JP2007327691A

JP2007327691A - 圧縮機

Info

Publication number: JP2007327691A
Application number: JP2006158793A
Authority: JP
Inventors: Masami Negishi; 正美根岸
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2007-12-20

Abstract

【課題】冷凍サイクルまたはヒートポンプサイクルが構成された装置にアキュムレータを設けることなく、液圧縮を防止することのできる圧縮機を提供する。
【解決手段】冷媒吸入口１３からハウジング１０内に流入した冷媒と圧縮部２０から吐出される冷媒とを熱交換するようにしたので、冷媒吸入口１３からハウジング１０内に流入した冷媒に含まれる液体の冷媒を蒸発させてから圧縮部２０に流入させることができ、冷凍サイクルまたはヒートポンプサイクルが構成された装置にアキュムレータを設けることなく、圧縮部２０における液圧縮を防止することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷媒を圧縮するための圧縮部と圧縮部を駆動する電動機を密閉容器内に備えた圧縮機に関するものである。

従来、この種の圧縮機としては、冷媒吸入口と冷媒吐出口を有するハウジングと、冷媒吸入口からハウジング内に流入した冷媒を圧縮する圧縮部とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−１３３７７１号公報

ところで、前記圧縮機の圧縮部において、液体の冷媒の圧縮を防止するためには、圧縮機の冷媒吸入側の冷媒回路にアキュムレータを設け、アキュムレータにおいて気体の冷媒と液体の冷媒とを分離して気体の冷媒のみを圧縮機に吸入させている。

この場合、圧縮機の冷媒吸入側の冷媒回路にアキュムレータを設置するためのスペースを確保しなければならず、冷凍サイクルまたはヒートポンプサイクルを備える装置の小型化を図ることが困難となっている。

本発明の目的とするところは、冷凍サイクルまたはヒートポンプサイクルが構成された装置にアキュムレータを設けることなく、液圧縮を防止することのできる圧縮機を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、冷媒吸入口と冷媒吐出口を有するハウジングと、冷媒吸入口からハウジング内に流入した冷媒を圧縮する圧縮部とを備えた圧縮機において、前記冷媒吸入口からハウジング内に流入した冷媒と圧縮部から吐出された冷媒とを熱交換する熱交換手段を備えている。

これにより、冷媒吸入口からハウジング内に流入した冷媒が圧縮部から吐出された冷媒によって加熱されることから、冷媒吸入口からハウジング内に流入した冷媒に含まれる液体の冷媒が蒸発して気体の冷媒となって圧縮部に流入する。

本発明によれば、冷媒吸入口からハウジング内に流入した冷媒に含まれる液体の冷媒を蒸発させてから圧縮部に流入させることができるので、冷凍サイクルまたはヒートポンプサイクルが構成された装置にアキュムレータを設けることなく、圧縮部における液圧縮を防止することが可能となる。

図１は本発明の一実施形態を示すもので、圧縮機の断面図である。

この圧縮機は、縦長形状ハウジング１０と、ハウジング１０内の上部に設けられ、吸入した冷媒を圧縮する圧縮部２０と、ハウジング１０内の圧縮部２０の下方に設けられ、圧縮部２０を駆動させる電動機３０とを備えた密閉型圧縮機である。また、この圧縮機は、図示しない冷媒回路に二酸化炭素を冷媒として流通させるようになっている。

ハウジング１０は、中心軸が上下方向に向くように配置された円筒状の部材からなるハウジング本体１１と、ハウジング本体１１の上端開口及び下端開口を閉鎖する半球形状に形成された一対のキャップ１２とからなる。ハウジング本体１１の上端開口を閉鎖するキャップ１２には、図示しない蒸発器から流出した冷媒を吸入するための冷媒吸入口１３が設けられている。また、ハウジング本体１１の上下方向略中央部の周面には、圧縮部２０において圧縮した冷媒を吐出するための冷媒吐出口１４が設けられている。

圧縮部２０は、ハウジング本体１１の上部にハウジング１０内を上下に仕切るように固定された固定スクロール部材２１と、固定スクロール部材２１の下方に設けられ、固定スクロール部材２１に対して自転することなく旋回可能な可動スクロール部材２２とを有している。

固定スクロール部材２１は、中心軸を上下に向けた円板状に形成された部材からなり、下面側に渦巻体が設けられている。固定スクロール部材２１の径方向外側の上面側には、圧縮する冷媒を吸入するための冷媒吸入孔２１ａが設けられ、固定スクロール部材２１の径方向中央部の上面側には、圧縮した冷媒を吐出するための冷媒吐出孔２１ｂが設けられている。

可動スクロール部材２２は、固定スクロール２１と対向する円板状に形成された部材からなり、上面側に渦巻体が設けられている。可動スクロール部材２２の下面側には、上下に延びる駆動シャフト２３の上端が連結され、駆動シャフト２３の回転により可動スクロール部材２２が旋回するようになっている。

駆動シャフト２３は、上端側がハウジング１０内を上下に仕切るように設けられた上部フレーム２４によって回転自在に支持され、下部側がハウジング１０内を上下に仕切るように設けられた下部フレーム２５によって回転自在に支持されている。

電動機３０は、駆動シャフト２３に固定された永久磁石からなるロータ３１と、ロータ３１を囲むように設けられ、ハウジング本体１１に固定されたステータ３２とを有している。ステータ３２は、複数の電磁鋼板をハウジング１０の中心軸方向に積層することにより設けられたステータコア３２ａと、ステータコア３２ａに巻き付けられたコイル３２ｂとを有している。

ハウジング１０内には、固定スクロール部材２１の上方に設けられ、圧縮部２０において圧縮された冷媒が吐出される冷媒吐出空間としての第１の空間１５と、上部フレーム２４と下部フレーム２５との間に設けられ、電動機３０が設置された第２の空間１６と、下部フレーム２５の下方に設けられ、ハウジング１０内の摺動部を潤滑するための潤滑油が貯留される第３の空間１７とが形成されている。

第１の空間１５と第２の空間１６は、固定スクロール部材２１及び上部フレーム２４の径方向外側に設けられた連通路１８によって連通されている。

冷媒吸入口１３のハウジング１０内側と固定スクロール部材２１の冷媒吸入孔２１ａは、熱伝導性を有する冷媒吸入管１９によって接続されている。冷媒吸入管１９は、熱交換面積を大きくするために、第１の空間１５における配管長が長くなるように設けられている。

以上のように構成された圧縮機において、電動機３０に通電することにより駆動シャフト２３を回転させると、圧縮部２０において固定スクロール部材２１に対して可動スクロール部材２２が旋回する。これにより、冷媒吸入口１３からハウジング１０内に流入する冷媒は、冷媒吸入管１９を流通して圧縮部２０に流入し、固定スクロール部材２１及び可動スクロール部材２２の渦巻体の間で圧縮され、第１の空間１５に吐出される。第１の空間１５に吐出された冷媒は、連通路１８を流通して第２の空間１６に流入し、冷媒吐出口１４からハウジング１０外に流出する。

このとき、冷媒吸入管１９を流通する冷媒は、圧縮部２０において圧縮されて第１の空間１５に吐出された高温の冷媒と熱交換して加熱される。これにより、冷媒吸入口１３から吸入される冷媒中に含まれる液体の冷媒は、加熱されて蒸発するため、気体の冷媒として圧縮部２０に流入する。

このように、本実施形態の圧縮機によれば、冷媒吸入口１３からハウジング１０内に流入した冷媒と圧縮部２０から吐出される冷媒とを熱交換するようにしたので、冷媒吸入口１３からハウジング１０内に流入した冷媒に含まれる液体の冷媒を蒸発させてから圧縮部２０に流入させることができ、冷凍サイクルまたはヒートポンプサイクルが構成された装置にアキュムレータを設けることなく、圧縮部２０における液圧縮を防止することが可能となる。

また、圧縮部２０において圧縮された冷媒が吐出される第１の空間１５と、第１の空間１５内に設けられ、冷媒吸入口１３と圧縮部２０の冷媒吸入孔２１ａを接続する熱伝導性を有する冷媒吸入管１９とによって、冷媒吸入口１３からハウジング１０内に流入した冷媒と圧縮部２０から吐出される冷媒とを熱交換するようにしたので、簡単な構造によって冷媒吸入口１３からハウジング１０内に流入した冷媒と圧縮部２０から吐出された冷媒とを熱交換することができ、製造コストの低減を図ることが可能となる。

図２は本発明の他の実施形態を示すもので、圧縮機の断面図である。尚、前記実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。

この圧縮機は、熱伝導性を有する仕切部材４１によって第１の空間１５を仕切ることにより、冷媒吸入口１３と圧縮部２０の冷媒吸入孔２１ａとを連通する冷媒吸入空間１５ａと、圧縮部２０の冷媒吐出孔２１ｂと連通路１８とを連通する冷媒吐出空間１５ｂとが設けられている。また、冷媒吸入口１３は、仕切部材４１の上方に設けられている。更に、冷媒吸入孔２１ａには、端部が冷媒吸入空間１５ａの上部に位置する分離管４２が接続されている。

以上のように構成された圧縮機において、冷媒吸入口１３からハウジング１０内に流入する冷媒は、冷媒吸入空間１５ａを流通した後に分離管４２を流通して圧縮部２０に流入し、固定スクロール部材２１及び可動スクロール部材２２の渦巻体の間で圧縮され、冷媒吐出空間１５ｂに吐出される。冷媒吐出空間１５ｂに吐出された冷媒は、連通路１８を流通して第２の空間１６に流入し、冷媒吐出口１４からハウジング１０外に流出する。

このとき、冷媒吸入口１３から冷媒吸入空間１５ａに流入した冷媒は、仕切部材４１を介して冷媒吐出空間１５ｂを流通する高温の冷媒と熱交換して加熱される。また、冷媒吸入口１３から冷媒吸入空間１５ａに流入した冷媒は、冷媒吸入空間１５ａの上部に位置する分離管４２の端部から圧縮部２０に吸入されるため、液体の冷媒は下部に溜り、気体の冷媒のみが圧縮部２０に吸入される。これにより、冷媒吸入口１３から冷媒吸入空間１５ａに流入する冷媒中に含まれる液体の冷媒は、加熱されて蒸発するため、気体の冷媒として圧縮部２０に流入する。また、冷媒吸入空間１５ａにおいて加熱されても液体として残る冷媒は、下部に溜るため、圧縮部２０に液体の冷媒が流入することはない。

このように、本実施形態の圧縮機によれば、冷媒吸入口１３から冷媒吸入空間１５ａに流入した冷媒と圧縮部２０から吐出される冷媒とを熱交換するようにしたので、冷媒吸入空間１５ａに流入した冷媒に含まれる液体の冷媒を蒸発させてから圧縮部２０に流入させることができ、冷凍サイクルまたはヒートポンプサイクルが構成された装置にアキュムレータを設けることなく、圧縮部２０における液圧縮を防止することが可能となる。

また、熱伝導性を有する仕切部材４１によって第１の空間１５を仕切ることにより、冷媒吸入口１３と圧縮部２０の冷媒吸入孔２１ａとを連通する冷媒吸入空間１５ａと、圧縮部２０の冷媒吐出孔２１ｂと連通路１８とを連通する冷媒吐出空間１５ｂとが設けられているので、簡単な構造によって冷媒吸入口１３から冷媒吸入空間１５ａ内に流入した冷媒と圧縮部２０から吐出された冷媒とを熱交換することができ、製造コストの低減を図ることが可能となる。

また、冷媒吸入空間１５ａ内に流入した冷媒を気体の冷媒と液体の冷媒に分離し、気体の冷媒のみを圧縮部２０に流通させるようにしたので、冷媒吸入空間１５ａにおいて加熱されても液体として残る冷媒が圧縮部２０に流入することを防止することができ、圧縮部２０における液圧縮を確実に防止することが可能となる。

また、端部が冷媒吸入空間１５ａの上部に位置する分離管４２を冷媒吸入孔２１ａに接続することにより、冷媒吸入空間１５ａ内に流入した冷媒を気体の冷媒と液体の冷媒に分離し、気体の冷媒のみを圧縮部２０に流通させるようにしたので、簡単な構成により気体の冷媒と液体の冷媒を分離することができ、製造コストの低減を図ることが可能となる。

本発明の一実施形態を示す圧縮機の断面図本発明の他の実施形態を示す圧縮機の断面図

符号の説明

１０…ハウジング、１５…第１の空間、１５ａ…冷媒吸入空間、１５ｂ…冷媒吐出空間、１９…冷媒吸入管、２０…圧縮部、４１…仕切部材、４２…分離管。

Claims

冷媒吸入口と冷媒吐出口を有するハウジングと、冷媒吸入口からハウジング内に流入した冷媒を圧縮する圧縮部とを備えた圧縮機において、
前記冷媒吸入口からハウジング内に流入した冷媒と圧縮部から吐出された冷媒とを熱交換する熱交換手段を備えた
ことを特徴とする圧縮機。
前記熱交換手段を、圧縮部において圧縮された冷媒が吐出される冷媒吐出空間と、冷媒吐出空間内に設けられ、冷媒吸入口と圧縮部の冷媒吸入側を接続する熱伝導性を有する冷媒吸入管とから構成した
ことを特徴とする請求項１記載の圧縮機。
前記熱交換手段を、冷媒吸入口と圧縮部の冷媒吸入側を連通する冷媒吸入空間と、冷媒吸入空間と熱伝導性を有する部材を介して隣接するように設けられ、圧縮部において圧縮された冷媒が吐出される冷媒吐出空間とから構成した
ことを特徴とする請求項１記載の圧縮機。
前記冷媒吸入口から冷媒吸入空間内に流入した冷媒を、気体の冷媒と液体の冷媒に分離し、気体の冷媒のみを圧縮部に導く気液分離手段を備えた
ことを特徴とする請求項３記載の圧縮機。
前記気液分離手段を、冷媒吸入空間の圧縮部の冷媒吸入側に接続され、端部が冷媒吸入空間の上部に位置する分離管によって構成した
ことを特徴とする請求項４記載の圧縮機。
前記冷媒として二酸化炭素を用いた
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の圧縮機。