CN1940295B - 制冷剂压缩机及具备该制冷剂压缩机的制冷剂循环装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够消除密封油时油流入到制冷剂压缩机以外的制冷剂回路内的不良现象，并且尽量抑制油密封量，且确保充分的油量的制冷剂压缩机及具备该制冷剂压缩机的制冷剂循环装置。在密闭容器(12)内具备作为驱动单元的电动单元(14)、和由被该电动单元(14)驱动的第一及第二旋转压缩单元(32)、(34)构成的旋转压缩机构部(18)，在将由旋转压缩机构部(18)压缩的制冷剂喷出到密闭容器(12)外的旋转压缩机(制冷剂压缩机)(10)中，具备构成于密闭容器(12)内底部的贮油部(80)、和安装于密闭容器(12)，用于在该密闭容器(12)内密封制冷剂及油的辅助用配管(100)。

Description

制冷剂压缩机及具备该制冷剂压缩机的制冷剂循环装置
技术领域
本发明涉及密闭容器内具备驱动单元、和由该驱动单元驱动的压缩单元，且将由该压缩单元压缩的制冷剂喷出到密闭容器外的制冷剂压缩机、和具备该制冷剂压缩机的制冷剂循环装置。 
背景技术
一直以来，这种具备制冷剂压缩机的制冷剂循环装置，通过依次环状地配管连接制冷剂压缩机、散热器、毛细管(节流机构)、蒸发器等构成了制冷剂回路。这样的制冷剂压缩机例如设为如下结构：在密闭容器内具备驱动单元和由该驱动单元驱动的旋转压缩单元的旋转压缩机中，制冷剂气体被从旋转压缩单元的吸入口吸入到驱动缸的低压室侧，由滚筒和叶片的动作压缩而成为高温高压的制冷剂气体，并从驱动缸的高压室侧经过喷出口、喷出消声室被喷出到密闭容器内，然后被喷出到压缩机的外部。 
另外，密闭容器内的底部设为贮油部，由在旋转轴的一端(下端)安装的油泵(供油机构)从贮油部吸出油，供给于旋转压缩单元的滑动部等进行润滑和密封(例如，参照专利文献1)。 
【专利文献1】特开2004-27970号公报 
可是，当在现有的制冷剂压缩机中密封制冷剂及油时，在将构成制冷剂回路的各设备连接的一个配管上预先安装制冷剂及油密封用的辅助用配管，一边对制冷剂回路内进行抽真空一边密封该制冷剂及油。 
但是，在这样一边对制冷剂回路内进行抽真空一边从与制冷剂配管连接的辅助用配管密封制冷剂及油时，由于在制冷剂压缩机以外的制冷剂回路内也进入了油，所以实际上密封于制冷剂压缩机内的油量减少了。 
特别是在油密封量少的小型制冷剂压缩机中，无法充分地确保制冷剂压缩机的贮油部内的油量，从而产生了滑动性及密封性降低的问题。另外，由于在为了消除这样的油不足，而增加密封的油量时，制冷剂压缩机外部的油量也增大，所以存在对制冷剂回路带来恶劣影响之患。
特别是在冷冻库等的低温用的制冷剂循环装置中，由于在毛细管中增大通路阻力以便能够充分对制冷剂进行减压，所以也产生了该毛细管因喷出到制冷剂回路内的油而闭塞，对运转带来障碍的问题。 
发明内容
本发明为了解决这样的现有技术的问题而作出，目的在于提供一种能够消除密封油时油流入到制冷剂压缩机外部的不良现象，并且尽量抑制油密封量，且确保充分的油量的制冷剂压缩机及具备该制冷剂压缩机的制冷剂循环装置。 
本发明的制冷剂压缩机在密闭容器内具备驱动单元、和由该驱动单元驱动的压缩单元，并将由该压缩单元压缩的制冷剂喷出到密闭容器外，其中，还具备：贮油部，其构成于密闭容器内底部；和辅助用配管，其安装于密闭容器，并用于在该密闭容器内密封制冷剂及油。 
第二发明的制冷剂压缩机，根据上述发明，密闭容器具备呈纵长圆筒状的容器主体、和闭塞该容器主体的上端开口的端盖，压缩单元收纳于容器主体内下部，驱动单元收纳于容器主体内上部，贮油部构成于容器主体内底部，并且辅助用配管安装于驱动单元上侧的容器主体。 
第三发明的制冷剂循环装置，具备制冷剂回路，该制冷剂回路通过配管连接上述各发明的制冷剂压缩机、散热器、节流机构及蒸发器等而构成。 
第四发明的制冷剂循环装置，根据第三发明，其特征在于，作为制冷剂使用二氧化碳制冷剂。 
(发明效果) 
根据本发明的制冷剂压缩机，由于密闭容器具备用于在该密闭容器内密封制冷剂及油的辅助用配管，所以能够从辅助用配管直接在密闭容器内密封制冷剂及油。 
由此，能够充分地确保制冷剂压缩机的油量。另外，由于能够在密闭容器内可靠地密封所有的油，所以能够将密封到制冷剂压缩机中的油密封量抑制在必要最小限。 
特别是如第二发明所述，压缩单元收纳于容器主体内下部，驱动单元收纳于容器主体内上部，贮油部构成于容器主体内底部，并且辅助用配管安装于驱动单元上侧的容器主体，由此能够避开驱动单元及压缩单元，从比贮油部更靠上侧的位置容易地密封制冷剂及油。 
另外，如第三发明所述，配管连接上述各制冷剂压缩机、散热器、节流机构及蒸发器而构成制冷剂回路，由此能够消除密封油时油流入到制冷剂压缩机外部的不良现象，从而能够确保具备该制冷剂压缩机的制冷剂循环装置的运转性能。 
特别是如第四发明所述，作为制冷剂使用二氧化碳时，能够消除密封时的油滞留于节流机构而引起闭塞的不良现象。 
根据以上所述，能够提高具备该制冷剂压缩机的制冷剂循环装置的可靠性及性能。 
附图说明
图1是本发明的一实施例的旋转压缩机的纵剖侧视图； 
图2是具备图1的旋转压缩机的制冷剂循环装置的制冷剂回路图。 
图中，10-旋转压缩机；12-密闭容器；14-电动单元；16-旋转轴；18-旋转压缩机构部；20-端子；22-定子；24-转子；26-叠层体；28-定子线圈；30-叠层体；32-第一旋转压缩单元；34-第二旋转压缩单元；38-上驱动缸；40-下驱动缸；54-上部支承构件；56-下部支承构件；54A、56A-轴承；62、64-喷出消声室；63-上部罩；68-下部罩；80-贮油部；81-油泵；92、94-制冷剂导入管；96-制冷剂喷出管；100-辅助用配管；110-制冷剂循环装置；140、141、142、143、144-套筒。 
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的旋转压缩机的实施方式进行详述。图1表示作为本发明的制冷剂压缩机的一实施例，在密闭容器12内具备作为驱动单元的电动单元14、和作为由该电动单元14驱动的压缩单元的旋转压缩机构部18的旋转压缩机10的纵剖侧视图。 
图1中，本实施例的旋转压缩机10是如下的内部高压型的旋转压缩  机：由第一及第二旋转压缩单元32、34构成旋转压缩机构部18，将由第一旋转压缩单元32压缩的制冷剂吸入到第二旋转压缩单元34进行压缩，并喷出到密闭容器12内，然后喷出到密闭容器12的外部。 
所述密闭容器12由呈纵长圆筒状的容器主体12A、和闭塞该容器主体12A的上端开口的大致碗状的端盖(盖体)12B构成，将所述旋转压缩机构部18收纳到容器主体12A的下部，并将电动单元14收纳到容器主体12A的上部。并且，在密闭容器12的容器主体12A内底部构成有贮油部80。 
在上述端盖12B的上面形成有圆形的安装孔12D，在该安装孔12D中安装有用于对电动单元14供电的端子(省略配线)20。 
电动单元14由沿着密闭容器12的上部空间的内周面环状地焊接固定的定子22、和在该定子22的内侧设有稍许间隔而插入设置的转子24构成，该转子24固定于穿过中心在铅直方向上延伸的旋转轴16上。 
所述定子22具有叠层了环状的电磁钢板的叠层体26、和通过串绕(集中绕组)方式卷装到该叠层体26的齿部的定子线圈28。另外，转子24也与定子22同样地由电磁钢板的叠层体30形成。 
所述旋转压缩机构部18夹着中间隔板36，将成为第二级的第二旋转压缩单元34配置在密闭容器12内的电动单元14侧，将成为第一级的第一旋转压缩单元32配置在与电动单元14相反的一侧。即，第一旋转压缩单元32与第二旋转压缩单元34包括：滚筒46、48，其配置在中间隔板36的上下，与构成第一及第二旋转压缩单元32、34的上下驱动缸38、40及形成在电动单元14的旋转轴16上的上下偏心部42、44嵌合，并在各驱动缸38、40内偏心旋转；未图示的叶片，其与各滚筒46、48抵接，并将各驱动缸38、40内分别划分为低压室侧和高压室侧；作为支承构件的下部支承构件56，其闭塞下驱动缸40的一方(下侧)的开口，并且具有旋转轴16的轴承56A；和上部支承构件54，其闭塞上驱动缸38的上侧的开口，并且具有旋转轴16的轴承54A。再有，上述上下偏心部42、44以具有180度的相位差的方式分别设在旋转轴16上。 
在上部支承构件54及下部支承构件56上设有：吸入通路58、60，其通过吸入口160、161分别与上下驱动缸38、40的内部连通；喷出消声室  62，其通过使上部支承构件54的与上驱动缸38相反的一侧(上侧)的面凹陷，并由上部罩63闭塞该凹陷部而形成；和喷出消声室64，其通过使下部支承构件56的与下驱动缸40相反的一侧(下侧)的面凹陷，并由下部罩68闭塞该凹陷部而形成。即，喷出消声室62由上部罩63闭塞，喷出消声室64由下部罩68闭塞。该情况下，在上部支承构件54的中央立起形成有轴承54A，同样地在下部支承构件56的中央贯通形成有轴承56A。 
另外，所述下部罩68由环状的圆形钢板构成，由下螺栓80......从下方将周边部的四个部位固定在下部支承构件56上，从而闭塞通过喷出口与第一旋转压缩单元32的下驱动缸40内部连通的喷出消声室64的下面开口部。该螺栓80......的前端与上部支承构件54螺合。 
在上述上部罩63形成有将喷出消声室62和密闭容器12内连通的未图示的连通路，由第二旋转压缩单元34压缩的高温高压的制冷剂气体从该连通路喷出到密闭容器12内。 
另一方面，在旋转轴16的一端(下端)安装有作为用于吸出在贮油部80内贮存的油的供油机构的油泵81，从在旋转轴16的轴中心沿铅直方向形成的油孔88、和与该油孔88连通的横向的供油孔82、84(也形成在上下偏心部42、44)将由该油泵吸出的油供给旋转压缩机构部18的滑动部等。 
并且，在本实施例的旋转压缩机10中，作为制冷剂使用作为对地球环境良好的自然制冷剂的二氧化碳。另外，作为润滑油的油例如使用矿物油(mineral oil)、PAG(聚烷撑二醇)、烷基苯油、醚油、酯油等已经存在的油。 
并且，在密闭容器12的容器主体12A的侧面，在与上部支承构件54和下部支承构件56的吸入通路58、60、喷出消声室64及电动单元14的上侧对应的位置，分别焊接固定有套筒140、141、142及143。套筒140和141上下邻接，并且套筒142位于套筒141的大致对角线上。 
在套筒140内插入连接有用于对上驱动缸38导入制冷剂气体的制冷剂导入管92的一端，该制冷剂导入管92的一端与吸入通路58连通。该制冷剂导入管92通过密闭容器12的上侧到达套筒142，另一端插入连接于套筒142内与喷出消声室64连通。
另外，在套筒141内插入连接有用于对下驱动缸40导入制冷剂气体的制冷剂导入管94的一端，该制冷剂导入管94的一端与吸入通路60连通。另外，在套筒143内插入连接有制冷剂喷出管96，该制冷剂喷出管96的一端与密闭容器12内连通。 
另一方面，在所述容器主体12A侧面的电动单元14的上侧，即所述套筒143的大致对角线上焊接固定有套筒144。在该套筒144内安装有用于在密闭容器12内密封制冷剂及油的后述的辅助用配管100。 
以上详述的旋转压缩机10如图2所示，与散热器150、作为节流机构的毛细管152、蒸发器154一同构成制冷剂循环装置110，通过将它们依次配管连接而构成了制冷剂循环装置110的制冷剂回路。 
在此，在对这样的旋转压缩机10密封制冷剂及油时，如图2所示，配管连接旋转压缩机10及与该旋转压缩机10一同构成制冷剂循环装置110的各设备(散热器150、毛细管152、蒸发器154)之后，从所述的辅助用配管100在密闭容器12内直接密封制冷剂及油。并且，从该辅助用配管100密封的油在电动单元14、旋转压缩机构部18的间隙中流下，贮存到形成在底部的贮油部80中。 
然后，夹紧辅助用配管100的与密闭容器12的外部连通的另一端侧，可靠地闭塞辅助用配管100的与密闭容器12的外部连通的开口。 
在现有的制冷剂压缩机中，由于未设有用于在密闭容器12内直接密封制冷剂及油的辅助用配管，所以为了对该旋转压缩机密封制冷剂及油，必须预先在将制冷剂循环装置的各设备连接的一个配管上形成辅助用配管，一边对制冷剂回路内进行抽真空一边从该辅助用配管吸入制冷剂及油。但是，该情况下，由于在制冷剂压缩机外部也流入油，所以密封于该制冷剂压缩机内的油量减少。 
特别是在油密封量少的小型制冷剂压缩机中有如下的弊端：因所述油量的减少而无法充分地确保制冷剂压缩机内的贮油部的油量，难以从油泵对旋转压缩机构部18的滑动部等进行供油，滑动性及密封性降低，从而给旋转压缩机的运转带来障碍。在为了消除这种油不足，而增加密封的油量时，正因如此流入到制冷剂压缩机外部的油量也增大，所以有对制冷剂  回路带来恶劣影响之患。 
特别是在冷冻库等的低温用的制冷剂循环装置中，由于使用通路阻力大的毛细管或节流量进一步扩大的膨胀阀等节流机构使得蒸发器中的制冷剂的蒸发温度成为更低温，所以有流入到这样的制冷剂回路内的油滞留在该节流机构中，从而节流机构闭塞之患。 
再者，在使用了二氧化碳制冷剂时，由于二氧化碳制冷剂相比于其它的制冷剂冷却能力低，所以节流机构的节流量进一步被扩大，容易产生如上所述的油的滞留，从而产生了对运转带来障碍的问题。 
但是，如本发明所述，通过在密闭容器12的容器主体12A形成辅助用配管100，并从该辅助用配管100在密闭容器12内直接密封制冷剂及油，能够在密封油时消除油流入到旋转压缩机10外部的不良现象。 
另外，由于能够在密闭容器12内可靠地密封所有的油，所以能够将密封于旋转压缩机10中的油密封量抑制在必要最小限。 
另外，如本实施例所述，通过将辅助用配管100形成在不与电动单元14及旋转压缩机构部18干涉的成为容器主体12A的电动单元14的上侧的位置，能够将制冷剂及油容易地密封于旋转压缩机10的密闭容器12内。 
接着，通过以上的结构，对旋转压缩机的动作进行说明。若经由端子20及未图示的配线对电动单元14的定子线圈28通电，则电动单元14起动，转子24旋转。通过该旋转，嵌合于与旋转轴16设为一体的上下偏心部42、44的滚筒46、48在上下驱动缸38、40内偏心旋转。 
由此，经由制冷剂导入管94及在下部支承构件56上形成的吸入通路60，从吸入口161由下驱动缸40吸入到低压室侧的低压的制冷剂气体，因滚筒48和未图示的叶片的动作而被压缩成为中间压，并从下驱动缸40的高压室侧经过未图示的喷出口喷出到喷出消声室64内。 
喷出到喷出消声室64内的中间压的制冷剂气体，穿过与该喷出消声室64内连通的制冷剂导入管92，经由在上部支承构件54上形成的吸入通路58，从吸入口160吸入到上驱动缸38的低压室侧。 
另一方面，吸入到上驱动缸38内的中间压的制冷剂气体，通过滚筒46和未图示的叶片的动作进行第二级压缩而成为高温高压的制冷剂气体，并从上驱动缸38的高压室侧穿过未图示的喷出口内喷出到在上部支承构  件54上形成的喷出消声室62。 
然后，喷出到喷出消声室62内的制冷剂经由未图示的连通路喷出到密闭容器12内之后，通过电动单元14的间隙向密闭容器12内上侧移动，并从与该密闭容器12上侧连接的制冷剂喷出管96喷出到旋转压缩机10的外部。再有，通过使喷出到密闭容器12内的制冷剂通过该电动单元14的间隙，并从与密闭容器12的上侧连接的制冷剂喷出管96喷出到旋转压缩机10的外部，能够在通过该电动单元14的间隙的过程中，使混入到制冷剂气体内的油从制冷剂气体分离。由此，能够尽量降低喷出到旋转压缩机10的外部的油量。 
如以上所详述，通过本发明的辅助用配管100，能够对旋转压缩机10的密闭容器12内直接密封制冷剂及油，所以能够消除密封油时油流入到旋转压缩机10外部，对回路带来恶劣影响的不良现象。另外，由于能够在密闭容器12内可靠地密封所有的油，所以能够将密封于旋转压缩机10中的油密封量抑制在最小限。 
总之，能够提高具备该旋转压缩机10的制冷剂循环装置110的可靠性及性能。 
再有，在本实施例中，作为制冷剂压缩机使用具备第一及第二旋转压缩单元32、34的内部高压型的旋转压缩机10进行了说明，但本发明的制冷剂压缩机转子并不限定于此，只要是在密闭容器内具备驱动单元和压缩单元，并由压缩单元压缩制冷剂的压缩机，则无论何种压缩机均能够适用本发明。另外，在实施例中使用旋转轴为纵置型的纵型压缩机进行了说明，不过当然也可适用于旋转轴为横置型的横型压缩机。 
另外，在实施例中将辅助用配管100设在成为电动单元14的上侧的容器主体12A上，但本发明的辅助用配管并不限定于本实施例的位置，只要是不与驱动单元及压缩单元干涉的位置即可。 
此外，作为旋转压缩机的制冷剂使用了二氧化碳，但使用其它的制冷剂本发明也依然有效。 

Claims (3)

1.一种制冷剂压缩机，其在密闭容器内具备驱动单元、和由该驱动单元驱动的压缩单元，并将由该压缩单元压缩的制冷剂喷出到所述密闭容器外，该制冷剂压缩机的特征在于，
具备：贮油部，其构成于所述密闭容器内底部；和
辅助用配管，其安装于所述密闭容器，并用于在该密闭容器内密封制冷剂及油，
所述密闭容器具备呈纵长圆筒状的容器主体、和闭塞该容器主体的上端开口的端盖，
所述压缩单元收纳于所述容器主体内下部，所述驱动单元收纳于所述容器主体内上部，所述贮油部构成于所述容器主体内底部，并且
所述辅助用配管安装于所述驱动单元上侧的所述容器主体。
2.一种制冷剂循环装置，其特征在于，
具备制冷剂回路，该制冷剂回路通过配管连接如权利要求1所述的制冷剂压缩机、散热器、节流机构及蒸发器而构成。
3.根据权利要求2所述的制冷剂循环装置，其特征在于，
作为所述制冷剂使用二氧化碳。
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