KR20070096393A - 밀폐형 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 목적은 토출냉매의 압력 맥동이 보다 효과적으로 저감되도록 하면서도 토출소음기의 설치가 간편하게 되도록 마련된 밀폐형 압축기를 제공하는 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 압축실이 형성된 실린더와, 상기 압축실을 밀폐시키도록 상기 실린더에 결합되고 상기 압축실과 연통되는 냉매토출실을 구비하도록 마련된 실린더헤드와, 내부공간이 상기 냉매토출실과 연통되도록 마련된 토출소음기와, 상기 토출소음기의 출구에 결합되는 배출관을 구비하고, 상기 배출관은 상기 냉매토출실로부터 토출소음기 내부로 토출되는 냉매의 맥동을 저감시키도록 상기 토출소음기 내부에 위치되며 복수개로 형성되는 소직경의 안내유로를 형성하도록 마련된 복수유로부와, 상기 복수유로부와 일체로 형성되고 상기 복수유로부를 거친 냉매를 상기 토출소음기 외부로 안내하는 대직경의 단일유로를 형성하도록 마련된 단일유로부를 포함하여 구성된다.

Description

밀폐형 압축기 {HERMETIC TYPE COMPRESSOR}

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

도 2는 도 1의 밀폐형 압축기에 있어서, 실린더헤드 측 구조를 발취하여 도시한 사시도이다.

도 3은 도 2에 있어서, 토출소음기 쪽 구조를 도시한 단면도이다.

도 4는 도 3에 있어서, 배출관의 구조를 발취하여 도시한 사시도이다.

도 5와 도 6은 도 4의 배출관이 형성되는 과정을 순차적으로 도시한 사시도이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 토출소음기 쪽 구조를 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

12: 토출관 34: 실린더헤드

34b: 냉매토출실 60: 토출소음기

70,70′: 배출관 80,80′: 복수유로부

81,81′: 안내유로 82,82′: 안내관부

90: 단일유로부 91: 단일유로

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토출냉매의 압력 맥동이 보다 효과적으로 저감되도록 하면서도 토출소음기의 설치가 간편해지도록 마련된 밀폐형 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 밀폐형 압축기는 냉장고와 공기조화기 등의 냉동사이클에 채용되어 냉매를 압축하도록 마련된 것으로, 냉매의 압축동력을 제공하는 구동유닛과, 구동유닛으로부터 동력을 전달받아 냉매의 압축작용을 수행하도록 마련된 압축유닛을 구비한다.

구동유닛과 압축유닛은 프레임에 설치된 상태로 밀폐용기 내부에 수용되며, 밀폐용기의 일측과 타측에는 각각 냉동사이클의 증발기를 거친 냉매를 밀폐용기 내부로 안내하는 흡입관과, 상기 압축유닛을 통해 밀폐용기 내부에 압축된 냉매를 냉동사이클의 응축기 측으로 안내하는 토출관이 각각 설치된다.

이중 압축유닛은 내부공간이 압축실을 형성하도록 프레임의 일측에 프레임과 일체로 형성되는 실린더와, 구동유닛의 구동력을 전달 받아 압축실 내부에서 직선왕복운동하는 피스톤을 구비한다.

또 압축유닛은 상기 압축실을 밀폐시키도록 실린더 일단에 결합되며 상호 구획되도록 마련된 냉매흡입실과 냉매토출실이 형성된 실린더헤드를 구비하는데, 이중 상기 냉매흡입실은 흡입관을 통해 밀폐용기 내부로 유입된 냉매를 전달받아 압 축실로 안내하고, 상기 냉매토출실은 압축실에서 압축된 냉매를 전달받아 상기 토출관 측으로 안내하며, 실린더와 실린더헤드 사이에는 냉매흡입실로부터 압축실로 흡입되거나 압축실로부터 냉매토출실로 토출되는 냉매의 흐름을 단속하기 위한 밸브장치가 개재된다.

또한 압축실에서 압축되어 토출되는 냉매는 피스톤의 왕복운동과 상기 밸브장치의 개폐동작에 따라 단속적으로 토출되기 때문에 진동과 소음을 발생시키게 되는데, 상기 냉매토출실과 토출관 사이에는 이러한 토출냉매의 맥동 및 소음을 저감시키기 위한 토출소음기가 마련된다.

토출소음기는 일측에 출구가 형성되고 개방된 타측을 통해 내부공간이 상기 냉매토출실과 연통되도록 실린더헤드에 결합되며, 토출소음기의 출구에는 토출소음기 내부로 안내된 냉매를 토출소음기 외부로 배출시키는 배출관이 결합되고, 토출소음기의 내부에는 냉매토출실의 토출소음기 내부로 안내하면서 토출냉매의 맥동과 소음을 저감시키도록 작은 직경을 갖는 단일유로를 이루며 나선형상으로 다수회 감겨지도록 형성된 맥동저감관이 마련되는데, 이러한 맥동저감관은 일단이 냉매토출실 측에 결합되고 타단이 토출소음기 내부로 소정길이 연장되게 마련되고, 상기 배출관에는 상기 토출관이 연결된다.

따라서 이와 같이 구성된 밀폐형 압축기는 구동유닛의 구동으로 상기 피스톤이 압축실 내부에서 직선왕복운동하며 압축실 내부와 외부의 압력차가 형성되고, 이러한 압력차에 의해 증발기 측 냉매는 흡입관을 따라 밀폐용기 내부로 유입되고, 이러한 냉매는 계속해서 상기 냉매흡입실을 거쳐 압축실로 흡입되어 압축된다. 압 축실에서 압축된 냉매는 일단 밸브장치를 거쳐 실린더헤드의 냉매토출실로 토출되고, 냉매토출실로 토출된 냉매는 상기 맥동저감관을 거치는 과정에서 맥동 및 소음이 저감된 상태로 토출소음기 내부로 토출된 후 상기 배출관과 토출관을 따라 냉동사이클의 응축기 측으로 전달된다.

한편, 이러한 종래 밀폐형 압축기에 있어서, 토출 냉매의 맥동은 맥동저감관의 직경을 작게 하여 냉매의 유동 저항이 커지도록 함으로써 더욱 줄일 수 있게 되는데, 이를 위해 맥동저감관의 직경을 너무 줄이게 되면 단일유로를 이루는 맥동저감관의 유로 저항 증가로 인해 냉매의 토출 손실이 커지면서 압축기의 기동전압 및 소비전력이 상승하기 되는 문제점이 발생하며, 이는 토출냉매의 압력맥동을 보다 효과적으로 줄이지 못하도록 하는 요인이 되었다.

또한 상기 토출소음기의 설치작업은 먼저 상기 맥동저감관을 실린더헤드의 냉매토출실 쪽에 결합시키고, 이 상태에서 상기 토출소음기를 실린더헤드에 결합시켜 상기 맥동저감관이 토출소음기 내부에 수용되도록 한 후 상기 토출소음기의 출구에 상기 배출관을 결합시킴으로써 완료되는데, 이와 같이 종래 밀폐형 압축기는 토출소음기의 설치시 상기 맥동저감관과 배출관을 각각 별도로 설치해야 하기 때문에 토출소음기의 설치 작업이 어려웠다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이러한 본 발명은 목적은 토출냉매의 유량을 적정수준으로 확보하면서도 토출냉매의 압력 맥동이 효과적으로 저감되도록 하고, 토출소음기의 설치가 간편하게 되도록 마련된 밀폐형 압 축기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 압축실이 형성된 실린더와, 상기 압축실을 밀폐시키도록 상기 실린더에 결합되고 상기 압축실과 연통되는 냉매토출실을 구비하도록 마련된 실린더헤드와, 내부공간이 상기 냉매토출실과 연통되도록 마련된 토출소음기와, 상기 토출소음기의 출구에 결합되는 배출관을 구비하고, 상기 배출관은 상기 냉매토출실로부터 토출소음기 내부로 토출되는 냉매의 맥동을 저감시키도록 상기 토출소음기 내부에 위치되며 복수개로 형성되는 소직경의 안내유로를 형성하도록 마련된 복수유로부와, 상기 복수유로부를 거친 냉매를 상기 토출소음기 외부로 안내하는 대직경의 단일유로를 형성하도록 마련된 단일유로부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 복수유로부와 단일유로부는 일체로 마련된 것을 특징으로 한다.

상기 복수유로부는 복수개의 안내관이 상호 결합되어 형성되고, 상기 안내유로는 상기 각 안내관을 통해 마련된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 각 안내유로의 직경의 합은 상기 단일유로의 직경크기와 같도록 마련된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 배출관은 일단과 타단 사이의 직경이 동일하게 형성되는 중공관을 상기 복수유로부 쪽 단면이 "8"자 형상을 갖도록 가공하여 마련된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 복수유로부는 나선형상으로 다수회 감겨진 것을 특징으로 한다.

또한 상기 배출관은 상기 출구에 용접된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 실시예에 따른 밀폐형 압축기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 일측과 타측에 각각 냉동사이클의 증발기 측과 연결되는 흡입관(11)과 냉동사이클의 응축기 측과 연결되는 토출관(12)이 설치된 밀폐용기(10)를 통해 외관을 이루게 되며, 밀폐용기(10)의 내부에는 냉매의 압축동력을 제공하도록 마련된 구동유닛(20)과, 구동유닛(20)으로부터 동력을 전달받아 냉매의 압축작용을 수행하는 압축유닛(30)이 마련된다.

구동유닛(20)과 압축유닛(30)은 프레임(40)을 통해 밀폐용기(10) 내부에 설치되는데, 먼저 구동유닛(20)은 프레임(40)의 상부 외곽 측에 고정되는 고정자(21)와, 고정자(21)와의 전기적인 상호작용으로 회전하도록 마련된 회전자(22)와, 회전자(22)와 함께 회전하도록 회전자(22)에 압입되는 회전축(23)을 구비한다. 또 회전축(23)의 하단은 프레임(40) 중앙에 형성된 관통부(41)를 통해 하부로 연장되어 편심회전하는 편심축(23a)을 형성하게 된다.

참고로 미설명 부호 42은 회전자(22) 하부 쪽 회전축(23)을 회전가능하게 지지하도록 상기 관통부(41)에 설치되는 저널베어링으로, 회전자(22) 및 회전자(22)에 압입된 회전축(23)은 이러한 저널베어링(42)을 통해 프레임(40)에 설치된다.

압축유닛(30)은 내부공간의 압축실(31a)을 형성하도록 프레임(40) 일측에 프레임(40)과 일체로 마련된 실린더(31)와, 일단부가 상기 편심축(23a)과 커넥팅로드 (32)를 통해 연결되어 압축실(31a) 내부에서 직선왕복운동하도록 마련된 피스톤(33)과, 압축실(31a)을 밀폐시키도록 실린더(31) 일단에 결합되며 내부공간이 냉매흡입실(34a)과 냉매토출실(34b)로 구획되도록 마련된 실린더헤드(34)를 포함한다.

여기서 냉매흡입실(34a)은 상기 흡입관(11)을 통해 밀폐용기(10) 내부로 유입된 냉매를 전달받아 압축실(31a)로 전달하고, 냉매토출실(34b)은 압축실(31a)에서 압축된 냉매를 전달받아 상기 토출관(12) 측으로 안내하며, 실린더(31)와 실린더헤드(34) 사이에는 냉매흡입실(34a)로부터 압축실(31a)로 흡입되거나 압축실(31a)로부터 냉매토출실(34b)로 토출되는 냉매의 흐름을 단속하는 밸브장치(35)가 개재된다.

이러한 구성을 통해 고정자(21)와 회전자(22) 간의 전기적인 상호 작용으로 회전자(22)와 함께 회전축(23)이 회전하게 되면, 편심축(23a)이 편심회전하면서 편심축(23a)과 커넥팅로드(32)를 통해 연결된 피스톤(33)이 압축실(31a) 내부에서 직선왕복운동하며 압축실(31a) 내부와 외부 간에 압력차가 형성된다.

그러면 이러한 압력차에 의해 흡입관(11)을 따라 밀폐용기(10) 내부로 유입된 냉매는 냉매흡입실(34a)을 거쳐 압축실(31a)로 흡입되어 압축실(31a) 내부에서 압축되고, 압축실(31a)에서 압축된 냉매는 냉매토출실(34b)과 토출관(12)을 따라 밀폐용기(10) 외부로 토출되며, 이러한 과정이 반복적으로 진행되며 밀폐형 압축기를 통한 냉매의 압축작용이 수행된다.

또한 본 실시예에 있어서 상기 흡입관(11)과 냉매흡입실(34a) 사이에는 흡입냉매의 맥동을 저감시키기 위한 흡입소음기(50)가 마련되고, 상기 토출관(12)과 냉 매토출실(34b) 사이에는 토출냉매의 맥동을 저감시키기 위한 토출소음기(60)가 마련되는데, 본 실시예에 있어서, 이러한 흡입소음기(50)와 토출소음기(60)는 실린더헤드(34)에 설치된다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 실린더헤드(34)는 중앙부를 통해 상기 실린더(31)에 결합되고, 상기 흡입소음기(50)와 토출소음기(60)는 실린더헤드(34)의 양측에 각각 냉매흡입실(34a) 및 냉매토출실(34b)과 연통되도록 결합되며, 상기 흡입소음기(50)에는 상기 흡입관(11)의 일단이 연결되고, 상기 토출소음기(60)에는 상기 토출관(12)의 일단이 연결된다.

물론, 흡입소음기(50)와 토출소음기(60)는 상기 흡입소음기(50)가 흡입관(11)과 냉매흡입실(34a) 사이의 유로 상에 마련되는 범위 내에서, 그리고 상기 토출소음기(60)가 냉매토출실(34b)과 토출관(12) 사이의 유로 상에 마련되는 범위 내에서 다른 다양한 위치에 마련될 수 있다.

한편, 본 실시예에 있어서, 상기 토출소음기(60)는 토출 냉매의 소음을 보다 효과적으로 저감시키면서도 그 설치작업이 용이하게 되도록 마련되는데, 다음은 이러한 토출소음기(60)의 구조에 관하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 토출소음기(60)는 일단이 개방되고 타단 측에 출구(61)가 형성된 중공의 원통형상으로 마련되어 내부공간이 상기 냉매토출실(34ㅠ)과 연통되도록 상기 개방된 일단을 통해 실린더헤드(34)에 결합되는데, 상기 출구(61)에는 냉매토출실(34b)로부터 토출소음기(60) 내부로 안내된 냉매를 토출소음기(60) 외부로 안내하여 배출시키도록 배출관(70)이 결합되고, 상기 토출관 (12)은 토출소음기(60) 외측 배출관(70)의 끝단에 결합된다.

배출관(70)은 일단과 타단이 각각 토출소음기(60) 내부와 외부로 소정길이 연장되도록 형성되고, 상기 출구(61) 측 외주면이 상기 출구(61)에 용접됨으로써 토출소음기(60)에 결합되는데, 이러한 배출관(70)은 냉매토출실(34b)로부터 토출소음기(60) 내부로 토출되는 냉매의 맥동을 저감시키도록 토출소음기(60) 내부에 위치되며 소직경을 갖는 복수개의 안내유로(81)를 형성하도록 마련된 복수유로부(80)와, 복수유로부(80)와 일체로 형성되고 상기 복수유로부(80)를 거친 냉매를 토출소음기(60) 외부로 안내하는 대직경의 단일유로(91)를 형성하도록 마련되는 단일유로부(90)를 포함하여 구성된다. 이중 복수유로부(80)는 토출소음기(60) 내측 배출관(70)의 일단으로부터 소정구간에 걸쳐 형성되고, 단일유로부(90)는 복수유로부(80)를 제외한 배출관(70)의 나머지 전 구간을 형성하게 된다.

이와 같은 배출관(70)의 구조를 통해 냉매토출실(34b)로부터 토출소음기(60) 내부로 안내된 냉매는 상기 복수유로부(80)와 단일유로부(90)를 차례로 거쳐 토출소음기(60) 외부로 배출되는데, 상기 복수유로부(80)는 직경이 작은 상기 안내유로(81)를 통해 유로저항을 증가시켜 토출냉매의 압력 맥동이 저감되도록 하고, 직경이 큰 단일유로(91)를 형성하는 단일유로부(90)는 맥동이 저감된 상태의 냉매를 토출관(12)으로 원활하게 안내하게 된다.

따라서 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기는 토출냉매의 맥동을 저감시키기 위한 복수유로부(80)가 상기 배출관(70)에 일체로 형성되어 배출관(70)의 설치시 함께 설치되기 때문에, 토출냉매의 맥동을 저감시키기 위한 별도의 관부재를 토출소 음기(60) 내부에 따로 설치해야 하는 번거로움이 발생하지 않게 되어 토출소음기(60)의 설치작업이 보다 용이하게 된다.

또 본 실시예에 있어서, 토출냉매의 맥동을 저감시키기 위한 상기 복수유로부(80)는 작은 직경을 갖는 복수개의 안내유로(81)가 다발형태를 이루도록 마련되는 만큼, 토출냉매의 맥동을 현저히 저감시키기 위해 상기 각 안내유로(81)의 직경을 큰 폭으로 줄이게 되더라도 복수유로부(80)를 통과하는 냉매의 유량을 적정수준으로 유지할 수 있게 되므로, 밀폐형 압축기의 기동전압이나 소비전력을 상승시키지 않으면서도 토출냉매의 압력 맥동을 효과적으로 저감시킬 수 있게 된다.

상기 복수유로부(80)는 상호 평행하도록 마련된 한 쌍의 안내관부(82)를 통해 구성되어 단면이 "8"자 형상을 이루도록 마련되고, 상기 각 안내유로(81)는 상기 각 안내관부(82)을 통해 마련되는데, 이러한 배출관(70)은 도 5에 도시된 바와 같이, 일단과 타단 사이의 직경이 동일하게 형성되는 하나의 중공관(100)을 가공하여 형성된다. 즉, 이러한 중공관(100)은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 복수유로부(80)를 형성하게 될 중공관(100)의 일단부 양측을 고온상태에서 안쪽으로 가압하여 상호 접합시킴으로써 단면이 "8"자 형상의 복수유로부(80)가 형성되도록 함으로서 상기 배출관(70)으로 가공된다.

물론 상기 배출관(70)은 복수개의 안내관을 브레이징 용접을 통해 상호 결합시켜 상기 복수유로부(80)를 마련한 상태에서 복수유로부(80)와 단일관으로 형태로 형성된 상기 단일유로부(90)를 상호 브레이징 용접시켜 마련될 수도 있다. 이때 상기 각 안내유로(81)의 직경의 합은 상기 단일유로(91)의 직경크기와 실질적으로 같 게 마련되어 복수유로부(80)와 단일유로부(90)의 용접작업이 보다 용이하도록 되도록 하는 것이 바람직하다.

또한 도 7에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배출관(70′)의 구조가 도시된다. 본 실시예에 있어서, 배출관(70′)은 상기 복수유로부(80′)가 나선형상으로 다수회 감겨지도록 마련될 수도 있는데, 이때는 복수유로부(80′)의 각 안내유로(81′)의 길이를 더욱 길게 형성할 수 있는 만큼 냉매의 유동저항이 더욱 증대될 수 있게 되어 보다 효과적으로 토출냉매의 맥동을 저감시킬 수 있게 된다. 여기서 상기 복수유로부는 도면과 같이 전구간이 나선형상을 이루도록 마련될 수도 있으며, 복수유로부 중 일부 구간만 나선형상을 이루도록 마련되어도 무방하다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 토출소음기 내부의 냉매를 외부로 외부로 배출시키도록 토출소음기에 결합되는 배출관에 토출냉매의 맥동을 저감시키기 위한 복수유로부가 일체로 형성되고, 이러한 복수유로부는 소직경으로 형성되는 복수개의 안내유로를 형성하게 된다.

따라서 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 먼저 토출냉매의 맥동을 저감시키기 위한 별도의 관부재를 토출소음기 내부에 따로 설치해야 하는 번거로움이 발생하지 않게 되어 토출소음기의 설치작업이 보다 용이하게 된다. 또 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 복수개의 안내유로가 다발형태를 이루도록 마련된 상기 복수유로부를 통해 토출냉매의 맥동을 현저히 저감시키기 위해 상기 각 안내유로의 직경을 큰 폭으로 줄이게 되더라도 복수유로부를 통과하는 냉매의 유량을 적정수준으로 유지할 수 있게 되어 밀폐형 압축기의 기동전압이나 소비전력을 상승시키지 않으면서도 토출냉매의 맥동을 효과적으로 저감시킬 수 있게 된다.

Claims (7)

1. 압축실이 형성된 실린더와, 상기 압축실을 밀폐시키도록 상기 실린더에 결합되고 상기 압축실과 연통되는 냉매토출실을 구비하도록 마련된 실린더헤드와, 내부공간이 상기 냉매토출실과 연통되도록 마련된 토출소음기와, 상기 토출소음기의 출구에 결합되는 배출관을 구비하는 밀폐형 압축기에 있어서,

   상기 배출관은 상기 냉매토출실로부터 토출소음기 내부로 토출되는 냉매의 맥동을 저감시키도록 상기 토출소음기 내부에 위치되며 복수개로 형성되는 소직경의 안내유로를 형성하도록 마련된 복수유로부와, 상기 복수유로부를 거친 냉매를 상기 토출소음기 외부로 안내하는 대직경의 단일유로를 형성하도록 마련된 단일유로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 복수유로부와 단일유로부는 일체로 마련된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 복수유로부는 복수개의 안내관이 상호 결합되어 형성되고, 상기 안내유로는 상기 각 안내관을 통해 마련된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 각 안내유로의 직경의 합은 상기 단일유로의 직경크기와 같도록 마련된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 배출관은 일단과 타단 사이의 직경이 동일하게 형성되는 중공관을 상기 복수유로부 쪽 단면이 "8"자 형상을 갖도록 가공하여 마련된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 복수유로부는 적어도 일부구간이 나선형상으로 다수회 감겨진 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 배출관은 상기 출구에 용접된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.

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