KR101235190B1 - 밀폐형 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 이러한 본 발명의 목적은 토출머플러의 구조 및 이에 결합되는 토출관의 구조를 개선하여 밀폐용기 내부의 냉동오일이 냉동사이클의 응축기 쪽으로 빠져나가는 것을 억제하도록 마련된 밀폐형 압축기를 제공하는 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 저부에 냉동오일이 저장된 밀폐용기와, 상기 밀폐용기 내부로 안내된 냉매를 흡입하여 압축하도록 마련된 압축유닛과, 상기 압축유닛을 통해 압축되어 토출되는 냉매를 전달받아 맥동을 저감시키도록 마련된 토출머플러와, 상기 토출머플러의 냉매를 상기 밀폐용기 외부 냉동사이클 응축기 쪽으로 전달하도록 일단부를 통해 상기 토출머플러에 결합된 토출관을 구비하며, 상기 토출머플러에는 냉매 중에 포함된 냉동오일이 상기 밀폐용기 내부로 배출되도록 오일배출공이 형성되고, 상기 토출머플러 내부에 위치되는 상기 토출관의 일단부는 밴딩된 것을 특징으로 한다.

Description

밀폐형 압축기 {HERMETIC TYPE COMPRESSOR}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 전체적인 구조를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 있어서, 토출머플러와 이에 결합되는 토출관의 구조를 확대 도시한 부분 단면도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 있어서, 토출머플러의 덮개와 토출관의 구조를 발췌 도시한 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

3: 토출관 3a: 밴딩부

30: 프레임 32: 공간부

32a: 보스부 50: 토출머플러

60: 덮개 61: 체결공

62: 오일배출공

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토출머플러의 구 조 및 이에 결합되는 토출관의 구조를 개선하여 냉매 중에 포함된 냉동오일이 냉동사이클의 응축기 쪽으로 전달되는 것을 억제하도록 마련된 밀폐형 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기나 냉장고의 냉동사이클에 채용되어 냉매를 압축하도록 마련된 밀폐형 압축기는 밀폐용기 내부에 냉매의 압축작용을 수행하는 압축유닛과, 냉매의 압축작용에 따른 압축동력을 제공하는 구동유닛을 구비한다.

밀폐용기의 일측과 타측에는 냉동사이클의 증발기 쪽 냉매를 밀폐용기 내부로 안내하는 흡입관 및 밀폐용기 내부에서 압축된 냉매를 냉동사이클의 응축기 쪽으로 안내하도록 마련된 토출관이 결합되며, 상기 구동유닛의 회전자에는 회전축의 일단부가 압입되어 회전자의 회전시 함께 회전하도록 마련된다.

그리고 압축유닛은 압축실을 형성하는 실린더와, 압축실 내부에서 직선왕복운동하도록 마련된 피스톤과, 압축실을 밀폐시키도록 실린더의 일단부에 결합되며 상호 구획되도록 마련된 냉매흡입실과 냉매토출실을 구비하는 실린더헤드와, 실린더와 실린더헤드 사이에 마련되어 냉매흡입실로부터 압축실로 흡입되거나 압축실로부터 냉매토출실로 토출되는 냉매의 흐름을 단속하는 밸브장치를 구비하며, 상기 피스톤은 상기 회전축의 일단에 형성된 편심축부와 커넥팅로드를 통해 연결된다.

또 상기 실린더 일측에는 상기 냉매토출실로부터 토출관으로 전달되는 토출냉매의 토출소음을 저감시키도록 내부공간이 토출챔버를 형성하는 토출머플러가 설치되는데, 이러한 토출챔버는 상기 냉매토출실과 연결유로 통해 연결되고, 상기 토출관은 그 출구단을 통해 토출머플러에 결합되어 토출챔버와 연결된다.

이러한 구성을 통해 상기 구동유닛의 구동으로 회전축이 회전하게 되면, 상기 편심축부와 커넥팅로드를 통해 연결된 피스톤이 압축실 내부에서 직선왕복운동하며 압축실 내부와 외부 사이에 압력차가 형성된다. 따라서 이러한 압력차를 통해 냉동사이클의 증발기 쪽에서 상기 흡입관을 따라 밀폐용기 내부로 안내된 냉매는 상기 냉매흡입실을 거쳐 압축실로 흡입되어 압축되고, 압축실에서 압축된 냉매는 상기 냉매토출실을 거쳐 토출머플러로 전달되고, 토출머플러로 안내된 냉매는 토출챔버에서 확산되며 그 맥동이 저감된 상태로 토출관을 따라 냉동사이클의 응축기 쪽으로 전달된다.

한편 이와 같이 냉매가 압축되는 과정에서는 상기 압축유닛과 구동유닛의 마찰습동부에 과도한 마찰작용이 발생하게 되는데, 이러한 마찰습동부의 윤활작용을 위해 밀폐용기의 저부에는 소정의 냉동오일이 저장된 오일저장공간이 형성되고, 상기 회전축에는 회전축의 회전에 따른 원심력을 통해 상기 오일저장공간의 오일을 구동유닛과 압축유닛의 마찰습동부로 안내하기 위한 오일유로가 형성되며, 상기 회전축의 하단에는 상기 오일저장공간과 상기 오일유로를 연통시키는 오일픽업이 결합된다.

따라서 회전축의 회전동작에 따른 냉매의 압축작용시 상기 오일저장공간의 냉동오일은 상기 오일유로를 따라 구동유닛과 압축유닛의 마찰 습동부로 공급되어 윤활작용을 수행하게 되고, 마찰 습동부를 윤활시킨 냉동오일은 그 자중에 의해 다시 오일저장공간으로 회수된 후 다시 오일유로를 따라 마찰 습동부로 공급되며 반복적으로 윤활작용을 수행하게 된다.

그러나 이러한 종래 밀폐형 압축기는 이러한 냉동오일 중 일부가 상기 밀폐용기 내부로 안내된 냉매와 함께 압축실로 흡입되어 압축된 상태에서 상기 토출관을 따라 냉동사이클의 응축기 쪽으로 전달되는 구조이기 때문에, 시간이 지남에 따라 냉동사이클 내를 순환하는 냉동오일의 량의 증가하게 되면서 냉동사이클의 냉동능력이 저하되고, 오일저장공간의 오일량이 줄어들게 되면서 냉동오일에 의한 마찰습동부의 윤활작용도 원활하지 못하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 토출머플러의 구조 및 이에 결합되는 토출관의 구조를 개선하여 밀폐용기 내부의 냉동오일이 냉동사이클의 응축기 쪽으로 빠져나가는 것을 억제하도록 마련된 밀폐형 압축기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 저부에 냉동오일이 저장된 밀폐용기와, 상기 밀폐용기 내부로 안내된 냉매를 흡입하여 압축하도록 마련된 압축유닛과, 상기 압축유닛을 통해 압축되어 토출되는 냉매를 전달받아 맥동을 저감시키도록 마련된 토출머플러와, 상기 토출머플러의 냉매를 상기 밀폐용기 외부 냉동사이클 응축기 쪽으로 전달하도록 일단부를 통해 상기 토출머플러에 결합된 토출관을 구비하며, 상기 토출머플러에는 냉매 중에 포함된 냉동오일이 상기 밀폐용기 내부로 배출되도록 오일배출공이 형성되고, 상기 토출머플러 내부에 위치되는 상기 토출관의 일단부는 밴딩된 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 상기 압축유닛의 설치를 위한 프레임을 더 포함하고, 상기 토출머플러는 하부로 개방되도록 상기 프레임에 형성된 공간부와, 상기 공간부를 덮도록 상기 프레임에 결합되는 덮개를 구비하되, 상기 오일배출공은 상기 덮개에 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 토출머플러는 상기 덮개를 상기 프레임에 결합시키도록 상기 덮개를 관통하여 상기 프레임에 체결되는 체결부재를 더 포함하고, 상기 덮개에는 상기 체결부재의 체결을 위한 체결공이 형성되며, 상기 오일배출공은 상기 체결공과 통하도록 상기 체결공 주변에 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 토출관의 일단부는 끝단이 상기 토출머플러의 내벽에 근접되도록 곡률지게 밴딩된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 도 1에 도시된 바와 같이, 상부용기(1a)와 하부용기(1b)가 상호 결합되어 형성되는 밀폐용기(1)를 통해 외관을 이루며, 밀폐용기(1)의 일측과 타측에는 냉동사이클의 증발기 쪽 냉매를 밀폐용기(1) 내부로 안내하는 흡입관(2) 및 밀폐용기(1) 내부에서 압축된 냉매를 냉동사이클의 응축기 쪽으로 안내하는 토출관(3)이 각각 결합된다.

상기 밀폐용기(1)의 내부에는 냉매의 압축작용을 수행하는 압축유닛(10)과, 냉매의 압축동력을 제공하는 구동유닛(20)이 프레임(30)을 통해 설치된다. 상기 구동유닛(20)의 구동력은 회전축(40)을 통해 압축유닛(10)으로 전달되며, 회전축은 프레임(30)의 중앙을 회전 가능하게 관통하도록 설치된다.

구동유닛(20)은 프레임(30)의 상부 외곽 쪽에 고정되도록 설치된 고정자(21)와, 고정자(21)의 내측에 고정자(21)와의 전기적인 상호작용으로 회전하도록 설치된 회전자(22)를 구비한다. 상기 회전자(22)의 중심에는 상기 프레임(30) 상부 쪽 회전축(40)이 압입되어 회전자(22)의 회전운동시 회전축(40)이 함께 회전될 수 있도록 하며, 프레임(30) 하부 쪽 회전축(40)의 하단은 편심회전하는 편심축부(41)를 형성한다. 참고로 미설명 부호 31은 회전자(22)와 프레임(30) 사이의 회전축(40)을 회전 가능하게 지지하도록 상기 프레임(30)에 설치되는 저널베어링이다.

그리고 압축유닛(10)은 압축실(11a)을 형성하도록 프레임(30) 하부 일측에 프레임(30)과 일체로 형성된 실린더(11)와, 압축실(11a) 내부에서 직선왕복운동하도록 마련된 피스톤(12)과, 압축실(11a)을 밀폐시키도록 실린더(11)의 일단부에 결합되며 상호 구획되도록 마련된 냉매흡입실(13a)과 냉매토출실(13b)을 구비하는 실린더헤드(13)와, 실린더(11)와 실린더헤드(13) 사이에 마련되어 냉매흡입실(13a)로부터 압축실(11a)로 흡입되거나 압축실(11a)로부터 냉매토출실(13b)로 토출되는 냉매의 흐름을 단속하는 밸브장치(14)를 구비하며, 상기 피스톤(12)은 상기 편심축부(41)와 커넥팅로드(15)를 통해 연결된다.

여기서 상기 냉매흡입실(13a)은 상기 흡입관(2) 쪽에 연계되어 상기 흡입관(2)을 따라 밀폐용기(1) 내부로 안내된 냉매를 상기 압축실(11a)로 안내하게 되고, 상기 냉매토출실(13b)은 토출관(3) 쪽과 연계되어 상기 압축실(11a)로부터 토출된 냉매를 전달받아 상기 토출관(3) 쪽으로 안내한다.

또 상기 실린더(11) 일측의 프레임(30)에는 상기 냉매토출실(13b)로부터 토출관(3)으로 전달되는 토출냉매의 토출소음을 저감시키도록 내부공간이 토출챔버를 형성하는 토출머플러(50)가 설치되는데, 이러한 토출머플러 내부공간은 상기 냉매토출실(13b)과 연결유로(30a) 통해 연결되고, 상기 토출관(3)은 밀폐용기(1) 안쪽 일단을 통해 토출머플러(50)에 결합되어 토출머플러(50) 내부와 연통된다.

이러한 구성을 통해 상기 구동유닛(20)의 구동으로 회전축(40)이 회전하게 되면, 상기 편심축부(41)와 커넥팅로드(15)를 통해 연결된 피스톤(12)이 압축실(11a) 내부에서 직선왕복운동하며 압축실(11a) 내부와 외부 사이에 압력차가 형성된다. 따라서 이러한 압력차를 통해 냉동사이클의 증발기 쪽에서 상기 흡입관(2)을 따라 밀폐용기(1) 내부로 안내된 냉매는 상기 냉매흡입실(13a)을 거쳐 압축실(11a)로 흡입되어 압축되고, 압축실(11a)에서 압축된 냉매는 상기 냉매토출실(13b)을 거쳐 토출머플러(50)로 전달되고, 토출머플러(50)로 안내된 냉매는 토출머플러(50) 내부에서 확산되며 그 맥동이 저감된 상태로 토출관(3)을 따라 냉동사이클의 응축기 쪽으로 전달된다.

또한 이와 같이 냉매가 압축되는 과정에서는 상기 회전축(40)과 저널베어링(31) 사이나 커넥팅로드(15)와 피스톤(12) 사이 등과 같은 압축유닛(10)과 구동유닛(20)의 마찰습동부에 과도한 마찰작용이 발생하게 되는데, 이러한 마찰습동부의 윤활작용을 위해 상기 밀폐용기(1)의 저부에는 소정량의 냉동오일이 저장되도록 오일저장공간(4)이 형성되고, 상기 회전축(40)에는 회전축(40)의 회전에 따른 원심력을 통해 상기 오일저장공간(4)의 오일을 구동유닛(20)과 압축유닛(10)의 마찰습 동부로 안내하기 위한 오일유로(미도시)가 형성되며, 상기 회전축(40)의 하단에는 상기 오일저장공간(4)과 상기 오일유로(미돋시)를 연통시키는 오일픽업(5)이 결합된다.

따라서 회전축(40)의 회전동작에 따른 냉매의 압축작용시 상기 오일저장공간(4)의 냉동오일은 상기 오일유로(미도시)를 따라 구동유닛(20)과 압축유닛(10)의 마찰습동부로 공급되어 윤활작용을 수행하게 되고, 마찰 습동부를 윤활시킨 냉동오일은 그 자중에 의해 다시 오일저장공간(4)으로 회수된 후 다시 오일유로(미도시)를 따라 마찰 습동부로 공급되며 반복적으로 윤활작용을 수행하게 된다.

한편, 이와 같이 오일저장공간(4)으로부터 구동유닛(20)과 압축유닛(10)의 마찰습동부로 안내되는 냉동오일 중 일부는 상기 밀폐용기(1) 내부로 안내된 냉매와 함께 압축실(11a)로 흡입되어 압축된 상태에서 상기 토출관(3)을 따라 냉동사이클의 응축기 쪽으로 전달될 수 있고, 이와 같이 밀폐용기(1) 내부의 냉동오일이 응축기 쪽으로 빠져나가게 되면, 냉동사이클의 냉동능력이 저하됨은 물론 냉동오일에 의한 상기 압축유닛(10)과 구동유닛(20)의 마찰습동부 윤활작용이 원활하게 수행되지 못하게 될 수 있다.

따라서 이를 해결하기 위해 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 있어서, 상기 토출머플러(50)에는 압축된 냉매 중에 포함된 냉동오일이 상기 밀폐용기(1) 내부 오일저장공간(4)으로 배출되도록 하는 오일배출공()이 형성되고, 상기 토출머플러(50) 내부 토출챔버에 위치되는 토출관(3)의 일단부는 밴딩되도록 마련된 밴딩부(3a)를 형성하게 된다.

이중 먼저 상기 밴딩부(3a)의 구조는 토출냉매보다 입자가 큰 냉동오일의 유동저항을 증대시켜 냉동오일이 토출관(3)으로 유입되는 것을 방해함으로써 토출챔버 내부 냉동오일이 토출냉매와 분리되도록 한다. 그리고 이렇게 냉매로부터 분리된 냉동오일은 냉매에 비해 비중이 큰 관계로 토출챔버 하부에 가라앉게 되는데, 상기 토출머플러(50)에 상기 오일배출공()이 형성된 상태에서는 이와 같이 토출챔버 하부로 가라앉은 냉동오일이 상기 오일배출공()을 통해 하부로 낙하되면서 오일저장공간(4)으로 회수되어 압축냉매와 함께 토출관(3)으로 안내되는 것이 억제되는 것이다.

이러한 오일배출공()과 상기 밴딩부(3a)의 구조를 설명하기 위해 먼저 토출머플러(50)의 구조를 상세히 설명하자면 다음과 같다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 토출머플러(50)는 하부로 개방되도록 프레임(30)에 형성되며 프레임(30) 내부에 형성된 연결유로(30a)를 통해 상기 냉매토출실(13b)과 연통되도록 마련된 공간부(32)와, 상기 공간부(32)를 덮도록 상기 프레임(30)에 결합되는 덮개(60), 그리고 상기 덮개(60)를 프레임에 결합시키도록 상기 덮개(60)를 관통하여 상기 프레임(30)에 체결되는 고정볼트와 같은 체결부재(70)를 포함하여 구성된다. 여기서 상기 토출챔버는 덮개(60)의 안쪽과 상기 공간부(32)를 통해 형성되며 상기 토출관(3)은 상기 덮개(60) 일측에 형성된 구멍에 관통된 상태로 용접되어 토출머플러(50)에 연결된다.

또 상기 체결부재(70)의 체결을 위해 상기 공간부(32) 안쪽 프레임(30)에는 보스부(32a)가 형성되고, 상기 덮개(60)의 중앙에는 체결공(61)이 형성되는데, 본 실시예에 있어서 상기 오일배출공(32)은 상기 덮개(60)에 형성된다. 이는 오일배출공(32)을 프레임(30)에 비해 두께가 얇은 덮개(60)에 형성시켜 오일배출공(62)의 가공이 용이하게 되도록 하기 위한 것이며, 이러한 오일배출공(62)의 경우 상기 체결공(61)과 통하도록 체결공(61) 주변에 형성되어 체결공(61)과 동시에 가공될 수 있도록 마련되는 것이 바람직하다. 물론 이러한 오일배출공(62) 다소개로 형성되어도 무방하다.

그리고 토출머플러(50) 내부의 냉동오일이 상기 토출관(3)으로 안내되는 것을 더욱 효과적으로 억제할 수 있도록 상기 토출머플러(50) 내부에 위치되는 상기 밴딩부(3a)는 끝단이 상기 덮개(60) 쪽 토출머플러(50)의 내벽에 근접하도록 곡률지게 밴딩된 형태를 취하여 상기 밴딩부(3a)의 끝단과 토출머플러(50) 내벽 사이에는 미세한 틈새만이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 토출머플러에 결합되는 토출관의 입구단이 토출머플러 내부로 밴딩된 상태로 연장되고 냉동오일의 배출을 위한 오일배출공이 토출머플러에 형성됨에 따라 토출 냉매와 함께 토출머플러로 전달된 냉동오일이 토출머플러 내부에서 냉매와 분리된 상태로 상기 오일배출공을 통해 밀폐용기 저부의 오일저장공간으로 회수되며, 이에 따라 밀폐용기 내부의 냉동오일이 냉동사이클의 응축기 쪽으로 빠져 나가는 것을 효과적으로 억제할 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 저부에 냉동오일이 저장된 밀폐용기와, 상기 밀폐용기 내부로 안내된 냉매를 흡입하여 압축하도록 마련된 압축유닛과, 상기 압축유닛을 통해 압축되어 토출되는 냉매를 전달받아 맥동을 저감시키도록 마련된 토출머플러와, 상기 토출머플러의 냉매를 상기 밀폐용기 외부 냉동사이클 응축기 쪽으로 전달하도록 일단부를 통해 상기 토출머플러에 결합된 토출관을 구비하는 밀폐형 압축기에 있어서,

   상기 토출머플러에는 냉매 중에 포함된 냉동오일이 상기 밀폐용기 내부로 배출되도록 오일배출공이 형성되고, 상기 토출머플러 내부에 위치되는 상기 토출관의 일단부는 밴딩된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 압축유닛의 설치를 위한 프레임을 더 포함하고,

   상기 토출머플러는 하부로 개방되도록 상기 프레임에 형성된 공간부와, 상기 공간부를 덮도록 상기 프레임에 결합되는 덮개를 구비하되,

   상기 오일배출공은 상기 덮개에 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 토출머플러는 상기 덮개를 상기 프레임에 결합시키도록 상기 덮개를 관통하여 상기 프레임에 체결되는 체결부재를 더 포함하고,

   상기 덮개에는 상기 체결부재의 체결을 위한 체결공이 형성되며,

   상기 오일배출공은 상기 체결공과 통하도록 상기 체결공 주변에 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 토출관의 일단부는 끝단이 상기 토출머플러의 내벽에 근접되도록 곡률지게 밴딩된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.

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