制冷剂压缩机及热泵装置制造方法
【专利摘要】制冷剂压缩机(110)，具有密闭容器(8)、压缩机构(3)、电动机(9)和油储藏部(50)；压缩机构(3)被收纳在密闭容器(8)内，吸入并压缩制冷剂；电动机(9)被收纳在密闭容器(8)内，对压缩机构(3)进行驱动；油储藏部(50)形成在密闭容器(8)内的下部，对润滑油进行储藏；密闭容器(8)内是制冷剂吸入压环境；在被储藏于油储藏部(50)的润滑油与刚从压缩机构(3)排出的高压制冷剂之间进行热交换。
【专利说明】制冷剂压缩机及热泵装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及制冷剂压缩机及热泵装置，特别是涉及在冷冻冷藏箱、空调机或热水供给机等热泵装置中使用的制冷剂压缩机、以及使用该压缩机的热泵装置。
【背景技术】
[0002]近年来，在制冷剂压缩机中，从谋求防止全球暖化的观点出发，需要对使用的氟利昂制冷剂量进行削减的技术、使用臭氧层破坏系数为零、全球暖化系数小的可燃性制冷剂的技术。
[0003]特别是制冷剂特性优越的烃类制冷剂(以下称为“HC制冷剂”)受到期待。HC制冷剂，从滑动部润滑性能、漏出密封性能、理论COP的观点出发，具备与氟利昂制冷剂同等的制冷剂特性，使用了异丁烷的冷冻冷藏箱已经批量生产，但从可燃性制冷剂的危险性出发，制冷剂容许充填量受国际标准限制。例如，根据IEC标准，需要将可充填在家庭用空调机中的烃类制冷剂量削减到约150g以内。
[0004]因此，作为解决制冷剂容许充填量的限制的手段，报告了以下内容，S卩，PAG(聚亚烷基二醇)与HC制冷剂(R290)的相溶性低，通过将PAG用作润滑油，能够减小制冷剂充填量(不再需要预见在润滑油中的溶解量而额外地封入制冷剂量)(例如，参照非专利文献I)。
[0005]另外，公开了一项发明，在该发明中，通过使用与HC制冷剂的相溶性低的油(非相溶油化)作为润滑油，并且，使储藏润滑油的密闭壳体(密闭容器)内成为制冷剂吸入压环境(低压壳体化)，减小HC制冷剂相对于润滑油的溶解量(例如，参照专利文献I)。
[0006]另外，还存在一个问题，即，如果使用相对于HC制冷剂具有非相溶性的润滑油，则被带出到了冷冻循环中的润滑油不能充分地返回到压缩机内。为了解决此问题，公开了一项发明，该发明采用高压壳体型压缩机或中间压型压缩机，使用具有HC制冷剂容易溶解的性质的石蜡系矿物油作为润滑油，设置在压缩机的运转中对压缩机内的润滑油进行加热的加热机构，使溶解在润滑油中的制冷剂量降低(例如，参照专利文献2)。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开平8300224号公报(第2-3页，图1)
[0010]专利文献2:日本特开平11-294877号公报(第3_4页，图3)
[0011]非专利文献
[0012]非专利文献1:高桥仁“制冷剂/冷冻机油混合物的特性”，日本冷冻空调工业协会主办，替代制冷剂与环境国际研讨会2002论文集第160-164页
【发明内容】
[0013]发明所要解决的课题
[0014]然而，在专利文献I中，虽然公开了在削减制冷剂在润滑油中的溶解量方面，非相溶油化和低压壳体化是有效的手段，但没有考虑
【发明者】等在下述试验评价等中发现的那样的、由在低压壳体形式的压缩机中的运转状态的变化导致的润滑油的动力粘度变化的大小。
[0015]另外，专利文献2也仅是记载了高压壳体或中间压形式的压缩机，没有考虑低压壳体化。
[0016]于是，关于低压壳体形式的压缩机，通过与高压壳体形式的压缩机进行性能比较的下述试验评价等，以下那样的课题变得明确。
[0017](试验条件)
[0018]
【发明者】等为了提出由低压壳体化和非相溶油化带来的新的课题，使用R290作为HC制冷剂，实施了 1.5马力级的低压壳体型回转式压缩机和高压壳体型回转式压缩机的性能试验。
[0019]图11是整理这样的性能试验的条件(以下称为“压缩机试验条件”)的图，关于(a) ASHRAE-T条件、(b)额定制冷试验条件、(c)中间制冷试验条件、(d)额定制热试验条件、(e)中间制冷试验条件、(f)欧洲热水供给制热A2W35条件以及(g)中国GB条件的8个条件分别实施。
[0020]此时，在压缩机壳体底上安装粘度计(剑桥公司在线式粘度计1600)，使用R290作为HC制冷剂，关于作为润滑油的相溶性高的环烷系矿物油(匪100)和含E050%的相溶性低的PAG油的2个水平，测定了各运转时的油动力粘度。
[0021](R290和环烷系矿物油)
[0022]图12是使用R290作为HC制冷剂，使用相溶性高的环烷系矿物油(NM100)作为润滑油，实施了上述各试验的情况下的测定结果，表示该润滑油的动力粘度变化。
[0023]如图12所示的那样，在低压壳体型压缩机的情况下，与高压壳体型压缩机相比，油动力粘度高，例如额定制热运转时达到约5倍，机械损失变得非常大。并且，油动力粘度变动幅度也大，最大值(中间制冷试验条件时)与最小值(额定制热试验条件时)的比率达到约7倍，所以，难以进行在宽范围的条件下兼顾轴承耐久性确保和机械损失减小的设计。
[0024]这样在低压壳体型压缩机中使用HC制冷剂、使用相溶性高的环烷系矿物油等矿物油作为润滑油的情况下，得知存在以下问题，即，油动力粘度变动幅度大，难以进行在宽范围的条件下兼顾轴承耐久性确保(希望粘度大)和机械损失减小(希望粘度小)的设计。
[0025](R290 和 PAG 油)
[0026]图13是将润滑油更换成含E050%的相溶性低的PAG油(在这里，使用粘度是VG22的该PAG油)实施了同样的试验的结果，表示该润滑油的动力粘度变化。
[0027]如图13所示的那样，在低压壳体型压缩机的情况下，与高压壳体型压缩机相比，油动力粘度在额定制热运转时是约2.5倍，另外，作为油动力粘度变动幅度的最大值(中间制热试验条件时)与最小值(中间制冷试验条件)的比率是约2倍。
[0028]这样在低压壳体型压缩机中使用HC制冷剂、使用相溶性低的PAG油作为润滑油的情况下，油动力粘度变动幅度与使用环烷系矿物油等矿物油作为润滑油的情况相比变小。
[0029]另外，关于HC制冷剂与PAG油的溶解度，在非专利文献I中示出了 R290(丙烷)制冷剂与主要的润滑油(矿物油、POE油、PAG油)的溶解度曲线，从这些溶解度曲线可以得知，烷基二醇(PAG)油相对于HC制冷剂的相溶性低，与矿物油等相溶性的油相比，制冷剂溶解度的变化小，可削减HC制冷剂封入量。
[0030]通过这样在低压壳体中使用相对于HC制冷剂的相溶性低的PAG油作为润滑油，与使用矿物油作为润滑油的情况相比，能够减小油动力粘度变动幅度，另外，通过非相溶油化及低压壳体化能够减小HC制冷剂在润滑油中的溶解量(能够减小制冷剂充填量)。
[0031]然而，从确保兼顾轴承耐久性确保和机械损失减小的设计的自由度的观点出发，需要进一步减小PAG的油动力粘度变动幅度。
[0032]另外，如果增加PAG油中的EO(环氧乙烷)含有量，则能够降低相对于HC制冷剂的相溶性(能够减小制冷剂充填量)，但由此产生润滑磨损性能降低，特别是在50%以上时产生润滑磨损性能急剧降低的问题。因此，作为对增加EO含有量导致的润滑磨损性能的降低的对策，需要对PAG的油动力粘度进行控制的某种手段。
[0033]另外，如果降低PAG油中的平均分子量，则能够降低标准状态的粘度，但另一方面，挥发性变高，燃点降低。在VG18(IS0粘度标准)下，燃点是183°C，VG18是在实际应用中能使用的粘度的极限。从这样的PAG油的标准状态的粘度降低的极限出发，也需要对PAG的油动力粘度进行控制的某种手段。
[0034](制冷剂溶解度的变化范围)
[0035]图14是在低压壳体型的情况下和高压壳体型的情况下比较了相对于温度及压力的制冷剂溶解度的变化范围的图。
[0036]图15是在低压壳体型的情况下和高压壳体型的情况下比较了制冷剂溶解时的油动力粘度的变化范围的图。
[0037]—般地，如图14所示的那样，对制冷剂溶解度与压力的关系进行表示的曲线图关于各不同的温度条件表示压力O时制冷剂溶解度成为O的对数曲线。即，在使储藏润滑油的密闭壳体(密闭容器)内为制冷剂排出压环境的高压壳体型的情况下，如果压缩机的排出压条件变化，则储藏在密闭壳体(密闭容器)内的油的压力和温度变化。另一方面，在低压壳体型的情况下，如果压缩机的吸入压条件变化，则储藏在密闭壳体(密闭容器)内的油的压力和温度变化。
[0038]从图14的那样的能够用对数曲线表示的制冷剂溶解度曲线的特性看，在低温低压侧，压力和温度变化的低压壳体型与高压壳体型相比，对制冷剂溶解度施加的影响更大，制冷剂溶解度变化也更大。其结果，如图5所示那样，油动力粘度变化范围也是在低压壳体型中比在高压壳体型中更大。
[0039]如以上那样，为了应对低压壳体化和非相溶油化，提出以下那样的新的课题。
[0040](I)作为减小HC制冷剂的制冷剂溶解度的手段，虽然使用非相溶性的PAG油是有效的，但PAG油实际上不能制造粘度比VG18低的油。因此，为了使轴承设计适当化、减小机械损失，需要对PAG油的物性进行控制的其它的手段。
[0041](2)并且，在使用低压壳体形式的情况下，储藏在密闭壳体(密闭容器)内的油的制冷剂溶解度和动力粘度容易变化。因此，为了使轴承设计适当化、减小机械损失，需要对油物性进行控制的新的手段。
[0042]本发明就是为了解决上述那样的课题而作出的，其目的在于获得一种制冷剂压缩机及热泵装置，该制冷剂压缩机及热泵装置能够在低压壳体形式的压缩机中减小制冷剂的油中溶解度，削减制冷剂封入量，并且，能够改善压缩机效率。
[0043]用于解决课题的手段
[0044]本发明的制冷剂压缩机的特征在于:具有低压壳体型的密闭容器、压缩机构、电动机和油储藏部；
[0045]该压缩机构收纳在该密闭容器内，吸入并压缩制冷剂；
[0046]该电动机收纳在上述密闭容器内，对上述压缩机构进行驱动；
[0047]该油储藏部形成在上述密闭容器内的下部，对润滑油进行储藏；
[0048]所述制冷剂压缩机具有在储藏于上述油储藏部的润滑油与从上述压缩机构排出的高压制冷剂之间进行热交换的机构。
[0049]发明的效果
[0050]在本发明中，因为从压缩机构排出的高压制冷剂具有的热能被移交给储藏在油储藏部中的润滑油，所以，能够减小制冷剂的油中溶解度，因此，能够获得削减制冷剂封入量的效果和改善压缩机效率及热泵效率的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0051]图1是示意地说明本发明的实施方式I的制冷剂压缩机的纵剖视图。
[0052]图2是示意地说明本发明的实施方式2的热泵装置的结构图。
[0053]图3是示意地说明本发明的实施方式3的制冷剂压缩机的纵剖视图。
[0054]图4是示意地说明本发明的实施方式4的热泵装置的结构图。
[0055]图5是示意地说明本发明的实施方式5的制冷剂压缩机的纵剖视图。
[0056]图6是示意地说明本发明的实施方式6的热泵装置的结构图。
[0057]图7是示意地说明本发明的实施方式7的制冷剂压缩机的纵剖视图。
[0058]图8是示意地说明本发明的实施方式8的热泵装置的结构图。
[0059]图9是示意地说明本发明的实施方式9的制冷剂压缩机的纵剖视图。
[0060]图10是示意地说明本发明的实施方式10的热泵装置的结构图。
[0061]图11是低压壳体型和高压壳体型和性能试验的条件。
[0062]图12是说明本发明的实施方式6的密闭型电动压缩机的纵剖视图。
[0063]图13是将R290和环烷系矿物油作为润滑油的情况下的测定结果。
[0064]图14是表示相对于温度及压力的制冷剂溶解度的变化的测定结果。
[0065]图15是表示制冷剂溶解度与油动力粘度的关系的测定结果。
【具体实施方式】
[0066][实施方式I]
[0067]图1是示意地说明本发明的实施方式I的制冷剂压缩机的纵剖视图。另外，各部位是示意地描绘的部位，本发明不被限定于图示的形态。
[0068](低压壳体型2缸压缩机)
[0069]在图1中，制冷剂压缩机(以下称为“低压壳体型2缸压缩机”或“制冷剂压缩机” )110具有密闭容器8、设置在密闭容器8内的电动机9、由电动机9驱动的驱动轴6、分别对驱动轴6的两端进行支承的短轴侧轴承7a及长轴侧轴承7b、由第I (下侧)缸11构成的第I (下侧)压缩机构10、由第2 (上侧)缸21构成的第2 (上侧)压缩机构20，和对第I (下侧)缸11与第2 (上侧)缸21进行分隔的中间板5。
[0070]低压的制冷剂从压缩机吸入管I被吸入到密闭容器8内，在密闭容器8内移动，被从设置在密闭容器8内的第I (下侧)缸吸入管15吸引到第I (下侧)压缩机构10的第
I(下侧)缸压缩室I Ia中，并且，被从第2 (上侧)缸吸入管25吸引到第2 (上侧)压缩机构20的第2 (上侧)缸压缩室21a中。
[0071]然后，分别在第I (下侧)缸压缩室Ila及第2 (上侧)缸压缩室21a中被压缩了的制冷剂(以下称为“高压制冷剂”)，分别从第I (下侧)排出口 17及第2 (上侧)排出口27排出到第1(下侧)排出消声器空间32及第2 (上侧)排出消声器空间42中，分别与向密闭容器8外的制冷剂回路(未图示)引导的第I (下侧)排出流路35和第2 (上侧)排出流路45相连。另外，第I (下侧)排出消声器空间32由容器33形成，将两者合并称为第1(下侧)排出消声器31。
[0072]在第I (下侧)排出流路35及第2 (上侧)排出流路45上，分别设置有作为对流路阻力进行调整的压力调整机构的第I阀37及第2阀47，通过对各自的开度进行调节，适当地调整分别在第I (下侧)排出流路35及第2 (上侧)排出流路45中流动的制冷剂流量。
[0073]另外，第1(下侧)排出流路35在从第I (下侧)排出消声器空间32经由被设置在密闭容器8内的油储藏部50中的热交换机构36后，被向密闭容器8的外面引导。
[0074]在本发明的实施方式I的结构中，将2个压缩缸11、21分别从排出口 17、27排出的高压制冷剂向散热器102(参照图2)引导的排出路径30、40如上述的那样构成。其中，将在密闭容器内对润滑油进行加热的排出路径定义为第I。
[0075]在立式压缩机中，由于润滑油被储存在密闭容器8内的下部，所以，一般的结构是将配置于下侧的排出路径命名为第1，将配置于上侧的排出路径命名为第2。然而，也有时采用以下结构，即，将在密闭壳体内积极地进行热交换的排出路径命名为第1，第I排出路径与第2排出路径相比相对地配置于上侧。
[0076]热交换机构36配置在安装于驱动轴6的下端的油旋转泵51的吸入口附近，在热交换机构36与密闭容器8的外壁部之间配置用于阻断润滑油的流动的油包围机构55，谋求绝热。热交换机构36例如由制冷剂所流动的I个或2个以上的传热管和设置在该传热管上的多个散热板(翅片)构成，被浸溃在润滑油中。
[0077]第I (下侧)排出消声器空间32与第2 (上侧)排出消声器空间42由连通流路46连通。另外，连通流路46在轴向上贯通第I (下侧)缸11、第2(上侧)缸21和中间板5。另外，第2(上侧)排出消声器空间42由容器43形成，将两者合并称为上部排出消声器41。
[0078]例如，在低温环境条件下，存在如下问题，S卩，因吸入温度降低，储藏在密闭容器内中的油温降低，油粘度增加，压缩机的机械损失增加。
[0079]在本发明的实施方式I中，通过使第2阀47节流，将第I阀37打开，由第I压缩缸11压缩、从第I排出口 17排出到第I排出消声器空间32中的高压制冷剂，通过连通流路46向第2排出消声器空间42流动，所以，能够使流过第2 (上侧)排出流路45的流量减少，使流过第1(下侧)排出流路35的流量增加。即，因为通过热交换机构36的油的流量增力口，因此，通过与油的热交换量(热能的接收量)增加，油温上升，获得油粘度降低的效果。
[0080]根据以上说明，实施方式I的低压壳体型2缸压缩机110能够对油温进行控制，因此，制冷剂的油中溶解度和油动力粘度变动幅度变小，获得削减制冷剂封入量的效果和使压缩机效率提高的效果。
[0081]另外，因为在热交换机构36与密闭容器8的壁面之间载置有用于阻断润滑油的流动的油包围机构55，所以，在油包围机构55的内部，加热润滑油，防止热能向密闭容器8的外面的消散。
[0082]另外，作为润滑油，使用与烃类制冷剂的相溶性小的润滑油，例如，使用含有环氧乙烷的烷基二醇，以使在40°C、大气压下的动力粘度在18cSt以上。
[0083][实施方式2]
[0084]图2是示意地说明本发明的实施方式2的热泵装置的部分纵截面的结构图。另外，在与实施方式I相同的部分，标注与其相同的附图标记，省略一部分的说明。另外，各部位是示意地描绘的部位，本发明不被限定于图示的形态。
[0085](热泵热水供给器)
[0086]在图2中，热泵装置(以下称为“热泵热水供给器”)140具备主制冷剂回路120和利用流体回路130。主制冷剂回路120，通过制冷剂压缩机110、散热器102、膨胀阀103、蒸发器104、依次连结它们使制冷剂循环的制冷剂配管105来实现冷冻循环。
[0087]在这里，制冷剂压缩机110是在实施方式I中说明的低压壳体型2缸压缩机110，第I (下侧)排出流路35和第2 (上侧)排出流路45分别在第I阀37和第2阀47的下游侧(密闭容器8的外面)汇合。
[0088]而且，在散热器102中，通过使制冷剂压缩机110压缩了的制冷剂(高压制冷剂)与流过利用流体回路130的利用流体(在这里是水)进行热交换，制冷剂移交热能而被冷却，利用流体接收热能而被加热。即，利用流体回路130有效利用在散热器102中被加热了的利用流体。
[0089]此时，在热泵热水供给器140中，需要由高温排出所形成的高温沸腾运转。在此情况下，通过关闭第I阀37，打开第2阀47，能够使在第2 (上侧)排出流路45中流动的流量增加。即，能够将没有与油进行热交换的高温制冷剂供给到散热器102。
[0090]另一方面，在以正常的出水温度需要高输出的情况下，因为制冷剂压缩机110以高的转速进行动作，在排出部发生大的压力损失，所以，为了减小压力损失，使第I阀37及第2阀47全开地动作。
[0091]并且，为了减小由压力脉动所产生的噪声、振动，通过使在第1(下侧)排出消声器空间32与第2 (上侧)排出消声器空间42之间以反相位发生的压力脉动经由连通流路46相互地传播，可以获得减小压力脉动的振幅的效果。
[0092]另外，第I阀37及第2阀47的开度的控制，一面检测密闭容器8内的油温、密闭容器8的外壁温度或排出温度，一面能动地进行控制，或根据用途、环境条件，调整成平均地效率最高的开度。
[0093]根据以上说明，实施方式2的热泵热水供给器140具有实施方式I的低压壳体型2缸压缩机110，所以，能够减小制冷剂的油中溶解度和油动力粘度变动幅度，获得改善热泵效率的效果。
[0094][实施方式3]
[0095]图3是示意地说明本发明的实施方式3的制冷剂压缩机的纵截面。另外，在与实施方式I相同的部分，标注与其相同的附图标记，省略一部分的说明。另外，各部位是示意地描绘的部位，本发明不被限定于图示的形态。
[0096](低压壳体型2缸压缩机)
[0097]在图3中，制冷剂压缩机(以下称为“低压壳体型2缸压缩机”)210设置有油返回回路56。该油返回回路56，用于在从第I (下侧)排出流路35及第2 (上侧)排出流路45的一方或两方流出的制冷剂在制冷剂回路(未图示)中被进行了油分离后，将被分离了的油返回到第I (下侧)压缩机构10及第2 (上侧)压缩机构20中。
[0098]S卩，在低压壳体型2缸压缩机210中，与实施方式I所示的低压壳体型2缸压缩机110同样地，在第I (下侧)排出流路35从第I (下侧)排出消声器空间32经由被设置在密闭容器8内的油储藏部50中的热交换机构36后，被引导至密闭容器8的外面，在热交换机构36中润滑油被加热，所以，可获得削减制冷剂封入量的效果和改善压缩机效率的效果。
[0099]并且，通过对第I阀37及第2阀47的开度进行调节，适当地调整分别在第I排出流路35及第2排出流路45中流动的制冷剂流量，所以，为了减小在排出流路中的压力损失，可以使阀37、47全开，另一方面，在需要增大与油的热交换量、使油动力粘度减小、制冷剂溶解度减小的情况下，可进行使第I阀37全开、关闭第2阀47等调整，对制冷剂封入量的削减和压缩机效率的改善有效。
[0100]此时，为了获得通过对阀37、47进行开闭调整来调整与油的热交换量的功能，可配置连通流路46，使得从压缩缸排出的制冷剂在经由第I排出路径侧35的热交换机构36之前能够与第2排出路径汇合。
[0101][实施方式4]
[0102]图4是示意地说明本发明的实施方式4的热泵装置的部分纵截面的结构图。另外，在与实施方式3相同的部分，标注与其相同的附图标记，省略一部分的说明。另外，各部位是示意地描绘的部位，本发明不被限定于图示的形态。
[0103](热泵热水供给器)
[0104]在图4中，热泵装置240具备通过压缩机210、散热器102、膨胀阀103、蒸发器104和依次连结它们使制冷剂循环的制冷剂配管105来实现冷冻循环的主制冷剂回路220。此时，在压缩机210与散热器102之间设置油分尚器57。
[0105]而且，第I (下侧)排出流路35和第2 (上侧)排出流路45在第I阀37和第2阀的下游(密闭容器8的外面)汇合，暂时被引导至油分离器57内，油分离后的制冷剂被向散热器102引导。另一方面，被分离了的油，通过油返回回路56向第I (下侧)压缩机构10及第2 (上侧)压缩机构20供给(返回)。
[0106]根据以上说明，实施方式4的热泵装置240具有实施方式I的低压壳体型2缸压缩机110，所以，能够减小制冷剂的油中溶解度和油动力粘度变动幅度，获得改善热泵效率的效果。另外，也可按照实施方式2所示的热泵热水供给器140，将利用流体回路130与散热器102进行热连接。
[0107][实施方式5]
[0108]图5是示意地说明本发明的实施方式5的制冷剂压缩机的纵截面。另外，在与实施方式I相同的部分，标注与其相同的附图标记，省略一部分的说明。另外，各部位是示意地描绘的部位，本发明不被限定于图示的形态。
[0109](低压壳体型2缸压缩机)
[0110]在图5中，制冷剂压缩机(以下称为“低压壳体型2缸压缩机”)310，设置有在将经由压缩机吸入管I引导到密闭容器8内的低压制冷剂暂时引导到密闭容器8的外面后，向第I (下侧)缸压缩室Ila引导的第I (下侧)缸吸入管15和向第2 (上侧)缸压缩室21a引导的第2(上侧)缸吸入管25。因此，在以冷冻冷藏箱、制冷装置等的冷却为主的用途中，具有减小吸入加热损失的效果，与实施方式I所示出的相比优越。
[0111]另外，在构成使来自第1(下侧)压缩机构10的刚排出的压力脉动衰减的第1(下侧)排出消声器31的容器33上，设置散热用的多个翅片38，在第I排出路径35自身没有设置散热用的翅片。因此，与使用独立的热交换器(在第I排出路径35自身设置散热用的翅片的结构)相比，在低成本化和紧凑化方面有利。
[0112]S卩，在低压壳体型2缸压缩机310中，通过来自第I (下侧)排出消声器空间32及翅片38的传热，润滑油被加热，所以，可获得削减制冷剂封入量的效果和改善压缩机效率的效果。
[0113]并且，通过对第I阀37及第2阀47的开度进行调节，适当地调整分别在第I排出流路35及第2排出流路45中流动的制冷剂流量，所以，为了减小在排出流路中的压力损失，可使阀37、47全开，另一方面，在需要增大与油的热交换量、使油动力粘度减小、制冷剂溶解度减小的情况下，可进行使第I阀37全开、关闭第2阀47等调整，对制冷剂封入量的削减和压缩机效率的改善有效。
[0114][实施方式6]
[0115]图6是示意地说明本发明的实施方式6的热泵装置的部分纵截面的结构图。另外，在与实施方式5相同的部分，标注与其相同的附图标记，省略一部分的说明。另外，各部位是示意地描绘的部位，本发明不被限定于图示的形态。
[0116](热泵热水供给器)
[0117]在图6中，热泵装置340具备通过压缩机310、散热器102、膨胀阀103、蒸发器104和依次连结它们使制冷剂循环的制冷剂配管105来实现冷冻循环的主制冷剂回路320。
[0118]因此，热泵装置340具有实施方式5的制冷剂压缩机310，能够减小制冷剂的油中溶解度和油动力粘度变动幅度，所以，可获得改善热泵效率的效果。另外，也可按照实施方式2所示的热泵热水供给器140，将利用流体回路130与散热器102进行热连接。
[0119][实施方式7]
[0120]图7是示意地说明本发明的实施方式7的制冷剂压缩机的纵截面。另外，在与实施方式5相同的部分，标注与其相同的附图标记，省略一部分的说明。另外，各部位是示意地描绘的部位，本发明不被限定于图示的形态。
[0121](低压壳体型I缸压缩机)
[0122]实施方式5所示的低压壳体型2缸压缩机310由第I (下侧)压缩机构10及第
2(上侧)压缩机构20这2个压缩机构构成，但在图7中，制冷剂压缩机410是压缩机构由I缸构成的低压壳体型I缸压缩机，这是其不同点。
[0123]在本低压壳体型I缸压缩机410中设有缸吸入管65。缸吸入管65，在将经由压缩机吸入管I引导到密闭容器8内的低压制冷剂暂时引导到密闭容器8的外面后，向缸压缩室61a引导。因此，在以冷冻冷藏箱、制冷装置等的冷却为主的用途中，具有减小吸入加热损失的效果，与实施方式I所示出的相比优越。
[0124]在本发明的实施方式7中，即使没有实施方式I至6的那样的连通流路46，也因为缸压缩室61a的2个排出口 27、17被上下分开地安装，所以，即使没有连通流路，通过使第2阀47节流、将第I阀37打开，在第I压缩缸61中被压缩了的高压制冷剂也变得容易从缸压缩室46向第2排出消声器空间42流动，所以，能够使在第2 (上侧)排出流路45中流动的流量减少，使在第I (下侧)排出流路35中流动的流量增加。即，通过热交换机构36的油的流量增加，所以，通过与油的热交换量(热能的接收量)增加，可获得油温上升、油粘度降低的效果。
[0125]另外，虽然在制冷剂压缩机410的密闭容器8的底面上设置有密闭容器底座90，但密闭容器底座90的形态不限于图示的形态。另外，在其它的实施方式I?6中，也可同样地设置密闭容器底座90。
[0126]除此以外是与实施方式I同样的结构，在低压壳体型I缸压缩机410中，通过对第I阀37及第2阀47的开度进行调节，适当地调整分别在第I排出流路35及第2排出流路45中流动的制冷剂流量，可获得削减制冷剂封入量的效果和改善压缩机效率的效果。
[0127][实施方式8]
[0128]图8是示意地说明本发明的实施方式8的热泵装置的部分纵截面的结构图。另外，在与实施方式7相同的部分，标注与其相同的附图标记，省略一部分的说明。另外，各部位是示意地描绘的部位，本发明不被限定于图示的形态。
[0129](热泵热水供给器)
[0130]在图8中，热泵装置440具备通过压缩机410、散热器102、膨胀阀103、蒸发器104和依次连结它们使制冷剂循环的制冷剂配管105来实现冷冻循环的主制冷剂回路120。
[0131]因此，由于热泵装置440具有实施方式7的制冷剂压缩机410，因此，能够减小制冷剂的油中溶解度和油动力粘度变动幅度，获得改善热泵效率的效果。另外，也可按照实施方式2所示的热泵热水供给器140，将利用流体回路130与散热器102进行热连接。
[0132][实施方式9]
[0133]图9是示意地说明本发明的实施方式9的制冷剂压缩机的纵截面。另外，在与实施方式7相同的部分，标注与其相同的附图标记，省略一部分的说明。另外，各部位是示意地描绘的部位，本发明不被限定于图示的形态。
[0134](低压壳体型I缸压缩机:卧式)
[0135]以上，在由实施方式I?7表示的那样的立式压缩机中，由于润滑油被储存于密闭容器8内的下部，所以，在密闭容器8内对润滑油进行加热的第I排出路径，将配置于下侧的排出路径命名为第1、将配置于上侧的排出路径命名为第2的结构简便，但将在密闭容器8内积极地进行热交换的排出路径命名为第1，有时也可以是与第2排出路径相比相对地配置于上侧的结构。
[0136]在图9中，本实施方式9所示的制冷剂压缩机510，与使实施方式7所示的制冷剂压缩机(低压壳体型I缸压缩机)410成为卧式的压缩机相当。
[0137]在制冷剂压缩机(低压壳体型I缸压缩机)510中，在对驱动机构6的马达9侧进行支承的长轴侧轴承7b侧形成从缸压缩室61a排出高压制冷剂的第I排出口 77、第I排出消声器71、和第I排出消声器空间72，在第I排出消声器容器73的表面上设置促进与油的热交换的翅片78。安装有从第I排出消声器空间72向散热器102引导的第I排出流路75和对第I排出流路75的开度进行调整的阀77。
[0138]另一方面，在短轴侧轴承7a侧，形成第2排出口 87、第2排出消声器81、第2排出消声器空间82，安装有从第2排出消声器空间72向散热器102引导的第2排出流路85和对第2排出流路85的开度进行调整的阀87。通过对第I阀77及第2阀87的开度进行调节，适当地调整分别在第I排出流路75及第2排出流路85中流动的制冷剂流量。
[0139]另外，供油管52的一方的端部与驱动轴6的短轴侧轴承7a侧连接，供油管52的另一方的端部位于油储藏部50。另外，在密闭容器8的侧面(圆筒状部分)设置密闭容器底座90。
[0140]制冷剂压缩机510，除了上述以外，是与制冷剂压缩机410 (实施方式7)同样的结构，因为通过来自第I排出消声器空间72及翅片78的传热对润滑油进行加热，所以，可获得削减制冷剂封入量的效果和改善压缩机效率的效果。
[0141][实施方式10]
[0142]图10是示意地说明本发明的实施方式10的热泵装置的部分纵截面的结构图。另夕卜，在与实施方式9相同的部分,标注与其相同的附图标记,省略一部分的说明。另外，各部位是示意地描绘的部位，本发明不被限定于图示的形态。
[0143](热泵热水供给器)
[0144]在图10中，热泵装置(以下称为“热泵热水供给器”)540，通过实施方式9所示的制冷剂压缩机510、散热器102、膨胀阀103、蒸发器104和依次连结它们使制冷剂循环的制冷剂配管105来实施冷冻循环。
[0145]即，由于热泵热水供给器540具有实施方式9所示的制冷剂压缩机510，所以，能够减小制冷剂的油中溶解度和油动力粘度变动幅度，获得改善热泵效率的效果。
[0146]另外，也可按照实施方式2所示的热泵热水供给器140，将利用流体回路130与散热器102进行热连接(参照图2)。
[0147][其它的实施方式]
[0148]以上，在实施方式I?8中，作为对第1(下侧)排出流路35及第2(上侧)排出流路45中的流路阻力进行调整的机构，示出了设置第I阀37及第2阀47的机构，但本发明不限于此，也可使用流路截面积、长度的调整、流路折弯、毛细管等其他的机构。
[0149]另外，作为防止润滑油从密闭容器8的壁面向外部散热的绝热机构，虽然示出了在热交换机构与密闭容器8的壁面之间配置阻断上述润滑油的流动的构件55来构成的绝热机构，但将密闭容器8的外壁面与外气绝热的机构也是有效的。
[0150]并且，以上利用设想的回转式压缩机的缸结构图进行了说明，但即使在往复式、涡旋式等压缩机方式的情况下，只要是可配置2个排出流路的压缩机，则可获得同样的效果。
[0151]符号说明:
[0152]1:压缩机吸入管、3:压缩机构、5:中间板、6:驱动轴、7a:短轴侧轴承、7b:长轴侧轴承、8:密闭容器、9:电动机、10:第1(下侧)压缩机构、11:第1(下侧)缸、Ila:第1(下侦D缸压缩室、15:第I (下侧)缸吸入管、17:第I (下侧)排出口、20:第2 (上侧)压缩机构、21:第2(上侧)缸、21a:第2(上侧)缸压缩室、25:第2(上侧)缸吸入管、27:第2(上侧)排出口、30 --第I排出路径、31 --第I (下侧)排出消声器、32 --第I (下侧)排出消声器空间、33:容器、35:第I (下侧)排出流路、36:热交换机构、37:阀、38:翅片、39:第I排出路径、40:第2排出路径、41:第2 (上侧)排出消声器、42:第2 (上侧)排出消声器空间、43:容器、45:第2(上侧)排出流路、46:连通流路、47:阀、50:油储藏部、51:油旋转泵、52:供油管、55:油包围机构、56:油返回回路、57:油分离器、60:压缩机构、61:压缩缸、61a:缸压缩室、65:缸吸入管、90:密闭容器底座、70:第I排出路径、71:第I排出消声器、72:第I排出消声器空间、73:容器、75 --第I排出流路、76:热交换机构、77:阀、78:翅片、79 --第I排出口、80:第2排出路径、81:第2排出消声器、82:第2排出消声器空间、83:容器、85:第2排出流路、87:阀、89 --第2排出口、102:散热器、103:膨胀阀、104:蒸发器、105:制冷剂配管、110:低压壳体型2缸压缩机(制冷剂压缩机、实施方式I)、120:制冷剂压缩机、130:利用流体回路、140:热泵热水供给器(实施方式2)、210:低压壳体型2缸压缩机(制冷剂压缩机、实施方式3)、220:主制冷剂回路、240:热泵装置(实施方式4)、310:低压壳体型2缸压缩机(制冷剂压缩机、实施方式5)、320:主制冷剂回路、340:热泵装置(实施方式6)、410:低压壳体型2缸压缩机(制冷剂压缩机、实施方式7)、420:主制冷剂回路、440:热泵装置(实施方式8)、510:低压壳体型I缸压缩机(制冷剂压缩机、实施方式9)、540:热泵热水供给器(实施方式10)。
【权利要求】
1.一种制冷剂压缩机，其特征在于:具有低压壳体型的密闭容器、压缩机构、电动机和油储藏部； 该压缩机构收纳在该密闭容器内，吸入并压缩制冷剂； 该电动机收纳在所述密闭容器内，对所述压缩机构进行驱动； 该油储藏部形成在所述密闭容器内的下部，对润滑油进行储藏； 所述制冷剂压缩机具有在被储藏于所述油储藏部的润滑油与从所述压缩机构排出的高压制冷剂之间进行热交换的机构。
2.根据权利要求1所述的制冷剂压缩机，其特征在于:具有从形成所述压缩机构的第I压缩机构排出的高压制冷剂流过的第I排出路径，该第I排出路径通过所述油储藏部被向所述密闭容器的外面引导； 具有从形成所述压缩机构的所述第2压缩机构排出的高压制冷剂流过的第2排出路径，该第2排出路径被向所述密闭容器的外面直接引导。
3.根据权利要求2所述的制冷剂压缩机，其特征在于:所述第I排出路径和所述第2排出路径具有贯通所述压缩机构而连通的流路。
4.根据权利要求2或3所述的制冷剂压缩机，其特征在于:设有刚排出到所述第I压缩机构中的高压制冷剂所流入的并且与所述第I排出路径连通的第I排出消声器； 设有刚排出到所述第2压缩机构中的高压制冷剂所流入的并且与所述第2排出路径连通的第2排出消声器； 所述第I排出消声器与所述第2排出消声器连通。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的制冷剂压缩机，其特征在于:在所述第I排出路径和所述第2排出路径上分别设有对制冷剂流量进行调整的压力阻力机构，所述制冷剂分别在所述第I排出路径和所述第2排出路径中流动。
6.根据权利要求3所述的制冷剂压缩机，其特征在于:在分配到所述第I排出路径与所述第2排出路径连通的所述流路后，所述第I排出路径配置进行所述热交换的机构。
7.根据权利要求2所述的制冷剂压缩机，其特征在于:所述压缩机构是由2个压缩缸构成的复式压缩机。
8.根据权利要求1所述的制冷剂压缩机，其特征在于:所述密闭容器具备防止所述润滑油从所述密闭容器的壁面向外部散热的绝热机构。
9.根据权利要求1所述的制冷剂压缩机，其特征在于:在所述第I排出路径的通过所述油储藏部的范围的一部分设有热交换机构，在该热交换机构与所述密闭容器的壁面之间配置将所述润滑油的流动阻断的油包围机构。
10.根据权利要求1所述的制冷剂压缩机，其特征在于:所述润滑油与烃类制冷剂的相溶性小。
11.根据权利要求9所述的制冷剂压缩机，其特征在于:所述润滑油使用含有环氧乙烷的烷基二醇，以使在40°C、大气压下动力粘度为18cSt以上。
12.根据权利要求1所述的制冷剂压缩机，其特征在于:所述压缩机构由第I压缩机构和配置于该第I压缩机构的上方的第2压缩机构构成； 所述制冷剂压缩机具有: 刚从所述第I压缩机构排出后的高压制冷剂流入的第I排出消声器， 与该第I排出消声器连通，被直接向所述密闭容器的外面引导的第I排出路径， 刚从所述第2压缩机构排出后的高压制冷剂流入的第2排出消声器，和与该第2排出消声器连通，被直接向所述密闭容器的外面引导的第2排出路径，并且，在被储藏于所述油储藏部的润滑油与流入到所述第I排出消声器中的高压制冷剂之间进行热交换。
13.一种热泵装置，使用权利要求1至12中任一项所述的制冷剂压缩机。
【文档编号】F25B1/00GK104380009SQ201280073851
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2012年5月9日 优先权日:2012年5月9日
【发明者】横山哲英, 关屋慎, 佐佐木圭, 河村雷人, 幸田利秀, 前山英明, 加藤太郎 申请人:三菱电机株式会社