專利名稱：具有內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的制冷壓縮機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有往復(fù)運動的封閉式制冷壓縮機，其具有用于借由在壓縮機外殼上 部的凸輪收集由驅(qū)動軸驅(qū)出的油的機構(gòu)。該積蓄的油用于冷卻壓縮機缸體(block)的一些 特定部件，以便增加其效率。之后，油返回至壓縮機底部。
背景技術(shù)：
在改進制冷壓縮機的性能方面的努力日益常見，其主要目的在于降低其能量消 耗。已知的是，壓縮機損失的大部分是由于在從壓縮機入口向上至壓縮氣缸入口的路徑中 的氣體過熱的原因造成的。降低壓縮機性能的另一因素是氣體壓縮的低效率，這是由氣缸 的高工作溫度引起的。因此，為了實現(xiàn)增加壓縮機效率的目的，已經(jīng)開發(fā)出考慮將氣缸溫度降低的構(gòu)思 和方案。針對該目的的不同方法可在前面描述的專利文獻中找到。例如，專利文獻WO 2007/068072使用隔離氣缸加熱源的概念。根據(jù)該文獻，間隔 導(dǎo)管被構(gòu)造到閥板上并且開通至排出腔的內(nèi)部，保持壓縮機的氣缸蓋與閥板間隔開并且限 定圍繞所述間隔導(dǎo)管的環(huán)形充氣室。因此，從氣缸蓋至閥板的熱傳輸降低，最終降低壓縮腔 區(qū)域中的氣缸的加熱并且增加壓縮機的效率。文獻WO 2007/014443提出了增加壓縮機效率的另一方案，其使用熱導(dǎo)管以將來 自于與氣缸接觸的熱部件的熱量移除。該文獻提出具有熱驅(qū)散系統(tǒng)的封閉式壓縮機，其中 熱能傳輸導(dǎo)管安裝到氣缸體，該導(dǎo)管具有熱吸收端，而其另一熱釋放端設(shè)置成遠離氣缸體， 以便吸收通過氣缸內(nèi)部冷卻流體壓縮產(chǎn)生的熱量并且將其驅(qū)散到遠離氣缸的區(qū)域中，因而 降低氣缸的溫度以及還增加了壓縮機的效率。降低氣缸溫度的另一可能替代方式是最佳地使用壓縮機的潤滑油作為冷卻機構(gòu)。 目前，油的主要功能是潤滑壓縮機的裝置，以便保證其部件的可靠性和耐用性。基于使用具有氣缸冷卻目的的油，可以引用專利US 4，569，639，其中發(fā)明人提出 使用在氣缸蓋中的軸的出口延伸部和偏轉(zhuǎn)器，目的在于將油流引導(dǎo)朝向氣缸蓋離開軸延伸 部，從而使得氣缸冷卻。氣缸的該延伸部具有小孔，油通過該小孔朝向氣缸蓋的偏轉(zhuǎn)器水平 地拋出，而該延伸部轉(zhuǎn)向。偏轉(zhuǎn)器還具有孔，該孔所處高度大致等于油拋出位置處的高度， 使得該油在氣缸蓋上流動以將其冷卻。此外，本發(fā)明允許減少油，以防止油沸騰和喪失其基 本屬性。發(fā)明人指出，本發(fā)明的目的在于降低氣缸的溫度，以提供壓縮機的更大可靠性，因 為較冷的氣缸將會降低在該部件內(nèi)部區(qū)域中出現(xiàn)的油過度加熱的風(fēng)險，因而避免碳化該油 的可能問題，碳化會產(chǎn)生可損壞壓縮機的殘渣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于增加封閉式制冷壓縮機的效率，使得圍繞壓縮機氣缸的油流最 大化且同時降低氣缸的工作溫度。
本發(fā)明的另一目的在于降低壓縮氣體的過熱并且進一步有助于提高壓縮機的效率。本發(fā)明的目的通過具有內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的制冷壓縮機來實現(xiàn)，所述制冷壓縮機包括 壓縮機外殼，該外殼內(nèi)部設(shè)置有包括氣缸體和氣缸蓋的壓縮氣缸、在氣缸內(nèi)部執(zhí)行交替運 動的活塞、在壓縮機外殼下部的蓄油區(qū)域、驅(qū)動活塞在氣缸內(nèi)部的交替運動的活塞驅(qū)動機 構(gòu)、以及用于將油從蓄油區(qū)域泵送到活塞驅(qū)動機構(gòu)上的機構(gòu)，并且該壓縮機外殼包括位于 其內(nèi)部上部的油槽，所述油槽具有指向在氣缸表面上的排油道。優(yōu)選地，油槽圍繞外殼的整個內(nèi)周邊延伸，并且油槽的排油道旨在將油溢出到氣 缸體上。壓縮機外殼可包括蓋件，油槽形成在該蓋件的區(qū)域中并且可與蓋件一體地形成、 或者與壓縮機外殼一體地形成、或者作為聯(lián)接到壓縮機外殼的部件的附加部件。油槽可通 過在壓縮機外殼的部件的生產(chǎn)處理期間的壓制而形成。活塞驅(qū)動機構(gòu)包括大致豎向定向的旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸具有安裝到活塞驅(qū)動凸輪 的上端，該活塞驅(qū)動凸輪驅(qū)動泵送的油到活塞驅(qū)動機構(gòu)上。油槽優(yōu)選地包括集油區(qū)域，其中 通過活塞驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)出的油的至少一部分被收集，且集油區(qū)域的幾何形狀允許所收集的油 的流出(rim-off)以從油槽排出。


現(xiàn)在基于在附圖中示出的樣本實施例進一步詳細地描述本發(fā)明，其中附圖示出 了 圖1是現(xiàn)有技術(shù)的制冷壓縮機的截面圖，其不具有本發(fā)明的內(nèi)部冷卻系統(tǒng)；圖2是根據(jù)本發(fā)明的制冷壓縮機的截面圖，其具有內(nèi)部冷卻系統(tǒng)。
具體實施例方式圖1描述了僅用于與本發(fā)明比較的現(xiàn)有技術(shù)的壓縮機。這種具有往復(fù)運動的封閉 式制冷壓縮機類型的壓縮機不具有本發(fā)明的內(nèi)部冷卻系統(tǒng)。該壓縮機設(shè)置在外殼1內(nèi)部。 壓縮機包括氣缸，其具有氣缸體3和氣缸蓋2 ；和活塞，該活塞在氣缸內(nèi)執(zhí)行交替運動。在 壓縮機外殼的下部中，蓄油區(qū)域5形成為井的形狀。在該蓄油區(qū)域中積蓄的油最初的目的 在于潤滑壓縮機部件、降低它們之間的磨損以及增加壓縮機的耐用性。該現(xiàn)有技術(shù)的制冷壓縮機還具有活塞驅(qū)動機構(gòu)，其負責(zé)驅(qū)動活塞在氣缸內(nèi)部的交 替運動，從而壓縮壓縮流體。驅(qū)動機構(gòu)通常包括轉(zhuǎn)子和定子，該驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸4的旋 轉(zhuǎn)運動。該旋轉(zhuǎn)軸相對于壓縮機外殼大致豎向定向，并且布置成使得其下端13浸沒在油井 中，同時其相對的上端安裝到凸輪7，該凸輪驅(qū)動活塞運動。因此，當(dāng)壓縮機被接通并且旋轉(zhuǎn)軸4在壓縮機內(nèi)轉(zhuǎn)動時，油泵將積蓄在蓄油區(qū)域5 中的油向上朝向驅(qū)動機構(gòu)泵送、且更具體地圍繞旋轉(zhuǎn)軸4泵送，使得油14的一部分最終借 由也旋轉(zhuǎn)的凸輪7被拋至該軸的上部。如圖1中的箭頭所示，油的該部分向上朝向壓縮機 外殼1的上表面引導(dǎo)，或者引導(dǎo)至壓縮機的蓋件6的內(nèi)表面上；以及還側(cè)向引導(dǎo)朝向壓縮機 外殼的上部區(qū)域的內(nèi)壁。在凸輪上驅(qū)出圍繞形成于壓縮機缸體與外殼的上表面之間的區(qū)域 的油的另一部分再次掉落并且整體地在壓縮機缸體上流動。
因此，朝向壓縮機外殼1的上表面拋出的油14的大部分最終朝向該上表面或蓋件 6的端部流動，并接著向下在外殼的側(cè)壁上流動，從而再次掉落到蓄油區(qū)域5上，其中該油 與壓縮機外殼1交換熱量。在氣缸上驅(qū)出的油的濃度被優(yōu)化，以特別地冷卻壓縮機的該部 件。然而，經(jīng)驗分析表明，在壓縮機底部的蓄油區(qū)域5(也稱為油底殼(carter))的油 和壓縮氣缸之間存在顯著的溫度差異，并且油比壓縮氣缸明顯更冷。因此，存在降低氣缸溫 度的可能，如果可能使得圍繞該氣缸的油流最大化的話，從而從其表面取回?zé)崃俊８涞臍?缸產(chǎn)生在壓縮過程效率上的改進，并還降低在吸氣期間氣體的過熱，并且這直接反應(yīng)壓縮 機效率的增加。鑒于此，本發(fā)明提出，使得在氣缸上的油流最大化以便將其冷卻。圖2描述了根據(jù)本發(fā)明的壓縮機，其配備有內(nèi)部冷卻系統(tǒng)。該壓縮機具有與用于 描述現(xiàn)有技術(shù)的壓縮機相同的部件，即，在其內(nèi)部設(shè)置壓縮機的外殼1、具有氣缸體3和氣 缸蓋2的氣缸、以及在氣缸內(nèi)部執(zhí)行交替運動的活塞12。還由壓縮機外殼1的下部形成蓄 油區(qū)域5。根據(jù)本發(fā)明的制冷壓縮機還具有活塞驅(qū)動機構(gòu)，其驅(qū)動活塞在氣缸內(nèi)的交替運動 并且包括例如馬達和定子，所述活塞驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸4，旋轉(zhuǎn)軸4相對于壓縮機外殼大 致豎向地定向。軸13的下端浸沒在油井中，而其相對的上端安裝到凸輪7，該凸輪驅(qū)動活塞 運動。壓縮機還具有泵送系統(tǒng)，當(dāng)壓縮機被接通時，該泵送系統(tǒng)將積蓄在蓄油區(qū)域5中的油 向上朝向活塞驅(qū)動機構(gòu)泵送，并且特別地圍繞旋轉(zhuǎn)軸4泵送，使得油的一部分被向上驅(qū)出， 朝向壓縮機外殼1內(nèi)部的上表面，或者在壓縮機的蓋件6上；以及還側(cè)向驅(qū)出在壓縮機外殼 的上部區(qū)域的內(nèi)壁上，如圖2中的箭頭所示的。由凸輪驅(qū)出圍繞在壓縮機缸體與外殼的上 表面之間形成的區(qū)域中的油的另一部分再次掉落并且整體地在壓縮機缸體上流動。在圖2中示出的壓縮機還包括位于壓縮機外殼內(nèi)部的上部中的油槽8。該油槽8 具有集油區(qū)域11和排油道9，該排油道指向?qū)⒂鸵绯鲈跉飧妆砻嫔?。因此，積蓄在油槽8上 并且溫度顯著低于氣缸溫度的油被排出，以便在氣缸的表面、優(yōu)選地在氣缸體3的表面上 流動，以便將氣缸冷卻。在該流出之后，油返回至在壓縮機外殼的下部的蓄油區(qū)域5中，在 該區(qū)域中油再次與外殼1交換熱量。因此，在氣缸上的油流明顯增加，因而借由潤滑油的該部分使得氣缸的冷卻能力 最大化，而根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)該潤滑油的該部分通常會直接流到在外殼底部的蓄油區(qū)域5。油槽優(yōu)選地圍繞壓縮機外殼的整個內(nèi)周邊延伸，并且能夠是例如從壓縮機外殼的 內(nèi)壁朝向中心延伸的周邊翼，具有從其內(nèi)端向上豎向延伸的邊緣10。形成于周邊翼上并且 由邊緣10限定的區(qū)域形成集油區(qū)域11。因此，從凸輪7驅(qū)出到壓縮機外殼1的上表面上的 油14將掉落或向下流到油槽8上，從而積蓄在集油區(qū)域11中，并且通過豎向邊緣10防止 油槽8泄漏。由凸輪驅(qū)出圍繞壓縮機缸體與外殼的上表面之間的區(qū)域的油14的一部分也 可由油槽8收集。如圖2所示，例如，排油道9構(gòu)造成例如從油槽8的一端向下傾斜的翼形狀并且位 于壓縮缸體上方的位置處，使得排油道9指向?qū)⒂鸵绯龅綒飧椎谋砻嫔稀?yōu)選地溢出到氣 缸體的表面上。替代性地，排油道還可構(gòu)造成在油槽8的表面上或其邊緣上的孔的形式、或 者構(gòu)造成能夠?qū)⒎e蓄在油槽8中的油排在壓縮機的氣缸表面上的任何其它形式。集油區(qū)域 11優(yōu)選地將其幾何形狀定形成使得其允許或利于所收集的油流出以通過排油道9從油槽
5排出，例如具有水平周邊翼，所述翼能夠朝向排出區(qū)域9稍微向下傾斜。在本發(fā)明的實施例中，如圖2所示，壓縮機外殼優(yōu)選地包括在其上部的蓋件6。因 而，油槽8可直接形成在該蓋件6的區(qū)域中，在蓋件上以附加部件的形式安裝、或者與蓋件 6一體地并且結(jié)合地形成為單個部件。替代性地，油槽8可形成為附加部件，所述附加部件在壓縮機外殼1的上部區(qū)域中 直接安裝在壓縮機外殼1上、或者固定到該外殼的任何其它部分上，例如固定到其內(nèi)側(cè)壁 上。在本發(fā)明的另一實施例中，油槽8與壓縮機外殼一體地并且結(jié)合地形成。當(dāng)油槽8與壓縮機外殼1的任何部件(可以是外殼本體的蓋件6或其它部件)一 體地并且結(jié)合地構(gòu)造時，該油槽可在其生產(chǎn)處理期間在這些部件的壓制過程中借由附加步 驟來形成。附加地，在附圖中未描述的本發(fā)明的另一替代性實施例中，壓縮機還可包括設(shè)置 在上部油槽8中的油冷卻裝置。該裝置應(yīng)當(dāng)能夠在油槽中積蓄的油掉落到氣缸上之前將其 冷卻，因而促進該氣缸溫度的降低。該冷卻裝置可采用熱交換器、熱管或任何其它冷卻油的 機構(gòu)的形式。在描述了優(yōu)選實施例的示例之后，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的范圍包括其它可能變 型，該范圍僅受限于所附權(quán)利要求書的內(nèi)容并且其它可能的等同物被包括在其中。
權(quán)利要求
1.一種具有內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的制冷壓縮機，包括壓縮機外殼，在所述壓縮機外殼的內(nèi)部 包括壓縮氣缸，所述壓縮氣缸具有氣缸體C3)和氣缸蓋O)；活塞(12)，所述活塞在氣缸內(nèi)部執(zhí)行交替運動；蓄油區(qū)域(5)，所述蓄油區(qū)域在壓縮機外殼的下部；活塞驅(qū)動機構(gòu)，所述活塞驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動活塞在氣缸內(nèi)部的交替運動；油泵送機構(gòu)，所述油泵送機構(gòu)將油從蓄油區(qū)域(5)泵送到活塞驅(qū)動機構(gòu)上；其特征在于，壓縮機外殼(1)包括位于其內(nèi)部上部的油槽(8)，所述油槽具有指向在氣缸表面上的 排油道(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的制冷壓縮機，其特征在于，油槽(8)圍繞 壓縮機外殼(1)的整個內(nèi)周邊延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的制冷壓縮機，其特征在于，油槽的排 油道(9)指向?qū)⒂鸵绯龅綒飧左w(2)上。
4 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的具有內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的制冷壓縮機，其特征在于，壓 縮機外殼(1)包括蓋件(6)，油槽(8)形成在該蓋件的區(qū)域中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的制冷壓縮機，其特征在于，油槽與蓋件 (6) 一體地形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的具有內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的制冷壓縮機，其特征在于，油 槽(8)與壓縮機外殼(1) 一體地形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的具有內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的制冷壓縮機，其特征在于，油 槽通過在壓縮機外殼(1)的部件的生產(chǎn)處理期間的壓制而形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的具有內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的制冷壓縮機，其特征在于，油 槽構(gòu)造為聯(lián)接到壓縮機外殼部件上的附加部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的具有內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的制冷壓縮機，其特征在于，活 塞驅(qū)動機構(gòu)包括大致豎向定向的旋轉(zhuǎn)軸G)，所述旋轉(zhuǎn)軸具有安裝到活塞驅(qū)動凸輪(7)的 上端，在活塞驅(qū)動機構(gòu)上泵送的油通過所述活塞驅(qū)動凸輪驅(qū)出。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的具有內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的制冷壓縮機，其特征在于，油 槽包括集油區(qū)域(11)，在所述集油區(qū)域中，通過活塞驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)出的油的至少一部分被收 集。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的制冷壓縮機，其特征在于，集油區(qū)域 (11)的幾何形狀允許所收集的油流出以通過排油道(9)排出油槽(8)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11任一項所述的具有內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的制冷壓縮機，其特征在于， 還包括設(shè)置在油槽(8)中的油冷卻裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的制冷壓縮機，所述壓縮機包括壓縮機外殼(1)，在所述壓縮機外殼的內(nèi)部包括壓縮氣缸(2，3)；活塞，所述活塞在氣缸內(nèi)部執(zhí)行交替運動；蓄油區(qū)域(5)，所述蓄油區(qū)域在壓縮機外殼的下部；具有旋轉(zhuǎn)軸(4)的活塞驅(qū)動機構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)軸大致豎向地定向并且具有安裝到活塞驅(qū)動凸輪(7)上的上端。壓縮機具有收集來自于軸(4)并且由在外殼(1)上部的凸輪(7)驅(qū)出的油的機構(gòu)。該積蓄的油在壓縮氣缸(2，3)上排出，以便將其冷卻，進而增加壓縮機的效率。
文檔編號F04B39/12GK102099580SQ200980127774
公開日2011年6月15日 申請日期2009年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
發(fā)明者F·A·里巴斯朱尼爾, M·馬格納博斯科 申請人:惠而浦股份公司