KR101485310B1 - 완충고무 부재 - Google Patents

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Abstract

압축기 본체에 흡입되는 냉매를 저장하는 어큐뮬레이터와, 압축기 본체에 어큐뮬레이터를 고정하기 위한 고정부재와의 사이에 개재하는 완충고무 부재로서, 완충고무 부재는, 부틸고무를 포함한다(실시례 1 내지 5). 그 결과, 압축기에 구비된 어큐뮬레이터를 발생원으로 하는 진동 및 소음을 충분히 저감할 수 있는 완충고무 부재를 제공할 수 있다.

Description

완충고무 부재{CUSHIONING RUBBER MEMBER}
본 발명은, 완충고무 부재에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 압축기 본체에 흡입되는 냉매를 저장하는 어큐뮬레이터와, 압축기 본체에 어큐뮬레이터를 고정하기 위한 고정부재의 사이에 개재하는 완충고무 부재에 관한 것이다.
압축기를 이용하는 각종 제품은, 압축기 운전시에 발생하는 진동 및 소음을 저감하기 위해, 지지 고무, 배관음 진동 조정 고무, 압축기 본체를 덮는 방진재 등, 다양한 형식으로 제진 재료가 사용되고 있다. 그 중에서, 에어컨 및 급탕기 등의 실외기로 사용되는 압축기는, 압축기 본체에 흡입되는 냉매를 저장하는 어큐뮬레이터와, 압축기 본체에 어큐뮬레이터를 고정하기 위한 고정부재와의 사이에 완충고무 부재를 개재시키고 있다. 이와 같이 함으로써, 압축기 운전시에 압축기 본체에서 발생하고, 진동 및 소음의 발생원인 어큐뮬레이터에 전달하는 진동을 저감하고 있다.
이와 같은 완충고무 부재에 관해, 예를 들면, 일본 특개2010-275969호 공보(특허 문헌 1) 및 일본 특개평9-137789호 공보(특허 문헌 2) 등에 기재된 것이 알려져 있다.
특허 문헌 1에는, 고정부재와 완충고무 부재가 접촉하지 않은 상태에서, 어큐뮬레이터의 중심축선을 종축으로 하였을 때의 종단면시에 있어서, 고정부재의 접촉면을, 접촉하는 상대측인 완충고무 부재의 접촉면을 향하여 돌출하도록 만곡시킨 압축기에 구비된, 완충고무 부재를 개시하고 있다.
특허 문헌 2는, 어큐뮬레이터의 몸통부를 형성하는 원통상 용기의 외주 측면을 상하 종방향으로 가압하는 누름부가 십자형으로 일체 형성되어 있는 압축기에 있어서, 누름부의 압축기 본체측의 대접면의 상하단에 구비된, 완충고무 부재를 개시하고 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특개2010-275969호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특개평9-137789호 공보
상기한 종래의 완충고무 부재로서는, 제진 재료로서 널리 이용되고 있는 염가의 EPDM이 사용되고 있다. 그러나, 어큐뮬레이터는 내부가 공동(空洞)의 원통형상으로 질량이 작기 때문에, 압축기 본체에서 발생한 진동이 작아도, 그것이 어큐뮬레이터에 전달된 때, 진동 및 소음이 증폭한다. 그리고, 종래의 EPDM을 사용한 완충고무 부재에서는, 이와 같은 압축기에 구비된 어큐뮬레이터의 특성을 고려한 방진 대책이 취하여지지 않았기 때문에, 진동 및 소음을 충분히 저감할 수 없다는 문제가 있다.
본 발명은, 상기한 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로, 압축기에 구비된 어큐뮬레이터를 발생원으로 하는 진동 및 소음을 충분히 저감할 수 있는, 완충고무 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 완충고무 부재는, 압축기 본체에 흡입되는 냉매를 저장하는 어큐뮬레이터와, 압축기 본체에 어큐뮬레이터를 고정하기 위한 고정부재와의 사이에 개재하고, 완충고무 부재는, 부틸고무를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 부틸고무는, 할로겐화 부틸고무이다.
더욱 바람직하게는, 부틸고무는 손실계수를 향상시키는 소정의 성분을 포함한다.
더욱 바람직하게는, 소정의 성분은, 로진 수지, 테르펜계 수지, 석유 수지, 석탄 수지, 페놀 수지, 및 크실렌 수지로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 수지를 포함한다.
본 발명의 다른 국면에서는, 완충고무 부재는, 압축기 본체에 흡입되는 냉매를 저장하는 어큐뮬레이터와, 압축기 본체에 어큐뮬레이터를 고정하기 위한 고정부재와의 사이에 개재하고, 완충고무 부재는, 온도가 -20℃ 이상 40℃ 이하일 때의 손실계수가 0.3 이상인 고무를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 고무는, 온도가 10℃일 때의 손실계수가 0.6 이상이다.
더욱 바람직하게는, 완충고무 부재는, 어큐뮬레이터에 휘감겨진다.
더욱 바람직하게는, 완충고무 부재는, 고무 경도가 DUROA경도 50°이상 85°이하이다.
더욱 바람직하게는, 완충고무 부재는, 사각형상(구형상)이고, 두께가 0.5㎜ 이상 3㎜ 이하이다.
본 발명에서는, 압축기에 구비된 어큐뮬레이터의 특성을 고려하여, 완충고무 부재가, 부틸고무 또는 온도가 -20℃ 이상 40℃ 이하일 때의 손실계수가 0.3 이상인 고무를 포함하는 것을 특징으로 하도록 하였다. 그 결과, 압축기에 구비된 어큐뮬레이터를 발생원으로 하는 진동 및 소음을 충분히 저감할 수 있는, 완충고무 부재를 제공할 수 있다.
도 1은 완충고무 부재(10)가 압축기(20)에 구비된 경우를 도시하는 개략도.
도 2는 도 1에 도시한 압축기(20)의 Ⅱ-Ⅱ 단면도.
도 3은 완충고무 부재(10)의 어큐뮬레이터(22)에 휘감겨지지 않은 단독의 상태에서의 정면도.
도 4는 완충고무 부재(10)에 관해, 그 손실계수의 온도 의존성을 도시하는 그래프.
이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 한 실시 형태에 관한 완충고무 부재(10)가 압축기(20)에 구비된 경우를 도시하는 개략도이다. 또한, 도 2는, 도 1에 도시한 압축기(20)의 Ⅱ-Ⅱ 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 압축기(20)는, 증기를 압축하는 냉매 회로에서, 저압의 냉매를 고압까지 압축하기 위해 사용되는 회전식 압축기이다. 압축기(20)는, 압축기 본체(21)와, 압축기 본체(21)에 흡입되는 냉매를 저장하는 어큐뮬레이터(22)와, 압축기 본체(21)에 어큐뮬레이터(22)를 고정하기 위한 고정부재(23)와, 어큐뮬레이터(22)를 고정부재(23)에 눌러 붙이는 체결 밴드(24)를 구비한다.
어큐뮬레이터(22)는, 압축기(20) 운전시에 압축기 본체(21)에서 발생한 진동이 고정부재(23)를 통하여 전달한 때, 진동 및 소음의 발생원이 된다. 이 때문에, 어큐뮬레이터(22)에 휘감아서, 어큐뮬레이터(22)와 고정부재(23)와의 사이에 제진 재료인 완충고무 부재(10)를 개재시킨다. 이와 같이 함에 의해, 압축기 본체(21)에서 발생하고, 고정부재(23)를 통하고 진동 및 소음의 발생 원천인 어큐뮬레이터(22)에 전달하는 진동을 저감할 수 있다.
종래에는 완충고무 부재(10)로서, 제진 재료로서 널리 사용되고 있는 염가의 EPDM이 사용되고 있다. 그러나, 어큐뮬레이터(22)는, 내부가 공동의 원통형상으로 질량이 작기 때문에, 압축기 본체(21)에서 발생한 진동이 전달한 때, 진동 및 소음을 증폭한다. 그리고, 발명자는, 종래의 EPDM을 사용한 완충고무 부재(10)에서는, 이와 같은 압축기(20)에 구비된 어큐뮬레이터(22)를 발생원으로 하는 진동 및 소음을 충분히 저감할 수가 없는 것에 주목하였다.
그러면서 발명자는 시행 착오의 끝에, 완충고무 부재(10)로서 부틸고무를 사용함에 의해, 압축기 본체(21)에서 발생하고, 고정부재(23)를 통하여 어큐뮬레이터(22)에 전달하는 진동을 충분히 저감할 수 있음을 확인하였다.
또한, 완충고무 부재(10)로서 부틸고무의 일종인 할로겐화 부틸고무를 사용함에 의해, 일반적인 부틸고무인 IIR을 사용하는 경우와 비교하여 압축 영구왜곡이 보다 작아지고, 장기에 걸쳐서 사용되어도, 어큐뮬레이터의 쓰러짐, 기울어짐이 일어나지 않는 것을 확인하였다.
또한, 부틸고무가 손실계수를 향상시키는 점착부여 수지를 포함하는 경우, 어큐뮬레이터(22)에 전달하는 진동을 보다 저감할 수 있음도 확인하였다. 상세에 관해서는 후술한다.
여기에서, 손실계수란, 제진 재료의 제진 특성의 평가 지표의 하나이고, 손실계수가 큰 물질일수록 진동을 보다 저감한다. 또한, 점착부여 수지란, 로진 수지, 테르펜계 수지, 석유 수지, 석탄 수지, 페놀 수지, 및 크실렌 수지로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 수지이다. 또한, 부틸고무 100질량부에 대한 점착부여 수지의 함유량은, 0질량부 이상 100질량부 이하이다. 바람직하게는, 0질량부 이상 50질량부 이하이다.
도 3은, 도 1 및 도 2에서 설명한 완충고무 부재(10)의 어큐뮬레이터(22)에 휘감겨지지 않은 단독의 상태에서의 정면도이다. 도 3을 참조하면, 완충고무 부재(10)는 사각형상이고, 지면 앞부터 뒤를 향하는 길이가 0.5㎜ 이상 3㎜ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 고무 경도는 DUROA경도 50°이상 85°이하인 것이 바람직하다.
이와 같은 형상이나 고무 경도로 함에 의해, 완충고무 부재(10)가, 체결 밴드(24)가 어큐뮬레이터(22)를 고정부재(23)에 꽉 누름에 의해 탄성 변형할 때에, 두께가 너무 얇음에 의해 찢어져 버리는 우려를 저감할 수 있음과 함께, 너무 두껍거나 또는 너무 유연함에 의해 변형량이 너무 증가하여 어큐뮬레이터(22)가 기울어져 버리는 우려도 저감할 수 있다. 즉, 완충고무 부재(10)가 어큐뮬레이터(22)의 형상의 왜곡을 보다 적절히 흡수하고, 보다 안정된 상태로 어큐뮬레이터(22)를 고정부재(23)에 체결 밴드(24)로 꽉 누를 수 있다.
도 4는, 완충고무 부재(10)에 관해, 그 손실계수의 온도 의존성을 도시하는 그래프이다. 또한, 이 실시의 형태에서의 손실계수의 크기는, JISK6394(가황고무 및 열가소성고무의 동적 성질 시험 방법/소형 시험 장치)에 준하여, 주식회사 유비엠사제의 동적 점탄성 측정 장치 Rheogel-E4000을 사용하여 측정한 것이다. 측정 조건으로서는, 시험편으로서 길이 15㎜, 폭 5㎜, 두께 2㎜의 것을 사용하고, 시험 간격(상하의 척의 간격) 10㎜, 초기 왜곡(평균 왜곡) 10%(1㎜), 진폭 ±0.02%(±2㎛), 주파수 30Hz로 상하 방향에 왜곡을 걸어 행하였다.
도 4를 참조하면, 이 그래프의 횡축은 온도(℃)를 나타내고, 그 범위는 압축기(20)의 사용시의 온도인 -20℃ 이상 40℃ 이하이다. 또한, 종축은 손실계수를 나타내고, 그 범위는 0 이상 1.2 이하이다. 이 그래프는, 온도 10℃마다, ◇를 붙여서 도시한 종래로부터 제진 재료로서 사용되고 있는 EPDM과, □를 붙여서 도시한 점착부여 수지를 첨가하지 않은 일반적인 부틸고무인 IIR(이소부틸렌·이소프렌고무)(이하, 「실시례 1」이라고 한다)와, △를 붙여서 도시한 IIR 100질량부에 대해 점착부여 수지의 일종인 석유 수지를 11질량부 첨가한 제진 재료(이하, 「실시례 2」라고 한다)와, ×를 붙여서 도시한 IIR 100질량부에 대해 석유 수지를 25질량부 첨가한 제진 재료(이하, 「실시례 3」이라고 한다)와, *를 붙여서 도시한 부틸고무의 일종인 할로겐화 IIR 100질량부에 대해 석유 수지를 11질량부 첨가한 제진 재료(이하, 「실시례 4」라고 한다)와, ○를 붙여서 도시한 할로겐화 IIR 100질량부에 대해 석유 수지를 25질량부 첨가한 제진 재료(이하, 「실시례 5」라고 한다)에 대해, 이들의 손실계수의 온도 의존성을 나타내고 있다.
즉, 도 4의 그래프는, 본 발명에 관한 부틸고무를 포함하는 완충고무 부재(10)로서의 실시례 1 내지 5와, 종래의 EPDM과의 손실계수의 온도 의존성을 나타내고 있다. 또한, 도 4의 그래프에 도시한 EPDM, 및 실시례 1 내지 5의 온도 10℃마다의 손실계수를 표 1에 표시한다.
Figure 112014117205544-pct00001
도 4 및 표 1이 나타내는 바와 같이, 온도가 -20℃ 이상 40℃ 이하에서의 손실계수에 관해, 종래의 EPDM은 0.1 내지 0.2 정도이다. 그리고, 본 발명에 관한 완충고무 부재(10)인 실시례 1 내지 5의 전부가 0.3 이상이고, 명확한 차이가 있다. 따라서 실시례 1 내지 5와 같은 부틸고무를 포함하는 제진 재료를 완충고무 부재(10)로서 사용하는 것이 바람직함은 명확하다.
또한, 구체적인 손실계수를 보면, 실시례 1 내지 5의 손실계수는, 온도가 -20℃ 이상 20℃ 이하에서는 0.6 이상이고, 20℃보다 높고 40℃ 이하에서는 0.3 이상이다. 이들의 최저치를 그래프 중에 점선으로 도시한다. 완충고무 부재(10)는, 손실계수가 상기한 최저치보다도 큰 때, 압축기 본체(21)에서 발생하고, 고정부재(23)를 통하여 진동 및 소음의 발생 원천인 어큐뮬레이터(22)에 전달한 진동을 충분히 저감할 수 있다. 그 결과, 압축기(20)에 구비된 어큐뮬레이터(22)를 발생원으로 하는 진동 및 소음을 충분히 저감할 수 있다.
또한, 실시례 1 내지 5의 압축영구왜곡에 관해, JISK6262(가황고무 및 열가소성고무의 영구왜곡 시험 방법/압축영구왜곡 시험)에 준하여, 온도 70℃, 압축량 25%로 22시간 보관하여 측정한 결과, 실시례 1 내지 3이 25%, 실시례 4 및 5가 12%였다. 즉, 완충고무 부재(10)로서 할로겐화 부틸고무를 사용함에 의해, 일반적인 부틸고무인 IIR을 사용한 경우와 비교하여 압축 영구왜곡이 작아져, 장기에 걸쳐서 사용되어도, 어큐뮬레이터의 쓰러짐, 기울어짐이 일어나기 어렵다.
또한, 상기한 실시의 형태에서는, 부틸고무를 포함하는 1층의 완충고무 부재(10)에 관해 설명하였지만, 이것으로 한하지 않고, 복수의 층으로 구성되고, 이 복수의 층의 중에 1 또는 복수의 부틸고무를 포함하는 층이 있어도 좋다. 또한, 길이 방향으로 복수의 재료를 서로 연결한 구조에서, 그 중의 1 또는 복수가 부틸고무를 포함하는 것이라도 좋다.
또한, 상기한 실시의 형태에서는, 완충고무 부재(10)가 어큐뮬레이터(22)에 휘감겨져서, 어큐뮬레이터(22)와 고정부재(23)와의 사이에 개재하는 경우에 관해 설명하였지만, 어큐뮬레이터(22)에 휘감겨지는 일 없이, 고정부재(23)의 부분에 만 개재하여도 좋다.
또한, 상기한 실시의 형태에서는, 완충고무 부재(10)가, 부틸고무, 바람직하게는 부틸고무의 일종인 할로겐화 부틸고무, 더욱 바람직하게는 점착부여 수지를 첨가한 부틸고무인 경우에 관해 설명하였지만, 이것으로 한하지 않고, 온도가 10℃일 때의 손실계수가 0.6 이상의 중합체인, 아크릴고무, 불소고무, NBR, 폴리노르보르넨고무, 에폭시화 천연고무, 또는 폴리스티렌/비닐―폴리이소프렌 공중합체, 또는 이들의 중합체에 점착부여 수지를 첨가한 고무라도 좋다. 또한, 완충고무 부재(10)가, 온도가 10℃일 때의 손실계수가 0.6 이하의 고무인, EPDM, NR, SBR, UR 등에 점착부여 수지를 다량에 첨가하여 생성되는, 온도가 10℃일 때의 손실계수가 0.6 이상인 고무라도 좋다. 여기서, 점착부여 수지를 다량 첨가한다는 것은, 예를 들면, 고무 100질량부에 대해 점착부여 수지를 50질량부 첨가하는 것 등을 말한다. 또한, 완충고무 부재(10)가, 온도가 10℃일 때의 손실계수가 0.6 이상의 중합체와 손실계수가 0.6 이하의 고무를 블랜드하여 생성되는, 온도가 10℃일 때의 손실계수가 0.6 이상인 고무라도 좋다.
또한, 상기한 실시의 형태에서는, 점착부여 수지가 로진 수지, 테르펜계 수지, 석유 수지, 석탄 수지, 페놀 수지, 및 크실렌 수지로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 수지인 경우에 관해 설명하였지만, 이것으로 한하지 않고, 다른 점착부여 수지로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 수지라도 좋다.
이상, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명하였지만, 본 발명은, 도시한 실시 형태의 것으로 한정되지 않는다. 도시된 실시 형태에 대해, 본 발명과 동일한 범위 내에서, 또는 균등한 범위 내에서, 여러 가지의 수정이나 변형을 가하는 것이 가능하다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명에 의하면, 완충고무 부재는, 압축기에 구비된 어큐뮬레이터를 발생원으로 하는 진동 및 소음을 충분히 저감할 수 있기 때문에, 완충고무 부재로서 유리하게 사용된다.
10 : 완충고무 부재
20 : 압축기
21 : 압축기 본체
22 : 어큐뮬레이터
23 : 고정부재
24 : 체결 밴드

Claims (9)

  1. 압축기 본체에 흡입되는 냉매를 저장하는 어큐뮬레이터의 외주와, 상기 압축기 본체에 상기 어큐뮬레이터를 고정하기 위한 고정부재 및 상기 고정부재에 눌러 붙이기 위한 체결 밴드의 사이에 개재되는 완충고무 부재로서,
    상기 완충고무 부재는, 띠 형상으로 상기 어큐뮬레이터의 외주에 감겨지고, 부틸고무를 포함하며,
    상기 완충고무 부재는, 온도가 -20℃ 이상 20℃ 이하일 때의 손실계수가 0.6 이상이며, 20℃ 보다 높고 40℃ 이하일 때의 손실계수가 0.3 이상인 것을 특징으로 하는 완충고무 부재.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 부틸고무는, 할로겐화 부틸고무인 것을 특징으로 하는 완충고무 부재.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 부틸고무는, 손실계수를 향상시키는 소정의 성분을 포함하고, 상기 소정의 성분은, 로진 수지, 테르펜계 수지, 석유 수지, 석탄 수지, 페놀 수지 및 크실렌 수지로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 완충고무 부재.
  4. 압축기 본체에 흡입되는 냉매를 저장하는 어큐뮬레이터의 외주와, 상기 압축기 본체에 상기 어큐뮬레이터를 고정하기 위한 고정부재 및 상기 고정부재에 눌려 붙여지기 위한 체결 밴드의 사이에 개재되는 완충고무 부재로서,
    상기 완충고무 부재는, 띠 형상으로 상기 어큐뮬레이터의 외주에 감겨지고, 온도가 -20℃ 이상 20℃ 이하일 때의 손실계수가 0.6 이상이며, 20℃ 보다 높고 40℃ 이하일 때의 손실계수가 0.3 이상인 고무를 포함하는 것을 특징으로 하는 완충고무 부재.
  5. 제 1항, 제 2항 또는 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 완충고무 부재는, 고무 경도가 DUROA경도 50°이상 85°이하인 것을 특징으로 하는 완충고무 부재.
  6. 제 1항, 제 2항 또는 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 완충고무 부재는, 사각형상이고, 두께가 0.5㎜ 이상 3㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 완충고무 부재.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
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