專利名稱：制冷劑壓縮機(jī)和采用該壓縮機(jī)的冷凍制冷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以二氟甲烷(ヅフルォ口メタン)為制冷劑的制冷劑壓縮機(jī)及采用該壓縮機(jī)的冷凍制冷裝置。
現(xiàn)有的冷凍制冷裝置中的制冷劑通常采用的是氯二氟甲烷(R22，沸點-40．8℃)。但是，R22對臭氧的破壞性大，當(dāng)放出到大氣中的R22到達(dá)地球上空的臭氧層時，可破壞該臭氧層，從而成為氟里昂(フ口ン)的限制對象。
該臭氧層的破壞，是制冷劑中的氯基(Cl)引起的。因此，用不含氯基的制冷劑、例如R407C(R32、R125、R134a)、R410A(R32、R125)、二氟甲烷(HFC-32、R32、沸點-52℃)等替代制冷劑。
但是，R407、R410A的地球溫暖化效果(GWP)高，而二氟甲烷的地球溫暖化效果(GWP)比較小且效率高(COP約提高10％)，所以R22認(rèn)為是較好的替代制冷劑。
但是，當(dāng)用二氟甲烷的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)壓縮時，因為壓縮后的二氟甲烷的溫度與已往的制冷劑(R22)相比為高溫，所以可使旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)中采用的潤滑油和二氟甲烷本身的化學(xué)穩(wěn)定性降低，從而導(dǎo)致冷凍制冷裝置本身的性能和可靠性降低的問題。
本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，其目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)和采用該旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的、具有制冷回路的冷凍制冷裝置。上述旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，即使采用二氟甲烷作為制冷劑，也不會破壞旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)內(nèi)的潤滑油和二氟甲烷的化學(xué)穩(wěn)定性，其具有高性能和高可靠性。
本發(fā)明的制冷劑壓縮機(jī)，包括把若干旋轉(zhuǎn)壓縮要素收容在單一的密閉容器內(nèi)，該旋轉(zhuǎn)壓縮要素分別具有在氣缸內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和通過與該轉(zhuǎn)子相接而在上述氣缸內(nèi)形成壓縮空間的葉片，構(gòu)成可將上述密閉容器外吸入的制冷劑依次被上述若干個壓縮素壓縮后，排出上述密閉容器外的制冷劑回路；上述制冷劑是采用二氟甲烷，并且，在連接于上述壓縮要素間的制冷劑回路中，具有用于冷卻上述制冷劑的中間冷卻器。采用二氟甲烷作為制冷劑，在旋轉(zhuǎn)壓縮要素間的制冷劑回路中設(shè)置中間冷卻器，該中間冷卻器用于冷卻經(jīng)過若干級壓縮后的二氟甲烷。
這樣，通過被吸入到后級的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)內(nèi)的二氟甲烷溫度的降低，最終，使被壓縮的二氟甲烷的溫度降低，從而不破壞潤滑油和二氟甲烷的化學(xué)穩(wěn)定性。
本發(fā)明的冷凍制冷裝置，用制冷劑配管把構(gòu)成該制冷劑回路的制冷劑壓縮機(jī)、冷凝器、膨張閥和冷卻器連接成環(huán)狀，采用二氟甲烷作為制冷劑，在冷凍制冷回路中設(shè)置了冷卻二氟甲烷的過冷卻器。
這樣，通過被吸入到旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)內(nèi)的二氟甲烷溫度的降低，使壓縮后的二氟甲烷的溫度降低，從而不破壞潤滑油和二氟甲烷的化學(xué)穩(wěn)定性。
本發(fā)明的冷凍制冷裝置，在連接于上述旋轉(zhuǎn)要素之間的制冷劑回路中，設(shè)有具有冷卻上述制冷劑的中間冷卻器的冷卻壓縮機(jī)、冷凝器、膨張閥和冷卻器，用制冷劑配管把該壓縮機(jī)、冷凝器、膨張閥和冷卻器連接成環(huán)狀，采用二氟甲烷作為制冷劑，在旋轉(zhuǎn)壓縮要素間的制冷劑回路中設(shè)置中間冷卻器，該中間冷卻器可冷卻經(jīng)過若干級壓縮后的二氟甲烷，并且，在冷凍制冷流路中，設(shè)置冷卻二氟甲烷的過冷卻器。
這樣，通過被吸入到旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)內(nèi)的二氟甲烷溫度的更加降低，使壓縮后的二氟甲烷的溫度也更加降低，從而不破壞潤滑油和二氟甲烷的化學(xué)穩(wěn)定性。
下面，參照


本發(fā)明一實施例。
圖1是在本發(fā)明一實施例冷凍制冷裝置內(nèi)的兩個氣缸式旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的縱斷面圖。
圖2是在本發(fā)明一實施例冷凍制冷裝置中的冷凍制冷回路圖。
圖3是在本發(fā)明一實施例冷凍制冷裝置內(nèi)的冷凍制冷回路中的莫里爾熱力學(xué)計算圖。
圖1是本發(fā)明冷凍制冷裝置中的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的縱斷面圖。
圖中，1是旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，具有構(gòu)成旋轉(zhuǎn)壓縮要素的兩個氣缸。該壓縮機(jī)1具有電動要素(電動機(jī))3和旋轉(zhuǎn)壓縮要素5。電動要素3位于密閉容器2內(nèi)的上部，該密閉容器2是將鐵板深沖加工成金屬筒，并將該金屬筒的開口堵塞而構(gòu)成的。旋轉(zhuǎn)壓縮要素5設(shè)在該電動要素3的下方，且被電動要素3的旋轉(zhuǎn)軸4驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
上述密閉容器2的下部作為潤滑油存儲槽，密閉容器2由容器體(金屬筒)2A和密閉該容器體2A開口的密閉蓋2B構(gòu)成。容器體2A可收容上述電動要素3和旋轉(zhuǎn)壓縮要素5。在密閉蓋2B上，安裝著向電動要素3供給電力用的密封終端端子(配線未表示)6。
電動要素3由轉(zhuǎn)子7和定子8構(gòu)成。轉(zhuǎn)子7是在由若干片電磁鋼板疊置成的疊層體10的內(nèi)部，收容圖未表示的永久磁鐵而構(gòu)成的。定子8為環(huán)狀，是將定子繞組11插入由若干片電磁鋼板疊置成的疊層體12的槽內(nèi)面構(gòu)成的，并配置在轉(zhuǎn)子7的周圍。9是平衡配重。
該構(gòu)造稱為直流馬達(dá)，但也可以采用具有筐型轉(zhuǎn)子的、稱為感應(yīng)電動機(jī)的馬達(dá)。
用于汽車等的空調(diào)，也可以構(gòu)成為以汽車發(fā)動機(jī)等作為驅(qū)動源的開放型旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。
旋轉(zhuǎn)壓要素5，由板(中間分隔板)13；安裝在該板13上下的上下氣缸14、15；借助旋轉(zhuǎn)軸4的上下偏心部16、17的旋轉(zhuǎn)將該上下氣缸14、15內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的上下轉(zhuǎn)子18、19；與該上下轉(zhuǎn)子18、19相接并將上下氣缸14、15內(nèi)分為高壓室和低壓室的上下葉片20、21；閉塞上下氣缸14、15的上下開口且容許上述旋轉(zhuǎn)軸4旋轉(zhuǎn)的主框22、軸承板23構(gòu)成。
上述部件是按照主框22、上氣缸14、板13、下氣缸15、軸承板23順序配置，并由螺栓24連接。
在上述旋轉(zhuǎn)軸4上，設(shè)有向上述旋轉(zhuǎn)壓縮要素5的各滑動部供給潤滑油的給油孔25。在旋轉(zhuǎn)軸4的外周面上，形成與該給油孔25連通的、將潤滑油導(dǎo)向上下轉(zhuǎn)子18、19內(nèi)側(cè)的給油溝槽26。在上述上下葉片20、21上，設(shè)有經(jīng)常推壓上述上下轉(zhuǎn)子18、19的彈簧27。
潤滑油可采用礦物油、烷基苯油、醚油、酯油等現(xiàn)有的潤滑油。
在上下氣缸14、15上設(shè)有導(dǎo)入制冷劑用的上下導(dǎo)入管(圖未表示)，還分別設(shè)有排出制冷劑用的上下出口管30、31。而且在這些上下導(dǎo)入管和上下出口管30、31上，分別連接著制冷劑配管32、33、34。
50是支承密閉容器2用的臺座，36是消音器。
該構(gòu)造的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)1，通過電動要素3通電后的旋轉(zhuǎn)，使壓縮要素5的上轉(zhuǎn)子18、下轉(zhuǎn)子19旋轉(zhuǎn)。借助上轉(zhuǎn)子18的旋轉(zhuǎn)，制冷劑通過吸入側(cè)制冷劑配管33、上導(dǎo)入管最終被吸入到上氣缸14內(nèi)，該制冷劑被壓縮后，壓縮制冷劑從上出口管30排到制冷劑配管34。
該制冷劑配管34通過中間冷卻器34與消音器36相連，被上氣缸14壓縮后的制冷劑，在消音器36內(nèi)與后述冷卻后的制冷劑混合后，借助下轉(zhuǎn)子19的旋轉(zhuǎn)，使通過下導(dǎo)入管的制冷劑被吸入到下氣缸15，該制冷劑被壓縮后，壓縮制冷劑從下出口管31排到制冷劑配管32。
中間冷卻器34是使制冷劑與空氣進(jìn)行熱交換的熱交換器，只要是能使制冷劑溫度下降的構(gòu)造即可。
下面，參照圖2、以及圖3所示的莫里爾熱力學(xué)計算圖，對采用上述構(gòu)造旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)1的制冷劑回路進(jìn)行說明。
設(shè)在旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)1的下氣缸15上的下出口管31和冷凝器37，通過排出側(cè)制冷劑配管32連接，該冷凝器37和冷卻器38，通過膨張閥39由制冷劑配管40連接。該冷卻器38和旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)1的上氣缸14的上導(dǎo)入管，由吸入側(cè)制冷劑配管33連接。
在連接上述冷凝器37和膨張閥39的制冷劑配管40上，設(shè)有通過旁通膨張閥41與過冷卻器42連接的旁通管43。
來自過冷卻器42的過冷卻器制冷劑配管44，和從旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)1的上氣缸14的上出口管30，通過中間冷卻器35得到的連接制冷劑配管34，在消音器36內(nèi)結(jié)合后，與下氣缸15的圖未表示的下導(dǎo)入管29連接。
過冷卻器42由雙重管構(gòu)成，來自旁通管43的制冷劑在內(nèi)側(cè)流動，制冷劑配管40的制冷劑在外側(cè)流動。也可以相反地，使制冷劑配管40的制冷劑在內(nèi)側(cè)流動，使旁通管43的制冷劑在外側(cè)流動。
只要是能使旁通管43的制冷劑與制冷劑配管40的制冷劑進(jìn)行熱傳導(dǎo)式接觸的構(gòu)造即可。
上述旁通管43分支后的制冷劑配管40，可與過冷卻器42連接，在過冷卻器42，經(jīng)過了制冷劑配管40的制冷劑和被旁通膨張閥41減壓并由該過冷卻器42蒸發(fā)后的制冷劑，可熱傳導(dǎo)式地接觸，經(jīng)過了制冷劑配管40的制冷劑被冷卻后，成為了過冷卻狀態(tài)。然后，該被冷卻了的制冷劑被供給上述的膨張閥39。
因此，被兩個氣缸的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)1壓縮后成為高溫高壓的二氟甲烷氣體制冷劑，被冷凝器37冷卻，再被過冷卻器42冷卻到過冷狀態(tài)后，被膨張閥39減壓。然后，流入冷卻器38并蒸發(fā)散熱的二甲烷氣體制冷劑，再從吸入側(cè)制冷劑配管33返回旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)1。
被冷凝器37冷凝后的制冷劑的一部分，分流到旁通管43，被旁通膨張閥41減壓后，被過冷卻器42蒸發(fā)，從制冷劑配管40內(nèi)的制冷劑中吸熱。在過冷卻器42吸熱而生成的氣體狀制冷劑，與被上氣缸14壓縮成為高溫高壓的氣體狀制冷劑混合，且降低高溫高壓氣體制冷劑的溫度后，被下氣缸15吸入。由過冷卻器42吸熱后的制冷劑，比上氣缸14排出的高溫高壓制冷劑溫度低。
圖3是本發(fā)明冷凍制冷裝置的冷凍制冷回路中的莫里爾熱力學(xué)計算圖。
圖3中的A點表示被下氣缸15吸入的制冷劑的狀態(tài)(由過冷卻器42蒸發(fā)的制冷劑和從壓縮機(jī)1的上氣缸14排出的制冷劑二者合流的制冷劑)，B點表示從下氣缸15排出的制冷劑的狀態(tài)。
B點是，在同壓下，比沒有中間冷卻器35、并且沒有過冷卻器的制冷劑狀態(tài)的(用B′所示的制冷劑狀態(tài))低溫情況。
C點表示被冷凝器37冷凝(液化)后、到達(dá)旁通膨張閥41入口的制冷劑的狀態(tài)。D表示被該旁通膨張閥41減壓后的制冷劑的狀態(tài)。該D所示的制冷劑，是通過過冷卻器42蒸發(fā)而氣化，從而形成A所示狀態(tài)的制冷劑。經(jīng)過了制冷劑配管40的制冷劑，借助由旁通膨張閥41減壓的制冷劑的蒸發(fā)，被冷卻到E所示狀態(tài)。
被過冷卻后成為E所示狀態(tài)的制冷劑，被膨張閥39減壓，形成F所示狀態(tài)的制冷劑。然后，由冷卻器38蒸發(fā)，形成如G點所示那樣吸熱而且高溫的制冷劑。
H表示被上氣缸14壓縮后生成的高溫高壓的制冷劑狀態(tài)，該制冷劑與通過上述過冷卻器42的蒸發(fā)而使壓力降低，溫度上升的制冷劑(但如前所述，比上氣缸14排出后的高溫高壓制冷劑溫度低)混合，從而形成如A所示狀態(tài)那樣，溫度降低了的制冷劑并被下氣缸15吸入。
如上所述，即使經(jīng)過若干級壓縮，也可降低旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)1的排出氣體溫度。因此，在旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)1上不需要設(shè)置特別的機(jī)構(gòu)，來壓縮二氟甲烷，并且也不會破壞二氟甲烷制冷劑本身和潤滑油的化學(xué)穩(wěn)定性。
上述的冷凍制冷裝置，在不變更其主要部分的前提下可作各種變形，可以是家庭用空調(diào)、工作用空調(diào)(小型空調(diào))、汽車用空調(diào)、家庭用電冰箱、工作用電冰箱、工作用冰柜、工作用冷凍冷藏柜、櫥窗、自動售貨機(jī)等其它實施形態(tài)。
本發(fā)明不限定于上述實施例，在權(quán)利要求的范圍內(nèi)，在不偏離主旨的前提下，可作各種變形。
本發(fā)明的制冷劑壓縮機(jī)由于具有中間冷卻器，使從旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)排出的制冷劑即二氟甲烷的溫度降低，且不會破壞潤滑油和二氟甲烷的化學(xué)穩(wěn)定性，所以可提高冷凍制冷裝置的性能和可靠性。
本發(fā)明的冷凍制冷裝置由于具有過冷卻器，使從旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)排出的制冷劑即二氟甲烷的溫度降低，且不會破壞潤滑油和二氟甲烷的化學(xué)穩(wěn)定性，所以可提高制冷裝置的性能和可靠性。
本發(fā)明的冷凍制冷裝置由于具有中間冷卻器和過冷卻器，可使從旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)排出的制冷劑即二氟甲烷的溫度更加降低，且不會破壞潤滑油和二氟甲烷的化學(xué)穩(wěn)定性，所以可更加提高冷凍制冷裝置的性能和可靠性。
權(quán)利要求
1．制冷劑壓縮機(jī)，其特征在于，把若干旋轉(zhuǎn)壓縮要素收容在單一的密閉容器內(nèi)，該旋轉(zhuǎn)壓縮要素分別具有在氣缸內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和通過與該轉(zhuǎn)子相接而在上述氣缸內(nèi)形成壓縮空間的葉片，構(gòu)成可將上述密閉容器外吸入的制冷劑依次被上述若干個壓縮素壓縮后，排出上述密閉容器外的制冷劑回路；上述制冷劑是采用二氟甲烷，并且，在連接于上述壓縮要素間的制冷劑回路中，具有用于冷卻上述制冷劑的中間冷卻器。
2．冷凍制冷裝置，其特征在于，把若干旋轉(zhuǎn)壓縮要素收容在單一密閉容器內(nèi)，該若干旋轉(zhuǎn)要素分別具有在氣缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和與通過該轉(zhuǎn)子相接而在上述氣缸內(nèi)部形成壓縮空間的葉片，以及構(gòu)成可將上述密閉容器外吸入的制冷劑依次被上述若干個壓縮素壓縮后，排出密閉容器外的制冷劑回路；而且用制冷劑配管把構(gòu)成該制冷劑回路的制冷劑壓縮機(jī)、冷凝器、膨張閥和冷卻器連接成環(huán)狀；上述制冷劑是采用二氟甲烷，且該制冷卻壓縮機(jī)在上述冷凍制冷回路中，具有過冷卻器，該過冷卻器可將被上述制冷劑壓縮機(jī)壓縮后所排出的制冷劑溫度降低。
3．冷凍制冷裝置，其特征在于，把若干旋轉(zhuǎn)壓縮要素收容在單一的密閉容器內(nèi)，該旋轉(zhuǎn)壓縮要素分別具有在氣缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和通過與該轉(zhuǎn)子相接而在氣缸內(nèi)部形成壓縮空間的葉片，以及構(gòu)成可將上述密閉容器外吸入的制冷劑依次被上述若干壓縮要素壓縮后，排到密閉容器外的制冷劑回路；而且在連接于上述旋轉(zhuǎn)要素之間的制冷劑回路中，設(shè)有具有冷卻上述制冷劑的中間冷卻器的冷卻壓縮機(jī)、冷凝器、膨張閥和冷卻器，用制冷劑配管把該壓縮機(jī)、冷凝器、膨張閥和冷卻器連接成環(huán)狀；上述制冷劑是采用二氟甲烷，并且，該制冷劑壓縮機(jī)在冷凍制冷回路中具有過冷卻器，該過冷卻器可將被上述制冷劑壓縮機(jī)壓縮后所排出的制冷劑的溫度降低。
全文摘要
本發(fā)明提供即使采用二氟甲烷作為制冷劑,也不破壞潤滑油和二氟甲烷的化學(xué)穩(wěn)定性、可提高性能和可靠性的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)及冷凍制冷裝置。若干個旋轉(zhuǎn)壓縮要素收容在單一的密閉容器2內(nèi),從密閉容器2外吸入的制冷劑依次經(jīng)過若干壓縮要素壓縮后,排出密閉容器2外,從而構(gòu)成制冷劑回路,采用二氟甲烷作為制冷劑,在連接于旋轉(zhuǎn)壓縮要素間的制冷劑回路中,設(shè)置用于冷卻制冷劑的中間冷卻器35。
文檔編號F25B31/02GK1279386SQ0010923
公開日2001年1月10日 申請日期2000年6月19日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月6日
發(fā)明者小松原健夫, 江原俊行 申請人:三洋電機(jī)株式會社