KR0151434B1

KR0151434B1 - 밀폐형 압축기와 이 압축기를 이용한 냉동장치

Info

Publication number: KR0151434B1
Application number: KR1019940021378A
Authority: KR
Inventors: 마코토 스기야마; 히로유키 이세가와
Original assignee: 니시무로 다이조; 가부시키가이샤 도시바
Priority date: 1994-02-10
Filing date: 1994-08-26
Publication date: 1998-11-02
Also published as: US5579651A; KR950025263A; JPH07269484A; JP3408309B2; CN1054185C; EP0671562B1; CN1107554A; EP0671562A2; EP0671562A3; US5579653A

Abstract

본 발명은 압축기 소음과, 진동을 감소시킨 저소음 및 저진동형의 밀폐형 압축기와 이 압축기를 이용한 냉동장치, 냉장고 및 공기조화기에 관한 것으로서, 밀폐케이스(30)내에 고정자(34)와 회전자(35)로 이루어지는 전동기(31)와, 이 전동기(31)에 구동 연결되는 압축기계(32)를 수용한 밀폐형 압축기(11)에 있어서, 상기 밀폐케이스(30)를 통형의 본체케이스부(30a)와 이 본체케이스부(30a)의 양측 개구부를 덮는 카바케이스부(30b)(30c)와의 삼분 구조로 구성하고, 상기 본체케이스부(30a)의 두께를 카바케이스부(30b)(30c)의 두께보다도 두껍게 한것을 특징으로 한다.

Description

밀폐형 압축기와 이 압축기를 이용한 냉동장치

제1도는 본 발명에 관한 밀폐형 압축기를 탑재한 냉장고의 냉동 사이클을 나타낸 도면.

제2도는 제1도에 나타낸 냉장고의 냉동 사이클을 개략적으로 나타낸 사시도.

제3도는 본 발명에 관한 밀폐형 압축기의 한 실시예를 나타낸 종단면도.

제4도는 제3도의 선Ⅳ-Ⅳ을 따른 단면도.

제5도는 제3도에 나타낸 밀폐형 압축기의 붙박이부착 지지구조를 개략적으로 나타낸 도면.

제6도는 제5도를 좌측에서 본 붙박이 부착 지지구조를 개략적으로 나타낸 측면도.

제7도는 제5도를 우측에서 본 붙박이 부착 지지구조를 개략적으로 나타낸 측면도.

제8도는 본 발명에 관한 밀폐형 압축기의 음압레벨(압축기 소음)을 종래의 이분의 구조의 밀폐형 압축기 음압레벨과 비교하여 나타낸 도면.

제9도는 본 발명에 관한 밀폐형 압축기에 HFC냉매로서 R134a냉매를 이용한 때의 평균 소음 레벨을 종래의 밀폐형 압축기에 R12냉매 및 R134a냉매를 이용한 평균소음레벨과 비교하여 나타낸 도면.

제10도는 본 발명에 관한 밀폐형 압축기에 에스테르계 기름을 이용한때의 평균 소음레벨을, 광유 및 에스테르계유를 각각 이용한 종래의 밀폐형 압축기의 평균 소음 렐벨과 비교하여 나타낸 도면.

제11도는 본 발명에 관한 밀폐형 압축기를 끼워넣은 냉장고의 냉동 사이클의 다른 실시예를 나타낸 도면.

제12도는 제11도의 냉장고의 냉동 사이클에 넣어져 있는 본 발명에 관한 밀폐형 압축기의 다른 실시예를 나타낸 종단면도.

제13도는 본 발명에 관한 밀폐형 압축기의 제3실시예를 나타낸 종단면도.

제14도는 본 발명에 관한 밀폐형 압축기의 제4실시예를 나타낸 종단면도.

제15도는 제14도에 나타낸 밀폐형 압축기를 구비한 공기조화기의 냉동 사이클을 개략적으로 나타낸 도면

제16도는 제15에 나타낸 밀페형 압축기의 평균 소음 레벨을 종래의 밀폐형 압축기와 비교하여 나타낸 도면

제17도는 제15에 나타낸 밀폐형 압축기에 다시 저소음화 대책을 실시한 밀폐형 압축기를 나타낸 도면 및

제18도는 종래의 횡형 회전 압축기를 나타낸 종단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,10A,10B,10C : 냉동 사이클 11,11A,11B,11C : 밀폐형 압축기

12,14 : 콘덴서 13 : 감압장치

16 : 증발 파이프 17 : 보조 콘덴서

18 : 유냉각기 19 : 콘덴서(주콘덴서)

20 : 크린 파이프(보조콘덴서) 25 : 섹션파이프

30 : 밀폐케이스 30a : 본체케이스부

30b, 30c : 카바케이스부 31 : 전동기

32 : 회전식 압축기 33 : 맞춤부(이음부분)

34 : 고정자 34a : 고정자 철심

35 : 회전자 36 : 회전축

37 : 고정자 권선 39 : 전원단자

44 : 주베어링 45 : 보조 베어링

46 : 지지틀 47 : 실린더 블럭

48 : 실린더실 49 : 피스톤롤러

51 : 블레이드(blade) 55 : 토출배관

56 : 기름저장부 57 : 윤활유

58 : 오일펌프 59 : 오일 공급관

62,65 : 지지장치 63 : 지지핀(케이스 지지부재)

66 : 지지부재(케이스지지부재) 75 : 외경 절개부

80,81: 실린더 83 : 사방향밸브 전환밸브

84 : 실외측열교환기 85 : 감압장치

87 : 실내측열교환기

본 발명은 소음방지대책과 진동방지대책을 실시한 밀폐형 압축기와 이 압축기를 이용한 냉동장치에 관한 것이다.

냉동쇼케이스등의 냉동 장치와 냉장고, 공기조화기에는 압축기, 콘덴서, 모세관등의 감압장치및 증발기를 순서대로 구비한 냉동사이클이 넣어져 있다.

이 냉동 사이클에 넣어진 압축기는 제18도에 나타낸 바와같이, 밀폐케이스(1)내에 고정자(2a)와 회전자(2b)로 이루어지는 전동기(31)와, 이 전동기(3)에 회전축(4)을 통하여 구동 연결되는 압축기계(5)가 수용된다. 밀폐케이스(1)는 바닥이 있는 통모양의 본체케이스부(6a)와 이 본체케이스부(6a)의 개방부를 덮는 카바케이스(6b)와의 이분 구조로 구성된다.

한편, 이러한 종류의 압축기를 탑재한 냉장고와 공기조화기등은 일반가정에서 사용되는 경우가 많고, 설계와 제조단계에서 압축기 성능과 함께 소음대책에 많은 주의를 기울이지 않으면 안된다. 특히 냉장고와 공기조화기등은 소음 발생원으로서 압축기가 점하는 비율이 크고, 소음 방지 대책을 실시한 저소음형 압축기의 개발이 강하게 요구되고 있다.

압축기는 밀폐케이스(1)내에 전동기(3)와 압축기계(5)가 수용되어 있고, 이 전동기(3)와 압축기계(5)가 압축기 소음 발생원으로서 큰 비중을 점한다. 전동기(3)와 압축기계(5)에서 발생하는 소음은 밀폐케이스(1)를 투과하거나, 밀폐케이스(2)를 진동시켜서 외부로 나온다. 이 때문에 저소음형의 압축기를 개발하기 위해서는 밀폐케이스(1)의 두께를 두껍게 하는 것이 가장 용이하고 , 소음 방지효과가 높은 것이다.

종래의 압축기의 밀폐케이스(1)는 바닥이 있는 통모양의 본체케이스부(6a)와 카바케이스부(6b)와의 이분 구조이고, 본체케이스부(6a)는 원판 모양의 케이스 소재를 드로잉(drawing)가공에 의해 바닥이 있는 통모양으로 성형 가공하고 있다. 그러나 본체케이스(6a)가 드로잉 가공에 의해 형성되기 때문에, 케이스 두께와 조임길이(깊이)가 프레스 기계의 프레스 능력에 의해 큰 제약을 받고, 본체케이스부(6a)의 두께를 두껍게 하려고 하면, 매우 큰 프레스힘이 필요한 한편, 본체케이스부(6a)의 두께를 두껍게 함에 의해 가공 정밀도상의 한계가 있고, 필요로 하는 케이스 두께까지 두껍게 할 수 없는 문제가 있었다.

단순히 본체케이스부(6a)의 케이스 두께를 두껍게 하려고 하면, 대형의 프레스 기계를 이용하여 큰 가공력으로 드로잉 성형 가공하면 좋지만, 이 경우에는 케이스 소재의 변형량이 크고, 성형형과 케이스 소재의 마모가 발생하거나, 케이스 소재의 손상에 따른 분할이 발생하거나, 케이스 소재의 최소두께(설계사양값)의 확보가 곤란하고, 생산성이 나쁜등의 문제가 있다.

또한 냉장고는 일반적으로 실내에 붙박이 부착하기 위해, 압축기 소음에 관해서 는 특히 민감하고 엄한것이 있고, 그 중에서도 300Hz ~ 500Hz의 저수파수대의 소음은 귀에 거슬리는 음으로서 문제가 되어 있고, 이 저주파수대의 소음을 어떻게 내리는 가도 큰 기술적 문제가 되고 있다.

압축기의 저주파소음은 전동기에 기인하는 전자소음이고, 이 전자 소음의 발생을 억제하는 모터 설계가 가능하지 않은 것이 현실이었다. 전동기에는 모터효율, 토크, 제조성을 고려한 설계프로그램은 존재하지만, 소음 방지에 관한 설계프로그램은 존재하지 않고, 실제로는 제조된 전동기를 밀폐케이스에 맞추어 넣는 조립 시험시에 모터 소음이 높은 경우에는 모터 권선 사양변경을하여 소음 감소를 실시하도록 되어 있었다.

그러나 이 모터권선 사양변경에 따른 소음 감소 대책에서는, 압축기의 저주파 소음을 충분히 감소시킬수 없고, 이 저주파소음을 충분히 감소시키는데는 밀폐형 압축기를 어떻게 설계하면 좋은가가 문제가 되어있다.

본 발명은 상술한 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 압축기 소음과 진동을 감소시킨 저소음 및 저진동형의 밀폐형 압축기와 이 압축기를 이용한 냉동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 밀폐케이스의 본체케이스부의 두께를 두껍게 하여 케이스강성을 향상시키는 동시에, 밀폐케이스내의 전동기와 압축기계의 진동을 줄이고, 압축기 성능을 향상시킨 밀폐형 압축기와 이 압축기를 이용한 냉동장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 강성이 높은 본체케이스부를 용이하고 경제적으로 성형가공할 수 있는 한편, 압축기 소음을 줄이고, 정음 특성이 우수한 밀폐형 압축기와 이 압축기를 이용한 냉동장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 전 주파수대역에서, 소음레벨을 감소시키고 정음특성이 우수한 밀폐형 압축기와 이 압축기를 이용한 냉동장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 300Hz~500Hz의 저주파의 모터 전자음을 줄이고, 정음특성이 우수한 밀폐형 압축기를 제공하는데 있다.

상술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 밀폐형 압축기는 밀폐형 케이스내에 고정자와 회전자로 이루어지는 전동기와, 이 전동기에 구동 연결되는 압축기계를 수용한 밀폐형 압축기에 있어서, 상기 밀폐케이스를 통모양의 본체케이스와 이 본체케이스부의 양측 개구부를 덮는 카바케이스와의 삼분구조로 구성하고, 상기 본체케이스부의 두께를 카바케이스부의 두께보다 두껍게 한 것이다.

또한 상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명에 관한 밀폐형 압축기는 본체케이스부는 직사각형의 판상의 강판을 둥굴게 구부려 가공하고, 맞춤부를 용접으로 접합하여 이음새를 형성하거나, 본체케이스부는 강관을 소정 길이로 절단하고, 또는 압출성형 또는 인발 성형에 의해 원통모양으로 형성한 것이다.

또한 본체케이스부의 두께를 카바케이스부의 두께를 1.25배에서 1.4배로 한 것이다.

아울러 본체케이스부의 이음새의 위치를 밀폐케이스내에 고정된 고정자 철심의 외경 절개부에 위치 맞춤한 것이다.

본체케이스부의 이음새 부분 이외의 영역에 냉매 배관등에 배관한 것이다.

또한 본 발명에 관한 밀폐형 압축기에서는 그 압축기계는 회전식으로 구성하고, 이 회전식 압축기계에 이용되는 블레이드배면에 본체케이스부의 이음새부분을 대향한 것이다.

또한 본 발명에 관한 밀폐형 압축기는 회전식 압축기계의 회전축을 수평방향으로 배치하는 동시에 압축기계의 블레이드를 밀폐케이스의 바닥부에 형성되는 윤활유의 기름 저장에 침전시킨 것이다.

한편 본 발명에 관한 밀폐형 압축기는 밀폐케이스의 카바케이스부에 압축기지지부재 또는 냉매배관을 설치한 것이다.

또한 본 발명에 관한 밀폐형 압축기는 밀폐케이스의 카바케이스부내에 유냉각기를 설치한 것이다.

또한 본 발명에 관한 밀폐형 압축기는 전동기의 고정자는 고정자 철심이 적층상태로 밀폐케이스에 고정되는 한편, 상기 고정자의 축방향 길이를 고정자 철심의 반경 길이 이상으로 설정한 것이다.

또한 본 발명에 관한 밀폐형 압축기는 압축기계의 미끄럼 운동부를 윤활하는 윤활유에 에스테르계유를 포함하는 합성유를 이용한 것이다.

또한 본 발명에 관한 밀폐형 압축기는 압축기계로 압축되는 냉매로서, R134a등의 HFC냉매를 이용한 것이다.

또한 본 발명에 관한 밀폐형 압축기는 압축기계의 미끄럼 운동부를 윤활하게 하는 윤활유에 에스테르계유를 포함하는 윤활유를 압축기계로 압축되는 냉매에 R134a등의 HFC냉매를 각각 이용한 것이다.

또한 본 발명에 관한 밀폐형 압축기는 밀폐케이스내에 고정자와 회전자로 이루어지는 전동기와, 이 전동기에 구동 연결되는 압축기계를 수용한 밀폐형 압축기에 있어서, 상기 밀폐케이스에 전동기의 고정자가 고정자 철심을 적층한 상태에서 고정되는 한편, 상기 고정자의 축방향의 길이를 고정자 철심의 반경 길이이상으로 설정한 것이다.

또한 본 발명에 관한 냉동장치는 상기 밀폐형 압축기를 갖고, 이 압축기, 콘덴서, 감압장치 및 증발기를 순차적으로 접속하여 구성하는 냉동 사이클을 구비한 것이다.

본 발명에 다른 밀폐형 압축기는 밀폐케이스를 통형상 본체케이스부와 이 본케이스부의 양측개구부를 덮는 카바케이스부와의 3분구조로 하고, 본체케이스부의 두께를 카바케이스부의 두께보다 두껍게 했기 때문에, 소음 발생원인 밀폐케이스내의 전동기와 압축기계에서의 투과음을 효과적으로 차단할 수 있는 한편, 본체케이스부의 케이스강성이 향상하고, 밀폐케이스내에 수용되는 전동기와 압축기계의 진동을 감소시킬수 있고, 저소음 및 저진동형의 밀폐형 압축기로 이루어진다.

또한 압축기의 밀폐케이스를 삼분 구조로 했기 때문에, 양측 카바케이스부는 디프 드로잉 가공을 요하지 않고, 변형량이 작기 때문에 프레스 가공으로 성형하는 것을 용이하게 할 수 있고, 카바케이스부의 마모와 깨어짐등의 손상을 유효적으로 방지 할 수 있어, 생산성이 향상된다.

본체케이스부는 둥글게 구부림 가공을 채용하는 것으로, 직사각형의 판형 강판을 이용하여 밀폐케이스의 본체케이스부를 구성할 수 있고, 디프 드로잉 가공이 불필요해지므로, 두께가 두꺼운 케이스부를 용이하고 또 경제적으로 성형할 수 있고, 본체 케이스부의 강성을 높일 수 있다.

본체케이스부는 강관을 소정 길이로 절단하거나, 압출성형 또는 인발 성형에 의해 원통상의 본체케이스부를 용이하게 형성할 수 있고, 디프 드로잉 가공을 필요로 하지않고, 두께가 두꺼운 본체케이스부의 성형이 용이하고 저렴하다.

본체케이스부의 두께를 카바케이스부의 두께의 1.25배~1.4배 정도로 하는 것으로 냉장고와 냉동장치, 공기조화기로서 실용가능한 소음레벨까지 압축기 소음을 줄일 수 있다.

본체케이스부의 이음새의 위치를 밀폐케이스내에 수용되는 전동기의 고정자 철심의 외경절개부에 맞추는 것으로, 둥글게 구부림 가동에 의해 본체케이스부의 이음새부분의 내경 정밀도가 나오지 않아도, 고정자 철심의 압입을 원활하고 부드럽게 할 수 있고. 본체케이스부의 이음새부분의 파단을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본체케이스부의 이음새 부분 이외의 영역에 냉매 배관을 배치 설치 했기 때문에, 흡입배관과 토출배관, 냉각배관등의 냉매 배관이 본체케이스부의 이음새부분에 배치되는 일없이, 이음새의 용접부분에 배관구멍이 형성되지 않기 때문에, 배관구멍의 뚫어 설치할 때에 이음새의 용접부분이 파단하는 것을 유효하게 방지할 수 있고, 또한 배관 구멍은 잔류왜곡이 남지않는 이음새 이외의 영역에 형성할수 있기 때문에, 가공 정밀도를 향상 시킬수 있다.

회전식 밀폐형 압축기에 있어서는 회전식 압축기계의 블레이드 배면에 대향하여 본체케이스부의 이음새 부분을 위치시켰기 때문에, 본체케이스부의 이음새 부분에 흡입배관과, 냉각배관등의 냉매 배관이 배치되지 않고 배관구멍 뚫음시에 본체케이스부의 이음새 부분의 용접파단을 유효하게 방지할 수 있다.

또한 본체케이스부의 이음새 부분이 밀폐케이스의 바닥부에 형성되고, 회전식압축기계의 회전축을 수평방향으로 배치하는 동시에 압축기계의 블레이드를 케이스 바닥부의 윤활유의 기름 저장부에 침전시켰기 때문에 , 본체케이스부의 이음새 부분인 접속부를 숨길 수 있고, 명판등의 판 부착위치를 넓게 사용할 수 잇다. 명판등의 설치 위치에 용접부분의 돌기와 주변의 스패터(spatter)가 없어 명판등의 설치와 부착이 용이해진다.

또한 본체케이스부의 이음새 부분에 냉매배관이 배치되는 일도 없이, 이 이음새 부분은 회전식 압축기계의 플레이드 배면에 대향하고, 또한 전동기의 고정자 철심의 외경절개부에 대향하고 있기 때문에, 압축기계와 고정자 철심의 밀폐케이스내로의 삽입이 부드러워지고, 고정자 철심 삽입시에 본체케이스부의 이음새 부분인 용접부의 파단을 효과적으로 방지할 수있다.

밀폐 케이스의 카바케이스부에 압축기 지지부재 또는 냉매 배관을 설치했기 때문에 카바케이스부는 본체케이스부와 같이, 두께가 두꺼운 구조로 하지 않아도 본체케이스 부와 같이 케이스 강성을 높일 수 있고, 카바케이스부의 성형 가공도 용이해진다.

밀폐케이스의 카바케이스부내에 유냉각기를 배치한 것으로 밀폐케이스 외부의 바깥공기와의 열교환 작용이 효과적으로 얻는 것이 용이해지고, 압축기의 과열을 유효하게 방지할 수 있다.

밀폐케이스내에 수용되는 전동기에 있어서, 밀폐케이스에 적층상태로 고정되는 고정자의 축방향길이를 고정자 철심의 반경길이로 설정했기 때문에, 전 주파수대에 이르는 음압레벨을 감소 시킬 수 있고, 압축기 소음을 효과적으로 줄일 수 있다.

윤활유에 에스테르계유를 포함하는 합성유를 이용했기 때문에, 내열성이 우수한 한편, 에스테르계유등은 광유에 비해서 소음 전달율이 높고, 전 주파수대역으로 소음 레벨이 상승하지만, 상기 밀폐형 압축기에 에스테르계유를 포함하는 윤활유를 이용해도 실용상 문제가 없는 정음 특성을 얻을 수 있다.

압축기용 냉매로서 R134a등의 HFC(hydrofluorocarbon)냉매단독 또는 HFC혼합냉매 또는 R22등의 HCFC(hydrochlorofluorocrabon)냉매를 이용해도 좋다. 예를 들면 HFC냉매는 종래의 CFC(chlorofludrocarbon)냉매보다 소음 전달 효율이 높지만, 본 발명의 밀폐형 압축기는 특허 청구 범위 제 1항 ~ 제 10항의 어느 것이든 밀폐케이스 구조를 채용했지 때문에, HFC냉매를 이용해도 실용상 문제없이 정음 특성을 얻을 수 있다.

종래의 광유와 CFC냉매에 비교하여 소음 전달율이 높은 에스테르계유를 포함하는 윤활유및 HFC냉매를 이용해도, 소음 레벨을 향상시키는 일이 없고, 실용상 문제가 없는 정음 특성을 얻을 수 있다. HCFC냉매를 이용한 경우에는 보다 낮은 저음레벨의 정음특성을 얻을 수 있다.

전동기의 고정자를 구성하는 고정자 철심의 적층두께(축방향 길이)를 고정자 철심의 반경길이 이상으로 했기 때문에, 가장 귀에 거슬리는 300Hz~500Hz의 저주파대의 모터전자음을 감소 시킬 수 있다.

본 발명의 냉동 장치에 있어서는 이 냉동 장치의 기계실의 단음 구조를 개량하지 않고도, 충분한 소음 감소를 꾀할 수 있다. 단음 구조를 개량할 필요가 없기 때문에 방열 효과에 악영향을 끼치지 않고, 압축기의 과열 대책도 우수한 것이 된다.

이하, 본 발명의 한 실시예에 대해서 첨부도면을 참조하여 설명한다.

제1도 및 제2도는 본 발명에 관한 밀폐형 압축기를 냉장고의 냉동사이클(10)에 적용한 예를 나타낸다.

이 냉동 사이클(10)은 기본적으로 밀폐형 압추기(11), 콘덴서(12), 감압장치(13)및 증발기(14)를 순차 냉매배관(15)으로 접속한 닫힌 냉매 순환 회로를 구성하고 있다.

이 냉동 사이클(10)은 구체적으로 제2도에 나타낸 바와 같이, 밀폐형 압축기(11), 증발 파이프(16), 보조 콘덴서(17), 유냉각기(18)를 거쳐 콘덴서(12)를 구성한는 메인 콘덴서(19), 크린파이프(20)에 순차 접속된후, 건조기(21)에서 모세관(22)등의 감압장치(13)를 지나 증발기(14)에 접속된다. 이 증발기(14)는 계속해서 축압기(23)및 소음기(24)를 지나 색션파이프(25)에 의해 밀폐형 압축기(11)의 흡입측에 접속되고, 닫힌 냉동 사이클 순환회로가 구성된다.

밀폐형 압축기(11)는 제2도에 나타낸 바와 같이, 냉장고의 본체 케이싱(27)의 뒤측하부에 형성되는 기계실(28)에 설치된다. 이 압축기(11)는 압축기용 냉매를 압축하여 고온 고압화 하고, 냉동 사이클(10)에 토출하게 되어 있지만 , 이 압축기용 냉매에 오존층을 파괴하는 일이 없는 HFC 냉매인 1,1,1,2 - 테트라플루오로에탄(이하 R134a냉매라고 한다)이 이용된다. R134a냉매는 HCFC냉매의 R22냉애에 가까운 냉매특성을 갖는다.

R134a의 HFC냉매를 채용한 밀폐형 압축기(11)는 제3도에 나타낸 바와 같이 구성 된다.

이 밀폐형 압축기(11)는 예를 들면 횡형 회전 압축기이고, 밀폐케이스(30)내에 전동기(31)와 이 전동기(31)에 의해 구동되는 회전식 압축기계(32)가 수용된다.

밀폐케이스(30)는 원통상의 본체케이스부(30a)와 이 본체케이스부(30a)의 양측에 개구부를 덮도록 설치되는 카바케이스부(30b)(30c)로 이루어지는 삼분구조로 형성되고, 본체케이스부(30a)와 카바케이스(30b)(30c)를 전돌레 용접에 의해 밀폐구조로 일체로 조립 구성된다.

밀폐케이스(30)의 본체케이스(30a)는 제4도에 나타낸 바와 같이, 직사각형의 판상의 강판을 둥그렇게 구부려 가공하고, 맞춤부(33)를 용접접합하여 이음새로 구성한 것이다. 본체케이스부(30a)는 둥그렇게 구부린 가공에 의해 성형 가공되기 때문에, 종래의 디프 드로잉 가공이 불필요해지고, 용이하고 경제적으로 성형할 수 있다. 본체케이스부(30a)의 두께는 카바케이스(30b)(30c)의 두께에 의해 형성되고, 본체케이스부(30a)의 케이스 강성을 높이고 있다.

또한 전동기(31)는 밀폐케이스(30)에 압입되는 고정자(34)와, 이 고정자(34)에 회전이 자유롭게 설치되는 회전자(35)를 갖고, 이 회전자(35)에 회전축(36)이 축에 장착된다. 고정자(34)는 판상의 고정자 철심(34a)이 적층상태에서 밀폐케이스(30)의 본체케이스부(30a)에 압압되거나 , 가열된 판으로 압입되는 한편, 고정자(34)에 설치되는 고정자권선(37)의 코일 엔드부(37a)는 모여지고, 구출선(38)을 통하여 전원단자(39)에 접속된다. 이 전원단자 (39)는 밀폐케이스(30)의 카바케이스부(30c)에 설치된다.

또한 전동기(31)의 회전자(35)에 축장착되는 회전축(36)은 수평방향으로 배치된고, 회전식 압축기계(32)의 주베어링(44)및 보조베어링(45)에 의해 회전이 자유롭게 지지된다. 주베어링(44)은 밀폐케이스(30)내에 고정되는 지지틀(46)에 설치되는 한편, 이 주베어링(44)과 실린더로서의 실린더 블럭(47)및 보조 베어링(45)에 의해 내부에 실린더실(47)이 형성되고, 이 실린더실(48)에 피스톤롤러(49)가 수용된다.

피스톤롤러(49)는 회전축(36)의 크랭크부(36a)에 장착되고, 회전축(36)의 회전에 수반하여 실린더실(48)내에서 편심 회전시킬수 있다. 이 피스톤롤러(49)에 스프링(50)으로 압입된 블레이드(51)가 바깥측에서 압압접촉하고, 실린더실(48)내를 흡입측과 토출측으로 구획하고 있다. 피스톤롤러(49)의 편심 회전에 따라 섹션파이프(25)를 통하여 실린더실(48)내에 흡입된 HFC냉매는 압축되어 고온 고압화하고, 토출측에서 토출포트(53)를 지나 토출실(54)로 토출된다.

토출실(54)에 토출된 HFC냉매는 이어서 밀폐케이스(30)내로 안내된 후 , 냉매배관인 토출배관(55)을 지나 콘덴서(12)측에 보내진다.

또한 밀폐케이스(30)내의 케이스 바닥부에는 기름 저장부(56)가 형성되고, 이 기름저장부(56)에는 압축기계(32)의 미끄럼운동부를 윤활하는 윤활유(냉동기유)(57)가 저장되어 있다. 저장된 윤활유(57)는 오일펌프(58)에 의해 오일 공급관(59)을 지나 회전축(36)의 축받침부등의 미끄럼 운동부에 공급되고, 미끄럼 운동부를 오일 윤활하고 있다. 오일펌프(58)는 블레이드(51)의 진퇴작용에 공동으로 저장된 윤활유를 오일 공급관(59)에 흡입하여 미끄럼 운동부에 공급하도록 되어있다.

밀폐케이스(30)에 저장된 윤활유(57)는 유냉각기(18)에 의해 냉각되고, 윤활유(57)의 윤활성능을 유지하도록 되어있다. 유냉각기(18)는 윤활유(57)및 밀폐케이스(30)내의 냉매를 냉각하도록 고리 모양으로 다중감김 열교환파이프(60)를 밀폐케이스(30)의 카바케이스부(30b)배치하고 있다.

유냉각기(18)를 이와같이 배치하면, 유냉각기(18)는 본체케이스부(30a)보다도 두께가 얇게 열전달하기 쉬운 카바케이스부(30b)내에 있기 때문에, 밀폐케이스(30)외부의 바깥공기와의 열교환 작용이 효과적으로 얻어지기 쉽고, 윤활유 및 밀폐케이스(30)내 냉매의 냉각효과를 높일 수 있다.

또한 제3도에 나타낸 밀폐형 압축기는 가로 설치형이기 때문에, 유냉각기(18)에 따른 냉각효과는 윤활유와 냉매의 양쪽으로 작용하지만, 세로 설치형이고 유냉각기를 밀폐케이스 하단측에 설치한 경우에는 냉각 효과는 윤활 유전체에 양호하게 작용한다.

그런데 밀폐형 컴프레서(11)의 압축기 미끄럼 운동부를 윤활하는 윤활유(57)에는 광유(나프텐계유)라도 좋지만, 윤활유의 열화와 탄소를 일으키지 않도록 내열성이 우수한 에스테르계유를 이용할 수 있다.

윤활유(57)에 에스테르계유를 이용함에 따라, 내열성이 우수한 것이 되고, 유냉각기(18)의 냉각작용의 도움을 받아, 윤활유(57)의 열화와 탄화를 유효하게 방지 할 수 있고, 윤활유(57)의 윤활성능의 저하를 유호하게 방지할 수 있다. 이 윤활유(57)에 의해 회전식 압축기계(32)의 축받침면과 피스톤롤러(49), 블레이드(51)사이의 미끄럼 운동면을 효율적으로 윤활할 수 있고, 밀폐형 압축기(11)의 압축기 성능을 향상시켜, 압축기의 신뢰성을 충분히 유지할 수 있다.

다음에 밀폐형 압축기 및 냉동사이클의 작용을 설명한다.

밀폐형 압축기(11)의 전동기(31)에 통전함에 따라, 전동기(31)가 구동되고 회전자(35)가 회전구동 될 수 있다. 이 회전자(35)의 회전에 따라 회전축(36)이 일체로 회전하고 회전축(36)의 크랭크(36a)에 장착된 피스톤롤러(49)가 실린더실(48)내를 편심 회전할 수 있다. 이에 따라 회전식 압축기계(32)가 구동된다.

피스톤롤러(49)의 편심회전에 의해 섹션파이프(25)를 통하여 실린더실(48)의 흡입측에 안내된 HFC냉매는 실린더실(48)내에서 압축되고, 고온 고압이 되고 그 토축측에서 토출실(54)을 지나 밀폐케이스(3)내로 토출된다.

밀폐케이스(3)내에 토출된 HFC냉매는 이어서 토출파이프(55)를 지나 냉동사이클(1)의 증발 파이프(16)로 보내지고, 이 증발 파이프(16)에서 증발접시에 저장된 배수된 물을 증발시킨다.

증발파이프(16)에서 배수된 물을 증발시킨 HFC의 토출 냉매는 이어서 보조 콘데서(17)에 안내되어 방열하고, 냉각된 후, 유냉각기(18)에 안내되어 여기에서 밀폐케이스(30)내에 저장된 윤활유(57)를 냉각하고, 이 열화를 방지하여 윤활성능을 유지하고 있다. 유냉각기(18)에 의해 밀폐케이스(30)내의 과열하는 것이 방지된다.

유냉각기(18)를 나온 HFC냉매는 이어서 콘덴서(12)로 보내지고, 주콘덴서(19)와 크린 파이프(20)에서 방열된다. 크린 파이프(20)는 콘덴서(19)에 직렬접속되어 콘덴서 기능을 갖고, 실내와 실온의 온도차에 기인하여 발생하는 본체전면으로의 결로를 방지하는 것이다.

크린파이프(20)를 거친 HFC냉매는 건조기(21)에서 건조된 후, 감압장치(13)인 모세관(22)에 안내되어 감압되고, 단열 팽창될 수 있다. 감압장치(13)는 모세관(22)에 대신하여 팽창밸브이어도 좋다.

모세관(22)에서 감압된 HFC냉매는 이어서 증발기(14)에 안내되고, 이 증발기(14)에서 주위에서부터 열을 받아 증발될 수 있다. 증발기(14)에 증발한 HFC냉매는 축압기(23)에서 기체액체 분리되고, 기계성분이 섹션파이프(25)에 안내된다.

HFC냉매의 액성분은 이 축압기(23)내에 저장된다.

섹션파이프(25)에 안내된 HFC냉매가스는 필요에 따라 설치한 소음기(24)에 의해 소음제거된후, 밀폐형 압축기(11)의 흡입측에 흡입되어 다음의 압축기(11)에서 다시 압축되고, 다음의 냉동 사이클(10)에 구비되어 진다.

그런데, 밀폐형 압축기(11)는 밀폐케이스(30)가 제3도에 나타낸 바와 같이, 통상의 본체케이스부(30a)와 이 본체케이스부(30a)의 양측개구부를 덮는 카바케이스부(30b)(30c)와의 삼분구조로 형성되고, 본체케이스부(30a)는 직사각형의 판상의 강판을 구부려 가공하여 성형가공 했기 때문에, 본체케이스부(30a)의 두께(판두께)는 판상 강판의 선택에 의해 용이하게 변화시킬 수 있고, 두꺼운 구조로 할 수 있다.

본체케이스부(30a)를 두꺼운 구조로 해도 구부림가공이기 때문에, 디프 드로잉 가공이 불필요해지고, 성형 가공이 용이하고, 경제적이고 이 성형가공에 의해 원통상의 구조로 용이하게 할 수 있다. 따라서 본체케이스부(30a)는 필요 설계두께를 용이하게 확보할 수 있다.

본체케이스부(30a)의 두께는 카바케이스부(30b)(30c)의 두께의 1.25배에서 1.4배정도로 하는 것이 바람직하다. 본체케이스부(30a)의 두께(케이스 판두께)를 두껍게 함에 따라, 케이스 강성이 높아지고, 전동기(31)와 회전식 압축기계(32)에 서의 소음의 경감을 꾀하고, 밀폐형압축기(11)와 냉장고등의 기기자체의 진동을 감소시킬 수 있고, 실용 가능한 소음레벨까지 압축기소음을 전주파수대에 걸쳐서 감소시킬 수 있다.

또한 본체케이스부(30a)의 두께를 두껍게 함에 따라, 진동 발생 원인 전동기(31)와 회전식 압축기계(32)에서의 투과음을 종래이상으로 차단할 수 있고, 소음의 경감을 꾀할 수 있다.

본체케이스부(30a)의 양측에의 전체 둘레 용접에 의해 밀폐상태로 고정되는 카바케이스부(30b)(30c)는 본체케이스부(30a)정도 두꺼운 구조로 할 필요가 없다. 이것은 전동기(31)와 압축기계(32)에서의 소음의 대부분은 본체케이스부(30a)에서 방출되기 쉽고, 본체케이스부(30a)를 두꺼운 구조로 하면, 유효한 소음방지대책을 실시할 수 있기 때문이다.

역으로 카바케이스(30b)(30c)를 두꺼운 구조로 하지 않아도, 한쪽의 카바케이스부(30b)에는 흡입배관(25)과 냉각배관(61)등의 냉매배관과 지지장치(62)를 구성하는 케이스지지 부재로서의 지지핀(스터드핀)(63)이 설치되고, 충분한 강성이 확보되는 한편, 다른쪽의 카바케이스부(30c)에도 토출배관(55)등의 냉매배관과 지지장치를(65)를 구성하는 케이스 지지부재로서의 지지부재(66)가 용접으로 설치되어 충분한 강성이 확보된다.

그러나, 밀폐형 압축기(11)의 밀폐케이스(30)는 냉장고의 후측하부에 형성되는 기계실(28)에 양측이 제5도내지 제7도에 나타낸 바와 같이, 지지장치(62)(65)에 의해 방진 구조로 3점 지지된다.

한쪽의 지지장치(62)는 지지다리(68)가 기계실(28)의 베이스(67)위에 설치되고, 이 지지다리(68)의 상부에 방진체(69)를 끼워 장착하고, 이 방진체(69)에 지지핀(63)을 지지시킨 1점지지구조이다.

다른쪽의 지지장치(65)는 2점 지지구조에서 베이스(67)위의 지지다리(70)의 상대를 이루는 지지플랜지(71)위에 방진체(72)가 배치되고, 이 방진체(72)를 위로 지지부재(66)가 설치되어 밀폐케이스(30)는 베이스(67)위에 지지된다. 양지지장치(62)(65)의 3개 지지점에 의해 형성되는 평면내의 회전축(36)의 축선이 포함되도록 되어있다.

또한 밀폐케이스(30)의 본체케이스(30a)의 맞춤부(33)인 이음새 부분은 제4동에 나타낸 바와 같이, 케이스 바닥부에 위치하도록 고정된다. 이음새의 용접부분을 본체케이스부(30a)의 바닥부에 형성함에 따라, 바깥부에 노출되지 않고, 밀폐형 압축기(11)의 미적외관을 향상 시킬 수 있다. 또한 이음새 부분 이외의 넓은 부분에 명판등의 플레이트를 부착 또는 점착할 수 있기 때문에, 명판등의 플레이트 설치 위치를 넓게 사용할 수 있고, 또한 명판등의 설치 위치에 이음새인 용접 부분의 스패터와 돌기가 존재하지 않기 때문에 명판등의 설치와 장착이 용이해지고, 설치자유도가 향상된다.

다시 흡입배관(25)과 토출배관(55), 냉각배관(61)등의 냉매배관을 카바케이스부(30b)(30c)에 배치함에 따라, 냉매배관을 본체케이스부(30a)의 이음새 부분에 설치할 필요가 없다. 냉매배관(25)(55)(61)을 본체케이스부(30a)의 이음새부분 이외의 영역에 배치함에 따라, 배관구멍 뚫음시에 이음새의 용접 부분이 파단하는 것을 방지할 수 있고, 또한 배관구멍은 이음새 부분과 같이, 잔류 왜곡이 남지 않는 영역에 설치할 수 있기 때문에, 배관 구멍의 구멍 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한 본체케이스부(30a)의 이음새 부분은 회전식 압축기계(32)의 블레이드 뒷면에 대향항여 밀폐케이스바닥부에 고정되기 때문에, 회전식 압축기계(32)와 그 지지부가 본체케이스부(30a)의 이음새 부분을 우회하여 수용시킬 수 있고, 또한 본체케이스부(30a)의 이음새 부분에 냉매배관을 설치할 필요도 없기 때문에, 배관구멍뚫음시에 본체케이스부(30a)의 이음새 부분의 용접파단을 방지할 수 있다.

또한 밀폐케이스(30)에 수용되는 전동기(31)의 고정자(34)는 제4도에 나타낸 바와 같이 배치되고, 고정자(34)의 고정자 철심(34a)의 외경 절개부(75)를 본체케이스부(30a)의 이음새부분(33)에 맞추는 것으로, 둥근 구부림 가공에 의해 성형되는 본체케이스부(30a)의 내경 정밀도가 양호하지 않도 , 고정자 철심(34a)의 본체케이스부(30a)로의 압입또는 수축끼워맞춤을 원활하고 부드럽게 할 수 있고, 압입 또는 판데움시에 고정자 철심(34a)이 이음새부분(33)에 접촉하여 손상시키는 일이 없고 본체케이스부(30a)의 이음새부분(33)에 접촉하여 손상시키는 일이 없기 때문에, 본체케이스부(30a)의 이음새 부분(33)의 파단을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한 본체케이스부(30a)의 이음새 부분(33)에 냉매배관이 설치되지 않고 이음새 부분(33)은 회전식 압축기계(32)의 블레이드 배면에 대향하고, 또한 전동기(31)의 고정자 철심(34a)의 외경절개부(75)에 대향하고 있기 때문에, 압축기계(32)와 고정자 철심(34a)의 밀폐케이스(30)내로 삽입이 부드럽게 되고, 고정자 철심 삽입시에 본체케이스부(30a)의 이음새부분인 용접부의 파단을 효과적으로 방지할 수 있다.

한편, 이 밀폐형 압축기에 있어서는 밀폐케이스(30)내에 압입 또는 수축끼워맞춤 등으로 고정되는 고정자(34)의 축방향 길이를 고정자 철심의 반경길이 이상으로 설정했기 때문에, 귀에 거슬리는 300Hz~500Hz정도의 저주파수대의 소음을 경감시킬 수 있다.

전동기(31)의 전자소음 발생의 메카니즘은 고정자(34)와 회전자(35)사이의 공기틈내의 기본파자속과 고주파자속에 의해 고정자 철심(34a)과 회전자 철심이 상호 흡인하여, 이 흡인력이 바뀌는 자계에 의해 주기적으로 발생하는 것이 기인하고 있고, 이 흡인력의 변동에 의해 고정자 철심(34)에 다각형 변동 진동이 발생하고, 전자 소음이 발생하는 것이다.

전자소음은 300Hz~500Hz정도의 저주파 진동에 의한 것으로, 이 전자 소음을 감소 시키기 위해서는

(1) 공기틈 사이의 흡인력 자체를 감소시키는 것과,

(2) 다각형 변형을 될 수 있는한 원형으로 하는 것,

(3) 고정자 철심(34a)의 진동을 작게하는 것이 요구된다.

이중 (1)과 (2)는 전동기(31)의 권선(주권선과 보조권선)사양을 적정하게 하고, 공기틈을 균일하게 하고, 또한 넓히는 것으로 대응가능하지만, 모터 효율과 토크등의 모터 성능이 희생된다. 모터 성능을 유지하기 위해서는 (1)과 (2)는 내용적으로 어느 정도 타협할 필요가 있다.

이 밀폐형 압축기(11)에 있어서는 고정자 철심(34a)의 진동을 작게 하는 (3)의 내용에 착안하고, 고정자 철심(34a)의 적층길이(고정자(34)의 축방향길이)(L)을 최소한 확보하는 것으로, 고정자 철심(34a)의 진동 억제를 꾀하고 있다.

이 밀폐형 압축기(11)는 제3도에 나타낸 바와 같이, 전동기(31)의 고정자(34)를 구성하는 고정자 철심(34a)의 적층두께(고정자(34)의 축방향길이)(L)를 고정자 철심(34a)의 외경길이D와의 비로 적층두께(L)를 고정자 철심(34a)의 반경길이D/2이상으로 하는 것으로 고정자 철심(34a)의 진동을 억제하고 있다.

이 밀폐형 압축기(11)는 고정자 철심(34a)의 자기포화와 그 진동량의 관계를 최적화한 것, 즉 고정자 철심의 면적을 최적화한 것이다. 다른 표현으로는 고정자 철심(34a)에 작용하는 진동에너지와 고정자 철심 자체의 강성(중량)의 관계를 최적화한 것이다. 모터토크(진동에너지)가 같은 전동기(31)에서는 고정자 철심(34a)의 적층두께(L)이 큰쪽이 고정자 철심(34a)의 진동을 억제할 수 있다. 고정자 철심(34a)의 적층두께는 모터성능과 소음, 비용의 관계를 고려하여 결정된다.

제 8도는 본 발명에 관한 실선(a)의 밀폐형 압축기와 종래사양의 쇄선(b)으로 나타낸 밀폐형 압축기와 비교한 압축기 소음의 주파수 분석 결과를 나타낸다.

제8도에 있어서, 해칭영역 A는 전동기(31)에 관한 압축기소음 저하영역이고, 다른 해칭영역 B는 압축기계(32)에 관한 압축기 소음 저하 영역이다.

이 밀폐형 압축기(11)에 있어서는 전동기기(31)에 기인하는 300Hz~500Hz정도의 전자파 소음과 압축기계(32)에 기인하는 2KHz이상의 압축기 소음을 감소시켜 얻을 수 있는 것을 알았다.

이 밀폐형 압축기(11)에서는 전 주파수 영역에 걸쳐서 압축기 소음을 감소 시킬 수 있고, 매우 우수한 저 소음형의 압축기가 된다.

또한 밀폐케이스(30)의 본체케이스부(30a)의 두께를 두껍게 하는 것으로 압축기의 진동 경감을 꾀할 수 있고, 저진동형의 압축기가 된다.

전동기(31)의 고정자(34)의 바깥직경D와 고정자 철심(34a)의 적층두께L과 저수파수 영역300Hz~500Hz에 있어서, 소음(300Hz~500Hz의 피크 주파수)과의 관계는 하기의 실험데이타를 얻을 수 있다.

이 표1에서 전동기(31)의 소음은 고정자의 바깥직경D의 증가에 따라 크게되고, 고정자 철심(34a)의 적층두께(고정자의 축방향길이)L의 증대에 따라서 감소하는 것을 알 수 있다. 따라서 고정자(34)의 축방향길이 L을 필요한 길이이상, 예를들면 고정자 철심(34a)의 반직경D/2이상으로 함에따라, 전동기(31)에 기인하는 저주파 소음을 줄일 수 있다.

또한 이 밀폐형 압축기(11)에 있어서는 압축기용 냉매에 R134a의 HFC 냉매를, 윤활유에 에스테르계유를 이용한 예를 나타냈다.

HFC냉매로서의 R134a는 CFC냉매인 R12냉매보다, 소음 전달 효율이 높고, 이분구조의 종래형의 밀폐형 압축기 R134a를 사용하면, 제9도에 나타낸 바와 같이, R134a냉매를 이용한 압축기의 압축기 소음이 높아진다.

그러나 이 밀폐형 압축기(11)에서는 삼분 구조로서 밀폐케이스(30)의 본체케이스부(30a)의 두께를 카바케이스부(30b)(30c)의 두께보다도 크게한 밀폐케이스 구조를 채용함에 따라 다른 조건을 마찬가지로 설정하면, R134a의 HFC냉매를 채용해도 압축기 소음을 R12냉매를 채용한 종래의 밀폐형 압축기보다 감소 시킬 수 있다.

또한 에스테르계유는 밀폐형 압축기에 이용되는 광유보다 소음 전달 효율이 높고, 종래의 밀폐형 압축기에 에스테르계유의 윤활유를 사용하면, 제10도에 나타낸 바와 같이, 광유를 이용한 압축기 소음에 비해서 높아진다.

그러나 본 발명의 밀폐형 압축기(11)에서는 에스테르계유를 이용해도 압축기 소음을 종래의 밀폐형 압축기보다 감소시킬 수 있다. 다른 조건은 동일하다.

또한 본 발명의 한 실시예에서는 압축기용 냉매에 R134a의 HFC냉매를 이용한 예를 나타냈지만, 이 R134a에 대신하여 다른 HFC냉매와 HCFC냉매를 이용해도 좋다.

다른 HFC냉매로서는 단냉매로서 R22냉매보다 토출압력이 높은 디플루오로메탄(R32),벤타플루오로에탄(R125), 1,1,2,2-테트라플루오로에탄(R134),1,1,2-트리플루오로에탄(R 143), 1,1,1-트리플루오로에탄(R143a), 1,1 - 디폴오로에탄(R152a), 모노플루오로에탄(R161)을 들 수 있다.

이들 중에서는 R134, R143, R143a,가 종래의 CFC12(R12)냉매에 가까운 비점을 갖기 때문에, 대체냉매로서 바람직하다.

또한 HFC냉매는 단냉매로서 이용할 수 있을 뿐만 아니라 HFC냉매를 2종류이상 혼합시킨 혼합물이어도 좋다. HFC혼합냉매로서는 R125/R143a/R134a의 혼합용매, R32/R134a의 혼합용매, R32/R125의 혼합용매, R32/R125/R134a의 혼합용매를 생각할 수 있다.

또한 HFC냉매에 대신하여 HCFC냉매를 이용해도 좋다.

이 HCFC냉매의 대표적인 것에 HCFC22(R22)냉매가 있다.

또한 밀폐형 압축기(11)에 이용되는 윤활유로서 에스테르계유를 이용한 예를 나타냈지만, 알킬벤젠계유와 에스테르계유의 혼합유와 같이 에스테르계유를 주성분으로 하는 합성유를 이용해도 좋다.

다음에 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.

제11도는 본 발명에 관한 밀폐형 압축기(11A)를 냉장고의 냉동사이클(10A)에 조립한 예를 나타낸다.

이 냉동사이클(10A)에 조립된 밀폐형 압축기(11A)는 제12도에 나타낸 바와 같이, 밀폐케이스(30)내에 유냉각기를 구비하지 않은 점에서 제4도에 나타낸 밀폐형 압축기(11)와 상이할 뿐 아니라, 다른 구성은 실질적으로 다르지 않기 때문에, 동일 부호를 붙여서 설명을 생략한다.

밀폐형 압축기(11A)에 유냉각기의 설치가 불필요하게 되어 압축기토출측에 증발 파이프와 보조콘덴서의 설치가 불필요해진다.

이 밀폐형 압축기(11A)에 있어서도 밀폐케이스(30)를 통상의 본체케이스부(30a)와 양측의 카바케이스부(30b)(30c)와의 삼분구조로 형성하고, 본체케이스부(30a)의 두께를 카바케이스부(30b)(30c)의 두께보다 두꺼운 구조로 하는 것으로 밀폐케이스(30)의 케이스 강성을 향상시킬 수 있고, 밀폐형 콘덴서(11A)의 저소음화 , 저진동화를 꾀할 수 있다.

제1도 내지, 제4도에 나타낸 밀폐형 압축기(11)및 냉동사이클(10)과 공통부분에는 동일 부호를 붙여서 설명을 생략한다.

또한 밀폐형 압축기(11B)는 제13도에 나타낸 바와 같이 구성해도 좋다.

이 밀폐형 압축기(11B)는 본 발명의 제3실시예를 나타낸 것이다. 이 밀폐형 압축기(11B)는 밀폐케이스(30)내에 전동기(31)와 이 전동기(31)의 구동에 의해 회전축(36)을 통해서 구동되는 회전식 압축기계(32)를 수용하고 , 회전식 압축기계(32)는 복수, 예를 들면 두개의 실린더(80),(81)를 구비한 것이다.

전동기(31)와 회전식 압축기계(32)를 수용하는 밀폐케이스(30)는 통상의 본체케이스부(30a)와 양측의 카바케이스부(30b)(30c)와의 삼분 구조로 구성되고, 이중본체케이스부(30a)의 두께는 카바케이스부(30b)의 두께보다 두꺼운 구조가 되고, 밀폐형 압축기(31B)의 저소음화 저진동화를 꾀하고 있다. 이 밀폐형 압축기(11B)에 있어서는 삼분구조의 밀폐케이스(30)와 2실린더형의 회전식 압축기계(32)를 조합한 것이고, 본체케이스부(30a)의 두꺼운 두께에 의해 밀폐케이스(30)의 케이스강성을 향상시키는 동시에, 회전식 압축기계(32)가 2실린더(복수의 실린더)(80),(81)를 채용함에 따라, 회전축(36)의 크랭크부(36a)(36b)의 비틀림이 작고, 크랭크부(36a)(36b)의 회전 균형이 향상되고, 진동 감소 효과에 의해 한층 향상된다. 이 때문에 삼분 구조에서도 1실린더 형의 회전식 압축기계(32)를 수용한 밀폐형 압축기(11)보다 한층 더 저소음화를 꾀할 수 이 있다

제14도는 본 발명에 관한 밀폐형 압축기(11C)의 제4실시예를 나타낸 것이다.

이 실시예에 나타내어진 밀폐형 압축기(11C)는 실내를 냉난방하는 공기조화기용의 냉동사이클(10C)에 맞추어 넣어진 것이다.

이 냉동사이클(10C)은 제15도에 나타낸 바와 같이, 세로 설치형 회전식 압축기(11C)와 4방향 밸브전환 밸브(83), 실외측열교환기(84), 팽창밸브 또는 모세관으로 이루어지는 감압장치(85)및 실내측열교환기(86)를 순차 접속하고, 4방향 밸브전환밸브(83)에서 축압기(87)를 지나 밀폐형 압축기(11C)로 돌아오는 냉매순환회로를 구성하고 있다.

밀폐형 압축기(11C)는 밀폐케이스(30)내 상부에 전동기(31)가 케이스 하부에 전동기(31)의 구동에 의해 회전축(36)을 통해서 회전구동되는 회전식 압축기계(32)가 수용된다. 회전식 압축기계(32)는 예를 들면 2실린더형이고, 축압기(87)에서 두개의 흡입관이 회전식 압축기계(32)의 각 실린더실(48a)(48b)에 연결하고 있다.

한편 밀폐케이스(30)는 통상의 본체케이스부(30a)와, 이 본체케이스부(30a)의 상하 양측에 설치된 카바케이스부(30a)(30c)의 삼분 구조로 형성된다.

본체케이스부(30a) 의 두께는 카바케이스부(30b)(30c)의 두께보다 두꺼운 구조로 형성된다.

밀폐케이스(30)의 본체케이스부(30a)를 두꺼운 구조로 성형함에 따라. 케이스 강성을 향상시킬 수 있고, 밀폐형 압축기(11C)의 저소음화, 저진동화를 꾀할 수 있다.

이 밀폐형 압축기(11C)에 있어서는 밀폐형케이스(30)를 삼분구조로 하여 본체케이스부(30a)의 케이스 강성을 향상시키에 따라 저진동화를 꾀할 수 있고, 본체케이스부(30a)의 두꺼운 두께에 의해 저소음화를 꾀할 수 있고, 제16도에 나타낸 바와 같이, 극저주파수 영역 및 500Hz이상의 주파수 영역의 음압레벨을 실선 a로 나타낸 바와 같이, 쇄선b로 나타낸 종래의 밀폐형 압축기보다 감소시킬 수 있다.

또한 공기조화기용의 밀폐형 압축기(11C)에 있어서는, 전동기(31)및 압축기계(32)를 수용한 밀폐케이스(30)의 케이스 외표면과 축압기(87)의 케이스 외표면에 발포용액을 도포하고, 그 후 발포용액을 발포시켜 케이스 외표면을 발포체(88)로 피복함에 따라, 본체케이스부(30a)를 두껍게 하지 않고 종래의 밀폐케이스 구조에서도 저소음화시키도록 해도 좋다.

또한 밀폐형 압축기(11C)와 축압기(87)전체를 흡음재와 단음재로 형성된 방음카바로 덮도록 해도 좋다.

또한 본 발명의 실시예의 설명에서는 압축기의 밀폐케이스를 본체케이스부와 양측의 카바케이스부의 삼분구조로 형성하고, 본체케이스부는 직사각형의 판상의 강판을 구부려 가공함에 따라 성형가공하고, 맞춤부를 용접에 의해 고착한 예를 나타냈지만 통상의 본체케이스부는 소정값의 강관을 필요길이로 절단하여 형성해도, 또한 압출성형과 인발 성형에 의해 성형가공해도 좋다. 통상의 본체케이스부를 강관과 압출성형 또는 인발 성형에 의해 형성한 경우에는 보다 한층 용이하고 저렴한 가격에 제조할 수 있다.

또한 본 발명에서는 밀폐형 압축기에 밀폐 케이스내 고압형의 회전식 압축기를 이용한 예를 설명하지만, 저압형의 회전식 압축기라도 좋고, 또한 회전식 압축기에 대신하여 레시타로 형의 압축기라도 좋고, 다른 예를 들면 스크롤형과 헬리컬형의 압축기라도 좋다.

또한 본 밀폐형 압축기의 각 실시예에서는 , 밀폐형 압축기를 냉장고와 공기조화기의 냉동 사이클에 맞추어 넣어진 예를 설명했지만 , 본 밀폐형 압축기를 냉동장치의 냉동사이클에 맞추어 넣어도 좋다. 본 냉동장치의 냉동 사이클은 기본적으로는 압축기, 콘덴서, 감압장치 및 증발기를 순차적으로 접속하여 냉매순환회로를 구성하고 있다. 냉동 장치에 냉동 쇼케이스외에 대형의 냉동 기계가 있고, 냉동 차량등에 탑재되는 냉동 설비도 생각할 수 있다. 공기조화기와 냉동 장치, 냉장고에 이용되는 밀폐형 압축기는 한 실시예에서 나타낸 밀폐케이스구조와 같은 밀폐케이스구조가 채용되고, 이 밀폐형 케이스구조에 의해 소음의 감소화 하는 동시에 방열면에서도 문제가 없다.

이상으로 서술한 바와 같이 , 본 발명의 특허 청구 범위 제1항 기재의 밀폐형 압축기는 밀폐형 케이스를 통형 본체케이스부와 본체케이스부의 양측개구부를 덮은 카바케이스부의 삼분구조로 하고, 본체케이스부의 두께를 카바케이스부의 두께보다 두껍게 했기 때문에, 소음 발생원인 밀폐케이스내의 전동기와 압축기계에서의 투과음을 효과적으로 차단할 수 있고, 본체케이스부의 케이스 강성이 향상하고, 밀패케이스내에 수용되는 전동기와 압축기계의 진동을 감압시킬 수 있고, 저소음 및 저진동형의 밀폐형 압축기가 된다.

또한 압축기의 밀폐 케이스부를 삼분구조로 했기 때문에, 양측카바케이스부는 디프 드로잉 가공을 필요로 하지 않고 변형량이 작기 때문에, 프레스 가공으로 성형하는 것을 용이하게 할 수 있기 때문에, 카바케이스의 갉아먹음과 분할등의 손상을 유효하게 방지할 수 있다.

본체케이스는 구부림 가공을 채용하는 것으로 직사각형의 판형 강판을 이용하여 밀폐케이스부를 구성할 수 있어서, 디프 드로잉 가공이 불필요해지기 때문에, 두께가 두꺼운 본체케이스부를 용이하고 경제적으로 성형할 수 있고, 본체케이스부의 강성을 높일 수 있다.

본체케이스를 강관을 필요 길이로 절단하거나, 압출성형 또는 인발 성형에 의해 원통형의 본체케이스부를 용이하게 형성하고, 디프 드로잉 가공을 필요로 하지 않으며, 두꺼운 본체케이스부의 성형이 용이하고 저렴하다.

본체케이스부의 두께를 카바케이스부의 두께의 1.25배 ~ 1.4배정도로 하는 것으로, 냉장고와 냉동장치, 공기조화기로서 실용가능한 소음레벨까지 압축기 소음을 감소시킬수 있다.

본체케이스부의 이음새의 위치를 밀폐케이스내에 수용되는 전동기의 고정자 철심의 외경 절개부에 맞추는 것으로, 구부림 가공에 의해 본체케이스부의 이음새부분의 내경의 정밀도가 나오지 않아도, 고정자 철심의 압입을 원할하고 부드럽게 행할 수 있고, 본체케이스부의 이음새 부분의 파단을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본체케이스부의 이음새 부분이외의 영역에 냉매배관을 설치 했기 때문에, 흡입배관과 토출배관, 냉각배관의 냉매배관이 본체케이스부의 이음새 부분에 설치되지 않고, 이음새의 용접부분에 배관구멍이 형성되지 않기 때문에, 배관 구멍의 구멍뚫음시에 이음새의 용접부분이 파단하는 것을 유효하게 방지할 수 있고, 또한 배관 구멍은 이음새와 같은 잔류왜곡이 남지않는 영역에 형성할 수 있기 때문에, 구멍가공의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

회전식 밀폐형 압축기에 있어서는 회전식 압축기계의 블레이드배면에 대향하여 본체케이스부의 이음새 부분을 위치시켰기 때문에, 본체케이스부의 이음새 부분에 흡입배관과 냉각배관등이 냉매배관이 배치되는 일없이, 배관 구멍 뚫음시에 본체케이스부의 이음새부분의 용접 파단을 유효하게 방지할 수 있다.

또한 본체케이스부의 이음새 부분이 밀폐케이스 바닥부에 형성되고, 회전식 압축기계의 회전축을 수평방향으로 배치하는 동시에 압축기계의 플레이드를 케이스 바닥부에 윤할유의 기름 저장에 침전시켰기 때문에, 본체케이스부의 이음새부분인 용접부를 숨길 수 있고, 명판등의 플레이트, 설치위치를 넓게 사용할 수 있다. 명판등의 설치위치에 용접부분의 돌기와 주변 스패터가 없어서 명판등의 설치와 부착이 용이해진다.

또한 본체케이스부의 이음새부분에 냉매배관이 설치되는 일없이, 이음새 부분에는 회전식 압축기계의 배면에 대향하고, 또한 전동기의 고정자 철심의 외경 절개부에 대향하고 있기 때문에, 압축기계와 고정자 철심의 밀폐케이스내로의 삽입이 부드러워지고, 고정자 철심 삽입시에 본체케이스부의 이음새 부분인 용접부의 파단을 효과적으로 방지 할 수 있다.

밀폐케이스의 카바케이스부에 압축기지지부재 또는 냉매배관을 설치했기 때문에, 카바케이스부는 본체케이스부와 같이, 두께가 두꺼운 구조로 하지 않아도, 본체케이스부와 같이 케이스 강성을 높일 수 있고, 카바케이스부의 성형 가공도 용이 해진다.

밀폐 케이스부의 카바케이스부내에 유냉각기를 배치했기 때문에, 밀폐 케이스부외부의 공기와의 열교환 작용이 효과적으로 얻는 것이 쉬워지고, 압축기의 과열을 유효하게 방지 할 수 있다.

밀폐 케이스부내에 수용되는 전동기에 있어서, 밀폐 케이스에 적층상태에서 고정되는 고정자의 축방향의 길이를 고정자 철심의 반경길이 이상으로 설정했기 때문에, 전주파수대에 걸친 음압레벨을 감소 시킬 수 있고, 압축기 소음을 효과적으로 감소시킬 수 있다.

윤활유에 에스테르계유를 포함하는 합성유를 이용했기 때문에, 내열성이 우수한 한편, 에스테르계유등은 광유에 비해서 소음 전달 효율이 높고, 전주파수대역에서 소음레벨이 상승하지만, 상기 밀폐형 압축기(12)는 에스테르계유를 포함하는 윤활유를 이용해도 실용상 문제가 없는 정음 특성을 얻을 수 있다.

특허청구범위 제13항에 관한 밀폐형 압축기에 있어서는 압축기용 냉각매로서 R134a등의 HFC냉매 단독 또는 HFC혼합용매 또는 R22등의 HCFC냉매를 이용해도좋다. 예를 들면 HFC냉매는 CFC냉매보다 소음 전달율이 높지만, 본 발명의 밀폐형 압축기는 밀폐 케이스 구조를 채용했기 때문에, HFC냉매등을 이용해도 실용상 문제없는 정음 특성을 얻을 수 있다.

종래의 광유와 CFC냉매에 비해서 소음 전달 효율이 높은 에스테르계유를 포함하는 윤활유및 HFC냉매를 이용해도 소음 레벨을 향상시키는 일이 없어 실용상 문제 없는 정음 특성을 얻을 수 있다. HCFC를 이용한 경우에는 보다 낮은 소음 레벨 특성을 얻을 수 있다.

전동기의 고정자를 구성하는 고정자 철심의 적층두께(축방향길이)를 고정자 철심의 반경길이 이상으로 했기 때문에 , 가장 귀에 거슬리는 300Hz~500Hz의 저주파수대의 모터 전자음을 줄일 수 있다.

본 발명의 냉동장치에 있어서는, 이 냉동장치의 기계실의 단음 구조를 개량하지 않아도, 충분한 소음감소를 꾀할 수 있다. 단음 구조를 개량할 필요가 없기 때문에 , 방열효과에 악영향을 미치지 않고, 압축기의 과열 대책상에도 우수한 것이 된다.

Claims

밀폐 케이스내에 고정자와 회전자로 이루어지는 전동기와, 이 전동기에 구동 연결되는 압축기계를 수용한 밀폐형 압축기에 있어서, 상기 밀폐 케이스를 통형상의 본체케이스부와 이 본체케이스부의 양측개구부를 덮는 카바케이스부와의 삼분구조로 구성하고 , 상기 본체키이스부의 두께를 카바케이스부의 두께보다 두껍게 한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서,본체케이스부는 직사각형의 판형 강판을 둥글게 굽힘 가공하고, 맞춤부를 용접으로 접합하여 이음새를 형성한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서, 본체케이스부는 강관을 필요길이로 절단하고, 또는 압출성형 이나 인발 성형에 의해 원통형상으로 형성한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제1항 내지 제3항중 어느 한항에 있어서, 본체케이스부의 두께를 카바케이스부의 두께의 1.25배에서 1.4배로 한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서, 본체케이스부의 이음새의 위치를 밀폐 케이스내에 고정되는 고정자 철심의 외경 절개부에 위치맞춤 시킨 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서, 본체케이스부의 이음새 부분 이외의 영역에 냉매배관등의 배관을 설치한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서, 압축기계는 회전형으로 구성하고, 이 회전식 압축기에 이용되는 블레이드 배면에 본체케이스부의 이음새 부분을 대향시킨 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제7항에 있어서, 회전식압축기계의 회전축을 수평방향으로 배치하는 동시에 압축기계의 블레이드를 밀폐케이스의 바닥부에 형성되는 윤활유의 기름 저장부에 침전시킨 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서, 밀폐 케이스의 카바케이스부에 압축기 지지부재 또는 냉매배관을 설치한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서, 밀폐 케이스의 카바케이스부내에 유냉각기를 설치한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서, 전동기의 고정자는 고정자 철심이 적층상태에서 밀폐 케이스에 고정되는 한편, 상기고정자의 축방향길이를 고정자 철심의 반경이상으로 설정한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서, 압축기계의 미끄럼 운동부를 윤활하는 윤활유에 에스테르계유를 포함하는 합성유를 사용하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서, 압축기계에서 압축되는 냉매로서 HFC냉매를 이용한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
제1항에 있어서, 압축기계의 미끄럼 운동부를 윤활하는 윤활유에 에스테르계유를 포함하는 윤활유를 , 압축기계에서 압축되는 냉매에 HFC냉매를 각각 사용한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
밀폐 케이스내에 고정자와 회전자로 이루어지는 전동기와, 이전동기에 구동연결되는 압축기계를 수용한 밀폐형 압축기에 있어서, 상기 밀폐 케이스부에 전동기의 고정자가 고정자 철심을 적층한 상태에서 고정되는 한편, 상기 고정자의 축방향 길이를 고정자 철심의 반경 길이 이상으로 설정한 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.
압축기, 콘덴서, 감압장치 및 증발기를 순차 접속하여 구성되는 냉동사이클을 구비한 냉동장치에 있어서, 상기 냉동 사이클의 압축기로서, 밀폐케이스내 고정자와 회전자로 이루어진 전동기와, 이 전동기에 구동 연결된 압축기를 수용하고, 상기 밀폐 케이스내를 통형상의 본체케이스부와 이 본체케이스의 양측 개구부를 덮는 카바케이스부와의 삼분 구조로 구성하고, 상기 본체케이스부의 두께를 카바케이스부의 두께보다 두껍게 한 밀폐형 압축기를 이용한 것을 특징으로 하는 냉동장치.