KR20040076418A

KR20040076418A - Diaphram type compressor

Info

Publication number: KR20040076418A
Application number: KR1020030011761A
Authority: KR
Inventors: 위훈; 주재만; 강정훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2004-09-01
Anticipated expiration: 2023-02-25
Also published as: KR100506601B1

Abstract

본 발명은 다이어프램(diaphram)을 이용하여 작동유체(fluid)를 흡입, 압축 및 토출할 수 있도록 한 다이어프램식 압축기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diaphragm type compressor that enables the use of a diaphragm to inhale, compress, and discharge fluid.

본 발명에 따르면, 구동수단과; 상기 구동수단에 의해 작동되는 다이어프램(diaphram)과; 상기 다이어프램의 작동에 의해 작동유체가 흡입·토출되는 흡입관 및 토출관을 포함하는 다이어프램식 압축기에 있어서, 상기 다이어프램(30)이 대칭형으로 복수개 설치되는 데 그 특징이 있다. 이에 따라, 진동 및 소음을 효율적으로 상쇄시킴으로써 기존의 방진·방음장치를 제거할 수 있을 뿐 아니라 기계적 성능을 향상시킬 수 있다.According to the invention, the drive means; A diaphragm actuated by the drive means; In the diaphragm type compressor including a suction pipe and a discharge pipe through which the working fluid is sucked and discharged by the operation of the diaphragm, the diaphragm 30 is provided in symmetrical plural. Accordingly, by effectively canceling the vibration and noise can not only eliminate the existing dust-proof and soundproof device, but also improve the mechanical performance.

Description

Diaphragm Compressor {DIAPHRAM TYPE COMPRESSOR}

본 발명은 다이어프램식 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다이어프램(diaphram)을 이용하여 작동유체(fluid)를 흡입, 압축 및 토출할 수 있도록 한 다이어프램식 압축기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diaphragm compressor, and more particularly, to a diaphragm compressor capable of inhaling, compressing, and discharging a fluid using a diaphragm.

일반적으로, 압축기(compressor)는 기계적 힘에 의해 압력을 가함으로써 물질의 부피를 축소시키거나 상태를 변화시키는 장치로서, 압축된 냉매의 순간적인 팽창에 따른 냉각효과를 이용하는 냉장고, 에어콘 등과 같은 냉각장치의 핵심부품이다.In general, a compressor is a device that reduces the volume or changes the state of a material by applying pressure by a mechanical force, and uses a cooling device such as a refrigerator or an air conditioner that uses a cooling effect due to the instantaneous expansion of the compressed refrigerant. It is a key part of.

이러한 압축기는 왕복운동에 의한 용적변화를 통해 냉매를 압축하는 왕복식이 가장 보편적으로 사용되며, 왕복운동에 사용되는 기구의 종류에 따라 피스톤식 압축기와 다이어프램식 압축·기로 구분된다.Such compressors are most commonly used as reciprocating compressors for compressing refrigerant through volume changes due to reciprocating motion, and are classified into piston compressors and diaphragm compressors according to the type of mechanism used for the reciprocating motion.

종래의 피스톤식 압축기는 구동장치에 의해 수행되는 실린더 내의 피스톤 왕복운동과 밸브의 개폐에 따라 공기를 흡입, 압축 및 배출하는 사이클로 이루어진다. 그러나 상기와 같은 구조의 피스톤식 압축기는 피스톤의 왕복운동과 구동장치의 반력 등에 의해 일정 이상의 진동 및 소음이 발생되고 있는 실정이며, 이러한 진동 및 소음은 냉장고 등과 같은 제품의 성능과 가치를 저하시키는 중요한 원인이다. 그로 인해, 진동 및 소음을 저하시키고자 방진방음에 필요한 별도의 부가장치를 필요로 하게 되고, 이는 제품의 원가 상승요인으로 작용한다.Conventional piston compressors consist of a cycle for inhaling, compressing, and discharging air in accordance with a piston reciprocating motion in a cylinder and a valve opening and closing performed by a driving device. However, the piston-type compressor having the above structure is a situation in which vibrations and noises are generated by a certain amount or more due to the reciprocating motion of the pistons and the reaction force of the driving device, and the vibrations and noises are important to deteriorate the performance and value of products such as refrigerators. Cause. Therefore, in order to reduce vibration and noise, an additional device necessary for dustproof soundproofing is required, which acts as a cost increase factor of the product.

최근에 들어, 상기와 같은 문제점을 감안하여 상대적으로 진동 및 소음이 적은 다이어프램식 압축기가 사용되고 있다. 이는 도 1에 도시된 바와 같이, 구동수단, 다이어프램, 흡입밸브 및 토출밸브 등으로 이루어져 작동부재만 다이어프램으로 대체된 것 외에는 피스톤식 압축기와 그 구성이 동일하다.In recent years, in view of the above problems, a diaphragm type compressor having relatively low vibration and noise has been used. As shown in Figure 1, it consists of a drive means, a diaphragm, a suction valve and a discharge valve, etc. except that only the operating member is replaced with a diaphragm, the configuration is the same as the piston compressor.

그러나 상기와 같은 구조의 다이어프램식 압축기도 진동 및 소음을 저감시키는 데에는 한계가 있어, 동흡진기 등과 같은 별도의 진동흡수장치를 설치하고 있는 실정이다. 또한, 작동유체의 체적변화가 일측에서만 일어남으로 인해 일정 이상의 압력을 나타내기 위해서는 다이어프램의 작동변위가 커야함으로 상대적으로 부피가 큰 모터 등과 같은 구동수단이 필요하다.However, the diaphragm compressor having the above structure has a limit in reducing vibration and noise, and therefore, a separate vibration absorbing device such as a dynamic reducer is installed. In addition, since a change in the volume of the working fluid occurs only on one side, in order to display a certain pressure or more, a driving means such as a relatively bulky motor is required because the operating displacement of the diaphragm must be large.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출된 것으로, 다이어프램의 작동으로 인해 발생되는 진동 및 소음을 효율적으로 감소시킬 수 있는 다이어프램식 압축기를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a diaphragm compressor capable of efficiently reducing vibration and noise generated by the operation of the diaphragm.

도 1은 종래의 다이어프램식 압축기를 도시한 구성도이고,1 is a configuration diagram showing a conventional diaphragm compressor,

도 2는 본 발명에 따른 다이어프램식 압축기를 도시한 구성도이고,2 is a block diagram showing a diaphragm compressor according to the present invention,

도 3의 (a),(b)는 본 발명에 따른 다이어프램식 압축기에 설치된 다이어프램의 작동상태도이고,Figure 3 (a), (b) is an operating state diagram of the diaphragm installed in the diaphragm compressor according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 다이어프램식 압축기의 구동수단을 통한 동력전달과정을 도시한 블럭도이다.Figure 4 is a block diagram showing a power transmission process through the drive means of the diaphragm compressor according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

20 : 구동수단 22 : 동력발생부20: drive means 22: power generating unit

24 : 동력전달부 30 : 다이어프램24: power transmission unit 30: diaphragm

40 : 흡입관 50 : 토출관40: suction pipe 50: discharge pipe

60 : 흡입밸브 70 : 토출밸브60: suction valve 70: discharge valve

80 : 케이스 90 : 챔버80: case 90: chamber

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 구동수단과; 상기 구동수단에 의해 작동되는 다이어프램(diaphram)과; 상기 다이어프램의 작동에 의해 작동유체가 흡입·토출되는 흡입관 및 토출관을 포함하는 다이어프램식 압축기에 있어서, 상기 다이어프램이 대칭형으로 복수개 설치되는 것에 그 특징이 있다.The present invention, the drive means; A diaphragm actuated by the drive means; A diaphragm compressor comprising a suction pipe and a discharge pipe through which the working fluid is sucked and discharged by the operation of the diaphragm, characterized in that a plurality of diaphragms are provided symmetrically.

상기 다이어프램이 대칭형으로 2개 설치되는 것이 바람직하다.It is preferable that two diaphragms are provided symmetrically.

상기 구동수단은 압전장치를 사용하는 것이 바람직하다.It is preferable that the driving means uses a piezoelectric device.

상기 구동수단은 동력을 발생시키는 하나의 동력발생부와; 상기 동력발생부와 연결되어, 상기 각 다이어프램을 구동시키는 동력전달부를 포함한다.The drive means includes one power generating unit for generating power; It is connected to the power generating unit, and includes a power transmission unit for driving each of the diaphragms.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 다이어프램식 압축기를 도시한 구성도이고, 도 3의 (a),(b)는 본 발명에 따른 다이어프램식 압축기에 설치된 다이어프램의 작동상태도이다.Figure 2 is a block diagram showing a diaphragm compressor according to the present invention, Figure 3 (a), (b) is an operating state diagram of the diaphragm installed in the diaphragm compressor according to the present invention.

도면에 도시된 바와 같이, 다이어프램식 압축기는 전·후진 운동 가능한 구동수단(20)과; 구동수단(20)과 연결 설치되며, 구동수단(20)의 전·후진운동에 따라 작동유체를 흡입·토출하는 복수의 다이어프램(diaphram)(30)과; 다이어프램(30)의 작동에 의해 작동유체가 선택적으로 흡입·토출되는 흡입관(40) 및 토출관(50)과; 흡입관(40)과 토출관(50)을 단속하는 흡입밸브(60) 및 토출밸브(70)를 포함하여 구성된다.As shown in the figure, the diaphragm compressor comprises a drive means 20 capable of forward and backward movement; A plurality of diaphragms 30 connected to the driving means 20 and suctioning and discharging the working fluid according to the forward and backward movements of the driving means 20; A suction pipe 40 and a discharge pipe 50 through which the working fluid is selectively sucked and discharged by the operation of the diaphragm 30; It comprises a suction valve 60 and a discharge valve 70 for intermitting the suction pipe 40 and the discharge pipe 50.

구동수단(20)은 모터장치, 크랭크장치 및 기타 압전장치 등을 비롯한 전기에너지를 기계에너지로 변환할 수 있는 여러 종류의 것을 선택적으로 적용할 수 있으며, 제어부(미도시)에 의해 제어된다.The driving means 20 may selectively apply various kinds of electric energy, including a motor device, a crank device and other piezoelectric devices, to mechanical energy, and are controlled by a controller (not shown).

다이어프램(50)은 그 수가 많을수록 체적변화의 분산은 커지나, 여러 조건을 감안한다면 대칭형으로 2개 설치하는 것이 바람직하다. 그리고 대칭형으로 설치되는 2개의 다이어프램(30) 사이에는 작동유체가 저장되는 챔버(90)가 형성된다.As the number of diaphragms 50 increases, the dispersion of volume change increases, but considering two conditions, it is preferable to provide two diaphragms 50 symmetrically. A chamber 90 is formed between the two diaphragms 30 which are installed in a symmetrical manner.

한편, 미설명 도면부호 80은 케이스를 도시한 것이며, 본 발명의 기술적 요지를 제외한 다이어프램식 압축기의 기술적 부분은 이미 공지된 기술이므로 그 구체적 설명은 생략하기로 한다.On the other hand, reference numeral 80 denotes a case, and the technical part of the diaphragm compressor except for the technical gist of the present invention is already known, so a detailed description thereof will be omitted.

이상에서 설명한 다이어프램형 압축기의 작동과정을 간단히 살펴보면 하기와 같다.The operation process of the diaphragm-type compressor described above is briefly described as follows.

1. 흡입행정(a)1. Suction stroke (a)

흡입밸브(60)가 개방됨에 따라 흡입관(40)을 통해 작동유체를 챔버(90) 내부로 일정량 흡입하여 팽창하는 과정이다. 이 때, 다이어프램(30)은 후진되며, 토출밸브(70)는 폐쇄되어 있는 상태를 유지한다.As the suction valve 60 is opened, the suction fluid is expanded by sucking a predetermined amount of the working fluid into the chamber 90 through the suction pipe 40. At this time, the diaphragm 30 is reversed, and the discharge valve 70 is kept closed.

2. 토출행정(b)2. Discharge stroke (b)

구동수단(20)에 의해 다이어프램(30)이 전진하여 챔버(90) 내부를 압축함과 동시에 토출밸브(70)가 개방되어 작동유체가 토출관(50)을 통해 토출되는 과정이다. 이 때, 흡입밸브(60)는 폐쇄되어 있는 상태를 유지한다.The diaphragm 30 is advanced by the driving means 20 to compress the inside of the chamber 90 and the discharge valve 70 is opened to discharge the working fluid through the discharge pipe 50. At this time, the suction valve 60 maintains the closed state.

도면에 도시된 바와 같이, 구동수단(20)은 동력을 발생시키는 하나의 동력발생부(22)와; 동력발생부(22)와 연결되어, 각 다이어프램(30)을 구동시키는 동력전달부(24)를 포함하여 구성된다.As shown in the figure, the driving means 20 includes one power generating portion 22 for generating power; It is configured to include a power transmission unit 24 connected to the power generating unit 22 to drive each diaphragm 30.

그로 인해, 동력발생부(22) 하나로 여러 개의 다이어프램(30)을 동시에 구동시킬 수 있어, 다이어프램식 압축기를 소형화시킬 수 있을 뿐 아니라 경제적인 측면에서도 효율적이다.Therefore, several diaphragms 30 can be driven simultaneously with one power generating section 22, so that not only the diaphragm compressor can be miniaturized but also economically efficient.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 복수의 다이어프램 작동으로 진동 및 소음을 효율적으로 상쇄시킴으로써 기존의 방진·방음장치를 제거할 수 있을 뿐 아니라 기계적 성능을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, by effectively canceling vibration and noise by the operation of a plurality of diaphragms, it is possible to remove the existing dustproof and soundproof devices as well as improve mechanical performance.

또한, 동일한 체적의 압축인 경우 복수의 다이어프램에 의하여 요구되는 체적변화를 분산시킴으로써 각 다이어프램을 구동하기 위한 구동부의 작동변위를 줄일 수 있고, 그로 인해 작동변위가 작은 소형의 압전형 구동기 등을 사용할 수 있다는 장점이 있다.In addition, in the case of the compression of the same volume, by distributing the volume change required by a plurality of diaphragms, it is possible to reduce the operating displacement of the drive unit for driving each diaphragm, and thus a small piezoelectric actuator having a small operating displacement can be used. There is an advantage.

Claims

Drive means; A diaphragm actuated by the drive means; In the diaphragm type compressor comprising a suction pipe and a discharge pipe through which the working fluid is sucked and discharged by the operation of the diaphragm,

A diaphragm compressor, characterized in that a plurality of diaphragms are installed symmetrically.

The method of claim 1,

Diaphragm compressor characterized in that the two diaphragms are installed symmetrically.

The method according to claim 1 or 2,

The drive means is a diaphragm compressor, characterized in that the piezoelectric device.

The method according to claim 1 or 2,

The drive means includes one power generating unit for generating power; A diaphragm type compressor comprising a power transmission unit connected to the power generating unit to drive the respective diaphragms.