KR20020021919A - 밀폐형 압축기의 가스 흡입안내장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기의 가스 흡입안내장치에 관한 것으로, 본 발명은 가스가 압축되는 실린더와 연통되도록 결합되어 소음을 저감시키는 머플러의 입구측에 고정 결합되도록 형성됨과 아울러 그 내부에 관통된 가스통로가 형성되어 상기 머플러의 입구측에 고정 결합되는 흡입안내고무와, 소정의 길이를 갖는 관 형상으로 코일이 다수회 권선되어 이루어지며 그 일측이 밀폐용기에 고정 결합되는 흡입관의 단부에 고정 결합됨과 아울러 그 타측이 상기 흡입안내고무의 가스통로에 일정 간격을 두고 삽입되는 흡입안내 스프링과, 상기 흡입안내고무 가스통로의 내주벽과 상기 흡입안내 스프링의 외주벽사이에 접촉되도록 삽입되어 상기 흡입안내 스프링을 고정함과 아울러 댐핑 매스의 역할을 하는 고정 링을 포함하도록 구성하여 전동기구부의 구동력을 전달받아 피스톤이 실린더에서 직선 왕복 운동하면서 냉매 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 과정에서 발생되는 진동이 고정 링과 흡입안내고무사이의 슬라이딩 댐핑 및 고정 링과 흡입안내 스프링에 의해 감쇠되도록 함과 아울러 냉매 가스의 흡입으로 인한 압력 맥동에 의해 흡입안내 스프링이 떨리는 것을 방지함으로써 상기 밀폐용기 외부로의 진동 소음 발생을 최소화시켜 압축기의 신뢰성을 높이고 또한 상기 실린더내부로 흡입되는 냉매 가스의 흡입량을 증가시켜 압축 효율을 높일 수 있도록 한 것이다.

Description

밀폐형 압축기의 가스 흡입안내장치{APPARATUS FOR GUIDING GAS SUCTION IN HERMETIC COMPRESSOR}

본 발명은 밀폐형 압축기의 가스 흡입안내장치에 관한 것으로, 특히 피스톤이 실린더내부에서 직선 왕복 운동하면서 냉매 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 과정에서 발생되는 진동이 밀폐용기로 전달되는 것을 최소화할 뿐만 아니라 냉매 가스 흡입시 발생되는 압력 맥동에 의한 떨림을 방지하고 아울러 실린더 내부로 흡입되는 냉매 가스의 흡입량을 증가시킬 수 있도록 한 밀폐형 압축기의 가스 흡입안내장치에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 공기나 냉매 가스 등의 유체를 압축시키는 기기이다. 이와 같은 압축기는 유체를 압축하는 방식에 따라 밀폐형 회전식 압축기(Rotary Compressor), 밀폐형 전동식 압축기(Reciprocating Compressor), 스크롤 압축기(Scroll Compressor) 등으로 나누게 된다.

도 1은 상기 밀폐형 전동식 압축기의 일예를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 상기 밀폐형 전동식 압축기는 밀폐용기(1)와 상기 밀폐용기(1)의 내부에 설치되어 회전력을 발생시키는 전동기구부와 상기 전동기구부의 회전 운동을 직선 왕복 운동으로 변환시키면서 냉매 가스를 압축하는 압축기구부로 구성된다.

상기 전동기구부는 밀폐용기(1)의 내측 하부에 스프링(2)에 의해 지지되는 고정자(STATOR)(3)와, 상기 고정자(3) 내부에 회전 가능하게 결합되어 상기 고정자(3)와의 상호작용력에 의해 회전하는 회전자(ROTOR)(4)를 포함하여 구성된다.

상기 압축기구부는 소정 형상으로 형성되며 그 일측에 가스가 압축되는 실린더(5) 및 축이 삽입되는 축 삽입구멍(6)이 구비되어 상기 고정자(3)의 상측에 위치하는 실린더 블록(B)과, 상단부에 편심부(7a)가 구비되어 상기 실린더 블록(B)의 축 삽입구멍(6)에 삽입됨과 아울러 상기 회전자(4)에 압입되는 크랭크축(7)과, 상기 실린더(5)에 직선 움직임 가능하도록 삽입되는 피스톤(8)과, 상기 피스톤(8)과 크랭크축의 편심부(7a)를 연결하여 크랭크축(7)의 회전운동을 직선 왕복운동으로 변환하여 피스톤(8)을 실린더(5) 내부에서 직선 왕복 운동시키는 컨넥팅 로드(9)와, 상기 실린더(5)의 단부에 결합되어 상기 피스톤(8)의 직선 왕복 움직임에 따라 상기 실린더(5) 내부로 냉매 가스가 흡입되어 압축되고 그 압축된 냉매 가스가 토출되도록 하는 밸브 조립체(10) 및 그 밸브 조립체(10)를 복개하는 헤드커버(11)와, 상기 헤드커버(11)와 연통되도록 헤드커버(11)에 결합되어 소음을 저감시키는 머플러(12)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 밀폐용기(1)의 일측에 냉매 가스가 흡입되는 흡입관(13)이 결합됨과 아울러 압축된 냉매 가스가 토출되는 토출관(미도시)이 결합된다.

미설명 부호 14는 연결핀이고, 부호 15는 슬리이브(SLEEVE)이다.

상기 밀폐형 전동식 압축기의 작동은 먼저, 전원이 인가되면 상기 고정자(3)와 회전자(4)의 상호작용에 의해 회전자(4)가 회전하게 되며 그 회전자(4)의 회전에 의해 회전자(4)에 압입된 크랭크축(7)이 회전하게 된다. 상기 크랭크축(7)의 회전에 의해 크랭크축의 편심부(7a)에 결합된 컨넥팅 로드(9)가 회전 운동을 직선 왕복운동으로 전환시켜 상기 피스톤(8)을 실린더(5)에서 왕복 운동시키게 된다. 상기 피스톤(8)의 직선 왕복운동과 함께 상기 밸브 조립체(10)의 작동에 의해 상기 흡입관(13)으로 흡입되는 냉매 가스가 머플러(12)를 통해 상기 실린더(5) 및 피스톤(8)에 의해 이루어지는 압축공간으로 흡입되어 압축되고 고온 고압 상태로 토출되며 그 토출된 고온 고압 상태의 냉매 가스는 토출관을 통해 외부로 토출된다.

한편, 상기 피스톤(8)이 직선 왕복 운동하면서 냉매 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 과정에서 압력 맥동 및 밸브 개폐에 의한 진동이 압축기구부에서 발생되며 그 압축기구부에서 발생되는 진동이 밀폐용기(1)에 전달되어 외부로 전달되는 것을 방지하기 위하여 상기 밀폐용기(1)에 고정 결합되는 흡입관(13)의 내측 단부가 상기 머플러(12)의 입구측과 일정 간격을 이루도록 설치된다. 그런데, 상기 흡입관(13)의 단부와 머플러(12)의 입구측이 일정 간격을 두고 설치되므로 인하여 상기 흡입관(13)을 통해 흡입되는 저온 저압 상태의 냉매 가스가 상기 머플러(12)의 입구를 통해 그 머플러(12)의 내부 유로로 유입되는 과정에서, 상기 밀폐용기(1) 내부에서 가열된 고온의 냉매 가스가 함께 흡입되어 상기 머플러(12)의 내부 유로를 통해 상기 압축공간으로 흡입되는 냉매 가스의 비체적을 증가시키게 됨으로써 압축 효율을 저하시키게 된다.

이와 같은 단점을 해결하기 위한 종래 구조로, 도 2에 도시한 바와 같이, 일정 길이를 갖는 관 형태로 형성된 몸체부(16a)의 단부 외주면에 연장 돌출된 후크부(16b)가 형성되고 그 몸체부(16a)의 타측 단부에 확개 연장되어 가스를 유입하는 유입부(16c)가 형성되며 그 몸체부(16a)의 중간 외주면에 연장 돌출된걸림부(16d)가 구비된 흡입안내고무(16)가 상기 머플러(12)의 입구측에 결합되어 있다. 상기 흡입안내고무(16)는 그 후크부(16b)가 머플러(12) 입구 내측 단부에 걸리고 그 걸림부(16d)가 머플러(12) 입구 내주면에 지지되어 결합된다.

그리고 코일이 다수회 원형으로 권선되어 소정의 길이를 갖도록 형성된 흡입 스프링(17)의 일측이 상기 흡입관(13)의 단부에 삽입됨과 아울러 타측 단부가 상기 흡입안내고무(16)의 몸체부(16a) 내부에 삽입되어 있다. 상기 흡입 스프링(17)과 흡입안내고무(16)의 입구 내주면은 진동 전달을 방지하기 위해 유격을 두고 있다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 구조는 압축기의 운전시간이 지속되면 상기 전동기구부에서 발생되는 열과 냉매 가스의 압축 열 그리고 오일 등에 의해 상기 흡입안내고무(16)가 열팽창되어 흡입안내고무(16) 입구의 내경이 커져 흡입안내고무(16)의 입구 내주면과 흡입 스프링(17)사이의 간격이 벌어지게 되며 이로 인하여 냉매 가스가 상기 흡입 스프링(17)을 통해 상기 머플러(12) 및 실린더(5)내부로 흡입되면서 발생되는 압력 맥동에 의해 상기 흡입 스프링(17)의 단부가 떨리게 되어 이상 소음을 유발시키게 되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 피스톤이 실린더내부에서 직선 왕복 운동하면서 냉매 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 과정에서 발생되는 진동이 밀폐용기로 전달되는 것을 최소화할 뿐만 아니라 냉매 가스 흡입시 발생되는 압력 맥동에 의한 떨림을 방지하고 아울러 실린더 내부로 흡입되는 냉매 가스의 흡입량을 증가시킬 수 있도록 한 밀폐형 압축기의 가스 흡입안내장치를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 밀폐형 전동식 압축기의 일예를 도시한 단면도,

도 2는 종래 밀폐형 전동식 압축기의 가스 흡입안내구조를 도시한 정면도,

도 3은 본 발명의 밀폐형 압축기의 가스 흡입안내장치가 구비된 밀폐형 압축기의 단면도,

도 4는 본 발명의 밀폐형 압축기 가스 흡입안내장치를 도시한 정면도,

도 5는 본 발명의 밀폐형 압축기 가스 흡입안내장치를 구성하는 흡입안내 스프링 및 흡입안내고무 그리고 고정 링을 분해하여 도시한 단면도,

도 6은 본 발명의 밀폐형 압축기 가스 흡입안내장치의 작동상태를 도시한 단면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 ; 밀폐용기 5 ; 실린더

12 ; 머플러 12a ; 머플러 입구

13 ; 흡입관 20 ; 흡입안내고무

21 ; 가스통로 30 ; 흡입안내 스프링

32 ; 삽입홈부 40 ; 고정 링

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 가스가 압축되는 실린더와 연통되도록 결합되어 소음을 저감시키는 머플러의 입구측에 고정 결합되도록 형성됨과 아울러 그 내부에 관통된 가스통로가 형성되어 상기 머플러의 입구측에 고정 결합되는 흡입안내고무와, 소정의 길이를 갖는 관 형상으로 코일이 다수회 권선되어 이루어지며 그 일측이 밀폐용기에 고정 결합되는 흡입관의 단부에 고정 결합됨과 아울러 그 타측이 상기 흡입안내고무의 가스통로에 일정 간격을 두고 삽입되는 흡입안내 스프링과, 상기 흡입안내고무 가스통로의 내주벽과 상기 흡입안내 스프링의 외주벽사이에 접촉되도록 삽입되어 상기 흡입안내 스프링을 고정함과 아울러 댐핑 매스의 역할을 하는 고정 링을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 가스 유입안내장치가 제공된다.

이하, 본 발명의 밀폐형 압축기 가스 흡입안내장치를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 3, 4, 5는 본 발명의 밀폐형 압축기의 가스 흡입안내장치 및 그 가스 흡입안내장치의 분해 단면도 그리고 그 가스 흡입안내장치가 구비된 밀폐형 압축기를 각각 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 먼저 밀폐형 압축기는 밀폐된 내부 공간을 갖는 밀폐용기(1)의 내부에 설치되어 회전력을 발생시키는 전동기구부와 상기 전동기구부의 회전 운동을 직선 왕복 운동으로 변환시키면서 냉매 가스를 압축하는 압축기구부로 구성되며, 상기 전동기구부는 밀폐용기(1)의 내측 하부에 스프링(2)에의해 지지되는 고정자(3)와, 상기 고정자(3) 내부에 회전 가능하게 결합되는 회전자(4)를 포함하여 구성된다.

상기 압축기구부는 소정 형상으로 형성되며 그 일측에 가스가 압축되는 실린더(5) 및 축이 삽입되는 축 삽입구멍(6)이 구비되어 상기 고정자(3)의 상측에 위치하는 실린더 블록(B)과, 상단부에 편심부(7a)가 구비되어 상기 실린더 블록(B)의 축 삽입구멍(6)에 삽입됨과 아울러 상기 회전자(4)에 압입되는 크랭크축(7)과, 상기 실린더(5)에 직선 움직임 가능하도록 삽입되는 피스톤(8)과, 상기 피스톤(8)과 크랭크축(7)의 편심부(7a)를 연결하여 크랭크축(7)의 회전운동을 직선 왕복운동으로 변환하여 피스톤(8)을 실린더(5) 내부에서 직선 왕복 운동시키는 컨넥팅 로드(9)와, 상기 실린더(5)의 단부에 결합되어 상기 피스톤(8)의 직선 왕복 움직임에 따라 상기 실린더(5) 내부로 냉매 가스가 흡입되어 압축되고 그 압축된 냉매 가스를 토출되도록 하는 밸브 조립체(10) 및 그 밸브 조립체(10)를 복개하는 헤드커버(11)와, 상기 실린더 내부와 연통되도록 상기 헤드커버(11)측에 결합되어 소음을 저감시키는 머플러(12)를 포함하여 구성된다.

상기 머플러(12)는 소정 형상으로 형성되며 그 일측에 입구(12a)가 형성되고 타측에 출구(미도시)가 형성되며 그 내부에 상기 입구(12a)와 출구를 연통하여 냉매 가스가 유동하는 가스 유로가 형성된다.

그리고 소정 형상으로 형성되며 그 내부에 관통된 가스통로(21)가 형성되고 그 가스통로(21)가 구비되는 흡입안내고무(20)가 상기 머플러의 입구(12a)에 삽입 고정된다. 상기 흡입안내고무(20)는 상기 머플러의 입구(12a)에 삽입되게 소정의 길이를 갖도록 형성되는 몸체부(22)의 내부에 관통된 가스통로(21)가 형성되고 상기 몸체부(22)의 일측단에 상기 머플러 입구(12a) 내측단에 걸리는 후크부(23)가 형성되고 상기 몸체부(22)의 중간 외주면에 환형으로 돌출된 고정부(24)가 형성되며 상기 몸체부(23)의 타측단에 확개 연장된 유입부(25)가 형성되어 이루어진다.

상기 흡입안내고무(20)는 상기 머플러(12)의 입구(12a)에 삽입되어 그 후크부(24)가 머플러의 입구(12a) 내측 단에 걸림과 동시에 그 고정부(25)가 머플러 입구(12a)의 내주면에 지지 고정된다.

상기 밀폐용기(1)에 냉매 가스가 흡입되는 흡입관(13)이 결합됨과 아울러 압축된 냉매 가스가 토출되는 토출관(미도시)이 결합된다. 상기 흡입관(13)의 일측 단부는 밀폐용기(1)의 내측에 위치함과 동시에 상기 머플러(12)의 입구(12a)측에 일정 간격을 두고 위치하게 되며 그 흡입관(13)은 사이클을 구성하는 증발기(미도시)와 연결된다.

그리고 소정의 길이를 갖는 관 형상으로 코일이 다수회 권선되어 이루어지는 흡입안내 스프링(30)의 일측이 상기 밀폐용기(1)에 고정 결합되는 흡입관(10)의 단부에 압입되어 고정 결합되고 그 타측이 상기 흡입안내고무(20)의 가스통로(21)에 일정 간격을 두고 삽입된다. 그리고 상기 흡입안내고무 가스통로(21)의 내주벽과 상기 흡입안내 스프링(30)의 외주벽사이에 고정 링(40)이 삽입된다.

상기 흡입안내 스프링(30)은 상기 흡입안내고무(20)의 가스통로(21) 내경보다 작은 외경 및 일정 길이를 갖는 관 형상으로 형성된 몸체부(31)의 외주면에 일정 폭과 깊이를 갖는 환형의 환형홈부(32)가 형성되어 이루어지며 그 환형홈부(32)는 복수개 형성됨이 바람직하다. 상기 환형홈부(32)는 코일 권선시 그 환형홈부(32)에 해당하는 턴부의 외경을 몸체부(31)의 외경보다 작은 외경으로 권선됨에 의해 형성되며 그 환형홈부(32)의 깊이는 상기 고정 링(40)의 반지름에 해당하는 깊이로 형성됨이 바람직하다.

상기 고정 링(40)은 상기 환형홈부(32)에 삽입되는 내경 및 상기 흡입안내고무(20)의 가스통로(21) 내경과 상응하는 외경을 갖도록 형성된다. 상기 고정 링(40)은 상기 흡입안내 스프링(30)의 환형홈부(32)에 삽입되며 그 고정 링(40)이 삽입된 흡입안내 스프링(30)은 상기 흡입안내고무(20)의 가스통로(21)에 삽입된다. 이때 상기 흡입안내 스프링(30)의 외주면은 흡입안내고무(20)의 가스통로(21) 내주벽에 접촉되지 않고 상기 고정 링(40)만이 흡입안내고무(20)의 가스통로(21) 내주벽에 미끄럼 가능하도록 접촉 지지된 상태가 된다.

이하, 본 발명의 밀폐형 압축기 가스 흡입안내장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 밀폐형 압축기의 작동을 설명하면 전원이 인가됨에 의해 상기 고정자(3)와 회전자(4)의 상호작용으로 상기 회전자(4)가 회전하게 되며 그 회전자(4)의 회전에 의해 회전자(4)에 압입된 크랭크축(7)이 회전하게 된다. 상기 크랭크축(7)의 회전에 의해 크랭크축의 편심부(7a)에 결합된 컨넥팅 로드(9)가 회전 운동을 직선 왕복운동으로 전환시켜 상기 피스톤(8)을 실린더(5) 내부에서 왕복 운동시키게 된다.

상기 피스톤(8)의 직선 왕복운동과 함께 상기 밸브 조립체(10)의 작동에 의해 상기흡입관(13)으로 흡입되는 저온 저압 상태의 냉매 가스가 상기 흡입안내 스프링(30)의 내부 구멍 및 흡입안내고무(20)의 가스통로(21)를 통해 상기 머플러(12)의 입구(12a)로 유입되고 그 머플러(12)로 유입된 냉매 가스는 머플러(12)의 가스 유로를 거쳐 상기 피스톤(8)과 실린더(5) 내부로 이루어지는 압축공간으로 흡입되어 압축되고 고온 고압 상태로 토출된다. 그리고 상기 압축공간에서 토출된 고온 고압 상태의 냉매 가스는 토출관을 통해 외부로 토출된다.

상기 과정 중 압축기구부에서 발생되는 진동이 상기 머플러(12) 및 흡입안내고무(20)에 전달되면, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 흡입안내고무(20)가 상기 고정 링(40)과 슬라이딩되면서 상대 운동함과 동시에 상기 매스 역할을 하는 고정 링(40)과 흡입안내 스프링(30)에 의해 진동 진폭의 성장을 억제하면서 진동이 감쇠된다. 또한 상기 흡입관(13)으로 흡입되는 냉매 가스를 상기 머플러(12)로 안내하는 흡입안내 스프링(30)의 일측이 흡입관(13)에 고정되고 타측이 흡입안내고무(20)의 가스통로(21) 내에 고정되므로 냉매 가스가 흡입시 발생되는 압력 맥동에 의한 흡입안내 스프링(30)의 떨림을 방지하게 된다.

그리고 상기 흡입안내 스프링(30)의 일측단 외주면과 흡입안내고무(20)의 가스통로(21) 내주벽사이에 고정 링(40)이 삽입되어 밀폐되므로 냉매 가스의 흡입시 흡입안내고무(20)의 가스통로(21) 내주벽과 흡입안내 스프링(30)의 외주벽사이로 밀폐용기내의 고온 가스가 함께 흡입되는 것을 방지하게 되어 상기 실린더(5)로 흡입되는 냉매 가스의 온도 상승을 억제하게 되어 됨으로써 냉매 가스의 비체적을 감소시켜 실린더 내부로 흡입되는 냉매 가스의 흡입량을 증가시키게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 가스 흡입안내장치는 전동기구부의 구동력을 전달받아 피스톤이 실린더에서 직선 왕복 운동하면서 냉매 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 과정에서 발생되는 진동이 고정 링과 흡입안내고무사이의 슬라이딩 댐핑 및 고정 링과 흡입안내 스프링에 의해 감쇠됨과 아울러 냉매 가스의 흡입으로 인한 압력 맥동에 의해 흡입안내 스프링이 떨리는 것을 방지하게 됨으로써 상기 밀폐용기 외부로의 진동 소음 발생이 최소화되어 압축기의 신뢰성을 높일 수 있고, 아울러 상기 실린더내부로 흡입되는 냉매 가스의 흡입량을 증가시켜 압축 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 가스가 압축되는 실린더와 연통되도록 결합되어 소음을 저감시키는 머플러의 입구측에 고정 결합되도록 형성됨과 아울러 그 내부에 관통된 가스통로가 형성되어 상기 머플러의 입구측에 고정 결합되는 흡입안내고무와, 소정의 길이를 갖는 관 형상으로 코일이 다수회 권선되어 이루어지며 그 일측이 밀폐용기에 고정 결합되는 흡입관의 단부에 고정 결합됨과 아울러 그 타측이 상기 흡입안내고무의 가스통로에 일정 간격을 두고 삽입되는 흡입안내 스프링과, 상기 흡입안내고무 가스통로의 내주벽과 상기 흡입안내 스프링의 외주벽사이에 접촉되도록 삽입되어 상기 흡입안내 스프링을 고정함과 아울러 댐핑 매스의 역할을 하는 고정 링을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 가스 흡입안내장치.