专利名称：压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于冷暖空调装置和冷藏库等冷却装置或热泵式供热水装置的压缩机。
背景技术：
现有技术中，用于空调装置和冷却装置等的压缩机通常在壳体(casing)内包括压缩机构部和驱动该压缩机构部的电动机部，起到用压缩机构部压缩从制冷循环返回的制冷剂气体并将其送入制冷循环的作用。通常，由压缩机构部压缩的制冷剂气体，通过暂时在电动机周围流动将冷却电动机部，之后从设置于壳体的排出配管送向制冷循环(例如参照专利文献I)图6是专利文献I所记载的现有的压缩机的纵截面图。由压缩机构部2压缩的制冷剂气体，被从排出口 18向压缩机构部2的上部排出。之后，制冷剂气体通过设置于框架7的外周的通路52,向位于压缩机构部2与电动机部3之间的电动机空间50的上部排出。一部分制冷剂气体，在冷却电动机部3后，由设置于排出空间40的排出配管21排出。另外，气体的制冷剂气体，在通过形成于电动机部3与壳体I的内壁之间的通路19,连通电动机部3的上部和下部的电动机空间50，冷却电动机部3之后，通过电动机部3的转子与定子的间隙，进入到电动机部3的上部的电动机空间50，从设置于排出空间40的排出配管21排出。先行技术文献专利文献专利文献I :日本特开平5-44667号公报
发明内容
发明所要解决的课题然而，在专利文献I记载那样的现有结构中，由压缩机构部2压缩后的高温高压制冷剂气体，由于流过电动机部3，所以电动机部3被制冷剂气体加热，会引起电动机部3的效率降低。此外，高温的排出气体通过设置于框架7外周的通路52，在压缩机构部2的下部流过，所以压缩机构部2被加热，特别是从制冷循环返回的处于低温状态的制冷剂气体在经由吸入路径送入到压缩室的过程中受热。因此，具有在制冷剂气体实际被关在压缩室里面的时刻，制冷剂气体膨胀，引起循环量降低的问题。于是，本发明是解决上述现有问题而研发的，目的在于提供一种压缩机，其电动机部不被制冷剂气体加热，此外能够抑制压缩机构部被高温高压的制冷剂气体加热。用于解决课题的方法 在内部为排出气氛的壳体内，分隔出设置有将被压缩机构部压缩的制冷剂气体导向壳体外部的排出配管的排出空间，和设置有电动机部的电动机空间。根据该结构，被压缩机构部压缩的高温高压制冷剂气体不通过电动机部地从排出配管排出到壳体外部，所以电动机部不会被制冷剂气体加热，从而实现电动机部的高效率化。此外，因压缩机构部被制冷剂气体加热所导致的吸入加热被抑制，所以能够实现容积效率高的压缩机。发明的效果本发明的压缩机能够实现电动机部的高效率化。此外，能够实现容积效率高的压缩机。
图I是本发明实施方式I的压缩机的截面图。图2是本发明实施方式I的压缩机构部的横截面图。图3是本发明实施方式I中各部的温度测定结果的图。 图4是本发明实施方式2的压缩机的截面图。图5是本发明实施方式3的压缩机的截面图。图6是现有的压缩机的纵截面图。附图标记说明I 壳体2 压缩机构部3 电动机部18 排出口20 储油器21 排出配管40 排出空间50 电动机空间77 消音器80 连通路81 碰撞体
具体实施例方式第一本发明是一种压缩机，其特征在于在内部为排出气氛的壳体内，具有压缩制冷剂气体的压缩机构部和驱动压缩机构部的电动机部，在壳体具有将被压缩机构部压缩的制冷剂气体导向壳体外部的排出配管，在壳体内形成设置有排出配管的排出空间和设置有电动机部的电动机空间，其中排出空间与电动机空间被分隔开。由此，被压缩机构部压缩的高温高压制冷剂气体，不与电动机部接触地被排出到排出空间，之后通过设置于排出空间的排出配管排出到壳体外部，所以电动机部不会被制冷剂气体加热，能够抑制电动机部的效率降低。由此能够实现高效率的压缩机。第二发明为，由压缩机构部将壳体内分隔成一方的空间和另一方的空间，在一方的空间设置从压缩机构部排出制冷剂气体的排出口，将另一方的空间作为电动机空间。由此，被压缩机构部压缩从排出口排出的最高温的制冷剂气体不通过电动机空间，所以高温的制冷剂气体不会因热传导而加热电动机部，能够进一步抑制电动机部的效率降低。第三发明为，在壳体的下部设置储油器，压缩机构部设置在比电动机部更靠上部的位置。由此，由于压缩机构部不与壳体下部的储油器接触，所以储油器的油不会被因压缩热而处于高温的压缩机构部加热，油粘度不会降低，能够抑制因压缩机构部的密封性降低而导致的效率降低和因油膜不足而导致的滑动部可靠性恶化等。第四发明为，将一方的空间作为排出空间。由此，排出空间和电动机空间由压缩机构部分隔开，所以被压缩机构部压缩的高温高压制冷剂气体不通过电动机部，从排出空间设置的排出配管排出到壳体外部，所以电动机部不会被制冷剂气体加热，能够进一步抑制电动机部的效率降低。由此能够实现更高效率的压缩机。此外，被压缩机构部压缩的高温制冷剂气体在压缩机构部周围流动，由此能够降低在压缩机构部特别是吸入路径中产生的制冷剂气体的加热。由此，由于吸入加热被抑制，所以能够实现容积效率高的压缩机。第五发明为，排出空间设置在另一方的空间。由此，制冷剂气体从排出口排出到上述的一方的空间，之后通过设置有另一方的空间的排出空间，由此能够效率良好地分离制冷剂气体中的油，能够抑制制冷循环中的热交换器性能降低。第六发明为，设置覆盖排出口的消音器，在消音器设置有向壳体内排出制冷剂气体的连通路。由于起到密封性和润滑性作用的油被供给到压缩机构部，所以尽管在含油状态下被压缩的制冷剂气体从排出口排出，但由于消音器覆盖排出口，所以用该消音器能够高效地进行制冷剂气体所含油的分离。之后，制冷剂气体经由设置于消音器的连通路，排出到壳体内，之后，从设置于排出空间的排出配管排出到壳体外部，所以能够抑制制冷循环中的热交换器性能降低。此外，在压缩机构部中的排出口使用簧片阀使制冷剂气体排出的情况下，能够用消音器降低簧片阀等的噪音，能够实现低噪音的压缩机。第七发明为，在消音器的连通路的出口设置有碰撞体，该碰撞体具有与制冷剂气体的流动正交的平面。由此，在消音器内对制冷剂气体所含的油进行分离，而且通过设置于消音器出口的具有与制冷剂气体的流向正交平面的碰撞体进行碰撞分离，由此能够更高效地进行制冷剂气体所含油的分离。第八发明为，使消音器的连通路的出口接近壳体的内壁面。由此，由于能够使从消音器的连通路的出口排出的含有油的制冷剂气体与壳体的内壁面碰撞，所以能够更高效地进行制冷剂气体所含油的分离。第九发明为，设置有多个消音器。由此，在消音器内的多个空间对制冷剂气体所含的油进行分离，能够更高效地进行制冷剂气体所含油的分离。此外，在压缩机构部中的排出口使用簧片阀使制冷剂气体排出的情况下，能够在消音器内的多个空间使簧片阀等的噪音降低，能够进一步实现更低噪音的压缩机。第十发明为，作为消音器，设置覆盖排出口的第一消音器和覆盖第一消音器的第二消音器，第一消音器的开口部和第二消音器的开口部夹着排出口配置于相对的位置。由此，能够进一步更高效地进行制冷剂气体所含油6的分离。第H^一发明为，使用高压制冷剂例如二氧化碳作为制冷剂。在使用二氧化碳制冷剂的情况下，压缩机的排出压力与吸入压力的压力差，高达以氟利昂为制冷剂的现有制冷循环的压力差的约7 10倍以上。因此，被压缩的制冷剂气体也容易变为高温高压，但被压缩机构部压缩的高温高压制冷剂气体不通过电动机部地从排出配管排出到壳体外部，所以电动机部不会被制冷剂气体加热，特别能够抑制电动机部的效率降低。因此，能够实现高效率的压缩机。此外，被压缩机构部压缩的高温高压制冷剂气体在压缩机构部周围流动，由此能够进一步降低在压缩机构部特别是吸入路径中产生的制冷剂气体的加热。由此，由于吸入加热被抑制，所以能够实现容积效率高的压缩机。以下，参照附图对本发明实施方式进行说明。另外，本发明并不受此实施方式的限定。(实施方式I)图I是本发明实施方式I的压缩机的截面图。以下对本实施方式的压缩机的动作、作用进行说明。 如图I所示，本实施方式的压缩机在内部为排出气氛的壳体I内具有压缩制冷剂气体的压缩机构部2和驱动压缩机构部2的电动机部3。在壳体I具有将由压缩机构部2压缩的制冷剂气体导向壳体I外部的排出配管21。在壳体I内形成设置有排出配管21的排出空间40和设置有电动机部3的电动机空间50。在主轴承部件11与固定涡旋盘(scroll) 12之间夹着旋转涡旋盘13，构成涡旋式的压缩机构部2。排出空间40与电动机空间50由压缩机构部2分隔开。S卩，由压缩机构部2分隔而成的壳体I内的一方的空间形成排出空间40，壳体I内的另一空间形成电动机空间50。主轴承部件11用焊接或热嵌等方式固定在壳体I内，作为曲柄轴4的轴承发挥作用。固定涡旋盘12用止动螺杆固定在主轴承部件11上。固定涡旋盘12和旋转涡旋盘13啮合。此外，在旋转涡旋盘13与主轴承部件11之间设置有欧丹环(Oldham ring，十字环)等构成的自转限制机构14。自转限制机构14防止旋转涡旋盘13的自转，将旋转涡旋盘13引导成进行圆轨道运动。在曲柄轴4的上端形成有偏心轴部4a。偏心轴部4a对旋转涡旋盘13进行偏心驱动,使旋转涡旋盘13进行圆轨道运动。在固定涡旋盘12与旋转涡旋盘13之间形成有压缩室15。压缩室15形成于固定润旋盘12的卷(wrap) 12b的外壁与旋转润旋盘13的卷13b的内壁之间,此外形成于固定涡旋盘12的卷12b的内壁与旋转涡旋盘13的卷13b的外壁之间。压缩室15通过一边从固定涡旋盘12和旋转涡旋盘13的外周侧向中央部移动一边变小来压缩制冷剂气体。制冷剂气体从通到壳体I外部的吸入管16和固定涡旋盘12外周部的吸入路径17被吸入到压缩室15。然后，在压缩室15内达到规定压力以上的制冷剂气体，从固定涡旋盘12中央部的排出口 18推开簧片阀19被排出。排出口 18被消音器77覆盖，推开簧片阀19被排出的制冷剂气体，排出到消音器空间39。此外，电动机部3位于压缩机构部2下部的主轴承部件11与副轴承部件24之间。电动机部3包括通过焊接或热嵌等固定于壳体I的定子3a，和与曲柄轴4结合成一体的转子3b。此外，为使转子3b和曲柄轴4稳定旋转，使旋转涡旋盘13稳定旋转，在转子3b上下端面的外周部分设置有通过销22定位的配重(balance weight)。旋转涡旋盘13使用铝类材料，固定涡旋盘12使用铁类材料，主轴承部件11使用铁类材料。在旋转涡旋盘13的壁板13a的背面与主轴承部件11之间配置有滑动分隔环78。滑动分隔环78的内侧区域为排出压力气氛的高压区域30，滑动分隔环78的外侧区域为被设定为处于排出压力与吸入压力之间的中间压力的背压室29。通过从高压区域30和背压室29施加压力，旋转涡旋盘13稳定地按压固定涡旋盘12，能够降低泄漏并且稳定地进行圆轨道运动。
在曲柄轴4的下端设置有泵25。泵25在压缩机运转中被驱动。由此泵25将位于在壳体I底部设置的储油器20中的油6吸上来。油6通过曲柄轴4内贯穿的供油孔26供给到压缩机构部2。此时的供给压力与涡旋式压缩机的排出压力大致相等，也成为对旋转涡旋盘13的背压源。由此，旋转涡旋盘13由于不会与固定涡旋盘12或分离或单边触碰，所以稳定发挥规定的压缩功能。如此提供的油6的一部分，因供给压力和自重，为寻求逃逸场所而进入偏心轴部4a与旋转涡旋盘13的嵌合部，以及曲柄轴4与主轴承部件11之间的轴承部66。然后，将嵌合部和轴承部66润滑并下落，冷却电动机部3后，返回储油器20。另一方面，供给到旋转涡旋盘13背面的高压区域30的油6的另一部分，通过路径51进入到自转限制机构14所处的背压室29，该路径51形成于旋转涡旋盘13且在高压区域30具有一个开口端。进入到背压室29的油6，将推力(slide)滑动部和自转限制机构14的滑动部润滑，并且起到以背压室29对旋转涡旋盘13施加背压的作用。而且，油6被供给到压缩室15，起到密封油的作用。此外，压缩机构部2由于比电动机部3更靠上部，所以与壳体I下部的储油器20分离，不与储油器20直接接触。因此，储油器20的油6不会被因压缩热而变为高温的压缩机构部2加热从而使油粘度降低，所以能够抑制因压缩机构部2密封性降低而导致的效率降低和因油膜不足而导致的滑动部可靠性恶化等。在此对制冷剂气体的压缩进行详细说明。图2是使旋转涡旋盘与固定涡旋盘啮合状态下的压缩机构部的横截面图。以图2⑴ 图2 (IV)的顺序表示相位每错开90度的状态。在此，将旋转涡旋盘13的卷13b的外壁和固定涡旋盘12的卷12b的内壁所围成的压缩室15作为第一压缩室15a，将旋转涡旋盘13的卷13b的内壁和固定涡旋盘12的卷12b的外壁所围成的压缩室15作为第二压缩室15b。图2(1)为第一压缩室15a封闭制冷剂气体瞬间的状态，将此压缩室作为15a_l。之后，第一压缩室 15a_l 变为(II)的 15a_2，(III)的 15a_3，(IV)的 15a_4，(I)的 15a_5，
(II)的15a-6，(III)的15a-7。而且，(IV)的第一压缩室15a_8成为固定涡旋盘12中心部形成的排出口 18的位置，第一压缩室15a-8内的制冷剂气体从排出口 18排出。此外，在本发明的实施方式中，如图I所示，因高压而处于最高温状态的制冷剂气体，从设置于与电动机空间50相反一侧的排出口 18推开簧片阀19排出到消音器空间39，该消音器空间39由以覆盖排出口 18的方式设置的消音器77形成。在消音器77设置有连通路80，该连通路80将消音器空间39和设置有排出配管21的排出空间40连通。制冷剂气体离开排出空间40从设置于排出空间40的排出配管21排出到外部。图3是在某运转条件下各部中的制冷剂气体的温度测定结果的图。如图所示，对本实施方式的制冷剂气体的温度测定结果与制冷剂气体通过电动机部3的现有结构的温度测定结果进行对比。在此，使用DC无刷电动机作为电动机部3。电动机部3能够抑制运转导致的发热，效率好。制冷剂气体通过电动机部3的现有结构示于图6。
与之相对地，在本实施方式中，如图I所示，由于排出空间40和电动机空间50被压缩机构部2分隔开，所以被压缩机构部2压缩的高温高压的制冷剂气体，其一部分通过贯穿压缩机构部2的通路52起到使排出空间40和电动机空间50均压的作用，而主要从消音器空间39进入到排出空间40，之后不通过电动机部3而从排出配管21排出到壳体I外部。由此，由于电动机部3不会被制冷剂气体加热，所以如图3所示，与制冷剂气体通过电动机部3的现有结构相比，能够使电动机部3的温度下降20°C。S卩，由于电动机部3不会被制冷剂气体加热，能够抑制电动机部3的效率下降，所以能够实现高效率的压缩机。此外，在制冷剂气体不通过电动机部3的本实施方式的情况下，与现有结构相比，由于电动机空间50的加热也被抑制，所以压缩机构部2下部的加热也被抑制，特别是能够降低在低温状态下的制冷剂气体所通过的吸入路径17产生的制冷剂气体的加热。进而，从壳体I向压缩机构部2的吸入路径17的加热也被抑制。因此，由于吸入加热被抑制，所以能够实现容积效率高的压缩机。 此外，由于起到密封性和润滑性作用的油6被供给到压缩机构部2，所以含有油6被压缩的制冷剂气体从排出口 18排出，但由于消音器77被设置成覆盖排出口 18，所以在消音器空间39能够高效地进行制冷剂气体所含油6的分离。之后，制冷剂气体经由设置于消音器77的连通路80，在排出空间40也能够进行制冷剂气体所含油6的分离，并从设置于排出空间40的排出配管21排出到壳体I外部，所以能够抑制制冷循环中的热交换器性能降低。此外，使用簧片阀19使制冷剂气体排出排出口 18，所以簧片阀19将产生噪音，但通过消音器77能够降低簧片阀19的噪音，能够实现低噪音的压缩机。在此，被排出空间40分离的制冷剂气体所含的油6，通过贯穿压缩机构部2的通路52和压缩机构部2与壳体I间的间隙，下落至电动机部3，返回储油器20。而且，在消音器77的连通路80的出口设置碰撞体81，该碰撞体81具有与制冷剂气体流动正交的平面。由此，通过在消音器77内分离制冷剂气体中的油6，进而通过设置于消音器77出口的、具有与制冷剂气体正交平面的碰撞体81进行碰撞分离，能够更高效地进行制冷剂气体所含油6的分离。此外，设置消音器77的连通路80的出口以使其接近壳体I的内壁面。由此，由于能够使从消音器77的连通路80的出口排出的包含油6的制冷剂气体与壳体I的内壁面碰撞，所以能够更高效地进行制冷剂气体所含油6的分离。(实施方式2)图4是本发明实施方式2的压缩机的纵截面图。在本实施方式中，由压缩机构部2将壳体I内分隔成一方的空间和另一空间,在一方的空间60中设置从压缩机构部2排出制冷剂气体的排出口 18，另一方的空间中设置排出空间40和电动机空间50。S卩，如图所示，将设置有排出配管21的排出空间40，相对于压缩机构部2设置于电动机部3侧。此外，排出空间40和电动机空间50由分隔板53分隔。从排出口 18排出的高温高压的制冷剂气体，首先排出至消音器空间39，通过消音器77和壳体I的内壁面使制冷剂气体中的油6碰撞分离后,相对于压缩机构部2,被排出至与电动机部3相反一侧的空间60。之后,通过贯穿压缩机构部2的通路52,排出至用分隔板53分隔成电动机空间50的排出空间40，在该排出空间40，制冷剂中的油6被分离。在此，分隔板53通过使制冷剂气体的一部分连通排出空间40和电动机空间50，也起到使排出空间40和电动机空间50均压的作用。由此，能够进一步高效分离制冷剂中的油6，能够抑制制冷循环中的热交换器性能降低。(实施方式3)图5是本发明实施方式3的压缩机的纵截面图。如图所示，设置有第一消音器77a和第二消音器77b。根据图5那样的结构，首先，制冷剂气体所含的油6在第一消音器77a内的空间中进行分离，分离后的制冷剂气体在第一消音器77a的出口与第二消音器77b碰撞,进而制冷 剂气体所含的油6被分离。之后,通过碰撞体81碰撞分离,该碰撞体81设置于第二消音器77b的出口，具有与制冷剂气体正交的平面。由于进一步使其与壳体I的内壁面碰撞，所以能够更高效地进行制冷剂气体所含油6的分离。第一消音器77a覆盖排出口 18,第二消音器77b覆盖第一消音器77a。而且,第一消音器77a的开口部80a和第二消音器77b的开口部80b，优选夹着排出口 18配置在相对位置。由此，能够进一步更高效地进行制冷剂气体所含油6的分离。另外，也可以设置三个以上的消音器。此外，在实施方式3的压缩机中，如图4所示，通过将设置有排出配管21的排出空间40相对于压缩机构部2设置于电动机部3侧，能够进一步更高效地进行制冷剂气体所含油6的分离。此外，由于在排出口 18使用簧片阀19使制冷剂气体排出到压缩机构部2，所以能够在第一消音器77a、第二消音器77b内的多个空间中使簧片阀19的噪音降低，能够实现更低噪音的压缩机。最后，在工作流体使用高压制冷剂例如二氧化碳的情况下，压缩机的排出压力和吸入压力的压力差大，因此被压缩的制冷剂气体也易于成为高温高压，但通过使用本发明的实施方式，能够呈现特别显著的效果，能够提供实现高效率、低噪音的涡旋式压缩机。另外，在本实施方式中以涡旋式作为例进行了说明，但是不言而喻，在例如旋转式和往复式、其他压缩机中也能够获得同等的效果。产业上的利用可能性如上所述，本发明的压缩机，在各种运转条件下都能够实现高效率、高可靠性，而且工作流体不限于制冷剂，也能够适用于空气压缩机、真空泵、膨胀机等流体机械的用途。
权利要求
1.一种压缩机，其特征在于 在内部为排出气氛的壳体内，具有压缩制冷剂气体的压缩机构部和驱动所述压缩机构部的电动机部， 在所述壳体具有将被所述压缩机构部压缩的制冷剂气体导向所述壳体外部的排出配管， 在所述壳体内形成设置有所述排出配管的排出空间和设置有所述电动机部的电动机空间，其中 所述排出空间与所述电动机空间被分隔开。
2.如权利要求I所述的压缩机，其特征在于 由所述压缩机构部将所述壳体内分隔成一方的空间和另一方的空间，在所述一方的空间设置从所述压缩机构部排出所述制冷剂气体的排出口，将所述另一方的空间作为所述电动机空间。
3.如权利要求I或2所述的压缩机，其特征在于 在所述壳体的下部设置储油器，所述压缩机构部设置在比所述电动机部更靠上部的位置。
4.如权利要求2或3所述的压缩机，其特征在于 将所述一方的空间作为所述排出空间。
5.如权利要求2或3所述的压缩机，其特征在于 所述排出空间设置在所述另一方的空间。
6.如权利要求2 5中任一项所述的压缩机,其特征在于 设置覆盖所述排出口的消音器，在所述消音器设置有向所述壳体内排出所述制冷剂气体的连通路。
7.如权利要求6所述的压缩机，其特征在于 在所述连通路的出口设置有碰撞体，该碰撞体具有与所述制冷剂气体的流动正交的平面。
8.如权利要求6或7所述的压缩机，其特征在于 使所述连通路的出口接近所述壳体的内壁面。
9.如权利要求6 8中任一项所述的压缩机,其特征在于 设置有多个所述消音器。
10.如权利要求9所述的压缩机，其特征在于 作为所述消音器，设置覆盖所述排出口的第一消音器和覆盖所述第一消音器的第二消音器，所述第一消音器的开口部和所述第二消音器的开口部夹着所述排出口配置于相对的位置。
11.如权利要求I 9中任一项所述的压缩机,其特征在于 使用高压制冷剂例如二氧化碳作为制冷剂。
全文摘要
本发明的压缩机，能够解决如下课题被压缩机构部压缩的高温高压制冷剂气体因流过电动机部而使电动机部被加热从而导致电动机部的效率降低。在内部成为排出气氛的壳体(1)内设置成分隔出设置有将被压缩机构部(2)压缩的制冷剂气体导向壳体外部的排出配管(21)排出空间(40)，和设置有电动机部(3)的电动机空间(50)，所以被压缩机构部(2)压缩的高温高压制冷剂气体不通过电动机部(3)而不会被制冷剂气体加热，所以能够实现电动机部的高效率化。
文档编号F04C29/06GK102628442SQ201210026048
公开日2012年8月8日 申请日期2012年2月7日 优先权日2011年2月7日
发明者二上义幸, 今井悠介, 作田淳, 森本敬, 河野博之 申请人:松下电器产业株式会社