KR100593847B1 - 토출머플러를 갖춘 압축기 - Google Patents

토출머플러를 갖춘 압축기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 압축기에 관한 것으로, 이러한 본 발명의 목적은 냉매의 토출소음을 보다 저감시킬 수 있도록 마련된 토출머플러를 갖춘 압축기를 제공하는 것이다.
이를 위해 본 발명에 따른 토출머플러를 갖춘 압축기는 밀폐용기 내부의 실린더블록에 마련되는 압축실과; 상기 압축실에서 압축된 냉매를 상기 밀폐용기 외부로 토출시키도록 상기 밀폐용기에 설치되는 토출관과; 상기 압축실과 토출관 사이에 마련되어 내부공간이 상기 압축실 측과 직접 연통되는 제1공간과 상기 토출관 측과 직접 연통되는 제2공간으로 상호 구획되도록 마련된 제1토출머플러와, 내부공간이 상기 제1공간 및 제2공간과 각각 별도의 연통유로를 통해 연통되도록 마련된 제2토출머플러를 포함하여 구성된다.

Description

토출머플러를 갖춘 압축기 {Compressor with discharging muffler}
도 1은 본 발명에 따른 밀폐형 압축기의 전체적인 구조를 보인 단면도이다.
도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 3은 도 2의 B-B선에 따른 단면도로, 토출머플러의 구조를 나타낸 것이다. 도 4는 도 3의 C-C선에 따른 단면도로, 냉매의 흐름을 나타낸 것이다.
도 5는 도 2의 B-B선에 따른 단면도로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 토출머플러의 구조를 나타낸 것이다.
도 6은 도 5의 D-D선에 따른 단면도로, 내매의 흐름을 나타낸 것이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1: 밀폐용기 2: 흡입관
3: 토출관 10: 압축부
11: 실린더블록 11a: 압축실
11b:연결유로 40: 제1토출머플러
41:제1함몰부 42: 제1덮개
43,43´: 구획부재 44: 연통부
50: 제2토출머플러 51: 제2함몰부
52: 제2덮개 61: 제14공간
62: 제2공간 70: 제2토출머플러의 내부공간
81: 제1연통유로 82: 제2연통유로
본 발명은 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토출 냉매의 소음을 저감시키도록 복수의 토출머플러를 갖춘 압축기에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고나 공기조화기 등의 냉동사이클에 채용되는 압축기는 밀폐용기를 통해 그 외관을 형성하게 되고, 이러한 밀폐용기의 내부에는 냉매의 압축이 수행되는 압축부와, 냉매의 압축에 따른 압축동력을 제공하는 구동부가 설치며, 밀폐용기의 일측과 타측에는 외부의 냉매를 밀폐용기 내부로 안내하는 흡입관 및 압축부에서 압축된 냉매를 밀폐용기 외부로 토출하는 토출관이 설치된다.
이중 압축부는 밀폐용기의 하부에 마련되는 것으로, 냉매를 압축하도록 압축실이 형성된 실린더블록과, 압축실 내부에서 직선왕복 운동하며 냉매의 압축작용을 수행하는 피스톤과, 압축실을 밀폐시키도록 실린더블록 일측에 결합되며 토출실과 흡입실이 구획 형성된 실린더헤드와, 실린더블록과 실린더헤드 사이에 마련되며 흡입실로부터 압축실로 흡입되거나 압축실로부터 토출실로 토출되는 냉매의 흐름을 단속하기 위한 밸브장치로 구성된다.
이러한 구성을 통해 구동부가 구동되면 피스톤이 압축실 내부에 직선왕복운동을 하게 되고, 이를 통해 밀폐용기 외부 측 냉매는 흡입관으로부터 실린더헤드의 흡입실로 유입된 후, 압축실로 전달되어 압축실 내부에서 압축되고, 이렇게 압축실에서 압축된 냉매는 다시 실린더헤드의 냉매토출실로 토출된 후 토출관을 통해 밀폐용기 외부로 토출되며, 이러한 과정이 반복진행되며 압축기를 통한 냉매의 압축작용이 이루어진다.
한편, 상기 실린더블록의 일측에는 토출실과 토출관 사이를 연결하는 유로 상에 설치되는 것으로, 토출실에서 토출되는 냉매의 소음을 저감시키기 위한 토출머플러가 마련되는데, 이러한 토출머플러는 내부공간이 토출실 및 토출관과 직접 연통되며 소정의 팽창공간을 형성하는 제1토출머플러와, 내부공간이 이러한 제1토출머플러의 내부공간과 연통유로를 통해 연결되어 헬름홀츠 공명공간을 형성하는 제2토출머플러를 포함한다.
따라서 토출실로부터 제1토출머플러를 거쳐 토출관으로 이동하는 냉매는 팽창공간을 형성하는 제1토출러플러 내부에서 확산됨과 동시에 헬름홀츠 공명공간을 형성하는 제2토출머플러의 소음상쇄작용을 통해 맥동소음이 저감된 상태로 밀폐용기 외부로 토출된다.
그러나 이러한 종래 토출머플러를 갖춘 압축기는 제1토출머플러 내부공간을 통해 형성되는 단일의 팽창공간만을 구비하도록 마련되어 토출머플러를 통한 반복적인 냉매의 확산이 어렵게 되어 토출냉매의 맥동소음을 큰 폭으로 감소시킬 수 없게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이러한 본 발명의 목 적은 냉매의 토출소음을 보다 저감시킬 수 있도록 마련된 토출머플러를 갖춘 압축기를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 토출머플러를 갖춘 압축기는 밀폐용기 내부의 실린더블록에 마련되는 압축실과; 상기 압축실에서 압축된 냉매를 상기 밀폐용기 외부로 토출시키도록 상기 밀폐용기에 설치되는 토출관과; 상기 압축실과 토출관 사이에 마련되어 내부공간이 상기 압축실 측과 직접 연통되는 제1공간과 상기 토출관 측과 직접 연통되는 제2공간으로 상호 구획되도록 마련된 제1토출머플러와, 내부공간이 상기 제1공간 및 제2공간과 각각 별도의 연통유로를 통해 연통되도록 마련된 제2토출머플러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제1 및 제2토출머플러는 상기 실린더블록에 마련되며, 상기 연통유로는 상기 실린더블록 내부에 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연통유로는 상기 실린더블록을 드릴 가공하여 마련된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1토출머플러에는 상기 제1공간과 제2공간을 구획하는 구획부재가 마련되고, 상기 구획부재에는 상기 제1공간과 제2공간이 상호 밀폐된 상태로 구획되도록 마련된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1토출머플러에는 상기 제1공간과 제2공간을 구획하는 구획부재가 마련되고, 상기 구획부재에는 상기 제1공간과 제2공간이 상호 연통된 상태로 구획되도록 마련된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1토출머플러는 상기 실린더블록에 형성된 함몰부와, 상기 함몰부의 개구부를 폐쇄하도록 마련된 덮개와, 상기 제1공간과 제2공간을 구획하도록 상기 함몰부 내부에 마련되는 구획부재를 포함하고, 상기 구획부재와 상기 덮개 사이에는 상기 제1공간과 제2공간을 연통시키는 연통부가 마련된 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제1토출머플러는 상기 실린더블록에 형성된 함몰부와, 상기 함몰부의 개부구를 폐쇄하도록 마련된 덮개와, 상기 제1공간과 제2공간을 구획하도록 상기 함몰부 내부에 마련되는 구획부재를 포함하고, 상기 구획부재는 상기 실린더블록과 일체로 주물제작되는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 압축기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상부용기(1a)와 하부용기(1b)가 결합되어 형성되는 밀폐용기(1)와, 이러한 밀폐용기(1) 내부에 마련되는 것으로 냉매의 압축이 수행되는 압축부(10)와, 냉매의 압축에 따른 압축동력을 제공하는 구동부(20)를 구비하며, 밀폐용기(1)의 일측과 타측에는 외부의 냉매를 밀폐용기(1) 내부로 안내하는 흡입관(2) 및 압축부(10)에서 압축된 냉매를 밀폐용기(1) 외부로 토출시키는 토출관(3)이 마련된다.
이중 압축부(10)는 냉매를 압축하도록 압축실(11a)이 형성된 실린더블록(11)과, 압축실(11a) 내부에서 직선왕복운동하며 냉매의 압축작용을 수행하는 피스톤(12)과, 압축실(11a)을 밀폐시키도록 실린더블록(11) 일측에 결합되며 흡입실(13a)과 토출실(13b)이 구획 형성된 실린더헤드(13)와, 실린더블록(11)과 실린더헤드 (13) 사이에 마련되며 흡입실(13a)로부터 압축실(11a)로 흡입되거나 압축실(11a)로부터 토출실(13b)로 토출되는 냉매의 흐름을 단속하기 위한 밸브장치(14)로 구성된다.
또 구동부(20)는 상기 피스톤(12)이 압축실(11a) 내부에 왕복 운동할 수 있도록 구동력을 제공하는 것으로, 밀폐용기(1)의 내부에 고정된 고정자(21)와 이 고정자(21)의 내부에 이격 설치되어 고정자(21)와 전자기적으로 상호작용하는 회전자(22)를 구비한다. 그리고 회전자(22)의 중심에는 회전자(22)와 함께 연동될 수 있도록 회전축(23)이 마련되고, 회전축(23)의 하부에는 편심회전하는 편심부(24)와 편심부(24)의 편심회전을 직선운동으로 전환시킬 수 있도록 일단은 편심부(24)에 회전운동 가능하게 결합되고 타단은 피스톤(12)에 회전 및 직선운동 가능하게 설치된 커넥팅로드(25)가 마련된다. 참고로 미설명 부호 26은 실린더블록(11)의 상부에 안착되어 회전축(23) 및 회전자(22)의 회전을 지지하는 지지베어링이다.
따라서 이러한 구성을 갖는 압축기는 전원 인가에 따른 고정자(21)와 회전자(22) 간의 전기적인 상호작용에 의해 회전자(22)와 함께 회전축(23)이 회전하게 되면, 편심부(24)와 커넥팅로드(25)를 통해 연결된 피스톤(12)이 압축실(11a) 내부에 직선왕복운동을 하게 되고, 이를 통해 밀폐용기(1) 외부 측 냉매는 흡입관(2)으로부터 실린더헤드(13)의 흡입실(13a)로 유입된 후 압축실(11a)로 전달되어 압축실(11a) 내부에서 압축되고, 이렇게 압축실(11a)에서 압축된 냉매는 다시 실린더헤드(13)의 토출실(13b)로 토출된 후 토출관(4)을 통해 밀폐용기(1) 외부로 토출되며, 이러한 과정이 반복진행되며 압축기를 통한 냉매의 압축작용이 이루어진다.
또한, 실린더헤드(13) 상부에는 흡입관(2)으로부터 압축실(11a)로 흡입되는 냉매의 흡입소음을 저감시키도록 흡입실(13a)과 흡입관(2) 사이를 연결하는 흡입머플러(30)가 설치되고, 실린더블록(11)의 하부 측에는 압축실(11a)로부터 토출관(3)으로 토출되는 냉매의 토출소음을 저감시키기 위한 토출머플러(40,50)가 설치된다.
그리고 이중 상기 토출머플러(40,50)는 도 3 및 도4에 도시된 바와 같이, 상기 실린더헤드(13)의 토출실(13b)과 상기 토출관(3) 사이에 마련되어 내부공간이 토출실(13b)과 직접 연통되는 제1공간(61)과 토출관(3)과 직접 연통되는 제2공간(62)으로 상호 구획되도록 마련된 제1토출머플러(40)와, 내부공간(70)이 제1 및 제2공간(61,62)과 각각 제1 및 제2연통유로(81,82)를 통해 개별적으로 연통되도록 마련된 제2토출머플러(50)를 포함하여 구성되는데, 이러한 토출머플러(40,50)의 구성은 토출실(13b)로부터 토출되는 냉매가 제1토출머플러(40)의 내부에 형성되는 상기 제1공간(61)과, 제2토출머플러(50)의 내부공간(70), 그리고 제1토출머플러(40)의 내부에 형성되는 상기 제2공간(62)을 차례로 경유하며 각 공간 내부에서 확산되도록 함으로써 토출냉매의 소음을 보다 큰 폭으로 저감시키기 위한 것이다.
즉, 상기 구성을 통해 토출실(13b)로부터 토출된 냉매는 우선 제1토출머플러(40)의 제1공간(61)으로 유입되어 확산되며 1차적으로 소음이 저감된 상태에서 제1연통유로(81)를 통해 제2토출머플러(50) 내부공간(70)으로 유입되고, 제2토출머플러(50) 내부공간(70)으로 유입되어 확산되며 2차적으로 소음이 저감된 냉매는 다시 제2연통유로(82)를 통해 제1토출머플러(40)의 제2공간(62)으로 유입되어 확산되며 3차적으로 소음이 저감된 상태에서 토출관(3)을 통해 외부로 토출되고, 이와 같은 제1토출머플러(40)의 구획구조와 제1 및 제2토출머플러(40,50) 간의 연통구조를 통해 복수의 공간을 차례로 경유하며 반복적으로 확산된 냉매는 큰 폭으로 맥동소음이 저감된 상태로 토출관(3)을 통해 토출될 수 있게 된다.
이러한 토출머플러(40,50)의 구조를 보다 상세히 설명하자면, 실린더블록(11)의 하부 일측과 타측에 각각 마련되는 제1 및 제2토출머플러(40,50)는 각각 실린더블록(11) 하부 외면으로부터 실린더블록(11) 내측으로 함몰되도록 마련된 함몰부(41,51)와, 이러한 함몰부(41,51)의 개구부를 폐쇄하도록 마련된 덮개(42,52)로 구성되는데, 상기 함몰부(41,51)는 제1토출머플러(40)를 형성하는 제1함몰부(41)와 제2토출머플러(50)를 형성하는 제2함몰부(51)로 구분되고, 덮개(42,52)는 제1함몰부(41)의 개구부를 폐쇄하는 제1덮개(42)와, 제2함몰부(51)의 개구부를 폐쇄하는 제2덮개(52)로 구분되며, 이러한 제1 및 제2덮개(42,52)는 각각 볼트(90)를 통해 제1 및 제2함몰부(41,51)에 체결된다. 또 제1함몰부(41)와 상기 토출실(13b) 사이의 실린더블록(11)에는 상기 토출실(13b)로부터 토출되는 냉매를 제1토출머플러(40) 내부로 안내하는 연결유로(11b)가 형성되고, 제1덮개(42)에는 밀폐용기(1) 내부 측 상기 토출관(3)이 끝단이 결합되어 제1토출머플러(40)의 내부공간으로 연장되며, 제1함몰부(41) 내측에는 제1토출머플러(40)의 내부공간을 상기 연결유로(11b)와 직접 연통되도록 마련된 제1공간(61)과 상기 토출관(3)과 직접 연통되도록 마련된 제2공간(62)으로 구획시키는 구획부재(43)가 마련되고, 상기 구획부재(43)는 제1공간(61)과 제2공간(62)이 상호 밀폐된 상태로 구획되도록 마련된다.
여기서 상기 구획부재(43)는 별도의 부재로 제작되어 제1함몰부(41)에 결합 되는 번거로움이 발생하지 않도록 주물로 제작되는 상기 실린더블록(11)의 주물제작시 상기 실린더블록(11)과 일체로 형성되며, 이러한 구획부재(43)의 중앙부에는 상기 볼트(90)가 체결되도록 암나사홀이 형성된 제1보스부(43a)가 마련된다. 참고로 미설명 부호 53은 제2덮개(52)가 볼트(90)를 통해 제2함몰부(51)에 체결될 수 있도록 제2함몰부(51)에 마련되며 암나사홀이 형성된 원통형상의 제2보스부이다.
또한, 상기 연통유로(81,82)는 제1토출머플러(40)의 제1공간(61)과 제2토출머플러(50)의 내부공간(70)을 연통시키도록 제1공간(61) 측 제1함몰부(41)와 제2함몰부(51) 사이의 실린더블록(11) 내부에 마련되는 제1연통유로(81)와, 상기 제1토출머플러(40)의 제2공간(62)과 제2토출머플러(50)의 내부공간(70)을 연통시키도록 제2공간(62) 측 제1함몰부(41)와 제2함몰부(51) 사이의 실린더블록(11) 내부에 마련되는 제2연통유로(82)를 포함하며, 이러한 제1 및 제2연통유로(81,82)는 실린더블록(11)을 직접 드릴 가공해서 형성하여 별도의 관이나 튜브를 사용할 필요가 없도록 하는 것이 바람직하다.
다음은 본 발명에 따른 밀폐형 압축기의 동작 및 이에 따른 작용효과에 관하여 설명하도록 한다.
먼저 전원 인가에 따른 고정자(21)와 회전자(22) 간의 전기적인 상호작용에 의해 회전자(22)와 함께 회전축(23)이 회전하게 되면, 편심부(24)와 커넥팅로드(25)를 통해 연결된 피스톤(12)이 압축실(11a) 내부에 직선왕복운동을 하게 되고, 이를 통해 밀폐용기(1) 외부 측 냉매는 흡입관(2)으로부터 흡입머플러(30)를 지나면서 다소 소음이 저감된 상태로 실린더헤드(13)의 흡입실(13a)로 유입된 후, 압축 실(11a)로 전달되어 압축실(11a) 내부에서 압축되고, 이렇게 압축실(11a)에서 압축된 냉매는 다시 실린더헤드(13)의 토출실(13b)로 토출되게 된다.
그리고 이렇게 토출실(13b)로부터 토출된 냉매는 우선 제1토출머플러(40)의 제1공간(61)으로 유입되어 확산되며 1차적으로 소음이 저감된 상태에서 제1연통유로(81)를 통해 제2토출머플러(50) 내부공간(70)으로 유입되고, 제2토출머플러(50) 내부공간(70)으로 유입되어 확산되며 2차적으로 소음이 저감된 냉매는 다시 제2연통유로(82)를 통해 제1토출머플러(40)의 제2공간(62)으로 유입되어 확산되며 3차적으로 소음이 저감된 상태에서 토출관(3)을 통해 외부로 토출되고, 이와 같은 제1토출머플러(40)의 구획구조와 제1 및 제2토출머플러(40,50) 간의 연통구조를 통해 복수의 공간을 차례로 경유하며 반복적으로 확산된 냉매는 큰 폭으로 맥동소음이 저감된 상태로 토출관(3)을 통해 토출될 수 있게 된다.
한편, 도 5 및 도 6에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 토출머플러(40,50)가 도시되는데, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예 따른 토출머플러(40,50)에 있어서, 상기 제1토출머플러(40) 내부공간에 마련되는 구획부재(43´)는 상기 제1공간(61)과 제2공간(62)이 상호 연통된 상태로 구획되도록 마련되고, 제1공간(61)과 제2공간(62)이 연통될 수 있도록 제1덮개(42) 내면과 제1덮개(42) 측 구획부재(43´)의 끝단 사이에는 연통부(44)가 형성된다.
따라서 이때는 토출실(13b)로부터 토출된 냉매가 제1토출머플러(40)의 제1공간(61)과, 제2토출머플러(50) 내부공간(70), 그리고 상기 제1토출머플러(40)의 제2공간(62)을 차례로 경유하며 반복적으로 확산됨은 물론, 상기 제1공간(61)으로 이 동된 냉매 중 일부가 구획부재(43´)와 제1덮개(42) 사이의 상기 연통부(44)를 통해 상기 제2공간(62)으로 유동 가능하게 되어 상기 제2공간(62)이 확산공간과 헬름홀쯔 공명공간 기능을 겸할 수 있게 됨으로써, 상기 첫번째 실시예와는 다소 다른 방식이면서도 냉매의 맥동소음을 큰 폭으로 저감시킬 수 있게 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와, 본 발명에 따른 토출머플러를 갖춘 압축기는 종래와 같이 한 쌍의 토출머플러를 채용하면서도 상기 구획부재와 연통유로를 통해 냉매의 확산 작용이 반복적으로 진행될 수 있도록 마련되어 토출냉매의 맥동소음을 보다 큰 폭으로 저감시킬 수 있게 된다.

Claims (7)

  1. 밀폐용기 내부의 실린더블록에 마련되는 압축실과; 상기 압축실을 밀폐시키도록 상기 실린더블록 일측에 결합되며 흡입실과 토출실이 상호 구획 형성된 실린더헤드와; 상기 압축실에서 압축되어 상기 토출실로 안내된 냉매를 상기 밀폐용기 외부로 토출시키도록 상기 밀폐용기에 설치되는 토출관과; 상기 토출실과 토출관 사이에 마련되어 내부공간이 상기 토출실 측과 직접 연통되는 제1공간과 상기 토출관 측과 직접 연통되는 제2공간으로 상호 구획되도록 마련된 제1토출머플러와, 내부공간이 상기 제1공간 및 제2공간과 각각 별도의 연통유로를 통해 연통되도록 마련된 제2토출머플러를 포함하는 것을 특징으로 하는 토출머플러를 갖춘 압축기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2토출머플러는 상기 실린더블록에 마련되며, 상기 연통유로는 상기 실린더블록 내부에 형성된 것을 특징으로 하는 토출머플러를 갖춘 압축기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 연통유로는 상기 실린더블록을 드릴 가공하여 마련된 것을 특징으로 하는 토출머플러를 갖춘 압축기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1토출머플러에는 상기 제1공간과 제2공간을 구획하는 구획부재가 마 련되고, 상기 구획부재에는 상기 제1공간과 제2공간이 상호 밀폐된 상태로 구획되도록 마련된 것을 특징으로 하는 토출머플러를 갖춘 압축기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1토출머플러에는 상기 제1공간과 제2공간을 구획하는 구획부재가 마련되고, 상기 구획부재에는 상기 제1공간과 제2공간이 상호 연통된 상태로 구획되도록 마련된 것을 특징으로 하는 토출머플러를 갖춘 압축기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1토출머플러는 상기 실린더블록에 형성된 함몰부와, 상기 함몰부의 개구부를 폐쇄하도록 마련된 덮개와, 상기 제1공간과 제2공간을 구획하도록 상기 함몰부 내부에 마련되는 구획부재를 포함하고, 상기 구획부재와 상기 덮개 사이에는 상기 제1공간과 제2공간을 연통시키는 연통부가 마련된 것을 특징으로 하는 토출머플러를 갖춘 압축기.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제1토출머플러는 상기 실린더블록에 형성된 함몰부와, 상기 함몰부의 개부구를 폐쇄하도록 마련된 덮개와, 상기 제1공간과 제2공간을 구획하도록 상기 함몰부 내부에 마련되는 구획부재를 포함하고, 상기 구획부재는 상기 실린더블록과 일체로 주물제작되는 것을 특징으로 하는 토출머플러를 갖춘 압축기.
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