KR100480094B1

KR100480094B1 - 듀얼형 리니어 압축기의 냉각장치

Info

Publication number: KR100480094B1
Application number: KR10-1998-0054841A
Authority: KR
Inventors: 허종태; 이형국
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 1998-12-14
Filing date: 1998-12-14
Publication date: 2005-06-08
Also published as: KR20000039491A

Abstract

본 발명은 듀얼형 리니어 압축기의 냉각장치에 관한 것으로, 종래에는 압축 유니트가 서로 마주보도록 설치됨과 아울러 각 압축 유니트의 대향되는 중간에 토출커버가 하나만 설치되므로, 각 압축 유니트의 동작중에 발생되는 열을 충분히 방열시키지 못하여 과열되면서 냉매가스의 흡입손실이 발생하게 됨은 물론, 압축기의 과열에 따른 각 부품의 변형 또는 오동작에 의해 신뢰성이 저하될 우려가 있었던 바, 본 발명에서는 상기 밀폐용기의 외부에 토출가스를 일차로 냉각시키는 외부 열교환기를 설치하고, 그 외부 열교환기에서 냉각된 냉매로 다시 상기 밀폐용기의 내부를 냉각시키는 내부 열교환기를 상기한 밀폐용기의 내부에 설치함으로써, 상기 각 압축 유니트에서 발생되는 열을 외부로 강제 방열시켜 각 압축 유니트가 과열되는 것을 방지할 수 있게 되고, 이를 통해 냉매가스의 흡입손실을 저감시키며 듀얼형 리니어 압축기의 안정성을 향상시킬 수 있다.

Description

듀얼형 리니어 압축기의 냉각장치

본 발명은 듀얼형 리니어 압축기에 관한 것으로, 특히 각 압축 유니트에서 발생되는 열을 효과적으로 냉각시키는데 적합한 듀얼형 리니어 압축기의 냉각장치에 관한 것이다.

일반적인 듀얼형 리니어 압축기(Dual Type Linear Compressor)는 저면에 오일이 채워진 하나의 밀폐용기내에 두 개의 리니어 압축기가 서로 마주보도록 설치하여 각 압축기를 동시에 작동시키는 고효율 저진동 압축기이다.

도 1은 종래 듀얼형 리니어 압축기의 일례를 보인 것으로, 이에 도시된 바와 같이 종래의 듀얼형 리니어 압축기는 저면에 오일이 채워진 하나의 밀폐용기(V)와, 그 밀폐용기(V)의 내부 양측에 각각 장착되는 복수개의 리니어 모터(M1,M2)와, 그 각 리니어 모터(M1,M2)에 각각 결합되어 냉매가스를 양측으로부터 각각 흡입하여 압축 토출시키는 실린더(11,21) 및 피스톤(12,22)으로 대표되는 복수개의 압축 유니트(C1,C2)와, 상기 각 실린더(11,21)의 선단면을 일괄 복개함과 아울러 통합 토출파이프(13a)가 설치되는 하나의 토출커버(13)와, 상기 압축 유니트(C1,C2)에 각각 장착되고 상기한 피스톤(12,22)의 직선 왕복운동시 그 피스톤(12,22)에 접촉되어 왕복운동을 하면서 밀폐용기(V)의 오일을 흡입하여 각 압축 유니트(C1,C2)에 공급하는 복수개의 오일피더(O1,O2)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 토출커버(13)의 토출파이프(13a)는 냉동사이클 장치의 응축기(2)에 결합되는 루프파이프(미부호)에 그대로 연결되어 있다.

도면중 미설명 부호인 14는 프레임, 15 및 25는 토출밸브, 16은 밸브스프링, 17,27은 흡입파이프이다.

상기와 같이 구성된 종래 듀얼형 리니어 압축기는 다음과 같다.

즉, 상기 각 리니어 모터(M1,M2)에 전원이 인가되어 각 피스톤(12,22)이 실린더(11,21)의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하게 되면, 그 피스톤(12,22)의 직선 왕복운동에 의해 각 흡입파이프(17,27)를 통해 외부(증발기)로부터 냉매가스가 흡입되어 각 실린더(11,21)내에서 압축되고, 그 각 실린더(11,21)내에서 압축된 냉매가스는 어느 시점에서 토출커버(13)의 내부로 동시에 토출되며, 그 하나의 토출커버(13)로 함께 토출된 냉매가스는 단관인 토출파이프(13a) 및 루프파이프(미부호)를 통해 응축기(1)로 이동하게 된다.

이때, 상기 각 압축 유니트(C1,C2)는 2차 진동을 거의 유발시키지 않게 되어 그 압축 유니트(C1,C2)에 오일을 공급하는 각각의 오일피더(O1,O2)는 각 압축 유니트에(C1,C2) 장착된 각 피스톤(12,22)의 왕복운동에 의해 펌핑동작을 실시하게 된다.

한편, 상기 토출커버(13)는 전술한 바와 같이 각 압축 유니트(C1,C2)가 대향되는 중간에 하나만 설치되므로, 그 각각의 압축 유니트(C1,C2)에서 발생되는 열은 대부분 토출커버(13)를 통하여 밀폐용기(V)내의 자연대류에 의해 방열되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 듀얼형 리니어 압축기에 있어서는, 상기 압축 유니트(C1,C2)가 서로 마주보도록 설치됨과 아울러 각 압축 유니트(C1,C2)의 대향되는 중간에 토출커버(13)가 하나만 설치되므로, 각 압축 유니트(C1,C2)의 동작중에 발생되는 열을 충분히 방열시키지 못하여 과열되면서 냉매가스의 흡입손실이 발생하게 됨은 물론, 압축기의 과열에 따른 각 부품의 변형 또는 오동작에 의해 신뢰성이 저하될 우려가 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 듀얼형 리니어 압축가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 상기 각 압축 유니트에서 발생되는 열을 외부로 강제 방열시켜 각 압축 유니트가 과열되는 것을 방지할 수 있는 듀얼형 리니어 압축기의 냉각장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 하나의 밀폐용기에 두 개의 리니어 압축기가 마주보고 설치되는 듀얼형 리니어 압축기에 있어서, 상기 밀폐용기의 외부에 설치되어 토출가스를 일차로 냉각시키는 외부 열교환기와, 그 외부 열교환기의 토출측에 연통되도록 상기 밀폐용기의 내부에 설치되어 상기한 외부 열교환기를 거치면서 냉각된 냉매로 밀폐용기의 내부를 냉각시킨 후에 통상의 응축기로 내보내는 내부 열교환기를 포함하여 구성된 듀얼형 리니어 압축기의 냉각장치가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 듀얼형 리니어 압축기의 냉각장치를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 냉각장치가 구비된 듀얼형 리니어 압축기의 일례를 보인 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 냉각장치가 구비된 듀얼형 리니어 압축기는 저면에 오일이 채워진 하나의 밀폐용기(V)와, 그 밀폐용기(V)의 내부 양측에 각각 장착되는 복수개의 리니어 모터(M1,M2)와, 그 각 리니어 모터(M1,M2)에 각각 결합되어 냉매가스를 양측으로부터 각각 흡입하여 압축 토출시키는 실린더(11,21) 및 피스톤(12,22)으로 대표되는 복수개의 압축 유니트(C1,C2)와, 상기 각 실린더(11,21)의 선단면을 일괄 복개함과 아울러 통합 토출파이프(13a)가 설치되는 하나의 토출커버(13)와, 상기 압축 유니트(C1,C2)에 각각 장착되고 상기한 피스톤(12,22)의 직선 왕복운동시 그 피스톤(12,22)에 접촉되어 왕복운동을 하면서 밀폐용기(V)의 오일을 흡입하여 각 압축 유니트(C1,C2)에 공급하는 복수개의 오일피더(O1,O2)와, 상기 각 압축 유니트(C1,C2)에서 발생되는 열을 강제 냉각시키는 냉각수단(미부호)을 포함하여 구성된다.

상기 냉각수단은 각 압축 유니트(C1,C2)로부터 토출커버(13)로 토출되는 토출가스를 일차로 냉각시키는 외부 열교환기(110)가 밀폐용기(V)의 외부에 설치되고, 상기 밀폐용기(V)의 내부에는 외부 열교환기(110)를 거치면서 냉각된 토출가스로 밀폐용기(V)의 내부를 냉각시킨 후에 통상의 응축기(1)로 내보내는 내부 열교환기(120)가 상기한 외부 열교환기(110)의 토출측에 연통되도록 설치되어 이루어진다.

상기 외부 열교환기(110)는 토출 파이프(13a)에 연통되는 냉매파이프가 다수회 감겨져 이루어지는 통상적인 열교환기이다.

상기 내부 열교환기(120)는 토출커버(13)를 지지하는 프레임(14)의 내주면에 냉매유로(121)가 나선형으로 형성되어 그 입구는 외부 열교환기(110)의 냉매파이프와 연통되는 반면 출구는 응축기(1)의 냉매파이프와 연통되어 이루어진다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 15 및 25는 토출밸브, 16은 밸브스프링, 17,27은 흡입파이프이다.

상기와 같은 본 발명에 의한 듀얼형 리니어 압축기의 냉각장치는 다음과 같이 동작된다.

즉, 상기 각 리니어 모터(M1,M2)에 전원이 인가되어 각 피스톤(12,22)이 실린더(11,21)의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하게 되면, 그 피스톤(12,22)의 직선 왕복운동에 의해 각 흡입파이프(17,27)를 통해 외부(증발기)로부터 냉매가스가 흡입되어 각 실린더(11,21)내에서 압축되고, 그 각 실린더(11,21)내에서 압축된 냉매가스는 어느 시점에서 토출커버(13)의 내부로 동시에 토출되며, 그 하나의 토출커버(13)로 함께 토출된 냉매가스는 토출파이프(13a) 및 그 토출파이프(13a)에 연결된 냉매파이프에 의해 외부 열교환기(110)로 이동하여 소정온도로 냉각되고, 그 외부 열교환기(110)에서 냉각된 냉매가스 또는 냉매액은 다시 냉매파이프를 따라 밀폐용기(V)의 내부로 이동하여 프레임(14)의 내부에 형성된 냉매유로(121)를 순환 냉각시킨 다음에 통상적인 냉동사이클 장치의 응축기(1)로 이동하게 되는 일련의 과정을 반복하게 된다.

이렇게 하여, 상기 밀폐용기(V)의 내부에 두 개의 리니어 압축기가 서로 맞대어 설치되더라도 이 두 리니어 압축기에서 발생되는 열을 용이하게 냉각시킬 수 있게 되는 것이며, 이로 인해 각 압축기의 압축 유니트가 과열되는 것을 방지하여 냉매가스의 흡입손실을 줄이고 압축기의 안정성을 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 본 실시예에서는 상기 내부 열교환기가 프레임의 내부에 냉매유로가 형성되어 이루어진 형상을 예로 들었으나, 이 외에도 상기 프레임의 외측면을 감싸는 냉매파이프로도 형성할 수 있는 등 본 발명의 요지가 포함되는 다양한 형상이 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 듀얼형 리니어 압축기의 냉각장치는, 상기 밀폐용기의 외부에 토출가스를 일차로 냉각시키는 외부 열교환기를 설치하고, 그 외부 열교환기에서 냉각된 냉매로 다시 상기 밀폐용기의 내부를 냉각시키는 내부 열교환기를 상기한 밀폐용기의 내부에 설치함으로써, 상기 각 압축 유니트에서 발생되는 열을 외부로 강제 방열시켜 각 압축 유니트가 과열되는 것을 방지할 수 있게 되고, 이를 통해 냉매가스의 흡입손실을 저감시키며 듀얼형 리니어 압축기의 안정성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래 듀얼형 리니어 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 2는 본 발명에 의한 냉각장치가 구비된 듀얼형 리니어 압축기의 일례를 보인 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

V : 밀폐용기 C1,C2 : 압축 유니트

M1,M2 : 리니어 모터 O1,O2 : 오일피더

1 : 응축기 13 : 토출커버

13a : 토출파이프 14 : 프레임

110 : 외부 열교환기 120 : 내부 열교환기

121 : 냉매유로

Claims

하나의 밀폐용기에 두 개의 리니어 압축기가 마주보고 설치되는 듀얼형 리니어 압축기에 있어서,

상기 밀폐용기의 외부에 설치되어 토출가스를 일차로 냉각시키는 외부 열교환기와, 그 외부 열교환기의 토출측에 연통되도록 상기 밀폐용기의 내부에 설치되어 상기한 외부 열교환기를 거치면서 냉각된 냉매로 밀폐용기의 내부를 냉각시킨 후에 통상의 응축기로 내보내는 내부 열교환기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 듀얼형 리니어 압축기의 냉각장치.
제1항에 있어서, 상기 내부 열교환기는 토출커버를 지지하는 프레임의 내주면에 냉매유로가 나선형으로 형성되어 그 입구는 외부 열교환기와 연통되는 반면 출구는 응축기와 연통되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 듀얼형 리니어 압축기의 냉각장치.
제1항에 있어서, 상기 내부 열교환기는 밀폐용기의 내부에 다수회 감겨져 그 입구는 외부 열교환기와 연통되는 반면 출구는 응축기와 연통되도록 설치되는 냉매파이프로 이루어지는 것을 특징으로 하는 듀얼형 리니어 압축기의 냉각장치.