KR20190123460A - 압축기 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

압축기는 내부에 공간이 형성된 쉘과, 공간에 수용된 모터와; 공간에 수용되고 모터에 연결되어 냉매를 압축하는 압축기구를 포함하고, 쉘은 중공 쉘과, 중공 쉘의 하부에 결합된 로어 바디와, 중공 쉘의 상부에 결합된 어퍼 바디를 포함하며, 중공 쉘은 외주면에 복수개의 함몰부가 서로 이격 형성된 제1영역과, 제1영역을 둘러싸고 함몰부가 형성되지 않는 제2영역을 포함한다.

Description

압축기 및 그 제조방법{Compressor and Manufacturing method of the same}

본 발명은 압축기 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉매를 압축하는 압축기 및 그 제조방법에 관한 것이다.

압축기는 기체를 압축시켜 압력을 높이는 기기로서, 통상적으로 컴프레서라 불린다.

압축기는 냉장고나 공기조화기와 같은 가전기기에 설치되어 기상 냉매를 압축할 수 있고, 압축 방식에 따라 왕복동식 압축기, 로터리 압축기, 스크류 압축기, 원심식(터보) 압축기 등으로 구분될 수 있다.

압축기는 내부에 공간이 형성된 쉘과, 쉘 내부에 배치된 모터와, 모터에 연결되어 냉매를 압축하는 압축기구를 포함할 수 있다.

압축기는 구동시, 소음이 발생될 수 있고, 압축기에서 발생된 소음은 압축기에 연결된 배관을 통해 전달되거나 쉘의 외면에서 주변으로 방사될 수 있다.

압축기가 에어컨 등의 공기조화기나 냉장고에 설치될 경우, 압축기에서 발생된 소음은 실내로 전파될 수 있고, 최근에는 압축기의 소음을 저감하기 위한 다양한 기술이 시도되고 있다.

대한민국 공개특허공보 10-2006-0047887 A(2006년05월18일 공개)에는 소음을 감쇄시킬 수 있는 압축기가 개시되고, 이러한 압축기는 압축기의 부품 중 일부를 내부에 챔버가 형성된 이중 벽 구조로 형성하고, 챔버에 모래나 골채 등의 소음 감쇄물질을 채워 소음을 저감한다.

상기와 같은 압축기는 챔버를 형성하기 위해 구조가 복잡하고, 챔버의 크기만큼 내용적이 감소되거나 전체 크기가 증대되는 단점이 있다.

대한민국 공개특허공보 10-2006-0047887 A(2006년05월18일 공개)

본 발명은 내용적 감소나 크기 증대 없이 간단한 구조로 쉘에서 주변으로 방사되는 소음을 저감할 수 있는 압축기 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 압축기는 내부에 공간이 형성된 쉘과; 공간에 수용된 모터와; 공간에 수용되고 모터에 연결되어 냉매를 압축하는 압축기구를 포함한다. 쉘은 중공 쉘과, 중공 쉘의 하부에 결합된 로어 바디와, 중공 쉘의 상부에 결합된 어퍼 바디를 포함한다. 중공 쉘은 외주면에 복수개의 함몰부가 서로 이격 형성된 제1영역과, 제1영역을 둘러싸고 함몰부가 형성되지 않는 제2영역을 포함한다.

제2영역은 로어 바디에 접촉되고 중공 쉘의 하부에 위치하는 제3영역과, 어퍼 바디에 접촉되고 중공 쉘의 상부에 위치하는 제4영역과, 제1영역의 일단과 제1영역의 타단 사이에 위치되고 제3영역과 제4영역을 잇고 중공 쉘의 길이 방향으로 긴 제5영역을 포함한다.

중공 쉘은 상하 방향이나 원주 방향 중 어느 한 방향으로 일렬로 형성된 복수개 함몰부의 함몰부 군 복수개 포함할 수 있다.

복수개 함몰부 군 각각의 복수개 함몰부는 상하 방향으로 서로 이격될 수 있다. 복수개 함몰부 군은 원주 방향으로 서로 이격될 수 있다.

복수개 함몰부 군은 복수개 함몰부가 동일 높이에 형성될 수 있다.

복수개 함몰부 군 중 일 함몰부의 복수개 함몰부 중 일부는 일 함몰부 군과 원주방향으로 이격된 타 함몰부군의 복수개 함몰부 사이를 원주 방향으로 향할 수 있다.

복수개 함몰부는 제1영역에 불규칙적으로 형성될 수 있다.

제1영역은 중공 쉘의 원주 방향으로 최소 270°내지 최대 350°일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 압축기의 제조방법은 판체의 양면 중 일면에 함몰부가 형성된 제1영역과 상기 제1영역 외측에 함몰부가 형성되지 않는 제2영역을 갖는 판체를 형성하는 판체 형성 단계와; 판체를 말아 제2영역의 일단과 타단을 접합하여 중공 원통 형상의 중공 쉘을 성형하는 중공 쉘 형성 단계를 포함한다.

판체 형성 단계는 제1영역에 제1방향으로 일렬로 복수개 함몰부를 형성하되, 복수개 함몰부의 함몰부 군의 복수개가 제1방향과 직교한 제2방향으로 이격되게 형성할 수 있다.

압축기의 제조방법은 중공 쉘의 제2영역 중 하부에 로어 바디를 연결하고, 중공 쉘의 제2영역 중 상부에 어퍼 바디를 연결하는 연결 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 소음을 저감하기 위한 함몰부를 중공 쉘에 형성하는 간단한 구조로 쉘에서 주변으로 방사되는 소음을 최소화시킬 수 있고, 중공 쉘의 접합부와, 중공 쉘과 어퍼 바디 결합되는 부분 및 중공 쉘과 로어 바디가 결합되는 부분 이외에 함몰부가 형성되어, 쉘 및 압축기의 제조공정이 복잡하지 않은 이점이 있다.

도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 종단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공 쉘의 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공 쉘의 측면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공 쉘의 횡단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 제조 방법이 도시된 순서도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 제조 방법의 판체 형성 단계에 의해 형성된 판체가 도시된 사시도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 중공 쉘의 측면도,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중공 쉘의 측면도이다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 종단면도이며, 도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공 쉘의 횡단면도이다.

압축기는 내부에 공간(S)이 형성된 쉘(1)과, 공간(S)에 수용된 모터(2)와; 공간(S)에 수용되고 모터(1)에 연결되어 냉매를 압축하는 압축기구(3)를 포함한다.

쉘(1)은 압축기의 외관을 형성하는 것으로서, 그 내부에 배치된 모터(2) 및 압축기구(3)을 보호할 수 있다.

쉘(1)은 복수개 부재의 결합체로 구성될 수 있고, 복수개 부재의 결합시, 쉘(1)의 내부에 밀폐된 공간(S)이 형성될 수 있다.

쉘(1)은 중공 쉘(10)와, 중공 쉘(10)의 하부에 결합된 로어 바디(20)와, 중공 쉘(10)의 상부에 결합된 어퍼 바디(30)를 포함할 수 있다.

중공 쉘(10)은 상하 방향으로 긴 중공 원통 형상일 수 있다.

로어 바디(20)는 중공 쉘(10)의 하부에 결합될 수 있고, 쉘 베이스일 수 있다. 로어 바디(20)는 쉘(1)의 저면을 형성하는 하판(20A)과, 하판(20A)에서 상측 방향으로 연장되고 중공 쉘(10)의 하부로 내삽되거나 외삽되는 하부 원통(20B)를 포함할 수 있다.

하판(20A)은 평평하게 형성된 원판으로 구성되는 것이 가능하고, 하부를 향해 볼록한 곡판으로 구성되는 것도 가능하다.

어퍼 바디(30)는 중공 쉘(10)의 상부에 결합될 수 있고, 쉘 캡일 수 있다. 어퍼 바디(30)는 쉘(1)의 상면을 형성하는 상판(30A)와, 상판(30A)에서 하측 방향으로 연장되고 중공 쉘(10)의 상부로 내삽되거나 외삽되는 상부 원통(30B)를 포함할 수 있다.

상판(30A)은 평평하게 형성된 원판으로 구성되는 것이 가능하고, 상부를 향해 볼록한 곡판으로 구성되는 것도 가능하다.

상판(30A)에는 후술하는 토출튜브(28)가 관통되게 배치될 수 있다.

모터(2)는 압축기구(3)의 편심부(29)를 회동시키는 회전축(21)을 포함할 수 있다. 모터(2)는 회전축(21)과 결합된 로터(27)와, 로터와 이격된 스테이터(28)를 포함할 수 있다.

압축기구(3)는 흡입구(22)가 연결되고 압축실(23)이 형성되고 압축실(23)에서 압축된 냉매가 토출되는 토출구(24)가 형성된 실린더(25)와, 회전축(21)에 연결된 편심부(29)와, 편심부(29)에 설치되어 압축실(23) 내에서 편심 구동되는 로울러(26)를 포함한다.

한편, 압축기는 냉매를 흡입구(22)로 안내하고 압축기의 외부에 배치된 어큐물레이터(4)에 연결된 흡입튜브(27)와, 쉘(1)의 상부에 연결되어 쉘(1) 내부의 냉매가 토출되는 토출튜브(28)을 더 포함할 수 있다.

흡입튜브(27)는 중공 쉘(10)의 일측에 형성된 튜브 관통공에 관통되게 배치될 수 있고, 일단이 중공 쉘(10)의 내부에서 압축기구(3)에 연결될 수 있다.

토출튜브(28)는 어퍼 바디(30)에 관통되게 배치될 수 있다.

이하, 중공 쉘(10)에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

중공 쉘(10)은 함몰부(G)의 형성 유무에 따라, 함몰부(G)가 형성된 제1영역(A1)과 함몰부(G)가 형성되지 않은 제2영역(A2)으로 구분될 수 있다.

본 실시예의 함몰부(G)는 소음을 저감하기 위한 소음 저감부로서, 함몰부(G)는 기둥 형상으로 형성되지 않고, 곡면을 갖는 돔 형상일 수 있다.

함몰부(G) 형상의 일예는 음향 블랙홀(Acoustic black holes: ABH)의 형상일 수 있다. 음향 블랙홀은 입사파 에너지를 흡수할 수 있는 소음 저감 구조로서, 등방성 및 균질성을 갖는 곡면을 갖는다.(학술논문 참조; Geometrical acoustics approximation for Rayleigh and Lamb waves. 9th International Conference on Condition Monitoring and Machinery Failure Prevention Technologies, 12-14 June 2012)

음향 블랙홀(ABH)은 레일리파(Rayleigh wave)가 곡면을 따라 전파하면 곡률의 영향으로 인해 변화하면서 저감되는 것을 이용한 소음 저감 구조이고, 어쿠스틱 블랙홀(ABH)의 곡면은 지수함수로 정의되는 곡률을 갖고, 본 실시예의 함몰부(G)는 어쿠스틱 블랙홀(ABH)과 같이, 지수함수로 정의되는 곡률(C)을 갖는 곡면에 의해 형성될 수 있다.

쉘(1) 특히, 중공 쉘(10)을 따라 전달되는 소음은 함몰부(G)를 형성하는 곡면을 따라 전파되면서 감소될 수 있다. 함몰부(G)는 중공 쉘(10)에 복수개 형성될 수 있다.

중공 쉘(10)을 판체(10')를 중공 원통 형상으로 말아서 제작할 수 있는데, 판체(10)')를 중공 원통 형상으로 만 이후에 중공 쉘(10)의 외면에 함몰부(G)를 형성할 경우, 함몰부(G)는 정밀하게 형성되기 용이하지 않고, 함몰부(G)는 중공 쉘(10)을 중공 원통 형상으로 말기 이전에 형성되는 것이 바람직하다.

중공 쉘(10)은 용접 등에 의해 접합되는 접합부(19, 접합 라인)을 포함할 수 있고, 함몰부(G)는 접합부(19)가 위치하는 영역(A5)에 형성되지 않고, 접합부(19)가 위치하는 영역(A5) 옆에 형성되는 것이 바람직하다.

중공 쉘(10)은 중공 원통 형상으로 말리고 접합된 후, 로어 바디(20) 및 어퍼 바디(300와 결합될 수 있고, 함몰부(G)는 로어 바디(20)와 결합되는 영역(A3)과 어퍼 바디(30)와 결합되는 영역(A4) 각각에 형성되지 않는 것이 바람직하고, 중공 쉘(10) 중 로어 바디(20)와 결합되는 영역(A3)과 어퍼 바디(30)와 결합되는 영역(A4)의 사이에 형성되는 것이 바람직하다.

제1영역(A1)은 함몰부 형성 영역으로서, 제2영역(A2)의 내측에 위치되는 내측 영역일 수 있다. 그리고, 제2영역(A2)은 함몰부 비형성 영역으로서, 제1영역(A1)의 외측에 제1영역(A1)을 둘러싸게 형성된 외측 영역일 수 있다.

제1영역(A1)은 그 외주면에 복수개의 함몰부(G)가 서로 이격 형성될 수 있다. 제1영역(A1)은 중공 쉘(10)의 원주 방향(R방향)으로 최소 270°내지 최대 350°인 영역일 수 있다.

제2영역(A2)은 제1영역(A1)을 둘러싸게 위치하는 영역일 수 있고 함몰부(G)가 형성되지 않는 함몰부 비형성 영역일 수 있다.

제2영역(A2)은 로어 바디(20)에 접촉되고 중공 쉘(10)의 하부에 위치하는 제3영역(A3)과, 어퍼 바디(30)에 접촉되고 중공 쉘(10)의 상부에 위치하는 제4영역(A4)과, 제3영역(A3)과 제4영역(A4)을 잇고 중공 쉘(10)의 길이 방향(Y 방향)으로 긴 제5영역(A5)을 포함할 수 있다.

제3영역(A3)은 중공 쉘(10)의 하부 일부 영역일 수 있고, 전체적으로 고리 형상일 수 있다.

제4영역(A4)는 중공 쉘(10)의 상부 일부 영역일 수 있고, 전체적으로 고리 형상일 수 있다.

제5영역(A5)는 제1영역(A1)의 일단(A12)과 제1영역(A2)의 타단(A13) 사이에 위치되는 영역일 수 있고, 중공 쉘(10)의 길이 방향(Y 방향)으로 긴 직선 영역일 수 있다.

제5영역(A5)는 중공 쉘(10)은 판체(10')를 중공 원통 형상으로 말아서 제조될 수 있고, 제5영역(A5)는 판체(10')의 일단과 타단이 용접 등에 의해 접합된 접합부(19)를 포함하는 영역일 수 있다.

중공 쉘(10)은 상하 방향(Y 방향)이나 원주 방향(R 방향) 중 어느 한 방향으로 일렬로 형성된 복수개 함몰부(G)의 함몰부 군 복수개(G1)(G2)(G3)를 포함할 수 있다.

복수개 함몰부 군(G1)(G2)(G3) 각각의 복수개 함몰부(G)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상하 방향(Y 방향)으로 서로 이격될 수 있다.

복수개 함몰부 군(G1)(G2)(G3)은 원주 방향(R 방향)으로 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 서로 이격될 수 있다. 복수개 함몰부 군(G1)(G2)(G3)은 복수개 함몰부(G)가 동일 높이에 형성될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 제조 방법이 도시된 순서도이고, 도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기 제조 방법의 판체 형성 단계에 의해 형성된 판체가 도시된 사시도이다.

압축기 제조 방법은 판체 형성 단계(S1)와, 중공 쉘 형성 단계(S2) 및 접합 단계(S3)를 포함한다.

판체 형성 단계(S1)는 중공 쉘(10)을 형성하기 위한 판체(10')를 형성하는 단계로서, 그 형성 시, 판체(10')가 양면 중 일면에 함몰부(G)가 형성된 제1영역(A1)과 제1영역(A2) 외측에 함몰부(G)가 형성되지 않는 제2영역(A2)을 갖도록 판체(P)를 형성하는 단계이다.

판체 형성 단계(S1)는 제1영역(A1)에 제1방향(Y 방향)으로 일렬로 복수개 함몰부(G)를 형성하되, 복수개 함몰부의 함몰부 군의 복수개(G1)(G2)(G3)가 제1방향(Y 방향)과 직교한 제2방향(X 방향)으로 이격되게 형성할 수 있다.

중공 쉘 형성 단계(S2)는 판체(10')를 말아 제2영역(A2)의 일단(10A)과 타단(10B)을 접합하여 중공 원통 형상의 중공 쉘(10)을 성형하는 단계일 수 있다. 중공 쉘 형성 단계(S2)에 의해 판체(10')는 도 2에 도시된 바와 같은 중공 쉘(10)로 성형될 수 있다.

연결 단계(S3)는 도 2에 도시된 바와 같은, 중공 쉘(10)의 제2영역(A2) 중 하부(즉, 제3영역(A3))에 로어 바디(20)를 연결하고, 중공 쉘(10)의 제2영역(A2) 중 상부(즉, 제4영역(A4))에 어퍼 바디(30)를 연결하는 단계일 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 중공 쉘의 측면도이다.

본 실시예의 쉘(1)은 복수개 함몰부 군(G1)(G2)(G3) 중 일 함몰부 군(G2)의 복수개 함몰부(G) 중 일부가 일 함몰부 군(G2)과 원주방향으로 이격된 타 함몰부군(G1)(G3)의 복수개 함몰부(G) 사이를 원주 방향으로 향할 수 있고, 복수개 함몰부(G)의 형성 패턴 이외의 기타 구성 및 작용은 본 발명 일 실시예와 동일하거나 유사하므로 동일 부호를 사용하고 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중공 쉘의 측면도이다.

본 실시예의 쉘(1)은 복수개 함몰부(G)가 제1영역(A1)에 불규칙적으로 형성될 수 있고, 복수개 함몰부(G)의 불규칙 형성 이외의 기타 구성 및 작용은 본 발명 일 실시예와 동일하거나 유사하므로 동일 부호를 사용하고 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 쉘 2: 모터
3: 압축기구 10: 중공 쉘
20: 로어 바디 30: 어퍼 바디
A1: 제1영역 A2: 제2영역
G: 함몰부

Claims (11)

1. 내부에 공간이 형성된 쉘과,
   상기 공간에 수용된 모터와;
   상기 공간에 수용되고 상기 모터에 연결되어 냉매를 압축하는 압축기구를 포함하고,
   상기 쉘은
   중공 쉘과,
   상기 중공 쉘의 하부에 결합된 로어 바디와,
   상기 중공 쉘의 상부에 결합된 어퍼 바디를 포함하며,
   상기 중공 쉘은
   외주면에 복수개의 함몰부가 서로 이격 형성된 제1영역과,
   상기 제1영역을 둘러싸고 상기 함몰부가 형성되지 않는 제2영역을 포함하는 압축기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2영역은
   상기 로어 바디에 접촉되고 상기 중공 쉘의 하부에 위치하는 제3영역과,
   상기 어퍼 바디에 접촉되고 상기 중공 쉘의 상부에 위치하는 제4영역과,
   상기 제1영역의 일단과 제1영역의 타단 사이에 위치되고 상기 제3영역과 제4영역을 잇고 상기 중공 쉘의 길이 방향으로 긴 제5영역을 포함하는 압축기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 중공 쉘은 상하 방향이나 원주 방향 중 어느 한 방향으로 일렬로 형성된 복수개 함몰부의 함몰부 군 복수개 포함하는 압축기.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 복수개 함몰부 군 각각의 복수개 함몰부는 상하 방향으로 서로 이격되고,
   상기 복수개 함몰부 군은 원주 방향으로 서로 이격된 압축기.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 복후개 함몰부 군은 상기 복수개 함몰부가 동일 높이에 형성된 압축기.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 복수개 함몰부 군 중 일 함몰부의 복수개 함몰부 중 일부는 상기 일 함몰부 군과 원주방향으로 이격된 타 함몰부군의 복수개 함몰부 사이를 원주 방향으로 향하는 압축기.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수개 함몰부는 상기 제1영역에 불규칙적으로 형성된 압축기.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1영역은 상기 중공 쉘의 원주 방향으로 최소 270°내지 최대 350°인 압축기.
9. 판체의 양면 중 일면에 함몰부가 형성된 제1영역과 상기 제1영역 외측에 상기 함몰부가 형성되지 않는 제2영역을 갖게 판체를 형성하는 판체 형성 단계와;
   상기 판체를 말아 상기 제2영역의 일단과 타단을 접합하여 중공 원통 형상의 중공 쉘을 성형하는 중공 쉘 형성 단계를 포함하는 압축기의 제조방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 판체 형성 단계는 상기 제1영역에 제1방향으로 일렬로 복수개 함몰부를 형성하되, 상기 복수개 함몰부의 함몰부 군의 복수개가 제1방향과 직교한 제2방향으로 이격되게 형성하는 포함하는 압축기의 제조방법.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 중공 쉘의 제2영역 중 하부에 로어 바디를 연결하고, 상기 중공 쉘의 제2영역 중 상부에 어퍼 바디를 연결하는 연결 단계를 더 포함하는 압축기 제조방법.

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