KR20030044252A - 스크롤 압축기의 소음 저감 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크롤 압축기에서 토출유체의 유동소음과, 토출유체가 직접 상부쳄버에 부딪혀서 발생하는 타격소음 및 맥동소음을 방지하고자 한 스크롤 압축기의 소음 저감 구조에 관한 것이다.

본 발명에 의한 스크롤 압축기의 소음 저감 구조는, 상부쳄버(10)의 내측에 고저압분리판(60)의 토출구(62) 상측으로 일정한 밀폐공간을 형성하는 차단판(100)이 배치되고, 이의 차단판(100)에는 상기 상부쳄버(10)내부로 압축유체를 토출하기 위한 다수의 토출홀(110)이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 차단판(100)은 반구형으로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 또한, 상기 차단판(100)의 다수의 토출홀(110)은 상기 고저압분리판(60)의 토출구(62)의 직상부를 벗어난 위치에 형성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 고저압분리판의 토출구 상측에, 바람직하기로는 반구형의 차단판을 배치함으로써 토출 유체가 직접 상부쳄버에 부딪히는 것을 방지하면서 유체가 효과적으로 확산되도록 하여 상부쳄버에 전달되는 소음을 줄일 수 있게 된다.

Description

스크롤 압축기의 소음 저감 구조{Structure Able to Reduce Any Noise for a Scroll Compressor}

본 발명은 스크롤 압축기의 소음 저감 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축된 고압의 유체가 토출될 시 상부쳄버에 직접 부딪히지 않도록 함으로써 유체의 유동, 타격 및 맥동 소음을 감소시키기에 적합한 스크롤 압축기의 소음 저감 구조에 관한 것이다.

이미 잘 알려진 바와 같이 스크롤 압축기는 각각 인볼류트 형상의 랩을 가지는 두개의 스크롤부재를 구비하여, 각 스크롤부재의 랩을 일정 위상각을 갖는 상태로 대향 결합시켜, 하나의 스크롤부재(고정 스크롤부재)에 대하여 다른 하나의 스크롤 부재(선회스크롤부재)를 선회운동시킴으로써 두 스크롤부재의 랩 사이에 생성되는 밀폐 포켓의 체적이 점진적으로 줄어드는 과정에서 유체가 압축되도록 하는 압축기이다.

첨부도면 도 1은 종래의 스크롤 압축기의 전형을 도시하고 있는 바, 스크롤 압축기는 가장 바깥쪽으로 상부쳄버(10)가 구비되고, 이 상부쳄버(10) 아래쪽으로는 중간쳄버(12)가 구비되며, 이 중간쳄버(12)의 아래쪽으로는 하부쳄버(도시생략)가 구비되어 이들이 용접등의 방법으로 접합된 밀봉 쉘(A)을 이루고 있고, 이 밀봉쉘(A)의 내측에는 고정스크롤(20)과 선회스크롤(30)이 갖추어져서 각각의 인볼류트 랩(22)(32)이 180도 각도의 위상차를 가지는 상태로 맞물려 각 랩(22)과 랩(32) 사이에 유체압축을 위한 밀폐 포켓(B)이 형성된다. 상기 고정스크롤(20)은 축방향 순응력을 높이기 위하여 상프레임(40)에 상,하 유동가능하게 결합되면서 회전이 불가하게 결합되어 있고, 상기 선회스크롤(30)은 상프레임(40)에 베어링(54)으로 지지되어 있는 크랭크축(50)의 편심축(52)에 의하여 고정스크롤(20)에 대해 선회운동을 하게 된다. 상기 고정스크롤(20)의 상측에는 고저압분리판(60)이 상기 밀봉쉘(A)에 용접등의 방법으로 고정되어 유체압축에 따른 밀폐 포켓(B)에 생성되는 내압에 의해 고정스크롤(20)이 위로 이동하는 것을 저지하도록 된 구조로 되어 있다.

이러한 스크롤 압축기에서의 압축동작은, 상기 선회스크롤(30)의 선회운동에 따라서 밀폐 포켓(B)의 체적이 점진적으로 감소되면서 압축이 진행되며, 압축된 유체는 최종적으로는 고정스크롤(20)의 중앙부에 형성된 토출구(24)와 고저압분리판(60)에 형성된 토출구(62) 및 역지변(80)을 통과하여 상부쳄버(10)로 분출된 후 상부쳄버(10)의 일측에 마련된 토출배관(70)을 통하여 목적하는 장치로 이동하게 된다.

상기에서 유체가 압축될 때에는 각 운동부품들의 기계적 마찰소음이 발생하고, 압축된 유체가 토출될 때에는 그의 토출압력에 의하여 토출구(24)(62)를 통과하는 통과소음이 발생함과 아울러 토출된 유체가 상부쳄버(10)에 직접 부딪힘에 따른 타격소음이 발생하게 되는데, 이러한 일련의 소음들은 토출구(24)(62)가 상부쳄버(10)와 토출배관(70)을 통하여 외부로 연통되어 있는 관계로, 발생된 소음이 토출구(24)(62) 상부의 상부쳄버(10)측으로 전달되고 상부쳄버(10)에서 그대로 외부로 전달되는 폐단이 있었다.

이러한 문제를 해소하기 위한 종래의 한 방편으로는 첨부도면 도 2와 같이 고정스크롤(20) 및 고저압분리판(60)의 토출구(24)(62) 상부에 소음판(消音板, 90)을 설치하여 토출구(24)(62)로부터 토출되는 유체가 직접 상부쳄버(10)에 부딪히지 않도록 하여 토출 유체의 유동 소음 및 맥동 소음을 흡수하고자 한 구조가 알려져 있으나, 상기 소음판(90)이 상부쳄버(10)에 부착되어 있는 관계로, 유체의 충돌 및 맥동 소음이 간접적으로 상부쳄버(10)에 전달되는 경향이 있는 것이었다.

따라서, 본 발명의 목적은 고저압분리판의 상부에 반구형의 차단판을 배치하고, 이의 반구형 차단판이 상부쳄버에는 접촉되지 않도록 하여 스크롤 압축기의 토출구를 통하여 배출되는 압축 유체가 곧바로 상부쳄버에 부딪히는 것을 방지하면서 반구형의 차단판을 통하여 유체의 부드러운 확산을 유도함으로써 상부쳄버로 전달되는 유체 충돌에너지 및 소음 전파 에너지를 효과적으로 차단할 수 있는 스크롤 압축기의 소음 저감 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 일반적인 스크롤 압축기를 나타내는 단면도

도 2는 종래의 스크롤 압축기의 소음 저감 구조의 일례를 나타내는 단면도

도 3은 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 소음 저감 구조를 나타내는 단면도

도 4는 본 발명에 의한 차단판의 형상을 상세하게 나타내는 도면

도 5는 도 4의 평면도

<도면의 간단한 설명>

10 : 상부쳄버20 : 고정스크롤

22,32 : 인볼류트 랩24 : 토출구

30 : 선회스크롤40 : 상프레임

50 : 크랭크축52 : 편심축

54 : 베어링60 : 고저압분리판

62 :토출구70 : 토출배관

80 : 역지변90 : 소음판

100 : 차단판110 : 토출홀

A : 밀봉 쉘B : 밀폐 포켓

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 스크롤 압축기의 소음 저감구조는, 상부쳄버와 중간쳄버 및 하부쳄버가 접합되어 이루어지는 밀봉 쉘(A)내에, 각각 인볼류트 랩을 통하여 맞물리는 고정스크롤과 선회스크롤이 갖추어지고, 이의 고정스크롤의 상측에 고저압분리판이 배치되어, 상기 고정스크롤과 선회스크롤에 의하여 압축된 유체가 고정스크롤의 토출구와 고저압분리판의 토출구를 통하여 상기 상부쳄버 내부로 토출된 다음 상부쳄버 일측에 연결된 토출배관을 통하여 배출되도록 된 스크롤형 압축기에 있어서, 상기 상부쳄버의 내부에 상기 고저압분리판의 토출구 상측으로 일정한 밀폐공간을 형성하는 차단판이 배치되고, 이의 차단판에는 상기 상부쳄버 내부로 압축유체를 토출하기 위한 다수의 토출홀이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바림직하기로, 상기 차단판은 반구형으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하기로, 상기 차단판의 다수의 토출홀은 상기 고저압분리판의 토출구의 직상부를 벗어난 위치에 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 보다 상세하게 설명한다.

첨부도면 도 3은 본 발명에 의한 스크롤 압축기 구조를 나타내는 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 차단판의 형상을 상세하게 나타내는 도면이며, 도 5는 차단판의 평면도이다.

도 1 및 도 2와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하며 그 반복되는 설명은 생략한다.

도시된 바와 같이 본 발명은 고저압분리판(60)의 토출구(62)를 중심으로 하는 차단판(100)이 구비되어, 이 차단판(100)의 하단 둘레를 고저압분리판(60)에 용접등의 방법으로 접합시킨 구조로서, 고저압분리판(60)과 차단판(100) 사이에 일정한 밀폐공간이 형성되도록 하고, 이러한 차단판(100)에는 유체의 토출을 위한 다수의 토출홀(110)이 형성된 구조로 되어 있다.

본 발명에 의하여 상기 차단판(100)은 반구형으로 이루어져서, 고저압분리판(60)의 토출구(62)로부터 토출되는 유체가 부딪힐 시 유체의 확산이 용이하도록 하고 있다.

또한, 상기 반구형의 차단판(100)에는 고저압분리판(60)측 토출구(62)로부터 토출되는 유체가 상부쳄버(10)와 토출배관(70)측으로 유동되도록 하는 다수의 토출홀(110)이 형성되어 있다.

상기 다수의 토출홀(110)은 바람직하기로는 상기 고저압분리판(60)의 토출구(62) 직상부측 즉, 토출구(62)의 선단부 직경 이내에 해당하는 부분에는 형성하지 않고 토출구(62) 직경을 벗어난 둘레 부분에 형성함으로써 토출구(62)를 통과한 유체가 차단판(100)을 수직관통하여 상부쳄버(10)에 직접 부딪히지 않도록 한다. 이러한 것을 제외하고는 토출홀(110)의 위치와 개수는 자유롭게 설정할 수 있다. 아울러 상기 토출홀(110)의 개수와 위치는 실험을 통하여 유체의 유동저항(압력강하)을 최대한 줄일 수 있도록 하여 설정된다.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 스크롤 압축기에서 압축을 수행할 시, 고정스크롤(20)에 대하여 선회스크롤(30)이 선회운동을 함에 따라 고정스크롤(20)과 선회스크롤(30)의 인볼류트 랩(22)(32) 사이에 형성된 밀폐 포켓(B)의 체적이 점진적으로 감소되면서 압축이 진행되고, 압축된 유체는 최종적으로는 고정스크롤(20)의 중앙부에 형성된 토출구(24)와 고저압분리판(60)에 형성된 토출구(62) 및 역지변(80)을 통과하게 된다.

상기와 같이 역지변(80)을 통과한 압축유체는 본 발명에 의하여 고저압분리판(60) 위에 배치되어 있는 차단판(100)에 부딪히게 된다. 상기 차단판(100)에는 상기 고저압분리판(60)의 중앙 토출구(62)의 직상부를 제외한 주변에 토출홀(110)이 형성되어 있음과 동시에, 이의 차단판(100)은 반구형의 윤곽을 가지고 있으므로, 압축유체가 차단판(100)의 반구형 윤곽에 부딪혀 확산되면서 충격이 흡수된 다음, 차단판(100)에 형성된 다수의 토출홀(110)을 통하여 상부쳄버(10)측으로 유출된다. 따라서, 본 발명에 의하면 고저압분리판(60)의 토출구(62)로부터 토출되는 고압유체가 차단판(100)을 거쳐 확산됨으로써 상부쳄버(10)로 직접 전달되는 유체 충격에너지 및 소음 전파 에너지가 효과적으로 차단되는 것이다. 이렇게 하여 상부쳄버(10)로 유입된 고압유체는 상부쳄버(10)에 형성된 토출배관(70)을 통하여 외부로 배출된다.

또한, 본 발명에 의하여 고저압분리판(60)상에 구비된 차단판(100)은 고저압분리판(60)의 토출구(62)측으로 유출되려고 하는 압축기 내부의 기계소음도 차단하게 됨으로써 매우 정숙한 스크롤 압축기가 제공될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 스크롤 압축기의 소음 저감 구조에 의하면, 압축기에서 압축된 유체의 출구인 고저압분리판의 토출구 상측에 차단판이 배치됨으로써, 게다가 이의 차단판이 반구형으로 형성됨으로써, 토출되는 유체가 상부쳄버에 직접 충돌되는 것이 방지되면서, 토출되는 유체의 확산이 효과적으로 이루어져 상부쳄버측으로 전달되는 소음을 차단 내지 저감시킬 수 있게 된다.

이에 더하여, 본 발명에 따라서 고저압분리판상에 배치되는 차단판에 의하여 압축기 내부에서 발생되는 기계소음이 외부로 전달되는 것도 효과적으로 차단됨으로써 보다 정숙하고 신뢰성 있는 압축기를 제공할 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 상부쳄버(10)와 중간쳄버(12) 및 하부쳄버가 접합되어 이루어지는 밀봉 쉘(A)내에, 각각 인볼류트 랩(22)(32)을 통하여 맞물리는 고정스크롤(20)과 선회스크롤(30)이 갖추어지고, 이의 고정스크롤(20)의 상측에 고저압분리판(60)이 배치되어, 상기 고정스크롤(20)과 선회스크롤(30)에 의하여 압축된 유체가 고정스크롤(20)의 토출구(24)와 고저압분리판(60)의 토출구(62)를 통하여 상기 상부쳄버(10) 내부로 토출된 다음 상부쳄버(10) 일측에 연결된 토출배관(70)을 통하여 배출되도록 된 스크롤형 압축기에 있어서,

   상기 상부쳄버(10)의 내부에 상기 고저압분리판(60)의 토출구(62) 상측으로 일정한 밀폐공간을 형성하는 차단판(100)이 배치되고, 이의 차단판(100)에는 상기 상부쳄버(10)내부로 압축유체를 토출하기 위한 다수의 토출홀(110)이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 소음 저감 구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 차단판(100)은 반구형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 소음 저감 구조.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 차단판(100)의 다수의 토출홀(110)은 상기 고저압분리판(60)의 토출구(62)의 직상부를 벗어난 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 스크롤 압축기의 소음 저감 구조.