KR20130129790A

KR20130129790A - 토출 맥동저감부재가 장착된 밀폐형 압축기

Info

Publication number: KR20130129790A
Application number: KR1020120053915A
Authority: KR
Inventors: 이용석
Original assignee: 동부대우전자 주식회사
Priority date: 2012-05-21
Filing date: 2012-05-21
Publication date: 2013-11-29
Also published as: EP2716911A4; EP2716911A1; WO2013176448A1; US20140377107A1; CN104471247A

Abstract

본 발명은 토출 맥동저감부재가 장착된 밀폐형 압축기에 관한 것으로서, 케이스; 상기 케이스 내에 설치되는 실린더 블록; 상기 실린더 블록의 상부에, 토출되는 냉매의 맥동 성분을 저감할 수 있도록제1챔버와 제2챔버가 분리되어 형성되고, 상기 제1챔버와 제2챔버 사이의 내측에 연결 유로가 형성된 토출 머플러; 및, 상기 연결 유로에 삽입되어 고정되며, 둘레면에 맥동저감유로가 형성된 맥동저감부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

토출 맥동저감부재가 장착된 밀폐형 압축기{COMPRESSOR MOUNTED WITH DISCHARGING PULSATION DAMPING PART}

본 발명은 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 작동 유체의 맥동 성분을 제어하여 압축기와 냉동 사이클의 진동 및 소음을 저감할 수 있는 토출 맥동저감부재가 장착된 밀폐형 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 냉동 사이클은 압축기(compressor)의 작동에 의해 고온, 고압으로 압축된 냉매가스(refrigerant gas)를 응축기(condenser)에서 액화시킨 후에, 팽창밸브(expansion valve)를 통하여 증발기(evaporator)에서 기화시킴으로써 냉매의 기화열에 의해 냉각작용을 하는 장치이다.

이와 같은 냉동 사이클의 구성 중에 압축기는, 증발기에서 액상의 냉매가 증발되면서 주위의 열을 빼앗아 냉각시킨 후 유입되는 기체 상태의 냉매를 고온, 고압으로 압축시키기 위한 것이다.

그러나, 상기 압축기에서 응축기로 기체 상태의 냉매를 토출할 때 발생하는 맥동 성분이 냉동 사이클의 배관을 가진하며, 이는 냉동 사이클의 소음 및 진동의 주요 원인이기도 하다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 압축기의 토출 유로에 소음을 감소시키기 위한 토출 머플러가 실린더 블록 상에 설치되어 있다.

상기 토출 머플러는 압축기로부터 토출되는 냉매의 맥동을 감소시키기 위한 것으로, 제1챔버 및 제2챔버의 두 부분으로 분리되고, 상기 제1 및 제2챔버는 연결 유로를 통해 연결된다.

그리고, 상기 제1챔버는 실린더에서 나온 고압의 냉매를 전달받기 위한 공간을 가지는 실린더 커버와 유로를 통해 연결되고, 상기 제2챔버에는 토출파이프가 연결된다.

종래에는 이와 같이 구성된 토출 머플러를 통해 맥동 소음을 저감시켰으나, 제1챔버와 제2챔버를 연결하는 연결 유로를 주물 가공을 통해서만 구비할 경우 그 길이가 한정되어 맥동 저감 효과에 한계가 있었다.

최근에는 이를 개선하기 위해 제1 챔버와 제2챔버를 소정의 내경과 길이를 가지는 파이프로 연결하여 냉매의 맥동 성분을 보다 저감시키는 기술들이 나와 있다.

하지만 이를 설치하기 위해서는 실린더 블록 외부로 노출되어, 외부 케이스의 내벽과 간섭될 우려가 있으므로 케이스 설계 시 이를 고려해야 하는데, 특히 파이프를 챔버 안에 수용할 경우 챔버는 파이프를 수용하기 위해 그 크기가 충분히 커져야 하므로 마찬가지로 실린더 블록의 크기도 커지게 된다.

이로 인해, 압축기의 공간 활용성이 저하되는 동시에 생산성이 감소하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 제1챔버와 제2챔버를 연결하는 연결 유로를 실린더 블록 내측에 설치하고, 상기 연결 유로에 냉매의 유로를 증대시키기 위한 맥동저감부재를 설치하여 별도의 공간을 차지하지 않고 맥동을 저감시킬 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 토출 맥동저감부재가 장착된 밀폐형 압축기는, 케이스; 상기 케이스 내에 설치되는 실린더 블록; 상기 실린더 블록의 상부에, 토출되는 냉매의 맥동 성분을 저감할 수 있도록 제1챔버와 제2챔버가 분리되어 형성되고, 상기 제1챔버와 제2챔버 사이의 내측에 연결 유로가 형성된 토출 머플러; 및, 상기 연결 유로에 삽입되어 고정되며, 둘레면에 맥동저감유로가 형성된 맥동저감부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 맥동저감부재의 맥동저감유로는 나선형 형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 맥동저감부재는, 대응하는 상기 연결 유로에 나사 결합되어 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 맥동저감부재는, 길이방향으로 테이퍼지게 형성되어 상기 연결 유로에 억지 끼움 방식으로 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 맥동저감부재는, 상기 연결 유로에 결합을 위한 공구를 사용할 수 있도록 머리부에 다양한 형태의 가공을 한 것을 특징으로 한다.

상기 맥동저감부재의 단면은 원형, 다각형 형상 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 맥동저감유로는 그 양단에 길이 방향으로 연통되는 입구단과 출구단이 형성된 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 토출 맥동저감부재가 장착된 밀폐형 압축기에 의하면, 제1챔버와 제2챔버를 연결하는 연결 유로를 실린더 블록 내측에 설치하고, 상기 연결 유로에 냉매의 유로를 증대시키기 위한 맥동저감부재를 설치하여 냉매의 맥동 성분을 제어하여 냉동 사이클의 진동 및 소음을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 맥동저감부재를 실린더 블록 내의 연결 유로에 설치하게 되므로 별도의 설치 공간 필요없이 외부 케이스의 크기를 줄일 수 있어 압축기의 공간 활용성 및 생산성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고, 압축기의 맥동 특성에 따라 상기 맥동저감부재의 맥동저감유로의 길이와 단면적을 변경하여 상황에 맞게 맥동 제어가 가능하다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 맥동저감부재가 적용되는 밀폐형 압축기를 나타내는 절개 사시도 및 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 토출 맥동저감부재가 장착된 밀폐형 압축기를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3의 맥동저감부재의 일 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 맥동저감부재의 다른 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 실시예 및 비교예의 토출 맥동을 나타내는 그래프이다.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 실시예에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 토출 맥동 저감형 압축기는 통상 냉장고의 기계실에 설치되고 응축기(미도시)와 연결되어 기체 상태의 냉매를 고압으로 압축한 후 상기 응축기에 공급하는 것으로, 케이스(1) 내에 실린더 블록(100)이 설치되고, 상기 실린더 블록(100)의 상부에 토출되는 냉매의 맥동 성분을 저감시키기 위한 토출 머플러(200)가 설치되어 있다.

상기 토출 머플러(200)는 각각 제1챔버(210)와 제2챔버(220)가 분리되어 형성되고, 상기 제1챔버(210)와 제2챔버(220)는 토출 머플러(200)의 내측에 형성된 연결 유로(10)를 통해 연결된다.

그리고, 상기 제1챔버(210)는 일측에 실린더에서 나온 고압의 냉매를 전달받기 위한 공간을 가지는 실린더 커버(211)와 유로(212)를 통해 연결되고, 상기 제2챔버(220)에는 토출파이프(221)가 연결된다.

여기서, 상기 연결 유로(10)는 상기 제1챔버(210)와 제2챔버(220)를 연결하는 기능과 함께 냉매의 맥동 성분을 제어하기 위한 기능도 수행하게 된다.

즉, 상기 토출 머플러(200)로 유입되는 고온 고압의 냉매는 제1챔버(210)로 유입된 후 연결 유로(10)를 거쳐 제2챔버(220)에 전달되면서 냉매의 유속이 저감되며, 유속이 저감된 냉매는 토출파이프(221)를 통해 응축기로 공급된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예에서는, 상기 토출 머플러(200)의 크기 및 형상에 변화가 없는 범위에서 냉매의 맥동 성분, 즉 진동 및 소음이 감소하도록 상기 연결 유로(10)에 냉매의 유로를 증대시키기 위한 바(bar) 형상의 맥동저감부재(20)를 삽입되어 고정하게 된다.

도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 상기 맥동저감부재(20)는, 그 둘레면에 홈 형상의 맥동저감유로(21)가 형성되고, 상기 맥동저감유로(21)의 양단에 길이 방향으로 연통되는 입구단(22)과 출구단(23)이 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 상기 맥동저감부재(20)를 상기 연결 유로(10)에 견고하게 고정하기 위하여, 맥동저감부재(20)의 둘레면에 나사산을 형성하고 이와 대응하는 연결 유로(10)에 체결 가능한 나사산을 형성하여 상호 나사 결합되거나, 길이방향으로 테이퍼지게 형성되어 상기 연결 유로(10)에 억지 끼움 방식으로 고정됨이 바람직하다.

상기 연결 유로(10)에 맥동저감부재(20)를 나사 결합 시, 상기 연결 유로(10)에 맥동저감부재(20)를 체결하기 위한 나사산의 위치와 길이는 가공 편의성에 따라 적절히 조절할 수 있는 것이 바람직하며, 결합을 위한 공구를 쉽게 사용할 수 있도록 머리부(24)는 그 형태를 다양하게 채택하는 것이 바람직하다.

더불어, 상기 맥동저감부재(20)의 단면은 원형뿐만 아니라, 다각형 형상으로 이루어져도 무방하다.

이와 같이 본 발명에 따른 토출 머플러(200)의 제1챔버(210)와 제2챔버(220)를 연결하는 연결 유로(10)의 둘레면에 맥동저감유로(21)가 형성된 맥동저감부재(20)를 설치함으로써, 상기 제1챔버(210)로 유입된 냉매가 상기 맥동저감부재(20)의 입구단(22)을 지나 맥동저감유로(21)를 통과한 다음, 출구단(23)으로 토출되어 제2챔버(220)로 전달된다.

즉, 상기 맥동저감부재(20)에 형성된 맥동저감유로(21)를 통해 그 연결 유로(10)의 통로 길이를 연장시킴으로써, 상기 연결 유로(10)를 통해 제1챔버(210)로부터 제2챔버(220)로 전달되는 냉매의 유속이 감소하게 되므로 압축기에서 발생하는 소음이나 진동을 현저하게 감소시킬 수 있게 되는 것이다.

상기 맥동저감유로(21)는 맥동 성분에 맞는 맥동 제어가 가능하도록 그 길이와 단면적을 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직한바, 상기 맥동저감유로(21)의 길이와 단면적은 맥동 성분을 제어하기 위한 주파수에 따라 적절히 조절할 수 있게 된다.

즉, 상기 맥동저감부재(20)에 형성된 맥동저감유로(21)는 그 길이를 조절하기 위하여 나선형 유로 등, 다양한 방식이 채택 가능하다.

도 7은 본 발명에 따른 실시예 및 비교예의 토출 맥동을 나타내는 그래프로서, 본 발명의 실시예는 제1챔버(210)와 제2챔버(220) 사이의 연결 유로(10)에 맥동저감부재(20)가 설치된 상태에서 측정한 냉매의 주파수 대역을 나타내는 반면, 인용예는 맥동저감부재(20)가 설치되지 않은 상태에서 측정한 냉매의 주파수 대역을 나타낸다.

도 7에 도시한 바와 같이, 100 내지 300Hz 사이의 주파수 대역에서의 저주파 성분이 맥동저감부재(20)를 설치함으로써 감소되었음을 알 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 실시예에서, 상기 맥동저감부재(20)는 상기 제1챔버(210)와 제2챔버(220) 사이의 연결 유로(10)에 설치되나, 반드시 이에 한정되지 않으며, 맥동저감부재(20)가 설치되어 냉동 사이클의 진동 및 소음을 저감할 수 있는 위치라면 어떠한 위치에 설치되어도 무방하다. 예컨대, 실린더 블록(100)의 밸브 자리면(213)에 설치 공간이 충분할 경우 상기 밸브 자리면(213)과 토출 머플러(200)의 제1챔버(210)의 유로(212)에 상기 맥동저감부재(20)가 설치될 수도 있다.

10 : 연결 유로 20 : 맥동저감부재
21 : 맥동저감유로 22 : 입구단
23 : 출구단 24 : 머리부

Claims

케이스;
상기 케이스 내에 설치되는 실린더 블록;
상기 실린더 블록의 상부에, 토출되는 냉매의 맥동 성분을 저감할 수 있도록제1챔버와 제2챔버가 분리되어 형성되고, 상기 제1챔버와 제2챔버 사이의 내측에 연결 유로가 형성된 토출 머플러; 및,
상기 연결 유로에 삽입되어 고정되며, 둘레면에 맥동저감유로가 형성된 맥동저감부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 토출 맥동저감부재가 장착된 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서,
상기 맥동저감부재의 맥동저감유로는 나선형 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 토출 맥동저감부재가 장착된 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서,
상기 맥동저감부재는, 대응하는 상기 연결 유로에 나사 결합되어 고정되는 것을 특징으로 하는 토출 맥동저감부재가 장착된 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서,
상기 맥동저감부재는, 길이방향으로 테이퍼지게 형성되어 상기 연결 유로에 억지 끼움 방식으로 고정되는 것을 특징으로 하는 토출 맥동저감부재가 장착된 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서,
상기 맥동저감부재는, 상기 연결 유로에 결합을 위한 공구를 사용할 수 있도록 머리부에 다양한 형태의 가공을 한 것을 특징으로 하는 토출 맥동저감부재가 장착된 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서,
상기 맥동저감부재의 단면은 원형, 다각형 형상 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 토출 맥동저감부재가 장착된 밀폐형 압축기.
제2항에 있어서,
상기 맥동저감유로는 그 양단에 길이 방향으로 연통되는 입구단과 출구단이 형성된 것을 특징으로 하는 토출 맥동저감부재가 장착된 밀폐형 압축기.