KR100678845B1 - Apparatus for surpressing noise of a scroll compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스크롤압축기의 소음저감장치에 관한 것으로, 특히 원통형 케이싱(1)과, 상기 케이싱(1)의 내부에 고정설치되고 저면에 인볼류트형상의 고정랩(11)이 구비된 고정스크롤(10)과, 상면에 상기 고정스크롤(10)의 고정랩(11)과 함께 압축실(23)을 형성하는 선회랩(21)을 구비한 선회스크롤(20)과, 상기 선회스크롤(20)을 편심되게 결합하여 선회스크롤(20)을 구동시키는 크랭크축(25)을 포함한 스크롤압축기에 있어서, 상기 압축실(23)을 형성하는 상기 선회스크롤(20)의 바닥면에 일정한 깊이로 형성된 공간부(31)와, 상기 공간부(31)안에 상하 이동가능하게 설치된 수압판(32)과, 상기 수압판(32)을 상기 공간부(31)의 바닥면에 대하여 탄력적으로 지지하는 스프링(33)으로 이루어진 것이다. The present invention relates to a noise reduction device of a scroll compressor, and in particular, a fixed casing (10) having a cylindrical casing (1) and a fixed wrap (11) having an involute-shaped fixed bottom (11) fixedly installed inside the casing (1). And an orbiting scroll (20) having an orbiting wrap (21) which forms a compression chamber (23) together with a fixed wrap (11) of the fixed scroll (10) on the upper surface, and the orbiting scroll (20) is eccentric. In the scroll compressor including a crank shaft (25) for coupling so as to drive the swinging scroll 20, the space portion 31 formed at a constant depth on the bottom surface of the swinging scroll (20) forming the compression chamber (23) ), A hydraulic plate 32 installed in the space part 31 so as to be movable up and down, and a spring 33 for elastically supporting the hydraulic plate 32 with respect to the bottom surface of the space part 31. will be.
압축실(23)에서 과압축현상이 발생하여 압축실(23)의 압력이 과다하게 상승하거나 가변하는 경우에 수압판(32)은 압축실(23)의 압력을 받아서 하강하면서 압축실(23)과 연통되는 공간부(31)의 체적을 증가시킴으로써 과압축에 따른 압력을 수용하게 된다. 이로써 압축실(23)에서 압축이 일어나는 순간에 압축실(23)의 체적이 순간적으로 증가하여 그 과압축에 따른 이상 소음을 저감하게 되는 것이다. When the over compression phenomenon occurs in the compression chamber 23 and the pressure in the compression chamber 23 excessively rises or varies, the hydraulic plate 32 receives the pressure of the compression chamber 23 and lowers the compression chamber 23. By increasing the volume of the space portion 31 in communication with each other, the pressure due to overcompression is accommodated. As a result, the volume of the compression chamber 23 is instantaneously increased at the moment compression occurs in the compression chamber 23, thereby reducing the abnormal noise due to the overcompression.
스크롤압축기, 압축실, 가변리세스, 수압판, 다이아프램, 과압축, 소음Scroll compressor, compression chamber, variable recess, hydraulic plate, diaphragm, over compression, noise
Description
도 1은 종래의 소음저감장치가 구비된 스크롤압축기의 길이방향 단면도,1 is a longitudinal sectional view of a scroll compressor equipped with a conventional noise reduction device;
도 2는 종래 소음저감장치의 구조를 확대도시한 단면도,2 is an enlarged cross-sectional view illustrating a structure of a conventional noise reduction device;
도 3은 종래 고정리세스부가 구비된 선회스크롤의 부분확대 평면도,3 is a partially enlarged plan view of a conventional scroll provided with a fixed recess;
도 4는 본 발명에 따른 소음저감장치가 구비된 스크롤압축기의 길이방향 단면도,4 is a longitudinal sectional view of the scroll compressor equipped with a noise reduction device according to the present invention;
도 5는 도 4의 "B"를 확대도시한 단면도,5 is an enlarged cross-sectional view of "B" in FIG. 4;
도 6은 본 발명에 따른 소음저감장치의 제1실시예로서 압축실의 압력이 정상압력일 경우의 작동상태도,6 is an operating state diagram when the pressure in the compression chamber is a normal pressure as a first embodiment of the noise reduction device according to the present invention;
도 7은 본 발명에 따른 소음저감장치의 작동상태도로서, 압축실의 압력이 과압축상태인 경우의 작동상태도, 7 is an operation state diagram of the noise reduction device according to the present invention, an operation state diagram when the pressure in the compression chamber is an overcompression state,
도 8a는 본 발명에 따른 소음저감장치의 제2실시예에 대한 도면으로서, 압축실의 압력이 정상압력일 경우의 작동상태도,Figure 8a is a view of a second embodiment of the noise reduction device according to the present invention, the operating state when the pressure in the compression chamber is a normal pressure,
도 8b는 본 발명에 따른 소음저감장치의 다른 실시예에 대한 도면으로서, 압축실의 압력이 과압축상태인 경우의 작동상태도이다. 8B is a view of another embodiment of the noise reduction device according to the present invention, which is an operating state diagram when the pressure in the compression chamber is in an overcompressed state.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
1: 케이싱 2: 저압실1: casing 2: low pressure chamber
3: 흡입관 4: 고압실3: suction line 4: high pressure chamber
5: 토출관 10: 고정스크롤5: discharge tube 10: fixed scroll
11: 고정랩 13: 배출통로11: fixed wrap 13: discharge passage
20: 선회스크롤 21: 선회랩20: Turning Scroll 21: Turning Wrap
23: 압축실 25: 크랭크축23: compression chamber 25: crankshaft
26: 회전자 27: 고정자26: rotor 27: stator
30: 가변리세스부 31: 공간부30: variable recess portion 31: space portion
32: 수압판 33: 스프링32: hydraulic plate 33: spring
34: 다이아프램 34: diaphragm
본 발명은 스크롤압축기의 소음저감장치에 관한 것으로, 특히 선회스크롤과 고정스크롤이 이루는 압축실에서 과압축이 일어나는 경우에 발생하는 소음을 저감하기 위한 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a noise reduction device of a scroll compressor, and more particularly, to an apparatus for reducing noise generated when overcompression occurs in a compression chamber formed by a swing scroll and a fixed scroll.
일반적으로 스크롤압축기는 크랭크축에 의해 선회운동을 하는 선회스크롤이 인볼류트 형상의 선회랩을 구비하여 고정스크롤의 인볼류트형상의 고정랩과 함께 인볼류트 형상의 압축실을 형성하고, 이 선회스크롤이 크랭축의 회전에 의해 편심선회운동을 하면서 상기 압축실의 체적을 점차적으로 감소시킴으로써 압축실 안에 충전된 유체를 압축하게 되고 일정한 압축비에 이르면 압축된 유체를 토출구를 통하여 배출하도록 되어 있다. In general, a scroll compressor has an involute-shaped rotating wrap in which the orbiting scroll is pivoted by the crankshaft to form an involute-shaped compression chamber together with an involute-shaped fixed wrap of the fixed scroll. The volume of the compression chamber is gradually reduced while the eccentric rotation is performed by the rotation of the crank shaft to compress the fluid filled in the compression chamber, and when the constant compression ratio is reached, the compressed fluid is discharged through the discharge port.
이와 같은 스크롤압축기는 다른 종류의 압축기에 비하여 상대적으로 높은 압축비를 얻을 수 있으면서 흡입-압축-토출행정이 부드럽게 이어져 안정적인 토오크를 얻을 수 있는 장점때문에 공조장치 등에서 냉매압축용으로 널리 사용되고 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여 압축대상의 유체로 공조장치의 냉매가스를 예를 들어 설명하지만 본 발명은 이것에 한정하는 것은 아니다. Such a scroll compressor has a relatively high compression ratio compared to other types of compressors, while the suction-compression-discharge stroke is smoothly connected to obtain a stable torque. Hereinafter, the refrigerant gas of the air conditioning apparatus is described as an example of a fluid to be compressed for convenience of description, but the present invention is not limited thereto.
상기한 바와 같은 스크롤압축기는 통상 도 1에 도시된 바와 같이, 압축된 고압의 냉매가 토출되는 토출관(105)과 외부로부터 냉매가 흡입되는 흡입관(104)을 구비한 원통형 케이싱(101)을 구비하고, 상기 케이싱(101)의 중심축방향으로 크랭크축(113)이 배치되어 상단과 하단이 각각 케이싱(101)의 내벽에 부착지지된 메인프레임(116)과 하부프레임(117)에 회전가능하게 지지된다. 그리고 상기 크랭크축(113)의 외주면에 회전자(115)가 고정되어 케이싱(101)의 내벽에 고정된 고정자(114)로부터 전자기력을 받아서 회전하면서 크랭크축(113)을 회전구동시키게 된다. The scroll compressor as described above is generally provided with a
케이싱(101) 내부에 고정되는 고정스크롤(106)과 상기 고정스크롤(106)의 아래쪽에 배치되어 편심선회운동을 하면서 고정스크롤(106)과 함께 냉매를 압축하는 선회스크롤(110)이 구비된다. 상기 고정스크롤(106)은 케이싱(101)에 고정설치되어 상측에는 고압실(102)을 형성하고 하측에는 저압실(103)을 형성하며, 저면에 인볼 류트 형상의 고정랩(107)을 구비한다. 상기 선회스크롤(110)은 상면에 상기 고정스크롤(106)의 고정랩(107)과 함께 인볼류트 형상의 압축실(112)을 형성하는 인볼류트 형상의 선회랩(111)을 구비하고, 크랭크축(113)의 상단에 크랭크축(113)의 중심축에 대하여 편심되게 결합된다. The
상기 크랭크축(113)은 케이싱(101)의 측벽에 고정자(114)와 고정자(114)에 의해 회전하는 회전자(115)에 의해 회전구동되고, 이와 같이 크랭크축(113)이 회전함에 따라 크랭크축(113)의 선단에 결합된 선회스크롤(110)이 편심선회운동하면서 압축실(112)내의 냉매를 압축한 후 고정스크롤(106)에 구비된 배출통로(109)를 통하여 고압실(102)로 배출한다.The
그리고 압축실(112)에서의 과압축이 일어나는 경우 그 과압축에 의한 이상 소음이 발생하게 되는 데 이 과압축현상을 해소하기 위하여 도 2의 "A"부에 도시된 바와 같이 상기 압축실(112)의 바닥을 이루는 선회스크롤(110)의 상면에 상기 과압축에 따른 압력변동을 수용하는 리세스부(120)를 형성하여 압축행정시 압축실(112)의 체적을 증대시켜 주도록 되어 있다. In addition, when overcompression occurs in the
그런데 상기 종래의 리세스부(120)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 선회스크롤(110)의 바닥면에 형성된 선회랩(111)의 사이에 일정한 면적과 깊이를 가지도록 형성된 소위 "고정형"으로 이루어져 있다. By the way, as shown in FIGS. 2 and 3, the
따라서 상기 리세스부(120)는 과압축현상을 해소하고 특정한 압축조건에서는 소음을 개선하고 압축성능을 향상시키는 효과가 있지만 면적과 깊이가 일정하게 형성되어 체적이 고정되어 있으므로 고압력비나 가변압력조건에서는 충분한 소음저감 효과를 얻을 수 없었다. Therefore, the
이에 본 발명은 상기 종래 스크롤압축기의 소음저감장치가 가진 단점을 해소하여 고압력비나 가변압력조건하에서 과압축시 발생하는 이상 소음을 저감시키는 소음저감장치를 제공함에 목적이 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a noise reduction device for reducing an abnormal noise generated during overcompression under a high pressure ratio or a variable pressure condition by eliminating the disadvantage of the noise reduction device of the conventional scroll compressor.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 원통형 케이싱과, 상기 케이싱의 내부에 고정설치되고 저면에 인볼류트형상의 고정랩이 구비된 고정스크롤과, 상면에 상기 고정스크롤의 고정랩과 함께 압축실을 형성하는 선회랩을 구비한 선회스크롤과, 상기 선회스크롤을 편심되게 결합하여 선회스크롤을 구동시키는 구동부를 포함한 스크롤압축기에 있어서, The present invention for achieving the above object is to form a compression chamber together with a cylindrical casing, a fixed scroll is fixed to the inside of the casing, the bottom has a fixed wrap of the involute shape, and a fixed wrap of the fixed scroll on the upper surface In a scroll compressor including a swing scroll having a swing wrap, and a drive unit for driving the swing scroll by eccentrically combining the swing scroll,
상기 압축실의 일측에 상기 압축실의 압력에 따라 체적이 가변되면서 압축실의 압력변동을 수용하는 가변 리세스부를 포함한 구성에 특징이 있는 것이다. 상기 가변 리세스부는 압축실을 형성하는 고정스크롤의 일측 측벽에 구비되거나 선회스크롤의 일측 측벽에 구비될 수도 있다. One side of the compression chamber is characterized by a configuration including a variable recess for accommodating the pressure fluctuation of the compression chamber while the volume is variable according to the pressure of the compression chamber. The variable recess may be provided on one side wall of the fixed scroll that forms the compression chamber or on one side wall of the turning scroll.
상기 가변리세스부는 선회스크롤 또는 고정스크롤중 어느 일측의 바닥면에 일정한 깊이로 형성된 공간부와, 상기 공간부의 입구에 설치되어 상기 압축실의 압력변화에 따라 공간부안으로 위치이동하면서 상기 공간부의 체적을 가변시키는 이동수압수단을 포함한다. The variable recess portion has a space portion formed at a constant depth on the bottom surface of either one of the swing scroll and the fixed scroll, and is installed at the entrance of the space portion and moves in the space portion in response to the pressure change of the compression chamber. It includes a moving hydraulic pressure means for varying.
그리고 상기 이동수압수단은 상기 공간부안에 상하 이동가능하게 설치된 수 압판과, 상기 수압판을 상기 공간부의 바닥면에 대하여 탄력적으로 지지하는 스프링으로 구성된다. The movable hydraulic pressure means includes a hydraulic plate installed to be movable up and down in the space portion, and a spring for elastically supporting the hydraulic plate against the bottom surface of the space portion.
또한 상기 이동수압수단은 상기 공간부의 입구를 덮어주도록 설치되고 신축재질의 다이아프램으로 이루어질 수도 있다.In addition, the movable hydraulic pressure means is installed to cover the inlet of the space portion may be made of a diaphragm of stretch material.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 소음저감장치는 압축실에서 과압축이 일어나 압축실의 압력이 설정압력 이상으로 증가하는 경우에 이동수압수단이 압축실의 압력을 받아서 공간부 안으로 이동하면서 공간부의 체적을 가변시킴으로써 압축실의 체적을 가변시켜 과압축에 따른 소음을 저감시키게 된다. According to the noise reduction device of the present invention configured as described above, when the overcompression occurs in the compression chamber and the pressure in the compression chamber increases above the set pressure, the moving hydraulic means moves to the space section under the pressure of the compression chamber, while By varying the volume of the compression chamber is changed to reduce the noise caused by overcompression.
이하, 본 발명에 따른 스크롤압축기의 실시예를 도면에 따라 상세히 설명한다. Hereinafter, an embodiment of a scroll compressor according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 4는 본 발명에 따른 스크롤압축기의 길이방향 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 소음저감장치의 일실시예가 구비된 선회스크롤을 분리하여 확대 도시한 단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 본 발명의 소음저감장치의 제1실시예를 분리도시한 도면이다. Figure 4 is a longitudinal cross-sectional view of the scroll compressor according to the present invention, Figure 5 is an enlarged cross-sectional view showing a rotating scroll equipped with an embodiment of the noise reduction device according to the present invention, Figure 6 is shown in Figure 5 Figure 1 is a diagram showing a separate embodiment of the noise reduction device of the present invention.
스크롤압축기는 도 4에 도시된 바와 같이, 외부에서 냉매가 흡입되는 흡입관(3)과 고압냉매가 토출되는 토출관(5)을 구비한 원통형 케이싱(1)과, 인볼류트 형상의 압축실(23)을 구비하여 상기 저압실(2)의 저압의 냉매를 고압냉매로 압축하여 고압실(4)로 배출하는 스크롤조립체와, 상기 스크롤조립체를 구동시키는 구동부 를 포함하고 있다. As shown in FIG. 4, the scroll compressor includes a cylindrical casing 1 having a suction pipe 3 through which refrigerant is sucked from the outside, a discharge pipe 5 through which high pressure refrigerant is discharged, and an
스크롤조립체는 외주면이 케이싱(1)의 내측벽에 둘레를 따라 밀착고정된 고정스크롤(10)과 상기 고정스크롤(10)의 아래쪽에서 대향하게 배치되는 선회스크롤(20)로 이루어지고, 상기 고정스크롤(10)은 저면에 인볼류트 형상의 고정랩(11)을 구비한다. 선회스크롤(20)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상면에 상기 고정스크롤(10)의 고정랩(11)과 대향하여 압축실(23)을 형성하는 선회랩(21)이 형성되어 있다. The scroll assembly is composed of a fixed scroll (10) whose outer circumferential surface is tightly fixed along the circumference of the inner wall of the casing (1) and a rotating scroll (20) disposed opposite the fixed scroll (10), the fixed scroll 10 includes an involute-shaped fixing wrap 11 on its bottom surface. As shown in FIG. 5, the
그리고 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 선회스크롤(20)은 케이싱(1)의 중심축방향으로 배치된 크랭크축(25)의 상단에 편심되게 결합되어 크랭크축(25)의 외주면에 고정되는 회전자(26)가 상기 케이싱(1)의 내측벽에 고정설치된 고정자(27)로부터 전달되는 회전력에 의해 회전하게 된다. And, as shown in Figure 6, the
즉, 고정자(27)에 전원을 인가하면 회전자(26)는 고정자(27)의 전자기력을 받아서 회전하면서 크랭크축(25)을 회전시켜 크랭크축(25)의 선단에 편심되게 결합된 선회스크롤(20)을 편심 선회운동시킨다. 선회스크롤(20)이 편심 선회운동을 함에 따라 압축실(23)의 저압냉매는 고정스크롤(10)의 고정랩(11)과 선회스크롤(20)의 선회랩(21)사이에서 고압으로 압축된 후 배출통로(13)를 통하여 고압실(4)로 배출된다. That is, when power is applied to the stator 27, the rotor 26 rotates while receiving the electromagnetic force of the stator 27 to rotate the crankshaft 25 so as to be eccentrically coupled to the distal end of the crankshaft 25 ( 20) eccentric turning movement. As the
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 압축실(23)의 바닥에는 상기 압축실(23)의 압력에 따라 체적이 가변되는 가변리세스부(30)가 구비된다. 상기 가변리세스부(30)는 압축실(23)에서 과압축현상이 발생하여 압축실(23)의 압력이 상승하면 체적을 증대시켜 과압축에 따른 압력증가분을 수용함으로써 과압축에 따른 이상 소 음을 저감하게 된다. On the other hand, as shown in Figure 4, the bottom of the
상기 가변리세스부는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 압축실(23)을 형성하는 상기 선회스크롤(20)의 바닥면에 일정한 깊이로 형성된 공간부(31)와, 상기 공간부(31)의 입구에 설치되어 상기 압축실(31)의 압력증감에 따라 상하로 위치이동하면서 상기 공간부(31)의 체적을 가변시키는 이동수압수단으로 구성된다. As shown in FIGS. 5 and 6, the variable recess part includes a
상기 이동수압수단의 일실시예는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 공간부(31)안에 상하 이동가능하게 설치된 수압판(32)과, 상기 수압판(32)을 상기 공간부(31)의 바닥면에 대하여 탄력적으로 지지하는 스프링(33)으로 이루어진다. As shown in FIG. 6, the movable hydraulic pressure means includes a
따라서 압축실(23)에서 정상압축이 일어나서 압력이 일정한 압력을 유지하는 경우에는 도 6에 도시된 바와 같이, 수압판(32)을 하부에서 지지하는 스프링(33)의 힘(F)과 압축실(23)의 압력(P)가 평형을 이루어 수압판(32)이 압축실(23)의 바닥면과 거의 수평을 이루도록 유지된다. Therefore, when the normal compression occurs in the
그러다가 압축실(23)에서 과압축현상이 발생하여 압축실(23)의 압력(P)이 과다하게 상승하는 소위 과압축의 경우나 압력변동이 발생하는 경우에는 도 7에 도시된 바와 같이, 압축실(23)의 압력(P)이 수압판(32)을 지지하는 스프링(33)의 힘(F)보다 크게 되어 수압판(32)이 압축실(32)의 압력(P)과 스프링힘(F)의 차이만큼 공간부(31)의 안쪽으로 하강하면서 공간부(31)의 체적을 증가시킴으로써 과압축에 따른 압력을 수용하게 된다. 이로써 압축실(23)에서 압축이 일어나는 순간에 압축실(23)의 체적이 순간적으로 증가하여 그 과압축에 따른 이상 소음을 저감하게 되는 것이다. Then, in the case of so-called overcompression in which an overcompression phenomenon occurs in the
한편, 이동수압수단의 다른 실시예는 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 공간부(31)의 입구에 신축재질의 다이아프램(34)이 부착된 구조로 된 것이다. On the other hand, as shown in Figure 8a and 8b of another embodiment of the mobile hydraulic means, it has a structure in which the
이 실시예에서 압축실(23)의 압력이 정상압력을 유지하는 경우에는 도 8a에 도시된 바와 같이, 다이아프램(34)이 공간부(31)의 입구를 거의 수평으로 가로막고 있다가 압축실(23)에서 과압축현상이 발생하여 압축실(23)의 압력이 과다하게 상승하거나 가변하는 경우에 도 8b에 도시된 바와 같이, 다이아프램(34)은 압축실(23)의 압력을 받아서 공간부(31)의 내부로 변형되면서 압축실(23)과 연통되는 공간부(31)의 체적을 증가시킴으로써 과압축에 따른 압력을 수용하게 된다. 이로써 압축실(23)에서 압축이 일어나는 순간에 압축실(23)의 체적이 순간적으로 증가하여 그 과압축에 따른 이상 소음을 저감하게 되는 것이다. In this embodiment, when the pressure in the
상기 실시예들에서는 가변 리세스부가 압축실(23)의 한쪽 측벽을 구성하는 선회스크롤(20)의 바닥면에 구비된 것에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 압축실의 다른 쪽 측벽을 구성하는 고정스크롤(10)의 측벽이나 바닥면에 구비되게 구성하는 것도 가능하다. In the above embodiments, the variable recessed portion has been described in that the bottom surface of the turning
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 소음저감장치는 압축실에서 과압축이 일어나 압축실의 압력이 설정압력 이상으로 증가하는 경우에 이동수압수단이 압축실의 압력을 받아서 공간부 안으로 이동하면서 공간부의 체적을 가변시킴으로써 압축실의 체적을 가변시켜 과압축에 따른 소음을 저감시키게 된다. According to the noise reduction device of the present invention configured as described above, when the overcompression occurs in the compression chamber and the pressure in the compression chamber increases above the set pressure, the moving hydraulic means moves to the space section under the pressure of the compression chamber, while By varying the volume of the compression chamber is changed to reduce the noise caused by overcompression.
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Citations (4)
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JPS5718490A (en) | 1980-07-09 | 1982-01-30 | Hitachi Ltd | Enclosed scroll compressor |
JPH03225093A (en) * | 1990-01-31 | 1991-10-04 | Mitsubishi Electric Corp | Scroll type compressor |
KR100234774B1 (en) | 1997-11-03 | 1999-12-15 | 구자홍 | Device for preventing reverse of scroll compressor |
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- 2005-01-26 KR KR1020050007245A patent/KR100678845B1/en not_active IP Right Cessation
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KR100533045B1 (en) | 2003-06-11 | 2005-12-05 | 엘지전자 주식회사 | Scroll compressor with function of noise attenuation |
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