專利名稱：密封型壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于諸如例如組合冷藏器和冷凍器的制冷循環(huán)類型的密封型壓縮機(jī)。
背景技術(shù)：
對于家用的組合冷藏器和冷凍器中使用的類型的密封型壓縮機(jī)，近年來對功耗最小化和噪聲減小的精密壓縮機(jī)的需求呈現(xiàn)上升趨勢。面對這些需求，已進(jìn)行了嘗試，目前正在壓縮機(jī)中使用低粘性的潤滑油，與/或使用變換器控制驅(qū)動系統(tǒng)以允許壓縮機(jī)在低速操作條件下操作(例如，在家用冰箱的情況下以約1,200rpm)。作為一種基本技術(shù)，密封型壓縮機(jī)要求冷凍器油被充分地供應(yīng)到軸承和諸如例如連接桿和活塞的滑動件，并要求使用即使在進(jìn)行低速操作期間，也能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定供油的油泵。
至今使用的此種油泵是一種設(shè)計以在旋轉(zhuǎn)件的大回轉(zhuǎn)半徑的某一位置處收集油的類型的油泵，大回轉(zhuǎn)半徑的某一位置處能夠獲得強(qiáng)大的離心力。例如，參見日本專利公開No.H09-512315。
現(xiàn)在，參照附圖將討論上面提到類型的現(xiàn)有技術(shù)密封型壓縮機(jī)。
圖15顯示了現(xiàn)有技術(shù)密封型壓縮機(jī)的縱斷面視圖；而圖16顯示了現(xiàn)有技術(shù)密封型壓縮機(jī)的一部分的放大視圖。參照這些圖，現(xiàn)有技術(shù)壓縮機(jī)包括填充大量制冷劑2以及冷凍機(jī)油3的密封容器1。
電動元件11由與外部電源(未示出)電連接的定子12和定位在定子12內(nèi)部的轉(zhuǎn)子13組成，轉(zhuǎn)子13與定子12之間限定間隙。
壓縮元件21包括軸22，該軸22具有轉(zhuǎn)子13安裝在其上的主軸部分22a和偏心軸部分22b；缸體23，該缸體23被固定在定子12上方且具有在其中確定的壓縮室23a；軸承24，該軸承24設(shè)置在缸體23中并支撐主軸部分22a；在壓縮室23a內(nèi)部可往復(fù)運動的往復(fù)活塞25；和用于連接活塞25與偏心軸部分22b的連接裝置26，從而形成往復(fù)壓縮機(jī)構(gòu)。
以下將討論供油機(jī)構(gòu)的細(xì)節(jié)。
該軸22的主軸部分22a的下端設(shè)有浸入冷凍機(jī)油3中的油泵31。
轉(zhuǎn)子13被加工以具有油傳送孔32，該油傳送孔32流體連接在其安裝在主軸部分22a上的內(nèi)壁與轉(zhuǎn)子13的上表面附近一側(cè)的大回轉(zhuǎn)半徑的位置之間，以便油傳送孔32能夠?qū)⒂捅?1的上端與連通孔33流體連接。
油傳送管34被固定地插入轉(zhuǎn)子13的上表面附近的油傳送孔31的開口中。并且還設(shè)有集油裝置35，該集油裝置35被配合到軸承24，用于接收從油傳送管34排出的冷凍機(jī)油3；和供應(yīng)裝置36，該供應(yīng)裝置36用于將油收集裝置35中收集的冷凍機(jī)油3供應(yīng)到由主軸部分22a和軸承24構(gòu)成的滑動區(qū)。
現(xiàn)在將描述如上述方式構(gòu)造的密封型壓縮機(jī)的操作。
當(dāng)電力從外部電源供應(yīng)到定子12時，轉(zhuǎn)子13與軸22一起旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，通過連接裝置26，偏心軸部分22b的偏心運動導(dǎo)致活塞25在壓縮室23a內(nèi)部執(zhí)行往復(fù)運動，從而執(zhí)行預(yù)定的壓縮操作，以壓縮被吸入的氣體。
主軸部分22a隨著軸22的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，而由于離心力的作用，經(jīng)油泵31向上流動的冷凍機(jī)油3穿過連通孔33，然后經(jīng)油傳送孔32和油傳送管34向上流動。
從油傳送管34排出的冷凍機(jī)油3被注入集油裝置35。
經(jīng)供應(yīng)裝置36，如此收集在集油裝置35中的冷凍機(jī)油3潤滑由主軸部分22a和軸承24構(gòu)成的滑動區(qū)。
此外，為了提高減小電功耗和使振動和噪聲最小化的效率，目前本領(lǐng)域可獲得電壓縮機(jī)和密封型壓縮機(jī)，電壓縮機(jī)中替代感應(yīng)電機(jī)，電動元件采用(諸如例如在日本公開專利公布第2001-73948號中公開的)具有固定在轉(zhuǎn)子中的永磁體的雙極永磁體類型的電機(jī)的形式；密封型壓縮機(jī)中密封型壓縮機(jī)具有(諸如例如在日本公開專利公布第2000-110723號中公開的)位于上部區(qū)域中的機(jī)械單元。
在下文中，將參照附圖討論現(xiàn)有技術(shù)的密封型壓縮機(jī)。
圖17顯示了在上面提到的日本專利公開公布第2001-73948號中公開的現(xiàn)有技術(shù)密封型壓縮機(jī)的縱斷面視圖。如圖17所示，包括定子52和轉(zhuǎn)子53的電動元件54和適合被電動元件54驅(qū)動的壓縮元件55被容納在密封容器51內(nèi)；并且一些潤滑油56被填加在密封容器51內(nèi)。軸60具有轉(zhuǎn)子53被安裝在其上的主軸部分61；和相對于主軸部分61偏心地形成的偏心軸部分62。缸體64具有大體管狀壓縮室65，并還具有固定在其中由非磁性材料的鋁材料制成的主軸承67?；钊?9被插入缸體64中的壓縮室65中，用于在其中往復(fù)運動，并且活塞69通過連接裝置70，與偏心軸部分62驅(qū)動連接。
電動元件54采用雙極永磁體型的電機(jī)形式，該電機(jī)包括包括定子鐵芯74的定子52，定子鐵芯74由具有圍繞在其周圍的線圈的層積電磁鋼片制成；和具有固定在其中的永磁體77的轉(zhuǎn)子53。此外，保護(hù)端板78用于防止永磁體77脫落，該保護(hù)端板78被固定到轉(zhuǎn)子鐵芯76。
中空孔79設(shè)置在壓縮元件55鄰近的轉(zhuǎn)子鐵芯76的一端中，而主軸承67在該中空孔79內(nèi)部延伸。
對于如上述方式構(gòu)造的密封型壓縮機(jī)，現(xiàn)在將描述其操作。
電動元件54的轉(zhuǎn)子53驅(qū)動軸60，而偏心軸部分62的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)連接裝置70傳送到活塞69，這導(dǎo)致活塞69在壓縮室65內(nèi)執(zhí)行往復(fù)運動。相應(yīng)地，在從制冷系統(tǒng)(未示出)吸入壓縮室65中而然后在壓縮室65內(nèi)被壓縮后，制冷氣體被再次排入制冷系統(tǒng)。
在下述描述中，將討論磁通量流及其損耗。由于主軸承67由非磁材料制成，在孔79的內(nèi)周表面和主軸承67之間不會形成磁性吸引力，不會產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩?fù)p失，而且從永磁體77發(fā)出的磁通量將不會被主軸承67吸引，但它們多數(shù)僅通過轉(zhuǎn)子鐵芯76。相應(yīng)地，在主軸承67內(nèi)實質(zhì)不會出現(xiàn)鐵損(尤其是，渦流損耗)，而因此可以獲得高的效率。
圖18顯示了在上面提到的日本公開專利公布第2000-110723號中公開的現(xiàn)有技術(shù)密封型壓縮機(jī)的縱斷面視圖。
如圖18所示，由定子82和轉(zhuǎn)子83構(gòu)成的電動元件84和適合被電動元件84驅(qū)動的壓縮元件85被容納在密封容器81內(nèi)部；并且潤滑油86被保留在密封容器81內(nèi)部。軸87具有轉(zhuǎn)子83被壓配在其上的主軸部分88和相對于主軸部分88偏心形成的偏心軸部分89。
缸體94具有限定在其中的大體圓柱形壓縮室，并具有用于旋轉(zhuǎn)支撐主軸部分88的主軸承96?；钊?7被插入在缸體94中的壓縮室內(nèi)，用于在其中往復(fù)運動，并通過連接裝置98，與偏心軸部分89驅(qū)動連接。
軸87具有在其中確定的給油通路90和91，而主軸部分88具有外周，外周形成有在其中確定以便沿與軸87的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向向上螺旋延伸的螺旋槽92，該槽92具有與給油通路90的上端附近的部分連通的下端。螺旋槽92的上端與給油通路91附近的部分連通。油斗93的一端開口到一些潤滑油86中，而相對端與給油通路90連通，油斗93被固定在主軸部分88的下端上。利用布置在電動元件84下方的彈簧95，包括壓縮元件85和電動元件84的單元被彈性支撐在密封容器81內(nèi)部。
對于如上述方式構(gòu)造的密封型壓縮機(jī)，現(xiàn)在將描述其操作。
電動元件84的轉(zhuǎn)子83驅(qū)動軸87，而經(jīng)連接裝置98，偏心軸部分99的旋轉(zhuǎn)運動傳送到活塞97，這導(dǎo)致活塞97在壓縮室65內(nèi)執(zhí)行往復(fù)運動。相應(yīng)地，在制冷氣體被從制冷系統(tǒng)(未示出)吸入壓縮室內(nèi)而然后在壓縮室內(nèi)壓縮后，它被再次排入制冷系統(tǒng)中。
另一方面，當(dāng)軸87被驅(qū)動時，油斗(oil cone)93執(zhí)行泵功能。利用油斗93的泵功能作用，密封容器81的底部區(qū)域中的潤滑油86經(jīng)給油通路90被向上抽取。如此被向上抽到給油通路90的上部區(qū)域的潤滑油96被導(dǎo)入螺旋槽92。由于螺旋槽92的傾斜方向與沿軸87的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向作用的慣性力的方向相同，因此較大傳送力作用于潤滑油86上以進(jìn)一步向上抽取后者。
潤滑油86不僅經(jīng)螺旋槽92向上抽取，而且也被向軸87的滑動區(qū)域供應(yīng)。到達(dá)螺旋槽92的上端的潤滑油86流入給油通路91中，然后被供應(yīng)到并潤滑諸如偏心軸部分89和其它部分的滑動區(qū)域。
此外，雖然由于活塞97執(zhí)行往復(fù)運動，在活塞97附近的壓縮元件85會出現(xiàn)相當(dāng)大的振動，但是在遠(yuǎn)離活塞97的電動元件84下方出現(xiàn)的振動將較低。由于壓縮元件85和電動元件84組成的單元由在振動較低的電動元件84下方的區(qū)域處的彈簧95彈性支撐，因此經(jīng)彈簧95傳送到密封容器81的振動可以得到抑制，使密封型壓縮機(jī)不產(chǎn)生相當(dāng)大的振動。
然而，已發(fā)現(xiàn)上面提及的日本專利公布第H09-512315號披露的結(jié)構(gòu)具有如下問題由于精密的給油通路形成在轉(zhuǎn)子中，密封型壓縮機(jī)的制造成本會變得很高。此外，由于需要油傳送管、集油裝置和供應(yīng)裝置用于克服離心力，而將冷凍機(jī)油從大回轉(zhuǎn)半徑的位置傳送到小回旋半徑的位置，因此密封型壓縮機(jī)中的潤滑油的供應(yīng)存在不穩(wěn)定的危險。
如果用于提高效率的日本公開專利公布第2001-73948號中使用的雙極永磁體型的電機(jī)被用于根據(jù)上述日本公開專利公布第2000-110723號構(gòu)造的相對安靜的密封型壓縮機(jī)中，在主軸部分88中形成具有大橫斷面面積的給油通路90將導(dǎo)致在轉(zhuǎn)子鐵芯76內(nèi)部存在空間，其中能形成磁回路，但是伴隨著磁阻的增加，僅能夠形成部分窄磁回路；因此，已發(fā)現(xiàn)問題與不存在給油通路90的情況相比，永磁體77產(chǎn)生的和從轉(zhuǎn)子鐵芯78散發(fā)的磁通量的數(shù)量趨向于較小，導(dǎo)致?lián)p耗的增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明被開發(fā)以克服上述缺點。
因此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種高可靠、便宜的密封型壓縮機(jī)，其中在低速操作情況中可以實現(xiàn)穩(wěn)定的供油。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種低振動、高效率的密封型壓縮機(jī)，其中當(dāng)雙極永磁體型的電機(jī)被應(yīng)用于壓縮元件布置在上部區(qū)域的類型的密封型壓縮機(jī)中時，由永磁體產(chǎn)生的磁通量的數(shù)量能夠被增加以提高效率。
為實現(xiàn)上述和其它目的，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式本發(fā)明提供了一種密封型壓縮機(jī)，該密封型壓縮機(jī)包括填充制冷劑和冷凍機(jī)油的密封容器；包括定子和轉(zhuǎn)子且容納在密封容器中的電動元件；和容納在密封容器的上部區(qū)域內(nèi)且適合由電動元件驅(qū)動的壓縮元件。該壓縮元件設(shè)置有軸，該軸被布置以垂直延伸，并且具有安裝在其上的轉(zhuǎn)子；和用于支撐該軸的軸承。該密封型壓縮機(jī)還包括被設(shè)置在軸的下部中并開口到冷凍機(jī)油中的第一油泵；第二油泵，所述第二油泵被設(shè)置在第一油泵上方，并由設(shè)置在軸的外周和轉(zhuǎn)子的內(nèi)周壁表面上的螺旋槽形成；和第三油泵，所述第三油泵被設(shè)置在第二油泵上方，并由設(shè)置在軸的外周和軸承的內(nèi)周表面上的螺旋槽形成。
根據(jù)本發(fā)明，通過利用離心力的作用，經(jīng)第一油泵，在第二油泵保證的泵揚(yáng)程下，制冷機(jī)油上升，即使在低速操作狀態(tài)中，也能夠?qū)崿F(xiàn)制冷機(jī)油的穩(wěn)定供應(yīng)。此外，使用最少數(shù)量的組成部件，壓縮機(jī)能夠利用簡單的加工制造，從而可以提供一種高度可靠、便宜的密封型壓縮機(jī)。
如果第二油泵的旋轉(zhuǎn)槽和第三油泵的旋轉(zhuǎn)槽被連續(xù)形成，能夠連續(xù)地進(jìn)行在軸的外周上形成螺旋槽，導(dǎo)致提高了大規(guī)模生產(chǎn)能力。
此外，如果第二油泵的螺旋槽和第三油泵的螺旋槽被如此設(shè)計以便與轉(zhuǎn)子和軸承之間形成的第一間隙連通地開口，在轉(zhuǎn)子和軸承之間不會出現(xiàn)滑動，而因此，能夠?qū)崿F(xiàn)噪聲的減小和電功耗的減小。
當(dāng)?shù)谝婚g隙被選擇為在其整個圓周上為0.5mm或更小，從第一間隙向外流的制冷機(jī)油能夠被最小化，而另一方面，被供應(yīng)到滑動區(qū)域的油量能夠得到增加，導(dǎo)致可靠性的提高。
在轉(zhuǎn)子的上端表面中形成用于容納軸承的孔和在孔的內(nèi)周表面與軸承的外周圍表面之間形成第二間隙，使匯合在第二間隙內(nèi)的制冷機(jī)油提供一種阻力，利用它，能夠抑制制冷機(jī)油從第二間隙向外流動。
如果第二間隙在其整個圓周上設(shè)有1.0mm或更小的尺寸，利用制冷機(jī)油的粘性引起的阻力作用，經(jīng)第二間隙向外流的制冷機(jī)油能夠被最小化，使更大量的油被供應(yīng)到滑動區(qū)域。
如果孔的深度被設(shè)置為5.0mm或更大，可以抑制匯合在第二間隙內(nèi)的制冷機(jī)油從第二間隙向外不期望的流動。
此外，當(dāng)可軸向彈性變形墊圈插入在第一間隙中時，第一間隙將在其整個圓周上變得幾乎為零，而因此，趨向于從第一間隙向外流動的制冷機(jī)油能夠極大減小，以使它以增加的數(shù)量供應(yīng)到滑動區(qū)域。
當(dāng)轉(zhuǎn)子的磁力中心(center of magnetism)置于定子的磁力中心之下時，在操作期間，由于轉(zhuǎn)子利用磁吸引力的作用上升，第一間隙將在其整個圓周變得幾乎為零，而因此，趨向于從第一間隙向外流動的制冷機(jī)油能夠極大減小，而使它以增加的數(shù)量供應(yīng)到滑動區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方式的本發(fā)明還提供了一種密封型壓縮機(jī)，該密封型壓縮機(jī)包括填充潤滑油的密封容器；包括定子和轉(zhuǎn)子且容納在密封容器中的電動元件；和容納在密封容器內(nèi)部并適合由電動元件驅(qū)動的壓縮元件。該壓縮元件設(shè)置有具有偏心軸部分和主軸部分的軸；和用于支撐該軸的軸承。在該壓縮機(jī)中，第一油泵被設(shè)置在軸的下部中且開口到潤滑油中；第二油泵被設(shè)置在第一油泵上方，并由設(shè)置在軸的外周和轉(zhuǎn)子的內(nèi)周壁表面上的螺旋槽形成；而第三油泵被設(shè)置在第二油泵上方，并由設(shè)置在軸的外周和軸承的內(nèi)周壁表面上的螺旋槽形成。上面提到的電動元件采用包括固定在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子鐵芯中的永磁體的雙極永磁體電機(jī)的形式。
根據(jù)本發(fā)明的該方面，在主軸部分內(nèi)部不存在諸如在現(xiàn)有技術(shù)中至今使用的給油通路的大的空間，而因此，沒有可干擾轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)的磁通路的東西。因此，能夠形成相對較大的磁通路，而鐵芯內(nèi)部生產(chǎn)的磁通量的數(shù)量能夠增加，導(dǎo)致?lián)p耗的減小，從而增加了電動元件的效率。
如果主軸承被如此構(gòu)造，以便它不與包括壓縮元件附近的轉(zhuǎn)子鐵芯的一端且大體垂直于主軸的縱向軸的平面相交，能夠排除使用至今使用的用于將主軸部分容納在轉(zhuǎn)子鐵芯中的孔，因此，能夠排除使用這種孔導(dǎo)致的磁通路變窄，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)部的磁通量的數(shù)量增加，從而進(jìn)一步提高效率。
在與用于支撐輔助軸部分的輔助軸承一起，輔助軸部分與主軸部分共軸地設(shè)置，偏心軸部分介于所述輔助軸部分和主軸部分之間的情況下，輔助軸承將用于實質(zhì)上調(diào)節(jié)軸的傾斜，因此，即使主軸承具有減小的長度且不可插入轉(zhuǎn)子鐵芯中，軸的傾斜度實質(zhì)上不會變化，而軸和主軸承和輔助軸承都不會變得復(fù)雜，在噪聲被抑制的同時，可以導(dǎo)致可靠性和效率的提高。
此外，使用了采用一種自啟動型永磁體同步電機(jī)形式的雙極永磁體電機(jī)，其中同步電機(jī)包括轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)子鐵芯的外周中具有起動器籠形導(dǎo)體(cage conductor)的多個導(dǎo)體桿，并且還具有嵌入轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)的多個永磁體，有效實現(xiàn)高效率的同步電機(jī)可用于本發(fā)明的壓縮機(jī)中。
優(yōu)選地，永磁體的每個采用稀土磁體的形式，以便可以獲得強(qiáng)磁力，不僅使電機(jī)的制造小型和輕型化，而且密封型壓縮機(jī)也可以以小型和輕型制造。


附圖參照，下面通過參照附圖對優(yōu)選實施例的描述，本發(fā)明上述和其它目的和特性將會變得更加清楚，全文中相同部件將由相同的標(biāo)號表示，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的密封型壓縮機(jī)的縱斷面視圖；圖2是顯示根據(jù)第一實施例的密封型壓縮機(jī)的重要部分的放大視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的密封型壓縮機(jī)的縱斷面視圖；圖4是顯示根據(jù)第二實施例的密封型壓縮機(jī)的重要部分的放大視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的密封型壓縮機(jī)的縱斷面視圖；圖6是顯示根據(jù)第三實施例的密封型壓縮機(jī)的重要部分的放大視圖；圖7是停止?fàn)顟B(tài)中的根據(jù)本發(fā)明第四優(yōu)選實施例的密封型壓縮機(jī)的縱斷面視圖；圖8是顯示在停止?fàn)顟B(tài)中根據(jù)本發(fā)明第四實施例的密封型壓縮機(jī)的重要部分的放大視圖；圖9是在操作狀態(tài)中根據(jù)第四實施例的密封型壓縮機(jī)的縱斷面視圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明第五優(yōu)選實施例的密封型壓縮機(jī)的縱斷面視圖；圖11是在根據(jù)第五實施例的密封型壓縮機(jī)中采用的轉(zhuǎn)子的斷面視圖；圖12是當(dāng)在主軸部分中形成給油通路時轉(zhuǎn)子的橫斷面視圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明第六優(yōu)選實施例的密封型壓縮機(jī)的縱斷面視圖；圖14是在根據(jù)第六實施例的密封型壓縮機(jī)中采用的轉(zhuǎn)子的斷面視圖；
圖15是現(xiàn)有技術(shù)的密封型壓縮機(jī)的縱斷面視圖；圖16是顯示圖15中所示的現(xiàn)有技術(shù)的密封型壓縮機(jī)的重要部分的放大視圖；圖17是另一現(xiàn)有技術(shù)的密封型壓縮機(jī)的縱斷面視圖；和圖18是又一現(xiàn)有技術(shù)的密封型壓縮機(jī)的縱斷面視圖。
具體實施例方式
以下將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
實施例1圖1是根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的密封型壓縮機(jī)的縱斷面視圖；而圖2是顯示根據(jù)第一實施例的密封型壓縮機(jī)的重要部分的放大視圖。
參照圖1和圖2，密封容器101填充制冷劑102，并儲存有一些冷凍機(jī)油103。制冷劑102為碳?xì)浠衔镏评鋭┑腞600a，而冷凍機(jī)油103是一種與制冷劑102兼容的油，諸如例如合成油、礦物油或多元醇酯(polyol ester)油。
電動元件111包括與外部電源(未示出)電連接的定子112；和轉(zhuǎn)子113，其中轉(zhuǎn)子113與定子112的內(nèi)側(cè)之間具有預(yù)定間隙。
壓縮元件121包括軸122，該軸122具有轉(zhuǎn)子113被安裝在其上的主軸部分122a；和偏心軸部分122b；缸體123，該缸體123被固定在定子112上方并在其中確定壓縮室123a；軸承124，該軸承124設(shè)置在缸體123中并可旋轉(zhuǎn)地支撐主軸部分122a；在壓縮室123a內(nèi)部可進(jìn)行往復(fù)運動的活塞125；和用于連接活塞125與偏心軸部分122b的連接裝置126，從而形成往復(fù)壓縮機(jī)機(jī)構(gòu)。
第一間隙131形成在軸承124的下端面與轉(zhuǎn)子113的上端面之間。該第一間隙131被如此形成以遍及整個圓周具有0.5mm或更小的尺寸。
以下將詳細(xì)描述供油機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。
第一油泵141包括傾斜孔142，所述傾斜孔142在主軸部分122a內(nèi)部，從主軸部分122a的下端面向上傾斜，并浸入制冷機(jī)油103中；壓配合到傾斜孔142中的攪動板143；和端部板144，該端部板144具有在其中央?yún)^(qū)域延伸且接合到傾斜孔142的開口的通孔144a，從而形成離心泵。
第二油泵151被設(shè)置在第一油泵141的上方，并由設(shè)置在主軸部分122a的外周中的螺旋槽152；和轉(zhuǎn)子113的徑向內(nèi)壁表面形成，從而形成慣性泵(inertia pump)。第一油泵141和第二油泵151經(jīng)通孔153彼此連通。
第三油泵161被設(shè)置在第二油泵151的上方，并由與形成在主軸部分122a的外周中的螺旋槽152連續(xù)地形成的螺旋槽162；和軸承124的內(nèi)周表面形成，從而形成粘性泵。
采用同一螺距角的螺旋槽形式，螺旋槽152和螺旋槽162被形成為穿過第一間隙131的連續(xù)槽。
現(xiàn)在將描述如上文構(gòu)造的密封型壓縮機(jī)的操作和效果。
當(dāng)電力從外部電源供應(yīng)到定子112時，轉(zhuǎn)子113與軸122一起旋轉(zhuǎn)。經(jīng)連接裝置126，在軸122旋轉(zhuǎn)期間發(fā)生的偏心軸部分122b的偏心運動導(dǎo)致活塞125在壓縮室123a內(nèi)部執(zhí)行往復(fù)運動，以執(zhí)行預(yù)定壓縮功能，以壓縮被吸入的氣體。
在下述描述中，將討論供油的操作。
在第一油泵141中，當(dāng)主軸部分122a旋轉(zhuǎn)時，由浸入冷凍機(jī)油103中的攪動板143，冷凍機(jī)油103在傾斜孔142內(nèi)部形成旋渦，而利用由冷凍機(jī)油103的旋渦運動的結(jié)果產(chǎn)生的離心力，冷凍機(jī)油103沿傾斜孔142的內(nèi)周壁表面上升。
通孔153的位置可以在其上安裝轉(zhuǎn)子133的主軸部分122a的范圍內(nèi)；而利用離心力，油經(jīng)第一油泵141的傾斜孔142被供應(yīng)，如果傾斜孔142被如此設(shè)計以具有大的直徑，供油性能就能提高。此外，如果第一油泵141能夠提供足以將油向上抽到第二油泵151的泵揚(yáng)程，就可認(rèn)為第一油泵141滿足需要了，而因此，即使以例如20Hz的低旋轉(zhuǎn)速度，冷凍機(jī)油103也能夠可靠地到達(dá)通孔153。
冷凍機(jī)油從第一油泵141經(jīng)通孔153被引入第二油泵151中，通過利用螺旋槽152中的傾斜度產(chǎn)生以便沿向上方向作用的慣性力的作用，該冷凍機(jī)油在第二油泵151中的螺旋槽152內(nèi)部上升。
通過利用固定軸承124和旋轉(zhuǎn)主軸部分122a之間的相對旋轉(zhuǎn)的差異產(chǎn)生的粘性力的作用，已運動經(jīng)過第一間隙131而到達(dá)第三油泵161的冷凍機(jī)油103在螺旋槽162內(nèi)部上升。
如上描述的第三油泵161形成了利用由軸承124和旋轉(zhuǎn)主軸部分122a之間的相對旋轉(zhuǎn)的差異產(chǎn)生的粘性力的粘力泵。通常，由于粘力泵使用粘性力以產(chǎn)生強(qiáng)大的傳送力，即使以例如20Hz的低旋轉(zhuǎn)速度，冷凍機(jī)油103能夠被確保向上推動。
因此，到達(dá)第三油泵161的冷凍機(jī)油103被用于潤滑由主軸部分122a的外周圍表面和軸承124的內(nèi)周表面形成的滑動表面，并同時向偏心軸部分122b供應(yīng)。
根據(jù)前述實施例，即使以低速操作，冷凍機(jī)油103也能夠被可靠地供應(yīng)到多個滑動區(qū)域，而因此實現(xiàn)高可靠的密封型壓縮機(jī)。
在前述實施例中，形成油泵的新的要求只是攪動板143和端板144，兩者能夠通過使用沖壓加工由鐵板成本低廉地制成。此外，由于形成第二油泵151的螺旋槽152和形成第三油泵161的螺旋槽162采用相同螺距角的螺旋槽的形式，因此能夠以恒定的速度連續(xù)地對主軸部分122a的外周進(jìn)行形成螺旋槽的加工，這有利于大規(guī)模生產(chǎn)。
此外，由于第一間隙131設(shè)置在軸承124的下端面和轉(zhuǎn)子113的上端面之間，因此在軸承124和轉(zhuǎn)子113之間不會出現(xiàn)滑動，而因此，不會出現(xiàn)滑動聲響和滑動損耗，因此可使噪聲和電功耗減小。
當(dāng)冷凍機(jī)油103流經(jīng)第一間隙131，利用離心力和液壓的作用，冷凍機(jī)油103的一部分從第一間隙131徑向向外流動。然而，根據(jù)前述實施例，第一間隙131在其整個圓周上的尺寸為0.5mm或更小，而已經(jīng)證明這種尺寸的間隙不會產(chǎn)生供油量較大的減小。
應(yīng)該注意雖然對其中傾斜孔142的直徑被增加的上述實施例已進(jìn)行了描述，但是即使孔142的傾斜角度被增加，也同樣可以獲得相似的效果。
實施例2圖3是根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的密封型壓縮機(jī)的縱斷面視圖；而圖4是顯示本發(fā)明第二實施例的密封型壓縮機(jī)的重要部分的放大視圖。
應(yīng)該注意與結(jié)合第一實施例使用的標(biāo)號類似的標(biāo)號被用于指示類似的部件，并且那些部件的細(xì)節(jié)不再重申。
參照圖3和圖4，電動元件180包括與外部電源(未示出)電連接的定子112；和轉(zhuǎn)子171，其中轉(zhuǎn)子113與定子112的內(nèi)側(cè)之間具有預(yù)定間隙。
壓縮元件185包括軸122，該軸122具有轉(zhuǎn)子113被安裝在其上的主軸部分122a，和偏心軸部分122b；缸體183，該缸體183被固定在定子112上方并在其中確定壓縮室123a；軸承184，該軸承184設(shè)置在缸體183中并可旋轉(zhuǎn)地支撐主軸部分122a；在壓縮室183a內(nèi)部可進(jìn)行往復(fù)運動的活塞125；和用于連接活塞125與偏心軸部分122b的連接裝置126，從而形成往復(fù)壓縮機(jī)機(jī)構(gòu)。
轉(zhuǎn)子171具有在其中確定的孔172，軸承184從孔172向鄰近轉(zhuǎn)子171的上表面的一側(cè)向外延伸；而第二間隙173形成在孔172的內(nèi)周表面和軸承184的外周圍表面之間。
以下將詳細(xì)描述供油機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。
第一油泵141包括傾斜孔142，所述傾斜孔142在主軸部分122a內(nèi)部，從主軸部分122a的下端面向上傾斜并浸入制冷機(jī)油103中；壓配合到傾斜孔142中的攪動板143；和端部板144，該端部板144具有在其中央?yún)^(qū)域中延伸且接合到傾斜孔142的開口的通孔144a，從而形成離心泵。
第二油泵151被設(shè)置在第一油泵141的上方，且由設(shè)置在主軸部分122a的外周中的螺旋槽152和轉(zhuǎn)子113的徑向內(nèi)壁表面形成，從而形成慣性泵(inertia pump)。第一油泵141和第二油泵151經(jīng)通孔153彼此連通。
第三油泵161被設(shè)置在第二油泵151的上方，并由與形成在主軸部分122a的外周中的螺旋槽152連續(xù)地形成的螺旋槽162和軸承124的內(nèi)周表面形成，從而形成粘性泵。
采用相同螺距角的螺旋槽形式，螺旋槽152和螺旋槽162被形成為穿過第一間隙131的連續(xù)槽。
現(xiàn)在將描述如上文構(gòu)造的密封型壓縮機(jī)的操作和效果。
當(dāng)電力從外部電源供應(yīng)到定子112時，轉(zhuǎn)子171與軸122一起旋轉(zhuǎn)。經(jīng)連接裝置126，在軸122旋轉(zhuǎn)期間發(fā)生的偏心軸部分122b的偏心運動導(dǎo)致活塞125在壓縮室183a內(nèi)部通過連接裝置126執(zhí)行往復(fù)運動，以執(zhí)行預(yù)定壓縮功能，以壓縮被吸入的氣體。
在下述描述中，將討論供油的操作。
在第一油泵141中，當(dāng)主軸部分122a旋轉(zhuǎn)時，由浸入冷凍機(jī)油103中的攪動板143，冷凍機(jī)油103在傾斜孔142內(nèi)部形成旋渦，而利用由冷凍機(jī)油103的旋渦運動的結(jié)果產(chǎn)生的離心力的作用，冷凍機(jī)油103沿傾斜孔142的內(nèi)周壁表面上升。
通孔153的位置可以在其上安裝轉(zhuǎn)子171的主軸部分122a的范圍內(nèi)；而利用離心力，油經(jīng)第一油泵141的傾斜孔142被供應(yīng)，如果傾斜孔142被如此設(shè)計以具有大的直徑，供油性能就能提高。此外，如果第一油泵141能夠提供足以將油向上抽到第二油泵151的泵揚(yáng)程，就可認(rèn)為第一油泵141滿足需要，而因此，即使以例如20Hz的低旋轉(zhuǎn)速度，冷凍機(jī)油103也能夠有保證地到達(dá)通孔153。
冷凍機(jī)油從第一油泵141經(jīng)通孔153被引入第二油泵151中，通過利用螺旋槽152中的傾斜度產(chǎn)生以便沿向上方向作用的慣性力的效果，該冷凍機(jī)油在第二油泵151中的螺旋槽152內(nèi)部上升。
利用固定軸承184和旋轉(zhuǎn)主軸部分122a之間的相對旋轉(zhuǎn)的差異產(chǎn)生的粘性力的作用，已運動經(jīng)過第一間隙131而到達(dá)第三油泵161的冷凍機(jī)油103在螺旋槽162內(nèi)部上升。
如上描述的第三油泵161形成利用由軸承184和旋轉(zhuǎn)主軸部分122a之間的相對旋轉(zhuǎn)的差異產(chǎn)生的粘性力的粘力泵。通常，由于粘力泵利用粘性力以產(chǎn)生強(qiáng)大的傳送力，因此即使以例如20Hz的低旋轉(zhuǎn)速度，冷凍機(jī)油103也能夠被確保向上推動。
因此，到達(dá)第三油泵161的冷凍機(jī)油103被用于潤滑由主軸部分122a的外周表面和軸承184的內(nèi)周表面形成的滑動表面，并同時向偏心軸部分122b供應(yīng)。
根據(jù)前述第二實施例，即使以低速操作，冷凍機(jī)油103也能夠有保證地被供應(yīng)到多個滑動區(qū)域，而因此可以實現(xiàn)高度可靠的密封型壓縮機(jī)。
在前述第二實施例中，形成油泵的新的要求只是攪動板143和端板144，兩者能夠通過使用沖壓加工成本低廉地由鐵板制成。此外，由于形成第二油泵151的螺旋槽152和形成第三油泵161的螺旋槽162采用相同螺距角的螺旋槽的形式，則能夠以恒定的速度連續(xù)地對主軸部分122a的外周進(jìn)行形成螺旋槽的加工，這有利于大規(guī)模生產(chǎn)。
此外，由于第一間隙131設(shè)置在軸承124的下端面和轉(zhuǎn)子113的上端面之間，因此在軸承124和轉(zhuǎn)子113之間不會出現(xiàn)滑動，而因此，不會出現(xiàn)滑動聲響和滑動損耗，因此可以導(dǎo)致噪聲和電功耗的減小。
當(dāng)冷凍機(jī)油103流經(jīng)第一間隙131時，利用離心力和液壓的作用，冷凍機(jī)油103的一部分從第一間隙131徑向向外流動。然而，在該實施例中，保留在第二間隙173內(nèi)的冷凍機(jī)油103的重力提供了阻力，通過它，從第二間隙173向外流動的冷凍機(jī)油103會減小，導(dǎo)致可靠性的提高。
此外，雖然如果孔172的內(nèi)周表面與軸承184的外周表面之間形成的第二間隙173較大，但是從這種間隙向外流動的冷凍機(jī)油103的量將增加，伴隨著供油量的減小，已經(jīng)證明如果第二間隙173被如此設(shè)計以便在其整個長度具有1.0mm或更小的部分，能夠急劇地使供油量的減小最小化。
類似地，如果孔172被設(shè)計以在其整個長度上具有5.0mm或更大的深度，已經(jīng)證明利用冷凍機(jī)油103的重力效果，能夠避免冷凍機(jī)油103的向外流動，從而實質(zhì)上不會出現(xiàn)供油量的減小。
應(yīng)該注意雖然已對其中傾斜孔142的直徑被增加的上述實施例進(jìn)行了描述，但是即使孔142的傾斜角度被增加，也同樣可以獲得相似的效果。
實施例3圖5是根據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的密封型壓縮機(jī)的縱斷面視圖；而圖6是顯示根據(jù)第三實施例的密封型壓縮機(jī)的重要部分的放大視圖；
應(yīng)該注意與結(jié)合第一實施例使用的標(biāo)號類似的標(biāo)號被用于指示類似的部件，從而那些部件的細(xì)節(jié)不再重申。
參照圖5和圖6，第一油泵141包括傾斜孔142，所述傾斜孔142在主軸部分122a內(nèi)部，從主軸部分122a的下端面向上傾斜并浸入制冷機(jī)油103中；壓配合到傾斜孔142中的攪動板143；和端部板144，該端部板144具有在其中央?yún)^(qū)域延伸且接合到傾斜孔142的開口的通孔144a，從而形成離心泵。
第二油泵151被設(shè)置在第一油泵141的上方，并由設(shè)置在主軸部分122a的外周中的螺旋槽152和轉(zhuǎn)子113的徑向內(nèi)壁表面形成，從而形成慣性泵。第一油泵141和第二油泵151經(jīng)通孔153彼此連通。
第三油泵161被設(shè)置在第二油泵151的上方，且由與形成在主軸部分122a的外周中的螺旋槽152連續(xù)地形成的螺旋槽162和軸承124的內(nèi)周表面形成，從而形成粘性泵。
采用相同螺距角的螺旋槽形式，螺旋槽152和螺旋槽162被形成為穿過第一間隙131的連續(xù)槽。
可軸向彈性變形的墊圈181介于在軸承124的下端面和轉(zhuǎn)子113的上端面之間確定的第一間隙131中。
現(xiàn)在將描述如上文構(gòu)造的密封型壓縮機(jī)的操作和效果。
當(dāng)電力從外部電源供應(yīng)到定子112時，轉(zhuǎn)子113與軸122一起旋轉(zhuǎn)。經(jīng)連接裝置126，在軸122旋轉(zhuǎn)期間發(fā)生的偏心軸部分122b的偏心運動導(dǎo)致活塞125在壓縮室183a內(nèi)部執(zhí)行往復(fù)運動，以執(zhí)行預(yù)定壓縮功能，以壓縮被吸入的氣體。
在下述描述中，將討論供油的操作。
在第一油泵141中，當(dāng)主軸部分122a旋轉(zhuǎn)時，由浸入冷凍機(jī)油103中的攪動板143，冷凍機(jī)油103在傾斜孔142內(nèi)部形成旋渦，而利用由冷凍機(jī)油103的旋渦運動的結(jié)果產(chǎn)生的離心力，冷凍機(jī)油103沿傾斜孔142的內(nèi)周壁表面上升。
通孔153的位置可以在其上安裝轉(zhuǎn)子113的主軸部分122a的范圍內(nèi)，并且利用離心力，油經(jīng)第一油泵141的傾斜孔142被供應(yīng)，如果傾斜孔142被如此設(shè)計以具有大的直徑，供油性能就能提高。此外，如果第一油泵141能夠提供足以將油向上抽到第二油泵151的泵揚(yáng)程，就可認(rèn)為第一油泵141滿足需要，而因此，即使以例如20Hz的低旋轉(zhuǎn)速度，冷凍機(jī)油103也能夠有保證地到達(dá)通孔153。
冷凍機(jī)油從第一油泵141經(jīng)通孔153被引入第二油泵151中，利用螺旋槽152中的傾斜度產(chǎn)生以便沿向上方向作用的慣性力的效果，該冷凍機(jī)油在第二油泵151中的螺旋槽152內(nèi)部上升。
通過利用固定軸承184和旋轉(zhuǎn)主軸部分122a之間的相對旋轉(zhuǎn)的差異產(chǎn)生的粘性力的作用，已運動經(jīng)過第一間隙131而到達(dá)第三油泵161的冷凍機(jī)油103在螺旋槽162內(nèi)部上升。
利用固定軸承124和旋轉(zhuǎn)主軸部分122a之間的相對旋轉(zhuǎn)的差異產(chǎn)生的粘性力的作用，已經(jīng)流過墊圈181的內(nèi)周壁表面后到達(dá)而到達(dá)第三油泵161的冷凍機(jī)油103在螺旋槽162內(nèi)部上升。
如上描述的第三油泵161形成了利用由軸承184和旋轉(zhuǎn)主軸部分122a之間的相對旋轉(zhuǎn)的差異產(chǎn)生的粘性力的粘力泵。通常，由于粘力泵利用粘性力以產(chǎn)生強(qiáng)大的傳送力，因此即使以例如20Hz的低旋轉(zhuǎn)速度，冷凍機(jī)油103也能夠被確保向上推動。
因此，到達(dá)第三油泵161的冷凍機(jī)油103被用于潤滑由主軸部分122a的外周圍表面和軸承184的內(nèi)周表面形成的滑動表面，并同時向偏心軸部分122b供應(yīng)。
由于可軸向彈性變形的墊圈181介于在軸承124的下端面和轉(zhuǎn)子113的上端面之間確定的第一間隙131中，因此冷凍機(jī)油103實質(zhì)上將不會從第一間隙131向外流。
因此，根據(jù)前述第三實施例，即使以低速操作，冷凍機(jī)油103也能夠被供應(yīng)到多個滑動區(qū)域，而因此實現(xiàn)了高可靠的密封型壓縮機(jī)。
在前述第三實施例中，形成油泵的新的要求只是攪動板143和端板144，兩者能夠通過使用沖壓加工成本低廉地制成。此外，由于形成第二油泵151的螺旋槽152和形成第三油泵161的螺旋槽162采用相同螺距角的螺旋槽的形式，因此能夠以恒定的速度連續(xù)地對主軸部分122a的外周進(jìn)行形成螺旋槽的加工，這有利于大規(guī)模生產(chǎn)。
應(yīng)該注意雖然已描述了其中傾斜孔142的直徑被增加的上述實施例，但是即使孔142的傾斜角度被增加，同樣也可以獲得相似的效果。
實施例4圖7是停止?fàn)顟B(tài)中的根據(jù)本發(fā)明第四優(yōu)選實施例的密封型壓縮機(jī)的縱斷面視圖；圖8是顯示在停止?fàn)顟B(tài)中的根據(jù)第四實施例的密封型壓縮機(jī)的重要部分的放大視圖；而圖9是在操作狀態(tài)中的根據(jù)第四優(yōu)選實施例的密封型壓縮機(jī)的縱斷面視圖。
應(yīng)該注意與結(jié)合第一實施例使用的標(biāo)號類似的標(biāo)號被用于指示類似的部件，并且那些部件的細(xì)節(jié)不再重復(fù)說明。
參照圖7和圖8，轉(zhuǎn)子113被如此布置以便轉(zhuǎn)子113的磁力中心(center of magnetism)能夠從定子112的磁力中心向下位移。這種位移量被選擇大于形成在軸承124的下端面和轉(zhuǎn)子113的上端面之間的第一間隙。
現(xiàn)在將描述如上文構(gòu)造的密封型壓縮機(jī)的操作和效果。
當(dāng)電力從外部電源供應(yīng)到定子112時，轉(zhuǎn)子113與軸122一起旋轉(zhuǎn)。經(jīng)連接裝置126，在軸122旋轉(zhuǎn)期間發(fā)生的偏心軸部分122b的偏心運動導(dǎo)致活塞125在壓縮室183a內(nèi)部進(jìn)行往復(fù)運動，以執(zhí)行預(yù)定壓縮功能，以壓縮被吸入的氣體。
在下述描述中，將討論供油的操作。
在第一油泵141中，當(dāng)主軸部分122a旋轉(zhuǎn)時，由浸入冷凍機(jī)油103中的攪動板143，冷凍機(jī)油103在傾斜孔142內(nèi)部形成旋渦，而利用由冷凍機(jī)油103的旋渦運動的結(jié)果產(chǎn)生的離心力的作用，冷凍機(jī)油103沿傾斜孔142的內(nèi)周壁表面上升。
通孔153的位置可以在其上安裝轉(zhuǎn)子113的主軸部分122a的范圍內(nèi)；而利用離心力，油經(jīng)第一油泵141的傾斜孔142被供應(yīng)，如果傾斜孔142被如此設(shè)計以具有大的直徑，供油性能就能提高。此外，如果第一油泵141能夠提供足以將油向上抽到第二油泵151的泵揚(yáng)程，就可認(rèn)為第一油泵141滿足需要，而因此，即使以例如20Hz的低旋轉(zhuǎn)速度，冷凍機(jī)油103也能夠確定地到達(dá)通孔153。
冷凍機(jī)油從第一油泵141經(jīng)通孔153被引入第二油泵151中，通過利用螺旋槽152的傾斜度產(chǎn)生以便沿向上方向作用的慣性力的作用，冷凍機(jī)油在第二油泵151中的螺旋槽152內(nèi)部上升。
利用固定軸承184和旋轉(zhuǎn)主軸部分122a之間的相對旋轉(zhuǎn)的差異產(chǎn)生的粘性力的作用，已運動經(jīng)過第一間隙131而到達(dá)第三油泵161的冷凍機(jī)油103在螺旋槽162內(nèi)部上升。
如上描述的第三油泵161形成了利用由軸承184和旋轉(zhuǎn)主軸部分122a之間的相對旋轉(zhuǎn)的差異產(chǎn)生的粘性力的粘力泵。通常，由于粘力泵使用粘性力以產(chǎn)生強(qiáng)大的傳送力，因此即使以例如20Hz的低旋轉(zhuǎn)速度，冷凍機(jī)油103也能夠被確保向上推動。
因此，到達(dá)第三油泵161的冷凍機(jī)油103被用于潤滑由主軸部分122a的外周表面和軸承184的內(nèi)周表面形成的滑動表面，并同時向偏心軸部分122b供應(yīng)。
另一方面，如圖9中所示，轉(zhuǎn)子113被布置以使其磁力中心從定子112的磁力中心向下移位，在操作期間，由于磁性吸引力的影響，轉(zhuǎn)子113被向上移動，而因此，第一間隙131將在其整個圓周上幾乎為零。因此，能夠極大地減少從第一間隙131向外流動的冷凍機(jī)油103，而因此即使以低速操作，冷凍機(jī)油103也能夠被保證供應(yīng)到多個滑動區(qū)域；而因此，能夠?qū)崿F(xiàn)高可靠的密封型壓縮機(jī)。作為其結(jié)果，伴隨高可靠性能夠?qū)崿F(xiàn)在低速操作期間穩(wěn)定的供油。
應(yīng)該注意雖然在描述第一到第四實施例時，顯示和描述了往復(fù)壓縮機(jī)構(gòu)，但即使采用螺旋型(或渦旋式)壓縮機(jī)構(gòu)或采用旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)構(gòu)，仍然能夠?qū)崿F(xiàn)類似的效果。
這些功能和效果是普遍的，而不管制冷劑的類型和冷凍機(jī)油的類型。
實施例5圖10是根據(jù)本發(fā)明第五優(yōu)選實施例的密封型壓縮機(jī)的縱斷面視圖；圖11是沿圖10中的直線A-A的橫斷面視圖，顯示了轉(zhuǎn)子；而圖12是假定具有形成在主軸部分中的給油通路的轉(zhuǎn)子的橫斷面視圖。
參照圖10和圖11，密封容器201填充有一些潤滑油202，并在其中容納電動元件203和由電動元件203驅(qū)動的壓縮元件205。該壓縮元件205包括具有偏心軸部分206和主軸部分207的軸210；和用于支撐主軸部分207的主軸承211。
缸體212具有定義在其中的大體圓柱形的壓縮室213，并具有固定在其上的主軸承211?；钊?14被容納在缸體212中的壓縮室213內(nèi)，用于在其中往復(fù)運動，并通過連接裝置215，與偏心軸部分206驅(qū)動連接。
第一油泵218包括浸入潤滑油202中并被固定到主軸部分207的下端的中空油斗(oil cone)219；和在軸210的下部中穿孔的給油孔220，從而形成離心泵。
第二油泵224被設(shè)置在第一油泵218的上方，并由形成在主軸部分207的外周中的螺旋槽225和轉(zhuǎn)子226的內(nèi)周壁表面形成，由此形成慣性泵。第一油泵218的上部和第二油泵224的下部經(jīng)通孔227彼此連通。
第三油泵228被設(shè)置在第二油泵224的上方，并由形成在主軸部分207的外周中的螺旋槽225和主軸承211的內(nèi)周表面形成，由此形成粘力泵。
電動元件203包括定子231和轉(zhuǎn)子226，并采用自啟動型的雙極永磁同步電機(jī)的形式，其中轉(zhuǎn)子226包括其中固定永磁體234的轉(zhuǎn)子鐵芯232。此外，用于防止永磁體234脫落的保護(hù)端板235被固定到轉(zhuǎn)子鐵芯232。
雙極永磁電機(jī)是一種自啟動型永磁同步電機(jī)。換言之，它包括某種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子226，其中通過使用鋁壓鑄(aluminum die casting)技術(shù)，設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯232中的多個導(dǎo)體桿241和位于轉(zhuǎn)子鐵芯232的軸向相對端的每個中的短路環(huán)242被彼此整體形成，以形成啟動器籠形導(dǎo)體，其中多個永磁體234嵌入啟動器籠形導(dǎo)體內(nèi)部。
永磁體234的每個采用平板形式，且由諸如包括硼、鐵和作為稀土元素的釹的鐵磁體材料制成。如圖11所示，在相同極性的永磁體234被插入和設(shè)置以便以有角度對接的關(guān)系被保持后，相同極性的永磁體234被軸向嵌入轉(zhuǎn)子鐵芯232中。兩個永磁體234一起確定了單個轉(zhuǎn)子的磁極，而因此，整個永磁體234確定了兩個轉(zhuǎn)子磁極。此外，為了防止磁通量在相鄰永磁體234之間短路，形成了用于避免磁短路的屏障243，其中鋁壓鑄件(aluminum die cast)被填充在這些屏障243的每個中。
用在本發(fā)明的壓縮機(jī)中的制冷劑是碳?xì)浠衔镏评鋭?，其是一種具有零臭氧耗竭的諸如由R600a或R134a表示的具有低全球變暖可能的天然制冷劑，并用于和與其具有高兼容性的潤滑油結(jié)合使用。
現(xiàn)在將描述參照圖10到12描述的結(jié)構(gòu)的密封型壓縮機(jī)的操作和效果。
當(dāng)電動元件203的轉(zhuǎn)子226驅(qū)動軸210，而偏心軸部分206的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)連接裝置215傳送到活塞214時，活塞214在壓縮室215內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運動。因此，在從制冷系統(tǒng)(未示出)吸入壓縮室213中而然后在壓縮室213內(nèi)被壓縮后，制冷劑氣體被再次排入制冷系統(tǒng)。
以下將討論供油操作。
在第一油泵218中，當(dāng)主軸部分207旋轉(zhuǎn)時，潤滑油202在浸入潤滑油202中的油斗219中形成旋渦，而該潤滑油沿油斗219的內(nèi)周表面和給油孔220的內(nèi)周表面上升。通孔227的位置可以在其上安裝轉(zhuǎn)子226的主軸部分207的范圍內(nèi)，并盡可能地低，從而作為主軸部分207中的空洞的給油孔220的容量會被減小，從而如下所述，磁能量的數(shù)量能夠有利地被增加。
潤滑油202從第一油泵218經(jīng)通孔227被引入第二油泵224中，利用螺旋槽225中的傾斜度產(chǎn)生以便沿向上方向作用的慣性力的作用，潤滑油在第二油泵224中的螺旋槽225內(nèi)部上升。
利用固定軸承211和旋轉(zhuǎn)主軸部分207之間的相對旋轉(zhuǎn)的差異產(chǎn)生的粘性力的作用，到達(dá)第三油泵228的潤滑油202在螺旋槽225內(nèi)部上升。到達(dá)第三油泵228的潤滑油202被用于潤滑由主軸部分207的外周表面和軸承211的內(nèi)周表面形成的滑動表面，并同時向偏心軸部分206供應(yīng)。
因此，與現(xiàn)有技術(shù)壓縮機(jī)相比，在主軸部分207中的空洞的容量能夠得到相當(dāng)大的減小，而因此，潤滑油202能夠被確實地向上供應(yīng)，而主軸部分207內(nèi)的磁通路能夠被容易地形成。
在下述描述中，將使用圖11和圖12中的箭頭線概念性地描述永磁體的磁通量流動的方向。
在沿轉(zhuǎn)子鐵芯232的線A-A的斷面中出現(xiàn)的磁通量流是這樣的如圖11所示，如在該圖中被觀看的從上部的兩個永磁體234發(fā)出的磁通量穿過轉(zhuǎn)子鐵芯232的中心，并被吸收在下部的兩個永磁體234中。另一方面，假定具有諸如在現(xiàn)有技術(shù)中在主軸中確定的中空給油通路的轉(zhuǎn)子鐵芯中，該轉(zhuǎn)子鐵芯中的磁通量流是這樣的如圖12所示，如在該圖中被觀看的從上部的兩個永磁體發(fā)出的磁通量不穿過給油通路的空洞，而從空洞的徑向外部穿過，因此，該部分的磁通量趨向于不足。
然而，在目前正在討論的實施例中，由于如圖11所示，在主軸部分207中不存在空洞，因此在主軸部分207中能夠廣闊地形成磁通路，而因此，轉(zhuǎn)子鐵芯232內(nèi)部的磁通量的數(shù)量增加，導(dǎo)致?lián)p耗減小。
此外，由于永磁體234采用稀土磁體形式，而稀土通常能夠提供強(qiáng)磁力，所以不僅可使電機(jī)的制造小型和輕型化，而且密封型壓縮機(jī)也可制造得小型。
因此，即使在雙極永磁電機(jī)被應(yīng)用于壓縮元件205設(shè)置在上部區(qū)域的密封型壓縮機(jī)中時，由永磁體發(fā)出的磁通量的數(shù)量能夠被增加，而使密封型壓縮機(jī)尺寸緊湊和質(zhì)輕，并且還具有高效率。
實施例6圖13是根據(jù)本發(fā)明第六優(yōu)選實施例的密封型壓縮機(jī)的縱斷面視圖。圖14是沿圖13中的直線B-B的轉(zhuǎn)子的橫斷面視圖。
參照圖13和圖14，密封容器301填充有一些潤滑油302，并在其中容納電動元件303和由電動元件303驅(qū)動的壓縮元件305。該壓縮元件305包括具有偏心軸部分306和主軸部分307的軸309；和輔助軸部分308，其中輔助軸部分與主軸部分307共軸地設(shè)置，偏心軸部分306介于所述輔助軸部分和主軸部分307之間。主軸部分307由主軸承310支撐，而輔助軸部分308由輔助軸承310支撐。
主軸承310的結(jié)構(gòu)是不與包含壓縮元件305附近的轉(zhuǎn)子鐵芯312的一端且大體垂直于主軸部分307的縱軸的假想平面相交。換言之，主軸承310具有稍微縮短的軸向長度，這樣它將不會突出到轉(zhuǎn)子鐵芯312內(nèi)，而在壓縮元件305附近的轉(zhuǎn)子鐵芯312的該端中未確定空洞。
缸體313具有輔助軸承308和定義在其中的大體圓柱形的壓縮室314，并具有安裝在其上的主軸承310?；钊?15被容納在缸體313中的壓縮室314內(nèi)，用于在其中往復(fù)運動，并且通過連接裝置316，與偏心軸部分306驅(qū)動連接。
第一油泵318包括浸入潤滑油302中并被固定到主軸部分307的下端的中空油斗(oil cone)319；和在軸309的下部穿孔的給油孔320，從而形成離心泵。
第二油泵324被設(shè)置在第一油泵318的上方，并由形成在主軸部分307的外周中的螺旋槽325和轉(zhuǎn)子326的內(nèi)周壁表面形成，以形成慣性泵。第一油泵318的上部和第二油泵324的下部經(jīng)通孔327彼此連通。
第三油泵328被設(shè)置在第二油泵324的上方，并由形成在主軸部分307的外周中的螺旋槽325和主軸承310的內(nèi)周表面形成，以形成粘力泵。
電動元件303包括定子331和轉(zhuǎn)子326，并采用自啟動型雙極永磁同步電機(jī)的形式，其中轉(zhuǎn)子326包括其中固定永磁體334的轉(zhuǎn)子鐵芯312。此外，用于防止永磁體334脫落的保護(hù)端板335被固定到轉(zhuǎn)子鐵芯312。
雙極永磁電機(jī)是一種自啟動型永磁同步電機(jī)。換言之，它包括一種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子326，該結(jié)構(gòu)中使用鋁壓鑄技術(shù)，設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯312中的多個導(dǎo)體桿341和位于轉(zhuǎn)子鐵芯312的軸向相對端的每個中的短路環(huán)342被彼此整體形成，以形成啟動器籠形導(dǎo)體，其中多個永磁體334嵌入啟動器籠形導(dǎo)體內(nèi)部。
永磁體334的每個采用平板形式，且由諸如包括硼、鐵和作為稀土元素的釹的鐵磁體材料制成。如圖14所示，在被如此插入和如此布置以便以有角度對接的關(guān)系被保持后，相同極性的永磁體334被軸向嵌入轉(zhuǎn)子鐵芯312中。兩個永磁體334一起確定了單個轉(zhuǎn)子磁極，而因此，整個永磁體334確定了兩個轉(zhuǎn)子磁極。此外，為了防止磁通量在相鄰永磁體334之間短路，形成了用于避免磁短路的屏障343，其中鋁壓鑄件被填充在這些屏障343的每個中。
用在本發(fā)明的壓縮機(jī)中的制冷劑是一種碳?xì)浠衔镏评鋭?，其是一種具有零臭氧損耗的諸如由R600a或R134a表示的具有低全球變暖可能的天然制冷劑，并用于和與其具有高兼容性的潤滑油結(jié)合使用。
現(xiàn)在將描述參照圖13到14描述的結(jié)造的密封型壓縮機(jī)的操作。
當(dāng)電動元件303的轉(zhuǎn)子326驅(qū)動軸309，而偏心軸部分306的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)連接裝置316傳送到活塞315時，活塞315在壓縮室314內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運動。因此，在從制冷系統(tǒng)(未示出)吸入壓縮室314中而然后在壓縮室314內(nèi)被壓縮后，制冷劑氣體被再次排入制冷系統(tǒng)中。
以下將討論供油操作。
在第一油泵318中，當(dāng)主軸部分307旋轉(zhuǎn)時，潤滑油302在浸入潤滑油302中的油斗319中形成旋渦，而該潤滑油沿油斗319的內(nèi)周表面和給油孔320的內(nèi)周表面上升。通孔327的位置可以在其上安裝轉(zhuǎn)子326的主軸部分307的范圍內(nèi)，且盡可能地低，而因此，作為主軸部分307中的空洞的給油孔320的容量能夠被減小，從而如后面所述，磁通量的數(shù)量將有利地得到增加。
潤滑油302從第一油泵318經(jīng)通孔327被引入第二油泵324中，利用螺旋槽325中的傾斜度產(chǎn)生以便沿向上方向作用的慣性力的作用，潤滑油在第二油泵324中的螺旋槽325內(nèi)部上升。
通過利用固定軸承310和旋轉(zhuǎn)主軸部分307之間的相對旋轉(zhuǎn)的差異產(chǎn)生的粘性力的作用，到達(dá)第三油泵328的潤滑油302在螺旋槽325內(nèi)部上升。到達(dá)第三油泵328的潤滑油302被用于潤滑由主軸部分307的外周表面和軸承310的內(nèi)周表面形成的滑動表面，并同時向偏心軸部分306和輔助軸部分308供應(yīng)。
因此，與現(xiàn)有技術(shù)壓縮機(jī)相比，在主軸部分307中空洞的容量能夠得到相當(dāng)大的減小，而因此，潤滑油302能夠被有保證地向上供應(yīng)，而主軸部分307內(nèi)的磁通路能夠被容易地形成。
在下述描述中，將使用圖14中的箭頭線概念性地描述永磁體的磁通量流的方向。在沿轉(zhuǎn)子鐵芯312的線B-B的斷面中出現(xiàn)的磁能量流是這樣的如圖14所示，如在該圖中被觀看的從上部的兩個永磁體334發(fā)出的磁通量穿過轉(zhuǎn)子鐵芯312的中心，并被吸收在下部的兩個永磁體334中。
另一方面，假定具有諸如在現(xiàn)有技術(shù)中在主軸部分中確定的中空給油通路的轉(zhuǎn)子鐵芯中，該轉(zhuǎn)子鐵芯中的磁通量流是這樣的如圖12所示，如在該圖中被觀看的從上部的兩個永磁體發(fā)出的磁通量不穿過中空給油通路，而在空洞的徑向外部穿過，因此，該部分的磁通量趨向于不足。然而，在目前正在討論的實施例中，由于如圖14所示，在主軸部分304中不存在空洞，因此在主軸部分307中能夠廣闊地形成磁通路，而因此，轉(zhuǎn)子鐵芯312內(nèi)部的磁通量的數(shù)量增加，導(dǎo)致?lián)p耗減小。
此外，由于主軸承310的結(jié)構(gòu)是不與包含壓縮元件305附近的轉(zhuǎn)子鐵芯312的一端且大體垂直于主軸部分307的縱軸的假想平面相交，因此在主軸承中沒有確定中空孔，而在現(xiàn)有技術(shù)中迄今需要中空孔，這樣主軸承310能夠被插入轉(zhuǎn)子鐵芯312中。作為其結(jié)果，能夠消除由于存在中空孔而導(dǎo)致的磁通路可能的變窄，而因此，轉(zhuǎn)子鐵芯312內(nèi)部的磁通量的數(shù)量進(jìn)一步增加，伴隨著效率的增加。
此外，具有偏心軸部分306的軸309配置有主軸部分307和輔助軸部分308。輔助軸部分308被保持與主軸部分307共軸的關(guān)系，其中偏心軸部分306介于所述輔助軸部分和主軸部分306之間，主軸部分307由主軸承310支撐，而輔助軸部分308由輔助軸承31支撐。
因此，為了基本上調(diào)節(jié)軸109的傾斜，不用將其長度減小的主軸承310插入轉(zhuǎn)子鐵芯312中，軸309的傾斜非常小，而軸309和主軸承310或輔助軸部分311就不可能變得復(fù)雜，而因此，可以降低噪聲，并提高可靠性和效率。
此外，由于永磁體234采用稀土磁體形式，而稀土磁體通常能夠提供強(qiáng)磁力，所以不僅可使電機(jī)的制造得小型和質(zhì)輕，而且密封型壓縮機(jī)也可制造得的尺寸緊湊。
因此，即使在雙極永磁電機(jī)被應(yīng)用于壓縮元件305設(shè)置在上部區(qū)域中的密封型壓縮機(jī)中時，由永磁體發(fā)出的磁通量的數(shù)量能夠被增加，而使密封型壓縮機(jī)尺寸緊湊、質(zhì)輕，效率高、噪聲低和可靠性高。
工業(yè)適用性由于隨著損耗的減小，轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)部的磁通量地數(shù)量增加了，并由于效率得到提高，并具有緊湊和輕型的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的密封型壓縮機(jī)有效實現(xiàn)了低速操作條件期間穩(wěn)定的供油，并可用作與冷凍/冷藏裝置一起使用的密封型壓縮機(jī)，例如用于濕度調(diào)節(jié)器，陳列櫥、自動售貨機(jī)、空調(diào)。
權(quán)利要求
1.一種密封型壓縮機(jī)，包括填充有制冷劑和冷凍機(jī)油的密封容器；包括定子和轉(zhuǎn)子且容納在密封容器中的電動元件；容納在密封容器的上部區(qū)域內(nèi)且由電動元件驅(qū)動的壓縮元件，所述壓縮元件設(shè)置有布置以便垂直延伸并具有安裝在其上的轉(zhuǎn)子的軸；和用于支撐所述軸的軸承；被設(shè)置在所述軸的下部中并開口到冷凍機(jī)油中的第一油泵；第二油泵，所述第二油泵被設(shè)置在第一油泵上方，并由設(shè)置在軸的外周和轉(zhuǎn)子的內(nèi)周壁表面上的螺旋槽形成；以及第三油泵，所述第三油泵被設(shè)置在第二油泵上方，并由設(shè)置在軸的外周和軸承的內(nèi)周表面上的螺旋槽形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封型壓縮機(jī)，其中第二油泵的螺旋槽和第三油泵的螺旋槽被連續(xù)形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的密封型壓縮機(jī)，其中第二油泵的螺旋槽和第三油泵的螺旋槽與轉(zhuǎn)子和軸承之間形成的第一間隙連通地開口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的密封型壓縮機(jī)，其中第一間隙在其整個圓周上為0.5mm或比0.5mm更小。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的密封型壓縮機(jī)，其中轉(zhuǎn)子具有形成有用于容納軸承的孔的上端面，而第二間隙形成在孔的內(nèi)周表面和軸承的外周圍表面之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的密封型壓縮機(jī)，其中第二間隙在其整個圓周上為1.0mm或比1.0mm更小。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的密封型壓縮機(jī)，其中孔具有5.0mm或比5.0mm更大的深度。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的密封型壓縮機(jī)，還包括插入在第一間隙中的可軸向彈性變形的墊圈。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的密封型壓縮機(jī)，其中轉(zhuǎn)子具有磁力中心，該磁力中心配置在定子的磁力中心之下；而在操作期間，轉(zhuǎn)子利用磁吸引力上升時，第一間隙在其整個圓周上幾乎為零。
10.一種密封型壓縮機(jī)，包括填充潤滑油的密封容器；包括定子和轉(zhuǎn)子且容納在密封容器中的電動元件；容納在密封容器內(nèi)并由電動元件驅(qū)動的壓縮元件，所述壓縮元件配置有具有偏心軸部分和主軸部分的軸；和用于支撐該軸的主軸承；被設(shè)置在軸的下部中并開口到潤滑油中的第一油泵；第二油泵，所述第二油泵被設(shè)置在第一油泵上方，并由設(shè)置在軸的外周和轉(zhuǎn)子的內(nèi)周壁表面上的螺旋槽形成；以及第三油泵，所述第三油泵被設(shè)置在第二油泵上方，并由設(shè)置在軸的外周和主軸承的內(nèi)周表面上的螺旋槽形成；其中電動元件是包括在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子鐵芯中固定的永磁體的雙極永磁電機(jī)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的密封型壓縮機(jī)，其中主軸承不與包含鄰近壓縮元件的轉(zhuǎn)子鐵芯的一端且大體垂直于主軸的縱軸的平面相交。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的密封型壓縮機(jī)，還包括與主軸部分同軸地設(shè)置的輔助軸部分，偏心軸部分介于所述輔助軸部分和主軸部分之間；和用于支撐輔助軸部分的輔助軸承。
13.根據(jù)權(quán)利要求10到12任意一項中的密封型壓縮機(jī)，其中所述雙極永磁電機(jī)是自啟動型永磁同步電機(jī)，該同步電機(jī)包括在轉(zhuǎn)子鐵芯的外周中具有起動器籠形導(dǎo)體的多個導(dǎo)體桿的轉(zhuǎn)子，并且還具有嵌入轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)的多個永磁體。
14.根據(jù)權(quán)利要求10到13任意一項中的密封型壓縮機(jī)，其中每個永磁體采用稀土磁體的形式。
全文摘要
一種密封型壓縮機(jī)，包括填充有制冷劑和冷凍機(jī)油的密封容器；包括定子和轉(zhuǎn)子且容納在密封容器中的電動元件；和容納在密封容器的上部區(qū)域內(nèi)且適合由電動元件驅(qū)動的壓縮元件。該壓縮元件配置有設(shè)置以便垂直延伸并具有安裝在其上的轉(zhuǎn)子的軸；和用于支撐該軸的軸承。第一油泵被設(shè)置在軸的下部并開口進(jìn)入冷凍機(jī)油中；第二油泵被設(shè)置在第一油泵上方，并由設(shè)置在軸的外周和轉(zhuǎn)子的內(nèi)周壁表面上的螺旋槽形成；而第三油泵被設(shè)置在第二油泵上方，并由設(shè)置在軸的外周和軸承的內(nèi)周壁表面上的螺旋槽形成。
文檔編號H02K1/22GK1788161SQ20058000043
公開日2006年6月14日 申請日期2005年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月28日
發(fā)明者垣內(nèi)隆志, 明石浩業(yè), 坪井康祐 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社