KR100229468B1 - 밀폐형 왕복동식 압축기의 흡입머플러 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 외부의 냉매공급관으로부터 제공된 기상냉매를 수용하여 압축실린더장치에 공급하는 밀폐형 왕복동식 압축기의 흡입머플러에 관한 것으로서, 내부공간을 복수의 수용공간으로 구획하는 격벽과, 상기 격벽에 설치되어 상기 격벽에 의해 구획된 인접한 양 수용공간을 상호 연통시키며, 축선방향을 따라 중앙영역이 양단부측에 비해 유동단면적이 큰 관상의 배플을 갖는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 다양한 주파수의 소음 및 특정주파수의 소음의 감쇠 효과를 향상시킬 수 있다.

Description

밀폐형 왕복동식 압축기의 흡입머플러

본 발명은 밀폐형 왕복동식 압축기의 흡입머플러에 관한 것으로서, 소음감소 효과를 증대시킨 밀폐형 왕복동식 압축기의 흡입머플러에 관한 것이다.

밀폐형 왕복동식 압축기는, 통상적으로 냉장고와 같은 냉동시스템에 설치되어 냉매를 고온고압으로 압축하여 냉동시스템을 구동한다. 압축기는, 도 1에 도시된 바와 같이, 냉매를 압축하는 피스톤을 가진 실린더장치(5)와, 실린더장치(5)를 구동하는 구동부(3)로 이루어져 있다. 이러한 압축기는 냉매의 압축을 위한 피스톤의 구동시 순간적인 압축에 의해 소음이 발생하며, 이 소음을 감소시키기 위해 냉매의 압축작동을 행하는 실린더장치(5)와 냉매가 공급되는 냉매공급관 사이에 흡입머플러가 설치되어 있다. 흡입머플러내에는 공명실이 형성되어 있으며, 공명실의 공명길이를 조절하여 특정주파수의 소음을 감소시킬 수 있다.

이러한 흡입머플러는, 도 3에 도시된 바와 같이, 머플러본체(71)와, 외부로부터 냉매를 공급하는 냉매공급관(61)에 접속되는 흡입포트(76)와, 실린더장치(5)로 냉매를 배출하는 한 쌍의 배출관(74)을 가지며, 머플러본체(71)내에는 격벽(75)에 의해 기상냉매를 수용하는 한 쌍의 수용공간이 형성되어 있다. 이에 따라, 흡입포트(76)와 배출관(74)이 각각 다른 공간에 수용되게 되며, 흡입포트(76)를 수용하는 수용공간을 주공명실(72)이라하고, 배출관(74)을 수용하는 수용공간을 부공명실(73)이라 한다. 주공명실(72)과 부공명실(73)은 격벽(75)을 관통하여 형성된 관상의 배플(80)에 의해 연통되어 있다. 한편, 배출관(74)과 실린더장치(5) 사이에는 실린더헤드(59)가 설치되어 있으며, 배출관(74)은 실린더헤드(59)에 형성된 도시않은 흡입공을 통해 실린더장치(5)의 내부와 연통된다. 흡입공은 실린더헤드(59)에 설치된 흡입밸브(57)에 의해 폐쇄되어 있으며, 흡입밸브(57)는 실린더장치(5)내의 피스톤의 왕복운동시 압력에 의해 연동하여 흡입공을 개폐한다.

이러한 압축기가 구동하면, 냉매공급관(61)으로부터의 냉매가 흡입포트(76)를 통하여 유입되고, 유입된 냉매는 배플(80)을 통하여 배출관(74)으로 안내된다. 그리고, 냉매는 한 쌍의 배출관(74)을 따라 흡입공을 통해 실린더장치(5)내로 흡입되어 실린더장치(5)내에서 압축된다. 이 때, 흡입밸브(57)가 고속으로 흡입공을 개폐함에 따라 흡입밸브(57)에 의한 흡입공의 타격으로 소음이 발생하게 되며, 이 소음은 냉매의 흐름과 반대방향인 배출관(74)을 통해 이동하여 부공명실(73)에서 공명된 주파수와 간섭하여 일차적으로 감쇠된다. 그리고, 일차감쇠된 소음은 배플(80)을 통해 주공명실(72)에서 발생하는 특정주파수, 예를 들면 500Hz와 간섭하여 소음이 감쇠되어 냉매공급관(61)으로 향하게 된다. 이에 따라, 소음의 진동이 상쇄되어 소음이 감쇠되게 된다.

그런데, 이러한 종래의 압축기용 흡입머플러(70)는, 소음을 일으키는 진동이 배플(80)을 거쳐 부공명실에서 주공명실(72)로 진행하는 동안에는 소음감쇠가 잘 이루어지지 아니하며, 부공명실(73)과 주공명실(72)에서는 각 공명실의 공명길이에 의한 특정주파수의 소음만이 감쇠되므로 소음을 충분히 감쇠시켜 주지 못한다는 단점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 다양한 주파수의 소음을 감소시킬 수 있는 밀폐형 왕복동식 압축기의 흡입머플러를 제공하는 것이다.

도 1은 밀폐형 왕복동식 압축기의 측단면도,

도 2는 본 발명에 따른 흡입머플러의 단면도,

도 3은 종래의 흡입머플러의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 케이싱 3 : 구동부

5 : 실린더장치 7 : 흡입밸브

9 : 실린더헤드 11 : 냉매공급관

20 : 흡입머플러 21 : 머플러본체

22 : 주공명실 23 : 부공명실

24 : 배출관 25 : 격벽

26 : 흡입포트 30 : 배플

31 : 확경부

상기 목적은, 본 발명에 따라, 외부의 냉매공급관으로부터 제공된 기상냉매를 수용하여 압축실린더장치에 공급하는 밀폐형 왕복동식 압축기의 흡입머플러에 있어서, 내부공간을 복수의 수용공간으로 구획하는 격벽과, 상기 격벽에 설치되어 상기 격벽에 의해 구획된 인접한 양 수용공간을 상호 연통시키며, 축선방향을 따라 중앙영역이 양단부측에 비해 유동단면적이 큰 관상의 배플을 갖는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복동식 압축기의 흡입머플러에 의해 달성된다.

여기서, 상기 냉매공급관이 접속되는 흡입포트와, 상기 압축실린더장치에 연결되는 배출관은 각기 상이한 수용공간에 부속되어 있는 것이 바람직하다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

밀폐형 왕복동식 압축기는, 도 1과 관련하여 설명한 바와 같이, 케이싱(1)내에 왕복동하는 피스톤을 갖는 냉매를 압축하는 실린더장치(5)와, 실린더장치(5)에 구동력을 제공하는 구동부(3)로 이루어진다. 구동부(3)의 구동력에 의해 피스톤이 실린더장치(5)내에서 왕복동하여 냉매를 압축하며, 냉매의 압축시 소음이 발생하게 된다. 이에 따라, 실린더장치(5)의 일측에는 냉매의 유동을 안내하며, 실린더장치(5)의 구동시 발생하는 소음을 감쇠시키기 위한 흡입머플러가 설치되어 있다.

도 2는 본 발명에 따른 흡입머플러의 단면도이다. 흡입머플러(20)는, 흡입머플러본체(21)내에 소음을 감쇠시키는 공명실이 형성되어 있으며, 공명실은 격벽(25)에 의해 분리되어 주공명실(22)과 부공명실(23)을 형성한다. 주공명실(22)의 일측에는 외부로부터의 냉매를 공급하는 냉매공급관(11)과 결합되는 흡입포트(26)가 형성되어 있으며, 부공명실(23)의 중앙영역에는 냉매를 압축하는 실린더장치(5)로 냉매를 안내하는 한 쌍의 배출관(24)이 형성되어 있다. 여기서, 배출관(24)과 실린더장치(5)는 실린더헤드(9)에 의해 연결되며, 실린더헤드(9)에는 실린더장치(5)로 냉매가 유입되는 도시않은 흡입공이 형성되어 있다. 이 흡입공은 흡입밸브(7)에 의해 폐쇄되어 있으며, 흡입밸브(7)는 판상으로 형성되어 실린더장치(5)내의 피스톤의 왕복동에 의한 압력에 의해 흡입공을 개폐한다.

한편, 이러한 주공명실(22)과 부공명실(23)은 격벽(25)을 관통하며 형성된 관상의 배플(30)에 의해 상호 연통되어 있으며, 배플(30)은 중앙영역의 반경이 확경되어 확경부(31)를 형성하고 있다. 따라서, 배플(30)은 축선방향을 따라 냉매의 유동단면적이 상이하도록 형성되어 있으며, 소음이 확경부(31)를 통과하며 공명실에서와 마찬가지로 반사파를 형성하게 된다.

이러한 구성에 의한 압축기가 구동하면, 냉매공급관(11)으로부터의 냉매가 흡입머플러(20)내로 흡입포트(26)를 통해 유입된다. 유입된 냉매는 배플(30)을 지나 배출관(24)을 통과하여 흡입공을 통해 실린더장치(5)내로 흡입된다. 이 때, 흡입밸브(7)는 실린더장치(5)내의 피스톤의 왕복운동에 따라 흡입공을 개폐하게 되며, 이에 따라 흡입밸브(7)의 타격에 의해 소음이 발생하게 된다. 발생한 소음은 냉매와 반대방향으로 유동하여 배출관(24)을 따라 이동하다가 부공명실(23)에서 발생한 반사파와 간섭되어 1차 감쇠되고, 배플(30)을 통해 주공명실(22)로 유동된다. 이 때, 소음은 배플(30)을 통과하며 유동단면적이 확장된 확경부(31)에서 저주파의 반사파가 형성되며, 반사파와의 간섭에 의해 저주파 영역의 소음이 감쇠가 된다. 그런 다음, 소음은 주공명실(22)에서 가장 소음을 많이 형성하는 특정주파수, 예를 들면 500Hz의 반사파와 간섭되어 3차감쇠된다.

여기서, 소음의 감쇠가 이루어지는 주파수는, 공명길이의 네배를 소음의 속도로 나눈 주파수가 된다. 따라서, 각 공명실과 소음의 유동경로상의 유동단면적을 다르게 하면 다양한 주파수의 소음을 감쇠시킬 수 있게 된다. 또한 압축기의 특성에 따라 공명실과 유동단면적을 변형하여 제작하면 원하는 주파수의 소음을 감쇠시킬 수 있다.

이에 따라, 소음은 주공명실(22)과 부공명실(23)을 통과하며 공명실의 공명길이에 따라 발생한 반사파와 간섭되어 감쇠된다. 그리고, 소음은 배플(30)을 통과하면서 확경부(31)에서 유동단면적이 확장되면서 감압과 감속이 이루어져 소정 저주파의 소음이 감쇠된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 배플의 축선방향을 따라 유동단면적을 상이하게 구성하여, 다양한 주파수의 소음 및 특정주파수의 소음의 감쇠 효과를 향상시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 외부의 냉매공급관으로부터 제공된 기상냉매를 수용하여 압축실린더장치에 공급하는 밀폐형 왕복동식 압축기의 흡입머플러에 있어서,

   내부공간을 복수의 수용공간으로 구획하는 격벽과,

   상기 격벽에 설치되어 상기 격벽에 의해 구획된 인접한 양 수용공간을 상호 연통시키며, 축선방향을 따라 중앙영역이 양단부측에 비해 유동단면적이 큰 관상의 배플을 갖는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복동식 압축기의 흡입머플러.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉매공급관이 접속되는 흡입포트와, 상기 압축실린더장치에 연결되는 배출관은 각기 상이한 수용공간에 부속되어 있는 것을 특징으로 하는 밀폐형 왕복동식 압축기의 흡입머플러.

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