密閉型壓縮機的制作方法
【專利說明】密閉型壓縮機
[0001 ] 本案是申請日為2010年10月27日、申請?zhí)枮?01080048808.7、發(fā)明名稱為“密閉型壓縮機”的專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種用于冷凍冷藏庫等制冷循環(huán)系統(tǒng)的密閉型壓縮機。
【背景技術(shù)】
[0003]往復(fù)式的密閉型壓縮機具有:作為壓縮機構(gòu)形成圓筒形的壓縮室的氣缸、圓筒形的活塞和連桿。活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)運動。連桿通過活塞銷將軸的偏心軸部與活塞連結(jié)。軸固定于電動機部的轉(zhuǎn)子的軸心，利用該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而使壓縮機構(gòu)動作。
[0004]這種密閉型壓縮機需要在氣缸的內(nèi)周面與活塞的滑動面之間有用于兩者滑動的間隙。但是，如果該間隙大，則會發(fā)生在壓縮室內(nèi)被壓縮的高溫、高壓的制冷劑氣體泄漏的竄氣(Blow-by)，壓縮效率下降。另一方面，如果縮小該間隙，則滑動損耗會增加，輸入輸出效率下降。
[0005]于是，提案有一種密閉型壓縮機，其使用以活塞從位于上止點一側(cè)向位于下止點一側(cè)去逐漸增大壓縮室的內(nèi)徑尺寸的方式形成的氣缸(例如，參照專利文獻1)。圖16A、圖16B是專利文獻1中所述的現(xiàn)有的密閉型壓縮機的壓縮部的截面圖。圖16A表示活塞位于下止點的狀態(tài)，圖16B表示活塞位于上止點的狀態(tài)。
[0006]氣缸體14具有氣缸16，該氣缸16在大致水平方向上具有中心軸。大致在水平方向上插入設(shè)置的活塞23，經(jīng)由活塞銷(未圖示)與連桿26連結(jié)，構(gòu)成活塞組裝件(pistonaSSembly)23A。而且，從連桿26方向看在氣缸16的相反一側(cè)的端面(圖中右側(cè)端面)裝有閥板(未圖示)。由這樣構(gòu)成的活塞23、氣缸16和閥板形成壓縮室15?；钊?3通過軸(未圖示)的偏心軸部(未圖示)的偏心運動，經(jīng)由連桿26在氣缸16內(nèi)在大致水平方向上往復(fù)運動。
[0007]氣缸16的內(nèi)面形成為，具有錐形部17，該錐形部17從活塞23位于上止點一側(cè)的中途向位于下止點一側(cè)去，內(nèi)徑尺寸從Dt增加至Db(>Dt)?；钊?3在全長范圍其外徑尺寸大致相同地形成。因此，在壓縮室15內(nèi)的壓力高的上止點附近，活塞23的密封部的間隙縮小以防止竄氣。另一方面，在下止點附近由于間隙增大，所以能夠降低滑動損耗。
[0008]但是，以上述方式構(gòu)成的活塞23，總是在與氣缸16的內(nèi)面的間隙內(nèi)在上下方向上進行微振動地重復(fù)往復(fù)運動。這是因為，運轉(zhuǎn)時，動態(tài)的壓縮荷重、活塞23和連桿26等可動部件的慣性力和重力、因?qū)⑿D(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成往復(fù)運動而產(chǎn)生的活塞側(cè)壓荷重作用于活塞23。另外，滑動部的滑動阻力等外力相互影響，其方向和大小變動地作用于活塞23。這種作用也成為活塞23在與氣缸16的內(nèi)面的間隙內(nèi)在上下方向上進行微振動的原因。
[0009]特別是在活塞23位于下止點附近的狀態(tài)下，與氣缸16的錐形部17的間隙比上止點附近的間隙大。另外，氣缸16的中心軸大致配置在水平方向上，所以受活塞組裝件23A的重力的影響，活塞23的下止點側(cè)更向在鉛直下方向下的方向傾斜。其結(jié)果是，活塞23的連桿26側(cè)更向鉛直下方傾斜。
[0010]另外，起因于活塞23的往復(fù)運動和因施加于活塞23的壓力而發(fā)生微振動，活塞23與氣缸16的錐形部17，在活塞23的滑動部中發(fā)生局部的摩擦。因這種局部的摩擦，有可能產(chǎn)生接觸聲音，或者產(chǎn)生以接觸部作為起點的磨損。
[0011 ]另外，當(dāng)位于下止點的位置時，活塞23全部配置在氣缸16的內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，較大提高氣缸16的錐形部17中的動作的穩(wěn)定性。但是，在該結(jié)構(gòu)中，氣缸16的全長變長，所以壓縮機構(gòu)必然變成大型。進而密閉型壓縮機整體變大。其結(jié)果是，輕量化也變得困難，結(jié)果難以節(jié)約資源。
[0012]先行技術(shù)文獻
[0013]專利文獻
[0014]專利文獻1:日本特開2002-89450號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明是一種密閉型壓縮機，其在避免活塞與氣缸(圓筒形孔部)的內(nèi)面之間的局部接觸的同時，使滑動面積最小化，防止因活塞與氣缸之間的接觸而產(chǎn)生的噪音和成為磨損原因的局部接觸，提高噪音防止、效率和可靠性。
[0016]本發(fā)明的密閉型壓縮機具有:密閉容器、電動機構(gòu)和壓縮機構(gòu)。密閉容器在底部貯存潤滑油。電動機構(gòu)和壓縮機構(gòu)配置在密閉容器內(nèi)。電動機構(gòu)驅(qū)動壓縮機構(gòu)。壓縮機構(gòu)具有:軸、氣缸體、活塞和連桿。軸具有由電動機構(gòu)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的主軸部;和形成于主軸部的偏心軸部。氣缸體具有構(gòu)成壓縮室的圓筒形孔部，和以能夠使主軸部旋轉(zhuǎn)的方式支承主軸部的軸承部。圓筒形孔部與軸承部，以彼此的軸心正交的方式?；钊哂性趫A筒形孔部的內(nèi)壁滑動的滑動面，以能夠往復(fù)移動的方式插入到圓筒形孔部內(nèi)。連桿連結(jié)偏心軸部與活塞。圓筒形孔部具有:在活塞從上止點向下止點去的方向上內(nèi)徑尺寸逐漸增大的錐形部，和軸側(cè)的端部?；钊耐鶑?fù)移動方向?qū)嵸|(zhì)上是水平方向。在活塞的滑動面設(shè)置有凹部，該凹部向活塞的徑向內(nèi)側(cè)凹陷，保持潤滑油。另外當(dāng)活塞位于下止點時，活塞與圓筒形孔部的軸側(cè)的端部抵接的鉛直方向下側(cè)的部分，是滑動面的一部分。
[0017]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，利用圓筒形孔部中的錐形部和設(shè)置于活塞的凹部，能夠縮小平均間隙和滑動面積，減輕活塞的滑動阻力。另外，在活塞的下止點附近，活塞的凹部不從圓筒形孔部的軸側(cè)的端部突出。因此，活塞的傾斜也不會過大，能夠避免活塞的凹部的緣部與氣缸體的局部碰撞。因此，能夠抑制碰撞聲音的發(fā)生，防止噪音的增大。另外，通過將從軸飛散供給的大量的潤滑油保持在該凹部中，能夠充裕地向圓筒形孔部的內(nèi)面與活塞表面之間供給潤滑油。其結(jié)果是，氣缸與活塞之間的潤滑性和密封性提高，所以壓縮效率提高。另外，圓筒形孔部的全長也短。
【附圖說明】
[0018]圖1是先于本發(fā)明的實施方式1的密閉型壓縮機的主要部分截面圖。
[0019]圖2是先于本發(fā)明的實施方式1的其他的密閉型壓縮機的主要部分縱截面圖。
[0020]圖3是圖2所示的密閉型壓縮機的主要部分俯視圖。
[0021]圖4是表示本發(fā)明的實施方式1中的密閉型壓縮機的活塞位于下止點的狀態(tài)的截面圖。
[0022]圖5是表示圖4所示的密閉型壓縮機的活塞位于上止點的狀態(tài)的截面圖。
[0023]圖6是圖4所示的密閉型壓縮機的活塞的仰視圖。
[0024]圖7是表示圖4所示的密閉型壓縮機的活塞在傾斜的狀態(tài)下位于下止點的狀態(tài)的壓縮部的截面圖。
[0025]圖8是表示本發(fā)明的實施方式2中的密閉型壓縮機的活塞位于下止點的狀態(tài)的壓縮部的截面圖。
[0026]圖9是表示圖8所示的壓縮部的活塞位于上止點的狀態(tài)的截面圖。
[0027]圖10是本發(fā)明的實施方式2中的密閉型壓縮機的活塞組裝件的縱截面圖。
[0028]圖11是表示本發(fā)明的實施方式2中的密閉型壓縮機的活塞處于壓縮行程的狀態(tài)的壓縮部的上面部分截面圖。
[0029]圖12是本發(fā)明的實施方式2中的密閉型壓縮機的針對曲柄角度的活塞側(cè)壓荷重的特性圖。
[0030]圖13是本發(fā)明的實施方式2中的密閉型壓縮機的針對凹部的空間容積的性能系數(shù)的特性圖。
[0031]圖14是本發(fā)明的實施方式2中的密閉型壓縮機的針對凹部間距離的性能系數(shù)的特性圖。
[0032]圖15是本發(fā)明的實施方式2中的密閉型壓縮機的針對運轉(zhuǎn)頻率的性能系數(shù)的特性圖。
[0033]圖16A是表示現(xiàn)有的密閉型壓縮機的活塞位于下止點的狀態(tài)的壓縮部的縱截面圖。
[0034]圖16B是表示圖16A所示的活塞位于上止點的狀態(tài)的壓縮部的縱截面圖。
【具體實施方式】
[0035]下面，參照附圖，對本發(fā)明的實施方式進行說明。此外，本發(fā)明并不限定于該實施方式。
[0036](實施方式1)
[0037]發(fā)明人提出了一種用于提高壓縮效率和降低滑動損耗的其他結(jié)構(gòu)(日本特開2006-169998號公報)。圖1是該密閉型壓縮機的主要部分截面圖，表不活塞123處于下止點的狀態(tài)。
[0038]在活塞123的表面設(shè)置有:細圓環(huán)形狀的槽141A、141B;和向徑向內(nèi)側(cè)凹陷的凹部141C。圓筒形孔部116的內(nèi)徑大致固定。在下止點附近位置，活塞123的下端部123B和凹部141C從圓筒形孔部116內(nèi)露出。而且，槽141A、141B從設(shè)置于氣缸體114的缺口部114A局部地露出。像這樣通過在活塞123的滑動面(外周面)設(shè)置槽141A、141B和凹部141C，當(dāng)活塞123往復(fù)運動時，密封部和滑動部的供油量會增加。因此，密封性提高，能夠提高壓縮效率，且能夠減少滑動面積，降低滑動損耗。
[0039]因此，通過在圖16A的結(jié)構(gòu)中組合圖1的結(jié)構(gòu)，有望能夠進一步提高壓縮效率和降低滑動損耗。圖2是設(shè)想上述組合的密閉型壓縮機的主要部分縱截面圖。圖2表示活塞處于下止點的狀態(tài)。圖3是圖2所示的密閉型壓縮機的活塞處于壓縮行程的狀態(tài)的主要部俯視圖。<