CN106030106A - 密闭式压缩机和制冷装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种密闭式压缩机，在密闭容器(102)内收纳电动构件(104)和由电动构件(104)驱动的压缩构件(106)。另外，压缩构件(106)包括：具有主轴(136)和偏心轴(134)的轴(126)；具有对轴(126)的主轴(136)进行轴支承的轴承(144)和气缸(142)的缸体(128)。另外，压缩构件(106)包括：在气缸(142)内进行往复运动的活塞(130)；和连结偏心轴(134)和活塞(130)的连结部(132)。另外，电动构件(104)由具有定子(150)和以包围定子(150)的外周的方式与定子(150)同轴配置的转子(152)的外转子式电机构成。另外，在主轴(136)与轴承(144)之间设置有非滑动部(146)，定子(150)固定于与非滑动部(146)对应的轴承(144)的外周部(162)。

Description

密闭式压缩机和制冷装置
技术领域
本发明涉和密闭式压缩机和搭载有该密闭式压缩机的家用电冰箱和陈列橱窗等的制冷装置。
背景技术
近年来，随着食材的多样化，家用电冰箱等制冷装置的箱内容积的大容量化的需求越来越强烈。因此，正在进行使家用电冰箱的外观尺寸保持不变地扩大家用电冰箱内的容积等的研究。作为用于实现该目的的一个方法，收纳密闭式压缩机的机械室的缩小化正在被推进。对于家用电冰箱或其他制冷循环装置等所使用的密闭式压缩机，小型化、低高度化的要求很强烈。
在这种情况下，在现有的密闭式压缩机中，存在不使用内转子式DC电机而使用外转子式DC电机的密闭式压缩机(例如，参照专利文献1)。内转子式DC电机中，作为电动构件，转子在定子的内侧进行旋转。外转子式DC电机为了实现小型化、低高度化，转子在定子的外侧进行旋转，适合小型化、薄型化。
图5是表示现有的密闭式压缩机的轴承机构和电动构件的侧视图。
如图5所示，现有的密闭式压缩机的轴承机构402包括：具有主轴404和偏心轴406的轴408；和对主轴404进行轴支承的轴承410。在主轴404的外周和轴承410的内周分别形成有滑动部412、414。
另外，在轴承410的滑动部414的局部形成有扩大内径而形成的非滑动部415。
电动构件418是包括定子420和与定子420同轴的转子422的外转子式DC电机。转子422以包围定子420的外周的方式配置。
定子420通过压入等固定于轴承410的外周部423。此处，在用于固定定子420的位置的轴承410的内周，配置有滑动部414。
另外，在转子422，在圆盘状的框架424的外周端部426配置有永磁体428。转子422通过形成于框架424的中心的圆筒状的转子轴孔430，利用热压配合等而固定于轴408的下端的外周。
但是，在现有技术的密闭式压缩机中，定子420通过压入等固定于轴承410的外周部423。因此，存在固定着定子420的位置的轴承410的内周面变形、容易在与主轴404的滑动部412之间发生固体接触而轴承410的内周面磨损之类的课题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：德国专利申请公开第102010051266号说明书
发明内容
本发明是为了解决现有课题而提出的，在将定子固定于轴承的外周部时，即使固定的位置的轴承的内周面发生变形，也能够避免在轴承与主轴之间发生固体接触，防止发生磨损。由此，本发明的目的在于提供一种耐久性高的密闭式压缩机。
本发明的密闭式压缩机在密闭容器内收纳电动构件和由电动构件驱动的压缩构件。另外，压缩构件包括：具有主轴和偏心轴的轴；具有对轴的主轴进行轴支承的轴承和气缸的缸体；在气缸内进行往复运动的活塞；和连结偏心轴和活塞的连结部。另外，电动构件由具有定子和以包围定子的外周的方式与定子同轴配置的转子的外转子式电机构成。另外，在主轴与轴承之间设置有非滑动部，定子固定于与非滑动部对应的轴承的外周部。
由此，即使在将定子固定于轴承的外周部时，固定着定子的位置的轴承的内周面发生变形，在变形了的部位也存在主轴与轴承的非滑动部。由此，能够避免在轴承与主轴之间发生固体接触，能够防止发生磨损。
本发明的密闭式压缩机能够提高密闭式压缩机的耐久性。
附图说明
图1是本发明实施方式1的密闭式压缩机的截面图。
图2是表示本发明实施方式1的密闭式压缩机的主要部分的截面图。
图3是表示本发明实施方式2的密闭式压缩机的主要部分的截面图。
图4是本发明实施方式3的制冷装置的示意图。
图5是表示现有技术的密闭式压缩机的轴承机构和电动构件的侧视图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，本发明不受这些实施方式限定。
(实施方式1)
图1是本发明实施方式1的密闭式压缩机的截面图。图2是表示该密闭式压缩机的主要部分的截面图。
在图1中，在本实施方式的密闭式压缩机中，在通过铁板的拉深成形而形成的密闭容器102的内部，配置有具有电动构件104、由该电动构件104驱动的压缩构件106的压缩机主体108。
该压缩机主体108由悬置弹簧120弹性地支承。
在密闭容器102内，以与制冷装置(未图示)的低压侧同等的压力且以比较低温的状态封入有制冷剂气体122。制冷剂气体122是例如地球温暖化系数低的烃类的R600a等。在密闭容器102内底部封入有滑润用的油124。
压缩构件106包括轴126、缸体128、活塞130和连结部132等。
轴126包括：偏心轴134、主轴136、供油机构138。供油机构138从浸渍于油124的主轴136的下端形成到偏心轴134的上端。
缸体128由形成压缩室140的气缸142和可旋转地轴支承主轴136的轴承144一体地形成。
主轴136在相对于轴承144内周面进行旋转滑动的滑动部137的局部，具有将主轴136的外径形成得较细而得到的非滑动部146。另外，非滑动部146形成在轴承144的上端与下端之间。此外，具体而言，当考虑到“在轴承与主轴之间发生的固体接触”和“供油”时，在主轴136的滑动部137的局部将主轴136的外径形成得较细而得到的非滑动部146的径向的尺寸优选为0.2mm以上1.0mm以下。当小于0.2mm时，不能避免在固定了定子150时产生的轴承144的内周面的变形部分与主轴136的固体接触。当大于1.0mm时，起动时的供油速度会变慢，不能向上方进行充分的供油。
电动构件104是包括定子150和与定子150同轴的转子152的外转子式电机。转子152以包围定子150的外周的方式配置。
在转子152，在圆盘状的框架154的外周端部156配置有永磁体158。在转子152，形成于框架154的中心的圆筒状的转子轴孔160通过热套配合等固定于主轴136的下端的外周。
定子150通过压入等固定于与非滑动部146对应的部分的轴承144的外周部162。
这里，形成于主轴136的非滑动部146的长度L2大于定子150的固定范围的长度L1。进而，定子150的固定范围位于非滑动部146的长度L2的范围内。
下面，对以上述方式构成的密闭式压缩机的动作、作用进行说明。
当对电动构件104通电时，电流向定子150流动，产生磁场，固定于主轴136的转子152旋转。然后，通过该转子152的旋转，轴126旋转，活塞130经由可旋转地安装于偏心轴134的连结部132在气缸142内进行往复运动，压缩构件106进行规定的压缩动作。
接着，对在主轴136的滑动部137与轴承144之间设置有非滑动部146的作用和效果进行说明。
像本实施方式那样的外转子式DC电机的定子150通过压入等固定于轴承144的外周部162。因此，在定子150的固定范围的长度L1的范围内，轴承144的内周面以向内侧凹陷的方式变形。
于是，在轴承144的内周面的变形部分与主轴136之间发生固体接触。
但是，在本实施方式的密闭式压缩机的主轴136中设置有将主轴136的外径形成得较细而得到的非滑动部146。而且在对应于非滑动部146的部分的轴承144的外周部162固定定子150。因此，能够避免在固定了定子150时产生的轴承144的内周面的变形部分与主轴136的固体接触，防止发生磨损。因此能够提高密闭式压缩机的耐久性。
另外，当通过压入等将定子150固定于轴承144的外周部162时，即使是在比定子150的固定范围靠外侧的部分，轴承144也会发生一定程度的变形。
但是，在本实施方式中，使非滑动部146的长度L2大于定子150固定于轴承144的外周部162的固定范围的长度L1。由此，对于在比该定子150的固定范围靠外侧的部位产生的变形，也能够避免主轴136与轴承144的固体接触。
此外，根据分析和实验的结果能够确认，直到定子150的固定范围的外侧1mm都会发生轴承144的内周面的变形。因此，如果将非滑动部的长度L2制成比固定范围的长度L1长2mm以上，则主轴136的滑动部137与轴承144的微小的固体接触也能够得以避免。由此能够进一步提高密闭式压缩机的耐久性。
另外，由于非滑动部146以使外周变细的方式形成于主轴136侧，因此能够容易地通过车床等进行加工。另外，由于也能够容易地进行主轴的外周磨削后的去毛刺等，因此能够提高生产率。
如上所述，本实施方式的密闭式压缩机在密闭容器102内收纳电动构件104和由电动构件104驱动的压缩构件106。另外，压缩构件106包括：具有主轴136和偏心轴134的轴126；和具有对轴126的主轴136进行轴支承的轴承144和气缸142的缸体128。另外，压缩构件106包括：在气缸142内进行往复运动的活塞130；和连结偏心轴134和活塞130的连结部132。另外，电动构件104由具有定子150和以包围定子150的外周的方式与定子150同轴配置的转子152的外转子式电机构成。另外，在主轴136与轴承144之间设置有非滑动部146，定子150固定于与非滑动部146对应的轴承144的外周部162。
由此，在将定子150固定于轴承144的外周部162时，即使固定有定子150的位置的轴承144的内周面变形，在变形后的部位，在主轴136与轴承144之间也存在非滑动部146。由此，能够避免在轴承144与主轴136之间产生的固体接触而防止发生磨损。因此能够提高密闭式压缩机的耐久性。
另外，非滑动部146的长度大于定子150向轴承144的外周部162固定的固定范围。由此，在将定子150固定于轴承144的外周部162时，即使比固定着定子150的固定范围靠外侧的轴承144的内周面发生变形，由于非滑动部146的长度大于定子150的固定范围，从而也能够避免在轴承144与主轴136之间发生固体接触而防止发生磨损。因此，能够进一步提高密闭式压缩机的耐久性。
另外，在主轴136的滑动部137的局部具有将主轴136的外径形成得较细而得到的非滑动部146，并且非滑动部146形成在轴承144的上端与下端之间。由此，在使主轴136的外周变细时，能够容易地通过车床等进行加工，也能够容易地进行主轴136的外周磨削后的去毛刺等。因此能够提高生产率。
(实施方式2)
图3是表示本发明实施方式2的密闭式压缩机的主要部分的截面图。在本实施方式中，对与实施方式1相同的部分标注相同的附图标记，省略说明。
在本实施方式中，非滑动部246形成于轴承244侧。即，在轴承244的滑动部的局部形成有扩大轴承244的内径而得的非滑动部246。此外，具体而言，当考虑“在轴承与主轴之间产生的固体接触”和“供油”时，在轴承244的滑动部的局部通过将轴承244的内径扩大而形成的非滑动部246的径向的尺寸优选为0.2mm以上1.0mm以下。当小于0.2mm时，不能避免在固定了定子时产生的轴承244的内周面的变形部分与主轴236的固体接触。当大于1.0mm时，起动时的供油速度变慢，不能向上方进行充分的供油。因此，即使将主轴236的外形形成得较细而减小滑动面积、降低滑动损失，也能够防止主轴236的刚性下降。因此，能够提高密闭式压缩机的效率，并且能够提高耐久性。另外，也能够得到与实施方式1同样的效果。
此外，在实施方式1和2中，对通过压入等将定子150固定于轴承144的外周部162的情况进行了说明。但是，在通过焊接进行固定的情况下，由于轴承144的内周面由于热应变而变形，因此也能够得到同样的效果。
如上所述，本实施方式的密闭式压缩机在轴承244的滑动部的局部具有通过将轴承244的内径扩大而形成的非滑动部246。由此，即使为了降低滑动损失而将主轴236的外径做细，也能够防止主轴236的刚性下降。因此能够提高密闭式压缩机的效率。另外，能够提高耐久性。
(实施方式3)
图4是表示本发明实施方式3的制冷装置的示意图。制冷装置搭载有实施方式1或2中说明的密闭式压缩机。这里，作为制冷装置，以冰箱等物品贮藏装置为例，对其概要进行说明。
在图4中，物品贮藏装置包括：具有由一面开口的隔热性箱体和开闭该开口的门体的主体302；划分壁308；制冷剂回路310。划分壁308将主体302的内部划分为物品的贮藏空间304和机械室306。制冷剂回路310冷却贮藏空间304。
制冷剂回路310是利用配管将作为压缩机312的实施方式1中说明的密闭式压缩机、散热器314、减压装置316、吸热器318连接为环状而成的结构。吸热器318配置在具有鼓风机(未图示)的贮藏空间304内。如箭头所示，吸热器318的冷却热利用鼓风机以在贮藏空间304内循环的方式被搅拌，由此来冷却贮藏空间304。
以上说明的物品贮藏装置搭载实施方式1中说明的密闭式压缩机作为压缩机312。由此，压缩机312的定子150通过压入等固定于与设置于主轴136与轴承144之间的非滑动部146对应的轴承144的外周部162。通过定子150的固定，即使轴承144的内周变形，也能够防止发生由于轴承144的变形部分与主轴136之间的固体接触所导致的磨损。因此能够提高压缩机312的耐久性。结果能够提高物品贮藏装置的耐久性。
如上所述，本实施方式的制冷装置具有用配管将压缩机312、散热器314、减压装置316、吸热器318连结为环状而成的制冷剂回路310，压缩机312采用的是实施方式1或2的密闭式压缩机。由此，通过搭载提高了耐久性的密闭式压缩机，能够提高制冷装置的耐久性。
工业上的可利用性
如上所述，本发明的密闭式压缩机和制冷装置能够提高密闭式压缩机的耐久性。因此不局限于电冰箱或空调等家庭用的装置，还能够广泛地应用于商用陈列橱窗、自动售货机等制冷装置。
附图标记说明
102 密闭容器
104 电动构件
106 压缩构件
108 压缩机主体
120 悬置弹簧
122 制冷剂气体
124 油
126 轴
128 缸体
130 活塞
132 连结部
134 偏心轴
136、236 主轴
137 滑动部
138 供油机构
140 压缩室
142 气缸
144、244 轴承
146、246 非滑动部
150 定子
152 转子
154 框架
156 外周端部
158 永磁体
160 转子轴孔
162 外周部
302 主体
304 贮藏空间
306 机械室
308 划分壁
310 制冷剂回路
312 压缩机
314 散热器
316 减压装置
318 吸热器。

Claims (5)

1.一种密闭式压缩机，其特征在于：
在密闭容器内收纳电动构件和由所述电动构件驱动的压缩构件，
所述压缩构件包括：
具有主轴和偏心轴的轴；
具有对所述轴的所述主轴进行轴支承的轴承和气缸的缸体；
在所述气缸内往复运动的活塞；和
连结所述偏心轴和所述活塞的连结部，
所述电动构件由具有定子和以包围所述定子的外周的方式与所述定子同轴配置的转子的外转子式电机构成，
在所述主轴与所述轴承之间设置有非滑动部，
所述定子固定于与所述非滑动部对应的所述轴承的外周部。
2.根据权利要求1所述的密闭式压缩机，其特征在于：
非滑动部的长度大于用于将定子固定于轴承的外周部的固定范围。
3.根据权利要求1所述的密闭式压缩机，其特征在于：
在所述轴承的滑动部的局部具有通过扩大所述轴承的内径而形成的非滑动部。
4.根据权利要求1所述的密闭式压缩机，其特征在于：
在所述主轴的滑动部的局部具有将所述主轴的外径形成得较细而得到的非滑动部，并且所述非滑动部形成于所述轴承的上端与下端之间。
5.一种制冷装置，其特征在于：
具有由配管将压缩机、散热器、减压装置和吸热器连接为环状而成的制冷剂回路，所述压缩机采用权利要求1所述的密闭式压缩机。
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