CN1300347A - 密闭式压缩机的油泵 - Google Patents

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Abstract

家用型或类似的制冷装置用的密闭式电动压缩机,包括一个密闭的壳体(12),其底部(10)形成一个润滑油(14)的油槽,壳体中装有实用的压缩机和相应的驱动电机(16),压缩机和电机共用绕竖直轴转动的空心机轴(20),润滑油泵送装置(34,36)连接在该机轴的下端部。该泵送装置包括一个牢牢地固定在机轴(20)下端部的套筒(34),一个带槽的、与电机(16)的定子(22)弹性连接的、自由地浮在该套筒内侧的活塞形零件(36)。

Description

密闭式压缩机的油泵
本发明关于密闭式制冷电动压缩机，特别是关于家用型制冷装置。
实际采用的制冷压缩机(通常有往复式和旋转式)和相应的电动机通常共用同一根轴且封闭在一个密闭的壳体内。由于不可能在以后进行相应的维修，因此对安装这种装置的制冷设备，在至少15年的整个运行寿期内，必须对这种密闭装置中的运动部件进行有效、连续、可靠的润滑。
因此密闭式电动压缩机装置包括在整个运行期间宜于保证油充分流动的设备，适量的油是在压缩机制造的末期被注入到密封的油壳内的。该设备的运行不仅要保证运动部件的润滑，而且还要防止其过热。
通常的已知做法是在上述设备上设置在长度方向上空心的、向下延伸的轴，这样能在密闭壳体的底部吸油并将其扩散到、实际上是通过离心作用、要润滑的各个部件上去。这种结构在安装有运行在2700到3000转/分之间的、常规的密闭式电动压缩机中通常是有效的。
然而，最近几年安装有直流无刷电机的密闭式电动压缩机正越来越广泛地使用，这种电机可调速运行在最高达4000转/分和相反最低在1000转/分或更小的范围内，特别是能从耗能的角度来实现优化制冷装置的性能的目的。
装有只运行在1500转/分的4级感应电机的密闭式电动压缩机，为了使其具有相同的制冷量和效果，人们还认识到需要采用较大位移的压缩机。
在上述两种装置中，如上所述的常规的润滑和冷却设备是很不够的，这是由于低的轴转速不能使从密闭壳体底部吸入的油产生足够的输送压头和流量，或使油扩散到需要润滑的所有零件上去。
将电动机安装在压缩机下部的密闭式电动压缩机中，有人建议将蜗杆螺钉从下端部插入到空心轴里面去并在径向上稍留间隙(见文件WO96/29516)。轴和蜗杆螺钉之间的相对移动实现了所期望的油的流动，蜗杆螺钉沿着整个电动机延伸且由与电动机定子相连的支架支撑住。然而这种方案的缺陷在于螺旋型插入件整个包含在轴内，它会受到电机传过来的热的影响，因此在电动压缩机运行时会受到双向膨胀。在相应的润滑性能变化时，这会导致插入件和轴之间的间隙的变化。
还有人建议在电动压缩机中设置带蜗杆螺钉的泵室，蜗杆螺钉伸出来连在轴的下端部，以及设置相应的静止的套筒(见文件WO93/22557和EP-A-0728946)。这种方案会在静止的套筒和转轴内表面之间产生另外的径向间隙，由于油会通过该间隙渗漏掉，这将不可避免地出现泄漏，因而会减少泵送流量。此外，这种方案难于实现且代价昂贵，因为在泵室的两个部件之间，从防止这些零件在运行时产生摩擦而引起磨损的角度，不仅要仔细、适当地保证前面提到的周向间隙，而且要保证在水平面上的、位于套筒和轴的下端部之间的间隙。
因此本发明的主要目的是通过使用简单、可靠、低成本的装置，提供一种改进型的密闭式电动压缩机，它能在运行速度低到近800转/分时保证有效的油的流动。
对此还要作进一步的解释。所附权利要求中指出其特征的吸油口的布置，可以实现在密闭式电动压缩机中的该目的和其他目的。
从下面给出的、参照附图中非限制性的实施例所做的描述可以更容易地理解这些特点和本发明的其他优点。
图1是沿第一个实施例中的、包括有所发明的吸油口的密闭式电动压缩机的下部的垂直面剖开的剖视图。
图2是与图1中所示相类似的视图，只示出了第二个实施例中吸油口的设计。
图3是图2中所示的吸油口的设计的零部件的分解视图。
参照图1，可以发现和本发明的目的无关的密闭式电动压缩机的零部件，包括实际采用的压缩机并没有表示出来，这是由于对所有本专业技术人员来说这已是常识。
在一个金属密封壳10的下部12形成一个收集油14的集油槽，油在压缩机制造时被灌入，这就确保了电动机16和位于其上部的例如往复式压缩机中运动部件的润滑。
在这个特定的实施例中，电机是直流无刷型，它包括有固定在一个竖直的空心轴(它与位于其上的压缩机同轴)上的永磁转子18和相似的定子22，定子的下部包括一个罩子24(借助于一对插槽，由于非常简单所以图中未表示出来)。罩子支撑住支架30的端部26和28，支架最好由弹簧钢杆制成。如图所示，支架30基本上是由带凹形中央区32的U形槽制成。
固定在空心轴20下端部的套筒34竖直向下伸到油槽10中，这样能够插入并且吸入收集到的润滑油。套筒34将和空心轴20一起转动。
插入到套筒34中的是一个吸油杆36，在吸油杆的外表面上设有最好能通贯覆盖住整个吸油杆长度方向的螺旋形沟槽，该沟槽和套筒34的内壁34一起配合，形成将油从油槽10送到轴20内的通道。
套筒34和带槽的杆36最好由塑料制造，即由导热性能比制造空心轴20的金属材料低的材料制造。就制造和组装而言，这种方案显然简单且成本低。它还能使套筒和带槽的吸油杆之间的相互热膨胀被大大地减少。因此按照本发明的实用目的，改进了整个密闭式电动压缩机的性能和可靠性。
带槽的吸油杆36由弹性支架30支撑，其中央区支架32自由地插入到设在吸油杆36下端部的槽中，这种弹性组件能使吸油杆36在电动压缩机运转时浮在而不是旋转在套筒34的里面，因此能够补偿可能出现的轴20和吸油口设备之间的偏心。
在图2、3中说明了本发明的第二个实施例，它基于同样的运行原理，并且事实上保证了与上述实施例同样的有效性，图中用了与图1中所用的标号相同的标号来表示相同的零件。在轴20的下端部装上另外一个套筒34，但此处是通过同一根轴上的加长段40安装的。在套筒34中插入一个由弹性支架支撑的浮动活塞形零件36。和图1中所示一样，支架的端部26和28与电机16的罩子相连。
其结构上的不同在于浮动零件36(图2)的外表面上设有两个在轴向和径向相对的凹槽42，它们与相应的设在不同高度的、穿过套筒34的壁的孔44和54相配合。另外，在零件36和套筒34之间安装有一个波浪形的凸轮形弹簧垫片46。这种凸轮形垫片46最好是通过连接件固定在套筒34上，并且适于朝设在零件36下端部的叉接的延伸件56动作。该延伸件56相应地设有向下开口的槽，支撑吸油口设备的弹性支架30能够自由地插入。
加长段40和轴20(见图2)的连接是通过将两个零件压装在一起实现的，由于加长段40的上端部留有缝隙48和与凹槽52相配合使用的连接件50，所以加长段40的上端部变形。连接件50和凹槽52分别设在加长段40的外表面和轴20的内表面上。
在设备运行时，当轴20和加长段40及套筒34一起转动时，凸轮形垫片46朝延伸件56动作并推动活塞形零件36向下朝弹性支架30动作，支架30的移动又推动零件36向上运动。结果由于垫片46的弯曲面和支架30的弹性的组合效应，轴20的转动能够引起零件36在竖直方向上往复移动。
当套筒34运动到某一位置使凹槽42和下部开孔44相通时，润滑油从油槽中被吸到活塞形零件36的凹槽42中，这一过程出现在零件36向下的冲程期间。当套筒34又接着相对上述位置转过90°时，油能够从凹槽42通过上部开孔54流入到空心轴20中，这一过程出现在零件36向上的冲程期间。
上述方案因此构成一个无需阀门动作的有效的正位移活塞泵。

Claims (6)

1．家用形或类似的制冷装置用的密闭式电动压缩机，包括一个密闭的壳体(10)，其底部(12)形成一个润滑油(14)的油槽，壳体中装有实用的压缩机和相应的驱动电机(16)，压缩机和电机共用绕竖直轴转动的空心机轴(20)；以及设置在该机轴的下端部的润滑油吸入装置(34,36)，其特征在于该吸油装置包括一个套筒(34)，它牢牢地固定在机轴(20)的下端部，而且将与电机(16)的定子(22)弹性连接的、带槽的零件(36)插入到套筒中，该吸油装置向下一直延伸到整体处在该空心轴(20)的外面。
2．根据权利要求1的密闭式电动压缩机，其特征在于该套筒(34)和带槽的零件(36)由导热性能比空心轴(20)所用的材料低的材料制成。
3．根据权利要求1或2的密闭式电动压缩机，其特征在于该带槽的零件(36)是由金属丝或金属条制成的基本为U形的支架(30)支撑，其中央区(32)和带槽的零件的下端部配合，其侧边(26,28)固定到电机(16)的定子(22)上。
4．根据权利要求1到3任何一个的密闭式电动压缩机，其特征在于该带槽的零件(36)是一种在其外表面上设有螺旋形沟槽的零件，该沟槽形成压缩机润滑油(14)的流动通道。
5．根据权利要求1到3任何一个的密闭式电动压缩机，其特征在于该带槽的零件(36)是一种类似于活塞的零件，在其外表面上设有沿轴向的相互相对的沟槽(42)，它们宜与相应的径向沟槽(44,54)配合，径向沟槽分别设在不同高度上且穿透该套筒(34)的壁。
6．根据权利要求5的密闭式电动压缩机，其特征在于在该套筒(34)的下端部装有一个与该活塞形零件(36)的交叉延伸件(56)相配合的、波浪形的凸轮形的弹簧垫片(46)。
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