KR100207792B1

KR100207792B1 - 밀폐형 압축기

Info

Publication number: KR100207792B1
Application number: KR1019970005502A
Authority: KR
Inventors: 이성태
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-02-24
Filing date: 1997-02-24
Publication date: 1999-07-15
Also published as: US5988990A; JPH10238908A; JP2935687B2; KR19980068738A

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 압축기의 실린더 내부로 냉매가 유입되는 경로상에서 냉매와 함께 유입되는 냉동기유를 분리하도록 한 것이다.

이와 같은 본 발명은 흡입관과 흡입머플러의 연결부위에 설치되어 압축기의 실린더로 흡입되는 냉매에 포함되어 있는 냉동기유를 분리하여 흡입관의 외부로 배출시키는 냉동기유 분리수단을 포함하여 구성한 것으로, 바람직한 냉동기유 분리수단으로서는, 흡입머플러와 연결되어 기체상태의 냉매만 내측으로 통과되고 외측으로는 냉동기유가 흐르게되는 냉동기유 분리관과, 상기 냉동기유 분리관의 외주면에 장착되어 흡입관의 내벽을 타고 흐르는 냉동기유를 차단시키는 차단부재를 구비하고, 상기 흡입관의 상단부 가장자리에 상기 차단부재에 의해 흐름이 차단되는 냉동기유를 흡입관의 외측으로 배출시키는 냉동기유 배출홈을 형성하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라 냉동기유가 실린더 내부로 유입되는 경로상에서 기체상태인 냉매와 자연스럽게 분리되어 냉매의 압축 효율을 향상시켜 증발기의 증발잠열이 증대됨으로써 전체 냉동 능력이 향상되도록 한 것이다.

Description

밀폐형 압축기

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 특히 압축기의 실린더 내부로 냉매가 유입되는 경로상에서 냉매와 함께 유입되는 냉동기유를 분리하도록 한 밀폐형 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 밀폐된 케이스의 내부에 전동기구부와 압축기구부를 구비하여 증발기에서 유입된 고온저압의 기체 냉매를 압축하여 고온고압의 액체 냉매로 배출하도록 하고 있다.

이러한 밀폐형 압축기는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 밀폐된 케이스(100)의 내부에서 상측으로는 전동기구부(110)가 설치되어 있고, 하측에는 상기 전동기구부에 의해 냉매를 흡입, 압축 및 토출시키는 압축기구부(120)로 구성되어 있다.

상기 전동기구부(110)는 고정되어 있는 고정자(111)와, 상기 고정자(111)와 전기적으로 작용되어 회전되는 회전자(112)로 이루어져 있다.

상기 회전자(112)에는 크랭크 샤프트(113)가 압입고정되어 있다.

상기 압축기구부(120)는 흡입관(121)을 통해 유입되는 냉매의 압축공간을 이루는 실린더(123)와, 상기 실린더(123)의 내부에서 상기 크랭크 샤프트(113)의 회전에 의해 왕복운동을 하는 피스톤(124)과, 상기 실린더(123)를 복개하는 실린더헤드(125)와, 상기 실린더(123)와 실린더헤드(125) 사이에 개재되어 실린더(123)의 내부로 냉매를 흡입함과 아울러 압축된 냉매를 토출시키는 흡입밸브(126) 및 토출밸브(127)등으로 이루어지는 밸브장치로 구성되어 있다.

이와 같이 구성되어 있는 밀폐형 압축기는 전동기구부(110)에 전원이 인가되면, 크랭크 샤프트(113)가 회전되어 피스톤(124)이 실린더(123) 내에서 왕복운동됨으로써 냉매의 흡입, 압축 및 토출 과정이 발생된다.

이때, 냉매의 흡입은 도 3에서 보는 바와 같이, 흡입관(121)을 통해 냉매가 유입되어 흡입머플러(122)를 거쳐 실린더헤드(125)의 흡입실(125a)로 유입되고, 계속해서 흡입밸브(126)의 흡입공(126a)를 거쳐 실린더(123)의 내부로 흡입되는 것이며, 실린더(123)의 내부로 흡입된 냉매는 피스톤(124)에 의해 압축된다.

압축된 냉매는 토출공(126b)을 통과하여 토출밸브(127)을 개방하면서 실린더헤드(125)의 토출실(125b)과 토출관(128)을 거쳐 케이스(100)의 외부로 토출된다.

일반적으로 압축기가 적용되는 냉동사이클에서는 응축과정을 거친 저온저압의 냉매가 증발기를 통과하면서 액체상태에서 기체상태로 변하여 압축기로 유입되는데, 이때 냉매에 포함되어 있던 냉동기유가 액체상태 그대로 다시 압축기의 실린더 내부로 흡입된다.

즉, 도 3에서와 같이, 흡입관(121)을 통해 냉매와 함께 흡입되는 냉동기유가 액체상태로 연결스프링(129)의 내벽을 타고 흡입머플러(122)로 유입되어 밸브장치(126)(127)를 거쳐 실린더(124)의 내부로 흡입되는 것이었다.

이와 같이 압축기의 실린더(124)로 유입된 액체상태의 냉동기유는 기체상태 냉매의 흡,토출 및 압축 작용을 저하시키는 요인으로 작용되어 전체 제품의 냉동능력을 저하시키는 문제가 있다.

또한, 밸브장치(126)(127)를 통해 과다한 양의 냉동기유가 실린더(123)측으로 유입되면 밸브장치가 파손되는 문제가 있다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 냉매에 포함되어 압축기의 실린더 내부로 유입되는 냉동기유를 분리하도록 한 밀폐형 압축기를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 밀폐형 압축기의 종단면도.

도 2는 도 1의 우측면도.

도 3은 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 냉매 및 냉동오일의 흐름을 보이기 위해 흡입관과 흡입머플러의 연결부위를 발췌하여 보인 도면.

도 4는 본 발명 일실시례에 의한 밀폐형 압축기의 냉매 및 냉동오일의 흐름을 보이기 위해 흡입관과 흡입머플러의 연결부위를 발췌하여 보인 도면.

도 5는 도 4의 A부 확대도.

도 6은 도 5의 분해사시도.

도 7은 본 발명의 변형례에 의한 냉매 및 냉동기유의 흐름을 보이기 위한 흡입관과 흡입머플러의 연결부위 확대도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

120 ; 압축기구부 121 ; 흡입관

121a ; 냉동기유 배출홈

122 ; 흡입머플러 129 ; 연결스프링

130 ; 냉동기유 분리관 131 ; 고무패킹

140,140' ; 냉매 150 ; 냉동기유

230 ; 2중 연결관 231 ; 냉매 유로관

232 ; 냉동기유 유로관 232a ; 냉동기유 배출공

상기 본 발명의 목적은 흡입관과 흡입머플러의 연결부위에 설치되어 압축기의 실린더로 흡입되는 냉매에 포함되어 있는 냉동기유를 분리시켜 흡입관의 외부로 배출시키는 냉동기유 분리수단을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기를 제공하여 달성된다.

상기 냉동기유 분리수단의 일례로서, 흡입머플러와 연결되어 기체상태의 냉매만 내측으로 통과되고 외측으로는 냉동기유가 흐르게되는 냉동기유 분리관과, 상기 냉동기유 분리관의 외주면에 장착되어 흡입관의 내벽을 타고 흐르는 냉동기유를 차단시키는 차단부재를 구비하고, 상기 흡입관의 상단부 가장자리에 상기 차단부재에 의해 흐름이 차단되는 냉동기유를 흡입관의 외측으로 배출시키는 냉동기유 배출홈을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 차단부재는 고무패킹인 것이 바람직하다.

또한, 상기 냉동기유 분리수단의 변형례로서, 흡입머플러와 연결되어 기체상태의 냉매가 통과되는 냉매 유로관과, 상기 흡입관의 상단부가 연장형성되어 가장자리에 냉동기유를 흡입관의 외측으로 배출시키는 냉동기유 배출공을 형성함과 아울러 상면을 복개하여서된 냉동기유 유로관을 갖는 2중 연결관을 사용하는 것도 바람직하다.

상기 흡입머플러에는 흡입관에서 유입되는 냉매중에서 상기 냉동기유 분리수단에 의해 미처 여과되지 못한 냉동기유가 흡입공으로 유입되는 것을 방지하는 냉동기유 차단부가 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 발명은 흡입관을 통과하여 흡입머플러로 유입되는 냉동기유는 액체상태로 흡입관의 내벽을 타고 유입된다는 사실을 근거로하여 흡입머플러와 연결되는 흡입관의 단부에 냉동기유 배출통로를 형성하고, 냉매의 유로와 냉동기유의 유로를 구분하여줌으로써 냉매가 순환되는 과정중에 자연스럽게 냉동기유가 냉매에서 분리되도록 한 것이다.

따라서 본 발명의 밀폐형 압축기에 의하면, 본 발명이 적용되는 냉동사이클의 전체 냉동능력이 향상되고, 압축기의 밸브장치의 손상을 방지하는 등의 효과가 있다.

이하, 상기한 본 발명의 바람직한 실시례를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

첨부도면 도 4는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 냉매 및 냉동오일의 흐름을 보이기 위해 흡입관과 흡입머플러의 연결부위를 발췌하여 보인 도면이고, 도 5는 도 4의 A부 확대도이며, 도 6은 도 5의 분해사시도이다.

본 발명 실시례의 밀폐형 압축기는 밀폐된 케이스(100)의 내부에서 상측으로는 전동기구부(110)가 설치되고, 하측에는 상기 전동기구부(110)에 의해 냉매를 흡입, 압축 및 토출시키는 압축기구부(120)로 구성되며, 상기 전동기구부(110)는 고정되어 있는 고정자(111)와, 상기 고정자(111)와 전기적으로 작용되어 회전되는 회전자(112)로 이루어져 있으며, 상기 회전자(112)에는 크랭크 샤프트(113)가 압입고정되어 있고, 상기 압축기구부(120)는 흡입관(121)을 통해 유입되는 냉매의 압축공간을 이루는 실린더(123)와, 상기 실린더(123)의 내부에서 상기 크랭크 샤프트(113)의 회전에 의해 왕복운동을 하는 피스톤(124)과, 상기 실린더(123)를 복개하는 실린더헤드(125)와, 상기 실린더(123)와 실린더헤드(125) 사이에 개재되어 실린더(123)의 내부로 냉매를 흡입함과 아울러 압축된 냉매를 토출시키는 흡입밸브(126) 및 토출밸브(127)등으로 이루어지는 밸브장치로 구성되어 있는 구성은 종래와 동일하다. 종래 기술과 동일 부분은 동일 부호를 사용한다.

여기서, 상기 흡입관(121)과 흡입머플러(122)의 연결부위에 냉동기유 분리관(130)을 설치한 것이다.

상기 냉동기유 분리관(130)의 직경은 상기 흡입관(121)의 직경보다 작게 형성되어 냉동기유 분리관(130)의 내측으로는 냉매(140) 기체가 흐르도록 하고, 냉동기유 분리관(130)의 외측으로 액체상태의 냉동기유(150)가 흐르도록 한다.

상기 냉동기유 분리관(130)의 외주면에는 고무패킹(131)이 장착되어 있어 냉동기유 분리관(130)의 외측으로 흐르는 냉동기유(150)가 흡입머플러(122)의 내부로 유입되는 것을 차단하도록 한다.

또한, 상기 흡입관(121)의 단부 양측에는 냉동기유 배출홈(121a)이 형성되어 있어 상기 고무패킹(131)에 의해 차단되는 냉동기유를 흡입관(121)의 외부로 빠져나가도록 한다.

한편, 상기 흡입머플러(122)에는 흡입관(121)에서 유입되는 냉매중에서 상기 냉동기유 분리관(130)에서 미처 여과되지 못한 냉동기유가 흡입공(126a)으로 유입되는 것을 방지하는 냉동기유 차단부(122a)가 형성되어 있다.

이와 같이 구성되어 있는 본 발명 실시례에서는 전동기구부(110)의 전원이 인가되어 크랭크 샤프트(113)가 회전되면, 피스톤(124)이 실린더(123) 내에서 직선왕복운동하여 압축기의 내부로 냉매가 흡입, 압축 및 토출되는 과정을 실시하게 된다.

여기서 냉동사이클의 순환경로에 의해 증발기에서 열교환된 저온저압의 기체상태의 냉매(140)가 압축기의 흡입관(121)으로 흡입된다.

흡입되는 냉매중 순수한 냉매(140')는 흡입관(121)을 통과하여 냉동기유 분리관(130)의 내측을 통해 흡입머플러(122)로 유입된다.

이때, 상기 냉매(140)에 포함되어 흡입머플러(122)측으로 흡입되는 냉동기유(150)는 액체상태이기 때문에 흡입관(121)의 내벽면을 타고 유입되다가 흡입관(121)의 단부 가장자리에 형성되어 있는 냉동기유 배출홈(121a)을 통해 흡입관(121)의 외부로 배출된다.

상기 냉동기유 배출홈(121a)을 통하지 않고 흡입머플러(122) 측으로 계속해서 이동되는 냉동기유는 냉동기유 분리관(130)의 외주면에 장착되어 있는 고무패킹(131)에 의해 흐름이 차단되어 다시 하측으로 하강됨으로써 냉동기유 배출홈(121a)을 통해 흡입관(121)의 외부로 배출되는 것이다.

이와 같이 냉동기유(150)가 분리된 상태에서 냉매(140')가 흡입머플러(122)측으로 흡입되어 흡입밸브(126)의 흡입공(126a)을 통과하게 된다. 이때, 상기 흡입머플러(122)로 유입되는 냉매(140')중에서도 미처 여과되지 못해 냉매기체와 혼합되어 있는 냉동기유는 흡입머플러(122)의 냉동기유 차단부(122a)에 의해 흡입밸브(126)의 흡입공(126a)으로 유입되는 것이 방지된다.

상기 흡입밸브(126)의 흡입공(126a)으로 유입되는 냉매는 실린더(123)로 흡입되어 피스톤(124)에 의해 압축되고, 압축된 고온고압의 기체상태의 냉매가 토출밸브(127)와 토출관(128)을 통해 압축기의 외부로 배출되어 응축기로 순환되는 것이다.

본 발명의 변형례로서, 도 7에 도시한 바와 같이, 흡입관(121)의 단부에 일체로 형성된 2중 연결관(230)도 제공가능하다.

상기 2중 연결관(230)은 순수한 냉매(140')를 흡입머플러(122)로 흐르도록 하는 냉매 유로관(231)과, 상기 냉매 유로관(231)을 둘러싸도록 상기 흡입관(121)에서 연장형성되고, 흡입관(121)의 내벽을 타고 흐르는 냉동기유(150)를 흡입관(121)의 외측으로 배출시키는 냉동기유 배출공(232a)이 형성된 냉동기유 유로관(232)으로 구성되어 있다.

이와 같이 구성되어 있는 본 발명의 변형례에 의한 밀폐형 압축기도 그 작용은 압축기의 흡입관(121)을 통해 유입되는 냉매중에서 순수한 냉매(140')는 냉매 유로관(231)을 통해 흡입머플러(122)로 유입되고, 액체상태로 흡입관(121)의 내벽을 타고 흐르는 냉동기유(150)는 냉동기유 유로관(232)을 타고 이동되다가 냉동기유 배출공(232a)을 통해 흡입관(121) 밖으로 배출됨으로써 냉매(140)에 포함되어 있던 냉동기유(150)가 분리되도록 한 것이다.

본 발명에 의한 밀폐형 압축기는 냉동사이클의 순환과정 중에서 구조적으로 냉매와 혼합되어 순환됨으로써 제품의 냉동능력을 저하시키는 냉동기유가 실린더 내부로 유입되는 경로상에서 기체상태인 냉매와 자연스럽게 분리되도록 한 것이다.

따라서 냉매의 압축 효율을 향상시켜 증발기의 증발 잠열을 증대시킴으로써 전체 냉동 능력이 향상되는 효과가 있다.

Claims

흡입관과 흡입머플러의 연결부위에 설치되어 압축기의 실린더로 흡입되는 냉매에 포함되어 있는 냉동기유를 분리하여 흡입관의 외부로 배출시키는 냉동기유 분리수단을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서,

상기 냉동기유 분리수단은 흡입머플러와 연결되어 기체상태의 냉매만 내측으로 통과되고 외측으로는 냉동기유가 흐르게되는 냉동기유 분리관과, 상기 냉동기유 분리관의 외주면에 장착되어 흡입관의 내벽을 타고 흐르는 냉동기유를 차단시키는 차단부재가 구비되고, 상기 흡입관의 상단부 가장자리에 상기 차단부재에 의해 흐름이 차단되는 냉동기유를 흡입관의 외측으로 배출시키는 냉동기유 배출홈이 형성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제2항에 있어서,

상기 차단부재는 고무패킹인 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서,

상기 냉동기유 분리수단은 상기 흡입머플러와 연결되어 기체상태의 냉매가 통과되는 냉매 유로관과, 상기 흡입관의 상단부 가장자리에 냉동기유를 흡입관의 외측으로 배출시키는 냉동기유 배출공을 형성함과 아울러 흡입관의 상면을 복개하여서된 냉동기유 유로관을 갖는 2중 연결관인 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서,

상기 흡입머플러에는 흡입관에서 유입되는 냉매중에서 상기 냉동기유 분리수단에 의해 미처 여과되지 못한 냉동기유가 흡입공으로 유입되는 것을 방지하는 냉동기유 차단부가 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.