CN103423129A - 密闭旋转式制冷剂压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明能够得到一种能够抑制压缩机的寿命强度的降低和压缩机运转输入的增大并能够抑制压缩机的过热的密闭旋转式制冷剂压缩机。液体制冷剂供给管（54）的前端部形成为顶端细的形状，在前端部（54a）的端部形成有多孔供给孔（54c），前端部（54a）被插入吸入消音器（50）。

Description

密闭旋转式制冷剂压缩机

技术领域

本发明涉及密闭旋转式制冷剂压缩机。

背景技术

以往，作为用于抑制压缩机的过热的方法，提出了一种注入冷却方式，例如将制冷循环中的液体制冷剂的一部分导入压缩机的吸入消音器内，通过被导入到吸入消音器内的液体制冷剂的蒸发潜热冷却压缩机（例如，专利文献1）。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本实开昭62-56783号公报（第6页、第7页、图1～图3）

在专利文献1的密闭旋转式制冷剂压缩机中，在将R32制冷剂或热性能方面压缩机温度容易上升的制冷剂作为工作流体使用的情况下，与使用R407C制冷剂或R410A制冷剂的情况相比，为使压缩机内的温度降低，需要将更多的液体制冷剂供给到吸入消音器内。但是，在专利文献1的密闭旋转式制冷剂压缩机中，将液体制冷剂供给管的喷出口配置在吸入消音器的出口侧吸入管内，并且使液体制冷剂供给管的前端部沿着吸入气体制冷剂的流动方向弯曲，与液体制冷剂供给管的吸入消音器连接的位置接近压缩构件的吸入位置，将液体制冷剂沿着吸入气体制冷剂的流动方向地供给到压缩构件，因此，液体制冷剂成为汇聚的液体并变得容易直接被吸入压缩构件。

另外，在密闭旋转式制冷剂压缩机中，在将上述R32制冷剂或热性能方面压缩机温度容易上升的制冷剂作为工作流体使用的情况下，为使压缩机内的温度降低，公知使压缩机吸入气体（从制冷剂回路向吸入消音器内供给的气体）潮湿的方法。但是，在专利文献1的密闭旋转式制冷剂压缩机中，在使用了上述方法的情况下，湿的压缩机吸入气体从制冷剂回路被供给到吸入消音器内，从液体制冷剂供给管向吸入消音器内喷出的液体制冷剂进一步成为汇聚的液体，变得容易直接被吸入压缩构件。

而且，在使压缩机吸入气体潮湿的情况下，液体制冷剂容易滞留在吸入消音器内，通过处于吸入消音器出口侧吸入管的回油孔，汇聚的液体制冷剂变得容易直接被吸入压缩机构件。

如上所述，在汇聚的液体制冷剂被吸入压缩构件的情况下，在压缩过程中，制冷剂不成为气体状态，存在如下课题，即，由液体压缩导致的排出阀的损坏或轴负载增大及轴热粘等的压缩机的寿命强度降低、或压缩机运转输入增大。

发明内容

本发明是为解决上述课题而研发的，其目的是提供一种密闭旋转式制冷剂压缩机，其能够抑制压缩机的寿命强度的降低或压缩机运转输入的增大，并能够抑制压缩机的过热。

本发明的密闭旋转式制冷剂压缩机具有：密闭容器，其内部设置有电动构件及压缩构件；吸入消音器，其配置在所述密闭容器的外侧；第一吸入管，其将气体制冷剂供给到所述吸入消音器内；第二吸入管，其将所述吸入消音器内的制冷剂供给到所述压缩构件；液体制冷剂供给管，其将液体制冷剂供给到所述吸入消音器内，所述液体制冷剂供给管的前端部形成为顶端细的形状，并且在该前端部形成有多个孔，并且所述前端部被插入所述吸入消音器。

发明的效果

根据本发明的密闭旋转式制冷剂压缩机，由于液体制冷剂供给管的前端部形成为顶端细的形状，并且在该前端部形成有多个孔，所以从液体制冷剂供给管的前端部喷出的液体制冷剂在被加速的同时成为雾状并与气体制冷剂均匀地混合且被供给到压缩构件。因此，即使向吸入消音器被供给的液体制冷剂的量增加，液体制冷剂也不会如以往那样地汇聚而直接被吸入压缩构件，能够抑制由液体压缩导致的压缩机的寿命强度的降低和压缩机运转输入的增大，能够抑制压缩机的过热。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的空调装置的概要图。

图2是表示本发明的实施方式1的密闭旋转式制冷剂压缩机及液体制冷剂供给管向吸入消音器的连接位置的纵截面图。

图3是表示本发明的实施方式1的液体制冷剂供给管向吸入消音器的连接位置的横截面图。

图4是表示本发明的实施方式1的液体制冷剂供给管的前端部的截面图。

图5是表示本发明的实施方式1的压缩机理论排出温度和压缩机吸入制冷剂的干燥度的关系的图。

图6是表示本发明的实施方式2的密闭旋转式制冷剂压缩机及液体制冷剂供给管向吸入消音器的连接位置的纵截面图。

图7是表示本发明的实施方式2的吸入消音器内的温度和液体制冷剂密度的关系的图。

图8是表示本发明的实施方式3的密闭旋转式制冷剂压缩机及液体制冷剂供给管向吸入消音器的连接位置的纵截面图。

具体实施方式

实施方式1

图1是表示本发明的实施方式1的空调装置1000的概要图。图2是表示本发明的实施方式1的密闭旋转式制冷剂压缩机100及液体制冷剂供给管54向吸入消音器50的连接位置的纵截面图。

如图1所示，空调装置1000具有密闭旋转式制冷剂压缩机100、冷凝器160、膨胀阀170、蒸发器180及流量调整阀190。流量调整阀190被连接于液体制冷剂供给管54。

如图2所示，密闭旋转式制冷剂压缩机100由密闭容器1、压缩构件101、电动构件102、吸入消音器50等构成。

密闭容器1构成了密闭旋转式制冷剂压缩机100的外轮廓，在其内部收纳有压缩构件101及驱动压缩构件101的电动构件102，并对制冷剂及冷冻机油10进行密闭。滞留在密闭容器1的底部的冷冻机油10通过压缩构件101内的供油机构（未图示），使压缩构件101的各滑动部润滑。另外，在密闭容器1的侧面上，连接有将制冷剂吸入密闭容器1内部的第二吸入管52。在密闭容器1的上表面上，连接有将被压缩了的制冷剂排出到外部的排出管11。

压缩构件101将被第二吸入管52吸入的低温低压的制冷剂压缩成高温高压的气体制冷剂，由被所述电动构件102驱动而旋转的曲轴5、与曲轴5的偏芯轴嵌合并偏芯旋转的滚动活塞6、形成为大致圆筒状的气缸7、纵截面形状为大致T字形的封闭气缸7的端面并支承曲轴5的旋转的气缸盖8、以及纵截面形状为大致T字状的封闭气缸7的相反侧端面并支承曲轴5的旋转的框架9构成，上述冷冻机油10经由曲轴5的供油机构被导入气缸盖8、滚动活塞6、框架9的内径部，使各滑动部润滑。

电动构件102例如由无刷直流电机构成，由固定在密闭容器1的内周的定子3、及配置在该定子3的内侧并由永磁铁形成的转子4构成。定子3从固定在密闭容器1的上表面上的玻璃端子被供给电力，转子4通过该电力进行旋转驱动，并将驱动力传递到上述曲轴5。

吸入消音器50配置在密闭容器1的外侧，连接有将来自制冷剂回路（蒸发器180）的制冷剂向吸入消音器50内供给的第一吸入管51、将吸入消音器50内的制冷剂向压缩构件101供给的第二吸入管52、和将被冷凝器160冷凝的液体制冷剂的一部分向吸入消音器50内供给的液体制冷剂供给管54。液体制冷剂供给管54形成为顶端细的形状，在其前端部54a形成有多个孔。另外，液体制冷剂供给管54贯穿吸入消音器50的侧面部，前端部54a相比于第二吸入管吸入口52a位于下方。

图3是表示本发明的实施方式1的液体制冷剂供给管54向吸入消音器50的连接位置的横截面图。如图3所示，前端部54a的开口位置54b处于第二吸入管52和吸入消音器50之间。另外，从前端部54a喷出的雾状的液体制冷剂与第二吸入管52及吸入消音器50的壁面碰撞而不会成为汇聚的液体，因此，开口位置54b优选处于第二吸入管52和吸入消音器50之间的中央。

图4是表示本发明的实施方式1的液体制冷剂供给管54的前端部54a的截面图。如图4所示，前端部54a形成为顶端细的形状，并且在前端部54a的端部形成有由多个孔构成的多孔供给孔54c。

在本实施方式1中，使用HFC制冷剂即R32制冷剂。作为润滑油使用例如矿物油（Mineral oil）、AB油（烷基苯油）、PAG油（聚亚烷基二醇类油）、PVE油（聚乙烯醚油）、POE油（多元醇酯基油）等。

以下，对本实施方式1的密闭旋转式制冷剂压缩机100的动作进行说明。

气体制冷剂从制冷循环的低压侧（蒸发器180侧）被供给到吸入消音器50的第一吸入管51。被供给到第一吸入管51的气体制冷剂通过第一吸入管吹出口51a被供给到吸入消音器50内。

另外，从冷凝器160的下游侧分支的液体制冷剂通过流量调整阀190，并通过液体制冷剂供给管54的前端部54a，从而减压并加速，向吸入消音器50内被喷出。此时，液体制冷剂通过前端部54a的多孔供给孔54c而成为雾状。该液体制冷剂与从第一吸入管51被吸入吸入消音器50内的气体制冷剂均匀地混合并被供给到第二吸入管52，且被吸入压缩构件101内。

然后，被供给到压缩构件101内的雾状的制冷剂从低温低压被压缩成高温高压的气体制冷剂。在该压缩过程中，雾状的制冷剂完全成为气体制冷剂，该被压缩了的排出气体通过排出管11被排放到密闭容器1的外部，并被排出到制冷循环的高压侧（冷凝器160侧）。

这里，图5表示压缩机理论排出温度和压缩机吸入制冷剂的干燥度的关系，除了以往空调所使用的R410A制冷剂和R407C制冷剂以外，作为热性能方面压缩机温度容易上升的制冷剂，作为例子表示以R32制冷剂作为工作流体的情况的计算结果。作为假定条件，吸入压力及排出压力分别作为制冷剂饱和温度为-20℃和60℃时的压力。另外，干燥度用气体制冷剂与液体制冷剂的质量比表示。例如，1kg制冷剂的情况下，干燥度为0.8时，气体制冷剂为0.8kg，液体制冷剂为0.2kg。

关于图5，考虑了一般的压缩机的电动构件使用限制温度即压缩机理论排出温度为120℃的情况。从图5可知，相对于以往制冷剂即R410A制冷剂的吸入制冷剂的干燥度为0.92，使用R32制冷剂的情况下，需要使吸入制冷剂的干燥度成为0.75。也就是说，作为液体制冷剂量，R410A制冷剂为0.08，R32制冷剂为0.25，为抑制压缩机温度的上升，与R410A或R407C制冷剂相比，需要将3倍以上的液体制冷剂吸入压缩机。

如上所述，使用R32制冷剂这样的热性能方面压缩机温度容易上升的制冷剂的情况下，需要将大量的液体制冷剂吸入压缩机，但如以往那样地将液体制冷剂供给管54连接到吸入消音器50的情况下（将液体制冷剂供给管54的喷出口配置在吸入消音器50的出口侧吸入管内，并且使液体制冷剂供给管54的前端部54a沿着吸入气体制冷剂的流动方向弯曲的情况下），当从液体制冷剂供给管54大量地供给液体制冷剂时，液体制冷剂成为汇聚的液体并容易直接进入压缩构件101内，以潮湿状态供给来自制冷剂回路的制冷剂的情况下，从液体制冷剂供给管54供给的液体制冷剂汇聚并且更容易进入压缩构件101内。这些汇聚的液体制冷剂直接被吸入压缩构件101的情况下，在压缩过程中，制冷剂不成为气体状态而进行液体压缩，会引起压缩机输入增大或寿命强度的降低。

而根据本实施方式1的密闭旋转式制冷剂压缩机100，前端部54a形成为顶端细的形状，并且在前端部54a的端部形成有由多个孔构成的多孔供给孔54c。由此，通过前端部54a，液体制冷剂被减压并加速，从多孔供给孔54c喷出的液体制冷剂成为雾状。另外，成为雾状的液体制冷剂与从第一吸入管51被吸入吸入消音器50内的制冷剂混合，所以液体制冷剂不汇聚而是成为雾状并被吸入压缩构件101，在压缩过程中成为气体制冷剂并被压缩，因此能够抑制压缩机输入增大或寿命强度的降低。

另外，根据本实施方式1的密闭旋转式制冷剂压缩机100，除了上述结构以外，前端部54a被连接在吸入消音器50的开口位置54b的位置。因此，被喷出的雾状的制冷剂不碰撞第二吸入管52及吸入消音器50的内壁面地与从第一吸入管51被吸入到吸入消音器50内的制冷剂混合。另外，前端部54a位于比第二吸入管吸入口52a靠下方的位置，在从第一吸入管51吸入潮湿状态的制冷剂的情况下，从液体制冷剂供给管54供给的雾状的液体制冷剂和从第一吸入管51吸入到吸入消音器50内的潮湿状态的制冷剂在吸入消音器50内均匀地混合。因此，即使在从液体制冷剂供给管54供给大量的液体制冷剂的情况下，并且从第一吸入管51吸入潮湿状态的制冷剂的情况下，液体制冷剂也不汇聚而是成为雾状并被吸入压缩构件101而被压缩，所以能够抑制压缩机输入增大或寿命强度的降低，并能够抑制压缩机的过热。

关于本实施方式1，除了排出温度容易上升的本实施例记载的R32制冷剂以外，对于排出温度容易上升的CO₂制冷剂，也能够得到显著的效果。另外，对于R410A制冷剂或R407C制冷剂使用本发明的技术，也具有压缩机输入增大或寿命强度降低的抑制效果。

实施方式2

关于本实施方式的密闭旋转式制冷剂压缩机100，以与实施方式1的密闭旋转式制冷剂压缩机100的不同点为中心进行说明。

图6是表示本发明的实施方式2的密闭旋转式制冷剂压缩机100及液体制冷剂供给管54向吸入消音器50的连接位置的纵截面图。

如图6所示，液体制冷剂供给管54贯穿吸入消音器50的底面部，并以前端部54a朝向上方的方式与吸入消音器50连接。此外，液体制冷剂供给管54与实施方式1同样地，前端部54a形成为顶端细的形状，并且在前端部54a的端部形成有由多个孔构成的多孔供给孔54c。

如上所述，根据本实施方式2的密闭旋转式制冷剂压缩机100，液体制冷剂供给管54贯穿吸入消音器50的底面部，并以前端部54a朝向上方的方式与吸入消音器50连接。因此，液体制冷剂从前端部54a被向铅直朝上方向加速并喷出雾状的液体制冷剂，在吸入消音器50内被喷出的液体制冷剂旋回而成为涡流。因此，即使在从前端部54a向吸入消音器50内大量地供给液体制冷剂的情况下，从前端部54a向吸入消音器50内供给的液体制冷剂也更容易地成为雾状，并容易地与从第一吸入管吹出口51a向吸入消音器50内供给的制冷剂均匀地混合。

另外，即使在从第一吸入管吹出口51a向吸入消音器50内供给潮湿状态的制冷剂的情况下，从前端部54a向吸入消音器50内供给的雾状的液体制冷剂和潮湿状态的制冷剂也能够容易地均匀混合。

另外，在使用相对于所使用的制冷剂相溶性好的油，并在第二吸入管52的下部设置有回油孔53a（参照图6）的情况下，当如以往那样地将液体制冷剂供给管54连接于吸入消音器50时，汇聚的液体制冷剂与油一起被供给到第二吸入管52并被供给到压缩构件101，由此可能发生液体压缩，但根据本实施方式2，对于滞留在吸入消音器50的下部的液体制冷剂，通过从前端部54a被加速并喷出的雾状的液体制冷剂能够进行搅拌和喷雾化。

另外，在使用相对于所使用的制冷剂相溶性低的油，并在第二吸入管52的上部设置有回油孔53b（参照图6）的情况下，汇聚的液体制冷剂也与油一起从回油孔53b被供给到第二吸入管52并被供给到压缩构件101，由此可能发生液体压缩。

尤其是，将热性能方面压缩机温度容易上升的制冷剂作为工作流体使用的情况下，由于吸入制冷剂成为潮湿状态，所以液体制冷剂容易滞留在吸入消音器内。尤其是，在R32制冷剂的情况下，由于相对于现在一般的空调装置所使用的R410A制冷剂或R407C制冷剂，液体密度小，所以液体制冷剂容易滞留在吸入消音器50的上部，可能从回油孔53b供给液体制冷剂而发生液体压缩。

这里，图7表示吸入消音器50内的温度和液体制冷剂密度的关系的概要图。

如图7所示，可知相对于现在一般的空调装置所使用的R410A制冷剂或R407C制冷剂，R32制冷剂的液体制冷剂密度小，容易从回油孔53b供给液体制冷剂，可能发生液体压缩。

但是，根据本实施方式2，对于滞留在吸入消音器50的内部的液体制冷剂，能够通过从前端部54a被加速并喷出的雾状的液体制冷剂进行搅拌和喷雾化。

因此，根据本实施方式2，无论所使用的油的种类或吸入消音器50的种类为何种类，而且，即使在使用R32制冷剂等液体密度小并且热性能方面压缩机温度容易上升的制冷剂作为工作流体使用的情况下，在从液体制冷剂供给管54大量地供给液体制冷剂的情况下，也能够加速液体制冷剂并使其成为雾状，由此，能够抑制因大量的液体制冷剂汇聚并直接被吸入压缩构件101而发生液体压缩所导致的压缩机的寿命强度的降低或压缩机运转输入增大，能够抑制压缩机的过热。

关于本实施方式2，除了液体制冷剂密度小的本实施例记载的R32制冷剂以外，对于液体制冷剂密度小的CO₂制冷剂，也能够得到显著的效果。另外，对于R410A制冷剂或R407C制冷剂使用本发明的技术，也具有压缩机输入增大或寿命强度降低的抑制效果。

实施方式3

关于本实施方式的密闭旋转式制冷剂压缩机100，以与实施方式1的密闭旋转式制冷剂压缩机100的不同点为中心进行说明。

图8是表示本发明的实施方式3的密闭旋转式制冷剂压缩机100及液体制冷剂供给管54向吸入消音器50的连接位置的纵截面图。

如图8所示，第一吸入管51在吸入消音器50的容器的壁面侧弯曲且向下方延伸。第一吸入管吹出口51a位于比第二吸入管吸入口52a靠下方且比前端部54a靠上方的位置。第一吸入管51以第一吸入管吹出口51a位于液体制冷剂供给管54附近的方式设置。第一吸入管吹出口51a处于与第二吸入管吸入口52a隔开规定间隔的位置。此外，液体制冷剂供给管54与实施方式1同样地，前端部54a形成为顶端细的形状，并且在前端部54a的端部形成有由多个孔构成的多孔供给孔54c。

如上所述，根据本实施方式3的密闭旋转式制冷剂压缩机100，第一吸入管吹出口51a以位于液体制冷剂供给管54附近的方式设置。

因此，从第一吸入管吹出口51a向吸入消音器50内供给的气体制冷剂及从前端部54a向吸入消音器50内供给的液体制冷剂发生碰撞，容易使上述气体制冷剂和液体制冷剂混合。

因此，即使在从前端部54a向吸入消音器50内大量地供给液体制冷剂的情况下，从前端部54a向吸入消音器50内供给的雾状的液体制冷剂也能够成为更微小的雾状，容易更直接地均匀地混合。

另外，即使在从第一吸入管吹出口51a向吸入消音器50内供给潮湿状态的气体制冷剂的情况下，从前端部54a向吸入消音器50内供给并成为雾状的液体制冷剂也容易与成为潮湿状态的气体制冷剂均匀地混合。

像这样，能够增加从前端部54a向吸入消音器50内供给的液体制冷剂的量，即使在从第一吸入管吹出口51a向吸入消音器50内供给的气体制冷剂的湿度高的情况下，也能够进一步抑制因大量的液体制冷剂汇聚并直接被吸入压缩构件101而发生液体压缩所导致的压缩机的寿命强度的降低或压缩机运转输入的增大，能够进一步抑制压缩机的过热。

以上，通过实施方式说明了本发明的特征结构，但具体结构不限于这些实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够变更。另外，也可以适当地组合各实施方式地构成。

附图标记的说明

1密闭容器，101压缩构件，102电动构件，2电机，3定子，4转子，5曲轴，6滚动活塞，7气缸，8气缸盖，9框架，10冷冻机油，11排出管，50吸入消音器，51第一吸入管，51a第一吸入管吹出口，52第二吸入管，52a第二吸入管吸入口，52b第二吸入管吹出ロ，53a回油孔，53b回油孔，54液体制冷剂供给管，54a前端部，54b开口位置，54c多孔供给孔，100密闭旋转式制冷剂压缩机，160冷凝器，170膨胀阀，180蒸发器，190流量调整阀，1000空调装置。

Claims (7)

1.一种密闭旋转式制冷剂压缩机，具有：

密闭容器，该密闭容器内部设置有电动构件及压缩构件；

吸入消音器，该吸入消音器配置在所述密闭容器的外侧；

第一吸入管，该第一吸入管将制冷剂供给到所述吸入消音器内；

第二吸入管，该第二吸入管将所述吸入消音器内的制冷剂供给到所述压缩构件；

液体制冷剂供给管，该液体制冷剂供给管将液体制冷剂供给到所述吸入消音器内，

其特征在于，

所述液体制冷剂供给管的前端部形成为顶端细的形状，并且在该前端部形成有多个孔，并且所述前端部插入所述吸入消音器。

2.如权利要求1所述的密闭旋转式制冷剂压缩机，其特征在于，所述液体制冷剂供给管贯穿所述吸入消音器的侧面部，所述前端部连接于比所述第二吸入管吸入口靠下方的位置。

3.如权利要求1所述的密闭旋转式制冷剂压缩机，其特征在于，所述液体制冷剂供给管以处于所述第二吸入管和所述吸入消音器之间的方式连接于所述吸入消音器。

4.如权利要求1所述的密闭旋转式制冷剂压缩机，其特征在于，所述液体制冷剂供给管贯穿所述吸入消音器的底面部，并以所述前端部朝向上方的方式连接于所述吸入消音器。

5.如权利要求1或2所述的密闭旋转式制冷剂压缩机，其特征在于，所述第一吸入管以所述第一吸入管吹出口位于所述液体制冷剂供给管附近的方式设置。

6.如权利要求1至4中任一项所述的密闭旋转式制冷剂压缩机，其特征在于，作为制冷剂使用R32制冷剂。

7.如权利要求1至4中任一项所述的密闭旋转式制冷剂压缩机，其特征在于，作为制冷剂使用CO₂制冷剂。

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