KR20040045878A

KR20040045878A - 왕복 밀폐 압축기용 흡입 머플러

Info

Publication number: KR20040045878A
Application number: KR10-2004-7005823A
Authority: KR
Inventors: 디에트마르 에리치 베른하드 리리에; 파브리씨오 칼데이라 포싸마이
Original assignee: 엠프레사 브라질리에라 데 콤프레소레스 에스.아.-엠브라코
Priority date: 2001-10-29
Filing date: 2002-10-29
Publication date: 2004-06-02
Also published as: US20050031461A1; JP4464135B2; BR0105694A; DE60216501D1; EP1446580A1; US7866955B2; ATE347033T1; CN100347447C; CN1578877A; DE60216501T2; JP2005520083A; KR100883859B1; WO2003038280A1; BR0105694B1; MXPA04004001A; ES2275919T3; EP1446580B1

Abstract

밀폐 쉘(1) 내부에 장착된 왕복 밀폐 압축기에 사용되며, 적어도 하나의 음향 체임버를 한정하고, 관상 커넥터에 의해 흡입 라인(9)에 연결된 가스 입구(22)와 압축기의 흡입 밸브(8b)에 연결되는 가스 출구(32)가 제공된 중공체(20)를 포함하는 흡입 머플러에 있어서, 일측에는 밀폐 쉘(1)의 내부와 소통하는 개구부(60a)가 제공되어 있고 타측에는 음향 체임버와 유체적으로 소통하는 유체 소통부(61)가 제공되어 있는 균등화 체임버(60)가 제공된다. 균등화 체임버(60)는, 정지 기간 후에 압축기가 작동할 때, 쉘의 공동으로의 음향 에너지의 전달과, 상기 가스와 밀폐 쉘(1) 내에 포함되어 있는 가스와의 혼합과, 밀폐 쉘의 내부 및 흡입 라인(9) 사이의 압력 차를 동시에 최소화할 수 있는 크기로 되어 있다.

Description

왕복 밀폐 압축기용 흡입 머플러{SUCTION MUFFLER FOR A RECIPROCATING HERMETIC COMPRESSOR}

왕복 밀폐 압축기는 흡입 측에서 음향 감쇠 시스템(음향 필터 또는 흡입 머플러)을 구비하는데, 이 음향 감쇠 시스템은 쉘 내에 배치되며 흡입 라인에서 나온 가스를 흡입 밸브로 안내한다.

이 구성 요소는 압축기의 적절한 동작을 위한 몇가지 중요한 기능을 수행하는데, 예를 들어 가스 안내와 음향 감쇠 기능을 수행하며, 경우에 따라서는 실린더 내로 도입되는 가스에 대한 단열 기능을 수행한다.

일반적으로 흡입 머플러는 흡입 라인에서 나온 가스를 흡입 밸브로 직접 안내하는 일련의 체적 및 튜브로 구성되어 있다. 이러한 가스 변위는 펄스를 생성하는데, 이 펄스는 흡입 밸브를 향하는 가스 흐름에 반대되는 방향으로 전파되는 소음을 발생시킨다. 음향 출구에서의 흡입 머플러의 효과가 높을수록 상기한 펄스는 낮아진다.

흡입 머플러의 또 다른 중요한 기능은 최소의 가열로 가스를 흡입 밸브로 안내한다는 것이다. 이에 의해, 압축기 쉘 내에 고인 가스와의 열교환을 피할 수 있고, 또한 압축기 내의 온도가 높은 부분과의 접촉을 줄일 수 있다. 한편, 흡입 머플러에 의해 가스 흐름에 대한 부하 손실은 줄어든다. 압축기의 성능에 대한 흡입 머플러의 영향은 매우 중요하다. 흡입 머플러는 주로 열 전도율이 낮은 재료로 만들어지며, 실린더 덮개를 통해 압축기 헤드에 부착된다. 흡입 머플러 튜브의 내부 체적의 크기에 의해 흡입 머플러의 효율이 대부분 결정된다.

몇몇 공지된 냉동 시스템의 압축기 구성에 있어서, 가스 흡입은 입구 튜브로부터 흡입 머플러의 내부로의 직접적인 흡입 작용에 의해 이루어진다. 이들 구성에 있어서, 흡입 라인은 저온의 흡입 가스를 머플러의 내부로 안내하는 유연한 커넥터를 통해 흡입 머플러와 유체 소통하는 상태로 유지됨으로써, 쉘 내에 고인 가스와 이 저온의 가스와의 열 교환이 최소화된다. 이러한 연결부는 열 전도율이 낮은 유연한 재료로 구성되며, 흡입 머플러에 연결되며, 압축기 쉘과 미끄럼 접촉한다. 이러한 구성이 미국 특허 제 4,793,775 호에 개시되어 있다.

이러한 유형의 종래 구성에 있어서, 유연한 커넥터는 압축기가 정상적으로 작동하는 동안 적절히 동작함으로써, 이 도입 가스가 압축기 쉘 내에 들어 있는 가열된 가스와 혼합됨이 없이 저온의 가스가 흡입 라인에서 흡입 밸브로 안내되며, 또한 흡입 머플러 내의 가스 펄스로부터 야기되는 소음이 쉘로 전달되는 것이 최소화된다.

그러나, 이러한 공지된 구성에 있어서는, 쉘 내의 압력이 압축기의 흡입 측및 배출 측과 균형을 이루는 값으로 상승되는 정지 기간 이후에 압축기가 구동될 때 냉동 시스템이 압축기의 정상적인 동작을 제어하기 위한 압력 레벨로 신속히 그리고 적절히 복귀하지 않는다는 결점이 있다.

압축기가 재가동될 때. 흡입 머플러와 유연한 커넥터 내부의 압력은 갑자기 감소함으로써, 강력한 압력 불균형 조건이 쉘의 내부와 흡입 머플러의 내부 사이에서 지속되는 한 압축기 쉘 내부의 정지 압력보다 큰 압력 차가 발생하고, 유연한 커넥터가 붕괴되어 압축기 어셈블리가 쉘 쪽으로 기울어지며, 유연한 커넥터가 압축되어 바람직하지 않은 노력이 요구된다. 직접 흡입의 경우 흡입 머플러의 내부는 흡입 머플러의 입구 및 쉘과 비교적 밀폐된 상태로 연결되도록 구성되기 때문에, 유연한 커넥터가 탄성적으로 변형된 상태로 유지되고 유연한 커넥터를 손상시키거나 유연한 커넥터의 동작 위치로부터 벗어나게 할 수 있는 바람직하지 않은 노력이 이루어지게 되는 오랜 시간 동안 쉘의 내부 압력은 흡입 머플러의 내부와 비교하여 높게 유지된다.

본 발명은 왕복 밀폐 압축기, 특히 소형 냉동 시스템에서 사용되는 직접 흡입 방식의 왕복 밀폐 압축기 내의 냉매 가스 공급 영역에 장착되는 흡입 머플러에 관한 것이다.

도 1은 흡입 머플러에 부착된 커넥터를 사용하는, 본 발명에 따라 구성된 압축기를 개략적으로 보인 종단면도로서, 입구 튜브와 흡입 머플러 사이의 직접 흡입을 보여주는 도면이다.

도 2는 도 1에 도시한 흡입 머플러가 압축기의 밀폐 쉘 내에 장착된 것을 개략적으로 보인 종단면도이다.

도 3은 흡입 머플러의 입구에 부착된 커넥터를 장착 상태에서 개략적으로 보인 본 발명에 따른 흡입 머플러의 분해 사시도이다.

도 4는 밀폐 쉘 위에 놓여 있고 흡입 머플러 안내 튜브의 내부로 개방된 커넥터를 개략적으로 보인 본 발명에 따른 흡입 머플러의 종단면도이다.

본 발명의 목적은 직접 흡입 요소들에 대해 바람직하지 않은 노력을 기울일 필요 없이 그리고 압축기의 체적 효율의 손실 없이 쉘과 흡입 머플러 내에 존재하는 압력을 신속히 그리고 효과적으로 균등하게 하여 종래 기술의 결점을 해결한 직접 흡입 방식의 왕복 밀폐 압축기용 흡입 머플러를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 흡입 머플러 내의 가스 펄스에 의해 생성되는 소음을 더욱 양호하게 감쇠시킬 수 있는 흡입 머플러를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기한 특성 외에 커넥터를 흡입 머플러의 가스 입구에 더욱 양호하게 고정할 수 있는 흡입 머플러를 제공하는 것이다.

상기한 목적 및 그 밖의 다른 목적은 밀폐 쉘 내부에 장착된 왕복 밀폐 압축기에 사용되며, 적어도 하나의 음향 체임버를 한정하고, 유연한 커넥터에 의해 흡입 라인에 연결된 가스 입구와 압축기의 흡입 밸브에 연결되는 가스 출구가 제공된 중공체를 포함하는 흡입 머플러에 있어서, 상기 흡입 머플러가 일측에는 밀폐 체임버의 내부와 소통하는 개구부가 제공되어 있고 타측에는 음향 체임버와 유체적으로 소통하는 유체 소통부가 제공되어 있는 균등화 체임버를 포함하며, 상기 균등화 체임버와 유체 소통부는, 정지 기간 후에 압축기가 작동할 때, 쉘의 공동으로의 음향 에너지의 전달과, 상기 가스와 밀폐 쉘 내에 포함되어 있는 가스와의 혼합과, 밀폐 쉘의 내부 및 흡입 라인 사이의 압력 차를 동시에 최소화할 수 있는 크기로 되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복 밀폐 압축기용 흡입 머플러에 의해 달성된다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 냉동 시스템에서 사용되는 유형의 본 발명에 따른 압축기는 밀폐 쉘(1) 내부에 놓인 모터-압축기 어셈블리를 포함한다. 모터-압축기 어셈블리는 일단부에 왕복 피스톤(3)이 놓이고 타단부는 실린더 덮개(4)에 의해 폐쇄된 실린더(2)가 한정되는 실린더 블록을 구비하고 있다. 실린더 덮개(4) 내에는 흡입 머플러를 장착하기 위한 하우징(5)이 한정되어 있다. 모터-압축기 어셈블리는 밸브 플레이트(8) 위에 제공되고 흡입 밸브(8b) 및 방출 밸브(도시 안됨)에 의해 선택적으로 각각 폐쇄되는 흡입 오리피스(8a) 및 방출 오리피스(도시 안됨)를 통해 실린더(2)의 반대 단부와 실린더 덮개(4) 사이에 제공된 밸브 플레이트(8)와 피스톤(3)의 상부 부분 사이에서 실린더(2) 내측에 한정된 압축실(7)과 선택적으로 유체 소통하는 방출실(6)(도 3)을 또한 구비하고 있다.

도시된 바와 같이, 압축기에 의해 끌어내어지고 밀폐 쉘(1)의 내부와 소통하는 냉동 시스템의 흡입 라인(9)으로부터 나온 가스는 밀폐 쉘(1)의 외측에 부착되어 있고 상기 밀폐 쉘(1)의 내측에 장착된 흡입 머플러와 유체적으로 소통하는 입구 튜브(9a)를 통과하고 유연한 재료로 된 관상 커넥터(10)를 통과하여 밀폐 쉘(1)에 이르게 된다. 상기 흡입 머플러는 밸브 플레이트(8)의 흡입 밸브(8b)와 유체적으로 소통하는 상태로 하우징(5) 내에 장착되어 있다.

첨부된 도면에 예시된 바와 같이, 본 발명의 흡입 머플러는 열전도율이 낮은재료로 만들어지고 단면은 장방형으로 되어 있으며, 예를 들어 중공체(20)의 상부 가장자리 상에 놓이며, 적절한 수단, 예컨대 중공체(20)와 덮개(30) 내에 제공되어 있는 각각의 귀 형상 부분(21)(31)에 탄성 변형에 의해 끼워 넣어지는 한 쌍의 클램프(40)에 의해 고정되는 상부 덮개(30)에 의해 폐쇄되는 중공체(20)를 포함한다.

본 발명에 따라, 관상 커넥터(10)의 일단부(11)는 중공체(20)의 각각의 부분과 상부 덮개(30)를 결합함으로써 중공체(20) 내에 놓이는 제 1 주변 플랜지(12)와 연결되어 있고, 관상 커넥터(10)의 타단부(13)는 흡입 라인(9)과 동심적으로 밀폐 쉘(1)의 내표면에 놓이는 제 2 주변 플랜지(14)와 연결되어 있다.

중공체(20)에는 압축기로 가스를 공급하는 가스 공급 측과 유체적으로 소통하며 흡입 라인(9)의 흡입 입구 튜브(9a)와 정렬하는 가스 입구(22)와, 압축기의 흡입 측과 유체적으로 소통하며 압축기의 흡입 밸브(8b)에 연결된 가스 출구(32)가 제공되어 있다. 이러한 구성에 있어서, 가스 입구(22)는 중공체(20)와 상부 덮개(30)의 접합부에 의해 한정되며, 가스 출구(32)는 덮개(30)에 위에 그리고 외부적으로 연결되며 밀폐 압축기의 실린더 덮개(4)의 밸브 플레이트(8)의 흡입 오리피스(8a)에 맞도록 구성된 자유 단부를 구비한 관상 연장부의 형태로 되어 있다.

본 발명에 따라, 중공체(20)의 내부에는 적어도 하나의, 예를 들어 2개의 음향 체임버가 한정된다. 이들 음향 체임버는 중공체(20)의 내부에 제공된 분할 판(24)에 의해 한정되는 공통 벽 부분에 의해 상호 분리되어 있다.

본 발명의 흡입 머플러는 상기 중공체(20)의 가스 출구(32)와 유체적으로 소통하는 제 1 음향 체임버(25)와, 흡입 머플러의 가스 입구(22)와 유체적으로 소통하는 제 2 음향 체임버(26)를 포함한다. 상기 제 1 및 제 2 음향 체임버(25)(26)는 분할 판(24)에 의해 상호 분리되어 있다.

첨부도면에 예시된 바와 같이, 중공체(20)의 하부 벽(20a)에는 윤활유가 아래로 흐를 수 있도록 제한 오리피스(27)가 제공되어 있다. 이 제한 오리피스(27)는 오일만이 통과할 수 있는 크기로 되어 있어서, 쉘(1) 내에 존재하는 가열된 오일이 흡입 머플러의 내부에 도달하는 것을 방지하며, 따라서 내부의 가스 온도가 증가하는 것을 방지한다.

본 발명에 따른 흡입 머플러는 중공체(20)의 가스 출구(32)에 대해 개방되어 있는 제 1 단부(51)와 중공체(20)의 가스 입구(22)에 대해 개방되어 있는 제 2 단부(52)를 갖춘 안내 튜브(50)를 또한 포함한다. 상기 안내 튜브(50)는 중공체(20)의 제 1 및 제 2 음향 체임버(25)(26)에 대해 각각 개방된 중간 부분을 구비하고 있다. 안내 튜브(50)는 제 1 음향 체임버(25)에 대해 개방된 적어도 하나의 창(53)을 구비하고 있다. 이 창을 통해 제 1 음향 체임버(25) 및 중공체(20)의 가스 출구(32) 간에 직접적인 유체 소통이 이루어진다. 안내 튜브(50)는 중공체(20)의 제 2 음향 체임버(26)에 대해 개방된 적어도 하나의 창(54)을 또한 구비하고 있다. 이 창을 통해 제 2 음향 체임버(26)와 중공체(20)의 가스 입구(22) 간에 직접적인 유체 소통이 이루어진다. 예시된 구성에 있어서, 안내 튜브(50)는 두 부분으로 되어 있으며, 두 부분 중 하나는 제 1 및 제 2 음향 체임버(25)(26) 사이를 분리시키는 분할 벽(24)을 지탱한다.

본 발명에 따라, 중공체(20)의 내부에는 균등화 체임버(60)가 제공되어 있다. 균등화 체임버(60)에는 그 일측에 밀폐 쉘(1)의 내부를 향하는 개구부(60a)가 제공되어 있고, 그 타측에는 음향 체임버를 갖춘 유체 소통부(61)가 제공되어 있다. 상기 균등화 체임버(60)와 상기 유체 소통부(61)는 정지 기간 후에 압축기가 작동할 때, 흡입 머플러 내부의 가스 펄스로 인한 소음과, 상기 가스와 밀폐 쉘(1) 내에 포함되어 있는 가스와의 혼합과, 밀폐 쉘(1)의 외부 및 흡입 라인 사이의 압력 차를 동시에 최소화할 수 있는 크기로 되어 있다.

균등화 체임버(60)는 유체 소통부(61)에 인접하게 한정된 내부 체적의 일부만을 갖는 크기로 되어 있다. 이 내부 체적의 일부는 음향 체임버에서 나오는, 특히 제 1 음향 체임버(25)에서 나오는 가스로 채워지며, 압축기가 작동하면 균등화 체임버(60)의 나머지 내부 체적에서 나오는 가스로만 채워진다. 따라서, 압축기가 정상적으로 작동하는 동안에는 밀폐 쉘(1) 내에 들어 있는 가스는 유체 소통부(61)를 통해 음향 체임버의 내부로 들어갈 수 없다. 상기한 균등화 체임버(60)의 내부 체적은 상기 내부 체적 부분이 확장됨에 따라 균등화 체임버(60)의 단면과 일치하는 단면을 갖는다.

첨부도면에 따르면, 균등화 체임버(60)는 일단부가 음향 체임버에 대해 개방되고 타단부는 밀폐 쉘(1)의 내부에 대해 개방된 가늘고 긴 형태로 되어 있다. 밀폐 쉘(1)의 내부를 향하는 균등화 체임버(60)의 개구부는 상기 개구부 영역에서의 균등화 체임버(60)의 외형과 일치하는 외형을 갖는다.

본 발명에 따르면, 유체 소통부(61)가 중공체(1)의 가스 출구(32)에 인접하게 제공되며, 상기 유체 소통부(61)는 예를 들어 음향 체임버와 균등화 체임버(60)모두에 공통적인 벽 내에 제공된 오리피스에 의해 한정된다.

Claims

밀폐 쉘(1) 내부에 장착된 왕복 밀폐 압축기에 사용되며, 적어도 하나의 음향 체임버를 한정하고, 관상 커넥터에 의해 흡입 라인(9)에 연결된 가스 입구(22)와 압축기의 흡입 밸브(8b)에 연결되는 가스 출구(32)가 제공된 중공체(20)를 포함하는 흡입 머플러에 있어서, 상기 흡입 머플러가 일측에는 밀폐 쉘(1)의 내부와 소통하는 개구부(60a)가 제공되어 있고 타측에는 음향 체임버와 유체적으로 소통하는 유체 소통부(61)가 제공되어 있는 균등화 체임버(60)를 포함하며, 상기 균등화 체임버는, 정지 기간 후에 압축기가 작동할 때, 쉘의 공동으로의 음향 에너지의 전달과, 상기 가스와 밀폐 쉘(1) 내에 포함되어 있는 가스와의 혼합과, 밀폐 쉘의 내부 및 흡입 라인(9) 사이의 압력 차를 동시에 최소화할 수 있는 크기로 되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복 밀폐 압축기용 흡입 머플러.
제 1 항에 있어서, 균등화 체임버(60)는 유체 소통부(61)에 인접하게 한정된 내부 체적의 일부만을 갖는 크기로 되어 있고, 이 내부 체적의 일부는 음향 체임버에서 나오는 가스로 채워지며, 압축기가 작동하면 균등화 체임버(60)의 나머지 내부 체적에서 나오는 가스로 채워지는 것을 특징으로 하는 왕복 밀폐 압축기용 흡입 머플러.
제 2 항에 있어서, 상기 내부 체적은 상기 내부 체적이 확장됨에 따라 균등화 체임버(60)의 단면과 일치하는 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 왕복 밀폐 압축기용 흡입 머플러.
제 2 항에 있어서, 유체 소통부(61)는 중공체(20)의 가스 출구(32)에 인접하게 제공되는 것을 특징으로 하는 왕복 밀폐 압축기용 흡입 머플러.
제 2 항에 있어서, 균등화 체임버(60)는 가늘고 긴 형태로 되어 있고, 일단부에는 음향 체임버와 소통하는 유체 소통부(61)가 제공되어 있고, 타단부에는 밀폐 쉘(1)의 내부를 향하는 개구부(60a)가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복 밀폐 압축기용 흡입 머플러.
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 유체 소통부(61)는 예를 들어 음향 체임버와 균등화 체임버(60) 모두에 공통적인 벽 내에 제공된 오리피스에 의해 한정되는 것을 특징으로 하는 왕복 밀폐 압축기용 흡입 머플러.
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 밀폐 쉘(1)의 내부를 향하는 균등화 체임버(60)의 개구부(60a)는 상기 개구부(60a) 영역에서의 균등화 체임버(60)의 외형과 일치하는 외형을 갖는 것을 특징으로 하는 왕복 밀폐 압축기용 흡입 머플러.
제 1 항에 있어서, 중공체(20)의 내부에는 제 1 및 제 2 음향체임버(25)(26)와, 대향하는 단부가 각각 중공체(20)의 가스 입구 및 가스 출구(22)(32)에 연결되어 있고 중간 부분이 제 1 및 제 2 음향 체임버(25)(26)에 대해 각각 개방된 안내 튜브(50)가 한정되어 있고, 제 1 음향 체임버(25)는 중공체(20)의 가스 출구에 인접하게 배치되어 있고, 균등화 체임버(60)와 제한된 유체 소통을 하는 것을 특징으로 하는 왕복 밀폐 압축기용 흡입 머플러.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 관상 커넥터(10)는 유연한 재료로 되어 있고, 그 일단부(11)는 중공체(20) 내에 놓이는 제 1 주변 플랜지(12)와 연결되어 있고 그 타단부(13)는 흡입 라인(9)과 동심적으로 밀폐 쉘(1)의 내표면에 놓이는 제 2 주변 플랜지(14)와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 왕복 밀폐 압축기용 흡입 머플러.
제 9 항에 있어서, 가스 입구(22)는 중공체(20)와 상부 덮개(30)의 접합부에 의해 한정되며, 상기 제 1 주변 플랜지(12)는 중공체(20) 및 상부 덮개(30)의 각각의 부분에 의해 유지되는 것을 특징으로 하는 왕복 밀폐 압축기용 흡입 머플러.