KR100446765B1 - 왕복동식 압축기의 맥동소음 저감구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 왕복동식 압축기의 맥동소음 저감구조에 관한 것으로, 본 발명은 프레임과, 내부에 관통된 압축공간이 구비되어 상기 프레임에 삽입되는 실린더와, 상기 실린더의 압축공간을 복개하도록 결합되어 상기 프레임과 실린더에 의해 형성되는 오일 순환통로를 복개하는 토출커버와, 상기 토출커버내에 위치하여 상기 실린더의 압축공간을 개폐하는 토출밸브 및 밸브스프링과, 상기 토출커버를 복개하도록 결합되어 그 토출커버의 외면과 함께 맥동 저감공간을 형성하는 토출 플레넘과 상기 실린더의 압축공간에 삽입되는 피스톤을 구비한 왕복동식 압축기에서, 상기 프레임에 밀폐된 소음저감실이 다수개 형성되고 상기 다수개의 소음저감실 중 하나의 소음저감실과 상기 맥동 저감공간을 연통시키는 제1 연통유로가 형성되며 상기 소음저감실들을 각각 연통시키는 제2 연통유로가 구비되도록 구성하여 전동기구부의 직선 왕복 구동력을 전달받아 피스톤이 실린더 내부에서 반복적으로 직선 왕복 운동하면서 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 과정에서 함께 발생되는 밸브의 개폐음 및 맥동 소음을 감쇄시킴으로써 외부로 소음이 전달되는 것을 방지하여 신뢰성을 높일 수 있도록 한 것이다.

Description

왕복동식 압축기의 맥동소음 저감구조{STRUCTURE FOR REDUCING NOISE IN LINER COMPRESSOR}

본 발명은 왕복동식 압축기의 맥동소음 저감구조에 관한 것으로, 특히 전동기구부의 직선 왕복 구동력을 전달받아 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 과정에서 발생되는 맥동 소음을 방지할 수 있도록 한 왕복동식 압축기의 맥동소음 저감구조에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 유체를 압축시키는 기기이다. 상기 압축기는 구동력을 발생시키는 전동기구부와 그 전동기구부의 구동력을 전달받아 가스를 압축하는 압축기구부를 포함하여 구성된다. 상기 압축기는 상기 전동기구부에서 발생되는 구동력의 형태 및 압축기구부의 구조에 따라 그 종류가 다양하다.

상기 압축기의 일예로 왕복동식 압축기는 전동기구부에서 직선 왕복 구동력을 발생시키며 그 직선 왕복 구동력을 전달받아 압축기구부를 구성하는 피스톤이 실린더내부에서 직선 왕복 운동하면서 가스를 압축하게 된다.

도 1, 2는 본 출원인이 선출원한 바 있는 상기 왕복동식 압축기의 압축기구부를 중심으로 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 상기 왕복동식 압축기의 압축기구부는 소정 형상으로 형성되며 내부에 관통구멍(11)이 형성된 프레임(10)과, 내부에 압축공간(21)이 구비되어 상기 프레임의 관통구멍(11)에 결합되는 실린더(20)와, 상기 실린더의 압축공간(21)에 삽입됨과 아울러 상기 전동기구부에 연결되는 피스톤(30)과, 상기 실린더의 압축공간(21)을 복개하도록 결합되는 토출커버(40)와, 상기 토출커버(40)내에 삽입되어 상기 실린더 압축공간(21)의 압력 차에 의해 그 실린더 압축공간(21)을 개폐하는 토출밸브(50) 및 그 토출밸브(50)를 지지하는 밸브스프링(51)과 상기 토출커버(40)를 복개하도록 결합되어 상기 토출커버(40)를 통해 토출되어 유입되는 가스의 맥동 소음을 저감시키면서 외부로 토출시키는 토출플레넘(60)을 포함하여 구성된다.

상기 프레임(10)은 소정의 길이를 갖도록 형성되는 몸체부(12)의 일측에 단턱부(13)가 구비되도록 소정 면적으로 연장된 플레이트부(14)가 형성되고 상기 몸체부(12)의 길이 방향으로 단턱지게 관통 형성된 관통구멍(11)이 구비되어 이루어진다.

상기 실린더(20)는 상기 프레임의 관통구멍(11)과 상응하는 외경과 소정의 길이를 갖도록 형성된 실린더 몸체부(22)의 일측에 단턱부(23)가 구비되도록 상기 실린더 몸체부(22)의 외측으로 일정 두께와 면적을 갖도록 플랜지부(24)가 형성되고 상기 실린더 몸체부(22)의 길이 방향으로 일정 내경을 갖도록 관통 형성된 압축공간(21)이 구비되어 이루어진다.

상기 실린더(20)는 그 실린더 몸체부(22)가 상기 프레임의 관통구멍(11)에 삽입되도록 결합되며 이때 상기 실린더의 플랜지부(24)가 상기 프레임의 관통구멍(11) 단턱면에 지지됨과 아울러 프레임 관통구멍(11)의 단턱 내경과 상기 실린더 플랜지부의 외경 차에 의해 그 사이에 환형의 오일 순환통로(F)가 형성된다.

상기 토출커버(40)는 소정의 내부 공간을 갖도록 캡 형태로 형성되는캡부(41)의 개구된 단부에 일정 두께와 면적을 갖도록 절곡 연장된 플랜지부(42)가 형성되고 그 캡부(41)의 일측에 관통 형성된 배출구멍(43)이 구비되어 이루어진다.

상기 토출커버(40)는 그 캡부(41)가 상기 실린더의 압축공간(21)을 복개함과 아울러 상기 오일 순환통로(F)를 복개하도록 그 플랜지부(42)가 실린더의 플랜지부(24)의 상면에 접면되는 상태로 결합되며 이때 상기 실린더의 플랜지부(24)의 상면 및 그 상면과 동일면을 이루는 프레임(10)의 단턱면사이에 실링재인 가스킷(70)이 삽입된다. 그리고 상기 토출커버의 캡부(41)내에 상기 실린더의 압축공간(21)을 개폐하는 토출밸브(50)가 삽입됨과 아울러 그 토출밸브(50)를 탄성 지지하는 밸브스프링(51)이 삽입된다.

상기 토출플레넘(60)은 소정 형상의 내부 공간을 갖도록 형성된 플레넘부(61)의 일측에 토출구멍(62)이 형성되고 그 플레넘부(61)의 단부에 일정 두께와 면적을 갖는 플랜지부(63)가 구비되어 이루어진다.

상기 토출플레넘(60)은 상기 토출커버의 캡부(41)가 그 플레넘부(61)내에 위치하도록 그 플랜지부(63)가 상기 토출커버의 플랜지부(42)에 접면된 상태로 결합된다. 이때 상기 토출커버 캡부(41)의 외면과 토출플레넘 플레넘부(61)의 내면과 함께 맥동 저감공간(C)을 형성하게 된다.

미설명 부호 1은 밀폐용기이고, 2는 체결볼트이며, 31은 피스톤의 흡입유로이고, 32는 흡입밸브이다.

상기한 바와 같은 종래 왕복동식 압축기 압축기구부의 작동은 다음과 같다.

먼저, 상기 전동기구부의 직선 왕복 구동력이 상기 피스톤(30)에 전달되면상기 피스톤(30)이 상기 실린더의 압축공간(21)에서 직선 왕복 운동하게 된다. 상기 피스톤(30)이 실린더의 압축공간(21)에서 직선 왕복 운동함에 따라 그 실린더 압축공간(21)의 압력 차에 의해 상기 토출밸브(50)가 실린더의 압축공간(21)을 개폐하면서 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키게 된다. 상기 실린더의 압축공간(21)에서 토출된 고온 고압 상태의 가스는 상기 토출커버의 캡부(41)를 거치면서 배출구멍(43)를 통해 상기 맥동 저감공간(C)으로 유입되며 그 맥동 저감공간(C)으로 유입된 고온 고압 상태의 가스는 그 맥동 저감공간(C)을 거치면서 맥동 소음이 저감되면서 토출구멍(62)을 통해 토출된다.

이와 동시에 별도로 구비된 오일유로를 통해 공급되는 오일이 상기 오일 순환통로(F)의 일측에 형성된 입구(미도시)를 통해 유입되어 그 오일 순환통로(F)를 순환하면서 그 압축공간(21)측에 발생되는 열을 냉각시킨 다음 그 오일 순환통로(F)의 일측에 형성된 출구(미도시)를 통해 유출된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 구조는 상기 토출밸브(50)가 개폐되면서 발생되는 맥동 소음이 가스와 함께 상기 토출커버(50)와 토출플레넘(60)에 의해 형성되는 맥동 저감공간(C)을 거치면서 충분히 저감되지 못하여 외부로 소음을 발생시키게 되는 단점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 전동기구부의 직선 왕복 구동력을 전달받아 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 과정에서 발생되는 맥동 소음을 방지할 수 있도록 한 왕복동식 압축기의 맥동소음 저감구조를 제공함에 있다.

도 1은 종래 왕복동식 압축기 압축기구부를 중심으로 부분 단면하여 도시한 정면도,

도 2는 상기 왕복동식 압축기의 압축기구부를 도시한 측면도,

도 3은 본 발명의 왕복동식 압축기 맥동소음 저감구조가 구비된 왕복동식 압축기를 부분 단면하여 도시한 정면도,

도 4는 본 발명의 왕복동식 압축기의 맥동소음 저감구조가 구비된 왕복동식 압축기의 측면도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

10 ; 프레임 16 ; 개구홀

15,44 ; 유로 구멍 20 ; 실린더

21 ; 압축공간 30 ; 피스톤

40 ; 토출커버 50 ; 토출밸브

51 ; 밸브스프링 60 ; 토출플레넘

80 ; 복개판 90 ; 고정볼트

B1 ; 제1 연통유로 B2 ; 제2 연통유로

C ; 맥동 저감공간 R ; 소음저감실

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 프레임과, 내부에 관통된 압축공간이 구비되어 상기 프레임에 삽입되는 실린더와, 상기 실린더의 압축공간을 복개하도록 결합되어 상기 프레임과 실린더에 의해 형성되는 오일 순환통로를 복개하는 토출커버와, 상기 토출커버내에 위치하여 상기 실린더의 압축공간을 개폐하는 토출밸브 및 밸브스프링과, 상기 토출커버를 복개하도록 결합되어 그 토출커버의 외면과 함께 맥동 저감공간을 형성하고 토출구멍이 형성되는 토출 플레넘과, 상기 실린더의 압축공간에 삽입되는 피스톤을 구비한 왕복동식 압축기의 압축기구부에 있어서, 상기 맥동 저감공간과는 별도로 상기 프레임에 밀폐된 상태로 형성되는 다수개의 소음저감실과; 상기 소음저감실 중 하나의 소음저감실을 상기 맥동 저감공간에 연통시키는 제1 연통유로와; 상기 소음저감실들을 서로 연통시키는 제2 연통유로를; 구비하여 상기 토출 플레넘의 토출구멍을 통해 토출되는 가스의 일부가 제1 연통유로와 제2 연통유로를 통해 소음저감실로 유입되어 체류되도록 구성됨을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 맥동소음 저감구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 왕복동식 압축기 맥동소음 저감구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 3, 4는 본 발명의 왕복동식 압축기 맥동소음 저감구조의 일실시예가 구비된 왕복동식 압축기의 압축기구부를 도시한 것으로, 이를 참조하여 설명하면, 먼저 왕복동식 압축기의 압축기구부는 소정 형상을 갖는 프레임(10)이 실린더(20)가 결합된다.

상기 프레임(10)은 소정의 길이를 갖도록 형성되는 몸체부(12)의 일측에 단턱부(13)가 구비되도록 소정 면적으로 연장된 플레이트부(14)가 형성되고 상기 몸체부(12)의 길이 방향으로 단턱지게 관통된 관통구멍(11)이 형성되며 상기 플레이트부(14)에 밀폐된 복수개의 소음저감실(R)이 구비되고 소음저감실(R)들 중 하나의 소음저감실(R)과 상기 단턱부(13)의 상면과 연통되도록 형성된 유로 구멍(15)이 구비되어 이루어진다.

상기 소음저감실(R)은 상기 프레임(10)의 일면에 소정의 크기로 형성되는 개구홀(16)과 그 개구홀(16)을 복개하는 복개판(80)과 그 복개판(80)을 상기 프레임(10)에 고정시키는 고정볼트(90)로 이루어짐이 바람직하다. 그리고 상기 프레임의 플레이트부(14)에 상기 소음저감실(R)과 소음저감실(R)을 연통시키는 제2 연통유로(B2)가 형성된다.

상기 실린더(20)는 상기 프레임의 관통구멍(11)과 상응하는 외경과 소정의 길이를 갖도록 형성된 실린더 몸체부(22)의 일측에 단턱부(23)가 구비되도록 상기 실린더 몸체부(22)의 외측으로 일정 두께와 면적을 갖도록 플랜지부(24)가 형성되고 상기 실린더 몸체부(22)의 길이 방향으로 일정 내경을 갖도록 관통 형성된 압축공간(21)이 구비되어 이루어진다.

상기 실린더(20)는 그 실린더 몸체부(22)가 상기 프레임의 관통구멍(11)에 삽입되도록 결합되며 이때 상기 실린더의 플랜지부(24)가 상기 프레임의 관통구멍(11) 단턱면에 지지됨과 아울러 프레임 관통구멍(11)의 단턱 내경과 상기 실린더 플랜지부(24)의 외경 차에 의해 그 사이에 환형의 오일 순환통로(F)가 형성된다.

그리고 상기 실린더의 압축공간(21)을 복개하도록 토출커버(40)가 결합된다. 상기 토출커버(40)는 소정의 내부 공간을 갖도록 캡 형태로 형성되는 캡부(41)의 개구된 단부에 일정 두께와 면적을 갖도록 절곡 연장된 플랜지부(42)가 형성되고 그 캡부(41)의 일측에 관통된 배출구멍(43)이 형성되며 그 플랜지부(42)에 결합시 상기 프레임의 유로 구멍(15)과 연통되도록 관통 형성된 유로 구멍(44)이 구비되어 이루어진다.

상기 토출커버(40)는 그 캡부(41)가 상기 실린더의 압축공간(21)을 복개함과 아울러 상기 오일 순환통로(F)를 복개하도록 그 플랜지부(42)가 실린더의 플랜지부(24)의 상면 및 그 상면과 동일면을 이루는 프레임(10)의 단턱부(13)면에 접면되는 상태로 결합되며 이때 토출커버(40)의 유로 구멍(44)과 상기 프레임의 유로 구멍(15)이 일치하도록 결합된다. 그리고 상기 실린더의 플랜지부(24)의 상면 및 그 상면과 동일면을 이루는 프레임의 단턱부(13)면사이에 가스킷(70)이 삽입되고 상기 토출커버의 캡부(41)내에 상기 실린더의 압축공간(21)을 개폐하는 토출밸브(50)가 삽입됨과 아울러 그 토출밸브(50)를 탄성 지지하는 밸브스프링(51)이 삽입된다.

그리고 상기 토출커버(40)를 복개하도록 토출플레넘(60)이 결합된다. 상기 토출플레넘(60)은 소정 형상의 내부 공간을 갖도록 형성된 플레넘부(61)의 일측에 토출구멍(62)이 형성되고 그 플레넘부(61)의 단부에 일정 두께와 면적을 갖는 플랜지부(63)가 구비되어 이루어진다.

상기 토출플레넘(60)은 상기 토출커버의 캡부(41)가 그 플레넘부(61)내에 위치하도록 그 플랜지부(63)가 상기 토출커버의 플랜지부(42)에 접면된 상태로 결합된다. 이때 상기 토출커버 캡부(41)의 외면과 토출플레넘 플레넘부(61)의 내면과 함께 맥동 저감공간(C)을 형성하게 된다.

상기 토출커버의 유로 구멍(44)과 상기 프레임의 유로 구멍(15)은 상기 맥동 저감공간(C)과 상기 소음저감실(R)을 연통시키는 제1 연통유로(B1)를 형성하게 된다.

미설명 부호 1은 밀폐용기이고, 2는 체결볼트이며, 31은 피스톤의 흡입유로이고, 32는 흡입밸브이다.

이하, 본 발명의 왕복동식 압축기 맥동소음 저감구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 전동기구부의 직선 왕복 구동력이 상기 피스톤(30)에 전달되어 상기 피스톤(30)이 상기 실린더의 압축공간(21)에서 직선 왕복 운동하게 되면 그 피스톤(30)이 실린더의 압축공간(21)에서 직선 왕복 운동함에 따라 그 실린더 압축공간(21)의 압력 차에 의해 상기 토출밸브(50)가 실린더의 압축공간(21)을 개폐하면서 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키게 된다.

상기 실린더의 압축공간(21)에서 토출된 고온 고압 상태의 가스는 상기 토출커버의 캡부(41)를 거치면서 배출구멍(43)를 통해 상기 맥동 저감공간(C)으로 유입되며 그 맥동 저감공간(C)으로 유입된 고온 고압 상태의 가스는 그 맥동 저감공간(C) 및 다수개의 소음저감실(R)을 거치면서 맥동 소음이 감쇄되어 토출구멍(62)을 통해 토출된다.

이와 동시에 상기 오일 순환통로(F)를 순환하는 오일이 상기 실린더 압축공간(21)을 냉각시킴과 아울러 상기 소음저감실(R)들을 유동하는 고온 고압 상태의 가스를 냉각시키게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 맥동소음 저감구조는 전동기구부의 직선 왕복 구동력을 전달받아 피스톤이 실린더 내부에서 반복적으로 직선 왕복 운동하면서 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 과정에서 함께 발생되는 밸브의 개폐음 및 맥동 소음이 감쇄됨으로써 외부로 소음이 전달되는 것을 방지하게 되어 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 프레임과, 내부에 관통된 압축공간이 구비되어 상기 프레임에 삽입되는 실린더와, 상기 실린더의 압축공간을 복개하도록 결합되어 상기 프레임과 실린더에 의해 형성되는 오일 순환통로를 복개하는 토출커버와, 상기 토출커버내에 위치하여 상기 실린더의 압축공간을 개폐하는 토출밸브 및 밸브스프링과, 상기 토출커버를 복개하도록 결합되어 그 토출커버의 외면과 함께 맥동 저감공간을 형성하고 토출구멍이 형성되는 토출 플레넘과, 상기 실린더의 압축공간에 삽입되는 피스톤을 구비한 왕복동식 압축기의 압축기구부에 있어서,

   상기 맥동 저감공간과는 별도로 상기 프레임에 밀폐된 상태로 형성되는 다수개의 소음저감실과; 상기 소음저감실 중 하나의 소음저감실을 상기 맥동 저감공간에 연통시키는 제1 연통유로와; 상기 소음저감실들을 서로 연통시키는 제2 연통유로를; 구비하여 상기 토출 플레넘의 토출구멍을 통해 토출되는 가스의 일부가 제1 연통유로와 제2 연통유로를 통해 소음저감실로 유입되어 체류되도록 구성됨을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 맥동소음 저감구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 다수개의 소음저감실은 각각 상기 프레임의 일면에 소정의 크기와 깊이로 형성되는 개구홀과 그 개구홀을 복개하는 복개판과 그 복개판을 상기 프레임에 고정시키는 고정볼트로 이루어진 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 맥동소음 저감구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 연통유로는 상기 토출커버와 프레임에 서로 연통되도록 각각 형성된 유로 구멍으로 이루어진 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 맥동소음 저감구조.