KR0171286B1

KR0171286B1 - 로터리압축기의 어큐뮬레이터

Info

Publication number: KR0171286B1
Application number: KR1019950031575A
Authority: KR
Inventors: 배정용
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1995-09-25
Filing date: 1995-09-25
Publication date: 1999-03-20
Also published as: JPH09112470A; KR970016143A; CN1078933C; US5873261A; CN1156218A

Abstract

본 발명은 로터리 압축기의 어큐뮬레이터에 관한 것으로서, 어큐뮬레이터의 L-튜브의 길이를 길게 형성하여 어큐뮬레이터의 성능을 향상시키도록 한 것이다.

이와 같은 본 발명의 목적은 어큐뮬레이터에 있는 액냉매와 기체냉매를 분리하여 기체냉매만 실린더로 보내주도록 압축기의 외주면을 따라 길이가 길게 형성된 튜브를 구비하고, 상기 튜브가 진동이나 소음에 의해서 유동되는 것을 방지하기 위해서 튜브를 압축기에 고정시키는 파이프 고정스트립을 구비함으로서 에너지 효율비가 높아지고 냉력이 향상되어 상기의 목적을 이룰 수 있도록 하였다.

Description

로터리 압축기의 어큐뮬레이터

제1도는 종래의 어큐뮬레이터의 구조단면도.

제2도는 종래의 어큐뮬레이터의 지지구조도.

제3도는 종래의 어큐뮬레이터의 고정스크립 구조도.

제4도는 본 발명의 어큐뮬레이터의 지지구조도.

제5도는 본 발명의 어큐뮬레이터의 L-튜브내의 공진점에서의 압력분포도.

제6도는 흡입과정에서 압축기 가동주파수의 하모닉 압력 파형도로서, (a)는 주파수 스펙트럼, (b)는 시간 스펙트럼.

제7도는 본 발명의 어큐뮬레이터의 L-튜브길이에 대한 압축기 성능실험결과도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101 : 어큐뮬레이터 102 : L-튜브

103 : 고정스트립 104 : 파이프고정스트립

105 : 흡입실

본 발명은 로터리 압축기의 어큐뮬레이터에 관한 것으로서, 특히 어큐뮬레이터의 L-튜브의 길이를 길게 형성함으로써 어큐뮬레이터의 성능을 향상시키도록 한 것이다.

종래의 로터리 압축기의 어큐뮬레이터와 그 주변부의 구성은 제1도 내지 제3도에서와 같이 설명한다.

제1도 내지 제3도에서와 같이 어큐뮬레이터(1)의 외관인 쉘(2)과, 상기 쉘(2)내에 흡입튜브(12)를 통해 유입되는 액냉매(10)가 어큐뮬레이터(1)의 하부로 직접 떨어지는 것을 방지하도록 형성된 분리판(3)과, 상기 흡입튜브(12)를 통해 유입되는 액냉매(10)에 들어있는 불순물을 걸러주는 스크린(4)과, 상기 액냉매(10)와 기체냉매(11)를 분리하여 기체냉매(11)만 흡인실(16)을 통해서 실린더(8)로 보내주는 L-튜브(5)와, 상기 L-튜브(5)에 형성되어 쉘(2)내에 있는 오일(7)이 실린더(8)로 유입될 수 있도록 한 오일홈(6)과, 상기 어큐뮬레이터(1)가 압축기에 고정 지지되도록 압축기에 형성된 고정스크립트(13)과 결합되는 고정스트립(9)과, 상기 고정스트립(9)에 형성된 (14)가 고정스크립트(13)과 결합되도록 고정스크립트(13)에 형성된 홈(15)이 구성되어 있다.

이와 같은 구성을 가지는 로터리 압축기의 어큐뮬레이터의 동작 설명과 이에 따른 문제점을 다음에서 설명한다.

제1도내지 제3도에서 도시한 바와 같이 어큐뮬레이터(1) 내에 유입되는 액냉매(10)는 어큐뮬레이터(1)상부에 형성된 흡입튜브(12)를 통해 유입되어진다.

이때 유입되는 액냉매(10)가 어큐뮬레이터(1)의 하부로 직접떨어지는 것을 방지하기 위하여 분리판(3)을 형성하여 액냉매(10)는 분리판(3)을 통과한 후, 어큐뮬레이터(1)의 하부로 흘러내리도록 하였다.

그리고 액냉매(10)내에 들어있는 불순물을 스크린(4)에서 걸러주고 쉘(2)내에 액냉매(10)가 쌓이도록 하였다.

또한 오일(7)은 L-튜브(5)에 형성된 오일홈(6)을 통해서 L-튜브(5)로 유입된 후 실린더(8)내로 유입되어 진다.

상기 L-튜브(5)는 기체냉매(11)와 액냉매(10)를 분리하여 기체냉매(11)만 유입한다.

이때 L-튜브(5)의 길이가 너무 짧으면 액냉매(10)의 유면 높이가 L-튜브(5)보다 높아져서 실린더(8)내로 액냉매(10)가 유입되어 신뢰성에 악영향을 주게 되므로 L-튜브(5)의 길이를 적당한 높이로 형성하여야 한다.

그리고 제2도에서 도시한 바와 같이 어큐뮬레이터(1)를 로터리 압축기에 고정 지지시킬 때 L-튜브(5)의 길이가 짧으므로 제3에서 도시한 바와 같이 형성된 고정스트립(9) 1개만으로도 로터리 압축기에 어큐뮬레이터(1)를 고정지지 시킬 수 있다.

여기서 어큐뮬레이터(1)를 로터리 압축기에 고정시키는 방법은 로터리 압축기에 고정스크립트(13)을 용접하여 결합시킨 후, 고정스크립트(13)에 형성된 홈(15)에 어큐뮬레이터(1)쪽의 고정스트립(9)에 형성된 돌기(14)를 삽입 결합시켜 로터리 압축기에 어큐뮬레이터(1)를 고정 지지시킨다.

그리고 고정스트립(9)는 어큐뮬레이터(1)에서 발생되는 진동 및 소음을 저감시키기도 한다.

그러나 이러한 종래의 로터리 압축기의 어큐뮬레이터는 성능 향상을 위해서 주요 파라메타를 L-튜브의 직경과 어큐뮬레이터 내부의 전체용적(체적)만 고려하였기 때문에 압축기의 에너지 효율비면에서는 큰 개선이 이루어지지 않았을 뿐만 아니라 시료편차내에 드는 정도 즉, 에너지 효율비 0.1 이내에서만 성능이 향상되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 어큐뮬레이터 내에 있는 액냉매와 기체냉매를 분리하여 기체냉매만 실린더로 보내주도록 압축기의 외주면을 따라 길 리가 길게 형성된 튜브를 구비하고, 상기 튜브가 유동되는 것을 방지하기 위해서 튜브를 압축기에 고정 시키는 파이프 고정 스트립을 구비하여 에너지 효율비를 높이고 냉력을 향상시켜 어큐뮬레이터의 성능을 향상시키는데 목적이 있다.

본 발명의 로터리 압축기의 어큐뮬레이터와 그 주변부의 구성은 제4도 내지 제7도와 같이 설명한다.

제4도 내지 제7도에서와 같이 어큐뮬레이터(101)내에 있는 액냉매와 기체냉매를 분리하여 기체냉매만 (105)을 통해서 실린더로 보내주는 L-튜브(102)와, 상기 어큐뮬레이터(101)를 로터리 압축기에 고정/지지하기 위한 고정스트립(103)과, L-튜브(102)가 유동되지 않고 로터리 압축기에 고정 지지되도록 하는 파이프 고정스트립(104)으로 구성한다.

이와 같이 구성돈 본 발명의 작용, 효과를 제4도 내지 제7도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

여기서 흡입계의 파동현상에 관하여 설명하면 흡입계에서 흡입과정이 일어나면 제6도에서 도시된 바와 같이 압축기는 가동주파수(f₀)의 배수(n)에서 흡입압이 피크치를 이룬다.(가동주파수 : 압축기에 인가되는 전원의 주파수를 가리키는 것으로 일반적으로 회전수 3460RPM인 경우인 57~58㎐를 말한다.)

또한 배수 즉, n=0일 때는 정적압력이 압축기의 주요 흡입압이 되고, 압축기의 전체흡입인 90%이상이 정적압력(SRATIC PRESSURE)으로 발생한다.

이때, n=1,2,3인 피크주파수중 1개를 증폭시키면 여분의 압력을 더 얻게 되므로 압축기의 성능이 향상된다.

그리고 압축기의 어큐뮬레이터(101)의 L-튜브(102)의 공진주파수는 제5도에서 도시된 바와 같은 형태로 나타나게 되어 실린더 측에 형성된 흡입실(105)의 압력은 어큐뮬레이터(101)내부압력보다 더 크게된다.

여기서 흡입계의 공진주파수의 압축기의 가동주파수(f₀) 및 배수(n)를 이시켜주면 파동현상이 극대화되어 흡입압력이 높아지고 질량 유동량도 증가한다.

제5도의 1ST MODE에 의한 일측은 고정되고 타측은 자유단인 튜닝(Tuning)식은 다음과 같다.

L_×N_×S=C/4f₀--- 식(1)

(C:음속 N:가동주파수의 배수

L:흡입계 길이 fo : 가동주파수

S:튜닝팩터)

상기 식(1)과 같이 튜닝된 L-튜브(102)는 공진현상이 일어나서 냉력이 증가하게 도며 제7도는 이러한 결과를 도시한 것으로서 냉력(냉방능력: 사이클의 증발기측에서 일어나는 열교환량)이 최대가 되는 L-튜브(102)의 길이는 첫 번째 하모닉(n=1)과 튜닝되었을 때이고, 에너지 효율비(EER : Energy Efficiency Ratio)가 최대인 경우는 두 번째 하모닉 근처(1.8f₀, 2.2f₀)이다. 여기서, 에너지 효율비란 무차원화 된 수가 아닌 단위[BTU/(Watt*hr)]를 갖는 수로서 주로 압축기의 효율 및 성능을 나타내는 척도로 이용된다.

이때 공진주파수와 L-튜브(102)의 길이는 반비례한다.

상기 에너지 효율비는 두 번째 하모닉이 아니고 그 근처에서 일어나는데, 이러한 현상은 공진이 일어나는 경우에 입력상승이 에너지 효율비의 상승보다 더 크기 때문이다.

그리고 로터리 압축기에 지지 고정되는 어큐뮬레이터(101)는 1,2차 하모닉으로 튜닝한 경우 어큐뮬레이터(101)의 L-튜브(102)의 길이가 길어지기 때문에 제4도에서 도시한 바와 같이 어큐뮬레이터(101)를 압축기 외곽의 원호형태로 돌려서 어큐뮬레이터(101)의 L-튜브(102)를 굴곡형상으로 형성하고 고정스트립(103)으로 어큐뮬레이터(101)를 종래와 같이 압축기에 지지 고정한다.

이때 L-튜브(102)는 굴곡형상으로 어큐뮬레이터(101)의 외주면을 따라 형성되어서 길이가 길어져 진동이나 소음에 의해서 L-튜브(102)가 유동될 수 있으므로 파이프 고정스트립(104)을 구비하여 고정스트립(103)으로 어큐뮬레이터를 지지 고정하듯이 L-튜브(102)를 파이프고정스트립(104)을 사용하여 압축기에 고정시킨다

그리고 선택적으로 L-튜브(102)의 길이가 길기 때문에 어큐뮬레이터(101)내에 삽입되어 있는 L-튜브(102)의 부위를 굴곡형상으로 형성하여 길이 증가에 비해 전체적인 종래와 동일하게 유지하거나, L-튜브(102)를 에어콘에 장착하는 경우는 압축기에 부착하지 않고 에어콘 철판에 부착시키도록 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 어큐뮬레이터의 L-튜브의 길이를 길게 형성하여 에너지 효율비(EER) 최대점(n=2, S=0)에서 에너지 효율비는 25% 향상되고 냉력도 6.3% 향상되며, 냉력은 냉력 최대점(n=2, S=1)일 때는 13%까지 향상되어 압축기의 에너지 효율비 개선 및 이를 통한 어큐뮬레이터의 성능을 향상시키는 효과가 있다.

또한 부수적으로 냉력이 향상됨으로써 압축기의 크기를 줄일 수 있어 마찰손실을 저감시킬 수 있다.

Claims

어큐뮬레이터로 유입되는 액냉매와 기체냉매를 분리하여 기체냉매만 압축기의 실린더로 안내하는 튜브는 압축기의 외주곡면을 따라 곡선 형상을 이루고, 상기 튜브는 고정 스트립에 의해 압축기 외벽에 고정됨을 특징으로 하는 로터리 압축기의 어큐뮬레이터.
제1항에 있어서, 상기 튜브의 어큐뮬레이터 내 삽입된 부위는 굴곡형상을 이룸을 특징으로 하는 로터리 압축기의 어큐뮬레이터.