KR20010054598A - 밀폐형 왕복동식 압축기의 토출소음 저감구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 왕복동식 압축기의 토출소음 저감구조에 관한 것으로, 토출유로를 따라 공명공간으로 유입되는 냉매가스가 그 토출유로로부터 최소한의 유동저항을 받도록 상기한 토출유로를 복수개로 형성하여 구성함으로써, 동일한 양의 토출가스에 대한 토출유로의 유동저항이 현저하게 감소되면서 토출밸브의 개폐소음이 저감되는 것은 물론, 상기 각 토출유로를 협소하게 구비할 수 있게 되어 공명홀의 단면적 감소에 따른 소음여과성능의 저하도 최소한으로 감소시킬 수 있다.

Description

밀폐형 왕복동식 압축기의 토출소음 저감구조{STRUCTURE FOR REDUCING DISCHARGE NOISE OF RECIPROCATING COMPRESSOR}

본 발명은 밀폐형 왕복동식 압축기의 오일 토출구조에 관한 것으로, 특히 토출소음기에 구비되는 밀폐형 왕복동식 압축기의 토출소음 저감구조에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 기계적 에너지를 압축성 유체의 압축에너지로 변환시키는 것으로, 이러한 압축기는 크게 왕복동식 및 스크롤식 및 원심식(통상, 터보식이라고도 함) 그리고 베인식(통상, 회전식이라고도 함) 압축기로 구분된다.

이 중에서 왕복동식 압축기는 통상 회전식 구동모터의 가동자에 구동축이 결합되고, 그 구동축의 회전운동을 피스톤의 직선운동으로 전환시켜 가스를 압축하도록 하는 것으로, 도 1은 종래 왕복동식 압축기의 일례를 보인 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 종래의 밀폐형 왕복동식 압축기는, 오일이 일정량 채워지는 케이싱과, 그 케이싱의 내측 하부에 설치되어 외부에서 공급되는 전원에 의해 구동력을 발생시키는 전동기구부와, 그 전동기구부의 상부에 설치되어 전동기구부의 구동력을 전달받아 가스를 흡입하여 압축시키는 압축기구부를 포함하여 구성되어 있다.

상기 압축기구부는 케이싱(1)의 내부에 횡방향으로 고정되는 프레임(2)과, 그 프레임(2)의 일측에 고정되는 실린더(3)와, 그 프레임(2)의 중앙을 관통하여 전동기구부의 회전자(4B)에 압입되는 구동축(5)과, 그 구동축(5)의 편심부에 결합되어 회전운동을 왕복운동으로 변환시키는 커넥팅 로드(6)와, 그 커넥팅 로드(6)에 결합되어 실린더(3)의 내부에서 왕복운동을 하는 피스톤(7)과, 상기 실린더(3)에 결합되어 냉매가스의 흡입 및 토출을 제한하는 밸브조립체(8)와, 그 밸브조립체(8)에 결합되어 일정한 토출공간(DS)을 갖는 헤드커버(9)와, 상기 밸브조립체(8)의 흡입측에 연통되도록 헤드커버(9)의 일측에 결합되는 흡입소음기(SM)와, 상기 밸브조립체(8)의 토출측에 연통되도록 실린더(3)에 장착되는 토출소음기(10)를 포함하여 이루어져 있다.

상기 실린더(3)에는 헤드커버(9)의 토출공간(DS)에 연통되어 토출소음기(10)의 공명홀을 이루는 단수개의 토출유로(3a)가 형성되고, 그 토출유로(3a)의 끝단에는 토출소음기(10)의 공명실을 이루는 단수개의 공명공간(3b)이 확장 형성된다.

도면중 미설명 부호인 4A는 고정자, 11은 공명커버, B는 공명커버 체결볼트, O는 오일피더, RP는 루프파이프, S는 지지스프링, SP는 압축기 흡입관이다.

상기와 같이 구성된 종래 밀폐형 왕복동식 압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 상기 전동기구부에 전원이 인가되어 고정자(4A)와 회전자(4B)의 상호작용력에 의해 회전자(4B)가 회전을 하게 되면, 그 회전자(4B)와 함께 구동축(5)이 회전을 하게 되고, 그 구동축(5)의 회전운동은 이 구동축(5)의 편심부에 결합된 커넥팅 로드(6)에 의해 직선 왕복운동으로 변환되어 피스톤(7)에 전달되며, 이로 인해 상기 피스톤(7)은 실린더(3) 내부를 왕복운동하면서 냉매가스를 흡입 압축하여 토출시키게 된다.

이렇게 토출되는 토출가스는 실린더(3)의 토출유로(3a)를 통해 공명공간(3b)으로 유입되고, 이 공명공간(3b)으로 유입된 토출가스는 루프 파이프(RP)를 통해 외부의 냉동사이클 장치로 토출되는데, 이때 상기 토출가스가 토출되면서 발생되는 소음은 협적부를 이루는 토출유로(3a)를 통해 광적부를 이루는 공명공간(3b)으로 유입되는 과정에서 감쇠되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 밀폐형 왕복동식 압축기에서는, 헤드커버(11)의 토출공간(V)에 비해 토출유로(3a)의 직경이 지나치게 작아 냉매가스의 유동에 큰 저항으로 작용하게 되고, 이로 인해 토출밸브(미부호)의 출구측 압력을 상승시켜 밸브의 닫힘속도가 빨라지면서 소음이 증가하게 되는 단점이 있었다.

이를 감안하여 토출유로(3a)의 직경을 크게 하게 되면, 소음의 여과성능이 현저하게 저하되는 문제점이 문제점이 있었다. 즉, 헬름홀쯔 효과(Helmholtz's Effect)에 따르면 소음은 공명홀의 직경이 좁고 길 수록 소음의 여과성능이 향상되는 특성을 가지고 있는데, 상기 토출유로(3a)가 공명공간(3b)에 대해 공명홀의 역할을 하므로 결국 토출유로(3a)의 직경이 확대되면 그 만큼 소음의 여과성능이 저하되는 요인으로 작용하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래 밀폐형 왕복동식 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 토출유로의 직경을 크게 하지 않고도 냉매가스의 유동저항을 감소시킬 수 있는 밀폐형 왕복동식 압축기의 토출소음 저감구조를 제공하려는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 밀폐형 왕복동식 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 2는 종래 밀폐형 왕복동식 압축기의 토출소음기를 보인 종단면도.

도 3은 본 발명 토출소음기가 구비된 밀폐형 왕복동식 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 4는 본 발명 밀폐형 왕복동식 압축기의 토출소음기를 보인 종단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

11 : 공명커버 100 : 실린더

110a,110b : 토출유로 120 : 공명공간

B : 공명커버 체결볼트 RP : 루프 파이프

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 냉매가스를 압축실의 토출측으로부터 공명공간으로 안내하는 토출유로에 있어서,

상기 토출유로를 따라 공명공간으로 유입되는 냉매가스가 그 토출유로로부터 최소한의 유동저항을 받도록 상기한 토출유로가 복수개로 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복동식 압축기의 토출소음 저감구조가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 밀폐형 왕복동식 압축기의 토출소음 저감구조를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명 토출소음기가 구비된 밀폐형 왕복동식 압축기의 일례를 보인 종단면도이고, 도 4는 본 발명 밀폐형 왕복동식 압축기의 토출소음기를 보인 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 토출소음 저감구조가 구비된 밀폐형 왕복동식 압축기의 압축기구부는, 전동기구부의 상단에 횡방향으로 케이싱(1)에 고정되는 프레임(2)과, 그 프레임(2)의 일측에 고정되는 실린더(100)와, 그 프레임(2)의 중앙을 관통하여 전동기구부의 회전자(4B)에 압입되는 구동축(5)과, 그 구동축(5)의 편심부에 결합되는 커넥팅 로드(6)와, 그 커넥팅 로드(6)의 타단에 결합되는 피스톤(7)과, 상기 실린더(3)의 타측면에 결합되는 밸브조립체(8)와, 그 밸브조립체(8)의 타측면에 결합되는 헤드커버(9)와, 상기 밸브조립체(8)의 흡입측에 연통 결합되는 흡입소음기(SM)와, 상기 밸브조립체(8)의 토출측에 연통되도록 실린더(100)에 장착되는 토출소음기(10)를 포함하여 구성된다.

상기 실린더(100)에는 헤드커버(9)의 토출공간(DS)에 연통되어 토출소음기(10)의 공명홀을 이루는 복수개의 토출유로(110a,110b)가 형성되고, 그토출유로(110a,110b)의 끝단에는 토출소음기(10)의 공명실을 이루는 단수개의 공명공간(120)이 확장 형성된다.

상기 각각의 토출유로(110a,110b)는 헬름홀쯔 효과(Helmholtz's Effect)를 감안하여 소음여과성능이 저하되지 않도록 최소직경으로 형성되는 것이 바람직하다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 4A는 고정자, 11은 공명커버, B는 공명커버 체결볼트, O는 오일피더, RP는 루프파이프, S는 지지스프링, SP는 압축기 흡입관이다.

상기와 같은 본 발명의 토출소음 저감구조가 구비된 밀폐형 왕복동식 압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 상기 전동기구부에 전원이 인가되어 회전자(4B)와 함께 구동축(5)이 회전을 하게 되면, 그 구동축(5)의 편심부에 결합된 커넥팅 로드(6)에 의해 피스톤(7)이 실린더(100)의 내부에서 직선 왕복운동하게 되어 냉매가스를 흡입 압축 및 토출시키게 된다.

이렇게 실린더(100)의 압축실로부터 토출되는 토출가스는 그 실린더(100)에 형성되어 협적부를 이루는 각각의 토출유로(110a,110b)를 통해 광적부를 이루는 공명공간(120)으로 유입되면서 오일과 분리되어 루프 파이프(RP)를 통해 외부의 냉동사이클 장치로 토출된다.

이때, 상기 압축실(보다 정확하게는 헤드커버의 토출공간)로부터 토출되는 냉매가스가 그 보다 직경이 훨씬 작은 토출유로(110a,110b)를 통과하게 되나, 상기 토출유로(110a,110b)의 개수가 적어도 두 개 이상 복수개로 구비되므로 동일한 양의토출가스에 대한 토출유로(110a,110b)의 유동저항이 현저하게 감소되고, 이로 인해 상기 압축실에서 공명공간(120)으로의 토출가스 유출이 원활하게 진행되어 토출밸브(미부호)의 출구단 압력이 상승하는 것을 방지하게 되므로 토출밸브의 개폐소음이 저감된다.

또한, 상기 각 토출유로의 직경이 헬름홀쯔 효과를 감안한 최적의 직경을 유지할 수 있어 공명홀의 단면적 감소에 따른 소음여과성능의 저하도 최소한으로 감소된다.

본 발명에 의한 밀폐형 왕복동식 압축기의 토출소음 저감구조는, 상기 토출유로를 따라 공명공간으로 유입되는 냉매가스가 그 토출유로로부터 최소한의 유동저항을 받도록 상기한 토출유로를 복수개로 형성하여 구성함으로써, 동일한 양의 토출가스에 대한 토출유로의 유동저항이 현저하게 감소되면서 토출밸브의 개폐소음이 저감되는 것은 물론, 상기 각 토출유로를 협소하게 구비할 수 있게 되어 공명홀의 단면적 감소에 따른 소음여과성능의 저하도 최소한으로 감소시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 냉매가스를 압축실의 토출측으로부터 공명공간으로 안내하는 토출유로에 있어서,

   상기 토출유로를 따라 공명공간으로 유입되는 냉매가스가 그 토출유로로부터 최소한의 유동저항을 받도록 상기한 토출유로가 복수개로 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복동식 압축기의 토출소음 저감구조.