KR101676876B1 - 밀폐형 압축기 - Google Patents

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Abstract

압축 요소는, 블록과, 피스톤과, 압축실의 개구단에 배치되어 흡입 구멍을 형성한 밸브 플레이트와, 흡입 밸브와, 소음 공간을 형성해서 연통관을 구비한 흡입 머플러와, 실린더 헤드를 구비하고, 연통관은 흡입 구멍에 연통하는 흡입 머플러 출구부를 갖는 동시에, 흡입 구멍을 관통하는 중심선에 대해서 수직 방향으로 연장 돌출하도록 배치되고, 흡입 머플러 출구부를 중심선 방향으로 투영하면, 연통관 내를 흐르는 냉매 가스의 하류측에 위치하는 흡입 머플러 출구부에 있어서 흡입 머플러 출구부의 일부가 흡입 구멍의 일부를 덮도록 배설된 밀폐형 압축기.

Description

밀폐형 압축기{HERMETIC COMPRESSOR}
본 발명은 가정용 전기 냉동 냉장고나 진열장 등에 사용되는 밀폐형 압축기의 흡입 머플러에 관한 것이다.
근년, 지구 환경 보호에 대한 요구는 더욱 더 강해져서 냉장고 및 그 외의 냉동 사이클 장치 등에 있어서도, 특히 고효율화가 강하게 요망되고 있다. 종래 이런 종류의 밀폐형 압축기는, 일본 특허 공표 제 2001－503833 호 공보에 나타내는 것과 같이 흡입 머플러를 흡입 구멍에 직접 장착하고 있다.
이하, 도면을 참조하면서 상기 종래의 밀폐형 압축기를 설명한다.
도 5는 일본 특허 공표 제 2001－503833 호 공보에 기재된 종래의 밀폐형 압축기의 종단면도, 도 6은 동 밀폐형 압축기의 냉매 흡입 경로의 주요부 단면도, 도 7은 동 밀폐형 압축기의 냉매 흡입 경로 내의 냉매 가스 거동을 도시하는 유속 벡터도이다.
도 5와 도 6에 있어서 압축기 본체(3)가, 밀폐 용기(1) 내에 서스펜션 스프링(5)에 의해서 탄성적으로 지지되어 있다. 또한, 냉매 가스(7)가 밀폐 용기(1) 내에 충전되어 있다.
압축기 본체(3)는 전동 요소(9)와, 전동 요소(9)의 상방에 배설되는 압축 요소(11)를 구비하고, 전동 요소(9)는 스테이터(13) 및 로터(15)를 갖고 있다.
압축 요소(11)는 크랭크 샤프트(21)와 실린더 블록(25)과 피스톤(27)과 흡입 밸브(33)와 연결 수단(35)을 구비하고 있다. 여기서 크랭크 샤프트(21)는 편심축(17)과 주축(19)을 구비하고 있다. 실린더 블록(25)은 압축실(23)을 형성한다. 흡입 밸브(33)는 흡입 구멍(31)을 개폐한다. 흡입 구멍(31)은 압축실(23)의 개구단을 시일하는 밸브 플레이트(29)에 구비되어 있다. 연결 수단(35)은 편심축(17)과 피스톤(27)을 연결한다.
주축(19)은 실린더 블록(25)의 베어링부(37)에 회전 가능하게 축지지된다. 또한, 주축(19)에는 로터(15)가 고정되어 있다.
또한, 흡입 머플러(41)는 밸브 플레이트(29)와 실린더 헤드(39)에 의해, 협지되어서 고정되어 있다. 여기서 실린더 헤드(39)는 밸브 플레이트(29)를 닫는다.
흡입 머플러(41)는 PBT(Polybutylene terephthalate) 등의 수지에 의해 성형되어 있다. 흡입 머플러(41)는 머플러 본체(45)와 입구관(47)과 연통관(51)을 구비하고 있다. 여기서 머플러 본체(45)는 소음 공간(43)을 형성한다. 입구관(47)은 소음 공간(43)과 밀폐 용기(1) 내의 공간을 연통한다. 연통관(51)은 흡입 머플러 출구부(49)를 갖고, 흡입 머플러 출구부(49)는 소음 공간(43)과 흡입 구멍(31)을 직접 연통한다.
또한, 흡입 머플러 출구부(49)와 연통관(51)의 사이에는 굴곡부(53)가 마련되어 있다. 연통관(51)은 흡입 구멍(31)을 관통하는 중심선에 대해서 수직 방향으로 연장 돌출하도록 배치되고, 흡입 구멍(31)의 전역이 흡입 머플러 출구부(49)에 연통하도록 고정되어 있다.
도 7은 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 얻어진 연통관(51)을 거쳐서 압축실(23)에 흡입되는 냉매 가스(7)의 거동을 도시하는 유속 벡터(55)를 도시하고 있다. 각각의 유속 벡터(55)의 길이가 유속의 크기를 나타내는 동시에, 유속 벡터(55)의 방향이 냉매 가스(7)의 흐름 방향을 나타내고 있다. 또한, 냉매 가스(7)의 흐름을 알기 쉽게 하기 위해서, 흡입 밸브(33)를 파선으로 도시한다.
이상과 같이 구성된 종래의 밀폐형 압축기에 대해서, 이하 그 동작을 설명한다.
우선 밀폐형 압축기는 스테이터(13)에 전류를 흘려서 자계를 발생시키고, 주축(19)에 고정된 로터(15)를 회전시킨다. 이것에 의해, 크랭크 샤프트(21)가 회전하고, 편심축(17)에 회전 가능하게 장착된 연결 수단(35)을 거쳐서, 피스톤(27)이 압축실(23) 내를 왕복 운동한다.
그리고 피스톤(27)의 왕복 운동에 의해, 냉매 가스(7)의 압축실(23)로의 흡입과 압축 및 냉동 사이클(도시하지 않음)로의 토출이 반복된다.
흡입 행정에 있어서 냉동 사이클로부터 되돌아온 냉매 가스(7)는, 흡입 머플러(41)를 거치고, 흡입 밸브(33)의 개폐에 의해 압축실(23)과 연통하는 흡입 구멍(31)을 거쳐서, 압축실(23) 내로 인도된다.
여기서 흡입 머플러(41)는 냉매 가스(7)의 간헐적인 흡입에 의해 발생하는 소음을 저감한다. 또한, 흡입 머플러(41)는 열전도율이 작은 수지에 의해 형성되어 있기 때문에, 흡입 머플러(41) 내를 통과하는 냉매 가스(7)의 가열을 방지한다.
또한, 흡입 머플러 출구부(49)가 흡입 구멍(31)과 직접 연통하는 것에 의해, 소음의 누출을 막는다. 또한, 흡입 머플러 출구부(49)가 흡입 구멍(31)과 직접 연통하는 것에 의해, 밀폐 용기(1) 내에 있어서 전동 요소(9) 등에 의해서 가열된 온도가 높은 냉매 가스(7)를 흡입하는 것을 방지한다.
그렇지만 상기 종래의 구성에서는, 연통관(51)과 흡입 머플러 출구부(49)가 직각으로 구부려진 굴곡부(53)를 갖기 때문에, 도 7에 도시하는 바와 같이, 굴곡부(53)의 내주측에 있어서 냉매 가스(7)의 흐름이 없는 사수역(死水域)(영역)(57)을 발생시킨다. 이 사수역(57)이 형성되는 것에 의해, 냉매 가스(7)의 유로 면적이 작아진다. 그 때문에, 흡입 머플러 출구부(49)에 있어서, 연통관(51) 내를 흐르는 냉매 가스(7)의 밀도(유량)는, 굴곡부(53)의 외측이 사수역(57)측보다도 많아지고, 또한 하류측에서 냉매 가스(7)가 집중해서, 보다 많은 냉매 가스(7)가 유속을 늘려서 흐르게 된다. 그것에 의해, 흡입 구멍(31) 내에 있어서도 냉매 가스(7)의 흐름이 없는 사수역(59)이 발생하고, 흡입 구멍(31)의 냉매 가스 통로가 되는 유효 면적이 작아져서, 체적 효율이 악화되어 버린다는 과제를 갖고 있었다.
본 발명의 밀폐형 압축기는, 밀폐 용기 내에 전동 요소에 의해서 구동되는 압축 요소를 수용하고, 압축 요소는 압축실을 형성하는 블록과, 압축실 내를 왕복 운동하는 피스톤과, 압축실의 개구단에 배치되어서 흡입 구멍을 형성한 밸브 플레이트와, 흡입 구멍을 개폐하는 흡입 밸브와, 소음 공간을 형성하고 연통관을 구비한 흡입 머플러와, 밸브 플레이트를 압축실의 반대측으로부터 블록에 가압 고정한 실린더 헤드를 구비하고, 연통관은 흡입 구멍에 연통하는 흡입 머플러 출구부를 갖는 동시에, 흡입 구멍을 관통하는 중심선에 대해서 수직 방향으로 연장 돌출하도록 배치되고, 또한 흡입 머플러 출구부를 중심선 방향으로 투영한 상태에 있어서, 연통관 내를 흐르는 냉매 가스의 하류측에 위치하는 흡입 머플러 출구부의 일부가 흡입 구멍의 일부를 덮도록 배설하고 있다.
이러한 밀폐형 압축기는 흡입 머플러 출구부에 있어서, 냉매 가스가 보다 많이 흐르는 측이 흡입 구멍의 중앙에 가까워지는 것에 의해, 흡입 머플러 출구부로부터 방출된 냉매 가스는 흡입 구멍의 중앙 근방으로 유입된다. 그 때문에, 흡입 구멍의 유효 면적을 증가시킬 수 있어서 체적 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태의 밀폐형 압축기의 종단면도,
도 2는 동 실시형태의 밀폐형 압축기의 냉매 흡입 경로의 주요부 단면도,
도 3은 동 실시형태의 냉매 흡입 경로 내의 냉매 가스 거동을 도시하는 유속 벡터도,
도 4는 동 실시형태의 밀폐형 압축기의 체적 효율의 측정 결과를 도시하는 특성 비교도,
도 5는 종래의 밀폐형 압축기의 종단면도,
도 6은 동 밀폐형 압축기의 냉매 흡입 경로의 주요부 단면도,
도 7은 동 밀폐형 압축기의 냉매 흡입 경로 내의 냉매 가스 거동을 도시하는 유속 벡터도.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이 실시형태에 의해서 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
(실시형태)
도 1은 본 발명의 실시형태의 밀폐형 압축기의 종단면도, 도 2는 동 밀폐형 압축기의 냉매 흡입 경로의 주요부 단면도, 도 3은 동 밀폐형 압축기의 냉매 흡입 경로 내의 냉매 가스 거동을 도시하는 유속 벡터도, 도 4는 동 밀폐형 압축기의 체적 효율의 측정 결과를 도시한 특성 비교도이다. 도 4는 종래의 밀폐형 압축기의 체적 효율을 1로 했을 때, 본 실시형태의 밀폐형 압축기의 체적 효율을 도시한 특성 비교도이다.
도 1 및 도 2에 있어서, 본 발명의 실시형태의 밀폐형 압축기는 밀폐 용기(101) 내 바닥부에 오일(103)을 저장하는 동시에, 냉매 가스(105)로서 예를 들면 지구 온난화 계수가 낮은 탄화 수소계의 R600a 등을 봉입하고 있다.
또한, 밀폐 용기(101)는 철판의 조임 성형에 의해서 형성된 흡입관(107)을 구비하고 있다. 흡입관(107)은 일단이 밀폐 용기(101) 내에 연통하고, 타단이 냉동 사이클의 저압측(도시하지 않음)에 접속되어 있다.
또한, 압축기 본체(113)가 서스펜션 스프링(115)에 의해서, 밀폐 용기(101)에 대해서 탄성적으로 지지되어서, 밀폐 용기(101) 내에 수납되어 있다. 여기서 압축기 본체(113)는 압축 요소(109)와 전동 요소(111)를 구비하고 있다. 그리고 압축 요소(109)는 전동 요소(111)에 의해서 구동된다.
압축 요소(109)는 크랭크 샤프트(117), 블록(119), 피스톤(121), 밸브 플레이트(143), 흡입 밸브(145), 흡입 머플러(151), 실린더 헤드(147) 및 연결 수단(123) 등으로 구성되어 있다. 크랭크 샤프트(117)는 편심축(125)과 주축(127)을 구비하는 동시에, 주축(127) 표면에 마련된 나선 형상의 홈 등으로 이루어지는 급유 기구(129)를 구비하고 있다.
전동 요소(111)는, 블록(119)의 하방에 볼트(도시하지 않음)에 의해서 고정된 스테이터(131)와, 스테이터(131)의 내측의 동축 상에 배치되어서 주축(127)에 가열 감합(shrink fit) 고정된 로터(133)로 구성되어 있다.
블록(119)에는 압축실(135)을 형성하는 실린더(137)가 일체로 형성되는 동시에, 주축(127)을 회전 가능하게 축지지하는 베어링부(139)를 구비한다.
또한, 실린더(137)의 개구단에는, 밸브 플레이트(143)와 흡입 밸브(145)와 실린더 헤드(147)가, 함께 헤드 볼트(149)에 의해서, 실린더(137)의 개구단을 시일하도록 가압 고정된다. 또한, 실린더(137)의 개구단에는, 밸브 플레이트(143)와 실린더 헤드(147)에 의해, 흡입 머플러(151)가 파지되어서 고정되어 있다. 여기서 밸브 플레이트(143)는, 흡입 구멍(141)과 토출 구멍(도시하지 않음)을 구비하고 있다. 즉, 밸브 플레이트(143)는 압축실의 개구단에 배치되고, 흡입 구멍(141)을 형성하고 있다. 흡입 밸브(145)는 흡입 구멍(141)을 개폐한다. 실린더 헤드(147)는, 밸브 플레이트(143)를 압축실의 반대측으로부터 블록(119)에 가압 고정하고 있다. 따라서, 밸브 플레이트(143)는 실린더(137)와 실린더 헤드(147)로 협지 고정되어 있다.
흡입 머플러(151)는, 주로 유리 섬유를 첨가한 PBT(Polybutylene terephthalate) 등의 합성 수지에 의해 성형된다. 또한, 흡입 머플러(151)는 머플러 본체(155)와 커버(161)를 조합시켜 일체화해서, 소음 공간(163)을 형성하고 있다. 여기서 머플러 본체(155)는 입구관(153)을 일체로 성형하고 있다. 커버(161)는 연통관(159)을 구비하고, 연통관(159)은 흡입 구멍(141)에 연통하는 원통 형상의 흡입 머플러 출구부(157)를 갖는다.
또한, 굴곡부(165)는 흡입 머플러 출구부(157)와 연통관(159)의 사이에 배치되어 있다. 연통관(159)은 흡입 구멍(141)을 그 개구면에 대해서 수직으로 관통하는 중심선(190)에 대해서 수직 방향으로 연장 돌출하도록 배치되어 있다.
또한, 흡입 머플러 출구부(157)는 그 통로 단면에 대해서 수직으로 관통하는 중심선(192)이 흡입 구멍(141)을 관통하는 중심선(190)에 대해서, 도면 중 하방으로 약간 어긋난 위치에 배치되어 있다.
즉, 도 2를 참조해서 설명하면, 흡입 머플러(151)는 흡입 구멍(141)을 그 개구면에 대해서 수직으로 관통하는 중심선(190)이 연장하는 방향으로 투영한(도 2의 우측으로부터 본) 상태에 있어서, 연통관(159) 내를 흐르는 냉매 가스(105)의 하류 측에 위치하는 흡입 머플러 출구부(157)의 상방의 벽부(157a)가 흡입 구멍(141)의 내주 상연부(內周 上緣部)(141a)와 겹쳐지고, 또한, 흡입 머플러 출구부(157)의 내주 하연(內周 下緣)을 가로막도록 흡입 구멍(141)의 입구 하부 주연(周緣)을 돌출시킨 구성이 되도록 배설되어 있다.
환언하면, 흡입 구멍(141)과 흡입 머플러 출구부(157)는, 흡입 구멍(141) 및 흡입 머플러 출구부(157)를 각각 수직으로 관통하는 중심선(190, 192)이, 상술한 것과 같이 약간 어긋난 위치 관계가 되었을 때에, 상술의 투영 상태에 있어서, 흡입 머플러 출구부(157)의 상방의 벽부(157a)가 흡입 구멍(141)의 내주 상연부(141a)와 겹쳐서, 흡입 구멍(141)의 일부를 덮고, 또한, 흡입 머플러 출구부(157)의 내주 하연에 대해서 흡입 구멍(141)의 입구 하부 주연이 돌출하도록, 각각의 형상과 치수가 설정되어 있다.
또한, 본 발명의 실시형태에 있어서, 흡입 머플러 출구부(157)의 벽부(157a)가 겹쳐지는 것에 의해서 덮인 흡입 구멍(141)의 면적은, 흡입 구멍(141)의 주(主)가 되는 원통 형상부(180)의 단면적의 약 17%로 설정되어 있다. 그 결과, 흡입 머플러 출구부(157)의 벽부(157a)에 의해서 덮인 흡입 구멍(141)의 반경 방향의 최대 치수(거리)는, 흡입 구멍(141)의 주가 되는 원통 형상부(180)의 내경에 대해서 약 17%로 설정된다.
밸브 플레이트(143)는 소결 금속에 의해 형성되는 동시에, 상술한 바와 같이, 흡입 머플러 출구부(157)의 내주 하연에 대해서 돌출한 흡입 구멍(141)의 입구 하부 주연에는, 흡입 구멍(141)을 향해서 냉매 가스(105)를 인도하는 흡입 유로(167)를 갖고 있다.
흡입 유로(167)는 흡입 머플러 출구부(157)에 연통한다. 또한 흡입 유로(167)에는, 연통관(159) 내를 흐르는 냉매 가스(105)의 상류측에 위치하는 가이드부(181)를 마련하고 있다. 환언하면, 흡입 유로(167)는, 흡입 머플러 출구부(157)측의 단면으로부터 흡입 구멍(141)으로 향하는 냉매 가스(105)의 흐름을 원활하게 하는 가이드부이다.
구체적으로는 가이드부(181)는 R형상과 같이 단면이 만곡한 형상으로 형성되어 있다.
또한, 밸브 플레이트(143)와 흡입 머플러(151)의 사이에는, 개스킷(169)이 배설되어 있다. 개스킷(169)은 밸브 플레이트(143)의 흡입 구멍(141) 및 흡입 머플러 출구부(157)의 쌍방에 대향한다. 또한, 개스킷(169)은 연통 구멍(171)을 구비하고 있다.
또한 연통 구멍(171)은, 흡입 구멍(141)보다 개구 면적이 크고, 또한 흡입 머플러 출구부(157)의 개구 면적을 차단하는 일이 없는 개구 면적으로 형성되어서, 흡입 머플러 출구부(157)의 거의 전개구면과 연통하고 있다. 또한, 연통 구멍(171)은 연통 구멍(171)을 그 개구면에 대해서 수직으로 관통하는 중심선(194)이 흡입 구멍(141)을 관통하는 중심선(190)에 대해서, 도 2 중 약간 하방으로 어긋나 있다.
도 3은 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 얻어진 연통관(159)을 거쳐서 압축실(135)에 흡입되는 냉매 가스(105)의 거동을 도시하는 유속 벡터(173)를 도시하고 있다. 각각의 유속 벡터(173)의 길이가 유속의 크기를 나타내는 동시에, 유속 벡터(173)의 방향이 냉매 가스(105)의 흐름 방향을 나타내고 있다. 또한, 냉매 가스(105)의 흐름을 알기 쉽게 하기 위해서, 흡입 밸브(145)를 파선으로 도시한다.
이상과 같이 구성된 밀폐형 압축기에 대해서, 이하 그 동작, 작용을 설명한다.
밀폐형 압축기는 스테이터(131)에 전류를 흘려서 자계를 발생시키고, 주축(127)에 고정된 로터(133)를 회전시키는 것에 의해, 크랭크 샤프트(117)가 회전한다. 그 결과, 편심축(125)에 회전 가능하게 부착된 연결 수단(123)을 거쳐서, 피스톤(121)이 실린더(137) 내를 왕복 운동한다. 그리고 피스톤(121)의 왕복 운동에 따라, 냉매 가스(105)가 흡입 머플러(151)를 거쳐서, 압축실(135) 내에 흡입되어 압축된 후, 냉동 사이클(도시하지 않음)로 토출된다.
다음에, 밀폐형 압축기의 흡입 행정에 대해서 설명한다.
피스톤(121)이 상사점으로부터 압축실(135) 내의 용적을 증가시키는 방향으로 동작하면, 압축실(135) 내의 냉매 가스(105)는 팽창한다. 그 결과, 압축실(135) 내의 압력은 저하하고, 압축실(135) 내의 압력과 흡입 머플러(151) 내의 압력의 차이에 의해서, 흡입 밸브(145)는 열리기 시작한다.
그리고, 냉동 사이클로부터 되돌아온 온도가 낮은 냉매 가스(105)는, 흡입관(107)으로부터 밀폐 용기(101) 내로 일단 개방되고, 그 후, 흡입 머플러(151)의 입구관(153)을 거쳐서, 소음 공간(163)으로 개방된다. 그리고, 개방된 냉매 가스(105)는 연통관(159)을 거쳐서, 압축실(135) 내로 유입된다.
그 후, 피스톤(121)의 동작이 하사점으로부터 압축실(135) 내의 용적을 감소시키는 방향으로 변하면, 압축실(135) 내의 압력은 상승한다. 그리고 압축실(135) 내의 압력과 흡입 머플러(151) 내의 압력의 차이에 의해서, 흡입 밸브(145)는 닫힌다.
여기서 흡입 머플러(151)는 입구관(153)과, 연통관(159)과, 소음 공간(163)으로 팽창형 머플러를 구성한다. 또한, 흡입 머플러(151)는 흡입 머플러 출구부(157)와 밸브 플레이트(143)의 사이에 개스킷(169)을 배설하는 것에 의해, 흡입 머플러 출구부(157)와 흡입 구멍(141)을 시일해서 직접 연통시키고 있으므로, 간헐적인 냉매 가스(105)의 흡입에 의해 발생하는 소음을 저감한다. 또한, 밀폐 용기(101) 내에 있어서 전동 요소(111) 등에 의해서 가열된 온도가 높은 냉매 가스(105)를 흡입하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 흡입 머플러(151)는 열전도율이 작은 수지에 의해 형성되어 있다. 그 때문에 흡입 머플러(151) 내를 통과하는 냉매 가스(105)의 온도가, 전동 요소(111)의 발열 등의 영향을 받아서 상승하는 것을 저감한다. 그 결과, 밀도가 큰 냉매 가스(105)를 압축실(135) 내에 흡입시킬 수 있으므로, 냉매 가스(105)의 질량 유량이 증가해서, 체적 효율을 향상시킬 수 있다.
여기서 흡입 머플러(151)는 흡입 머플러 출구부(157)와 연통관(159)의 사이에 직각으로 구부려진 굴곡부(165)를 갖고 있다. 그 때문에 도 3에 도시하는 바와 같이, 굴곡부(165)의 내주측에 있어서 냉매 가스(105)의 흐름이 없는 사수역(영역) (175)이 발생한다. 그 결과, 흡입 머플러 출구부(157)에 있어서, 연통관(159) 내를 흐르는 냉매 가스(105)의 밀도(유량)는, 굴곡부(165)의 외측이 사수역(175)측보다 많아지고, 또한 하류측에서 냉매 가스(105)가 집중하여, 보다 많은 냉매 가스(105)가 유속을 늘려서 흐른다.
그렇지만, 본 실시형태의 밀폐형 압축기의 흡입 머플러(151)는, 흡입 머플러 출구부(157)를, 흡입 구멍(141)을 관통하는 중심선(190)이 연장하는 방향으로 투영한 방향(도 2의 우측)에서 보았을 때, 흡입 머플러 출구부(157)의 일부인 벽부(157a)가 흡입 구멍(141)의 상부에 겹쳐져서, 흡입 구멍(141)을 덮도록 배설하고 있다. 그 결과, 도 3에 도시하는 바와 같이, 흡입 머플러 출구부(157)의 냉매 가스(105)가 보다 많이 흐르는 측, 즉, 사수역(175)이 형성되는 측의 반대측이, 흡입 구멍(141)을 관통하는 중심선(190) 측에 가까워진다.
따라서, 흡입 머플러 출구부(157)로부터 방출된 냉매 가스(105)는, 보다 많이 흐르는 측이 흡입 구멍(141)으로 인도되기 쉬워진다. 그 결과, 흡입 구멍(141)의 개구 면적을 냉매 가스(105)의 통로로서 유효하게 작용시켜서, 냉매 가스(105)를 압축실(135) 내에 유입시킨다고 생각할 수 있다.
또한, 흡입 머플러 출구부(157)를, 흡입 구멍(141)을 관통하는 중심선(190) 방향으로 투영한 상태에 있어서, 흡입 구멍(141)이 흡입 머플러 출구부(157)의 일부인 벽부(157a)에 의해 덮이는 면적은, 흡입 구멍(141)의 주(主)가 되는 원통 형상부(180)의 개구 면적의 약 17%로 설정하고 있다. 또한, 흡입 머플러 출구부(157)의 일부에 의해 덮이는 흡입 구멍(141)의 반경 방향의 최대 치수(거리)를, 흡입 구멍(141)의 원통 형상부(180)의 내경에 대해서 약 17%로 설정하고 있다.
그 결과, 흡입 머플러 출구부(157)와 흡입 구멍(141)의 연결하는 부분에 있어서의 유로 저항을 증가시키는 일 없이, 흡입 구멍(141)의 유효 면적을 증가시킬 수 있어서 체적 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시형태에 있어서는, 흡입 머플러 출구부(157)의 일부에 의해 덮이는 흡입 구멍(141)의 면적을, 약 17%로 설정했지만, 그 면적은, 흡입 구멍(141)의 주가 되는 원통 형상부(180)의 개구 면적의 약 10% 이상이고, 또한 약 20% 이하의 범위 내이면, 동등한 효과가 얻어지는 것을 확인하고 있다. 즉, 그 면적이 약 10% 이상이고, 또한 약 20% 이하의 범위는, 유로 저항을 대략 마찬가지로 해서 흡입 구멍(141)의 유효 면적을 증가시킬 수 있어서 체적 효율을 향상시킬 수 있다.
이상의 결과는, 흡입 머플러 출구부(157)의 일부인 벽부(157a)에 의해 덮이는 흡입 구멍(141)의 면적을 적정 범위로 설정한 결과이며, 그 면적을, 원통 형상부(180)의 개구 면적에 대해서 너무 작게 설정하면, 흡입 머플러 출구부(157)의 냉매 가스(105)의 주된 흐름이, 흡입 구멍(141)을 관통하는 중심선(190)에 접근하여 유로 저항을 저감하는 효과가 작아져서, 체적 효율의 향상을 도모할 수 없게 되어버린다고 생각된다.
반대로, 흡입 머플러 출구부(157)의 일부에 의해 덮이는 흡입 구멍(141)의 개구 면적을, 원통 형상부(180)의 개구 면적에 대해서 너무 크게 설정하면, 원통 형상부(180)의 실질적인 유로 면적이 작아진다. 그 때문에, 유로 저항의 저감 효과가 작아져 버린다고 생각된다.
또한, 흡입 머플러 출구부(157)를 흡입 구멍(141)을 관통하는 중심선(190) 방향으로 투영한 상태에 있어서, 흡입 머플러 출구부(157)의 일부에 의해 덮이는 흡입 구멍(141)의 반경 방향의 최대 치수(거리)를, 흡입 구멍(141)의 주가 되는 원통 형상부(180)의 내경에 대해서, 약 5% 이상이고, 또한 약 20% 이하의 범위 내로 설정하는 것에 의해, 동등한 효과가 얻어지는 것을 확인하고 있다.
이상의 결과도 마찬가지로, 흡입 머플러 출구부(157)의 일부에 의해 덮이는 흡입 구멍(141)의 반경 방향의 최대 치수(거리)가, 흡입 구멍(141)의 주가 되는 원통 형상부(180)의 내경에 대해서 너무 작게 설정하면, 흡입 머플러 출구부(157)의 냉매 가스(105)의 주된 흐름을, 흡입 구멍(141)을 관통하는 중심선(190)에 접근해서 유로 저항을 저감하는 효과가 작아져 버린다고 생각된다.
반대로, 흡입 머플러 출구부(157)의 일부에 의해 덮이는 흡입 구멍(141)의 반경 방향의 최대 치수(거리)를, 흡입 구멍(141)의 주가 되는 원통 형상부(180)의 내경에 대해서 너무 크게 설정하면, 원통 형상부(180)의 실질적인 유로 단면적이 작아진다. 그 때문에, 유로 저항의 저감 효과가 작아져 버린다고 생각된다.
이상과 같이, 원통 형상부(180)의 개구 면적에 대한 흡입 머플러 출구부(157)의 일부에 의해 덮이는 흡입 구멍(141)의 면적의 비율, 및 원통 형상부(180)의 내경에 대한 흡입 머플러 출구부(157)의 일부에 의해 덮이는 흡입 구멍(141)의 반경 방향의 최대 치수(거리)의 비율에 주목해서, 유로 저항의 저감을 실현할 수 있었다.
다음에, 밸브 플레이트(143)의 흡입 구멍(141)과 개스킷(169)의 연통 구멍(171)과 흡입 머플러 출구부(157)의 관계에 대해서 설명한다.
종래, 밸브 플레이트(143)의 흡입 구멍(141)과 개스킷(169)의 연통 구멍(171)은 거의 동 직경의 동심원으로 형성되어 있지만, 가공 공차에 의해 흡입 구멍(141)과 연통 구멍(171)의 사이에 단차가 생기는 일이 있다. 이 단차에 의해, 흡입 머플러 출구부(157)로부터 방출된 냉매 가스(105)의 흐름에 미소한 소용돌이가 발생한다. 그 결과, 냉매 가스(105)의 흐름에 저항이 생겨서 체적 효율을 저하시켜 버릴 가능성이 있었다.
그래서, 연통 구멍(171)은 흡입 머플러 출구부(157)와 거의 전역 연통하는 동시에, 흡입 구멍(141)보다 개구 면적이 크고, 또한 흡입 머플러 출구부(157)에 연통하는 개구 면적이 최대가 되도록 형성된다.
또한, 연통 구멍(171)을 관통하는 중심선(194)은 흡입 구멍(141)을 관통하는 중심선(190)에 대해서, 연통관(159) 내를 흐르는 냉매 가스(105)의 상류측으로 약간 어긋나 있다. 이것에 의해, 연통 구멍(171)의 단면은, 흡입 머플러 출구부(157)의 사수역(175)이 되는 영역에 면하여 배치되어서, 미소한 소용돌이의 발생을 방지할 수 있으므로, 냉매 가스(105)의 흐름 저항을 저감해서, 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 밸브 플레이트(143)에는, 흡입 구멍(141)을 향해서 냉매 가스를 인도하는 단면이 만곡한 흡입 유로(167)를 갖고 있고, 이 흡입 유로(167)는 흡입 머플러 출구부(157)측의 단면으로부터 흡입 구멍(141)을 향하는 냉매 가스(105)의 가이드부가 된다. 즉, 흡입 유로(167)의 곡면에 의해, 흡입 유로(167)를 통과하는 냉매 가스(105)의 흐름이 원활하게 되어서, 흐름의 디라미네이션(delamination)을 억제해서, 냉매 가스(105)를, 난류가 적은 흐름 상태로 흡입 구멍(141)에 인도할 수 있다.
또한, 흡입 유로(167)의 형성에 의해, 냉매 가스(105)의 흐름의 디라미네이션을 억제하는 동시에, 흡입 머플러 출구부(157)로부터 흡입 구멍(141)에 유입하는 냉매 가스(105)의 흐름 저항을 저감할 수 있어서 체적 효율을 한층 더 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시형태에 있어서는, 흡입 유로(167)를 만곡한 형상의 가이드부(181)로 형성했다. 그러나, 가이드부(181)는 그 단면이, 흡입 구멍(141)을 관통하는 중심선에 대해서 45도 정도의 경사를 갖는 경사면이 되는 형상으로 형성해도 좋다. 이러한 경사면 형상은, 만곡한 형상보다 유로 저항은 증가하지만, 종래보다 냉매 가스(105)의 흐름의 디라미네이션을 억제할 수 있다.
이상의 결과, 흡입 구멍(141)을 흐르는 냉매 가스(105)를 증가시킬 수 있고, 도 4에 도시한 바와 같이, 종래에 비해 약 2%의 체적 효율의 향상을 실험에서 확인했다.

Claims (7)

  1. 밀폐 용기 내에 전동 요소에 의해서 구동되는 압축 요소를 수용하고, 상기 압축 요소는 압축실을 형성하는 블록과, 상기 압축실 내를 왕복 운동하는 피스톤과, 상기 압축실의 개구단에 배치되어서 흡입 구멍을 형성한 밸브 플레이트와, 상기 흡입 구멍을 개폐하는 흡입 밸브와, 소음 공간을 형성하고 연통관을 구비한 흡입 머플러와, 상기 밸브 플레이트를 상기 압축실의 반대측으로부터 상기 블록에 가압 고정한 실린더 헤드를 구비하고, 상기 연통관은 상기 흡입 구멍에 연통하는 흡입 머플러 출구부를 갖는 동시에, 상기 흡입 구멍을 관통하는 중심선에 대해서 수직 방향으로 연장 돌출하도록 배치되고, 또한 상기 흡입 머플러 출구부를 상기 중심선 방향으로 투영한 상태에 있어서, 상기 연통관 내를 흐르는 냉매 가스의 하류 방향측에 위치하는 상기 흡입 머플러 출구부의 일부가 상기 흡입 구멍의 일부를 덮도록 배설하고, 상기 흡입 머플러 출구부의 중심은 상기 흡입 구멍의 중심에 대해서 상기 연통관 내를 흐르는 냉매 가스의 상류 방향측으로 어긋난 위치에 배치된 것을 특징으로 하는
    밀폐형 압축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중심선 방향으로 투영한 상태에 있어서, 상기 흡입 머플러 출구부의 일부에 의해 덮이는 상기 흡입 구멍의 단면적이, 상기 흡입 구멍의 원통 형상부의 단면적의 10% 이상이고 또한 20% 이하의 범위 내인 것을 특징으로 하는
    밀폐형 압축기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 중심선 방향으로 투영한 상태에 있어서, 상기 흡입 머플러 출구부의 일부에 의해 덮이는 상기 흡입 구멍의 반경 방향의 최대 치수(거리)가, 상기 흡입 구멍의 원통 형상부의 내경의 5% 이상이고 또한 20% 이하의 범위 내인 것을 특징으로 하는
    밀폐형 압축기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브 플레이트와 상기 흡입 머플러의 사이에 개스킷을 배설하고, 상기 개스킷은, 상기 흡입 구멍 및 상기 흡입 머플러 출구부의 쌍방에 대향하는 동시에 상기 흡입 구멍과 상기 흡입 머플러 출구부를 연통하는 연통 구멍을 구비하고, 상기 연통 구멍의 중심이 상기 흡입 구멍의 중심에 대해서 상기 연통관 내를 흐르는 냉매 가스의 상류 방향측으로 어긋나는 동시에, 상기 연통 구멍의 단면적은 상기 흡입 구멍의 단면적보다 크고, 또한 상기 연통 구멍의 전역이 상기 흡입 머플러 출구부에 연통하도록 배치된 것을 특징으로 하는
    밀폐형 압축기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 연통 구멍은, 상기 흡입 머플러 출구부에 연통하는 단면적이 최대가 되도록 형성된 것을 특징으로 하는
    밀폐형 압축기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브 플레이트는 상기 흡입 구멍을 향해서 상기 냉매 가스를 인도하는 흡입 유로를 갖고, 상기 흡입 유로는 상기 흡입 머플러 출구부측의 단면으로부터 상기 흡입 구멍을 향하는 가이드부인 것을 특징으로 하는
    밀폐형 압축기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가이드부는 상기 흡입 머플러 출구부에 연통하는 동시에, 상기 중심선 방향으로 투영한 상태에 있어서, 상기 연통관 내를 흐르는 상기 냉매 가스의 상류 방향측에 위치하는 상기 흡입 구멍의 부분에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
    밀폐형 압축기.
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