KR102259671B1 - 로터리 압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 로터리 압축기에 관한 것이다.
일 측면에 따른 로터리 압축기는, 내부 공간을 형성하는 쉘; 상기 쉘의 내부 공간에 배치되는 구동 모터; 및 상기 구동 모터의 동력을 전달받아 작동하여 냉매를 압축시키는 압축 기구부를 포함한다.
상기 압축 기구부는, 냉매 압축을 위한 챔버를 형성하는 실린더; 상기 챔버 내의 냉매를 압축시키는 롤러; 상기 실린더에 결합되며, 상기 챔버에서 압축된 냉매가 통과하는 토출 포트를 구비하는 베어링; 상기 베어링에 결합되며, 상기 토출 포트를 통과한 냉매가 인입되는 머플러; 및 상기 머플러에 연결되어 상기 머플러의 외측 둘레를 감싸도록 연장되며, 상기 머플러 내부로 인입된 냉매를 상기 구동 모터의 하측 공간으로 안내하는 냉매 가이드관을 포함한다.

Description

로터리 압축기{Rotary compressor}
본 발명은 로터리 압축기에 관한 것이다.
일반적으로 압축기(Compressor)는 전기모터나 터빈 등의 동력발생장치로부터 동력을 전달받아 공기나 냉매 또는 그 밖의 다양한 작동가스를 압축하여 압력을 높여주는 기계장치로서, 냉장고와 에어컨 등과 같은 가전기기 또는 산업전반에 걸쳐 널리 사용되고 있다.
이러한 압축기를 크게 분류하면, 왕복동식 압축기(Reciprocating compressor)와, 로터리 압축기(Rotary compressor) 및 스크롤식 압축기(Scroll compressor)로 구분될 수 있다.
상기 왕복동식 압축기는 피스톤(Piston)과 실린더(Cylinder) 사이에 작동가스가 흡, 토출되는 압축공간이 형성되도록 하여 피스톤이 실린더 내부에서 직선 왕복 운동하면서 냉매를 압축시키는 압축기이다.
상기 로터리 압축기는 편심 회전되는 롤러(Roller)와 실린더 사이에 작동가스가 흡, 토출되는 압축공간이 형성되고 롤러가 실린더 내벽을 따라 편심 회전되면서 냉매를 압축시키는 압축기이다.
상기 스크롤식 압축기는 선회 스크롤(Orbiting scroll)과 고정 스크롤(Fixed scroll) 사이에 작동가스가 흡, 토출되는 압축공간이 형성되고 상기 선회 스크롤이 고정 스크롤을 따라 회전하면서 냉매를 압축시키는 압축기이다.
한편, 선행문헌인 한국공개특허공보 제10-2005-0062995호(공개일 2005.06.28.)에는 회전식 트윈압축기의 토출장치가 개시된다.
선행문헌에 개시된 트윈압축기는, 밀폐 용기와, 압축 기구부와, 전동기구부를 포함한다.
상기 압축 기구부는, 상부 베어링, 제1실린더, 제2실린더, 하부 베어링, 중간판을 포함한다.
그리고, 상기 상부 베어링의 상부에는 토출 소음이 저감되도록 하는 제1소음기가 장착되고, 상기 하부 베어링의 하부에는 토출 소음이 저감되도록 하는 제2소음기가 장착된다.
그런데, 선행문헌의 트윈압축기의 경우에 각 베어링에 소음기가 장착되므로, 일부 주파수의 소음을 줄일 수는 있으나, 압축기에서 발생되는 다양한 주파수의 소음을 줄이지는 못하는 단점이 있다.
본 발명의 과제는, 소음 저감 효과가 향상되는 로터리 압축기를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 과제는, 간단한 구조에 의해서 소음 저감 구조를 형성할 수 있는 로터리 압축기를 제공하는 것에 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 로터리 압축기는, 내부 공간을 형성하는 쉘; 상기 쉘의 내부 공간에 배치되는 구동 모터; 및 상기 구동 모터의 동력을 전달받아 작동하여 냉매를 압축시키는 압축 기구부를 포함한다.
상기 압축 기구부는, 냉매 압축을 위한 챔버를 형성하는 실린더; 상기 챔버 내의 냉매를 압축시키는 롤러; 상기 실린더에 결합되며, 상기 챔버에서 압축된 냉매가 통과하는 토출 포트를 구비하는 베어링; 상기 베어링에 결합되며, 상기 토출 포트를 통과한 냉매가 인입되는 머플러; 및 상기 머플러에 연결되어 상기 머플러의 외측 둘레를 감싸도록 연장되며, 상기 머플러 내부로 인입된 냉매를 상기 구동 모터의 하측 공간으로 안내하는 냉매 가이드관을 포함한다.
상기 머플러의 중심에서 상기 냉매 가이드관의 입구의 중심을 통과하는 선을 제 1 가상선(A1)이라 하고, 상기 머플러의 중심에서 상기 냉매 가이드관의 출구의 단부를 연결하는 선을 제 2 가상선(A2)이라 할 때, 상기 제 1 가상선과 상기 제 2 가상선이 이루는 각도(θ)는 180도 이상일 수 있다. 상기 제 1 가상선과 상기 제 2 가상선이 이루는 각도(θ)는 225도 이상일 수 있다.
상기 냉매 가이드관은 상기 머플러 외측에서 나선 형상 또는 호 형상으로 상기 머플러 둘레를 감싸도록 배치될 수 있다.
상기 머플러는 상측에서 바라볼 때, 볼록부와 오목부가 교번하여 복수 개 배치되고, 상기 냉매 가이드관은 복수의 볼록부와 복수의 오목부를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
상기 냉매 가이드관의 입구는 상기 챔버 형성부를 관통하여 상기 챔버 형성부 내부로 인입된 상태에서 상기 챔버 형성부에 용접 결합될 수 있다.
상기 냉매 가이드관의 출구는 상측 방향으로 소정 각도로 절곡될 수 있다.
상기 머플러에 의해서 저감되는 주파수 보다 낮은 주파수의 저감이 가능하도록, 상기 냉매 가이드관의 내경은 상기 토출 포트의 내경 보다 크게 형성되고, 상기 냉매 가이드관의 길이는 상기 토출 포트의 길이 보다 길게 형성될 수 있다.
제안되는 발명에 의하면, 기존의 머플러에 더하여 냉매 가이드관이 추가적인 공명기 역할을 하므로, 저감되는 주파수 대역이 증가되어 소음 저감 효과가 향상되는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 압축기에서 다른 부분의 구조를 변경하지 않고, 상기 냉매 가이드관의 길이 및 내경을 설계한 후에 상기 머플러에 결합시키는 것으로 공명기를 형성할 수 있다. 따라서, 기존 구조의 변경 없이 소음 저감을 위한 공명기를 형성할 수 있는 장점이 있다.
특히, 상기 쉘 내부 공간이 체적부 역할을 하므로, 냉매 가이드관을 상부 머플러에 결합시키면 공명기를 형성할 수 있다. 따라서, 간단한 구조에 의해서 공명기를 형성할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로터리 압축기의 구성을 보여주는 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축 기구부의 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉매 가이드관이 연결된 상태에서의 상부 머플러의 평면도.
도 4은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉매 가이드관이 연결된 상태에서의 상부 머플러의 저면도.
도 5는 냉매 가이드관의 측면도.
도 6은 본 발명의 상부 머플러와 냉매 가이드관에 의해서 소음이 저감되는 원리를 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 냉매 가이드관 존재 유무에 따른 소음 저감 정도를 비교하는 그래프.
이하에서는 본 발명의 로터리 압축기에 대해서 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
이하에서는 본 발명의 로터리 압축기에 대해서 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로터리 압축기의 구성을 보여주는 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축 기구부의 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 로터리 압축기(1)는, 내부 공간을 형성하는 쉘(shell: 10)과, 상기 쉘(10)의 상측에 결합되는 상부 캡(11)과, 상기 쉘(10)의 하측에 결합되는 하부 캡(12)을 포함할 수 있다.
상기 쉘(10)은 일 예로 원통 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 쉘(10)은 상측 개구와 하측 개구를 포함할 수 있다.
상기 상부 캡(11)의 일부는 원통 형상으로 형성되어 상기 쉘(10)의 상측 개구를 통해 상기 쉘(10)의 내부로 삽입될 수 있다.
상기 하부 캡(12)의 일부는 원통 형상으로 형성되어 상기 쉘(10)의 하측 개구를 통해 상기 쉘(10)의 내부로 삽입될 수 있다.
상기 쉘(10)에는 흡입관(13)이 연결되고, 상기 상부 캡(11)에는 토출관(14)이 연결될 수 있다. 그러나, 본 발명에서 상기 흡입관(13)과 상기 토출관(14)의 연결 위치가 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 로터리 압축기(1)는, 상기 쉘(10) 내부에 설치되는 구동 모터(20)와, 상기 구동 모터(20)에 연결되며 냉매를 압축시키는 압축 기구부(30)를 더 포함할 수 있다.
상기 구동 모터(20)는, 인가된 전원에 의하여 자력을 발생시키는 스테이터(stator: 21)와, 상기 스테이터(21)의 내측에 위치되는 로터(rotor: 22)를 포함할 수 있다.
상기 스테이터(21)는 상기 쉘(10)의 내주면에 고정될 수 있다. 다만, 상기 스테이터(21)를 통해 상기 쉘(10) 내부에서 오일의 상하로 이동할 수 있도록 상기 스테이터(21)의 일부는 상기 쉘(10)의 내주면과 이격될 수 있다.
상기 로터(22)는 상기 스테이터(21) 내에 위치된 상태에서 상기 스테이터(21)와 상호 작용을 통해 발생되는 유도 기전력에 의해서 회전될 수 있다.
상기 압축 기구부(30)는 상기 로터(22)의 회전력을 전달받아 냉매를 압축할 수 있다. 상기 압축 기구부(30)는 단일의 챔버에서 냉매를 압축하도록 구성되거나, 복수의 챔버에서 냉매를 압축하도록 구성될 수 있다.
도 1에는 2개의 챔버에서 압축을 수행할 수 있는 압축 기구부(30)가 일 예로 도시된다.
상기 압축 기구부(30)는, 상기 로터(22)에 연결되어 회전력을 전달하는 회전축(32)을 포함할 수 있다.
상기 회전축(32)은 상기 쉘(10) 내에서 상하 방향으로 연장될 수 있다. 상기 회전축(32) 내에는 오일의 유동하기 위한 오일 유로(322)가 형성된다. 상기 오일 유로(322)는 상기 회전축(32)을 상하로 관통하도록 형성된다.
또한, 도시되지는 않았으나, 상기 회전축(32)에는 후술할 각 실린더의 챔버로 오일을 공급하기 위한 분기 유로가 상기 오일 유로(322)에서 분기될 수 있다.
상기 압축 기구부(30)는, 상부 압축 유닛과, 하부 압축 유닛을 포함할 수 있다.
상기 상부 압축 유닛 및 상기 하부 압축 유닛은 각각 상기 회전축(32)에 연결될 수 있다. 상술한 바와 같이 상기 압축 기구부(30)가 단일의 챔버에서 압축을 수행하는 경우 상기 압축 기구부(30)는 단일의 압축 유닛을 포함할 것이다.
상기 상부 압축 유닛은, 상부 챔버(420)를 형성하는 상부 실린더(42)와, 상기 상부 챔버(420)에 위치되며 상기 회전축(32)에 연결되는 상부 롤러(35)를 포함할 수 있다.
상기 상부 롤러(35)는 상기 회전축(32)에 편심 결합되어 상기 회전축(32)의 회전에 따라 일정한 편심 궤적을 가지고 회전될 수 있다.
상기 상부 실린더(42)에는 상부 베인 슬롯(422)이 형성되고, 상기 상부 베인 슬롯(422)에 상부 베인(43)이 수용될 수 있다. 상기 상부 베인(43)은 상기 상부 베인 슬롯(422) 내에서 왕복 운동하면서 상기 상부 챔버(420)를 흡입실과 압축실로 구획한다.
상기 상부 실린더(42)에는 냉매가 유입되는 상부 냉매 유입구(421)가 형성된다. 상기 상부 냉매 유입구(421)는, 제한적이지는 않으나, 상기 상부 실린더(42)의 하면에서 상기 상부 챔버(420)를 향하여 경사지게 연장될 수 있다.
상기 상부 압축 유닛은 상기 상부 실린더(42)의 상측에 놓이는 메인 베어링(main bearing:52)을 더 포함할 수 있다.
상기 메인 베어링(52)은 상기 쉘(10)의 내주면에 고정되며 상기 상부 챔버(420)의 상측을 커버한다. 상기 메인 베어링(52)은 상기 구동 모터(20)의 이격된 하방에 위치될 수 있다. 상기 메인 베어링(52)에는 상기 상부 챔버(420)에서 압축된 냉매가 토출되는 토출 포트(521)가 형성된다.
상기 회전축(32)은 상기 메인 베어링(52)을 관통하여 상기 로터(22)에 연결된다. 상기 메인 베어링(52)은 상기 회전축(32)이 편심되지 않고 안정적으로 회전되도록 회전을 가이드한다.
상기 메인 베어링(52)의 상측에는 상부 머플러(62)가 안착될 수 있다.
상기 상부 머플러(62)는 상기 상부 챔버(420)에서 압축된 냉매가 토출되는 과정에서 발생되는 소음을 줄일 수 있다.
상기 회전축(32)은 상기 상부 머플러(62)를 관통할 수 있다. 상기 상부 머플러(62)에는 회전축(32)이 통과하기 위한 통과홀(625)이 형성될 수 있다.
상기 하부 압축 유닛은, 하부 챔버(460)를 형성하는 하부 실린더(46)와, 상기 하부 챔버(460)에 위치되며 상기 회전축(32)에 연결되는 하부 롤러(37)를 포함할 수 있다.
상기 하부 롤러(37)는 상기 회전축(32)에 편심 결합되어 상기 회전축(32)의 회전에 따라 일정한 편심 궤적을 가지고 회전될 수 있다.
상기 하부 실린더(46)에는 하부 베인 슬롯(462)이 구비될 수 있고, 상기 하부 베인 슬롯(462)에는 하부 베인(47)이 수용될 수 있다.
상기 하부 베인(47)은 상기 하부 베인 슬롯(462) 내에서 왕복 운동하면서 상기 하부 챔버(460)를 흡입실과 압축실로 구획한다.
상기 하부 실린더(46)에는 냉매가 유입되는 하부 냉매 유입구(461)가 형성된다. 상기 하부 냉매 유입구(461)는, 제한적이지는 않으나, 상기 하부 실린더(46)의 상면에서 상기 하부 챔버(460)를 향하여 경사지게 연장될 수 있다.
또한, 상기 하부 실린더(46)는 압축된 냉매가 토출되는 하부 냉매 토출구(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 하부 압축 유닛은 상기 하부 실린더(46)의 하측에 위치되는 서브 베어링(sub bearing: 54)을 더 포함할 수 있다.
상기 서브 베어링(54)은 상기 하부 실린더(46)를 지지할 수 있다. 그리고, 상기 서브 베어링(54)은 상기 하부 챔버(460)의 하측을 커버할 수 있다.
상기 회전축(32)은 상기 서브 베어링(54)을 관통할 수 있다. 따라서, 상기 서브 베어링(54)은 상기 회전축(32)이 편심되지 않고 안정적으로 회전되도록 회전을 가이드한다.
상기 서브 베어링(54)에는 상기 하부 챔버(460)에 압축된 냉매가 통과하는 토출 포트(541)가 구비된다.
상기 서브 베어링(54)에는 하부 머플러(64)가 결합될 수 있다. 상기 하부 머플러(64)는 상기 하부 챔버(460)에서 압축된 냉매가 토출되는 과정에서 발생되는 소음을 줄일 수 있다.
상기 하부 머플러(64)의 중앙부에는 오일이 통과하기 위한 오일 개구(640)가 형성될 수 있다. 상기 회전축(32)의 오일 유로(322)는 상기 오일 개구(640)와 연통될 수 있다. 따라서, 상기 쉘(10) 내에 저장된 오일은 상기 오일 개구(640)를 통해 상기 회전축(32)의 오일 유로(322)로 공급될 수 있다.
상기 압축 기구부(30)는, 상기 상부 실린더(42)와 상기 하부 실린더(46) 사이에 위치되는 중간판(50)을 더 포함할 수 있다.
상기 중간판(50)은 상기 상부 챔버(420)의 하측과 상기 하부 챔버(460)의 상측을 커버할 수 있다. 상기 중간판(50)에 의해서 상기 회전축(32)의 회전 과정에서 상기 상부 롤러(35)와 하부 롤러(37)가 직접 마찰하는 것이 방지된다.
상기 중간판(50)은 상기 흡입관(13)을 통해 흡입된 냉매를 분기시키는 분기부(502)를 포함할 수 있다. 상기 분기부(502)는 상기 상부 냉매 유입구(421)과 상기 하부 냉매 유입구(461)와 연통될 수 있다.
그리고, 상기 회전축(32)은 상기 중간판(50)을 관통하도록 배치된다.
한편, 상기 하부 챔버(460) 내에서 압축된 냉매는 상기 하부 머플러(64) 내부 공간으로 토출된다.
그리고, 상기 하부 머플러(64) 내부 공간으로 토출된 냉매는, 상기 서브 베어링(54), 하부 실린더(46), 중간판(50), 상부 실린더(42), 및 메인 베어링(52)을 통해 상기 상부 머플러(62)의 내부 공간으로 유동한다.
이를 위해, 상기 서브 베어링(54), 하부 실린더(46), 중간판(50), 상부 실린더(42), 및 메인 베어링(52) 각각에는 냉매 통과를 위한 냉매 통과 개구(542, 464, 506, 426, 522)가 구비될 수 있다.
상기 압축 기구부(30)는, 상기 상부 머플러(62) 내부로 인입된 냉매를 상기 상부 머플러(62) 외측으로 배출시키기 위한 냉매 가이드관(65)을 더 포함할 수 있다.
상기 냉매 가이드관(65)은 상기 상부 머플러(62) 외측에 배치되어 상기 상부 머플러(62)에서 배출된 냉매가 상기 냉매 가이드관(65)을 따라 소정 거리 유동한 후에 상기 쉘(10) 내부로 배출되도록 한다.
이때, 상기 냉매 가이드관(65)을 따라 유동한 냉매는 상기 쉘(10)에서 상기 상부 머플러(62)의 외측과 상기 구동 모터(20)의 하면 사이 공간(70)(도 1에서 A 영역 참조)으로 토출될 수 있다.
상기 냉매 가이드관(65)은 상기 상부 머플러(62)의 외측 둘레를 따라 연장되도록 배치될 수 있다.
일 예로 상기 냉매 가이드관(65)은 상기 상부 머플러(62)에 연결된 상태에서 상기 상부 머플러(62)의 둘레의 일부를 감쌀 수 있다. 따라서, 상기 냉매 가이드관(65)의 일부 또는 전부는 나선 형태로 배치되거나 또는 호 형태로 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 냉매 가이드관(65)과 상기 구동 모터(20)의 간섭이 방지될 수 있다. 상기 상부 머플러(62)는 상측에서 바라볼 때, 볼록부와 오목부가 교번하여 복수 개 배치되고, 상기 냉매 가이드관(65)은 복수의 볼록부와 복수의 오목부를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
상기 상부 머플러(62)는, 상기 상부 베어링(52)에 안착되는 안착판(620)과, 상기 안착판(620)에서 상방으로 연장되며, 내부에 소정의 공간을 형성하는 챔버 형성부(622)를 포함할 수 있다.
상기 안착판(620)에는 상기 상부 베어링(52)에 스크류 체결을 위하여 스크류가 관통하는 체결홀(621)이 구비될 수 있다.
상기 챔버 형성부(622)는 다단 형태의 챔버 형성부일 수 있다. 일 예로 상기 챔버 형성부(622)는, 상기 안착판(620)에서 상방으로 돌출되는 제 1 챔버 형성부(623)와, 상기 제 1 챔버 형성부(623)에서 상방으로 돌출되는 제 2 챔버 형성부(624)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제 1 챔버 형성부(623)의 외측 둘레의 길이는 상기 안착판(620)의 외측 둘레의 길이 보다 짧고, 상기 제 2 챔버 형성부(624)의 외측 둘레의 길이는 상기 제 1 챔버 형성부(623)의 외측 둘레의 길이 보다 짧다.
상기 회전축(32)은 상기 제 2 챔버 형성부(624)를 관통할 수 있다. 따라서, 상기 제 2 챔버 형성부(624)에 상기 통과홀(625)이 형성될 수 있다.
상기 냉매 가이드관(65)은 상기 챔버 형성부(622)에 연결될 수 있다.
이하에서는 상기 냉매 가이드관(65)의 구조 및 상기 냉매 가이드관(65)과 상부 머플러(62)의 결합 관계에 대해서 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉매 가이드관이 연결된 상태에서의 상부 머플러의 평면도이고, 도 4은 본 발명의 일 실시 예에 따른 냉매 가이드관이 연결된 상태에서의 상부 머플러의 저면도이고, 도 5는 냉매 가이드관의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 상부 머플러와 냉매 가이드관에 의해서 소음이 저감되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 상기 냉매 가이드관(65)의 입구(66)는 상기 상부 머플러(62)의 제 1 챔버 형성부(623)에 연결될 수 있다.
일 예로 상기 냉매 가이드관(65)의 입구(66)는 상기 제 1 챔버 형성부(623)를 수평 방향으로 관통할 수 있다. 그리고, 상기 냉매 가이드관(65)의 입구(66)는 상기 제 1 챔버 형성부(623)를 관통하여 상기 상부 머플러(62) 내부 공간에 인입될 수 있다.
상기 냉매 가이드관(65)의 입구(66)가 상기 상부 머플러(62) 내부 공간에 인입된 상태에서 상기 제 1 챔버 형성부(624)와 상기 냉매 가이드관(65)의 입구(66) 사이에는 소정의 공간(626)이 형성된다.
상기 공간(626)은 상기 상부 머플러(62) 내부에서 소음을 저감시키는 역할을 한다.
이때, 상기 공간(626)은 폭은 상기 입구(66) 측에서 상기 냉매 가이드관(65)의 내측으로 갈수록 증가되어, 상기 공간(626)이 추가적인 머플러 역할을 한다.
즉, 상기 공간(626)에서 공명기에서 폭이 가장 좁은 부분이 목부 역할을 하고, 나머지 부분이 챔버부 역할을 할 수 있다.
상기 냉매 가이드관(65)의 입구(66)가 상기 상부 머플러(62)를 관통한 상태에서 상기 냉매 가이드관(65)의 입구(66)는 용접에 의해서 상기 상부 머플러(62)에 결합될 수 있다.
상기 냉매 가이드관(65)의 입구(66)가 상기 상부 머플러(62)에 용접 결합된 상태에서 상기 냉매 가이드관(65)은 상기 상부 머플러(62)의 둘레를 감싸면서 연장된다.
도 4를 참조하면, 상기 상부 머플러(62)의 중심에서 상기 냉매 가이드관(65)의 입구(66)의 중심을 통과하는 선을 제 1 가상선(A1)이라 할 수 있다. 그리고, 상기 상부 머플러(62)의 중심에서 상기 냉매 가이드관(65)의 출구(67)의 단부를 연결하는 선을 제 2 가상선(A2)이라 할 수 있다.
이때, 상기 제 1 가상선(A1)과 상기 제 2 가상선(A2)이 이루는 각도(θ)는 제한적이지는 않으나, 225도 이상일 수 있다. 이는, 상기 냉매 가이드관(65)의 길이를 확보하기 위함이다.
구체적으로, 상기 상부 베어링(52)의 토출 포트(521)와 상기 상부 머플러(62)의 내부 공간(체적 V1)은 제 1 공명기(resonator) 역할을 한다.
또한, 상기 냉매 가이드관(65)과 상기 쉘(10) 내에서 상기 상부 머플러(62)의 외면과 상기 구동 모터(20)의 하면이 형성하는 공간(70)(체적 V2)이 제 2 공명기(resonator) 역할을 한다.
즉, 상기 토출 포트(521) 및 상기 냉매 가이드관(65)이 각각 공명기의 목부 역할을 하고, 상기 상부 머플러(62)의 내부 공간 및 상기 쉘(10)의 내부 공간(70)이 각각 체적부 역할을 한다.
본 발명에서 상기 제 1 공명기와 상기 제 2 공명기는 저감되는 주파수 대역이 다르도록 설계된다.
상기 냉매 가이드관(65)의 길이는 상기 토출 포트(521)의 길이 보다 길게 형성될 수 있다.
다만, 상기 상부 머플러(62) 내의 냉매가 상기 냉매 가이드관(65)을 따라 원활히 유동되도록, 상기 냉매 가이드관(65)의 내경은 상기 토출 포트(521)의 내경 보다 크게 형성될 수 있다.
일반적으로, 상기 공명기에 의해서 저감되는 주파수는 목부의 길이가 길수록, 체적부의 체적이 클수록, 목부의 단면적(직경)이 작을 수록 줄어든다.
본 발명에서, 상기 냉매 가이드관(65)의 내경은 상기 토출 포트(521)의 내경 보다 크게 형성되나, 상기 토출 포트(521)의 길이 보다 상기 냉매 가이드관(65)의 길이가 길고, 상기 상부 머플러(62)의 내부 공간의 체적(V1) 보다 상기 쉘의 내부 공간(70)의 체적(V2)이 크게 형성된다.
그리고, 상기 냉매 가이드관(65)의 유로 단면적을 상기 냉매 가이드관(65)의 길이로 나눈 값은 상기 토출 포트(521)의 유로 단면적을 상기 토출 포트(521)의 길이로 나눈 값과 동일하거나 크게 설계될 수 있다.
따라서, 상기 제 2 공명기에 의해서 저감되는 소음의 주파수 대역이 상기 제 1 공명기에 의해서 저감되는 주파수 대역 보다 작다.
본 발명에서 상기 제 2 공명기에 의해서 저감되는 주파수 대역은 상기 냉매 가이드관(65)의 길이와 내경에 의해서 결정될 수 있다.
본 발명에 의하면, 기존 압축기에서 다른 부분의 구조를 변경하지 않고, 상기 냉매 가이드관(65)의 길이 및 내경을 설계한 후에 상기 상부 머플러(62)에 결합시키는 것으로 공명기를 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 기존 구조의 변경 없이 소음 저감을 위한 공명기를 형성할 수 있다.
특히, 상기 쉘의 내부 공간이 체적부 역할을 하므로, 냉매 가이드관을 상부 머플러에 결합시키면 공명기를 형성할 수 있다. 따라서, 간단한 구조에 의해서 공명기를 형성할 수 있는 장점이 있다.
한편, 상기 쉘(10) 내부에는 오일이 저장될 수 있다. 상기 쉘(10) 내부에 저장된 오일의 유면은 상기 압축기(1)의 이송 과정 또는 상기 압축기(1)의 작동 과정에서 가변될 수 있다.
이러한 오일의 유면이 가변될 때 오일이 상기 냉매 가이드관(65)으로 인입되지 않도록, 상기 냉매 가이드관(65)의 출구(67)는 상방으로 절곡되어 배치될 수 있다. 일 예로 상기 냉매 가이드관(65)이 출구(67)의 적어도 일부는 상기 제 1 챔버 형성부(623) 보다 높게 위치될 수 있다. 따라서, 상기 냉매 가이드관(65)의 출구(67)는 상기 입구(66) 보다 높게 위치된다.
도 5와 같이 냉매 가이드관(65)은 동일한 높이로 라운드지도록 연장되고, 출구(67)가 상방으로 절곡될 수 있다.
도 7은 본 발명의 냉매 가이드관 존재 유무에 따른 소음 저감 정도를 비교하는 그래프이다.
도 7을 참조하면, 냉매 가이드관이 존재하지 않는 경우에 비하여 냉매 가이드관이 존재하는 경우가 1Khz 이하의 저주파수 대역의 소음 저감 정도(TL)가 큰 것임을 확인할 수 있다.
이는 상술한 바와 같이 상기 토출 포트(521)의 길이 보다 길이가 증가된 냉매 가이드관(65)이 상기 상부 머플러(62)에 결합됨에 의해서 달성될 수 있다.
10: 쉘 52: 상부 베어링
62: 상부 머플러 65: 냉매 가이드관
521: 토출 포트

Claims (9)

  1. 내부 공간을 형성하는 쉘;
    상기 쉘의 내부 공간에 배치되는 구동 모터; 및
    상기 구동 모터의 동력을 전달받아 작동하여 냉매를 압축시키는 압축 기구부를 포함하고,
    상기 압축 기구부는, 냉매 압축을 위한 챔버를 형성하는 실린더;
    상기 구동 모터에 연결되는 회전축;
    상기 챔버에 위치되며, 상기 회전축에 연결되어 회전하면서 상기 챔버 내의 냉매를 압축시키는 롤러;
    상기 실린더에 결합되며, 상기 챔버에서 압축된 냉매가 통과하는 토출 포트를 구비하는 베어링;
    상기 베어링에 결합되며, 상기 토출 포트를 통과한 냉매가 인입되는 머플러; 및
    상기 머플러에 연결되어 상기 머플러의 외측 둘레를 감싸도록 연장되며, 상기 머플러 내부로 인입된 냉매를 상기 구동 모터의 하측 공간으로 안내하는 냉매 가이드관을 포함하고,
    상기 머플러의 중심에서 상기 냉매 가이드관의 입구의 중심을 통과하는 선을 제 1 가상선(A1)이라 하고, 상기 머플러의 중심에서 상기 냉매 가이드관의 출구의 단부를 연결하는 선을 제 2 가상선(A2)이라 할 때,
    상기 제 1 가상선과 상기 제 2 가상선이 이루는 각도(θ)는 180도 이상인 로터리 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 가상선과 상기 제 2 가상선이 이루는 각도(θ)는 225도 이상인 로터리 압축기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 머플러는, 상기 베어링에 안착되는 안착판과,
    상기 안착판에서 상방으로 연장되며 내부에 공간을 형성하는 챔버 형성부를 포함하고,
    상기 냉매 가이드관의 입구는 상기 챔버 형성부에 결합되는 로터리 압축기.
  4. 내부 공간을 형성하는 쉘;
    상기 쉘의 내부 공간에 배치되는 구동 모터; 및
    상기 구동 모터의 동력을 전달받아 작동하여 냉매를 압축시키는 압축 기구부를 포함하고,
    상기 압축 기구부는, 냉매 압축을 위한 챔버를 형성하는 실린더;
    상기 구동 모터에 연결되는 회전축;
    상기 챔버에 위치되며, 상기 회전축에 연결되어 회전하면서 상기 챔버 내의 냉매를 압축시키는 롤러;
    상기 실린더에 결합되며, 상기 챔버에서 압축된 냉매가 통과하는 토출 포트를 구비하는 베어링;
    상기 베어링에 결합되며, 상기 토출 포트를 통과한 냉매가 인입되는 머플러; 및
    상기 머플러에 연결되어 상기 머플러의 외측 둘레를 감싸도록 연장되며, 상기 머플러 내부로 인입된 냉매를 상기 구동 모터의 하측 공간으로 안내하는 냉매 가이드관을 포함하고,
    상기 머플러는 상측에서 바라볼 때, 볼록부와 오목부가 교번하여 복수 개 배치되고,
    상기 냉매 가이드관은 복수의 볼록부와 복수의 오목부를 둘러싸도록 배치되는 로터리 압축기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 냉매 가이드관의 입구는 상기 복수의 볼록부 중 일 볼록부에 연결되는 로터리 압축기.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 챔버 형성부는 상기 안착판에서 상방으로 연장되는 제 1 챔버 형성부와,
    상기 제 1 챔버 형성부에서 상방으로 연장되며, 둘레 길이가 상기 제 1 챔버 형성부의 둘레 길이 보다 짧은 제 2 챔버 형성부를 포함하고,
    상기 냉매 가이드관의 입구는 상기 제 1 챔버 형성부에 결합되는 로터리 압축기.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 냉매 가이드관의 출구는 상측 방향으로 소정 각도로 절곡되는 로터리 압축기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 냉매 가이드관의 출구는 상기 냉매 가이드관의 입구 보다 높게 위치되는 로터리 압축기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉매 가이드관의 내경은 상기 토출 포트의 내경 보다 크게 형성되고,
    상기 냉매 가이드관의 길이는 상기 토출 포트의 길이 보다 길게 형성되는 로터리 압축기.
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