KR102027006B1 - 소음-저감 장치를 포함하는 에어-컨디셔닝 회로를 위한 덕트 및 그것을 포함하는 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 또는 건물의 에어-컨디셔닝 회로를 위한 압력 하의 유체를 위한 덕트에 관한 것으로, 그러한 에어-컨디셔닝 회로는 이 덕트를 포함한다. 이 덕트(300)는
- 공칭 내부 지름 D0의 관형 수 단부 피팅(111) 및 관형 암 단부 피팅(312)을 포함하는 도관(310), 여기서 상기 관형 암 단부 피팅은 상기 수 또는 암 단부 피팅의 내부 지름 D2의 축 방향 확장부(312a)의 내부 또는 바로 인근에 유체 기밀식으로 그것에 연결되고, 상기 암 단부 피팅은 공칭 내부 지름 D0'를 가짐, 및
- 축 방향 내부 단부(221) 및 축 방향 외부 단부(222) 사이에서 적어도 하나의 유체 흐름 채널(230)을 정의하고 상기 수 단부 피팅 내부에 장착되는 관형 소음-저감 장치(220), 여기서 상기 장치의 외부 단부(222)는 상기 암 단부 피팅과 함께 상기 수 단부 피팅의 단자 에지(111a)에 대하여 유체 기밀식으로 장착됨
를 포함한다.
본 발명에 따르면, 상기 수 또는 암 단부 피팅의 상기 확장부는, 이 확장부과 함께 위치하는 상기 축 방향 내부 또는 외부 단부에서 시작하여, L2 ≥ 0.6D 인 길이 L2를 가지며, 여기서 D는 D0 및 D0'가 동일하다면 그들의 공통 값이거나, D0 및 D0'가 동일하지 않다면 D0 및 D0'중 보다 낮은 값이다.

Description

소음-저감 장치를 포함하는 에어-컨디셔닝 회로를 위한 덕트 및 그것을 포함하는 회로{DUCT FOR AIR-CONDITIONING CIRCUIT INCORPORATING A NOISE-REDUCING DEVICE, AND SUCH A CIRCUIT INCORPORATING IT}

본 발명은 자동차(motor vehicle) 또는 건물의 에어-컨디셔닝 회로(즉, 예컨대 산업용 에어-컨디셔닝)를 위한 압력 하의 유체를 위한 덕트(duct)에 관한 것으로, 상기 덕트는 소음-저감 장치를 포함하는 수 단부 피팅(male end fitting) 및 상기 수 단부 피팅과 유체 기밀식(fluid-tight manner)으로 연결되는 암 단부 피팅(female end fitting)을 포함하는 도관(conduit)을 포함하고, 그러한 에어-컨디셔닝 회로는 이 덕트를 포함한다.

일반적으로, 자동차의 에어-컨디셔닝 회로를 위한 소음-저감 장치는 컴프레서 및 증발기(evaporator) 사이에서 이 회로의 덕트의 라인에 장착되는 음향 용량(acoustic capacity)으로 형성되어, 이 용량에 들어가는 유체를 위한 통로의 단면의 급속한 확장를 통해 도관 내부의 냉각 유체 내의 전파 및 컴프레서에 의해 주로 생성되는 음파들의 전송을 감쇠시킨다. 용량으로의 입구에서 이러한 흐름 단면의 확장는 알려진 방법대로 보다 낮은 진폭의 감쇠파를 생성하기 위하여 교란파에 추가되는 반대 위상을 갖는 음파의 생성으로 귀결된다.

일반적으로 그러한 음향 용량은 컴프레서로부터 상대적으로 멀리 떨어진 에어-컨디셔닝 회로의 덕트 위치에 자리하는데, 이는 기본적으로 이러한 용량이 차지하는 부피 및 후자의 바로 인근에 해당 용량을 설치하기 위하여 이 컴프레서를 포함하는 자동차의 구동 엔진 조립체에서 종종 부족한 공간 때문이며, 컴프레서의 바로 인근에 해당 용량을 설치하는 것이 그럼에도 불구하고 실현 가능한 상황에서, 이 용량에 의해 형성되는 추가적인 질량의 존재에 의해 생성되며 대응하는 덕트를 파열하게 만들 수 있는 바람직하지 않은 기계적 진동들 때문이다.

컴프레서와 관련된 음향 용량의 상대적으로 큰 거리는 특히 그 내부에서 소음이 자가-증폭할 수 있는 두 부품들 사이의 공명 영역을 생성하는 효과를 갖는다. 이로 인해 에어-컨디셔닝 회로의 덕트 내의 소음 감쇠는 여전히 개선에 열려있다.

따라서 이러한 음향 용량들은 컴프레서에 의해 생성되고 에어-컨디셔닝 회로의 덕트 내에서 전파되는 소음의 일정 수준의 감쇠를 가능하게 한다. 반면에, 그것들을 특징화하는 흐름 단면의 급속한 수정으로 인해, 그것들은 그것들을 통한 유체 흐름에 대한 상당한 수두 손실(head losses)의 생성이라는 문제점을 동시에 갖는다. 또한, 그것들은 에어-컨디셔닝 회로의 덕트 상에서의 제조 및 설치에 대한 상대적으로 높은 비용을 갖는다.

본 출원인 명의의 문서 EP-A1-1 864 838은 이러한 맥락에서 그러한 에어-컨디셔닝 회로에서 만족스러운 음향 감쇠를 이룸과 동시에 이러한 문제점을 개선하는 것을 가능하게 하는 그러한 에어-컨디셔닝 회로를 위한 냉각 유체 도관을 기술한다. 이 도관은 그것의 내부 공간에 소음-저감 장치가 제공되는데, 소음-저감 장치의 반경 방향 외부면은 도관 벽을 지지하며, 해당 장치 내에서 유체의 적어도 하나의 축방향 흐름 채널을 형성하는 입구 및 출구 단부들을 갖는다.

또한 본 출원인 명의의 문서 EP-A1-2 106 943은 암 단부 피팅과 유체 기밀식으로 연결되도록 의도되는 수 단부 피팅을 포함하고 이 장치의 양 단부들 사이에서 유체에 대한 축 방향 흐름 채널을 정의하는 관형(tubular) 소음-저감 장치 및 수 단부 피팅과 함께 적어도 이 두 단부들 중 하나에서 이 채널과 통하지 않는 적어도 하나의 환형(annular) 데드 볼륨(dead volume)이 장착되는 에어-컨디셔닝 회로를 위한 냉각 유체 덕트를 기술한다. 이 소음-저감 장치 또한 이러한 회로에서의 만족스러운 감쇠를 달성한다.

본 발명의 목적은 자동차 또는 건물의 에어-컨디셔닝 회로의 기체 또는 초임계 타입의 압력 하의 유체를 위한 새로운 덕트 구조를 제안하는 것으로, 상기 덕트는 전술한 문서 EP-A1-1 864 838 및 EP-A1-2 106 943의 비제한적인 예시에 의해 기술된 타입일 수 있는 소음-저감 장치를 포함하는 수 단부 피팅을 갖는 타입이고, 이는 소음-저감 장치의 특별한 구조와의 연결 없이 만족스러운 음향 결과를 달성하는 반면 낮은 제조 비용 및 전체 크기를 갖는다. 이 덕트는

- 공칭 내부 지름(nominal inside diameter) D0의 관형 수 단부 피팅 및 관형 암 단부 피팅을 포함하는 도관, 여기서 상기 관형 암 단부 피팅은 상기 수 단부 피팅의 축 방향 확장부의 바로 인근에서 또는 상기 암 단부 피팅의 축 방향 확장부에서 상기 수 단부 피팅과 유체 기밀식으로 연결되고, 이 수 또는 암 단부 피팅의 확장부는 최대 내부 지름 D2를 가지며 상기 암 단부 피팅은 D0와 동일하거나 동일하지 않은 공칭 내부 지름 D0'를 가지고, 및

- 상기 수 단부 피팅과 관련하여 소음-저감 장치의 축 방향 내부 단부 및 축 방향 외부 단부 사이에서 상기 도관의 X축 방향으로 적어도 하나의 유체 흐름 채널을 정의하고 상기 수 단부 피팅 내부에서 축 방향 및 반경 방향으로 장착되는 관형 소음-저감 장치, 여기서 상기 장치의 외부 단부는 상기 암 단부 피팅과 함께 상기 수 단부 피팅의 단자 에지에 대하여 유체 기밀식으로 장착됨

을 포함한다.

이러한 목적을 위하여, 본 발명의 덕트는 상기 수 또는 암 단부 피팅의 상기 확장부가, 이 확장부과 함께 위치하는 상기 장치의 상기 축 방향 내부 또는 외부 단부에서 시작하여, L2 ≥ 0.6D 인 길이 L2를 가지며, 이 제품에서 D는 공통 값 D0, D0' 또는 보다 낮은 값 D0 또는 D0'를 의미한다(즉, D = D0 = D0' 또는 D = min(D0; D0')).

상기 수 또는 암 단부 피팅의 상기 확장부 및 이 장치 사이의 비율 D2/D1(1보다 큼) 및 유체에 대한 상대적으로 작은 흐름 단면을 정의하는 상기 소음-저감 장치의 최소 내부 지름 D1을 고려할 때, 이러한 길이 L2를 위해 사용되는 이 비정상적으로 높은 값은 임피던스 파열 값이 음향 용량과 동일한 크기의 진폭으로 이루어지도록 하며 그에 따라 유리하게도 상기 수 또는 암 단부 피팅의 상기 확장부의 지름 D2 또는 상기 도관의 상기 공칭 지름 D의 수정 없이 개선된 음향 효율성이 획득된다는 점이 주지될 것이다.

특히 자동차를 위한 에어-컨디셔닝 회로와 관련하여, 상기 축방향 확장부(enlarged axial portion)의 상기 길이 L2는 바람직하게는 L2 ≥ 10 mm 일 수 있다.

그에 따라 반지름 0.5D (또는 상기 도관의 공칭 반지름)보다 큰, 상기 확장된 수 또는 암 단부 피팅에 대한 이 길이 L2는, 보통 오직 0 mm 및 1 mm 사이로 항상 매우 작은, 이 확장부의 시작 및 상기 수 단부 피팅의 단자 단부 사이에서 측정된 바와 같은, 이러한 에어-컨디셔닝 회로들에서 사용되는 표준 수 단부 피팅들의 기존 길이 L2와 특히 비교할 때 매우 크다는 점이 주지되어야 한다. 특히 추가 설비의 사용에 의해 유발되는 이러한 표준 수 또는 암 단부 피팅들에 비해 증가된 제조 비용 및 시간의 산업에 대한 금기와 함께, 상기 확장부에 대하여 약 10 밀리미터의 이러한 "초과길이" L2를 가지고 그러한 수 또는 암 단부 피팅들은 해당 산업에서 이제까지 결코 만들어지지 않았다.

이 축방향 확장부의 상기 길이 L2는 보다 유리하게는 1.5D ≤ L2 ≤ 2.4D 일 수 있다.

이 경우, 바람직하게는 자동차 에어-컨디셔닝 회로에 대하여, 이 축방향 확장부의 상기 길이 L2는 25 mm ≤ L2 ≤ 40 mm일 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 상기 암 단부 피팅은 상기 덕트에 포함되고 해당 섹션들을 둘러싸는 두 개의 환형 플랜지들을 통해 상기 수 단부 피팅의 단부 섹션 상에 이 반경 방향 확장부의 단자 섹션의 유체 기밀 장착을 위하여 상기 길이 L2보다 큰 길이의 원통형 구조를 갖는 상기 축 방향 확장부를 포함하는 단자 연결 영역을 가지며, 이 확대부는 상기 공칭 내부 지름 D0'를 갖는 다른 원통형 부분에 의해 수렴 연결부(convergent connecting portion)를 통해 상기 수 단부 피팅의 반대쪽으로 확장된다.

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 상기 수 단부 피팅은 상기 암 단부 피팅의 축 방향 너머에 상기 축 방향 확장부를 갖는데, 상기 축 방향 확장부는 상기 길이 L2보다 큰 길이의 원통형 구조를 가지며, 상기 암 단부 피팅은 해당 영역을 둘러싸는 환형 크림핑 부재를 통해 이 확대부의 단편(short)에 위치하는 상기 수 단부 피팅의 단부 섹션 상에 유체 기밀식으로 장착되는 단자 연결 영역을 가지며 이 단부 섹션과 유체 기밀식으로 지대주(abutment) 방식으로 협동하고, 이 확대부는 각각의 수렴부들에 의해 그것의 두 단부에서 확장되는데 상기 암 단부 피팅은 상기 공칭 내부 지름 D0를 정의하고 다른 쪽은 상기 단부 섹션에 의해 확장된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 소음-저감 장치의 상기 축 방향 외부 단부는 후자의 상기 단자 에지를 정의하는 상기 수 단부 피팅의 단부 확장에 대하여 장착되는 반경 방향 플랜지를 포함할 수 있다.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 소음-저감 장치는 상기 수 단부 피팅과 함께, 상기 장치의 상기 축 방향 외부 단부 및 상기 축 방향 내부 단부 사이에서 축 방향으로, 이 두 단부들 중 적어도 하나를 통해 상기 채널과 통하지 않는 적어도 하나의 환형 데드 볼륨의 범위를 정한다. 그러한 환형 데드 볼륨의 상세한 기술을 위하여 전술한 문서 EP-A1-2 106 943이 참조될 수 있는데, 그러한 환형 데드 볼륨은 정의상 도관 외부의 냉각 유체 순환의 유량에 기여하지 않으며(즉, 상기 장치의 업스트림 단부를 통해 상기 도관으로 들어가며 그것의 다운스트림 단부를 통해 그것을 떠나는 냉각 유체뿐만 아니라) 이 도관 내 유체의 흐름 단면을 제한하는 효과를 가지는데, 이는 높은 진동수에서 음향 감쇠를 개선하는 것을 가능하게 한다.

특히, 이 제1 예시와 관련하여, 상기 환형 데드 볼륨이 상기 축 방향 내부 단부로부터 상기 축 방향 외부 단부로 확장하고 상기 채널과 통하지 않도록 상기 장치의 상기 축 방향 내부 단부는 또한 상기 수 단부 피팅에 대하여 유체 기밀식으로 장착될 수 있다(문서 EP-A1-2 106 943)의 도 2 참조). 이 경우, 이 환형 데드 볼륨은 냉각 유체를 수용하지 않고 오직 상기 장치 내 유체의 흐름 단면에 대한 전술한 제한을 형성하도록 설계된다.

대안적으로, 상기 축 방향 내부 단부는 상기 수 단부 피팅과 함께 상기 유체에 대한 적어도 하나의 연속적 또는 비연속적 수용 영역을 형성할 수 있는데, 상기 수용 영역은 이 축 방향 내부 단부 및 상기 수 단부 피팅 사이에 반경 방향으로 배치되고 상기 환형 데드 볼륨과 통한다(동일 문서의 도 3 및 4 참조). 이 경우, 이 환형 데드 볼륨은 상기 장치의 축 방향 내부 단부를 통해 상기 냉각 유체를 수용하도록 의도되나, 상기 장치의 다른, 통하지 않는(non-communicating) 축 방향 외부 단부에 의한 이 볼륨 내 유체의 억류로 인해 상기 도관 외부에서 그것의 순환을 방해한다.

또한 상기 또는 각각의 환형 데드 볼륨을 정의하는 이 예시에 따르면, 이 문서 EP-A1-2 106 943에서 예시로 나타난 바와 같이, 이 소음-저감 장치는 분기 다운스트림 섹션에 의해 상기 축 방향 외부 단부와 연결되는 상기 장치의 실질직으로 원통형 또는 각주형(prismatic)인 중간 섹션으로 모이는 그것의 축 방향 내부 단부를 가질 수 있다.

본 발명의 다른 예시에 따르면, 전술한 다른 문서 EP-A1-1 864 838에서 예시로 나타난 바와 같이, 상기 소음-저감 장치는 상기 수 단부 피팅의 반경 방향 내부 면을 지지하는 적어도 부분적으로 원통형의 외부 면을 갖는다.

그럼에도 불구하고 상기 두 분서들에 기술된 것 이외의 구조들이 본 발명에 따른 덕트의 소음-저감 장치에 사용될 수 있다는 점이 주지될 것이며, 상기 암 단부 피팅과 함께 상기 수 단부 피팅의 단자 에지에 대하여 유체 기밀식으로 이 장치가 장착된다는 점이 매우 중요하다.

유리하게도 이 장치는 그 벽의 두께가 0.1 mm 수준인 금속과 같은 강성 소재, 또는 그 벽의 두께가 1 mm 수준인 예컨대 6.6 폴리아미드와 같은 플라스틱 소재로 완전히 이루어질 수 있다.

상기 수 단부 피팅에 수용되는 이 관형 장치는 컴프레서의 바로 인근에 배치되는 상기 덕트의 일단에 그것이 삽입되는 것을 가능하게 하는 구조를 가진다는 점이 주지되어야 하며, 앞서 정리된 이유들로 인해 일반적으로 컴프레서로부터 멀리 떨어져 장착되는 종래 기술의 음향 용량들과는 대조적으로, 이로 인해 음향 감쇠가 개선된다.

자동차 또는 건물의 본 발명에 따른 에어-컨디셔닝 회로는 압력 하의 기체 상태인 냉각 유체를 전달하도록 의도되는 덕트들 및 이 덕트들 중 적어도 하나로 삽입되는 적어도 하나의 소음-저감 장치를 포함하는 타입이고, 이 장치를 포함하는 덕트는 본 발명을 참조하여 앞서 정의된 바와 같다.

자동차를 위한 에어-컨디셔닝 회로에 특유한 본 발명의 다른 유리한 특징에 따르면, 상기 적어도 하나의 장치가 삽입되는 각각의 덕트는 각각 상기 회로의 저압 라인 및/또는 고압 라인에서, 상기 컴프레서의 흡기구 및/또는 배기구와 직접 연결될 수 있고, 상기 장치는 바람직하게는 각각 상기 저압 라인 및/또는 상기 고압 라인에서 상기 컴프레서의 상기 흡기구 및/또는 상기 배기구로 개방되는 이 덕트의 종단에 장착될 수 있다. 다시 말해서, 그러한 에어-컨디셔닝 회로의 고압 라인만큼 저압 라인에서도 이 장치는 사용 가능하다는 점이 주지될 것이다.

상기 소음-저감 장치의 상기 컴프레서의 바로 인근에의 이러한 장착은 자동차 에어-컨디셔닝 회로에서 후자에 의해 생성되는 소음의 보다 만족스러운 감쇠를 가능하게 한다는 점이 다시 주지될 것이다.

이 장치가 삽입되는 덕트는 보다 바람직하게는 이 회로의 저압 라인에서 컴프레서의 흡기구에 직접 연결된다.

본 발명에 따른 에어-컨디셔닝 회로는 사용되는 냉각 유체에 대한 통상 범위의 온도 및 압력, 다시 말해 예컨대 자동차에 대하여 "R134a"의 경우 실질적으로 2바(bar)에서 25바 및 이산화탄소에 대하여 수십 바에서 약 150바의 압력에서 기능할 수 있다.

이산화탄소와 같은 냉각 유체는 그러한 회로의 컴프레서의 흡기구에서 기체상태일 수 있는 반면에 상기 컴프레서의 배기구에서 초임계 상태일 수 있다.

본 발명의 다른 특징들, 장점들 및 세부 사항들은 비제한적인 도시에 의해 제공되는 본 발명의 실시예들의 이어지는 기술의 이해로부터 드러날 것이다. 첨부되는 도면들을 참조하여 상기 기술이 주어진다.

도 1은 자동차를 위한 본 발명에 따른 에어-컨디셔닝 회로의 개략적인 투시도로서, 특히 본 발명에 따른 소음-저감 장치를 갖는 덕트의 위치에 대한 다양한 예시들과 함께 기체 또는 초임계 상태의 냉각 유체를 위한 저압 및 고압 라인들을 나타낸다.
도 2는 예컨대 자동차들을 위한 에어-컨디셔닝 회로에서 소음-저감 장치가 사용되지 않으며 수 및 암 단부 피팅들을 갖는 종래 기술의 덕트의 종단면도이다.
도 3은 수 및 암 단부 피팅들을 가지며 또한 전술한 문서 EP-A1-2 106 943의 교시에 따른 수 단부 피팅에 삽입되는 소음-저감 장치를 가지는 도 2의 덕트의 종단면도이다.
도 4는 오직 사용된 암 단부 피팅만이 도 3과 다르며 소음-저감 장치는 변하지 않은 본 발명의 제1 실시예에 따른 덕트의 종단면도이다.
도 5는 예컨대 도 2의 방식의 소음-저감 장치를 갖지 않으며, 자동차를 위한 에어-컨디셔닝 회로들을 위한 수 및 암 단부 피팅들을 갖는 다른 종래 기술의 덕트의 종단면도이다.
도 6은 도 3의 방식으로 수 단부 피팅에 삽입된 동일한 소음-저감 장치를 추가적으로 갖는 도 5의 덕트의 종단면도이다.
도 7은 오직 사용된 수 단부 피팅만이 도 6과 다르며 소음-저감 장치는 변하지 않은 본 발명의 제2 실시예에 따른 덕트의 종단면도이다.
도 8은 상기 길이 L2가 서로 다른 도 4의 본 발명에 따른 세 개의 덕트들 및 도 2, 3의 "제어" 덕트들로 수행된 다섯 개의 음향 테스트들에 대하여, 주파수(Hz) 함수로서 전달 함수 Ps/Pe (출입 음향 압력 간의 비율)의 전개를 나타내는 그래프이다.
도 9는 도 5의 그것에 대응하나 보다 큰 스케일로 다시 그려진 그래프로서, 본 발명에 따른 이 세 개의 덕트들 및 도 3의 "제어" 덕트에 대한 이 전달 함수의 전개를 나타낸다.

도 1에 나타난 에어-컨디셔닝 회로(1)는 특히 컴프레서(2), 콘덴서 또는 쿨러(3), 탈수 리저버(dehydrating reservoir)(미도시), 확장 시스템(미도시) 및 증발기(evaporator)(4)와 같은 차량의 엔진 구획 내에 분산된 다수의 요소들을 포함하는 알려진 방식의 폐쇄 회로로서, 그 내부에는 기체 또는 초임계 상태(비제한적인 예로서 "R134a" 또는 이산화탄소와 같은)의 냉각 유체 또는 액체 상태의 유체가 압력 하에서 순환한다. 이러한 모든 부품들은 각각의 단부들에 유체 기밀식 연결 수단들을 가지는 경성의 및/또는 유연한 관형부들(tubular portions)로 형성된 경성의 또는 유연한 라인들에 의해 상호 연결된다.

보다 상세하게는, 본 발명에 따른 회로(1)는

- 컴프레서(2)와 증발기(4) 사이에서 기체 상태의 냉각 유체를 운반하도록 의도된 저압 라인(6, 6') 및 알려진 음향 용량 방식 장치들과 다르고 도관(6 또는 6')에 직렬로 장착될 수 있는 본 발명에 따른 소음-저감 장치(300 또는 300')(이 라인(6, 6')에서 화살표 A는 컴프레서(2)에 의해 발생된 소음의 전파 방향을 가리키고 화살표 B는 이전 방향과 반대인 유체의 순환 방향을 가리킴);

- 컴프레서(2) 및 콘덴서(3)에 연결되고 그러한 소음-저감 장치(300 또는 300')를 직렬로 통합할 수도 있는 기체 또는 초임계 상태의 냉각 유체를 위한 고압 라인(8, 8')(이 라인(8, 8')에서 화살표 A'는 컴프레서(2)에 의해 발생된 소음의 전파 방향을 가리키고 화살표 B'는 이전 방향과 같은 유체의 순환 방향을 가리킴); 및

- 콘덴서(3)와 증발기(4)에 연결되는 고압 액체 라인(9)(이 라인(9)에서, 화살표 B''는 액체 상태인 상기 유체의 순환 방향을 가리킴)

을 포함한다.

본 발명에 부합되는 덕트들(300, 300')에 대한 도 1에 나타난 네 가지 위치들은 정의에 의해 비제한되는 단지 개략적인 예시들이고 이 덕트들(300, 300')은 저압 라인(6, 6') 및/또는 고압 라인(8, 8')의 다른 어느 곳에도 배치될 수 있음이 주지될 것이다.

알려진 방식으로는, 저압 라인(6, 6')에 존재하는 사용되는 음향 용량은 냉각 유체를 위한 입구 및 출구를 포함하고, 그것을 특징화하는 유체에 대한 흐름 단면의 확장은 컴프레서(2)에 의해 생성되는 음파들의 감쇠 및 이 라인(6, 6')을 따른 전파를 가능하게 한다. 반면에, 이 용량은 유체가 그것을 통해 흐를 때 헤드 손실들(head losses)을 발생시킨다는 알려진 문제점을 갖는다.

도 2에 나타난 제어 덕트(100)는 도관(110)을 포함하고 도관(110)은 최대 내부 지름 D2의 암 단부 피팅(112)의 원형의 축 방향 확장 단자부(112a)에 의해 수 단부 피팅(111)에 유체 기밀식으로 연결되는 관형 암 단부 피팅(112) 및 공칭 내부 지름 D0를 갖는 관형 수 단부 피팅(111)을 포함하는 도관(110)을 포함한다.

보다 상세하게는, 수 단부 피팅(111)은 단자 에지(terminal edge)(111a)에서 끝나는 작은 반경 방향 확장을 형성하는 단부 섹션(111b)을 포함하고, 수 단부 피팅(111)에는 암 단부 피팅(112)의 확장부(112a)의 반경 방향 내부면과 유체 기밀식으로 접속하고 꽉 차게 수용하기 위한 씰들(111c)(이 예시에서는 두 개이며, 대신에 단일 씰(111c)이 사용될 수도 있음)이 제공된다.

이 암 단부 피팅(112)의 확장부(112a)의 경우, 그것은 예컨대 단자 에지(111a) 및 이 부분의 시작부(112a) 사이에서 축 방향으로 측정된 그것의 길이 L2'는 사실상 0으로, 거의 약 1 mm가 되도록 알려진 방식으로 작은 전체 길이를 갖는다. 이 확장부(112a)는 그것을 반경 방향으로 밖으로 확장시키는 짧은 테두리(112b)에서 통상적으로 끝나고 공칭 내부 지름 D0'의 원통형 베이스부(112d)로부터 형성되는 실질적으로 절단된 원뿔형의(frustoconical) 확장(112c)의 근원(root)이다(D0'는 이 예시에서 D0와 동일하며, 이는 덕트(100) 전체의 유체에 대한 공칭 내부 지름을 D = D0 = D0'로 만든다).

결국, 컴프레서(2)와 같은 에어-컨디셔닝 회로(1)의 유닛을 덕트(100)에 연결하기 위한 수 고정 플랜지(113) 및 암 고정 플랜지(114)는 각각 알려진 방법으로 그것의 단부 섹션(111b) 근처의 수 단부 피팅(111) 및 그것의 테두리(112b) 주변의 그것의 확장부(112a) 내의 암 단부 피팅(112)을 각각 둘러싸는데, 그 결과 이 축 방향으로 병치된 플랜지들(113,114)은 연결 부재를 수신하는 관통공(through-bore)(115)을 형성한다.

도 3의 덕트(200)는 그것이 수 단부 피팅(111)의 내부에 축 방향 및 반경 방향으로 장착되는 관형 소음-저감 장치(220)을 더 포함한다는 점에서만 도 2의 덕트(100)와 다르고, 그것은 이 장치(220)의 축 방향 외부 단부(22) 및 축 방향 내부 단부(221) 사이에서 도관의 X축 방향으로 적어도 하나의 냉각 유체 흐름 채널(230)을 정의하며(이 유체의 흐름 방향에 대한 화살표 F 참조), 상기 장치(220)의 외부 단부(222)는 암 단부 피팅(112)의 확장부(112a)와 함께 그리고 수 단부 피팅(111)의 단자 에지(111a)에 대하여 유체 기밀식으로 장착된다. 이 장치(220)는 전술한 문서 EP A1-2 106 943의 도 3에 도시된 것과 동일하고 이 실시예에서는

- 그것의 내부(또는 업스트림) 단부(221)가 수 단부 피팅(111) 벽의 내부 면과 함께 환형 유체 수용 공간을 형성하는 회전쌍곡선 형태의 수렴 업스트림 섹션(223),

- 수 단부 피팅(111)과 함께 동축 방향으로 정렬되는 원통형 중간 섹션(224), 및

- 장치(220)의 다운스트림 단부를 형성하고 수 단부 피팅(111)의 단자 에지(111a)에 대하여 유체 기밀식으로 장착되는 외부 단부(222)가 되는 반경 방향 플랜지에서 끝나며 섹션(224)으로부터 분기하는 절단된 원뿔형 다운스트림 섹션(225)

을 갖는다.

데드 볼륨(240)과 통하는 장치(220)의 단부(221)의 업스트림 측면 상에 배치되는 후자의 내부 공간과 함께 수 단부 피팅(111)의 원통형 벽 및 장치(220) 사이에 반경 방향으로 포함되는 환형 데드 볼륨(240)이 이러한 방식으로 획득된다.

도 2를 참조하여 전술된 길이 L2'의 방식으로, 확장부(112a)와 관련된 길이 L2''는 외부 플랜지(222) 및 이 부분의 시작부(112a) 사이에서 축 방향으로 도 3에서 측정된 바와 같이, 실질적으로 0임이 주지될 것이다.

장치(220) 전체는 금속 또는 경질 플라스틱 소재(예를 들어 6.6 폴리아미드)와 같은 경질 소재 또는, 대안적으로, 60에 가까운 Shore A 경도를 가지는 고무로부터 유리하게 제조될 수 있는 중간 부분(224)을 제외한 경질 소재 또는 TPV로 전체적으로 이루어질 수 있다.

이어지는 도 4의 기술에서, 도 2 및 3의 참조 번호들은 동일한 요소들을 지정하는 참조 번호로 유지된다.

도 4(이 도면은 스케일대로 도시되지 않음)에 나타난 발명의 첫번째 실시예와 부합되는 덕트(300)는 도관(310)에 포함된 암 단부 피팅(312)의 확장된 단자부(312a)에서 선행 기술의 확장부(11a)의 그것보다 더 긴 총 길이를 갖는 점에서만 도 3의 그것과 다르고, 따라서 장치(220)의 외부 플랜지(222)로부터 측정된 그것의 길이(L2)는 덕트(300)의 공칭 내부 지름 D와 같거나 0.6배 크며, 이 경우 D = D0 = D0'이다(또는 대안적으로 내부 지름 D0 및 D0' 중 작은 것의 0.6배). 이하에 설명되는 바와 같이, 표준 지름 D와 같거나 10 mm 큰 길이 L2에 대하여 음향 효능면에서 검증된 특히 이로운 결과들이 출원인에 의해 입증되었다. 도 3에 비교하여 도 4의 이 덕트(300)의 지름 D1 및 D2는 바뀌지 않은 점이 주지될 것이다.

도 5에 나타난 덕트(100')는 예컨대, 반경 방향 내부 및 외부 층들 사이에 배치되는 중간 강화층을 갖는 본 실시예의 다중 층 타입의 암 단부 피팅(312')에 유체 기밀식으로 크림프되는(crimped) 공칭 내부 지름 D0의 수 단부 피팅(111bis)을 갖는다(이 단부 피팅(312')은 공칭 내부 지름 D0'를 가짐). 나타난 실시예에서, 이러한 목적으로 사용되는 크림핑 링(113')이 존재하는데, 크림핑 링(113')은 암 단부 피팅(312')의 단자 연결 영역(312a')을 둘러싸고(영역(312a')은 D0'보다 미세하게 큰 지름을 가짐) 이 영역(312a')을 수용하는 수 단부 피팅(111bis)의 단부 섹션(111b')의 원주 방향 홈(111ba')에 끼워지도록 직각으로 구부러진다.

도 6에 나타난 덕트(200')는 이 실시예에서 도 3의 그것과 같은 소음-저감 장치(220)를 더 포함하는데, 소음-저감 장치(220)는 수 단부 피팅(111bis)의 단부 섹션(111b')의 단면 단부에 대하여 장착되는 그것의 축 방향 외부 단부(222) 및 이 섹션(111b')의 내부를 향하여 축 방향으로 개방되는 그것의 축 방향 내부 단부(221)를 가진다.

도 7(해당 도면 또한 스케일대로 도시되지 않음)에 나타난 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 덕트(300')는 그것의 도관(310')의 수 단부 피팅(111')만이 도 6의 그것과 다른데, 수 단부 피팅(111')은 도 5 및 6의 수 단부 피팅(111bis)과 대조적으로, 축 방향으로 암 단부(312')를 넘어서 크림핑 링(113')의 반경 방향의 축 방향 확장부(112a')를 수용하는 홈(111ba')을 갖는다. 이 도 7에는 수 단부 피팅(111')의 단부 섹션(111b')이 도 5 및 6의 수 단부(111bis)의 그것과 실질적으로 동일하다는 것이 나타나지만, 이 섹션(111b')은 내부 지름 D2의 원통형 음향 용량의 형태인 확장부(112a')에 의해 수 단부 피팅(111')의 내부를 향해 축 방향으로 확장된다. 이 확장부(112a')는 각각의 수렴 섹션(111c' 및 111d')에 의해 그것의 두 단부에서 확장되고 수 단부 피팅(312')의 반대편에 있는 섹션(111c')은 공칭 내부 지름 D0를 정의하며 다른 섹션(111d')은 이 섹션(111b')에 의해 확장된다.

도 7에는 장치(220)의 수렴 섹션(111c')에 의해 확장되는 확장부(112a')의 반대 단부 및 장치(220)의 축 방향 내부 단부(221) 사이에서 측정된 바와 같은 축 방향 길이 L2가 나타나는데, 장치(220)의 내부 단부(221)는 확장부(112a')의 내부로 축 방향으로 개방된다는 점이 지적되며, 이는 이 부분(112a')이 L2보다 큰 축 방향 총 길이를 갖는다는 것을 의미한다.

도 4에 나타난 본 발명의 제1 실시예의 방법에서, 수 단부 피팅(111')의 확장부(112a')는 이러한 방식으로 측정된 바와 같은 그것의 길이 L2가 전술한 내부 지름 D0 및 D0' 중 작은 것의 0.6배이거나 같으며, 이는 특히 도 6의 덕트(200')에 비하여 분명하게 개선된 음향 효능을 만든다.

도 1을 참고하면, 전술한 바와 같이 장치(220)는 덕트(300)과 같이 덕트(300')에 대하여

- 컴프레서(2)에 연결되는 저압 라인(6, 6')의 도관(6')의 단부, 그에 따라 장치(107)는 이 컴프레서(2)의 흡기구에 직접 장착됨

- 또는 컴프레서(2)에 연결되는 고압 라인(8, 8')의 도관(8')의 단부, 그에 따라 장치(107)는 이 컴프레서의 배기구에 직접 장착됨

중 어느 하나에 유리하게 장착된다는 점이 주지될 것이다.

그러나 본 발명에 따른 이 덕트들(300, 300')은 대신에 저압 및/또는 고압 도관(6', 8')의 단부뿐만 아니라 이러한 라인들(6, 6' 및/또는 8, 8') 상의 어느 곳에나 장착될 수 있음이 주지될 것이다.

출원인은 도 2, 3의 "제어" 덕트들(100 및 200)("제어" 테스트 T1 및 T2) 및 상기 길이 L2만 다른 것들과 다른 도 4의 세 덕트들(300)(발명 테스트 I1, I2, I3)로 다섯 개의 음향 테스트들(T1, T2, I1, I2, I3)을 수행하였다. 이러한 다섯 개의 테스트들 각각을 위해 사용된 덕트(300)는 공칭 내부 지름 D = D0 = D0'= 16.6 mm를 가지는데, 장치(220)의 최소 내부 지름 D1은 8.0 mm이고 확장부(312a)의 최대 내부 지름 D2는 20.65 mm이다. 세 개의 암 단부 피팅(312)의 확장부들이 사용된 테스트들(I1, I2 및 I3)은 각각 27 mm, 35 mm, 53 mm의 상기 길이 L2에 대한 값들을 가졌다.

이러한 정적 음향 테스트들은 일반적인 조건의 온도(주위 온도) 및 압력(대기압) 하의 유체와 같은 공기로 수행되었으며, 다른 기체는 기체의 부피 압축 때문에 음파들의 속도 비율에서 기하학적으로 유사한 스케일의 진동수를 가지고 도 8 및 9와 동일한 커브를 형성할 것임이 지적된다.

도 8의 그래프(이 커브들은 보다 나은 판독을 위해 평탄화됨)는 소음-저감 장치 없이 종래 기술의 암 단부 피팅(112)와 함께 수행된 "제어" 테스트 T1과 비교할 때,음향 전달 함수 Ps/Pe가 500 Hz의 진동수(이는 최소화된 음향 전송 제어를 담당하며 그에 따라 음향 효능을 개선시킴) 이상에서 발명 테스트들(I1, I2, I3)에 대하여 매우 크게 감소한다는 것을 나타내며, 기존의 암 단부 피팅(112) 및 소음-저감 장치를 가지고 수행되는 "제어" 테스트 T2에 비하여 이러한 전달 함수가 보다 높은 주파수로부터 크게 감소한다는 점도 나타낸다.

보다 상세하게는, 그리고 도 9의 그래프에서 보다 명확히 알 수 있는 바와 같이, 비록 1500 Hz보다 큰 주파수(예컨대 1600 Hz 및 1750 Hz 사이, 또는 2700 Hz까지)에 대하여 L2에 대한 가장 큰 값(53 mm)을 갖는 테스트 I3가 최상의 음향 성능을 반드시 나타내지는 않지만, T2와 비교하여 이 커브들(I1 내지 I3)로부터 800 Hz 에서 1500 Hz 진동수 대역에서 상기 길이 L2가 증가함에 따라 음향 효능이 증가한다는 점이 추론된다.

수행된 모든 테스트들을 보건대, 출원인은 약 1.5D 및 2.4D 사이를 포함하는, 즉 약 25 mm 및 약 40 mm 사이인 상기 길이 L2에 대한 최적의 범위를 입증하였다.

Claims (15)

1. 자동차 또는 건물의 에어-컨디셔닝 회로(1)를 위한 기체 또는 초임계 타입의 압력 하의 유체를 위한 덕트(300, 300')에 있어서,
   - 공칭 내부 지름(nominal inside diameter) D0의 관형 수 단부 피팅(111, 111') 및 관형 암 단부 피팅(312, 312')을 포함하는 도관(310, 310'); 및
   - 상기 수 단부 피팅과 관련하여 소음-저감 장치(220)의 축 방향 내부 단부(221) 및 축 방향 외부 단부(222) 사이에서 상기 도관의 축(X) 방향으로 적어도 하나의 유체 흐름 채널(230)을 정의하고 상기 수 단부 피팅 내부에서 축 방향 및 반경 방향으로 장착되는 관형 소음-저감 장치(220)를 포함하고,
   상기 관형 암 단부 피팅은 상기 수 단부 피팅의 축 방향 확장부(112a')의 바로 인근에서 또는 상기 암 단부 피팅의 축 방향 확장부(312a)에서 상기 수 단부 피팅과 유체 기밀식으로 연결되고, 이 수 또는 암 단부 피팅의 확장부는 최대 내부 지름 D2를 가지며 상기 암 단부 피팅은 D0와 동일하거나 동일하지 않은 공칭 내부 지름 D0'를 가지며,
   여기서 상기 소음-저감 장치의 외부 단부(222)는 상기 암 단부 피팅과 함께 상기 수 단부 피팅의 단자 에지(111a)에 대하여 유체 기밀식으로 장착되며,
   상기 수 또는 암 단부 피팅의 상기 확장부는, 이 확장부과 함께 위치하는 상기 소음-저감 장치의 상기 축 방향 내부 또는 외부 단부에서 시작하여, 길이 L2를 가지며,
   L2 ≥ 0.6D이고, D는 D0 및 D0'가 동일하다면 그들의 공통 값이거나, D0 및 D0'가 동일하지 않다면 D0 및 D0'중 보다 낮은 값인
   덕트(300, 300').
   
2. 제1항에 있어서,
   자동차 에어-컨디셔닝 회로(1)에 대하여, 상기 축 방향 확장부(312a, 112a')의 상기 길이 L2는 L2 ≥ 10mm인
   덕트(300, 300').
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 축 방향 확장부(312a, 112a')의 상기 길이 L2는 1.5D ≤ L2 ≤ 2.4D인
   덕트(300, 300').
   
4. 제3항에 있어서,
   자동차 에어-컨디셔닝 회로(1)에 대하여, 상기 축 방향 확장부(312a, 112a')의 상기 길이 L2는 25 mm ≤ L2 ≤ 40 mm인, 덕트(300, 300').
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 암 단부 피팅(312)은 상기 덕트에 포함되고 단부 섹션들을 둘러싸는 두 개의 환형 플랜지들(113 및 114)을 통해 상기 수 단부 피팅(111)의 단부 섹션(111b) 상에 이 반경 방향 확장부의 단자 섹션의 유체 기밀 장착을 위하여 상기 길이 L2보다 큰 길이의 원통형 구조를 갖는 상기 축 방향 확장부(312a)를 포함하는 단자 연결 영역을 가지며, 이 확대부는 공칭 내부 지름 D0'를 갖는 다른 원통형 부분(112d)에 의해 수렴 연결부(112c)를 통해 상기 수 단부 피팅의 반대쪽으로 확장되는, 덕트(300, 300').
   
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 수 단부 피팅(111')은 상기 암 단부 피팅(312')의 축 방향 너머에 상기 축 방향 확장부(112a')를 갖는데, 상기 축 방향 확장부는 상기 길이 L2보다 큰 길이의 원통형 구조를 가지며, 상기 암 단부 피팅은 단자 연결 영역(312a')을 둘러싸는 환형 크림핑 부재(113')를 통해 이 확대부의 단편에 위치하는 상기 수 단부 피팅의 단부 섹션(111b') 상에 유체 기밀식으로 장착되는 단자 연결 영역(312a')을 가지며 이 단부 섹션과 유체 기밀식으로 지대주(abutment) 방식으로 협동하고, 이 확대부는 각각의 수렴부들(111c' 및 111d')에 의해 그것의 두 단부에서 확장되는데 상기 암 단부 피팅은 공칭 내부 지름 D0를 정의하고 다른 쪽은 상기 단부 섹션에 의해 확장되는, 덕트(300, 300').
   
7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 소음-저감 장치(220)의 상기 축 방향 외부 단부(222)는 후자의 단자 에지(111a)를 정의하는 상기 수 단부 피팅(111)의 단부 확장에 대하여 장착되는 반경 방향 플랜지(222)를 포함하는, 덕트(300, 300').
   
8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 소음-저감 장치(220)는 상기 수 단부 피팅(111)과 함께, 상기 소음-저감 장치의 상기 축 방향 외부 단부(221) 및 상기 축 방향 내부 단부(222) 사이에서 축 방향으로, 이 두 단부들 중 적어도 하나(222)를 통해 상기 채널(230)과 통하지 않는 적어도 하나의 환형 데드 볼륨(240)의 범위를 정하는, 덕트(300, 300').
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 환형 데드 볼륨이 상기 내부 단부로부터 상기 축 방향 외부 단부(222)로 확장하고 상기 채널과 통하지 않도록 상기 소음-저감 장치의 상기 축 방향 내부 단부는 또한 상기 수 단부 피팅(111)에 대하여 유체 기밀식으로 장착되는, 덕트(300, 300').
   
10. 제8항에 있어서,
    상기 소음-저감 장치(220)의 상기 축 방향 내부 단부(221)는 상기 수 단부 피팅(111)과 함께 상기 유체에 대한 적어도 하나의 수용 영역을 형성하고, 상기 수용 영역은 이 축 방향 내부 단부 및 상기 수 단부 피팅 사이에 반경 방향으로 배치되고 상기 환형 데드 볼륨(240)과 통하는, 덕트(300, 300').
    
11. 제8항에 있어서,
    상기 소음-저감 장치(220)는 분기 다운스트림 섹션(225)에 의해 상기 축 방향 외부 단부(222)와 연결되는 상기 소음-저감 장치의 원통형 또는 각주형(prismatic)인 중간 섹션(224)으로 모이는 상기 축 방향 내부 단부(221)를 갖는, 덕트(300, 300').
    
12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소음-저감 장치는 상기 수 단부 피팅(111)의 반경 방향 내부면을 지지하는 적어도 부분적으로 원통형인 외부면을 갖는, 덕트(300, 300').
    
13. 자동차 또는 건물의 에어-컨디셔닝 회로(1)에 있어서,
    상기 회로는 압력 하의 기체 상태인 냉각 유체를 전달하도록 의도되는 덕트들(6, 6', 8, 8', 300, 300') 및 상기 덕트들 중 적어도 하나로 삽입되는 적어도 하나의 소음-저감 장치(220)를 포함하는 타입이고, 상기 소음-저감 장치가 삽입되는 상기 덕트(300, 300')는 제1항 내지 제4항 중 어느 하나에서 정의된, 에어-컨디셔닝 회로(1).
    
14. 제13항에 있어서,
    자동차에 대하여, 상기 적어도 하나의 장치(220)가 삽입되는 상기 또는 각각의 덕트(6', 8', 300, 300')는 각각 상기 회로의 저압 라인(6, 6') 및 고압 라인(8, 8') 중 적어도 하나에서 컴프레서(2)의 흡기구 및 배기구 중 적어도 하나와 직접 연결되고, 상기 소음-저감 장치는 각각 상기 저압 라인(6, 6') 및 상기 고압 라인(8, 8') 중 적어도 하나에서 상기 컴프레서(2)의 상기 흡기구 및 상기 배기구 중 적어도 하나로 개방되는 상기 덕트(6')의 종단에 장착되는, 에어-컨디셔닝 회로(1).
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 소음-저감 장치(220)가 삽입되는 상기 덕트(6', 300, 300')는 상기 회로의 저압 라인(6, 6')에서 상기 컴프레서(2)의 상기 흡기구에 직접 연결되는, 에어-컨디셔닝 회로(1).

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