KR20020058346A - Hermetic Compressor - Google Patents

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KR20020058346A
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최진규
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이충전
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Abstract

PURPOSE: A hermetic type compressor is provided to reduce noise and vibration generated between an upper bearing and an eccentric part. CONSTITUTION: A compressor includes a noise and vibration reducing device including a plurality of slants(19b) radially formed on an end of an upper bearing(18) facing an eccentric part to suppress contact between the eccentric part and the upper bearing during rotation of a rotor and a vertical surfaces formed between the slants parallel with a rotary axis to form fixed angle with the slants so as to reduce noise and vibration generated between the eccentric part and the upper bearing.

Description

밀폐형 압축기 {Hermetic Compressor}Hermetic Compressor

본 발명은 냉장고 등의 냉동사이클이 적용된 제품에 사용되는 압축기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 회전축의 일측에 결합되어 회전운동하는 편심부와 회전축의 외주면을 지지하는 베어링의 경계면에서 발생되는 진동 및 소음을 감쇄시키도록 구성된 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a compressor used in a product to which a refrigeration cycle such as a refrigerator is applied, and more particularly, vibration and noise generated at an interface between a eccentric portion which is coupled to one side of a rotating shaft and a bearing supporting an outer circumferential surface of the rotating shaft. And a compressor configured to attenuate the pressure.

일반적으로 냉동사이클에 적용되는 밀폐형 압축기는 도 1에 도시된 바와 같이, 외장 케이싱(11) 내부의 밀폐공간에 설치되어 냉매를 고온고압으로 압축하기 위한 실린더장치(17)와, 그 실린더장치(17)의 구동력을 제공하는 모터(12)를 구비한다.상기 실린더장치(17)와 모터(12)는 회전축(15)의 일단에 편심되게 설치된 편심부(16)에 의해 연결되된다.In general, a hermetic compressor applied to a refrigeration cycle, as shown in FIG. 1, is installed in a sealed space inside the outer casing 11 to compress a refrigerant at high temperature and high pressure, and the cylinder device 17. And a motor 12 for providing a driving force of the motor. The cylinder device 17 and the motor 12 are connected by an eccentric portion 16 which is eccentrically installed at one end of the rotation shaft 15.

상기 모터(12)는 고정자(13)와, 그 고정자(13)에서 발생된 유도자기장에 의해 회전되는 회전자(14), 및 상기 회전자(14)에 압입된 회전축(15)으로 구성된다. 상기 회전축(15)의 외주면에는 회전축(15)의 회전구동시 횡방향으로 발생되는 진동을 지지하기 위해 소위 상부 베어링(18)이라고 일컬어지는 저날 베어링이 설치된다.The motor 12 is composed of a stator 13, a rotor 14 that is rotated by an induction magnetic field generated by the stator 13, and a rotating shaft 15 that is pressed into the rotor 14. On the outer circumferential surface of the rotary shaft 15 is installed a so-called blade bearing called the upper bearing 18 to support the vibration generated in the transverse direction during the rotational drive of the rotary shaft 15.

상기한 구성에 따르면, 상기 회전축(15)이 회전하게 되면 상기 회전축(15)과 결합된 편심부(16)도 상기 회전축(15)과 같이 회전하게 되고, 이에 따라 실린더장치(17)가 구동되어 냉매를 압축할 수 있게 된다.According to the above configuration, when the rotating shaft 15 is rotated, the eccentric portion 16 coupled with the rotating shaft 15 also rotates like the rotating shaft 15, thereby driving the cylinder device 17 The refrigerant can be compressed.

한편, 상기와 같이 구성된 종래의 압축기는, 각종 제조공정 상의 오차에 의해 회전자(14)와 고정자(13)의 상하 위치 편차가 발생된다. 이러한 위치 편차에 의해 회전자(14)의 회전구동시 발생되는 관성 모멘트 및 유도 자기장의 영향으로 상기 회전자(14)가 상승 또는 하강하려는 추력(thrust force)이 발생된다. 이에 따라, 회전자(14)와 고정자(13)의 위치편차를 줄이려는 경향으로서, 회전자(14)가 상승하게 된다.On the other hand, in the conventional compressor configured as described above, the vertical position deviation of the rotor 14 and the stator 13 is generated by errors in various manufacturing processes. Due to this positional deviation, a thrust force that the rotor 14 tries to raise or lower due to the influence of the moment of inertia and the induced magnetic field generated when the rotor 14 is rotated is generated. Accordingly, the rotor 14 rises as a tendency to reduce the positional deviation between the rotor 14 and the stator 13.

그런데, 회전자(14)가 상승하게 되면, 그 회전자(14)에 결된 편심부(16)도 같이 상승하게 되면서 베어링(18)의 단부에 접촉되는 경우가 발생한다. 이 경우, 베어링(18)과 편심부(16)의 마찰에 의해 진동 및 소음이 발생하게 되며, 상부 베어링(18)의 단부가 마찰에 의해 마모되는 문제점이 있다.However, when the rotor 14 is raised, the eccentric portion 16 connected to the rotor 14 also rises together, and the case of contacting the end of the bearing 18 occurs. In this case, vibration and noise are generated by the friction between the bearing 18 and the eccentric portion 16, and the end of the upper bearing 18 has a problem of abrasion due to friction.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 상부 베어링과 편심부 사이에서 발생되는 소음 및 진동을 감소시키도록 구조가 개선된 압축기를 제공하는데 그 목적이 있다..The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a compressor having an improved structure to reduce noise and vibration generated between the upper bearing and the eccentric.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 상부 베어링과 편심부 사이에서 발생되는 소음 및 진동을 감소시키도록 구조가 개선된 압축기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a compressor having an improved structure to reduce noise and vibration generated between the upper bearing and the eccentric.

도 1은 통상적인 압축기의 구성을 개략적으로 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a conventional compressor.

도 2는 본 발명에 따른 압축기의 상부 베어링을 발췌하여 도시한 개략적 사시도.Figure 2 is a schematic perspective view showing an extract of the upper bearing of the compressor according to the present invention.

도 3은 도 2의 상부 베어링의 저면도.3 is a bottom view of the upper bearing of FIG. 2;

도 4는 본 발명에 다른 압축기의 상부 베어링의 요부를 발췌하여 도시한 개략적 사시도.Figure 4 is a schematic perspective view showing the main portion of the upper bearing of the compressor according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 베어링 돌출부의 작동상태를 설명하기 위한 상태도.Figure 5 is a state diagram for explaining the operating state of the bearing protrusion in accordance with the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

13 : 고정자 14 : 회전자13: stator 14: rotor

15 : 회전축16 : 편심부15: rotation axis 16: eccentric portion

17 : 실린더장치18 : 상부 베어링17 cylinder device 18 upper bearing

19 : 돌출부19a : 수직면19: projection 19a: vertical plane

19b : 경사면19b: slope

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 압축기는, 실린더장치를 구동시키기 위한 편심부를 가지며 회전자에 압입되어 함께 회전되는 회전축과, 상기 회전축의 외주면을 감싸서 지지하도록 상기 회전자에 설치된 베어링을 포함하는 압축기에 있어서, 상기 회전자의 회전시 상기 편심부와 상기 베어링의 접촉을 억제하여 그 편심부와 베어링 사이에서 발생되는 소음 및 진동을 저감시키기 위한 소음/진동저감수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.Compressor according to the present invention for achieving the above object, has a eccentric for driving the cylinder device, the rotary shaft is pressed into the rotor and rotated together, and includes a bearing installed on the rotor to surround the outer peripheral surface of the rotating shaft In the compressor, it characterized in that it comprises noise / vibration reduction means for reducing the noise and vibration generated between the eccentric portion and the bearing by suppressing the contact between the eccentric portion and the bearing during the rotation of the rotor. .

여기서, 상기 소음/진동 저감수단은, 상기 편심부와 마주하는 상기 베어링의 단부에 방사상으로 형성된 다수의 경사면을 포함하는 것이 바람직하다.Here, the noise / vibration reducing means preferably includes a plurality of inclined surfaces radially formed at the end of the bearing facing the eccentric portion.

또한, 상기 각 경사면들의 경계에는 상기 경사면들과 소정각도를 이루도록 상기 회전축에 나란한 수직면들이 마련되는 것이 좋다.In addition, it is preferable that vertical surfaces parallel to the rotating shaft are provided at the boundary between the inclined surfaces to form a predetermined angle with the inclined surfaces.

또한, 상기 각 경사면은, 상기 회전축의 회전방향으로 상기 편심부와의 간격이 점진적으로 좁혀지게 경사진 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the respective inclined surfaces are inclined such that the interval with the eccentric portion is gradually narrowed in the rotation direction of the rotary shaft.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 압축기를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a compressor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 통상적으로 냉동사이클에 사용되는 압축기는 밀폐형 압축기로서 냉매를 압축 및 토출하는 실린더장치(17)와 이를 구동시키기 위해 회전자(14)와 고정자(13)로 구성된 모터(12)를 포함한다. 상기 회전자(14)에는 실린더장치(17)를 구동시키기 위한 편심부(16)가 일단부에 연결된 회전축(15)이 압입된다.First, referring to FIGS. 1 to 4, a compressor typically used in a refrigeration cycle is a hermetic compressor, which includes a cylinder device 17 for compressing and discharging a refrigerant, and a rotor 14 and a stator 13 to drive the same. Configured motor 12. The rotor 14 is press-fitted with a rotary shaft 15 having an eccentric portion 16 for driving the cylinder device 17 at one end thereof.

또한, 상기 모터(12)의 구동시 회전축(15)의 횡방향 진동을 억제하기 위해 저널 베어링의 일종인 상부 베어링(18)이 마련되며, 중앙부에 형성된 삽입공(18a)을 통해 상기 회전축(15)이 삽입되어 설치된다.In addition, an upper bearing 18, which is a kind of journal bearing, is provided to suppress lateral vibration of the rotating shaft 15 when the motor 12 is driven, and the rotating shaft 15 is provided through an insertion hole 18a formed at the center portion. ) Is inserted and installed.

상기 상부 베어링(18)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 일단부가 상기 회전자(14)의 단부에 형성된 요홈부(14a)에 삽입되고, 타단부는 상기 회전축(15)과 연결된 편심부(16)와 마주보게 설치된다. 상기 편심부(16)와 마주보는 상부베어링(18)의 단부에는 돌출부(19)가 형성되어 편심부(16)의 상승시 접촉할 수 있게 된다.The upper bearing 18, as shown in Figure 1, one end is inserted into the groove portion 14a formed at the end of the rotor 14, the other end is an eccentric portion (connected with the rotating shaft 15 ( It is installed to face 16). The protrusion 19 is formed at the end of the upper bearing 18 facing the eccentric 16 so that the eccentric 16 can be contacted when the eccentric 16 is raised.

상기한 구성에 있어서, 본 발명을 특징지우는 것은 상기 회전자(14)가 구동될 때 추력에 의해 상승하는 편심부(16)를 지지하고, 상기 돌출부(19)와 상기 편심부(16)의 접촉시 마찰을 감쇄시킴으로서 소음 및 진동을 저감시키기 위한 소음/진동 저감수단을 구비하는데 있다.In the above-described configuration, a feature of the present invention is to support the eccentric portion 16 which rises by thrust when the rotor 14 is driven, and the protrusion 19 and the eccentric portion 16 contact each other. It is to provide a noise / vibration reduction means for reducing the noise and vibration by reducing the friction during time.

이 소음/진동 저감수단은 상기 편심부(16)와 마주하는 상기 돌출부(19)의 단부에 방사상으로 형성된 다수개의 경사면(19b)을 포함한다. 구체적으로는, 상기 출부(19)의 단부에는 다수개의 수직면(19a)이 회전축(15)과 나란하며 편심부(16)의 마주하는 면과 수직을 이루도록 형성된다. 따라서, 이 수직면(19a)은 경사면(19b)과 소정 각도의 예각을 이루게 되며, 각각의 수직면(19a)들 사이에는 수직면(19a)의 상부와 연속한 수직면(19a)의 하부를 연결하는 경사면(19b)이 형성된다. 즉, 경사면(19b)들의 경계는 수직면(19a)이 마련되는 것이다.This noise / vibration reducing means comprises a plurality of inclined surfaces 19b radially formed at the ends of the projections 19 facing the eccentric portions 16. Specifically, a plurality of vertical surfaces 19a are formed at the ends of the outlet portion 19 so as to be parallel to the rotating shaft 15 and perpendicular to the opposing surfaces of the eccentric portions 16. Accordingly, the vertical surface 19a forms an acute angle with the inclined surface 19b, and the inclined surface connecting the upper portion of the vertical surface 19a and the lower portion of the continuous vertical surface 19a between the vertical surfaces 19a. 19b) is formed. That is, the boundary between the inclined surfaces 19b is provided with the vertical surface 19a.

또한, 상기 경사면(19b)의 경사방향은 모두 일방향으로 경사방향을 이루도록 형성되었으며, 그 경사방향은 상기 회전축(15)의 회전방향에 대해 상기 편심부(16)와이 간격이 점진적으로 좁혀지도록 경사진다. 따라서 본 실시예에 따른 경사면(19b)은 도시된 바와 같이 중심축을 중심으로 우방향으로 하향경사가 되어 있으며, 이에 따라 회전축(15) 및 편심부(16)는 중심축을 중심으로 우방향으로 일방향 회전해야 한다.In addition, the inclination directions of the inclined surface 19b are all formed to form an inclination direction in one direction, and the inclination direction thereof is inclined such that the interval between the eccentric portion 16 is gradually narrowed with respect to the rotation direction of the rotation shaft 15. . Therefore, the inclined surface 19b according to the present embodiment is inclined downward in the right direction with respect to the center axis as shown in the drawing, so that the rotation shaft 15 and the eccentric portion 16 rotate in one direction in the right direction about the center axis. Should be.

또한, 도시되지는 않았지만, 상기 회전축(15)이 좌방향으로 회전하게 된다면, 상기 경사면(19b)의 경사방향은 좌방향으로 하향경사 되도록 형성되는 것이 당연하다.In addition, although not shown, if the rotary shaft 15 is rotated in the left direction, the inclined direction of the inclined surface 19b is formed to be inclined downward in the left direction.

여기서, 압축기가 구동되지 않는 평상시에는 상기 수직면(19a)의 끝단이 상기 편심부(16)와 접촉되지 않고 소정 간격을 유지하게 되며, 그 간격에는 윤활유(20)가 충진된다.In this case, when the compressor is not normally driven, the end of the vertical surface 19a is maintained in a predetermined interval without contacting the eccentric portion 16, and the lubricating oil 20 is filled in the interval.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 압축기의 동작 상태에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation state of the compressor configured as described above will be described in detail.

상기 압축기가 구동하게 되면 제품 제작시 발생된 각종 오차에 의해 회전자(14)와 고정자(13)의 상하위치편차 등의 불균일이 발생되며, 이러한 불균일 때문에 상기 회전자(14)가 회전구동시 회전자(14)가 상승 또는 하강하려는 추력이 발생되게 된다.When the compressor is driven, non-uniformity such as vertical deviation of the rotor 14 and the stator 13 may occur due to various errors generated during the manufacture of the product, and the rotor 14 may rotate at the time of rotation driving due to such non-uniformity. The thrust of the electrons 14 to rise or fall is generated.

이때, 상기 회전자(14)가 상승하게 되면, 상기 회전축(15)과 연결된 편심부(16)도 상승하게 되며, 이에 따라 상부 베어링(18)의 단부에 마련된 돌출부(19)와 편심부(16)가 서로 접근될 수 있다.At this time, when the rotor 14 is raised, the eccentric portion 16 connected to the rotary shaft 15 also rises, and thus the protrusions 19 and the eccentric portions 16 provided at the ends of the upper bearing 18. ) Can approach each other.

그러나, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 돌출부(19)와 상기 편심부(16) 사이에는 윤활유(20)가 충진되어 있으며, 상기 편심부(16)가 회전함에 따라 상기 윤활유(20)는 상기 경사면(19b) 및 편심부(16)의 표면을 따라서 a1방향에서 a2방향으로 평균속도(u)로 이동되게 된다.However, as shown in FIG. 5, the lubricating oil 20 is filled between the protrusion 19 and the eccentric 16, and the lubricating oil 20 is rotated as the eccentric 16 rotates. Along the surfaces of the inclined surface 19b and the eccentric portion 16, they are moved at an average speed u in the a 1 direction from the a 2 direction.

이때, 상기 경사면(19b)의 표면에서는 a2방향으로 진행되는 윤활유(20)에의해 항력이 발생되고, 윤활유(20)가 경사면(19b)을 따라서 진행하게 되면 경사방향이 하향경사됨에 따라, 단면적이 감소되므로 이로 인해 윤활유(20)가 압축이 되어 압력이 발생되게 된다.In this case, drag is generated on the surface of the inclined surface 19b by the lubricating oil 20 proceeding in the a 2 direction, and when the lubricating oil 20 proceeds along the inclined surface 19b, the inclined direction is inclined downward, so that the cross-sectional area is reduced. Since this is reduced, this causes the lubricating oil 20 to be compressed to generate pressure.

수학식 1및 수학식 2에는 상기 항력과 압력을 계산하기 위한 것이다.Equations 1 and 2 are for calculating the drag and pressure.

여기서, P는 경사면(19b)과 편심부(16) 사이에서의 압력이고, D는 항력이며, μ는 윤활유의 점성계수이다. 그리고, U는 편심부(16) 일지점에서 접선방향으로 발생되는 회전 선속도의 크기이고, L은 상기 연속되는 수직면(19a)과 수직면(19a) 사이의 간격이며, b2는 상기 수직면(19a)과 상기 편심부(16)와의 간격이다.Where P is the pressure between the inclined surface 19b and the eccentric portion 16, D is the drag force, and mu is the viscosity coefficient of the lubricating oil. U is the magnitude of the rotational linear velocity generated in the tangential direction at one point of the eccentric portion 16, L is the distance between the continuous vertical plane 19a and the vertical plane 19a, and b 2 is the vertical plane 19a. ) And the eccentric portion 16.

상술한 수학식 1 및 수학시 2를 통해 알 수 있듯이, 경사면(19b)과 편심부(16) 사이에서 발생되는 압력(P) 및 항력(D)은 편심부(16)와 경사면(19b)의 경계면상에 있는 윤활유(20)의 유막에 의해 발생되며, 이러한 압력(P) 및 항력(D)은 상기 유막으로 하여금 편심부(16)에서 발생된 추력에 반하는 수직력을 생성하게 한다.As can be seen from the above Equation 1 and Equation 2, the pressure P and the drag force D generated between the inclined surface 19b and the eccentric portion 16 are determined by the eccentric portion 16 and the inclined surface 19b. Generated by the oil film of the lubricating oil 20 on the interface, this pressure P and the drag D cause the oil film to generate a normal force against the thrust generated at the eccentric 16.

이렇게 생성된 수직력에 의해 상기 윤활유(20)의 유막이 편심부(16)의 회전구동에 의해 발생되는 추력을 지지하게 되어, 상기 돌출부(19)와 상기 편심부(16)의 접촉을 억제하여 마찰을 감쇄시킬 수 있게 된다.The oil film of the lubricating oil 20 supports the thrust generated by the rotational driving of the eccentric portion 16 by the generated vertical force, thereby suppressing the contact between the protrusion 19 and the eccentric portion 16 to reduce friction. Can be attenuated.

따라서, 마찰에 의해 상부 베어링(18)과 편심부(16)의 경계면에서 발생되는 소음 및 진동을 억제할 수 있고, 상기 상부 베어링(18)의 단부와 편심부(16)의 접촉에 따른 상기 상부 베어링(18) 단부의 마모를 억제할 수 있게 된다.Therefore, the noise and vibration generated at the interface between the upper bearing 18 and the eccentric portion 16 by friction can be suppressed, and the upper portion due to the contact of the end portion and the eccentric portion 16 of the upper bearing 18 can be suppressed. It is possible to suppress abrasion at the ends of the bearings 18.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 상부 베어링의 단부에 편심부와 마주하도록 마련된 돌출부에 다수개의 경사면이 형성되어 상기 편심부와 상기 상부 베어링의 경계면에서 발생하는 진동 및 소음을 효과적으로 감소시킬 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, a plurality of inclined surfaces are formed at the end of the upper bearing so as to face the eccentric, so that the vibration and noise generated at the boundary between the eccentric and the upper bearing can be effectively reduced. do.

이에 따라, 압축기 전체의 내구성이 향상됨과 동시에 압축기 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.Accordingly, there is an advantage that the durability of the entire compressor can be improved and the compressor efficiency can be increased.

또한, 상기 돌출부에 의해 트러스트 베어링 등과 같은 별도의 부가장치가 필요치 않게 되므로 제품의 조립성 향상과, 제조 원가를 절감할 수 있는 효과도 있다.In addition, since the protrusion does not require a separate additional device such as a thrust bearing, there is an effect of improving the assemblability of the product and reducing the manufacturing cost.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes are intended to fall within the scope of the claims set forth.

Claims (4)

실린더장치를 구동시키기 위한 편심부를 가지며 회전자에 압입되어 함께 회전되는 회전축과, 상기 회전축의 외주면을 감싸서 지지하도록 상기 회전자에 설치된 베어링을 포함하는 압축기에 있어서,A compressor having an eccentric portion for driving a cylinder device, the compressor including a rotary shaft press-fitted to the rotor and rotated together, and a bearing installed on the rotor to surround and support an outer circumferential surface of the rotary shaft. 상기 회전자의 회전시 상기 편심부와 상기 베어링의 접촉을 억제하여 그 편심부와 베어링 사이에서 발생되는 소음 및 진동을 저감시키기 위한 소음/진동 저감수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.And a noise / vibration reducing means for suppressing contact between the eccentric portion and the bearing during rotation of the rotor to reduce noise and vibration generated between the eccentric portion and the bearing. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 소음/진동 저감수단은, 상기 편심부와 마주하는 상기 베어링의 단부에 방사상으로 형성된 다수의 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.The noise / vibration reducing means comprises a plurality of inclined surfaces radially formed at the end of the bearing facing the eccentric portion. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 각 경사면들의 경계에는 상기 경사면들과 소정각도를 이루도록 상기 회전축에 나란한 수직면들이 마련되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.Hermetic compressor, characterized in that the vertical plane parallel to the axis of rotation to form a predetermined angle with the inclined surface at each boundary. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 각 경사면은, 상기 회전축의 회전방향으로 상기 편심부와의 간격이 점진적으로 좁혀지게 경사진 것을 특징으로 하는 밀폐형 압축기.Each said inclined surface is inclined so that the space | interval with the said eccentric part may become gradually narrowed in the rotation direction of the said rotating shaft.
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