密闭型压缩机和具备其的冷藏库的制作方法

密闭型压缩机和具备其的冷藏库的制作方法
【专利摘要】本发明的密闭型压缩机(100)包括电动构件(111)、压缩构件(117)和密闭容器(101)，压缩构件包括轴(119)、缸体(129)、活塞(133)和曲轴平衡重(126)，电动构件的转子(115)为在内部具有圆柱状空间的圆筒形状，包括：轴的主轴(123)插入贯通孔中的缸体的轴承(131)的下部嵌入于圆柱状空间的上层部(116)；通过轴承的贯通孔的主轴的下部插入并固定于圆柱状空间的下层部(115e)；和相对于活塞在曲轴平衡重的相反侧配置的平衡重(170、270)。
【专利说明】密闭型压缩机和具备其的冷藏库
【技术领域】
[0001]本发明涉及密闭型压缩机和具备其的冷藏库，特别涉及冷冻循环等的热泵循环中所使用的密闭型压缩机和具备其的冷藏库。
【背景技术】
[0002]当前，已知在通过利用活塞对工作流体进行压缩而使其成为高温高压状态并对热泵循环排出的密闭型压缩机中，要求薄型化且减少活塞导致的振动。例如，在专利文献I所示的密闭型压缩机中，在转子的上表面设置有凹部，在凹部嵌入支承框的下部。由此，支承框和凹部重合，其长度被缩短，能够实现密闭型压缩机的薄型化。
[0003]另外，曲轴包括主体轴、形成在主体轴的上端的偏心板部和设置在偏心板部的偏心轴。该曲轴的主体轴可旋转地插入到支承框的孔中，主体轴的下部从支承框的孔向下方突出并固定在转子。另外，曲轴的偏心轴从支承框向上方突出，在其上端部安装有平衡重(平衡块、平衡配重、balance weight)。偏心轴与活塞连结,插入支承框的缸体孔中。在这种密闭型压缩机中，转子进行旋转时，曲轴的偏心轴进行偏心旋转，活塞在缸体孔内往复运动。此时，产生由活塞的往复运动产生的惯性力和由偏心轴的偏心旋转运动产生的离心力的不平衡成分，不平衡成分成为密闭型压缩机的振动的原因。因此，利用安装于偏心轴的曲轴平衡重(crank weight、曲柄重量块、曲柄平衡重、曲轴重量块)的离心力抵消不平衡成分，由此实现振动的降低。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2002 - 70740号公报
【发明内容】

[0007]发明想要解决的技术问题
[0008]但是，在上述密闭型压缩机中，在排出的工作流体的量增加的情况下，增大缸体孔的容积和活塞的外径，或增大活塞的振幅。在该情况下，不平衡成分变大，所以需要增加用于将其抵消的曲轴平衡重的重量来增大离心力。
[0009]但是，以与不平衡成分相抵的方式增大曲轴平衡重的离心力时，因活塞和曲轴平衡重离开而产生的旋转力矩变大。由此，具有曲轴倾斜，偏向的振动变大，密闭型压缩机的振动和噪声增大的问题。
[0010]尤其是，在上述密闭型压缩机中，采用仅曲轴的一端由支承框支承的悬臂轴承的构成。另外，支承框的下部于凹部中，因此，转子和曲轴的固接的范围狭窄，固接部分的刚性变低。在这种情况下，曲轴的偏向的振动被传递至转子，转子的振动容易被增幅，因此，因曲轴的振动导致的密闭型压缩机中的振动和噪声的增大进一步显著。
[0011]本发明是为了解决这样的问题而完成的，其目的在于提供一种能够降低振动和噪声的、薄型的密闭型压缩机和具备其的冷藏库。[0012]用于解决技术问题的技术方案
[0013]本发明的实施方式涉及的密闭型压缩机包括:电动构件，其包括定子和相对于上述定子进行旋转的转子；由配置在下方的上述电动构件驱动的压缩构件；和收纳有上述电动构件和上述压缩构件的密闭容器，上述压缩构件具备:轴，其包括主轴和相对上述主轴偏心的偏心轴；缸体块，其包括:在内部形成有在上下方向延伸的贯通孔且将插入到该贯通孔的上述主轴可旋转地支承的轴承；和在内部形成有压缩室的缸体；与上述偏心轴连结、在上述压缩室内往复运动的活塞；和安装在上述偏心轴的上部的曲轴平衡重，上述转子为在内部包含有圆柱状空间的圆筒形状，具有:上述轴承的下部嵌入在上述圆柱状空间的上层部；内径尺寸比上述上层部的内径尺寸小且通过上述轴承的上述贯通孔的上述主轴的下部插入并固定在上述圆柱状空间的下层部；和相对于上述活塞在上述曲轴平衡重的相反侧配置的平衡重。
[0014]发明的效果
[0015]本发明具有以上说明的结构，起到能够提供能够降低振动和噪声的、薄型的密闭型压缩机和具备其的冷藏库。
[0016]本发明的上述目的、另外的目的、特征和优点，参照附图之外，根据以下的适当的实施方式的详细的说明变得明确。
【专利附图】

【附图说明】
[0017]图1是表示本发明的实施方式I所涉及的密闭型压缩机的截面图。
[0018]图2是将图1中的范围A放大的图。
[0019]图3A是将图1的密闭型压缩机使用的转子用与轴垂直的面切断的截面图。
[0020]图3B是在图3A的虚线B-B线中将转子切断的截面图。
[0021]图4是从下表面侧观看图3A的转子的外观图。
[0022]图5是示意地表示作用于图1的密闭型压缩机中的轴的力的图。
[0023]图6是表示本发明的实施方式2所涉及的密闭型压缩机的截面图。
[0024]图7是示意地表示作用于图6的密闭型压缩机中的轴的力的图。
[0025]图8是示意地表示本发明的实施方式3所涉及的冷藏库的截面图。
【具体实施方式】
[0026]第一方面的本发明所涉及的密闭型压缩机包括:电动构件，其包括定子和相对于上述定子进行旋转的转子；由配置在下方的上述电动构件驱动的压缩构件；和收纳有上述电动构件和上述压缩构件的密闭容器，上述压缩构件具备:轴，其包括主轴和相对于上述主轴偏心的偏心轴；缸体块，其包括:在内部形成有在上下方向延伸的贯通孔且将插入到该贯通孔的上述主轴可旋转地支承的轴承；和在内部形成有压缩室的缸体；与上述偏心轴连结、在上述压缩室内往复运动的活塞；和安装在上述偏心轴的上部的曲轴平衡重，上述转子为在内部包含有圆柱状空间的圆筒形状，具有:上述轴承的下部嵌入在上述圆柱状空间的上层部；内径尺寸比上述上层部的内径尺寸小且通过上述轴承的上述贯通孔的上述主轴的下部插入并固定于上述圆柱状空间的下层部；和相对于上述活塞在上述曲轴平衡重的相反侧配置的平衡重。[0027]根据该结构，在转子的上端部的圆柱状空间中嵌入有轴承的下部，由此能够不缩短轴承的长度地抑制组合转子和轴承后的高度尺寸，能够使密闭型压缩机薄型化。另外，由此，转子的下层部和主轴的下部的固接范围变窄，该固接部分的刚性降低。对此，除了曲轴平衡重之外还利用平衡重将由偏心轴和活塞作用于轴的力和力矩抵消，因此，能够防止轴的倾斜而偏向的振动。由此，能够防止该轴的振动从低刚性的固接部分传递至转子增大转子的振动，能够降低密闭型压缩机的振动、噪声。
[0028]第2方面的本发明所涉及的密闭型压缩机，在第I方面的发明中，上述上层部的高度尺寸为上述转子的高度尺寸的70%以上。根据该构成，使得转子和嵌入于其内部的轴承的重合变大，能够进一步实现密闭型压缩机的薄型化。
[0029]第3方面的本发明所涉及的密闭型压缩机，在第I或第2方面的发明中，上述压缩构件还包括在上述轴承的推力面上配置的推力球轴承。根据该构成，能够利用推力球轴承抑制轴承的推力面和轴的偏心轴之间的摩擦等，从而能够降低由此导致的振动、噪声。
[0030]第4方面的本发明所涉及的密闭型压缩机，在第I?第3方面任一方面中，上述平衡重的质量为上述曲轴平衡重的质量的五分之一以下。根据该构成，平衡重的质量小，由此平衡重的离心力变小。由此，能够防止转子因平衡重的离心力而变形，能够降低因其变形而产生振动、噪声。
[0031]第5方面的本发明所涉及的密闭型压缩机，在第I?第4方面任一方面中，上述平衡重配置在上述转子的下表面上。根据该构成，配置在下表面上的平衡重从活塞、曲轴平衡重离开，所以能够利用较小的质量的平衡重抵消不平衡的力矩成分。由此，能够防止以不平衡的力矩成分导致的噪声、振动的产生。另外，无论与主轴固接的下层部还是平衡重均设置在转子的下部，它们的位置较近。由此，能够防止转子的变形，能够防止因该变形而导致的振动、噪声的产生。
[0032]第6方面的本发明所涉及的密闭型压缩机，在第I?第4方面任一方面中，上述平衡重配置在上述转子的上表面上。根据该构成，配置在上表面上的平衡重从密闭容器的底部所存积的润滑油的油面离开。因此，防止平衡重浸入润滑油进行搅拌，促进溶入润滑油的工作流体的发泡。由此，能够防止因发泡的工作流体所包含的润滑油引起的噪声的产生。
[0033]第7方面的本发明所涉及的密闭型压缩机，在第I?第6方面任一方面中，上述平衡重通过铆钉(铆接销钉、轴销)安装在上述转子。根据该构成，通过铆钉固定构成转子的多个钢板的叠层物的同时，能够在转子上安装平衡重，生产性优良。
[0034]第8方面的本发明所涉及的冷藏库包括第I?第7方面任一方面中的密闭型压缩机。根据该构成，能够利用薄型化后的密闭型压缩机扩大冷藏库的内部空间或增厚冷藏库的隔热壁，能够实现使用性、隔热性的提高。另外，利用振动受到抑制的密闭型压缩机，能够降低冷藏库的噪声和振动。
[0035]以下参照附图具体说明本发明的实施方式。
[0036]其中，以下在所有的附图中对相同或相当的构件标注相同的参照附图标记，省略其重复的说明。
[0037](实施方式I)
[0038]图1是表示密闭型压缩机100的截面图。其中，为了说明的方便，将与轴119的主轴123的轴平行的方向称为纵方向(上下方向)，将与纵方向正交的方向称为横方向。[0039]如图1所示，密闭型压缩机100包括压缩机主体105和收纳其的密闭容器101，是通过压缩机主体105使工作流体(制冷剂气体)成为高温高压状态并将其从密闭容器101排出的装置。压缩机主体105例如由悬架弹簧(suspension spring) 107弹性支承,包括电动构件111和由其驱动的压缩构件117。
[0040]密闭容器101中封入有润滑油103和工作流体。润滑油103用于压缩构件117中的工作的润滑，其存积(驻留)在密闭容器101的底部。作为工作流体例如使用地球温暖化系数低的烃类的R600a(异丁烷(isobutane))等。密闭容器101与吸引工作流体的吸入管(未图示)和排出工作流体的排出管104连接。另外，密闭容器101设置有与电动构件111连接的电源端子109。
[0041]电动构件111包括定子113和相对于定子113旋转的转子115，例如能够使用凸极集中绕组方式的DC无刷直流电动机。定子113由多个构成部分呈大致圆筒形状地排列而形成。各构成部分是通过在叠层薄钢板而形成的铁心的多个磁极齿上隔着绝缘材料卷绕铜制的绕组线而形成的。该绕组线在所有的构成部分中连续，其两端与电源端子109连接。转子115呈在内部具有圆柱状空间的圆柱形状，其被配置在定子113的内侧。如后述方式，从内径尺寸的观点出发，转子115在纵方向上分为两层，将上层的凹入部(切入部)116的内径尺寸设定成大于下层的安装部115e的内径尺寸。另外，在转子115的下表面安装有平衡重(balance weight、平衡块、平衡配重)170,相对于活塞133在曲轴平衡重(crank weight、曲柄重量块、曲柄平衡重、曲轴重量块)126的相反侧配置。
[0042]压缩构件117被配置在电动构件111的上方，其具备由电动构件111驱动的轴119。轴119包含圆柱形状的主轴123。该主轴123的下部插入于转子115的圆柱状空间中，热套嵌入于转子115的安装部115e。而且，主轴123的下端部从该被固接的转子115向下方突出，并浸溃于密闭容器101的底部的润滑油103。另外，在主轴123设置有供油机构128。作为供油机构128例如能够列举设置在主轴123的内部的连通孔130b、设置在连通孔130b内的离心泵130、形成在主轴123的外周面的螺旋槽127。离心泵130是伴随主轴123的旋转将润滑油103从连通孔130b的下端开口 130a吸起至上端开口的泵。连通孔130b主要设置在从轴承131的下端向下方突出的主轴123的下端部的内部。连通孔130b的下端开口 130a在主轴123的下端面开口，上端开口在主轴123的外周面开口。该连通孔130b的上端开口与螺旋槽127的下端连通。螺旋槽127在主轴123的外周面和轴承131的内周面之间在主轴123的外周面上呈螺旋状地向上方延伸，螺旋槽127的上端通至压缩构件117的滑动部的附近。
[0043]轴119还包含设置在主轴123的上方的偏心轴125。偏心轴125为圆柱形状，以其轴不与主轴123的轴一致的方式而平行地设置。偏心轴125的上端部安装有曲轴平衡重(曲柄平衡重)126。曲轴平衡重126例如在与偏心轴125的轴正交的面上呈大致扇形形状，在其中心设置有孔。在该孔中被压入有偏心轴125的上端部，由此，使得曲轴平衡重126固定于偏心轴125的上部。
[0044]轴119还在主轴123和偏心轴125之间包含凸缘121。凸缘121的下表面与主轴123的上端连接，上表面与偏心轴125的下端连接，从而将主轴123和偏心轴125连结。凸缘121例如为在与偏心轴125的轴正交的面内以偏心轴125为中心的大致扇形状。主轴123与凸缘121的中央连接，凸缘121中的大致扇形状的弧的部分从主轴123向与偏心轴125相反的方向突出。在凸缘121的下方配置有缸体块129的轴承131。
[0045]缸体块129具有在纵方向上延伸的轴承131和在横方向上延伸的缸体137。轴承131为大致圆筒形状。轴承131的下部插入转子115的凹入部116的圆柱状空间，轴承131的下端与安装部115e相抵接而固定。这样，在凹入部116内收纳轴承131的下部，凹入部116和轴承131重合。因此，能够不缩短轴承131的长度而将凹入部116和轴承131的高度尺寸缩小，能够将密闭容器101的高度尺寸抑制得较低。
[0046]轴承131在其内部包含在纵方向上延伸的圆柱状的贯通孔。主轴123以可旋转的状态插入于该贯通孔中，轴承131在其内周面在径向上支承主轴123。由此，轴119采用仅由轴承131支承的悬臂轴承的构成。而且，插入贯通孔的主轴123的下端部从轴承131的下端向下方突出，固接到转子115的安装部115e。
[0047]另外，轴承131在后述的推力面196上经由推力球轴承180支承作用于凸缘121的纵方向的负载。作用于该凸缘121的纵方向的负载相当于将轴119、安装于其的曲轴平衡重126和转子115以及安装于转子115的平衡重170组合而成的负载。
[0048]缸体137在内部包含在横方向上延伸的圆柱状空间，在其端面安装有阀板139。阀板139将横方向的圆柱状空间的一端封闭，由此，在缸体137的内部形成压缩室141。另外，以覆盖阀板139的方式，缸体盖(cylinder head、缸头)153固定在缸体137的端面，在该阀板139和缸体盖153之间安装有吸入消声器155。吸入消声器155由PBT (聚对苯二甲酸丁二醇酯、polybutylene terephthalate)等的树脂成型,利用内部的消音空间降低从吸入管流入的工作流体的流入声。
[0049]活塞133其一端部能够往复地插入缸体137内的压缩室141内，另一端部与连结部143连接。连结部143在设置于一端部的孔部嵌入有安装于活塞133的活塞销135，在设置于另一端部的孔嵌入有偏心轴125，由此将偏心轴125和活塞133连结起来。
[0050]图2是将图1的区域A放大的图。如图2所示，缸体块129的轴承131在其上表面具有环状的推力面196。推力面196在与轴承131的中心轴正交的方向上扩展，其中心与轴承131的中心轴一致，推力面196的内径尺寸大于轴承131的内径尺寸。在该推力面196的内圆和轴承131的内周面之间设置有管状延长部194。管状延长部194为在纵方向上延伸的圆筒形状，其轴与轴承131的中心轴一致。管状延长部194的内周面与轴承131的主体的内周面连续，与主轴123的外周面相对。
[0051]在轴119的凸缘121和轴承131的推力面196之间，在轴承131的管状延长部194的外侧配置有推力球轴承(thrust ball bearing、推力滚珠轴承)180。推力球轴承180具有多个珠(球)186。珠186为滚动体，多个珠186的尺寸彼此相同。珠186由保持架188保持。此外，替代推力球轴承180，能够使用滚子轴承等的其它的滚动轴承。
[0052]保持架188为环状平板部件，由聚酰胺等的树脂材料形成。保持架188其内周面与管状延长部194的外周面相接，在内部具有多个孔部。多个孔部在周向上排列，珠186可转动地收纳在其内部。保持架188的高度尺寸小于珠186的直径尺寸，珠186从保持架188各自向纵方向突出。该珠186由上座圈182和下座圈190从纵方向夹持而保持。
[0053]上座圈182和下座圈190为环状平板部件，由金属优选被实施过热处理的弹簧钢(spring steel)等形成。各座圈182、190的上下的面平行,其上下的面的表面被精加工至平滑。上座圈182位于珠186和保持架188的上方，其上表面与凸缘121的下表面相接，下表面与珠186相接。下座圈190位于珠186和保持架188的下方，其上表面与珠186相接，下表面与支承部件192的上表面相接。支承部件192为具有弹性的环状部件，其上表面与下座圈190的下表面相接，下表面与轴承131的推力面196相接。
[0054]图3A是用与轴垂直的面将转子115切断的截面图，图3B是在图3A的虚线B-B线将转子115切断的截面图。如图3A和图3B所示，转子115由上端板115c、下端板115d和夹于它们之间的大致圆筒形状的铁芯(铁心)115a构成。在铁芯115a中，叠层有多个薄的环状的电磁钢板。在各电磁钢板设置有多个(本实施方式中为3个)铆钉(铆接销钉、轴销)172用的圆形孔和多个(本实施方式中为6个)永久磁铁115b用的弧状孔。永久磁铁115b在与轴垂直的面中为弧形的柱状物，其高度尺寸设定成与铁芯115a的高度尺寸大致相同。另外，各端板115c、115d为薄的环状的板，设置有铆钉172用的圆形孔。
[0055]在下端板115d的圆形孔中插入铆钉172,以该铆钉172通过圆形孔中的方式在下端板115d上配置铁芯115a。而且，在铁芯115a的弧状孔中插入永久磁铁115b，在铁芯115a上配置上端板115c。以这些上端板115c、下端板115d和铁芯115a在纵方向上相互密接的方式利用铆钉172固定。最后,通过使在收纳于铁芯115a内的永久磁铁115b (正确而言被磁化前的磁铁原材料)着磁而形成转子115。
[0056]如上所述，从内径尺寸的不同的观点出发，该转子115在纵方向上被分为上层部的凹入部116和下层部的安装部115e。在凹入部116和安装部115e中，构成各自的钢板的内径尺寸不同，除此之外相同。由此，用铆钉172将构成各部116、115e的多个钢板固定，由此凹入部116和安装部115e形成为一体。
[0057]凹入部116的内径尺寸Rl设定成:如图3B所示，比安装部115e的内径尺寸R2大，另外，如图1所示，比轴承131的下部的外径尺寸稍大。因此，轴承131的下部插入凹入部116的圆柱状空间。这样，凹入部116和轴承131在侧面观看时重合，因此，能够不缩短轴承131的长度而将凹入部116和轴承131的高度缩小，能够将密闭容器101的高度抑制得较低。
[0058]安装部115e的内径尺寸R2设定成比轴承131的下部的外径尺寸小、与轴119的主轴123的下部的外径尺寸大致相同。贯通该轴承131向下方突出的主轴123的下部插入安装部115e的圆柱状空间，固接在划分该圆柱状空间的内周面。
[0059]相对于转子115的铁芯115a的高度尺寸L，如图3B所示，凹入部116的高度尺寸M的比率设定成70%以上，安装部115e的高度尺寸N的比率设定成30%以下。例如，相对于高度尺寸L为36mm的铁芯115a，设置有高度尺寸M为30mm的凹入部116和高度尺寸N为6mm的安装部115e。在该情况下，相对于铁芯115a的、凹入部116的高度尺寸M的比率为83 %。如上所述，在纵方向的尺寸上凹入部116对铁芯115a的比例非常大，所以，能够实现密闭容器101的薄型化。另一方面，安装部115e对铁芯115a的比例变得非常小，安装部115e和主轴123的固接范围变窄。并且，铁芯115a为将多个钢板在纵方向上重叠而成的叠层物，所以与主轴123固接的铁芯115a的横方向上的刚性比较低。主轴123对这种固接部分的斜率产生不好的影响，该降低利用平衡重170来进行。
[0060]图4是从下表面侧观看转子115的外观图。如图3B和图4所示，平衡重170由薄的金属平板构成，其被配置在转子115的下端板115d上。如后所述，平衡重170的质量由作用于轴119的力和力矩所决定，设定为比曲轴平衡重126的质量小、例如曲轴平衡重126的质量的八分之一。
[0061]平衡重170在与转子115的下表面平行的面内为大致弧形状，其弧状的内曲线沿着下端板115d的内周，弧状的外曲线沿着下端板115d的外周和铁芯115a的外周。另外，以相对于图4中的点划线C表示的、与活塞133 (图1)进行往复运动的轨道平行的线形成为对称的方式来设置平衡重170。在平衡重170设置有铆钉172所通过的两个圆形孔，两个圆形孔被配置成相对于点划线C呈线对称。通过插入到各圆形孔的铆钉172，在组装转子115的同时，将平衡重170固定在转子115的下表面上。
[0062]如上所述，平衡重170对转子115的安装位置与转子115和轴119的固接位置配置成较近，因此，能够防止转子115的挠曲等的变形。
[0063]接着，说明上述密闭型压缩机100的动作。如图1所示，密闭容器101的电源端子109与设置在密闭容器101的外部的商用电源等的电源(未图示)连接。由此，从外部电源对电动构件111供给交流电力，通过在电动构件111中在定子113产生的磁场而使转子115旋转。伴随与此，与转子115固接的轴119的主轴123进行旋转，经由凸缘121与主轴123连结的偏心轴125进行偏心旋转。
[0064]该偏心轴125的偏心旋转运动通过连结部143转换为直线往复运动，活塞133在缸体137的压缩室141内往复运动。根据活塞133的动作由活塞133封闭的压缩室141内的容积发生变化。当活塞133在压缩室141内的容积增加的方向上移动时，工作流体从吸入管流入密闭容器101内，经由吸入消声器155被吸入压缩室141内。另一方面，当活塞133在压缩室141内的容积减少的方向上移动时，工作流体在压缩室141内被压缩后成为高温高压，经由排出管104等从密闭容器101被送到冷冻循环(未图示)。
[0065]另外，伴随主轴123进行旋转，由离心泵130将润滑油103从连通孔130b吸上来。而且，润滑油103通过离心泵130沿着连通孔130b的内壁上升。到达连通孔130b的上端的润滑油103向主轴123的表面的螺旋槽127的下端流入。在此，主轴123在轴承131内进行旋转时，在主轴123的外周面和轴承131的内周面之间，螺旋槽127的润滑油103因粘性力而上升，并且对它们之间的滑动部进行润滑。并且，润滑油103经由偏心轴125、连结部143等，被供给至压缩构件117的各滑动部，对各滑动部进行润滑。
[0066]在此，轴承131的下部插入转子115的凹入部116，因此，从轴承131的下端向下方突出的主轴123的下端部变短。设置在该下端部的内部的连通孔130b的长度尺寸也变短，该连通孔130b中离心泵130将润滑油103扬起的扬程变小。因此，主轴123的旋转频率变小，即使润滑油103的油面暂时降低的情况下，离心泵130也能够将润滑油103经由连通孔130b升起至螺旋槽127。由此，能够向各滑动部充分供给润滑油103，因此，能够提高密闭型压缩机100的可靠性。
[0067]并且，伴随凸缘121的旋转，在推力球轴承180中，各珠186与上座圈182和下座圈190点接触的同时进行转动。由此，能够降低轴承131的推力面196和轴119的凸缘121的下表面之间的摩擦。因此，因摩擦而导致的动力的损失减少，能够提高密闭型压缩机100的机械效率。
[0068]另一方面，在推力球轴承180中，珠186与各座圈182、190点接触，因此，该局部的面压(表面压力)变高，需要对推力球轴承180供给润滑油103。对此，通过上述连通孔130b的缩短化，润滑油103被充分地供给至推力球轴承180。由此，能够流畅地进行推力球轴承180的润滑，能够提高推力球轴承180的耐久性。
[0069]接着，说明利用平衡重170进行的密闭型压缩机100的运转时作用于轴119的力和力矩。图5是示意地表示作用于轴119的力的示意图。如图5所示,通过活塞133进行往复运动，由此活塞133产生惯性力。另外，偏心轴125进行偏心旋转运动，由此产生偏心轴125的离心力。该活塞133的往复运动和偏心轴125的偏心旋转运动联动，由此，活塞133的惯性力和偏心轴125的离心力在相同方向上作用于轴119。例如，活塞133在压缩室141 (图1)内的容积增加的方向上移动时，活塞133的惯性力和偏心轴125的离心力在图5中的箭头FA的方向上作用。另一方面，活塞133在压缩室141 (图1)内的容积减少的方向上移动时，活塞133的惯性力和偏心轴125的离心力在与图5中的箭头FA相反的方向上作用。因此,在活塞133往复运动的方向上，活塞133的惯性力和偏心轴125的离心力合计而成的不平衡成分FA作用于轴119。
[0070]另外，曲轴平衡重126被安装于偏心轴125的上端，位于相对于主轴123与偏心轴125相反的方向。该曲轴平衡重126以与偏心轴125相同的旋转轴，与偏心轴125的旋转联动进行旋转。因此，在活塞133往复运动的方向上，曲轴平衡重126的离心力FB在与不平衡成分FA相反的方向上作用于轴119。
[0071]并且，平衡重170被安装于转子115的下表面，位于相对于主轴123与偏心轴125相反的方向。该平衡重170以与主轴123相同的旋转轴，与主轴123的旋转联动进行旋转。在活塞133往复运动的方向上，平衡重170的离心力FC在与不平衡成分FA相反的方向上、即在与曲轴平衡重126的离心力FB相同的方向上经由转子115作用于轴119。
[0072]设定曲轴平衡重126和平衡重170的各质量，使得该曲轴平衡重126的离心力FB和平衡重170的离心力FC的合计与不平衡成分FA的差更小，优选为O。因此，能够取得这些负载FA、FB、FC的平衡。
[0073]另外，设从平衡重170至活塞133的中心的铅直方向的距离(高度尺寸)为LAC、从活塞133的中心至曲轴平衡重126的高度尺寸为LAB。活塞133的中心位置中的旋转力矩由M = FBXLAB — FCX LAC表示。在此，以这些各力矩FBX LAB、FCX LAC彼此抵消，旋转力矩M更小、优选为O的方式设定曲轴平衡重126的离心力FB和平衡重170的离心力FC。由此，因为不仅作用于轴119的力而且各力矩也变得均衡，因此能够抑制轴119的倾斜偏向的振动。由此，能够防止转子115的振动因轴119的振动而被放大(增加)，能够进一步降低密闭型压缩机100的噪声和振动。
[0074]如上所述，在各力矩成分平衡(抵消)的状态下，相对于活塞133，平衡重170与曲轴平衡重126相比更远离，因此，平衡重170的离心力FC变得比曲轴平衡重126的离心力FB小。例如，在活塞133的中心的高度具有支点的情况下，高度尺寸LAC为高度尺寸LAB的8倍时，平衡重170的质量为曲轴平衡重126的质量的八分之一。由此，安装于转子115的平衡重170的质量变得非常小，在高速旋转中作用于转子115的离心力FC也变小。由此，安装部115e的高度尺寸对转子115的高度尺寸比例变小，转子115和主轴123的固接部分(固定部分)的范围狭窄且刚性比较低，作用于该固接部分的力也较小。因为该力，作为钢板的叠层物的铁芯115a在横方向上挠曲的情况得以防止。因此，因变形了的转子115使轴119以发生偏向的方式进行振动，或定子113和转子115的隙间发生变化而产生噪声的情况得以防止。[0075]特别是，平衡重170被安装在转子115的下表面，配置在转子115中离活塞133最远的位置。因此，与安装在转子115的上表面等其它的位置的情况相比，安装在下表面的平衡重170的质量较小即可完成。所以，能够减小转子115对安装部115e的扭曲力矩，防止转子115的挠曲，因此，能够进一步减少转子115的变形导致的振动、噪声。
[0076]另外，如图1所示，增大转子115的凹入部116的高度尺寸，来减少转子115和轴承131的合计高度尺寸。因此，位于轴承131上的活塞133和将支承活塞133等的压缩机主体105的悬架弹簧107固定在密闭容器101的部分IOla之间的距离变短。作为该振动源的活塞133导致的振动经由悬架弹簧107、密闭容器101的固定部分IOla容易传递到密闭型压缩机100的外部。对此，在本实施方式涉及的密闭型压缩机100中，除了曲轴平衡重126之外，还使用平衡重170，由此能够抑制密闭型压缩机100中的噪声和振动，因此，能够降低向密闭型压缩机100的外部传递的噪声和振动。
[0077]并且，轴119的偏向的振动、密闭型压缩机100中的振动被减少，由此能够防止在推力球轴承180中作用有偏向珠186的负载。由此，推力球轴承180的耐久性提高。
[0078](实施方式2)
[0079]实施方式2的密闭型压缩机100的构成与实施方式I的密闭型压缩机100的构成大致相同，但是实施方式2所涉及的平衡重270的位置与实施方式I的平衡重170的位置不同。图6是表不实施方式2的密闭型压缩机100的截面图。
[0080]如图6所示，平衡重270被安装在转子115的上表面，配置在相对于活塞133与曲轴平衡重126的相反侧。如后所述，平衡重270的质量由作用于轴119的力和力矩决定，设定成比曲轴平衡重126的质量更小例如曲轴平衡重126的质量的五分之一。
[0081]接着，说明通过平衡重270进行的在密闭型压缩机100的运转时作用于轴119的力和力矩。图7是示意地表示作用于轴119的力的模式图。如图7所示，活塞133的往复运动导致的活塞133产生的惯性力和偏心轴125的偏心旋转运动产生的离心力合计而成的不平衡成分FA在活塞133往复运动的方向上作用于轴119。在与该不平衡成分FA相反的方向上，曲轴平衡重126的离心力FB作用于轴119。
[0082]并且，平衡重270被安装在转子115的上表面，位于相对于主轴123与偏心轴125相反的方向。该平衡重270以与主轴123相同的旋转轴，与主轴123的旋转联动地旋转。因此，在活塞133往复运动的方向上，平衡重270的离心力FD在与不平衡成分FA相反的方向、即与曲轴平衡重126的离心力FB相同的方向上经由转子115作用于轴119。
[0083]以该曲轴平衡重126的离心力FB和平衡重170的离心力FC的合计与不平衡成分FA平衡(抵消)的方式设定曲轴平衡重126和平衡重170的各质量。另外，在设从平衡重270至活塞133的中心的铅直方向的距离(高度尺寸)为LAD的情况下，活塞133的中心位置中的旋转力矩由M = FBXLAB-FDXLAD表示。在此，以这些各力矩FBXLAB、FDXLAD彼此抵消、成为旋转力矩M = O的方式设定曲轴平衡重126的离心力FB和平衡重270的离心力FD。由此，因为作用于轴119的力和力矩均衡，因此能够防止轴119的偏向的振动，能够进一步减少密闭型压缩机100的噪声和振动。
[0084]如上所述，在各力矩平衡(抵消)的状态下，相对于活塞133，平衡重270与曲轴平衡重126相比更远离，因此，平衡重270的离心力FD比曲轴平衡重126的离心力FB小。因此，能够防止转子115的变形、轴119的偏向的振动，能够防止密闭型压缩机100的振动和噪声。另外，如图7所示，能够减少经由悬架弹簧107从密闭容器101向密闭型压缩机100的外部传递的振动、噪声。
[0085]另外，平衡重270与转子115相比位于上方，远离存积在图6所示的密闭容器101的底部的润滑油103的油面。因此，不会发生在转子115旋转时平衡重270浸溃在润滑油103对润滑油103进行搅拌的情况。另外，即使工作流体溶入润滑油103的情况下，能够减少工作流体因平衡重270的搅拌而在润滑油103中发泡的情况。因此，发泡的工作流体包含润滑油103被吸入压缩室141，并且它们在压缩室141内被活塞133压缩而产生噪音的情况得以防止。
[0086](实施方式3)
[0087]图8是概略地表示实施方式3所涉及的冷藏库200的截面图。如图8所示，冷藏库200包括在内部具有隔热空间的隔热箱体202和能够开闭地安装于隔热箱体202的门。其中，将安装有门的隔热箱体202的面称为正面，将其相对的面称为背面。
[0088]隔热箱体202为纵长的大致长方体形状，包括:在内部形成隔热空间的隔热壁；和将隔热空间分隔为多个(在本实施方式中为5个)隔热空间部分210、212、214、216、218的分隔板。5个隔热空间部分210、212、214、216、218在上下方向分为4层，从上开始第二层的隔热空间部分在左右方向上被分为2个。例如，从上开始第一层的隔热空间部分用作冷藏室210，从上开始第二层的2个隔热空间部分用作更换室(切换室)212和制冰室214，第三层的隔热空间部分用作蔬菜室216，第四层的隔热空间部分用作冷冻室218。这些隔热空间部分210、212、214、216、218由管材(未图示)彼此连接，在该管材内设置有风门(未图示)。各隔热空间部分的空气通过该管材彼此能够移动，该空气的质量由风门调整。另外，在隔热空间部分210、212、214、216、218的全部或一部分配置有温度传感器(未图示)。
[0089]隔热箱体202包括内箱204和设置在内箱204的外侧的外箱206。内箱204通过将ABS等的树脂体真空成型而成形。内箱204形成划分隔热空间的隔热壁的内表面和将该隔热空间分隔的分隔板。外箱206由预涂钢板等的金属材料形成，形成隔热壁的外表面。该内箱204和外箱206之间的空间一体地发泡充填有隔热体208，能够制作隔热箱体202。由此，同时且一体地形成隔热壁和分隔板。其中，隔热体208能够使用例如，硬质聚氨酯泡沫、酚醛泡沫或苯乙烯泡沫等的发泡塑料。该发泡材料从防止温暖化的观点出发，例如能够使用烃类的环戊烷。
[0090]在隔热箱体202设置有使其背面和上表面的各一部分凹陷的凹部230，在凹部230弹性支承有密闭型压缩机100。另外，在隔热箱体202的侧面等配置有冷凝器(未图示)、进行水分除去的干燥机(未图示)。并且，在隔热箱体202的背面配置有作为减压器的毛细管234、蒸发器238。隔热箱体202内的蔬菜室216和冷冻室218的背面配置有冷却风扇236和蒸发器238。这些密闭型压缩机100、冷凝器、毛细管234和蒸发器238由配管240连接为环状，构成冷冻循环。另外，在隔热箱体202设置有控制装置(未图示)，该控制装置与配置在隔热空间部分的温度传感器连接。并且，控制装置与密闭型压缩机100、冷凝器、干燥机、毛细管234、蒸发器238、冷却风扇236和蒸发器238连接，控制装置基于温度传感器的检测值对它们进行控制。
[0091]以覆盖隔热箱体202内的各隔热空间部分210、212、214、216、218的方式，在本实施方式中，将5个门220、222、224、226、228可开闭地安装在隔热箱体202的正面。冷藏室210设置有旋转门220，在其它剩下的更换室212、制冰室214、蔬菜室216和冷冻室218各自设置有拉出门(抽拉门)222、224、226、228。这些旋转门220和拉出门222、224、226、228通过在苯乙烯泡沫等的隔热件上粘贴装饰板而形成。在各门220、222、224、226、228和隔热箱体202之间配置有垫片，由此，来保持各隔热空间部分210、212、214、216、218的气密性。
[0092]接着，说明上述冷藏库200中的冷冻循环的动作。控制装置基于来自各温度传感器的检测信号，开始和停止冷却运转。当冷却运转开始时，在密闭型压缩机100中通过活塞133 (图1)的往复运动，工作流体被压缩而成为高温高压，通过配管240从排出管104 (图1)送往冷冻循环。该高温高压的气体状的工作流体在冷凝器中散热(放出热量)，进行冷凝而液化。该成为液体状的工作流体在毛细管234中被减压而成为低温低压，到达蒸发器238。在此，通过冷却风扇236，各蔬菜室216和冷冻室218的空气移动，该空气和蒸发器238内的低温的工作流体发生热交换。由此,成为高温的工作流体蒸发气化,通过配管240返回密闭型压缩机100。另一方面，被冷却的空气由管材分配至各隔热空间部分210、212、214。此时，能够调节由风门分配至各隔热空间部分210、212、214的流量，因此，各隔热空间部分210、212、214、216、218被调节至适当温度。
[0093]例如，冷藏室210为用于冷藏保存而不结冻的温度、例如1°C?5°C。更换室(切换室)212设定为由用户能够改变的温度，成为该设定温度。该设定温度例如能够设定为在从冷冻室218的温度带至冷藏、蔬菜室216的温度带中的规定的温度。制冰室214具有自动制冰装置(未图示)，自动地制作和储藏冰。目的在于保存该冰，因此，比冷冻温度带高，例如，制冰室214的温度调节为-18°C?-10°C。蔬菜室216被调节为与冷藏室210相同或比其稍高的温度、例如，2°C?7V。该温度在不结冻的程度下越低，越能够长时间维持蔬菜室216内的叶蔬菜的鲜度。冷冻室218为了冷冻保存而通常被调节为-22?-18°C。其中，为了提高冷冻保存状态，例如可以调节为-30°C、_25°C的低温。
[0094]该冷藏库200能够使用图1和图6所示的设置有曲轴平衡重126和平衡重170、270的密闭型压缩机100。在该情况下，仅通过曲轴平衡重126不能抵消完的力和旋转力矩由平衡重170、270抵消。由此，能够抑制运转时的密闭型压缩机100的振动，因此，能够减少冷藏库200的振动、噪声。
[0095]另外，利用图1和图6所示的凹入部116使转子115和轴承131重合，能够抑制密闭型压缩机100的高度尺寸。因此，隔热箱体202上的凹部230的深度尺寸较小即可以完成，能够增大冷藏库200内的隔热空间的尺寸，或增大隔热体208的厚度尺寸。所以，能够实现使用性的提闻或隔热性能的提闻。
[0096]另外，在隔热箱体202中分隔板与隔热壁一体地发泡填充，由此，能够实现低成本化和隔热性能的提高。这样作成的分隔板与苯乙烯泡沫(styrene foam)的隔热部件相比具有大约2倍的隔热性能，所以能够实现分隔板的薄型化，伴随与此，能够扩大隔热空间。
[0097](另外的实施例)
[0098]此外，在上述实施方式3中，密闭型压缩机100设置在冷藏库200，但也能够用于冷气机、自动售货机、其它的冷冻装置、进而空气用压缩机等的工业用压缩机等的使用冷冻循环(热泵循环)的其它的设备。
[0099]并且，在上述实施方式3中，在隔热箱体202中分隔板和隔热壁形成为一体，但也可以分别设置分隔板和隔热壁。[0100]另外，上述所有实施方式只要彼此不排除对方，可以彼此组合。
[0101]根据上述说明，对于本行业的技术人员而言，本发明的较多的改良、另外的实施方式是明确的。所以，上述说明应仅作为例示解释，目的在于将实施本发明的优选的实施方式告知本行业的技术人员。不脱离本发明的精神，能够实质地改变其结构和/或功能的详细。
[0102]工业上的可利用性
[0103]如上所述，本发明的密闭型压缩机和具备其的冷藏库作为能够减少振动和噪声的、薄型的密闭型压缩机和具备其的冷藏库等是有用的。
[0104]附图标记说明
[0105]100密闭型压缩机
[0106]101密闭容器
[0107]111电动构件
[0108]113 定子
[0109]115 转子
[0110]115e安装部(下层部)
[0111]116凹入部(上层部)
[0112]117压缩构件
[0113]119 轴
[0114]123 主轴
[0115]125偏心轴
[0116]126曲轴平衡重
[0117]129缸体块
[0118]131 轴承
[0119]133 活塞
[0120]137 缸体
[0121]141压缩室
[0122]170平衡重
[0123]172 铆钉
[0124]180推力球轴承
[0125]200冷藏库
[0126]270 平衡重。
【权利要求】
1.一种密闭型压缩机，其特征在于，包括: 电动构件，其包括定子和相对于所述定子进行旋转的转子； 由配置在下方的所述电动构件驱动的压缩构件；和 收纳有所述电动构件和所述压缩构件的密闭容器， 所述压缩构件具备: 轴，其包括主轴和相对于所述主轴偏心的偏心轴； 缸体块，其包括:在内部形成有在上下方向延伸的贯通孔且将插入到该贯通孔的所述主轴可旋转地支承的轴承；和在内部形成有压缩室的缸体； 与所述偏心轴连结、在所述压缩室内往复运动的活塞；和 安装在所述偏心轴的上部的曲轴平衡重， 所述转子为在内部包含有圆柱状空间的圆筒形状，具有: 所述轴承的下部嵌入在所述圆柱状空间的上层部； 内径尺寸比所述上层部的内径尺寸小且通过所述轴承的所述贯通孔的所述主轴的下部插入并固定在所述圆柱状空间的下层部；和 相对于所述活塞在所述曲轴平衡重的相反侧配置的平衡重。
2.如权利要求1所述的密闭型压缩机，其特征在于: 所述上层部的高度尺寸为所述转子的高度尺寸的70%以上。
3.如权利要求1或2所述的密闭型压缩机，其特征在于: 所述压缩构件还包括在所述轴承的推力面上配置的推力球轴承。
4.如权利要求1?3中任一项所述的密闭型压缩机，其特征在于: 所述平衡重的质量为所述曲轴平衡重的质量的五分之一以下。
5.如权利要求1?4中任一项所述的密闭型压缩机，其特征在于: 所述平衡重配置在所述转子的下表面上。
6.如权利要求1?4中任一项所述的密闭型压缩机，其特征在于: 所述平衡重配置在所述转子的上表面上。
7.如权利要求1?6中任一项所述的密闭型压缩机，其特征在于: 所述平衡重通过铆钉安装在所述转子。
8.一种冷藏库，其特征在于，包括: 如权利要求1?7中任一项所述的密闭型压缩机。
【文档编号】F04B39/00GK104011385SQ201280064825
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2012年12月26日 优先权日:2011年12月26日
【发明者】原木雄, 稻垣耕, 井出照正, 渡部究 申请人:松下电器产业株式会社