KR100325058B1 - 측지 공명기를 이용한 밀폐형 왕복동식 압축기의 소음 저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 왕복동식 압축기의 소음 저감장치를 개시한다. 본 발명은 실린더 블록에 순차적으로 조립되는 밸브 플레이트와, 토출밸브와, 개스킷 및 토출 머플러를 구비하는 밀폐형 왕복동식 압축기에 있어서, 상기 개스킷의 토출유로 일측에, 압축기의 발생 소음 중 소정의 주파수를 감쇠시킬 수 있는 크기를 가지며 그 상방과 하방이 상기 토출머플러와 토출밸브에 의해 폐쇄되는 측지 공명기가 마련된 것을 특징으로 한다. 따라서 밸브의 타격음 혹은 압축시의 맥동음등의 소음 중 특정 주파수를 갖는 소음을 간단한 구조로 제거할 수 있다

Description

측지 공명기를 이용한 밀폐형 왕복동식 압축기의 소음 저감장치 {NOISE REDUCING DEVICE OF AN ENCLOSED RECIPROCATING COMPRESSOR USING A SIDE BRANCH RESONATOR}

본 발명은 냉장고의 냉동싸이클을 위한 밀폐형 압축기에 관한 것으로서, 특히 왕복동식형의 압축기로서 측지 공명기(side branch resonator)를 채용하여 압축기의 소음, 특히 특정 주파수대의 소음을 감소시킬 수 있도록 한 측지 공명기를 이용한 밀폐형 왕복동식 압축기의 소음 저감장치에 관한 것이다.

압축기는 일반적으로 증발이 쉽게 이루어지도록 증발된 저온, 저압의 냉매증기를 흡입하는 펌프의 역할, 흡수된 증기를 쉽게 응축될 수 있도록 고온, 고압의 증기로 압축하는 역할 및 압축의 힘으로 냉매를 냉동기 내에 순환시키는 역할을 연속적으로 행하는 냉장고 부품이다. 그러므로 압축기는 증발압력, 응축압력등과 같은 압력과, 압축비, 피스턴 배출량, 냉매의 종류, 고온 고압으로 압축된 냉매증기를 응축시키기 위하여 공급하는 공기나 물(응축재)의 온도와 유동상태에 따라 그 구조 및 형태, 작동방법에 많은 차이가 있다.

이러한 압축기의 종류에는 피스톤의 왕복운동을 통해서 냉매가스를 압축하는 왕복동식 압축기와, 실린더 내의 회전자를 회전시켜 냉매가스를 압축하는 회전식 압축기 및 임펠러의 원심력을 이용하여 속도에너지를 압력에너지로 변환시켜 냉매가스를 압축하는 터보 압축기등이 있다.

도 1a는 종래기술에 따른 밀폐형 왕복동식 압축기의 평단면도이고, 도 1b는 그 정단면도이다.

도시된 압축기에는 용접에 의해 밀폐된 상하부 케이스(10,20)에 압축기 본체가 내장되어 있다. 압축기 본체는 크게 프레임(30)과, 프레임의 하부에 설치되어 전동매체인 샤프트(60)를 회전시키는 모터부(40)와, 샤프트(60)의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 흡입된 냉매가스를 압축 및 토출시키는 기계부(50)로 구성되어있다.

프레임(30)은 모터부(40)와 기계부(50) 전체를 지지하며, 상하부 케이스(10,20)에 각각 완충 및 소음방지 수단인 사이드 스토퍼(70)와 코일 스프링(80)을 통하여 지지된다.

기계부(50)는 프레임 상단에 고정되는 실린더(110)와, 실린더(110)에 삽입되어 직선 왕복운동을 하는 피스톤(120) 및 상기 피스톤(120)과 샤프트(60)의 크랭크부(61) 사이에 연결되어 샤프트(60)의 회전운동을 직선운동으로 변환시켜 주는 피스톤 로드(130)로 구성되어 있다. 따라서, 모터부(40)에 의해 회전하는 샤프트(60)가 크랭크부(61)를 통하여 기계부(50)의 피스톤 로드(130)를 왕복운동시킴으로써 피스톤(120)이 실린더(110) 내에서 직선 왕복운동을 하여 실린더(110) 내로 흡입된 냉매가스를 압축 및 토출시켜 주고, 냉매가스는 냉동장치를 순환하면서 피냉각물체로부터 열을 빼앗아 소정의 냉동목적을 달성하게 된다.

또한, 실린더(110)의 일측에는 흡입 및 토출밸브를 구비하는 밸브 플레이트(140)가 설치되어 있고, 밸브 플레이트의 외측에는 냉매가스의 흡입 및 토출을 안내하는 흡입 및 토출 머플러(150,160)가 설치되어 있으며, 흡입 및 토출 머플러에는 각각 흡입 및 토출 파이프(170,180)가 연결된다. 토출 머플러(160)는 실린더(110)에서 압축된 고온·고압의 냉매가스가 토출되는 토출측에 설치되어 냉매가스의 토출시 압력의 맥동에 의한 소음발생을 감소시키게 된다.

도 2는 종래 토출 머플러의 구조를 나타낸 개략적인 조립 평면도로서, 토출 머플러(260)는 밸브 플레이트(140)와 함께 실린더(110)의 토출 측에 체결되며 냉매가스의 흡입을 위한 흡입구와 토출구 및 배출구를 구비하는 머플러 플레이트(270)와, 토출 및 배출구와 연통되는 1차방을 구비하며 내판과 외판으로 구성되는 밸브커버(280)와, 머플러 플레이트(270)의 배출구 측에 접합되며 배출구와 연통되는 2차방을 구비하는 머플러컵(290)과, 머플러컵(290)에 접합되는 토출파이프(180)와, 머플러컵(290)의 측면부에 연결 파이프(310)를 통하여 연결되는 별도의 공명형 소음기(300)로 구성되어 있다.

이와 같은 토출 머플러(260)는 기계부(50)의 피스톤(120)이 샤프트(60)에 의해 왕복운동을 하면서 실린더(110) 내의 냉매가스를 압축하면, 이 냉매가스가 머플러 플레이트(270)의 토출구를 통하여 밸브커버(280)의 1차방으로 토출된 다음, 다시 배출구와 머플러컵(290) 및 토출 파이프(180)를 통하여 토출되도록 되어있다. 이 때, 토출시 발생하였던 냉매가스의 맥동음 및 밸브의 타격음은 머플러컵(290)과 연결 파이프(310)로 연결된 공명형 소음기(300)를 통과하면서 투과손실에 의해 감쇠되어진다.

그러나, 상술한 바와 같은 밀폐형 왕복동식 압축기의 소음 저감구조는, 머플러컵(290)에 단순히 그와 동일한 형태의 공명형 소음기(300)를 부착한 것에 불과하므로 공명에 의한 투과손실량이 적어 토출 밸브의 타격음이나 냉매 압축으로 인해 발생하는 소음을 감쇠시키기에는 미약한 단점이 있다. 즉, 토출시 발생하였던 냉매가스의 밸브의 타격음이나 맥동음이 머플러컵과 공명형 소음기에 의해서 전량 감쇠되지 못할 뿐만 아니라, 큰 설치공간을 필요로한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 압축기 작동시 토출밸브의 타격음이나 냉매 압축으로 인해 발생하는 소음 중에서 특정 주파수대의 소음을 감쇠시킬 수 있으면서, 설치공간을 거의 차지하지 않는 밀폐형 왕복동식 압축기의 소음 저감장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 실린더 블록에 순차적으로 조립되는 밸브 플레이트와, 토출밸브와, 개스킷 및 토출 머플러를 구비하는 밀폐형 왕복동식 압축기에 있어서, 상기 개스킷의 토출유로 일측에, 압축기의 발생 소음 중 소정의 주파수를 감쇠시킬 수 있는 크기를 가지며 그 상방과 하방이 상기 토출머플러와 토출밸브에 의해 폐쇄되는 측지 공명기가 마련된 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복동식 압축기의 소음 저감장치를 제공한다.

도 1a 및 도 1b는 종래기술에 따른 밀폐형 압축기의 평단면도 및 정단면도이고,

도 2는 종래기술에 따른 토출 머플러의 평면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 소음 저감장치의 토출 머플러, 개스킷, 토출 밸브 및 밸브 플레이트의 분해사시도이고,

도 4는 도 3의 부재들이 볼트 구멍을 통해 정렬된 때의 평면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

200 : 토출 머플러 210 : 개스킷

212 : 측지 공명기 220 : 토출 밸브

230 : 밸브 플레이트

이와 같은 본 발명의 특징 및 이에 따른 작용효과는 후술하는 첨부된 도면을 참조한 발명의 상세한 설명을 통해 더욱 명확해 질 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 밀폐형 왕복동식 압축기의 소음 저감장치를 도시한 분리 사시도로서, 실린더 블록에 순차적으로 적층 설치되는 토출 머플러(200)와, 개스킷(210)과 토출밸브(220) 및 밸브 플레이트(230)를 구비한다.그리고 토출 머플러(200)는 냉매가 실린더로 유입되는 통로가 되는 흡입구(도시되지 않음)와, 냉매의 토출통로가 되는 토출실(도시되지 않음)과, 실린더 블록(도시되지 않음)에의 체결을 위한 볼트구멍(208)등이 형성되어 있는 머플러 플레이트(201)와, 밸브 커버(206)로 나뉘어진다.그리고 토출밸브(220)는 탄성을 지니는 리드형 박판 구조로 이루어지고, 볼트구멍(222)과 흡입구(224) 및 토출구(226)가 형성된다. 그리고 밸브플레이트(230)에는 볼트구멍(232)과 흡입구(234) 및 토출구(236)가 형성되어 있다.

그리고 개스킷(210)에는 볼트구멍(214)과 토출유로(216)가 형성되고, 본 발명의 특징에 따라 개스킷(210)에는 특정 주파수대의 소음을 저감하도록 설계된 측지 공명기(side branch resonator;212)가 마련된다. 즉, 측지 공명기(212)는 개스킷(210)에 형성된 토출유로(216)의 일측으로 부터 소정길이로 절개 형성된 상하가 개방된 홈 형상으로 이루어지고, 그 크기는 특정 주파수대의 소음을 감쇠시킬 수 있도록 형성되며, 그 상방과 하방은 토출머플러(200)와 토출밸브(220)에 의해 폐쇄된다.이와 같이 구성된 측지 공명기(212)는 도 4에 도시된 바와 같이, 토출 머플러(200)와, 개스킷(210), 토출 밸브(220) 및 밸브 플레이트(230)가 각각의 볼트 구멍(208,214,222,232)이 정렬된 채로 조립될 때, 체적을 갖는 공간을 형성하게 된다. 즉, 측지 공명기(212)의 상방은 토출 머플러(210)에 의해 그리고 그 하방은 토출 밸브(220)에 의해 폐쇄되어진다.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예와 관련하여 설명하였으나, 당업자라면 본 발명의 취지 및 첨부된 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지로 변경 실시할 수도 있다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 밀폐형 왕복동식 압축기의 소음 저감 구조에 의하면, 밸브의 타격음 혹은 압축시의 맥동음등의 소음 중 특정 주파수를 갖는 소음을 간단한 구조로 제거할 수 있다.

Claims (1)

1. 실린더 블록에 순차적으로 조립되는 밸브 플레이트와, 토출밸브와, 개스킷 및 토출 머플러를 구비하는 밀폐형 왕복동식 압축기에 있어서,

   상기 개스킷의 토출유로 일측에, 압축기의 발생 소음 중 소정의 주파수를 감쇠시킬 수 있는 크기를 가지며 그 상방과 하방이 상기 토출머플러와 토출밸브에 의해 폐쇄되는 측지 공명기가 마련된 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복동식 압축기의 소음 저감장치.