JP6680594B2 - 密閉型二段圧縮機、及び圧縮機システム - Google Patents
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Description
しかしながら、例えば二酸化炭素のようなガスを圧縮する場合、ハウジング内は非常に高圧となるためハウジングの耐圧性能を高くする必要がある。この場合、ハウジング内の油量不足を解消しようとして仮にハウジングの内容積を大きくすると、これに伴ってハウジングの肉厚を大きくしなければならない。この結果、密閉型二段圧縮機が大型化したり、重量が増加する等の問題が生じてしまう。
さらに、油落し部はオイルポットに接続されてオイルポットを経由してハウジングの内部に油を戻すことができる。このため、油落し部を直接ハウジングに接続して油落し部から直接ハウジングの内部に油を戻す場合に比べて、油を戻す際に、ハウジングの内部のガスの流れによってハウジングの内部に戻した油が巻き上げられてしまうことを抑制できる。よって、巻き上げられた油が高段側圧縮部を通過してハウジングの外部に吐出されてしまうことを回避できる。この結果、システム内の油循環量(OC%)を低減することが可能となる。
さらに、油戻し部はオイルポットに接続されてオイルポットを経由してハウジングの内部に油を戻すことができる。このため、油戻し部を直接ハウジングに接続して油戻し部から直接ハウジングの内部に油を戻す場合に比べて、油を戻す際に、ハウジングの内部のガスの流れによってハウジングの内部に戻した油が巻き上げられてしまうことを抑制できる。よって、巻き上げられた油が高段側圧縮部を通過してハウジングの外部に吐出されてしまうことを回避できる。この結果、システム内の油循環量(OC%)を低減することが可能となる。
ここで、加熱されたオイルポットと、ハウジングへ直接噴きこむガス(インジェクションガス)との間でガス熱交換部によって熱交換を行うことで、ガスを加熱した状態でハウジングへ噴き込むことが可能となる。従って、加熱不足により液冷媒がインジェクションされるのを抑制でき、圧縮機の信頼性を向上することができる。
ここでアキュムレータ熱交換部によって、加熱されたオイルポットと、アキュムレータとの間で熱交換を行うことで、低段側圧縮部へガスを供給する前にアキュムレータで事前にガスを加熱することが可能となる。よって液冷媒が吸入されるのを抑制でき、圧縮機の信頼性を向上することができる。
さらに、均油管によって複数の密閉型二段圧縮機におけるオイルポット同士で、油の受け渡しが可能となる。よって、圧縮機システム全体で、ハウジング内部の油量不足を解消することができ、圧縮機システムの信頼性を向上することができる。
さらに、均油管はオイルポットに接続されており、オイルポットを経由してハウジングの内部に油を供給することができる。このため、均油管を直接ハウジングに接続して均油管から直接ハウジングの内部に油を供給する場合に比べて、油を供給する際に、ハウジングの内部のガスの流れによってハウジングの内部に供給した油が巻き上げられてしまうことを抑制できる。よって、巻き上げられた油が高段側圧縮部を通過してハウジングの外部に吐出されてしまうことを回避できる。この結果、システム内の油循環量(OC%)を低減することが可能となる。
図1に示すように、圧縮機システム1は、複数の密閉型二段圧縮機2(以下、二段圧縮機2とする)と、これら二段圧縮機2同士を接続する均油管3とを備えている。
ここで固定スクロール51には、ロータリ圧縮機12で圧縮されてハウジング11の中間圧空間MC内に吐出された冷媒Rを圧縮室C2内に吸入する不図示の吸入孔が形成されている。圧縮室C2で圧縮された冷媒Rは、固定スクロール51の吐出孔52aを通じて、ディスチャージカバー60内の吐出空間DCを通じて、ハウジング11を貫通して吐出空間DCに開口して設けられた吐出管34からハウジング11の外部へ吐出される。
そしてオイルポット17には、オイルセパレータ71とオイルポット17とを接続する油戻し管(油戻し部)73が設けられている。
油戻し管73は、オイルセパレータ71で分離された油Aをオイルポット17へ導入可能としている。油戻し管73は、オイルポット17内の油溜まりO2の液面よりも上方でオイルポット17の内部に開口している。
例えば冷媒熱交換部74は、流体Fをオイルポット17の壁面と、噴込管35に接続される冷媒供給源75との間で循環させることで、オイルポット17と噴込管35からスクロール圧縮機13に噴き込む冷媒R1の加熱を行う。
ここで均油管3の開口位置は、オイルポット17内への油Aの初期封入時の油溜まりO1の液面位置よりも上方に位置しているとよい。
例えば、オイルポット17はアキュムレータ16と隣接して配置されていてもよい。これにより、ハウジング11にオイルポット17を取り付けるためのブラケット37bと、ハウジング11にアキュムレータ16を取り付けるためのブラケット37aとを共通化することができる。よって、二段圧縮機2の製造の容易化や、コストダウンが可能となる。
2…密閉型二段圧縮機
3…均油管
11…ハウジング
12…ロータリ圧縮機(低段側圧縮部)
13…スクロール圧縮機(高段側圧縮部)
14…電動モータ
15…回転軸
16…アキュムレータ
17…オイルポット
21…本体部
22…上部蓋部
23…下部蓋部
31…上部軸受
31a…軸受流路
32A、32B…下部軸受
33…吸入管
34…吐出管
35…噴込管
36…落し管用開口
37a…ブラケット
37b…ブラケット
38…ロータ
39…ステータ
41…偏心軸部
42…ピストンロータ
44…シリンダ
44a…吸入孔
48…ボルト
51…固定スクロール
52…端板
52a…吐出孔
53…固定ラップ
56…偏心軸部
57…旋回スクロール
58…端板
59…旋回ラップ
60…ディスチャージカバー
61…ポット本体部
62…ポット上蓋部
63…ポット下蓋部
67…下部接続管
68…上部接続管
69…センサ取付部
70…ボルト
71…オイルセパレータ
72…油落し管(油落し部)
73…油戻し管(油戻し部)
74…冷媒熱交換部(ガス熱交換部)
75…冷媒供給源
77…アキュムレータ熱交換部
81…温度センサ
82…液面センサ
82a、82b…計測部
C1…圧縮室
C2…圧縮室
MC…中間圧空間
DC…吐出空間
O1…油溜まり
O2…油溜まり
F…流体
R…冷媒
R1…冷媒
A…油
X…軸線
Claims (8)
- 内部の下部に油溜まりを有するハウジングと、
前記ハウジングの内部で、ガスを圧縮して該ハウジングの内部の中間圧空間に吐出する低段側圧縮部と、
前記ハウジングの内部で、前記低段側圧縮部の上方に配置されて、該低段側圧縮部から吐出された前記中間圧空間のガスをさらに圧縮する高段側圧縮部と、
内部に油を貯留可能なオイルポッドと、
該オイルポッドの下部と前記ハウジングの前記油溜まりとを接続する下部接続管と、
前記オイルポッドの上部と前記ハウジング内の前記油溜まりの上方の前記中間圧空間とを接続する上部接続管と、
前記オイルポットと前記ハウジングにおける前記高段側圧縮部に対応する位置とを接続して、前記高段側圧縮部からの油を前記オイルポットへ導入可能とする油落し部と、
を備える密閉型二段圧縮機。 - 前記高段側圧縮部から吐出されたガスから油を分離するオイルセパレータと、
前記オイルセパレータと前記オイルポットとを接続して、前記オイルセパレータからの油を前記オイルポットへ導入可能とする油戻し部と、
をさらに備える請求項1に記載の密閉型二段圧縮機。 - 前記オイルポットの熱によって、前記ハウジングへ噴きこむガスを加熱するガス熱交換部をさらに備える請求項2に記載の密閉型二段圧縮機。
- ガスから液相を分離して気相を前記低段側圧縮部に供給するアキュムレータと、
前記オイルポットの熱によって、前記アキュムレータを加熱するアキュムレータ熱交換部と、
をさらに備える請求項2又は3に記載の密閉型二段圧縮機。 - 前記アキュムレータと前記オイルポットとが隣接して配置されている請求項4に記載の密閉型二段圧縮機。
- 前記オイルポットに設けられ、前記ハウジングにおける前記油溜まりの位置に接続される接続管を備えて、前記オイルポットの内部が前記油溜まりの位置で前記ハウジングの内部に連通し、
前記接続管の外周面には、油の温度を計測する温度センサを設置するセンサ取付部が設けられている請求項1から5のいずれか一項に記載の密閉型二段圧縮機。 - 前記オイルポットに設けられ、該オイルポット内の油の液面の高さを計測する液面センサをさらに備える請求項1から6のいずれか一項に記載の密閉型二段圧縮機。
- 複数の請求項1から7のいずれか一項に記載の密閉型二段圧縮機と、
各々の前記密閉型二段圧縮機における前記オイルポット同士を接続する均油管と、
をさらに備える圧縮機システム。
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