KR100314037B1 - 압축기의 흡입가스 가열방지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기의 흡입가스 가열방지구조에 관한 것으로, 본 발명은 구동력을 발생시키는 전동기구부 및 그 전동기구부의 구동력을 전달받아 가스를 압축하는 압축기구부가 내부에 장착되는 밀폐용기에 관통된 결합구멍이 형성되고 상기 밀폐용기의 결합구멍에 증발기를 거친 냉매 가스가 압축기구부의 압축공간으로 흡입되도록 안내하는 흡입관이 삽입되며 상기 밀폐용기의 결합구멍과 흡입관사이에 열전달을 방지하는 단열부재가 결합되도록 구성하여 실린더의 압축공간으로 흡입되는 냉매 가스가 실린더의 압축공간으로 흡입되는 과정에서 흡입관에 의해 가열되는 것을 방지하여 압축공간으로 흡입되는 냉매 가스의 비체적을 감소시킴으로써 압축 효율을 높일 수 있도록 한 것이다.

Description

압축기의 흡입가스 가열방지구조{STRUCTURE FOR PREVENTING GAS-HEATING IN COMPRESSOR}

본 발명은 압축기에 관한 것으로, 특히 밀폐용기의 열이 냉매 가스가 흡입되는 흡입관으로 전달되는 것을 최소화할 수 있도록 한 압축기의 흡입가스 가열방지구조에 관한 것이다.

일반적으로 냉동사이클장치는 압축기, 응축기, 팽창수단 그리고 증발기를 포함하여 구성되며 각 구성 부품이 폐루프를 이루도록 연결관에 의해 연결되고 그 내부에 작동가스가 채워져 있다. 상기 압축기는 작동가스를 압축하는 기계로, 보통 가스를 압축하는 방식에 따라 회전식 압축기(ROTARY COMPRESSOR), 왕복동식 압축기(RECIPROCATING COMPRESSOR), 스크롤 압축기(SCROLL COMPRESSOR), 리니어 압축기(LINEAR COMPRESSOR) 등 여러 종류가 있다. 이와 같은 압축기들은 소정의 내부 공간을 갖는 밀폐용기와 상기 밀폐용기내에 장착되어 구동력을 발생시키는 전동기구부와 상기 전동기구부의 구동력을 전달받아 가스를 압축하는 압축기구부로 구성되며 상기 밀폐용기의 저면에 압축기구부 및 전동기구부를 구성하는 부품들의 미끄럼 접촉이 일어나는 부분에 공급되는 오일이 채워져 있다.

상기 압축기는 인가되는 전원에 의해 전동기구부에서 구동력이 발생되면 그 구동력을 전달받아 압축기구부가 작동하면서 증발기를 거친 저온 저압 상태의 냉매가스가 밀폐용기내로 유입되어 압축기구부의 압축공간으로 흡입되고 압축되며 고온 고압의 상태로 토출되어 사이클을 순환하게 된다.

도 1은 상기 리니어 압축기의 일례를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 리니어 압축기는 전원이 인가되면 프레임(10)에 장착되는 바깥쪽 스테이터 조립체(21)와 그 내부에 소정의 간격을 두고 결합되는 안쪽 스테이터 조립체(22)와 그 사이에 삽입되는 가동자인 영구자석(23)들로 구성되는 리니어 모터의 가동자가 직선 왕복 운동하게 되고 그 가동자의 직선 왕복운동에 의해 가동자와 영구자석 홀더(24)에 의해 연결된 피스톤(30)이 실린더(40)내부에서 직선 왕복 운동하게 된다. 상기 피스톤(30)의 직선 왕복운동에 의해 밀폐용기(1)에 결합된 흡입관(2)을 통해 작동가스인 냉매 가스가 유입됨과 동시에 피스톤(30)의 내부에 형성된 가스유로(F)를 거쳐 흡입밸브(31)의 작동에 의해 실린더(40)의 압축공간(P)내로 흡입된다. 그 흡입된 냉매 가스는 고온 고압의 상태로 압축되어 실린더(40)의 단부에 결합된 토출밸브 조립체(50) 및 토출커버(51)를 통해 토출되며 그 토출된 냉매 가스는 토출관(미도시)을 통해 사이클내로 순환하게 된다.

미설명 부호 60은 오일공급장치이고, 61은 지지스프링이며, 62는 복개부재이다.

한편, 상기 밀폐용기(1)에 결합된 흡입관(2)은 증발기측과 연결되는 연결관이며 그 흡입관(2)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 밀폐용기(1)에 흡입관(2)의 외경과 상응하는 관통구멍(1a)이 형성되고 그 관통구멍(1a)에 삽입된 상태에서 용접에 의해 밀폐용기(1)에 접합된 구조로 이루어진다. 그리고 상기 밀폐용기(1)에 접합된 흡입관(2)의 단부는 실린더(40)의 압축공간(P)과 연통되도록 위치하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 구조는 증발기측에서 유출된 냉매 가스가 압축기의 밀폐용기(1)내로 유입됨과 동시에 내부 흡입 가스유로를 거쳐 실린더(40)의 압축공간(P)으로 흡입되는 과정에서 냉매 가스가 가열되어 실린더(40)의 압축공간(P)으로 흡입되는 냉매 가스의 비체적이 증가하게 된다. 즉, 상기 밀폐용기(1)내부가 고온 고압상태로 토출되는 냉매 가스에 의해 고온 상태로 유지될 뿐만 아니라 그 밀폐용기(1)가 가열되어 고온 상태가 된다. 그리고 상기 밀폐용기(1)에 접합된 흡입관(2)이 밀폐용기(1)에 의해 열전달되어 고온의 상태를 유지하게 되며 이로 인하여 증발기측에서 유출된 저온 상태의 냉매 가스가 흡입관(2)을 통해 실린더(40) 압축공간(P)으로 흡입되는 과정에서 가열되어 실린더 압축공간(P)으로 흡입됨으로써 압축공간(P)으로 흡입되는 냉매 가스의 비체적이 증가하게 되어 압축효율을 저하시키게 된다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 냉매 가스가 실린더의 압축공간으로 흡입되는 과정에서 냉매 가스가 가열되는 것을 최소화할 수 있도록 한 압축기의 흡입가스 가열방지구조를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 리니어 압축기를 도시한 단면도,

도 2는 상기 리니어 압축기의 밀폐용기와 흡입관을 도시한 단면도,

도 3은 본 발명의 압축기 흡입가스 가열방지구조가 구비된 압축기를 부분 단면하여 도시한 정면도,

도 4는 본 발명의 압축기 흡입가스 가열방지구조를 분해하여 도시한 단면도,

도 5는 본 발명의 압축기 흡입가스 가열방지구조의 작용상태를 도시한 단면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 ; 밀폐용기 2 ; 흡입관

70 ; 단열재 80 ; 연결체

D ; 단열부재 H ; 결합구멍

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 전동기구부와 압축기구부가 내부에 장착되는 밀폐용기에 관통된 결합구멍이 형성되고 상기 밀폐용기의 결합구멍에 증발기를 거친 냉매 가스가 압축기구부의 압축공간으로 흡입되도록 안내하는 흡입관이 삽입되며 상기 밀폐용기의 결합구멍과 흡입관사이에 열전달을 방지하는 단열부재가 결합된 것을 특징으로 하는 압축기의 흡입가스 가열방지구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 압축기 흡입가스 가열방지구조를 첨부도면에 도시한 실시례에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 압축기 흡입가스 가열방지구조의 일례가 구비된 압축기를 도시한 것으로, 이를 참조하여 설명하면, 먼저 소정의 내부 공간을 갖도록 형성된 밀폐용기(1)내부에 구동력을 발생시키는 전동기구부와 그 전동기구부의 구동력을 전달받아 가스를 압축하는 압축기구부가 장착된다. 상기 밀폐용기(1)는 소정의 두께를 갖도록 형성되며 그 밀폐용기(1)의 일측에 관통된 결합구멍(H)이 형성된다. 상기 밀폐용기(1)에 형성되는 결합구멍(H)은 압축기구부를 구성하는 실린더(40)의 압축공간(P)과 연통되는 위치에 형성된다.

그리고 상기 밀폐용기(1)의 결합구멍(H)과 흡입관(2)사이에 열전달을 방지하는 단열부재(D)가 결합된다. 상기 단열부재(D)는 상기 흡입관(2)의 외주면에 삽입되어 부착되는 단열재(70)와, 일측이 상기 단열재(70)와 결합되고 타측이 상기 밀폐용기 결합구멍(H)에 결합되어 단열재(70)가 부착된 흡입관(2)을 밀폐용기(1)에 결합하는 연결체(80)로 이루어진다. 상기 단열재(70)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 그 일례로 소정의 길이와 두께를 갖는 원통 형상으로 그 내경은 상기 흡입관(2)의 외경과 상응하도록 형성되며 그 단열재(70)는 상기 흡입관(2)에 삽입되어 그 단열재(70) 내경의 내주면이 흡입관(2)의 외주면에 부착되어 결합된다. 그리고 상기 연결체(80)는 그 일례로 소정의 면적을 갖는 판체(81)의 가운데 관통구멍(82)이 형성됨과 동시에 그 관통구멍(82)의 가장자리가 수직 방향으로 연장 형성되어 환형 형태를 이루는 내측 테두리부(83)와 상기 판체(81)의 외측 가장자리가 절곡 연장되는 외측 테두리부(84)로 형성되며 그 외측 테두리부(84)는 내측 테두리부(83)와 같은 방향으로 위치하게 된다. 상기 연결체(80)의 내측 테두리부(83)의 내경은 상기 단열재(70)의 외경과 상응하도록 형성되며 상기 외측 테두리부(84)의 일측 외경은 상기 밀폐용기 결합구멍(H)의 내경과 상응하도록 형성된다. 그리고 상기 연결체(80) 내측 테두리부(83)의 내부에 단열재(70)가 삽입되어 내측 테두리부(83)의 내주면과 단열재(70)의 외주면이 접합되며 상기 연결체(80)의 외측 테두리부(84)가 밀폐용기 결합구멍(H)의 내주면에 접촉되도록 접합된다. 상기 밀폐용기(1)와 연결체(80)의 접합은 용접에 의해 결합된다. 상기 연결체(80)의 두께는 밀폐용기(1)의 두께보다 얇게 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 단열부재(D)의 다른 변형례로 흡입관(2)의 외주면과 밀폐용기 결합구멍(H)의 외주면사이에 결합되도록 소정의 길이를 갖는 환형 형태의 단열재(70)로 형성될 수 있다. 상기 단열부재(D)는 그 형태가 다양하게 구현될 수 있다.

상기 흡입관(2)은 증발기측과 연결되며 그 타측 단부는 상기 실린더(40)에 삽입되는 피스톤(30)의 내부에 형성되는 가스유로(F)와 연통되도록 위치하게 된다. 상기 피스톤(30)은 전동기구부와 연결된다.

이하, 본 발명의 압축기 흡입가스 가열방지구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 전동기구부의 구동력이 압축기구부를 구성하는 피스톤(30)에 전달되면 그 구동력을 전달받아 피스톤(30)이 실린더(40) 내부를 직선 왕복 운동하게 된다. 상기피스톤(30)의 왕복 운동에 의해 증발기를 거친 냉매 가스가 흡입관(2)을 통해 밀폐용기(1)내부로 유입됨과 동시에 실린더 압축공간(P)으로 통하는 내부 흡입 가스 유로를 통해 실린더(40)의 압축공간(P)으로 흡입되고 그 흡입된 냉매 가스는 압축되어 고온 고압 상태로 토출되며 그 토출된 고온 고압 상태의 냉매 가스는 토출관을 통해 밀폐용기(1)외부로 토출된다. 이와 같은 과정에서, 토출되는 냉매 가스에 의해 밀폐용기(1)가 가열되며 그 밀폐용기(1)에 전달된 열은, 도 5에 도시한 바와 같이, 단열부재(D)에 의해 절연되어 흡입관(2)으로 전달되는 것이 차단되므로 밀폐용기(1)의 열이 흡입관(2)에 전달되어 흡입관(2)이 가열되는 것이 억제된다. 특히 연결체(80)에 의해 밀폐용기(1)의 열이 전달되는 과정에서 외부로 방열될 뿐만 아니라 구조적으로 열전달율이 감소하게 된다. 상기 흡입관(2)이 가열되지 않으므로 증발기를 거친 저온 상태의 냉매 가스가 흡입관(2)으로 통하여 실린더(40)의 압축공간(P)으로 흡입되는 과정에서 흡입관(2)을 통해 냉매 가스가 가열되는 것이 억제되어 냉매 가스의 온도 상승을 방지하게 됨으로써 실린더(40)의 압축공간(P)으로 흡입되는 냉매 가스의 비체적이 감소하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 압축기의 흡입가스 가열방지구조는 실린더의 압축공간으로 흡입되는 냉매 가스가 실린더의 압축공간으로 흡입되는 과정에서 흡입관에 의해 가열되는 것을 방지하게 되어 압축공간으로 흡입되는 냉매 가스의 비체적이 감소됨으로써 압축공간으로 흡입되어 압축되는 냉매 가스의 양이 증가하게 되어 압축 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 전동기구부와 압축기구부가 내부에 장착되는 밀폐용기에 관통된 결합구멍이 형성되고 상기 밀폐용기의 결합구멍에 증발기를 거친 냉매 가스가 압축기구부의 압축공간으로 흡입되도록 안내하는 흡입관이 삽입되며 상기 밀폐용기의 결합구멍과 흡입관사이에 열전달을 방지하는 단열부재가 결합된 것을 특징으로 하는 압축기의 흡입가스 가열방지구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 단열부재는 상기 흡입관의 외주면에 삽입되어 부착되는 단열재와, 일측이 상기 단열재와 결합되고 타측이 상기 밀폐용기 결합구멍에 결합되어 단열재가 부착된 흡입관을 밀폐용기에 결합하는 연결체로 이루어짐을 특징으로 하는 압축기의 흡입가스 가열방지구조.