KR100277283B1 - 밀폐형 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저소음이며 냉동능력이 높은 밀폐형 압축기를 제공하는 것으로서, 본 발명의 밀폐형 압축기에는, 압축기의 실린더와 밀폐용기내를 연이어 통하는 흡입유로의 밀폐용기내의 개구끝단부를 밀폐용기내에서 발생하는 공명모드의 마디부의 위치와 일치하도록 소정의 평면상에 배치하기 위하여 위치조정기구, 연통차단기구, 유로전환기구 등이 설치되어 있다.

Description

밀폐형 압축기

냉동냉장장치 등에 사용되는 밀폐형 압축기는 냉동능력의 향상과 동시에, 저소음화가 강력하게 요망되고 있다.

냉동능력향상을 목적으로 한 종래 기술로서는, 예컨대 일본국 특개소57-122l92호 공보나 특개평6-50262호 공보에 개시된 밀폐형 압축기가 있다. 이들 종래 기술에서는 냉매가스의 흡입이 완료하는 시점에서의 실린더내의 압력을 냉동사이클의 저압측 압력보다 높이고, 그에 따라 실린더내로 흡입되는 냉매가스의 밀도를 높여, 더욱 냉동능력향상을 도모하고 있다.

또, 저소음화를 목적으로 한 종래 기술로서는, 예컨대 일본국 특개평6-74154호 공보에 개시된 밀폐형 압축기가 있다. 이 밀폐형 압축기에서는, 압축동작행정에 있어서의 흡입시에 발생하는 밀폐용기내의 공명음의 발생을 방지하기 위하여 냉매가스를 실린더내로 흡입하는 흡입부를 개량하고 있다.

이하, 도면을 참조하면서, 저소음화를 도모한 종래의 밀폐형 압축기의 일예에 대하여 설명한다.

도 67은 종래의 밀폐형 압축기를 나타낸 종단면도이고, 도 68은 도 67의 종래의 밀폐형 압축기를 나타낸 평면 단면도이다.

도 67 및 도 68에 있어서, 밀폐형 압축기(1)는, 하부셀(3)과 상부셀(4)로 구성된 밀폐용기(2)를 가지고 있다. 수직으로 배치된 밀폐용기(2) 내의 전동압축요소(5)는, 위쪽에 기계부(6), 아래쪽에 모터부(7)가 배치되도록 코일나사(8)에 의해 밀페용기(2)에 탄력있게 지지되어 있다.

기계부(6)는 블록(9)과 일체로 설치된 실린더(10), 피스톤(11), 크랭크샤프트(!2), 콘로드(13), 베어링(14), 실린더헤드(80) 등으로 구성되어 있다. 모터부(7)는 크랭크샤프트(12)가 고정된 로터(15)및 스테이터(16)에 의해 구성되어 있다. 스테이터(16)는 블록(9)에 나사멈춤 고정되어 있다. 윤활유(17)는 밀폐용기(2)의 하부에 저장되어 있다.

도 68에 있어서의 부호 (a)는 밀폐용기(2)의 수평단면으로써 단면적이 대략 최대가 되는 평면상의 중심을 지나는 밀폐용기(2)의 내벽면 사이의 최소거리를 나타내고 있다. 바꿔 말하면 밀폐용기(2)의 내벽면 사이에 있어서, 거리(a)는 피스톤(11)의 왕복방향 및 크랭크샤프트(12)의 축방향에 대하여 직각방향의 최대거리이다. 부호 (b)는 상기 거리(a)의 선분과 동일 수평면상에서 대략 직각을 이루는 밀폐용기(2)의 내벽면 사이의 거리이다. 즉 거리(b)는 밀폐용기(2) 내벽면 사이의 피스톤(11) 왕복방향의 최대거리이다. 부호 (c)는 밀폐용기(2)의 내벽표면으로부터 윤활유(17)의 오일면까지의 크랭크샤프트(12)의 축방향의 최대거리이다.

밀폐용기(2) 내의 냉매가스를 흡입하는 흡입파이프(18)는 한끝단이 블록(9)에 고정되어 있으며, 다른 끝단이 거리(a)에서 표시되는 선의 중심을 지나고, 또한 그 선과 직교하는 평면상의 위치에 배치되어 있다. 이 다른끝단은 개구끝단부(18a)로서 밀폐용기(2) 내부공간에 배치되어, 실린더(10) 내의 공간과 연이어 통하고 있다.

이상과 같이 구성된 종래의 밀폐형 압축기에 관하여, 이하 그 동작에 대해 설명한다.

냉동냉장장치 등의 시스템으로부터 순환하여 온 냉매가스는, 일단 밀폐용기(2) 내의 공간으로 개방되고, 블록(9)에 고정된 흡입파이프(18)를 통해 실린더(10) 내로 흡입되어, 피스톤(11)에 의해 압축된다. 이 때 냉매가스는 크랭크샤프트(12)의 1/2회전으로 실린더(10) 내로 흡입되고, 후의 1/2회전으로 압축된다.

이와 같이 냉매가스는 연속적으로 실린더(10) 내로 흡입되지 않기 때문에, 흡입파이프(18)에 냉매가스의 압력맥동이 생긴다. 따라서 그 압력맥동이 밀폐용기(2) 내의 공간에 진동을 가하여, 피스톤(11)의 왕복방향, 피스톤(11)의 왕복방향을 포함하는 수평면에 있어서의 해당 왕복방향과 직각 방향 및 크랭크샤프트(12)의 축방향에 공명모드가 발생한다.

그러나, 흡입파이프(18)의 밀폐용기(2) 내부공간의 개구끝단부(18a)를 거리(a)에 의하여 표시되는 선의 중심을 통과하고, 또한 그 선과 직교하는 평면상, 즉 피스톤(11)의 왕복방향을 포함하는 수평면에 있어서의 해당 왕복방향과 직각 방향으로 발생한 공명모드의 마디부의 위치를 포함하는 평면상에 배치되어 있다.

따라서, 도 67과 도 68에 나타낸 종래의 밀폐형 압축기에 있어서는, 압력맥동이 공명모드의 마디부를 진동을 가하게 된다. 이 때문에 종래의 밀폐형 압축기에는, 공명모드가 여기되지 않아, 공명음의 발생이 방지되고, 공명음에 의한 소음이 억제되어 있었다.

또한, 문제가 되는 공명주파수의 공명모드가 밀폐용기(2)의 피스톤(11)의 왕복방향에 있는 경우에는, 흡입파이프(18)의 밀폐용기(2) 내부 공간의 개구끝단부(18a)를 하기의 위치에 배치한다. 도 68에 있어서, 개구끝단부(18a)는 수평단면의 중심을 지나는 거리가 최소가 되는 거리(a)에 의해 표시되는 선분(A)과 동일 수평면상에서 선분(A)과 대략 직각을 이루는 밀폐용기(2)의 내벽면 사이의 거리(b)에서 나타나는 선분(B)에 있어서, 그 선분(B)의 중심을 지나고, 또한 선분(B)과 직교하는 평면상으로 배치된다. 이에 따라 압력맥동은 공명모드의 마디부에서 진동을 가하게 된다. 이때문에 공명모드는 여기되지 않아, 공명음의 발생을 억제할 수 있고, 공명음에 의한 밀폐형 압축기의 소음은 억제된다.

또한, 문제가 되는 공명주파수의 공명모드가 밀폐용기(2)의 크랭크샤프트(12)의 축방향에 있는 경우에는, 흡입파이프(18)의 밀폐용기(2) 내부 공간의 개구끝단부(18a)를 하기의 위치에 배치한다. 즉 개구끝단부는, 밀폐용기(2)의 연직방향의 내벽표면과 윤활유(17)의 오일면과의 사이의 최대거리가 되는 거리(c)(도 67)에서 나타나는 선분(C)에 대하여, 그 선분(C)의 중심을 지나고 또한 선분(C)와 직교하는 평면상에 배치된다. 이에 따라 압력맥동은 공명모드의 마디부에서 진동을 가하게 된다. 이 때문에 공명모드는 여기되지 않아, 공명음의 발생을 억제할 수가 있으며, 공명음에 의한 밀폐형 압축기의 소음은 억제된다.

다음에, 냉동능력향상을 도모한 종래의 밀폐형 압축기의 일예에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

도 69는 냉동능력향상을 도모한 종래의 밀폐형 압축기를 나타낸 종단면도이다. 도 70은 도 69에 나타낸 종래의 밀폐형 압축기의 평면 단면도이다. 도 7l은 도 69의 A-A선에 있어서의 주요부 단면도이다. 도 72는 냉매가스의 동작 설명도이다.

도 69, 도 70, 도 71 및 도 72에 있어서, 밸브 플레이트(19)는 흡입구멍(19a)을 가지며, 실린더(10)의 끝단면에 배설되어 있다. 흡입구멍(19a)(도 70 및 도 71)은 흡입파이프(21)와 실린더(10) 내를 연이어 통하고 있다. 도 71에 나타낸 색션리드(20)는, 밸브 플레이트(19)의 흡입구멍(19a)의 개폐를 행한다. 흡입파이프(21)는 그 한끝단(21a)이 밀폐용기(2) 내의 공간으로 개구하고 있으며, 다른 끝단(21b)이 밸브 플레이트(19)에 직접 연결되어 있다.

한편, 일본국 특개소57-122l92호 공보에 나타낸 종래의 냉동능력향상을 도모하는 회전식 압축기에 있어서, 흡입파이프(21)의 길이 L(m)는, 흡입행정주기를 T(sec)로 하고, 흡입되는 냉매가스가 흡입상태인 때의 음속을 a(m/sec)로 하였을 때,

( T×a/4-0.2 )±0.1 = L로 된다.

다음에, 상기와 같이 구성된 종래의 밀폐형 압축기에 대해, 그 동작을 설명한다.

도 72에 있어서 냉매가스는, 흡입행정의 개시(도 72의 (a)의 시점)에서는, 밸브 플레이트(19)의 흡입구멍(19a)은 막혀 있다. 이 때문에 냉매가스의 흐름은 정지되어 있다.

다음에, 피스톤(11)이 오른쪽으로 이동하여, 실린더(10) 내의 용적이 급격히 증가한다. 따라서 실린더(10) 내의 공간과 밀폐용기(2) 내의 공간에 압력차가 발생하여, 냉매가스는 흡입파이프(21) 내를 오른쪽방향 (실린더(10)의 방향)으로 흐르기 시작한다. 이와 동시에 실린더(10) 내의 용적이 급격히 증가하는 것에 기인하여, 실린더(10) 내에서 압력파(Wa)가 발생한다. 실린더(10) 내의 압력파(Wa)는 개구인 흡입구멍(19a)을 지나서, 냉매가스의 흐름과 역방향으로 흡입파이프(21) 내부를 밀폐용기(2) 내의 공간으로 향해 전파되어 간다(도 72의 (b)시점).

밀폐용기(2) 내의 공간까지 도달한 압력파(Wa)는, 냉매가스의 정체상태의 밀폐용기(2) 내의 공간에서 반전한 반사파(Wb)가 된다. 이 반사파(Wb)는 흡입파이프(21)를 냉매가스의 흐름과 동일방향으로 전파되어 간다(도 72의 (c)시점).

즉, 실린더(10) 내에서 발생한 압력파(Wa)는, 밸브 플레이트(19)의 흡입구멍(19a)을 통하여 냉매가스의 흐름과 역방향으로 전파한다. 그리고 압력파(Wa)는 밀폐용기(2) 내의 공간에서 위상이 반전한 반사파(Wb)로 되고, 냉매가스의 흐름과 순방향으로 전파하여, 밸브 플레이트(19)의 흡입구멍(19a)으로 되돌아간다.

이 반사파(Wb)가 흡입구멍(19a)에 도달하는 시점과, 실린더(10) 내의 용적이 최대로 되는 시점(흡입완료시점)을 일치시킴으로써, 흡입완료시점에서 반사파(Wb)가 가지는 압력에너지를 냉매가스에 부가할 수가 있으므로, 냉매가스의 흡입압력은 상승한다.

이 결과, 실린더(10) 내에는 보다 밀도가 높은 냉매가스가 충전되게 되고, 압축1행정당 토출냉매량이 증가하고, 냉매순환량이 증가하여, 밀폐형 압축기의 냉동능력을 향상시키고 있었다.

그러나, 상기 종래의 밀폐형 압축기의 구성에서는, 바깥기온 변화에 의해 냉매가스의 온도가 변화하여, 냉매가스가 전해지는 소리의 속도(이하, 냉매가스중의 음속이라 칭함)가 변화한 경우, 공명주파수의 공명모드의 마디부의 위치가 변화하여, 공명음의 발생을 억제할 수 없게 될 가능성이 있었다.

또한, 흡입파이프에 의해 발생하는 압력파로 인하여 충격음이 발생하고, 소음이 발생할 가능성이 있었다.

또한, 바깥기온 변화에 의해 냉매가스의 온도가 변화하여, 냉매가스중의 음속이 변화한 경우, 음속에 따라 압력파나 반사파의 파장이 변화한다. 이 때문에 흡입완료시점에서 반사파가 가지는 압력에너지 부가의 타이밍에 오차가 생겨, 흡입압력의 상승율이 저하하고 있었다.

그 때문에, 실린더내에 비해 밀도가 높은 냉매가스를 충전하는 것이 곤란하게 되고, 압축 l행정당 토출냉매가스량이 저하되어, 냉동능력이 저하할 가능성이 있었다.

또한, 바깥기온의 변화에 관계없이, 항상 냉매가스 순환량을 증가시켜, 냉동능력을 향상시키는 방법도 생각할 수 있다. 그러나 이 경우, 바깥기온이 낮은 겨울에는 방을 닫는 일이 많아, 여름 이상으로 충격음에 의한 소음이 거슬릴 가능성이 있었다.

본 발명은, 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 냉동능력이 높고, 냉매가스의 흡입손실이 적으며, 높은 냉동효율을 갖는 밀폐형 압축기를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

그리하여, 본 발명의 밀폐형 압축기는, 후술하는 각종 실시예에 있어서, 상기 목적을 달성함과 동시에, 하기의 기술적 이점을 달성하는 것이다.

본 발명의 후술하는 실시예 1에서는, 냉매가스의 온도변화에 의해 냉매가스중의 음속이 변화하여, 공명주파수의 공명모드의 마디부가 변화하더라도, 항상 흡입 파이프의 개구끝단부나 공명모드의 마디부가 되도록 조정한다. 그에 따라 공명음의 발생을 억제하고, 저소음화를 달성한 밀폐형 압축기를 제공한다.

본 발명의 후술하는 실시예 2에서는, 흡입파이프의 개구끝단부가 공명모드의 마디부가 되도록 하여, 그에 따라 흡입파이프의 압력파에 의해 발생하는 충격음 발생을 대폭 저감한다. 이렇게 하여 소음을 저감함과 동시에, 냉동능력도 높고, 냉매가스의 흡입손실이 낮은 고효율의 밀폐형 압축기를 제공할 수 있다.

본 발명의 후술하는 실시예 3에서는, 흡입파이프 내의 흡입유로의 길이를 변화시킨다. 이에 따라 바깥기온이 변화하여 냉매가스의 온도변화에 따라 냉매가스중의 음속이 변화하더라도, 반사파가 흡입구멍에 도달하는 시점과, 실린더내의 용적이 최대로 되는 시점(흡입완료시점)을 일치시킬 수 있다. 그 때문에 흡입완료시점에서 반사파가 가지는 압력에너지가 냉매가스에 부가되어, 냉매가스의 흡입압력을 상승시킨다.

이에 따라, 항상 흡입압력이 상승하여 압축 1행정당의 토출냉매가스량이 증가하고, 냉매가스 순환량이 증가하여 냉동능력을 향상시키고, 또한 냉매가스 흡입손실을 저감시킨다. 그 때문에 고효율의 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.

본 발명의 후술하는 실시예 4에서는, 흡입파이프의 안지름 단면적을 변화시킨다. 이에 따라 바깥기온이 변화하여 냉매가스의 온도변화에 따라 냉매가스중의 음속이 변화하더라도, 반사파가 흡입구멍에 도달하는 시점과, 실린더내의 용적이 최대로 되는 시점(흡입완료시점)을 일치시킬 수 있다. 그 때문에 흡입완료시점에서 반사파가 가진 압력에너지가 부가되어, 냉매가스의 흡입압력이 상승한다.

이에 따라, 항상 흡입압력이 상승하여, 압축 1행정당의 토출냉매량이 증가하고, 냉매순환량이 증가하여, 냉동능력을 향상시키며, 또한 냉매가스의 흡입손실을 저감시킨다. 그 때문에 고효율의 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.

바깥기온이 높을 때에 비하여 큰 냉동능력의 향상을 필요로 하지않는 바깥기온이 낮을 때는, 흡입파이프의 안지름 단면적을 작게 하여, 바깥기온이 낮을 때만큼 흡입파이프의 안지름 단면적을 좁힌다. 이에 따라 소음을 대폭 저감할 수 있는 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.

종래의 구성에서는, 흡입파이프(21)의 길이나 운전주파수, 또한 냉매가스중의 음속에 의해서는, 반사파가 흡입구멍으로 되돌아 갈때의 크랭크샤프트의 회전위치는 반드시 알맞지 않았다. 그 때문에 냉동능력의 향상율이 작을 가능성이 있었다.

따라서, 본 발명의 후술하는 실시예 5에서는, 반사파가 흡입구멍으로 되돌아가는 크랭크쉐이프의 회전위치(크랭크각도)가 최적이 되도록, 흡입파이프의 길이 등을 조정하여, 그에 따라 최대한의 냉동능력의 향상효과를 얻을 수 있는 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.

종래의 구성은, 바깥기온이 높은 경우나 낮은 경우에도 항상 냉동능력의 향상을 도모하고 있었다. 이 때문에 큰 냉동능력을 필요로 하지 않은 바깥기온이 낮을 때에는 필요이상의 냉동능력이 공급되어 밀폐형 압축기를 포함하는 냉동시스템 전체의 효율을 저하시키고, 결과적으로 총 소비전력량이 커지게 된다는 결점이 있었다.

그리하여, 본 발명의 후술하는 실시예 6에서는, 큰 냉동능력을 필요로 하지 않는 바깥기온이 낮을 때에는 냉동능력의 향상효과를 얻을 수 없도록 하여, 소비전력량을 작게 억제하고, 큰 냉동능력을 필요로 하는 바깥기온이 높을 때에는 종래대로의 냉동능력 향상효과를 얻을 수 있도록 구성하였다. 이와 같이 냉동능력제어를 함으로써, 총 소비전력량이 작은 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.

종래의 구성에서는, 밀폐용기내의 냉매가스의 공명주파수가 크랭크샤프트 회전수의 정수배에 가까이 되면 공명음이 발생함과 동시에, 밀폐용기내의 냉매가스가 공명하였다. 이 때문에 압력파가 흡입파이프의 개구끝단부로 반사할 때에 밀폐용기내의 냉매가스가 공명한다. 그 영향을 받아, 반사파의 압력진폭이 작게 되며, 흡입압력의 상승율이 저하하고, 냉동능력의 향상효과가 작아지기 쉽다는 결점이 있었다.

따라서, 본 발명의 후술하는 실시예 7에서는, 밀폐용기내의 냉매가스의 공명주파수가 크랭크샤프트 회전수의 정수배가까이 되지 않도록 구성하였다. 이에 따라 공명음의 발생을 막음과 동시에, 압력파가 흡입파이프의 개구부에서 반사할 때의 압력진폭의 감쇠를 방지하였다. 따라서 항상 흡입압력이 상승하고, 냉동능력의 향상효과를 얻을 수 있는 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.

본 발명의 후술하는 실시예 8에서는, 흡입되는 냉매가스의 맥동을 작게하여 밀폐용기내의 냉매가스에 진동을 가하는 힘을 작게 하고, 밀폐용기내의 냉매가스의 공명주파수에 관계 없이 항상 공명음을 작게한다. 그와 더불어, 밀폐용기내의 냉매가스의 공명주파수에 관계 없이 항상 압력파가 흡입파이프의 개구끝단부로 반사할 때의 압력진폭의 감쇠를 방지하였다. 따라서 밀폐용기 형상이나 운전조건 등의 모든 변화에 관계 없이 항상 흡입압력이 상승하며, 냉동능력의 향상효과를 얻을 수 있는 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.

상술한 도 69에 나타낸 종래의 구성에서는, 흡입파이프(21)가 실린더헤드(80)나 밸브 플레이트(19)와 접촉하고 있다. 이 때문에 기동후의 시간경과에 따라, 실린더헤드(80)등의 온도가 크게 상승하고, 흡입파이프(21)의 온도도 따라 상승하여 버린다. 이 결과 흡입파이프(21) 내의 냉매가스온도가 상승하여, 냉매가스중의 음속이 변화하여, 반사파가 흡입구멍(19a)에 달하는 타이밍에 어긋남이 생긴다. 이에 따라 종래의 밀폐형 압축기로서는 안정한 흡입압력 상승효과를 얻을 수 없을 가능성이 있었다.

따라서, 본 발명의 후술하는 실시예 9에서는, 실린더헤드 등의 온도가 크게 변화하더라도, 흡입파이프의 온도변화를 작게 한다. 이에 따라 냉매가스중의 음속변화를 작게 할 수가 있어, 안정된 흡입압력상승효과가 발생한다. 따라서 기동후의 시간경과에 영향받지 않고 안정되고 높은 냉동능력을 갖는 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.

도 69에 나타낸 종래의 구성은, 흡입파이프(21)의 개구끝단부(21a)가 밀폐용기(2)내에 배치되어 있기 때문에, 온도가 높고, 밀도가 낮은 냉매가스가 흡입파이프(21) 내로 흡입된다. 이 때문에 냉매가스중의 음속이 빠르고, 압축성의 영향이 적게 되고, 압력파의 발생이 약해진다. 따라서 종래의 밀폐형 압축기로서는 흡입압력이 감소할 가능성이 있었다.

가령, 온도가 낮은 냉매가스를 실린더(10) 내에 흡입시키기 위해서, 흡입파이프(21)의 개구끝단부(21a)를 밀폐용기(2)내의 제2의 흡입파이프의 개구끝단부와 연이어 통하게 하면, 반사파의 발생이 없어지고, 흡입압력의 상승을 얻을 수 없는 가능성이 있었다.

본 발명의 후술하는 실시예 10에서는, 큰 압력파를 발생시켜 흡입압력 상승효과를 증가시키고, 또한 온도가 낮은 냉매가스를 실린더내로 흡입시키는 것이다. 그에 따라 온도가 낮은 냉매가스에 의한 냉매순환량의 향상효과를 더하여, 냉동능력의 향상효과를 대폭 증가시켜 냉동능력을 높이고, 저소음인 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.

도 69에 나타낸 종래의 구성은, 운전조건변화 등에 의해, 냉매가스중의 음속이 변화한 경우, 흡입파이프(21)의 길이가 일정하여서는, 반사파가 밸브 플레이트(19)의 흡입구멍(19a)에 도달하기까지의 시간이 변화한다. 그 때문에 실린더(10)로의 흡입타이밍에 어긋남이 발생하고, 운전조건에 따라서는, 흡입압력상승효과가 크게 감소하여, 냉동능력부족을 일으킬 가능성이 있었다.

따라서, 본 발명의 후술하는 실시예 11에서는, 운전조건변화에 상관없이, 항상 흡입압력을 상승시켜, 안정되고 높은 냉동능력을 공급한다.

도 69에 나타낸 종래의 구성은, 항상 흡입파이프(21)가 흡입구멍(19a)으로 통해져 있기 때문에, 기동때부터 흡입압력 상승효과가 발생한다. 이 때문에 기동토크가 높아지고, 바깥기온이 높을 경우등의 높은 압력상태에서는, 토크의 부족으로 기동불량을 일으킬 가능성이 있었다.

그리하여, 본 발명의 후술하는 실시예 12에서는, 기동시에는 흡입압력 상승효과를 억제하고, 기동토크를 내림으로써, 기동불량을 방지한다. 이렇게 하여 신뢰성을 높임과 동시에, 안정운전시는 흡입압력 상승효과에 의해 높은 냉동능력을 갖는 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.

도 69에 나타낸 종래의 구성에서는, 냉매가스가 밀폐용기(2) 내의 공간에서 가열되어, 실린더(10)내에 충전되는 냉매가스의 밀도가 저하한 경우, 냉매순환량이 감소하여, 냉동능력이 저하할 가능성이 있었다.

따라서, 본 발명의 후술하는 실시예 13에서는, 흡입유로가 되는 제1의 흡입피아프의 밀폐용기내의 개구끝단부를 공명모드의 마디부가 되도록 배치하였다. 또한 제2의 흡입밀폐용기내의 개구끝단부를 흡입유로의 개구끝단부 근방에 설치하였다. 이들로 인하여 밀폐용기내에 생기는 공명은 방지되어 있다. 그 때문에 저소음이며, 또한 냉매가스의 밀도냉동능력을 향상시키는 밀폐형 압축기를 제공한다.·

도 69에 나타낸 종래의 구성에서는, 흡입파이프(21)에 의해 발생하는 압력파에 의해 충격음이 발생하여, 소음이 발생하고, 냉매가스가 밀폐용기(2)내의 공간에서 가열되어, 실린더(10)내에 충전되는 냉매가스의 밀도가 저하한다. 이에 따라 종래의 밀폐형 압축기로서는 냉매순환량이 감소하여, 냉동능력이 저하될 가능성이 있었다.

그리하여, 본 발명의 후술하는 실시예 14에서는, 흡입유로가 되는 제1의 흡입파이프 밀폐용기내의 개구끝단부를 공명모드의 마디부가 되도록 배치한다. 또한 제2의 흡입파이프 밀폐용기내의 개구끝단부를 흡입유로의 개구끝단부근방에 마련하고 있다. 이 때문에 흡입유로의 압력파에 의해 발생하는 충격음의 발생은 대폭 저감하고, 저소음이며 또한 냉매가스의 밀도가 높은 냉동능력을 대폭 향상한 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.

종래의 구성에 있어서는, 긴 흡입유로가 한정된 밀폐용기내에 설치되기 때문에, 흡입유로의 구조가 복잡하게 되어, 곡률이 다른 복수의 곡률부를 갖고 있었다. 그 때문에 압력파(Wa)나 반사파(Wb)가 흡입유로를 전파할 때에, 곡률이 다른 곡률부에서 압력의 진폭이 작아지게 된다. 또한 반사파(Wb)가 밸브 플레이트의 흡입구멍으로 되돌아가는 때에는, 반사파(Wb)의 압력진폭이 감쇠하여, 종래의 밀폐형 압축기로서는 높은 냉동능력의 향상효과를 얻을 수 없는 가능성이 있었다.

그리하여, 본 발명의 후술하는 실시예 15에서는, 압력파(Wa)나 반사파(Wb)의 압력진폭의 감쇠를 저감하여, 흡입압력을 상승시키고 있다. 이 때문에 높은 냉동능력의 향상을 갖는 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.

종래의 구성에 있어서는, 흡입유로가 밀폐용기내의 고온의 냉매가스로부터 열량을 받아, 흡입유로의 온도가 상승하여, 흡입유로내의 흡입가스온도가 상승한다. 이것 때문에, 흡입되는 냉매 가스의 밀도가 작아지고, 냉매순환량이 감소하는 경향이 있었다.

그리하여, 본 발명의 후술하는 실시예 16에서는, 흡입유로가 밀폐용기내의 고온의 냉매가스로부터 받는 열량을 작게 하고 있다. 이와 같이 흡입유로의 온도상승을 저감하여, 흡입유로내의 냉매가스의 온도의 상승을 저감시킨다. 이 때문에 큰 냉매순환량을 얻을 수 있는 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.

또한, 실시예 16에서는, 흡입되는 냉매가스온도가 낮고, 밀도가 높은 냉매가스를 흡입유로내에 흡입하고 있다. 이에 따라 흡입되는 냉매가스내의 음속이 느려지기 때문에, 냉매가스의 압축성능이 크게 된다. 이 때문에 큰 압력파가 발생하여, 높은 냉동능력의 향상을 얻을 수 있는 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.

종래의 구성은, 흡입유로의 개구끝단부가 밀폐용기내에 개구되어 있기때문에, 압력파가 흡입유로의 개구끝단부로 반사할 때, 밀폐용기내의 냉매가스에 진동을 가하여, 공명음을 발생할 가능성이 있었다.

그리하여, 본 발명의 후술하는 실시예 17에서는, 흡입가스의 맥동을 작게 하고, 밀폐용기내의 냉매가스에 진동을 가하는 힘을 작게 하고 있다. 이에 따라 밀폐형 압축기는 밀폐용기내의 냉매가스 공명주파수에 관계 없이 항상 공명음을 작게 할 수 있다.

실시예 17에서는, 밀폐용기내의 냉매가스의 공명주파수에 관계 없이 항상 압력파가 흡입유로의 개구끝단부로 반사할 때의 압력진폭의 감쇠를 방지하고 있다. 이 때문에 밀폐형 압축기는 밀폐용기형상이나 운전조건등의 모든 변화에 관계 없이, 항상 냉매가스의 흡입압력이 상승하고, 안정하여 높은 냉동능력의 향상을 얻을 수 있다.

또한, 실시예 17에서는, 흡입유로의 온도분포를 균일화하여, 냉매가스중의 음속변화를 적게 하고 있다. 이 때문에 밀폐형 압축기는 압력파의 감쇠를 감소하고, 안정한 흡입압력의 상승을 얻을 수 있다. 따라서 안정한 냉동능력의 향상를 얻을 수 있는 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.

종래의 구성에 있어서는 밀폐형 압축기의 통상 운전시와 같이 별로 냉동능력을 필요로 하지 않은 경우에 있어서도, 냉동능력이 증가하고, 또한 그에 따라 전동기의 입력도 커지며, 종합적으로 소비전력량이 증가할 가능성이 있었다.

그리하여, 본 발명의 후술하는 실시예 18에서는, 전동압축요소에 고부하가 걸리는 바깥기온이 높을 때나 고부하시에만 과공급효과를 얻을 수 있도록 구성한다. 이에 따라 종합적으로 소비전력이 적은 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.

종래의 구성에서는, 흡입유로내의 냉매가스가 밀폐용기내 공간에서 가열되어, 실린더내에 충전되는 냉매가스의 밀도가 저하한다. 이 때문에 종래의 밀폐형 압축기에서는 냉매순환량이 감소하여, 냉동능력이 저하할 가능성이 있었다.

그리하여, 본 발명의 후술하는 실시예 19에서는, 전동압축요소에 고부하가 부담되는 바깥기온이 높은 때나 고부하시에만 과공급효과를 얻을 수 있도록 구성한다. 이에 따라 종합적으로 소비전력량이 적게 된다. 그리고 흡입유로인 제1의 흡입파이프의 밀폐용기내의 개구끝단부를 제2의 흡입파이프의 밀폐용기내의 개구끝단부의 근방에 설치함으로써, 실린더내에 흡입되는 냉매가스의 밀도를 높여, 효율이 높은 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.

종래의 구성에서는, 밸브기구의 추종성에 문제가 있어, 특히 고회전영역에서 회전수의 증가에 비례한 냉동능력를 얻을 수 없는 가능성이 있었다.

그리하여, 본 발명의 후술하는 실시예 20에서는, 회전수에 비례한 능력이상의 냉동능력를 얻을 수 있도록, 특히 고회전영역에서 회전수 제어에 더하여 과공급을 행하는 것이다. 이에 따라 실시예 20의 밀폐형 압축기에서는 바깥기온이나 부하에 따른 냉동능력를 얻을 수 있어, 적은 소비전력량이 된다.

도 69에 나타낸 종래의 구성에서는, 흡입유로인 흡입파이프(21)가 밸브 플레이트(19)에 직접 연결되어 있다. 이 때문에 종래의 밀폐형 압축기로서는 흡입구멍(19a)부근에서의 흡입가스의 맥동등에 따라 발생하는 소음이 너무 감쇠되지 않고 흡입유로로 전달되고, 최종적으로 밀폐용기(2)의 밖으로 전달되는 소음이 커질 가능성이 있었다.

그리하여, 본 발명의 후술하는 실시예 21에서는, 냉동능력을 작게 하는 일 없이, 흡입되는 냉매가스의 맥동등에 따라 발생하는 소음을 감쇠시키었다. 이 때문에 실시예 21의 밀폐형 압축기는 소음이 작은 압축기로 된다.

종래의 구성은, 도 72의 (Wb)로 나타낸 바와 같이, 반사파가 실린더(10) 내로 되돌아갈 때, 반사파가 진행하는 방향에 대해 색션리드(20)는 수직에 가까운 각도로 배치되어 있다. 이 때문에 반사파의 대부분은 색션리드(20)와에서 수직에 가까운 각도로 반사된다. 따라서 실린더(10)내에 반사파의 압력에너지가 효과적으로 전해지지 않고, 반사파에 의해 냉매가스에 대한 과공급효과를 충분히 얻을 수 없게 되고, 냉동능력의 향상이 충분히 얻어지지 않을 가능성이 있었다.

그리하여, 본 발명의 후술하는 실시예 22에서는, 반사파가 실린더내로 되돌아갈 때, 색션리드에의한 반사에 의해서 방해되기 어렵게 구성하고, 실린더내에 반사파의 압력에너지가 효율적으로 들어 가도록 구성하였다. 이 때문에 실시예 22의 밀폐형 압축기는 큰 냉동능력을 갖는다.

상기 종래의 구성은, 바깥기온이 높은 경우도 낮은 경우도, 항상 큰 냉동능력을 얻을 수 있다. 이 때문에 종래의 밀폐형 압축기에서는, 큰 냉동능력을 필요로 하지 않은 바깥기온이 낮은 때에는 필요이상의 냉동능력이 공급되어 밀폐형 압축기를 포함하는 냉동시스템 전체의 효율이 저하한다. 그리고 결과적으로 총 소비전력량이 커질 가능성이 있었다.

따라서, 본 발명의 후술하는 실시예 23 및 24에서는 큰 냉동능력을 필요로 하지 않는 바깥기온이 낮을 때에는 큰 냉동능력을 얻을 수 없도록 구성하여, 소비전력량을 작게 억제하고, 한편 큰 냉동능력이 필요한 바깥온도가 높을 때에는 종래처럼 큰 냉동능력을 발휘하도록 구성하였다. 이 때문에 냉동능력제어를 행함으로써, 총 소비전력량이 작은 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.

본 발명은, 냉동냉장장치 등에 사용되는 밀폐형 압축기에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 밀폐형 압축기의 피스톤 왕복방향으로 마디부를 가질 때의 평면 단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예 1에의한 밀폐형 압축기의 피스톤 왕복방향으로 마디부를 가질 때의 정면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예 1에 의한 밀폐형 압축기의 크랭크샤프트의 축방향으로 마디부를 가질 때를 나타낸 정면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예 2에 의한 밀폐형 압축기의 종단면도이다.

도 5는 본 발명의 실시예 2에 의한 밀폐형 압축기의 평면 단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예 3에 의한 밀폐형 압축기의 종단면도이다.

도 7은 본 발명의 실시예 3에 의한 밀폐형 압축기의 냉매가스중의 음속이 빠를 때의 주요부 종단면도이다.

도 8은 본 발명의 실시예 3에 의한 밀폐형 압축기의 냉매가스중의 음속이 느릴 때의 주요부 종단면도이다.

도 9는 본 발명의 실시예 4에 의한 밀폐형 압축기의 종단면도이다.

도 10은 본 발명의 실시예 4에 의한 밀폐형 압축기의 바깥기온이 높을 때의 B-B선 단면도이다.

도 11은 본 발명의 실시예 4에 의한 밀폐형 압축기의 바깥기온이 낮을 때의 B-B선 단면도이다.

도 12는 본 발명의 실시예 5에 의한 밀폐형 압축기의 종단면도이다.

도 13은 본 발명의 실시예 5에 의한 밀폐형 압축기의 평면 단면도이다.

도 14는 본 발명의 실시예 5의 밀폐형 압축기에 있어서의 냉매가스의 동작 설명도이다.

도 15는 본 발명의 실시예 6에 의한 밀폐형 압축기의 종단면도이다.

도 16a는 본 발명의 실시예 6에 의한 바깥기온이 낮을 때의 흡입파이프의 개구부 부근의 단면도이다.

도 16b는 본 발명의 실시예 6에 의한 바깥기온이 높을 때의 흡입파이프의 개구부 부근의 단면도이다.

도 17은 본 발명의 실시예 7에 의한 밀폐형 압축기의 종단면도이다.

도 18은 본 발명의 실시예 7에 의한 밀폐형 압축기의 평면 단면도이다.

도 19는 본 발명의 실시예 8에 의한 밀폐형 압축기의 종단면도이다.

도 20은 본 발명의 실시예 8에 의한 밀폐형 압축기의 흡입파이프의 개구부 부근과 흡입머플러의 단면도이다.

도 21은 본 발명의 실시예 9에 의한 밀폐형 압축기의 종단면도이다.

도 22는 본 발명의 실시예 9에 의한 밀폐형 압축기의 도 21의 B-B선에 있어서의 단면도이다.

도 23은 본 발명의 실시예 10에 의한 밀폐형 압축기의 종단면도이다.

도 24는 본 발명의 실시예 10에 의한 밀폐형 압축기의 도 23의 C-C선에 있어서의 단면도이다.

도 25는 본 발명의 실시예 10에 있어서의 흡입압력의 상승비율변화를 나타낸 특성도이다.

도 26은 본 발명의 실시예 10에 있어서의 냉동능력 향상비율변화를 나타낸 특성도이다.

도 27은본 발명의 실시예 10에 있어서의 소음변화를 나타낸 특성도이다.

도 28은 본 발명의 실시예 11에 의한 밀폐형 압축기의 종단면도이다.

도 29는 본 발명의 실시예 11에 의한 밀폐형 압축기의 도 28의 D-D선에 있어서의 단면도이다.

도 30는 본 발명의 실시예 11에 있어서의 흡입파이프의 개구끝단부를 나타낸 종단면도이다.

도 31은 본 발명의 실시예 11에 있어서의 흡입파이프의 개구끝단부의 개구면을 도시한 도면이다.

도 32는 본 발명의 실시예 12에 의한 밀폐형 압축기의 종단면도이다.

도 33은 본 발명의 실시예 12에 의한 밀폐형 압축기의 도 32의 E-E선에 있어서의 단면도이다.

도 34는 본 발명의 실시예 12에 있어서의 기동때의 실린더 헤드부분의 주요부를 나타낸 평면단면도이다.

도 35는 본 발명의 실시예 12에 있어서 안정운전시의 실린더 헤드부분의 주요부를 나타낸 평면 단면도이다.

도 36은 본 발명의 실시예 13에 의한 밀폐형 압축기의 피스톤 왕복방향으로 직교하는 방향으로 공명모드의 마디부를 가질 때의 평면 단면도이다.

도 37은 본 발명의 실시예 13에 의한 밀폐형 압축기의 피스톤 왕복방향으로 직교하는 방향으로 공명모드의 마디부를 가질 때의 정면도이다.

도 38은 본 발명의 실시예 14에 의한 밀폐형 압축기의 피스톤 왕복방향으로 직교하는 방향으로 공명모드의 마디부를 가질 때의 종단면도이다.

도 39는 본 발명의 실시예 14에 의한 밀폐형 압축기의 피스톤 왕복방향에 직교하는 방향으로 공명모드의 마디부를 가질 때의 평면 단면도이다.

도 40은 본 발명의 실시예 15에 의한 밀폐형 압축기의 종단면도이다.

도 41은 본 발명의 실시예 15에 의한 도 40에 나타낸 밀폐형 압축기의 B-B선에 있어서의 정면 단면도이다.

도 42는 본 발명의 실시예 15에 의한 별도의 흡입유로형상을 갖는 밀폐형 압축기의 종단면도이다.

도 43은 본 발명의 실시예 15에 의한 도 42에 나타낸 밀폐형 압축기의 C-C선에 있어서의 정면 단면도이다.

도 44는 본 발명의 실시예 16에 의한 밀폐형 압축기의 종단면도이다.

도 45는 본 발명의 실시예 16에 의한 도 44에 나타낸 밀폐형 압축기의 D-D선에 있어서의 정면 단면도이다.

도 46은 본 발명의 실시예 17에 의한 밀폐형 압축기의 종단면도이다.

도 47은 본 발명의 실시예 17에 의한 도 46에 나타낸 밀폐형 압축기의 E -E선에 있어서의 정면 단면도이다.

도 48은 본 발명의 실시예 18에 의한 밀폐형 압축기를 나타낸 평면 단면도이다.

도 49는 도 48의 B-B 선에 있어서의 정면 단면도이다.

도 50은 본 발명의 실시예 18에 의한 밀폐형 압축기의 고부하운전시에 있어서의 흡입유로의 주요부 단면도이다.

도 51은 본 발명의 실시예 18에 의한 밀폐형 압축기의 통상운전시에 있어서의 흡입유로의 주요부 단면도이다.

도 52는 본 발명의 실시예 19에 의한 밀폐형 압축기를 나타낸 평면 단면도이다.

도 53은 도 52의 C-C선에 있어서의 정면 단면도이다.

도 54는 본 발명의 실시예 19에 의한 밀폐형 압축기의 고부하운전시에 있어서의 흡입유로의 주요부 단면도이다.

도 55는 본 발명의 실시예 19에 의한 밀폐형 압축기의 통상운전시에 있어서의 흡입유로의 주요부 단면도이다.

도 56은 본 발명의 실시예 20에 의한 밀폐형 압축기를 나타낸 평면 단면도이다.

도 57은 본 발명의 실시예 20에 의한 밀폐형 압축기를 포함하는 냉동장치의 제어블록도이다.

도 58은 실시예 20의 밀폐형 압축기에 있어서의 회전수제어때의 냉동능력변화를 나타낸 특성도이다.

도 59는 본 발명의 실시예 21에 의한 밀폐형 압축기를 나타낸 평면 단면도이다.

도 60은 실시예 21의 밀폐형 압축기인 도 59의 B-B선에 있어서의 정면 단면도이다.

도 61은 실시예 21의 밀폐형 압축기의 흡입유로부근을 나타낸 단면도이다.

도 62는 본 발명의 실시예 22에 의한 밀폐형 압축기의 실린더부근을 나타낸 단면도이다.

도 63은 본 발명의 실시예 23에 의한 밀폐형 압축기의 바깥기온이 낮을 때 정지시에 있어서 실린더부근을 나타낸 단면도이다.

도 64는 실시예 23의 밀폐형 압축기의 바깥기온이 높을 때 정지시에 있어서 실린더부근을 나타낸 단면도이다.

도 65는 본 발명의 실시예 24에 의한 밀폐형 압축기의 바깥기온이 낮을 때 정지시에 있어서 실린더 부근을 나타낸 단면도이다.

도 66은 실시예 24의 밀폐형 압축기의 바깥기온이 높을 때 정지시에 있어서 실린더부근을 나타낸 단면도이다.

도 67은 종래의 저소음화를 목적으로 한 밀폐형 압축기의 종단면도이다.

도 68은 종래의 저소음화를 목적으로 한 밀폐형 압축기의 평면 단면도이다.

도 69는 종래의 냉동능력향상을 목적으로 한 밀폐형 압축기의 종단면도이다.

도 70은 도 69도의 밀폐형 압축기의 A-A선에 있어서의 평면 단면도이다.

도 71은 도 69의 밀폐형 압축기에 있어서의 주요부 단면도이다.

도 72는 냉매가스의 동작 설명도이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 청구항 1의 밀폐형 압축기는,

동력원인 모터부와,

상기 모터부에 의해 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저류하는 밀폐용기와,

상기 기계부에 부착되고, 상기 실린더와 상기 밀폐용기내를 연이어 통하는 흡입유로와,

상기 흡입유로에서의 상기 밀폐용기로의 개구끝단부를 조정하는 위치조정기구를 구비하며,

상기 위치조정기구가 상기 개구끝단부를, 적어도

(1) 상기 밀폐용기의 수평단면으로써 그 단면적이 실질적으로 최대가 되는 면의 중심을 지나는 제1의 선분이며, 또한 이 제1의 선분이 상기 밀폐용기의 내벽면 사이의 거리가 최소가 되는 위치에 있고, 상기 제1의 선분과 실질적으로 직교하는 제1의 평면,

(2) 상기 제1의 선분을 포함하는 수평면에서, 상기 제1의 선분과 실질적으로 직교하는 상기 밀폐용기의 내벽면 사이의 제2의 선분의 중심점을 지나고, 또한 상기 제2의 선분과 실질적으로 직교하는 제2의 평면, 또는

(3) 상기 밀폐용기의 연직방향에서의 위쪽방향 내벽면과 상기 윤활유면과의 사이의 최대 거리가 되는 제3의 선분 중심점을 지나고, 또한 상기 제3의 선분과 실질적으로 직교하는 제3의 평면위에 배치되어 있다.

따라서, 본 발명의 밀폐형 압축기에 있어서는, 냉매가스의 온도변화에 따라 냉매가스중의 음속이 변화하고, 공면주파수의 공명모드의 마디부가 변화하더라도, 항상 흡입유로의 개구끝단부가 공명모드의 마디부가 되도록 조정되어, 공명음의 발생을 억제하고, 소음의 발생을 방지할 수가 있다.

본 발명의 청구항 2의 밀폐형 압축기는,

동력원인 모터부와,

상기 모터부에 의하여 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤실린더등의 기계부와,

상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저류하는 밀폐용기와,

상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 가지는 밸브 플레이트와,

한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기내의 공간에 배치된 흡입유로를 구비하며,

상기 개구끝단부가, 적어도

(1) 상기 밀폐용기의 수평단면에서 그 단면적이 실질적으로 최대가 되는 면의 중심을 지나는 제1의 선분이며, 또한 해당 제1의 선분이 상기 밀폐용기의 내벽면 사이의 거리가 최소가 되는 위치에 있고, 상기 제1의 선분의 중심점에서 상기 제1의 선분과 실질적으로 직교하는 제1의 평면,

(2) 상기 제1의 선분을 포함하는 수평면에서, 상기 제1의 선분과 실질적으로 직교하는 상기 밀폐용기의 내벽면 사이의 제2의 선분의 중심점을 지나고, 또한 상기 제2의 선분과 실질적으로 직교하는 제2의 평면, 또는

(3) 상기 밀폐용기의 연직방향에서의 위쪽내벽면과 상기 윤활유면과의 사이의 최대거리가 되는 제3의 선분의 중심점을 지나고, 또한 상기 제3의 선분과 실질적으로 직교하는 제3의 평면 위에 배치되어 있다.

따라서, 본 발명의 밀폐형 압축기에 의하면, 흡입유로의 개구끝단부가 공명모드의 마디부가 되므로, 흡입유로의 압력파에 의해 발생하는 충격음의 발생을 대폭 억제하여 소음을 저감할 수 있음과 동시에, 냉동능력을 향상시켜, 냉매가스 흡입손실을 저감할 수가 있어, 고효율의 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.

본 발명의 청구항 3의 밀폐형 압축기는,

동력원인 모터부와,

상기 모터부에 의하여 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 갖는 밸브 플레이트와,

한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단 개구끝단부로서 상기 밀폐용기의 내부공간에 배치되며, 길이 가변기구를 갖는 흡입유로를 구비하고 있다.

따라서, 본 발명의 밀폐형 압축기에 의하면, 흡입유로내의 유로길이를 변화시킴으로써, 바깥기온 변화에 기인하는 냉매가스의 온도변화에 의해 냉매가스중의 음속이 변화하더라도, 반사파가 흡입구멍에 도달하는 시점과, 실린더내의 용적이 최대가 되는 시점(흡입완료시점)을 일치시킬 수 있다. 그 때문에 본 발명의 밀폐형 압축기에 있어서는, 흡입완료시점에서 반사파가 가지는 압력에너지가 냉매가스에 부가되어, 냉매가스의 흡입압력을 상승시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 밀폐형 압축기에 있어서는, 항상 흡입압력이 상승하고, 압축1행정도당 토출냉매량이 증가하고, 냉매순환량이 증가한다. 그리고 본 발명의 밀폐형 압축기는 냉동능력을 향상시키고, 또한 냉매가스의 흡입손실을 저감시켜, 고효율의 밀폐형 압축기가 된다.

본 발명의 청구항 4의 밀폐형 압축기는,

동력원인 모터부와,

상기 모터부에 의해 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와, 상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 갖는 밸브 플레이트와,

한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단 개구끝단부로서 상기 밀폐용기의 내부공간에 배치되며, 안지름 단면적 가변기구를 갖는 흡입유로를 구비하고 있다.

따라서, 본 발명의 밀폐형 압축기에 의하면, 흡입유로내의 안지름 단면적을 변화시킴으로써, 바깥기온 변화에 기인하는 냉매가스의 온도변화에 의해 냉매가스중의 음속이 변화하더라도, 반사파가 흡입구멍에 도달하는 시점과, 실린더내의 용적이 최대가 되는 시점(흡입완료시점)을 일치시킬 수 있다. 그 때문에 본 발명의 밀폐형 압축기에 있어서는, 흡입완료시점에서 반사파가 가지는 압력에너지가 냉매가스에 부가되어, 냉매가스의 흡입압력을 상승시킬 수 있다.

이 때문에, 본 발명의 밀폐형 압축기에 의하면, 바깥기온이 높을 때에 비하여 큰 냉동능력의 향상을 필요로 하지 않는 바깥기온이 낮을 때는, 흡입유로의 안지름 단면적이 작아지고, 바깥기온이 낮아질수록 흡입유로의 안지름 단면적을 좁힘으로써 본 발명의 밀폐형 압축기는 소음을 대폭 저감할 수가 있다.

본 발명의 청구항 5의 밀폐형 압축기는,

동력원인 모터부와,

상기 모터부에 의하여 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하여 냉매가스로 채워진 밀폐용기와,

상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 갖는 밸브 플레이트와,

상기 흡입구멍의 개폐를 행하는 색션리드와,

한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단 개구끝단부로서 상기 밀폐용기의 내부공간에 배치된 흡입유로를 구비하며,

상기 색션리드가 열리기 시작하는 크랭크각도를 θs(rad)로 하여, 상기 흡입유로의 길이를 L(m)로 하고, 상기 크랭크샤프트의 회전수를 f(Hz)로 하고, 상기 흡입유로내의 냉매가스에 있어서의 음속을 As(m/sec)로 하여, 흡입개시시에 상기 흡입구멍에서 발생하는 하기 (식1)로 표시되는 압력파의 귀환 크랭크각도θr(rad)가 하기 (식2)의 범위가 되도록 구성되어 있다.

θr = θs + 4π× L × f / As ···· (식1)

1.4 (rad) ≤θr ≤ 3.0 (rad) ···· (식2)

이에 따라, 본 발명의 밀폐형 압축기는, 반사파가 흡입구멍에 되돌아 오는 크랭크각도가 가장 적합하게 되도록 흡입유로의 길이 등이 조정되어 있으므로, 흡입압력을 상승시켜 최대한의 냉동능력의 향상효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 청구항 6의 밀폐형 압축기는,

동력원인 모터부와,

상기 모터부에 의해 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 갖는 밸브 플레이트와,

한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기의 내부공간에 배치된 흡입유로와,

상기 흡입유로의 상기 밀폐용기의 내부공간의 개구끝단부에 대향하여 설치된 변형 가능한 반사방지판을 구비하고 있다.

이에 따라, 본 발명의 밀폐형 압축기는, 큰 냉동능력을 필요로 하지 않은 바깥기온이 낮을 때에는 냉동능력의 향상효과를 얻을 수 없도록 하여, 소비전력을 작게 억제하고, 큰 냉동능력을 필요로 하는 바깥기온이 높을 때에는 종래와 같은 냉동능력의 향상효과를 얻을 수 있도록 하고, 능력제어를 행하는 것에 의해 총 소비전력량을 작게할 수 있다.

본 발명의 청구항 7의 밀폐형 압축기는,

동력원인 모터부와,

상기 모터부에 의하여 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하여 냉매가스로 채워진 밀폐용기와,

한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기내 공간에 배치된 흡입유로를 구비하며,

상기 밀폐용기내의 냉매가스의 공명주파수가 상기 크랭크샤프트의 회전수의 정수배 대역근방과 다른 주파수이다.

이에 따라, 본 발명의 밀폐형 압축기는, 밀폐용기내의 냉매가스의 공명주파수가 크랭크샤프트의 회전수의 정수배에 가까워지지 않도록 구성되어 있기 때문에 공명음의 발생을 방지함과 동시에, 압력파가 흡입유로의 개구부에서 반사할때의 압력진폭의 감쇠를 막아, 항상 흡입압력이 상승하고, 냉동능력의 향상효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 청구항 8의 밀폐형 압축기는,

동력원인 모터부와,

상기 모터부에 의해 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 갖는 밸브 플레이트와,

흡입머플러와,

한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 머플러내에 배치된 흡입유로를 구비하고 있다.

이에 따라, 본 발명의 밀폐형 압축기는, 냉매가스의 맥동을 작게하여 밀폐용기내의 냉매가스에 진동을 가하는 힘을 작게 하고, 밀폐용기내의 냉매가스의 공명주파수에 관계 없이 항상 공명음이 작게 된다. 또한 본 발명의 밀폐형 압축기에 의하면, 밀폐용기내의 냉매가스의 공명주파수에 관계 없이, 항상 압력파가 흡입유로의 개구부에서 반사할 때의 압력진폭의 감쇠를 막아, 밀폐용기 형상이나 운전조건등의 모든 변화에 관계 없이 항상 흡입압력을 상승시켜, 냉동능력의 향상효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 청구항 9의 밀폐형 압축기는,

동력원인 모터부와,

상기 모터부에 의해 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와, 상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 갖는 밸브 플레이트와,

한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기의 내부공간에 배치되며, 적어도 일부가 열전도율이 낮은 재료로 형성된 흡입유로를 구비한다.

이에 따라, 본 발명의 밀폐형 압축기는, 기동후의 시간경과에 따라 실린더헤드등의 온도가 크게 변화하더라도, 열이 흡입유로에 전도되는 것을 방지하여, 흡입유로의 온도변화를 작게함으로써, 냉매가스중의 음속변화를 작게 할 수 있으며, 안정한 흡입압력의 상승을 발생시켜, 기동후의 시간경과에 영향받지 않아 안정되고 높은 냉동능력을 얻을 수 있다.

본 발명의 청구항 10의 밀폐형 압축기는,

동력원인 모터부와,

상기 모터부에 의해 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와, 상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 갖는 밸브 플레이트와,

한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기내에 배치된 제1의 흡입유로와,

상기 제1의 흡입유로의 개구끝단부의 근방에 배치된 개구끝단부를 갖는 제2의 흡입유로를 구비한다.

이에 따라, 본 발명의 밀폐형 압축기에 있어서는, 온도가 낮고, 밀도가 높은 냉매가스를 흡입유로내에 흡입함으로써, 냉매가스중의 음속이 느리게 되고, 압축성의 영향이 커지며, 큰 압력파가 발생한다. 이에 따라 본 발명의 밀폐형 압축기는, 흡입압력의 상승효과를 증가시킴과 동시에, 온도가 낮은 냉매가스를 실린더내로 흡입시킴과 동시에, 냉동능력의 향상효과를 대폭 증가할 수 있고, 높은 냉동능력을 공급함과 동시에, 압력맥동이 제2의 흡입유로로부터 냉동사이클로 전해지는 것을 저감하고, 소음을 저감할 수 있다.

본 발명의 청구항 11의 밀폐형 압축기는,

동력원인 모터부와,

상기 모터부에 의해 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 갖는 밸브 플레이트와,

한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기내에 공간에 배치되며, 상기 흡입구멍으로부터 복수의 상기 개구끝단부까지의 길이가 적어도 2종류 이상인 흡입유로를 구비한다.

이에 따라, 본 발명의 밀폐형 압축기에 있어서는, 발생한 압력파가 흡입유로의 각각의 개구끝단부로 반사하고, 흡입구멍에 도달하기 때문에, 반사파의 흡입구멍에 도달하는 타이밍을 넓게 잡을 수 있다.

따라서, 본 발명의 밀폐형 압축기는, 운전조건의 변화등에 따라, 냉매가스중의 음속이 변화하여, 1개의 반사파의 흡입구멍에 도달하는 타이밍이 어긋나더라도, 잇달아 다른 반사파가 흡입구멍에 도달하기 위해서, 항상 실린더내에 높은 압력의 냉매가스를 공급할 수가 있다. 이에 따라 본 발명의 밀폐형 압축기는, 운전조건변화에 상관없이 항상 흡입압력을 상승시켜 안정한 높은 냉동능력을 얻을 수 있다.

본 발명의 청구항 12의 밀폐형 압축기는,

동력원인 모터부와,

상기 모터부에 의해 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와, 상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 갖는 밸브 플레이트와,

한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기내 공간에 배치되며, 연통차단기구를 가지는 흡입유로를 구비한다.

이에 따라, 본 발명의 밀폐형 압축기에 있어서는, 기동때의 토크를 가진 때에는 흡입유로를 밸브 플레이트로부터 떼어내어, 압력파를 발생시키지 않음으로써, 흡입압력의 상승을 없애고 기동토크를 저감할 수 있기 때문에, 본 발명의 밀폐형 압축기에 의하면 기동불량을 방지하여, 높은 신뢰성을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 밀폐형 압축기는, 안정운전시에는 흡입유로를 밸브 플레이트에 직접 연결하고, 압력을 발생시켜 흡입압력의 상승을 꾀함으로써, 높은 냉동능력을 공급할 수 있다.

본 발명의 청구항 13의 밀폐형 압축기는,

동력원인 모터부와,

상기 모터부에 의해 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와, 상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 갖는 밸브 플레이트와,

한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 방을 통하여 접속되고, 다른 끝단이 상기 밀폐용기 밖으로 도출된 제2의 흡입유로를 구비하며,

상기 제1의 흡입유로의 개구끝단부가, 적어도

(1) 상기 밀폐용기의 수평단면에서 그 단면적이 실질적으로 최대가 되는 면의 중심을 통하는 제1의 선분이며, 또한 그 제1의 선분이 상기 밀폐용기의 내벽면사이의 거리가 최소가 되는 위치에 있고, 상기 제1의 선분의 중심점에서 상기 제1의 선분과 실질적으로 직교하는 제1의 평면상,

(2) 상기 제1의 선분을 포함하는 수평면에 있어서, 상기 제1의 선분과 실질적으로 직교하는 상기 밀폐용기의 내벽면사이의 제2의 선분의 중심점을 지나고, 또한 상기 제2의 선분과 실질적으로 직교하는 제2의 평면상, 또는

(3) 상기 밀폐용기의 연직방향에서의 위쪽 내벽면과 상기 윤활유면과의 사이의 최대거리가 되는 제3의 선분의 중심점을 지나고, 또한 상기 제3의 선분과 실질적으로 직교하는 제3의 평면상에 배치되어 있다.

이에 따라, 본 발명의 밀폐형 압축기는, 밀폐용기내에 생기는 공명을 방지하여,저소음이며 또한 냉매가스의 밀도를 높여, 냉동능력이 향상된 장치가 된다.

본 발명의 청구항 14의 밀폐형 압축기는,

동력원인 모터부와,

상기 모터부에 의해 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와, 상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 갖는 밸브 플레이트와,

한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기내 공간에 배치된 제1의 흡입유로와,

한끝단이 상기 제1의 흡입유로의 개구끝단부의 근방에 배치되고, 다른 끝단이 상기 밀폐용기 밖으로 도출된 제2의 흡입유로를 구비하며,

상기 제1의 흡입유로의 개구끝단부가, 적어도

(1) 상기 밀폐용기의 수평단면에서 그 단면적이 실질적으로 최대가 되는 면의 중심을 지나는 제1의 선분이고, 또한 해당 제1의 선분이 상기 밀폐용기의 내벽면 사이의 거리가 최소가 되는 위치에 있어, 상기 제1의 선분의 중심점에서 상기 제1의 선분과 실질적으로 직교하는 제1의 평면상,

(2) 상기 제1의 선분을 포함하는 수평면에서, 상기 제1의 선분과 실질적으로 직교하는 상기 밀폐용기의 내벽면 사이의 제2의 선분의 중심점을 지나고, 또한 상기 제2의 선분과 실질적으로 직교하는 제2의 평면상, 또는

(3) 상기 밀폐용기의 연직방향에서의 위쪽 내벽면과 상기 윤활유면과의 사이의 최대거리가 되는 제3의 선분의 중심점을 지나고, 또한 상기 제3의 선분과 실질적으로 직교하는 제3의 평면상에 배치되어 있다.

이에 따라, 본 발명의 밀폐형 압축기에 있어서는, 흡입유로의 밀폐용기내의 개구끝단부를 공명모드의 마디부에 배치하고, 흡입유로의 압력파에 의해 발생하는 충격음의 발생을 대폭 저감하여, 저소음이며 또한 냉매가스의 밀도를 높여, 냉동능력을 대폭 향상시킬 수 있다.

본 발명의 청구항 15의 밀폐형 압축기는,

동력원인 모터부와,

상기 모터부에 의해 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와, 상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 갖는 밸브 플레이트와,

한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기내 공간에 배치된 흡입유로를 구비하며,

상기 흡입유로에서의 곡률부가 실질적으로 균일한 곡률을 가진다.

이에 따라, 본 발명의 밀폐형 압축기는, 압력파나 반사파의 압력진폭의 감쇠를감소시킬 수 있고, 흡입압력을 상승시켜 높은 냉동능력의 향상을 도모할 수 있다.

본 발명의 청구항 16의 밀폐형 압축기는,

동력원인 모터부와,

상기 모터부에 의해 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 갖는 밸브 플레이트와,

한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기의 내부공간에 배치된 흡입유로를 구비하며,

상기 흡입유로가 여러번 구부러지고, 흡입유로 사이가 근접하도록 형성되어 있다.

이에 따라, 본 발명의 밀폐형 압축기는, 흡입유로안이 밀폐용기내의 고온의 냉매가스로부터 받는 열량을 적게하여, 흡입유로의 온도상승을 저감하고, 흡입유로내의 흡입가스온도의 상승을 억제하여, 큰 냉매순환량를 얻을 수 있다.

그와 함께, 본 발명의 밀폐형 압축기는, 흡입가스온도가 낮고, 밀도가 높은 냉매 가스를 흡입유로내에 흡입 하는 것으로, 흡입가스의 음속이 느리게 되기 때문에 냉매가스의 압축성의 영향이 커지고, 큰 압력파가 발생하여 높은 냉동능력을 얻을 수 있다.

본 발명의 청구항 17의 밀폐형 압축기는,

동력원인 모터부와,

상기 모터부에 의해 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와, 상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 갖는 밸브 플레이트와,

한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기의 내부공간에 배치된 흡입유로와,

상기 흡입유로를 실질적으로 감싸는 흡입머플러를 구비하고 있다.

이에 따라, 본 발명의 밀폐형 압축기는, 흡입가스의 맥동을 작게하여 밀폐용기내의 냉매가스를 진동을 가하는 힘을 작게하여, 밀폐용기내의 냉매가스의 공명주파수에 관계 없이, 항상 공명음을 작게 할 수 있다.

그와 함께, 본 발명의 밀폐형 압축기는, 밀폐용기내의 냉매가스의 공명주파수에 관계 없이, 항상 압력파가 흡입유로의 개구부에서 반사할 때의 압력진폭의 감쇠를 막아, 밀폐용기형상이나 운전조건 등의 모든 변화에 관계 없이 항상 흡입압력이 상승하여, 안정되고 높은 냉동능력을 얻을 수 있다.

또한 본 발명의 밀폐형 압축기는, 흡입유로의 온도분포를 균일화하여, 냉매가스중의 음속변화를 작게함으로써, 압력파의 감쇠를 작게 하여 안정된 흡입압력의 상승을 얻을 수 있고, 안정된 냉동능력을 얻을 수 있다.

본 발명의 청구항 18의 밀폐형 압축기는,

밀폐용기와,

상기 밀폐용기내에 수납되고, 압축요소를 구성하는 실린더 및 전동기에 의해 구성되는 전동압축요소와,

흡입구멍을 가지며, 상기 실린더의 끝단면에 설치된 밸브 플레이트와,

한끝단이 상기 밀폐용기내로 개구하고, 다른 끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결하는 흡입유로와,

상기 흡입유로에 구비된 유로전환기구를 구비하고 있다.

이에 따라, 본 발명의 밀폐형 압축기는, 전동압축요소에 고부하가 이러한 바깥기온이 높을 때나 고부하시에만 공급효과를 얻을 수 있도록 구성함으로써, 종합적으로 소비전력량을 적게할 수 있다.

본 발명의 청구항 19의 밀폐형 압축기는,

밀폐용기와,

상기 밀폐용기내에 수납되고, 압축요소를 구성하는 실린더 및 전동기에 의해 구성되는 전동압축요소와,

흡입구멍을 가지며, 상기 실린더의 끝단면에 설치된 밸브 플레이트와,

한끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기내에 배치되고, 다른 끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결하는 제1의 흡입유로와,

한끝단이 상기 밀폐용기 밖으로 연이어 통하고, 다른 끝단이 상기 제1의 흡입유로의 개구끝단부의 근방에 배치된 개구끝단부를 갖는 제2의 흡입유로와,

상기 제1의 흡입유로에 구비된 유로전환기구를 구비하고 있다.

이에 따라, 본 발명의 밀폐형 압축기는, 전동압축요소에 고부하가 이러한 바깥기온이 높을 때나 고부하시에만 공급효과를 얻을 수 있도록 구성함으로써, 종합적으로 소비전력량을 적게 할 수 있음과 동시에, 냉매가스의 밀도를 높여, 냉동효율을 높게 할 수가 있다.

본 발명의 청구항 20의 밀폐형 압축기는,

밀폐용기와,

상기 밀폐용기내에 수납되고, 압축요소를 구성하는 실린더 및 전동기에 의해 구성되는 전동압축요소와,

흡입구멍을 가지며, 상기 실린더의 끝단면에 설치된 밸브 플레이트와,

한끝단이 상기 밀폐용기내 혹은 어큐뮬레이터등의 공간내로 개구하고, 다른 끝단이 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결하는 흡입유로와,

상기 전동기를 운전하는 인버터장치를 구비하고 있다.

이에 따라, 본 발명의 밀폐형 압축기는, 회전수제어에 더하여 공급을 행함으로써, 바깥기온나 부하에 따른 냉동능력를 얻을 수 있어, 소비전력량을 적게 할 수 있다.

본 발명의 청구항 21의 밀폐형 압축기는,

동력원인 모터부와,

상기 모터부에 의해 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와, 상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 갖는 밸브 플레이트와,

상기 흡입구멍의 개폐를 행하는 색션리드와,

한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기의 내부공간에 배치되어, 안지름 단면적 가변기구를 갖는 흡입유로와,

상기 흡입유로에 설치된 공명형 머플러를 구비하고 있다.

이에 따라, 본 발명의 밀폐형 압축기는, 냉동능력을 작게 하는 일없이, 흡입되는 냉매가스의 맥동등에 따라 발생하는 소음을 흡입유로에 마련한 공명형 머플러로 감쇠시켜, 흡입유로로부터 밀폐용기내에 전해지는 소음을 적게 할 수가 있고, 최종적으로 밀폐용기외부에 전해 지는 소음은 작아진다.

본 발명의 청구항 22의 밀폐형 압축기는,

동력원인 모터부와,

상기 모터부에 의해 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 갖는 밸브 플레이트와,

상기 흡입구멍의 개폐를 행하는 색션리드와,

한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기의 내부공간에 배치된 흡입유로를 구비하고,

상기 흡입구멍과 상기 흡입유로와의 직접 연결부분에서의 흡입유로의 축방향이 상기 밸브 플레이트의 접속면에 대하여 90도보다 작은 각도로 되도록 구성되어 있다.

이에 따라, 본 발명의 밀폐형 압축기는, 반사파가 실린더내로 되돌아갈 때, 반사파는 색션리드에 반사되지 않고서 직접 실린더내로 들어가기 쉬운 구조를 가지며, 반사파가 색션리드에 반사되는 경우라도, 반사파가 진행하는 방향과 색션리드와의 각도는 작아지기 때문에, 반사후 반사파가 진행하는 방향은 크게 변하지 않고, 실린더내에 들어가기 쉽게 된다. 즉 반사파는 색션리드에 의해 방해되기 어렵게 되고, 실린더내에 반사파의 압력에너지가 효율적으로 들어 가게 되어, 본 발명의 밀폐형 압축기는 큰 냉동능력을 가지고 있다.

본 발명의 청구항 23의 밀폐형 압축기는,

동력원인 모터부와,

상기 모터부에 의해 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와, 상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 갖는 밸브 플레이트와,

상기 섹션리드의 초기 휨량을 제어하는 휨제어기구와,

한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기의 내부공간에 배치된 흡입유로를 구비하고 있다.

이에 따라, 본 발명의 밀폐형 압축기는, 큰 냉동능력을 필요로 하지 않는 바깥기온이 낮은 때에는, 큰 냉동능력을 얻을 수 없도록 구성하여 소비전력량을 작게 억제하고, 큰 냉동능력을 필요로 하는 바깥기온이 높을 때에는 종래대로의 큰 냉동능력를 얻을 수 있도록 구성하여, 냉동능력제어를 함으로써 총 소비전력량을 작게 할 수 있다.

이하, 본 발명의 각 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조로 설명한다.

《실시예 1》

우선, 본 발명의 밀폐형 압축기의 일예인 실시예 1에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 밀폐형 압축기를 나타낸 평면 단면도로서, 피스톤 왕복방향(도 1의 화살표 w-w)을 포함하는 수평면에서의 해당 왕복방향과 직각의 방향으로 공명모드의 마디부를 갖는 밀폐형 압축기를 나타낸다. 도 2는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 밀폐형 압축기의 피스톤 왕복방향을 포함하는 수평면에서의 해당 왕복방향과 직각 방향에 공진모드를 갖는 경우의 상태를 나타낸 정면도이다. 도 3은 본발명의 실시예 1에 있어서의 밀폐형 압축기의 크랭크샤프트의 축방향에 공진모드를 갖는 경우의 상태를 나타낸 정면도이다.

도 1 및 도 2에 있어서, 밀폐형 압축기(1)은, 하부셀(3)과 상부셀(4)로 구성된 밀폐용기(2)를 갖고 있다. 밀폐용기(2)내의 전동압축요소(5)는, 위쪽에 기계부(6), 아래쪽에 모터부(7)가 배치되도록 코일나사(8)에 의해 밀폐용기(2)에 탄력적으로 지지되어 있다. 기계부(6)는 블록(9)와 일체로 설치된 실린더(10), 도 1의 화살표(w) 위를 도 1에 서 좌우방향으로 왕복운동하는 피스톤(11), 크랭크샤프트(12), 콘로드(13)(연결접속봉) 등으로 구성되어 있다. 모터부(7)는 크랭크샤프트(12)에 고정(가열후에 끼워 넣어 고정함)된 로터, 스테이터등에 의해 구성되어 있다. 스테이터는 블록(9)에 나사멈춤 고정되어 있다. 윤활유(17)는 밀폐용기(2)의 하부에 저장되어 있다.

냉매가스를 실린더(10)내로 흡입하는 흡입파이프(22)는, 그 한끝단이 기계부(6)에 흡입실(25)를 통하여 부착되고, 다른 끝단이 개구끝단부(22a)로서 밀폐용기(2)내에 배치되어 있다. 이 때문에 흡입파이프(22)는 실린더(10)내와 밀폐용기(2)내를 연이어 통하게 하고 있다. 이 흡입파이프(22)는 형상기억합금에 의해 형성되어 있고, 흡입파이프(22)의 개구끝단부(22a)는 온도변화에 따라 원하는 위치가 되도록 구성되어 있다. 흡입파이프(22)의 개구끝단부(22a)는 이동가능하며, 후에 설명하는 조건에 따라, 아래 3가지의 평면이 적어도 1개 이상의 평면상의 어느 하나에 배치된다.

(l) 상기 밀폐용기(2)의 수평단면(도 1의 지면에 평행인 단면)으로써 그 단면적이 실질적으로 최대가 되는 면(도 2의 직선(H)로서 나타낸 수평면)의 중심(수평단면부분에 있어서의 중심 위치)를 지나는 도 1의 선분(도 1의 화살표(v)로서 나타낸 선분)이며, 또한 상기 도 1의 선분(v)이 (도 2의 직선(H)로서 나타낸 수평면에서) 상기 밀폐용기(2)의 내벽면 사이의 거리가 최소로 되는 위치에 있으며, 상기 도 1의 선분(v)의 중심점에서 상기 제1의 선분(v)과 실질적으로 직교하는 제1의 평면(도 1의 직선(W)로서 나타낸 평면) 상(도 1에서 개구끝단부(22a)를 나타낸 위치), 또는

(2) 상기 제1의 선분(v)을 포함하는 수평면(H)에서, 상기 제1의 선분(v)과 실질적으로 직교하는 상기 밀폐용기(2)의 내벽면 사이의 제2의 선분(도 1의 화살표(w)로 나타낸 선분)의 중심점을 지나고, 또한 상기 제2의 선분(w)과 실질적으로 직교하는 제2의 평면(도 1의 직선(V) 및 제2도의 직선(X)으로 나타낸 연직평면) 상(도 2에서 개구끝단부(22a)를 나타내고 있는 위치), 또는

(3) 상기 밀폐용기(2)의 연직방향에서의 내벽표면과 상기 윤활유면과의 사이의 최대거리가 되는 제3의 선분(도 3의 화살표(x)로 나타낸 선분)의 중심점을 지나고, 또한 상기 제3의 선분(x)과 실질적으로 직교하는 제3의 평면(도 3의 직선(Y)으로 나타낸 수평면) 상(도 3에서 개구끝단부(22a)를 나타낸 위치)의 3가지의 평면이 적어도 1개의 평면상에 흡입파이프(22)의 개구끝단부(22a)가 배치되어 있다.

다음에, 상기와 같이 구성된 실시예 1의 밀폐형 압축기에 관하여, 그 동작에 대하여 설명한다.

냉동냉장장치등의 시스템으로부터 순환하여 온 냉매가스는, 일단 밀폐용기(2)의 내부공간으로 개방되고, 또한 블록(9)에 고정된 흡입파이프(22)를 통해 실린더(10)내에 흡입된다. 실린더(10)내의 냉매가스는 피스톤(11)에 의해 압축된다. 이 때 냉매가스는 크랭크샤프트(12)의 1/2회전으로 실린더(10)내로 흡입되고, 그 후에 1/2회전으로 압축된다.

그 때문에, 냉매가스는 연속적으로 실린더(10)내에 흡입되지 않기 때문에 흡입 파이프(22)에 냉매가스의 압력맥동이 생긴다. 따라서 그 압력맥동이 밀폐용기(2)내의 공간에 진동을 가하여, 피스톤(11) 왕복방향, 피스톤(11) 왕복방향을 포함하는 수평면에 있어서의 해당 왕복방향과 직각 방향 및 크랭크샤프트(12)의 축방향에서 공명모드가 생긴다.

이 때, 피스톤(11) 왕복방향, 피스톤(11) 왕복방향을 포함하는 수평면에 있어서의 해당 왕복방향과 직각 방향 및 크랭크샤프트(12)의 축방향에 있어서의 공명모드의 압력맥동의 에너지는 냉매가스중의 음속(냉매가스를 지나는 소리의 속도)에 의해 변화한다.

예컨대, 바깥기온이 높을 경우등으로 냉매가스의 온도가 높고, 냉매가스중의 음속이 빨라진 경우, 공명모드의 마디부는 피스톤(11) 왕복방향을 포함하는 수평면에 있어서의 해당 왕복방향과 직각 방향으로 생긴다.

이 때, 흡입파이프(22)의 밀폐용기(2)의 내부공간의 개구끝단부(22a)를 피스톤(11)의 왕복방향을 포함한 수평면에 있어서의 해당 왕복방향과 직각 방향으로 공명모드의 마디부와 일치하도록 설치함으로써, 압력맥동은 진동이 가해지지 않고, 공명음의 발생을 억제할 수 있다. 도 2는 실시예 1에 있어서의 밀폐형 압축기의 피스톤(11) 왕복방향을 포함하는 수평면에 있어서의 해당 왕복방향과 직각의 방향의 공진모드의 마디부와 개구끝단부(22a)가 일치한 상태를 나타낸 정면도이다.

다음에, 바깥기온이 낮은 경우등으로 냉매가스의 온도가 내려가고, 냉매가스중의 음속이 느리게 된 경우, 공명모드의 마디부는 크랭크샤프트(12)의 축방향으로 생긴다.

이 때, 냉매가스의 온도가 저하하여, 흡입파이프(22)의 온도가 저하하는 데에 따라, 형상기억합금으로 형성된 흡입파이프(22)의 밀폐용기(2)의 내부공간의 개구끝단부(22a)는 연직 밑방향으로 구부러진다.

이 때문에, 흡입파이프(22)의 밀폐용기(2)의 내부공간의 개구끝단부(22a)는, 크랭크샤프트(12)의 축방향의 공명모드의 마디부와 일치하는 위치에 배치되기 때문에, 압력맥동은 진동이 가해지지 않고, 공명음의 발생을 억제할 수 있다. 도 3은 실시예 1에 있어서의 밀폐형 압축기의 크랭크샤프트(12)의 축방향의 공진모드의 마디부와 개구끝단부(22a)가 일치한 상태를 나타낸 정면 단면도이다.

실시예 1의 밀폐형 압축기에 있어서는, 바깥기온의 온도변화에 의해 냉매가스중의 음속이 변화하여, 공명주파수의 공명모드의 마디부가 변화하더라도, 항상 흡입 파이프(22)의 개구끝단부(22a)가 공명모드의 마디부의 위치가 되도록 구성되어 있다. 이 때문에 실시예 1의 밀폐형 압축기는, 공명음의 발생을 억제하고, 소음화를 달성할 수가 있다.

이상과 같이, 실시예 1의 밀폐형 압축기에 있어서, 실린더(10)내와 밀폐용기(2)내를 통하게 하는 흡입파이프(22)는, 형상기억합금에 의해 형성되어 있고, 흡입파이프(22)의 개구끝단부(22a)는,

(1) 상기 밀폐용기(2)의 수평단면으로써 그 단면적이 실질적으로 최대가 되는 면(H)의 중심을 지나는 제1의 선분(v)이고, 또한 해당 제1의 선분(v)이 상기 밀폐용기(2)의 내벽면 사이의 거리가 최소가 되는 위치에 있어, 상기 제1의 선분(v)의 중심점에서 상기 제1의 선분(v)과 실질적으로 직교하는 제1의 평면(W),

(2) 상기 제1의 선분(v)을 포함하는 수평면(H)에 있어서, 상기 제1의 선분(v)과 실질적으로 직교하는 상기 밀폐용기(2)의 내벽면 사이의 제2의 선분(w)의 중심점을 지나고, 또한 상기 제2의 선분(w)과 실질적으로 직교하는 제2의 평면(V), 또는

(3) 상기 밀폐용기(2)의 연직방향에서의 내벽윗면과 상기 윤활유면과의 사이의 최대거리가 되는 제3의 선분(x)의 중심점을 지나고, 또한 상기 제3의 선분 (x)과 실질적으로 직교하는 제3의 평면(Y)의 3가지의 평면 중 적어도 1개의 평면상에 배치되어 있다.

실시예 1의 밀폐형 압축기는, 냉매가스의 온도변화에 의해 냉매가스중의 음속이 변화하여, 공명주파수의 공명모드의 마디부가 변화하더라도, 항상 흡입파이프(22)의 개구끝단부(22a)가 공명모드의 마디부가 되도록 배치되어 있다. 그 때문에 흡입파이프(22)내에서의 공명음의 발생을 막아, 소음의 발생을 방지할 수 있다.

또, 실시예 1에 있어서는, 바깥기온에서 냉매가스의 온도가 변화하여, 냉매가스중의 음속이 변화하는 경우였다. 그러나 냉매가스중의 음속이 변화하는 조건하라면, 압력등의 변화에 기인하는 경우라도, 상기 실시예와 동일한 효과를 갖는다.

상기 실시예 1에 있어서, 바깥기온이 높을 때의 공명모드의 마디부가 피스톤(11)왕복방향을 포함하는 수평면에 있어서의 해당 왕복방향과 직각의 방향에 있는 경우와 바깥기온이 낮을 때의 공명모드의 마디부가 크랭크샤프트(12)의 축방향에 있는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나 피스톤(11)의 왕복방향, 피스톤(11)의 왕복방향을 포함하는 수평면에 있어서의 해당 왕복방향과 직각 방향, 크랭크샤프트(12)의 축방향 및 각각의 방향의 부근등 공명모드의 마디부의 변화에 따라 흡입 파이프(22)의 개구끝단부(22a)의 위치가 이동하도록 구성함으로써, 우수한 저소음화를 이룬 밀폐형 압축기를 얻을 수 있다.

또, 공명모드의 마디부의 변화에 따라, 흡입파이프(22)의 개구끝단부(22a)가 따라 이동하도록 전기적 또는 기계적으로 구성된 것이라도, 상기 실시예 1과 동일한 효과를 얻을 수 있다.

《실시예 2》

다음에, 본 발명의 밀폐형 압축기의 일예인 실시예 2에 대해 첨부 도면을 이용하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예 2에 의한 밀폐형 압축기의 종단면도를 나타낸다. 도 5는 본 발명의 실시예 2에 의한 밀폐형 압축기의 평면단면도를 나타낸다. 또 실시예 2의 밀폐형 압축기에 있어서, 전술한 실시예 1의 밀폐형 압축기와 같은 기능, 구성을 갖는 것에는 같은 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 4 및 도 5에 있어서, 기계부(6)의 실린더의 끝단면에 고정된 밸브 플레이트(19)에는 흡입구멍(19a)이 형성되어 있고, 이 흡입구멍(19a)에는 흡입파이프(23)의 한끝단이 직접 접속되어 있다. 흡입파이프(23)의 다른 끝단은, 개구끝단부(23a)로서 밀폐용기(2)의 내부공간에 배치되어 있다.

흡입파이프(23)의 개구끝단부(23a)는, 아래 3가지의 평면이 적어도 1개 이상의 평면상에 배치된다.

(1) 상기 밀폐용기(2)의 수평단면(도 5의 지면에 평행한 단면)으로써 그 단면적이 실질적으로 최대가 되는 면(도 4의 직선(H)로서 나타낸 수평면)의 중심(수평단면부분에서의 중심의 위치)를 지나는 제1의 선분(도 5의 화살표 (v)로 나타낸 선분)이고, 또한 해당 제1의 선분(v)이 (도 4의 직선(H)으로 나타낸 수평면에서) 상기 밀폐용기(2)의 내벽면사이의 거리가 최소가 되는 위치에서, 상기 제1의 선분(v)의 중심점에서 상기 제1의 선분(v)과 실질적으로 직교하는 제1의 평면(도 5의 직선(W)로 나타낸 평면) 상(도 5에서 개구끝단부(22a)를 나타낸 위치),

(2) 상기 제1의 선분(v)을 포함하는 수평면(H)에서, 상기 제1의 선분(v)과 실질적으로 직교하는 상기 밀폐용기(2)의 내벽면 사이의 제2의 선분(도 5의 화살표(w)로 나타낸 선분)의 중심점을 지나고, 또한 상기 제2의 선분(w)과 실질적으로 직교하는 제2의 평면(도 5의 직선(V)으로 나타낸 연직평면) 상, 또는

(3) 상기 밀폐용기(2)의 연직방향에서의 내벽표면과 상기 윤활유면과의 사이의 최대거리가 되는 제3의 선분(도 4의 화살표(x)로 나타낸 선분)의 중심점을 지나고, 또한 상기 제3의 선분(x)과 실질적으로 직교하는 제3의 평면(도 4의 직선(Y)로 나타낸 수평면)상의 3가지의 평면이 적어도 1개의 평면상에 흡입파이프(22)의 개구끝단부(22a)가 배치되어 있다.

도 4 및 도 5에 나타낸 밀폐형 압축기는, 흡입파이프(23)의 개구끝단부(23a)가 제1의 평면(W) 상에 배치되어 있는 경우이다.

다음에, 상기와 같이 구성된 실시예 2의 밀폐형 압축기에 대해, 그 동작을 설명한다.

실린더(10)내에서 발생한 압력파는, 밸브 플레이트(19)의 흡입구멍(19a)을 지나, 냉매가스의 흐름과 역방향으로 전파하여, 밀폐용기(2)내의 공간에서 위상이 반전한 반사파가 된다. 이 반사파는 냉매가스의 흐름과 순방향으로 전파하여 흡입구멍(19a)으로 되돌아온다.

이 반사파가 흡입구멍(19a)에 도달하는 시점과, 실린더(10)내의 용적이 최대가 되는 시점(흡입완료시점)을 일치시킴으로써, 흡입완료시점에서 반사파가 가지는 압력에너지가 냉매가스에 부가되어, 냉매가스의 흡입압력이 상승한다.

이 결과, 실린더(10)내에는 보다 밀도가 높은 냉매가스가 충전되어 있게 되고, 압축 1행정당 토출냉매량이 증가하여 냉매순환량이 증가하고, 냉동능력이 대폭 향상한다. 이와 같이 실시예 2의 밀폐형 압축기에 있어서는, 냉매가스의 흡입손실이 저감하고, 냉각효율을 향상시킬 수가 있다.

이 때, 실린더(10)내에서 발생한 압력파는 충격음을 발생시킴과 동시에, 밀폐용기(2)내의 공간에 진동을 가하여, 피스톤(11)의 왕복방향, 피스톤(11)의 왕복방향을 포함하는 수평면에 있어서는 해당 왕복방향과 직각방향 및 크랭크샤프트(12)의 축방향에 공명모드를 발생시킨다.

도 4 및 도 5에 나타낸 실시예 2의 밀폐형 압축기에 있어서는, 피스톤(11)의 왕복방향을 포함하는 수평면에 있어서의 해당 왕복방향과 직각 방향의 공명모드의 마디부에 흡입파이프(23)의 밀폐용기(2)의 내부공간의 개구끝단부(23a)를 배치하고 있다. 이 때문에 실시예 2의 밀폐형 압축기는, 흡입파이프(23)의 개구끝단부(23a)가 공명모드의 마디부의 위치가 되어, 흡입파이프(23)의 압력파에 의해 발생하는 충격음의 발생을 대폭 억제하여, 저소음화를 달성할 수가 있다.

이상과 같이 실시예 2의 밀폐형 압축기는, 흡입파이프(23)의 한끝단이 밸브 플레이트(19)의 흡입구멍(19a)에 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부(23a)로서 밀폐용기(2)의 공간내의 소정의 평면내에 배치되어 있다. 이 때문에 흡입파이프(23)의 개구끝단부(23a)가 공명모드의 마디부가 됨으로써, 밀폐형 압축기는 흡입파이프(23)의 압력파에 의해 발생하는 충격음의 발생을 대폭 억제하여 소음을 저감할 수 있다. 이 때문에 실시예 2의 밀폐형 압축기는, 냉동능력을 향상시키고, 흡입손실을 저감할 수 있는 고효율의 밀폐형 압축기가 된다.

또, 실시예 2에 있어서, 흡입파이프(23)의 밀폐용기(2)의 내부공간의 개구끝단부(23a)를 피스톤(11)의 왕복방향과 직각방향의 공명모드의 마디부로 한 구성의 것으로 설명하였다. 그러나 피스톤(11)의 왕복방향의 공명모드의 마디부, 또는 크랭크샤프트(12)의 축방향의 공명모드의 마디부 등, 흡입파이프(23)의 밀폐용기(2)의 내부공간의 개구끝단부가 각 방향의 공명모드의 마디부라면, 상기 실시예 2와 동일한 효과를 나타낸다.

《실시예 3》

다음에, 본 발명의 밀폐형 압축기의 일예인 실시예 3에 대해 첨부 도면을 이용하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시예 3에 의한 밀폐형 압축기의 종단면을 나타낸다. 도 7은 본 발명의 실시예 3에 의한 밀폐형 압축기의 냉매가스중의 음속이 빠를 때의 주요부 종단면도를 나타낸다. 도 8은 본 발명의 실시예 3에 의한 밀폐형 압축기의 냉매가스의 음속이 느릴 때의 주요부 종단면도를 나타낸다. 또 실시예 3의 밀폐형 압축기에 있어서, 전술한 실시예 1 또는 실시예 2의 밀폐형 압축기와 같은 기능, 구성을 갖는 것에는 같은 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 6, 도 7 및 도 8에 있어서, 기계부(6)의 실린더(10) 끝단면에 고정된 밸브 플레이트(19)에는 흡입구멍(19a)이 형성되어 있다. 이 흡입구멍(19a)에는 흡입 파이프(24)의 한끝단이 직접 접속되어 있다. 흡입파이프(24)의 다른 끝단은, 개구끝단부(24a)로서 밀폐용기(2)의 내부공간에 배치되어 있다.

흡입파이프(24)는 길이 가변기구를 구비하고 있다. 도 7 및 도 8에 있어서, 부호(24b)는 흡입파이프(24)에 형성된 개구구멍이다. 이 개구구멍(24b)은 흡입파이프(24)의 내부공간과 밀폐용기(2)의 내부공간을 통하게 하는 개구끝단부(24a) 이외의 1개 이상의 연통구멍이다. 부호 (26)은 개구구멍(24b)을 개폐하는 바이메탈 혹은 형상기억합금등으로 형성된 개구구멍의 마개이다.

다음에, 상기와 같이 실시예 3의 밀폐형 압축기에 대해, 그 동작을 설명한다.

실린더(10)내에서 발생한 압력파는, 밸브 플레이트(19)의 흡입구멍(19a)를 지나고 냉매가스의 흐름과 역방향으로 전파하여, 밀폐용기(2)내의 공간에서 위상이 반전한 반사파로 된다. 위상이 반전한 반사파는 냉매가스의 흐름과 순방향으로 전파하여, 흡입구멍(19a)으로 되돌아온다.

이 반사파가 흡입구멍(19a)에 도달하는 시점과, 실린더(10)내의 용적이 최대가 되는 시점(흡입완료시점)을 일치시킴으로써, 흡입완료시점에서 반사파가 가지는 압력에너지가 부가되어, 냉매가스의 흡입압력은 상승한다.

그 때문에, 실린더(10)내에는 보다 밀도가 높은 냉매가스가 충전되게 되고, 압축 1행정당 토출냉매량이 증가하여 냉매순환량이 증가하고, 냉동능력이 대폭 향상한다.

그러나, 압력파나 반사파의 파장은 음속에 따라 변화하기 때문에, 흡입완료시점에서 반사파가 가지는 압력에너지 부가의 타이밍에 오차가 생겨, 냉매가스의 흡입압력의 상승율이 저하한다.

따라서, 도 7에 나타낸 바와 같이, 바깥기온이 높을 때등으로 냉매가스중의 음속이 빠를 때는, 바이메탈 혹은 형상기억합금등으로 형성된 구멍마개(26)가 개구구멍(25)을 닫음으로써, 흡입파이프(24)의 개구 끝단이 흡입파이프(24)의 첨단인 개구끝단부(24a)로 되어 흡입파이프(24)의 길이가 길어진다.

이 결과, 냉매가스중의 음속이 빨라지고 파장이 변화한 만큼, 흡입파이프(24)를 길게 할 수 있으며, 반사파가 흡입구멍(19a)에 도달하는 시점과, 실린더(10)내의 용적이 최대가 되는 시점(흡입완료시점)을 일치시킬 수 있다. 이 때문에 실시예 3의 밀폐형 압축기는 흡입완료시점에서 반사파도 가지는 압력에너지가 냉매가스에 부가되어, 냉매가스의 흡입압력을 상승시킬 수 있다.

도 8에 나타낸 바와 같이 바깥기온이 낮을 경우 등으로 냉매가스중의 음속이 느릴 때에는, 바이메탈 혹은 형상기억합금등으로 형성된 구멍마개(26)가 개구구멍(25)을 개방하고, 흡입파이프(24)의 개구끝단이 흡입파이프(24)의 개구끝단부(24a)보다 바로 앞이 되어, 흡입파이프(24)의 길이가 짧아지는 것에 해당한다.

이 결과, 냉매가스중의 음속이 느려진 경우에, 흡입파이프(24)를 짧게 하는 것에 의해 반사파가 흡입구멍(19a)에 도달하는 시점과, 실린더(10)내의 용적이 최대가 되는 시점(흡입완료시점)을 일치시킬 수 있으며, 흡입완료시점에서 반사파가 가지는 압력에너지가 냉매가스에 부가되어, 냉매가스의 흡입압력을 상승시킬 수 있다.

이상과 같이, 흡입파이프(24)의 길이를 변화시킴으로써, 바깥기온이 변화하여 냉매가스의 온도변화에 의해 냉매가스중의 음속이 변화하더라도, 반사파가 흡입구멍(19a)에 도달하는 시점과, 실린더(10)내의 용적이 최대가 되는 시점(흡입완료시점)을 일치시킬 수 있다. 이 때문에 실시예 3의 밀폐형 압축기는, 흡입완료시점에서 반사파가 가지는 압력에너지가 냉매가스에 부가되어, 흡입압력을 상승시킬 수 있다.

이에 따라, 실시예 3의 밀폐형 압축기는, 항상 흡입압력이 상승하여 압축 1행정당 토출냉매량이 증가하고, 냉매순환량이 증가한다. 이 때문에 실시예 3의 밀폐형 압축기는 냉동능력을 향상시키고 또한 흡입손실을 저감시켜 높은 냉각효율을 갖는다.

이상과 같이, 실시예 3의 밀폐형 압축기는, 흡입파이프(24)의 한끝단이 밀폐용기(2)내의 공간에 개구끝단부(24a)로서 배치되고, 다른 끝단이 밸브 플레이트(19)의 흡입구멍(19a)에 직접 연결되어 있다. 또한 흡입파이프(24)에는 길이가변기구가 설치되어 있다. 이 길이가변기구는 흡입파이프(24)에 흡입파이프(24)내와 밀폐용기(2)내의 공간을 통하게 하는 개구끝단 이외의 1개 이상의 개구구멍(25)과, 이 개구구멍(25)을 개폐하는 바이메탈 혹은 형상기억합금등으로 형성된 구멍마개(26)로 구성되어 있다. 이 길이 가변기구에 의하여 흡입파이프(24)의 길이를 변화시킴으로써, 바깥기온이 변화하여 냉매가스의 온도변화에 의해 냉매가스중의 음속이 변화하더라도, 반사파가 흡입구멍(19a)에 도달하는 시점과, 실린더(10)내의 용적이 최대가 되는 시점(흡입완료시점)을 일치시킬 수 있다. 이 때문에 흡입완료시점에서 반사파가 가지는 압력에너지가 냉매가스에 부가되어, 냉매가스의 흡입압력을 상승시킬 수 있다. 이에 따라 실시예 3의 밀폐형 압축기에 있어서는, 항상 흡입압력이 상승하여 압축 1행정당 토출냉매량이 증가하고, 냉매순환량이 증가한다. 이 때문에 실시예 3의 밀폐형 압축기는 냉동능력이 향상하고 또한 흡입손실을 저감시켜 높은 냉각효율을 갖는 밀폐형 압축기가 된다.

또, 실시예 3에 있어서, 바깥기온에서 냉매가스의 온도가 변화하여, 냉매가스중의 음속이 변화한다고 하였다. 그러나 냉매가스중의 음속이 변화하는 조건이면 압력등이 변화한 경우에도 실시예 3의 밀폐형 압축기는 유용하다.

실시예 3에 있어서, 길이가변기구는 흡입파이프(24)와, 흡입파이프(24)에 흡입파이프(24)내와 밀폐용기(2)내의 공간을 통하게 하는 개구끝단부(24a) 이외의 1개 이상의 개구구멍(25)과, 개구구멍(25)의 부분에 개폐가 자유롭게 설치된 바이메탈 혹은 형상기억합금등으로 된 구멍마개(26)로 구성되어 있다. 그러나 길이 가변기구는, 냉매가스중의 음속의 변화에 따라 파이프의 길이가 변화하는 조정기구라면, 상기 실시예 3과 동일한 효과를 얻을 수 있는 것은 말할 것도 없다.

《실시예 4》

다음에, 본 발명의 밀폐형 압축기의 일예인 실시예 4에 대해 첨부 도면을 이용하여 설명한다.

도 9는 본 발명의 실시예 4에 의한 밀폐형 압축기의 단면도를 나타낸다. 도 10은 본 발명의 실시예 4에 의한 밀폐형 압축기의 바깥기온이 높을 경우에 있어서 도 9의 B-B 단면도를 나타낸다. 도 11은 본 발명의 실시예 4에 의한 밀폐형 압축기의 바깥기온이 낮을 경우에 있어서 도 9의 B-B 단면도를 나타낸다. 또 실시예 4의 밀폐형 압축기에 있어서, 전술한 실시예 1, 실시예 2 또는 실시예 3의 밀폐형 압축기와 같은 기능, 구성을 갖는 것에는 같은 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 9에 있어서, 기계부(6)의 실린더(10)의 단면에 고정된 밸브 플레이트(19)에는 흡입구멍(19a)이 형성되어 있고, 이 흡입구멍(19a)에는 흡입파이프(27)의 한끝단이 직접 접속되어 있다. 흡입파이프(27)의 다른 끝단은, 개구끝단부(27a)로서 밀폐용기(2)의 내부공간에 배치되어 있다. 흡입파이프(27)는 선팽창계수가 큰 재료에 의해 형성되어 있다.

다음에, 상기와 같이 구성된 실시예 4의 밀폐형 압축기에 대해, 그 동작을 설명한다.

실린더(10) 내에서 발생한 압력파는, 밸브 플레이트(19)의 흡입구멍(19a)을 지나 냉매가스의 흐름과 역방향으로 전파하여, 밀폐용기(2) 내의 공간에서 위상의 반전한 반사파가 된다. 이 반사파는 냉매가스의 흐름과 순방향으로 전파하여, 흡입구멍(19a)으로 되돌아 온다.

이 반사파가 흡입구멍(19a)에 도달하는 시점과, 실린더(10)내의 용적이 최대로 되는 시점(흡입완료시점)을 일치시킴으로써, 흡입완료시점에서 반사파가 가지는 압력에너지가 냉매가스에 부가되어, 냉매가스의 흡입압력이 상승한다.

그 때문에, 실린더(10)내에는, 보다 밀도가 높은 냉매가스가 충전됨으로써, 압축 1행정당 토출냉매량이 증가하여 냉매순환량이 증가하고, 냉동능력이 대폭 향상한다.

이 때, 실린더(10)내에서 발생한 압력파는 충격음을 발생시킨다. 그러나 압력파나 반사파의 파장은 음속에 의하여 변화하기 때문에, 흡입완료시점에서 반사파가 가지는 압력에너지의 냉매가스로의 부가 타이밍에 오차가 생기고, 냉매가스의 흡입압력은 그 상승률 이 저하한다.

따라서, 도 10에 나타낸 바와 같이, 바깥기온이 높을 경우등으로 냉매가스중의 음속이 빠를 때는, 선팽창계수가 큰 재료로 이루어진 흡입파이프(27)는, 고온에 의해 팽창하여, 흡입파이프(27)의 안지름 단면적이 커지게 된다.

이와 같이 냉매가스중의 음속이 빨라지고, 반사파의 파장의 변화에 따라 흡입파이프(27)의 안지름 단면적이 커지게 된다. 이에 따라 냉매가스의 유속을 떨어뜨리고, 반사파의 귀환타이밍을 늦춤으로써, 반사파가 흡입구멍(19a)에 도달하는 시점과, 실린더(10)내의 용적이 최대가 되는 시점(흡입완료시점)을 일치시킬 수 있다. 이 때문에 실시예 4의 밀폐형 압축기에서는, 흡입완료시점에서 반사파가 가지는 압력에너지가 냉매가스에 부가되어, 냉매가스의 흡입압력을 상승시킬 수 있다.

도 11에 나타낸 바와 같이, 바깥기온이 낮은 경우등으로 냉매가스중의 음속이 느릴 때는, 선팽창계수가 큰 재료로 이루어지는 흡입파이프(27)는, 온도저하를 위해 수축하여, 흡입파이프(27)의 안지름 단면적이 작아진다.

이와 같이, 냉매가스중의 음속이 시간이 느려진 경우, 흡입파이프(27)의 안지름 단면적을 작게 함으로써, 냉매가스의 유속을 높이고, 반사파의 귀환타이밍을 빨리함으로써, 반사파가 흡입구멍(19a)에 도달하는 시점과, 실린더(10)내의 용적이 최대로 되는 시점(흡입완료시점)을 일치시킬 수 있다. 이 때문에 흡입완료시점에서 반사파가 가지는 압력에너지가 냉매가스에 부가되어, 냉매가스의 흡입압력을 상승시킬 수 있다. 단지 흡입파이프(27)의 안지름단면적이 작아짐으로써, 반사파가 가지는 압력에너지가 조금 감소하고, 흡입압력의 상승효과는 조금 저하한다.

그러나, 바깥기온이 높을 때에 경우에 비하여 큰 냉동능력의 향상을 필요로 하지않은 바깥기온이 낮을 때는, 흡입파이프(27)의 안지름단면적이 작아진다. 이와 같이 냉동능력의 효과가 조금 감소하지만, 바깥기온이 낮은 겨울등에 있어서는 방을 꼭 닫는 일이 많아 여름이상으로 소음이 거슬리는 바깥기온이 낮을 때에, 실시예 4의 밀폐형 압축기는 흡입파이프(27)의 안지름 단면적을 좁히고, 충격음을 대폭 억제하여, 소음을 대폭 감소시킬 수 있다.

따라서, 흡입파이프(27)의 안지름 단면적을 변화시킴으로써, 바깥기온이 변화하여 냉매가스중의 음속이 변화하더라도, 항상 반사파가 흡입구멍(19a)에 도달하는 시점과, 실린더(10)내의 용적이 최대로 되는 시점(흡입완료시점)을 일치시킬 수 있다. 이 때문에 실시예 4의 밀폐형 압축기는, 흡입완료시점에서 반사파가 가지는 압력에너지가 냉매가스에 부가되고, 냉매가스의 흡입압력이 상승하여, 압축 1행정당 토출냉매량이 증가하고, 냉매순환량이 증가하여 냉동능력이 향상한다.

바깥기온이 높을 때에 비해 큰 냉동능력의 향상을 필요하지 않는 바깥기온이 낮을 때에는, 흡입파이프(27)의 안지름 단면적이 작더라도 냉동능력의 향상이 조금 감소한다. 그러나, 바깥기온이 낮아지는 만큼 흡입파이프(27)의 안지름 단면적이 좁혀진다. 이 때문에 실시예 4의 밀폐형 압축기는 소음의 발생을 대폭 억제할 수 있다.

이상과 같이, 실시예 4의 밀폐형 압축기는, 흡입파이프(27)의 한끝단이 밀폐용기(2)내의 공간에 개구하고, 다른 끝단이 밸브 플레이트(19)의 흡입구멍(19a)에 직접 연결되며, 또 선팽창계수가 큰 재료에 의해 구성되어 있다. 이 때문에 바깥기온이 변화하여 냉매가스중의 음속이 변화하더라도, 바깥기온의 변화에 따라 흡입파이프(27)의 안지름 단면적을 변화시킴으로써, 반사파가 흡입구멍(19a)에 도달하는 시점과, 실린더(10)내의 용적이 최대로 되는 시점(흡입완료시점)을 항상 일치시킬 수 있다. 이 때문에 실시예 4의 밀폐형 압축기에 있어서는, 흡입완료시점에서 반사파가 가지는 압력에너지가 냉매가스에 부가되어, 냉매가스의 흡입압력이 상승한다. 이 때문에 실시예 4의 밀폐형 압축기는, 압축 1행정당의 토출냉매량이 증가하고, 냉매순환량이 증가하여 냉동능력이 향상한다.

바깥기온이 높을 때에 비하여 큰 냉동능력의 향상을 필요로 하지 않은 바깥기온이 낮을 때에는, 흡입파이프(27)의 안지름 단면적이 작아진다. 그 때문에 실시예 4의 밀폐형 압축기는 냉동능력의 향상이 약간 감소하지만, 바깥온도가 낮아지는 만큼 흡입파이프(27)의 안지름 단면적이 좁혀진다. 이 때문에 실시예 4의 밀폐형 압축기는, 소음을 대폭 저감할 수가 있다.

또, 실시예 4에서, 바깥기온으로 냉매가스의 온도가 변화하고, 냉매가스중의 음속이 변화한다고 하였다. 그러나 냉매가스중의 음속이 변화하는 조건이라면 압력등이 변화하는 경우에도 실시예 4의 밀폐형 압축기는 유용하다.

실시예 4에서, 흡입파이프(27)의 안지름 단면적 가변기구는 선팽창계수가 큰 재료를 이용하여 흡입파이프(27)를 구성하였다. 그러나 냉매가스중의 음속의 변화에 따라 흡입파이프(27)의 안지름 단면적이 변화하는 조정기구를 이용한다면, 상기 실시예 4와 동일한 효과가 얻을 수 있다는 것은 말할 것도 없다.

《실시예 5》

다음에, 본 발명의 밀폐형 압축기의 일예인 실시예 5에 대해 첨부 도면을 이용하여 설명한다.

도 12는 본 발명의 실시예 5의 밀폐형 압축기에 있어서의 냉매가스의 거동을 나타낸 설명도이다. 도 13은 실시예 5의 밀폐형 압축기의 종단면도를 나타낸다. 도 14는 실시예 5의 밀폐형 압축기에 있어서의 냉매가스거동과 크랭크샤프트와의 관계를 나타낸 설명도이다. 또 실시예 5의 밀폐형 압축기에 있어서, 전술의 각 실시예의 밀폐형 압축기와 같은 기능, 구성을 갖는 것에는 같은 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 12 및 도 13에 있어서, 기계부(6)의 실린더(10)의 끝단면에 고정된 밸브 플레이트(19)에는 흡입구멍(19a)이 형성되어 있고, 이 흡입구멍(19a)에는 흡입파이프(229)의 한끝단이 직접 접속되어 있다. 흡입파이프(229)의 다른 끝단은, 개구끝단부(229a)로서 밀폐용기(2)의 내부공간에 배치되어 있다.

도 14에 있어서, 냉매가스는 흡입행정의 개시(도 14의 (a)의 시점)에서는, 크랭크샤프트(12)가 기준위치에 있고, 밸브 플레이트(19)의 흡입구멍(19a)는 막혀 있다. 이 때문에 냉매가스의 흐름은 정지되어 있다.

다음에, 크랭크샤프트(12)가 회전하고, 피스톤(11)이 오른쪽으로 이동하여, 실린더(10)내의 용적이 급격하게 증가한다. 이 결과 실린더(10)내의 공간과 밀폐용기(2)내의 공간에 압력차가 발생하고, 색션리드(20)가 열리기 시작한다(도 14의 (b)의 시점). 이 때의 크랭크샤프트(12)의 회전위치(이후, 크랭크각도라 칭함)를 θs(rad)라 한다.

색션리드(20)가 열리고, 냉매가스는 흡입파이프(229)의 내부를 오른쪽방향(실린더(10)의 방향)으로 흐르기 시작한다. 이와 동시에 실린더(10)내의 용적이 급격하게 증가하는 것에 기인하여, 실린더(10)내에서 압력파(Wa)가 발생한다. 실린더(10)내의 압력파(Wa)는 개구인 흡입구멍(19a)을 지나서, 냉매가스의 흐름과 역방향으로 흡입파이프(229)안을 밀폐용기(2)내의 공간을 향하여 전파해 간다.

밀폐용기(2)내의 공간까지 도달한 압력파(Wa)는, 냉매의 정체상태의 밀폐용기(2)내의 공간에서 반전하여 반사파(Wb)로 된다. 이 반사파(Wb)는 흡입파이프(229)의 내부를 냉매가스의 흐름과 동일방향으로 전파해 간다(도 14의 (c)의 시점).

그리고, 반사파(Wb)는 냉매가스의 흐름과 순방향으로 전파하여, 밸브 플레이트(19)의 흡입구멍(19a)으로 되돌아온다(도 14의 (d)의 시점).

도 14의 (a)에 나타낸 상사점의 크랭크각도를 0(rad)이라 하였을 때, 색션리드(20)가 열리기 시작(도 14의 (b))한 크랭크각도를 θs(rad)라 하고, 흡입파이프(229)의 길이를 L(m)이라 하며, 크랭크샤프트(12)의 회전수를 f(Hz)라 하고, 흡입파이프(229)내로 흡입되는 냉매가스중의 음속을 As(m/sec)라 하며, 흡입개시때에 흡입구멍(19a)에서 발생하는 압력파가 반사파로 되어 흡입구멍(19a)으로 되돌아오는 크랭크각도를 θr(rad)라 하면, 이들의 관계는 아래 (식1)과 같이 표시된다.

θr = θs + 4π × L × f / As ···· (식1)

1.4 (rad) ≤ θr ≤ 3.0 (rad) ···· (식2)

이 때, 압력파의 귀환 크랭크각도(θr)는 (식2)의 범위에 들어가도록 흡입파이프(229)의 길이(L)등이 조정되어 있다.

다음에, 상기와 같이 구성된 실시예 5의 밀폐형 압축기에 대해, 그 동작을 설명한다.

흡입행정시에 색션리드(20)가 열림과 동시에 발생한 압력파(Wa)는, 냉매가스의 흐름과 역방향으로 전파한다. 그것은 또한, 밀폐용기(2)내의 공간에서 위상의 반전한 반사파(Wb)가 되고, 냉매가스의 흐름과 순방향으로 전파하여 흡입구멍(19a)로 되돌아간다. 또한 반사파(Wb)에는 폭이 있으므로 (식1)로 나타낸 크랭크각도(θr)에서 반사파의 물결머리가 흡입구멍(19a)로 되돌아간다. 또한 그에 늦게 크랭크각도가 더욱 진행한 때에 반사파(Wb)의 물결꼬리가 흡입구멍(19a)으로 되돌아가, 폭을 가진 반사파(Wb)의 귀환이 완료한다.

다음에, 반사파(Wb)가 흡입구멍(19a)에 되돌아갈 때의 크랭크각도와 냉동능력의 향상효과와의 관계를 흡입파이프(229)의 길이를 예로 들어 설명한다.

흡입파이프(229)의 길이(L)가 짧을 때는, (식1)으로부터 알 수 있듯이 반사파(Wb)의 귀환크랭크각도(θr)는 작아진다. 즉 반사파(Wb)는 흡입행정이 빠른 타이밍으로 되돌아온다. 그 때문에 흡입행정이 완료하기 전에 폭을 가진 반사파(Wb)가 모두 흡입구멍(19a)으로의 귀환종료가 일어날 수 있다. 그 경우에는 반사파(Wb)의 귀환이 완료한 뒤에는 흡입구멍(19a)에 있어서의 압력이 내려가게 되고, 흡입행정 도중에 있음에도 불구하고, 색션리드(20)가 닫히거나, 실린더(10)내에서 흡입파이프(229)에 냉매가스가 역류하거나 한다. 이 때문에 실린더(1)내로 흡입되는 냉매가스의 밀도를 충분히 높일 수 없어, 냉동능력의 향상효과는 작아지게 된다.

또한, 반대로 흡입파이프(229)의 길이(L)가 길때에는 반사파(Wb)는 흡입행정이 느린 타이밍으로 되돌아 온다. 혹은 흡입행정이 끝난 후에 되돌아 오게 된다. 그 때문에 폭을 가진 반사파(Wb)가 모두 흡입구멍(19a)으로 귀환완료전에 흡입행정이 끝나고, 실린더(10)내에 흡입하는 냉매가스의 밀도를 충분히 높일 수가 없다. 따라서 냉동능력의 향상효과는 작아지게 된다.

이와 같이, 흡입파이프(229)길이는, 너무 짧아도 또 너무 길어도 냉동능력의 향상효과는 작아진다. 냉동능력의 향상효과가 최대한이 되는 최적의 흡입파이프(229)의 길이, 즉 최적의 반사파(Wb)의 귀환 크랭크각도(θr)는 존재한다. 그러나 반사파(Wb)에는 폭이 있기 때문에, 냉동능력의 향상효과가 거의 최대한으로 얻어지는 반사파의 귀환 크랭크각도도 폭을 갖는다. 왕복식의 밀폐형 압축기의 경우, 반사파의 귀환크랭크각도(θr)는 (식2)의 범위에서 냉동능력의 향상효과를 거의 최대한도로 얻을 수 있다.

예컨대, 냉매가 HFC-134a이고, 흡입되는 냉매가스의 압력이 0.085(MPa), 그 냉 매가스의 온도가 80(℃)인 경우, 음속(As)은 176.3(m/s)이 된다. 그리고 크랭크샤프트(12)의 회전수(f)를 58.5(Hz), 색션리드(20)가 열리기 시작하는 크랭크샤프트의 각도(θs)가 0.96(rad)이라면, (식2)을 만족시키기 위해서는 흡입파이프(229)의 길이(L)를 0.10 ∼ 0.48(m)로 하면 좋다.

이와 같이, 본 발명의 실시예 5의 밀폐형 압축기는 반사파의 귀환 크랭크각도가 가장 적합하게 되도록 흡입파이프(229)의 길이등이 조정되어 있기 때문에, 냉동능력의 향상효과가 최대한으로 얻을 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예(5)의 밀폐형 압축기로서는, 색션리드(20)가 열리기 시작하는 크랭크각도를 θs(rad)라 하고, 흡입파이프(229)의 길이를 L(m)이라 하며, 크랭크샤프트(12)의 회전수를 f(Hz)라 하며, 흡입파이프(229)내의 흡입되는 냉매가스중의 음속을 As(m/sec)로 하고, 흡입개시때에 흡입구멍(19a)에서 발생하는 (식1)로 표시되는 압력파의 귀환 크랭크각도 θr(rad)가 (식2)의 범위로 되도록 구성되어 있다.

이 때문에, 본 실시예 5의 밀폐형 압축기는, 반사파(Wb)가 흡입구멍(19a)으로 되돌아오는 크랭크각도가 가장 알맞게 되어, 흡입압력을 상승시켜 최대한의 냉동능력의 향상효과를 얻을 수가 있다.

또, 냉매종류나 흡입되는 냉매가스의 압력, 온도가 다르고 음속이 다른 경우, 반사파(Wb)의 귀환 크랭크각도가 (식2)을 만족시키도록 흡입파이프(229)의 길이를 조정하면, 상기 실시예 5와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한 크랭크샤프트(12)의 회전주파수, 색션리드(20)가 열리기시작하는 크랭크각도가 다른 경우에도, 반사파(Wb)의 귀환크랭크각도가 (식2)을 만족시키도록 흡입파이프(229)의 길이를 조정하면, 상기 실시예 5와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

《실시예 6》

다음에, 본 발명의 밀폐형 압축기의 일예인 실시예 6에 대해 첨부 도면을 이용하여 설명한다.

도 15는 본 발명의 실시예 6에 의한 밀폐형 압축기의 종단면도를 나타낸다. 도 16a는 본 발명의 실시예 6에 의한 바깥기온이 낮을 때의 흡입파이프의 개구부 부근의 단면도를 나타낸다. 도 16b는 본 발명의 실시예 6에 의한 바깥기온이 높을 때의 흡입파이프의 개구부 부근의 단면도를 나타낸다. 또 실시예 6의 밀폐형 압축기에 있어서, 전술한 각 실시예의 밀폐형 압축기와 같은 기능, 구성을 갖는 것에는 같은 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 15, 도 16a 및 도 16b에서, 기계부(6)의 실린더(10)의 끝단면에 고정된 밸브 플레이트(19)에는 흡입구멍(19a)가 형성되어 있고, 이 흡입구멍(19)에는 흡입파이프(239)의 한끝단이 직접 접속되어 있다. 흡입파이프(239)의 다른 끝단은, 개구끝단부(239a)로서 밀폐용기(2)의 내부공간에 배치되어 있다.

도 16a 및 도 16b에 나타낸 바와 같이, 반사방지판(240)은 흡입파이프(239)의 밀폐용기(2)내의 공간의 개구끝단부(239a)의 근방에 설치된다. 이 반사방지판(240)은 바이메탈 혹은 형상기억합금등으로 형성된 굴곡가능한 판이다.

다음에, 상기와 같이 구성된 실시예 6의 밀폐형 압축기에 대해, 그 동작을 설명한다.

일반적으로 바깥기온이 낮을 때에는, 냉동냉장장치는 큰 냉동능력을 필요로 하지 않는다. 그러나 밀폐형 압축기에 의해 필요이상의 냉매순환량이 공급되면, 흡입압력의 저하, 토출압력의 상승이 발생하고, 밀폐형 압축기를 포함하는 냉동시스템전체의 효율이 저하하여, 결과적으로 총 소비전력량이 커진다. 그 때문에 바깥기온이 낮을 경우에 있어 냉매순환량을 적게 할 수 있으면, 총 소비전력량은 작게 할 수 있다.

실시예 6의 밀폐형 압축기는, 바깥기온이 낮을 때에는 각 부위의 온도도 전체적으로 낮아지며, 반사방지판(240)의 온도도 낮아져 있다. 그런 경우 반사방지판(240)은, 도 16a에 도시한 바와 같이, 흡입파이프(239)의 밀폐용기(2)내의 공간으로의 개구끝단부(239a)에 대향하는 형상을 가지고 있다. 도 16a에 나타낸 상태에 있어서, 색션리드(20)이 열림과 동시에 발생한 압력파는, 냉매가스의 흐름과 역방향으로 전파하여, 흡입파이프(239)의 개구끝단부(239a)에 도달한다. 이 때 압력파는, 반사방지판(240)이 있기 때문에 완전한 자유단으로서의 반사가 이루어질 수 없게 된다. 또한 흡입파이프(239)의 개구끝단부(239a)와 반사방지판(240)과의 사이에는 빈틈이 있기 때문에 고정끝단으로서의 반사도 되지 않는다.

따라서, 바깥기온이 낮을 때에는, 반사방지판(240)을 위해 압력파가 흡입파이프(239)의 개구끝단부(239a)에서 반사되지 않고, 냉매순환량의 향상효과를 얻을 수 없기 때문에, 실시예 6의 밀폐형 압축기는 소비전력량을 작게 억제할 수 있다.

또한, 바깥기온이 높을 때에는 반사방지판(24)의 온도도 높아지기 때문에, 바이메탈 또는 형상기억합금등으로 된 반사방지판(24)은 도 5에 나타낸 바와 같이 변형되어, 흡입파이프의 개구부에 대향하지 않게 된다. 따라서 큰 냉동능력을 필요로 하는 바깥기온이 높을 때에는, 압력파는 반사방지판(24)에 방해받는 일 없이, 종래대로 흡입파이프(239)의 개구부에서 반사되어, 냉동능력의 향상효과를 얻을 수 있다.

이상과 같이, 실시예 6의 밀폐형 압축기는, 흡입파이프(239)의 한끝단이 밀폐용기(2)내의 공간으로 개구하고, 다른 끝단이 흡입구멍(19a)에 직접 연결되어 있으며, 흡입파이프(239)의 개구끝단부(239a)에 대향하여 바이메탈 혹은 형상기억합금등으로 된 반사방지판(24)이 설치된다.

이 때문에, 실시예 6의 밀폐형 압축기는, 큰 냉동능력을 필요로 하지 않는 바깥기온이 낮을 때에는 냉동능력의 향상효과를 얻을 수 없도록 소비전력량을 작게 억제한다. 한편 큰 냉동능력을 필요로 하는 바깥기온이 높을 때에는, 종래대로의 냉동능력향상효과를 얻을 수 있도록, 실시예 6의 밀폐형 압축기는 구성되어 있다.

이상과 같이 실시예 6의 밀폐형 압축기는, 냉각능력제어를 행함으로써, 총 소비전력량을 작게 할 수가 있다.

《실시예 7》

다음에, 본 발명의 밀폐형 압축기의 일예인 실시예 7에 대해 첨부 도면을 이용하여 설명한다.

도 17은 본 발명의 실시예 7에 의한 밀폐형 압축기의 종단면도를 나타낸다. 도 18은 본 발명의 실시예 7의 밀폐형 압축기의 평면 단면도를 나타낸다. 또 실시예 7의 밀폐형 압축기에 있어서, 전술한 각 실시예의 밀폐형 압축기와 같은 기능, 구성을 갖는 것에는 같은 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 17및 도 18에 있어서, 기계부(6)인 실린더(10)의 끝단면에 고정된 밸브 플레이트(19)에는 흡입구멍(19a)이 형성되어 있고, 이 흡입구멍(19a)에는 흡입파이프(23)의 한끝단이 직접 접속되어 있다. 흡입파이프(23)의 다른 끝단은 개구끝단부(23a)로서 밀폐용기(2)의 내부공간에 배치되어 있다.

도 17, 도 18에 있어서, 밀폐용기(2)는, 하부셀(3)과 상부셀(4)로부터 구성되어 있다. 도 18에 있어서의 부호 a는 밀폐용기(2) 내면의 피스톤(11)의 왕복방향에 대하여 직각방향의 최대거리이며, 부호 b는 밀폐용기(2) 내면의 피스톤(11)의 왕복방향의 최대거리이다. 도 17에 있어서의 부호 c는 밀폐용기(2) 내면에서 윤활유(17)면까지의 크랭크샤프트(12)의 축심방향의 최대거리이다.

이들 a, b, c의 각각의 길이에 대응하여, 밀폐용기(2)내의 냉매가스는 각각의 방향으로 고유의 공명주파수를 갖는다. 그들의 공명주파수가 크랭크샤프트(12)의 회전수의 정수배 부근이 되지 않도록 실시예 7의 밀폐형 압축기에 있어서는 각 거리 a, b, c등이 조정되어 있다.

다음에, 상기와 같이 구성된 실시예 7의 밀폐형 압축기에 대해, 그 동작을 설명한다.

흡입행정시에 색션리드(20)가 열림과 동시에 발생한 압력파는, 냉매가스의 흐름과 역방향으로 전파하여, 밀폐용기(2)내의 공간에서 위상이 반전한 반사판으로 되고, 냉매가스의 흐름과 순방향으로 전파하여 흡입구멍(19a)으로 되돌아온다. 혹시 밀폐용기(2)내의 냉매가스가 공명하면 소음이 커질뿐 만이 아니라, 상기의 압력파가 흡입파이프(23)의 개구끝단부(23a)에서 반사할 때에, 밀폐용기(2)내의 냉매가스의 공명, 즉 정재파의 영향을 받아 손실이 생긴다. 그 때문에 반사파의 압력진폭이 작아지고, 흡입압력의 상승률이 저하하여, 냉동능력의 향상효과가 작아진다.

밀폐용기(2)내의 냉매가스가 공명하는 것은, 밀폐용기(2)내의 공명주파수와 밀폐형 압축기의 운전주파수의 정수배, 즉 진동을 가한 주파수와 거의 일치하는 경우이다.

일반적으로, 서로 마주보고 있는 벽사이에서 발생하는 공명에 대하여 2벽사이의 거리Lw, 공명주파수 fr, 매체의 음속 Ac 와의 사이에는 아래 (식3)의 관계가 있다.

Lw = Ac / (2fr) ····· (식3)

이 (식3)의 관계를 밀폐형 압축기에 적용하면, Lw는 마주 보는 밀폐용기(2)의 내면사이의 거리, fr는 마주 보는 밀폐용기(2)의 내면 사이에 발생할 수 있는 공명주파수, Ac는 밀폐용기(2)내의 냉매의 음속이다. 즉 밀폐용기(2)의 공명주파수가 운전주파수의 정수배에 가까워지지않도록 밀폐용기(2)의 내면의 상기 각 방향길이 a, b, c를 정하면 공명은 일어나지 않는다. 그러나 실제는 밀폐용기(2)내의 기계부(6), 모터부(7)등의 영향에 의해 (식3)으로 계산한 Lw에서 다소 어긋나기 때문에, 음향실험 혹은 수치해석의 결과와의 비교로부터 구한 보정계수를 곱할 필요가 있고, 발명자가 행한 음향실험 및 수치해석으로부터 보정치는 0.977인 것을 알 고 있다. 따라서 이 보정치를 고려한 각 방향길이 a, b, c를 정하면 공명은 일어나지 않는다. 이와 같이 실시예 7의 밀폐형 압축기는 밀폐용기(2)내의 냉매가스가 공명하지않기 때문에, 공명음의 발생을 막음과 동시에 압력파가 흡입파이프(23)의 개구끝단부(23a)에서 반사할 때의 압력진폭의 감쇠를 막고, 항상 흡입압력이 상승하여, 냉동능력의 향상효과를 얻을 수 있다.

이상과 같이, 실시예 7의 밀폐형 압축기는, 밀폐용기(2) 내의 냉매가스의 공명주파수가 크랭크샤프트(12)의 회전수의 정수배부근이 되지 않도록 구성되어 있기 때문에, 밀폐용기(2) 내의 냉매가스가 공명하지않는다. 이 때문에 실시예 7의 밀폐형 압축기는, 공명음의 발생을 막음과 동시에, 압력파가 흡입파이프(23)의 개구끝단부(23a)로 반사할 때의 압력진폭의 감쇠를 막고, 항상 흡입압력이 상승하여, 냉동능력의 향상효과를 얻을 수 있다.

《실시예 8》

다음에, 본 발명의 밀폐형 압축기의 일예인 실시예 8에 대해 첨부 도면을 이용하여 설명한다.

도 19는 본 발명의 실시예 8에 의한 밀폐형 압축기의 종단면도를 나타낸다. 도 20은 본 발명의 실시예 8에 의한 밀폐형 압축기의 흡입파이프의 개구끝단부 부근과 흡입머플러의 단면도를 나타낸다. 또 실시예 8의 밀폐형 압축기에 있어서, 전술한 각 실시예의 밀폐형 압축기와 같은 기능, 구성을 갖는 것에는 같은 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 19 및 도 20에 있어서, 기계부(6)의 실린더(10)의 끝단면에 고정된 밸브 플레이트(19)에는 흡입구멍(19a)이 형성되어 있고, 이 흡입구멍(19a)에는 흡입파이프(29)의 한끝단이 접속되어 있다. 흡입파이프(29)의 다른 끝단에는 흡입머플러(28)가 설치되어 있다.

다음에, 상기한 바와 같이 구성된 실시예 8의 밀폐형 압축기에 대해, 그 동작을 설명한다.

흡입행정시에 색션리드(20)가 열림과 동시에 발생한 압력파는, 밸브 플레이트(19)의 흡입구멍(19a)을 통하여 냉매가스의 흐름과 역방향으로 전파하여, 흡입머플러(28)내의 공간에서 위상이 반전한 반사파가 된다. 이 반사파는 냉매가스의 흐름과 순방향으로 전파하여, 흡입구멍(19a)으로 되돌아 온다.

이 때, 밀폐용기(2) 내의 냉매가스가 공명하고 있다고 하더라도, 흡입파이프(29)의 개구끝단부(29a)가 흡입머플러(28)내에 있기 때문에, 압력파가 흡입파이프(29)의 개구끝단부(29a)에서 반사할 때에 밀폐용기(2)내의 냉매가스의 공명의 영향을 받지 않는다. 따라서 실시예 8의 밀폐형 압축기는, 압력파가 반사할때의 압력진폭의 감쇠를 막는다. 밀폐용기(2)의 형상이나 운전조건등의 변화에 의해서 밀폐용기(2)내의 공명주파수가 어떤 식으로 변화하더라도, 실시예 8의 밀폐형 압축기는, 항상 흡입압력을 상승시켜, 냉동능력의 향상효과를 얻을 수 있다.

또한, 실시예 8의 밀폐형 압축기는, 흡입머플러(28)가 있기 때문에, 흡입되는 냉매가스의 맥동이 작더라도, 밀폐용기(2)내의 냉매가스에 진동을 가하는 힘을 작게 한다. 따라서 실시예 8의 밀폐형 압축기는, 밀폐용기(2)내의 냉매가스의 공명주파수에 관계 없이 항상 공명음을 작게 한다.

이상과 같이 실시예 8의 밀폐형 압축기는, 흡입머플러(28)와, 한끝단이 흡입머플러(28)내에 개구하여 다른 끝단이 흡입구멍(19a)에 직접 연결된 흡입파이프(29)로부터 구성되어 있다. 이 때문에 실시예 8의 밀폐형 압축기는, 흡입되는 냉매가스의 맥동을 작게하여 밀폐용기(2)내의 냉매가스에 진동을 가하는 힘을 작게 하고, 밀폐용기(2)내의 냉매가스의 공명주파수에 관계없이 항상 공명음을 작게 할 수 있다.

또한, 실시예 8의 밀폐형 압축기는, 밀폐용기(2)내의 냉매가스의 공명주파수에 관계 없이, 항상 압력파가 흡입파이프(29)의 개구부에서 반사할 때의 압력진폭의 감쇠를 방지한다. 이 때문에 실시예 8의 밀폐형 압축기는, 밀폐용기(2)의 형상이나 운전조건등의 모든 변화에 관계 없이, 항상 흡입압력을 상승시켜, 냉동능력의 향상효과를 얻을 수 있다.

《 실시예 9 》

다음에, 본 발명의 밀폐형 압축기의 일예인 실시예 9에 대해 첨부 도면을 이용하여 설명한다.

도 2l은 본 발명의 실시예 9에 의한 밀폐형 압축기의 종단면도를 나타낸다. 도 22는 도 21의 밀폐형 압축기의 B-B 선에 있어서의 평면 단면도를 나타낸다. 또 실시예 9의 밀폐형 압축기에 있어서, 전술한 각 실시예의 밀폐형 압축기와 같은 기능, 구성을 갖는 것에는 같은 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 21및 도 22에 있어서, 기계부(6)인 실린더(10)의 끝단면에 고정된 밸브 플레이트(19)에는 흡입구멍(19a)가 형성되어 있고, 이 흡입구멍(19a)에는 흡입파이프(200)의 한끝단이 직접 접속되어 있다. 흡입파이프(200)의 다른 끝단은 개구끝단부(200a)로서 밀폐용기(2)의 내부공간에 배치되어 있다.

흡입파이프(200)는 적어도 그 일부가 테프론 혹은 PBT 등의 열전도율이 낮은 재료로 형성되어 있다.

다음에, 상기와 같이 구성된 실시예 9의 밀폐형 압축기에 대해, 그 동작을 설명한다.

실린더(10)내에서 발생한 압력파는, 밸브 플레이트(19)의 흡입구멍(19a)을 통해 냉매가스의 흐름과 역방향으로 전파하여, 밀폐용기(2) 내의 공간에서 위상이 반전한 반사파가 된다. 이 반사파는 냉매가스의 흐름과 순방향으로 전파하여, 흡입구멍(16a)으로 되돌아 온다.

흡입행정 동안에, 이 반사파가 흡입구멍(19a)에 도달함으로써, 흡입완료시점에서 반사파가 가지는 압력에너지가 부가되어, 냉매가스의 흡입압력이 상승한다.

그 때문에, 실린더(10)내에는, 보다 밀도가 높은 냉매가스가 충전되게 되어, 압축 l행정당 토출냉매량이 증가한다. 이 결과 실시예 9의 밀폐형 압축기는 냉매순환량이 증가하여, 냉동능력의 대폭적인 향상이 도모되고 있다.

실시예 9의 밀폐형 압축기는 흡입파이프(200)의 적어도 일부가 테프론 혹은 PBT 등의 열전도율이 낮은 재료로 형성되어 있으므로, 밀폐형 압축기의 기동뒤의 시간경과에 따라 실린더헤드(80)등의 온도가 크게 상승하더라도, 열이 흡입파이프(200)에 전도되는 것을 방지하고, 흡입파이프(200)의 온도변화를 작게 할 수가 있다. 이 때문에 실시예 9의 밀폐형 압축기는 흡입파이프(200)안의 냉매 가스의 음속변화를 작게할 수 있다. 따라서 실시예 9의 밀폐형 압축기는, 안정된 압력파를 발생시켜 흡입압력이 높은 상승효과를 얻을 수 있게 됨과 동시에, 기동후의 시간경과에 영향받지 않고 안정된 높은 냉동능력을 얻을 수가 있다.

실시예 9의 밀폐형 압축기는 온도가 낮은 냉매가스를 실린더(10)내로 공급할 수 있어, 냉매순환량을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 실시예 9의 밀폐형 압축기에 있어서는, 흡입파이프(200)의 한끝단이 밀폐용기(2) 내의 공간으로 개구하고, 다른 끝단이 밸브 플레이트(19)의 흡입구멍(19a)에 직접 연결되며, 또한 적어도 일부가 테프론 혹은 PBT 등의 열전도율이 낮은 재료로 형성되어 있다.

이 때문에, 밀폐형 압축기의 기동뒤의 시간경과에 따라 실린더헤드(80)등의 온도가 크게 상승하더라도, 열이 흡입파이프(200)를 전도하는 것을 방지되어, 흡입 파이프(200)의 온도변화를 작게 한다. 이에 따라 흡입파이프(200)내의 냉매가스중의 음속변화를 작게 할 수 있다.

이 결과, 실시예 9의 밀폐형 압축기는, 안정된 압력파를 발생시켜 흡입압력의 상승을 얻을 수 있으며, 기동뒤의 시간경과에 영향받지 않고 안정된 높은 냉동능력을 얻을 수 있다.

실시예 9의 밀폐형 압축기는, 온도가 낮은 냉매가스를 실린더(10)내로 공급할 수 있어, 냉매순환량을 향상시킬 수 있다.

또한, 실시예 9에 있어서, 열전도율이 낮은 재료로 형성된 흡입파이프를 이용한 밀폐형 압축기를 나타내었다. 그러나 실린더부 부근만을 부분적으로 열전도율의 낮은 재료를 이용하더라도, 상기 실시예 9와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 《 실시예 10 》

다음에, 본 발명의 밀폐형 압축기의 일예인 실시예 10에 대해 첨부 도면을 이용하여 설명한다.

도 23은 본 발명의 실시예 10에 의한 밀폐형 압축기의 종단면도를 나타낸다. 도 24는 도 23의 밀폐형 압축기의 C-C 선에 있어서의 평면단면도를 나타낸다. 도 25는 흡입압력의 상승비율변화를 나타낸 특성도이다. 도 26은 냉동능력의 향상비율의 변화를 나타낸 특성도이다. 도 27은 소음변화율의 변화를 나타낸 특성도이다. 또 실시예 10의 밀폐형 압축기에 있어서, 전술한 각 실시예의 밀폐형 압축기와 같은 기능, 구성을 갖는 것에는 같은 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 23 및 도 24에 있어서, 기계부(6)의 실린더(10)의 끝단면에 고정된 밸브 플레이트(19)에는 흡입구멍(19a)이 형성되어 있고, 이 흡입구멍(19a)에는 제1의 흡입파이프(210)의 한끝단이 직접 접속되어 있다. 제1의 흡입파이프(210)의 다른 끝단은 개구끝단부(210a)로서 밀폐용기(2)의 내부공간에 배치되어 있고, 흡입유로로서의 제2의 흡입파이프(190)의 개구끝단부(190a)의 근방에 배치되어 있다.

다음에, 상기와 같이 구성된 실시예 10의 밀폐형 압축기에 대해, 그 동작을 설명한다.

실린더(10)내에서 발생한 압력파는, 밸브 플레이트(19)의 흡입구멍(19a)을 지나 냉매가스의 흐름과 역방향으로 전파하고, 밀폐용기(2)내의 공간에서 위상이 반전된 반사파로 된다. 이 반사파는 냉매가스의 흐름과 순방향으로 전파하여 흡입구멍(19a)으로 되돌아온다.

흡입행정 동안에, 이 반사파가 흡입구멍(19a)에 도달함으로써, 흡입완료시점에서 반사파가 가지는 압력에너지가 냉매가스에 부가되어, 냉매가스의 흡입압력이 상승한다.

이 때문에, 실린더(10)내에는, 보다 밀도가 높은 냉매가스가 충전되게 되고, 압축1행정당 토출냉매량이 증가하고, 냉매순환량이 증가한다. 이 결과 실시예 10의 밀폐형 압축기는 냉동능력이 대폭 향상한 것이 된다.

실시예 10의 밀폐형 압축기에 있어서는, 밀폐용기(2)내의 제2의 흡입파이프(190)의 개구끝단부(190a)의 근방에 제1의 흡입파이프(210)의 개구끝단부(210a)가 배치되어 있다. 이 때문에 실시예 10의 밀폐형 압축기는, 온도가 낮고, 밀도가 높은 냉매가스를 제1의 흡입파이프(210)내로 흡입할 수가 있고, 냉매가스중의 음속이 느려진다. 이 때문에 실시예 10의 밀폐형 압축기는, 압축성의 영향이 커지게 되어, 큰 압력파를 발생시킬 수가 있다.

이에 따라, 실시예 10의 밀폐형 압축기는, 흡입압력의 상승효과를 증가시킬 수 있다. 그리고 실시예 10의 밀폐형 압축기는, 온도가 낮은 냉매가스를 실린더(10)내에 흡입시킴으로써, 냉동능력의 향상효과를 대폭 증가시켜, 효율이 높은 냉동능력을 얻을 수가 있다.

실시예 10의 밀폐형 압축기는, 제2의 흡입파이프(190)의 개구끝단부(190a)와 제1의 흡입파이프(210)의 개구끝단부(210a)의 사이의 빈틈에 의해, 압력맥동이 제2의 흡입파이프(190)으로부터 냉동싸이클로 전해지는 것이 저감된다. 이 때문에 실시예 10의 밀폐형 압축기는, 소음을 대폭 저감할 수 있다.

제1의 흡입파이프(210)의 개구끝단부(210a)와 제2의 흡입파이프(190)의 개구끝단부(190a) 사이의 거리(개구끝단부간 거리)는, 흡입압력의 상승효과를 크게, 냉동능력의 향상효과를 크게, 그리고 소음의 저감효과를 크게 하기위해서, 발명자의 실험에 의하면 3mm에서 50mm의 사이가 바람직한 것이 밝혀졌다.

이 결과를 도 25, 도 26및 도 27에 나타낸다. 도 25는 세로축에 흡입압력의 상승비율(%)을 나타내고, 가로축에 제2의 흡입파이프(190)의 개구끝단부(190a)와 제1의 흡입파이프(210)의 개구끝단부(210a)의 사이의 빈틈인 개구끝단부 사이의 거리(mm)를 나타낸 그래프이다. 도 25에 있어서의 흡입압력의 상승비율이란, 실린더(10)내에서 발생한 압력파의 압력에 대한 밀폐용기(2)내의 공간에서 압력파가 반사한 반사파의 압력의 비율을 나타낸다.

도 26은 세로축에 냉동능력향상비율(%)을 나타내고, 가로축에 개구끝단부 사이의 거리(mm)를 나타낸 그래프이다. 도 26에 있어서의 냉동능력의 향상비율이란, 최대냉동능력에 대해 측정된 냉동능력의 비율이다.

도 27은 세로축을 소음변화율(%)을 하고, 가로축을 개구끝단부 사이의 거리(mm)로 하여 나타낸 것이다. 도 27에 있어서의 소음변화율이란, 개구끝단부 사이의 거리가 0mm일때를 100%로 하였을 때의 소음의 압력변화를 나타낸다.

이상과 같이, 실시예 10의 밀폐형 압축기는, 제1의 흡입파이프(210)의 한끝단이 밸브 플레이트(19)의 흡입구멍(19a)에 직접 연결되어 있고, 다른 끝단이 밀폐용기(2)내의 제2의 흡입파이프(190)의 개구끝단부(190a)의 근방에 배치되어 있다. 이 때문에 실시예 10의 밀폐형 압축기는 온도가 낮고, 밀도가 높은 냉매가스를 제1의 흡입파이프(210)내에 흡입할 수가 있기때 문에, 냉매가스중의 음속을 느리게 할 수가 있다. 따라서 실시예 10의 밀폐형 압축기는, 압축성의 영향이 크게 되고, 큰 압력파를 발생시킬 수 있다. 이 때문에 실시예 10의 밀폐형 압축기는, 흡입압력의 상승효과를 증가시킴과 동시에, 온도가 낮은 냉매가스를 실린더(10)내로 흡입시킴으로써, 냉동능력의 향상효과를 대폭 증가시켜, 높은 냉동능력을 얻을 수가 있다.

실시예 10의 밀폐형 압축기는, 제2의 흡입파이프(190)의 개구끝단부(190a)와 제1의 흡입파이프(210)의 개구끝단부(210a)의 사이에 빈틈을 형성함으로써, 압력맥동이 제2의 흡입파이프(190)로부터 냉동싸이클에 전해지는 것을 저감할 수 있다. 이 때문에 실시예 10의 밀폐형 압축기는, 소음을 대폭 저감할 수 있다.

또, 제1의 흡입유로로서의 제1의 흡입파이프(210)의 개구끝단부(210a)를 넓게 하여, 제2의 흡입유로로서의 제2의 흡입파이프(190)의 개구끝단부(190a)와 서로 대향시킴으로써, 냉매가스가 흐르기 쉽게 되고, 냉동능력의 향상이 도모되는 것은 말할 필요도 없다.

《 실시예 11 》

다음에, 본 발명의 밀폐형 압축기의 일예인 실시예 11에 대해 첨부 도면을 이용하여 설명한다.

도 28은 본 발명의 실시예 11에 의한 밀폐형 압축기의 종단면도를 나타낸다. 도 29도는 도 28의 밀폐형 압축기의 D-D 선에 있어서의 평면 단면도를 나타낸다. 도 30은 실시예 11에 있어서의 제1의 흡입파이프의 개구끝단부의 종단면도를 나타낸다. 도 31은 실시예 11의 제1의 흡입파이프의 개구끝단부의 개구면을 도시한 도면이다.

또, 실시예 11의 밀폐형 압축기에 있어서, 전술한 각 실시예의 밀폐형 압축기와 같은 기능, 구성을 갖는 것에는 같은 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 28 및 도 29에 있어서, 기계부(6)인 실린더(10)의 끝단면에 고정된 밸브 플레이트(19)에는 흡입구멍(19a)이 형성되어 있고, 이 흡입구멍(19a)에는 제1의 흡입파이프(220)의 한끝단이 직접 접속되어 있다. 제1의 흡입파이프(220)의 다른 끝단은, 개구끝단부(220a)로서 밀폐용기(2)의 내부공간에 배치되어 있다. 제2의 흡입파이프(190)은 그 개구끝단부(190a)가 밀폐용기(2)의 내부공간에 배치되어 있다.

도 29 및 도 30에 나타낸 바와 같이, 제1의 흡입파이프(220)는 한끝단이 밸브 플레이트(19)의 흡입구멍(19a)에 직접 연결되고, 다른 끝단이 밀폐용기(2)내의 공간에 개구하는 복수의 개구끝단부(220a,220b)를 가지며, 또한 흡입구멍(19a)에서 복수의 개구끝단부(220a,220b)까지의 길이가 달라져 있다.

다음에, 상기와 같이 구성된 실시예 11의 밀폐형 압축기에 대해, 그 동작을 설명한다.

실린더(10)내에서 발생한 압력파는, 밸브 플레이트(19)의 흡입구멍(19a)을 지나 냉매가스의 흐름과 역방향으로 전파하여, 밀폐용기(2)내의 공간에서 위상이 반전된 반사파로 된다. 이 반사파는 냉매가스의 흐름과 순방향으로 전파하여, 흡입구멍(19a)에 도달한다.

흡입행정 동안에, 이 반사파가 흡입구멍(19a)에 도달함으로써, 흡입완료시점에서 반사파가 가지는 압력에너지가 냉매가스에 부가되어, 흡입압력이 상승한다.

그 때문에, 실린더(10)내에는, 보다 밀도가 높은 냉매가스가 충전되게 되고, 압축 1행정당의 토출냉매량이 증가하여, 냉매순환량이 증가한다. 이 결과 실시예 11의 밀폐형 압축기에 의하면, 냉동능력을 대폭 향상시킬 수가 있다.

이 때, 흡입구멍(19a)에 있어서 발생한 압력파는, 흡입구멍(19a)에서 개구단까지의 길이가 다른 복수의 개구끝단부(220a,220b)에 차례차례 반사하여, 흡입구멍(19a)에 도달하여, 실린더(10)내로 공급된다.

이에 따라, 실시예 1의 밀폐형 압축기는, 흡입구멍(19a)에 반사파가 도달하는 타이밍을 넓게 잡을 수가 있다.

따라서, 실시예 11의 밀폐형 압축기에 있어서는, 운전조건의 변화등에 의해, 냉매 가스중의 음속이 변화하여, 1개의 반사파가 도달하는 타이밍이 어긋나더라도, 잇달아 다른 반사파가 흡입구멍(19a)에 도달한다. 이 때문에 실시예 11의 밀폐형 압축기는, 항상 실린더(10)내에 높은 압력의 냉매가스를 공급할 수 있다.

이에 따라, 실시예 11의 밀폐형 압축기는, 운전조건변화에 상관없이 항상 흡입압력을 상승시켜 안정한 높은 냉동능력을 얻을 수가 있다.

이상과 같이, 실시예 11의 밀폐형 압축기는, 제1의 흡입파이프(220)의 한끝단이 밸브 플레이트(19)의 흡입구멍(19a)에 직접 연결되어 있고, 다른 끝단이 밀폐용기(2)내의 공간으로 개구하며, 또한 흡입구멍(19a)에서 개구단까지의 길이가 다른 복수의 개구끝단부(220a,220b)를 갖고 있다. 이 때문에 흡입구멍(19a)에서 발생한 압력파는, 흡입구멍(19a)에서 개구단까지의 길이가 다른 복수의 개구끝단부(220a,220b)에서 차례차례 반사한다.

이 결과, 실시예 11의 밀폐형 압축기는, 흡입구멍(19a)에 반사파가 돌아오는 타이밍을 넓게 잡을 수가 있다.

따라서, 실시예 11의 밀폐형 압축기에 있어서는, 운전조건변화등에 따라, 냉매가스중의 음속이 변화하여, 1개의 반사파의 흡입구멍(19a)에 도달하는 타이밍이 어긋나더라도, 차례로 다른 반사파가 흡입구멍(19a)에 도달한다. 이 때문에, 실린더(10)내에는 항상 높은 압력의 냉매가스가 공급된다. 이에 따라 실시예 11의 밀폐형 압축기에 의하면, 운전조건변화에 상관없이 항상 흡입압력을 상승시켜 안정된 높은 냉동능력을 얻을 수가 있다.

또, 실시예 11에 있어서는, 흡입유로로서 길이가 다른 복수의 개구끝단부(220a,220b)를 갖는 흡입파이프(220)를 이용하였으나 길이가 다른 복수라인의 흡입파이프로서도 상기 실시예 11과 동일한 효과를 얻을 수 있다.

《 실시예 12 》

다음에, 본 발명의 밀폐형 압축기의 일예인 실시예 12에 대해 첨부 도면을 이용하여 설명한다.

도 32는 본 발명의 실시예 12에 의한 밀폐형 압축기를 나타낸 종단면도이다. 도 33은 도 32의 밀폐형 압축기의 E-E선에 있어서의 평면 단면도이다. 도 34는 실시예 12에 있어서의 기동시의 실린더헤드부분의 요부를 나타낸 평면 단면도이다. 도 35는 실시예 12에 있어서의 안정운전시의 실린더헤드부분의 요부를 나타낸 평면 단면도이다.

또, 실시예 12의 밀폐형 압축기에 있어서, 전술한 각 실시예의 밀폐형 압축기와 같은 기능, 구성을 가지는 것에는 같은 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 32 및 도 33에 있어서, 기계부(6)의 실린더(10)의 끝단면에 고정된 밸브 플레이트(19)에는 흡입구멍(19a)이 형성되어 있고, 이 흡입구멍(19a)에는 제1의 흡입파이프(230)의 한끝단이 연통파이프(240)을 통하여 접속되도록 구성되어 있다. 제1의 흡입파이프(230)의 다른 끝단은, 개구끝단부(230a)로서 밀폐용기(2)의 내부공간에 배치되어 있다. 제2의 흡입파이프(190)는 그 개구끝단부가 밀폐용기(2)의 내부공간에 배치되어 있다.

도 33 및 도 34에 나타낸 바와 같이 제1의 흡입파이프(230)는, 그 한끝단이 밀폐용기(2)내의 공간으로 개구되어 있으며, 다른 끝단이 밸브 플레이트(19)의 흡입구멍(19a)에 직접 연결되어 있지 않고, 실린더헤드(80)의 바로 앞에서 절단된 상태이다. 절단된 제1의 흡입파이프(230)는 연통파이프(240)에 의하여 실린더헤드(80)의 개구구멍(80a)과 연결가능하도록 배치되어 있다.

도 34 및 도 35에 도시한 바와 같이, 흡입파이프(230)와 연통파이프(240) 사이에 벨로우즈(250)가 설치된다. 즉 벨로우즈(250)의 한끝단이 제1의 흡입파이프(230)에 고정되고 다른 끝단이 연통파이프(240)에 고정되어 있다. 실시예 12에 있어서, 연통파이프(240)와 벨로우즈(250)에 의하여 연통차단기구가 형성되어 있다.

다음에, 상기와 같이 구성된 실시예 12의 밀폐형 압축기에 대해, 그 동작을 설명한다.

실린더(10)내에서 발생한 압력파는, 밸브 플레이트(19)의 흡입구멍(19a)을 통하여, 냉매가스의 흐름과 역방향으로 전파하고, 밀폐용기(2)내의 공간에서 위상이 반전된 반사파로 된다. 이 반사파는 냉매가스의 흐름과 순방향으로 전파하고, 흡입구멍(19a)로 되돌아온다.

흡입행정 동안에, 이 반사파가 흡이구멍(19a)에 도달시킴으로써, 흡입원료시점에서 반사파가 갖는 압력에너지가 냉매가스에 부가되어, 흡입압력이 상승한다.

그 때문에, 실린더(10)내에는, 보다 밀도가 높은 냉매가스가 충전되어 있는 것에 의해, 압축 1행정당 토출냉매량이 증가하고, 냉매순환량이 증가한다. 이 결과 실시예 12의 밀폐형 압축기는 냉동능력을 대폭 향상시킬 수가 있다.

그러나, 압력파는 기동시에도 발생하기 때문에, 기동토크가 크게 되며, 모터부(7)의 능력향상을 필요로 하였다.

따라서, 도 34에 나타낸 바와 같이, 기동시등의 밀폐용기(2)내의 압력이 높은 경우, 벨로우즈(250)는 압축되어, 연통파이프(240)는 실린더헤드(80)로부터 떨어져 나간다.

이에 따라, 제1의 흡입파이프(230)는 흡입구멍(19a)와 통하지 않게 되고, 압력파는 발생하지 않게 된다. 따라서 냉동능력향상효과는 없어지지만, 토크를 대폭 저감하고, 기동불량이 방지되며, 신뢰성의 향상을 꾀할 수가 있다.

한편, 도 35에 나타낸 바와 같이, 기동후에 밀폐용기(2)내의 압력이 저하하면, 벨로우즈(250)는 당겨져서 늘어나게 되고, 연통파이프(240)는 실린더헤드(80)으로 압축된다.

이에 따라 제1의 흡입파이프(230)는 흡입구멍(19a)과 연이어 통하고, 압력파가 발생하여, 흡입압력의 상승효과를 얻을 수가 있다. 이 때문에 실시예 12의 밀폐형 압축기는 냉동능력의 향상이 도모되고 있다.

이상와 같이 실시예 12의 밀폐형 압축기는, 제1의 흡입파이프(230)의 한끝단이 밀폐용기(1)내의 공간에 개구하고, 다른 끝단이 밸브 플레이트(19)의 흡입구멍(19a)에 직접 연결되어 있으며, 제1의 흡입파이프(230)가 실린더헤드(80)의 바로 앞에서 절단되어 있다. 그리고 연통파이프(240)를 설치하고, 절단된 제1의 흡입파이프(230)와 실린더헤드(80)의 개구구멍(80a)을 연결가능하게 구성하여, 연통차단기구인 벨로우즈(250)의 한끝단을 제1의 흡입파이프(230)에 고정하고, 다른 끝단을 연통파이프(240)에 고정하고 있다.

따라서, 기동시등의 밀폐용기(2)내의 압력이 높은 경우, 벨로우즈(250)은 눌려축소되어, 연통파이프(240)는 실린더헤드(80)로부터 떨어진다. 이 때문에 제1의 흡입파이프(230)는 흡입구멍(19a)과 연통하지 않게 되고, 압력파는 발생하지 않게 된다. 그 결과 실시예 12의 밀폐형 압축기에 있어서는, 기동시등의 밀페용기(2)내의 압력이 높을 경우, 냉동능력의 향상은 꾀할 수 없으나, 토크를 대폭 저감하여, 기동불량을 방지할 수 있으며, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

한편, 실시예 12의 밀폐형 압축기에 있어서는, 기동후, 밀폐용기(2)내의 압력이 저하하면, 벨로우즈(250)는 당겨져 늘어나게 되고, 연통파이프(240)는 실린더헤드(80)에 압착된다. 이 때문에 제1의 흡입파이프(230)는 흡입구멍(19a)과 연이어 통하고, 압력파가 발생하여 흡입압력의 상승효과를 얻을 수 있어, 냉동능력의 향상을 도모할 수가 있다.

또한 실시예 12에 있어서, 연통차단기구를 벨로우즈(250)에 의하여 구성하였으나, 기동등에 있어서 제1의 흡입파이프(230)를 연결시키지 않은 기구라면, 상기 실시예 12와 같은 효과를 얻을 수 있는 것은 말할 것도 없다.

또, 실시예 12에 있어서, 연통차단기구로 하였지만, 기동시에 압력파를 발생시키지 않는 기구라면, 상기 실시예 12와 같은 동일한 효과를 얻을 수 있다는 것은 말할 필요도 없다.

《 실시예 13 》

다음에, 본 발명의 밀폐형 압축기의 일예인 실시예 13에 대해 첨부 도면을 이용하여 설명한다.

도 36은 본 발명의 실시예 13의 밀폐형 압축기의 피스톤 왕복방향을 포함하는 수평면에 있어서의 해당 왕복방향과 직각의 방향에 공명모드의 마디부를 가질 때의 평면단면도이다. 도 37은 실시예 13의 밀폐형 압축기에 있어서의 피스톤 왕복방향을 포함하는 수평면에 있어서의 해당 왕복방향과 직각의 방향에 공명모드의 마디부를 가질 때의 단면도이다.

또, 실시예 13의 밀폐형 압축기에 있어서, 전술한 각 실시예의 밀폐형 압축기와 같은 기능, 구성을 갖는 것에는 같은 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 36 및 도 37에 있어서, 기계부(6)인 실린더(10)의 끝단면에 고정된 밸브 플레이트(211)에는 흡입구멍(211a)이 형성되어 있고, 이 흡입구멍(211a)은 흡입실(251)을 통해 제1의 흡입파이프(241)(흡입유로)의 한끝단에 접속되어 있다. 제1의 흡입파이프(241)의 다른 끝단은, 개구끝단부(241a)로서 밀폐용기(2)의 내부공간에 배치되어 있다.

상기와 같이, 흡입유로로서의 제1의 흡입파이프(241)는, 그 한끝단이 밀폐용기(2)내에 개구하고, 다른 끝단이 공간으로서의 흡입실(251)을 통해 밸브 플레이트(211)의 흡입구멍(211a)로 연결되어 있다. 제1의 흡입파이프(241)의 밀폐용기(2) 내의 개구끝단부(241a)는, 아래 3가지의 평면이 적어도 1개 이상의 평면상에 배치된다.

(1) 상기 밀폐용기(2)의 수평단면(도 36의 지면에 평행한 단면)으로써 그 단면적이 실질적으로 최대가 되는 면(도 37의 직선(H)으로 나타낸 수평면)의 중심(수평단면부분에서의 중심의 위치)을 지나는 제1의 선분(도 36의 화살표(v)로 나타낸 선분)이고, 또한 해당 제1의 선분(v)이(도 37의 직선(H)으로 나타낸 수평면에서의) 상기 밀폐용기(2)의 내벽면 사이의 거리가 최소가 되는 위치에 있어, 상기 제1의 선분(v)의 중심점에서 상기 제1의 선분(v)과 실질적으로 직교하는 제1의 평면(도 36의 직선(W)으로 나타낸 평면)상(도 36에서 개구끝단부(241a)를 나타낸 위치), 또는

(2) 상기 제1의 선분(v)을 포함하는 수평면(H)에서, 상기 제1의 선분(v)와 실질적으로 직교하는 상기 밀폐용기(2)의 내벽면 사이의 제2의 선분(도 36의 화살표(w)로 나타낸 선분)의 중심점을 지나고 또한 상기 제2의 선분(w)과 실질적으로 직교하는 제2의 평면(도 36의 직선(V)로 나타낸 연직평면)상, 또는

(3) 상기 밀폐용기(2)의 연직방향에서의 내벽표면과 상기 윤활유(17)의 오일면(油面)과의 최대거리가 되는 제3의 선분(도 37의 화살표(x)로 나타낸 선분)의 중심점을 지나고, 또한 상기 제3의 선분(x)과 실질적으로 직교하는 제3의 평면(도 37의 직선(Y)으로 나타낸 수평면)상의 3가지의 평면의 적어도 1개의 평면상에 제1의 흡입파이프(241)의 개구끝단부(241a)가 배치되어 있다.

도 36 및 도 37에 나타낸 밀폐형 압축기는, 제1의 흡입파이프(241)의 개구끝단부(241a)가 제1의 평면(W)상에 배치되어 있는 경우이다.

도 36 및 도 37에 나타낸 바와 같이, 제1의 흡입파이프(241)의 개구끝단부(241a)의 근방에는 제2의 흡입파이프(260)의 개구끝단부(260a)가 설치되어 있다. 이 제2의 흡입파이프(260)는 밀폐용기(2)의 외부의 냉동시스템으로부터 냉매가스를 흡입하도록 구성되어 있다.

다음에, 상기한 바와 같이 구성된 실시예 13의 밀폐형 압축기에 대해 그 동작을 설명한다.

냉동냉장장치등의 냉동시스템으로부터 순환하여 온 냉매가스는, 제2의 흡입파이프(260)를 지나고, 밀폐용기(2)의 내부공간에 일단 개방된다. 일단 개방된 냉매가스는 제1의 흡입파이프(241) 및 흡입실(251)을 통해 실린더(10)내로 흡입되어, 피스톤(11)에 의해 압축된다.

이 때, 냉매가스는 크랭크샤프트(12)의 l/2회전으로 실린더(10)내에 흡입되어, 후의 l/2회전으로 압축된다. 그 때문에 냉매가스는 연속적으로 실린더(10)내로 흡입되지 않고, 제1의 흡입파이프(241)에 냉매가스의 압력맥동이 생긴다. 따라서 그 압력맥동이 밀폐용기(2)내의 공간에 진동을 가하여, 피스톤(11)의 왕복방향, 피스톤(11)의 왕복방향을 포함하는 수평면에 있어서의 해당 왕복방향과 직각 방향, 크랭크샤프트(12)의 축방향에 공명모드가 생겨 버린다.

그러나, 실시예 13의 밀폐형 압축기에 있어서는, 제1의 흡입파이프(241)의 밀폐용기(2)의 내부공간에의 개구끝단부(241a)를, 도 36에 있어서 거리(a)에서 표시되는 선분(v)의 중심점을 지나고, 또한 그 선분(v)에 직각이 되는 평면상에 배치되어 있다. 즉 실시예 13의 밀폐형 압축기는, 피스톤(11)의 왕복방향을 포함하는 수평면에서의 해당 왕복방향과 직각의 방향에 생긴 공명모드의 마디부가 있는 평면상이라고 하고 있다. 이 때문에 공명모드를 여기하는 압력맥동성분은, 공명모드의 마디부에 위치하는 것이 된다. 따라서 공명모드의 마디부에서 진동을 가하는 것으로 되고, 공명모드가 여기되지 않아, 공명음의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 실시예 13의 밀폐형 압축기에 있어서는, 제2의 흡입파이프(260)의 밀폐용기(2)내의 개구끝단부(260a)를 제1의 흡입파이프(241)의 밀폐용기(2)내의 개구끝단부(241a)의 근방에 설치함으로써, 제1의 흡입파이프(241)에 흡입되는 냉매가스가 밀폐용기(2)내의 냉매가스에 의해 가열되는 것을 막을 수 있다. 이 때문에 실린더(10)내에는, 보다 밀도가 높은 냉매가스가 충전되게 되어, 실시예 13의 밀폐형 압축기에서는 압축 1행정당 토출냉매량이 늘고, 냉매순환량이 증가하여, 냉동능력을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예 13의 밀폐형 압축기는 크랭크샤프트(12), 피스톤(11), 실린더(10)등의 기계부(6)와, 모터부(7)와, 하부에 윤활유(17)를 저장하는 밀폐용기(2)와, 흡입구멍(214a)을 가지며, 실린더(10)의 끝단면에 배설된 밸브 플레이트(211)와, 제1의 흡입파이프(241)와, 제2의 흡입파이프(260)를 가지고 있다. 제1의 흡입파이프(2410)의 한끝단은 흡입실(251)의 공간을 통해 밸브 플레이트(211)의 흡입구멍(211a)에 연결되어 있고, 다른 끝단의 개구끝단부(241a)는 밀폐용기(2)내의 원하는 위치에 설치되어 있다. 즉 개구끝단부(241a)는,

(1) 밀폐용기(2)의 수평단면으로써 단면적이 대략 최대가 되는 평면상의 중심을 지나고, 또한 밀폐용기(2)의 내벽면 사이의 거리가 최소가 되는 제1의 선분(v:거리a)에 대하여 그 중심점을 지나며, 또한 제1의 선분(v)에 대략 직각이 되는 평면(W)상, 또는

(2) 수평단면의 중심을 지나는 거리가 최소가 되는 제1의 선분(v)을 포함하는 수평면상에서 대략 직각이 되는 밀폐용기(2)의 내벽면 사이의 제2의 선분(w:거리b)에 대하여 그 중심점을 지나고, 또한 그 제2의 선분(w)에 대략 직각이 되는 평면(V) 위, 또는

(3) 밀폐용기(2)의 연직방향의 내벽표면과 윤활유(17)의 오일면과의 사이의 최대거리가 되는 제3의 선분(x:거리c)에 대하여 그 중심점을 지나고, 또한 그 제3의 선분(x)에 대략 직각이 되는 평면(Y)상의 3가지의 평면이 적어도 1개의 평면상에 흡입유로의 밀폐용기내의 흡입구로서 배치된다.

그리고, 제2의 유입파이프(260)는, 그 한끝단이 밀폐용기(2)밖으로 도출되고, 다른 끝단이 개구끝단부(260a)로서 밀폐용기(2)내에 배치되며, 이 개구끝단부(260a)가 흡입유로로서의 제1의 흡입파이프(241)의 개구끝단부(241a)의 근방에 설치된다.

이 때문에, 실시예 13의 밀폐형 압축기는, 밀폐용기(2)내에 생기는 공명을 방지하여, 공명음의 발생에 의한 소음증가를 방지할 수 있다. 그리고 실시예 13의 밀폐형 압축기는, 냉매가스의 밀도를 높여, 냉동능력을 향상시킬 수 있다.

또, 실시예 13에 있어서는, 흡입유로로서의 제1의 흡입파이프(241)의 밀폐용기(2)의 내부공간의 개구끝단부(241a)를 피스톤(11) 왕복방향을 포함하는 수평면에 있어서의 해당 왕복방향과 직각의 방향의 공명모드의 마디부로서 설명하였다. 그러나 흡입파이프(241)의 밀폐용기(2)의 내부공간의 개구끝단부(241a)가, 피스톤(11) 왕복방향의 공명모드의 마디부, 또는 크랭크샤프트(12)의 축방향의 공명모드의 마디부 등, 흡입유로(2)의 밀폐용기(2)내 공간으로의 개구끝단부가 문제가 되는 공명모드의 마디부의 배치되어 있으면, 상기 실시예 13와 동일한 효과를 나타낸다.

실시예 13에서는, 흡입유로가 흡입파이프(241)와 공간으로서의 흡입실(251)로서 설명하였다. 그러나 공간을 갖는 흡입유로로서 머플러등이 부가되어 있는 경우라도 상기 실시예 13과 동일한 효과를 얻을 수 있다.

실시예 13의 밀폐형 압축기는, 실린더(10)의 수량이 1개인 경우로 설명하였으나, 본 발명은 복수의 실린더를 갖는 밀폐형 압축기에도 적용할 수 있다.

본 발명의 밀폐형 압축기는, 흡입유로가 2개 이상 있는 경우라도, 각각의 흡입유로의 밀폐용기(2) 내에의 개구끝단부를 상기 실시예 13에 나타낸 공명모드의 마디부의 위치에 설치함으로써, 상기 실시예 13과 동일한 효과를 얻을 수 있다.

《 실시예 14 》

다음에, 본 발명의 밀폐형 압축기의 일예인 실시예 14에 대해 첨부 도면을 이용하여 설명한다.

도 38은, 본 발명의 실시예 14에 의한 밀폐형 압축기에 있어서, 피스톤(11) 왕복방향을 포함하는 수평면에 있어서의 해당 왕복방향과 직각의 방향에 공명모드의 마디부를 가질 때의 종단면도이다. 도 39는 실시예 14의 밀폐형 압축기의 피스톤 왕복방향을 포함하는 수평면에 있어서의 해당 왕복방향과 직각의 방향에 마디부를 가질 때의 평면 단면도이다.

또, 실시예 14의 밀폐형 압축기에 있어서, 전술한 각 실시예의 밀폐형 압축기와 같은 기능, 구성을 갖는 것에는 같은 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 38 및 39에 있어서, 기계부(6)의 실린더(10) 끝단면에 고정된 밸브 플레이트(211)에는 흡입구멍(211a)이 형성되어 있고, 이 흡입구멍(211a)은 제1의 흡입파이프(271)(흡입유로)의 한끝단에 직접 접속되어 있다. 제1의 흡입파이프(271)의 다른 끝단은, 개구끝단부(271a)로서 밀폐용기(2)내 공간의 소정의 위치에 배치되어 있다.

흡입유로인 제1의 흡입파이프(271)의 밀폐용기(2)내의 개구끝단부(271a)는, 아래 3가지의 평면이 적어도 1개 이상인 평면상에 배치되도록 구성되어 있다.

(1) 상기 밀폐용기(2)의 수평단면(도 37의 지면에 평행한 단면)으로써 그 단면적이 실질적으로 최대가 되는 면(도 38의 직선(H)으로 나타낸 수평면)의 중심(수평단면부분에서의 중심의 위치)를 지나는 제1의 선분(도 39의 화살표(v)로 나타낸 선분)이고, 또한 해당 제1의 선분(v)이(도 38의 직선(H)으로 나타낸 수평면에서) 상기 밀폐용기(2)의 내벽면 사이의 거리가 최소가 되는 위치에 있어, 상기 제1의 선분(v)의 중심점에서 상기 제1의 선분(v)과 실질적으로 직교하는 제1의 평면(도 39의 직선(W)으로 나타낸 평면) 상(도 39에서, 개구끝단부(271a)를 나타낸 위치), 또는

(2) 상기 제1의 선분(v)을 포함하는 수평면(H)에서, 상기 제1의 선분(v)과 실질적으로 직교하는 상기 밀폐용기(2)의 내벽면 사이의 제2의 선분(도 39의 화살표(w)로 나타낸 선분)의 중심점을 지나고, 또한 상기 제2의 선분(w)으로 실질적으로 직교하는 제2의 평면(도 39의 직선(V)으로 나타낸 연직평면) 상, 또는

(3) 상기 밀폐용기(2)의 연직방향에서의 내벽표면과 상기 윤활유(17)의 오일면과의 사이의 최대거리가 되는 제3의 선분(도 38의 화살표(x)로 나타낸 선분)의 중심점을 지나고, 또한 상기 제3의 선분(x)과 실질적으로 직교하는 제3의 평면(도 38의 직선(Y)으로 나타낸 수평면)상의 3가지의 평면이 적어도 1개의 평면상에 제1의 흡입파이프(271)의 개구끝단부(271a)가 배치되어 있다.

도 38 및 도 39에 나타낸 실시예 14의 밀폐형 압축기는, 제1의 흡입파이프(271)의 개구끝단부(271a)가 제1의 평면(W) 상에 배치되어 있는 경우이다.

도 38 및 도 39에서와 같이, 제1의 흡입파이프(271)의 개구끝단부(271a)의 근방에는 제2의 흡입파이프(281)의 개구끝단부(281a)가 설치되어 있다. 이 제2의 흡입파이프(281)는 밀폐용기(2)의 외부로 도출되어 있다.

다음에, 상기와 같이 구성된 실시예 14의 밀폐형 압축기에 대해, 그 동작을 설명한다.

밸브 플레이트(211)의 근방에서 발생한 압력파는, 흡입구멍(211a)을 지나 냉매가스의 흐름과 역방향으로 전파하여, 밀폐용기(2)내의 공간에서 위상이 반전된 반사파로 된다. 이 반사파는 냉매가스의 흐름과 순방향으로 전파하여, 흡입구멍(211a)으로 되돌아온다.

이 반사파가 흡입구멍(211a)에 도달하는 시점과, 실린더(10)내의 용적이 최대가 되는 시점(흡입완료시점)을 일치시킴으로써, 흡입완료시점에서 반사파가 가지는 압력에너지가 냉매가스에 부가되어, 냉매가스의 흡입압력이 상승한다.

그 때문에, 실린더(10)내에는, 보다 밀도가 높은 냉매가스가 충전되게 되고, 압축 1행정당 토출냉매량이 증가하고, 냉매순환량이 증가한다. 이 때문에 실시예 14의 밀폐형 압축기는 냉동능력의 대폭 향상된 장치가 된다.

냉동냉장장치등의 시스템으로부터 순환하여 온 제2의 흡입파이프(281)의 냉매가스는, 일단 밀폐용기(2)의 내부공간으로 개방되고, 밸브 플레이트(211)에 고정된 제1의 흡입파이프(271)을 통하여 실린더(10)내에 흡입되어, 피스톤(11)에 의하여 압축된다. 이 때 냉매가스는 크랭크샤프트(12)의 1/2회전으로 실린더(10)내로 흡입되고, 후의 1/2회전으로 압축된다.

이와 같이 냉매가스는 연속하여 실린더(10)내로 흡입되지 않기 때문에, 제1의 흡입파이프(271)에 냉매가스의 압력맥동이 생긴다. 따라서 그 압력맥동이 밀폐용기(2)내의 공간에 진동을 가하여, 피스톤(11) 왕복방향, 피스톤(11) 왕복방향을 포함하는 수평면에 있어서의 해당 왕복방향과 직각의 방향 및 크랭크샤프트(12)의 축방향에 공명모드가 발생한다.

그러나, 제1의 흡입파이프(271)의 밀폐용기(2)의 내부공간의 개구끝단부(271a)를, 상기와 같이 거리(a)(도 39)에 의해 나타내어지는 선의 중심점을 지나고, 또한 그 선과 직교하는 평면(W) 상, 즉 피스톤(11) 왕복방향으로 포함하는 수평면에 있어서의 해당 왕복방향과 직각방향에 있어서의 공명모드의 마디부위치를 포함하는 평면상에 배치하고 있다. 이 때문에 공명모드를 여기하는 압력맥동성분은, 공명모드의 마디부에 집중하게 된다.

따라서, 실시예 14의 밀폐형 압축기에 있어서는, 압력맥동이 공명모드의 마디부에 진동을 가하게 된다. 이 때문에 이 밀폐형 압축기에 있어서는 공명모드가 여기되지 않고, 공명음의 발생을 억제할 수 있으며, 공명음에 의하여 밀폐형 압축기의 소음이 억제되어 있다.

또한, 실시예 14의 밀폐형 압축기에서는 제2의 흡입파이프(281)의 밀폐용기(2)내의 개구끝단부(281a)를 제1의 흡입파이프(271)의 밀폐용기(2)내의 개구끝단부(271a)의 근방에 설치되어 있다. 이 때문에 실시예 14의 밀폐형 압축기는, 제1의 흡입파이프(271)로 흡입되는 냉매가스가 밀폐용기(2)내의 냉매가스에 의하여 가열되는 것을 막을 수가 있다. 그리고 실시예 14의 밀폐형 압축기는 냉매가스중의 음속이 감소하기 때문에, 압축기능이 커지고, 큰 압력파가 발생하여 냉매가스의 흡입압력이 대폭 상승한다.

실시예 14의 밀폐형 압축기는, 이상와 같이 구성되어 있기 때문에, 실린더(10)내에 보다 밀도가 높은 냉매가스가 충전되어, 압축 1행정당 토출냉매량이 증가한다. 따라서 실시예 14의 밀폐형 압축기는, 냉매순환량이 증가하고, 냉동능력을 대폭 향한시킬 수가 있다.

또, 실시예 14에 있어서는, 흡입유로로서의 제1의 흡입파이프(271)가 그 개구끝단부(271a)를 피스톤(11)의 왕복방향으로 포함하는 수평면에 있어서의 해당 왕복방향과 직각 방향의 공명모드의 마디부에 배치한 구성으로 하였다. 그러나 제1의 흡입파이프(271)의 개구끝단부(271a)는, 피스톤(11) 왕복방향의 공명모드의 마디부, 또는 크랭크샤프트(12)의 축방향의 공명모드의 마디부 등, 흡입유로의 밀폐용기(2)의 내부공간으로의 개구끝단이 문제가 되는 공명모드의 마디부의 위치에 배치되어 있으면 좋다.

본 발명의 실시예 14는 실린더(10)의 수에 구애받지 않고 적용할 수 있다. 또한 흡입유로가 2개이상 있는 경우에도 각각 흡입유로의 밀폐용기(2)내로의 개구끝단을 상기에 나타낸 공명모드의 마디부의 위치에 배치함으로써, 상기 실시예 14와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

흡입유로인 제1의 흡입파이프(271)가 밸브 플레이트(211)의 흡입구멍(211a)으로 협소한 공간(단면형상이 실질적으로 같은 공간)을 통하여 연결되는 구성이라도, 상기 실시예 14와 거의 같은 효과를 얻을 수 있다.

이상과 같이, 실시예 14에 의하면, 밀폐용기내에 생기는 공명을 방지하고, 공명음에 의한 밀폐형 압축기의 소음증가를 방지할 수가 있다. 그리고 실시예 14의 밀폐형 압축기는, 냉매가스의 밀도를 높이고, 냉동능력을 향상시킬 수가 있다는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

실시예 14에 의하면, 흡입유로의 밀폐용기내로의 개구단이 공명모드의 마디부가 되어, 흡입유로의 압력파에 의하여 발생하는 충격음의 발생을 대폭 저감하고, 밀폐형 압축기의 소음증가를 방지할 수가 있다. 이 때문에 실시예 14의 밀폐형 압축기는, 냉매가스의 밀도를 높이고, 냉동능력을 대폭 향상시킬 수 있다는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

《 실시예 15 》

다음에, 본 발명의 밀폐형 압축기의 일예인 실시예 15에 대해 첨부 도면을 이용하여 설명한다.

도 40은 본 발명의 실시예 15에 의한 밀폐형 압축기를 나타낸 종단면도이다. 도 41은 도 40의 밀폐형 압축기의 B-B 선에 있어서의 정면단면도이다. 도 42는 실시예 15에 의한 별도의 흡입유로형상을 갖는 밀폐형 압축기를 나타낸 종단면도이다. 도 43은 도 42의 밀폐형 압축기의 C-C 선에 있어서의 정면 단면도이다. 또 실시예 15의 밀폐형 압축기에 있어서, 전술한 각 실시예의 밀폐형 압축기와 같은 기능, 구성을 갖는 것에는 같은 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 40 및 도 41에 있어서, 기계부(6)인 실린더(10)의 끝단면에 고정된 밸브 플레이트(191)에는 흡입구멍(191a)이 형성되어 있고, 이 흡입구멍(191a)은 제1의 흡입 파이프(201)(흡입유로)의 한끝단에 직접 접속되어 있다. 제1의 흡입파이프(201)의 다른 끝단은 개구끝단부(201a)로서 밀폐용기(2)의 내부공간의 원하는 위치에 배치되어 있다. 제1의 흡입파이프(201)(흡입유로)는, 거의 균일한 곡률의 곡률부(201b)를 갖고 있다.

다음에, 상기와 같이 구성된 실시예 15의 밀폐형 압축기에 대해 그 동작을 설명한다.

흡입행정시에 밸브 플레이트(191)의 흡입구멍(191a)부근에서 발생한 압력파는, 냉매가스의 흐름과 역방향으로 전파하여, 밀폐용기(2)내의 공간에서 위상이 반전된 반사파로 되고, 냉매가스의 흐름과 순방향으로 전파하여, 흡입구멍(191a)으로 되돌아간다.

흡입행정 동안에, 이 반사파가 흡입구멍(191a)에 도달시킴으로써 흡입완료시점에서의 반사파가 가지는 압력에너지가 냉매가스에 부가되어, 냉매가스의 흡입압력이 상승한다.

그 때문에, 실시예 15의 밀폐형 압축기에 있어서는, 실린더(10)내에 보다 밀도가 높은 냉매가스가 충전되게 되고 압축 1행정당 토출냉매량이 증가하여, 냉매순환량이 증가하고, 냉동능력을 향상시킬 수 있다.

또한, 실시예 15의 밀폐형 압축기는 제1의 흡입파이프(201)의 각 곡률부(201b)의 곡률을 거의 균일하게 함으로써, 곡률부(201b)에서의 압력파의 진폭 감소를 억제하여, 압력이 높은 반사파를 실린더(10)안에 되돌리게 할 수가 있고, 보다 높은 냉동능력의 향상을 도모할 수가 있다.

또한, 실시예 15의 밀폐형 압축기는, 제1의 흡입파이프(201)를 컴팩트하게 형성할 수가 있고, 밀폐용기(2)의 소형화를 달성할 수 있다.

이상과 같이, 실시예 15의 밀폐형 압축기는, 흡입구멍(191a)을 가지고 실린더(100의 끝단면에 배설된 밸브 플레이트(191)와, 한끝단이 밀폐용기(2) 내의 공간에 개구하고, 다른 끝단이 밸브 플레이트(191)의 흡입구멍(191a)에 직접 연결되며, 또한 거의 균일한 곡률의 곡률부(201b)를 갖는 제1의 흡입파이프(201)를 구비하고 있다. 이 때문에 실시예 15의 밀폐형 압축기는, 압력파나 반사파의 압력진폭의 감쇠를 저감할 수가 있다. 따라서 실시예 15의 밀폐형 압축기는, 흡입압력을 상승시켜, 높은 냉동능력을 얻을 수 있다.

실시예 15의 밀폐형 압축기에 있어서는, 흡입유로인 제1의 흡입파이프를 도 42 및 도 43에 나타낸 것과 같은 나선형상의 흡입파이프(212)로 형성함으로써, 곡률부(212b)의 곡률을 크게 잡을 수가 있다. 이 때문에 실시예 15의 밀폐형 압축기는, 제1의 흡입파이프(212)내의 압력의 감쇠를 더욱 저감시킬 수 있다.

실시예 15의 밀폐형 압축기는, 제1의 흡입파이프(201,212)가 밸브 플레이트(191)의 흡입구멍(191a)을 단면적이 실직적으로 같은 유로공간을 통하여 연결하여도 상기 실시예 15와 동등한 효과를 얻을 수 있다.

실시예 15의 밀폐형 압축기에서 흡입유로를 관형상의 제1 흡입파이프(201,212)에 의하여 구성하였다. 그러나 흡입파이프에 대신하여, 예를 들면 흡입유로를 가지는 블록형상의 것에 의하여 흡입유로를 구성하여도 상기 실시예 15와 같은 효과를 얻을 수 있다.

《 실시예 16 》

다음에, 본 발명의 밀폐형 압축기의 일예인 실시예 16에 대해 첨부 도면을 이용하여 설명한다.

도 44는 본 발명의 실시예 16에 의한 밀폐형 압축기를 나타낸 종단면도이다. 도 45는 도 44의 밀폐형 압축기의 D-D 선에 있어서의 정면 단면도이다.

또, 실시예 16의 밀폐형 압축기에 있어서, 전술한 각 실시예의 밀폐형 압축기와 같은 기능, 구성을 갖는 것에는 같은 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 44 및 도 45에 있어서, 기계부(6)인 실린더(10)의 끝단면에 고정된 밸브 플레이트(192)에는 흡입구멍(192a)이 형성되어 있고, 이 흡입구멍(192a)은 제1의 흡입 파이프(221)(흡입유로)의 한끝단에 직접 접속되어 있다. 제1의 흡입파이프(221)의 다른 끝단은, 개구끝단부(221a)로서 밀폐용기(2)의 내부공간의 소정의 위치에 배치되어 있다. 도 45에 도시한 바와 같이, 제1의 흡입파이프(221)(흡입유로)는, 흡입유로 사이가 근접하도록 여러번 구부러져 있다.

다음에, 상기와 같이 구성된 실시예 16의 밀폐형 압축기에 대해 그 동작을 설명한다.

흡입행정시에 밸브 플레이트(192)의 흡입구멍(192a)부근에서 발생한 압력파는, 냉매가스의 흐름과 역방향으로 전파하여, 밀폐용기(2)내의 공간에서 위상이 반전된 반사파로 되고, 냉매가스의 흐름과 순방향으로 전파하여, 흡입구멍(192a)으로 되돌아간다.

흡입행정 동안에, 이 반사파가 흡입구멍(192a)에 도달함으로써, 흡입완료시점에서의 반사파가 가지는 압력에너지가 냉매가스에 부가되어, 냉매가스의 흡입압력이 상승한다.

그 때문에, 실시예 16의 밀폐형 압축기에 있어서는, 실린더(10)내에 보다 밀도가 높은 냉매가스가 충전되게 되고, 압축 1행정당 토출냉매량이 증가하여, 냉매순환량이 증가하고, 냉동능력을 향상시킬 수 있다.

실시예 16의 밀폐형 압축기에 있어서는, 제1의 흡입파이프(221)를 여러번 구부리고, 내부에 저온의 흡입가스가 흐르는 흡입파이프(221)를 근접시켜 배치하고 있다. 이 때문에 실시예 16의 밀폐형 압축기는, 밀폐용기(2)내의 압축발열, 모터발열, 미끄럼동작 발열등의 영향으로 고온이 되어있는 밀폐용기(2)내의 냉매가스의 영향을 적게 할 수 있다.

이에 따라, 실시예 16의 밀폐형 압축기는, 밀폐용기(2)내의 고온의 냉매가스의 열이 제1의 흡입파이프(221)에 전해 지는 것이 억제되어, 제1의 흡입파이프(221)내의 흡입가스의 온도 상승을 저감시킬 수 있다. 이 결과 실시예 16의 밀폐형 압축기는, 흡입가스의 밀도를 높여, 냉매순환량을 증가시킬 수 있다.

실시예 16의 밀폐형 압축기는, 흡입되는 냉매가스의 온도(흡입가스온도)가 낮고, 밀도가 높은 냉매가스가 흡입파이프(221)내에 흡입된다. 이에 따라 흡입가스의 음속이 느려지기 때문에, 냉매가스의 압축성의 효과가 크게 되고, 큰 압력파가 발생하여, 높은 냉동능력을 얻을 수 있다.

또한, 실시예 16의 밀폐형 압축기는, 제1의 흡입파이프(221)를 컴팩트하게 형성할 수 있으며, 밀폐용기를 소형화 할 수 있다.

이상과 같이, 실시예 16의 밀폐형 압축기는, 흡입구멍(191a)을 가지며, 실린더(10)의 끝단면에 배설된 밸브 플레이트(191)와 한끝단이 밀폐용기(2)내의 공간으로 개구하고, 다른 끝단이 밸브 플레이트(191)의 흡입구멍(191a)에 직접 연결되며, 또한 흡입유로사이가 근접하도록 여러번 구부러진 제1의 흡입파이프(221)를 구비한 것이다. 따라서 실시예 16의 밀폐형 압축기는, 제1의 흡입파이프(221)가 밀폐용기(1)내의 고온의 냉매가스로부터 받는 열량을 작게 하고, 제1의 흡입파이프(221)의 온도상승을 저감하여, 제1의 흡입파이프(221)내의 흡입가스온도의 상승을 저감시키고 있다. 이 결과 실시예 16의 밀폐형 압축기는, 큰 냉매순환량을 얻을 수 있다.

그와 더불어, 실시예 16의 밀폐형 압축기는, 흡입가스온도가 낮고, 밀도가 높은 냉매가스를 제1의 흡입파이프(221)내로 흡입시킴으로써, 흡입되는 냉매가스중의 음속이 느려진다. 이 때문에 실시예 16의 밀폐형 압축기는, 냉매가스의 압축성의 영향이 크게 되고, 큰 압력파가 발생하여, 높은 냉동능력의 향상효과를 얻을 수 있다.

또, 실시예 16에 있어서, 제1의 흡입파이프(221)를 여러번 구부려 흡입유로 사이를 근접시키고, 제1의 흡입파이프(221)가 고온의 밀폐용기내의 냉매가스로부터 받는 열량을 감소시키는 구성으로 하였으나, 예를 들면 근접한 흡입유로를 갖는 블록형상의 것이라도 상기 실시예 16의 밀폐형 압축기와 같은 효과를 얻을 수 있다.

실시예 16에 있어서, 제1의 흡입파이프(221)끼리를 근접시키는 구성으로 하였다. 그러나 제1의 흡입파이프(221)끼리를 밀착시킴으로써, 제1의 흡입파이프(221)와 고온의 밀폐용기내의 냉매가스와의 열교환면적으로 감소시켜도 무방하다. 이와 같이 구성함으로써, 본발명의 밀폐형 압축기는, 제1의 흡입파이프(221)의 수열량을 저감할 수 있고, 또한 높은 냉동능력의 향상효과를 얻을 수 있다.

실시예 16에 있어서, 제1의 흡입파이프(221)를 밸브 플레이트(191)의 흡입구멍(191a)에 직접 연결시키는 구성으로 하였다. 그러나 제1의 흡입파이프(221)와 밸브 플레이트(191)의 흡입구멍(191a)을 단면적이 실질적으로 동등한 유로공간을 통하여 연결하여도 거의 같은 효과가 얻어진다.

《 실시예 17 》

다음에, 본 발명의 밀폐형 압축기의 일예인 실시예 17에 대해 첨부 도면을 이용하여 설명한다.

도 46은 본 발명의 실시예 17에 의한 밀폐형 압축기를 나타낸 종단면도이다. 도 47은 도 46의 밀폐형 압축기인 E-E 선에 있어서의 정면 단면도이다.

또, 실시예 17의 밀폐형 압축기에 있어서, 전술한 각 실시예의 밀폐형 압축기와 같은 기능, 구성을 갖는 것에는 같은 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 46 및 도 47에 있어서, 기계부(6)의 실린더(10)의 끝단면에 고정된 밸브 플레이트(193)에는 흡입구멍(193a)이 형성되어 있고, 이 흡입구멍(193a)은 제1의 흡입파이프(231)(흡입유로)의 한끝단에 직접 접속되어 있다. 제1의 흡입파이프(231)의 다른 끝단은, 개구끝단부(231a)로서 밀폐용기(2)의 내부공간의 소정의 위치에 배치되어 있다. 도 47에 도시된 바와 같이, 제1의 흡입파이프(231)(흡입유로)는, 흡입유로 사이가 근접하도록 여러번 구부러져 있다.

도 47에 나타낸 바와 같이, 실시예 17의 밀폐형 압축기에는 흡입머플러(241)가 설치되어 있다. 이 흡입머플러(241)는 제1의 흡입파이프(231)를 거의 감싸듯이 구성되어 있다. 흡입머플러(241)는 압력파를 반사하는 데 필요한 용적을 갖고 있다.

다음에, 상기와 같이 구성된 실시예 17의 밀폐형 압축기에 대해 그 동작을 설명한다.

흡입행정시에 밸브 플레이트(193)의 흡입구멍(193a)부근에서 발생한 압력파는, 냉매가스의 흐름과 역방향으로 전파하고, 밀폐용기(2)내의 공간에서 위상이 반전된 반사파로 되어, 냉매가스의 흐름과 순방향으로 전파하여 흡입구멍(193a)로 되돌아온다.

흡입행정 동안에, 이 반사파가 흡입구멍(193a)에 도달시킴으로써, 흡입완료시점에서의 반사파가 가지는 압력에너지가 냉매가스에 부가되어, 냉매가스의 흡입압력이 상승한다.

그 때문에, 실시예 17의 밀폐형 압축기에 있어서는, 실린더(10)내에 보다 밀도가 높은 냉매가스가 충전되게 된다. 따라서 실시예 17의 밀폐형 압축기는, 압축 1행정당 토출냉매량이 증가하고, 냉매순환량이 증가하여, 냉동능력을 향상시킬 수 있다.

이 때, 실시예 17의 밀폐형 압축기는, 제1의 흡입파이프(231)의 개구끝단부(231a)는 흡입머플러(241)내에 설치되어 있다. 이 때문에 실시예 17의 밀폐형 압축기에 있어서는, 흡입가스의 맥동이 흡입머플러(241)에서 감쇠되고, 밀폐용기(2)내의 냉매가스에 진동을 가하는 힘을 작게 하여, 밀폐용기(2)내의 냉매가스의 공명주파수에 관계 없이, 항상 공명음을 작게 할 수 있다.

실시예 17의 밀폐형 압축기에 있어서는, 밀폐용기(2)내의 냉매가스가 공명하고 있다고 해도, 제1의 흡입파이프(231)의 개구끝단부(231a)가 흡입머플러(241)내에 있기때문에, 압력파가 흡입 제1의 흡입파이프(231)의 개구끝단부(231a)에서 반사할 때에 밀폐용기(2)내의 냉매가스의 공명의 영향을 받지 않는다.

따라서, 실시예 17의 밀폐형 압축기는, 압력파가 제1의 흡입파이프(231)의 흡입머플러(241)내의 개구끝단부(241a)에서 반사할때에 밀폐용기(2) 공간내의 공명의 영향으로 받아 압력진폭이 감쇠하는 것을 방지한다. 이 때문에 실시예 17의 밀폐압축기는, 밀폐용기(2)의 형상이나 운전조건등에 있어서, 어떠한 변화에도 불구하고, 냉매가스의 흡입압력이 항상 상승하고, 안정되고 높은 냉동능력을 얻을 수가 있다.

실시예 17의 밀폐형 압축기에서는, 제1의 흡입파이프(231)를 흡입머플러(241)로 에워쌈으로써, 제1의 흡입파이프(231)의 온도분포를 균일화하여, 냉매가스중의 음속변화를 작게할 수가 있다. 이 때문에 실시예 17의 밀폐형 압축기는, 압력파의 감쇠를 작게하고, 안정된 냉매가스의 흡입압력의 상승을 얻을 수가 있고, 안정된 냉동능력의 향상효과를 얻을 수가 있다.

실시예 17의 밀폐형 압축기에 있어서는, 제1의 흡입파이프(231)를 컴팩트하게 형성할 수 있으며, 밀폐용기(2)를 소형화할 수 있다.

이상과 같이 실시예 17의 밀폐형 압축기는, 흡입구멍(191a)을 가지며 실린더(10)의 끝단면에 설치된 밸브 플레이트(191)와, 한끝단이 밀폐용기(2)내의 공간으로 개구하고, 다른 끝단이 밸브 플레이트(191)의 흡입구멍(191a)에 대략 직접 연결된 제1의 흡입파이프(231)와, 제1의 흡입파이프(231)를 거의 감싸는 흡입머플러(241)를 구비하고 있다. 이 때문에 실시예 17의 밀폐형 압축기는, 흡입가스의 맥동을 작게 하고 밀폐용기(2)내의 냉매가스에 진동을 가하는 힘을 작게 하여, 밀폐용기(2)내의 냉매가스의 공명주파수에 상관없이, 항상 공명음을 작게할 수가 있다.

실시예 17의 밀폐형 압축기는, 밀폐용기(2)내의 냉매가스의 공명주파수에 상관없이, 압력파가 제1의 흡입파이프(231)의 개구끝단부(231a)에서 반사할 때의 압력진폭의 감쇠를 항상 막을 수가 있다. 실시예 17의 밀폐형 압축기는, 밀폐용기(2)의 형상이나 운전조건등의 제반 변화에도 불구하고, 항상 냉매가스의 흡입압력이 상승하여, 안정된 높은 냉동능력을 얻을 수가 있다.

실시예 17의 밀폐형 압축기는, 제1의 흡입파이프(231)의 온도분포를 균일화하고, 냉매가스중의 음속변화를 작게할 수 있다. 이 때문에 실시예 17의 밀폐형 압축기는, 압력파의 감쇠를 작게하고 안정된 흡입압력의 상승을 얻음으로써, 안정된 냉동능력을 얻을 수 있다.

또, 실시예 17에 있어서 제1의 흡입파이프(231)가 밸브 플레이트(191)의 흡입구멍(191a)에 직접 연결된 구성으로 하였다. 그러나 제1의 흡입파이프(231)과 밸브 플레이트(191)의 흡입구멍(191a)을 아주 작은 공간(실질적으로 같은 단면형상을 가지는 유로공간)을 통하여 연결하여도 상기 실시예 17와 거의 동등한 효과를 얻을 수 있다.

실시예 17에 있어서, 흡입유로르 관형상인 제1의 흡입파이프(231)로서 설명하였다. 그러나 예를 들면 흡입유로가 형성된 블록형상의 것이라도 상기 실시예 17와 같은 효과를 얻을 수가 있다.

《 실시예 18 》

다음에, 본 발명의 밀폐형 압축기의 일예인 실시예 18에 대해 첨부 도면을 이용하여 설명한다.

도 48은 본 발명의 실시예 188에 의한 밀폐형 압축기를 나타낸 평면 단면도이다. 도 49는 도 48의 B-B선에 있어서의 정면 단면도이다. 도 50은 실시예 18의 밀폐형 압축기의 고부하운전시에 있어서의 흡입유로의 주요부 단면도를 나타낸다. 도 51은 실시예 18의 밀폐형 압축기의 통상운전시에 있어서의 흡입유로의 주요부 단면도를 나타낸다.

또, 실시예 18의 밀폐형 압축기에 있어서, 전술한 각 실시예의 밀폐형 압축기와 같은 기능, 구성을 갖는 것에는 같은 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 48 및 도 49에 있어서, 흡입유로를 갖는 흡입유로 블록(140)은, 그 흡입유로의 한끝단이 밀폐용기(2)내의 공간에 개구끝단부로서 배치되어 있고, 다른 끝단이 밸브 플레이트(150)의 흡입구멍(150a)에 직접 연결되어 있다.

도 50 및 도 51은 흡입유로블록(140)의 요부를 나타낸 단면도이다. 흡입유로블록(140)내에는 유로전환기구(141)가 설치되어 있다. 유로전환기구(141)는 설정온도를 경계로 하여, 흡입유로를 전환하도록 기능을 가지며, 바이메탈, 형상기억합금 혹은 부하상태를 검지하여 유로를 전환하는 밸브등으로 구성되어 있다.

다음에, 상기와 같이 구성된 실시예 18의 밀폐형 압축기에 대해 그 동작을 설명한다.

일반적으로, 바깥기온이 낮을 때에는, 냉동냉장장치는 큰 냉동능력을 필요로 하지 않는다. 그러나 이러한 상황에서 밀폐형 압축기에 의하여 필요이상의 냉매순환량이 공급되면, 흡입압력의 저하, 토출압력의 상승이 일어난다. 이 때문에 밀폐형 압축기를 포함하는 냉동시스템 전체의 효율이 저하시켜, 결과적으로 총 소비전력량이 증가한다고 하는 문제가 있다.

이 문제를 해결하기위해서, 바깥기온이 낮을 때에는, 냉매순환량을 적게함으로써, 소비전력량은 적게 할수 있다.

실시예 18의 밀폐형 압축기는, 바깥기온이 높을 때나 고부하시에는 각 부의 온도가 전체적으로 높아지고, 흡입유로를 갖는 흡입유로블록(140)내에 설치되는 유로전환기구(141)의 온도도 높아진다. 이 경우 바이메탈, 형상기억합금 혹은 고부하상태를 검지하여 유로를 바꾸는 밸트등의 유로전환기구(141)는, 도 50에 나타낸 형상으로 배치되어 있다. 이 때의 흡입되는 냉매가스의 흐름은, 도 50에 있어서의 a → b → c의 방향이고, 흡입행정시에 흡입구멍(150a)부근에서 발생하는 압력파는 냉매가스의 흐름과 역방향으로 전파한다. 그리고 압력파는 밀폐용기(2)내의 공간에서 위상이 반전된 반사파로 되어 냉매가스의 흐름과 순방향으로 전파하여, 흡입구멍(150a)으로 되돌아온다.

흡입행정의 사이에 이 반사파를 흡입구멍(150a)에 도달시킴으로써, 흡입완료시점에서 반사파가 가지는 압력에너지가 냉매가스에 부가되어, 냉매가스의 흡입압력이 상승한다.

그 때문에 실시예 18의 밀폐형 압축기는, 실린더(10)내에는 보다 밀도가 높은 냉매가스가 충전되게 된다. 그 결과 압축 1행정당 토출냉매량이 증가하여, 냉매순환량이 증가한다. 따라서 실시예 18의 밀폐형 압축기는, 큰 냉동능력을 필요로 하는 바깥기온이 낮을 때나 고부하시에는 종래의 밀폐형 압축기와 같이 냉동능력을 대폭 향상시킬 수 있다.

한편, 통상운전시나 바깥기온이 낮을 때에는 각 부의 온도가 전체적으로 낮아지고, 유로전환기구(141)의 온도도 낮아진다. 이 경우 유로전환기구(141)가 도 51에 도시한 바와 같이 변형하기 때문에, 흡입되는 냉매가스는 도 51에 나타낸 a → c의 방향으로 흐른다. 이 때문에 도 51에 나타낸 냉매가스의 흐름은, 도 50에 나타난 a → b → c의 방향이 흐름에 비해 짧아지고, 도 51의 흡입유로의 길이에서는, 반사파가 흡입구멍(150a)으로 되돌아오는 타이밍이 너무 빨라져서, 흡입완료시점에서는 반사파가 가지는 압력에너지가 냉매가스에 부가되지 않아, 공급효과를 얻을 수 없게 된다.

반대로, 흡입유로블록(140)의 흡입유로의 길이가 긴 경우에는 반사파가 흡입구멍(150a)으로 되돌아오는 타이밍이 너무 늦어져서, 흡입완료시점에서는 반사파가 가지는 압력에너지가 냉매가스에 부가되지 않아, 공급효과를 얻을 수 없게 된다.

이와 같이, 본 발명의 실시예 18의 밀폐형 압축기는, 바깥기온이 높을 때나 고부하시에만 공급효과를 얻을 수 있도록 흡입유로의 길이등이 조정되어 있다. 이 때문에 본 발명의 실시예 18의 밀폐형 압축기는, 바깥기온이 높을 때나 고부하시 이외에는 필요이상의 냉동능력이 발생하지 않게 되고, 종합적으로 소비전력량을 적게 할 수가 있다.

이상과 같이, 실시예 18의 밀폐형 압축기는, 밀폐용기(2)와, 밀폐용기(2)내에 수납되어 압축요소(300) 및 전동기에 의해 구성되는 전동압축요소(81)와, 압축요소(300)를 구성하는 실린더(10)와 흡입구멍(150a)을 가지며 실린더(10)의 끝단면에 설치된 밸브 플레이트(150)과 한끝단이 밀폐용기(2)로 개구하고, 다른 끝단이 밸브 플레이트(150)의 흡입구멍(150a)에 직접 연결하는 흡입유로를 갖는 흡입유로블록(140)과, 흡입유로에 구비된 유로전환기구(141)를 구비하고 있다. 이 때문에 실시예 18의 밀폐형 압축기는, 전동압축요소(81)에 고부하가 부담되는 바깥기온이 높을 때나 고부하시에만 공급효과를 얻을 수 있도록 함으로써, 종합적으로 소비전력량을 적게 할 수 있다.

또, 실시예 18에 있어서, 흡입유로가 밸브 플레이트(150)의 흡입구멍(150a)에 직접 연결된 구성으로 나타내었으나, 얼마 되지 않는 공간을 통하여 흡입유로와 밸브 플레이트(150)의 흡입구멍(150a)을 연결하여도 상기 실시예 18와 동등한 효과를 얻을 수 있다.

실시예 18에 있어서, 흡입유로를 도 48에서부터 도 51에 나타낸 것과 같은 흡입유로블록(140)내에 형성한 것으로 설명하였다. 그러나 예를들어 흡입유로를 관으로 구성한 것이라도 상기 실시예 18과 동등한 효과를 얻을 수 있다.

《 실시예 19 》

다음에, 본 발명의 밀폐형 압축기의 일예인 실시예 19에 대해 첨부 도면을 이용하여 설명한다.

도 52는 본 발명의 실시예 19에 의한 밀폐형 압축기를 나타낸 평면 단면도이다. 도 53은 도 52의 C-C 선에 있어서의 정면 단면도이다. 도 54는 실시예 19의 밀폐형 압축기의 고부하운전시에 있어서의 흡입유로의 주요부 단면도를 나타낸다. 도 55는 실시예 19의 밀폐형 압축기의 통상운전시에 있어서의 흡입유로의 주요부 단면도를 나타낸다.

또, 실시예 19의 밀폐형 압축기에 있어서, 전술한 각 실시예의 밀폐형 압축기와 같은 기능, 구성을 갖는 것에는 같은 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 52 및 도 53에 있어서, 흡입유로를 갖는 흡입유로블록(170)은, 흡입유로의 한끝단이 밀폐용기(2)내의 공간에 개구끝단부(170a)로서 배치되어 있고, 다른 끝단이 밸브 플레이트(150)의 흡입구멍(150a)에 거의 직접 연결되어 있다. 흡입파이프(161)는 냉매가스를 밀폐용기(2)내에 도입하는 것이고, 흡입파이프(161)의 밀폐용기내의 개구끝단부는 흡입유로블록(170)의 개구끝단부(170a) 근방에 배치되어 있다. 도 54 및 도 55는 흡입유로블록(170)의 흡입유로의 요부를 나타낸 단면도로서, 흡입유로내에는 유로전환기구(171)가 설치되어 있다. 유로전환기구(171)는 설정온도를 경계로 하여, 흡입유로를 전환하도록 기능을 가지고, 바이메탈, 형상기억합금 혹은 고부하상태를 검지하여 유로를 전환하는 밸브등으로 구성되어 있다.

다음에, 상기와 같이 구성된 실시예 19의 밀폐형 압축기에 대해 그 동작을 설명한다.

일반적으로, 바깥기온이 낮을 때에는, 냉동냉장장치는 큰 냉동능력을 필요로 하지 않는다. 그러나 이러한 상황에서 밀폐형 압축기에 의해 필요이상의 냉매순환량이 공급되면, 압력의 저하, 토출압력의 상승이 일어난다. 이 결과 밀폐형 압축기를 포함하는 냉동시스템 전체의 효율이 저하하고, 결과적으로 총 소비전력량이 증가한다는 문제가 있다.

이 문제를 해결하기 위하여, 바깥기온이 낮을 때에는, 냉매순환량을 적게 함으로써, 소비전력량은 적게할 수 있다.

실시예 19의 밀폐형 압축기는, 바깥기온이 높을 때나 고부하시에는 온도가 전체적으로 높아지고, 흡입유로블록(170)의 흡입유로내에 설치되어 있는 유로전환기구(171)의 온도도 높아진다. 이 경우 바이메탈, 형상기억합금, 혹은 고부하상태를 검지하여 유로를 바꾸는 밸트등의 유로전환기구(171)는, 도 54에 나타낸 형상으로 배치되어 있다. 이때 흡입되는 냉매가스의 흐름은, 도 54에 있어서 d →e → f의 방향이며, 흡입행정시에 흡입구멍(150a)부근에서 발생하는 압력파는 냉매가스의 흐름과 역방향으로 전파한다. 이 압력파는 밀폐용기(2) 내의 공간에서 위상이 반전된 반사파로 되고, 냉매가스의 흐름과 순방향으로 전파하여, 흡입구멍(150a)으로 되돌아온다.

흡입행정 동안에, 상기 반사파를 흡입구멍(150a)에 도달시킴으로써, 흡입완료시점에서 반사파가 가지는 압력에너지가 냉매가스에 부가되어, 냉매가스의 흡입압력이 상승한다.

그 때문에, 실시예 19의 밀폐형 압축기는, 실린더(10)내에는보다 밀도가 높은 냉매가스가 충전되게 되고, 압축 1행정당 토출냉매량이 증가하여, 냉매순환량이 증가한다. 따라서 실시예 19의 밀폐형 압축기는 큰 냉동능력을 필요로 하는 바깥기온이 높을 때나 고부하시에는 종래의 밀폐형 압축기와 같이 냉동능력을 대폭 향상시킬 수 있다.

한편, 통상운전시나 바깥기온이 낮을 때에는 각 부의 온도가 전체적으로 낮아지고, 유로전환기구(171)의 온도도 낮아진다. 이 경우 유로전환기구(171)가 도 55에 도시된 바와 같이 변형하기 때문에, 흡입되는 냉매가스는 도 55에 나타낸 바와 같이 d → f의 방향으로 흐른다. 이 때문에 도 55에 나타낸 냉매가스의 흐름은, 도 54에 나타낸 d → e → f의 방향의 흐름에 비해 짧아진다. 따라서 도 55에 나타낸 흡입유로의 길이로서는, 반사파가 흡입구멍(150a)으로 되돌아오는 타이밍이 너무 빨라져, 흡입완료시점에서는 반사파가 갖는 압력에너지가 냉매가스에 부가되지 않아, 공급효과를 얻을 수 없게 된다.

반대로 흡입유로블록(170)의 흡입유로의 길이가 긴 경우에는, 반사파가 흡입구멍(150a)으로 되돌아오는 타이밍이 너무 느려져서, 흡입완료시점에서는 반사파가 갖는 압력에너지가 냉매가스에 부가되지 않아, 공급효과를 얻을 수 없게 된다.

이와 같이, 본 발명의 실시예 19의 밀폐형 압축기는, 바깥기온이 높을 때나 고부하시에만 공급효과를 얻을 수 있도록 흡입유로의 길이등이 조정되어 있다. 이 때문에 본 발명의 실시예 19의 밀폐형 압축기는, 바깥기온이 높거나 고부하시 이외에는 필요이상의 냉동능력이 발생하지 않게 되어 종합적으로 소비전력량을 적게 할 수 있다.

본 발명의 실시예 19의 밀폐형 압축기는, 흡입유로블록(170)에 있어서의 흡입유로의 밀폐용기(2)내의 개구끝단부(171a)를 흡입파이프(161)의 밀폐용기(2)내의 개구끝단부의 근방에 설치하고 있다. 이에따라 실시예 19의 밀폐형 압축기는 흡입유로블록(170)의 흡입유로에 흡입되는 냉매가스가 밀폐용기(2)내의 압축발열, 전동기발열, 미끄럼동작발열등의 영향으로 고온이 되어 있는 전동압축요소(81)로부터 받는 열의 영향을 적게 할 수가 있으며, 온도상승을 적게 할 수 있다.

따라서, 실시예 19의 밀폐형 압축기는, 흡입유로내의 냉매가스의 밀도를 높이고, 냉매순화량을 증가시킬 수 있고, 효율을 높일 수가 있다.

이상과 같이, 실시예 19의 밀폐형 압축기는, 밀폐용기(2)와, 밀폐용기(2)내에 수납되어 압축요소(300) 및 전동기등의 모터부(7)로 구성되는 전동압축요소(81)와, 압축요소(300)를 구성하는 실린더(10)와, 흡입구멍(150a)을 가지고 실린더(10)의 끝단면에 설치된 밸브 플레이트(150)와, 한끝단이 밀폐용기(2)의 밖으로 연이어 통하고 다른 끝단이 밀폐용기(2)내로 개구한 흡입파이프(161)와, 한끝단이 흡입파이프(161)의 밀폐용기의 개구끝단부 근방으로 개구하고, 다른 끝단이 밸브 플레이트(150)의 흡입구멍(150a)으로 직접 연결되는 흡입유로와, 흡입유로에 구비된 유로전환기구(171)를 구비하고 있다.

이 때문에, 실시예 19의 밀폐형 압축기는, 전동압축요소(81)에 고부하가 이러한 바깥이온이 높을 때나 고부하시에만 공급효과를 얻을 수 있도록 구성되어 있다. 실시예 19의 밀폐형 압축기는, 종합적으로 소비전력량을 적게 할 수 있다.

실시예 19의 밀폐형 압축기는, 흡입되는 냉매가스의 온도상승을 작게 함으로써, 냉매가스의 밀도를 높여, 냉매순환량을 증가시킴으로써 효율을 높게 할 수 있다.

또, 실시예 19에 있어서, 흡입유로가 밸브 플레이트(150)의 흡입구멍(150a)에 직접 연결된 구성으로 하였다. 그러나 얼마 안되는 공간(실질적으로 같은 단면형상을 갖는 유로공간)을 통해 흡입유로와 밸브 플레이트(150)의 흡입구멍(150a)을 연결하는 구성이더라도 상기 실시예 19와 거의 동등한 효과를 얻을 수 있다. 실시예 19에서 흡입유로를 도 52로부터 도 55에 나타낸 바와 같이 흡입유로블록에 흡입유로를 형성한 것으로 설명하였으나, 예컨대 흡입유로를 관으로 구성한 것으로도 상기 실시예 19와 같은 효과를 얻을 수 있다.

《 실시예 20 》

다음에, 본 발명의 밀폐형 압축기의 일예인 실시예 20에 대해 첨부 도면을 이용하여 설명한다.

도 56은 본 발명의 실시예 20에 의한 밀폐형 압축기를 나타낸 평면 단면도이다. 도 57은 실시예 20의 밀폐형 압축기의 개략구조와 냉동장치의 제어블럭도이다. 도 58은 인버터장치를 이용하여 실시예 20의 밀폐형 압축기의 회전수제어시의 냉동능력변화를 나타낸 특성도이다.

또, 실시예 20의 밀폐형 압축기에 있어서, 전술한 각 실시예의 밀폐형 압축기와 같은 기능, 구성을 갖는 것에는 같은 부호를 부여하고, 설명은 생략한다.

도 56 및 도 57에 있어서, 제1의 흡입파이프(193)는 그 한끝단이 밀폐용기(2) 내의 공간으로 개구하고, 다른 끝단이 밸브 플레이트(150)의 흡입구멍(150a)에 직접 연결된 흡입유로로서의 흡입관이다. 도 57에 나타낸 인버터장치(212)는 전동기(211)를 적어도 2종류이상의 특정주파수로 운전한다.

다음에, 상기와 같이 구성된 실시예 20의 밀폐형 압축기에 대해 그 동작을 설명한다.

일반적으로, 바깥기온이 낮은 때에는 냉동냉장장치는 큰 냉동능력을 필요로 하지 않는다. 그러나 이러한 상황에서, 종래의 밀폐형 압축기에 의해 필요이상의 냉매순환량이 공급되면, 흡입압력의 저하, 토출압력의 상승이 일어난다. 이 결과 종래의 밀폐형 압축기를 포함하는 냉동시스템전체의 효율이 저하하여, 결과적으로 총 소비전력량이 증가한다고 하는 문제가 있다.

이 문제를 해결하기 위해서, 바깥기온이 낮을 때는, 냉매순환량을 적게 함으로써, 소비전력량을 적게 할 수 있다.

실시예 20의 밀폐형 압축기는, 흡입행정시에 흡입구멍(150a)부근에서 발생한 압력파는, 냉매가스의 흐름과 역방향으로 전파한다. 그리고 압력파는, 밀폐용기(2)내의 공간에서 위상이 반전된 반사파로 되고, 냉매가스의 흐름과 순방향으로 전파하며, 입구멍(150a)으로 되돌아간다.

흡입행정 동안에, 이 반사파를 흡입구멍(150a)으로 도달시킴으로써, 흡입완료시점에서 반사파가 가지는 압력에너지가 냉매가스에 부가되고, 냉매가스의 흡입압력이 상승한다.

그 때문에, 실시예 20의 밀폐형 압축기는, 실린더(10)내에 보다 밀도가 높은 냉매가스가 충전되게 된다. 이 때문에 실시예 20의 밀폐형 압축기는, 압축1 행정당의 토출냉매량이 증가하고, 냉매순환량이 증가한다. 이러한 공급효과에 의해, 실시예 20의 밀폐형 압축기는 냉동능력을 대폭 향상시킬 수 있다.

다음에, 도 58을 이용하여 공급효과에 관한 구체적인 예에 대하여 설명한다. 도 58은 인버터장치를 이용하여 밀폐형 압축기의 회전수를 제어하였을 때의 냉동능력변화를 나타낸 특성도이다. 도 58에 있어서, 가로축은 회전수(r/s)를 나타내고, 세로축은 냉동능력 상대치를 나타낸다. 냉동능력 상대치는 종래의 밀폐형 압축기의 회전수가 60Hz인 때를 기준으로 하고 있다. 도 58에서 실선은 종래의 밀폐형 압축기의 회전수를 제어한 경우이다. 파선 ①과 파선 ②는 실시예 20에 있어서의 기통용적이 다른 밀폐형 압축기의 회전수를 각각 제어한 경우이다. 또 도 58에서 1점쇄선은 회전수의 증가와 함께 냉동능력도 비례하여 증가하는 경우를 나타낸다.

회전수를 제어하는 종래의 왕복형의 밀폐형 압축기를 이용하여 주파수 60Hz의 운전시에 공급효과를 얻을 수 있도록 구성한 경우, 냉동능력변화는 도 11의 파선 ①과같이 변화한다.

도 11의 실선으로 나타낸 바와 같이, 종래의 밀폐형 압축기로서는 회전수가 50Hz를 넘는 고속회전시에 있어, 회전수의 증가에 비례한 냉동능력이 밸브기구의 추종성등의 문제로 얻어지지 않고, 냉동능력이 포화하여, 더욱 저하한다고 하는 특성을 갖고 있었다.

그러나, 실시예 20의 밀폐형 압축기에 의하면, 공급에 의해 고속측의 회전수인 60Hz의 근방에서 냉동능력이 종래의 장치에 비해서 대폭 향상되어 있고, 같은 60Hz운전에 있어서 대략 2할의 능력상승이 보였다. 도 58의 파선 ①로 도시한 바와 같이 실시예 20의 밀폐형 압축기는 회전수의 증가에 비례하여 냉동능력를 얻을 수 있다고 상정한 경우에 있어서의 70Hz운전시와 동등한 냉동능력을 확보할 수 있었다.

또한, 도 58에 도시한 바와 같이, 60Hz운전시에 있어서의 종래의 장치와 같은 냉동능력은, 파선②로 나타낸 대략 2할이 작은 기통용적의 실시예 20의 밀폐형 압축기에 의하여 얻어졌다.

이와 같이, 실시예 20의 밀폐형 압축기에 의하면, 냉동능력의 범위를 넓게 할 수가 있어, 바깥기온이나 부하에 따른 냉동능력을 얻을 수 있도록 구성할 수 있다. 또한 도 58의 파선 ②로 나타낸 바와 같이, 종래부터 작은 기통용적의 밀폐형 압축기에 의해, 종래 것과 거의 동등한 냉동능력를 얻을 수 있도록 구성할 수 있어, 밀폐형 압축기의 소형화를 달성할 수 있다.

이에 따라, 실시예 20의 밀폐형 압축기에 의하면, 회전수제어에 더불어 과공급을 행함으로써, 바깥기온이나 부하에 따른 냉동능력를 얻을 수 있고, 소비전력량을 적게 할 수 있다.

이상과 같이, 실시예 20의 밀폐형 압축기는, 밀폐용기(2)와, 밀폐용기(2)내에 수납되어 압축요소(300) 및 전동기(211)에 의해 구성되는 전동압축요소(81)와, 압축요소(300)를 구성하는 실린더(10)와, 흡입구멍(150a)을 갖는 밸브 플레이트(150)와, 한끝단이 밀폐용기(1)의 내부 혹은 어큐뮬레이터등의 공간으로 개구하고, 다른 끝단이 흡입구멍(150a)에 실질적으로 직접 연결하는 제1의 흡입파이프(193)와, 전동기(211)를 운전하는 인버터장치(212)로 구성되어 있다. 이 때문에 실시예 20의 밀폐형 압축기는, 바깥기온이나 부하에 다른 냉동능력을 얻을 수 있고, 소비전력량을 적게 할 수 있다.

또, 실시예 20의 밀폐형 압축기는 로타리형이나, 스트롤형 압축기등에서도 상기 실시예 20과 같은 효과를 얻을 수 있다는 것은 말할 것도 없다.

실시예 20에 있어서, 흡입유로로서 흡입파이프를 이용하여 구성하였으나, 흡입유로를 가지는 블록형상의 것으로 구성한 것이라도 상기 실시예 20과 같은 효과를 얻을 수 있다.

《 실시예 21 》

다음에, 본 발명의 밀폐형 압축기에 대해 첨부 도면을 이용하여 설명한다.

도 59는 본 발명의 실시예 21에 의한 밀폐형 압축기의 평면 단면도이다. 도 60은 도 59의 B-B선에 있어서의 정면 단면도이다. 도 61은 실시예 21의 밀폐형 압축기의 흡입유로부근을 나타낸 단면도이다.

또, 실시예 21의 밀폐형 압축기에 있어서, 전술한 각 실시예의 밀폐형 압축기와 같은 기능, 구성을 가지는 것에는 같은 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 59, 도 60 및 도 61에 있어서, 흡입블록(227)에 형성된 흡입유로(222)는 한끝단이 개구끝단부로서 밀폐용기(2)내의 공간에 배치되고, 다른 끝단이 밸브 플레이트(192)의 흡입구멍(192a)에 실질적으로 직접 연결되어 있다. 도 61에 나타낸 바와 같이, 흡입유로(222)와 같이 흡입블록(227)내에 형성되어 있는 공명형 머플러(232)는, 공동부(242)와 결합부(252)를 가지고 있다. 공명형 머플러(232)의 결합부(252)는, 그 한끝단이 공동부(242)에 개구하여, 다른 끝단이 흡입유로(222)에 개구하고 있다. 공명형 머플러(232)의 공진주파수는, 흡입되는 냉매가스의 맥동등에 의하여 흡입구멍(192a)부근에서 발생하는 소음중 가장 문제가 되는 소음의 주파수와 일치하도록 공동부(242)의 용적, 결합부(252)의 길이, 결합부(252)의 단면적등이 조정되어 있다.

다음에, 상기와 같이 구성된 실시예 21의 밀폐형 압축기에 대해 그 동작을 설명한다.

냉매가스가 실린더(10)내로 흡입되면, 냉매가스의 맥동이나 색션리드의 동작에 의하여 흡입구멍(192a)의 부근에서 소음이 발생한다. 이 발생한 소음은 흡입유로(222)를 전달할 때, 흡입유로(222)에 설치된 공명형 머플러(232)에 의해 감쇠된다. 그 때문에 흡입유로(222)로부터 밀폐용기(2)내의 공간에 전달하는 소음은 작아지고, 밀폐형 압축기로부터 생기는 소음을 작게할 수 있다.

다음에, 실시예 21에 있어서의 공명형 머플러(232)가 냉동능력을 향상시키는 효과, 즉 과공급효과에 주는 영향에 대하여 설명한다.

전술한 배경기술에서 설명한 종래의 밀폐형 압축기에 있어서, 흡입유로로부터의 소음에서 가장 문제가 되는 주파수는 통상 400Hz에서 600Hz정도이다. 그에 대하여 흡입행정시에 발생하여 과공급효과를 주는 압력파의 주파수는 상당히 작다. 또 공명형 머플러는, 일반적으로 공진주파수 부근의 좁은 주파수 대역만의 소음효과가 크다는 특징이 있다.

따라서, 상기 실시예 21에 있어서, 흡입행정시에 발생한 압력파(팽창파)가 반사파(압력파)로 되고, 흡입구멍(192a)로 되돌아오는 과정에서, 공명형 머플러(232)는 문제가 되는 소음만을 감쇠시키고, 과공급효과를 주는 압력파에 대해서는 거의 영향을 주지 않기 때문에, 큰 냉동능력은 공명형 머플러(232)가 설치되어 있지 않은 것과 마찬가지로 얻을 수 있다.

이와 같이, 과공급효과를 주는 수단인 밀폐형 압축기에 있어서는, 흡입유로(222)에 공명형 머플러(232)를 설치하는 구성은 매우 유효하며, 과공급효과와 소음저감을 양립할 수가 있다.

이상과 같이, 본 실시예 21의 밀폐형 압축기는, 한끝단이 밀폐용기(2)내의 공간으로 개구하고, 다른 끝단이 흡입구멍(192a)에 직접 연결하는 흡입유로(222)와, 흡입유로(222)에 설치된 공명형 머플러(232)로 구성되어 있다.

이 때문에, 큰 냉동능력은 종래대로 얻어지며, 또한 흡입된 냉매유로(222)에 설치된 공명형 머플러(232)에 의하여 감쇠되어, 흡입유로(222)로부터 밀폐용기(2)내로 전달되는 소음은 작아진다.

따라서, 실시예 21의 밀폐형 압축기는, 최종적으로 밀폐용기 밖으로 전달되는 소음을 작게 할 수 있다. 또한 실시예 21에 있어서, 공명형 머플러(232)는 공동부(242)와 결합부(252)를 가지는 구성으로 하였으나, 공동부가 흡입유로(222)에 직접 접속한 형상인 것, 이른바 사이드 브랜치형이나, 그 이외의 다른 형상이라도 공명형 머플러형상이면, 상기 실시예 21과 같은 효과를 얻을 수 있다.

《 실시예 22 》

다음에, 본 발명의 밀폐형 압축기의 일예인 실시예 22에 대해 첨부 도면을 이용하여 설명한다.

도 62는 본 발명의 실시예 22에 의한 밀폐형 압축기의 실린더부근을 나타낸 단면도이다.

또, 실시예 22의 밀폐형 압축기에 있어서, 전술한 각 실시예의 밀폐형 압축기와 같은 기능, 구성을 갖는 것에는 같은 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 62에 있어서, 흡입구멍(273)을 갖는 밸브 플레이트(263)는 실린더(10)의 단면에 고정되어 있다. 흡입유로(283)는 그 한끝단이 개구끝단부로서 밀폐용기(2)내의 공간에 배치되어 있고, 다른 끝단이 상기 흡입구멍(273)에 실질적으로 직접 연결되어 있다.

밸브 플레이트(263)에는 색션리드(293)가 부착되어 있으며, 흡입구멍(273)의 개폐를 행하고 있다.

도 62에 나타낸 바와 같이 흡입구멍(273)에 대한 흡입유로(283)의 접속부분에 있어서 유로의 축방향은, 밸브 플레이트(263)의 끝단면에 대해 직각이 되지 않도록 경사져 구성되어 있다.

다음에, 상기와 같이 구성된 실시예(22)의 밀폐형 압축기에 대해 그 동작을 설명한다.

우선, 배경기술에 있어서 설명한 도 71에 나타낸 종래의 밀폐형 압축기의 경우 에 대해 설명한다. 도 71에 있어서, 흡입행정시에 발생한 압력파(팽창파)는, 밀폐용기(2)내의 공간에서 위상이 반전된 반사파(Wb)(압축파)로 되고, 흡입구멍(19a)으로 되돌아온다. 그러나 도 71에 나타낸 바와 같이, 반사파(Wb)가 진행하는 방향에 대해 색션리드(20)의 개폐면은 수직에 가까운 각도이므로, 반사파(Wb)의 대부분은 색션리드(20)에 있어서 거의 반대 방향으로 반사된다. 이 때문에 종래의 밀폐형 압축기에 있어서는, 실린더(10)내에 반사파(Wb)의 압력에너지가 효율적으로 작용하지 않아, 과공급효과가 충분히 얻어지지 않는다는 문제가 있었다.

그에 대해, 도 62에서 나타낸 본 발명의 실시예 22의 밀폐압축기는, 흡입유로(273)가 밸브 플레이트(263)의 끝단면에 대해 수직이 아니라 경사져 접속되어 있다. 이 때문에 도 62에 나타낸 바와 같이, 반사파(Wc)는 색션리드(293)에 있어서의 반사되는 일없이 직접 실린더(10)내에 들어간다. 또한 반사파(Wd)는, 색션리드(293)에 반사되는 경우라도, 반사파(Wd)가 진행되는 방향과 색션리드(293)의 개폐면과의 각도가 작기 때문에, 도 62에 나타낸 바와 같이, 반사루의 반사파(Wd)가 진행되는 방향은 크게 변하지 않고, 실린더(10)내로 들어가지 쉽게 된다.

이상과 같이, 실시예 22의 밀폐형 압축기에 있어서는, 반사파가 색션리드(293)에 의해 방해되지 않는 구성이기 때문에, 실린더(10)내로 반사파의 압력에너지가 효과적으로 들어가게 되어, 실시예 22의 밀폐형 압축기는 큰 냉동능력을 갖는다.

흡입되는 냉매가스가 진행하는 방향과 색션리드(293)의 개폐면이 이루는 각도가 작기 때문에, 색션리드(293)에 의한 냉매가스의 흐름의 저항도 작아지고, 압력손실이 감소한다. 따라서 실시예 22의 밀폐형 압축기는 뛰어난 냉동효율을 가지며, 높은 냉동능력을 가진다.

이상과 같이, 실시예 22의 밀폐형 압축기는, 흡입구멍(273)으로의 흡입유로(283) 접속부분 유로의 축방향이 밸브 플레이트(263)의 끝단면에 대해 수직이 되지 않도록 경사져 구성되어 있다. 이 때문에 실시예 22의 밀폐형 압축기는, 반사파가 실린더(10)내로 되돌아갈 때, 반사파는 색션리드(293)에 반사되지 않고 직접 실린더(10)내로 들어가기 쉬운 구성이다. 또 반사파가 색션리드(293)에 반사되는 경우에도, 반사파가 진행되는 방향과 색션리드(293)의 개폐면과 이루는 각도는 작게 된다. 이 때문에, 반사후의 반사파가 진행하는 방향은 크게 변하지 않고, 반사파는 실린더(10)내에 들어가기 쉽게 된다. 즉 반사파는 색션리드(293)에 의해 방해받지 않고, 실린더(10)내로 반사파의 압력에너지가 유효하게 들어가게 된다. 이 때문에 실시예 22의 밀폐형 압축기는 뛰어난 냉동효율을 가지며, 높은 냉동능력을 갖는다.

《 실시예 23 》

다음에, 본 발명의 밀폐형 압축기의 일예인 실시예 23에 대해 첨부 도면을 이용하여 설명한다.

도 63은 본 발명의 실시예 23에 의한 밀폐형 압축기의 바깥기온이 낮은 때의 정지시에 있어서의 실린더부근을 나타낸 단면도이다. 도 64는 본 발명의 실시예 23에 의한 밀폐형 압축기의 바깥기온이 높을 때의 정지시에 있어서의 실린더부근을 나타낸 단면도이다.

또, 실시예 23의 밀폐형 압축기에 있어서, 전술한 각 실시예의 밀폐형 압축기와 같은 기능, 구성을 가지는 것에는 같은 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.

도 63 및 도 64에 있어서, 실린더(10)의 단면과 밸브 플레이트(194)와의 사이에 색션리드(304)가 설치되어 있다. 이 색션리드(304)는 밸브 플레이트(194)의 흡입구멍(194a)의 개폐를 행하도록 구성되어 있다. 색션리드(304)에는 색션리드(304)초기의 휨량을 제어하는 휨제어기구(314)는, 색션리드(304)보다 선팽창계수가 작은 재료에 의하여 형성되어 있으며, 색션리드(304)피스톤측에 고정되어 있다.

또, 상기와 같이 구성된 실시예 23의 밀폐형 압축기에 대해 그 동작을 설명한다.

일반적으로, 바깥기온이 낮을 때에는, 냉동냉장장치는 큰 냉동능력을 필요로 하지 않는다. 그러나 이러한 상황에 있어서 종래의 밀폐형 압축기에 의해 필요이상의 냉매순환량이 공급되면, 흡입압력의 저하, 토출압력의 상승이 일어난다. 이 결과 종래의 밀폐형 압축기를 포함하는 냉동시스템 전체의 효율이 저하하고, 결과적으로 총 소비전력량이 증가한다는 문제가 있다.

이 문제를 해결하기 위해서, 바깥기온이 낮을 때에는, 냉매순환량을 적게함으로써, 소비전력량을 적게 할 수가 있다.

실시예 23의 밀폐형 압축기는, 바깥기온이 낮을 때에는 각 부의 온도도 전체적으로 낮아지고, 색션리드(304)와 휨제어기구(314)의 온도도 낮아져 있다. 이 경우 정지시에 있어서의 색션리드(304)는, 도 63에 나타낸 바와 같이, 흡입구멍(194a)을 닫는 상태, 즉 색션리드(304)의 초기휨이 0인 상태가 되어 있다. 이 상태에 있어서는, 흡입구멍(194)이 열리고 나서 닫히기까지의 시간은, 초기 휨이 있는 경우에 비해서 짧아짐과 동시에, 색션리드(304)의 변위량도 작아진다. 그 때문에 흡입행정시에 발생한 압력파가 반사파가 되어 흡입구멍(194)로 되돌아 왔을때, 실린더(10)내에 흡입되는 냉매가스의 양은 조금 적어지고, 과공급에 의한 냉매순환량의 향상효과는 작아진다. 따라서 실시예 23의 밀폐형 압축기는, 바깥기온이 낮을 때에는 소비전력량을 작게 억제할 수 있다.

바깥기온이 높을 때에는 색션리드(304)와 휨제어기구(314)의 온도도 높아지고, 색션리드(304)보다 휨제어기구(314)쪽이 선팽창계수가 작기 때문에 온도상승에 의한 재료의 팽창율에 차이가 생겨 바이메탈처럼 작용한다. 그 결과 정지시에 있어서 색션리드(304)는, 도 64에 나타낸 바와 같이, 흡입구멍(194a)을 여는 상태, 즉 색션리드(304)의 초기 휨이 있는 상태로 되어 있다. 이 상태에 있어서는, 흡입구멍(194a)이 열리고 나서 닫히기까지의 시간은, 초기 휨이 0인 경우에 비하여 길어짐과 동시에, 색션리드(304)의 변위량도 커지게 된다. 그 때문에 흡입행정시에 발생한 압력파가 반사파가 되어 흡입구멍(194a)로 되돌아왔을 때, 실린더(10)내로 흡입되는 냉매가스량은 많아지고, 과공급에 의한 냉매순환량의 향상효과는 충분히 얻을 수 있다. 따라서 실시예 23의 밀폐형 압축기는, 큰 냉동능력을 필요로 하는 바깥기온이 높을 때에는, 과공급효과에 의한 충분한 냉동능력의 향상효과를 얻을 수 있다.

이상과 같이, 실시예 23의 밀폐형 압축기는, 색션리드(304)의 초기 휨량을 제어하는 휨제어기구(314)가 색션리드(304)보다 선팽창계수가 작은 재료에 의하여 형성되어, 색션리드(304)의 피스톤측에 고정되어 있다. 이 때문에 실시예 23의 밀폐형 압축기는, 큰 냉동능력을 필요로 하지 않는 바깥기온이 낮을 때에는 냉동능력의 향상효과가 작아져 소비전력량을 작게 억제하고, 한편 큰 냉동능력을 필요로 하는 바깥기온이 높을 때에는 충분한 냉동능력향상효과를 얻을 수 있도록 구성하고 있다. 이 때문에 실시예 23의 밀폐형 압축기에 있어서는, 냉동능력제어를 함으로써 총 소비전력량을 작게 할 수 있다.

또, 실시예 23에 있어서, 휨제어기구(314)는 색션리드(304)보다 선팽창계수가 작은 재료로 형성되어, 색션리드(304)의 피스톤측으로 고정하도록 구성하였다. 그러나 휨제어기구(314)는 색션리드(304)보다 선팽창계수가 큰 재료로 색션리드(304)의 반 피스톤측에 고정하여도 상기 실시예 23과 같은 효과를 얻을 수 있다.

《 실시예 24 》

다음에, 본 발명의 밀폐형 압축기의 일예인 실시예 24에 대해 첨부 도면을 이용하여 설명한다.

도 65는 본 발명의 실시예 24에 의한 밀폐형 압축기의 바깥기온지 낮을 때의 정지시에 있어서, 실린더부근을 나타낸 단면도이다. 도 66은 본 발명의 실시예 24에 의한 밀폐형 압축기의 바깥기온시의 정지시에 있어서의 실린더부근을 나타낸 단면도이다.

또한, 실시예 24의 밀폐형 압축기에 있어서, 전술한 각 실시예의 밀폐형 압축기와 같은 기능, 구성을 가지는 것에는 같은 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

도 65 및 도 66에 있어서, 실린더(10)의 끝단면과 밸브 플레이트(195)와의 사이에 색션리드(325)가 설치되어 있다. 이 색션리드(325)는 밸브 플레이트(195)의 흡입구멍(195a)의 개폐를 행하도록 구성되어 있다. 실시예 24에는 색션리드(325)의 초기 휨량을 제어하는 휨제어기구(345)가 부착되어 있다. 휨제어기구(345)는 바이메탈 혹은 형상기억합금등의 온도에 의해 변형하는 재료로 구성되어 있으며, 밸브 플레이트(195)에 형성된 관통구멍(195b)내에 배치되어 있다. 휨제어기구(345)는 관통구멍(195b)내에 서 신축이 자유롭게 구비되어 부착되어 있다.

다음에, 상기와 같이 구성된 실시예 24의 밀폐형 압축기에 대해 그 동작을 설명한다.

일반적으로, 바깥기온이 낮을 때에는, 냉동냉장장치는 큰 냉동능력을 필요로 하지 않는다. 그러나 이러한 상황에서 종래의 밀폐형 압축기에 의해 필요이상의 냉매순환량이 공급되면, 흡입압력의 저하, 토출압력의 상승이 일어난다. 그 결과 종래의 밀폐형 압축기를 포함하는 냉동시스템 전체의 효율이 저하하고, 결과적으로 총 소비전력량이 증가한다는 문제가 있다.

이 문제를 해결하기 위해서, 바깥기온이 낮을 때에는, 냉매순환량을 적게함으로써, 소비전력량을 적게 할 수가 있다.

실시예 24의 밀폐형 압축기는, 바깥기온이 낮을 때에는 각 부의 온도도 전체적으로 낮아지고, 휨제어기구(345)의 온도도 낮아져 있다. 이 경우 휨제어기구(345)는 색션리드(325)를 밀어올리는 일 없이, 정지시에 있어서의 색션리드(325)는 도 65에 나타낸 바와 같이, 흡입구멍(195a)을 닫는 상태, 즉 색션리드(325)의 초기 휨이 0인 상태로 되어 있다. 이 상태에 있어서는, 흡입구멍(195a)이 열리고 나서 닫히기까지의 시간은 초기 휨이 있는 경우에 비해서 짧아진다. 그 때문에 흡입행정시에 발생한 압력파가 반사파가 되어 흡입구멍(195a)으로 되돌아 왔을때, 실린더(10)내로 흡입되는 냉매가스의 양은 조금 적어지고, 과공급에 의한 냉매순환량의 향상효과는 작아진다. 따라서 실시예 24의 밀폐형 압축기는, 바깥기온이 낮을 때에는 소비전력량을 작게 억제할 수 있다.

한편, 바깥기온이 높을 때에는 휨제어기구(345)의 온도도 높아지고, 휨제어기구(345)은 팽창하여 색션리드(325)를 밀어올린다. 이 때문에 정지시에 있어서의 색션리드(325)는, 도 66에 나타낸 바와 같이, 흡입구멍(195a)을 여는 상태, 즉 색션리드(325)의 초기 휨이 있는 상태로 되어있다. 이 상태에 있어서는 흡입구멍(195a)이 열리고 나서 닫히기까지의 시간은, 초기 휨이 0인 경우에 비하여 길어진다. 그 때문에 흡입행정시에 발생한 압력파가 반사파가 되어 흡입구멍(195a)으로 되돌아왔을 때, 실린더(10)내로 흡입되는 냉매가스량은 많아지고, 과공급에 의한 냉매순환량의 향상효과는 충분히 얻을 수 있다.

따라서, 실시예 24의 밀폐형 압축기는, 큰 냉동능력을 필요로 하는 바깥기온이 높을 때에는, 과공급효과에 의한 충분한 냉동능력의 향상효과를 얻을 수 있다.

이상과 같이, 실시예 24의 밀폐형 압축기는, 색션리드(325)의 초기 휨량을 제어하는 휨제어기구(345)가 바이메탈 혹은 형상기억합금등의 온도에 의하여 변형하는 재료에 의하여 구성되어 있으며, 밸브 플레이트(195)내에 신축이 자유롭도록 부착된 구성으로 되어 있다. 이 때문에 실시예 24의 밀폐형 압축기에 있어서는, 큰 냉동능력을 필요로 하지 않는 바깥기온이 낮을 때에는 냉동능력의 향상효과가 작아져서 소비전력량을 작게 억제하고, 큰 냉동능력을 필요로 하는 바깥기온이 높을 대에는 충분한 냉동능력의 향상효과를 얻을 수 있다. 따라서 실시예 24의 밀폐형 압축기는, 냉동능력제어를 함으로써, 총 소비전력량을 작게 할 수가 있다.

본 발명의 밀폐형 압축기는, 냉동냉장장치등에 사용되는 것으로서, 냉매가스의 흡입이 완료하는 시점에서의 실린더내의 압력을 냉동싸이클의 저압측 압력보다도 높혀 줌으로써, 실린더내로 흡입되는 냉매가스의 밀도를 높여서 높은 냉동능력을 발휘하는 것이며, 또한 압축동작의 흡입시에 발생하는 공명음의 발생을 방지함으로써, 소음의 발생을 억제하여 정숙한 냉동냉장장치등을 구성하기 위하여 이용된다.

Claims (23)

1. 동력원인 모터부와,

   상기 모터부에 의해 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

   상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

   상기 기계부에 부착되고, 상기 실린더와 상기 밀폐용기내를 연이어 통하는 흡입유로와,

   상기 흡입유로에서의 상기 밀폐용기에의 개구끝단부를 조정하는 위치조정기구를 구비하며,

   상기 위치조정기구가 상기 개구끝단부를,

   (1) 상기 밀폐용기의 수평단면에서 그 단면적이 실질적으로 최대로 되는 면의 중심을 지나는 제1의 선분이고, 또 상기 제1의 선분이 상기 밀폐용기의 내벽면 사이의 거리가 최소로 되는 위치에 있으며, 상기 제1의 선분의 중심점에서 상기 제1의 선분과 실질적으로 직교하는 제1의 평면,

   (2) 상기 제1의 선분을 포함하는 수평면에서, 상기 제1의 선분과 실질적으로 직교하는 상기 밀폐용기의 내벽면 사이의 제2의 선분의 중심점을 지나고, 또 상기 제2의 선분과 실질적으로 직교하는 제2의 평면, 또는

   (3) 상기 밀폐용기의 연직방향에서의 위쪽 내벽면과 상기 윤활유면과의 사이의 최대거리가 되는 제3의 선분의 중심점을 지나고, 또 상기 제3의 선분과 실질적으로 직교하는 제3의 평면의 3가지 평면중에서 적어도 1개의 평면상에 배치하는 밀폐형 압축기.
2. 동력원인 모터부와,

   상기 모터부에 의해 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

   상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

   상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 가지는 밸브 플레이트와,

   한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기내 공간으로 배치된 흡입유로를 구바하며,

   상기 개구끝단부가,

   (1) 상기 밀폐용기의 수평단면에서 그 단면적이 실질적으로 최대로 되는 면의 중심을 지나는 제1의 선분이고, 또 상기 제1의 선분이 상기 밀폐용기의 내벽면 사이의 거리가 최소로 되는 위치에 있으며, 상기 제1의 선분의 중심점에서 상기 제1의 선분과 실질적으로 직교하는 제1의 평면,

   (2) 상기 제1의 선분을 포함하는 수평면에서, 상기 제1의 선분과 실질적으로 직교하는 상기 밀폐용기의 내벽면 사이의 제2의 선분의 중심점을 지나고, 또 상기 제2의 선분과 실질적으로 직교하는 제2의 평면, 또는

   (3) 상기 밀폐용기의 연직방향에서의 위쪽 내벽면과 상기 윤활유면과의 사이의 최대거리가 되는 제3의 선분의 중심점을 지나고, 또 상기 제3의 선분과 실질적으로 직교하는 제3의 평면의 3가지 평면중에서 적어도 1개의 평면상에 배치하는 밀폐형 압축기.
3. 동력원인 모터부와,

   상기 모터부에 의해 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

   상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

   상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 가지는 밸브 플레이트와,

   한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기내 공간에 배치되어 길이가변기구를 가지는 흡입유로를 구비하는 밀폐형 압축기.
4. 동력원인 모터부와,

   상기 모터부에 의해 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

   상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

   상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 가지는 밸브 플레이트와,

   한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기내 공간으로 배치되어 안지름 단면적 가변기구를 가지는 흡입유로를 구비하는 밀폐형 압축기.
5. 동력원인 모터부와,

   상기 모터부에 의해 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

   상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

   상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 가지는 밸브 플레이트와,

   상기 흡입구멍의 개폐를 행하는 색션리드와,

   한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서상기 밀폐용기내 공간으로 배치된 흡입유로를 구비하며,

   상기 색션리드가 열리기 시작한 크랭크각도를 θs(rad)로 하고, 상기 흡입유로의 길이를 L(m)로 하며, 상기 크랭크샤프트의 회전수를 f(Hz)로 하고, 상기 흡입유로내의 냉매가스에서의 음속을 As(m/sec)로 하고, 흡입개시때에 상기 흡입구멍에서 발생하는 압력파의 아래 (식1)에서 나타낸 귀환 크랭크각도θr(rad)가 아래 (식2)의 범위가 되도록 구성된 밀폐형 압축기.

   θr = θs + 4π × L × f / As . . . . (식1)

   1.4 (rad) ≤ θr ≤ 3.0 (rad) . . . . (식2)
6. 동력원인 모터부와,

   상기 모터부에 의하여 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

   상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

   상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 가지는 밸브 플레이트와,

   한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기의 내부공간에 배치된 흡입유로와,

   상기 흡입유로의 상기 밀폐용기의 내부공간의 개구끝단부에 대향하여 설치된 변형가능한 반사방지판을 구비하는 밀폐형 압축기.
7. 동력원인 모터부와,

   상기 모터부에 의하여 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

   상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하여 냉매가스로 채워진 밀폐용기와,

   상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 가지는 밸브 플레이트와,

   한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기의 내부공간에 배치된 흡입유로를 구비하며,

   상기 밀폐용기내의 냉매가스의 공면주파수가 상기 크랭크샤프트의 회전수의 정수배 대역근방과 다른 주파수인 밀폐형 압축기.
8. 동력원인 모터부와,

   상기 모터부에 의하여 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

   상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

   상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 가지는 밸브 플레이트와,

   흡입머플러와,

   한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 머플러내에 설치된 흡입유로를 구비하는 밀폐형 압축기.
9. 동력원인 모터부와,

   상기 모터부에 의하여 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

   상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

   상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 가지는 밸브 플레이트와,

   한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기의 내부공간에 배치되어, 적어도 일부가 열전도율이 낮은 재료로 형성된 흡입유로를 구비하는 밀폐형 압축기.
10. 동력원인 모터부와,

    상기 모터부에 의하여 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

    상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

    상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 가지는 밸브 플레이트와,

    한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기의 내부공간에 배치된 제1의 흡입유로와,

    상기 제1의 흡입유로의 개구끝단부의 근방에 설치된 개구끝단부를 가지는 제2의 흡입유로를 구비하는 밀폐형 압축기.
11. 동력원인 모터부와,

    상기 모터부에 의하여 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

    상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

    상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 가지는 밸브 플레이트와,

    한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 복수의 개구끝단부로서 상기 밀폐용기의 내부공간에 배치되며, 상기 흡입구멍에서 복수의 상기 개구끝단부까지의 길이가 적어도 2종류 이상인 흡입유로를 구비하는 밀폐형 압축기.
12. 동력원인 모터부와,

    상기 모터부에 의하여 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

    상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

    상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 가지는 밸브 플레이트와,

    한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기의 내부공간에 배치되며, 연통차단기구를 가지는 흡입유로를 구비하는 밀폐형 압축기.
13. 동력원인 모터부와,

    상기 모터부에 의하여 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

    상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

    상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 가지는 밸브 플레이트와,

    한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에서 방을 통하여 접속되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기내의 공간에 배치된 제1의 흡입유로와,

    한끝단이 상기 제1의 흡입유로의 개구끝단부 근방에 배치되고, 다른 끝단이 상기 밀폐용기 밖으로 도출된 제2의 흡입유로를 구비하며,

    상기 제1의 흡입유로의 개구끝단부가,

    (1) 상기 밀폐용기의 수평단면에서 그 단면적이 실직적으로 최대로 되는 면의 중심을 통하는 제1의 선분이고, 또 상기 제1의 선분이 상기 밀폐용기의 내벽면 사이의 거리가 최소가 되는 위치가 되며, 상기 제1의 선분 중심점에서 상기 제1의 선분과 실질적으로 직교하는 제1의 평면,

    (2) 상기 제1의 선분을 포함하는 수평면에서, 상기 제1의 선분과 실질적으로 직교하는 상기 밀폐용기의 내벽면 사이의 제1의 선분중심점을 지나고, 또 상기 제2의 선분과 실질적으로 직교하는 제2의 평면, 또는

    (3) 상기 밀폐용기의 연직방향에서의 위쪽방향 내벽면과 상기 윤활유면과의 사이의 최대거리가 되는 제3의 선분의 중심점을 지나고, 또 상기 제3의 선분과 실질적으로 직교하는 제3의 평면의 3가지 평면중에서 적어도 1개의 평면상에 배치된 밀폐형 압축기.
14. 동력원인 모터부와,

    상기 모터부에 의하여 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

    상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

    상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 가지는 밸브 플레이트와,

    한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기의 내부공간에 배치된 제1의 흡입유로와,

    한끝단이 상기 제1의 흡입유로의 개구끝단부의 근방에 배치되고, 다른 끝단이 상기 밀폐용기 밖으로 도출된 제2의 흡입유로를 구비하며,

    상기 제1의 흡입유로의 개구끝단부가,

    (1) 상기 밀폐용기의 수평단면에서 그 단면적이 실직적으로 최대로 되는 면의 중심을 통하는 제1의 선분이고, 또 상기 제1의 선분이 상기 밀폐용기의 내벽면 사이의 거리가 최소로 되는 위치에 있으며, 상기 제1의 선분 중심점에서 상기 제1의 선분과 실질적으로 직교하는 제1의 평면,

    (2) 상기 제1의 선분을 포함하는 수평면에서, 상기 제1의 선분과 실질적으로 직교하는 상기 밀폐용기의 내벽면 사이의 제2의 선분의 중심점을 지나고, 또 상기 제2의 선분과 실질적으로 직교하는 제2의 평면, 또는

    (3) 상기 밀폐용기의 연직방향에서의 위쪽방향 내벽면과 상기 윤활유면과의 사이의 최대거리가 되는 제3의 선분의 중심점을 지나고, 또 상기 제3의 선분과 실질적으로 직교하는 제3의 평면의 3가지 평면중에서 적어도 1개의 평면상에 배치된 밀폐형 압축기.
15. 동력원인 모터부와,

    상기 모터부에 의하여 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

    상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

    상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 가지는 밸브 플레이트와,

    한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기의 내부공간에 배치된 흡입유로를 구비하며,

    상기 흡입유로에서의 곡률부가 실질적으로 균일한 곡률을 가지는 밀폐형 압축기.
16. 동력원인 모터부와,

    상기 모터부에 의하여 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

    상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

    상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 가지는 밸브 플레이트와,

    한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기의 내부공간에 배치된 흡입유로를 구비하며,

    상기 흡입유로가 여러번 구부러져, 흡입유로 사이가 근접하도록 형성된 밀폐형 압축기.
17. 동력원인 모터부와,

    상기 모터부에 의하여 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

    상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

    상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 가지는 밸브 플레이트와,

    한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기의 내부공간에 배치된 흡입유로와,

    상기 흡입유로를 실질적으로 감싸는 흡입머플러를 구비하는 밀폐형 압축기.
18. 밀폐용기와,

    상기 밀폐용기내에 수납되고, 압축요소를 구성하는 실린더 및 전동기에 의하여 구성되는 전동압축요소와,

    흡입구멍을 가지며, 상기 실린더의 끝단면에 설치된 밸브 플레이트와,

    한끝단이 상기 밀폐용기내로 개구하고, 다른 끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결하는 흡입유로와,

    상기 흡입유로에 구비된 유로전환기구를 구비하는 밀폐형 압축기.
19. 밀폐용기와,

    상기 밀폐용기내에 수납되고, 압축요소를 구성하는 실린더 및 전동기에 의하여 구성되는 전동압축요소와,

    흡입구멍을 가지며, 상기 실린더의 끝단면에 설치된 밸브 플레이트와,

    한끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기내에 배치되고, 다른 끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결하는 제1의 흡입유로와,

    상기 제1의 흡입유로에 구비된 유로전환기구를 구비하는 밀폐형 압축기.
20. 밀폐용기와,

    상기 밀폐용기내에 수납되고, 압축요소를 구성하는 실린더 및 전동기에 의하여 구성되는 전동압축요소와,

    흡입구멍을 가지며, 상기 실린더의 끝단면에 설치된 밸브 플레이트와,

    한끝단이 상기 밀폐용기내 혹은 어큐뮬레이터등의 공간내로 개구하고, 다른 끝단이 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결하는 흡입유로와,

    상기 전동기를 운전하는 인버터장치를 구비하는 밀폐형 압축기.
21. 동력원인 모터부와,

    상기 모터부에 의하여 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

    상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

    상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 가지는 밸브 플레이트와,

    상기 흡입구멍의 개폐를 행하는 색션리드와,

    한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기의 내부공간에 배치된 흡입유로와,

    상기 흡입유로에 설치된 공명형 머플러를 구비하는 밀폐형 압축기.
22. 동력원인 모터부와,

    상기 모터부에 의하여 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

    상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

    상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 가지는 밸브 플레이트와,

    상기 흡입구멍의 개폐를 행하는 색션리드와,

    한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기의 내부공간에 배치된 흡입유로를 구비하며,

    상기 흡입유로과 상기 흡입유로와의 직접 연결부분에서, 흡입유로의 축방향이 상기 밸브 플레이트의 접속면에 대하여 90도보다 작은 각도로 되도록 구성된 밀폐형 압축기.
23. 동력원인 모터부와,

    상기 모터부에 의하여 구동되는 크랭크샤프트, 피스톤, 실린더등의 기계부와,

    상기 모터부와 상기 기계부를 수납하며, 윤활유를 저장하는 밀폐용기와,

    상기 실린더의 끝단면에 설치되고, 흡입구멍을 가지는 밸브 플레이트와,

    상기 흡입구멍의 개폐를 행하는 색션리드와,

    상기 색션리드의 초기 휨량을 제어하는 휨제어기구와,

    한끝단이 상기 밸브 플레이트의 상기 흡입구멍에 실질적으로 직접 연결되고, 다른 끝단이 개구끝단부로서 상기 밀폐용기의 내부공간에 배치된 흡입유로를 구비하는 밀폐형 압축기.