制冷剂压缩机以及热泵装置的制作方法

文档序号:5422598阅读:337来源:国知局
专利名称:制冷剂压缩机以及热泵装置的制作方法
技术领域
本发明涉及例如制冷剂压缩机以及使用了制冷剂压缩机的热泵装置。
背景技术
使用了旋转式压缩机的蒸气压缩式冷冻循环被用于冷冻冷藏库、空气调节机、热泵式供热水机等冷冻空调装置。从谋求防止地球变暖的观点等出发,有必要使蒸气压缩式冷冻循环节能化和效率化。作为谋求了节能化和效率化的蒸气压缩式冷冻循环,有使用了两级压缩机的喷射循环。为了使使用了两级压缩机的喷射循环进一步普及,需要降低成本和进一步效率化。另外,抑制制冷剂的GWP (地球变暖系数)的规则也被强化,正研究使用HC (异丁烷、丙烷)等自然制冷剂、HF01234ft等低GWP制冷剂等。但是,由于这些制冷剂与以往的氟利昂制冷剂相比在低密度下动作,所以,在压缩机产生的压力损失变大。因此,在使用了这些制冷剂的情况下,压缩机的效率降低、压缩机的容积增大成为课题。在以往的制冷剂压缩机中,由压缩部压缩的制冷剂在控制排出口的开闭的排出阀打开时,从压缩部的缸室内通过排出口向排出消音器空间排出。向排出消音器空间排出的制冷剂在排出消音器空间降低压力脉动,然后,从连通口通过连通流路向密闭壳的内部空间流入。这里,在从缸室内排出后到向密闭壳的内部空间流入的期间产生的压力损失、因缸室内的容积变化和阀门开闭的相位错开而产生的压力脉动成为原因,在缸室内产生过压缩(过冲)损失。再有,在两级压缩机中,被低级压缩部压缩的制冷剂向低级排出消音器空间排出,向低级排出消音器空间排出的制冷剂在低级排出消音器空间降低压力脉动,然后,通过中间连结流路向高级压缩部流入。即,在两级压缩机中,一般通过低级排出消音器空间、中间连结流路等中间连结部,将低级压缩部和高级压缩部串联连结。此时,在以往的两级压缩机中,加上下述(I) (2) (3)那样的特有的损失原因,产生大的中间压力脉动损失。中间压力脉动损失相当于在低级压缩部的缸室内产生的过压缩(过冲)损失和在高级压缩部的缸吸入部产生的不足膨胀(下冲)损失的总和。(I)由于低级压缩部排出制冷剂的时机和高级压缩部吸入制冷剂的时机的错开,在中间连结部产生压力脉动,由于该影响,因缸室内的压力脉动造成的损失增加。(2)由于低级压缩部排出制冷剂的时机和高级压缩部吸入制冷剂的时机的错开,从由低级压缩部向低级排出消音器空间排出制冷剂的排出口向制冷剂向将制冷剂向高级压缩部引导的中间连结流路流出的连通口的制冷剂的流动容易紊乱,压力损失增加。(3)由于中间连结流路细长,或者由于因中间连结流路和广阔空间的连接口(出入口)而产生制冷剂缩小或扩大的流动,或者由于在通过中间连结流路时,流动方向三维地变化,所以,压力损失增加。
专利文献I中存在有关将中间连结部的容积设定得比高级压缩部的压缩室的排除容积大的两级压缩机的记载。在该两级压缩机中,通过容积大的中间连结部的缓冲作用,降低压力脉动。专利文献2中存在有关设置了内部空间被分隔部件分隔为两个空间的中间容器的两级压缩机的记载。两个空间中,一方的空间是从低级压缩部的制冷剂排出口向高级压缩部的制冷剂吸入口连通的主流侧空间。另一方的空间是不与低级压缩部的制冷剂排出口以及高级压缩部的制冷剂吸入口直接相连的主流相反侧空间。在将主流侧空间和主流相反侧空间分隔的分隔部件上设置制冷剂流路,制冷剂经制冷剂流路出入主流侧空间和主流相反侧空间。在该两级压缩机中,主流相反侧空间作为缓冲容器工作,降低中间容器的压力脉动。在专利文献3的图1-5表示了以往的一般的低级排出消音器空间的剖视图。该低级排出消音器空间的内径侧被轴承部包围,外径侧被圆筒状的外周侧壁包围,下部被容器底盖包围,被形成为圈饼形。另外,在该低级排出消音器空间等间隔地配置用于固定轴承部支撑部件、圆筒状的容器的盖的螺栓和螺栓固定部。专利文献4中存在有关将由压缩部压缩的制冷剂从设置了排出阀和挡块的排出口向排出消音器空间排出的压缩机的记载。在该压缩机中,在设置于排出口的挡块和排出消音器空间的顶板之间设置抑制制冷剂向挡块的背部侧绕进的抑止部件。在专利文献5中存在有关在压缩机构部的轴承部装配对排出口进行开闭操作的排出阀,且在轴承部的周围装配阀门罩(排出消音器容器)的压缩机的记载。在该压缩机中,将包围排出阀的周围的消音用空间构成部与排出阀的挡块一体形成,形成消音用空间。具有相对于流动钝的(blunt)侧面和锐的(sharp)侧面的物体具有阻力系数因相对于流动的姿势而大改变的特性。例如,非专利文献I中,针对通过流动的动压和向与物体的流动垂直的面的投影面积S将作用于三维形状的物体的阻力(D)无因次化了的阻力系数(CD),公开如下。阻力系数(Cd)=阻力⑶+动压(P u2/2) +投影面积(S)另外,例如,非专利文献I中记载了即使是相同的半球形状,相对于半球的凸面侧朝向流动上游方向的情况下的阻力系数为0. 42,凸面侧朝向流动下游方向的情况下的阻力系数为I. 17,约为3倍。另外,记载了相对于半球外壳的凸面侧朝向流动上游方向的情况下的阻力系数为0.38,凸面侧朝向流动下游方向的情况下的阻力系数为I. 42,约为4倍。另夕卜,记载了相对于作为二维物体形状的半圆筒外壳的凸面侧朝向流动上游方向的情况下的阻力系数约为I. 2,凸面侧朝向流动下游方向的情况下的阻力系数为2. 3,约为2倍。另外,半球外壳是半球的平面侧向内侧凹陷那样的形状,半圆筒外壳是半圆筒的平面侧向内侧凹陷那样的形状。另外,在阻力⑶作用于宽度h的流路内的情况下,阻力⑶像下述那样,通过用流路检查面的入口(I)和出口(0)将运动量积分而得到的值的差求出。阻力(D)= / (P1+ p JUi2) dh- / (p。+ P 0u02) dh这里,若假定在流路检查面的入口和出口,密度(P)和速度(U)为一定,则表示如下。
阻力(D) Nf ( pi - po ) dh再有,若假定在流路产生的压力损失(AP),则表示如下。
阻力(D) NhxAP从上面可以认为,在流路产生的压力损失(AP)与被置于流路内的物体的阻力(D)大致成比例。在先技术文献专利文献专利文献I :日本特开昭63-138189号公报专利文献2 日本特开2007-120354号公报专利文献3 日本特开2008-248865号公报专利文献4 日本特开平7-247972号公报专利文献5 日本实开昭63-7292号公报非专利文献非专利文献1:(社)日本流体力学学会编、《流体力学手册》1998年5月15日、p.441-44
发明内容
发明要解决的课题在专利文献I记载的两级压缩机中,通过在中间连结部设置大的缓冲容器,中间连结部的压力脉动的振幅变小。但是,由于若中间连结部具有大的缓冲容器,则在中间连结部制冷剂一面扩大、缩小,一面流动,所以,压力损失增加。另外,在中间连结部流动的制冷剂的随动性变差,产生相位延迟。因此,即使中间连结部的压力脉动的振幅变小,中间连结部的压力损失也反而增加。即使是在替代缓冲容器,调整低级排出消音器空间的容积的情况下,也成为同样的状态。即,若减小低级排出消音器空间的容积,则压力脉动变大,压缩机效率恶化,若增大低级排出消音器空间的容积,则压力损失增加,压缩机效率恶化。在专利文献2记载的两级压缩机中,通过将中间容器(低级排出消音器)内的主流相反侧空间作为缓冲容器,吸收在中间容器内产生的压力脉动,改善压缩机效率。尤其是该方法在缓冲容器为容易吸收共鸣的运转频率时效果大。但是,实际上,压缩机的运转条件的范围宽,在脱离设计基准的运转条件下,压缩机效率未被改善。例如,与制冷剂的排出量小的低速运转条件相匹配,减小主流侧空间的容积,减小设置在分隔部件上的制冷剂流路的面积。在这种情况下,在制冷剂的排出量大的高速运转条件下,压力脉动变大,压力损失增加。因此,压缩机效率未被改善。在专利文献3的图1-5记载的以往一般的低级排出消音器空间中,在排出口和连通口之间的最短路径上突出地配置螺栓固定部。因此,由螺栓固定部妨碍了制冷剂从排出口向连通口的流动,压力损失增加。另外,在专利文献3的图8-2记载的以往一般的低级排出消音器空间中,排出口和连通口之间的最短路径被形成低级排出消音器容器的一部分的隔壁分隔。因此,由隔壁妨碍制冷剂从排出口向连通口的流动,压力损失增加。在专利文献4记载的旋转压缩机中,因为通过设置抑止部件,来抑制从排出口排出的制冷剂向挡块的背部侧绕进,所以,或多或少地具有局部改善流动,降低压力损失的效
果。 但是,通常,排出阀的提升量比排出阀的长度小,挡块以接近与形成有排出口的面平行的非常平缓的倾斜角度被设置。另一方面,从排出口排出的制冷剂向水平四方向扩散。因此,仅设置排出阀、挡块,没有决定制冷剂的流动方向。另外,在专利文献4中,未规定排出消音器空间的形状、连通口的设置位置。因此,抑止部件不一定进行使就排出消音器空间内的流动而言重要的从排出口向连通口的流动、排出消音器空间内整体的流动齐整的工作。因此,降低压力损失,改善压缩机效率的效果小。在专利文献5记载的旋转压缩机中,通过与挡块一起设置一体形成的消音部件,形成消音用空间,能够得到降低在排出消音器空间产生的压力脉动,进行低噪音化的效果。再有,期待缸室内的压力脉动也降低,压缩机效率改善的效果。但是,在设置消音部件,形成消音用空间的情况下,没有进行就排出消音器空间内的流动而言重要的从排出口向连通口的流动、排出消音器空间内整体的流动齐整的工作。因此,存在压力损失增加,压缩机效率反而降低的可能性。本发明的目的是兼顾减少被压缩部压缩了的制冷剂排出的排出消音器空间中的压力脉动的振幅和降低压力损失,提高压缩机效率。解决课题的手段有关本发明的制冷剂压缩机的特征在于,例如,具备压缩部、排出消音器和排出口背面导向器,所述压缩部通过贯通中央部设置了的驱动轴的旋转而被驱动,将制冷剂向缸室内吸入并进行压缩,所述排出消音器从设置在上述压缩部的排出口排出在上述缸室内被压缩了的制冷剂,将从设置在规定位置的连通口向其它空间流出的排出消音器空间作为绕上述驱动轴的一圈的环状的空间形成,所述排出口背面导向器被设置在上述排出消音器形成的环状的排出消音器空间中的、从上述排出口朝向上述连通口的绕轴流动的方向不同的正方向和反方向这两个方向的循环流路中反方向的循环流路上的比上述连通口靠近上述排出口的位置,妨碍从上述排出口排出的制冷剂向上述反方向流动,通过由上述排出口背面导向器妨碍制冷剂向上述反方向流动,制冷剂在上述环状的排出消音器空间内向上述正方向循环。发明效果在有关本发明的压缩机中,通过排出口背面导向器妨碍从排出口排出的制冷剂向反方向流动。因此,从排出口排出的制冷剂容易在环状的排出消音器空间向正方向循环。通过制冷剂在环状的排出消音器空间向一定方向循环,能够抑制压力脉动的产生。另外,通过在环状的排出消音器空间,制冷剂向一定方向循环,制冷剂的流动难以紊乱,压力损失降低。因此,在有关本发明的多级压缩机中,压缩机效率提高。


图I是表示有关实施方式I的两级压缩机的整体结构的剖视图。图2是有关实施方式I的图I的两级压缩机的B-B’剖视图。图3是有关实施方式I的图I的两级压缩机的A-A’剖视图。图4是有关实施方式I的排出口背面导向器41以及排出口引导导向器42的立体图。图5是有关实施方式I的排出口 16以及连通口 34的配置、有关实施方式I的注入口导向器47的倾斜的说明图。图6是表不有关实施方式I的两级压缩机的最小结构的一例的图。图7是表不有关实施方式I的两级压缩机的最小结构的一例的图。图8是表示不进行制冷剂的喷射的情况下的有关实施方式I的两级压缩机的比压缩机效率和运转频率的关系(实验I的结果)的图。图9是表示进行制冷剂的喷射的情况下的有关实施方式I的两级压缩机的比压缩机效率和比喷射制冷剂量的关系(实验2的结果)的图。图10是有关实施方式3的一体型的排出口背面导向器41的说明图。图11是有关实施方式3的一体型的排出口背面导向器41的说明图。图12是表示有关实施方式4的低级排出消音器空间31的图。图13是有关实施方式4的排出口背面导向器41的说明图。图14是表示有关实施方式5的低级排出消音器空间31的图。图15是表不有关实施方式6的低级排出消音器空间31的图。图16是表示有关实施方式7的低级排出消音器空间31的图。图17是表示有关实施方式8的两级压缩机的整体结构的剖视图。图18是有关实施方式8的图16的两级压缩机的C-C’剖视图。图19是有关实施方式8的整流导向器143的说明图。图20是表不有关实施方式9的下侧排出消音器空间131的图。图21是表不有关实施方式10的下侧排出消音器空间131的图。图22是表示有关实施方式11的热泵式制热供热水系统100的结构的示意图。
具体实施例方式实施方式I.这里,作为多级压缩机的一例,对具有低级压缩部和高级压缩部两个压缩部(压缩机构)的两级压缩机(两级旋转式压缩机)进行说明。另外,多级压缩机只要是具有三个以上的压缩部(压缩机构)的压缩机即可。另外,下面的图中,箭头表示制冷剂的流动。图I是表示有关实施方式I的两级压缩机的整体结构的剖视图。
有关实施方式I的两级压缩机在密闭壳8的内侧具备低级压缩部10、高级压缩部20、低级排出消音器30、高级排出消音器50、下部支撑部件60、上部支撑部件70、润滑油储藏部3、中间分隔板5、驱动轴6、马达部9。低级排出消音器30、下部支撑部件60、低级压缩部10、中间分隔板5、高级压缩部20、上部支撑部件70、高级排出消音器50、马达部9从驱动轴6的轴方向的下侧开始按顺序被层叠。另外,在密闭壳8的内侧,在驱动轴6的轴方向的最下侧,设置润滑油储藏部3。低级压缩部10、高级压缩部20分别具备缸11、21。另外,低级压缩部10、高级压缩部20分别具备缸11、21的内侧的缸室内lla、21a、旋转活塞12、22、叶片14、24。另外,在缸11、21上设置缸吸入口 15、25。低级压缩部10以将缸11夹在下部支撑部件60和中间分隔板5之间的方式被层
叠。高级压缩部20以将缸21夹在上部支撑部件70和中间分隔板5之间的方式被层叠。低级排出消音器30包括具有容器外周侧壁32a和容器底盖32b的容器32、低级排出消音器密封部33。低级排出消音器30形成由容器32和下部支撑部件60包围的低级排出消音器空间31。容器32和下部支撑部件60之间由低级排出消音器密封部33封闭,以免进入到低级排出消音器空间31的中间压制冷剂泄漏。另外,在容器外周侧壁32a设置经中间连结管84与高级压缩部20连通的连通口 34。另外,在容器外周侧壁32a上安装喷射配管85。在喷射配管85流动的喷射制冷剂从喷射注入口 86向低级排出消音器空间31被注入。高级排出消音器50具备容器52。高级排出消音器50形成由容器52和上部支撑部件70包围的高级排出消音器空间51。另外,在容器52设置向密闭壳8的内侧的空间连通的连通口 54。下部支撑部件60具备下部轴承部61、排出口侧侧面62。下部轴承部61被形成为圆筒形,对驱动轴6进行支撑。排出口侧侧面62形成低级排出消音器空间31,且对低级压缩部10进行支撑。另外,在排出口侧侧面62形成排出阀门凹型设置部18,所述排出阀门凹型设置部18设有将由低级压缩部10的缸11形成的缸室内(压缩空间)lla和由低级排出消音器30形成的低级排出消音器空间31连通的排出口 16。在排出阀门凹型设置部18上安装开闭排出口 16的排出阀门17(开闭阀)。同样,上部支撑部件70具备上部轴承部71、排出口侧侧面72。上部轴承部71被形成为圆筒形,对驱动轴6进行支撑。排出口侧侧面72形成高级排出消音器空间51,且对高级压缩部20进行支撑。另外,在排出口侧侧面72形成排出阀门凹型设置部28,所述排出阀门凹型设置部28设有将由高级压缩部20的缸21形成的缸室内(压缩空间)Ila和由高级排出消音器50形成的高级排出消音器空间51连通的排出口 26。在排出阀门凹型设置部28上安装开闭排出口 26的排出阀门27(开闭阀)。另外,有关实施方式I的两级压缩机在密闭壳8的外侧具备压缩机吸入管I、吸入消音器连结管4、吸入消音器7、中间连结管84。吸入消音器7从外部的制冷剂回路经压缩机吸入管I吸入制冷剂。吸入消音器7将吸入的制冷剂分离为气体制冷剂和液体制冷剂。被分离的气体制冷剂从吸入消音器连结管4向低级压缩部10被吸入。中间连结管84形成将低级排出消音器30的连通口 34和高级压缩部20的缸室内21a连接的中间连结流路。说明制冷剂的流动。 首先,低压的制冷剂经由压缩机吸入管1(图I的(I))向吸入消音器7流入(图I的(2))。流入吸入消音器7的制冷剂在吸入消音器7中被分离为气体制冷剂和液体制冷齐U。在被分离为气体制冷剂和液体制冷剂后,气体制冷剂在吸入消音器连结管4通过(图I的(3)),向低级压缩部10的缸室内Ila被吸入(图I的(4))。被吸入缸室内Ila的制冷剂被低级压缩部10压缩至中间压。被压缩至中间压的制冷剂从排出口 16向低级排出消音器空间31排出(图I的(5))。被排出到低级排出消音器空间31的制冷剂从连通口 34通过中间连结流路(图I的(6)),向高级压缩部20的缸21吸入(图I的(7))。接着,被吸入缸21的制冷剂被高级压缩部20压缩至高压。被压缩至高压的制冷剂从排出口 26向高级排出消音器空间51排出(图I的(8))。而且,被排出到高级排出消音器空间51的制冷剂从连通口 54向密闭壳8的内部空间排出(图I的(9))。被排出到密闭壳8的内部空间的制冷剂通过处于压缩部的上方的马达部9的间隙,然后,经过固定在密闭壳8上的压缩机排出管2向外部制冷剂回路排出(图I的(10))。另外,在进行喷射运转的情况下,在喷射配管85流动的喷射制冷剂(图I的(11))从喷射注入口 86向低级排出消音器空间31注入(图I的(12))。而且,在低级排出消音器空间31内,喷射制冷剂(图I的(12))和从排出口 16向低级排出消音器空间31排出的制冷剂(图I的(5))被混合。被混合了的制冷剂像上述那样,被吸入高级压缩部20的缸21(图I的(6) (7)),被压缩至高压并向外部排出(图I的⑶(9) (10))。另外,在高压制冷剂在密闭壳8的内部空间通过的期间,制冷剂和润滑油被分离。被分离了的润滑油被储藏在密闭壳8底部的润滑油储藏部3,由被安装在驱动轴6下部的旋转泵向上汲取,向各压缩部的滑动部以及密封部供油。另外,如上所述,被高级压缩部20压缩至高压,且被排出到高级排出消音器空间51的制冷剂向密闭壳8的内部空间排出。因此,密闭壳8内的压力与高级压缩部20的排出压力相等。因此,图I所示的压缩机是高压壳型。说明低级压缩部10、高级压缩部20的压缩动作。图2是有关实施方式I的图I的两级压缩机的B-B’剖视图。马达部9使驱动轴6以轴心6d为中心旋转,驱动压缩部10、20。通过驱动轴6的旋转,借助低级压缩部10和高级压缩部20,缸室内lla、21a的旋转活塞12、22分别沿逆时针方向偏心旋转。如图2所示,在低级压缩部10中,旋转活塞12以旋转活塞12和缸11内侧壁的间隙达到最小的偏心方向位置从旋转基准相位Qtl按照缸吸入口的相位0S1、低级排出口的相位e dl的顺序移动的方式旋转移动,压缩制冷剂。这里,旋转基准相位为将缸室内Iia分隔为压缩侧和吸入侧的叶片14的位置。即,旋转活塞12沿逆时针方向从旋转基准相位0。通过缸吸入口 15的相位0 S1旋转到排出口 16的相位0 dl,压缩制冷剂。在高级压缩部20也是同样,旋转活塞22以偏心方向位置沿逆时针方向从旋转基准相位0 ^通过缸吸入口 25的相位0 S2移动到排出口 26的相位0 d2的方式旋转移动,压缩制冷剂。说明低级排出消音器空间31。图3是有关实施方式I的图I的两级压缩机的A-A’剖视图。如上所述,低级排出消音器空间31通过由具有容器外周侧壁32a和容器底盖32b的容器32和具有下部轴承部61和排出口侧侧面62的下部支撑部件60包围而被形成。另
夕卜,容器32和下部支撑部件60之间由密封部33密封,与密闭壳8内的高压的润滑油储藏部3分开。另外,如图3所示,低级排出消音器空间31在与驱动轴6的轴方向垂直方向的截面中,由下部轴承部61形成内周壁,由容器外周侧壁32a形成外周壁,被形成为绕驱动轴6—圈的圆环状(圈饼状)。即,低级排出消音器空间31被形成为绕驱动轴6—圈的环状(线圈状)。从排出口 16向低级排出消音器空间31排出被低级压缩部10压缩了的制冷剂(图3的(I)),且从喷射注入口 86注入喷射制冷剂(图3的(5))。这些制冷剂在(i)环状的低级排出消音器空间31内向正方向(图3的A方向)循环(图3的(3)),且从(ii)连通口34经中间连结管84向高级压缩部20流入(图3的(7) (8))。为了使流入到低级排出消音器空间31的制冷剂的流动成为上述的⑴(ii)那样,在低级排出消音器空间31内设置排出口背面导向器41、排出口引导导向器42、整流导向器43、引导导向器44a、44b、44c、44d、整流导向器45、注入口导向器47、分流导向器48这些导向器。根据图3、4,说明排出口背面导向器41和排出口引导导向器42。图4是有关实施方式I的排出口背面导向器41以及排出口引导导向器42的说明图。排出口背面导向器41在排出口 16的周围,被设置在环状的排出消音器空间中的、从排出口 16到连通口 34的绕轴方向不同的正方向(图3、4的A方向)和反方向(图3、4的B方向)这两个方向的流路中的反方向的流路侧(背面部侧)。这里,就从排出口 16到连通口 34的流路长度而言,反方向的流路比正方向的流路长。排出口引导导向器42以在与排出口 16之间空开间隔,覆盖排出口 16的方式被设置。排出口引导导向器42在设有排出口背面导向器41的一侧及其相反侧(连通口侧)具有开口。制冷剂从排出口 16放射状地被排出(图3、4的⑴)。但是,制冷剂向设有排出口背面导向器41的方向(图3、4的B方向)的流动被排出口背面导向器41妨碍。因此,从排出口 16排出的制冷剂向与设有排出口背面导向器41的方向不同的方向流动。另外,由于由排出口引导导向器42妨碍制冷剂的流动,所以,制冷剂被整流,向与设有排出口背面导向器41的方向相反的方向(正方向、图3、4的A方向)流动(图3、4的⑵)。
这样,从排出口 16排出的制冷剂因排出口背面导向器41、排出口引导导向器42而向正方向流动。由于低级排出消音器空间31被形成为环状,所以,制冷剂向正方向循环(图3的⑶)。这里,希望排出口背面导向器41妨碍从排出口 16排出的制冷剂向反方向流动,但不妨碍向正方向循环的制冷剂的流动。因此,将排出口背面导向器41的排出口 16侧(正方向侧)形成为凹状,且将排出口 16的相反侧(反方向侧)形成为凸状。即,使排出口背面导向器41的排出口 16侧(正方向侧)为钝的形状,且使排出口 16的相反侧(反方向侧)为锐的形状。例如,将排出口背面导向器41的与轴方向垂直的截面中的形状做成U字型、V字型,以便使排出口 16侧为凹状,相反侧为凸状。例如,因为若排出口背面导向器41为半圆筒外壳形状,则在两方向的流路中,上述反方向的阻力系数比正方向的情况约大2倍,所以,以使制冷剂在环状的排出消音器空间内向正方向循环的方式工作。另外,通过作为形成排出口背面导向器41、排出口引导导向器42的材料,例如使
用冲孔金属、金属丝网等设有多个孔的金属板,能够得到衰减从排出口 16排出的制冷剂的压力脉动的效果。另外,具有将从排出口 16排出的制冷剂和在低级排出消音器空间31内循环的制冷剂、从喷射注入口 86注入的制冷剂混合整流的效果。另外,如图4所示,在下部支撑部件60的排出口侧侧面62形成设有排出口 16的排出阀门凹型设置部18。在排出阀门凹型设置部18安装着由板簧那样的薄的板状的弹性体形成的排出阀门17。另外,以覆盖排出阀门17的方式,安装调整(限制)排出阀门的提升量(挠曲大小)的挡块19。排出阀门17和挡块19的一端侧被螺栓19b固定在排出阀门凹型设置部18。由于低级压缩部10的缸室内的压力和低级排出消音器空间31内的压力的差,排出阀门17挠曲,据此,来开闭排出口 16,使制冷剂从排出口 16向低级排出消音器空间31排出。即,将排出口 16打开的排出阀门机构是先导阀门方式。这里,如图4所示,挡块19被设置成一端侧被固定在排出口 16的背面部侧,以朝向排出口 16的连通口 34侧逐渐从排出口 16离开的方式倾斜。但是,挡块19被设置成径方向的宽度d窄,以接近与设有排出口 16的排出口侧侧面62平行的平缓的角度倾斜。因此,挡块19基本不会对从排出口 16排出的制冷剂向反方向(图3、4的B方向)流动造成妨碍。与此相对,排出口背面导向器41被设置成接近与排出口侧侧面62垂直的角度。另夕卜,排出口背面导向器41的径方向的宽度D1、排出口引导导向器42的径方向的宽度D2比排出口 16的直径、排出阀门17的径方向的宽度、挡块19的径方向的宽度d大。S卩,排出口背面导向器41的流路投影面积SU = DlXHl)比挡块的流路投影面积s( = dXh)大。另夕卜,排出口背面导向器41的流路投影面积SI是将轴心6d作为旋转轴,使排出口背面导向器41旋转,绘制排出口背面导向器41通过了在轴心6d通过的规定的平面的轨迹所得到的图形的面积。同样,挡块的流路投影面积s是将轴心6d作为旋转轴,使挡块19旋转,绘制挡块19通过了在轴心6d通过的规定的平面的轨迹所得到的图形的面积。下面也同样,某个物品的流路投影面积是以轴心6d为旋转轴,使该物品旋转,绘制该物品通过了在轴心6d通过的规定的平面的轨迹所得到的图形的面积。排出口背面导向器41、排出口引导导向器42在比挡块19宽的范围中,妨碍从排出口 16排出的制冷剂向反方向制冷剂流动,且推动向正方向流动。因此,通过设置排出口背面导向器41、排出口引导导向器42,能够使从排出口 16排出的制冷剂向正方向循环。根据图3,说明注入口导向器47。注入口导向器47在喷射注入口 86的周围,被设置在从喷射注入口 86到连通口 34的绕轴方向不同的正方向(图3的A方向)和反方向(图3的B方向)这两方向的流路中的反方向的流路侧。尤其是注入口导向器47从反方向的流路侧以覆盖喷射注入口 86的方式倾斜,向低级排出消音器空间31内突出地被设置。
在喷射配管85流动的制冷剂(图3的(4))在从喷射注入口 86被注入时,通过注入口导向器47偏向正方向流动(图3的(5))。而且,制冷剂向正方向循环(图3的(3))。另外,为了在从喷射注入口 86注入时,制冷剂容易偏向正方向流动,喷射注入口86的正方向侧的壁面36以与注入口导向器47大致平行的方式带有圆锥。根据图3,说明整流导向器43和整流导向器45。整流导向器43和整流导向器45向制冷剂因排出口背面导向器41等而循环的正方向侧倾斜突出地被设置在形成低级排出消音器空间31的外周的容器外周侧壁32a上。尤其是整流导向器43在连通口 34的周围,被设置在从排出口 16到连通口 34的绕轴方向不同的正方向(图3的A方向)和反方向(图3的B方向)这两方向的流路中的反方向的流路侧。另外,整流导向器45在制冷剂循环的正方向被设置在整流导向器43和注入口导向器47的大致中间位置。整流导向器43和整流导向器45妨碍制冷剂向循环方向和反方向流动。在高级压缩部20吸入制冷剂的量超过低级压缩部10排出制冷剂的量的时机,容易产生循环方向和反方向的制冷剂的流动。但是,能够由整流导向器43和整流导向器45、上述的注入口导向器47防止反方向的流动。根据图3,说明引导导向器44a、44b、44c、44d。引导导向器44a、44b、44c、44d以沿着制冷剂的循环方向的形状被设置在形成低级排出消音器空间31的外周的容器外周侧壁32a和形成低级排出消音器空间31的内周的下部轴承部61之间。例如,引导导向器44a、44b、44c、44d以被弯曲成翼型的板沿着制冷剂的循环方向的方式被设置。引导导向器44a被设置在排出口 16的正方向的流路侧,也就是在低级排出消音器空间31的径方向的排出口 16的外侧。另外,引导导向器44b被设置在排出口 16的正方向的流路侧,也就是在低级排出消音器空间31的径方向的排出口 16的内侧。引导导向器44a,44b尤其是将从排出口 16排出并向正方向流动的制冷剂向循环方向引导。引导导向器44c在制冷剂的循环方向被设置在整流导向器43和整流导向器45的大致中间位置。引导导向器44c为使在低级排出消音器空间31内循环的制冷剂的流动不会紊乱,而向循环方向引导。引导导向器44d在制冷剂的循环方向被设置在注入口导向器47和引导导向器44a的大致中间位置。弓丨导导向器44d尤其将由注入口导向器47形成的制冷剂的正方向的流动向循环方向引导(图3的(6))。根据图3,说明分流导向器48。分流导向器48在与驱动轴6的轴方向垂直方向的截面中,被设置在连通口 34的位置和低级排出消音器空间31的中心位置(驱动轴6的轴心6d)之间。另外,分流导向器48被形成为在驱动轴6的轴方向延伸的棒状(圆柱状)(参见图I)。分流导向器48推动制冷剂向制冷剂循环的循环方向(图3的(3))和制冷剂从连通口 34流出的流出方向(图3的(7))分流。另外,为使向流出方向分流的制冷剂容易从连通口 34流入中间连结管84,使连通口 34的反方向侧的壁面37带有圆锥。即,从排出口 16向低级排出消音器空间31放射状地排出的制冷剂(图3、4的(I))由排出口背面导向器41、排出口引导导向器42引导,向正方向流动(图3、4的⑵)。而且,从排出口 16排出的制冷剂被整流导向器43、引导导向器44a、44b、44c、44d、整流导向器45推动,在低级排出消音器空间31内循环(图3的(3))。另外,从喷射注入口 86注入的制冷剂(图3的⑷)被注入口导向器47引导,向正方向流动(图3的(5))。而且,从喷射注入口 86注入的制冷剂被整流导向器43、引导导向器44a、44b、44c、44d、整流导向器45推动,在低级排出消音器空间31内循环(图3的⑶)。另外,从排出口 16排出的制冷剂、从喷射注入口 86注入的制冷剂、在低级排出消音器空间31内循环的制冷剂在喷射注入口 86的出口附近、引导导向器44d附近、排出口背面导向器41附近等合流,并被混合(图3的(6)等)。另外,在低级排出消音器空间31内流动的制冷剂通过分流导向器48向循环方向和流出方向分流。向循环方向流动的制冷剂在低级排出消音器空间31内循环(图3的
(3)),向流出方向流动的制冷剂从连通口 34经由中间连结管84,流入高级压缩部20(图3的⑵⑶)。根据图5,说明排出16以及连通口 34的配置、注入口导向器47的朝向。图5是有关实施方式I的排出口 16以及连通口 34的配置、有关实施方式I的注入口导向器47的倾斜的说明图。另外,图5中将有关实施方式I的图I的两级压缩机的A-A’剖视图省略了一部分结构来简单地表示。首先,说明排出口 16以及连通口 34的配置。图5中,虚线所示的圆38是与驱动轴6的轴方向垂直方向的截面中的以低级排出消音器空间31的中心位置(驱动轴6的轴心6d)为中心,在排出口 16的中心位置91通过的圆。切线93是排出口 16的中心位置91上的圆38的切线,也就是被描绘到从排出口 16到连通口 34的正方向的流路侧的切线。线94是与驱动轴6的轴方向垂直方向的截面中的将排出口 16的中心位置91和连通口 34的中心位置92连结的线。在切线93和线94构成的角95为90度以下的位置配置排出口 16和连通口 34。即,在排出口 16的位置为图5所示的位置的情况下,将连通口 34的位置配置在图5的斜线部35内。这里,排出口的中心位置、连通口的中心位置与设置在构成排出消音器的容器32、42、下部支撑部件60、上部支撑部件70处的开口部形状的重心位置一致。若开口部为二维形状,则是二维重心位置,若开口部为三维形状,则是三维重心位置。以这样的方式配置排出口 16和连通口 34是为了将由高级压缩部20吸入制冷剂的力,即,向连通口 34吸入制冷剂的力作为使制冷剂向正方向流动的力加以利用。
在与驱动轴6的轴方向垂直方向的截面中,排出口 16的中心位置91上的循环的制冷剂的理想的流动方向是切线93所示的方向。若该理想的流动方向和线94构成的角95在90度以下,则能够将向连通口 34吸入制冷剂的力作为使制冷剂向理想的流动方向流动的力加以利用。另一方面,若角95比90度大,则向连通口 34吸入制冷剂的力作为妨碍使制冷剂向理想的流动方向流动的力工作。另外,也可以在切线93和线94构成的角95为30度以下的位置配置排出口 16和连通口 34,还可以在切线93和线94构成的角95为0度的位置配置排出口 16和连通口 34。另外,也可以在0。到(9dl-180度)的范围配置连通口 34。即,在图5的斜线部35中的除0(11和9 C1之间的区域外的区域内配置连通口 34。接着,说明注入口导向器47的朝向。图5中,虚线所示的圆39是与驱动轴6的轴方向垂直方向的截面中的以低级排出消音器空间31的中心位置(驱动轴6的轴心6d)为中心,在喷射注入口 86的中心位置96通过的圆。切线98是喷射注入口 86的中心位置96上的圆39的切线,也就是被描绘到从喷射注入口 86到连通口 34的正方向的流路侧的切线。线97是与驱动轴6的轴方向垂直方向的截面中的在排出口 16的中心位置91通过的与注入口导向器47的倾斜大致平行的线。以使切线98和线97所构成的角99在90度以下的方式,倾斜地配置注入口导向器47。即,注入口导向器47以从喷射注入口 86的反方向侧向正方向侧逐渐离开喷射注入口 86的方式倾斜地被设置。以这样的方式配置注入口导向器47是为了将从喷射注入口 86注入制冷剂的力作为使制冷剂向正方向流动的力加以利用。在与驱动轴6的轴方向垂直方向的截面中,喷射注入口 86的中心位置96上的循环的制冷剂的理想的流动方向是切线98所示的方向。若该理想的流动方向和线97所构成的角99在90度以下,则能够将从喷射注入口 86注入制冷剂的力作为使制冷剂向理想的流动方向流动的力加以利用。另一方面,若角99比90度大,则从喷射注入口 86注入制冷剂的力作为妨碍使制冷剂向理想的流动方向流动的力来工作。另外,喷射配管85 —般相对于密闭壳8以及容器外周侧壁32a以呈90度的方式被连接。即,喷射配管85 —般相对于切线98呈90度被连接。即使在这种情况下,也能够将从喷射注入口 86注入制冷剂的力作为使制冷剂向理想的流动方向流动的力加以利用。但是,通过设置注入口导向器47,使角99比90度小,能够更有效地将从喷射注入口 86注入制冷剂的力作为使制冷剂向理想的流动方向流动的力加以利用。如上所述,在有关实施方式I的两级压缩机中,将低级排出消音器空间31形成为环状,使制冷剂向一定方向循环。具有通过使制冷剂在环状的排出消音器空间中循环,以不使压力脉动成为压力损失,而是置换为旋转运动能量的方式,对低级压缩部排出制冷剂的时机和高级压缩部吸入制冷剂的时机的错开进行调整的效果,能够抑制压力脉动的产生。另外,在有关本发明的多级压缩机中,通过以使环状的排出消音器空间中的制冷剂的循环方向为一定方向的方式进行推动,能够使制冷剂的流动难以紊乱,防止压力损失的增加。因此,在有关实施方式I的两级压缩机中,压缩机效率得到改善。另外,如图3所示,希望在低级排出消音器空间31内设置排出口背面导向器41、排出口引导导向器42、整流导向器43、引导导向器44a、44b、44c、44d、整流导向器45、注入口导向器47、连通口 34的反方向侧的壁面37的圆锥、喷射注入口 86的正方向侧的壁面36的圆锥、分流导向器48这些所有的导向器。但是,如图6所示,通过至少仅设置排出 口背面导向器41,在某种程度上能够抑制压力脉动的产生,且能够防止压力损失的增加。同样,如图7所示,通过至少仅设置注入口导向器47,在某种程度上,能够抑制压力脉动的产生,且能够防止压力损失的增加。实施方式2.在实施方式2中,对有关通过实施方式I所说明的两级压缩机的实验结果进行说明。〈实验1>实验I是有关不进行制冷剂的喷射的情况下的比压缩机效率和运转频率的关系的实验。图8是表示不进行制冷剂的喷射的情况下的有关实施方式I的两级压缩机的比压缩机效率和运转频率的关系(实验I的结果)的图。图8中,比压缩机效率将以往的一般方式I (对象I)的运转频率为60Hz的情况下的压缩机效率作为基准。〈实验I的实验条件〉设定为如下的运转条件R410A制冷剂,使用空调用压缩机,Ashrae-T条件相当于CT/ET = 54. 40C /7. 2。。'SC = 27. 8°C。即,为R410A制冷剂,使用空调用压缩机,高压侧
3.4MPa、低压侧IMPa、压缩机吸入温度=35°C。〈实验I的比较对象〉针对下述四种低级排出消音器的结构,对压缩机效率进行比较。另外,任意的低级排出消音器空间31的容积均为85cc。(对象I:以往的一般方式I)对象I是不在低级排出消音器空间31内设置导向器的两级压缩机。(对象2:以往的发明方式I)对象2是按照专利文献2的记载,将低级排出消音器空间31分割为两个空间的两级压缩机。这里,将连通两个空间的孔的截面积调整为最适合运转频率为60Hz的情况。(对象3:实施方式I的结构I)对象3是仅设置排出口背面导向器41以及排出口引导导向器42,不设置其它的导向器的两级压缩机。即,对象3是将低级排出消音器空间31内做成图6所示的结构,还设置了排出口引导导向器42的两级压缩机。(对象4:实施方式I的结构2)对象4是设置了通过实施方式I所说明的所有的导向器的两级压缩机。S卩,对象4是将低级排出消音器空间31内做成图3所示的结构的两级压缩机。
〈实验I的结果〉(对象I:以往的一般方式I)在对象I中,在运转频率为45Hz时,压缩机效率最好,运转频率越高,压缩机效率越恶化。这是两级压缩机的机械损失和压力损失大的情况下的一般的特征。(对象2以往的发明方式I)在对象2中,由于将连通两个空间的孔的截面积调整为最适合运转频率为60Hz的情况,所以,在运转频率为60Hz时,在四个方式中,压缩机效率最好。但是,虽然若运转频率升高,则与对象I相比压缩机效率好,但是对对象I的压缩机效率进行改善的程度小。(对象3:实施方式I的结构I)在对象3中,若运转频率比80Hz低,则压缩机效率比对象2差。但是,若运转频率比80Hz高,则压缩机效率比对象2好。(对象4:实施方式I的结构2)在对象4中,若运转频率比60Hz低,则是与对象2同等的压缩机效率。但是,若运转频率比60Hz高,则压缩机效率比对象2好。〈实验2>实验2是有关进行制冷剂的喷射的情况下的比压缩机效率和比喷射制冷剂量的关系的实验。图9是表示进行制冷剂的喷射的情况下的有关实施方式I的两级压缩机的比压缩机效率和比喷射制冷剂量的关系(实验2的结果)的图。图9中,比压缩机效率以以往的一般方式2(对象5)的比喷射制冷剂量为0%的情况下的压缩机效率为基准。另外,比喷射制冷剂量以向低级压缩部10吸入的制冷剂量为基准。即,比喷射制冷剂量是表示相对于向低级压缩部10吸入的制冷剂量,是否为百分之几%的制冷剂被喷射的制冷剂。〈实验2的实验条件〉设定为如下的运转条件R410A制冷剂,使用空调用压缩机,Ashrae-T条件相当于CT/ET = 54. 40C /7. 2。。'SC = 27. 8°C。即,为R410A制冷剂,使用空调用压缩机,高压侧3. 4MPa、低压侧IMPa、压缩机吸入温度=35°C。另外,喷射干燥度为0. 6的制冷剂。〈实验2的比较对象〉针对下述四种低级排出消音器的结构,对压缩机效率进行比较。另外,使任意的低级排出消音器空间31的容积均为85cc。(对象5以往的一般方式2)对象5是不在低级排出消音器空间31内设置导向器的两级压缩机,也就是在中间连结管的途中设置了注入喷射制冷剂的喷射注入口 86的两级压缩机。(对象6:以往的发明方式2)对象6是将低级排出消音器空间31做成专利文献3的图8-2所示的形状的两级压缩机,也就是设置了向低级排出消音器空间31内注入喷射制冷剂的喷射注入口 86的两级压缩机。(对象7:实施方式I的结构3)对象7是仅设置注入口导向器47,不设置其它的导向器的两级压缩机。S卩,对象7是将低级排出消音器空间31内做成图7所示的结构的两级压缩机。
(对象8:实施方式I的结构4)对象8是设置了通过实施方式I所说明的所有的导向器的两级压缩机。即,对象8是将低级排出消音器空间31内做成图3所示的结构的两级压缩机。<实验2的结果>(对象5以往的一般方式2)在对象5中,在比喷射制冷剂量为15%时压缩机效率最好,所喷射的制冷剂的量越是增加,压缩机效率越差。 一般情况下,在两级压缩机中,若喷射干燥度高的制冷剂,则中间压上升。而且,在两级压缩机中,在喷射了某个量的制冷剂时,达到最适合的中间压((低压X高压)X0. 5),压缩机效率最好。另外,在对象5中,在中间连结管的途中喷射制冷剂。因此,若喷射的制冷剂的量增加,则被低级压缩部压缩的制冷剂和喷射的制冷剂的混合不充分,一部分的制冷剂在液状态下被吸入高级压缩部。其结果为,导致压缩机效率的恶化、可靠性的降低。(对象6以往的发明方式2)在对象6中,在低级排出消音器空间内,排出口和连结口从驱动轴离开,压力损失大。另外,在对象6中,没有吸收在低级排出消音器空间内产生的压力脉动的机构。因此,在对象6中,在喷射的制冷剂的量少的情况下,压缩机效率比以往的一般方式2差。但是,由于向低级排出消音器空间内注入喷射制冷剂,所以,在低级排出消音器空间内与喷射制冷剂充分混合。因此,不存在制冷剂在液状态下被吸入高级压缩部的情况。其结果为,在喷射的制冷剂的量多的区域中,压缩机效率比以往的一般方式2好。(对象7:实施方式I的结构3)在对象7中,在低级排出消音器空间31内形成了制冷剂循环的循环流路。而且,在对象7中,使喷射的制冷剂以沿着循环的流动的方式流入。因此,与对象5、对象6相比,压力损失和压力脉动降低,压缩机效率好。(对象8:实施方式I的结构4)在对象8中,在对象7的效果的基础上,还设置推动从排出口 16的流入、制冷剂向中间连结流路的分流等的导向器,制冷剂以沿着循环流路的方式流动。因此,与对象5、6、7相比,压力损失大幅降低,压缩机效率好。根据上述的实验结果,有关实施方式I的两级压缩机能够在大的运转速度范围,降低在低级排出消音器内产生的压力变动和压力损失。另外,有关实施方式I的两级压缩机在喷射制冷剂的情况下,也能够同样降低在低级排出消音器内产生的压力变动和压力损失。因此,压缩机效率好。另外,在上述实验中,对使用R410A制冷剂的情况进行了说明。但在使用R410A制冷剂以外的HFC制冷剂(R22、R407及其它)、HC制冷剂(异丁烷、丙烷)、C02制冷剂等自然制冷剂、HF01234yf等低GWP制冷剂等的情况下,有关实施方式I的两级压缩机也具有同样的效果。尤其是越是HC制冷剂(异丁烷、丙烷)、R22、HF01234yf等在低压下动作的制冷齐U,有关实施方式I的两级压缩机越有大的效果。
实施方式3.在实施方式3中,对将排出口背面导向器41和排出口引导导向器42 —体形成的一体型的排出口背面导向器41进行说明。图10是有关实施方式3的一体型的排出口背面导向器41的说明图。图10所示的一体型的排出口背面导向器41以从背面部侧覆盖排出口 16的方式被设置。在图10所示的一体型的排出口背面导向器41上,在从排出口 16到连通口 34的正方向的流路侧设置开口。即,图10所示的一体型的排出口背面导向器41以覆盖排出口16的背面部侧以及两侧面部侧的方式被设置。—体型的排出口背面导向器41的凹面侧朝向正方向流动上游方向,凸面侧朝向正方向流动下游方向。因此,就在排出口背面导向器41产生的阻力系数而言,反方向比正
方向大。例如,若为半球外壳形状,则就在排出口背面导向器41产生的阻力系数而言,反方向比正方向约大5倍。另外,设置在一体型的排出口背面导向器41的正方向的流路侧的开口部的径方向的宽度D3、流路投影面积S3( = D3XH3)分别比挡块19的径方向的宽度d、流路投影面积 s ( = d X h)大。图11是有关实施方式3的一体型的排出口背面导向器41的其它例的说明图。图11所示的一体型的排出口背面导向器41被形成为板状,以从背面部侧覆盖排出口 16的方式向容器底盖32b侧倾斜地被设置。另外,一体型的排出口背面导向器41的宽度D4、高度H4( = L4Xsin0)、流路投影面积S4( = D4XH4)分别比挡块19的径方向的宽度d、高度h、流路投影面积s( = dXh)大。另外,作为形成图10、11所示的一体型的排出口背面导向器41的材料,与排出口背面导向器41、排出口引导导向器42同样,希望使用冲孔金属、金属丝网等设有多个孔的有孔金属板。这种情况下的流路投影面积S4若考虑有孔金属板倾斜的情况下的流路开口率a,则通过近似式“流路投影面积S4 = D4XL4X (I-a ) sin 0 ”求出。即使是替代排出口背面导向器41、排出口引导导向器42,设置了图10、11所示的一体型的排出口背面导向器41的两级压缩机,也能够得到与有关实施方式I的两级压缩机同样的效果。实施方式4.在实施方式4中,对通过设置在低级排出消音器30上的螺栓固定部形成一部分导向器的低级排出消音器空间31进行说明。图12是表示有关实施方式4的低级排出消音器空间31的图。图13是有关实施方式4的排出口背面导向器41的说明图。针对图12所示的低级排出消音器空间31,仅说明与图3所示的低级排出消音器空间31不同的部分。在形成图12所示的低级排出消音器空间31的低级排出消音器30中,在容器外周侧壁32a形成螺栓固定部65a、65b、65c、65d。螺栓固定部65a、65b、65c、65d被形成为容器外周侧壁32a向低级排出消音器空间31侧突出。四根紧固螺栓64被插入螺栓固定部65a、65b、65c、65d,低级排出消音器30和下部支撑部件60被紧固。
在有关实施方式4的低级排出消音器空间31中,通过将突出的螺栓固定部65a、65b、65c、65d做成规定的形状,配置在规定的位置,形成通过实施方式I所说明的导向器的一部分。在图12所示的低级排出消音器空间31中,排出口背面导向器41由配置在排出阀门凹型设置部18的反方向侧的螺栓固定部65a形成。螺栓固定部65a以包围排出口 16(排出阀门凹型设置部18)的背面部侧的方式被形成。这里,螺栓固定部65a将流路宽度(图12中的半径方向的宽度)的一半左右堵塞,形成有螺栓固定部65a的部分的流路宽度是wl。整流导向器43由配置在连通口 34的正方向侧的螺栓固定部65b形成。这里,螺栓固定部65b将宽度比螺栓固定部65a窄的流路堵塞,形成有螺栓固定部65b的部分的流路宽度是比wl宽的w2。因此,形成有螺栓固定部65a的部分的流 路面积比形成有螺栓固定部65b的部分的流路面积小。整流导向器45由螺栓固定部65c形成。另外,注入口导向器47由螺栓固定部65d形成。螺栓固定部65b、65c、65d被形成为容器外周侧壁32a向低级排出消音器空间31内突出的部分向正方向侧倾斜。即,螺栓固定部65b、65c、65d以将环状流动从排出口 16向正方向侧引导的方式被配置。另外,如图13所示,以覆盖排出口 16的方式被设置的排出口引导导向器42由紧固螺栓64固定在螺栓固定部65a。这里,螺栓固定部65a仅在排出口侧侧面62侧的高度Hl的范围形成。因此,在螺栓固定部65a和容器底盖32b之间确保了高度H2的流路。因此,即使在设有螺栓固定部65a的部分,制冷剂也能够通过高度H2的流路环状地循环流动。另外,通过作为形成排出口引导导向器42的材料,使用设有多个孔的金属板,具有使从排出口 16排出的制冷剂的压力脉动衰减的效果。如上所述,即使是由螺栓固定部形成一部分导向器的两级压缩机,也能够得到与有关实施方式I的两级压缩机同样的效果。实施方式5.在实施方式I所说明的两级压缩机中,将低级压缩部10和高级压缩部20相连的中间连结流路的一部分由在密闭壳8的外部通过的中间连结管84形成。在实施方式5中,对中间连结流路在密闭壳8的内部通过的两级压缩机进行说明。图14是表不有关实施方式5的低级排出消音器空间31的图。针对图14所示的低级排出消音器空间31,仅对与图3所示的低级排出消音器空间31不同的部分进行说明。在图14所示的低级排出消音器空间31中,连通口 34被设置在下部支撑部件60的排出口侧侧面62。而且,将低级压缩部10的连通口 34和高级压缩部20的缸吸入口 25相连的中间连结流路贯通低级缸11、中间分隔板5,被形成在密闭壳8的内部。在图14所示的低级排出消音器空间31中,容器外周侧壁32a突出了的整流导向器43以包围连通口 34的正方向侧的方式被设置。如上所述,即使是中间连结流路在密闭壳8的内部通过的两级压缩机,也能够得到与有关实施方式I的两级压缩机同样的效果。另外,在图14所示的低级排出消音器空间31中,与图3所示的低级排出消音器空间31相比,在更靠近排出口 16的背面部侧附近设置喷射注入口 86。因此,注入口导向器47兼作排出口背面导向器41。S卩,在图14所示的低级排出消音器空间31中,注入口导向器47推动从喷射注入口 86注入的制冷剂向正方向流动,且妨碍从排出口 16排出的制冷剂向反方向流动。如上所述,即使是将喷射注入口 86设置在排出口 16的背面部侧附近,注入口导向器47兼作排出口背面导向器41的两级压缩机,也能够得到与有关实施方式I的两级压缩机同样的效果。实施方式6.在实施方式I中,由于将低级排出消音器空间31做成以线圈状连通的制冷剂循环流路,所以,做成排出口背面导向器41在将反方向侧的流路局部分隔,妨碍制冷剂的流动
的形状。在实施方式6中,做成由排出口背面导向器41将反方向侧的流路整体分隔,妨碍流动的形状。即,在实施方式6中,在外观上,低级排出消音器空间31形成以C字型连通的制冷剂循环流路。图15是表示有关实施方式6的低级排出消音器空间31的图。针对图15所示的低级排出消音器空间31,仅对与图3所示的低级排出消音器空间31不同的部分进行说明。排出口背面导向器41是从排出口 16的背面部侧突出并包围排出口 16的上面侧以及排出口 16的侧面侧那样的形状,是也兼具排出口引导导向器42的功能的一体型的排出口背面导向器41。而且,排出口背面导向器41在排出口 16的背面部侧将环状的流路整体分隔。但是,因为排出口背面导向器41可以由例如冲孔金属、金属丝网等设有多个孔的金属板形成,所以,制冷剂能够通过孔流动。另外,因为排出口背面导向器41由设有多个孔的金属板形成,所以,能够得到衰减从排出口 16排出的制冷剂的压力脉动的效果、将从排出口 16排出的制冷剂、在低级排出消音器空间31内循环的制冷剂、从喷射注入口 86注入的制冷剂混合整流的效果。如上所述,在有关实施方式6的两级压缩机中,因为在使制冷剂在低级排出消音器空间31环状地向一定方向循环时,因在排出口背面导向器41通过而产生的压力损失比实施方式I大,所以,与这部分的量相应地产生压缩机损失。但是,通过制冷剂从低级排出口在一方向流动,与以往例相比压力损失降低。另外,由于制冷剂在低级排出消音器空间31内流动一圈的量以及使用设有多个孔的金属板,所以,能够得到衰减制冷剂的压力脉动的效果。因此,有关实施方式6的两级压缩机能够得到改善以有关实施方式I的两级压缩机为基准的压缩机效率的效果。实施方式7.图16是表示有关实施方式7的低级排出消音器空间31的图。在实施方式I中,排出口背面导向器41被设置在从排出口 16到连通口 34的两方向的流路中的流路长度长的反方向的流路侧。因此,从排出口 16去向连通口 34的制冷剂从9dl循环至9 OUtl的角度在180度以内。在实施方式7中,排出口背面导向器41被设置在从排出口 16到连通口 34的两方向的流路中的距离短的正方向的流路侧,这点与实施方式I不同。因此,在实施方式7中,从排出口 16去向连通口 34的制冷剂从edl循环到0。_的角度在180度以上。下面,根据图16,说明在低级排出消音器空间31内的流动。从排出口 16放射状地排出的制冷剂(图16的(I))由覆盖排出口的背面侧那样的曲面形状的排出口背面导向器41妨碍向正方向的流动,向反方向(顺时针方向)流动(图16的(2)、(3))。另外,在喷射配管85流动的制冷剂(图16的(4))在从喷射注入口 86被注入时,由注入口导向器47妨碍向正方向的流动,向反方向(逆时针方向)偏向流动(图3的(5))。而且,从排出口 16排出的制冷剂和从喷射注入口 86注入的制冷剂合流,合流了的制冷剂向顺时针方向循环(图16的(6))。制冷剂在连通口 34附近分流为流出方向(图16的(7))和循环的制冷剂。另外,为使向流出方向分流的制冷剂容易从连通口 34向中间连结管84流入,而使连通口 34的反方向侧的壁面37带有圆锥。如上所述,在有关实施方式7的两级压缩机中,因为从排出口 16去向连通口 34的制冷剂从9 dl循环到9 outl的角度在180度以上,所以,因从排出口 16去向连通口 34的流动而产生的压力损失比实施方式I大,因此,与这部分的量相应地压缩机损失增加。但是,在有关实施方式7的两级压缩机中,与实施方式I同样地将低级排出消音器空间31形成为环状,使制冷剂向一定方向循环。据此,具有通过使制冷剂在环状的排出消音器空间中循环,以不使压力脉动成为压力损失,而是置换为旋转运动能量的方式,对低级压缩部排出制冷剂的时机和高级压缩部吸入制冷剂的时机的错开进行调整的效果。因此,能够抑制压力脉动的产生。再有,在有关实施方式7的两级压缩机中,通过推进使环状的低级排出消音器空间31中的制冷剂的循环方向为一定方向,能够使制冷剂的流动难以紊乱,防止压力损失的增加。因此,在有关实施方式7的两级压缩机中,能够得到改善以有关实施方式I的两级压缩机为基准的压缩机效率的效果。另外,在上面的实施方式中,对旋转活塞式的两级压缩机进行了说明。但是,若为具有将高级压缩部和低级压缩部中间连结的消音器空间的两级压缩机,则怎样的压缩形式均可。例如,即使是摆动活塞式、滑动叶片式等各种各样的两级压缩机,也能够得到同样的效果。另外,在上面的实施方式中,对密闭壳8内的压力与高级压缩部20内的压力相等的高压壳型的两级压缩机进行了说明。但是,即使是中间压壳型、低压壳型的任意的两级压缩机,也能够得到同样的效果。另外,在上面的实施方式中,对低级压缩部10被配置在与高级压缩部20相比的下侦牝向低级排出消音器空间31以向下的去向排出制冷剂的两级压缩机进行了说明。但是,即使是低级压缩部10、高级压缩部20、低级排出消音器30的配置、驱动轴6的旋转方向不同的两级压缩机,也能够得到同样的效果。例如,即使是低级压缩部10被配置在与高级压缩部20相比的上侧,向低级排出消音器空间31以向上的去向排出制冷剂的两级压缩机,也能够得到同样的效果。另外,即使是在将通常为纵置的两级压缩机横置的情况下,也能够得到同样的效果。另外,在上面的实施方式中,作为将排出口 16打开的排出阀门机构,假想通过薄的板状的阀门的弹性和低级压缩部10以及低级排出消音器空间31的压力差进行开闭的先导阀门方式,进行了说明。但是,也可以是其它方式的排出阀门机构。只要是例如四冲程发动机的进排气阀门使用的提升阀门式等利用低级压缩部10和低级排出消音器空间31的压力差来开闭排出口 16的止回阀即可。
另外,在上面的实施方式中,使用在低级排出消音器30设置喷射注入口 86,将制冷剂向低级排出消音器空间31喷射的结构。但是,在为将喷射配管85连接在设于密闭壳8的外部的中间连结管,喷射制冷剂的结构的情况下,也能够得到与图9的实验结果同样的改善压缩机效率的效果。即,将上面的实施方式汇总如下。有关上面的实施方式的两级压缩机是在密闭壳内收纳低级压缩部、高级压缩部、驱动上述两个压缩机构的驱动轴以及马达、低级排出消音器,将低压的制冷剂吸入上述低级压缩部的低级缸室内Ila内,压缩至中间压,然后,低级排出阀门打开,从低级排出口向上述低级排出消音器的内部空间排出,接着,从连通口导向中间连结流路,从中间连通流路将中间压制冷剂吸入上述高级压缩部的高级缸室内21a内,压缩至高压,此后,向上述密闭壳外排出的两级压缩机,其特征在于,上述低级排出消音器内部空间形成以线圈状连通的制冷剂循环流路,作为上述制冷剂循环流路的合流口以及分流口,配置上述低级排出口以及上述连通口,为了在上述低级排出口地点,上述制冷剂循环流路的理想的流动切线方向和从上述低级排出口去向上述连通口的最短路径方向的相位差在90度以内一致,而在上述低级排出口的背面侧、上面侧或下面侧设置了防止倒流的流动导向器。另外,有关上面的实施方式的两级压缩机是在密闭壳内收纳低级压缩部、高级压缩部、驱动上述两个压缩机构的驱动轴以及马达、低级排出消音器,在它们以外的密闭壳内充填制冷剂和润滑油,将低压的制冷剂吸入上述低级压缩部的低级缸室内Ila内,压缩至中间压,然后,低级排出阀门打开,从低级排出口向上述低级排出消音器的内部空间排出,接着,从连通口导向中间连结流路,从中间连通流路将中间压制冷剂吸入上述高级压缩部的高级缸室内21a内,压缩至高压,此后,向上述密闭壳外排出的两级压缩机,其特征在于,被用于两级压缩喷射循环,上述低级排出消音器内部空间形成线圈状的制冷剂循环流路,作为上述制冷剂循环流路的合流口以及分流口,配置上述低级排出口制冷剂、喷射注入口以及上述连通口,为了在上述喷射注入口地点,上述制冷剂循环流路的理想的流动切线方向和喷射制冷剂注入方向的相位差在90度以内一致,而在上述注入口附近形成流动导向器,与从上述低级排出口排出了的制冷剂在上述低级排出消音器空间内混合。再有,有关上面的实施方式的两级压缩机的特征在于,配置了使上述制冷剂循环流路的合流口以及分流口附近的合流流动以及分流流动齐整的流动导向器。另外还有,其特征在于,上述流动导向器使用分布着多个开口部的金属制板材、冲孔金属或金属丝网。另外,其特征在于,使上述制冷剂循环流路的合流口以及分流口附近的合流流动以及分流流动齐整的流动导向器为圆棒形状。实施方式8.在上面的实施方式I至7中,对串联连接了两个压缩部的两级压缩机的低级排出消音器空间31的构造进行了说明。在实施方式8中,对并联连接了两个压缩部的单级双压缩机的下侧排出消音器的构造进行说明。在以往的两级压缩机中,由于低级压缩部排出制冷剂的时机和高级压缩部吸入制冷剂的时机的错开,在中间连结部产生大的压力脉动。因此,降低中间压脉动损失在改善压缩机效率方面非常重要。另一方面,在以往的单级压缩机中,不产生两级压缩机的中间连结部那样的大的压力脉动。但是,在压缩室的容积变化的相位和阀门开闭的相位之间存在错开。因此,常常在排出消音器内产生压力脉动,若降低因此造成的损失,则能够改善压缩机效率。因此,在实施方式8中,将与通过实施方式I至7说明的两级压缩机的低级排出消音器30同样的构造应用在单级双压缩机的下侧排出消音器130的构造。图17是表示有关实施方式8的单级双压缩机的整体结构的剖视图。仅对与图I所示的两级压缩机不同的部分进行说明。有关实施方式8的单级双压缩机在密闭壳8的内侧具备下侧压缩部110、上侧压缩部120、下侧排出消音器130、上侧排出消音器150,替代有关实施方式I的两级压缩机所具备的低级压缩部10、高级压缩部20、低级排出消音器30、高级排出消音器50。另外,由于下侧压缩部110、上侧压缩部120、下侧排出消音器130、上侧排出消音器150的构造与低级压缩部10、高级压缩部20、低级排出消音器30、高级排出消音器50的构造大致相同,所以,这里省略说明。另外,由于下侧排出消音器空间131与密闭壳8内压大致同压,所以,与实施方式I的低级排出消音器30不同,尤其不需要密封下侧排出消音器的密封部。这里,在排出口侧侧面62形成流入到下侧排出消音器空间131的制冷剂流出的连通口 134。而且,与连通口 134相连的下侧排出流路138贯通排出口侧侧面62、下侧压缩部110、中间分隔板5、上侧压缩部120、排出口侧侧面72而被形成。下侧排出流路138是将从下侧排出消音器130的连通口 134流出的制冷剂导向上侧压缩部120和马达部9之间的密闭壳8内的空间的流路。说明制冷剂的流动。首先,低压的制冷剂经由压缩机吸入管1(图17的(I))向吸入消音器7流入(图17的(2))。流入到吸入消音器7的制冷剂在吸入消音器7中被分离为气体制冷剂和液体制冷剂。气体制冷剂在吸入消音器连结管4向吸入消音器连结管4a侧和吸入消音器连结管4b侧分支,向下侧压缩部110的缸111和上侧压缩部120的缸室内121a被吸入(图17的(3)和(6))。向下侧压缩部110的缸室内Illa吸入并在下侧压缩部110被压缩至排出压的制冷剂从排出口 116向下侧排出消音器空间131排出(图17的(4))。排出到下侧排出消音器空间131的制冷剂从连通口 134通过下侧排出流路138,被导向上侧压缩部120和马达部9之间的空间(图17的(5))。另外,向上侧压缩部120的缸室内121a吸入并在上侧压缩部120被压缩至排出压的制冷剂从排出口 126向上侧排出消音器空间151排出(图17的(7))。被排出到上侧排出消音器空间151的制冷剂从连通口 154被导向与密闭壳8内的马达部9之间的空间(图17的⑶)。从下侧排出消音器空间131被导向到上侧压缩部120和马达部9之间的空间的制冷剂(图17的(5))和从上侧排出消音器空间151被导向上侧压缩部120和马达部9之间的空间的制冷剂(图17的(8))合流。而且,合流了的制冷剂在通过处于压缩部的上方的马达部9的间隙后,经固定在密闭壳8上的压缩机排出管2向外部制冷剂回路排出(图17的(9))。对下侧排出消音器130进行说明。图18是有关实施方式8的图17的单级双压缩机的C-C’剖视图。下侧排出消音器空间131由排出消音器容器132和具有下部轴承部61和排出口侧侧面62的下部支撑部件60包围,形成绕驱动轴6环状地相连的下侧排出消音器空间131。如图18所示,下侧排出消音器空间131在与驱动轴6的轴方向垂直方向的截面中,由下部轴承部61形成内周壁,由容器外周侧壁132a形成外周壁,被形成为绕驱动轴6一圈的圆环状(圈饼状)。即,下侧排出消音器空间131被形成为绕驱动轴6—圈的环状
(线圈状)。另外,排出消音器容器132将均匀地配置的五根紧固螺栓164固定在下部支撑部件60。配置了螺栓的螺栓固定部166以排出消音器容器132向环状流路内突出的方式变形。从排出口 116向下侧排出消音器空间131排出在下侧压缩部110被压缩了的制冷剂(图18的(I))。被排出的制冷剂在(i)环状的下侧排出消音器空间131内向正方向(图18的A方向)循环(图18的⑵⑷),且(ii)从连通口 134经下侧排出流路138向密闭壳8的内部空间流入(图18的(3))。为使流入到下侧排出消音器空间131的制冷剂的流动成为上述的⑴(ii)那样,在下侧排出消音器空间131内设置一体型的排出口背面导向器141和整流导向器143。另夕卜,为使从排出口 116排出的制冷剂容易流入连通口 134,设置形成在连通口 134的周围的导向器槽139。这里,一体型的排出口背面导向器141是与通过实施方式3说明的图10所示的一体型的排出口背面导向器41同样的部件。根据图18、19,对整流导向器143进行说明。图19是有关实施方式8的整流导向器143的说明图。从正下方看为圆弧形状(真下力、^円弧形状)的整流导向器143以通过圆弧覆盖被开设在下部支撑部件60的排出口侧侧面62的连通口 34的开口缘部规定范围的方式被安装,由从排出口侧侧面62向低级排出消音器空间31侧倾斜,并逐渐以接近与排出口侧侧面62平行的方式弯曲的曲面形成。整流导向器143将排出消音器空间131内的正方向循环流动变换为从上述连通口 134导向上侧压缩部120和马达部9之间的密闭壳8内的空间的下侧排出流路138方向的流动。另外,作为形成整流导向器143的材料,希望使用例如冲孔金属、金属丝网等设有多个孔的金属板。通过作为形成整流导向器143的材料使用设有多个孔的金属板,具有衰减从排出口 116排出并在整流导向器143通过的制冷剂的压力脉动的效果。从排出口 116放射状地排出的制冷剂因一体型的排出口背面导向器141而在环状的下侧排出消音器空间131内向正方向流动。而且,向正方向大致水平(图17的横方向)流动的制冷剂的一部分被变换为向轴方向朝上(图17的上方向)的流动,从连通口 134向下侧排出流路138流入。此时,大致水平方向(图17的横方向)的流动被整流导向器143圆滑地变换为轴方向朝上(图17的上方向)的流动。另外,由于在连通口 134的周围形成导向器槽139,所以,制冷剂容易向连通口 134流入。这里,一体型的排出口背面导向器141与整流导向器143相比,宽度大,高度高。因此,一体型的排出口背面导向器141与整流导向器143相比,将环状流路堵塞的程度大。因此,从排出口 16排出的制冷剂被一体型的排出口背面导向器141强烈地妨碍了向反方向的流动,向正方向侧流动。如上所述,有关实施方式8的压缩机与 有关上述实施方式的两级压缩机同样,能够减小从压缩部排出的制冷剂产生的压力脉动的振幅,能够降低压力损失。因此,能够改善压缩机效率。实施方式9.图20是表不有关实施方式9的下侧排出消音器空间131的图。图18所示的排出消音器容器132是除螺栓固定部以外相对于驱动轴6大致对象形状,但在实施方式9的图20所示的排出消音器容器132中,虽然相对于驱动轴6形成循环流路,但为非对称。在排出消音器容器132中,排出口 116的背面部侧的流路宽度(图20中的半径方向的宽度)w3比从排出口 116去向连通口 134的绕轴的方向不同的正方向(图20的A方向)和反方向(图20的B方向)这两方向的流路中的正方向的流路的最小宽度w4小。即,排出口 116的背面部侧的流路面积比从排出口 116到连通口 134的正方向的流路的最小流路面积小。在上述那样的排出消音器空间131,从排出口 116流出的制冷剂与反方向侧(图20的B方向侧)相比容易向正方向侧(图20的A方向侧)流动。再有,因为排出消音器容器132以覆盖排出口 116的背面部侧的方式被形成,进行以通过实施方式I说明的排出口背面导向器41为标准的工作,所以,从排出口 116流出的制冷剂容易向正方向侧(A方向侧)流动。如上所述,有关实施方式9的单级双压缩机能够得到以有关上述实施方式的压缩机的背面排出导向器为标准的效果,能够降低从压缩部排出的制冷剂产生的压力脉动的振幅,能够降低压力损失。因此,能够得到以改善压缩机效率的上述实施方式为标准的效果。实施方式10.图21是表不有关实施方式10的下侧排出消音器空间131的图。如图21所示,排出口背面导向器141在排出口 116的周围,在从排出口 116去向连通口 134的绕轴的方向不同的正方向(图21的A方向)和反方向(图21的B方向)的两方向的流路中的反方向的流路侧将环状的下侧排出消音器空间131分隔地被设置,是具有多个孔的金属体。整流导向器143在连通口 134的周围在从排出口 116到连通口 134的反方向的流路侧将环状的下侧排出消音器空间131分隔地被设置,是具有多个孔的金属体。另外,整流导向器143与通过实施方式8说明的整流导向器143同样,以从连通口 134的背面侧覆盖连通口 134的开口的规定的范围的方式被设置。对排出口背面导向器141和整流导向器143的开口率进行比较,整流导向器143比排出口背面导向器141约高3倍。即,设有整流导向器143的部分的流路面积比设有排出口背面导向器141的部分的流路面积约大3倍。
因此,从排出口 116排出的制冷剂向反方向的流动受到的妨碍比向正方向流动受到的妨碍强。因此,促进从排出口 116到连通口 134的正方向的环状流动。如上所述,有关实施方式10的单级双压缩机与有关上述实施方式的压缩机同样,能够使从压缩部出来的制冷剂产生的压力脉动的振幅小,能够降低压力损失。因此,能够改善压缩机效率。另外,在实施方式8到11中,说明有关单级双压缩机的下侧的排出消音器空间的构造。但是,在将与通过实施方式8至11说明的排出消音器空间同样的构造应用于单级双压缩机的上侧的排出消音器空间、单级单压缩机的排出消音器空间、两级压缩机的高级侧的排出消音器空间的情况下,也能够得到同样的改善压缩机效率的效果。再有,在将与通过实施方式8至11说明的排出消音器空间同样的构造应用于两级压缩机的低级侧的排出消音器空间的情况下,能够得到最大的改善压缩机效率的效果。另外,也可以将与通过实施方式I至7说明的排出消音器空间同样的结构应用于单级双压缩机的下侧的排出消音器空间、单级双压缩机的上侧的排出消音器空间、单级单压缩机的排出消音器空间、两级压缩机的高级侧的排出消音器空间。实施方式11.在实施方式11中,对作为通过上面的实施方式说明的压缩机的利用例的热泵式制热供热水系统200进行说明。这里对利用了通过实施方式I至7说明的两级压缩机的情况进行说明。图22是表示有关实施方式11的热泵式制热供热水系统200的结构的示意图。热泵式制热供热水系统200具备压缩机201、第一热交换器202、第一膨胀阀203、第二热交换器204、第二膨胀阀205、第三热交换器206、主制冷剂回路207、水回路208、喷射回路209、制热供热水用水利用装置210。这里,压缩机201是通过上面的实施方式说明的多级压缩机(这里为两级压缩机)。热泵单元211 (热泵装置)由将压缩机201、第一热交换器202、第一膨胀阀203、第二热交换器204依次连接的主制冷剂回路207和一部分制冷剂在第一热交换器202、第一膨胀阀203之间的分支点212分支并在第二膨胀阀205、第三热交换器206流动,使制冷剂返回压缩机201的中间连结部80的喷射回路209构成,作为效率优异的经济型循环动作。在第一热交换器202,对压缩机201压缩了的制冷剂和在水回路208流动的液体(这里为水)进行热交换。这里,通过在第一热交换器202进行热交换,制冷剂被冷却,水被加热。第一膨胀阀203使在第一热交换器202被热交换了的制冷剂膨胀。在第二热交换器204,根据第一膨胀阀203的控制进行膨胀了的制冷剂和空气的热交换。这里,通过在第二热交换器204进行热交换,制冷剂被加热,空气被冷却。而且,被加热了的制冷剂向压缩机201吸入。再有,在第一热交换器202被热交换了的制冷剂的一部分在分支点212分支,在第二膨胀阀205膨胀,在第三热交换器206,根据第二膨胀阀205的控制,对膨胀了的制冷剂和在第一热交换器202冷却了的制冷剂进行内部热交换,被注入压缩机201的中间连结部80。这样,热泵单元211具备通过在喷射回路209流动的制冷剂的减压效果,增大制冷能力以及制热能力的经济型构件。另一方面,在水回路208中,像上述那样,通过在第一热交换器202进行热交换,水被加热,被加热了的水向制热供热水用水利用装置220流动,用于供热水、制热。另外,供热水用的水也可以不是在第一热交换器202被热交换的水。即,也可以是在水回路208流动的水和供热水用的水在供热水器等进一步被热交换。基于本发明的制冷剂压缩机单体的压缩机效率优异。再有,若将它搭载在通过本实施方式说明的热泵式制热供热水系统200,构成经济型循环,则能够实现高效率化优异的结构。另外,这里,对利用了通过实施方式I至I说明的两级压缩机的情况进行了说明。但是,也可以使用通过实施方式8至10说明的单级双压缩机,构成热泵式制热供热水系统等蒸气压缩式冷冻循环。另外,这里,对由被通过上面的实施方式说明的制冷剂压缩机压缩的制冷剂加热水的热泵式制热供热水系统(ATW(Air To Water)系统)进行了说明。但是,并不局限于
此,也可以形成通过由被通过上面的实施方式说明的制冷剂压缩机压缩的制冷剂加热或冷却空气等气体的蒸气压缩式冷冻循环。即,能够由通过上面的实施方式说明的制冷剂压缩机构筑冷冻空调装置。在使用了本发明的制冷剂压缩机的冷冻空调装置中,高效率化优异。符号说明I :压缩机吸入管;2 :压缩机排出管;3 :润滑油储藏部;4 :吸入消音器连结管;5 中间分隔板;6 :驱动轴;7 :吸入消音器;8 :密闭壳;9 :马达部;10 :低级压缩部;20 :高级压缩部;11、21 :缸;lla、21a :缸室内;12、22 :旋转活塞;14、24 :叶片;15、25 :缸吸入口 ;16、26 :排出口 ;17、27 :排出阀门;18、28 :排出阀门凹型设置部;19 :挡块;19b :螺栓;30 :低级排出消音器;31 :低级排出消音器空间;32 :容器;32a :容器外周侧壁;32b :容器底盖;33 密封部;34 :连通口 ;36 :壁面;41 :排出口背面导向器;42 :排出口引导导向器;43、45 :整流导向器;44a、44b、44c、44d:引导导向器;47 :注入口导向器;48 :分流导向器;50 :高级排出消音器;51 :高级排出消音器空间;52 :容器;54 :连通口 ;58 :高级排出流路;60 :下部支撑部件;61 :下部轴承部;62 :排出口侧侧面;63 :外周侧面部;64 :紧固螺栓;65 :螺栓固定部;70 :上部支撑部件;71 :上部轴承部;72 :排出口侧侧面;80 :中间连结部;84 :中间连结管;85 :喷射配管;86 :喷射注入口 ;91 :排出口 16的中心位置;92 :连通口 34的中心位置;93、98 :切线;94、97 :线;95、99 :角;96 :喷射注入口 86的中心位置;110 :下侧压缩部;120 :上侧压缩部;111、121 :缸;llla、121a :缸室内;112、122 :旋转活塞;114、124 :叶片;115,125 :缸吸入口 ;116、126 :排出口 ;117、127 :排出阀门;118、128 :排出阀门凹型设置部;119 :挡块;119b :螺栓;130 :下侧排出消音器;131 :下侧排出消音器空间;132 :容器;132a :容器外周侧壁;132b :容器底盖;133 :密封部;134 :连通口 ;135 :制冷剂循环流路;136 :壁面;138 :下侧排出流路;144 :引导导向器;141 :排出口背面导向器;142 :排出口引导导向器;143 :整流导向器;145 :整流导向器;148 :分流导向器;150 :上侧排出消音器;151 :上侧排出消音器空间;152 :容器;154 :连通口 ;158 :上侧排出流路;164 :紧固螺栓;166 :螺栓固定部;200 :热泵式制热供热水系统;201 :压缩机;202 :第一热交换器;203 第一膨胀阀;204 :第二热交换器;205 :第二膨胀阀;206 :第三热交换器;207 :主制冷剂回路;208 :水回路;209 :喷射回路;210 :制热供热水用水利用装置;211 :热泵单元;212 :分支点。
权利要求
1.一种制冷剂压缩机,其特征在于,具备压缩部、排出消音器和排出口背面导向器, 所述压缩部通过贯通中央部设置了的驱动轴的旋转而被驱动,将制冷剂向缸室内吸入并进行压缩, 所述排出消音器从设置在上述压缩部的排出口排出在上述缸室内被压缩了的制冷剂,将从设置在规定位置的连通口向其它空间流出的排出消音器空间作为绕上述驱动轴的一圈的环状的空间形成, 所述排出口背面导向器被设置在上述排出消音器形成了的环状的排出消音器空间中的、从上述排出口朝向上述连通口的绕轴流动的方向不同的正方向和反方向这两个方向的循环流路中反方向的循环流路上的比上述连通口靠近上述排出口的位置,妨碍从上述排出口排出了的制冷剂向上述反方向流动, 通过上述排出口背面导向器妨碍制冷剂向上述反方向流动,制冷剂在上述环状的排出消音器空间内向上述正方向循环。
2.如权利要求I所述的制冷剂压缩机,其特征在于,在上述环状的排出消音器空间中,因制冷剂的绕轴流动而在上述排出口背面导向器的前后产生的压力损失在制冷剂向上述正方向流动的情况下比在制冷剂向上述反方向流动的情况下小。
3.如权利要求I或2所述的制冷剂压缩机,其特征在于, 在上述环状的排出消音器空间中,因制冷剂的绕轴流动而在上述排出口背面导向器产生的流体阻力在制冷剂向上述正方向流动的情况下比在制冷剂向上述反方向流动的情况下小。
4.如权利要求I至3中的任一项所述的制冷剂压缩机,其特征在于, 上述排出口背面导向器由具有相对于流动钝的侧面和锐的侧面的物体构成,被配置成,相对于上述环状的排出消音器空间的绕轴流动,上述锐的侧面朝向正方向流动上游方向,上述钝的侧面朝向正方向流动下游方向。
5.如权利要求I至4中的任一项所述的制冷剂压缩机,其特征在于, 上述压缩部压缩向压缩空间吸入了的制冷剂, 上述制冷剂压缩机还具备根据上述压缩部的上述压缩空间的制冷剂的压力和上述排出消音器空间的制冷剂的压力的压力差来对上述排出口进行开闭的开闭机构, 上述排出口背面导向器与上述开闭机构分别地被设置。
6.如权利要求5所述的制冷剂压缩机,其特征在于, 上述开闭机构具备 板状的开闭阀,所述开闭阀通过因上述压力差而向上述排出消音器空间侧挠曲来对上述排出口进行开闭;和 挡块,其从设置了上述排出口的上述压缩部侧的面向上述排出消音器空间以规定的倾斜角度倾斜地设置,对上述开闭阀的挠曲量进行限制, 上述排出口背面导向器从上述压缩部侧的面向上述排出消音器空间以与上述挡块的倾斜角度相比与上述压缩部侧的面构成的角接近直角的倾斜角度倾斜, 通过将上述驱动轴作为旋转轴,使上述排出口背面导向器旋转,绘制上述排出口背面导向器在含有上述旋转轴的平面通过的轨迹所得到的图形的面积比通过将上述驱动轴作为旋转轴,使上述挡块旋转,绘制上述挡块在上述平面通过的轨迹所得到的图形的面积大。
7.如权利要求I至6中的任一项所述的制冷剂压缩机,其特征在于, 在上述排出消音器空间内的环状的循环流路中,从上述排出口到上述连通口的上述反方向的循环流路的最小流路面积比从上述排出口到上述连通口的上述正方向的循环流路的最小流路面积小。
8.如权利要求I至7中的任一项所述的制冷剂压缩机,其特征在于, 在与驱动上述压缩部的驱动轴的轴方向垂直方向的截面中,在以上述驱动轴的中心位置为中心的圆,即,在上述排出口的中心位置通过的圆的上述排出口的中心位置的切线,也就是引出到上述正方向的流路侧的切线与将上述连通口的中心位置和上述排出口的中心位置连结的线所构成的角为90度以内的位置,设置上述连通口和上述排出口。
9.如权利要求I至8中的任一项所述的制冷剂压缩机,其特征在于, 上述制冷剂压缩机还具备 以覆盖上述排出口的方式被设置在上述排出消音器空间内,在上述反方向的循环流路侧和上述正方向的循环流路侧形成开口,以从上述排出口排出了的制冷剂向上述正方向流动的方式进行引导的排出口引导导向器。
10.如权利要求I至9中的任一项所述的制冷剂压缩机,其特征在于,上述排出口背面导向器通过上述排出消音器的一部分向上述排出消音器空间侧突出而被形成。
11.如权利要求10所述的制冷剂压缩机,其特征在于, 上述排出口背面导向器由螺栓固定部形成,所述螺栓固定部是固定螺栓的螺栓固定部,所述螺栓用于将其它的部件安装在上述排出消音器,所述螺栓固定部通过上述排出消音器的一部分向上述排出消音器空间侧突出而被形成。
12.如权利要求I至11中的任一项所述的制冷剂压缩机,其特征在于, 上述制冷剂压缩机具备两个通过贯通中央部设置的驱动轴的旋转而被驱动、在上述缸室内吸入制冷剂并进行压缩的上述压缩部,配置成在各自的上述缸室吸入并压缩制冷剂的相位错开180度。
13.如权利要求I至11中的任一项所述的制冷剂压缩机,其特征在于, 上述压缩部的将压缩制冷剂的低级压缩部、将上述低级压缩部压缩了的制冷剂进一步压缩的高级压缩部串联连接, 上述排出消音器形成在上述低级压缩部压缩了的制冷剂从上述排出口被排出,从上述连通口向上述高级压缩部的缸室流出的上述环状的排出消音器空间。
14.一种制冷剂压缩机,其特征在于,具备压缩部、排出消音器和注入口导向器, 所述压缩部是通过贯通中央部设置了的驱动轴的旋转而被驱动的压缩部,所述压缩部具备低级压缩部,其具有将制冷剂吸入并压缩的低级缸室;和高级压缩部,其具有吸入由上述低级压缩部压缩了的制冷剂,并进一步压缩的高级缸室, 所述排出消音器将绕上述驱动轴一圈的环状的排出消音器空间,相对于上述压缩部的上述低级压缩部所具有的上述低级缸室,形成在上述驱动轴的轴方向的一方侧,所述排出消音器空间将由上述低级压缩部压缩了的制冷剂从排出口排出,使被排出了的制冷剂从设置在规定位置的连通口向其它空间流出,且设有注入喷射制冷剂的注入口, 所述注入口导向器被设置在上述排出消音器形成了的环状的排出消音器空间中的、从上述注入口朝向上述连通口的绕轴流动方向不同的正方向和反方向这两方向的循环流路中的反方向的循环流路上的比上述连通口靠近上述注入口的位置,妨碍从上述注入口注入的制冷剂向上述反方向流动, 通过上述注入口导向器妨碍制冷剂向上述反方向流动,使制冷剂在上述环状的排出消音器空间内向上述正方向循环。
15.如权利要求14所述的制冷剂压缩机,其特征在于, 在上述环状的排出消音器空间中,因制冷剂的绕轴流动而在上述注入口导向器的前后产生的压力损失在制冷剂向上述正方向流动的情况下比在制冷剂向上述反方向流动的情况下小。
16.如权利要求14或15所述的制冷剂压缩机,其特征在于, 上述注入口导向器以覆盖上述喷射注入口的开口部的规定范围的方式被设置,以从上述反方向的流路侧向上述正方向的流路侧逐渐从上述喷射注入口离开的方式倾斜。
17.如权利要求14至16中的任一项所述的制冷剂压缩机,其特征在于,上述注入口导向器通过上述排出消音器的一部分向上述排出消音器空间侧突出而被形成。
18.如权利要求I至17中的任一项所述的制冷剂压缩机,其特征在于,上述制冷剂压缩机还在上述排出消音器空间内,也就是与驱动上述压缩部的驱动轴的轴方向垂直方向的截面中的上述连通口的位置和上述排出消音器空间的中心位置之间,具备在上述轴方向延伸的棒状的分流导向器。
19.如权利要求I至18中的任一项所述的制冷剂压缩机,其特征在于, 上述制冷剂压缩机还具备整流导向器, 所述整流导向器从上述排出消音器空间的外周侧向内周侧径方向突出,绕上述轴向正方向倾斜地配置,妨碍制冷剂绕上述轴向反方向流动。
20.如权利要求19所述的制冷剂压缩机,其特征在于, 上述整流导向器以覆盖上述连通口的开口部的规定范围的方式被设置,将上述排出消音器空间内的绕上述轴向正方向的流动引导为向从上述连通口向上述其它空间流出的方向流动。
21.一种热泵装置,具备通过配管将制冷剂压缩机、散热器、膨胀机构和蒸发器依次连接的制冷剂回路, 其特征在于, 上述制冷剂压缩机具备压缩部、排出消音器和排出口背面导向器, 所述压缩部通过贯通中央部设置了的驱动轴的旋转而被驱动,将制冷剂向缸室内吸入并进行压缩, 所述排出消音器从设置在上述压缩部的排出口排出在上述缸室内被压缩了的制冷剂,将从设置在规定位置的连通口向其它空间流出的排出消音器空间作为绕上述驱动轴的一圈的环状的空间形成, 所述排出口背面导向器被设置在上述排出消音器形成了的环状的排出消音器空间中的、从上述排出口朝向上述连通口的绕轴流动方向不同的正方向和反方向这两方向的循环流路中反方向的循环流路上的比上述连通口靠近上述排出口的位置,妨碍从上述排出口排出了的制冷剂向上述反方向流动, 通过上述排出口背面导向器妨碍制冷剂向上述反方向流动,制冷剂在上述环状的排出消音器空间内向上述正方向循环。
22.一种热泵装置,具备通过配管将制冷剂压缩机、冷凝器、膨胀机构和蒸发器依次连接的制冷剂回路, 其特征在于, 上述制冷剂压缩机具备压缩部、排出消音器和注入口导向器, 所述压缩部是通过贯通中央部设置了的驱动轴的旋转而被驱动的压缩部,所述压缩部具备低级压缩部,其具有将制冷剂吸入并压缩的低级缸室;和高级压缩部,其具有吸入由上述低级压缩部压缩了的制冷剂,并进一步压缩的高级缸室, 所述排出消音器将绕上述驱动轴一圈的环状的排出消音器空间,相对于上述压缩部的上述低级压缩部所具有的上述低级缸室,形成在上述驱动轴的轴方向的一方侧,所述排出消音器空间将由上述低级压缩部压缩了的制冷剂从排出口排出,使被排出了的制冷剂从设置在规定位置上的连通口向其它空间流出,且设有注入喷射制冷剂的注入口, 所述注入口导向器被设置在上述环状的排出消音器空间中的、从上述注入口朝向上述连通口的绕轴流动方向不同的正方向和反方向这两方向的循环流路中的反方向的循环流路上的比上述连通口靠近上述注入口的位置,妨碍从上述注入口注入的制冷剂向上述反方向流动, 通过上述注入口导向器妨碍制冷剂向上述反方向流动,使制冷剂在上述环状的排出消音器空间内向上述正方向循环。
全文摘要
本发明的制冷剂压缩机以兼顾减少被压缩部压缩了的制冷剂排出的排出消音器空间中的压力脉动的振幅和降低压力损失,提高压缩机效率为目的。低级排出消音器空间(31)被形成为绕驱动轴(6)一圈的环状。在低级排出消音器空间(31)上,在低级压缩部(10)压缩的制冷剂被排出的排出口(16)的周围,在从排出口(16)到连通口(34)的绕驱动轴(6)的方向不同的两个流路中的一方的流路侧设置妨碍从排出口(16)排出的制冷剂向该方向流动的排出口背面导向器,使制冷剂在上述环状的排出消音器空间内向上述正方向循环。
文档编号F04C29/12GK102803733SQ201080025519
公开日2012年11月28日 申请日期2010年5月24日 优先权日2009年6月11日
发明者横山哲英, 幸田利秀, 关屋慎, 佐佐木圭, 河村雷人, 加藤太郎, 深谷笃义, 伏木毅, 前山英明, 谷真男 申请人:三菱电机株式会社
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