旋转式压缩机和制冷循环装置的制作方法

文档序号:24304572发布日期:2021-03-17 00:57阅读:148来源:国知局
旋转式压缩机和制冷循环装置的制作方法

本发明涉及具有堵塞缸体内的贯通孔的分隔部的旋转式压缩机和制冷循环装置。



背景技术:

以往的旋转式压缩机在密闭容器内的上部搭载有由转子和定子构成的电动机。于是,通过固定于转子的曲柄轴将电动机的旋转向下方传递。在曲柄轴的下方构成有压缩机构部。压缩机构部主要具备缸体、主轴承、副轴承、中间板以及活塞。在压缩机构部,通过偏心形状的曲柄轴的旋转,使活塞进行偏心运动,由此缩小压缩室的体积,来压缩制冷剂。

另外,在主轴承、副轴承和中间板中的任意一个或者多个,以与压缩室连通的方式形成有导入注射制冷剂的喷射孔。通过从制冷循环回路的中途导入的注射流路,将中间压的液体或者气体的制冷剂作为注射制冷剂向压缩室注射。除了来自制冷循环回路中的主回路的吸入制冷剂之外,还向压缩室喷射来自注射流路的注射制冷剂,由此排出制冷剂量增加,制冷循环回路的冷凝器侧的制冷剂流量增加,从而制热能力提高。另外,通过注射制冷剂将形成压缩机构部的滑动部件冷却,并适当地保持滑动部件间的缝隙,由此能够提高旋转式压缩机的可靠性。

作为具有注射流路的双旋转式压缩机,公知有在中间板形成有注射流路的技术(例如,参照专利文献1、2。)。

专利文献1:日本特开2012-251485号公报

专利文献2:日本特开2016-23582号公报

为了在双旋转式压缩机中构成注射流路,需要将注射流路形成于轴承或者中间板等分隔部。在比缸体的内径靠内侧的轴承或者中间板,由于有偏心运动的活塞通过,因此存在注射制冷剂完全不流动的区间。在注射制冷剂不流动的区间,向压缩室流入的制冷剂仅是来自制冷循环回路中的主回路的吸入制冷剂。因此,排出制冷剂量减少,注射效果降低。另外,在注射制冷剂不流动的区间,滑动部件无法得到冷却,从而不能提高可靠性。



技术实现要素:

本发明是为了解决上述课题而完成的,其目的在于提供一种注射制冷剂与活塞的偏心运动无关地始终向压缩室流入,排出制冷剂量增加,从而获得注射效果,并且能够始终冷却滑动部件来提高可靠性的旋转式压缩机和制冷循环装置。

本发明所涉及的旋转式压缩机具备:电动机,具有定子和转子;曲柄轴,具有设置于在上述转子固定的主轴的偏心部,并通过上述电动机来旋转该曲柄轴;活塞,设置于上述偏心部;以及缸体,形成圆筒状的贯通孔,在该贯通孔配置上述偏心部和上述活塞来形成压缩室,其中,上述旋转式压缩机具备:注射流路,向上述压缩室注入注射制冷剂;和分隔部,堵塞上述缸体内的上述贯通孔,上述注射流路具有从上述分隔部内向上述压缩室喷射注射制冷剂的多个喷射孔、和形成于上述分隔部内并与上述多个喷射孔连通的共通孔。

本发明所涉及的制冷循环装置具备上述的旋转式压缩机。

根据本发明所涉及的旋转式压缩机和制冷循环装置,注射流路具有从分隔部内向压缩室喷射注射制冷剂的多个喷射孔、和形成于分隔部内并与多个喷射孔连通的共通孔。由此,通过简易的结构,增加注射制冷剂向压缩室喷射的开口面积。另外,注射流路能够始终与压缩室连通。因此,注射制冷剂与活塞的偏心运动无关地始终向压缩室流入,排出制冷剂量增加而获得注射效果,并且能够始终冷却滑动部件来提高可靠性。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的应用了双旋转式压缩机的制冷循环装置的制冷剂回路图。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的双旋转式压缩机的纵剖面的说明图。

图3是表示本发明的实施方式1所涉及的形成有共通孔的上轴承的侧视图。

图4是表示本发明的实施方式1所涉及的能够看到向压缩室开口的喷射孔的横截面的说明图。

图5是本发明的实施方式1所涉及的以图4的a-a剖面示出形成有共通孔和喷射孔的上轴承的横截面的说明图。

图6是表示本发明的实施方式1所涉及的活塞的纵剖面的说明图。

图7是本发明的实施方式1所涉及的以0°~360°的范围示出与活塞的偏心运动相应的喷射孔的开口状态的说明图。

图8是表示本发明的实施方式1中的变形例1所涉及的能够看到向压缩室开口的喷射孔的横截面的说明图。

图9是表示本发明的实施方式2所涉及的双旋转式压缩机的压缩机构部的纵剖面的说明图。

图10是表示本发明的实施方式2所涉及的形成有共通孔和喷射孔的中间板的横截面的说明图。

图11是表示本发明的实施方式2中的变形例2所涉及的形成有共通孔和喷射孔的中间板的横截面的说明图。

图12是表示本发明的实施方式3所涉及的能够看到向压缩室开口的喷射孔的横截面的说明图。

图13是表示本发明的实施方式4所涉及的能够看到向压缩室开口的喷射孔的横截面的说明图。

具体实施方式

以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。此外,在各附图中,标注了相同的附图标记的部件是相同或者与其相当的部件,这一情况在说明书的全文是共通的。另外,在剖视图的附图中,鉴于可视性而适当地省略了阴影线。并且,说明书全文所示的结构要素的形态只不过是例示,并不限定于这些记载。

实施方式1

<制冷循环装置200>

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的应用了双旋转式压缩机100的制冷循环装置200的制冷剂回路图。

如图1所示,制冷循环装置200具备双旋转式压缩机100、冷凝器201、膨胀阀202以及蒸发器203。这些双旋转式压缩机100、冷凝器201、膨胀阀202以及蒸发器203通过制冷剂配管204连接而形成制冷循环回路。于是,从蒸发器203流出的制冷剂经由储液器206而向双旋转式压缩机100吸入,从而变为高温高压。变为高温高压的制冷剂在冷凝器201中冷凝而变为液体。变为液体的制冷剂在膨胀阀202中被减压膨胀而变为低温低压的气液两相,气液两相的制冷剂在蒸发器203中被热交换。

制冷循环装置200具备注射流路205,上述注射流路205从在制冷循环回路的制冷剂流通方向上配置于蒸发器203近前、并且膨胀阀202近前的制冷剂配管204的分离器207向压缩室注入制冷剂。在注射流路205的中途,设置有控制注射制冷剂的流量的控制阀208。控制阀208配置于与双旋转式压缩机100相比在注射制冷剂流通方向上靠上游侧的注射流路205。控制阀208例如由开闭阀、逆止阀或者流量调整阀等构成,以获得最佳的注射效果的方式调节注射制冷剂流量。其中,对于注射流路205的详细内容在后文中说明。

后述的双旋转式压缩机100能够应用于这样的制冷循环装置200。此外,作为制冷循环装置200,例如能够举出空调装置、冷冻装置或者热水器等。

<双旋转式压缩机100的结构>

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的双旋转式压缩机100的纵剖面的说明图。图3是表示本发明的实施方式1所涉及的形成有第1共通孔205f1的上轴承109a的侧视图。图4是表示本发明的实施方式1所涉及的能够看到向第1压缩室106a开口的第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2的横截面的说明图。图5是本发明的实施方式1所涉及的以图4的a-a剖面示出形成有第1共通孔205f1、第1喷射孔205a1及第2喷射孔205a2的上轴承109a的横截面的说明图。图6是表示本发明的实施方式1所涉及的第1活塞105a的纵剖面的说明图。

如图2所示,双旋转式压缩机100具备将上下两端部封闭的筒状的密闭容器101。密闭容器101具有筒状部件101a、堵塞筒状部件101a的上端部的碗状的上端封闭部件101b、以及堵塞筒状部件101a的下端部的碗状的下端封闭部件101c。密闭容器101安装固定于台座102。

在密闭容器101内的上部配置有电动机103。电动机103具有定子103a和转子103b。电动机103的定子103a是圆筒状,固定于密闭容器101的内周壁部。转子103b是圆柱状,能够在水平方向并且圆周方向上旋转地配置于在定子103a的中心形成的中空部分。

在密闭容器101内,由电动机103进行旋转的曲柄轴104配置为在上下方向上延伸。曲柄轴104具有主轴104a、第1偏心部104b、第2偏心部104c以及副轴104d。

主轴104a固定于转子103b。主轴104a将来自转子103b的旋转驱动力向第1偏心部104b和第2偏心部104c传递。第1偏心部104b设置于比第2偏心部104c靠上方的主轴104a侧的主轴104a,中心线与主轴104a偏离,并且比主轴104a大。第2偏心部104c设置于比第1偏心部104b靠下方的副轴104d侧的主轴104a,中心线与主轴104a及第1偏心部104b偏离,并且比主轴104a大。

如图4所示,在第1偏心部104b设置有第1活塞105a。第1活塞105a具有分隔第1压缩室106a的叶片105a1。第1活塞105a也称为摆动活塞。

第1偏心部104b和第1活塞105a配置于形成有圆筒状的贯通孔107a1的第1缸体107a内。在第1缸体107a的贯通孔107a1配置第1偏心部104b和第1活塞105a,而形成第1压缩室106a。配置有对第1缸体107a内的第1压缩室106a的上下方向进行划分的上轴承109a和中间板110。上轴承109a和中间板110堵塞第1缸体107a内的贯通孔。第1压缩室106a是闭塞的圆柱空间。在第1缸体107a,经由贯通孔107a1连接有第1流入制冷剂配管108a。

另外,与图4相同,在第2偏心部104c,设置有未图示的第2活塞。第2活塞具有分隔第2压缩室的叶片。第2活塞也称为摆动活塞。

第2偏心部104c和第2活塞在比第1缸体107a靠下方的位置配置于形成有圆筒状的贯通孔的第2缸体107b内。在第2缸体107b的贯通孔配置第2偏心部104c和第2活塞,而形成第2压缩室。配置有对第2缸体107b内的第2压缩室的上下方向进行划分的中间板110和下轴承109b。中间板110和下轴承109b堵塞第2缸体107b内的贯通孔。第2压缩室是闭塞的圆柱空间。在第2缸体107b,经由贯通孔连接有第2流入制冷剂配管108b。

覆盖第1缸体107a的上端面的上轴承109a,将曲柄轴104保持为能够滑动,并且构成第1压缩室106a的上壁部。

覆盖第2缸体107b的下端面的下轴承109b,将曲柄轴104保持为能够滑动,并且构成第2压缩室的下壁部。

配置于第1缸体107a与第2缸体107b之间的中间板110构成第1压缩室106a的下壁部和第2压缩室的上壁部,并分隔第1压缩室106a与第2压缩室。

第1流入制冷剂配管108a和第2流入制冷剂配管108b将双方的流入口以朝上的方式插入于吸入消声器113内。制冷循环回路的制冷剂配管204以朝下的方式插入吸入消声器113而连接,并使制冷剂流入。吸入消声器113固定于密闭容器101的外周。

<双旋转式压缩机100的动作>

在密闭容器101的底部积存有冷冻机油。通过曲柄轴104的旋转,以利用了曲柄轴104的旋转的离心泵的方式从设置于曲柄轴104的中空孔将积存于底部的冷冻机油吸上来。被吸上来的冷冻机油通过从曲柄轴104的中空孔朝向外周部开设的供油孔而向各滑动部循环。由此,通过冷冻机油来密封机械部分。因此,作为滑动部件的曲柄轴104、第1活塞105a、第2活塞、第1缸体107a、第2缸体107b、上轴承109a、下轴承109b以及中间板110不直接接触,从而防止损伤,进而防止制冷剂的泄漏。

在曲柄轴104的上部嵌有未图示的油分离器。油分离器防止将冷冻机油与所排出的制冷剂一同从排出管112向机外排出。油分离器针对朝向排出管112流动的制冷剂与冷冻机油的混合流体堵塞流路,使制冷剂与冷冻机油碰撞分离,从而抑制冷冻机油向机外的流出。

在双旋转式压缩机100中,固定于马达部分的转子103b的曲柄轴104通过电动机103而旋转。由此,第1偏心部104b及第2偏心部104c、和分别安装于第1偏心部104b及第2偏心部104c的外周部的第1活塞105a及第2活塞进行偏心旋转。于是,由叶片105a1划分的第1压缩室106a和第2压缩室的容积缩小,制冷剂被压缩而变化为高压。在第1压缩室106a和第2压缩室,设置有若压力变为规定的压力以上则打开的排出阀。若排出阀开阀,则高温高压的气体制冷剂向密闭容器101内被排出。被压缩的气体制冷剂通过排出管112,向双旋转式压缩机外的制冷循环回路内排出。动作制冷剂例如是r410a制冷剂。

<注射流路205的详细内容>

如图1所示,注射流路205从在制冷循环回路的制冷剂流通方向上设置于蒸发器203近前、并且膨胀阀202近前的制冷剂配管204的分离器207向第1压缩室106a和第2压缩室分别注入制冷剂。

如图2所示,注射流路205具有第1喷射孔205a1、第2喷射孔205a2、第3喷射孔205a3、第4喷射孔205a4、第1共通孔205f1、第2共通孔205f2、旁通管205b、第1注射管205c、第2注射管205d以及注射消声器205e。

如图3所示,将作为分隔部的上轴承109a的一部分开口而在第1压缩室106a形成有第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2。第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2从上轴承109a内向第1压缩室106a喷射注射制冷剂。

第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2形成于距第1缸体107a的中心为等距离的位置。更详细而言,第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2形成为与第1缸体107a的内径边界邻接。更优选第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2形成为与第1缸体107a的内径边界内切。由此,虽然进行后述,但是第1喷射孔205a1与第2喷射孔205a2中的至少一方始终向第1压缩室106a开口。

将作为分隔部的下轴承109b的一部分开口而在第2压缩室形成有第3喷射孔205a3和第4喷射孔205a4。第3喷射孔205a3和第4喷射孔205a4从下轴承109b内向第2压缩室喷射注射制冷剂。

第3喷射孔205a3和第4喷射孔205a4形成于距第2缸体107b的中心为等距离的位置。更详细而言,第3喷射孔205a3和第4喷射孔205a4形成为第2缸体107b的内径边界邻接。更优选第3喷射孔205a3和第4喷射孔205a4形成为与第2缸体107b的内径边界内切。由此,第3喷射孔205a3和第4喷射孔205a4与第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2相同地,至少一方始终向第2压缩室开口。

如图4所示,通过适当地设定第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2的位置、与第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2的孔径、第1活塞105a的外径和第1缸体107a的内径的关系,从而使第1喷射孔205a1与第2喷射孔205a2中的至少任意一个始终开口。这里,使用第1缸体内的结构进行说明。此外,第2缸体内的结构也相同。

在实施方式1中,第1缸体107a的内径是50mm。第1活塞105a的外径是32mm。具备第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2这两个喷射孔。第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2的孔径都是4mm。第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2的孔中心距缸体的中心的距离都是22.9mm。第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2的相位相对于将叶片105a1的位置作为0°的基准位于逆时针方向的270°和180°的位置。

如图6所示,对第1活塞105a的相对于上轴承109a的滑动面105a2的比第1活塞105a的内径边界靠内侧的位置,实施有被倒角的倒角加工105a3。而且,第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2全部形成于第1活塞105a的相对于上轴承109a的滑动面105a2的比第1活塞105a的内径边界靠外径侧的位置。由此,防止注射制冷剂从第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2向第1活塞105a的中心孔内的喷射。

如图2、图3以及图5所示,第1共通孔205f1将作为分隔部的上轴承109a内的一部分挖空为直线状的横孔而形成。在第1共通孔205f1的在上轴承109a的侧面的开口连接有第1注射管205c。第1共通孔205f1的里端部被封闭而闭塞。第1共通孔205f1与第1喷射孔205a1及第2喷射孔205a2连通。第1共通孔205f1相对于第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2是一个。第1共通孔205f1形成为进入比第1缸体107a的内径的切线靠第1缸体107a的中心侧的位置。

第2共通孔205f2将作为分隔部的下轴承109b内的一部分挖空为直线状的横孔而形成。在第2共通孔205f2的在下轴承109b的侧面的开口连接有第2注射管205d。第2共通孔205f2的里端部被封闭而闭塞。第2共通孔205f2与第3喷射孔205a3及第4喷射孔205a4连通。第2共通孔205f2相对于第3喷射孔205a3和第4喷射孔205a4是一个。第2共通孔205f2形成为进入比第2缸体107b的内径的切线靠第2缸体107b的中心侧的位置。

如图1和图2所示,旁通管205b与制冷循环回路的制冷剂配管204连接,并且,以末端朝下的方式插入于注射消声器205e而与其连接。

第1注射管205c以将流入口朝上的方式插入于注射消声器205e,并与第1共通孔205f1连接,从而向第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2供给制冷剂。

第2注射管205d以将流入口朝上的方式插入于注射消声器205e,并与第2共通孔205f2连接,从而向第3喷射孔205a3和第3喷射孔205a3供给制冷剂。第2注射管205d由于与密闭容器101的比第1注射管205c靠下部的位置连接,因此比第1注射管205c长。

注射消声器205e配置于旁通管205b、与第1注射管205c及第2注射管205d之间。注射消声器205e的内径比第1注射管205c和第2注射管205d的内径大。由此,在注射消声器205e的圆形底部,在两处插入有第1注射管205c和第2注射管205d。

注射消声器205e与吸入消声器113相同地,固定于密闭容器101的外周部。注射消声器205e的容积基于吸入制冷剂与注射制冷剂的关系。

<注射流路205的动作>

图7是本发明的实施方式1所涉及的以0°~360°的范围示出与第1活塞105a的偏心运动相应的第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2的开口状态的说明图。这里,对第1活塞105a的动作时的状态进行说明。此外,第2活塞也相同。

首先,以将叶片105a1的位置作为0°的基准,在第1活塞105a位于逆时针方向的0°~135°位置的情况下,第1喷射孔205a1与第2喷射孔205a2双方都开口。因此,注射制冷剂从第1喷射孔205a1与第2喷射孔205a2双方向第1压缩室106a流入。

接下来,以将叶片105a1的位置作为0°的基准,在第1活塞105a位于逆时针方向的135°~225°位置的情况下,第1喷射孔205a1被第1活塞105a的滑动面105a2覆盖而被封闭。第2喷射孔205a2维持开口的状态。因此,注射制冷剂仅从第2喷射孔205a2向第1压缩室106a流入。

而且,以将叶片105a1的位置作为0°的基准,在第1活塞105a位于逆时针方向的225°~315°位置的情况下,第2喷射孔205a2被第1活塞105a的滑动面105a2覆盖而被封闭。被闭塞的第1压缩室106a逐渐变窄,在超过规定的压力时,从排出孔107a3作为排出高温高压的气体制冷剂。另一方面,第1喷射孔205a1向下一个第1压缩室106a开口,注射制冷剂流入。由此,与第1活塞105a的偏心运动无关,第1喷射孔205a1与第2喷射孔205a2中的任意一个向第1缸体107a内开口。

从制冷循环回路在注射流路205中流通的制冷剂,通过旁通管205b向注射消声器205e内流入。流入至注射消声器205e内的制冷剂在注射消声器205e内向第1注射管205c和第2注射管205d分别被供给。供给至第1注射管205c的制冷剂作为液体或者气体的制冷剂经由双旋转式压缩机100的第1共通孔205f1从第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2向第1压缩室106a的内部注射。供给至第2注射管205d的制冷剂作为液体或者气体的制冷剂经由双旋转式压缩机100的第2共通孔205f2从第3喷射孔205a3和第4喷射孔205a4向第2压缩室的内部注射。

此时,注射消声器205e内的压力变为来自制冷循环回路的注射压力、与向第1压缩室106a和第2压缩室供给的第1注射管205c和第2注射管205d的压力的中间压。因此,是难以产生由第1压缩室106a与第2压缩室的差压引起的制冷剂泄漏的状态。

第1注射管205c和第2注射管205d的压力根据第1活塞105a和第2活塞的相位而变动。但是,第1注射管205c和第2注射管205d经由将内压保持为中间压的注射消声器205e而与旁通管205b连接。因此,由于旁通管205b的压力保持恒定,因此从注射流路205注射的制冷剂稳定,损失少。

<注射流路205的效果>

这里,在以往的喷射孔为一个的双旋转式压缩机的情况下,存在活塞的端面在喷射孔通过而将喷射孔封闭的期间。因此,存在注射制冷剂的流动停止的相位。假如在喷射孔仅存在于270°的情况下,喷射孔在0°~18°和162°~360°的范围内开口。在这种情况下,喷射孔在19°~161°的期间封闭,注射制冷剂不向压缩机构部内流入,从而不能期待注射效果。

与此相对地,在实施方式1中,两个第1喷射孔205a1与第2喷射孔205a2中的任意一个始终向第1压缩室106a开口。由此,不阻碍注射制冷剂的流动,从而提高注射效果。另外,作为第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2的开口,优选完全开口。通过使任意一个第1喷射孔205a1或者第2喷射孔205a2始终完全开口,从而能够进一步提高注射效果。这一情况在第3喷射孔205a3与第4喷射孔205a4的关系中也相同。

另外,通过适当地配置两个第1喷射孔205a1与第2喷射孔205a2的距离,能够通过第1活塞105a反射从第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2逆流的制冷剂的脉动,抑制从第1压缩室106a向吸入室的制冷剂泄漏。这一情况在第3喷射孔205a3与第4喷射孔205a4的关系中也相同。

通过加长第1喷射孔205a1、第2喷射孔205a2、第3喷射孔205a3以及第4喷射孔205a4中的一个喷射孔的开口区间,从而增加注射制冷剂的流量,提高注射效果。从几何上可知,为了加长开口区间,只要使喷射孔尽量远离缸体的中心即可。但是,若配置于比缸体的内径靠外侧的位置,则注射流路205被缸体的内径壁面封闭,从而注射效果减少。另外,若缸体的内径与轴承端面之间的角的形成被喷射孔阻碍,则由活塞的角所带来的密封性恶化,从而压缩机效率降低。可以将喷射孔的外周的最内切的位置配置于从缸体的内径向内侧离开0.1mm~3mm左右的位置。

在使多个喷射孔尽量远离缸体的中心来配置的情况下,各喷射孔的与缸体的中心的距离大致一致即可。另外,优选将两个喷射孔连通的共通孔形成为从缸体的内径切线向缸体的中心侧偏移来配置的直线状。由此,共通孔以简易的构造使两个喷射孔连通。实施方式1中的第1共通孔205f1和第2共通孔205f2都是从缸体的内径向缸体的中心侧偏移来配置的直线状,与缸体的中心的距离是16.2mm。

通过适宜地选择活塞的内径和内径倒角量,喷射孔与活塞内的中心孔始终成为非连通的关系。由此,抑制高压制冷剂从注射流路205向活塞内的中心孔流入,从而提高注射效果。在实施方式1中,活塞的内径相对于32mm的外径是22mm。活塞的内径倒角量在径向上是0.5mm,在高度方向上是0.2mm。对于倒角量而言,通过使高度方向大于径向,能够进一步抑制高压制冷剂向注射流路205的流入。

如以上那样,通过具备多个第1喷射孔205a1、第2喷射孔205a2、第3喷射孔205a3以及第4喷射孔205a4之类的喷射孔,从而注射制冷剂向压缩室开口的总面积增加,能够向压缩室流入更大流量的注射制冷剂。另外,从密闭容器101的外部向压缩室插入的注射配管相对于一个压缩室仅为一个。在实施方式1中,在一个压缩室具备多个喷射孔,但无需具备多个注射配管。由此,能够提高密闭容器外部和压缩机构部周边的设计自由度。

第1喷射孔205a1、第2喷射孔205a2、第3喷射孔205a3以及第4喷射孔205a4之类的喷射孔与共通孔的交叉点配置于比缸体的内径靠内侧的位置。在该交叉点,一个喷射孔和一个共通孔交叉成t字形状而形成。相当于t字的纵侧的孔既可以是喷射孔也可以是共通孔。但是,至少两个喷射孔中的与共通孔的入口近的一方相当于t字的纵侧的孔。在实施方式1中,将所有的喷射孔配置为t字的纵侧的孔。

第1喷射孔205a1、第2喷射孔205a2、第3喷射孔205a3以及第4喷射孔205a4之类的喷射孔既可以是圆形,也可以是非圆形、例如长圆形。在喷射孔为长圆形的情况下,为了确保连通区间,优选将长径侧配置于缸体的内径切线方向。在实施方式1中,喷射孔是圆形。

多个喷射孔的直径也可以不相同。通过增大单侧的喷射孔的直径,能够选择性地改变注射制冷剂在压缩室中的分布。例如,通过增大配置于与叶片105a1更接近的相位的喷射孔的直径,从而增加冷却叶片105a1的注射制冷剂量,抑制叶片105a1的热膨胀,能够提供可靠性高的双旋转式压缩机100。

<变形例1>

图8是表示本发明的实施方式1中的变形例1所涉及的能够看到向第1压缩室106a开口的第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2的横截面的说明图。在变形例1中,省略与上述实施方式相同的事项的说明,仅对其特征部分进行说明。

如图2所示,注射制冷剂通过第1注射管205c向上轴承109a流入。这里,注射制冷剂压力pinj是吸入压ps与排出压pd的中间压。ps=0.5mpag。pd=4.0mpag。pinj=1.5mpag。如图8所示,流入至第1缸体107a的注射制冷剂通过第1共通孔205f1,从第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2向第1压缩室106a喷射。这里,第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2配置于比第1缸体107a的内径靠内侧的位置。在变形例1中,第1缸体107a的内径是50mm。第1共通孔205f1的孔径是3mm。从第1缸体107a的中心到第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2的孔中心为止的距离是22.5mm。第1活塞105a的外径是42mm。第1活塞105a的内径是35mm。第1喷射孔205a1的孔径是2mm,将叶片105a1作为0°的基准,配置于逆时针方向的第1活塞105a的公转方向即270°的相位。另外,第2喷射孔205a2的孔径是3mm,配置于280°的相位。通过注射制冷剂,从双旋转式压缩机100排出的制冷剂质量增加,制冷循环装置200的制热能力提高。另外,由于注射制冷剂的温度比排出制冷剂低,因此冷却滑动部件、例如叶片105a1来抑制热膨胀,从而能够提高双旋转式压缩机100的可靠性。

<实施方式1的效果>

根据实施方式1,双旋转式压缩机100具备具有定子103a和转子103b的电动机103。双旋转式压缩机100具有设置于在转子103b固定的主轴104a的第1偏心部104b和第2偏心部104c,并具备由电动机103进行旋转的曲柄轴104。双旋转式压缩机100具备设置于第1偏心部104b和第2偏心部104c的第1活塞105a和第2活塞。双旋转式压缩机100具备第1缸体107a和第2缸体107b,上述第1缸体107a和第2缸体107b形成有圆筒状的贯通孔107a1,并在贯通孔107a1配置第1偏心部104b或者第2偏心部104c和第1活塞105a或者第2活塞来形成第1压缩室106a或者第2压缩室。双旋转式压缩机100具备注射流路205,上述注射流路205从在制冷循环回路的制冷剂流通方向上的蒸发器203近前的制冷剂配管204向第1压缩室106a和第2压缩室注入注射制冷剂。双旋转式压缩机100具备堵塞第1缸体107a或者第2缸体内的贯通孔的作为分隔部的上轴承109a、下轴承109b以及中间板110。注射流路205具有:多个第1喷射孔205a1、第2喷射孔205a2、第3喷射孔205a3以及第4喷射孔205a4,从上轴承109a、下轴承109b或者中间板110内向第1压缩室106a或者第2压缩室喷射注射制冷剂;和第1共通孔205f1和第2共通孔205f2,形成于上轴承109a、下轴承109b或者中间板110内,并与多个第1喷射孔205a1、第2喷射孔205a2、第3喷射孔205a3以及第4喷射孔205a4连通。

根据该结构,通过简易的结构,增加注射制冷剂向第1压缩室106a和第2压缩室喷射的开口面积。另外,注射流路205能够与第1压缩室106a及第2压缩室始终连通。因此,注射制冷剂与第1活塞105a及第2活塞的偏心运动无关地始终向第1压缩室106a和第2压缩室流入,排出制冷剂量增加而获得注射效果,并且能够始终冷却滑动部件来提高可靠性。

根据实施方式1,多个第1喷射孔205a1、第2喷射孔205a2、第3喷射孔205a3以及第4喷射孔205a4中的至少一个喷射孔始终向第1压缩室106a和第2压缩室开口。

根据该结构,注射流路205能够与第1活塞105a及第2活塞的偏心运动无关地始终与第1压缩室106a及第2压缩室连通。

根据实施方式1,多个第1喷射孔205a1、第2喷射孔205a2、第3喷射孔205a3以及第4喷射孔205a4形成于距第1缸体107a及第2缸体107b的中心为等距离的位置。

根据该结构,一个喷射孔的开口区间变长,注射流量增加,从而注射效果进一步提高。

根据实施方式1,多个第1喷射孔205a1、第2喷射孔205a2、第3喷射孔205a3以及第4喷射孔205a4形成为与第1缸体107a和第2缸体107b的内径边界邻接。

根据该结构,一个喷射孔的开口区间进一步变长,注射流量增加,从而注射效果进一步提高。

根据实施方式1,多个第1喷射孔205a1、第2喷射孔205a2、第3喷射孔205a3以及第4喷射孔205a4形成为与第1缸体107a和第2缸体107b的内径边界内切。

根据该结构,一个喷射孔的开口区间变得最长,注射流量增加,从而注射效果进一步提高。

根据实施方式1,第1共通孔205f1和第2共通孔205f2形成为进入比第1缸体107a和第2缸体107b的内径的切线靠第1缸体107a和第2缸体107b的中心侧的位置。

根据该结构,能够以简易的构造使第1共通孔205f1和第2共通孔205f2连通多个喷射孔。

根据实施方式1,多个第1喷射孔205a1、第2喷射孔205a2、第3喷射孔205a3以及第4喷射孔205a4全部形成于比第1活塞105a和第2活塞的相对于上轴承109a、下轴承109b以及中间板110滑动的滑动面105a2的第1活塞105a和第2活塞的内径边界靠外径侧的位置。

根据该结构,注射制冷剂不向第1活塞105a和第2活塞的中心孔泄漏,注射制冷剂不会浪费。

根据实施方式1,第1共通孔205f1和第2共通孔205f2是直线状。

根据该结构,加工容易,并能够以简易的构造形成注射流路205。此外,第1共通孔205f1和第2共通孔205f2也可以不是直线状。例如,第1共通孔205f1和第2共通孔205f2也可以是曲线状、在中途具有折弯部位的线状或者曲折线状等。

根据实施方式1,第1共通孔205f1和第2共通孔205f2相对于上轴承109a、下轴承109b以及中间板110是一个。

根据该结构,加工工时少,加工更容易,并能够以简易的构造形成注射流路205。

根据实施方式1,形成有共通孔和多个喷射孔的分隔部是覆盖第1缸体107a或者第2缸体107b的端面的上轴承109a或者下轴承109b。

根据该结构,通过简易的结构,增加注射制冷剂向第1压缩室106a和第2压缩室喷射的开口面积。另外,注射流路205能够始终与第1压缩室106a和第2压缩室连通。

根据实施方式1,制冷循环装置200具备上述的双旋转式压缩机100。

根据该结构,在具备双旋转式压缩机100的制冷循环装置200中,注射制冷剂与第1活塞105a及第2活塞的偏心运动无关地始终向第1压缩室106a和第2压缩室流入,排出制冷剂量增加而获得注射效果,并且能够始终冷却滑动部件来提高可靠性。

根据实施方式1,制冷循环装置200在比双旋转式压缩机100在注射制冷剂流通方向上靠上游侧的注射流路205的中途,具有控制注射制冷剂的流量的控制阀208。

根据该结构,控制阀208调节注射制冷剂的流量,从而获得最佳的注射效果。

实施方式2

图9是表示本发明的实施方式2所涉及的双旋转式压缩机100的压缩机构部的纵剖面的说明图。图10是表示本发明的实施方式2所涉及的形成有第1共通孔205f1、和第1喷射孔205a1、第2喷射孔205a2、第3喷射孔205a3及第4喷射孔205a4的中间板110的横截面的说明图。在实施方式2中,省略与上述实施方式相同的事项的说明,仅对其特征部分进行说明。

如图9和图10所示,也可以将注射流路205设置于中间板110。即,将一个第1共通孔205f1、和第1喷射孔205a1、第2喷射孔205a2、第3喷射孔205a3以及第4喷射孔205a4构成于作为分隔部的中间板110。由于中间板110配置于第1缸体107a与第2缸体107b之间,因此使第1喷射孔205a1及第2喷射孔205a2的组、和第3喷射孔205a3及第4喷射孔205a4的组与一个第1共通孔205f1连通。另外,通过将第1共通孔205f1与各喷射孔的交叉点构成为十字形状,能够以更简易的结构形成注射流路205。在实施方式2中,所有的交叉点构成为十字形状。

<变形例2>

图11是表示本发明的实施方式2中的变形例2所涉及的形成有第1共通孔205f1及第2共通孔205f2、和第1喷射孔205a1、第2喷射孔205a2、第3喷射孔205a3及第4喷射孔205a4的中间板110的横截面的说明图。在变形例2中,省略与上述实施方式相同的事项的说明,仅对其特征部分进行说明。

如图11所示,中间板110由于配置于第1缸体107a与第2缸体107b之间,因此第1喷射孔205a1及第2喷射孔205a2与第1共通孔205f1的组、和第3喷射孔205a3及第4喷射孔205a4与第2共通孔205f2的组分别构成于一个中间板110。由于将各喷射孔和各共通孔构成于一个中间板110,因此能够以更简易的结构形成注射流路205。

<实施方式2的效果>

根据实施方式2,第1偏心部104b和第2偏心部104c、第1活塞105a和第2活塞、以及第1缸体107a和第2缸体107b设置有两个。形成有共通孔和喷射孔的分隔部是配置于两个第1缸体107a与第2缸体107b之间的中间板110。

根据该结构,能够以更简易的结构形成注射流路205。

根据实施方式2,形成于中间板110的共通孔与向两个第1缸体107a和第2缸体107b内的第1压缩室106a和第2压缩室喷射注射制冷剂的多个第1喷射孔205a1、第2喷射孔205a2、第3喷射孔205a3以及第4喷射孔205a4共通连通。

根据该结构,加工工时更少,能够以更简易的结构形成注射流路205。

实施方式3

图12是表示本发明的实施方式3所涉及的能够看到向第1压缩室106a开口的第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2的横截面的说明图。在实施方式3中,省略与上述实施方式相同的事项的说明,仅对其特征部分进行说明。

如图12所示,第1缸体107a的内径是60mm。第1活塞105a的外径是44mm。设置有第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2这两个喷射孔。第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2的孔径都是2mm。从第1缸体107a的中心到第1喷射孔205a1与第2喷射孔205a2各自的孔中心为止的距离是26mm。以将叶片105a1作为0°的基准,第1喷射孔205a1的相位为逆时针方向的30°。以将叶片105a1作为0°的基准,第2喷射孔205a2的相位为逆时针方向的330°。非注射制冷剂所流入的吸入孔107a2的角度是30°。吸入孔107a2的孔径是10mm。吸入孔107a2的贯通第1缸体107a的长度是20mm。注射制冷剂压力pinj是吸入压ps与排出压pd的中间压。ps=0.5mpag。pd=4.0mpag。pinj=1.5mpag。

第1喷射孔205a1的开口区间是-345°~-75°。即,第1喷射孔205a1在比为了形成第1压缩室106a而第1活塞105a在吸入孔107a2通过的相位即15°靠前的相位开口。另外,第1压缩室106a的内压变得比注射制冷剂压力高的相位根据运转条件而不同,但在一般的双旋转式压缩机的制热运转条件即排出制冷剂与吸入制冷剂的绝对压之比即压缩比为6~12的情况下,在旋转轴相位为130°以上的区域,第1压缩室106a的内压变得比注射制冷剂压力高。实施方式3的第1喷射孔205a1不在该第1压缩室106a的内压变得高于注射制冷剂压力的旋转轴相位130°以上的区域开口。第1喷射孔205a1在一部分的区间与吸入孔107a2连通。

第2喷射孔205a2的开口区间是75°~345°。即,第2喷射孔205a2在比为了形成第1压缩室106a而第1活塞105a在吸入孔107a2通过的相位即15°靠后的相位开口。另外,在第1压缩室106a的内压高于注射制冷剂压力的区域开口。第2喷射孔205a2始终不与将第1缸体107a的来自制冷循环回路的制冷剂向第1压缩室106a导入的吸入孔107a2连通。

若第1喷射孔205a1在比形成第1压缩室106a的相位靠前的相位开口,则注射制冷剂阻碍从制冷循环回路的主回路对吸入制冷剂的吸入,从而排出制冷剂量降低。由此,制热能力降低,注射效果变小。因此,优选避免这样的情况。将其称为制约a。

另外,若第2喷射孔205a2在第1压缩室106a的内压高于注射制冷剂压力的区域开口,则第1压缩室106a内的制冷剂向注射流路205逆流,排出制冷剂量降低,制热能力降低,注射效果变小。因此,优选避免这样的情况。将其称为制约b。

为了注射效果的提高,优选兼得上述的制约a和b。但是,为此需要喷射孔的位置接近第1缸体107a的中心,并且喷射孔的孔径变小。在该情况下,注射流路205变窄,注射效果降低。

在实施方式3中,不是所有的第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2兼得上述制约a和b,而是一个喷射孔仅满足单个制约。具体而言,第1喷射孔205a1的开口区间满足制约a,但不满足制约b。第2喷射孔205a2的开口区间满足制约b,但不满足制约a。由此,在第1喷射孔205a1和第2喷射孔205a2的开口区间长度设为最大的同时,在注射效果降低的区间,选择性地减少所开口的喷射孔数。这里,喷射孔的开口区间长度设为最大是指使喷射孔尽量靠近第1缸体的内径壁面。

此外,在实施方式3中,两个喷射孔的开口区间不共通。但是,也可以使两个喷射孔的开口区间共通。即,将第1活塞105a封闭吸入孔107a2的旋转角度设为α。将第1压缩室106a的内压变得高于注射制冷剂压力的旋转角度设为β。将第1喷射孔205a1的开口区间设为θas~θae。将第2喷射孔205a2的开口区间设为θbs~θbe。此时,也可以是成为θas<α<θbs<θae<β<θbe的关系。由此,在注射效果降低的不足α或大于β的相位下的两个喷射孔的开口数为一个。另外,在注射效果没有降低的α以上且β以下的相位下的两个喷射孔的开口数为两个。因此,能够进一步提高注射效果。

<实施方式3的效果>

根据实施方式3,多个第1喷射孔205a1、第2喷射孔205a2、第3喷射孔205a3以及第4喷射孔205a4中的至少一个喷射孔在第1压缩室106a和第2压缩室的内压高于注射流路205的注射压的区间始终封闭。多个第1喷射孔205a1、第2喷射孔205a2、第3喷射孔205a3以及第4喷射孔205a4中的至少另外一个喷射孔在第1压缩室106a和第2压缩室的内压高于注射流路205的注射压的区间的一部分开口。

根据该结构,若第1喷射孔205a1在比形成第1压缩室106a的相位靠前的相位开口,则注射制冷剂阻碍从制冷循环回路的主回路对吸入制冷剂的吸入,从而排出制冷剂量降低。由此,制热能力降低,注射效果变小。因此,优选避免第1喷射孔205a1在比形成第1压缩室106a的相位靠前的相位开口。将其称为制约a。另外,若第2喷射孔205a2在第1压缩室106a的内压变得高于注射制冷剂压力的区域开口,则第1压缩室106a的制冷剂向注射流路205逆流,排出制冷剂量降低,制热能力降低,注射效果变小。因此,优选避免第2喷射孔205a2在第1压缩室106a的内压变得高于注射制冷剂压力的区域开口。将其称为制约b。在实施方式3中,一个第1喷射孔205a1的开口区间满足制约a,但不满足制约b。另外,另一个第2喷射孔205a2的开口区间满足制约b,但不满足制约a。由此,在注射效果降低的区间,选择性地减少所开口的喷射孔数。因此,能够抑制注射效果的降低。此外,第1喷射孔205a1与第2喷射孔205a2的关系,在第3喷射孔205a3与第4喷射孔205a4的关系中也相同。

根据实施方式3,多个第1喷射孔205a1、第2喷射孔205a2、第3喷射孔205a3以及第4喷射孔205a4中的至少一个喷射孔始终不与将第1缸体107a以及第2缸体107b的来自制冷循环回路的制冷剂向第1压缩室106a和第2压缩室导入的吸入孔107a2连通。多个第1喷射孔205a1、第2喷射孔205a2、第3喷射孔205a3以及第4喷射孔205a4中的至少另外一个喷射孔在一部分的区间与吸入孔107a2连通。

根据该结构,通过与第1活塞105a和第2活塞的偏心运动无关地任意一个喷射孔始终完全开口,能够进一步提高注射效果。

实施方式4

图13是表示本发明的实施方式4所涉及的能够看到向第1压缩室106a开口的喷射孔205a的横截面的说明图。在实施方式4中,省略与上述实施方式相同的事项的说明,仅对其特征部分进行说明。

如图13所示,喷射孔205a也可以是3个以上。例如,可以设置n个喷射孔205a,也可以为了使n个喷射孔205a连通而设置n-1个以下的共通孔205f。在实施方式4中,喷射孔205a是3个。共通孔205f是两个。以将叶片105a1作为0°的基准,3个喷射孔205a的相位分别处于逆时针方向的270°、225°以及180°的位置。两个共通孔205f交叉。一个共通孔205f的一端部与注射流路205的注射制冷剂流通方向上的上游侧连通,并且一个共通孔205f的另一端部被封闭。剩余的另一共通孔205f的两端部被封闭。剩余的另一共通孔205f的一端部由于加工方面的原因而向上轴承109a的侧面开口,因此被盖部件109a1覆盖。3个喷射孔205a中的一个喷射孔形成于两个共通孔205f交叉的位置。由此,在两个共通孔205f分别形成有两个喷射孔205a。形成于两个共通孔205f所交叉的位置的一个喷射孔205a是与注射流路205的上游侧连接的部分的附近,从而能够在最需要注射制冷剂量的区间喷射更多的注射制冷剂。

<实施方式4的效果>

根据实施方式4,第1共通孔205f1和第2共通孔205f2相对于上轴承109a、下轴承109b以及中间板110是多个。喷射孔相对于一个压缩室是3个以上。多个第1共通孔205f1和第2共通孔205f2交叉。

根据该结构,注射流路205能够始终与第1压缩室106a及第2压缩室连通。

根据实施方式4,多个共通孔中的一个共通孔的一端部与注射流路205的注射制冷剂流通方向上的上游侧连通,并且一个共通孔的另一端部被封闭。多个共通孔中的其他的共通孔的两端部被封闭。

根据该结构,仅一个共通孔与注射流路205的注射制冷剂流通方向上的上游侧连通。由此,能够简化注射流路205,从而能够以简单的构造形成注射流路205。

根据实施方式4,多个喷射孔的至少一个喷射孔形成于多个共通孔所交叉的位置。

根据该结构,多个共通孔所交叉的位置的喷射孔能够在最需要注射制冷剂量的区间喷射更多的注射制冷剂。由此,能够进一步提高注射效果。

此外,可以组合本发明的实施方式1~4,也可以应用于其他的部分。另外,在上述实施方式中,举出双旋转式压缩机为例进行了说明。但是,本发明也可以应用于单旋转式压缩机等其他的旋转式压缩机。

附图标记说明

100…双旋转式压缩机;101…密闭容器;101a…筒状部件;101b…上端封闭部件;101c…下端封闭部件;102…台座;103…电动机;103a…定子;103b…转子;104…曲柄轴;104a…主轴;104b…第1偏心部;104c…第2偏心部;104d…副轴;105a…第1活塞;105a1…叶片;105a2…滑动面;105a3…倒角加工;106a…第1压缩室;107a…第1缸体;107a1…贯通孔;107a2…吸入孔;107a3…排出孔;107b…第2缸体;108a…第1流入制冷剂配管;108b…第2流入制冷剂配管;109a…上轴承;109a1…盖部件;109b…下轴承;110…中间板;112…排出管;113…吸入消声器;200…制冷循环装置;201…冷凝器;202…膨胀阀;203…蒸发器;204…制冷剂配管;205…注射流路;205a…喷射孔;205a1…第1喷射孔;205a2…第2喷射孔;205a3…第3喷射孔;205a4…第4喷射孔;205b…旁通管;205c…第1注射管;205d…第2注射管;205e…注射消声器;205f…共通孔;205f1…第1共通孔;205f2…第2共通孔;206…储液器;207…分离器;208…控制阀。

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