CN1697928A - 密闭型压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明的涉及一种密闭型压缩机，它具有：设在转子(3b)上，用于连通转子上部室(33)和转子下部室(35)的转子通路(36)，同时，在定子(3a)上，设有用于连通定子上部与下部的定子连通路(72)，在定子上部，具有用于隔离设在定子(3a)与密闭容器(1)之间的定子通路(37)和定子连通路(72)的分隔壁(73)，由此就能大致约束气体和机油，排出气液充分分离的气体。
Description
技术领域
本发明涉及用于商用、家用以及交通工具用制冷空调及冰箱等的密闭型压缩机。
背景技术
以日本特开2001-280252号公报为例，对现有密闭型压缩机进行说明。为说明现有技术例，参照表示本发明实施方式的密闭型涡旋压缩机的图1说明目前例子。
密闭型涡旋压缩机在密闭容器1内具有：压缩机构2，设于该压缩机构2的下方的用于驱动上述压缩机构2的电动机3，和用于将电动机3的旋转传递给压缩机构2的曲轴4。另外，还具有将储存在设于密闭容器1内的下部的贮油室20内的机油(oil)6，经曲轴4输送至曲轴4的轴承部66和压缩机构2的滑动部的给油机构7。
在上述结构的涡旋压缩机中，通过利用给油机构7克服重力将机油6强制输送至轴承部66和压缩机构2的滑动部，就能确保顺畅的工作。由压缩机构2压缩的冷气体介质27通过密闭容器1内的电动机3的部分而冷却电动机3后，排出到密闭容器1之外。输送至轴承部66和压缩机构2的滑动部的机油，因输送压力和重力而下移，自然回收至贮油室20。此时，由于冷气体介质27始终与机油6保持接触，所以，在冷气体介质27夹杂着机油6由密闭容器供至制冷循环时，将机油带入，由此就会导致制冷循环中的配管压力损失以及冷凝器、蒸发器等热交换器的热交换效率低等问题。
下面说明为解决上述问题的现有技术的对策例。其中之一是，设计从压缩机构释放至密闭容器内的冷气体介质通过电动机而一边被冷却，一边排出至密闭容器外的通路，以便反复进行机油的冲击分离和离心分离，利用该方法，避免向密闭容器外排出的冷气体介质中夹杂机油。而日本特开2001-280252号公报则揭示了如下所述的关于从压缩机构2排出气体的通路的发明。即，设计使从压缩机构2排出的气体，以压缩机构上部的容器内排出室31为起点，依次通过压缩机构连通路32、连络管路34、转子通路36、转子下部室35、电动机3的下部、定子通路37、定子上部室38以及外部排出口39而排出到密闭容器1之外的容器内气体通路。上述压缩机构连通路32由容器内排出室31连通至压缩机构2的下部；而连络管路34由管路围成，以在压缩机构连通路32至转子上部室33之间建立连接；转子通路36中设有转子3b，并使转子上部室33和转子下部室35连通；定子通路37设在定子3a上或定子3a与密闭容器1之间，以连通定子3a的下部与上部；定子上部室38相当于连络管路34的外围区域；外部排出口39设在密闭容器1上，其位置至少不低于定子上部室38的高度。
在现有技术中，用源自压缩机构部的连络管路、电动机转子和定子而有效地约束气体，进行气体与机油的气液分离。但是，根据电动机的种类，有时不必对气体过度限制。
例如，在以提高效率、降低成本为目的的绕组型电动机中，电动机的定子部的线圈量有减少的趋势，增加线圈间隙。该间隙当然有制冷介质通路的作用，结果，最终使制冷介质通路增加。然而，当制冷介质通路的增加时，就不能充分约束气体，结果，存在气体同机油的气液分离效果降低的情况。
发明内容
本发明的密闭型压缩机，在转子上设置用于连通转子上部室和转子下部室的转子通路，并在定子上设置用于连通定子上部与下部的定子连通路，在定子上部设置定子通路和定子连通路的分隔壁。而且，在本发明中，上述分隔壁与上述通路罩基本上相连或接近，构成密封部，并构成转子上部室。因采用上述结构，本发明就能提供即使在用电动机的定子和转子部分难以约束气体流动的密闭型压缩机中，也能基本上约束气体和机油，将气液充分分离的气体排出的密闭型压缩机。
附图说明
图1为本发明实施方式1的密闭型压缩机的纵剖面图。
图2为本发明实施方式2的密闭型压缩机的局部放大纵剖面图。
图3为本发明实施方式4的密闭型压缩机的局部放大纵剖面图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施方式说明：
实施方式1
图1是本发明实施方式1的立式内置蜗旋式压缩机构的制冷循环用密闭型压缩机的一例。
本发明实施方式1的密闭型压缩机在密闭容器1内，具有蜗旋式压缩机构2，该蜗旋式压缩机构2是通过在利用焊接或热压配合(shrinkfit by heat)等固定的曲轴4的主轴承件11和用螺栓固定在该主轴承件11上的固定蜗卷12之间，嵌入与固定蜗卷12啮合的旋转蜗卷13而构成的。在旋转蜗卷13与主轴承件11之间，设有十字环(ォルダムリング)等用于防止旋转蜗卷13自转，以便引导其按圆形轨道运动的自转规制机构14。当在位于曲轴4的上端的主轴部4a处偏心驱动旋转蜗卷13时，旋转蜗卷13即按圆形轨道运动。利用如上所述地形成于固定蜗卷12与旋转蜗卷13之间的压缩室15从外围侧向中央运动时逐渐减小，而将通往密闭容器1外的由吸入管16经固定蜗卷12的外周部的吸入口17而吸入的冷气体介质压缩。达到设定压力以上的冷气体介质顶开引导阀19，由固定蜗卷12的中央的排出口18排向密闭容器1内。本发明实施方式1的密闭型压缩机反复进行上述一连串过程。
曲轴4的下端连至密闭容器1下端部的贮油室20，并由利用焊接或热压配合固定在密闭容器1内的副轴承件21支撑，并以其为轴而使曲轴4稳定旋转。电动机3由利用焊接或热压配合固定在密闭容器1上的定子3a和与曲轴4中部外围结合成一体的转子3b构成，并配置在主轴承件11和副轴承件21之间。并且，在转子3b的上下端面的外周部，设有用销子22固定的配重23、24，由此即能使转子3b和曲轴4平稳旋转，并使旋转蜗卷13稳定地沿圆形轨道运动。
曲轴4具有沿轴向形成的供油孔26。给油机构7通过由曲轴4下端驱动的泵25，将贮油室20内的机油6经供油孔26输送至压缩机构2，并向压缩机构2所包括的轴承件66和各滑动部供给机油6。以该方式供给的机油6，因输送压力和重力而寻求逸出途径，从而通过轴承件66流向主轴承件11下方，滴下并最终回收至贮油室20。
通常，从压缩机构2排出的虚线所示的冷气体介质27，会夹杂与压缩机构2内部接触的机油6，或会使滴向主轴承件11的下方的输送后的机油6飞散而被夹杂至其中。由于现有压缩机很难控制这种可能，所以不能将冷气体介质27中夹杂的机油6充分分离，从而出现机油与向密闭容器1外排出的冷气体介质一起排出的问题，而本实施方式1的压缩机的特征在于，具有用于避免该问题的容器内气体通路A。
容器内气体通路A是从压缩机构2排出冷气体介质27的通路，是指：从压缩机构2的上部的容器内排出室31开始，依次经过压缩机构连通路32、连络管路34、转子通路36、定子通路72、转子下部室35到达电动机3的下方，再依次经过定子通路37、定子上部室38、压缩机构上升通路43、外部排出口39将冷气体介质27排出到密闭容器1之外的通路。本实施方式的压缩机构连通路32是连通容器内排出室31和压缩机构2的下部的管路；连络管路34是从压缩机构连通路32延续至转子上部室33的管路；转子通路36是设在转子3b处，用于连通转子上部室33和转子下部室35的通路；定子连通路72是设在定子3a处，用于连通包括定子上部室38和转子下部室35的电动机3的下部的通路；定子通路37是设在定子3a上或定子3a与密闭容器1之间，用于连通定子3a的下部与上部的通路；定子上部室38围在连络管路34之外；压缩机上升通路43设于压缩机构2处；外部排出口39设在密闭容器1上，其高度不低于定子上部室38的高度。
该容器内气体通路A的容器内排出室31和压缩机构连通路32配置在压缩机构2及其轴承件66的外围，与从压缩机构2排出的冷气体介质27一起排向压缩机构2的下部的连络管路34。连络管路34将连续排出的冷气体介质27导向转子上部室33和定子上部室38。
在本发明中，在定子3a的上部，设有定子通路37和定子连通路72的分隔壁73。由于设有该分隔壁73，可有效地约束冷气体介质27同向流动。而在没有分隔壁73的情况下，冷气体介质27不仅在转子通路36和定子连通路72内，还会由定子3a的线圈75的间隙渗漏到密闭容器1内。在此情况下，就会发生与上升到定子通路37的冷气体介质27合流的未完全气液分离的冷气体介质27排出到密闭容器1外的情况。分隔壁73不仅能防止这种不利情况，而且具有有效引导冷气体介质27的功能。
由上述方式引导的冷气体介质27的一部分，因转子3b和配重23的旋转的影响，在缓慢旋转的状态下进入转子通路36内，穿透至下方，与用于分离机油6的分离板61(图3)强烈碰撞。利用碰撞而有效分离夹杂的机油6，或使机油6雾化，长成液滴。且利用在分离板61与转子3b的下端之间的空间的圆周上的至少一部分上向侧方开口，对形成液滴的机油施加离心分离作用，提高机油6的分离效果。
而剩余的冷气体介质27与和机油6有效分离、并经定子通路37上升的冷气体介质27，由定子通路37和分隔壁73有效隔开，导入定子连通路72。
导入定子连通路72的冷气体介质27，具有高效冷却由定子3a发出的热量的作用，并有提高电动机3效率的作用。因此，转子通路36和定子连通路72两者均有的实施方式1所述电动机3，能实现比只设有转子通路36的电动机更高的效率。
如上所述分离出机油6的冷气体介质27，经定子通路37到达围在轴承部66之外的连络管路34更外侧的定子上部室38，再经设于压缩机构2的压缩机构上升通路43，从外部排出口39排出密闭容器1之外。即，分离出机油6的冷气体介质27不与夹杂着机油6的冷气体介质27接触，所以，机油能在充分分离状态下，排至密闭容器1之外，用于制冷循环。
由于机油从冷气体介质27中充分分离，故能避免制冷循环中的配管压力损失以及冷凝器、蒸发器等热交换器中的热交换效率降低。而且，由于如上所述，由压缩机构2排出的冷气体介质27通过转子通路36、定子连通路72和定子通路37，所以能高效冷却电动机3。
外部排出口39也可设在密闭容器1的定子上部室38，而优选为如图1所示，在密闭容器1的压缩机构上部室42设置外部排出口39，且在压缩机构2或压缩机构2与密闭容器1之间设置压缩机构上升通路43，以连通压缩机构上部室42和定子上部室38。当采用这种结构时，由于冷气体介质27在从定子上部室38进入压缩机构上升通路43之际与压缩机构2的撞击，就能进一步分离出冷气体介质27中的残留机油6，从而进一步提高机油6的分离效果。
如上所述，实施方式1所示密闭型压缩机的结构特征为，在转子上设有用于连通转子上部室和转子下部室的转子连通路，而在定子上设有连通定子上部和下部的定子连通路，在定子上部设有定子通路和定子连通路的分隔壁。根据该结构，能提高对电动机的转子和定子部分中的气体的约束力，并能将与机油6的气液分离效果得到提高的冷气体介质27供给制冷循环，且能避免冷冻循环中的配管压力损失和凝结器、蒸发器等热交换器中的热交换效率的降低。
实施方式1对内置立式蜗旋式压缩机构的制冷循环用密闭型压缩机适用本发明的情况进行了说明。在该情况下，压缩对象是冷气体介质。但本发明不限于此，只要是通常以同时内置有压缩机构与驱动该压缩机构的电动机的密闭容器内的气体为对象进行压缩，压缩机构在密闭容器内分为上下两部分，下部收藏电动机的密闭型压缩机，本发明均能有效适用，都属于本发明的范畴。
实施方式2
图2是本发明的实施方式2的立式内置蜗旋式压缩机构的制冷循环用密闭型压缩机的主要部位放大纵剖面图的一例。
连络管路34只要能确定冷气体介质27的流路，也可采用开放式，如图所示，本实施方式是用通路罩51围成。由此，因为连络管路34可靠地约束排向压缩机构2的下部的冷气体介质27，并易于将该冷气体介质27导向转子通路36和定子连通路72，所以能增加对排出冷气体介质27的约束，提高气液分离的效果，以更高效率分离机油。如上所述，用分隔壁73能避免冷气体介质27从定子3a的线圈75的间隙泄漏，但难于避免从分隔壁73与通路罩51之间的泄漏。但如图2所示地将分隔壁73与通路罩51大致连接或接近而形成密封部时，就能避免从分隔壁73和通路罩51之间的泄漏。而位于分隔壁73和通路罩51之间的密封部，由线圈75和通路罩51之间的密封，也能从形状上提高密封性能，实现更好的密封效果。
如实施方式2所示，分隔壁与通路罩大致连接或接近构成密封部，并构成转子上部室33，由此就能进一步提高对冷气体介质27的约束性，并提高与机油6的分离效果。还能可靠地将冷气体介质27导向转子通路36和定子连通路72，还能提高电动机3的冷却效果。
实施方式3
一般人认为，分隔壁73用与电动机3不同的部件构成，但这不仅导致零件的增加，而且由于难组装而增加了工时，导致成本增加。但通过使分隔壁73与电动机3的定子3a的绝缘体一体成型，就能解决该问题，并能实现非常简单的结构。
电动机3的定子3a的绝缘体多采用树脂制薄膜，但对集中缠绕的电动机3而言，绝缘体使用成型树脂材料的情况也不少。在树脂成型材料的绝缘体的情况下，绝缘体和分隔壁73较容易一体成型，成本优势也很高。另外，在分隔壁73与通路罩51构成密封部的情况下，尽管分隔壁73的形状变得复杂，但在该情况下，能将多个部件组合。
在实施方式3中，电动机的定子绝缘体与分隔壁形成一体，采用该结构，就可避免分隔壁73由不同于电动机3的定子3a的其它部件构成，从而能实现减少部件数量、削减部件成本、提高部件可靠性、减少部件组装工序等，从而能从制造方面，提供领先的气体与机油的气液分离效果得到提高的压缩机。
实施方式4
图3为本发明实施方式4的立式内置蜗旋式压缩机构的制冷循环用密闭型压缩机时的局部放大纵剖面的一例。
穿透转子通路36的冷气体介质27与分离板61强烈碰撞，有效地分离了所夹杂的机油6，而穿透定子连通路72的冷气体介质27，能直接到达密闭容器1下部的贮油室20。在本实施方式中，如图3所示，为与从连通路72喷出的冷气体介质27碰撞，在定子3a的下部形成碰撞体74。采用该结构，能避免冷气体介质27直接到达密闭容器1下部的贮油室20。而且，还可采用能使穿透转子通路36而与分隔板61碰撞，并利用转子3b的旋转向外周方向喷出的冷气体介质27，与碰撞体74再次碰撞的结构。而且，在同时采用分隔壁73的情况下，密闭容器1的内壁与分隔壁73和碰撞体74之间的空间，可发挥使定子通路37连续的作用，从而能进一步提高对冷气体介质27的约束性。
在实施方式4中，定子下部设有与从定子连通路排出的气体相碰撞的碰撞板。采用该结构，能增加与通过定子连通路72和转子通路36的含有机油6的冷气体介质27的碰撞次数，进一步促进了气液分离作用，同时还能避免从定子连通路72喷出的冷气体介质27直接到达密闭容器1下部的贮油室20，从而抑制贮油室的油夹杂在排出气体中流出的情况。
实施方式5
在实施方式3中，分隔壁73如上所述，使碰撞体74也与电动机3的定子3a的绝缘体一体成型，由此就能解决部件数量增加、组装性差、成本提高等的问题。
根据实施方式5，高效分隔壁73和碰撞体74构成固定子3a，也能提供可将必要部件数量控制在最小限度、价廉、且与机油6的气液分离性能高的压缩机。
产业实用性
根据本发明，能提供即使在电动机的定子和转子部分对气体流动的约束困难的密闭性压缩机中，也能基本约束气体和机油，排出气液充分分离的气体的密闭型压缩机。
Claims (6)
1.一种密闭型压缩机，具有：
密闭容器；收容在密闭容器内的压缩机构；配置在所述压缩机构下方的具有转子和定子的电动机；向所述压缩机构部分传递所述电动机的旋转力的曲轴；设在所述密闭容器的下部的用于储油的贮油室；穿过所述曲轴，向所述轴承和压缩机构滑动部输送所述机油的给油机构，其特征在于，具有包括
设在所述压缩机构上部的容器内排出室；
使所述容器内排出室与所述压缩机构的下部连通的压缩机构连通路；
用接续由所述压缩机构连通路至设在所述转子上部的转子上部室的通路罩围成的连络管路；
设在转子上的用于连通所述转子上部室和转子下部室的转子通路；
设在所述转子的下部的转子下部室；
所述电动机下方的空间部；
设在所述定子上或定子与密闭容器之间的用于连通所述定子的下部与上部的定子通路；
设在位于所述连络管路外围的定子上部室、所述压缩机构或所述压缩机构和所述密闭容器之间的压缩机构上升通路；以及
设在高度不低于所述密闭容器内的所述定子上部室的位置的部分上的外部排出口的容器内气体通路，并且具有
连通所述定子的上部和下部的定子连通路，且在所述定子的上部，有将所述定子通路与所述定子连通路隔开的分隔壁。
2.如权利要求1所述的密闭型压缩机，其特征在于，所述分隔壁具有第1端部和第2端部，所述第1端部固定在所述定子的上部，所述第2端部与所述通路罩相接。
3.如权利要求1所述的密闭型压缩机，其特征在于，所述分隔壁具有第1端部和第2端部，所述第1端部固定在所述定子的上部，所述第2端部接近所述通路罩，具有密封所述第2端部和所述通路罩的间隙的密封部。
4.如权利要求1所述的密闭型压缩机，其特征在于，具有覆盖所述定子的绝缘体，所述绝缘体与所述分隔壁一体成型。
5.如权利要求1～4所述的密闭型压缩机，其特征在于，
具有与所述定子对置，并与所述定子下部有一定间隔，且覆盖所述定子连通路的碰撞体，
使从所述定子连通路排出的气体与所述碰撞体碰撞。
6.如权利要求5所述的密闭型压缩机，其特征在于，具有覆盖所述定子的绝缘体，所述绝缘体与所述碰撞体一体成型。
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