KR100703667B1 - 밀폐형 압축기의 작동유체 과열방지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기의 작동유체 과열방지장치에 관한 것이다. 본 발명은 일측에 흡입부(32)를 타측에 토출부(34)를 구비하여 상기 흡입부(32)를 통해 작동유체를 흡입하여 소음을 제거하고 상기 토출부(34)를 통해 배출하는 흡입소음기(30)와, 상기 흡입소음기(30)의 토출부(34)가 안착되는 안착부(46)와 압축실에서 압축된 작동유체가 머무르는 토출방(44)이 형성되는 헤드커버(40)와, 상기 헤드커버(40)의 안착부(46)와 상기 흡입소음기(30)의 토출부(34) 사이에 형성되어 이들 사이에서 열전달을 차단하는 단열부(50)를 포함하여 구성된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 작동유체가 헤드커버조립체로부터 열을 전달받는 것이 최소화되어 압축실에 들어가는 작동유체의 온도를 상대적으로 낮춰 압축기의 효율과 열교환사이클의 냉동능력을 상대적으로 높일 수 있는 이점이 있다.
밀폐형 압축기, 작동유체, 과열

Description

밀폐형 압축기의 작동유체 과열방지장치{Super-heating of work fluid preventing apparatus hermatic compressor}
도 1은 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 구성을 보인 분해 사시도.
도 2는 종래 기술에 의한 압축기의 요부 구성을 보인 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 작동유체 과열방지장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 사시도.
도 4는 본 발명 실시예의 요부 구성을 보인 사시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
30: 흡입소음기 32: 흡입부
34: 토출부 35: 토출공
36: 결합돌기 40: 헤드커버
42: 체결공 44: 토출방
46: 안착부 48: 결합홈
50: 단열부
본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밀폐형 압축기로 흡입되어 압축되는 작동유체가 흡입과정에서 과열되는 것을 방지하는 밀폐형 압축기의 작동유체 과열방지장치에 관한 것이다.
도 1에는 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 구성이 분해사시도로 도시되어 있다. 이에 따르면, 압축기의 외관을 하부용기(1)와 상부용기(3)가 형성한다. 상기 하부용기(1)와 상부용기(3)는 서로 결합하여 내부에 밀폐공간을 형성한다. 상기 밀폐공간의 내부에는 압축기를 구성하는 부품이 설치된다.
상기 하부용기(1)의 하면에는 장착플레이트(5)가 설치된다. 상기 장착플레이트(5)는 압축기가 설치되는 위치에 고정하기 위한 것이다. 상기 하부용기(1)의 장축방향 일단부에는 터미널장착부(6)가 설치된다.
다음으로, 상기 하부용기(1)에는 밀폐공간의 내외부로 작동유체를 유동시키는 파이프가 설치된다. 즉, 작동유체를 밀폐공간의 내부로 전달하는 흡입파이프(7)가 하부용기(1)를 관통하여 설치된다. 상기 흡입파이프(7)가 설치된 반대쪽, 즉 상기 터미널장착부(6)의 반대 위치의 하부용기(1)를 관통하여서는 토출파이프(8)가 설치된다. 상기 토출파이프(8)와 인접한 위치에 프로세스파이프(9)가 하부용기(1)를 관통하여 설치된다. 상기 프로세스파이프(9)는 필요시에 밀폐공간의 내부로 오일이나 작동유체를 주입하는 통로가 된다.
상기 밀폐공간의 내부에는 프레임(10)이 설치된다. 상기 프레임(10)의 하부에는 고정자(11)가 설치되고 하부용기(1)의 바닥면에 탄성부재에 의해 지지된다. 상기 고정자(11)의 내부에는 상기 고정자(11)와 전자기적 상호작용에 의해 회전되 는 회전자(12)가 설치된다. 상기 회전자(12)는 크랭크축(13)에 압입 설치되어 크랭크축(13)과 일체로 회전된다.
상기 크랭크축(13)은 상기 프레임(10)을 상하로 관통하여 회전가능하게 지지된다. 상기 크랭크축(13)은 커넥팅로드(14)를 통해 실린더블록(15) 내부의 압축실에서 직선왕복운동하는 피스톤(도시되지 않음)과 연결된다. 따라서 상기 회전자(12)의 회전력은 상기 커넥팅로드(14)를 통해 피스톤으로 전달된다.
상기 실린더블록(15)의 압축실 선단에는 밸브어셈블리가 헤드커버조립체(16)와 함께 설치된다. 상기 밸브어셈블리는 상기 압축실의 내외부로 작동유체가 유동되는 것을 제어한다. 상기 헤드커버조립체(16)와 함께 흡입소음기(17)가 상기 밸브어셈블리의 흡입밸브 쪽에 조립된다. 상기 흡입소음기(17)는 상기 흡입파이프(7)를 통해 외부에서 흡입된 작동유체의 소음을 저감시켜 상기 밸브어셈블리를 통해 압축실로 전달한다. 상기 흡입소음기(17)에는 상기 흡입파이프(7)의 밀폐용기(1) 내부 끝단과 마주보게 흡입부(17i)가 형성되어 있다.
한편, 상기 흡입소음기(17)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 헤드커버조립체(16)를 구성하는 헤드커버(16')의 안착부에 그 토출부(17e)가 안착되어 상기 프레임 측에 헤드커버조립체(16) 및 밸브어셈블리와 함께 결합된다.
그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.
상기 흡입파이프(7)를 통해 압축기의 내부로 흡입되는 작동유체는 대략 32.2°정도이다. 하지만, 상기 작동유체는 압축기 내부의 열, 상기 헤드커버조립체(16) 및 밸브어셈블리 등에서 전달되는 열에 의해 과열되어 압축실 내부로 들어갈 때는 55 ~ 70 ℃까지 올라간다.
이와 같이 작동유체의 온도가 올라가면, 그 비체적이 증가하면서 압축이 제대로 되지 않아, 압축기의 냉동능력 및 효율을 저하시킨다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 압축실로 전달되는 작동유체의 온도를 상대적으로 낮게 만들어주는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 일측에 흡입부를 타측에 토출부를 구비하여 상기 흡입부를 통해 작동유체를 흡입하여 소음을 제거하고 상기 토출부를 통해 배출하는 흡입소음기와, 상기 흡입소음기의 토출부가 안착되는 안착부와 압축실에서 압축된 작동유체가 머무르는 토출방이 형성되는 헤드커버와, 상기 헤드커버의 토출방과 안착부를 구획하는 격벽의 표면과 이에 대응되는 상기 토출부의 표면사이에 형성되어 열전달을 차단하는 단열부를 포함하여 구성된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 일측에 흡입부를 타측에 토출부를 구비하여 상기 흡입부를 통해 작동유체를 흡입하여 소음을 제거하고 상기 토출부를 통해 배출하는 흡입소음기와, 상기 흡입소음기의 토출부가 안착되는 안착부와 압축실에서 압축된 작동유체가 머무르는 토출방이 형성되는 헤드커버와, 상기 흡입소음기의 토출부 표면을 둘러싸도록 상기 헤드커버의 안착부 내에 형성되어 열전달을 차단하는 단열부를 포함하여 구성된다.
상기 단열부는 폴리우레탄 폼, 석면, 종이, 폴리에스터, 폴리에스터 폼, 실리카겔, 코튼중 어느 하나로 형성된다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 작동유체가 헤드커버조립체로부터 열을 전달받는 것이 최소화되어 압축실에 들어가는 작동유체의 온도를 상대적으로 낮춰 압축기의 효율과 열교환사이클의 냉동능력을 상대적으로 높일 수 있는 이점이 있다.
이하 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 작동유체 과열방지장치의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 3에는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 작동유체 과열방지장치의 바람직한 실시예의 구성이 사시도로 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명 실시예의 요부 구성을 보인 사시도가 도시되어 있다.
이들 도면에 도시된 바에 따르면, 흡입소음기(30)는 그 일측에 흡입부(32)가 구비된다. 상기 흡입부(32)는 흡입파이프를 통해 전달된 작동유체를 흡입소음기(30)내부로 전달하는 부분이다. 상기 흡입소음기(30)의 내부에는 작동유체가 유동되면서 소음이 제거되도록 유로가 형성된다.
상기 흡입소음기(30)의 타측에는 토출부(34)가 구비된다. 상기 토출부(34)는 상기 흡입소음기(30)를 통과한 작동유체가 흡입소음기(30)의 외부로 토출되는 부분이다. 상기 토출부(34)에는 토출공(35)이 구비되어, 압축실과 선택적으로 연통된다. 즉, 상기 토출공(35)을 통해 나온 작동유체는 밸브어셈블리의 동작에 의해 선택적으로 상기 압축실로 유동된다.
상기 토출부(34)의 외부 양단에는 다수개의 결합돌기(36)가 돌출되어 형성된다. 상기 결합돌기(36)는 아래에서 설명될 결합홈(48)에 안착되어 헤드커버(40)와 흡입소음기(30)가 결합되도록 한다.
헤드커버(40)는 밸브어셈블리(도시되지 않음)와 함께 프레임에 구비된 실린더의 전면에 장착되어 상기 흡입소음기(30)를 함께 고정하는 역할을 함과 동시에 작동유체가 유동되는 경로를 형성한다.
상기 헤드커버(40)는 대략 납작한 육면체 형상인데, 그 네 모서리에 체결공(42)이 천공되어 있다. 상기 체결공(42)은 헤드커버(40)와 밸브어셈블리를 실린더의 전면에 체결하기 위한 볼트가 관통하는 부분이다.
상기 헤드커버(40)중 밸브어셈블리와 마주보는 면에는 토출방(44)이 형성된다. 상기 토출방(44)은 압축실에서 압축된 작동유체가 압축실에서 토출되어 최초로 머무르는 공간이다. 상기 토출방(44)은 상기 헤드커버(40)의 일면에 요입되게 형성된다.
상기 헤드커버(40)에는 상기 토출방(44)에 인접하여 안착부(46)가 형성된다. 상기 안착부(46) 역시 상기 토출방(44)이 형성된 면에 요입되게 형성되거나, 반대면까지 관통되게 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 안착부(46)가 상기 헤드커버(40)를 관통하여 형성된 헤드커버(40)가 도시되어 있다.
상기 토출방(44)과 안착부(46)는 격벽(47)에 의해 구획되어 있다. 여기서 상기 안착부(46)는 상기 흡입소음기(30)를 거쳐 나온 작동유체가 지나가는 공간이고, 상기 토출방(44)은 압축된 작동유체가 지나가는 공간이다.
상기 토출방(44)이 형성된 면에 해당되는 상기 헤드커버(40)의 일면중 상기 안착부(46)의 양단에 해당되는 부분에는 결합홈(48)이 안착된다. 상기 결합홈(48) 은 상기 흡입소음기(30)의 토출부(34)에 형성된 결합돌기(36)가 안착되는 부분이다. 상기 결합홈(48)에 상기 결합돌기(36)가 안착됨에 의해 상기 헤드커버(40)에 흡입소음기(30)가 가조립되고, 상기 헤드커버(40)가 밸브어셈블리와 함께 실린더에 체결됨에 의해 상기 흡입소음기(30) 역시 함께 실린더에 체결된다.
한편, 상기 안착부(46)에 안착된 상기 흡입소음기(30)의 토출부(34) 표면, 보다 상세하게는, 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 상기 안착부(46)의 표면과 토출부(34)의 표면사이에 단열부(50)를 형성한다. 상기 단열부(50)는 단열성이 좋은 재질로 만들어지는 것으로, 예를 들면 폴리우레탄 발포폼 등을 사용할 수 있다.
상기 단열부(50)는 본 실시예에서, 상기 격벽(47)중 안착부(46)의 표면에 해당되는 부분과 상기 토출부(34)의 표면 사이에만 구비되는 것으로 도시되어 있다. 하지만, 상기 단열부(50)는 상기 토출부(34)의 외면 전체에 걸쳐 형성될 수도 있다. 또는, 상기 토출부(34)를 상기 안착부(46)에 안착시킨 상태에서, 도 3에서 보이는 방향에서 상기 안착부(46)에 발포폼을 주입하여 상기 안착부(46) 전체 및 상기 격벽(47) 및 토출부(34)의 사이 공간에 단열부(50)가 형성되도록 할 수 있다.
이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 작동유체 과열방지장치의 작용을 상세하게 설명한다.
열교환사이클을 순환하는 작동유체는 압축기의 내부로 들어와서 상기 흡입소음기(30)로 전달된다. 상기 흡입소음기(30)로 전달된 작동유체는 소음이 제거된 상태로 밸브어셈블리의 제어에 의해 상기 토출부(34)의 토출공(35)을 통해 압축실로 들어간다. 압축실로 들어간 작동유체는 피스톤의 왕복운동에 의해 압축되고, 밸브 어셈블리의 제어에 의해 상기 헤드커버(40)와 밸브어셈블리에 의해 형성된 토출방(44)으로 토출된다. 상기 토출방(44)으로 토출된 작동유체는 토출소음기와 루프파이프(도시되지 않음)등을 통해 압축기 외부로 배출된다.
상기와 같이 압축기가 동작하는 중에, 예를 들면 피스톤과 압축실 내벽 등의 마찰에 의해 마찰열 및 각종 열이 상기 헤드커버(40)로 전달된다. 상기 헤드커버(40)로 전달된 열은 압축기의 구동중에 압축기 내부를 순환하는 오일에 의해 방출된다.
하지만, 상기 헤드커버(40)로 전달된 열은 상기 흡입소음기(30)의 토출부(34)로는 상기 단열부(50)의 존재에 의해 거의 전달되지 않는다. 상기 단열부(50)가 상기 헤드커버(40)와 토출부(34)사이의 열전달을 차단하기 때문이다.
따라서, 상기 흡입소음기(30)에서 상기 토출부(34)를 통해 압축실로 들어가는 작동유체로는 상대적으로 열이 덜 전달된다. 이와 같이 되면, 상기 흡입소음기(30)에서 압축실로 들어가는 작동유체의 온도가 상대적으로 낮아지면서 비체적이 상대적으로 감소되게 한다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
예를 들면, 상기 단열부(50)를 형성하는 것으로, 석면(asbestos), 종이(paper), 폴리에스터(polyester), 폴리에스터 폼, 실리카겔(silica gel), 코튼(cotton)등이 있을 수 있다.
위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 작동유체 과열방지장치에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
본 발명에서는 흡입소음기에서 압축실로 작동유체를 전달하는 흡입소음기의 토출부와 헤드커버의 안착부 사이에 단열부를 형성하여, 압축실로 들어가는 작동유체의 온도를 상대적으로 낮게 하였다. 따라서, 압축실로 들어가는 작동유체의 비체적이 작아지면서 압축효율이 상승되고 압축효율이 상승됨에 따라 열교환사이클의 냉력이 높아지는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 일측에 흡입부를 타측에 토출부를 구비하여 상기 흡입부를 통해 작동유체를 흡입하여 소음을 제거하고 상기 토출부를 통해 배출하는 흡입소음기와,
    상기 흡입소음기의 토출부가 안착되는 안착부와 압축실에서 압축된 작동유체가 머무르는 토출방이 형성되는 헤드커버와,
    상기 헤드커버의 토출방과 안착부를 구획하는 격벽의 표면과 이에 대응되는 상기 토출부의 표면사이에 형성되어 열전달을 차단하는 단열부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 작동유체 과열방지장치.
  3. 일측에 흡입부를 타측에 토출부를 구비하여 상기 흡입부를 통해 작동유체를 흡입하여 소음을 제거하고 상기 토출부를 통해 배출하는 흡입소음기와,
    상기 흡입소음기의 토출부가 안착되는 안착부와 압축실에서 압축된 작동유체가 머무르는 토출방이 형성되는 헤드커버와,
    상기 흡입소음기의 토출부 표면을 둘러싸도록 상기 헤드커버의 안착부 내에 형성되어 열전달을 차단하는 단열부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 작동유체 과열방지장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 단열부는 폴리우레탄 폼, 석면, 종이, 폴리에스터, 폴리에스터 폼, 실리카겔, 코튼중 어느 하나로 형성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 작동유체 과열방지장치.
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