KR100498378B1

KR100498378B1 - 스크롤 압축기의 소음저감장치

Info

Publication number: KR100498378B1
Application number: KR10-2002-0072099A
Authority: KR
Inventors: 조현웅
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2005-07-01
Also published as: KR20040043679A

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기의 소음 저감장치에 관한 것으로서, 밀폐된 내부 공간을 형성하는 케이싱과, 상기 케이싱의 내측에 고정되며 토출구가 형성된 고정스크롤과, 상기 고정스크롤과 상대 선회운동하며 연속적인 압축공간을 형성하여 냉매를 압축하는 선회스크롤과, 상기 고정스크롤의 토출구 상단에 장착되어 압축된 냉매의 토출을 제한하는 체크밸브 조립체가 구비되어 구성된 스크롤 압축기에 있어서, 상기 체크밸브 조립체는 상기 고정스크롤의 토출구 상단부에 장착되고 내부에 상기 역지밸브를 안내하는 안내로가 상기 토출구 방향으로 갈수록 그 내경이 점점 줄어들도록 테이퍼지게 형성된 밸브하우징과, 상기 밸브하우징의 안내로를 따라 안내되며 상기 토출구에 접촉되어 개폐하는 원구형의 역지밸브와, 상기 밸브하우징의 상측에 장착되어 상기 역지밸브가 이탈되는 것을 방지하는 밸브캡이 구비되어 구성됨으로써, 상기 역지밸브가 상기 토출구가 형성된 고정스크롤에 충돌하여 발생되는 소음을 저감할 수 있도록 한 것이다.

Description

스크롤 압축기의 소음저감장치{APPARATUS FOR REDUCE THE NOISE OF SCROLL COMPRESSOR}

본 발명은 스크롤 압축기의 소음 저감장치에 관한 것으로서, 보다 상세히 설명하면 스크롤 압축기의 역회전을 방지하기 위해 장착된 체크밸브 조립체가 작동될 시, 고정스크롤에 충돌하여 발생되는 채터링 소음을 저감시킬 수 있도록 한 스크롤 압축기의 소음 저감장치에 관한 것이다.

일반적으로 스크롤 압축기는 로터리 압축기의 일종으로 인벌루트 치형의 두 개의 맞물린 스크롤 부품이 선회 운동을 하면서 압축하는 용적형 압축기이다. 냉동능력은 2500~4300Kcal/h 범위이고, 효율적인 작동을 위하여 스크롤 압축기는 스크롤 부품의 정밀한 공차 가공이 요구되며, 최근 제조 기술의 발전으로 고정도의 가공이 가능하게 되어 공조용 및 저온용으로 널리 사용된다. 이러한 스크롤 압축기는 왕복동식이나 로타리식에 비해 토오크 변동이 적고, 흡입밸브나 토출밸브가 없으며, 압축요소의 미끄럼 속도가 늦다. 또한 압축실간의 작동가스의 누설이 적으며, 부품수가 적은 등의 원리적으로 우수한 장점이 많기 때문에 고효율, 저소음, 저진동, 등 고신뢰성을 갖는다.

도 1은 일반적인 스크롤 압축기의 부분 종단면도이고, 도 2는 도 1의 스크롤 압축기의 고정스크롤 상단부에 체크밸브 조립체가 장착된 상태의 부분 상세도 이다. 도시한 바와 같이 스크롤 압축기는 내부에 밀폐된 공간을 형성하는 케이싱(10)과, 케이싱의 내부에 장착되어 냉매를 압축하는 압축부(20)와, 압축부(20)에 구동력을 제공하는 동력발생부(50)가 구비되어 구성된다.

상기 케이싱(10)의 일 측에는 외부로부터 냉매를 흡입하는 흡입관(11)과, 압축된 냉매를 토출하는 토출관(12)이 형성되어 있다.

상기 압축부(20)는, 인벌루트형상의 고정스크롤랩(22)을 가지고 중앙부에 압축된 냉매가 토출될 수 있도록 토출구(23)가 형성되어 케이싱(10)의 내부에 고정 장착되는 고정스크롤(21)과, 상기 고정스크롤랩(22)에 대응되게 형성된 동일한 인벌루트형상의 선회스크롤랩(26)을 형성하고 고정스크롤랩(22)과 상기 선회스크롤랩(26)이 서로 180。위상차로 맞물려서 초생달 모양의 공간이 동시에 4개의 압축공간(P2)을 형성하도록 장착되는 선회스크롤(25)이 구비되어 구성된다.

또한, 상기 고정스크롤(21)의 상측에는 상기 케이싱(10)의 내부공간을 고압측(P3)과, 저압측(P1)으로 구획하는 고저압 분리판(24)이 장착되고, 상기 토출구(23)상측에는 고압측(P3)의 압축된 냉매가 역류하여 압축공간(P2)의 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있도록 체크밸브 조립체(40)가 장착되어 진다.

상기 체크밸브 조립체(40)는 밸브 하우징(42)과 그 밸브 하우징(42) 내부에 가이드 되어 슬라이딩되도록 장착된 원통형의 역지밸브(41)로 구성된다.

상기 동력발생부(50)는 상기 케이싱(10)내부에 고정되는 고정자(51)와, 상기 고정자(51)의 내부에서 전기력을 회전력으로 변환시키는 회전자(52)와, 상기 회전자(52)의 회전력을 선회스크롤(25)에 전달시키는 샤프트(53)와, 샤프트(53)의 회전운동을 선회운동으로 변환시키도록 샤프트(53)와 선회스크롤(25) 사이에 장착되는 올담링(54)이 구비되어 구성된다.

이와 같이 구성된 상기 스크롤 압축기의 작동원리를 설명하면 다음과 같다.

동력발생부(50)에 전원이 공급되면, 상기 동력발생부(50)의 고정자(51)와 상기 고정자(51) 내부에 설치된 회전자(52)의 상호작용에 의해 회전자(52)가 회전하고, 그 회전력은 샤프트(53)에 전달되며, 회전운동을 하는 샤프트(53)는 상기 샤프트(53)의 상부에 장착된 올담링(54)에 의해서 샤프트(53)의 회전운동이 선회운동으로 변환되어 상기 압축부(20)의 선회스크롤(25)을 구동하게 된다.

상기 선회스크롤(25)은 회전축을 중심으로 고정스크롤(21)에 대해 상대 선회운동을 하게 되어 초생달 모양의 압축공간(P2)이 연속적으로 발생되고, 상기 압축공간(P2)은 바깥쪽일수록 크고 중심에 가까울수록 작게 되어, 흡입관(11)을 통해 흡입된 냉매는 상기 고정스크롤(21)의 중심부로 이동할수록 압축되므로, 상기 압축부(20)의 외주부에는 흡입실이, 중심부에는 토출구(23)가 형성되어 냉매를 흡입하고 압축하며 토출하게 된다.

압축이 진행되면서 체크밸브 조립체(40)의 역지밸브(41)는 압력차에 의해 상측으로 유동하여 토출구(23)를 개방하게 되고, 압축된 냉매는 토출구(23)를 통해 고압측(P3)으로 유동되며, 고압측(P3)의 압축된 냉매는 고저압분리판(24)에 의해 저압측(P1)과 분리되며, 토출관(12)을 통해 케이싱(10) 외부로 토출된다. 그리고, 스크롤 압축기가 동작을 멈추게 되면 상기 역지밸브(41)가 하측으로 유동하여 상기 토출구(23)를 막게되어 냉매가 역류되는 것을 방지한다.

그러나 상기한 바와 같이 종래의 스크롤 압축기에 있어서는, 흡입압과 토출압의 비가 커지게 되면, 스크롤 압축기의 역회전을 방지하는 역할을 하는 체크밸브 조립체(40)의 역지밸브(41)가 고정스크롤(21)의 토출구(23) 상부를 심하게 가격하여 채터링(Chattering)소음을 발생시키고, 또한 상기 역지밸브(41)를 안내하는 밸브 하우징(42)의 진원도가 정확하기 않으면, 상기 역지밸브(41)가 상하측으로 왕복하며 운동할 시, 흔들리게 되어 상기 토출구(23)를 정확하게 개폐하지 못하게되는 문제점이 있다.

상기와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 압축되어 토출된 냉매의 역류를 방지하는 체크밸브 조립체의 구조를 개선하여 체크밸브 조립체의 작동시 발생되는 채터링소음을 저감하여 제품의 신뢰성을 향상시키는 스크롤 압축기의 소음 저감장치에 관한 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 스크롤 압축기의 소음저감장치는, 밀폐된 내부 공간을 형성하는 케이싱과, 상기 케이싱의 내측에 고정되며 토출구가 형성된 고정스크롤과, 상기 고정스크롤과 상대 선회운동하며 연속적인 압축공간을 형성하여 냉매를 압축하는 선회스크롤과, 상기 고정스크롤의 토출구 상단에 장착되어 압축된 냉매의 토출을 제한하는 체크밸브 조립체가 구비되어 구성된 스크롤 압축기에 있어서, 상기 체크밸브 조립체는 상기 고정스크롤의 토출구 상단부에 장착되고 내부에 상기 역지밸브를 안내하는 안내로가 상기 토출구 방향으로 갈수록 그 내경이 점점 줄어들도록 테이퍼지게 형성된 밸브하우징과, 상기 밸브하우징의 안내로를 따라 안내되며 상기 토출구에 접촉되어 개폐하는 원구형의 역지밸브와, 상기 밸브하우징의 상측에 장착되어 상기 역지밸브가 이탈되는 것을 방지하는 밸브캡이 구비되어 구성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 소음 저감장치가 제공된다.

이하 본 발명의 일 실시예인 스크롤 압축기의 소음 저감장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같고, 종래 구조와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하여 설명한다.

본 발명의 일 실시예인 스크롤 압축기의 소음 저감장치에 있어서, 종래 구조와 동일한 구조를 이루는 케이싱(10), 동력발생부(50), 체크밸브 조립체(140)를 제외한 동력발생부(50)의 도시는 생략하고, 그에 대한 설명은 도 1을 인용한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예인 소음 방지장치가 장착된 스크롤 압축기의 내부 구조를 도시한 종단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 스크롤 압축기의 고정스크롤 상단부에 체크밸브 조립체가 장착된 상태의 부분 상세도로써, 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예인 소음 저감장치가 장착된 스크롤 압축기는 내부에 밀폐된 공간을 형성하는 케이싱(10)과, 케이싱의 내부에 장착되어 냉매를 압축하는 압축부(20)와, 압축부(20)에 구동력을 제공하는 동력발생부(50)가 구비되어 구성되고, 상기 압축부(20)에 구성되는 상기 고정스크롤(21)의 토출구(23)상측에는 고압측(P3)의 압축된 냉매가 역류하여 압축공간(P2)의 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있도록 체크밸브 조립체(140)가 장착되어 진다.

상기 체크밸브 조립체(140)는 상기 고정스크롤(21)의 토출구(23) 상단부에 장착되고 내부에 안내로(141a)가 형성된 밸브하우징(141)과, 상기 밸브하우징(141)의 안내로(141a)를 따라 안내되어 슬라이딩되며, 상기 토출구(23)에 접촉되어 개폐하는 원구형의 역지밸브(142)와, 상기 밸브하우징(141)의 상측에 장착되어 상기 역지밸브(142)가 이탈되는 것을 방지하는 밸브캡(143)으로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 스크롤 압축기는 작동과정은 다음과 같다.

상기 스크롤 압축기의 동력발생부(50)에 전원이 공급되면, 상기 동력발생부(50)의 고정자(51)와 상기 고정자(51) 내부에 설치된 회전자(52)의 상호작용에 의해 회전자(52)가 회전하고, 그 회전력은 샤프트(53)에 전달되며, 회전운동을 하는 샤프트(53)는 상기 샤프트(53)의 상부에 장착된 올담링(54)에 의해서 샤프트(53)의 회전운동이 선회운동으로 변환되어 상기 압축부(20)의 선회스크롤(25)을 구동하게 된다.

압축이 진행되면서 체크밸브 조립체(140)의 역지밸브(141)는 압력차에 의해 상기 밸브하우징(141)의 안내로(141a)를 따라 상측으로 유동하여 토출구(23)를 개방하게 되고, 압축된 냉매는 토출구(23)를 통해 고압측(P3)으로 유동되며, 고압측(P3)의 압축된 냉매는 고저압분리판(24)에 의해 저압측(P1)과 분리되며, 토출관(12)을 통해 케이싱(10) 외부로 토출된다. 그리고, 상기 스크롤 압축기가 동작을 멈추게 되면 상기 역지밸브(41)가 자중에 의해 상기 밸브하우징(141)의 안내로(141a)를 따라 하측으로 유동하여 상기 토출구(23)를 막게되어 냉매가 역류되는 것을 방지한다.

이와 같이 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 소음 저감장치는 원구형으로 형성된 역지밸브(141)가 밸브하우징(141)의 내부에 형성된 안내로(141a)를 따라 상, 하측으로 이동하며 상기 고정스크롤(21)에 형성된 토출구(23)를 개폐하는 구조로 형성되어 스크롤 압축기가 작동될 시에는 상기 토출구(23)를 막고 있던 역지밸브(141)가 토출압에 의해 상측으로 상승하고, 이때 상기 밸브캡(143)에 의해 상기 역지밸브(141)가 상기 밸브하우징(141) 내부를 이탈하는 것을 방지하며, 상기 역지밸브(141)가 상승됨으로써, 상기 토출구(23)가 열리게 되는 것이다.

또한, 상기 스크롤 압축기의 작동이 멈추었을 시에는 상기 역지밸브(142)가 그 자중 및 압력차로 인해 하강하여 상기 토출구(23)를 막게되고, 상기 토출구(23)가 막히게 되어 고압의 냉매가 역류하여 상기 선회스크롤(26)이 역회전되는 것을 방지하게 되는 것이다.

이때, 상기 역지밸브(142)가 구형으로 형성되고, 상기 역지밸브(142)를 안내하는 상기 안내로(141a)가 정면투영 시, 경사단면을 이루도록 테이퍼진 형상으로 형성되어 상기 역지밸브(142)가 상, 하측으로 이동시 상기 안내로(141a)와 선접촉 및 점접촉 하게되어 면접촉을 하는 종래 구조에 비하여 작동이 신속하게 이루어지고, 또한 상기 역지밸브(142)가 상기 토출구(23) 상단부와 선접촉을 하게 되어 면접촉을 하게되는 종래 구조보다 충돌 시, 충돌소음이 저감되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 소음 저감장치는 고정스크롤과 선회스크롤의 상호 작용에 의한 압축된 냉매가 토출되는 토출구를 개폐하는 역지밸브가 원구형으로 형성되고, 상기 역지밸브를 안내하는 밸브하우징의 안내로를 정면투영 시 테이퍼진 형상으로 형성하여 상기 역지밸브가 상기 안내로를 따라 상, 하측으로 이동하며 상기 토출구를 개폐할 시, 상기 역지밸브가 상기 안내유로와 선접촉 및 점점촉 하게되어 면접촉을 하는 종래 구조에 비하여 작동이 신속하게 이루어져 압축효율이 상승하는 효과가 있다.

또한, 상기 역지밸브가 상기 토출구 상단부에 선접촉하며 상기 토출구를 개폐하게 되어 면접촉하는 종래 구조보다 충돌 시, 충돌소음이 저감되어 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 스크롤 압축기의 부분 종단면도,

도 2는 도 1의 스크롤 압축기의 고정스크롤 상단부에 체크밸브 조립체가 장착된 상태의 부분 상세도,

도 3은 본 발명의 일 실시예인 소음 방지장치가 장착된 스크롤 압축기의 내부 구조를 도시한 종단면도,

도 4는 도 3에 도시된 스크롤 압축기의 고정스크롤 상단부에 체크밸브 조립체가 장착된 상태의 부분 상세도,

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

140 : 체크밸브 조립체 141 : 밸브하우징

141a : 안내로 142 : 역지밸브

143 : 밸브캡

Claims

삭제
삭제
밀폐된 내부 공간을 형성하는 케이싱과, 상기 케이싱의 내측에 고정되며 토출구가 형성된 고정스크롤과, 상기 고정스크롤과 상대 선회운동하며 연속적인 압축공간을 형성하여 냉매를 압축하는 선회스크롤과, 상기 고정스크롤의 토출구 상단에 장착되어 압축된 냉매의 토출을 제한하는 체크밸브 조립체가 구비되어 구성된 스크롤 압축기에 있어서,

상기 체크밸브 조립체는 상기 고정스크롤의 토출구 상단부에 장착되고 내부에 상기 역지밸브를 안내하는 안내로가 상기 토출구 방향으로 갈수록 그 내경이 점점 줄어들도록 테이퍼지게 형성된 밸브하우징과, 상기 밸브하우징의 안내로를 따라 안내되며 상기 토출구에 접촉되어 개폐하는 원구형의 역지밸브와, 상기 밸브하우징의 상측에 장착되어 상기 역지밸브가 이탈되는 것을 방지하는 밸브캡이 구비되어 구성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 소음 저감장치.