封閉式壓縮機及冷卻系統的製作方法
2023-07-28 18:27:01 1
專利名稱：封閉式壓縮機及冷卻系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及冰箱等所使用的封閉式壓縮機及使用該壓縮機的冷卻系統，尤其涉及具有將製冷劑氣體從吸入管經過消音器直接引入氣缸的結構的封閉式壓縮機。
背景技術：
近年來，要求封閉式壓縮機提高能量轉換效率，已知一般在直接吸入方式中使用的吸入消音器中適於採用合成樹脂等導熱系統低的材料。
日本發明專利公告1991-258980號公報中記載了一種傳統的封閉式壓縮機。
圖5是這種傳統封閉式壓縮機結構的主視圖，圖5中的封閉容器101被剖切。圖6是圖5的封閉式壓縮機的側剖視圖。
在圖5及圖6中，在封閉容器101的內部容納著電動驅動部102和壓縮機構部103。電動驅動部102具有定子104、轉子105及曲軸106。壓縮機構部103具有氣缸蓋107、氣缸108、活塞109及連杆110。連杆110與電動驅動部102的曲軸106的偏心部111連接。如圖6所示，電動驅動部102和壓縮機構部103被彈簧103a彈性地支承在封閉容器101內。
如圖5所示，吸入管112固定在封閉容器101中，在封閉容器101的內側向上豎立。吸入消音器116用合成樹脂材料做成，固定在氣缸蓋107上。
吸入管112和吸入消音器116通過連通部113連接。連通部113具有螺旋彈簧管114和接續管115。如圖5所示，螺旋彈簧管114的下端壓入固定在吸入管112上，螺旋彈簧管114的上端壓入固定在接續管115的一端。接續管115的另一端插入吸入消音器116中。
在上述結構的傳統封閉式壓縮機上，一旦電動驅動部102起動、曲軸106旋轉，通過該曲軸106的偏心部111及連杆110傳遞到活塞109的動力就使活塞109在氣缸108內作往復運動。通過這種活塞109的往復運動，使製冷劑從吸入管112通過螺旋彈簧管114和接續管115並經過吸入消音器116而進入氣缸108內，並吸入、壓縮及排出。
吸入消音器116使吸入時產生的氣缸108內的脈動音衰減。
然而，上述結構的傳統封閉式壓縮機在吸入管112和吸入消音器116通過螺旋彈簧管114而連接的吸入路徑上，當按製冷劑的循環將吸入氣體密度大的吸入氣體從吸入管112引入氣缸108內時，在其吸入路徑上的流路阻力會增大，產生吸入損耗。因此，傳統的封閉式壓縮機存在著體積效率低，冷凍能力差的問題。
發明的公開本發明的目的在於解決上述問題，減少封閉式壓縮機吸入路徑上的流路阻力導致的吸入損耗，以提高體積效率和冷凍能力。
為了實現上述目的，本發明的封閉式壓縮機具備彈性地支承在封閉容器內、具有定子及轉子的電動驅動部；受前述電動驅動部驅動、對製冷劑進行壓縮的壓縮機構部；貫通前述封閉容器的吸入管；固定在前述壓縮機構部、用導熱係數低的材料做成的吸入消音器；將前述吸入消音器與前述吸入管連接的連通部；以及在前述封閉容器內共鳴頻率振動模式的節的位置上將通往前述壓縮機構部的製冷劑吸入路空間與前述封閉容器內空間連通的裝置。
上述結構的本發明可以將在封閉容器空間產生的共鳴音的放大抑制在較小程度，同時可減少吸入路徑上的吸入損耗。
另外，本發明的封閉式壓縮機的將通往前述壓縮機構部的製冷劑吸入路空間與前述封閉容器內空間連通的裝置是在前述吸入消音器的外殼上形成、將前述封閉容器內空間與前述吸入消音器內空間連通的1個以上的小孔。
由於本發明的封閉式壓縮機在吸入消音器的外殼上將與封閉容器內連通的1個以上的小孔設置在封閉容器空間的共鳴頻率振動模式的節的位置上，故在按製冷劑的循環將吸入氣體密度高的吸入氣體從吸入管引入氣缸內的吸入路徑上，因氣體流路阻力導致的吸入損耗所產生的製冷劑不足部分就通過從小孔吸入封閉容器內的製冷劑氣體而得到補充。因此，本發明的封閉式壓縮機的吸入損耗小，吸入過程時發生的脈動音被吸入消音器衰減。結果，從小孔放射的聲音被衰減，且從小孔放射的聲音防止了封閉容器內空間的共鳴音的放大。
另外，在本發明的封閉式壓縮機中，使用的製冷劑是不含氯的HC(碳氫化合物類)或HFC(含氟烴)。因此本發明可防止對臭氧層的破壞。
在本發明的封閉式壓縮機中，使用的製冷劑是ODP(臭氧破壞係數)低的R-22和R-152a的混合製冷劑。因此，本發明可防止對臭氧層的破壞。
由於本發明封閉式壓縮機是通過變頻器使用民用電源頻率60Hz以上的頻率進行運轉的，故被吸入通往吸入消音器的吸入路徑上的吸入氣體會增多，隨之製冷劑循環量也會增多。另外，吸入氣體密度高的吸入氣體在從吸入管引入氣缸內的路徑上，因氣體的流路阻力導致的吸入損耗所產生的製冷劑不足部分通過從在吸入消音器的外殼上形成的、與封閉容器內連通的1個以上的小孔吸入製冷劑而得到補充。因此，本發明封閉式壓縮機使得吸入損耗變小。另外，在吸入過程發生的脈動音被吸入消音器衰減，故從小孔放射出來的聲音得到衰減。另外，前述小孔設置在封閉容器內空間的共鳴頻率振動模式的節的位置，故從小孔放射出來的聲音抑制封閉容器內空間的共鳴音的放大。
本發明的冷卻系統具有壓縮機、冷凝器、乾燥器、毛細管和蒸發器，前述壓縮機具備彈性地支承在封閉容器內、具有定子及轉子的電動驅動部；受前述電動驅動部驅動、對製冷劑進行壓縮的壓縮機構部；貫通前述封閉容器的吸入管；固定在前述壓縮機構部、用導熱係數低的材料做成的吸入消音器；將前述吸入消音器與前述吸入管連接的連通部；以及在前述封閉容器內共鳴頻率振動模式的節的位置上將通往前述壓縮機構部的製冷劑吸入路空間與前述封閉容器內空間連通的裝置。
上述結構的本發明的冷卻系統按製冷劑的循環將吸入氣體密度高的吸入氣體吸入，故可提高體積效率和冷卻系統的效率，抑制噪音的增大。
發明的新穎特徵就是權利要求書中記載的，但通過以下結合其他目的和特徵以及附圖的詳細說明，可對本發明的結構及內容有更好的理解。
對附圖的簡單說明圖1是本發明實施例1的封閉式壓縮機的主視圖。
圖2是圖1的實施例1封閉式壓縮機的側剖視圖。
圖3表示實施例1封閉式壓縮機的封閉容器內主音共鳴頻率振動模式的節的位置。
圖4是表示本發明實施例5的冷卻系統的示意結構圖。
圖5是傳統封閉式壓縮機的主視圖。
圖6是傳統封閉式壓縮機的側剖視圖。
附圖的局部或整體只是為了圖示目的而示意地描繪，並不一定忠實地描繪出其中要素的實際相對尺寸和位置。
實施發明的最佳形態以下結合
本發明的封閉式壓縮機的最佳實施例。
實施例1
圖1是本發明實施例1的封閉式壓縮機結構的主視圖，圖1中的封閉容器1被剖切。圖2是圖1的封閉式壓縮機的側剖視圖。圖3表示實施例1封閉式壓縮機的封閉容器內主音共鳴頻率振動模式的節的位置。
如圖1及圖2所示，在實施例1的封閉式壓縮機的封閉容器1內部，裝有電動驅動部2和壓縮機構部3。電動驅動部2具有定子4、轉子5及曲軸6。另外，壓縮機構部3具有氣缸蓋7、氣缸8、活塞9及連杆10。連杆10與電動驅動部2的曲軸6的偏心部11連接，將旋轉運動轉換成往復直線運動。電動驅動部2和壓縮機構部3被彈簧3a彈性地支承在封閉容器1內，讓彈簧3a吸收電動驅動部2和壓縮機構部3的振動及來自外部的衝擊。
如圖1所示，吸入管12固定在封閉容器1上，並在封閉容器1的內側向上方豎立。吸入消音器16用合成樹脂等導熱係數低的材料、譬如聚酯樹脂的聚丁烯對酞酸鹽(PBT)樹脂等導熱係數在6.9(K·cm-1)-1以下的材料做成，並固定在氣缸蓋7上。
吸入管12和吸入消音器16通過連通部13連接。連通部13具有密合式螺旋彈簧管14和接續管15。如圖1所示，螺旋彈簧管14的下端壓入固定在吸入管12上，螺旋彈簧管14的上端壓入固定在接續管15的一端。密合式螺旋彈簧管14是為了吸收搬運時的衝擊等振動而設置的，在機器運轉時成密合筒狀，可防止螺旋彈簧管14內的製冷劑洩漏。
接續管15的另一端插入吸入消音器16中。在吸入消音器16的外殼上形成1個以上(在實施例1中是3個直徑為2.0mm的貫通孔)的小孔17，利用這些小孔17將吸入消音器16的內部與封閉容器1的內部空間連通。
圖3中的斜線部分表示封閉容器1內的共鳴頻率振動模式的節18的位置。如圖3所示，在吸入消音器16上形成的小孔17處於封閉容器1內共鳴頻率振動模式的節18的位置上。另外，圖3中封閉式壓縮機的結構要素以外的縱線和橫線是用於計算封閉容器1內共鳴頻率振動模式的節18的位置用的座標軸。
在上述結構的實施例1的封閉式壓縮機中，吸入氣體密度高的吸入氣體按製冷劑的循環而從吸入管12引入氣缸8內。在將吸入氣體引入氣缸8內的吸入路徑上，因氣體流路阻力導致的吸入損耗所產生的製冷劑不足部分通過從在吸入消音器16上形成的小孔17將封閉容器1內的製冷劑吸入到吸入消音器16內而得到補充。這樣，通過從小孔17吸入封閉容器1內的製冷劑進行補充，可減少吸入路徑上的吸入損耗。另外，在吸入過程中產生的脈動音被吸入消音器16衰減，因此從小孔17放射到吸入消音器16內的聲音得到衰減。還有，由於吸入消音器16的小孔17設在封閉容器1內空間的共鳴頻率振動模式的節的位置上，故從小孔17放射到封閉容器內的聲音得到衰減，抑制封閉容器1內空間共鳴音的放大。
如上所述，在實施例1的封閉式壓縮機上，吸入消音器16用合成樹脂等導熱係數低的材料做成，且在吸入消音器16的外殼上設有與封閉容器1內連通的1個以上的小孔17。另外，實施例1中的小孔17是在封閉容器內空間的共鳴頻率振動模式的節18的位置上形成。因此，在按製冷劑的循環將吸入氣體密度高的氣體從吸入管引入氣缸內的吸入路徑上，因氣體流路阻力導致的吸入損耗所產生的製冷劑不足部分就通過從小孔17吸入封閉容器1內的製冷劑而得到補充。因而，本發明的實施例1可得到吸入損耗小、冷凍能力強、同時可抑制噪音發生的小型的封閉式壓縮機。
實施例2以下說明本發明實施例2的封閉式壓縮機。實施例2的封閉式壓縮機與前述圖1和圖2所示的實施例1的封閉式壓縮機結構相同，製冷劑使用可防止破壞臭氧層的材料。以下結合圖1和圖2說明。
實施例2的封閉式壓縮機使用不含氯的HC(碳氫化合物類)或HFC(含氟烴)製冷劑。在按製冷劑的循環將吸入氣體密度高的氣體從吸入管12引入氣缸8內的吸入路徑上，因氣體流路阻力導致的吸入損耗所產生的製冷劑不足部分通過從小孔17將封閉容器1內的製冷劑吸入到吸入消音器16內而得到補充。因此，實施例2的封閉式壓縮機可以減少因使用HC或HFC導致的吸入損耗。另外，在實施例2的封閉式壓縮機上，在吸入過程中發生的脈動音被吸入消音器16衰減，由於這種結構，故從小孔17放射到吸入消音器16內的聲音同時被吸入消音器16衰減。
在實施例1的封閉式壓縮機上，小孔17設置在封閉容器1內空間的共鳴頻率振動模式的節18發生的位置上，因此從小孔17向封閉容器1內空間放射的聲音抑制了封閉容器1內空間共鳴音的放大。
實施例2的封閉式壓縮機使用HC或HFC作為製冷劑。充滿了該製冷劑的封閉容器1內空間的共鳴頻率與充滿了製冷劑的空間內的音速有關，故該共鳴頻率因製冷劑的不同而不同。然而，無論用何種製冷劑，共鳴頻率振動模式的節18的位置都相同。
本發明實施例2的封閉式壓縮機所用的製冷劑是不含氯的HC或HFC，且在吸入消音器16的外殼上設置的與封閉容器1內連通的1個以上的小孔17處於封閉容器內空間的共鳴頻率振動模式的節18的位置。
實施例2的封閉式壓縮機在按製冷劑的循環將吸入氣體密度高的吸入氣體從吸入管引入氣缸內的吸入路徑上，因氣體流路阻力導致的吸入損耗所產生的製冷劑不足部分通過從小孔吸入封閉容器內的製冷劑氣體而得到補充。結果，本發明的實施例2可得到吸入損耗小、冷凍能力強、同時噪音低的封閉式壓縮機。另外，本發明實施例2的封閉式壓縮機使用不含氯的HC或HFC製冷劑，故可防止破壞臭氧層。
實施例3以下說明本發明實施例3的封閉式壓縮機。實施例3的封閉式壓縮機與前述圖1和圖2所示的實施例1的封閉式壓縮機結構相同，製冷劑使用能防止破壞臭氧層的材料。以下結合圖1和圖2說明。
本發明實施例3的封閉式壓縮機即使使用ODP(臭氧破壞係數)低的製冷劑、即R-22與R-152a的混合製冷劑，在按製冷劑的循環將吸入氣體密度高的氣體從吸入管12引入氣缸8內的吸入路徑上，因氣體流路阻力導致的吸入損耗所產生的製冷劑不足部分也可通過從消音器16的小孔17吸入封閉容器1內的製冷劑而得到補充。因此，實施例3的封閉式壓縮機可以減少因使用R-22與R-152a的混合製冷劑導致的吸入損耗。另外，在吸入過程中發生的脈動音被吸入消音器16衰減，故從小孔17放射到吸入消音器16內的聲音被衰減。另外，小孔17設置在封閉容器1內空間的共鳴頻率振動模式的節18的位置上，因此從小孔17向封閉容器1內空間放射的聲音抑制了封閉容器1內空間共鳴音的放大。
在用R-22與R-152a作為混合製冷劑使用的上述實施例3中，充滿了該混合製冷劑的封閉容器1內空間的共鳴頻率與充滿了製冷劑的空間中的音速有關，所以該共鳴頻率根據製冷劑的狀態而變化，然而，無論使用何種製冷劑，共鳴頻率振動模式的節18的位置都相同。
本發明實施例3的封閉式壓縮機所用的製冷劑是R-22與R-152a的混合製冷劑，且在吸入消音器16的外殼上將與封閉容器1內連通的1個以上(實施例3中是3個直徑為2.0mm的貫通孔)的小孔17設置在封閉容器內空間的共鳴頻率振動模式的節18的位置上。由於實施例3的封閉式壓縮機中所用的製冷劑ODP(臭氧破壞係數)低的R-22與R-152a的混合製冷劑，故本發明可防止對臭氧層的破壞。
另外，實施例3的封閉式壓縮機在按製冷劑的循環將吸入氣體密度高的吸入氣體從吸入管12引入氣缸8內的吸入路徑上，因氣體流路阻力導致的吸入損耗所產生的製冷劑不足部分通過從小孔17吸入封閉容器1內的製冷劑氣體而得到補充。結果，本發明的實施例3可得到吸入損耗小、冷凍能力強、同時噪音低的封閉式壓縮機。
實施例4以下說明本發明實施例4的封閉式壓縮機。實施例4的封閉式壓縮機與前述圖1和圖2所示的實施例1的封閉式壓縮機結構相同，壓縮機用高頻率進行運轉。以下結合圖1及圖2說明。
傳統的封閉式壓縮機使用民用電源頻率60Hz以上的高頻率進行運轉，故壓力損耗導致的體積效率低下的影響很大。然而，在本發明實施例4的封閉式壓縮機上，氣體流路阻力導致的吸入損耗所產生的製冷劑不足部分通過從在吸入消音器16上形成的小孔17將封閉式壓縮機1內的製冷劑氣體吸入到吸入消音器16內而得到補充。這樣，實施例4的封閉式壓縮機通過從小孔17補充製冷劑而減少吸入損耗。另外，實施例4的封閉式壓縮機用吸入消音器16來衰減在吸入過程中發生的脈動音，故從小孔17向消音器16內放射的聲音被吸入消音器16衰減，同時由於小孔17設置在封閉容器1內空間的共鳴頻率振動模式的節18的位置上，故從小孔17向封閉容器1內空間放射的聲音抑制了密閉空間1內空間的共鳴音的放大。
本發明實施例4的封閉式壓縮機通過變頻器，使用電源頻率60Hz以上的高頻率進行運轉，並在吸入消音器16的外殼上將與封閉容器1內連通的1個以上(實施例4是3個直徑2.0mm的貫通孔)的小孔17設置在封閉容器內空間的共鳴頻率振動模式的節18的位置上。因此，大量的吸入氣體被引入氣缸8內，故吸入氣體的吸入通路上的氣體流路阻力增大。因此，氣體流路阻力導致的吸入損耗所產生的製冷劑不足部分通過從小孔17吸入封閉容器1內的製冷劑而得到補充。結果，本發明的實施例4可得到吸入損耗小、體積效率高、冷凍能力強、同時噪音低的小型封閉式壓縮機。
實施例5圖4是本發明實施例5的冷卻系統的示意圖，實施例5是使用了前述實施例1到4的封閉式壓縮機的冷卻系統。
在圖4中，壓縮機25為實施例1到4的任一種封閉式壓縮機，從該壓縮機25排出的製冷劑經過冷凝器26、乾燥器27、毛細管28和蒸發器29而返回壓縮機25。
在上述結構的實施例5的冷卻系統中，用壓縮機25壓縮後的製冷劑在冷凝器26中凝縮後液化。然後，在冷凝器26中液化的製冷劑經過乾燥器27在毛細管28中減壓。在毛細管28中減壓的製冷劑在蒸發器29中蒸發氣化，由此將蒸發器29冷卻。然後，製冷劑再度被壓縮機25吸入壓縮，並在上述冷卻系統中循環。
壓縮機25為實施例1到實施例4中說明的封閉式壓縮機。實施例5的冷卻系統的性能取決於其中所用的壓縮機的冷凍能力。本發明的前述實施例中說明的壓縮機可以提高冷凍能力並抑制噪音，故實施例5的冷卻系統實現了高效率冷凍和低噪音的效果。
如上所述，本發明實施例5的冷卻系統使用通過製冷劑循環而將吸入氣體密度高的製冷劑吸入的封閉式壓縮機，實現了整個系統效率高，噪音低的效果。
以上較詳細的說明了本發明的最佳實施形態，然而這些形態的公開內容還可在結構細部變化，可在不脫離要求保護的發明範圍及宗旨的前提下變化各要素的組合或順序。
工業上利用的可能性本發明適用於冰箱、冷凍庫等所用的封閉式壓縮機及冷卻系統，尤其適用於具有從吸入管經過吸入消音器而將製冷劑直接引入氣缸的結構的封閉式壓縮機。
權利要求
1.一種封閉式壓縮機，其特徵在於，具備彈性地支承在封閉容器內、具有定子及轉子的電動驅動部；受所述電動驅動部驅動、對製冷劑進行壓縮的壓縮機構部；貫通所述封閉容器的吸入管；固定在所述壓縮機構部、用導熱係數低的材料做成的吸入消音器；將所述吸入消音器與所述吸入管連接的連通部；以及在所述封閉容器內共鳴頻率振動模式的節的位置上將通往所述壓縮機構部的製冷劑吸入路空間與所述封閉容器內空間連通的裝置。
2.根據權利要求1所述的封閉式壓縮機，其特徵在於，將通往所述壓縮機構部的製冷劑吸入路空間與所述封閉容器內空間連通的裝置是在所述吸入消音器的外殼上形成、將所述封閉容器內空間與所述吸入消音器內空間連通的1個以上的小孔。
3.根據權利要求1或2所述的封閉式壓縮機，其特徵在於，所述製冷劑是不含氯的HC(碳氫化合物類)或HFC(含氟烴)。
4.根據權利要求1或2所述的封閉式壓縮機，其特徵在於，所述製冷劑是ODP(臭氧破壞係數)低的R022和R-152a的混合製冷劑。
5.根據權利要求1或2所述的封閉式壓縮機，其特徵在於，所述電動驅動部通過變頻器使用電源頻率60Hz以上的頻率進行運轉。
6.一種冷卻系統，其特徵在於，具有壓縮機、冷凝器、乾燥器、毛細管和蒸發器，所述壓縮機具備彈性地支承在封閉容器內、具有定子及轉子的電動驅動部；受所述電動驅動部驅動、對製冷劑進行壓縮的壓縮機構部；貫通所述封閉容器的吸入管；固定在所述壓縮機構部、用導熱係數低的材料做成的吸入消音器；將所述吸入消音器與所述吸入管連接的連通部；以及在所述封閉容器內共鳴頻率振動模式的節的位置上將通往所述壓縮機構部的製冷劑吸入路空間與所述封閉容器內空間連通的裝置。
7.根據權利要求6所述的封閉式壓縮機，其特徵在於，將通往所述壓縮機構部的製冷劑吸入路空間與所述封閉容器內空間連通的裝置是在所述吸入消音器的外殼上形成、將所述封閉容器內空間與所述吸入消音器內空間連通的1個以上的小孔。
8.根據權利要求6或7所述的封閉式壓縮機，其特徵在於，所述製冷劑是不含氯的HC(碳氫化合物類)或HFC(含氟烴)。
9.根據權利要求6或7所述的封閉式壓縮機，其特徵在於，所述製冷劑是ODP(臭氧破壞係數)低的R-22和R-152a的混合製冷劑。
10.根據權利要求6或7所述的封閉式壓縮機，其特徵在於，所述電動驅動部通過變頻器使用電源頻率60Hz以上的頻率進行運轉。
全文摘要
本發明的封閉式壓縮機在用合成樹脂等導熱係數低的材料做成的吸入消音器16的外殼上設置與封閉容器1內連通的1個以上的小孔17,前述小孔17設置在封閉容器1內空間的共鳴頻率振動模式的節18的位置上,使封閉容器1內空間的共鳴音的放大得到抑制。另外,在按製冷劑的循環將吸入氣體密度高的氣體從吸入管12引入氣缸8內的吸入路徑上,因氣體流路阻力導致的吸入損耗所產生的製冷劑不足部分通過從前述小孔17吸入封閉容器1內的製冷劑而得到補充。
文檔編號F04B39/12GK1247589SQ98802562
公開日2000年3月15日 申請日期1998年5月20日 優先權日1997年5月21日
發明者大野武, 片岡義人, 林康司, 笹野博 申請人:松下冷機株式會社