KR100677519B1 - 복식 로터리 압축기의 가스 토출 구조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복식 로터리 압축기의 토출소음 저감 구조에 관한 것으로, 냉매를 독립적으로 흡입 압축하여 토출하도록 각각의 압축실을 갖는 복수 개의 압축기구부를 구비하여서 된 복식 로터리 압축기에 있어서, 제2 압축기구부에서 토출되는 냉매가 제1 압축기구부의 토출측으로 이동하여 함께 토출되도록 상기한 제1 압축기구부와 제2 압축기구부에는 서로 연통하는 가스구멍을 형성하되, 가스구멍의 내경을 단계적으로 상이하게 형성함으로써, 제2 머플러에서 제1 머플러로 이동하는 냉매가 상기한 각각의 가스구멍을 통과하면서 감쇄되도록 하여 압축기 소음을 크게 줄일 수 있다.
Description
도 1은 종래 복식 로터리 압축기의 일례를 보인 단면도,
도 2는 본 발명 복식 로터리 압축기의 일례를 보인 단면도,
도 3은 본 발명 복식 로터리 압축기에서 냉매의 토출구조를 보인 단면도,
도 4 및 도 5는 본 발명 복식 로터리 압축기에서 냉매의 토출구조에 대한 각각의 변형예를 보인 단면도.
**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**
110 : 제1 압축기구부 111 : 제1 실린더
111b : 제4 가스구멍 112 : 메인베어링
112b : 제5 가스구멍 113 : 미들베어링
113b : 제3 가스구멍 116 : 제1 머플러
120 : 제2 압축기구부 121 : 제2 실린더
121b : 제2 가스구멍 122 : 서브베어링
122b : 제1 가스구멍 SP1,SP2 : 제1, 제2 냉매흡입관
본 발명은 복식 로터리 압축기에 관한 것으로, 특히 토출유로의 직경을 상이하게 형성하여 토출소음을 줄이는 복식 로터리 압축기의 토출소음 저감 구조에 관한 것이다.
일반적으로 압축기는 기계적 에너지를 압축성 유체의 압축에너지로 변환시키는 것으로, 통상 왕복동식 및 스크롤식 및 원심식 그리고 베인식으로 구분할 수 있다. 로터리 압축기는 주로 에어콘과 같은 공기조화기에 적용하는 것으로, 최근에는 편하중을 줄일 수 있도록 회전축의 편심부를 대칭되게 형성하여 복수 개의 압축부를 가지는 소위 복식 로터리 압축기가 제시되고 있다.
도 1은 종래 복식 로터리 압축기의 일례를 보인 종단면도이고, 도 2는 종래 복식 로터리 압축기의 어큐뮬레이터를 보인 단면도이다.
이에 도시한 바와 같이 종래의 복식 로터리 압축기는, 복수 개의 냉매흡입관(SP1)(SP2)과 냉매토출관(DP)을 연통 설치하는 케이싱(1)과, 케이싱(1)의 상측에 설치하여 회전력을 발생하도록 고정자(2a)와 회전자(2b)로 된 전동기구부(2)와, 케이싱(1)의 하측에 상하로 설치하여 상기 전동기구부(2)에서 발생하는 회전력을 회전축(3)에 의해 전달받아 냉매를 각각 압축하는 제1 압축기구부(10) 및 제2 압축기구부(20)로 구성하고 있다.
또, 각 압축기구부(10)(20)의 입구측에는 흡입냉매에서 액냉매를 분리하는 한 개의 어큐뮬레이터(30)를 연결 설치하고, 어큐뮬레이터(30)의 출구는 각각 후술할 제1 실린더(11)의 흡입구(11a)와 제2 실린더(21)의 흡입구(21a)에 연결 설치하 고 있다.
제1 압축기구부(10)는 환형으로 형성하여 케이싱(1)의 내부에 설치하는 제1 실린더(11)와, 제1 실린더(11)의 상하 양측을 복개하여 함께 제1 내부공간(V1)을 이루면서 상기한 회전축을 반경방향으로 지지하는 메인베어링(12) 및 미들베어링(13)과, 회전축(3)의 상측 편심부에 회전 가능하게 결합하여 제1 실린더(11)의 제1 내부공간(V1)에서 선회하면서 냉매를 압축하는 제1 롤링피스톤(14)과, 제1 롤링피스톤(14)의 외주면에 압접하도록 제1 실린더(11)에 반경방향으로 이동 가능하게 결합하여 상기 제1 실린더(11)의 제1 내부공간(V1)을 제1 흡입실과 제1 압축실로 각각 구획하는 제1 베인(미도시)과, 메인베어링(12)의 중앙부근에 구비한 제1 토출포트(12a) 선단에 개폐 가능하게 결합하여 제1 압축실에서 토출되는 냉매가스의 토출을 조절하는 제1 토출밸브(15)와, 제1 토출밸브를 수용하여 메인베어링의 상면에 고정 설치하는 제1 머플러(16)로 이루어져 있다. 제1 머플러(16)에는 각 실린더(11)(21)에서 토출되는 냉매가스가 케이싱(1)의 내부공간으로 배출되도록 가스통공(16a)을 형성하고 있다.
제2 압축기구부(20)는 환형으로 형성하여 케이싱(1) 내부의 제1 실린더(11) 하측에 설치하는 제2 실린더(21)와, 제2 실린더(21)의 상하 양측을 복개하여 함께 제2 내부공간(V2)을 이루면서 상기한 회전축(3)을 반경방향 및 축방향으로 지지하는 미들베어링(13) 및 서브베어링(22)과, 회전축(3)의 하측 편심부에 회전 가능하게 결합하여 제2 실린더(21)의 제2 내부공간(V2)에서 선회하면서 냉매를 압축하는 제2 롤링피스톤(23)과, 제2 롤링피스톤(23)의 외주면에 압접하도록 제2 실린더(21) 에 반경방향으로 이동 가능하게 결합하여 상기 제2 실린더(21)의 제2 내부공간(V2)을 제2 흡입실과 제2 압축실로 각각 구획하는 제2 베인(미도시)과, 서브베어링(22)의 중앙부근에 구비한 제2 토출포트(22a) 선단에 개폐 가능하게 결합하여 제2 압축실에서 토출되는 냉매가스의 토출을 조절하는 제2 토출밸브(24)와, 제2 토출밸브(24)를 수용하여 서브베어링(22)의 저면에 고정 설치하는 제2 머플러(25)로 이루어져 있다.
여기서, 제2 머플러(25)로 토출되는 냉매를 제1 머플러(16)로 안내하도록 서브베어링(22), 제2 실린더(21), 미들베어링(13), 제1 실린더(11), 메인베어링(12) 등에는 축방향으로 일치하도록 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 가스구멍(22b,21b,13a,11b,12b)을 형성하고 있다.
상기와 같은 종래 복식 로터리 압축기는 다음과 같이 동작한다.
즉, 전동기구부(2)의 고정자(2a)에 전원을 인가하여 회전자(2b)가 회전하면, 회전축(3)이 회전자(2b)와 함께 회전하면서 전동기구부(2)의 회전력을 제1 압축기구부(10)와 제2 압축기구부(20)에 전달하여 각각의 롤링피스톤(14)(23)이 각 실린더(11)(21)내에서 편심 회전하고, 이에 따라 냉매가스가 제1 실린더(11)와 제2 실린더(21)에 연결된 제1 냉매흡입관(SP1)과 제2 냉매흡입관(SP2)을 통해 각각의 흡입공간으로 번갈아 흡입되었다가 일정압력까지 압축되어 각 토출포트(12a)(22a)를 통해 케이싱(1)의 내부로 번갈아 토출되는 일련의 과정을 반복한다.
이때, 제1 실린더(11)에서 토출되는 냉매가스는 제1 토출밸브(15)를 거쳐 제1 머플러(16)에서 소음이 감쇄된 후 케이싱(1)의 내부공간으로 배출되는 반면 제2 실린더(21)에서 토출되는 냉매가스는 제2 토출밸브(24)를 거쳐 제2 머플러(25)에서 소음이 감쇄된 후 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 가스구멍(22b,21b,13a,11b,12b)을 차례대로 통과하여 제1 머플러(25)로 유입되어 그 제1 머플러(16)에서 감쇄된 후 케이싱(1)의 내부공간으로 배출되는 것이었다.
그러나, 상기와 같은 종래 복식 로터리 압축기에 있어서는, 전술한 바와 같이 각각의 가스구멍(22b,21b,13a,11b,12b) 크기를 동일하게 형성하여 제2 머플러(25)로 토출되었던 토출가스가 제1 머플러(16)로 이동하는 중에 소음을 감쇄하지 못하는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 복식 로터리 압축기가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 제2 머플러로 토출되는 토출가스가 제1 머플러로 이동하는 중에 일정 정도 소음이 감쇄되도록 할 수 있는 복식 로터리 압축기의 토출소음 저감 구조를 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 냉매를 독립적으로 흡입 압축하여 토출하도록 각각의 압축실을 갖는 복수 개의 압축기구부를 구비하여서 된 복식 로터리 압축기에 있어서, 제2 압축기구부에서 토출되는 냉매가 제1 압축기구부의 토출측으로 이동하여 함께 토출되도록 상기한 제1 압축기구부와 제2 압축기구부에는 서로 연통하는 가스구멍을 형성하되, 가스구멍의 내경을 단계적으로 상이하게 형성하는 것을 특징으로 하는 복식 로터리 압축기의 토출소음 저감 구조를 제공한다.
이하, 본 발명에 의한 복식 로터리 압축기의 토출소음 저감 구조를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명 복식 로터리 압축기의 일례를 보인 단면도이고, 도 3은 본 발명 복식 로터리 압축기에서 냉매의 토출구조를 보인 단면도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명 복식 로터리 압축기에서 냉매의 토출구조에 대한 각각의 변형예를 보인 단면도이다.
이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 복식 로터리 압축기는, 케이싱(1)의 상측에 회전력을 발생하도록 전동기구부(2)를 설치하고, 전동기구부(2)에서 발생하는 회전력을 회전축(3)에 의해 전달받아 냉매를 각각 압축하는 제1 압축기구부(110) 및 제2 압축기구부(120)를 상기 전동기구부(2)의 하측에 상하 설치하며, 제1 압축기구부(110)와 제2 압축기구부(120)의 각 흡입구(111a)(121a)에 연결 설치한 제1 냉매흡입관(SP1)과 제2 냉매흡입관(SP2)에는 냉매에서 가스냉매와 액냉매를 분리하는 어큐뮬레이터(30)를 설치하여 구성한다.
제1 압축기구부(110)는 환형으로 형성하여 케이싱(1)의 내부에 설치하는 제1 실린더(111)와, 제1 실린더(111)의 상하 양측을 복개하여 함께 제1 내부공간(V1)을 이루면서 상기한 회전축(3)을 반경방향으로 지지하는 메인베어링(112) 및 미들베어링(113)과, 회전축(3)의 상측 편심부에 회전 가능하게 결합하여 제1 실린더(111)의 제1 내부공간(V1)에서 선회하면서 냉매를 압축하는 제1 롤링피스톤(114)과, 제1 롤링피스톤(114)의 외주면에 압접하도록 제1 실린더(111)에 반경방향으로 이동 가능하게 결합하여 상기 제1 실린더(111)의 제1 내부공간(V1)을 제1 흡입실과 제1 압축 실로 각각 구획하는 제1 베인(미도시)과, 메인베어링(112)에 구비한 제1 토출포트(112a) 선단에 개폐 가능하게 결합하여 제1 압축실에서 토출되는 냉매가스의 토출을 조절하는 제1 토출밸브(115)와, 후술할 제3 가스구멍(113a)을 수용하여 메인베어링(112)의 상면에 고정 설치하는 머플러(116)로 이루어진다. 머플러(116)에는 각 실린더(111)(121)에서 토출되는 냉매가스가 케이싱(1)의 내부공간으로 배출되도록 가스통공(116a)을 형성한다.
제2 압축기구부(120)는 환형으로 형성하여 케이싱(1) 내부의 제1 실린더(111) 하측에 설치하는 제2 실린더(121)와, 제2 실린더(121)의 상하 양측을 복개하여 함께 제2 내부공간(V1)을 이루면서 상기한 회전축(3)을 반경방향 및 축방향으로 지지하는 미들베어링(113) 및 서브베어링(122)과, 회전축(3)의 하측 편심부에 회전 가능하게 결합하여 제2 실린더(121)의 제2 내부공간(V2)에서 선회하면서 냉매를 압축하는 제2 롤링피스톤(123)과, 제2 롤링피스톤(123)의 외주면에 압접하도록 제2 실린더(121)에 반경방향으로 이동 가능하게 결합하여 상기 제2 실린더(121)의 제2 내부공간(V2)을 제2 흡입실과 제2 압축실로 각각 구획하는 제2 베인(미도시)과, 서브베어링(122)에 구비한 제2 토출구멍(122a) 선단에 개폐 가능하게 결합하여 제2 압축실에서 토출되는 냉매가스의 토출을 조절하는 제2 토출밸브(124)와, 제2 토출밸브(124)를 수용하여 서브베어링(122)의 저면에 고정 설치하는 제2 머플러(125)로 이루어진다.
여기서, 제2 머플러(125)의 내부공간으로 토출되는 냉매를 제1 머플러(116)의 내부공간로 안내하도록 서브베어링(122), 제2 실린더(121), 미들베어링(113), 제1 실린더(111), 메인베어링(112) 등에는 축방향으로 연통하는 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 가스구멍(122b,121b,113a,111b,112b)을 형성하되, 이 각 가스구멍(122b,121b,113a,111b,112b)의 내경은 단계적으로 상이하도록 형성하는 것이 일종의 소음기 역할을 할 수 있어 바람직하다. 예컨대, 도 3에서와 같이 제1 가스구멍(122b)의 내경은 작게, 제2 가스구멍(121b)의 내경은 제1 가스구멍(122b) 보다 크게, 다시 제3 가스구멍(113a)은 제2 가스구멍(121b) 보다 작게, 제4 가스구멍(111b)은 제3 가스구멍(113a) 보다 크게, 제5 가스구멍은 제4 가스구멍(111b) 보다 작게 형성함으로써 제2 가스구멍(121b)과 제4 가스구멍(111b)이 공명실을 형성하도록 하여 토출가스의 소음을 감쇄시킬 수 있다.
또, 도 3에서와 같이 제1 가스구멍(122b)과 제3 가스구멍(113a) 그리고 제5 가스구멍(112b) 등을 동일한 직경으로 형성하는 반면 제2 가스구멍(121b)과 제4 가스구멍(111b)을 동일한 직경으로 형성할 수도 있으나, 경우에 따라서는 도 4에서와 같이 각각의 가스구멍(122b,121b,113a,111b,112b)을 모두 상이한 직경으로 형성할 수도 있다.
또, 각 가스구멍(122b,121b,113a,111b,112b)의 중심을 도 3에서와 같이 동일하게 형성하여 냉매의 유동속도를 높일 수도 있으나, 경우에 따라서는 도 5에서와 같이 각 가스구멍(122b,121b,113a,111b,112b)의 중심을 상이하게 형성하여 냉매의 공명효과를 향상시킬 수 있다.
도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.
상기와 같은 본 발명 복식 로터리 압축기의 가스 토출 구조는 다음과 같은 작용 효과를 갖는다.
즉, 전동기구부의 고정자(2a)에 전원을 인가하여 회전자(2b)가 회전축(3)과 함께 회전하면, 제1 압축기구부(110)와 제2 압축기구부(120)의 각 롤링피스톤(114)(123)이 각각의 실린더(111)(121) 내부공간으로 편심 회전하면서 냉매가스를 흡입하여 압축한 후 번갈아 토출하는 일련의 과정을 반복한다.
여기서, 제1 실린더(111)에서 토출되는 냉매가스는 제1 토출밸브(115)를 거쳐 제1 머플러(116)에서 소음이 감쇄된 후 케이싱(1)의 내부공간으로 배출되는 반면 제2 실린더(121)에서 토출되는 냉매가스는 제2 토출밸브(124)를 거쳐 제2 머플러(125)에서 소음이 감쇄된 후 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 가스구멍(122b,121b,113a,111b,112b)을 통과하여 제1 머플러(116)로 유입되어 그 제1 머플러(116)에서 다시 감쇄된 후 케이싱(1)의 내부공간으로 배출되는데, 이때 제1,제2,제3,제4,제5 가스구멍(122b,121b,113a,111b,112b)의 직경이 서로 상이하되 특히 제2 실린더(121)와 제1 실린더(111)에 각각 형성하는 제2 가스구멍(121b)과 제4 가스구멍(111b)의 내경이 다른 가스구멍(122b)(113a)(112b)의 직경 보다 크게 형성하는 경우 두 실린더(111)(121)의 가스구멍(111b)(121b)이 이웃하는 가스구멍(122b,113a)(113a,112b) 보다 넓은 일종의 공명실 역할을 하면서 제2 머플러(125)에서 제1 머플러(116)로 이동하는 냉매의 토출소음을 감쇄시켜 압축기 소음을 더욱 줄일 수 있다.
본 발명에 의한 복식 로터리 압축기의 토출소음 저감 구조는, 복수 개의 압 축기구부를 갖는 로터리 압축기에서 제2 압축기구부에서 토출되는 냉매를 제1 압축기구부로 안내하는 각각의 가스구멍 내경을 단계적으로 상이하게 형성함으로써, 제2 머플러에서 제1 머플러로 이동하는 냉매가 상기한 각각의 가스구멍을 통과하면서 감쇄되도록 하여 압축기 소음을 크게 줄일 수 있다.
Claims (5)
- 냉매를 독립적으로 흡입 압축하여 토출하도록 각각의 압축실을 갖는 복수 개의 압축기구부를 구비하여서 된 복식 로터리 압축기에 있어서,제2 압축기구부에서 토출되는 냉매가 제1 압축기구부의 토출측으로 이동하여 함께 토출되도록 상기한 제1 압축기구부와 제2 압축기구부에는 서로 연통하는 가스구멍을 형성하되, 가스구멍의 내경을 단계적으로 상이하게 형성하는 것을 특징으로 하는 복식 로터리 압축기의 토출소음 저감 구조.
- 제1항에 있어서,가스구멍은 적어도 두 개 이상을 동일한 직경으로 형성하는 것을 특징으로 하는 복식 로터리 압축기의 토출소음 저감 구조.
- 제1항에 있어서,가스구멍은 모두 상이하게 형성하는 것을 특징으로 하는 복식 로터리 압축기의 토출소음 저감 구조.
- 제1항에 있어서,가스구멍의 중심이 동일하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 복식 로터리 압축기의 토출소음 저감 구조.
- 제1항에 있어서,가스구멍의 중심이 상이하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 복식 로터리 압축기의 토출소음 저감 구조.
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