CN1291157C - 封闭式电动压缩机 - Google Patents

Abstract

一种在封闭式电动压缩机，在活塞的外圆周上设置有凹进的供油槽，并且以在下死点时、此供油槽从缸筒壁的缺口部出来的方式进行设定。由此增加了向活塞和缸筒之间的润滑油的供给量，压缩时的漏损变小，防止了效率的下降。

Description

封闭式电动压缩机

技术领域

本发明涉及一种被使用在电冰箱和空气调节器等处的变频控制方式的封闭式电动压缩机，尤其涉及低速运转时的高效率化。

背景技术

近年来，在使用电冰箱和空调器等时，强烈要求降低电力的消耗。现在，变频控制式的封闭式电动压缩机，在低速旋转时的高效率化成为一个课题。

以往的电动压缩机，例如日本特开2000-145637号公报上所示的。下面，边参照附图边对上述以往技术的封闭式电动压缩机进行说明。还有，在以下的说明中，上下的关系，是将封闭式电动压缩机设置成正常状态的基准。

图6是以往技术的封闭式电动压缩机的截面图，图7是对于以往的封闭式电动压缩机的运转转速(运转频率)的效率特性图。

在图6中的封闭容器61，收纳着由定子63和转子64组成的、用变频控制方式进行旋转的电动机部65，和由电动机部65进行驱动的压缩部66。润滑油62被储存在封闭容器61内。

下面，对压缩部66的详细结构进行说明。缸筒单元67形成缸筒73。曲轴68，由主轴69和偏心轴70构成。曲轴68，内装有通过供油通路与偏心轴70的上端连通的油泵78，并且其下端开口在润滑油62中。连杆71，通过活塞销72与偏心轴70和活塞74连接。阀板75有吸入孔、吸入活门、排出孔、排出活门(均未图示)。缸盖76，内部分割成吸入室、排出室(均未图示)。吸引消音器77与缸盖76的吸入室连通。略成U字形的缺口67a，是从缸筒单元67的上壁在缸筒73上的开口。将预先插入缸筒73内的活塞74与连接到偏心轴70的连杆71互相对正定位后，插入活塞销72并将两者组装，此时使用缺口67a。

对以上述构成的封闭式电动压缩机，在下面说明其动作。电动机部65的转子64，使曲轴68旋转。偏心轴70的运动通过连杆71传递给活塞74，这样，活塞74在缸筒73内进行往复运动。由此，通过吸入管82导入封闭容器61内的制冷剂气体，从吸引消音器77的开口部吸入并在缸筒73内被连续压缩。另外，伴随曲轴68的旋转，油泵78吸引润滑油，并从倾斜通路81、螺旋槽79导向上方。然后，润滑油经连通孔80、从偏心轴70的上端设置的润滑油放出孔70b被喷向缺口67a。这样被喷射后的润滑油，当喷在活塞74的上面时就起到在活塞74和缸筒73之间润滑和油封的作用。

上述以往的结构，因为利用了略呈U字形缺口67a进行组装，没必要将连杆71进行分割。为此，在低成本化上批量生产是优良的。

但是，在这样的结构中，因为在缸筒73上设置了略成U字形的缺口67a，所以活塞74和缸筒73之间的密封性变坏。另外，在向缸筒73内的供油量和从偏心轴的润滑油放出孔喷射出润滑油的量减少的低速运转时，活塞74和缸筒73之间的油密封性变得极坏，效率就要下降。

图7中，横座标表示压缩机的运转转速，纵座标表示压缩机的运转效率的成绩系数COP(W/W)。COP对于运转转速有极大值，在40-45转/秒时便成为最大值。另外，在低转速时，尤其在35转/秒以下的低转速时，封闭式电动压缩机的运转效率显著降低。这就要考虑到由于从缸筒73的压缩气体的泄漏造成冷冻能力下降和由于油泵能力下降产生滑动损失的增加。

另一方面，作为其他的过去的例子，有不在缸筒上设置U字形的缺口而将连杆进行分割、再组装起来的方法。在这种方法中，因为活塞和缸筒间的密封性得到保证，所以在低速运转时，效率不易下降。但是这种方法的组装性不好，因为零件件数增多，所以成本变高。

发明内容

本发明的封闭式电动压缩机，在封闭容器内收纳有电动机部和由电动机进行驱动的压缩部。压缩部具有：1)由主轴和偏心轴构成的曲轴；2)通过供油通路与偏心轴连通的油泵；3)轴支承曲轴的主轴并具有带有缸筒的缸筒单元。而且通过电动机部驱动曲轴旋转，以此吸引润滑油，并从偏心轴向缸筒上壁上设置的缺口部喷射润滑油。在活塞的外周上设置有供油槽，并在活塞位于下死点时，环状的供油槽从缺口部出来。

附图说明

图1是本发明实施例1的封闭式电动压缩机的截面图。

图2是本发明实施例1的封闭式电动压缩机的主要部分的截面图。

图3A是图2中沿V-V’线的向视图。

图3B对本发明实施例1的封闭式电动压缩机的润滑油放出孔的贯通方向进行说明的图。

图4是表示本发明实施例1的封闭式电动压缩机的运转转速和效率的特性图。

图5是本发明实施例2的封闭式电动压缩机的活塞的放大图。

图6是以往的封闭式电动压缩机的接面图。

图7是表示以往的封闭式电动压缩机的运转转速和效率的特性图。

具体实施方式

以下，对本发明封闭式电动压缩机的实施例，边参照附图边进行说明。另外，对具有同样结构的要素给予同样的符号，并省略其详细说明。

(实施例1)

图1是本发明实施例1的封闭式电动压缩机的截面图，图2是主要部分的截面图，图3A是图2中沿V-V’线的向视图。

图1中，封闭容器1，收纳着由定子3、转子4组成的电动机部5和由电动机部5驱动的压缩部6a。

下面，将压缩部6a的详细结构于下面进行说明。缸筒单元7形成缸筒13，曲轴8由主轴9和偏心轴10构成。曲轴8，内装有通过供油通路连通到偏心轴10上端的油泵18，同时在其下端设有在润滑油2中的开口，另外，曲轴8与转子连接。连杆11将偏心轴10和活塞23，通过活塞销12连接在一起。略呈U字形的缺口7a是在缸筒单元7的上壁、在缸筒13上设置的开口。将预先插入缸筒13内的活塞23和连接在偏心轴10上的连杆11互相对正定位后，插入活塞销12并将两者组装在一起，此时使用缺口7a。

如图2和图3A中所示的那样，偏心轴10，在相对于设置在缸筒13上的半圆弧形的缺口部(以下称缺口部)7c位置上，具有润滑油放出孔10d。另外，设置在偏心轴10的内部的连通孔20的一端，在偏心轴10的上端开口，而另一端由在主轴9的外周上形成的旋转槽19与倾斜通路21和油泵18连通。如图3A所示，活塞23，其外周上有环形的供油槽(以下称槽)23e，和封闭容器1内连通的槽26e，在活塞23的下死点，从缺口部7c出来。另外，在压缩时(上死点附近)时，槽23e进入缸筒13内。

阀板15具有吸入孔、吸入活门、排出孔和排出活门(均未图示)，并将缸筒13的端面进行封堵。缸盖16，其内部被划分为吸入室和排出室(均未示图)，对于阀板15，在与活塞23相对向的一侧进行固定。吸引消音器17，以夹在阀板15和缸盖16间的状态被固定并位于缸筒单元7的下方。吸引消音器17的一端，通过阀板15与缸筒连通，另一端与设置在封闭容器1上的吸入管22附近设置的开口部连通。吸入管22被固定在封闭容器1上，同时被连接到制冷循环系统的低压一侧(未图示)，将制冷气体(未图示)导入封闭容器1内。

对如以上那样构成的封闭式电动压缩机，下面对其动作进行说明。电动机部5的转子4使曲轴8旋转。偏心轴10的运动，通过连杆11传递给活塞23，以此，活塞23在缸筒13内进行往复运动。由此通入导入管22并被导向封闭容器1内的制冷气体，从吸引消音器17的开口部被吸入，在缸筒13内连续地被压缩。另外，当曲轴8通过电动机部5进行旋转时，因油泵18的旋转使润滑油2上升。然后，依靠倾斜通路21的泵的作用，通过螺旋槽19和连通孔20，把润滑油导至偏心轴10。导至偏心轴10内的润滑油，由于离心力的作用，从偏心轴内设置的润滑油放出孔10d喷射出来。从润滑油放出孔10d喷射出的润滑油，在与设置在缸筒13的上壁上的缺口部7c的侧壁接触后，落下并流到活塞23的上面，对活塞23和缸筒13之间进行润滑。

在本实施例中，活塞23的外周上有槽23e。而且，活塞23在下死点时，槽23e从缸筒13上设置的缺口部7c出来。当压缩时，槽23e进行缸筒13内。由于具有这样的结构，所以从偏心轴10的润滑油放出孔10b喷射出的润滑油，在与缺口部7c接触后，总是被导到活塞23的上面。而且在活塞23在下死点，润滑油就留在活塞23的外表面上设置的槽23e内。当压缩时，由于槽23e进行缺口部7c中，活塞23和缸筒13之间的密封性得到提高，并且缸筒13内的压缩气体被阻止漏泄到密封容器1内的低压一侧。

另外，如图2、图3A所示，将偏心轴10的润滑油放出孔10d设置在与缺口部7c相对的位置，且相同的高度是理想的。这样做，从偏心轴10的油放出孔10b喷射出的润滑油，总是与缺口部7c的壁表面接触，并落下流向活塞23的上面。由此，润滑油滞留在槽23e中，活塞23和缸筒13之间的供油量增多。而且，在润滑油放出孔10d中，最好带有与旋转方向相反方向的5°-10°的角度。即如图3B所示那样，所述润滑油放出孔的穿透方向，和上述偏心轴的旋转中心与缺口部的中央连接的线，有与旋转方向相反方向的5°以上10°以下的角度。当不带角度时，从偏心轴10的润滑油放出孔10b喷射出润滑油，在活塞上死点与缺口部7c的壁面接触。但是，以这样的结构，当活塞23在下死点时，润滑油喷到缺口部7c的壁表面上，供油量进一步得到增加。

图4是本发明的实施例1中封闭式电动压缩机的运转转速和效率特性图。在图4中，横座标表示封闭式电动压缩机的运转转速，纵座标是把封闭式电动压缩机的运转效率用成绩系数COP(W/W)表示。虚线，表示以往的封闭式电动压缩机，实线表示本实施例的封闭式电动压缩机的特性。两者的COP对于运转转速都同时具有极大值，但在整个运转转速上，本发明的压缩机的成绩系数较优良。尤其在比35转/秒低的旋转数时，两者的特性差变大，可知在低转速时本实施例的特性是较优良的。

通过压缩机的变频控制，在低于35转/秒以下的低转速进行运转时，油泵的供油能力下降，且从偏心轴10的润滑油放出孔10d喷射出的润滑油的量也减少。因此，活塞和缸筒之间的油密封性会恶化。另外，由于活塞往复运动的周期时间变长、压缩所要时间延长、缸筒的压缩气体的泄漏量也就增加，由冷冻能力的下降导致压缩机效率的下降。但是，如本实施例那样可靠地做到往缺口部供油，并在活塞外周设置了供油槽，因而即使在低速时，向活塞与缸筒之间的供油量也会得到增加。因此，压缩机的运转效率得到提高。

另外，在本实施例中，将槽23e规定为环状。但是，如可将润滑油供给活塞23和缸筒13之间，则槽23e在活塞上即使没形成整个一周也是可以的。另外，也可以是活塞23在下死点时，以槽23e的一部以从缺口部7c露出的形状、沿活塞23的外周的形状。

另外，缺口部7c的形状被形成为半圆弧状。然而，只要能将润滑油供给活塞23和缸筒13之间，也可以形成三角形或方形等的多角形形状。

另外，在本实施例中，将油泵18设置在曲轴8的主轴9内部。由此电动压缩机变得紧凑，即使将油泵设置在主轴外面，也是本发明的目的，能提供即使是低速运转也具有高效率的电动压缩机。

另外，在本实施例中，在偏心轴10的上部形成了润滑油放出孔10d。但若没有孔10d，如图2那样，由于把润滑油2从连通管20的上端放出，所以润滑油2可供给缸筒13和活塞23之间。

(实施例2)

图5是本发明的实施例2的封闭式电动压缩机的活塞的放大图。在活塞23a端面附近的外周上，有多条的供油槽(下面称槽)23e，并以当活塞23a在下死点时多条槽23e伸出的方式进行设定。因此，从偏心轴10喷射出的润滑油，在碰到半圆弧状的缺口部7c的壁面后，在下死点滞留在多条槽23e中。由此，往活塞23a和缸筒13的供油量会增加，并更能提高缸筒13的密封性。

Claims (8)

1.一种封闭式电动压缩机，其特征在于，具有：

包括：具有主轴和偏心轴的曲轴、通过供油通路与所述偏心轴连通的油泵、将所述主轴自由旋转地进行支承并具有缸筒的缸筒单元、在所述缸筒内进行往复运动的活塞、将所述偏心轴的旋转运动传递给活塞的连杆的压缩部，和

对所述压缩部进行驱动的电动机部，和

收纳所述压缩部、电动机部和润滑油的封闭容器；

所述缸筒的上壁具有缺口部，

其特征在于：

所述活塞在该活塞的外周上具有供油槽，当所述活塞在下死点时，该供油槽从所述缺口部露出来。

2.根据权利要求1所述的封闭式电动压缩机，其特征在于：

还具有形成在所述偏心轴上部的润滑油放出孔。

3.根据权利要求2所述的封闭式电动压缩机，其特征在于：

将所述润滑油放出孔设置在与所述缺口部相同高度的位置上。

4.根据权利要求2所述的封闭式电动压缩机，其特征在于：

所述润滑油放出孔的贯通方向，是与连接所述偏心轴的旋转中心和所述缺口部的中央的连接线、在旋转方向的反方向上呈5°以上10°以下的角度。

5.根据权利要求1所述的封闭式电动压缩机，其特征在于：

所述缺口部是半圆弧形。

6.根据权利要求1所述的封闭式电动压缩机，其特征在于：

所述供油槽是环形。

7.根据权利要求1所述的封闭式电动压缩机，其特征在于：

将所述油泵内装在所述曲轴内。

8.根据权利要求1所述的封闭式电动压缩机，其特征在于：

所述活塞有多条所述供油槽。

Images