KR200348438Y1

KR200348438Y1 - 냉각장치용 소음기

Info

Publication number: KR200348438Y1
Application number: KR20-1999-0001436U
Authority: KR
Inventors: 임재훈; 심재억; 유한주; 김윤영; 이장희; 송요현; 오치성; 백경준; 김중엽; 김영락
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 1999-02-02
Publication date: 2004-04-29
Also published as: KR20000016462U

Abstract

본 고안은 냉장고 등에 설치되는 냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축기의 토출 배관에 설치되어 배관 공진과 소음을 감소시키는 소음기의 구조에 관한 것이다.

본 고안에 따른 냉각장치의 소음기는 냉매출구관이 몸체부의 내측으로 길게 연장되고, 이 냉매출구관의 외측에는 일단부가 막혀있고 타단부가 개구된 컵형상의 냉매안내부재가 설치되어, 소음기의 내측에 냉매의 흐름방향이 서로 다른 외측유로와 내측유로가 형성되게 되고, 또한, 냉매의 흐름방향이 외측유로에서 내측유로로 1차 변환되는 제 1굴곡부와, 내측유로에서 냉매출구관 쪽으로 2차 변환되는 제 2굴곡부가 형성되게 된다. 따라서, 소음기의 내부를 흐르는 냉매가 수회 굴절이 되어 배출되게 됨으로써, 소음기를 통과하는 냉매의 맥동이 크게 감소되어 소음과 진동 이 뛰어난 효과가 있다.

Description

냉각장치용 소음기{Muffler for cooling system}

냉장고 등에 적용되는 일반적인 냉각장치는 냉매관 속을 흐르는 냉매의 상태를 변화시켜 열교환이 이루어지게 함으로써 냉장고의 내부온도를 저온상태로 유지시킨다. 이 냉각장치는 압축기, 응축기, 냉매 팽창장치, 증발기 등으로 구성되며, 이들은 냉매관에 의해 서로 연결되어 냉매의 상변화가 이루어지면서 순환하도록 되어있다.

그런데, 최근의 냉장고 등에 적용되는 냉각장치는 그 크기가 점차 대형화되고 있고, 냉동능력의 증대에 따른 압축기의 능력 또한 커지고 있다. 즉, 압축기의 기동용적이 커지게 되고, 그에 따른 소음의 발생도 커지게 되었다. 특히 이러한 소음은 압축기로부터 토출되는 냉매의 압력에 의한 맥동이 증가되면서 더욱 증대되게 되었다.

따라서, 종래의 냉각장치에서는 냉매관에 의해 연결된 냉매 순환회로 가운데 소음 및 진동 발생의 주원인이 되는 압축기의 토출 배관에 소음기를 장착하여 냉각장치의 진동 및 소음을 감소시키는 기술이 제안되어 있다.

이러한 소음기가 장착된 종래의 냉각장치로는 일본에서 특허 출원된 특개평 9-79699호(1997년 3월 28일)가 있다. 특개평 9-79699호에 개시된 냉각장치용 소음기는 압축기의 토출부와 응축기 사이를 연결하는 냉매관에 설치되어 압축기의 토출압으로 인해 발생되는 진동 및 소음을 감소시키는 구조로 되어 있다.

도 1을 참조하여 설명하면, 특개평 9-79699호에 개시된 소음기는 소음기 몸체(1)의 양단부에 내경이 축소되는 구조로 형성된 원추형상의 배관접속부(2)가 마련되고, 소음기의 양단부에 연결이 되는 냉매입구관(3)과 냉매출구관(4)에는 곡관부(3a,4a)가 마련되어 있다. 이러한 구성은 소음기 양단부로부터 연장되는 냉매입구관(3) 및 냉매출구관(4)에 걸쳐서 소음기의 내측으로 유입되는 냉매의 압력강하를 일으켜 압축기의 토출 압력으로 인해 발생되는 맥동을 감쇠시킬 수 있도록 한 것이다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래 냉각장치의 소음기는 단지 냉매관의 중도에 내용적이 확장되도록 설치된 챔버의 구조로 마련되어 있기 때문에, 토출되는 냉매가 잠시 수용되는 버퍼의 역할을 하게 됨으로써, 압축기의 맥동을 일부 감쇠시키기는 하지만, 그 효과가 미약하여 여전히 압축기의 진동과 소음이 잔존하게 되는 문제가 있었다.

즉, 소음기의 내부구조가 비어있는 구조로 마련되기 때문에 압축기에서 토출되는 냉매가 소음기의 내부에서 일시 머물렀다가 다시 배출되게 되므로, 압력강하효과는 일어나지만, 냉매가 소음기의 내부에서 곧바로 흘러가는 구조로 되어 있기 때문에 소음 및 진동의 감쇠효과가 떨어지는 문제가 있었다.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 소음기의 내부에 굴절 유로를 형성하여, 소음기의 내부를 흐르는 냉매가 수회 굴절이 된 후 배출되게 함으로써, 소음기를 통과하는 냉매의 맥동이 크게 감소되어 소음과 진동 감쇠효과가 뛰어난 냉각장치용 소음기를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 소음기의 구조를 보인 도면이다.

도 2는 본 고안에 따른 소음기가 적용되는 냉각장치의 냉매 순환회로도이다.

도 3은 본 고안에 따른 소음기가 설치되는 냉장고 기계실의 내부구조를 보인 도면이다.

도 4는 본 고안에 따른 소음기의 내부구조를 보인 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11: 압축기,12: 응축기,

13: 팽창장치,14: 증발기,

16: 냉매관,30: 소음기,

31: 몸체부,32: 냉매입구관,

33: 냉매출구관,34a,34b: 배관접속부,

35: 냉매안내부재,36: 지지부재,

37: 안내돌기,38: 외측유로,

39: 내측유로,40: 제 1굴곡부,

41: 제 2굴곡부.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 냉매를 고압으로 압축시키는 압축기와, 상기 압축기의 동작시에 발생되는 소음과 진동을 감쇠시키도록 상기 압축기의 토출 냉매관에 설치되는 소음기를 구비하는 냉각장치에 있어서,

상기 소음기는 내부가 비어있는 원통상으로 마련되는 몸체부와, 그 입구부가 상기 몸체부의 내측으로 소정길이 연장된 냉매출구관과, 상기 몸체부의 내측에 굴곡유로가 형성되도록 상기 냉매출구관의 외측에 끼워지며 일단이 개방되고 타단이 폐쇄된 컵 형상의 냉매안내부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성이다.

이하에서는 본 고안에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 고안에 따른 소음기가 적용되는 냉각장치의 냉매 순환회로도이고, 도 3은 본 고안에 따른 소음기가 설치되는 냉장고 기계실의 내부구조를 보인 도면이며, 도 4는 본 고안에 따른 소음기의 내부구조를 보인 단면도이다.

본 고안에 따른 소음기가 적용되는 냉각장치의 냉매 순환회로는 도 2에 도시된 바와 같이, 냉매가스를 흡입하여 압축하는 압축기(11), 압축기의 토출 배관에 연결되어 소음과 진동을 감쇠시키는 소음기(30), 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(12), 응축된 냉매를 감압시키는 팽창장치(13), 팽창된 냉매를 증발시키는 증발기(14)가 냉매관에 의해 차례로 연결되어 구성된다.

압축기(11)는 전원이 인가되면 자체에 내장된 구동장치의 구동에 의해 저온 저압의 냉매가스를 흡입하여 고온 고압의 냉매가스로 압축한 후 냉매관을 통해 응축기(12) 쪽으로 토출한다. 응축기(12)는 압축기(11)에 의해 압축된 고온 고압의 냉매를 열교환시켜 액체상태의 냉매로 바꾸어준다. 팽창장치(13)는 응축기(12)로부터 액상으로 유출되는 냉매를 감압시켜 증발조건에 알맞은 무화상태의 냉매로 만들어준다.

또한, 팽창장치(13)를 거친 저압의 냉매는 증발기(14)를 거치는 동안 기체상태로 증발되면서 주위로부터 열을 흡수하여 냉방 또는 냉동 작용을 수행하게 된다. 그리고, 압축기(11)의 토출 배관에 설치되는 소음기(30)는 압축기(11)의 동작시에 발생되는 맥동을 저감시켜 소음 및 진동을 억제하게 된다.

도 3은 이와 같은 구성으로 이루어는 냉각장치가 적용된 냉장고의 기계실 내부 구조를 보인 도면이다. 냉장고의 기계실(15)은 냉장고 본체(10)의 하측 후방에 구획되어 형성되는데, 이 기계실(15)에는 상술한 압축기(11), 소음기(30), 응축기 (12)등이 설치되고 이들은 냉매관(16)에 의해 상호 연결된다.

또한, 기계실(15)의 내측에는 응축기(12)와 압축기(11)에서 발생되는 열을 강제 냉각시키도록 일측에 냉각팬(17)이 설치되고, 압축기(11)의 상부에는 증발기(14)에서 흘러내리는 제상수를 저수하였다가 증발시키는 증발접시(18)가 설치된다. 이때, 압축기(11)와 소음기(30)를 지난 냉매관은 제상수의 증발이 이루어질 수 있도록 증발접시(18)의 내부를 순회하도록 설치된다.

한편, 이러한 냉각장치의 구성에 있어서 압축기(11)의 토출 배관에 설치되는소음기(30)는 본 고안의 특징적인 요소로, 압축기(11)의 동작으로 발생되는 맥동의 감쇠효과가 높아지도록 소음기(30)의 내부에 굴곡유로가 형성된 것이다.

도 4를 참조하면, 소음기(30)는 내측으로 진입되는 냉매의 압력강하가 이루어지도록 내부가 비어있는 원통상으로 마련되는 몸체부(31)가 마련되고, 몸체부의 양단부에는 냉매의 흐름을 안내하는 냉매입구관(32)과 냉매출구관(33)의 연결을 용이하게 함과 동시에 유체의 흐름이 원활하게 이루어지도록 내경이 점차 축소되어 원뿔형상을 이루는 배관접속부(34a,34b)가 마련된다.

그리고, 소음기(30)의 입구부쪽 배관접속부(34a)에 상기 냉매입구관(32)이 연결되고, 출구부쪽 배관접속부(34b)에 냉매출구관(33)이 연결되는데, 출구부측에 연결되는 냉매출구관(33)은 몸체부(31)의 내측 중앙으로 길게 연장된다.

또한, 몸체부(31) 내측의 중공부에는 소음기의 내부에 굴곡유로가 형성될 수 있도록 일단부가 막혀있고 타단부가 개구된 컵형상으로 마련된 냉매안내부재(35)가 설치된다. 이 냉매안내부재(35)는 개구된 부분이 출구부쪽을 향하도록 설치되며, 개구부를 통해 몸체부(31)의 내측으로 진입된 냉매출구관(33)의 외측에 끼워지도록 설치되어, 냉매출구관(33)의 입구부가 냉매안내부재(35)의 내측으로 진입된 상태가 되도록 한다.

이때, 냉매안내부재(35)의 직경은 몸체부(31)의 내경과 냉매출구관(33) 외경의 중간정도의 크기가 되게 하며, 몸체부(31)와 냉매출구관(33) 그리고 냉매안내부재(35)의 중심선이 상호 일치하도록 하여 냉매안내부재(35)의 외측과 내측으로 굴곡된 냉매유로가 형성되게 하여야 한다. 이를 위해 냉매안내부재(35)의 외면과몸체부(31)의 내면사이에는 냉매안내부재(35)가 안정되게 지지될 수 있도록 다수의 지지부재(36)가 설치된다.

또한, 냉매안내부재(35)의 막혀있는 부분에는 굴곡유로를 따라 흐르는 냉매가 냉매출구관(33)의 입구부로 용이하게 흘러갈 수 있도록, 막혀있는 단부에서 내측으로 원뿔형상을 이루도록 돌출된 안내돌기(37)가 마련된다. 이때, 안내돌기(37)가 형성되는 냉매안내부재(35)의 막혀있는 부분은 냉매의 흐름이 원활하도록 내면이 곡면(35a)으로 구성된다. 그리고, 돌출된 안내돌기(37)의 일부는 냉매출구관(33)의 내측으로 진입되어 설치된다.

이러한 냉매안내부재(35)가 설치됨으로써, 소음기의 내부는 몸체부(31)의 내면과 냉매안내부재(35)의 외면사이에 소음기(30)의 입구쪽에서 출구쪽으로 냉매가 흐르는 외측유로(38)가 형성되게 되고, 냉매안내부재(35)의 내면과 냉매출구관(33)의 외면사이에 소음기(30)의 출구쪽에서 입구쪽으로 냉매가 흐르는 내측유로(39)가 형성되게 된다.

또한, 냉매안내부재(35)의 개구부쪽에는 외측유로(38)에서 내측유로(39)로 냉매의 흐름방향이 1차 변환되는 제 1굴곡부(40)가 형성되게 되고, 냉매안내부재(35)의 내측에는 내측유로(39)에서 냉매출구관(33) 내측으로 냉매의 흐름방향이 2차 변환되는 제 2굴곡부(41)가 형성되게 된다.

다음은 본 고안에 따른 소음기가 적용된 냉각장치의 전체적인 동작을 설명한다.

압축기(11)가 동작되면 증발기(14)를 거쳐 기체상태로 증발된 냉매는압축기(11)로 흡입되어 고압으로 압축이 된 상태로 토출이 된다. 이때, 압축기(11)에서 토출되는 냉매는 압축기(11)의 동작에 따른 맥동을 동반하게 된다.

그리고, 압축기(11)에서 토출되는 냉매는 소음기(30)로 유입되어 압축기의 동작시에 발생되는 소음과 진동이 감쇠되게 된다. 소음기(30)에서 토출된 냉매는 소음과 진동이 감쇠된 상태에서 냉매관을 따라 응축기(12) 쪽으로 흘러가게 되므로 냉각장치의 동작이 정숙하게 이루어지게 된다.

응축기(12)로 유입된 냉매는 외부공기와 열교환을 하여 액체상태가 되게 되고, 액상의 냉매는 냉매관을 따라 팽창장치(13)로 유입되며, 팽창장치를 통과한 냉매는 증발기(14)에서 증발되면서 상변화가 일어나게 되고, 이때 주변의 열을 흡수하여 냉동을 수행하게 된다. 그리고 증발기에서 토출된 기체상태의 냉매는 다시 압축기(11)로 유입되어 계속 순환하게 된다.

한편, 압력맥동을 동반한 채로 압축기에서 토출되는 냉매는 소음기(30)의 냉매입구관(32)을 통해 소음기의 몸체부(31) 내측으로 유입되는데, 몸체부(31)의 내측으로 유입되는 냉매는 소음기의 내부용적이 확장됨에 따라 맥동에 따른 소음과 진동이 감쇠되게 된다.

이때, 냉매는 소음기의 내측에 형성되는 굴곡유로를 따라 흐르면서 소음과 진동의 감쇠효과가 더욱 커지게 된다. 즉 냉매입구관(32)으로 유입된 냉매는 냉매안내부재(35)의 외측에 형성되는 외측유로(38)를 따라 소음기의 입구쪽에서 출구쪽으로 흐르게 되고, 출구쪽의 제 1굴곡부(40)에서 흐름방향이 1차로 바뀌게 된다.

제 1굴곡부(40)에서 흐름방향이 바뀐 냉매는 내측유로(39)를 따라 소음기의출구쪽에서 입구쪽으로 흐르게 되고, 냉매안내부재(35) 내측의 제 2굴곡부(41)에서 흐름방향이 2차로 변환되어 냉매출구관(33)의 내측으로 흘러가게 된다. 이때, 냉매안내부재(35)의 내측에 형성된 안내돌기(37)가 냉매의 흐름을 냉매출구관(33)으로 안내하게 된다.

이처럼 본 고안에 따른 소음기(30)의 내부를 흐르는 냉매는 외측유로(38) → 제 1굴곡부(40) → 내측유로(39) → 제 2굴곡부(41) → 냉매출구관(33) 순으로 흐르면서 수회 굴곡되게 되고, 이때, 냉매의 맥동이 감쇠되어 냉각장치의 소음과 진동을 줄어들게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 냉각장치의 소음기는 냉매출구관이 몸체부의 내측으로 길게 연장되고, 이 냉매출구관의 외측에는 일단부가 막혀있고 타단부가 개구된 컵형상의 냉매안내부재가 설치되어, 소음기의 내측에 냉매의 흐름방향이 서로 다른 외측유로와 내측유로가 형성되게 되고, 또한, 냉매의 흐름방향이 외측유로에서 내측유로로 1차 변환되는 제 1굴곡부와, 내측유로에서 냉매출구관 쪽으로 2차 변환되는 제 2굴곡부가 형성되게 된다. 따라서, 소음기의 내부를 흐르는 냉매가 수회 굴절이 되어 배출되게 됨으로써, 소음기를 통과하는 냉매의 맥동이 크게 감소되어 소음과 진동 감쇠효과가 뛰어난 효과가 있다.

Claims

냉매를 고압으로 압축시키는 압축기와, 상기 압축기의 동작시에 발생되는 소음과 진동을 감쇠시키도록 상기 압축기의 토출 냉매관에 설치되는 소음기를 구비하는 냉각장치에 있어서,

상기 소음기(30)는 내부가 비어있는 원통상으로 마련되는 몸체부(31)와, 그 입구부가 상기 몸체부(31)의 내측으로 소정길이 연장된 냉매출구관(33)과, 상기 몸체부의 내측에 굴곡유로가 형성되도록 상기 냉매출구관의 외측에 끼워지며 일단이 개방되고 타단이 폐쇄된 컵 형상의 냉매안내부재(35)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치용 소음기.
제 1항에 있어서,

상기 냉매안내부재(35)의 바닥에는 굴곡유로를 따라 흐르는 냉매가 상기 냉매출구관(33)의 입구부로 용이하게 흘러갈 수 있도록 돌출된 안내돌기(37)가 마련된 것을 특징으로 하는 냉각장치용 소음기.
제 1항에 있어서,

상기 냉매안내부재(35)의 외면과 상기 몸체부(31)의 내면사이에는 상기 냉매안내부재가 안정되게 지지될 수 있도록 다수의 지지부재(36)가 설치된 것을 특징으로 하는 냉각장치용 소음기.