KR20070013957A - 압축기의 냉매 토출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기의 냉매 토출장치에 관한 것으로, 각각 소음을 저감시키는 제1 사일런스 및 제2 사일런스와; 실린더에서 토출된 냉매가 상기 제1 사일런스로 유입되도록 안내하는 제1 연통 유로와; 상기 실린더에서 토출된 냉매를 상기 제2 사일런스로 유입되도록 안내하는 제2 연통 유로와; 상기 제1 사일런스와 토출된 냉매를 제공받는 외부 시스템을 연결하는 제1 연결관과; 상기 제2 사일런스와 상기 외부 시스템을 연결하는 제2 연결관을 포함하여 구성됨으로써, 토출 냉매의 고주파 소음 필터링 과정에서의 냉매 유동에 따른 유로 저항을 저감하여 압축기의 효율을 개선한 압축기의 냉매 토출장치를 제공한다.

Description

압축기의 냉매 토출장치{COOLANT-DISCHARGING APPARATUS FOR AN COMPRESSOR}

도 1은 종래의 왕복동식 압축기의 구성 및 동작을 설명하기 위한 종단면도이고,

도 2는 사일런스를 설명하기 위한 왕복동식 압축기의 일부에 대한 사시도이며,

도 3은 사일런서를 통한 토출 냉매의 유동 경로을 보다 상세히 설명하기 위하여 도 2의 일부에 대해서만 도시한 사시도이고,

도 4은 본 발명의 일 측면에 따른 바람직한 일 실시예에 따른 압축기의 냉매 토출장치에서의 사일런서를 통한 토출 냉매의 유동 경로를 설명하기 위한 사시도이며,

도 5는 본 발명의 다른 측면에 따른 바람직한 일 실시예에 따른 압축기의 냉매 토출장치에서의 사일런서를 통한 토출 냉매의 유동 경로를 설명하기 위한 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

122,222: 실린더 122a, 222a: 제1 연통유로

122b,222b: 제2 연통유로 127a, 227a: 제1 사일런 서

127a,227b: 제2 사일런서 128a: 제1 연결관

128b: 제2 연결관 128c: 제3 연결관

129: 포트 연결관 228a: 외부 연결관

228b: 중간 연결관

본 발명은 압축기의 냉매 토출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사일런서를 통한 토출 냉매의 유동 경로를 다양화하여 유로 저항을 저감하는 압축기의 냉매 토출장치에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 냉매 가스를 압축하는 방식에 따라 스크롤식, 로터리식, 왕복동식 등으로 구분될 수 있으며, 각 방식이 가지는 특징에 따라 냉장고나 에어컨디셔너 등 적합한 냉각사이클에 하나의 구성 요소로서 채용되어, 저압 상태의 냉매를 흡입하여 고압 상태로 토출하는 역할을 한다.

도 1은 종래의 왕복동식 압축기의 구성 및 동작을 설명하기 위한 종단면도이다.

이러한 왕복동식 압축기는 크게 회전력을 발생시키는 전동기구부(10)와, 그러한 회전력을 왕복 직선 운동으로 변환하여 냉매를 흡입하고 압축해서 토출하는 압축기구부(20), 그리고 이러한 전동기구부(10) 및 압축기구부(20)의 작동 과정에 필요한 윤활을 위해 오일을 공급하는 오일공급부(30)로 구분될 수 있다.

전동기구부(10)는 고정자(11a)와 회전자(11b)로 이루어지는 전동모터(11)와, 회전자(11b)에 압입되어 회전자(11b)와 같이 회전하는 크랭크샤프트(13)를 포함한다. 이러한 크랭크샤프트(13)의 상단에는 축심에서 편심되게 돌출한 편심부(13')가 형성되며, 프레임(3)에 회전 가능하게 삽입된다.

압축기구부(20)는 크랭크샤프트(13)의 편심부(13')에 연결되어 편심 회전을 왕복 직선운동으로 전환하는 커넥팅로드(21)와, 이에 연결되어 실린더(22) 내로 미끄러지듯이 왕복 운동하는 피스톤(23)과, 이러한 왕복 운동에 따라 냉매를 흡입하거나 토출하기 위하여 선택적으로 개폐되는 토출밸브조립체(24)를 포함한다. 이러한 토출밸브조립체(24)의 개방에 따라 연통되도록 토출머플러(25)가 구비되며, 토출머플러(25)에 결합되고 케이싱(1)을 관통하는 흡입관(SP)가 연결되며 토출밸브조립체(24)의 개방에 따라 실린더(22) 내로 흡입될 냉매를 공급하는 흡입머플러(26) 역시 구비된다. 나아가, 토출머플러(25)로 토출된 압축된 냉매는 실린더(22)에 형성된 유로를 통해 사일런서(Silencer, 27)를 통과해서 연결관(28)을 통해 케이싱(1) 외부로 연통되는 토출관(DP)으로 토출되어 압축기에 연결되는 냉각사이클의 구성 요소, 예를 들어 응축기(미도시)에 공급된다.

오일공급부(30)는 케이싱(1)의 하부에 고여있는 오일을 펌핑하는 프로펠러(31)와, 크랭크샤프트(13)에 형성된 오일유로(32)를 포함한다.

위의 사일런서(27) 및 이를 거치는 토출 냉매의 유동에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 2는 사일런스를 설명하기 위한 왕복동식 압축기의 일부에 대한 사시도이고, 도 3은 사일런서를 통한 토출 냉매의 유동 경로을 보다 상세히 설명하기 위하여 도 2의 일부에 대해서만 도시한 사시도이다. 특히 도 3에서는 이해의 편의를 위하여 실린더(22)와 사일런서(27a,27b)를 분리하고 이들 간에 연통유로(22')가 연결관의 형태로서 연결되게 도시하고 있으나, 실린더(22)와 사일런서(27a,27b)는 서로 일체로 연결되고 실린더(22) 내부에 개구된 유로인 연통유로(22')에 의해 이들은 연통된다(이러한 사항은 다음에 설명할 도 4 및 도 5에서도 동일하게 적용된다).

사일런서(27)는 유동하는 냉매가 유동 단면적의 변화를 겪으면서 고주파 소음에너지를 잃게 함으로써 토출 냉매의 소음을 저감하기 위한 중공 실린더 형태로 구성되는 것이 일반적이다. 이러한 사일런서(27)는 제1 사일런서(27a)와 제2 사일런서(27b)로 나뉘며 이들은 각각 실린더(22)의 양측에 결합된 채로 프레임(3)에 일체로 형성된다. 실린더(22)에는 제1 사일런서(27a)와 연통되는 연통유로(22')가 형성되어 있고, 제1 사일런서(27a)는 연결관(28a)을 통해서 제2 사일런서(27b)와 연통된다. 제2 사일런서(27b)는 다시 긴 유동 경로를 형성하는 루프관(28b)을 통해서 외부 시스템, 예를 들면 앞서 말한 응축기에 연결된다.

이러한 구성에 의하면, 전동기구부(10)의 회전자(11b)가 고정자(11a)와의 상호 작용에 의해 회전함에 따라 크랭크샤프트(13)의 편심부(13')가 편심 회전을 하게 된다. 이러한 편심 회전은 압축기구부(20)의 커넥팅로드(21)에 전달되어 실린더(22)에 대해 피스톤(23)을 전진 및 후진시키는 직선 왕복 운동으로 전환된다. 이러한 피스톤(23)의 전지 및 후진 과정에서 토출밸브조립체(24)의 개폐 동작에 따라 흡입머플러(26)를 통해 저압 냉매가 실린더(22) 내로 유입된 후에 압축되어 토출머플러(25)에 고압 냉매로 토출된다.

토출된 고압 냉매는 실린더(22) 블록에 개구된 연통유로(22')를 통해서 제1 사일런서(27a)로 진행한 후에 연결관(28a)을 통해 제2 사일런서(27b)로 진행한다. 이렇게 제1 및 제2 사일런서(27a 및 27b)를 거치면서 고주파 소음이 걸러진 토출 냉매는 루프관(28b)를 통해서 응축기에 연결되어 응축기에 고압의 토출 가스를 제공한다.

위와 같은 종래의 토출 메커니즘을 가지는 압축기에 있어서는, 토출 가스가 두 개의 사일런서(27a 및 27b)를 순차적으로 거쳐야 하며 외부 시스템에 공급되는 유로 또한 하나밖에 없어서 토출 가스의 유동에 따른 유로 저항이 발생하게 된다.

따라서, 이러한 유로 저항을 저감시킬 수 있는 토출장치에 대한 필요성이 대두되고 있다.

상기와 같은 필요성을 감안하여 안출한 것으로서, 본 발명은 토출 가스의 유동에 따른 유로 저항을 저감하여 압축기의 효율을 개선할 수 있는 압축기의 냉매 토출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 일 측면에 따른 압축기의 냉매 토출장치는 각각 소음을 저감시키는 제1 사일런스 및 제2 사일런스와; 실린더에서 토출된 냉매가 상기 제1 사일런스로 유입되도록 안내하는 제1 연통 유로와; 상기 실린더에서 토출된 냉매를 상기 제2 사일런스로 유입되도록 안내하는 제2 연통 유로와; 상기 제1 사일런스와 토출된 냉매를 제공받는 외부 시스템을 연결하는 제1 연결관과; 상기 제2 사일런스와 상기 외부 시스템을 연결하는 제2 연결관을 포함하여 구성된다.

본 발명에 다른 측면에 따른 압축기의 냉매 토출장치는 각각 소음을 저감시키는 제1 사일런스 및 제2 사일런스와; 실린더에서 토출된 냉매를 상기 제1 사일런스로 유입되도록 안내하는 제1 연통 유로와; 상기 실린더에서 토출된 냉매를 상기 제2 사일런스로 유입되도록 안내하는 제2 연통 유로와; 상기 제1 사일런스와 제2 사일런스를 연통시키는 제3 연결관과; 상기 제2 사일런스내부의 냉매를 압축기 외부로 토출되도록 안내하는 제2 연결관을 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압축기의 냉매 토출장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에서는, 앞서 설명한 도 1 내지 도 3에서 도시한 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 부여하고 그에 대한 설명은 앞서의 설명으로 갈음한다.

도 4은 본 발명의 일 측면에 따른 바람직한 일 실시예에 따른 압축기의 냉매 토출장치에서의 사일런서를 통한 토출 냉매의 유동 경로를 설명하기 위한 사시도이다.

본 도면에 예시된 바와 같이, 냉매 토출장치는 제1 및 제2 사일런스(127a 및 127b)와, 이에 연통되는 제1 및 제2 연통유로(122a 및 122b)와, 사일런스(127a 및 127b)에 각각 연통되어 토출 냉매를 이를 수용하는 외부 시스템과 연결하는 제1 및 제2 연결관(128a 및 128b)과, 사일런스(127a 및 127b)를 서로 연결하는 제3 연결관(128c), 그리고 연통유로(122a 및 122b)를 하나로 합쳐서 외부 시스템에 연결하는 포트 연결관(129)를 포함한다.

사일런스(127a 및 127b)는 앞서 설명한 바와 같이(본 도면과 달리) 실린더(122)의 양측에서 일체로 결합되어 있다.

그에 따라 연통유로(122a 및 122b)는 각각 실린더(122)에서 사일런스(127a 및 127b)를 향하여 개구되어 형성된다. 이러한 제1 및 제2 연통유로(122a 및 122b)는 실린더(122)에서 압축되어 토출된 냉매를 제1 및 제2 사일런스(127a 및 127b)로 각각 안내한다. 이러한 제1 및 제2 연통유로(122a 및 122b)는 각 사일런스(127a 및 127b)에 대하여 적어도 하나 이상, 예를 들어 2개씩으로 형성하는 방안도 고려할 수 있다. 하나를 보다 큰 직경으로 개구하면 되나, 실린더(122)에 그럴만한 면적이 부족하거나 큰 직경을 갖게 되면 사일런스(127a 및 127b)와의 단면적비가 맞지 않게 되는 경우에는 둘 이상의 복수개로 형성해야 한다.

제1 및 제2 연결관(128a 및 128b)은 각 사일런스(127a 및 127b)에 각각 연결되어 이렇게 각 사일런스(127a 및 127b)를 거친 토출 냉매를 외부 시스템으로 안내한다.

제3 연결관(128c)은 제1 및 제2 사일런스(127a 및 127b)가 서로 연통되도록 연결한다.

포트 연결관(129)은 제1 및 제2 연결관(128a 및 128b)에서 나오는 토출 냉매를 하나로 합쳐서 외부 시스템에 전달한다.

이러한 구성에 의하면, 실린더(122)에서 토출된 고압의 냉매는 제1 연통유로(122a)를 통해서 제1 사일런스(127a)로 진행함과 동시에 제2 연통유로(122b)를 통해서 제2 사일런스(127b)로 진행한다. 이로써 이방향(2-way) 토출이 가능해져서 단방향(1- way) 토출만이 가능했던 종래에 비하여 냉매 유동에 따른 유로 저항이 저감된다.

나아가, 각 사일런스(127a 및 127b)에 연결된 제1 및 제2 연결관(128a 및 128b)를 통해서 각 사일런스(127a 및 127b)에서 고주파 소음이 걸러진 토출 냉매는 각기 외부 시스템에 공급된다. 이렇게 외부 시스템에 공급되는 유동이 분산됨에 따라 역시 유로 저항이 저감되는 이점이 있다. 또한 제1 및 제2 연결관(128a 및 128b)가 포트 연결관(129)과 연결됨에 따라 이들 모두가 압축기 케이싱(1, 도 1 참조)을 관통하여 형성될 필요가 없이 포트 연결관(129)만 관통 설치되면 되기에, 케이싱(1)의 가공 및 조립이 용이해진다.

또한, 제1 및 제2 사일런스(127a 및 127b)를 연통하는 제3 연결관(128c)이 구비됨에 따라 제1 및 제2 사일런스(127a 및 127b) 중 어느 하나만 고압 냉매에 의해 압력이 높아지는 것이 방지되며, 양 사일런스(127a 및 127b)가 동일한 압력을 갖게 된다. 그에 따라, 제1 및 제2 연결관(128a 및 128b) 중 하나가 다른 하나 보다 유동 압력이 과도하게 커지는 일이 방지된다.

이제, 본 발명의 다른 측면에 따른 압축기의 냉매 토출장치에 대하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 다른 측면에 따른 바람직한 일 실시예에 따른 압축기의 냉 매 토출장치에서의 사일런서를 통한 토출 냉매의 유동 경로를 설명하기 위한 사시도이다. 다만, 도 4에 대한 설명과 중복되는 부분에 대한 설명은 당업자라면 용이하게 이해할 것인바 이하에서는 생략한다.

본 도면에 예시된 바와 같이, 냉매 토출장치는 실린더(222)에서 토출되는 고압의 냉매를 제1 및 제2 사일런서(227a 및 227b)로 유도하기 위하여 실린더(222)에 개구되어 형성된 제1 및 제2 연통유로(222a 및 222b)와, 양 사일런서(227a 및 227b) 중 하나와 외부 시스템을 연통하는 외부 연결관(228a)와, 양 사일런서(227a 및 227b)를 서로 연통시키는 중간 연결관(228b)를 포함한다.

이러한 구성에서, 양 사일런서(227a 및 227b)와 연통되는 제1 및 제2 연통유로(222a 및 222b)가 형성됨에 따라 종래의 단방향 토출 방식에 비해 유로 저항이 저감된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 압축기의 냉매 토출장치는 두 개의 사일런서에 각각 연통유로를 형성하여 동시에 양 사일런서로 토출 냉매를 토출함에 따라 단방향 토출 방식에 비하여 유로 저항을 저감한다.

나아가, 양 사일런서 각각에 외부 시스템과 연통되는 연결관을 형성함으로써 역시 단 방향 유동에 따른 유로 저항을 저감한다.

이와 같이 토출 냉매의 유동 중에 발생하는 유로 저항이 저감됨에 따라 압축기의 전체적인 효율이 개선된다.

Claims (6)

1. 각각 소음을 저감시키는 제1 사일런스 및 제2 사일런스와;

   실린더에서 토출된 냉매가 상기 제1 사일런스로 유입되도록 안내하는 제1 연통 유로와;

   상기 실린더에서 토출된 냉매를 상기 제2 사일런스로 유입되도록 안내하는 제2 연통 유로와;

   상기 제1 사일런스와 토출된 냉매를 제공받는 외부 시스템을 연결하는 제1 연결관과;

   상기 제2 사일런스와 상기 외부 시스템을 연결하는 제2 연결관을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 압축기의 냉매 토출장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 사일런스와 제2 사일런스는 제3 연결관에 의해 서로 연통되는 것을 특징으로 하는 압축기의 냉매 토출장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제1 연결관과 제2 연결관을 하나로 합쳐서 토출된 냉매를 상기 외부 시스템으로 안내하는 포트 연결관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기의 냉매 토출장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제1 연통 유로와 제2 연통 유로는 실린더에 장착되는 실린더 헤드측에 구비된 것을 특징으로 하는 압축기의 냉매 토출장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제1 연통 유로와 제2 연통 유로는 각각 적어도 하나 이상 형성되는 것을 특지으로 하는 압축기의 냉매 토출장치.
6. 각각 소음을 저감시키는 제1 사일런스 및 제2 사일런스와;

   실린더에서 토출된 냉매를 상기 제1 사일런스로 유입되도록 안내하는 제1 연통 유로와;

   상기 실린더에서 토출된 냉매를 상기 제2 사일런스로 유입되도록 안내하는 제2 연통 유로와;

   상기 제1 사일런스와 제2 사일런스를 연통시키는 중간 연결관과;

   상기 제2 사일런스 내부의 냉매를 압축기 외부로 토출되도록 안내하는 외부 연결관을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 압축기의 냉매 토출장치.

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