KR20000009121A - 로터리 압축기용 소음 감쇄 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소음 감쇄 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로터리 압축기용 소음 감쇄 구조에 관한 것으로서, 압축기에서 발생되는 맥동이 케이스에 전달되는 것을 감소시킴과 아울러 소음 감소 효과를 증대시킬 수 있는 로터리 압축기용 소음 감쇄 구조를 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 냉매가 압축되는 실린더 블록(55)의 상하부에 설치된 상, 하부 플랜지(56, 57)와, 상기한 상부 플랜지(56)에 설치되어 냉매 토출 시 소음을 저감시키는 머플러(58)를 포함하는 로터리 압축기용 소음 감쇄 구조에 있어서, 상기한 머플러(58)를 통해 케이스(50) 내부로 배출된 냉매가 유입되어 특정 주파수의 소음을 감쇄시킬 수 있도록 구성됨과 아울러 상부 플랜지(56)에 고정된 감쇄 수단을 포함함을 특징으로 한다.

Description

로터리 압축기용 소음 감쇄 구조

본 발명은 소음 감쇄 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로터리 압축기용 소음 감쇄 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 압축기는 유체를 가압하여 유체의 압력, 온도 등을 소정 목적에 적합하도록 변경시키는 장치인 바, 이는 동작 형태에 따라 로터리 타입, 피스톤 타입, 스트롤 타입등으로 구분된다.

상기한 압축기중 로터리형 압축기는 도8에 도시된 바와 같이 원통형의 케이스(50)와, 상기한 케이스(50) 내부에 고정 설치된 스테이터(51)와, 상기한 스테이터(51)에 삽입 회전됨과 아울러 회전축(52) 일단에 캠(53)이 형성되어 있는 로우터(54)와, 상기한 캠(53)이 회전 운동하면서 냉매를 압축하도록 형성된 실린더 블록(55)과, 상기한 실린더 블럭(55)의 상하부를 차폐하도록 결합된 상, 하부 플랜지(56, 57)로 구성되어 있다.

또한, 상기한 상부 플랜지(56)의 상면에는 배출되는 냉매의 소음을 감소시키기 위하여 머플러(58)가 설치되어 있고, 상기한 실린더 블록(55)에는 외부로 인출됨과 아울러 어큐믈레이터(59)에 연결된 연결관(60)이 설치되어 있으며, 상기한 케이스(50) 상부에는 배출관(61)이 설치되어 있다.

상기한 압축기의 동작을 설명하면 로우터(54)가 회전됨과 아울러 회전축(52)에 일체로 형성된 캠(53)이 실린더 블록(55)의 내부에서 회전된다.

캠(53)이 회전되면 실린더 블록(55) 내부에서 흡입력이 발생되고, 상기한 흡입력이 연결관(60)과 어큐믈레이터(59)를 통해 냉매를 흡입하게 된다.

흡입된 냉매는 일정 압력으로 압축된 상태에서 상기한 실린더 블록(55)의 배출 밸브(62)를 통해 머플러(58)로 유입되고, 상기한 머플러(58)의 배출공(63)을 통해 케이스(50) 내부에 충진된 후 배출관(61)을 통해 압축기 외부로 배출되는 것이다.

여기서, 상기한 머플러(58)는 실린더 블록(55)에서 배출되는 냉매를 1차 저장 및 확산시킴으로써 냉매의 맥동을 감소시키고, 이에 따라 압축기의 소음을 감소시키게 되는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같이 냉매를 머플러에서 1차 확산 및 맥동 저감시키게 되면 비교적 작은 공간인 머플러 내부에서의 소음 및 맥동 저감 효과가 낮을 뿐만 아니라 상기한 맥동이 스테이터와 머플러 사이의 공간부C에 다시 확산되면서 공진을 발생시키고 이에 따라 맥동이 케이스에 전달됨으로써 외부에서의 소음이 증가하게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 압축기에서 발생되는 맥동이 케이스에 전달되는 것을 감소시킴과 아울러 소음 감소 효과를 증대시킬 수 있는 로터리 압축기용 소음 감쇄 구조를 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 냉매가 압축되는 실린더 블록의 상하부에 설치된 상, 하부 플랜지와, 상기한 상부 플랜지에 설치되어 냉매 토출 시 소음을 저감시키는 머플러를 포함하는 로터리 압축기용 소음 감쇄 구조에 있어서, 상기한 머플러를 통해 케이스 내부로 배출된 냉매가 유입되어 특정 주파수의 소음을 감쇄시킬 수 있도록 구성됨과 아울러 상부 플랜지에 고정된 감쇄 수단을 포함함을 특징으로 한다.

도1은 본 발명에 따른 로터리 압축기용 소음 감쇄 구조를 도시한 압축기의 부분 확대 단면도,

도2는 도1에서 공명기의 평단면도,

도3은 도1에서 상, 하 공명기와 머플러를 도시한 분해 사시도,

도4는 도1에서 상, 하 공명기의 결합 상태를 도시한 부분 확대도,

도5는 도1에 따른 공명기에 다수의 챔버가 형성된 상태를 도시한 평단면도,

도6은 본 발명에 따른 로터리 압축기와 종래 로터리 압축기의 소음 저감 상태를 나타낸 그래프,

도7은 본 발명에 따른 공명기의 전달 손실율을 도시한 그래프,

도8은 일반적인 로터리 압축기를 도시한 단면도.

＊도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＊

1: 플랜지 2: 하부 공명기

3, 3': 챔버 4: 상부 공명기

5, 5': 통기공 6: 삽입홈

7: 상부 끼움부 8: 하부 끼움부

9: 차단벽

도1과 도2와 도3은 본 발명에 따른 로터리 압축기용 소음 감쇄 구조를 도시한 부분 확대 단면도와 공명기의 평단면도와 상, 하 공명기와 머플러의 분해 사시도로서, 머플러(58)를 통해 케이스(50) 내부로 배출된 냉매가 유입되어 특정 주파수의 소음을 감쇄시킬 수 있도록 구성된 감쇄 수단이 상부 플랜지(56)에 설치되어 있다.

즉, 상기한 냉매가 감쇄 수단에 유입될 때 통상의 헬름홀츠 공식등에 따라 특정 주파수를 감쇄시킴으로써 소음 감쇄 효과를 증대시킬 수 있도록 하는 것이다.

상기한 감쇄 수단은 상기한 상부 플랜지(56)에 고정되도록 플랜지(1)가 형성된 하부 공명기(2)와, 상기한 하부 공명기(2)와 결합 수단으로 간헐 결합되도록 형성됨과 아울러 상기한 하부 공명기(2)와 결합 시 내부에 소정 용적의 챔버(3)를 형성하도록 구성된 상부 공명기(4)로 구성되어 있다.

또한, 상기한 상부 공명기(4)에는 냉매가 챔버(3) 내부로 유입될 수 있도록 통기공(5)이 형성되어 있고, 상기한 상, 하부 공명기(4, 2)의 내부에 삽입되는 머플러(58)에는 상기한 플랜지(1)가 삽입되도록 다수의 삽입홈(6)이 형성된다.

즉, 상기한 삽입홈(6)에 하부 공명기(2)의 플랜지(1)가 끼워지면 상기한 머플러(58)를 상부 플랜지(56)에 고정시킬 때 머플러(58)가 들뜨지 않게 되는 것이다.

특히, 상기한 감쇄 수단에는 머플러(58)에서 토출된 냉매의 맥동에 따른 압력이 직접 케이스(50)에 도달되지 않도록 차단 수단이 설치되어 있는 바, 이는 상기한 상, 하부 공명기(4, 2)의 결합에 따른 높이가 상기한 공간부C를 분할할 수 있도록 형성됨과 아울러 상기한 상, 하부 공명기(4, 2)가 머플러(58)와 케이스(50)의 사이 전체를 차단하도록 원통형으로 형성되어 이루어지게 된다.

상기한 상, 하부 공명기(4, 2)가 원통형으로 형성되고 소정 높이로 형성되면 냉매에 의해 발생되는 맥동이 직접 케이스(50)에 전달하는 것이 차단되기 때문에 이에 다른 공진을 감소시킬 수 있는 것이다.

물론, 상기한 공명기를 상, 하부 공명기(4, 2)로 분할 형성하지 않고 일체로 형성하여도 그 효과는 달성된다.

상기한 결합 수단은 도4에 도시된 바와 같이 상, 하부 공명기(4, 2)의 접촉 부분에 대향 형성되어 서로 끼움 결합되는 상, 하 끼움부(7, 8)로 구성되어 있는 바, 상기한 상, 하부 공명기(4, 2)를 본드등으로 결합시켜도 되지만 분리가 어렵게 된다.

여기서, 상기한 챔버(3) 내부를 다수의 공간으로 형성하여 보다 복합적인 주파수의 소음 감쇄가 가능하게 되는 바, 이는 도5에 도시된 바와 같이 챔버(3) 내부를 다수의 차단벽(9)으로 차단함과 아울러 상기한 각각의 차단벽(9)에 의해 분할된 분할 챔버(3') 각각에 통기공(5')이 형성되어 있게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 압축기가 동작되면 상기한 어큐믈레이터(59)와 연결관(60)을 통해 실린더 블록(55)에 냉매가 흡입된다.

흡입된 냉매는 캠(53)과 실린더에 의해 압축된 후 상기한 배출 밸브(62)와 머플러(58)를 통해 외부로 배출된다.

즉, 케이스(50)의 내부 공간으로 배출된 냉매는 확산되면서 상기한 상부 공명기(4)의 통기공(5, 5')을 통해 공명기의 내부 공간인 챔버(3, 3')로 유입되면서 소음이 감쇄되는 것이다.

이때, 상기한 공명기의 챔버(3, 3') 용적, 통기공(5, 5')의 단면적등에 의해 저감되는 소음의 주파수가 결정되는 바, 상기한 헬름홀츠 공식등에 의하여 저감시키고자 하는 소음 주파수를 결정하게 되는 것이다.

특히, 상기한 냉매의 맥동 성분에 의한 파동은 상기한 상, 하부 공명기(4, 2)가 1차 차단하기 때문에 종래와 같이 직접적으로 케이스(50)에 맥동이 전달되지 않게 됨으로써 맥동에 따른 소음의 공진을 방지함과 아울러 소음을 감소시킬 수 있게 되는 것이다.

물론, 상기한 공명기에 맥동이 전달되어 공진을 일으키지만 상기한 공명기는 내부에 챔버(3, 3')가 형성된 이중벽 형태이기 때문에 맥동에 따른 충격 및 진동 흡수 효과가 케이스(50)에 비해 클 뿐만 아니라 상기한 공명기의 설계에 따라 맥동을 감쇄시킬 수 있게 됨으로써 소음 저감 효과가 극대화되는 것이다.

이는 소음 시험치를 그래프로 도시한 도6에 도시된 바와 같이 종래 압축기의 소음에 비해 2,000∼5,000 rpm 대의 소음이 대폭 감소됨을 알 수 있게 된다.

상기한 공명기의 내부 공간인 챔버(3, 3')에 다수의 차단벽(9)으로 분할 챔버(3')를 형성하게 되면 각각의 분할 챔버(3')에 적합한 여러 주파수대의 소음을 감소시킬 수 있는 바, 이는

도7에 도시된 바와 같이 하나의 챔버(3)만을 형성한 공명기(제1공명기)와 다수의 분할 챔버(3')를 형성한 공명기(제2공명기)의 그래프에서 나타나는 바와 같이 제2공명기는 여러 주파수대역을 균일하게 감쇄시키고 있다.

즉, 감쇄되는 진동 주파수는 상기한 바와 같이 챔버(3, 3')의 용적등에 따라 결정되기 때문에 상기한 분할 챔버(3')의 용적에 따라 다수의 주파수 대역에서 소음을 감소시킬 수 있게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 머플러에서 토출되는 냉매가 유입되면서 진동 및 소음이 감쇄됨과 아울러 케이스에 직접적으로 냉매의 맥동이 전달되지 않도록 함으로써 압축기의 소음을 최소화할 수 있는 잇점이 있는 것이다.

Claims (6)

1. 냉매가 압축되는 실린더 블록의 상하부에 설치된 상, 하부 플랜지와, 상기한 상부 플랜지에 설치되어 냉매 토출 시 소음을 저감시키는 머플러를 포함하는 로터리 압축기용 소음 감쇄 구조에 있어서, 상기한 머플러를 통해 케이스 내부로 배출된 냉매가 유입되어 특정 주파수의 소음을 감쇄시킬 수 있도록 구성됨과 아울러 상부 플랜지에 고정된 감쇄 수단을 포함함을 특징으로 하는 로터리 압축기용 소음 감쇄 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기한 감쇄 수단은 상기한 상부 플랜지에 고정되도록 플랜지가 형성된 하부 공명기와, 상기한 하부 공명기와 결합 수단으로 간헐 결합됨과 아울러 상기한 하부 공명기와 결합 시 내부에 챔버를 형성하도록 구성되고 냉매가 챔버로 유입되도록 일정 크기의 통기공이 형성된 상부 공명기로 구성함을 특징으로 하는 로터리 압축기용 소음 감쇄 구조.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기한 감쇄 수단에는 머플러에서 토출된 냉매의 맥동에 따른 압력이 직접 케이스에 도달되지 않도록 머플러와 케이스와의 사이 공간부를 분할하는 상태로 구성된 차단 수단을 포함함을 특징으로 하는 로터리 압축기용 소음 감쇄 구조.
4. 제3항에 있어서, 상기한 차단 수단은 상, 하부 공명기의 결합에 따른 높이가 상기한 공간부를 일정 비율 이상 차단하여 분할할 수 있도록 형성함과 아울러 상기한 상, 하부 공명기가 머플러와 케이스의 사이를 차단하도록 원통형으로 형성함을 특징으로 하는 로터리 압축기용 소음 감쇄 구조.
5. 제2항에 있어서, 상기한 결합 수단은 상, 하부 공명기의 접촉 부분에 대향 형성되어 서로 끼움 결합되는 상, 하 끼움부로 구성함을 특징으로 하는 로터리 압축기용 소음 감쇄 구조.
6. 제2항 또는 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기한 챔버 내부를 다수의 공간으로 형성하여 여러 주파수 대역을 감쇄시키도록 상기한 챔버 내부를 다수의 차단벽으로 차단함과 아울러 냉매가 유입 및 통과되도록 구성함을 특징으로 하는 로터리 압축기용 소음 감쇄 구조.