KR100465736B1 - 로터리 압축기의 토출소음 저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 메인베어링과 실린더 사이에 형성된 토출포트를 통해 냉매 가스가 토출되는 도중에 발생될 수 있는 토출소음을 감소시키기 위한 로터리 압축기의 토출소음 저감장치에 관한 것으로서,

냉매 가스가 토출되는 토출포트에 레조네이터를 설치하지 않고 다수의 토출유로를 형성함으로써, 다수의 토출유로를 통해 토출되는 냉매 가스가 상호 간섭되어 토출소음이 현저히 감소될 수 있는 동시에 레조네이터가 없어짐에 따라 메인베어링의 두께가 보완되어 메인베어링의 변형이 거의 없거나 최소화되어 신뢰성이 보장될 수 있는 효과를 제공하게 된다.

Description

로터리 압축기의 토출소음 저감장치 {A reduction apparatus of exhaustion noise for rotary compressor}

본 발명은 메인베어링과 실린더 사이에 형성된 토출포트를 통해 냉매 가스가 토출되는 도중에 발생될 수 있는 토출소음을 감소시키기 위한 로터리 압축기의 토출소음 저감장치에 관한 것으로서, 특히 냉매 가스가 상호 간섭되도록 다수의 토출유로를 갖는 토출포트를 형성함으로써 기존의 레조네이터가 필요 없어짐에 따라 토출소음이 현저히 감소됨과 아울러 신뢰성이 향상될 수 있는 로터리 압축기의 토출소음 저감장치에 관한 것이다.

통상 열펌프식 냉난방 장치는 증발기 및 응축기 등이 구비되어 냉방 장치로 사용할 수 있는 동시에 냉동 사이클의 냉매 흐름을 반대로 하여 난방 장치로도 사용할 수 있도록 이루어진 장치이다.

이와 같은 열펌프식 냉난방 장치를 포함한 냉방 장치에는 냉매를 순환시키기 위해 압축기가 구비되고, 이 압축기에는 보다 원활한 작동이 이루어지도록 윤활 오일이 사용되고 있다.

종래 기술에 의한 로터리 압축기의 진동 저감 장치를 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 로터리 압축기의 구성이 도시된 정단면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 로터리 압축기의 진동 저감 장치의 구성이 도시된 도면이다.

일반적으로 로터리 압축기는 압축 작용을 하도록 회전력을 공급하는 구동부와 밀폐 공간의 내부에서 냉매 가스를 압축하는 압축부로 이루어져 있다.

이와 같은 회전식 압축기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상부 덮개(1b), 하부 덮개(1c)로 구성되어 소정의 내부 용적을 갖는 압축기 본체(1)로 이루어지는 내부 공간의 상부에 모터의 고정자(2)와 회전자(3)가 함께 구동부를 구성하며, 상기 회전자(3)는 회전축(4)과 결합되어 회전력을 압축부(10)로 전달한다.

그리고, 상기 압축부(10)는 압축실(C)의 외벽을 형성하는 실린더(11)와, 상기 실린더(11) 내부에 위치되고 회전축(4)의 둘레에 설치된 편심부(5)와, 상기 편심부(5)의 회전 운동에 따라 실린더(11) 내면과 접촉하면서 압축 작용을 하는 로울러(12)와, 상기 회전축(4)을 지지하면서 압축실(C)을 고압부와 저압부로 분리하며 직선 운동하는 베인(미도시), 및 실린더(11) 내경에 접하면서 자전 및 공전하게 되는 로울러(12)와 함께 상부와 하부에서 압축실(C)을 형성하는 메인베어링(14) 및 서브베어링(15)과, 상기 실린더(11)로 흡입되는 냉매 가스의 유동 통로가 되는 흡입구(16)로 구성되어 있다.

그리고, 상기 메인베어링(14)의 상부에는 소음을 줄이기 위하여 머플러(20)가 설치되고, 이 머플러(20)에는 토출포트(14a)를 통해 유입된 냉매 가스가 배출되는 머플러 토출구(21)가 형성되어 있다. 이때, 상기 토출포트(14a)는 상기 압축실(C)과 연통되어 있어 압축된 냉매 가스가 상기 머플러(20)로 토출되도록 상기 메인베어링(14)의 소정 영역을 관통한 형태로 형성되어 있다.

또한, 상기 실린더(11)에는 상기 토출포트(14a)로 냉매 가스가 토출되기 직전에 원활한 유동의 흐름이 되도록 1/4 구형 형태로 토출반달홈(11')이 형성되어있고, 상기 압축실(C)의 압력 맥동을 저감하는 동시에 토출소음을 저감시키기 위해 상기 메인베어링(14)과 실린더(11) 사이의 접촉면에 설치된 레조네이터(R)와 상기 레조네이터(R)와 상기 토출포트(14a)가 연통되도록 하는 레조네이터 유로(R')가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성되는 종래의 로터리 압축기 및 로터리 압축기의 토출소음 저감장치의 작동은 모터의 회전자(3)가 회전함에 따라 회전축(4)이 회전되게 되고, 로울러(12)가 베인에 접촉된 상태에서 실린더(11) 내부에서 편심 회전하게 된다. 그리고, 상기 로울러(12)의 편심 회전에 의한 체적 변화로 저온 저압의 냉매 가스가 흡입구(16)를 통하여 압축실(C)로 빨려 들어가게 되어 고온 고압의 상태로 압축되게 된다.

또한, 상기 로울러(12)의 회전에 의해 압축실(C)의 체적이 축소되면서 압력이 토출 압력까지 상승된 후, 고온 고압의 냉매 가스가 메인베어링(14)에 설치되어 있는 밸브(B)의 작동에 따라 토출포트(14a)를 통과하여 메인베어링(14)의 상부에 위치한 머플러(20)의 내부 공간으로 토출된다.

이와 같이 상기 머플러(20)의 내부 공간으로 토출된 냉매 가스는 머플러 토출구(21)를 통해 압축기 본체(1)의 내부로 배출된 후, 상기 고정자(2)와 회전자(3) 사이에 일정 틈새가 벌어짐으로 인해 형성된 에어갭(6) 또는 셀과 고정자(2) 사이의 틈새를 통해서 상부 덮개(1b)쪽으로 이동하여 상기 상부 덮개(1b)에 형성되어 있는 토출 파이프(1b')를 통해 상기 압축기 본체(1)의 외부로 배출되게 된다.

특히, 상기 냉매 가스가 상기 토출포트(14a)를 통해 머플러(20)로 토출되는도중에 토출소음이 발생되는데, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 메인베어링(14)과 실린더(11) 사이의 접촉면에서 상기 토출포트(14a) 부근에 설치되어 있는 레조네이터(R)를 통해 압축실(C)의 압력 맥동이 저감되면서 토출소음도 상당히 줄어들게 된다.

그런데, 종래 경우에는 상기 메인베어링(14)에 레조네이터(R)가 설치되어 있기 때문에 상기 레조네이터(R) 상부의 메인베어링(14)의 두께(L)가 상당히 작아져서 변형이 발생되기 용이하다는 문제점이 있다.

또한, 압축기의 효율을 향상시키기 위해서 상기 토출포트(14a)의 높이를 감소시켜 상기 토출포트(14a)의 사체적을 최소화시켜야 하는데 레조네이터(R) 설치를 위하여 메인베어링(14)을 두껍게 하면 토출포트(14a)의 사체적이 커지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 냉매 가스가 토출되는 토출포트에 레조네이터를 설치하지 않고 다수의 토출유로를 형성함으로써, 다수의 토출유로를 통해 토출되는 냉매 가스가 상호 간섭되어 토출소음이 현저히 감소될 수 있는 동시에 레조네이터가 없어짐에 따라 메인베어링의 두께가 보완되어 메인베어링의 변형이 거의 없거나 최소화되어 신뢰성이 보장될 수 있는 로터리 압축기의 토출소음 저감장치를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 로터리 압축기의 구성이 도시된 정단면도,

도 2는 종래 기술에 따른 로터리 압축기의 진동 저감 장치의 구성이 도시된 도면,

도 3은 본 발명에 따른 로터리 압축기의 토출소음 저감장치의 구성이 도시된 단면도,

도 4는 도 3의 일부 구성요소인 토출포트의 유로 형상이 도시된 사시도인데, (a)는 본 발명의 토출포트 내에 칸막이가 설치된 도면, (b)은 본 발명의 토출포트의 변형된 실시예로서 토출홀이 경사지게 형성된 도면.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50 : 압축실 51 : 실린더

51a : 토출반달홈 52 : 메인베어링

52a, 52b: 토출포트 52a', 52b' : 칸막이

53 : 서브베어링 H : 토출홀

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 로터리 압축기의 토출소음 저감장치의 특징에 따르면, 압축실의 외벽을 형성하는 실린더와, 상기 실린더의 상부 및 하부에 설치되어 압축실을 형성하는 메인베어링 및 서브베어링과, 상기 압축실에서 냉매 가스가 토출되도록 상기 메인베어링의 소정 영역이 관통되게 형성된 토출포트를 포함하는 로터리 압축기의 토출소음 저감장치에 있어서,

상기 토출포트는 압축실에서 토출되는 냉매 가스가 상호 간섭됨으로써 토출소음이 저감될 수 있도록 다수의 토출홀이 형성된다.

또한, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 토출포트는 그 내부에 칸막이가 설치되어 있어 다수의 토출홀이 형성된다.

또한, 본 발명의 다른 부가적인 특징에 따르면, 상기 토출홀은 각각의 높이가 달라지도록 일측에서 타측으로 점차 하향 경사지게 형성되고, 상기 칸막이가 토출포트 내부의 중앙부에서 벗어난 위치에 편중되어 설치된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 로터리 압축기의 토출소음 저감장치의 구성이 도시된 단면도이고, 도 4는 도 3의 일부 구성요소인 토출포트의 변형된 실시예가 도시된 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 압축실(50)의 외벽을 형성하는 실린더(51)와, 상기 실린더(51)의 상부 및 하부에 설치되어 압축실(50)을 형성하는 메인베어링(52)및 서브베어링(53)과, 상기 압축실(50)과 연통되어 압축된 냉매 가스가 토출되도록 상기 메인베어링(52)의 소정 영역이 관통되게 형성된 토출포트(52a, 52b)와, 상기 토출포트(52a, 52b)로 상기 냉매 가스가 토출되기 직전에 상기 실린더(51)에 원활한 유동의 흐름이 되도록 1/4 구형 형태로 형성된 토출반달홈(51a)을 포함하여 이루어지되;

상기 토출포트(52a, 52b)는 압축실(50)에서 토출되는 냉매 가스가 상호 간섭됨으로써 토출소음이 저감될 수 있도록 2개의 토출홀(H)이 형성되어 있다.

특히, 상기 토출포트(52a, 52b)에는 토출홀(H)간의 단면적이 서로 같거나 달라질 수 있도록 칸막이(52a', 52b')가 설치되어 있어 토출포트(52a, 52b)가 양분되는 동시에 각각의 토출홀(H)을 통과한 냉매 가스가 서로 간섭되어 토출소음이 감소될 수 있도록 하게 된다.

또한, 상기 토출포트(52a, 52b)는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 각 토출홀(52a')의 높이가 동일하게 형성될 수도 있고, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 토출포트(52b)의 토출홀(52b')의 높이가 서로 달라지도록 일측에서 타측으로 하향 경사지게 형성되어 있어 토출되는 냉매 가스의 간섭이 심화되어 토출소음이 현저히 감소되도록 하게 된다.

그리고, 상기 메인베어링(52)은 기존에 상기 토출포트(52a)의 우측에 일정 공간을 차지하던 레조네이터가 없어짐에 따라 메인베어링(52)의 두께(L)가 보완되어 변형이 거의 없거나 최소화되게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 로터리 압축기의 토출소음 저감장치의동작을 살펴보면 다음과 같다.

고온 고압의 상태로 압축실(50)에서 압축된 냉매 가스가 토출포트(52a, 52b)를 통해 머플러(미도시)로 토출되게 되는데, 상기 토출포트(52a, 52b)는 그 내부에 칸막이(52a', 52b')가 설치되어 있어 2개의 토출홀(H)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 냉매 가스가 상기 토출홀(H)로 빠져나오면서 상호 간섭되게 되므로 토출소음이 현저하게 감소되게 된다.

또한, 상기 토출포트(52a, 52b)는 사용 목적이나 설계에 따라 작업자가 칸막이(52a', 52b')의 위치를 변경하거나 상기 토출홀(H)의 크기를 서로 다르게 형성할 수도 있고, 도 4의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 상기 토출홀(H)의 높이가 서로 같거나 달라지도록 경사지게 형성시킬 수도 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 로터리 압축기의 토출소음 저감장치는 냉매 가스가 토출되는 토출포트에 레조네이터를 설치하지 않고 다수의 토출유로를 형성함으로써, 다수의 토출유로를 통해 토출되는 냉매 가스가 상호 간섭되어 토출소음이 현저히 감소될 수 있는 동시에 레조네이터가 없어짐에 따라 메인베어링의 두께가 보완되어 메인베어링의 변형이 거의 없거나 최소화되어 신뢰성이 보장될 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 압축실의 외벽을 형성하는 실린더와, 상기 실린더의 상부 및 하부에 설치되어 압축실을 형성하는 메인베어링 및 서브베어링과, 상기 압축실에서 냉매 가스가 토출되도록 상기 메인베어링의 소정 영역이 관통되게 형성된 토출포트를 포함하는 로터리 압축기의 토출소음 저감장치에 있어서,

   상기 토출포트는 압축실에서 토출되는 냉매 가스가 상호 간섭됨으로써 토출소음이 저감될 수 있도록 다수의 토출홀이 형성된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 토출소음 저감장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 토출포트는 그 내부에 칸막이가 설치되어 있어 다수의 토출홀이 형성된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 토출소음 저감장치.
3. 제 1 항 내지 제2 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 토출홀은 각각의 높이가 달라지도록 일측에서 타측으로 점차 하향 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 토출소음 저감장치.
4. 제 1 항 내지 제2 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 칸막이가 토출포트 내부의 중앙부에서 벗어난 위치에 편중되어 설치된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 토출소음 저감장치.