KR101215607B1 - 열 소산 시스템을 구비하는 밀폐형 압축기 - Google Patents

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Abstract

열 소산 시스템을 구비한 밀폐형 압축기는 내부에 오일 섬(7)이 형성되는 케이싱(1); 상기 케이싱(1) 내부에 장착되고 배출실이 형성된 실린더 헤드(10)에 의해 밀폐된 단부를 갖고 냉동 유체를 압축하기 위한 실린더(3)를 형성하는 실린더 블록(2); 및 상기 실린더(3)의 내부의 냉동 유체의 압축에 의해 발생된 열을 흡수하기 위하여 상기 실린더 블록(2)에 장착되는 열 흡수 단부(21), 및 상기 흡수된 열을 상기 수단으로 안내 및 이송하기 위하여 상기 실린더 블록(2)으로부터 이격되어 제공되는 열 방출 단부(22)를 구비하는 적어도 하나의 열 에너지 전달 덕트(20)를 포함한다.
압축기, 열 소산 시스템

Description

열 소산 시스템을 구비하는 밀폐형 압축기{HERMETIC COMPRESSOR WITH A HEAT DISSIPATION SYSTEM}
본 발명은 냉장고 및 냉동기와 같은 냉동 장비에 이용되는 형식의 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부에 열 소산 시스템을 구비한 밀폐형 압축기에 관한 것이다. 여기서, 상기 열 소산 시스템은 내부의 고온 부분으로부터의 열 에너지를 실린더 블록으로부터 떨어진 외부에 위치하는 주위에 전달하는데 이용된다.
냉동 시스템에 이용되는 형식의 밀폐형 압축기는 일반적으로 케이싱 내부에 실린더 블록을 갖는 모터-압축기 어셈블리를 포함한다. 상기 실린더 블록의 내부에는 실린더 헤드에 의해 폐쇄된 단부를 갖는 실린더가 형성되어 있다. 상기 실린더 블록은 배출실을 형성한다. 상기 배출실은 상기 실린더 내에 형성되고 상기 실린더의 밀폐된 단부와 상기 실린더 헤드 사이에 제공된 밸브 플레이트에 의해 폐쇄된 압축실과 선택적인 유체 연통을 수행한다. 여기서, 상기 선택적인 유체 연통은 상기 밸브 플레이트에 의해 일반적으로 운반되는 흡입 및 배출 밸브에 의해 선택적으로 각각 폐쇄되는, 상기 밸브 플레이트에 제공되는 흡입 및 배출 오리피스를 통하여 이루어진다.
가스 압축 시, 압축하는 동안의 가스 가열, 점성 마모에 의해 파워가 열 에너지 및 열로 변하는 경우 베어링 상에서의 마모로 인한 손실, 및 또한 열로 변하는 전기 모터에서의 손실과 같은 여러 가지 공정들의 결과로서 열이 발생한다.
구성에 있어서, 상기 밀폐형 압축기는 냉동 시스템에 연결된 케이싱 내에 장착된다. 상기 냉동 시스템은 압축기 외에, 콘덴서, 증발기, 및 팽창 장치를 구비한다. 상기 회로는 매스를 외부 주위로 전달시키지 않도록 밀폐식으로 밀봉되어 있다.
상기 밀폐형 압축기에 의해 발생한 열 에너지의 일부는 냉동 유체에 의해 배출 라인으로 보내져서 상기 냉동 시스템의 콘덴서 내로 소산된다. 상기 열 에너지의 다른 부분은 상기 케이싱 내부에 함유된 상기 냉동 유체 및 윤활유로 전달된다. 그에 따라, 상기 냉동 유체 및 윤활유는 상기 열의 다른 부분을 상기 케이싱으로 전달하여, 상기 발생된 열의 다른 부분을 외부 주위로 소산시킨다.
상기 냉동 시스템은 일정한 조건들, 예를 들면 증발 및 응축 압력 그리고 통풍 특성이 일정한 것으로 고려하면서 외부 주위의 온도 및 압축기의 동작 조건이 일정하게 유지되는 경우에 열 평형을 얻는다.
상기 열 평형 상태에서, 한편 상기 케이싱의 주위에 대한 가열이 윤활유의 가열을 유도함으로써, 점성 및 점성 마모로 인해 손실된 파워를 감소시키므로, 온도 프로파일이 상기 밀폐형 압축기의 열 효율에 직접 관련하여 이루어진다. 유체 베어링의 부하 용량은 상기 점성 감소를 고려하여 조절된다. 한편, 상기 케이싱 내의 가열로 인한 네가티브 양상들, 즉 전달된 냉동 유체의 온도 상승, 상기 실린더 의 고온으로 인한 압축 파워 증가, 및 상기 고온에 저항하기 위하여 상기 밀폐형 압축기의 구성에 특별한 재료들을 사용하여야 하는 요구가 많이 있다.
상기 밀폐형 압축기의 내부로부터 외부로의 열 전달 공정은 다음과 같이 이루어진다. 상기 냉동 유체의 압축에서 발생한 열은 상기 실린더 블록 및 배출 머플러에 전달된 후, 대류에 의하여 상기 압축기의 내부 주변에 있는 공기 및 가열된 표면상으로 떨어지는 상기 윤활유로 전달된다. 상기 가스 및 윤활유는 상기 케이싱의 내벽에 의해 열을 변화시키고, 상기 열은 전도에 의하여 상기 케이싱의 벽을 침투하고, 최종적으로 자연 또는 강제 대류에 의해 압축기 본체로부터 외부 주위로 소산된다. 상기 공정에 있어서, 열 교환 및 열 소산을 방해하는 일련의 열 저항이 존재한다.
또한, 내부 부품들과 상기 윤활유 사이, 상기 압축기 본체와 케이싱의 주위 외부 사이에 발생하는 강제 통풍 및 냉각 파이프를 통한 상기 윤활유의 냉각에 의한 열 전달 공정이 종래 기술로서 알려져 있다. 상기 윤활유 냉각에 있어서, 상기 압축기가 속하는 냉동 시스템의 콘덴서의 냉동 유체가 상기 냉각 파이프를 통하여 상기 압축기 내의 상기 윤활유에 잠긴 열 교환기로 벗어나서 이들로부터 열을 제거시킨다.
알려진 종래 기술은 미합중국 특허 제 6,347,523 호에 교시된 스터링 머신을 갖는 열 교환기를 이용하고, 실린더 헤드 및 보조 공기 순화 시스템에 핀을 제공하고, 열 파이프를 이용하고 진동하는 기계 전기적인 이동에 의해 구동된 펌프들에 의한 유체 펌핑 시스템을 이용함으로써, 열 전달을 촉진시키는 여러 가지의 대안을 제공한다.
하지만, 이러한 알려진 솔루션은 얼마간의 단점이 있다. 핀형 실린더 헤드를 이용하고 공기에 의해 열 교환을 하는 알려진 솔루션의 경우, 고 열 전달 성능을 이룰 수 없다는 사실에 단점이 있다. 상기 시스템들에 있어서, 열 전달에 관한 포화 한계는 용이하게 이루어진다. 이것은 핀들 사이의 길이를 증가시키고/증가시키거나 거리를 감소시키거나, 결정된 열 전달 성능에 요구된 압력 및 유량 레벨에 도달할 수 있도록 충분한 성능을 갖는 공기 이동 장비를 발견하는 것에 대한 불가능성에 의한 상기 핀들의 효율의 포화 함수로서 발생한다. 더욱이, 이러한 솔루션은 상기 냉동 시스템에서의 진동 및 소음을 증가시키고 대량의 가동 부분으로 인한 낮은 신뢰성을 일으킨다.
미합중국 특허 제 6,499,977 호에 개시된 알려진 솔루션에 있어서, 스크롤 압축기는 외부에, 가열 파이프를 이용하는 냉동 시스템을 구비한다. 이 솔루션에 있어서, 압축기 케이싱에서의 가열은 가열 파이프 시스템에 의해 제거된다. 열 전달은 케이싱의 외부 표면으로부터 외부 주위로 향상되어, 다른 열 저항을 일정하게 유지시킨다. 이러한 압축기는 실린더가 상기 외부 주위에 직접 노출되고, 그에 따라 내부 주변의 가스의 고 열 저항이 상기 압축기에 어떠한 손상도 입히지 않도록 한다. 하지만, 왕복동식 밀폐형 압축기에 있어서, 가스의 내부 열 저항을 최소화하거나 제거하는 것은 매우 바람직하다.
열 파이프들을 이용하는 열 전달의 다른 솔루션은 미합중국 제 6,412,479 호에 개시되어 있다. 상기 특허에 있어서, 열 파이프들은 내연 기관의 내부에 제공되 어 실린더 헤드로부터의 열을 제거한다. 그럼에도 불구하고, 상기 솔루션은 목적이 배출의 비연소 가스를 공급 시스템에 재사용하는 내연 기관(밀폐형 압축기가 아닌)을 언급한다.
다른 알려진 솔루션은 미합중국 제 5,651,258 호 및 제 5,695,004 호에 기재되어 있다. 상기 특허들은, 압축기 내부로부터의 열을 제거하고, 상기 압축기에 관련된 냉동 시스템에 상기 열을 재사용하거나 재사용하지 않는 가열 파이프 시스템이 제공한다. 하지만, 상기 가열 파이프들이 상기 열을 사용하고 상기 사용된 열가 밀폐형 압축기의 고온 부분으로부터 제거되지 않도록 상기 시스템에 적용되므로, 이러한 솔루션은 밀폐형 압축기의 에너지 효율을 발생과는 무관하다.
그래서, 본 발명은 고 에너지 소모 및 고온에 견디는 특별한 재료의 사용에 대한 요구와 같은 알려진 솔루션에 발견되는 문제점 없이, 열을 실린더 블록으로부터 제거하고 전체 열 저항을 감소시키고, 내부 온도를 더욱 균일하게 하기 위하여, 압축기 케이싱의 내부에 열 소산 시스템을 구비하는 밀폐형 압축기를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 해당 부분으로부터 소산된 열이 압축기 케이싱의 외부로 전달될 수 있도록 하는 압축기를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 열 소산 시스템을 구비한 밀폐형 압축기는 내부에 오일 섬이 형성되는 케이싱; 상기 케이싱 내부에 장착되고 배출실이 형성된 실린더 헤드에 의해 밀폐된 단부를 갖고 냉동 유체를 압축하기 위한 실린더를 형성하는 실린더 블록; 및 상기 실린더의 내부의 냉동 유체의 압축에 의해 발생된 열을 흡수하기 위하여 상기 실린더 블록에 장착되는 열 흡수 단부, 및 흡수가 발생하는 수단의 온도보다 더 낮은 온도에서 상기 흡수된 열을 상기 수단으로 안내 및 이송하기 위하여 상기 실린더 블록으로부터 이격되어 제공되는 열 방출 단부를 구비하는 적어도 하나의 열 에너지 전달 덕트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 솔루션은 열 전달을 매우 효과적으로 수행하고 많은 양의 열이 압축기의 특정 영역, 특히 실린더 블록과 결합한 고온 부분으로부터 제거될 수 있도록 하여 상기 열이 케이싱의 내부 또는 외부에 위치하는 다른 수단에 안내되도록 하는, 열 파이프와 같은 열 교환기의 응용을 고려한다.
도 1은 본 발명의 냉동 시스템의 제1 실시예을 설명하는 냉동 압축기를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 실시예의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 냉동 시스템의 제2 실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 냉동 시스템의 제2 실시예의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 냉동 시스템을 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 실린더 헤드의 구성을 개략적으로 나타낸 저면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 실린더 헤드의 구성을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 8은 도 7의 라인 VIII-VIII을 따라 취한 도 6 및 도 7에 도시된 실린더 헤드의 구성을 개략적으로 나타낸 수직 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실린더 헤드의 다른 구성을 개략적으로 나타낸 저면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 실린더 헤드의 구성을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 11은 본 발명의 열 에너지 전달 덕트의 구성을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 11a, 도 11b, 및 도 11c는 도 11에 도시된 열 전달 덕트의 각 부분을 개략적으로 나타낸 단면도들이다.
도 12는 본 발명의 열 에너지 전달 덕트의 다른 구성을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 13 및 도 13a는 도 11에 도시된 열 에너지 전달 덕트의 성능을 곡선으로 나타낸 도면이다.
도 14 및 도 14a는 도 12에 도시된 열 에너지 전달 덕트의 성능을 곡선으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 열 소산 시스템은 냉동 장비의 냉동 시스템에 이용되는 형식의 압축기에 적용되도록 설계된다. 상기 압축기는 밀폐 케이싱(1) 내에 실린더 블록(2) 을 갖는 모터-압축기 어셈블리를 포함한다. 상기 실린더 블록(2)에는 실린더(3)가형성되고, 피스톤(도시 안됨)은 실린더의 일 단부에서 냉동 유체를 압축한다. 상기 실린더(3)는 실린더 덮개 또는 실린더 헤드(10)에 의해 폐쇄된 반대 단부를 구비한다. 흡입실 및 배출실이 실린더(3)의 내부에 형성되어 흡입 및 배출 오리피스(도시안됨)을 통하여 압축실(도시 안됨)과의 선택적 유체 연통을 유지시킨다. 여기서, 상기 압축실은 상기 실린더(3)의 반대 단부와 상기 실린더 헤드(10) 사이에 제공된 피스톤 탑부 및 밸브 플레이트(5) 사이의 실린더(3) 내에 형성된다. 상기 흡입 및 배출 오리피스는 흡입 및 배출 밸브(도시 안됨)에 의해 선택적으로 각각 폐쇄된다.
상기 압축기에 의해 배출되고 압축기가 결합된 냉동 시스템의 흡입 라인(도시안됨)으로부터 나온 가스는 케이싱(1) 내에 제공된 흡입 머플러(6)을 통하여 상기 케이싱(1)의 내부에 도달하고, 상기 압축기의 흡입실의 내부와 연통하는 유체에 유지된다.
상기 케이싱(1)의 하부(1a)에 인접하게 형성된 상기 케이싱(1)의 내부에, 오일 섬프(7)는 상호 상대 이동을 나타내는 모터-압축기 어셈블리 부분에 기름을 바르기 위한 윤활유를 함유한다. 상기 오일 섬프(7)에 침전된 윤활유는 도시되지 않은 펌프에 의해 모터-압축기 어셈블리로 펌핑된다. 비록 첨부된 도면에는 전기 모터 상에 위치한 실린더 블록을 갖는 압축기가 도시되어 있지만, 본 발명은 상기 전기 모터가 실린더 블록 위에 제공되는, 밀폐형 압축기를 포함하는 것을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따르면, 케이싱(1) 내부에 열 에너지 전달 덕트(20)가 제공된다. 예를 들면 상기 열 에너지 전달 덕트(20)는 탄력적이고(가열 파이프), 구리와 같은 우수한 열 전도도를 갖는 재료로 만들어지고, 피스톤의 이동에 의해 발생한 냉동 유체의 압축 기능으로 고온에서 후자의 영역에 실린더 블록(2)에 장착된 열 흡수 단부(21) 및 상기 실린더 블록(2)으로부터 이격되어 형성된 열 방출 단부(22)를 가진다. 상기 열 흡수 단부(21)는 상기 실린더(3) 내의 상기 냉동 유체의 압축에 의해 발생한 열을 흡수하는 기능을 하고, 상기 열 방출 단부(22)는 흡수가 발생하는 다른 수단의 온도보다 낮은 온도에서 상기 흡수된 열을 상기 다른 수단으로 안내하고 방출하는 기능을 한다.
도 1 및 도 2는 열 에너지 전달 덕트(20)의 열 흡수 단부(21)가 밸브 플레이트(5)에 인접한 장착 영역에서 상기 실린더 블록(2)에 결합되는, 본 발명의 구성을 나타낸다. 상기 구성에 있어서, 열 에너지 전달 덕트(20)의 열 흡수 단부(21)는 실린더 블록(2)의 반대 단부(4)의 돌출부(4a)에 결합한다.
다른 구성에 의하면, 열 에너지 전달 덕트(20)의 열 흡수 단부(21)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 실린더 헤드(10)에 결합한다. 이 구성에 있어서, 상기 실린더 헤드(10)는 상기 열 에너지 전달 덕트(20)의 열 흡수 단부(21)를 수납하는 적어도 하나의 하우징(11)을 갖도록 제공된다. 상기 하우징(11)은 상기 열 흡수 단부(21)를 고정하기 위한 유지 수단을 갖도록 제공된다.
도 6 내지 도 8에 도시된 실린더 헤드(10)의 구성에 있어서, 상기 실린더 헤드(10)는 밸브 플레이트(5)에 대하여 자리잡게 될 장착면(13)에 대향하는 면(12)으로부터 내부에 채널을 형성하는 돌출부(14)를 포함한다. 상기 돌출부(14)는 예를 들면 직선 형태이고 상기 실린더 헤드(10)의 세로 연장부를 따라 제공되고, 상기 채널(15)은 하우징(11)을 형성한다.
본 발명에 따르면, 상기 채널(15)은 개방된 제1 단부(15a)를 포함하고 열 에너지 전달 덕트(20)의 열 흡수 단부(21)를 수납할 수 있는 크기로 조절된다. 설명된 구성에 있어서, 상기 채널(15)은 개방된 제2 단부(15b)를 포함하고 열 에너지 전달 덕트(20)의 열 흡수 단부(21)를 선택적으로 수납할 수 있는 크기로 조절되고, 상기 채널(15)의 제1 단부(15a)에 장착된 열 흡수 단부(21)을 갖는 다른 열 에너지 전달 덕트(20)의 제공과는 무관하게 제공될 수 있다.
도시되지 않은 다른 구성에 의하면, 제1 및 제2 단부들(15a 및 15b) 각각은 각 열 에너지 전달 덕트(20)의 열 흡수 단부(21)를 동시에 또는 개별로 수납할 수 있다.
상기한 실시예에 의하면, 상기 채널(15)은 상기 밸브 플레이트(5)에 대하여 위치할 상기 실린더 헤드(10)의 면에 관하여 경사진 축에 따라 상호 배열된 제1 단부(15a) 및 제2 단부(15b)를 포함한다. 상기 채널(15)의 축의 경사는, 각각 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 채널(15)의 제1 및 제2 단부들(15a, 15b), 열 에너지 전달 덕트(20)의 열 흡수 단부(21) 중의 하나를 통하여 조립을 촉진하기 위하여, 상기 제1 단부(15a)가 상기 제2 단부(15b)에 관하여 밸브 플레이트(5)에 위치할 상기 면으로부터 더욱 멀리 이격되도록 형성된다.
도 1, 도 4, 및 도 5에 도시된 상기 실린더 헤드(10)와 같이, 도 6 내지 도 8에 도시된 실린더 헤드(10)의 구성에 의하면, 상기 열 에너지 전달 덕트(20)의 열 흡수 단부(21)는 상기 하우징(11)에 직접 밀접하게 조립된다.
도 9 및 도 10에는 본 발명의 실린더 헤드(10)의 다른 구성이 도시되어 있다. 상기 실린더 헤드(10)는 실린더 헤드(10)의 면(12)으로부터 측면에 제공된 한쌍의 평행 채널들(15, 15')을 제공하여, 상기 평행 채널들(15, 15')이 각각 도 6 내지 도 8에 도시된 실린더 헤드(10)에 관하여 이미 언급한 바와 같이, 열 에너지 전달 덕트(20)의 각 열 흡수 단부(21)를 수납하도록 한다.
상기 열 에너지 전달 덕트(20)의 열 흡수 단부(21)는 상기 냉장 유체의 압축에 의해 발생한 열을 압축기 부품으로부터 수용하기 위하여, 실린더 블록(2)과 관련된 어느 압축기 부품에 직접 연결된 상기 실린더 블록(2)에 장착될 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 열 에너지 전달 덕트(20)의 열 방출 단부(22)는 열을 상기 오일 섬(7)으로 보내기 위하여, 상기 열 방출 단부(22)를 상기 케이싱(1) 내부에 형성된 오일 섬(7)에 잠기게 함으로써, 열을, 케이싱(1) 내에 위치하고 상기 케이싱(1) 내에 함유된 상기 오일에 의해 형성된 수단으로 보낸다. 이러한 구성에 있어서, 상기 열 방출 단부(22)는 상기 오일 섬(7)에 느슨하게 잠기거나 적합한 유지 수단에 의해 유지된다. 도 4에 도시된 구서의 변형 예에 의하면, 본 발명의 열 소산 시스템은 상기 오일 섬(7)의 오일에 잠긴 각 열 흡수 단부(31) 및 상기 오일로부터의 열의 적어도 일부를 상기 오일로부터 소정 거리 이격된 위치로 운반하기 위한 상기 오일 섬(7) 외의 열 방출 단부(32)를 갖는 부가 열 에너지 전달 덕트(30)를 포함한다.
설명된 구성에 있어서, 상기 부가 열 에너지 전달 덕트(30)의 열 방출 단 부(32)는 열을 케이싱(1)으로부터 외향으로 제공하고 상기 열 방출 단부(32)를 경유하여 외부 주위 자체에 의해 일반적으로 형성된 케이싱(1)의 외부에 위치하는 수단으로 보내기 위하여, 상기 케이싱(1)을 밀폐식으로 제공하는 덕트부(33)을 가지도록 제공된다.
도시되지 않은 다른 구성에 의하면, 열 에너지 전달 덕트(20)의 열 방출 단부(22)는 열을 상기 케이싱(1) 내부에 순환하는 윤활유, 예를 들면 상호 상대적인 이동으로 압축기 부분에 기름을 바르는데 사용될 오일의 흐름으로 보낸다.
본 발명에 의하면, 상기 실린더 블록으로부터 제거된 열은 도 3에 도시된 바와 같이 케이싱(1)의 내부에 함유된 상기 오일을 통하여 통과함이 없이 상기 케이싱(1)의 외부로 지향될 수도 있다. 이 경우에, 상기 열 에너지 전달 덕트(20)의 열 흡수 단부(22)는 상기한 바와 같이 열을 케이싱(1)으로부터 외향으로 투입하고 케이싱(1)의 외부에 위치하는 수단으로 보내기 위하여, 상기 케이싱(1)을 밀폐식으로 침입하는 단부(23)를 갖는다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 열 에너지 전달 덕트(20) 또는 (부가 열 에너지 전달 덕트(30))의 2가지 구성 형태를 예시하고 있다. 상기 덕트 각각은 열 흡수 기능의 증발부(20a), 전송부(20b) 또는 단열부, 콘덴서부(20c), 및 열 소산부(20d)를 포함한다. 상기 열 소산부(20d)는 상기 열 소산부(20d)를 따라 제공된 적어도 하나의 소산 핀(22e)을 포함한다.
도 11에 도시된 구성에 있어서, 상기 콘덴서부(20c)는 콘덴서부(20c)의 연장부를 따라 위치하는 열 소산 핀(20e)과 결합한다. 도 12에 도시된 구성에 있어서, 상기 열 에너지 전달 덕트(20)는 2개의 열 소산부(20d)를 포함한다. 이 중 하나는 상기 열 에너지 전달 덕트(20)의 증발부(열 흡수)(20a)의 연장부를 따라 배치된 열 소산 핀(20e)을 제공한다. 나머지 하나는 상호 평행하게 그리고 상기 콘덴서부(20c)에 수직하게 위치하는 다수의 열 소산 핀(20e)을 포함한다. 상기 열 소산 핀(20e)은 상기 열 에너지 전달 덕트(20)에 수직하게 세로 방향으로 배열되어 상기 열 에너지 전달 덕트(20)의 열 소산 면적을 증가시킨다. 상기 열 소산 핀(20e)의 배열 및 양 뿐만 아니라, 그 제공은 위치하는 장소의 면적, 온도, 및 통풍과 같은 열 에너지 전달 덕트(20)의 파라미터 함수이다.
도 11a, 도 11b, 및 도 11c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구성에 있어서, 상기 열 에너지 전달 덕트(20)를 형성하는 증발기부(20a)는 상기 열 에너지 전달 덕트의 다른 부분의 단면과는 다른 단면을 제공하고, 상기 단면은 해당 부분에 바람직한 열 흡수 파라미터들의 함수로서 계산된다. 이러한 절차는 또한 상기 열 에너지 전달 덕트의 다른 부분의 단면을 결정하는데 적용된다.
도 11 및 도 12에 도시된 열 에너지 전달 덕트 구성에 있어서, 상기 열 에너지 전달 덕트(20)의 전송부(20b)(또는 단열부)에서의 열량 대 온도의 결과, 그리고 열 에너지 전달 덕트(20)의 각 구성의 (콘덴서부(20c)의) 상기 열 에너지 전달 덕트의 길이의 유효 단위와 열량의 결과가 도 13, 도 13a, 도 14, 및 도 14a에 도시되어 있다.
도 13a 및 도 14a에 도시된 그래프에서 고려된 유효 길이는 수학식 1에 나타낸 바와 같이, 전송부(20b)의 길이(Ladb) 및 상기 증발부(20a)의 길이(Levap)와 콘 덴서부(20c)의 길이(Lcond)의 합의 1/2로 나타낸다.
Lef = Ladb + (Lcond + Levap)/2
이러한 결과를 얻기 위하여, 열 에너지 전달 덕트 구성은 예를 들면, 약 6 mm의 외경, 약 0.5 mm의 구리 벽 두께를 갖는다. 도 13, 도 13a, 도 14, 및 도 14a에 도시된 바와 같이, 도시된 곡선들은 4 mm 및 6 mm를 갖는 상기 열 에너지 전달 덕트의 외경(Dext)용으로 얻어진다.
본 발명의 솔루션에 의하면, 상기 실린더 블록(2)의 고온 영역으로부터의 열의 제거는 압축기의 내부 온도를 감소시켜, 에너지 효율을 증가시킨다.

Claims (14)

  1. 내부에 오일 섬(7)이 형성되는 케이싱(1);
    상기 케이싱(1) 내부에 장착되고 배출실이 형성된 실린더 헤드(10)에 의해 밀폐된 단부를 갖고 냉동 유체를 압축하기 위한 실린더(3)를 형성하는 실린더 블록(2); 및
    상기 실린더(3)의 내부의 냉동 유체의 압축에 의해 발생된 열을 흡수하기 위하여 상기 실린더 블록(2)에 장착되는 열 흡수 단부(21), 및 흡수가 발생하는 수단의 온도보다 더 낮은 온도에서 상기 흡수된 열을 상기 수단으로 안내 및 이송하기위하여 상기 실린더 블록(2)으로부터 이격되어 제공되는 열 방출 단부(22)를 구비하는 적어도 하나의 열 에너지 전달 덕트(20)를 포함하는 열 소산 시스템을 구비하고,
    상기 열에너지 전달 덕트(20)는 열 흡수 기능의 증발부(20a), 전송부(20b) 또는 단열부, 콘덴서부(20c) 및 열 소산부(20d)를 포함한 밀폐형 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 열 에너지 전달 덕트(20)의 열 방출 단부(22)는 열을 상기 케이싱(1)의 내부에 위치하고 상기 케이싱(1)의 내부에 함유된 상기 오일에 의해 형성된 수단으로 이송하는 밀폐형 압축기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 열 에너지 전달 덕트(20)의 열 방출 단부(22)는 열을 상기 오일 섬(7)으로 이송하기 위하여 상기 오일 섬(2)의 오일에 잠기는 밀폐형 압축기.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 오일 섬(7)의 오일에 잠긴 각 열 흡수 단부(31); 및 열을 상기 케이싱(1)으로부터 외향으로 제공하고 상기 케이싱(1)의 외부에 위치하는 수단으로 이송하기 위하여 상기 케이싱(1)을 밀폐식으로 관통하는 덕트부(33) 내에 제공되는 열 방출 단부(32)를 갖는 부가 열 에너지 전달 덕트(30)를 포함하는 밀폐형 압축기.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 열 에너지 전달 덕트(20)의 열 방출 단부(22)는 열을 상기 케이싱(1)의 내부에 순환하는 윤활유의 흐름을 이송하는 밀폐형 압축기.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 실린더 헤드(10)는 각 흡입 및 배출 밸브들에 의해 폐쇄된 흡입 및 배출 오리피스들을 갖도록 제공된 밸브 플레이트(5)의 면에 대하여 장착되고, 상기 열 에너지 전달 덕트(20)의 열 흡수 단부(21)는 상기 밸브 플레이트(5)에 인접한 장착 영역에서 상기 실린더 블록(2)에 결합하는 밀폐형 압축기.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 열 에너지 전달 덕트(20)의 열 흡수 단부(21)는 상기 실린더 헤드(10)에 결합하는 밀폐형 압축기.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 실린더 헤드(10)는 상기 열 에너지 전달 덕트(20)의 각 열 흡수 단부(21)를 수납하는 적어도 하나의 하우징을 가지도록 제공되는 밀폐 형 압축기.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 열 에너지 전달 덕트(20)의 열 흡수 단부(21)는 각 하우징(11)에 포함되는 유지 수단을 통하여 각 하우징(11)에 고정되는 밀폐형 압축기.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 유지 수단은 상기 하우징(11)에 포함되는 밀폐형 압축기.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 열 에너지 전달 덕트(20)의 열 흡수 단부(21)는 상기 하우징(11)에 밀접하게 조립되는 밀폐형 압축기.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 실린더 헤드(10)는 개방된 제1 단부(15a)를 포함하고 상기 열 에너지 전달 덕트(20)의 열 흡수 단부(21)를 수납할 수 있는 크기로 조절되는 채널(15)을 내부에 형성하는 돌출부(14)를 포함하는 밀폐형 압축기.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 채널(15)은 개방된 제2 단부(15b)를 포함하고 상기 열 에너지 전달 덕트(20)의 열 흡수 단부(21)를 선택적으로 수납할 수 있는 크기로 조절되고, 상기 채널(15)의 제1 단부(15a)에 장착된 열 흡수 단부(21)을 갖는 다른 열 에너지 전달 덕트(20)의 제공과는 무관하게 제공되는 밀폐형 압축기.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 열 에너지 전달 덕트(20)의 열 방출 단부(22)는 열을 케이싱(1)으로부터 외향으로 제공하고 상기 케이싱(1)의 외부에 위치하는 수단으로 보내기 위하여, 상기 케이싱(1)을 밀폐식으로 제공하는 단부를 가지는 밀폐형 압축기.
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