KR100701527B1 - 밀폐형 압축기 - Google Patents

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Abstract

밀폐형 압축기는 오일을 저류하는 용기와 냉매 가스를 압축하기 위한 압축기구를 구비한다. 이러한 구성에서, 피스톤은, 피스톤의 실린더측의 탑면과 적어도 연통하지 않는 홈부로서, 피스톤의 축방향에서 보았을때, 피스톤 핀의 축방향과 피스톤 핀의 직각방향으로 존재하는 슬라이딩면을 제외한 피스톤의 외주면 상에 형성된 홈부를 갖고, 홈부는 하사점 부근에서 용기 내의 공간과 연통한다. 축과 평행방향 및 직교방향으로 슬라이딩면을 갖기 때문에, 피스톤의 수직방향 경사가 억제됨과 동시에, 홈부를 통한 슬라이딩부로의 급유가 촉진된다. 따라서, 시일성과 윤활성이 향상되고, 압축기의 고효율화가 실현된다.

Description

밀폐형 압축기{HERMETIC COMPRESSOR}
본 발명은, 냉동 냉장고 등의 냉동 사이클에 사용되는 밀폐형 압축기에 관한 것이다.
근래, 이러한 종류의 밀폐형 압축기의 소비전력의 감소가 크게 요구되고 있다. 국제공개공보 WO02/02944호에 개시된 밀폐형 압축기에서는, 피스톤의 외형 형상을 개선함에 의해 피스톤과 실린더 사이의 슬라이딩 손실을 저감하여, 효율화를 달성한다.
이하, 도면을 참조하면서 종래의 밀폐형 압축기를 설명한다.
도 7은 미국특허 제5,228,843에 기재되어 있는 일반적인 밀폐형 압축기의 종단면도이고; 도 8은 국제공개공보 WO02/02944호에 기재된 피스톤의 사시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 밀폐용기(1)는, 와인딩부(2a)를 갖는 고정자(2) 및 회전자(3)로 이루어진 전동요소(4)와, 전동요소(4)에 의해서 구동되는 압축요소(5)를 수용한다. 또한, 밀폐용기(1)의 하부에 오일(6)을 수용한다.
크랭크샤프트(10)는, 회전자(3)를 압입 고정한 주축(11) 및 주축(11)에 대하여 편심하여 형성된 편심축(12)을 갖는다. 주축(11)의 내부에는 오일펌프(13)가 수용되고, 오일펌프(13)의 개구부는 오일(6) 중에 배치된다. 전동요소(4)의 상측 에 배치된 블록(20)은, 실질적으로 원통형을 갖는 실린더(21) 및 주축(11)을 지지하는 베어링(22)을 갖는다. 피스톤(30)은 블록(20)의 실린더(21)내에 왕복 슬라이딩 가능하게 삽입되고, 연결수단(41)에 의해서 편심축(12)에 연결되어 있다.
다음, 도 8을 참조하여 종래의 피스톤을 설명한다. 피스톤(30)은, 탑면(31), 스커트면(32) 및 외주면(33)을 구비한다. 또한, 외주면(33)은, 시일면(34), 2개의 안내면(35) 및 제거부(36)를 갖는다. 여기서, 시일면(34)은, 실린더(21)의 내주면과 밀착하도록 형성된 둘레방향의 면이다. 안내면(35)은 실린더(21)의 내주면의 일부분과 밀착하도록 형성되고, 피스톤(30)의 이동방향과 실질적으로 평행하게 연장한다. 제거부(36)는 실린더(21)의 내주면과 밀착하지 않은 오목부이다. 또한, 원통형의 피스톤(30)의 중심축(37)과 안내면(35)의 2개의 경계 가장자리부(35a, 35b) 사이를 피스톤(30)의 반경방향으로 연결하는 선이 이루는 각도가, 통상 40°이하, 바람직하게는 30°이하이다.
다음, 도 7에 도시된 종래의 밀폐형 압축기의 동작에 관해서 설명한다.
운전중, 피스톤(30)은 도면에서 수평방향으로 왕복운동하고 있다. 하사점 부근에서, 피스톤(30)의 스커트측의 일부가 실린더(21)의 외측에 돌출되어 있다. 이 상태로부터, 피스톤(30)이 실린더(21)에 들어갈 때, 즉, 도 7의 우측방향으로 움직이는 때에는, 피스톤(30)은 안내면(35)에 의해 안내되어, 부드럽게 실린더(21)에 들어갈 수 있다.
그러나, 종래의 밀폐형 압축기에서는, 실린더(21)에 대한 피스톤(30)의 수직방향의 경사는, 탑면(31)의 가장자리와 시일면(34)의 가장자리 사이의 짧은 구간 (34A)에서만, 외주면(33)과 실린더(21) 사이의 공간에 의해 규제된다. 따라서, 피스톤(30)은 수직방향으로 기울기 쉽다. 특히, 하사점으로부터 상사점으로 향하는 압축행정(도 7에서 우측방향으로의 이동) 시에, 피스톤(30)의 탑면(31)은 냉매 가스의 압축 하중을 받고, 또한 연결수단(41)을 통해 크랭크샤프트(10)가 피스톤 방향(도 7에서 하측방향)이 아닌 방향으로 가압됨으로써, 피스톤(30)의 수직방향의 경사가 커지기 쉽다. 그 결과, 냉매의 누설이 증가하고, 냉동 능력이 낮아져서, 효율이 저하는 문제가 있었다.
특히, 저밀도의 냉매 이소부탄(R600a)을 사용하는 경우, 피스톤(30)의 외경이 증가하고, 냉매의 누설이 발생하기 쉬워지기 때문에, 효율의 저하가 현저하였다.
상기한 종래의 문제를 해결하기 위해서, 본 발명의 밀폐형 압축기는, 적어도 피스톤의 탑면과 연통하지 않는 홈부(under cut)를, 피스톤 핀의 축방향 및 그 직각방향으로 제공되는 슬라이딩면을 제외한 피스톤의 외주면 상에 구비하고, 적어도 하사점 부근에서 홈부가 용기 내의 공간과 연통하는 구성이다. 이 구성에 의해, 슬라이딩 면적의 감소에 의한 슬라이딩 손실의 저감이 가능해진다. 또한, 피스톤 핀과 평행방향 및 직각방향으로 제공된 슬라이딩면에 의해, 피스톤의 실린더에 대한 경사가 억제되어, 냉매의 누설을 억제할 수 있다. 또한, 홈부를 통하여 슬라이딩부에 오일을 공급하는 것에 의해 시일(seal)성을 향상시킬 수 있다. 상기 효과에 의해, 고효율의 밀폐형 압축기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예의 밀폐형 압축기를 도시한 종단면도이다.
도 2는 실시예의 밀폐형 압축기에 사용되는 피스톤 주위의 요소를 도시한 확대 단면도이다.
도 3은 실시예의 밀폐형 압축기에 사용되는 피스톤을 도시한 정면도이다.
도 4는 도 3의 4-4선 단면도이다.
도 5는 실시예의 밀폐형 압축기에 사용되는 피스톤의 홈부의 단면(端面)을 도시한 확대 단면도이다.
도 6은 실시예의 밀폐형 압축기에 사용되는 피스톤의 첨단을 도시한 확대 단면도이다.
도 7은 종래의 밀폐형 압축기를 도시한 종단면도이다.
도 8은 종래의 밀폐형 압축기에 사용되는 피스톤을 도시한 사시도이다.
본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 설명한다. 이 실시예에 의해서 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 있어서의 밀폐형 압축기의 종단면도; 도 2는 피스톤 주위의 요소의 확대단면도; 도 3은 피스톤의 정면도; 도 4는 도 3의 4-4선 단면도; 도 5는 피스톤의 홈부의 단면(端面)의 확대단면도; 도 6은 피스톤의 첨단의 확대단면도이다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 용기(101)는, 전동요소(104)와 전동요 소(104)에 의해서 구동되는 압축기구(105)를 수용하고, 또한 오일(106)을 저류(貯溜)하고 있다. 전동요소(104)는, 고정자(102)와 회전자(103)를 구비하고, 전원 주파수 이하의 운전 주파수를 포함하는 복수의 운전 주파수로 제어되는 제어회로 등을 사용함으로써 인버터를 구동할 수 있다.
본 실시예의 밀폐형 압축기는 탄화수소계 냉매 이소부탄(R600a)을 쓴다. 냉매 R600a는 지구 온난화 계수가 낮은 자연냉매이다.
크랭크샤프트(110)는, 주축(111)과 편심축(112)을 구비하고, 실질적으로 수직방향으로 배치되어 있다. 여기서, 주축(111)에는 회전자(103)가 압입 고정되고, 편심축(112)은 주축(111)에 대하여 편심하여 배치된다.
급유구조(120)는 원심펌프(122)와 세로구멍부(123)와 가로구멍부(124)를 구비한다. 크랭크샤프트(110)의 내부에 형성된 원심펌프(122)의 일단은 오일(106) 중에 개구하고, 타단은 점성펌프(121)에 연결된다. 세로구멍부(123)의 일단은 점성펌프(121)의 일단에 연결되고, 타단은 용기(101)내의 공간에 개구한다.
블록(130)은, 실질적으로 원통형의 실린더(131)와, 주축(111)을 지지하는 주 베어링(132)과, 실린더(131)의 상부에 제공된 충돌부(134)를 구비한다. 실린더(131)는, 크랭크샤프트(110) 측의 가장자리의 상부에 제공된 노치(135)를 구비한다.
피스톤(140)은 실린더(131) 내에 왕복 슬라이딩 가능하게 삽입되어 있다. 피스톤(140)은 편심축(112)의 축심과 평행하게 형성된 피스톤 핀 홀(141)을 가진다. 피스톤 핀 홀(141)에는 중공(中空)의 원통형의 피스톤 핀(142)이 끼워진다. 피스톤 핀(142)은 중공의 원통형의 락(lock) 핀(143)에 의해서 피스톤(140)에 고정된다. 피스톤 핀(142)은 편심축(l12)과 커넥팅 로드(146)로 연결되어 있다.
피스톤 핀(142)의 중공부(144)와 용기(101)내의 공간은 통기구(145)에 의해서 연통한다.
피스톤(140)의 외주면(150)에는, 홈부(153)가 형성되어 있다. 홈부(153)는 피스톤(140)의 탑(top)면(151)에는 도달하지 않지만, 스커트(skirt)면(152)에는 도달한다. 도 4는, 도 3의 4-4선의 피스톤(140) 부분 단면도로서, 좌측방향으로부터 보여지는 피스톤의 원통 중심축(170)의 상태를 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 홈부(153)는, 피스톤 핀(142)의 축에 대하여 평행방향(147)으로 소정의 폭을 가지는 영역 및 피스톤 핀(142)의 축에 대하여 직각방향(148)으로 소정의 폭을 가지는 영역을 제외하고 형성되어 있다. 홈부(153)의 총면적은, 피스톤의 외주면(150)의 면적의 반을 넘는다. 또한, 홈부(153)의 가장자리부(180)의 근방을 도시한 확대도인 도 5에 도시된 바와 같이, 홈부(153)의 가장자리부(180)가 피스톤의 외주면(150)과 이루는 각도 θ를 예각으로 하고 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 피스톤(140)의 우측 단부에는, 탑면(151)에서 소정의 폭으로, 홈부(153)가 형성되어 있지 않은 둘레방향 랜드(land)부(190)가 제공되어 있다. 또한, 둘레방향 랜드부(190)와 홈부(153)의 어느 것에도 속하지 않는 외주면(150)을, 축방향 랜드부(192)로 칭한다. 도 3에서, 축방향 랜드부(192)는, 원통 중심축(170)과 평행하게 제공되고, 둘레방향 랜드부(190)로부터 연장하여, 스커트면(152)에 도달한다. 도 4에 도시한 바와 같이, 축방향 랜드부 (192)는 원통축을 중심으로 하여, 0°, 90°, 180°및 270°의 외주면에 소정의 폭으로 형성된다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 축방향 랜드부(192)의 폭은, 피스톤(140)의 원통 중심축(170)과 축방향 랜드부(192)의 2개의 경계부를 피스톤의 반경방향으로 연결하는 2개의 직선에 의해 형성되는 각도 ω가 40°이하, 바람직하게는 30°이하가 되도록 설정하는 것이 바람직하다.
도 4에 도시된 바와 같이, 피스톤의 외주면(150)에는, 수직방향으로 상부 슬라이딩면(154)과 하부 슬라이딩면(155)이 제공되고, 측면방향으로 측면 슬라이딩면(160)이 제공된다. 이들은, 둘레방향 랜드부(190) 및 축방향 랜드부(192) 중 한쪽 또는 양쪽에 상당한다.
또한, 둘레방향 랜드부(190)에는, 피스톤의 외주방향으로 2개의 고리형상 홈(191)이 제공된다. 또한, 피스톤의 외주면(150)에는, 탑면(151)측 및 스커트면(152)측의 양단부에, 미소한 테이퍼(201, 202)가 제공된다.
본 실시예에서, 도 1에 도시한 바와 같이, 하사점 부근에서 피스톤(140)의 스커트측 일부가 실린더(131)로부터 돌출되어 있다. 이와 같이 구성함에 의해, 홈부(153)가 스커트면(152)에 도달하지 않는 형상의 경우에도, 홈부(153)는 적어도 피스톤(140)이 하사점에 있을 때는 용기 내 공간에 개방한다.
다음으로, 본 실시예의 밀폐형 압축기의 동작 및 작용을 설명한다.
전동요소(104)의 회전자(103)가 크랭크샤프트(110)를 회전시키면, 편심축(l12)의 회전운동이 연결부인 커넥팅 로드(146)와 피스톤 핀(142)을 통해 피스톤 (140)에 전해지고, 피스톤(140)은 실린더(131)내를 왕복운동한다. 피스톤(14O)이 왕복운동할 때, 냉매 가스는 냉각시스템(도시하지 않음)으로부터 실린더(131)내로 흡입되어, 압축된 후, 다시 냉각시스템으로 토출된다.
다음으로, 급유구조(120)의 동작을 설명한다. 크랭크샤프트(110)가 회전함에 의해, 원심펌프(122)가 회전하여 원심력이 발생한다. 이 원심력에 의해, 오일(106)은 원심펌프(122)내에서 상승하여 점성펌프(121)에 도달한다. 점성펌프(121)에 도달한 오일(106)은, 더욱 점성펌프(121)내에서 상승하여, 세로구멍부(123)와 가로구멍부(124)를 경유하여 용기(101)내에 살포된다.
용기(101)내에 살포된 오일(106)은 충돌부(134)에 충돌하고, 노치(135)를 따라 움직여, 피스톤의 외주면(150)에 부착된다. 부착된 오일(106)은 피스톤(140)의 왕복운동에 따라 외주면(150), 홈부(153), 고리형상 홈(191) 및 미소한 테이퍼(201, 202)를 순환하고, 외주면(150)과 실린더(131)의 사이에서 윤활액으로서 작용한다.
본 실시예의 밀폐형 압축기에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 하사점 부근에서 피스톤(140)의 스커트측의 일부가 실린더(131)로부터 돌출되어 있다. 따라서, 피스톤(140)이 하사점에 오면, 홈부(153)의 적어도 일부가 실린더(131)로부터 돌출되고, 용기(101)내에 살포된 오일(106)과 직접 접촉할 수 있다. 따라서, 항상 충분한 양의 오일(106)이 홈부(153)에 공급된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 홈부(153)에 들어간 오일(106)은 홈부(153)의 가장자리부(180) 부근에 저류된다. 피스톤(140)이 하사점으로부터 상사점으로 향하 는 때에는, 오일(106)은 실린더(131)의 내부로 옮겨진다. 한편, 피스톤(140)이 상사점으로부터 하사점으로 향하는 때에는, 피스톤(140)의 이동에 따라, 오일(106)은 실린더(131)와 피스톤의 외주면(150)의 사이로 밀어 넣어져서 둘레방향 랜드부(190) 근방을 효과적으로 윤활한다.
또한, 가장자리부(180)와 피스톤의 외주면(150)이 이루는 각도 θ가 예각이 되도록 구성되어 있기 때문에, 오일(106)은 피스톤(140)의 움직임에 따라 실린더(131)와 피스톤의 외주면(150)의 사이로 효율적으로 밀어 넣어진다.
본 실시예에서, 피스톤(140)의 축방향으로 4개의 홈부(153)가 제공되어 있기 때문에, 홈부(153)를 통하여 피스톤의 외주면(150)의 넓은 범위에 오일(106)이 공급된다.
이들의 상승효과로, 피스톤(14O)의 윤활성이 향상되고, 매우 높은 시일성을 얻을 수 있어 냉매 누설을 억제한다. 따라서, 고효율화가 가능하게 된다.
일반적으로, 피스톤(140)이 상사점 부근에 있을때, 실린더(131) 내부는 압축된 냉매에 의해 고압이 되어, 실린더(131)와 피스톤의 외주면(150)의 사이로부터 냉매 가스가 누출하려 한다. 이 때, 실린더(131) 내에서 생기는 압축 하중에 의해, 피스톤 핀(142) 및 커넥팅 로드(146)를 통해, 크랭크샤프트(110)가 피스톤과 반대방향으로 가압되고 경사진다. 크랭크샤프트(110)가 경사지면, 피스톤(140)이 실린더(131)에 대하여 수직방향으로 경사짐으로써, 실린더(131)와 피스톤의 외주면(150)과의 공간이 넓어지는 부분을 형성한다. 그 결과, 그 부분으로부터 냉매 가스의 누출이 가속된다. 또한, 피스톤(140)의 경사는, 피스톤(140)과 실린더(131) 사이의 윤활상태를 나쁘게 하고, 슬라이딩 소음도 증가한다.
그러나, 본 실시예에서는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 피스톤(140)의 상부 슬라이딩면(154)과 하부 슬라이딩면(155)이, 탑면(151)으로부터 스커트면(152)에 이르는 피스톤(140)의 전장(全長)에 걸쳐 제공되기 때문에, 피스톤(140)의 수직방향의 경사가 규제되어, 피스톤(14O)의 경사의 발생이 효과적으로 억제될 수 있다. 경사가 억제되는 결과, 실린더(131)로부터 용기(101)로의 냉매 가스의 누설이 억제되어, 피스톤(140)의 거동이 안정되고, 슬라이딩 손실을 저감할 수 있음과 동시에 소음의 증대도 억제할 수 있다. 그 결과, 고효율, 저소음화를 꾀할 수 있다.
또한, 피스톤(140)이 실린더(131)내에서 왕복운동하는 동안 발생하는 슬라이딩 손실은, 손실이 슬라이딩 면적의 감소에 비례하여 작아지는 유체 윤활 상태이다. 본 실시예에서는, 홈부(153)의 면적을 피스톤의 외주면(150)의 면적의 반 이상으로 설정하였기 때문에, 피스톤(140)의 슬라이딩 손실은 약 절반이 된다. 따라서, 대폭적인 입력 저감에 의한 고효율화를 달성할 수가 있다.
또한, 압축 행정시에는, 실린더(131)내의 고압 가스가 홈부(153)로 누출한다. 그러나, 홈부(153)는, 스커트면(152) 측에서, 항상 용기(101)내의 공간과 연통하고 있기 때문에, 누출된 냉매 가스가 홈부(153)에 저류되지 않는다. 따라서, 홈부가 용기(101)내의 공간과 연통하지 않는 구조의 피스톤의 경우에, 홈부가 실린더로부터 나가고 고압 가스가 한번에 용기(101)내의 저압 공간에 방출될 때, 제트 소음이 발생하지 않는다. 또한, 홈부에 저류된 고압 가스가 흡입 행정시에 실린더 (131) 내로 역류하여 재팽창 손실을 증대시키지 않는다.
본 실시예서는, 홈부(153)가 항상 스커트면(152)과 연통하고 있다. 그러나, 이하에 설명하는 다른 구성도, 고압 가스가 용기(101)내의 공간에 방출되기 때문에 동일한 효과를 갖는다. 즉, 홈부(153)를 스커트면(152)에 연통시키지 않고, 홈부(153)를 하사점 근방에서만 용기(101)내의 공간에 연통시키거나, 또는 홈부(153)를 피스톤 핀 홀(141)과 연통하도록 해도 된다.
또한, 둘레방향 랜드부(190)에 고리형상 홈(191)을 마련하고, 피스톤(140)이 실린더(131)로부터 돌출되는 하사점 부근에서 오일(106)이 고리형상 홈(191)에 직접 접촉하도록 할때, 부착된 오일(106)은 모세관 현상에 의해 고리형상 홈(191)의 전체에 널리 퍼진다. 그 후, 피스톤(140)이 하사점으로부터 상사점으로 이동하는 동안, 냉매 가스가 고리형상 홈(191)에 도달하여, 홈(191) 내의 오일(106)과 합류하면, 냉매 가스에 큰 점성저항이 작용한다. 또한, 합류한 오일(106)과 냉매 가스가 팽창, 수축을 되풀이하여, 감압하는 것으로, 소위 래버린스 시일 효과(labyrinth seal effect)가 발생하고, 실린더(131)로부터의 냉매 누설에 대한 시일성이 향상된다. 이상의 작용에 의해, 둘레방향 랜드부에의 급유가 더욱 촉진되고, 윤활성이 보다 향상될 수 있고, 또한 고효율화를 달성할 수 있다.
다음에, 피스톤(140)의 탑면(151)측 및 스커트면(152)측의 양단부에 제공된 미소한 테이퍼(201, 202)의 역할을 설명한다. 하사점으로부터 상사점으로 피스톤이 이동할 때에, 피스톤(140)의 탑면(151)측의 미소한 테이퍼(201)의 쐐기 효과에 의해, 오일(106)이 피스톤(140)의 둘레방향 랜드부(190) 주위로 들어가 피스톤 (140)의 윤활성이 향상되고 시일성도 향상된다. 한편, 상사점으로부터 하사점으로 피스톤(140)이 이동할 때에, 스커트면(152)측의 미소한 테이퍼(202)의 쐐기 효과에 의해, 미소한 테이퍼(202)에 오일(106)이 진입하여, 유막이 형성되고, 윤활성 및 시일성이 향상된다. 즉, 미소한 테이퍼(201, 202)의 존재는 냉매 누설을 억제하고, 슬라이딩 손실을 저감한다. 또한, 고효율화를 달성할 수 있다.
또한, 전원 주파수 이하의 운전 주파수를 포함하는 복수의 운전 주파수로 전동요소를 인버터 구동하는 경우에는, 저속 운전시 피스톤(14O)의 왕복 운동 속도가 감소한다. 또한, 용기(101)내에 살포되는 오일(106)의 양이 감소하기 때문에, 피스톤의 외주면(150)과 실린더(131) 사이의 공간으로부터 냉매의 누설이 증가하기 쉽다. 한편, 본 실시예의 밀폐형 압축기에서는, 홈부(153)에 오일(106)을 저류할 수 있음과 동시에 피스톤(140)의 수직방향의 경사를 억제할 수 있으므로, 저속 운전시에 있어서도, 고효율을 유지할 수 있다.
본 실시예의 밀폐형 압축기로 사용되는 냉매 R600a의 밀도는, 종래부터 냉장고에 사용되고 있는 냉매 R134a(1,1,1,2-tetrafluoroethane)의 밀도보다도 작다. 따라서, 냉매 R600a를 사용함으로써, 냉매 R134a를 사용하는 밀폐형 압축기와 같은 냉동 능력을 얻기 위해서는, 실린더 용량이 증가되고, 피스톤(140)의 외경이 증가된다. 필연적으로, 냉매의 유로 면적이 커져, 실린더(131)로부터 용기(101)내로 새는 냉매의 양이 증가하기 쉽다. 그러나, 본 실시예의 밀폐형 압축기에서는, 피스톤(140)의 실린더(131)에 대한 경사를 억제할 수가 있기 때문에, 효율을 향상시킬 수 있다.
크랭크샤프트(110)에, 편심축(112)을 사이에 끼우고 주축(111)과 동축상에 제공되는 부축을 제공함과 동시에, 부축을 지지하는 부 베어링을 제공하는 구성이어도 좋다. 이러한 구성으로, 크랭크샤프트(110)가 편심축(112)을 사이에 끼우고 양단에서 지지되는 결과, 피스톤(140)의 실린더(131)에 대한 수직방향의 경사가 효과적으로 억제된다. 따라서, 피스톤(140)의 거동이 안정되어, 슬라이딩 손실을 저감할 수 있음과 동시에 소음의 증대도 억제할 수 있기 때문에, 고효율, 저소음의 밀폐형 압축기를 실현할 수가 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 밀폐형 압축기는, 생산성이 높고, 효율과 신뢰성을 높게 하는 것이 가능하기 때문에, 에어컨, 자판기 등의 밀폐형 압축기의 용도에도 널리 적용할 수 있다.

Claims (11)

  1. 오일을 저장하고 냉매 가스를 압축하기 위한 압축기구를 수용한 용기를 구비한 밀폐형 압축기에 있어서,
    상기 압축기구는:
    수직방향으로 배치되고, 주축과 편심축을 갖는 크랭크샤프트와;
    실린더를 형성하는 블록과;
    상기 실린더 내에서 실린더 축방향으로 왕복운동하는 피스톤과;
    축심이 상기 편심축과 평행하게 되도록 상기 피스톤에 배치된 피스톤 핀과;
    상기 편심축과 상기 피스톤 핀을 연결하는 커넥팅 로드와;
    상기 오일을 상기 피스톤의 외주면에 공급하는 급유구조를 구비하고;
    상기 피스톤은, 상기 피스톤의 축방향에서 보았을때 상기 피스톤 핀과 평행방향 및 직각방향으로 존재하는 슬라이딩면을 제외한 상기 외주면 상에 홈부를 갖고; 상기 홈부는, 상기 피스톤의 실린더 측의 탑(top)면에서는 분리되고, 적어도 상기 피스톤이 하사점에 있을 때에 상기 용기 내의 공간과 연통하며,
    상기 홈부의 면적이, 상기 피스톤의 외주면의 면적의 반 이상인 밀폐형 압축기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 홈부의 가장자리와 상기 피스톤의 외주면이 이루는 각도가 예각인 밀폐형 압축기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 홈부가, 스커트(skirt)면까지 연속하여 형성되어 있는 밀폐형 압축기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤이 상기 탑면으로부터 소정의 폭의 둘레방향 랜드부를 구비하고, 상기 둘레방향 랜드부에 고리형상 홈이 제공되어 있는 밀폐형 압축기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤이, 상기 탑면과 상기 외주면의 경계 및 스커트면과 상기 외주면의 경계 중 적어도 어느 하나에 테이퍼를 갖는 밀폐형 압축기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 크랭크샤프트를 회전시키는 전동요소를 더 구비하고, 상기 전동요소는, 적어도 전원 주파수 이하의 운전 주파수를 포함하는 복수의 운전 주파수로 인버터 구동되는 밀폐형 압축기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 냉매 가스가 R600a 인 밀폐형 압축기.
  9. 오일을 저장하고 냉매 가스를 압축하기 위한 압축기구를 수용한 용기를 구비한 밀폐형 압축기에 있어서,
    상기 압축기구는:
    수직방향으로 배치되고, 주축과 편심축을 갖는 크랭크샤프트와;
    실린더와;
    상기 실린더 내에서 실린더 축방향으로 왕복운동하는 원통형의 피스톤과;
    상기 피스톤과 상기 편심축을 연결하는 연결부를 구비하고;
    상기 피스톤은:
    상기 연결부 측에 스커트면과;
    상기 실린더 측에 탑면과;
    상기 실린더와 평행한 외주면을 구비하고;
    상기 외주면은, 상기 피스톤의 외주면과 동일면상의 랜드부와, 상기 외주면에 대하여 오목하게 들어간 홈부를 구비하고;
    상기 랜드부는:
    상기 탑면에서 상기 스커트면을 향해 소정의 폭으로 상기 피스톤의 둘레에 형성된 둘레방향 랜드부와,
    상기 실린더 축을 중심으로 하여, 0°, 90°, 180°및 270°의 외주면에 소정의 폭으로 형성되고, 상기 둘레방향 랜드부에서 상기 스커트면까지 연속하여 형성된 축방향 랜드부를 구비한 밀폐형 압축기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 홈부가 상기 스커트면까지 연속하여 형성된 밀폐형 압축기.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 홈부가 상기 스커트면까지 불연속적으로 형성되고, 적어도 상기 피스톤이 하사점에 있을 때에, 상기 홈부가 상기 용기 내의 공간과 연통하는 밀폐형 압축기.
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