CN100392243C

CN100392243C - 压缩机

Info

Publication number: CN100392243C
Application number: CNB2005101254580A
Authority: CN
Inventors: 井上阳; 柳濑诚吾; 渡部究; 小林秀则
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-11-22
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2025-11-18
Also published as: US20090104050A1; DE602005002824T2; EP1700035A1; CN2844489Y; EP1700035B1; DE602005002824D1; DE602005002824T8; CN1779245A; JP4734901B2; WO2006054800A1; JP2006144683A; KR100722610B1; KR20060095774A; US7686592B2

Abstract

本发明提供了一种通过提高体积效率来提高制冷能力和效率的压缩机，其中的吸入消音器(140)中设有：形成消音空间的主体、在密封容器(101)内开口并与消音空间相连通的吸入口、和设置成围住上述吸入口同时在与吸入管(109)的开口端(145)相对的一侧上设有开口面(146)的气体接收部分(144)。通过将吸入管(109)的开口端下端设在气体接收部分(144)的开口面下端的下方，可以使从吸入管(109)释放到密封容器(101)内的、密度较大的低温致冷剂气体在气体接收部分(144)的内部空间中的停留量增加，从而可望提高制冷能力和效率的提高。

Description

压缩机

技术领域

本发明涉及一种压缩机，更具体地说，涉及对主要用于电冰箱等冷冻设备中的压缩机吸入消音器所做的改良。

背景技术

在现有的压缩机中，一般在吸入流路中设有吸入消音器，一是为了降低致冷剂气体的温度，二是为了将从外部冷却回路返回的致冷剂气体高效率地吸入到吸入消音器内(其中的一例可参考日本专利公报特开2002-161855号)。

下面参照附图对上述的现有压缩机进行描述。

图7为上述在参考文献中所示的现有压缩机的截面图，图8为该现有压缩机中的吸入消音器的截面图。

如图7、8中所示，密封容器1中设有压缩机构2及对其进行驱动的电动机构3，底部贮存有冷冻油4。

压缩机构2和电动机构3通过支承装置5有弹性地支承在密封容器1的内部。

另外，压缩机构2中设有：构成大致呈圆筒状汽缸6的汽缸体7；在汽缸6内作往复运动的活塞8；形成在汽缸6中的压缩室9；和固定在曲轴10、连杆12、汽缸体7上并用于支承住曲轴10的轴承14等。电动机构3由固定在曲轴10上的转子16、和以螺钉紧固方式固定在汽缸体7上的定子18构成。

阀板20用于将压缩室9的开放端面加以封闭，该阀板20上设有在吸入阀22打开时与压缩室9相连通的吸入孔24。相对于阀板20而言，汽缸盖26被固定在与压缩室9相反的一侧。吸入管28被固定在密封容器1上，并与冷冻循环环路中的低压侧(图中未示出)相联接，用于将致冷剂气体引导至密封容器1内。

吸入消音器30的一端与压缩室9中相连通，该吸入消音器30以被阀板20和汽缸盖26夹住的方式加以固定，且主要有添加有玻璃纤维的结晶性树脂如聚丁烯对酞酸盐等合成树脂形成。吸入消音器30中设有：形成消音空间32的主体34；在密封容器1内设有开口、与消音空间32相连通的吸入口36；和形成包围住吸入口36的结构、在与吸入管28的开口端正对着的一侧具有开口面37的气体接收部分38。

下面对具有以上构成的压缩机中的操作情况进行说明。

当电源供给到定子18中时，转子16和曲轴10一起发生旋转，并通过连杆12使活塞8在汽缸6内作往复运动，对致冷剂气体进行压缩。在活塞8的往复运动中的吸气行程中，从冷冻循环的低压侧回路(图中未示出)流来的致冷剂气体经吸入管28间断地向密封容器1内释放。其后，致冷剂气体被经气体接收部分38吸入到吸入消音器30内，再通过阀板20上的吸入孔24被间断地吸入到压缩室9中。

在这段时间内，气体接收部分38不但可以将致冷剂气体保持在其内部空间中，而且可以使致冷剂气体与密封容器1内的高温环境气体临时保持隔绝。这样，单位时间内吸入的致冷剂气体质量(致冷剂循环量)可以增大，制冷能力可以提高，从而使压缩机的效率也得到提高。

但是，在上述的现有构成中，与把直接从吸入管28回到密封容器1的致冷剂气体直接吸入到吸入消音器30的场合相比，存在着压缩机效率的提高效果不充分的问题。

对其原因进行调查后发现，在现有装置中，从吸入管28回到密封容器1内的致冷剂气体似乎应该随着惯性力大致朝水平方向喷出，然后由大致在水平方向上正对着的吸入消音器30的气体接收部分38以很高的效率加以接收，但实际上，从吸入管28回到密封容器1内的大部分致冷剂气体会在密封容器1内发生扩散，气体接收部分38只能保持住其中的一部分。

通过对其作经一步研究表明，从吸入管28返回的低温致冷剂气体在密封容器1内释放后，不是大致沿水平方向、而是向斜下方流动。其原因可以认为是，从吸入管28返回的低温致冷剂气体比起停留在密封容器1内的致冷剂气体来说密度要大得多，在密封容器1内释放的一开始就朝斜下方流下。

结果发现，只能使一部分低温致冷剂气体停留在气体接收部分38的内部空间中，吸入到吸入消音器30内的致冷剂气体比吸入管28出口附近的致冷剂气体温度要高，不能使体积效率得到充分的提高。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的上述问题，其目的在于提供一种通过提高体积效率来使制冷能力和效率得到提高的压缩机。

为了解决上述现有问题，本发明的压缩机吸入消音器中设有：形成消音空间的主体、在密封容器内开着口并与消音空间相连通的吸入口、和设置成围住上述吸入口同时在与吸入管的开口端相对的一侧上设有开口面的气体接收部分。此外，气体接收部分的开口面下端处于吸入管的开口端下端的下方。这样，可以发挥出能使从吸入管释放到密封容器内的、密度较高的低温致冷剂气体更多地停留在气体接收部分的内部空间中的作用。

本发明产生的技术效果如下。本发明压缩机可以使低温致冷剂气体更多地停留在气体接收部分的内部空间中，从而可望提高制冷能力和效率。

本发明的具体实施方案概述如下。本发明的方案1中所述的压缩机包括：对致冷剂气体进行压缩的压缩机构；供所述压缩机构装入的密封容器；和使所述密封容器的内外相连通的吸入管。所述压缩机构中包括：形成汽缸的汽缸体、嵌入到所述汽缸内且作往复运动的活塞、和一端与形成在所述汽缸中的压缩室相连通的吸入消音器。所述吸入消音器中包括：形成消音空间的主体、在所述密封容器内开口且与所述消音空间相连通的吸入口、和设置成包围住所述吸入口同时在与所述吸入管的开口端相对的一侧设有开口面的气体接收部分。所述气体接收部分的开口面下端位于所述吸入管的开口端下端的下方。这样，从吸入管释放到密封容器内的、密度较高的低温致冷剂气体更多地停留在气体接收部分的内部空间中，从而可望提高制冷能力和效率。

方案2中所述的压缩机为，在方案1中所述的压缩机中，气体接收部分的开口面下端和吸入管的开口端下端之间的最短距离连线相对于含有所述开口端下端的水平面具有30°或30°以上的角度。这样，不但从吸入管释放到密封容器内的、密度较高的低温致冷剂气体更多地停留在气体接收部分的内部空间中，而且在上述的方案1产生的效果的基础上，在致冷剂循环量小的场合下也能提高制冷能力和效率。

方案3中所述的压缩机为，在方案1或者2中所述的压缩机中，吸入消音器的吸入口在大致垂直方向上朝下方开口，同时，气体接收部分中与开口面处于相反一侧的壁面形成朝与开口面相反的一侧鼓出的曲面。这样，从吸入口吸入的致冷剂气体中不易产生紊流，可以使停留在吸入消音器内的低温致冷剂气体能顺畅地被吸入到气体接收部分的内部空间中。在方案1或者2中产生的效果的基础上，还可望提高制冷能力和效率。

方案4中所述的压缩机为，在方案1至3中的任一项所述的压缩机中，气体接收部分的容积设定为压缩室的汽缸容积的40％或40％以上。这样，可以使气体接收部分确保充分的容积，从而将由吸入管返回的、密度较大的致冷剂气体接收、保持住，从而在方案1至3的任一项中所产生的效果的基础上，还可以使低温致冷剂气体停留在气体接收部分的内部空间中。

附图说明

图1为本发明实施例1中的压缩机的截面图，

图2为该实施例中的吸入消音器附近的部分重要结构的截面图，

图3为该实施例中的吸入消音器的截面图，

图4为该实施例中的压缩机的以角度A为参数的制冷能力特性图，

图5为该实施例中的压缩机在壁面形状不同时的制冷能力特性图，

图6为该实施例中以压缩机容积为参数的制冷能力特性图，

图7为现有压缩机的截面图，

图8为现有压缩机所使用的吸入消音器的截面图。

上述附图中，101为密封容器，102为压缩机构，109为吸入管，110为汽缸，112为汽缸体，119为压缩室，120为活塞，140为吸入消音器，141为消音空间，142为主体，143为吸入口，144为气体接收部分，145为开口端，146为开口面，149为开口面下端，150为开口端下端，152为壁面。

具体实施方式

下面参照附图来对本发明的一个实施例进行详细说明。另外，需要指出的是，这一实施例对本发明没有限定作用。

图1为本发明的实施例中的压缩机截面图，图2为该实施例的压缩机中所使用的吸入消音器附近的主要结构截面图，图3为该实施例的压缩机中所使用的吸入消音器的截面图。

如图1至图3中所示，在形成密封空间的密封容器101中安装有压缩机构102及驱动该压缩机构102的电动机构103，密封容器101的底部贮存有冷冻油104。

压缩机构102和电动机构103通过支承装置105有弹性地支承在密封容器101的内部。另外，在密封容器101的空间内封装有致冷剂气体。致冷剂气体最好采用近年来发现会产生环境问题的氟类制冷剂以外的致冷剂气体，如R134a或自然致冷剂R600a等。电动机构103中包括定子107和转子108。吸入管109被固定在密封容器101上，并与冷冻循环回路中的低压侧(图中未示出)相联接，将致冷剂气体引导到密封容器101内。

下面对压缩机构102进行详细描述。

在形成汽缸110的汽缸体112中，固定着用于支承住曲轴114的轴承116。曲轴114中包括主轴部分117和偏心部分118，主轴部分117上套有转子108。

在形成压缩室119的汽缸110中，安装有活塞120。活塞120和偏心部分118通过连杆122联接在一起。

偏心部分118的下端设有供油管124，供油管124通过离心力将冷冻油104供给到压缩机构102中的各个滑动部分中。

将汽缸110的开口端加以封闭的阀板126由烧结合金(超耐热硬质合金)等制成，其上设有在吸入阀128打开时与压缩室119内相连通的吸入孔130。

汽缸盖132被设置在相对于阀板126而言与汽缸110相反的一侧。

吸入消音器140的一端与压缩室119相连通，该吸入消音器140主要由添加有玻璃纤维的结晶性树脂如聚丁烯对酞酸盐等合成树脂形成。

吸入消音器140夹在吸入阀128、阀板126和汽缸盖132之间，并通过螺丝拧紧、固定在汽缸体112上。

下面对吸入消音器140进行详细说明。

吸入消音器140中设有：形成消音空间141的主体142；和在密封容器101内设有开口、与消音空间141相连通的吸入口143。吸入口143的一端在大致垂直的方向上朝向下方，并在密封容器101内开着口。吸入口143的周围设有将其包围住的气体接收部分144。

气体接收部分144中具有在与吸入管109的开口端145正对着的一侧开着口的开口面146。除去开口面146的部分则形成气体接收部分144的内部空间，其容积为压缩室119的汽缸容积的46％。

底面148形成气体接收部分144的一部分，其开口面下端149位于吸入管109的开口端下端150的下方。联结开口面下端149和开口端下端150的最短距离直线相对于含有开口端下端150在内的水平面来说呈45°的角度。

气体接收部分144中与开口面146相反的一侧形成壁面152，这一壁面152在与开口面146相反的一侧形成向外鼓出的曲面，并与吸入口143相联。

下面对具有以上构成的压缩机中的操作情况和作用进行具体描述。

当电源被供给到定子107中时，转子108和曲轴114一起发生旋转。偏心部分118进行偏心运动，并通过连杆122使活塞120在汽缸110内作往复运动，将致冷剂气体压缩。在活塞120作往复运动时，在吸入行程中从冷冻循环回路的低压侧(图中未示出)流入的致冷剂气体经吸入管109流入到密封容器101内。

此时，由于从吸入管109流入到密封容器101内的低温致冷剂气体密度较大，在密封容器101内朝斜下方流下。但是，由于气体接收部分144的开口面下端149位于吸入管109的开口端下端150的斜下方，从吸入管109朝斜下方流入到密封容器101内的低温致冷剂气体能够以很高的效率被气体接收部分144接纳、保持住，因此可以增加气体接收部分144的内部空间的停留量。被一时停留在气体接收部分144的内部空间中的低温致冷剂气体可以与密封容器101内的高温环境气体一时保持隔绝，因此可以保持着低温的状态经吸入口143吸入到消音空间141中。

这样，单位时间内吸入到吸入消音器140内的致冷剂气体的吸入量(致冷剂循环量)可以增大，体积效率也能提高，从而可以提高制冷能力，提高压缩机的效率。采用本实施例之后，与现有装置相比，制冷能力可以提高3.6％，COP可以提高1.3％。

图4为本实施例中的压缩机以角度为参数的制冷能力特性试验结果示意图，其横轴为气体接收部分144的开口面下端149和吸入管109的开口端145的下端之间的最短距离连线与包含开口端下端150在内的水平面之间的角度A(°)，纵轴表示制冷能力(W)。

从图4中可以看出，当角度A低于30°时，制冷能力将有很大的下降。因此，角度A最好为30°或30°以上。如图2中所示，在本实施例中角度A为45°，这样，可以使从吸入管109释放到密封容器101内的、密度较大的低温致冷剂气体更加可靠地停留在气体接收部分144的内部空间中，从而在致冷剂循环量小的场合下也能达到提高制冷能力和效率的效果。

图5为本实施例中的压缩机以壁面形状为参数的制冷能力特性试验结果示意图，其中的横轴表示气体接收部分144中与开口面146处于相反一侧的壁面形状，纵轴为制冷能力(W)。

如图5中所示的那样，将与开口面146处于相反一侧的壁面制成曲面形状的话，比起平面来明显可以提高制冷能力。其原因可以认为是，由气体接收部分144的开口面下端149接住的低温致冷剂气体能沿与开口面146处于相反一侧的曲面壁面被更加顺利地吸入到吸入口143中，致冷剂气体中不易产生紊流，结果可以产生减少周围的温度较高的致冷剂气体被一起吸入的效果。

图6为本实施例中的压缩机以容积为参数时的制冷能力特性试验结果示意图，其中的横轴表示气体接收部分144对于压缩室119的汽缸容积的容积比率(％)，纵轴表示制冷能力(W)。另外，这里使用的致冷剂为R600a致冷剂。

从图6的结果可以看出，气体接收部分144的容积与压缩室119的汽缸容积的比率低于40％时，制冷能力有急剧下降的倾势。

在本实施例中，由于气体接收部分144的容积与压缩室119的汽缸容积的比率为46％，因此，即使在使用R600a那样的比体积较大的致冷剂的场合下，也可以充分保证气体接收部分144的容积，从而能够将从吸入管109返回的致冷剂气体接收、保持住，可以使低温致冷剂气体充分地停留在气体接收部分144的内部空间中，使制冷能力得到提高。

综上所述，本发明中的压缩机通过将致冷剂气体以低温的状态吸入到吸入消音器内，可望提高制冷能力及效率，因此，不但可以使用在电冰箱等中，还可以适用在冷冻展示柜及除湿机等设备中。

Claims

1.一种压缩机，包括：

对致冷剂气体进行压缩的压缩机构；

供所述压缩机构装入的密封容器；和

使所述密封容器的内外相连通的吸入管，

所述压缩机构中包括：形成汽缸的汽缸体、嵌入到所述汽缸内且作往复运动的活塞、和一端与形成在所述汽缸中的压缩室相连通的吸入消音器，

所述吸入消音器中包括：形成消音空间的主体、在所述密封容器内开口且与所述消音空间相连通的吸入口、和设置成包围住所述吸入口同时在与所述吸入管的开口端相对的一侧设有开口面的气体接收部分，

所述气体接收部分的开口面下端位于所述吸入管的开口端下端的下方，

所述压缩机的特征在于，

气体接收部分的开口面下端和吸入管的开口端下端之间的最短距离连线相对于含有所述开口端下端的水平面具有30°或30°以上的角度。

2.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于：吸入消音器的吸入口在大致垂直方向上朝下方开口，同时，气体接收部分中与开口面处于相反一侧的壁面形成朝与开口面相反的一侧鼓出的曲面。

3.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于：气体接收部分的容积设定为压缩室的汽缸容积的40％或40％以上。