KR20010093932A - 로터리 압축기의 소음 저감 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로터리 압축기의 소음 저감 구조에 관한 것으로서, 본 발명은 냉매가스의 압축을 위한 압축실을 구비하여 케이스 내에 설치되고 상기 압축실에서 압축 완료된 냉매가스를 상기 케이스 내부로 토출하기 위한 토출포트가 일측에 형성된 실린더와, 상기 실린더에 결합된 회전축을 지지하도록 실린더의 상측에 설치되고 상기 실린더의 토출포트와 연통되는 토출공이 형성된 메인베어링과, 상기 실린더의 하측에 설치되어 상기 메인베어링과 함께 회전축을 지지하는 서브베어링과, 상기 메인베어링의 토출공을 통해 토출된 냉매가스가 실린더의 하측을 통과하여 다시 상기 실린더의 상측으로 이동된 후 상기 케이스의 내부로 토출되도록 하여 상기한 냉매가스의 토출 소음을 저감시키는 소음저감수단을 포함함으로써 유체맥동음을 저감하기 위한 공명홀의 형성이 용이함은 물론 이러한 공명홀을 상기한 냉매가스가 여러번 통과할 수 있게 하여 냉매가스의 토출 소음을 대폭 저감시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

로터리 압축기의 소음 저감 구조{STRUCTURE FOR REDUCTION OF NOISE IN ROTARY COMPRESSOR}

본 발명은 로터리 압축기의 소음 저감 구조에 관한 것으로서, 특히 메인베어링의 토출공을 통해 토출된 냉매가스가 실린더의 하측을 통과하여 다시 상기 실린더의 상측으로 이동된 후 케이스의 내부로 토출되는 구조를 구비한 로터리 압축기의 소음 저감 구조에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 로터리 압축기의 종단면도이고, 도 2는 종래 기술에 의한 머플러의 구조가 도시된 평면도이고, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.

도 1은 종래 기술에 따른 로터리 압축기의 내부 구조가 도시된 압축기의 종단면도로서, 이를 참조하면, 종래의 로터리 압축기는 소정의 내부체적을 갖는 케이스(1)와, 상기 케이스(1) 내부에 설치되어 구동력을 발생시키는 전동기구부와, 상기 전동기구부의 구동력을 전달받아 냉매가스를 압축하는 압축기구부로 구성된다.

여기서, 상기 전동기구부는 케이스(1) 내에 고정 결합되는 고정자(2)와, 상기 고정자(2)의 내부에 삽입되어 회전하는 회전자(3)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 압축기구부는 상기 회전자(3)의 내경에 압입되고 하부에 편심부(4a)가 형성된 회전축(4)과, 내부에 가스가 흡입되고 압축되는 압축공간(P)이 구비되어 케이스(1)의 내부에 설치됨과 아울러 그 압축공간(P)에 상기 회전축(4)의 편심부(4a)가 삽입되는 실린더(5)와, 상기 회전축(4)에 삽입됨과 아울러 실린더(5)의 상, 하부에 볼트의 체결에 의해 각각 결합되어 회전축(4)을 지지하는 메인베어링(7) 및 서브베어링(8)과, 상기 실린더(5)의 압축공간(P) 내주면에 선접촉되도록 회전축의 편심부(4a)에 삽입되어 회전축(4)의 회전에 따라 자전 및 공전하는 롤링피스톤(9)과, 상기 실린더(5)의 일측에 직선운동 가능하도록 삽입되어 그 단부가 상기 롤링피스톤(9)의 외주면과 슬라이딩 접촉되면서 실린더 압축공간(P)을 흡입실과 압축실로 구획하는 베인(미도시)을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 실린더(5)의 일측에는 압축된 냉매가스를 토출시키는 토출포트(5a)가 형성되고, 상기 메인베어링(7)의 일측에는 상기 토출포트(5a)와 연통되도록 토출공(7a)이 형성되며, 상기 케이스(1)의 상측에는 압축된 가스가 외부로 토출되는 토출관(10)이 결합되어 있다.

또한, 상기 메인베어링(7)의 상면에는 냉매가스가 일정압 이상이 되면 상기 토출공(7a)을 오픈시키는 토출밸브(13) 및 이 토출밸브(13)의 열림 상태를 한정, 지지하는 리테이너(14)가 함께 결합되어 있다.

또한, 상기 메인베어링(7)의 상부에는 냉매가스의 토출 소음을 저감시키기 위한 머플러(Muffler)(15)가 복개되어 결합되어 있다.

여기서, 상기 머플러(15)에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 메인베어링(7)의 토출공(7a)에서 토출된 냉매가스를 케이스(1)의 내부로 토출시키는 공명홀(15a)이 상기 토출공(7a)과 반대 방향에 위치되도록 형성되는 동시에, 상기 메인베어링(7)과 함께 체결볼트(16)에 의해 실린더(5)에 체결되는 함몰부(15b)(15b')가 형성되어 있다.

또한, 상기 실린더(5)의 일측에는 냉매가스가 압축공간(P)으로 유입되는 흡입구(5b)가 형성되고, 상기 흡입구(5b)에는 케이스(1)의 측부에 설치되는 어큐뮬레이터(20)와 연결되는 흡입관(12)이 결합되며, 상기 케이스(1)의 저면에는 슬라이딩이 일어나는 부품에 공급되는 오일이 채워져 있다.

상기와 같이 구성된 로터리 압축기는 다음과 같이 작동된다.

먼저, 전동기구부의 회전자(3)에 전류가 인가되면 상기 회전자(3)가 회전하면서 회전축(4)을 회전시키게 되고, 상기 회전축(4)이 회전되면 회전축(4)의 편심부(4a)에 결합된 롤링피스톤(9)이 베인과 접촉된 상태에서 실린더 압축공간(P)에서 편심 회전하게 된다.

상기 롤링피스톤(9)이 편심 회전하게 되면 실린더 압축공간(P)의 체적이 변화되면서 저온저압의 냉매가스가 흡입관(12)과 흡입구(5b)를 통해 실린더 압축공간(P)으로 흡입되어 고온고압의 상태로 압축된다.

상기 실린더(5)에서 압축된 냉매가스가 일정압 이상이 되면 메인베어링(7)의 토출공(7a)을 막고 있던 토출밸브(13)가 열리면서 상기한 고온고압의 냉매가스가 토출포트(5a) 및 토출공(7a)을 통해 케이스(1) 내부로 토출된다.

이때, 상기 토출밸브(13)의 열림 정도는 리테이너(14)에 의하여 한정되고, 상기한 냉매가스는 토출 소음이 감소되도록 상기 케이스(1)의 내부로 토출되기 전에 머플러(15)를 거치게 된다.

즉, 상기 토출공(7a)을 통해 머플러(15)의 내부 공간으로 토출된 냉매가스는 토출공(7a)의 반대 방향으로 이동된 후 상기 머플러(15)의 공명홀(15a)을 통해 케이스(1)의 내부로 토출되고, 이러한 과정에서 상기한 냉매가스의 토출 소음은 감소되게 된다.

상기 케이스(1)의 내부로 토출된 냉매가스는 고정자(2)와 회전자(3) 사이, 그리고 상기 고정자(2)와 케이스(1) 사이에 각각 형성된 틈을 통하여 상기 케이스(1)의 상측으로 이동된다.

상기와 같이 케이스(1)의 상측으로 이동된 냉매가스는 토출관(10)을 통해 케이스(1)의 외부로 토출된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 로터리 압축기는, 압축기 소음의 특성인 유체맥동음을 저감하기 위한 공명홀(15a)의 형성이 어려워 보통 1개의 공명홀(15a)만이 머플러(15)에 형성되어 있기 때문에 토출 냉매가스에 대한 소음 저감 효과가 미미하여 압축기의 핵심 요건들 중의 하나에 해당되는 저소음화의 구현이 곤란한 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 상기 메인베어링(7)의 상측에 2개의 머플러(15)를 함께 사용하기도 하나, 이러한 방식은 압축기의 조립 구조 특성상 머플러에 의해 형성되는 공명 공간의 체적을 감소시키게 되므로 오히려 냉매가스의 토출 소음을 저감시키는데 방해가 되는 문제점이 있다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은, 메인베어링의 토출공을 통해 토출된 냉매가스가 실린더의 하측을 통과하여 다시 상기 실린더의 상측으로 이동된 후 케이스의 내부로 토출되는 구조를 구비함으로써 유체맥동음을 저감하기 위한 공명홀의 형성이 용이함은 물론 이러한 공명홀을 상기한 냉매가스가 여러번 통과하게 하여 냉매가스의 토출 소음을 대폭 저감시킬 수 있도록 하는 로터리 압축기의 소음 저감 구조를 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 로터리 압축기의 종단면도,

도 2는 종래 기술에 의한 머플러의 구조가 도시된 평면도,

도 3은 도 2의 A-A선 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 로터리 압축기의 소음 저감 구조가 도시된 압축기의 종단면도,

도 5는 본 발명에 의한 상부머플러의 구조가 도시된 평면도,

도 6은 도 5의 B-B선 단면도,

도 7은 본 발명에 의한 하부머플러의 구조가 도시된 평면도,

도 8은 도 7의 C-C선 단면도,

도 9는 본 발명에 따른 로터리 압축기의 소음 저감 구조에서 냉매의 토출 흐름이 도시된 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 케이스 51 : 실린더

51a : 토출포트 53 : 회전축

55 : 메인베어링 55a : 토출공

57 : 서브베어링 59 : 상부머플러

61 : 공명관 63 : 냉매가스 하강용 토출유로

65 : 하부머플러 67 : 냉매가스 상승용 토출유로

63a, 63b, 63c : 제 1, 2, 3 하강토출유로

67a, 67b, 67c : 제 1, 2, 3 상승토출유로

P : 압축실 H : 상부 공명공간

L : 하부 공명공간

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 냉매가스의 압축을 위한 압축실을 구비하여 케이스 내에 설치되고 상기 압축실에서 압축 완료된 냉매가스를 상기 케이스 내부로 토출하기 위한 토출포트가 일측에 형성된 실린더와, 상기 실린더에 결합된 회전축을 지지하도록 실린더의 상측에 설치되고 상기 실린더의 토출포트와 연통되는 토출공이 형성된 메인베어링과, 상기 실린더의 하측에 설치되어 상기 메인베어링과 함께 회전축을 지지하는 서브베어링과, 상기 메인베어링의 토출공을 통해 토출된 냉매가스가 실린더의 하측을 통과하여 다시 상기 실린더의 상측으로 이동된 후 상기 케이스의 내부로 토출되도록 하여 상기한 냉매가스의 토출 소음을 저감시키는 소음저감수단을 포함한 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 소음 저감 구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 로터리 압축기의 소음 저감 구조가 도시된 압축기의 종단면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 머플러의 구조가 도시된 평면도이고, 도 6은 도 5의 B-B선 단면도이고, 도 7은 본 발명에 의한 하부머플러의 구조가 도시된 평면도이고, 도 8은 도 7의 C-C선 단면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 로터리 압축기의 소음 저감 구조에서 냉매의 토출 흐름이 도시된 단면도이다.

상기한 도 4 내지 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 로터리 압축기의 소음저감 구조는, 냉매가스의 압축을 위한 압축실(P)을 구비하여 케이스(50) 내에 설치되고 상기 압축실(P)에서 압축 완료된 냉매가스를 상기 케이스(50) 내부로 토출하기 위한 토출포트(51a)가 일측에 형성된 실린더(51)와, 상기 실린더(51)에 결합된 회전축(53)을 지지하도록 실린더(51)의 상측에 설치되고 상기 실린더(51)의 토출포트(51a)와 연통되는 토출공(55a)이 형성된 메인베어링(55)과, 상기 실린더(51)의 하측에 설치되어 상기 메인베어링(55)과 함께 회전축(53)을 지지하는 서브베어링(57)과, 상기 메인베어링(55)의 토출공(55a)을 통해 토출된 냉매가스가 실린더(51)의 하측을 통과하여 다시 상기 실린더(51)의 상측으로 이동된 후 상기 케이스(50)의 내부로 토출되도록 하여 상기한 냉매가스의 토출 소음을 저감시키는 소음저감수단을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 소음저감수단은 메인베어링(55)의 상측에 설치되어 상기 케이스(50)의 내부 공간과 차단된 상부 공명공간(H)을 형성하고 일측에 냉매가스를 케이스(50)의 내부 공간으로 토출하기 위한 공명관(61)이 설치된 상부머플러(59)와, 상기 서브베어링(57)의 하측에 설치되어 상기 케이스(50)의 내부 공간과 차단된 하부 공명공간(L)을 형성하는 하부머플러(65)와, 상기 메인베어링(55)의 토출공(55a)을 통해 상기한 상부 공명공간(H)으로 토출된 냉매가스를 상기한 하부 공명공간(L)으로 이동시키는 냉매가스 하강용 토출유로(63)와, 상기 냉매가스 하강용 토출유로(63)를 통해 하부 공명공간(L)으로 이동된 냉매가스를 상기 상부머플러(59)의 공명관(61)을 통해 케이스(50)의 내부 공간으로 토출시키도록 상기 공명관(61)과 연결된 냉매가스 상승용 토출유로(67)로 구성된다.

또한, 상기 냉매가스 하강용 토출유로(63)와 냉매가스 상승용 토출유로(67)는 각각 메인베어링(55), 실린더(51), 서브베어링(57)에 서로 연통되게 형성된 제 1, 2, 3 하강토출유로들(63a)(63b)(63c)과 제 1, 2, 3 상승토출유로들(67a)(67b)(67c)에 의해 이루어진다.

또한, 상기 공명관(61) 및 냉매가스 상승용 토출유로(67)는 냉매가스가 상기 케이스(50)의 내부 공간으로 토출되기 전에 통과하는 전체 토출유로의 길이가 길어지도록 상기 냉매가스 하강용 토출유로(63)의 반대 방향에 형성된다.

또한, 상기 상부머플러(59)와 하부머플러(65)에는 각각 메인베어링(55) 또는 서브베어링(57)과 함께 체결볼트에 의해 실린더(51)에 체결되기 위한 함몰부(59a, 59a')(65a, 65a')가 형성되고, 상기 함몰부(59a, 59a')(65a, 65a')에는 상기 체결볼트가 관통되어 결합되는 체결홀(59b, 59b')(65b, 65b')이 형성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 로터리 압축기의 소음 저감 구조에서는, 먼저, 실린더(51)의 압축실(P)에 결합되어 있는 회전축(53)의 회전운동에 의하여 압축실(P)에 있는 냉매가스가 일정압 이상으로 압축되면 메인베어링(55)의 토출공(55a)을 막고 있던 토출밸브(69)가 열리면서 고온고압의 냉매가스가 토출포트(51a)와 토출공(55a)을 통하여 상부머플러(59)에 의해 형성된 상부 공명공간(H)으로 토출된다.

이때, 상기 토출밸브(69)의 열림 정도는 토출밸브(69)의 상측에 설치된 리테이너(70)에 의하여 한정, 지지된다.

이후, 상기한 상부 공명공간(H)으로 토출된 냉매가스는 상부 공명공간(H)을따라 반대 방향으로 이동된 다음 제 1, 2, 3 하강토출유로들(63a)(63b)(63c)로 이루어진 냉매가스 하강용 토출유로(63)를 통하여 하부머플러(65)에 의해 형성된 하부 공명공간(L)으로 이동된다.

이후, 상기한 하부 공명공간(L)으로 이동된 냉매가스는 하부 공명공간(L)을 따라 다시 반대 방향으로 이동된 다음 제 1, 2, 3 상승토출유로들(67a)(67b)(67c)로 이루어진 냉매가스 상승용 토출유로(67)를 통해 실린더(51)의 상측으로 이동되다가 상기 상부머플러(59)의 공명관(61)을 통해 케이스(50)의 내부 공간으로 토출된다.

상기한 바와 같이 메인베어링(55)의 토출공(55a)을 통해 토출된 냉매가스는 상부 공명공간(H), 냉매가스 하강용 토출유로(63), 하부 공명공간(L), 냉매가스 상승용 토출유로(67), 공명관(61)을 차례로 거치면서 상기 실린더(51)의 하측을 통과한 후 다시 상기 실린더(51)의 상측으로 이동되어 케이스(50)의 내부로 토출되게 되고, 이렇게 여러번 공명홀을 통과하는 과정에서 상기한 냉매가스의 토출 소음은 저감되게 된다.

이후, 상기 케이스(50)의 내부로 토출된 냉매가스는 케이스(50)의 상측으로 이동된 다음 토출관을 통해 상기 케이스(50)의 외부로 토출된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 로터리 압축기의 소음 저감 구조는, 메인베어링(55)의 토출공(55a)을 통해 토출된 냉매가스가 실린더(51)의 하측을 통과하여 다시 상기 실린더(51)의 상측으로 이동된 후 케이스(50)의 내부로 토출되게 되므로 압축기의 소음 특성인 유체맥동음을 저감하기 위한 공명홀의 형성이 용이해지고, 이러한 공명홀을 상기한 냉매가스가 여러번 통과하게 되어 냉매가스의 토출 소음이 대폭 저감되며, 압축기의 핵심 요건들 중의 하나에 해당되는 저소음화의 구현을 만족시킬 수 있게 되는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 냉매가스의 압축을 위한 압축실을 구비하여 케이스 내에 설치되고 상기 압축실에서 압축 완료된 냉매가스를 상기 케이스 내부로 토출하기 위한 토출포트가 일측에 형성된 실린더와,

   상기 실린더에 결합된 회전축을 지지하도록 실린더의 상측에 설치되고 상기 실린더의 토출포트와 연통되는 토출공이 형성된 메인베어링과,

   상기 실린더의 하측에 설치되어 상기 메인베어링과 함께 회전축을 지지하는 서브베어링과,

   상기 메인베어링의 토출공을 통해 토출된 냉매가스가 실린더의 하측을 통과하여 다시 상기 실린더의 상측으로 이동된 후 상기 케이스의 내부로 토출되도록 하여 상기한 냉매가스의 토출 소음을 저감시키는 소음저감수단을 포함한 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 소음 저감 구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 소음저감수단은 메인베어링의 상측에 설치되어 상기 케이스의 내부 공간과 차단된 상부 공명공간을 형성하고 일측에 냉매가스를 케이스의 내부 공간으로 토출하기 위한 공명관이 설치된 상부머플러와, 상기 서브베어링의 하측에 설치되어 상기 케이스의 내부 공간과 차단된 하부 공명공간을 형성하는 하부머플러와, 상기 메인베어링의 토출공을 통해 상기한 상부 공명공간으로 토출된 냉매가스를 상기한하부 공명공간으로 이동시키는 냉매가스 하강용 토출유로와, 상기 냉매가스 하강용 토출유로를 통해 하부 공명공간으로 이동된 냉매가스를 상기 상부머플러의 공명관을 통해 케이스의 내부 공간으로 토출시키도록 상기 공명관과 연결된 냉매가스 상승용 토출유로로 구성된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 소음 저감 구조.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 냉매가스 하강용 토출유로와 냉매가스 상승용 토출유로는 각각 메인베어링, 실린더, 서브베어링에 서로 연통되게 형성된 제 1, 2, 3 하강토출유로들과 제 1, 2, 3 상승토출유로들에 의해 이루어진 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 소음 저감 구조.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 공명관 및 냉매가스 상승용 토출유로는 냉매가스가 상기 케이스의 내부 공간으로 토출되기 전에 통과하는 전체 토출유로의 길이가 길어지도록 상기 냉매가스 하강용 토출유로의 반대 방향에 형성된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 소음 저감 구조.