KR20010037343A - 압축기의 소음 저감구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기의 소음 저감구조에 관한 것으로, 본 발명은 밀폐용기내에 구동력을 발생시키는 전동기구부와 그 전동기구부의 구동력을 전달받아 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 압축기구부가 각각 장착되고 상기 전동기구부와 압축기구부사이에 위치하는 밀폐용기내면에 구조적 강성을 보강하는 보강부재를 결합하도록 구성하여 전동기구부 및 압축기구부사이에 위치하는 밀폐용기 부분에 구조적 강도를 강화함으로써 압축기구부에서 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 과정에서 발생되는 압력 맥동에 의한 소음이 밀폐용기 외부로 방사되는 것을 차단하여 신뢰성을 높일 수 있도록 한 것이다.

Description

압축기의 소음 저감구조{STRUCTURE FOR REDUCING NOISE IN COMPRESSOR}

본 발명은 압축기에 관한 것으로, 특히 밀폐용기내에서 발생되는 소음이 밀폐용기외부로 방사되는 것을 방지할 수 있도록 한 압축기의 소음 저감구조에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 가스를 압축하는 기기로, 가스를 압축하는 방식에 따라 회전식 압축기(ROTARY COMPRESSOR), 왕복동식 압축기(RECIPROCATING COMPRESSOR), 스크롤 압축기(SCROLL COMPRESSOR) 등 여러 종류가 있다. 이와 같은 압축기는 소정의 내부 공간을 갖는 밀폐용기와 상기 밀폐용기내에 장착되어 구동력을 발생시키는 전동기구부와 상기 전동기구부의 구동력을 전달받아 가스를 압축하는 압축기구부로 구성된다.

상기 압축기의 일례로 회전식 압축기는, 도 1a, 1b에 도시한 바와 같이, 소정 형상으로 형성된 밀폐용기내에의 일측에 전동기구부가 장착되고 상기 전동기구부의 소정의 간격을 두고 압축기구부가 장착된다. 상기 전동기구부는 밀폐용기(1)에 고정 결합되는 고정자(2)와 그 고정자(2)에 회전 가능하도록 결합되는 회전자(3)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 압축기구부는 소정의 길이를 갖도록 형성되고 그 일측에 편심부(4a)가 형성되어 상기 회전자(3)의 내경에 압입되는 회전축(4)과, 가스가 흡입되고 압축되는 압축공간(P)이 구비되어 밀폐용기(1)의 내부에 설치됨과 아울러 그 압축공간(P)에 상기 회전축의 편심부(4a)가 삽입되는 실린더(5)와, 상기 회전축(4)에 삽입됨과 아울러 실린더(5)의 상,하부에 볼트(6)의 체결에 의해 각각 결합되어 회전축(4)을 지지하는 상,하부 베어링(7)(8)과, 상기 실린더(5)의 압축공간(P) 내주면에 선접촉되도록 회전축의 편심부(4a)에 삽입되어 회전축(4)의 회전에 따라 자전 및 공전하는 롤링 피스톤(9)과, 상기 실린더(5)의 일측에 직선운동 가능하도록 삽입되어 그 단부가 상기 롤링 피스톤(9)의 외주면과 슬라이딩 접촉되면서 롤링 피스톤(9)의 편심 운동에 의해 실린더 압축 공간(P)을 흡입실과 압축실로 구획하는 베인(10)을 포함하여 구성된다.

상기 실린더(5)에 가스가 흡입되는 흡입구(5a)가 형성되고 그 측부에 압축실에서 압축된 가스가 토출되는 토출포트(5b)가 형성되며, 상기 실린더(5)의 상,하부에 각각 결합되는 상부 베어링(7) 또는 하부 베어링(8)에 상기 토출포트(5b)와 연통되도록 토출공(7a)이 형성된다(도면에는 상부 베어링에 표시함). 상기 밀폐용기(1)에 가스가 흡입되고 토출되는 흡입관(11) 및 토출관(12)이 결합되며 그 밀폐용기(1) 저면에 오일이 채워져 있다.

미설명 부호 13은 토출밸브이며, 14는 리테이너이고, 15는 소음기이다.

상기한 바와 같은 압축기는 인가되는 전류에 의해 회전자(3)가 회전하면서 회전축(4)을 회전시키게 되면 상기 회전축(4)의 회전에 의해 회전축의 편심부(4a)에 결합된 롤링 피스톤(9)이 베인(10)과 접촉된 상태에서 실린더 압축공간(P)에서 편심 회전하게 된다. 상기 롤링 피스톤(9)의 편심 회전에 의한 실린더 압축공간(P)의 체적변화로 저온저압의 냉매가스가 흡입관(12)과 흡입구(5b)를 통해 실린더 압축공간(P)으로 흡입되어 고온고압의 상태로 압축되며 그 압축된 고온고압의 냉매가스는 토출밸브(13)의 작동과 함께 토출포트(5a) 및 토출공(7a)을 통해 토출된다. 이와 같은 과정이 지속되면서 토출된 냉매 가스는 고정자(2)와 회전자(3)사이 그리고 고정자(2)와 밀폐용기(1)사이를 통해 유동하면서 밀폐용기(1)의 상부에 설치된 토출관(10)을 통해 밀폐용기(1)외부로 토출된다.

상기 압축기의 운전 중 냉매 가스가 흡입되어 압축되고 토출되는 과정에서 가스의 토출 및 토출밸브(13)의 작동 등에 의한 압력 맥동으로 소음이 발생되며 그 발생된 소음은 밀폐용기(1)를 통해 외부로 방사된다. 한편 상기 밀폐용기(1)는 일정 두께와 내경을 갖는 원통형 몸체(1a)의 상부와 하부에 상,하부 캡1(b)(1c)이 각각 용접에 의해 결합되어 이루어지며 그 밀폐용기(1)내에서 발생되는 소음은 구조적 강성이 가장 약한 고정자(2)와 실린더(5)사이, 즉 전동기구부와 압축기구부사이에 위치하는 밀폐용기(1)부분을 통해 외부로 방사된다. 그리고 상기 전동기구부와 압축기구부사이로 소음이 대부분 방사되는 이유는 압력 맥동원인 압축기구부가 그 측부에 위치하고 있어 외부로 소음 방사가 크게 된다. 이와 같이 밀폐용기(1)내에서 발생되는 소음이 밀폐용기(1)외부로 방사되므로 신뢰성을 저하시키게 된다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 밀폐용기의 구조적 강성을 보강하여 밀폐용기내에서 발생되는 소음이 외부로 방사되는 것을 최소화할 수 있도록 한 압축기의 소음 저감구조를 제공함에 있다.

도 1a,1b는 일반적인 밀폐형 회전식 압축기를 도시한 정단면도 및 평단면도,

도 2a,2b는 본 발명의 압축기 소음 저감구조가 구비된 압축기의 정단면도 및 평단면도,

도 3은 본 발명의 압축기 소음 저감구조를 구성하는 보강부재의 사시도,

도 4a,4b는 본 발명의 압축기 소음 저감구조를 구성하는 보강부재의 다른 변형예를 도시한 평면도 및 정단면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 ; 밀폐용기 20 ; 보강부재

21 ; 보강부재 오일홈

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 밀폐용기내에 구동력을 발생시키는 전동기구부와 그 전동기구부의 구동력을 전달받아 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 압축기구부가 각각 장착되고 상기 전동기구부와 압축기구부사이에 위치하는 밀폐용기내면에 구조적 강성을 보강하는 보강부재가 결합됨을 특징으로 하는 압축기의 소음 저감구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 압축기 소음 저감구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 2a, 2b는 압축기의 소음 저감구조의 일례를 도시한 것으로, 이를 참조하여 설명하면, 먼저 밀폐용기(1)의 내부에 구동력을 발생시키는 전동기구부와 그 전동기구부의 구동력을 전달받아 냉매 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 압축기구부가 장착된다. 상기 밀폐용기(1)는 일정 두께와 직경을 갖는 원통형 몸체(1a)의 상,하부에 상부캡(1b)과 하부캡(1c)이 각각 접합되어 이루어지며 상기 전동기구부는 밀폐용기 원통형 몸체(1a)내부의 일측에 장착된다. 그리고 상기 압축기구부는 상기 전동기구부와 소정의 간격을 두고 밀폐용기 원통체 몸체(1a)내부에 장착된다.

상기 전동기구부는 밀폐용기(1) 내면에 결합되는 고정자(2)와 그 고정자(2)의 내부에 회전 가능하도록 결합되는 회전자(3)로 구성된다. 상기 압축기구부는 소정의 길이를 가지며 그 일측에 편심부(4a)가 형성되어 상기 회전자(3)에 압입되는 회전축(4)과, 가스가 흡입되고 압축되는 압축공간(P)이 구비되어 밀폐용기(1)의 내부에 설치됨과 아울러 그 압축공간(P)에 상기 회전축의 편심부(4a)가 삽입되는 실린더(5)와, 상기 회전축(4)에 삽입됨과 아울러 실린더(5)의 상,하부에 볼트(6)의 체결에 의해 각각 결합되어 회전축(4)을 지지하는 상,하부 베어링(7)(8)과, 상기 실린더(5)의 압축공간(P) 내주면에 선 접촉되도록 회전축의 편심부(4a)에 삽입되어 회전축(4)의 회전에 따라 자전 및 공전하는 롤링 피스톤(9)과, 상기 실린더(5)의 일측에 직선운동 가능하도록 삽입되어 그 단부가 상기 롤링 피스톤(9)의 외주면과 슬라이딩 접촉되면서 롤링 피스톤의 편심 운동에 의해 실린더 압축 공간(P)을 흡입실(a)과 압축실(b)로 구획하는 베인(10)을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 전동기구부와 압축기구부사이에 위치하는 밀폐용기(1) 내면에 구조적 강도를 보강하는 보강부재(20)가 결합된다. 상기 보강부재(20)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 소정의 두께 및 폭을 갖는 원통체로 형성되며, 그 원통체는 일정 두께를 갖는 직사각형 형태의 박판을 밴딩하고 그 밴딩된 양단을 접합하여 형성됨이 바람직하다.

상기 보강부재(20)의 다른 변형예로, 도 4a, 4b에 도시한 바와 같이, 소정의 두께 및 폭을 갖는 원통체로 형성되고 그 원통체의 외주면에 밀폐용기(1)의 결합시 오일이 통과하도록 다수개의 오일홈(21)이 형성되어 이루어진다. 이와 같은 보강부재(20)는 일정 두께와 면적을 갖는 사각 판재를 파형 형태로 굴곡지게 형성한 다음 원통 형태로 밴딩하고 그 밴딩된 사각 판재의 양단을 접합하여 형성됨이 바람직하며, 그 보강부재(20)가 밀폐용기(1)의 내면에 접합시 밀폐용기(1) 내면과 굴곡진 부분에 의해 다수개의 오일홈(21)을 형성하게 된다.

그리고 상기 실린더(5)에 압축공간으로 가스가 흡입되는 흡입구(5a)가 형성되고 그 측부에 압축된 가스가 토출되는 토출포트(5b)가 형성된다. 상기 상부 베어링(7) 또는 하부 베어링(8)에 실린더의 토출포트(5b)와 연통되도록 토출공(7a)이 형성되고 그 토출공(7a)을 개폐시키는 토출밸브(13) 및 그 토출밸브(13)의 움직임을 한정하는 리테이너(14)가 결합된다.

상기 밀폐용기(1)에 가스가 흡입되고 토출되는 흡입관(11) 및 토출관(12)이 결합되며 그 밀폐용기(1) 저면에 오일이 채워져 있다.

이하, 본 발명의 압축기 소음 저감구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 전원이 인가되어 전동기구부를 구성하는 회전자(3)가 회전하면서 회전축(4)을 회전시키게 되면 그 회전축(4)의 회전에 의해 회전축(4)의 편심부(4a)에 결합된 롤링 피스톤(9)이 베인(10)과 접촉된 상태로 실린더 압축공간(P)에서 편심 회전하게 된다. 상기 롤링 피스톤(9)이 편심 회전함에 따라 베인(10)에 의해 압축공간(P)이 흡입실(a)과 압축실(b)로 변환되면서 흡입구(21)로 흡입된 가스가 압축되어 토출밸브(13)의 개폐와 동시에 토출포트(5b) 및 토출공(7a)을 통해 토출된다. 상기 토출공(7a)을 통해 토출된 압축 가스는 소음기(15)를 거치면서 밀폐용기(1) 내부로 방출되고 그 방출된 압축 가스는 토출관(11)을 통해 밀폐용기(1) 외부로 토출된다. 그리고 상기 회전축(4)의 회전에 의해 밀폐용기(1) 저면에 채워진 오일이 회전축(4)의 내부에 형성된 오일유로(4b)를 통해 흡상되면서 밀폐용기(1)내로 비산되어 미끄럼 운동이 일어나는 부품에 공급되며 그 공급된 오일은 밀폐용기(1) 내면을 타고 흘러 저면으로 귀환된다. 상기 오일이 밀폐용기(1)의 내면을 따라 흐르는 과정에서 보강부재(20)에 오일홈(21)이 형성된 경우 그 오일홈(21)을 통해 흐르게 되고 오일홈(21)이 없는 경우 그 보강부재(20)를 타고 넘게 된다.

한편, 상기 과정에서 냉매 가스가 실린더의 압축공간(P)으로 흡입되고 압축되어 토출되면서 압력 맥동이 발생하게 되며 그 발생되는 압력 맥동에 의한 소음은 밀폐용기(1)의 강성 증가로 밀폐용기(1) 외부로 직접 방사되는 것을 최소화하게 된다. 즉, 상기 밀폐용기(1)의 내부에 전동기구부와 압축기구부가 소정의 간격을 두고 장착된 상태에서 압력 맥동의 발원 부분인 압축기구부의 측부에 위치하는 밀폐용기(1) 부분이 보강부재(20)에 의해 구조적 강도가 보강되므로 압축기구부에서 냉매 가스가 압축되면서 발생되는 압력 맥동에 의한 소음이 밀폐용기(1) 외부로 직접 방사되는 것을 최소화하게 된다.

또한 상기 밀폐용기(1)는 보통 일정 두께와 소정의 직경을 갖는 원통형 몸체(1a)의 상,하부에 상부 캡(1b)과 하부 캡(1c)이 각각 용접에 의해 접합되어 제작되며 그 원통형 몸체(1a)에 상,하부 캡(1b)(1c)을 용접시 용접 변형이 발생하기 쉬우나 밀폐용기(1)의 구조적 강도가 보강되어 용접시 밀폐용기(1) 및 그 밀폐용기(1)내부에 고정 결합되는 실린더(5)의 용접 변형을 방지할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 압축기의 소음 저감구조는 밀폐용기내부에 장착되는 전동기구부 및 압축기구부사이에 위치하는 밀폐용기 부분에 보강부재를 결합하여 구조적 강도를 강화함으로써 압축기구부에서 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 과정에서 발생되는 압력 맥동에 의한 소음이 밀폐용기 외부로 방사되는 것을 차단하여 신뢰성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 부품의 결합 변형을 방지하여 효율을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 밀폐용기내에 구동력을 발생시키는 전동기구부와 그 전동기구부의 구동력을 전달받아 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 압축기구부가 각각 장착되고 상기 전동기구부와 압축기구부사이에 위치하는 밀폐용기내면에 구조적 강성을 보강하는 보강부재가 결합됨을 특징으로 하는 압축기의 소음 저감구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 보강부재는 소정의 두께 및 폭을 갖는 원통체로 형성됨을 특징으로 하는 압축기의 소음 저감구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 보강부재는 소정의 두께 및 폭을 갖는 원통체로 형성되고 그 원통체의 외주면에 밀폐용기의 결합시 오일이 통과하도록 오일홈이 형성됨을 특징으로 하는 압축기의 소음 저감구조.