KR100591315B1

KR100591315B1 - 압축기

Info

Publication number: KR100591315B1
Application number: KR1020040002329A
Authority: KR
Inventors: 노기원; 김형석; 김동한; 김병직; 김형진; 박준우
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-01-13
Filing date: 2004-01-13
Publication date: 2006-06-19
Also published as: KR20050074103A

Abstract

본 발명은 소음 및 진동 발생을 최소화하는 압축기에 관한 것으로서, 고정 셀과; 상기 고정 셀에 진동 가능하게 지지되어 냉매를 흡입한 후 압축하여 토출하는 진동부와; 상기 진동부의 토출부에 연결되는 가진점과 상기 고정 셀에 연결되는 고정점이 상기 진동부의 운동축 상에 위치되거나, 상기 진동부의 운동축과 평행한 축상과 위치된 루프 파이프를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

압축기, 고정 셀, 진동부, 루프 파이프, 가진점, 고정점

Description

압축기{Compressor}

도 1은 본 발명에 따른 압축기 제 1 실시예의 내부가 도시된 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 압축기 제 1 실시예가 도시된 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 압축기 제 2 실시예의 내부가 도시된 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50: 고정 셀 52: 하부 셀

53: 흡입 파이프 54: 상부 셀

60: 진동부 62: 실린더

64: 실린더 블록 65: 제 1 댐퍼

66: 냉매 흡입로 68: 백 커버

70: 리니어 모터 72: 코일

74: 보빈 76: 아우터 스테이터

78: 이너 스테이터 80: 마그네트

82: 마그네트 프레임 83: 절곡부

84: 피스톤 86: 돌출부

88: 흡입홀 90: 제 1 스프링

92: 제 2 스프링 94: 흡입밸브

110: 토출부 112: 토출밸브

114: 토출 스프링 116: 토출홀

118: 내측 토출 커버 120: 토출 파이프

122: 외측 토출 커버 130: 루프 파이프

140: 루프 파이프 A: 가진점

B: 고정점 C: 운동축

D: 운동축의 평행축

본 발명은 압축기에 관한 것으로서, 특히 루프 파이프의 가진점과 고정점이 진동부의 운동축과 일치되거나 평행하게 위치된 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 기체를 압축시켜 그 압력을 높이는 기계적 장치로서, 크게 포지티브 디스플레이스먼트(positive displacement)형과 다이내믹(dynamic)형의 둘로 나눌 수 있다.

디스플레이스먼트형 압축기의 대표적인 예로는 리니어 압축기 등의 왕복(往復) 피스톤식 압축기가 있으며, 이 압축기는 실린더 내의 피스톤의 왕복 운동과 밸브의 개폐(開閉)에 따라 공기를 흡입하여 압축 후 배출하는 사이클로 이루어져 있다. 이 형태는 일반적으로 유량(流量)보다는 높은 압력이 필요할 때 많이 사용된 다.

다이내믹형의 압축기는 회전차(回轉差)를 아주 빠른 속도로 회전시켜, 이때 얻어지는 큰 유동속도(流動速度)로 인한 운동량으로 기체의 압력을 상승시키는 장치인데, 큰 유량이 필요할 때 많이 사용된다.

다이내믹형 압축기는 원심형(遠心型)과 축류형(軸流型)으로 다시 나눌 수 있으며, 대형 공업용 압축기 및 가스 터빈 엔진용 압축기로부터 승용차용 터보 차저의 압축기에 이르기까지 그 크기와 용도가 다양하다. 이 외에도 두 개의 스크루가 맞물린 공간 내의 기체를 회전에 의하여 압축시키는 스크루 압축기, 또 두 개의 나선형(螺旋形) 홈 사이의 기체를 회전에 의해 압축시키는 스크롤 압축기 등 여러 다른 형태가 있다.

상기 압축기는 구동력을 발생하는 모터와, 상기 모터에 의해 기체를 압축하는 압축부로 이루어진 진동부가 고정 셀의 내부에 진동 가능하게 지지된다.

상기 압축기는 상기 압축부에서 압축된 기체가 루프 파이프(loop pipe)를 통과하여 고정 셀의 외부로 배출된다.

상기 루프 파이프는 일단이 상기 진동부의 토출부에 연결되고, 타단이 상기 고정셀에 연결되며, 압축 기체의 토출시 발생되는 진동 및 소음을 저감시키기 위해 소정 위치에 질량체가 구비됨과 아울러 일부가 원형으로 감기거나 절곡되게 배치된다.

그러나, 종래 기술에 따른 압축기는 루프 파이프가 진동부의 토출부에 연결되는 가진점과 루프 파이프가 고정셀에 연결되는 고정점을 잇는 연장선이 상기 진 동부의 운동축과 소정각도 경사지게 배치되거나 직교하게 배치되면, 상기 진동부의 진동시 상기 고정점에 모멘트가 발생되어 소음 및 진동이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 루프 파이프의 가진점과 고정점을 진동부의 운동축과 일치시키거나 평행하게 하여, 소음 및 진동 발생을 최소화하는 압축기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 압축기는 고정 셀과; 상기 고정 셀의 내부에 진동 가능하게 지지되어 냉매를 흡입한 후 압축하여 토출하는 진동부와; 상기 진동부에서 토출된 냉매를 상기 고정 셀의 외부로 안내하기 위해 상기 진동부의 토출부에 일단이 연결되고 상기 고정 셀에 고정되며 상기 토출부에 연결되는 가진점과 상기 고정 셀에 고정되는 고정점이 상기 진동부의 운동축과 평행한 축상에 위치된 루프 파이프를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 압축기는 고정 셀과; 상기 고정 셀의 내부에 진동 가능하게 지지되어 냉매를 흡입한 후 압축하여 토출하는 진동부와; 상기 진동부에서 토출된 냉매를 상기 고정 셀의 외부로 안내하기 위해 상기 진동부의 토출부에 일단이 연결되고 상기 고정 셀에 고정되며 상기 토출부에 연결되는 가진점과 상기 고정 셀에 고정되는 고정점이 상기 진동부의 운동축과 평행한 축상에 위치된 루프 파이프를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

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

도 1은 본 발명에 따른 압축기 제 1 실시예가 도시된 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 압축기 제 1 실시예가 도시된 단면도이다.

본 실시예에 따른 압축기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 고정 셀(50)과; 상기 고정 셀(50)에 진동 가능하게 지지되어 냉매를 흡입한 후 압축하여 토출하는 진동부(60)를 포함하여 구성된다.

상기 고정 셀(50)은 상면이 개방된 하부 셀(52)과, 상기 하부 셀(52)의 상면을 덮어 내부가 밀폐되는 상부 셀(54)로 구성된다.

상기 하부 셀(52)과 상부 덮개(54) 중 어느 하나에는 상기 고정 셀(50)의 내부로 냉매가 흡입되도록 흡입 연결 파이프(53)가 장착된다.

상기 진동부(60)는 실린더(62)가 구비된 실린더 블록(64)과, 냉매 흡입로(66)가 구비된 백 커버(68)와, 상기 실린더 블록(64)과 백 커버(68) 사이의 리니어 모터(70)로 구성된다.

상기 실린더 블록(64)은 상기 하부 셀(52)의 일측에 장착된 제 1 댐퍼(65)에 올려져 설치됨에 따라 상하 또는 전후 방향으로 완충 가능하게 지지되고, 상기 실린더(62)는 전후 방향으로 길게 배치된다.

상기 백 커버(68)는 상기 하부 셀(52)의 타측에 장착된 제 2 댐퍼(69)에 올려져 설치됨에 따라 상하 또는 전후 방향으로 완충 가능하게 지지된다.

상기 리니어 모터(70)는 체결 볼트나 고정링 등의 체결수단을 이용하여 상기 실린더 블록 및 백 커버와 고정된다.

상기 리니어 모터(70)는 코일(72)과, 상기 코일(72)이 권선된 보빈(74)과, 상기 보빈(74)을 둘러싸는 적층제의 아우터 코어(76)와, 상기 아우터 코어(76)와 일정 공극을 갖도록 배치되는 적층체의 이너 코어(78)와, 상기 코일(72)에 형성된 전자기력에 의해 직선 왕복 되도록 상기 아우터 코어(76)와 이너 코어(78) 사이에 위치된 마그네트(80)와, 상기 마그네트(80)와 함께 직선 왕복되도록 상기 마그네트(132)가 장착된 마그네트 프레임(82)으로 구성된다.

상기 마그네트 프레임(82)은 원통 형상으로 이루어져 전후 방향으로 길게 배치되고, 일단에 반경방향 내측으로 절곡된 절곡부(83)가 중공 원판 형상으로 형성된다.

상기 절곡부(83)에는 상기 마그네트 프레임(82)과 함께 직선 왕복되는 피스톤(84)이 연결된다.

상기 피스톤(84)은 전후 방향으로 길게 배치된 원통체로서, 상기 절곡부(83)와 결합되는 돌출부(86)가 반경 방향 외측으로 돌출되고, 그 길이방향으로 흡입홀(88)이 길게 형성되며, 상기 이너 코어(78)와 실린더(62) 보다 작은 직경으로 이루어진다.

상기 피스톤(84)은 상기 돌출부(86)의 일면과 실린더 블록(64) 사이의 제 1 스프링(90)에 의해 전후 방향으로 탄지되고, 상기 돌출부(86)의 타면과 백 커버(68) 사이의 제 2 스프링(92)에 의해 전후 방향으로 탄지된다.

상기 피스톤(84)은 상기 실린더(62)의 내측으로 삽입된 단부에 상기 흡입홀(88)을 개폐하기 위한 흡입 밸브(94)가 장착된다.

상기 흡입 밸브(94)는 일측이 체결볼트 또는 영구자석에 의해 상기 피스톤(84)에 밀착 결합되고, 상기 흡입홀(88)과 대향되는 부위가 냉매의 압력에 의해 휠 수 있도록 탄성재질로 이루어지거나 별도의 탄성홈이 형성된다.

상기 진동부(60)는 압축된 냉매를 토출하는 토출부(110)를 더 포함하여 구성된다.

상기 토출부(110)는 상기 흡입 밸브(100)에 대향되게 위치되어 상기 실린더(62) 및 피스톤(84)과 함께 압축실을 형성하는 토출 밸브(112)와, 상기 토출 밸브(112)가 압축실 내의 압력에 의해 상기 실린더(62)를 개페하도록 상기 토출 밸브(112)를 탄지하는 토출 스프링(114)과, 상기 토출 스프링(114)이 내장되고 일측에 냉매 토출홀(116)이 형성된 내측 토출 커버(118)와, 상기 내측 토출 커버(118)와의 사이 공간에서 소음이 저감되도록 상기 내측 토출 커버(118)와 이격되게 배치되고 일측에 냉매가 토출되는 토출 파이프(120)가 연결된 외측 토출 커버(122)로 구성된다.

상기 토출부(110) 특히, 상기 토출 파이프(120)에는 압축된 냉매를 상기 고정 셀(50)의 외부로 안내하기 위한 루프 파이프(130)가 연결된다.

상기 루프 파이프(130)는 압축된 냉매의 토출시 발생되는 진동 및 소음을 저감시키기 위해 소정 위치에 질량체가 구비됨과 아울러 일부가 원형으로 감기거나 절곡되게 배치된다.

상기 루프 파이프(130)는 일단이 상기 토출 파이프(120)에 고정되고, 타단이 상기 하부 셀(52)과 상부 셀(54) 중 어느 하나에 고정된다.

상기 루프 파이프(130)는 상기 진동부(60)의 토출부(110)에 연결되는 가진점(A)과 상기 고정 셀(50)에 연결되는 고정점(B)이 상기 진동부(60)의 운동축(C) 상에 위치된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 코일(72)에 전압이 인가되면, 상기 코일(72)의 주변에는 자기장이 형성되고, 상기 마그네트(80)는 상기 자기장과의 상호 작용으로 진퇴되며, 상기 마그네트 프레임(82)은 상기 마그네트(80)와 함께 진퇴되면서 상기 피스톤(84)을 실린더(62) 내부로 진퇴시킨다.

이때, 상기 흡입밸브(94)와 토출밸브(112)는 상기 피스톤(84)의 직선 왕복 운동에 따른 가스 냉매의 유동에 의해 개폐 작동되고, 상기 고정 셀(50)의 내부로는 기체 냉매가 유입되어 상기 백 커버(68)의 냉매 흡입로(66)와, 상기 피스톤(84)의 흡입홀(88)를 차례로 통과한 후 상기 압축실 내로 흡입된다.

상기 압축실로 흡입된 냉매는 상기 피스톤(84)에 의해 압축된 후 상기 토출밸브(112)와 내측 토출 커버(118)의 토출홀(116)과 토출 파이프(120)를 차례로 통과하여 상기 루프 파이프(130)의 내부로 유입되고, 상기 루프 파이프(130)를 통과하여 상기 고정 셀(50)의 외부로 토출된다.

한편, 상기 피스톤(84)의 진퇴시 상기 진동부(60)는 상기 피스톤(84)이 진퇴되는 방향으로 진동이 발생되게 되나, 상기 루프 파이프(130)는 가진점(A)과 고정점(B)이 상기 진동부(60)의 운동축(C) 상에 위치되기 때문에, 고정점(B)에 모멘트가 발생되지 않게 되고, 상기 압축기에서 외부로 전달되는 소음 및 진동은 최소화되게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 압축기 제 2 실시예가 도시된 사시도이다.

본 실시예에 따른 압축기는 고정 셀(50)과; 상기 고정 셀에 진동 가능하게 지지되어 냉매를 흡입한 후 압축하여 토출하는 진동부(60)와; 상기 진동부의 토출부에 연결되는 가진점과 상기 고정 셀에 연결되는 고정점이 상기 진동부의 운동축과 평행한 축상과 위치된 루프 파이프(140)를 포함하여 구성되고, 상기 고정 셀(50)과 진동부(60)의 구성 및 작용은 본 발명 제 1 실시예와 동일하므로 동일 부호를 사용하며 동일 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 압축기는 상기 루프 파이프(140)의 가진점(A)과 고정점(B)이 상기 진동부(60)의 운동축(C)과 평팽한 축상(D) 상에 위치되기 때문에, 상기 루프 파이프(140)의 고정점(B)에 모멘트가 발생되지 않게 되고, 상기 압축기에서 외부로 전달되는 소음 및 진동은 최소화되게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 압축기는 진동부의 토출부에 연결되는 가진점과 고정 셀에 연결되는 고정점이 진동부의 운동축 상에 위치되거나, 운동축과 평행한 축상과 위치되는 루프 파이프를 포함하여 구성되므로, 진동부의 진동시 발생될 수 있는 고정점의 모멘트가 없게 되어, 외부로 전달되는 진동 및 소음이 최소화될 수 있는 이점이 있다.

Claims

고정 셀과;

상기 고정 셀의 내부에 진동 가능하게 지지되고 냉매를 흡입한 후 압축하여 토출하는 진동부와;

상기 진동부에서 토출된 냉매를 상기 고정 셀의 외부로 안내하기 위해 상기 진동부의 토출부에 일단이 연결되고 상기 고정 셀에 고정되며 상기 토출부에 연결되는 가진점과 상기 고정 셀에 고정되는 고정점이 상기 진동부의 운동축 상에 위치된 루프 파이프를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 압축기.
고정 셀과;

상기 고정 셀의 내부에 진동 가능하게 지지되어 냉매를 흡입한 후 압축하여 토출하는 진동부와;

상기 진동부에서 토출된 냉매를 상기 고정 셀의 외부로 안내하기 위해 상기 진동부의 토출부에 일단이 연결되고 상기 고정 셀에 고정되며 상기 토출부에 연결되는 가진점과 상기 고정 셀에 고정되는 고정점이 상기 진동부의 운동축과 평행한 축상에 위치된 루프 파이프를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 압축기.