KR100480086B1

KR100480086B1 - 리니어 압축기의 흡입손실 저감구조

Info

Publication number: KR100480086B1
Application number: KR1019980000571A
Authority: KR
Inventors: 서광하
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 1998-01-12
Filing date: 1998-01-12
Publication date: 2005-06-08
Also published as: US6089836A; KR19990065327A

Abstract

본 발명에 의한 리니어 압축기의 흡입손실 저감구조는, 통상적인 냉동사이클장치로부터 압축기기로 냉매가스를 전달하는 흡입관이 압축기 유니트로 깊숙하게 삽입되도록 하여 냉매가스가 압축행정 전에 미리 예열되지 않도록 하고, 이를 통해 압축기의 효율을 상승시키기 위하여, 소정형상의 밀폐용기 내부에 피스톤이 장착됨과 아울러 그 피스톤의 내부로 냉매흡입관이 깊숙하게 삽입 장착되는 압축기 유니트와, 그 압축기 유니트가 밀폐용기의 내부에서 방사상으로 지지되도록 하기 위한 압축기유니트 지지수단을 포함하여 구성함으로써, 통상적인 냉동사이클장치로부터 압축기기로 냉매가스를 전달하는 흡입관이 압축기 유니트로 깊숙하게 삽입되어, 냉매가스가 압축행정 전에 미리 예열되지 않게 되고, 이로 인해 압축기의 효율을 상승되는 효과가 있다.

Description

리니어 압축기의 흡입손실 저감구조

본 발명은 리니어 압축기에 관한 것으로, 특히 압축기 유니트를 종형으로 설치하여 흡입손실을 최소화한 리니어 압축기의 흡입손실 저감구조에 관한 것이다.

최근들어, 크랭크축을 이용하는 압축기의 여러 단점을 해결하기 위하여 크랭크축의 사용을 배제하는 대신에 마그네트 및 코일을 이용하여 피스톤을 직접 왕복운동시켜 냉매를 압축시키는 리니어 압축기가 널리 사용되고 있는데, 이러한 리니어 압축기의 일례가 도 1에 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 소정형상을 갖는 밀폐용기(C)의 내부에 횡방향으로 설치되는 압축기 유니트(10)와, 그 압축기 유니트(10)의 외부에 고정되는 오일 공급수단(20)과, 상기 압축기 유니트(10)의 내부에 오일 공급수단(20)과 통하도록 형성되어 실린더와 피스톤 사이의 습동부로 공급되는 오일이 충진되는 오일 포켓(P)으로 구성되어 있다.

상기 압축기 유니트(10)는 밀폐용기(C)의 내부 중간에 설치되어 있는 원통형의 인너케이스(11)와, 그 인너케이스(11)의 일측단을 복개하도록 결합되어 있는 커버플레이트(12)와, 그 커버플레이트(12)의 중앙에 관통 결합되어 있는 실린더(13)와, 그 실린더(13)의 내부에서 직선 왕복운동이 가능하도록 개재되어 있는 피스톤(14)과, 상기 인너케이스(11)의 타단에 복개 결합되어 있는 커버(15)와, 상기 인너케이스(11)의 내주면에 고정 결합되어 있는 리니어 모터용 외측고정자(16A)와, 그 외측고정자(16A)와 소정 공극을 두고 상기 실린더(13)의 외주면에 고정 결합되어 있는 내측고정자(16B)와, 그 내,외측고정자(16A,16B)의 사이에 개재되어 다수개의 마그네트(M)가 결합되어 있는 원통형의 제1 마그네트 패들(17A)과, 그 제1 마그네트 패들(17A)의 일단에 결합되어 피스톤(14)의 입력측 단부에 압입되는 환형의 제2 마그네트 패들(17B)과, 상기 내측고정자(17A)가 지지되도록 그 내측고정자(17A)와 제2 마그네트 패들(17B)의 내주면 사이에 개재되어 있는 내측코일스프링(18A)과, 상기 피스톤(14)의 움직임을 지지하기 위하여 커버(15)와 제2 마그네트 패들(17B)간에 결합되어 있는 외측 코일스프링(18B) 등으로 이루어져 있다.

도면중 미설명 부호인 13a,13b는 각각 오일유입로 및 오일유출로, 14a는 피스톤의 냉매유로, 19는 냉매흡입관, P1,P2는 각각 오일유입관 및 오일유출관, S는 지지스프링, V는 밸브조립체이다.

상기한 바와 같은 종래의 리니어 압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 리니어 모터에 전류가 인가되면 마그네트(M)가 직선 왕복운동함에 의해 피스톤(14)이 실린더(13)내를 왕복운동하게 되고, 그 피스톤(14)이 실린더(13)내를 왕복운동함에 따라 밀폐용기(C)내로 유입된 냉매가스가 피스톤(14) 중심에 형성된 냉매유로(14a)를 통해 실린더(13)의 압축실(미부호)내로 흡입되어 압축된 이후에 밸브조립체(V)를 통해 토출되는 과정을 반복하게 되는 것이었다.

여기서, 통상적인 냉동사이클장치의 증발기(보다 정확하게는, 어큐뮬레이터)로부터 공급되는 냉매가스는 그 증발기(미도시)에서 밀폐용기(C)의 일측벽으로 연통되는 흡입관(19)을 통해 밀폐용기(C)의 내부로 분출되고, 그 분출되는 냉매가스는 밀폐용기(C)의 내부를 가득 채운 후에, 피스톤(14)의 왕복운동시 압력차에 의해 실린더(13)의 내부에 형성되는 압축실로 흡입되어 피스톤(13)의 압축행정시 압축 토출되는 것이었다.

또한, 상기 피스톤(13)의 왕복운동시에 압축기 유니트(10)와 함께 오일공급수단(20)이 어느 한 방향으로 이동하게 되면, 그 오일공급수단(20)에 개재된 질량체(미도시)의 자체 관성에 의해 밀폐용기(C)내의 오일이 오일유입관(P1)으로 끌려와 실린더(13)와 피스톤(14)간의 습동면을 윤활시킨 후에 다시 오일유출관(P2)을 통해 밀폐용기(C)로 반출되는 것이었다.

그러나, 상기와 같이 종래의 리니어 압축기에 있어서는, 냉매가스가 밀폐용기(C)의 내부로 분출되어 충진되었다가 다시 압축실로 재흡입되는 것으로, 이는 밀폐용기(C)의 온도가 모터 등에 의해 소정온도로 가열된 상태이므로, 상기 흡입관(19)을 통해 충진되는 냉매가스를 일정정도 가열하게 되어 정작 압축실로 흡입되는 냉매가스는 이미 예열된 상태가 되고, 이로 인해 냉매가스의 흡입손실이 발생되어 결국 압축기의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 리니어 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 통상적인 냉동사이클장치로부터 압축기기로 냉매가스를 전달하는 흡입관이 압축기 유니트로 깊숙하게 삽입되도록 하여 냉매가스가 압축행정 전에 미리 예열되지 않도록 하고, 이를 통해 압축기의 효율을 상승시킬 수 있는 리니어 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 소정형상의 밀폐용기 내부에 피스톤이 장착됨과 아울러 그 피스톤의 내부로 냉매흡입관이 깊숙하게 삽입 장착되는 압축기 유니트와, 그 압축기 유니트가 밀폐용기의 내부에서 방사상으로 지지되도록 하기 위한 압축기유니트 지지수단을 포함하여 구성한 리니어 압축기의 흡입손실 저감구조가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 리니어 압축기의 흡입손실 저감구조를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 리니어 압축기의 일례를 보인 종단면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 리니어 압축기에 있어서, 압축기 유니트를 지지하는 안착용 판스프링 조립체를 분해하여 보인 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 리니어 압축기는, 소정형상의 밀폐용기(100) 내부에 피스톤(14)이 종형으로 장착되고 그 내부로 냉매흡입관(19)이 깊숙하게 삽입 장착되는 압축기 유니트(200)와, 그 압축기 유니트(200)가 밀폐용기(100)의 내부에서 방사상으로 지지되도록 하기 위한 압축기유니트 지지수단(300)을 포함하여 구성된다.

상기 압축기 유니트(200)는 실린더(13) 및 피스톤(14)이 종방향으로 설치되는 것 외에는 그 일반적인 구성이 종래와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 압축기유니트 지지수단(300)은 밀페용기(100)의 상부 모서리부에 압축기 유니트(200)를 매달아 지지하기 위한 서스펜션용 인장스프링(310)과, 상기 밀폐용기(100)의 중간부에 압축기 유니트(200)를 얹어 지지하기 위한 안착용 판스프링 조립체(320)로 구성된다.

상기 안착용 판스프링 조립체(320)는 환형의 스프링 브라켓(321) 및 그 스프링 브라켓(321)에 얹혀져 조립되어 압축기 유니트(200)가 안착되는 환형의 판스프링(322)으로 이루어 지는데, 상기 스프링 브라켓(321)은 밀폐용기(100)의 내주면에 고정되고, 그 상면이 만곡지게 함몰 형성되며, 등간격으로 스프링 끼움홈(321a)이 형성된다. 반면, 상기 환형의 판스프링(322)은 그 중앙에 압축기 유니트(200)의 밸브조립체(V)가 삽입되기 위한 관통구(322a)가 형성되고, 외주면에는 상기 스프링 브라켓(321)의 스프링 끼움홈(321a)에 삽입되어 탄성력이 발현되는 탄성편(322b)이 등간격으로 수개(도면에선 4개) 형성된다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 322c는 오일유입공, 322d는 오일유출공이다. 특히 도 2에서의 세부명칭은 도 1을 참조로한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 리니어 압축기의 일반적인 동작은 종래와 동일하다.

즉, 리니어 모터에 전류가 인가되면 마그네트(M)가 직선 왕복운동함에 의해 피스톤(14)이 실린더(13)내를 왕복운동하게 되고, 그 피스톤(14)이 실린더(13)내를 왕복운동함에 따라 밀폐용기(100)내로 유입된 냉매가스가 피스톤(14) 중심에 형성된 냉매유로(14a)를 통해 실린더(13)내의 압축실(미부호)로 흡입되어 압축된 이후에 밸브조립체(V)를 통해 토출되는 과정을 반복하게 된다.

이때, 상기 압축기 유니트(200)의 외부(정확하게는, 어큐뮬레이터)로부터 연통되는 냉매흡입관(19)이 피스톤(14)의 내부까지 연장되어, 그 흡입관(19)을 통과하는 냉매가스는 밀폐용기(100)에서 정체 예열되지 아니하고 곧바로 피스톤(14)을 통해 압축실(미부호)로 흡입되므로, 냉매가스의 체적이 팽창되지 않아 많은 양의 냉매가스가 압축실로 흡입되어 압축 및 토출되게 된다.

여기서, 상기 압축기 유니트(200)가 종형으로 장착되므로, 종래에는 주로 횡방향 진동이 발생하였으나, 본 발명에서는 종방향 진동이 주로 발생되고, 이러한 종방향 진동은 밀폐용기(100)의 상부 4점지지를 하고 있는 서스펜션용 인장스프링(310) 및 압축기 유니트(200)가 얹혀져 있는 안착용 판스프링 조립체(320)에 의해 충분히 지지되게 된다.

특히, 상기 안착용 판스프링 조립체(320)는 압축기 유니트(200)의 하단면이 일체로 얹혀진 판스프링(322)의 탄성편(322b)이 밀폐용기(100)의 내주면에 고정된 스프링 브라켓(321)의 끼움홈부(321a)에 걸쳐져 탄성적으로 압축기 유니트(200)를 지지하게 된다.

한편, 상기 압축기 유니트(200)의 하단에 장착되는 오일공급수단(30)의 구성 및 동작은 질량체의 관성을 이용하는 일반적인 오일공급수단과 동일하므로, 별도의 설명은 생략한다.

참고로, 압축기 유니트(200)를 횡형으로 설치한 상태에서 흡입관(19)을 압축기 유니트(200)의 내부로 깊숙히 삽입하는 예도 고려할 수는 있으나, 이러한 경우에는 압축기 유니트(200)의 하중방향은 수직인데 반해 피스톤(14)의 운동방향이 수평이 되어 흡입관(19)이 피스톤(14)의 운동에 방해가 된다. 이에 반해, 본 발명에서와 같이 압축기 유니트(200)를 종형으로 설치하는 경우에는 압축기의 하중방향과 피스톤914)의 운동방향이 수직으로 일치하게 되어 흡입관(19)이 피스톤(14)의 운동에 방해가 되지 않는다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 리니어 압축기의 흡입손실 저감구조는, 소정형상의 밀폐용기 내부에 피스톤이 장착됨과 아울러 그 피스톤의 내부로 냉매흡입관이 깊숙하게 삽입 장착되는 압축기 유니트와, 그 압축기 유니트가 밀폐용기의 내부에서 방사상으로 지지되도록 하기 위한 압축기유니트 지지수단을 포함하여 구성함으로써, 통상적인 냉동사이클장치로부터 압축기기로 냉매가스를 전달하는 흡입관이 압축기 유니트로 깊숙하게 삽입되어, 냉매가스가 압축행정 전에 미리 예열되지 않게 되고, 이로 인해 압축기의 효율을 상승되는 효과가 있다.

도 1은 종래 리니어 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 2는 본 발명에 의한 리니어 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 3은 본 발명에 의한 리니어 압축기에 있어서, 압축기 유니트를 지지하는 안착용 판스프링 조립체를 분해하여 보인 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 밀폐용기 200 : 압축기 유니트

300 : 압축기유니트 지지수단 310 : 서스펜션용 인장스프링

320 : 안착용 판스프링 조립체 321 : 스프링 브라켓

321a : 끼움홈부 322 : 판스프링

322a : 관통구 322b : 탄성편

Claims

소정형상의 밀폐용기 내부에 피스톤이 장착됨과 아울러 그 피스톤의 내부로 냉매흡입관이 깊숙하게 삽입 장착되는 압축기 유니트와, 그 압축기 유니트가 밀폐용기의 내부에서 방사상으로 지지되도록 하기 위한 압축기유니트 지지수단을 포함하여 구성한 리니어 압축기의 흡입손실 저감구조.
제1항에 있어서, 상기 압축기 유니트는 압축부가 흡입부보다 하측에 형성되도록 장착되는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기의 흡입손실 저감구조.
제1항에 있어서, 상기 압축기유니트 지지수단은 밀페용기의 상측 각 모서리부에 압축기 유니트를 매달아 지지하기 위한 서스펜션용 인장스프링과, 상기 밀폐용기의 중간부에 압축기 유니트를 얹어 지지하기 위한 안착용 판스프링 조립체로 구성됨을 특징으로 하는 리니어 압축기의 흡입손실 저감구조.
제3항에 있어서, 상기 안착용 판스프링 조립체는 밀폐용기의 내주면에 고정되는 환형의 스프링 브라켓과, 그 스프링 브라켓에 얹혀짐과 아울러 상면에 안착되는 압축기 유니트가 탄성 지지되는 환형의 판스프링으로 구성됨을 특징으로 하는 리니어 압축기의 흡입손실 저감구조.