KR20080063706A

KR20080063706A - 왕복동식 압축기

Info

Publication number: KR20080063706A
Application number: KR1020070135656A
Authority: KR
Inventors: 강양준
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-01-02
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2008-07-07
Also published as: CN101589231B; WO2008082116A3; WO2008082116A2; CN101589231A

Abstract

본 발명은 고정부재 내측에 가동부재가 왕복 직선 운동하면서 냉매를 압축시키는 왕복동식 압축기에 관한 것으로서, 특히 압축공간으로 유입되기 전에 냉매의 역류를 방지하는 왕복동식 압축기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 왕복동식 압축기는 중공의 고정부재; 고정부재 내측에서 왕복 직선 운동하고, 막힌 일단에 냉매가 유입되는 흡입구를 포함하는 가동부재; 가동부재 내측에 길게 연장되어 유입되는 냉매를 가이드하는 소음관; 그리고, 소음관의 끝단으로부터 가동부재쪽으로 확장 형성됨으로써 냉매의 역류를 방지하는 역류 방지부;를 포함하기 때문에 압축공간으로 유입되기 전에 냉매의 역류를 방지하여 압축효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

왕복동식 압축기, 소음관

Description

왕복동식 압축기 {RECIPROCATING COMPRESSOR}

본 발명은, 고정부재 내측에서 가동부재가 왕복 직선 운동함에 따라 가동부재의 내부 공간을 통해 고정부재와 가동부재 사이에 형성되는 압축공간으로 냉매를 흡입하여 압축시키는 왕복동식 압축기에 관한 것으로서, 특히 가동부재의 내부 공간에서 압축공간으로 냉매가 유입되기 전에 가동부재의 내부 공간에서 냉매가 역류하는 것을 방지하는 왕복동식 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 왕복동식 압축기는 피스톤(piston)과 실린더(cylinder) 사이에 작동가스가 흡,토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 냉매를 압축시키도록 구성된다.

최근에는 왕복동식 압축기는 구동모터의 회전력을 피스톤의 왕복 직선 운동력으로 전환하기 위하여 크랭크 축 등과 같은 구성부품을 포함하기 때문에 운동전환에 의한 기계적인 손실이 크게 발생되는 문제점이 있는데, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 리니어 압축기가 많이 개발되고 있다.

이러한 리니어 압축기는 특히 피스톤이 왕복 직선 운동하는 리니어 모터에 직접 연결되도록 하여 운동전환에 의한 기계적인 손실이 없어 압축효율을 향상시킬 뿐 아니라 구조가 간단하고, 이러한 리니어 모터로 입력되는 전원을 제어하여 그 작동을 제어할 수 있기 때문에 다른 압축기에 비해 소음이 작아 실내에서 사용되는 냉장고 등과 같은 가전기기에 많이 적용된다.

도 1은 종래 기술에 따른 왕복동식 압축기의 일예가 도시된 도면이고, 도 2는 종래 기술에 따른 왕복동식 압축기의 냉매흡입유로 일예가 도시된 도면이다.

종래 기술에 따른 왕복동식 압축기의 일예인 리니어 압축기는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 쉘(미도시) 내측에 프레임(1), 고정부재(2), 가동부재(3), 흡입밸브(4), 토출밸브 어셈블리(5), 리니어 모터(6), 모터 커버(7), 서포터(8), 본체 커버(9), 완충 스프링(미도시), 머플러 어셈블리(10)로 이루어진 구조체가 탄성 지지되도록 설치된다.

보다 상세하게, 고정부재(2)는 양단이 개방된 중공 형상으로 일단이 프레임(1)에 끼움 고정되고, 토출밸브 어셈블리(5)가 고정부재(2)의 일단을 막아주도록 설치되되, 토출밸브 어셈블리(5)는 토출밸브(5a), 토출캡(5b) 및 토출밸브 스프링(5c)이 조립되도록 구성되며, 토출캡(5b)으로부터 토출된 냉매는 루프 파이프(미도시)를 통하여 진동 및 소음이 저감된 다음, 쉘 측의 유출관(미도시)을 통하여 외부로 빠져나가도록 한다.

다음, 가동부재(3)는 일단이 막힌 중공 형상으로 막힌 일단이 고정부재(2) 내측에 삽입되고, 고정부재(2)와 가동부재(3) 사이에 압축공간(P)을 형성하되, 가동부재(3)의 막힌 일단에 압축공간(P)으로 냉매가 흡입되는 복수개의 흡입구(3a)가 구비되고, 가동부재(3)의 막힌 일단의 중앙에는 박형의 흡입밸브(4)가 볼트(B) 체 결되는 홈(3b)이 구비된다. 여기서 흡입구(3a)는 가동부재(3)의 막힌 일단에서 도면에 보인 바와 같이 한쪽으로 치우쳐서 편심되게 형성될 수 있거나, 혹은 가동부재(3)의 막힌 일단의 중앙에 형성될 수도 있다. 그런데, 중앙에 흡입구(3a)를 설치하기 위해서는 도면과는 달리 흡입밸브(4)를 가동부재(3)의 테두리에 고정하여야 하는데 이러한 경우에는 기계적인 결합이 용이하지 않아서 자석과 같은 별도의 수단을 이용하여 흡입밸브(4)를 설치해야 한다. 따라서, 대개의 경우 흡입구(3a)를 가동부재(3)의 막힌 일단에 편심되게 형성하고 흡입밸브(4)를 가동부재(3)의 막힌 일단의 중앙에 볼트 등의 수단에 의해 기계적으로 결합하는 방법을 선호해 왔다.

이때, 흡입밸브(4)는 가동부재(3)의 왕복 직선 운동에 따른 압축공간(P)의 상대적인 압력 변화에 의해 가동부재(3)의 흡입구들(3a)을 개폐시킨다.

다음, 리니어 모터(6)는 고정부재(2) 외측에 고정되는 원통형상의 이너스테이터(6a), 반경방향으로 일정 간격을 두고 일단이 프레임(1)에 지지되는 동시에 다른 일단에 모터 커버(7)에 지지되는 아우터스테이터(6b), 이너스테이터(6a)와 아우터스테이터(6b) 사이에 일정 간극을 두고 설치된 영구 자석(6c), 가동부재(3)와 영구자석(6c)을 연결해주는 연결부재(6d)로 이루어진다.

이때, 이너스테이터(6a)는 라미네이션이 원주방향으로 적층되도록 구성되고, 아우터스테이터(6b)는 코일 권선체에 원주방향으로 일정 간격을 두고 코어 블록들이 장착되기 때문에 아우터스테이터(6b)에 외부로부터 전원이 공급되면, 이너스테이터(6a)와 아우터스테이터(6b) 및 영구 자석(6c)이 상호 전자기력을 발생시키고, 영구자석(6c) 및 이와 연결된 가동부재(3)가 축방향으로 왕복 직선 운동하게 된다.

다음, 모터 커버(7)는 아우터스테이터(6b)를 고정시키기 위하여 아우터스테이터(6b)를 축방향으로 지지하는 동시에 프레임(1)에 볼트 고정되고, 본체 커버(9)는 모터 커버(7)에 결합되되, 모터 커버(7)와 본체 커버(9) 사이에는 가동부재(3)의 다른 일단과 연결된 서포터(8)가 공진 스프링들에 의해 축방향으로 탄성 지지되도록 설치된다.

이때, 서포터(8)는 스프링들이 가동부재(3)의 운동방향으로 탄성 지지되도록 끼워지는 지지용 돌기(8a)가 구비되고, 가동부재(3)의 다른 일단에 형성된 플랜지(3c)에 볼트(B) 고정되기 위한 볼트홀(8b)이 구비되되, 중앙에 머플러 어셈블리(10)가 장착되기 위한 개구부가 구비된다.

본체 커버(9)에는 쉘 측의 유입관으로부터 유입된 냉매가 통과할 수 있도록 소정의 흡입구가 구비된다.

따라서, 리니어 모터(6)가 작동되면, 가동부재(3) 및 이와 연결된 머플러 어셈블리(10)가 왕복 직선 운동하게 되고, 압축공간(P)의 상대적인 압력의 변화에 따라 흡입밸브(4) 및 토출밸브(5a)가 작동되며, 이와 같은 작동에 의해 냉매가 쉘 측의 흡입관, 본체 커버(9)의 개구부, 머플러 어셈블리(10), 가동부재(3)의 흡입구들(3a)을 지나 압축공간(P)으로 흡입되어 압축된 다음, 토출캡(5b), 루프 파이프 및 쉘 측의 유출관을 통하여 외부로 빠져나간다.

여기서, 머플러 어셈블리(10)는 가동부재(2)의 운동방향을 따라 길게 연장되어 형성되며, 냉매가 흡입되는 유동을 가이드 함과 동시에 냉매가 흡입밸브(4)를 통해 압축공간(P)으로 흡입되면서 발생하는 소음이 상대적으로 작은 직경의 소음 관(11)과 상대적으로 큰 직경의 공명실(14)를 거치면서 음향학적 특성에 의해 감쇠하도록 구성된다.

보다 상세하게는, 머플러 어셈블리(10)는 가동부재(3) 내측에 축방향으로 길게 연장되는 소음관(11), 가동부재(3)의 다른 일단 외측에 구비된 중공의 외곽 케이스(12), 외곽 케이스(12)의 입구 내측에 형성되는 내부 연장관(13), 외곽 케이스(12) 내측에서 내부 체적이 커지게 되는 공간을 제공하는 형상을 가지면서 냉매가 통과할 수 있는 개구부가 구비된 공명실(14), 그리고, 반경방향으로 확장되어 가동부재(3)의 플랜지(3c)에 볼트(B) 고정되는 장착부(15) 등으로 이루어진다. 여기서, 머플러 어셈블리(10)는 서포터(11)와 함께 가동부재(3)의 플랜지(3c)에 볼트(B) 고정된다.

쉘의 유입관(미도시)을 통해 유입된 냉매는, 본체 커버(9)에 형성된 소정의 흡입구를 거쳐서, 외곽 케이스(12)의 입구 내측에 형성되는 내부 연장관(13)과, 공명실(14), 그리고, 소음관(11)을 통과하도록 가이드되어 흡입밸브(4)를 통해 압축공간(P)으로 흡입된다. 이 때 발생하는 소음은 다시 역으로 소음관(11), 공명실(14), 그리고 외곽 케이스(12)와 내부 연장관(13)이 형성하는 보조공명실을 지나면서 감쇠되어 쉘 내부로 전달된다.

이 때, 소음감쇠효율을 증가시키기 위해서는, 소음관(11)의 길이를 길게 하거나 소음관(11)의 단면적을 작게 하거나 또는 공명실(14)의 유효체적을 증가시켜야 하는데, 소음관(11)의 길이는 가동부재(3)의 길이에 의해 제한되거나 소음관(11) 단부가 가동부재(3)의 막힌 일단에 너무 가까우면 소음관(11)을 통과한 냉 매를 흡입구(3a)로 가이드하는데 어려움이 있고, 소음관(11)의 단면적을 감소시키는 경우에도 역시 냉매의 흡입손실로 이어지므로 역시 한계가 있다. 또한, 공명실(14)의 체적 역시 머플러 어셈블리(10)가 본체 커버(9)와 공진스프링들 사이의 제한된 공간 내에서 가동부재(3)와 함께 왕복운동을 하므로 이를 증가시키는데 한계가 있었다.

또한, 전술한 바와 같이 소음관(11)이 가동부재(3) 내부의 중심에 위치되는 반면, 흡입구(3a)들이 가동부재(3)의 막힌 일단에 편심되게 설치되는 경우, 소음관(11)을 통과한 냉매의 대부분이 가동부재의 흡입구(3a)들로 유입되더라도 소음관(11)을 통과한 냉매의 일부가 가동부재의 막힌 일단에 부딪혀 냉매의 역류가 발생되고, 이러한 냉매의 역류로 인하여 냉매 일부가 가동부재(3)의 내경과 소음관(11) 사이의 공간으로 유입되어 냉매의 유동 손실이 발생되며, 그로 인하여 압축효율을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 머플러 어셈블리에서 가동부재의 흡입구로 유입되는 냉매의 역류를 저감시킬 수 있는 왕복동식 압축기를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 머플러 어셈블리에서 가동부재의 흡입구로 유입되는 냉매의 유동 손실을 저감시킬 수 있는 왕복동식 압축기를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 주어진 조건하에서 머플러 어셈블리의 소음관의 길이를 최대한 길게 제공하여 머플러 어셈블리의 소음 감쇠 효율을 최대한 향상시킬 수 있는 왕복동식 압축기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명은 중공의 고정부재; 고정부재 내측에서 왕복 직선 운동하고, 막힌 일단에 냉매가 유입되는 흡입구를 포함하는 가동부재; 가동부재 내측에 길게 연장되어 유입되는 냉매를 가이드하는 소음관; 그리고, 소음관의 끝단으로부터 가동부재쪽으로 확장 형성됨으로써 냉매의 역류를 방지하는 역류 방지부;를 포함하는 왕복동식 압축기를 제공한다.

여기서, 흡입구는 가동부재의 막힌 일단에서 편심되게 형성될 수 있다.

아울러, 소음관, 그리고 소음관과 연통하는 공명실을 포함하는 머플러 어셈블리를 포함하여, 냉매의 유입에 따라 발생하는 소음을 감쇠하는 것이 바람직하다.

더욱 바람직하게는, 소음관이, 가동부재의 내측 중앙에 가동부재의 길이방향 으로 길게 연장되도록 형성되고, 공명실은 가동부재의 바깥쪽에 소음관과 연통하도록 형성될 수 있다.

아울러, 역류 방지부의 바람직한 실시예에 따르면, 역류 방지부가 소음관의 끝단에서 가동부재의 내측면쪽으로 수직하게 확장된 플랜지 형상일 수 있거나, 소음관의 끝단에서 축방향으로 멀어질수록 직경이 확장된 깔때기 형상일 수도 있으며, 소음관의 끝단에 단차지도록 확장된 컵 형상일 수도 있다.

또한, 이러한 역류 방지부는 소음관과 일체로 플라스틱 재질로 구성될 수도 있으며, 다르게는 스틸 재질로 구성되고, 소음관 끝단에 용접될 수도 있다.

아울러, 역류 방지부의 끝단은 가동부재의 내경에 밀착된 것이 더욱 좋다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 왕복동식 압축기는 머플러 어셈블리의 소음관에서 가동부재의 흡입구로 유입되기 전에 역류가 발생되더라도 머플러 어셈블리의 소음관 끝단에 구비된 역류 방지부에 부딪히거나, 안내되어 다시 가동부재의 흡입구로 냉매의 유동방향이 변경되기 때문에 냉매의 역류를 저하시킬 수 있고, 나아가 가동부재의 내경과 머플러 어셈블리의 소음관 사이에 역류 방지부가 밀착되기 때문에 냉매의 역류로 인하여 압축공간으로 유입되기 전에 유동이 손실되는 것을 방지하여 냉매의 유량을 늘릴 수 있고, 더불어 소음관의 길이를 증가시켜서 소음감쇠효과를 향상시킬 수 있으며, 그 결과 압축효율을 보다 높일 수 있는 동시에 에너지 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 냉매흡입유로의 다양한 실시예가 도시된 도면이다.

본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 일예인 리니어 압축기의 냉매흡입유로 제1실시예는 도 3에 도시된 바와 같이 고정부재(미도시)와 가동부재(103) 사이에 형성된 압축공간(P)과 연통되도록 가동부재(103)의 막힌 일단에 흡입구들(103a)이 편심되게 구비되고, 가동부재(103)의 다른 일단에 서포터(108)와 함께 머플러 어셈블리(110)가 설치되되, 머플러 어셈블리(110)의 소음관(111)이 가동부재(103) 내측 중심에 위치되는 동시에 그 끝단에 반경방향으로 확장된 역류 방지부(116)가 형성된다.

보다 상세하게, 가동부재(103)는 피스톤 형상으로 막힌 일단에 편심되도록 흡입구들(103a)이 형성되고, 막힌 일단의 중심에 흡입구들(103a)을 개폐시키는 박형의 흡입밸브(미도시)를 볼트 고정시키는 볼트홈(103b)이 형성된다.

이때, 가동부재(103)의 개방된 다른 일단에 반경방향으로 확장된 플랜지(103c)가 형성되고, 가동부재(103)의 플랜지(103c)에 서포터(108) 및 머플러 어셈블리(110)가 볼트(B) 고정된다.

물론, 서포터(108)는 종래와 같이 지지용 돌기(108a), 볼트홀(108b)이 구비되고, 머플러 어셈블리(110)도 종래와 같이 소음관(111), 외곽 케이스(112), 내부 연장관(113), 공명실(114), 장착부(115)가 구비됨에 따라 자세한 설명은 생략한다.

다음, 역류 방지부(116)는 머플러 어셈블리(110)의 소음관(111) 끝단에 가동 부재의 내측면쪽으로, 즉 반경방향으로 수직하게 확장된 플랜지 형상으로 형성되는데, 이러한 역류 방지부(116)가 소음관(111)을 통과한 냉매를 흡입구(103a)쪽으로 가이드하는 역할도 수행하기 때문에 기존에 비해 머플러 어셈블리(110)의 소음관(111)이 보다 길게, 즉 소음관(111)이 가동부재(103)의 막힌 일단에 보다 가깝게까지 형성될 수 있다. 이에 따라 종래에 비해 상대적으로 소음관(111)의 길이를 길게 할 수 있으므로 소음 감쇠 특성을 향상시킬 수 있다.

머플러 어셈블리(110)의 소음관(111)을 통과한 냉매가 가동부재(103)의 막힌 부분에 부딪힌 다음, 가동부재(103)의 내경과 소음관(111) 사이로 역류되는 것을 방지하기 위하여 역류 방지부(116)는 머플러 어셈블리(110)의 소음관(111)으로부터 확장되어 가동부재(103)의 내경에 밀착되도록 설치되는 것이 더욱 바람직하다.

이때, 소음관(111)이 플라스틱 재질로 제작되면, 역류 방지부(116)도 소음관(111)과 함께 플라스틱 재질로 사출 성형될 수도 있는 반면, 소음관(111)이 스틸 재질로 제작되면, 역류 방지부(116)도 별도로 스틸 재질로 제작되어 소음관(111) 끝단에 브레이징(Brazing) 등과 같은 용접으로 고정될 수도 있다.

따라서, 머플러 어셈블리(110)의 소음관(111)을 통과한 냉매는 가동부재(103)의 내측 중심을 따라 이동되고, 일부의 냉매는 가동부재(103)의 흡입구들(103a)로 유입되는 반면, 나머지 냉매는 가동부재(103)의 막힌 일단 부분에 부딪혀 역류되더라도 냉매가 가동부재(103)의 내경을 따라 이동되어 역류 방지부(116)에 부딪힌 다음, 냉매의 유동방향을 따라 다시금 흡입구(103a)쪽으로 흐르게 된다.

즉, 머플러 어셈블리(110)의 소음관(111)을 통과한 냉매의 일부가 역류가 발 생되더라도 가동부재(103)의 내경과 역류 방지부(116)가 밀착됨에 따라 냉매의 유동 손실을 줄일 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 냉매흡입유로 제2실시예는 도 4에 도시된 바와 같이 제1실시예와 동일하게 형성되되, 역류 방지부(117)가 머플러 어셈블리(110)의 소음관(111) 끝단에 냉매의 유동방향으로 갈수록 직경이 확장되는 깔때기 형상으로 형성되고, 역류 방지부(117)의 끝단이 가동부재(103)의 내경에 밀착되도록 형성된다.

이러한 역류 방지부(117)가 소음관(111)을 통과한 냉매를 흡입구(103a)쪽으로 가이드하는 역할도 수행하기 때문에 기존에 비해 머플러 어셈블리(110)의 소음관(111)이 보다 길게, 즉 소음관(111)이 가동부재(103)의 막힌 일단에 보다 가깝게까지 형성될 수 있다. 이에 따라 종래에 비해 상대적으로 소음관(111)의 길이를 길게 할 수 있으므로 소음 감쇠 특성을 향상시킬 수 있다.

이때, 머플러 어셈블리(110)의 소음관(111)은 기존의 비해 길게 형성되지 않더라도 역류 방지부(117)가 냉매의 유동방향 및 머플러 어셈블리(110)의 소음관(111)에 반경방향으로 점차적으로 확장되기 때문에 가동부재(103)의 흡입구들(103a)과 역류 방지부(117)가 근접하게 형성된다.

물론, 역류 방지부(117)는 플라스틱 재질로 머플러 어셈블리(110)의 소음관(111)에 일체로 형성되거나, 스틸 재질로 머플러 어셈블리(110)의 소음관(111)에 용접 고정될 수 있다.

따라서, 머플러 어셈블리(110)의 소음관(111)을 통과한 냉매는 가동부 재(103)의 내측 중심을 따라 이동되고, 일부의 냉매는 가동부재(103)의 흡입구들(103a)로 유입되는 반면, 나머지 냉매는 가동부재(103)의 막힌 일단 부분에 부딪혀 역류되더라도 냉매가 가동부재(103)의 내경 및 역류 방지부(117)에 의해 안내된 다음, 소음관(111)을 통과한 냉매와 다시 합쳐져서 냉매의 유동방향을 따라 흡입구(103a)쪽으로 흐르게 된다.

즉, 머플러 어셈블리(110)의 소음관(111)을 통과한 냉매의 일부가 역류가 발생되더라도 가동부재(103)의 내경과 역류 방지부(117)가 밀착됨에 따라 냉매의 유동 손실을 줄일 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 냉매흡입유로 제3실시예는 도 4에 도시된 바와 같이 제2실시예와 동일하게 형성되되, 역류 방지부(118)가 머플러 어셈블리(110)의 소음관(111) 끝단에 확장된 컵 형상으로 형성되고, 역류 방지부(118)의 끝단이 가동부재(103)의 내경에 밀착되도록 형성되거나, 가동부재(103)의 내경과 밀착되지 않더라도 간극을 유지하면서 냉매의 유동방향으로 길이가 더 길게 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 머플러 어셈블리(110)의 소음관(111)은 기존의 비해 길게 형성되지 않더라도 역류 방지부(118)가 머플러 어셈블리(110)의 소음관(111) 반경방향으로 수직하게 확장된 다음, 냉매의 유동방향을 따라 다시 연장되기 때문에 가동부재(103)의 흡입구들(103a)과 역류 방지부(118)가 근접하게 형성된다.

물론, 역류 방지부(118)는 플라스틱 재질로 머플러 어셈블리(110)의 소음관(111)에 일체로 형성되거나, 스틸 재질로 머플러 어셈블리(110)의 소음관(111)에 용접 고정될 수 있다.

따라서, 머플러 어셈블리(110)의 소음관(111)을 통과한 냉매는 일부가 가동부재(103)의 흡입구들(103a)로 유입되는 반면, 나머지 냉매는 가동부재(103)의 막힌 일단 부분에 부딪혀 역류되더라도 냉매가 가동부재(103)의 내경 및 역류 방지부(118)에 의해 안내된 다음, 소음관(111)을 통과한 냉매와 다시 합쳐져서 냉매의 유동방향으로 가동부재(103)를 따라 유동된다.

또한, 머플러 어셈블리(110)의 소음관(111)을 통과한 냉매의 일부가 역류가 발생되더라도 가동부재(103)의 내경과 역류 방지부(117)가 밀착됨에 따라 냉매의 유동 손실을 줄일 수 있다.

한편, 역류하는 냉매의 유량 냉매가 유동되는 유로의 구조와 깊은 관련이 있는데, 이를 식으로 표현하면 다음과 같다.

즉, 역류하는 냉매의 유량(Q_b)은, 소음관(111)과 가동부재(103) 사이의 공간에서의 압력과 역류 방지부(116,117,118) 출구부에서 압력 사이의 압력 차(ΔP)와, 가동부재(103)의 내경과 역류 방지부(116,117,118) 사이의 간극(h)에 비례하는 반면, 소음관(111) 및 역류 방지부(116,117,118)의 유동방향 길이(L)에 반비례한다.

따라서, 본 발명에서는 상기 식에 근거하여 소음관(111)과 역류 방지부(116,117,118) 사이의 간극(h)을 최대한 줄임으로써 역류하는 냉매의 유량을 최소화한다. 즉, 본 발명에서 역류 방지부(116, 117, 118)의 끝단은 가동부재(103)의 내경에 접하도록 해서 간극(h)을 최소화하는 것이 바람직하다.

더불어, 역류 방지부(116, 117, 118)을 가동부재(103)의 흡입구들(103a)에 가능한 한 근접하게 위치시키기 위하여 소음관의 길이가 길어지거나, 소음관의 끝단에서 냉매의 유동방향을 따라 냉매의 유동방향 길이가 길어지게 되므로 역류하는 냉매의 유량을 저하시키거나, 거의 없앨 수 있고, 냉매의 유동 손실도 방지할 수 있다. 이에 따라 소음관(111)의 길이가 길어지게 되는 경우, 전술한 바와 같이 소음감쇠효과를 더욱 증가시킬 수 있는 장점이 있다.

따라서, 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 각 실시예를 순환하는 냉매의 유량을 증대시킬 수 있어 압축효율을 높일 수 있고, 그 결과 에너지 효율비(EER : energy efficiency ratio)를 향상시킬 수 있었는데, 실험 결과 제1,2,3실시예의 에너지 효율비는 기존에 대비하여 0.08, 0.07, 0.1만큼 더 향상된 것을 확인하였다.

이상에서, 본 발명은 본 발명의 실시예 및 첨부도면에 기초하여 예로 들어 상세하게 설명하였다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 왕복동식 압축기의 일예가 도시된 도면.

도 2는 종래 기술에 따른 왕복동식 압축기의 냉매흡입유로 일예가 도시된 도면.

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 왕복동식 압축기의 냉매흡입유로의 다양한 실시예가 도시된 도면.

Claims

중공의 고정부재;

고정부재 내측에서 왕복 직선 운동하고, 막힌 일단에 냉매가 유입되는 흡입구를 포함하는 가동부재;

가동부재 내측에 길게 연장되어 유입되는 냉매를 가이드하는 소음관; 그리고,

소음관의 끝단으로부터 가동부재쪽으로 확장 형성됨으로써 냉매의 역류를 방지하는 역류 방지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
제1항에 있어서,

흡입구는 가동부재의 막힌 일단에서 편심되게 형성되는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
제2항에 있어서,

소음관, 그리고 소음관과 연통하는 공명실을 포함하는 머플러 어셈블리를 포함하여, 냉매의 유입에 따라 발생하는 소음을 감쇠하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
제3항에 있어서,

소음관은 가동부재의 내측 중앙에 가동부재의 길이방향으로 길게 연장되도록 형성되고, 공명실은 가동부재의 바깥쪽에 소음관과 연통하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

역류 방지부는 소음관의 끝단에서 가동부재의 내측면쪽으로 수직하게 확장된 플랜지 형상인 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

역류 방지부는 소음관의 끝단에서 축방향으로 멀어질수록 직경이 확장된 깔때기 형상인 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

역류 방지부는 소음관의 끝단에 단차지도록 확장된 컵 형상인 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

역류 방지부는 소음관과 일체로 플라스틱 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

역류 방지부는 스틸 재질로 구성되고, 소음관 끝단에 용접된 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

역류 방지부의 끝단은 가동부재의 내경에 밀착된 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기.