KR100286317B1 - 스크롤 압축기의 소음 저감 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기의 소음 저감 구조에 관한 것으로서, 높이를 달리하는 수개의 용접점(20)에 의해 상부프레임(2)과 밀폐용기(1)간을 결합함으로써, 동일한 개수의 용접점을(14) 채용하는 종래의 구조에 비해 용접 후 밀폐용기(1) 수축시 밀폐용기(1)와 상부프레임(2)간의 접촉면적이 증대되도록 하여 밀폐용기(1)의 강성을 증가시켜 제조원가의 상승없이 효과적으로 스크롤 압축기의 소음을 저감시킬 수 있도록 함과 아울러, 상부프레임(2)의 하부에 보강밴드(30)를 설치하여 보강밴드(30)가 없던 종래의 구조에 비해 밀폐용기(1)를 보다 견고하게 지지함에 의해 밀폐용기(1)의 강성을 증가시켜 압축기에서 발생하는 소음을 더욱 저감시키도록 한 것이다.

Description

스크롤 압축기의 소음 저감 구조{STRUCTURE FOR REDUCING NOISE FROM SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 스크롤 압축기에 관한 것으로서, 특히 스크롤 압축기 작동중 발생하는 소음을 저감하는데 적합한 스크롤 압축기의 소음 저감 구조에 관한 것이다.

일반적으로 스크롤 압축기는 도 1 에 도시한 바와 같이, 본체를 이루며 내부가 밀폐된 밀폐용기(1)와, 상기 밀폐용기(1)의 내부 상측으로 결합된 상부프레임(2)과, 상기 밀폐용기(1)의 내부 하측으로 결합된 하부프레임(3)과, 상기 상부프레임(2)과 하부프레임(3)의 사이에 설치된 고정자(4)와 회전자(5)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 회전자(5)의 중심에는 회전자(5)의 회전에 따라 함께 회전하는 크랭크축(6)이 결합되어 있으며, 상기 상부프레임(2)에는 고정스크롤(7)이 고정되어 있고, 상기 고정스크롤(7)의 하부에는 선회스크롤(8)이 선회가능하도록 맞물려 있으며, 상기 선회스크롤(8) 하부의 중심부는 상기 크랭크축(6)의 중심에서 벗어난 위치에서 크랭크축(6)의 상단과 결합되어 있다.

또한, 상기 선회스크롤(8)의 하부에는 선회스크롤(8)의 자전을 방지하는 올담링(9)이 결합되어 있다. 그리고 상기 고정스크롤(7)의 상측으로 밀폐용기(1) 내부를 고압부(M)와 저압부(N)로 분리하는 분리판(10)이 결합되어 있고, 상기 분리판(10)이 설치된 하측으로 냉매흡입관(11)이 설치되어 있으며, 상기 분리판(10)이 설치된 상측으로 압축된 냉매가스가 토출되는 토출관(12)이 설치되어 있다. 그리고 상기 밀폐용기(1)의 하부에는 스크롤 압축기 내부의 슬라이딩되는 부분에 공급되는 오일(L)이 채워져 있다.

도면상 미설명 부호 13 은 냉매흡입관(11) 단부쪽에 설치되어 냉매의 흐름을 가이드하는 배플(baffle)을 나타낸 것이다.

상기한 바와 같은 각 구성부품을 포함하여 구성된 스크롤 압축기의 작동은 먼저, 인가되는 전류에 의해 회전자(5)가 회전하게 되면 회전자(5)의 회전에 의해 크랭크축(6)이 회전하면서 크랭크축(6)에 편심되게 하부의 중심부가 결합된 선회스크롤(8)을 공전운동시키게 되며 이에 따라 상기 선회스크롤(8)은 올담링(9)에 의해 자전이 방지되어 선회운동하게 된다. 상기 선회스크롤(8)의 선회운동에 의해 고정스크롤(7)과 선회스크롤(8)에 각각 인벌류트 곡선으로 형성된 랩(wrap)(R)사이에 압축공간인 포켓이 형성되며 이 포켓은 지속되는 선회운동에 의해 중심으로 이동하면서 체적이 감소되어 흡입구(7a)로 흡입되는 냉매가스를 압축하여 토출포트(7b)를 통해 토출시키게 된다.

상기 토출포트(7b)에 의해 토출된 고압의 냉매가스는 분리판(10)에 형성된 토출공(10a)을 통해 고압부(M)로 유입되고 고압부(M)로 유입된 냉매가스는 토출관(12)을 통해 토출된다.

한편, 상부프레임(2)을 밀폐용기(1) 내측 상부에 고정할 때에는 수개의 지점에서 상부프레임(2) 외주면과 밀폐용기(1) 내경간을 용접하여 고정시키거나 상부프레임(2)을 밀폐용기(1) 내측으로 강제 압입하는 방식으로 고정하였으며, 도 2 는 종래 스크롤 압축기에서 용접에 의해 상부프레임(2)과 밀폐용기간(1)을 고정할 때 용접된 점인 용접점(14)의 위치를 도시한 사시도이다.

이에 도시한 바와 같이, 용접에 의해 고정할 때 종래에는 동일한 높이에 등간격으로 네 개 정도의 용접점(14)을 형성하여 고정하도록 하고 있었다.

한편, 도 3 은 용접점(14)을 늘리는 경우 혹은 압입하는 경우에 따른 밀폐용기(1)의 강성변화를 도시한 그래프로서, 가로축은 밀폐용기(1)로부터 감지되는 진동주파수를 나타낸 것이고, 세로축은 진동에너지를 데시벨(dB) 단위로 나타낸 것이다.

이에 도시한 바와 같이 용접점이 4개인 경우에 비해 6개인 경우가, 그리고 용접한 경우보다는 압입한 경우가 진동에너지가 최고값에 도달하는 위치의 진동주파수가 높게, 즉 강성이 높게 되어 압축기 내부에서 선회스크롤(8)과 고정스크롤(7) 각각의 랩(R)간의 충돌로 인한 소음으로 또 올담링(9)에 가해지는 충격에 의한 소음으로 상부프레임(2)이 진동되고 이에 연결된 밀폐용기(1)가 가진되어 외부로 소음이 전달되는 정도를 줄일 수 있게 됨을 알 수 있다.

이렇게 용접점(14)의 개수를 늘리는 경우 나아가 압입하는 경우 강성이 증가하는 경향을 보이는 것은 상부프레임(2) 고정 후 밀폐용기(1) 내경과 상부프레임(2) 외주면간의 접촉면적에 의해 설명가능하다.

즉, 용접에 의해 고정하는 경우 상부프레임(2)을 밀폐용기(1) 내측에 삽입하여 용접을 행한 후 식히면 밀폐용기(1)가 약간 수축, 용접점(14)주위의 상부프레임(2) 외주면이 밀폐용기(1) 내벽에 접하여 밀폐용기(1)를 지지함으로써 밀폐용기(1)의 강성이 증가되게 되며, 이러한 접촉면적은 용접점(14)의 개수에 비례하게 되고 용접 후 수축시 접촉면적을 크게 하여 더 높은 강성을 얻기 위해서는 상부프레임(2) 외경이 밀폐용기(1)의 내경에 가능한 한 근접한 값이 되도록 하는 것이 바람직하다. 또한 상부프레임(2) 외경과 밀폐용기(1)의 내경을 거의 같은 정도가 되도록 하여 압입하는 경우 접촉면적은 상부프레임(2) 외주면 전역에 걸치는 것이 되어 가장 우수한 강성을 보이게 되는 것이다.

압축기 내부에서 상부프레임(2)으로 전달되는 진동 내지 소음이 밀폐용기(1) 외부로 전달되는 것을 막아 압축기 외부에서 감지되는 소음을 줄이기 위해서는 밀폐용기(1)의 강성을 증가시켜야 하며, 이를 위해서 용접에 의한 고정시에는 상부프레임(2)의 외경을 밀폐용기(1)의 내경보다 약간 작은 값이 되도록 하며 용접점(14)의 개수를 가능한한 늘리고 더 바람직하게는 상부프레임(2)의 외경과 밀폐용기(1)의 내경을 거의 같은 크기로 가공하여 압입 고정해야하는 것은 상기한 바와 같다.

그런데, 상부프레임(2)의 외경이 밀폐용기(1)의 내경과 근접하도록 제작하는 경우 약간의 오차가 있는 경우에도 용이하게 삽입 결합되지 않게 되고 이 상태에서 강제로 힘을 가하는 경우에는 밀폐용기(1)가 변형되어 불량이 일어날 수도 있어 매우 정밀한 가공을 행하여야 함에 따라 제조원가가 상승하게 되는 한편, 용접점(14)의 개수를 증가시키는 것도 상부프레임(2)과 밀폐용기(1)의 결합구조상 무한정으로 늘릴 수 없음과 아울러 원가를 상승시키는 요인이 되므로 보다 경제적으로 밀폐용기(1)의 강성을 증가시켜 소음을 저감시킬 수 있는 구조가 요구되고 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 밀폐용기와 상부프레임간의 접촉면적을 증대시켜 밀폐용기의 강성을 증가시키게 되므로 제조원가의 상승없이 효과적으로 스크롤 압축기의 소음을 저감시킬 수 있다.

도 1은 종래의 일반적인 스크롤 압축기의 구조를 도시한 종단면도.

도 2는 종래 스크롤 압축기에서 용접점의 위치를 도시한 사시도.

도 3은 용접점을 늘리는 경우 혹은 압입하는 경우에 따른 밀폐용기의 강성변화를 도시한 그래프.

도 4는 본 발명의 실시례에 의한 스크롤 압축기의 소음 저감 구조를 채용한 스크롤 압축기의 종단면도.

도 5는 본 발명의 실시례에 의한 스크롤 압축기의 소음 저감 구조를 채용한 스크롤 압축기에서 용접점의 위치를 도시한 사시도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1;밀폐용기 2;상부프레임

14,20;용접점

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 밀폐용기 내부 상측에 상부프레임이 수개의 용접점에 의하여 결합되는 스크롤 압축기에 있어서 ; 상기 용접점들은 밀폐용기 위에서 볼 때 밀폐용기의 중심을 관통하는 선을 중심으로 하는 원주상에서 서로 등간격을 이루도록, 그리고 밀폐용기 측면에서 볼 때 일정한 간격으로 높이가 낮아지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 소음 저감 구조가 제공된다.

이하, 첨부도면에 도시한 본 발명의 실시례에 의거하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시례에 의한 스크롤 압축기의 소음 저감 구조를 채용한 스크롤 압축기의 종단면도를 보인 것이고, 도 5는 본 발명의 실시례에 의한 스크롤 압축기의 소음 저감 구조를 채용한 스크롤 압축기에서 용접점의 위치를 도시한 사시도이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 소음 저감 구조는 밀폐용기(1)의 강성을 증가시키기 위해 상부프레임(2)과 밀폐용기(1)를 결합할 때, 도 5에 도시한 바와 같이, 높이를 달리하는 수개의 지점에 용접점(20)을 형성하여 고정하도록 하게 된다.

상기 용접점(20)들은, 도 5에 도시한 바와 같이, 밀폐용기(1) 위에서 볼 때 밀폐용기(1)의 중심을 관통하는 선을 중심으로 하는 원주상에서 서로 등간격을 이루도록, 그리고 밀폐용기(1)의 측면에서 볼 때 서로 다른 높이에 위치하는 다수의 용접점(20)에 의하여 결합되며, 상기 용접점(20)은 가장 높은 위치의 것으로부터 어느 한 쪽으로 가면서 일정한 높이 차로 점차 낮아지게 배치되도록 하는 것이 바람직하다.

도면상 미설명 부호는 종래와 동일한 것을 나타낸 것이다.

상기한 바와 같은 구조로 되는 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 소음 저감 구조의 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기 밀폐용기(1)와 상부프레임(2)간의 용접점(20)의 높이를 순차적으로 달리하여 상부프레임(2)을 밀폐용기(1)에 결합하는 상기 구조에서는, 도 2에 도시된 바와 같이 동일한 높이 상에 등간격으로 용접점(14)이 형성되어 고정되던 종래에 비해, 용접 후 밀폐용기(1)가 수축될 때 보다 넓은 면적에 걸쳐 상부프레임(2)의 외주면과 접하게 되어 지지되므로 밀폐용기(1)의 강성이 증가되므로 압축기의 작동소음을 저감시키게 된다.

상기한 바와 같은 구조로 되는 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 소음 저감 구조는 동일한 높이에 용접점을 채용하는 종래의 구조에 비해 밀폐용기와 상부프레임간의 접촉면적을 증대시켜 밀폐용기의 강성을 증가시키게 되므로 제조원가의 상승없이 효과적으로 스크롤 압축기의 소음을 저감시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 밀폐용기 내부 상측에 상부프레임이 수개의 용접점에 의하여 결합되는 스크롤 압축기에 있어서; 상기 용접점들은 밀폐용기 위에서 볼 때 밀폐용기의 중심을 관통하는 선을 중심으로 하는 원주상에서 서로 등간격을 이루도록, 그리고 밀폐용기 측면에서 볼때 일정한 간격으로 높이가 낮아지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 소음 저감 구조.