密闭型压缩机的制作方法

专利名称：密闭型压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于冷冻和冷藏装置(例如，冰箱、冷藏陈列柜)、空调机、以及其他制 冷循环设备的密闭型压缩机。
背景技术：
近年来，保护地球环境的呼声越来越强的。在冰箱和其他制冷循环设备中，尤其存 在对于更高效率的强烈需求。用于冷冻和冷藏装置、空调机和其他制冷循环设备的密闭型压缩机通常在其密闭 外壳内包括用于使在吸入制冷气体时产生的噪音衰减的入口消音器。使包括此入口消音器的压缩机的效率降低的原因之一是所吸入的制冷气体的过 热。直到制冷气体在其进入压缩机之后扩散至气缸以前，制冷气体的温度由于从存在于压 缩机内部的某些热源传递的热而升高。制冷气体的温度升高增大了其比体积，导致制冷气 体的质量流率减小。压缩机的冷却性能与制冷气体的质量流率成正比，因此质量流率的减小降低了效 率。在该情况下，专利文献1提出了一种密闭型压缩机的入口消音器，其减少了传递到向气 缸吸入的低温冷却气体的热。此后，将参照相关附图对专利文献1所揭示的传统密闭型压缩机进行说明。图10 是专利文献1中描述的传统密闭型压缩机的纵剖视图。图11是传统密闭型压缩机的主要 部分的剖视图。图12是传统入口消音器的分解立体图。如图10至12所示，传统密闭型压缩机将润滑油3存储在密闭外壳1的底部处，并 填充有制冷气体20。压缩机单元5通过悬架弹簧7被弹性地支撑在密闭外壳1上。压缩机单元5配备有电动元件9、以及布置在电动元件9上方的压缩元件11，其中 电动元件9包括定子13和转子15。压缩元件11具有曲轴17，曲轴17包括偏心轴27和主轴35。压缩元件11具有一 体地形成有气缸21的块体23，气缸21形成了压缩室19。压缩元件11具有活塞25、以及将 气缸21的端表面密封的阀板31。压缩元件11具有用于打开和关闭设置在阀板31中的入 口孔33(参照图11)的入口阀(未示出)。压缩元件11还具有将偏心轴27连接至活塞25 的接合件29。曲轴17的主轴35以可转动的方式被枢轴支撑在块体23的轴承37上，并使转子 15固定于其。曲轴17包括润滑机构(未示出)。此外，入口消音器41被固定夹在安装于气缸21的端表面上的阀板31与盖住阀板 31的气缸盖39之间。如图11和12所示，入口消音器41由诸如PBT (聚对苯二甲酸丁二酯)和PPS (聚 苯硫)之类的合成树脂模制而成。入口消音器41包括形成声音吸收空间的消音器主体43、 以及具有入口管45和出口管47的封盖60。入口管45包括在消音器主体43内开口的入口管出口 49。入口管45包括位于封盖60外侧并在密闭外壳1内部的空间内开口的入口管入口 51。出口管47包括在消音器主体43内开口的出口管入口 53。出口管47包括位于封 盖60外侧并连接至气缸盖39的出口管出口 55。这里，图11中的箭头示出了入口消音器 41内制冷气体20的流动。此后，将对具有上述结构的传统密闭型压缩机的工作进行说明。首先，密闭型压缩 机使电流流过定子13以产生磁场，从而使固定于主轴35的转子15旋转来使曲轴17旋转。 此旋转通过可旋转地安装至偏心轴27上的连杆29使活塞25在气缸21内沿着气缸21往 复移动。然后，活塞25的往复移动重复地将制冷气体20吸入至压缩室19内；压缩气体20 ； 并将气体20排出至制冷循环(未示出)内。在此情况下，通过入口管入口 51吸入的制冷气体20经过入口管45并通过入口管 出口 49被引入至消音器主体43内。此后，制冷气体20通过出口管入口 53吸入，经过出口 管47，并从出口管出55通过入口孔33被引入至压缩室19内。这里，入口消音器41降低了通过间歇吸入制冷气体20引起的噪音。此外，由具有 低传热性的树脂形成的入口消音器41防止经过入口消音器41内部的制冷气体20的过热。 此外，入口管45与消音器主体43之间设置的空间防止来自残余在密闭外壳1内的高温制 冷气体20的热传递。这些效果最终提高了被吸入至气缸21内的制冷气体20的质量流率。润滑油3从密闭外壳1的底部通过设置在曲轴17上的润滑机构借助于由曲轴17 的旋转引起的离心力等输运至压缩元件11以上。输送的润滑油3首先对诸如曲轴17与轴 承37之间的那些滑动部件提供润滑。此后，润滑油3在密闭外壳1内从曲轴17的顶端散 布至活塞25、气缸21等。此外，已经散布的润滑油3粘附至密闭外壳1。当已经粘附的润 滑油通过密闭外壳1的内壁表面下流至底部时，热从润滑油3传递至密闭外壳1。已经传递 至密闭外壳1的热从密闭外壳1向外部发散以使密闭型压缩机冷却。同时，已经散布在密 闭外壳1内的润滑油3与制冷气体20 —起也被吸入至消音器主体43内。但是，当制冷气 体20在入口管出口 49出被吸入至消音器主体43内以降低制冷气体20的速度时，润滑油 3与制冷气体20分离而留在消音器主体43的底部处。但是，在上述传统结构中，从入口管出口 49引入至消音器主体43内的制冷气体20 沿着消音器主体43的底部的内壁流动。结果，与制冷气体20—起吸入并留在消音器主体 43的底部处的润滑油3容易流入位于消音器主体43底部附近的出口管入口 53。因此，大 量的润滑油3容易流入压缩室19。流入压缩室19的大量润滑油3增大了压缩期间的负荷，增大了对密闭型压缩机的 输入，并导致制冷气体20的不充分压缩。这引起冷冻能力的降低并使得例如压缩负荷急剧 波动，从而不利地产生噪音。此外，存在由于大量润滑油3被排出至制冷循环内导致热交换性能降低的问题。专利文献1 :PCT公开的日本国家阶段译文No. 2001-504189

发明内容
根据本发明，防止残留在消音器主体的底部处的润滑油流入出口管入口。这防止 以下问题。即，由于润滑油流入压缩室导致密闭型压缩机的冷冻能力降低，产生噪音，以及热交换器性能降低。本发明的密闭型压缩机在存储润滑油的密闭外壳内容纳电动元件、以及由电动元 件驱动的压缩元件，并具有用于使制冷气体流入的吸入管路。压缩元件包括形成压缩室的 气缸体、布置在压缩室的端部处的入口阀、在压缩室内沿着压缩室往复移动的活塞、以及形 成与压缩室连通的声音吸收空间的入口消音器。此入口消音器包括形成声音吸收空间的中 空体、将密闭外壳内的空间与声音吸收空间连通的入口管、以及将声音吸收空间与入口阀 连通的出口管。入口管被设置为从入口管入口朝向入口管出口向下倾斜，入口管入口具有 向密闭外壳内的空间打开的开口，入口管出口具有向声音吸收空间内打开的开口。出口管 包括出口管入口和出口管出口，出口管入口具有向声音吸收空间内打开的开口，出口管出 口具有向入口阀内打开的开口。入口管入口和出口管入口形成在基本相同的高度处。利用此结构，出口管入口与消音器主体的底部分离，因此阻止残留在消音器主体 的底部处的润滑油流入压缩室。此外，有效地利用被引至入口管入口的制冷气体的势能将 制冷气体引至出口管入口。这防止残留在消音器主体的底部处的润滑油大量流入压缩室。 此外，该结构减小了经过入口消音器内部的制冷气体的吸入损失，以提高效率。


图1是根据本发明的第一示例实施例的密闭型压缩机的侧剖视图。图2是该实施例的密闭型压缩机的入口消音器的正剖视图。图3是示出管路的弯曲角与压力损失之间关系的特性图。图4A是根据本发明的第二示例实施例的密闭型压缩机的上表面的剖视图。图4B是根据本实施例的密闭型压缩机的剖视图。图5A是图示根据该实施例的入口消音器的立体图。图5B是沿着线5B-5B所取的图5A的剖视图。图6是图示该实施例的入口消音器在安装至压缩元件的状态下的剖视图。图7是该实施例的吸入管路的开口端的框图。图8是示出该实施例中制冷气体的温度测量结果的特性图。图9A是图示根据本发明的第三示例实施例的密闭型压缩机的入口消音器的立体 图。图9B是沿着线9B-9B所取的图9A的剖视图。图10是传统密闭型压缩机的侧剖视图。图11是传统密闭型压缩机的主要部分的剖视图。图12是传统入口消音器的分解立体图。附图标记说明101密闭外壳103润滑油105制冷气体107压缩元件109电动元件111压缩机单元
12悬架弹簧
13曲轴
15气缸体
17活塞
19连杆
21偏心轴
23主轴
25定子
27转子
29压缩室
31气缸
33轴承
35入口孔
37阀板
39入口阀
41气缸盖
43盖螺栓
45入口消音器
47声音吸收空间
49消音器主体
50封盖
51入口管
53出口管
55入口管入口
57入口管出口
59润滑油排出孔
61出口管入口
63出口管出口
65弯曲部
67导引壁
69电力端子
91吸入管路
92排出管路
93曲轴机构
94出口
95制冷剂引出管
96中空体
97制冷剂蓄积部
99内管部分
200 凹部201内延伸部分202 外端203 上壁204 下壁205台阶部分206排出孔207连通孔208凹入部分210 开口端250 突起
具体实施例方式此后，将参照相关附图对根据本发明的几个示例实施例的密闭型压缩机进行说 明。本发明不受实施例的限制。本发明的实施方式1图1是根据本发明的第一示例实施例的密闭型压缩机的侧剖视图。图2是本实施 例的密闭型压缩机的入口消音器的正剖视图。在图1和图2中，根据本实施例的密闭型压缩机将润滑油103存储在密闭外壳101 的内底部处。密闭外壳101具有封装在其中的制冷气体105(例如，R600a 烃系，具有较低 的全球暖化风险)密闭外壳101容纳通过悬架弹簧112被弹性地支撑在密闭外壳101上的压缩机单 元111，压缩机单元111包括压缩元件107和电动元件109。压缩元件107包括曲轴113、气缸体115、活塞117、连杆119等。曲轴113包括偏 心轴121和主轴123，以及与从主轴123的浸入在润滑油103中的底端到偏心轴121的顶端 的全部连通的润滑机构(未示出)。电动元件109包括利用数个螺栓(未示出)固定于气缸体115的下部的定子125 和通过冷缩配合固定于主轴123并同轴地布置在定子125内侧的转子127。气缸体115具有与气缸体115 —体地形成并形成压缩室129的气缸131。气缸体 115还具有以可旋转的方式枢轴支撑主轴123的轴承133。气缸131具有均固定至气缸131的端表面上的以下部件阀板137，其包括入口孔 135和排出孔(未示出)；入口阀139，其用于关闭和打开入口孔135 ；以及气缸盖141，其用 于盖住阀板137。利用盖螺栓143将阀板137、入口阀139和气缸盖141全部压固定，以密 封气缸131的端表面。入口消音器145被固定地夹在阀板137与气缸盖141之间。入口消音器145由诸如主要添加有玻璃纤维的PBT之类的合成树脂模制而成。如 图2所示，入口消音器145包括与入口管151 —体地模制的消音器主体149，以及与出口管 153 —体地模制的封盖150。换言之，将消音器主体149与封盖150 —体地组合在一起形成 了其内包含声音吸收空间147的中空体196。被置于消音器主体149的外壁上的入口管151包括具有向密闭外壳101内部的空间内打开的开口的入口管入口 155，以及具有向消音器主体149内部的声音吸收空间147 内打开的开口的入口管出口 157。入口管151被设置为从入口管入口 155朝向入口管出口 157向下倾斜。此外，入口管出口 157被形成为向声音吸收空间147的底部附近内打开。在入口 管出口 157附近的消音器主体149的底部具有形成在其中的润滑油排出孔159以用于将润 滑油103排出至声音吸收空间147外部。出口管153包括具有向声音吸收空间147内打开的开口的出口管入口 161，以及 具有向入口阀139内打开的开口的出口管出口 163。换言之，被置于封盖150外部的出口管 出口 163连接至气缸盖141并通过入口阀139与压缩室129连通。出口管153通过弯折使得弯曲角T为钝角而在声音吸收空间147内具有形成在出 口管入口 161与出口管出口 163之间的弯曲部165。此外，出口管153被形成为使得向声音 吸收空间147内打开的出口管入口 161的开口的高度位置处于与入口管入口 155基本相同 的高度。出口管153包括覆盖出口管入口 161的上部的导引壁167。入口消音器145的背侧(图2中的背侧)将定子125和气缸体115连接，并具有 沿着定子125和气缸体115延伸的形状。入口消音器145的前侧(图2中的前侧)具有其 下部比上部薄的外形以确保距用于将电流供应到定子125的电力端子169的距离(参照图 1)。此外，消音器主体149的内壁表面180在入口管出口 157与出口管入口 161之间 形成有弯曲部以将制冷气体105从形成声音吸收空间147的中空体196的下部引至上部。可往复移动地插入至气缸131内的活塞117与阀板137—起形成了压缩室129。 此外，活塞117利用连杆119连接至偏心轴121。将对具有上述结构的密闭型压缩机的工作和效果进行说明。密闭型压缩机使电流 经由电力端子169通过定子125以产生磁场，由此使固定于主轴123的转子127旋转。这 使曲轴113旋转以通过安装至偏心轴121的连杆119使活塞117在气缸131内沿着气缸 131往复移动。随着活塞117的往复移动，制冷气体105通过入口消音器145被吸入压缩室 129，被压缩，并接着排出至制冷循环(未示出)。入口消音器145包括入口管151、出口管153和声音吸收空间147，以形成降低由 制冷气体105的间歇吸入产生的噪音的膨胀式消音器145。接着，将对密闭型压缩机的吸入形成进行说明。当活塞117沿着增大气缸131的 容积的方向移动时，压缩室129内的制冷气体105膨胀。随着此动作，当压缩室129内的压 力降低到吸入压力以下时，入口阀139由于压缩室129内的压力与膨胀式消音器145内的 压力之间的差别而开始打开。然后，已经从制冷循环返回的低温制冷气体105通过入口管入口 155吸入，经过入 口管151，并被引入到声音吸收空间147内。然后，引入的制冷气体105通过出口管入口 161 吸入，经过出口管153，并流入压缩室129。此后，当活塞117从下止点向减小压缩室129内的容积的方向移动时，压缩室129 内的压力升高。随着此动作，入口阀139由于压缩室129内的压力与膨胀式消音器145内 的压力之间的差别而关闭。这里，残留在声音吸收空间147内较长时间并被吸入至压缩室129内的制冷气体105在诸如由电动元件109产生的热之类的影响下而温度升高。但是，在此实施例中，入口 管出口 157形成在声音吸收空间147的底部附近，并且出口管153设置有覆盖出口管入口 161上部的导引壁167。此外，消音器主体149的内壁表面在入口管出口 157与出口管入口 161之间被形成为将制冷气体105从形成声音吸收空间147的中空体196引至上部。因此， 制冷气体105从声音吸收空间147的下部沿着从入口管出口 157起的消音器主体149的弯 曲内壁表面180被引入至上部。此外，已经到达出口管入口 161附近的制冷气体105借助 于导引壁167被引导至出口管153内。因此，制冷气体105以较短的时间经过声音吸收空 间 147。换言之，制冷气体105在声音吸收空间147内接收较少的热，因而具有更高密度的 制冷气体105被吸入压缩室129内。因此，制冷气体105的质量流率增大以提高容积效率。在此实施例中，设置了覆盖出口管入口 161上部的导引壁167。但是，设置在消音 器主体149内出口管入口 161附近的导引壁167提供相同的效果。此外，在不设置导引壁167的情况下，简单地在声音吸收空间147内消音器主体 149的内壁表面附近形成出口管入口 161允许制冷气体105从入口管出口 157引至出口管 入口 161。这里，即使这样的结构也将少了吸入损失和热接收损失。在此实施例中，入口管 151从入口管入口 155朝向入口管出口 157向下倾斜。此外，消音器主体149的内壁表面 180在入口管出口 157与出口管入口 161之间被形成为将制冷气体105从声音吸收空间147 的下部引至上部。即，出口管入口 161被布置在使入口管入口 155处的制冷气体105的势 能得到有效利用的高度处，因此被引至入口管入口 155的制冷气体105被有效地引至出口 管入口 161。因此，将制冷气体105引至声音吸收空间147的上部所需的能量以及吸入损失 均得到了减少。这里，出口管入口 161和入口管入口 155被形成在基本相同的高度处。具体而言， 出口管入口 161的至少与入口管入口 155水平地叠置的部分提供了上述效果。此外，即使出口管入口 161不与入口管入口 155水平地叠置，则如果出口管入口 161的最下端在入口管151或出口管153的直径范围内位于入口管入口 155的最上部分以 上的位置，则也可以实现上述效果。以相同的方式，如果出口管入口 161的最上端在入口管 151或出口管153的直径范围内位于入口管入口 155的最下部分以下的位置，则也可以实现 上述效果。接着，将对润滑油103的工作进行说明。通过借助于由曲轴113的旋转产生的离心 力和滑动部件处产生的各种摩擦力进行工作的润滑机构来将存储在密闭外壳101的内底 部处的润滑油103输运至压缩元件107的上部。已经被输运至压缩元件107的润滑油103 对主轴123和偏心轴121的滑动部件进行润滑，并从曲轴113的顶端散布。已经散布在密闭外壳101内的空间内的润滑油103泼洒在活塞117和气缸131的 部件上以对其进行润滑。此外，已经在滑动部件等处升高了温度的润滑油103粘附至密闭 外壳101的内表面，并将热通过密闭外壳101向外耗散以冷却密闭型压缩机。此外，已经在密闭外壳101内的空间内散布的润滑油103的一部分与制冷气体105 一起通过膨胀式消音器145的入口管入口 155吸入。然后，制冷气体105通过入口管151引至具有较大容积的中空体196中的声音吸 收空间147内。当制冷气体105的流速降低时，润滑油103与制冷气体105分离，并通过重力下落在中空体196的底部上。已经下落的润滑油103紧接着从当前位置通过形成在消音器主体149的底部入口 管出口 157附近的润滑油排出孔159而排出至膨胀式消音器145的外部。这里，减少了残 留在膨胀式消音器145中的润滑油103。在此实施例中，入口管151从入口管入口 155朝向入口管出口 157向下倾斜。此 外，出口管入口 161和入口管入口 155形成在基本相同的高度处。此外，消音器主体149的 内壁表面在入口管出口 157与出口管入口 161之间形成为将制冷气体105从形成声音吸收 空间147的中空体196的下部引至上部。此结构促进了在润滑油103和制冷气体105从入 口管151流向出口管153时使润滑油103与制冷气体105分离。此外，即使润滑油103 — 定程度地残留在消音器主体149的底部，也由于出口管入口 161以合适的距离布置在消音 器主体149的底部上方(与入口管入口 155大致相同高度)而防止大量润滑油103通过出 口管153流入压缩室129。这防止噪音的产生以及阀和其他部件的破裂。接着，将对出口管153的压力损失进行说明。图3是示出管路的弯曲角与压力损 失之间的关系的特性图。在图3中，纵轴表示由于管路的弯曲引起的压力损失dP(Pa)；横 轴表示管路的弯曲角T (度)。由于管路的弯曲引起的压力损失dP在弯曲角是180度(直 管)时为零，并随着弯曲角越尖锐而指数地增大。当如本实施例那样膨胀式消音器145布置在电力端子169处时，需要确保距电力 端子169的距离。膨胀式消音器145的前侧在其下部处比在其上部处更薄。为此，出口管 153的弯曲角T通常被设定为直角(90度)以确保出口管153的合适长度。但是，此实施例的膨胀式消音器145被形成为使得在中央部分的弯曲部165处，出 口管153的弯曲角T为钝角。因此，经过出口管153的制冷气体105的压力损失得到了减 小，以提高容积效率。S卩，在此实施例中，为了实现减小出口管153处的压力损失与确保出口管153的合 适长度之间的平衡，出口管153的中央部分具有弯曲部165，弯曲部165形成有钝角的弯曲 角T。在95度与150度之间的弯曲角T提供了有利的特性。同时，膨胀式消音器145由与金属或其他物质相比具有显著较低导热性的PBT树 脂形成。因此，防止从制冷循环返回的低温制冷气体105在声音吸收空间147内受热，从而 进一步防止性能劣化。在此实施例中，入口管入口 155位于入口管出157上方，并因此位于密闭外壳101 的相对上部。因此，即使密闭外壳101内部的压力急剧降低由此使得已经溶解到润滑油103 中的制冷气体105起泡并使得液位升高，也能够阻止润滑油103流入膨胀式消音器145。如上所述，在此实施例中，膨胀式消音器145具有从密闭外壳101内的空间朝向声 音吸收空间147向下倾斜的入口管151，并且入口管入口 155和出口管入口 161形成在基本 相同的高度处。此结构允许出口管入口 161离开消音器主体149的底部向上方布置，从而 防止残留在消音器主体149的底部处的润滑油103大量流入压缩室129。此外，通过有效 地利用被引至入口管入口 155的制冷气体105的势能，来将制冷气体105引致出口管入口 161。这减小了吸入损失，提高了效率，并稳定了性能。根据此实施例，出口管153具有在出 口管入口 161与出口管出口 163之间的中央部分以钝角弯曲的弯曲部165，从而减小了出口 管153内的压力损失而提供了更高的效率。
根据此实施例，入口管出口 157形成在形成了声音吸收空间147的中空体196的 底部处。此外，中空体196的内壁表面在入口管出口 157与出口管入口 161之间被形成为 将制冷气体105从声音吸收空间147的下部引至上部。此结构允许制冷气体105从入口管 出口 157有效地引至出口管入口 161。此结构还促进了当润滑油103和制冷气体105从入 口管151流向出口管153时润滑油103与制冷气体105的分离，从而减小了压力损失和热 接收损失而提高了效率。此外，防止润滑油103大量流入压缩室129。根据此实施例，润滑油排出孔159形成在入口管出口 157附近。因此，通过将制冷 气体105从入口管出口 157向具有较大容积的声音吸收空间147释放来降低制冷气体105 的速度，有效地将润滑油103与制冷气体105分离。此外，紧接着分离之后，将润滑油103 从当前位置向膨胀式消音器145的外部排放。因此，防止润滑油103大量地进一步流入压 缩室129，从而稳定了性能。根据此实施例，用于将声音吸收空间147内的制冷气体105导引至出口管153内 的导引壁167被配置为覆盖出口管入口 161的上部。此配置允许借助于导引壁167将从入 口管出口 157导引的制冷气体105有效地引至出口管153内。这进一步减小了压力损失和 热接收损失，从而提高了效率。根据此实施例，出口管入口 161在消音器主体149的内壁表面180附近向声音吸 收空间147内打开。因此，借助于消音器主体149的内壁表面180将从入口管出口 157导 引的制冷气体105有效地引至出口管153。因此，进一步减小了压力损失和热接收损失，以 进一步提高容积效率。本发明的实施方式2图4A是根据本发明的第二示例实施例的密闭型压缩机的顶表面的剖视图。图4B 是同一压缩机的正剖视图。图5A是图示本实施例的膨胀式消音器145的整体形状的立体 图。图5B是沿着线5B-5B所取的图5A的剖视图。图6是图示本实施例的入口消音器145 在安装至压缩元件的状态下的剖视图。图7是本实施例的吸入管路的开口端附近的横截面 框图。图8示出了本实施例中制冷气体的温度的测量结果。在图4A、4B中，虽然基本结构与如图1所示的第一实施例相同，但是横截面的方向 与图1不同，因此再次进行说明。作为最外侧元件的密闭外壳101包括用于使制冷气体 105流入密闭外壳101的吸入管路191，以及用于使制冷气体105流出的排出管路192。吸 入管路191和排出管路192被安装为使得它们在周向上彼此分离并穿透密闭外壳101的侧壁。密闭外壳101的底部存储润滑油103。密闭外壳101容纳电动元件109和由电动 元件109驱动的压缩元件107，以用于吸入并压缩制冷气体105。密闭外壳101还容纳设置 在压缩元件107吸入制冷气体105所经过的路径上的入口消音器145。电动元件109通过四个悬架弹簧112安装至密闭外壳101。压缩元件107配备有 气缸体115，气缸体115包括气缸131 (参照图6)和可往复移动地插入安装至气缸131内的 活塞117。压缩元件107具有由电动元件109驱动并将旋转运动转变为活塞117的往复移 动的曲轴机构193(公知技术)。如图1所示，曲轴机构193包括连杆119、偏心轴121和其 他部件。气缸体115安装至电动元件109的定子125以支撑曲轴机构193。压缩元件107还配备有布置在气缸131的开口端处的阀板137，以及安装至与气缸131相对一侧的气缸盖141。气缸体115具有形成在其中的孔铸(hole-cast)空间(未示 出)，用作用于制冷气体105的排出消音器。气缸体115的出口 194利用制冷剂引出管195 连接至排出管路192，制冷剂引出管195在长度方向中途适当地弯曲以吸收振动。入口消音器145在气缸盖141的底部处布置在电动元件109的外周。如后文使用 图5A、5B所述，入口消音器145具有中空体196、入口管151和出口管153。入口消音器145 具有由包括入口管151的入口管入口 155的范围内的凹入部分形成的制冷剂蓄积部197。制 冷剂蓄积部197可以不具有凹入部分而具有用于允许制冷气体105残留在入口管入口 155 处的壁表面形状。即，制冷剂蓄积部197可以是任意形状，只要允许制冷气体105残留在至 少包括入口管入口 155的范围内即可。在入口消音器145中，出口管153的出口管出口 163 由气缸盖141保持。当电动元件109驱动压缩元件107时，转子127的旋转包括制冷气体 105在密闭外壳101内沿着由箭头X所示的方向的流动。入口消音器145的入口管151的 入口管入口 155和制冷剂蓄积部197布置在制冷气体105的流动方向上的上游，并布置在 中空体196的与制冷气体105的气流首先接触到的表面相对的侧壁上。因而，吸入管路191 在面对入口消音器145的制冷剂蓄积部197的位置处安装至密闭外壳101。对于具有上述 结构的密闭型压缩机，在对入口消音器145的总体工作进行说明之后，对入口消音器145的 详细结构和工作进行说明。当电动元件109驱动曲轴机构193时，其使活塞117往复移动 来重复吸入行程和压缩行程(两者均为公知技术)。在吸入行程中，制冷气体105从冷却系统通过吸入管路191吸入至密闭外壳101 内。吸入的制冷气体105残留在制冷剂蓄积部197处，接着通过入口管151流入入口消音 器145内。此后，制冷气体105通过出口管153流出入口消音器145，并接着通过阀板137 的入口孔135 (参照图6)吸入至气缸内。在压缩行程中，在气缸内被压缩的制冷气体105在形成在压缩元件107内部的孔 铸空间中经历噪音消除处理，并接着通过制冷剂引出管195和排出管路192排出至冷却系 统内。这里，曲轴机构193包括如图1所示的曲轴(图1中的主轴123)。曲轴的底端形 成有泵机构(未示出)，其泵吸润滑油103。被泵吸的润滑油103被馈送至曲轴机构193自 身和活塞117的滑动部件。此刻，被泵吸的润滑油103的一部分被转化为要与制冷气体105 混合的喷雾，并且在吸入形成中将混合气体的一部分通过入口消音器145的入口管151吸 入。接着，将对入口消音器145进行说明。在图5A、5B中，由诸如PBT和PPS之类的合 成树脂材料制成的中空体196被形成为将通过消音器主体149的开口与封盖150的开口的 焊接或粘接而一体化的声音吸收空间147内部划界。此中空体196在一个平坦侧壁的下部处具有凹部200，以确保如图4B所示将电气 部件安装至电力端子169的空间。假定具有凹部200的侧壁是侧壁A ；面对A的侧壁B ；以 及分别与A的左右相邻的那些侧壁C和D。此外，假定从B朝向A弯曲并倾斜地面对C的侧
壁是侧壁E。侧壁B具有的壁表面具有为弧形的水平横截面以维持距电动元件109的外侧表面 的预定间隙。侧壁C、D具有的壁表面具有为弧形的水平横截面以维持距密闭外壳101的内 侧表面的恒定间隙。
在这些侧壁当中，侧壁C具有由凹入部分形成的制冷剂蓄积部197，并且入口管 151设置在中空体196内部，制冷剂蓄积部197的背部作为入口管入口 155。入口管151的 内管部分199被设置为向下倾斜地延伸至中空体196的底部，并且入口管出口 157面对侧壁D。同时，封盖150具有延伸至中空体196的内部和外部的出口管153。出口管153的 内延伸部分201被设置为与入口管151基本平行地向下倾斜延伸，并且导引壁167面对侧 壁D。在此情况下，出口管153的导引壁167位于中空体196的高度方向中央部分附近。出 口管153的外端202向上突伸，并且出口管出口 163面向与侧壁B的表面垂直的方向。制冷剂蓄积部197形成在侧壁C的略下方，并且上部的一部分将声音吸收空间147 与布置于两者之间的壁连接。换言之，制冷剂蓄积部197被形成为通过上壁开关盖203连 接声音吸收空间147。制冷剂蓄积部197的下壁204朝向入口管入口 155向下倾斜。入口管151被配置 为使得入口管入口 155的内壁表面位于下壁204的壁表面上方205的台阶部分的高度处 (dH的台阶高度)。此外，制冷剂蓄积部197的下壁204在其中设置有用于在制冷气体105的吸入处 理中沉积的润滑油103的排出孔206。此外，上壁203具有形成在其中的用于将声音吸收空 间147与制冷剂蓄积部197直接连通的连通孔207。这里，排出孔206和连通孔207可以是 0. 5mm以上的任意直径。在图6中，活塞117可往复移动地插入安装至气缸体115的气缸131内。气缸131 的开口端具有安装到其的阀板137，阀板137具有入口孔135。此外，气缸盖141在与气缸 131相对的一侧处安装至阀板137。气缸盖141具有形成在其中的凹部208。阀板137和气缸盖141 一体地安装至气 缸体115，并且入口消音器145的出口管153的外端202被容纳在凹部208中。此刻，出口 管153的出口管出口 163面对入口孔135，并连接至入口孔135作为制冷气体105的流路。在图7中，入口消音器145和吸入管路191被配置为使得入口消音器145的制冷 剂蓄积部197和吸入管路191的开口端210彼此面对。在此情况下，为增大面对面积，相对 于制冷剂蓄积部197的数值长度，吸入管路191的内径在开口端210处扩展得比其他部分 更大。在此实施例中，吸入管路191的开口端210的内径被设定为在制冷剂蓄积部197的 竖直长度的50%与100%之间的范围内，这允许从吸入管路191的开口端排出的大部分制 冷气体在没有压力损失的情况下从制冷剂蓄积部197吸入。如果吸入管路191的开口端210的内径超过制冷剂蓄积部197的竖直长度的 50%，则即使电动元件109或压缩元件107在工作时波动，吸入管路191的开口端210也可 以可靠地面对制冷剂蓄积部197。接着，将对与入口消音器145相关的工作进行说明。在相 对于电动元件109所安装到的密闭外壳101的中央部分以侧壁A位于外侧且侧壁B位于内 侧的状态，将入口消音器145安装至气缸盖141。此刻，其上形成有制冷剂蓄积部197的侧 壁C位于密闭外壳101的内壁表面附近，并且制冷剂蓄积部197还面对吸入管路191的开 □端 210。电动元件109的转子的旋转引起制冷气体105在密闭外壳101内的流动。入口管 151的入口管入口 155和制冷剂蓄积部197在气体的流动方向(图4A中的箭头X的方向)上布置在中空体196的上游。制冷剂蓄积部197面对位于其附近的吸入管路191，因而气流 首先接触入口消音器145的侧壁E。因此，倾斜地面对侧壁E的侧壁C与制冷气体的气流首先接触的表面相对。因此， 在密闭外壳101内受热的制冷气体105不直接接触入口管151的入口管入口 155。此外，被 吸入至入口消音器145内的是已经从吸入管路191流动而残留在制冷剂蓄积部197内的制 冷气体105。因此，将在压缩机内流动的高温制冷气体105进入入口消音器145的情况限制 到最小程度。当残留在制冷剂蓄积部197内的制冷气体105被吸入入口管151时，制冷剂蓄积 部197被形成为通过上壁203连接声音吸收空间147。因此，残留在制冷剂蓄积部197内并 被吸入入口消音器145的制冷气体105通过声音吸收空间147内的制冷气体105而受到冷却。在此制冷气体105的吸入处理中，残留在制冷剂蓄积部197内的制冷气体105的 一部分通过形成在入口管入口 155的上壁203中的连通孔207被直接吸入入口消音器145。 因此，低温制冷气体105的吸入效率得到进一步增大。当制冷气体105被这样吸入入口消 音器145时，润滑油103沉积在制冷剂蓄积部197的下壁204上。在此情况下，入口管151 被配置为使得入口管入口 155的内壁表面在下壁204的壁表面上方形成台阶部分205 (dH 的台阶高度)。因此，阻止沉积在下壁204上的润滑油103被吸入入口消音器145。如果润滑油103残留在下壁204中，则其通过形成在下壁204中的排出孔206排 出至入口消音器145外部，这防止润滑油103被吸入入口消音器145。同时，被配置为面对入口消音器145的制冷剂蓄积部197的吸入管路191的具有 扩展直径的开口端210位于制冷剂蓄积部197附近，并且面对制冷剂蓄积部197的面积得 到增大。这使得入口消音器145的蓄积空间扩大，以增大被吸入入口消音器145的冷却制 冷气体105的比率。此外，制冷气体的流动速度在吸入管路191的扩展的开口端210处降低，因此进一 步提高了降低制冷气体的流动速度的效果，这也增大了被吸入入口消音器145的冷却制冷 气体105的比率。同时，在根据本发明的入口消音器145中，如图5B所示，入口管151的入口管出口 157延伸至中空体196的底部。另一方面，出口管153的导引壁167位于中空体196的高 度方向中央部分处。因此，即使润滑油103暂时停留在入口消音器145的底部处，只要润滑 油103不到达中空体196的高度方向中央部分的高度处，就不会有大量润滑油103流入冷 却系统。图8是示出入口消音器145的入口管151的入口管入口 155附近的制冷气体的温 度的通过实验获得的测量结果的特性图。图线A示出了不设置制冷剂蓄积部197的情况； 图线B示出了制冷剂蓄积部197分立地设置在入口消音器145外部的情况；图线C示出了 制冷剂蓄积部197 —体地设置在入口消音器145上的情况。如图8所示，入口管入口 155 处的温度在情况A下为53. 1度，是最高的；在情况B下是50. 9度，略低于情况A (较小的差 别)。另一方面，在情况C下该温度为45.1摄氏度，示出了降低温度的显著效果。S卩，此实 施例提供了降低被吸入入口消音器145的制冷气体105的温度的显著效果，从而提高了效 率。如上所述，根据此实施例，中空体196具有的制冷剂蓄积部197在至少包括入口管入口155的范围内形成有凹入部分。这里，被吸入入口消音器145的实质上是已经从吸入管路 191流动而残留的制冷气体105。因此，将流入压缩机的高温制冷气体105进入入口消音器 145的情况限制到最小程度。除了第一实施例，这也提供了高度有效的密闭型压缩机。根据此实施例，制冷剂蓄积部197被形成为使得其内部的至少一部分连接声音吸 收空间147。由此，入口消音器145内的低温制冷气体105对中空体196的侧壁进行冷却， 并因而对残留在制冷剂蓄积部197内的制冷气体进行冷却。因此，被冷却的制冷气体105 被吸入入口消音器145，从而除了第一实施例之外也提供了高度有效的密闭型压缩机。根据此实施例，入口管151被配置为使得入口管入口 155的内壁表面在制冷剂蓄 积部197的下壁204上方形成台阶部分。因此，阻止残留在制冷剂蓄积部197的下壁表面 上的润滑油103被吸入入口消音器145。因此，除了第一实施例之外，也抑制了由于润滑油 103的压缩引起的可靠性和效率的降低。根据此实施例，制冷剂蓄积部197的下壁204设置有用于润滑油103的排出孔 206。由此，残留在制冷剂蓄积部197的下壁204上的润滑油103被排除至入口消音器145 外部并被阻止吸入入口消音器145。因此，除了第一实施例之外，也抑制了由于润滑油103 的压缩引起的可靠性和效率的降低。根据此实施例，吸入管路191的内径在开口端210处扩展得比在其他部分处更大。 由此，进行设定使得制冷剂蓄积部197的开口的面积与吸入管路的面积的比率成为预定 值。结果，入口管151附近的用于制冷气体105的蓄积空间得到实质上的扩展，以增大被吸 入入口消音器145的冷却制冷气体105的比率。除了第一实施例之外，这提供了进一步高 度有效的密闭型压缩机。根据此实施例，设置连通孔207将入口消音器145的声音吸收空间147与制冷剂 蓄积部197连通。因此，无论入口管151的结构如何均有效地将低温制冷气体105吸入入 口消音器145。除了第一实施例之外，这提供了进一步高度有效的密闭型压缩机。本发明的实施方式3图9A是图示根据本发明的第三示例实施例的密闭型压缩机的入口消音器145的 立体图。图9B是沿着线9B-9B所取的图9A的剖视图。在图9A、9B中，具有与图4A至图8 中相同附图标记的部件表示相同的部件。此实施例与图4A至图8所示的第二实施例的不 同之处在于，入口管151的入口管入口 155设置有向制冷剂蓄积部197内突伸的突起250。利用这种结构，利用突起250作为阻挡，来阻止沉积在制冷剂蓄积部197的下壁 204上的润滑油103被吸入入口管151。结果，进一步阻止润滑油103被吸入入口消音器 145。在第二和第三实施例中，仅制冷剂蓄积部197的上部接触声音吸收空间147。但 是，除了该上部之外，制冷剂蓄积部197的侧部也可以接触声音吸收空间147。换言之，只 要至少制冷剂蓄积部197的一部分连接声音吸收空间147，就可以实现对制冷气体105的 冷却效果。如上所述，根据此实施例，入口管151的入口管入口 155设置有从制冷剂蓄积部 197的壁表面横向突伸的突起250。由此，进一步阻止润滑油103被吸入入口消音器145。 因此，除了第一和第二实施例之外iye抑制了由于润滑油103的压缩引起的可靠性和效率 的降低。工业实用性
如上所述，根据本发明的密闭型压缩机稳定了性能并提高了效率，从而不仅可应 用于家用冰箱，还可广泛应用于空调、自动售货机、以及其他制冷设备。
权利要求
一种密闭型压缩机，其包括密闭外壳，所述密闭外壳存储润滑油，并具有用于使制冷气体流入所述密闭外壳的吸入管路、电动元件以及由所述电动元件驱动的压缩元件，其中，所述压缩元件包括形成压缩室的气缸体、布置在所述压缩室的端部处的入口阀、在所述压缩室内沿着所述压缩室往复移动的活塞以及形成与所述压缩室连通的声音吸收空间的入口消音器；其中，所述入口消音器包括形成所述声音吸收空间的中空体、将所述密闭外壳内的空间与所述声音吸收空间连通的入口管以及将所述声音吸收空间与所述入口阀连通的出口管；其中，所述入口管被设置为从入口管入口朝向入口管出口向下倾斜，所述入口管入口具有向所述密闭外壳内的空间打开的开口，所述入口管出口具有向所述声音吸收空间内打开的开口；其中，所述出口管包括出口管入口和出口管出口，所述出口管入口具有向所述声音吸收空间内打开的开口，所述出口管出口具有向所述入口阀内打开的开口；并且其中，所述入口管入口和所述出口管入口形成在基本相同的高度处。
2.根据权利要求1所述的密闭型压缩机，其中，所述出口管具有在所述出口管入口与 所述出口管出口之间的中央部分处以钝角弯曲的弯曲部。
3.根据权利要求1所述的密闭型压缩机，其中，所述入口管出口形成在所述声音吸收 空间的底部处，并且所述中空体的内壁表面在所述入口管出口与所述出口管入口之间被形 成为将所述制冷气体从所述声音吸收空间的下部引至所述声音吸收空间的上部。
4.根据权利要求3所述的密闭型压缩机，其中，在所述入口管出口附近设置润滑油排 出孔，润滑油通过所述润滑油排出孔被排出至所述声音吸收空间外部。
5.根据权利要求1所述的密闭型压缩机，其中，所述入口管消音器具有导引壁，所述导 引壁覆盖所述出口管入口的上部并将所述声音吸收空间内的所述制冷气体导引至所述出 口管内。
6.根据权利要求1所述的密闭型压缩机，其中，所述出口管入口具有位于所述中空体 的内壁表面附近的开口。
7.根据权利要求1所述的密闭型压缩机，其中，所述中空体形成有制冷剂蓄积部，所述 制冷剂蓄积部使得所述制冷气体保留在至少包括所述入口管入口的范围内。
8.根据权利要求7所述的密闭型压缩机，其中，所述制冷剂蓄积部由形成在包括所述 中空体的所述入口管入口的范围内的凹部构成。
9.根据权利要求7所述的密闭型压缩机，其中，所述吸入管路和所述入口管被配置为 使得所述吸入管路的开口端和所述入口管入口彼此面对，并且所述入口管入口布置在所述 制冷气体的流动方向上的上游，并布置在所述中空体的与所述制冷气体的气流首先接触到 的表面相对的侧壁上。
10.根据权利要求9所述的密闭型压缩机，其中，所述吸入管路的内径在面对所述制冷 剂蓄积部的开口端处比在所述吸入管路的其他部分处更大。
11.根据权利要求7所述的密闭型压缩机，其中，所述制冷剂蓄积部的至少一部分连接 所述声音吸收空间。
12.根据权利要求7所述的密闭型压缩机，其中，所述入口管入口布置在所述制冷剂蓄积部的下壁表面上方。
13.根据权利要求7所述的密闭型压缩机，其中，所述入口管入口具有从所述制冷剂蓄 积部的壁表面向所述密闭外壳内突伸的突起。
14.根据权利要求7所述的密闭型压缩机，其中，用于所述润滑油的排出孔设置在所述 制冷剂蓄积部的下壁表面上。
15.根据权利要求7所述的密闭型压缩机，其中，所述中空体具有将所述入口消音器的 所述声音吸收空间与所述制冷剂蓄积部连通的连通孔。
全文摘要
将密闭外壳内的空间与入口消音器(145)的声音吸收空间(147)连通的入口管(151)被设置为从入口管入口(155)朝向入口管出口(157)向下倾斜。将声音吸收空间(147)与入口阀连通的出口管(153)包括出口管入口(161)和出口管出口(163)。入口管入口(155)和出口管入口(161)形成在基本相同的高度处。由此，有效地利用制冷剂的势能将制冷气体引至出口管入口(161)提高了压缩效率并稳定了压缩机性能。
文档编号F04B39/00GK101889140SQ20088011972
公开日2010年11月17日 申请日期2008年11月20日 优先权日2007年12月6日
发明者中野明, 金城贤治, 长尾崇秀 申请人:松下电器产业株式会社