KR19980053172A - 압축기의 체적효율개선 케이스 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기의 체적효율개선 케이스 구조를 제공한다.

그 압축기의 체적효율개선 케이스 구조는, 실린더(13)의 상부를 밀폐시키도록 실린더블럭(13')에 고정되고 그 실린더(13)내에서의 피스톤(14)의 왕복 운동에 따라 개폐되는 플랩퍼형 흡입 및 토출밸브 조립체(15)를 지니며, 상부 케이스(12)와 흡입파이프(연결관)(22) 및 토출 파이프 연결관(23)이 밀폐되게 연결되는 하부 케이스(11)에 의해 밀폐되는 압축기의 체적효율개선 케이스 구조에 있어서:상기 하부 케이스(11)의 내측에 흡입파이프(연결관)(22)와 토출파이프 연결관(23)의 사이에서 열전달을 차단시키기 위한 차단막(30)이 설치된 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 간단한 구조로 토출파이프에서 흡입파이프로 전달되는 열을 차단시켜 흡입되는 냉매의 온도 상승을 방지하여 체적효율의 향상 즉 압축기의 효율의 향상을 도모할 수 있는 등의 효과가 있다.

Description

압축기의 체적효율개선 케이스 구조

본 발명은 압축기의 체적효율개선 케이스 구조에 관한 것으로, 더 상세히는플랩퍼형 토출밸브조립체를 지니는 압축기에 있어서, 간단한 구조로 토출파이프에서 흡입파이프로 전달되는 열을 차단시켜 흡입되는 냉매의 온도상승을 방지하여 체적 효율의 향상 즉 압축기의 효율의 향상을 도모할 수 있는 압축기의 체적효율개선 케이스 구조에 관한 것이다.

압축기는 통상적으로 기계적 에너지를 압축성 유체의 압축에너지로 변환시키는 것으로, 왕복동형, 회전형 및 터보형이 있다. 이러한 압축기가 냉장고용으로 사용되는 경우, 냉장고 내부를 저열원으로 하고 외부를 고열원으로 하는 저비등점의 냉매의 포화증기를 고압으로 압축하여 응축기로 유동시킨다. 그 응축기에서는 고압, 고열의 냉매로부터 증발의 잠열이 냉장고 외부의 고열원으로 방출되어 액체상태의 냉매로 상변화를 일으키고는 이 액상의 냉매가 팽창밸브를 통과하여 저압, 저온으로 스로틀링된 후, 증발기로 유입된다. 그 증발기에서 그 저압, 저온의 냉매는 대부분 액상으로 냉장고 내부의 저열원으로부터 잠열을 흡수하여 포화증기상태의 냉매로 상변화를 일으킨 후, 다시 상술한 압축기로 유입됨으로써 냉동사이클을 구성하게 된다. 이와 같은 냉동사이클을 반복하는 가운데에 냉장고 내부는 지속적으로 냉기를 공급받아 소망의 냉동(장)효과를 가져오게 된다.

통상 가정용 냉장고용 압축기는 주로 1단의 왕복동형으로 그 구동 전기모터와 함께 케이스내에 밀폐된 채 냉장고의 하부에 설치되며, 도 1에 상부 케이스를 제거한 상태의 내부구조가 평면도로 도시된다.

그 왕복동형 압축기(10)에 있어서, 방음 및 방진을 위하여 전기모터 및 압축기가 상부 및 하부케이스(12,11)의 내부에 밀폐되게 수납되며, 또한 그 상부 및 하부 케이스(12,11)와는 소정의 간격을 두고 적당한 방진 방음수단, 예를 들면 압축스프링 내지는 판 스프링으로 그 상부 및 하부케이스(12,11)에 하부 또는 측부에서 프레임(24)을 개재하여 지지된다.

상술한 왕복동형 압축기는 도 1에서 횡형으로 프레임(24)의 상부에 고정되는 실린더블럭(13)과 그 내부의 실린더에 왕복 운동 가능하게 삽입되는 피스톤(14)으로 구성되며(도 2 참조), 그 피스톤(14)의 왕복운동에 의해 실린더블럭(13)의 좌측 단부에 설치된 흡입 및 토출 밸브(15)를 개재하여 저압, 저온으로 냉매가스가 흡입되고 고압, 고온의 냉매가스가 토출된다. 그 흡입 및 토출밸브(15)는 소형화를 위하여 통상 탄성을 지니는 플랩퍼(flapper) 내지는 리드(reed)형 박판 구조로 구성되며, 그 플랩퍼 내지는 리드형 흡입 및 토출 밸브(15)는 양면에 작용하는 압력차에 의해 피동적으로 개폐된다.

이와 같이 구성되는 왕복동형 압축기에 있어서, 피스톤(14)의 후진 운동시 상기 저압, 저온의 냉매가스는 상기 상부 내지는 하부 케이스(12,11)에 밀폐되게 고정된 흡입파이프(연결관)(22) 및 흡입머플러(16)를 개재하여 외부의 증발기(도시생략됨)로부터 흡입 및 토출밸브(15)의 흡입리드밸브로 유입되고, 피스톤(14)의 전진 운동시에 상기 압축기에서 토출된 고압, 고온의 냉매가스는 그 흡입 및 토출 밸브(15)의 토출밸브로부터 토출파이프(23') 및 상기 상부 내지는 하부 케이스(12,11)에 밀폐되게 고정된 토출파이프 연결관(23)을 거쳐 외부의 응축기(도시생략됨)로 송출된다. 냉매충전파이프(22')는 상기 하부케이스(11)에 밀폐되게 고정되고 초기에 냉매가스를 충전시킨 후, 밀봉된다.

또한, 냉장고 작동소음의 대부분을 차지하는 압축기 소음은 피스톤(14)의 왕복운동, 흡입 및 토출밸브(15)의 개폐 충격, 냉매가스의 흡입 및 토출 압력의 맥동등에 의해 발생하며, 그 중 냉매가스의 흡입 및 토출 압력의 맥동에 의한 소음을 감소시키기 위해 흡입파이프(연결관)(22)로 유입된 냉매가스는 상부 및 하부케이스(12,11) 내부에 충전된 채, 흡입머플러(16)를 통해 실린더(13)로 흡입되고, 실린더(13)에서 압축된 냉매는 토출머플러(17)를 통하여 토출파이프(23')로 토출된다.

한편, 전기모터는 프레임(24)의 하부에 고정되게 설치되는 고정자(18)와, 그 고정자(18)와 간극을 두고 회전하는 회전자(19)로 구성되고(도 2참조), 그 회전자(19)는 회전축(20)에 고정되어 함께 회전하도록 프레임(24)에 회전 가능하게 지지된다. 그 전기모터의 회전축(20)의 단부에 그 프레임(24)의 상부로 편심축(21)을 돌출되게 형성하여 피스톤(14)을 연결봉 및 축수를 개재하여 그 편심축(21)에 연결함으로써 그 편심축(21)의 편심회전량만큼 피스톤(14)이 왕복 운동하게 된다. 또한, 그 전기모터의 고정자(18)의 권선코일에는 상부 및 하부케이스(12,11)에 밀폐되게 고정되는 외부단자(18')를 개재하여 외부 전원이 인가된다.

상술한 바와 같이 작동하는 압축기 및 구동 모터의 원활한 운전을 위해 하부케이스(11)의 바닥에 냉동기유가 저장되는 냉동기유 저유조(25)를 형성하고 회전축(20)의 윤활유 공급홈(20')을 따라 상부로 흡입되면서 각 윤활부위에 냉동기유를 공급하여 윤활작용을 하게 하고 있다.

그러나, 대부분의 냉장고용 압축기의 경우 흡입파이프(연결관)(22)와 토출파이프 연결관(23)은 좁은 냉장고 하부의 공간에 설치하기 위해 근접되게 형성된다.

이와 같이 토출 파이프 연결관(23)과 흡입파이프(연결관)(22)가 근접되어 있어 고온의 토출파이프 연결관(23) 내의 고압 냉매의 압축열이 쉽게 흡입파이프(연결관)(22)측으로 전달되게 되고 이에 따라 흡입되는 냉매가스의 온도를 상승시킴으로써 냉매의 밀도를 작게 하여 결과적으로 체적효율을 감소시켜 압축기의 효율을 저하시킨다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 플랩퍼형 토출밸브조립체를 지니는 압축기에 있어서, 간단한 구조로 토출파이프에서 흡입파이프로 전달되는 열을 차단시켜 흡입되는 냉매의 온도 상승을 방지하여 체적효율의 향상 즉 압축기의 효율의 향상을 도모할 수 있는 압축기의 체적효율개선 케이스 구조를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 밀폐형 왕복동 압축기의 내부구조를 나타내는 평면도,

도 2는 밀폐형 압축기의 내부구조를 도시하는 도 1의 선 2-2단면도,

도 3은 본 발명에 따른 압축기의 체적효율개선 케이스 구조를 도시한 상부케이스와 내부 부품을 제거한 상부 평면도,

도 4는 도 3의 선 4-4의 부분 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10:압축기11:하부케이스

12:상부케이스13:실린더

14:피스톤15:흡입 및 토출밸브조립체

16:흡입머플러17:토출머플러

18:고정자(스테이터)19:회전자(로터)

20:회전축21:편심축

22:흡입파이프(연결관)23:토출파이프연결관

23':토출파이프24:프레임

25:냉동기유 저유조30:차단막

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 실린더의 상부를 밀폐시키도록 실린더블럭에 고정되고 그 실린더내에서 피스톤의 왕복 운동에 따라 개폐되는 플랩퍼형 흡입 및 토출밸브 조립체를 지니며, 상부 케이스와 흡입파이프(연결관) 및 토출파이프 연결관이 밀폐되게 압축기의 체적효율개선 케이스 구조에 있어서:상기 하부 케이스의 내측에 흡입파이프(연결관)와 토출파이프 연결관의 사이에서 열전달을 차단시키기 위한 차단막이 설치된 것을 특징으로 하는 압축기의 체적효율개선 케이스 구조를 제공한다.

상기 차단막은 상기 흡입파이프(연결관)을 통해 흡입되는 냉매 가스의 온도상승을 방지하기 위해 흡입파이프(연결관) 주위를 상하로 격리시키도록 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들의 구성과 작용을 상세히 설명한다.

도 3 및 도 4에는 본 발명에 따른 압축기의 체적효율개선 케이스 구조를 도시한, 도 2에 도시된 상부 케이스와 내부 부품을 제거한 상부 평면도가 도시된다.

도 3 및 도 4에서는 흡입파이프(연결관)(22) 및 토출파이프 연결관(23)이 하부 케이스(11)에 밀폐되게 연결된다.

즉, 도 3 및 도 4에는 도시가 생략되나, 도 1 및 도 2와 관련하여 상술한 바와 같이 피스톤(14)의 왕복운동에 의해 실린더블럭(13)의 좌측 단부에 설치된 흡입 및 토출 밸브(15)를 개재하여 저압, 저온의 냉매가스가 흡입되고 고압, 고온의 냉매가스가 토출되는데, 그 흡입 및 토출밸브(15)는 소형화를 위하여 통상 탄성을 지니는 플랩퍼(flapper) 내지는 리드(reed)형 박판 구조로 구성되며, 그 플랩퍼 내지는 리드형 흡입 및 토출 밸브(15)는 양면에 작용하는 압력차에 의해 피동적으로 개폐되고 피스톤(14)의 후진 운동시 상기 저압, 저온의 냉매가스가 하부 케이스(11)에 밀폐되게 고정된 흡입파이프(연결관)(22) 및 흡입머플러(16)를 개재하여 외부의 증발기(도시생략됨)로부터 흡입 및 토출밸브(15)의 흡입리드밸브로 유입되고, 피스톤(14)의 전진 운동시에 상기 압축기에서 토출된 고압, 고온의 냉매가스는 그 흡입 및 토출 밸브(15)의 토출밸브로부터 토출파이프(23') 및 상기 상부 내지는 하부 케이스(12,11)에 밀폐되게 고정된 토출파이프 연결관(23)을 거쳐 외부의 응축기(도시생략됨)로 송출된다.

본 발명에 따라서는 상기 하부 케이스(11)의 내측에 흡입파이프(연결관)(22) 와 토출 파이프 연결관(23)의 사이에서 열전달을 차단시키기 위한 차단막(30)이 설치된다. 그 차단막(30)은 상기 흡입파이프(연결관)(22)을 통해 흡입되는 냉매가스의 온도상승을 방지하기 위해 흡입파이프(연결관)(22)주위를 상하로 격리시키도록 형성될 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 압축기의 체적효율개선 케이스 구조의 작용은 다음과 같다.

토출파이프 연결관(23)측에서는 고압, 고온의 냉매가스가 토출되지만, 차단막(30)에 의해서 흡입파이프(연결관)(22)에로 열이 전달되지 아니하게 된다.

이에 따라, 흡입되는 냉매 가스의 온도가 상승되지 아니하게 되거나, 적어도 온도상승을 최소화시키게 된다. 이것은 냉매의 밀도를 크게 하여 결과적으로 체적효율, 흡입체적에 대한 중량을 증가시키게 되며, 압축기의 성능이 향상되게 된다.

상술한 바와 같은, 본 발명에 따른 압축기의 체적효율개선 케이스 구조의 구성과 작용에 의하면, 차단막(30)을 하부 케이스(11)내부에 설치함으로써 간단한 구조로 토출파이프에서 흡입파이프로 열전달을 차단시켜 흡입되는 냉매의 온도 상승을 방지하게 되고, 이에 따라 체적효율을 향상시킬 수 있게 되고 압축기의 효율을 향상시킬 수 있게 되는 등의 효과가 있다.

Claims (2)

1. 실린더(13)의 상부를 밀폐시키도록 실린더블럭(13')에 고정되고 그 실린더(13)내에서의 피스톤(14)의 왕복 운동에 따라 개폐되는 플랩퍼형 흡입 및 토출밸브 조립체(15)를 지니며, 상부 케이스(12)와 흡입파이프(연결관)(22) 및 토출 파이프 연결관(23)이 밀폐되게 연결되는 하부 케이스(11)에 의해 밀폐되는 압축기의 체적효율개선 케이스 구조에 있어서:

   상기 하부 케이스(11)의 내측에 흡입파이프(연결관)(22)와 토출파이프 연결관(23)의 사이에서 열전달을 차단시키기 위한 차단막(30)이 설치된 것을 특징으로 하는 압축기의 체적효율개선 케이스 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 차단막(30)은 상기 흡입파이프(연결관)(22)을 통해 흡입되는 냉매가스의 온도상승을 방지하기 위해 흡입파이프(연결관)(22)주위를 상하로 격리시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기의 체적효율개선 케이스 구조.