KR20070013530A - 로터리 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로터리 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉매가 흡입되는 실린더의 흡입부의 구조를 개선하여 소음 및 진동을 저감시키도록 한 것으로, 외관을 형성하는 케이싱과, 냉매가 유입되는 흡입구멍이 형성된 실린더와, 상기 흡입구멍에 연결되어 냉매의 흐름을 유도하는 흡입파이프를 구비한 로터리 압축기에 있어서, 상기 흡입구멍에 연결되어 흡입구멍의 내주면과 흡입파이프의 외주면이 접촉되는 접촉부의 길이가 접촉되지 않는 부분의 길이보다 길게 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

로터리 압축기{Rotary compressor}

도 1 은 종래의 로터리 압축기를 도시한 측 단면도이다.

도 2 는 도1에 도시된 실린더부의 흡입구조를 보인 확대 단면도이다.

도 3 은 본 발명에 따란 로터리 압축기를 도시한 측 단면도이다.

도4 (a)는 도3에 도시된 실린더부의 흡입구조에서 흡입파이프가 연결되기 전의 상태를 보인 확대 단면도이다.

도4 (b)는 도3에 도시된 실린더부의 흡입구조에서 흡입파이프가 연결된 상태를 보인 확대 단면도이다.

도5 는 본 발명과 종래 기술의 소음 스펙트럼을 비교실험에 대한 그래프이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

11..압축부 100...케이싱

106a...제1실린더 106b...제2실린더

110a...상부흡입구멍 111a...소경부

112a...대경부 120a...상부흡입파이프

130a...상부내측흡입파이프 140...경사부

150...접촉부

본 발명은 복수개의 실린더를 가지는 로터리 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉매가 흡입되는 실린더의 흡입부의 구조를 개선하여 소음 및 진동을 저감시키는 로터리 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 로터리 압축기는 도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 원통형의 케이싱(100)과 상기 케이싱(100) 내부에 구동부(10)와 압축부(11)가 포함되는 구성을 가진다. 상기 구동부(10)의 중심에는 제1 및 제2 편심부(101a,101b)를 갖는 회전축(101)과, 상기 회전축(101)이 삽입 결합되며 자장 작용에 의해 회전을 하는 원통형의 회전자(102)가 구비되고, 상기 회전자(102)와 소정간격 이격되어 상기 회전자(102)의 외주를 둘러싸며 상기 케이싱(100)에 고정되는 코일이 권선된 원통형의 고정자(103)로 구성된다.

또한, 상기 압축부(11)는 상기 회전축(101)의 제1 및 제2 편심부(101a,101b)와 제1 및 제2 롤러피스톤(105a,105b)이 위치되는 제1 및 제2 실린더(106a,106b)가 마련된다. 상기 제1실린더(106a) 상면과 제2실린더(106b) 하면은 상기 회전축을 지지하는 상부플랜지(107) 및 하부플랜지(108)에 의해서 기밀되게 덮혀있다.

또한, 도2에 도시한 바와 같이, 상기 제1 및 제2 실린더(106a,106b)의 일측 에는 각각 냉매가 유입되는 상부흡입구멍(110a)과 하부흡입구멍(110b)이 형성되어 있으며, 케이싱(11)의 상부에는 상기 각 실린더(106a,106b)에서 압축된 냉매가 응축기(미도시)로 공급하도록 냉매의 흐름을 가이드하는 토출파이프(도1의 130 참조)가 배설되고, 상기 케이싱(11)의 일측에는 증발기(미도시)에서 증발작용된 냉매가 상기 각 실린더(106a,106b)로 흡입되도록 냉매의 흐름을 가이드 함과 동시에 상기 압축부(11)를 케이싱(100)에 지탱해주도록 상부흡입파이프(120a) 및 하부흡입파이프(120b)의 일단이 상부흡입구멍(110a) 및 하부흡입구멍(110b) 일측에 압입되어 연결되어 있으며 타단은 어큐뮤레이터(도1 200 참조)에 연결된 냉매안내관(210)과 연결된다.

또한, 상기 상부흡입파이프(120a)와 하부흡입파이프(120b)는 각각 상부내측흡입파이프(130a)와 하측내측흡입파이프(130b)에 의해 직경이 확관되도록 하여 상부흡입구멍(110a) 및 하부흡입구멍(110b)과의 기밀성을 향상시킨다.

그러나 최근 로터리 압축기는 상기와 같이 복수개의 실린더를 형성하여 대용량으로 발전함에 따라 압축부의 무게가 점차 증가하고 있는데 반하여 실린더의 흡입구멍에 압입되어 흡입구멍의 내주면과 접촉하여 압축부를 케이싱에 지탱하고 냉매의 흐름을 연결하는 흡입파이프의 접촉부의 길이와 직경은 압축부를 케이싱에 충분히 지탱할 만한 정도가 되지 못하여 압축부는 작동 중에 미세한 진동이 발생하게 된다.

이러한 진동으로 인하여 압축기에서는 소음이 발생하게 되며 또한 압축부 부품의 내구성이 저하되는 문제가 발생한다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 결함 및 문제점을 해소하기 위한 것으로, 로터리 압축기가 대용량으로 변함에 따라 무게가 증가된 압축부를 케이싱에 확실히 지탱해주도록 흡입파이프 및 흡입구멍의 구조를 개선하여 압축부 자체의 진동과 소음을 저감시키는 것을 목적으로 한다

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 케이싱과, 케이싱 내에 설치되며 냉매가 유입되는 흡입구멍이 형성된 실린더와, 상기 흡입구멍에 연결되어 냉매의 흐름을 유도하는 흡입파이프를 구비한 로터리 압축기에 있어서,상기 흡입구멍에 연결되어 흡입구멍의 내주면과 흡입파이프의 외주면이 접촉되는 접촉부의 길이가 접촉되지 않는 부분의 길이보다 길게 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 흡입구멍은 흡입파이프가 연결되어 흡입파이프의 외주면과 접촉되는 대경부와, 대경부의 실린더측 일단에 직경이 감소되도록 경사지게 형성된 경사부에 의해 소경부로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 대경부의 직경은 실린더 높이의 1/3정도 되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접촉부의 길이는 27mm 에서 30mm 사이인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 흡입파이프에는 상기 흡입파이프와 대경부 사이에 기밀성을 향상시키기 위해 상기 흡입파이프의 내경보다 약간 큰 외경을 갖는 확관용 내측흡입파이프가 압입되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내측파이프의 길이는 상기 접촉부의 길이와 동일한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 로터리 압축기의 흡입파이프 및 흡입구멍의 구조를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면에서 종래의 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호를 병기하여 설명한다.

도3은 본 발명에 따른 로터리 압축기의 단면도이다. 도3에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 로터리 압축기는 크게는 원통형의 케이싱(100)과 상기 케이싱(100) 내부에 구동부(10)와 압축부(11)가 포함되는 구성을 가진다.

상기 구동부(10)의 중심에는 제1 및 제2편심부(101a)를 갖는 회전축(101)과, 상기 회전축(101)이 삽입 결합되며 자장 작용에 의해 회전을 하는 원통형의 회전자(102)가 구비되고, 상기 회전자(102)와 소정간격 이격되어 상기 회전자(102)의 외주를 둘러싸며 상기 케이싱(100)에 고정되는 코일이 권선된 원통형의 고정자(103)로 구성된다.

또한, 상기 압축부(11)는 상기 회전축(101)의 제1 및 제2편심부(101a,101b)와 제1 및 제2롤러피스톤(105a,105b)이 위치되는 제1 및 제2실린더(106a,106b)가 마련된다. 상기 제1실린더(106a) 상면과 제2실린더(106b) 하면은 상기 회전축(101)을 지지하는 상부플랜지(107) 및 하부플랜지(108)에 의해서 기밀되게 덮혀있다.

또한, 상기 제1 및 제2실린더(106a,106b)의 일측에는 각각 냉매가 유입되는 상부흡입구멍(110a)과 하부흡입구멍(110b)이 형성되어 있으며, 케이싱(100)의 상부에는 상기 각 실린더(106a,106b)에서 압축된 냉매가 응축기(미도시)로 공급하도록 냉매의 흐름을 가이드하는 토출파이프(130)가 배설된다.

도4의 (a)는 도 3에 도시된 제1 및 제2실린더의 흡입구멍에 흡입파이프와 내측흡입파이프가 연결되기 전의 구조를 보인 단면도이다. 상기 제1 및 제2 실린더의 흡입부의 구성은 서로 대칭을 이루며 동일한 구조로 형성되어 있으므로 이하에서는 제1실린더의 흡입부의 구성을 중심으로 설명하기로 한다.

도4(a)에 도시된 바와 같이, 제1실린더(106a)에는 냉매가 유입되는 상부흡입구멍(110a)이 실린더(106a)의 반경방향으로 뚫려 있고, 상기 상부흡입구멍(110a)은 후술할 상부흡입파이프가 압입되어 접촉되는 접촉부(150)를 갖는 대경부(112a)와 상기 대경부(112a) 단부에는 경사부(140)가 형성되어 상기 경사부(140)에 면적이 좁아지는 소경부(111a)로 구성되어 있다.

또한, 케이싱(100)이 측벽에는 상부흡입구멍(110a)과 대향한 위치에 상부흡입파이프가 삽입되는 삽입구멍(160)이 뚫려있으며 삽입구멍(160)의 상하단에는 상부흡입파이프의 삽입을 안내하고 지지해주는 플랜지부(170)가 형성된다.

도4의(b)는 도3에 도시된 실린더의 흡입구멍에 흡입파이프와 내측파이프가 연결된 구조를 보인 단면도이다. 도 4(b)에 도시한 바와 같이 상부흡입파이프(120a)를 플랜지부(170)에 끼워 넣어 관통시키고 일단부가 대경부의 경사부(140)에 접촉하도록 압입한다.

또한, 상부흡입파이프(120a)의 내경보다 약간 큰 외경을 가지며 상부흡입구멍의 소경부(111a)의 직경과 거의 동일한 내경을 갖는 확관용 상부내측흡입파이프(130a)를 상부흡입파이프(120a) 내에 압입하면 상부흡입파이프(120a)의 내경은 상 부내측흡입파이프(130a)의 외경과 거의 동등하게 확관되어 상부흡입파이프(120a)와 상부흡입구멍(110a)의 기밀성을 향상시켜 준다.

또한, 상부흡입파이프(120a)의 타단부는 어큐뮤레이터(도3의 200참고)에서 분리된 기체냉매를 제1실린더(106a)로 유입하도록 어큐뮤레이터에 접속된 냉매안내관(210)과 연결된다.

도 4에 도시된 본 발명의 핵심적 특징부인 실린더의 흡입부의 연결구조를 도2와 비교하면 상기 실린더의 흡입구멍에 압입되어 흡입구멍의 내주면과 흡입파이프의 외주면이 접촉되는 접촉부(150)의 길이는 접촉되지 않는 부분의 길이보다 길게 형성된다.

즉, 실린더의 흡입구멍에서 흡입파이프가 압입되어 흡입파이프의 외주면과 접촉되는 대경부(112a)의 길이(L1)는 접촉부를 갖지 않는 소경부(111a)의 길이(L2)보다 길게 형성된다.

바람직하게 상기 접촉부(150)의 길이는 대략 27mm 에서 30mm 사이 정도 되는 것이 바람직하다.

또한, 흡입파이프의 외주면과 대경부(112a)의 내주면이 접촉되는 접촉부(150)의 면적을 늘려서 압축부(11)를 케이싱(100)에 보다 확실하게 잡아주기 위해 대경부(112a)의 직경(D2)을 종래의 대경부의 직경(D1, 도2참조)보다 크게 형성된다.

바람직하게 대경부의 직경(D2)은 가공이나 강도를 고려하여 실린더 높이(H1)는 대략 1/3정도 되는 것이 바람직하다.

이와 같이 흡입구멍(110a)의 대경부(112a)의 직경과 길이가 증가함에 따라 대경부(112a)에 압입되어 경사부(140)까지 접속되는 흡입파이프(120a,120b)의 직경과 길이 역시 증가하게 된다. 또한 흡이파이프(120a,120b)의 직경과 길이가 증가함에 따라 흡입파이프(120a,120b)에 압입되어 흡입파이프(120a,120b)의 내경을 확관시키는 내측흡입파이프(130a,130b)의 직경과 길이도 역시 증가된다.

이와 같이 흡입구멍 대경부의 길이 및 직경이 증대함에 따라 이에 압입되는 흡입파이프 및 내측흡입파이프의 길이 및 직경이 증대시켜 종래보다 깊게 압입하면 상기 대경부의 내주면과 상기 흡입파이프의 외주면이 접촉되는 접촉부의 면적이 증가되어 무거운 압축기구부를 확실히 고정시킴으로써 압축부 자체의 고유주파수가 변동되어 소음과 진동이 저감되는 효과를 볼 수 있다.

도5는 도4에 도시된 본 발명에 따른 실험 데이터를 종래기술과 비교한 그래프호서 도 5에 보여지 듯 압축기구부의 소음 저감효과가 종래 기술에 비하여 뚜렷하게 개선된 효과를 보여 주고 있다. 즉, 도5에서 Y축은 Bb(데시벨)을 X축은 압축기구부의 고유진동수를 말하는 것으로 단위는 Hz를 말하고 있다. 특히 400Hz~1KHz의 구간에 해당되는 고유진동수 범위에서 본원발명이 종래의 기술에 비하여 소음이 현저히 감소함을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은, 실린더부재의 흡입구멍에 압입되어 냉매를 유도하는 흡입파이프의 외주면과 흡입구멍의 내주면이 접촉되는 접촉부의 길이과 직경을 증대하에 이에 압입되는 흡입파이프 및 내측흡입파이프의 길이 및 직경을 증대함에 따라 무거운 압축기구부를 확실히 잡아줌으로서 압축기구부 자체의 고유주파수가 변동되어 소음과 진동의 저감효과를 볼 수 있다.

Claims (6)

1. 케이싱과, 케이싱 내에 설치되며 냉매가 유입되는 흡입구멍이 형성된 실린더와, 상기 흡입구멍에 연결되어 냉매의 흐름을 유도하는 흡입파이프를 구비한 로터리 압축기에 있어서,

   상기 흡입구멍에 연결되어 흡입구멍의 내주면과 흡입파이프의 외주면이 접촉되는 접촉부의 길이가 접촉되지 않는 부분의 길이보다 길게 형성된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 흡입구멍은 흡입파이프가 연결되어 흡입파이프의 외주면과 접촉되는 대경부와, 대경부의 실린더측 일단에 직경이 감소되도록 경사지게 형성된 경사부에 의해 소경부로 구성된 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 대경부의 직경은 실린더 높이의 1/3정도 되는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
4. 제 2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 접촉부의 길이는 27mm 에서 30mm 사이인 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
5. 제4항에 있어서,

   상기 흡입파이프에는 상기 흡입파이프와 대경부 사이에 기밀성을 향상시키기 위해 상기 흡입파이프의 내경보다 약간 큰 외경을 갖는 확관용 내측흡입파이프가 압입되는 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.
6. 제5항에 있어서,

   상기 내측파이프의 길이는 상기 접촉부의 길이와 동일한 것을 특징으로 하는 로터리 압축기.

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