密闭式压缩机和制冷装置的制作方法

文档序号:11236340阅读:537来源:国知局
密闭式压缩机和制冷装置的制造方法

本发明涉及通过改善在密闭容器内支承压缩机主体的构造而降低振动的密闭式压缩机和搭载有该密闭式压缩机的制冷装置。



背景技术:

随着近年来的节能性提高的要求和省电需求变高,冷藏库的隔热性能提高,且在冷藏库用往复式压缩机中,应对更低能力(低旋转)的必要性变高。

在低旋转运转时,密闭式压缩机中产生的振动容易变大,向冷藏库主体的振动传播成为问题。

现有的密闭式压缩机中,利用弹簧在密闭容器内弹性支承压缩机主体,由此降低活塞的往复运动所引起的振动的传递(参照专利文献1)。

另外,作为在将压缩机主体支承在密闭容器内的弹性支承部件的一部分设置平面部的结构,提出了通过将该平面部配置于润滑油中,利用润滑油的粘性阻力来衰减振动的方案(参照专利文献2)。

专利文献1和专利文献2均为压缩机主体由弹性支承部件支承的结构。在使用了弹性支承部件的情况下,以非常低的转速运转时,在弹性支承部件的弹簧常数以及由压缩机主体的质量和形状决定的固有值(固有周期,固有振动频率)之间产生共振现象。

图22是表示现有的压缩机中使用常用作弹性支承部件的弹簧时转速与振动比率的关系的特性图。

如图22所示,转速低于30r/s时,存在振动大幅增加的倾向。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2003-3958号公报

专利文献2:日本特开2010-127191号公报



技术实现要素:

本发明是鉴于这种问题而提出的,特别是提供一种通过降低较低转速时产生的振动,能够进行低旋转的运转的密闭式压缩机和制冷装置。

本发明的密闭式压缩机包括:压缩机主体;和收纳压缩机主体并贮存油的密闭容器。压缩机主体具有电动构件和由电动构件驱动的压缩构件。压缩构件具有:形成气缸部的缸体;在气缸部内往复运动的活塞;和使活塞动作的曲轴(曲柄轴)。缸体构成对曲轴进行轴支承的轴承部。气缸部形成有压缩室。压缩机主体具有形成曲面的支承部。形成有曲面和密闭容器内的承受面抵接的抵接部。

另外,本发明的制冷装置使用上述密闭式压缩机。

根据这种结构,能够降低以较低的转速运转时的振动,降低制冷装置的振动所引起的噪声。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的密闭式压缩机的剖面图。

图2a是表示本发明第一实施方式的、压缩机主体的曲面的曲率中心与重心的关系的说明图。

图2b是表示本发明第一实施方式的、压缩机主体的曲面的曲率中心与重心的关系的说明图。

图3是表示本发明第一实施方式的、作用于支承部的作用力的说明图。

图4是本发明第二实施方式的密闭式压缩机的剖面图。

图5是表示本发明第二实施方式的、与图4相比将方向变更90度的状态的密闭式压缩机的剖面图。

图6是本发明第三实施方式的密闭式压缩机的剖面图。

图7是对于本发明第四实施方式的密闭式压缩机,说明变更第一实施方式~第三实施方式的密闭式压缩机的一部分结构的内容的概念图。

图8是对于本发明第五实施方式的密闭式压缩机,说明变更第一实施方式~第三实施方式的密闭式压缩机的一部分结构的内容的概念图。

图9是本发明第六实施方式的密闭式压缩机的剖面图。

图10是表示本发明第六实施方式的、与图9相比将方向变更90度的状态的密闭式压缩机的剖面图。

图11是从上部观察本发明第六实施方式的密闭式压缩机的剖面图。

图12是本发明第七实施方式的密闭式压缩机的剖面图。

图13是表示对本发明第七实施方式的压缩机主体作用的离心力的说明图。

图14是表示对本发明第八实施方式的密闭式压缩机的压缩机主体作用的离心力的说明图。

图15是本发明第九实施方式的密闭式压缩机的说明图。

图16是本发明第十实施方式的密闭式压缩机的主要部分侧面图。

图17是本发明第十实施方式的密闭式压缩机的主要部分底面图。

图18是表示本发明第十一实施方式的密闭式压缩机的主要部分侧面图。

图19是本发明第十一实施方式的密闭式压缩机的主要部分底面图。

图20是表示本发明第十一实施方式中的、从图19的结构卸下支承部的状态的密闭式压缩机的主要部分底面图。

图21是本发明第十二实施方式的、使用了第一实施方式~第十一实施方式的密闭式压缩机的制冷装置的概略结构图。

图22是表示现有的压缩机中使用常用作弹性支承部件的弹簧时转速与振动比率的关系的特性图。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下,使用附图说明本发明的第一实施方式。

图1是本发明第一实施方式的密闭式压缩机10a的剖面图。

第一实施方式的密闭式压缩机10a包括压缩机主体100和收纳压缩机主体100的密闭容器200。

压缩机主体100具有电动构件110和由电动构件110驱动的压缩构件120。

电动构件110具有定子111和保持永久磁铁的转子112。压缩构件120配置于电动构件110的上方。

压缩构件120具有形成气缸部121的缸体122、在气缸部121内往复运动的活塞123和使活塞123动作的曲轴124。

缸体122中形成有轴支曲轴124的轴承部125。气缸部121中形成有圆筒形的压缩室126。

曲轴124具有将转子112压入固定的主轴部124a和相对于主轴部124a偏心地形成的偏心轴部124b。

偏心轴部124b和活塞123利用连杆123a连结。在偏心轴部124b的上端设有平衡配重127。

阀板128密封压缩室126的端面。在阀板128形成有向压缩室126吸入低压气体的吸入口128a和将压缩室126中压缩后的高压气体排出的排出口128b。在吸入口128a设有向压缩室126侧打开的簧片阀128c,在排出口128b设有向高压室129a侧打开的簧片阀128d。

气缸盖129将阀板128按压固定于缸体122,并且在内部形成有高压室129a。排出配管130与高压室129a连接。排出配管130向密闭容器200的外部抽出。

吸入消音器131在内部形成有隔音空间131a,将密闭容器200内部和吸入口128a连通。吸入配管132与密闭容器200连接。吸入配管132对密闭容器200的连接口配置于吸入消音器131的吸入开口附近。

从工频电源供给的电力经由控制电路和逆变器向电动构件110供给,由此,能够使电动构件110的转子112以任意的多个设定转速进行旋转。多个设定转速中至少一个转速包含比工频电源频率低的转速例如20hz~30hz的频率时的设定转速。转子112使曲轴124旋转,曲轴124的偏心轴部124b的运动由连杆123a向活塞123传递。其结果,活塞123在压缩室126内往复运动,低压的制冷剂气体通过吸入配管132导向密闭容器200内,从吸入消音器131吸入压缩室126。吸入到压缩室126的制冷剂气体在压缩室126内压缩后,向高压室129a排出。排出至高压室129a的高压的制冷剂气体通过排出配管130导向密闭容器200外。

由于活塞123的往复运动而产生的振动利用平衡配重127抵消,但残留一部分。以下,说明用于降低该残留的振动的结构。

在密闭容器200的内底面201形成有平面部,在内底面201贮存有油。此外,内底面201也可以以曲面形成。

压缩机主体100在压缩机主体100的下部具有形成有曲面301的支承部300。支承部300固定于定子111的下部。支承部300利用具有可承受压缩机主体100的负载的强度的部件构成即可,例如能够使用选自铁板加压材料和射出成形的树脂材料等材料。在使用铁板加压材料时,制造容易且成本低廉,在使用树脂材料时,能够实现碰撞音的降低。

密闭容器200的内底面201成为承受面。形成作为承受面的内底面201和由支承部300形成的曲面301抵接的抵接部305。

曲面301以其曲率中心301c的高度成为压缩机主体100的重心g的高度以上的高度的方式配置(图1中表示曲率中心301c处于重心g的铅垂上方的例子)。此外,曲面301的曲率中心301c的位置也并非必须是压缩机主体100的重心g的铅垂上方。压缩机主体100的重心g为电动构件110、压缩构件120和支承部300的质量的中心,压缩构件120中包含平衡配重127、阀板128、气缸盖129、排出配管130和吸入消音器131。此外,排出配管130除了固定于压缩机主体100以外,还固定于密闭容器200,因此,也可以从压缩机主体100的质量中除去。

曲面301与密闭容器200的内底面201抵接。这样,曲面301在抵接部305与密闭容器200的内底面201抵接的状态下,使压缩机主体100自立。因此,压缩机主体100的振动不易向密闭容器200传递,能够降低密闭式压缩机10a的振动。

曲面301和内底面201优选在压缩机主体100的重心g的铅垂下方抵接。即,抵接部305优选配置于压缩机主体100的重心g的铅垂下方。通过使曲面301和内底面201在压缩机主体100的重心g的铅垂下方抵接,压缩机主体100以规定的姿势自立。由此,压缩机主体100的倾斜度小,能够防止支承部300以外的部位与密闭容器200碰撞,能够降低振动从压缩机主体100向密闭容器200的传递。

压缩机主体100的重心g与主轴部124a的轴芯124c一致。在主轴部124a的轴芯124c的铅垂下方,曲面301和内底面201抵接。

曲面301优选为球面。通过使曲面301为球面,压缩机主体100摆动时的周期相对于任一摆动方向均一定,因此摆动稳定,能够防止密闭式压缩机10a的运转停止时的碰撞音的产生。在使曲面301为球面时,以曲面301和内底面201点接触的方式形成抵接部305。

另外,虽然未图示,但作为曲面301,能够采用如下结构:至少具有第一曲面和第二曲面,使第一曲面和第二曲面各自的曲率中心301c的位置相互不同。这样,形成曲率中心301c相互不同的多个曲面,使压缩机主体100例如在活塞123的往复方向上更容易摆动,由此能够使活塞123的往复动作产生的振动不易传递至外部。

本实施方式中,使曲轴124的旋转轴为铅垂方向,使活塞123在水平方向上进行往复动作。由此,能够防止从支承部300作用铅垂方向的作用力,能够降低密闭式压缩机10a的振动。

另外,如本实施方式所示,采用支承部300安装于电动构件110的下部的结构,由此压缩机主体100的组装容易。此外,支承部300也可以是固定于缸体122的下部的结构。

图2a和图2b是表示本发明第一实施方式的、压缩机主体的曲面的曲率中心与重心的关系的说明图。图2a表示压缩机主体自立的状态,图2b表示主体由于外力而倾斜的状态。

图2a和图2b中表示在平坦的内底面201上载置有压缩机主体100的状态。在压缩机主体100的下部,在支承部300形成有曲面301。在使曲面301为球面时,曲面301和内底面201在抵接部305点接触,抵接部305为一个部位。

另外,如果压缩机主体100的重心g处于曲面301的曲率中心301c的高度以下的位置,则如图2b所示,即使压缩机主体100倾斜,恢复力f发挥作用,也能够恢复成图2a的状态。

另一方面,如现有技术那样使用弹簧将压缩机主体100支承于密闭容器200的结构中,在弹簧的弹簧常数与压缩机主体100的质量和形状所决定的固有值(固有周期,固有振动频率)之间,特别是在压缩机的低旋转区域中,产生共振现象。

但是,如图2a和图2b所示,在内底面201上载置有压缩机主体100的状态下,在压缩机主体100的质量和形状所决定的固有值与密闭容器200的质量和形状所决定的固有值之间不易产生共振现象,能够大幅降低振动产生的噪声。

在此,使活塞的往复运动的方向为x方向,且使水平面中与x方向正交的方向(纸面的前后方向)为y方向。于是,在曲面301在y方向上具有曲率中心(曲率中心轴)301c时,曲面301和内底面201在抵接部305线接触。这样,即使曲面301在y方向上具有曲率中心(曲率中心轴)301c,压缩机主体100的重心g也为曲面301的曲率中心(曲率中心轴)301c的高度以下的位置。

图3是表示本发明第一实施方式的、作用于支承部300的作用力的说明图。

图3中表示在平坦的内底面201上载置有压缩机主体100的状态。在压缩机主体100的下部,在支承部300形成有曲面301(以向下侧突出的方式)。

如图示,由于使活塞123的往复运动产生的激振力p作用于压缩机主体100,压缩机主体100振动。而且,由于激振力p,在曲面301与内底面201之间的抵接部305产生平移方向的作用力f1和力矩产生的作用力f2。本实施方式中,通过将活塞123配置于比压缩机主体100的重心g靠上方的位置,平移方向的作用力f1和力矩产生的作用力f2向相反方向作用,因此,能够减小压缩机主体100的摆动。

(第二实施方式)

图4是本发明第二实施方式的密闭式压缩机10b的剖面图,图5是表示与图4相比将方向变更90度的状态的密闭式压缩机10b的剖面图。

此外,对与第一实施方式相同功能的部标注相同的附图标记,并省略其说明。

第二实施方式的密闭式压缩机10b中,支承部300具有限制压缩机主体100相对于内底面(承受面)201的位移的限制部件302。

限制部件302由包括弹性材料的薄板302a形成,薄板302a的一端302b安装于压缩机主体100,薄板302a的另一端302c安装于密闭容器200。作为薄板302a,应用不锈钢(sus)等弹簧钢或树脂材料。薄板302a的宽度优选比支承部300的曲面301的宽度大。另外,薄板302a使用多个板材,使各个板材的一部分重叠排列,由此能够容易地贴合曲面301和内底面201的形状。此外,薄板302a也可以采用层叠多个板材的结构。

如本实施方式所示,通过设置限制部件302,能够限制压缩机主体100大幅移位,能够防止压缩机主体100与密闭容器200碰撞所产生的噪声。另外,能够防止压缩机主体100相对于密闭容器200从预先设定的位置偏离。由此,例如能够防止形成于密闭容器200的吸入配管132的气体吸入口和将吸入气体导向压缩室126的吸入消音器131的位置偏移引起的压缩性能下降。

本实施方式中,能够例如以使用薄板302a这样的简单结构实现限制部件302,能够防止压缩机主体100自由摆动所引起的振动的增加。

另外,在本实施方式的曲面301形成有在活塞123的往复方向上形成的第一曲面和在与活塞123的往复方向正交的方向上形成的第二曲面。第一曲面和第二曲面各自的曲率中心301c存在于相互不同的位置。即,使在活塞123的往复方向上形成的第一曲面的曲率半径为r1,使在与活塞123的往复方向正交的方向上形成的第二曲面的曲率半径为r2时,构成为r1<r2的关系。通过设为r1<r2,容易使压缩机主体100在例如活塞123的往复方向上摆动,由此不易将活塞123的往复动作产生的振动传递至外部。

此外,通过利用树脂材料形成限制部件302,能够保持作为树脂缓冲件的作用。通过使限制部件302成为在曲面301与内底面201之间作为缓冲件发挥作用的树脂缓冲件,在从外部对压缩机主体100施加冲击时,能够防止曲面301与内底面201之间的碰撞音的产生。另外,曲面301和内底面201中,通过将至少一方利用树脂材料形成,也能够防止碰撞音的产生。

(第三实施方式)

图6是本发明第三实施方式的密闭式压缩机10c的剖面图。

此外,对与第二实施方式相同功能的部件标注相同的附图标记,并省略其说明。

第三实施方式的密闭式压缩机10c中,轴承部125包括配置于电动构件110的上方的上轴承部125h和配置于电动构件110的下方的下轴承部125l。本实施方式中,通过将轴承部125分割成两部分,将下轴承部125l配置于电动构件110的下方,能够降低压缩机主体100的重心g。因此,能够减小压缩机主体100的摆动,能够防止压缩机主体100和密闭容器200碰撞。

另外,本实施方式的密闭式压缩机10c中,上轴承部125h、下轴承部125l和支承部300由缸体122形成。本实施方式中,利用缸体122至少形成支承部300,优选形成上轴承部125h、下轴承部125l和支承部300。由此,能够减少部件数量,提高生产率。

此外,本实施方式中,曲轴124的主轴部124a的轴芯124c和压缩机主体100的重心g的位置不一致。压缩机主体100的重心g位于主轴部124a的轴芯124c与气缸部121之间。另外,构成为在压缩机主体100的重心g的铅垂下方,曲面301和内底面201抵接。另外,曲面301的曲率中心301c处于压缩机主体100的重心g的铅垂上方,位于压缩机主体100的重心g的高度以上的高度。

如本实施方式所示,通过使压缩机主体100的重心g位于气缸部121与主轴部124a之间,不需要相对于主轴部124a在气缸部121的相反侧配置与气缸部121同等的质量物,能够使密闭式压缩机10c轻量化,降低成本。

另外,如本实施方式所示,通过将一个部位的抵接部305配置于比曲轴124的轴芯124c靠气缸部121侧的位置,不需要调整重心g,能够实现成本降低。

(第四实施方式)

图7是说明对于本发明第四实施方式的密闭式压缩机10d,变更第一实施方式~第三实施方式的密闭式压缩机的一部分结构的内容的概念图。

此外,图7中,第四实施方式的密闭式压缩机10d的结构与第一实施方式~第三实施方式的密闭式压缩机10a~10c基本相同,添加了以下说明的磁力部302x。磁力部302x作为限制部件发挥作用。图7中,仅表示与磁力部302x相关的结构的概念,并省略对其它结构的图示。

本实施方式所示的密闭式压缩机10d中,在压缩机主体100与密闭容器200之间设有磁力部302x。

磁力部302x由安装于压缩机主体100的第一磁力部302d和安装于密闭容器200的第二磁力部302e构成。

图7中,表示使第一磁力部302d的与第二磁力部302e相对的面为s极,使第二磁力部302e的与第一磁力部302d相对的面为n极的情况。

这样,通过使第一磁力部302d为s极,使第二磁力部302e为n极,在第一磁力部302d与第二磁力部302e之间产生牵引力。

本实施方式中,将磁力部302x产生的磁力用于压缩机主体100的恢复力。这样,通过将磁力部302x产生的磁力用于压缩机主体100的恢复力,即使曲面的曲率中心301c比压缩机主体100的重心g低,也能够恢复压缩机主体100的倾斜度。

(第五实施方式)

图8是用于说明对于本发明第五实施方式的密闭式压缩机10e,变更第一实施方式~第三实施方式的密闭式压缩机的一部分结构的内容的概念图。

此外,图8的密闭式压缩机10e的结构与第一实施方式~第三实施方式的密闭式压缩机10a~10c基本相同,添加了以下说明的弹簧部302y。弹簧部302y作为限制部件发挥作用。图8中,仅表示与弹簧部302y相关的结构的概念,并省略对其它结构的图示。

本实施方式的密闭式压缩机10e中,设置有一端安装于压缩机主体100、且另一端安装于密闭容器200的弹簧部302y。

本实施方式中,将弹簧部302y产生的弹簧力用于压缩机主体100的恢复力。这样,通过将弹簧部302y产生的弹簧力用于压缩机主体100的恢复力,即使曲面的曲率中心301c比压缩机主体100的重心g低,也能够恢复压缩机主体100的倾斜度。

(第六实施方式)

图9是本发明第六实施方式的密闭式压缩机10f的剖面图,图10是表示与图9相比将方向变更90度的状态的密闭式压缩机10f的剖面图,图11是从上部观察该密闭式压缩机10f的剖面图。

此外,对与上述的各实施方式相同功能的部件标注相同的附图标记,并省略说明。

在密闭容器200的两侧内面(如图11所示,俯视时夹着活塞123的中心轴123c的两侧),设置有一对承受面211。承受面211在密闭容器200形成高度差,由此也能够一体形成。

压缩机主体100在压缩机主体100的两侧部的与承受面211对应的位置包括形成有曲面311的一对支承部310。支承部310固定于缸体122。缸体122与第一实施方式一样,形成有轴支曲轴124的轴承部125(参照图1)。支承部310只要是具有可承受压缩机主体100的负载的强度的部件即可,例如能够使用铁板加压材料或射出成形的树脂材料等。在使用铁板加压材料时,制造容易且成本低廉,在使用树脂材料时能够实现碰撞音的降低。

在承受面211与由支承部310形成的曲面311之间形成曲面311和承受面211抵接的抵接部315。

抵接部315配置于包含活塞123的中心轴123c的铅垂平面123s的两侧(参照图10)。

使活塞123的往复运动的方向为x方向,使在水平面上与x方向正交的方向为y方向时,形成抵接部315的曲面311在y方向上具有曲率中心轴311c。如本实施方式所示,在压缩机主体100的两侧部具有一对曲面311时,各个曲面311的曲率中心轴311c是共同的。

抵接部315通过曲面311和承受面211的线接触而形成。抵接部315由于振动而在x方向上移位(参照图2a和图2b)。

这样,在曲面311利用抵接部315与密闭容器200的承受面211抵接的状态下,使压缩机主体100自立。由此,压缩机主体100的振动不易传递至密闭容器200,能够降低密闭式压缩机10f的振动。

在此,曲面311的曲率中心轴311c成为压缩机主体100的重心g的高度以上的高度。此外,曲面311的曲率中心轴311c也并非必须通过压缩机主体100的重心g的铅垂上方。压缩机主体100的重心g为电动构件110、压缩构件120和支承部310的质量的中心,压缩构件120中包含平衡配重127、阀板128、气缸盖129、排出配管130和吸入消音器131。此外,排出配管130除了固定于压缩机主体100以外,还固定于密闭容器200,因此,也可以从压缩机主体100的质量中去除。

根据本实施方式,例如在电动构件110为外转子时,存在难以将支承部310配置于密闭容器200的内底面201的情况,此时能够在密闭容器200的两侧面配置支承部310,能够实现小型轻量化和成本降低。

另外,如本实施方式所示,在多个部位形成抵接部315,使曲面311和承受面211线接触,由此,通过形成各个抵接部315的结构,能够降低局部的负载,因此能够防止曲面311的变形。因此例如能够将树脂材料用于曲面311。

此外,曲面311也可以为球面。通过使曲面311为球面,压缩机主体100摆动时的周期相对于任一摆动方向均一定,因此,摆动稳定,能够防止密闭式压缩机10f的运转停止时的碰撞音。在使曲面311为球面时,通过曲面311和承受面211点接触而形成抵接部315。即使抵接部315为多个部位,也能够不发生芯偏移地进行稳定的支承。

曲面311和承受面211中,通过将至少一方利用树脂材料形成,在从外部对密闭式压缩机10f施加冲击时,能够防止曲面311和承受面211的碰撞音的产生。此外,也能够在曲面311与承受面211之间设置树脂缓冲材料。

(第七实施方式)

图12是本发明第七实施方式的密闭式压缩机10g的剖面图。

此外,对与第三实施方式相同功能的部件标注相同的附图标记,并省略其说明。

本实施方式的密闭式压缩机10g中,将作用离心力的多个平衡配重127a、127b设于曲轴124。平衡配重127a、127b安装于曲轴124,或与曲轴124一体成形。本实施方式中,平衡配重127a设于曲轴124的偏心轴部124b,平衡配重127b与曲轴臂一体形成。

平衡配重127a配置于包含活塞123的中心轴123c的水平面的上方,平衡配重127b配置于包含活塞123的中心轴123c的水平面的下方。

图13是表示对本发明第七实施方式的压缩机主体100作用的离心力的说明图。

图13表示在作为密闭容器200的承受面的内底面201上载置有压缩机主体100的状态,密闭容器200利用弹性部件50弹性支承。

图13中,使活塞123的往复运动的方向为x方向,使在水平面上与x方向正交的方向为y方向,使在铅垂面上与x方向正交的方向(铅垂方向)为z方向。

通过使平衡配重127a、平衡配重127b和偏心轴部124b的离心力均衡,能够更可靠地抑制压缩构件120的不平衡引起的旋转振动,实现低振动化。

(第八实施方式)

图14是表示对本发明第八实施方式的密闭式压缩机10h的压缩机主体100作用的离心力的说明图。

图14所示的密闭式压缩机10h是与第七实施方式相比,变更了平衡配重的配置的结构,其它结构与第七实施方式相同,因此省略其说明。

本实施方式中,将平衡配重127c、127d仅配置于比包含活塞123的中心轴123c的水平面靠下方的位置。例如,本实施方式中,平衡配重127c与曲轴臂一体形成,平衡配重127d安装于转子112的端面。

通过使平衡配重127c、平衡配重127d和偏心轴部124b的离心力均衡,能够更可靠地抑制压缩构件120的不平衡引起的振动,实现低振动化。

(第九实施方式)

图15是本发明第九实施方式的密闭式压缩机10j的说明图。

图15所示的密闭式压缩机10j表示在密闭容器200的承受面221上载置有压缩机主体100的状态,密闭容器200由弹性部件50弹性支承。压缩机主体100在支承部320形成有曲面321。曲面321和承受面221在抵接部325接触。

图15中,使活塞123的往复运动的方向为x方向,使在水平面中与x方向正交的方向为y方向,并使在铅垂面中与x方向正交的方向为z方向。

使从包含重心g的水平面gh到活塞123的中心轴123c的距离为h1,使从包含重心g的水平面gh到支承部320的抵接部325的距离为h2,使与y方向相关的惯性力矩为iy,使压缩机主体100的质量为m。此时,通过使iy/(mh1h2)为0.7~1.3,能够使冲击的中心接近从压缩构件120产生的力所引起的瞬间旋转中心。因此,基于冲击的中心能够抑制x方向的振动,实现低振动。

使水平面gh中的x方向的加速度为第一加速度,使支承部320的抵接部325中的y方向的加速度为第二加速度时,以第二加速度为第一加速度的1/5以下的方式配置支承部320。由此,能够使iy/(mh1h2)为0.7~1.3。

此外,本实施方式的结构能够适用于其它全部实施方式。

通过以第二加速度成为第一加速度的1/5以下的方式配置平衡配重127,能够抑制压缩构件120的不平衡引起的y方向的振动,实现更低振动化。

例如,当使压缩机主体100的质量m为400g,使活塞123的质量为40g,使活塞123的振幅为18mmp-p时,压缩机主体100的振幅,根据质量比,在活塞123附近为0.18mmp-p,在重心g附近成为0.10mmp-p。一般而言,压缩机的振动优选为0.02mmp-p以下。因此,通过使在抵接部325的振幅为0.02mmp-p以下,能够使压缩机的振动为0.02mmp-p以下。

在重心g附近的振幅为0.10mmp-p,与之相比,为了使在抵接部325的振幅为0.02mmp-p以下,相比于在重心g附近的振幅,使在抵接部325的振幅为1/5即可。

如果将振动波形看作正弦波,如果振幅为1/5,则加速度也为1/5,因此,相比于重心g附近的x方向加速度,使在抵接部325附近的x方向、y方向的加速度为1/5以下即可。

(第十实施方式)

图16是本发明第十实施方式的密闭式压缩机10k的主要部分侧面图,图17是该密闭式压缩机10k的主要部分底面图。

此外,对与第七实施方式相同功能的部件标注相同的附图标记,并省略其说明。另外,图16和图17中,密闭容器200和其它结构与其它实施方式相同,因此仅表示压缩机主体100的一部分。

本实施方式的密闭式压缩机10k中,将支承部330安装于电动构件110的定子111的底面。

支承部330具有曲面331、多个脚部332和开口部333。曲面331利用脚部332安装于定子111的底面。

电动构件110具有转子112、定子111和设于转子112与定子111之间的环状的间隙113。

支承部330在与间隙113相对的位置具有可将器具插入间隙113中的开口部333。作为器具,例如通过将测隙规(feelergauge)从该开口部333插入间隙113中,能够确保电动构件110的组装性,能够在压缩机主体100的下部配置支承部330。

如本实施方式中说明的,在将转子112配置于定子111的内径侧时,能够经由定子111安装支承部330,支承部330的构造简单,能够降低制造成本。

(第十一实施方式)

图18是本发明第十一实施方式的密闭式压缩机10l的主要部分侧面图,图19是该密闭式压缩机10l的主要部分底面图,图20是表示从图19的结构卸下支承部的状态的该密闭式压缩机10l的主要部分底面图。

此外,对与第七实施方式相同功能的部件标注相同的附图标记,并省略其说明。另外,图18~图20中,密闭容器200和其它结构与其它实施方式相同,因此,仅表示压缩机主体100的一部分。

本实施方式的密闭式压缩机10l中,经由辅助部件500将支承部340安装于电动构件110的定子111的底面。

在支承部340的底面形成有曲面331。

电动构件110具有转子112、定子111和形成于转子112与定子111之间的环状的间隙113。

辅助部件500在与间隙113相对的位置具有可将器具插入间隙113的开口部501。由此,作为器具,例如通过将测隙规从该开口部501插入间隙113,因此能够确保电动构件110的组装性,能够在压缩机主体100的下部配置支承部340。

(第十二实施方式)

图21是本发明第十二实施方式中的、使用了第一实施方式~第十一实施方式的密闭式压缩机10的制冷装置的概略结构图。

第十二实施方式中,作为制冷装置的一例,使用冷藏库进行说明。

隔热箱体401包括隔热壁。隔热壁通过向内箱411与外箱412之间的空间注入发泡填充的隔热体413而形成。内箱411通过对abs等树脂体进行真空成型而形成。外箱412使用预涂层钢板等金属材料形成。隔热体413能够使用例如选自硬质聚氨酯泡沫、酚醛泡沫和苯乙烯泡沫等的材料。作为发泡材料,当使用烃类环戊烷时,从防止地球温暖化的观点来看,更为优选。

隔热箱体401的内部分成多个隔热区域,使上部的隔热区域为旋转门式,下部的隔热区域为抽屉式。隔热区域的上部为冷藏室421,中间部为切换室422、制冰室423和蔬菜室424,下部为冷冻室425。

冷藏室421中经由衬垫设置有冷藏室旋转门431,切换室422中经由衬垫设置有切换室抽屉门432,制冰室423中经由衬垫设置有制冰室抽屉门433,蔬菜室424中经由衬垫设置有蔬菜室抽屉门434,冷冻室425中经由衬垫设置有冷冻室抽屉门435。

另外,在隔热箱体401中,使顶面后方凹陷而形成有凹部440。凹部440中配置有密闭式压缩机10。密闭式压缩机10经由弹性支承件441载置于凹部440。

制冷循环通过将密闭式压缩机10、设置于隔热箱体401的侧面等的冷凝器(未图示)、作为减压器的毛细管451、进行水分除去的干燥器(未图示)、附近设有冷却风扇452的蒸发器453、吸入配管132环状地连接而构成。

对于以上述方式构成的冷藏库,以下说明其动作和作用。

首先,说明各隔热区域的温度设定和冷却方式。

冷藏室421为了冷藏保存,通常设定为1~5℃。

切换室422能够由用户变更温度设定,能够设定成从冷冻室温度到冷藏、蔬菜室温度的规定的温度。

制冰室423为独立的冰保存室,包括未图示的自动制冰装置,自动地制作并贮存冰。制冰室423为了保存冰,设定成比冷冻温度带高的-18℃~-10℃的制冷温度。

蔬菜室424设定成与冷藏室421同等或略高的2℃~7℃。就叶类蔬菜的新鲜度而言,在不冷冻的程度下越为低温,则能够维持越长时间。

冷冻室425为了进行冷冻保存,通常设定成-22~-18℃,但为了提高冷冻保存状态,例如有时也设定成-30~-25℃的低温。

各室为了有效地维持不同的温度设定,利用隔热壁划分开,但作为低成本且提高隔热性能的方法,能够使隔热体413一体地发泡填充于冷藏库中。与发泡苯乙烯那样的隔热部件相比,隔热体413具有约二倍的隔热性能,因此能够通过分隔件的薄型化来扩大收纳容积等。

接着,说明制冷循环的动作。

根据与设定的冷藏库内的温度对应的、来自温度传感器(未图示)和控制基板的信号,使冷藏库内的冷却运转开始和停止。当开始冷却运转时,密闭式压缩机10进行压缩动作,从密闭式压缩机10排出的高温高压的制冷剂气体在冷凝器(未图示)中散热而冷凝液化,利用毛细管451减压成为低温低压的液体制冷剂,到达蒸发器453。

通过冷却风扇452的动作,蒸发器453内的制冷剂气体与冷藏库内的空气进行热交换而蒸发气化。另一方面,与制冷剂气体进行了热交换的低温的冷气由风门(未图示)等分配。通过以上的动作,进行各室的冷却。

作为进行以上那样的动作的冷藏库的密闭式压缩机10,通过搭载本发明第一实施方式~第十一实施方式中任一项的密闭式压缩机10a~10l(统一均记载为密闭式压缩机10),特别是能够大幅降低低旋转时的密闭式压缩机10的振动。其结果是,能够降低冷藏库的噪声振动。进而能够使密闭式压缩机10以更低的转速进行运转,因此能够降低冷藏库的耗电量。

如本实施方式所示,将密闭式压缩机10配置于上方的冷藏库中,密闭式压缩机10存在于接近人类站立时的耳朵的位置。

特别的是,使密闭式压缩机10以低旋转进行运转时,存在振动容易传递至冷藏库的问题。但是,通过搭载第一实施方式~第十一实施方式中任一项的密闭式压缩机10a~10l,能够大幅降低低旋转时的密闭式压缩机10a~10l的振动,能够降低冷藏库的噪声和振动。

这样,根据本实施方式,密闭式压缩机10处于上方的冷藏库中,能够进一步发挥噪声降低效果。

此外,在将密闭式压缩机10配置于冷藏库下部时,因为不易向地面传递振动,所以噪声降低效果较高。

第一实施方式~第十一实施方式中,使用将转子112配置于定子111的内径侧的电动构件110进行了说明,但通过使用将转子112配置于定子111的外径侧的结构的电动构件110,惯性较大,在低旋转时旋转稳定,能够实现低旋转时达到高效率化的结构。

如以上所述,本发明第一方式的密闭式压缩机包括:压缩机主体;和收纳压缩机主体并贮存油的密闭容器。压缩机主体具有电动构件和由电动构件驱动的压缩构件。压缩构件具有:形成气缸部的缸体;在气缸部内往复运动的活塞;和使活塞动作的曲轴。缸体构成对曲轴进行轴支承的轴承部。气缸部形成有压缩室。压缩机主体具有形成曲面的支承部。形成有曲面和密闭容器内的承受面抵接的抵接部。

根据这种结构,利用抵接部,使压缩机主体在密闭容器内自立,因此,压缩机主体的振动不易传递至密闭容器,能够降低密闭式压缩机的振动。

本发明的第二方式是,在第一方式的密闭式压缩机中,曲面形成于压缩机主体的下部,承受面为密闭容器的内底面。

根据这种结构,能够使压缩机主体在密闭容器的内底面自立。

本发明的第三方式是,在第二方式的密闭式压缩机中,抵接部配置于压缩机主体的重心的铅垂下方。

根据这种结构,压缩机主体以规定的姿势自立,因此,压缩机主体的倾斜度变小,能够防止支承部以外的部位与密闭容器碰撞,能够降低振动从压缩机主体向密闭容器的传递。

本发明的第四方式是,在第一方式~第三方式中任一项的密闭式压缩机中,用球面构成曲面。

根据这种结构,压缩机主体摆动时的周期相对于任一摆动方向均一定,因此稳定而且能够防止密闭式压缩机的运转停止时的压缩机主体和密闭容器的碰撞音。

本发明的第五方式是,在第一方式~第四方式中任一项的密闭式压缩机中,曲面的曲率中心的高度为压缩机主体的重心的高度以上的高度。

根据这种结构,仅利用压缩机主体的质量就能够产生恢复力。

本发明的第六方式是,在第一方式~第三方式和第五方式中任一项的密闭式压缩机中,曲面至少具有第一曲面和第二曲面,第一曲面和第二曲面各自的曲率中心的位置相互不同。

根据这种结构,容易使压缩机主体在例如活塞的往复方向上摆动,由此能够使活塞的往复动作产生的振动不易传递至外部。

本发明的第七方式是,在第一方式~第三方式、第五方式和第六方式中任一项的密闭式压缩机中,使活塞的往复运动的方向为x方向,使在水平面上与x方向正交的方向为y方向时,曲面在y方向上具有曲率中心轴。

根据这种结构,压缩机主体容易在活塞的往复方向上摆动,能够使活塞的往复动作产生的振动不易传递至外部。另外,能够降低局部的负载,因此能够防止曲面的变形,能够例如将树脂材料用于曲面。

本发明的第八方式是,在第一方式~第三方式和第五方式~第七方式中任一项的密闭式压缩机中,抵接部设置于一个部位,曲面和承受面线接触,由此形成抵接部。

根据这种结构,压缩机主体容易在活塞的往复方向上摆动,能够使活塞的往复动作产生的振动不易传递至外部。另外,能够降低局部的负载,因此能够防止曲面的变形,能够便如将树脂材料用于曲面。

本发明的第九方式是,在第一方式~第八方式中任一项的密闭式压缩机中,抵接部设置于一个部位,抵接部配置于比曲轴的旋转轴中心靠气缸部侧的位置。

根据这种结构,不需要调整重心,能够减少成本。

本发明的第十方式是,在第一方式~第七方式中任一项的密闭式压缩机中,抵接部设置于多个部位,多个抵接部配置于包含活塞的中心轴的铅垂平面的两侧。

根据这种结构,例如在电动构件为外转子时,难以将支承部配置于密闭容器的内底面的情况下,也能够在密闭容器的两侧面配置支承部,能够实现小型轻量化和成本降低。

本发明的第十一方式是,在第一方式~第七方式中任一项的密闭式压缩机中,抵接部设置于多个部位,使活塞的往复运动的方向为x方向时,多个抵接部分别设置成在x方向上可移位。

根据这种结构,例如在电动构件为外转子时,难以将支承部配置于密闭容器的内底面的情况下,也能够在密闭容器的两侧面配置支承部,能够实现小型轻量化和成本降低。

本发明的第十二方式是,在第一方式~第六方式中任一项的密闭式压缩机中,抵接部设置于多个部位,使活塞的往复运动的方向为x方向,使在水平面上与x方向正交的方向为y方向时,抵接部形成的多个曲面在y方向上具有共同的曲率中心轴。

根据这种结构,例如在电动构件为外转子时,难以将支承部配置于密闭容器的内底面的情况下,也能够在密闭容器的两侧面配置支承部,能够实现小型轻量化和成本降低。

本发明的第十三方式是,在第一方式~第七方式中任一项的密闭式压缩机中,抵接部设置于多个部位,曲面和承受面线接触,由此分别形成多个抵接部。

根据这种结构,能够降低局部的负载,因此能够防止曲面的变形,能够例如将树脂材料用于曲面。

本发明的第十四方式是,在第一方式~第七方式中任一项的密闭式压缩机中,抵接部设置于多个部位,曲面和承受面点接触,由此分别形成多个抵接部。

根据这种结构,即使抵接部为多个部位,也不会发生芯偏移,能够进行稳定的支承。

本发明的第十五方式是,在第一方式~第十四方式中任一项的密闭式压缩机中,曲面和承受面中至少一方包括树脂材料。

根据这种结构,在从外部施加冲击时,能够防止曲面和承受面的碰撞音的产生。

本发明的第十六方式是,在第一方式~第十四方式中任一项的密闭式压缩机中,在曲面与承受面之间设置有树脂缓冲件。

根据这种结构,在从外部施加冲击时,能够防止曲面和承受面的碰撞音的产生。

本发明的第十七方式是,在第一方式~第十六方式中任一项的密闭式压缩机中,支承部具有限制压缩机主体相对于承受面的位移的限制部件。

根据这种结构,能够限制压缩机主体大幅位移,能够防止压缩机主体和密闭容器的碰撞音。另外,能够防止压缩机主体相对于密闭容器从预先设定的位置偏离,能够防止例如形成于密闭容器的气体吸入口和将吸入气体导向压缩室的吸入消音器的位置偏移所引起的压缩性能降低。

本发明的第十八方式是,在第十七方式的密闭式压缩机中,限制部件由包括弹性材料的薄板形成,薄板的一端安装于压缩机主体,薄板的另一端安装于密闭容器。

根据这种结构,以薄板等的简单结构能够实现限制部件,能够防止压缩机主体自由摆动所引起的振动的增加。

本发明的第十九方式是,在第一方式~第十八方式中任一项的密闭式压缩机中,轴承部包括:配置于电动构件的上方的上轴承部;和配置于电动构件的下方的下轴承部。

根据这种结构,将轴承部分割成两部分,将下轴承部配置于电动构件的下方,由此能够降低压缩机主体的重心,因此能够缩小压缩机主体的摆动,能够防止压缩机主体和密闭容器的碰撞。

本发明的第二十方式是,在第一方式~第十九方式中任一项的密闭式压缩机中,支承部由缸体形成。

根据这种结构,通过由缸体形成支承部,能够减少部件数量,提高生产率。

本发明的第二十一方式是,在第一方式~第二十方式中任一项的密闭式压缩机中,曲轴包括主轴部和偏心轴部,压缩机主体的重心位于气缸部与主轴部之间。

根据这种结构,相对于主轴部,不需要在气缸部的相反侧配置与气缸部同等的质量物,能够使密闭式压缩机轻量化,能够降低成本。

本发明的第二十二方式是,在第一方式~第二十一方式中任一项的密闭式压缩机中,使曲轴的旋转轴处于铅垂方向,活塞在水平方向上往复动作。

根据这种结构,活塞在水平方向上进行往复振动,由此能够防止从支承部作用铅垂方向的作用力,能够降低密闭式压缩机的振动。

本发明的第二十三方式是,在第一方式~第二十二方式中任一项的密闭式压缩机中,活塞配置于比压缩机主体的重心靠上方的位置。

根据这种结构,由于活塞往复动作,在曲面和内底面的抵接位置产生的、平移方向的作用力和力矩产生的作用力向相反方向作用,能够缩小压缩机主体的摆动。

本发明的第二十四方式是,在第一方式~第二十三方式中任一项的密闭式压缩机中,作用离心力的多个平衡配重设置于曲轴。

根据这种结构,能够抑制压缩构件的不平衡引起的旋转振动,实现低振动。

本发明的第二十五方式是,在第二十四方式的密闭式压缩机中,多个平衡配重配置于包含活塞的中心轴的水平面的上方和下方。

根据这种结构,能够更可靠地抑制压缩构件的不平衡引起的旋转振动,实现低振动。

本发明的第二十六方式是,在第二十四方式的密闭式压缩机中,多个平衡配重仅配置于比包含活塞的中心轴的水平面靠下方的位置。

根据这种结构,能够更可靠地抑制压缩构件的不平衡引起的旋转振动,实现低振动。

本发明的第二十七方式是,在第二十四方式~第二十六方式中任一项的密闭式压缩机中,密闭容器被弹性支承,使活塞的往复运动的方向为x方向,使在水平面上与x方向正交的方向为y方向,使压缩机主体的重心高度中的x方向的加速度为第一加速度,使支承部的高度中的y方向的加速度为第二加速度时,配置平衡配重使得第二加速度成为第一加速度的1/5以下。

根据这种结构,能够抑制压缩构件的不平衡引起的y方向的振动,实现低振动。

本发明的第二十八方式是,在第二十四方式~第二十六方式中任一项的密闭式压缩机中,密闭容器被弹性支承,使活塞的往复运动的方向为x方向,使在水平面上与x方向正交的方向为y方向,使压缩机主体的重心高度中的x方向的加速度为第一加速度,使支承部的高度中的y方向的加速度为第二加速度时,配置支承部使得第二加速度成为第一加速度的1/5以下。

根据这种结构,基于冲击的中心抑制x方向的振动,实现低振动。

本发明的第二十九方式是,在第一方式~第二十八方式中任一项的密闭式压缩机中,电动构件具有转子和定子,支承部在与形成于转子与定子之间的间隙相对的位置具有能够将器具插入间隙中的开口部。

根据这种结构,作为器具,例如能够插入测隙规,因此能够确保电动构件的组装性,能够在压缩机主体的下部配置支承部。

本发明的第三十方式是,在第一方式~第二十八方式中任一项的密闭式压缩机中,电动构件具有转子和定子,支承部经由辅助部件安装于压缩机主体,辅助部件在与形成于转子与定子之间的间隙相对的位置具有能够将器具插入间隙中的开口部。

根据这种结构,作为器具,例如能够插入测隙规,因此能够确保电动构件的组装性,能够在压缩机主体的下部配置支承部。

本发明的第三十一方式是,在第一方式~第二十八方式中任一项的密闭式压缩机中,电动构件具有转子和定子,转子配置于定子的内径侧。

根据这种结构,能够经由定子安装支承部,支承部的构造简单,能够降低制造成本。

本发明的第三十二方式是,在第二十九方式或第三十方式的密闭式压缩机中,转子配置于定子的内径侧。

根据这种结构,能够经由定子安装支承部,支承部的构造简单,能够降低制造成本。

本发明的第三十三方式是,在第一方式~第二十八方式中任一项的密闭式压缩机中,电动构件具有转子和定子,转子配置于定子的外径侧。

根据这种结构,惯性大,在低旋转时旋转稳定,能够以低旋转实施高效率化。

本发明的第三十四方式是,在第二十九方式或第三十方式的密闭式压缩机中,转子配置于定子的外径侧。

根据这种结构,惯性大,在低旋转时旋转稳定,能够以低旋转实现高效率化。

本发明的第三十五方式是,在第一方式~第三十四方式中任一项的密闭式压缩机中,由逆变器驱动电动构件,由此使电动构件以多个设定转速旋转,多个设定转速中包括比工频电源频率低的转速。

根据这种结构,特别是低转速时振动的降低的效果变高。

本发明的第三十六方式提供一种制冷装置,其使用第一方式~第三十五方式中任一项的密闭式压缩机。

根据这种结构,通过降低来自密闭容器的振动的传递,能够实现低振动的制冷装置。

工业上的可利用性

如上所述,根据本发明,通过降低较低的转速时产生的振动,具有能够以低旋转进行运转的特别效果。因此,本发明不限于密闭式压缩机和家庭用电冷冻冷藏库,而能够广泛适用于空调、展柜、自动售货机和其它制冷装置等,是有效的。

附图标记说明

10、10a~10l密闭式压缩机

50弹性部件

100压缩机主体

110电动构件

111定子

112转子

113间隙

120压缩构件

121气缸部

122缸体

123活塞

123a连杆

123c中心轴

123s铅垂平面

124曲轴

124a主轴部

124b偏心轴部

124c轴芯

125轴承部

125h上轴承部

125l下轴承部

126压缩室

127、127a、127b、127c、127d平衡配重

128阀板

128a吸入口

128b排出口

128c簧片阀

128d簧片阀

129气缸盖

129a高压室

130排出配管

131吸入消音器

131a隔音空间

132吸入配管

200密闭容器

201内底面

211、221承受面

300支承部

301曲面

301c曲率中心(曲率中心轴)

305抵接部

302限制部件

302a薄板

302b一端

302c另一端

302d第一磁力部

302e第二磁力部

302x磁力部

302y弹簧部

310支承部

311曲面

311c曲率中心(曲率中心轴)

315抵接部

320支承部

321曲面

325抵接部

330支承部

331曲面

332脚部

333开口部

340支承部

401隔热箱体

411内箱

412外箱

413隔热体

421冷藏室

422切换室

423制冰室

424蔬菜室

425制冷室

431冷藏室旋转门

432切换室抽屉门

433制冰室抽屉门

434蔬菜室抽屉门

435制冷室抽屉门

440凹部

441弹性支承件

451毛细管

452冷却风扇

453蒸发器

500辅助部件

501开口部

f恢复力

f1、f2作用力

g重心

gh水平面

p激振力。

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