KR100314010B1 - 밀폐형 전동식 압축기의 열전달 방지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 전동식 압축기의 열전달 방지구조에 관한 것으로, 본 발명은 실린더의 일측에 결합되는 헤드커버에 결합되어 흡입파이프로 유입되는 냉매가스를 상기 헤드커버로 안내함과 아울러 소음 방출을 억제하는 흡입머플러에 헤드커버로부터의 열전달을 억제하는 열전달 방지수단을 형성하여 상기 실린더에서 발생되는 열이 헤드커버를 통해 흡입머플러로 전달되는 것을 억제함으로써 흡입머플러를 통과하는 냉매가스의 온도 상승을 최소화하여 실린더내부로 흡입되는 냉매가스의 비체적을 감소시켜 흡입 효율을 높일 수 있도록 한 것이다.

Description

밀폐형 전동식 압축기의 열전달 방지구조{STRUCTURE FOR PREVENTING OVER-HEATING OF HERMETIC ROTARY COMPRESSOR}

본 발명은 밀폐형 전동식 압축기의 열전달 방지구조에 관한 것으로, 실린더에서 발생되는 고온의 열이 전달되어 가열되는 헤드커버와 이에 결합되는 흡입머플러사이의 열전달을 억제하여 흡입머플러를 통하여 실린더내로 흡입되는 냉매가스가 가열되는 것을 최소화할 수 있도록 한 밀폐형 전동식 압축기의 열전달 방지구조에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 작동가스를 압축하는 기기이다.

도 1은 상기 압축기의 일예로 밀폐형 전동식 압축기(Reciprocating Compressor)를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 상기 밀폐형 전동식 압축기는 밀폐용기(1)와 상기 밀폐용기(1)의 내부에 설치되어 구동력을 발생시키는 전동기구부와 상기 전동기구부의 구동력을 전달받아 작동가스를 압축하는 압축기구부로 구성되며, 상기 전동기구부는 밀폐용기(1)의 내측 하부에 스프링(2)에 의해 지지되는 스테이터(STATOR)(3)와, 상기 스테이터(3)내부에 회전가능하게 결합되는 로터(ROTOR)(4)와, 내부에 오일유로(5a)가 형성되고 상단부에 편심부(5b)가 형성되어 상기 로터(4)에 결합되는 크랭크축(5)을 포함하여 구성된다.

상기 압축기구부는 일측에 실린더(6a)가 형성되고 그 측부에 상기 크랭크축(5)이 삽입되는 축삽입공(6b)이 형성되어 이루어져 크랭크축(5)이 축삽입공(6b)에 삽입됨과 아울러 상기 스테이터(3)에 고정 지지되는 실린더블럭(6)과, 상기 실린더(6a)에슬라이딩 가능하도록 삽입되는 피스톤(7)과, 상기 피스톤(7)과 크랭크축의 편심부(5b)를 연결하여 크랭크축(5)의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 피스톤(7)을 실린더(6a)내에서 왕복운동시키는 컨넥팅로드(8)와, 상기 실린더(6a)의 일측 단부에 결합되어 실린더(6a)내부로 가스 흡입과 토출을 안내하는 밸브어셈블리(9) 및 이에 결합되는 헤드커버(10)와, 상기 헤드커버(10)와 연통되도록 헤드커버(10)에 결합되는 소음을 저감시키는 흡입머플러(11)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 밀페용기(1)의 저면에는 슬라이딩되는 부분에 공급되는 오일이 채워져 있고, 상기 밀폐용기(1)의 일측에는 냉매가스가 상기 실린더(6a)내로 유입되도록 안내하는 흡입파이프(12)가 결합되며, 그 측부에는 실린더(6a)에서 압축된 가스가 토출되는 토출파이프(13)가 결합된다.

미설명 부호 14는 크랭크축의 편심부와 컨넥팅로드사이에 삽입되는 슬리이브(SLEEVE)를 나타낸 것이다.

상기 밀폐형 전동식 압축기의 작동은 먼저, 전류가 인가되면 로터(4)가 회전함과 더불어 이에 결합된 크랭크축(5)이 회전하게 된다. 상기 크랭크축(5)의 회전에 의해 크랭크축의 편심부(5b)에 결합된 컨넥팅로드(8)가 편심부(5b)의 원운동을 직선운동으로 전환시켜 피스톤(7)을 실린더(6a)내에서 왕복 운동시키게 되며 그 피스톤(7)의 왕복운동에 의해 작동가스가 실린더(6a)내로 흡입되어 압축되고 토출된다.

그리고 상기 실린더(6a)내로 흡입되는 냉매가스는 흡입파이프(12)를 통해 밀폐용기(1)내로 유입되면서, 도 2에 도시한 바와 같이, 흡입머플러(11)의입구(11a)를 통해 흡입머플러(11)내로 유입되며 그 유입된 냉매가스는 흡입머플러(11)내부에 형성된 유로를 통해 헤드커버(10) 및 밸브어셈블리(9)를 거쳐 실린더(6a))내부로 흡입된다. 이과정에서, 상기 흡입파이프(12)를 통해 밀폐용기(1)내로 유입되는 작동가스의 온도는 32℃ 정도이나 압축기내에서 발생되는 열에 의해 상기 흡입머플러의 입구(11a)측에서의 냉매가스 온도는 40℃ ~ 50℃ 정도이며 흡입머플러(11)의 내부 유로를 거치면서 실린더(6a)내로 흡입되기 전의 온도가 90℃ ~ 95℃까지 상승하게 된다. 상기 흡입머플러(11)를 플라스틱으로 제작하고 고온의 토출부와 분리하여 개선하기 전 110℃ ~ 120℃까지 상승하였으나 개선 후 90℃ ~ 95℃까지 낮추게 되어 압축기의 성능을 약 9% 정도 향상시키게 되었다. 그러나 토출 냉매가스의 온도가 약 130℃ ~ 140℃이고 밀폐용기(1)내부의 온도가 70℃ ~ 80℃를 유지하게 되므로 실린더(6a)내로 흡입되는 냉매가스의 온도를 더욱 저하시켜 냉매가스의 비체적을 줄여 효율을 줄이는 것은 중요한 과제이다.

한편, 상기 흡입파이프(12)를 통해 유입된 냉매가스가 흡입머플러(11)와 헤드커버(10) 및 밸브어셈블리(9)를 통해 실린더(6a)내로 흡입되는 과정을 살펴보면 실린더(6a)에서 발생되는 고온이 그대로 전달되는 헤드커버(10)와 이에 접촉된 상태로 결합되는 흡입머플러(11)사이의 열전달에 의해 흡입머플러(11)가 가열되어 냉매가스가 흡입머플러(11)내부를 통과하는 과정에서 고온으로 상승하게 된다.

상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 실린더에서 발생되는 고온의 열이 전달되어 가열되는 헤드커버와 이에 결합되는 흡입머플러사이의 열전달을 억제하여 흡입머플러를 통하여 실린더내로 흡입되는 냉매가스가 가열되는 것을 최소화할 수 있도록 한 밀폐형 전동식 압축기의 열전달 방지구조를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 밀폐형 전동식 압축기의 일예를 도시한 단면도,

도 2는 상기 밀폐형 전동식 압축기를 구성하는 헤드커버와 흡입머플러의 결합상태를 부분 단면하여 도시한 측면도,

도 3은 본 발명의 밀폐형 전동식 압축기의 열전달 방지구조를 부분 단면하여 도시한 측면도,

도 4,5는 본 발명의 밀폐형 전동식 압축기 열전달 방지구조의 다른 실시예를 각각 도시한 측단면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

10 ; 헤드커버 12 ; 흡입파이프

20 ; 흡입머플러 24 ; 돌기

25 ; 진공 단열층

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 냉매가스의 압축이 일어나는 실린더에 결합되는 헤드커버와, 내부에 냉매가스가 유동하는 냉매유로가 형성되어 흡입파이프로 유입되는 냉매가스를 상기 헤드커버로 안내하도록 헤드커버에 결합되는 흡입머플러와, 상기 헤드커버와 흡입머플러의 접촉부에 형성되어 헤드커버의 열이 흡입머플러로 전달되는 것을 억제하는 열전달 방지수단이 구비된 것을 특징으로 하는 밀폐형 전동식 압축기의 열전달 방지구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 밀폐형 전동식 압축기의 열전달 방지구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

먼저, 실린더(6a)의 일측에 피스톤(7)의 왕복운동에 따라 실린더(6a)내로 냉매가스가 흡입되고 토출되는 것을 제어하는 밸브어셈블리(9) 및 그 밸브어셈블리(9)를 복개하는 헤드커버(10)가 결합된다. 그리고 상기 헤드커버(10)에 흡입머플러(20)가 결합되며 상기 흡입머플러(20)는 밀폐용기(1)의 일측에 결합되는 흡입파이프(12)를 통해 유입되는 냉매가스를 상기 헤드커버(10)를 통해 실린더(6a)내로 흡입되도록 안내할 뿐만 아니라 내부에서 발생되는 소음이 외부로 방사되는 것을 방지하게 된다.

도 3은 본 발명의 열전달 방지구조의 일예를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 상기 헤드커버(10)는 소정의 내부 공간을 갖도록 형성되는 몸체부(10a)의 일측에 흡입머플러(20)가 결합되는 결합부(10b)가 형성되어 이루어진다. 상기 결합부(10b)는 몸체부(10a)의 일측면에 소정의 크기로 관통구멍(H)이 형성되고 그 관통구멍(H)의 내측으로 소정의 길이를 갖는 관(P)이 절곡 연장 형성되어 이루어진다.

상기 흡입머플러(20)는 소정의 내부 공간을 가지며 그 내부에 소음을 감쇄시킬 수 있도록 내부유로가 형성된 몸체부(21)의 일측에 입구(22)가 형성되고 상기 몸체부(21)의 타측면에 상기 헤드커버(10)의 결합부(10b)에 삽입 결합되어 헤드커버(10)의 내부와 연통되도록 결합출구부(23)가 형성되어 이루어진다. 상기 결합출구부(23)는 상기 헤드커버(10)의 결합부(10b)를 이루는 관(P)에 삽입될 수 있도록 소정의 길이를 갖는 관 형태로 형성된다. 상기 흡입머플러(20)는 그 결합출구부(23)가 헤드커버(10)의 결합부(10b)에 삽입되어 결합되며 상기 흡입머플러(20)의 입구로 유입된 냉매가스가 흡입머플러(20)의 내부유로를 거쳐 결합출구부(23)를 통해 헤드커버(10)내부로 유입된다.

상기 헤드커버(10)의 열이 흡입머플러(20)로 전달되는 것을 억제하는 열전달 방지수단은 그 일실시예로 헤드커버(10)와 접촉되는 흡입머플러(20)에 복수개의 돌기(24)로 형성된다. 상기 돌기(24)는 상기 헤드커버(10)의 결합부(10b)에 삽입되어 결합되는 결합출구부(23)의 외주면 및 상기 헤드커버(10)와 접촉되는 접촉면(F)에 형성된다. 상기 돌기(24)는 흡입머플러(20)가 헤드커버(10)에 결합시 헤드커버(10)의 결합부(10b)와 흡입머플러(20)의 결합출구부(23)의 직접 접촉을 방지할 뿐만 아니라 그 사이에 공간을 형성하며 아울러 헤드커버(10)의 접촉면(F')과직접 접촉을 방지할 뿐만 아니라 그 사이에 공간을 형성하게 된다.

상기 열전달 방지수단의 다른 실시예로, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 헤드커버(10)와 접촉되는 흡입머플러(20)의 접촉부내부에 소정의 진공 공간을 갖는 진공 단열층(25)이 형성된다. 상기 진공 단열층(25)은 결합출구부(23) 내부와 그 결합출구부(23)가 형성된 몸체부(21)의 일측벽,즉 헤드커버와 접촉되는 접촉면(F)내부에 형성된다. 즉, 상기 결합출구부(23) 및 몸체부(21)의 일측벽,즉 접촉면(F)이 이루는 벽내부에 형성되는 진공 단열층(25)은 외면과 내면사이에 소정의 공간을 갖도록 형성된다. 상기 흡입머플러(20)는 플라스틱으로 제작하게 되므로 진공 단열층(25)을 형성하는 것이 가능하게 된다.

상기 열전달 방지수단의 또다른 실시예로, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 헤드커버(10)와 접촉되는 흡입머플러(20)의 접촉부내부에 소정의 진공 공간을 갖는 진공 단열층(25)이 형성되고 상기 접촉부의 외면에 다수개의 돌기(24)가 형성된다. 즉 상기 접촉부를 이루는 결합출구부(23) 및 접촉면(F)에 내부에 진공 단열층(25)이 형성됨과 아울러 그 외면에 다수개의 돌기(24)가 형성된다.

이하, 본 발명의 밀폐형 전동식 압축기의 열전달 방지구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 전류가 인가됨에 의해 전동기구부가 작동하여 구동력이 발생되면 그 구동력을 전달받아 압축기구부에서 냉매가스를 흡입하고 압축하여 토출시키게 된다. 이때 냉매가스의 흡입,압축이 진행되는 실린더(6a)내부로 냉매가스가 흡입되는 과정은 먼저 실린더(6a)내부에서 발생되는 흡입력에 의해 흡입파이프(12)를 통한 냉매가스가흡입머플러(20)와 헤드커버(10) 및 밸브어셈블리(9)를 통해 실린더(6a)내로 흡입된다.

상기 냉매가스가 압축되는 실린더(6a)에서 고온의 열이 발생되며 그 실린더(6a)에서 발생된 열은 실린더(6a)에 결합된 헤드커버(10)로 전달된다. 그리고 상기 헤드커버(10)로 전달된 열은 열전달 방지수단에 의해 헤드커버(10)에 결합된 흡입머플러(20)에 전달되는 것이 억제된다. 즉 헤드커버(10)와 흡입머플러(20)사이에 돌기(24)가 형성된 경우 헤드커버(10)로 전달된 열이 단지 돌기(24)를 통해 흡입머플러(20)로 전달되므로 흡입머플러(20)로 전달되는 열이 작게 된다. 또한 헤드커버(10)와 접촉되는 흡입머플러(20)에 진공 단열층(25)이 형성된 경우 진공 단열층(25)에 의해 흡입머플러(20)로 전달되는 전달되는 열이 최소화된다.

이와 같이, 상기 헤드커버(10)에 전달된 열이 흡입머플러(20)로 전달되는 것이 억제되어 흡입머플러(20)가 가열되는 정도가 작게 되므로 냉매가스가 흡입머플러(20)의 내부를 통과하면서 이루어지는 온도 상승이 억제되어 실린더(6a)내부로 흡입되는 냉매가스의 비체적이 작아 냉매가스의 흡입 효율을 증가시키게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 밀폐형 전동식 압축기의 열전달 방지구조는 냉매가스를 압축하면서 발생되는 열이 헤드커버를 통해 흡입머플러로 전달되는 것을 억제하여 흡입머플러를 통과하는 냉매가스의 온도 상승을 최소화하게 됨으로써 실린더내부로 흡입되는 냉매가스의 비체적을 감소시켜 흡입 효율을 높이게 되므로 압축기의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 냉매가스의 압축이 일어나는 실린더에 결합되는 헤드커버와, 내부에 냉매가스가 유동하는 냉매유로가 형성되어 흡입파이프로 유입되는 냉매가스를 상기 헤드커버로 안내하도록 헤드커버에 결합되는 흡입머플러와, 상기 헤드커버와 흡입머플러의 접촉부에 상기 헤드커버의 열이 그 흡입머플러로 전달되는 것을 억제하도록 다수개의 돌기가 구비된 것을 특징으로 하는 밀폐형 전동식 압축기의 열전달 방지구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 다수개의 돌기는 상기 흡입머플러에 구비된 것을 특징으로 하는 밀폐형 전동식 압축기의 열전달 방지구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 헤드커버와 흡입머플러의 접촉부에 상기 헤드커버의 열이 그 흡입머플러로 전달되는 것을 억제하도록 그 흡입머플러에 소정의 진공 공간을 갖는 진공 단열층이 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 전동식 압축기의 열전달 방지구조.