KR20020054727A - 로터리 압축기의 토출밸브 진동 흡수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로터리 압축기에 관한 것으로서, 토출밸브가 개방되면서 리테이너와 충돌하여 발생시키는 진동을 흡수하여, 압축기에서 발생되는 진동 및 소음을 저감하기 위한 것이다.

이를 위해 본 발명은 실린더(40)의 상부에 구비되며, 상기 실린더(40) 내부의 압축실과 연통하는 냉매토출구(151)가 형성됨과 함께 상기 냉매토출구(151)와 일정거리 떨어져 볼트체결구(153)가 형성되는 주베어링(150)과; 상기 냉매토출구(151)를 개폐하는 토출밸브(171)와; 상기 토출밸브(171)의 개방높이를 제한하는 리테이너(173)와; 상기 리테이너(173)와 상기 토출밸브(171)를 상기 주베어링의 볼트체결구(153)에 체결하는 볼트(175)와; 상기 토출밸브(171)와 상기 주베어링(150) 사이에 설치되어, 냉매 토출시에 상기 토출밸브(171)와 상기 리테이너(173)의 충돌에 의해 발생하는 진동을 흡수하는 댐핑부재(177)를 포함하여 구성되는 로터리 압축기의 토출밸브 진동 흡수장치가 제공된다.

Description

로터리 압축기의 토출밸브 진동 흡수장치{device for absorbing vibration of discharge valve in rotary compressor}

본 발명은 로터리 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉매 토출시에 토출밸브가 리테이너와 충돌하여 발생시키는 진동을 흡수하기 위한 토출밸브의 진동 흡수장치에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 증발기에서 증발한 냉매가스를 흡입하여, 흡입한 냉매가스의 압력을 응축기의 포화압력까지 높여서 토출하기 위한 것으로써, 그 중에서 로터리 압축기는 냉매가스의 흡입, 압축 및 토출 과정을 연속적으로 수행하는 압축기이다.

도 1 은 이와 같은 일반적인 로터리 압축기를 나타내는 종단면도로써, 도시한 바와 같이 일반적인 로터리 압축기는 밀폐용기(10)의 내측 상부에 고정자(21) 및 회전자(22)가 설치되고, 상기 회전자(22)의 중앙에는 크랭크축(30)이 결합되며, 상기 크랭크축(30)의 하부에는 편심캠(31)이 일체로 형성되어 실린더(40) 내부에 형성되는 압축실에 회전 가능하도록 구비된다.

또한, 상기 실린더(40)의 상부 및 하부에는 상기 크랭크축(30)이 원활히 회전하도록 주베어링(50) 및 보조베어링(60)이 설치되고, 상기 밀폐용기(10)의 하부 일측에는 흡입파이프(80)가 설치되며, 상기 밀폐용기(10) 상부에는 토출파이프(85)가 설치된다.

그리고, 상기 주베어링(50)의 상부에는 냉매의 유동소음을 저감시키기 위한 머플러(90)가 상기 주베어링(50)의 상부를 감싸는 형태로 설치된다.

한편, 도 2 는 종래 로터리 압축기의 주베어링를 나타내는 평면도이고, 도 3 은 도 2 의 Ⅰ-Ⅰ 선에 따른 단면도로써, 상기 주베어링(50)의 일측에는 상기 실린더(40) 내부의 압축실과 연통하는 냉매토출구(51)가 형성되며, 타측에는 볼트체결구(53)가 형성된다.

그리고, 상기 냉매토출구(51)의 상부에는 토출되는 냉매를 개폐하는 토출밸브(71)가 상기 볼트체결구(53)에서 볼트(75)에 의해 고정됨과 함께, 상기 토출밸브(71) 위에는 상기 토출밸브(71)의 개방높이를 제한하는 리테이너(retainer)(73)가 상기 볼트체결구(53)에서 상기 볼트(75)에 의해 고정 설치된다.

이와 같이 구성되는 종래 로터리 압축기에 전원을 공급하면, 밀폐용기(10) 내에 설치된 고정자(21)와 회전자(22) 사이에 유도전류가 발생하게 되고, 상기 유도전류에 의해 회전자(22)가 회전하게 되며, 상기 회전자(22)에 결합된 크랭크축(30) 역시 회전하게 된다.

이 때, 실린더(40) 내부에 형성된 압축실에서 압축된 냉매가 일정압력 이상이 되면, 상기 주베어링의 냉매토출구(51) 상부에 구비된 토출밸브(71)를 밀어내고 토출하게 된다.

그리고, 상기 압축실에서 압축된 냉매의 압력이 떨어지면, 상기 냉매토출구(51)는 상기 토출밸브(71)의 탄성력에 의해 닫히게 되며, 이와 같이 상기 토출밸브(71)가 닫힌 상태에서 냉매의 압축이 다시 반복 수행된다.

한편, 전술한 바와 같이 상기 토출밸브(71)를 밀어내고 토출된 냉매는 머플러(90)에 형성된 토출공(미도시)을 통해 밀폐용기(10) 내부로 토출된 후, 밀폐용기(10) 상부에 구비된 토출파이프(85)를 통해 압축기 외부로 토출된다.

그런데, 이와 같은 일반적인 로터리 압축기에서는 고압으로 압축된 냉매에 의해 토출밸브(71)가 개방될 때, 큰 압력차에 의해 토출밸브(71)가 리테이너(73)와강하게 충돌하면서 진동과 소음을 발생시킨다.

한편, 상기한 토출밸브(71)와 리테이너(73)의 충돌에 의해 발생된 진동은 상기 토출밸브(71)와 상기 리테이너(73)를 따라 이동하여, 상기 주베어링(50)과 접하는 부분에서 상기 주베어링(50)에 전달되고, 이와 같이 상기 주베어링(50)에 전달된 진동은 다시 실린더(40)로 전달된다.

특히, 상기한 토출밸브(71)와 리테이너(73)의 충돌에 의한 진동은 크랭크축(30)의 회전에 따라 빠르게 반복 발생되는 것으로, 전체 압축기의 진동 및 소음에 커다란 영향을 미친다.

또한, 상기 진동은 짧은 시간 동안 가해지는 임팩트 하중의 반복에 의한 것으로, 이러한 진동의 주파수 영역은 모든 성분의 주파수를 포함하고 있다.

이에 따라, 상기 토출밸브(71)와 상기 리테이너(73)의 충돌에 의해 실린더(40)에 가해지는 진동수가 실린더(40)의 고유진동수와 같아져 공진을 유발함으로써, 실린더(40)의 진동을 더욱 증폭하여 전체 압축기의 진동 및 소음을 크게 증가시킬 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 압축실에서 토출되는 냉매에 의해 개방되는 토출밸브가 리테이너와 충돌하여 발생시키는 진동을 흡수하여 압축기에서 발생되는 진공 및 소음을 저감하기 위한 것이다.

도 1 은 일반적인 로터리 압축기를 나타내는 종단면도

도 2 는 종래 로터리 압축기의 주베어링를 나타내는 평면도

도 3 은 도 2 의 Ⅰ-Ⅰ 선에 따른 단면도

도 4 는 본 발명에 따른 로터리 압축기 주베어링의 단면도

도 5 는 본 발명에 따른 로터리 압축기의 댐핑부재를 나타내는 사시도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

150. 주베어링151. 냉매토출구

153. 볼트체결구155. 마운트홈

171. 토출밸브173. 리테이너

175. 볼트177. 댐핑부재

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 형태에 따르면, 실린더의 상부에 구비되며, 상기 실린더 내부의 압축실과 연통하는 냉매토출구가 형성됨과 함께 상기 냉매토출구와 일정거리 떨어져 볼트체결구가 형성되는 주베어링과; 상기 냉매토출구를 개폐하는 토출밸브와; 상기 토출밸브의 개방높이를 제한하는 리테이너와; 상기 리테이너와 상기 토출밸브를 상기 주베어링의 볼트체결구에 체결하는 볼트와; 상기 토출밸브와 상기 주베어링 사이에 설치되어, 냉매 토출시에 상기 토출밸브와 상기 리테이너의 충돌에 의해 발생하는 진동을 흡수하는 댐핑부재를 포함하여 구성되는 로터리 압축기의 토출밸브 진동 흡수장치가 제공된다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 도시한 도 4 및 도 5 를 참조하여 더욱 상세히 설명하며, 로터리 압축기의 전체적인 구성은 종래와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.

도 4 는 본 발명에 따른 로터리 압축기 주베어링의 단면도이고, 도 5 는 본 발명에 따른 로터리 압축기의 댐핑부재를 나타내는 사시도이다.

도시한 바와 같이 본 발명에 따른 로터리 압축기의 주베어링(150)은 그 일측에 실린더(40) 내부의 압축실과 연통하는 냉매토출구(151)가 형성되고, 상기 냉매토출구(151)와 일정거리 떨어진 타측에는 볼트(175)가 체결되는 볼트체결구(153)가 형성된다.

그리고, 상기 주베어링(150)의 상부에는 상기 냉매토출구(151)를 개폐하는 토출밸브(171)가 상기 볼트체결구(153)에서 볼트(175)에 의해 고정됨과 함께, 상기 토출밸브(171) 상부에는 상기 토출밸브(171)의 개방높이를 제한하는 리테이너(173)가 상기 볼트체결구(153)에서 상기 볼트(175)에 의해 고정 체결된다.

한편, 상기 리테이너(173)는 상기 냉매토출구(151)측으로 갈수록 상부측으로 휘어진 형상으로, 상기 냉매토출구(151)에 해당하는 위치에서 상기 토출밸브(171)의 최대 개방높이가 되도록 형성된다.

특히, 본 발명은 상기 토출밸브(171)와 상기 주베어링(150) 사이에 상기 토출밸브(171)와 상기 리테이너(173)의 충돌에 의해 발생되는 진동을 흡수하도록 댐핑부재(177)를 구비한 것이다.

이를 위해서, 상기 주베어링의 볼트체결구(153) 주위 둘레를 따라 상기 댐핑부재(177)가 안착되는 마운트홈(155)이 형성되며, 상기 마운트홈(155)은 상기 볼트체결구(153)의 내부와 연결되도록 형성된다.

한편, 상기 마운트홈(155)에 안착되는 상기 댐핑부재(177)가 상기 토출밸브(171)와 상기 리테이너(173)의 충돌에 의한 진동을 효과적으로 흡수하기 위해서는, 상기 댐핑부재(177)의 두께는 상기 마운트홈(155)의 깊이보다 큰 것을 사용하는 대신 상기 댐핑부재(177)가 상기 볼트(175)의 체결력에 의해 상기 토출밸브(171)에 가압된 상태로 구비되도록 한다.

이 때, 상기 댐핑부재(177)가 상기 토출밸브(171)에 의해 가압됨에 따라 수평방향으로 변형되는 양도 고려하여 상기 볼트(175)를 상기 볼트체결구(153)에 체결하는데 지장이 없도록 해야한다.

그리고, 상기 마운트홈(155)에 구비되는 상기 댐핑부재(177)는 링형상으로 형성되는 것으로, 이와 같은 댐핑부재(177)의 일 예로는 고무마운트가 적용될 수 있다.

물론, 본 발명의 댐핑부재(177)는 상기 토출밸브(171) 및 상기 리테이너(173)에 의해 상기 주베어링(150)에 가해지는 진동을 흡수할 수 있다면, 그 밖에 다른 재질로도 형성 가능하다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 로터리 압축기에서는, 실린더(40)의 압축실에서 압축된 냉매가 상기 냉매토출구(151)를 통해 토출됨에 따라, 토출밸브(171)와 리테이너(173)가 반복적으로 충돌하게 된다.

그리고, 이러한 토출밸브(171)와 리테이너(173)의 충돌에 의해 발생된 진동은 상기 토출밸브(171)와 상기 리테이너(173)을 따라 이동하여 주베어링(150)에 전달된다.

그런데, 본 발명에서는 상기 토출밸브(171)와 상기 주베어링(150) 사이에 상기 댐핑부재(177)를 구비함에 따라, 상기 댐핑부재(177)가 상기 주베어링(150)에 전달되는 진동을 흡수하게 되는 것이다.

따라서, 상기 주베어링(150)에서 실린더(40)로 전달되는 진동은 상기 댐핑부재(177)에 의해 먼저 흡수된 상태이므로, 상기 실린더(40)에 전달되는 진동을 크게 줄일 수 있다.

또한, 상기 댐핑부재(177)에 의해 실린더(40)에 전달되는 진동의 진동수와 상기 실린더(40)의 고유진동수와의 공진을 방지할 수 있기 때문에, 압축기 전체의 진동 및 소음을 저감할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 토출밸브와 주베어링 사이에 댐핑부재를 구비하여, 토출밸브와 리테이너의 충돌에 의해 주베어링을 통해 실린더에 전달되는 진동을 흡수 저감하여, 압축기 전체의 진동 및 소음을 저감할 수 있다.

Claims (3)

1. 실린더의 상부에 구비되며, 상기 실린더 내부의 압축실과 연통하는 냉매토출구가 형성됨과 함께 상기 냉매토출구와 일정거리 떨어져 볼트체결구가 형성되는 주베어링과;

   상기 냉매토출구를 개폐하는 토출밸브와;

   상기 토출밸브의 개방높이를 제한하는 리테이너와;

   상기 리테이너와 상기 토출밸브를 상기 주베어링의 볼트체결구에 체결하는 볼트와;

   상기 토출밸브와 상기 주베어링 사이에 설치되어, 냉매 토출시에 상기 토출밸브와 상기 리테이너의 충돌에 의해 발생하는 진동을 흡수하는 댐핑부재를 포함하여 구성되는 로터리 압축기의 토출밸브 진동 흡수장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 주베어링의 볼트체결구 주위 둘레를 따라 상기 댐핑부재가 안착되는 마운트홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 토출밸브 진동 저감장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 댐핑부재는 고무소재인 것을 특징으로 하는 로터리 압축기의 토출밸브 진동 저감장치.