KR960002025B1 - 원심 압축기용 배출실 소음기 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

원심 압축기용 배출실 소음기 장치

제1도는 본 발명에 따른 원심 압축기의 배출실 부분의 종방향 단면도.

제2도는 제1도의 선2-2를 따른 배출실의 축방향 단면도.

제3도는 배출실의 소음기 단편 조립체의 단부도.

제4도는 배출실의 소음기 단편 조립체의 전면도.

제5도는 본 발명의 스프링 부재의 단면도.

제6도는 설치 중간 단계에서의 본 발명의 원심 압축기 배출실 부분의 단면도.

제7도는 설치 최종 단계에서의 본 발명의 원심 압축기 배출실 부분의 단면도.

제8도는 본 발명의 정렬 핀을 도시하는 단면도.

제9도는 본 발명의 변형된 실시예를 도시한 축방향 단면도.

제10도는 변형된 실시예의 종단면도.

제11도는 변형된 실시예 부분의 축방향 분해조립도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 배출실(수집기) 12 : 원심 압축기

13 : 기부 구조물 14 : 환형 개구

16 : 디퓨저 구조물 17 : 체결구

18 : 측판 구조물 22, 43 : 소음 흡수 요소(소음기 단편)

26 : 스크린 27 : 천공 판

29 : 벽 31 : 스프링 클립(스프링 부재)

32 : 압축 링 33, 37 : 단부

41 : 채널 47 : 돌출부

49 : 볼트 51 : 리테이너

53 : 너트

본 발명은 일반적으로 원심 압축기에 관한 것이며, 특히, 원심 압축기의 배출실(discharge chamber) 내에 소음기(silencer) 장치를 위치시키고 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

대형 공기 조화 시스템에 사용되는 형태의 원심 압축기는 압축기로부터 방사되는 소음 및 진동을 발생시키는 다수의 내장 부품과, 모터와 기어와 응축기 및 증발기 쉘과 배출관(discharge line)을 포함하는 부속 부품을 가지고 있다. 상기 소음을 최소화시키려는 설계 고려 사항 외에도, 외부 표면에 적용되는 피복재(lagging material) 또는 추가적으로 압축기의 배출관에 위치되는 내부 배출관 소음기(예를 들어, 섬유 유리, 광물 섬유 또는 데이크런(Dacron)과 같은 소음 흡수재)에 의해 소음을 감소시키는 것이 통상적이다.

압축기의 배출관 내에 소음기 장치를 설치하기 위한 통상의 방법은 용접 등에 의해 배출관의 내부 측벽에 전체 조립체를 고정시키는 것이다. 배출관은 비교적 크기가 작으며 소음기는 관의 축방향 위치로 배치되는 것이 바람직하기 때문에, 접근성(accessibility)이 매우 제한되며, 따라서, 공정이 복잡해진다. 또한, 소음기 장치 내의 흡수재에 매우 근접하여 용접이 행해질 경우, 통상 발생하는 열에 의해 흡수재가 손상될 수 있을 것으로 예측된다.

배출관 내에 직접 소음기 장치를 설치하는 방법 외에, 다른 방법에서는 배출관의 일부가 제거되고 소음기가 내장된 관형 구조로 구성된 전체 교체 부분이 설치된다. 이러한 유니트는 결합되는 플랜지(mating flange)에 의해 통상 부착된다. 따라서, 이러한 방법은 시간 및 재료 모두를 과도하게 소비하기 때문에 비교적 고가이다.

대부분의 원심 냉각기의 주 소음 원은 압축기 임펠러에 의한 배출 가스 스트림에서 발생되는 소음이다. 따라서, 이러한 소음이 배출 라인에 도달하기 전에 이러한 소음을 높은 비율로 흡수할 수 있도록 적절한 흡수재를 요소요소에 위치시키는 것이 바람직하다. 이를 위해, 디퓨저에 또는 통상 와류실(volute)이라고도하는 배출실에 흡수재를 배치시킬 필요가 있다. 그러나, 와류실은 배출관과 마찬가지로 동일한 접근성 문제를 가지고 있다. 와류실 내에 흡수재를 배치하는 것이 곤한할 뿐만 아니라, 필요에 따라 와류실 내에 원주 방향으로 이격된 위치에 흡수재를 견고하게 유지하는 것은 더욱 곤란하다. 이러한 점에서, 상술된 접근성 문제뿐만 아니라, 다른 이유로도 위치에 부품을 고정시키는 종래의 방법은 곤란하다. 첫째 배출실은 압력용기 부재이므로 부착을 위해 벽을 관통하는 구멍을 형성하는 것은 바람직하지 않다. 둘째, 압력실은 통상 주철로 제조되며, 주철의 용접은 곤란하다. 셋째, 접착제는 대개 냉매와 조화를 이루지 못하기 때문에 접착제를 사용하는 것은 곤란하다. 끝으로, 배출실 내에 소음 흡수재와 같은 것을 유지시키기 위한 장치는, 소음기 부품들이 배출실 내의 비교적 거친 벽에 대해 스스로 고정될(bed themselves in)때 상기 소음기 부품들의 위치의 자체 조정 또는 이동(self adjusting or shiftin)이 가능할 수 있어야 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 개선된 원심 압축기 소음기 장치 및 설치 방법을 제공하는 데 있다.

이러한 목적은 특허 청구의 범위의 전문부 및 특징부의 특징에 다른 방법 및 장치로 달성된다.

즉, 본 발명의 일 태양에 따르면, 다수의 소음기 요소가 원심 압축기의 배출실 내에 배치된다. 상기 요소는 용접 및 접착제를 필요로 하지 않으며 양호하게는 배출실 벽 내에 구멍을 형성시키지 않는 방법으로 배출실 내에 설치되어 고정된다. 소음기 요소들은 배출실의 비교적 거친 벽에 스스로 고정되므로(bed themselves in) 자체 조정되도록 한다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 배출실은 전체 둘레를 통해 대체로 균일한 단면 크기 및 형상을 갖는 수집기로 구성된다. 디퓨저 장치와 조립전, 배출실에 존재하는 비교적 좁은 환형 개구를 통해 접근성이 얻어진다.

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 소음기 요소들은, 배출실의 내부 둘레 상의 환형 채널 내에 조립된 링에 의해 위치에 고정되는 원주방향으로 이격된 편위(biasing) 부재에 의해 반경방향으로 연장된 벽에 인접하여 위치에 고정된다. 가요성 편위 부재에 의해, 소음기 요소가 배출실의 벽에 대하여 스스로 고정될 때 약간의 위치 재조성이 가능하다.

도면에 양호한 실시예 및 변형된 실시예가 도시되어 있으나, 본 발명의 진정한 정신 범위를 벗어나지 않으면서 여러 가지 다른 변형 및 다른 구조가 가능하다.

제1도에서, 원심 압축기(12)를 위한 배출실(11, 또는 수집기 구조물)내에 장착되는 본 발명이 도면 부호10으로 도시되어 있다. 배출실(11)은 압축기 기부 구조물(13)의 일체형 부분으로 형성되며, 도시된 바와 같이 배출실의 전체 둘레에서 대략 직사각형 단면 형상을 갖는다. 배출실의 축방향 내부 둘레의 환형 개구(14)는 다수의 체결구(17)에 의해 위치에 고정된 환형 디퓨저 구조물(16)에 의해 폐쇄된다. 그 후, 측판(shroud) 구조물(18)이 적절한 체결구로 디퓨저(16)에 지지되도록 설치되어 동일 축 상에 위치된(도시되지 않은) 임펠러에 의해 냉매가 압축되는 통로(19)의 외부 경계를 형성한다. 작동시, 냉매는 임펠러에 의해 측판(18)내에 흡입되어(drawn) 압축되며, 이 때, 냉매는 운동 에너지가 압력 에너지로 변환되는 디퓨저(16)를 통과한다. 그 후, 압축된(diffused) 냉매 증기는 배출실로 들어가서 배출관(21, 제2도)을 통해 응축기도 이동된다.

제2도에서, 배출실(11)에 설치된 본 발명의 소음기 장치가 도시되어 있다. 제3도 및 제4도에 보다 상세하게 도시된 소음기 단편(22)은 양호하게 호(arc)형 형상이며, 도시된 바와 같이 배출실(11) 주위에 원주 방향으로 분포되어 있다. 각 소음기 단편은 한 측면 상의 케이싱(24)과 다른 측면상의 스크린(26) 및 천공판(27) 사이에 샌드위치된 소음 흡수 패드 조립체(23)를 포함한다. 배출실 내에 설치된 조립체의 위치를 원주방향으로 고정시키기 위해 정렬 핀(28)이 제공될 수도 있다.

제2도에 도시된 바와 같이, 소음기 단편(22)은 다수의 스프링 클립(31)에 의해 배출실(11)의 반경방향으로 연장된 벽(29)의 내측에 대해 위치에 유지되어, 압축 링(32)에 의해 위치에 유지된다. 이들 요소들을 제5도 내지 제7도에 보다 상세히 도시되어 있다.

제5도 및 제6도에서 도시된 바와 같이, 각 스프링 클립(31)은 일반적으로 사다리꼴 형상이며, 구멍(34,35) 및 체결구(36)에 의해 압축 링(32)에 고정되는 하나의 단부(33)를 갖는다. 다른 단부(37)는 도시된 바와 같이 배출실 벽(29)에 대해 소음기 단편을 편위 압박하기 위해 소음기 단편(22)의 천공 판(27) 쪽을 결합하도록 되어 있다. 스프링 클립(31) 용으로 적절하다고 알려진 재질은 20게이지 탄소 스프링강(20 gauge carbon spring steel)이다.

압축 링(32)은 도시된 바와 같이 단면이 L형이며, 반경반향 외부(38)가 도시된 바와 같이 배출실(11)에 형성된 채널(41)의 환형 면(39)과 느슨하게 결합하도록 치수가 결정된다. 설치 방법에 대해 보다 상세히 후술하기로 한다.

스프링 클립(31)의 부착을 위해 압축 링(32)에 형성된 원주방향으로 이격된 구멍(35) 뿐만 아니라, 배출실(11)내의 설치 위치에 소음기 단편(22)을 특정하여 위치시키기 위한 정렬 핀(28)을 수납하기 위해 다수의 구멍(42, 제8도)이 제공된다.

다시 제6도 및 제7도를 참고하여, 설치 방법에 대해 기술하기도 한다. 제6도에서 도시된 바와 같이, 디퓨저(16)가 위치에 조립되기 전, 환형 개구(14)를 통해 설치 및 유지 보수 등을 위하여 배출실(11)의 내부 벽(29)으로 접근이 가능하다. 체결구(36)에 의해 부착된 스프링 클립(31)과 함께 압축 링(32)은 도시된 바와같이 채널(41) 내의 위치에 용이하게 위치될 수 있다. 이 상태에서, 스프링 클립의 단부(37)는 배출실 벽(29)에 대해 소정 위치에 미리 배치된 소음기 단편(22)을 결합한다. 그러나, 이 때에 스프링 클립(31)에는 장력이 거의 걸리지 않는다. 제7도에 도시된 바와 같이 다음 단계에서 스프링 부하가 걸린다. 여기서, 디퓨저(16)는 개구(14)를 덮는 위치로 이동된다. 그렇게 이동되면, 디퓨저의 내부 엣지는 링(32)의 외부 엣지를 결합하여 채널(41)내로 축방향 내향으로 링을 이동시킨다. 이렇게 되면, 스프링 클립 상의 장력이 증가되며, 따라서, 배출실 벽(29)에 대해 소음기 단편(22)이 설치 위치로 편위된다.

제9도 내지 제11도에서, 원주방향으로 분포되어 배출실(11)의 반경방향 외부벽(46)의 내부 면(44) 상에 위치된 다수의 변형된 소음기 단편(43)을 포함하는 본 발명의 변형된 실시예가 도시되어 있다. 상기 소음기장치(43)는, 형상이 반경방향으로 연장된 벽(29)이 아닌 반경방향 외부 벽의 내부 면(44)에 결합되도록 굽혀져 있는 점을 제외하고는 제3도 및 제4도에 도시된 것과 대체로 동일한 구조로 되어 있다. 상기 변형된 소음기 단편(43)들을 유지하기 위한 방법 및 장치는, 상기 소음기 단편들이 디퓨저 요소(16)가 설치되기 전에 배출실(11)의 벽에 대해 설치된다는 점에서, 상기 단편(22)들을 유지하기 위한 방법 및 장치와 유사하다. 그러나, 변형된 소음기 단편(43)을 부착시키기 위한 구체적인 방법 및 장치는 제11도에 도시된 바와 같다. 여기서, 배출실(11)에는 배출실(11)의 셀을 관통하는 구멍(48)을 갖는 다수의 보스(47)가 제공된다. 각 구멍(48)내로 볼트(49)를 삽입하고, 인접 소음기 단편(43)의 단부 연장부(52)를 유지 결합하는 편평 리테이너(51)를 삽입한 후, 소음기 단편(43)을 설치 위치에 고정시키도록 볼트와 너트(53)를 나사 체결시킨다.

Claims (19)

1. 냉매 가스를 고속으로 가속시키기 위한 임펠러와 상기 가스의 운동에너지를 압력 에너지로 변환시키기 위한 디퓨저(16)와 상기 디퓨저(16)로부터 감속된 가스를 받아서 응축기로 보내기 위한 배출실(11)을 구비하는 종류의 원심 압축기(12)에 있어서, 배출실로 전달되는 소음을 흡수하기 위해 배출실(11)에 배치된 단수의 소음 흡수 요소(22)와, 배출실 내의 대략 고정된 위치에 상기 소음 흡수 요소를 유지하기 위한 유지 수단(31)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
2. 제1항에 있어서, 상기 다수의 소음 흡수 요소(22)는 배출실(11)의 반경방향으로 연장된 측벽(29)에 대해 고정되는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
3. 제1항에 있어서, 상기 다수의 소음 흡수 요소(22)는 배출실(11) 내에 원주방향으로 이격되는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
4. 제1항에 있어서, 상기 다수의 소음 흡수 요소(22)는 배출실(11)의 벽(29)에 대해 유지되는 호형 단편들인 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
5. 제1항에 있어서, 상기 배출실(11)은 원주방향 단면에서 대체로 대칭인 수집기로 구성되는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
6. 제1항에 있어서, 상기 유지 수단(31, 32)은, 배출실(11)내에 배치된 링(32)과, 배출실 내의 대체로 고정된 위치에 상기링(32)을 고정하기 위한 수단과, 상기 링(32)에 한 단부가 부착되며 배출실(11)의 벽(29)에 대해 상기 소음 흡수 요소를 편위시키기 위해 상기 소음 흡수 요소(22)들 중 하나의 소음 흡수 요소의 측면(27)과 결합되도록 상기 단부로부터 연장된 다수의 편위 부재(31)를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
7. 제6항에 있어서, 상기 링(32)은 배출실(11)의 축방향으로 연장된 벽(39)에 인접하여 배치되어 축방향으로 고정되며, 상기 편위 부재(31)는 배출실(11)의 반경방향으로 연장된 측벽(29)에 대하여 소음 흡수 요소(22)를 축방향으로 편위시키도록 상기 링(32)으로부터 반경방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
8. 제7항에 있어서, 상기 링(32)은 배출실(11)의 반경방향 내부 벽(39)에 인접 배치되며, 상기 다수의 편위부재(31)는 링(32)으로부터 반경방향 외향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
9. 제6항에 있어서, 상기 링(32)의 축방향 단면은 L형인 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
10. 제6항에 있어서, 상기 유지 수단(31, 32)은 상대적인 회전 운동이 방지되도록 소음 흡수 요소(22)와 링(32) 사이에 독립된 상호 연결부(28)를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심 압축기.
11. 직렬(serial flow) 연결된 임펠러와 디퓨저(16)와 배출실(11)를 갖는 종류의 원심 압축기(12)내로 소음기 장치를 설치하는 방법과, 내부에 형성된 환형 개구(14)를 갖는 배출실(11)을 제공하는 단계와, 상기 환형 개구(14) 내에 다수의 소음기 단편(22)을 삽입하여 상기 배출실(11)의 벽(29)에 대해 상기 소음기 단편(22)을 위치시키는 단계와, 상기 배출실 벽(29)에 상기 소음기 단편(22)을 고정시키는 단계와, 상기 배출실(11)에 상기 디퓨저(16)를 부착시킴으로써 상기 환형 개구(14)를 밀폐시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 배출실의 반경방향 내부 측면에 환형 개구(14)가 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제11항에 있어서, 소음기 단편(22)이 위치된 벽은 반경방향으로 연장된 벽(29)인 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제11항에 있어서, 고정 단계 및 밀폐 단계는, 환형 돌출부를 갖는 링(32)을 부분적으로 상기 환형 개구(14)를 통해 삽입하는 단계와, 스프링 부재의 다른 단부(37)가 상기 소음기 단편의 다른 측면과 결합되도록 상기 링 돌출부의 다수의 스프링 부재(31)의 한 단부(33)를 부착시키는 단계와, 상기 배출실 벽(29)에 대해 상기 소음기 단편(22)을 편위시키도록 상기 다수의 스프링 부재(31)를 동시에 장력을 주어 위치시키면서 상기 링의 측면을 동시에 결합하여 상기 환형 개구 내에 완전히 삽압되도록 상기 환형 개구(14)에 대해 상기 디퓨저 구조물(16)을 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 링 삽입 단계 중, 링(32)은 상기 배출실 벽(29)의 축방향 연장부(39)와 결합되는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 배출실 벽에 축방향으로 연장된 면(39)를 갖는 환형 채널을 형성하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제14항에 있어서, 상기 스프링 부재(31)는 판 스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 제14항에 있어서, 상기 다수의 스프링 부재(31)는 체결구(36)에 의해 상기 링 돌출부에 부착되는 것을 특징으로 하는 방법.
19. 제14항에 있어서, 링과 소음기 단편 사이의 상대적인 회전 운동이 방지되도록 상기 링(32)과 상기 소음기 단편(22)을 상호 연결시키는 정렬 핀(28)을 제공하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.