CN1294357C - 密闭型压缩机 - Google Patents

Abstract

一种密闭型压缩机及使用该压缩机的冰箱，该密闭型压缩机，在容器(11)内收容有机构部(1)和吸入消声器(7)。吸入消声器具有消声器吸入管(8)、消声器腔部(9)、和消声器尾管(10)。处在消声器尾管的端部的开口部(15)，位于容器的上下方向中心的上方。这种冰箱用压缩机，不用复杂的结构就可抑制空腔共振。

Description

密闭型压缩机

技术领域

本发明涉及一种密闭型压缩机，尤其涉及一种适于冰箱用的密闭型压缩机。

背景技术

在特开平6-93968号公报中公开了一种现行的密闭型压缩机的实例。在该公报中所述的压缩机中，设有多个、压缩机内部的吸入口或排出口中的至少一方。而且，在代表吸入口或排出口的3个空腔共振模中的2个波模的波节上，将另1个配置在相对空腔共振模的波节对称的位置上，以防止压缩机内部空间的空腔共振。

(专利文献1)

特开平6-93968号公报

在上述现行技术所述的压缩机中，因有必要设置多个吸入口或排出口，而使结构复杂化。另外，由于将压缩机收容在密闭容器内，故即使在构成压缩机的各部件的形状或配置上多下功夫，但容器的体积增大、也很难促进压缩机的小型化。进一步，因为至压缩室的流路是被弯曲得很长的流路，所以会有较大的压力损失，使效率降低。

发明内容

本发明鉴于上述现行技术的问题点，其目的在于提供一种可实现小型化、且低噪音化的密闭型压缩机。

本发明另一目的在于提供一种可实现小型化及高效化的、使用非氟碳制冷剂的压缩机。

本发明又一目的在于提供一种使用可实现小型化、且低噪音化的冰箱用的压缩机。

而且，本发明至少要实现这些目的。

为了实现上述目的，本发明的密闭型压缩机，上部配置有活塞和液压缸，下部配置有马达，并将这些活塞、液压缸和马达收容在容器内，其特征在于：将吸入液压缸制冷剂的吸入口配置在容器的高度方向的上部侧。

而且，在该特征中，最好是，以将容器的水平截面的自活塞的驱动方向测量的角度α、处在α＝40～140度的范围的方式配置吸入口。另外，最好是，将马达通过弹性件支撑在容器内，可在液压缸上设置对被吸入该液压缸内的制冷剂进行引导的消声器，且吸入口被形成在该消声器所具有的消声器尾管的端部。

为了实现上述目的，本发明的另一特征为，在包括：具有马达、旋转轴、活塞及液压缸的机构部；具有消声器吸入管、消声器腔部及消声器尾管并被固定在上述机构部上的吸入消声器；和内置这些机构部与吸入消声器并在底部贮存有润滑油的容器的密闭型压缩机中，将消声器尾管的开口部配置在容器的上下方向的中央的上侧。

而且，在该特征中，最好是，由多个曲面构成容器，并使相对活塞的驱动方向呈直角方向上的最大内径处的相对的2个曲面的曲率互不相同，消声器尾管的开口部，配置在2个曲面中的曲率小的曲面侧。

为了实现上述目的，本发明的又一特征为，于在上部形成有冷藏室，下部形成有冷冻室，中间部形成有蔬菜室，在冷冻室的背面侧的下部，具有对冷却冷藏室、冷冻室及蔬菜室的制冷剂进行压缩的密闭型压缩机的冰箱中，密闭型压缩机，上部配置有活塞及液压缸，下部配置有马达，并将这些活塞、液压缸及马达收容在容器内，通过消声器将制冷剂吸入至液压缸中，将该消声器的吸入口配置在容器的高度方向的上部侧。

而且，在该特征中，压缩机所压缩的制冷剂也可以是无氟类制冷剂，并且也可以将压缩机的吸入口侧容器壁面的曲率设定得小，而将与该吸入口侧壁面相对向的容器壁面的曲率设定得大。

附图说明

图1是本发明的密闭型压缩机的一实施例的纵剖视图。

图2是图1的A-A箭头方向的剖视图。

图3是图1的B-B箭头方向的剖视图。

图4是空腔共振模的说明图。

图5是空腔共振模的说明图。

图6是空腔共振模的说明图。

图7是声能变化的说明图。

图8是声源位置的说明图。

图9是本发明的密闭型压缩机的另一实施例的纵剖视图。

图10是本发明的冰箱的一实施例的纵剖视图。

图中：1-机构部，2-马达，3-旋转轴，4-活塞，5-液压缸，6-机架，7-吸入消声器，8-消声器吸入管，9-消声器腔部，10-消声器尾管，11-容器，12-润滑油，13-弹性件，14-原点，15-开口部(吸入口)，16-含2个共振模的波节的区域，30-冰箱，40-密闭型压缩机，42-冷藏室，44-蔬菜室，46-冷冻室，48-前门，50-背板，52-底板，101-空腔共振模的波节，102-空腔共振模的波腹。

具体实施方式

图10是表示本发明的冰箱的纵剖视图。冰箱30，由前门48、底板52及背板50等形成框体。在框体内分隔开几个房间，图示的冰箱30，在上部形成有冷藏室42，中间部形成有蔬菜室44，下部形成有冷冻室46。在背板50下方的、底板52的里侧处安装有向箱内送冷风用的密闭型压缩机40。

参照图1至图3、对密闭型压缩机的一实施例进行说明。图1是密闭型压缩机的纵剖视图，图2是图1的A-A箭头方向的剖视图，图3是图1的B-B箭头方向的剖视图。在容器11内密闭收容有机构部1。构成机构部1的马达2位于容器11的下部。马达2为纵轴马达，旋转轴3的上端部可自转动中心偏心。在该偏心的旋转轴3上，安装有在液压缸5内进行往复运动的活塞4。液压缸5的下面被固定在机架6上，机架6被安装在马达2上部。通过弹簧等弹性件12，将马达2的下部的多处支撑在容器11上。

液压缸5，连通着吸入消声器7。吸入消声器7具有消声器吸入管8、消声器腔部9及消声器尾管10，并且消声器吸入管8与液压缸5相连接。消声器腔部9呈长方体状，在其一端面上安装有消声器尾管10。消声器气尾管10于容器11的高度方向的中心14的上侧具有开口部15。吸入消声器7是树脂的模塑件。

在容器11的下部贮存有润滑油12。在容器11内的空间填充着因对冰箱内进行冷却而变热的制冷剂。该制冷剂，从压缩机外部经与压缩机相连接的未图示的吸入管被送入压缩机内部。被送到容器11内的制冷剂，通过吸入消声器7而被导入液压缸5中。而且，通过驱动马达2而使旋转轴3的偏心部进行偏心运动，来压缩流入活塞4和液压缸5间的制冷剂。被压缩的制冷剂，通过未图示的排出消声器及排出管，被排出到压缩机外部，用于冰箱的冷却。

容器11，可耐得住制冷剂的压力，且具有高刚性，而呈由多个曲面所构成的球壳状。贮存在容器11底部的润滑油12，从形成在旋转轴3内部的润滑油的流路被送至机构部1的各润滑部，以便在高速运转时降低摩擦。

在图1所示的座标系中，将活塞4的驱动方向(水平方向)设为X方向，旋转轴3的轴方向(竖直方向)设为Z方向，并将与X方向及Z方向相垂直的方向(水平方向)设为Y方向。而容器11内的原点14如下所述来决定。原点取作容器11的X方向的内壁间距离为最大时的水平面(XY面)、Y方向的内壁间距离为最大时的垂直面(YZ面)、和Z方向的内壁间距离为最大时的垂直面(ZX面)的交点。即，为相正交的2个垂直面和与该各垂直面相正交的水平面的交点。而在容器11上，为实现高刚性化，也设有棱或部分凹凸的小曲率部，但因为压缩机内部的容积大致是由大曲率的曲面构成的体积来决定的，所以由大曲率的曲面的内壁间距离来确定原点14。

如图2所示，消声器尾管10被配置在容器11的内壁附近，开口部15沿竖直方向处在原点14的上侧。另外，如图3所示，消声器尾管10沿容器11内壁在圆周方向上弯曲。而且，开口部15，可处于在水平面(XY平面)上与X轴所成的角度α为40度以上140度以下范围的位置。该角度α，在图3中是90度，此外，开口部15也可如图3所示朝向容器11的内壁，或也可朝向其他方向。

对消声尾管的开口部15如图2来进行配置，是基于以下的理由。从环境上考虑，冰箱也提倡使用无氟类制冷剂。在使用无氟类制冷剂时，若想也能得到与使用低氟类制冷剂同等以上的性能，则要加大液压缸5的直径来增大压缩容积。而另一方面，在冰箱中又要使压缩机小型化来增大箱内容量。压缩机的容积，与容器11的水平截面的外圆周长度有关系，且该外周长度被马达形状所决定。

但是，马达2通过弹簧等弹性件13被弹性支撑在容器11上，如果减小由弹性件13产生的距容器11的内壁的浮动量，则可降低容器11的高度。此时，若润滑油12的油量不改变，则油面位置会相对地变高，并担心从消声器尾管10吸入润滑油到液压缸5内。当吸入润滑油时，压缩机的效率就降低。为了防止该效率降低，将消声器尾管10的开口部15沿竖直方向设定在比原点14高的位置上。

这样构成的本实施例的空腔共振音的模拟结果如图4～图6所示。图4～图6，是对压缩机内部的制冷剂体积如实地进行数值模型化，并对代表的3个空腔共振的声压波模(以下，简称为波模)进行数值运算得到的结果。同时，座标系是与图1相同。在这些图中，(a)图是整个制冷剂体积的示意图；(b)图是纵剖视图；(c)图是俯视图。在各图中，空腔共振模取0～1的值，并用8种浓淡颜色来表示。白色的波模振幅是0，表示波节101。而黑色的波模振幅是1，表示波腹102。若使用低氟类制冷剂，则3个波模的固有频率处在500Hz附近，但使用无氟类制冷剂时处在800Hz附近，此外，若改变使用的制冷剂的种类则声速改变，并且3个波模的固有频率也变化，但波模的声压分布相同，可与制冷剂没有关系地进行适用。

从图4及图5可知，空腔共振模的波节101，无论Y方向的位置如何，都存在于X和Z呈规定关系的平面附近。另外，空腔共振模的波腹102，存在于制冷剂体积的外表面的上下的角部。在图3中，使消声尾管10的开口部15的水平方向角度α呈90度。而该角度α也最好尽量地接近90度。在图4及图5中，对角度α为40度以上140以下的区域用虚线区隔开来进行表示。因为在该区域中包含了图4及图5双方的波模的波节，所以称为包含2个空腔共振模的波节的区域16。

在区域16的角度α为90度附近时的、上下方向的中央部处，2个空腔共振模的状态均是波节。在图6所示的空腔共振模中，波节101处在通过原点14的XZ平面内，波腹102集中在Y方向的两端部的、上下方向的稍下侧。图6是第3个空腔共振模的将区域16重叠画在图上的示意图。该图6中包含有空腔共振模的波腹102。

在本实施例中，将开口部15配置在原点14的上侧，一边抑制图4及图5所表示的空腔共振模，一边避开图6所表示的空腔共振模的波腹。同时，对由图4及图5所表示的空腔共振模的抑制实行优先，而对于图6所示的空腔共振模，应尽量地进行避开波腹。其理由如下所述。

以开口部15作为声源，其音响解析的结果如图7及图8所示。图7是表示声能随声源位置的角度α的改变而变化的图表，而图8是表示用于解析的网状分割的实例的示意图。声源的角度α，从20度到90度中每10度变化8点。声源的上下方向位置，处在原点14的稍上方。

根据该音响解析，设定的声源的上下方向位置靠近原点、且靠近图6(a)所示的空腔共振模的波腹进行配置(颜色浓的位置)。此外，在图7中，表示了图4～图6所示的空腔共振模的声能的和。声源的角度α为20度的值设为1，来进行无量纲表示。对于各角度α的声能的详细内容，用白底来表示图4所示的空腔共振模的影响，用斜线表示图5中所示的空腔共振模的影响，用网点来表示图6中所示的空腔共振模的影响。

在图7所示的角度范围α＝20～90度中，若声源的角度变大则声能的减少，在角度α＝90度处最小。另外，图5所示的空腔共振模的影响最大，其中，在角度α＝20～50度的范围内图4所示波模的影响次之，图6所示的波模的影响最少；而在声源的角度α在50～90度范围内，相反，图6所示的波模的影响次于图5所示的波模的影响，图4所示的波模的影响最小。图6所示的空腔共振模，无论声源位置是否靠近空腔共振模的波腹，该影响都很小。据此，可知只要抑制图4及图5的空腔共振模，就具有很大的降低噪音的效果。这样，与所占影响小的图6所示的空腔共振模相比，应优先对这些波模进行抑制。

根据本实施例，在密闭型压缩机中，因为一边回避润滑油的卷入一边将消声尾管的开口部配置在可抑制空腔共振音的位置，所以可减少密闭型压缩机的噪音。另外，因为在吸入消声器的设计上，只要仅注意消声器尾管和开口部的位置即可，所以可避免吸入消声器的结构复杂化或因复杂化而使效率降低。

下面，参照图9对本发明的另外实施例进行说明。图9是与图3相对应的图。图9的坐标系及原点的定义与图1～图3所表示的相同。本实施例与上述实施例不同之处在于：由多个部分面构成容器11，并在水平方向上使与液压缸轴呈直角的方向(Y方向)的容器11的最大内径处的相对向的容器壁面的曲率不相同。曲率大的曲面是曲面B，而曲率小的曲面是曲面A。

在将容器11内部的空间用通过原点14的ZX平面(垂直面)分成2部分时，将含有曲面A的空间作为空间A，将含有曲面B的空间作为空间B。消声器尾管的开口部15位于空间A，并沿竖直方向(Z方向)位于原点14的上方。消声器尾管的开口部也可朝向容器11的内壁，或者也可朝向其他方向。

根据本实施例，因为开口部15的角度α为90度，所以相当于与图4及图5所示的空腔共振模的波节，抑制了图4及图5所示的空腔共振模。容器11的曲面A和曲面B在曲率上有差别。通过该曲率差，可减少图6所示的由空腔共振模产生的噪音。其理由如下所述。

图6所示的空腔共振模，在Y方向的两端部成为波腹。因为消声器尾管的开口部的角度α为90度，所以是靠近图6所示波模的波腹的位置，在图3所示的实施例中，减少由该波模产生的空腔共振音是困难的。但是，在本实施例中，因为曲面A和曲面B在曲率上有差别，所以在图6所示空腔共振模中，可得到于Y方向上不对称的声压分布。

即，在曲率大的曲面B侧的空腔共振模的波腹上的声压级比在曲率小的曲面A侧的空腔共振模的波腹上的声压级还要大。其理由是，曲率大的曲面B所包围的空间B与所反射的壁面的距离变短，所以易产生声压级高的部分。而另一方面，在被曲率小的曲面A所包围的空间A中，即使是波模的波腹，其声压级也低。其中，将开口部15配置在空间A上。同时，因为将开口部15配置在上下方向的中心的上侧，所以可避免因润滑油12的卷入和效率降低。根据本实施例，与图3所示的实施例相比有望进一步减少噪音。

(发明效果)

如上所述，根据本发明，因为将吸入消声器的开口部设于容器原点的上方，所以可实现密闭型压缩机的小型化，并兼顾减少噪音。

Claims (2)

1.一种密闭型压缩机，上部配置有活塞和液压缸，下部配置有马达，并将这些活塞、液压缸和马达收容在容器内，其特征在于：

将被吸入所述液压缸内的制冷剂的吸入口配置在容器的高度方向的上部侧；以将所述容器的水平截面的、自活塞的驱动方向测量的角度α，处在α＝40～140度的范围的方式配置所述吸入口；所述马达，通过弹性件被支撑在所述容器内。

2.如权利要求1所述的密闭型压缩机，其特征在于：在所述液压缸上，设有对被吸入该液压缸内的制冷剂进行引导的消声器，且所述吸入口被形成在该消声器所具有的消声器尾管的端部。

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