[发明专利]膨胀机一体型压缩机及使用该压缩机的制冷循环装置

说明书

技术领域

本发明涉及膨胀机一体型压缩机及使用该压缩机的制冷循环装置。

背景技术

近来，随着资源问题和地球暖化问题的深刻化，关于供热水机或空调机中应用的制冷循环装置的省能量化的研究开发活跃地进行。例如，现有的制冷循环装置是通过膨胀阀使制冷剂膨胀的结构，但是进行了如下的尝试：取代膨胀阀而采用容积式的膨胀机，由此，回收制冷剂的膨胀能量而利用在压缩机的辅助动力中。通过制冷剂的膨胀能量的回收及利用，可以在理论上期待20％左右而实际上10％左右的省电力化。作为实现此种尝试的流体机械，日本特开2005-299632号公报中公开的流体机械(膨胀机一体型压缩机)的开发迅速进展。

图11是具有代表性的膨胀机一体型压缩机的纵向剖面图。膨胀机一体型压缩机200具备两级旋转型的压缩机构121、电动机122、两级旋转型的膨胀机构123及收容它们的密闭容器120。压缩机构121、电动机122及膨胀机构123通过轴124连结。

密闭容器120的底部成为用于积存油(制冷机用润滑油)的积油处125。为了汲取积油处125中积存的油，而在轴124的下端部安装有油泵126。通过油泵126汲取的油经由轴124内形成的供油路127向压缩机构121及膨胀机构123供给。由此，能够确保压缩机构121及膨胀机构123的各滑动部分的润滑性和密封性。

另外，膨胀机构123的上部配置有回油管128。回油管128的一端与轴124内形成的供油路127连通，另一端朝膨胀机构123的下方开口。通常，为了确保膨胀机构123的可靠性而过量地供给油。多余的油经由回油管128返回到积油处125。

通过将压缩机构121和膨胀机构123配置在共通的密闭容器120内，而具有能够通过积油处125中积存的油来润滑压缩机构121及膨胀机构123这两者的优点。

根据图11所示的膨胀机一体型压缩机200，从积油处125汲取的油经过高温的压缩机构121，从而被压缩机构121加热。被压缩机构121加热后的油被电动机122进一步加热，而到达膨胀机构123。到达了膨胀机构123的油在低温的膨胀机构123中被冷却，然后，经由回油管128，向膨胀机构123的下方排出。从膨胀机构123或回油管128排出的油在经过电动机122的侧面时再次被加热，而且在经过压缩机构121的侧面时也被加热，然后，返回到密闭容器120的积油处125。

如上所述，油在压缩机构121与膨胀机构123之间循环，从而产生从压缩机构121向膨胀机构123的热移动。在此种热移动的作用下，从压缩机构121喷出的制冷剂的温度下降，而从膨胀机构123喷出的制冷剂的温度上升。当考虑为空调机时，这表示在取暖时室内加热能力下降或在制冷时室内冷却能力下降的情况。

为了提高循环效率，极力减少上述的热移动很重要。尤其是当以高输出来运转系统时，膨胀机一体型压缩机的转速也变高，由油泵126产生的送油量，甚至由油移动的热量也变大。

发明内容

本发明鉴于上述情况而提出，其目的在于，抑制从压缩机构向膨胀机构的热移动。

即，本发明提供一种膨胀机一体型压缩机，具备：

压缩机构，其用于压缩工作流体；

膨胀机构，其用于从工作流体回收动力；

轴，其将所述压缩机构和所述膨胀机构连结，以将所述膨胀机构回收的动力向所述压缩机构传递；

密闭容器，其以使所述压缩机构及所述膨胀机构上下排列的方式收容所述压缩机构、所述膨胀机构及所述轴，底部被利用作为积油处，并由压缩后的工作流体充满内部空间；

油泵，其设置在所述轴的下部；

供油路，其以沿轴向延伸的方式形成在所述轴的内部，以通过所述油泵将所述积油处的油向位于所述密闭容器内上侧的所述压缩机构或所述膨胀机构供给；

供油量调节机构，其设置在比位于所述密闭容器内上侧的所述压缩机构或所述膨胀机构靠下方，并用于调节通过所述供油路向位于所述密闭容器内上侧的所述压缩机构或所述膨胀机构供给的油量。

另一方面，本发明提供一种制冷循环装置，具备：

上述本发明的膨胀机一体型压缩机；

散热器，其用于对所述膨胀机一体型压缩机的所述压缩机构压缩的制冷剂进行散热；

蒸发器，其用于使利用所述膨胀机一体型压缩机的所述膨胀机构进行膨胀后的制冷剂蒸发。

再一方面，本发明提供一种膨胀机一体型压缩机，具备：

压缩机构，其用于压缩工作流体；

膨胀机构，其用于从工作流体回收动力；

轴，其将所述压缩机构和所述膨胀机构连结，以将所述膨胀机构回收的动力向所述压缩机构传递；