KR100851012B1

KR100851012B1 - 2단 왕복동식 압축기 및 그를 구비한 냉장고

Info

Publication number: KR100851012B1
Application number: KR1020070029856A
Authority: KR
Inventors: 조성만; 김정우; 홍언표
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-03-27
Filing date: 2007-03-27
Publication date: 2008-08-12

Abstract

본 발명은 2단 왕복동식 압축기 및 그를 구비한 냉장고에 관한 것이다. 일반적으로 두 개의 증발기, 즉 냉동실용 증발기와 냉장실용 증발기를 갖는 냉장고의 경우 냉동실과 냉장실의 온도 제어가 정확하게 되어 식품을 신선한 상태로 오래 보관할 수 있으나, 그 냉장고에 두 개의 압축기를 구비하게 되어 기계실의 공간이 커지게 되는 단점이 있고, 또한 그 냉장고에 하나의 압축기를 구비할 경우 냉동실과 냉장실을 교대로 운전하여야 하는 문제점이 있다. 본 발명은 케이싱 내부에 두 개의 압축 유닛을 구비할 뿐만 아니라 그 구조를 컴팩트하게 하여 두 개의 증발기를 구비한 냉장고에 적용할 경우 냉장고의 기계실의 공간을 최소화할 수 있고, 또한 가스 흡입 효율을 높일 수 있도록 한 것이다.

Description

2단 왕복동식 압축기 및 그를 구비한 냉장고{TWO STAGE RECIPROCATING COMPRESSOR AND REFRIGERATOR HAVING THE SAME}

도 1은 일반적인 왕복동식 압축기의 일예를 도시한 단면도,

도 2는 본 발명의 2단 왕복동식 압축기의 일실시예를 도시한 단면도,

도 3은 상기 2단 왕복동식 압축기의 작동 상태를 도시한 단면도,

도 4는 상기 2단 왕복동식 압축기의 가스 흡입 상태를 도시한 단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

100; 케이싱 630; 제1 실린더

640; 제1 피스톤 700; 진동 전달부재

710; 제2 피스톤 712; 흡입 유로

720; 제2 실린더 M; 왕복동식 모터

본 발명은 왕복동식 압축기에 관한 것으로, 특히 한 개의 압축기에 두 개의 압축 유닛을 구비하여 두 개의 증발기를 구비한 냉장고에 적용이 가능하게 하고 그 압축 유닛에 가스의 흡입이 효율적으로 이루어질 수 있도록 한 2단 왕복동식 압축기 및 그를 구비한 냉장고에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 전기 에너지를 운동 에너지로 변환시키며 그 운동 에너지에 의해 냉매를 압축하게 된다. 압축기는 냉동사이클 시스템을 구성하는 핵심 요소이며, 냉매를 압축하는 압축 매카니즘에 따라 회전식 압축기(rotary compressor), 스크롤 압축기(scroll compressor), 왕복동식 압축기(reciprocal compressor) 등 다양한 종류가 있다.

도 1은 상기 왕복동식 압축기의 일 예를 도시한 단면도이다. 이에 도시한 바와 같이, 상기 왕복동식 압축기는 가스 흡입관(110) 및 토출관(120)이 구비된 케이싱(100)과, 상기 케이싱(100) 내에 위치하는 프레임 유닛(200)과, 상기 프레임 유닛(200)에 장착되어 직선 왕복 구동력을 발생시키는 왕복동식 모터(300)와, 상기 왕복동식 모터(300)의 구동력을 전달받아 가스를 압축하는 압축 유닛(400)과, 상기 왕복동식 모터(300)의 구동력을 공진시키는 공진 스프링 유닛(500)을 포함하여 구성된다.

상기 프레임 유닛(200)은 상기 왕복동식 모터(3000의 일측을 지지하는 전방 프레임(210)과 상기 왕복동식 모터(300)의 타측을 지지하는 중간 프레임(220)과 상기 중간 프레임(220)에 결합되어 그 중간 프레임(220)과 함께 공간을 형성하는 후방 프레임(230)을 포함하여 구성된다.

상기 왕복동식 모터(300)는 상기 중간 프레임(220)과 후방 프레임(230) 사이에 고정되는 외측 고정자(310)와, 상기 외측 고정자(310) 내부에 삽입되어 상기 전방 프레임(210)측에 고정 결합되는 내측 고정자(320)와, 상기 외측 고정자(310)와 내측 고정자(320)사이에 움직임 가능하게 삽입되는 가동자(330)와, 상기 외측 고정 자(310)내에 결합되는 권선 코일(340)을 포함하여 구성된다. 상기 가동자(330)는 자석(331)과 그 자석(331)을 지지하는 자석 홀더(332)로 구성된다.

상기 압축 유닛(400)은 상기 전방 프레임(210)에 고정 결합되는 실린더(410)와, 한쪽이 상기 실린더(410)의 내부 공간에 움직임 가능하게 삽입되고 다른 한쪽이 상기 가동자(330)에 고정 결합되는 피스톤(420)과, 실린더(410)의 일측에 장착되어 냉매의 토출을 제어하는 토출밸브 조립체(430)와, 상기 피스톤(420)의 단부에 장착되어 상기 실린더(410)의 내부 공간으로 흡입되는 냉매의 흐름을 제어하는 흡입 밸브(440)를 포함하여 구성된다.

상기 피스톤(420)은 일정 길이와 외경을 갖는 원통형 몸체부(421)와 그 원통형 몸체부(421)의 끝에 수직 방향으로 연장 형성되어 상기 가동자의 자석 홀더(332)가 결합되는 플랜지부(422)와 그 원통형 몸체부(421)내에 관통 형성되는 흡입 유로(423)를 포함하여 이루어진다.

상기 토출밸브 조립체(430)는 상기 실린더(410)의 내부 공간을 복개하는 토출 커버(431)와, 상기 토출 커버(431)의 내부에 삽입되어 실린더(410)의 내부 공간을 개폐하는 토출 밸브(432)와, 상기 토출 커버(431)내에 삽입되어 상기 토출 밸브(432)를 탄성 지지하는 토출 스프링(433)으로 구성된다.

상기 공진 스프링 유닛(500)은 상기 피스톤(420) 및 가동자(330)와 함께 고정 결합되는 스프링 지지대(510)와, 상기 스프링 지지대(510)와 중간 프레임(220)과 사이에 결합되는 전방 코일 스프링(520)과, 상기 스프링 지지대(510)와 후방 프레임(230)사이에 결합되는 후방 코일 스프링(530)으로 구성된다.

미설명 부호 10은 지지 스프링이고, 411은 실린더 내부 공간이다.

상기한 바와 같은 왕복동식 압축기의 작동은 다음과 같다.

상기 왕복동식 압축기에 전원이 공급되면 왕복동식 모터(300)의 전자기적 상호 작용에 의해 직선 왕복 구동력을 발생시키게 되며, 그 직선 왕복 구동력은 가동자(330)를 통해 피스톤(420)에 전달된다.

상기 피스톤(420)은 가동자(330)의 직선 왕복 구동력을 전달받아 실린더의 내부 공간(411)에서 직선 왕복 운동하게 되며, 그 피스톤(420)의 직선 왕복 운동과 함께 실린더 내부 공간(411)과 외부의 압력차에 의해 흡입 밸브(440)와 토출 밸브(432)가 작동하면서 실린더의 내부 공간(411)으로 냉매를 흡입하고 압축하여 토출시키게 된다. 상기 토출된 냉매는 토출 커버(431)와 토출관(120)을 통해 압축기 외부로 빠져나가게 된다. 이와 같은 과정이 반복되면서 냉매를 압축시키게 된다.

상기 전방 코일 스프링(520)과 후방 코일 스프링(530)은 상기 가동 자(330) 및 피스톤(420)의 왕복 운동과 함께 수축 이완되면서 그 가동자(330) 및 피스톤(420)을 탄성 지지함과 아울러 공진 운동을 유발시키게 된다.

상기한 바와 같은 왕복동식 압축기는 냉동사이클 장치를 구성하며, 상기 왕복동식 압축기를 포함하는 냉동사이클 장치는 그 일예로, 냉장고에 적용되고 있다.

냉장고는 한 개의 증발기(냉각기)를 구비한 타입과 두 개의 증발기를 구비한 타입이 있다.

두 개의 증발기, 즉 냉동실용 증발기와 냉장실용 증발기를 갖는 냉장고의 경우 냉동실과 냉장실의 온도 제어가 정확하게 됨으로써 식품을 신선한 상태로 오래 보관할 수 있다. 하지만, 두 개의 증발기들을 구비하고 한 개의 압축기를 구비할 경우 냉동실과 냉장실을 교대로 운전하여야하며, 두 개의 증발기들을 구비하고 두 개의 압축기를 구비할 경우 압축기들이 설치되는 기계실 공간이 커지게 되어 상대적으로 식품을 저장할 수 있는 공간이 작아지게 되는 단점이 있다.

한편, 위에서 설명한 바와 같이 한 개의 압축 유닛을 갖는 왕복동식 압축기의 경우 두 개의 증발기를 갖는 냉장고에 적용시 압축 유닛이 한 개로 구성되어 있어 두 개의 왕복동식 압축기를 냉장고에 장착하게 되며 이로 인하여 기계실의 공간이 커지게 된다.

상기한 바와 같은 점들을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 한 개의 압축기에 두 개의 압축 유닛을 구비하여 두 개의 증발기를 구비한 냉장고에 적용이 가능하게 하고 그 압축 유닛에 가스의 흡입이 효율적으로 이루어질 수 있도록 한 2단 왕복동식 압축기 및 그를 구비한 냉장고를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 케이싱과, 상기 케이싱 내부에 구비되며 왕복동식 모터의 왕복 구동력을 전달받아 제1 피스톤이 제1 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 가스를 흡입하고 압축하는 제1 압축 유닛과, 상기 제1 압축 유닛에서 발생되는 진동을 전달받아 제2 실린더와 그 제2 실린더에 삽입되는 제2 피스톤이 왕복 운동하면서 가스를 흡입하고 압축하는 제2 압축 유닛과, 상기 제1 압축 유닛에서 발생되는 진동을 제2 압축 유닛에 전달하며 그 제2 압축 유닛의 운동에 의해 제1 압축 유닛의 흡입 유로로 가스의 흡입을 가속화하도록 제2 압축 유닛을 제1 압축 유닛의 흡입 유로 옆에 위치하게 제1,2 압축 유닛을 연결시키는 진동 전달부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 왕복동식 압축기가 제공된다.
또한, 상기 2단 왕복동식 압축기를 구비한 냉장고가 제공된다.

이하, 본 발명의 2단 왕복동식 압축기를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 2단 왕복동식 압축기의 일실시예를 도시한 단면도이다.

이에 도시한 바와 같이, 상기 2단 왕복동식 압축기는 소정의 내부 공간을 갖는 케이싱(100)의 내부에 왕복동식 모터(M)의 왕복 구동력을 전달받아 가스를 흡입하고 압축하는 제1 압축 유닛이 구비된다.

상기 제1 압축 유닛은 소정 형상을 갖는 메인 프레인(610)과, 상기 메인 프레임(610)과 일정 간격을 두고 위치하는 서브 프레임(620)과, 상기 메인 프레임(610)과 서브 프레임(620) 사이에 결합되는 왕복동식 모터(M)와, 상기 메인 프레임(610)을 관통하도록 그 메인 프레임(610)에 결합되는 제1 실린더(630)와, 상기 제1 실린더(630)에 왕복 운동 가능하도록 삽입되는 제1 피스톤(640)과, 상기 제1 실린더(630)의 일측에 장착되어 냉매의 토출를 제어하는 제1 토출밸브 조립체(C1)와, 상기 제1 피스톤(640)의 단부에 장착되어 상기 제1 실린더(630)의 내부 공간으로 흡입되는 냉매의 흐름을 제어하는 제1 흡입 밸브(650)를 포함하여 구성된다.

상기 제1 실린더(630)는 원통 형태로 형성되어 그 내부에 상기 제1 피스톤(640)이 삽입되는 실린더 홀(631)이 구비된다. 상기 제1 실린더(630)는 상기 메 인 프레임(610)에 수직 방향으로 위치하도록 그 메인 프레임(610)에 결합된다.

상기 제1 피스톤(640)은 일정 길이와 외경을 갖도록 형성되는 몸체부(641)와 그 몸체부(641)의 일측에 절곡 연장 형성되는 플랜지부(642)와 상기 몸체부(641)에 관통 형성되는 흡입 유로(643)를 포함하여 이루어진다. 상기 제1 피스톤(640)의 몸체부(641)가 상기 제1 실린더(630)의 실린더 홀(631)에 삽입된다.

상기 왕복동식 모터(M)는 상기 메인 프레임(610)과 서브 프레임(620) 사이에 결합되는 외측 고정자(661)와, 상기 외측 고정자(661)와 일정 간격을 두고 상기 제1 실린더(630)의 외주면에 결합되는 내측 고정자(662)와, 상기 외측 고정자(661)와 내측 고정자(662) 사이에 위치하는 마그네트(663)를 포함하여 구성된다. 상기 마그네트(663)는 마그네트 홀더(664)에 결합되며 그 마그네트 홀더(664)는 제1 피스톤(640)의 플랜지부(642)에 결합된다. 상기 외측 고정자(661)에 권선 코일(665)이 구비된다. 상기 마그네트 홀더(664)와 마그네트(663)를 가동자라 한다.

상기 제1 토출밸브 조립체(C1)는 상기 제1 실린더(630)의 일측을 복개하는 제1 토출 커버(671)와, 상기 제1 토출 커버(671) 내부에 위치하여 제1 실린더(630)를 개폐하는 제1 토출밸브(672)와, 그 제1 토출밸브(672)를 탄성 지지하는 제1 밸브 스프링(673)을 포함하여 구성된다.

상기 제1 토출 커버(672)의 일측에는 가스가 토출되는 제1 토출관(674)이 연결되고 그 제1 토출관(674)은 상기 케이싱(100)을 관통하도록 그 케이싱(100)에 결합된다.

그리고 상기 제1 피스톤(640)을 탄성력으로 지지하는 제1 공진 스프링 유 닛(680)이 구비된다. 상기 제1 공진 스프링 유닛(680)은 상기 서브 프레임(620)에 결합되는 스프링 지지부재(681)와, 상기 제1 피스톤(640)의 플랜지부(642)에 결합되는 스프링 홀더(682)와, 상기 스프링 홀더(682)의 일측과 상기 서브 프레임(620) 사이에 위치하는 전방 공진 스프링(683)과, 상기 스프링 홀더(682)와 스프링 지지부재(681) 사이에 위치하는 후방 공진 스프링(684)을 포함하여 구성된다. 상기 전방 공진 스프링(683)과 후방 공진 스프링(684)은 코일 스프링이 바람직하며, 그 공진 스프링은 복수 개의 코일 스프링으로 구성됨이 바람직하다.

상기 서브 프레임(620)에 소정 형상을 갖는 진동 전달부재(700)가 결합된다.

상기 진동 전달부재(700)는 소정의 면적을 가지며 내부에 관통 구멍(701)이 형성된 원판부(702)와 상기 원판부(702)의 일측에 소정 길이로 연장 형성되는 연결부(703)를 포함하여 이루어진다. 상기 진동 전달부재(700)의 연결부(703)가 상기 서브 프레임(620)에 결합되며 그 진동 전달부재(700)와 서브 프레임(620) 사이에 일정 공간이 형성된다.

상기 진동 전달부재(700)에 그 진동 전달부재(700)를 통해 전달되는 진동으로 가스를 압축하는 제2 압축 유닛이 구비된다.

상기 제2 압축 유닛은 상기 제1 압축 유닛과 동일 선상에 위치하며, 특히 그 제2 압축 유닛의 진동에 의해 제1 압축 유닛의 제1 피스톤(640) 내부에 형성된 흡입 유로(643)로 냉매의 흡입이 촉진되도록 그 제2 압축 유닛은 제1 피스톤(640)의 후방에 위치하는 것이 바람직하다.

상기 제2 압축 유닛은 상기 진동 전달부재(700)와 서브 프레임(620) 사이에 위치하도록 상기 진동 전달부재(700)에 고정 결합되는 제2 피스톤(710)과, 상기 제2 피스톤(710)이 삽입되는 제2 실린더(720)와, 상기 제2 실린더(720)와 결합되는 지지 프레임(730)과, 상기 제2 실린더(720)의 일측에 장착되어 냉매의 토출를 제어하는 제2 토출밸브 조립체(C2)와, 상기 제2 피스톤(710)의 단부에 장착되어 상기 제2 실린더(720)의 내부 공간으로 흡입되는 냉매의 흐름을 제어하는 제2 흡입 밸브(740)를 포함하여 구성된다.

상기 제2 피스톤(710)은 일정 외경과 길이를 갖도록 형성된 몸체부(711)와, 그 몸체부(711)의 내부에 관통 형성되는 흡입 유로(712)와, 그 몸체부(711)의 일측 외주면에 일정 두께와 높이로 연장 형성되는 환형의 플랜지부(713)를 포함하여 이루어진다. 상기 제2 피스톤(710)이 진동 전달부재(700)와 서브 프레임(620) 사이에 위치하도록 그 제2 피스톤(710)의 몸체부(711) 일측 끝부분이 상기 진동 전달부재(700)의 원판부 관통 구멍(701)에 삽입 고정된다.

그리고 상기 제2 피스톤(710)의 흡입 유로(712) 일측을 복개하도록 일정 면적을 갖는 복개 부재(750)가 상기 진동 전달부재(700)의 원판부(702)에 고정 결합된다. 상기 복개 부재(750)에 상기 제2 피스톤(710)의 흡입 유로(712)와 연통되게 관통 구멍이 형성되며 그 관통 구멍에 제1 흡입관(760)이 연결되며 그 제1 흡입관(760)은 케이싱(100)에 관통되어 결합된다.

상기 제2 실린더(720)는 일정 길이를 갖는 원통 형태로 형성되며 내부에 실린더 홀(721)이 관통 형성되는 실린더 몸체(722)와, 그 실린더 몸체(722)의 일측 외주면에 형성되는 플랜지부(723)를 포함하여 이루어진다.

상기 제2 실린더(720)의 실린더 홀(721)에 제2 피스톤(710)의 몸체부(711)가 삽입된다. 상기 제2 피스톤(710)이 진동 전달부재(700)에 고정된 상태이므로 상기 제2 실린더(720)가 왕복 운동하게 된다. 상기 제2 피스톤(710)과 제2 실린더(720)는 상기 제1 압축 유닛의 제1 피스톤(640)과 동일 선상에 위치하는 것이 바람직하고, 그 제2 실린더(720)가 제1 피스톤(640)의 플랜지부(642) 측에 위치하게 된다.

상기 제2 실린더(720)가 제1 피스톤(640)과 동일 선상에 위치하고 또한 그 제2 실린더(720)가 제1 피스톤(640)의 플랜지부(642) 측에 위치하게 됨으로써 상기 제2 실린더(720)가 제2 피스톤(710)을 따라 왕복 운동하게 되면 그 움직임에 의해 냉매의 유동으로 그 제1 피스톤(640)의 흡입 유로(643)로 냉매의 유입을 촉진시키게 된다.

상기 지지 프레임(730)은 내부에 결합 구멍이 형성된 몸체부(731)와 상기 몸체부(731)에 연장 형성되는 지지부(732)를 포함하여 이루어진다. 상기 지지 프레임의 결합 구멍에 제2 실린더(720)가 결합된다.

상기 제2 토출 밸브 조립체(C2)는 상기 제2 실린더(720)의 일측을 복개하는 제2 토출 커버(771)와, 상기 제2 토출 커버(771) 내부에 위치하여 제2 실린더(720)를 개폐하는 제2 토출 밸브(772)와, 그 제2 토출 밸브(772)를 탄성 지지하는 제2 밸브 스프링(773)을 포함하여 구성된다.

상기 제2 토출 커버(771)의 일측에는 가스가 토출되는 토출 구멍(H)이 형성된다.

그리고 상기 제2 실린더(720)와 지지 프레임(730)을 탄성력으로 지지하는 제 2 공진 스프링 유닛(780)이 구비된다.

상기 제2 공진 스프링 유닛(780)은 상기 스프링 지지부재(781)와 지지 프레임(730)의 플랜지부(732) 사이에 위치하는 전방 공진 스프링(781)과, 상기 지지 프레임(730)의 플랜지부(732)와 진동 전달부재(700)의 원판부(702) 사이에 위치하는 후방 공진 스프링(782)을 포함하여 구성된다.

상기 전방 공진 스프링(781)과 후방 공진 스프링(782)은 코일 스프링이 바람직하며, 그 공진 스프링은 일정 간격으로 배치되는 복수 개의 코일 스프링들로 구성됨이 바람직하다.

상기 제1 압축 유닛과 제2 압축 유닛은 탄성 지지 유닛에 의해 케이싱(100)의 저면에 지지된다.

상기 케이싱(100)의 내부 저면에 오일이 일정량 채워져 있다.

그리고 상기 케이싱(100)의 일측에 냉매가 케이싱(100) 내부로 유입되는 제2 흡입관(790)이 결합된다.

상기 2단 왕복동식 압축기가 2개의 증발기를 구비한 냉장고에 적용시 토출관(674)은 응축기와 연결되고 제1 흡입관(760)은 냉동실측에 위치하는 증발기에 연결되며 제2 흡입관(790)은 냉장실측에 위치하는 증발기에 연결될 수 있다.

이하, 본 발명의 2단 왕복동식 압축기의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 2단 왕복동식 압축기에 공급된 전원이 상기 왕복동식 모터(M)에 인가되면 그 권선 코일(665)에 흐르는 전류에 의해 형성되는 플럭스와 마그네트(663)의 플럭스와의 상호작용에 의해 상기 가동자가 직선 왕복 운동하게 된다. 상기 가동자 가 직선 왕복 운동함에 따라, 도 3에 도시한 바와 같이, 그 가동자에 연결된 제1 피스톤(640)이 제1 실린더(630)의 내부에서 직선 왕복 운동하게 된다.

상기 가동자와 제1 피스톤(640)은 상기 제1 공진 스프링 유닛(680)의 탄성력에 의해 지지되면서 공진 운동을 하게 된다.

상기 제1 피스톤(640)이 제1 실린더(630)의 내부에서 직선 왕복 운동함에 따라 그 제1 실린더(630) 내부의 압력차에 의해 제1 흡입 밸브(650) 및 제1 토출 밸브(672)가 작동하면서 케이싱(100) 내부에 채워진 냉매가 제1 실린더(630)의 흡입 유로(643)를 통해 제1 실린더(630)의 내부로 흡입되고 그 흡입된 냉매가 압축되어 설정된 압력 상태로 토출된다.

상기 제1 실린더(630) 내부에서 토출된 고온 고압의 냉매는 제1 토출 커버(671)와 토출관(674)을 통해 케이싱(100) 외부로 유출된다.

이와 동시에 상기 제1 압축 유닛의 가동자 및 제1 피스톤(640)이 왕복 운동하면서 냉매를 흡입하고 압축하여 토출시키면서 발생되는 진동이 진동 전달부재(700)에 의해 제2 압축 유닛에 전달된다.

상기 제1 압축 유닛에서 발생되는 진동이 진동 전달부재(700)를 통해 제2 압축 유닛에 전달됨에 따라 그 제2 압축 유닛에 전달되는 진동에 의해 제2 공진 스프링 유닛(780)에 의해 탄성력으로 지지되는 제2 실린더(720) 및 지지 프레임(730)이 왕복 운동하게 된다. 이때 상기 제2 실린더(720)는 제2 피스톤(710)을 따라 왕복 운동하게 되며 그 제2 공진 스프링 유닛(780)은 제2 실린더(720)와 지지 프레임(730)의 공진 운동을 유발시키게 된다.

상기 제2 실린더(720)가 왕복 운동함에 따라 제2 실린더(720) 내부와 외부의 압력차에 의해 제2 흡입 밸브(740) 및 제2 토출 밸브(772)가 작동하면서 냉매가 제1 흡입관(760) 및 제2 피스톤(710)의 흡입 유로(712)를 통해 제2 실린더(720)의 내부로 흡입되고 그 흡입된 냉매가 압축되어 설정된 압력 상태로 토출된다. 그 토출된 냉매는 제2 토출 커버(771)의 토출 구멍(H)을 통해 케이싱(100) 내부로 유출된다.

그리고 상기 제2 실린더(720)와 그와 결합된 지지 프레임(730)이 제1 피스톤(640)의 측부에서 왕복 운동함에 따라, 도 4에 도시한 바와 같이, 냉매 유동을 발생시켜 제1 피스톤(640)의 흡입 유로(643)로 냉매가 흡입되는 것을 촉진시키게 된다.

한편, 상기 제1 흡입관(760)이 냉장고의 냉동실측에 위치하는 증발기에 연결되고 그 제2 흡입관(790)이 냉장고의 냉장실측에 위치하는 증발기에 연결될 경우 냉동실측 증발기를 거친 냉매는 제1 흡입관(760)을 통해 제2 압축 유닛에서 압축되어 케이싱(100)의 내부로 토출되며, 상기 냉장실측 증발기를 거친 냉매는 제2 흡입관(790)을 통해 케이싱(100) 내부로 흡입된다.

상기 제2 압축 유닛에서 토출된 냉매와 제2 흡입관(790)을 통해 케이싱(100) 내부로 흡입된 냉매는 제1 압축 유닛으로 흡입되고 압축되어 토출되며 그 토출된 고온 고압의 냉매는 토출관(674)을 통해 응축기측으로 유동하게 된다.

상기 제1 압축 유닛과 제2 압축 유닛의 압축비는 운전 전압과 운전 주파수를 바꾸어 줌으로써 가변이 가능하게 된다.

이와 같이, 본 발명은 케이싱(100) 내부에 가스의 압축이 각각 이루어지는 제1 압축 유닛과 제2 압축 유닛을 구비하게 될 뿐만 아니라 제1 압축 유닛과 제2 압축 유닛이 동일선상으로 배치됨으로써 그 제1 압축 유닛과 제2 압축 유닛의 간섭이 최소화되어 전체적인 구조를 컴팩트하게 할 수 있고 또한 제2 압축 유닛의 움직임이 제1 압축 유닛의 가스 흡입을 촉진시키게 되므로 제1 압축 유닛의 가스 흡입 효율을 높일 수 있다.

또한, 본 발명은 냉동실측에 위치하는 증발기와 냉장실측에 위치하는 증발기를 구비한 냉장고에 적용시 하나의 압축기로 냉동실과 냉장실의 연속적인 운전이 가능하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 2단 왕복동식 압축기는 두 개의 압축 유닛을 구비할 뿐만 아니라 그 구조가 컴팩트하여 두 개의 증발기를 구비한 냉장고의 적용할 경우 냉장고의 기계실의 공간을 최소화할 수 있고, 또한 가스 흡입 효율을 높이게 됨으로써 압축기의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

케이싱;

상기 케이싱 내부에 구비되며 왕복동식 모터의 왕복 구동력을 전달받아 제1 피스톤이 제1 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 가스를 흡입하고 압축하는 제1 압축 유닛;

상기 제1 압축 유닛에서 발생되는 진동을 전달받아 제2 실린더가 그 제2 실린더에 삽입되는 제2 피스톤과 상대 운동하면서 가스를 흡입하고 압축하는 제2 압축 유닛;

상기 제1 압축 유닛에서 발생되는 진동을 제2 압축 유닛에 전달하며 그 제2 압축 유닛의 운동에 의해 제1 압축 유닛의 흡입 유로로 가스의 흡입을 가속화하도록 제2 압축 유닛을 제1 압축 유닛의 흡입 유로의 가스 유입구 옆에 위치하게 제1,2 압축 유닛을 연결시키는 진동 전달부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 왕복동식 압축기.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 압축 유닛에서 가스를 압축시킬 때의 움직임 방향과 제2 압축 유닛에서 가스를 압축시킬 때의 움직임 방향이 서로 같은 방향이 되도록 상기 제1 압축 유닛의 제1 피스톤과 제2 압축 유닛의 제2 피스톤이 동일 선상에 위치하는 것을 특징으로 하는 2단 왕복동식 압축기.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 압축 유닛의 제1 피스톤 내부에 가스가 흡입되는 가스 흡입 유로가 형성되며, 상기 제2 압축 유닛은 상기 제1 압축 유닛의 제1 피스톤의 가스 흡입 유로의 가스 유입구 옆에 위치하여 상기 제2 압축 유닛의 움직임이 가스 흡입 유로로 가스가 흡입되는 것을 가속시키는 것을 특징으로 하는 2단 왕복동식 압축기.
제 1 항에 있어서, 상기 제2 압축 유닛에서 압축되어 토출된 압축 가스가 케이싱의 내부에 채워지며 그 케이싱에 채워진 압축 가스가 제1 압축 유닛으로 흡입되는 것을 특징으로 하는 2단 왕복동식 압축기.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 압축 유닛과 제2 압축 유닛의 압축비는 운전 전압과 운전 주파수를 바꾸어 줌에 의해 가변되는 것을 특징으로 하는 2단 왕복동식 압축기.
케이싱과; 상기 케이싱 내부에 구비되며 왕복동식 모터의 왕복 구동력을 전달받아 제1 피스톤이 제1 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 가스를 흡입하고 압축하는 제1 압축 유닛과; 상기 제1 압축 유닛에서 발생되는 진동을 전달받아 제2 실린더가 그 제2 실린더에 삽입되는 제2 피스톤과 상대 운동하면서 가스를 흡입하고 압축하는 제2 압축 유닛과; 상기 제1 압축 유닛에서 발생되는 진동을 제2 압축 유닛에 전달하며 그 제2 압축 유닛의 운동에 의해 제1 압축 유닛의 흡입 유로로 가스의 흡입을 가속화하도록 제2 압축 유닛을 제1 압축 유닛의 흡입 유로의 가스 유입구 옆에 위치하게 제1,2 압축 유닛을 연결시키는 진동 전달부재를 포함하는 2단 왕복동식 압축기;

냉장고의 냉동실에 냉기를 공급하는 냉동실측 증발기;

상기 냉장고의 냉장실에 냉기를 공급하는 냉장실측 증발기;

상기 냉동실측 증발기와 상기 제2 압축 유닛을 연결하며 그 냉동실측 증발기를 거친 냉매를 제2 압축 유닛으로 흡입되도록 냉매를 안내하는 제1 흡입관;

상기 냉장실측 증발기와 상기 케이싱을 연결하며 그 냉장실측 증발기를 거친 냉매가 그 케이싱 내부로 흡입되도록 냉매를 안내하는 제2 흡입관; 및

상기 제1 압축 유닛에서 압축된 냉매를 상기 냉장고의 응축기로 유입되도록 상기 제1 압축 유닛과 상기 응축기를 연결하는 토출관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 2단 왕복동식 압축기를 구비한 냉장고.