CN1198104C - 密封型压缩机 - Google Patents

Abstract

一种密封型压缩机，它可以减少由于扭矩变化产生的转动方向的振动。该密封型压缩机具有安装在外壳上的配重。由于配重的惯性矩增加，减少了全部转动频率下的压缩机转动方向的振动。

Description

密封型压缩机

技术领域

本发明涉及在空调或电冰箱等冷却装置中使用的密封型压缩机，特别是涉及降低振动的压缩机。

背景技术

冷冻、空调用的密封型压缩机有往复式、回转式和涡旋式，无论哪种方式，在家庭和商业的冷冻空调行业均广泛使用。现在的发展趋势是在成本和性能方面再有所进步。

将压缩机构和电动机构设置于一个容器内的压缩机以防止噪声和无维修作为设计思想的密封型压缩机为代表，涡旋式和回转式压缩机是其主流产品。在回转式压缩机中，现在广泛使用如图10所示的纵向设置的纵型回转式压缩机。密闭容器10靠焊接的支脚11支撑。在密闭容器10中放置电机部20和压缩机构部30。密闭容器10装备有与蒸发器侧连接的吸入管12、连接在吸入管12上的储压器13、与冷凝器侧连接的排放管14。由变频电源等用15～150Hz频率驱动的电机部20由定子21和转子22构成。定子21固定在密闭容器10中，转子22安装在定子21内，且可以自由转动。压缩机构30包括：汽缸31；活塞34，由曲轴32的偏心部33使它在汽缸31内转动；在图中没有显示出的、将由汽缸31和活塞34形成的空间分为压缩空间和吸收空间的叶片；和封闭汽缸31和活塞34的两个端面的上下轴承36、37。压缩机构30通过曲轴32的偏心部33传递由电机部20产生的动力。

作为降低压缩机或其它振动体振动的方法，实公昭53-8961号公报公布了如图11所示的在密闭容器10中安装动吸振器15的结构。

作为降低回转式压缩机振动的方法，实公昭61-241471号公报公布了如图12、图13所示的结构，即通过密封型压缩机的重心、在与曲轴32的轴心呈直角的线段相交的密闭容器10的侧壁上安装180°相对的两个配重40。

现有的这些压缩机由于没有主动减少密闭容器的振动，因此压缩机中密闭容器的振动成为问题。

另外，在实公昭53-8961号公报记载的安装有动吸振器15的压缩机中，动吸振器在一般设定的频率下有大幅减振的效果，但在其它频率下就不能减振。变频电源驱动压缩机，转动频率大幅变化时，压缩机的振动频率也随之变化。这样，目前使用的动吸振器若在设定频率之外压缩机被驱动时，有时振动反而加大。

另外，压缩机的振动不仅有转动频率的成份，其高阶的成份也相当大。因此，有时其高阶振动成份和由于安装了动吸振器而新产生的压缩机系统的共振频率相同，导致在某一转动频率下压缩机的高阶振动成份增大而发出大的振动噪声。从而限制了动吸振器的使用范围。

实公昭61-241471号公报记载的在密封容器的侧壁上安装180°相对的两个配重的结构的密封型压缩机在空调装置中使用时，要使配重与室外机的风扇不接触而且不影响配管系统，在室外机上配置密封型压缩机是很困难的。

发明内容

本发明提供一种密封型压缩机，可以降低全部转动频率的振动。这种密封型压缩机包括：电机部、由电机部驱动的压缩机构部、放置电机部和压缩机构部的密封容器、支撑密封容器的支脚和在压缩机外壳安装的配重，所述配重安装在所述支脚上。

另外，将配重作成棒或板等各种形状更能减少振动。

附图说明

图1是本发明实施例1的密封型压缩机的剖面图；

图2是实施例1的密封型压缩机的平面图；

图3是在现有技术和实施例1中比较储压器的转动方向振动的图；

图4是本发明实施例2的密封型压缩机的剖面图；

图5是实施例2的密封型压缩机的平面图；

图6是本发明实施例3的密封型压缩机的剖面图；

图7是实施例3的密封型压缩机的平面图；

图8是本发明实施例4的密封型压缩机的剖面图；

图9是实施例4的密封型压缩机的平面图；

图10是现有的密封型压缩机的剖面图；

图11是表示密封型压缩机现有减振机构的侧面图；

图12是表示密封型压缩机现有的另一种减振机构的剖面图；

图13是表示密封型压缩机现有的另一种减振机构的平面图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施例进行说明。与现有技术已经说明过的部件相同的部件用同样的编号，省略说明。

实施例1

图1和图2表示安装有配重40的回转式密封型压缩机。板式的配重40靠螺栓41安装在支脚11上。一旦压缩机被起动，随着活塞34的转动，冷却介质气体通过储压器13和吸入管12在压缩机构30内被吸入压缩，从排放管14排出。此时，在压缩机构30中，随着吸入压缩的工作过程，在汽缸31内的吸入压缩空间中产生很大的气体压力变化，导致作用在曲轴32上的扭矩也发生很大的变化。

在此，在以压缩机的中心线作Z轴的园柱坐标系中，作用在曲轴32上的扭矩变化作用于绕Z轴的回转方向的振动，振动值满足扭转强制振动方程。

$I_z\frac{d^2\mathrm{\θ}\left(t\right)}{d{t}^2}+C\frac{\mathrm{d\θ}\left(t\right)}{\mathrm{dt}}+\mathrm{K\θ}\left(t\right)=T\sin \mathrm{\ωt}$                                           (式1)

式中ω为转动频率，I_Z为绕Z轴的惯性矩，C为由压缩机固定状态决定的扭转衰减系数，K为由压缩机固定状态决定的扭转弹性系数，T为由于气体压力变化而产生的扭矩变化。此时，在某个半径位置上的压缩机振动值A由下式表示。

$A=\mathrm{\θ}\left(t\right)R_0=\frac{R_0}{I_z\sqrt{{(1-\frac{I_z}{K}{\mathrm{\ω}}^2)}^2+{\left(\frac{C}{K}\mathrm{\ω}\right)}^2}}T\sin \mathrm{\ωt}$                                               (式2)

为了使在压缩机构30的构造中的扭矩变化不能变小，保持固定，为了减少振动值A，必须加大压缩机的惯性矩。

在现有的压缩机上，由于压缩机的惯性矩取决于在密封容器10内组成压缩机的各部件，所以压缩机的振动也唯一确定了。

图3是现有的压缩机和安装了配重40的压缩机的储压器13回转方向振动的比较图。由于配重40使压缩机的惯性矩增大，从而减少了在全运转频率下的振动。

由于配重40作成板式的，配重40的旋转方向的剖面系数变大，固有振动频率也可以设计得更大，这样就可以更有效地防止旋转方向的振动。

另外，由于把配重40用螺栓41安装在支脚11上，这样就可以很容易更换压缩机。

由于把配重40安装在支脚11上，密封型压缩机用在空调装置时在室外机内很容易安装配重40，提高了空间的利用率。

另外，如果配重40是铁制的，则压铁40的制造价格可以很便宜。

如果配重40是混凝土制的，可以防止配重40由于腐蚀而从压缩机上脱落。

如果配重40是防振钢板制的，则可以更有效地抑制压缩机的振动。

如果配重40用作散热板，则可以扩散压缩机发出的热量，从而降低电机部20的温度，提高电机的效率，并防止室外机冻结。

另外，由于把配重40安装在储压器的下部，故可以更有效地降低储压器的振动。

另外把配重40的惯性矩设计为密封型压缩机惯性矩的两倍以上，在空调装置使用密封型压缩机时，可以把储压器和排放管的振动值控制在管系破坏值以下。

另外把密封型压缩机与往复式、涡旋式压缩机相比，由于采用了旋转方向振动大的单气缸回转式的，故可以更有效地降低振动。

实施例2

图4和图5表示安装了配重40的回转式密封型压缩机。铁制的板状配重40与密封容器10的筒平行，采用焊接方式安装在密封容器10上。这样不仅可以减少全部运行频率下的压缩机振动，而且由于配重40靠近电机部20，故可以降低电机部20的温度，从而提高了电机的效率。

另外把配重40用焊接方式安装在密封容器10上，可以减少零件数目，使配重40的安装价格更便宜。

另外由于配重40安装在密封容器10上，当密封型压缩机用于空调装置时，容易在室外机内安装配重40，从而提高了空间使用效率。

实施例3

图6和图7表示安装有配重40的回转式密封型压缩机。板式的配重40由螺栓41安装在支脚11上。另外在配重40的前端安装有质量块42。配重40有带质量块42和没有质量块的，在惯性矩相同的情况下，有质量块42的配重40可以做得很轻。

密封型压缩机用于空调装置时，为提高效率可以把室外机电器设备中安装的扼流圈当成质量块42。这样可以减少全部运行频率下的压缩机振动，同时可使室外机的电器设备部变小。

实施例4

图8和图9表示安装有配重40的回转式密封型压缩机。棒状的配重40用焊接方法安装在密封容器10上。这样配重40在Z轴方向的剖面系数变大，可以将Z方向上的固有振动频率设计得更大，从而可以更有效地防止密封容器10在半径方向上的振动，

另外由于在压缩机构30的压缩空间中发生很大的气压变化，配重40安装在密封容器10靠近压缩机构30的一侧，可以更有效地减少压缩机的振动。

采用实施例1至4的密封型压缩机与往复式和涡旋式压缩机相比，只要采用在转动方向振动大的单气缸回转式，就可以更有效地减少振动。

Claims (16)

1、一种密封型压缩机，它装备有电机部、所述电机部驱动的压缩机构部、放置所述电机部和所述压缩机构部的密封容器、支撑所述密封容器的支脚及安装在外壳上的配重，所述配重安装在所述支脚上。

2、如权利要求1所述的密封型压缩机，其中，所述配重是棒状的。

3、如权利要求1所述的密封型压缩机，其中，所述配重是板状的。

4、如权利要求1所述的密封型压缩机，其中，所述配重是铁制。

5、如权利要求1所述的密封型压缩机，其中，所述配重是混凝土制。

6、如权利要求1所述的密封型压缩机，其中，所述配重是防止振动钢板制。

7、如权利要求1所述的密封型压缩机，其中，所述配重具有散热片功能。

8、如权利要求3所述的密封型压缩机，其中，还具有设置在所述配重的前端的质量块。

9、如权利要求8所述的密封型压缩机，其中，所述质量块是扼流圈。

10、如权利要求1所述的密封型压缩机，其中，所述配重安装在所述密封容器上。

11、如权利要求10所述的密封型压缩机，其中，所述密封容器具有圆筒形状，所述配重相对所述密封容器的所述圆筒形状的轴是平行的板状。

12、如权利要求1所述的密封型压缩机，其中，还具有储压器，所述配重安装在所述储压器下部。

13、如权利要求1所述的密封型压缩机，其中，还具有安装所述配重的螺栓。

14、如权利要求1所述的密封型压缩机，其中，所述配重采用焊接方式安装。

15、如权利要求1所述的密封型压缩机，其中，所述配重的惯性矩是所述密封型压缩机惯性矩的两倍以上。

16、如权利要求1所述的密封型压缩机，其中，所述压缩机构部为单气缸回转式。

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