專利名稱：封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種被使用在電冰箱和空氣調(diào)節(jié)器等處的變頻控制方式的封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)，尤其涉及低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的高效率化。
以往的電動(dòng)壓縮機(jī)，例如特開2000-145637號(hào)公報(bào)上所示的。下面，邊參照附圖邊對(duì)上述以往技術(shù)的封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)進(jìn)行說明。還有，在以下的說明中，上下的關(guān)系，是將封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)設(shè)置成正常狀態(tài)的基準(zhǔn)。
圖6是以往技術(shù)的封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)的截面圖，圖7是對(duì)于以往的封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速(運(yùn)轉(zhuǎn)頻率)的效率特性圖。
在圖6中的封閉容器61，收納著由定子63和轉(zhuǎn)子64組成的、用變頻控制方式進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)部65，和由電動(dòng)機(jī)部65進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的壓縮部66。潤滑油62被儲(chǔ)存在封閉容器61內(nèi)。
下面，對(duì)壓縮部66的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。缸筒單元67形成缸筒73。曲軸68，由主軸69和偏心軸70構(gòu)成。曲軸68，內(nèi)裝有通過供油通路與偏心軸70的上端連通的油泵78，并且其下端開口在潤滑油62中。連桿71，通過活塞銷72與偏心軸70和活塞74連接。閥板75有吸入孔、吸入活門、排出孔、排出活門(均未圖示)。缸蓋76，內(nèi)部分割成吸入室、排出室(均未圖示)。吸引消音器77與缸蓋76的吸入室連通。略成U字形的缺口67a，是從缸筒單元67的上壁在缸筒73上的開口。缺口67a，是在將預(yù)先插入缸筒73內(nèi)的活塞74與偏心軸70連接的連桿71互相對(duì)正定位后插入活塞銷72并將兩者組裝時(shí)使用的。
對(duì)以上述構(gòu)成的封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)，在下面說明其動(dòng)作。電動(dòng)機(jī)部65的轉(zhuǎn)子64，使曲軸68旋轉(zhuǎn)。偏心軸70的運(yùn)動(dòng)通過連桿71傳遞給活塞74，這樣，活塞74在缸筒73內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由此，通過吸入管82導(dǎo)入封閉容器61內(nèi)的制冷劑氣體，從吸引消音器77的開口部吸入并在缸筒73內(nèi)被連續(xù)壓縮。另外，伴隨曲軸68的旋轉(zhuǎn)，油泵78吸引潤滑油，并從傾斜通路81、螺旋槽79導(dǎo)向上方。然后，潤滑油經(jīng)連通孔80、從偏心軸70的上端設(shè)置的潤滑油放出孔70b被噴向缺口67a。這樣被噴射后的潤滑油，當(dāng)噴在活塞74的上面時(shí)就起到在活塞74和缸筒73之間潤滑和油封的作用。
上述以往的結(jié)構(gòu)，因?yàn)槔昧寺猿蔝字形缺口67a進(jìn)行組裝，沒必要將連桿71進(jìn)行分割。為此，在低成本化上批量生產(chǎn)是優(yōu)良的。
但是，在這樣的結(jié)構(gòu)中，因?yàn)樵诟淄?3上設(shè)置了略成U字形的缺口67a，所以活塞74和缸筒73之間的密封性變壞。另外，在向缸筒73內(nèi)的供油量和從偏心軸的潤滑油放出孔噴射出潤滑油的量減少的低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，活塞74和缸筒73之間的油密封性變得極壞，效率就要下降。
圖7中，橫座標(biāo)表示壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，縱座標(biāo)表示壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率的成績系數(shù)COP(W/W)。COP對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速有極大值，在40-45轉(zhuǎn)/秒時(shí)便成為最大值。另外，在低轉(zhuǎn)速時(shí)，尤其在35轉(zhuǎn)/秒以下的低轉(zhuǎn)速時(shí)，封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率顯著降低。這就要考慮到由于從缸筒73的壓縮氣體的泄漏造成冷凍能力下降和由于油泵能力下降產(chǎn)生滑動(dòng)損失的增加。
另一方面，作為其他的過去的例子，有不在缸筒上設(shè)置U字形的缺口而將連桿進(jìn)行分割、再組裝起來的方法。在這種方法中，因?yàn)榛钊透淄查g的密封性得到保證，所以在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，效率不易下降。但是這種方法的組裝性不好，因?yàn)榱慵?shù)增多，所以成本變高。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1的封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)的主要部分的截面圖。
圖3A是圖2中沿V-V’線的向視圖。
圖3B對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例1的封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)的潤滑油放出孔的貫通方向進(jìn)行說明的圖。
圖4是表示本實(shí)用新型實(shí)施例1的封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和效率的特性圖。
圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例2的封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)的活塞的放大圖。
圖6是以往的封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)的接面圖。
圖7是表示以往的封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和效率的特性圖。
(實(shí)施例1)


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)的截面圖，圖2是主要部分的截面圖，圖3A是圖2中沿V-V’線的向視圖。

圖1中，封閉容器1，收納著由定子3、轉(zhuǎn)子4組成的電動(dòng)機(jī)部5和由電動(dòng)機(jī)部5驅(qū)動(dòng)的壓縮部6a。
下面，將壓縮部6a的詳細(xì)結(jié)構(gòu)于下面進(jìn)行說明。缸筒單元7形成缸筒13，曲軸8由主軸9和偏心軸10構(gòu)成。曲軸8，內(nèi)裝有通過供油通路連通到偏心軸10上端的油泵18，同時(shí)在其下端設(shè)有在潤滑油2中的開口，另外，曲軸8與轉(zhuǎn)子連接。連桿11將偏心軸10和活塞23，通過活塞銷12連接在一起。略呈U字形的缺口7a，是在缸筒單元7的上壁、在缸筒13上設(shè)置的開口。缺口7a，是在將預(yù)先插入缸筒13內(nèi)的活塞23和連接在偏心軸10上的連桿11互相對(duì)正定位后插入活塞銷12并將兩者組裝在一起時(shí)使用。
如圖2和圖3A中所示的那樣，偏心軸10，在相對(duì)于設(shè)置在缸筒13上的半圓弧形的缺口部(以下稱缺口部)7c位置上，具有潤滑油放出孔10d。另外，設(shè)置在偏心軸10的內(nèi)部的連通孔20的一端，在偏心軸10的上端開口，而另一端由在主軸9的外周上形成的旋轉(zhuǎn)槽19與傾斜通路21和油泵18連通。如圖3A所示，活塞23，其外周上有環(huán)形的供油槽(以下稱槽)23e，和封閉容器1內(nèi)連通的槽26e，在活塞23的下死點(diǎn)，從缺口部7c出來。另外，在壓縮時(shí)(上死點(diǎn)附近)時(shí)，槽23e進(jìn)入缸筒13內(nèi)。
閥板15具有吸入孔、吸入活門、排出孔和排出活門(均未圖示)，并將缸筒13的端面進(jìn)行封堵。缸蓋16，其內(nèi)部被劃分為吸入室和排出室(均未示圖)，對(duì)于閥板15，在與活塞23相對(duì)向的一側(cè)進(jìn)行固定。吸引消音器17，以夾在閥板15和缸蓋16間的狀態(tài)被固定并位于缸筒單元7的下方。吸引消音器17的一端，通過閥板15與缸筒連通，另一端與設(shè)置在封閉容器1上的吸入管22附近設(shè)置的開口部連通。吸入管22被固定在封閉容器1上，同時(shí)被連接到制冷循環(huán)系統(tǒng)的低壓一側(cè)(未圖示)，將制冷氣體(未圖示)導(dǎo)入封閉容器1內(nèi)。
對(duì)如以上那樣構(gòu)成的封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)，下面對(duì)其動(dòng)作進(jìn)行說明。電動(dòng)機(jī)部5的轉(zhuǎn)子4使曲軸8旋轉(zhuǎn)。偏心軸10的運(yùn)動(dòng)，通過連桿11傳遞給活塞23，以此，活塞23在缸筒13內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由此通入導(dǎo)入管22并被導(dǎo)向封閉容器1內(nèi)的制冷氣體，從吸引消音器17的開口部被吸入，在缸筒13內(nèi)連續(xù)地被壓縮。另外，當(dāng)曲軸8通過電動(dòng)機(jī)部5進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，因油泵18的旋轉(zhuǎn)使?jié)櫥?上升。然后，依靠傾斜通路21的泵的作用，通過螺旋槽19和連通孔20，把潤滑油導(dǎo)至偏心軸10。導(dǎo)至偏心軸10內(nèi)的潤滑油，由于離心力的作用，從偏心軸內(nèi)設(shè)置的潤滑油放出孔10d噴射出來。從潤滑油放出孔10d噴射出的潤滑油，在與設(shè)置在缸筒13的上壁上的缺口部7c的側(cè)壁接觸后，落下并流到活塞23的上面，對(duì)活塞23和缸筒13之間進(jìn)行潤滑。
在本實(shí)施例中，活塞23的外周上有槽23e。而且，活塞23在下死點(diǎn)時(shí)，槽23e從缸筒13上設(shè)置的缺口部7c出來。當(dāng)壓縮時(shí)，槽23e進(jìn)行缸筒13內(nèi)。由于具有這樣的結(jié)構(gòu)，所以從偏心軸10的潤滑油放出孔10b噴射出的潤滑油，在與缺口部7c接觸后，總是被導(dǎo)到活塞23的上面。而且在活塞23在下死點(diǎn)，潤滑油就留在活塞23的外表面上設(shè)置的槽23e內(nèi)。當(dāng)壓縮時(shí)，由于槽23e進(jìn)行缺口部7c中，活塞23和缸筒13之間的密封性得到提高，并且缸筒13內(nèi)的壓縮氣體被阻止漏泄到密封容器1內(nèi)的低壓一側(cè)。
另外，如圖2、圖3A所示，將偏心軸10的潤滑油放出孔10d設(shè)置在與缺口部7c相對(duì)的位置，且相同的高度是理想的。這樣做，從偏心軸10的油放出孔10b噴射出的潤滑油，總是與缺口部72的壁表面接觸，并落下流向活塞23的上面。由此，潤滑油滯留在槽23e中，活塞23和缸筒13之間的供油量增多。而且，在潤滑油放出孔10d中，最好帶有與旋轉(zhuǎn)方向相反方向的5°-10°的角度。即如圖3B所示那樣，所述潤滑油放出孔的穿透方向，和上述偏心軸的旋轉(zhuǎn)中心與缺口部的中央連接的線，有與旋轉(zhuǎn)方向相反方向的5°以上10°以下的角度。當(dāng)不帶角度時(shí)，從偏心軸10的潤滑油放出孔10b噴射出潤滑油，在活塞上死點(diǎn)與缺口部7c的壁面接觸。但是，以這樣的結(jié)構(gòu)，當(dāng)活塞23在下死點(diǎn)時(shí)，潤滑油噴到缺口部7c的壁表面上，供油量進(jìn)一步得到增加。
圖4是本實(shí)用新型的實(shí)施例1中封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和效率特性圖。在圖4中，橫座標(biāo)表示封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，縱座標(biāo)是把封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率用成績系數(shù)COP(W/W)表示。虛線，表示以往的封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)，實(shí)線表示本實(shí)施例的封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)的特性。兩者的COP對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速都同時(shí)具有極大值，但在整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速上，本實(shí)用新型的壓縮機(jī)的成績系數(shù)較優(yōu)良。尤其在比35轉(zhuǎn)/秒低的旋轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，兩者的特性差變大，可知在低轉(zhuǎn)速時(shí)本實(shí)施例的特性是較優(yōu)良的。
通過壓縮機(jī)的變頻控制，在低于35轉(zhuǎn)/秒以下的低轉(zhuǎn)速進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，油泵的供油能力下降，且從偏心軸10的潤滑油放出孔10d噴射出的潤滑油的量也減少。因此，活塞和缸筒之間的油密封性會(huì)惡化。另外，由于活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的周期時(shí)間變長、壓縮所要時(shí)間延長、缸筒的壓縮氣體的泄漏量也就增加，由冷凍能力的下降導(dǎo)致壓縮機(jī)效率的下降。但是，如本實(shí)施例那樣可靠地做到往缺口部供油，并在活塞外周設(shè)置了供油槽，因而即使在低速時(shí)，向活塞與缸筒之間的供油量也會(huì)得到增加。因此，壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率得到提高。
另外，在本實(shí)施例中，將槽23e規(guī)定為環(huán)狀。但是，如可將潤滑油供給活塞23和缸筒13之間，則槽23e在活塞上即使沒形成整個(gè)一周也是可以的。另外，也可以是活塞23在下死點(diǎn)時(shí)，以槽23e的一部以從缺口部7c露出的形狀、沿活塞23的外周的形狀。
另外，缺口部7c的形狀被形成為半圓弧狀。然而，只要能將潤滑油供給活塞23和缸筒13之間，也可以形成三角形或方形等的多角形形狀。
另外，在本實(shí)施例中，將油泵18設(shè)置在曲軸8的主軸9內(nèi)部。由此電動(dòng)壓縮機(jī)變得緊湊，即使將油泵設(shè)置在主軸外面，也是本實(shí)用新型的目的，能提供即使是低速運(yùn)轉(zhuǎn)也具有高效率的電動(dòng)壓縮機(jī)。
另外，在本實(shí)施例中，在偏心軸10的上部形成了潤滑油放出孔10d。但若沒有孔10d，如圖2那樣，由于把潤滑油2從連通管20的上端放出，所以潤滑油2可供給缸筒13和活塞23之間。
(實(shí)施例2)圖5是本實(shí)用新型的實(shí)施例2的封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)的活塞的放大圖。在活塞23a端面附近的外周上，有多條的供油槽(下面稱槽)23e，并以當(dāng)活塞23a在下死點(diǎn)時(shí)多條槽23e伸出的方式進(jìn)行設(shè)定。因此，從偏心軸10噴射出的潤滑油，在碰到半圓弧狀的缺口部72的壁面后，在下死點(diǎn)滯留在多條槽23e中。由此，往活塞23a和缸筒13的供油量會(huì)增加，并更能提高缸筒13的密封性。
權(quán)利要求1.一種封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)，其特征在于，具有包括具有主軸和偏心軸的曲軸、通過供油通路與所述偏心軸連通的油泵、將所述主軸自由旋轉(zhuǎn)地進(jìn)行支承并具有缸筒的缸筒單元、在所述缸筒內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞、將所述偏心軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給活塞的連桿的壓縮部，和對(duì)所述壓縮部進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)部，和收納所述壓縮部、電動(dòng)機(jī)部和潤滑油的封閉容器；所述缸筒的上壁具有缺口部，所述活塞，當(dāng)在所述活塞的下死點(diǎn)時(shí)，通過所述缺口部使與所述封閉容器內(nèi)連通的供油槽位于所述活塞的外周。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)，其特征在于還具有形成在所述偏心軸上部的潤滑油放出孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)，其特征在于將所述潤滑放出孔設(shè)置在相對(duì)于所述缺口部高的位置上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)，其特征在于所述潤滑油放出孔的貫通方向，是與連接所述偏心軸的旋轉(zhuǎn)中心和所述缺口部的中央的連接線、在旋轉(zhuǎn)方向的反方向上呈5°以上10°以下的角度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)，其特征在于所述缺口部是半圓弧形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)，其特征在于所述供油槽是環(huán)形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)，其特征在于將所述油泵內(nèi)裝在所述曲軸內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)，其特征在于所述活塞有多條所述供油槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)，其特征在于在運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速中包含35轉(zhuǎn)/秒以下的轉(zhuǎn)速。
專利摘要一種在封閉式電動(dòng)壓縮機(jī)，在活塞的外圓周上設(shè)置有凹進(jìn)的供油槽，并且以在下死點(diǎn)時(shí)、此供油槽從缸筒壁的缺口部出來的方式進(jìn)行設(shè)定。由此增加了向活塞和缸筒之間的潤滑油的供給量，壓縮時(shí)的漏損變小，防止了效率的下降。
文檔編號(hào)F04B39/02GK2602188SQ0320344
公開日2004年2月4日 申請(qǐng)日期2003年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月28日
發(fā)明者堀口隆文, 太田年彥, 石田貴規(guī), 井出照正, 長尾崇秀, 片山誠 申請(qǐng)人:松下冷機(jī)株式會(huì)社