CN101326366A - 制冷压缩机和使用该制冷压缩机的制冷设备 - Google Patents

Abstract

一种制冷压缩机，包括：容纳油的密闭容器；容纳在密闭容器中的电动机；压缩机单元，该压缩机单元设置在电动机下方并通过所述电动机驱动；和防振盖。压缩机单元具有：曲柄轴，该曲柄轴包括主轴和偏心部分；气缸体；活塞；连杆；和给油管。气缸体具有可旋转地支撑主轴的轴承和气缸。活塞在气缸中往复运动。连杆将活塞连接到偏心部分。给油管被固定到偏心部分并且其一端浸入在油中。防振盖被固定至气缸体，并且在给油管和防振盖之间具有给定距离地围绕所述给油管。

Description

制冷压缩机和使用该制冷压缩机的制冷设备

技术领域

本发明涉及一种在制冷机-冷冻机或相似设备中使用的制冷压缩机，并且本发明还涉及一种使用该制冷压缩机的制冷设备。

背景技术

例如，日本未实审的专利公开文件第H11-303740号中公开了包括浸入油中的给油管的传统型制冷压缩机。以下将参照附图说明传统制冷压缩机。

图5示出传统制冷压缩机的垂直截面图，并且图6示出图5的基本部分的截面放大图。密闭容器1容纳油2和电动机3。通过电动机3驱动的压缩机单元4容纳在密闭容器1中的电动机3下方。

压缩机单元4具有：包括气缸5和轴承6的气缸体7；和包括离心部分8和通过轴承6支撑的主轴9的曲柄轴10。曲柄轴10的离心部分8通过连杆12连接到活塞11。活塞11在气缸5中来回插入。

阀板14密封气缸5的开口端，并且排出阀13在气缸5的相对侧设置到阀板14上。阀板14具有抽吸阀15。抽吸消声器17的第一端与抽吸阀15相连通，抽吸消声器17的第二端通过隔音空间16对密闭容器1打开。

偏心部分8在其下端具有给油管18，并且给油管18的第一端压配合到偏心部分8，以及给油管18的第二端浸入油2中。给油管18由钢管形成，并且被弯曲以便形成具有钝角的V字形，使得浸入到油2中的第二端定位在主轴9的旋转中心处。

以下说明具有前述结构的制冷压缩机的操作。通过电动机3进行的曲柄轴10的旋转被传送至连杆12，使得活塞11往复运动。这种往复式运动将制冷剂吸入到抽吸消声器17中，并间歇地通过抽吸阀15将制冷剂吸入到气缸5中。制冷剂流动通过外部冷却回路(未显示)，并在其被吸入到抽吸消声器17之前暂时释放到密闭容器1中。吸入到气缸5的制冷剂通过活塞11压缩，并推动阀板14的排出阀13打开，使得制冷剂被再次排出而进入到外部冷却回路中。存储在容器1中的油2通过设置在偏心部分8的下端的给油管18的离心力被抽吸通过给油管18，并被传送到压缩机单元4的各滑动部分。

在上述结构中，在压缩机单元4压缩制冷剂时，曲柄轴10的偏心部分8由于连杆12施加的大间歇性负载而振动，使得偏心部分8反复弯曲变形。偏心部分8的振动传送到给油管18。接着，给油管18振动并因此产成共振声音。

此外，给油管18在油2中旋转，从而搅拌油2。油2与密闭容器1中的制冷压缩机的结构元件相碰撞，并且因此使油2的流动扰动，使得没有形成整洁的漩涡。在该情况下，溶解在油2中的制冷剂产生泡沫。该泡沫随油2的分布与给油管18相碰撞，从而振动给油管18并产生共振声音。特别是当使用趋向于大量溶解在油2中的诸如碳氢化合物的制冷剂时，此现象尤为突出。

由于给油管18的共振产生的振动经过油2传送到密闭容器1，并且作为噪音散发到容器1的外部，使得制冷压缩机变得有噪声。

发明内容

本发明旨在提供一种制冷压缩机，所述制冷压缩机由于给油管的共振产生的噪音几乎不传送到密闭容器，从而产生较低的噪音。本发明的制冷压缩机具有：容纳油的密闭容器；容纳在密闭容器中的电动机；压缩机单元，所述压缩机单元设置在电动机下方、容纳在容器中并通过电动机驱动；和防振盖。压缩机单元包括曲柄轴、气缸体、活塞、连杆和给油管。曲柄轴具有主轴和偏心部分。气缸体具有用于可旋转地支撑主轴的轴承和气缸。活塞在气缸中往复运动。连杆将活塞连接到偏心部分。给油管被固定到偏心部分，并且所述给油管的一端浸入到油中。防振盖被固定至气缸体，并且在给油管和防振盖之间具有给定距离地围绕给油管。该结构可隔离从油管传送到密闭容器的共振声音，使得可以获得低噪音的制冷压缩机。

附图说明

图1是根据本发明实施例的制冷压缩机的垂直截面图；

图2是图1示出的制冷压缩机的基本部分的截面放大图；

图3是图1示出的制冷压缩机的平面剖视图；

图4是采用图1示出的制冷压缩机的制冷设备的制冷循环的视图；

图5是传统制冷压缩机的垂直截面图；以及

图6是传统制冷压缩机的基本部分的截面放大图。

具体实施方式

以下将参照附图说明本发明的制冷压缩机的典型实施例。该实施例并非对本发明的限制。

图1示出根据本发明的实施例的制冷压缩机的垂直截面图。图2是制冷压缩机的主要部分的放大截面图。图3是制冷压缩机的平面剖视图。制冷压缩机50包括密闭容器101、电动机106、压缩机单元107和防振盖125。

密闭容器101在其底部存储由矿物油组成的油102，并填充有由诸如R600a(异丁烷)的碳氢化合物组成的制冷剂103。密闭容器101容纳具有定子104和转子105的电动机106、和通过电动机106驱动的压缩机单元107。压缩机单元107设置在电动机106下方。

以下说明密闭容器101的结构。密闭容器101包括下容器108和上容器109，所述下容器和上容器都通过拉延热轧钢板或相似的材料而形成，并且下容器和上容器108和109通过在连接点110处电焊而焊接。下容器108装备有排出管111和吸入管112，所述排出管和吸入管都连接到以后将要说明并在图4中示出的制冷循环。

然后，以下说明压缩机单元107的结构。曲柄轴113包括刚性地插入到电动机106的转子105中的主轴114和偏心部分115。气缸体116包括用于可旋转地支撑曲柄轴113的主轴114的轴承117和气缸120，活塞118插入到气缸120中用于形成压缩室119。气缸体116支撑定子104。曲柄轴113的离心部分115通过连杆121连接到活塞118。

给油管123(以下简称为“管123”)连接到偏心部分115的下端，使得管123的第一端压配合到偏心部分115的下端，而第二端浸入到油102中并设置在主轴114的转轴的延长线上。管123由诸如用于机械构造的碳素钢管的钢管形成，并在弯曲部分122处弯曲以形成具有钝角的V字形。管123压配合到其中的给油孔124与压缩机单元107的各滑动部分相连通。

图4示出包括制冷压缩机50的制冷设备的制冷循环。制冷压缩机50通过图3中示出的吸入管112连接至吸热侧(即，制冷循环的低压侧)的热交换器60(以下简称“热交换器60”)，因此热交换器60被构成为使经历过吸热的制冷剂流到制冷压缩机50。制冷压缩机50还通过排出管111连接至散热侧(即，制冷循环的高压侧)的热交换器70(以下简称“热交换器70”)。压缩的制冷剂103从排出管11排出，并被发送到热交换器70用于散热，然后经由用于吸热的膨胀阀80返回到热交换器60。因此而形成制冷设备。

接下来，在下文中说明设置在下容器108中的防振盖125。防振盖125具有杯状形状并与底部具有给定距离地设置在下容器108的内部，并且同时防振盖125与管123之间具有给定距离地围绕管123。防振盖125由诸如不会由于制冷剂103或油102而膨胀的例如金属或聚对苯二甲酸丁二酯树脂的材料制成。其中，“给定距离”可以是长到足够防止防振盖125在制冷压缩机50操作期间接触管123的距离。

防振盖125具有固定部分126，固定部分126是杯状形式向外弯曲的部分，并且防振盖125通过螺栓128以固定部分126固定至气缸体116的底部

以下说明具有前述结构的制冷压缩机的操作。操作中的电动机106促使转子105使曲柄轴113旋转，从而使气缸120中的活塞118通过连杆121进行往复式运动。这种运动使得从图4中示出的热交换器60流出的制冷剂103通过吸入管112被吸入到压缩机室119。通过在气缸120中往复运动的活塞118压缩流到压缩机室119中的制冷剂103，并且制冷剂103接着从排出管111排出到图4中示出的热交换器70。

管123与曲柄轴113一起旋转。管123的第一端大致在中心处压配合到偏心部分115中。管123的第二端浸入到油102中并定位在主轴114的转轴的延长线上，使得由于转动引起的离心力作用在管123中的油102上。该离心力用作通过给油孔119将防振盖125内部的油102传送至压缩机单元107的各滑动部分的抽吸力。

施加到活塞118的压缩负载允许间歇性地施加负载到曲柄轴113地偏心部分115，因此使所述偏心部分反复弯曲变形。离心部分115的变形作为振动传送到管123，从而使管123振动，使得管123产生共振。然而，在制冷压缩机50中，防振盖125切断管123到密闭容器101的共振的传送。结果，削弱了从管123传送到下容器108的振动，并且从密闭容器101发散到外部的噪音被抑制到较低的水平。

防振盖125优选由诸如聚对苯二甲酸丁二酯树脂的减振材料制成。这样可以产生较大的衰减量。防振盖以与底部具有给定距离地设置在下容器108的内部，使得没有部件直接振动密闭容器101，并且发散到密闭容器101的外部的噪音可被抑制成非常低的水平。

优选，具有小于管123的内部直径的直径的连通孔129设置在防振盖125的下部。该结构使得即使防振盖125内部的油102的表面下降，油102也可从防振盖125的外部通过连通孔129连续供给到防振盖125的内部。为了不使油在防振盖125内部短缺，连通孔129的直径小于管123的内径。因此，只有很少的由管123引起的振动传送通过连通孔129，使得可以非常有效地通过防振盖125切断管123的共振。

防振盖125的上端130优选向上延伸并超过油102的表面。这种结构使得防振盖125内部的油只通过连通孔129与密闭容器101中的油102相连通，使得管123的共振可以只通过连通孔129传送。

接下来，在下文中说明制冷剂103的泡沫与管123相碰撞的情况。当制冷压缩机50开始操作时，密闭容器101的内部减压。结果，在制冷压缩机50暂停期间溶解在油102中的制冷剂103开始起泡沫。在此时产生的制冷剂103的泡沫随管123的旋转引起漩涡状的路径，并且泡沫与油102一起被吸至管123的末端。此时，当泡沫与在管123周围分布的油102一起被吸到管123的末端，泡沫与管123的内壁和外壁相碰撞，使得管123强烈振动。

考虑到以上讨论的情况，优选防振盖125的内壁成形为回转的光滑体。该形状没有向内的突出或类似形状。另外，通过在主轴114的转轴的延长线上回转而形成的回转体将是优选的。该形状使得防振盖125内部的油102可以以圆锥形的形状旋转，而没有随管123的旋转而扰动。结果，油102中的制冷剂103的泡沫成光滑的圆靠近管123的末端，使得泡沫和管123的内壁或外壁之间的碰撞彻底减少。因此，包括泡沫的油102被平稳地抽入管123中，并还彻底减少了管123的共振。

由丁腈橡胶或相似物质形成的弹性体127优选设置在防振盖125和气缸体116之间。弹性体127切断在压缩机单元107的操作期间通过气缸体116从压缩机单元107传送至防振盖125的振动，从而可防止防振盖125的共振并大大降低了用以振动密闭容器101的能量，使得发散到容器101的外部的噪音被抑制到非常低的水平。

诸如碳氢化合物的制冷剂103和诸如矿物油或烷基苯的油102彼此相互溶解，使得制冷压缩机50开始操作时，在制冷压缩机50暂停期间在油102中溶解的制冷剂103有时突然开始产生泡沫。即使在这种突然产生泡沫的情况结束后，在制冷压缩机50的操作期间，油102中的制冷剂103也会或多或少地继续形成泡沫。

在该实施例中，易于形成泡沫的制冷剂103与油102相结合。即使管123的共振由于通过该结合在泡沫与管123之间发生碰撞而频繁出现，由于共振引起的密闭容器101的噪音水平也可被降低。这是因为由减振件形成的防振盖125有效地衰减了在油102中传送的振动，从而彻底减少了发送到防振盖125的外部的振动。此外，防振盖125以给定的距离设置在下容器108的内部，从而将用以振动密闭容器101的能量直接减少到非常低的水平的结果是一项贡献。如上所述，即使使用管123，也可以将制冷压缩机50的噪音衰减到非常低的水平。由诸如用于机械构造的碳素钢的钢管制成的管123只在弯曲部分122处弯曲而形成具有钝角的V字形形状，使得可以以高生产率获得管123。

管123激烈地搅动油102，因此油从油表面飞溅，使得油滴散布。以下说明该具体情况。当管123在制冷压缩机50的操作期间在油102中旋转时，离心力作用在粘附于管123的外壁的油滴上。该离心力有时会产生飞溅并从油102的油表面分离出来的油滴。通常，油滴沿管123的外缘飞溅，并与密闭容器101或压缩机单元107相碰撞，从而产生噪音。

防振盖125的上端130优选向上延伸并超过管123的弯曲部分122。该结构使得防振盖125的内表面可以获取由于管123而飞溅的油滴，使得可防止散布的油滴与密闭容器101或压缩机单元107相碰撞。结果，可以防止噪音。

在该实施例中，使用由诸如聚对苯二甲酸丁二酯树脂的树脂制成的防振盖125；然而，也可以使用减振钢板或诸如丁腈橡胶的橡胶代替树脂，并且这些材料产生与上述相似的优点。便宜且极好可成形的冷轧钢板可以用作具有与前述材料相似优点的防振盖125的材料。

工业适用性

本发明的制冷压缩机用于在需要安静操作的家用制冷机-冷冻机中使用的制冷设备，并且其也适用于酒店或医疗工业中使用的商用制冷机-冷冻机。

Claims (11)

1.一种制冷压缩机，包括：

(a)密闭容器，所述密闭容器容纳油；

(b)电动机，所述电动机容纳在所述密闭容器中；

(c)压缩机单元，所述压缩机单元设置在所述电动机下方、容纳在所述密闭容器中并通过所述电动机驱动，所述压缩机单元包括：

(c-1)曲柄轴，所述曲柄轴具有主轴和偏心部分；

(c-2)气缸体，所述气缸体具有可旋转地支撑所述主轴的轴承和气缸；

(c-3)活塞，所述活塞在所述气缸中往复运动；

(c-4)连杆，所述连杆使所述活塞与所述偏心部分相连接；

(c-5)给油管，所述给油管连接至所述偏心部分并具有浸入到油中的端部；以及

(d)防振盖，所述防振盖被固定至所述气缸体并在所述给油管和所述防振盖之间具有给定距离地围绕所述给油管。

2.根据权利要求1所述的制冷压缩机，进一步包括弹性体，所述弹性体设置在所述防振盖和所述气缸体之间。

3.根据权利要求1所述的制冷压缩机，其中所述防振盖设有直径小于所述给油管的内径的连通孔。

4.根据权利要求3所述的制冷压缩机，其中所述防振盖的上端向上延伸并超过油的表面。

5.根据权利要求1所述的制冷压缩机，其中所述防振盖由减振材料形成。

6.根据权利要求1所述的制冷压缩机，其中所述给油管由钢管形成，具有弯曲部分并成形为具有钝角的V字形的形状。

7.根据权利要求6所述的制冷压缩机，其中所述防振盖的上端向上延伸并超过所述弯曲部分。

8.根据权利要求1所述的制冷压缩机，其中所述防振盖的内壁成形为回转体。

9.根据权利要求1所述的制冷压缩机，其中所述油是矿物油和烷基苯中的一种，并且所述压缩机压缩作为制冷剂的碳氢化合物。

10.一种制冷设备，包括：

权利要求1中限定的制冷压缩机；

与所述制冷压缩机相连接的散热侧的热交换器；

膨胀阀，所述膨胀阀与散热侧的热交换器相连接；以及

与所述膨胀阀相连接的吸热侧的热交换器，所述热交换器被构成为使经历过吸热的制冷剂流到所述制冷压缩机。

11.根据权利要求10所述的制冷设备，其中所述制冷剂是碳氢化合物，并且所述油是矿物油和烷基苯中的一种。

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