KR20050017937A - 밀폐형압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀폐형압축기에 관한 것으로, 그 목적은 셸 표면에 단차를 형성시킴으로써 압축기 운전 시 발생하는 소음을 최대한 억제할 수 있도록 하는 것이다.

이를 위해 본 발명에 의한 밀폐형압축기는 전동부와 압축부로부터 발생하는 소음을 감소시키기 위하여 셸의 표면에 경사지게 단차가 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

밀폐형압축기{HERMETIC COMPRESSOR}

본 발명은 밀폐형압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밀폐형압축기의 외면을 형성하는 셸에 관한 것이다.

압축기는 냉매와 같은 동작유체를 압축하여 공급하기 위한 장치를 말한다. 밀폐형압축기는 상부셸과 하부셸로 구성되는 셸과 셸 내부에 설치되어 전류의 인가에 의하여 회전동력을 발생시키는 전동부와, 상기 전동부에 의하여 동작유체를 압축하는 압축부를 포함한다.

전동부는 전류의 인가에 의하여 소정의 전자기력을 발생시키는 고정자와 고정자의 전자기력에 의하여 회전하는 회전자를 포함한다.

압축부는 전동부에서 동력을 전달받아 실린더의 내부에 공급되는 동작유체를 압축하기 위한 기계적인 구성을 포함하게 된다. 예를 들면, 크랭크축의 회전력을 직선왕복운동으로 전환하는 커넥팅로드방식의 밀폐형 압축기의 경우, 압축부는 회전자와 같이 회전하는 크랭크축과 크랭크축의 회전운동을 직선왕복운동으로 변환하기 위한 편심핀 및 커넥팅로드, 커넥팅로드에 의하여 실린더 내부에서 직선 왕복운동을 하는 피스톤을 포함한다.

압축부 및 전동부를 내장하는 셸은 횡단면이 원형, 타원형 또는 기타 곡면으로 형성된 강판으로 제조된다.

상기와 같이 구성되는 밀폐형압축기는 밀폐형압축기를 구성하는 여러가지 부품에 대한 고유주파수를 가지고 있다. 예를 들면 셸의 체적에 의한 고유주파수, 압축부 및 전동부등을 포함하는 내부 어셈블리의 고유주파수 등을 들 수 있다. 그리고 압축기가 운전되기 시작하면 내부에서 발생하는 진동에 의한 운전주파수가 있다.

상술한 각각의 주파수와 압축기에서 발생하는 소음과는 밀접한 관계를 가지고 있다. 특히, 상기 각각의 고유주파수와 운전주파수가 일치하는 경우에는 공진현상이 발생하게 되는데 이러한 공진현상이 일어나면 셸이 가지는 고유주파수에 의한 캐비티 노이즈는 현저하게 증가한다. 따라서 어떠한 주기를 가지더라도 주파수가 일치하게 되는 공진현상이 일어나지 않도록 하는 것이 바람직하다.

그러나 종래의 밀폐형압축기는 이러한 공진현상을 회피하기 위한 구조를 가지지 않아 소음이 증가하고 이에 따라 소비자에게 불쾌감을 주는 문제점이 있었다.

또한 소음을 억제하기 위해 별도의 차음부, 흡음부를 설치하는 경우도 있었는데, 이러한 경우에는 차음부, 흡음부를 설치하기 위한 별도의 공정을 추가하게 됨으로써 별도의 비용이 소요되고 작업생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한 공진현상을 회피하기 위해 셸을 '구'등의 특수한 형태로 제조하는 경우도 있었는데, 이러한 경우에는 압축기 내부에 전동부와 압축부 이외에 소음 방지를 위한 별도의 공간을 형성시켜야 하므로 불 필요하게 밀폐형압축기의 체적이 커지거나 공간 활용에 있어서 효율성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 셸에 의하여 형성되는 고유주파수와 운전주파수가 일치하게 됨으로써 발생하는 공진현상이 일어나지 않도록 함으로써, 공진에 의한 이상 소음을 줄일 수 있는 밀폐형압축기을 제공하는 것이다.

또한, 소음을 제거하기 위한 별도의 차음부, 흡음부를 설치하지 않고 셸 형상의 변경을 통하여 효과적으로 소음을 줄임으로써 비용을 절감하고 별도의 공정을 추가하지 않음으로써 작업생산성을 높일 수 있도록 한 밀폐형압축기를 제공하는 것이다.

또한, 셸을 특수한 형태로 제조하지 않고 약간의 형상 변경에 의하여 효과적으로 소음을 줄임으로써 재료비를 절감하고 공간 활용의 효율성을 높이도록 한 밀폐형압축기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 밀폐형압축기는, 전동부, 압축부가 수납되는 셸을 포함하는 밀폐형압축기에 있어서, 상기 셸은 상기 전동부와 상기 압축부로부터 발생하는 소음을 감소시키기 위하여 표면에 경사지게 단차가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 셸은 장측면, 단측면, 상기 장측면과 상기 단측면을 연결하는 연결면을 포함하는 측면을 가지며, 상기 단차는 상기 장측면에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단차는 높이가 3 내지 5mm인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 밀폐형압축기의 전체적인 구조를 보인 단면도이다.

본 발명에 따른 밀폐형압축기는 도 1에 도시한 바와 같이, 셸(10)과 셸(10) 내부에 설치되어 전류의 인가에 의하여 회전동력을 발생시키는 전동부(30)와, 상기 전동부(30)에 의하여 동작유체를 압축하는 압축부(20)를 포함한다.

전동부(30)는 전류의 인가에 의하여 소정의 전자기력을 발생시키는 고정자(33)와 고정자(33)의 전자기력에 의하여 회전하는 회전자(31)를 포함한다.

압축부(20)는 전동부(30)로부터 동력을 전달받아 실린더(21)의 내부에 공급되는 동작유체를 압축하기 위한 것으로, 회전자(31)와 같이 회전하는 크랭크축(25)과 크랭크축(25)의 회전운동을 직선왕복운동으로 변환하기 위한 편심핀(26) 및 커넥팅로드(23), 커넥팅로드(23)에 의하여 실린더(21) 내부에서 직선 왕복운동을 하는 피스톤(24)을 포함한다.

셸(10)은 횡단면이 원형, 타원형 또는 기타 곡면으로 형성되며 상부셸(11)과 하부셸(12)로 분리되어 내부에 전동부(30)와 압축부(20)가 수납된 상태에서 상부셸(11)과 하부셸(12)이 밀봉결합된다. 이러한 셸(10)은 강판을 딥 드로잉 방법에 의하여 소성가공함으로써 제조하는 것이 일반적이다.

도 2는 본 발명에 따른 밀폐형압축기의 하부셸을 보인 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 밀폐형압축기의 하부셸을 보인 정면도이다.

본 발명에 따른 밀폐형압축기의 하부셸(12)은 도 2, 3에 도시한 바와 같이, 상부에 상부셸(11)과의 밀봉 결합을 위한 결합부(12i)와 소음 감소를 위한 단차(12a)등이 형성되어 있다. 결합부(12i)의 하부는 편의상 측면(12l, 12c, 12s)과 바닥면(12b)으로 나누고, 측면(12l, 12c, 12s)은 비교적 작은 곡률을 가지는 장측면(12l), 장측면과 비슷한 곡률을 가지는 단측면(12s), 장측면(12l)과 단측면(12s)을 연결하며 비교적 큰 곡률을 가지는 연결면(12c)으로 나누어 볼 수 있는데 단차(12a)는 장측면(12l)의 표면에 형성된다.

이러한 단차(12a)에 의해 하부셸(12)의 일측 부분의 길이가 줄어들게 됨으로써, 하부셸(12)의 고유진동수가 변화되어 운전주파수와 하부셸(12)의 고유주파수와의 공진현상을 방지할 수 있게 된다. 또한 이러한 단차는 하부셸(12)의 강성을 보강해주어 하부셸(12)이 진동하는 변위를 감소시켜주는 역할을 한다. 따라서 단차(12a)는 장측면(12l)이나 단측면(12c) 또는 바닥면(12b) 중 어느 곳에도 설치할 수 있으나 가장 넓으며 굴곡이 없어 취약한 장측면(12l)에 형성하는 것이 가장 효율적이다. 또한 단차(12a)를 수평하게 형성시키는 것보다는 약간 경사지게 형성시키는 경우 진동이 어느 방향으로 발생하여도 이를 저지시키는 역할을 할 수 있게 된다. 또한 실험 상 이러한 단차(12a)는 단차(12a)의 상부가 단차(12a)의 하부보다 약 3 내지 5mm 정도의 높이(12d, 도1참조)를 갖도록 형성되도록 하는 경우 진동방지에 있어서 가장 효과적이었으며 공간 활용을 가장 효율적으로 할 수 있게 되었다.

본 발명에 의한 밀폐형압축기를 대상으로 한 실험 결과, 단차(12a)를 형성시키지 않은 경우에 비하여 고유진동수의 제 1 모드에서는 변위가 40.1mm에서 33.6mm로 감소하고 제 2 모드에서 변위가 34.8mm에서 28.7mm로, 제 3 모드에서는 29.3mm에서 26.3mm로 감소하였다.

또한 본 발명에 의한 밀폐형압축기는 2.0kHz 내지 3.5kHz 사이 고주파 대역의 소음 감소 효과가 뛰어났는데 2.5kHz의 경우 동일한 조건에서 단차를 형성시키지 않은 경우 50dB에서 단차를 형성시킨 경우 33dB로 소음이 감소하는 효과가 발생하였다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 밀폐형압축기는 셸에 단차를 형성시킴으로써 셸의 고유주파수를 이동시켜 공진현상을 회피하고, 셸의 강성을 보강함으로써 소음을 줄일 수 있다.

또한, 소음을 제거하기 위한 별도의 차음부, 흡음부를 설치하지 않고 셸 형상의 변경만을 통하여 효과적으로 소음을 줄임으로써 비용을 절감하고 작업생산성을 높일 수 있다.

또한, 셸을 특수한 형태로 제조하지 않고 약간의 형상 변경에 의하여 효과적으로 소음을 줄임으로써 재료비를 절감하고 압축기 내부 및 외부 공간 활용의 효율성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 밀폐형압축기의 전체적인 구조를 보인 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 밀폐형압축기의 하부셸을 보인 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 밀폐형압축기의 하부셸을 보인 정면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 셸, 11: 상부셸,

12: 하부셸, 12a: 단차,

12l: 장측면, 12s: 단측면,

12c: 연결면

Claims (3)

1. 전동부, 압축부가 수납되는 셸을 포함하는 밀폐형압축기에 있어서,

   상기 셸은 상기 전동부와 상기 압축부로부터 발생하는 소음을 감소시키기 위하여 표면에 경사지게 단차가 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형압축기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 셸은 장측면, 단측면, 상기 장측면과 상기 단측면을 연결하는 연결면을 포함하는 측면을 가지며,

   상기 단차는 상기 장측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형압축기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 단차는 높이가 3 내지 5mm인 것을 특징으로 하는 밀폐형압축기.