KR20080005804A - 밀폐형 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 이러한 본 발명의 목적은 본 발명의 목적은 냉매의 압축작용을 수행하는 피스톤의 직선왕복운동 메카니즘을 개선하여 보다 간편한 구조를 가지면서도 진동이 저감되고 공간활용도를 향상시킬 수 있도록 마련된 밀폐형 압축기를 제공하는 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 밀폐형 압축기는 회전축을 회전시켜 냉매의 압축동력을 제공하는 구동유닛과, 상기 회전축의 일단에 상기 회전축의 회전운동과 연동하여 상기 회전축의 길이방향을 따라 직선왕복운동하도록 마련된 피스톤과, 상기 피스톤이 내부에서 직선왕복운동하며 냉매를 압축하도록 마련된 압축실을 포함하여 구성된다.

Description

밀폐형 압축기 {A HERMETIC TYPE COMPRESSOR}

도 1은 종래 밀폐형 압축기의 전체적인 구조를 도시한 측단면도이다.

도 2는 도 1을 절취선 A-A를 따라 절취한 후 화살표 방향에서 바라본 단면도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 전체적인 구조를 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 있어서, 밀폐용기 내부구성을 도시한 사시도이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 있어서, 피스톤 쪽 구조를 발취하여 확대 도시한 단면도로, 피스톤이 후진하고 있는 상태를 나타낸 것이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 있어서, 피스톤 측 구조를 발취하여 확대 도시한 단면도로, 피스톤이 전진하고 있는 상태를 나타낸 것이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 피스톤의 회전이 방지되도록 하는 피스톤과 압축실의 구조를 나타낸 것이다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 피스톤의 회전이 방지되도록 하 는 피스톤과 압축실의 구조를 나타낸 것이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

23: 회전축 30: 피스톤

32: 가이드핀 32a: 회전방지홀

40: 스크류축 41: 제1나선홈

42: 제2나선홈 50: 저널베어링

51: 회전방지봉 60: 실린더

61: 압축실 90: 흡입머플러

100: 제1토출머플러 110: 제2토출머플러

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉매의 압축작용을 수행하는 피스톤의 직선왕복운동 메카니즘을 개선하여 진동을 저감시키고 공간활용도를 향상시킬 수 있도록 마련된 밀폐형 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고나 공기조화기의 냉동사이클에 채용되어 냉매를 압축하는 밀폐형 압축기는 밀폐용기를 통해 외관을 이루며, 밀폐용기의 내부에는 냉매압축 구동력을 제공하기 위한 구동유닛과, 상기 구동유닛의 구동력을 전달받아 냉매의 압축작용을 수행하는 피스톤이 마련된다.

도 1과 도 2에는 종래 이러한 밀폐형 압축기의 구조가 도시된다. 도 1에 도 시된 바와 밀폐용기(1)에는 외부의 냉매를 밀폐용기(1) 내부로 안내하는 흡입관(1a)과 밀폐용기(1) 내부에서 압축된 냉매를 밀폐용기(1) 외부로 안내하기 위한 토출관(1b)이 설치되며, 상기 구동유닛(2)은 프레임(3)을 통해 밀폐용기(1) 내부에 설치된다.

즉, 구동유닛(2)은 프레임(3)의 상부 외곽 측에 고정되는 고정자(2a)와, 고정자(2a)와의 전기적인 상호작용으로 회전하도록 고정자(2a) 내부에 회전 가능하게 설치되는 회전자(2b), 그리고 회전자(2b)와 함께 회전하도록 회전자(2b) 중앙에 압입되는 회전축(2c)을 구비한다.

여기서 회전자(2b) 하부의 회전축(2c)은 프레임(3)의 중앙을 회전 가능하게 관통하여 프레임(3) 하부로 연장되고, 프레임(3) 하부로 연장된 회전축(2c)의 하단에는 회전축(2c)의 회전시 편심회전하게 되는 편심축(2d)이 일체로 마련된다. 이러한 편심축(2d)에는 구동유닛(2)의 구동력을 상기 피스톤(4)으로 전달하기 위한 커넥팅로드(5)의 일단이 회전 가능하게 결합된다.

또 상기 커넥팅로드(5)의 타단은 상기 피스톤(4)에 회전 가능하게 결합되고, 피스톤(4)이 직선왕복운동 가능하게 설치되는 압축실(6a)을 형성하도록 프레임(3)의 하부 일측에 프레임(3)과 일체로 형성되는 실린더(6)가 마련되며, 상기 실린더(6)에는 상기 압축실(6a)로 흡입되는 냉매를 안내하는 냉매흡입실(7a)과 상기 압축실(6a)에서 토출되는 냉매를 안내하는 냉매토출실(7b)이 내부에 상호 구획되도록 마련되어 압축실(6a)을 밀폐시키게 되는 실린더헤드(7)가 결합되며, 실린더헤드(7)와 실린더(6) 사이에는 냉매흡입실(7a)로부터 압축실(6a)로 흡입되거나 압축실(6a) 로부터 냉매토출실(7b)로 토출되는 냉매의 흐름을 단속하는 밸브장치(8)가 개재된다. 여기서 상기 냉매흡입실(7a)은 상기 흡입관(1a)과 연계되고, 상기 냉매토출실(7b)은 상기 토출관(1b)과 연계된다.

그리고 이러한 구조를 갖는 종래 밀폐형 압축기는 상기 고정자(2a)와 회전자(2b) 간의 전기적인 상호작용으로 회전자(2b)와 함께 회전축(2c)이 회전하게 되면, 편심축(2d)의 편심회전운동이 커넥팅로드(5)를 통해 피스톤(4)으로 전달되면서 상기 피스톤(4)이 회전축(2c)의 길이방향과 수직되는 방향으로 압축실(6a) 내부에서 직선왕복운동하게 된다. 이를 통해 압축실(6a) 내부와 외부의 압력차가 발생하게 되면서 상기 흡입관(1a)을 따라 밀폐용기(1) 내부로 공급된 냉매는 상기 냉매흡입실(7a)을 경유하여 상기 압축실(6a)로 흡입되어 압축되고, 압축실(6a)에서 압축된 냉매는 상기 냉매토출실(7b)을 거친 후 상기 토출관(1b)을 따라 밀폐용기(1) 외부로 안내된다.

그러나 이러한 종래 밀폐형 압축기는 회전축(2c)의 회전시 상기 편심축(2d)의 편심회전으로 인한 회전불균형이 발생될 뿐만 아니라, 편심축(2d)의 편심회전 운동이 커넥팅로드(5)를 통해 피스톤(4)의 직선왕복운동으로 전환되는 과정에서 밀폐용기(1) 내부구성 전체가 회전축(2c)의 길이방향과 교차되는 수직방향으로 힘을 받기 때문에 과도한 진동이 유발되는 문제점이 있었다.

또 이러한 종래 밀폐형 압축기는 상기 프레임(3)의 하부에 편심축(2d)의 편심회전을 위한 공간과 커넥팅로드(5)의 동작공간이 확보되어야 하므로, 공간활용도 측면에 있어서도 큰 제약을 받게 된다.

즉, 또한, 밀폐용기(1) 내부에서 유동하는 냉매의 소음을 저감시키기 위해 흡입관(1a)을 통해 밀폐용기(1) 내부로 안내된 냉매는 흡입머플러(9a)를 거쳐 압력맥동이 저감된 상태로 냉매흡입실(7a)로 안내되고, 냉매토출실(7b)로부터 빠져 나온 냉매는 토출머플러(9b.9c)를 거쳐 압력맥동이 저감된 상태로 토출관(1b)으로 안내되는데, 이러한 종래 밀폐형 압축기의 경우에는 프레임(3)의 하부에 편심축(2d)의 편심회전을 위한 공간과 커넥팅로드(5)의 동작공간이 확보되어야 하기 때문에, 통상 상기 흡입머플러(9a)는 실린더헤드(7) 상부 쪽 고정자(2a)의 외측에 설치되어 밀폐용기(1)의 직경이 구동유닛(2)의 직경에 비해 과도하게 커지도록 하고 있으며, 상기 토출머플러(9b,9c)는 프레임(3)의 하부에 편심축(2d)의 편심회전공간과 커넥팅로드(5)의 동작공간을 피해서 설치가 되어 적정크기의 공간확보가 어렵게 되는 등 밀폐형 압축기의 전체적인 공간활용도가 저하되는 문제점이 있었다.

또한 이러한 경우 상기 토출머플러(9a,9b)와 실린더헤드(7) 사이의 거리가 멀어지기 때문에, 상기 프레임(3)의 내부에는 냉매토출실(7b)과 토출머플러(9a) 사이를 연결하기 위한 연결유로(3a)가 길게 가공되는데, 이와 같이 길게 형성되는 연결유로(3a)와 상기 커넥팅로드(5)의 추가는 압축기의 전체적인 구성이 보다 복잡해지도록 하는 요인이 되었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이러한 본 발명의 목적은 냉매의 압축작용을 수행하는 피스톤의 직선왕복운동 메카니즘을 개선하여 보다 간편한 구조를 가지면서도 진동이 저감되고 공간활용도를 향상시킬 수 있도록 마련된 밀폐형 압축기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 회전축을 회전시켜 냉매의 압축동력을 제공하는 구동유닛과, 상기 회전축의 일단에 상기 회전축의 회전운동과 연동하여 상기 회전축의 길이방향을 따라 직선왕복운동하도록 마련된 피스톤과, 상기 피스톤이 내부에서 직선왕복운동하며 냉매를 압축하도록 마련된 압축실을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 피스톤 쪽 상기 회전축의 일단에는 상기 회전축과 함께 회전하도록 상기 회전축의 축심을 따라 상기 회전축의 길이방향으로 소정길이 연장되는 스크류축이 마련되되, 상기 스크류축의 외주에는 상기 스크류축의 길이방향을 따라 양방향 나선홈이 형성되고, 상기 피스톤의 내주에는 상기 스크류축의 회전시 상기 양방향 나선홈을 따라 안내되며 상기 피스톤이 직선왕복운동하도록 하는 가이드핀이 마련된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 피스톤은 회전이 방지된 상태에서 직선왕복운동 하도록 마련된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 스크류축 쪽 상기 회전축은 저널베어링을 통해 회전 가능하게 지지되고, 상기 저절베어링의 일측에는 상기 스크류축과 상기 피스톤의 내주 사이로 소정길이 연장되는 회전방지봉이 설치되며, 상기 가이드핀에는 상기 회전방지봉이 슬라이딩 가능하게 체결되도록 회전방지홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 피스톤과 상기 압축실의 단면형상은 다각형 형상을 취하도록 마련 된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 피스톤의 외주 일측에는 가이드돌기가 형성되고, 상기 가이드돌기에 대응하는 압축실의 내벽에는 상기 피스톤의 직선왕복운동시 상기 가이드돌기의 슬라이딩 동작을 안내하도록 가이드홈이 마련된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 압축실을 형성하는 실린더와, 상기 압축실을 밀폐시키도록 상기 피스톤의 전진방향 쪽 상기 실린더 일단에 결합되며 냉매흡입실과 냉매토출실이 상호 구획되도록 마련된 실린더헤드와, 상기 냉매흡입실로 안내되는 냉매의 소음을 저감시키기 위한 흡입머플러와, 상기 냉매토출실로부터 빠져나온 냉매의 소음을 저감시키기 위한 토출머플러를 더 포함하되, 상기 흡입머플러와 토출머플러는 상기 실린더와 실린더헤드 외측을 원주방향으로 감싸도록 배치된 것을 특징으로 하는 밀페형 압축기.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 실시에 따른 밀폐형 압축기는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 밀폐용기(10)를 통해 외관을 이루게 된다. 밀폐용기(10)의 일측과 타측에는 외부의 냉매를 밀폐용기(10) 내부로 안내하는 흡입관(11)과 밀폐용기(10)의 내부에서 압축된 냉매를 밀폐용기(10) 외부로 안내하는 토출관(12)이 설치되며, 이러한 밀폐용기(10)의 내부에는 냉매의 압축에 따른 구동력을 제공하는 구동유닛(20)과, 구동유닛(20)으로부터 구동력을 전달받아 냉매의 압축작용을 수행하는 피스톤(30)이 마련된다.

먼저 구동유닛(20)은 고정자(21)와, 고정자(21)와의 전기적인 상호작용으로 회전하도록 고정자(21) 내측에 회전 가능하게 설치되는 회전자(22), 그리고 회전자(22) 중심에 압입되어 회전자(22)와 함께 회전하도록 마련된 회전축(23)을 포함하여 구성된다. 여기서 구동유닛(20)은 상기 회전축(23)이 횡방향으로 가로 누운 상태가 되도록 마련된다.

그리고 상기 피스톤(30)은 이러한 구동유닛(20)의 구동력을 전달받아 직선왕복운동하면서 냉매를 압축하게 되는데, 본 실시예에 있어서 피스톤(30)은 상기 회전축(23)의 일단에 회전축(23)의 회전운동과 연동하여 회전축(23)의 길이방향을 따라 직선왕복운동하도록 마련된다.

따라서 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기는 회전축(23)의 회전운동에 따라 냉매를 압축하도록 작동되는 피스톤(30)의 직선왕복운동방향이 회전축(23)의 길이방향을 따라 이루어지게 되므로, 피스톤(30)의 직선왕복운동에 의해 구동유닛(20)을 포함하는 밀폐용기(10) 내부구성이 회전축(23)의 길이방향과 교차되는 방향으로 힘을 받지 않게 됨으로써 밀폐형 압축기의 구동진동이 큰 폭으로 저감된다.

이러한 피스톤(30)의 직선왕복운동 메카니즘을 보다 상세히 설명하자면, 먼저 회전축(23)은 중앙부를 통해 회전자(22)에 압입되는데, 회전축(23)의 일단은 밀폐용기(10) 내벽 쪽으로 연장되어 밀폐용기(10) 내벽에 설치된 가이드부재(13)에 이탈이 방지되도록 지지되고, 이와 반대 쪽으로 연장되는 회전축(23)의 타단에는 스크류축(40)이 일체로 마련되어 회전축(23)과 일체로 회전하게 된다.

스크류축(40)은 회전축(23)의 축심을 따라 회전축(23)의 길이방향으로 소정 길이 연장되며, 이러한 스크류축(40)의 외주에는 스크류축(40)의 길이방향을 따라 양방향 나선홈(41,42)이 형성되고, 이러한 양방향 나선홈(41,42)은 피스톤(40)의 직선왕복운동거리에 대응하도록 스크류축(40)의 소정구간에 걸쳐 마련된다.

그리고 상기 피스톤(30)은 전진방향 쪽 일단이 압축면(31)을 이루도록 폐쇄되고 후진방향이 개구된 중공의 원통형상을 취하게 되어 상기 스크류축(40)이 이러한 피스톤(30) 내부로 진입될 수 있게 마련되는데, 상기 피스톤(30)의 내주에는 상기 스크류축(40)의 회전시 상기 양방향 나선홈(41,42)을 따라 안내되며 상기 피스톤(30)이 직선왕복운동하도록 하는 가이드핀(32)이 마련되며, 가이드핀(32)의 끝단에는 양방향 나선홈(41,42)에 직접적으로 삽입되어 접촉되는 접촉볼(33)이 구름운동 가능하도록 장착된다.

상기 양방향 나선홈(41,42)은 피스톤(30)을 전진방향으로 안내하는 제1나선홈(41)과 피스톤(30)을 후진방향으로 안내하는 제2나선홈(42)이 상호 교차되도록 구성되는데, 피스톤(30)의 전진방향을 따라 제1나선홈(41)의 끝단으로 안내된 가이드핀(32)이 계속해서 제2나선홈(42)을 따라 피스톤(30)의 후진방향으로 안내될 수 있도록 하고, 반대로 피스톤(30)의 후진방향을 따라 제2나선홈(42)의 끝단으로 안내된 가이드핀(32)이 계속해서 제1나선홈(41)을 따라 피스톤(30)의 전진방향으로 안내될 수 있도록 피스톤(30)의 전진방향 쪽 제1 및 제2나선홈(41,42)의 끝단과 피스톤(30)의 후진방향 쪽 제1 및 제2나선홈(41,42)의 끝단은 연속적으로 이어진 구조를 갖는다.

한편, 상기 가이드핀(32)과 일체로 마련된 피스톤(30)이 스크류축(40)의 회 전지 스크류축(40)과 함께 회전하게 될 경우, 피스톤(30)의 원활한 직선왕복운동이 어렵게 될 우려가 있으므로, 상기 피스톤(30)은 회전동작이 방지되도록 마련되는 것이 바람직하다.

이를 위해 본 실시예에 있어서, 상기 스크류축(40) 후방 쪽 회전축(23) 외주에는 회전축(23)을 회전가능하게 지지하기 위한 저널베어링(50)이 마련되는데, 상기 저널베어링(50)의 일측에는 피스톤(30)의 내주와 스크류축(40) 사이로 소정길이 연장되는 회전방지봉(51)이 고정되고, 상기 가이드핀(32)의 양단 사이에는 상기 피스톤(30)의 직선왕복운동시 상기 피스톤(30) 내부로 연장된 회전방지봉(51)이 슬라이딩 가능하게 체결되도록 회전방지홀(32a)이 형성된다. 따라서 스크류축(40)의 회전에 따른 피스톤(30)의 직선왕복운동시 피스톤(30)은 상기 회전방지봉(51)이 상기 회전방지홀(32a)에 계속적으로 걸려 지지된 상태가 되므로 회전하지 않게 된다.

또 스크류축(40)과 회전자(22) 사이의 회전축(23) 외주는 상기 저널베어링(50)을 통해 회전 가능하게 지지되고, 저널베어링(50)의 전방에는 피스톤(30)이 직선왕복운동하게 되는 압축실(61)을 형성하기 위한 실린더(60)가 마련된다. 이러한 저널베어링(50)과 실린더(60)는 서로 대응하는 형상을 취하고, 저널베어링(50)의 중앙에는 회전축(23)을 회전가능하게 지지하기 위한 관통부(52)가 형성되며, 저널베어링(50)과 실린더(60) 외곽 쪽 각 모서리에는 각각 대각방향으로 연장되는 체결부(53,62)가 형성된다. 따라서 저널베어링(50)과 실린더(60)는 대응하는 체결부(53,62)가 서로 맞대어진 상태에서 각 체결부(53,62)에 체결되는 고정볼트(140)를 통해 상호 결합된 상태로 고정자(21)의 외곽 쪽에 고정된다.

또한 상기 압축실(61)은 상기 실린더(60) 중앙부를 피스톤(30)의 길이방향을 따라 관통하는 원통형상을 취하게 되며, 상기 실린더(60)의 전방에는 압축실(61)을 밀폐시키며 압축실(61)로 흡입되는 냉매를 안내하기 위한 냉매흡입실(71)과 압축실(61)로부터 토출되는 냉매를 안내하기 위한 냉매토출실(72)이 내부에 상호 구획되도록 형성된 실린더헤드(70)가 결합된다.

여기서 상기 냉매흡입실(71)은 후술하게 될 흡입머플러(90)를 통해 상기 흡입관(11) 쪽과 연계되고, 상기 냉매토출실(72)은 후술하게 될 토출머플러(100,110)를 통해 상기 토출관(12) 쪽과 연계되며, 실린더(60)와 실린더헤드(70) 사이에는 냉매흡입실(71)로부터 압축실(61)로 흡입되거나 압축실(61)로부터 냉매토출실(72)로 토출되는 냉매의 흐름을 단속하기 위한 밸브장치(80)가 개재된다.

또한, 밀폐용기(10) 내부에서 유동하는 냉매의 소음을 저감시키기 위해 흡입관(11)을 통해 밀폐용기(10) 내부로 안내된 냉매는 흡입머플러(90)를 거쳐 압력맥동이 저감된 상태로 냉매흡입실(71)로 안내되고, 냉매토출실(72)로부터 빠져 나온 냉매는 토출머플러(100,110)를 거쳐 압력맥동이 저감된 상태로 토출관(12)으로 안내되는데, 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기에 있어서 이러한 흡입머플러(90)와 토출머플러(100,110)는 각각 연통되는 냉매흡입실(71)과 냉매토출실(72)에 인접하도록 상기 실린더(60)와 실린더헤드(70) 외측을 원주방향을 따라 감싸도록 배치된 구조를 갖게 된다. 이는 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기가 종래와 밀폐형 압축기와 같이 편심축의 편심운동공간이나 커넥팅로드의 작동구간을 확보할 필요가 없음으로 인해 가능하게 된다.

그리고 상기 토출머플러(100,110)는 내부공간이 냉매토출실(72) 및 토출관(12)과 직접 연통되며 소정의 팽창공간을 형성하는 제1토출머플러(100)와, 내부공간이 이러한 제1토출머플러(100)와 연결튜브(120)를 통해 연결되어 헬름홀츠 공명공간을 형성하는 제2토출머플러(110)를 포함하여 한 쌍으로 마련되는데, 이중 상기 제1토출머플러(100)는 그 입구포트(101)가 상기 냉매토출실(72)에 삽입되도록 하여 실린더헤드(70)에 결합되고, 상기 흡입머플러(90)는 그 출구포트(91)가 상기 냉매흡입실(71)에 삽입되도록 하여 실린더헤드(70)에 결합된다. 또 상기 제1토출머플러(100)의 출구포트(미도시)에는 상기 토출관(12)이 연결되며, 상기 흡입머플러(90)의 상면에는 밀폐용기(10) 내부의 냉매가 흡입머플러(90) 내부로 유입될 수 있도록 하는 입구(92)가 형성된다.

따라서 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기는 커넥팅로드가 삭제된 상태에서도 회전축(12)의 회전운동을 피스톤(30)의 직선왕복운동으로 전환시킬 수 있게 됨은 물론 제1토출머플러(100)가 실린더헤드(70)에 근접되게 배치되어 제1토출머플러(100)와 냉매토출실(72) 사이를 연결하는 입구포트(101)를 길게 형성할 필요가 없게 되는 등 전체적인 구조도 보다 단순한 형태를 이루게 된다.

또한 이상에서 설명한 밀폐용기(10) 내부 구성품들의 고정 및 안정적인 지지를 위해 밀폐용기(10)의 저면에는 복수개의 탄성부재(140)를 통해 밀폐용기(10)의 바닥으로부터 탄성지지되는 브래킷(130)이 설치되며, 이러한 브래킷(130)은 양측단이 각각 상기 실린더(60)와 고정자(21)에 고정볼트(140)로 체결된 상태에서 밀폐용기(10)의 내부 구성품들을 안정적으로 고정 및 지지하게 된다.

다음은 본 실시예에 따른 밀폐형 압축기의 동작 및 이에 따른 작용효과에 관하여 설명하도록 한다.

고정자(21)와 회전자(22)의 전기적인 상호작용으로 회전자(22)와 함께 회전축(23)이 회전하게 되면, 회전축(23)과 일체로 마련된 스크류축(40)이 회전축(23)과 함께 회전된다. 그러면 피스톤(30)의 내부에 형성된 가이드핀(32)이 스크류축(40)의 양방향 나선홈(41,42)을 따라 가이드되면서 피스톤(30)은 압축실(61) 내부에서 직선왕복운동을 수행하게 된다.

이때 피스톤(30)은 상기 저널베어링(50)에 고정된 회전방지봉(51)이 가이드핀(32)에 마련된 회전방지홀(32a)에 슬라이딩되면서 스크류축(40)과 함께 회전되지 않고 안정적으로 직선왕복운동할 수 있게 되며, 이러한 회전축(23)의 길이방향을 따라 이루어지는 피스톤(30)의 직선왕복운동은 구동유닛(20)을 포함하는 밀폐용기(10) 내부구성이 회전축(23)의 길이방향과 교차되는 방향으로 힘을 받지 않도록 함으로써 밀폐형 압축기의 구동진동이 큰 폭으로 저감되도록 한다.

그리고 이와 같이 압축실(61) 내부에서 피스톤(30)이 직선왕복운동을 하게 되면, 압축실(31) 내부와 외부 사이에는 압력차가 형성되는데, 이러한 압력차를 통해 흡입관(11)을 따라 밀폐용기(10) 내부로 유입된 냉매는 상기 흡입머플러(90)를 거쳐 압력맥동이 저감된 상태로 냉매흡입실(71)로 안내되고, 냉매흡입실(71)로 안내된 냉매는 압축실(61)로 흡입되어 압축된다. 또 압축실(61)에서 압축된 냉매는 냉매토출실(72)로 빠져 나오게 되고, 냉매토출실(72)로 안내된 냉매는 상기 토출머플러(100,110)를 거치는 과정에서 압력맥동이 저감된 상태로 상기 토출관(12)을 따 라 밀폐용기(10) 외부로 토출된다.

참고로 이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 밀페형 압축기를 구현하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로, 본 발명은 당연히 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

특히 본 실시예의 경우 피스톤(30)의 회전방지구조는 상기 회전방지봉(51)과 회전방지홀(32a)의 구성을 통해 이루어지게 되나, 다른 실시예를 도시한 도 7이나 도 8과 같이 피스톤의 회전방지구조는 다른 여러 가지 실시에를 통해서도 가능하다.

즉, 다른 실시예를 나타낸 도 7에 도시된 바와 같이, 압축실(61′)과 피스톤(30′)의 단면형상을 사각형과 같은 다격형 형상을 취하도록 할 경우에는 상기 회전방지봉(51)이나 회전방지홀(32a)과 같은 구성이 없이도 스크류축(40)에 의한 피스톤(30′)의 직선왕복운동시 피스톤(30′)이 회전되는 것을 방지할 수 있게 된다. 참고로 미설명 부호 31′과 60′은 피스톤의 압축면과 실린더이다.

그리고 도 8에 도시된 바와 같이, 또 다른 실시예에 있어서 원통형상으로 마련되는 피스톤(30″)의 외주 일측에는 가이드돌기(34″)가 형성되고, 이에 대응하는 부위의 압축실(61″) 내벽에는 상기 가이드돌기(34″)가 삽입되어 피스톤(30″)의 직선왕복운동시 가이드돌기(34″)의 슬라이딩동작을 안내할 수 있도록 마련된 가이드홈(63″)이 형성되며, 이때는 가이드돌기(34″)가 가이드홈(63″) 내에서 슬라이딩되면서 피스톤(30″)의 회전을 방지하게 된다. 물론 이때도 상기 스크류 축(40)의 회전에 의한 피스톤(30″)의 직선왕복운동 동작은 첫 실시예와 동일하게 수행되며, 미설명 부호 31″과 60″은 각각 피스톤의 압축면과 실린더이다.

이상에서 상세히 설명한 바와, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 피스톤의 직선왕복운동이 회전축의 길이방향을 따라 이루어지게 되므로 피스톤의 직선왕복운동에 의해 밀폐용기의 내부구성이 회전축의 길이방향과 교차되는 방향으로 힘을 받지 않게 되어 전체적인 구동진동을 큰 폭으로 저감시킬 수 있게 된다. 또 이렇게 구성되는 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 종래와 같은 편심축의 편심운동공간이나 커넥팅로드의 동작구간을 확보할 필요가 없게 되어 흡입머플러와 토출머플러를 실린더헤드에 근접되게 배치할 수 있게 되는 등 공간활용도가 향상되며, 커넥팅로드 등이 삭제되어 전체적인 구성도 간소화되는 이점을 갖는다.

Claims (7)

1. 회전축을 회전시켜 냉매의 압축동력을 제공하는 구동유닛과,

   상기 회전축의 일단에 상기 회전축의 회전운동과 연동하여 상기 회전축의 길이방향을 따라 직선왕복운동하도록 마련된 피스톤과,

   상기 피스톤이 내부에서 직선왕복운동하며 냉매를 압축하도록 마련된 압축실을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 피스톤 쪽 상기 회전축의 일단에는 상기 회전축과 함께 회전하도록 상기 회전축의 축심을 따라 상기 회전축의 길이방향으로 소정길이 연장되는 스크류축이 마련되되,

   상기 스크류축의 외주에는 상기 스크류축의 길이방향을 따라 양방향 나선홈이 형성되고, 상기 피스톤의 내주에는 상기 스크류축의 회전시 상기 양방향 나선홈을 따라 안내되며 상기 피스톤이 직선왕복운동하도록 하는 가이드핀이 마련된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 피스톤은 회전이 방지된 상태에서 직선왕복운동 하도록 마련된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
4. 제3항에 있어서,

   상기 스크류축 쪽 상기 회전축은 저널베어링을 통해 회전 가능하게 지지되고, 상기 저절베어링의 일측에는 상기 스크류축과 상기 피스톤의 내주 사이로 소정길이 연장되는 회전방지봉이 설치되며, 상기 가이드핀에는 상기 회전방지봉이 슬라이딩 가능하게 체결되도록 회전방지홀이 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 피스톤과 상기 압축실의 단면형상은 다각형 형상을 취하도록 마련된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 피스톤의 외주 일측에는 가이드돌기가 형성되고, 상기 가이드돌기에 대응하는 압축실의 내벽에는 상기 피스톤의 직선왕복운동시 상기 가이드돌기의 슬라이딩 동작을 안내하도록 가이드홈이 마련된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 압축실을 형성하는 실린더와, 상기 압축실을 밀폐시키도록 상기 피스톤의 전진방향 쪽 상기 실린더 일단에 결합되며 냉매흡입실과 냉매토출실이 상호 구 획되도록 마련된 실린더헤드와, 상기 냉매흡입실로 안내되는 냉매의 소음을 저감시키기 위한 흡입머플러와, 상기 냉매토출실로부터 빠져나온 냉매의 소음을 저감시키기 위한 토출머플러를 더 포함하되,

   상기 흡입머플러와 토출머플러는 상기 실린더와 실린더헤드 외측을 원주방향으로 감싸도록 배치된 것을 특징으로 하는 밀페형 압축기.

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