專利名稱：封閉式壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及封閉式壓縮機，所述封閉式壓縮機設置在諸如電冰箱、空調(diào)等的裝置中的制冷循環(huán)中。
背景技術(shù)：
近年來，對于設置在制冷循環(huán)中的封閉式壓縮機，在封閉式壓縮機應具有較高的可靠性的前提下，非常需要減小操作中的噪音和減小功率消耗。為了達到這樣的要求，已經(jīng)取得了一些進展，以便通過用逆變器驅(qū)動它而降低壓縮機的旋轉(zhuǎn)頻率以及降低將被使用的潤滑油的粘度。在執(zhí)行使用具有低粘度的潤滑油的這樣的壓縮機的低速操作的情況下，將潤滑油確定地供給到壓縮機中的滑動部分是非常重要的任務。即，作為對于近來封閉式壓縮機的這樣的任務，通過確定地供給潤滑油，這是對滑動部分的可靠性的改良。為了實現(xiàn)所述任務，用于將潤滑油供給到滑動部分的油泵已經(jīng)在一些傳統(tǒng)的封閉式壓縮機中得到改良。作為這樣的傳統(tǒng)的封閉式壓縮機，在日本未審查專利出版物No.2000-110723的官方公報中公開了一個示例。
在下述的段落中，在日本未審查專利出版物No.2000-11023的官方公報中所公開的傳統(tǒng)封閉式壓縮機將參照附圖的圖6進行說明。
圖6是顯示了傳統(tǒng)封閉式壓縮機內(nèi)部結(jié)構(gòu)的縱向橫截面視圖。如圖6中所示，由定子2和轉(zhuǎn)子3構(gòu)成的電動機部分4，以及將由電動機部分4驅(qū)動的壓縮機部分5容納在全封閉容器1中，在全封閉容器1中，儲存潤滑油6。
用于將電動機部分4的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力傳遞到壓縮機部分5的曲柄軸7具有轉(zhuǎn)子3與其壓配合以被固定的主軸8，以及形成在主軸8上的曲柄部分9。曲柄部分9相對于主軸8的旋轉(zhuǎn)中心軸線偏心形成。壓縮機部分5中的缸體14包括大致圓筒形的壓縮室15以及可旋轉(zhuǎn)地支撐主軸8的主軸軸承16。在主軸8的外周上，設置了兩個滑動部分17、17，所述滑動部分在其上部和下部與主軸軸承16滑動接合，以及非滑動部分18，所述非滑動部分18沒有接觸以與主軸軸承16滑動，并形成在滑動部分17、17之間。
在壓縮機部分5中，活塞19插入到缸體14的壓縮室15中，所述活塞19被允許在所述室中往復滑動運動?；钊?9用連接桿20連接到曲柄軸7的曲柄部分9。
在曲柄軸7中，供油路徑30形成在主軸8之內(nèi)，另一供油路徑31從主軸8的上部形成到曲柄部分9。在主軸8的外周上，形成了螺旋槽32，所述螺旋槽32在與曲柄軸7的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上向上傾斜。螺旋槽32的下端在其上端的附近與供油路徑30相連通。螺旋槽32的上端在其下端的附近與供油路徑31相連通。在主軸8的下端上，固定了油泵33，所述油泵33的一端在潤滑油6中敞開，其另一端與供油路徑31相連通。
接著，此后將描述上述的傳統(tǒng)封閉式壓縮機的操作。
曲柄軸7隨電動機部分4的轉(zhuǎn)子3的旋轉(zhuǎn)運動而旋轉(zhuǎn)，以及其曲柄部分9圍繞主軸8的中心軸線執(zhí)行旋轉(zhuǎn)運動。曲柄部分9的旋轉(zhuǎn)運動用連接桿20轉(zhuǎn)換為往復運動以傳遞到活塞19。結(jié)果，活塞19在壓縮室15之內(nèi)執(zhí)行往復滑動運動，由此將制冷劑氣體抽吸到壓縮室15中以被壓縮。這樣，制冷系統(tǒng)中的制冷劑氣體在被抽吸到壓縮室15以便在其中被壓縮之后，然后排出到全封閉容器之外，用于通過制冷系統(tǒng)進一步循環(huán)。
設置在曲柄軸7的下端上的油泵33通過曲柄軸7的旋轉(zhuǎn)執(zhí)行泵起潤滑油6的抽吸作用。通過油泵33的抽吸作用，儲存在全封閉容器1的底部中的潤滑油6通過主軸8中的供油路徑30上升。到達供油路徑30的上部的潤滑油6被引導到螺旋槽32。由于螺旋槽32在作用于與曲柄軸7的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上的慣性力的相同方向上傾斜，向上的傳遞力作用在槽32內(nèi)的潤滑油6上。結(jié)果，潤滑油6沿著槽32上升，并被供給到曲柄軸7的滑動部分17。并且，到達螺旋槽32的上端的潤滑油6被引導到另一個供油路徑31以被供給到曲柄部分9和壓縮部分5的滑動部件。
在如上述方式所構(gòu)造的傳統(tǒng)封閉式壓縮機中，存在其中在組裝的過程中產(chǎn)生的微小的灰塵和廢物可能進入到潤滑油6中的情況。通過油泵33與潤滑油6一起被吸起的微小灰塵和廢物通過離心力經(jīng)過供油路徑30上升。由于供油路徑30沿著相對于主軸8的中心線偏心的垂直線形成在主軸8中，微小的灰塵等通過供油路徑30沿著起其外周側(cè)上升。并且微小的灰塵等在朝向形成在主軸8的外周上的螺旋槽32的方向通過離心力在供油路徑30的附近上被丟棄。即，潤滑油6的流的方向在供油路徑30的附近改變大約90度至水平方向。由于所述原因，微小灰塵等很容易通過離心力和重力被收集在螺旋槽32的下端的附近周圍。當微小的灰塵等被收集在槽32的下端的附近時，微小的灰塵等很容易進入曲柄軸7的滑動部分17和主軸軸承16之間的窄的間隙中，這是阻礙平滑滑動運動的一個因素。結(jié)果，輸入能量必須增加以在傳統(tǒng)的封閉式壓縮機中獲得所需的輸出，這樣引起效率的減小。此外，存在的問題是由于滑動部分17上的損壞可靠性降低。
而且，在傳統(tǒng)的封閉式壓縮機在不大于電源頻率的低速驅(qū)動頻率通過逆變器驅(qū)動的情況下，當微小的灰塵等通過離心力在槽32的下端的附近被朝向其周圍丟棄時，它們進一步趨于在槽32的下端通過重力而停滯，因為潤滑油6的流速較慢。因此，在以低速驅(qū)動傳統(tǒng)的封閉式壓縮機的情況下，微小的灰塵和小的廢物進一步地很容易進入滑動部分17和主軸軸承16之間的窄的間隙中，這樣損害了平滑的滑動運動。
本發(fā)明被提出以解決傳統(tǒng)的封閉式壓縮機的上述的問題，并旨在提供具有高的效率和可靠性的封閉式壓縮機。在本發(fā)明中，所希望的平滑的滑動運動通過構(gòu)造壓縮機的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，從而潤滑油可以充分地供給到滑動部分和部件，并防止灰塵和廢物進入軸部分中的滑動部分和部件中。
發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是一種封閉式壓縮機，包括電動機部分和將由上述電動機部分驅(qū)動的壓縮機部分，所述電動機部分和壓縮機部分被封入在儲存潤滑油的全封閉容器中，其中上述壓縮機部分包括具有曲柄部分和主軸的曲柄軸，所述主軸在垂直方向上具有旋轉(zhuǎn)軸線；以及主軸軸承，所述主軸軸承用于可旋轉(zhuǎn)地支撐上述的主軸，粘性泵通過將形成在上述主軸外周上的槽與上述主軸軸承的內(nèi)周組合而構(gòu)成，所述槽的至少一部分為螺旋形，
至少一個滑動部分和至少一個非接觸滑動部分形成在面向上述主軸軸承的所述主軸的外周上，所述至少一個滑動部分與上述的主軸軸承滑動接合，以及所述至少一個非接觸滑動部分與上述主軸軸承具有預定間隙；以及上述槽的下端被布置在上述非接觸滑動部分上。
使用此結(jié)構(gòu)，在如此構(gòu)成的本發(fā)明的封閉式壓縮機中，即使被隨潤滑油抽吸起來的微小灰塵和廢物被收集在螺旋槽的下端附近并進入到主軸的非接觸滑動部分和主軸軸承之間的間隙中，微小的灰塵和廢物可以被從所述間隙排出而沒有在那里停滯，因為在非接觸滑動部分處的間隙大。因此，通過防止由于輸入的增加導致的效率降低和由于滑動部分中的損耗和磨損造成的可靠性的降低，根據(jù)本發(fā)明的封閉式壓縮機可以實現(xiàn)高效率和高可靠性的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的封閉式壓縮機可以被構(gòu)造為槽的下端位于滑動部分之下的非接觸滑動部分上，在所述滑動部分處主軸與主軸軸承滑動接合。使用由此構(gòu)成的本發(fā)明的封閉式壓縮機，即使隨潤滑油抽吸起來的微小灰塵和廢物被收集在槽下端的附近并進入到主軸的非接觸滑動部分和主軸軸承之間的間隙中，微小的灰塵和廢物將不損壞主軸和主軸軸承，因為在非接觸滑動部分處的間隙大。此外，由于可以將從儲存在全封閉容器底部中的潤滑油的油表面至軸承部分處的槽的下端的升程(lift)(距離)設置的短，油供給量隨著相同的旋轉(zhuǎn)頻率增加，并且即使以低的速度旋轉(zhuǎn)也可以執(zhí)行充分的油供給。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以改良效率和可靠性，因為微小的灰塵和廢物可以被排出且在非接觸滑動部分處不損壞主軸和主軸軸承，以及同時，可以確保穩(wěn)定量的油供給。
根據(jù)本發(fā)明的封閉式壓縮機可以被構(gòu)造為多個非接觸滑動部分被形成在面向主軸軸承的主軸的外周上，以及在非接觸滑動部分的最低位置上主軸和主軸軸承之間的間隙可以被形成為比在其它非接觸滑動部分處主軸和主軸軸承之間的間隙窄。由于非接觸滑動部分的下部在這樣構(gòu)造的本發(fā)明的封閉式壓縮機中敞開，微小的灰塵和廢物可以通過重力通過主軸軸承的下部排出。此外，由于可以將從儲存在全封閉容器的底部的潤滑油的油表面至軸承部分處的槽的下端的升程(距離)設置的短，油供給量隨著相同的旋轉(zhuǎn)頻率增加，并且可以以低的速度旋轉(zhuǎn)執(zhí)行充分的油供給操作。
在根據(jù)本發(fā)明的封閉式壓縮機中，優(yōu)選地將在非接觸滑動部分處主軸和主軸軸承之間的直徑間隙設置在0.05毫米和0.40毫米之間的范圍內(nèi)，其中槽的下端位于所述非接觸部分上。如此構(gòu)造的本發(fā)明的封閉式壓縮機，與非接觸滑動部分處的間隙太大的情況相比，潤滑油不容易從主軸軸承的下端向下泄漏，并且由此，可以有效地執(zhí)行到諸如非接觸滑動部分之上的主軸、曲柄部分等的滑動部分的油供給操作。此外，與非接觸滑動部分處的間隙太小的情況相比，也可以使得通過非接觸滑動部分中的潤滑油的粘滯摩擦的輸入減小。
而且，根據(jù)本發(fā)明封閉式壓縮機的槽的上端可以定位在滑動部分之上的非接觸滑動部分上，其中在所述滑動部分處主軸與主軸軸承滑動接合。在如此構(gòu)造的根據(jù)本發(fā)明的封閉式壓縮機中，潤滑油的油膜可以確定地形成滑動部分上，其中在所述滑動部分主軸與主軸軸承滑動接合。
此外，優(yōu)選地，對于根據(jù)本發(fā)明封閉式壓縮機，將在非接觸滑動部分處主軸和主軸軸承之間的直徑間隙設置在0.05毫米和0.50毫米之間的范圍中，其中槽的上端定位在所述非接觸滑動部分上。使用由此構(gòu)成的本發(fā)明的封閉式壓縮機，可以使得非接觸滑動部分處的粘滯摩擦充分小。
而且，根據(jù)本發(fā)明地封閉式壓縮機也可以被構(gòu)造為進一步包括輔助軸，所述輔助軸設置為與主軸同軸并將曲柄部分夾在中間；以及輔助軸承，所述輔助軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐上述的輔助軸。在根據(jù)本發(fā)明這樣形成地封閉式壓縮機中，輔助軸承調(diào)節(jié)主軸的任何傾斜，以及主軸在基本垂直的方向上繞軸線旋轉(zhuǎn)。
此外，根據(jù)本發(fā)明的封閉式壓縮機可以在主軸和主軸軸承之間只具有一個滑動部分。在由此構(gòu)成的本發(fā)明的封閉式壓縮機中，油膜可以確定地形成在主軸和主軸軸承之間，以及由于滑動區(qū)域被最小化，滑動損耗可以被減小，以及效率可以被改良。
而且，根據(jù)本發(fā)明的封閉式壓縮機可以被形成為通過逆變器以多個驅(qū)動頻率驅(qū)動，所述多個驅(qū)動頻率包括不大于商業(yè)電源頻率的驅(qū)動頻率。使用由此構(gòu)成的本發(fā)明的封閉式壓縮機，由于通過低的驅(qū)動頻率可以實現(xiàn)壓縮載荷的減小，因此可以降低到封閉式壓縮機的輸入，由此電冰箱等中的制冷循環(huán)的功率消耗可以被極大地減小。
盡管本發(fā)明的新穎特征具體地限定在所附的權(quán)利要求中，然而對于構(gòu)造和內(nèi)容，以及其他目的和特征，從下面結(jié)合附圖的詳細描述能夠更好地理解本發(fā)明。
圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的封閉式壓縮機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的縱向橫截面視圖；圖2為第一實施例的封閉式壓縮機的相關(guān)部分的橫截面視圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的封閉式壓縮機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的縱向橫截面視圖；圖4為第二實施例的封閉式壓縮機的相關(guān)部分的橫截面視圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明第三實施例的封閉式壓縮機的相關(guān)部分的橫截面視圖；圖6為傳統(tǒng)封閉式壓縮機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的縱向橫截面視圖。
可以認識到，上述視圖的部分和全部是用于說明的示意表示，并且不必描述了所示元件的實際相對尺寸或位置。
具體實施例方式
下面將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的封閉式壓縮機的優(yōu)選實施例。
《第一實施例》圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的封閉式壓縮機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的縱向橫截面視圖。圖2為第一實施例的封閉式壓縮機的相關(guān)部分的橫截面視圖。
如圖1和圖2所示，包括定子102和轉(zhuǎn)子103的電動機部分104和將由此電動機部分104驅(qū)動的壓縮機部分105設置在全封閉容器101中。全封閉容器101在其中儲存潤滑油106。
將電動機部分104的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力傳遞到壓縮機部分105的曲柄軸107包括主軸108，轉(zhuǎn)子103圍繞所述主軸108擠壓配合以被固定，所述主軸108沿垂直線具有旋轉(zhuǎn)軸線，以及曲柄軸109，所述曲柄部分109相對于主軸108的中心旋轉(zhuǎn)軸線以偏心方式形成。壓縮機部分105中的缸體115具有大體圓筒形狀的壓縮室116以及可旋轉(zhuǎn)地支撐主軸108的主軸軸承117。在主軸108的外周上，設置了在其上部和下部與主軸軸承117滑動接合的兩個滑動部分130、131以及分別形成在滑動部分130、131之下的兩個非接觸滑動部分132、133(參看圖2)。非接觸滑動部分132、133的直徑被選擇以小于滑動部分130、131的直徑。因此，曲柄軸107通過形成在主軸108上的滑動部分130、131被可旋轉(zhuǎn)地支撐在主軸軸承117中。
通過主軸108的旋轉(zhuǎn)運動、與主軸108偏心的曲柄軸107的曲柄部分109執(zhí)行繞主軸108的旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)運動，并將旋轉(zhuǎn)運動通過與曲柄部分109連接的連接桿122轉(zhuǎn)換為往復運動。曲柄部分109通過連接桿122連接到壓縮機部分105中的活塞121。結(jié)果，曲柄軸107的旋轉(zhuǎn)運動導致活塞121在缸體115的壓縮室116中執(zhí)行往復滑動運動。
在曲柄軸107內(nèi)，形成了第一供油路徑123和第二供油路徑124。在主軸108下端部分內(nèi)的第一供油路徑123以傾斜的方式形成。即，第一供油路徑123的下端位于主軸108的中心而第一供油路徑123的上端被形成在主軸108的外周側(cè)上。在此第一實施例中，第一供油路徑123通過相對于主軸108的中心旋轉(zhuǎn)軸線傾斜3度形成。如這樣構(gòu)造，當主軸108旋轉(zhuǎn)時，潤滑油106通過離心力經(jīng)由第一供油路徑123上升。此外，由于第二供油路徑124也以傾斜的方式形成，離心力通過曲柄軸107的旋轉(zhuǎn)運動作用在潤滑油106上，由此使所述潤滑油106通過第二供油路徑124上升。
在主軸108的外周上，螺旋槽125以在與曲柄軸107的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上向上傾斜的方式形成。粘性泵部分126通過組合螺旋槽125與主軸軸承117的內(nèi)周形成。螺旋槽125的下端與第一供油路徑123上的端或其附近連通，而螺旋槽125的上端與第二供油路徑124的下端或其附近連通。在主軸108的下端，設置油泵127，所述油泵127的一端在潤滑油106中開口，另一端與第一供油路徑123連通。
如圖2中所示，曲柄軸107的主軸108的外周上，設置了與主軸軸承117滑動接合的兩個滑動部分130、131以及不與主軸軸承117接觸的兩個非接觸滑動部分132、133。螺旋槽125的下端定位在滑動部分130下面的非接觸滑動部分133上。在螺旋槽125的下端定位在其上的非接觸滑動部分133處主軸108和主軸軸承117之間的直徑間隙被設置在0.05和0.40毫米之間的范圍中。所述直徑間隙指的是主軸軸承117的內(nèi)徑和主軸108的外徑的差異。在第一實施例中，非接觸滑動部分133處直徑間隙被設置為0.20毫米。在滑動部分130、131處主軸108和主軸軸承117之間的直徑間隙被設置在0.01毫米和0.03毫米之間的范圍中。在第一實施例中，滑動部分130、131處直徑間隙被設置為0.02毫米。
此外，用于第一實施例的封閉式壓縮機中的制冷劑氣體是天然制冷劑，所述天然制冷劑具有由臭氧破壞系數(shù)是零的R134a或者R600a所表示的低全球變暖系數(shù)。作為這些天然制冷劑的碳氫制冷劑被分別通過與具有高的相對溶解性的潤滑油組合使用。
下面描述如上所述構(gòu)造的第一實施例的封閉式壓縮機的操作。
通過電動機部分104的轉(zhuǎn)子103的旋轉(zhuǎn)運動，曲柄軸107旋轉(zhuǎn)并且其曲柄部分109執(zhí)行繞主軸108的中心軸線的旋轉(zhuǎn)運動。曲柄部分109的旋轉(zhuǎn)運動通過連接桿122轉(zhuǎn)換為往復運動，并被傳遞到活塞121。結(jié)果，活塞121在壓縮室116中執(zhí)行往復滑動運動，由此抽吸制冷劑氣體以將所述制冷劑氣體在壓縮室116中壓縮。這樣，在制冷劑氣體被從制冷系統(tǒng)抽吸到壓縮室116并被壓縮之后，其被排放到全封閉容器101外面，用于再次通過制冷系統(tǒng)進一步循環(huán)。
設置在曲柄軸107下端的油泵127利用曲柄軸107的旋轉(zhuǎn)執(zhí)行泵起潤滑油106的抽吸作用。隔板設置在油泵127內(nèi)，所述油泵127具有曲柄軸107的旋轉(zhuǎn)讓這些隔板抽吸潤滑油106同時攪動潤滑油106的結(jié)構(gòu)。通過油泵127的抽吸作用，儲存在全封閉容器101底部的潤滑油106通過主軸108內(nèi)的第一供油路徑123上升。此外，由于第一供油路徑123以相對于主軸108的旋轉(zhuǎn)中心軸線傾斜的方式形成，潤滑油106隨主軸108的旋轉(zhuǎn)通過離心力通過第一供油路徑123上升。到達第一供油路徑123上部的潤滑油106被引導到螺旋槽125。由于螺旋槽125向著與離心力方向相同方向傾斜，所述離心力以與曲柄軸107的旋轉(zhuǎn)方向相反的方式工作，螺旋槽125起到粘性泵126的作用，由此給予槽125內(nèi)的潤滑油106很大的向上的傳遞力。結(jié)果，潤滑油106通過槽125上升并被供給到曲柄軸107的滑動部分130、131。到達槽125上端的潤滑油106被導引到第二供油路徑124且被供給到曲柄部分109和滑動部分以及壓縮機部分105中的部件。
在根據(jù)第一實施例的封閉式壓縮機中，隨潤滑油106由油泵127抽吸起來的微小灰塵和廢物通過離心力經(jīng)由第一供油路徑123上升。并且，在第一供油路徑123的上端或其附近，微小的灰塵和廢物被離心力丟棄到形成在主軸108外周上的螺旋槽125的下端。然而，螺旋槽125的下端形成在主軸108的非接觸滑動部分133處，并且非接觸滑動部分133處的間隙比微小的灰塵和廢物的直徑寬，這樣在此部分中的間隙很難被微小的灰塵和廢物堵塞。由此，與潤滑油106一起抽吸起來的微小的灰塵和廢物通過非接觸滑動部分133和主軸軸承117之間的寬的間隙落下。
如上所述，在油供給操作中，即使與潤滑油106一起抽吸起來的微小的灰塵和廢物停滯在槽125的下端周圍并進入非接觸滑動部分133處的主軸108和主軸軸承117之間的間隙，它們通過重力從主軸軸承117的端部排出而沒有停滯在那里。
此外，在根據(jù)第一實施例所形成的封閉式壓縮機中，可以將從存儲在全封閉容器101底部的潤滑油106的油表面至槽125下端的距離(升程)設置的短。因此，由于根據(jù)第一實施例的封閉式壓縮機的升程可以短，從而可以用相同的旋轉(zhuǎn)頻率增加油泵127的油供給量。
此外，根據(jù)第一實施例的封閉式壓縮機具有螺旋槽125下端的開口占據(jù)了相對較大的區(qū)域并且形成在主軸108的非接觸滑動部分133上但沒有是形成在滑動部分130上的結(jié)構(gòu)。因此，其具有其中潤滑油被確定地保持在滑動部分130和主軸軸承117之間的間隙中，且油膜容易形成在滑動部分130和主軸軸承117之間的結(jié)構(gòu)。結(jié)果，確定地防止作為金屬對金屬接觸的滑動部分130與主軸軸承108直接接觸的情況。
因此，利用根據(jù)第一實施例的封閉式壓縮機，可以將潤滑油106中的微小的灰塵和廢物幾乎完全從主軸軸承117的內(nèi)部排出，以穩(wěn)定地將潤滑油106供給到滑動部分和部件，并容易形成油膜。因此，根據(jù)第一實施例的封閉式壓縮機可以實現(xiàn)平滑的滑動運動并可以提供具有高效率和可靠性的封閉式壓縮機。
如上所述，在第一實施例的封閉式壓縮機中，由于外來雜質(zhì)被防止進入滑動部分以及由此通過磨損損壞滑動部分，因此可以建立具有高可靠性的制冷系統(tǒng)。由于不需要由于外來雜質(zhì)進入到滑動部分的緣故而增加驅(qū)動力，第一實施例的封閉式壓縮機將不會引起輸入功率的增加，并且由此可以以高的效率恒定地實現(xiàn)操作。
在根據(jù)第一實施例的封閉式壓縮機中，在非接觸滑動部分133處主軸108和主軸軸承117之間的直徑間隙被設置在0.05毫米和0.40毫米之間的范圍中，其中槽125的下端形成在所述非接觸滑動部分133上。當非接觸滑動部分133處的直徑間隙被設置的寬于上述范圍時，引起潤滑油106將從主軸軸承117的下端向下泄漏的問題。但是，如果在非接觸滑動部分133處直徑間隙被設置在上述范圍之內(nèi)，潤滑油106不容易從主軸軸承117泄漏。因此，就可以充分地執(zhí)行到非接觸滑動部分133之上的主軸108和曲柄部分109上的滑動部分的油供給操作。
另一方面，當非接觸滑動部分133處的間隙被設置的窄于上述范圍時，使得非接觸滑動部分133內(nèi)的潤滑油106的粘滯摩擦更大并且需要輸入功率增加。但是，通過將非接觸滑動部分133處的間隙設置在上述范圍之內(nèi)，使得非接觸滑動部分133中的潤滑油106的粘滯摩擦小并且可以使輸入功率小。換言之，在根據(jù)第一實施例的封閉式壓縮機中，就可以對非接觸滑動部分133之上的主軸108和曲柄部分109上的滑動部分執(zhí)行充分的注油，并且能夠通過減小非接觸滑動部分133中的潤滑油106的粘滯摩擦而實現(xiàn)輸入功率的減小。因此，根據(jù)第一實施例的封閉式壓縮機變成以高的效率工作的具有高可靠性的裝置。
此外，在根據(jù)第一實施例的封閉式壓縮機以不大于電源頻率的低驅(qū)動頻率通過逆變器驅(qū)動的情況下，且當微小的灰塵和廢物通過離心力在螺旋槽125下端的附近被丟棄到周側(cè)時，它們可以通過重力到達槽125的下端部分，因為潤滑油106的流動速度緩慢。但是，由于微小的灰塵和廢物通過非接觸滑動部分133處的間隙下降，微小的灰塵和廢物將不停滯在滑動部分中，這樣即在低速操作中也可以實現(xiàn)高效率和可靠性的操作。
此外，在根據(jù)第一實施例的封閉式壓縮機中，連接到第一供油路徑123的螺旋槽125的下端被形成在用作軸承的滑動部分130之下的非接觸滑動部分133中。由于從在全封閉容器101底部的潤滑油106到槽125的下端的升程(距離)因此可以被設置的短，并且由此，低速操作成為可能。因此，利用根據(jù)第一實施例的全封閉容器，可以低驅(qū)動頻率時的壓縮負荷和到封閉式壓縮機的輸入功率，并且由此降低電冰箱等的制冷循環(huán)中的功率消耗。
此外，根據(jù)第一實施例的封閉式壓縮機的上述操作是通用的，而不管制冷劑氣體和將與制冷劑氣體組合的潤滑劑的類型。
《第二實施例》下面參考附圖3和附圖4描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的封閉式壓縮機。圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的封閉式壓縮機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的縱向橫截面視圖。圖4是第二實施例的封閉式壓縮機的相關(guān)部分的橫截面視圖。在第二實施例中，與上述第一實施例中的部分和部件具有相同的功能和結(jié)構(gòu)的部分和部件用相同的標號來指示，并且省略它們的說明。第二實施例的封閉式壓縮機的結(jié)構(gòu)與第一實施例的封閉式壓縮機的結(jié)構(gòu)的不同點在于曲柄軸的結(jié)構(gòu)以及用于可旋轉(zhuǎn)地支撐曲柄軸的機構(gòu)。
如圖3所示，包括定子102和轉(zhuǎn)子103的電動機部分104以及將由此電動機部分104驅(qū)動的壓縮機部分201被設置在儲存潤滑油106的全封閉容器101中。
曲柄軸202包括轉(zhuǎn)子103繞其被壓配合以被固定的主軸203，設置在與主軸203偏心的軸線上以圍繞主軸203的中心軸線偏心旋轉(zhuǎn)的曲柄部分204，以及輔助軸205，所述輔助軸205被設置用于將曲柄部分204夾在輔助軸205和主軸203之間。輔助軸205被設置為其繞與主軸203共軸的軸線旋轉(zhuǎn)。用于可旋轉(zhuǎn)地支撐輔助軸205的輔助軸承206被設置在缸體207上。
在曲柄軸202內(nèi)，設置了第一供油路徑208和第二供油路徑209。位于主軸203下端內(nèi)的第一供油路徑208以傾斜的方式設置。即，第一供油路徑208的下端位于主軸203的中心二第一供油路徑208的上端被形成在主軸208的外周側(cè)。在第二實施例中，第一供油路徑208相對于主軸203的旋轉(zhuǎn)中心軸線傾斜3度形成。如這樣構(gòu)造，當主軸203旋轉(zhuǎn)時，潤滑油106通過離心力經(jīng)由第一供油路徑208上升。在主軸203的外周上，螺旋槽210以其在與曲柄軸202的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上傾斜的方式形成。粘性泵部分212通過將螺旋槽210與主軸軸承211的內(nèi)周組合形成。螺旋槽210的下端與第一供油路徑208的上端或其附近相連通，而螺旋槽210的上端與第二供油路徑209的下端或者其附近相連通。在主軸203的下端上，設置了油泵127，所述油泵127的一端在潤滑油106中開口，另一端與第一供油路徑208連通。
如圖4所示，在曲柄軸202的主軸203的外周上，設置了兩個滑動部分213、214，所述滑動部分213、214與主軸軸承211滑動，以及三個非接觸滑動部分215、216、217，所述非接觸滑動部分215、216、217不與主軸軸承211相接觸。螺旋槽210的下端定位在第一滑動部分213之下的第一非接觸滑動部分215上。槽210的上端定位在第二滑動部分214之上的第三非接觸滑動部分217上。
第一非接觸滑動部分215處的主軸203和主軸軸承211之間的直徑間隙被設置在0.05毫米和0.40毫米之間的范圍內(nèi)，其中螺旋槽210的下端被形成在第一非接觸滑動部分215上。在第二實施例中，第一非接觸滑動部分215處的直徑間隙被設置為0.20毫米。第二非接觸滑動部分216處和第三非接觸滑動部分217處的主軸203和主軸軸承211之間的直徑間隙被設置在0.05毫米和0.40毫米之間的范圍中。在第二實施例中，第二非接觸滑動部分216處和第三非接觸滑動部分217處的直徑間隙被設置為0.4毫米。
第一滑動部分213處和第二滑動部分214處的主軸203和主軸軸承211之間的直徑間隙被設置在0.01毫米和0.03毫米之間的范圍中。在第二實施例中，第一滑動部分213處和第二滑動部分214處的直徑間隙被設置為0.02毫米。
在根據(jù)第二實施例的封閉式壓縮機中，輔助軸205被形成在曲柄軸202的頂端部上，且此輔助軸205被輔助軸承206可旋轉(zhuǎn)地支撐。即，曲柄軸202在其主軸203通過主軸軸承211可旋轉(zhuǎn)地支撐，形成在曲柄部分204之上與主軸203共軸的輔助軸205由輔助軸承206可旋轉(zhuǎn)地支撐。優(yōu)選地，在輔助軸205的外周和輔助軸承206的內(nèi)周之間的直徑間隙設置在0.01毫米和0.03毫米之間的范圍中。在根據(jù)第二實施例的封閉式壓縮機中，所述直徑間隙被設置為0.02毫米。
用于根據(jù)第二實施例的封閉式壓縮機中的制冷劑氣體是具有由R134a或者R600a表示的、具有低全球變暖系數(shù)的天然制冷劑，所述R134a或者R600a的臭氧破壞系數(shù)是零。這些天然制冷劑的碳氫制冷劑被分別通過與具有高的相對溶解性的潤滑油組合使用。
下面描述根據(jù)如上所述所構(gòu)造的第二實施例的封閉式壓縮機的操作。
通過電動機部分104的轉(zhuǎn)子103的旋轉(zhuǎn)運動，曲柄軸202旋轉(zhuǎn)，并且偏心軸線上的其曲柄部分204繞主軸203的中心軸線執(zhí)行旋轉(zhuǎn)運動。曲柄部分204的旋轉(zhuǎn)運動通過連接桿122被轉(zhuǎn)換為往復運動以傳遞到活塞121。結(jié)果，活塞121在壓縮室116中執(zhí)行往復滑動運動。由此抽吸制冷劑氣體以將其在壓縮室中進行壓縮。這樣，在制冷劑氣體被從制冷系統(tǒng)抽吸到壓縮室116并被壓縮后，其被排出到全封閉容器101之外用于通過制冷系統(tǒng)進一步循環(huán)。
進而，隨著曲柄軸202的旋轉(zhuǎn)運動，儲存在全封閉容器101底部的潤滑油106通過油泵127和粘性泵212等的抽吸作用而被抽吸起來并被供給到曲柄軸202的滑動部分和壓縮機部分201內(nèi)的滑動部分。如上所述，根據(jù)第二實施例的封閉式壓縮機的操作與如前所述的根據(jù)第一實施例的封閉式壓縮機的操作相同。在根據(jù)第二實施例的封閉式壓縮機中，由于第二供油路徑209通過輔助軸205，已經(jīng)通過第二供油路徑209的潤滑油被供給到輔助軸205和輔助軸承206之間的間隙。
在根據(jù)第二實施例的封閉式壓縮機中，且在主軸213通過主軸軸承211支撐的部分處，第一非接觸滑動部分215和第三非接觸滑動部分217被形成在所述部分的兩側(cè)。進而，在曲柄軸202上，繞中心軸線偏心旋轉(zhuǎn)的曲柄部分204設置在主軸203的上部。因此，在根據(jù)第二實施例的封閉式壓縮機被構(gòu)造為曲柄軸202只通過主軸軸承211而不由輔助軸205和輔助軸承206支撐的情況下，存在主軸203有可能隨著曲柄軸202的旋轉(zhuǎn)運動而較大地傾斜的情況。在這樣的情況下，存在在曲柄部分204和壓縮機部分201的滑動部分中發(fā)生諸如夾緊或者扳緊的問題。第二實施例的封閉式壓縮機被構(gòu)造為曲柄部分204的下端和上端上的主軸203和輔助軸205分別通過主軸軸承211和輔助軸承206可旋轉(zhuǎn)支撐。為此，在曲柄軸202的旋轉(zhuǎn)運動過程中，主軸203被確定地保持在其期望的位置上以旋轉(zhuǎn)，并且有效地防止在壓縮機部分201的曲柄部分204和滑動部分中發(fā)生諸如夾緊或者扳緊的任何故障。
如上所述，在根據(jù)第二實施例的封閉式壓縮機中，由于輔助軸承206與主軸軸承211一起確定地調(diào)節(jié)曲軸202的傾斜，與其中只有主軸軸承211的情況相比，可以使得主軸203的第一滑動部分213和第二滑動部分215之間的間隙更小。此外，在根據(jù)第二實施例的封閉式壓縮機中，可以將螺旋槽210的下端定位在第一滑動部分213之下以及將槽210的上端定位在第二滑動部分214之上。使用此結(jié)構(gòu)，在下側(cè)的第一滑動部分213中以及在上側(cè)的第二滑動部分214中，可以極大地減小微小的灰塵和廢物進入到這些滑動部分中。因此，根據(jù)第二實施例的封閉式壓縮機，可以防止由于在滑動部分213、214上的損壞等而降低可靠性并增加效率和可靠性。
此外，在第二實施例的封閉式壓縮機中，在用作軸承的第一滑動部分213之下的第一非接觸滑動部分215上，形成將與第一供油路徑208相連接的螺旋槽210的下端。因此，可以將從儲存全封閉容器101底部的潤滑油106的表面到槽210的下端的升程(距離)設置的短，并且由此使得可能進行低速操作。這樣，根據(jù)第二實施例的封閉式壓縮機中，因此可以減小低驅(qū)動頻率的壓縮載荷，以減小輸入到封閉式壓縮機的功率，并且由此減小了電冰箱等中的制冷循環(huán)中的功率消耗。
此外，根據(jù)第二實施例的封閉式壓縮機的上述操作是通用的，而不論制冷劑氣體和將與制冷劑氣體組合的潤滑油的類型。
《第三實施例》下面將參考圖5說明根據(jù)本發(fā)明第三實施例的封閉式壓縮機。圖5是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的封閉式壓縮機的相關(guān)部分的橫截面視圖。在第三實施例中，與上述第二實施例的的部分和部件具有相同的功能和結(jié)構(gòu)的部分和部件用相同的標號指示，并且省略它們的說明。第三實施例的封閉式壓縮機的結(jié)構(gòu)與第二實施例的封閉式壓縮機的不同點在于曲柄軸的結(jié)構(gòu)。在第三實施例的下述說明中，將主要說明與第二實施例的不同點。
如圖5所示，曲柄軸301包括主軸302、相對于主軸302偏心形成的曲柄部分303，以及與主軸302同軸設置用于夾持曲柄部分303的輔助軸304。在主軸302的外周上，設置了與主軸軸承211滑動的滑動部分305以及不與主軸軸承211接觸的三個非接觸滑動部分306、307、308。即，主軸203只在滑動區(qū)域305上與主軸軸承211滑動接合。螺旋槽310的下端設置在第一非接觸滑動部分306上，所述第一非接觸滑動部分朝向主軸軸承211的下端部分，以及螺旋槽310的上端設置在第三非接觸滑動部分308上。
在第三實施例中，在主軸302的外周上，從最下面以此順序形成了第一非接觸滑動部分306、第二非接觸滑動部分307、滑動部分305和第三非接觸滑動部分308。在由此形成的非接觸滑動部分中，第一非接觸滑動部分306和主軸軸承211之間的直徑間隙大約是0.20毫米，以及第二非接觸滑動部分307和主軸軸承211之間的直徑間隙是0.50毫米。此外，第三非接觸滑動部分308和主軸軸承211之間的直徑間隙是0.50毫米。
根據(jù)如上構(gòu)造的第三實施例的封閉式壓縮機的操作與第一實施例的上述封閉式壓縮機的操作相同。在根據(jù)第三實施例的封閉式壓縮機中，由于第二供油路徑209通過輔助軸304，如在第二實施例的情況，通過第二供油路徑209的潤滑油106被供給到輔助軸304和輔助軸承206之間的間隙。
在根據(jù)第二實施例的上述封閉式壓縮機中，由于滑動部分213、214被形成在兩個位置上，各滑動部分213、214的上端和下端被定位在4個點上。在滑動部分213、214的各上端和下端，滑動部分213、214和主軸211之間的油壓很容易逃離并且由此油膜不容易形成在其中。因此，這樣的滑動部分優(yōu)選地聚集在一個區(qū)域中。在根據(jù)第三實施例的封閉式壓縮機中，由于滑動部分305在一個位置上，滑動部分305的上端和下端被定位在兩個點上。因此，通過其內(nèi)油壓逃離的位置的數(shù)目變小，并且由此容易形成油膜。
如上所述，在根據(jù)第三實施例的封閉式壓縮機中，由于滑動點可以被最小化，并且由滑動部分占據(jù)的部分的區(qū)域可以很小，由此可以減小滑動損耗并改良效率。
在第三實施例的封閉式壓縮機中，第一非接觸滑動部分306和主軸軸承211之間的直徑間隙例如被設置為0.20毫米，以及第二非接觸滑動部分307和主軸軸承211之間的直徑間隙例如被設置為0.50毫米。如上所述，通過將第一非接觸滑動部分306處的直徑間隙設定的小于第二非接觸滑動部分307處的直徑間隙，可以構(gòu)造為供給到第一非接觸滑動部分306之上的潤滑油106不容易從第一非接觸滑動部分306向下泄漏。因此，可以執(zhí)行到位于主軸302之上的滑動部分305，和到作為曲柄部分303等的滑動部分的充分的油供給。此外，由于第二非接觸滑動部分307處的間隙被設置充分大，可以使得第二非接觸滑動部分307處的間隙中的潤滑油的粘滯摩擦充分小。
如上所述，在根據(jù)第三實施例的封閉式壓縮機中，可以充分地執(zhí)行對第一非接觸滑動部分306之上的主軸302處的滑動部分、曲柄部分303等注油，并由此通過使第二非接觸滑動部分307處的間隙中的潤滑油106的粘滯摩擦變小而減小輸入功率。結(jié)果，根據(jù)第三實施例的封閉式壓縮機變成了具有高效率和高可靠性的裝置。
根據(jù)第三實施例的上述封閉式壓縮機的操作是通用的，而不論制冷劑氣體和將與制冷劑氣體組合的潤滑油的類型。
如上述的實施例中所描述，根據(jù)本發(fā)明，通過有效地防止由于輸入功率的增加導致的效率降低以及防止由于滑動部分上的損壞和磨損導致的可靠性降低，可以提供具有高效率和可靠性的封閉式壓縮機。
盡管本發(fā)明以特定程度以其優(yōu)選形式進行了說明，可以理解優(yōu)選形式的公開對于結(jié)構(gòu)的細節(jié)進行了改變，并且所述部分的組合和布置可以不脫離本發(fā)明如權(quán)利要求所述的精神和范圍。
工業(yè)應用性由于本發(fā)明可以提供一種封閉式壓縮機，所述封閉式壓縮機能夠防止由于輸入功率的增加而導致的效率降低以及防止由于滑動部分的損壞和磨損導致的可靠性降低，因此其在用于電冰箱、空調(diào)等的制冷循環(huán)中是有用的。
權(quán)利要求
1.一種封閉式壓縮機，包括電動機部分和將由所述電動機部分驅(qū)動的壓縮機部分，所述電動機部分和壓縮機部分被封入在儲存潤滑油的全封閉容器內(nèi)，其中所述壓縮機部分包括具有曲柄部分和主軸的曲柄軸，和用于可旋轉(zhuǎn)地支撐所述主軸的主軸軸承，所述主軸在垂直方向上具有旋轉(zhuǎn)軸線；粘性泵通過將形成在所述主軸外周上的槽與所述主軸軸承的內(nèi)周組合而構(gòu)成，所述槽的至少一部分為螺旋形；至少一個滑動部分和至少一個非接觸滑動部分形成在面向所述主軸軸承的所述主軸的外周上，所述至少一個滑動部分與所述主軸軸承滑動接合，且所述至少一個非接觸滑動部分與所述主軸軸承之間具有預定間隙；及所述槽的下端被布置在所述非接觸滑動部分上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉式壓縮機，其中所述槽的下端被布置在所述滑動部分之下的所述非接觸滑動部分上，在所述滑動部分處所述主軸與所述主軸軸承滑動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉式壓縮機，其中多個非接觸滑動部分形成在與所述主軸軸承相對的所述主軸的外周的表面上，且在最低位置的所述非接觸滑動部分中的一個非接觸滑動部分處所述主軸與所述主軸軸承之間的直徑間隙形成得比在其它非接觸滑動部分處所述主軸與所述主軸軸承之間的直徑間隙窄。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封閉式壓縮機，其中在布置在所述槽的下端的所述非接觸滑動部分處所述主軸與所述主軸軸承之間的直徑間隙在0.05毫米和0.40毫米之間的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉式壓縮機，其中所述槽的上端被布置在所述滑動部分上方的所述非接觸滑動部分上，其中在所述滑動部分處所述主軸與所述主軸軸承滑動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的封閉式壓縮機，其中在布置在所述槽的上端的所述非接觸滑動部分處的所述主軸與所述主軸軸承之間的直徑間隙在0.05毫米和0.50毫米之間的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的封閉式壓縮機，其中進一步包括輔助軸，所述輔助軸與所述主軸同軸用于將曲柄部分夾在中間；和輔助軸軸承，所述輔助軸軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐所述輔助軸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的封閉式壓縮機，其中具有所述主軸軸承的所述主軸的一個滑動部分形成在所述主軸的外周的表面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的封閉式壓縮機，其中所述封閉式壓縮機由逆變器以多個驅(qū)動頻率驅(qū)動，所述多個驅(qū)動頻率至少包括不大于電源頻率的驅(qū)動頻率。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的封閉式壓縮機具有粘性泵部分，所述粘性泵部分通過將形成在主軸外周上的螺旋槽與主軸軸承的內(nèi)周組合形成，至少一個滑動部分和至少一個非接觸滑動部分形成在與主軸軸承相對的主軸的外周的表面上，在所述外周上槽的下端位于非接觸滑動部分上，所述至少一個滑動部分與主軸軸承滑動接合，所述至少一個非接觸滑動部分與主軸軸承具有預定間隙。
文檔編號F04B49/06GK1846064SQ200480025630
公開日2006年10月11日 申請日期2004年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月14日
發(fā)明者明石浩業(yè), 坪井康祐 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社