CN1119705A - 旋转式压缩机和使用这种旋转式压缩机的冰箱、冷冻装置和空调机 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供为了使同旋转式压缩机械的固定架的结合部分的固定架刚性提高并可以使旋转式压缩机械稳定地保持在密闭壳体上的旋转式压缩机和使用这种压缩机的冰箱、冷冻装置和空调机。在将电动机21和由这个电动机驱动的旋转式压缩机械22设在密闭壳体20内的旋转式压缩机11中，在密闭壳体20的内侧设置固定架30，在沿圆周方向间隔开的若干个位置处通过共同紧固的方式将旋转式压缩机械22的主轴承31的法兰部分31b和汽缸33固定到这个固定架30上。

Description

旋转式压缩机和使用这种旋转式压 缩机的冰箱、冷冻装置和空调机

本发明涉及把旋转式压缩机械固定在密闭壳体内的旋转式压缩机和使用这种压缩机的冰箱、冷冻装置和空调机。

在冷冻陈列柜等的冷冻装置、冰箱和空调机内依次设置压缩机、冷凝器、毛细管等的减压装置和蒸发器来形成冷冻循环系统。

作为形成这种冷冻循环系统的压缩机例如在实开昭51-50307号公报中公开了一种旋转式压缩机。这种旋转式压缩机将电动机和由这个电动机驱动的旋转式压缩机械设置在密闭壳体内。

旋转式压缩机械如图18所示固定在密闭壳体a内。具体地说如图18和图19(A)、(B)、(C)所示，先把固定架b插入密闭壳体a内侧然后再通过焊接固定，用螺栓将汽缸d紧固在这个固定架b的内周法兰c上之后，将主轴承e的法兰部分f用螺栓紧固在该汽缸d上。这样便使主轴承e通过汽缸d固定在固定架b上。

已有压缩机中的旋转式压缩机械g同密闭壳体a的固定是采用下述固定方式，即在用螺栓将汽缸d直接固定在已经固定到密闭壳体a上的固定架b上之后，再将主轴承e的法兰部分f在这个固定位置的内侧固定到汽缸d上。

在已有的旋转式压缩机中采用的旋转式压缩机械的固定方式中，汽缸d同固定架b的结合部分形成在密闭壳体a的内径同主轴承e的法兰部分f之间的环形部分内。如果要使旋转式压缩机小型化，则主轴承e的法兰部分f外径同密封壳体a内经的环形部分的间隔将变窄，因而不能充分地确保固定架b的结合宽度(内周法兰宽度)，这样使固定架b的强度不足，另外为了通过汽缸d将主轴承e固定在固定架b上，主轴承e固定在固定架b睛的路径将变长，这样有产生影响保持主轴承e稳定性的危险，即变成振动发生源，进而会引起电动机定子同转子之间的电机间隙不均匀，从而不能充分地保持压缩机的性能。

本发明考虑了上述的问题，它的目的是提供为了使同旋转式压缩机械的固定架的结合部分的固定架刚性提高并可以稳定地保持旋转式压缩机械在密闭壳体内的旋转式压缩机和使用这种压缩机的冰箱、冷冻装置和空调机。

本发明的另一目的是提供为了使同旋转式压缩机械的固定架的结合部分的固定架刚性提高并使旋转式压缩机械同电动机稳定地保持在密闭壳体内从而提高压缩机性能和可靠性的旋转式压缩机和使用这种旋转式压缩机的冰箱、冷冻装置和空调机。

本发明的又一个目的是提供通过使旋转式压缩机械稳定地固定在密闭壳体内从而降低压缩机噪音和振动的旋转式压缩机以及使用这种压缩机的冰箱、冷冻装置和空调机。

本发明还有一个目的是提供可以小型化、低噪音型的旋转式压缩机。

本发明的旋转式压缩机是将电动机和由这个电动机驱动的旋转式压缩机械安装密闭壳体内，在该密闭壳体的内侧设置有固定架，在沿圆周方向间隔开的若干个位置处通过共同紧固的方式将旋转式压缩机械的主轴承的法兰部分和汽缸固定到这个固定架上。

另外本发明的旋转式压缩机的主轴承的法兰部分具有若干个沿半径方向突出的肋部分，在上述肋部分上设有共同紧固用的固定孔。

而且本发明的旋转式压缩机的主轴承的法兰部分外径同密闭壳体的内径基本上相同。

此外，本发明的旋转式压缩机把含有脂类油的冷冻机油用作为润滑旋转式压缩机械的滑动部分的润滑油。

另外本发明的旋转式压缩机把R134a等的HFC单一致冷介质或HFC混合致冷介质或R22等的HCFC致冷介质用作为在旋转式压缩机械中被压缩的压缩机用致冷介质。

一方面，本发明的冰箱具有上述旋转式压缩机，它装备有依次连接该压缩机、冷凝器、减压装置和蒸发器而构成的冷冻循环系统。

另一方面，本发明的空调机具有上述旋转式压缩机，它装备有由该压缩机、室外侧热交换器、减压装置和室内侧热交换器构成的冷冻循环系统。

本发明的作用如下：

因为本发明的旋转式压缩机在密闭壳体内侧设置固定架、并在沿圆周方向间隔开的若干个位置处通过共同紧固的方式将旋转式压缩机械的主轴承的法兰部分和汽缸固定到这个固定架上；所以可以将主轴承和汽缸直接共同紧固到固定架上，从而提高了生产效率，并且可以确保固定架具有充分的宽度，因而能够提高固定架的强度和刚性。因为主轴承和汽缸可以稳定地保持固定在高刚性的固定架上，所以可以降低旋转式压缩机械和电动机的振动，从而可以降低压缩机的噪音和振动。

另外，由于这个压缩机的主轴承的法兰部分可以直接固定在固定架上，所以可以使旋转式压缩机小型化，即使在小型化的情况下，因为可以确保固定架的宽度而提高固定架的强度，所以可以充分保证固定架的刚性而稳定地固定保持主轴承和旋转式压缩机械，这样使电动机的定子和转子间的电机间隙均匀，并且可以提高压缩机的性能和旋转式压缩机的可靠性。

另外在本发明的旋转式压缩机中，因为主轴承的法兰部分具有沿半径方向突出的若干个肋部分、且在上述肋部分上设有共同紧固用的固定孔，所以可以取消主轴承的加工余量而节省材料、这样可以降低成本，另外因为将主轴承和汽缸直接固定在固定架上，所以可以确保固定架的宽度而提高固定架的强度，这样可以降低旋转式压缩机的振动，并降低压缩机的噪音和振动。

另外，因为主轴承被直接且稳定地固定保持在密闭壳体的固定架上，所以保持支承在主轴承上的转轴稳定，并可以使电动机的电机间隙均匀而提高压缩机的性能和可靠性。

在本发明的旋转式压缩机中，主轴承的法兰部分的外径被加工成同密闭壳体的内径基本上相同，只要将主轴承稳定且牢固地固定在密闭壳体的固定架上，就可以使旋转式压缩机的振动降低，从而达到降低压缩机噪音和振动的目的。

另外，只要将主轴承稳定地固定住，就能使支承在主轴承上的转轴保持稳定，从而使电动机的电机间隙均匀，并可以提高压缩机的性能和可靠性。

在本发明的旋转式压缩机中，如果把含有脂类油的冷冻机油用作为润滑旋转式压缩机械的滑动部分的润滑油，则具有优良的耐热性；另外虽然脂类油比从前使用的矿物油的噪音传递率高、而使在整个频率范围内的噪音水平升高，但由于旋转式压缩机械能稳定地固定保持在密闭壳体内而使电动机的电机间隙均匀，这样就获得了即使使用含有脂类油的冷冻机油也没有实用上问题的静音特性。

在本发明的旋转式压缩机中，可以把R134a等的HFC单一致冷介质或HFC混合致冷介质或R22等的HCFC致冷介质用作为压缩机用致冷介质。例如，虽然HFC致冷介质比从前的CFC致冷介质的噪音传递率高，但是因为本发明的旋转式压缩机将旋转式压缩机械稳定地固定保持在密闭壳体内而使电动机的电机间隙均匀，这样就获得了即使使用HFC等致冷介质也没有实用上问题的静音特性。

另外，在本发明的旋转式压缩机中，即使使用比从前的矿物油和CFC致冷介质的噪音传递率高的含脂类油的冷冻机油和HFC致冷介质(HFC单一致介质或HFC混合致冷介质)，噪音水平也没有增加，并可获得在实用上没有问题的静音特性。在使用HCFC致冷介质的情况下，可以得到更低噪音水平的静音特性。

此外，由于组装有本发明的旋转式压缩机的冰箱、冷冻装置或空调装置等可以降低压缩机的噪音和振动，所以可安静且稳定地工作。

图1是在空调机中使用本发明的旋转式压缩机的示例的冷冻循环系统图；

图2是表示本发明的旋转式压缩机的一实施例的纵剖视图；

图3示出了将本发明的旋转式压缩机中的旋转式压缩机械固定在密闭壳体内的安装结构的局部剖视图；

图4A是固定在密闭壳体内的固定架的平面图；

图4B和4C分别示出了共同紧固在固定架上的主轴承和汽缸(汽缸部件)的平面图；

图5示出了本发明的旋转式压缩机的平均噪音水平同已有类型的压缩机噪音水平的比较结果；

图6示出了在本发明的旋转式压缩机中使用R134a致冷介质时的平均噪音水平同在已有类型的压缩机中使用R22致冷介质和R134a致冷介质时的平均噪音水平的比较结果；

图7示出了在本发明的旋转式压缩机中使用脂类油时的平均噪音水平同使用矿物油和脂类油时的已有类型的压缩机的平均噪音水平的比较结果；

图8示出了组装在本发明的旋转式压缩压缩机中的旋转式压缩机械的主轴承的变型例子；

图9示出了在本发明的旋转式压缩机中采用低噪音措施后的旋转式压缩机；

图10示出了安装有本发明的旋转式压缩机的冰箱的冷冻循环系统；

图11是图10中所示的冰箱的冷冻循环系统的概略斜视图；

图12是本发明的旋转式压缩机的另一实施例的纵剖视图；

图13是图12中所示的旋转式压缩机的安装支撑结构的简略图；

图14是从图13左侧看去的安装支撑结构的侧面图；

图15是从图13右侧看去的安装支撑结构的侧面图；

图16是沿图12的XVI-XVI线剖开的剖视图；

图17示出了图12所示的旋转式压缩机的平均声压水平同已有类型的压缩机的平均声压水平的比较结果；

图18示出了向已有类型的旋转式压缩机中的旋转式压缩机械的密闭壳体上安装的结构图；

图19A是固定在图18所示的旋转式压缩机的密闭壳体中的固定架的平面图；图19B和19C分别是固定在上述固定架上的汽缸和固定在这个汽缸的主轴承的平面图。

图中的符号说明：

10、10A     冷冻循环系统

11、11A     旋转式压缩机

12          四路切换阀

13          室外侧热交换器

14          减压装置

15          室内侧热交换器

16          储存器

20          密闭壳体

20a         本体壳体部分

20b、20c    盖壳体部分

21          电动机

22          旋转式压缩机械

23          定子

24          转子

25          转轴

26          定子线圈

29         电源端子

30         固定架

30a        固定部分         30b    内周法兰部分

31         主轴承

31a        凸起部分         31b    法兰部分

32         副轴承

32a        凸起部分         32b    法兰部分

33         汽缸部件(汽缸)

35         汽缸室

36         滚柱活塞

38         吸管

40、41     排出室

42         连接口

44         润滑油(冷冻机油)

45         油泵

47         肋部分

48         固定孔

50         滑片槽

55         发泡体

60         冷凝器

61         减压装置

62         蒸发器

63         吸管

66         蒸发管

67          副冷凝器

68          油冷却器

69          主冷凝器

70          纯化管

72          毛细管

77          本体壳体

78          机械室

85          油泵

91、95      支撑装置

下面结合附图说明本发明的实施例。

图1表示在空调机的冷冻循环系统中使用本发明的旋转式压缩机的一个例子，这个冷冻循环系统10依次连接有旋转式压缩机11、四路切换阀12、室外侧热交换器13、膨胀阀和毛细管等的减压装置14以及室内侧热交换器15，并构成从四路切换阀12经储存器16返回到旋转式压缩机11的致冷介质循环回路。

向这个致冷介质循环回路排出由压缩机11压缩的高压高温致冷介质，根据回路切换阀12的切换通过室内侧热交换器15可以向室内送冷气或暖气；冷气运行由实线方向表示，暖气运行由虚线方向表示。

安排在空调机的冷冻循环系统10中的旋转式压缩机11的结构如图2所示。这个旋转式压缩机11例如是立式的旋转式压缩机，在密闭壳体20的上部容纳电动机21，而与下部容纳由电动机21驱动的旋转式压缩机械22。

旋转式压缩机11的密闭壳体20形成这样的两个部件结构：即有底的圆筒状本体壳体部分20a和覆盖这个本体壳体部分20a的上部开口的盖壳体部分20b；将本体壳体部分20a和盖壳体部分20通过在整个圆周上焊接组装成一体结构的密闭壳体20。

装在密闭壳体20上部的电动机21具有经压入配合或冷缩配合等而固定在本体壳体部分20a上的定子和装在这个定子23上可自由旋转的转子24，转辆25装在转子24上。装在定子23上的定子线圈两侧的线圈端部27被捆孔，并从一部分线圈端部27经出口线28同电源端子29相连接。这个电源端子29安装在密闭壳体20的盖壳体部分20b上。

另外，支撑电动机21转子24的转轴25由旋转式压缩机械22的主轴承31和副轴承32可自由转动地支承着。旋转式压缩机械22安装在被固定于密闭壳体20内的固定架30上，通过主轴承31和作为汽缸的汽缸部件33和副轴承32在内部形成汽缸室35，在这个汽缸室35中安装滚柱活塞36。如图2和图3所示，主轴承31由构成接受轴的凸起部分31a和划分汽缸室35的法兰部分31b一体地形成。副轴承32同主轴一样，也是由凸起部分32a和法兰部分32b所构成。

滚柱活塞36安装在转轴25的曲柄部分25a上，并随着转轴25的转动在汽缸室35内偏心旋转。通过弹簧压上的滑片(未图示)挤压接触在这个滚柱活塞36的滚面上，而将汽缸室35分成吸入侧和排出侧。

随着滚柱8活塞36的偏心旋转通过吸管38吸到汽缸室35的致冷介质被压缩变成高温高压状态，从排出侧经排出口39排到上下排出室40、41中。

由下排出室41排出的致冷介质经连接口42导入上排出室40，在此汇合并送到密闭壳体20内，从排出配管43向冷冻循环系统10内排出。

在旋转式压缩机22中压缩的压缩机用致冷介质用不破坏臭氧层的HFC致冷介质，即1，1，1，2四氟乙烷(以下称为R134a致冷介质)。R134a致冷介质具有同HCFC致冷介质的R22致冷介质相近的特性。

此外，在密闭壳体20内底部储存润滑旋转式压缩机械22的管动部分的冷冻机油44。储存的冷冻机油44通过在转轴25下部形成的油泵45上升到转轴25中而被供给旋转式压缩机械22和滑动部分，以便润滑这个滑动部分。可以利用例如耐热性能优越的脂类油作为冷冻机油44。

使旋转式压缩机械22固定在密闭壳体20内的固定架30是通过冷缩配合等插入本体壳体20a中然后经焊接固定的。如图2和3所示，固定架30具有固定在密闭壳体20内周壁上的圆筒状固定部分30a和形成安装部分的内周法兰部分30b，并形成L形的断面。

如图4(A)(B)(C)所示，将主轴承31的法兰部分31b和构成汽缸的汽缸部件33通过螺栓或螺钉等固定件46在沿圆周方向间隔的若干位置(例如三个)处紧固在固定架30的内周法兰部分30b上。主轴承31的法兰部分31b设有向半径方向外部突出的若干个肋部分47，在该肋部分上形成了使固定件46插入的共同紧固用固定孔48。这个固定孔48比紧固螺钉等的外径大，以便能插入紧固螺钉。紧固螺钉通过螺纹连接固定在汽缸部件33的固定孔49中。

通过在主轴承31的法兰部分31b上形成肋部分，而省去了主轴承31的加工余量从而节约了材料、降低了成本。

虽然主轴承31和汽缸部件33是按图3所示那样通过共同紧固而固定在安装在密闭壳体20上的固定架30上，但是这个共同紧固也可以通过使固定架30的内周法兰30b在中间将主轴承31的肋部分47和汽缸部件33从上下方向紧固成层状结构。在这种场合下，为了使主轴承31和汽缸部件33结合起来，必需使配合到固定架30的内周法兰30b上的主轴承31的肋部分47或汽缸部件33的外周凹下而形成配合部分。

在如图4C所示的汽缸部件33中，符号50代表收容滑片的滑片槽，符号51代表用于安装副轴承的若干个安装孔。

下面说明旋转式压缩机11的组装。

在组装这个压缩机11时，将旋转式压缩机械22组装在有底筒状本体壳体部分20a内，在此状态下，通过将固定架30紧固到旋转式压缩机械22上，使其处在予固定状态，在收容组装过的旋转式压缩机22后，将固定架30固定到密闭壳体20的本体壳体部分20a上，此时便可以将旋转式压缩机械22的主轴承31和汽缸部件33紧固到已固的固定架30上。

在将固定架30固定到密闭壳体20上时可以通过冷缩配合等将固定架30插入密闭壳体20内，待插入到所需位置后，通过对本体壳体部分20a的内周壁焊接而将固定架30的固定部分30a固定。

这样就将固定架30固定到密闭壳体20的本体壳体部分20a内，旋转式压缩机械22就安装在这个固定架30上。此时，通过直接共同紧固使旋转式压缩机械22的主轴承31的法兰部分31b和构成汽缸的汽缸部件33稳定地固定保持在固定架30的内周法兰部分30b上。

在将主轴承31的法兰部分31b直接安装到固定架30的内周法兰部分30b上之后，可以使旋转式压缩机11小型化，即使在小型化的情况下，仍能充分保证固定架30的内周法兰部分30b的法兰宽度(架宽)，从而可以提高固定架的强度和刚性。因为主轴承31直接安装到固定架30上，所以与已有技术中通过汽缸安装到固定架上的情况相比较，由于通过汽缸安装路径变短而使主轴承31更稳定。

通过将主轴承31和汽缸部件33共同紧固地安装到固定架30的内周法兰部分30b上，而使旋转式压缩机械22保持稳定，同时提高了主轴承31的安装精度。因为副轴承32通过紧固螺钉等固定件而被固定到已稳定固定的汽缸部件33上，所以使主轴承31和副轴承32的固定保持稳定，并使可以自由转动地支承在两个轴承31、32上的转轴25的支承精度提高，于是转轴25支承在两个轴承31、32上，且稳定不产生轴振动地旋转。

因此可以使在转轴25支承的电动机21的转子24和定子23之间形成的电机间隙均匀。

将电动机21的定子23从本体壳体20a的开口部通过压入或冷缩配合等方式插入后固定。

于是，在将旋转式压缩机械22和电动机21收容在本体壳体20a内之后，盖上盖壳体部分20b，然后将本体壳体部分20a和盖壳体部分20b通过沿整个圆周焊接而构成密闭结构。

因为这个旋转式压缩机11的主轴承31的法兰部分31b是直接安装在固定架30上的，所以即使旋转式压缩机11小型化，也能充分确保固定架30的内周法兰部分30b的法兰宽度，而使固定架的刚性提高，因为主轴承31和汽缸部件33是直接安装在具有高刚性的固定架上，所以可以保持主轴承31和汽缸部件33稳定地固定，从而稳定地保持旋转式压缩机械22和电动机21，且降低了这些部件的振动，最终达到降低压缩机的噪音和振动的目的。

另外因为主轴承31是直接且稳定地保持在固下架30上的，所以由主轴承31等支架的转轴25保持稳定，最终结果是使电动机21的电机间隙均匀而提高了压缩机的性能和可靠性。

在这种旋转式压缩机11中，因为旋转式压缩机械22稳定地固定在已固定在密闭壳体20内的且具有高刚性的固定架30上、并且是在电动机21的电机间隙均匀状态下收容的，所以即使旋转式压缩机11运转时，也能降低晃荡不稳引起的噪音和振动。

因此，既使把R134a的HFC致冷介质作为旋转式压缩机11的致冷介质、并且把含脂类油的合成油作为润滑油，如图5的实线a所示，也将使这个旋转式压缩机11的压缩机噪音的声音水平比用点划线表示的已有旋转式压缩机11的压缩机噪音低。

对这个旋转式压缩机11来说，几乎可以在整个频率范围内使太缩机噪音都降低下来，因此使这种压缩机成为具有非常低噪音的优良压缩机。此外，通过将密闭壳体20的本体壳体20a的壁厚度变厚，还可以进一步降低压缩机的振动，使其成为低振型的压缩机。

另外，对于这种旋转式压缩机11，示出了把R134a的HFC致冷介质作为压缩机用致冷介质、并把含脂类油作为润滑油的例子。

作为HFC致冷介质的R134a同作为CFC致冷介质的R12致冷介质相比，噪音传递率要高，如果在已有类型的旋转式压缩机中使用R134a致冷介质，则如图6所示，采用R134a致冷介质的压缩机的噪音升高。

但是在这个旋转式压缩机11中由于主轴承31和汽缸部件33是通过共同紧固的方式固定到已固定在密闭壳体20内的固定架30上，由于采用了这种固定方式的旋转式压缩机械22的保持结构，假设其它的压缩机条件相同，则即使在本发明的旋转式压缩机中采用R134a的HFC致冷介质，也要比采用R₁₂致冷介质的已有的旋转式压缩机产生的压缩机噪音要低。

另外，脂类油要比用在已有的旋转式压缩机中的矿物油噪音传递率高，如果在已有压缩机中使用脂类油的润滑油，例如图7所示比使用矿物油的压缩机噪音要高。

但在本发明的旋转式压缩机中，即使使用脂类油，且在其它的压缩机条件相同的情况下，压缩机的噪音要比已有的压缩机噪音低。

虽然在本发明的一个实施例中给出的是用R134a的HFC致冷介质作为压缩机用致冷介质，但是也可以用其它的HFC致冷介质或HCFC致冷介质代替这个R134a致冷介质。

作为其它的HFC致冷介质，可以举出比作为单一致冷介质R22致冷介质输出压力高的二氟甲烷(R32)、五氟乙烷(R125)、(1，1，2，2-四氟乙烷(R134)、1，1，2-三氟乙烷(R143)、1，1，1-三氟乙烷(R143a)、1，1-二氟乙烷(R152a)、氟低代烷(R161)。

其中R134、R143、R143a具有接近于已有的CFC12(R12)致冷介质的沸点，最好作为替代致冷介质。

另外，HFC致冷介质不仅可以作为单一致冷介质使用，还可以是使HFC致冷介质混合成两种以上的混合物。作为HFC混合冷介质，可以考虑R125/R143a/134a的混合致冷介质，R32/R134a的混合致冷介质，R32/R125的混合致冷介质，R32/R125/R134a的混合致冷介质。

另外，也可以用HCFC致冷介质代替HFC致冷介质。在这个HCFC致冷介质的代表物质中有HCFC22(R22)致冷介质。

另外，虽然示出了作为旋转式压缩机11中使用的润滑油采用脂类油的例子，也可以使用象烷基苯类油和脂类油的混合油的含有脂类油的冷冻机油。

虽然在本发明的旋转式压缩机的一个实施例中，示出的是将肋部分47配置在旋转式压缩机22的主轴承31的法兰部分31b上的例子，但是配置肋部分不一定是必要的，对于主轴承31可以按图8所法那样使法兰部分31b形成盘状。其它的结构也可采用如图3和图4所示的结构。通过使这个盘状法兰部分31bn的外径同密闭壳体20的内径基本相同以及密闭壳体20的固定架30可以使主轴承31稳定可靠地固定，从而降低了旋转式压缩机械22的振动并降低压缩机的噪音和振动。

此外，由于主轴承31稳定牢固地固定，所以使支承在主轴承31上的转轴25保持稳定，由于电动机21的电机间隙保持均匀而使压缩机性能提高，从而可以提高可靠性。

另外，在空调机用的旋转式压缩机11中，在安装电动机21和旋转式压缩机械22的密闭壳体20的壳体外表面和储存器16的壳体外表面上如图9所示涂上发泡溶液，然后使发泡溶液发泡并使发泡体55覆盖在壳体的外表面上，以便降低噪音，设法用吸音材料和隔音材料形成的防音层覆盖整个旋转式压缩机11和储存器，由于采用本发明的结构，即使使用比矿物油噪音传递率高的脂类油和比R12噪音传递率高的HFC致冷介质，也可以利用现存的发泡体、吸音材料和隔音材料。

图10和图11表示适用在冰箱的冷冻循环系统10A中的旋转式压缩机11A的其它实施例。

冰箱的冷冻循环系统10A主要由旋转式压缩机11A、冷凝器60、减压装置61和毛细管62通过致冷介质配管63依次连接而成的闭合致冷介质循环回路构成。

具体地如图11所示，在这个冷冻循环系统10A中，经旋转式压缩机11A、蒸发管66、副冷凝器67、油冷却器68而依次连接构成冷凝器60的主冷凝器69、纯化管70后，从于燥器71经毛细管72等减压装置61连接到蒸发器62上。这个蒸发器62继续经储存器73和消声器74通过吸管75同旋转式压缩机11A的吸入侧相连而构成闭合的致冷介质循环回路。

如图11所示，旋转式压缩机11A设置在冰箱的本体壳体77的背侧下部的机械室78中。这个压缩机11A使压缩机用致冷介质压缩而变成高温高压状态以便使其喷到冷冻循环系统10A中。可以使用对臭氧层没有破坏的HFC致冷介质即1，1，2，-四氟乙烷(以下称为R134a致冷介质)作为这个压缩机用致冷介质。

采用R134a和HFC致冷介质的旋转式压缩机11A的构成如图12所示。

这个旋转式压缩机11A例如可以是卧式的旋转式压缩机，它包括在密闭壳体20内的电动机21和由这个电动机驱动的旋转式压缩机械22。

密闭壳体20A形成由圆筒状的本体壳体部分20a、为了覆盖开口部而设置在这个本体壳体部分20a两侧上的盖壳体部分20b、20c所组成的三部分结构并通过整个周边焊接使本体壳体部分20a和盖壳体部20b、20c组装成为一体的密闭结构。

密闭壳体20A的本体壳体部分20a如图13所示，是将矩形钢板经球形弯曲加工，并将接合部分79焊接构成接缝。因为本体壳体部分20a是通过球形弯曲加工而成形的，所以不需要传统的挤压加工，这样可以容易和经济地成形。使本体壳体部分20a的壁厚比盖壳体部20b、20c的壁厚要厚，从而提高了本体壳体部分20a的刚性。也可以通过按所需长度切断钢管、或通过切断挤压成形或拉伸成形形成的筒状材料来形成本体壳体部分20a。

电动机21具有压入密闭壳体20A内的定子23和设置在这个定子23上可自由旋转的转子24，转轴25装在这个转子24上。定子23压入密闭壳体20A的本体壳体部分20a内后通过冷缩配合插入，同时配置在定子23上的定子线圈26的线圈端部27被捆扎，通过引出线28同电源端子29相连接。这个电源端子29安装在密闭壳体20a的盖壳体部分20b上。

安装在电动机21转子24上的转轴25配置在水平方向上，由旋转式压缩机械22的主轴承31和副轴承32可自由旋转地支承。主轴承31通过共同紧固的方式同作为汽缸的汽缸部件33一起直接安装在固定于密闭壳体20A内的固定架30上，由主轴承31以及汽缸部件33和副轴承32在内部形成汽缸室35，滚柱活塞36装在这个汽缸室35中。

固定架30使圆筒状的固定部分30a和内周法兰部分30b形成一体并成L形，因为是将主轴承31的法兰部分31b和汽缸部件33一起紧固在副内周法兰部分30b上，所以可以使主轴承31直接紧固到固定架30上，从而就确保固定架30的内周法兰部分30b的法兰宽度，这样充分确保了固定架30的强度和刚性。因此使旋转式压缩机械22稳固地保持在固定架30上。

设在汽缸室35内的滚动柱活塞36装在转轴25的曲柄25a上柄并可以随着转轴25的转动在汽缸室35内偏心旋转。由弹簧80压在滚柱活塞36上的滑片81从外侧靠压力接触而将汽缸室35内部分成吸入侧和排出侧。随着滚柱活塞36的偏心旋转，通过吸管75吸入到汽缸室35内的HFC致冷介质被压缩成高温高压状态而从排出侧经排出口39排出到排出室40内。

由排出室40排出的HFC致冷介质继续导入到密闭壳体20A内后，经作为致冷介质配管的排出配管43输送到冷凝器62。

在密闭壳体20A的壳体底部形成储油区83，在这个储油区83内储存着润滑压缩机械22滑动部分的润滑油(冷冻机油)44。储存的润滑油44通过油泵85经油供给转轴25的轴承部分等的滑动部分、并对滑动部分进行油润滑。油泵85同滑片81的进退共同起作用使储存的润滑油吸入油供给管86后供给滑动部分。

在密闭壳体20内储存的润滑油44由油冷却器68冷却，以便保持润滑油44的润滑性能。油冷却器68利用密闭壳体20A内的固定间隙来设置冷却润滑油44的热交换管88而被形成。

可是，在润滑旋转式压缩机11A的压缩要滑动部分的润油油44中，虽然可以用矿物油(环烷烃类油)，但也可以使用不发生润滑油劣化或碳化的具有高耐热性的脂类油的冷冻机油。

由于采用脂类油作为润滑油44而获得优良的耐热性，在油冷却器68的帮助下可以有效地防止润滑油44的劣化和碳化，从而有效地防止润滑油44的润滑性能的降低。

通过该润滑油44，可以高效地润滑旋转式压缩机压缩机械22的轴承面和滚柱活塞36、滑片81间的滑动面，从而使旋转式压缩机11A的压缩机性能提高并充分保证在缩机的可靠性。

下面说明旋转式压缩机11A和冷冻循环系统10A的作用。

使旋转式压缩机11A的电动机21通电之后，电动机21被驱动，转子24产生转动。随着这个转子24的旋转，转轴25成一体旋转，装在转轴25的曲柄25a上的滚柱活塞36在汽缸室35内偏心旋转，这样便驱动了旋转式压缩机械22。

由于滚柱活塞36的偏心旋转，使通过吸管75导入汽缸室35吸入侧的HFC致冷介质在汽缸室35内被压缩而变成高温高压状态，再从排出侧经排出室40排到密闭壳体20A内。排在密闭壳体20内的HFC致冷介质继续经排出管43送入冷冻循环系统10A的蒸发管66中，通过这个蒸发管66使储存在蒸发器的排水蒸发。

由蒸发管66蒸发，排水的HFC的排出致冷介质继续被引导到副冷凝器67中进行放热、冷却后导入油却器68内，在此使储存在密闭壳体20内的润滑油44冷却，从而防止其劣化，而保持其润滑性能。采用油冷却器68可以防止密闭壳体20A内产生过热。

经油冷却器68的HFC致冷介质继续输送到冷凝器62中并通过主冷凝器68和纯化管70放热。纯化管70同冷凝器69串联具有冷凝器功能，从而防止冰箱内温度和室温的温度差引起的在本体前面凝结露水。

经纯化管70的HFC致冷介质通过干燥器71干燥后，导入到作为减压装置61的毛细管72中进行减压和绝热膨胀。也可以用膨胀阀代替减压装置61的毛细管72。

由毛细管72减压的HFC致冷介质继续导入到蒸发器62中，通过夺取周围的热由蒸发器62进行蒸发。由蒸发器62蒸发的HFC致冷介质在储存器73中进行气液分离，其中的气体部分被引入到吸管中。HFC致冷介质的液体部分贮存在储存器73内。

导入吸管75内的HFC致冷介质气体通过按照需要设置的消音器74进行消音后被吸到旋转式压缩机11A的吸入侧，由后面的压缩机11A再压缩，为下一个冷冻循环10A作准备。

然而，旋转式压缩机11A的密闭壳体20A形成为如图12所示的圆筒状本体壳体部分20a和覆盖这个本体壳体部分20a的两侧开口部分的盖壳体部分20b、20c的三部分结构，因为本体壳体部分20a是由矩形钢板经球形弯曲加工而成的，所以本体壳体20a的壁厚(板厚)可以通过选择钢板容易地改变。由于本体壳体部分20a是经球形弯曲加工的，所以使加工容易和经济，通过这种成形加工可以容易制成圆筒状结构。因此，可以容易地保证本体壳体部分20a的必要设计厚度的壁厚。

本体壳体部分20a的壁厚最好是盖壳体部分20b、20c的壁厚的1.25倍到1.4倍左右，通过增加本体壳体部分20a的壁厚(壳体板厚度)可以增加壳体刚性，从而降低电动机21和旋转式压缩机械22等发出的噪音，并降低旋转式压缩机11A和冰箱等机器本身的振动，这样可在整个频率范围内将压缩机噪音都降低到实际允许的水平。

另外，在通过增加本体壳体部分20a的壁厚而使壳体刚性提高的同时，由于充分保证固定在密闭壳体20A的固定架30的法兰宽度而提高了固定架刚性，因为将主轴承31和汽缸部件33直接紧固在这个固下架30上，所以可以保证旋转式压缩机械22和电动机21的稳定和高精度，这样可以降低由于晃动引起的压缩机振动，还可以屏蔽来自振动发生源的电动机21和旋转式压缩机械22的透过噪音，因而进一步降低噪音。

通过整周焊接而固定在本体壳体部分20a两侧成密闭状态的盖壳体部分20b、20c的壁厚没有必要同本体壳体部分的相同。因为电动机21和压缩机22产生的噪音在部分容易从本体壳体部分20a放出，所以只要使本体壳体部分20a的壁厚增加就可以有效地防止噪音。

反之，即使盖壳体部分20b、20c的壁厚较薄，作为构成吸入配管75和冷却配管90等的致冷介质配管和支撑装置91的壳体支撑部件的支撑杆(销杆)92安装在一个盖壳体部分20b上而保证足够的壳体刚性，另外作为构成排出配管55等的致冷介质配管和支撑装置95的壳体支撑部件的支撑配件96通过焊接安装在另一个盖壳体部分20c上而保证足够的刚性。

如图13至15所示，旋转式压缩机11A的密闭壳体20A在到成于冰箱背侧下面的机械室28的两侧通过支撑装置91、95三点支撑在防振结构上。

使一个支撑装置91的支撑脚98设置在机械室28的底座97上、防振体99夹装在这个支撑脚98的上部、支撑杆92支撑在这个防振体99上而形成支撑装置91的一点支撑结构。

另一个支撑装置95为两点支撑结构，防振体102装在形成底座97上的支撑脚对100的支撑法兰101上，通过使支撑配件96设置在这个防振体102上而使密闭壳体20A支撑在底座97上。在由两支撑装置91、95的三个支撑点形成的平面内含有转轴25的轴线。

另外如图16所示，密闭壳体20的本体壳体部分20a的接合部分80即接缝部分80设置在壳体的底部。通过使接缝的焊接部分80形成在本体壳体部分20a的底部并不露出外部，可以增加旋转式压缩机11A的外观美。另外，由于在接缝部分80以外的宽广位置上安装或贴铭牌板，所以可以扩大使用铭牌板等的板安装位置，从而使铭牌板等的安装和贴附容易，安装自由度提高。

装在密闭壳体20A内的电动机21的定子23如图16所示地配置，由于定子23的定子铁心外径切口105在本体壳体部分20a的接缝部分80上接合，即使经球形弯曲加工形成的本体壳体部分20a的内径精度不高，也可以圆滑且平稳地进行定子铁心向本体壳体部分20a的压入或冷缩配合，由于压入或冷缩配合时的定子铁心同接缝部分80接触但不损伤，所以可以防止本体壳体部分20a的按缝部分80ho断裂、并提高了可靠性。

在这个旋转式压缩机中，通过将压入或冷缩配合方式固定在密闭壳体20A内的定子23的轴向长度设定在定子铁心的半径尺寸以上，可以降低损害耳朵的300Hz-500Hz的低频噪音。

电动机21产生电磁噪音的机理是定子23同转子24间的空气间隙内的基波磁通和高频波磁通使定子铁心和转子铁心相互吸引，由于随着突变磁场周期地产生这个吸引力，所以按照这个吸引力的变化在定子铁心中引起多边形变形振动而产生电磁噪音。

由于电磁噪音是起因于300Hz-500Hz范围内的低频振动，为了降低这个电磁噪音需要：

(1)使空气间隙间的吸引力本身降低；

(2)使多边形变形尽可能变为圆形；

(3)减小定子铁心的振动。

其中，虽然(1)和(2)在使电动机21的线圈(主线圈和副线圈)的规格精确、空气间隙均匀且扩大是可能的，但要牺牲电动机的效率和转矩等性能。为了保持电动机和性能，必需使(1)和(2)的内容在某种程度上折衷。

在这个旋转式压缩机11A中，着眼于使定子铁心的振动变小，通过使定子铁心叠层长度(定子23的轴向长度)L尽可能地小，而抑制定子铁心的振动。

如图12所示，这个旋转式压缩机11A按照构成电动机21的定子23的定子铁心叠层厚度(定子23的轴向长度)L同定子铁心的外径尺寸ΦD的比，使其叠层厚度L为定子铁心外径ΦD/2以上，以便抑制定子铁心的振动。

图17为比较本发明的已有的旋转式压缩机的压缩机噪音的频率分析结果，其中实践a表示本发明的旋转式压缩机的噪音、点划线b表示已有的旋转式压缩机的噪音。

在图17中，划剖部面线区域A为同电动机21有关的压缩机噪音降低区域、另一划剖面线区域为同压缩机械22有关的压缩机噪音降低区域。在这个旋转式压缩机11中，从图中可以发现由电动机21引起的300Hz-500Hz范围的电磁波噪音和由压缩机械22引起的2KHz以上的压缩机噪音降低了。

对于这个旋转式压缩机来说，在几乎整个频率内压缩机噪音都可以降低，因此可成为一种非常优秀的低噪音型压缩机。另外，通过增加密闭壳体20的本体壳体部分20a的壁厚可以降低压缩机的振动而成为低振动型的压缩机。

电动机21的定子外径ΦD和定子铁心的叠加层厚度L同在低频范围300Hz～500Hz的噪音(300Hz～500Hz的峰值频率)间的关系的实验数据如下：

        表1

L/ΦD	噪    音
		0.450.500.60	45～5240～4535～40

从表1中可以看出，电动机21的噪音随着定子外径ΦD的增加而增加，随着定子铁心的叠层厚度(定子和的轴向长度)L原增加而减少。因此通过使定子23的轴向长度L达到所要求的长度以上，例如达到定子铁心半径ΦD/2以上，可以使由电动机21引起低频噪音降低。

另外在示例中是采用R134a致介质比作为CFC致冷介质R12的噪音传递率高，如果在已有二部分结构的旋转式压缩机中使用R134a致冷介质，采用R134a致冷介质的压缩机的噪音将升高。

然而，对于这个旋转式压缩机11A来说，具有三部分结构，且密闭壳体20的本体壳体部分20a的壁厚比盖壳体部分20b、20c的壁厚要厚，通过采用将旋转式压缩机械22的主轴承31和汽缸部件33共同紧固到密闭壳体20的固定架30上的密闭壳体结构，使旋转式压缩机械22的电动机21稳定地保持在密闭壳体20内，如果其它设定的条件相同，即使使用R134a的HFC致冷介质，也要比使用R12致冷介质的已有入团式压缩机产生的压缩机噪音低。

此外，因为脂类油比用在已有的旋转式压缩机中的矿物油的噪音传递效率高，所以如果在已有的旋转式压缩机中使用脂类润滑油，则要比使用矿物油的压缩机噪音高。

然而，对本发明的旋转式压缩机11A来说，即使使用脂类油，所产生的压缩机噪音也要比已有的旋转式压缩机的噪音低。

本发明没有对冰箱机械室的隔音结构进行改良，因为可以采用同CFC致冷介质和矿物油相同规格的结构和材料，所以对机械室的放热结构没有影响在防止过热的对策上是有效的。

虽然在示出的例子中是采用R134a致冷介质作为这个旋转式压缩机11A的压缩机改冷介质，且使用脂类油作为润滑油，但是压缩机用致冷介质不限于R134a致冷介质，也可以使用其它的HFC单一致冷介质和HFC混合致冷介质或HCFC致冷介质。另外除了脂类油之外，润滑油也可以是含有象把脂类油和烷基苯类油的合成油或脂类油作为主要成分的混合油等的脂类油的冷冻机油。

虽然在本发明的实施例中说明的旋转式压缩机是就装有一个汽缸的例子进行了说明，但旋转式压缩机也适用于装有多个汽缸的旋转式压缩机。

另外在将这种旋转式压缩机适用于冰箱的例子中，虽然是就装有油冷却器的压缩机进行了说明，但也适用于不设油冷却器型的旋转式压缩机。

另外本发明的实施例中，虽然示出的是将旋转式压缩机用于空调机和冰箱的例子，但也可用于冷冻陈列柜或大型冷冻设备等的冷冻装置。也可以把这种旋转式压缩机用于安装系统中。冷冻装置和冰箱一样，由旋转式压缩机和冷凝器、减压装置和蒸发器构成基本的冷冻循环系统。

另外，在冷冻装置中，和冰箱一样没有对冷冻装置机械室的隔音结构进行改进，但可以充分降低噪音，且对机械室的放热结构没有影响，在防止过热的对策上是有效的。

本发明的效果如下：

如上所述，因为本发明的旋转式压缩机在密闭壳体内侧设置固定架、并在沿圆周方向间隔开的若干个位置处通过共同紧固的方式将旋转式压缩机械的主轴承的法兰部分和汽缸固定到这个固定加上；所以可以将主轴承和汽缸直接共同紧固到固定架上，从而提高了生产效率，并且可以确保固定架具有充分的宽度，因而能够提高固定架的强度和刚性。因为主轴承和汽缸可以稳定地保持固定在高刚性的固定架上，所以可以降低旋转式压缩机械和电动机的振动，从而可以降低压缩机的噪音和振动。

另外，由于这个压缩机的主轴承的法兰部分可以直接固定在固定架上，所以可以使旋转式压缩机小型化，即使在小型化的情况下，因为可以确保固定架的宽度而提高固定架的强度，所以可以充分保证固定架的刚性而稳定地固定保持主轴承和旋转式压缩机械，这样使电动机的定子和转子间的电机间隙均匀。因此，可以提高压缩机的性能和旋转式压缩机的可靠性。

在本发明的旋转式压缩机中，因为主轴承的法兰产分具有沿半径方向突出的若干个肋部分、且在上述肋部分上设有共同紧固用的固定孔，所以可以取消主轴承的加工余量而节省材料，这样可以降低成本，另外因为将主轴承和汽缸直接固定在固定架上，所以可以确保固定架的宽度而提高固定架的强度，这样可以降低旋转式压缩机的振动，并降氏压缩机的噪音和振动。

另外，因为主轴承被直接且稳定地固定保持在密闭壳体的固定架上，所以保持支承在主轴承上的转轴稳定，并可以使电动机的电机间隙均匀而提高压缩机的性能和可靠性。

在本发明的旋转式压缩机中，主轴承的法兰部分的外径被加工成同密闭壳体的内径基本上相同，只要将主轴承稳定且牢固地固定在密闭壳体的固定架上，就可以使旋转式压缩机的振动降低，从而达到降低压缩和噪音和振动的目的。

另外，只要将主轴承稳定地固定住，就能使支承在主轴承上的转轴保持稳定，从而使电动机的电机间隙均匀，并可以提高压缩机的性能和可靠性。

在本发明的旋转式压缩机中，如果把含有脂类油的冷冻机油用作为润滑旋转式压缩机械的滑动部分的润滑油，则具有优良的耐热性；另外虽然脂类油比从前使用的矿物油的噪音传递率高、而使在整个频率范围内的噪音水平升高，但由于旋转式压缩机械能稳定地固定保持在密闭壳体内而使电动机的电机间隙均匀，这样就获得了即使使用含有脂类油的冷冻机油也没有实用上问题的静音特性。

在本发明的旋转式压缩机中，可以把R134a等的HFC单一致冷介质或HFC混合致冷介质或R22等的HCFC致冷介质用作为压缩机用致冷介质。例如，虽然HFC致冷介质比从前的CFC致冷冷介质的噪音传递率高，但是因为本发明的旋转式压缩机将旋转式压缩机械稳定地固定保持在密闭壳体内而使电动机的电机间隙均匀，这样就获得了即使使用HFC等致冷介质也没有实用上问题的静音特性。

另外，在本发明的旋转式压缩机中，即使使用比从前的矿物油和CFC致冷介质的噪音传递率高的含脂类油的冷冻机油和HFC致冷介质(HFC单一致冷介质或HFC混合致冷介质)，噪音水平也没有增加，并可获得在实用上没有问题的静音特性。在使用HCFC致冷介质的情况下，可以得到更低噪音水平的静音特性。

由于组装有本发明的旋转式压缩机的冰箱、冷冻装置或空调装置等可以降低压缩机的噪音和振动，所以可安静且稳定地工作。

Claims (12)

1.一种旋转式压缩机，其特征在于，将电动机和由该电动机驱动的旋转式压缩机械安装在密闭壳体内，在所说密闭壳体的内侧设置固定架，在沿圆周方向间隔开的若干个位置处通过共同紧固的方式将旋转式压缩机械的主轴承的法兰部分和汽缸固定到这个固定架上。

2.如权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，主轴承的法兰部分具有沿半径方向突出的肋部分，在所述肋部分上设有共同紧固用的固定孔。

3.如权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于，主轴承的法兰部分外径同密闭壳体的内径基本上相同。

4.如权利要求1或2或3所述的旋转式压缩机，其特征在于，把含有脂类油的冷冻机油用作为润滑旋转式压缩机械的滑动部分的润滑油。

5.如权利要求1或2或3所述的旋转式压缩机，其特征在于，把R134a待的HFC单一致冷介质或HFC混合致冷介质或R22等的HCFC致冷介质用作为在旋转式压缩机械中被压缩的压缩机用致冷介质。

6.如权利要求1或2或3所述的旋转式压缩机，其特征在于，把含有脂类油的冷冻机油用作为润滑旋转式压缩机械的滑动部分的润滑油，把R134a等的HFC单一致冷介质或HFC混合致冷介质或R22等的HCFC致冷介质用作为在上述旋转式压缩机械中被压缩的压缩机用致冷介质。

7.一种冰箱，它装备有依次连接压缩机、冷凝器、减压装置和蒸发器而构成的冷冻循环系统，其特征在于，把权利要求1或2或3所述的旋转式压缩机用作为上述冷冻循环系统中的压缩机。

8.一种冷冻装置，它装备有依次连接压缩机、冷凝器、减压装置和蒸发器而构成的冷冻循环系统，其特征在于，把权利要求1或2或3所述的旋转式压缩机用作为上述冷冻循环系统中的压缩机。

9.一种空调机，它装备有由压缩机、室外侧热交换器、减压装置和室内侧热交换器构成的冷冻循环系统，其特征在于，把权利要求1或2或3所述的旋转式压缩机用作为上述冷冻循环系统中的压缩机。

10.一种冰箱，它装备有冷冻循环系统，该系统由把电动机和由这个电动机驱动的压缩机械设在密闭壳体内的压缩机、冷凝器、减压装置和蒸发器依次连接，其特征在于，所述压缩机是把固定架设在所说密闭壳体内侧、在沿圆周方向间隔开的若干个位置处通过共同紧固的方式将旋转式压缩机械的主轴承的法兰部分和汽缸固定在这个固定架上的旋转式压缩机，它把含有脂类油的冷冻机油用作为润滑所说旋转式压缩机机械的滑动部分的润滑油。

11.一种冰箱，它装备有冷冻循环系统，该系统由把电动机和由这个电动机驱动的压缩机械设在密闭壳体内的压缩机、冷凝器、减压装置和蒸发器依次连接，其特征在于，所述压缩机是把固定架设在所说密闭壳体内侧、在沿圆周方向间隔开的若干个位置处通过共同紧固的方式将旋转式压缩机械的主轴承的法兰部分和汽缸固定在这个固定架上的旋转式压缩机，它把R134a等的单一致冷介质或HFC混合致冷介质或R22等的HCFC致冷介质用作为在所说旋转式压缩机械中被压缩的压缩机用致冷介质。

12.一种冰箱，它装备有冷冻循环系统，该系统由把电动机和由这个电动机驱动的压缩机械设在密闭壳体内的压缩机、冷凝器、减压装置和蒸发器依次连接，其特征在于，所述压缩机是把固定架设在所说密闭壳体内侧、在沿圆周方向间隔开的若干个位置处通过共同紧固的方式将旋转式压缩机械的主轴承的法兰部分和汽缸固定在这个固定架上的旋转式压缩，它把含有脂类油的冷冻机油用作为润滑所说旋转式压缩机械的滑动部分的润滑油、把R134a等的单一致冷介质或HFC混合致冷介质或R22等的HCFC致冷介质用作为在上述压缩机械中被压缩的压缩机用致冷介质。

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