KR100620051B1 - Device of reciprocating compressor for reducing refrigerant fluctuation - Google Patents
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Abstract
본 발명은 왕복동식 압축기의 맥동 저감 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따르면 냉매를 흡입하는 흡입관과 압축 냉매를 외부로 안내하는 토출관이 결합된 케이스 내부에 직선 왕복 구동력을 발생시키는 구동 모터가 설치되고 그 구동력을 전달받아 상기 실린더내부에서 직선 왕복 운동하는 피스톤을 갖는 왕복동식 압축기에 있어서, 상기 토출관의 일측에 형성된 연결 구멍을 통해 연통되며 냉매가 팽창할 수 있는 챔버를 포함하여 구성됨으로서, 일부의 냉매가 연결 구멍을 통해 챔버로 유입하게 하여 챔버의 밀폐 공간내에서 공명하여 맥동 성분을 줄어들게 할 뿐만 아니라 진동이나 소음도 줄어들게 되는 왕복동식 압축기의 맥동 저감 장치가 제공된다.The present invention relates to a pulsation reducing device of a reciprocating compressor. According to the present invention, a driving motor is generated to generate a linear reciprocating driving force inside a case in which a suction pipe for sucking refrigerant and a discharge pipe for guiding the compressed refrigerant to the outside are installed. A reciprocating compressor having a piston for linearly reciprocating motion in the cylinder by receiving the driving force, the chamber comprising a chamber in communication with a connection hole formed on one side of the discharge tube and capable of expanding the refrigerant, A pulsation reducing device of a reciprocating compressor is provided, which allows refrigerant to enter the chamber through the connection hole and resonates within the closed space of the chamber to reduce pulsation components as well as to reduce vibration and noise.
왕복동식 압축기, 공명기, 맥동 저감, 소음 저감, 토출관Reciprocating compressor, resonator, pulsation reduction, noise reduction, discharge tube
Description
도 1은 왕복동식 압축기의 일예를 도시한 단면도,1 is a cross-sectional view showing an example of a reciprocating compressor;
도 2는 본 발명의 제 1실시예를 도시한 단면도,2 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 제 2실시예를 도시한 단면도,3 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 제 3실시예를 도시한 단면도,4 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 제 4실시예를 도시한 단면도이다.5 is a sectional view showing a fourth embodiment of the present invention.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
10: 케이스 20: 전방 프레임10: case 20: front frame
60: 피스톤 90: 흡입밸브60: piston 90: suction valve
101: 토출커버 102: 토출밸브101: discharge cover 102: discharge valve
103: 밸브 스프링 200: 토출관103: valve spring 200: discharge tube
300, 400, 500, 600: 맥동저감장치300, 400, 500, 600: pulsation reduction device
320, 410, 520, 620: 챔버320, 410, 520, 620: chamber
330, 420, 510, 630: 연결 구멍330, 420, 510, 630: connection hole
310, 610: 연결관 640: 확대부310, 610: connector 640: enlargement
일반적으로 왕복동식 압축기는 실린더 내부에서 피스톤이 직선 왕복 운동하면서 냉매 가스를 흡입하고 압축하는 기계이다. 이와 같은 왕복동식 압축기는 구동 매카니즘에 따라 크게 두 가지 방식으로 나누어진다. 하나는 모터의 회전 운동이 직선 왕복 운동으로 변환되어 피스톤에 전달되는 방식이고, 다른 하나는 모터의 직선 왕복 운동이 직접 피스톤에 전달되는 방식이다.In general, a reciprocating compressor is a machine that sucks and compresses refrigerant gas while linearly reciprocating a piston inside a cylinder. Such reciprocating compressors are largely divided in two ways according to the driving mechanism. One is a method in which the rotational motion of the motor is converted into a linear reciprocating motion and transmitted to the piston, and the other is a method in which the linear reciprocating motion of the motor is directly transmitted to the piston.
도 1은 모터의 직선 왕복 운동이 직접 피스톤에 전달되는 방식으로 운전되는 왕복동식 압축기의 일예를 도시한 단면도이다. 이에 도시한 바와 같이, 상기 왕복동식 압축기는 냉매 흡입관(1)과 냉매 토출관(2)이 결합된 케이스(10)와, 상기 케이스(10)의 내부에 서로 소정의 간격을 두고 탄력 지지되어 설치되는 전방 프레임(20) 및 중간 프레임(30)과, 상기 전방 프레임(20)과 중간 프레임(30)사이에 장착되어 직선 왕복 구동력을 발생시키는 구동 모터(40)와, 상기 전방 프레임(20)에 삽입되는 실린더(50)와, 상기 구동 모터(40)의 구동력을 전달받아 상기 실린더(50)내부에서 직선 왕복 운동하는 피스톤(60)과, 상기 피스톤(60)을 복개하는 후방 프레임(70)과, 상기 피스톤(60)을 탄성 지지하여 공진을 유도하는 공진 스프링(80)과, 상기 피스톤(60)의 선단면에 결합되어 상기 피스톤(60)의 직선 왕복 운동에 따라 상기 실린더(50)의 내부로 유입되는 냉매의 흐름을 제어하는 흡입밸브(90)와, 상기 실린더(50)의 일측에 설치되어 상기 피스톤(60)의 직선 왕복 운동에 따라 그 실린더(50) 내부에서 압축되는 압축냉매의 토출을 제어하는 토출밸브 결합체(100)를 포 함하여 구성된다.1 is a cross-sectional view showing an example of a reciprocating compressor driven in such a manner that a linear reciprocating motion of a motor is directly transmitted to a piston. As shown in the drawing, the reciprocating compressor is elastically supported at a predetermined interval from each other in the
상기 구동 모터(40)는 상기 전방 프레임(20)과 중간 프레임(30)사이에 장착되는 외측 고정자(41)와, 상기 외측 고정자(41)의 내부에 삽입되어 상기 전방 프레임(20)에 장착되는 내측 고정자(42)와, 상기 외측 고정자(41)에 결합되는 권선 코일(43)과, 상기 외측 고정자(41)와 내측 고정자(42)사이에 직선 움직임 가능하게 삽입되는 가동자(44)를 포함하여 구성된다. 상기 가동자(44)는 원통 형상의 홀더(45)와 그 홀더(45)에 결합되는 다수개의 마그네트(46)로 구성되며, 그 홀더(45)는 상기 피스톤(60)과 연결된다.The
상기 토출밸브 결합체(100)는 상기 실린더(50)의 내부 공간을 복개하는 토출커버(101)와, 상기 토출커버(101) 내부에 위치하여 상기 실린더의 내부 공간을 개폐하는 토출밸브(102)와, 상기 토출밸브(102)를 탄성적으로 지지하는 밸브 스프링(103)을 포함하여 구성된다. 상기 토출관(2)은 상기 토출커버(101)에 연결된다.The
미설명 부호 104는 체결볼트이고, 105는 너트이다.
상기한 바와 같은 왕복동식 압축기의 작동을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the reciprocating compressor as described above is as follows.
먼저, 압축기에 전원이 인가되면 상기 구동 모터(40)에서 직선 왕복 구동력이 발생되어 그 구동 모터의 가동자(44)가 직선 왕복 운동하게 되고 그 가동자(44)의 직선 왕복 구동력이 상기 피스톤(60)에 전달되어 그 피스톤(60)이 실린더(50) 내부 공간에서 직선 왕복 운동하게 된다. 상기 피스톤(60)이 실린더(50) 내부 공간에서 직선 왕복 운동함에 따라 그 실린더(50)내부에서 발생되는 압력차에 의해 흡입밸브(90)와 토출밸브 결합체(100)가 냉매 유로를 개폐하면서 냉매가 실린더(50) 내부로 흡입되고 압축되어 토출된다. 상기 실린더(50) 내부 공간에서 토출된 압축 냉매는 토출커버(101)의 내부를 거쳐 토출관(2)을 통해 빠져 나간다. 이와 같은 과정이 지속적으로 반복되면서 가스를 압축시키게 된다.First, when power is applied to the compressor, a linear reciprocating driving force is generated in the
한편, 상기 왕복동식 압축기에서 상기 피스톤(50)의 직선 왕복 운동에 따라 압축된 가스를 토출시키는 토출밸브 결합체(100) 및 토출관(2)에 의해 소음 발생의 정도 및 냉매의 맥동(fluctuation)을 좌우하게 되고, 또한 토출 가스의 유동 저항을 좌우하게 되어 가스 토출 유량에 영향을 미치게 된다. 따라서, 소음이나 유체의 맥동을 저감시키기 위한 많은 연구가 진행중이다. 본 발명은 이에 관한 것이다. On the other hand, in the reciprocating compressor by the
종래에는 냉매의 맥동 성분을 줄이기 위해 토출관의 내경을 변화시키는 방법을 사용하였다. 하지만, 이러한 종래의 방법은 넓은 주파수 범위에서는 유효하지만 감소 효과가 크지 않았다. 즉, 냉매의 맥동 성분은 좁은 주파수 범위에서 집중적으로 발생하는데 비하여, 종래의 방법은 이러한 맥동 성분을 감쇠시키는데 부적합한 문제점이 있었다.Conventionally, a method of changing the inner diameter of the discharge tube is used to reduce the pulsation component of the refrigerant. However, this conventional method is effective over a wide frequency range, but the reduction effect is not large. That is, the pulsation component of the refrigerant is concentrated in a narrow frequency range, whereas the conventional method has a problem that is inadequate for attenuating such a pulsation component.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 냉매의 공명을 통하여 맥동을 최소화할 수 있으며, 이에 따른 소음 및 진동 특성도 개선할 수 있는 왕복동식 압축기의 맥동 저감 장치를 제공함에 있다.The present invention has been made in view of the conventional problems as described above, the object of the present invention is to minimize the pulsation through the resonance of the refrigerant, thereby reducing the pulsation of the reciprocating compressor that can improve the noise and vibration characteristics In providing a device.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 왕복동식 압축기의 맥동 저감 장치는 압축된 냉매를 케이스의 외부로 안내하는 토출관의 일측에 구비된 연결 구 멍과, 상기 연결 구멍과 연통하여 냉매가 공명할 수 있는 일정 공간을 갖는 챔버를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the object of the present invention, the pulsation reducing device of the reciprocating compressor of the present invention is a connection hole provided on one side of the discharge pipe for guiding the compressed refrigerant to the outside of the case, the refrigerant in communication with the connection hole It is characterized by including a chamber having a certain space that can be resonated.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다. 종래와 동일한 부품에 대하여는 동일한 부호를 부여하였으며, 이에 대한 자세한 설명을 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are given to the same components as in the related art, and detailed description thereof will be omitted.
도 2는 본 발명의 제 1실시예를 도시한 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 왕복동식 압축기의 맥동 저감 장치(300)는 냉매를 흡입하는 흡입관과 압축 냉매를 외부로 안내하는 토출관(200)이 결합된 케이스(10) 내부에 직선 왕복 구동력을 발생시키는 구동 모터가 설치되고 그 구동력을 전달받아 상기 실린더내부에서 직선 왕복 운동하는 피스톤을 갖는 왕복동식 압축기에 있어서, 상기 토출관(200)의 일측에 형성된 연결 구멍(330)을 통해 연통되며 냉매가 팽창할 수 있는 챔버(320)를 포함하여 구성된다.2 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the
상기 토출관(200)은 그 일측이 토출 커버(101)와 연결되고 다른 일측은 케이스(10)를 관통하여 냉동 시스템과 연결된다.One side of the
상기 연결 구멍(330)의 형상은 사각형, 삼각형 등 다양하게 구성할 수 있다.The
상기 챔버(320)의 형상도 다양하게 구성할 수 있다. 상기 챔버(320)는 냉매의 맥동을 흡수할 수 있도록 유체가 적절히 팽창할 수 있는 밀폐 공간을 형성한다.The
상기 챔버(320)는 복수개를 직렬로 조합하여 구성할 수도 있으며, 복수개로 구성시 각 챔버의 크기 및 형상을 다양하게 구성할 수도 있다.The
또한, 본 발명의 맥동 저감 장치(300)는 상기 연결 구멍(330)과 챔버(320)를 연결하며 그 내경이 챔버(320)의 내경보다 작은 연결관(310)을 구비하는 것이 바람직하다. 상기 연결관의 단면 형상 및 크기도 다양하게 구성할 수 있다.In addition, the
이하, 본 발명의 작동 및 효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation and effects of the present invention will be described.
압축기에 전원이 인가되면 상기 구동 모터에서 직선 왕복 구동력이 발생되어 구동력이 상기 피스톤(60)에 전달되어 그 피스톤(60)이 실린더 내부 공간에서 직선 왕복 운동하게 된다. 상기 피스톤(60)이 실린더 내부 공간에서 직선 왕복 운동함에 따라 그 실린더내부에서 발생되는 압력차에 의해 흡입밸브(90)와 토출밸브(102)가 냉매 유로를 개폐하면서 냉매가 실린더 내부로 흡입되고 압축되어 토출된다. 상기 실린더의 내부 공간에서 토출된 압축 냉매는 토출커버(101)의 내부 공간을 거쳐 토출관(200)을 통해 빠져 나간다. 이와 같은 과정이 지속적으로 반복되면서 냉매를 토출시키게 되는데, 냉매는 맥동을 하며 토출관을 빠져 나간다. When power is applied to the compressor, a linear reciprocating driving force is generated in the driving motor so that the driving force is transmitted to the
이 때, 일부의 냉매는 연결 구멍(330)을 통해 챔버(320)로 일부 유입되며 챔버의 밀폐 공간내에서 공명(resonance)하게 된다. 이러한 공명은 냉매의 맥동 성분을 줄어들게 한다. 맥동 성분이 감쇠된 냉매는 진동이나 소음도 줄어들게 되는 효과도 있다.At this time, some of the refrigerant is partially introduced into the
도 3은 본 발명의 제 2실시예를 도시한 단면도이다. 3 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 왕복동식 압축기의 맥동 저감 장치(400)는 압축된 냉매를 케이스(10)의 외부로 안내하는 토출관(200)의 일측에 구비된 연결 구멍(420)과, 상기 연결 구멍(420)을 포함하여 토출관의 일부를 감싸서 밀폐 공간을 형성하는 챔버(410)를 포함하여 구성된다.As shown therein, the
본 실시예는 제작성이 우수하다. 즉, 토출관(200)의 일측에 연결 구멍(420)을 뚫고 적정 공간을 갖는 챔버(410)를 연결 구멍(420)을 포함하여 토출관의 일부를 감싸도록 배치한 다음, 용접이나 O 링 등을 이용하여 챔버(410)와 토출관을 접합시켜 챔버(410)내가 밀폐 공간이 되도록 한다.This embodiment is excellent in manufacturability. That is, the
도 4는 본 발명의 제 3실시예를 도시한 단면도이다.4 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 왕복동식 압축기의 맥동 저감 장치(500)는 압축된 냉매를 케이스(10)의 외부로 안내하는 토출관(200)의 일측에 구비된 연결 구멍(510)과, 상기 연결 구멍(510)과 토출 커버(101)를 감싸서 밀폐 공간을 형성하는 챔버(520)를 포함하여 구성된다.As shown in the drawing, the
상기 챔버(520)는 토출 커버(101)의 상면과 함께 밀폐 공간을 형성하여 냉매가 공명할 수 있도록 한다.The
상기 연결 구멍(510)은 챔버(520)와 토출 커버(101)의 사이에 위치한 토출관(200)의 일측에 형성된다.The
상기 토출관(200)은 그 일측은 토출 커버(101)와 연결되며 상기 챔버(510)를 관통하여 케이스(10) 외부에 위치한 냉동 시스템과 그 타측이 연결된다. 압축된 냉매가 연결 구멍(510)을 제외하고는 누설되지 않도록 토출관(200)과 챔버(520)의 관통 부위를 밀봉시켜야 한다.One side of the
도 5는 본 발명의 제 4실시예를 도시한 단면도이다.5 is a sectional view showing a fourth embodiment of the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 상기 맥동 저감 장치(600)는 토출관(200)의 내경이 확대되는 확대부(640)를 더 포함하여 구성된다. 상기 확대부(640)는 냉매가 일정하 게 팽창할 수 있도록 한다.As shown in the drawing, the
즉, 상술한대로 압축된 냉매를 케이스(10)의 외부로 안내하는 토출관(200)의 일측에 구비된 연결 구멍(630)과, 상기 연결 구멍(630)과 연통하는 연결관(610)과, 상기 연결관(610)과 연결되어 냉매가 공명할 수 있는 일정 공간을 갖는 챔버(320)로 구성된 공명 구조를 구비함과 아울러 냉매가 팽창할 수 있는 팽창 구조를 구비한 것이다. 종래의 기술에서 서술한대로, 토출관의 내경을 변화시켜 냉매의 팽창을 통해 맥동 성분을 감쇠시키는 방법은 넓은 주파수 범위에서 유효한 장점이 있다. 또한 본 발명의 공명 구조는 좁은 주파수 범위에서 큰 맥동 감쇠 효과가 있다. 따라서 본 실시예에서는 이를 조합하여 사용할 수 있음을 보인 것이다.That is, the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 왕복동식 압축기의 맥동 저감 장치는 일부의 냉매가 연결 구멍을 통해 챔버로 유입하게 하여 챔버의 밀폐 공간내에서 공명하게 함으로서 맥동 성분을 줄어들게 할 뿐만 아니라 진동이나 소음도 줄어들게 되는 효과가 있다.As described above, the pulsation reducing device of the reciprocating compressor of the present invention allows some refrigerant to flow into the chamber through the connection hole, thereby resonating in the sealed space of the chamber, thereby reducing the pulsation component as well as reducing vibration and noise. It is effective.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |