KR20000019829A - 밀폐형 회전식 압축기의 소음 저감구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 회전식 압축기의 소음 저감구조에 관한 것으로, 종래의 밀폐형 회전식 압축기는 메인 베어링과 흡입 머플러의 사이에 복수개의 공간을 형성하여도 메인 베어링의 토출공에 인접한 곳에 흡입 머플러의 토출공이 형성되어 있으므로 인해 냉매 가스가 상기 메인 베어링의 토출공으로 토출될 때 발생하는 소음 에너지를 흡입 머플러가 완전히 흡수하기 전에 흡입 머플러의 토출공을 통해 밀폐 용기의 내부로 빠져 나와 소음 에너지가 밀폐 용기를 투과하여 압축기의 소음을 상승시키게 되는 등의 문제점이 있었던 바, 본 발명은 흡입 머플러의 내부 또는 메인 베어링의 상면에 메인 베어링의 토출공을 통과한 냉매 가스가 한쪽 방향으로 흐르도록 흡입 머플러 내부의 한쪽 유로를 완전 차단하여 냉매 가스가 갖고 있는 소음 에너지를 흡입 머플러가 흡수하도록 안내하기 위한 유로 차단벽이 구비되므로써 압축기의 작동시 냉매 가스가 메인 베어링의 토출공을 통해 토출될 때 발생되는 소음 에너지를 흡입 머플러의 소음 투과손실을 종래보다 약 3∼4배 크게 향상시켜 효율적으로 흡수할 수 있으므로써 압축기의 작동시 발생되는 소음을 기기의 성능 저하없이 대폭 저감시킬수 있게 된다.

Description

밀폐형 회전식 압축기의 소음 저감구조

본 발명은 밀폐형 회전식 압축기의 소음 저감구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 밀폐형 회전식 압축기의 작동시 냉매 가스가 메인 베어링의 토출공을 통해 토출될 때 발생되는 소음 에너지를 흡입 머플러의 소음 투과손실을 크게 향상시켜 효율적으로 흡수할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 종래의 밀폐형 회전식 압축기는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 소정의 내부 체적을 갖는 밀폐 용기(1)의 내부에 고정자(17)와 회전자(18) 등으로 구성되는 전동 기구부가 설치되어 있으며, 상기 회전자(18)의 내경에 압입되며 하부에 편심부(8)가 형성된 회전축(7)과, 상기 회전축(7)의 편심부(8)가 삽입되는 원통형의 압축 공간(P)이 형성되어 상기 편심부(8)를 감싸며 회전축(7)에 삽입되는 메인 베어링(2) 및 서브 베어링(19)과 함께 볼트(20)에 의해 결합되는 실린더(11)와, 상기 회전축(7)의 편심부(8)에 삽입됨과 더불어 실린더(11)의 압축 공간(P) 내주면을 접하면서 자전 및 공전하는 롤링 피스톤(9)과, 상기 실린더(11)의 일측에 직선운동가능하게 삽입되어 롤링 피스톤(9)의 외주면과 슬라이딩 접촉되면서 실린더(11)의 압축 공간(P)을 흡입실(13)과 압축실(12)로 분리하는 베인(10)을 포함하여 구성되는 압축 기구부가 설치되어 있다.

그리고, 상기 베인(10)에 의해 압축실을 이루는 실린더(11)의 일측에는 압축된 냉매 가스를 토출시키는 토출 포트(15)가 형성되고, 상기 메인 베어링(2)의 일측에는 상기 토출 포트(15)와 연통되는 토출공(3)이 형성되어 있다.

상기 실린더(11)의 흡입실(13)에는 냉매 가스가 실린더(11)의 내부로 유입되는 흡입구(14)가 형성되고, 상기 흡입구(14)는 밀폐 용기(1)의 측부에 설치되는 어큐뮬레이터(21) 및 냉매 유입관(22)에 의해 연결되어 있다.

또한, 상기 토출 포트(15)의 측부에 위치하도록 실린더(11)의 일측에는 소정의 폭을 갖는 베인 슬롯(Vane slot)(23)이 형성되며, 상기 베인 슬롯(23)에는 소정의 두께와 면적을 갖도록 형성된 상기 베인(10)이 삽입되고, 상기 베인(10)은 스프링(24)에 의해 탄성적으로 지지되어 베인(10)의 일측 단부가 롤링 피스톤(9)에 접촉되며, 상기 밀폐 용기(1)내의 바닥면에는 슬라이딩이 일어나는 부품에 공급되는 오일이 채워져 있으며, 상기 밀폐 용기(1)의 상부에는 밀폐 용기(1) 내부에서 압축된 냉매 가스가 외부로 토출되는 토출관(16)이 설치되어 있다.

미설명 부호 23은 메인 베어링의 상면에 결합되어 토출공을 개폐시키는 토출 밸브이며, 미설명 부호 24는 토출 밸브의 움직임을 한정,지지하는 리테이너이고, 미설명 부호 4a는 흡입 머플러이며, 상기 흡입 머플러는 메인 베어링에 결합되어 토출 소음을 저감시키게 된다.

상기한 바와 같은 압축기는 인가되는 전류에 의해 회전자(18)가 회전하면서 회전축(7)을 회전시키게 되면, 회전축(7)의 회전에 의해 회전축(7)의 편심부(8)에 결합되어 있는 롤링 피스톤(9)이 베인(10)과 접촉된 상태에서 실린더(11)의 압축 공간(P)에서 편심 회전하게 되고, 상기 롤링 피스톤(9)의 편심 회전에 의한 실린더(11)에 형성된 압축 공간(P)의 체적 변화로 저온 및 저압의 냉매 가스가 냉매 유입관(22)과 흡입구(14)를 통해 실린더(11)의 내부로 흡입되어 고온 및 고압의 상태로 압축된다.

그 후, 압축된 고온 및 고압의 냉매 가스는 실린더(11)의 토출 포트(15)와 메인 베어링(2)의 토출공(3) 및 메인 베어링(2)과 흡입 머플러(4a)의 내부 공간을 통과하여 흡입 머플러(4a)의 토출공(5)을 통해서 밀폐 용기(1)의 내부로 토출되며, 계속해서 밀폐 용기(1)의 상부에 설치된 토출관(16)을 통해 밀폐 용기(1)의 외부로 토출되는 동작을 반복하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 밀폐형 회전식 압축기는 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이 메인 베어링(2)과 흡입 머플러(4a)의 사이에 복수개의 공간을 형성하여도 메인 베어링(2)의 토출공(3)에 인접한 곳에 흡입 머플러(4a)의 토출공(5)이 형성되어 있으므로 인해 냉매 가스가 상기 메인 베어링(2)의 토출공(3)으로 토출될 때 발생하는 소음 에너지를 흡입 머플러(4a)가 완전히 흡수하기 전에 흡입 머플러(4a)의 토출공(5)을 통해 밀폐 용기(1)의 내부로 빠져 나와 소음 에너지가 밀폐 용기(1)를 투과하여 압축기의 소음을 상승시키게 되는 등의 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 밀폐형 회전식 압축기의 작동시 냉매 가스가 메인 베어링의 토출공을 통해 토출될 때 발생되는 소음 에너지를 흡입 머플러의 소음 투과손실을 크게 향상시켜 효율적으로 흡수할 수 있도록 하여 압축기의 작동시 발생되는 소음을 기기의 성능 저하없이 대폭 저감시킬 수 있는 밀폐형 회전식 압축기의 소음 저감구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 밀폐형 회전식 압축기를 나타낸 종단면도

도 2는 도 1의 횡단면도

도 3a 및 도 3b는 종래의 메인 베어링과 흡입 머플러의 내부에서 냉매 가스가 유동되는 상태를 각각 나타낸 평면도

도 4는 본 발명에 따른 메인 베어링과 흡입 머플러의 결합된 상태를 나타낸 종단면도

도 5는 도 4의 메인 베어링과 흡입 머플러의 내부에서 냉매 가스가 유동되는 상태를 나타낸 평면도

도 6a 및 도 6b는 종래 및 본 발명의 흡입 머플러 소음 투과손실을 각각 비교하여 나타낸 그래프 선도

도 7은 본 발명이 적용된 압축기와 미적용된 압축기와의 소음 스펙트럼을 비교하여 나타낸 그래프 선도

도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예를 각각 나타낸 메인 베어링의 종단면도 및 평면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2,2a; 메인 베어링 3,5; 토출공

4; 흡입 머플러 6,6a; 유로 차단벽

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 메인 베어링의 상부에 체결되는 흡입 머플러의 내부에 메인 베어링의 토출공을 통과한 냉매 가스가 한쪽 방향으로 흐르도록 흡입 머플러 내부의 한쪽 유로를 완전 차단하여 냉매 가스가 갖고 있는 소음 에너지를 흡입 머플러가 흡수하도록 안내하기 위한 유로 차단벽이 구비된 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기의 소음 저감구조가 제공되므로써 달성된다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 형태에 따르면, 메인 베어링의 상면에 메인 베어링의 토출공을 통과한 냉매 가스가 한쪽 방향으로 흐르도록 흡입 머플러 내부의 한쪽 유로를 완전 차단하여 냉매 가스가 갖고 있는 소음 에너지를 흡입 머플러가 흡수하도록 안내하기 위한 유로 차단벽이 구비된 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기의 소음 저감구조가 제공되므로써 달성된다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 메인 베어링과 흡입 머플러의 결합된 상태를 나타낸 종단면도이고, 도 5는 도 4의 메인 베어링과 흡입 머플러의 내부에서 냉매 가스가 유동되는 상태를 나타낸 평면도이며, 도 6a 및 도 6b는 종래 및 본 발명의 흡입 머플러 소음 투과손실을 각각 비교하여 나타낸 그래프 선도이고, 도 7은 본 발명이 적용된 압축기와 미적용된 압축기와의 소음 스펙트럼을 비교하여 나타낸 그래프 선도로서, 종래의 기술과 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 본 발명을 설명한다.

본 발명은 밀폐형 회전식 압축기의 소정의 내부 체적을 갖는 밀폐 용기(1) 내부에 설치되는 메인 베어링(2)에 토출공(3)이 형성되고, 상기 메인 베어링(2)의 상부에 체결되는 흡입 머플러(4)에는 상기 메인 베어링(2)의 토출공(3)을 통과한 냉매 가스를 밀폐 용기(1)의 내부로 토출시키기 위한 토출공(5)이 형성되며, 상기 흡입 머플러(4)의 내부에는 메인 베어링(2)의 토출공(3)을 통과한 냉매 가스가 한쪽 방향으로 흐르도록 흡입 머플러(4) 내부의 한쪽 유로를 완전 차단하여 냉매 가스가 갖고 있는 소음 에너지를 흡입 머플러(4)가 흡수하도록 안내하기 위한 유로 차단벽(6)이 일체로 형성 또는 별도로 부착되도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 밀폐형 회전식 압축기의 소음 저감구조의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 밀폐형 회전식 압축기의 작동시 회전축(7)의 회전에 의해 회전축(7)의 편심부(8)에 결합되어 있는 롤링 피스톤(9)이 베인(10)과 접촉된 상태에서 편심 회전을 하게 되고, 상기 롤링 피스톤(9)의 편심 회전에 의해 실린더(11) 압축 공간(P)내의 압축실(12)과 흡입실(13)의 체적 변화로 저온 및 저압의 냉매 가스가 흡입구(14)를 통해 실린더(11)의 내부로 흡입되어 고온 및 고압의 상태로 압축되며, 상기 압축실(12)에 압축된 고온 및 고압의 냉매 가스는 실린더(11)의 토출 포트(15)와 메인 베어링(2)의 토출공(3) 및 메인 베어링(2)과 흡입 머플러(4)의 내부 공간을 통과하여 흡입 머플러(4)의 토출공(5)을 통해서 밀폐 용기(1)의 내부로 토출되고, 계속해서 밀폐 용기(1)의 상부에 설치된 토출관(16)을 통해 밀폐 용기(1)의 외부로 토출되는 동작을 반복하게 된다.

이때, 상기 실린더(11)의 압축실(12)에 압축된 고온 및 고압의 냉매 가스가 메인 베어링(2)의 토출공(3)을 통해 토출될 때 냉매 가스의 팽창에 의해 소음이 발생하게 되는데, 이러한 소음 발생을 저감시키기 위해 본 발명에서는 상기 메인 베어링(2)의 상부에 체결되는 흡입 머플러(4)의 내부에 메인 베어링(2)의 토출공(3)을 통과한 냉매 가스가 도 5에 도시한 바와 같이 한쪽 방향으로 흐르도록 흡입 머플러(4) 내부의 한쪽 유로를 완전 차단하기 위한 유로 차단벽(6)이 구비된다.

따라서, 상기 메인 베어링(2)과 흡입 머플러(4)의 사이에 형성된 내부 공간을 냉매 가스가 통과할 때 냉매 가스가 팽창 및 압축을 반복함에 따른 냉매 가스가 갖고 있는 소음 에너지를 흡입 머플러(4)가 흡수하게 되므로 종래의 도 6a와 본 발명의 도 6b를 비교하여 볼 때 흡입 머플러(4)의 소음 투과손실(Transmission Loss)이 약 3∼4배 크게 증대되어 도 7에 도시한 바와 같이 종래의 압축기에 비해 본 발명이 적용된 압축기가 소음을 효율적으로 저감시킬수 있게 된다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이,흡입 머플러(4)의 내부에 유로 차단벽(6)을 일체로 형성 또는 별도로 부착시키는 대신에, 메인 베어링(2a)의 상면에 상기 유로 차단벽(6a)을 일체로 형성 또는 부착시켜도 본 발명과 동일한 효과를 얻을 수 있게 된다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명은 밀폐형 회전식 압축기의 작동시 냉매 가스가 메인 베어링의 토출공을 통해 토출될 때 발생되는 소음 에너지를 흡입 머플러의 소음 투과손실을 종래보다 약 3∼4배 크게 향상시켜 효율적으로 흡수할 수 있으므로써 압축기의 작동시 발생되는 소음을 기기의 성능 저하없이 대폭 저감시킬수 있어서 항상 정숙한 상태에서 사용할수 있으므로 인해 압축기의 효율성 및 신뢰성을 대폭 향상시킨 매우 유용한 발명이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 메인 베어링의 상부에 체결되는 흡입 머플러의 내부에 메인 베어링의 토출공을 통과한 냉매 가스가 한쪽 방향으로 흐르도록 흡입 머플러 내부의 한쪽 유로를 완전 차단하여 냉매 가스가 갖고 있는 소음 에너지를 흡입 머플러가 흡수하도록 안내하기 위한 유로 차단벽이 구비된 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기의 소음 저감구조.
2. 메인 베어링의 상면에 메인 베어링의 토출공을 통과한 냉매 가스가 한쪽 방향으로 흐르도록 흡입 머플러 내부의 한쪽 유로를 완전 차단하여 냉매 가스가 갖고 있는 소음 에너지를 흡입 머플러가 흡수하도록 안내하기 위한 유로 차단벽이 구비된 것을 특징으로 하는 밀폐형 회전식 압축기의 소음 저감구조.