KR100425845B1 - 어큐뮬레이터를 이용한 압축기의 진동 저감 장치 - Google Patents

어큐뮬레이터를 이용한 압축기의 진동 저감 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 압축기의 진동저감 장치에 관한 것으로서, 실린더 내부로 흡입관을 통하여 냉매를 흡입 후 압축하여 토출관으로 토출하기 위한 압축기와, 그 일측에 결합됨과 아울러 일단이 상기 흡입관에 냉매를 공급하도록 연통되고 타 일단이 어큐뮬레이터 케이스 내부에 연장 결합된 냉매토출관을 포함하는 어큐뮬레이터를 이용한 압축기의 진동 저감 장치에 있어서, 상기 어큐뮬레이터는 상기 어큐뮬레이터 케이스 내측의 상기 냉매토출관 말단에 질량을 조절하기 위한 질량추를 구비함과 아울러 그 중심부에 강성을 조절하기 강성조절부를 형성하여, 상기 압축기에서 발생하는 진동을 인위적으로 튜닝(TUNING)된 부가 질량과 각 부품의 연결 강성를 조정함으로써 압축기에서 진동 문제를 발생하는 특정 주파수와 공진을 일으킴과 아울러 진동에너지를 소산하도록함으로서 압축기의 진동을 감소시키는 효과를 갖는 어큐뮬레이터를 이용한 압축기의 진동 저감 장치를 제공한다.

Description

어큐뮬레이터를 이용한 압축기의 진동 저감 장치{DEVICE REDUCING VIBRATION OF COMPRESSOR BY ACCUMULATOR}
본 발명은 압축기의 일 측에 부착되는 어큐뮬레이터에 관한 것으로서, 특히 압축기에서 발생되는 진동을 상기 어큐뮬레터의 강성과 질량을 튜닝(tuning)하여 진동을 소산시키거나 공진을 유발하여 진동을 저감시키는 어큐뮬레이터를 이용한 압축기의 진동 저감 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 종래의 밀폐형 압축기는 도 1에서 도시한 바와 같이, 상기 압축기(1)와 그 일 측에 냉매 배관을 통해 유입된 냉매의 상을 분리하여 기상의 냉매가스을 압축기로 보내기 압축하기 위한 어큐뮬레이터(40)로 부착되도록 구성된다.
상기 압축기(1)는 압축기 케이스(10) 내부에 수용되어 냉매을 압축하는 압축기구부(20)와, 상기 압축기구부(20)에 구동력을 제공하는 전동기구부(30)로 구성된다.
상기 전동기구부(30)는 압축기 케이스(10) 내에 고정설치되는 고정자(31)와, 고정자(31) 내에 회전 가능하게 설치되는 회전자(32)와, 회전자(32)의 중심에 압입 고정되어 연동하는 회전축(33)으로 이루어진다.
상기 압축기구부(20)는 냉매의 압축공간을 형성하는 실린더(21)와, 상기 실린더의 압축공간을 차단할 수 있도록 상부와 하부에 각각 결합되어 회전축을 회전지지하는 상부베어링(22) 및 하부베어링(22)과, 상기 회전축(33)의 하부영역에 편심운동이 가능하게 결합되어 압축 공간내에 수용되는 롤러(24)로 이루어진다.
상기 실린더(21)의 일측에는 냉매를 흡입할 수 있도록 냉매 흡입구(25)가 형성되며, 압축된 냉매가 토출될 수 있도록 냉매 토출구(26)가 형성된다.
상기 어큐뮬레이터(40)는 내부에 냉매의 수용공간을 형성하는 어큐뮬레이터 케이스(50)과, 그 내부와 상호 연통되도록 어큐뮬레이터 케이스(50) 상, 하측에 각각 결합되는 냉매유입관(60) 및 냉매유출관(70)과, 상기 어큐뮬레이터 케이스(50) 내에 수용되는 액상의 냉매가 냉매유출관(70)으로 유입되는 것을 억제하는 스크린 조립체(80)로 이루어진다.
상기 어큐뮬레이터 케이스(50)은 원통형상의 본체부(51)와, 상기 본체부(51)의 상부 유입측 일단을 밀봉하는 상부덮개(52)와, 하부 유출측 일단을 밀봉하는 하부덮개(53)로 이루어진다.
상기 상부덮개(52)를 관통하여 상기 냉매 배관과 연통되게 형성된 냉매유입관(60)과, 상기 하부덮개(53)를 관통하여 상기 어큐뮬레이터 케이스(40) 내부의 수용공간에서 분리되어진 기상의 냉매를 압축기(1)로 유출하는 냉매유출관(70)이 각각 형성되고, 상기 냉매유출관(70)은 단부가 어큐뮬레이터 케이스(40) 내측으로 연장되어 원판형상의 지지브래킷(90)에 의해 지지되어 있다.
지지브래킷(90)은 냉매가 통과할 수 있도록 판면을 관통하여 다수의 냉매통과공(91)이 형성되어 있다.
상기 스크린조립체(80)는 반구체 형상을 가지는 망상부재로 된 스크린(81)과 어큐뮬레이터 케이스(40)의 내부에 고정 결합되어 스크린(81)을 지지하는 스크린 홀더(82)로 이루어진다.
이와 같은 구성에 의하여, 상기 압축기의 전동기구부에 인가된 전원에 의하여 발생된 구동력을 회전축을 통하여 압축기구부로 전달되면 상기 실린더의 흡입구를 통하여 흡입된 냉매는 상기 실린더의 압축공간 내에서 압축된다.
상기 압축기구부에서 냉매를 압축하면서 발생되는 진동은 상기 실린더의 냉매 흡입구와 연통되어 결합되는 상기 어큐뮬레이터의 냉매유출관을 따라 전달되며, 상기 어큐뮬레이터는 압축기의 본체보다 질량이 가볍고 내부가 비어있는 구조로 인하여 진동을 흡수할 수는 아무런 장치가 없어 상기 냉매유출관을 따라 상기 케이스의 상부덮개에 연통되게 결합되는 냉매유입관을 따라 냉매 배관으로 진동이 전달되어 진동에 수반되는 소음을 유발하는 문제점을 있다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명에 따르면 압축기에서 발생되는 진동을 압축기의 일측면에 부착된 어큐뮬레이터의 질량 내지 강성을 조절하여 압축기로부터 전달되는 진동을 주파수를 튜닝(TUNING)함으로서 흡수 또는 분산시켜 압축기에서 발생되는 진동을 감소시키거나, 또는 냉매 배관으로 전달되는 것을 방지하게 위해 어큐뮬레이터를 이용한 압축기의 진동 저감 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 압축기의 종단면도,
도 2는 본 발명의 어큐뮬레이터를 이용한 압축기의 진동 저감 장치의 종단면도.
도 3은 본 발명의 어큐뮬레이터를 이용한 압축기의 진동 저감 장치의 어큐뮬레이터의 종단면도,
제 4도는 본 발명의 어큐뮬레이터를 이용한 압축기의 진동 저감 장치의 다른 실시예를 도시한 종단면도.
** 도면의 주요부분에 대한 설명 **
100: 압축기 110: 압축기 케이스
120: 압축기구부 121: 실린더
125: 흡입구 126: 토출구
140, 240: 어큐뮬레이터 150, 250: 어큐뮬레이터 케이스
160, 260: 냉매유입관 170, 270: 냉매유출관
171: 질량추 172, 181: 강성조절부
280: 내부케이스 홀더 290: 내부케이스
292: 오일 통공
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 실린더 내부로 흡입관을 통하여 냉매를 흡입 후 압축하여 토출관으로 토출하기 위한 압축기와, 그 일측에 결합됨과 아울러 일단이 상기 흡입관에 냉매를 공급하도록 연통되고 타 일단이 어큐뮬레이터 케이스 내부에 연장 결합된 냉매토출관을 포함하는 어큐뮬레이터를 이용한 압축기의 진동 저감 장치에 있어서, 상기 어큐뮬레이터는 상기 어큐뮬레이터 케이스 내측의 상기 냉매토출관 말단에 질량을 조절하기 위한 질량추를 구비함과 아울러 그 중심부에 강성을 조절하기 강성조절부를 형성하여 상기압축기에서 전달되는 진동에 공진하도록 하여 진동을 소산시키는 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터를 이용한 압축기의 진동 저감 장치에 의해 달성된다.
또한, 실린더 내부로 흡입관을 통하여 냉매를 흡입 후 압축하여 토출관으로 토출하기 위한 압축기와, 그 일측에 결합됨과 아울러 일단이 상기 흡입관에 냉매를 공급하도록 연통되고 타 일단이 어큐뮬레이터 케이스 내부에 연장 결합된 냉매토출관을 포함하는 어큐뮬레이터를 이용한 압축기의 진동 저감 장치에 있어서, 상기 어큐뮬레이터는 냉매유입관을 통하여 냉매와 함께 유입되어 누적되는 오일의 양으로 질량을 조절하기 위한 오일 통공을 갖는 내부케이스과, 상기 내부 케이스를 상기 어큐뮬레이터 케이스 내부에 고정함과 아울러 그 강성을 조절하기 위한 강성조절부를 구비한 내부케이스 홀더를 포함하여 상기 내부케이스 저부에 누적된 오일의 질량과 내부케이스 홀더의 강성을 조절하여 상기 압축기에서 전달되는 진동과 공진하여 진동을 소산시키는 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터을 이용한 압축기의 진동 저감 장치에 의해 달성된다.
이하, 본 발명의 압축기용 어큐뮬레이터 진동 저감장치의 일 실시예를 도시한 도면에 따라 그 구성 및 작동을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 압축기용 어큐뮬레이터의 진동 저가장치를 갖는 밀폐형 압축기의 종단면동이고, 도 3은 도 2의 어큐뮬레이터의 부분확대 단면도이며, 도 4는본 발명의 압축기용 어큐뮬레이터의 진동 정감장치의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 2에서 도시한 바와 같이. 상기 압축기(100)와 그 일 측에 냉매 배관을 통해 유입된 냉매의 상을 분리하여 기상의 냉매가스을 압축기로 보내기 압축하기 위한 어큐뮬레이터(140)로 부착되도록 구성된다.
상기 압축기(100)는 압축기 케이스(110) 내부에 수용되어 냉매을 압축하는 압축기구부(120)와, 상기 압축기구부(120)에 구동력을 제공하는 전동기구부(130)로 구성된다.
상기 전동기구부(130)는 압축기 케이스(110) 내에 고정설치되는 고정자(131)와, 고정자 내에 회전 가능하게 설치되는 회전자(132)와, 회전자의 중심부에 압입고정되어 연동하는 회전축(133)으로 이루어진다.
상기 압축기구부(120)는 냉매의 압축공간을 형성하는 실린더(121)와, 상기 실린더(121)의 압축공간을 차단할 수 있도록 상부와 하부에 각각 결합되어 회전축을 회전지지하는 상부베어링(122) 및 하부베어링(123)과, 상기 회전축의 하부영역에 편심 회전 운동이 가능하게 결합되어 압축공간내에 수용되는 롤러(124)로 이루어진다.
상기 실린더(121)의 일측에는 냉매를 흡입할 수 있도록 냉매 흡입구(125)가 형성되며, 압축된 냉매가 토출될 수 있도록 압축기 케이스(110)의 상측을 연통하여 냉매 토출구(126)가 형성되다.
상기 어큐뮬레이터(140)는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 내부에 냉매의 수용공간을 형성하는 어큐뮬레이터 케이스(150)과, 그 내부와 상호 연통되도록 어큐뮬레이터 케이스(150) 상, 하측에 각각 결합되는 냉매유입관(160) 및 냉매유출관(170)과, 상기 어큐뮬레이터 케이스(150) 내에 수용되는 액상의 냉매가 냉매유출관(170)으로 유입되는 것을 억제하는 스크린 조립체(180)로 이루어진다.
상기 어큐뮬레이터 케이스(150)은 원통형상의 본체부(151)와, 상기 본체부(151)의 상부 냉매 유입측 일단을 밀봉하는 상부덮개(152)와, 하부 냉매 유출측 일단을 밀봉하는 하부덮개(153)로 이루어진다.
상기 상부덮개(152)를 관통하여 상기 냉매 배관과 연통되게 형성된 냉매유입관(160)과, 상기 하부덮개(153)를 관통하여 상기 어큐뮬레이터 케이스(150) 내부의 수용공간에서 분리되어진 기상의 냉매를 압축기(100)로 유출하는 냉매유출관(170)이 각각 형성되고, 상기 냉매유출관(170)은 단부가 유입측 케이스 내측을 향하여 연장되어 수용공간 내부에서 자유 진동하도록 형성된다.
상기 어큐뮬레이터 케이스(150) 내부의 냉매유입관(160)과 냉매유출관(170) 사이 영역에는 냉매유입관(160)을 통해 냉매 수용공간 내로 유입되어 저부영역으로 낙하하는 액상의 냉매가 냉매유출관(170)으로 유입되는 것을 억제하는 스크린 조립체(180)가 구비된다.
상기 스크린조립체(180)는 반구체 형상을 가지는 망상부재로 된 스크린(181)과 어큐뮬레이터 케이스(150)의 내부에 고정 결합되어 스크린(181)을 지지하는 스크린 홀더(182)를 이루어진다.
상기 냉매유출관(170)은 상기 실린더(121)의 일측에 형성된 흡입구(125)와연통되게 결합되어 상기 어큐뮬레이터(140)의 하부덮개(153)를 관통하여 내부 냉매 수용공간에 연장 결합되고, 그 연장관 도중에 강성을 조절하기 위한 강성조절부(171)을 형성함과 아울러 그 말단에 질량을 추가하기 위한 질량추(172)가 삽결되도록 형성된다.
상기 강성조절부(171)는 외경을 따내어 단면적을 감소시키거나, 다수개의 환형돌기를 형성하여 단면적을 차감함으로서 강성을 조절하는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성에 의하여, 상기 압축기(100)의 전동기구부(130)에 인가된 전원에 의하여 발생된 구동력을 회전축을 통하여 압축기구부(120)에 전달하고, 상기 압축기구부(120)의 실린더(121)에 흡입구(125)와 연통되게 결합된 상기 어큐뮬레이터(140)의 냉매토출관(170)을 통하여 냉매가스가 흡입하여 압축 후 토출된다.
상기 압축기(100)의 전동기구부(130)의 회전체의 진동과 상기 압축기구부(120)의 냉매 압축에 따른 진동이 상기 압축기구부(120)의 실린더(121)의 흡입구(125)와 연통되게 결합되는 상기 어큐뮬레이터(140)의 냉매토출관(170)을 통하여 전달된다.
상기 냉매토출관(170)을 통하여 전달되는 진동의 주파수는 강성과 질량를 변수로 하여 튜닝하도록 하는 동 흡진기의 원리를 이용하여 어큐뮬레이터(140) 내부의 냉매수용부로 연장 결합되는 냉매토출관(170)의 강성조절부(171)의 강성과 그 말단에 결합된 질량추(172)의 질량을 조절함으로서 상기 압축기의 진동 주파수와 공진하도록 유도하여 진동에너지를 소산시킴으로서 진동을 저감시킨다.
도 4는 본 발명의 압축기용 어큐뮬레이터 진동 저감 장치의 다른 실시예를도시한 것으로, 도 2에서 도시한 일 실시예의 밀페형 회전식 압축기와 동일한 구성에 대해서는 도일부호를 부여하고 그 반복적인 설명은 생략한다.
어큐뮬레이터(240)는 내부에 냉매의 수용공간을 형성하는 어큐뮬레이터 케이스(250)과, 냉매수용공간과 상호 연통되도록 어큐뮬레이터 케이스(250) 상, 하측에 각각 결합되는 냉매유입관(260) 및 냉매유출관(270)과, 상기 어큐뮬레이터 케이스(250) 내부에 압입 고정되는 내부케이스 홀더(280)에 의해 상기 어큐뮬레이터 케이스(250)의 내부에 고정되는 내부케이스(290)으로 이루어진다.
상기 어큐뮬레이터 케이스(250)은 원통형상의 본체부(251)와, 상기 본체부(251)의 상부 유입측 일단을 밀봉하는 상부덮개(252)와, 하부 유출측 일단을 밀봉하는 하부덮개(253)로 이루어진다.
상기 내부케이스 홀더(280)는 상기 내부케이스(290)을 어큐뮬레이터 케이스(250) 내주면에 일정 간극을 유지하도록 고정하며, 상기 내부케이스가 고정되는 내부면에 내경을 따내어 단면적을 감소시키거나, 환형돌기를 형성하여 단면적을 차감하는 형상의 변경과 재질을 변경하여 강성을 조절하기 위한 강성조절부(281)를 형성한다.
상기 내부케이스(290)은 냉매유입관(260)을 통하여 그 내부로 냉매와 함께 유입된 오일이 그 저부에 누적되도록 구성되며, 누적되는 오일이 일정량이 되면 오일 조절 통공(292)으로 배출되어 냉매유출관(270)을 통해 상기 압축기(100)의 실린더(121) 내부로 유입되도록 하고, 상기 오일 조절 통공(292)의 위치를 조절하여 상기 내부케이스(290) 내부에 고인 오일의 질량을 조절하도록 형성된다.
이와 같은 구성에 의하여, 상기 압축기(100)의 전동기구부(130)에서 발생되는 진동과 상기 압축기구부(120)의 냉매 압축에 따라 발생되는 진동이 상기 압축기구부(120) 실린더(121)의 흡입구(125)와 연통되게 결합되는 상기 어큐뮬레이터(240)의 냉매토출관(270)을 통하여 어큐뮬레이터(240)로 전달된다.
상기 냉매토출관(270)을 통하여 전달되는 진동의 주파수는 상기 어큐뮬레이터 케이스(250) 내부의 내부케이스(290)을 고정하는 내부케이스 홀더(280)에 형성된 강성조절부(281)의 강성과 상기 내부케이스(290)에 저부에 고인 오일의 질량를 변수로 하여 상기 압축기(100)의 진동 주파수와 공진하도록 튜닝하여 진동에너지를 소산시킴으로서 상기 압축기(100)의 진동을 저감시킨다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 압축기에서 발생하는 진동을 인위적으로 튜닝(TUNING)된 부가 질량과 각 부품의 연결 강성를 조정함으로써 압축기에서 진동 문제를 발생하는 특정 주파수와 공진을 일으킴과 아울러 진동에너지를 소산하도록 함으로서 압축기의 진동을 감소시키는 효과를 갖는다.

Claims (4)

  1. 실린더 내부로 흡입관을 통하여 냉매를 흡입 후 압축하여 토출관으로 토출하기 위한 압축기와, 그 일측에 결합됨과 아울러 일단이 상기 흡입관에 냉매를 공급하도록 연통되고 타 일단이 어큐뮬레이터 케이스 내부에 연장 결합된 냉매토출관을 포함하는 어큐뮬레이터를 이용한 압축기의 진동 저감 장치에 있어서,
    상기 어큐뮬레이터는 상기 어큐뮬레이터 케이스 내측의 상기 냉매토출관 말단에 질량을 조절하기 위한 질량추를 구비함과 아울러 그 중심부에 강성을 조절하기 강성조절부를 형성하여 상기압축기에서 전달되는 진동에 공진하도록 하여 진동을 소산시키는 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터를 이용한 압축기의 진동 저감 장치.
  2. 실린더 내부로 흡입관을 통하여 냉매를 흡입 후 압축하여 토출관으로 토출하기 위한 압축기와, 그 일 측에 결합됨과 아울러 일단이 상기 흡입관에 냉매를 공급하도록 연통되고 타 일단이 어큐뮬레이터 케이스 내부에 연장 결합된 냉매토출관을 포함하는 어큐뮬레이터를 이용한 압축기의 진동 저감 장치에 있어서,
    상기 어큐뮬레이터는 냉매유입관을 통하여 냉매와 함께 유입되어 누적되는 오일의 양으로 질량을 조절하기 위한 오일 통공을 갖는 내부케이스와, 상기 내부 케이스를 상기 어큐뮬레이터 케이스 내부에 고정함과 아울러 그 강성을 조절하기 위한 강성조절부를 구비한 내부케이스 홀더를 포함하여 상기 내부케이스 저부에 누적된 오일의 질량과 내부케이스 홀더의 강성을 조절하여 상기 압축기에서 전달되는 진동과 공진하여 진동을 소산시키는 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터을 이용한 압축기의 진동저감 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강성조절부는 외측면을 따내거나 또는 단면의 형상을 변화시켜 강성을 조절하는 것을 특징으로 어큐뮬레이터를 이용한 압축기의 진동저감 장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강성조절부는 강성이 다른 재질을 삽입 결합하여 강성을 조절하는 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터를 이용한 압축기의 진동 저감 장치.
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