CN101828036A - 致冷剂压缩机 - Google Patents

Abstract

致冷剂压缩机包括一个电的驱动装置(2)、一个缸壳体(1)、一个可由电的驱动装置驱动的曲轴(11)和一个由曲轴(11)驱动的在缸壳体(1)中导向的压缩致冷剂的活塞(12)。为了可以尽可能大地确定主轴承长度的尺寸，设定：在缸壳体(1)与电的驱动装置(2)之间设置至少一个高度补偿元件(26)。

Description

致冷剂压缩机

技术领域

本发明涉及一种致冷剂压缩机，包括电的驱动装置、缸壳体、可由电的驱动装置驱动的曲轴和由曲轴驱动的在缸壳体中导向的压缩致冷剂的活塞。

本发明还涉及一系列不同制冷能力的致冷剂压缩机，其中每个致冷剂压缩机包括一个电的驱动装置、一个缸壳体、一个可由电的驱动装置驱动的曲轴和一个由曲轴驱动的在缸壳体中导向的压缩致冷剂的活塞，其中所述致冷剂压缩机系列的每一个致冷剂压缩机的电驱动装置都具有不同的结构高度。

背景技术

这样的致冷剂压缩机是充分已知的并且主要在家庭领域例如冰箱或冰柜中使用。它设置在一个气密密封的外壳中并且是致冷剂循环的一部分，在其中致冷剂压缩机压缩气态的致冷剂，所述致冷剂由活塞/缸装置的蒸发器供给。在压缩致冷剂时压力和温度上升。随后致冷剂在一冷凝器中转化为液体状态并且最后通过一膨胀阀供给蒸发器，在那里重新蒸发。为此需要的蒸发热从周围或一冷却空间提取，由此该冷却空间被冷却。最后将来自蒸发器的气态的致冷剂重新供给活塞/缸装置并且流过一新的压缩和膨胀循环。

按照要求提供这样的具有不同制冷能力的致冷剂压缩机。基本上决定一致冷剂压缩机的制冷能力的构件对此是待使用的电的驱动装置。制冷能力越大，待使用的电的驱动装置的结构高度越大。但也改变冲程空间并从而改变活塞尺寸和冲程本身并且因此有助于不同的制冷能力。

基本上通过电的驱动装置的结构高度和在电的驱动装置上固定的缸壳体的结构高度决定致冷剂压缩机的总结构高度。同时缸壳体的结构高度一般保持不变而只根据制冷能力稍微改变缸直径和缸冲程，根据制冷能力明显改变电的驱动装置的结构高度。电的驱动装置一般是单相同步电动机，其包括一转子和一定子连同绕组包，其中定子构成为叠片组，其显著影响电的驱动装置的结构高度，如以下还要详细说明的。

致冷剂压缩机本身设置在一气密密封的外壳中，在其中通入一抽吸管道，该抽吸管道将致冷剂导引至缸，以及从该缸导出一压力管道，该压力管道将压缩的致冷剂导引至冷凝器。此外在气密密封的外壳上具有一用于电导线的连接法兰，以便在内部给驱动装置供电。

在一运行准备的外壳的底面上具有一油槽，用以润滑致冷剂压缩机的可移动的元件。由于曲轴本身的旋转实现向各润滑点的油输送，曲轴为此具有两个设有不同的输油装置(输送螺旋槽，偏心的孔)的部分。

具有大量相同的构件的多个致冷剂压缩机称为压缩机系列。一个压缩机系列的各压缩机的相互区别在于制冷能力和/或效率并从而主要区别在于待使用的电的驱动装置。外壳、曲轴、缸壳体等因此是相同的或几乎是相同的(例外：缸孔直径、冲程以及不同的安装自由位置)，以便能够实现经济的生产。

因此在已知的具有不同的制冷能力的致冷剂压缩机中，在一压缩机系列内由于电的驱动装置的不同的结构高度分别产生每一个单独的致冷剂压缩机的不同的总高度。这在小的电的驱动装置时导致在电的驱动装置上设置的缸壳体较深地设置于外壳内并且具有危险，即：如此大地减小总结构高度，以致致冷剂压缩机在外壳内可能倾倒或至少倾斜，这又产生的后果是，必须相应地缩小外壳，这由于上述的经济原因是不可接受的。

因此由现有技术已知，设有高度补偿元件，其补偿一压缩机系列的各致冷剂压缩机的电的驱动装置的不同的结构高度，以便将各个致冷剂压缩机的总高度保持不变并且总是可以采用相同的外壳。

这些已知的高度补偿元件一般涉及在叠片组底面上设置的多个支承元件连同弹簧，它们根据叠片组的结构高度具有不同的高度。现在待使用的电的驱动装置越小，高度补偿元件总体上必须构造成越高，以便将致冷剂压缩机的总结构高度保持基本上不变，其中不仅各弹簧而且各支承元件可以改变其结构高度，以便改变各高度补偿元件的总高度。

除了在一压缩机系列内保持各致冷剂压缩机的总高度外，通过各高度补偿元件将具有用于曲轴的主轴承的缸壳体始终保持在离外壳的底面的相同的距离，各高度补偿元件还能够与在缸壳体与外壳的底面之间设置的电的驱动装置的高度无关地始终将相同的曲轴用于一压缩机系列的每个压缩机单元中。因此总是可以使用等长的曲轴。若没有高度补偿则由于在缸壳体与外壳的底面之间的较小的距离在具有较小的电的驱动装置的致冷剂压缩机中也必须使用较短的曲轴。

在这些边界条件下在一致冷剂压缩机的尺寸确定时人们总是试图这样进行主轴承长度的尺寸确定，即将其构成尽可能长的，以便保持尽可能小的轴承负荷。如同在整个曲轴中在主轴承长度中也适用在一压缩机系列内由于经济原因设置相同的主轴承长度，从而可以按相同的方式和方法实现在一压缩机系列的每一曲轴中的主轴承的加工。

但同时在已知的具有电驱动装置的下面设置各高度补偿元件的致冷剂压缩机或压缩机系列中已证明不利的是，由于电的驱动装置只可以向下向外壳的底面的方向增长的事实，只可有限地确定主轴承长度的尺寸并且在一压缩机系列的相应最大的压缩机中虽然一较大的主轴承长度理论上是可能的，但其在同一压缩机系列的一具有较小的电的驱动装置的压缩机中在曲轴上留有过小的空间，用于曲轴与转子之间的热压配合。

因此虽然是值得追求的并且在较大的电的驱动装置中原则上也是可能的，但仍不能进一步加长主轴承并从而仍不能进一步降低轴承负荷。

同时，由于一压缩机系列的已知的各致冷剂压缩机只可以向下增长，为了在曲轴的主轴承与油槽之间安装较大的电的驱动装置，也必须将主轴承、特别是下面的主轴承足够高地设置在壳体内。位于下面的主轴承下方的曲轴部分因此必须具有足够的长度，以便仍然可以浸入在外壳的底部上的油槽中，以便将油输向各润滑点。

但在曲轴的下面的部分中由于一偏心的孔实现向曲轴输送油，在该孔中油从油槽中由于曲轴的旋转朝轴承部分的方向流动。但偏心的孔的输送能力随着偏心的孔的渐增的长度而降低，从而这一点上在特别大的并从而高的电的驱动装置中可以导致影响曲轴和连杆的轴承部分连同活塞的油供应。

发明内容

因此本发明的目的是，避免上述缺点并且提供一种开头所述型式的致冷剂压缩机，其与待使用的电的驱动装置的结构高度无关地通过直至曲轴的轴承部分的泵吸高度总是保持尽可能小，确保各可移动的元件的稳定的油供应。

本发明的另一目的是，提供一种开头所述型式的压缩机系列，其中在每一系列的压缩剂单元中，与制冷能力无关地可以始终构造成尽可能大的主轴承长度，其针对待使用的最大的电的驱动装置。

本发明的另一目的是，提供一种开头所述型式的致冷剂压缩机，其与待使用的电的驱动装置无关地始终具有基本上不变的结构高度。

按照本发明这通过权利要求1特征部分的特征达到。

其中，在一致冷剂压缩机中设有电的驱动装置、缸壳体、可由电的驱动装置驱动的曲轴和由曲轴驱动的在缸壳体中导引的压缩致冷剂的活塞，在缸壳体与电的驱动装置之间设置至少一个高度补偿元件。由此有可能，允许电的驱动装置向上向缸壳体的方向增长并同时将主轴承尽可能低地设置在油槽的附近。在这种情况下则可以根据最大的电的驱动装置实现主轴承长度的尺寸确定，并且这样可将在一个压缩机系列内的轴承负荷或通过摩擦的损耗减至最小。

按照本发明的优选的实施方案缸，壳体具有至少一个支承法兰，其固定在电的驱动装置的至少一个相应的支承面上，其中所述至少一个高度补偿元件设置在支承法兰与支承面之间。

按照本发明的另一优选的实施方案，电的驱动装置涉及单相同步电动机，并且支承法兰涉及单相同步电动机的定子的叠片组。

支承法兰、支承面和高度补偿元件对此优选借助螺钉相互连接，螺钉优选在高度补偿元件的孔中或另一种形式的空隙中导向。

此外通过权利要求6特征部分的特征达到本发明的目的，其中在一压缩机系列中，压缩机系列的每一致冷剂压缩机包括一个电的驱动装置、一个缸壳体、一个可由电的驱动装置驱动的曲轴和一个由曲轴驱动的在缸壳体中导引的压缩致冷剂的活塞并且其中压缩机系列的每一致冷剂压缩机的电的驱动装置根据制冷能力和效率具有一个由电的驱动装置的结构高度和由缸壳体的结构高度(无高度补偿元件)组成的不同的结构高度，设定：在每一致冷剂压缩机的电的驱动装置与缸壳体之间设置至少一个高度补偿元件。由此在电的驱动装置的确定结构高度的部分的下边缘与缸壳体的轴线之间的间距在每一压缩机中可以调节成基本上相同的并且将总结构高度保持不变，并且有可能允许电的驱动装置向上向缸壳体的方向增长并同时将主轴承尽可能低地设置在油槽的附近。在这种情况下则可以根据最大的电的驱动装置实现主轴承长度的尺寸确定并且这样可将一压缩机系列内的轴承负荷和摩擦损耗减至最小。

在本发明的优选的实施方案中，确定电的驱动装置的结构高度的部分涉及定子的叠片组的高度。

附图说明

现在接着借助各实施例进行本发明的详细描述。其中：

图1按照现有技术的致冷剂压缩机的等轴视图；

图2按照现有技术的致冷剂压缩机的剖视图；

图3按照现有技术具有较大制冷能力和较大驱动装置的致冷剂压缩机；

图4按照现有技术具有较小的制冷能力和较小的驱动装置的致冷剂压缩机；

图5按照图3的现有技术的致冷剂压缩机的示意图；

图6按照图4的现有技术的致冷剂压缩机的示意图；

图7曲轴的详图；

图8按照本发明的具有较小驱动装置的致冷剂压缩机的示意图；

图9按照本发明的具有较大驱动装置的致冷剂压缩机的示意图；

图10按照本发明的致冷剂压缩机的等轴视图；

图11按照本发明的高度补偿元件的等轴视图；

图12按照本发明的高度补偿元件的等轴视图；

图13按照本发明的高度补偿元件的详图；

图14按照本发明的高度补偿元件的另一实施方案的等轴视图。

具体实施方式

图1示出一按照现有技术的致冷剂压缩机的等轴视图，所述致冷剂压缩机包括缸壳体1、电的驱动装置(其中在图1中示意地画出叠片组2和绕组端部3a、3b)和多个高度补偿元件，其中可看到多个螺旋弹簧元件4，它们也用于致冷剂压缩机的弹性支承。为了清晰起见图1中未画出外壳。

缸壳体1具有多个支承法兰5，它们沿曲轴轴线6的方向延伸并且支承在叠片组2上。缸壳体1和叠片组2经由图1中未示出的各个螺钉相互固定连接，它们从下面穿过叠片组2并且终止于在各支承法兰5中存在的具有螺纹的孔中。

图2示出按图1的致冷剂压缩机连同外壳10的剖视图，该外壳由两个气密密封相互连接的半壳体10a、10b构成。图2还示出经由一连杆13驱动活塞12的曲轴11。该曲轴支承于缸壳体1的称为主轴承14的部分中并且优选借助于压配合固定在电的驱动装置的转子15上。

此外，图2中可看出一个在外壳10上固定的用于电导线的连接法兰16、一个在缸头上设置的抽吸消声器17和各支脚19，所述支脚用于将外壳10固定在一外部的支承面上。

图3示出按照现有技术的致冷剂压缩机的剖视图，其中略去了上半外壳10a。现在可清楚地看出在叠片组2和支承法兰5中的各孔7，以及在其中延伸的螺钉，所述螺钉用于叠片组2与缸壳体1的连接。

如立即可见的，致冷剂压缩机的总结构高度H₁由缸壳体1的在支承法兰5的最下端直到活塞轴线24延伸的结构高度H_z1和电的驱动装置的结构高度组成，电的驱动装置的结构高度通过叠片组2的结构高度H_e1确定，因此以下同义地使用叠片组和电的驱动装置。

如特别由图2也可见的，外壳10这样地匹配于在致冷剂压缩机上，使得上半壳体10a紧挨着在缸壳体1的上方延伸并且在电连接法兰16的区域内沿同一方向向下延伸。为了不必为一压缩机系列的不同的制冷能力的各致冷剂压缩机制造不同的外壳10，一个压缩机系列的外壳总是按照具有最大制冷能力的那一致冷剂压缩机确定尺寸。

对此此后力求，具有较小的制冷能力并从而较小的结构高度的致冷剂压缩机在外壳10内也总是占有一基本上相同的位置，以便也不必更改电导线以及压力管道和抽吸管道的连接及抽吸消声器的定位，或阻止由于在运输过程中的振动或加速该较小的压缩机在壳体内从内部支承中的倾倒或滑离。

为此设置多个高度补偿元件，例如以支承元件8或9的形式，其由一螺旋弹簧元件4围绕，该螺旋弹簧元件设置在电的驱动装置2的底面，例如在叠片组2的下面并且在其上支承致冷剂压缩机。

因此，高度补偿元件的高度由在负荷下通过致冷剂压缩机调整的支承元件8、9连同围绕的螺旋弹簧元件4的总高度构成。

图4示出一如按现有技术图3相同结构形式的但具有较小制冷能力的致冷剂压缩机。可看出叠片组2的较小的结构高度H_e2和缸壳体1的由于不同的孔直径而较小的结构高度H_z2以及因此一个较小的总的结构高度H₂。为了在外壳10内将活塞轴线24的位置保持与图3中所示的致冷剂压缩机的那一位置相同，设置如图3中描述的相同结构形式的多个高度补偿元件，其由支承元件8、9和螺旋弹簧元件4构成，但区别是，它们具有一比图3中构成各高度补偿元件的构件4、8、9的结构高度H_h1较大的结构高度H_h2。

图5示出一个压缩机系列的具有最大电的驱动装置2的致冷剂压缩机的按图3现有技术的纯示意图，而图6示出同一压缩机系列中具有最小的电的驱动装置2的致冷剂压缩机按图3现有技术的纯示意图。如立即可见的，主轴承长度H_L和轴承高度B_L在两种情况下是相同的，从而图5的较大的电的驱动装置2缩短在压缩机与油槽19之间的间距，因为致冷剂压缩机的总高度H_Ges肯定受外壳的高度限制。

如由图5中同样可见的，可以加大该压缩机的主轴承长度H_L并因此降低轴承负荷或保持轴承负载但减少摩擦损耗。转子15在曲轴11上的固定的压配合长度P_L在这种情况下则变成较小的，但总是仍然足够地确定尺寸或换言之压配合长度P_L在图5中是不必要大的并且有利地加大主轴承长度H_L，以便减小轴承力并达到较小的摩擦损耗。

但人们如果加大主轴承长度H_L，则如图6中所示在同一压缩机系列的较小的压缩机中不可能保持需要的尽可能小的压配合长度P_Lmin。

到下面的主轴承18的输油高度H_oel(不包括浸入深度E_t)因此在已知的致冷剂压缩机中是不必要高的，以便保持准备好用于一压缩机系列的最大的电的驱动装置2的空间，虽然如图6中可见的，可以完全更接近向油槽19的方向设置下面的主轴承18。

图7为了更好的理解详细示出一曲轴，其包括下面的主轴承18和上面的主轴承20以及进油孔21，该曲轴始终浸入油槽19中并且将油输向下面的主轴承18，从那里将其经由一输油螺旋槽22输送至上面的主轴承20并随后输送至排油孔23。

如以上所述，在进油孔与下面的主轴承18之间经由在曲轴11内的一个偏心的孔输送油，其中输送高度、亦即在进油孔21与主轴承18之间的间距是有限的并且此外取决于曲轴11的直径。

图8纯示意示出按照本发明的致冷剂压缩机，其与图5和6中所示的按照现有技术的致冷剂压缩机的区别在于，在缸壳体1与电的驱动装置2之间设置至少一个按照本发明的高度补偿元件26并且各压缩机支承元件25在同一压缩机系列的每一致冷剂压缩机中总是相同的，这涉及其高度H_h3，从而在定子叠片2的下表面到外壳10的底面之间的间距总是相同值。

图8对此纯示例性示出一个压缩机系列的具有最小的电的驱动装置2的致冷剂压缩机。为了使总高度H_Ges对于该压缩机系列的每一致冷剂压缩机保持基本上不变，设置多个高度补偿元件26。

这样的按照本发明的致冷剂压缩机由于高度补偿元件26的设置可以只向上增长，亦即一较大的电的驱动装置2不减小在定子叠片2的下表面至外壳10的底面之间的间距。

图9同样纯示意示出一个压缩机系列的这样的具有最大的电的驱动装置的致冷剂压缩机。在这种情况下未设置高度补偿元件26，因此较大的电的驱动装置2已消除该间距并向上增长。

因此下面的主轴承18可以尽可能低地设置在外壳10中，因此为此只必须保证，压缩机在运行过程中、特别在起动时不触及外壳壁10。

同时如图9中所示将主轴承长度H_L可以基于最大的电的驱动装置2确定尺寸，因为压配合长度P_L与电的驱动装置2的尺寸无关而总是相同。因此但不同于现有技术可以降低一压缩机系列的每一压缩机的轴承负荷。

图10示出按照本发明的致冷剂压缩机连同多个高度补偿元件26的等轴视图，在图11中示例性的详图中可看出其中一个高度补偿元件26。由所述的得出，图11中示例性示出的高度补偿元件26可以具有不同的形式并且所示的形状只涉及许多可能的实施形式之一个。另一可选的实施形式例如示于图12或图14中。

图13示出按照本发明的高度补偿元件26在安装的位置的剖视图。

图14示出按照本发明的高度补偿元件26的另一实施方案的等轴视图，所述高度补偿元件没有孔但具有用以容纳连接螺钉的空隙。

各个构件的尺寸和相互的尺寸比例是纯示意示出的。

附图标记清单

1    缸壳体

2    电的驱动装置的叠片组

3    绕组端部

4    螺旋弹簧元件

5    支承法兰

6    曲轴轴线

7    叠片组中的孔

8    支承元件

9    支承元件

10   外壳

11   曲轴

12   活塞

13   连杆

14   主轴承

15   转子

16   用于电导线的连接法兰

17   抽吸消声器

18   下面的主轴承

19   油槽

20   上面的主轴承

21   油泵进孔

22   输油螺旋槽

23   排油孔

24   活塞轴线

25   压缩机支承元件

26   按照本发明的高度补偿元件

Claims (7)

1.致冷剂压缩机，包括一个电的驱动装置(2)、一个缸壳体(1)、一个可由电的驱动装置驱动的曲轴(11)和一个由曲轴(11)驱动的在缸壳体(1)中导引的压缩致冷剂的活塞(12)；其特征在于，在所述缸壳体(1)与所述电的驱动装置(2)之间设置至少一个高度补偿元件(26)。

2.按照权利要求1所述的致冷剂压缩机，其特征在于，所述缸壳体(1)具有至少一个支承法兰(5)，该支承法兰固定在所述电的驱动装置(2)的至少一个相应的支承面上并且所述至少一个高度补偿元件(26)设置在支承法兰(5)与支承面之间。

3.按照权利要求2所述的致冷剂压缩机，其特征在于，所述电的驱动装置是单相同步电动机，并且所述支承面是定子的叠片组(2)。

4.按照权利要求3所述的致冷剂压缩机，其特征在于，所述支承法兰(5)、高度补偿元件(26)和支承面用螺钉相互连接。

5.按照权利要求1至4之一项所述的致冷剂压缩机，其特征在于，高度补偿元件(26)具有用以容纳固定元件、优选螺钉的孔或空隙。

6.压缩机系列，包括不同制冷能力的多个致冷剂压缩机，其中每个致冷剂压缩机包括一个电的驱动装置(2)、一个缸壳体(1)、一个可由电的驱动装置(2)驱动的曲轴(11)和一个由曲轴(11)驱动的在缸壳体(1)中导引的压缩致冷剂的活塞(12)，其中压缩机系列的每个致冷剂压缩机的电的驱动装置(2)根据制冷能力具有由电的驱动装置的结构高度(H_e)和由缸壳体的结构高度(H_z)组成的不同的总结构高度(H_Ges)；其特征在于，在压缩机系列的每个致冷剂压缩机的电的驱动装置(2)与缸壳体(1)之间设置至少一个高度补偿元件(26)。

7.按照权利要求6所述的压缩机系列，其特征在于，确定电的驱动装置(2)的结构高度(H_e)的一部分涉及定子的叠片组(2)的高度。

Images