旋轉式壓縮機以及使用該旋轉式壓縮機的空調機的制作方法
【專利摘要】旋轉式壓縮機以及使用該旋轉式壓縮機的空調機。本實用新型使得旋轉式壓縮機和空調機小型化或成本降低。旋轉式壓縮機(30)具有密閉容器(310)、馬達(320)、流體壓縮機構(340)和曲軸(330)。流體壓縮機構(340)具有缸體容積C[ml]的單一的缸體(341)和單一的活塞(342)。曲軸(330)被設置為能夠旋轉，將馬達(320)的動力傳遞給活塞(342)。旋轉式壓縮機(30)搭載于額定能力P[kW]的空調機上以壓縮R32制冷劑。缸體容積C[ml]與額定能力P[kW]的比率R[ml/kW]滿足1.40≤R≤2.40的條件。
【專利說明】
旋轉式壓縮機以及使用該旋轉式壓縮機的空調機
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及旋轉式壓縮機以及使用該旋轉式壓縮機的空調機。
【背景技術】
[0002]空調機的制冷劑回路通常搭載有壓縮機、減壓裝置、室內熱交換器、室外熱交換器、四路切換閥、貯存器等。專利文獻1(日本特開2014-129761號公報)公開了搭載于空調機上的旋轉式壓縮機的一例。
[0003]在日本使用的空調機大多具有制冷功能和制熱功能這兩方。通常，空調機在進行制熱運轉時比進行制冷運轉時在制冷劑的壓縮中需要更高的能力。
[0004]在溫暖的國度內，有些情況下空調機的制熱功能僅需要用于一年內的有限時期。這種情況下所需要的制熱能力也大多低于在日本所要求的水準。
[0005]或者，在更為溫暖的國度，還可能不需要制熱功能。
[0006]現有技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2014-129761號公報
[0009]因此，在將用于面向日本國內的空調機而制造的壓縮機搭載于面向上述國度的空調機上的情況下，大多會具備所需程度以上的過高的壓縮性能。用于實現高壓縮性能的過大的缸體容積會招致機器大型化和成本上升。
【實用新型內容】
[0010]本實用新型的課題在于，在除了具備制冷功能之外還具備低能力水準的制熱功能的空調機中，通過使壓縮機的性能最佳化來減小缸體容積，實現機器的成本降低。
[0011]本實用新型第I方面的旋轉式壓縮機具有密閉容器、馬達、流體壓縮機構和曲軸。馬達設置于密閉容器中。流體壓縮機構設置于密閉容器中。流體壓縮機構具有缸體容積C[ml]的單一的缸體和單一的活塞。曲軸以能夠旋轉的方式設置于密閉容器中。曲軸將馬達的動力傳遞給活塞。旋轉式壓縮機搭載于額定能力P[kW]的空調機上以壓縮R32制冷劑。缸體容積以1111]與額定能力？[1^]的比率1?[1111/1^]被定義為1?=(:/?。此時，滿足1.40<1^2.40的條件。
[0012]根據這種結構，可提供一種比率R= C/P(C:缸體容積，P:空調機的額定能力)在2.40以下的旋轉式壓縮機。由于缸體容積小，因此能夠實現旋轉式壓縮機的小型化或成本降低。
[0013]本實用新型第2方面的空調機具有使R32制冷劑循環的制冷劑回路。在制冷劑回路中設有第I方面的旋轉式壓縮機、室外熱交換器、減壓裝置、室內熱交換器和四路切換閥。在制冷運轉時，使室外熱交換器作為冷凝器發揮功能，使室內熱交換器作為蒸發器發揮功能。在制熱運轉時，使室外熱交換器作為蒸發器發揮功能，使室內熱交換器作為冷凝器發揮功能。在制冷運轉的能力化[1^]與制熱運轉的能力?11[1^]之間，(？。\0.5)<?1^?。的關系成立。
[0014]根據這種結構，在除了具備制冷功能之外還具備低能力水準的制熱功能的空調機中，能夠實現小型化或成本降低。
[0015]本實用新型第3方面的空調機基于第2方面的空調機，(PCX0.5) (PCX0.7)的關系成立。
[0016]根據這種結構，能夠實現空調機的進一步小型化或成本降低。
[0017]本實用新型第4方面的空調機具有使R32制冷劑循環的制冷劑回路。在制冷劑回路中設有第I方面的旋轉式壓縮機、室外熱交換器、減壓裝置和室內熱交換器。空調機具備制冷功能但不具備制熱功能。
[0018]根據這種結構，在具備制冷功能但不具備制熱功能的空調機中，能夠實現小型化或成本降低。
[0019]本實用新型第5方面的旋轉式壓縮機基于第I方面的旋轉式壓縮機，比率R滿足1.40仝R仝2.30的條件。
[0020]根據這種結構，可提供一種比率R在2.30以下的旋轉式壓縮機。由于缸體容積進一步減小，因此能夠實現旋轉式壓縮機的進一步小型化或成本降低。
[0021]本實用新型第6方面的空調機具有使R32制冷劑循環的制冷劑回路。在制冷劑回路中設有第5方面的旋轉式壓縮機、室外熱交換器、減壓裝置、室內熱交換器和四路切換閥。在制冷運轉時，使室外熱交換器作為冷凝器發揮功能，使室內熱交換器作為蒸發器發揮功能。在制熱運轉時，使室外熱交換器作為蒸發器發揮功能，使室內熱交換器作為冷凝器發揮功能。在制冷運轉的能力Pc[kW]與制熱運轉的能力PH[kW]之間，(PC X0.5) SPhSPc的關系成立。
[0022]根據這種結構，在除了具備制冷功能之外還具備低能力水準的制熱功能的空調機中，能夠實現小型化或成本降低。
[0023]本實用新型第7方面的空調機基于第6方面的空調機，(PCX0.5) (PCX0.7)的關系成立。
[0024]根據這種結構，能夠實現空調機的進一步小型化或成本降低。
[0025]本實用新型第8方面的空調機具有使R32制冷劑循環的制冷劑回路。在制冷劑回路中設有第5方面的旋轉式壓縮機、室外熱交換器、減壓裝置和室內熱交換器。空調機具備制冷功能但不具備制熱功能。
[0026]根據這種結構，在具備制冷功能但不具備制熱功能的空調機中，能夠實現小型化或成本降低。
[0027]實用新型的效果
[0028]本實用新型第I方面和第5方面的旋轉式壓縮機可形成小型或低價的結構。
[0029]本實用新型第2方面、第3方面、第6方面和第7方面的空調機可形成具備制冷功能和制熱功能，且小型或低價的結構。
[0030]本實用新型第4方面和第8方面的空調機可形成具備制冷功能，且小型或低價的結構。
【附圖說明】
[0031]圖1是表示本實用新型第I實施方式的旋轉式壓縮機的剖視圖。
[0032]圖2是表示本實用新型第2實施方式的空調機的結構的框圖。
[0033]圖3是表示本實用新型第3實施方式的空調機的結構的框圖。
[0034]標號說明
[0035]IA:空調機，IB:空調機，2:室外機，3:室內機，4:制冷劑聯絡配管，1A:制冷劑回路，1B:制冷劑回路，20:貯存器，30:壓縮機，40:室外熱交換器，50:減壓裝置，60:室內熱交換器，70:四路切換閥,310:密閉容器，320:馬達，330:曲軸，340:流體壓縮機構,341:缸體，
342:活塞。
【具體實施方式】
[0036]<第1實施方式>
[0037](I)整體結構
[0038]圖1表示本實用新型第I實施方式的旋轉式壓縮機30。旋轉式壓縮機30構成供R32制冷劑循環的制冷劑回路的一部分。旋轉式壓縮機30用于壓縮低壓的R32氣體制冷劑，并排出高壓的R32氣體制冷劑。圖中的箭頭表示制冷劑的流動。
[0039]旋轉式壓縮機30搭載于額定能力P[kW]的空調機上。
[0040]旋轉式壓縮機30具有密閉容器310、馬達320、曲軸330、流體壓縮機構340、潤滑油貯存部350、第I軸承部件361、第2軸承部件362、吸入管370和排出管380。
[0041 ] (2)詳細結構
[0042](2-1)密閉容器 310
[0043]密閉容器310收納各種部件。
[0044](2-2)馬達 320
[0045]馬達320具有定子321和轉子322。定子321固定于密閉容器310。轉子322通過與定子321相互產生磁力作用而旋轉。
[0046](2-3)曲軸330、第I軸承部件361、第2軸承部件362
[0047]曲軸330固定于轉子322。進而，曲軸330被第I軸承部件361和第2軸承部件362支承為能夠以旋轉軸心RA為中心旋轉。
[0048]曲軸330具有偏心部331。
[0049](2-4)流體壓縮機構340
[0050]流體壓縮機構340具有單一的缸體341和設置于該缸體341中的單一的活塞342。缸體341具有缸體容積C[ml]，并且固定于密閉容器310。活塞342設置于曲軸330的偏心部331。缸體341和活塞342規定壓縮室343。轉子322的旋轉通過偏心部331而使活塞342公轉。伴隨該公轉，壓縮室343的容積發生變動，從而氣體制冷劑被壓縮。
[0051]這里，“缸體容積”指的是所謂的理論容積，S卩，相當于在活塞342旋轉I圈期間從吸入管370被吸入到缸體341內的氣體制冷劑的體積。
[0052](2-5)潤滑油貯存部350
[0053]在密閉容器310的下部設有潤滑油貯存部350。潤滑油貯存部350貯存著用于潤滑流體壓縮機構340的潤滑油。
[0054](2-6)吸入管370、排出管380
[0055]氣體制冷劑從吸入管370進入到密閉容器310中。此后，氣體制冷劑在壓縮室343內被壓縮。被壓縮后的氣體制冷劑在定子321與轉子322之間的間隙和其他部位中通過，并從設置于密閉容器310的上方的排出管380被排出。
[0056](3)特征
[0057]在本實施方式的旋轉式壓縮機30中，缸體容積C[ml]與額定能力P[kW]的比率R[1111/1^]被定義為1? = (:/?，該比率1?的范圍構成為1.40<1^2.40。
[0058]根據這種結構，旋轉式壓縮機30的缸體容積小。因此，能夠實現旋轉式壓縮機30的小型化和成本降低。
[0059]這種結構對于具備制冷功能但不具備制熱功能的空調機的小型化或成本降低而言是有用的。此外，這種結構對于除了具備制冷功能之外還具備低能力水準的制熱功能的空調機的小型化或成本降低而言也是有用的。
[0060](4)變形例
[0061 ]上述第I實施方式的旋轉式壓縮機30的比率R的范圍為1.40 2.40。取而代之，第I實施方式的變形例的旋轉式壓縮機30采用更小的比率R的范圍、8卩1.40 < R < 2.30。
[0062]根據這種結構，能夠實現旋轉式壓縮機的進一步小型化或成本降低。
[0063]這種結構例如對于實現額定能力小的空調機的小型化或成本降低而言是有用的。
[0064]<第2實施方式>
[0065](I)整體結構
[0066]圖2表示本實用新型第2實施方式的空調機1A。空調機IA是制冷專用的機種，其具有使R32制冷劑進行循環的制冷劑回路1A。制冷劑回路1A遍及室外機2、室內機3和將它們連結的制冷劑聯絡配管4構成。本實施方式的空調機IA具備額定能力P[kW]的能力。
[0067](2)詳細結構
[0068](2-1)室外機 2
[0069]室外機2具有貯存器20、旋轉式壓縮機30、室外熱交換器40、室外風扇41和減壓裝置50。
[0070](2-1-1)貯存器 20
[0071]貯存器20具有制冷劑入口 210和制冷劑出口 220。從制冷劑入口 210被導入的處于氣液2相狀態的制冷劑被分離為液體制冷劑和氣體制冷劑。從液體制冷劑中分離出的氣體制冷劑從制冷劑出口 220被排出。
[0072]另外，并非必須設置貯存器20。
[0073](2-1-2)旋轉式壓縮機30
[0074]旋轉式壓縮機30涉及上述第I實施方式或其變形例。
[0075](2-1-3)室外熱交換器40
[0076]室外熱交換器40進行制冷劑與外部氣體的熱交換。具體而言，室外熱交換器40作為使由旋轉式壓縮機30排出的被壓縮后的氣體制冷劑冷凝的冷凝器而發揮功能，將制冷劑的熱放出到外部氣體中。
[0077](2-1-4)室外風扇 41
[0078]室外風扇41促進室外熱交換器40的熱交換。
[0079](2_1_5)減壓裝置 5O
[0080]減壓裝置50用于對由室外熱交換器40排出的冷凝后的制冷劑進行減壓，例如由膨脹閥構成。
[0081](2-2)室內機3
[0082]室內機3具有室內熱交換器60和室內風扇61。
[0083](2-2-1)室內熱交換器60
[0084]室內熱交換器60進行制冷劑與室內空氣的熱交換。具體而言，室內熱交換器60作為使由減壓裝置50排出的制冷劑蒸發的蒸發器而發揮功能，其使室內空氣的熱被制冷劑吸收。
[0085]由室內熱交換器60排出的制冷劑被輸送給貯存器20。
[0086](2_2-2)室內風扇 6I
[0087]室內風扇61促進室內熱交換器60的熱交換。
[0088](2-3)制冷劑聯絡配管4
[0089]制冷劑聯絡配管4具有氣體制冷劑聯絡配管81和液體制冷劑聯絡配管82。
[0090](3)特征
[0091]通過使用旋轉式壓縮機30，從而制冷專用的空調機IA易于實現小型化或成本降低。
[0092]<第3實施方式〉
[0093](I)整體結構
[0094]圖3表示本實用新型第3實施方式的空調機1B。空調機IB是具備制冷功能和低能力水準的制熱功能的機種，其具有使R32制冷劑循環的制冷劑回路10B。制冷劑回路1B遍及室外機2、室內機3和將它們連結的制冷劑聯絡配管4構成。
[0095]制冷劑回路1B與本實用新型第2實施方式的制冷劑回路1A的不同之處在于，除了具有貯存器20、旋轉式壓縮機30、室外熱交換器40、減壓裝置50、室內熱交換器60之外，還具有設置于室外機2的四路切換閥70。
[0096]旋轉式壓縮機30涉及上述第I實施方式或其變形例。
[0097](2)制冷運轉
[0098]在四路切換閥70如圖3中實線所示，使旋轉式壓縮機30的排出管380與室外熱交換器40連通，并使貯存器20的制冷劑入口 210與室內熱交換器60連通的情況下，空調機IB作為制冷裝置發揮功能。此時的各部件的動作都與第2實施方式的空調機IA相同。
[0099](3)制熱運轉
[0100]在四路切換閥70如圖3中虛線所示，使旋轉式壓縮機30的排出管380與室內熱交換器60連通，并使貯存器20的制冷劑入口 210與室外熱交換器40連通的情況下，空調機IB作為制熱裝置發揮功能。
[0101]此時，室外熱交換器40作為使由減壓裝置50排出的制冷劑蒸發的蒸發器而發揮功能，其使外部氣體的熱被制冷劑吸收。另一方面，室內熱交換器60作為使由旋轉式壓縮機30排出的被壓縮后的氣體制冷劑冷凝的冷凝器而發揮功能，將制冷劑的熱放出到室內空氣中。
[0102](4)特征
[0103]本實施方式的空調機IB具有額定能力P[kW]的能力。
[0104]空調機IB的制冷運轉的能力Pc[kW]在制熱運轉的能力PH[kW]以上。因此，下述關系成立。
[0105]PH<Pc
[0106]P = Pc
[0107]進而，制熱運轉的能力Ph在制冷運轉的能力&的50%以上。即，下述關系成立。
[0108](PcX0.5) <Ph
[0109]以上，關于空調機IB的能力，下述關系成立。
[0110](PcX0.5) <Ph<Pc = P
[0111]在這種具備制冷功能和低能力水準的制熱功能的空調機IB中，能夠應用旋轉式壓縮機30。這種情況下，易于實現小型化或成本降低。
[0112](5)變形例
[0113]作為本實施方式的變形例，空調機IB的制熱運轉的能力PH[kW]可以處于制冷運轉的能力Pc[kW]的50%?70%的范圍內。即，下述關系成立。
[0114](PcX0.5) <Ph< (PcX0.7)
[0115]這種情況下，由于制熱運轉的能力PH[kW]的上限值更小，因此易于實現進一步的小型化或成本降低。
【主權項】
1.一種旋轉式壓縮機(30)，該旋轉式壓縮機具有: 密閉容器(310); 馬達(320)，其設置于所述密閉容器中； 流體壓縮機構(340)，其設置于所述密閉容器中，具有缸體容積C的單一的缸體(341)和單一的活塞(342)，其中，缸體容積C的單位是ml;以及 曲軸(330)，其以能夠旋轉的方式設置于所述密閉容器中，將所述馬達的動力傳遞給所述活塞， 該旋轉式壓縮機(30)搭載于額定能力P的空調機上以壓縮R32制冷劑，其中，額定能力P的單位是kW，其特征在于， 所述缸體容積C與所述額定能力P的比率R在被定義為1?=(:/?時， 滿足1.40 SRS 2.40的條件。2.根據權利要求1所述的旋轉式壓縮機，其特征在于， 所述比率R滿足1.40 < R < 2.30的條件。3.一種空調機(1B)，其特征在于，該空調機具有: 制冷劑回路(1B)，其使R32制冷劑循環；以及 設置于所述制冷劑回路的權利要求1所述的旋轉式壓縮機、室外熱交換器(40)、減壓裝置(50)、室內熱交換器(60)和四路切換閥(70)， 在使所述室外熱交換器作為冷凝機發揮功能并使所述室內熱交換器作為蒸發機發揮功能的制冷運轉的能力Pc、與使所述室外熱交換器作為蒸發機發揮功能并使所述室內熱交換器作為冷凝機發揮功能的制熱運轉的能力Ph之間， 的父0.5)^11^。的關系成立，其中七、？11的單位是》。4.根據權利要求3所述的空調機，其特征在于， (PcXOJ)SPhS (PcX0.7)的關系成立。5.一種空調機(1A)，其特征在于，該空調機具有: 制冷劑回路(1A)，其使R32制冷劑循環；以及 設置于所述制冷劑回路的權利要求1所述的旋轉式壓縮機、室外熱交換器(40)、減壓裝置(50)和室內熱交換器(60)， 該空調機(IA)具備制冷功能但不具備制熱功能。6.一種空調機(1B)，其特征在于，該空調機具有: 制冷劑回路(1B)，其使R32制冷劑循環；以及 設置于所述制冷劑回路的權利要求5所述的旋轉式壓縮機、室外熱交換器(40)、減壓裝置(50)、室內熱交換器(60)和四路切換閥(70)， 在使所述室外熱交換器作為冷凝機發揮功能并使所述室內熱交換器作為蒸發機發揮功能的制冷運轉的能力Pc、與使所述室外熱交換器作為蒸發機發揮功能并使所述室內熱交換器作為冷凝機發揮功能的制熱運轉的能力Ph之間， 的父0.5)^11^。的關系成立，其中七、？11的單位是》。7.根據權利要求6所述的空調機，其特征在于， (PcXOJ)SPhS (PcX0.7)的關系成立。8.一種空調機(1A)，其特征在于，該空調機具有: 制冷劑回路(1A)，其使R32制冷劑循環；以及 設置于所述制冷劑回路的權利要求5所述的旋轉式壓縮機、室外熱交換器(40)、減壓裝置(50)和室內熱交換器(60)， 該空調機(IA)具備制冷功能但不具備制熱功能。
【文檔編號】F24F1/08GK205536246SQ201520963104
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年11月26日
【發明人】上石田弘毅, 金山武弘
【申請人】大金工業株式會社