水平型压缩机和具有该压缩机的汽车空调装置的制作方法

文档序号:5458502阅读:79来源:国知局
专利名称:水平型压缩机和具有该压缩机的汽车空调装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种水平型压缩机,其包括一个处于水平型密封容器中 的驱动元件,和由驱动元件驱动的压缩机构部分,和在压缩机构部分压 缩制冷剂以排出制冷剂。
背景技术
此类传统的转动压缩机,特别是包括由第一和第二转动压缩元件组 成的压缩机构部分的多级压缩系统中的转动压缩机,是由安放在正常直 立型密封容器上部中的驱动元件和在下部中由驱动元件的转轴驱动的压 缩机构部分组成的。制冷剂气体通过第一转动压缩元件的吸入口吸进汽 缸的低压室侧,由滚筒和叶片的动作来对气体进行压缩,并通过排出口 和排出消声室从汽缸的高压室侧排入密封容器中。这时,在密封容器中 设置中间压力(例如,可参见日本专利申请特许公开号2 - 294587 )。
在密封容器中的中间压力的制冷剂气体通过第二转动压缩元件的吸 入口吸入到汽缸的低压室侧,并且通过操作滚筒和叶片经受第二阶段的 压缩以成为高温高压的制冷剂气体。然后制冷剂气体通过排出口和排出 消音室从高压室侧流进压缩机外面的散热器。
在直立型转动压缩机中,位于密封容器中的压缩机构部分下面的底 部是做为储油器的。通过一个安放于转轴下端中的油泵从储油器中吸入 油,并将油提供给压缩机构部分,借此可以防止压缩机构部分和转轴的 滑动部件4皮侵蚀,并且可以可靠地密封。
在这样的转动压缩机中,有这样一种类型,其中密封容器水平安装 以减少高度。如果这样的话,转轴就要在水平方向上延伸,并且第一和 第二转动压缩元件并排安放在左右两侧。
在组成多级压缩系统的转动压缩机的第二转动压缩元件的汽缸中, 压力变得比密封容器内的中间压力高。在制冷剂排进密封容器的阶段,
溶解在吸入第二转动压缩元件的制冷剂中的油从中分离出来。因此,将 油供给到第二转动压缩元件的汽缸中就变得很困难,会引起油的耗尽问 题。
如果这样的转动压缩机用作水平型的,同样提供给第一转动压缩元 件的油溶解在已压缩的制冷剂气体中,那么油不仅存在于油泵侧而且还 存在于驱动元件侧的密封容器的低部中。因此,就会担心在转轴的压缩 机构部分侧的末端上的油泵的油的吸入过程会不顺利。
另外,混合在由第一转动压缩元件压缩的制冷剂气体中的油排进密 封容器中,并且在密封容器的空间中的运动过程中在一定程度上从制冷 剂气体中分离。但是,混合在由第二转动压缩元件压缩的制冷剂气体中 的油随着制冷剂气体直接排放到压缩机的外部。
因此,储油器中的油变得短缺,油泵吸入油的过程就不会顺利执行, 就会引起滑动性能和密封性能下降的问题。而且,还会担心制冷剂回路 受到不利的影响,如由于排放到压缩机外部的油而引起的对制冷剂回路 中的制冷剂循环的影响。
而且,为了防止油排放到压缩机外部,还在要制冷剂排出管上连接 一个油分离器以将油从排出的制冷剂气体中分离出来,并且将其返回到 压缩机。但是,这会造成增大安装空间及类似问题。

发明内容
本发明被作出以解决上述传统的技术问题,并且设计得使在油能可 靠地提供给水平型压缩机中的第二转动压缩元件,该压缩机包括在其中 压力会变得比在密封容器中的压力高的笫二转动压缩元件。
即,本发明水平型压缩机包括由第一和第二转动压缩元件形成的压 缩机构部分,将由第一转动压缩元件压缩的制冷剂排进密封容器中,再 由第二转动元件进一步压缩排出的中间压力的制冷剂以排出制冷剂。在 第二转动压缩元件的汽缸中形成一供油通道以将汽缸的低压室与密封容 器的底部相连通。密封容器内部和低压室中的压力几乎相等。这样,就 能通过低压室侧的吸入制冷剂的流动吸入存储在密封容器底部的油以经 过形成于第二转动压缩元件的汽缸中的供油通道将油提供给它的低压 室。
除上面所述的以外,本发明的水平型压缩机包括一个形成于第二转 动压缩元件的汽缸底部的凹槽,供油通道在该凹槽中开口。这样,存储
在密封容器底部的油就能通过凹槽顺利地流进供油通道。
本发明的水平型压缩机包括由第一和第二转动压缩元件形成的压缩 机构部分,将由第一转动压缩元件压缩的制冷剂排进密封容器中,并进 一步由第二转动压缩元件压缩排出的中间压力的制冷剂以排出制冷剂。
在保持于第一和第二转动压缩元件的汽缸之间的中间隔离板中形成一个 供油通道以将第二转动压缩元件的汽缸的低压室与密封容器的底部相连
通。这样,存储在密封容器底部的油就能通过形成于中间隔离板中的供 油通道提供给笫二转动压缩元件的汽缸的低压室。
除上面所述的以外,在本发明的水平型压缩机中,供油通道开口于 吸入口的斜坡内,该斜坡在第二转动压缩元件的汽缸内倾斜形成。这样, 通过被用吸入口的角度吸入的制冷剂流就能表示出喷射作用。
本发明的另 一个目的是提供一种水平型转动压缩机,其能减少排放 到外面的油的数量,并且能够顺利地为转动压缩机构部分或类似的部件 供油。因此,本发明的水平型压缩机是由纳在密封容器中的驱动元件 和由该密封容器中的驱动元件驱动的转动压缩机构部分形成的,并且包
括将油从密封容器的底部的油存储器供给到转动压缩机构部分或类似 部分的供油设备;安放在密封容器中将油从由转动压缩机构部分中排出 的制冷剂中离心地分离出来油分离设备;和能使被油分离设备分离出来 的油返回油存储器的油道。油道的出口是朝向供油设备侧的。
本发明的水平型压缩机还包括将密封容器内部分为驱动元件侧和 转动压缩机构部分侧以形成压差的隔板;位于油存储器中的小管径通道
以将隔板的驱动元件侧与它的转动压缩机构部分侧相连通。供油设备位 于隔板的转动压缩机构部分侧,转动压缩机构部分由第一和第二转动压 缩元件形成,由第一转动压缩元件压缩的制冷剂排入密封容器中,从密 封容器中吸入的制冷剂由第二转动压缩元件进行压缩。由第一转动压缩 元件压缩的制冷剂排入隔板的驱动元件侧,油道的出口从隔板的驱动元 件侧到朝向小管径通道。
本发明的另一个目的是确保在密封容器中分离制冷机油,并且在作
将制冷机油供到第二转动压缩元件的汽缸中。这样,本发明的水平型压 缩机包括在其底部形成有一存储制冷机油的油存储器的密封容器;包 括从密封容器一侧顺序安放的笫一阶段压缩元件和第二阶段压缩元件的
转动压缩机构部分,其安放在密封容器中;位于密封容器中的第二阶段 压缩元件另一侧的电动机,其直接与第一和第二阶段压缩元件互相连接 并且驱动笫一和第二阶段压缩元件;在第二阶段压缩元件的轴承的一端 插入的状态下,将密封容器内部分为容纳转动压缩机构部分的压缩机室 和容纳电动机的电动机室的隔板;允许将制冷剂从电动机室分配到压缩 机室的制冷剂通道;允i午将制冷才几油从电动机室分配到压缩机室的制冷 机油道;由可渗透材料制成的并且位于所述轴承和与第二阶段压缩元件 的轴承端面局部接触的电动机之间的制冷机油收集部件。第一阶段压缩 元件有一个用来将已排放的气态制冷剂喷向电动机室中的制冷机油收集 部件的中间排放管,第二阶段压缩元件有用来将气态制冷剂从压缩机室 中吸入的吸入通道。
本发明还有另一目的,是即使在所谓被制成水平型的多级压缩系统 的内部中间压力型转动压缩机中一台压缩机在倾斜或是振动状态下运行 也能顺利地将制冷机油提供给滑动部件。这样,本发明的水平型压缩机 包括在其底部形成有一存储制冷机油的油存储器的密封容器;包括第 一阶段压缩元件和第二阶段压缩元件的转动压缩机构部分;位于转动压 缩机构部分一侧的电动机,其直接将转动压缩机构部分与转轴相连接并 且驱动它们;位于转轴的转动压缩机构部分侧的一端中的泵机构;与泵 机构相连接的制冷机油吸入管以从油存储器中吸出制冷机油;位于转动 压缩机构部分和电动机之间的将密封容器内部分为容纳转动压缩机构部 分的压缩机室和容纳电动机的电动机室的隔板;形成于隔板外周端面和 密封容器内周表面之间的缝隙。第一阶段压缩元件的形成用以将已排放 的气态制冷剂排放进电动机室,第二阶段压缩元件的形成用以从压缩机 室吸入气态制冷剂,制冷机油吸入管的顶端开口在油存储器的压缩机室 内位于隔板附近。
根据本发明,隔板可以包括一个通过其可以将制冷机油分配到一个 较寸氐部分的制冷机油分配孔, 一个阻止制冷机油通过制冷机油分g己孔从 压缩机室倒流回电动机室的单向阀。
本发明还有一个目的,是即使在所谓被制成水平型的多级压缩系统 的内部中间压力型转动压缩机中一台压缩机在倾斜状态下运行,也能顺 利地将制冷机油提供给滑动部件。这样,本发明的水平型压缩机包括 在其底部形成有一存储制冷机油的油存储器的密封容器;包括第 一阶段
压缩元件和第二阶段压缩元件的转动压缩机构部分;位于转动压缩机构 部分一側的电动机,其直接将转动压缩机构部分与转轴相连接并且驱动 它们;位于转轴的转动压缩机构部分侧的一端中的泵机构;与泵机构相 连接的制冷机油吸入管以从油存储器中吸出制冷机油;位于转动压缩机 构部分和电动机之间的将密封容器内部分为容纳转动压缩机构部分的压 缩机室和容纳电动机的电动机室的隔板;第一阶段压缩元件的形成用以 将已排放的气态制冷剂排放进电动机室,第二阶段压缩元件的形成用以 从压缩机室吸入气态制冷剂,隔板包括一盘状隔离部分以隔开密封容 器,从隔离部分延伸到电动机侧的壁部分,其通过形成一个小间隙从密 封容器的内表面布置。
本发明的汽车空调装置包括上述水平型压缩机,和使用二氧化碳制 冷剂。


图l是根据本发明的 一个实施例的内部中间压力型多级压缩系统的 水平型转动压缩机的纵剖前视图(等同于沿图2的线A-A剖开);
图2是图1所示的多级压缩系统的转动压缩机的第二汽缸的纵剖侧视
图3是本发明的多级压缩系统的转动压缩机沿图2的线B - B剖开的剖 面图4是根据另 一个实施例的多级压缩系统的转动压缩机沿图2的线B -B剖开的剖面图5是仍根据本发明的另一个实施例的水平型转动压缩机的纵剖
图6是表示如图5所示的隔板的驱动元件侧的油存储器中的油的流动 的图7是仍根据本发明的另 一个实施例的两级压缩系统的水平型转动 压缩机的纵剖侧视图8是如图7所示的两级压缩系统的水平型转动压缩机的剖面图9是表示图7所示两级压缩系统的水平型压缩机中的油存储器中的 油表面状态的说明图10是仍根据本发明另一个实施例的两级压缩系统的水平型转动压 缩机的纵剖侧视图; 图ll是两级压缩系统的水平型转动压缩机的剖面图; 图12是两级压缩系统的水平型转动压缩机中的隔板的剖视图; 图13A到13C是表示如图10所示的两级压缩系统的水平型转动压缩机 的油存储器中的油面状态的视图图13A表示当两级压缩系统的水平型转 动压缩机处于水平状态时的油面状态,图13B表示该设备向转动压缩机构 部分侧倾斜时的油面状态,图13C表示该设备向电动机侧倾斜时的油面状 态。
图14是仍根据本发明的另一个实施例的两级压缩系统的水平型转动 压缩机的纵剖侧视图15是两级压缩系统的水平型转动压缩机的剖面图16A到16C是表示两级压缩系统的水平型转动压缩机中的油存储器 中的油面状态的视图图16A表示当两级压缩系统的水平型转动压缩机处 于水平状态时的油面状态,图16B表示该设备向转动压缩机构部分侧倾斜 时的油面状态,图16C表示该设备向电动机侧倾斜时的油面状态。
具体实施方式
(1) 第一实施例
下面,将针对附图详细描述本发明的一个实施例。图l是多级压缩系 统(2级)的水平内部中间压力型转动压缩机10的纵剖前视图,其包括作 为本发明水平型压缩机的一个实施例的第一和第二转动压缩元件32、 34。图2是多级压缩系统的转动压缩机10的第二汽缸38的纵剖侧视图。
在这些附图中,附图标记10表示使用二氧化碳(C02)做为制冷剂的 多级压缩系统的水平内部中间压力转动压缩机。该多级压缩系统的转动 压缩机10包括一个两端均密封的长横向圆柱形水平型密封容器12。该密 封容器12的底部用做油存储器15。该密封容器12包括一个容器主体12A, 和一个大致为碗形的端帽 (帽体)12B用来覆盖它的开口。
密封容器12中容纳有由电动机形成的驱动元件14,和由水平延伸的 驱动元件14的转轴16驱动的第一和第二转动压缩元件32和34形成的压缩 机构部分18,第一和第二转动压缩元件左右并排布置。 一个圆形连接孔 12D形成在密封容器12的驱动元件14侧的一端中,端子20 (省去了导线) 固定到连接孔l 2D以为驱动元件14提供动力。
驱动元件14包括沿着密封容器12内周面环状连接的定子22,和插入 并安装到定子22中的很小的空间的转子24。转子24安装到在密封容器12
的轴向(水平方向)上延伸过中心的的转轴16上。
油泵80做为供油设备位于转轴16的压缩机构部分18侧的一端中。安 放油泵80以从形成于密封容器12底部中的油存储器15吸出油来做为润滑 油,并且将油送到压缩机构部分18或转轴16的滑动部分,这样就可以防 止侵蚀并提高密封性。吸油管80A从油泵80开始朝密封容器12的底部向下 延伸,在油存储器15中开口。
定子22具有通过压制的圆环状的电磁铁片形成的层状主体26,和通 过串激绕(集中绕组)法缠绕到层状主体26的齿状部分上的定子线圈28。 如定子22的情况,转子24是由电磁铁片层状主体30组成的, 一个永久磁 铁MG插在其中。
第一和第二转动压缩元件32和34分别包括第一和第二汽缸40、 38, 中间隔离板36保持在其间。即,压缩机构部分18包括第一和笫二旋转压 缩元件32和34、中间隔离板36等等,汽缸40、 38的外周与密封容器12的 内表面接触或靠近它。
也就是说,第一和笫二转动压缩元件32、 34分别包括安放在中间隔 离板36两侧(图l中的左右两侧)上的第一和第二汽缸40、 38,笫一和第 二滚筒48、 46,它们安装到位于转轴16中具有180。相位差的第一和第二 偏心部分44、 42上以在第一和第二汽缸40、 38中偏心转动,第一和第二 叶片52、 50,它们分别与滚筒48、 46相邻接并且往复运动以将汽缸40、 38的内部分成低压室LR侧和高压室HR侧(图2),和支撑部件54、 56,它 们用来闭合汽缸38的驱动元件14侧的开口表面和汽缸40的驱动元件M的 相对侧的开口表面以同样做为转轴16的轴承。
汽缸40、 38均包括用来容纳第一和第二叶片52、 50的引导槽70以使 它们可以自由地滑动。弹簧74、 76位于引导槽70的外面,与第一和第二 叶片52、 50的外端邻接以一直压紧滚筒48、 46侧的相同部位。另外,金 属插头76A、 74A位于弹簧76、 74的密封容器12侧上以防止其离开。后压 力室70A位于第二叶片50中,汽缸38的高压室HR侧的压力做为后压力应用 于后压力室70A。
根据本实施例的多级压缩系统的转动压缩机IO,叶片52、 50构成为 位于汽缸40、 38的最低部分并且可以上下移动(图2)。与汽缸40、 38 的低压室LR相连通的吸入口162、 161如图2所示与叶片52、 50相邻地形 成。特别的,如图3所示,吸入口162、 161是倾斜地形成的以使支撑部件
56、 54侧能降低而中间隔离板36侧能升高,因此就形成斜坡162A、 161A。
支撑部件54、 56包括通过吸入口161、 162与汽缸38、 40的低压室侧 LR连通的吸入通道58、 60,和通过部件54、 56部分凹进并且用盖子66、 68闭合凹进部分而形成的排放消音室62、 64。在图3中,标记163表示通 过连通汽缸38 (汽缸40侧未示出)的高压室HR而形成的排放口。
根据第二转动压缩元件34的汽缸38的吸入口161的延伸线的位置的 底部在中间隔离板36侧和支撑部件54侧上方向里凹进,因此凹槽38A就能 形成在其中以向转轴16凹进预定的尺寸(图2和图3)。凹槽38A位于密封 容器12的底部中的油存储器15中。那么,在汽缸38中,在凹槽38A和吸入 口161之间就形成了供油通道106。
供油通道106的上端开口于在向汽缸38中倾斜形成的吸入口161的斜 坡161A中,而它的下端开口于凹槽38A中。即,供油通道106在斜坡161A 中有一个倾斜的开口160A,并且将汽缸38的低压室LR侧与密封容器12的 底部中的油存储器15相连接。
排放消音室64通过通道(未示出)与密封容器12的内部相连通,该 通道穿透汽缸40、 38、中间隔离板36、盖子66和布置得远离盖子66的隔 板IOO (下面将进行描述)以开口于驱动元件14侧中。中间排放管121布 置成在该通道的一端中凸出。由第一转动压缩元件32压缩的中间压力的 制冷剂气体从中间排放管121排放到密封容器12中的驱动元件14侧。同 时,供给到第一转动压缩元件32的油混合在制冷剂气体中,这些油也排 放到密封容器12中的驱动元件14侧。然后,混合在制冷剂气体中的油从 其中分离出来存储在密封容器12的底部的油存储器15中。
设置隔板100以用来将密封容器12的内部分成驱动元件14侧和压缩 机构部分18侧,以在其中产生压差。通过从密封容器12的内表面留出一 小块空间来布置的环状铁板组成隔板IOO。如果这样,由第一转动压缩元 件32进行压缩并且排放到密封容器l2中的驱动元件14侧的中间压力的制 冷剂气体通过形成于密封容器12和隔板100之间的空间流入压缩机构部 分18侧。由于隔板100的存在,所以能在密封容器12中形成压差,其中隔 板100的驱动元件14侧的压力高而压缩机构部分18侧的压力低。
压差会使存储在密封容器12底部的油存储器15中的油向压缩机构部 分18侧移动,因此它的油面就比隔板的油面升高得要多。在这种情况下, 存储在密封容器12的底部的油存储器15中的油的上表面至少比吸油管80A的下端和供油通道106的下端开口 (凹槽38A)要高出一部分。
供油通道106位于吸入口161A的斜坡161A中的开口和其斜坡161A之 间的角度(第二转动压缩元件34的制冷剂吸入空气流方向的角度)设置 得可以很容易地表现出喷射作用。因此,通过吸入口将61将制冷剂气体 吸到汽缸38的低压室侧以设置供油道106的低压,喷射作用表现在开口 106A中。这样存储在密封容器12底部的油存储器15中的油就通过供油通 道106抽上来了以从开口106A吸入到汽缸38的低压室LR侧。另一方面,由 于吸油管80A的开口浸泡于油中,所以通过油泵80为压缩机构部分18的滑
动部分供油就能顺利地实现。
做为在这种情况下的制冷剂,考虑到其对全球环境的益处、燃烧性、 毒性及类似因素,所以使用了天然制冷剂二氧化碳(C02)。例如,作为 密封在密封容器12中的润滑油的油,可以使用现存的油,如矿物油、烷 基苯油、醚油、酯油或烷基乙二醇(PAG)。
在密封容器12的一侧面上,通过焊接将套筒141、 142固定到支撑部 件56和相应于其侧部的位置。制冷剂导入管94的一端插入套筒142并与之 连接以将制冷剂导入到汽缸40,并与吸入通道60相连通。制冷剂导入管 92的一端插入套筒141并与之连接以为汽缸38提供制冷剂气体,并与汽缸 38的吸入通道58相连通。
制冷剂导入管92经过除了密封容器12之外的上侧到达套筒144。它的 另一端插入套筒144中并与之相连以与隔板100的驱动元件14侧的密封容 器12 (在驱动元件14和隔板100之间)的上部相连通。另外,制冷剂排放 管96插入套筒143中,其一端与排放消音室62相连通。而且,连接支座IIO 位于密封容器12的底部(见图l)。
接下来将对前述结构的操作进行描述。当驱动元件14的定子线圈28 通过一个端子20和一根导线(未示出)来激励时,驱动元件14开始转动 转子24。通过固定到第一和第二偏心部分44、 42上的滚筒48、 46的偏心 转动而完成该转动,第一和第二偏心部分与转轴16—起整体布置在汽缸 40、 38中。
因此,制冷剂由滚筒48和叶片52的动作压缩变为中间压力,从汽缸 40的高压室肌侧排放到排放消音室64侧,该制冷剂经过制冷剂导入管94 和形成于支撑部件56中的吸入通道60,从吸入口1M吸入到第一压缩元件 32的汽缸40的低压室LR侧。制冷剂通过连通路径从那里经过以从中间排
放管121排放到密封容器12中。这样,就在密封容器12中设置了中间压 力,混合在制冷剂气体中的油就粘住密封容器12的内表面,并经过它的 内表面返回到底部中的油存储器15中。
然后,中间压力的制冷剂气体从密封容器流过制冷剂导入管92。它 经过除密封容器12之外的上侧,通过吸入口 16l从吸入通道68吸入到第二 转动压缩元件34的汽缸38的低压室LR侧。同时,由于在从吸入口161吸入 制冷剂的过程中,吸入口 161的斜坡l61 A和开口 106A之间的角度表现出了 喷射作用,所以存储在密封容器12底部油存储器15中的油就通过供油通 道106吸出来,从开口106A吸入到汽缸38的低压室LR侧。这样,就能;f艮可 靠地为第二转动压缩元件34的滑动部分供油。由于供油通道106开口在远 离形成于汽缸38内的凹槽38A中的密封容器12的内表面的地方,所以油存 储器15中的油能顺利地流入。
吸入汽缸38的低压室LR侧的中间压力的制冷剂气体通过滚筒46和叶 片50的动作经受第二级的压缩变为高温高压制冷剂气体。该高温高压气 体从高压室HR侧通过排入口163和通过形成于支撑部件54中的排放消音 室62,从制冷剂排放管96流进气体冷却器(散热片,未示出)或是类似 的装置。在气体冷却器散热之后,通过减压装置或类似的装置(未示出) 制冷剂的压力就减少了,制冷剂流入蒸发器(未示出)。
蒸发制冷剂,然后不断重复通过一个存储器并从制冷剂导入管94吸 入到第一转动压缩元件32中的通路循环。
这样,存储在密封容器12底部油存储器15中的油就能通过供油通道 106直接吸入到吸入口161。因此,就有可能在压力比密封容器12中的压 力高的第二转动压缩元件34的汽缸38中提供可靠的润滑和密封。
图4表示了根据本发明另一个实施例的多级压缩系统的水平型转动 压缩机。在附图中,与图1到3中相似的附图标记具有相同的或相似的作 用。在这种情况下,供油通道114形成于位于汽缸38内的吸入口161和密 封容器12底部油存储器15之间。供油通道114包括形成于中间隔离板36 内的垂直通道116和形成于第二汽缸38内的水平通道118。
形成于第二汽缸38内的水平通道118的一端位于吸入口161的斜坡 161A中以前例的方式开口,其另一端延伸到中间隔离板36。形成于中间 隔离板36中的垂直通道116的下端开口于密封容器12的底部中,而一个上 端延伸到与形成于第二汽缸38中的水平通道118同高的位置,并在那里弯
曲以与水平通道118的另一端连通。也就是说,供油通道114通过水平通 道118和垂直通道116从吸入口 161经过,开口于密封容器12底部中的油存 储器15。在供油通道114中,在吸入口161中的倾斜开口是做为开口118A 的。其它的如同前例中的构造。
这样,就能如前例中一样为第二阶段的第二转动压缩元件34的汽缸 38顺利供油。特别地,在这种情况下,供油通道114 (垂直通道116)的 大部分是形成在中间隔离板36中的。这样,与将其全部形成在汽缸38中 相比,能有助于减少制造成本。
如上所述,根据本发明,由于供油通道形成于第二转动压缩元件的 汽缸中以将它的低压室与密封容器的底部连通,所以存储在密封容器底 部的油就能通过形成于第二转动压缩元件的汽缸中的供油通道提供给汽 缸的低压室。因此,能为压力比密封容器中的压力高的第二转动压缩元 件的汽缸可靠地供油以保证滑动部分的润滑和密封。
由于供油通道形成于在第一和第二转动压缩元件的汽缸之间的中间 隔离板中以将第二转动压缩元件的汽缸的低压室与密封容器的底部相连 通,所以存储在密封容器底部的油就能通过形成在中间隔离板中的供油 通道提供给第二转动压缩元件的汽缸的低压室。因此,能可靠的为压力 比密封容器中的压力大的第二转动压缩元件的汽缸供油以保证滑动部分 的润滑和密封。特别地,在这种情况下,由于加工变得相对简单,所以 就可能阻止制造成本的上升。
而且,存储在密封容器底部的油能通过供油通道顺利地吸上来。这 样,就有可能进一步提升为第二转动压缩元件的汽缸中供油的性能。 (2) 第二实施例
下面,图5是多级(2级)压缩系统的内部中间压力型转动压缩机IO 的纵剖前视图,其包括作为本发明水平型压缩机的一个实施例的第一和 第二转动压缩元件32、 34。
在图5中,附图标记210表示使用二氧化碳(C02)做为制冷剂的多级 压缩系统的水平内部中间压力转动压缩机。该转动压缩机210包括由钢板 制成的圆柱状水平型密封容器212,和由驱动元件214组成的转动压缩机 构部分218 ,该驱动元件是安放并容纳于密封容器212内部空间中的电元 件,第一和笫二转动压缩元件232和234 (第一和第二阶段)是由驱动元 件214的转轴216驱动的。
密封容器212的底部用做油存储器213。该密封容器212包括一个容纳 转动压缩机构部分218的容器主体212A,和一个大致为碗形用来覆盖它的 开口的端帽(帽体)212B。端子220 (省去了导线)固定到端帽212B的 中央以为驱动元件214提供动力。
驱动元件214包括沿着密封容器212内周面环状连接的定子222,和插 入并安装到定子222中的;f艮小的空间的转子224。转子224安装到在密封容 器212的轴向(水平方向)上延伸通过一个中心的转轴216上。
定子222具有通过压制的圆环状电磁铁片形成的层状主体226,通过 串激绕(连接缠绕集中绕组)法缠绕到层状主体226的齿状部分上的定子 线圏228。如定子222的情况,转子224是由电磁铁片层状主体230组成的, 一个永久磁铁MG插在其中。
油泵303做为供油设备位于第一和第二转动压缩元件232、 234相对于 驱动元件214的一侧上,即在转轴16的转动压缩机构部分218侧的一端 中。安放油泵303以从形成于密封容器2U底部的油存储器n3吸出油来做 为润滑油,并且将油送到转动压缩机构部分218的滑动部分,这样就可以 防止侵蚀。吸油管304从油泵303开始朝密封容器212的底部向下延伸,并 在油存储器213中开口。
笫一和第二转动压缩元件232和234分别包括安放在中间隔离板236 两侧(图5中的左右两侧)上的汽缸238、 240,安装到位于转轴16中具有 180°相位差的偏心部242、 244上以在第一和第二汽缸40、 38中偏心转动 的滚筒246、 248,分别与滚筒246、 248相邻接并且将汽缸238、 240的内 部分成低压室侧和高压室侧的叶片250、 252,和支撑部件254、 256,它 们用来闭合汽缸238的驱动元件214侧的开口表面和汽缸240的驱动元件 214的相对侧(油泵303侧)的开口表面以同样做为转轴216的轴承。
支撑部件254、 256包括通过吸入口 (未示出)与汽缸238、 240的内 部连接的吸入通道(未示出),通过部件254、 256部分凹进并且用盖子 266、 268闭合凹进部分而形成的排放消音室262、 264。轴承254A、 256A 形成于支撑部件254和256的中心以支撑转轴216。
隔板300形成于盖子266的外周面。该隔板300由环状钢板组成,通过 焊接连接部分固定到盖子266上。隔板300几乎在整个圆周上都靠近在密 封容器的内表面上,在其间形成一个空间使制冷剂气体在驱动元件214侧 和转动压缩机构部分218侧之间经过。
中间压力的制冷剂气体通过在隔板300的外围边缘和密封容器12的 内周面之间形成的空间流入转动压缩机构部分218侧,该制冷剂气体是由 第一转动压缩元件232压缩并排放到密封容器212中的驱动元件214侧。由 于隔板300的存在,所以在密封容器212中产生压差,其中隔板300的驱动 元件214侧的压力是高的而转动压缩机构部分18侧的压力是低的。
如图6所示,在隔板300的下部有一小孔301。该小孔301安放在密封 容器212的油存储器213中,在轴向(水平方向)上穿过隔板300。由于其 浸泡于油存储器213中,所以小孔301不会对压差产生影响。
在邻近隔板300的小孔301的支撑部件254中形成小管径通道255以在 轴向(水平)方向上穿过小管径通道255。小管径通道255将隔板300的 驱动元件214侧与转动压缩机构部分218侧相连通,在形成于隔板300中的 小孔301的几乎相应的位置中邻近支撑部件254的驱动元件214侧形成该 通道。
小管径通道255的隔板300侧(驱动元件214侧)的直径与小孔301的 直径几乎相等,从其开始朝向转动压缩机构部分218侧直径逐渐变细的形 状在接近小管径通道225的大致中心处变得最小,从其开始朝向转动压缩 机构部分218侧逐渐变粗。顺便提及,如同隔板300的小孔301的情况,小 管径通道255位于密封容器212的油存储器213中,并浸没在油中。这样, 小管径通道255就不会对由隔板300产生的压差有影响。
盖子266由钢板组成,大致形成环状,其中在其中心处有一孔以穿过 转轴216和支撑部件254的轴承254A。由于在密封容器212中设置了中间压 力,所以盖子266是厚的以防止排放到排放消音室626的高温高压气体泄 漏到密封容器212中,借此增加了它的强度。特别是,在如同所述实施例 使用二氧化碳做为制冷剂的情况下,由于密封容器212内部和排放消音室 262之间的压力差变得更大,所以就可以通过提供一定刚度(厚度)的盖 子266来防止高温高压制冷剂泄漏到密封容器212中的问题。
在厚的盖子266的上部中,安放有一个油分离机构310做为将油从由 第二转动压缩元件234压缩的制冷剂中离心分离出来并进行排放的油分 离设备。油分离机构310形成于安放在位于转轴216上的盖子266中,并包 括一个在盖子266中形成为竖直长圆柱形并且上表面开口的空间部分 311, 一个将空间部分311与排放消音室262相连通的连通孔312,形成于 空间部分311下面的开口313。
然后,与空间部分311内径尺寸几乎相等的制冷剂排放管2 9 6从空间 部分311上表面的开口插入,焊接一个连接位置,因此形成了油分离机械 310。制冷剂排放管296的顶端296A的长度是预定的,管的厚度比其它部 分的厚度要小,顶端269A是向下开口的。在空间部分311和制冷剂排放管 296的顶端296A之间形成一个孔。连通孔312形成于支撑部件254几乎与顶 端296A的上端相对应的位置中,其形成以将制冷剂从排放消音室162排放 到制冷剂排放管296的顶端296A的外壁面。
空间部分311的下侧近似为锥形,其向开口313处逐渐变薄。在油分 离机械310的开口311下面,形成有一直径与开口313直径几乎相等地的油 道314的油孔315。该油道314将由油分离机构310分离子出来的油返回到 形成在密封容器212的下部的油存储器213中,并包括形成在盖子266中的 油孔315,和一个连通管316。
如上所述油孔315通过开口313与油分离机构310相连通,并在盖子 266的底面中开口中。连通管316与底面开口相连,通过用焊接或其它类 似方法通过将它的连接部分固定到盖子66来相连。油道314的连通管316 的出口开在密封容器212底部的油存储器213中,并朝向油泵303侧。
也就是说,根据本实施例,油道314的连通管316的出口是从隔板300 的驱动元件214侧朝向小管径通道255的,其如此组成,即从油道314来的 油能通过小管径通道255很容易地移动到隔板300的转动压缩机构部分 218侧(油泵303侧)。
第一转动压缩元件232的排放消音室264通过通路与密封容器212内 部相连通。通路是一个穿过支撑部件256、 254、盖子266、汽缸238、 240 和中间隔离板236的孔。在这种情况下,中间排放管321形成在通路的一 端中,中间压力的制冷剂从中间排放管321排出到密封容器212中隔板300 的驱动元件214侧。
顺便提及,例如,由于油做为润滑油密封在密封容器212中,所以可 以使用如矿物油、烷基苯油、醚油、酯油或烷基乙二醇(PAG)等现有的 油。对于制冷剂,考虑到其对全球环境的益处、燃烧性、毒性及类似因 素,所以使用了天然制冷剂二氧化碳(C02)。
制冷剂导入管292、 294和制冷剂排放管296通过套筒(未示出)插入 以连接到多个位置,这些位置对应于在密封容器212侧面的支撑部件254 的下面、在相对于转动压缩机构部分218的驱动元件214的一个侧面之上
(几乎与上述油泵303相对应的位置)、在支撑部件256之下和在盖子266 的上部中的位置。
接下来,将描述上述结构的转动压缩机210的操作。当驱动元件214 的定子线圈228通过一个端子220和一根导线(未示出)来激励时,驱动 元件214开始转动转子224。通过固定到第一和笫二偏心部分242、 244上 的滚筒246、 248的偏心转动而完成该转动,第一和第二偏心部分242、 244 与转轴216—起整体布置在汽缸238、 240中。
因此,制冷剂气体由滚筒248和叶片252的动作压缩变为中间压力, 从汽缸240的高压室侧排放到排放消音室264,该制冷剂气体从制冷剂导 入管294通过吸入通道(未示出)和吸入口,并被吸入到第一压缩元件232 的汽缸2 4 0的低压室侧。然后制冷剂经过通道以从中间排放管3 21排放到 密封容器212的隔板的驱动元件214侧。。这样,就在密封容器212中设置 了中间压力。
排放到密封容器212的隔板300的驱动元件214侧的中间压力制冷剂 气体经过形成于隔板300外围边缘和密封容器212内周面之间的孔流入隔 板300转动压缩机构部分218侧。
同时,通过形成于密封容器212的隔板300的外围边缘和密封容器212 内周面之间的孔的制冷剂气体的路径具有产生压差的效果,其中隔板300 的驱动元件214侧的压力是高的而其转动压缩机构部分218侧的压力是低 的。压差能使油很容易地从密封容器212流进隔板300的转动压缩机构部 分218中。
另外,流入转动压缩机构部分218侧中的中间压力的制冷剂气体流经 与密封容器212的侧面的油泵303上侧相连的制冷剂导入管292,通过形成 在支撑部件254中的吸入通道和吸入口 (未示出)吸入到汽缸238的低压 室側。
然后,制冷剂气体通过滚筒246和叶片250的动作经受第二级压缩以 变为高温高压制冷剂气体。该高温高压气体从高压室侧经过排入口 (未 示出),排放到形成于支撑部件254中的排放消音室262,并从油分离机 构310的连通孔312排放到空间部分311中。同时,制冷剂气体和混合在其 中的油从连通孔312排放到空间部分311中的制冷剂排放管296的顶端 296A的外壁面。通过将在空间部分311中降低的排放力,排放制冷剂气体 和油将通过在顶端296A的外壁面和空间部分311的内周面之间的孔进行 螺旋状循环。
在该过程中,混合在制冷剂气体中的油从其中离心分离出来,吸入
到空间部分311的外围表面或类似的地方,并经过外壁面从形成于空间部 分311的下侧中的开口313流入油道314的油孔315中。同时,由于在油分 离机构310中的压力是高的并且在密封容器212中的压力是中等的,所以 分离出来的油能够通过油分离机构310中的高压制冷剂气体而从连通管 316中排出。
如上所述,由于连通管316是朝向小管径通道255的,所以挤出的油 如图6中箭头所示经过小孔311移动到转动压缩机构部分218侧。
同时,由于从油道314来的油以由油分离机构310中的高压制冷剂气 体导致的排出的速度经过小管径通道255,所以通过流经小管径通道255 的过程油得到了加速。因此,甚至在隔板300的驱动元件214侧的油存储 器213中的油也从小孔301吸入到了小管径通道"5中。也就是说小管径通
213中的油移到到隔板300的转动压缩机构部分H8侧(如图6中箭头)。
这样,由于除隔板300造成的压差的影响外,通过小管径通道255的 喷射作用,隔板300驱动元件214侧的油移到转动压缩机构部分H8侧,所 以,转动压缩机构部分218侧的油存储器213中的油面就会升高。因此, 由于油吸入管304的开口是不受任何干扰地浸没于油中,所以就能通过油 泵303顺利地为转动压缩机构部分218的滑动部分供油。
另一方面,制冷剂从开口在空间部分311的下部中的制冷剂排放管 296流入制冷剂排放管296中,并排放到压缩机210的外部。
这样,通过将由第二转动压缩元件234压缩过的制冷剂气体排放到油 分离机构310中,混合在制冷剂气体中的油就能有效地离心分离出来以大 大减少从压缩机210中排出的油的数量。因此就有可能防止压缩机210中 的缺油和对制冷剂循环的负面影响的问题。
因此,能够减少排放到压缩机210外面的油量,就能有效地给它的滑 动部分或类似的部分供油。结果,就有可能提高压缩机210的操作性和可 靠性。
通过在第二转动压缩元件234的厚盖266中布置油分离机构n0,能防 止压缩机的总长度的增加,所以,使压缩机小型化是可能的。
类似地,通过在盖子266中形成与油分离机械310连通的油道314的油
孔,可以防止压缩机总体长度的增加,通过形成油道314能尽可能地抑制 零件数目的增加。所以,就能减少制造成本。
才艮据该实施例,小管径通道形成在支撑部件254中。小管径通道并不 局限于此,其也可以形成于隔板300中或密封容器212中的其它位置。
通过用安装有第一和第二转动压缩元件232、 234的两级压缩型的水 平型转动压缩机对本实施例的水平型转动压缩机210进行了描述。但该实 施例并不局限于此,它也可以用于配有单级转动压缩元件的水平型转动 压缩机,或是具有3、 4或更多级转动压缩元件的水平型转动压缩机。
根据本实施例,用二氧化碳做为制冷剂。但制冷剂并不局限于此, 可以使用如碳氧化合物制冷剂和一氧化二氮制冷剂的各种制冷剂。
如上所述,根据本发明,通过油分离设备,油能从被转动压缩机构 部分压缩的制冷剂中有效地分离出来。这样,就能大大减少从压缩机排 放出来的油量。
由于用油分离设备分离出来的油被其中的制冷剂气体从油道中排出 来,所以通过将油道的出口朝向供油设备,在油道出口附近的油#>入。 这样,油就能够很容易地返回供油设备侧。
通过油分离设备,能从由第二转动压缩元件压缩的制冷剂中有效地 分离出油。这样,就能大大减少从压缩机排出的油量。
另外,通过油分离设备分离出的油以在油分离设备中的制冷剂气体 的排出速度经过小管径通道。这样,小管径通道所起的喷射泵的作用就 能够使隔板驱动元件侧的油存储器中的油移到转动压缩机构部分侧。
所以,就有可能增加隔板的转动压缩机构部分侧的油存储器中的油 面高度。
(3)第三实施例
接下来,仍根据本发明的另一实施例来详细描述两级压缩系统的水 平型转动压缩机。图7是本实施例的多级压缩系统的水平型转动压缩机的 纵剖侧视图,图8是其剖面图。
在这种情况下,本实施例的水平型转动压缩机4Ol是用二氧化碳 (C02)做为制冷剂的两级压缩系统的内部中间压力水平型转动压缩机, 包括密封容器402。密封容器402的底部是油存储器402a,然后,密封容 器402中安放有电动机403,和直接与电动机403的转轴4(M相连接以被其 驱动的转动压缩4几构部分410。
考虑到对全球环境的益处、燃烧性、毒性及类似因素,所以选择了
天然制冷剂二氧化碳(C02)。做为适合于天然制冷剂的制冷机油,例如,
现存的制冷机油如矿物油(矿物制冷机油)、烷基苯油、醚油、酯油或
烷基乙二醇(PAG)等现有的油密封在密封容器402中。
密封容器402是两端均密封的长橫向圆柱形, 一圆形连接孔402b形成 于电动机403侧的端部中。端子405固定到连接孔402b以为电动机403供 电。
电动机403包括沿着密封容器402内周面环形连接的定子406,和插入 并安装到定子4 06中的;f艮小的空间的转子4 07 。
410側的端部中。制冷机油泵415将形成于密封容器402底部的油存储器 402a中的制冷机油抽上来,并将该制冷机油提供给转动压缩机构部分410 的滑动部分以防止其被侵蚀。另外,制冷机油泵415包括制冷机油吸入管 416以将制冷机油从密封容器402的底部抽取出来。该制冷才几油吸入管416 从制冷机油泵415垂直向下以在油存储器402a中开口。
定子406具有通过压制的圆环状的电磁铁片形成的层状主体406a,和 通过串激绕(连接缠绕)法缠绕到层状主体406a的齿状部分上的定子线 圈406b。如定子406的情况,转子407是由电磁铁片层状主体407a组成的, 一个永久磁铁MG插在其中。转子407固定到在密封容器402的轴向上延伸 的转轴404上。
转动压缩机构部分410包括由电动机403的转轴404驱动的第一和第 二阶段压缩元件420和440。在密封容器402中,第一和第二阶段压缩元件 420、 440以这个顺序从一侧(图7和8中是左侧)开始放置。第一和第二 阶段压缩元件420和440包括中间隔离板460、安放在中间隔离板460左右 两侧上的第一和第二阶段压缩元件的汽缸421、 441,安放在转轴404中具 有180。相位差的第一和笫二阶段压缩元件的偏心部分422、 4",安装在 第一和第二阶段压缩元件的偏心部分422、 W3以在汽缸421、 4"中偏心 转动的滚筒423、 443,分别与其滚筒423、 443相邻接以将汽缸421、 441 内部分成低压室侧和高压室侧的的叶片424、 444,和闭合汽缸421的电动 机403相对侧的开口表面和汽缸441的电动机侧的开口表面的支撑部件 425、 445。在支撑部件425、 445内形成有转轴404的轴承425a、 445a。
弹簧426、 446安放在叶片424、 4"的外面(图7的下部),其与叶片 424、 444的外端部相邻接以将其一直压在滚筒423、 443侧。另外,在弹 簧426、 446的密封容器402侧上,安放有金属塞子427、 447以防止其离开。 后压力室(未示出)形成于叶片424、 444中,其高压室侧的压力做为后
压力应用于后压力室。
如图8所示,支撑部件425、 445包括通过吸入口428、 448与汽缸421、 441中的低压室侧相连通的吸入通道,和通过部件425、 4"部分凹陷并且 用盖子430、 450闭合凹陷部分形成的排放消音室431、 451。
在两级压缩系统的水平型转动压缩机401中,密封容器402内部被隔 板470分成容纳转动压缩机构部分410的压缩机室471和容纳电动机的电 动才几室472。
隔板470由环状钢板组成,通过与支撑部件445隔开的点焊和通过从 几乎在外围端面整个圆周上的密封容器402的内周面上留有一个小孔以 做为制冷剂的通道和制冷机油的通道,隔板470固定到密封容器40该 句似乎存在错误,意思难以理解。在隔板470的中心,第二阶段压缩元 件440的轴承445a穿过电动机403侧。
第一阶段压缩元件420的排放消音室431通过第一阶段压缩元件的中 间排放管434与密封容器402内部相连通,中间排放管434穿过汽缸421、 441、中间隔离板460、盖子450和隔板470以在电动机403侧中开口。
由可渗透材料制成的制冷机油收集部件474连接在轴承445a和电动 机403之间。制冷机油收集部件474是盘状的,其插入转轴404的中心。对 于制冷机油收集部件474的渗透材料来说,如毡的纤维材料、如多孔金属 的多孔材料、纺织金属线材料或类似的材料均可以使用。制冷机油收集 部件474表面的一部分坚固地连接到轴承445a的端表面。
制冷机油收集部件474传送来自第一阶段制冷元件420的排放气体。 当排放气体通过制冷机油收集部件474时,容纳于其中的制冷机油只需要 粘住其被收集的材料。这样,通过使用不同于上述材料的合适的材料,
该部件能够形成合适的形状。
如图8所示,中间排放管434的顶端朝向制冷机油收集部件474弯曲以 延伸得接近该部件。采用该构造以便确保由第一阶段压缩元件420压缩的 中间压力的气态制冷剂能够从中间排放管4 34喷射到在密封容器4 02的电 动机室472的制冷机油收集部件474。
第二阶段压缩元件440的中间吸入管457的吸入口"7a位于压缩机室
471的上部中。通过这种结构,压缩机室471的气态制冷剂就通过中间吸 入管457和吸入通道449吸入到第二阶段压缩元件440的汽缸441中。安放 吸入管457使其穿过隔板470与隔板470的电动机室472侧的表面相接触, 它的顶端与第二阶段压缩元件440的吸入通道449相连接。
第一阶段压缩元件420的吸入管437通过一个套筒436拉到密封容器 402的外侧,套筒436在密封容器402的侧面上连接到支撑部件425的一 侧。第二阶段压缩元件440的排放管458通过一个套筒459拉到密封容器 402的外侧,套筒459在密封容器402的侧面上连接到支撑部件445的一 侧。
顺便提及,连接基座402d在纵向上布置在密封容器402的底部的两端 中(见图7)。
接下来,将描述前述结构的两级压缩系统的水平型转动压缩机401的 操作。
开始,当通过端子405和导线(未示出)激励电动机403的定子线圈 406b时,电动机403开始转动转子407。该转动由与转轴404—起整体布置 的偏心部分422、 442的转动伴随,并且安装在偏心部分422、 442的滚筒 423、 443在汽缸421、 441中做偏心转动。
因此,与两级压缩系统的水平型转动压缩机401的外部相连的制冷剂 回路(未示出)的制冷剂经过吸入管437、吸入通道429和第一阶段压缩 元件420的吸入口428,被吸入第一阶段压缩元件420的汽缸421的低压室 侧。吸入汽缸421的低压室侧的气态制冷剂由滚筒423和叶片424的动作来 将其压缩到变成中间压力,通过中间排放管434从汽缸421的高压室侧排 出,喷射到电动机室472中的制冷机油收集部件474。
当中间压力的气态制冷剂喷射到制冷机油收集部件4 74时,它的一部 分就经过制冷机油收集部件474,并且容纳在气态制冷剂中的一部分制冷 机油就粘住它的材料以进行收集和分离。
容纳于喷射到电动机室472的中间压力的气态制冷剂中的残留制冷 机油在其中受到气液分离作用。在这种情况下,由于第二阶段压缩元件 440的中间吸入管457的吸入口457a位于通过隔板47 0划分的电动机室 472和压缩机室471中,所以在电动机室472中4艮容易实现将制冷机油从制 冷剂中分离出来的操作。这样,在电动机室472中分离出来的制冷机油就 存储在密封容器2的底部的油存储器402a中。
喷射进入电动机室472的气态制冷剂经历了制冷机油分离过程,然后 通过做为制冷剂通道形成的缝隙473和位于隔板47G和密封容器402之间 的制冷机油通道流入压缩机室471中。从开口在压缩机室471的上部中的 吸入端口457a,通过吸入管457和吸入通道449将已流入压缩机室471的中 间压力的气态制冷剂吸入第二阶段压缩元件440的汽缸441中。然后,气 态制冷剂受到由滚筒443和叶片444的转动导致的第二阶段的压缩而变为 高温高压气态制冷剂,然后通过排放口 (未示出)、形成在支撑部件 445中的排放消音室451和排放管458排放到外部制冷剂回路中。
密封容器402的内部如此结构使得能够通过如上所述形成于隔板470 的外围中的缝隙473而产生制冷剂的流动。通过将该缝隙473形成为合适 的大小,就能够在隔板470的左右两側,即在电动机室472和压缩机室471 之间,形成合适的压差,并且能够将电动机室472的压力设置得高于压缩 才几室471压力。
这样的压力差会引起在电动机室472和汽缸441的低压室侧之间的压 差,电动机室472和汽缸441的^f氐压室侧通过夹在中间的轴承445a而互相 面对,电动机室472的压力就会变得比汽缸441的低压室的压力高。结果, 一部分被吸入到制冷机油收集部件4 7 4中存储的制冷机油落到位于下方 的油存储器402a中,而由于电动机室472和压缩机室471之间的压差,剩 余的部分通过轴承445a的缝隙提供到汽缸441中。因此,就有可能为笫二 阶段压缩元件440的汽缸441提供足够的制冷机油,而这在过去并不容 易。
其间,从制冷机油收集部件4 74落下的制冷机油和未通过制冷机油收 集部件474收集的在电动机室472中分离出的制冷机油都存储在油存储器 402a中,而一部分油通过形成在隔板474外周中的缝隙473流进压缩机室 471中。另外,由于压缩机室471的压力变得比如上所述的电动机室472 的压力要低,所以,如图9所示,压缩机室471的制冷机油的油面471a就 变得比电动机室472的油面472a要高,这样,由于制冷机油吸入管416的 开口无障碍地浸没于制冷机油中,所以就能通过制冷机油泵"5很顺利地 为转动压缩^L构部分410的滑动部分供油。而且,如上所述由于压缩机室 471侧的油面471a变高,所以在不增加密封在密封容器402中的制冷机油 的数量的情况下就能为转动压缩机构部分410提供足够的制冷机油。
由于第二阶段压缩元件440的中间吸入管457经过电动机室472以执行吸入动作,所以就可以抑制由于转动压缩机构部分410产生的热量而引 起的热效应。这样,吸入第二压缩元件440的气态制冷剂的温度就会降低 以提高它的压缩效率。
根据本实施例,中间吸入管457与隔板470的表面相接触。但是,如 果它是隔离的,则就能更多的抑制由转动压缩机构部分410产生的热量导 致的第二阶段压缩元件440的吸入的气态制冷剂的加热,使它的压缩效率 得到更大的提高。
根据本实施例,位于隔板470外围表面和密封容器402内表面之间的 缝隙473是用作从电动机室472到压缩机室471的制冷剂通道和制冷机油 通道的。但是,本发明并不局限于此。例如,在没有设置缝隙473的情况 下,也可以在隔板470的下部设置一个大小合适的孔作为制冷机油通道以 通过制冷机油,并且也可以在隔板47 0的上部设置一个大小合适的孔作为 制冷剂通道以通过制冷剂。
根据本实施例,用二氧化碳(C02)氧做为制冷剂。但是本发明并不 局限于这种制冷剂。本发明也可以使用碳氢化合物(HC)、铵(匪3)或 类似物质做为制冷剂。
本实施例是用两级压缩系统的水平型转动压缩机401做为例子来进
行解释的。但是,本发明并不局限于该例子。本发明也能够应用于多级 压缩系统的水平型转动压缩机,其中可以是三级、四级或是更多级的转 动压缩;f凡构401。
本发明多级压缩系统的水平型转动压缩机401能够用于家用空调装 置、商业用空调装置(中央空调),汽车空调装置,热泵系统的热水器、 家用冰箱、商业用冰箱、商用冷冻箱、商用制冷冷冻机、自动贩卖机等 等。
特别是,本发明的多级压缩机的水平型转动压缩机适合于在恶劣条
件下运行的汽车空调装置,因为其能够为第二阶段压缩元件"o的汽缸
441中提供足够的制冷机油。另外,如果用二氧化碳气体做为制冷剂,则 由于能很容易地得到高温的热水,所以压缩机适于热泵系统的热水器。
这样,本发明的多级压缩系统的水平型转动压缩机包括位于转动压 缩机构部分和电动机之间的隔板以将密封容器内部划分为容纳转动压缩 机构部分的压缩机室和容纳电动机的电动机室、从电动机室到压缩机室 用来分配制冷剂和制冷才几油的制冷剂分配通道和制冷机油分配通道,并
且以这样的方式构造,即使第一阶段压缩元件的已排放的气态制冷剂排 放进电动机室,并且将从电动机室流入压缩机室的气态制冷剂吸入第二 阶段压缩元件。这样,来自第一阶段压缩元件的排放气体就暂时停留在 电动机室中以便于从其中分离出制冷机油。已分离出来的制冷机油存储 在电动机室底部的油存储器中,并通过制冷机油通道流入压缩机室底 部。
由于将从第一阶段压缩元件排放到压缩机室中的气体通过制冷剂通 道流入电动机室,所以电动机室的压力变得高于压缩机室的压力,因而, 第二阶段压缩元件的汽缸中的低压室侧的压力变得低于电动机室的压 力。
而且,由于将第一阶段压缩元件的已排放的气体喷射到由可渗透材 料制成的与第二阶段压缩元件的轴承端表面相接触的制冷机油收集部 件,而第一阶段压缩元件的已排放的气体通过制冷机油收集部件,所以 容纳在其中的制冷机油就被吸入到将被分离的制冷机油中。这样,就大 大提高了电动机室中的制冷机油的分离效果。
由于电动机室和第二阶段压缩元件的汽缸中的低压室侧之间的压 差,所以吸入到由可渗透材料制成的制冷机油收集部件以被收集的制冷 机油通过笫二阶段压缩元件的轴承的缝隙流入到汽缸中。因此,在本发 明的多级压缩系统的水平型转动压缩机中,能够为第二阶段压缩元件提 供必需的制冷机油。
而且,由于它由多级压缩系统的水平型转动压缩机构成和用二氧化 碳气体做为制冷剂,所以通过使用不污染环境的制冷剂,本发明的汽车 空调装置即使在过载的情况下也可以使用.
(3) 第四实施例 接下来,将详细描述根据本发明另一实施例的两级压缩系统的水平 型转动压缩机。图10是根据本实施例的两级压缩系统的水平型转动压缩 机的纵剖侧视图,图ll是该设备的剖面图,图12是该设备中隔板的侧视 图。
在这种情况下,两级压缩系统的水平型转动压缩机5Ol是使用二氧化 碳(C02)做为制冷剂的两级压缩系统的内部中间压力水平型转动压缩机, 并且包括密封容器502。密封容器502的底部是油存储器502a,而且,密 封容器502中安放有电动机503,和直接与电动机503的转轴504相连接以
被其驱动的转动压缩机构部分510。
对于制冷剂考虑到其对全球环境的益处、燃烧性、毒性及类似因素, 所以使用了天然制冷剂二氧化碳(C02)。做为适合于天然制冷剂的制冷 机油,例如,现存的制冷机油如矿物油(矿物制冷机油)、烷基苯油、 醚油、酯油或烷基乙二醇(PAG)等现有的油密封在密封容器502中。
密封容器502是两端均密封的横向长圆柱形, 一圆形连接孔502b形成 于电动机503侧的端部中。端子505安装到连接孔502b以为电动机503提供 电力。
电动机503包括转动轴5 04 ,沿着密封容器502内周面环状连接的定子 5 06 ,插入并安装到定子5 06中的很小的空间的转子5 07 。
的端部中。泵机构515从形成于密封容器502底部的油存储器502a中将制 冷机油抽上来,并将该制冷油提供给转动压缩机构部分510的滑动部分以 防止其被侵蚀。另外,泵机构515包括制冷机油吸入管516以将制冷机油 从密封容器502的底部抽取出来。该制冷机油吸入管516从在油存储器 502a中的泵机构515向下,弯曲到密封容器502底部中的电动机503侧,并 且接近隔板570 (将在后面进行描述)地延伸,从而在其附近形成开口 516a。
定子506具有通过压制的圆环状电磁铁片形成的层状主体506a,和通 过串激绕(集中绕组)法缠绕到层状主体506a的齿状部分上的定子线圈 506b。如定子506的情况,转子507是由电磁铁片层状主体507a组成的, 一个永久磁铁MG插在其中。转子507固定到在密封容器502的轴向上延伸 的转轴504上。
转动压缩机构部分510包括由电动机503的转轴504驱动的第一和第 二阶段压缩元件520和540。在密封容器502中,笫一和第二阶段压缩元件 520、 540以这个顺序从一侧(图10和11中是左侧)开始放置。第一和第 二阶段压缩元件520和540包括中间隔离板560、安放在中间隔离板560左 右两侧的第一和第二阶段压缩元件的汽缸521、 541,安放在转轴504中具 有180。相位差的第一和第二阶段压缩元件的偏心部分522、 542,安装在 第一和第二阶段压缩元件的偏心部分522、 543以在汽缸521、 541中偏心 转动的滚筒523、 543,分别与其滚筒523、 543相邻接以将汽缸521 、 541 内部分成低压室侧和高压室侧两部分的叶片524、 544,和闭合汽缸521
的电动机503相对侧的开口表面和汽缸541的电动机503侧的开口表面的 支撑部件525、 545。在支撑部件525、 545内形成有转轴504的轴承525a、 545a。
弹簧526、 546安放在叶片524、 544的外面(图10的下侧),其与叶 片524、 544的外端部相邻接以将其一直压在滚筒523、 543側。另外,在 弹簧526、 546的密封容器502侧上,安放有金属塞子(未示出)以防止其 离开。后压力室(未示出)形成于叶片524、 544中,其高压室侧的压力 做为后压力应用于后压力室。
如图11所示,支撑部件525、 545包括通过吸入口 528、 548与汽缸 521、 541中的低压室侧相连通的吸入通道529、 549,通过部件525、 545 部分凹陷并且用盖子530、 550闭合凹陷部分形成的排放消音室531、 551。
在两级压缩系统的水平型转动压缩机501中,密封容器502内部被钢
机室571和容纳电动机的电动机室572。另夕卜,在隔板570的外围端面和密 封容器502的内表面之间形成一小缝隙580。
如图10和12所示,在隔板5 7 0的上部中形成有多个制冷剂分配孔5 7 3 (在本例中是三个)以将制冷剂从电动机室572分配到压缩机室571。在 隔板570的下部中形成制冷机油分配孔574以将制冷机械从电动机室 5 7 2分配到压缩机室571。另外,在制冷机械分配孔5 7 4中安放一单向阀5 7 5 以防止制冷机油从压缩机室571侧分配到电动机室572侧。该单向阀575 是所谓的层状导柱阀,其一端闭合了制冷机油分配孔574,另一端用螺钉 576固定到隔板570的压缩机室571侧的表面。对于层状导柱阀575,使用 一种软的弹性材料以使能通过电动机室572和压缩机室571之间产生的小 压差来将阀打开。
第一阶段压缩元件520的排放消音室531通过第一阶段压缩元件520 的中间排放管534与电动机室572内部相连通,中间排放管534穿过汽缸 521和541、中间隔离板560、盖子550和隔板570。
第二阶段压缩元件540构造成通过在压缩机室571中开口的吸入通道 549将压缩机室571的气态制冷剂吸入它的汽缸541中。
第一阶段压缩元件520的吸入管537通过套筒536拉到密封容器502的 外侧,套筒536在密封容器502的侧面上连接到支撑部件525的一侧。第二 阶段压缩元件540的排放管558通过套筒559拉到密封容器502的外侧,套
筒559在密封容器502的侧面上连接到支撑部件545的一侧。
顺便提及,连接基座502d在纵向上布置在密封容器502的底部的两端 中(见图IO)。
接下来,将描述前述结构的两级压缩系统的水平型转动压缩机501的
开始,当通过端子505和导线(未示出)激励电动机503的定子线圏 506b时,电动机503开始转动转子507。该转动由与转轴504—起整体布置 的偏心部分522、 542的转动伴随,并且安装在偏心部分522、 542的滚筒 523、 543在汽缸521、 541中做偏心转动。
因此,与两级压缩系统的水平型转动压缩机501的外部相连的制冷剂 回路(未示出)的制冷剂经过吸入管537、吸入通道529和第一阶段压缩 元件520的吸入口 528,被吸入笫一阶段压缩元件520的汽缸521的低压室 侧。吸入汽缸521的低压室侧的气态制冷剂由滚筒523和叶片524的动作来 将其压缩变成中间压力,并通过中间排放管534排放到密封容器502的电 动机室572中。
排放到电动机室572的中间压力的气态制冷剂包括制冷机油。包括在 中间压力气态制冷剂中的制冷机油在电动机室572中分离出来以存储在 它的底部的油存储器502a中。
排放到电动机室572中的气态制冷剂受到制冷机油分离作用,然后通 过形成于隔板570外围端面和密封容器502内表面之间的缝隙580和形成 于隔板5 7 O上部中的制冷剂分配孔5 7 3流入压缩机室571中。
通过在压缩机室571中开口的吸入通道将已流入压缩机室571的中间 压力的气态制冷剂吸入第二阶段压缩元件540的汽缸541中。然后,气态 制冷剂受到由滚筒543和叶片544的转动导致的第二阶段的压缩而变为高 温高压气态制冷剂,然后通过排放口 (未示出)、形成在支撑部件545中 的排放消音室551和排放管558排放到外部制冷剂回路(未示出)中。
由于形成这样的制冷剂流,所以在没有任何从第一阶段压缩元件520 到第二阶段压缩元件540的中间压力的排放气体的直接吸入的情况下,也 可以有效地实现电动机室582中的制冷机油的分离作用。
如上所述,在密封容器502中,通过缝隙580和制冷剂分配孔573而产 生制冷剂的流动。通过将该缝隙573和制冷剂分配孔573形成为合适的大 小,就能够在隔板570的左右两側之间,即在电动机室572和压缩机室5<71
之间,形成合适的压差。也就是说,将电动机室572的压力设置得高于压 缩机室571的压力。
该在电动机室572和压缩机室571之间产生的合适的压差打开与隔板 570下部连接的单向阀575。这样,当电动机室572的油面572a比制冷机油 分配孔574高时,在电动机室572中分离出来并存储在它的油存储器502a
571侧。
如上所述,由于压缩机室571的压力比电动机室572的压力低,所以 在两级压缩系统的水平型转动压缩机501的水平放置状态中,如图13A所 示,压缩才几室571侧的制冷机油的油面571a与电动机室572侧的油面572a 相比会变得更高。因此,由于制冷机油吸入管516的开口516a没有任何障 碍地浸没在制冷机油中,所以通过泵机构515能够顺利地为转动压缩机构 部分510的滑动部分提供制冷机油。
接下来,如图13B所示,当两级压缩系统的水平型转动压缩机501从 水平状态向转动压缩机构部分510侧倾斜时,由于压缩机室571处于比较 4氐的部分,所以电动机室5 72的制冷机油通过缝隙5 8 O和制冷机油分配孔 572更多地流入压缩机室571側。因此,压缩机室571的油面571b就变得比 在图13A状态中的油面要高。这样,在这种情况下,就能够无障碍地实现 对制冷机油的抽取。顺便提及,图13B的附图标记572b表示在倾斜状态中 电动机室572的油面。
如图13C所示,当两级压缩系统的水平型转动压缩机501从水平状态 向电动机503侧倾斜时,由于压缩机室571位于电动机室572上方,所以压 缩机室571中的制冷机油就能轻易地从其流入到电动机室572侧。但是, 由于单向阀575位于制冷机油分配孔574中,所以能防止压缩机室"1的制 冷机油倒賊入电动机室572中。另外,如果该状态保持了一定时间,则压 缩机室571的制冷机油就会通过密封容器502底部的缝隙580流到电动机 室572侧。这样电动机室572的油面572c就会上升到隔板侧的制冷机油分 配孔574的高度。
但是,即使在这种状态中,如图13C所示,由于在压缩机室571侧的 隔板附近的油面571c位于制冷机油分配孔574上方,制冷机油吸入管516 的开口516a并不位于油面上方,所以,就可以顺利地实现对制冷机油的 抽取。
或电动机503侧之一倾斜,并且受到来自外部的强烈振动时,油面571a、 571b和571c会上下剧烈波动,制冷机油吸入管516的开口516a位于油面 571a、 571b和571c中。但是,由于前述开口516a部分的油面变高的结构, 所以几乎不会有4吏开口516a浪匕到油面571a、 571b和571c上方的危险。
根据本实施例的两级压缩系统的水平型转动压缩机501 ,即使它向转 动压缩机构部分侧和电动机侧中的一方倾斜,甚至即使其受到了除倾斜 之外的来自外部的强烈振动,也有可能抽取制冷机油,只要倾斜和振动 不是太过分。
这样,即使本实施例的两级压缩系统的水平型转动压缩机501应用于 具有^f艮大的倾斜和振动的汽车空调装置,也能抽取到足够的制冷机油。 而且,在不增加密封在密封容器502中的制冷机油的数量的情况下也能为 转动压缩机构部分510提供足够的制冷机油。
根据本实施例,在隔板570中形成有制冷剂分配孔573。但是,如果 保证一个足够大的缝隙58 0,则就可以省去该制冷分配孔57 3。
根据本实施例,用二氧化碳(C02)氧做为制冷剂。但是本发明并不 局限于这种制冷剂。本发明也可以使用碳氢化合物(HC)、铵(匪3)或 类似物质做为制冷剂。
本实施例是用两级压缩系统的水平型转动压缩机501做为例子来进 行解释的。但是,本发明并不局限于该例子。本发明也能够应用于多级 水平型转动压缩机,其中可以是三级、四级或是更多级的转动压缩机构 510。
本发明的多级压缩系统的转动压缩机能够用于家用空调装置、商业 用空调装置(中央空调),汽车空调装置,热泵系统的热水器、家用冰 箱、商业用冰箱、商用冷冻箱、商用制冷冷冻机、自动贩卖机等等。
这样,本实施例的水平型转动压缩机包括将密封容器内部划分为压 缩机室和电动机室的隔板,和形成于隔板外围端面和密封容器内周面之 间的缝隙,并以这种方式来构造,即第一阶段压缩元件的已排放的气态 制冷剂排放到电动机室中,将从电动机室流入压缩机室中的气态制冷剂 吸入第二阶段压缩元件。这样,电动机室的压力能保持得比压缩机室的 压力高,借此就能提高压缩机室的油面。另外,由于泵机构位于电动机 的转动压缩机构部分的端部中,泵机构的制冷机油吸入管顶端的开口设
置在油存储器隔板的附近,所以即使压缩机向电动机侧倾斜,也能^艮容 易地将制冷机油吸入管的顶端的开口保持在油面下。而且,即^^在压缩 机受到来自外部的强烈振动的情况中进行使用,油面上下剧烈波动,也 能很容易地将制冷机油吸入管的顶端的开口保持在油面下。
如果制冷机油分配孔和单向阀分别位于隔板的下部中以分配制冷机 油和防止制冷才几油通过制冷才几油分配孔从压缩机室倒流进入电动机室, 则当电动机室侧的油面上升时,也能很容易地将电动机室侧的制冷机油 移到压缩机室侧。而且,移到压缩机侧的制冷机油决不会通过制冷机油 分配孔返回到电动机室侧。这样,就能很容易地将更多制冷机油保持在 压缩机室中。因此,在这种结构的情况下,就有可能扩大使用压缩机允 许的倾斜范围和对振动情况的耐久性。
此外,本发明的汽车空调装置使用多级压缩系统的水平型转动压缩 机,其能够在上述的倾斜状态和振动状态中使用。这样,就可能提供一 种适于汽车空调装置的多级压缩系统的水平型转动压缩机,汽车空调装 置经常变为倾斜状态和受到猛烈振动。而且,由于使用二氧化碳气体做 为制冷剂,所以就有可能提供一种在全球环境保护中表现良好的汽车空 调装置。
(4) 第五实施例
下面,将描述本发明的另一实施例。图14是本实施例两级压缩系统 的水平型转动压缩机的纵剖侧视图,图15是其剖面图。
本实施例的两级压缩系统的水平型转动压缩机601是使用二氧化碳 (C02)做为制冷剂的两级压缩系统的内部中间压力水平型转动压缩机, 并包括密封容器602。密封容器602的底部是油存储器602a,而且,密封 容器602中安放有电动机603,和直接与电动机603的转轴604相连接以被 其驱动的转动压缩机构部分610。
对于制冷剂考虑到其对全球环境的益处、燃烧性、毒性及类似因素, 所以使用了天然制冷剂二氧化碳(C02)。做为适合于天然制冷剂的制冷 机油,例如,现存的制冷机油如矿物油(矿物制冷机油)、烷基苯油、 醚油、酯油或烷基乙二醇(PAG)等现有的油密封在密封容器602中。
密封容器602是两端均密封的横向长圆柱形, 一圆形连接孔602b形成 于电动机603侧的端部中。端子605固定到连接孔602b以为电动机603提供 电力。 电动机603包括转轴604,沿着密封容器602内周面环状连接的定子 6 06,和插入并安装到定子6 06中的;f艮小的空间的转子6 07 。
制冷机油泵615做为供油设备形成于转轴604的转动压缩机构部分 610侧的端部中。泵机构615从形成于密封容器602底部的油存储器602a 中将制冷机油抽上来,并将该制冷油提供给转动压缩机构部分610的滑动 部分以防止其被侵蚀。另外,泵机构615包括制冷机油吸入管616以将制 冷机油从密封容器602的底部抽取出来。该制冷机油吸入管616包括从泵 机构615直接向下到油存储器602a的位置中的开口616a。
定子606具有通过压制的圓环状的电磁铁片形成的层状主体606a,和 通过串激绕(集中绕组)法缠绕到层状主体606a的齿状部分上的定子线 圏606b。如定子606的情况,转子607是由电磁铁片层状主体607a组成的, 一个永久磁铁MG插在其中。转子607固定到在密封容器602的轴向上延伸 的转轴604上。
转动压缩机构部分610包括由电动机603的转轴604驱动的第一和第 二阶段压缩元件620和640。在密封容器602中,第一和第二阶段压缩元件
620、 640以这个顺序从一侧(图14和15中是左侧)开始放置。第一和第 二阶段压缩元件620和640包括中间隔离板660、安放在中间隔离板660左 右两侧的第一和第二阶段压缩元件的汽缸621、 641,安放在转轴604中具 有180。相位差的第一和第二阶段压缩元件的偏心部分622、 642,安装在 第一和第二阶段压缩元件的偏心部分622、 643以在汽缸621、 641中偏心 转动的滚筒623、 643,分别与其滚筒623、 643相邻接以将汽缸621、 641 内部分成低压室侧和高压室侧两部分的叶片624、 644,和闭合汽缸621 的电动机603相对侧的开口表面和汽缸641的电动机603侧的开口表面的 支撑部件625、 645。在支撑部件625、 645内形成有转轴604的轴承625a、 645a。
弹簧626、 646安放在叶片624、 644的外面(图14的下部),其与叶 片624、 644的外端部相邻接以将其一直压在滚筒623、 643侧。另外,在 弹簧626、 646的密封容器602侧上,安放有金属塞子627、 647以防止其离 开。后压力室(未示出)形成于叶片624、 6W中,其高压室侧的压力做 为后压力应用于后压力室。
如图15所示,支撑部件625、 645包括通过吸入口 628、 648与汽缸
621、 641中的低压室侧相连通的吸入通道629、 649,和通过部件625、
645部分凹陷并且用盖子630、 650闭合凹陷部分形成排放消音室631、 651。
两级压缩系统的水平型转动压缩机601的密封容器602内部被隔板 670分成容纳转动压缩机构部分610的压缩机室681和容纳电动才几603的电 动才几室682。
杯状的隔板670包括将密封容器602划分为两部分的盘状隔离部分 671,和从隔离部分671延伸到电动机603侧的壁部分672。另外,该隔板 670通过定位焊固定在壁部672和密封容器602之间,在壁部672和密封容 器602的内表面之间形成一小缝隙673。壁部672的顶部尽可能靠近电动机 603的定子606地延伸。
第一阶段压缩元件620的排放消音室631通过第一阶段压缩元件620 的中间排放管634与电动机室682内部相连通,第一阶段压缩元件620穿过 汽缸621、 641、中间隔离板660、盖子650和隔板670。
第二阶段压缩元件640构造成通过在压缩机室681中开口的吸入通道 649将压缩机室681的气态制冷剂吸入它的汽缸641中。
第一阶段压缩元件620的吸入管637通过一个套筒636拉到密封容器 602的外侧,套筒636在密封容器602的侧面上连接到支撑部件625的一 侧。第二阶段压缩元件640的排放管658通过一个套筒659拉到密封容器 602的外侧,套筒659在密封容器602的侧面上连接到支撑部件645的一 侧。
顺便提及,连接基座602d在纵向上位于密封容器602的底部的两端中 (见图14)。
接下来,将描述前述结构的两级压缩系统的水平型转动压缩机601的 操作。
开始,当通过端子605和导线(未示出)激励电动机603的定子线圈 606b时,电动机603开始转动转子607。该转动由与转轴604—起整体布置 的偏心部分622、 642的转动伴随,固定在偏心部分622、 642的滚筒623、 643在汽缸621、 641中做偏心转动。
因此,与两级压缩系统的水平型转动压缩机601的外部相连的制冷剂 回路(未示出)的制冷剂经过吸入管637、吸入通道6"和第一阶段压缩 元件620的吸入口 628,被吸入第一阶段压缩元件620的汽缸621的低压室 侧。吸入汽缸621的低压室侧的气态制冷剂是由滚筒623和叶片624的动作
来将其压缩到变成中间压力的,并通过中间排放管634排放到密封容器 602的电动机室682中。
排放到电动机室682的中间压力的气态制冷剂包括制冷机油。包括在 中间压力气态制冷剂中的制冷机油在电动机室682中分离出来以存储在 它的底部的油存储器602a中。
排放到电动机室682中的气态制冷剂受到制冷机油分离作用,然后通 过形成于隔板670的壁部和密封容器602内表面之间的缝隙673流入压缩 机室681中。
通过在压缩机室681中开口的吸入通道649将已流入压缩机室681的 中间压力的气态制冷剂吸入第二阶段压缩元件640的汽缸641中。然后, 气态制冷剂受到由滚筒643和叶片644的转动导致的笫二阶段的压缩而变 为高温高压气态制冷剂,然后通过排放口 (未示出)、形成在支撑部件 645中的排放消音室651和排放管658排放到外部制冷剂回路(未示出)中。
由于形成这样的制冷剂流,所以在没有任何从第一阶段压缩元件620 到第二阶段压缩元件640的中间压力的排放气体的直接吸入的情况下,也 可以有效地实现电动机室682中的制冷机油的分离操作。
如上所述,在密封容器602中,通过缝隙673产生了制冷剂的流动。 通过形成适当大小的缝隙673,能够在隔板670的左右两侧之间,即电动 机室682和压缩机室681之间形成合适的压差,因而,电动才几室682的压力 设置得高于压缩机室681的压力。
该产生于电动机室682和压缩机室681之间的适当的压差会引起在电 动机室682中分离并存储在它的油存储器中的602a的制冷机油通过底部 的缝隙673流入压缩机室681侧。
这样,在两级压缩系统的水平型转动压缩机601的水平放置状态中, 如图16A所示,压缩机室681侧的制冷机油的油面681a与电动机室682侧的 油面682a相比会变得更高。因此,由于制冷才凡油吸入管616的开口616a 没有任何障碍地浸没在制冷机油中,所以通过泵机构615能够顺利地为转 动压缩机构部分61 O的滑动部分提供制冷机油。
接下来,如图16B所示,当两级压缩系统的水平型转动压缩机601从 水平状态向转动压缩机构部分610侧倾斜时,由于压缩机室681处于比较 低的部分,所以电动机室682的制冷机油通过缝隙673更多地流入压缩机
室681侧。因此,电动机室682的制冷才几油的数量减少,压缩机室681的油 面681b就变得比在图16A状态中的油面要高。这样,在这种情况下,就能 够顺利地实现对制冷机油的抽取。顺便提及,图13B的附图标记682b表示 在倾斜状态中电动机室682的油面。
如图16C所示,当两级压缩系统的水平型转动压缩机601从水平状态 向电动机603侧倾斜时,由于压缩机室681位于电动机室682上方,所以压 缩机室681中的制冷机油通过在密封容器602底部中的缝隙673流到电动 机室682侧,借此电动机室682的油面682c就上升到至少在缝隙673的高 度。但是,根据本实施例,由于缝隙673顶端接近电动机603的定子606, 所以存储在电动机室682中的制冷机油的数量就比将隔板670做成平板状 的情况下减少的要多。
也就是说,如图16C所示,如果隔板670形成圆形平板状的,则由772C 所示的电动机室682侧的油面会变高以增加留在其内的制冷机油的数 量。这样,压缩机室681侧的油面771c变低以减少留在其内的油的数量。 另一方面,根据本实施例,由于隔板670形成为杯状,所以电动机室682 侧的油面672c变《氐以减少油的数量。压缩才;U室681侧的油面671c变高以增 加其中的油的数量。因此,制冷机油吸入管616的开口616a就能一直保持 在油面681c下方,这样,就能顺利实现对制冷机油的抽取。
根据使用情况,两级压缩系统的水平型转动压缩机601可以向转动压 缩机构部分610侧或电动机603侧之一倾斜,并且可能受到来自外部的强 烈振动,由此在压缩机室681中的油面681a、 681b和681c的位置会上下剧 烈波动。但是,由于前述能使压缩机室681侧的油面681a、 681b和681c 变高的结构,所以几乎不会有使开口616a跳到油面681a、 681b和681c上 方的危险。
根据本实施例的两级压缩系统的水平型转动压缩机601,即使它向转 动压缩机构部分610侧和电动机603侧中的一方倾斜,甚至即使其受到了 除倾斜之外的来自外部的强烈振动,也有可能抽取制冷机油,只要倾斜
和振动不是太过分。
这样,即使本实施例的两级压缩系统的水平型转动压缩机601应用于
具有很大的倾斜和振动的汽车空调装置,也能抽取到足够的制冷机油。 而且,在不增加密封在密封容器602中的制冷机油的数量的情况下也能为 转动压缩机构部分61 O提供足够的制冷机油。
根据本实施例,用二氧化碳(co2)做为制冷剂。但是本发明并不局
限于这种制冷剂。本发明也可以使用碳氲化合物(HC)、铵(NH3)或类 似物质做为制冷剂。
本实施例是用两级压缩系统的水平型转动压缩机601做为例子来进 行解释的。但是,本发明并不局限于该例子。本发明也能够应用于多级 水平型转动压缩机,其中可以是三级、四级或是更多级的转动压缩机构 610。
根据本实施例,杯形的隔板670包括圆形隔离部分671和从隔离部分 671延伸到电动机603侧的壁部分672。但是,不必在密封容器602的内壁 的整个圆周上形成壁部分672,而只需要形成到浸没在制冷机油中的高 度。所以,隔板670不必总是形成为杯状。顺便提及,如上所述,如果隔 板670是杯状的,则当隔板670连接到其上时,密封容器602的内围方向的 角度定位可以不必成为便于制造的。另外,如果隔板670是杯状的,则甚 至当隔离部分671由于一个或另一个原因而转动时,也能实现本发明的目 的。
本发明的多级压缩系统的转动压缩机能够用于家用空调装置、商业 用空调装置(中央空调),汽车空调装置,热泵系统的热水器、家用冰 箱、商业用冰箱、商用冷冻箱、商用制冷冷冻机、自动贩卖机等等。
这样,本实施例的水平型转动压缩机包括位于转动压缩机构部分和 电动机之间以将密封容器内部划分为容纳旋转压缩机构部分的压缩机室 和容纳电动机的电动机室的隔板,以这样一种方式来构造,即第一阶段 压缩元件的已排放的气态制冷剂排放到电动机室中,将从电动机室流入 压缩机室中的气态制冷剂吸入第二阶段压缩元件。这样,从第一阶段压 缩元件排放到电动机室的中间压力的气态制冷剂不被直接吸入到第二阶 段压缩元件中,并且制冷机油容易从其中分离。电动机室的压力就变得 比压缩机室的压力高,借此就能提高压缩机室的油面。另外,当压缩机 向电动机侧倾斜时,制冷机油停留在其中至少到油面接触到缝隙。但是, 与只将隔板形成平板形状的隔离板相比,通过隔板的隔离部分和壁部 分,该数量被减少。
即,通过用隔离板和壁部分组成隔板,并将壁部分延伸到电动机侧, 能促使形成于壁部分和密封容器的内表面之间的缝隙顶端接近电动机 侧,结果,与平板形状的情况相比,制冷机油的数量直到油面接触到缝
隙才能极大地减少。这样,根据多级压缩系统的水平型转动压缩机,当 压缩机倾斜时,留在电动机室侧中的制冷机油能得到限制,因而增加留 在压缩机室侧的制冷机油。而且,通过增加留在压缩机室侧的制冷机油, 有可能减少填充的制冷机油。
而且,本发明的汽车空调装置使用多级压缩系统的水平型转动压缩 机,其能够如上述地在倾斜状态中使用。这样,压缩机能应用于剧烈振 动的汽车空调装置。而且,由于使用二氧化碳做为制冷剂,所以就有可 以提供一种在全球环境保护中表现良好的汽车空调装置。
权利要求
1.一种水平型压缩机包括一个密封容器,在其底部形成一个油存储器以存储制冷机油;一个转动压缩机构部分,其包括从密封容器的一侧顺序安放的第一阶段压缩元件和第二阶段压缩元件,并且其安放在密封容器中;一个电动机,安放在密封容器中的第二阶段压缩元件的另一侧上,直接与第一和第二阶段压缩元件互相连接并且驱动第一和第二阶段压缩元件;一个隔板,其在穿过第二阶段压缩元件的一个轴承的一端的状态下,将密封容器的内部分为容纳转动压缩机构部分的压缩机室和容纳电动机的电动机室;允许将制冷剂从电动机室分配到压缩机室的制冷剂通道;允许将制冷机油从电动机室分配到压缩机室的制冷机油通道;一个制冷机油收集部件,其由可渗透材料制成并且位于所述轴承和与第二阶段压缩元件的轴承的端面局部接触的电动机之间,其中第一阶段压缩元件有一个用来将已排放的气态制冷剂喷向电动机室中的制冷机油收集部件的中间排放管,和第二阶段压缩元件有一个用来从压缩机室中吸取气态制冷剂的吸入通道。
2. 水平型压缩机包括一个密封容器,在其底部形成一个油存储器以存储制冷机油; 包括第一阶段压缩元件和第二阶段压缩元件的转动压缩机构部分; 位于转动压缩机构部分一侧的电动机,其直接将转动压缩机构部分与一个转轴相连接以驱动它们;位于转轴的转动压缩才几构部分侧的一端中的泵才几构;与泵机构相连接以从油存储器中吸出制冷机油的制冷机油吸入管;位于转动压缩机构部分和电动机之间的将密封容器内部分为容纳转 动压缩机构部分的压缩机室和容纳电动机的电动机室的隔板;和形成于隔板的外周端面和密封容器的内周表面之间的缝隙, 其中第一阶段压缩元件被形成以将已排放的气态制冷剂排放进电动 机室,第二阶段压缩元件被形成以从压缩机室吸取气态制冷剂,和制冷 机油吸入管的顶端开口位于油存储器的压缩机室中的隔板附近。
3. 如权利要求2所述的水平型压缩机,其中隔板包括一个制冷机油 分配孔,通过它可以将制冷机油分配到一个较^(氐的部分,和一个阻止制 冷机油通过制冷机油分配孔从压缩机室倒流到电动机室的单向阀。
4. 一种水平型压缩机包括一个密封容器,在其底部形成一个油存储器以存储制冷机油;包括第一阶段压缩元件和第二阶段压缩元件的转动压缩机构部分;位于转动压缩机构部分一侧上的电动机,其直接将转动压缩机构部 分与一个转轴相连接并且驱动它们;位于转轴的转动压缩机构部分侧的一端中的泵机构;与泵机构相连接以从油存储器中吸出制冷机油的制冷机油吸入管;和位于转动压缩机构部分和电动机之间的将密封容器内部分为容纳转 动压缩机构部分的压缩机室和容纳电动机的电动机室的隔板;其中第一阶段压缩元件被形成以将已排放的气态制冷剂排放进电动 机室,第二阶段压缩元件被形成以从压缩机室吸取气态制冷剂,和隔板 包括一盘状隔离部分以隔开密封容器,和一个壁部分,其从隔离部分延 伸到电动机侧,并且通过从密封容器的内表面形成一个小缝隙来布置。
5. —种汽车空调装置包括 根据权利要求1到4之一的水平型压缩机, 其中使用二氧化碳气态制冷剂。
全文摘要
水平型压缩机包括一个密封容器,在其底部形成一个油存储器以存储制冷机油;包括第一阶段压缩元件和第二阶段压缩元件的转动压缩机构部分;位于转动压缩机构部分一侧的电动机,其直接将转动压缩机构部分与一个转轴相连接以驱动它们;位于转轴的转动压缩机构部分侧的一端中的泵机构;与泵机构相连接以从油存储器中吸出制冷机油的制冷机油吸入管;位于转动压缩机构部分和电动机之间的将密封容器内部分为容纳转动压缩机构部分的压缩机室和容纳电动机的电动机室的隔板;和形成于隔板的外周端面和密封容器的内周表面之间的缝隙。
文档编号F04C23/00GK101187375SQ20071019615
公开日2008年5月28日 申请日期2004年6月29日 优先权日2003年9月30日
发明者佐藤孝, 斋藤隆泰, 松森裕之, 松浦大, 江原俊行 申请人:三洋电机株式会社
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