KR20110098494A - 밀폐형 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것이다. 본 발명은, 흡입머플러가 밀폐용기의 외부에 설치된다. 이에 따라 상기 흡입머플러의 소음공간에 채워지는 냉매가 상기 밀폐용기의 내부공간에서 전달되는 전도열에 의해 예열되는 것을 미연에 방지할 수 있고, 이를 통해 상기 흡입머플러의 소음공간으로 흡입된 냉매의 온도가 상승하게 되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 그리고 압축기본체의 압축공간으로 흡입되는 냉매의 흡입온도를 낮춰 압축기의 흡입손실을 줄임으로써 압축기의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

Description

밀폐형 압축기{HERMETIC TYPE COMPRESSOR}

본 발명은 흡입머플러가 밀폐용기의 외부에 설치되는 밀폐형 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 밀폐형 압축기는 밀폐용기의 내부에 전동부와 그 전동부에 의해 작동되는 압축부가 함께 설치된다. 그리고 상기 압축부의 흡입측에는 냉매가 압축부로 흡입될 때 발생되는 밸브타음이나 유동소음, 또는 압력맥동 등을 감쇄시키기 위한 흡입머플러가 설치된다. 상기 흡입머플러는 냉매의 흡입시 발생되는 소음을 감쇄시키도록 소음공간이 형성된다. 상기 소음공간은 필요에 따라 복수 개로 구획 형성될 수도 있고, 상기 복수 개의 소음공간은 필요에 따라 직렬 또는 병렬로 형성될 수 있다.

상기 흡입머플러는 압축기에 적용되는 형태에 따라 직접 흡입방식 또는 간접 흡입방식으로 구분될 수 있다. 직접 흡입방식의 흡입머플러는 그 입구가 압축기의 밀폐용기에 관통 결합되는 흡입관에 밀접하게 배치되거나 일체로 연결되어 냉매가 상기 소음공간으로 직접 흡입되도록 하는 것이다. 반면 간접 흡입방식은 상기 흡입관이 상기 흡입머플러의 입구와 일정 간격만큼 이격되어 냉매가 상기 압축기의 밀폐용기의 내부공간을 거쳐 흡입되도록 하는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 밀폐형 압축기는, 상기 흡입머플러가 밀폐용기의 내부에 설치됨에 따라 그 밀폐용기의 내부온도에 의해 상기 흡입머플러를 통해 흡입되는 냉매가 가열되고 이로 인해 압축기의 운전시 흡입되는 냉매의 비체적이 증가하면서 압축기의 흡입손실이 발생되어 압축기 성능이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 상기 흡입머플러에서의 냉매온도가 상승하는 것을 방지하여 압축기 성능을 향상시킬 수 있는 밀폐형 압축기를 제공하려는데 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 밀폐용기;

상기 밀폐용기의 내부에 설치되고 피스톤이 왕복운동을 하면서 냉매를 압축하도록 압축공간이 구비되는 압축기본체;

상기 밀폐용기의 외부에 설치되고 소정의 소음공간이 구비되어 그 소음공간이 상기 압축기본체의 압축공간과 연통되는 흡입머플러; 및

상기 밀폐용기와 상기 압축기본체 사이를 연결하여 상기 흡입머플러를 통해 흡입되는 냉매를 상기 압축기본체의 압축공간으로 안내하는 안내부재;를 포함하고,

상기 안내부재는 적어도 2개의 안내관으로 이루어지고, 한 개의 안내관은 상기 밀폐용기에 고정되는 반면 다른 한 개의 안내관은 압축기본체에 고정되어 서로 미끄러지게 삽입되어 결합되는 밀폐형 압축기가 제공된다.

본 발명에 의한 밀폐형 압축기는, 흡입머플러가 밀폐용기의 외부에 설치됨에 따라 상기 흡입머플러의 소음공간에 채워지는 냉매가 상기 밀폐용기의 내부공간에서 전달되는 전도열에 의해 예열되는 것을 미연에 방지할 수 있다. 그리고 이를 통해 상기 흡입머플러의 소음공간으로 흡입된 냉매의 온도가 상승하게 되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 그리고 압축기본체의 압축공간으로 흡입되는 냉매의 흡입온도를 낮춰 압축기의 흡입손실을 줄임으로써 압축기의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명 흡입머플러가 적용된 왕복동식 압축기의 일례를 보인 종단면도,
도 2는 도 1에 따른 흡입머플러의 출구측 주변을 보인 단면도,
도 3은 도 2에 따른 흡입머플러와 압축기본체 사이의 연결방식에 대한 다른 실시예를 보인 단면도,
도 4는 도 1에 따른 흡입머플러의 결합상태를 보인 단면도,
도 5는 도 1에 따른 왕복동식 압축기에서 연통구멍에 대한 다른 실시예를 보인 단면도.

이하, 본 발명에 의한 밀폐형 압축기를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명 흡입머플러가 적용된 왕복동식 압축기의 일례를 보인 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 흡입머플러가 적용된 왕복동식 압축기는, 밀폐용기(1)와, 그 밀폐용기(1)의 내부공간에 설치되어 냉매를 압축하는 압축기본체로 구성된다.

상기 압축기본체는 정,역회전을 하는 전동부(10)와, 상기 전동부(10)의 상측에 설치되고 그 전동부(10)의 회전력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축부(20)로 이루어진다.

상기 전동부(10)는 정회전과 역회전이 가능한 정속 모터이나 인버터 모터가 적용될 수도 있다. 그리고 상기 전동부(10)는 상기 밀폐용기(1)의 내부에 프레임(2)으로 지지되어 탄력 설치되는 고정자(11)와, 상기 고정자(11)의 안쪽에 회전 가능하게 설치되는 회전자(12)와, 상기 회전자(12)의 중심에 결합되어 회전력을 압축부(20)에 전달하는 크랭크축(13)으로 이루어진다.

상기 압축부(20)는 소정의 압축공간(V1)을 형성하는 실린더블록(21)과, 상기 실린더블록(21)의 압축공간(V1) 내부에서 반경방향으로 왕복운동을 하면서 냉매를 압축하는 피스톤(22)과, 상기 피스톤(22)에 그 일단이 회전 가능하게 결합되고 그 타단은 상기 크랭크축(13)에 대해 회전 가능하게 결합되어 상기 전동부(10)의 회전운동을 상기 피스톤(22)의 직선운동으로 변환하는 커넥팅로드(23)와, 상기 크랭크축(13)과 커넥팅로드(23)의 사이에 삽입되어 베어링역할을 하는 슬리브(24)와, 상기 실린더블록(21)의 선단에 결합되어 흡입밸브와 토출밸브가 구비되는 밸브조립체(25)와, 상기 밸브조립체(25)의 토출측을 수용하도록 그 밸브조립체(25)에 결합되는 토출커버(26)와, 상기 토출커버(26)에 연통되어 토출되는 냉매의 토출소음을 감쇄시키는 토출머플러(27)로 이루어진다. 그리고 상기 밸브조립체(25)의 흡입측에 연결되어 냉매의 흡입시 발생되는 소음을 감쇄하도록 상기 밀폐용기(1)의 외부에는 흡입머플러(100)가 설치된다.

도 2는 도 1에 따른 흡입머플러의 출구측 주변을 보인 단면도이고, 도 3은 도 2에 따른 흡입머플러와 압축기본체 사이의 연결방식에 대한 다른 실시예를 보인 단면도이며, 도 4는 도 1에 따른 흡입머플러의 결합상태를 보인 단면도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 흡입머플러(100)는 냉매의 흡입시 발생되는 소음을 감쇄시키도록 소음공간(110)이 구비되고, 상기 소음공간(110)의 입구측은 냉동사이클의 증발기에 냉매관(3)으로 연결되는 반면 상기 소음공간(110)의 출구측은 상기 밀폐용기(1)의 외주면에 고정 결합된다.

그리고 상기 밀폐용기(1)의 내주면과 상기 압축기본체의 실린더블록(21), 더 정확하게는 밸브조립체(25)의 흡입측 사이에는 상기 흡입머플러(100)의 소음공간(110)과 압축기본체의 압축공간(V1) 사이를 연결하는 안내부재(200)에 의해 연결된다.

여기서, 상기 안내부재(200)는 서로 미끄러지게 결합되는 제1 안내관(210)과 제2 안내관(210)으로 이루어지고, 상기 제1 안내관(210)의 일단은 상기 밀폐용기(1)의 내주면, 더 정확하게는 상기 밀폐용기(1)의 관통구멍에 삽입되거나 밀착 고정되는 반면 상기 제2 안내관(220)의 일단은 상기 실린더블록(21), 더 정확하게는 밸브조립체(25)의 흡입측에 연통될 수 있도록 상기 토출커버(26)를 관통하거나 그 토출커버(26)의 외측면에 고정될 수 있다.

상기 제2 안내관(220)은 그 중간에 상기 밀폐용기(1)의 내부공간과 연통되도록 연통구멍(communication hole)(221)이 형성될 수 있다. 상기 연통구멍(221)은 제2 안내관(220)의 내경(D1)보다 작은 직경(D2)을 가지도록 형성되는 것이 냉매의 누설을 방지할 수 있어 바람직하다. 그리고 상기 연통구멍은 제1 안내관(210)에 형성되어도 무방하나 상기 제2 안내관(220)과 중첩되지 않는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제1 안내관(210)과 제2 안내관(220)의 사이에는 도 3에서와 같이 상기 압축기본체의 진동에 맞게 자체적으로 휘어질 수 있도록 가요성재질로 된 제3 연결관(230)이 중간에 결합되거나, 또는 도면으로 도시하지는 않았으나 상기 안내부재(200) 전체가 가요성재질로 된 한 개의 관재(棺材)로 이루어질 수도 있다.

상기 흡입머플러(100)는 상기 밀폐용기(1)의 외주면에 밀착되도록 설치될 수도 있으나 이 경우 상기 밀폐용기로부터 열을 전달받을 수 있어 가급적 상기 밀폐용기(1)로부터 일정 간격만큼 이격되도록 설치되는 것이 바람직할 수 있다.

그리고 이 경우 상기 흡입머플러(100)의 출구측에는 그 흡입머플러(100)의 소음공간(110)을 상기 밀폐용기(1)에 연결시키는 연결부(120)가 외기에 의해 가열되지 않도록 단열재질로 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

한편, 도 4에서와 같이 상기 밀폐용기(1)와 흡입머플러(100)는 서로 접하도록 결합될 수 있고, 이 경우에는 상기 밀폐용기(1)와 흡입머플러(100)의 사이에 단열재(300)가 구비되는 바람직할 수 있다.

도면중 미설명 부호인 V2는 토출공간이다.

상기와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기는 다음과 같이 작용 효과가 있다.

즉, 상기 압축기 밀폐용기(1)의 내부에 설치된 전동부(10)와 압축부(20)가 구동을 하게 되면, 상기 냉매관(3)을 통해 냉매가 상기 흡입머플러(100)의 소음공간(110)으로 흡입되고, 이 냉매는 상기 소음공간(110)의 유로를 따라 이동하면서 흡입소음이 감쇄된 후 상기 안내부재(200)를 통해 상기 실린더블록(21)의 압축공간(V1)으로 흡입된다. 이때, 냉매가 밀폐용기(1)의 내부공간을 거치지 않고 상기 흡입머플러(100)의 소음공간(110)에서 실린더블록(21)의 압축공간(V1)으로 직접 흡입됨에 따라 냉매가 압축공간(V1)으로 흡입되기 전에 압축기 밀폐용기(1)의 내부공간에서 예열되는 것을 방지할 수 있고 이를 통해 냉매의 흡입손실을 줄여 압축기의 성능을 향상시킬 수 있다.

그리고, 상기 압축기본체에서 냉매의 흡입과 토출이 반복되면서 발생되는 맥동압력이 상기 흡입머플러(100)로 역류하게 되나, 이 맥동압력은 상기 제2 연결관(220)의 연통구멍(221)을 통과하면서 상쇄되어 압축기 소음을 줄일 수 있다.

그리고, 상기 흡입머플러(100)가 밀폐용기(1)의 외부에 설치됨에 따라 상기 흡입머플러(100)의 소음공간(110)에 채워지는 냉매가 상기 밀폐용기(1)의 내부공간에서 전달되는 전도열에 의해 예열되는 것을 미연에 방지할 수 있고, 상기 흡입머플러(100)의 소음공간(110)으로 흡입된 냉매의 온도가 상승하게 되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 이를 통해 상기 실린더블록(21)의 압축공간(V1)으로 흡입되는 냉매의 흡입온도를 낮춰 압축기의 흡입손실을 줄임으로써 압축기의 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

한편, 전술한 실시예와 같이, 상기 흡입머플러(100)의 소음공간(110)에서 압축기본체의 압축공간(V1)으로 이동하는 냉매의 흡입유로에 연통구멍(221)이 형성되는 경우에는 상기 밀폐용기(1)의 내부압력과 흡입머플러(100)의 내부압력이 상기 연통구멍(221)을 통해 신속하게 균형을 이루게 됨에 따라 냉매의 흡입량이 증가하여 압축기의 성능이 향상될 수 있다.

그리고, 상기 연통구멍이 복수 개인 경우에는 상기 밀폐용기(1)의 내부공간에 수용되는 오일이 상기 흡입머플러(100)의 소음공간(110)으로 과도하게 유입되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 흡입소음기(100)가 안내부재(200)를 통해 상기 압축기본체의 압축공간(V1)에 직접 연결됨에 따라 상기 압축기 밀폐용기(1)의 내부압력이 상기 흡입머플러(100)의 내부압력보다 상대적으로 고압이 된다. 따라서, 상기 밀폐용기의 흡입머플러(100)에 한 개의 연통구멍이 형성되는 경우에는 그 연통구멍을 통해 상기 압축기 밀폐용기(1)의 오일이 상기 흡입머플러(100)의 내부공간으로 과도하게 유입될 수 있다. 하지만, 본 실시예와 같이 상기 연통구멍이 복수 개인 경우에는 그 복수 개의 연통구멍을 통해 상기 압축기 밀폐용기(1)의 내부압력과 흡입머플러(100)의 내부압력이 서로 원활하게 교통하게 된다. 이에 따라 상기 흡입머플러(100)의 내부압력과 압축기 밀폐용기(1)의 내부압력이 압축기의 운전중에도 대략 평형상태가 되면서 상기 압축기 밀폐용기(1)의 오일이 흡입머플러(100)의 소음공간(110)으로 과도하게 유입되는 것을 방지한다. 이와 동시에 복수 개의 연통구멍 중에서 어느 한 쪽 연통구멍으로는 적정량의 오일이 소음공간(110)으로 유입되어 압축기본체로 공급되거나 또는 다른 쪽 연통구멍으로는 상기 흡입머플러(100)의 소음공간(110)에 잔류하는 오일이 상기 압축기 밀폐용기(1)로 배유되도록 하여 상기 흡입머플러(100)의 소음공간(110)에 항상 적정량의 오일만 유입되도록 할 수 있다. 이를 통해 상기 흡입머플러(100)의 소음공간(V)으로 흡입되는 냉매량이 일정하게 유지되도록 하여 압축기의 성능을 높일 수 있다.

본 발명에 의한 밀폐형 압축기에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예에서는 상기 밀폐용기의 내부공간과 냉매의 흡입유로 사이를 연통시켜 압력 균형(pressure balance)을 유도하기 위한 연통구멍이 상기 안내부재에 구비되는 것이나, 본 실시예는 도 5에서와 같이 상기 연통구멍이 상기 안내부재는 물론 상기 흡입머플러(100)에서 직접 압축기의 밀폐용기(1)에 연통되도록 형성될 수도 있다. 편의상, 안내부재에 형성되는 연통구멍을 제1 연통구멍(211)이라고 하고, 상기 흡입머플러와 밀폐용기 사이에 형성되는 연통구멍을 제2 연통구멍(411)이라고 한다.

이 경우, 상기 제2 연통구멍(411)은 상기 압축기의 밀폐용기(1)와 흡입머플러(100)를 고정하는 연결부재(400)의 내부에 형성될 수 있다. 그리고 상기 제2 연통구멍(411)은 상기 흡입머플러(100)의 소음공간(110)과 밀폐용기(1)의 내부공간 사이의 압력 균형을 유도하는 역할 외에 상기 소음공간(110)에 고이는 오일을 밀폐용기(1)의 내부공간으로 회수하는 역할을 할 수 있도록 상기 소음공간(110)의 바닥면 또는 최저 측면에서 관통되는 것이 바람직할 수 있다.

그리고 상기 제2 연통구멍(411)은 한 개 이상 형성되는 것이 양쪽 공간 사이에서의 압력 균형을 맞추는데 더 바람직할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는, 전술한 실시예와 같이 단식 왕복동식 압축기는 물론 복식 왕복동식 압축기에도 동일하게 적용할 수 있고, 직접 흡입식 외에 간접흡입식 왕복동식 압축기에도 동일하게 적용할 수 있으며, 다른 냉매가 적용되는 왕복동식 압축기에도 동일하게 적용할 수 있다.

1 : 밀폐용기 20 : 압축부
26 : 토출커버 100 : 흡입머플러
110 : 소음공간 200 : 안내부재
210 : 제1 안내관 220 : 제2 안내관
221 : 연통구멍 300 : 단열재
400 : 연결부재 411 : 연통구멍

Claims (6)

1. 밀폐용기;
   상기 밀폐용기의 내부에 설치되고 피스톤이 왕복운동을 하면서 냉매를 압축하도록 압축공간이 구비되는 압축기본체;
   상기 밀폐용기의 외부에 설치되고 소정의 소음공간이 구비되어 그 소음공간이 상기 압축기본체의 압축공간과 연통되는 흡입머플러; 및
   상기 밀폐용기와 상기 압축기본체 사이를 연결하여 상기 흡입머플러를 통해 흡입되는 냉매를 상기 압축기본체의 압축공간으로 안내하는 안내부재;를 포함하고,
   상기 안내부재는 적어도 2개의 안내관으로 이루어지고, 한 개의 안내관은 상기 밀폐용기에 고정되는 반면 다른 한 개의 안내관은 압축기본체에 고정되어 서로 미끄러지게 삽입되어 결합되는 밀폐형 압축기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 안내부재는 적어도 2개의 안내관으로 이루어지고, 양쪽 안내관이 가요성재질로 된 연결관으로 연결되는 밀폐형 압축기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 안내부재는 그 중간에 상기 밀폐용기의 내부공간과 연통되도록 연통구멍(communication hole)이 형성되는 밀폐형 압축기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 밀폐용기의 내부공간과 흡입머플러의 소음공간을 연통시키는 연결부재가 더 구비되는 밀폐형 압축기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 밀폐용기와 흡입머플러는 일정 간격만큼 이격되는 밀폐형 압축기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 밀폐용기의 외주면과 상기 흡입머플러의 외주면 사이에는 단열부가 구비되는 밀폐형 압축기.

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