KR20010054590A

KR20010054590A - 압축기용 토출 소음기의 오일 배출 구조

Info

Publication number: KR20010054590A
Application number: KR1019990055461A
Authority: KR
Inventors: 심재술
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1999-12-07
Filing date: 1999-12-07
Publication date: 2001-07-02

Abstract

본 발명은 압축기용 토출 소음기의 오일 배출 구조에 관한 것으로, 본 발명은 압축기의 실린더에서 압축된 고온고압의 냉매가스를 상기 실린더의 외부로 토출시키기 위한 토출유로와, 상기 토출유로와 연통되는 동시에 상면이 개구된 용기 형태가 되도록 형성되고 적어도 1개 이상의 공명공간이 형성된 실린더블록과, 상기 실린더블록의 상측에 설치되어 상기 공명공간을 밀폐시키는 커버와, 상기 커버에 결합되어 상기 공명공간을 통과한 냉매가스를 압축기의 외부로 토출시키는 토출관으로 이루어진 압축기용 토출 소음기에 있어서, 상기 공명공간의 하측에는 공명공간으로부터 상기 토출관 측으로 연통되는 오일유로를 구비하여 상기 토출관을 통해 유동하는 유체의 속도에 따른 압력차에 의해 상기 공명공간 하부에 쌓이는 오일이 배출되도록 하는 오일배출부가 설치되어 상기 공명공간의 하부에 고이는 오일이 공명공간의 외부로 원활하게 배출될 수 있게 됨으로써 상기한 오일로 인한 공명공간의 체적 손실을 방지하여 소음 저감 능력을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

압축기용 토출 소음기의 오일 배출 구조{STRUCTURE FOR DISCHARGING OIL IN DISCHARGE MUFFLER OF COMPRESSOR}

본 발명은 압축기용 소음기에 관한 것으로서, 특히 냉매가스와 함께 공명실로 유입되었다가 상기 공명실의 하부에 고이게 되는 오일을 공명실의 외부로 배출할 수 있는 압축기용 토출 소음기의 오일 배출 구조에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고, 에어컨 등의 가전제품의 작동소음은 대부분 시스템에 이용되는 작동유체를 압축시키기 위해 설치된 압축기의 소음이 차지하고 있다. 이러한 압축기의 소음을 저감시키기 위하여 모든 압축기에는 각각의 타입에 적합한 형태의 소음기가 설치되어 있다.

상기와 같은 압축기는 기계적 에너지를 압축성 유체의 압축에너지로 변환시키는 것으로서 왕복동식, 회전식 등이 있는데, 이 중 왕복동식을 예로 들어 소음기에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 왕복동식 압축기(Reciprocating Compressor)의 내부 구조가 도시된 부분 단면도로서, 이를 참조하면 상기한 왕복동식 압축기는 프레임(2)의 상부에 고정되는 실린더블록(3)과 그 내부의 실린더(3a)에 왕복운동 가능하게 삽입되는 피스톤(5)을 포함하여 구성되며, 상기 피스톤(5)의 왕복운동에 의해 실린더블록(3)의 단부에 설치된 밸브어셈블리(7)를 개재하여 저압, 저온의 냉매가스가 흡입되어 압축되고 그 압축된 고온 고압 상태의 냉매가스가 되어 토출되도록 구성되어 있다.

상기한 바와 같은 왕복동식 압축기는 피스톤(5)의 왕복 운동에 따라 냉매 가스가 흡입되고 압축되어 토출되는 일련의 과정에서 소음을 발생시키게 되는데 그 소음은 밸브어셈블리(7)의 개폐음 및 압력 맥동 등에 의해 발생되며 그 소음이 외부로 전파되는 것을 방지하기 위하여 냉매 가스가 실린더내부의 압축 공간으로 유입되는 유입유로 및 토출되는 토출유로에 소음기를 장착하게 된다.

이하, 상기한 소음기 중 토출 소음기에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 종래 기술에 따른 토출 소음기가 도시된 종단면도로서, 이를 참조하면 종래의 토출 소음기는 압축기의 실린더에서 압축된 고온고압의 냉매가스를 상기 실린더의 외부로 토출시키기 위한 토출유로(3b)와 연통되는 동시에 상면이 개구된 용기 형태가 되도록 실린더블록(3)에 공명공간(R')이 형성되고, 상기 실린더블록(3)의 상측에는 상기한 공명공간(R')을 밀폐시키는 커버(15)가 설치되고, 상기 커버(15)에는 공명공간(R')을 통과한 냉매가스를 압축기의 외부로 토출시키는 토출관(17)이 결합되고, 상기한 공명공간(R')을 이루는 실린더블록(3)의 내측벽에는 공명공간(R')을 제 1공명실(R1')과 제 2공명실(R2')로 구분하는 동시에 소정 크기의 공명홀(19a)이 형성된 배플(19)이 설치된 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 토출 소음기의 작동은 다음과 같다.

먼저, 압축기 실린더(3a) 내의 피스톤(5)이 하사점에 이르렀다가 다시 상사점으로 이동되면 상기 실린더(3a) 내의 체적이 감소되면서 냉매가스의 압력이 증가되고, 이렇게 증가된 냉매가스의 압력이 소정의 압력 레벨에 도달되면 밸브어셈블리를구성하는 토출밸브가 열려 상기 피스톤(5)이 상사점에 도달할 때까지 냉매가스가 토출유로(3b)를 통해 토출되게 된다.

상기와 같이 토출유로(3b)를 통해 실린더(3a)에서 토출된 냉매가스는 실린더블록(3)에 구비된 제 1공명실(R1')로 유입되고, 이렇게 상기 제 1공명실(R1')로 유입된 냉매가스는 배플(19)의 공명홀(19a)을 통해 제 2공명실(R2')로 이동된 후 토출관(17)을 통해 압축기 외부로 토출되게 된다.

상기와 같이 냉매가스가 제 1공명실(R1'), 공명홀(19a), 제 2공명실(R2')을 거치는 동안 냉매가스의 토출압력의 맥동에 의한 소음은 감쇄된다. 즉, 상기한 냉매가스가 제 1공명실(R1'), 공명홀(19a), 제 2공명실(R2')을 통과하는 동안 토출압력의 맥동의 원인이 되는 고주파 부분에 음향학적으로 주파수가 튜닝(Tuning)되어 소음 제어가 이루어진다.

그런데, 상기한 바와 같은 냉매가스의 흐름과는 별도로 액적 상태로 냉매가스에 섞여 있다가 상기 냉매가스와 함께 제 1공명실(R1')로 유입된 오일은 상기 제 1공명실(R1') 내에서 서로 응집되고 응집된 오일은 제 1공명실(R1')의 하부에 고이게 된다.

따라서, 상기와 같은 종래의 토출 소음기는 제 1공명실(R1')의 하부에 고여 있는 오일로 인하여 공명공간(R') 내부의 체적이 감소되기 때문에 이상소음의 원인이 되는 냉매가스 토출압력의 맥동 주파수를 정확하게 제어할 수 없게 되어 소음 저감 능력이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 토출 소음기는 냉매가스만을 적용대상으로 고려하여 설계되기때문에 상기 제 1공명실(R1')의 하부에 고여 있는 오일이 냉매가스에 대한 일종의 이물질로 작용하고 또 그 양이 상황에 따라 불규칙적으로 변화되어 음향적으로 매우 불리한 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은, 냉매가스와 함께 공명실로 유입되었다가 상기 공명실의 하부에 고이게 되는 오일을 공명실의 외부로 원활하게 배출시켜 오일로 인한 체적 손실을 방지할 수 있도록 한 압축기용 토출 소음기의 오일 배출 구조를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 왕복동식 압축기의 내부 구조가 도시된 부분 단면도,

도 2는 종래 기술에 따른 토출 소음기가 도시된 종단면도,

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 오일 배출 구조를 구비한 압축기용 토출 소음기가 도시된 종단면도,

도 4는 본 발명의 다른 실시 예가 구비된 압축기용 토출 소음기가 도시된 종단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 실린더블록 50a : 토출유로

51 : 커버 53 : 토출관

55 : 배플 55a : 공명홀

57 : 구획판 57a : 드레인홀

59 : 회수관 R : 공명공간

R1 : 제 1공명실 R2 : 제 2공명실

S : 오일저장실

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 압축기의 실린더에서 압축된 고온고압의 냉매가스를 상기 실린더의 외부로 토출시키기 위한 토출유로와, 상기 토출유로와 연통되는 동시에 상면이 개구된 용기 형태가 되도록 형성되고 적어도 1개 이상의 공명공간이 형성된 실린더블록과, 상기 실린더블록의 상측에 설치되어 상기 공명공간을 밀폐시키는 커버와, 상기 커버에 결합되어 상기 공명공간을 통과한 냉매가스를 압축기의 외부로 토출시키는 토출관으로 이루어진 압축기용 토출 소음기에 있어서, 상기 공명공간의 하측에는 공명공간으로부터 상기 토출관 측으로 연통되는 오일유로를 구비하여 상기 토출관을 통해 유동하는 유체의 속도에 따른 압력차에 의해 상기 공명공간 하부에 쌓이는 오일이 배출되도록 하는 오일배출부가 설치된 것을 특징으로 하는 압축기용 토출 소음기의 오일 배출 구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 오일 배출 구조가 구비된 토출 소음기가 도시된 종단면도로서, 이를 참조하면 본 발명의 일 실시 예는 압축기의 실린더에서 압축된 고온고압의 냉매가스를 상기 실린더의 외부로 토출시키기 위한 토출유로(50a)와 연통되는 동시에 상면이 개구된 용기 형태가 되도록 실린더블록(50)에 공명공간(R)이 형성되고, 상기 실린더블록(50)의 상측에는 상기한 공명공간(R)을 밀폐시키는 커버(51)가 설치되고, 상기 커버(51)에는 공명공간(R)을 통과한 냉매가스를 압축기의 외부로 토출시키는 토출관(53)이 결합되고, 상기한 공명공간(R)을 이루는 실린더블록(50)의 내측벽에는 공명공간(R)을 제 1공명실(R1)과 제 2공명실(R2)로 구획하는 동시에 소정 크기의 공명홀(55a)이 형성된 배플(55)이 결합된다.

그리고, 상기 공명공간(R)의 하측에는 공명공간(R)으로부터 토출관(53) 측으로 연통되는 오일유로를 구비하여 상기 토출관(53)을 통해 유도아는 유체의 속도에 따른 압력차에 의해 상기 공명공간(R)의 하부에 쌓이는 오일이 배출되도록 하는 오일배출부가 설치되어 있다.

여기서, 상기 오일배출부는 제 1공명실(R1)의 하측에 별도의 오일저장실(S)이 형성되도록 상기한 공명공간(R)을 이루는 실린더블록(50)의 내측벽에 구획판(57)이 설치되고 상기 구획판(57)에 소정 크기의 드레인홀(57a)이 형성되며 상기 오일저장실(S)과 토출관(53) 사이에 오일저장실(S)과 토출관(53)을 연결하는 회수관(59)이 설치되어 상기 드레인홀(57a)을 통해 상기 제 1공명실(R1)의 하부에 고여 있는 오일이 상기 오일저장실(S)로 배출된 후 토출관을 통해 토출되는 냉매 가스의 속도에 의한 오일저장실(S)과 토출관(53)의 압력차에 의해 오일저장실에 고인 오일이 상기 토출관(53)을 통해 토출되도록 구성된다.

이하, 본 발명에 따른 토출 소음기의 오일 배출 구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 압축기 실린더(3) 내의 피스톤(5)이 하사점에 이르렀다가 다시 상사점으로 이동되면 상기 실린더(3)내부로 흡입된 냉매 가스가 압축되면서 일정 압력 상태에 이르게 되면 밸브어셈블리(7)를 구성하는 토출밸브가 열리면서 토출되고 그 토출된 고온 고압 상태의 냉매 가스는 토출유로(50a)를 통해 토출된다.

상기와 같이 토출유로(50a)를 통해 실린더에서 토출된 냉매가스는 실린더블록(50)에 구비된 제 1공명실(R1)로 유입되고, 상기 제 1공명실(R1)로 유입된 냉매가스는 배플(55)의 공명홀(55a)을 통해 제 2공명실(R2)로 이동된 후 토출관(53)을 통해 압축기 외부로 토출된다.

그리고 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 일련의 과정에서 발생되는 소음은 제 1공명실(R1), 공명홀(55a), 제 2공명실(R2)을 거치는 과정에서 소음이 감소된다. 즉, 상기한 냉매가스가 제 1공명실(R1), 공명홀(55a), 제 2공명실(R2)을 통과하는 동안 맥동 소음의 원인이 되는 고주파 부분에 음향학적으로 주파수가 튜닝(Tuning)되어 소음 제어가 이루어진다.

상기한 바와 같은 냉매가스의 흐름과는 별도로, 액적 상태로 냉매가스에 섞여 있다가 상기 냉매가스와 함께 제 1공명실(R1)로 유입된 오일은 상기 제 1공명실(R1) 내에서 서로 모여 덩어리지게 되고, 이렇게 덩어리지게 된 오일은 제1공명실(R1)의 하부에 고이게 된다.

이와 같이 상기 제 1공명실(R1)의 하부에 고이게 된 오일은 구획판(57)의 드레인홀(57a)을 통해 오일저장실(S)로 배출되고 그 오일저장실에 고인 오일은 토출관(53)을 통해 토출되는 냉매 가스의 속도에 의한 압력차에 의해 회수관(59)을 통해 흡상하여 토출관(53)을 통해 배출되면서 압축기의 외부로 토출된다. 따라서 소음기의 공명공간(R)에 오일이 고이는 것을 최소화하게 되므로 공명공간(R)에 대한 체적 손실이 방지된다.

한편, 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 오일 배출 구조가 구비된 토출 소음기가 도시된 종단면도로서, 이를 참조하여 설명하면 본 발명의 다른 실시 예는 압축기의 실린더에서 압축된 냉매가스를 유입 및 토출할 수 있도록 하부 측면과 상부에 각각 유입관(151)과 토출관(153)이 결합된 소음기 케이스(150)와, 상기 소음기 케이스(150)의 내부공간을 제 1공명실(R1)과 제 2공명실(R2)로 구분하도록 소음기 케이스(150)의 내측면에 설치되고 소정 크기의 공명홀(155a)이 형성된 배플(155)과, 상기 소음기 케이스(150)의 제 1공명실(R1) 하부에 고이는 오일을 소음기 케이스(150)의 외부로 배출하는 오일배출부를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 오일배출부는 소음기 케이스(150)의 하측에 설치된 오일저장통(157)과, 상기 오일저장통(157)과 소음기 케이스(150)를 연결하여 상기 소음기 케이스(150)의 제 1공명실(R1) 하부에 고여 있는 오일을 오일저장통(157)으로 배출하는 드레인관(158)과, 상기 오일저장통(157)과 토출관(153)을 연결하여 오일저장통(157)으로 배출된 오일을 상기 토출관(153)으로 회수하는 회수관(159)으로구성된다.

또한, 상기한 다른 실시 예의 변형된 실시 예에 의하면, 상기 오일배출부는 제 1공명실(R1)의 하측에 별도의 오일저장실이 형성되도록 상기 소음기 케이스(150)의 내측면에 구획판이 설치되고 상기 구획판에 소정 크기의 드레인홀이 형성되며 상기 오일저장실과 토출관(153) 사이에 오일저장실과 토출관(153)을 연결하는 회수관(159)이 설치되어 상기 드레인홀을 통해 상기 제 1공명실의 하부에 고여 있는 오일이 상기 오일저장실로 배출된 후 상기 토출관(153)으로 회수될 수 있도록 구성될 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 다른 실시 예의 작동은 전술한 일 실시 예의 작동과 동일하다. 그런데, 상기한 본 발명의 다른 실시 예는 전술한 일 실시 예와 동일한 작용효과를 발생시키면서 비용적인 측면에서는 불리하므로 본 발명의 다른 실시 예보다는 전술한 일 실시 예를 사용하는 것이 경제적인 측면에서 더 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 압축기용 토출 소음기의 오일 배출 구조는 냉매가스와 함께 제 1공명실로 유입되었다가 상기 제 1공명실의 하부에 고이게 되는 오일을 오일저장실로 배출하게 되어 소음기의 내부 공명공간의 체적이 초기 설계 체적으로 유지하게 됨으로써 소음 주파수를 정확하게 제어하게 될 뿐만 아니라 소음 저감 효과를 높이게 되어 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims

압축기의 실린더에서 압축된 고온고압의 냉매가스를 상기 실린더의 외부로 토출시키기 위한 토출유로와, 상기 토출유로와 연통되는 동시에 상면이 개구된 용기 형태가 되도록 형성되고 적어도 1개 이상의 공명공간이 형성된 실린더블록과, 상기 실린더블록의 상측에 설치되어 상기 공명공간을 밀폐시키는 커버와, 상기 커버에 결합되어 상기 공명공간을 통과한 냉매가스를 압축기의 외부로 토출시키는 토출관으로 이루어진 압축기용 토출 소음기에 있어서,

상기 공명공간의 하측에는 공명공간으로부터 상기 토출관 측으로 연통되는 오일유로를 구비하여 상기 토출관을 통해 유동하는 유체의 속도에 따른 압력차에 의해 상기 공명공간 하부에 쌓이는 오일이 배출되도록 하는 오일배출부가 설치된 것을 특징으로 하는 압축기용 토출 소음기의 오일 배출 구조.