CN102734172B - 电动压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动压缩机，其在用于热泵中获得充足的加热性能的同时，抑制向外部传递振动和噪声。该电动压缩机包括：压缩机构，该压缩机构压缩冷却剂；和马达机构，该马达机构致动压缩机构。该电动压缩机还包括：内壳体，该内壳体以密封状态容纳压缩机构和马达机构；外壳体，该外壳体容纳内壳体。外壳体包括安装部，该安装部可以安装至另一构件。第一居间构件设置在内壳体与外壳体之间。第一居间构件包括防振和隔热特性。

Description

电动压缩机
技术领域
本发明涉及一种电动压缩机。
背景技术
日本专利公开公报No.11-294365公开了一种现有技术的电动压缩机。该电动压缩机包括：压缩机构，该压缩机构压缩冷却剂；和马达机构，该马达机构致动压缩机构。该电动压缩机包括：内壳体，该内壳体以密封状态容纳压缩机构和马达机构；外壳体，该外壳体容纳内壳体。
该电动压缩机的外壳体内设置有支承内壳体的弹簧。外壳体和内壳体之间形成的空隙内填充有触变性流体。该外壳体包括允许安装至另一构件的安装部。
弹簧和触变性流体起抑制振动和噪声从压缩机构和马达机构传递至电动压缩机外部的作用。
在此现有技术的电动压缩机中，由压缩机构压缩的高温且高压的冷却剂的热通过内壳体和弹簧传递至外壳体并释放至外部、或者经由内壳体通过触变性流体吸收。因此，存在冷却剂的热容易减少的趋势。因此，例如，当把电动压缩机用在热泵中时，该热泵的加热性能变得不充足。
发明内容
因此，本发明提供了一种电动压缩机，其抑制向外部传递振动和噪声，同时获得当用在热泵中时充足的加热性能。
本发明的一方面是一种电动压缩机，其包括压缩机构，该压缩机构压缩冷却剂。马达机构致动压缩机构。内壳体以密封状态容纳压缩机构和马达机构。外壳体容纳内壳体。外壳体包括安装部，该安装部可以安装至另一构件。第一居间构件设置在内壳体与外壳体之间。第一居间构件包括防振和隔热特性。
根据连同以示例方式说明本发明的原理的附图进行的下文描述，本发明的其他方面和优点将变得显而易见。
附图说明
借助于参考当前优选实施方式的如下描述及附图，可以最佳地理解本发明及其目的和优点，图中：
图1是包括根据本发明第一实施方式的电动压缩机的空调的框图；
图2是第一实施方式的电动压缩机的横截面图；
图3是根据本发明第二实施方式的电动压缩机的横截面图；和
图4是根据本发明的电动压缩机的修改示例的横截面图。
具体实施方式
现在将参照各图描述本发明第一和第二实施方式。
第一实施方式
参照图1，第一实施方式的电动压缩机1被应用于安装在车辆内的空调中，以调整客室的温度。除了电动压缩机1以外，该空调还包括切换阀91、客室外部热交换器92、膨胀阀93和客室内部热交换器94。
如图2中示出的，电动压缩机1包括压缩机构3、马达机构5、以及内壳体10和外壳体20。内壳体10以密封状态容纳压缩机构3和马达机构5。外壳体20容纳内壳体10。
在本实施方式中，内壳体10包括第一壳体11和第二壳体12，第一壳体11包括开放式后端(在图2中观察的左端)，第二壳体12封闭第一壳体11的后端。压缩机构3包括定涡旋件3A和动涡旋件3B，定涡旋件3A固定至第一壳体11的内圆周表面11B，而动涡旋件3B设置为面向定涡旋件3A。定涡旋件3A和动涡旋件3B相互接合，并且形成压缩室3C。第一壳体11内容纳有驱动轴5A。该驱动轴5A包括借助于轴承5B以可旋转的方式支承的远端部(如在图2中观察的右侧)和借助于轴承5C以可旋转的方式支承的近端部(如图2中观察的左侧)。
马达机构5位于比压缩机构3更靠近第一壳体11的端壁11D处。定子5D被固定至第一壳体11的内圆周表面11B。驱动电路(未示出)向定子5D供给三相电流。定子5D中设置有转子5E。该转子5E被固定至驱动轴5A。转子5E由供给至定子5D的电流旋转和驱动。驱动轴5A、定子5D和转子5E形成马达机构5。
参照图1和图2，当马达机构5旋转并致动压缩机构3时，压缩机构3通过吸入管95将冷却剂抽入内壳体10，并且压缩该冷却剂。随后，压缩机构3通过排出管96从内壳体10将被压缩的冷却剂排出。
参照图1，切换阀91借助于吸入管95和排出管96连接至电动压缩机1。此外，切换阀91借助于管97连接至客室外部热交换器92，并且借助于管99连接至客室内部热交换器94。膨胀阀93借助于管98A连接至客室外部热交换器92，并且借助于管98B连接至客室内部热交换器94。
安装在车辆内的控制单元所控制的切换阀91可以转换管的连通状态。当切换阀91连通排出管96与管97并且连通吸入管95与管99时，通过排出管96从电动压缩机1排出的冷却剂沿图1中示出的方向D1流动。当切换阀91连通排出管96与管99并且连通吸入管95与管97时，通过排出管96从电动压缩机1排出的冷却剂沿图1中示出的方向D2流动。
客室外部热交换器92向大气散热，或者从大气吸热。客室内部热交换器94向客室内的空气散热，或者从客室内的空气吸热。客室外部热交换器92、客室内部热交换器94和膨胀阀93在本领域中已知，故而不详细图示或描述。
如图2中示出的，内壳体10包括密封腔10A，该密封腔10A以密封状态容纳压缩机构3和马达机构5。内壳体10大体呈圆筒形，并且沿设置压缩机构3和马达机构5的方向呈长形。内壳体10可以由单个构件或者相互联接以限定密封腔10A的多个构件形成。为了获得内壳体10耐受由压缩机构3和马达机构5产生的振动和热以及高温且高压的冷却剂所需的耐久性，优选地，内壳体10由诸如钢或铝的金属形成。
压缩机构3和马达机构5借助于经过诸如冷缩配合、加压配合或螺栓紧固的已知紧固过程而固定在密封腔10A内。涉及这种紧固过程的紧固结构以高刚度固定压缩机构3和马达机构5。然而，通过这种结构，难以减弱由压缩机构3和马达机构5产生的振动和噪声。结果，压缩机构3和马达机构5的振动和噪声容易地传递至内壳体10。热也容易从压缩机构3和马达机构5传递至内壳体10。
吸入口15延伸穿过第一壳体11的端壁11D。吸入口15固定有用作外管的吸入联接装置50。在密封腔10A内、于吸入口15和压缩机构3之间形成有冷却剂供给通道。
在第一壳体11和第二壳体12之间限定有排出室3D。第二壳体12包括端壁12D，排出口16延伸穿过该端壁12D。该排出口16固定有用作外管的排出联接装置60。
吸入联接装置50和排出联接装置60是已知的管联接装置。吸入管95被联接至吸入联接装置50。排出管96被联接至排出联接装置60。
外壳体20大体呈圆筒形，并且沿设置压缩机构3和马达机构5的方向呈长形。容纳内壳体10的外壳体20可以由诸如钢或者铝的金属、树脂、或者纤维增强树脂形成。外壳体20包括在纵向方向上的两个开放端。吸入联接装置50和排出联接装置60分别从所述两个开放端向外突出。吸入联接装置50和排出联接装置60不与外壳体20接触。
外壳体20包括外壁表面20C。该外壁表面20C上形成有可以安装至其他构件的块形安装部29。该安装部29沿外壳体20的径向方向向外突出。插入孔29A平行于外壳体20的纵向方向延伸穿过每个安装部29。多个支承部8从诸如车辆的车架或者发动机之类的安装物体9突出。安装部29与支承部8接合。螺栓9A紧固至安装部29和支撑部8。这将电动压缩机1固定至安装物体9。安装部29、支承部8和螺栓9A的紧固结构以高刚度将外壳体20固定至安装物体9。然而，这难以减弱从外壳体20传递至安装物体9的振动和噪声。
在本实施方式中，内壳体10和外壳体20之间设置有第一居间构件31和32。
第一居间构件31和32由不同材料形成。更具体地，第一居间构件31具有防振特性，并且由诸如橡胶、弹性体、树脂、纤维增强树脂或者硅胶之类的防振材料形成。在本实施方式中，第一居间构件31是橡胶环形体，或者所谓的O型圈。在外壳体20的内壁表面20B和第一壳体11的外壁表面11C之间，第一居间构件31以压缩变形状态设置在内壳体10和外壳体20的两个纵向端。因此，第一居间构件31在外壳体20内支承内壳体10。
第一居间构件32具有隔热特性，并且由诸如玻璃丝的纤维块等、泡沫材料、纤维素纤维、或者真空隔离材料之类的隔热材料形成。在本实施方式中，第一居间构件32是玻璃丝的厚片。绕第一壳体11的外壁表面11C卷绕的第一居间构件32填充外壳体20的内壁表面20B和第一壳体11的外壁表面11C之间的空隙。因此，以补足的方式，第一居间构件32在外壳体20内支承内壳体10。第一居间构件32被夹在第一居间构件31之间，而不从内壳体10和外壳体20的两个纵向端露出至外部。
如下文描述地，应用第一实施方式的电动压缩机1的空调调节客室的温度。
参照图1，冷却客室时，切换阀91连通排出管96和97并且连通吸入管95和99。结果，由压缩机构3压缩的高温且高压的冷却剂沿方向D1流动。冷却剂向大气散热，并且在客室外部热交换器92处液化。随后，在膨胀阀93处减小冷却剂的压力。随后，冷却剂从客室内的空气吸热，并且在客室内部热交换器94处汽化。这冷却了客室中的空气。随后，冷却剂通过管99、切换阀91和吸入管95返回电动压缩机1。
当加热客室时，切换阀91连通排出管96和管99并且连通吸入管95和97。结果，由压缩机构3压缩的高温且高压的冷却剂沿方向D2流动。冷却剂向客室内的空气散热，并且在客室内部热交换器94处液化。这加热了客室中的空气。随后，在膨胀阀93处减小冷却剂的压力。随后，冷却剂从大气吸热，并且在客室外部热交换器92处汽化。随后，冷却剂通过管97、切换阀91和吸入管95返回电动压缩机1。
在第一实施方式的电动压缩机1中，压缩机构3和马达机构5以高刚度固定至内壳体10。此外，安装部29、支承部8和螺栓9A以高刚度将外壳体20固定至安装物体9。因此，如果不能抑制内壳体10和外壳体20之间的振动和噪声传递，则来自压缩机构3和马达机构5的振动和噪声将从内壳体10和外壳体20不减弱地传递至安装物体9。这可能不利地影响客室的环境中的舒适性。此外，如果不能抑制内壳体10和外壳体20之间的热传递，则由压缩机构3压缩的高温且高压冷却剂的热将通过外壳体20向外部耗散。
在这方面，第一实施方式的电动压缩机1包括具有防振和隔热特性并且设置在内壳体10和外壳体20之间的第一居间构件31和32。由于第一居间构件31具有防振特性，故而抑制了由压缩机构3和马达机构5产生的振动和噪声从内壳体10至外壳体20的传递。由玻璃丝形成的第一居间构件32也抑制振动和噪声从内壳体10传递至外壳体20。
此外，第一居间构件32具有隔热特性。因此，由压缩机构3压缩的高温且高压冷却剂的热不从内壳体10传递至第一居间构件32和外壳体20。此外，由橡胶形成的第一居间构件31也抑制冷却剂的热传递。因此，电动压缩机1防止抽入冷却剂和排出冷却剂中的热减小。因此，当空调起热泵的作用并且加热客室时，可以增大流动至客室内部热交换器94的冷却剂的温度。结果，客室内部热交换器94向客室内的空气有效地散热，并且展示出充足的加热性能。
当在热泵中使用时，第一实施方式的电动压缩机1抑制振动和噪声传递至外部，并且展示充足的加热性能。
第一实施方式的结构还具有下文描述的优点。
内壳体10以密封状态容纳压缩机构3和马达机构5。这允许外壳体20具有简单形状。此外，第一居间构件31和32被设置在内壳体10和外壳体20的双壳体结构之间。因此，不必使外壳体20的安装部29以及将压缩机构3和马达机构5紧固至内壳体10的结构具有防振特性。这简化了这种部件的结构。
分别联接至吸入口15和排出口16的吸入联接装置50和排出联接装置60在不接触外壳体20的情况下固定至内壳体10。因此，吸入联接装置50和排出联接装置60不从压缩机构3和马达机构5向外壳体20及其外部传递振动和噪声。吸入联接装置50和排出联接装置60也不向外壳体20传递冷却剂的热。这保证了电动压缩机1具有本实施方式的优点。
在本示例中，设置在内壳体10和外壳体20之间的居间构件是具有防振特性的第一居间构件31和具有隔热特性的第一居间构件32。与当居间构件每个均由同时具有防振和隔热特性的单个构件形成时的情况相比较，这增加了可以用于第一居间构件31和32的材料的类型，并且减少了材料成本。
由隔热材料形成的第一居间构件32在内壳体10与外壳体20之间设置在内侧，而由防振材料形成的第一居间构件31在内壳体10与外壳体20之间设置在外侧。因此，第一居间构件31封闭内壳体10和外壳体20之间的空隙，并且保护位于内壳体10和外壳体20之间的第一居间构件32。这防止了可能由风雨引起的形成第一居间材料32的材料(例如，玻璃丝)的劣化和损失。
外壳体20具有简单圆筒形形状。这降低了制造成本。此外，内壳体10可以容易地容纳在外壳体20内。这简化了电动压缩机的组装。
第二实施方式
代替第一实施方式的第一居间构件31和32，第二实施方式的电动压缩机2使用第一居间构件33。此外，在内壳体10和吸入联接装置50之间以及在内壳体10和排出联接装置60之间设置有第二居间构件34。在其他方面，电动压缩机2的结构与第一实施方式的电动压缩机1的结构相同。类似或相同的附图标记被给予与第一实施方式的相应部件相同的那些部件。
第一居间构件33由具有防振和隔热特性的材料形成。在本示例中，第一居间构件33是具有厚玻璃丝壁的筒状体。第一居间构件33填充外壳体20的内壁表面20B和第一壳体11的外壁表面11C之间的空隙。
第二居间构件34由具有防振特征和隔热特性中任意一个的材料形成。在本示例中，第二居间构件34是具有防振特性的橡胶环形体。
第二实施方式的电动压缩机2具有与第一实施方式相同的优点。
第一居间构件33由具有防振和隔热特性的单个构件形成。因此，与当使用第一实施方式的第一居间构件31和32时相比较，减少了部件的数量并且简化了组装步骤。
具有防振特性的第二居间构件34抑制在内壳体10与吸入联接装置50之间以及在内壳体10与排出联接装置60之间传递来自压缩机构3和马达机构5的振动和噪声。第二居间构件34抑制来自冷却剂的热的传递。因此，与当吸入联接装置50和排出联接装置60直接固定至内壳体10时相比较，抑制了冷却剂的热通过吸入联接装置50和排出联接装置60从内壳体10传递至外部。结果，电动压缩机2具有本发明的优点。
对本领域普通技术人员应当显而易见的是，在不脱离本发明的精神或者范围的情况下，本发明可以以许多其他具体形式实施。具体地，应当理解，本发明可以以如下形式实施。
外壳体20不必呈圆筒形且包括两个开放端。外壳体20可以包围整个内壳体10，并且仅包括一个开放端。
安装部29、支承部8和螺栓9A的紧固结构和形状不局限于上述实施方式的那些紧固结构和形状。只要安装部29可以将电动压缩机1固定至安装物体9，就可以采用任何结构。
在第一实施方式中，可以将第二实施方式的第二居间构件34设置在吸入口15和吸入联接装置50之间和/或排出口16和排出联接装置60之间。此外，如图4中示出的，电动压缩机1可以包括将第一实施方式的第一居间构件31中的一个与第二实施方式的第二居间构件34中的一个结合为一体而成的居间构件35。在此情况下，未由外壳体20覆盖的内壳体10的部分由居间构件35覆盖。由橡胶形成的居间构件35增大内壳体10的被覆盖区域。这改进了隔热效果。结果，进一步抑制了冷却剂的从内壳体10向外部的热耗散。
在第二实施方式中，第二居间构件34可以仅设置在吸入口15和吸入联接装置50之间，或者仅设置在排出口16和排出联接装置60之间。此外，居间构件33可以与第二居间构件34一体地形成。
压缩机构3不局限于涡旋式，而可以是往复式、叶片式或者任何其他已知压缩型式。
当前示例和实施方式应认为是示例性而非限制性的，并且本发明不应局限于本文给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围和等同替代方式内修改。

Claims (5)

1.一种电动压缩机(1)，包括：
压缩机构(3)，所述压缩机构(3)压缩冷却剂；和马达机构(5)，所述马达机构(5)致动所述压缩机构(3)，
所述电动压缩机(1)的特征在于：
所述电动压缩机(1)还包括：
内壳体(10)，所述内壳体(10)以密封状态容纳所述压缩机构(3)和所述马达机构(5)；
外壳体(20)，所述外壳体(20)容纳所述内壳体(10)，其中，所述外壳体(20)包括安装部(29)，所述安装部(29)能够安装至另一构件；和
第一居间构件(31、32)，所述第一居间构件(31、32)设置在所述内壳体(10)与所述外壳体(20)之间，其中，所述第一居间构件(31、32)具有防振和隔热特性，
其中，所述第一居间构件(31、32)由具有防振特性的防振材料(31)和具有隔热特性的隔热材料(32)形成，
其中，所述隔热材料(32)由所述防振材料(31)夹在中间而不露至外部。
2.如权利要求1所述的电动压缩机，其特征在于，所述内壳体(10)包括吸入口(15)和排出口(16)，所述吸入口(15)将冷却剂抽入所述压缩机构(3)，所述排出口(16)将冷却剂从所述压缩机构(3)排出，
其中，外管(50、60)分别联接至所述吸入口(15)和所述排出口(16)，而所述外管(50、60)中每一个均在不接触所述外壳体(20)的情况下固定至所述内壳体(10)。
3.如权利要求2所述的电动压缩机，其特征在于，所述电动压缩机还包括第二居间构件(34)，所述第二居间构件(34)设置在所述吸入口(15)和所述排出口(16)中的至少一个与相应的所述外管(50、60)之间，其中，所述第二居间构件(34)具有防振特性和隔热特性中的至少一个。
4.如权利要求3所述的电动压缩机，其特征在于，所述第一居间构件(31、32)与所述第二居间构件(34)结合为一体。
5.如权利要求1所述的电动压缩机，其特征在于，所述外壳体(20)呈圆筒形。
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