KR100575829B1

KR100575829B1 - 왕복동식 압축기의 흡입머플러 조립 구조

Info

Publication number: KR100575829B1
Application number: KR1020030102305A
Authority: KR
Inventors: 강양준; 김장환
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-12-31
Filing date: 2003-12-31
Publication date: 2006-05-03
Also published as: JP4054021B2; BRPI0405861A; CN1648453A; KR20050069822A; CN100379985C; JP2005195013A; US7478996B2; US20050142002A1

Abstract

본 발명은 왕복동식 압축기의 흡입머플러 조립 구조에 관한 것으로, 본 발명은 케이싱의 내부에 탄력적으로 지지하는 프레임에 고정자를 고정 설치하여 가동자가 직선으로 왕복운동을 하는 왕복동모터; 상기 왕복동모터의 가동자에 결합하고 그 내부에 가스흡입관과 연통하도록 흡입유로를 형성하여 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 냉매가스를 압축하는 피스톤; 상기 실린더의 압축공간을 개폐하여 냉매가스의 흡입과 토출을 조절하는 밸브; 상기 피스톤의 공진운동을 유도하도록 그 피스톤의 운동방향을 탄력 지지하는 복수 개의 공진스프링; 및 상기 피스톤의 흡입유로에 삽입되도록 그 피스톤의 흡입유로 입구측 외측면에 고정 결합하는 안내관과, 상기 안내관의 내경 보다 크게 확관하여 상기 안내관의 외측면에 고정 결합하고 그 내주면에 소정의 간격을 두고 복수 개의 코킹돌기를 형성하는 공명통과, 상기 공명통의 양측 코킹돌기 사이에 세워 고정 결합하여 상기 공명통의 공명공간을 서로 연통하도록 양분하는 격판으로 된 흡입머플러;를 포함함으로써, 흡입머플러를 용이하면서도 간소하게 조립하여 생산비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 격판의 조립위치를 정확하게 조정하여 소음 감쇄 효과를 더욱 높일 수 있다.

Description

왕복동식 압축기의 흡입머플러 조립 구조{SUCTION-MUFFLER ASSEMBLY STRUCTURE FOR RECIPROCATING COMPRESSOR}

도 1은 종래 왕복동식 압축기의 일례를 보인 단면도,

도 2는 종래 왕복동식 압축기의 요부를 보인 개략도,

도 3은 본 발명 왕복동식 압축기에서 피스톤과 흡입머플러를 분해하여 보인 사시도,

도 4는 본 발명 왕복동식 압축기에서 흡입머플러를 조립한 상태를 보인 단면도,

도 5는 본 발명 왕복동식 압축기에서 피스톤과 흡입머플러의 조립상태에 대한 변형예를 보인 사시도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

42 : 피스톤 42a : 플랜지부

100 : 흡입머플러 110 : 안내관

120 : 공명통 121,122 : 코킹돌기

130 : 격판 131 : 관통구멍

본 발명은 왕복동식 압축기에 관한 것으로, 특히 피스톤에 흡입머플러를 용이하게 조립할 수 있는 왕복동식 압축기의 흡입머플러 조립 구조에 관한 것이다.

일반적으로 왕복동식 압축기는 피스톤이 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 가스를 흡입 압축하여 토출시키는 것으로, 도 1은 종래 왕복동식 압축기의 일례를 보인 종단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 종래의 왕복동식 압축기는, 가스흡입관(SP)과 가스토출관(DP)을 연통하는 케이싱(10)과, 케이싱(10)의 내부에 탄력 지지하여 설치하는 프레임유니트(20)와, 프레임유니트(20)에 지지하여 가동자(33)가 직선으로 왕복운동을 하도록 케이싱(10)의 내부에 고정하는 왕복동모터(30)와, 왕복동모터(30)에 연결하여 프레임유니트(20)에 지지하는 압축유니트(40)와, 왕복동모터(30)를 탄력 지지하여 공진운동을 유도하는 공진스프링유니트(50)를 포함하고 있다.

프레임유니트(20)는 왕복동모터(30)의 일측과 압축유니트(40)를 함께 지지하는 전방프레임(21)과, 전방프레임(21)에 결합하여 왕복동모터(30)의 타측을 지지하는 중간프레임(22)과, 중간프레임(22)에 결합하여 후술할 후방측 공진스프링(53)을 지지하는 후방프레임(23)으로 이루어져 있다.

왕복동모터(30)는 전방프레임(21)과 중간프레임(22) 사이에 고정 설치하는 외측고정자(31)와, 외측고정자(31)의 내측에 일정 공극을 두고 전방프레임(21)에 고정하는 내측고정자(32)와, 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 사이의 공극(air gap)에 개재하여 압축유니트(40)의 피스톤(42)에 결합하고 그 피스톤(42)과 함께 직선으로 왕복운동을 하는 가동자(33)로 이루어져 있다.

압축유니트(40)는 전방프레임(21)에 고정하는 실린더(41)와, 실린더(41)에 미끄러지게 삽입하고 왕복동모터(30)의 가동자(33)에 결합하여 직선으로 왕복운동을 하는 피스톤(42)과, 피스톤(42)의 선단면에 장착하여 흡입유로(F)를 개폐하는 흡입밸브(43)와, 실린더(41)의 토출측에 장착하여 압축공간(P)을 개폐하면서 압축가스의 토출을 제한하는 토출밸브(44)와, 토출밸브(44)를 탄력적으로 지지하는 밸브스프링(45)과, 토출밸브(44)와 밸브스프링(45)을 수용하여 상기한 실린더(41)의 토출측을 복개하는 토출커버(46)로 이루어져 있다.

공진스프링유니트(50)는 가동자(33)와 피스톤(42)의 연결부에 결합하는 스프링지지대(51)와, 스프링지지대(51)의 전후 양측에 배치하여 가동자(33)와 피스톤(42)을 탄력적으로 지지하도록 압축코일스프링으로 형성한 전방측 공진스프링(52)과 후방측 공진스프링(53)으로 이루어져 있다.

한편, 도 2에서와 같이 피스톤(42)의 후방단에는 상기한 가스흡입관(SP)과 동심상에 위치하도록 흡입머플러(60)를 장착하고 있다.

흡입머플러(60)는 피스톤(42)의 흡입유로(F)에 길게 삽입하고 그 끝단은 피스톤(42)의 후방면에 밀착 고정하는 안내관(61)과, 안내관(61)의 유로에 연통하도록 확관지게 결합하여 소정의 공명공간(V)을 형성하는 공명통(62)과, 공명통(62)의 중간에 결합하여 상기한 공명공간(V)을 좌우로 양분하는 격판(baffle)(63)으로 이루어져 있다.

공명통(62)은 한 쪽이 완전 개구되고 다른 한 쪽은 중앙 일부만 개구된 원통 모양으로 형성하고 있다.

격판(63)은 그 중앙에 관통구멍(63a)을 가지도록 환형으로 형성하여 상기한 공명공간(V)의 중간에 수직으로 세워 용접으로 고정하고 있다.

도면중 미설명 부호인 LP는 루프파이프, D는 토출공간, P는 압축공간, LP는 루프파이프이다.

상기와 같은 종래 왕복동식 압축기는 다음과 같이 동작한다.

즉, 왕복동모터(30)의 외측고정자(31)에 전원을 인가하면, 그 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 사이에 플럭스가 형성되어 가동자(33)와 피스톤(42)이 함께 플럭스의 방향에 따라 상하로 움직이면서 공진스프링유니트(50)에 의해 직선으로 왕복운동을 하고, 이와 함께 피스톤(42)이 실린더(41)의 내부에서 상하로 왕복운동을 하면서 실린더(41)의 압축공간(P)에 압력차를 발생시킴으로써 냉매가스를 흡입하여 일정 압력까지 압축하였다가 토출시키는 일련의 과정을 반복한다.

이때, 흡입밸브(43)가 개폐되면서 피스톤(42)과 충돌하여 밸브타음을 유발하나, 이러한 흡입소음은 흡입머플러(60)의 안내관(61)을 통해 공명통(62)으로 유입되면서 헬름홀쯔 효과(helmholtz's effective)에 의해 상쇄되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 왕복동식 압축기에서 흡입머플러는, 전술한 바와 같이 공명통(62)의 중간에 격판(63)을 설치하고 있으나 이 격판(63)을 삽입할 때 정확한 조립위치를 조정하기가 난해하여 자칫 흡입머플러(60)의 소음효과가 반감될 우려가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 왕복동식 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 공명통을 양분하는 격판을 용이하면서도 정확하게 조립할 수 있는 왕복동식 압축기의 흡입머플러 조립 구조를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 케이싱의 내부에 탄력적으로 지지하는 프레임에 고정자를 고정 설치하여 가동자가 직선으로 왕복운동을 하는 왕복동모터; 상기 왕복동모터의 가동자에 결합하고 그 내부에 가스흡입관과 연통하도록 흡입유로를 형성하여 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 냉매가스를 압축하는 피스톤; 상기 실린더의 압축공간을 개폐하여 냉매가스의 흡입과 토출을 조절하는 밸브; 상기 피스톤의 공진운동을 유도하도록 그 피스톤의 운동방향을 탄력 지지하는 복수 개의 공진스프링; 및 상기 피스톤의 흡입유로에 삽입되도록 그 피스톤의 흡입유로 입구측 외측면에 고정 결합하는 안내관과, 상기 안내관의 내경 보다 크게 확관하여 상기 안내관의 외측면에 고정 결합하고 그 내주면에 소정의 간격을 두고 복수 개의 코킹돌기를 형성하는 공명통과, 상기 공명통의 양측 코킹돌기 사이에 세워 고정 결합하여 상기 공명통의 공명공간을 서로 연통하도록 양분하는 격판으로 된 흡입머플러;를 포함한 왕복동식 압축기의 흡입머플러 조립 구조를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 흡입머플러 조립 구조를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명 왕복동식 압축기에서 피스톤과 흡입머플러를 분해하여 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명 왕복동식 압축기에서 흡입머플러를 조립한 상태를 보인 단면도이며, 도 5는 본 발명 왕복동식 압축기에서 피스톤과 흡입머플러의 조립상태에 대한 변형예를 보인 사시도이다.

종래와 동일한 부분에 대하여는 도 1을 참조하여 설명한다. 본 발명의 왕복동식 압축기는, 케이싱(10)의 내부에 전방프레임(21)과 중간프레임(22) 그리고 후방프레임(23)을 서로 연결하여 탄력적으로 지지 설치하고, 전방프레임(21)과 중간프레임(22)의 사이에는 외측고정자(31)와 내측고정자(32) 그리고 두 고정자(31)(32) 사이에서 직선으로 왕복운동을 하는 가동자(33)로 된 왕복동모터(30)를 설치하며, 왕복동모터(30)의 내측고정자(32) 안쪽에는 전방프레임(21)에 고정하는 실린더(41)와 그 실린더(41)에 미끄러지게 삽입하여 왕복동모터(30)의 가동자(33)와 함께 직선으로 왕복운동을 하는 피스톤(42) 그리고 그 피스톤(42)의 흡입유로(F)를 개폐하는 흡입밸브(43)와 실린더(41)의 토출측을 개폐하는 토출밸브(44)를 설치하고, 중간프레임(22)과 후방프레임(23)의 사이에는 상기 왕복동모터(30)의 가동자(33)와 피스톤(42)을 탄력적으로 지지하여 공진운동을 유도하도록 전방측 공진스프링(52)과 후방측 공진스프링(53)을 설치하여 구성한다.

또, 피스톤(42)의 후방면에는 상기 가스흡입관(SP)을 통해 흡입되는 냉매가스를 흡입유로(F)로 직접 안내하는 동시에 냉매가스의 흡입시 발생하는 밸브타음을 상쇄시키는 흡입머플러(100)를 고정 설치한다.

피스톤(42)은 원통모양으로 형성하되 그 후방단에는 상기한 왕복동모터(30)의 가동자(33)와 공진스프링유니트(50)의 스프링지지대(51)를 체결하도록 플랜지부(42a)를 환형으로 형성하고, 이 피스톤(42)의 플랜지부(42a)에 후술할 흡입머플러(100)의 안내관(110)을 밀착하여 고정한다.

흡입머플러(100)는 피스톤(42)의 흡입유로(F)에 길게 삽입하고 그 끝단은 피스톤(42)의 플랜지부(42a) 후방면에 밀착 고정하는 안내관(110)과, 안내관(110)의 유로에 연통하도록 확관지게 결합하여 소정의 공명공간(V)을 형성하는 공명통(120)과, 공명통(120)의 중간에 결합하여 상기한 공명공간(V)을 좌우로 양분하는 격판(baffle)(130)으로 이루어진다.

공명통(120)은 한 쪽이 완전 개구되고 다른 한 쪽은 중앙 일부만 개구된 원통모양으로 형성한다.

격판(130)은 그 중앙에 관통구멍(131)을 가지도록 환형으로 형성하여 상기한 공명공간(V)의 중간에 형성하는 후술할 코킹돌기(121)(122) 사이에 끼운 상태로 수직으로 세워 고정한다.

공명통(120)은 상기 안내관(110)의 유로를 수용하되 그 유로의 내경과 길이를 감안하여 적정한 내부체적을 가지도록 형성하고, 그 길이방향 중간에는 원주방향을 따라 복수 개의 코킹돌기(121)(122)를 소정의 간격, 보다 정확하게는 격판(130)의 두께만큼의 간격을 두고 내주면쪽으로 돌출 형성한다.

코킹돌기(121)(122)는 도 3에서와 같이 환형으로 형성하거나 도 5에서와 같이 원호모양으로 형성할 수도 있다. 또, 코킹돌기(121)(122)의 높이는 격판(130)을 밀어 삽입할 수 있으면서도 삽입후 빠지지 않을 정도의 높이로 형성하는 것이 바람직하다.

또, 코킹돌기(121)(122)는 전위측, 즉 격판(130)의 삽입방향을 기준으로 할 때 앞에 위치하는 코킹돌기(121)가 후위측 코킹돌기(122) 보다 낮게 형성하는 것이 격판(130)을 용이하게 삽입할 수 있어 바람직하다.

격판(130)은 그 중앙에 안내관(110)의 유로와 거의 동심으로 관통구멍(131)을 가지도록 환형으로 형성하되 외주면은 공명통(120)의 내주면과 거의 동일한 직경으로 형성하는 반면 내주면은 상기 안내관(110)의 유로와 거의 동일한 직경으로 형성하는 것이 바람직하다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

상기와 같은 본 발명 왕복동식 압축기의 흡입머플러 조립 구조가 가지는 작용 효과는 다음과 같다.

즉, 왕복동모터(30)에 전원을 인가하여 그 왕복동모터(30)의 가동자(33)에 결합한 피스톤(42)이 실린더(41)의 내부에서 전후로 왕복운동을 하면서 냉매가스를 흡입 압축할 때 냉매가스의 흡입을 제한하는 흡입밸브(43)가 상기 피스톤(42)의 흡입유로(F)를 개폐하면서 그 선단면과 부딪혀 밸브타음을 발생하나 이 밸브타음은 피스톤(42)의 흡입유로(F)에 연통하는 흡입머플러(100)에 의해 상쇄된다.

여기서, 흡입머플러(100)는 공명통(120)의 공명공간(V)이 격판(130)에 의해 복수 개로 양분됨에 따라 밸브타음이 공명통(120)의 내부에서 복수 회 공명되면서 상쇄되어 소음 감쇄 효과를 크게 높일 수 있다.

또, 이를 위한 격판(130)을 상기 공명통(120)에 설치할 때 그 공명통(120)의 내주면에 돌출 형성한 코킹돌기(121)(122) 사이에 상기한 격판(130)을 밀어 삽입함 에 따라 상기 흡입머플러(100)를 용이하게 조립할 수 있고 이를 통해 조립공정을 단순화하여 생산비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 격판(130)의 조립위치를 정확하게 조정할 수 있어 흡입머플러(100)의 소음 감쇄 효과를 더욱 높일 수 있다.

본 발명에 의한 왕복동식 압축기의 흡입머플러 조립 구조는, 공명통에 코킹돌기를 형성하고 이 코킹돌기 사이에 격판을 삽입하여 고정함으로써, 흡입머플러를 용이하면서도 간소하게 조립하여 생산비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 격판의 조립위치를 정확하게 조정하여 소음 감쇄 효과를 더욱 높일 수 있다.

Claims

케이싱의 내부에 탄력적으로 지지하는 프레임에 고정자를 고정 설치하여 가동자가 직선으로 왕복운동을 하는 왕복동모터;

상기 왕복동모터의 가동자에 결합하고 그 내부에 가스흡입관과 연통하도록 흡입유로를 형성하여 실린더의 내부에서 직선으로 왕복운동을 하면서 냉매가스를 압축하는 피스톤;

상기 실린더의 압축공간을 개폐하여 냉매가스의 흡입과 토출을 조절하는 밸브;

상기 피스톤의 공진운동을 유도하도록 그 피스톤의 운동방향을 탄력 지지하는 복수 개의 공진스프링; 및

상기 피스톤의 흡입유로에 삽입되도록 그 피스톤의 흡입유로 입구측 외측면에 고정 결합하는 안내관과, 상기 안내관의 내경 보다 크게 확관하여 상기 안내관의 외측면에 고정 결합하고 그 내주면에 소정의 간격을 두고 복수 개의 코킹돌기를 형성하는 공명통과, 상기 공명통의 양측 코킹돌기 사이에 세워 고정 결합하여 상기 공명통의 공명공간을 서로 연통하도록 양분하는 격판으로 된 흡입머플러;를 포함한 왕복동식 압축기의 흡입머플러 조립 구조.
제1항에 있어서,

상기 코킹돌기는 격판을 삽입하는 쪽의 높이가 맞은편 쪽의 높이 보다 낮게 형성하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 흡입머플러 조립 구조.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 코킹돌기는 공명공간의 내주면을 따라 원주방향으로 엠보싱 형상으로 돌출 형성하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 압축기의 흡입머플러 조립 구조.