CN1080833C - 封闭式压缩机及冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的封闭式压缩机在用合成树脂等导热系数低的材料做成的吸入消音器16的外壳上设置与封闭容器1内连通的1个以上的小孔17，前述小孔17设置在封闭容器1内空间的共鸣频率振动模式的节18的位置上，使封闭容器1内空间的共鸣音的放大得到抑制。另外，在按制冷剂的循环将吸入气体密度高的气体从吸入管12引入气缸8内的吸入路径上，因气体流路阻力导致的吸入损耗所产生的制冷剂不足部分通过从前述小孔17吸入封闭容器1内的制冷剂而得到补充。

Description

封闭式压缩机及冷却系统
技术领域
本发明涉及冰箱等所使用的封闭式压缩机及使用该压缩机的冷却系统，尤其涉及具有将制冷剂气体从吸入管经过消音器直接引入气缸的结构的封闭式压缩机。
背景技术
近年来，要求封闭式压缩机提高能量转换效率，已知一般在直接吸入方式中使用的吸入消音器中适于采用合成树脂等导热系统低的材料。
日本发明专利公告1991-258980号公报中记载了一种传统的封闭式压缩机。
图5是这种传统封闭式压缩机结构的主视图，图5中的封闭容器101被剖切。图6是图5的封闭式压缩机的侧剖视图。
在图5及图6中，在封闭容器101的内部容纳着电动驱动部102和压缩机构部103。电动驱动部102具有定子104、转子105及曲轴106。压缩机构部103具有气缸盖107、气缸108、活塞109及连杆110。连杆110与电动驱动部102的曲轴106的偏心部111连接。如图6所示，电动驱动部102和压缩机构部103被弹簧103a弹性地支承在封闭容器101内。
如图5所示，吸入管112固定在封闭容器101中，在封闭容器101的内侧向上竖立。吸入消音器116用合成树脂材料做成，固定在气缸盖107上。
吸入管112和吸入消音器116通过连通部113连接。连通部113具有螺旋弹簧管114和接续管115。如图5所示，螺旋弹簧管114的下端压入固定在吸入管112上，螺旋弹簧管114的上端压入固定在接续管115的一端。接续管115的另一端插入吸入消音器116中。
在上述结构的传统封闭式压缩机上，一旦电动驱动部102起动、曲轴106旋转，通过该曲轴106的偏心部111及连杆110传递到活塞109的动力就使活塞109在气缸108内作往复运动。通过这种活塞109的往复运动，使制冷剂从吸入管112通过螺旋弹簧管114和接续管115并经过吸入消音器116而进入气缸108内，并吸入、压缩及排出。
吸入消音器116使吸入时产生的气缸108内的脉动音衰减。
然而，上述结构的传统封闭式压缩机在吸入管112和吸入消音器116通过螺旋弹簧管114而连接的吸入路径上，当按制冷剂的循环将吸入气体密度大的吸入气体从吸入管112引入气缸108内时，在其吸入路径上的流路阻力会增大，产生吸入损耗。因此，传统的封闭式压缩机存在着体积效率低，冷冻能力差的问题。
发明的公开
本发明的目的在于解决上述问题，减少封闭式压缩机吸入路径上的流路阻力导致的吸入损耗，以提高体积效率和冷冻能力。
为了实现上述目的，本发明的封闭式压缩机具备：弹性地支承在封闭容器内、具有定子及转子的电动驱动部；
受前述电动驱动部驱动、对制冷剂进行压缩的压缩机构部；
贯通前述封闭容器的吸入管；
固定在前述压缩机构部、用导热系数低的材料做成的吸入消音器；
将前述吸入消音器与前述吸入管连接的连通部；
以及在前述封闭容器内共鸣频率振动模式的节的位置上将通往前述压缩机构部的制冷剂吸入路空间与前述封闭容器内空间连通的装置。
上述结构的本发明可以将在封闭容器空间产生的共鸣音的放大抑制在较小程度，同时可减少吸入路径上的吸入损耗。
另外，本发明的封闭式压缩机的将通往前述压缩机构部的制冷剂吸入路空间与前述封闭容器内空间连通的装置是在前述吸入消音器的外壳上形成、将前述封闭容器内空间与前述吸入消音器内空间连通的1个以上的小孔。
由于本发明的封闭式压缩机在吸入消音器的外壳上将与封闭容器内连通的1个以上的小孔设置在封闭容器空间的共鸣频率振动模式的节的位置上，故在按制冷剂的循环将吸入气体密度高的吸入气体从吸入管引入气缸内的吸入路径上，因气体流路阻力导致的吸入损耗所产生的制冷剂不足部分就通过从小孔吸入封闭容器内的制冷剂气体而得到补充。因此，本发明的封闭式压缩机的吸入损耗小，吸入过程时发生的脉动音被吸入消音器衰减。结果，从小孔放射的声音被衰减，且从小孔放射的声音防止了封闭容器内空间的共鸣音的放大。
另外，在本发明的封闭式压缩机中，使用的制冷剂是不含氯的HC(碳氢化合物类)或HFC(含氟烃)。因此本发明可防止对臭氧层的破坏。
在本发明的封闭式压缩机中，使用的制冷剂是ODP(臭氧破坏系数)低的R-22和R-152a的混合制冷剂。因此，本发明可防止对臭氧层的破坏。
由于本发明封闭式压缩机是通过变频器使用民用电源频率60Hz以上的频率进行运转的，故被吸入通往吸入消音器的吸入路径上的吸入气体会增多，随之制冷剂循环量也会增多。另外，吸入气体密度高的吸入气体在从吸入管引入气缸内的路径上，因气体的流路阻力导致的吸入损耗所产生的制冷剂不足部分通过从在吸入消音器的外壳上形成的、与封闭容器内连通的1个以上的小孔吸入制冷剂而得到补充。因此，本发明封闭式压缩机使得吸入损耗变小。另外，在吸入过程发生的脉动音被吸入消音器衰减，故从小孔放射出来的声音得到衰减。另外，前述小孔设置在封闭容器内空间的共鸣频率振动模式的节的位置，故从小孔放射出来的声音抑制封闭容器内空间的共鸣音的放大。
本发明的冷却系统具有压缩机、冷凝器、干燥器、毛细管和蒸发器，
前述压缩机具备：弹性地支承在封闭容器内、具有定子及转子的电动驱动部；
受前述电动驱动部驱动、对制冷剂进行压缩的压缩机构部；
贯通前述封闭容器的吸入管；
固定在前述压缩机构部、用导热系数低的材料做成的吸入消音器；
将前述吸入消音器与前述吸入管连接的连通部；
以及在前述封闭容器内共鸣频率振动模式的节的位置上将通往前述压缩机构部的制冷剂吸入路空间与前述封闭容器内空间连通的装置。
上述结构的本发明的冷却系统按制冷剂的循环将吸入气体密度高的吸入气体吸入，故可提高体积效率和冷却系统的效率，抑制噪音的增大。
发明的新颖特征就是权利要求书中记载的，但通过以下结合其他目的和特征以及附图的详细说明，可对本发明的结构及内容有更好的理解。
对附图的简单说明
图1是本发明实施例1的封闭式压缩机的主视图。
图2是图1的实施例1封闭式压缩机的侧剖视图。
图3表示实施例1封闭式压缩机的封闭容器内主音共鸣频率振动模式的节的位置。
图4是表示本发明实施例5的冷却系统的示意结构图。
图5是传统封闭式压缩机的主视图。
图6是传统封闭式压缩机的侧剖视图。
附图的局部或整体只是为了图示目的而示意地描绘，并不一定忠实地描绘出其中要素的实际相对尺寸和位置。
实施发明的最佳形态
以下结合附图说明本发明的封闭式压缩机的最佳实施例。
实施例1
图1是本发明实施例1的封闭式压缩机结构的主视图，图1中的封闭容器1被剖切。图2是图1的封闭式压缩机的侧剖视图。图3表示实施例1封闭式压缩机的封闭容器内主音共鸣频率振动模式的节的位置。
如图1及图2所示，在实施例1的封闭式压缩机的封闭容器1内部，装有电动驱动部2和压缩机构部3。电动驱动部2具有定子4、转子5及曲轴6。另外，压缩机构部3具有气缸盖7、气缸8、活塞9及连杆10。连杆10与电动驱动部2的曲轴6的偏心部11连接，将旋转运动转换成往复直线运动。电动驱动部2和压缩机构部3被弹簧3a弹性地支承在封闭容器1内，让弹簧3a吸收电动驱动部2和压缩机构部3的振动及来自外部的冲击。
如图1所示，吸入管12固定在封闭容器1上，并在封闭容器1的内侧向上方竖立。吸入消音器16用合成树脂等导热系数低的材料、譬如聚酯树脂的聚丁烯对酞酸盐(PBT)树脂等导热系数在6.9(K.cm-1)-1以下的材料做成，并固定在气缸盖7上。
吸入管12和吸入消音器16通过连通部13连接。连通部13具有密合式螺旋弹簧管14和接续管15。如图1所示，螺旋弹簧管14的下端压入固定在吸入管12上，螺旋弹簧管14的上端压入固定在接续管15的一端。密合式螺旋弹簧管14是为了吸收搬运时的冲击等振动而设置的，在机器运转时成密合筒状，可防止螺旋弹簧管14内的制冷剂泄漏。
接续管15的另一端插入吸入消音器16中。在吸入消音器16的外壳上形成1个以上(在实施例1中是3个直径为2.0mm的贯通孔)的小孔17，利用这些小孔17将吸入消音器16的内部与封闭容器1的内部空间连通。
图3中的斜线部分表示封闭容器1内的共鸣频率振动模式的节18的位置。如图3所示，在吸入消音器16上形成的小孔17处于封闭容器1内共鸣频率振动模式的节18的位置上。另外，图3中封闭式压缩机的结构要素以外的纵线和横线是用于计算封闭容器1内共鸣频率振动模式的节18的位置用的座标轴。
在上述结构的实施例1的封闭式压缩机中，吸入气体密度高的吸入气体按制冷剂的循环而从吸入管12引入气缸8内。在将吸入气体引入气缸8内的吸入路径上，因气体流路阻力导致的吸入损耗所产生的制冷剂不足部分通过从在吸入消音器16上形成的小孔17将封闭容器1内的制冷剂吸入到吸入消音器16内而得到补充。这样，通过从小孔17吸入封闭容器1内的制冷剂进行补充，可减少吸入路径上的吸入损耗。另外，在吸入过程中产生的脉动音被吸入消音器16衰减，因此从小孔17放射到吸入消音器16内的声音得到衰减。还有，由于吸入消音器16的小孔17设在封闭容器1内空间的共鸣频率振动模式的节的位置上，故从小孔17放射到封闭容器内的声音得到衰减，抑制封闭容器1内空间共鸣音的放大。
如上所述，在实施例1的封闭式压缩机上，吸入消音器16用合成树脂等导热系数低的材料做成，且在吸入消音器16的外壳上设有与封闭容器1内连通的1个以上的小孔17。另外，实施例1中的小孔17是在封闭容器内空间的共鸣频率振动模式的节18的位置上形成。因此，在按制冷剂的循环将吸入气体密度高的气体从吸入管引入气缸内的吸入路径上，因气体流路阻力导致的吸入损耗所产生的制冷剂不足部分就通过从小孔17吸入封闭容器1内的制冷剂而得到补充。因而，本发明的实施例1可得到吸入损耗小、冷冻能力强、同时可抑制噪音发生的小型的封闭式压缩机。
实施例2
以下说明本发明实施例2的封闭式压缩机。实施例2的封闭式压缩机与前述图1和图2所示的实施例1的封闭式压缩机结构相同，制冷剂使用可防止破坏臭氧层的材料。以下结合图1和图2说明。
实施例2的封闭式压缩机使用不含氯的HC(碳氢化合物类)或HFC(含氟烃)制冷剂。在按制冷剂的循环将吸入气体密度高的气体从吸入管12引入气缸8内的吸入路径上，因气体流路阻力导致的吸入损耗所产生的制冷剂不足部分通过从小孔17将封闭容器1内的制冷剂吸入到吸入消音器16内而得到补充。因此，实施例2的封闭式压缩机可以减少因使用HC或HFC导致的吸入损耗。另外，在实施例2的封闭式压缩机上，在吸入过程中发生的脉动音被吸入消音器16衰减，由于这种结构，故从小孔17放射到吸入消音器16内的声音同时被吸入消音器16衰减。
在实施例1的封闭式压缩机上，小孔17设置在封闭容器1内空间的共鸣频率振动模式的节18发生的位置上，因此从小孔17向封闭容器1内空间放射的声音抑制了封闭容器1内空间共鸣音的放大。
实施例2的封闭式压缩机使用HC或HFC作为制冷剂。充满了该制冷剂的封闭容器1内空间的共鸣频率与充满了制冷剂的空间内的音速有关，故该共鸣频率因制冷剂的不同而不同。然而，无论用何种制冷剂，共鸣频率振动模式的节18的位置都相同。
本发明实施例2的封闭式压缩机所用的制冷剂是不含氯的HC或HFC，且在吸入消音器16的外壳上设置的与封闭容器1内连通的1个以上的小孔17处于封闭容器内空间的共鸣频率振动模式的节18的位置。
实施例2的封闭式压缩机在按制冷剂的循环将吸入气体密度高的吸入气体从吸入管引入气缸内的吸入路径上，因气体流路阻力导致的吸入损耗所产生的制冷剂不足部分通过从小孔吸入封闭容器内的制冷剂气体而得到补充。结果，本发明的实施例2可得到吸入损耗小、冷冻能力强、同时噪音低的封闭式压缩机。另外，本发明实施例2的封闭式压缩机使用不含氯的HC或HFC制冷剂，故可防止破坏臭氧层。
实施例3
以下说明本发明实施例3的封闭式压缩机。实施例3的封闭式压缩机与前述图1和图2所示的实施例1的封闭式压缩机结构相同，制冷剂使用能防止破坏臭氧层的材料。以下结合图1和图2说明。
本发明实施例3的封闭式压缩机即使使用ODP(臭氧破坏系数)低的制冷剂、即R-22与R-152a的混合制冷剂，在按制冷剂的循环将吸入气体密度高的气体从吸入管12引入气缸8内的吸入路径上，因气体流路阻力导致的吸入损耗所产生的制冷剂不足部分也可通过从消音器16的小孔17吸入封闭容器1内的制冷剂而得到补充。因此，实施例3的封闭式压缩机可以减少因使用R-22与R-152a的混合制冷剂导致的吸入损耗。另外，在吸入过程中发生的脉动音被吸入消音器16衰减，故从小孔17放射到吸入消音器16内的声音被衰减。另外，小孔17设置在封闭容器1内空间的共鸣频率振动模式的节18的位置上，因此从小孔17向封闭容器1内空间放射的声音抑制了封闭容器1内空间共鸣音的放大。
在用R-22与R-152a作为混合制冷剂使用的上述实施例3中，充满了该混合制冷剂的封闭容器1内空间的共鸣频率与充满了制冷剂的空间中的音速有关，所以该共鸣频率根据制冷剂的状态而变化，然而，无论使用何种制冷剂，共鸣频率振动模式的节18的位置都相同。
本发明实施例3的封闭式压缩机所用的制冷剂是R-22与R-152a的混合制冷剂，且在吸入消音器16的外壳上将与封闭容器1内连通的1个以上(实施例3中是3个直径为2.0mm的贯通孔)的小孔17设置在封闭容器内空间的共鸣频率振动模式的节18的位置上。由于实施例3的封闭式压缩机中所用的制冷剂ODP(臭氧破坏系数)低的R-22与R-152a的混合制冷剂，故本发明可防止对臭氧层的破坏。
另外，实施例3的封闭式压缩机在按制冷剂的循环将吸入气体密度高的吸入气体从吸入管12引入气缸8内的吸入路径上，因气体流路阻力导致的吸入损耗所产生的制冷剂不足部分通过从小孔17吸入封闭容器1内的制冷剂气体而得到补充。结果，本发明的实施例3可得到吸入损耗小、冷冻能力强、同时噪音低的封闭式压缩机。
实施例4
以下说明本发明实施例4的封闭式压缩机。实施例4的封闭式压缩机与前述图1和图2所示的实施例1的封闭式压缩机结构相同，压缩机用高频率进行运转。以下结合图1及图2说明。
传统的封闭式压缩机使用民用电源频率60Hz以上的高频率进行运转，故压力损耗导致的体积效率低下的影响很大。然而，在本发明实施例4的封闭式压缩机上，气体流路阻力导致的吸入损耗所产生的制冷剂不足部分通过从在吸入消音器16上形成的小孔17将封闭式压缩机1内的制冷剂气体吸入到吸入消音器16内而得到补充。这样，实施例4的封闭式压缩机通过从小孔17补充制冷剂而减少吸入损耗。另外，实施例4的封闭式压缩机用吸入消音器16来衰减在吸入过程中发生的脉动音，故从小孔17向消音器16内放射的声音被吸入消音器16衰减，同时由于小孔17设置在封闭容器1内空间的共鸣频率振动模式的节18的位置上，故从小孔17向封闭容器1内空间放射的声音抑制了密闭空间1内空间的共鸣音的放大。
本发明实施例4的封闭式压缩机通过变频器，使用电源频率60Hz以上的高频率进行运转，并在吸入消音器16的外壳上将与封闭容器1内连通的1个以上(实施例4是3个直径2.0mm的贯通孔)的小孔17设置在封闭容器内空间的共鸣频率振动模式的节18的位置上。因此，大量的吸入气体被引入气缸8内，故吸入气体的吸入通路上的气体流路阻力增大。因此，气体流路阻力导致的吸入损耗所产生的制冷剂不足部分通过从小孔17吸入封闭容器1内的制冷剂而得到补充。结果，本发明的实施例4可得到吸入损耗小、体积效率高、冷冻能力强、同时噪音低的小型封闭式压缩机。
实施例5
图4是本发明实施例5的冷却系统的示意图，实施例5是使用了前述实施例1到4的封闭式压缩机的冷却系统。
在图4中，压缩机25为实施例1到4的任一种封闭式压缩机，从该压缩机25排出的制冷剂经过冷凝器26、干燥器27、毛细管28和蒸发器29而返回压缩机25。
在上述结构的实施例5的冷却系统中，用压缩机25压缩后的制冷剂在冷凝器26中凝缩后液化。然后，在冷凝器26中液化的制冷剂经过干燥器27在毛细管28中减压。在毛细管28中减压的制冷剂在蒸发器29中蒸发气化，由此将蒸发器29冷却。然后，制冷剂再度被压缩机25吸入压缩，并在上述冷却系统中循环。
压缩机25为实施例1到实施例4中说明的封闭式压缩机。实施例5的冷却系统的性能取决于其中所用的压缩机的冷冻能力。本发明的前述实施例中说明的压缩机可以提高冷冻能力并抑制噪音，故实施例5的冷却系统实现了高效率冷冻和低噪音的效果。
如上所述，本发明实施例5的冷却系统使用通过制冷剂循环而将吸入气体密度高的制冷剂吸入的封闭式压缩机，实现了整个系统效率高，噪音低的效果。
以上较详细的说明了本发明的最佳实施形态，然而这些形态的公开内容还可在结构细部变化，可在不脱离要求保护的发明范围及宗旨的前提下变化各要素的组合或顺序。
工业上利用的可能性
本发明适用于冰箱、冷冻库等所用的封闭式压缩机及冷却系统，尤其适用于具有从吸入管经过吸入消音器而将制冷剂直接引入气缸的结构的封闭式压缩机。

Claims (10)

1.一种封闭式压缩机，其特征在于，具备：弹性地支承在封闭容器内、具有定子及转子的电动驱动部；
受所述电动驱动部驱动、对制冷剂进行压缩的压缩机构部；
贯通所述封闭容器的吸入管；
固定在所述压缩机构部、用导热系数低的材料做成的吸入消音器；
将所述吸入消音器与所述吸入管连接的连通部；
以及在所述封闭容器内共呜频率振动模式的节的位置上将通往所述压缩机构部的制冷剂吸入路空间与所述封闭容器内空间连通的装置。
2.根据权利要求1所述的封闭式压缩机，其特征在于，将通往所述压缩机构部的制冷剂吸入路空间与所述封闭容器内空间连通的装置是在所述吸入消音器的外壳上形成、将所述封闭容器内空间与所述吸入消音器内空间连通的1个以上的小孔。
3.根据权利要求1或2所述的封闭式压缩机，其特征在于，所述制冷剂是不含氯的HC(碳氢化合物类)或HFC(含氟烃)。
4.根据权利要求1或2所述的封闭式压缩机，其特征在于，所述制冷剂是ODP(臭氧破坏系数)低的R022和R-152a的混合制冷剂。
5.根据权利要求1或2所述的封闭式压缩机，其特征在于，所述电动驱动部通过变频器使用电源频率60Hz以上的频率进行运转。
6.一种冷却系统，其特征在于，具有压缩机、冷凝器、干燥器、毛细管和蒸发器，
所述压缩机具备：弹性地支承在封闭容器内、具有定子及转子的电动驱动部：
受所述电动驱动部驱动、对制冷剂进行压缩的压缩机构部；
贯通所述封闭容器的吸入管；
固定在所述压缩机构部、用导热系数低的材料做成的吸入消音器；
将所述吸入消音器与所述吸入管连接的连通部；
以及在所述封闭容器内共呜频率振动模式的节的位置上将通往所述压缩机构部的制冷剂吸入路空间与所述封闭容器内空间连通的装置。
7.根据权利要求6所述的冷却系统，其特征在于，将通往所述压缩机构部的制冷剂吸入路空间与所述封闭容器内空间连通的装置是在所述吸入消音器的外壳上形成、将所述封闭容器内空间与所述吸入消音器内空间连通的1个以上的小孔。
8.根据权利要求6或7所述的冷却系统，其特征在于，所述制冷剂是不含氯的HC(碳氢化合物类)或HFC(含氟烃)。
9.根据权利要求6或7所述的冷却系统，其特征在于，所述制冷剂是ODP(臭氧破坏系数)低的R-22和R-152a的混合制冷剂。
10.根据权利要求6或7所述的冷却系统，其特征在于，所述电动驱动部通过变频器使用电源频率60Hz以上的频率进行运转。
CN98802562A 1997-05-21 1998-05-20 封闭式压缩机及冷却系统 Expired - Fee Related CN1080833C (zh)

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