KR100790541B1 - 밀폐형 압축기의 토출맥동 저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기의 토출맥동 저감장치에 관한 것이다. 본 발명에서는 압축되어 토출되는 작동유체의 맥동을 줄이기 위한 맥동저감유로(64)를 흡입가이드(50)와 일체로 형성된 토출가이드(60)에 형성한다. 즉, 상기 토출가이드(60)에 소용돌이 모양의 요홈을 형성하고 상기 토출가이드(60)를 헤드플레이트(30)에 장착함에 의해 맥동저감유로(64)를 토출방(42)의 내부에 형성하는 것이다. 상기 토출방(42)은 헤드플레이트(30)와 이에 장착된 헤드커버(40)에 의해 형성되는 것으로 그 내부에서 상기 흡입가이드(50)와 토출가이드(60)가 상기 헤드플레이트(30)에 장착됨에 의해 흡입방(52)과 맥동저감유로(64)를 형성한다. 상기 맥동저감유로(64)의 입구인 흡입구(62)는 토출방(42)과 연통되고 출구는 배출통공(35)을 통해 토출소음기(70)와 연통된다. 이와 같은 본 발명에 의하면 토출맥동을 제거하기 위한 구성이 간소화됨과 동시에 제작 및 조립작업이 용이하게 된다.

밀폐형 압축기, 토출맥동, 맥동파이프

Description

밀폐형 압축기의 토출맥동 저감장치{Discharge-damping apparatus for hermetic compressor}

도 1은 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 요부 구성을 보인 분해사시도.

도 2는 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기의 토출맥동 저감장치가 구비된 헤드커버부의 구성을 보인 구성도.

도 3은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 토출맥동 저감장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 부분 단면도.

도 4는 본 발명 실시예를 구성하는 흡입가이드와 토출가이드의 평면도.

도 5는 도 4의 A-A'선 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 실린더블록 2: 압축실

3: 흡입밸브 5: 밸브플레이트

6: 토출밸브 7: 가스켓

8p: 헤드플레이트 8': 토출방

8: 제2헤드커버 9: 흡입소음기

10: 토출소음기 11: 맥동파이프

20: 흡입소음기 22: 흡입파이프

30: 헤드플레이트 32: 흡입통공

33: 유입통공 34: 토출통공

35: 배출통공 40: 헤드커버

42: 토출방 50: 흡입가이드

52: 흡입방 60: 토출가이드

62: 흡입구 64: 맥동저감유로

70: 토출소음기 72: 토출파이프

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축된 후 압축실로부터 토출되는 작동유체의 맥동소음을 저감시키는 밀폐형 압축기의 토출맥동 저감장치에 관한 것이다.

압축기는 열교환사이클에서 사용되는 작동유체를 압축하는 역할을 하는 것으로, 도 1에는 일반적인 압축기에서 압축실로 작동유체를 전달하고, 압축된 작동유체를 토출하기 위한 구성이 도시되어 있다.

이에 도시된 바에 따르면, 실린더블록(1)의 내부에는 작동유체가 압축되는 압축실(2)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 실린더블록(1)에는 상기 압축실(2)로의 작동유체의 흡입이나, 압축된 작동유체의 압축실(2) 외부로의 토출을 위한 밸브어셈블리가 구비된다.

상기 밸브어셈블리는 흡입밸브(3), 밸브플레이트(5), 토출밸브(6) 및 가스켓(7)을 포함하여 구성된다. 이중 상기 밸브플레이트(5)에는 상기 압축실(2)로 작동유체를 흡입하기 위한 흡입공(5i)과 압축실(2) 외부로 토출하기 위한 토출공(5e)이 형성되어 있다. 상기 밸브플레이트(5)와 상기 실린더블록(1) 사이에는 상기 흡입공(5i)을 개폐하기 위한 흡입밸브(3)가 설치된다.

그리고, 상기 흡입밸브(3)가 설치된 반대쪽으로는 상기 밸브플레이트(5)와 밀착되게 토출밸브(6)가 설치된다. 그리고, 상기 밸브플레이트(5)와 접촉되는 반대쪽 면의 토출밸브(6)에는 헤드플레이트(8p)가 밀착되어 설치된다. 상기 토출밸브(6)와 헤드플레이트(8p)의 사이에는 누설 방지를 위한 가스켓(7)이 설치된다. 이와 같은 구성부품들은 각각 대응되는 위치에 천공되어 있는 볼트공(BH)에 볼트(B)가 관통되어 실린더블록(1)에 체결됨에 의해 조립된다.

한편, 상기 헤드플레이트(8p)에는 외부로부터 흡입된 작동유체를 상기 흡입공(5i)을 통해 압축실(2)로 전달할 때, 소음을 저감시켜 주는 흡입소음기(9)가 설치되어 있다. 도면 부호 9'는 흡입파이프이다.

그리고, 상기 헤드플레이트(8p)에는 헤드커버(8)가 블레이징용접되어 그 사이에 토출방(8')을 형성한다. 상기 토출방(8')은 상기 압축실(2)에서 압축되어 상기 토출공(5e)을 통해 토출된 작동유체가 위치된다. 상기 토출방(8')의 내부에는 상기 흡입소음기(9)에서 나온 작동유체를 압축실(2)로 안내하기 위해 흡입가이드(8g)가 설치된다. 상기 흡입가이드(8g)는 상기 헤드플레이트(8p)에 장착되어 상기 흡입소음기(9)와 압축실(2)을 상기 흡입공(5i)을 통해 연통시킨다.

상기 토출방(8')과 연통되게 토출소음기(10)가 설치되는데, 상기 토출소음기(10)의 내부와 상기 토출방(8')은 맥동파이프(11)에 의해 연통된다. 상기 맥동파이프(11)는 원형으로 다수번 감겨져 있다. 한편, 상기 토출소음기(10)로 전달된 작동유체를 외부로 전달하기 위한 토출파이프(12)가 구비된다.

이와 같은 구성을 가지는 종래 기술에 의한 밀폐형 압축기에서 작동유체의 압축이 이루어지는 것을 설명한다.

압축기와 연결된 사이클 구성요소로부터 전달된 작동유체는 상기 흡입파이프(9')를 통해 흡입소음기(9)로 전달된다. 흡입소음기(9)에서는 상기 작동유체의 소음이 저감되고, 상기 흡입밸브(3)의 동작에 따라 상기 흡입공(5i)을 통해 압축실(2)로 작동유체가 전달된다. 상기 압축실(2) 내부에서 압축된 작동유체는 상기 토출밸브(6)의 동작에 의해 상기 토출공(5e)을 통해 상기 토출방(8')으로 전달된다.

그리고, 작동유체는 상기 토출방(8')에서 상기 맥동파이프(11)를 통해 토출소음기(10)로 전달된다. 그리고, 상기 맥동파이프(11)와 토출소음기(10)에서 맥동소음이 저감된 작동유체는 토출파이프(12)를 통해 압축기의 외부로 전달된다.

그러나, 상기한 바와 같은 구성의 토출소음 저감장치에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기 맥동파이프(11)는 상기 토출소음기(10)의 내부에 설치되는데, 상기 맥동파이프(11)는 코일스프링형태로 감겨져 있고 상대적으로 좁은 체적의 토출소음기(10) 내부에 블레이징용접에 의해 고정된다. 따라서 상기 맥동파이프(11)를 코일스프링 형태로 감아주는 별도의 공정이 필요하고, 상기 코일스프링 형태로 감아진 맥동파이프(11)를 상기 토출소음기(10)의 내부에 설치하는 작업이 번거로운 문제점이 있다.

그리고, 상기 맥동파이프(11)와 토출소음기(10)의 내측벽과의 거리가 상대적으로 작음으로 인해 맥동파이프(11)의 끝부분과 토출소음기(10) 내측벽 사이의 갭관리가 필요한 문제점도 있다.

또한, 블레이징용접을 통해 맥동파이프(11)를 토출소음기(10)의 내부에 고정하므로, 맥동파이프(11)가 제대로 고정되지 않게 되면 사용중에 상기 맥동파이프(11)가 진동하게 되어 토출소음기(10)에서 오히려 소음이 발생하게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 밀폐형 압축기에서 발생되는 작동유체의 토출소음을 보다 확실하게 저감시키는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 토출맥동 저감장치의 구성을 간소화하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 압축실에서 압축된 작동유체가 토출되는 토출방과, 상기 토출방의 내부에 설치되고 상기 압축되어 토출된 작동유체가 유동되면서 맥동이 저감되는 맥동저감유로가 구비된 토출가이드와, 상기 토출가이드의 맥동저감유로를 통과한 작동유체의 소 음과 맥동을 제거하는 토출소음기를 포함하여 구성된다.

상기 토출방은 밸브어셈블리와 체결되는 헤드플레이트와 상기 헤드플레이트에 장착되는 헤드커버에 의해 형성되는 것이고, 상기 토출가이드와 일체로 형성된 흡입가이드가 토출방의 내부에서 상기 헤드플레이트와의 사이에 흡입방을 형성하여 압축실로 작동유체를 공급한다.

상기 맥동저감유로는 상기 토출가이드에 형성되고 입구가 상기 토출방과 연통되고 출구가 토출소음기와 연통되는 소용돌이 형상의 요홈이 상기 헤드플레이트와 협력하여 형성하는 것으로 상대적으로 유로길이가 길게 형성되어 작동유체의 토출맥동을 저감시킨다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 토출맥동 저감장치를 구성하는 구성부품이 간소화되어 조립작업이 용이하면서도 정확하게 이루어지고 별도의 치수관리의 필요가 없게 되는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 토출맥동 저감장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 3에는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 토출맥동 저감장치의 바람직한 실시예가 부분단면도로 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명 실시예를 구성하는 흡입가이드와 토출가이드의 평면도가 도시되어 있으며, 도 5에는 도 4의 A-A'선 단면도가 도시되어 있다. 종래 기술의 것과 동일한 것은 종래 도면의 부호를 원용하여 설명한다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 흡입소음기(20)는 압축기의 외부에서 흡입 되어 압축실(2)로 전달되는 작동유체의 소음과 맥동을 제거하는 것이다. 상기 흡입소음기(20)로는 흡입파이프(22)를 통해 작동유체가 유입된다.

상기 흡입소음기(20)는 헤드플레이트(30)에 장착된다. 상기 헤드플레이트(30)는 실린더블록(1)에 밸브어셈블리와 함께 장착되는 것으로, 상기 밸브어셈블리와 접촉되는 반대쪽에는 헤드커버(40)가 장착되어 그 내부에 토출방(42)을 형성한다.

이와 같이 상기 헤드커버(40)와 협력하여 토출방(42)을 형성하는 헤드플레이트(30)에는 작동유체의 유동을 위해 다수개의 통공이 형성된다. 먼저, 상기 흡입소음기(20)와 아래에서 설명될 흡입방(52)을 연통시키기 위해 흡입통공(32)이 천공된다. 흡입방(52)과 흡입공(5i)을 통해 압축실(2)을 연통시키기 위해서 유입통공(33)이 상기 헤드플레이트(30)를 관통하여 형성된다. 그리고 압축실(2)에서 압축된 작동유체를 토출방(42)으로 토출하기 위해 토출통공(34)이 상기 헤드플레이트(30)에 천공된다. 마지막으로 상기 토출방(42)에서 맥동저감유로(64)를 통과하여 토출소음기(70)로 작동유체를 전달하기 위해 배출통공(35)이 천공된다.

다음으로 상기 토출방(42)의 내부에는 일체로 형성된 흡입가이드(50)와 토출가이드(60)가 상기 헤드플레이트(30)에 장착된다. 상기 흡입가이드(50)는 상기 헤드플레이트(30)와 협력하여 내부에 흡입방(52)을 형성한다. 상기 흡입방(52)은 상기 흡입소음기(20)와 압축실(2) 사이에 형성되어 작동유체를 압축실(2)로 안내한다.

도 4에 잘 도시된 바와 같이 토출가이드(60)는 상기 흡입가이드(50)와 일체 로 형성된다. 상기 토출가이드(60)에는 소용돌이 모양의 요홈이 형성되어 상기 헤드플레이트(30)와 협력하여 맥동저감유로(64)를 형성한다. 상기 맥동저감유로(64)는 최대한 그 유로길이를 길게 하여 주기적으로 토출되는 압축된 작동유체의 맥동을 줄여주는 역할을 한다. 상기 맥동저감유로(64)의 입구는 흡입구(62)로서 상기 토출방(42)과 상기 맥동저감유로(64)를 연통시켜 준다. 상기 맥동저감유로(64)의 끝부분은 상기 헤드플레이트(30)의 배출통공(35)과 연통된다. 이와 같은 흡입가이드(50)와 토출가이드(60)는 예를 들어 압연강판을 프레스가공하여 형성할 수 있다.

다음으로 상기 헤드플레이트(30)의 일단부에는 토출소음기(70)가 장착된다. 상기 토출소음기(70)는 상기 흡입소음기(20)와 반대위치에 설치되는 것으로, 압축되어 토출된 작동유체의 소음과 맥동을 제거하는 역할을 한다. 상기 토출소음기(70)에는 토출파이프(72)가 설치되어 외부로 작동유체를 전달한다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 토출맥동 저감장치의 작용을 설명하기로 한다.

압축기가 구동되면 압축실(2) 내에서 피스톤이 직선왕복운동하게 된다. 상기 피스톤의 운동에 따라 압축실(2)의 내부에는 압력이 변화하게 되고, 상기 압력변화에 따라 압축기의 외부에서 작동유체가 흡입되고, 압축된 작동유체가 압축기의 외부로 토출된다.

즉, 흡입행정에서는 상기 흡입파이프(22)를 통해 흡입소음기(20)로 작동유체가 전달된다. 상기 흡입소음기(20)에서 소음이 제거되고 상기 흡입통공(32)을 통해 작동유체가 상기 흡입방(52)으로 전달된다. 상기 흡입방(52)으로 전달된 작동유체 는 상기 유입통공(33)과 흡입공(5i)을 거쳐 압축실(2)로 유동된다.

상기 압축실(2)로 전달된 작동유체는 피스톤의 운동에 의해 압축된다. 이와 같은 압축작동에 의해 상기 압축실(2)의 내부 압력이 높아지면서 토출밸브(6)가 개방되고 압축실(2)의 압축된 작동유체가 상기 토출공(5e)과 토출통공(34)을 거쳐 토출방(42)으로 토출된다.

상기 토출방(42)으로 토출된 작동유체는 상기 흡입구(62)를 통해 상기 맥동저감유로(64)의 내부로 전달되고, 소용돌이 모양으로 되어 상대적으로 유로의 길이가 긴 맥동저감유로(64)를 통과하면서 맥동이 저감된다.

상기 맥동저감유로(64)를 통과한 작동유체는 상기 배출통공(35)을 통해 토출소음기(70)로 유동되고, 상기 토출소음기(70) 내에서 맥동과 소음이 제거된다. 상기 토출소음기(70)에 있는 작동유체는 토출파이프(72)를 통해 압축기의 외부로 전달된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 밀폐형 압축기의 토출맥동 저감장치는 맥동저감유로가 흡입가이드와 일체로 형성된 토출가이드에 의해 토출방의 내부에 만들어진다. 따라서 압축기를 구성하는 구성부품의 갯수가 상대적으로 줄어들게 된다. 그리고 상기 흡입가이드와 일체로 형성된 토출가이드를 헤드플레이트에 장착함에 의해 맥동저감유로가 형성되므로 맥동저감유로의 형성을 위한 작업이 상대적으로 단순해지게 되어 제작 및 조립작업의 작업성이 커지게 된다.

Claims (3)

1. 압축실에서 압축된 작동유체가 토출되는 토출방과,

   상기 토출방의 내부에 설치되고 상기 압축되어 토출된 작동유체가 유동되면서 맥동이 저감되는 맥동저감유로가 구비된 토출가이드와,

   상기 토출가이드의 맥동저감유로를 통과한 작동유체의 소음과 맥동을 제거하는 토출소음기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 토출맥동 저감장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 토출방은 밸브어셈블리와 체결되는 헤드플레이트와 상기 헤드플레이트에 장착되는 헤드커버에 의해 형성되는 것이고, 상기 토출가이드와 일체로 형성된 흡입가이드가 토출방의 내부에서 상기 헤드플레이트와의 사이에 흡입방을 형성하여 압축실로 작동유체를 공급함을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 토출맥동 저감장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 맥동저감유로는 상기 토출가이드에 형성되고 입구가 상기 토출방과 연통되고 출구가 토출소음기와 연통되는 소용돌이 형상의 요홈이 상기 헤드플레이트와 협력하여 형성하는 것으로 상대적으로 유로길이가 길게 형성되어 작동유체의 토출맥동을 저감시킴을 특징으로 하는 밀폐형 압축기의 토출맥동 저감장치.

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