KR20050017241A - 왕복동식 압축기의 진동 저감 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 왕복동식 압축기의 진동 저감 구조에 관한 것으로, 본 발명은 가동자와 이 가동자에 결합한 피스톤이 직선으로 왕복운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축하여 토출하는 압축기본체를 수용하는 케이싱과, 케이싱을 관통하도록 고정 결합하여 그 외측단을 냉동사이클장치의 냉매관에 연결하는 가스토출관을 포함한 왕복동식 압축기에 있어서, 압축기본체의 토출측과 가스토출관의 내측단 사이에 연결하는 루프파이프와, 루프파이프의 외주면에 서로 미끄러지도록 복수의 겹으로 감은 코일질량체로 구성함으로써, 루프파이프와 코일질량체 사이의 마찰은 물론 코일질량체 간 마찰도 발생시켜 마찰면적을 넓히고 이를 통해 압축 유니트에서 전달되는 진동을 보다 효과적으로 상쇄시켜 압축기 소음을 훨씬 줄일 수 있다.

Description

왕복동식 압축기의 진동 저감 구조{STRUCTURE FOR REDUCING VIBRATION OF RECIPROCATING COMPRESSOR}

본 발명은 왕복동식 압축기에서 압축기구부와 가스토출관을 연결하는 루프파이프 구조에 관한 것으로, 특히 진동 소음을 더욱 줄일 수 있는 왕복동식 압축기의 진동 저감 구조에 관한 것이다.

일반적으로 왕복동식 압축기는 케이싱의 내부에 직선으로 왕복운동을 하는 압축기구부와 전동기구부를 함께 구비하여 냉매가스를 흡입 압축한 후 냉동사이클장치로 토출하고 있다. 이러한 왕복동식 압축기는 냉매가스를 흡입 압축하여 토출하는 과정에서 주로 선형 진동이 발생하고 이 진동은 케이싱에 전달되어 압축기 소음을 유발하는 바, 통상 압축기구부의 토출측을 자체 흡진 기능을 가지는 가스안내관으로 가스토출관에 연결함으로써 압축기의 진동 소음을 줄이고 있다.

도 1은 종래 루프파이프를 구비한 왕복동식 압축기의 일례를 보인 단면도이고, 도 2는 종래 루프파이프의 진동 상태를 보인 개략도이다.

이에 도시한 바와 같이 종래 왕복동식 압축기는, 케이싱(10)의 내부에 프레임 유니트(20)를 탄력적으로 설치하고, 프레임 유니트(20)에 전동기구부를 이루는 왕복동식 모터(30)를 설치하며, 왕복동식 모터(30)의 가동자(33)게 결합하여 함께 직선으로 왕복운동을 하면서 유체를 흡입 압축 토출하는 압축 유니트(40)를 설치하고, 압축 유니트(40)의 공진운동을 유도하도록 프레임 유니트(20)와 압축 유니트(40) 사이에는 공진스프링 유니트(50)를 설치하고 있다.

케이싱(10)에는 냉매가스를 냉동시스템(미도시)에서 흡입하는 가스흡입관(SP)과 압축한 냉매가스를 냉동시스템으로 토출하는 가스토출관(DP)을 설치하고, 그 중 가스토출관(DP)은 전술한 바와 같이 압축 유니트(40)의 토출공간(S)에 가스안내관(60)으로 연결하고 있다.

가스안내관(60)은 도 2에 도시한 바와 같이 압축 유니트(40)의 토출공간(S)과 케이싱(10)의 가스토출관(DP)을 연결하는 (roop pipe)(61)와, 루프파이프(61)의 외주면에 미끄러지게 감겨 압축 유니트(40)를 통해 케이싱(10)으로 전달되는 진동을 흡수하는 코일질량체(62)로 이루어져 있다.

도면중 미설명 부호인 21 및 22 및 23은 전방 및 중간 및 후방 프레임, 31 및 32는 외측 및 내측 고정자, 41은 실린더, 42는 피스톤, 43은 흡입밸브, 44는 토출밸브 조립체, 51 및 52는 전방측 및 후방측 공진스프링, P는 압축공간, S는 토출공간이다.

상기와 같은 종래 왕복동식 압축기는 다음과 같이 동작한다.

즉, 왕복동식 모터(30)에 전원을 인가하면, 피스톤(42)이 왕복동식 모터(30)의 가동자(33)와 함께 직선으로 왕복운동을 하면서 냉매가스를 실린더(41)의 압축공간(P) 흡입하였다가 압축하여 토출하는 일련의 과정을 반복한다.

이때, 왕복동식 모터(30)와 압축 유니트(40)에서 발생하는 진동은 가스안내관(61)을 통해 케이싱(10)으로 전달되나, 도 2에서와 같이 루프파이프(61)의 외주면에 감긴 코일질량체(62)가 그 루프파이프(61)와 마찰하거나 또는 코일질량체(62)의 선재끼리 마찰하면서 진동을 상당 부분 상쇄하여 압축기 진동을 줄이는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 왕복동식 압축기는, 코일질량체(62)가 단선으로 이루어져 루프파이프(61)를 타고 전달되는 진동을 보다 효과적으로 상쇄시키는데 한계가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 밀폐형 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 코일질량체가 감긴 루프파이프의 진동 감쇄 효과를 높일 수 있는 왕복동식 압축기의 진동 저감 구조를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 가동자와 이 가동자에 결합한 피스톤이 직선으로 왕복운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축하여 토출하는 압축기본체를 수용하는 케이싱과, 케이싱을 관통하도록 고정 결합하여 그 외측단을 냉동사이클장치의 냉매관에 연결하는 가스토출관을 포함한 왕복동식 압축기에 있어서, 압축기본체의 토출측과 가스토출관의 내측단 사이에 연결하는 루프파이프와, 루프파이프의 외주면에 서로 미끄러지도록 복수의 겹으로 감은 코일질량체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 진동 저감 구조를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 진동 저감 구조를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명 루프파이프를 구비한 왕복동식 압축기를 보인 단면도이고, 도 4는 본 발명 루프파이프의 진동 상태를 보인 개략도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명의 루프파이프를 구비한 왕복동식 압축기는, 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)을 관통 설치한 케이싱(10)과, 케이싱(10)의 내부에 탄력적으로 설치하는 프레임 유니트(20)와, 프레임 유니트(20)에 설치하여 가동자(33)가 직선으로 왕복운동을 하는 왕복동식 모터(30)와, 왕복동식 모터(30)의 가동자(33)에 피스톤(42)을 결합하여 이 피스톤(42)이 실린더(41)의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축하여 토출하는 압축 유니트(40)와, 압축 유니트(40)의 공진운동을 유도하도록 프레임 유니트(20)와 압축 유니트(40) 사이에 설치하는 공진스프링 유니트(50)와, 압축 유니트(40)의 토출측과 상기한 가스토출관(DP)을 연통하는 가스안내관(100)을 포함한다.

가스안내관(100)은 앞서 언급한 바와 같이 압축 유니트(40)의 토출측과 가스토출관(DP)을 서로 연결하여 압축가스를 안내하도록 금속재질로 형성하는 루프파이프(110)와, 루프파이프(110)의 외주면에 상호 미끄러지도록 삽입하는 코일질량체(121)(122)로 이루어진다.

코일질량체(121)(122)는 도 4에서와 같이 가는 금속 선재를 코일스프링과 같이 나선형으로 감아 이중 또는 그 이상의 복수 겹으로 형성하되 각 층의 코일질량체(121)(122)는 상호 미끄러질 수 있도록 형성하는 것이 상호 마찰을 높여 진동을 저감하는데 바람직하다.

또, 코일질량체(121)(122)는 상호 마찰면적을 넓히기 위하여 각 겹의 선재가 서로 사이사이에 끼워져 간섭되도록 형성할 수도 있다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 21 및 22 및 23은 전방 및 중간 및 후방 프레임, 31 및 32는 외측 및 내측 고정자, 43은 흡입밸브, 44는 토출밸브 조립체, 51 및 52는 전방측 및 후방측 공진스프링, P는 압축공간, S는 토출공간이다.

상기와 같은 본 발명 왕복동식 압축기의 진동 저감 구조는 다음과 같은 작용 효과를 갖는다.

즉, 왕복동식 모터(30)의 고정자(31)(32)에 전원을 인가하면, 그 왕복동식 모터(30)의 가동자(33)와 함께 피스톤(42)이 공진스프링 유니트(50)에 의해 실린더(41)의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 냉매가스를 압축공간(P)으로 흡입하여 일정 압력까지 압축하였다가 토출하는 일련의 과정을 반복한다.

이때, 왕복동식 모터(30)와 압축 유니트(40)에서 발생하는 진동은 루프파이프(110)를 통해 케이싱(10)으로 전달되어 압축기 진동을 가중시킬 우려가 있으나, 도 4에서와 같이 루프파이프(110)의 외주면과 이에 접하는 안쪽의 코일질량체(121) 사이의 마찰 그리고 이와 동시에 안쪽 코일질량체(121)와 바깥쪽 코일질량체(122) 사이의 마찰이 발생하는 한편 각 코일질량체(121)(122)의 선재끼리도 마찰이 발생하여 마찰면적이 현저하게 증가하고 이로 인해 압축 유니트(40)에서 전달되는 진동을 보다 효과적으로 상쇄하여 압축기 진동을 훨씬 줄일 수 있다.

본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 진동 저감 구조는, 루프파이프를 복수의 겹으로 된 코일질량체로 감아 형성함으로써, 루프파이프와 코일질량체 사이의 마찰은 물론 코일질량체 간 마찰도 발생시켜 마찰면적을 넓히고 이를 통해 압축 유니트에서 전달되는 진동을 보다 효과적으로 상쇄시켜 압축기 소음을 훨씬 줄일 수 있다.

도 1은 종래 루프파이프를 구비한 왕복동식 압축기의 일례를 보인 단면도,

도 2는 종래 루프파이프의 진동 상태를 보인 개략도,

도 3은 본 발명 루프파이프를 구비한 왕복동식 압축기를 보인 단면도,

도 4는 본 발명 루프파이프의 진동 상태를 보인 개략도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 케이싱 20 : 프레임 유니트

30 : 왕복동식 모터 40 : 압축 유니트

50 : 공진스프링 유니트 100 : 가스안내관

110 : 루프파이프 121,122 : 코일질량체

DP : 가스토출관 SP : 가스흡입관

Claims (2)

1. 가동자와 이 가동자에 결합한 피스톤이 직선으로 왕복운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축하여 토출하는 압축기본체를 수용하는 케이싱과, 케이싱을 관통하도록 고정 결합하여 그 외측단을 냉동사이클장치의 냉매관에 연결하는 가스토출관을 포함한 왕복동식 압축기에 있어서,

   압축기본체의 토출측과 가스토출관의 내측단 사이에 연결하는 루프파이프와, 루프파이프의 외주면에 서로 미끄러지도록 복수의 겹으로 감은 코일질량체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 진동 저감 구조.
2. 제1항에 있어서,

   각 겹의 코일질량체는 상호 선재 사이에 간섭되도록 감겨지는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 진동 저감 구조.