密闭形压缩机以及利用该压缩机的冷冻装置、冰箱和空调机的制作方法

文档序号:5445349阅读:209来源:国知局

专利名称::密闭形压缩机以及利用该压缩机的冷冻装置、冰箱和空调机的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种采用了防噪音和防振动措施的密闭形压缩机以及利用该压缩机的冷冻装置、冰箱和空调机。在冷冻陈列柜等的冷冻装置、冰箱和空调机上安装着依次备有压缩机、冷凝器、毛细管等减压装置和蒸发器的冷冻循环。如图18所示,配置在该冷冻循环中的压缩机密闭外壳1内装有由定子2a和转子2b组成的电动机3、和通过转动轴4可驱动地连接在电动机3上的压缩机械5。密闭外壳1由带底的筒状壳体6a和覆盖该壳体6a开口部的盖6b两部分构成。在一般家庭中,使用这种装有压缩机的冰箱和空调机等的情况较多,因此从设计和制造阶段就必须特别注意压缩机性能及防噪音的措施。尤其是,冰箱和空调机等作为噪音的产生源,其中压缩机所占的比例最大,因此强烈要求开发出采用防噪音措施的低噪音型压缩机。压缩机的电动机3和压缩机械5被密闭地安装在密闭外壳1内,该电动机3和压缩机械5作为压缩机的噪音源占有相当多的份额。由电动机3和压缩机械5产生的噪音透过密闭的外壳1并使密闭的外壳1振动地向外部传出。因此,为了开发出低噪音型的压缩机,加厚密闭外壳1的厚度是最容易的方法,且防噪音效果也较好。现有的压缩机的密闭外壳1是由带底的筒状壳体6a和盖6b两部分组成,壳体6a通过对圆盘形板状的壳体坯料进行深拉深加工而形成带底的筒状。然而,由于壳体6a是通过深拉深加工而成,壳体的厚度和拉深长度(深度)极大地受到冲压机械的冲压能力的制约,如果要使壳体6的壁厚加厚,则要求非常大的冲压力,另一方面,使壳体6a的壁厚加厚,则加工精度会有限制,会产生不能使壳体壁厚达到必要厚度的问题。如果单纯地加厚壳体6a的壁厚,则虽然可使用大型冲压机械用较大的加工力进行深拉深成形加工,但在这种情况下,坯料的变形量大,一方面成型模具和坯料会发生卡住,另一方面因坯料的损伤而导致破裂,就难以确保坯料的最小壁厚(设计标准值),就会出现成品率下降的问题。一般来说,因为冰箱是放置在室内的,对于压缩机噪音来说,尤其是一个敏感且严厉的问题,其中300-500HZ的低频段的噪音作为刺耳的声音而成为一个问题,而如何降低该低频段的噪音是一个较难的技术课题。压缩机的低频噪音是由电动机引起的电磁噪音,从目前的实际情况来看,还不能设计出能抑制电磁噪音的电机。虽然已考虑了电动机的电机效率、转矩和加工性能的设计程序,但是还没有防止噪音的设计程序,实际上在把制成的电动机组装到密闭的外壳内的组装试验时,电机噪音高的情况下,以改变电机线圈的规格这样的手段来作为降低噪音的措施。然而,用通过改变电机线围的规格来作为降低噪音的措施,仍不能充分地降低压缩机的低频噪音,为了充分地降低该低频噪音,如何较好地设计密闭形压缩机仍是个问题。由于考虑到上述事情,本发明的目的在于提供一种使压缩机的噪音和振动都能降低的低噪音及低振动型密闭形压缩机及利用该压缩机的冷冻装置、冰箱和空调机。本发明的第二目的在于提供一种因密闭外壳的壳体厚度加厚而使壳体刚性提高,同时使密闭外壳内的电动机和压缩机械的振动降低从而提高压缩机械性能的密闭形压缩机及利用该压缩机的冷冻装置、冰箱和空调机。本发明的第三个目的在于提供一种一方面能够容易且经济地成形加工的高刚性壳体,另一方面使压缩机的噪音降低从而使消声音特性优良的密闭形压缩机及用压缩机的冷冻装置、冰箱和空调机。本发明的第四个目的是提供一种在全频范围内降低噪音级使消声特性良好的密闭形压缩机及用该压缩机的冷冻装置、冰箱和空调机。本发明的第五个目的是提供一种使300-500HZ的低频电机的电磁噪音降低且消声特性好的密闭形压缩机。为完成上述的目的,本发明的密闭形压缩机在其密闭外壳内装有由定子和转子构成的电动机和与该电动机驱动连接的压缩机械,上述密闭外壳是由筒状的壳体和覆盖该壳体两端开口部的壳盖等三部分构成,上述壳体的壁比壳盖的壁要厚。另外,为了解决上述课题,本发明的密闭形压缩机的壳体是将矩形钢板弯曲加工成圆形,通过焊接使对合部接合而形成焊缝。另外,壳体也可通过将钢管切断成所要长度,或挤压成形或拉拔成形加工成圆筒状。此外,壳体厚度是壳盖厚度的1.25-1.4倍。使壳体焊缝的位置与固定在密闭外壳内的定子铁心的外径凹槽内部的位置一致。在壳体焊缝部分以外的区域配设了制冷剂管道。本发明的密闭形压缩机中,该压缩机为旋转式的,并使壳体的焊缝部分对着该旋转式压缩机用的滑板的背面。还有,本发明的密闭形压缩机将回转式压缩机械的旋转轴配置成水平方向,同时使压缩机械的滑板浸渍在密闭外壳的底部形成的润滑油的油槽内。本发明的密闭形压缩机在密闭外壳的壳盖上设置着压缩机的支撑部件或制冷剂管道。本发明的密闭形压缩机在外壳的壳盖内配设有油冷却器。本发明的密闭形压缩机的电机定子的定子铁心以层叠状态固定在密闭外壳上,设定上述定子的轴向长度大于定子铁心的半径。本发明的密闭形压缩机使用在润滑压缩机械的滑动部的润滑油内含有酯系油的合成油。本发明的密闭形压缩机使用作为压缩机械压缩的制冷剂的R134a等单一HFC的制冷剂或HFC混合制冷剂或R22等的HCFC制冷剂。本发明的密闭形压缩机,使用在润滑压缩机械的滑动部的润滑油内含有酯系油的润滑油,而在由压缩机械压缩的制冷剂中使用R134a等的HFC制冷剂。本发明的密闭形压缩机在其密闭外内设置由定子和转子组成的电动机及与该电动机驱动连接的压缩机械,其中,电动机的定子是以定子铁心成层叠状态地固定在上述密闭外壳内,另外,设定上述定子的轴向长度大于定子铁心的半径。本发明的冷冻装置具有上述密闭形压缩机,还备有依次连接压缩机、冷凝器、减压装置和蒸发器而构成的冷冻循环。本发明的冰箱具有密闭形压缩机,还备有依次连接该压缩机、冷凝器、减压装置和蒸发器而构成的冷冻循环。还有,本发明的空调机具有密闭形压缩机,还备有由该压缩机、室外换热器、减压装置和室内换热器组成的冷冻循环。因为本发明的密闭形压缩机的密闭外壳是由筒状的壳体和覆盖该壳体两端开口部的壳盖等三部分构成,而且上述壳体的厚度比壳盖厚度要厚,这样一方面,可以有效地屏蔽从噪音发生源的密封外壳内的电动机和压缩机传来的渗透噪音,另一方面,提高了壳体的外壳刚性,还能降低安装在密闭外壳内的电动机和压缩机构的振动,使本发明的压缩机成为低噪音、低振动的密闭形压缩机。另外,因为压缩机的密闭外壳由三部分组成,就不必通过深拉深加工来制造两侧的壳盖,由于壳盖的变形量小和容易通过冲压加工成形,就能有效地防止壳盖的卡住和破裂等的损坏,同时提高了效率。因为密闭形外壳的壳体是采用圆弯曲加工方法将矩形钢板加工而成的,不必用深拉深加工,所以既容易又能经济地形成壁较厚的壳体,还能提高壳体的刚度。因为通过将的钢管切断成所要长度、或挤压成形或拉拔成形加工就能容易地形成筒状壳体,因此不必用深拉深加工法,厚壁壳体的成型就很容易且廉价。由于壳体厚度是壳盖厚度的1.25-1.4倍,能够把压缩机的噪音降低到作为冰箱、冷冻装置和空调机可实用的噪音程度。因壳体焊接的位置与安装在密闭外壳内的电动机定子铁心的外径凹槽部的位置一致,即使通过弯曲加工成圆的壳体焊缝的内径精度不高,也能平滑顺利地把定子铁心压入,能够防止壳体焊缝部分的破裂,提高可靠度。由于在壳体焊缝部分以外的区域上配设了制冷剂配管,所以吸入管、排出管和冷却管等制冷剂配管不必设在壳体焊缝部分。又因为在焊缝的焊接部分处不形成配管孔,就能够在穿设配管孔时有效地防止焊缝焊接部分的破裂。另外,因为配管孔可在无凸凹不平的焊缝以外的地方形成,所以能够提高加工精度。旋转式密闭形压缩机中,由于使壳体的焊缝部分对着该旋转式压缩机的滑板的背面,因此不必把吸入管和冷却管等的制冷剂配管配置在壳体焊缝处,并能够在穿设配管孔时有效地防止壳体焊缝部分的焊接断裂。另外因为壳体的焊缝部分形成在密闭外壳的底部,旋转式压缩机械的旋转轴配置成水平状,同时压缩机械的滑板是浸渍在密闭外壳底部上的润滑油油槽内,就能使壳体的焊缝部分的焊接部不露出,还能留出较大的地方作为标牌等的安装位置。因在标牌等安装位置上无焊接部分的凸起和周围的喷溅,标牌等的安装和粘贴就很容易。因为壳体的焊缝部分上不设置制冷剂配管,该焊缝部分对着旋转式压缩机械的滑板的背面,且对着电动机定子铁心外径凹槽,所以就能光滑地把压缩机械和定子铁心插入到密闭外壳内,并能有效地防止定子铁心插入时使壳体焊缝部分的焊接处破裂。由于密闭外壳的壳盖上设置压缩机的支撑部件或制冷剂配管,所以即使壳盖的厚度小于壳体的壁厚,与壳体一样也能够提高外壳的刚性,而且使壳盖的加工成形也变得容易。由于密闭外壳的壳盖内配设油冷却器,就能容易地与密封外壳的外部空气进行高效的热交换,还能有效地防止压缩机的过热。对于安装在密闭外壳内的电动机,由于以层叠状态固定在密闭外壳内的定子的轴向长度大于定子铁心的半径,就能够降低全波段范围内的音压级,还能够有效地降低压缩机的噪音。由于使用了在润滑油内含有酯系油的合成油,一方面提高了耐热性能,另一方面,酯系油与石油对比,噪音传递率高,全波段内的噪声级上升,但在上述密闭形压缩机中即使使用含有酯系油的润滑油,还是可以得到无实用问题的消声特性。作为压缩机用的制冷剂可以单独使用R134a等HFC(氢化碳氟化合物)的制冷剂或使用HFC混合制冷剂或R22等的HCFC(氢化氯氟烃)制冷剂。例如,HFC制冷剂比现有CFC(含氯氟烃)制冷剂的噪音传递率高,但本发明的密闭形压缩机由于采用权利要求1-10中任何一种密闭外壳结构,所以即使使用HFC制冷剂,也可得到无实用问题的消声特性。即使使用噪音传递率比现有的石油和CFC制冷剂高的含酯系油的润滑油和HFC制冷剂,也不会使噪声级上升,可以得到无实用问题的消声特性。在使用HCFC制冷剂的情况下,可得到更低噪声级的消声特性。由于使构成电动机定子的定子铁心层叠厚度(轴向长度)在定子铁心的半径以上,就能降低最刺耳的300-500HZ的低频带的电机的电磁噪音。在本发明的冷冻装置中,即使不改变该冷冻装置的机械室的隔音结构,也能实现充分降低噪音的效果。因为不必改变隔音结构,不会对散热效率产生不利影响,压缩机的防过热措施方面也较好。在本发明的冰箱中,因为不改变冰箱的机械室的隔音结构,就能充分地降低噪音,并不会给压缩机的散热效果产生不利影响,所以压缩机的防过热措施方面也较好。在本发明的空调机中,不必改变压缩机的隔音结构,就能实现充分降低噪音的效果。另外,在本发明的冷冻装置、冰箱和空调机中,当改善隔音结构使防噪音措施方面更好,但在这种情况下要求压缩机采用防过热的措施。下图,参照附图来说明本发明的第一实施例。图1是表示装载本发明密闭形压缩机的冰箱的冷冻循环图。图2是简要地表示图1所示的冰箱冷冻循环的立体图。图3是表示本发明密闭形压缩机一个实施例的纵截面图。图4是沿Ⅳ-Ⅳ线的截面图。图5是简要表示图3所示的密闭形压缩机的安装支撑结构的图。图6是简要地表示从图5左侧方所见的安装支撑结构的侧视7是简要地表示从图5右侧方所见的安装支撑结构的侧视图。图8是表示本发明密闭形压缩机的声级(压缩机噪音)与现有的二部分结构的密闭形压缩机的声级的比较图。图9是表示在本发明密闭形压缩机中使用作为HFC制冷剂的R134a制冷剂时的平均噪声级与在现有密闭形压缩机的使用R12及R134a制冷剂的平均噪声级的比较图。图10是表示在本发明密闭形压缩机中使用酯系油时的平均噪声级与在现有压缩机中分别使用石油及酯第油的平均噪声级的比较图。图11是表示装有本发明密闭形压缩机的冰箱的冷冻循环的其它实施例的图。图12是表示在图11的冰箱的冷冻循环中装有本发明密闭形压缩机的其它实施例的纵截面图。图13是表示本发明密闭形压缩机的第三实施例的纵截面图。图14是表示本发明密闭形压缩机的第四实施例的纵截面图。图15是简要地表示备有图14所示的密闭形压缩机的空调机的冷冻循环图。图16是表示图15所示的密闭形压缩机的平均噪声级与现有密闭形压缩机的噪声级比较的图。图17是表示图15所示的密闭形压缩机上还采用了低噪音化措施的密闭形压缩机的图;图18是表示现有的横置型旋转压缩机的纵截面图。图1和图2是表示将本发明密闭形压缩机应用于冰箱冷冻循环10的实施例。该冷冻循环10基本上是用制冷配管15依次连接密闭形压缩机11、冷凝器12、减压装置13和蒸发器14而构成的闭合制冷剂循环回路。具体来说,如图2所示,该冷冻循环10是经过密闭形压缩机11、蒸发管16、副冷凝器17、油冷却器18并依次连接构成冷凝器12的的主冷凝器19和冷却管20后,从干燥器21经过毛细管22等减压装置13连接到蒸发器14。该蒸发器14继续地经储液器23和消音器24后通过吸入管25连接到密封形压缩机11的吸入侧,从而构成了闭合的冷冻循环回路。如图2所示,密闭形压缩机11被设置在冰箱箱体27的背面下部所形成的机械室28内。该压缩机11通过压缩其所用的制冷剂而进行高温高压化,并在冷冻循环中吐出,压缩机用的制冷剂是不破坏臭氧层的HFC(氢化碳氟化合物)制冷剂,即1,1,1,2-四氟乙烷(以下称为R134a)。R134a制冷剂具有与HCFC制冷剂相近的制冷特性。采用R134a的HFC制冷的密封形压缩机11如图3所示那样构成。该密闭形压缩机11,例如是一种横置型旋转压缩机,其密闭外壳30内安装了电动机31和由电动机31驱动的旋转式压缩机械32。密闭外壳30由筒状壳体30a和为盖住该筒状壳体30a两端的开口部而设置的壳盖30b和30c三部分构成。壳体30a和壳盖30b、30c通过全周焊接组装成一个密闭结构。如图4所示,密闭外壳30的壳体30a是将矩形钢板弯曲加工成圆形,通过焊接对合部33而形成焊缝。由于壳体30a是通过弯曲加工成圆形的,就不必采用现有的深拉深加工,就能容易且经济地加工成形。壳体30a的厚度比壳盖30b、30c的厚度要厚,从而可提高壳体30a的外壳刚性。另外,电动机31具有压入到密闭外壳30内的定子34和可自由转动地设置在该定子34上的转子35,转动轴36安装在该转子35上。定子34的片状定子铁心34a以层叠状态被压入到密闭外壳30的壳体30a内,是热压配合地插入。设置在定子34上的定子绕组37的线圈尾部37a被捆扎好,通过接出线38连接到电源接线端39上。该电源接线端39被安装在密闭外壳30壳盖30c上。还有,安装在电动机31的转子35上的转动轴36成水平设置,并由旋转式压缩机械32的主轴承44和付轴承45可自由转动地支撑着。主轴承44被安装在固定于密闭外壳30内的支撑框架46上,由主轴承44、作为汽缸的汽缸部件47及付轴承45的内部形成汽缸室48。该汽缸室48内安装了滚柱活塞49。柱活塞49被安装在转动轴36的曲轴36a上,随着转动轴36的转动,其在汽缸室48内偏心地转动。由弹簧50顶压的滑板51从外侧顶压接触在该滚柱活塞49上,并将汽缸室48分隔成吸入侧和排出侧。随着滚柱活塞49的偏心转动,将通过入管25吸入汽缸室48内的HFC制冷剂压缩而进行高温高压化,从排出侧经排出管53排向排出室54。排出到排出室54的HFC制冷剂继续引入到密闭外壳30内后,经过作为制冷剂配管的排出管55输送到冷凝器12。此外,在密闭外壳30的壳体底部形成油槽56,在该油槽56内储存着润滑压缩机械32的滑动部件的润滑油(冷冻机油)57。储存的润滑油57用油泵58经供油管59供给转动轴36的轴承等滑动部件并润滑滑动部件。油泵58在与滑板51进退的共同作用下,将储存的润滑油吸入供油管59并供给滑动部件。储存在密闭外壳30内的润滑油57由冷却器18冷却,从而维持了润滑油57的润滑性能。油冷却器18为了能冷却润滑油57和密闭外壳30内的制冷剂,在密闭外壳30的壳盖30b内设置了多圈环状换热管60。假若这样设置油冷却器18,冷却器18由于位于比壳体30a的壁要薄的容易传热的壳盖30b内,因此就可高效地与密闭外壳30外部气体的进行热交换,并能提高润滑和密闭外壳30内的制冷剂的冷却效果。还有,如图3所示的压缩机,由于是横置型的,因此由油冷却器18产生的冷却效果对润滑油和制冷剂两方面都有作用,但对于立式压缩机来说,油冷却器是设置在密闭外壳的下端,因此冷却效果对所有润滑油都能起良好的作用。然而,虽然也可用石油(环烷烃系油)作为润滑密闭式压缩机11的压缩滑动部件的润滑油57,但为了防止润滑油变坏和碳化,应采用耐热性好的酯系油。由于使用酯系油作为润滑油,因此润滑油具有良好的耐热性能,并在冷却器18的冷却作用的帮助下能有效地防止润滑油57变坏和碳化,也能有效地防止润滑油57的润滑性能下降。通过润滑油57能有效地润滑旋转式压缩机械32的轴承面和滚柱活塞49、滑板51间的滑动面,能提高密闭形压缩压缩机11的压缩机性能和充分地维持压缩机的可靠性。下面,说明密闭形压缩机及冷冻循环的作用。通过向密闭形压缩机11的电动机31通电,电动机就驱动,使转子35旋转驱动。随着该转子35的转动,转动轴36与之一起转动,使安装在转动轴36的曲轴36a上的滚49在汽缸室48内作偏心转动。由此,旋转式压缩机械32被驱动。由于滚柱活塞49的偏心转动,通过吸入管25将被引入到汽缸室48吸入侧的HFC制冷剂在汽缸室48内被压缩并成高温高压,从其排出侧经排出室54排入到密闭外壳30内。被排入到密闭外壳30内的HFC制冷剂继续经排出管55送至冷冻循环10的蒸发管16,在该蒸发管16内使储存在蒸发器内的冷凝水蒸发掉。在蒸发管16内使冷凝水蒸发的HFC制冷剂继续被引入到副冷凝器17并放热,冷却后,被引入到油冷却器18,在其内冷却储存在密闭外壳30内的润滑油57,防止其劣化,维持润滑性能。通过油冷却器能防止密闭外壳30内过热。流出油冷却器18的HFC制冷剂继续被输送到冷凝器12,在主冷凝器19和冷却管20内放热。冷却管20与冷凝器19串联连接并具有冷凝功能,就能防止因冰箱内的温度和室温之间的温度差而引起的本体前面的结露。经过冷却管20的HFC制冷剂由干燥器21干燥后,被引入到减压装置13的毛细管22内被减压并进行绝热膨胀。减压装置13也可以是用膨胀阀代替毛细管22。由毛细管22减压后的HFC制冷剂继续被引入到蒸发器14内,因该蒸发器14从周围吸收热量而被蒸发。由蒸发器14蒸发的HFC制冷剂在储液器23内进行气液分离,气状部分被引导到吸入管25内。HFC制冷剂的液状成分被存储在该储液器23内。引导到吸入管25内的HFC制冷剂气状部分由根据要求而设置的消声器24消声后,被吸引到密闭形压缩机11的吸入侧,然后由压缩机11再次压缩,准备下次的冷冻循环10。可是如图3所示,密闭形压缩机11因其外壳30是由筒状的壳体30a、覆盖该壳体30a两侧开口部的壳盖30b、30c三部分组成,壳体30a由圆弯曲加工将矩形钢板进行成形加工,所以壳体30a的壁厚能很容易地根据选择的钢板而变化,能够做成厚壁结构。即使壳体30a为厚壁结构,由于是圆弯曲加工,所以不必采用深拉深加工,因此成形加工既容易又经济,通过这种成形加工就能很容易地制成圆筒状结构。因而,壳体30a能够很容易地确保必要设计厚度的壁厚。壳体30a的壁厚最好是壳盖30b、30c壁厚的1.25-1.4倍的程度。通过加厚壳体30a的壁厚,可以提高外壳的刚性,减轻电动机31和回转机械32产生的噪音,降低密闭形压缩机11和冰箱等的机器自体的振动,能够在全波段范围把压缩机11的噪音降低到可实际使用的噪音程度。另外,由于加厚壳体30a的壁厚,能够比以前更好地屏蔽作为振动发生源的发动机31和旋转压缩机械32产生的噪音,从而能够实现噪音的减轻。通过全周焊接以密闭状态固定在壳体30a的壳盖30b、30c不必与壳体30a一样制成壁结构。这是因为电动机31和压缩机32产生的大部分噪音是由30a传出,如把壳体30a制成厚壁结构,就具有效地防止噪音的措施。相反,即使壳盖30b、30c不采用厚壁结构,一侧的壳盖30b上安装着作为构成吸入管25和冷却管61等的制冷剂配管及支撑装置62的外壳支撑部件的支撑销(转子销)63,保持了足够的刚性,另一侧的壳盖30c上通过焊接也安装了作为构成排出管55等制冷剂配管及支撑装置65的外壳支撑部件的支撑另件66,也保持了足够的刚性。然后,密闭式压缩机11的密闭外壳30,如图5~图7所示那样,将其两侧用支撑装置62、65防振地成三点支撑在冰箱背面下部形成的机械室28内。一侧的支撑装置62是一点支撑结构,其支撑脚68被设置在机械室28的底板67上,在该支撑脚68的上部嵌装了一个防振体69,使支撑销63支撑在该防振体69上。另一侧的支撑装置65是二点支撑结构,在底板67上的构成一对支撑脚70的支撑侧缘71上设置了防振体72,支撑另件66被设置在该防振体72上,从而将密闭外壳30支撑在底板67上。转动轴36的轴线位于由两支撑装置62、65的三个支撑点形成的平面内。另外,密闭外壳30的壳体30a的对合部33的焊缝部分如图4所示那样位于壳体的底部位置。由于在壳体30a的底部形成焊缝的焊接部分,因此不会外露,就能够提高密闭形压缩机11的美观性。此外,因为在焊缝部分以外的范围内能安装或粘贴标牌等板,标牌等板的可用安装位置就变得很宽广,另外,在标牌等安装位置由于没有焊缝的焊接喷溅和突起,所以标牌的安装和粘着就很容易,安装的自由度也得到提高。进一步地,由于把吸入管25、排出管55、冷却管61等的制冷剂配管设置在壳盖30b、30c上,因此不必把制冷剂配管安装在壳体30a的焊缝处。又由于制冷剂配管25、55、61设置在壳体30a焊缝部分以外的区域,所以在穿设配管孔时能防止焊缝的焊接部分破裂,另外,因为配管孔可以不设在职焊缝那样的不平地方,所以能够提高配管孔的加工精度。再者,由于壳体30a的焊缝部分是面向旋转式压缩机械32的滑板背面并设在密闭壳底部,所以旋转式压缩机械32和其支撑部件可绕过壳体30a的焊缝部分被安装。另外,因为不必把制冷剂配管设置在壳体30a的焊缝部分,因此能够在穿设配管孔时防止壳体30a的焊缝部分的焊接破裂。再者,被安装在密闭外壳30内的电动机31的定子34如图4所示地配置,使定子34的定子铁心34a的外径凹槽部75与壳体30a的焊接部分33相配合,所以通过圆弯曲加工成形的壳体30a的内径精度即使不高,也能光滑顺利地把定子铁心34a压入或热压到壳体30a内,由于在压入或热压时定子铁心34a不会因接触焊缝部分而受损,因此能够防止壳体30a的焊缝部分33的破裂,并提高可靠性。还有,因为在壳体30a的焊缝部分33处不设置制冷剂配管,并使该焊缝部分33对着旋转式压缩机械32的滑板背面,且对着电动机31的定子铁心34a的外径凹槽部75,因此,就可以光滑地把压缩机械32和定子铁心34a插入到密闭外壳30内,并在插入定子铁心时能有效地防止壳体30a的焊缝部分的焊接处的破裂。一方面,在该密闭形压缩机中,由于使通过压入或热压等手段固定在密闭外壳30内的定子34的轴向长度大于定子铁心的半径,因此能够减轻刺耳的300HZ-500HZ范围内的低频噪音。电动机31产生电磁噪音的机械是这样产生电磁噪音的,由定子34和转子35间的空气隙内的基本电磁波和高频电磁波使定子铁心34a和转子铁心相互吸合,该吸引力是因交磁场周期性发生而引起的,由于该吸引力的变动使定子铁心34就产生多角变形振动,从而就产生了电磁噪音。电磁噪音是300-500HZ的低频振动产生的噪音,为了降低该电磁噪音,要求达到以下三点,即(1)减小空气间自己的吸引力;(2)尽可能使多角变形成圆形;(3)减小定子铁心34a的振动。其中,虽然(1)和(2)与适当设定电动机31线圈(主线圈和副线圈)的标准,使空气间隙均匀且扩展等方面相对应,但要牺牲电机效率和转矩等电机性能。为了维持电机的性能则对(1)和(2)内容要作适当的妥协。在该密闭形压缩机11中,针对使定子铁心34a的振动变小的(3)这个内容,通过确保定子铁心34a的叠层长度(定子34a的轴向长度L为最小限度,就可抑制定子铁心34a的振动。如图3所示,该密闭形压缩机11,通过将构成电动机31的定子34的定子铁心34a的叠层厚度(定子34的轴向长度)L与定子铁心34a的外径,径ΦD相比较,使叠层厚度L大于定子铁心34a的半径ΦD/2,就能抑制定子铁心34a的振动。该密闭形压缩机11是使定子铁心34a的电磁饱和与其振动量的关系最优化,即使定子铁心的面积最优化的压缩机。换句话说,是使作用在定子铁心34a上(振动能量)和定子铁心自身刚性(重量)的关系最优化。对于电机转矩振动能量相等的电动机31来说,定子铁心34a的叠层厚度L增大就可抑制定子铁心34a的振动,因此在充分考虑电机性能、噪音和成本的关系之后决定定子铁心34a的叠层厚度。图8表示本发明的用实线a表示的密闭形压缩机和用点划线b表示的已有规格密闭形压缩机相比较的压缩机噪音的频率分析结果。在图8中,剖面线区域A是电动机31的压缩机噪音下降的区域,另外的剖面线区域B是压缩机械32的压缩机噪音下降的区域。可以清楚地知道在该密闭形压缩机11中,由电动机31引起的300-500HZ程度的电磁噪音和压缩机械32引起的2KHZ以上的压缩机噪音被降低了。该密闭形压缩机11几乎能降低全波段范围内的压缩机噪音,可成为特别优良的低噪音型压缩机。另外,由于密闭外壳30的壳体30a的壁较厚,因此就能减轻压缩机的振动而成为低振动型的压缩机。电动机31的定子34的外径ΦD和定子铁心34a的叠层厚度L以及频率在300-500HZ低频范围内的低频噪音(300-500HZ峰值频率)的关系得到下面的实验数据;表/φD噪音(dβ)0.4545----500.5040----500.6035----40</table></tables>从表1可知,电动机31的噪音随着定子外径ΦD的增加而增大,而随着定子铁心34a的叠层厚度(定子轴向长度)L增加而减弱。因此,通过使定子34的轴向长度L大于所要求的长度,例如在定子铁心34a的半径ΦD/2以上,则能减轻由电动机31引起的低频噪音。另外,在该密闭形压缩机11中,表示了使用R134a的HFC制冷剂为压缩机用制冷剂和用酯系油为润滑油的实施例。作为HFC制冷剂的R134a制冷剂与CFC制冷剂的R12制冷剂相比,噪音传递率高,若在二个部件结构的现有类型的密闭形压缩机上使用R134a制冷剂,则如图9所示,使用R134a制冷剂的压缩机所产生的压缩机噪音较高。但是,在本发明的密闭形压缩机11中,通过采用三部分结构,即密闭外壳30的壳体30a的壁厚比壳盖30a、30c的壁厚要厚的密闭外壳,若其它条件设置为相同,那么即使使用R134a制冷剂,其压缩机噪音比采用R12制冷剂的现有密闭形压缩机噪音要低。另外,酯系油与现有密闭形压缩机上使用的石油相比,其噪音传递率高,若在现有的压缩机上使用酯系油作为润滑油,则如图10所示,比使用石油的压缩机噪音要高。但是,在本发明的密闭形压缩机11中。即使用酯系油,其它的条件相同的情况下,压缩机噪音能降低到比现有密闭形压缩机的还低。还有,在本发明的第一实施例中,虽然表示了使用R134a的HFC的制冷剂作为压缩用制冷剂的例子,但也可以用其它的HFC制冷剂和HCFC(氢化碳氟化合物)制冷剂来代替R134a制冷剂。作为其它的HFC制冷剂,作为单一制冷剂比R22制冷剂排出压力高的可以是二氟甲烷(R32)、五氟乙烷(R125)、1,1,2,2-四氟乙烷(R134)、1,1,2-三氟乙烷(R143)、1,1,1-三氟乙烷(R134a)、1,1-二氟乙烷(R152a)和一氟乙烷(R161)。上述的例子中,R134、R143、R143a的沸点接近现有CFC12(R12)制冷剂的沸点,可以作为制冷剂的替代品。还有,HFC制冷剂不仅作为单一制冷剂使用,而且也可以是二种HFC制冷剂以上的混合物。对于HFC混合制冷剂而言,可考虑使用R125/R143a/R134a的混合制冷剂、R32/R134a的混合制冷剂、R32/R125的混合制冷剂和R32/R125/R134a的混合制剂。此外,可以使用代替HFC制冷剂的HCFC(氢化碳氟化合物)制冷剂。该HCFC制冷剂的代表有HCFC22(R22)制冷剂。进一步地,作为密闭形压缩机11使用的润滑油而使用酯系油的例子,但也可以如烷基苯系和酯系油的混合油那样使用以酯系油作为主要成分的合成油。下面,说明本发明的其它实施例。如图11表示将本发明密闭形压缩机11A装在冰箱的冷冻循环10A的例子。如图12所示,装在该冷冻循环10A密闭形压缩机11A只有一点与与图4所示的密闭形压缩机11不同,即在密闭外壳30内不设置油冷却器,而其它结构因为实质上没有不同,因此省略了对同一符号的说明。由于在密闭形压缩机11A上不设置油冷却器,因此在压缩机排出侧也就不必设置蒸发管和副冷凝器。在该密闭形压缩机11A中,由于密闭外壳30是由筒状壳体30a和两侧的壳盖30b、30c三部分结构组成,壳体30a的壁比壳盖30b、30c的壁要厚,所以能提高密闭外壳30的壳体刚性,能实现密闭形压缩机11A的低噪音和低振动化。图1-图4所示的密闭形压缩机11及冷冻循环10相同部分用相同符号,省略其说明。另外,密闭形压缩机11B也可以采用图13所示的结构。该密闭形压缩机11B是表示本发明的第三个实施例的压缩机。该密闭形压缩机11B的密闭外壳30内安装电动机31和由电动机31并通过转动轴36驱动的旋转式压缩机械32,旋转式压缩机械32是备有多个汽缸,例如为二个汽缸80、81的压缩机械。装有电动机31和旋转式压缩机械32的密闭外壳30是由筒状壳体30a和两侧的壳盖30b、30c三部分结构组成,其中壳体30a的壁比壳盖30b要厚,从而实现密闭形压缩机11B的低噪音化和低振动化。在密闭形压缩机11B中使三部分结构的密闭外壳30和二个汽缸型的旋转式压缩机械32组合,由于壳体30a的壁厚化而使密闭外壳30的壳体刚性提高的同时,由于旋转式压缩机械32采用了二个汽缸(多汽缸)80、81,转动轴36的曲轴36a、36b的转矩减少,曲轴36a、36b的转动稳定性得到提高,更进一步提高降低振动效果。因此,即使是三部分结构,但与安装一个汽缸型的旋转式压缩机械32的密闭形压缩机11相比,能更好地实现低噪音化。图14表示本发明的密闭形压缩机11C的第四个实施例。该实施例所示的密闭形压缩机11C是安装在对房间进行冷暖操作的空调机用的冷冻循环10C上的压缩机。如图15所示,该冷冻循环10C依次连接竖型旋转压缩机11C、四通换向阀83、室外换热器84、由膨胀阀或毛细管构成的减压装置85和室内换器86,并从四通换向阀83经储液器87返回密闭形压缩机11C从而构成制冷剂循环回路。密闭形压缩机11C的密闭外壳30的上部安装电动机31,而在壳体下部安装由电动机31的转动通过转动轴36旋转驱动的旋转式压缩机械32。旋转式压缩机械32例如是二个汽缸,从储液器87通过二根吸入管与旋转式压缩机械32的各个汽缸室48a、48b相连接。密闭外壳的壳体30是由筒状的壳体30a和设置在该壳体30a的上下两侧的壳盖30b、30c等三个部分结构形成。壳体30a的壁厚比壳盖30b、30c的壁厚要厚。由于密闭外壳30的壳体30a是厚壁结构,能够提高外壳的刚性,同时能够实现密闭式压缩机11C的低噪音化和低振动化在该密闭压缩机11C中,因密闭外壳30为三部分结构而使壳体30a的壳体刚性得到提高从而实现了低振动化。由于壳体30a为厚壁结构,所以能够实现低噪音化,如图16所示,用实线a表示的压缩机11C的极低频区域和50Hz以上的频率范围的音声级度比用点线表示的现有密闭式压缩机低。另外,在空调机用的密闭形压缩机11C中,安装电动机31和压缩机械32的密闭外壳30的壳体外表面和储液器87的壳体表面都涂敷了发泡液,之后通过使发泡液发泡,由发泡体88覆盖壳体外表面,因此,即使壳体30a不采用厚壁结构,即使现有密闭外壳结构也能达到低噪音化。而且,也可以用吸音材料和屏蔽声音的材料形成的防音层全部覆盖密闭形压缩机11C和储液器87。在本发明的实施例的说明中,表示了一个压缩机的密闭外壳是由壳体和其两侧的壳盖等三部分构成,壳体通过对矩形钢板进行弯曲加工而成圆形,通过焊接使接合处固定的例子,但筒状壳体也可将所定的钢管切断成所要长度而形成,或也可通过挤压或拉拔成形的方法加工而成。在筒状壳体由切割钢管和挤压或拉拔成形方法而形成的情况下,能够更容易经济地进行制造。此外,在本发明中,说明了在密闭形压缩机中利用密闭外壳内高压型旋转压缩机的例子,但也可以利用低压型旋转压缩机,还有也可以雷西达尔型的压缩机代替旋转压缩机,例如另外也可以是涡卷型压缩机和螺旋型压缩机。在该密闭压缩机的各个实施例中,说明了将密闭形压缩机安装在冰箱和空调机的冷冻循环中的例子,但也可以把其安装在冷冻装置的冷冻循环中。该冷冻装置的冷冻循环基本上由依次相连的压缩机、冷凝器、减压装置和蒸发器而构成的制冷剂循环回路。冷冻装置还有除冷藏陈列柜以外的大型冷冻机械,也应考虑装载在冷冻车上的冷冻设备空调机、冷冻装置和冰箱上使用的密闭形压缩机采用了与第第一实施例表示的密闭外壳结构相同的密闭外壳的结构,由于该密闭外壳的结构,在降低了噪音的同时,也不会影响散热面。如上所述地,本发明权利要求1所述的密闭形压缩机,由于密闭形外壳是由筒状的壳体和覆盖该壳体两端开口部的壳盖等三部分构成,上述壳体的厚度比壳盖厚度要厚,所以一方面,可以有效地屏蔽由作为噪音发生源的密闭外壳内的电动机和压缩机械产生的渗透噪音,另一方面,提高了壳体的外壳刚性,还能降低安装在密闭外壳内的电动机和压缩机械的振动,使本发明的压缩机成为低噪音低振动的密闭形压缩机。另外,因为压缩机的密闭外壳由三部分组成,就不必通过深拉深加工来制造两侧的壳盖,由于壳盖的变形量小和容易通过冲压加工成形,就能有地防止壳盖部的卡住和破裂等的损坏。因为密闭式外壳的壳体是采用弯曲加工成圆方法将矩形钢板加工而成的,不必用深拉深加工,所以既能容易又能经济地形成壁厚的壳体,还能提高壳体的刚度。因为通过将所要长度的钢管切断、或挤压成形或拉拔成形就能容易地形成筒状壳体,因此不必用深拉深加工,厚壁壳体的成形就很容易且廉价。由于壳体厚度是壳盖厚度的1.25-1.4倍,所以能够把压缩机的噪音降低到作为冰箱、冷冻装置和空调机可实用的噪音程度。使壳体焊缝的位置与安装在密闭外壳内的电动机定子铁心的外径凹槽相重合,即使圆弯曲加工成的壳体焊缝部分的内径精度不高,也能平滑顺利地将定子铁心在入,能够防止焊缝部分的破裂破裂,提高可靠度。由于在壳体焊缝部分以外的区域上配设了制冷剂配管,吸入管、排出管和冷却管等制冷剂配管不必设在壳体的焊缝处。又因为在焊缝的焊接位置处不形成配管孔,就能够在穿设配管孔时有效地防止焊缝的焊接部分的破裂。另外,因为配管孔在无凹凸不平的焊缝以外的地方形成,所以能够提高加工精度。旋转式密闭形压缩机中,由于使壳体的焊缝部分对着该旋转式压缩机的滑板的背面,因此不必把吸入管和冷却管等的制冷剂配管配置在壳体焊缝部分,并能够在穿设配管孔时有效地防止壳体,焊缝部分的焊接断裂。另外,因为壳体的焊接部分在密闭外壳的底部形成,旋转式压缩机械的旋转轴配置成水平状,同时压缩机械的滑板是浸入在外壳底部润滑油的油槽内,就能使壳体的焊缝部分的焊接部不露出,还能留出较大的地方作为标牌的安装位置。在标牌的安装位置上因无焊接部分的突起和周围的喷溅,标牌的安装和粘贴就很容易。因为壳体的焊缝部分上不设置制冷剂配管,该焊缝部分对着旋转压缩机械的滑板的背面,且对着电动机定子铁心的外径凹槽部,所以就能光滑地把压缩机械和定子铁心插入到密闭外壳内,并在定子铁心插入进能有效地防止壳体焊缝部分的焊接处破裂。由于密闭外壳的壳盖上设置压缩机的支撑部件或制冷剂配管,即使壳盖的厚度小于壳体壁厚,能够与壳体一样提高外壳的刚性,也使壳盖的加工成形变得容易。由于密闭外壳的壳盖内配设有油冷却器,就能容易地得到与密闭外壳外部空气的高效热交换,有效地防止压缩机的过热。对于安装在密闭外壳内的电动机,由于以层叠状态固定在外壳内的定子的轴向长度设定在定子铁心的半径以上,就能够降低全波段范围内的声级,还能够有效地降低压缩机的噪音。由于使用了润滑油内含有酯系油的合成油,一方面提高了耐热性能,另一方面,虽然酯系油与石油相比,噪音传递率高,全波段内的噪声级上升,不过在上述密闭形压缩机中即使使用含有酯系油的润滑油,也可以得到无实用问题的消声特性。作为压缩机用的制冷剂也可单独使用R134a等HFC(氢化碳氟化合物)的制冷剂或使用HFC混合制冷剂或R22等的HCFC(氢化含氯氟烃)的制冷剂。例如,虽然HFC制冷剂比现有CFC(含氯氟烃)制冷剂的噪音传递率高,但本发明的密闭形压缩机由于采用密闭外壳结构,即使使用HFC制冷剂,也可得到无实用问题的消声特性。即使使用噪音传递率比现有的石油和CFC制冷剂高的含酯系油的润滑油和HFC制冷剂,也不会使噪音等级上升,可以得到无实用问题的消声特性。在使用HCFC制冷剂的情况下,可得到低噪声级的消声特性。因为使构成电动机定子的定子铁心的叠层厚度(轴向长度)在定子铁心的半径以上,就能降低最刺耳的300-500HZ的低频带的电动机的电磁噪音。在本发明的冷冻装置中,即使不改变冷冻装置的机械室的隔音结构,也能充分地实现降低噪音的目的。因为不必改变隔音结构,不会对散热效率产生不利影响,压缩机的防过热措施也较好。在本发明的冰箱中,因为在不改变冰箱的机械室的隔音结构就能充分地降低噪音,也不会给压缩机的散热效果产生不利影响,所以压缩机的防过热措施也较好。在本发明的空调机中,不必改变压缩机的隔音结构,就能实现充分地降低噪音的目的。权利要求1.一种密闭形压缩机,其密闭外壳内安装者由定子和转子构成的电动机和与该电动机驱动连接的压缩机械,其特征在于上述密闭外壳是由筒状的壳体和覆盖该壳体两端开口部的壳盖三部分构成,上述壳体的厚度比壳盖厚要厚。2.根据权利要求1所述的密闭形压缩机,其特征在于壳体是由矩形钢板弯曲加工成圆形,通过焊接使对合部分接合而形成焊缝。3.根据权利要求1所述的密闭形压缩机,其特征在于壳体通过将钢管切断成所要长度,或挤压成形或拉拔成形加工成圆筒状。4.根据权利要求1至3中任何一个权利要求所述的密闭形压缩机,其特征在于壳体厚度是壳盖厚度的1.25-1.4倍。5.根据权利要求1所述的密闭形压缩机,其特征在于壳体焊缝的位置与固定在密闭外壳内的定子铁心的外径凹槽部相对合。6.根据权利要求1所述的密闭形压缩机,其特征在于壳体焊缝部分以外的区域上配设了制冷剂配管等的配管。7.根据权利要求1所述的密闭形压缩机械,其特征在于该压缩机械为旋转式的,并使壳体的焊缝部分对着该旋转式压缩机械所用的滑板背面。8.根据权利要求7所述的密闭形压缩机,其特征在于旋转式压缩机械的旋转轴配置成水平状,同时压缩机械的滑板是浸渍在密闭外壳的底部形成的润滑油的油槽内。9.根据权利要求1所述的密闭形压缩机,其特征在于密闭外壳的壳盖上设置压缩机的支撑部件或制冷剂配管。10.根据权利要求所述1的密闭形压缩机,其特征在于密闭外壳的壳盖内配设有油冷却器。11.根据权利要求1所述的密闭形压缩机,其特征在于电动机定子的定子铁心成叠层状态,并被固定在密闭外壳内,使上述定子的轴向长度在定子铁心的半径以上。12.根据权利要求1所述的密闭形式压缩机,其特征在于使用在润滑压缩机械滑动部件的润滑油内含有酯系油的合成油。13.根据权利要求1所述的密闭形压缩机,其特征在于作为由压缩机械压缩的制冷剂是使用R134a等单一的HFC制冷剂或使用HFC混合制冷剂或R22等的HCFC制冷剂。14.根据权利要求1所述的密闭形压缩机,其特征在于使用在润滑压缩机械滑动部件的润滑油内含有酯系列的润滑油,而由压缩机压缩的制冷剂则使用R134a等的HFC制冷剂。15.一种密闭形压缩机,其密闭外壳内设置由定子和转子组成的电动机和与该电动机驱动连接的压缩机械,其特征在于电动机的定子是以定子铁心成叠层状态地固定在上述密闭外壳内,另外,上述定子的轴向长度在定子铁心的半径以上。16.一种冷冻装置,该冷冻装置具有依次地连接压缩机、冷凝器、减压装置和蒸发器而形成的冷冻循环,其特征在于上述冷冻循环中使用权利要求1-7、9-15中任何一个权利要求所述的密闭形压缩机。17.一种冰箱,该冰箱具有依次地连接压缩机、冷凝器、减压装置和蒸发器而形成的冷冻循环,其特征在于在上述冷冻循环中使用权利要求1~7、9~15中任何一个权利要求所述的密闭形压缩机。18.一种空调机,该空调机具有依次地连接压缩机、室外换热器、减压装置和室内换热器而构成的冷冻循环,其特征在于在上述冷冻循环中使用权利要求1~7、9~15中任何一个权利要求所述的密闭形压缩机。全文摘要本发明提供一种降低压缩机噪音和振动的低噪音和低振动的密闭形压缩机及使用这种压缩机的冷冻装置、冰箱和空调机。这种密闭形压缩机的密闭外壳30内安装由定子34和转子35构成的电动机31和与该电动机驱动连接的压缩机械32,上述密闭外壳30是由筒状的壳体30a和覆盖在该壳体两端开口部的壳盖30b、30c三部分构成,上述壳体30a的厚度比壳盖30b、30c的厚度要厚。文档编号F04C29/02GK1107554SQ9411686公开日1995年8月30日申请日期1994年8月26日优先权日1994年2月10日发明者杉山诚,伊势川浩行申请人:株式会社东芝
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