专利名称：封闭式压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及封闭式压缩机，所述封闭式压缩机设置在诸如电冰箱、空调等的装置中的制冷循环中。
背景技术：
近年来，对于设置在制冷循环中的封闭式压缩机，在封闭式压缩机应具有较高的可靠性的前提下，非常需要减小操作中的噪音和减小功率消耗。为了达到这样的要求，已经取得了一些进展，以便通过用逆变器驱动它而降低压缩机的旋转频率以及降低将被使用的润滑油的粘度。在执行使用具有低粘度的润滑油的这样的压缩机的低速操作的情况下，将润滑油确定地供给到压缩机中的滑动部分是非常重要的任务。即，作为对于近来封闭式压缩机的这样的任务，通过确定地供给润滑油，这是对滑动部分的可靠性的改良。为了实现所述任务，用于将润滑油供给到滑动部分的油泵已经在一些传统的封闭式压缩机中得到改良。作为这样的传统的封闭式压缩机，在日本未审查专利出版物No.2000-110723的官方公报中公开了一个示例。
在下述的段落中，在日本未审查专利出版物No.2000-11023的官方公报中所公开的传统封闭式压缩机将参照附图的图6进行说明。
图6是显示了传统封闭式压缩机内部结构的纵向横截面视图。如图6中所示，由定子2和转子3构成的电动机部分4，以及将由电动机部分4驱动的压缩机部分5容纳在全封闭容器1中，在全封闭容器1中，储存润滑油6。
用于将电动机部分4的旋转驱动力传递到压缩机部分5的曲柄轴7具有转子3与其压配合以被固定的主轴8，以及形成在主轴8上的曲柄部分9。曲柄部分9相对于主轴8的旋转中心轴线偏心形成。压缩机部分5中的缸体14包括大致圆筒形的压缩室15以及可旋转地支撑主轴8的主轴轴承16。在主轴8的外周上，设置了两个滑动部分17、17，所述滑动部分在其上部和下部与主轴轴承16滑动接合，以及非滑动部分18，所述非滑动部分18没有接触以与主轴轴承16滑动，并形成在滑动部分17、17之间。
在压缩机部分5中，活塞19插入到缸体14的压缩室15中，所述活塞19被允许在所述室中往复滑动运动。活塞19用连接杆20连接到曲柄轴7的曲柄部分9。
在曲柄轴7中，供油路径30形成在主轴8之内，另一供油路径31从主轴8的上部形成到曲柄部分9。在主轴8的外周上，形成了螺旋槽32，所述螺旋槽32在与曲柄轴7的旋转方向相反的方向上向上倾斜。螺旋槽32的下端在其上端的附近与供油路径30相连通。螺旋槽32的上端在其下端的附近与供油路径31相连通。在主轴8的下端上，固定了油泵33，所述油泵33的一端在润滑油6中敞开，其另一端与供油路径31相连通。
接着，此后将描述上述的传统封闭式压缩机的操作。
曲柄轴7随电动机部分4的转子3的旋转运动而旋转，以及其曲柄部分9围绕主轴8的中心轴线执行旋转运动。曲柄部分9的旋转运动用连接杆20转换为往复运动以传递到活塞19。结果，活塞19在压缩室15之内执行往复滑动运动，由此将制冷剂气体抽吸到压缩室15中以被压缩。这样，制冷系统中的制冷剂气体在被抽吸到压缩室15以便在其中被压缩之后，然后排出到全封闭容器之外，用于通过制冷系统进一步循环。
设置在曲柄轴7的下端上的油泵33通过曲柄轴7的旋转执行泵起润滑油6的抽吸作用。通过油泵33的抽吸作用，储存在全封闭容器1的底部中的润滑油6通过主轴8中的供油路径30上升。到达供油路径30的上部的润滑油6被引导到螺旋槽32。由于螺旋槽32在作用于与曲柄轴7的旋转方向相反的方向上的惯性力的相同方向上倾斜，向上的传递力作用在槽32内的润滑油6上。结果，润滑油6沿着槽32上升，并被供给到曲柄轴7的滑动部分17。并且，到达螺旋槽32的上端的润滑油6被引导到另一个供油路径31以被供给到曲柄部分9和压缩部分5的滑动部件。
在如上述方式所构造的传统封闭式压缩机中，存在其中在组装的过程中产生的微小的灰尘和废物可能进入到润滑油6中的情况。通过油泵33与润滑油6一起被吸起的微小灰尘和废物通过离心力经过供油路径30上升。由于供油路径30沿着相对于主轴8的中心线偏心的垂直线形成在主轴8中，微小的灰尘等通过供油路径30沿着起其外周侧上升。并且微小的灰尘等在朝向形成在主轴8的外周上的螺旋槽32的方向通过离心力在供油路径30的附近上被丢弃。即，润滑油6的流的方向在供油路径30的附近改变大约90度至水平方向。由于所述原因，微小灰尘等很容易通过离心力和重力被收集在螺旋槽32的下端的附近周围。当微小的灰尘等被收集在槽32的下端的附近时，微小的灰尘等很容易进入曲柄轴7的滑动部分17和主轴轴承16之间的窄的间隙中，这是阻碍平滑滑动运动的一个因素。结果，输入能量必须增加以在传统的封闭式压缩机中获得所需的输出，这样引起效率的减小。此外，存在的问题是由于滑动部分17上的损坏可靠性降低。
而且，在传统的封闭式压缩机在不大于电源频率的低速驱动频率通过逆变器驱动的情况下，当微小的灰尘等通过离心力在槽32的下端的附近被朝向其周围丢弃时，它们进一步趋于在槽32的下端通过重力而停滞，因为润滑油6的流速较慢。因此，在以低速驱动传统的封闭式压缩机的情况下，微小的灰尘和小的废物进一步地很容易进入滑动部分17和主轴轴承16之间的窄的间隙中，这样损害了平滑的滑动运动。
本发明被提出以解决传统的封闭式压缩机的上述的问题，并旨在提供具有高的效率和可靠性的封闭式压缩机。在本发明中，所希望的平滑的滑动运动通过构造压缩机的结构实现，从而润滑油可以充分地供给到滑动部分和部件，并防止灰尘和废物进入轴部分中的滑动部分和部件中。
发明内容
为了实现上述目的，本发明是一种封闭式压缩机，包括电动机部分和将由上述电动机部分驱动的压缩机部分，所述电动机部分和压缩机部分被封入在储存润滑油的全封闭容器中，其中上述压缩机部分包括具有曲柄部分和主轴的曲柄轴，所述主轴在垂直方向上具有旋转轴线；以及主轴轴承，所述主轴轴承用于可旋转地支撑上述的主轴，粘性泵通过将形成在上述主轴外周上的槽与上述主轴轴承的内周组合而构成，所述槽的至少一部分为螺旋形，
至少一个滑动部分和至少一个非接触滑动部分形成在面向上述主轴轴承的所述主轴的外周上，所述至少一个滑动部分与上述的主轴轴承滑动接合，以及所述至少一个非接触滑动部分与上述主轴轴承具有预定间隙；以及上述槽的下端被布置在上述非接触滑动部分上。
使用此结构，在如此构成的本发明的封闭式压缩机中，即使被随润滑油抽吸起来的微小灰尘和废物被收集在螺旋槽的下端附近并进入到主轴的非接触滑动部分和主轴轴承之间的间隙中，微小的灰尘和废物可以被从所述间隙排出而没有在那里停滞，因为在非接触滑动部分处的间隙大。因此，通过防止由于输入的增加导致的效率降低和由于滑动部分中的损耗和磨损造成的可靠性的降低，根据本发明的封闭式压缩机可以实现高效率和高可靠性的装置。
根据本发明的封闭式压缩机可以被构造为槽的下端位于滑动部分之下的非接触滑动部分上，在所述滑动部分处主轴与主轴轴承滑动接合。使用由此构成的本发明的封闭式压缩机，即使随润滑油抽吸起来的微小灰尘和废物被收集在槽下端的附近并进入到主轴的非接触滑动部分和主轴轴承之间的间隙中，微小的灰尘和废物将不损坏主轴和主轴轴承，因为在非接触滑动部分处的间隙大。此外，由于可以将从储存在全封闭容器底部中的润滑油的油表面至轴承部分处的槽的下端的升程(lift)(距离)设置的短，油供给量随着相同的旋转频率增加，并且即使以低的速度旋转也可以执行充分的油供给。因此，根据本发明，可以改良效率和可靠性，因为微小的灰尘和废物可以被排出且在非接触滑动部分处不损坏主轴和主轴轴承，以及同时，可以确保稳定量的油供给。
根据本发明的封闭式压缩机可以被构造为多个非接触滑动部分被形成在面向主轴轴承的主轴的外周上，以及在非接触滑动部分的最低位置上主轴和主轴轴承之间的间隙可以被形成为比在其它非接触滑动部分处主轴和主轴轴承之间的间隙窄。由于非接触滑动部分的下部在这样构造的本发明的封闭式压缩机中敞开，微小的灰尘和废物可以通过重力通过主轴轴承的下部排出。此外，由于可以将从储存在全封闭容器的底部的润滑油的油表面至轴承部分处的槽的下端的升程(距离)设置的短，油供给量随着相同的旋转频率增加，并且可以以低的速度旋转执行充分的油供给操作。
在根据本发明的封闭式压缩机中，优选地将在非接触滑动部分处主轴和主轴轴承之间的直径间隙设置在0.05毫米和0.40毫米之间的范围内，其中槽的下端位于所述非接触部分上。如此构造的本发明的封闭式压缩机，与非接触滑动部分处的间隙太大的情况相比，润滑油不容易从主轴轴承的下端向下泄漏，并且由此，可以有效地执行到诸如非接触滑动部分之上的主轴、曲柄部分等的滑动部分的油供给操作。此外，与非接触滑动部分处的间隙太小的情况相比，也可以使得通过非接触滑动部分中的润滑油的粘滞摩擦的输入减小。
而且，根据本发明封闭式压缩机的槽的上端可以定位在滑动部分之上的非接触滑动部分上，其中在所述滑动部分处主轴与主轴轴承滑动接合。在如此构造的根据本发明的封闭式压缩机中，润滑油的油膜可以确定地形成滑动部分上，其中在所述滑动部分主轴与主轴轴承滑动接合。
此外，优选地，对于根据本发明封闭式压缩机，将在非接触滑动部分处主轴和主轴轴承之间的直径间隙设置在0.05毫米和0.50毫米之间的范围中，其中槽的上端定位在所述非接触滑动部分上。使用由此构成的本发明的封闭式压缩机，可以使得非接触滑动部分处的粘滞摩擦充分小。
而且，根据本发明地封闭式压缩机也可以被构造为进一步包括辅助轴，所述辅助轴设置为与主轴同轴并将曲柄部分夹在中间；以及辅助轴承，所述辅助轴承可旋转地支撑上述的辅助轴。在根据本发明这样形成地封闭式压缩机中，辅助轴承调节主轴的任何倾斜，以及主轴在基本垂直的方向上绕轴线旋转。
此外，根据本发明的封闭式压缩机可以在主轴和主轴轴承之间只具有一个滑动部分。在由此构成的本发明的封闭式压缩机中，油膜可以确定地形成在主轴和主轴轴承之间，以及由于滑动区域被最小化，滑动损耗可以被减小，以及效率可以被改良。
而且，根据本发明的封闭式压缩机可以被形成为通过逆变器以多个驱动频率驱动，所述多个驱动频率包括不大于商业电源频率的驱动频率。使用由此构成的本发明的封闭式压缩机，由于通过低的驱动频率可以实现压缩载荷的减小，因此可以降低到封闭式压缩机的输入，由此电冰箱等中的制冷循环的功率消耗可以被极大地减小。
尽管本发明的新颖特征具体地限定在所附的权利要求中，然而对于构造和内容，以及其他目的和特征，从下面结合附图的详细描述能够更好地理解本发明。
图1为根据本发明第一实施例的封闭式压缩机的内部结构的纵向横截面视图；图2为第一实施例的封闭式压缩机的相关部分的横截面视图；图3为根据本发明第二实施例的封闭式压缩机的内部结构的纵向横截面视图；图4为第二实施例的封闭式压缩机的相关部分的横截面视图；图5为根据本发明第三实施例的封闭式压缩机的相关部分的横截面视图；图6为传统封闭式压缩机的内部结构的纵向横截面视图。
可以认识到，上述视图的部分和全部是用于说明的示意表示，并且不必描述了所示元件的实际相对尺寸或位置。
具体实施例方式
下面将参照附图描述根据本发明的封闭式压缩机的优选实施例。
《第一实施例》图1为根据本发明第一实施例的封闭式压缩机的内部结构的纵向横截面视图。图2为第一实施例的封闭式压缩机的相关部分的横截面视图。
如图1和图2所示，包括定子102和转子103的电动机部分104和将由此电动机部分104驱动的压缩机部分105设置在全封闭容器101中。全封闭容器101在其中储存润滑油106。
将电动机部分104的旋转驱动力传递到压缩机部分105的曲柄轴107包括主轴108，转子103围绕所述主轴108挤压配合以被固定，所述主轴108沿垂直线具有旋转轴线，以及曲柄轴109，所述曲柄部分109相对于主轴108的中心旋转轴线以偏心方式形成。压缩机部分105中的缸体115具有大体圆筒形状的压缩室116以及可旋转地支撑主轴108的主轴轴承117。在主轴108的外周上，设置了在其上部和下部与主轴轴承117滑动接合的两个滑动部分130、131以及分别形成在滑动部分130、131之下的两个非接触滑动部分132、133(参看图2)。非接触滑动部分132、133的直径被选择以小于滑动部分130、131的直径。因此，曲柄轴107通过形成在主轴108上的滑动部分130、131被可旋转地支撑在主轴轴承117中。
通过主轴108的旋转运动、与主轴108偏心的曲柄轴107的曲柄部分109执行绕主轴108的旋转轴线的旋转运动，并将旋转运动通过与曲柄部分109连接的连接杆122转换为往复运动。曲柄部分109通过连接杆122连接到压缩机部分105中的活塞121。结果，曲柄轴107的旋转运动导致活塞121在缸体115的压缩室116中执行往复滑动运动。
在曲柄轴107内，形成了第一供油路径123和第二供油路径124。在主轴108下端部分内的第一供油路径123以倾斜的方式形成。即，第一供油路径123的下端位于主轴108的中心而第一供油路径123的上端被形成在主轴108的外周侧上。在此第一实施例中，第一供油路径123通过相对于主轴108的中心旋转轴线倾斜3度形成。如这样构造，当主轴108旋转时，润滑油106通过离心力经由第一供油路径123上升。此外，由于第二供油路径124也以倾斜的方式形成，离心力通过曲柄轴107的旋转运动作用在润滑油106上，由此使所述润滑油106通过第二供油路径124上升。
在主轴108的外周上，螺旋槽125以在与曲柄轴107的旋转方向相反的方向上向上倾斜的方式形成。粘性泵部分126通过组合螺旋槽125与主轴轴承117的内周形成。螺旋槽125的下端与第一供油路径123上的端或其附近连通，而螺旋槽125的上端与第二供油路径124的下端或其附近连通。在主轴108的下端，设置油泵127，所述油泵127的一端在润滑油106中开口，另一端与第一供油路径123连通。
如图2中所示，曲柄轴107的主轴108的外周上，设置了与主轴轴承117滑动接合的两个滑动部分130、131以及不与主轴轴承117接触的两个非接触滑动部分132、133。螺旋槽125的下端定位在滑动部分130下面的非接触滑动部分133上。在螺旋槽125的下端定位在其上的非接触滑动部分133处主轴108和主轴轴承117之间的直径间隙被设置在0.05和0.40毫米之间的范围中。所述直径间隙指的是主轴轴承117的内径和主轴108的外径的差异。在第一实施例中，非接触滑动部分133处直径间隙被设置为0.20毫米。在滑动部分130、131处主轴108和主轴轴承117之间的直径间隙被设置在0.01毫米和0.03毫米之间的范围中。在第一实施例中，滑动部分130、131处直径间隙被设置为0.02毫米。
此外，用于第一实施例的封闭式压缩机中的制冷剂气体是天然制冷剂，所述天然制冷剂具有由臭氧破坏系数是零的R134a或者R600a所表示的低全球变暖系数。作为这些天然制冷剂的碳氢制冷剂被分别通过与具有高的相对溶解性的润滑油组合使用。
下面描述如上所述构造的第一实施例的封闭式压缩机的操作。
通过电动机部分104的转子103的旋转运动，曲柄轴107旋转并且其曲柄部分109执行绕主轴108的中心轴线的旋转运动。曲柄部分109的旋转运动通过连接杆122转换为往复运动，并被传递到活塞121。结果，活塞121在压缩室116中执行往复滑动运动，由此抽吸制冷剂气体以将所述制冷剂气体在压缩室116中压缩。这样，在制冷剂气体被从制冷系统抽吸到压缩室116并被压缩之后，其被排放到全封闭容器101外面，用于再次通过制冷系统进一步循环。
设置在曲柄轴107下端的油泵127利用曲柄轴107的旋转执行泵起润滑油106的抽吸作用。隔板设置在油泵127内，所述油泵127具有曲柄轴107的旋转让这些隔板抽吸润滑油106同时搅动润滑油106的结构。通过油泵127的抽吸作用，储存在全封闭容器101底部的润滑油106通过主轴108内的第一供油路径123上升。此外，由于第一供油路径123以相对于主轴108的旋转中心轴线倾斜的方式形成，润滑油106随主轴108的旋转通过离心力通过第一供油路径123上升。到达第一供油路径123上部的润滑油106被引导到螺旋槽125。由于螺旋槽125向着与离心力方向相同方向倾斜，所述离心力以与曲柄轴107的旋转方向相反的方式工作，螺旋槽125起到粘性泵126的作用，由此给予槽125内的润滑油106很大的向上的传递力。结果，润滑油106通过槽125上升并被供给到曲柄轴107的滑动部分130、131。到达槽125上端的润滑油106被导引到第二供油路径124且被供给到曲柄部分109和滑动部分以及压缩机部分105中的部件。
在根据第一实施例的封闭式压缩机中，随润滑油106由油泵127抽吸起来的微小灰尘和废物通过离心力经由第一供油路径123上升。并且，在第一供油路径123的上端或其附近，微小的灰尘和废物被离心力丢弃到形成在主轴108外周上的螺旋槽125的下端。然而，螺旋槽125的下端形成在主轴108的非接触滑动部分133处，并且非接触滑动部分133处的间隙比微小的灰尘和废物的直径宽，这样在此部分中的间隙很难被微小的灰尘和废物堵塞。由此，与润滑油106一起抽吸起来的微小的灰尘和废物通过非接触滑动部分133和主轴轴承117之间的宽的间隙落下。
如上所述，在油供给操作中，即使与润滑油106一起抽吸起来的微小的灰尘和废物停滞在槽125的下端周围并进入非接触滑动部分133处的主轴108和主轴轴承117之间的间隙，它们通过重力从主轴轴承117的端部排出而没有停滞在那里。
此外，在根据第一实施例所形成的封闭式压缩机中，可以将从存储在全封闭容器101底部的润滑油106的油表面至槽125下端的距离(升程)设置的短。因此，由于根据第一实施例的封闭式压缩机的升程可以短，从而可以用相同的旋转频率增加油泵127的油供给量。
此外，根据第一实施例的封闭式压缩机具有螺旋槽125下端的开口占据了相对较大的区域并且形成在主轴108的非接触滑动部分133上但没有是形成在滑动部分130上的结构。因此，其具有其中润滑油被确定地保持在滑动部分130和主轴轴承117之间的间隙中，且油膜容易形成在滑动部分130和主轴轴承117之间的结构。结果，确定地防止作为金属对金属接触的滑动部分130与主轴轴承108直接接触的情况。
因此，利用根据第一实施例的封闭式压缩机，可以将润滑油106中的微小的灰尘和废物几乎完全从主轴轴承117的内部排出，以稳定地将润滑油106供给到滑动部分和部件，并容易形成油膜。因此，根据第一实施例的封闭式压缩机可以实现平滑的滑动运动并可以提供具有高效率和可靠性的封闭式压缩机。
如上所述，在第一实施例的封闭式压缩机中，由于外来杂质被防止进入滑动部分以及由此通过磨损损坏滑动部分，因此可以建立具有高可靠性的制冷系统。由于不需要由于外来杂质进入到滑动部分的缘故而增加驱动力，第一实施例的封闭式压缩机将不会引起输入功率的增加，并且由此可以以高的效率恒定地实现操作。
在根据第一实施例的封闭式压缩机中，在非接触滑动部分133处主轴108和主轴轴承117之间的直径间隙被设置在0.05毫米和0.40毫米之间的范围中，其中槽125的下端形成在所述非接触滑动部分133上。当非接触滑动部分133处的直径间隙被设置的宽于上述范围时，引起润滑油106将从主轴轴承117的下端向下泄漏的问题。但是，如果在非接触滑动部分133处直径间隙被设置在上述范围之内，润滑油106不容易从主轴轴承117泄漏。因此，就可以充分地执行到非接触滑动部分133之上的主轴108和曲柄部分109上的滑动部分的油供给操作。
另一方面，当非接触滑动部分133处的间隙被设置的窄于上述范围时，使得非接触滑动部分133内的润滑油106的粘滞摩擦更大并且需要输入功率增加。但是，通过将非接触滑动部分133处的间隙设置在上述范围之内，使得非接触滑动部分133中的润滑油106的粘滞摩擦小并且可以使输入功率小。换言之，在根据第一实施例的封闭式压缩机中，就可以对非接触滑动部分133之上的主轴108和曲柄部分109上的滑动部分执行充分的注油，并且能够通过减小非接触滑动部分133中的润滑油106的粘滞摩擦而实现输入功率的减小。因此，根据第一实施例的封闭式压缩机变成以高的效率工作的具有高可靠性的装置。
此外，在根据第一实施例的封闭式压缩机以不大于电源频率的低驱动频率通过逆变器驱动的情况下，且当微小的灰尘和废物通过离心力在螺旋槽125下端的附近被丢弃到周侧时，它们可以通过重力到达槽125的下端部分，因为润滑油106的流动速度缓慢。但是，由于微小的灰尘和废物通过非接触滑动部分133处的间隙下降，微小的灰尘和废物将不停滞在滑动部分中，这样即在低速操作中也可以实现高效率和可靠性的操作。
此外，在根据第一实施例的封闭式压缩机中，连接到第一供油路径123的螺旋槽125的下端被形成在用作轴承的滑动部分130之下的非接触滑动部分133中。由于从在全封闭容器101底部的润滑油106到槽125的下端的升程(距离)因此可以被设置的短，并且由此，低速操作成为可能。因此，利用根据第一实施例的全封闭容器，可以低驱动频率时的压缩负荷和到封闭式压缩机的输入功率，并且由此降低电冰箱等的制冷循环中的功率消耗。
此外，根据第一实施例的封闭式压缩机的上述操作是通用的，而不管制冷剂气体和将与制冷剂气体组合的润滑剂的类型。
《第二实施例》下面参考附图3和附图4描述根据本发明第二实施例的封闭式压缩机。图3是根据本发明第二实施例的封闭式压缩机的内部结构的纵向横截面视图。图4是第二实施例的封闭式压缩机的相关部分的横截面视图。在第二实施例中，与上述第一实施例中的部分和部件具有相同的功能和结构的部分和部件用相同的标号来指示，并且省略它们的说明。第二实施例的封闭式压缩机的结构与第一实施例的封闭式压缩机的结构的不同点在于曲柄轴的结构以及用于可旋转地支撑曲柄轴的机构。
如图3所示，包括定子102和转子103的电动机部分104以及将由此电动机部分104驱动的压缩机部分201被设置在储存润滑油106的全封闭容器101中。
曲柄轴202包括转子103绕其被压配合以被固定的主轴203，设置在与主轴203偏心的轴线上以围绕主轴203的中心轴线偏心旋转的曲柄部分204，以及辅助轴205，所述辅助轴205被设置用于将曲柄部分204夹在辅助轴205和主轴203之间。辅助轴205被设置为其绕与主轴203共轴的轴线旋转。用于可旋转地支撑辅助轴205的辅助轴承206被设置在缸体207上。
在曲柄轴202内，设置了第一供油路径208和第二供油路径209。位于主轴203下端内的第一供油路径208以倾斜的方式设置。即，第一供油路径208的下端位于主轴203的中心二第一供油路径208的上端被形成在主轴208的外周侧。在第二实施例中，第一供油路径208相对于主轴203的旋转中心轴线倾斜3度形成。如这样构造，当主轴203旋转时，润滑油106通过离心力经由第一供油路径208上升。在主轴203的外周上，螺旋槽210以其在与曲柄轴202的旋转方向相反的方向上倾斜的方式形成。粘性泵部分212通过将螺旋槽210与主轴轴承211的内周组合形成。螺旋槽210的下端与第一供油路径208的上端或其附近相连通，而螺旋槽210的上端与第二供油路径209的下端或者其附近相连通。在主轴203的下端上，设置了油泵127，所述油泵127的一端在润滑油106中开口，另一端与第一供油路径208连通。
如图4所示，在曲柄轴202的主轴203的外周上，设置了两个滑动部分213、214，所述滑动部分213、214与主轴轴承211滑动，以及三个非接触滑动部分215、216、217，所述非接触滑动部分215、216、217不与主轴轴承211相接触。螺旋槽210的下端定位在第一滑动部分213之下的第一非接触滑动部分215上。槽210的上端定位在第二滑动部分214之上的第三非接触滑动部分217上。
第一非接触滑动部分215处的主轴203和主轴轴承211之间的直径间隙被设置在0.05毫米和0.40毫米之间的范围内，其中螺旋槽210的下端被形成在第一非接触滑动部分215上。在第二实施例中，第一非接触滑动部分215处的直径间隙被设置为0.20毫米。第二非接触滑动部分216处和第三非接触滑动部分217处的主轴203和主轴轴承211之间的直径间隙被设置在0.05毫米和0.40毫米之间的范围中。在第二实施例中，第二非接触滑动部分216处和第三非接触滑动部分217处的直径间隙被设置为0.4毫米。
第一滑动部分213处和第二滑动部分214处的主轴203和主轴轴承211之间的直径间隙被设置在0.01毫米和0.03毫米之间的范围中。在第二实施例中，第一滑动部分213处和第二滑动部分214处的直径间隙被设置为0.02毫米。
在根据第二实施例的封闭式压缩机中，辅助轴205被形成在曲柄轴202的顶端部上，且此辅助轴205被辅助轴承206可旋转地支撑。即，曲柄轴202在其主轴203通过主轴轴承211可旋转地支撑，形成在曲柄部分204之上与主轴203共轴的辅助轴205由辅助轴承206可旋转地支撑。优选地，在辅助轴205的外周和辅助轴承206的内周之间的直径间隙设置在0.01毫米和0.03毫米之间的范围中。在根据第二实施例的封闭式压缩机中，所述直径间隙被设置为0.02毫米。
用于根据第二实施例的封闭式压缩机中的制冷剂气体是具有由R134a或者R600a表示的、具有低全球变暖系数的天然制冷剂，所述R134a或者R600a的臭氧破坏系数是零。这些天然制冷剂的碳氢制冷剂被分别通过与具有高的相对溶解性的润滑油组合使用。
下面描述根据如上所述所构造的第二实施例的封闭式压缩机的操作。
通过电动机部分104的转子103的旋转运动，曲柄轴202旋转，并且偏心轴线上的其曲柄部分204绕主轴203的中心轴线执行旋转运动。曲柄部分204的旋转运动通过连接杆122被转换为往复运动以传递到活塞121。结果，活塞121在压缩室116中执行往复滑动运动。由此抽吸制冷剂气体以将其在压缩室中进行压缩。这样，在制冷剂气体被从制冷系统抽吸到压缩室116并被压缩后，其被排出到全封闭容器101之外用于通过制冷系统进一步循环。
进而，随着曲柄轴202的旋转运动，储存在全封闭容器101底部的润滑油106通过油泵127和粘性泵212等的抽吸作用而被抽吸起来并被供给到曲柄轴202的滑动部分和压缩机部分201内的滑动部分。如上所述，根据第二实施例的封闭式压缩机的操作与如前所述的根据第一实施例的封闭式压缩机的操作相同。在根据第二实施例的封闭式压缩机中，由于第二供油路径209通过辅助轴205，已经通过第二供油路径209的润滑油被供给到辅助轴205和辅助轴承206之间的间隙。
在根据第二实施例的封闭式压缩机中，且在主轴213通过主轴轴承211支撑的部分处，第一非接触滑动部分215和第三非接触滑动部分217被形成在所述部分的两侧。进而，在曲柄轴202上，绕中心轴线偏心旋转的曲柄部分204设置在主轴203的上部。因此，在根据第二实施例的封闭式压缩机被构造为曲柄轴202只通过主轴轴承211而不由辅助轴205和辅助轴承206支撑的情况下，存在主轴203有可能随着曲柄轴202的旋转运动而较大地倾斜的情况。在这样的情况下，存在在曲柄部分204和压缩机部分201的滑动部分中发生诸如夹紧或者扳紧的问题。第二实施例的封闭式压缩机被构造为曲柄部分204的下端和上端上的主轴203和辅助轴205分别通过主轴轴承211和辅助轴承206可旋转支撑。为此，在曲柄轴202的旋转运动过程中，主轴203被确定地保持在其期望的位置上以旋转，并且有效地防止在压缩机部分201的曲柄部分204和滑动部分中发生诸如夹紧或者扳紧的任何故障。
如上所述，在根据第二实施例的封闭式压缩机中，由于辅助轴承206与主轴轴承211一起确定地调节曲轴202的倾斜，与其中只有主轴轴承211的情况相比，可以使得主轴203的第一滑动部分213和第二滑动部分215之间的间隙更小。此外，在根据第二实施例的封闭式压缩机中，可以将螺旋槽210的下端定位在第一滑动部分213之下以及将槽210的上端定位在第二滑动部分214之上。使用此结构，在下侧的第一滑动部分213中以及在上侧的第二滑动部分214中，可以极大地减小微小的灰尘和废物进入到这些滑动部分中。因此，根据第二实施例的封闭式压缩机，可以防止由于在滑动部分213、214上的损坏等而降低可靠性并增加效率和可靠性。
此外，在第二实施例的封闭式压缩机中，在用作轴承的第一滑动部分213之下的第一非接触滑动部分215上，形成将与第一供油路径208相连接的螺旋槽210的下端。因此，可以将从储存全封闭容器101底部的润滑油106的表面到槽210的下端的升程(距离)设置的短，并且由此使得可能进行低速操作。这样，根据第二实施例的封闭式压缩机中，因此可以减小低驱动频率的压缩载荷，以减小输入到封闭式压缩机的功率，并且由此减小了电冰箱等中的制冷循环中的功率消耗。
此外，根据第二实施例的封闭式压缩机的上述操作是通用的，而不论制冷剂气体和将与制冷剂气体组合的润滑油的类型。
《第三实施例》下面将参考图5说明根据本发明第三实施例的封闭式压缩机。图5是根据本发明第三实施例的封闭式压缩机的相关部分的横截面视图。在第三实施例中，与上述第二实施例的的部分和部件具有相同的功能和结构的部分和部件用相同的标号指示，并且省略它们的说明。第三实施例的封闭式压缩机的结构与第二实施例的封闭式压缩机的不同点在于曲柄轴的结构。在第三实施例的下述说明中，将主要说明与第二实施例的不同点。
如图5所示，曲柄轴301包括主轴302、相对于主轴302偏心形成的曲柄部分303，以及与主轴302同轴设置用于夹持曲柄部分303的辅助轴304。在主轴302的外周上，设置了与主轴轴承211滑动的滑动部分305以及不与主轴轴承211接触的三个非接触滑动部分306、307、308。即，主轴203只在滑动区域305上与主轴轴承211滑动接合。螺旋槽310的下端设置在第一非接触滑动部分306上，所述第一非接触滑动部分朝向主轴轴承211的下端部分，以及螺旋槽310的上端设置在第三非接触滑动部分308上。
在第三实施例中，在主轴302的外周上，从最下面以此顺序形成了第一非接触滑动部分306、第二非接触滑动部分307、滑动部分305和第三非接触滑动部分308。在由此形成的非接触滑动部分中，第一非接触滑动部分306和主轴轴承211之间的直径间隙大约是0.20毫米，以及第二非接触滑动部分307和主轴轴承211之间的直径间隙是0.50毫米。此外，第三非接触滑动部分308和主轴轴承211之间的直径间隙是0.50毫米。
根据如上构造的第三实施例的封闭式压缩机的操作与第一实施例的上述封闭式压缩机的操作相同。在根据第三实施例的封闭式压缩机中，由于第二供油路径209通过辅助轴304，如在第二实施例的情况，通过第二供油路径209的润滑油106被供给到辅助轴304和辅助轴承206之间的间隙。
在根据第二实施例的上述封闭式压缩机中，由于滑动部分213、214被形成在两个位置上，各滑动部分213、214的上端和下端被定位在4个点上。在滑动部分213、214的各上端和下端，滑动部分213、214和主轴211之间的油压很容易逃离并且由此油膜不容易形成在其中。因此，这样的滑动部分优选地聚集在一个区域中。在根据第三实施例的封闭式压缩机中，由于滑动部分305在一个位置上，滑动部分305的上端和下端被定位在两个点上。因此，通过其内油压逃离的位置的数目变小，并且由此容易形成油膜。
如上所述，在根据第三实施例的封闭式压缩机中，由于滑动点可以被最小化，并且由滑动部分占据的部分的区域可以很小，由此可以减小滑动损耗并改良效率。
在第三实施例的封闭式压缩机中，第一非接触滑动部分306和主轴轴承211之间的直径间隙例如被设置为0.20毫米，以及第二非接触滑动部分307和主轴轴承211之间的直径间隙例如被设置为0.50毫米。如上所述，通过将第一非接触滑动部分306处的直径间隙设定的小于第二非接触滑动部分307处的直径间隙，可以构造为供给到第一非接触滑动部分306之上的润滑油106不容易从第一非接触滑动部分306向下泄漏。因此，可以执行到位于主轴302之上的滑动部分305，和到作为曲柄部分303等的滑动部分的充分的油供给。此外，由于第二非接触滑动部分307处的间隙被设置充分大，可以使得第二非接触滑动部分307处的间隙中的润滑油的粘滞摩擦充分小。
如上所述，在根据第三实施例的封闭式压缩机中，可以充分地执行对第一非接触滑动部分306之上的主轴302处的滑动部分、曲柄部分303等注油，并由此通过使第二非接触滑动部分307处的间隙中的润滑油106的粘滞摩擦变小而减小输入功率。结果，根据第三实施例的封闭式压缩机变成了具有高效率和高可靠性的装置。
根据第三实施例的上述封闭式压缩机的操作是通用的，而不论制冷剂气体和将与制冷剂气体组合的润滑油的类型。
如上述的实施例中所描述，根据本发明，通过有效地防止由于输入功率的增加导致的效率降低以及防止由于滑动部分上的损坏和磨损导致的可靠性降低，可以提供具有高效率和可靠性的封闭式压缩机。
尽管本发明以特定程度以其优选形式进行了说明，可以理解优选形式的公开对于结构的细节进行了改变，并且所述部分的组合和布置可以不脱离本发明如权利要求所述的精神和范围。
工业应用性由于本发明可以提供一种封闭式压缩机，所述封闭式压缩机能够防止由于输入功率的增加而导致的效率降低以及防止由于滑动部分的损坏和磨损导致的可靠性降低，因此其在用于电冰箱、空调等的制冷循环中是有用的。
权利要求
1.一种封闭式压缩机，包括电动机部分和将由所述电动机部分驱动的压缩机部分，所述电动机部分和压缩机部分被封入在储存润滑油的全封闭容器内，其中所述压缩机部分包括具有曲柄部分和主轴的曲柄轴，和用于可旋转地支撑所述主轴的主轴轴承，所述主轴在垂直方向上具有旋转轴线；粘性泵通过将形成在所述主轴外周上的槽与所述主轴轴承的内周组合而构成，所述槽的至少一部分为螺旋形；至少一个滑动部分和至少一个非接触滑动部分形成在面向所述主轴轴承的所述主轴的外周上，所述至少一个滑动部分与所述主轴轴承滑动接合，且所述至少一个非接触滑动部分与所述主轴轴承之间具有预定间隙；及所述槽的下端被布置在所述非接触滑动部分上。
2.根据权利要求1所述的封闭式压缩机，其中所述槽的下端被布置在所述滑动部分之下的所述非接触滑动部分上，在所述滑动部分处所述主轴与所述主轴轴承滑动。
3.根据权利要求1所述的封闭式压缩机，其中多个非接触滑动部分形成在与所述主轴轴承相对的所述主轴的外周的表面上，且在最低位置的所述非接触滑动部分中的一个非接触滑动部分处所述主轴与所述主轴轴承之间的直径间隙形成得比在其它非接触滑动部分处所述主轴与所述主轴轴承之间的直径间隙窄。
4.根据权利要求2所述的封闭式压缩机，其中在布置在所述槽的下端的所述非接触滑动部分处所述主轴与所述主轴轴承之间的直径间隙在0.05毫米和0.40毫米之间的范围内。
5.根据权利要求1所述的封闭式压缩机，其中所述槽的上端被布置在所述滑动部分上方的所述非接触滑动部分上，其中在所述滑动部分处所述主轴与所述主轴轴承滑动。
6.根据权利要求5所述的封闭式压缩机，其中在布置在所述槽的上端的所述非接触滑动部分处的所述主轴与所述主轴轴承之间的直径间隙在0.05毫米和0.50毫米之间的范围内。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的封闭式压缩机，其中进一步包括辅助轴，所述辅助轴与所述主轴同轴用于将曲柄部分夹在中间；和辅助轴轴承，所述辅助轴轴承可旋转地支撑所述辅助轴。
8.根据权利要求7所述的封闭式压缩机，其中具有所述主轴轴承的所述主轴的一个滑动部分形成在所述主轴的外周的表面上。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的封闭式压缩机，其中所述封闭式压缩机由逆变器以多个驱动频率驱动，所述多个驱动频率至少包括不大于电源频率的驱动频率。
全文摘要
根据本发明的封闭式压缩机具有粘性泵部分，所述粘性泵部分通过将形成在主轴外周上的螺旋槽与主轴轴承的内周组合形成，至少一个滑动部分和至少一个非接触滑动部分形成在与主轴轴承相对的主轴的外周的表面上，在所述外周上槽的下端位于非接触滑动部分上，所述至少一个滑动部分与主轴轴承滑动接合，所述至少一个非接触滑动部分与主轴轴承具有预定间隙。
文档编号F04B49/06GK1846064SQ200480025630
公开日2006年10月11日 申请日期2004年10月12日 优先权日2003年10月14日
发明者明石浩业, 坪井康祐 申请人:松下电器产业株式会社