KR20020056625A - 밀폐형 압축기 지지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 지지브래킷을 갖는 냉동시스템용 밀폐형 압축기를 소정의 지지면에 지지하는 밀폐형 압축기 지지장치에 관한 것으로서, 상기 브래킷과 상기 지지면 사이에 개재되는 복수의 제1탄성지지부재와; 상기 제1탄성지지부재와 병렬로 설치되며, 상기 제1탄성지지부재와 상이한 탄성계수를 갖는 제2탄성지지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 압축기가 작동 중에 발생하는 진동을 효과적으로 감쇄시킬 수 있는 밀폐형 압축기 지지장치를 제공할 수 있다.

Description

밀폐형 압축기 지지장치{Apparatus for Supporting Hermetic Compressor}

본 발명은, 밀폐형 압축기 지지장치에 관한 것이다.

밀폐형 압축기는, 냉매를 이용한 냉매시스템에서 저압의 냉매를 고압으로 압축시키는 장치로서, 냉매를 압축시키는 왕복운동식 또는 로터리식 압축기구와, 압축기구를 구동하기 위한 전동모터가 밀폐된 케이스 내에 모두 수용되어 있어, 주로 실내에 설치되는 공조기기, 냉장고 및 쇼케이스, 김치 냉장고 등에 주로 사용되고 있다.

이러한 밀폐형 압축기는, 가동 중에 불가피하게 진동이 발생하며, 이러한 진동은 냉장고 등에 전달되어 소음을 발생시키게 된다.

그리하여, 종래의 냉장고에서는, 도 5에 도시된 바와 같이, 밀폐형 압축기의 케이싱(101)으로부터 수평으로 연장되어 형성된 지지브래킷(103)과 냉장고 등의 지지면(109) 사이에 고무 등의 탄성재질로 형성된 그로멧(105)이 개재되어 있다. 그로멧(105)의 중앙에는 그로멧(105)을 관통하여 체결볼트(111)가 통과할 수 있도록 축공(155)이 형성되어 있어, 체결볼트(111)에 의해서 지지브래킷(103)과 결합 체결되어 있다. 이에 의해, 압축기에서 발생하는 진동은 그로멧(105)에서 어느 정도 감쇄되어 지지면(109)에 전달된다.

도 4의 점선은 종래의 그로멧에 의한 지지구조를 1자유도계의 진동계로 간략화하여 실험한 결과에 따른 주파수별 진동전달률을 나타낸 그래프로서, 횡축은 운전주파수를 나타내며, 종축은 압축기에서 발생되는 힘과 지지면에 전달된 힘의 비즉, 전달률을 나타낸다. 통상의 압축기는 정상운전시의 운전주파수는 60㎐이며, 이 운전주파수에서 진동력이 최대가 된다. 그리하여, 운전주파수에서 진동전달률이 가능한한 낮을수록 바람직하다.

그런데, 도 4에 도시된 결과와 같이, 종래의 지지구조는 60㎐의 운전주파수에서 67%의 전달률을 나타내고 있어 압축기의 진동력이 지지면에 전달되는 비율이 비교적 높다. 즉, 압축기에서 발생하는 진동력을 100이라 할 때, 지지면을 통해 전달되는 진동력은 67로서 매우 높은 비율의 힘이 전달됨을 의미한다.

또한, 압축기에서는 비교적 넓은 주파수 대역의 성분을 갖는 진동이 발생하는 한편, 그로멧은 단일의 스프링상수를 가지고 있기 때문에, 그로멧을 이용한 기존의 밀폐형 압축기 지지구조는 광대역에 걸친 진동의 감쇄 능력에는 한계가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 상기의 문제를 해결하고자, 압축기의 정상 운전 중에 발생하는 진동을 효과적으로 감쇄할 수 있고, 비교적 넓은 진동 주파수 대역에 걸쳐 진동감쇄 효율을 증대시키는 밀폐형 압축기 지지장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 밀폐형 압축기 지지장치의 정면도,

도 2는 본 발명에 따른 밀폐형 압축기 지지장치의 확대 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 밀폐형 압축기 지지장치의 진동전달 실험결과를 종래의 그로멧 지지구조와 비교한 그래프,

도 4는 본 발명에 따른 밀폐형 압축기 지지장치의 주파수에 따른 진동전달률을 종래의 그로멧 지지구조와 비교한 그래프,

도 5는 종래의 밀폐형 압축기의 지지상태를 나타낸 정면도,

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 압축기 케이싱 3 : 지지브래킷

5 : 제1탄성지지부재 7 : 제2탄성지지부재

9 : 지지면 11 : 체결볼트

31 : 장착공 51 : 물림부

53 : 지지플랜지부 55 : 멈춤플랜지부

57 : 절곡부 59 : 축공

상기 목적은, 본 발명에 따라, 지지브래킷을 갖는 냉동시스템용 밀폐형 압축기를 소정의 지지면에 지지하는 밀폐형 압축기 지지장치에 있어서, 상기 브래킷과 상기 지지면 사이에 개재되는 복수의 제1탄성지지부재와; 상기 제1탄성지지부재와 병렬로 설치되며, 상기 제1탄성지지부재와 상이한 탄성계수를 갖는 제2탄성지지부재를 더 포함하는 밀폐형 압축기 지지장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 제1탄성지지부재와 상기 제2탄성지지부재는 상호 동심적으로 배치되어 있는 것이, 진동을 효과적으로 감쇄하기 위해 바람직하다.

그리고, 상기 제1탄성지지부재는 고무와 열가소성 탄성체 중 어느 하나로 성형되며, 상기 제2탄성지지부재는 코일스프링인 것이 바람직하다.

또한, 상기 브래킷은 복수의 장착공을 가지고, 상기의 제1탄성지지부재는 체결볼트의 통과를 위한 축공을 가지는 관상체로 형성되며, 상기 장착공에 삽입되는 물림부와 상기 지지면에 접촉하는 지지플랜지부를 갖는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제1탄성지지부재는 반경 방향으로 연장되어 상기 제2탄성지지부재의 적어도 일단부를 축선 방향에서 구속하는 멈춤플랜지부를 갖는 것이 상기 제2탄성지지부재를 안정되게 장착할 수 있어 바람직하다.

한편, 상기 제2탄성지지부재는 상기 지지플랜지부와 상기 멈춤플랜지부 사이에 개재되는 것이 제2탄성지지부재의 장착이 안정되어 진동을 효과적으로 감쇄시킬 수 있다.

상기 멈춤플랜지부는 상기 제2탄성지지부재의 외경면에 접촉하도록 절곡 연장된 고리상의 절곡부를 더 포함하는 것이 제2탄성지지부재를 밀착하여 고정 지지하므로 바람직하다.

상기 제1탄성지지부재는 상기 제2탄성지지부재와 접하여 지지되도록 길이방향으로 몸체에 적어도 하나의 파형을 형성하고 있는 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 밀폐형 압축기 지지장치가 장착된 밀폐형 압축기의정면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기 지지장치는, 지지브래킷(3)과 지지면(9) 사이에 개재되어 있고, 밀폐형 압축기를 지지하도록 압축기 케이싱(1)으로부터 수평으로 연장되어 형성된 단부 영역에 장착공(31)이 형성되어 있는 지지브래킷(3)과 체결볼트(11)를 이용하여 체결 결합되어 있다.

도 2는 본 발명에 따른 밀폐형 압축기 지지장치를 보다 상세히 설명하기 위해서 단면을 도시한 정단면도이다. 도시된 바와 같이, 밀폐형 압축기 지지장치는 지지브래킷(3)과 결합되는 제1탄성지지부재(5)와, 제1탄성지지부재(5)와 동심으로 외측을 둘러싸고 설치된 제2탄성지지부재(7)를 포함하고 있다.

제1탄성지지부재(5)는 중앙에 길이방향으로 관통하여 축공(59)이 형성된 관상체로서, 이 축공에 체결볼트(11)를 삽입 장착하여 지지브래킷(3)과 결합 체결된다. 지지브래킷(3)과 결합되는 상단부는 지지브래킷(3)의 장착공(31)에 삽입 결합될 수 있도록 물림부(51)가 형성되어 있고, 지지면(9)과 접하는 하단부에는 원주 방향의 외측으로 연장되어 형성되어 있는 지지플랜지부(53)가 형성되어 있다. 상단부에 형성되어 있는 물림부(51)와 인접하여 하부에는 원주방향의 외측으로 소정의 너비로 연장 형성된 링 형상의 멈춤플랜지부(55)가 형성되어 있고, 이 멈춤플랜지부(55)의 원주방향으로 연장된 단부에는 다시 하향 절곡되어 형성된 절곡부(57)가 있다. 이러한 제1탄성지지부재(5)는 인장률 및 탄성률이 높은 고무나 열가소성 탄성체로 형성되어 있다.

제2탄성지지부재(7)는 코일스프링으로서, 제1탄성지지부재(5)를 외측으로 둘러싸고 동심으로 설치되며, 일단은 제1탄성지지부재(5)의 하단에 형성된 지지플랜지부(53)에 고정 지지되어 있고, 상단은 제1탄성지지부재(5)의 상단부에 형성된 멈춤플랜지부(55)에 구속되어 있으며 멈춤플랜지부(55)의 절곡부(57)에 의해서 보다 안정되게 장착되어 있다. 이러한 제2탄성지지부재(7)는 강성과 탄성을 동시에 유지하기 위해서, 강철이나 특수합금강 등의 금속재를 충분한 강성을 유지할 수 있는 굵기로 인발된 강선이 코일모양으로 가공 성형되어 스프링탄성을 가진 탄성체로 완성된다. 그리하여, 제2탄성지지부재(7)는 고무로 형성된 제1탄성지지부재(5)와는 다르게 강성, 즉 고유탄성계수가 높다. 이에 의하여, 전달되는 진동을 효과적으로 감쇄할 수 있는 진동주파수 영역이 서로 다르므로, 제1탄성지지부재(5)와 병렬 조합된다면 광역의 주파수로 전달되는 진동에 대해서 보다 효과적으로 감쇄기능을 발휘할 수 있다.

한편, 제1탄성지지부재(5)의 길이방향을 따라 몸체에는 적어도 하나의 파형 모양을 형성하고 있어, 제2탄성지지부재(7)와 접하여 밀착 정치될 수 있다. 이에 의하여, 제1탄성지지부재(5)에 설치된 제2탄성지지부재(7)가 단단히 밀착되어 이들 탄성지지부재들(5,7) 사이의 틈에 의해서 횡진동에 의한 제2의 소음을 억제할 수 있다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 밀폐형 압축기 지지장치는, 밀폐형 압축기의 작동 중에 발생하는 진동이 지지브래킷(3)을 통해 지지면(9)으로 전달될 때, 중간에 개재되어 있는 제1탄성지지부재(5)와 제2탄성지지부재(7)에 동시에 전달이 되어 제1탄성지지부재(5)에서 진동을 감쇄시키고, 여기서 감쇄시키지 못한 진동은 제1탄성지지부재(5)와 병렬로 연결되어 동시에 진동을 받을 수 있는 제2탄성지지부재(7)에서 진동을 받아 상호 보완적으로 감쇄시킴으로써, 진동을 효과적으로 감소시킬 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 밀폐형 압축기 지지장치의 방진효과를 그로멧을 사용한 종래의 밀폐형 압축기 지지장치와 비교하여 실험한 결과를 나타낸 그래프들이다. 여기서, 점선은 종래의 밀폐형 압축기 지지장치에 대한 결과이고, 실선은 본 발명에 따른 밀폐형 압축기 지지장치에 대한 결과이다.

도 3는 밀폐형 압축기의 통상의 운전주파수인 60㎐에서 압축기의 진동력이 지지면(9)에 전달되는 힘을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다. 횡축인 X축은 시간을 나타내고, 종축인 Y축은 전달력의 크기를 나타낸다. 그래프에 나타난 바와 같이, 압축기로부터 전달되는 전달력은 시간에 따라서 주기적으로 변동하는 정현파를 형성하고 있다. 압축기 진동에 대해서 실제로 지지면(9)에 전달되는 진동의 세기를 진폭으로 비교해 보면, 종래의 밀폐형 압축기 지지장치는 진동력이 ±1.5 N 의 진폭을 갖는데 반해, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기 지지장치는 ±0.2 N 의 진폭으로서 종래 기술의 거의 7분의 1 수준으로 현저히 낮은 값을 나타내고 있다.

도 4는 주파수에 따른 진동전달률을 상호 비교한 그래프로서, 횡축인 X축은 주파수를 나타내고, 종축인 Y축은 진동력의 전달률을 나타낸다. 그래프에 나타난 바와 같이, 통상의 압축기 운전주파수인 60㎐에서 진동력의 전달률을 비교하면, 종래의 밀폐형 압축기 지지장치는 67%를 나타내고 있는 반면에, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기 지지장치는 9%를 나타내고 있어 종래의 밀폐형 압축기 지지장치 보다 약 7분의 1수준으로 현저히 낮은 전달률을 보여주고 있다. 이는, 도 3에 나타난 전달진동력의 결과와 부합되는 결과이며, 본 발명에 의한 밀폐형 압축기 지지장치가 그로멧을 사용한 종래의 밀폐형 압축기 지지장치에 비해서 진동감쇄 효과가 현저히 우수함을 의미한다.

이와 같이, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기 지지장치는, 탄성계수가 서로 다른 두 종류의 탄성체를 병렬로 조합한 지지부재를 사용하여 밀폐형 압축기의 진동을 효과적으로 감쇄시킴으로써, 밀폐형 압축기가 설치된 냉장고 등의 본체에 진동이 전달되는 것을 효과적으로 차단하여 진동에 의한 소음을 현저하게 감소시킬 수 있다.

한편, 상기 제2탄성지지부재(7)는 금속재 외에 고강도 고분자재료 및 무기재료를 스프링형으로 제조하여 사용할 수 있고, 상기 제1 및 제2 탄성지지부재(5,7)를 모두 고무재질이 아닌 비금속 재질로 성형하여도, 탄성계수가 상이하다면 동일한 효과를 거둘 수 있다.

그리고, 상기 제1탄성지지부재(5)와 제2탄성지지부재(7)는 동심원적으로 그 위치가 상호 바뀌어 배치되어도 동일한 효과를 거둘 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 압축기의 케이싱 하단에 복수의 제1탄성지지부재와 더불어 탄성계수가 다른 제2탄성지지부재를 부가하여 병렬로 설치함으로써, 압축기로부터 발생하는 진동을 효과적으로 감쇄시킬 수 있고, 넓은 대역의 주파수를 가진 진동에 대해서도 효과적으로 대응할 수 있다.

Claims (8)

1. 지지브래킷을 갖는 냉동시스템용 밀폐형 압축기를 소정의 지지면에 지지하는 밀폐형 압축기 지지장치에 있어서,

   상기 브래킷과 상기 지지면 사이에 개재되는 복수의 제1탄성지지부재와;

   상기 제1탄성지지부재와 병렬로 설치되며, 상기 제1탄성지지부재와 상이한 탄성계수를 갖는 제2탄성지지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기 지지장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1탄성지지부재와 상기 제2탄성지지부재는 상호 동심적으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기 지지장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제1탄성지지부재는 고무와 열가소성 탄성체 중 어느 하나로 성형되며, 상기 제2탄성지지부재는 코일스프링인 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기 지지장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 브래킷은 복수의 장착공을 가지고,

   상기 제1탄성지지부재는 체결볼트의 통과를 위한 축공을 가지는 관상체로 형성되며, 상기 장착공에 삽입되는 물림부와 상기 지지면에 접촉하는 지지플랜지부를 갖는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기 지지장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 제1탄성지지부재는 반경 방향으로 연장되어 상기 제2탄성지지부재의 적어도 일단부를 축선 방향에서 구속하는 멈춤플랜지부를 갖는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기 지지장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 제2탄성지지부재는 상기 지지플랜지부와 상기 멈춤플랜지부 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기 지지장치.
7. 제5항에 있어서,

   상기 멈춤플랜지부는 상기 제2탄성지지부재의 외경면에 접촉하도록 절곡 연장된 고리상의 절곡부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기 지지장치.
8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제1탄성지지부재는 상기 축공의 길이방향으로 적어도 하나의 파형을 형성하고 있는 것을 특징으로 밀폐형 압축기 지지장치.