KR19980037772A - 방진밴드를 지니는 밀폐형 압축기용 케이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고에 사용되고 밀폐케이스 내부에 냉매를 흡입하고 토출하는 수단을 지니는 밀폐형 압축기에서 고압발생부에 의한 진동을 저감시키기 위한 방진 밴드를 지니는 밀폐형 압축기용 케이스에 관한 것이다.

본 발명은 상하 분할 캔을 용접시킨 통 구조의 밀폐케이스(21) 내부에 실린더·피스톤·밸브 둥으로 구성되는 고압발생수단이 장착되는 압축기(20)에 있어서:

상기 밀폐케이스(21)의 내측면 또는 외측면에 소정의 폭을 지니는 환형 구조의 수평 방진밴드(22) 및 수직방진밴드(23)를 각각 수평면 및 수직면 상에 접합시켜 밀폐케이스(21)의 진동을 저감시키는 것을 특징으로 하는 방진밴드를 지닌다.

이에 따라, 본 발명은 냉장고에 사용되고 밀폐케이스 내부에 냉매를 흡입하고 토출하는 수단을 지니는 밀폐형 압축기에서 밀폐케이스에 다수의 방진밴드를 부착시킴으로써, 밀폐케이스 내의 고압발생부에 의한 진동 및 그에 의한 소음을 저감시키는 효과가 있다.

Description

방진밴드를 지니는 밀폐형 압축기용 케이스

본 발명은 압축기(compressor)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 냉장고에 사용되고 밀폐케이스 내부에 냉매를 흡입하고 토출하는 수단을 지니는 밀폐형 압축기에서 고압발생부에 의한 진동을 저감시키기 위한 방진밴드를 지니는 밀폐형 압축기용 케이스에 관한 것이다.

냉장고에 있어서 압축기는 통상적으로 전기적 에너지에 의한 회전력을 왕복 운동의 기계적 에너지로 변환하는 수단으로서, 비등점이 낮은 냉매가 압축기를 거치면서 약 12기압의 고압 상태로 된다. 다시 고압의 냉매는 응축기에서 냉각되어 액체 상태가 되고, 이러한 액체 상태의 냉매가 냉각기에서 기체화되면 하나의 냉동 사이클이 완료된다.

도 1은 밀폐형 압축기의 내부구성을 개략적으로 나타내는 정면도가 도시된다.

압축기(10)는 밀폐케이스(11) 외부에 냉매의 흡입파이프(도시 생략) 및 배출 파이프(도시 생략)가 접합되고 내부에 스테이터 및 로터로 구성되는 모터(18)에 의해 구동되는 고압발생수단이 장착된 구조이다. 실린더(13)·피스톤(14)·밸브(15) 등으로 구성되는 고압발생수단은 프레임(17) 상에 장착되는데, 모터(18)에 의해 회전되는 샤프트(12)가 그 상부에서 편심캠운동을 유도하고, 캠운동은 다시 커넥팅로드를 통하여 실린더(13) 내의 피스톤(14)을 왕복운동시키고, 밸브(15)는 이때 형성되는 양면의 압력차에 의해 피동적으로 개폐되어 냉매를 일방향으로 이동시킨다.

이러한 고압발생수단을 지니는 밀폐형 압축기에서 흡입파이프로 들어온 냉매는 밀폐케이스(11) 내부에 충전된 후 흡입머플러를 통하여 실린더(13)로 유입되고, 실린더(13)에서 압축된 냉매는 토출머플러(16)를 지나고 배출파이프를 통해 응축기(도시생략)로 보내진다.

이때, 상기 흡입머플러 및 토출머플러(16)는 냉장고 작동소음의 대부분을 차지하는 압축기 소음을 감소시키기 위해 사용되는 바, 특히 압축기에서 냉매가 고속으로 유동함에 따른 유체소음의 저감에 효과가 있다.

그러나, 소음의 발생원인 상기 고압발생수단은 상기와 같은 유체소음 외에도 실린더(13) 및 피스톤(14)의 마찰에 따른 소음, 밸브(15)의 개폐시 충격에 의한 소음 기계소음도 발생시키는데, 이러한 소음은 일종의 진동전달음(vibration-induced noise)으로서 적절한 방진을 통하여 저감시킬 수 있다.

종래의 압축기(10)에서 실린더(13)·피스톤(14)·밸브(15) 등으로 구성되는 고압발생수단이 장착되는 프레임(17)이 스프링(19)을 개재하여 밀폐케이스(11)의 하단에 장착되어 어느 정도 방진 기능이 수행되나 그 효과가 미흡하다.

또, 밀폐케이스(11)의 외부에 국부적으로 철판을 용접하는 경우도 있으나 진동을 효과적으로 저감시키기 어렵고, 따라서 소음 저감의 효과를 기대하기 어려운 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 냉장고에 사용되고 밀폐케이스 내부에 냉매를 흡입하고 토출하는 수단을 지니는 밀폐형 압축기에서 고압발생부에 의한 진동 및 그에 의한 소음을 저감시키기 위한 방진밴드를 지니는 밀폐형 압축기용 케이스를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 밀폐형 압축기의 내부구성을 개략적으로 나타내는 정면도,

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 방진밴드의 장착위치를 나타내기 위한 압축기의 개략적인 정면도 및 평면도.

* 도면의 주요부분에 관한 부호의 설명

10 : 압축기(종래), 11 : 밀폐케이스(종래), 12 : 샤프트, 13 : 실린더, 15 : 밸브, 16 : 토출머플러, 17 : 프레임, 18 : 모터, 19 : 스프링, 20 : 압축기(본 발명), 21 : 밀폐케이스(본 발명), 22 : 수평방진밴드, 23 : 수직방진밴드, Xm, Ym, Zm:최대변위점, N : 노드점(nodal point)

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 상하 분할 캔을 용접시킨 통 구조의 밀폐케이스(21) 내부에 실린더·피스톤·밸브 등으로 구성되는 고압발생수단이 장착되는 압축기(20)에 있어서: 상기 밀폐케이스(21)의 내측면 또는 외측면에 소정의 폭을 지니는 환형 구조의 수평방진밴드(22) 및 수직방진밴드(23)를 각각 수평면 및 수직면 상에 접합시켜 밀폐케이스(21)의 진동을 저감시키는 것을 특징으로 하는 방진 밴드를 지니는 밀폐형 압축기용 케이스를 제공한다.

이때, 상기 수평방진밴드(22)는 밀폐케이스(21)의 수직면 상의 최대변위점(Zm)에 접합시키고, 상기 수직방진밴드(23)는 밀폐케이스(21)의 수평면 상의 최대변위점(Xm 또는 Ym)에 접합시킨다.

한편, 상기 수평방진밴드(22) 및 수직방진밴드(23)는 밀폐케이스(21)에 직접 접합시키는 대신, 내열성의 방진고무를 개재하여 접합시키는 것도 가능하다.

실시예

이하, 첨부된 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술한다.

도 1을 이용하면, 본 발명은 상하 분할 캔을 용접시킨 통 구조의 밀폐케이스(21) 내부에 실린더(13)·피스톤(14)·밸브(15) 등으로 구성되는 고압발생수단이 장착되는 압축기(20)에 적용한다.

샤프트(12)의 편심 운동, 피스톤(14)의 왕복 운동, 밸브(15)의 개폐 운동 등 다양한 진동원을 지니는 압축기(10)에서 발생되는 진동은 프레임(17)을 지지하는 스프링(19)에 의해 어느 정도 감소된 후 밀폐케이스(11)에 전달되는데, 모터(18)의 회전수가 3600rpm일 때 밀폐케이스(11)의 공진 주파수는 대략 2000∼4000㎐ 범위에 있는 것으로 측정된다.

도시에는 없으나, 압축기(10)는 냉장고 내부의 후단으로 설치되는데, 냉장고에 있어서 작동소음 뿐 아니라 진동의 주요 발생원이 되므로 적절한 방진구조를 갖는다. 압축기(10)는 밀폐케이스(11)의 외부 하단에 고정된 다수의 브라케트가 원형고무를 개재하여 냉장고 프레임에 장착되는 방진구조를 택하고 있다.

일반적으로 원형고무는 실치방향에 따라 압축방향·전단방향 외에 경사방향으로도 사용되는 등 넓은 응용성을 가지고, 소형으로서 높은 스프링상수를 얻을 수 있어 큰 하중을 지지할 수 있으나, 압축기(10)의 고압발생부에서 발생하는 미세 고주파 성분을 감소시키지 못하는 단점이 있다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 방진밴드의 장착위치를 나타내기 위한 압축기의 개략적인 정면도 및 평면도가 도시된다.

본 발명은 상기 밀폐케이스(21)의 내측면 또는 외측면에 소정의 폭을 지니는 환형 구조의 수평방진밴드(22) 및 수직방진밴드(23)를 각각 수평면 및 수직면 상에 접합시켜 밀폐케이스(21)의 진동을 저감시킨다.

본 발명의 압축기(20)는 전술한 도 1의 압축기(10)와 같이 내부에 설치되는 스프링(19)(도 1)을 제 1 방진수단으로 하고, 외부에 설치되는 원형고무(도시 생략)를 제 2방진수단으로 하는 의에, 상기 수평방진밴드(22) 및 수직방진밴드(23)를 제 3 방진수단으로 한다.

압축기(20)의 밀폐케이스(21) 진동모드를 각각 X축, Y축, Z축 상에서 측정하는 경우 도 2a에서 점선으로 나타낸 바와 같이 수직면의 상하부에서는 진폭이 작고 중앙부에서는 진폭이 크게 나타난다. 이때, 가장 진폭이 큰 부분을 최대변위점(Zm)이라 한다.

또, 도 2b에서 점선으로 나타낸 바와 같이 수평면의 소정의 지점에는 진동의 변위가 발생하지 않는 노드점(N)이 형성되고, 그 노드점(N)으로부터 약 45°이격되는 지점에는 진폭이 크게 나타난다. 이때, 가장 진폭이 큰 부분을 최대변위점(Xm, Ym)이라 한다.

이러한 최대변위점(Xm, Ym, Zm)은 압축기의 기종, 밀폐케이스(21) 내부에 설치되는 스프링(19)(도 1)의 특성, 밀폐케이스(21) 외부에 설치되는 원형고무의 특성 등에 따라 달라지므로 실측하여 결정한다.

이때, 상기 수평방진밴드(22)는 밀폐케이스(21)의 수직면 상의 최대변위점(Zm)에 접합시키고, 상기 수직방진밴드(23)는 밀폐케이스(21)의 수평면 상의 최대변위점(Xm 또는 Ym)에 접합시킨다,

상기 수평방진밴드(22) 및 수직방진밴드(23)는 일정한 폭을 지니는 철판을 밀폐케이스(21) 상의 전 둘레에 밀착시켜 접합한다. 이와 같이 최대변위점(Xm, Ym, Zm)에 방진밴드(22)(23)를 지니는 밀폐케이스(21)는 강성도가 증가되어 스프링상수가 달라진다.

이에 따라, 밀폐케이스(21)의 고유진동수가 변화되면 2000∼4000㎐ 범위의 공진 주파수를 벗어나 진동의 진폭이 줄어든다.

상기 수평방진밴드(22) 및 수직방진밴드(23)가 서로 교차되지 않도록 하기 위해 수평방진밴드(22)는 밀폐케이스(21)의 내면에 수직방진밴드(23)는 밀폐케이스(21)의 외면에 접합시킨다.

변형실시예

한편, 상기 수평방진밴드(22) 및 수직방진밴드(23)는 밀폐케이스(21)에 직접 접합시키는 대신, 내열성의 방진고무를 개재하여 접합시키는 것도 가능하다.

이 경우 밀폐케이스(21)의 외부에 설치되는 수직방진밴도(23)는 밀폐케이스(21)에 용접 등의 방법으로 접합시키는 대신 다수의 지점에 균등하게 방진고무를 배치시킨 후 밴드 자체의 조임력으로 장착되도록 한다. 밀폐케이스(21)의 내부에 설치되는 수평방진밴드(22)는 용접 등의 방법으로 접합시키는 대신 다수의 지점에 균등하게 방진고무를 배치시킨 후 밴드의 수축에 따른 탄성력으로 장착되도록 한다.

방진고무의 접촉면적은 압축기의 중량과 가진(加振) 진동수를 구하고 진동전율(TR)을 설정하여 산출한다. 가진 진동수는 압축기의 고압발생부에서 발생하는 진동수이고, 진동전율은 기초에 전달되는 가진력/압축기가 발생하는 가진력으로서 10∼30%가 적당하다.

방진고무의 재질은 천연고무·니트릴고무·네오플랜·브틸고무 등이 사용되는데, 각각의 특성은 다음과 같다.

(1)천연고무 : 양호한 탄성 및 저온특성을 요구하는 곳에 사용. 직사광선, 기름, 약품 등에 접촉되지 않는 환경에 적용.

(2)니트릴고무 : 양호한 내유성, 내열성을 요구하는 곳에 적용.

(3)네오플랜 : 내후성·내열성을 요구하고, 약간의 내유성이 필요한 곳에 적용.

(4)브틸고무 : 특히 큰 진동감쇠능을 요구하는 곳에 적용.

진동전율과 가진 진동수를 알면 방진고무의 휨량을 선정할 수 있고, 이 휨량으로부터 적절한 방진고무의 면압이 선정되므로 재질 강도의 적절성 여부를 확인할 수 있다.

한편, 상기의 실시예는 각각 하나의 수평방진밴드(22) 및 수직방진밴드(23)를 설치하는 것에 관하여 설명하였으나, 이러한 방진밴드(22)(23)를 설치한 후에 다시 진동모드를 측정하여 소정의 진폭 이상인 부분에 추가적인 방진밴드를 부착하는 것도 가능하다.

이상의 실시예를 통하여 살펴본 바와 같이 본 발명의 방진밴드를 지니는 밀폐형 압축기용 케이스는 냉장고에 사용되고 밀폐케이스 내부에 냉매를 흡입하고 토출하는 수단을 지니는 밀폐형 압축기에서 밀폐케이스에 다수의 방진밴드를 부착시킴으로써, 밀폐케이스 내의 고압발생부에 의한 진동 및 그에 의한 소음을 저감시키는 효과가 있다.

본 발명은 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.

Claims (3)

1. 상하 분할 캔을 용접시킨 통 구조의 밀폐케이스(21) 내부에 실린더·피스톤밸브 등으로 구성되는 고압발생수단이 장착되는 압축기(20)에 있어서:

   상기 밀폐케이스(21)의 내측면 또는 외측면에 소정의 폭을 지니는 환형 구조의 수평 방진밴드(22) 및 수직방진밴드(23)를 각각 수평면 및 수직면 상에 접합시켜 밀폐케이스(21)의 진동을 저감시키는 것을 특징으로 하는 방진밴드를 지니는 밀폐형 압축기용 케이스.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 수평방진밴드(22)는 밀폐케이스(21)의 수직면 상의 최대변위점(Zm)에 접합시키고, 상기 수직방진밴드(23)는 밀폐케이스(21)의 수평면상의 최대변위점(Xm 또는 Ym)에 접합시키는 것을 특징으로 하는 방진밴드를 지니는 밀폐형 압축기용 케이스.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 수평방진밴드(22) 및 수직방진밴드(23)는 밀폐케이스(21)에 직접 접합시키는 대신, 내열성의 방진고무를 개재하여 접합시키는 것을 특징으로 하는 방진밴드를 지니는 밀폐형 압축기용 케이스.