KR102229985B1 - 소음저감구조를 구비한 스크롤 압축기 - Google Patents

소음저감구조를 구비한 스크롤 압축기 Download PDF

Info

Publication number
KR102229985B1
KR102229985B1 KR1020190026742A KR20190026742A KR102229985B1 KR 102229985 B1 KR102229985 B1 KR 102229985B1 KR 1020190026742 A KR1020190026742 A KR 1020190026742A KR 20190026742 A KR20190026742 A KR 20190026742A KR 102229985 B1 KR102229985 B1 KR 102229985B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
discharge hole
fixed scroll
main frame
scroll
discharge
Prior art date
Application number
KR1020190026742A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200107518A (ko
Inventor
이승목
김철환
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020190026742A priority Critical patent/KR102229985B1/ko
Priority to US16/811,764 priority patent/US11441562B2/en
Priority to EP20161769.3A priority patent/EP3705724B1/en
Publication of KR20200107518A publication Critical patent/KR20200107518A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102229985B1 publication Critical patent/KR102229985B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/06—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0246—Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
    • F04C18/0269—Details concerning the involute wraps
    • F04C18/0292—Ports or channels located in the wrap
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/06—Silencing
    • F04C29/065—Noise dampening volumes, e.g. muffler chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/06—Silencing
    • F04C29/068—Silencing the silencing means being arranged inside the pump housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/12—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2210/00—Fluid
    • F04C2210/26—Refrigerants with particular properties, e.g. HFC-134a
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/60—Shafts
    • F04C2240/603—Shafts with internal channels for fluid distribution, e.g. hollow shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2250/00—Geometry
    • F04C2250/10—Geometry of the inlet or outlet
    • F04C2250/102—Geometry of the inlet or outlet of the outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/008—Hermetic pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/06—Silencing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00—Working fluid
    • F05B2210/10—Kind or type
    • F05B2210/14—Refrigerants with particular properties, e.g. HFC-134a
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/96—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise

Abstract

케이싱; 상기 케이싱의 내부 공간에 구비되는 구동 모터; 상기 구동 모터에 결합되어 회전 운동을 하는 회전축; 상기 구동 모터의 하부에 구비되는 메인 프레임; 상기 메인 프레임의 하부에 구비되는 고정 스크롤; 고정 스크롤과 압축실을 형성하도록 상기 고정 스크롤에 맞물려 선회 운동하는 선회 스크롤; 상기 고정 스크롤의 하부에 밀봉 결합되어 밀폐공간을 형성하는 토출 커버; 상기 고정 스크롤에 형성되어 상기 압축실과 상기 밀폐공간을 연결하는 토출구; 및 상기 메인 프레임과 상기 고정 스크롤을 관통하여 상기 밀폐공간과 상기 메인 프레임 상부를 연통하는 토출공을 포함하고, 상기 토출공의 입구 단면적과 상기 토출공의 내부의 단면적이 상이한 스크롤 압축기는 토출공의 구조를 개선하여 냉매의 이동으로 인한 소음을 저감시킬 수 있다.

Description

소음저감구조를 구비한 스크롤 압축기{SCROLL COMPRESSOR HAVING NOISE REDUCTION STRUCTURE}
본 발명은 냉매가 이동할 때 발생하는 소음을 줄이기 위한 소음저감구조를 구비한 압축기에 관한 것이다.
일반적으로 압축기는 냉장고나 에어콘과 같은 증기압축식 냉동사이클(이하, 냉동사이클로 약칭함)에 적용되고 있다. 냉매를 압축함으로써 냉동사이클에서 열교환이 발생하는데 필요한 일을 제공하는 장치이다. 압축기는 냉매를 압축하는 방식에 따라 왕복동식, 로터리식, 스크롤식 등으로 구분될 수 있다.
왕복동식 압축기는 피스톤이 실린더에서 왕복운동을 하면서 압축공간의 체적을 가변시키는 방식이다. 로터리식 압축기는 전동부의 회전력을 이용하여 롤링피스톤의 선회운동을 하면서 냉매를 압축한다.
스크롤 압축기는 밀폐용기의 내부공간에 고정된 고정 스크롤에 선회 스크롤이 맞물려 선회운동을 함으로써 고정 스크롤의 고정랩과 선회 스크롤의 선회랩 사이에 압축실이 형성되는 압축기이다. 선회 스크롤이 회전시 압축실의 체적이 변화하면서 냉매를 흡입, 압축 및 토출하며 동작한다.
스크롤 압축기는 다른 종류의 압축기에 비하여 상대적으로 높은 압축비를 얻을 수 있고, 냉매의 흡입, 압축, 토출 행정이 부드럽게 이어져 안정적인 토크를 얻을 수 있는 장점 때문에 공조장치 등에서 냉매압축용으로 널리 사용되고 있다.
이러한 스크롤 압축기는 구동 모터와 압축부의 위치에 따라 상부 압축식 또는 하부 압축식으로 구분될 수 있다. 상부 압축식은 압축부가 구동 모터보다 상측에 위치하는 방식이고, 하부 압축식은 압축부가 구동 모터보다 하측에 위치하는 방식이다.
여기에서, 하부 압축식 스크롤 압축기의 경우, 압축실에서 케이싱의 내부 공간으로 토출된 냉매가 저유 공간에 담긴 오일과 혼합되는 것을 방지하기 위해 고정 스크롤의 하면에 토출 커버가 밀봉 결합된다.
미국공개특허공보 제2018266423A1을 참조하면, 종래 스크롤 압축기는 외관을 형성하며 냉매가 배출되는 배출부을 구비하는 케이스와, 상기 케이스에 고정되어 냉매를 압축하는 압축부와, 상기 케이스에 고정되어 상기 압축부를 구동하는 구동부를 포함하고, 상기 압축부와 상기 구동부는 상기 구동부에 결합되어 회전하는 회전축에 의해 연결된다.
상기 압축부는 케이스에 고정되고 고정랩을 구비하는 고정스크롤과, 상기 회전축에 의해 상기 고정랩에 맞물려 구동하는 선회랩을 포함하는 선회스크롤을 포함한다. 이러한, 종래 스크롤 압축기는 상기 회전축이 편심되어 구비되고, 상기 선회스크롤은 상기 편심된 회전축에 고정되어 회전하도록 구비된다. 이로써, 선회스크롤은 고정스크롤을 따라 공전(선회)하며 냉매를 압축한다.
압축기의 압축실에서 압축된 냉매가 토출구를 통해 배출되고 다시 상부로 이동하며 냉매가 회수된다. 상부로 이동하는 과정에서 메인 프레임과 고정 스크롤에 형성된 토출공을 통과하는데 좁은 토출공을 통과하는 동안 냉매의 이동에 의한 소음이 발생하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 냉매가 이동할 때 발생하는 소음을 줄이기 위한 소음저감구조를 구비한 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
보다 구체적으로 발생하는 소음의 크기에 맞추어 최적의 길이와 너비를 가지는 토출공을 구비한 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
케이싱; 상기 케이싱의 내부 공간에 구비되는 구동 모터; 상기 구동 모터에 결합되어 회전 운동을 하는 회전축; 상기 구동 모터의 하부에 구비되는 메인 프레임; 상기 메인 프레임의 하부에 구비되는 고정 스크롤; 상기 메인 프레임과 상기 고정 스크롤 사이에 구비되고, 상기 회전축이 삽입되어 편심지게 결합되며, 상기 고정 스크롤과 압축실을 형성하도록 상기 고정 스크롤에 맞물려 선회 운동하는 선회 스크롤; 상기 고정 스크롤의 하부에 밀봉 결합되어 밀폐공간을 형성하는 토출 커버; 상기 고정 스크롤에 형성되어 상기 압축실과 상기 밀폐공간을 연결하는 토출구; 및 상기 메인 프레임과 상기 고정 스크롤을 관통하여 상기 밀폐공간과 상기 메인 프레임 상부를 연통하는 토출공을 포함하고, 상기 토출공의 입구 단면적과 상기 토출공의 내부의 단면적 상이한 스크롤 압축기를 제공한다.
상기 토출공은, 상기 메인 프레임에 형성된 제1 토출공과 상기 제1 토출공과 연결되며 상기 고정 프레임에 형성된 제2 토출공을 포함할 수 있다.
상기 제1 토출공은 상기 메인 프레임의 상부에는 복수개의 개구부가 형성되고 상기 메인 프레임의 하부에는 상기 복수개의 개구부가 하나로 통합되어 형성될 수 있다.
상기 제2 토출공은 상기 고정 스크롤의 하부에는 복수개의 개구부가 형성되고 상기 고정 스크롤의 상부에는 하나의 개구부로 통합될 수 있다.
상기 토출공은 입구 및 출구의 단면적 보다 넓은 단면적을 가지는 확장유로를 포함할 수 있다.
상기 토출공은 복수개의 입구와 출구 및 하나로 통합된 상기 확장유로를 포함할 수 있다.
상기 토출공은, 상기 입구에서 연장된 제1 유로, 상기 확장유로 및 상기 확장유로에서 상기 출구까지 연장된 제2 유로를 포함하고, 상기 제1 유로와 상기 확장유로 사이 및 상기 확장유로와 상기 제2 유로 사이에 단차가 형성될 수 있다.
상기 확장유로의 길이의 (2n-1)/4에 대응하는 파장길이(n은 자연수)의 소음 저감효과는 상기 확장유로의 길이의 n/2에 대응하는 파장길이(n은 자연수)의 소음 저감효과보다 클 수 있다.
상기 고정 스크롤의 하부는 상기 토출공에 상응하는 위치에 오목하게 인입된 제1 유로가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 메인 프레임의 상부는 상기 토출공에 상응하는 위치에 오목하게 인입된 제2 유로가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 토출공은 상기 메인 프레임의 측벽부와 상기 고정 스크롤의 측벽에 형성될 수 있다.
상기 토출 커버는 바닥부와 상기 바닥부의 둘레랄 감싸는 측벽을 포함하고, 상기 측벽은 상기 토출공이 형성된 위치에 상응하는 부분이 외측으로 오목하게 인입될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스크롤 압축기를 설명하는 단면도이다.
도 2는 토출공의 직경이 일정한 스크롤 압축기의 압축부의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 압축부의 분해사시도이다.
도 4는 도 2와 도 3의 압축부의 토출공을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 토출공의 다양한 실시예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 토출공의 확장유로 유무에 따른 소음저감효과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 토출공의 확장유로의 길이에 따른 소음저감효과를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 토출공의 확장유로의 단면적에 따른 소음저감효과를 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하에서는, 도 1을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 스크롤 압축기를 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스크롤 압축기를 설명하는 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 스크롤 압축기(1)는 내부공간을 갖는 케이싱(210), 내부공간의 상부에 구비되는 구동 모터(220), 구동 모터(220)의 하부에 배치되는 압축부(200), 구동 모터(220)의 구동력을 압축부(200)로 전달하는 회전축(226)을 포함할 수 있다.
여기에서, 케이싱(210)의 내부공간은 구동 모터(220)의 상측인 제1 공간(V1), 구동 모터(220)와 압축부(200)의 사이인 제2 공간(V2)을 포함한다. 그리고, 고정 스크롤(250)의 하부 공간은 고정 스크롤(250)의 하부에 밀봉결합된 토출 커버(270)에 의해 구획된 제3 공간(V3; 밀폐공간) 및 압축부(200)의 하측인 제4 공간(V4; 즉, 저유 공간)으로 구획될 수 있다.
케이싱(210)은 예를 들어, 원통형의 형상일 수 있고, 이에 따라, 케이싱(210)은 원통 쉘(211)을 포함할 수 있다.
또한 원통 쉘(211)의 상부에는 상부 쉘(212)이 설치되고, 원통 쉘(211)의 하부에는 하부 쉘(214)이 설치될 수 있다. 상부 및 하부 쉘(212, 214)은 예를 들어, 용접으로 원통 쉘(211)에 결합되어 내부공간을 형성할 수 있다.
여기에서, 상부 쉘(212)에는 냉매 토출관(216)이 설치될 수 있는데, 냉매 토출관(216)은 압축부(200)에서 제2 공간(V2)과 제1 공간(V1)으로 토출되는 압축된 냉매가 외부로 배출되는 통로이다.
참고로, 토출되는 냉매에 혼입된 오일을 분리하는 오일 세퍼레이터(미도시)가 냉매 토출관(216)과 연결될 수 있다.
하부 쉘(214)은 오일을 저장할 수 있는 저유 공간(V4)을 형성할 수 있다.
저유 공간(V4)은 압축기(1)가 원활하게 작동될 수 있도록 압축부(200)에 오일을 공급하는 오일챔버로서의 기능을 수행할 수 있다.
또한 원통 쉘(211)의 측면에는 압축될 냉매가 유입되는 통로인 냉매 흡입관(218)이 설치될 수 있다.
냉매 흡입관(218)은 고정 스크롤(250)의 측면을 따라 압축실(S1)까지 관통되어 설치될 수 있다.
이러한 케이싱(210) 내측의 상부에는 구동 모터(220)가 설치될 수 있다.
구체적으로, 구동 모터(220)는 고정자(222) 및 회전자(224)를 포함할 수 있다.
고정자(222)는 예를 들어, 원통형일 수 있으며, 케이싱(210)에 고정될 수 있다. 고정자(222)는 그 내주면에 원주방향을 따라 다수 개의 슬롯(미도시)이 형성되어 코일(222a)이 권선된다. 또한 고정자(222)의 외주면에는 디컷(D-cut) 모양으로 절단되어 압축부(200)에서 토출되는 냉매 또는 오일이 통과하도록 냉매유로홈(212a)이 형성될 수 있다.
회전자(224)는 고정자(222)의 내부에 결합되고, 회전동력을 발생시킬 수 있다. 또한, 회전자(224)의 중심에 회전축(226)이 압입됨으로써 회전자(224)와 함께 회전축(226)이 회전운동할 수 있다. 회전자(224)에 의해 발생된 회전동력은 회전축(226)을 통하여 압축부(200)에 전달된다.
압축부(200)는 올담링(150), 메인 프레임(230), 고정 스크롤(250), 선회 스크롤(240) 및 토출 커버(270)를 포함할 수 있다.
올담링(150)은 메인 프레임(230)과 선회 스크롤(240) 사이에 설치되어 선회 스크롤(240)의 자전을 방지할 수 있다.
메인 프레임(230)은 구동 모터(220)의 하부에 구비되고, 압축부(200)의 상부를 형성할 수 있다.
메인 프레임(230)에는 대략 원형을 갖는 프레임 경판부(이하, 제1 경판부)(232), 제1 경판부(232)의 중앙에 구비되고 회전축(226)이 관통하는 프레임 축수부(이하, 제1 축수부)(232a), 및 제1 경판부(232)의 외주부에서 하부로 돌출되는 프레임 측벽부(이하, 제1 측벽부)(231)가 구비될 수 있다.
제1 측벽부(231)는 외주부가 원통 쉘(211)의 내주면과 접하고, 하단부가 후술할 고정 스크롤 측벽부(255)의 상단부와 접할 수 있다.
제1 측벽부(231)에는 그 제1 측벽부(231)의 내부를 축 방향으로 관통하여 냉매 통로를 이루는 프레임 토출공(이하, 제1 토출공)(231a)이 구비될 수 있다. 제1 토출공(231a)은 입구가 후술할 고정 스크롤 토출공(256b)의 출구와 연결되고, 출구가 제2 공간(V2)과 연결될 수 있다.
제1 축수부(232a)는 제1 경판부(232)의 상면에서 구동 모터(220) 측으로 돌출 형성될 수 있다. 또한 제1 축수부(232a)에는 후술할 회전축(226)의 메인 베어링부(226c)가 관통 지지되도록 제1 베어링부가 형성될 수 있다.
즉, 메인 프레임(230)의 중심에는 제1 베어링부를 이루는 회전축(226)의 메인 베어링부(226c)가 회전 가능하게 삽입되어 지지되는 제1 축수부(232a)가 축방향으로 관통 형성될 수 있다.
제1 경판부(232)의 상면에는 제1 축수부(232a)와 회전축(226) 사이에서 토출되는 오일을 포집하는 오일포켓(232b)이 형성될 수 있다.
구체적으로, 오일포켓(232b)은 제1 경판부(232)의 상면에 음각지게 형성되고, 제1 축수부(232a)의 외주면을 따라 환형으로 형성될 수 있다.
메인 프레임(230)의 저면(즉, 하면)에는 고정 스크롤(250) 및 선회 스크롤(240)과 함께 공간을 형성하여 그 공간의 압력에 의해 선회 스크롤(240)을 지지하도록 배압실(S2)이 형성될 수 있다.
참고로, 배압실(S2)은 중간압 영역(즉, 중간압실)일 수 있고, 회전축(226)에 구비된 오일 공급 유로(226a)는 배압실(S2)보다 압력이 높은 고압 상태일 수 있다. 또한 회전축(226), 메인 프레임(230) 및 선회 스크롤(240)에 의해 둘러싸인 공간은 고압 영역일 수 있다.
이러한 고압 영역과 중간압 영역(S2)을 구분하기 위해 메인 프레임(230) 및 선회 스크롤(240) 사이에 배압 씰(seal)(280)이 구비될 수 있다. 배압 씰(280)은 예를 들어, 밀봉 부재 역할을 할 수 있다.
또한 메인 프레임(230)은 고정 스크롤(250)과 결합하여 선회 스크롤(240)이 선회 가능하도록 설치될 수 있는 공간을 형성할 수 있다. 즉, 이러한 구조는 회전축(226)을 통해 압축부(200)에 회전동력이 전달될 수 있도록 회전축(226)을 감싸는 구조가 될 수 있다.
메인 프레임(230)의 저면에는 제1 스크롤을 이루는 고정 스크롤(250)이 결합될 수 있다.
구체적으로, 고정 스크롤(250)은 메인 프레임(230)의 하부에 구비될 수 있다.
또한 고정 스크롤(250)은 대략 원형을 갖는 고정 스크롤 경판부(제2 경판부)(254), 제2 경판부(254)의 외주부에서 상부로 돌출되는 고정 스크롤 측벽부(이하, 제2 측벽부)(255), 제2 경판부(254)의 상면에서 돌출되고 후술할 선회 스크롤(240)의 선회랩(241)과 치합되어(즉, 맞물려) 압축실(S1)을 형성하는 고정랩(251), 및 제2 경판부(254)의 배면(즉, 하면) 중앙에 형성되고 회전축(226)이 관통하는 고정 스크롤 축수부(이하, 제2 축수부)(252)를 구비할 수 있다.
제2 경판부(254)에는 압축된 냉매를 압축실(S1)로부터 토출 커버(270)의 내부공간으로 안내하는 토출구(253)가 형성될 수 있다. 또한 토출구(253)의 위치는 요구되는 토출압 등을 고려하여 임의로 설정될 수 있다.
여기에서, 토출구(253)가 하부 쉘(214)을 향해 형성됨에 따라 고정 스크롤(250)의 저면(즉, 하면)에는, 토출되는 냉매를 수용하고 해당 냉매를 오일과 혼합되지 않게 후술할 고정 스크롤 토출공(256b)으로 안내하기 위한 토출 커버(270)가 결합될 수 있다.
토출 커버(270)는 냉매의 토출유로와 저유 공간(V4)을 분리할 수 있도록 고정 스크롤(250)의 저면에 밀봉 결합될 수 있다. 또한 토출 커버(270)에는, 제2 베어링부를 이루는 회전축(226)의 서브 베어링부(226g)에 결합되어 케이싱(210)의 저유 공간(V4)에 잠기는 오일피더(271)가 관통하도록 관통구멍(미도시)이 형성될 수 있다.
참고로, 토출 커버(270)는 머플러(muffler)라고 칭하기도 하는바, 이에 대한 구체적인 내용은 후술하도록 한다.
한편, 제2 측벽부(255)는 외주부가 원통 쉘(211)의 내주면과 접하고, 상단부가 제1 측벽부(231)의 하단부와 접할 수 있다.
또한, 제2 측벽부(255)에는 그 제2 측벽부(255)의 내부를 축 방향으로 관통하여 제1 토출공(231a)과 함께 냉매 통로를 이루는 고정 스크롤 토출공(이하, 제2 토출공)(256b)이 구비될 수 있다.
제2 토출공(256b)은 제1 토출공(231a)에 대응되게 형성되고, 입구가 토출 커버(270)의 내부공간과 연결되고, 출구가 제1 토출공(231a)의 입구와 연결될 수 있다.
여기에서, 제2 토출공(256b)과 제1 토출공(231a)은 압축실(S1)에서 토출 커버(270)의 내부공간으로 토출된 냉매가 제2 공간(V2)으로 안내되도록, 제3 공간(V3)과 제2 공간(V2)을 연결시킬 수 있다.
그리고, 제2 측벽부(255)에는 냉매 흡입관(218)이 압축실(S1)의 흡입 측에 연결되도록 설치될 수 있다. 또한 냉매 흡입관(218)은 제2 토출공(256b)과 이격되게 설치될 수 있다.
제2 축수부(252)는 제2 경판부(254)의 하면에서 저유 공간(V4) 측으로 돌출 형성될 수 있다.
또한 제2 축수부(252)에는 회전축(226)의 후술할 서브 베어링부(226g)가 삽입되어 지지되도록 제2 베어링부가 구비될 수 있다.
그리고, 제2 축수부(252)는 하단부가 회전축(226)의 서브 베어링부(226g) 하단을 지지하여 스러스트 베어링면을 이루도록 축 중심을 향해 절곡될 수 있다.
메인 프레임(230)과 고정 스크롤(250)의 사이에는 제2 스크롤을 이루는 선회 스크롤(240)이 설치될 수 있다.
구체적으로, 선회 스크롤(240)은 회전축(226)에 결합되어 선회운동을 하면서 고정 스크롤(250)과의 사이에 두 개 한 쌍의 압축실(S1)을 형성할 수 있다.
또한 선회 스크롤(240)은 대략 원형을 갖는 선회 스크롤 경판부(이하, 제3 경판부)(245), 제3 경판부(245)의 하면에서 돌출되어 고정랩(251)과 맞물리는 선회랩(241) 및 제3 경판부(245)의 중앙에 구비되고 회전축(226)의 후술할 편심부(226f)에 회전 가능하게 결합되는 회전축 결합부(242)를 포함할 수 있다.
선회 스크롤(240)의 경우, 제3 경판부(245)의 외주부가 제2 측벽부(255)의 상단부에 위치하고, 선회랩(241)의 하단부가 제2 경판부(254)의 상면에 밀착되어, 고정 스크롤(250)에 지지될 수 있다.
회전축 결합부(242)의 외주부는 선회랩(241)과 연결되어 압축과정에서 고정랩(251)과 함께 압축실(S1)을 형성하는 역할을 하게 된다.
참고로, 고정랩(251)과 선회랩(241)은 인볼류트 형상으로 형성될 수 있지만 그 외의 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
여기에서, 인볼류트 형상은 임의의 반경을 갖는 기초원의 주위에 감겨있는 실을 풀어낼 때 실의 단부가 그리는 궤적에 해당되는 곡선을 의미한다.
또한 회전축 결합부(242)에는 회전축(226)의 편심부(226f)가 삽입될 수 있다. 회전축 결합부(242)에 삽입된 편심부(226f)는 선회랩(241) 또는 고정랩(251)과 압축기의 반경방향으로 중첩될 수 있다.
여기에서, 반경방향은 축방향(즉, 상하방향)과 직교하는 방향(즉, 좌우방향)을 의미할 수 있고, 보다 구체적으로, 반경방향은 회전축을 기준으로 외측에서 내측을 향하는 방향 또는 내측에서 외측을 향하는 방향을 의미할 수 있다.
상기와 같이, 회전축(226)의 편심부(226f)가 선회 스크롤(240)의 경판부(245)를 관통하여 선회랩(241)과 반경방향으로 중첩되는 경우, 냉매의 반발력과 압축력이 제3 경판부(245)를 기준으로 하여 동일 평면에 가해지면서 서로 일정 부분 상쇄될 수 있다.
회전축(226)은 구동 모터(220)에 결합되며, 케이싱(210)의 저유 공간(V4)에 담긴 오일을 상부로 안내하기 위한 오일 공급 유로(226a)를 구비할 수 있다.
구체적으로, 회전축(226)은 그 상부가 회전자(224)의 중심에 압입되어 결합되고, 그 하부는 압축부(200)에 결합되어 반경방향으로 지지될 수 있다.
이로써, 회전축(226)은 구동 모터(220)의 회전력을 압축부(200)의 선회 스크롤(240)에 전달할 수 있다. 또한 이를 통해 회전축(226)에 편심 결합된 선회 스크롤(240)이 고정 스크롤(250)에 대해 선회운동을 하게 된다.
이러한 회전축(226)의 하부에는 메인 프레임(230)의 제1 축수부(232a)에 삽입되어 반경방향으로 지지되도록 메인 베어링부(226c)가 형성될 수 있다. 또한 메인 베어링부(226c)의 하부에는 고정 스크롤(250)의 제2 축수부(252)에 삽입되어 반경방향으로 지지되도록 서브 베어링부(226g)가 형성될 수 있다.
그리고 메인 베어링부(226c)와 서브 베어링부(226g)의 사이에는 선회 스크롤(240)의 회전축 결합부(242)에 삽입되어 결합되는 편심부(226f)가 형성될 수 있다.
메인 베어링부(226c)와 서브 베어링부(226g)는 동일 축중심을 가지도록 동축 선상에 형성될 수 있다. 반면에, 편심부(226f)는 메인 베어링부(226c) 또는 서브 베어링부(226g)에 대해 반경방향으로 편심지게 형성될 수 있다.
참고로, 편심부(226f)는 그 외경이 메인 베어링부(226c)의 외경보다는 작게, 서브 베어링부(226g)의 외경보다는 크게 형성될 수 있다. 이 경우, 회전축(226)을 각각의 축수부(232a, 252)와 회전축 결합부(242)를 통과하여 결합시키는데 유리할 수 있다.
반면, 편심부(226f)가 회전축(226)에 일체로 형성되지 않고 별도의 베어링을 이용하여 형성될 수도 있다. 이 경우에는 서브 베어링부(226g)의 외경이 편심부(226f)의 외경보다 작게 형성되지 않고도 회전축(226)이 각각의 축수부(232a, 252)와 회전축 결합부(242)에 삽입되어 결합될 수 있다.
그리고 회전축(226)의 내부에는 저유 공간(V4)의 오일을 각 베어링부(226c, 226g)의 외주면과 편심부(226f)의 외주면에 공급하기 위한 오일 공급 유로(226a)가 형성될 수 있다. 또한 회전축(226)의 베어링부 및 편심부(226c, 226g, 226f)에는 오일 공급 유로(226a)에서 외주면으로 관통되는 오일 홀(228a, 228b, 228d, 228e)이 형성될 수 있다.
참고로, 오일 공급 유로(226a)를 통해 상부로 안내된 오일은, 오일 홀(228a, 228b, 228d, 228e)을 통해 토출되어 베어링면 등에 공급될 수 있다.
그리고 회전축(226)의 하단, 즉 서브 베어링부(226g)의 하단에는 저유 공간(V4)에 채워진 오일을 펌핑하기 위한 오일피더(271)가 결합될 수 있다.
오일피더(271)는 회전축(226)의 오일 공급 유로(226a)에 삽입되어 결합되는 오일공급관(273)과, 오일공급관(273)의 내부에 삽입되어 오일을 흡상하는 오일흡상부재(274)로 이루어질 수 있다.
여기에서, 오일공급관(273)은 토출 커버(270)의 관통구멍을 통과하여 저유 공간(V4)에 잠기도록 설치될 수 있고, 오일흡상부재(274)는 프로펠러처럼 기능할 수 있다.
또한 도면에 도시되어 있지는 않지만, 오일피더(271) 대신 저유 공간(V4)에 채워진 오일을 상부로 강제로 펌핑하기 위해 서브 베어링부(226g) 또는 토출 커버(270)에 트로코이드 펌프(trochoid pump; 미도시)가 설치될 수도 있다.
또한 도면에 도시되어 있지는 않지만, 본 발명의 실시예에 따른 스크롤 압축기는 메인 베어링부(226c)의 상단과 메인 프레임(230)의 상단 사이의 간극을 밀봉하기 위한 제1 실링 부재(미도시) 및 서브 베어링부(226g)의 하단과 고정 스크롤(250)의 하단 사이의 간극을 밀봉하기 위한 제2 실링 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.
참고로, 이러한 제1 및 제2 실링 부재를 통해 오일이 베어링면을 따라 압축부(200) 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해 차압 급유 구조의 구현이 가능하고 냉매의 역류를 방지할 수 있다.
회전자(224) 또는 회전축(226)에는 소음진동을 억제하기 위한 밸런스 웨이트(227)가 결합될 수 있다.
참고로, 밸런스 웨이트(227)는 구동 모터(220)와 압축부(200) 사이, 즉 제2 공간(V2)에 구비될 수 있다.
이어서, 본 발명의 실시예에 의한 스크롤 압축기(1)의 동작과정은 다음과 같다.
구동 모터(220)에 전원이 인가되어 회전력이 발생되면, 그 구동 모터(220)의 회전자(224)에 결합된 회전축(226)이 회전을 하게 된다. 그러면 회전축(226)에 편심 결합된 선회 스크롤(240)이 고정 스크롤(250)에 대해 선회운동을 하면서 선회랩(241)과 고정랩(251) 사이에 압축실(S1)을 형성하게 된다. 압축실(S1)은 중심방향으로 점차 체적이 좁아지면서 연속하여 여러 단계로 형성될 수 있다.
한편, 케이싱(210)의 외부에서 냉매 흡입관(218)을 통하여 공급되는 냉매는 압축실(S1)로 직접 유입될 수 있다. 이 냉매는 선회 스크롤(240)의 선회운동에 의해 압축실(S1)의 토출실 방향으로 이동하면서 압축되었다가 토출실에서 고정 스크롤(250)의 토출구(253)를 통해 제3 공간(V3)으로 토출될 수 있다.
이 후, 제3 공간(V3)으로 토출되는 압축된 냉매는 제2 토출공(256b) 및 제1 토출공(231a)을 통해 케이싱(210)의 내부공간(즉, 제2 공간(V2) 및 제1 공간(V1))으로 토출되었다가 냉매 토출관(216)을 통해 케이싱(210)의 외부로 토출되는 일련의 과정을 반복하게 된다.
여기에서, 제3 공간(V3)으로 토출된 냉매는 토출 커버(270)에 의해 저유 공간(V4)으로 누설되지 않고 제2 토출공(256b)으로 안내될 수 있는 것이다.
도 2는 토출공(231a, 256b)의 직경이 일정한 스크롤 압축기(1)의 압축부(200)의 분해사시도로서 도 2의 (a)는 상부에서 바라본 분해사시도이고 도 2의 (b)는 하부에서 바라본 분해사시도이다. 도 2를 참조하면 메인 프레임(230)과 고정 스크롤(250)이 상하에서 결합하고 그 사이에 선회 스크롤(240)이 위치한다(선회 스크롤 미도시).
선회 스크롤(240)은 고정 스크롤(250)의 나선 모양의 고정랩(251)의 사이에 위치하는 나선모양의 선회랩(241)을 포함하고, 회전축을 중심으로 선회랩(241)이 회전시 고정랩(251)과 선회랩(241) 사이의 간격이 가변되면서 그 사이의 압축실(S1)의 체적이 변화하고 냉매가 압축될 수 있다.
압축실(S1)에서 압축된 냉매는 고정 스크롤(250)에 위치하는 토출구(253)를 통해 빠져나와 밀폐공간(V3)로 이동한다. 밀폐공간(V3)으로 이동한 냉매는 압축실(S1)에서 선회 스크롤(240)의 회전력에 의한 회전에 의해 토출 커버(270)를 따라 회전하며 토출공(231a, 256b)을 통해 상부로 이동하여 구동 모터(220)와 압축부(200)의 사이인 제2 공간(V2)으로 이동한다.
다만, 이러한 과정에서 토출공(231a, 256b)으로 유입되는 냉매는 상부로 유입되기 때문에 압력에 의해 밀려 올라가면서 좁은 유로를 빠른 속도로 이동한다. 이 때 좁은 유로를 통과하면서 소음이 발생하는 문제가 있다.
이러한 소음을 줄이기 위해 토출공(231a, 256b)의 구조를 개선할 수 있다. 도 3은 본 발명의 압축부(200)의 분해사시도로서 도 3의 (a)는 상부에서 바라본 분해사시도이고 도 3의 (b)는 하부에서 바라본 분해사시도이다.
도 3의 토출공(231a, 256b)은 직경(단면적)이 입구와 중앙부분이 상이한 것을 특징으로 한다. 도 4는 도 2와 도 3의 압축부(200)의 토출공(231a, 256b)을 도시한 도면으로서, 도 4의 (a)에 도시된 도 2의 실시예는 토출공(231a, 256b)의 직경이 하부부터 상부까지 이어지는 동안 일정하나 도 4의 (b)에 도시된 도 3의 실시예는 토출공(231a, 256b)의 중간부분(257)의 면적이 입구(231a)나 출구(256b)의 면적보다 넓은 것이 특징이다.
도 3에 도시된 바와 같이 제2 토출공(256b) 중 메인 프레임(230)의 하부 부분 또는 제1 토출공(231a) 중 고정 스크롤(250)의 상부에 위치하는 부분 중 적어도 하나의 직경을 확장할 수 있다.
즉, 토출공(231a, 256b)의 확장부분(257)은 메인 프레임(230)에 위치하고 제1 토출공(231a)과 연결된 부분(231c)만 포함할 수 도 있고, 고정 스크롤(250)에 위치하고 제2 토출공(256b)와 연결된 부분(256c)만 포함할 수도 있다. 또는 도 4의 (b)와 같이 제1 토출공(231a)과 연결된 부분(231c)과 제2 토출공(256b)에 연결된 부분(256c)가 합쳐져 하나의 확장유로(257)를 형성할 수 도 있다.
도 5는 본 발명의 토출공의 다양한 실시예를 도시한 도면으로 (a)와 같이 입구와 출구는 각각 구분된 복수개의 토출공(231a, 256b)을 포함하고 복수개의 토출공은 중간에 하나의 토출공(231a, 256b)으로 병합된 확장유로(257)를 형성할 수 있다.
병합된 확장유로(257)는 (a)와 같이 모든 토출공(231a, 256b)을 다 통합한 형태나 (b)와 같이 일부 토출공(231a, 256b)만 통합된 형태도 가능하다. 또는 도 5의 (c)와 같이 각 토출공(231a, 256b)의 중간 부분에 입구와 출구의 단면적보다 큰 단면적을 가지는 개별 확장유로(257)를 포함할 수 있다. 확장유로(257)는 소음저감 효과가 있으므로 머플러(muffler)라고도 할 수 있다.
고정 스크롤(250)의 하면의 제1 토출공(231a)의 입구부분이나 메인 프레임(230)의 상면의 제2 토출공(256b) 출구부분 중 적어도 하나는 표면에서 오목하게 인입된 유로 가이드(231b, 256a)를 포함할 수 있다. 유로가이드는(231b, 256a)는 냉매가 토출공(231a, 256b)으로 인입되는 것을 가이드 하고 토출공(231a, 256b)에서 사출된 냉매가 냉매유로홈(212a)을 향하도록 가이드할 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 토출 커버(270)는 바닥판과 바닥판의 둘레에 위치하는 원통형의 측벽을 포함하고, 토출공(231a, 256b)이 위치하는 부분만 오목하게 인입되어 토출 커버(270)의 벽면을 따라 이동하던 냉매가 토출 커버(270)의 오목한 부분에서 토출공(231a, 256b)을 향해 이동하도록 가이드할 수 있다.
토출공(231a, 256b)은 고정 스크롤(250)과 메인 프레임(230)의 중앙, 즉 회전축으로부터 이격된 위치에 형성될 수 있다. 토출 커버(270)의 벽면을 따라 이동하던 냉매가 외곽에 위치하는 토출공(231a, 256b)으로 자연스럽게 유도되어 배출될 수 있다. 또한 도 3에 도시된 바와 같이 토출공(231a, 256b)은 압축부(200)의 둘레를 따라 여러 곳에 분산되어 형성될 수도 있다.
이와 같이 토출공(231a, 256b)의 단면적이 가변하게 되면 토출공(231a, 256b)을 따라 전달되는 소리가 노이즈가 생기면서 제대로 소리가 발생하지 않아 소음을 줄일 수 있다. 토출공(231a, 256b)의 단면적이 경사면을 통해 순차적으로 변경된는 것보다는 도 5에 도시된 바와 같이 단차를 가지면서 급변하는 경우 소음저감효과는 더 우수하다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 토출공(231a, 256b)의 확장유로(257) 유무에 따른 소음저감효과를 나타낸 그래프이다. 그래프의 세로축은 전송손실(TL: Transmission Loss)를 나타내는 그래프로 전송중에 손실되는 소리의 크기를 주파수별로 나타낸 그래프이다. 즉, 손실되는 소리가 클수록 소음저감 효과가 우수하며 머플러(257)를 포함하는 경우(도 3의 실시예) 머플러(257)를 포함하지 않는 경우(도 2의 실시예) 보다 소음을 줄일 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 토출공의 확장유로(257)의 길이에 따른 소음저감효과를 나타내는 그래프이다. 확장유로(257)의 길이는 공진주파수와 관련이 있어, 확장유로(257)의 길이의 2배에 상응하는 길이의 파장에서 공진주파수를 가질 수 있다. 공진주파수에서는 토출공의 단면적이 변화하여 파장이 흐트러져 소음이 감소되는 효과가 나타나지 않아 소음 저감효과가 떨어지는 특징이 있다.
도 7을 참고하면 소정 주기에 따라 소음저감 효과가 달라지며 이는 확장유로(257)의 길이에 따라 결정된다. 확장유로(257)의 길이는 소리의 공진주파수에 관련되며 확장유로 길이 (L)의 (2n-1)/4에 상응하는 길이의 소리를 저감시키는 효과가 우수하고 확장유로 길이 (L)의 n/2에 상응하는 길이의 소리를 저감시키는 효과가 우수하다.
따라서 소음의 주요 주파수 대역을 확인하고 그 주파수 대역의 파장길이에 상응하는 길이는 피하여 확장유로(257)의 길이를 결정할 필요가 있다. 예를 들어, 750Hz의 대역에서 소음이 큰 경우 L2의 길이를 가지는 확장유로(257b)보다는 L1의 길이를 가지는 확장유로(257a)를 이용하는 것이 더 바람직하고, 1000Hz대역의 소음을 줄이기 위해서는 L1의 길이를 가지는 확장유로(257a)보다는 L2의 길이를 가지는 확장유로(257b)를 이용하는 것이 소음저감 효과가 우수하다(L1<L2).
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 토출공(231a, 256b)의 확장유로(257)의 단면적에 따른 소음저감효과를 나타낸 그래프이다. 확장유로(257)의 단면이 원이라고 할 때 직경은 단면적과 관련이 있으므로 직경으로 설명하도록 한다.
그래프를 참고하면 단면적이 넓은 확장유로(257d)를 포함하는 토출공의 소음저감효과가 작은 확장유로(257c)를 포함하는 경우 보다 우수하다(D2>D1). 확장유로(257)의 직경은 단순한 절대값보다 입구의 직경(De)와의 비율이 중요하며, 입구의 직경(De) 대비 더 넓은 직경(D2)을 가지는 확장유로(257d)를 이용하면 소음저감효과가 우수하다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 토출공을 포함하는 스크롤 압축기는 단순한 구조 변경을 통해 토출공에서 냉매가 이동하며 발생하는 소음을 저감할 수 있어, 스크롤 압축기의 사용성을 개선할 수 있다.
특히 토출공의 확장유로부분의 길이와 단면적 크기를 감소하고자 하는 소음의 파장길이에 상응하는 길이로 형성하여 최적의 소음저감 효과를 얻을 수 있다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
200: 압축부 210: 케이싱
220: 구동 모터 226: 회전축
230: 메인 프레임 240: 선회 스크롤
250: 고정 스크롤 270: 토출 커버

Claims (12)

  1. 케이싱;
    상기 케이싱의 내부 공간에 구비되는 구동 모터;
    상기 구동 모터에 결합되어 회전 운동을 하는 회전축;
    상기 구동 모터의 하부에 구비되는 메인 프레임;
    상기 메인 프레임의 하부에 구비되는 고정 스크롤;
    상기 메인 프레임과 상기 고정 스크롤 사이에 구비되고, 상기 회전축이 삽입되어 편심지게 결합되며, 상기 고정 스크롤과 압축실을 형성하도록 상기 고정 스크롤에 맞물려 선회 운동하는 선회 스크롤;
    상기 고정 스크롤의 하부에 밀봉 결합되어 밀폐공간을 형성하는 토출 커버;
    상기 고정 스크롤에 형성되어 상기 압축실과 상기 밀폐공간을 연결하는 토출구; 및
    상기 메인 프레임의 측벽부와 상기 고정 스크롤의 측벽부를 관통하여 상기 밀폐공간과 상기 메인 프레임 상부를 연통하는 토출공을 포함하고,
    상기 토출공의 입구 단면적과 상기 토출공의 내부의 단면적이 상이하며,
    상기 토출 커버는
    바닥부;
    상기 바닥부의 둘레를 감싸는 측벽부; 및
    상기 측벽부의 상기 토출공이 형성된 위치에 상응하는 부분에서 외측으로 오목하게 인입되는 오목부를 포함하는 스크롤 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 토출공은,
    상기 메인 프레임에 형성된 제1 토출공과 상기 제1 토출공과 연결되며 상기 고정 스크롤에 형성된 제2 토출공을 포함하는 스크롤 압축기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 토출공은
    상기 메인 프레임의 상부에는 복수개의 개구부가 형성되고 상기 메인 프레임의 하부에는 상기 복수개의 개구부가 하나로 통합되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 토출공은 상기 고정 스크롤의 하부에는 복수개의 개구부가 형성되고 상기 고정 스크롤의 상부에는 하나의 개구부로 통합되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기
  5. 제1항에 있어서,
    상기 토출공은 입구 및 출구의 단면적 보다 넓은 단면적을 가지는 확장유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 토출공은
    복수개의 입구와 출구 및 하나로 통합된 상기 확장유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 토출공은,
    상기 입구에서 연장된 제1 유로, 상기 확장유로 및 상기 확장유로에서 상기 출구까지 연장된 제2 유로를 포함하고, 상기 제1 유로와 상기 확장유로 사이 및 상기 확장유로와 상기 제2 유로 사이에 단차가 형성된 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 확장유로의 길이의 (2n-1)/4에 대응하는 파장길이(n은 자연수)의 소음 저감효과는 상기 확장유로의 길이의 n/2에 대응하는 파장길이(n은 자연수)의 소음 저감효과보다 큰 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 고정 스크롤의 하부는 상기 토출공에 상응하는 위치에 오목하게 인입된 제1 유로가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 메인 프레임의 상부는 상기 토출공에 상응하는 위치에 오목하게 인입된 제2 유로가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기.
  11. 삭제
  12. 삭제
KR1020190026742A 2019-03-08 2019-03-08 소음저감구조를 구비한 스크롤 압축기 KR102229985B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190026742A KR102229985B1 (ko) 2019-03-08 2019-03-08 소음저감구조를 구비한 스크롤 압축기
US16/811,764 US11441562B2 (en) 2019-03-08 2020-03-06 Scroll compressor having noise reduction structure
EP20161769.3A EP3705724B1 (en) 2019-03-08 2020-03-09 Scroll compressor having noise reduction structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190026742A KR102229985B1 (ko) 2019-03-08 2019-03-08 소음저감구조를 구비한 스크롤 압축기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200107518A KR20200107518A (ko) 2020-09-16
KR102229985B1 true KR102229985B1 (ko) 2021-03-19

Family

ID=69784143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190026742A KR102229985B1 (ko) 2019-03-08 2019-03-08 소음저감구조를 구비한 스크롤 압축기

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11441562B2 (ko)
EP (1) EP3705724B1 (ko)
KR (1) KR102229985B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11408498B2 (en) 2018-10-22 2022-08-09 Piaggio Fast Forward, Inc. Shifting assembly and mobile carrier comprising same

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2730625B2 (ja) * 1986-05-30 1998-03-25 松下電器産業株式会社 スクロール圧縮機
US4877382A (en) * 1986-08-22 1989-10-31 Copeland Corporation Scroll-type machine with axially compliant mounting
JPH02305391A (ja) * 1989-05-18 1990-12-18 Hitachi Ltd スクロール圧縮機
JP2882902B2 (ja) * 1991-04-25 1999-04-19 三菱重工業株式会社 スクロール型圧縮機
DE69202399T2 (de) * 1991-06-13 1995-10-19 Daikin Ind Ltd Strömungsmaschine in Spiralbauweise.
US5562435A (en) * 1994-04-20 1996-10-08 Lg Electronics, Inc. Structure for preventing axial leakage in a scroll compressor
JP3536136B2 (ja) * 1994-09-19 2004-06-07 松下電器産業株式会社 スクロール式圧縮機
JPH08319963A (ja) * 1995-03-22 1996-12-03 Mitsubishi Electric Corp スクロール圧縮機
US6047557A (en) * 1995-06-07 2000-04-11 Copeland Corporation Adaptive control for a refrigeration system using pulse width modulated duty cycle scroll compressor
JP2778585B2 (ja) * 1996-06-14 1998-07-23 松下電器産業株式会社 スクロール気体圧縮機
JP2005337142A (ja) * 2004-05-27 2005-12-08 Sanden Corp 圧縮機
US8007261B2 (en) * 2006-12-28 2011-08-30 Emerson Climate Technologies, Inc. Thermally compensated scroll machine
KR101299370B1 (ko) 2007-11-09 2013-08-22 엘지전자 주식회사 로터리식 2단 압축기
KR20090100689A (ko) * 2008-03-20 2009-09-24 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기
KR101376619B1 (ko) * 2008-04-04 2014-03-20 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기
WO2014116582A1 (en) * 2013-01-22 2014-07-31 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor bearing assembly
KR101576472B1 (ko) * 2013-12-17 2015-12-11 영신정공 주식회사 유로에 노즐을 갖는 전동 진공 펌프
KR102226456B1 (ko) * 2014-08-07 2021-03-11 엘지전자 주식회사 압축기
KR102481266B1 (ko) 2016-04-26 2022-12-26 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기
KR102238358B1 (ko) 2017-03-15 2021-04-12 엘지전자 주식회사 로터리 압축기
KR102013614B1 (ko) * 2018-04-09 2019-08-23 엘지전자 주식회사 스크롤 압축기

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200107518A (ko) 2020-09-16
US11441562B2 (en) 2022-09-13
US20200284256A1 (en) 2020-09-10
EP3705724B1 (en) 2021-05-26
EP3705724A1 (en) 2020-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11248608B2 (en) Compressor having centrifugation and differential pressure structure for oil supplying
KR101974272B1 (ko) 통합 유로 구조가 구비되는 압축기
EP2020578B1 (en) Hermetic compressor and refrigeration cycle device having the same
KR20100010449A (ko) 압축기
CN210599396U (zh) 涡旋式压缩机
KR101964962B1 (ko) 냉매 역류 방지 구조가 구비된 압축기
KR102229985B1 (ko) 소음저감구조를 구비한 스크롤 압축기
US20190383288A1 (en) Compressor
KR20190001070A (ko) 냉매 토출 구조가 개선된 압축기
KR101442547B1 (ko) 스크롤 압축기
KR102396559B1 (ko) 스러스트면 윤활 구조가 구비된 압축기
KR102182171B1 (ko) 스크롤 압축기
KR102548470B1 (ko) 올담링을 구비한 압축기
KR102550657B1 (ko) 진동 저감구조를 구비한 스크롤 압축기
KR102492951B1 (ko) 올담링을 구비한 압축기
US11713752B2 (en) Scroll compressor of lower compression type enabling active oil supply
US20230383747A1 (en) Scroll compressor
KR102383135B1 (ko) 원심 급유 구조가 구비된 압축기
KR20190004200A (ko) 냉매 누설 방지 구조가 개선된 압축기
KR20190001069A (ko) 올담링을 구비한 압축기
KR20190004985A (ko) 점차적 유로 면적 변화 구조가 구비된 압축기
KR20190000176A (ko) 스파이럴 오일 그루브 구조가 구비된 압축기

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant