KR100838266B1 - 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러 - Google Patents
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Abstract
압축기에의 가스 공급부 및 압축기의 흡입 측과 각각 유체가 소통하는 가스 입구(12) 및 가스 출구(14)를 구비한 중공 본체(10)를 포함하는, 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러로서, 상기 중공 본체(10)는, 상기 중공 본체(10)의 상기 가스 출구(14)와 유체가 소통하는 가장 안쪽의 제1 음향 체임버(50)와, 상기 제1 음향 체임버(50)를 적어도 부분적으로 둘러싸고 있고 상기 제1 음향 체임버(50) 및 상기 중공 본체(10)의 상기 가스 입구(12) 중 적어도 하나와 유체가 소통하는 제2 음향 체임버(51)를 포함하는 다수의 체임버를 가지고 있다.
압축기, 머플러, 음향 체임버, 중공 본체, 가스 입구, 가스 출구
Description
본 발명은 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러(muffler)에 관한 것으로, 특히 소형 냉동 시스템에서 밀폐형 압축기에 냉매 가스가 공급되는 영역에서 사용되는 타입의, 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러에 관한 것이다.
일반적으로, 밀폐형 왕복 압축기는 그의 흡입 측에 음향 감쇠 시스템(음향 필터 또는 흡입 머플러)을 구비하고 있고, 이 음향 감쇠 시스템은 쉘(shell) 내에 제공되고, 흡입 라인으로부터의 가스를 흡입 밸브로 전달한다.
이 구성 부품은, 가스의 유도, 음향 감쇠, 및 경우에 따라서는, 실린더 내로 유입되는 가스에 대한 단열과 같은, 압축기의 적절한 동작에 중요한 여러 기능을 가진다.
실린더 내로 유입되는 가스에 대한 적절한 단열은 압축기의 용적 효율 및 에너지 효율을 향상시키는데 중요하다.
압축기에의 유입과 압축기의 실린더에의 유입과의 사이에서 시간이 경과하는 동안, 압축기 내에 존재하는 여러 열원으로부터 열이 전달되기 때문에, 가스 온도가 상승한다. 가스 온도가 상승하면, 가스의 비(比)용적이 증가하고, 그 결과, 압축기에 의해 펌핑되는 냉매의 질량 유량이 감소한다. 압축기의 냉동 능력은 질량 유량에 정비례하기 때문에, 상기 질량 유량이 감소하면 효율 손실이 초래된다.
적절한 단열을 달성하기 위해, 현재의 머플러는 일반적으로, 예를 들어, 양호한 단열 특성을 가지는 수지 또는 플라스틱과 같은, 열전도율이 낮은 재료로 제조되고 있다.
사출성형되는 플라스틱 재료로 만들어지고, 가스 입구 노즐과 가스 출구 노즐을 구비한 중공 본체를 포함하며, 그 중공 본체 내에는, 연속하여 직선으로 배열된 다수의 체임버가 제공되고, 이들 체임버는 서로 유체가 소통하고, 또한, 도관을 통해 압축기의 가스 입구와 유체가 소통하며, 상기 도관은, 중공 본체의 가스 입구 노즐에 연결되어 있고 그 노즐로 열려 있는 한쪽 단부와, 길이방향으로 서로 간격을 두고 떨어져 있고 각각의 체임버로 열려 있는 중간 창과, 직선 배열의 마지막 체임버로 열려 있고 중공 본체의 가스 출구로 열려 있는 반대측 단부를 가지는 흡입 머플러가 해당 분야에 알려져 있다.
본 발명의 목적은, 종래 기술의 단점을 가지지 않고, 압축 실린더에 유입되는 가스의 가열을 감소시키면서 높은 노이즈 감쇠를 달성하는, 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러를 제공하는데 있다.
상기 목적 및 그 밖의 다른 목적은, 압축기에의 가스 공급부 및 압축기의 흡입 측과 각각 유체가 소통하는 가스 입구 및 가스 출구를 구비한 중공 본체를 포함하는, 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러에 있어서, 상기 중공 본체는, 이 중공 본체의 가스 출구와 유체가 소통하는 가장 안쪽의 제1 음향 체임버와, 제1 음향 체임버를 적어도 부분적으로 둘러싸고 있고 제1 음향 체임버 및 중공 본체의 가스 입구 중 적어도 하나와 유체가 소통하는 제2 음향 체임버를 포함하는 다수의 체임버를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러에 의해 달성된다.
이하, 본 발명을 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
이하, 본 발명을 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 흡입 머플러의 분해 사시도이다.
도 2는 조립된 상태의 도 1의 흡입 머플러의 수직 단면도이다.
도 3은 조립된 상태의 도 2의 흡입 머플러의 다른 방향에서의 수직 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 흡입 머플러의 수평 단면도이다.
첨부 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 흡입 머플러는 일반적으로, 열전도율이 낮은 재료로 만들어지고, 예를 들어, 장방형의 단면을 가지며, 상부 커버(20)에 의해 폐쇄되는 중공 본체(10)를 포함하고, 상부 커버(20)는 중공 본체(10)의 상부 가장자리에 착좌(着座)되고, 예를 들어, 중공 본체(10) 및 상부 커버(20)에 각각 제공된 러그(lug)(11, 21)에 탄성 변형에 의해 결합되는 한 쌍의 클램프(30)와 같은 적절한 수단에 의해 고정된다.
중공 본체(10)는, 압축기(도시되지 않음)에의 가스 공급부와 유체가 소통하고 압축기의 흡입관과 정렬된 가스 입구(12)와, 압축기의 흡입 측과 유체가 소통하는 가스 출구(14)를 구비하고 있다.
상부 커버(20)는 그의 상부의 외부에 관형 연장부 형태의 가스 출구 노즐(22)을 구비하고 있고, 이 가스 출구 노즐(22)의 자유 단부는 밀폐형 압축기의 헤드의 밸브판(40)(도 2 참조)의 흡입 오리피스에 맞도록 구성되어 있다.
본 발명에 따르면, 중공 본체(10)에는, 예를 들어, 둘러싸는 중첩 층들에 배치된 다수의 체임버가 편심 배열로 형성되어 있고, 이 체임버는 중공 본체(10)의 가스 입구(12) 및 가스 출구(14)와 유체가 소통하는 가장 안쪽의 제1 음향 체임버(50)와, 이 제1 음향 체임버(50)를 적어도 부분적으로 둘러싸고 있고 제1 음향 체임버(50) 및 중공 본체(10)의 가스 입구(12) 중 적어도 하나와 유체가 소통하는 제2 음향 체임버(51)를 포함한다.
도시된 구조 형태에서는, 중공 본체(10)가 2개의 음향 체임버만을 가지고 있고, 제2 음향 체임버(51)는 가스 입구(12)와 직접적인 유체 소통 상태로 유지되고, 압축기 쉘(shell)의 내부와는 제한적 및 균압(均壓)적 유체 소통 상태로 유지된다.
도시된 바와 같이, 중공 본체(10)는 그의 하부 벽(10a)에, 윤활유를 배출하기 위한 제한 오리피스(15)(도 2 및 도 3 참조)를 구비하고 있고, 이 제한 오리피스(15)에 의해 상기한 균압이 얻어진다.
도시된 구조에서, 제1 음향 체임버(50)는 쉘(60)의 내부에 형성되어 있다. 이 쉘(60)은, 예를 들어, 2개의 부분으로 이루어진 몸체로 형성되고, 중공 본체(10)의 내부에 설치된다. 제2 음향 체임버(51)는 중공 본체(10)의 내부에서 쉘(60)의 외측에 형성되어 있다.
본 발명의 도시된 구조에 의하면, 제1 음향 체임버(50)와 제2 음향 체임버(51) 사이의 유체 소통은 제1 덕트 부분(70)을 통해 유지된다. 제1 덕트 부분(70)은 제2 음향 체임버(51)와 통하도록 제공되고, 중공 본체(10)의 가스 입구(12)에 연결되며, 적어도 하나의 창(72)을 가지고 있다. 이 창(72)은 제2 음향 체임버(51)로 열려 있고, 이 창(72)을 통해 제2 음향 체임버(51)와 중공 본체(10)의 가스 입구(12) 사이의 직접적인 유체 소통이 이루어진다. 도시되지 않았지만, 본 발명의 구조에서, 제2 음향 체임버(51)는 쉘(60)의 벽에 제공되어 중공 본체(10)의 가스 입구(12)와 간접적인 유체 소통을 유지하면서 제1 음향 체임버(50)와 직접적인 유체 소통을 유지할 수도 있고, 또는, 제1 덕트 부분(70)의 단절 구조에 의해 가스 입구(12)를 제1 음향 체임버(50)와 소통시키도록 구성될 수도 있다.
본 발명에 따르면, 중공 본체(10)의 다수의 체임버는, 제1 음향 체임버(50)와 제2 음향 체임버(51) 중 적어도 하나를 적어도 부분적으로 그리고 그것에 인접하여 둘러싸도록 제공된 적어도 하나의 단열 체임버(도시되지 않음)를 더 포함할 수도 있다. 단열 체임버는 압축기의 쉘(60)의 내부와 제한적 및 균압적인 유체 소통 상태로만 유지된다. 이 균압적 유체 소통은, 예를 들어, 가장 안쪽 체임버로부터 가장 바깥쪽 체임버로 그리고 압축기의 쉘로 오일을 통과시킬 수 있게 하기 위해 각각의 체임버에 제공된 제한 오리피스에 의해 이루어질 수 있다.
단열 체임버를 구비하는 구조에서, 제1 덕트 부분(70)은, 제1 덕트 부분(70) 에 의해 유입된 가스가 이들 체임버의 내부 체적에 도달하지 않도록 하기 위해 상기 단열 체임버를 통과하여 연속하여 있다.
도시된 구조에서와 같이, 중공 본체(10)가 음향 체임버만을 구비하는 구조에서는, 둘러싸는 체임버들 각각이 주위 체임버에 대하여 각각의 단열 체임버를 획정(劃定)한다.
본 발명에 따르면, 제1 음향 체임버(50)는 쉘(60)의 출구 오리피스(61)에 꼭 맞게 설치되는 제2 덕트 부분(71)을 통해 중공 본체(10)의 가스 출구(14)와 유체 소통 상태로 유지된다. 상기 출구 오리피스(61)는 제2 덕트 부분(71)의 입구 단부(71a)가 꼭 맞게 통과할 수 있는 치수로 되어 있고, 제2 덕트 부분(71)을 제1 음향 체임버(50)내에 설치한 때 제1 음향 체임버(50)의 내부로 열려 있다. 제2 덕트 부분(71)은 도시된 바와 같이 제1 음향 체임버(50)의 내부에 배치되는, 예를 들어, 실질적으로 직선의 연장부를 가짐으로써, 제2 덕트 부분(71)의 입구 단부(71a)는 제1 덕트 부분(70)의 출구 단부(70a)에 근접하여 배치된다. 제1 덕트 부분(70)의 출구 단부(70a)는, 예를 들어, 편향기(deflector)의 형태로 되어 있고, 제2 덕트 부분(71)의 입구 단부(71a)의 축선과 평행한 축선을 가진다.
도시되지 않았지만, 제2 덕트 부분에 대하여 다른 구조 및 배열이 가능하고, 본 발명의 흡입 머플러의 성능에 영향을 미치지 않는 개조이면, 제2 덕트 부분의 형상(직선이 아님), 제2 덕트 부분의 연장, 및 제1 음향 체임버(50) 내에서의 제2 덕트 부분의 위치가 변경 가능하다.
도시된 바와 같이, 제1 덕트 부분(70)은 제1 음향 체임버(50)을 이루는 벽에 합체되어 있다. 이 제1 덕트 부분은, 예를 들어, 두 부분으로 이루어져 있고, 이 덕트 부분을 이루는 몸체의 각 절반부는 제1 음향 체임버(50)의 확대된 상부 부분에 인접하여 있어, 이 제1 덕트 부분(70)의 연장부의 각 절반부를 형성한다.
도면에 도시된 본 발명의 해결수단의 실시형태에 의하면, 쉘(60)은 그의 가스 입구에서, 압축기의 내부로 열려 있고 흡입관과 정렬된 코넷(cornet) 형태의 노즐(64)을 지지하고 있다.
이 구조에서, 제1 덕트 부분(70)은 제1 음향 체임버(50)를 이루는 벽들 중 하나에 형성된 창(72)을 구비하고 있다.
도시된 구조에서, 제1 덕트 부분(70)의 몸체를 이루는 부분들은, 인접한 주위 체임버, 이 구성에서는, 제2 음향 체임버(51)를 이루는 벽들의 내측에 설치되어 착좌되고 서로 부착된다.
제1 덕트 부분(70)의 몸체를 이루는 부분들의 고정은, 중공 본체(10)와 쉘(60) 중 어느 하나, 예를 들어, 제1 음향 체임버(50)를 이루는 부분들 중 하나의 외벽에 제공된 가이드 부재(80)를, 중공 본체(10)와 쉘(60) 중 다른 하나, 예를 들어, 제2 음향 체임버(51)를 이루는 내벽들 중 하나에 제공된 레일(도시되지 않음) 내에 끼움으로써 달성된다.
본 발명에 의하면, 코넷 형태의 노즐(64)을 통해 흡입 머플러에 유입된 가스는 제1 음향 체임버(50)의 내부로 직접 전달되고, 이 제1 음향 체임버로부터 제2 덕트 부분(71)에 의해 압축기 실린더(도시되지 않음)의 내부로 이송된다.
본 발명의 둘러싸는 체임버들의 배치에 의해, 압축기에 의해 생성되어, 압축기에 의해 흡인되는 가스에 전달되는 열의 전달에 대한 저항이 높게 되는데, 이것은, 가스 흐름이, 일반적으로 열전도율이 낮은 재료로 된 가장 바깥쪽 체임버의 벽과, 가장 바깥쪽 체임버 내에 함유된 가스 질량의 두께, 및 가장 안쪽 체임버의 벽을 가로지른 후에, 가장 안쪽 체임버에 그리고 실린더의 내부에 도달하여야 하기 때문이다.
또한, 가장 안쪽의 음향 체임버의 형상에 의해, 흡입에 이용 가능한 차가운 가스량을 일시적으로 형성할 수 있음으로써, 실린더의 과도 충전(over-filling)의 음향 효과가 얻어져, 압축기의 효율이 높아진다.
본 발명의 또 다른 이점은, 둘러싸는 체임버들의 배열에 의해, 전달 방향에서의 노이즈 전달을 감쇠시킬 수 있다는 것이다. 흡입 밸브의 작동에 의해 발생되는 노이즈의 일부는 흡입 머플러를 형성하는 벽(이 벽은 압축기가 작동하면 진동한다)에 의해 전달된다. 따라서, 본 발명의 구성의 체임버의 바로 인접한 벽들 사이에 가스량이 존재함으로써, 상기 전달이 감쇠된다.
Claims (17)
- 중공 본체(10)를 포함하는, 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러에 있어서,상기 중공 본체(10)는,압축기에의 가스 공급부 및 압축기의 흡입 측과 각각 유체가 소통하는 가스 입구(12) 및 가스 출구(14)와,서로 유체가 소통하는 가장 안쪽의 제1 음향 체임버(50)와 제2 음향 체임버(51)를 포함하는 다수의 체임버와,가스 출구 노즐(22)을 구비한 제2 덕트 부분(71)을 포함하고,상기 제1 음향 체임버(50)는 상기 제2 음향 체임버(51)에 의해 완전히 둘러싸여 있고, 상기 제2 덕트 부분을 통해 상기 가스 출구 노즐과 유체가 소통하고,상기 제2 음향 체임버(51)는 상기 중공 본체의 상기 가스 입구(12)와 유체가 소통하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제1 음향 체임버(50)와 상기 제2 음향 체임버(51) 사이의 유체 소통은 제1 덕트 부분(70)을 통해 유지되고, 상기 제1 덕트 부분(70)은 상기 제2 음향 체임버(51)와 통하도록 제공되고, 상기 중공 본체(10)의 상기 가스 입구(12)에 연결되며, 상기 제2 음향 체임버(51)로 열려 있는 적어도 하나의 창(72)을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러.
- 제 2 항에 있어서, 상기 다수의 체임버는, 상기 제1 음향 체임버(50)와 상기 제2 음향 체임버(51) 중 적어도 하나를 적어도 부분적으로 그리고 인접하여 둘러싸도록 제공된 적어도 하나의 단열 체임버를 더 포함하고, 상기 단열 체임버는 압축기의 쉘(shell)의 내부와 제한적 및 균압(均壓)적인 유체 소통만을 유지하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러.
- 제 3 항에 있어서, 상기 제1 덕트 부분(70)은 상기 단열 체임버를 통과하여 연속하여 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 음향 체임버(50)와 상기 가스 출구(14) 사이의 유체 소통은 상기 제2 덕트 부분(71)을 통해 유지되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러.
- 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 덕트 부분(70)이 상기 제1 음향 체임버(50)의 내부에서 연장하여 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러.
- 제 6 항에 있어서, 상기 제2 덕트 부분(71)은 그의 연장부의 일부가 상기 제1 음향 체임버(50) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러.
- 제 7 항에 있어서, 상기 제1 덕트 부분(70)은 그의 출구 단부(70a)가 상기 제2 덕트 부분(71)의 입구 단부(71a)에 근접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러.
- 제 8 항에 있어서, 상기 제1 덕트 부분(70)의 출구 단부(70a)는 그의 축선이 상기 제2 덕트 부분(71)의 입구 단부(71a)의 축선과 평행한 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러.
- 제 9 항에 있어서, 상기 제2 덕트 부분(71)은 상기 제1 음향 체임버(50) 내부로 연장하는 그의 연장부가 직선 형태인 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러.
- 제 10 항에 있어서, 상기 제1 덕트 부분(70)은 상기 제1 음향 체임버(50)를 형성하는 벽들의 일부에 합체되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러.
- 제 11 항에 있어서, 상기 제1 덕트 부분(70)의 출구 단부(70a)는 편향기(deflector)의 형태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러.
- 제 12 항에 있어서, 상기 제1 음향 체임버(50)는, 서로 착좌(着座)되어 부착되고 상기 중공 본체(10) 내부에 배치되는 2개의 부분으로 이루어진 쉘(60)의 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러.
- 제 13 항에 있어서, 상기 쉘(60)을 이루는 상기 2개의 부분이, 인접한 주위 체임버를 이루는 벽들의 내측에 설치됨으로써 서로 고정되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러.
- 제 14 항에 있어서, 상기 고정은, 상기 중공 본체(10)와 상기 쉘(60) 중 어느 하나에 제공된 가이드 부재(80)를, 상기 중공 본체(10)와 상기 쉘(60) 중 다른 하나에 제공된 레일 내에 끼움으로써 달성되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러.
- 제 15 항에 있어서, 상기 제2 음향 체임버(51)는 상기 중공 본체(10)의 내부에서 상기 쉘(60)의 외측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제1 음향 체임버(50)와 상기 제2 음향 체임버(51)가 편심적으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복 압축기의 흡입 머플러.
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