되고,

   상기 스테이터의 외주면에는 상기 하우징의 홈부 또는 돌출부에 결합하는 돌출부 또는 홈부가 형성되며,

   상기 하우징에 열을 가하여 상기 하우징의 내면과 스테이터의 외주면은 열압입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
2. 하우징, 상기 하우징의 내주면에 접촉되게 고정되는 스테이터, 상기 스테이터의 내부에 회전 가능하게 결합되는 로터, 상기 로터의 회전에 의해 회전되는 구동축, 상기 구동축의 선단에 고정되는 선회스크롤, 상기 선회스크롤에 대향되게 배치되며 상기 하우징에 고정 설치되는 고정스크롤이 구비된 전동식 압축기에 있어서,

   상기 하우징의 내주면에는 그 둘레를 따라 복수의 제1홈부가 형성되고,

   상기 스테이터의 외주면에는 상기 제1홈부와 각각 대향되게 제2홈부가 형성되며,

   상기 제1홈부와 제2홈부 사이에는 키이가 끼워져 상기 하우징과 스테이터가 결합되고,

   상기 하우징에 열을 가하여 상기 하우징의 내면과 스테이터의 외주면은 열압입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
3. 제2항에 있어서,

   이웃하는 적어도 한 쌍의 제1홈부들 사이에는 하우징의 둘레방향을 따라 복수의 홈부 또는 돌출부가 형성되고,

   상기 스테이터의 외주면에는 상기 하우징의 홈부 또는 돌출부에 결합하는 돌출부 또는 홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 전동식 압축기.
4. 삭제

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