專利名稱：密閉型壓縮機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種能夠較好地用于例如冷凍裝置、空調裝置、以及 供給熱水裝置等的密閉型壓縮機。
背景技術：
在以具有可燃性或毒性的制冷劑作為l次制冷劑，并使用其它的
2次制冷劑的冷凍循環(huán)裝置中，為了實現設備的小型化，提出有通過 與壓縮機相同的驅動機構而驅動使用側泵的冷凍循環(huán)裝置，該冷凍循 環(huán)裝置具有對壓縮機和減壓器進行配管連接，并將主制冷劑封入內 部的主制冷劑回路；對使用側熱交換器和使用側泵進行配管連4^，并 將使用側制冷劑封入內部的使用側制冷劑回路；對熱源側熱交換器和 熱源側泵進行配管連接，并將熱源側制冷劑封入內部的熱源側制冷劑 回路；分別連接主制冷劑回路以及使用側制冷劑回路，并在主制冷劑 和使用側制冷劑之間進行熱交換的使用側中間熱交換器；分別連接主 制冷劑回路以及熱源側制冷劑回路，并在主制冷劑與熱源側制冷劑之 間進行熱交換的熱源側中間熱交換器。在該冷凍循環(huán)裝置中，使驅動 機構部的外徑比壓縮機的外徑小(例如，參照專利文獻l)。
作為以往的密閉型壓縮機，提出有汽缸內徑除以汽缸高度的值為 1.6~1.7的旋轉壓縮機(例如，參照專利文獻2)。
專利文獻l:日本特開2000-65431號公報(第7頁，圖2) 專利文獻2:日本特開平5-302584號公報
作為對臭氧層沒有威脅且地球溫室化系數也小的制冷劑，HC (碳 氫化合物)制冷劑或R717(氨)等自然制冷劑受到關注。作為HC制冷 劑，例如有R170 (乙烷)、R1270 (丙烯)、R290 (丙烷)、R600a (異丁烷)的各單一制冷劑以及它們的混合制冷劑。在將HC制冷劑用于制冷劑回路的情況下，存在如果制冷劑泄漏 則由于具有可燃性而引發(fā)著火爆炸的危險。因此，為了減輕其危險性， 希望能夠削減封入制冷劑回路內的制冷劑量。用于冷凍裝置、空調裝 置、供給熱水裝置等的密閉型壓縮機，通常是密閉容器內的壓力為高 壓的形式的壓縮機。因此，為了削減封入制冷劑回路內的制冷劑量， 必須減小密閉型壓縮機的密閉容器內空間容積。
在為了解決這個問題而做出的上述專利文獻1中，具有以下所示 的課題。必須由同一電動機驅動使用HC制冷劑的主制冷劑回路中的 壓縮機構部和熱源側制冷劑回路的熱源側泵，并且，必須使主制冷劑 回路和熱源側制冷劑回路完全分離。因此，如上述專利文獻1的第7 頁的圖2所示，覆蓋壓縮機構部的容器、覆蓋電動機的容器、以及覆 蓋熱源側泵的容器分別單獨構成。另外，電動機內部的定子和轉子通
過密封外殼而保持氣密。
在這樣的結構的情況下，對于壓縮機構部和電動機，如果不能確 保固定于覆蓋電動機的密閉容器內的電動機的定子、和固定于壓縮機 構部的驅動軸上的轉子的同軸度在規(guī)定的數值以內，則將導致異常振 動、異常噪音的產生，在最壞的情況下將導致無法運轉，其中，上述 驅動軸能夠自由旋轉地保持于壓縮機構部。因此，存在以下問題，即， 覆蓋壓縮機構部的密閉容器和覆蓋電動機的密閉容器必須通過高精度 的同軸組裝技術制造，生產性顯著惡化，并且價格高。
并且，上述專利文獻2的旋轉壓縮機具有如下所示的課題。在以 往的空氣調節(jié)器中，使用R410A制冷劑作為制冷劑。如果代替R410A 制冷劑而使用HC制冷劑，則在使壓縮機構部的排量相同的情況下， 由于制冷劑的特性，其冷凍能力降低大約10%左右。例如，如果以使 用R410A制冷劑時的冷凍能力為A，則在制造排量相同并且使用HC 制冷劑的密閉型壓縮機時，其冷凍能力為0.9xA。如果要得到與以往 的R410A制冷劑相同的冷凍能力，則必須使其排量增加10%。
一般的，密閉型壓縮機的壓縮效率與汽缸內徑除以汽缸高度的值 成正比。即，如果汽缸內徑相對于汽缸高度較大，并且為扁平的汽缸尺寸，則壓縮效率變高。此時，在以往技術中，如果追求其效率而設 計汽缸內徑和汽缸高度，則汽缸內徑擴大。
但是，擴大汽缸內徑將導致擴大汽缸外徑，即，擴大覆蓋汽缸的 密閉容器的內徑。如果擴大密閉容器的內徑，則積存向壓縮機構部供 給的冷凍機油的密閉容器底部的內徑也變大。如果想要確保一定的液 面高度，則封入的冷凍機油將變多。
一般的，對于現在使用的冷凍機油，HC制冷劑顯示出非常高的 溶解性，能夠很好地溶入冷凍機油中。因此，如果在密封型壓縮機內 部冷凍機油較多，則與之相對應地封入的制冷劑量也必須多封入溶入 冷凍;fe/L油中的量。
在將HC制冷劑用于冷凍回路的情況下，由于具有可燃性而存在 在制冷劑泄漏時著火爆炸的危險。因此，為了減小其危險性而希望削 減封入冷凍回路內的制冷劑量。如果封入的制冷劑量多，則該部分著 火、爆炸的危險性變高。
并且，在廢棄密閉型壓縮機的情況下，將其解體并將鐵、鋁、銅 等分類回收，但是冷凍機油沒有再利用的用途而被廢棄。因此，如果 封入的冷凍機油多，則廢棄的冷凍機油也多，對環(huán)境的影響增強。

發(fā)明內容
本發(fā)明就是為了解決上述課題而提出的，其目的是提供一種用于 使用HC制冷劑的冷凍回路的裝置、即一種安全的密閉型壓縮機，該 密閉型壓縮機通過削減封入的制冷劑量，即使在制冷劑意外泄漏的情 況下也可以減小著火、爆炸的危險。
本發(fā)明提供一種密閉型壓縮機，該密閉壓縮機在密閉容器內具有 壓縮制冷劑的壓縮才幾構部和驅動上述壓縮才幾構部的電動4幾，通過將4t 轉柱塞配置于內部的汽缸、封閉上述汽缸的軸方向的兩端的汽缸蓋以 及框架構成壓縮室，上述旋轉柱塞嵌合于通過上述電動機而旋轉的曲 軸的偏心軸，通過葉片將上述壓縮室區(qū)分為高壓室和低壓室、連續(xù)地 進行制冷劑的壓縮，并使用HC (碳氫化合物)制冷劑，其特征在于，上述電動機嵌合并固定于上述密閉容器的內周面，使上述電動機的外
徑比上述壓縮機構部的外徑小，在以上述汽缸的內徑為D，并以上述 汽缸的高度為H時，使D/H大于等于0.5而小于1.6。
本發(fā)明的密閉型壓縮機，通過使電動機的外徑比壓縮機構部的外 徑小，能夠削減封入的制冷劑量，即使在HC制冷劑意外泄漏的情況 下，著火、爆炸的危險性也較小，可提供安全的密閉型壓縮機。并且， 在以汽缸的內徑為D、以汽缸的高度為H時，通過使D/H大于等于 0.5而小于1.6，即使在擴大排量的情況下，也可通過不擴大汽缸內徑 并形成縱長的形狀，而避免擴大汽缸的內徑并且避免擴大殼體內徑， 因此，封入的制冷劑量少，并且封入的冷凍機油少。因此，能夠得到 在HC制冷劑意外泄漏的情況下著火爆炸的危險較小、并且可減輕解 體時對環(huán)境的影響的密閉型壓縮機。


圖1是表示實施方式1的附圖，是示意地表示密閉型壓縮機100 的縱截面圖。
圖2是表示實施方式1的附圖，是密閉型壓縮機100的主要部分 縱截面圖。
圖3是表示實施方式2的附圖，是示意地表示密閉型壓縮機100 的縱截面圖。
具體實施方式
實施方式1
圖1、圖2是表示實施方式1的附圖，圖l是示意地表示密閉型 壓縮機100的縱截面圖，圖2是密閉型壓縮機100的主要部分縱截面 圖。
參照圖1對密閉型壓縮機100的結構進行說明。使用旋轉壓縮機 作為一個例子對密閉型壓縮機100進行說明。但是，除了旋轉壓縮機 以外，也可以適用于渦旋壓縮才幾。密閉型壓縮才幾100將壓縮才幾構部20和驅動該壓縮機構部20的電動機10收納于密閉容器1內。
電動機10具有定子2和在該定子2的內側旋轉的轉子3。從玻璃 端子30向定子2供給電力。電動機IO通常使用無刷DC電動機、感 應電動機等。
壓縮機構部20具有汽缸16，汽缸16的外周部固定于密閉容器1 的內壁。在汽缸16的內部，存在軸方向兩端面開口的空間，旋轉柱塞 7收納于該空間中。旋轉柱塞7嵌合于曲軸6的偏心軸6a并在汽缸16 內偏心旋轉。.
汽缸16的一方的開口部(電動機10側)由框架5封閉。框架5 也稱作上軸承，支撐曲軸6。
汽缸16的另一方的開口部由汽缸蓋4封閉。汽缸蓋4也稱為下軸 承，支撐曲軸6。
葉片(沒有圖示)能夠自由滑動地組裝于汽缸16的槽(沒有圖示) 中，常時抵接于旋轉柱塞7的外周、將壓縮室內部區(qū)分為高壓側和低 壓側。
冷凍機油40積存于密閉容器1的底部，經由曲軸6的內部而導入 旋轉柱塞7的內側。
并且，吸入消聲器22固定于密閉容器1的外部。從設置于吸入消 聲器22的上部的吸入管23吸入來自于制冷劑回路(沒有圖示)的制 冷劑氣體(低壓、低溫)。將吸入氣體經由設置于吸入消聲器22的下 端的下連接管24而供給到壓縮機構部20的壓縮室。
由壓縮機構部20壓縮的高溫、高壓的排出氣體被排出到密閉容器 1內，通過電動機10從排出管25排出到制冷劑回路(沒有圖示)。
這里，對汽缸內徑D以及汽缸高度H與壓縮效率的關系進行說明。 在密閉型壓縮機100的壓縮工序中，當從高壓側向低壓側泄漏的制冷 劑氣體的量變多時，由于實際冷凍能力減小，所以，相對于密閉型壓 縮機100的壓縮效率，即相對于理論冷凍能力，實際冷凍能力的比變 小。該壓縮工序中的從高壓側向低壓側泄漏的制冷劑的量與該汽缸的 高度成正比。即，如果汽缸高度變低，則從高壓側泄漏到低壓側的流路面積與 該部分相應地減少，因此，冷凍能力的降低得到緩和。因此，在以往
的壓縮機中，該汽缸內徑D除以汽缸高度H的值大于等于1.6的情況 較多。
因此，汽缸直徑D變大，積存供給到壓縮機構部20的冷凍機油 40的密閉容器1底部的內徑也變大。如果想要確保一定的液面高度， 則封入的冷凍機油變多。
一般的，HC制冷劑對現在使用的冷凍機油40顯示出非常高的溶 解性，能很好地溶入冷凍機油40中。因此，如果在密閉型壓縮機IOO 內部冷凍才幾油4 0較多，則與之相對應地封入的制冷劑的量也必須多封 入溶入冷凍機油40的量。
在將HC制冷劑用于冷凍回路的情況下，在制冷劑泄漏時，由于 具有可燃性而存在著火爆炸的危險。因此，希望削減封入冷凍回路內 的制冷劑量以減小其危險性。如果封入的制冷劑量多，則該部分著火 爆炸的危險性變高。
并且，在廢棄密閉型壓縮機100的情況下，將其解體并將鐵、鋁、 銅等分類并回收，但是冷凍機油40沒有再利用的用途而被廢棄。因此， 如果封入的冷凍機油40多，則廢棄的冷凍機油40也多，對環(huán)境的影 響增強。
在本實施方式中，為了防止該問題，使汽缸16的內徑D除以汽 缸16的高度的值D/H大于等于0.5而小于1.6，因此，汽缸16形成縱 長形狀，汽缸內徑D不變大，所以密閉容器1的內徑也不變大。
如上所述，根據本實施方式，汽缸16的內徑D除以汽缸16的高 度的值D/H大于等于0.5而小于1.6。據此，即使在擴大密封型壓縮機 100的排量的情況下，通過不擴大汽缸內徑D而形成為縱長的形狀， 也不會擴大密閉容器1的內徑，因此，封入的制冷劑量少，并且封入 的冷凍機油少。所以，具有以下效果，即，能夠得到在制冷劑意外泄 漏的情況下著火爆炸的危險較小、并且可減輕解體時對環(huán)境的影響的 密閉型壓縮才幾100。實施方式2
圖3是表示實施方式2的附圖，并且是示意地表示密閉型壓縮機 100的縱截面圖。
圖3所示的密閉型壓縮機100的結構除了以下所示點外，與圖1 的密閉型壓縮機100相同。
(1) 使電動機10的外徑Dm比壓縮機構部20的外徑Dc小。
(2) 與之相伴，覆蓋密閉容器l的電動機10的部分la的內徑比 覆蓋密閉容器1的壓縮機構部20的部分lb的內徑小。
電動機10通過燒嵌等嵌合并固定于密閉容器1的內周。
這里，對密閉型壓縮機100的電動機10的輸出進行說明。在通常 的密閉型壓縮機100中，制冷劑由于生產設備的制約而變化，挪用相 同的壓縮機構部20、電動機10的情況較多。
以往，在空調機中，使用R410A制冷劑。如果代替R410A制冷 劑而使用HC制冷劑，則在使壓縮機構部20的排量相同的情況下，由 于制冷劑的特性，其冷凍能力降低大約10%左右。這里，所謂的排量 是指密閉型壓縮機100每旋轉一周所排出的幾何學容積。
例如，如果以^使用R410A制冷劑時的電動才幾10的輸出為A，如 果制造排量相同并且使用HC制冷劑的密閉型壓縮機100，則此時電 動機10產生的必需的輸出比以往減小10%而為0.9 x A即可，差值0.1 x A為剩余。
由于減去該電動機10的輸出的剩余部分，所以電動機10的外徑 Dm縮小，并且比壓縮機構部20的外徑Dc小。即，減小電動機10 使用的芯2a的外徑并且減小容積，調整電動機10的輸出。在該情況 下，設芯2a的軸方向長度(芯寬度) 一定。
假定電動機10的輸出與芯2a (定子和轉子的整體)的容積成正 比。由于芯寬度一定，所以在電動機10必須產生的輸出比以往減小 10%而為0.9 x A的情況下，能夠將電動才幾10的外徑減小到 V^-0.95Dm。由于電動機10的外徑與覆蓋電動機10的部分的密閉
容器l的內徑相同，所以，覆蓋電動機10的部分的密閉容器1的內徑
9也能夠減小約5%。據此，密閉容器1的內部容積縮減。
而且，通過減小密閉容器1的內部空間容積，高壓空間減小，能 夠削減封入冷凍回路內的制冷劑的量。
如上所述，根據本實施方式2，能夠達到以下效果。即，由于相 對于壓縮才幾構部20的外徑Dc 4吏電動才幾10的外徑Dm變小，所以， 能夠減小密閉容器l內部的空間容積，并能夠削減封入的制冷劑量。 據此，具有如下效果，即，能夠得到如下的安全的密閉型壓縮機100， 該密閉型壓縮機100即使在使用可燃性制冷劑的情況下，即使在制冷 劑意外泄漏時，著火爆炸的危險也較小。
在上述專利文獻l中，如第7頁圖2所示，覆蓋壓縮機構部的容 器、覆蓋電動機的容器、以及覆蓋熱源側泵的容器分別單獨構成。另 外，在電動機內部，定子由殼體隔離。具有可燃性和毒性的主制冷劑 不存在于定子部分。因此，即使使電動機變小也不能夠削減具有可燃 性和毒性的主制冷劑的量。
實施方式3
在實施方式2中，相對于壓縮機構部20的外徑Dc使電動機10 的外徑Dm變小，而在本實施方式中，為了減去電動機10的輸出的剩 余部分，使電動機10的芯2a的寬度(軸方向長度)相對于針對例如 R410A等以往的制冷劑而i殳定的電動4幾10的芯2a的寬度變小，減小 電動機10所使用的芯2a的容積并調整電動機10的輸出。與之相伴， 使覆蓋電動機10的密閉容器1的高度也降低。據此，縮減密閉容器l 的內部容積。
假定電動機10的輸出與芯2a (定子和轉子的整體)的容積成正 比。使電動機10的外徑一定。由于電動機10的外徑一定，所以在電 動機10必須產生的輸出比以往減小10%而為0.9xA的情況下，電動 才幾10的芯寬度H也能減小到0.9H。
而且，通過減小密閉容器1的內部空間容積，高壓空間減小，能 夠削減封入冷凍回路內的制冷劑的量。
這樣，根據本實施方式，能夠達到以下效果。即，由于相對于針對例如R410A等以往的制冷劑而設定電動機10的芯2a的寬度使電動 機10的芯2a的寬度變小，所以，能夠減小密閉容器1內部的空間容 積，并能夠削減封入的制冷劑量，據此，具有如下效果，即，能夠得 到如下的安全的密閉型壓縮機100，該密閉型壓縮機100即使在使用 可燃性制冷劑的情況下，即使在制冷劑意外泄漏時，著火爆炸的危險
也較小。
另外，也可以將實施方式l、 2、 3適當組合而構成密閉型壓縮機
100。
權利要求
1.一種密閉型壓縮機，該密閉壓縮機在密閉容器內具有壓縮制冷劑的壓縮機構部和驅動上述壓縮機構部的電動機，通過將旋轉柱塞配置于內部的汽缸、封閉上述汽缸的軸方向的兩端的汽缸蓋以及框架構成壓縮室，上述旋轉柱塞嵌合于通過上述電動機而旋轉的曲軸的偏心軸，通過葉片將上述壓縮室區(qū)分為高壓室和低壓室、連續(xù)地進行制冷劑的壓縮，并使用HC(碳氫化合物)制冷劑，其特征在于，上述電動機嵌合并固定于上述密閉容器的內周面，使上述電動機的外徑比上述壓縮機構部的外徑小，在以上述汽缸的內徑為D，并以上述汽缸的高度為H時，使D/H大于等于0.5而小于1.6。
全文摘要
一種用于使用HC制冷劑的冷凍回路的裝置，即，一種安全的密閉型壓縮機，其可減小在制冷劑意外泄漏的情況下著火、爆炸的危險。該密閉型壓縮機(100)在密閉容器(1)內具有壓縮機構部(20)和驅動壓縮機構部的電動機(10)，通過將旋轉柱塞(7)配置于內部的汽缸(16)、封閉汽缸的軸方向兩端的汽缸蓋(4)和框架(5)構成壓縮室，旋轉柱塞嵌合于通過電動機(10)而旋轉的曲軸(6)的偏心軸(6a)，由葉片將壓縮室區(qū)分為高壓室和低壓室并連續(xù)地進行制冷劑的壓縮，在使用HC制冷劑的密閉型壓縮機中，電動機嵌合并固定于密閉容器的內周面，使電動機的外徑比壓縮機構部的外徑小，在以汽缸的內徑為D、以汽缸的高度為H時，使D/H大于等于0.5而小于1.6。
文檔編號F04B39/12GK101514696SQ20091000486
公開日2009年8月26日 申請日期2009年1月21日 優(yōu)先權日2008年2月20日
發(fā)明者佐藤幸一, 前山英明 申請人:三菱電機株式會社