KR100311375B1 - 밀폐형회전식압축기의소음저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 회전식 압축기의 소음 저감장치에 관한 것으로, 본 발명에서는 상부베어링의 상면에 설치되고 일측에 가스토출공이 형성되는 머플러와, 상기 상부베어링과 머플러 사이에 고정 설치되어 상기한 상부베어링의 토출구멍을 통과한 가스의 토출소음을 흡수하여 감쇠시키는 흡음수단으로 이루어짐으로써, 실린더의 내부에 형성되던 공명실을 제거하고도 토출가스의 압력맥동을 저감시켜 압축손실에 의한 압축기의 성능저하를 미연에 방지할 수 있고, 상기 머플러의 소음저감 효과도 현저하게 향상된다.

Description

밀폐형 회전식 압축기의 소음 저감장치

본 발명은 밀폐형 회전식 압축기의 소음 저감장치에 관한 것으로, 특히 베어링 또는 머플러에 별도의 흡음수단을 설치한 밀폐형 회전식 압축기의 소음 저감장치에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 동력발생부와 압축기구부의 배치형태에 따라 밀폐형 또는 분리형으로 구분되는데, 그 중 밀폐형 압축기는 밀폐용기내에 동력발생부 및 압축기구부가 함께 설치되는 형태로, 도 1a 및 도 1b는 이러한 밀폐형 압축기에서 회전식 압축기의 일례를 보인 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 종래의 밀폐형 회전식 압축기는, 밀폐용기(1)의 내부에 전동기구부인 고정자(2) 및 회전자(3)가 설치되어 있고, 그 중 회전자(3)의 중심에는 회전축(4)이 열박음 등으로 결합되어 있으며, 그 회전축(4)의 하단부에는 압축기구부가 설치되어 있다.

상기 압축기구부는 회전축이 관통되는 환형의 상부 및 하부베어링(5,6)과, 그 상부 및 하부베어링(5,6)의 사이에 양측면이 밀착되어 외주면이 밀폐용기(1)에 고정되고 흡입구(미부호)가 형성되는 환형의 실린더(7)와, 그 실린더(7)내에서 편심회전하도록 상기 회전축(4)에 접동되어 자전하는 롤링피스톤(8)과, 그 롤링피스톤(8)의 외주면에 압접되어 롤링피스톤(8)의 선회운동시 직선운동을 하면서 실린더(5)를 흡입공간과 압축공간으로 구분하는 베인(미도시)을 포함하여 이루어져 있다.

상기 상부베어링(5)의 일측에는 실린더(7)의 압축공간과 연통되는 토출구멍(5a)이 형성되어 있고, 그 토출구멍(5a)의 단부에는 압축가스의 토출을 제한하는 토출밸브(5b) 및 밸브리테이너(5c)가 설치되어 있으며, 상기 상부베어링(5)의 상면에는 상기한 토출구멍(5a)으로부터 토출되는 압축가스의 토출소음을 감쇠시키기 위한 머플러(9)가 설치되어 있다.

상기 머플러(9)는 협적부와 광적부가 연통된 일정 체적의 공명실이 구비되어 있고, 그 광적부중에서 상기한 토출구멍(5a)의 맞은편에 위치하는 광적부의 상면에는 압축기구부로부터 압축된 냉매가스를 밀폐용기(1)의 내부로 토출시키기 위한 가스토출공(9a)이 형성되어 있다.

또한, 상기 실린더(7)의 일측에는 상부베어링(5)의 토출구멍(5a)으로 압축가스를 유도하는 토출포트(7a)가 홈파기로 형성되어 있고, 그 토출포트(7a)의 단부에는 상부베어링(5)과의 사이에 토출가스의 압력맥동을 저감시키기 위한 공명실(7b)이 형성되어 있다.

도면중 미설명 부호인 D는 토출파이프, A는 어큐뮬레이터이다.

상기와 같이 구성된 종래의 밀폐형 회전식 압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 전동기구부에 전원이 공급되어 회전축(4)이 회전을 하게 되면, 냉매가스가 어큐뮬레이터(A)를 거쳐 실린더(7)의 내부로 유입되고, 그 유입된 냉매가스는 베인(미도시)이 상사점에 도달하였을 때에 흡입행정을 개시하여, 상기 회전축(4)과 함께 롤링피스톤(8)의 회전운동에 의해 점차 압축되고, 그 압축가스의 압력이 어느 시점에 다달았을 때 냉매가스는 토출밸브(5b)를 밀면서 토출구멍(5a)을 통해 머플러(9)로 유입되며, 그 머플러(9)로 유입된 압축가스는 다시 밀폐용기(1)의 내부를 지나 토출파이프(D)를 통해 냉동사이클장치로 토출된다.

이때, 상기 실린더(7)의 토출포트(7a)를 통과하는 토출가스는 상기한 상부베어링(5)의 토출구멍(5a)으로 유입되기 전에 공명실(7b)로 먼저 유입되어 압력맥동이 감쇠되고, 그 공명실(7b)을 거친 토출가스는 상부베어링(5)의 토출구멍(5a)을 통해 토출밸브(5b)를 밀면서 머플러(9)로 유입되며, 그 머플러(9)로 유입된 토출가스는 머플러(9)의 광적부과 협적부를 지나면서 토출소음 및 밸브타음이 감쇠되어 가스토출공(9a)을 통해 밀폐용기(1)로 토출되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 밀폐형 회전식 압축기에 있어서는, 상기 상부베어링(5)에 접하는 실린더(7)의 내부에 공명실(7b)을 형성하여 토출가스의 압력맥동을 저감시키는 것이나, 상기 공명실(7b)에 일부 가스가 잔류하였다가 압축행정시 실린더(7)의 압축실로 반입되어 재팽창하면서 압축손실을 발생시키게 되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 머플러(9)로 유입된 토출가스는 그 머플러(9)의 내부체적에 의해서만 토출소음을 감쇠시키게 되어 소음저감 효과가 저하되는 문제점도 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 본 발명이 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 상기 실린더의 내부에 형성되던 공명실을 제거하고도 토출가스의 압력맥동을 저감시켜 압축손실에 의한 압축기의 성능저하를 미연에 방지할 수 있는 밀폐형 회전식 압축기의 소음 저감장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

또한, 상기 머플러의 소음저감 효과가 향상되는 밀폐형 회전식 압축기의 소음 저감장치를 제공하려는데도 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 밀폐형 회전식 압축기의 일례를 보인 종단면도.

도 2a는 종래 밀폐형 회전식 압축기의 압축기구부를 보인 종단면도.

도 2b는 종래 밀폐형 회전식 압축기의 머플러를 보인 평면도.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 의한 소음 저감구조의 일례가 구비된 밀폐형 회전식 압축기의 머플러를 보인 종단면도 및 평면도.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 의한 소음 저감구조의 변형예가 구비된 밀폐형 회전식 압축기의 머플러를 보인 종단면도 및 평면도.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 의한 소음 저감구조의 다른 변형예가 구비된 밀폐형 회전식 압축기의 머플러를 보인 종단면도 및 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 상부베어링 110 : 토출구멍

140 : 흡음홈 200 : 실린더

210 : 토출포트 300 : 머플러

310 : 가스토출공 400,410,420 : 흡음부재

411 : 고정링

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 흡입구와 토출구가 연통되고 유체를 흡입 압축하여 토출시키는 롤링피스톤이 회전축에 편심지게 결합되어 구비되는 실린더와, 상기 실린더의 토출구에 확장 연통되도록 장착되어 유체의 토출시 발생되는 소음을 감쇄시키는 머플러와, 상기 머플러의 안쪽에 위치하는 실린더에 일정체적을 갖는 흡음홈이 형성됨과 아울러 그 흡음홈으로 유입되는 유체의 소음을 흡수하도록 다공질로 된 흡음부재가 삽입되어 이루어진 흡음수단을 포함한 밀폐형 회전식 압축기의 소음 저감장치가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 밀폐형 회전식 압축기의 소음 저감장치를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 의한 소음 저감구조의 일례가 구비된 밀폐형 회전식 압축기의 머플러를 보인 종단면도 및 평면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 소음 저감장치가 구비된 밀폐형 회전식 압축기는, 밀폐용기(도 1에 도시)(1)내에서 모터에 의해 회전하는 회전축(4)을 지지하는 상부 및 하부베어링(100,6)과, 그 상부 및 하부베어링(100,6)의 사이에 밀봉 설치되어 흡입구가 형성되는 실린더(200)와, 상기 회전축(4)에 편심 결합되어 실린더(200)내에서 편심 회전하면서 흡입가스를 압축하여 상부베어링(100)의 토출구멍(110)으로 토출시키는 롤링피스톤(8)과, 그 롤링피스톤(8)의 외주면에 압접되어 실린더(200)를 흡입실과 압축실로 구분하는 베인(미도시)과, 상기 상부베어링(100)의 상면에 설치되어 토출구멍(110)을 개폐하는 토출밸브(120)와, 상기 상부베어링(100)의 상면에 설치되고 일측에 가스토출공(310)이 형성되는 머플러(300)와, 상기 상부베어링(100)의 토출구멍(110)을 통과한 가스의 토출소음을 흡수하여 감쇠시키도록 상기한 머플러(300)의 가스토출공(310)을 복개하여 용접으로 고정되는 흡음부재(400)를 포함하여 이루어진다.

상기 머플러(300)는 상부베어링(100)의 축부(미부호)가 관통되도록 관통구멍(미부호)이 중앙에 형성되고, 그 관통구멍을 포함한 원형 체적에서 중간부가 홀쭉하게 함몰되어 협적부(미부호)를 이루는 동시에 이 협적부의 양측은 광적부(미부호)를 이루도록 형성된다. 상기 상부베어링(100)의 토출구멍(110)과 머플러(300)의 가스토출공(310)은 협적부를 기준으로 양측 광적부에 각각 형성되는 것이 바람직하다.

상기 흡음부재(400)는 다공질로 형성되고 속이 찬 원통형으로 형성되어 머플러(300)의 가스토출공(310)에 전술한 바와 같이 삽입 장착된다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

도면중 미설명 부호인 210은 토출포트이다.

상기와 같은 본 발명에 의한 소음 저감장치가 구비된 밀폐형 회전식 압축기의 일반적인 동작은 종래와 동일하다.

즉, 전동기구부에 전원이 공급되어 회전축(4)이 회전을 하게 되면, 냉매가스가 흡입구를 통해 실린더(200)의 내부로 유입되고, 그 유입된 냉매가스는 베인(미도시)이 상사점에 도달하였을 때에 흡입행정을 개시하여, 상기 회전축(4)과 함께 롤링피스톤(8)의 회전운동에 의해 점차 압축되고, 그 압축가스의 압력이 어느 시점에 다달았을 때 냉매가스는 토출밸브(120)를 밀면서 토출구멍(110)을 통해 머플러(300)로 유입되며, 그 머플러(300)로 유입된 압축가스는 다시 밀폐용기(1)의 내부를 지나 토출파이프(도 1에 도시)(D)를 통해 냉동사이클장치로 토출된다.

이때, 상기 실린더(200)에는 별도의 공명실이 구비되지 아니하므로, 상기 실린더(200)의 토출포트(210)로 유도되는 토출가스는 곧바로 상부베어링(100)의 토출구멍(110)을 통해 머플러(300)로 유입되고, 그 머플러(300)로 유입된 토출가스는 머플러(300)의 광적부와 협적부를 지나면서 토출소음이 일차로 상쇠되며, 이후 상기한 머플러(300)의 가스토출공(310)을 통해 밀폐용기(1)의 내부로 토출되는데, 상기 머플러(300)의 가스토출공(310)에는 다공질로 된 흡음부재(400)가 덮여져 있어 토출가스가 머플러(300)의 광적부와 협적부를 거치면서도 제거되지 못한 소음이 상기한 가스토출공(310)으로 토출되면서 흡음부재(400)에 의해 흡수되어 소멸된다.

한편, 본 발명에 의한 소음 저감장치에 변형예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 일례에서는 흡음부재가 머플러의 가스토출공에 장착되는 것이었으나, 본 변형예에서는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 상부베어링(100)의 상면 일측에 일정체적을 갖는 흡음홈(140)이 형성되고, 그 흡음홈(140)에 다공질로 된 흡음부재(410)가 고정링(411)에 의해 눌려 고정되도록 삽입될 수도 있다.

이렇게, 상기 상부베어링(100)에 다공질로 된 흡음부재(410)가 장착되는 흡음홈(140)이 형성되는 경우에는 상부베어링(100)의 토출구멍(110)을 통해 토출된 가스가 먼저 상기한 흡음홈(140)으로 유입되어 그 흡음홈(140)에 장착된 흡음부재(410)에 의해 소음이 일차로 흡수 제거되고, 이후 토출가스는 다시 머플러(300)의 광적부와 협적부를 지나면서 남은 소음까지 제거된 다음에 머플러(300)의 가스토출공(310)을 통해 밀폐용기(1)의 내부로 토출된다.

또다른 변형예로 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 머플러(300)의 내측면, 정확하게는 토출가스의 유로에 지지편(미도시)이 고정되고, 그 지지편(미도시)에 차단판과 같이 판형으로 형성되어 다공질로 된 흡음부재(420)가 고정되어 통과하는 토출가스의 소음을 흡수 감쇠시킬 수도 있다.

이와 같이 상기 머플러(300)의 내면에 다공질로 된 흡음부재(420)가 격막식으로 장착된 경우에는, 상기 상부베어링(100)의 토출구멍(110)을 통해 토출된 가스가 광적부와 협적부 사이의 가스유로를 지나면서 흡음부재(420)를 통과하게 되는데, 이 흡음부재(420)를 통과하는 중에 소음이 제거되면서 가스유로를 거쳐 가스토출공(310)을 통해 밀폐용기(1)의 내부로 토출된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 밀폐형 회전식 압축기의 소음 저감장치는, 상부베어링의 상면에 설치되고 일측에 가스토출공이 형성되는 머플러와, 상기 상부베어링과 머플러 사이에 고정 설치되어 상기한 상부베어링의 토출구멍을 통과한 가스의 토출소음을 흡수하여 감쇠시키는 흡음수단으로 이루어짐으로써, 실린더의 내부에 형성되던 공명실을 제거하고도 토출가스의 압력맥동을 저감시켜 압축손실에 의한 압축기의 성능저하를 미연에 방지할 수 있고, 상기 머플러의 소음저감 효과도 현저하게 향상된다.

Claims (1)

1. 흡입구와 토출구가 연통되고 유체를 흡입 압축하여 토출시키는 롤링피스톤이 회전축에 편심지게 결합되어 구비되는 실린더와,

   상기 실린더의 토출구에 확장 연통되도록 장착되어 유체의 토출시 발생되는 소음을 감쇄시키는 머플러와,

   상기 머플러의 안쪽에 위치하는 실린더에 일정체적을 갖는 흡음홈이 형성됨과 아울러 그 흡음홈으로 유입되는 유체의 소음을 흡수하도록 다공질로 된 흡음부재가 삽입되어 이루어진 흡음수단을 포함한 밀폐형 회전식 압축기의 소음 저감장치.