KR102372565B1 - 동흡진기 - Google Patents

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KR102372565B1
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박선화
정영수
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 동흡진기에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 동흡진기는, 내측에 삽입공이 형성된 제 1흡진층; 및 상기 제 1흡진층의 외측에 배치되는 제 2흡진층을 포함하고, 상기 제 1흡진층과 제 2흡진층 사이에는, 상기 제 1흡진층의 전체 외주면을 따라 연장되고 상기 제 1흡진층과 제 2흡진층의 일측면으로부터 내측으로 파여진 공간부가 형성되어, 각 흡진층의 충분한 진동영역을 확보함으로써, 광범위한 주파수대역 내에서 공진할 수 있는 이점이 있다.

Description

동흡진기 {Dynamic Damper}
본 발명은 동흡진기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기조화기의 실외기에배치되어 진동을 저감시키는 동흡진기에 관한 것이다.
동흡진기는 진동이나 소음을 일으키는 구조물에 배치되어, 발생된 진동 및 소음을 공진을 통해 저감시키는 장치이다.
동흡진기를 공진주파수 영역대에서 원활하게 진동시키기 위해, 동흡진기는 탄성변형 가능한 재질로 제조되며, 진동과 더불어 적절한 내구성을 확보하기 위해, 동흡진기에 지지부재가 별도로 구비되는 것이 일반적이었다.
하지만, 내구성의 확보를 위해 지지부재가 탄성체에 결합됨으로 인해, 동흡진기의 본래 목적인 공진에 악영향을 끼치게 되고, 탄성체의 변형범위를 제약하여 공진할 수 있는 주파수영역대가 제한된다는 문제점이 있었다.
등록특허 10-1410649는, 차량용 엔진서포트 또는 트랜스미션마운트에 배치되는 동흡진기를 개시하고 있으나, 내구성 확보를 위해 강체인 하우징 내에 동흡진기를 배치함으로써, 동흡진기의 공진효율을 저감시키는 문제점이 있었다.
등록특허 10-0631529는, 에어컨 압축기에 배치되는 동흡진기를 개시하고 있으나, 내구성 확보를 위해 동흡진기를 폐루프 형상으로 제조함에 따라 넓은 범위의 공진주파수 대역을 설정하기 어렵다는 문제점이 있었다.
한국등록특허 10-1410649 한국등록특허 10-0631529
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 광범위한 주파수 대역에서 공진할 수 있는 동흡진기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는 내구성이 확보된 동흡진기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 배관의 삽입이 용이한 동흡진기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 삽입된 배관을 안정적으로 지지하는 동흡진기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 진동영역을 극대화시킨 동흡진기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 제작이 쉽고 설계변형이 용이한 동흡진기를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 동흡진기는, 내측에삽입공이 형성된 제 1흡진층; 및 상기 제 1흡진층의 외측에 배치되는 제 2흡진층을 포함하여, 넓은 진동영역을 확보할 수 있다.
상기 제 1흡진층과 제 2흡진층 사이에는, 상기 제 1흡진층의 전체 외주면을 따라 연장되고 상기 제 1흡진층과 제 2흡진층의 일측면으로부터 내측으로 파여진 공간부가 형성되어, 상기 공간부를 통해 상기 제 1흡진층과 제 2흡진층은 충분한 진동자유도를 확보할 수 있다.
상기 제 2흡진층은, 외둘레벽의 일부가 개구되어 상기 삽입공과 연통되는 개구부를 형성할 수 있어, 배관을 반경방향으로 삽입할 수 있다.
상기 개구부는, 외측으로 갈수록 확장되어, 삽입된 배관이 동흡진기로부터 빠지는 것을 방지할 수 있다.
상기 개구부를 형성하는 상기 제 1흡진층 및 제 2흡진층 단부의 경사각은 동일하게 형성될 수 있어, 배관을 안정적으로 삽입할 수 있다.
상기 제 2흡진층은, 상기 개구부와 원주방향으로 이격된 위치에 분리부가 형성될 수 있어, 상기 제 2흡진층의 충분한 진동영역을 확보할 수 있다.
상기 제 1흡진층과 상기 제 2흡진층을 연결하는 제 3흡진층이 형성될 수 있어, 상기 제 1흡진층과 제 2흡진층의 진동을 완충시킬 수 있다.
상기 제 3흡진층의 원주방향길이는 상기 제 2흡진층의 원주방향 길이보다 짧을 수 있어, 상기 제 2흡진층의 진동영역을 확장할 수 있다.
상기 제 1흡진층과 제 2흡진층 사이의 공간은, 상기 제 3흡진층을 기준으로 분할될 수 있어, 상기 제 2흡진층이 양방향으로 진동할 수 있다.
상기 제 3흡진층의 일면은, 상기 제 1흡진층의 일면 및 상기 제 2흡진층의 일면과 함께 연속된 면을 형성할 수 있어, 상기 제 2흡진층의 일방향 진동폭을 증가시킬 수 있다.
상기 제 1흡진층의 일면과, 상기 제 3흡진층의 일면과, 상기 제 2흡진층의 일면은 연속된 호(arc)형의 차폐면을 형성할 수 있어, 동흡진기의 내구성을 향상시킬 수 있다.
상기 제 1흡진층과 상기 제 2흡진층이 상기 차폐면으로부터 연장된 길이는, 상기 제 3흡진층이 상기 차폐면으로부터 연장된 길이보다 길 수 있어, 상기 제 2흡진층의 충분한 진동영역을 확보할 수 있다.
상기 제 1흡진층은 자극의 전달에 의해 적어도 일부가 탄성변형될 수 있어, 배관을 지지함과 동시에 공진효과를 가중시킬 수 있다.
상기 제 1흡진층의 두께는 상기 제 2흡진층의 두께보다 얇을 수 있어, 상기 제 1흡진층과 제 2흡진층 간의 간섭을 최소화할 수 있다.
상기 제 2흡진층은, 외둘레면으로부터 내측으로 함몰된 홈이 형성될 수 있어, 상기 홈에 별도의 고정부재를 연결함으로써 동흡진기의 내구성을 보충할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는, 냉매유입관 및 냉매토출관과 연결되는 압축기를 포함하는 실외기; 상기 실외기와 연결되고, 냉매가 순환되는 실내기; 및 상기 실외기에 배치되는 동흡진기를 포함하여, 상기 동흡진기의 공진에 의해 상기 실외기에서 발생되는 진동 또는 소음을 저감시킬 수 있다.
상기 동흡진기는, 상기 냉매유입관 또는 상기 냉매토출관에 배치될 수 있어, 상기 냉매유입관 또는 냉매토출관의 타겟주파수 영역대의 진동을 효과적으로 제거할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 동흡진기에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째,　각 흡진층의 충분한 진동영역을 확보함으로써, 광범위한 주파수대역 내에서 공진할 수 있는 장점이 있다.
둘째,　각 흡진층 사이사이에 형성된 공간을 활용하여, 진동효율을 극대화시킬 수 있는 장점도 있다.
셋째,　배관이 삽입되는 개구부에 경사각을 주어, 배관을 안정적으로 삽입하여 지지할 수 있는 장점도 있다.
넷째, 구조를 단순화하여, 제작이 쉽고 설계변형이 용이하게 함으로써, 타겟주파수대역의 변경이 용이하다는 장점도 있다.
다섯째, 흡진층의 3중 구조와, 제 3흡진층의 위치변동을 통해 충분한 내구성을 확보할 수 있는 장점도 있다.
여섯째, 공기조화기의 실외기에 배치되어 부품 간에 발생되는 진동소음을 저감시킬 수 있는 장점도 있다.
일곱째, 배관의 길이를 늘리지 않고도 배관의 진동을 효과적으로 저감시킬 수 있어, 배관에 소모되는 재료비를 절감시킬 수 있다는 장점도 있다.
여덟째, 공기조화기 실외기의 진동저감을 통해, 진동에 의한 부품의 피로한도수명을 연장시킬 수 있는 장점도 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동흡진기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 동흡진기의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동흡진기의 절개도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동흡진기의 절개도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동흡진기의 후방사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동흡진기의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 동흡진기의 후방사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 실외기의 내부구조도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 작용효과를 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 작용효과를 나타내는 컨투어이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 동흡진기를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
본 발명에 대한 설명에 있어서, 전방 및 후방의 방향적 개념은 설명의 편의를 위한 것으로서, 이하에서 설명하는 방향적개념은 동흡진기의 배치에 따라 달라지는 상대적인 개념일 수 있다. 내측과 외측, 상측과 하측의 방향적 개념 또한 설명의 편의를 위한 것으로서, 이하에서는 도 2기준 중심축(Y)에 가까워지는 방향을 내측으로 정의하고, 중심축(Y)으로부터 멀어지는 방향을 외측으로 정의하고, 중심축(Y)으로부터 개구부(12)로 향하는 방향을 하측으로 정의하고, 중심축(Y)으로부터 분리부(13)로 향하는 방향을 상측으로 정의한다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 동흡진기(10)의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1실시예 및 제 2실시예에 따른 동흡진기(10, 10')의 정면도이다.
동흡진기(10)는 내측에 삽입공(11)이 형성된 제 1흡진층(20)과; 제 1흡진층(20)의 외측에 배치되어 공간부(14, 15, 16)를 형성하는 제 2흡진층(40)을 포함한다.
제 1흡진층(20)의 전체적인 형상은 외벽의 일부가 개구된 실린더형일 수 있고, 전방과 후방이 개방된 상태일 수 있다. 이에, 제 1흡진층(20)의 종단면은 호(arc)의 형상을 가질 수 있다.
제 1흡진층(20)의 전방에는 호(arc)형의 제 1전방면(21)이 형성될 수 있고, 후방에는 제 1전방면(21)과 동일한 형상의 제 1후방면(미도시)이 형성될 수 있다. 제 1전방면(21)은 제 1흡진층(20)의 일측면(21)일 수 있고, 제 1후방면(미도시)은 제 1흡진층(20)의 타측면(미도시)일 수 있다.
제 1전방면(21)과 제 1후방면(미도시)은 제 1전방면(21)의 내측단부로부터 후방으로 연장된 제 1내둘레면(23)과, 제 1전방면(21)의 외측단부로부터 후방으로 연장된 제 1외둘레면(22)으로 연결될 수 있고, 제 1외둘레면(22)과 제 1내둘레면(23)은 외측방향으로의 두께를 갖는 제 1흡진층(20)의 외둘레벽을 형성할 수 있다.
제 1전방면(21)은 일부 원호(arc)가 절개된 링 형상일 수 있고, 제 1흡진층(20)은 제 1전방면(21)의 절개된 부위에서 후방으로 연장되는 제 1흡진층 경사면(24a, 24b)을 포함할 수 있다. 제 1흡진층 경사면(24a, 24b)은 외측으로 제 1외둘레면(22)과 연결될 수 있고, 내측으로 제 1내둘레면(23)과 연결될 수 있다.
제 1흡진층 경사면(24a, 24b)은 일측에 형성된 제 1경사면(24a)과, 타측에 형성된 제 2경사면(24b)으로 구분될 수 있다. 제 1경사면(24a)과 제 2경사면(24b)은 상하축을 기준으로 대칭되게 형성될 수 있고, 상하축과 소정의 경사각을 가질 수 있다. 제 1경사면(24a)과 제 2경사면(24b) 사이의 간격은 외측으로 갈수록 넓어질 수 있고, 이에 제 1경사면(24a)과 제 2경사면(24b) 사이에 형성된 개구부(12)는 외측으로 갈수록 확장될 수 있다.
제 1흡진층(20)은 자극의 전달에 의해 적어도 일부가 탄성변형될 수 있고, 이 때 "자극의 전달에 의해 탄성변형된다"의 의미는, 외부 진동 또는 소음이 전달될 시 제 1흡진층(20)의 형상이 변형될 수 있음을 의미한다.
제 3흡진층(30)은 제 1흡진층(20)으로부터 외측으로 연장되고, 자극의 전달에 의해 적어도 일부가 탄성변형될 수 있다. 이 때 "자극의 전달에 의해 탄성변형된다"의 의미는, 외부 진동 또는 소음이 전달될 시 제 3흡진층(30)의 형상이 변형될 수 있음을 의미한다. 제 3흡진층(30)은 제 1흡진층 외둘레면(22)으로부터 외측으로 연장될 수 있고, 전체적인 형상이 아치(arch)형일 수 있다. 제 3흡진층(30)의 종단면의 형상은 호(arc)형일 수 있고, 제 3흡진층(30)은 상하축을 기준으로 대칭되도록 제 3흡진층 쌍(30a, 30b)을 이루어 연장될 수 있다.
제 2흡진층(40)은 제 3흡진층(30)으로부터 외측으로 연장되고, 자극의 전달에 의해 적어도 일부가 탄성변형될 수 있다. 이 때 "자극의 전달에 의해 탄성변형된다"의 의미는, 외부 진동 또는 소음이 전달될 시 제 2흡진층(40)의 형상이 변형될 수 있음을 의미한다. 제 2흡진층(40)의 전체적인 형상은 아치(arch)형, 종단면의 형상은 호(arc)형일 수 있고, 상하축을 기준으로 대칭되도록 제 2흡진층 쌍(40a, 40b)을 이루어 연장될 수 있다. 제 2흡진층(40)은 제 3흡진층(30)을 통해 제 1흡진층(20)과 일체로 형성될 수 있고, 제 1흡진층(20)의 외측에 배치된다.
제 2흡진층(40)의 전방에는 호(arc)형의 제 2전방면(41)이 형성될 수 있고, 후방에는 제 2전방면(41)과 동일한 형상의 제 2후방면(미도시)이 형성될 수 있다. 제 2전방면(41)은 제 2흡진층(40)의 일측면(41)일 수 있고, 제 2후방면(미도시)은 제 2흡진층(40)의 타측면(미도시)일 수 있다.
제 2전방면(41)과 제 2후방면(미도시)은 제 2전방면(41)의 내측단부로부터 후방으로 연장된 제 2내둘레면(43)과, 제 2전방면(41)의 외측단부로부터 후방으로 연장된 제 2외둘레면(42)으로 연결될 수 있고, 제 2외둘레면(42)과 제 2내둘레면(43)은 외측방향으로의 두께를 갖는 제 2흡진층(40)의 외둘레벽을 형성할 수 있다.
제 2전방면(41)과, 제 2외둘레면(42)과, 제 2내둘레면(43) 각각은 상하축을 기준으로 대칭되도록 각각 제 2전방면 쌍(41a, 41b), 제 2외둘레면 쌍(42a, 42b), 제 2내둘레면 쌍(43a, 43b)을 이루어 형성될 수 있다.
제 2전방면(41)은 상측과 하측 각각에 소정의 원호(arc)가 절개된 링 형상일 수 있고, 제 2전방면(41)의 하측에 절개된 부위에 개구부(12)가 형성될 수 있고, 상측에 절개된 부위에 분리부(13)가 형성될 수 있다.
제 2흡진층(40)은 개구부(12)를 형성하는 제 2전방면(41)의 절개된 부위에서 후방으로 연장되는 제 2흡진층 경사면(44a, 44b)을 포함할 수 있다. 제 2흡진층 경사면(44a, 44b)은 외측으로 제 2외둘레면(42)과 연결될 수 있고, 내측으로 제 2내둘레면(43)과 연결될 수 있다.
제 2흡진층 경사면(44a, 44b)은 일측에 형성된 제 3경사면(44a)과, 타측에 형성된 제 4경사면(44b)으로 구분될 수 있다. 제 3경사면(44a)과 제 4경사면(44b)은 상하축을 기준으로 대칭되게 형성될 수 있고, 상하축과 소정의 경사각을 가질 수 있다. 제 3경사면(44a)과 제 4경사면(44b) 사이의 간격은 외측으로 갈수록 넓어질 수 있고, 이에 제 3경사면(44a)과 제 4경사면(44b) 사이에 형성된 개구부(12)는 외측으로 갈수록 확장될 수 있다.
제 2흡진층(40)은 분리부(13)를 형성하는 제 2전방면(41)의 절개된 부위에서 후방으로 연장되는 제 2흡진층 분리면(45a, 45b)을 포함할 수 있다. 제 2흡진층 분리면(45a, 45b)은 외측으로 제 2외둘레면(42)과 연결될 수 있고, 내측으로 제 2내둘레면(43)과 연결될 수 있다.
제 2흡진층 분리면(45a, 45b)은 일측에 형성된 제 1분리면(45a)과, 타측에 형성된 제 2분리면(45b)로 구분될 수 있다. 제 1분리면(45a)과 제 2분리면(45b)은 상하축을 기준으로 대칭되게 형성될 수 있고, 상하축과 소정의 경사각을 가질 수 있다. 제 1분리면(45a)과 제 2분리면(45b) 사이의 간격은 외측으로 갈수록 넓어질 수 있고, 이에 제 1분리면(45a)과 제 2분리면(45b) 사이에 형성된 분리부(13)는 외측으로 갈수록 확장될 수 있다.
제 2외둘레면(42)에는, 내측으로 함몰된 홈(46a, 46b)이 형성될 수 있다. 홈(46a, 46b)은 제 2외둘레면 쌍(42a, 42b) 각각에 형성될 수 있고, 서로 대칭되게 형성되어 한 쌍의 홈부(46)를 형성할 수 있다. 상기 홈부(46)에는 소정의 고정부재가 안착될 수 있고, 상기 고정부재는 홈부(46)에 안착된 상태로 고정되어 동흡진기(10)를 지지할 수 있다. 상기 고정부재로는 케이블타이나 클램프와 같이, 동흡진기(10)를 원주방향으로 감아 동흡진기(10)를 지지하는 부재가 사용될 수 있다.
제 2흡진층(40)은 상기한 제 2전방면(41)과, 제 2외둘레면(42)과, 제 2내둘레면(43)과, 제 2흡진층 경사면(44)과, 제 2흡진층 분리면(45)과, 홈부(46)를 포함할 수 있다.
이하에서는 도 2를 참조하여, 각 흡진층(20, 30, 30', 40) 사이에 형성되는 진동영역에 대해 설명한다. 도 2를 참조하여 설명할 때, 설명의 편의를 위해 제 1실시예를 일례로 들어 설명하나, 도 2를 참조하여 설명하는 내용은 제 2실시예에도 동일하게 적용될 수 있다.
동흡진기(10, 10')는 내측에 중심축(Y)을 가질 수 있고, 각 흡진층(20, 30, 30', 40)은 중심축(Y)으로부터 외둘레면 및 내둘레면까지의 거리가 일정하도록 전체적인 형상이 호(arc)형일 수 있다.
제 1흡진층(20)의 내측에는 배관이 삽입될 수 있는 삽입공(11)이 형성된다. 삽입공(11)의 전체적인 형상은 원형일 수 있고, 제 1흡진층(20)의 전체적인 외형은 중공의 실린더형일 수 있다.
제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40)은 상기한 바와 같이 외측을 향해 연장된 경사면(24a, 24b, 44a, 44b)을 가질 수 있고, 경사면(24a, 24b, 44a, 44b) 사이에는 삽입공(11)과 동흡진기(10, 10')의 외부를 연통시키는 개구부(12)가 형성될 수 있다. 개구부(12)는 제 1흡진층(20)의 절개된 부위와 제 2흡진층(40)의 절개된 부위가 공유하는 공간적 개념일 수 있다. 개구부(12)는 배관이 삽입공(11)으로 인입될 수 있는 통로를 제공하며, 배관은 개구부(12)를 통해 삽입공(11) 내에 삽입될 수 있다.
제 3흡진층(30, 30')은 일단부(34)가 개구부(12)로부터 원주방향으로 이격된 스팟에 위치하도록 배치될 수 있고, 이에 따라 제 3흡진층(30, 30')의 일단부(34)와 개구부(12) 사이에는 제 2진동부(15)가 형성될 수 있다. 제 2진동부(15)는 제 3흡진층의 일단부(34)와 개구부(12) 사이에 형성된 간극으로서 이해될 수 있다. 제 3흡진층(30, 30')은 상하축을 기준으로 대칭되도록 쌍(30a, 30b)을 이루어 형성될 수 있고, 이에 제 2진동부(15)도 상하축을 기준으로 대칭되도록 제 2진동부 쌍(15a, 15b)을 이루어 형성될 수 있다. 제 2진동부(15)는 제 3흡진층(30, 30')의 일단부(34)로부터 원주방향으로 연장된 공간적 개념일 수 있고, 제 3흡진층(30, 30')과 두께가 동일한 호(arc)형으로 형성된 공간으로서 이해될 수 있다. 제 2진동부(15)는 개구부(12)와 일부 중첩되는 공간적 개념일 수 있고, 배관의 삽입시 배관과 일부 간섭될 수 있다. 제 2진동부(15)는 제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40)이 반경방향으로 진동함에 있어서, 충분한 진동영역을 확보하게 하여, 진동자유도를 향상시킬 수 있고, 배관이 삽입될 시, 제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40)이 가변될 수 있는 공간을 제공하여, 개구부(12)의 확장을 용이하게 함으로써, 결과적으로 배관의 삽입을 용이하게 할 수 있다.
제 1경사면(24a)과 제 2경사면(24b)이 이루는 중심각과 제 3경사면(44a)과 제 4경사면(44b)이 이루는 중심각은 동일할 수 있고, 이는 개구부(12)의 중심각과 동일한 개념으로서 이해될 수 있고, 이하 제 1중심각(θ1)으로 이름한다.
제 3흡진층(30, 30')의 일단부와 제 1경사면(24a)이 이루는 중심각은 제 1흡진층(20)과 제 3흡진층(30, 30')이 원주방향으로 이격된 각도로서 이해될 수 있고, 이하 제 2중심각(θ2)으로 이름한다.
제 1중심각(θ1)의 크기는 제 2중심각(θ2)의 크기보다 작거나 같을 수 있다. 이로 인해, 개구부(12) 인근에서의 내구성이 확보될 수 있다.
제 2흡진층(40)의 제 1분리면(45a)과 제 2분리면(45b) 사이에는 분리부(13)가 형성될 수 있다. 분리부(13)는 제 2흡진층(40)의 절개된 부위 중 개구부(12)와 대향되는 위치에 형성된 절개부위로 이해될 수 있다. 분리부(13)는 개구부(12)의 상측에 대향되게 개구부(12)로부터 원주방향으로 이격되어 형성될 수 있고, 분리부(13)의 중심각의 크기는 제 1중심각(θ1)의 크기보다 크거나 같을 수 있다. 분리부(13)의 존재로 인해, 제 2흡진층(40)의 진동자유도가 향상될 수 있고, 내구성이 향상될 수 있다.
제 3흡진층(30, 30')은 타단부(35)가 제 1분리면(45a) 및 제 2분리면(45b)으로부터 원주방향으로 이격된 스팟에 위치하도록 배치될 수 있고, 제 3흡진층(30, 30')이 상하축을 기준으로 대칭되도록 쌍(30a, 30b)을 이루어 형성됨에 따라, 제 3흡진층(30, 30')의 양 측 타단부(35) 사이에는 제 1진동부(14)가 형성될 수 있다.
제 1진동부(14)는 제 3흡진층(30, 30')의 양 측 타단부(35)로부터 원주방향으로 연장된 공간적 개념일 수 있고, 제 3흡진층(30, 30')과 두께가 동일한 호(arc)형으로 형성된 공간으로서 이해될 수 있다. 제 1진동부(14)는 분리부(13)의 하측에 형성될 수 있고, 분리부(13)와 일부 중첩되는 공간일 수 있다. 제 1진동부(14)는 분리부(13)와 함께 제 3흡진층(30, 30') 및 제 2흡진층(40)의 진동영역을 확장하여, 진동자유도를 향상시킬 수 있다. 또한, 분리부(13)와 제 1진동부(14)는 굽힘과 비틀림 자극에 의한 내구성을 향상시킬 수 있고, 굽힘과 비틀림 자극이 주어질 시 움직일 수 있는 공간을 제공하여 운동자유도가 향상되는 바, 운동에너지를 통해 배관의 진동에너지를 용이하게 흡수할 수 있다.
제 1흡진층의 두께(W1)와 제 3흡진층의 두께(W2)와 제 2흡진층의 두께(W3)를 비교하면, 제 1흡진층의 두께(W1)는 제 2흡진층의 두께(W3)보다는 얇을 수 있고, 제 3흡진층의 두께(W2)보다는 두꺼울 수 있다.
이하에서는 도 3을 참조하여, 제 1실시예에 따른 동흡진기(10)의 내부구조를 설명한다.
도 3은 도 2에 도시된 A-A'선도를 따라 동흡진기(10)를 절개한 것을 나타낸 것이다.
제 1실시예에 따른 동흡진기(10)의 경우, 제 3흡진층(30)이 전후방향 중단부에 위치되어 제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40)을 연결할 수 있다.
제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40)이 전후방향으로 연장된 길이는 동일할 수 있고, 제 1전방면(21)과 제 2전방면(41)은 동일평면 상에 위치할 수 있다. 제 3흡진층(30)의 전방에 형성된 제 3전방면(31)은 제 1전방면(21) 및 제 2전방면(41)으로부터 후방으로 제 1길이(L1)만큼 이격된 위치에 형성될 수 있다. 또한, 제 3흡진층(30)의 후방에 형성된 제 3후방면(미도시)은 제 1후방면(미도시) 및 제 2후방면(미도시)으로부터 전방으로 제 2길이(L2)만큼 이격된 위치에 형성될 수 있다. 이 때, 제 1길이(L1)와 제 2길이(L2)의 크기는 동일할 수 있다.
제 3흡진층(30)과 제 2흡진층(40)이 상하축을 기준으로 대칭되게 형성됨에 따라, 제 3흡진층 쌍(30a, 30b)은 모두 제 1길이(L1)와 제 2길이(L2)의 크기가 같아지는 지점에 위치될 수 있다.
제 2흡진층(40)은 제 1흡진층(20)으로부터 외측으로 이격되게 배치되고, 제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40) 사이에는 제 3진동부(16)가 형성될 수 있다. 제 3진동부(16)는 제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40) 사이에 형성된 공간적 개념일 수 있고, 제 3흡진층(30)과 두께가 동일한 호(arc)형으로 형성된 공간으로서 이해될 수 있다. 제 3진동부(16)는 제 1진동부(14) 및 제 2진동부(15)와 일부 영역이 중첩되는 공간일 수 있고, 각 흡진층(20, 30, 40)의 진동영역을 확장하여, 동흡진기(10)의 진동자유도를 향상시킬 수 있다.
제 3진동부(16)는 제 1진동부(14) 및 제 2진동부(15)와 함께 제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40) 사이의 공간부를 형성할 수 있다. "공간부"라는 개념은, 제 1진동부(14)와, 제 2진동부(15)와, 제 3진동부(16)의 공간이 서로 연통되어 형성되는 공간으로서 이해될 수 있다. 또한 "공간부"는, 제 1흡진층(20)의 제 1외둘레면(22)을 따라 연장되고, 제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40)의 각 전방면(21, 41)으로부터 후방으로 파여진 공간으로서 이해될 수 있다.
제 1실시예의 경우, 제 3흡진층(30)이 전후방향 중단부에 위치함에 따라, 제 3진동부(16)는 4개의 공간(16a, 16b, 16c, 16d)으로 구분될 수 있다. 다만, 제 3진동부(16)의 구분은 설명의 편의를 위해 임의로 구분한 것으로서, 4개의 공간(16a, 16b, 16c, 16d)은 동흡진기(10)의 회전에 의해 상대적 위치가 바뀌는 동일한 구성일 수 있다.
제 3진동부(16)는 한 쌍의 제 3전방면(31a, 31b) 중 어느 하나(31a)의 전방에 형성된 제 1공간(16a)과, 다른 하나(31b)의 전방에 형성된 제 2공간(16b)을 포함할 수 있다. 또한, 제 3진동부(16)는 제 1공간(16a)과 제 3흡진층(30a)을 기준으로 대칭되는 제 3공간(16c)과, 제 2공간(16b)과 제 3흡진층(30b)을 기준으로 대칭되는 제 4공간(16d)을 포함할 수 있다. 제 1공간(16a)과 제 2공간(16b)은 상하축을 기준으로 서로 대칭될 수 있고, 제 3공간(16c)과 제 4공간(16d)은 상하축을 기준으로 서로 대칭될 수 있다.
상기한 제 3진동부(16)에 대한 설명은 설명의 편의를 위해 절개된 동흡진기(10)가 도시된 도 3을 참조하여 설명하였으나, 제 3진동부(16)는 도 3에 도시된 영역에 한정되지 않고, 절개부위의 상측에 대칭되게 형성될 수 있다. 이에 따라, 4개의 영역으로 구분된 제 3진동부 각각(16a, 16b, 16c, 16d)은 원주방향으로 연장된 호(arc)형일 수 있고, 원주방향 일단부에서 개구부(12)과 연통되고, 원주방향 타단부에서 분리부(13)와 연통될 수 있다.
이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 제 2실시예에 따른 동흡진기(10')를 설명한다. 제 2실시예의 경우, 하기에서 설명하는 요소 이외의 구성은 제 1실시예의 경우와 동일하므로, 제 2실시예와 제 1실시예의 차이점을 위주로 설명한다.
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 동흡진기(10')를 절개하여 일부만을 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 동흡진기(10')를 후방에서 바라본 것을 나타낸 것이다.
제 2실시예에 따른 동흡진기(10')의 경우 제 3흡진층(30')이 전후방향 후단부에 위치되어 제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40)을 연결할 수 있다.
제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40)이 전후방향으로 연장된 길이는 동일할 수 있고, 제 1전방면(21)과 제 2전방면(41)은 동일평면 상에 위치할 수 있다. 제 3흡진층(30')의 전방에 형성된 제 3전방면(31')은 제 1전방면(21) 및 제 2전방면(41)으로부터 후방으로 제 1길이(L1')만큼 이격된 위치에 형성될 수 있다. 또한, 제 3흡진층(30')의 후면은 제 1흡진층(20)의 후면 및 제 2흡진층(40)의 후면과 함께 연속된 면을 형성할 수 있다. 이 때, 제 2실시예에서의 제 1길이(L1')는, 제 1실시예에서의 제 1길이(L1)보다 클 수 있다.
제 2흡진층(40)은 제 1흡진층(20)으로부터 외측으로 이격되게 배치되고, 제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40) 사이에는 제 3진동부(16')가 형성될 수 있다. 제 3진동부(16')는 제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40) 사이에 형성된 공간적 개념일 수 있고, 제 3흡진층(30')과 두께가 동일한 호(arc)형으로 형성된 공간으로서 이해될 수 있다. 제 3진동부(16')는 제 1진동부(14') 및 제 2진동부(15')와 일부 영역이 중첩되는 공간일 수 있고, 각 흡진층(20, 30, 40)의 진동영역을 확장하여, 동흡진기(10')의 진동자유도를 향상시킬 수 있다.
제 3진동부(16')는 제 1진동부(14') 및 제 2진동부(15')와 함께 제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40) 사이의 공간부를 형성할 수 있다. "공간부"라는 개념은, 제 1진동부(14')와, 제 2진동부(15')와, 제 3진동부(16')의 공간이 서로 연통되어 형성되는 공간으로서 이해될 수 있다. 또한 "공간부"는, 제 1흡진층(20)의 제 1외둘레면(22)을 따라 연장되고, 제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40)의 각 전방면(21, 41)으로부터 후방으로 파여진 공간으로서 이해될 수 있다.
제 2실시예의 경우, 제 3흡진층(30')이 전후방향 후단부에 위치함에 따라, 제 3진동부(16')는 2개의 공간(16a', 16b')으로 구분될 수 있다. 다만, 제 3진동부(16)의 구분은 설명의 편의를 위해 임의로 구분한 것으로서, 2개의 공간(16a', 16b')은 동흡진기(10)의 회전에 의해 상대적 위치가 바뀌는 동일한 구성일 수 있다.
제 3진동부(16')는 한 쌍의 제 3전방면(31a', 31b') 중 어느 하나(31a')의 전방에 형성된 제 1공간(16a')과, 다른 하나(31b')의 전방에 형성된 제 2공간(16b')을 포함할 수 있다. 제 1공간(16a')과 제 2공간(16b')은 상하축을 기준으로 서로 대칭될 수 있다.
상기한 제 3진동부(16')에 대한 설명은 설명의 편의를 위해 절개된 동흡진기(10')가 도시된 도 4를 참조하여 설명하였으나, 제 3진동부(16')는 도 4에 도시된 영역에 한정되지 않고, 절개부위의 상측에 대칭되게 형성될 수 있다. 이에 따라, 2개의 영역으로 구분된 제 3진동부 각각(16a', 16b')은 원주방향으로 연장된 호(arc)형일 수 있고, 원주방향 일단부에서 개구부(12)과 연통되고, 원주방향 타단부에서 분리부(13)와 연통될 수 있다.
제 2실시예의 경우, 동흡진기(10')를 후방에서 바라보게 되면, 각 흡진층(20, 30', 40)의 후면이 연속된 차폐면(17')을 형성하는 것을 확인할 수 있다.
차폐면(17')은 제 1흡진층(20)의 후면과, 제 3흡진층(30')의 후면과, 제 2흡진층(40)의 후면을 포함할 수 있다. 각 흡진층(20, 30', 40)은 차폐면(17')으로부터 전방을 향해 연장될 수 있고, 연장된 길이는 제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40)이 동일한 길이만큼 연장되고, 제 3흡진층(30')은 제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40)이 연장된 길이보다 짧은 길이만큼 연장될 수 있다.
차폐면(17')은 동흡진기(10')의 내부 진동영역에 이물질이 후방으로부터 투입되는 것을 방지할 수 있다.
제 2실시예의 경우, 제 3흡진층(30')이 전후방향 후단부에 위치함에 따라, 제 1진동부(14')와 제 2진동부(15a,' 15b')도 전후방향 후단부에 형성될 수 있다.
이하에서는 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 제 3실시예에 따른 동흡진기(10'')를 설명한다. 제 3실시예의 경우, 하기에서 설명하는 요소 이외의 구성은 제 1실시예의 경우와 동일하므로, 제 3실시예와 제 1실시예의 차이점을 위주로 설명한다.
도 6는 본 발명의 제 3실시예에 따른 동흡진기(10'')의 사시도이고, 도 7는 본 발명의 제 3실시예에 따른 동흡진기(10'')를 후방에서 바라본 것을 나타낸 것이다.
제 3실시예의 경우, 제 3흡진층(30'')과 제 2흡진층(40'')은 분리부(13)가 형성되지 않을 수 있고, 이에 제 3흡진층(30'')과 제 2흡진층(40'')의 전체적인 외형은 외둘레벽의 일부가 개구된 실린더형 또는 아치(arch)형일 수 있다. 또한, 전방에서 바라보았을 때, 각 흡진층(20, 30'', 40'')은 개구부(12)를 제외한 부위가 동심원관계에 있을 수 있다.
제 3실시예에 따른 동흡진기(10'')의 경우 제 3흡진층(30'')이 전후방향 후단부에 위치되어 제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40'')을 연결할 수 있다.
제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40'')이 전후방향으로 연장된 길이는 동일할 수 있고, 제 1전방면(21)과 제 2전방면(41'')은 동일평면 상에 위치할 수 있다. 제 3흡진층(30'')의 전방에 형성된 제 3전방면(31'')은 제 2실시예에서의 제 3전방면(31')과 동일한 위치에 형성될 수 있다. 또한, 제 3흡진층(30'')의 후면은 제 1흡진층(20)의 후면 및 제 2흡진층(40'')의 후면과 함께 연속된 면을 형성할 수 있다.
제 2흡진층(40'')은 제 1흡진층(20)으로부터 외측으로 이격되게 배치되고, 제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40'') 사이에는 제 3진동부(16'')가 형성될 수 있다. 제 3진동부(16'')는 제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40'') 사이에 형성된 공간적 개념일 수 있고, 제 3흡진층(30'')과 두께가 동일한 호(arc)형으로 형성된 공간으로서 이해될 수 있다. 제 3진동부(16'')는 각 흡진층(20, 30, 40)의 진동영역을 확장하여, 동흡진기(10')의 진동자유도를 향상시킬 수 있다.
제 3진동부(16'')는 제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40) 사이의 공간부를 형성할 수 있다. "공간부"라는 개념은, 제 3진동부(16)로 이루어진 공간으로서 이해될 수 있다. 또한 "공간부"는, 제 1흡진층(20)의 제 1외둘레면(22)을 따라 연장되고, 제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40'')의 각 전방면(21, 41'')으로부터 후방으로 파여진 공간으로서 이해될 수 있다.
제 3실시예는, 제 1실시예 및 제 2실시예와는 달리, 분리부(13)와, 제 1진동부(14, 14')와, 제 2진동부(15, 15')가 형성되지 않는다. 이에 동흡진기(10'')의 전체적인 외형은 원주방향으로 개구부(12)만이 절개된 링 형상일 수 있다. 제 3실시예에 따른 동흡진기(10'')의 공간은 삽입공(11)과, 개구부(12)와, 제 3진동부(16'')만으로 이루어질 수 있으며, 삽입공(11)과 개구부(12) 구성은 제 1실시예와 동일할 수 있다. 제 3진동부(16'')는 제 1흡진층(20)의 외둘레면과, 제 3흡진층(30'')의 전방면과, 제 2흡진층(40'')의 내둘레면으로 둘러싸인 공간으로서 이해될 수 있다. 이에, 제 3진동부(16'')는 실린더형 또는 아치(arch)형일 수 있고, 개구부(12)와 일부 영역이 중첩될 수 있다.
제 3실시예의 경우, 동흡진기(10'')를 후방에서 바라보게 되면, 각 흡진층(20, 30'', 40'')의 후면이 연속된 차폐면(17'')을 형성하는 것을 확인할 수 있다. 차폐면(17'')의 전체적인 외형은 일부가 절개된 링형 또는 호(arc)형일 수 있다.
차폐면(17'')은 제 1흡진층(20)의 후면과, 제 3흡진층(30'')의 후면과, 제 2흡진층(40'')의 후면을 포함할 수 있다. 각 흡진층(20, 30'', 40'')은 차폐면(17'')으로부터 전방을 향해 연장될 수 있고, 연장된 길이는 제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40'')이 동일한 길이만큼 연장되고, 제 3흡진층(30'')은 제 1흡진층(20)과 제 2흡진층(40'')이 연장된 길이보다 짧은 길이만큼 연장될 수 있다.
차폐면(17'')은 동흡진기(10'')의 내부 진동영역에 이물질이 후방으로부터 투입되는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는 도 8을 참조하여, 동흡진기(10, 10' 10'')가 공기조화기 내에 배치되는 위치에 대해 설명한다.
도 8은 공기조화기의 실외기(O) 내부 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
공기조화기의 실외기(O) 내에는 냉매를 압축시켜 고온고압상태로 만드는 압축기(2)가 배치된다. 또한, 실외기(O) 내에는 기상냉매와 액상냉매를 분리하는 어큐뮬레이터(3)와, 냉매의 유동방향을 조절하는 절환밸브(4)가 배치될 수 있다.
실외기(O)는 냉매배관(4a, 4b)을 통해 실내기(미도시)와 연결될 수 있고, 압축기(2)를 통해 토출된 냉매는 실외기(O)와 실내기(미도시)를 순환한 뒤, 압축기(2)로 유입될 수 있다. 실내기(미도시)를 거친 냉매는 제 1연결관(4a)을 통해 실외기(O) 내로 유입되어 절환밸브(4)를 거쳐 어큐뮬레이터(3)로 유입될 수 있다. 어큐뮬레이터(3)에서 분리된 기상냉매는 냉매유입관(2a)을 통해 압축기(2)로 유입될 수 있고, 압축기(2)로 유입된 냉매는 고온고압상태가 되어 냉매토출관(2b)을 통해 토출되어 절환밸브(4)를 거쳐, 제 2연결관(4b)를 통해 실내기(미도시)로 유동할 수 있다. 제 2연결관(4b)을 통해 토출된 고온고압상태의 냉매는 실외열교환기(미도시)로 유입되어 응축된 뒤, 실내기(미도시)로 유입될 수 있다.
압축기(2)는 고속으로 회전하는 기계식 압축기가 사용될 수 있고, 회전주파수가 주기적으로 변동되는 인버터 형식의 압축기가 사용될 수 있다. 이러한 인버터 방식의 압축기의 경우 회전주파수가 주기적으로 변함에 따라 진동과 소음이 발생하게 된다. 상기한 진동과 소음은 주로, 냉매유입관(2a) 및 냉매토출관(2b)에서 발생되며, 본 발명의 실시예들에 따른 동흡진기(10, 10' 10'')는 냉매유입관(2a)과 냉매토출관(2b) 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있다.
냉매유입관(2a) 또는 냉매토출관(2b)의 일부는 동흡진기(10, 10', 10'')의 삽입공(11) 내에 삽입된 채, 동흡진기(10, 10', 10'')에 의해 둘러싸일 수 있다. 압축기(2)에서 발생되는 진동과 소음에 의해 동흡진기(10, 10', 10'')는 설정된 주파수영역대에서 진동하게 되고, 진동을 통해 압축기(2)에서 발생된 진동과 소음을 흡수할 수 있다.
이하에서는 도 2를 참조하여, 동흡진기(10, 10', 10'')의 공진주파수 영역대를 설정하는 방식에 대해 설명한다.
동흡진기(10, 10', 10'')에는 헬름홀츠 공명기의 원리가 차용될 수 있다. 헬름홀츠 공명기란, 공기를 특정 주파수에서 공진시켜 진동 및 소리를 흡수하는 장치로서, 발생되는 진동의 주파수영역을 공진시켜 파동에너지를 흡수함으로써 해당 주파수영역대를 파동이 전파될 수 없는 스탑밴드(Stop band) 주파수영역대로 만들고, 해당 주파수영역대를 제외한 나머지 주파수영역대를 파동이 전파되는 패스밴드(Pass band) 주파수영역대로 만드는 장치이다.
본 발명의 실시예에 따른 동흡진기(10, 10', 10'')는 발생되는 진동의 주파수영역대를 공진시키기 위해, 소정의 질량계수(meq)를 갖는 제 2흡진층(40)과, 소정의 탄성계수(keq)를 갖는 제 3흡진층(30)을 포함한다. 질량계수(meq)는 제 2흡진층(40)의 질량을 나타내는 값으로 이해될 수 있고, 탄성계수(keq)는 제 3흡진층(30)의 스프링강성을 나타내는 값으로서 이해될 수 있다.
동흡진기(10, 10', 10'')가 공진하게 되는 공진주파수(wr)는 질량계수(meq)와 탄성계수(keq)에 의해 결정되고, 공진주파수(wr)를 계산하는 식은 하기 수학식 1과 같다.
질량계수(meq)는 유동공기의 밀도(ρ)와, 제 3흡진층의 단면적(Sn)과, 제 3흡진층의 유효길이(Ln')를 변수로하는 수학식 2에 의해 계산될 수 있고, 탄성계수(keq)는 유동공기의 밀도(ρ)와, 음파의 속도(c)와, 제 3흡진층의 단면적(Sn)과, 제 2흡진층의 부피(Vc)를 변수로 하는 수학식 2에 의해 계산될 수 있다.
이 때, 제 3흡진층의 단면적(Sn)은 원주방향으로 제 3흡진층(30)을 잘랐을 때의 면적으로 해석될 수 있고, 제 3흡진층의 길이(Ln)는 제 3흡진층(30)의 두께(W2)로서 해석될 수 있으며, 제 2흡진층의 부피(Vc)는 제 2흡진층 쌍(40a, 40b) 각각의 부피로서 해석될 수 있다.
공진주파수(wr)를 계산하기 위한 수학식 1은 수학식 2와 병합되어, 음파의 속도(c)와, 제 3흡진층의 단면적(Sn)과, 제 2흡진층의 부피(Vc)와, 제 3흡진층의 유효길이(Ln')를 변수로 하는 수학식 3과 같이 나타내어질 수 있다.
Figure 112020061275805-pat00001
Figure 112020061275805-pat00002
Figure 112020061275805-pat00003
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 동흡진기(10, 10', 10'')의 설계 시, 제 2흡진층의 부피(Vc)와, 제 3흡진층의 길이(Ln) 또는 단면적(Sn)을 변형시켜, 실외기에서 발생되는 진동에 해당하는 타겟주파수영역을 선택적으로 공진시켜, 스탑밴드(Stop band) 주파수영역대로 만듦으로써, 진동저감효율을 극대화시킬 수 있다.
상기한 방식에 의해 산출되는 공진주파수(wr)는 제 3흡진층(30)과 제 2흡진층(40) 전체 영역에서 산출된 각 부분들의 공진주파수의 평균값으로서 이해되어야 할 것이며, 본 발명의 실시예에 따른 동흡진기(10, 10', 10'')가 산출된 공진주파수(wr)에서만 공진이 일어나는 것은 아님에 유의해야 할 것이다. 이에, 본 발명의 실시예에 따른 동흡진기(10, 10', 10'')는 상기한 방식에 의해 산출된 공진주파수(wr)를 포함한 주파수대역 내에서 공진할 수 있다.
이하에서는 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 동흡진기(10)의 작용효과를 설명한다.
도 9는, 본 발명에 따른 동흡진기와 종래기술에 따른 동흡진기의 진동저감효과를 비교한 그래프로서, 가로축은 주파수를 [Hz]단위로 나타낸 것이고, 세로축은 1N의 하중이 가해졌을 시에 동흡진기가 진동되는 속도인 Magnitude Velocity를 [m/s/N]단위로 나타낸 것이다. 그래프 상의 막대가 세로축으로 길게 연장될 수록, 해당 주파수에서의 진동이 활발한 것이다.
본 실험 데이터는, 동흡진기(10, 10', 10'')를 도 8에 도시된 냉매유입구(2a)에 배치하였을 때의 실험데이터일 수 있다.
그래프 상의 점선은 본 발명에 따른 동흡진기를 배치하였을 때의 결과이고, 실선은 종래기술에 따른 동흡진기를 배치하였을 때의 결과이다.
실험 데이터를 분석해보면, 종래기술에 따른 동흡진기의 경우 약 290Hz 근방에서 동흡진기의 진동량이 증가된 것을 확인할 수 있으며, 다른 주파수영역대에서는 진동량이 많지 않다는 것을 확인할 수 있다.
반면에, 본 발명에 따른 동흡진기를 배치하였을 경우, 약 43Hz, 81Hz, 144Hz 근방에서 동흡진기의 진동량이 종래기술에 비해 월등히 높은 것을 확인할 수 있으며, 뿐만 아니라 290Hz 근방에서도 종래기술에 비해 진동량이 높게 측정된 것을 확인할 수 있다.
이를 토대로, 본 발명의 동흡진기를 배치하였을 경우, 종래기술에 비해 높은 진동량을 확보할 수 있어, 압축기에서 발생되는 진동을 공진을 통해 보다 효과적으로 제거할 수 있음을 확인할 수 있다.
또한, 인버터 압축기가 사용되는 경우, 압축기의 주파수가 가변됨에 따라, 배관에서 발생되는 진동은 0~400Hz 범위 내에서 다양하게 발생되는 데, 본 발명의 동흡진기를 사용할 경우, 인버터 압축기에서 발생되는 진동의 전 범위를 포괄하는 공진주파수대역을 확보함으로써, 진동을 효과적으로 제거할 수 있다.
이하에서는 도 10을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 동흡진기(10)의 작용효과를 설명한다.
도 10은 본 발명에 따른 동흡진기와 종래기술에 따른 동흡진기의 진동저감효과를 비교한 컨투어이다. 도 10(a)는 종래기술에 따른 동흡진기의 290Hz 대역에서의 변형상태 및 진동량을 나타낸 것이고, 도 10(b)는 본 발명에 따른 동흡진기의 43Hz 대역에서의 변형상태 및 진동량을 나타낸 것이고, 도 10(c)는 본 발명에 따른 동흡진기의 81Hz 대역에서의 변형상태 및 진동량을 나타낸 것이고, 도 10(d)는 본 발명에 따른 동흡진기의 144Hz 대역에서의 변형상태 및 진동량을 나타낸 것이다.
컨투어 해석 시, 색깔은 동흡진기의 해당 부위에서의 Deformation 정도차이를 나타낸 것으로서, 파란색에 가까울수록 Deformation 정도가 작고, 빨간색에 가까울수록 Deformation 정도가 크다. 이 때, Deformation 정도가 클수록 동흡진기의 변형이 크게 일어난 것이고, 이는 해당 부위에서의 진동량이 크다는 것을 의미한다.
컨투어를 도 9에 도시된 그래프와 연계시켜 분석해보면, 종래기술에 따른 동흡진기의 경우 290Hz 근방에서만 공진이 발생되며, 공진발생 시에도 변형량이 그다지 크지 않다는 것을 확인할 수 있다.
반면에, 본 발명에 따른 동흡진기의 경우, 43Hz, 81Hz, 144Hz 근방의 넓은 주파수 대역범위에서 공진이 가능하며, 공진발생 시에도 변형량이 비교적 크다는 것을 확인할 수 있다. 특히, 43Hz 대역에서의 변형량은 제 2흡진층의 전체영역에서 높게 측정되며, 진동량이 균일하게 분포되는 것을 확인할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
10: 동흡진기 11: 삽입공
12: 개구부 13: 분리부
20: 제 1흡진층 30: 제 3흡진층 40: 제 2흡진층

Claims (15)

  1. 내측에 삽입공이 형성된 제 1흡진층; 및
    상기 제 1흡진층의 외측에 배치되는 제 2흡진층을 포함하고,
    상기 제 1흡진층과 제 2흡진층 사이에는,
    상기 제 1흡진층의 전체 외주면을 따라 연장되고, 상기 제 1흡진층과 제 2흡진층의 일측면으로부터 내측으로 파여진 공간부가 형성되고,
    상기 제 2흡진층은,
    외둘레벽의 일부가 개구되어 상기 삽입공과 연통되는 개구부; 및
    상기 개구부와 원주방향으로 이격된 위치에 형성된 분리부를 포함하는 동흡진기.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 개구부는,
    외측으로 갈수록 확장되는 동흡진기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1흡진층 단부의 경사각과 상기 제 2흡진층 단부의 경사각은 동일한 동흡진기.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1흡진층과 상기 제 2흡진층을 연결하는 제 3흡진층을 더 포함하는 동흡진기
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 3흡진층의 원주방향 길이는 상기 제 2흡진층의 원주방향 길이보다 짧고,
    상기 제 3흡진층의 단부와 상기 개구부 사이에 간극이 형성된 동흡진기.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 공간부는,
    상기 제 3흡진층을 기준으로 전방에 형성된 제 1공간과;
    상기 제 3흡진층을 기준으로 후방에 형성된 제 2공간을 포함하는 동흡진기.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 제 3흡진층의 일면은, 상기 제 1흡진층의 일면 및 상기 제 2흡진층의 일면과 함께 연속된 면을 형성하는 동흡진기.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1흡진층의 일면과, 상기 제 3흡진층의 일면과, 상기 제 2흡진층의 일면은 호(arc)형의 연속된 차폐면을 형성하는 동흡진기.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1흡진층과 상기 제 2흡진층이 상기 차폐면으로부터 전방으로 연장된 길이는, 상기 제 3흡진층이 상기 차폐면으로부터 전방으로 연장된 길이보다 긴 동흡진기.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1흡진층의 두께는 상기 제 2흡진층의 두께보다 얇은 동흡진기.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2흡진층은,
    외둘레면으로부터 내측으로 함몰된 홈이 형성된 동흡진기.
  14. 삭제
  15. 삭제
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