KR20000014015U - 고주파 소음저감 구조의 냉장고 기계실 - Google Patents

Abstract

본 고안은 고주파 소음저감 구조의 냉장고의 기계실에 관한 것으로서, 특히 압축기와 인접된 기계실 커버 일측단에 그 압축기 주위를 통과한 냉각팬의 순환공기를 외부로 토출시키기 위한 토출구를 형성하고 그 토출구와 대향되는 전방의 모서리 부분을 곡면으로 형성하며 토출구의 일측에 압축기를 차폐시키는 차음판을 돌출 형성시켜 곡면과 연결되는 토출통로를 형성하며 그 토출통로 및 압축기에 인접된 기계실 커버에 흡음재를 삽입 형성하는 특징이 있으며, 이러한 본 고안에 의하면 압축기로부터 발생되는 고주파 소음이 흡음재 및 차음판에 의해 충분히 흡수 및 상쇄되도록 하여 토출부 및 기계실 커버를 통해 직접 배출되는 것을 최소화함은 물론, 토출부 전면의 곡면 및 흡음재의 삽입구조에 의해 토출 공기의 유로저항이 최소화되도록 하여 순환공기에 의한 방열부품의 냉각작용이 원활하도록 한다.

Description

고주파 소음저감 구조의 냉장고 기계실(mechanical compartment of refrigerator whose structure reduces high frequency noise)

본 고안은 고저파 소음저감 구조의 냉장고의 기계실에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압축기와 인접된 기계실 커버 일측단에 그 압축기 주위를 통과한 냉각팬의 순환공기를 외부로 토출시키기 위한 토출구를 형성하고 그 토출구와 대향되는 전방의 모서리 부분을 곡면으로 형성하며 토출구의 일측에 압축기를 차폐시키는 차음판을 돌출 형성시켜 곡면과 연결되는 토출통로를 형성하며 그 토출통로 및 압축기에 인접된 기계실 커버에 흡음재를 삽입 형성함으로써, 압축기로부터 발생되는 고주파 소음이 흡음재 및 차음판에 의해 충분히 흡수 및 상쇄되도록 하여 토출부 및 기계실 커버를 통해 직접 배출되는 것을 최소화함은 물론, 토출부 전면의 곡면 및 흡음재의 삽입구조에 의해 토출 공기의 유로저항이 최소화되도록 하여 순환공기에 의한 방열부품의 냉각작용이 원활하도록 하는 고주파 소음저감 구조의 냉장고 기계실에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 냉장 및 냉동에 필요한 냉기를 만들기 위해 도 1에 도시된 냉각 시스템을 채용하고 있으며, 이러한 냉각 시스템(101)은 도시된 바와 같이 저압의 냉매를 압축하는 압축기(103), 방열 파이프(105,107,109)에 의해 고온의 냉매로부터 열을 방출시킨 다음 액화시키는 응축기(111), 드라이어(113)를 거쳐 유입되는 냉매를 저압상태로 팽창시키는 팽창밸브(115) 및, 팽창밸브(115)로부터 어큐물레이터(117)를 거쳐 유입된 냉매를 이용하여 저열원으로부터 열을 흡수하는 증발기(119)로 이루어져 있다.

이와 같이 구성된 냉각 시스템에 의한 냉동 사이클을 간략히 설명하면, 우선 압축기(103)에서 프레온 가스 등과 같은 냉매가 고온 고압의 상태로 압축되어 보조 방열 파이프(105)로 공급된다. 이때, 보조 방열 파이프(105)는 통상적으로 냉장고의 하단부에 설치되므로 증발기(119)에서 제상된 물을 압축기(103)에서 전달되는 75 ℃ 내외의 고온으로 증발시키도록 되어 있다. 이 과정에서 고온의 냉매는 제상된 물을 증발시키는 데 필요한 열을 빼앗기게 되므로 일정 수준 냉각되는 부차적인 효과를 누리게 된다.

다음에, 보조 방열 파이프(105)를 거친 냉매는 핫 파이프(107)를 거치게 되는데, 핫 파이프(107)는 일반적으로 냉장고의 도어측 캐비넷에 앞부분을 지나가도록 설치되어 있으므로 냉장고 도어를 여닫을 때 발생되는 냉장고 내부의 온도와 외부의 온도차로 인한 이슬맺침현상을 방지하도록 되어 있는 것으로, 이 경우에도 발생된 수적을 증발시키기 위해 일정량의 열을 빼앗기는 냉매는 다시 한번 냉각이 이루어진다.

이렇게 해서 핫 파이프(107)를 경유한 냉매는 후판 파이프(109)와 응축기(111)를 거치면서 충분히 냉각되어 액화상태로 된 다음 드라이어(113)로 공급된다. 이때 드라이어(113)는 응축기(111)까지 거치면서 통과하면서 고온상태에서 저온상태로 냉각된 냉매속에 생성되어 잔류할 수 있는 수분을 냉매로부터 완전히 제거하는 역할을 하도록 되어 있다. 이는 위에서와 같이 수분이 잔류하는 냉매를 그대로 증발기(119)에 공급하여 열교환시킬 경우 냉매와 물의 열교환 계수차에 의해 냉각효율이 현저히 저하되는 것을 방지하기 위해서 이다.

드라이어(113)를 거치면서 수분이 제거된 저온 고압의 냉매는 모세관 형태로 되어 있는 팽창밸브(115)에 유입된다. 팽창밸브(115)에서는 냉매는 고압에서 저압으로 급격히 단열 팽창되어 저온 저압 상태로 되며 약 -30 ℃ 정도로 온도가 저하된다.

팽창밸브(115)에 의해 저온 저압 상태로 된 액상의 냉매는 증발기(119)에서 급격하게 기화되어 주위의 공기로부터 온도를 빼앗음으로써 냉동실 및 냉장실로 공급되는 냉기를 발생시키게 된다. 이때 증발기(119)에서 충분히 기화되지 못한 액상의 냉매는 어큐물레이터(117)로 분리되어 들어가게 되므로 압축기(103)로는 순수한 액체상태의 냉매만이 공급되게 된다.

이와 같이 증발기(119)를 통해 냉기를 얻도록 되어 있는 냉장고는 냉기를 발생시킨 고온 고압의 냉매를 압축시키도록 되어 있는 압축기(103)와 냉매를 액화시키는 응축기(111)가 도 2에 도시된 바와 같이 냉장고의 하부 후방에 위치하는 기계실(121)에 장착되어 있다.

그리고, 냉장고의 기계실(121)에는 도 2에 도시되는 바와 같이, 압축기(103)와 응축기(111) 이외에도 압축기(103) 및 응축기(111)로부터 발생되는 열을 외부로 방출시키기 위한 냉각팬(123)과 이 냉각팬(123)을 구동시키는 모터(125)가 압축기(103)와 인접한 위치에 설치되어 있으며, 이들 장치는 모두 바닥 프레임(127)에 볼트(129) 등의 체결수단으로 장착되어 있다. 기계실(121)은 또한 바닥 프레임(127)과 냉장고의 캐비넷(131) 그리고 전후방판(133,135)에 의해 바닥면과 측면 그리고 후면이 둘려싸여져 있고, 상면은 별도의 덮개판(미도시)으로 밀폐되어 있다.

따라서, 냉장고 기계실(121)은 도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이, 압축기(103)와 냉각팬(123) 및 냉각팬 구동모터(125)에서 발생하는 소음이 전후방판(133,135) 및 덮개판뿐만 아니라 특히, 냉각팬(123)의 송풍작용에 의해 외기를 유출입시키도록 전방판(133)에 관통 형성된 공기 유통공(137)을 통해 화살표로 표시된 것과 같이 외부로 빠져나오기 때문에 냉장고 가동시 다량의 소음이 발생하는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 압축기(103)와 응축기(111) 사이에 설치된 냉각팬(123)은 응축기(111)쪽으로부터의 공기를 압축기(103)로 송풍시켜 이때의 송풍 공기를 통해 압축기(103) 및 응축기(111)를 냉각시키게 되는데, 그 냉각팬(123)에 의해 송풍되는 공기는 전방판(133)에 형성된 공기 유통공(137)을 통해 유입되어 응축기(111), 압축기(103)를 거치면서 다시 다른쪽의 전방판(133)에 형성된 공기 유통공(137)을 통해 외부로 배출되는 구조로 되어 있으므로 공기 유통공(137)으로부터 먼 곳은 공기의 유통이 거의 이루어지지 못하여 응축기(111) 및 압축기(103)의 원활하고도 균일한 냉각을 기대할 수 없는 문제점이 있었으며, 이로 인해 응축기(111) 및 압축기(103)의 냉각성능이 저하되어 냉각 시스템의 열교환 효율이 저하되고 이에 따라 냉장고 성능이 저하됨은 물론 냉각성능 저하로 인한 추가 소비전력이 증대되는 문제점을 초래하게 된다.

또한, 이와 같이 기계실에서 발생되는 소음을 저감시키기 위해 국내 실용공개 제94-10660호와 동 제93-9292호에 개시된 바와 같이 압축기에서 발생된 소음이 냉장고 전면으로 전달되는 것을 방지하는 소음차단수단이 제안된 바 있으나, 이들 소음차단수단은 기계실의 일부분만을 외부와 차단하게 되므로 기계실 전방위에 걸친 소음 차단이 곤란하게 되는 문제점이 있다.

아울러, 국내 실용공개 제94-1588호에 개시된 바와 같이 기계실 외곽을 둘러싸는 소음차단부재를 구비하여 소음이 외부로 전달되는 것을 방지함과 동시에 배출구에 의해 내부에서 발생되는 열은 외부로 방출할 수 있도록 한 기계실 소음차단장치가 제안된 바 있으나, 이 경우에는 내기를 배출하는 배출구 및 배출구에 구비된 통공이 배기의 유선을 직선 형태로 유지하도록 배열되어 있으므로 소음차단부재에 의한 차음효과가 떨어지는 문제점이 있다.

더욱이, 기존 냉장고 기계실의 소음차단부재는 공기 순환통로상에 돌출되게 부착되는 구조로 이루어져 있으므로, 순환 공기의 유로저항을 증대시켜 압축기 및 응축기의 냉각효율을 저하시키게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 압축기로부터 발생되는 고주파 소음이 차음구조 및 흡음구조에 의해 충분히 흡수 및 상쇄되도록 하여 토출부 및 기계실 커버를 통해 직접 배출되는 것을 최소화함은 물론 토출부 전면의 곡면구조 및 흡음재의 삽입구조에 의해 순환 공기의 유로저항이 최소화되도록 하여 순환공기에 의한 방열부품의 냉각작용이 원활하도록 하는 냉장고 기계실을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 냉장고 냉각 시스템을 도시한 개략도

도 2는 종래의 냉장고 기계실을 도시한 평면도

도 3은 도 2의 개략 평면도

도 4는 본 고안의 실시예에 따른 소음저감 구조의 기계실을 보인 평면 단면도

도 5는 도 4의 A-A선 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 기계실 2 : 흡입 공간부

3 : 압축기 4 : 토출 공간부

5 : 응축기 7 : 냉각팬

8 : 간막이 11 : 저판

13 : 기계실 커버 14 : 흡입구

15 : 토출구 17 : 토출 통로

19, 21 : 흡음재 20 : 차음판

R : 곡면

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 고온 고압의 냉매를 압축하는 압축기, 상기 압축기로부터 공급된 냉매를 냉각시켜 액화시키는 응축기, 외부로부터의 공기를 상기 응축기 및 상기 압축기를 순차로 통과시켜 다시 외부로 토출시키는 냉각팬이 구비된 기계실에 있어서, 상기 압축기와 인접된 기계실 커버 일측단에 상기 압축기 주위를 통과한 상기 냉각팬의 순환공기를 외부로 토출시키기 위한 토출구가 형성되고, 상기 토출구와 대향되는 전방의 모서리 부분이 곡면으로 형성되며, 상기 토출구의 일측에 압축기를 차폐시키는 차음판이 돌출되어 상기 곡면과 연결되는 토출통로가 형성되며, 상기 토출통로 및 차음판에 흡음재가 부착되되 상기 토출통로의 흡음재는 통로벽면과 동일면으로 삽입 설치되는 소음저감 구조의 냉장고 기계실을 제공하고자 하는 것이다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4 및 도 5는 본 고안의 실시예에 따른 압축기 고주파 소음저감 구조의 냉장고 기계실(1)을 도시한 것으로서, 이 냉장고 기계실(1) 내부에는 일반적인 냉장고와 마찬가지로 냉각 시스템의 일부 구성품인 고온 고압의 냉매를 압축하는 압축기(3)와, 이 압축기(3)로부터 공급된 냉매를 냉각시켜 액화시키는 응축기(5) 및, 압축기(3) 및 응축기(5)를 냉각하도록 압축기(3)에 인접 설치된 냉각팬(7) 등이 각각 설치된다.

이러한 기계실(1) 내부의 각종 장비를 둘러싸는 덕트구조는 바닥면을 형성하는 프레임(10)의 전방에 저판(11)이 씌워지고 후방에 기계실 커버(13)가 씌워지는 구조를 갖는다. 이때, 프레임(10)의 상부에는 압축기(3), 냉각팬(7), 응축기(5)가 순차적으로 장착된다.

또한, 응축기(5)와 압축기(3) 사이의 냉각팬(7) 둘레에는 중앙에 통기공(8a)이 개구된 간막이(8)가 부착되며, 냉각팬(7)은 응축기(5)쪽으로부터 공기를 흡입하여 압축기(3)쪽으로 송풍하게 된다. 이에 따라, 공간부는 간막이(8)를 두고 응축기(5)가 설치된 흡입 공간부(2)와 압축기(3)가 설치된 토출 공간부(4)로 구획된다.

그리고, 흡입 공간부(2)의 기계실 커버(13) 일측단에는 냉각팬(7)에 의해 외부로부터의 공기가 흡입되는 흡입구(14)가 관통 형성되고, 토출 공간부(4)의 기계실 커버(13) 일측단에는 압축기(3) 주위를 통과한 냉각팬(7)의 순환공기를 외부로 토출시키기 위한 토출구(15)가 관통 형성된다.

또한, 토출구(15)와 마주하는 토출 공간부(4)의 전방의 모서리 즉 저판(11)의 측면부는 압축기(3)를 중심으로 곡면(R)이 형성되며, 토출구(15)의 일측에 압축기(3)를 차폐시키는 차음판(20)이 돌출되어 곡면(R)과 연결되는 토출통로(17)가 형성되며, 토출통로(17) 및 차음판(20)에는 흡음재(19)(21)가 부착된다. 이때, 토출통로(17)에 부착되는 흡음재(19)는 내측으로 요입된 홈(12)에 삽입되어 통로벽면과 동일면을 유지하게 되며, 차음판(20)에 부착된 흡음재(21)는 후단이 절곡되어 토출 공간부(4)측의 기계실 커버(13)까지 연장된다.

한편, 응축기(5)의 하부에는 제상관으로부터 제상수를 공급받아 저장하는 제상수 받이통(5)이 설치된다.

이와 같이 구성되는 본 고안의 실시예에 따른 냉장고 기계실(1)의 공기 흐름 및 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 냉각 시스템의 압축기(3) 및 응축기(5) 등이 동작되는 과정에서, 냉각팬(7)은 구동되면서 응축기(5)쪽의 흡입 공간부(2)로부터 압축기(3)쪽의 토출 공간부(4)쪽으로 송풍력을 발생시키게 된다.

이때, 외부의 공기는 도 4에 실선으로 도시된 화살표와 같이, 흡입 공간부(2)의 기계실 커버(13)에 형성된 흡입구(14)를 통해 흡입 공간부(2)로 유입된다. 이렇게 유입된 공기는 응축기(5)에 가해지면서 그 응축기(5)를 냉각시킨 후 냉각팬(7)에 이르게 되며, 간막이(8)의 통기공(8a)을 통해 냉각팬(7)을 지나 토출 공간부(4)로 유입되어 압축기(3)를 냉각시킨다. 그 후, 압축기(3)를 통과한 공기는 저판(11)의 곡면(R)에 안내되면서 토출통로(17)의 토출구(15)를 통해 토출된다.

또한, 이와 같은 과정에서 압축기(3)로부터 발생되는 소음 특히, 고주파 소음은 도 4에 점선으로 도시된 화살표와 같이 차음판(20) 및 기계실 커버(13)에 부착된 흡음재(21)에 부딪치면서 일부 흡수되고, 다른 나머지는 저판(11)의 곡면(R)에 부딪쳐 반사되면서 차음판(20) 및 토출통로(17)의 흡음재(19)에 다중 충돌하면서 흡수 및 상쇄된다.

이에 따라, 냉각 공기는 곡면(R) 및 흡음재(19)가 삽입 부착된 토출통로(17) 구조에 의해 원활히 순환될 수 있게 되고, 압축기(3)의 고주파 소음은 차음판(20)과 곡면(R) 및 흡음재(19)(21)에 의해 아래의 표와 같이 저감되는 것을 알 수 있다.

	종래 기계실	본 고안의 기계실	저감값	실험조건
2.5 kHz	12.7 dB	10.3 dB	2.5 dB	냉장고 중앙의 전방 1m 지점에서 측정
3.15 kHz	16.8 dB	8.5 dB	8 dB
4.0 kHz	12.7dB	8.0 dB	4.0 dB

여기서, 약 10 dB 이하의 소음은 사람이 거의 들을 수 없는 소음으로, 본 고안은 상당한 소음저감효율을 보이는 것을 알 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안은 압축기로부터 발생되는 고주파 소음이 차음구조 및 흡음구조에 의해 충분히 흡수 및 상쇄되도록 하여 토출부 및 기계실 커버를 통해 직접 배출되는 것을 최소화함은 물론 토출부 전면의 곡면구조 및 흡음재의 삽입구조에 의해 순환 공기의 유로저항이 최소화되도록 하여 순환공기에 의한 방열부품의 냉각작용이 원활하도록 하는 효과가 있다.

따라서, 본 고안은 기계실의 냉각성능을 향상시키면서도 소음으로 인한 냉장고 사용시의 불편을 최소화할 수 있게 될 뿐만 아니라 소음저감을 위해 냉각성능을 저하시킬 염려가 없으므로 궁극적으로는 냉장고 소비전력을 저감시키는 효과를 얻을 수 있게 된다.

본 고안은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 실용신안등록청구범위에 의해 나타난 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라 면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. 고온 고압의 냉매를 압축하는 압축기(3), 상기 압축기(3)로부터 공급된 냉매를 냉각시켜 액화시키는 응축기(5), 외부로부터의 공기를 상기 응축기(5) 및 상기 압축기(3)를 순차로 통과시켜 다시 외부로 토출시키는 냉각팬(7)이 구비된 기계실(1)에 있어서, 상기 압축기(3)와 인접된 기계실 커버(13) 일측단에 상기 압축기(3) 주위를 통과한 상기 냉각팬(7)의 순환공기를 외부로 토출시키기 위한 토출구(15)가 형성되고, 상기 토출구(15)와 대향되는 전방의 모서리 부분이 곡면(R)으로 형성되며, 상기 토출구(15)의 일측에 압축기(3)를 차폐시키는 차음판(20)이 돌출되어 상기 곡면(R)과 연결되는 토출통로(17)가 형성되며, 상기 토출통로(17) 및 차음판(20)에 흡음재(19)(21)가 부착되어 상기 토출통로(17)의 흡음재(19)는 통로벽면과 동일면으로 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 소음저감 구조의 냉장고 기계실.