压缩机和冷冻装置的制作方法

专利名称：压缩机和冷冻装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及压缩机和冷冻装置，特别涉及具有使从压缩机排出的制冷剂中包含的润滑油返回压缩机的机构的压缩机和具有该压缩机的冷冻装置。
背景技术：
一般地，在构成进行冷冻循环的制冷剂回路的压缩机中，为了提高压缩机内部的压缩机构的滑动部的润滑性，使用润滑油(冷冻机油)。因此，在从压缩机排出的制冷剂中包含润滑油。但是，当含有润滑油的制冷剂流入压缩机外部的制冷剂回路时，产生如下等问题压缩机内部的润滑油不足，引起滑动部的润滑不良，并且，润滑油附着于冷凝器内部的传热管，阻碍传热作用。因此，以往，为了防止含有润滑油的制冷剂在制冷剂回路内循环，提出了从由压缩机压缩后的制冷剂中分离润滑油并使其返回压缩机的机构。 例如，专利文献I (日本特开平5-223074号公报)所记载的涡旋式压缩机(涡旋型压缩机)与从由压缩机排出的制冷剂中分离润滑油的油分离器(oil separator :分油器)连接。配设于该涡旋式压缩机的外壳上表面的排出管直接与配设于压缩机外部的油分离器连通。从排出管排出的制冷剂被送到油分离器的内部，并通过将金属微细线形成为圆形而得到的油分离单元，从而分离润滑油。从制冷剂中分离的润滑油贮留在油分离器内部的贮油室中。该贮油室经由具有流路阻力的回油流路而与压缩机内部的贮油室上部的空间连通。因此，贮留在油分离器内部的贮油室中的润滑油经由回油流路返回压缩机内部的贮油室。

发明内容
发明要解决的课题但是，在现有的涡旋式压缩机中，被压缩而成为高温的润滑油返回充满压缩前的低温制冷剂的压缩机内部的空间。因此，在现有的涡旋式压缩机中，压缩前的低温制冷剂被高温润滑油加热，由于加热而膨胀的制冷剂被压缩，产生导致体积效率的大幅降低的问题。本发明的目的在于，提供如下的压缩机在使由油分离器分离的高温润滑油返回压缩机内部的过程中，能够抑制体积效率的降低。用于解决课题的技术方案本发明的第I观点的压缩机具有外壳、压缩机构、油分离器以及回油通路。外壳在底部贮留润滑油。压缩机构收纳于外壳的内部。油分离器配设于外壳的外部。油分离器从由压缩机构排出的高压制冷剂中分离润滑油。由油分离器分离出的润滑油流过回油通路。回油通路与形成于外壳的内部的高压空间连通。高压空间供高压制冷剂流入。在第I观点的压缩机中，通过油分离器从由压缩机构压缩的制冷剂中分离润滑油，分离出的润滑油经由回油通路直接返回外壳内部的高压空间。该高压空间是排出由压缩机构压缩的制冷剂的空间。因此，在第I观点的压缩机中，与现有的压缩机不同，由油分离器分离的润滑油不返回充满压缩前的制冷剂的低压空间，所以，压缩前的制冷剂不会由于高温润滑油而加热膨胀。由此，第I观点的压缩机能够抑制体积效率的降低。
并且，在第I观点的压缩机中，供由油分离器分离的润滑油流过的回油通路与高压空间之间的压力差较小。因此，不需要在现有的压缩机中用于使润滑油适量返回充满压缩前的制冷剂的低压空间的毛细管等的压力调整机构。由此，第I观点的压缩机能够通过削减部件数量来实现成本降低。本发明的第2观点的压缩机在第I观点的压缩机中，压缩机还具有形成于高压空间的喷射机构。该喷射机构具有制冷剂加速流路和油吸引流路。在制冷剂加速流路中，高压制冷剂经由狭窄部流过，由此高压制冷剂的流速增大。油吸引流路与回油通路连通，从回油通路吸引润滑油。并且，油吸引流路与制冷剂加速流路汇合。在第2观点的压缩机中，通过喷射机构的制冷剂加速流路的狭窄部的制冷剂的流速增大，由于喷射效果而在与制冷剂加速流路汇合的油吸引流路中产生负压，所以，从回油通路向油吸引流路吸引润滑油，所吸引的润滑油被供给到制冷剂加速流路。由此，第2观点的压缩机能够增加返回压缩机内部的润滑油的量。本发明的第3观点的压缩机在第2观点的压缩机中，油吸引流路与制冷剂加速流 路大致平行地汇合。在第3观点的压缩机中，油吸引流路与制冷剂加速流路大致平行地汇合，所以，油吸引流路的润滑油流容易与制冷剂加速流路汇合。因此，通过制冷剂加速流路高效供给从回油通路向油吸引流路吸引的润滑油。由此，第3观点的压缩机能够进一步增加返回压缩机内部的润滑油的量。本发明的第4观点的压缩机在第2观点或第3观点的压缩机中，制冷剂加速流路由第I流路形成部件和第2流路形成部件形成。第I流路形成部件与外壳一起形成高压制冷剂的流路。第2流路形成部件与第I流路形成部件一起形成狭窄部。并且，油吸引流路由外壳和第2流路形成部件形成。在第4观点的压缩机中，在由第I流路形成部件和外壳包围的空间(以下称为第I空间。)的内部配设第2流路形成部件，形成具有狭窄部的制冷剂加速流路和油吸引流路。第I流路形成部件作为所谓的气体引导部件发挥功能，由压缩机构压缩的制冷剂能够通过第I空间。第2流路形成部件作为所谓的缩流板发挥功能，以使第I空间中的制冷剂的流路的一部分逐渐变窄的方式进行配设。具体而言，第2流路形成部件与第I流路形成部件一起形成具有狭窄部的制冷剂加速流路的一部分。并且，第2流路形成部件在与外壳之间形成空间(以下称为第2空间。)。该第2空间是在制冷剂通过狭窄部之前与第I空间连通并且与回油通路连通的油吸引流路。由此，第4观点的压缩机能够使用第I流路形成部件和第2流路形成部件高效地构筑喷射机构，所以，能够通过削减部件数量来实现成本降低。本发明的第5观点的压缩机在第2观点或第3观点的压缩机中，压缩机还具有支承压缩机构的主框架。主框架具有贯通孔。贯通孔是与高压空间连通且供从压缩机构排出的高压制冷剂流过的空间。制冷剂加速流路包括具有狭窄部的贯通孔、以及由外壳和主框架形成的空间。油吸引流路包括由外壳和主框架形成的空间。在第5观点的压缩机中，狭窄部形成于主框架的贯通孔。通过对主框架进行机械加工，能够设置具有较高的形状精度的狭窄部。由此，第5观点的压缩机能够抑制由喷射机构引起的吸引力的偏差。本发明的第6观点的压缩机具有外壳、压缩机构、主框架以及喷射机构。外壳在底部贮留润滑油。压缩机构收纳于外壳的内部。压缩机构对制冷剂进行压缩并排出高压制冷齐U。主框架支承压缩机构。喷射机构收纳于外壳的内部。外壳在内部具有高压空间和油分离空间。高压空间是供从压缩机构排出的高压制冷剂流入的空间。油分离空间是与高压空间不同的空间，是从高压制冷剂分离润滑油的空间。主框架具有贯通孔和油排出孔。贯通孔是与高压空间连通且供从压缩机构排出的高压制冷剂流过的空间。油排出孔是与高压空间连通且供在油分离空间中分离出的润滑油流过的空间。喷射机构具有制冷剂加速流路、以及与制冷剂加速流路汇合的油吸引流路，在制冷剂加速流路中，高压制冷剂经由狭窄部流过，由此高压制冷剂的流速增大。制冷剂加速流路包括具有狭窄部的贯通孔、以及由外壳和主框架形成的空间。油吸引流路包括油排出孔。在第6观点的压缩机中，在外壳内的油分离空间中分离出的润滑油不贮留在油分离空间的底部，而是通过喷射机构迅速排出到高压空间。由此，第6观点的压缩机能够抑制润滑油的分离效率的降低。本发明的第7观点的冷冻装置具有冷凝器、膨胀机构、蒸发器以及第I观点 第6观点中的任意一个观点所述的压缩机。·在第7观点的压缩机中，冷冻装置能够具有第I观点 第6观点中的任意一个观点所述的压缩机。由此，第7观点的冷冻装置能够抑制压缩机的冷冻能力和制冷系数的降低。发明效果第I观点的压缩机能够抑制体积效率的降低，并且能够实现成本降低。第2观点的压缩机能够增加返回压缩机内部的润滑油的量。第3观点的压缩机能够进一步增加返回压缩机内部的润滑油的量。第4观点的压缩机能够实现成本降低。第5观点的压缩机能够抑制由喷射机构引起的吸引力的偏差。第6观点的压缩机能够抑制润滑油的分离效率的降低。第7观点的冷冻装置能够抑制压缩机的冷冻能力和制冷系数的降低。


图I是本发明的第I实施方式的涡旋式压缩机的纵剖视图。图2是具有本发明的第I实施方式的涡旋式压缩机的制冷剂回路的概略图。图3是本发明的第I实施方式的涡旋式压缩机的喷射机构附近的详细的纵剖视图。图4是本发明的第I实施方式的构成喷射机构的气体引导件的立体图。图5是本发明的第I实施方式的构成喷射机构的缩流板的立体图。图6是本发明的第I实施方式的组合了缩流板的气体引导件的立体图。图7是本发明的第2实施方式的涡旋式压缩机的纵剖视图。图8是本发明的第2实施方式的涡旋式压缩机的喷射机构附近的详细的纵剖视图。图9是本发明的第2实施方式的主框架的外观图。图10是本发明的第2实施方式的主框架的剖视图。
图11是本发明的第3实施方式的涡旋式压缩机的纵剖视图。图12是本发明的第3实施方式的涡旋式压缩机的喷射机构附近的详细的纵剖视图。
图13是本发明的第3实施方式的涡旋式压缩机的固定涡旋部件的俯视图。
具体实施例方式-第I实施方式-参照图I 图6对本发明的第I实施方式的压缩机进行说明。另外，本实施方式的压缩机是如下的涡旋式压缩机相互啮合的2个涡旋部件中的至少一方不进行自转运动而进行公转运动，由此对制冷剂进行压缩。[结构]图I示出本实施方式的涡旋式压缩机I的纵剖视图。并且，图2示出具有本实施方式的涡旋式压缩机I、油分离器2、冷凝器3、膨胀机构4和蒸发器5的制冷剂回路的概略图。该制冷剂回路进行使制冷剂循环的冷冻循环的运转动作。如图2所示，本实施方式的涡旋式压缩机I经由排出管20和回油通路96而与配设于涡旋式压缩机I的外部的油分离器2连接。下面，对涡旋式压缩机I的构成部件和油分离器2进行详细叙述。(I)外壳外壳10具有大致圆筒状的主体部外壳部11 ;呈气密状地焊接于主体部外壳部11的上端部的碗状的上壁部12 ;以及呈气密状地焊接于主体部外壳部11的下端部的碗状的底壁部13。外壳10由刚性部件成型，该刚性部件在压力和温度在外壳10内外发生变化的情况下，难以引起变形和破损。并且，外壳10设置成，主体部外壳部11的大致圆筒状的轴方向沿着铅直方向。在外壳10内收纳有对制冷剂进行压缩的压缩机构15、配置于压缩机构15的下方的驱动马达16、以及在外壳10内配置成沿上下方向延伸的驱动轴17等。并且，后述的吸入管19、排出管20和回油通路96呈气密状地与外壳10接合。(2)压缩机构压缩机构15由固定涡旋部件24和回转涡旋部件26构成。固定涡旋部件24具有第I端板24a、以及直立形成于第I端板24a的涡旋形状(渐开线状)的第I涡卷24b。在固定涡旋部件24形成有主吸入孔(未图示)和与主吸入孔相邻的辅助吸入孔(未图示)。通过主吸入孔，后述的吸入管19与后述的压缩室40连通，通过辅助吸入孔，后述的低压空间S2与后述的压缩室40连通。并且，在第I端板24a的中央部形成有排出孔41，在第I端板24a的上表面形成有与排出孔41连通的扩大凹部42。扩大凹部42由凹陷设置于第I端板24a的上表面的沿水平方向扩展的凹部构成。而且，在固定涡旋部件24的上表面，以堵住该扩大凹部42的方式，通过螺栓44a紧固固定有盖体44。而且，通过在扩大凹部42上覆盖盖体44，形成由使压缩机构15的运转音消音的膨胀室构成的消声空间45。固定涡旋部件24和盖体44隔着衬垫(未图示)紧密贴合而被密封。并且，在固定涡旋部件24形成有第I连接通路46，该第I连接通路46与消声空间45连通，并在固定涡旋部件24的下表面开口。回转涡旋部件26由第2端板26a、以及直立形成于第2端板26a的涡旋形状(渐开线状)的第2涡卷26b构成。在第2端板26a的下表面中央部形成有第2轴承部26c。并且，在第2端板26a形成有供油细孔63。供油细孔63使第2端板26a的上表面外周部和第2轴承部26c的内侧空间连通。通过第I涡卷24b与第2涡卷26b的啮合，固定涡旋部件24和回转涡旋部件26形成由第I端板24a、第I涡卷24b、第2端板26a和第2涡卷26b包围的压缩室40。(3)主框架主框架23配设于压缩机构15的下方，主框架23在其外周面呈气密状地与外壳10的内壁接合。因此,外壳10的内部被划分成主框架23下方的高压空间SI和主框架23上方的低压区间S2。主框架23具有凹陷设置于主框架23的上表面的主框架凹部31、以及从主框架23的下表面向下方延伸设置的第I轴承部32。在该第I轴承部32形成有沿上下方向贯通的第I轴承孔33。并且，主框架23利用螺栓等进行固定，由此，载置固定涡旋部件24，并经由后述的十字头联轴节(才^夕' A継手)39而与固定涡旋部件24 —起夹持回转涡 旋部件26。并且，在主框架23的外周部，沿上下方向贯通形成有第2连接通路48。该第2连接通路48在主框架23的上表面与第I连接通路46连通，在主框架23的下表面经由排出口 49与高压空间SI连通。(4)十字头联轴节十字头联轴节39是用于防止回转涡旋部件26的自转运动的环状部件，嵌入到形成于主框架23的长圆形状的十字槽(才^夕' ^溝)26d中。(5)驱动马达驱动马达16是配设于主框架23的下方的无刷DC马达。驱动马达16由固定于外壳10的内壁的定子51、以及以与定子51具有微小间隙的方式旋转自如地收纳于该定子51内侧的转子52构成。在定子51中，在齿部卷绕有铜线，在上方和下方形成有线圈末端53。并且，在定子51的外周面设有铁心切割部(- 了力部)，该铁心切割部从定子51的上端面到下端面，以在周方向隔开预定间隔的方式在多个部位切口形成。而且，通过该铁心切割部，在主体部外壳部11与定子51之间形成有沿上下方向延伸的马达冷却通路55。转子52在其旋转中心，经由后述的驱动轴17而与回转涡旋部件26连接。(6)副框架副框架60配设于驱动马达16的下方。副框架60固定于主体部外壳部11，并且具有第3轴承部60a。(7)油分离板油分离板73是配置于外壳10内的驱动马达16的下方、且固定于副框架60的上表面侧的板状部件。油分离板73对下降的被压缩后的制冷剂中包含的润滑油进行分离。分离后的润滑油落下到外壳10底部的贮油部P。(8)驱动轴驱动轴17连接压缩机构15和驱动马达16，配置成在外壳10内沿上下方向延伸。驱动轴17的下端部位于贮油部P。在驱动轴17的内部形成有沿轴方向贯通的供油路61。该供油路61与由驱动轴17的上端面和第2端板26a的下表面形成的油室83连通。该油室83经由第2端板26a的供油细孔63而与固定涡旋部件24和回转涡旋部件26的滑动部(以下简称为“压缩机构15的滑动部”。)连通，最终与低压空间S2连接。因此，当驱动轴17进行轴旋转运动时，通过离心泵作用和高低差压，贮留在贮油部P中的润滑油在供油路61内朝向上方流动，被供给到油室83。然后，润滑油经由供油細孔63对压缩机构15的滑动部进行润滑。并且，驱动轴17具有用于分别向第I轴承部32、第3轴承部60a和第2轴承部26c供给润滑油的第I供油横孔61a、第2供油横孔61b和第3供油横孔61c。在供油路61内上升的润滑油被供给到第I供油横孔61a、第2供油横孔61b和第3供油横孔61c，对驱动轴17的轴承滑动部进行润滑。(9)喷射机构喷射机构91位于在主框架23的下表面开口的排出口 49的下方。喷射机构91由气体引导件92和缩流板93构成。图3示出图I所记载的喷射机构91的详细情况。并且，图4和图5分别示出构成喷射机构91的气体引导件92和缩流板93的立体图。并且，图6示出与缩流板93组合后的气体引导件92的立体图。 如图4所示，气体引导件92由第I流路形成部92a、2个第I侧壁部92b和2个外壁部92c构成。2个第I侧壁部92b分别从第I流路形成部92a的两端部延伸设置，2个外壁部92c分别从各第I侧壁部92b的两端部延伸设置。外壁部92c具有与外壳10的内壁形状一致的面，气体引导件92能够在外壁部92c处与外壳10的内壁面完全紧密贴合。因此，在使气体引导件92与外壳10的内壁面紧密贴合的情况下，第I流路形成部92a和第I侧壁部92b与外壳10的内壁一起形成上端和下端开口的空间。如图3所示，气体弓I导件92的上端与主框架23的下表面相接，所以，由气体引导件92和外壳10形成的空间成为从第2连接通路48经由排出口 49连通的制冷剂的流路。另外，图3所示的气体引导件92的形状表示第I流路形成部92a的纵截面的形状。如图5所示，缩流板93由第2流路形成部93a和2个第2侧壁部93b构成。2个第2侧壁部93b分别从第2流路形成部93a的两端部延伸设置。如图6所示，缩流板93通过使各第2侧壁部93b分别与气体引导件92的各第I侧壁部92b紧密贴合，从而能够与气体引导件92进行组合。图3所示的缩流板93的形状表示第2流路形成部93a的纵截面的形状。S卩，第2流路形成部93a位于气体引导件92的第I流路形成部92a与外壳10之间。如图3所示，气体引导件92的第I流路形成部92a与缩流板93的第2流路形成部93a之间的间隔随着从上方朝向下方而逐渐变窄。此时，形成第I流路形成部92a与第2流路形成部93a之间的间隔成为最小的狭窄部94。从第2连接通路48流入的制冷剂在通过该狭窄部94时流速增大，所以，由气体引导件92、缩流板93和外壳10形成的空间形成制冷剂加速流路95a。并且，缩流板93与外壳10之间的空间形成与回油通路96连通的油吸引流路95b的一部分。油吸引流路95b在连接空间48b中与制冷剂加速流路95a汇合。缩流板93的上端部与外壳10相接，所以，流过制冷剂加速流路95a的制冷剂在通过狭窄部94之前与油吸引流路95b汇合。(10)油分离器油分离器2具有如下功能从制冷剂分离润滑油，以使得从涡旋式压缩机I的排出管20排出的压缩制冷剂不会在包含润滑油的状态下流入外部的制冷剂回路，使分离后的润滑油经由回油通路96返回外壳10内的高压空间SI。如图2所示，油分离器2具有在内部具有从制冷剂分离润滑油的机构的罐2a ;从涡旋式压缩机I的排出管20向罐2a的内部导入含有润滑油的制冷剂的入口管2b ;从罐2a向外部的制冷剂回路供给分离出润滑油后的制冷剂的出口管2c ;以及作为用于使从制冷剂中分离的润滑油返回外壳10内的高压空间SI的流路的回油通路96。该回油通路96与罐2a的底部接合。(11)吸入管吸入管19是用于将制冷剂导入压缩机构15的部件，呈气密状地嵌入外壳10的上壁部12。(12)排出管排出管是用于从外壳10排出制冷剂的部件，呈气密状地嵌入外壳10的主体部外壳部11中的高压空间Si的位置。
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(13)回油通路回油通路96是如下的管使通过油分离器2从由压缩机构15压缩后的制冷剂中分离出的润滑油返回外壳10的主体部外壳部11中的高压空间SI。另外，如图3所示，回油通路96在比缩流板93的下端更靠上方的位置处与外壳10接合。[动作]接着，对本实施方式的涡旋式压缩机I的运转动作进行说明。首先，对制冷剂流进行说明，然后，对润滑油从油分离器2经由回油通路96返回涡旋式压缩机I的高压空间SI的过程进行说明。首先，对制冷剂流进行说明。首先，起动驱动马达16后，伴随转子52的旋转，驱动轴17开始轴旋转运动。驱动轴17的轴旋转力经由第2轴承部26c传递到回转涡旋部件26。回转涡旋部件26的自转运动被十字头联轴节39禁止，所以，不绕着驱动轴17的轴旋转中心进行自转运动而是进行公转运动。另一方面，制冷剂从吸入管19经由主吸入孔或从低压空间S2经由辅助吸入孔供给到压缩机构15的压缩室40。通过回转涡旋部件26的回转运动，压缩室40的体积逐渐减少，并且，从固定涡旋部件24的外周部朝向中心部移动。其结果，压缩室40内的制冷剂被压缩，从排出孔41排出到消声空间45。被压缩的制冷剂经由第I连接通路46和第2连接通路48从排出口 49流入高压空间SI，通过喷射机构91，最终从排出管20排出。然后，从涡旋式压缩机I排出的高压制冷剂在油分离器2中分离出润滑油后，被供给到外部的制冷剂回路，并经由冷凝器3、膨胀机构4和蒸发器5导入涡旋式压缩机I的吸入管19。在该冷冻循环的压缩动作中，贮留在贮油部P中的润滑油由于离心泵作用和高低差压而在驱动轴17的供油路61内上升，经由油室83和供油细孔63供给到压缩机构15的滑动部。该滑动部与压缩室40相接，所以，供给到压缩机构15的滑动部的润滑油被供给到压缩室40。其结果，供给到压缩室40的润滑油与制冷剂一起被压缩。并且，对第I轴承部32和第2轴承部26c中的滑动部进行润滑的润滑油从第I轴承部32的下端漏出到高压空间SI，并且，经由形成于主框架23并使主框架凹部31和高压空间SI连通的油通路(未图示)供给到高压空间SI。因此，从涡旋式压缩机I排出的高压制冷剂含有润滑油。从涡旋式压缩机I排出的含有润滑油的高压制冷剂从油分离器2的入口管2b被吸入到罐2a的内部，分离润滑油。另外，从制冷剂中分离润滑油的方式例如具有离心分离式。在离心分离式中，在罐2a的内部配设回转板，使制冷剂进行回转运动，通过离心力使制冷剂中包含的润滑油的油滴分离。从制冷剂中分离出的润滑油贮留在罐2a的底部，分离出润滑油后的制冷剂从出口管2c供给到外部的制冷剂回路。贮留在罐2a的底部的润滑油经由回油通路96返回涡旋式压缩机I的内部的高压空间SI。接着，对该过程进行说明。在压缩机构15中被压缩的制冷剂通过喷射机构91，最终从排出管20排出。制冷剂在通过喷射机构91时流过制冷剂加速流路95a。此时，制冷剂的流路在狭窄部94处缩小，所以，制冷剂的流速增大。制冷剂加速流路95a在制冷剂通过狭窄部94之前与油吸引流路95b汇合，所以，由于喷射效果而在油吸引流路95b中产生负压。由此，与油吸引流路95b连通的回油通路96内的润滑油被吸引到油吸引流路95b。被吸引到油吸引流路95b的润滑油与制冷剂加速流路95a中的制冷剂流汇合，在高压空间SI内落下，供给到外壳10底部的贮油部P。[特征]在本实施方式的涡旋式压缩机I中，由于由压缩机构15压缩的制冷剂通过配设于外壳10内的高压空间SI的喷射机构91时产生的喷射效果，在油分离器2中被分离的润滑油从回油通路96吸引到高压空间SI。由此，在本实施方式的涡旋式压缩机I中，由油分离器分离的高温润滑油不返回充满压缩前的制冷剂的空间(例如压缩机的制冷剂的吸引管)，所以，能够防止压缩前的制冷剂由于高温润滑油而加热膨胀。因此，本实施方式的涡旋式压缩机I能够抑制压缩机的体积效率的降低。并且，在本实施方式的涡旋式压缩机I中，不需要在现有的压缩机中用于使润滑油适量返回充满压缩前的制冷剂的低压空间的毛细管等压力调整机构。因此，本实施方式的涡旋式压缩机I能够通过削减压缩机的部件数量来实现成本降低。并且，在本实施方式的涡旋式压缩机I中，为了实现从回油通路96向高压空间SI吸引润滑油的机构，利用不具有运动部分的喷射机构91。因此，本实施方式的涡旋式压缩机I的回油机构的安装和维护简便。[变形例]在本实施方式中，作为压缩机，使用具有由固定涡旋部件24和回转涡旋部件26构成的压缩机构15的涡旋式压缩机1，但是，也可以使用具有其他压缩机构的压缩机。例如，可以使用旋转式压缩机或螺杆式压缩机。并且，在本实施方式中，油分离器2配设于涡旋式压缩机I的外壳10的外部，但是，与油分离器2相当的油分离机构也可以配设于外壳10的内部。由此，能够实现制冷剂回路的小型化。-第2实施方式-参照图7 图10对本发明的第2实施方式的压缩机进行说明。本实施方式的涡旋式压缩机101具有与第I实施方式的涡旋式压缩机I共通的结构、动作和特征。下面，以本实施方式的涡旋式压缩机101与第I实施方式的涡旋式压缩机I的不同之处为中心进行说明。[结构]图7示出本实施方式的涡旋式压缩机101的纵剖视图。图8示出在本实施方式中、使用的喷射机构191附近的放大剖视图。图9和图10分别示出在本实施方式中使用的主框架123的外观图和剖视图。在图7 图10中，对与第I实施方式的涡旋式压缩机I相同的结构要素分配与图I相同的参照标号。(I)主框架在本实施方式中，如图7所示，主框架123具有第2连接通路148。与第I实施方式中的第2连接通路48同样，第2连接通路148在主框架123的上表面与第I连接通路46连通，在主框架123的下表面经由排出口 49与高压空间SI连通。如图8所示，第2连接通路148由沿着铅直方向贯通主框架123的框架贯通孔148a、以及位于框架贯通孔148a的下方且形成于主框架123的外周面与主体部外壳部11的内壁面之间的连接空间148b构成。如图9和图10所示，框架贯通孔148a是沿着主框架123的周方向相互连接多个贯通孔148al、148a2、…而形成的。如图8和图10所示，各个贯通孔148al、148a2、…的下端部具有朝向铅直方向下方的切头圆锥形状。即，各个贯通孔148al、148a2、…的下端部的水平截面积随着从铅直方向上方朝向下方而逐渐减小。 并且，在本实施方式中，主框架123具有锥部129。如图8 图10所示，锥部129形成于连接空间148b，是随着从铅直方向上方朝向下方而从主体部外壳部11的半径方向外侧向半径方向内侧倾斜的面。(2)喷射机构接着，对本实施方式中的喷射机构191的结构要素进行说明。如图8所示，锥部129在与主体部外壳部11的内壁面之间形成油吸引流路195b的一部分。油吸引流路195b在连接空间148b中与制冷剂加速流路195a汇合。回油通路196与油吸引流路195b连通。回油通路196的上端位于锥部129的上端。框架贯通孔148a和连接空间148b构成制冷剂加速流路195a。框架贯通孔148a的下端是制冷剂加速流路195a的流路截面积成为最小的狭窄部194。[动作]在本实施方式中，对通过喷射机构191使由油分离器2分离出的润滑油经由回油通路196返回高压空间SI的过程进行说明。由压缩机构15压缩后的制冷剂在流过制冷剂加速流路195a时通过狭窄部194。此时，由于制冷剂的流路缩小，制冷剂的流速增大。由于喷射效果，在与制冷剂加速流路195a汇合的油吸引流路195b中产生负压。由此，回油通路196内的润滑油被吸引到油吸引流路195b。被吸引到油吸引流路195b的润滑油流入制冷剂加速流路195a后，在高压空间SI内落下，供给到外壳10底部的贮油部P。[特征]在本实施方式的涡旋式压缩机101中，主框架123具有框架贯通孔148a和狭窄部194。由压缩机构15压缩的高压制冷剂流入框架贯通孔148a。框架贯通孔148a与高压空间SI连通。制冷剂加速流路195a由框架贯通孔148a和连接空间148b构成，该连接空间148b由主体部外壳部11和主框架123形成。油吸引流路195b由主体部外壳部11和主框架123的锥部129形成。在本实施方式中，通过对主框架123进行机械加工，能够形成具有狭窄部194的框架贯通孔148a。由此，能够提高狭窄部194的形状精度。因此，在本实施方式中，能够抑制由喷射机构191引起的吸引力的偏差。
并且，在第I实施方式的涡旋式压缩机I中，通过狭窄部94之前的制冷剂可能从气体引导件92与主框架23之间的间隙漏出。但是，在本实施方式的涡旋式压缩机101中，由压缩机构15压缩的制冷剂在流过制冷剂加速流路195a时可靠地通过狭窄部194，所以，通过狭窄部194之前的制冷剂不可能漏出。并且，在本实施方式的涡旋式压缩机101中，不需要配设在第I实施方式的涡旋式压缩机I中使用的缩流板93。[变形例]在本实施方式的涡旋式压缩机101中，构成框架贯通孔148a的贯通孔148al、148a2、…分别在下端部具有朝向铅直方向下方的切头圆锥形状，但是，也可以是，贯通孔148al、148a2、…中的至少I个贯通孔在下端部具有朝向铅直方向下方的切头圆锥形状。在本变形例中，框架贯通孔148a也具有狭窄部194。-第3实施方式- 参照图11 图13对本发明的第3实施方式的压缩机进行说明。本实施方式的涡旋式压缩机201具有与第2实施方式的涡旋式压缩机101共通的结构、动作和特征。下面，以本实施方式的涡旋式压缩机201与第2实施方式的涡旋式压缩机101的不同之处为中心进行说明。[结构]图11示出本实施方式的涡旋式压缩机201的纵剖视图。图12示出在本实施方式中使用的喷射机构291附近的放大剖视图。图13示出在本实施方式中使用的固定涡旋部件224的俯视图。在图11 图13中，对与第2实施方式的涡旋式压缩机101相同的结构要素分配与图7相同的参照标号。(I)外壳在本实施方式中，外壳210具有呈气密状地嵌入有吸入管219的主体部外壳部211、以及在上表面呈气密状地嵌入有排出管220的上壁部212。制冷剂经由吸入管219导入外壳210的内部，通过压缩机构215压缩，并经由排出管220排出到外壳210的外部。(2)压缩机构在本实施方式中，如图11所示，压缩机构215的固定涡旋部件224在外周部具有沿铅直方向贯通的上部制冷剂通路297a，并且如图12所示，在外周部具有沿铅直方向贯通的上部油排出孔296a。上部制冷剂通路297a和上部油排出孔296a与油分离空间S3连通。油分离空间S3是位于压缩机构215上方的外壳210内部的空间。油分离空间S3是排出由压缩机构215压缩的制冷剂气体的空间。如图11所示，固定涡旋部件224具有内部排出管230。内部排出管230的一个端部与上部制冷剂通路297a的上侧开口部连接，另一个端部位于油分离空间S3。如图11和图13所示，内部排出管230是L字形状的管，其从上部制冷剂通路297a的开口部朝向铅直方向上方延伸，在油分离空间S3的上方弯曲，并沿着外壳210外周的切线方向沿水平方向延伸。(3)主框架在本实施方式中，如图12所示，主框架223具有第2连接通路248。与第2实施方式同样，第2连接通路248在主框架223的上表面与压缩机构215的第I连接通路46连通，在主框架223的下表面经由排出口 49与高压空间SI连通。第2连接通路248由沿铅直方向贯通主框架223的框架贯通孔248a、以及位于框架贯通孔248a的下方且位于主框架223的外周面与主体部外壳部211的内壁面之间的连接空间248b构成。框架贯通孔248a在下端部具有截面积成为最小的狭窄部294。主框架223如图11所示，在外周部具有沿铅直方向贯通的下部制冷剂通路297b，并且如图12所示，具有沿铅直方向贯通的下部油排出孔296b。下部制冷剂通路297b与上部制冷剂通路297a连通，下部油排出孔296b与上部油排出孔296a连通。下部制冷剂通路297b和下部油排出孔296b与位于主框架223下方的高压空间SI连通。下部油排出孔296b位于框架贯通孔248a的附近。(4)喷射机构在本实施方式中，如图12所示，喷射机构291由制冷剂加速流路295a、油吸引流路295b和狭窄部294构成。在本实施方式中，制冷剂加速流路295a由框架贯通孔248a和连 接空间248b构成。框架贯通孔248a具有狭窄部294。上部油排出孔296a和下部油排出孔296b的内部的空间形成油吸引流路295b的一部分。油吸引流路295b在连接空间248b中与制冷剂加速流路295a汇合。[动作]在本实施方式中，如图11所示，从压缩机构215排出到高压空间SI的压缩制冷剂在排出到外壳210的外部之前，通过主框架223的下部制冷剂通路297b和固定涡旋部件224的上部制冷剂通路297a，流入内部排出管230内。然后，压缩制冷剂从内部排出管230排出到油分离空间S3。在俯视观察涡旋式压缩机201的情况下，如图13所示，压缩制冷剂在固定涡旋部件224的外周部沿着外壳210外周的切线方向排出。排出的压缩制冷剂在油分离空间S3内沿着外壳210的上壁部212的内壁面回转流动。此时，通过由于回转流而产生的离心力，压缩制冷剂中包含的润滑油被分离，朝向上壁部212的内壁面飞散。飞散并附着于上壁部212的内壁面的润滑油在油分离空间S3内落下，从固定涡旋部件224的上部油排出孔296a排出到高压空间SI。分离出润滑油后的压缩制冷剂经由排出管220排出到外壳210的外部。在本实施方式中，对通过喷射机构291使在油分离空间S3中分离出的润滑油返回高压空间SI的过程进行说明。由压缩机构215压缩的制冷剂在流过制冷剂加速流路295a时通过狭窄部294。此时，由于制冷剂的流路缩小，制冷剂的流速增大。由于喷射效果，在与制冷剂加速流路295a汇合的油吸引流路295b中产生负压。由此，产生从油分离空间S3向油吸引流路295b即下部油排出孔296b的吸引作用。因此，在油分离空间S3中从压缩制冷剂中分离出的润滑油经由上部油排出孔296a被吸引到下部油排出孔296b，最终到达连接空间248b。然后，润滑油在高压空间SI内落下，供给到外壳210底部的贮油部P。[特征]在本实施方式中，在油分离空间S3中分离的润滑油不贮留在油分离空间S3的底部，而是通过喷射机构291迅速排出到高压空间SI。因此，在本实施方式的涡旋式压缩机201中，能够抑制润滑油的分离效率的降低。并且，在本实施方式中，在外壳210内的油分离空间S3中从压缩制冷剂中分离润滑油，所以，不需要在外壳210的外部设置在第2实施方式中使用的油分离器2。因此，在本实施方式的涡旋式压缩机201中，能够实现成本的削减。产业上的可利用性本发明的压缩机通过使由油分离器分离的高温润滑油返回压缩机内部的高压空间，能够抑制体积效率的降低。因此，通过在冷冻循环中使用本发明的压缩机，能够高效运用空调机等的冷冻装置。标号说明 1、101、201 :压缩机(涡旋式压缩机)；2 :油分离器；3 :冷凝器；4 :膨胀机构；5 :蒸发器；10、210 :外壳；15、215 :压缩机构；91、191、291 :喷射机构；92 :第I流路形成部件(气体引导件);93 :第2流路形成部件(缩流板)；94、194、294 :狭窄部；95a、195a、295a :制冷剂加速流路;95b、195b、295b :油吸引流路;96、196 :回油通路;123、223 :主框架；148a,248a 贯通孔(框架贯通孔)；296b :油排出孔(下部油排出孔)；S1 :高压空间；S3 :油分离空间。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开平5-223074号公报
权利要求
1.一种压缩机(I、101)，该压缩机具有 外壳(10)，其在底部贮留润滑油； 压缩机构(15),其收纳于所述外壳的内部； 油分离器(2)，其配设于所述外壳的外部，从由所述压缩机构排出的高压制冷剂中分离所述润滑油；以及 回油通路(96、196)，其与形成于所述外壳的内部且供所述高压制冷剂流入的高压空间(SI)连通，该回油通路(96、196)供由所述油分离器分离出的所述润滑油流过。
2.根据权利要求I所述的压缩机，其中， 所述压缩机还具有形成于所述高压空间的喷射机构(91、191)， 所述喷射机构具有制冷剂加速流路(95a、195a)和油吸引流路(95b、195b)，在所述制冷剂加速流路中，所述高压制冷剂经由狭窄部(94、194)流过，由此所述高压制冷剂的流速增大，所述油吸引流路与所述回油通路连通，从所述回油通路吸引所述润滑油，并且与所述制冷剂加速流路汇合。
3.根据权利要求2所述的压缩机，其中， 所述油吸引流路与所述制冷剂加速流路大致平行地汇合。
4.根据权利要求2或3所述的压缩机，其中， 所述制冷剂加速流路由与所述外壳一起形成所述高压制冷剂的流路的第I流路形成部件(92 )、以及与所述第I流路形成部件一起形成所述狭窄部的第2流路形成部件(93 )形成， 所述油吸引流路由所述外壳和所述第2流路形成部件形成。
5.根据权利要求2或3所述的压缩机，其中， 所述压缩机还具有支承所述压缩机构的主框架(123)， 所述主框架具有与所述高压空间连通且供从所述压缩机构排出的所述高压制冷剂流过的贯通孔(148a)， 所述制冷剂加速流路包括具有所述狭窄部的所述贯通孔、以及由所述外壳和所述主框架形成的空间， 所述油吸引流路包括由所述外壳和所述主框架形成的空间。
6.—种压缩机(201),该压缩机具有 外壳(210)，其在底部贮留润滑油； 压缩机构(215),其收纳于所述外壳的内部； 主框架(223)，其支承所述压缩机构；以及 喷射机构(291 )，其收纳于所述外壳的内部， 所述外壳在内部具有供从所述压缩机构排出的高压制冷剂流入的高压空间(SI)、以及从所述高压制冷剂分离所述润滑油的油分离空间(S3)， 所述主框架具有与所述高压空间连通且供从所述压缩机构排出的所述高压制冷剂流过的贯通孔(248a);以及与所述高压空间连通且供在所述油分离空间中分离出的所述润滑油流过的油排出孔(296b)， 所述喷射机构具有制冷剂加速流路(295a)、以及与所述制冷剂加速流路汇合的油吸引 流路(295b)，在所述制冷剂加速流路中，所述高压制冷剂经由狭窄部(294)流过，由此所述高压制冷剂的流速增大， 所述制冷剂加速流路包括具有所述狭窄部的所述贯通孔、以及由所述外壳和所述主框架形成的空间， 所述油吸引流路包括所述油排出孔。
7.—种冷冻装置，该冷冻装置具有冷凝器(3)、膨胀机构(4)、蒸发器(5)以及权利要求.1 6中的任意一项所述的压缩机。
全文摘要
本发明提供如下的压缩机在使由油分离器分离的高温润滑油返回压缩机内部的过程中，能够抑制体积效率的大幅降低。通过油分离器(2)从由压缩机构(15)压缩的制冷剂中分离润滑油，分离出的润滑油经由回油通路(96)返回外壳(10)的内部的高压空间(S1)。该高压空间(S1)是排出由压缩机构(15)压缩的制冷剂的空间。因此，由油分离器(2)分离出的润滑油不返回充满压缩前的制冷剂的空间，所以，压缩前的制冷剂不会由于高温润滑油而加热膨胀。由此，能够抑制压缩机(1)的体积效率的降低。
文档编号F04C29/02GK102725526SQ20118000722
公开日2012年10月10日 申请日期2011年1月27日 优先权日2010年1月27日
发明者上川隆司, 外山俊之 申请人:大金工业株式会社