KR20020013355A - 밀폐형 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기의 케이스에 관한 것으로, 어퍼셀의 강성을 높임과 동시에 기존의 이상 소음 발생 고유진동수에 대해 이격되는 특정의 고유진동수를 부여하기 위하여 어퍼셀의 표면에 엠보싱 가공으로 원형이나 각형 등의 단위 가공부를 적어도 하나 이상 형성함으로써 구동시 발생되는 소음 진동을 보다 효과적으로 억제하여 감쇄시킨 밀폐형 압축기.

Description

밀폐형 압축기{Hermetic compressor}

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것으로서, 특히 구동 소음 및 진동을 보다 더 효과적으로 감쇄시킬 수 있도록 어퍼셀(upper shell)의 외관 형상구조를 개량한 밀폐형 왕복동식 압축기에 관한 것이다.

일반적으로, 냉장고나 냉동기 및 자판기 등과 같이 냉동싸이클이 적용된 제품에는 냉매를 고온고압으로 압축하기 위한 밀폐형 압축기가 설치된다. 이와 같은 밀폐형 압축기는 도 1에 도시된 바와 같이, 로우셀(low shell; 1a)과 어퍼셀(upper shell; 1b)이 밀폐되도록 씰링된 케이스(1)의 내부 챔버에 냉매 압축을 위한 실린더(21) 및 피스톤(22) 등을 구비한 압축장치(20)와, 그 압축장치(20)를 구동시키기 위한 것으로 로터(11) 및 스테이터(12) 등을 구비한 구동장치(10)가 설치된다.

한편, 상기 로터(11)에는 편심부(13)를 가지는 회전축(14)이 압입되며, 그 회전축(14)의 편심부(13)는 커넥팅로드(23)에 의해 상기 피스톤(22)과 연결되도록 설치된다.

상기와 같은 구성을 가지는 밀폐형 압축기는, 상기 로터(11)와 함께 회전축(14)이 회전하게 됨에 따라 커넥팅로드(23)에 연결된 피스톤(22)이 실린더(21)의 내부에서 직선왕복운동하게 됨으로써 흡입공(21a)과 토출공(21b)을 통한 냉매 흡입 및 토출 과정을 반복적으로 수행하게 된다.

그런데, 종래의 통상적인 밀폐형 압축기는 그 성능을 개선하기 위한 노력의 일환으로 냉매의 압축효율 향상과 동시에 구동소음의 저감이라는 서로 상반된 과제 해결을 관건으로 삼고 있다.

즉, 압축기의 구동시 케이스(1)의 내부 온도와 압력 등의 조건에 따라 캐비티(cavity) 기주공명이 발생하게 되는데, 이 기주공명이 케이스(1)의 공진주파수와 일치하게 되는 경우 이상 소음과 함께 심한 진동이 발생하게 된다.

상기한 바와 같은 이상 소음과 진동은 압축기의 효율을 저하시키는 큰 요인중의 하나로 작용하게 되며, 특히 어퍼셀(1b)의 상부에서 출력되는 소음은 예컨대, "따르르"하는 떨림음으로 압축기 자체는 물론 그 채용제품으로서 냉장고 등의 중점관리 주파수대역으로 설정되고 있는 대략 3100Hz 또는 3300Hz의 고주파대역에서 발생하게 된다.

따라서, 통상적인 밀폐형 압축기는 그 제조과정에 있어서 상기한 바와 같은 이상 소음과 진동을 감쇄시키기 위한 노력이 진행되고는 있으나, 특히 상기한 기주공명은 여러 주파수 대역에서 발생됨에 따라 그 회피설계가 어려워 획기적인 개선안을 찾지 못하고 있는 것이 현실이다.

또한, 최근에는 압축기 케이스의 두께를 조절하여 공진주파수를 기주공명의 발생 주파수대역으로부터 이격시키는 방법이 제안된 바 있으나, 이러한 경우 케이스의 두께가 두꺼워지고 설계가 어려워지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 밀폐형 압축기가 가지는 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로서, 케이스 특히 어퍼셀의 외관 형상 구조를 개량하여 강성을 높여 줌과 동시에 고유진동수를 변경시켜 줌으로써 구동 소음 및 진동을 보다 더 효과적으로 억제 감소시킨 밀폐형 압축기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 밀폐형 압축기를 개략적으로 도시한 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 밀폐형 압축기를 개략적으로 도시한 단면도,

도 3 및 도 4는 각각 도 2에 도시된 본 발명에 따른 밀폐형 압축기의 어퍼셀에 대한 서로 다른 실시예를 개략적으로 도시해 보인 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 밀폐형 압축기와 종래 밀폐형 압축기의 구동 소음 및 진동을 비교 측정한 결과를 나타내 보인 도표.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100...압축기 케이스 110...어퍼셀

111...단위 가공부 120...로우셀

130...압축장치 131...실린더

133...피스톤 135...커넥팅로드

140...구동장치 141...실린더

143...피스톤 145...회전축

147...편심부

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는, 냉매 압축을 위한 실린더 및 피스톤을 구비한 압축장치와, 그 압축장치를 구동시키기 위하여 로터와 스테이터를 구비한 구동장치가 어퍼셀과 로우셀로 이루어진 밀폐 케이스 내부에 수용되도록 설치되는 밀폐형 압축기에 있어서, 상기 어퍼셀은 그 투영시의 형상구조에 반영될 수 있도록 표면이 변형 가공된 적어도 하나 이상의 단위 가공부에 의해 요철면을 이루도록 형성된 것을 특징으로 한다.

상기한 구성을 가지는 본 발명에 의한 밀폐형 압축기에 있어서, 상기 가공부는 엠보싱 가공에 의해 일정 깊이 함몰 형성된 적어도 하나의 단위 요홈부를 가지며, 그 단위 요홈부의 형상은 원형이나 각형을 이루도록 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 단위 요홈부는 다수가 일정한 패턴을 가지도록 배열 형성되며, 어퍼셀의 표면에 대해 7 내지 7.5mm 범위 이내의 깊이를 가지도록 뱐형 가공된 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 밀폐형 압축기를 상세하게 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 도시된 바와 같이 어퍼셀(upper shell; 110)과 로우셀(low shell; 120)이 밀폐되도록 씰링된 케이스(100)의 내부 챔버에, 냉매 압축을 위한 실린더(131) 및 피스톤(133) 등이 구비된 압축장치(130)와, 그 압축장치(130)를 구동시키기 위한 것으로 로터(141) 및 스테이터(143) 등이 구비된 구동장치(140)가 수용되도록 설치된다. 여기서, 도면의 참조부호 145는 상기 로터(111)에 압입되어 회전하는 회전축으로서, 그 편심부(147)가 커넥팅로드(135)에 의해 상기 피스톤(133)에 연결되도록 설치된다. 또한, 131a 및 131b는 상기 실린더(131)의 내부에서 피스톤(133)이 직선왕복 운동하게 됨으로써 냉매의 흡입 및 토출이 이루어지는 흡입공과 토출공을 나타낸다.

상기한 바와 같은 구성에 있어서 상기 어퍼셀(110)은 본 발명을 특징지우는 구성요소로서, 그 표면에는 예컨대 투영시의 형상 구조에 반영될 수 있도록 외형 구조가 변형 가공된 다양한 형태의 형상과 구조를 가지는 단위 가공부(111)가 형성되어 있는 점에 그 특징이 있다.

본 발명에 있어서, 상기 단위 가공부(111)는 어퍼셀(110)을 상기 회전축(145)을 중심으로 상부에서 투영할 경우에 그 투영형상에 반영될 수 있는 다양한 형태의 형상 구조를 모두 적용할 수 있는 것으로서, 적어도 하나 이상의 복수개가 균일 또는 불균일 형태의 다양한 패턴으로 배열 형성할 수 있다.

상기와 같은 구성에 따르면, 상기 단위 가공부(111)가 어퍼셀(110)의 주어진 두께 범위에 대하여 강성을 높여 줌과 동시에 표면부에 가능한 평면부가 배제되도록 하여 기존 압축기 어퍼셀의 고유진동수에 대해 이격되는 특정 고유진동수를 부여하게 됨으로써, 이상 소음의 중점관리 주파수대역인 3100Hz 또는 3300Hz에서의 이상 소음 감쇄효과를 높이기 위한 것이다.

본 발명의 일측면에 따르면 상기 가공부(111)는 엠보싱 가공에 의해 형성된 적어도 하나의 요홈부가 형성된 것으로서, 이에 따르면 상기 어퍼셀(110)의 표면이 요철면으로 형성된다.

본 발명의 바람직한 실시예를 도시해 보인 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 가공부(111)의 정면형상은 도시된 바와 같이 반달형상이나 원형 또는 다각형을 이루도록 형성된 것이 바람직하며, 상기 가공부(111)가 도 4에 도시된 바와 같이 일정한 패턴 배열을 이루도록 다수가 형성된 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 가공부(111)는 어퍼셀(110)의 표면으로부터 대략 5 내지 15mm 범위 이내의 깊이로 변형 가공되는 것이 바람직한데, 특히 7 내지 7.5mm 범위 이내의 가공 깊이를 가질 경우 보다 더 소음 진동 감소효과를 높일 수가 있다.

한편, 본 발명에 있어서 상기 가공부(111)는 비록 어퍼셀(110)의 표면이 함몰된 형태로 가공된 예를 보이고 있으나, 그와는 반대로 어퍼셀(110)의 표면에 대해 일정 높이 돌출된 형태로 가공할 수도 있으며, 이때도 기준 표면에 대해 대략 5 내지 15mm 범위 이내의 깊이로 변형 가공되는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명에 따른 밀폐형 압축기와 종래 밀폐형 압축기의 구동시 발생되는 이상 소음을 측정한 결과를 비교해 보인 도표로서, 이를 참조해 보면 본 발명에 따라 어퍼셀(110)에 가공부(111)를 형성하여 그 형상 구조를 개량한 밀폐형 압축기는 종래의 밀폐형 압축기보다 대략 2dB 이하의 낮은 구동 소음을 발생시키게 됨을 알 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는 구동시의 진동도 종래 밀폐형 압축기에 비하여 현저히 감소됨을 알 수가 있다.

이상의 비교 측정 결과를 토대로 해 볼 때, 본 발명에 의한 압축기는어퍼셀(110)에 상기한 바와 같은 가공부(111)를 인위적으로 형성하여 그 강성을 높여줌과 동시에 평면부를 배제시켜 특정한 고유진동수를 부여할 수 있게 됨에 따라 구동시 발생되는 이상 소음과 진동을 보다 적극적이고 효과적으로 억제하여 감소시킬 수가 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 밀폐형 압축기에 따르면, 어퍼셀에 특정의 고유진동수를 부여하기 위하여 엠보싱 가공으로 형성한 원형이나 각형의 요홈부 또는 요철부와 같이 그 투영시의 형상에 반영될 수 있는 다양한 형태로 외형 구조를 변형 가공한 가공부를 형성함에 따라 구동시의 소음 진동 발생을 보다 효과적으로 억제하여 감소시킬 수가 있다.

본 고안은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 이에 한정되지 않고, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능할 것이다.

Claims (5)

1. 냉매 압축을 위한 실린더 및 피스톤을 구비한 압축장치와, 그 압축장치를 구동시키기 위하여 로터와 스테이터를 구비한 구동장치가 어퍼셀과 로우셀로 이루어진 밀폐 케이스 내부에 수용되도록 설치되는 밀폐형 압축기에 있어서,

   상기 어퍼셀은 그 투영시의 형상구조에 반영될 수 있도록 표면이 변형 가공된 적어도 하나 이상의 단위 가공부에 의해 요철면을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 단위 가공부는 엠보싱 가공에 의해 일정 깊이 함몰 형성된 적어도 하나의 단위 요홈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 단위 요홈부의 형상은 원형이나 각형을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 단위 요홈부는 다수가 일정한 패턴을 가지도록 배열 형성된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
5. 제1항에 있어서,

   상기 가공부는 어퍼셀의 표면에 대해 7 내지 7.5mm 범위 이내의 깊이를 가지도록 변형 가공된 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.