KR20020076644A - 소음저감형 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운전과정에서 발생되는 고주파의 소음을 저감할 수 있는 소음저감형 압축기에 관한 것이다. 본 발명의 압축기는 밀폐케이스와, 밀폐케이스 내부에 안착되며, 외부투입전원으로부터 회전되는 회전축에 의해 냉매의 압축 및 토출 동작이 수행될 수 있도록 설치된 압축기구부 및 압축기구부의 회전축이 지지될 수 있도록 밀폐케이스에 고정결합된 축지지브라켓이 구비된 압축기에 있어서, 축지지브라켓의 외주면에 진동을 억제하는 댐핑수단이 결합된다. 댐핑수단은 축지지브라켓의 외주면에 강제적으로 압입되어 밀착될 수 있도록 형성되며, 스프링이나 금속재의 원통형 링을 이용한다. 이에 따라, 진동에 의해 발생되는 고주파의 소음이 현저히 줄어, 냉동기기 이용자에게 보다 쾌적한 이용환경을 제공할 수 있게 된다.

Description

소음저감형 압축기{Noise reduction type compressor}

본 발명은 압축기에 관한 것으로서, 특히 운전과정에서 발생되는 고주파의 소음을 저감시킬 수 있는 소음저감형 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 가정에는 상시 이용하거나 필요에 따라 한시적으로 이용하는 가전제품들이 기본적으로 여러개 구비되어 있다. 그 중 냉장고와 같은 가전제품은 거의 일년 내내 가정에서 이용되며, 에어컨과 같은 기기는 여름철에 한시적으로 이용되고 있다.

그러나 냉장고나 에어컨과 같은 냉동기기에 있어서는 기기의 구동에 따른 소음이 발생하는 문제가 있어, 가정에서 쾌적한 휴식을 추구하는 이용자에게 매우 불만족스러운 요인이 되고 있었다.

이러한 냉동기기들에서 발생되는 소음의 주원인은 보통 기기에 설치된 압축기에 기인하는데, 압축기는 증발기에서 유입되는 냉매를 압축시켜 고온고압의 상태로 토출시키는 과정에서 구동요소들에 의해 필연적으로 진동을 발생시키게 되며,그로 인해 소음을 발생시키는 것이다.

도 1은 일반적인 압축기의 단면도이다.

도면을 참조하면, 압축기(10)는 크게 상부케이스(11)와 하부케이스(12)를 통해 밀폐된 밀폐케이스와, 밀폐케이스(11)(12) 내에 냉매의 압축 및 토출동작을 수행하는 압축기구부(20)를 구비한다. 그리고, 밀폐케이스의 상부케이스(11)에는 회전축(23)의 움직임을 제어하기 위한 축지지브라켓(30)이 용접되어져 있다. 도 2에 축지지브라켓(30)이 밀폐케이스(11)에 부착된 모습을 분리하여 나타내었다.

여기서 압축기구부(20)는 외부의 전원을 권선에 인가받는 고정자(21)와, 고정자(21)의 유도자기력에 의해 회전하는 회전자(22)와, 회전자(22)에 결합되어 함께 회전되는 회전축(23)과, 회전축(23)의 편심부에 연결되어 냉동기유(28)를 상승시키는 튜브오일픽업(tube oil pick-up)(24)과, 회전축(23)의 회전운동을 왕복운동으로 전환시키는 커넥팅로드(25) 및 커넥팅로드(25)에 연결되어 실린더(26) 내부에서 왕복운동하는 피스톤(27)을 구비한다. 또한, 피스톤(27)이 상사점에서 하사점으로 하강할때 냉매가스를 실린더(26) 내부로 흡입하도록 설치된 흡입밸브 (미도시)와, 피스톤(27)이 하사점에서 상사점으로 승강할 때 냉매가스가 토출될 수 있도록 설치된 토출밸브(미도시)를 구비한다.

위와 같은 구성으로 고정자(21)의 권선에 외부전원이 인가되면, 회전자(22)에 결합된 회전축(23)이 회전하게 되며, 이에 따라 커넥팅로드(25)에서는 회전축(23)의 회전운동을 왕복운동으로 전환시켜 피스톤(27)이 왕복운동을 할 수 있도록 한다. 이때, 피스톤(27)이 상사점에서 하사점으로 움직이면, 흡입밸브가 열리면서 냉매가스를 실린더 내부로 흡입하고, 피스톤(27)이 하사점에서 상사점으로 움직이면, 흡입밸브가 닫히며, 토출밸브가 열려 고온 고압의 냉매가스가 토출된다.

즉, 위와 같이 압축기구부(20)에서 냉매가스의 압축 및 토출동작을 위하여 각 기구들이 동작을 하게되면, 상부케이스(11) 및 하부케이스(12)에는 각 기구들의 운동에 의한 진동이 전달되어 그에 따른 소음을 발생시키게 된다. 또 다른 소음들로는 기구들의 기계적 마찰, 밸브의 개폐, 냉매가스의 이동 등에 따른 소음이 발생한다.

특히, 언급한 소음들중 회전축과 상부케이스에 용접된 축지지브라켓에서는 회전축의 회전운동과 함께 도 3의 그래프에 보인 바와 같이 사람의 가청주파수 대역중 매우 민감한 4500㎐ 대역에서 소음(원 표시부분)을 발생시켜 이용자의 귀를 거슬리게 하고, 신경을 자극시키는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 냉매의 압축 및 토출동작의 수행에 따른 고주파 소음을 저감시킬 수 있는 소음저감형 압축기를 제공하는 데 있다.

도 1은 일반적인 압축기의 단면도,

도 2는 도1의 밀폐케이스에 고정된 축지지브라켓의 설치형태를 분리하여 나타낸 단면도,

도 3은 도 1의 압축기의 운전중 발생되는 소음을 측정하여 나타낸 그래프,

도 4는 본 발명에 따른 소음저감형 압축기의 단면도,

도 5a는 도 4의 밀폐케이스에 고정된 축지지브라켓의 설치형태를 분리하여 나타낸 단면도,

도 5b는 본 발명의 압축기에 이용되는 댐핑수단의 또 다른 예 및 그 결합형태를 나타낸 단면도,

도 6은 도 4의 압축기 운전중 발생되는 소음을 측정하여 나타낸 그래프, 및

도 7은 종래 및 본 발명의 압축기 운전중 측정된 소음을 함께 나타낸 그래프이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10, 110 : 압축기 11, 111, 211 : 상부케이스

12, 112 : 하부케이스 20, 120 : 압축기구부

21, 121 : 고정자 22, 122 : 회전자

23, 123 : 회전축 24, 124 : 튜브오일픽업

25, 125 : 커넥팅로드 26, 126 : 실린더

27, 127 : 피스톤 28, 128 : 냉동기유

30, 130, 230 : 축지지브라켓 131, 231 : 이탈방지부

132 : 댐핑용 스프링 232 : 원통형 링

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 소음저감형 압축기는 밀폐케이스와, 상기 밀폐케이스 내부에 안착되며, 외부투입전원으로부터 회전되는 회전축에 의해 냉매의 압축 및 토출 동작이 수행될 수 있도록 설치된 압축기구부 및 상기 압축기구부의 회전축이 지지될 수 있도록 상기 밀폐케이스에 고정결합된 축지지브라켓이 구비된 압축기에 있어서, 상기 축지지브라켓의 외주면에 결합되어 진동을 억제시키는 댐핑수단을 더 구비한다.

여기서 상기 댐핑수단은 상기 축지지브라켓의 외주면에 강제적으로 압입되어 밀착될 수 있도록 형성되며, 스프링이나 금속재의 원통형 링을 이용한다.

또한, 상기 축지지브라켓은 상기 댐핑수단이 빠지지 않도록 단부에 이탈방지부가 일체로 형성되도록 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 소음저감형 압축기의 단면도이다.

도면을 참조하면, 압축기(110)는 상부케이스(111)와 하부케이스(112)가 서로 밀폐결합되어 형성된 밀폐케이스(111)(112)와, 밀폐케이스(111)(112) 내에 냉매의 압축 및 토출동작을 수행하는 압축기구부(120)를 구비한다. 또한, 밀폐케이스의 상부케이스(111)에는 회전축(123)의 움직임을 제어하기 위한 축지지브라켓(130)이 고정되어 있으며, 축지지브라켓(130)의 외주면을 압착하기 위하여 외주면으로 댐핑용 스프링(132)이 압입되어져 있다. 그리고 축지지브라켓(130)은 압입된 댐핑용 스프링(132)이 진동 등에 의해 이탈되는 것을 방지하기 위하여 그 단부가 외측으로 소정길이로 꺽여진 이탈방지부(131)가 형성되어 있다.

압축기구부(120)는 외부의 전원을 권선에 인가받는 고정자(121)와, 고정자(121)에서발생된 유도자기력에 의해 회전하는 회전자(122)와, 회전자(122)에 결합되어 함께 회전되는 회전축(123)과, 회전축(123)의 편심부에 연결되어 냉동기유(128)를 상승시키는 튜브오일픽업(tube oil pick-up)(124)과, 회전축(123)의 회전운동을 왕복운동으로 전환시키는 커넥팅로드(125) 및 커넥팅로드(125)에 연결되어 실린더(126) 내부에서 왕복운동하는 피스톤(127)을 구비한다. 또한, 피스톤(127)이 상사점에서 하사점으로 하강할때 냉매가스를 실린더(126) 내부로 유입시키도록 설치된 흡입밸브(미도시)와, 피스톤(127)이 하사점에서 상사점으로 승강할 때 냉매가스가 토출될 수 있도록 설치된 토출밸브(미도시)를 구비한다.

도 5a는 본 발명의 소음저감형 압축기에서 밀폐케이스의 상부케이스(111)에 고정된 축지지브라켓(130)에 댐핑용 스프링(132)이 결합된 모습을 따로 분리하여 나타낸 도면이다. 그리고 좌측의 원(A) 안에는 댐핑용 스프링(132)의 사시도이다.

한편, 도 5b에는 본 발명의 압축기에 이용되는 댐핑수단의 또 다른 예 및 그 결합형태를 나타낸 도면으로, 밀폐케이스의 상부케이스(211)에 고정되며, 단부가 꺽여 이탈방지부(231)가 형성된 축지지브라켓(230)의 외주면에 원통형 링(232)이 압입되어져 있음을 볼 수 있다. 그리고 좌측의 원(B) 안에는 원통형 링(232)의 사시도이다.

위와 같은 구성으로 압축기(110)는 고정자(121)의 권선에 외부전원이 인가되면, 회전자(122)와 함께 회전축(123)이 회전하게 되며, 이에 따라 커넥팅로드(125)에서는 회전축(123)의 회전운동을 왕복운동으로 전환시켜 피스톤(127)이 왕복운동을 할 수 있도록 한다. 이때, 피스톤(127)이 상사점에서 하사점으로 움직이면, 흡입밸브가 열리면서 냉매가스를 실린더(126) 내부로 흡입하고, 피스톤(127)이 하사점에서 상사점으로 움직이면, 흡입밸브는 닫히고, 토출밸브는 열리면서 고온 고압의 냉매가스가 토출된다.

위와 같은 압축기(110)의 작업수행 과정에서 기계적 마찰, 밸브의 개폐, 그리고 냉매가스의 흐름 등에 의해 압축기구부는 진동하게 되고, 이러한 진동은 회전축(123) 및 지지물들을 통해 밀폐케이스의 상부케이스(111)에 고정된 축지지브라켓(130)에 전달하게 된다. 이때, 축지지브라켓(130)의 외주면에 압입되어 소정의 압력으로 외주면을 압착하는 댐핑용 스프링(132)은 외부로부터 축지지브라켓(230)에 전달된 진동을 억제시켜 고주파의 소음을 저감시킨다.

도 6은 본 발명에 따른 소음저감형 압축기에서 발생되는 소음을 측정하여 나타낸 그래프이다. 또한, 도 7에 종래의 압축기 및 본 발명에 따른 압축기의 소음 측정결과를 함께 보였다.

도면에서 볼 때, 본 발명에 따른 소음저감형 압축기는 종래의 압축기에 비해 주파수 가청대역중 사람에게 민감한 4500㎐ 대의 고주파 소음(원 표시부분)이 현저히 줄어들었음을 알 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 소음저감형 압축기는 진동에 의해 발생되는 고주파의 소음이 현저히 줄어 냉동기기 이용자에게 보다 쾌적한 이용환경을 제공할 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 밀폐케이스와, 상기 밀폐케이스 내부에 안착되며, 외부투입전원으로부터 회전되는 회전축에 의해 냉매의 압축 및 토출 동작이 수행될 수 있도록 설치된 압축기구부 및 상기 압축기구부의 회전축이 지지될 수 있도록 상기 밀폐케이스에 고정결합된 축지지브라켓이 구비된 압축기에 있어서,

   상기 축지지브라켓의 외주면에 결합되어 진동을 억제시키는 댐핑수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 소음저감형 압축기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 댐핑수단은 상기 축지지브라켓의 외주면에 강제적으로 압입되어 밀착될 수 있도록 형성된 것을 특징으로 하는 소음저감형 압축기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 축지지브라켓은 상기 댐핑수단이 빠지지 않도록 단부에 이탈방지부가 형성된 것을 특징으로 하는 소음저감형 압축기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 댐핑수단은 스프링인 것을 특징으로 하는 소음저감형 압축기.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 댐핑수단은 금속재로 형성된 원통형 링인 것을 특징으로 하는 소음저감형 압축기.