CN102057162A - 封闭式压缩机 - Google Patents

Abstract

一种总体高度低且振动小的封闭式压缩机，其结构包括由第一平衡重(146)和第二平衡重(148)形成并且固定到偏心轴部(112)的平衡重(142)，第一平衡重(146)位于比第二平衡重(148)更靠近主轴部(109)的位置，并且第二平衡重(148)伸出到比第一平衡重(146)更远离偏心轴部(112)的轴线的位置。

Description

封闭式压缩机

技术领域

本发明涉及一种在例如冰箱/冷柜、自动售货机和空调等的配备有制冷循环的装置中使用的封闭式压缩机。

背景技术

迄今可用的封闭式压缩机一般具有为了减少振动，曲轴设置有安装在偏心轴部的上端的平衡重的结构(例如，参见专利文献1)。

以下参照附图说明上述常规类型的封闭式压缩机。图4是专利文献1中公开的常规封闭式压缩机的纵向截面图。图5是专利文献1中公开的常规封闭式压缩机使用的平衡重的透视图。

在图4和图5中，密闭容器1内封闭有制冷剂(未示出)和油2。密闭容器1还包含压缩部件3和驱动压缩部件3的电动部件4。

构成压缩部件3的缸体5中形成有压缩室6。活塞7以可往复运动的方式插入压缩室6中。

曲轴8包括固定于电动部件4的主轴部9和插入连杆10的大端孔部61中的偏心轴部12。曲轴8被枢转支撑在缸体5的轴承部21中。曲轴8具有形成在主轴部9内部以构成油泵31的倾斜孔13。倾斜孔13开口并与形成在主轴部9的外周的螺旋槽14的下端连通，螺旋槽14也构成油泵31。

偏心轴部12设置有与螺旋槽14相连通的油路15，并且油路15在偏心轴部12的上端16开口。连杆10包括大端孔部61和小端孔部63。小端孔部63被插入固定于活塞7的活塞销20，并且大端孔部61通过插入与偏心轴部12连接。

平衡重42由铁板等材料制成，并且固定于曲轴8的偏心轴部12的上端19。平衡重42被形成为当活塞7在往复运动中处于下死点位置时，平衡重42朝向活塞7伸出。

如上构成的常规封闭式压缩机以下述方式运行。当电力供应到电动部件4时，电动部件4驱动曲轴8旋转。由曲轴8的旋转提供的偏心轴部12的旋转运动通过连杆10驱动活塞7，使活塞7在压缩室6内往复运动。这种运动连续地压缩制冷剂(未图示)。

在此压缩操作过程中，活塞7的往复运动产生惯性力。此外，偏心轴部12的旋转运动在偏心轴部12上施加离心力。由这种活塞7的惯性力和偏心轴部12的离心力产生的不平衡成分成为引起封闭式压缩机振动的原因。

因此以抵消活塞7的惯性力和偏心轴部12的离心力的方式设置平衡重42。于是，活塞7的惯性力和偏心轴部12的离心力由平衡重42的惯性力抵消，因而减少振动。

然而，为此目的，必须使平衡重42的重心位于远离偏心轴部的轴线、超出主轴中心线之外的位置，并且平衡重42具有足够的重量。结果，产生当活塞7在往复运动中到达下死点位置时平衡重42朝向活塞7伸出时，平衡重42的重量体44与活塞7发生接触的可能性。

因此，具有固定在上端19的平衡重42的偏心轴部12必须足够长，以避免平衡重42的重量体44与活塞7发生接触。这导致了偏心轴部12的附加重量，从而引起产生增加振动的较大离心力的问题。

为了在不改变偏心轴部12的长度的情况下，避免平衡重42的重量体44与活塞7发生接触，如图4中所示，重量体44需要相对于平衡重42的基体弯曲成角度。然而，在使用这种结构的情况下，重量体44靠近于密闭容器1的内表面。因此，这种结构具有密闭容器1需要增加高度以避免两者相互接触的另一个问题。

引用列表

专利文献

专利文献1：美国专利第6195888号。

发明内容

本发明提供一种具有振动小、总体高度低的特征的封闭式压缩机。

本发明的封闭式压缩机包括封闭在密闭容器内部的电动部件和压缩部件，具有主轴部和偏心轴部的曲轴，内部形成有压缩室的缸体，插入压缩室以便在压缩室内可往复运动的活塞，连接活塞和偏心轴部的连杆，以及固定在偏心轴部的与主轴部相反的一端的平衡重。平衡重包括第一平衡重和第二平衡重，并被形成为第一平衡重设置在比第二平衡重更靠近主轴部的一侧，且第二平衡重伸出到比第一平衡重更远离偏心轴部的轴线的位置。

由于这种结构允许平衡重被固定到具有较短长度的偏心轴部，因此减轻了偏心轴部的重量，从而减轻了振动的程度。此外，该结构还能够降低封闭式压缩机的总体高度。

附图说明

图1是根据本发明的第一示例性实施方式的封闭式压缩机的纵向截面图；

图2是根据同一示例性实施方式的平衡重的透视图；

图3是根据同一示例性实施方式的平衡重的俯视图；

图4是常规封闭式压缩机的纵向截面图；并且

图5是常规封闭式压缩机中使用的平衡重的透视图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的示例性实施方式。应该理解的是，本发明的范围不受这里所述的示例性实施方式的限制。

实例1

图1是根据本发明的第一示例性实施方式的封闭式压缩机的纵向截面图，示出了沿偏心轴部112和主轴部109两者的轴线纵向截取的平面的视图。图1中所示的视图是当活塞107位于下死点位置时的状态。图2是根据同一示例性实施方式的平衡重的透视图。图3是同一示例性实施方式的平衡重的俯视图。

在图1中，本示例性实施方式的封闭式压缩机设置有位于密闭容器101外部的用于接收来自商用电源202的电力供应的逆变器控制电路201。逆变器控制电路201与固定于密闭容器101的端子128连接。

密闭容器101内包含有由转子126和定子127组成的电动部件104。电动部件104通过导线129与端子128连接。密闭容器101还包含有处于电动部件104上方的位置并且由电动部件104驱动的压缩部件103。电动部件104和压缩部件103两者由弹簧150弹性支撑。密闭容器101充入有制冷剂(未示出)，并且在底部空间储存有油102。

曲轴108包括压配合到转子126中的主轴部109，以及相对于主轴部109偏心地形成的偏心轴部112。

曲轴108设置有构成油泵131的倾斜孔113。主轴部109设置有在其外周切割的、沿着与曲轴108的旋转方向相反的方向倾斜地向上延伸的螺旋结构的螺旋槽114，以便形成油泵131的一部分。偏心轴部112内部还形成有油路115。倾斜孔113的下端在油102之下开口。螺旋槽114的下端与倾斜孔113的上端或附近连通，并且其上端与油路115的下端或附近连通。油路115在偏心轴部112的上端116开口到密闭容器101内部的空间中。

缸体105具有基本上圆筒状的压缩室106。缸体105还具有枢转支撑主轴部109的轴承部121，其设置在电动部件104的上方。

活塞107以可往复运动的方式插入压缩室106中。活塞107设置有平行于偏心轴部112的轴线开孔的活塞销孔170，并且中空圆筒状的活塞销120配合到活塞销孔170中。活塞销120通过中空圆筒状的锁销174固定到活塞107上。

偏心轴部112和活塞107通过连杆110连接。位于连杆110一端的大端孔部161通过插入与偏心轴部112连接，并且位于连杆110另一端的小端孔部163与活塞销120配合。

平衡重142被固定到与主轴部相反的偏心轴部112的上端119。如图2中所示，平衡重142包括固定到偏心轴部112的上端119的第一平衡重146和由设置在与主轴部相反一侧(即，图1中的上侧)的分离部件形成的第二平衡重148。换言之，第二平衡重148设置在更靠近偏心轴部112的端部的第一平衡重146的一侧。

第一平衡重146和第二平衡重148通过电阻焊接等方式固定成一体。固定于偏心轴部112的第一平衡重146的紧固部145具有内径略小于偏心轴部112的上端119的外径的基本上圆筒形状，并且通过压入配合或冷缩配合的方式固定于上端119。第一平衡重146位于比第二平衡重148更靠近面向主轴部109(即，图1中的下侧)的位置。如图3中所示，第二平衡重148被成形为伸出到比第一平衡重146更加远离偏心轴部112的轴线的位置。平衡重的重心位置B位于沿着与偏心轴相反的方向R远离主轴部的轴线M的点。从图1中显而易见，当活塞107位于下死点位置时，第二平衡重148处于相对于活塞107与主轴部相反的位置。

即，第二平衡重148的面向主轴部的一侧的表面(即，图1中的下表面)处于比活塞107的与主轴部相反的一侧的表面(即，图1中的上表面)朝向与主轴部相反的一侧(即，图1中的上侧)更加远离的位置。同时，第一平衡重146的面向主轴部的一侧的表面(即，图1中的下表面)处于比活塞107的与主轴部相反的一侧的表面更靠近主轴部(即，图1中的下侧)的位置。这里，第一平衡重146和第二平衡重148在固定部149固定在一起。

第二平衡重148由比重大于第一平衡重146的材料形成，以使其重量大于第一平衡重146。

如上构成的封闭式压缩机以下述方式运行。从商用电源202供应的电力通过逆变器控制电路201传送至端子128，并经由导线129供给至电动部件104。这引起电动部件104的转子126以给定的旋转速度旋转。转子126转动曲轴108并使偏心轴部112偏心地运动。偏心轴部112的偏心运动通过连杆110驱动活塞107在压缩室106内部往复运动并连续地压缩制冷剂(未示出)。

由第一平衡重146和第二平衡重148构成的平衡重142固定到偏心轴部112的上端119，并且随着偏心轴部112旋转。因此，平衡重142的惯性力有效地抵消由活塞107的往复运动产生的惯性力和偏心轴部112产生的离心力组成的不平衡成分，由此减少了封闭式压缩机的振动。

在本示例性实施方式中，固定到偏心轴部112的第一平衡重146位于比第二平衡重148更靠近主轴部109的位置。此外，第二平衡重148被成形为伸出到比第一平衡重146更远离偏心轴部112的轴线的位置。由于这种结构，使得能够在避免当活塞107到达下死点时伸出到活塞107上方的第二平衡重148与活塞107产生接触的同时，缩短偏心轴部112的长度。这种结构因此能够降低偏心轴部112的重量并减少由曲轴108的主轴部109的旋转施加在偏心轴部112上的离心力，从而减少不平衡成分。因此，本发明能够提供显著低振动水平的封闭式压缩机。此外，偏心轴部112长度的缩短能够减少封闭式压缩机的总体高度。另外，偏心轴部112重量的降低能够减少平衡重142的重量和尺寸，以便进一步减少封闭式压缩机的总体高度。

在本示例性实施方式中，第二平衡重148被形成为厚度大于第一平衡重146，以使其比第一平衡重146更重。这种结构使得如图3中所示更加朝向与偏心轴相反的方向R移动平衡重142的重心位置B，从而增加用于抵消不平衡成分的平衡重142的重量矩(moment weight)。由于这种结构能够有效地抵消不平衡成分，因此提供了具有更低振动水平的封闭式压缩机。

为了与第一平衡重146相比，增加第二平衡重148的重量，除上述实例外，另一个实例是增加比第一平衡重146更远离偏心轴部112的轴线伸出的第二平衡重148的长度。

作为使用重量比第一平衡重146重的第二平衡重148的结果，也可以降低第一平衡重146的重量。在固定到偏心轴部112的区域周围的第一平衡重146的部分重量，与偏心轴部112的重量一起对产生不平衡成分的离心力的大小有贡献。因此第一平衡重146重量的降低能够有助于减少影响不平衡成分的离心力。因此，能够提供振动水平更进一步降低的封闭式压缩机。

当第二平衡重148由比重大于第一平衡重146的材料形成时，具有同一给定重量的第二平衡重148能够被制作成更小的尺寸和体积以产生抵消不平衡成分的效果。这允许平衡重142的尺寸进一步减小，以提供具有低振动水平的更小尺寸的封闭式压缩机。

根据本示例性实施方式的结构还有助于即使在例如由逆变器驱动的低速运行时，也可有效地抵消不平衡成分以实现具有较小振动的封闭式压缩机。由于低速运行产生活塞107的惯性力和偏心轴部112的离心力两者的更长的循环周期，因此与通常运行相比，由逆变器驱动的压缩机在低速运行期间倾向于变得更加不平衡。本示例性实施方式由于具有缩短长度和重量轻的偏心轴部112，即使在上述情形下也可有效地减少不平衡成分。此外，进一步朝向与偏心轴相反的方向R移动平衡重142的重心位置导致平衡重142的重量矩增加，从而更有效地抵消不平衡成分。

在常规结构的情形下，为了在适应不同种类的封闭式压缩机时调整平衡，必须调整平衡重142的尺寸和重量。然而，根据本示例性实施方式，由于平衡重142包括分离部件第一平衡重146和第二平衡重148，因此通过仅微调第二平衡重148即可进行这种调整。因而与常规结构相比，这种结构能够提高生产率。

在使用具有较大尺寸的活塞107的另一种情形下，通常必须增加偏心轴部112的长度以避免平衡重142与活塞107产生接触。然而，根据本示例性实施方式，即使当活塞107的尺寸增加时，也能够将平衡重142保持在与原来同样的位置，而不增加偏心轴部112的长度。因此，该结构能够避免不平衡成分变大并且防止封闭式压缩机的总体高度增加。

本示例性实施方式不仅有用于具有当活塞107处于下死点时位于活塞107上方的第二平衡重148的结构，而且有用于第二平衡重148伸出到例如压缩室106的缸体105等任何其它结构部件的上方的结构。具有位于活塞107下方的平衡重142的结构也明显具有类似的优点。

尽管本示例性实施方式中已说明了压缩部件103设置在电动部件104上方的结构，然而，即使当压缩部件103设置在电动部件104下方时，本发明也可适用。

工业适用性

本发明的封闭式压缩机在减小振动的同时还可实现低总体高度，因而有用于冰箱、空调、自动售货机等装置。

附图标记列表

1，101 密闭容器

2，102 油

3，103 压缩部件

4，104 电动部件

5，105 缸体

6，106 压缩室

7，107 活塞

8，108 曲轴

9，109 主轴部

10，110 连杆

12，112 偏心轴部

13，113 倾斜孔

14，114 螺旋槽

15，115 油路

16，116 上面

19，119 上端

20，120 活塞销

21，121 轴承部

31，131 油泵

42，142 平衡重

44 重量体

61，161 大端孔部

63，163 小端孔部

126 转子

127 定子

128 端子

129 导线

145 紧固部

146 第一平衡重

148 第二平衡重

149 固定部

150 弹簧

170 活塞销孔

174 锁销

201 逆变器控制电路

202 商用电源

Claims (7)

1.一种封闭式压缩机，包括：

封闭在密闭容器内部的电动部件和压缩部件，所述压缩部件包括：

具有主轴部和偏心轴部的曲轴；

内部形成有压缩室的缸体；

插入所述压缩室以便在所述压缩室的内部可往复运动的活塞；

连接所述活塞和所述偏心轴部的连杆；以及

固定在所述偏心轴部的与所述主轴部相反的一端的平衡重，其中

所述平衡重包括第一平衡重和第二平衡重，

所述第一平衡重被设置在比所述第二平衡重更靠近所述主轴部的一侧，并且

所述第二平衡重伸出到比所述第一平衡重更远离所述偏心轴部的轴线的位置。

2.根据权利要求1所述的封闭式压缩机，其中

所述第二平衡重被形成为重量大于所述第一平衡重。

3.根据权利要求2所述的封闭式压缩机，其中

所述第二平衡重被形成为厚度大于所述第一平衡重。

4.根据权利要求2或3所述的封闭式压缩机，其中

所述第二平衡重由比重大于所述第一平衡重的材料形成。

5.根据权利要求1所述的封闭式压缩机，其中

所述第一平衡重被固定到所述偏心轴部，并且所述第二平衡重被设置在当所述活塞位于下死点时，相对于所述活塞与所述主轴部相反的位置。

6.根据权利要求5所述的封闭式压缩机，其中

所述第一平衡重的面向所述主轴部的一侧的一个表面位于比所述活塞的与所述主轴部相反的一侧的表面更靠近所述主轴部的位置。

7.根据权利要求1所述的封闭式压缩机，其中

所述第一平衡重和所述第二平衡重被固定成一体。

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