KR101309661B1 - 밀폐형 압축기 및 이것을 구비한 냉장고 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 흡입 머플러 내부로의 윤활유 유입량을 저감하고, 성능이 안정된 밀폐형 압축기 및 이것을 구비한 냉장고를 제공한다.
본 발명은, 밀폐 용기(17) 내에, 윤활유(15)와, 냉매 가스를 흡입해서 압축하는 압축 요소(30)와, 압축 요소(30)를 구동하는 전동 요소(40)를 수용한 밀폐형 압축기(50)에 있어서, 압축 요소(30)의 냉매 흡입 포트에 흡입 머플러(13)를 갖고, 흡입 머플러(13)는, 밀폐 용기(17) 내에 개구되어 밀폐 용기(17) 내의 냉매 가스를 흡입하는 흡입구(13a)와, 흡입구(13a)로부터 압축 요소(30)의 흡입부로 연통하는 통로부(13b)를 갖고, 흡입구(13a)와 통로부(13b)의 걸어맞춤부를 일체 형상으로 하여 윤활유(15)의 유입을 억제한다.

Description

밀폐형 압축기 및 이것을 구비한 냉장고{HERMETIC COMPRESSOR AND REFREGERATOR COMPRISING THE SAME}
본 발명은, 밀폐형 압축기 및 이것을 구비한 냉장고에 관한 것이다.
최근, 냉장고의 대용량화 및 고효율화가 진행 중이어서, 탑재되는 밀폐형 압축기의 고효율화를 도모할 필요가 있다. 흡입 머플러에서는, 흡입 머플러 내부의 출구관에 연통된 폐색되어 있는 측부 폐공간을 마련함으로써, 측부 폐공간에 윤활유를 분리해서, 압축실로의 윤활유 유입량을 저감하는 구조가 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
일본국 공개특허 특개2010-185392호 공보
그러나, 특허문헌 1에 기재된 구조에서는, 흡입 머플러 흡입구로부터 다량의 윤활유가 유입되면, 흡입 머플러 내부의 측부 폐공간에서는 윤활유를 전부 분리할 수 없게 되어, 압축실에 다량의 윤활유가 유입될 우려가 있다. 윤활유가 압축실에 대량으로 유입되면, 압축 시의 부담이 커지고, 입력이 증대하여, 충분하게 냉매를 압축할 수 없게 됨으로써, 냉동 능력의 저하를 야기할 가능성이 있다.
그래서 본 발명은, 상기 종래의 과제를 감안하여, 흡입 머플러 내부로의 윤활유 유입량을 저감하여, 성능이 안정된 밀폐형 압축기 및 이것을 구비한 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 예를 들면 특허청구범위에 기재된 구성을 채용한다. 일례로서, 밀폐 용기 내에, 윤활유와, 냉매 가스를 흡입해서 압축하는 압축 요소와, 상기 압축 요소를 구동하는 전동(電動) 요소를 수용한 밀폐형 압축기에 있어서, 상기 압축 요소의 냉매 흡입 포트에 흡입 머플러를 갖고, 상기 흡입 머플러는, 상기 밀폐 용기 내에 개구되어 상기 밀폐 용기 내의 상기 냉매 가스를 흡입하는 흡입구와, 상기 흡입구로부터 상기 압축 요소의 흡입부로 연통하는 통로부의 걸어맞춤부(係合部)를 상기 윤활유의 유입을 억제하는 일체 형상 또는 일체화 형상으로 했다.
본 발명에 의하면, 흡입 머플러 내부로의 윤활유 유입량을 저감하여, 성능이 안정된 밀폐형 압축기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 밀폐형 압축기의 종단면도.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 밀폐형 압축기의 흡입 머플러 배치도.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 도 2의 흡입 머플러의 부분 단면 사시도.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 도 2의 흡입 머플러의 단면도.
도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 냉장고의 측단면도.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 밀폐형 압축기(50)의 종단면도이다. 도 2는 밀폐형 압축기(50)의 흡입 머플러(13)의 배치도이다. 도 3은 흡입 머플러(13)의 부분 단면 사시도이다. 도 4는 흡입 머플러(13)의 단면도이다.
본 실시형태의 밀폐형 압축기(50)는, 압축 요소(30)와 전동 요소(40)를 밀폐 용기(17) 내에 상하로 배치함과 함께, 크랭크샤프트(3)로 연결한 레시프로(recipro)형 압축기이다. 압축 요소(30) 및 전동 요소(40)는 밀폐 용기(17)에 탄성적으로 지지되어 있다.
압축 요소(30)는, 실린더실(室)을 형성하는 실린더 블럭(1)과, 실린더실 내를 왕복동하는 피스톤(4)과, 이 피스톤(4)을 구동하는 커넥팅 로드(2)와, 실린더 블럭 끝면(端面)에 조립되는 다수의 부품을 구비해서 구성되어 있다. 실린더 블럭(1)은 베어링부(1a) 및 프레임(1b)을 일체로 성형하고 있다. 피스톤(4)은, 커넥팅 로드(2)를 통하여 크랭크핀(3a)에 연결되고, 크랭크핀(3a)의 편심 회전에 의해 실린더 블럭(1) 내를 왕복 운동한다.
전동 요소(40)는, 프레임(1b)의 하방에 배치되고, 고정자(5) 및 회전자(6)를 구비해서 구성되어 있다. 고정자(5)는 프레임(1b)에 고정되고, 회전자(6)는 크랭크샤프트(3)에 고정되어 있다. 크랭크샤프트(3)의 상단부에는, 회전 중심으로부터 편심된 크랭크핀(3a)이 설치되어 있다.
크랭크샤프트(3)는, 베어링부(1a)를 관통하여 프레임(1b)의 하방으로부터 상방으로 연신(延伸)하고 있고, 크랭크핀(3a)이 프레임(1b)의 상방측에 위치하도록 설치되어 있다. 크랭크샤프트(3)의 하부는 회전자(6)와 직결되어 있고, 전동 요소(40)의 동력에 의하여 크랭크샤프트(3)는 회전된다. 크랭크핀(3a)과 피스톤(4) 사이는 커넥팅 로드(2)로 연결되어 있고, 크랭크핀(3a) 및 커넥팅 로드(2)를 통하여 피스톤(4)이 왕복동하는 구성으로 되어 있다.
실린더 블럭(1)의 끝면에는 흡입 구멍과 토출 구멍을 구비한 밸브 플레이트(8)와, 흡입 구멍을 개폐하는 흡입 밸브(10)와, 밸브 플레이트(8)를 덮는 실린더헤드(9)가, 함께 헤드 볼트(12)에 의해, 실린더 블럭(1)의 끝면을 밀봉하도록 가압 고정됨과 함께, 실린더 헤드(9)에 의해, 흡입 머플러(13)가 유지되어 고정되어 있다. 즉, 압축 요소(30)의 냉매 흡입 포트에 흡입 머플러(13)가 장착되어 있다. 흡입 머플러(13)는 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 등의 수지로 형성되고, 흡입구(13a)와 통로부(13b)를 일체로 성형한 하부 머플러(13c)와 중간 구획판(13d), 상부 머플러(13e)를 초음파 용착 등을 이용하여 용착해서 형성하고 있다.
또한, 흡입구(13a) 상부에는 기름받이부(14)를 장착하고, 그 바닥부(14a)에는 잔류된 윤활유(15)가 흘러내리기 쉽도록, 예를 들면 7°정도의 경사가 형성되어 있고, 기름받이부(14)와 하부 머플러 사이의 폭은 2mm이다. 또한, 기름받이부(14)는 2개소의 클로(claw)로 하부 머플러(13c)에 고정되어 있다.
또한, 흡입구(13a)와 통로부(13b)를 일체화한 하부 머플러(13c)의 바닥부에는, 윤활유 배출 구멍(13f)이 마련되어 있다.
실린더 블럭(1) 내에 공급된 가스 냉매는, 피스톤(4)의 왕복 운동에 의해 압축된다. 압축된 가스 냉매는, 밸브 플레이트(8)에 마련된 토출 구멍을 경유하여, 토출관으로 보내진다. 토출관으로 보내진 냉매는, 응축기, 감압 기구, 증발기를 거쳐서, 다시 압축기 내로 되돌려진다. 압축기, 응축기, 감압 기구 및 증발기에 의해 냉동 사이클을 형성하고 있다. 이 냉동 사이클에는, 이소부탄(R600a) 등의 탄화수소계의 냉매(HC 냉매)가 사용되고 있다.
밀폐 용기(17) 내에는 냉동기유(윤활유)가 모여 있고, 크랭크샤프트(3)의 회전 운동에 의한 펌프 작용으로 끌어 올려져서, 압축 요소(30)의 슬라이딩부로 보내지는 구조로 되어 있다.
다음에, 윤활유(15)의 동작에 대해서 상세를 말한다.
밀폐 용기(17) 내 바닥부에 저장된 윤활유(15)는, 크랭크샤프트(3)의 회전에 의해 밀폐 용기(17) 내 바닥부로부터 상방으로 유도되어, 크랭크샤프트(3)의 상방 위치에 마련된 개구로부터 분출하는 구조로 되어 있다. 보다 상세하게는, 크랭크샤프트(3)의 하단부에 설치된 통 형상의 급유 피스(7)의 원심력을 이용해서 밀폐 용기(17) 내 바닥부에 저장된 윤활유(15)를 상승시키고, 크랭크샤프트(3)의 상단부로부터 윤활유(15)가 분출한다.
밀폐 용기(17) 내의 공간으로 비산한 윤활유(15)는, 피스톤(4) 및 실린더 블럭(1)의 슬라이딩부에 떨어져서 윤활을 행함과 함께, 슬라이딩부 등에서 온도가 상승한 윤활유(15)가 밀폐 용기(17)의 내면에 부착되고, 밀폐 용기(17)를 거쳐서 외부로 방출함으로써, 밀폐형 압축기 전체를 냉각한다.
또한, 비산한 윤활유(15)의 일부는, 흡입 머플러(13)의 외표면에 부착되고, 중력에 의해 하방으로 이동함과 함께, 이동의 과정에서 유적(油滴)이 형성된다. 유적이 된 윤활유(15)는 흡입 머플러(13)의 흡입구(13a)로부터 냉매와 함께 흡입된다.
그런데, 본 실시형태에서는, 흡입구(13a) 상부의 기름받이부(14)에 의해, 흡입구(13a)로의 윤활유(15)의 이동을 저지하고, 기름받이부(14)의 바닥부(14a)의 경사에 의해, 흡입구(13a) 옆면으로 윤활유(15)의 흐름을 만듦으로써, 흡입 머플러(13) 내에 다량의 윤활유가 유입되는 것을 방지하고, 압축실 내로의 윤활유 유입량을 억제하여, 성능을 안정시킬 수 있다.
또한, 흡입 머플러 흡입구(13a)로부터 유입된 윤활유(15)의 일부는, 냉매의 유속이 저하했을 때에, 냉매(16)와 분리되어, 중력에 의해 바닥부로 낙하하여, 흡입부 바닥부에 구비한 윤활유 배출 구멍으로부터 흡입 머플러(13)의 외부로 배출된다.
한편, 본 형태는 밀폐형 압축기의 대표예이며, 레시프로형 압축기, 스크롤형 압축기, 로터리형 압축기에서도 활용할 수 있다.
또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 상기한 밀폐형 압축기(50)를 냉장고(100)에 설치한다. 보다 상세하게는, 냉장고 본체(100a)에 형성된 저장실(100b)과, 저장실(100b)과 단열 구획된 기계실(100c)을 구비하고, 밀폐형 압축기(50)를 기계실(100c)에 구비한다. 이에 따라, 수납 용적 확대를 위하여 한정된 공간으로 되는 기계실(100c)에 설치 가능한, 소형이고 또한 원하는 운전 능력을 갖는 밀폐형 압축기를 구비한 냉장고를 제공할 수 있다. 또한, 소음을 저감함과 함께 냉각 효율을 향상시킬 수 있고, 냉장고(100)의 소비 전력을 저감할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시형태는, 밀폐 용기(17) 내에, 윤활유(15)와, 냉매 가스를 흡입해서 압축하는 압축 요소(30)와, 압축 요소(30)를 구동하는 전동 요소(40)를 수용한 밀폐형 압축기(50)에 있어서, 압축 요소(30)의 냉매 흡입 포트에 흡입 머플러(13)를 갖고, 흡입 머플러(13)는, 밀폐 용기(17) 내에 개구되어 밀폐 용기(17) 내의 냉매 가스를 흡입하는 흡입구(13a)와, 흡입구(13a)로부터 압축 요소(30)의 흡입부로 연통하는 통로부(13b)를 갖고, 흡입구(13a)와 통로부(13b)의 걸어맞춤부를 일체 형상으로 하여 윤활유(15)의 유입을 억제한다.
또한, 흡입 머플러(13)의 흡입구(13a) 상부에 기름받이부(14)를 설치하고, 윤활유(15)의 유지량를 증가시켜 흡입 머플러(13)의 흡입구(13a)로의 윤활유(15)의 유입을 저감한다.
또한, 흡입구(13a) 상부의 기름받이부(14)의 바닥부(14a)는 경사를 갖고, 기름받이부(14)의 바닥부(14a)에 모인 윤활유(15)는 경사를 따라 흘러내리므로, 흡입 머플러(13) 내부로의 윤활유(15) 유입량을 저감시킬 수 있다.
또한, 흡입구(13a)와 통로부(13b)의 걸어맞춤부, 즉 끼워맞춤부에 의한 편차를 저감할 수 있으므로, 성능에 편차가 없는 밀폐형 압축기를 제공할 수 있다.
1 : 실린더 블럭
1a : 베어링부
1b : 프레임
1c : 베어링부 상부
2 : 커넥팅 로드
3 : 크랭크샤프트
3a : 크랭크핀
4 : 피스톤
5 : 고정자
6 : 회전자
7 : 급유 피스
8 : 밸브 플레이트
9 : 실린더 헤드
10 : 흡입 밸브
11 : 토출 밸브
12 : 헤드 볼트
13 : 흡입 머플러
13a : 흡입구
13b : 통로부
13c : 하부 머플러
13d : 중간 구획판
13e : 상부 머플러
13f : 윤활유 배출 구멍
14 : 기름받이부
14a : 바닥부
15 : 윤활유
17 : 밀폐 용기
30 : 압축 요소
40 : 전동 요소
50 : 밀폐형 압축기
100 : 냉장고

Claims (4)

  1. 밀폐 용기 내에, 윤활유와, 냉매 가스를 흡입해서 압축하는 압축 요소와, 상기 압축 요소를 구동하는 전동(電動) 요소를 수용한 밀폐형 압축기에 있어서,
    상기 압축 요소의 냉매 흡입 포트에 흡입 머플러를 갖고, 상기 흡입 머플러는, 상기 밀폐 용기 내에 개구되어 상기 밀폐 용기 내의 상기 냉매 가스를 흡입하는 흡입구와, 상기 흡입구로부터 상기 압축 요소의 흡입부로 연통하는 통로부를 포함하고,
    상기 흡입구와 상기 통로부의 걸어맞춤부(係合部)는 상기 윤활유의 유입을 억제하는 일체 형상 또는 일체화한 것이며,
    상기 흡입구는 상기 통로부의 측면 아래에 위치하고,
    상기 통로부의 상기 흡입구와 대향하는 측의 하면에는 윤활유 배출 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흡입 머플러의 상기 흡입구 상부에 기름받이부를 설치하고, 상기 흡입 머플러의 상기 흡입구로의 상기 윤활유의 유입을 저감하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 흡입구 상부의 상기 기름받이부의 바닥부는 경사를 갖고, 상기 기름받이부의 상기 바닥부의 상기 윤활유는 상기 경사를 따라 흘러내리는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
  4. 냉장고 본체에 형성된 저장실과, 상기 저장실과 단열 구획된 기계실을 구비하고, 제1항 또는 제2항에 기재된 밀폐형 압축기를 상기 기계실에 구비한 것을 특징으로 하는 냉장고.
KR1020110082065A 2010-12-15 2011-08-18 밀폐형 압축기 및 이것을 구비한 냉장고 KR101309661B1 (ko)

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