[go: up one dir, main page]

JP2008175496A - Expander-integrated compressor and refrigeration cycle apparatus including the same - Google Patents

Expander-integrated compressor and refrigeration cycle apparatus including the same Download PDF

Info

Publication number
JP2008175496A
JP2008175496A JP2007011001A JP2007011001A JP2008175496A JP 2008175496 A JP2008175496 A JP 2008175496A JP 2007011001 A JP2007011001 A JP 2007011001A JP 2007011001 A JP2007011001 A JP 2007011001A JP 2008175496 A JP2008175496 A JP 2008175496A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refrigerant
heat
compression mechanism
heat transfer
expander
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007011001A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidetoshi Taguchi
英俊 田口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2007011001A priority Critical patent/JP2008175496A/en
Publication of JP2008175496A publication Critical patent/JP2008175496A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Compressor (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain decrease in enthalpy of a refrigerant discharged from a compression mechanism and lowering of heating capability of a refrigerating cycle device due to movement of heat of compressed refrigerant in high temperature state to the expansion mechanism in the low temperature state in a process where the compressed refrigerant flows in a sealed container in an expander integrated compressor. <P>SOLUTION: This expander integrated compressor 2 includes: the compression mechanism 3 for compressing the refrigerant; a motor 5 for driving the compression mechanism 3; the expansion mechanism 4 for expanding the refrigerant; a shaft 6 connecting the compression mechanism 3, the motor 5 and the expansion mechanism 4 to one another; the sealed container 21 housing the compression mechanism 3, the motor 4, the expansion mechanism 4 and the shaft 5, in which space is formed in the interior, and the compressed refrigerant flows through the internal space; and a heat exchange promoting part 53 for promoting heat exchange between the refrigerant before it flows through the internal space of the sealed container 21 and the refrigerant after it flows through the internal space of the sealed container 21, wherein quantity of heat moving from high-temperature compressed refrigerant to low-temperature expansion mechanism 4 is decreased. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、流体を圧縮する圧縮機構と流体を膨張させる膨張機構とを、同一の密閉容器内に備えた膨張機一体型圧縮機に関するものであり、さらには、その膨張機一体型圧縮機を用いた冷凍サイクル装置に関するものである。   The present invention relates to an expander-integrated compressor provided with a compression mechanism for compressing a fluid and an expansion mechanism for expanding a fluid in the same sealed container, and further, the expander-integrated compressor is provided. The present invention relates to the refrigeration cycle apparatus used.

従来から、冷媒の膨張エネルギーを膨張機構で回収し、その回収されたエネルギーを圧縮機構の仕事の一部として利用する動力回収式の冷凍サイクル装置が知られている。そのような冷凍サイクル装置として、例えば、膨張機構と圧縮機構とを駆動軸で連結した流体機械(膨張機一体型圧縮機)を用いた冷凍サイクル装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a power recovery type refrigeration cycle apparatus that recovers expansion energy of a refrigerant by an expansion mechanism and uses the recovered energy as part of work of a compression mechanism is known. As such a refrigeration cycle apparatus, for example, a refrigeration cycle apparatus using a fluid machine (an expander-integrated compressor) in which an expansion mechanism and a compression mechanism are connected by a drive shaft is known (for example, see Patent Document 1). ).

以下、従来の膨張機一体型圧縮機について説明する。   Hereinafter, a conventional expander-integrated compressor will be described.

図8は、従来の膨張機一体型圧縮機100の縦断面図である。図8に示すように、膨張機一体型圧縮機100は、膨張機構101、電動機102、圧縮機構103、およびこれらを上から下に順に収容したケーシング104を備えている。膨張機構101、電動機102、および圧縮機構103は、駆動軸105によって連結されている。ケーシング104には、圧縮機構103へ冷媒を導入するための吸入ポート106、圧縮された冷媒をケーシング104外へ導出するための吐出ポート107、膨張機構101へ冷媒を導入するための流入ポート108、および膨張した冷媒をケーシング104外へ導出するための流出ポート109が設置されている。   FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a conventional expander-integrated compressor 100. As shown in FIG. 8, the expander-integrated compressor 100 includes an expansion mechanism 101, an electric motor 102, a compression mechanism 103, and a casing 104 that houses these in order from top to bottom. The expansion mechanism 101, the electric motor 102, and the compression mechanism 103 are connected by a drive shaft 105. In the casing 104, a suction port 106 for introducing the refrigerant into the compression mechanism 103, a discharge port 107 for leading the compressed refrigerant out of the casing 104, an inflow port 108 for introducing the refrigerant into the expansion mechanism 101, An outflow port 109 for leading the expanded refrigerant out of the casing 104 is provided.

駆動軸105の下端部には、ケーシング104の底部に貯留した潤滑油を汲み上げるための油ポンプ111が設置されている。油ポンプ111によって汲み上げられた潤滑油は、駆動軸105内に形成された給油通路110を経由して、圧縮機構103および膨張機構101に供給される。   An oil pump 111 for pumping up the lubricating oil stored at the bottom of the casing 104 is installed at the lower end of the drive shaft 105. The lubricating oil pumped up by the oil pump 111 is supplied to the compression mechanism 103 and the expansion mechanism 101 via an oil supply passage 110 formed in the drive shaft 105.

次に、冷媒の流れについて説明する。   Next, the flow of the refrigerant will be described.

圧縮機構103で圧縮された高温高圧の冷媒は、圧縮機構103の吐出口103aからケーシング104内へ吐出される。ケーシング104内に吐出された冷媒は、電動機102を通過した後、放熱器(図示せず)に向かって吐出ポート107からケーシング104外に流出する。ケーシング104から流出した冷媒は、放熱器を通過することによって冷却され、中温高圧の状態となる。   The high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compression mechanism 103 is discharged from the discharge port 103 a of the compression mechanism 103 into the casing 104. The refrigerant discharged into the casing 104 flows out of the casing 104 from the discharge port 107 toward the radiator (not shown) after passing through the electric motor 102. The refrigerant that has flowed out of the casing 104 is cooled by passing through the radiator, and is in an intermediate temperature and high pressure state.

放熱器を通過した冷媒は、流入ポート108から膨張機構101に流入する。膨張機構101に流入した冷媒は、膨張することによって低温低圧の状態となる。この際、膨張機構101の内部で冷媒が断熱膨張することによって、膨張エネルギーが発生する。そして、この膨張エネルギーは、膨張機構101において回収され、駆動軸105を駆動するエネルギーの一部として利用される。膨張後の冷媒は、蒸発器(図示せず)に向かって流出ポート109からケーシング104外に流出する。流出ポート109から流出した冷媒は、蒸発器を通過することによって加熱され、中温低圧の状態となる。   The refrigerant that has passed through the radiator flows into the expansion mechanism 101 from the inflow port 108. The refrigerant that has flowed into the expansion mechanism 101 expands to a low temperature and low pressure state. At this time, expansion energy is generated by adiabatic expansion of the refrigerant inside the expansion mechanism 101. This expansion energy is recovered by the expansion mechanism 101 and used as part of the energy for driving the drive shaft 105. The expanded refrigerant flows out of the casing 104 from the outflow port 109 toward the evaporator (not shown). The refrigerant that has flowed out of the outflow port 109 is heated by passing through the evaporator, and becomes a medium temperature and low pressure state.

蒸発器を通過した冷媒は、吸入ポート106から圧縮機構103内に吸入され、再び圧縮される。
特開2003−139059号公報
The refrigerant that has passed through the evaporator is sucked into the compression mechanism 103 from the suction port 106 and compressed again.
JP 2003-139059 A

従来の膨張機一体型圧縮機100では、圧縮冷媒に含まれる潤滑油の量を低減するため、圧縮機構103から吐出される圧縮冷媒をケーシング104外へ直接吐出させるのではなく、ケーシング104内の空間を流動させてから、ケーシング104外へ吐出させている。   In the conventional expander-integrated compressor 100, in order to reduce the amount of lubricating oil contained in the compressed refrigerant, the compressed refrigerant discharged from the compression mechanism 103 is not directly discharged out of the casing 104, but in the casing 104. After flowing through the space, it is discharged out of the casing 104.

しかしながら、圧縮冷媒は圧縮されたことで高温状態となっており、圧縮冷媒がケーシング104内を流動する過程で、高温の圧縮冷媒の熱が低温の膨張機構101に移動する。そのため、ケーシング104から吐出される冷媒のエンタルピーが減少する。その結果、冷凍サイクル装置の加熱能力が低下するという問題があった。   However, the compressed refrigerant is in a high temperature state by being compressed, and the heat of the high temperature compressed refrigerant moves to the low temperature expansion mechanism 101 in the process in which the compressed refrigerant flows in the casing 104. Therefore, the enthalpy of the refrigerant discharged from the casing 104 is reduced. As a result, there has been a problem that the heating capacity of the refrigeration cycle apparatus is reduced.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、圧縮冷媒から低温の膨張機構へ移動する熱量を低減することができ、密閉容器から吐出される冷媒のエンタルピーの減少を抑えることが可能な膨張機一体型圧縮機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such points, and can reduce the amount of heat transferred from the compressed refrigerant to the low-temperature expansion mechanism, and can suppress a decrease in the enthalpy of the refrigerant discharged from the sealed container. An object is to provide an expander-integrated compressor.

なお、本明細書において「流動」とは、圧縮機構からケーシング(密閉容器)内に吐出された冷媒が、ケーシング(密閉容器)外に吐出される前に、電動機や膨張機構の周囲を通って移動する状態を意味する。   In this specification, “flow” means that the refrigerant discharged from the compression mechanism into the casing (sealed container) passes around the motor and the expansion mechanism before being discharged out of the casing (sealed container). Means a moving state.

本発明に係る膨張機一体型圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮機構構と、前記圧縮機構を駆動する電動機と、冷媒を膨張させる膨張機構と、前記圧縮機構と前記電動機と前記膨張機構とを連結するシャフトと、前記圧縮機構と前記電動機と前記膨張機構と前記シャフトとを収容するとともに内部に空間が形成され、前記圧縮機構によって圧縮された冷媒が前記内部空間を流動する密閉容器と、前記密閉容器の内部空間を流動する前の冷媒と前記密閉容器の内部空間を流動した後の冷媒との間の熱交換を促進させる熱交換促進部と、を備えたものである。   An expander-integrated compressor according to the present invention includes a compression mechanism structure that compresses refrigerant, an electric motor that drives the compression mechanism, an expansion mechanism that expands refrigerant, the compression mechanism, the electric motor, and the expansion mechanism. A shaft to be coupled, a compression container, the electric motor, the expansion mechanism, and the shaft, and a space is formed therein; a sealed container in which a refrigerant compressed by the compression mechanism flows in the internal space; And a heat exchange promoting part that promotes heat exchange between the refrigerant before flowing in the inner space of the sealed container and the refrigerant after flowing in the inner space of the sealed container.

また、本発明に係る他の膨張機一体型圧縮機は、冷媒を圧縮する圧縮機構と、前記圧縮機構を駆動する電動機と、冷媒を膨張させる膨張機構と、前記圧縮機構と前記電動機と前記膨張機構とを連結するシャフトと、前記圧縮機構と前記電動機と前記膨張機構と前記シャフトとを収容するとともに内部に空間が形成され、前記圧縮機構によって圧縮された冷媒が前記内部空間を流動する密閉容器と、前記密閉容器の内部空間内の冷媒を外部に吐出する吐出管と、前記圧縮機構より吐出された冷媒から熱を吸収し、この熱を前記吐出管から吐出される前の冷媒に放出する熱交換促進部と、を備えたものである。   Further, another expander-integrated compressor according to the present invention includes a compression mechanism that compresses a refrigerant, an electric motor that drives the compression mechanism, an expansion mechanism that expands the refrigerant, the compression mechanism, the electric motor, and the expansion. A sealed container in which a shaft connecting the mechanism, the compression mechanism, the electric motor, the expansion mechanism, and the shaft are accommodated and a space is formed therein, and the refrigerant compressed by the compression mechanism flows in the internal space And a discharge pipe for discharging the refrigerant in the internal space of the sealed container to the outside, and absorbing heat from the refrigerant discharged from the compression mechanism, and releasing this heat to the refrigerant before being discharged from the discharge pipe And a heat exchange promoting part.

なお、本明細書において、「熱交換促進部」とは、密閉容器の内部空間を流動する前の冷媒と密閉容器の内部空間を流動した後の冷媒との間の熱交換、または、圧縮機構から吐出された冷媒と吐出管から吐出される前の冷媒との間の熱交換を、従来よりも促進する部分をいう。   In this specification, the “heat exchange promoting part” refers to heat exchange between the refrigerant before flowing in the inner space of the sealed container and the refrigerant after flowing in the inner space of the sealed container, or a compression mechanism. The part which accelerates | stimulates the heat exchange between the refrigerant | coolant discharged from the refrigerant | coolant and the refrigerant | coolant before being discharged from a discharge pipe rather than before.

上記の構成により、圧縮機構から吐出された高温の冷媒は、密閉容器の内部空間を流動する前に、熱交換促進部によって吸熱され、温度が低下する。温度が低下した冷媒は、密閉容器の内部空間を流動する。密閉容器の内部空間を流動した後の冷媒は、熱交換促進部によって加熱され、温度が上昇する。温度が上昇した冷媒は、密閉容器の外部に吐出される。   With the above configuration, the high-temperature refrigerant discharged from the compression mechanism absorbs heat by the heat exchange promoting unit before flowing in the internal space of the sealed container, and the temperature decreases. The refrigerant whose temperature has decreased flows in the internal space of the sealed container. The refrigerant after flowing through the internal space of the sealed container is heated by the heat exchange promoting unit, and the temperature rises. The refrigerant whose temperature has risen is discharged outside the sealed container.

本発明の膨張機一体型圧縮機によると、圧縮機構から吐出される冷媒が、密閉容器内を流動する前に吸熱されるため、密閉容器内を流動する冷媒の温度は、圧縮機構から吐出された直後の冷媒の温度よりも低温となる。したがって、膨張機構の周囲を流れる冷媒と膨張機構との温度差が小さくなるため、冷媒から膨張機構への熱の移動量を低減することができる。その結果、密閉容器から吐出される冷媒のエンタルピーの減少を抑制することが可能となる。   According to the expander-integrated compressor of the present invention, since the refrigerant discharged from the compression mechanism absorbs heat before flowing in the sealed container, the temperature of the refrigerant flowing in the sealed container is discharged from the compression mechanism. The temperature becomes lower than the temperature of the refrigerant immediately after. Therefore, since the temperature difference between the refrigerant flowing around the expansion mechanism and the expansion mechanism is small, the amount of heat transferred from the refrigerant to the expansion mechanism can be reduced. As a result, it is possible to suppress a decrease in the enthalpy of the refrigerant discharged from the sealed container.

以下、本発明に係る膨張機一体型圧縮機の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Embodiments of an expander-integrated compressor according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る膨張機一体型圧縮機2の構成図である。なお、図1中の矢印は、冷媒の流れを表している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of an expander-integrated compressor 2 according to Embodiment 1 of the present invention. In addition, the arrow in FIG. 1 represents the flow of the refrigerant.

図1に示すように、膨張機一体型圧縮機2は、密閉容器21の内部に、冷媒を圧縮する圧縮機構3と、電動機5と、冷媒を膨張させる膨張機構4とを上から下に順に備え、これらをシャフト6で一軸に連結することにより構成されている。圧縮機構3は、吸入管49を介して蒸発器7(図2参照)に接続されるとともに、吐出管50を介して放熱器8に接続されている。膨張機構4は、吸入管47を介して放熱器8に接続されるとともに、吐出管48を介して蒸発器7に接続されている。   As shown in FIG. 1, the expander-integrated compressor 2 includes a compression mechanism 3 that compresses a refrigerant, an electric motor 5, and an expansion mechanism 4 that expands the refrigerant in order from the top to the bottom in a sealed container 21. These are configured by connecting them uniaxially with a shaft 6. The compression mechanism 3 is connected to the evaporator 7 (see FIG. 2) via the suction pipe 49 and is connected to the radiator 8 via the discharge pipe 50. The expansion mechanism 4 is connected to the radiator 8 through the suction pipe 47 and is connected to the evaporator 7 through the discharge pipe 48.

密閉容器21内の底部には、潤滑油を貯留する油溜まり部23が形成されている。シャフト6の下端部には、潤滑油を汲み上げる油ポンプ29が設けられ、油ポンプ29は油溜まり部23の潤滑油に浸漬されている。また、シャフト6の内部には、シャフト6の軸方向に延びる給油路58が形成されており、この給油路58は圧縮機構3と膨張機構4のそれぞれに潤滑油を供給するための経路となっている。   An oil reservoir 23 for storing lubricating oil is formed at the bottom of the sealed container 21. An oil pump 29 that pumps up lubricating oil is provided at the lower end of the shaft 6, and the oil pump 29 is immersed in the lubricating oil in the oil reservoir 23. An oil supply path 58 extending in the axial direction of the shaft 6 is formed inside the shaft 6, and the oil supply path 58 serves as a path for supplying lubricating oil to the compression mechanism 3 and the expansion mechanism 4. ing.

図2は、本発明の実施の形態1に係る冷凍サイクル装置1を示す概略図である。図2に示すように、本発明の実施の形態1に係る膨張機一体型圧縮機2は、冷凍サイクル装置1の冷媒回路に組み込まれている。上記冷媒回路には、高圧部分(圧縮機構3から放熱器8を経て膨張機構4に至る部分)において超臨界状態となる冷媒として、二酸化炭素(CO)が充填されている。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a refrigeration cycle apparatus 1 according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 2, the expander-integrated compressor 2 according to Embodiment 1 of the present invention is incorporated in the refrigerant circuit of the refrigeration cycle apparatus 1. The refrigerant circuit is filled with carbon dioxide (CO 2 ) as a refrigerant that becomes a supercritical state in the high-pressure portion (the portion from the compression mechanism 3 through the radiator 8 to the expansion mechanism 4).

なお、本発明の実施の形態1における冷媒の種類は、特に限定されるものではなく、冷凍サイクル装置1の運転時に超臨界状態とならない冷媒(例えば、フロン系の冷媒等)であってもよい。   The type of the refrigerant in the first embodiment of the present invention is not particularly limited, and may be a refrigerant that does not enter a supercritical state during operation of the refrigeration cycle apparatus 1 (for example, a chlorofluorocarbon refrigerant). .

また、本発明の実施の形態1では、冷凍サイクル装置1の冷媒回路を、冷媒を一方向にのみ流通させる冷媒回路としているが、これに限られることはなく、冷媒の流通方向の変更が可能な冷媒回路であってもよい。例えば、四方弁等を設置することによって、暖房運転および冷房運転の可能な冷媒回路としてもよい。   In Embodiment 1 of the present invention, the refrigerant circuit of the refrigeration cycle apparatus 1 is a refrigerant circuit that allows the refrigerant to flow only in one direction. However, the present invention is not limited to this, and the refrigerant distribution direction can be changed. A simple refrigerant circuit may be used. For example, a refrigerant circuit capable of heating operation and cooling operation may be provided by installing a four-way valve or the like.

以下、本発明の実施の形態1に係る膨張機一体型圧縮機2について、具体的に説明する。   Hereinafter, the expander-integrated compressor 2 according to Embodiment 1 of the present invention will be specifically described.

<膨張機構4の構成>
図1に示すように、膨張機構4はロータリ式であり、下方から上方に向かって順に第1膨張部4aと第2膨張部4bとを備えている。
<Configuration of the expansion mechanism 4>
As shown in FIG. 1, the expansion mechanism 4 is a rotary type, and includes a first expansion portion 4a and a second expansion portion 4b in order from the bottom to the top.

第1膨張部4aは、略円筒状のシリンダ24aと、シリンダ24a内に挿入された円筒状のピストン25aとを備えている。シリンダ24aには、径方向に延びるベーン溝が形成され、このベーン溝にはベーン27aと、ベーン27aをピストン25aに向かって付勢するばね22aとを設けている。   The first inflating portion 4a includes a substantially cylindrical cylinder 24a and a cylindrical piston 25a inserted into the cylinder 24a. A vane groove extending in the radial direction is formed in the cylinder 24a, and a vane 27a and a spring 22a for biasing the vane 27a toward the piston 25a are provided in the vane groove.

第2膨張部4bは、第1膨張部4aとほぼ同様の構成を有している。すなわち、第2膨張部4bは、略円筒状のシリンダ24bと、シリンダ24b内に挿入された円筒状のピストン25bとを備えている。シリンダ24bには、径方向に延びるベーン溝が形成され、このベーン溝にはベーン27bと、ベーン27bをピストン25bに向かって付勢するばね22bとを設けている。シャフト6の軸方向における第2膨張部4bの高さは、第1膨張部4aよりも高くなっている。   The 2nd expansion part 4b has the structure substantially the same as the 1st expansion part 4a. That is, the second expansion portion 4b includes a substantially cylindrical cylinder 24b and a cylindrical piston 25b inserted into the cylinder 24b. A vane groove extending in the radial direction is formed in the cylinder 24b, and a vane 27b and a spring 22b that urges the vane 27b toward the piston 25b are provided in the vane groove. The height of the second expansion portion 4b in the axial direction of the shaft 6 is higher than that of the first expansion portion 4a.

また、膨張機構4は、ピストン25a、25bの内部に、それぞれシャフト6に形成された摺動可能な第1偏心部28aおよび第2偏心部28bを有している。これにより、ピストン25a、25bは、第1偏心部28aおよび第2偏心部28bによって、それぞれ偏心した状態でシリンダ24a、24b内を旋回するように規制されている。   The expansion mechanism 4 has slidable first and second eccentric portions 28a and 28b formed on the shaft 6 inside the pistons 25a and 25b, respectively. Thereby, piston 25a, 25b is controlled by the 1st eccentric part 28a and the 2nd eccentric part 28b so that the inside of cylinder 24a, 24b may turn in the state eccentric.

第1膨張部4aと第2膨張部4bとは、仕切板30によって仕切られている。仕切板30には、第1膨張室26aと第2膨張室26bとを連通させる連通孔59が形成されている。なお、第1膨張室26aと第2膨張室26bとは、それぞれ別個に冷媒を膨張させる膨張室であってもよいが、本発明の実施の形態1では、連通孔59により、これら膨張室26a、26bを一つの膨張室として形成している。すなわち、本発明の実施の形態1では、冷媒は、第1膨張室26aおよび第2膨張室26bにおいて、連続的に膨張する。   The first inflating part 4 a and the second inflating part 4 b are partitioned by a partition plate 30. The partition plate 30 is formed with a communication hole 59 that allows the first expansion chamber 26a and the second expansion chamber 26b to communicate with each other. The first expansion chamber 26a and the second expansion chamber 26b may be expansion chambers that individually expand the refrigerant, but in the first embodiment of the present invention, these expansion chambers 26a are formed by the communication holes 59. , 26b are formed as one expansion chamber. That is, in Embodiment 1 of the present invention, the refrigerant continuously expands in the first expansion chamber 26a and the second expansion chamber 26b.

第1膨張部4aの下部には下軸受31が設けられ、第2膨張部4bの上部には上軸受32が設けられており、下軸受31および上軸受32はそれぞれシャフト6を支持している。   A lower bearing 31 is provided at the lower part of the first inflating part 4a, and an upper bearing 32 is provided at the upper part of the second inflating part 4b. The lower bearing 31 and the upper bearing 32 support the shaft 6, respectively. .

第1膨張部4a内の第1膨張室26aは、シリンダ24aの内周面、ピストン25aの外周面、仕切板30、および下軸受31により形成されており、ベーン27aによって高圧側の膨張室と低圧側の膨張室とに仕切られている。また、第2膨張部4b内の第2膨張室26bは、シリンダ24bの内周面、ピストン25bの外周面、仕切板30、および上軸受32により形成されており、ベーン27bによって高圧側の膨張室と低圧側の膨張室とに仕切られている。   The first expansion chamber 26a in the first expansion portion 4a is formed by the inner peripheral surface of the cylinder 24a, the outer peripheral surface of the piston 25a, the partition plate 30, and the lower bearing 31, and the vane 27a is connected to the high-pressure side expansion chamber. It is partitioned into an expansion chamber on the low pressure side. The second expansion chamber 26b in the second expansion portion 4b is formed by the inner peripheral surface of the cylinder 24b, the outer peripheral surface of the piston 25b, the partition plate 30, and the upper bearing 32, and is expanded on the high pressure side by the vane 27b. It is partitioned into a chamber and a low pressure side expansion chamber.

吸入管47は、密閉容器21を貫通し、上軸受32に接続されている。上軸受32、シリンダ24b、仕切板30、シリンダ24a、および下軸受31には、一連の吸入路34が形成されている。吸入路34は吸入管47と連通し、吸入管47から吸入された冷媒を第1膨張室26aに導いている。   The suction pipe 47 penetrates the sealed container 21 and is connected to the upper bearing 32. A series of suction passages 34 are formed in the upper bearing 32, the cylinder 24 b, the partition plate 30, the cylinder 24 a, and the lower bearing 31. The suction passage 34 communicates with the suction pipe 47 and guides the refrigerant sucked from the suction pipe 47 to the first expansion chamber 26a.

吐出管48は、密閉容器21を貫通し、上軸受32に接続されている。また、上軸受32には、吐出路33が形成されている。吐出路33は吐出管48と連通し、第2膨張室26bの膨張後の冷媒を吐出管48に導いている。   The discharge pipe 48 passes through the sealed container 21 and is connected to the upper bearing 32. A discharge path 33 is formed in the upper bearing 32. The discharge path 33 communicates with the discharge pipe 48 and guides the refrigerant after expansion of the second expansion chamber 26 b to the discharge pipe 48.

<圧縮機構3の構成>
図1に示すように、圧縮機構3はスクロール式であり、固定スクロール35と、固定スクロール35とシャフト6の軸方向において上下に対向する可動スクロール36と、可動スクロール36を支持するシャフト6と、シャフト6を支持する軸受37とを備えている。
<Configuration of compression mechanism 3>
As shown in FIG. 1, the compression mechanism 3 is a scroll type, and includes a fixed scroll 35, a movable scroll 36 that is opposed to the fixed scroll 35 in the axial direction of the shaft 6, and a shaft 6 that supports the movable scroll 36. And a bearing 37 that supports the shaft 6.

固定スクロール35には、渦巻形状(例えば、インボリュート形状等)のラップ38と、上向きに開口する吐出口40とが形成されている。可動スクロール36には、固定スクロール35のラップ38と噛み合うラップ39が形成されている。ラップ38、39により形成された複数の空間は、渦巻状の圧縮室41として区画されている。また、可動スクロール36は、シャフト6の上端に形成された偏心部42に支持されており、シャフト6の軸心から偏心した状態で公転する。可動スクロール36の下側には、可動スクロール36の自転を防止するオルダムリング43が配置されている。   The fixed scroll 35 is formed with a wrap 38 having a spiral shape (for example, an involute shape) and a discharge port 40 opening upward. The movable scroll 36 is formed with a wrap 39 that meshes with the wrap 38 of the fixed scroll 35. A plurality of spaces formed by the wraps 38 and 39 are partitioned as a spiral compression chamber 41. The movable scroll 36 is supported by an eccentric portion 42 formed at the upper end of the shaft 6, and revolves in a state of being eccentric from the axis of the shaft 6. An Oldham ring 43 that prevents the movable scroll 36 from rotating is disposed below the movable scroll 36.

固定スクロール35の上側と、固定スクロール35および軸受37の側方とには、カバー44が設けられている。固定スクロール35の上面とカバー44との間、および、固定スクロール35の側面および軸受37の側面とカバー44との間には、圧縮機構3の吐出口40から吐出された冷媒を流通させる吐出路45が形成されている。このような構成により、吐出口40から吐出された冷媒は、カバー44内の空間にいったん吐出された後、吐出路45を通じて圧縮機構3の下方に吐出される。   A cover 44 is provided on the upper side of the fixed scroll 35 and on the sides of the fixed scroll 35 and the bearing 37. A discharge path through which the refrigerant discharged from the discharge port 40 of the compression mechanism 3 flows between the upper surface of the fixed scroll 35 and the cover 44 and between the side surface of the fixed scroll 35 and the side surface of the bearing 37 and the cover 44. 45 is formed. With such a configuration, the refrigerant discharged from the discharge port 40 is once discharged into the space in the cover 44 and then discharged below the compression mechanism 3 through the discharge path 45.

吸入管49は、密閉容器21を貫通し、固定スクロール35に接続されている。吐出管50は、密閉容器21の上部に貫通して接続されている。すなわち、吐出管50の下端は、密閉容器21内の圧縮機構3の上方空間に開口している。厳密には、吐出管50の下端は、密閉容器21内のカバー44の上方空間に開口している。なお、圧縮機構3は、密閉容器21の内壁に溶接等により接合されている。   The suction pipe 49 penetrates the sealed container 21 and is connected to the fixed scroll 35. The discharge pipe 50 penetrates and is connected to the upper part of the sealed container 21. That is, the lower end of the discharge pipe 50 is open to the space above the compression mechanism 3 in the sealed container 21. Strictly speaking, the lower end of the discharge pipe 50 opens into the space above the cover 44 in the sealed container 21. The compression mechanism 3 is joined to the inner wall of the sealed container 21 by welding or the like.

<電動機5の構成>
図1に示すように、電動機5は、シャフト6の中途部に固定された回転子5aと、回転子5aの外周側に所定の間隔をおいて配置された固定子5bとから構成されている。固定子5bが密閉容器21の内壁に溶接等により接合されることにより、電動機5は密閉容器21に固定されている。
<Configuration of electric motor 5>
As shown in FIG. 1, the electric motor 5 includes a rotor 5 a fixed to the middle portion of the shaft 6 and a stator 5 b disposed at a predetermined interval on the outer peripheral side of the rotor 5 a. . The electric motor 5 is fixed to the sealed container 21 by joining the stator 5 b to the inner wall of the sealed container 21 by welding or the like.

<熱交換促進部53の構成>
図3(a)は、図3(b)のIIIa−IIIa断面線における膨張機一体型圧縮機2の縦断面図である。図3(b)は、図3(a)のIIIb−IIIb断面線における膨張機一体型圧縮機2の横断面図である。本発明の実施の形態1における熱交換促進部53は、圧縮機構3から密閉容器21内に吐出される直前の冷媒から熱を吸収する吸熱部と、吸熱部で吸収した熱を放熱部に移動させる伝熱部と、伝熱部から送られた熱を密閉容器21から吐出される直前の冷媒に放熱する放熱部とで構成されている。
<Configuration of Heat Exchange Promotion Unit 53>
FIG. 3A is a longitudinal sectional view of the expander-integrated compressor 2 taken along the line IIIa-IIIa in FIG. FIG. 3B is a cross-sectional view of the expander-integrated compressor 2 taken along the line IIIb-IIIb in FIG. 3A. The heat exchange promoting part 53 in the first embodiment of the present invention moves the heat absorbing part that absorbs heat from the refrigerant just before being discharged from the compression mechanism 3 into the sealed container 21 and the heat absorbed by the heat absorbing part to the heat radiating part. And a heat radiating section that radiates heat sent from the heat transfer section to the refrigerant just before being discharged from the sealed container 21.

図3(a)、(b)に示すように、吐出路45における固定スクロール35の上側の空間には、熱交換促進部53の吸熱部として、第一伝熱体51aが設けられている。また、密閉容器21の吐出管50の内部およびその近傍には、熱交換促進部53の放熱部として、第二伝熱体51bが設けられている。第一伝熱体51aおよび第二伝熱体51bは、ガス冷媒を通過させつつ、そのガス冷媒と熱交換を行う部材である。第一伝熱体51aおよび第二伝熱体51bの具体的構成は特に限定されないが、ガス冷媒の流通抵抗が少なく、かつ、ガス冷媒と熱交換しやすいものが好ましい。例えば、第一伝熱体51aおよび第二伝熱体51bとして、熱伝導率の高い材料からなる薄膜や細線を編んだもの、あるいは、多数の細孔および細溝を有する多層平板等を好適に用いることができる。   As shown in FIGS. 3A and 3B, in the space above the fixed scroll 35 in the discharge passage 45, a first heat transfer body 51 a is provided as a heat absorption part of the heat exchange promoting part 53. Further, a second heat transfer body 51 b is provided as a heat dissipating part of the heat exchange promoting part 53 in and near the discharge pipe 50 of the sealed container 21. The first heat transfer body 51a and the second heat transfer body 51b are members that exchange heat with the gas refrigerant while allowing the gas refrigerant to pass therethrough. The specific configurations of the first heat transfer body 51a and the second heat transfer body 51b are not particularly limited, but those that have a low flow resistance of the gas refrigerant and that can easily exchange heat with the gas refrigerant are preferable. For example, as the first heat transfer body 51a and the second heat transfer body 51b, a thin film or a thin wire made of a material having a high thermal conductivity, or a multi-layer flat plate having a large number of pores and fine grooves is suitably used. Can be used.

熱交換促進部53の伝熱部としては、吸熱部で吸収した熱を放熱部に良好に伝えるものが好ましい。本実施の形態では、熱交換促進部53として、ヒートパイプ46が設けられている。ヒートパイプ46は、カバー44を貫通して上下方向に延びており、第一伝熱体51aと第二伝熱体51bとを連結している。ヒートパイプ46は、第一伝熱体51aで吸収した熱を第二伝熱体51bに移動させる。ヒートパイプ46は、筒状の金属容器内にウィックと作動液とを有している。ヒートパイプ46の上下端部を除いた部分は、断熱材60で被覆されており、断熱部46bとなっている。ヒートパイプ46の下端部は、断熱材60によって被覆されておらず、熱を吸収することによって作動液が蒸発する蒸発部46aとなっている。一方、ヒートパイプ46の上端部は、断熱材60によって被覆されておらず、熱を放出することによって作動液の蒸気が凝縮する凝縮部46cとなっている。   As the heat transfer part of the heat exchange promoting part 53, a heat transfer part that favorably transfers heat absorbed by the heat absorption part to the heat dissipation part is preferable. In the present embodiment, a heat pipe 46 is provided as the heat exchange promoting portion 53. The heat pipe 46 extends through the cover 44 in the vertical direction, and connects the first heat transfer body 51a and the second heat transfer body 51b. The heat pipe 46 moves the heat absorbed by the first heat transfer body 51a to the second heat transfer body 51b. The heat pipe 46 has a wick and hydraulic fluid in a cylindrical metal container. The portions excluding the upper and lower end portions of the heat pipe 46 are covered with a heat insulating material 60 to form a heat insulating portion 46b. The lower end portion of the heat pipe 46 is not covered with the heat insulating material 60, and is an evaporation portion 46a in which the hydraulic fluid evaporates by absorbing heat. On the other hand, the upper end portion of the heat pipe 46 is not covered with the heat insulating material 60, and is a condensing portion 46c in which the vapor of the working fluid is condensed by releasing heat.

なお、本発明の実施の形態1における熱交換促進部53の伝熱部は、上述のヒートパイプ46に限られることはなく、例えば銀、銅、アルミニウム合金などからなる中実棒体に断熱材を被覆したものであってもよい。熱交換促進部53の伝熱部は、吸熱部から放熱部に熱を伝えるものであればよい。伝熱部の形状は棒状に限定されるわけではない。   In addition, the heat transfer part of the heat exchange promotion part 53 in Embodiment 1 of this invention is not restricted to the above-mentioned heat pipe 46, For example, it is a heat insulating material to the solid rod body which consists of silver, copper, aluminum alloy etc. May be coated. The heat transfer part of the heat exchange promotion part 53 should just transmit heat from a heat absorption part to a thermal radiation part. The shape of the heat transfer section is not limited to a rod shape.

<膨張機一体型圧縮機2の動作>
本発明の実施の形態1における膨張機一体型圧縮機2では、電動機5が駆動されると、シャフト6が回転する仕組みとなっている。
<Operation of the expander-integrated compressor 2>
In the expander-integrated compressor 2 according to Embodiment 1 of the present invention, the shaft 6 rotates when the electric motor 5 is driven.

膨張機構4にあっては、シャフト6の回転に伴って、ピストン25a、25bが旋回する。これにより、吸入管47から吸入された高圧の冷媒は、吸入路34を通じて第1膨張室26aに流入する。第1膨張室26aに流入した高圧の冷媒は、第1膨張室26a内および第2膨張室26b内で膨張し、低圧の冷媒となる。この低圧の冷媒は、吐出路33を通じて吐出管48に流れ込み、密閉容器21の外部に吐出される。   In the expansion mechanism 4, the pistons 25 a and 25 b rotate with the rotation of the shaft 6. As a result, the high-pressure refrigerant sucked from the suction pipe 47 flows into the first expansion chamber 26 a through the suction passage 34. The high-pressure refrigerant flowing into the first expansion chamber 26a expands in the first expansion chamber 26a and the second expansion chamber 26b, and becomes a low-pressure refrigerant. The low-pressure refrigerant flows into the discharge pipe 48 through the discharge path 33 and is discharged outside the sealed container 21.

圧縮機構3にあっては、シャフト6の回転に伴って、可動スクロール36が旋回する。これにより、吸入管49から冷媒が吸入される。吸入された低圧の冷媒は、圧縮室41で圧縮された後、高圧の冷媒となって吐出口40から吐出路45へ吐出される。そして、吐出口40から吐出された冷媒は、吐出路45を通じて圧縮機構3の下方に導かれ、密閉容器21内を流動後、吐出管50を通じて密閉容器21の外部に吐出される。   In the compression mechanism 3, the movable scroll 36 turns with the rotation of the shaft 6. Thereby, the refrigerant is sucked from the suction pipe 49. The sucked low-pressure refrigerant is compressed in the compression chamber 41 and then discharged as a high-pressure refrigerant from the discharge port 40 to the discharge passage 45. Then, the refrigerant discharged from the discharge port 40 is guided to the lower side of the compression mechanism 3 through the discharge path 45, flows in the sealed container 21, and then is discharged to the outside of the sealed container 21 through the discharge pipe 50.

<熱交換促進部53の作用>
まず、伝熱部を構成するヒートパイプ46の作用について説明する。上述したように、ヒートパイプ46は、蒸発部46a、断熱部46b、および凝縮部46cで構成されている。ヒートパイプ46中の作動液は、蒸発部46aで加熱されて蒸発し、ウィックの毛細管作用で断熱部46bを介して凝縮部46cへ移動する。その後、低温部である凝縮部46cで作動液の蒸気が凝縮し、放熱する。したがって、ヒートパイプ46を用いることで、吸熱部から放熱部に熱を容易に伝えることができる。すなわち、ヒートパイプ46を用いることによって、離れた場所に熱を容易に伝えることができる。本発明の実施の形態1では、第一伝熱体51aと第二伝熱体51bとをヒートパイプ46で連結することで、高温の第一伝熱体51aから低温の第二伝熱体51bに対し、圧縮機構3から密閉容器21内へ吐出される直前の冷媒の熱を移動させている。
<Operation of Heat Exchange Promoter 53>
First, the effect | action of the heat pipe 46 which comprises a heat-transfer part is demonstrated. As described above, the heat pipe 46 includes the evaporation unit 46a, the heat insulating unit 46b, and the condensing unit 46c. The hydraulic fluid in the heat pipe 46 is heated and evaporated by the evaporation unit 46a, and moves to the condensing unit 46c via the heat insulating unit 46b by the capillary action of the wick. Thereafter, the vapor of the working fluid is condensed and dissipated in the condensing part 46c which is a low temperature part. Therefore, by using the heat pipe 46, heat can be easily transferred from the heat absorbing portion to the heat radiating portion. That is, by using the heat pipe 46, heat can be easily transmitted to a remote place. In Embodiment 1 of this invention, the 1st heat transfer body 51a and the 2nd heat transfer body 51b are connected with the heat pipe 46, The high temperature 1st heat transfer body 51a is changed into the low temperature 2nd heat transfer body 51b. On the other hand, the heat of the refrigerant immediately before being discharged from the compression mechanism 3 into the sealed container 21 is moved.

次に、吸熱部である第一伝熱体51aと、放熱部である第二伝熱体51bの作用について説明する。吐出路45内の第一伝熱体51aは、圧縮機構3から密閉容器21内へ吐出される直前の冷媒の熱を吸収する。上記吸収された熱は、第一伝熱体51aからヒートパイプ46を介して、第二伝熱体51bに移動する。圧縮機構3から吐出路45を通じて密閉容器21内へ吐出される直前の冷媒は、第一伝熱体51aで熱を奪われた後、吐出路45から吐出されて密閉容器21内を流動する。その後、密閉容器21から吐出される直前に、第二伝熱体51bによって加熱されてから、密閉容器21外に吐出される。   Next, the operation of the first heat transfer body 51a that is the heat absorption part and the second heat transfer body 51b that is the heat dissipation part will be described. The first heat transfer body 51 a in the discharge path 45 absorbs the heat of the refrigerant immediately before being discharged from the compression mechanism 3 into the sealed container 21. The absorbed heat moves from the first heat transfer body 51a to the second heat transfer body 51b via the heat pipe 46. The refrigerant immediately before being discharged from the compression mechanism 3 into the sealed container 21 through the discharge path 45 is deprived of heat by the first heat transfer body 51a, and then is discharged from the discharge path 45 and flows in the sealed container 21. Thereafter, immediately after being discharged from the sealed container 21, it is heated by the second heat transfer body 51 b and then discharged outside the sealed container 21.

以上のように、本発明の実施の形態1によれば、熱交換促進部53である第一伝熱体51a、第二伝熱体51b、およびヒートパイプ46を用いることにより、密閉容器21の内部空間を流動する前の冷媒と、密閉容器21内を流動した後の冷媒とを熱交換させることができる。   As described above, according to the first embodiment of the present invention, by using the first heat transfer body 51a, the second heat transfer body 51b, and the heat pipe 46, which are the heat exchange promoting parts 53, Heat can be exchanged between the refrigerant before flowing in the internal space and the refrigerant after flowing in the sealed container 21.

従来の膨張機一体型圧縮機では、圧縮機構から密閉容器内に直接吐出された高温の冷媒が、密閉容器内を流動して、低温である膨張機構を加熱していた。言い換えると、圧縮機構から密閉容器内に直接吐出された高温の冷媒から膨張機構に対して、熱移動が行われていた。これに対し、本発明の実施の形態1における膨張機一体型圧縮機2では、圧縮機構3の吐出口40から吐出された高温の冷媒は、第一伝熱体51aによって冷却されてから、密閉容器21内に吐出され、密閉容器21内を流動する。すなわち、高温の圧縮機構3の吐出冷媒よりも低温になった冷媒が密閉容器21内を流動する。そのため、圧縮機構3から密閉容器21内に吐出された冷媒と膨張機構4との温度差が小さくなり、上記冷媒と膨張機構4との間の熱の移動量を低減させることができる。   In the conventional expander-integrated compressor, the high-temperature refrigerant directly discharged from the compression mechanism into the sealed container flows in the sealed container and heats the low-temperature expansion mechanism. In other words, heat transfer is performed from the high-temperature refrigerant directly discharged from the compression mechanism into the sealed container to the expansion mechanism. In contrast, in the expander-integrated compressor 2 according to Embodiment 1 of the present invention, the high-temperature refrigerant discharged from the discharge port 40 of the compression mechanism 3 is cooled by the first heat transfer body 51a and then sealed. It is discharged into the container 21 and flows in the sealed container 21. That is, the refrigerant having a temperature lower than that of the refrigerant discharged from the high-temperature compression mechanism 3 flows in the sealed container 21. Therefore, the temperature difference between the refrigerant discharged from the compression mechanism 3 into the sealed container 21 and the expansion mechanism 4 is reduced, and the amount of heat transfer between the refrigerant and the expansion mechanism 4 can be reduced.

本発明の実施の形態1に係る膨張機一体型圧縮機2によれば、圧縮機構3の上方および側方の一部を覆うカバー44を備えており、カバー44の内側に、圧縮機構3の吐出口40から吐出された冷媒を密閉容器21の内部空間に導く吐出路45が形成されている。また、第一伝熱体51aはカバー44の内側に配置され、ヒートパイプ46はカバー44を貫通して上下方向に延びており、第二伝熱体51bはカバー44の外側に配置されている。これにより、圧縮機構3から吐出された冷媒を、第一伝熱体51a、密閉容器21の内部空間、第二伝熱体51bの順に円滑に導くことができ、上述の効果を顕著に発揮させることができる。   According to the expander-integrated compressor 2 according to Embodiment 1 of the present invention, the cover 44 that covers a part of the upper side and the side of the compression mechanism 3 is provided. A discharge path 45 that guides the refrigerant discharged from the discharge port 40 to the internal space of the sealed container 21 is formed. The first heat transfer body 51 a is disposed inside the cover 44, the heat pipe 46 extends through the cover 44 in the vertical direction, and the second heat transfer body 51 b is disposed outside the cover 44. . Thereby, the refrigerant | coolant discharged from the compression mechanism 3 can be smoothly guide | induced in order of the 1st heat exchanger 51a, the internal space of the airtight container 21, and the 2nd heat exchanger 51b, and the above-mentioned effect is exhibited notably. be able to.

ところで、高温の冷媒は低温の冷媒よりも密度が低いので、密閉容器21内の冷媒の温度分布は、上から下に向かって温度が低下していくような分布が好ましい。本発明の実施の形態1に係る膨張機一体型圧縮機2によれば、圧縮機構3は膨張機構4よりも上方に配置されている。すなわち、高温状態となる圧縮機構3は密閉容器21内の上側に配置され、低温状態となる膨張機構4は密閉容器21内の下側に配置されている。また、吐出管50は、密閉容器21における圧縮機構3よりも上側の部分、具体的には、密閉容器21の上壁に接続されている。これにより、圧縮機構3から吐出された冷媒と膨張機構4との間の熱の移動を、より効果的に抑制することができる。   By the way, since a high-temperature refrigerant | coolant has a density lower than a low-temperature refrigerant | coolant, the temperature distribution of the refrigerant | coolant in the airtight container 21 has a preferable distribution where temperature falls from the top to the bottom. According to the expander-integrated compressor 2 according to Embodiment 1 of the present invention, the compression mechanism 3 is disposed above the expansion mechanism 4. That is, the compression mechanism 3 that is in a high temperature state is disposed on the upper side in the sealed container 21, and the expansion mechanism 4 that is in a low temperature state is disposed on the lower side in the sealed container 21. Further, the discharge pipe 50 is connected to a portion of the sealed container 21 above the compression mechanism 3, specifically, an upper wall of the sealed container 21. Thereby, the movement of heat between the refrigerant discharged from the compression mechanism 3 and the expansion mechanism 4 can be more effectively suppressed.

なお、本発明の実施の形態1において、第一伝熱体51aと第二伝熱体51bとを設けずに、ヒートパイプ46の蒸発部46a、凝縮部46cをそれぞれ吸熱部、放熱部として、圧縮機構3から吐出される冷媒と直接熱交換させても、上記と同様の効果を得ることができる。すなわち、熱交換促進部をヒートパイプ46で構成しても、上記と同様の効果を得ることができる。   In Embodiment 1 of the present invention, without providing the first heat transfer body 51a and the second heat transfer body 51b, the evaporation part 46a and the condensation part 46c of the heat pipe 46 are used as a heat absorption part and a heat release part, respectively. Even if heat is directly exchanged with the refrigerant discharged from the compression mechanism 3, the same effect as described above can be obtained. That is, even if the heat exchange promoting part is constituted by the heat pipe 46, the same effect as described above can be obtained.

図4は、膨張機一体型圧縮機を用いた冷凍サイクル装置における冷媒の圧力およびエンタルピーの関係を表したモリエル線図である。以下、本発明の実施の形態1における膨張機一体型圧縮機2を用いた場合と、従来の膨張機一体型圧縮機を用いた場合の冷凍サイクル装置におけるモリエル線図について説明する。   FIG. 4 is a Mollier diagram showing the relationship between refrigerant pressure and enthalpy in a refrigeration cycle apparatus using an expander-integrated compressor. Hereinafter, a Mollier diagram in the refrigeration cycle apparatus when the expander-integrated compressor 2 according to Embodiment 1 of the present invention is used and when a conventional expander-integrated compressor is used will be described.

図4に示す作動線Aは、圧縮機構から吐出された冷媒と膨張機構との間で熱移動がないときの冷媒の状態を表しており、膨張機構では冷媒の完全断熱状態の膨張エネルギー(La)を回収する。このとき、密閉容器内の吐出冷媒の温度は最も高くなっている。   4 represents the state of the refrigerant when there is no heat transfer between the refrigerant discharged from the compression mechanism and the expansion mechanism. In the expansion mechanism, the expansion energy (La ). At this time, the temperature of the discharged refrigerant in the sealed container is the highest.

従来の膨張機一体型圧縮機では、圧縮機構から密閉容器内に直接吐出された高温の冷媒が、そのまま密閉容器内を流動して、吐出冷媒の熱が低温の膨張機構に移動するため、作動線Bのようになる。したがって、膨張機構内の冷媒のエンタルピーが増加するため、膨張機構で回収する膨張エネルギー(Lb)が大きくなり、上記完全断熱状態の膨張エネルギー(La)に比べて大きくなる。一方、圧縮機構から吐出された冷媒の熱量は膨張機構で奪われるため、密閉容器から吐出される冷媒のエンタルピーは減少する。   In the conventional expander-integrated compressor, the high-temperature refrigerant directly discharged from the compression mechanism into the sealed container flows in the sealed container as it is, and the heat of the discharged refrigerant moves to the low-temperature expansion mechanism. It looks like line B. Therefore, since the enthalpy of the refrigerant in the expansion mechanism is increased, the expansion energy (Lb) recovered by the expansion mechanism is increased, and is larger than the expansion energy (La) in the completely insulated state. On the other hand, since the heat quantity of the refrigerant discharged from the compression mechanism is taken away by the expansion mechanism, the enthalpy of the refrigerant discharged from the sealed container is reduced.

しかしながら、本発明の実施の形態1における膨張機一体型圧縮機2では、圧縮機構3の吐出口40から吐出された高温の冷媒よりも低温になった冷媒が密閉容器21内を流動するため、圧縮機構3から密閉容器21内に吐出された冷媒と膨張機構4との温度差が小さくなり、膨張機構4に対する上記冷媒の熱移動が低減するため、作動線Cのようになる。すなわち、本発明の実施の形態1では、圧縮機構3の吐出口40の付近で冷媒の熱が第一伝熱体51aに移動することで、密閉容器21内を流動する圧縮機構3から吐出された冷媒の温度を低い状態にすることができる。   However, in the expander-integrated compressor 2 according to Embodiment 1 of the present invention, since the refrigerant having a temperature lower than that of the high-temperature refrigerant discharged from the discharge port 40 of the compression mechanism 3 flows in the sealed container 21, Since the temperature difference between the refrigerant discharged from the compression mechanism 3 into the sealed container 21 and the expansion mechanism 4 is reduced and the heat transfer of the refrigerant to the expansion mechanism 4 is reduced, the operation line C is obtained. That is, in Embodiment 1 of the present invention, the heat of the refrigerant moves to the first heat transfer body 51a in the vicinity of the discharge port 40 of the compression mechanism 3, and is discharged from the compression mechanism 3 flowing in the sealed container 21. The refrigerant temperature can be lowered.

したがって、上記従来の膨張機一体型圧縮機と比べて、本発明の実施の形態1に係る膨張機一体型圧縮機2では、膨張機構4内の冷媒のエンタルピーの増加、および膨張機構4で回収する膨張エネルギーの増加を抑制することができる。その結果、本発明の実施の形態1では、膨張機構4で回収する膨張エネルギー(Lc)を、従来の膨張機構で回収する膨張エネルギー(Lb)に比べて減少させることができる。   Therefore, as compared with the conventional expander-integrated compressor, the expander-integrated compressor 2 according to the first embodiment of the present invention increases the enthalpy of the refrigerant in the expansion mechanism 4 and collects it by the expansion mechanism 4. An increase in expansion energy can be suppressed. As a result, in Embodiment 1 of the present invention, the expansion energy (Lc) recovered by the expansion mechanism 4 can be reduced as compared with the expansion energy (Lb) recovered by the conventional expansion mechanism.

また、本発明の実施の形態1における膨張機一体型圧縮機2では、圧縮機構3の吐出口40から、第一伝熱体51a、ヒートパイプ46、第二伝熱体51bへと、順に冷媒の熱を移動させている。そのため、圧縮機構3から吐出された冷媒は、密閉容器21内を流動した後、第二伝熱体51bで加熱されてから、密閉容器21外に吐出されるので、密閉容器21からの吐出冷媒の温度を高く保つことができる。   In the expander-integrated compressor 2 according to Embodiment 1 of the present invention, the refrigerant is sequentially supplied from the discharge port 40 of the compression mechanism 3 to the first heat transfer body 51a, the heat pipe 46, and the second heat transfer body 51b. Moving the heat. Therefore, the refrigerant discharged from the compression mechanism 3 flows through the sealed container 21, is heated by the second heat transfer body 51 b, and then is discharged outside the sealed container 21. Therefore, the refrigerant discharged from the sealed container 21 is discharged. The temperature of can be kept high.

したがって、本発明の実施の形態1における膨張機一体型圧縮機2は、従来の膨張機一体型圧縮機と比べて、膨張機構4内の冷媒のエンタルピーの増加が抑制されるため、膨張機構4で回収する膨張エネルギー(Lc)を、従来よりも減少させることができる。また、その一方で、圧縮機構3から吐出された冷媒が密閉容器21内を流動した後、第二伝熱体51bで加熱されるため、密閉容器21外に吐出される冷媒のエンタルピーを高く保つことが可能である。そのため、冷凍サイクル装置1の加熱能力の低下を抑えることができる。   Therefore, the expander-integrated compressor 2 according to Embodiment 1 of the present invention suppresses an increase in the enthalpy of the refrigerant in the expansion mechanism 4 as compared with the conventional expander-integrated compressor. Thus, the expansion energy (Lc) recovered in step 1 can be reduced as compared with the conventional case. On the other hand, since the refrigerant discharged from the compression mechanism 3 flows in the sealed container 21 and is heated by the second heat transfer body 51b, the enthalpy of the refrigerant discharged outside the sealed container 21 is kept high. It is possible. Therefore, a decrease in the heating capacity of the refrigeration cycle apparatus 1 can be suppressed.

(実施の形態2)
本発明の実施の形態2に係る膨張機一体型圧縮機は、実施の形態1の膨張機一体型圧縮機2において、熱交換促進部53に変更を加えたものである。熱交換促進部53以外の部分は実施の形態1と同様であるので、それらの説明は省略する。
(Embodiment 2)
The expander-integrated compressor according to Embodiment 2 of the present invention is obtained by changing the heat exchange promoting unit 53 in the expander-integrated compressor 2 of Embodiment 1. Since parts other than the heat exchange promoting part 53 are the same as those in the first embodiment, their explanation is omitted.

図5(a)に示すように、本発明の実施の形態2に係る膨張機一体型圧縮機2Bでは、熱交換促進部53は、圧縮機構3の上方に配置された伝熱プレート61と、伝熱プレート61からカバー44を貫通して上方に延びる伝熱棒62と、伝熱棒62に設けられた伝熱フィン63とを備えている。本実施の形態では、これら伝熱プレート61および伝熱棒62は一体的に形成されている。ただし、伝熱プレート61と伝熱棒62とは、別体に形成され、接合等により互いに組み立てられていてもよい。   As shown in FIG. 5 (a), in the expander-integrated compressor 2B according to Embodiment 2 of the present invention, the heat exchange promoting portion 53 includes a heat transfer plate 61 disposed above the compression mechanism 3, A heat transfer rod 62 extending upward from the heat transfer plate 61 through the cover 44 and heat transfer fins 63 provided on the heat transfer rod 62 are provided. In the present embodiment, the heat transfer plate 61 and the heat transfer rod 62 are integrally formed. However, the heat transfer plate 61 and the heat transfer rod 62 may be formed separately and assembled to each other by bonding or the like.

伝熱プレート61は、カバー44の内側に配置されており、圧縮機構3の吐出口40から吐出される冷媒から熱を吸収する。   The heat transfer plate 61 is disposed inside the cover 44 and absorbs heat from the refrigerant discharged from the discharge port 40 of the compression mechanism 3.

図5(b)に示すように、伝熱棒62は4本設けられている。これらの伝熱棒62は、平面視においてシャフト6の軸心を中心とした円周上に配置され、等間隔に並べられている。ただし、伝熱棒62の本数は何ら限定されるものではない。また、伝熱棒62の長さおよび外径も、特に限定されない。複数の伝熱棒62のうちいずれか1または2本以上の伝熱棒62は、他の伝熱棒62と長さまたは外径が異なっていてもよい。   As shown in FIG. 5B, four heat transfer rods 62 are provided. These heat transfer rods 62 are arranged on a circumference centered on the axis of the shaft 6 in a plan view, and are arranged at equal intervals. However, the number of the heat transfer rods 62 is not limited at all. Further, the length and outer diameter of the heat transfer rod 62 are not particularly limited. Any one or more of the plurality of heat transfer rods 62 may be different in length or outer diameter from the other heat transfer rods 62.

なお、伝熱棒62は、円柱状に限らず、楕円柱状等であってもよい。また、伝熱棒62は、四角柱状等の多角柱状であってもよい。さらに、伝熱棒62は、中実棒に限らず、中空棒であってもよい。   The heat transfer rod 62 is not limited to a columnar shape, and may be an elliptical columnar shape. Further, the heat transfer rod 62 may have a polygonal column shape such as a square column shape. Further, the heat transfer rod 62 is not limited to a solid rod, and may be a hollow rod.

伝熱フィン63の形状は何ら限定されないが、本実施の形態では、伝熱フィン63はリングフィンである。伝熱フィン63の大きさや枚数も特に限定される訳ではない。伝熱棒62ごとに異なる伝熱フィン63を設けることももちろん可能である。   Although the shape of the heat transfer fin 63 is not limited at all, in the present embodiment, the heat transfer fin 63 is a ring fin. The size and the number of the heat transfer fins 63 are not particularly limited. Of course, different heat transfer fins 63 may be provided for each heat transfer rod 62.

伝熱プレート61、伝熱棒62および伝熱フィン63には、熱伝導率の高い材料を用いることが好ましい。本実施の形態では、伝熱プレート61、伝熱棒62および伝熱フィン63は、銅で形成されている。ただし、伝熱プレート61、伝熱棒62または伝熱フィン63は、アルミニウム等の他の金属等で形成されていてもよい。   For the heat transfer plate 61, the heat transfer rod 62, and the heat transfer fin 63, it is preferable to use a material having high thermal conductivity. In the present embodiment, heat transfer plate 61, heat transfer rod 62, and heat transfer fin 63 are made of copper. However, the heat transfer plate 61, the heat transfer rod 62, or the heat transfer fin 63 may be formed of other metals such as aluminum.

次に、熱交換促進部53の作用について説明する。熱交換促進部53の伝熱プレート61は、圧縮機構3の吐出口40より吐出された冷媒から熱を吸収する。伝熱プレート61によって吸収された熱は、伝熱棒62を通じて上方に流れ、その一部は伝熱フィン63に伝わる。そして、伝熱棒62および伝熱フィン63は、それらの周囲を流れる冷媒に熱を放出する。   Next, the operation of the heat exchange promoting unit 53 will be described. The heat transfer plate 61 of the heat exchange promoting unit 53 absorbs heat from the refrigerant discharged from the discharge port 40 of the compression mechanism 3. The heat absorbed by the heat transfer plate 61 flows upward through the heat transfer rod 62, and part of the heat is transferred to the heat transfer fins 63. And the heat-transfer rod 62 and the heat-transfer fin 63 discharge | release heat to the refrigerant | coolant which flows around them.

このように、実施の形態2では、伝熱プレート61は、圧縮機構3の吐出冷媒から熱を吸収する吸熱部となり、伝熱棒62および伝熱フィン63は、吐出管50から吐出される前の冷媒に熱を放出する放熱部となる。なお、伝熱棒62は、吸熱部から放熱部に熱を伝える伝熱部としても機能する。   As described above, in the second embodiment, the heat transfer plate 61 serves as a heat absorption unit that absorbs heat from the refrigerant discharged from the compression mechanism 3, and the heat transfer rod 62 and the heat transfer fins 63 are discharged from the discharge pipe 50. It becomes a heat radiating part which releases heat to the refrigerant. The heat transfer rod 62 also functions as a heat transfer portion that transfers heat from the heat absorption portion to the heat dissipation portion.

圧縮機構3の吐出口40から吐出された冷媒は、カバー44内の空間にいったん吐出され、熱交換促進部53の伝熱プレート61によって冷却された後、吐出路45を通じて圧縮機構3の下方に吐出される。圧縮機構3の下方に吐出された冷媒は、電動機5や膨張機構4の周囲を流動した後、圧縮機構3の上方に流れ込む。圧縮機構3の上方に流れ込んだ冷媒は、熱交換促進部53の伝熱棒62および伝熱フィン63の周囲を流れ、これら伝熱棒62および伝熱フィン63によって加熱される。そして、加熱された冷媒は、吐出管50を通じて密閉容器21の外部に吐出される。   The refrigerant discharged from the discharge port 40 of the compression mechanism 3 is once discharged into the space in the cover 44, cooled by the heat transfer plate 61 of the heat exchange promoting unit 53, and then below the compression mechanism 3 through the discharge path 45. Discharged. The refrigerant discharged to the lower side of the compression mechanism 3 flows around the electric motor 5 and the expansion mechanism 4 and then flows to the upper side of the compression mechanism 3. The refrigerant that has flowed above the compression mechanism 3 flows around the heat transfer rods 62 and the heat transfer fins 63 of the heat exchange promotion unit 53 and is heated by the heat transfer rods 62 and the heat transfer fins 63. The heated refrigerant is discharged to the outside of the sealed container 21 through the discharge pipe 50.

したがって、本実施の形態においても、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。すなわち、本実施の形態においても、密閉容器21内を流動する冷媒の温度が低下するので、膨張機構4と上記流動冷媒との間の熱移動を抑制することができる。そのため、膨張機構4内の冷媒のエンタルピーの増加を抑制することができ、膨張機構4で回収する膨張エネルギーを従来よりも減少させることができる。また、本実施の形態においても、密閉容器21内を流動した冷媒を、吐出管50から吐出される前に加熱することができる。したがって、密閉容器21の外部に吐出される冷媒の温度を高く保つことができ、エンタルピーを高く保つことが可能となる。その結果、冷凍サイクル装置1の加熱能力の低下を抑えることができる。   Therefore, also in the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. That is, also in the present embodiment, since the temperature of the refrigerant flowing in the sealed container 21 is lowered, heat transfer between the expansion mechanism 4 and the flowing refrigerant can be suppressed. Therefore, the increase in the enthalpy of the refrigerant in the expansion mechanism 4 can be suppressed, and the expansion energy recovered by the expansion mechanism 4 can be reduced as compared with the conventional case. Also in the present embodiment, the refrigerant that has flowed through the sealed container 21 can be heated before being discharged from the discharge pipe 50. Therefore, the temperature of the refrigerant discharged to the outside of the sealed container 21 can be kept high, and the enthalpy can be kept high. As a result, a decrease in the heating capacity of the refrigeration cycle apparatus 1 can be suppressed.

なお、本実施の形態において、伝熱フィン63を省略することも可能である。また、伝熱棒62の代わりに複数の伝熱ピンを設け、これら伝熱ピンをいわゆるピンフィンとして利用するようにしてもよい。また、伝熱棒62の代わりに、カバー44を貫通する伝熱フィンを伝熱プレート61から立ち上げるようにしてもよい。   In the present embodiment, the heat transfer fins 63 can be omitted. A plurality of heat transfer pins may be provided instead of the heat transfer rod 62, and these heat transfer pins may be used as so-called pin fins. Further, instead of the heat transfer rod 62, heat transfer fins penetrating the cover 44 may be raised from the heat transfer plate 61.

(実施の形態3)
本発明の実施の形態3に係る膨張機一体型圧縮機は、実施の形態2の膨張機一体型圧縮機2Bにおいて、熱交換促進部53に変更を加えたものである。
(Embodiment 3)
The expander-integrated compressor according to Embodiment 3 of the present invention is obtained by changing the heat exchange promoting unit 53 in the expander-integrated compressor 2B of Embodiment 2.

図6に示すように、本実施の形態では、伝熱プレート61(図5参照)が省略され、伝熱棒62がカバー44に一体的に形成されている。このように、実施の形態3に係る膨張機一体型圧縮機2Cでは、熱交換促進部53は、カバー44と、カバー44の外側に一体的に形成された伝熱棒62および伝熱フィン63とを有している。   As shown in FIG. 6, in this embodiment, the heat transfer plate 61 (see FIG. 5) is omitted, and the heat transfer rod 62 is formed integrally with the cover 44. Thus, in the expander-integrated compressor 2C according to the third embodiment, the heat exchange promoting unit 53 includes the cover 44, the heat transfer rod 62 and the heat transfer fin 63 that are integrally formed on the outside of the cover 44. And have.

本実施の形態では、カバー44自体が、圧縮機構3から吐出された冷媒から熱を吸収する吸熱部を形成している。なお、カバー44の材料は、従来と同じように鉄でもよいが、鉄よりも熱伝導率の高い材料(例えば銅等)がより好ましい。また、カバー44は一体物でなくてもよく、複数の部材を組み合わせたものであってもよい。その場合、カバー44における伝熱棒62が設けられた部分は、熱伝導率の高い材料で形成されていることが好ましい。   In the present embodiment, the cover 44 itself forms a heat absorption part that absorbs heat from the refrigerant discharged from the compression mechanism 3. In addition, although the material of the cover 44 may be iron like the past, the material (for example, copper etc.) whose heat conductivity is higher than iron is more preferable. Further, the cover 44 may not be a single object, and may be a combination of a plurality of members. In that case, it is preferable that the part provided with the heat transfer rod 62 in the cover 44 is formed of a material having high thermal conductivity.

本実施の形態においても、前記実施形態と同様の効果を得ることができる。   Also in this embodiment, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.

なお、本実施の形態では、伝熱棒62はカバー44に一体的に形成されているが、伝熱棒62を溶接等によってカバー44に接合することももちろん可能である。また、伝熱棒62の形状、個数、長さ等が限定されないことは、実施の形態2と同様である。また、伝熱棒62の代わりに、カバー44の外側に伝熱フィンを設けてもよい。   In the present embodiment, the heat transfer rod 62 is formed integrally with the cover 44, but it is of course possible to join the heat transfer rod 62 to the cover 44 by welding or the like. Further, the shape, number, length, and the like of the heat transfer rod 62 are not limited as in the second embodiment. Further, instead of the heat transfer rod 62, heat transfer fins may be provided outside the cover 44.

(実施の形態4)
ところで、前述の実施の形態において、「熱交換促進部」とは、圧縮機構3から吐出された冷媒と吐出管50から吐出される前の冷媒との間の熱交換を、従来よりも促進する部分をいう。従来は、圧縮機構3の上方を覆うカバー44は、鉄で形成されていた。そのため、従来の膨張機一体型圧縮機であっても、圧縮機構3から吐出された冷媒と吐出管50から吐出される前の冷媒との間で、カバー44を介して若干の熱交換が行われる可能性がある。しかし、本明細書における「熱交換促進部」は、それ以上に熱交換を促進する部分である。
(Embodiment 4)
By the way, in the above-mentioned embodiment, the “heat exchange promoting part” promotes heat exchange between the refrigerant discharged from the compression mechanism 3 and the refrigerant before being discharged from the discharge pipe 50 more than before. Say part. Conventionally, the cover 44 covering the upper portion of the compression mechanism 3 is formed of iron. Therefore, even in the conventional expander-integrated compressor, a slight heat exchange is performed between the refrigerant discharged from the compression mechanism 3 and the refrigerant before being discharged from the discharge pipe 50 through the cover 44. There is a possibility that. However, the “heat exchange promoting part” in this specification is a part that further promotes heat exchange.

図7に示すように、本発明の実施の形態4に係る膨張機一体型圧縮機2Dは、カバー44を鉄よりも熱伝導率の高い材料(例えば、銅等)で形成し、カバー44自体で熱交換促進部を形成したものである。本実施の形態では、カバー44の内側が吸熱部となり、カバー44の外側が放熱部となる。   As shown in FIG. 7, in the expander-integrated compressor 2D according to Embodiment 4 of the present invention, the cover 44 is formed of a material (for example, copper) having a higher thermal conductivity than iron, and the cover 44 itself The heat exchange promoting part is formed. In the present embodiment, the inside of the cover 44 is a heat absorbing part, and the outside of the cover 44 is a heat radiating part.

熱交換の促進という観点からすれば、前述の実施形態のようにカバー44以外に伝熱体を設けることが好ましいが、本実施の形態であっても、従来と比較して、圧縮機構3から吐出された冷媒と吐出管50から吐出される前の冷媒との間の熱交換を促進することができる。また、本実施の形態によれば、カバー44の外側にフィン等がないので、吐出管50から吐出される前の冷媒の圧力損失を低減させることができる。   From the viewpoint of promoting heat exchange, it is preferable to provide a heat transfer body in addition to the cover 44 as in the above-described embodiment. However, even in this embodiment, the compression mechanism 3 is different from the conventional one. Heat exchange between the discharged refrigerant and the refrigerant before being discharged from the discharge pipe 50 can be promoted. Further, according to the present embodiment, since there are no fins or the like outside the cover 44, the pressure loss of the refrigerant before being discharged from the discharge pipe 50 can be reduced.

なお、カバー44は一体物であってもよいが、複数の部材を組み合わせたものであってもよい。圧縮機構3から吐出された冷媒と吐出管50から吐出される前の冷媒との間の熱交換を促進するのは、主にカバー44の上側部分44aである。そのため、カバー44の上側部分44aを鉄よりも熱伝導率の高い材料で形成し、その他の部分を他の材料で形成してもよい。   Note that the cover 44 may be a single body, or may be a combination of a plurality of members. It is mainly the upper portion 44 a of the cover 44 that promotes heat exchange between the refrigerant discharged from the compression mechanism 3 and the refrigerant before being discharged from the discharge pipe 50. Therefore, the upper portion 44a of the cover 44 may be formed of a material having a higher thermal conductivity than iron, and the other portions may be formed of other materials.

本発明の膨張機一体型圧縮機は、熱交換促進部を有することで、密閉容器内における冷媒温度をコントロールすることができ、冷凍サイクル装置の加熱能力を向上させることができる。特に、膨張機一体型圧縮機を用いるヒートポンプの高効率化を実現するものとして、多大な利用価値を有する。   Since the expander-integrated compressor of the present invention has the heat exchange promoting portion, the refrigerant temperature in the sealed container can be controlled, and the heating capacity of the refrigeration cycle apparatus can be improved. In particular, it has a great utility value for realizing high efficiency of a heat pump using an expander-integrated compressor.

本発明の実施の形態1における膨張機一体型圧縮機の縦断面図The longitudinal cross-sectional view of the expander integrated compressor in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1における冷凍サイクル装置を示す概略図Schematic which shows the refrigerating-cycle apparatus in Embodiment 1 of this invention. (a)は図1の熱交換促進部の縦断面図、(b)は図1の熱交換促進部の横断面図(A) is a longitudinal cross-sectional view of the heat exchange promoting part of FIG. 膨張機一体型圧縮機を用いた冷凍サイクル装置におけるモリエル線図Mollier diagram in a refrigeration cycle system using an expander-integrated compressor (a)は本発明の実施の形態2における膨張機一体型圧縮機の熱交換促進部の縦断面図、(b)は同熱交換促進部の横断面図(A) is a longitudinal cross-sectional view of the heat exchange promotion part of the expander integrated compressor in Embodiment 2 of this invention, (b) is a cross-sectional view of the heat exchange promotion part. 本発明の実施の形態3に係る膨張機一体型圧縮機の熱交換促進部の縦断面図The longitudinal cross-sectional view of the heat exchange promotion part of the expander integrated compressor which concerns on Embodiment 3 of this invention 本発明の実施の形態4に係る膨張機一体型圧縮機の熱交換促進部の縦断面図The longitudinal cross-sectional view of the heat exchange promotion part of the expander integrated compressor which concerns on Embodiment 4 of this invention 従来の膨張機一体型圧縮機の縦断面図Vertical section of a conventional expander-integrated compressor

符号の説明Explanation of symbols

1 冷凍サイクル装置
2、2B、100 膨張機一体型圧縮機
3 圧縮機構
4 膨張機構
4a 第1膨張部
4b 第2膨張部
5 電動機
5a 回転子
5b 固定子
6 シャフト
7 蒸発器
8 放熱器
21 密閉容器
22a 第1膨張部のばね
22b 第2膨張部のばね
23 油溜まり部
24a 第1膨張部のシリンダ
24b 第2膨張部のシリンダ
25a 第1膨張部のピストン
25b 第2膨張部のピストン
26a 第1膨張室
26b 第2膨張室
27a 第1膨張部のベーン
27b 第2膨張部のベーン
28a 第1偏心部
28b 第2偏心部
29 油ポンプ
30 仕切板
31 下軸受
32 上軸受
33 吐出路
34 吸入路
35 固定スクロール
36 可動スクロール
37 軸受
38 固定スクロールのラップ
39 可動スクロールのラップ
40 吐出口
41 圧縮室
42 偏心部
43 オルダムリング
44 カバー
45 吐出路
46 ヒートパイプ
47 膨張機構の吸入管(第二の配管)
48 膨張機構の吐出管(第三の配管)
49 圧縮機構の吸入管(第四の配管)
50 圧縮機構の吐出管(第一の配管)
51a 第一伝熱体
51b 第二伝熱体
53 熱交換促進部
58 給油路
59 連通孔
101 膨張機構
102 電動機
103 圧縮機構
104 ケーシング
105 駆動軸
106 吸入ポート
107 吐出ポート
108 流入ポート
109 流出ポート
110 給油通路
111 油ポンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Refrigeration cycle apparatus 2, 2B, 100 Expander integrated compressor 3 Compression mechanism 4 Expansion mechanism 4a 1st expansion part 4b 2nd expansion part 5 Electric motor 5a Rotor 5b Stator 6 Shaft 7 Evaporator 8 Radiator 21 Sealing container 22a Spring of the first expansion part 22b Spring of the second expansion part 23 Oil reservoir 24a Cylinder of the first expansion part 24b Cylinder of the second expansion part 25a Piston of the first expansion part 25b Piston of the second expansion part 26a First expansion Chamber 26b Second expansion chamber 27a Vane of first expansion portion 27b Vane of second expansion portion 28a First eccentric portion 28b Second eccentric portion 29 Oil pump 30 Partition plate 31 Lower bearing 32 Upper bearing 33 Discharge passage 34 Suction passage 35 Fixed Scroll 36 Movable scroll 37 Bearing 38 Fixed scroll wrap 39 Movable scroll wrap 40 Discharge port 41 Pressure Suction pipe chamber 42 eccentric portion 43 Oldham ring 44 cover 45 discharge passage 46 heat pipe 47 expansion mechanism (second pipe)
48 Discharge pipe of the expansion mechanism (third pipe)
49 Compressor suction pipe (fourth pipe)
50 Discharge pipe of the compression mechanism (first pipe)
51a 1st heat transfer body 51b 2nd heat transfer body 53 Heat exchange promotion part 58 Oil supply path 59 Communication hole 101 Expansion mechanism 102 Electric motor 103 Compression mechanism 104 Casing 105 Drive shaft 106 Suction port 107 Discharge port 108 Inflow port 109 Outflow port 110 Oil supply Passage 111 Oil pump

Claims (12)

冷媒を圧縮する圧縮機構と、
前記圧縮機構を駆動する電動機と、
冷媒を膨張させる膨張機構と、
前記圧縮機構と前記電動機と前記膨張機構とを連結するシャフトと、
前記圧縮機構と前記電動機と前記膨張機構と前記シャフトとを収容するとともに内部に空間が形成され、前記圧縮機構によって圧縮された冷媒が前記内部空間を流動する密閉容器と、
前記密閉容器の内部空間を流動する前の冷媒と前記密閉容器の内部空間を流動した後の冷媒との間の熱交換を促進させる熱交換促進部と、
を備えた膨張機一体型圧縮機。
A compression mechanism for compressing the refrigerant;
An electric motor for driving the compression mechanism;
An expansion mechanism for expanding the refrigerant;
A shaft that connects the compression mechanism, the electric motor, and the expansion mechanism;
An airtight container in which the compression mechanism, the electric motor, the expansion mechanism, and the shaft are accommodated and a space is formed therein, and the refrigerant compressed by the compression mechanism flows through the internal space;
A heat exchange promoting part that promotes heat exchange between the refrigerant before flowing through the internal space of the sealed container and the refrigerant after flowing through the internal space of the closed container;
An expander-integrated compressor equipped with a compressor.
冷媒を圧縮する圧縮機構と、
前記圧縮機構を駆動する電動機と、
冷媒を膨張させる膨張機構と、
前記圧縮機構と前記電動機と前記膨張機構とを連結するシャフトと、
前記圧縮機構と前記電動機と前記膨張機構と前記シャフトとを収容するとともに内部に空間が形成され、前記圧縮機構によって圧縮された冷媒が前記内部空間を流動する密閉容器と、
前記密閉容器の内部空間内の冷媒を外部に吐出する吐出管と、
前記圧縮機構より吐出された冷媒から熱を吸収し、この熱を前記吐出管から吐出される前の冷媒に放出する熱交換促進部と、
を備えた膨張機一体型圧縮機。
A compression mechanism for compressing the refrigerant;
An electric motor for driving the compression mechanism;
An expansion mechanism for expanding the refrigerant;
A shaft that connects the compression mechanism, the electric motor, and the expansion mechanism;
An airtight container in which the compression mechanism, the electric motor, the expansion mechanism, and the shaft are accommodated and a space is formed therein, and the refrigerant compressed by the compression mechanism flows through the internal space;
A discharge pipe for discharging the refrigerant in the internal space of the sealed container to the outside;
A heat exchange promoting part that absorbs heat from the refrigerant discharged from the compression mechanism and releases the heat to the refrigerant before being discharged from the discharge pipe;
An expander-integrated compressor equipped with a compressor.
前記熱交換促進部は、ヒートパイプである請求項1または2に記載の膨張機一体型圧縮機。   The expander-integrated compressor according to claim 1, wherein the heat exchange promoting unit is a heat pipe. 前記熱交換促進部は、
前記圧縮機構から吐出される冷媒から吸熱する第一伝熱体と、
前記密閉容器から吐出される前の冷媒に放熱する第二伝熱体と、
前記第一伝熱体と前記第二伝熱体とを連結して、前記第一伝熱体から前記第二伝熱体へ熱を伝導する熱伝導体と
を有する請求項1または2に記載の膨張機一体型圧縮機。
The heat exchange promoting part is
A first heat transfer body that absorbs heat from the refrigerant discharged from the compression mechanism;
A second heat transfer body that radiates heat to the refrigerant before being discharged from the sealed container;
The first heat transfer body and the second heat transfer body are connected to each other, and a heat conductor that conducts heat from the first heat transfer body to the second heat transfer body is provided. An expander integrated compressor.
前記熱伝導体は、ヒートパイプである請求項4に記載の膨張機一体型圧縮機。   The expander-integrated compressor according to claim 4, wherein the heat conductor is a heat pipe. 前記圧縮機構の少なくとも一部を覆い、前記圧縮機構から吐出された冷媒を前記内部空間に導く吐出路を形成するカバーを備え、
前記熱交換促進部は、前記カバーの内側に配置された吸熱部と、前記カバーの外側に配置された放熱部と、前記カバーを貫通し、前記吸熱部と前記放熱部とをつなぐ伝熱部とを有している請求項1〜5のいずれか一つに記載の膨張機一体型圧縮機。
A cover that covers at least a part of the compression mechanism and forms a discharge path that guides the refrigerant discharged from the compression mechanism to the internal space;
The heat exchange accelerating portion includes a heat absorbing portion disposed inside the cover, a heat radiating portion disposed outside the cover, and a heat transfer portion that penetrates the cover and connects the heat absorbing portion and the heat radiating portion. The expander-integrated compressor according to any one of claims 1 to 5.
前記圧縮機構の少なくとも一部を覆い、前記圧縮機構から吐出された冷媒を前記内部空間に導く吐出路を形成するカバーを備え、
前記熱交換促進部は、前記カバーの内側に配置された伝熱プレートと、前記伝熱プレートと接合されまたは前記伝熱プレートに一体的に形成され、前記カバーを貫通して前記カバーの外側に延びる伝熱体と、を有している請求項1または2に記載の膨張機一体型圧縮機。
A cover that covers at least a part of the compression mechanism and forms a discharge path that guides the refrigerant discharged from the compression mechanism to the internal space;
The heat exchange accelerating portion is a heat transfer plate disposed on the inner side of the cover, joined to the heat transfer plate or integrally formed with the heat transfer plate, and penetrates the cover to the outside of the cover. The expander-integrated compressor according to claim 1, further comprising a heat transfer body extending.
前記圧縮機構の少なくとも一部を覆い、前記圧縮機構から吐出された冷媒を前記内部空間に導く吐出路を形成するとともに、前記圧縮機構から吐出された冷媒から熱を吸収するカバーを備え、
前記熱交換促進部は、前記カバーと、前記カバーの外側に接合されまたは前記カバーの外側に一体的に形成された伝熱体と、を有している請求項1または2に記載の膨張機一体型圧縮機。
A cover that covers at least a part of the compression mechanism, forms a discharge path that guides the refrigerant discharged from the compression mechanism to the internal space, and absorbs heat from the refrigerant discharged from the compression mechanism;
The expander according to claim 1 or 2, wherein the heat exchange promoting unit includes the cover and a heat transfer body that is joined to the outside of the cover or integrally formed on the outside of the cover. Integrated compressor.
前記圧縮機構の少なくとも一部を覆い、前記圧縮機構から吐出された冷媒を前記内部空間に導く吐出路を形成するカバーを備え、
前記カバーの少なくとも一部は、鉄よりも熱伝導率が高い材料で形成され、前記熱交換促進部を形成している請求項1または2に記載の膨張機一体型圧縮機。
A cover that covers at least a part of the compression mechanism and forms a discharge path that guides the refrigerant discharged from the compression mechanism to the internal space;
3. The expander-integrated compressor according to claim 1, wherein at least a part of the cover is made of a material having a higher thermal conductivity than iron and forms the heat exchange promoting portion.
前記圧縮機構は、前記膨張機構よりも上方に配置され、
前記吐出管は、前記密閉容器における前記圧縮機構よりも上側の部分に接続されている請求項2に記載の膨張機一体型圧縮機。
The compression mechanism is disposed above the expansion mechanism,
The expander-integrated compressor according to claim 2, wherein the discharge pipe is connected to a portion of the sealed container that is above the compression mechanism.
前記圧縮機構の上方と少なくとも一部の側方とを覆い、前記圧縮機構から吐出された冷媒を前記内部空間に向かって下向きに導く吐出路を形成するカバーを備え、
前記熱交換促進部は、前記カバーの内側に配置された吸熱部と、前記カバーと前記吐出管との間に配置された放熱部と、前記カバーを貫通し、前記吸熱部と前記放熱部とをつなぐ伝熱部とを有している請求項10に記載の膨張機一体型圧縮機。
A cover that covers the upper side of the compression mechanism and at least a part of the side and forms a discharge path that guides the refrigerant discharged from the compression mechanism downward toward the internal space;
The heat exchange promoting portion includes a heat absorbing portion disposed inside the cover, a heat radiating portion disposed between the cover and the discharge pipe, the heat penetrating portion, and the heat absorbing portion and the heat radiating portion. The expander-integrated compressor according to claim 10, further comprising a heat transfer section that connects the two.
請求項1〜11のいずれか一つに記載の膨張機一体型圧縮機を備えた冷凍サイクル装置であって、
前記圧縮機構によって圧縮され、前記密閉容器から吐出された冷媒を流通させる第一の配管と、
前記第一の配管を流れた後の冷媒を放熱させる放熱器と、
前記放熱器から流出した冷媒を前記膨張機構に向かって供給する第二の配管と、
前記膨張機構において膨張し、前記密閉容器から吐出された冷媒を流通させる第三の配管と、
前記第三の配管を流れた後の冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記蒸発器で蒸発した冷媒を前記圧縮機構に向かって供給する第四の配管と、
を備えた冷凍サイクル装置。
A refrigeration cycle apparatus comprising the expander-integrated compressor according to any one of claims 1 to 11,
A first pipe for circulating the refrigerant compressed by the compression mechanism and discharged from the sealed container;
A radiator that dissipates the refrigerant after flowing through the first pipe;
A second pipe for supplying the refrigerant flowing out of the radiator toward the expansion mechanism;
A third pipe that expands in the expansion mechanism and distributes the refrigerant discharged from the sealed container;
An evaporator for evaporating the refrigerant after flowing through the third pipe;
A fourth pipe for supplying the refrigerant evaporated in the evaporator toward the compression mechanism;
A refrigeration cycle apparatus comprising:
JP2007011001A 2007-01-22 2007-01-22 Expander-integrated compressor and refrigeration cycle apparatus including the same Pending JP2008175496A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007011001A JP2008175496A (en) 2007-01-22 2007-01-22 Expander-integrated compressor and refrigeration cycle apparatus including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007011001A JP2008175496A (en) 2007-01-22 2007-01-22 Expander-integrated compressor and refrigeration cycle apparatus including the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008175496A true JP2008175496A (en) 2008-07-31

Family

ID=39702641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007011001A Pending JP2008175496A (en) 2007-01-22 2007-01-22 Expander-integrated compressor and refrigeration cycle apparatus including the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008175496A (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009210249A (en) * 2008-02-06 2009-09-17 Daikin Ind Ltd Fluid machine
JP2011149545A (en) * 2010-01-25 2011-08-04 Honda Motor Co Ltd Gas tank
JP2012507659A (en) * 2008-10-30 2012-03-29 スクロール ラボラトリーズ, インク. Scroll type fluid transfer device with improved cooling system
CN103629080A (en) * 2012-08-20 2014-03-12 珠海格力电器股份有限公司 Control method and device of oil temperature heater and air conditioner
CN104271951A (en) * 2012-05-08 2015-01-07 三电有限公司 Fluid machinery
CN105402124A (en) * 2015-11-25 2016-03-16 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 Multistage compressor and air conditioning system
CN106168214A (en) * 2016-06-29 2016-11-30 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 A kind of cylinder that turns increases enthalpy piston compressor and has its air conditioning system
JP2019112994A (en) * 2017-12-22 2019-07-11 アネスト岩田株式会社 Scroll fluid machine and Rankine cycle
CN110792601A (en) * 2019-11-14 2020-02-14 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 Compressor enthalpy-increasing structure, compressor and air conditioner
CN111212978A (en) * 2017-11-01 2020-05-29 翰昂汽车零部件有限公司 Scroll compressor having a discharge port
CN111919028A (en) * 2018-12-12 2020-11-10 安徽省大富智能空调技术有限公司 A compressor and an air-conditioning system using the same, and an automobile
CN111963425A (en) * 2020-08-31 2020-11-20 广东美芝制冷设备有限公司 Static scroll assembly, scroll compressor and refrigeration equipment

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009210249A (en) * 2008-02-06 2009-09-17 Daikin Ind Ltd Fluid machine
JP2012507659A (en) * 2008-10-30 2012-03-29 スクロール ラボラトリーズ, インク. Scroll type fluid transfer device with improved cooling system
JP2011149545A (en) * 2010-01-25 2011-08-04 Honda Motor Co Ltd Gas tank
US8636165B2 (en) 2010-01-25 2014-01-28 Honda Motor Co., Ltd. Insulated gas tank with pressure reduction device
CN104271951A (en) * 2012-05-08 2015-01-07 三电有限公司 Fluid machinery
CN103629080A (en) * 2012-08-20 2014-03-12 珠海格力电器股份有限公司 Control method and device of oil temperature heater and air conditioner
CN103629080B (en) * 2012-08-20 2016-02-10 珠海格力电器股份有限公司 Control method and device of oil temperature heater and air conditioner
CN105402124A (en) * 2015-11-25 2016-03-16 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 Multistage compressor and air conditioning system
CN105402124B (en) * 2015-11-25 2018-10-23 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 A kind of compound compressor and air-conditioning system
CN106168214A (en) * 2016-06-29 2016-11-30 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 A kind of cylinder that turns increases enthalpy piston compressor and has its air conditioning system
CN111212978A (en) * 2017-11-01 2020-05-29 翰昂汽车零部件有限公司 Scroll compressor having a discharge port
CN111212978B (en) * 2017-11-01 2022-03-04 翰昂汽车零部件有限公司 Scroll compressor having a discharge port
JP2019112994A (en) * 2017-12-22 2019-07-11 アネスト岩田株式会社 Scroll fluid machine and Rankine cycle
JP7122112B2 (en) 2017-12-22 2022-08-19 アネスト岩田株式会社 Scroll fluid machine and Rankine cycle
CN111919028A (en) * 2018-12-12 2020-11-10 安徽省大富智能空调技术有限公司 A compressor and an air-conditioning system using the same, and an automobile
CN111919028B (en) * 2018-12-12 2022-12-23 安徽省大富智能空调技术有限公司 A compressor and an air-conditioning system using it, and an automobile
CN110792601B (en) * 2019-11-14 2021-09-21 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 Compressor enthalpy-increasing structure, compressor and air conditioner
CN110792601A (en) * 2019-11-14 2020-02-14 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 Compressor enthalpy-increasing structure, compressor and air conditioner
CN111963425A (en) * 2020-08-31 2020-11-20 广东美芝制冷设备有限公司 Static scroll assembly, scroll compressor and refrigeration equipment
WO2022041562A1 (en) * 2020-08-31 2022-03-03 广东美芝制冷设备有限公司 Fixed scroll plate assembly, scroll compressor and refrigeration device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008175496A (en) Expander-integrated compressor and refrigeration cycle apparatus including the same
JP4837094B2 (en) Refrigeration cycle apparatus and fluid machine used therefor
CN101542072B (en) Fluid machine and refrigeration cycle device
JP4969648B2 (en) Expander-integrated compressor and refrigeration cycle apparatus including the same
WO2009136488A1 (en) Fluid machine
JP4077029B2 (en) Expander and expander integrated compressor
JP4969646B2 (en) Fluid machine and refrigeration cycle apparatus including the same
JP2005146987A (en) Heat exchanger integral type horizontal compressor with built-in accumulator
JP2008169816A (en) Compressor
JP4696530B2 (en) Fluid machinery
JP2008309425A (en) Centrifugal separation type oil separator and refrigerant compressor integrally including the oil separator
JP4882612B2 (en) Fluid machine and heat pump device
JP6285816B2 (en) Compressor
JP4973099B2 (en) Compressor
JP4492284B2 (en) Fluid machinery
JP6399637B2 (en) Compressor
CN217462531U (en) Compressor and air conditioner
JP6927911B2 (en) Refrigeration cycle equipment
JP4706622B2 (en) Expander
KR20070052549A (en) Compressor with heat pipe
JP5119786B2 (en) Fluid machinery and refrigeration cycle equipment
JP2006118438A (en) Rotary expander
CA2594440A1 (en) Scroll compressor
JP4036772B2 (en) Transcritical refrigerant cycle equipment
JP5109985B2 (en) Expansion machine