制冷循環(huán)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠高效地進(jìn)行容量可變的容量控制制冷循環(huán)裝置，在不進(jìn)行制冷循環(huán)裝置的容量控制的全運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)（壓縮機(jī)的高容積模式時(shí)）和制冷循環(huán)裝置的負(fù)荷變小進(jìn)行容量控制的情況（壓縮機(jī)的低容積模式時(shí)）的任一種運(yùn)轉(zhuǎn)模式下，全部的制冷劑被排出至密閉容器（1）的內(nèi)部后，通過(guò)排出路徑（11）引導(dǎo)至密閉容器（1）的外部。在密閉容器（1）的內(nèi)部充分分離制冷劑與油后，能夠向密閉容器（1）外排出制冷劑，所以不會(huì)使冷凝器（300）和蒸發(fā)器（600）的效率下降。而且，能夠減少向密閉容器（1）外帶出的油，所以能夠穩(wěn)定地確保儲(chǔ)油部（22）的油，防止壓縮機(jī)構(gòu)部的部件之間的卡住和異常磨損。
【專利說(shuō)明】制冷循環(huán)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高效地進(jìn)行容量可變的制冷循環(huán)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]圖4是表示專利文獻(xiàn)I所述的現(xiàn)有的制冷循環(huán)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0003]密閉形式的壓縮機(jī)801具有主壓縮構(gòu)件802和輔助壓縮構(gòu)件803。主壓縮構(gòu)件排出管804與輔助壓縮構(gòu)件排出管805匯合成為高壓氣體配管806。制冷循環(huán)裝置具有:冷凝器807、高壓液體配管808、減壓器809、蒸發(fā)器810和低壓氣體配管811。低壓氣體配管811連結(jié)壓縮機(jī)801與蒸發(fā)器810。低壓氣體配管811分支成主壓縮構(gòu)件吸入管812和輔助壓縮構(gòu)件吸入管813。在輔助壓縮構(gòu)件排出管805設(shè)置有高壓側(cè)單向閥814。在主壓縮構(gòu)件吸入管812設(shè)置有低壓側(cè)單向閥815。旁通管816連結(jié)低壓側(cè)單向閥815的主壓縮構(gòu)件802 —側(cè)與高壓側(cè)單向閥814的輔助壓縮構(gòu)件803 —側(cè)。在旁通管816設(shè)置有容量控制時(shí)流過(guò)制冷劑的旁通控制用二通閥817。
[0004]對(duì)不進(jìn)行容量控制的全運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(壓縮機(jī)的高容積模式時(shí))的制冷循環(huán)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
[0005]在全運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，旁通控制用二通閥817關(guān)閉。壓縮機(jī)801運(yùn)轉(zhuǎn)，從各個(gè)壓縮構(gòu)件802、803流出的制冷劑通過(guò)各個(gè)排出管804、805，在高壓氣體配管806中匯流，流到冷凝器807、減壓器809、蒸發(fā)器810。從蒸發(fā)器810流出的制冷劑通過(guò)低壓氣體配管811，通過(guò)低壓側(cè)單向閥815、主壓縮構(gòu)件吸入管812被吸入主壓縮構(gòu)件802，通過(guò)輔助壓縮構(gòu)件吸入管813被吸入輔助壓縮構(gòu)件803。
[0006]對(duì)負(fù)荷變小進(jìn)行容量控制運(yùn)轉(zhuǎn)的情況(壓縮機(jī)的低容積模式時(shí))的制冷循環(huán)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
[0007]在容量控制運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，旁通控制用二通閥817打開(kāi)。壓縮機(jī)801運(yùn)轉(zhuǎn)，從輔助壓縮構(gòu)件803流出的制冷劑通過(guò)旁通管816、旁通控制用二通閥817，被導(dǎo)向主壓縮構(gòu)件吸入管812。此時(shí)，輔助壓縮構(gòu)件吸入管813變成輔助壓縮構(gòu)件803的吸入側(cè)，主壓縮構(gòu)件吸入管812變成輔助壓縮構(gòu)件803的排出側(cè)，所以主壓縮構(gòu)件吸入管812的壓力比輔助壓縮構(gòu)件吸入管813高，所以低壓側(cè)單向閥815變成封閉狀態(tài)。因此，制冷劑氣體不會(huì)從低壓氣體配管811流到主壓縮構(gòu)件吸入管812。只有通過(guò)旁通管816被引導(dǎo)至主壓縮構(gòu)件吸入管812的制冷劑被吸入主壓縮構(gòu)件802。
[0008]通過(guò)這樣的方式，制冷劑從輔助壓縮構(gòu)件803流到主壓縮構(gòu)件802，從主壓縮構(gòu)件排出管804中被排出，依次流過(guò)高壓氣體配管806、冷凝器807、減壓器809、蒸發(fā)器810，從輔助壓縮構(gòu)件吸入管813返回輔助壓縮構(gòu)件803。
[0009]此外，旁通管816變成主壓縮構(gòu)件802的吸入側(cè)，高壓氣體配管806變成主壓縮構(gòu)件802的排出側(cè)，所以高壓氣體配管806的壓力比旁通管816高，所以高壓側(cè)單向閥814變成封閉狀態(tài)。因此，從輔助壓縮構(gòu)件803流出的制冷劑不會(huì)流到輔助壓縮構(gòu)件排出管805。
[0010]如以上那樣，在容量控制運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(壓縮機(jī)的低容積模式時(shí))，輔助壓縮構(gòu)件803與主壓縮構(gòu)件802串列(串聯(lián))連接。通常，在串列連接兩個(gè)壓縮構(gòu)件802、803的情況下，從效率方面看，優(yōu)選以高壓側(cè)的壓縮構(gòu)件(相當(dāng)于圖4中的主壓縮構(gòu)件802的壓縮構(gòu)件)的理論吸入容積比低壓側(cè)的壓縮構(gòu)件(相當(dāng)于圖4中的輔助壓縮構(gòu)件803的壓縮構(gòu)件)的理論吸入容積小，低壓側(cè)的壓縮比與高壓側(cè)的壓縮比相等的方式來(lái)進(jìn)行二級(jí)壓縮。
[0011]另外，在增大容量控制比，即縮小最小能力進(jìn)行設(shè)定的情況下，如果使低壓側(cè)的理論吸入容積比高壓側(cè)的理論吸入容積小，則壓縮構(gòu)件802的串列運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的壓縮機(jī)能力由低壓側(cè)的理論吸入容積來(lái)決定，所以能夠達(dá)成其目的。像這樣如果是二級(jí)壓縮機(jī)，一般根據(jù)其目的來(lái)改變主壓縮構(gòu)件802與輔助壓縮構(gòu)件803的理論吸入容積而構(gòu)成。
[0012]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0013]專利文獻(xiàn)
[0014]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)昭59-150991號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]發(fā)明要解決的課題
[0016]但是，在現(xiàn)有的循環(huán)裝置中，在不進(jìn)行容量控制的全運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(壓縮機(jī)的高容積模式時(shí))，從各個(gè)壓縮構(gòu)件802、803流出的制冷劑通過(guò)各個(gè)排出管804、805，在高壓氣體配管806中匯流后流向冷凝器807、減壓器809、蒸發(fā)器810。此處，在從各個(gè)壓縮構(gòu)件802、803流出的制冷劑中混合了為了潤(rùn)滑和防止壓縮途中的泄漏而加入的油，但各個(gè)排出管804、805在腔室818外匯合，所以在腔室818內(nèi)無(wú)法分離制冷劑與油。因此，混入制冷劑中的油與制冷劑一起從高壓氣體配管806流向冷凝器807、減壓器809、蒸發(fā)器810。其結(jié)果是，導(dǎo)致冷凝器807和蒸發(fā)器810的效率大幅下降。
[0017]鑒于這種情況，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠高效地進(jìn)行容量可變的制冷循環(huán)裝置。
[0018]用于解決課題的方法
[0019]S卩，本發(fā)明提供一種制冷循環(huán)裝置，其特征在于，包括:壓縮機(jī)、高壓氣體配管、冷凝器、高壓液體配管、減壓器、蒸發(fā)器和低壓氣體配管，其中上述壓縮機(jī)在密閉容器內(nèi)收納儲(chǔ)油部、電動(dòng)機(jī)部和壓縮機(jī)構(gòu)部，用軸連結(jié)上述電動(dòng)機(jī)和上述壓縮機(jī)構(gòu)部，上述壓縮機(jī)構(gòu)部在中板的兩端面設(shè)置有第I缸和第2缸，上述壓縮機(jī)構(gòu)部設(shè)置有以使上述軸旋轉(zhuǎn)自如的方式保持上述軸的第I框架和第2框架，上述壓縮機(jī)構(gòu)部包括:配置于上述第I框架與上述中板之間的第I壓縮機(jī)構(gòu)；和配置于上述第2框架與上述中板之間的第2壓縮機(jī)構(gòu)，上述第I壓縮機(jī)構(gòu)包括:上述第I缸；配置于上述第I缸內(nèi)部的第I活塞；上述第I框架；和上述中板，在上述第I缸的內(nèi)周面與上述第I活塞之間形成第I工作室，上述第2壓縮機(jī)構(gòu)包括:上述第2缸；配置于上述第2缸內(nèi)部的第2活塞；上述第2框架；和上述中板，在上述第2缸的內(nèi)周面與上述第2活塞之間形成第2工作室，上述制冷循環(huán)裝置包括:將工作流體引導(dǎo)至上述第I工作室的第I吸入路徑；將工作流體引導(dǎo)至上述第2工作室的第2吸入路徑；內(nèi)部空間，其設(shè)置于上述密閉容器內(nèi)，被劃分為上述密閉容器的內(nèi)部、上述第I工作室和上述第2工作室；將上述內(nèi)部空間的工作流體引導(dǎo)至上述密閉容器外的連接路徑；第I排出口，其設(shè)置于上述第I框架，使在上述第I工作室壓縮后的工作流體流出至上述密閉容器內(nèi)；第I單向閥，其阻止通過(guò)上述第I排出口的工作流體從上述密閉容器內(nèi)向上述第I排出口返回；第2排出口，其設(shè)置于上述第2框架，使在上述第2工作室壓縮后的工作流體流出至上述密閉容器內(nèi)；第2單向閥，其阻止通過(guò)上述第2排出口的工作流體從上述密閉容器內(nèi)向上述第2排出口返回；第3排出口，其使工作流體從上述內(nèi)部空間流出至上述密閉容器內(nèi)；和第3單向閥，其阻止通過(guò)上述第3排出口的工作流體從上述密閉容器內(nèi)向上述第3排出口返回，上述制冷循環(huán)裝置還包括控制元件，該控制元件將上述低壓氣體配管和上述第2吸入路徑連接，將上述第I吸入路徑有選擇地與上述連接路徑和上述低壓氣體配管中的任一者連接。
[0020]發(fā)明的效果
[0021]根據(jù)本發(fā)明，在進(jìn)行容量控制的制冷循環(huán)裝置中，對(duì)于并列驅(qū)動(dòng)第I壓縮機(jī)構(gòu)與第2壓縮機(jī)構(gòu)的高容積模式時(shí)，從第I壓縮機(jī)構(gòu)與第2壓縮機(jī)構(gòu)流出的制冷劑全部被引導(dǎo)至密閉容器內(nèi)。在密閉容器內(nèi)將制冷劑與油充分地分離后，能夠?qū)⒅评鋭┫蛎荛]容器外排出，所以不會(huì)使冷凝器和蒸發(fā)器的效率降低。其結(jié)果是，能夠提供一種可高效地進(jìn)行容量可變的容量控制制冷循環(huán)裝置。
[0022]另外，根據(jù)本發(fā)明，在并列運(yùn)轉(zhuǎn)第I壓縮機(jī)構(gòu)與第2壓縮機(jī)構(gòu)的高容積模式時(shí)，能夠減少向密閉容器外帶出的油，所以能夠穩(wěn)定地確保油，防止壓縮機(jī)構(gòu)部的部件之間的卡住和異常磨損。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的高容積模式時(shí)制冷循環(huán)裝置和壓縮機(jī)的縱截面圖。
[0024]圖2是本實(shí)施方式的低容積模式時(shí)的制冷循環(huán)裝置和壓縮機(jī)的縱截面圖。
[0025]圖3是將第3排出口構(gòu)成于下框架時(shí)的壓縮機(jī)的主要部分縱截面圖。
[0026]圖4是表示現(xiàn)有的容量控制制冷循環(huán)的結(jié)構(gòu)圖。
[0027]附圖標(biāo)記的說(shuō)明
[0028]I 密閉容器
[0029]2 電機(jī)
[0030]3 第I壓縮機(jī)構(gòu)
[0031]4 軸
[0032]5 第 I 缸
[0033]6 上框架(第2框架)
[0034]7 下框架(第I框架)
[0035]8 第I活塞
[0036]9 第I葉片
[0037]10第I彈簧
[0038]11排出路徑
[0039]12蓄存器
[0040]14第I吸入路徑
[0041]15第2吸入路徑
[0042]16連接路徑
[0043]22儲(chǔ)油部[0044]25第I工作室
[0045]28內(nèi)部空間
[0046]29 第 I 排出口
[0047]30四通閥(控制元件)
[0048]33第2壓縮機(jī)構(gòu)
[0049]31連接管
[0050]32密封空間
[0051]34a 第 I 通路
[0052]34b 第 3 通路
[0053]34c 第 2 通路
[0054]35a第I單向閥
[0055]35b第3單向閥
[0056]35c第2單向閥
[0057]40壓縮機(jī)主體
[0058]42逆變器
[0059]44控制部
[0060]53 中板
[0061]55 第 2 缸
[0062]58第2活塞
[0063]59第2葉片
[0064]60第2彈簧
[0065]75第2工作室
[0066]79 第 2 排出口
[0067]80 第 3 排出口
[0068]100壓縮機(jī)
[0069]200高壓氣體配管
[0070]300冷凝器
[0071]400高壓液體配管
[0072]500減壓器
[0073]600蒸發(fā)器
[0074]700低壓氣體配管
【具體實(shí)施方式】
[0075]圖1和圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的制冷循環(huán)裝置。
[0076]如圖1和圖2所示，本實(shí)施方式的制冷循環(huán)裝置包括:壓縮機(jī)100、高壓氣體配管200、冷凝器300、高壓液體配管400、減壓器500、蒸發(fā)器600、低壓氣體配管700。
[0077]壓縮機(jī)主體40在密閉容器I內(nèi)具有電機(jī)2、第I壓縮機(jī)構(gòu)3、第2壓縮機(jī)構(gòu)33和軸4。第I壓縮機(jī)構(gòu)3和第2壓縮機(jī)構(gòu)33配置于密閉容器I內(nèi)的下方。電機(jī)2配置于第I壓縮機(jī)構(gòu)3和第2壓縮機(jī)構(gòu)33的上方。第I壓縮機(jī)構(gòu)3、第2壓縮機(jī)構(gòu)33和電機(jī)2,與軸4連結(jié)。在密閉容器I的上部設(shè)置有將電力供給到電機(jī)2的端子21。在密閉容器I的底部形成有用于保持潤(rùn)滑油的儲(chǔ)油部22。壓縮機(jī)主體40具有所謂的密閉型壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)。
[0078]第I壓縮機(jī)構(gòu)3和第2壓縮機(jī)構(gòu)33是容積式的流體機(jī)構(gòu)。
[0079]第I壓縮機(jī)構(gòu)3包括:第I缸5、第I活塞8、第I葉片9、第I彈簧10、下框架(第I框架)7和中板53。第I活塞8配置于第I缸5的內(nèi)部。第I活塞8與軸4的第I偏心部4a嵌合。在第I活塞8的外周面與第I缸5的內(nèi)周面之間形成第I工作室25。在第I缸5形成第I葉片槽(未圖示)。在第I葉片槽收納有第I葉片9和第I彈簧10。第I葉片9的前端與第I活塞8的外周面接觸。第I葉片9被I彈簧10向第I活塞8按壓。下框架7配置于第I缸5的下表面，中板53配置于第I缸5的上表面。第I缸5被下框架7和中板53夾著。第I工作室25被第I葉片9分割，形成第I吸入室和第I壓縮-排出室。
[0080]第2壓縮機(jī)構(gòu)33包括:第2缸55、第2活塞58、第2葉片59、第I彈簧60、上框架(第2框架)6和中板53。第2缸55與第I缸5成同心狀配置。第2活塞58配置于第2缸55的內(nèi)部。在第2活塞58的外周面與第2缸55的內(nèi)周面之間形成第2工作室75。第2活塞58與軸4的第2偏心部4b嵌合。在第2缸55形成有第2葉片槽(未圖示)。在第2葉片槽收納有第2葉片59和第2彈簧60。第2葉片59的前端與第2活塞58的外周面接觸。第2葉片59被第2彈簧60向第2活塞58按壓。上框架6配置于第2缸55的下表面，中板53配置于第2缸55的上表面。第2缸55被上框架6和中板53夾著。第2工作室75被第2葉片59分割，形成第2吸入室和第2壓縮-排出室。
[0081]另外，第I偏心部4a的突出方向與第2偏心部4b的突出方向錯(cuò)開(kāi)180度。即，第I活塞8的相位與第2活塞58的相位在軸4的旋轉(zhuǎn)角度中錯(cuò)開(kāi)180度。
[0082]另外，在下框架7設(shè)置有內(nèi)部空間28。內(nèi)部空間28是被劃分成密閉容器I的內(nèi)部、第I工作室25和第2工作室75的空間。在第I壓縮機(jī)構(gòu)3中被壓縮的制冷劑(工作流體)通過(guò)第I吸入路徑14被引導(dǎo)至第I工作室25的第I吸入室。從第I工作室25的第I壓縮-排出室排出的制冷劑從形成于下框架7的第I排出口 29流出到內(nèi)部空間28。
[0083]另外，在第I排出口 29與內(nèi)部空間28之間形成第I通路34a。內(nèi)部空間28與第I排出口 29通過(guò)第I通路34a連通。在第I通路34a設(shè)置有第I單向閥35a。第I單向閥35a阻止制冷劑從內(nèi)部空間28流向第I工作室25。另外，在內(nèi)部空間28與密閉容器I的內(nèi)部之間形成第3通路34b和第3排出口 80。第3排出口 80形成于上框架6。內(nèi)部空間28和密閉容器I的內(nèi)部通過(guò)第3通路34b和第3排出口 80連通。另外，在第3排出口 80設(shè)置有第3單向閥35b。第3單向閥35b阻止制冷劑從密閉容器I的內(nèi)部流向內(nèi)部空間28。
[0084]另外，在第2壓縮機(jī)構(gòu)33被壓縮的制冷劑通過(guò)第2吸入路徑15被引導(dǎo)至第2工作室75的第2吸入室。從第2工作室75的第2壓縮-排出室排出的制冷劑從第2排出口79被引導(dǎo)至密閉容器I的內(nèi)部。第2排出口 79形成于上框架6。在第2排出口 79與密閉容器I的內(nèi)部之間形成第2通路34c。密閉容器I的內(nèi)部與第2排出口 79通過(guò)第2通路34c連通。另外，在第2通路34c中設(shè)置有第2單向閥35c。第2單向閥35c阻止制冷劑從密閉容器I的內(nèi)部流向第2工作室75。
[0085]排出路徑11、第I吸入路徑14、第2吸入路徑15和連接路徑16由制冷劑管構(gòu)成。排出路徑11貫通密閉容器I的上部。排出路徑11將壓縮后的制冷劑引導(dǎo)至密閉容器I的外部。排出路徑11與高壓氣體配管200連接，將高壓的制冷劑供給到冷凝器300。第I吸入路徑14連接第I壓縮機(jī)構(gòu)3和蓄存器(accumulator) 12。第I吸入路徑14將要壓縮的制冷劑從蓄存器12引導(dǎo)至第I壓縮機(jī)構(gòu)3的第I工作室25。
[0086]第2吸入路徑15連接第2壓縮機(jī)構(gòu)33和作為控制元件的四通閥30。連接路徑16連接內(nèi)部空間28和四通閥30。在四通閥30連接第2吸入路徑15的一端、連接路徑16的一端、與蓄存器12連接的連接管31的一端、和與密封空間32連接的配管的一端。
[0087]蓄存器12包括蓄積容器12a和導(dǎo)入管12b。蓄積容器12a具有能夠保持液體制冷劑和氣體制冷劑的內(nèi)部空間。導(dǎo)入管12b設(shè)置于蓄積容器12a的上部。導(dǎo)入管12b與低壓氣體配管700連接，從蒸發(fā)器600供給低壓的制冷劑。第I吸入路徑14和連接管31貫通蓄積容器12a的底部，與蓄存器12連接。第I吸入路徑14和連接管31從蓄積容器12a的底部向上方延伸至一定的高度。連接管31與第I吸入路徑14隔著蓄存器12的內(nèi)部空間連接。此外，也可以在蓄積容器12a的內(nèi)部設(shè)置擋板等其他的部件，以使得液體制冷劑不會(huì)從導(dǎo)入管12b流入第I吸入路徑14。另外，連接管31也可以與第I吸入路徑14或?qū)牍?2b直接連接。
[0088]根據(jù)本實(shí)施方式，使用四通閥30，能夠切換不進(jìn)行容量控制的全運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(壓縮機(jī)的高容積模式時(shí))的制冷循環(huán)動(dòng)作和負(fù)荷變小進(jìn)行容量控制時(shí)(壓縮機(jī)的低容積模式時(shí))的制冷循環(huán)動(dòng)作。下面具體說(shuō)明。
[0089]對(duì)制冷循環(huán)裝置的負(fù)荷變小進(jìn)行容量控制運(yùn)轉(zhuǎn)的情況(壓縮機(jī)的低容積模式時(shí))進(jìn)行說(shuō)明。
[0090]如圖1所示，利用四通閥30將第2吸入路徑15與連接路徑16連接，將連接管31與密封空間32連接。在此情況下，僅第I吸入路徑14與蓄存器12連接，所以第I壓縮機(jī)構(gòu)3和第2壓縮機(jī)構(gòu)33串列連接。此時(shí)，連接管31與密封空間32連接。
[0091]下面，對(duì)制冷劑的流動(dòng)情況進(jìn)行具體的說(shuō)明。
[0092]從第I吸入路徑14吸入的制冷劑被第I壓縮機(jī)構(gòu)3壓縮，通過(guò)第I排出口 29排出到內(nèi)部空間28。此處，與內(nèi)部空間28連通的連接路徑16經(jīng)由四通閥30，與第2吸入路徑15連接。于是，排出到內(nèi)部空間28的制冷劑從第2吸入路徑15被吸入后，被第2壓縮機(jī)構(gòu)33壓縮，通過(guò)第2排出口 79排出到密閉容器I的內(nèi)部。此處，第I壓縮機(jī)構(gòu)3和第2壓縮機(jī)構(gòu)33串列連接，所以內(nèi)部空間28內(nèi)的壓力是比第2壓縮機(jī)構(gòu)33的排出壓力低的中間壓力。這樣，根據(jù)內(nèi)部空間28與密閉容器I內(nèi)部的壓力差，第3單向閥35b關(guān)閉。其結(jié)果是，被第I壓縮機(jī)構(gòu)3壓縮后的制冷劑全部流入到第2壓縮機(jī)構(gòu)33。而且，在第2壓縮機(jī)構(gòu)33被壓縮后的制冷劑排出到密閉容器I的內(nèi)部，通過(guò)排出路徑11引導(dǎo)至密閉容器I的外部。
[0093]此處，優(yōu)選通過(guò)以不同的高度形成第I缸5和第2缸55，使第I壓縮機(jī)構(gòu)3的通常的吸入容積和第2壓縮機(jī)構(gòu)33的吸入容積變化。具體而言，設(shè)第I壓縮機(jī)構(gòu)3的吸入容積為VI，第2壓縮機(jī)構(gòu)的吸入容積為V2時(shí)，使第I壓縮機(jī)構(gòu)3的吸入容積Vl比第2壓縮機(jī)構(gòu)的吸入容積V2大，由此，以低壓側(cè)的壓縮比與高壓側(cè)的壓縮比相等的方式進(jìn)行二級(jí)壓縮的方式，從壓縮效率方面來(lái)看優(yōu)選。
[0094]對(duì)不進(jìn)行制冷循環(huán)裝置的容量控制的全運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(壓縮機(jī)的高容積模式時(shí))進(jìn)行說(shuō)明。
[0095]如圖2所示，利用四通閥30將第2吸入路徑15與連接管31連接，將連接路徑16與密封空間32連接。在此情況下，第I吸入路徑14和第2吸入路徑15與蓄存器12連接，所以第I壓縮機(jī)構(gòu)3和第2壓縮機(jī)構(gòu)33并列(并聯(lián))連接。
[0096]下面，對(duì)制冷劑的流動(dòng)情況進(jìn)行具體的說(shuō)明。
[0097]從第I吸入路徑14吸入的制冷劑被第I壓縮機(jī)構(gòu)3壓縮，通過(guò)第I排出口 29排出到內(nèi)部空間28。另一方面，與內(nèi)部空間28連通的連接路徑16經(jīng)由四通閥30，與密封空間32連接，所以內(nèi)部空間28內(nèi)的壓力升高至與密閉容器I的內(nèi)部相同。其結(jié)果是，第3單向閥35b打開(kāi)，制冷劑從內(nèi)部空間28排出到密閉容器I的內(nèi)部。另外，第2吸入路徑15經(jīng)由四通閥30，與蓄存器12連接，所以從第2吸入路徑15吸入的制冷劑被第2壓縮機(jī)構(gòu)33壓縮，通過(guò)第2排出口 79，排出到密閉容器I的內(nèi)部。此處，第I壓縮機(jī)構(gòu)3和第2壓縮機(jī)構(gòu)33并列連接，所以分別在第I壓縮機(jī)構(gòu)3和第2壓縮機(jī)構(gòu)33被壓縮后的制冷劑在密閉容器I的內(nèi)部匯流，通過(guò)排出路徑11引導(dǎo)至密閉容器I的外部。
[0098]此處，高容積模式時(shí)的吸入容積用第I壓縮機(jī)構(gòu)3的吸入容積V1、第2壓縮機(jī)構(gòu)的吸入容積V2表示時(shí)，成為Vl + V2。另一方面，上述的低容積模式下的吸入容積是VI。
[0099]下面，對(duì)制冷劑與油的分離進(jìn)行說(shuō)明。
[0100]一般來(lái)講，在具有密閉容器I的壓縮機(jī)100中，關(guān)于暫時(shí)排出到密閉容器I的內(nèi)部制冷劑后，通過(guò)排出路徑11被引導(dǎo)至密閉容器I的外部的高壓式的壓縮機(jī)，在密閉容器I內(nèi)具有用于壓縮機(jī)構(gòu)的各滑動(dòng)部的潤(rùn)滑和防止壓縮途中制冷劑的泄漏的儲(chǔ)油部。關(guān)于本實(shí)施方式中的制冷循環(huán)裝置中所使用的壓縮機(jī)100，為了壓縮機(jī)構(gòu)的各滑動(dòng)部的潤(rùn)滑和防止壓縮中途制冷劑的泄漏，也具有儲(chǔ)油部22。
[0101]導(dǎo)入到壓縮機(jī)構(gòu)部中的油的一部分在壓縮中途與制冷劑混合，制冷劑與油被一起排出到密閉容器I的內(nèi)部。被排出到密閉容器I的內(nèi)部的制冷劑與油的混合流體在電機(jī)2附近或密閉容器I的內(nèi)部向上部移動(dòng)時(shí)，比重比制冷劑大的油因離心力和重力從制冷劑中被分離，在密閉容器I的內(nèi)部返回儲(chǔ)油部22。關(guān)于根據(jù)以上的作用在密閉容器I內(nèi)能夠分離油與制冷劑的高壓式的壓縮機(jī)，能夠減少通過(guò)排出路徑11引導(dǎo)至密閉容器I的外部的油的量，所以不會(huì)使冷凝器300和蒸發(fā)器600的效率下降。其結(jié)果是，能夠提供一種能高效運(yùn)轉(zhuǎn)的制冷循環(huán)裝置。
[0102]根據(jù)本實(shí)施方式，不進(jìn)行制冷循環(huán)裝置的容量控制的全運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(壓縮機(jī)的高容積模式時(shí))和制冷循環(huán)裝置的負(fù)荷變小進(jìn)行容量控制時(shí)(壓縮機(jī)的低容積模式時(shí))的任一種運(yùn)轉(zhuǎn)模式下，全部的制冷劑被排出到密閉容器I的內(nèi)部后，通過(guò)排出路徑11引導(dǎo)至密閉容器I的外部。其結(jié)果是，在密閉容器I的內(nèi)部將制冷劑與油充分分離后，能夠?qū)⒅评鋭┫蛎荛]容器I外排出，所以不會(huì)降低冷凝器300和蒸發(fā)器600的效率。其結(jié)果是，能夠提供一種可高效地進(jìn)行容量可變的容量控制制冷循環(huán)裝置。而且，能夠減少向密閉容器I外帶出的油，所以能夠穩(wěn)定地確保儲(chǔ)油部22的油，防止壓縮機(jī)構(gòu)部的部件之間的卡住和異常磨損。
[0103]此外，在本實(shí)施方式中，第I壓縮機(jī)構(gòu)3配置于遠(yuǎn)離電機(jī)2的一側(cè)，第2壓縮機(jī)構(gòu)33配置于靠近電機(jī)2的一側(cè)。即，沿著軸4的軸向，依次排列電機(jī)2、第2壓縮機(jī)構(gòu)33和第I壓縮機(jī)構(gòu)3。通過(guò)采用該順序構(gòu)成，如圖1和圖2所示，能夠在上框架6構(gòu)成第3排出口80。
[0104]圖3表示在下框架一側(cè)構(gòu)建第3排出口時(shí)的壓縮機(jī)。如果在下框架7 —側(cè)構(gòu)建第3排出口 80，則為了避免因直接向儲(chǔ)油部22內(nèi)排出制冷劑而引起的制冷劑與油的混合，必須形成將制冷劑導(dǎo)向密閉容器I的上部的第3通路34b。因此，必須重新設(shè)置用于形成第3排出口 80的板81。其結(jié)果是，導(dǎo)致部件個(gè)數(shù)和加工工時(shí)的增加。
[0105]另外，在第I壓縮機(jī)構(gòu)3配置于靠近電機(jī)2的一側(cè)，第2壓縮機(jī)構(gòu)33配置于遠(yuǎn)離電機(jī)2的一側(cè)(未圖示)的情況下，內(nèi)部空間28形成于上框架6 —側(cè)，但是與上述例子同樣，為了構(gòu)成內(nèi)部空間28，必須重新設(shè)置板81。其結(jié)果是，導(dǎo)致部件個(gè)數(shù)和加工工時(shí)的增加。
[0106]在本實(shí)施方式中，第I壓縮機(jī)構(gòu)3配置于遠(yuǎn)離電機(jī)2的一側(cè)，第2壓縮機(jī)構(gòu)33配置于靠近電機(jī)2的一側(cè)。即，沿著軸4的軸向，依次排列電機(jī)2、第2壓縮機(jī)構(gòu)33和第I壓縮機(jī)構(gòu)3。通過(guò)以該順序構(gòu)成，能夠在上框架6構(gòu)建第3排出口 80。其結(jié)果是，不會(huì)導(dǎo)致部件個(gè)數(shù)和加工工時(shí)的增加，所以能夠提供一種成本更低、且能夠高效進(jìn)行容量可變的容量控制制冷循環(huán)裝置。
[0107]另外，在本實(shí)施方式中，在比儲(chǔ)油部22的液面更靠上部的位置構(gòu)建第2排出口 79和第3排出口 80。能夠避免因在儲(chǔ)油部22內(nèi)直接排出制冷劑而引起的制冷劑與油的混合。其結(jié)果是，能夠進(jìn)一步減少通過(guò)排出路徑11引導(dǎo)至密閉容器I的外部的油的量，所以不會(huì)進(jìn)一步降低冷凝器和蒸發(fā)器的效率。其結(jié)果是，能夠提供一種可更加高效地進(jìn)行容量可變的容量控制制冷循環(huán)裝置。
[0108]此外，第I葉片9和第2葉片59也可以與第I活塞8和第2活塞58形成一體。即，在第I活塞8和第I葉片9、第2活塞58和第2葉片59采用所謂的搖擺式活塞構(gòu)成的情況下，也可以采用將第I活塞8和第I葉片9、第2活塞58和第2葉片59連接的結(jié)構(gòu)。
[0109]此外，對(duì)于第I單向閥35a、第2單向閥35c、第3單向閥35b，由采用簧片部和閥擋(valve stop)部構(gòu)成的簧片閥構(gòu)成。作為其他方式的單向閥,是由閥體、引導(dǎo)件和彈簧構(gòu)成的自由閥(free valve)。自由閥與簧片閥相比具有能夠減小工作流體通過(guò)時(shí)的壓力損失的特征，但是存在在閥體關(guān)閉通路之前，閥體碰撞引導(dǎo)件而產(chǎn)生噪音的問(wèn)題。但是，對(duì)于阻止制冷劑從密閉容器I的內(nèi)部流向內(nèi)部空間28的第3單向閥35b，在高容積模式時(shí)，密閉容器I的內(nèi)部與內(nèi)部空間28的壓差和其脈動(dòng)小，所以也可以使用自由閥(未圖示)。
[0110]電機(jī)2由定子17和轉(zhuǎn)子18構(gòu)成。定子17固定于密閉容器I的內(nèi)周面。轉(zhuǎn)子18固定于軸4，且與軸4 一起旋轉(zhuǎn)。利用電機(jī)2，第I活塞8和第2活塞58在第I缸5和第2缸55 的內(nèi)部移動(dòng)。作為電機(jī) 2,可以使用 IPMSM (Interior Permanent Magnet SynchronousMotor,內(nèi)置式永磁同步電機(jī))和 SPMSM (Surface Permanent Magnet Synchronous Motor,表面式永磁同步電機(jī))等能夠改變轉(zhuǎn)速的電機(jī)。
[0111]控制部44控制逆變器42從而調(diào)節(jié)電機(jī)2的轉(zhuǎn)速、即壓縮機(jī)100的轉(zhuǎn)速。作為控制部44，能夠使用包括A/D轉(zhuǎn)換電路、輸入輸出電路、運(yùn)算電路、存儲(chǔ)裝置等的DSP (DigitalSignal Processor:數(shù)字信號(hào)處理器)。以下,對(duì)逆變器42與容量控制制冷循環(huán)裝置的高容積模式和低容積模式的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。
[0112]具體而言，設(shè)第I壓縮機(jī)構(gòu)3的吸入容積Vl為10cc，第2壓縮機(jī)構(gòu)33的吸入容積V2為8cc，在高容積模式時(shí)，壓縮機(jī)100的轉(zhuǎn)速為60Hz時(shí)，發(fā)揮制冷循環(huán)裝置的額定能力。
[0113]首先，以制冷循環(huán)裝置的能力為額定能力的70%的運(yùn)轉(zhuǎn)為例進(jìn)行說(shuō)明。根據(jù)本實(shí)施方式，在切換成低容積模式的情況下，壓縮機(jī)100的吸入容積變成10CC。其結(jié)果是，為了使制冷循環(huán)裝置的能力變?yōu)轭~定能力的70%，在低容積模式下，必須使壓縮機(jī)100的轉(zhuǎn)速變S(18cc/10ccX60Hz)X0.7 = 75.6Hz。另一方面，利用逆變器42，在任意的轉(zhuǎn)速下驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的情況下，在電機(jī)2的轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速60Hz的70% (= 42Hz)下運(yùn)轉(zhuǎn)，由此，能夠?qū)⒛芰ψ兂?0%。很多電機(jī)2都是以在額定轉(zhuǎn)速附近的轉(zhuǎn)速下發(fā)揮最高效率的方式設(shè)計(jì)的，但如果是以70%左右的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況，則能夠維持高的效率。其結(jié)果是，使用在任意轉(zhuǎn)速下驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的逆變器42的方式能夠高效地運(yùn)轉(zhuǎn)制冷循環(huán)裝置。
[0114]接著，以制冷循環(huán)裝置的能力為50%的運(yùn)轉(zhuǎn)為例進(jìn)行說(shuō)明。根據(jù)本實(shí)施方式，在切換成低容積模式的情況下，壓縮機(jī)100的吸入容積變成10CC。其結(jié)果是，為了將制冷循環(huán)裝置的能力變?yōu)?0%，在低容積模式下，必須使壓縮機(jī)100的轉(zhuǎn)速變?yōu)?18cc/10ccX60Hz) X0.5 = 54Hz。另一方面，利用逆變器42，在任意的轉(zhuǎn)速下驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的情況下，在電機(jī)2的轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速60Hz的50% (= 30Hz)下運(yùn)轉(zhuǎn)，由此，能夠?qū)⒛芰ψ兂?0%。很多電機(jī)2都是以在額定轉(zhuǎn)速附近的轉(zhuǎn)速下發(fā)揮最高效率的方式來(lái)設(shè)計(jì)的，但在以50%左右的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，效率大幅下降。其結(jié)果是，在低容積模式下運(yùn)轉(zhuǎn)的方式能夠高效地運(yùn)轉(zhuǎn)制冷循環(huán)裝置。
[0115]如以上那樣，關(guān)于在切換容量控制制冷循環(huán)裝置的高容積模式和低容積模式的情況、與以任意的轉(zhuǎn)速來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的逆變器42的關(guān)系，選擇能夠高效地運(yùn)轉(zhuǎn)制冷循環(huán)裝置的方式，由此能夠更加高效地運(yùn)轉(zhuǎn)制冷循環(huán)裝置。
[0116]此外，在本實(shí)施方式中，在進(jìn)行將制冷循環(huán)裝置的能力變成70%的運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，選擇了以任意的轉(zhuǎn)速來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的逆變器42，在進(jìn)行將制冷循環(huán)裝置的能力變?yōu)?0%的運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，選擇了容量控制制冷循環(huán)裝置的低容積模式，但是并不限于本實(shí)施方式，對(duì)于采用切換容量控制制冷循環(huán)裝置的高容積模式和低容積模式的情況、與以任意的轉(zhuǎn)速來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的逆變器42的任一種方式對(duì)冷循環(huán)裝置的能力進(jìn)行控制，選擇能夠高效地運(yùn)轉(zhuǎn)制冷循環(huán)裝置的方式。
[0117]另外，以制冷循環(huán)裝置的能力為10%的運(yùn)轉(zhuǎn)為例進(jìn)行說(shuō)明。在利用逆變器42以任意的轉(zhuǎn)速來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的情況下，在電機(jī)2的轉(zhuǎn)速是額定轉(zhuǎn)速60Hz的10% (= 6Hz)左右的轉(zhuǎn)速下來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)，則無(wú)法向壓縮機(jī)構(gòu)部的各部件的滑動(dòng)部供給足夠的油，發(fā)生卡住和異常磨損，所以壓縮機(jī)100變?yōu)镮OHz左右的運(yùn)轉(zhuǎn)和反復(fù)停止的斷續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，制冷循環(huán)裝置的效率明顯下降。但是，如果采用容量控制制冷循環(huán)裝置的低容積模式，則能夠?qū)嚎s機(jī)100的轉(zhuǎn)速控制在(18cc/10ccX60Hz) X0.1 = 10.8Hz,所以能夠以更小的能力確保高的可靠性,并能夠更加高效地運(yùn)轉(zhuǎn)制冷循環(huán)裝置。
[0118]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0119]本發(fā)明對(duì)于能夠在熱水器、熱水供暖裝置和空氣調(diào)節(jié)裝置等中利用的制冷循環(huán)裝置的壓縮機(jī)是有用的。本發(fā)明特別對(duì)于要求廣范圍中的能力的空氣調(diào)節(jié)裝置的壓縮機(jī)是有用的。
【權(quán)利要求】
1.一種制冷循環(huán)裝置，其特征在于，包括: 壓縮機(jī)、高壓氣體配管、冷凝器、高壓液體配管、減壓器、蒸發(fā)器和低壓氣體配管，其中 所述壓縮機(jī)在密閉容器內(nèi)收納儲(chǔ)油部、電動(dòng)機(jī)部和壓縮機(jī)構(gòu)部， 用軸連結(jié)所述電動(dòng)機(jī)和所述壓縮機(jī)構(gòu)部， 所述壓縮機(jī)構(gòu)部在中板的兩端面設(shè)置有第I缸和第2缸， 所述壓縮機(jī)構(gòu)部設(shè)置有以使所述軸旋轉(zhuǎn)自如的方式保持所述軸的第I框架和第2框架， 所述壓縮機(jī)構(gòu)部包括: 配置于所述第I框架與所述中板之間的第I壓縮機(jī)構(gòu)；和 配置于所述第2框架與所述中板之間的第2壓縮機(jī)構(gòu)， 所述第I壓縮機(jī)構(gòu)包括: 所述第I缸； 配置于所述第I缸內(nèi)部的第I活塞； 所述第I框架；和 所述中板， 在所述第I缸的內(nèi)周面與所述 第I活塞之間形成第I工作室， 所述第2壓縮機(jī)構(gòu)包括: 所述第2缸； 配置于所述第2缸內(nèi)部的第2活塞； 所述第2框架；和 所述中板， 在所述第2缸的內(nèi)周面與所述第2活塞之間形成第2工作室， 所述制冷循環(huán)裝置包括: 將工作流體引導(dǎo)至所述第I工作室的第I吸入路徑； 將工作流體引導(dǎo)至所述第2工作室的第2吸入路徑； 內(nèi)部空間，其設(shè)置于所述密閉容器內(nèi)，被劃分為所述密閉容器的內(nèi)部、所述第I工作室和所述第2工作室； 將所述內(nèi)部空間的工作流體引導(dǎo)至所述密閉容器外的連接路徑； 第I排出口，其設(shè)置于所述第I框架，使在所述第I工作室壓縮后的工作流體流出至所述密閉容器內(nèi)； 第I單向閥，其阻止通過(guò)所述第I排出口的工作流體從所述密閉容器內(nèi)向所述第I排出口返回； 第2排出口，其設(shè)置于所述第2框架，使在所述第2工作室壓縮后的工作流體流出至所述密閉容器內(nèi)； 第2單向閥，其阻止通過(guò)所述第2排出口的工作流體從所述密閉容器內(nèi)向所述第2排出口返回； 第3排出口，其使工作流體從所述內(nèi)部空間流出至所述密閉容器內(nèi)；和第3單向閥，其阻止通過(guò)所述第3排出口的工作流體從所述密閉容器內(nèi)向所述第3排出口返回，所述制冷循環(huán)裝置還包括控制元件，該控制元件將所述低壓氣體配管和所述第2吸入路徑連接，將所述第I吸入路徑有選擇地與所述連接路徑和所述低壓氣體配管中的任一者連接。
2.如權(quán)利要求1所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于: 所述第2工作室的容積大于所述第I工作室的容積。
3.如權(quán)利要求1或2所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于: 所述第3排出口設(shè)置于所述第I框架。
4.如權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于: 所述第2排出口和所述第3排出口構(gòu)成于比所述儲(chǔ)油部的液面更靠上部的位置。
5.如權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的制冷循環(huán)裝置，其特征在于，包括: 以任意的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)所述電`動(dòng)機(jī)部的逆變器和控制所述逆變器的控制部。
【文檔編號(hào)】F04C28/24GK103518066SQ201280022654
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月10日
【發(fā)明者】鶸田晃, 尾形雄司, 椎健太郎 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社