[发明专利]制冷剂压缩机以及热泵装置

说明书

技术领域

本发明涉及例如制冷剂压缩机以及使用制冷剂压缩机的热泵装置。

背景技术

在冷冻冰箱、空调机及热泵式供热水机等的冷冻空调装置中，使用的是采用了旋转式压缩机的蒸气压缩式冷冻循环。

从防止地球变暖的观点等出发，蒸气压缩式冷冻循环必须节能并提高效率。作为实现节能并提高效率的蒸气压缩式冷冻循环，有使用二级压缩机的喷射循环。为了进一步普及使用二级压缩机的喷射循环，必须降低成本以及进一步提高效率。

另外，也加强抑制制冷剂的GWP(地球变暖系数)的限制，正研究使用HC(异丁烷、丙烷)等的自然制冷剂或HFO1234fy等低GWP制冷剂等。

但是，这些制冷剂与现有技术的氟利昂制冷剂相比以低密度动作，所以在压缩机产生的压力损失大。为此，在使用这些制冷剂的情况下，压缩机效率低或压缩机容积增大就成为了课题。

在现有技术的制冷剂压缩机中，由压缩部压缩的制冷剂在控制排出口开闭的排出阀打开时，从压缩部的汽缸室通过排出口排向排出消声器空间。排向排出消声器空间的制冷剂在排出消声器空间降低压力脉动之后，从连通口通过连通流路流入密闭壳体的内部空间。

在此，由于在从汽缸室排出到流入密闭壳体内部空间的期间产生的压力损失以及由汽缸室的容积变化和阀开闭的相位偏移造成的压力脉动成为原因，在汽缸室产生过压缩(过冲)损失。

进而，在二级压缩机中，由低级压缩部压缩的制冷剂排向低级排出消声器空间，排向低级排出消声器空间的制冷剂在低级排出消声器空间降低压力脉动，然后，通过中间连结流路流入高级压缩部。即，在二级压缩机中，一般的是通过低级排出消声器空间或中间连结流路等的中间连结部，串联连结低级压缩部和高级压缩部。

此时，在现有技术的二级压缩机中，除具有以下(1)(2)(3)这样特有的损失原因以外，还产生大的中间压力脉动损失。所说的中间压力脉动损失，相当于在低级压缩部的汽缸室产生的过压缩(过冲)损失和在高级压缩部的汽缸吸入部产生的不足膨胀(下冲)损失的总和。

(1)由于低级压缩部排出制冷剂的时刻与高级压缩部吸入制冷剂的时刻的错位，在中间连结部产生压力脉动，由该影响造成在汽缸压缩室的压力脉动形成的损失增加。

(2)由于低级压缩部排出制冷剂的时刻与高级压缩部吸入制冷剂的时刻的错位，从由低级压缩部向低级排出消声器空间排出制冷剂的排出口、朝制冷剂流出到在高级压缩部引导制冷剂的中间连结流路的连通口的制冷剂的流动容易产生紊流，压力损失增加。

(3)另外，因为中间连结流路细长，或因为中间连结流路宽的空间与出入口产生缩小扩大流动，或因为通过中间连结流路时流动方向三维变化，所以压力损失增加。

在专利文献1中，叙述了设定成使中间连结部的容积比高级压缩部的压缩室的排出容积大的二级压缩机。在该二级压缩机中，由容积大的中间连结部的缓冲作用，使压力脉动降低。

在专利文献2中，叙述了设置把内部空间用分隔部件隔成两个空间的中间容器的二级压缩机。

在两个空间之中，一个空间是从低级压缩部的制冷剂排出口向高级压缩部的制冷剂吸入口连通的主流侧空间。另一个空间是低级压缩部的制冷剂排出口及高级压缩部的制冷剂吸入口不直接连接的逆主流侧空间。在隔开主流空间与逆主流空间的分隔部件上设置制冷剂流路，借助于制冷剂流路使制冷剂在主流侧空间与逆主流侧空间出入。

在该二级压缩机中，逆主流侧空间起到缓冲容器的作用，降低中间容器的压力脉动。

在专利文献3中，叙述了由在轴方向贯通下部轴受部件、构成低级压缩部的汽缸以及隔开低级压缩部和高级压缩部的中板的流路构成中间连结流路的二级压缩机。在该二级压缩机中，通过把中间连结流路配置于密闭壳体内，从而实现小型化。

在专利文献4中，叙述了在上下设置并联连接的两个压缩部的双轮盘压缩机。在该双轮盘压缩机中，在下侧消声器空间内设置障壁部，由障壁部形成与其它部分分隔开的滞止空间。另外，在该双轮盘压缩机中，在下侧消声器空间内形成朝向作为从排出口附近到上侧密闭容器内的制冷剂气体出口的连通口的制冷剂通路。