KR20010064566A

KR20010064566A - 압축기의 소음 저감구조

Info

Publication number: KR20010064566A
Application number: KR1019990064782A
Authority: KR
Inventors: 현성열
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1999-12-29
Filing date: 1999-12-29
Publication date: 2001-07-09
Also published as: KR100314036B1

Abstract

본 발명은 압축기의 소음 저감구조에 관한 것으로, 특히 일측에 유출공이 구비되어 피스톤이 왕복 운동하는 실린더의 압축공간을 복개하는 토출커버와, 상기 토출커버에 결합되어 그 토출커버의 외주면과 함께 서로 연통되는 다수개의 공명실이 형성됨과 아울러 그 하나의 공명실측에 외부와 연통되는 토출공이 구비되어 상기 토출커버의 유출공으로 토출되는 가스가 다수개의 공명실을 순차적으로 거쳐 토출공으로 토출되도록 하는 멀티 플레넘커버를 포함하도록 구성하여 냉매 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 과정에서 발생되는 압력 맥동에 의한 진동 소음 및 밸브 개폐음을 감소시킴으로써 소음 발생을 최소화하여 신뢰성을 높일 수 있도록 한 것이다.

Description

압축기의 소음 저감구조{STRUCTURE FOR REDUCING NOISE IN COMPRESSOR}

본 발명은 압축기에 관한 것으로, 특히 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 과정에서 발생되는 압력 맥동 소음을 감소시킬 수 있도록 한 압축기의 소음 저감구조에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 소정의 내부 공간을 갖는 밀폐용기와, 상기 밀폐용기의 내부에 설치되어 구동력을 발생시키는 전동기구부와, 상기 전동기구부의 구동력을 전달받아 가스를 흡입하여 압축하는 압축기구부를 포함하여 구성되어 있으며, 상기 압축기는 전동기구부에 전류가 인가되어 전동기구부에서 구동력이 발생되면 그 구동력이 압축기구부에 전달되면서 압축기구부에서 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키게 된다.

상기 과정에서 냉매가스를 흡입하여 압축하는 압축기구부는 내부에 압축 공간이 형성된 실린더와 상기 실린더의 내부에 삽입되어 전동기구부의 구동력을 전달받아 직선 왕복운동하는 피스톤을 포함하여 구성되어 있다. 그리고 상기 실린더의 단부에는 피스톤이 직선 왕복운동함에 의해 압축 공간에서 압축된 가스를 토출시키는 가스 토출장치가 결합되어 있다.

도 1a, 1b는 상기 가스 토출장치의 일례를 도시한 것이다. 이에 도시한 바와 같이, 종래 가스 토출장치는 소정의 내부공간을 갖도록 형성되어 실린더(10)의 일측을 복개하도록 결합되는 토출커버(20)와, 상기 토출커버(20)의 내부에 삽입되어실린더(10)의 압축공간(P)을 개폐하는 토출밸브(30)와, 상기 토출커버(20)의 내측 및 토출밸브(30)에 지지되어 토출밸브(30)를 탄성적으로 지지하는 밸브스프링(40)을 포함하여 구성되어 있다.

상기 토출커버(20)는 소정의 내부 공간을 갖는 캡 형태로 형성되며 그 일측에 토출구(21)가 형성되어 있다. 상기 토출밸브(30)는 실린더(10)의 일측을 개폐할 수 있도록 소정의 형상으로 형성된다.

상기한 바와 같은 토출밸브 조립체의 작동은 다음과 같다.

먼저, 전동기구부의 구동력을 전달받아 피스톤(11)이 실린더(10)내부의 압축공간(P)에서 직선 왕복운동하게 된다. 이때 피스톤(11)이 하사점(a) 방향으로 이동하게 되면 토출밸브(30)가 실린더(10)의 단부에 접촉되어 압축공간(P)을 막게 되면서 압축공간(P)으로 가스가 흡입된다. 그리고 상기 피스톤(11)이 하사점(a)에서 상사점(b) 방향으로 움직이게 되면 압축공간(P)으로 흡입된 가스가 압축되면서 상사점(b)에 이르게 되면 밸브스프링(40)에 의해 지지되던 토출밸브(30)가 열리면서 압축공간(P)내에서 압축된 가스를 토출시키게 된다. 상기 토출밸브(30)의 열림에 의해 토출되는 고온 고압 상태의 냉매 가스는 토출커버(20)의 내부 공간을 거쳐 토출구(21)를 통해 토출된다.

그리고 상기 토출과정이 끝나고 피스톤(11)이 상사점(b)에서 하사점(a)으로 이동하게 되면 토출밸브(30)는 밸브스프링(40)의 복원력에 의해 복귀되어 실린더(10)의 압축공간(P)을 막게 된다.

이와 같이 토출밸브(30)가 밸브스프링(40)에 의해 탄성적으로 지지된 상태에서 반복적으로 실린더(10)의 압축공간(P)을 개폐시키면서 냉매 가스를 토출시키게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 구조는 토출밸브(30)가 반복적으로 개폐되면서 고온 고압 상태로 압축된 냉매 가스를 토출시키는 과정에서 냉매 가스의 압력 맥동에 의한 진동이 발생하게 될 뿐만 아니라 토출밸브(30)의 개폐에 의해 소음이 발생하게 되어 신뢰성을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 과정에서 발생되는 압력 맥동 소음을 감소시킬 수 있도록 한 압축기의 소음 저감구조를 제공함에 있다.

도 1은 종래 압축기 가스 토출장치의 일례를 도시한 단면도,

도 2a,2b,2c는 본 발명의 압축기 소음 저감구조를 도시한 정단면도 및 평단면도 그리고 부분 정단면도,

도 3a,3b는 본 발명의 압축기 소음 저감구조를 구성하는 멀티 플레넘커버의 평단면도 및 정단면도,

도 4는 본 발명의 압축기 소음 저감구조의 작동상태를 도시한 평면도,

도 5는 본 발명의 압축기 소음 저감구조의 자유도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

10 ; 실린더 11 ; 피스톤

60 ; 토출커버 61 ; 유출공

62 ; 몸체부 63 ; 유로부

64 ; 구획돌기부 70 ; 멀티 플레넘커버

71 ; 토출공 72 ; 방사공간

73 ; 공간형성부 74 ; 삽입구멍

R ; 공명실 P ; 압축공간

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 일측에 유출공이 구비되어 피스톤이 왕복 운동하는 실린더의 압축공간을 복개하는 토출커버와, 상기 토출커버에 결합되어 그 토출커버의 외주면과 함께 서로 연통되는 다수개의 공명실이 형성됨과 아울러 그 하나의 공명실측에 외부와 연통되는 토출공이 구비되어 상기 토출커버의 유출공으로 토출되는 가스가 다수개의 공명실을 순차적으로 거쳐 토출공으로 토출되도록 하는 멀티 플레넘커버로 구성됨을 특징으로 하는 압축기의 소음 저감구조가 제공된다.

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

도 2a, 2b, 2c는 본 발명의 압축기 소음 저감구조의 일례를 도시한 것으로, 이를참조하여 설명하면, 본 발명은 일측에 유출공(61)이 구비되어 피스톤(11)이 왕복 운동하는 실린더(10)의 압축공간(P)을 복개하는 토출커버(60)와, 상기 토출커버(60)에 결합되어 그 토출커버(60)의 외주면과 함께 서로 연통되는 다수개의 공명실(R)이 형성됨과 아울러 그 하나의 공명실(R)측에 외부와 연통되는 토출공(71)이 구비되어 상기 토출커버(60)의 유출공(61)으로 토출되는 가스가 다수개의 공명실(R)을 순차적으로 거쳐 토출공(71)으로 토출되도록 하는 멀티 플레넘커버(70)로 구성된다.

상기 토출커버(60)는 일측이 막힌 원통 형태로 형성되는 몸체부(62)의 테두리부분이 단턱짐에 의해 환형 홈 형태의 유로부(63)가 형성되고 그 유로부(63)에 소정의 형상으로 돌출되어 유로부(63)를 구획하는 구획돌기부(64)가 형성되며 그 구획돌기부(64)의 측부에 위치하도록 상기 유로부(63)에 관통된 유출공(61)이 형성되고 상기 몸체부(62)의 개구된 테두리에 소정의 면적을 갖도록 절곡되는 제1 결합부(65)가 형성되어 이루어진다. 상기 유로부(63)에 의해 몸체부(62)에 이어 몸체부(62)의 외경보다 작은 외경 및 소정의 길이를 갖는 원통 형태의 삽입부(66)가 형성된다. 그리고 구획돌기부(64)는 유로부(63)를 이루는 단턱면(N)에 삽입부(66)의 높이보다 작고 그 단턱면(N)의 폭과 같으며 일정 폭을 갖도록 형성된다. 상기 제1 결합부(65)는 소정의 면적을 갖는 환형 형태로 형성됨이 바람직하고 그 면에 관통된 결합공(67)이 형성됨이 바람직하다.

상기 멀티 플레넘커버(70)는, 도 3a, 3b에 도시한 바와 같이, 토출커버(60)가 삽입되는 원형의 삽입공간(71)을 중심으로 그 삽입공간(71)과 연통되게 방사상으로 다수개의 방사공간(72)을 이루도록 형성된 공간형성부(73)와 상기 공간형성부(73)에 상기 토출커버(60)와 결합시 토출커버(60)의 일부가 돌출되도록 관통된 삽입구멍(74)과 상기 공간형성부(73)의 일측 단부에 소정의 면적을 갖도록 절곡 연장 형성되는 제2 결합부(75)가 구비되어 이루어진다. 상기 방사공간(72)은 일정 간격을 이루도록 형성됨이 바람직하며 또한 상기 제2 결합부(75)는 상기 제1 결합부(65)와 상응하도록 형성됨이 바람직하다.

상기 삽입공간(71)의 내경은 상기 토출커버 몸체부(62)의 외경과 같도록 형성되며 그 삽입공간(71)의 내경은 상기 삽입구멍(74)의 내경보다 크게 형성된다. 그리고 상기 삽입구멍(74)의 내경은 토출커버(60)의 삽입부(66)의 외경과 같도록 형성된다.

상기 토출커버(60)는 그 삽입부(66)가 멀티 플레넘커버(70)의 삽입구멍(64)에 돌출되도록 삽입됨과 동시에 토출커버(60)의 상측면이 구획돌기부(64)에 접촉지지되고 그 제1 결합부(65)와 제2 결합부(75)가 접면된다. 이때, 상기 멀티 플레넘커버(70)의 공간형성부(73)의 삽입공간(71)에 토출커버(60)의 몸체부(62)가 위치하게 되며 그 몸체부(62)의 외주면 및 제1 결합부(65)의 면 그리고 다수개의 방사공간(72)에 의해 다수개의 공명실(R)이 형성되고 그 다수개의 공명실(R)은 유로부(63)에 의해 서로 연통된다. 상기 유로부(63)에 의해 형성되는 연통 유로는 구획돌기부(64)에 의해 순환 형태가 아닌 막힌 곡선 형태를 이루게 된다. 상기 멀티 플레넘커버(70)의 토출공(71) 위치는 유출공(61)이 위치하는 구획돌기부(64)의 반대편에 위치하게 된다.

상기 토출커버(60)와 멀티 플레넘커버(70)는 일체형으로 형성됨이 바람직하고, 그 토출커버(60)와 멀티플레넘커버(70)는 그 일례로 브레이징 등의 가공에 의해 일체로 접합 제작될 수 있다.

상기 멀티 플레넘커버(70)가 결합된 토출커버(60)는 실린더(10)의 압축공간(P)을 복개하도록 결합되며 그 실린더(10)에 피스톤(11)이 직선 왕복 운동 가능하도록 삽입되고 그 피스톤(11)은 전동기구부와 연결된다. 그리고 상기 실린더(10)의 압축공간(P)을 개폐하도록 토출밸브(30) 및 그 토출밸브(30)를 탄성적으로 지지하는 밸브스프링(40)이 결합된다.

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

먼저 전동기구부의 구동력을 전달받아 피스톤(10)이 실린더(20)내부를 직선 왕복 운동하게 되며 상기 피스톤(11)의 직선 왕복 운동에 따라 토출밸브(30)의 작동과 함께 가스가 실린더(10)의 압축공간(P)으로 흡입되고 압축되어 토출된다. 상기 토출밸브(30)의 열림에 의해 고온 고압 상태로 토출되는 가스는, 도 4에 도시한 바와 같이, 토출커버(60)의 내부 공간으로 유동하게 되며 그 토출커버(60)의 내부 공간으로 유동한 가스는 유출공을 통해 토출커버(60)의 외주면과 멀티 플레넘커버(70)의 방사공간에 의해 형성되는 공명실(R)로 유입된다. 상기 공명실(R)로 유입된 가스는 유로부(63)에 의해 형성되는 연통 유로를 통해 각각의 공명실(R)을 순차적으로 거치면서 토출공을 통해 토출된다.

또한, 냉매 가스가 지속적으로 토출되는 과정에서 발생되는 압력 맥동 및 밸브 개폐음은 가스의 토출과정과 같은 경로를 거치면서 감쇄된다. 상기 다수개의공명실(R)과 유로부(63)에 의해 그 공명실(R)들을 직렬로 연통시키는 연통 유로는, 도 5에 도시한 바와 같이, 소정의 체적을 갖는 공간이 상대적으로 직경이 작은 연결 유로에 의해 직렬로 연결된 구조를 갖게 되어 그 경로를 음파가 진행하게 되면 그 음파가 상쇄된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 압축기의 소음 저감구조는 냉매 가스를 흡입하고 압축하여 토출시키는 과정에서 발생되는 압력 맥동에 의한 진동 소음 및 밸브 개폐음을 감소시키게 됨으로써 소음 발생을 최소화하게 되어 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims

일측에 유출공이 구비되어 피스톤이 왕복 운동하는 실린더의 압축공간을 복개하는 토출커버와, 상기 토출커버에 결합되어 그 토출커버의 외주면과 함께 서로 연통되는 다수개의 공명실이 형성됨과 아울러 그 하나의 공명실측에 외부와 연통되는 토출공이 구비되어 상기 토출커버의 유출공으로 토출되는 가스가 다수개의 공명실을 순차적으로 거쳐 토출공으로 토출되도록 하는 멀티 플레넘커버로 구성됨을 특징으로 하는 압축기의 소음 저감구조.
제1항에 있어서, 상기 토출커버는 일측이 막힌 원통 형태로 형성되는 몸체부의 테두리부분이 단턱짐에 의해 환형 홈 형태의 유로부가 형성되고 그 유로부에 소정의 형상으로 돌출되어 유로부를 구획하는 구획돌기부가 형성되며 그 구획돌기부의 측부에 위치하도록 상기 유로부에 관통된 유출공이 구비된 것을 특징으로 하는 압축기의 소음 저감구조.
제1항에 있어서, 상기 멀티 플레넘커버는 토출커버가 삽입되는 원형의 삽입공간을 중심으로 그 삽입공간과 연통되게 방사상으로 다수개의 방사공간을 이루도록 형성된 공간형성부와 상기 공간형성부에 상기 토출커버와 결합시 토출커버의 일부가 돌출되도록 관통된 삽입구멍과 상기 공간형성부가 구비된 것을 특징으로 하는 압축기의 소음 저감구조.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 멀티 플레넘커버의 삽입공간의 내경과 상기 토출커버 몸체부의 외경은 같도록 형성됨을 특징으로 하는 압축기의 소음 저감구조.