專利名稱：制冷循環(huán)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制冷循環(huán)裝置。
背景技術(shù)：
公知有為了增強(qiáng)制冷能力或?yàn)榱藢?yīng)制冷負(fù)荷的變動而具有互相并列連接的多個(gè)壓縮機(jī)的制冷循環(huán)裝置。在這樣的制冷循環(huán)裝置中，由于各壓縮機(jī)的容量或運(yùn)轉(zhuǎn)控制的差別，往往隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的經(jīng)過而在各壓縮機(jī)內(nèi)的油量上產(chǎn)生偏差。也就是說，存在一個(gè)壓縮機(jī)油不足，其他壓縮機(jī)中油變得過剩的可能性。作為尋求用于防止油量的偏差的對策的制冷循環(huán)裝置，在專利文獻(xiàn)ι中公開了具有圖7所示的配管結(jié)構(gòu)的制冷循環(huán)裝置。如圖7所示，專利文獻(xiàn)1的制冷循環(huán)裝置具有第一壓縮機(jī)92、第二壓縮機(jī)93及第三壓縮機(jī)94。通過吸入主管95分別向壓縮機(jī)92、93及94供給制冷劑。在吸入主管95設(shè)有主彎曲部96及主分支部97。吸入主管95在主分支部97分支為用于向第一壓縮機(jī)92供給制冷劑的第一吸入分支管98和用于向壓縮機(jī)93及94供給制冷劑的吸入連接管99。主彎曲部96由將上游側(cè)的配管與下游側(cè)的配管呈直角連接的彎肘管構(gòu)成。主分支部97具有第一分支路97a及第二分支路97b。第一分支路97a位于比第二分支路97b靠下方且相對于主彎曲部96的半徑方向?yàn)橥鈧?cè)的位置。也就是說，在第二分支路97b的斜下 45度的位置設(shè)有第一分支路97a。在第一分支路97a上連接有第一吸入分支管98，在第二分支路97b上連接有吸入連接管99。在制冷循環(huán)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)中，制冷劑及混入其中的油在吸入主管95中流動。對于制冷劑及油而言，重力和主彎曲部96處的離心力發(fā)揮作用。在制冷劑與油之間存在密度差， 因此，在主彎曲部96的下游，制冷劑在上方且相對于主彎曲部96的半徑方向而在內(nèi)側(cè)流動，油在下方且相對于主彎曲部96的半徑方向而在外側(cè)流動。也就是說，油容易流入第一分支路97a，向第一壓縮機(jī)92返回較多的油。在第一壓縮機(jī)92中油變得過剩時(shí)，通過均油管從第一壓縮機(jī)92向第二壓縮機(jī)93及第三壓縮機(jī)94移送油。專利文獻(xiàn)1 日本特開2007-333376號公報(bào)如果采用圖7所示的配管結(jié)構(gòu)，則壓縮機(jī)92、93及94的吸入配管大型化，且存在對向箱體(室外機(jī)的箱體)的制冷循環(huán)裝置的收納帶來障礙的可能性。進(jìn)而，若主分支部 97的姿態(tài)或主分支部97中的配管的連接精度惡劣，則也存在無法獲得充分的效果的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種分別向多個(gè)壓縮機(jī)中返回適當(dāng)量的油的技術(shù)。S卩，本發(fā)明提供一種制冷循環(huán)裝置，其具備第一壓縮機(jī)、第二壓縮機(jī)、散熱器、蒸發(fā)器和配管分支部，所述第一壓縮機(jī)具有第一壓縮機(jī)構(gòu)；膨脹機(jī)構(gòu)；將所述第一壓縮機(jī)構(gòu)及所述膨脹機(jī)構(gòu)互相連結(jié)的軸；收容所述第一壓縮機(jī)構(gòu)、所述膨脹機(jī)構(gòu)及所述軸的第一密閉容器，
所述第二壓縮機(jī)具有相對于所述第一壓縮機(jī)構(gòu)并列配置的第二壓縮機(jī)構(gòu)；收容所述第二壓縮機(jī)構(gòu)的第二密閉容器，所述散熱器對由所述第一壓縮機(jī)構(gòu)壓縮的制冷劑及由所述第二壓縮機(jī)構(gòu)壓縮的制冷劑進(jìn)行冷卻，所述蒸發(fā)器使由所述膨脹機(jī)構(gòu)膨脹的制冷劑蒸發(fā)，所述配管分支部構(gòu)成從所述蒸發(fā)器分別向所述第一壓縮機(jī)構(gòu)及所述第二壓縮機(jī)構(gòu)引導(dǎo)制冷劑的流路，且包括接受來自所述蒸發(fā)器的制冷劑的入口管、將流入所述入口管的制冷劑導(dǎo)向所述第一壓縮機(jī)構(gòu)的第一分支出口管、將流入所述入口管的制冷劑導(dǎo)向所述第二壓縮機(jī)構(gòu)的第二分支出口管，所述入口管與所述第一分支出口管所成的角度為鈍角或 180°，所述入口管與所述第二分支出口管所成的角度為銳角。發(fā)明效果在上述本發(fā)明中，第一壓縮機(jī)除了具有對制冷劑進(jìn)行壓縮的第一壓縮機(jī)構(gòu)以外， 還具有從制冷劑回收動力的膨脹機(jī)構(gòu)。由此，在第一壓縮機(jī)中混入制冷劑而向外部(制冷劑回路)排出的油的量通常大于在第二壓縮機(jī)中混入制冷劑而向外部排出的油的量。換而言之，第一壓縮機(jī)中的油使用量比第二壓縮機(jī)中的油使用量多。在這種情況下，通過使油優(yōu)先返回第一壓縮機(jī)，由此能夠獲取第一壓縮機(jī)與第二壓縮機(jī)之間的油量的平衡。根據(jù)本發(fā)明，第一分支出口管與入口管所成的角度為鈍角或180°，第二分支出口管與入口管所成的角度為銳角。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，液相的油容易流向第一分支出口管。也就是說，向第一壓縮機(jī)的油返回量大于向第二壓縮機(jī)的油返回量。其結(jié)果是，能夠在第一壓縮機(jī)及第二壓縮機(jī)各自中始終保持適當(dāng)量的油。尤其是，在具有互不相同的結(jié)構(gòu)的第一及第二壓縮機(jī)的制冷循環(huán)裝置中應(yīng)用本發(fā)明時(shí)，可獲得優(yōu)良的效果。


圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的制冷循環(huán)裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖2是圖1所示的配管分支部的放大剖面圖。圖3是表示各壓縮機(jī)和配管分支部的最佳位置關(guān)系的簡圖。圖4是表示配管分支部的其他結(jié)構(gòu)的簡圖。圖5是變形例所涉及的制冷循環(huán)裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖6A是設(shè)于吸入管的閥的關(guān)閉時(shí)的剖面圖。圖6B是設(shè)于吸入管的閥的開放時(shí)的剖面圖。圖7是具有多個(gè)壓縮機(jī)的現(xiàn)有的制冷循環(huán)裝置的配管結(jié)構(gòu)的立體圖。
具體實(shí)施例方式以下，對于本發(fā)明的一實(shí)施方式邊參考附圖邊進(jìn)行說明。而且，本發(fā)明并不局限于以下的實(shí)施方式。如圖1所示，本實(shí)施方式的制冷循環(huán)裝置100具有第一壓縮機(jī)101、第二壓縮機(jī) 102、散熱器4及蒸發(fā)器6。將這些設(shè)備通過流路3a 3d連接起來以形成制冷劑回路105。 流路3a 3d作為典型由制冷劑管構(gòu)成。在制冷劑回路105中作為工作流體填充有二氧化碳或氟里昂等制冷劑。
第一壓縮機(jī)101具有第一密閉容器9、第一壓縮機(jī)構(gòu)1、膨脹機(jī)構(gòu)5、第一電動機(jī) 11、第一油泵15及第一軸23。第一軸23的軸向與鉛垂方向平行。第一壓縮機(jī)構(gòu)1配置在第一密閉容器9內(nèi)的上部。膨脹機(jī)構(gòu)5配置在第一密閉容器9內(nèi)的下部。第一電動機(jī)11 配置在第一壓縮機(jī)構(gòu)1與膨脹機(jī)構(gòu)5之間。通過第一軸23將第一壓縮機(jī)構(gòu)1、膨脹機(jī)構(gòu)5 及第一電動機(jī)11互相連結(jié)起來。由膨脹機(jī)構(gòu)5從制冷劑回收的動力經(jīng)由第一軸23向第一壓縮機(jī)構(gòu)1傳遞。由此，減輕第一電動機(jī)11的負(fù)荷而提高制冷循環(huán)裝置100的效率。這種壓縮機(jī)常常被稱為“膨脹機(jī)一體型壓縮機(jī)”。膨脹機(jī)一體型壓縮機(jī)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例如在國際公開第2008/087795號中公開。第一密閉容器9具有上下封閉的圓筒形狀。在第一密閉容器9的底部形成有第一儲油部13。第一儲油部13中儲存有用于第一壓縮機(jī)構(gòu)1及膨脹機(jī)構(gòu)5的潤滑及密封的油。 膨脹機(jī)構(gòu)5浸漬在第一儲油部13的油中。在本實(shí)施方式中，第一壓縮機(jī)構(gòu)1及膨脹機(jī)構(gòu)5均是由容積式的流體機(jī)構(gòu)構(gòu)成。具體而言，第一壓縮機(jī)構(gòu)1是渦旋式壓縮機(jī)構(gòu)，膨脹機(jī)構(gòu)5是二級回轉(zhuǎn)式膨脹機(jī)構(gòu)。不過，并不局限第一壓縮機(jī)構(gòu)1及膨脹機(jī)構(gòu)5的類型，可以適當(dāng)采用回轉(zhuǎn)式(包括旋轉(zhuǎn)柱塞式、擺動式及滑動葉片式)或渦旋式等類型。在第一軸23的內(nèi)部形成有沿軸向延伸的供油路徑28&及^b。通過供油路徑28a 及28b分別向第一壓縮機(jī)構(gòu)1及膨脹機(jī)構(gòu)5供給油。第一壓縮機(jī)構(gòu)1及膨脹機(jī)構(gòu)5由第一軸23連結(jié)，因此第一壓縮機(jī)構(gòu)1的轉(zhuǎn)速與膨脹機(jī)構(gòu)5的轉(zhuǎn)速始終相等。不過，第一軸23也可以由多個(gè)零件制成。此時(shí)，也可以設(shè)置齒輪、離合器、轉(zhuǎn)矩變換器等以使第一壓縮機(jī)構(gòu)1 的轉(zhuǎn)速與膨脹機(jī)構(gòu)5的轉(zhuǎn)速不同。第一油泵15為將第一儲油部13的油向第一壓縮機(jī)構(gòu)1供給而配置在第一壓縮機(jī)構(gòu)1與膨脹機(jī)構(gòu)5之間。第一油泵15例如是容積式的油泵。使第一軸23通過第一油泵15 之中，從而由第一軸23驅(qū)動第一油泵15。第一油泵15具有向第一儲油部13開口的吸入口 25。也就是說，第一儲油部13的油面Sl位于吸入口 25的上方。通過吸入口 25將第一儲油部13的油吸入第一油泵15并導(dǎo)向供油路徑^a。第一電動機(jī)11為了驅(qū)動第一壓縮機(jī)構(gòu)1而在第一油泵15與第一壓縮機(jī)構(gòu)1之間和第一軸23同軸安裝。在第一電動機(jī)11與第一油泵15之間設(shè)有支承第一軸23的第一軸承部件17。第一軸承部件17例如由一張平坦的圓板形成且固定于第一密閉容器9。第一軸承部件17也有防止第一電動機(jī)11引起的回旋流使第一儲油部13的油被攪動的作用。在第一油泵15與膨脹機(jī)構(gòu)5之間設(shè)有流動抑制板27。在流動抑制板27與第一密閉容器9之間形成有能夠流通油的間隙。流動抑制板27的作用主要在于盡量防止位于流動抑制板27的上方的油和位于流動抑制板27的下方的油的混雜。作為流動抑制板27，可以使用例如一張或多張平坦的圓板。流動抑制板27的法線方向與第一軸23的軸向平行。 在流動抑制板27的下側(cè)設(shè)有用于使膨脹機(jī)構(gòu)5與流動抑制板27之間保持一定距離的間隔件42。間隔件42也可以與其他部分例如流動抑制板27 —體化。在第一密閉容器9還連接有吸入管7及排出管19。吸入管7及排出管19分別構(gòu)成了流路3d及流路3a的分支部分。吸入管7貫通過第一密閉容器9的壁部(側(cè)部)而與第一壓縮機(jī)構(gòu)1連接。制冷劑不經(jīng)由第一密閉容器9的內(nèi)部空間而通過吸入管7被第一壓縮機(jī)構(gòu)1直接吸入。排出管19貫通過第一密閉容器9的壁部(上部)而朝向第一密閉容器9的內(nèi)部空間開口。在本實(shí)施方式中，由第一壓縮機(jī)構(gòu)1壓縮的制冷劑向第一密閉容器 9的內(nèi)部空間排出，在內(nèi)部空間流通之后，通過排出管19被導(dǎo)向散熱器4。也就是說，第一壓縮機(jī)101屬于第一密閉容器9的內(nèi)部空間由壓縮制冷劑充滿的高壓殼型的壓縮機(jī)?！愣?，根據(jù)高壓殼型的壓縮機(jī)，混入制冷劑的油因重力及基于電動機(jī)的離心力而抖落，因此在減少來自壓縮機(jī)的油排出量方面有利。另外，能夠向制冷劑賦予電動機(jī)的熱量，故可提高加熱能力。在第一密閉容器9上還連接有吸入管21及排出管22。吸入管21及排出管22分別貫通過第一密閉容器9的壁部(側(cè)部)而與膨脹機(jī)構(gòu)5連接。制冷劑不經(jīng)由第一密閉容器9的內(nèi)部空間而通過吸入管21被膨脹機(jī)構(gòu)5直接吸入。膨脹了的制冷劑通過排出管22 向第一密閉容器9的外部直接排出，并導(dǎo)向蒸發(fā)器6。第二壓縮機(jī)102具有第二密閉容器10、第二壓縮機(jī)構(gòu)2、第二電動機(jī)12、第二油泵 16及第二軸M。第二軸M的軸向與鉛垂方向平行。第二壓縮機(jī)構(gòu)2配置在第二密閉容器 10內(nèi)的上部。第二壓縮機(jī)構(gòu)2、第二電動機(jī)12及第二油泵16從上方按該順序依次排列。第二密閉容器10具有上下封閉的圓筒形狀。第二密閉容器10的水平剖面的面積例如與第一密閉容器9的水平剖面的面積相等。在第二密閉容器10的底部形成有第二儲油部14。在第二儲油部14中儲存有用于第二壓縮機(jī)構(gòu)2的潤滑及密封的油。在鉛垂方向上，第二密閉容器10的底面的高度例如與第一密閉容器9的底面的高度一致。不過，關(guān)于鉛垂方向上的密閉容器9及10的位置關(guān)系未特別限定。例如，也可以以在鉛垂方向上第一壓縮機(jī)構(gòu)1的位置與第二壓縮機(jī)構(gòu)2的位置一致的方式來調(diào)整密閉容器9及10的位置關(guān)系。在本實(shí)施方式中，第二壓縮機(jī)構(gòu)2也由容積式的流體機(jī)構(gòu)構(gòu)成。具體而言，第二壓縮機(jī)構(gòu)2是渦旋式壓縮機(jī)構(gòu)。不過，與第一壓縮機(jī)構(gòu)1同樣地，并不局限第二壓縮機(jī)構(gòu)2的類型。第二壓縮機(jī)構(gòu)2的容積可以與第一壓縮機(jī)構(gòu)1的容積相等，也可以不同。不過，第二壓縮機(jī)構(gòu)2的類型及容積與第一壓縮機(jī)構(gòu)1的類型及容積相同的情況下，在成本和控制性方面優(yōu)點(diǎn)大。第二軸M將用于驅(qū)動第二壓縮機(jī)構(gòu)2的第二電動機(jī)12與第二壓縮機(jī)構(gòu)2同軸連結(jié)。在第二軸M的內(nèi)部形成有沿軸向延伸的供油路徑四。第二油泵16為將第二儲油部 14的油向第二壓縮機(jī)構(gòu)2供給而設(shè)置在第二軸M的端部(下端部)。第二油泵16例如是容積式或離心式的油泵。第二油泵16具有向第二儲油部14開口的吸入口沈。也就是說， 第二儲油部14的油面S2位于吸入口沈的上方。通過吸入口沈?qū)⒌诙τ筒?4的油吸入第二油泵16并導(dǎo)向供油路徑四。油通過供油路徑四向第二壓縮機(jī)構(gòu)2供給。在第二電動機(jī)12與第二油泵16之間設(shè)有支承第二軸M下部的第二軸承部件18。 第二軸承部件18例如由一張平坦的圓板形成且固定于第二密閉容器10。第二軸承部件18 也有防止第二電動機(jī)12引起的回旋流使第二儲油部14的油被攪動的作用。在第二密閉容器10還連接有吸入管8及排出管20。吸入管8及排出管20分別構(gòu)成了流路3d及流路3a的分支部分。吸入管8貫通過第二密閉容器10的壁部(側(cè)部)而與第二壓縮機(jī)構(gòu)2連接。制冷劑不經(jīng)由第二密閉容器10的內(nèi)部空間而通過吸入管8被第二壓縮機(jī)構(gòu)2直接吸入。排出管20貫通過第二密閉容器10的壁部(上部)而朝向第二密閉容器10的內(nèi)部空間開口。在本實(shí)施方式中，由第二壓縮機(jī)構(gòu)2壓縮的制冷劑向第二密閉容器10的內(nèi)部空間排出，在內(nèi)部空間流通之后，通過排出管20被導(dǎo)向散熱器4。也就是說， 第二壓縮機(jī)102屬于第二密閉容器10的內(nèi)部空間由壓縮制冷劑充滿的高壓殼型的壓縮機(jī)。在制冷劑回路105中，第二壓縮機(jī)構(gòu)2相對于第一壓縮機(jī)構(gòu)1并列配置。排出管 19具有作為將由第一壓縮機(jī)構(gòu)1壓縮的制冷劑從第一密閉容器9的內(nèi)部空間導(dǎo)向散熱器 4的排出路徑的作用。同樣地，排出管20具有作為將由第二壓縮機(jī)構(gòu)2壓縮的制冷劑從第二密閉容器10的內(nèi)部空間導(dǎo)向散熱器4的排出路徑的作用。詳細(xì)而言，排出管19及排出管20形成用于將壓縮制冷劑導(dǎo)向散熱器4的流路3a的分支部分。吸入管7及吸入管8形成用于將要壓縮的制冷劑分別導(dǎo)向第一壓縮機(jī)構(gòu)1及第二壓縮機(jī)構(gòu)2的流路3d的分支部分。因而，制冷劑在蒸發(fā)器6中蒸發(fā)之后，由第一壓縮機(jī)構(gòu)1及第二壓縮機(jī)構(gòu)2中的任一個(gè)壓縮。由第一壓縮機(jī)構(gòu)1壓縮的制冷劑和由第二壓縮機(jī)構(gòu)2壓縮的制冷劑合流而流入散熱器4。另外，經(jīng)由排出管19及排出管20將第一密閉容器9的內(nèi)部空間與第二密閉容器10 的內(nèi)部空間連通。也就是說，排出管19及排出管20也均起到作為均壓管的作用。具體而言，在從蒸發(fā)器6分別向第一壓縮機(jī)構(gòu)1及第二壓縮機(jī)構(gòu)2引導(dǎo)制冷劑的流路3d中設(shè)有配管分支部30。配管分支部30由具有一個(gè)入口和兩個(gè)出口的、被稱為所謂的“Y字管”的配管構(gòu)成。不過，在本實(shí)施方式中，具有左右非對稱形狀的Y字管作為配管分支部30使用。如圖1及2所示，配管分支部30由入口管31、第一分支出口管32及第二分支出口管33構(gòu)成。入口管31是接受來自蒸發(fā)器6的制冷劑的部分。第一分支出口管32是將流入了入口管31的制冷劑導(dǎo)向第一壓縮機(jī)構(gòu)1的部分。第二分支出口管33是將流入了入口管31的制冷劑導(dǎo)向第二壓縮機(jī)構(gòu)2的部分。入口管31與第一分支出口管32所成的角度 α (第一分支角度)為鈍角。入口管31與第二分支出口管33所成的角度β (第二分支角度)為銳角。在制冷循環(huán)裝置100運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，制冷劑由第一壓縮機(jī)構(gòu)1或第二壓縮機(jī)構(gòu)2壓縮。壓縮制冷劑通過流路3a而導(dǎo)向散熱器4。此時(shí)，第一儲油部13的油的一部分混入壓縮制冷劑而向第一密閉容器9外流出。同樣地，第二儲油部14的油的一部分混入壓縮制冷劑而向第二密閉容器10外流出。制冷劑在散熱器4中被冷卻之后，通過流路北而導(dǎo)向膨脹機(jī)構(gòu)5。膨脹機(jī)構(gòu)5使制冷劑膨脹且從制冷劑回收動力。膨脹了的制冷劑通過流路3c而導(dǎo)向蒸發(fā)器6。此時(shí)，第一儲油部13的油的一部分混入膨脹制冷劑而向第一密閉容器9外流出。在第一壓縮機(jī)101中，在第一壓縮機(jī)構(gòu)1及膨脹機(jī)構(gòu)5這兩者中油混入制冷劑。在第二壓縮機(jī)102中，僅在第二壓縮機(jī)構(gòu)2中油混入制冷劑。因而，來自第一儲油部13的油輸出量通常比來自第二儲油部14的油輸出量多。制冷劑在蒸發(fā)器6中蒸發(fā)之后，通過流路3d而導(dǎo)向配管分支部30的入口管31。 在配管分支部30中，制冷劑為氣相，油為液相。由于角度α比角度β大，因此制冷劑及油從入口管31向第二分支出口管33流入時(shí)的壓力損失梯度比制冷劑及油從入口管31向第一分支出口管32流入時(shí)的壓力損失梯度大。此處，“壓力損失梯度”是指基于壓力損失的壓力梯度。一般而言，在包含氣相的流體與液相的流體的氣液二相流向具有互不相同的大小的壓力損失梯度的兩個(gè)方向分支的情況下，氣相的流體容易向壓力損失梯度大的一側(cè)流入。以相同的流路及相同的流量作為前提時(shí)，氣相的流體的壓力損失比液相的流體的壓力損失大。因此，在向兩個(gè)方向的分支中壓力損失梯度不同時(shí)，為了確保各方向的壓力損失平衡，氣相的流體大多流向壓力損失梯度大的一側(cè)，而液相的流體大多流向壓力損失梯度小的一側(cè)。例如，淺野等人使用具有互不相同的分支角度的多個(gè)Y字分支管而進(jìn)行了空氣-水氣液二相流的分流實(shí)驗(yàn)，報(bào)告了其結(jié)果(關(guān)于基于Y字分支管的氣液二相流的相分離特性的研究(第一報(bào))，日本機(jī)械學(xué)會論文集(B編)，67卷、6M號、350-355頁)。在該分流實(shí)驗(yàn)中，他們確認(rèn)到，在分支角θ (相當(dāng)于本實(shí)施方式的第二分支角度β) =30° 90°的范圍內(nèi)，越減小θ越能提高相分離性能。該結(jié)果與Y字分支管的分支角θ越小，慣性力大的液相越容易直線前進(jìn)這一情況相對應(yīng)。另外，顯示了氣相的流體大多流向壓力損失梯度大的一側(cè)，而液相的流體大多流向壓力損失梯度小的一側(cè)的傾向。而且，在本實(shí)施方式中，在配管分支部30的下游存在壓縮機(jī)構(gòu)1及2，分支出口管 32及33中的制冷劑流量分別依賴于壓縮機(jī)構(gòu)1及2的轉(zhuǎn)速、容積。因此，雖然配管分支部 30處的現(xiàn)象不一定能夠由上述的一般性結(jié)論直接說明，但對于壓力損失梯度的差異對配管分支部30處的油的分配帶來影響的想法，存在一定的妥當(dāng)性。另外，在液相的油中作用有比作用于氣相的制冷劑的慣性力大的慣性力。在本實(shí)施方式中，入口管31與第一分支出口管32所成的角度α比入口管31與第二分支出口管 33所成的角度β大，因此油容易流入第一分支出口管32。這樣，在壓力損失及慣性力的影響的作用下，從入口管31進(jìn)入第一分支出口管32 的油的比例比從入口管31進(jìn)入第二分支出口管33的油的比例大。也就是說，較多量的油返回第一壓縮機(jī)101，較少量的油返回第二壓縮機(jī)102。也存在其他各種各樣的條件，不過，在第一壓縮機(jī)構(gòu)1與第二壓縮機(jī)構(gòu)2的容積相等且轉(zhuǎn)速相同時(shí)，能夠以流入第一分支出口管 32的油的量和流入第二分支出口管33的油的量的比率(油的分配比)收縮在例如6 4 9 1的范圍內(nèi)的方式構(gòu)成配管分支部30。如之前說明，在制冷循環(huán)裝置100運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，來自第一儲油部13的油輸出量比來自第二儲油部14的油輸出量多。不過，通過配管分支部30的油分配功能，使比第二壓縮機(jī) 102多量的油返回第一壓縮機(jī)101。其結(jié)果是，能夠抵消油輸出量的差別，從而能夠?qū)⒏鲏嚎s機(jī)中的油面Sl及S2大致保持為恒定。即使經(jīng)過運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，在第一儲油部13的油量與第二儲油部14的油量之間不會產(chǎn)生偏差，而始終將適當(dāng)量的油保持在各儲油部13及14中， 由此提高制冷循環(huán)裝置100的可靠性。接著，對配管分支部30的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步進(jìn)行詳細(xì)說明。在圖1及2所示的例子中，角度α設(shè)定為鈍角。角度α為鈍角時(shí)，角度α的范圍例如為100° 170°，優(yōu)選120° 160°。角度β的范圍例如為10° 60°，優(yōu)選為 20° 40°。如果在這樣的范圍內(nèi)設(shè)定角度α及β，則能夠可靠地使流入第一分支出口管32的油的量比流入第二分支出口管33的油的量多。而且，在圖2所示的例子中，角度α 為150°，角度β為30°。另外，如本實(shí)施方式那樣，在第一分支出口管32與第二分支出口管33位于同一直線上時(shí)，能夠由一根配管構(gòu)成第一分支出口管32與第二分支出口管33。S卩，配管分支部30 的結(jié)構(gòu)單純化，因此量產(chǎn)時(shí)的質(zhì)量誤差也變小，可穩(wěn)定地獲得所期望的效果。
角度α被定義為入口管31的中心線！^與第一分支出口管32的中心線1^2所成的角度。同樣地，角度β被定義為入口管31的中心線L1與第二分支出口管32的中心線L3 所成的角度。準(zhǔn)確地說，將在包含中心線L1及中心線L2在內(nèi)的平面上的、中心線L1與中心線1^2成的角度作為角度α處理。同樣地，將在包含中心線L1及中心線L3在內(nèi)的平面上的、 中心線L1與中心線L3所成的角度作為角度β處理。在本實(shí)施方式中，第一分支出口管32與第二分支出口管33位于同一直線上，故中心線L2與中心線L3 —致。也就是說，入口管31的中心線L1與第一分支出口管32的中心線 L2存在于同一平面上，入口管31的中心線L1與第二分支出口管33的中心線L3也存在于同一平面上。因而，中心線L1、中心線L2及中心線L3存在于同一平面上。另外，入口管31、第一分支出口管32及第二分支出口管33未必需要由直管構(gòu)成，這些構(gòu)件也可以由彎管構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，在鉛垂方向上，第一分支出口管32朝向下方延伸，第二分支出口管33朝向上方延伸。當(dāng)配管分支部30以這樣的姿態(tài)設(shè)置時(shí)，在重力的影響的作用下，油更加容易流入第一分支出口管32。當(dāng)然，配管分支部30以哪一種姿態(tài)配置，都可充分發(fā)揮配管分支部30的油分配功能。在圖1及2所示的例子中，入口管31的中心線L1與鉛垂方向平行，分支出口管32 及33的中心線L2及L3相對于水平方向傾斜60°。在鉛垂方向上，形成于第一密閉容器9 上的向第一壓縮機(jī)構(gòu)1的入口位于配管分支部30中的分支點(diǎn)CP的下方。根據(jù)這樣的位置關(guān)系，無需在配管分支部30與第一壓縮機(jī)構(gòu)1的入口之間設(shè)置U字狀的部分，因此能夠?qū)⒂晚槙车貙?dǎo)向第一壓縮機(jī)構(gòu)1。另外，也不必考慮向那樣的U字狀的部分的油的滯留。圖3中示出配管分支部30的其他設(shè)置例。在該例中，第一分支出口管32的中心線L2與鉛垂方向平行，入口管31的中心線L1從水平方向傾斜規(guī)定角度(90° -角度β)。 以第一密閉容器9的底面作為基準(zhǔn)，到分支點(diǎn)CP的高度Ill比到吸入管7與第一密閉容器9 的連接部分的高度Ii2大。在從配管分支部30到吸入管8與第二密閉容器10的連接部分的流路中包括有U字狀部分35。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，與圖1及2所示的結(jié)構(gòu)相比，能夠增高返回第一壓縮機(jī)101的油的比例，因此，在想要更多的油返回第一壓縮機(jī)101的情況下有效。另外，角度α可以是180°。即，當(dāng)采用圖4所示的配管分支部30a時(shí)，入口管31 與第一分支出口管32位于同一直線上。入口管31與第二分支出口管33所成的角度β為銳角。即便采用該配管分支部30a，也可發(fā)揮油的分配功能，使油優(yōu)先返回第一壓縮機(jī)101。構(gòu)成配管分支部30的各管的剖面形狀和尺寸未特別限定。在本實(shí)施方式中，入口管31、第一分支出口管32及第二分支出口管33各自具有圓形的剖面。另外，第一分支出口管32具有比第二分支出口管33的流路面積大的流路面積。具體而言，如圖2所示，第一分支出口管32的內(nèi)徑D2比第二分支出口管33的內(nèi)徑D3大。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，制冷劑及油流入第二分支出口管33時(shí)的壓力損失梯度進(jìn)一步增大。由此，與內(nèi)徑D2與內(nèi)徑D3相等時(shí)相比，油流入第一分支出口管32的傾向變強(qiáng)。內(nèi)徑D2與內(nèi)徑D3的尺寸并未特別限定，例如能夠在D2 D3= 1.5 1 3 1 的范圍內(nèi)適當(dāng)設(shè)定。而且，在本實(shí)施方式中，入口管31的內(nèi)徑D1與第一分支出口管32的內(nèi)徑D2相等。作為制冷循環(huán)裝置100能夠使用的油，可舉出酯油(多元醇酯油等)、碳酸酯油、聚烷二醇油(PAG)、聚乙烯醚油(PVE)等。這些油與氣相的制冷劑的比重差大，故能夠沒有問題地使用。另外，如圖1所示，在本實(shí)施方式中，第一密閉容器9由均油管50與第二密閉容器 10連接。第一密閉容器9內(nèi)的均油管50的開口部51在第一軸23的軸向上位于第一油泵 15的吸入口 25與第一電動機(jī)11之間。具體而言，開口部51在吸入口 25與第一軸承部件 17之間，位于第一軸承部件17的下表面附近。另一方面，第二密閉容器10內(nèi)的均油管50 的開口部52在第二軸M的軸向上位于第二油泵16的吸入口沈與第二電動機(jī)12之間。具體而言，開口部52在第二軸承部件18與第二電動機(jī)12之間，位于第二軸承部件18的上表面附近。若采用均油管50，則在第一儲油部13的油變得過剩時(shí)，多余的油從第一儲油部13 向第二儲油部14自動移動。也就是說，油量自動實(shí)現(xiàn)平衡。具體而言，在第一儲油部13的油面Sl到達(dá)開口部51的時(shí)刻，油從第一儲油部13流向第二儲油部14。第一儲油部13的油面Sl被始終維持在開口部51的下端的位置。第二儲油部14的油面S2被始終維持在第二軸承部件18的稍稍下方。如果將這樣的均油管50與配管分支部30組合使用，則不必根據(jù)第一壓縮機(jī)101或第二壓縮機(jī)102的規(guī)格來變更配管分支部30的尺寸或形狀。當(dāng)然，也可省略均油管50。另外，通過均油管50從第一儲油部13流向第二儲油部14的油是比較高溫的油。 在高溫的油從第一儲油部13向第二儲油部14移動的情況下，在膨脹機(jī)構(gòu)5的周圍容易維持儲存較低溫的油的狀態(tài)。也就是說，能夠經(jīng)由油來抑制在第一壓縮機(jī)構(gòu)1與膨脹機(jī)構(gòu)5 之間熱移動的情況。由此，能夠防止膨脹制冷劑的溫度上升及壓縮制冷劑的溫度降低，進(jìn)而也可提高制冷循環(huán)裝置100的效率。(變形例1)如圖5所示，也可以在制冷劑回路105上設(shè)置各種閥。具體而言，在吸入管7、吸入管8、排出管19及排出管20上分別設(shè)置閥61、閥62、閥63及閥64。在膨脹機(jī)構(gòu)5側(cè)的吸入管21及排出管22上分別設(shè)置閥65及閥66。在均油管50上設(shè)置閥67。這些閥61 67例如在為了維修而將第一壓縮機(jī)101或第二壓縮機(jī)102與制冷劑回路105絕緣(切離) 之際，能夠用于防止空氣或水分進(jìn)入制冷劑回路105內(nèi)。另外，閥62及64在僅使用第一壓縮機(jī)101而進(jìn)行制冷循環(huán)裝置100的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，能夠用于將第二壓縮機(jī)102與制冷劑回路105 絕緣(切離)。閥61設(shè)置在吸入管7，也就是說設(shè)置在將配管分支部30與第一壓縮機(jī)構(gòu)1的入口連通的吸入路上。作為閥61，能夠使用在內(nèi)部不存在節(jié)流等減壓部的閥。此時(shí)，全開時(shí)的閥61的內(nèi)部流路的面積在閥61的入口與出口之間保持為恒定。這樣的閥61例如能夠由球閥構(gòu)成。如圖6A所示，閥61包括具有閥內(nèi)流路70(內(nèi)部流路)的殼體76;以能夠?qū)㈤y內(nèi)流路70分離成上游側(cè)和下游側(cè)的方式配置在殼體76內(nèi)的球體74。在閥61關(guān)閉時(shí)，球體74關(guān)閉閥內(nèi)流路70。另一方面，如圖6B所示，在閥61開放時(shí)，球體74旋轉(zhuǎn)90°，設(shè)于球體74的貫通孔72面向閥內(nèi)流路70。貫通孔72具有與閥內(nèi)流路70相同的剖面積。將這樣的閥61設(shè)于吸入管7時(shí)，通過第一分支出口管32流入吸入管7的油不會在閥61中滯留，而能夠順暢地流入第一壓縮機(jī)101 (詳細(xì)而言第一壓縮機(jī)構(gòu)1)。這在使適當(dāng)量的油返回第一壓縮機(jī)101這一觀點(diǎn)上存在意義，有助于制冷循環(huán)裝置100的可靠性的提高。而且，對于其他閥62 67而言，也能夠與閥61同樣地使用。
另外，在圖5所示的變形例中，作為將配管分支部30與第一壓縮機(jī)構(gòu)1的入口連通的吸入路的吸入管7包括與鉛垂方向平行的部分7a(稱為“鉛垂部分”)。并且，在該鉛垂部分7a上設(shè)有閥61。鉛垂部分7a的一端與配管分支部30的第一分支出口管32連接， 而鉛垂部分7a的另一端插入第一密閉容器9而與第一壓縮機(jī)構(gòu)1連接。通過配管分支部 30流入吸入管7的油進(jìn)而在鉛垂部分7a從上向下流動。由此，即便在閥61具有節(jié)流部等減壓部而能夠使油在閥61內(nèi)暫時(shí)滯留的情況下，由于重力的作用，油也會從閥61流出而能夠流入第一壓縮機(jī)101。(其他變形例)本發(fā)明能夠用于從第一壓縮機(jī)101中省略了膨脹機(jī)構(gòu)5而構(gòu)成的制冷循環(huán)裝置中，也就是說，能夠用于通常的具備多臺壓縮機(jī)的制冷循環(huán)裝置。工業(yè)上的可利用性本發(fā)明的制冷循環(huán)裝置能夠用于供給熱水設(shè)備、熱水供暖裝置及空氣調(diào)節(jié)設(shè)備等機(jī)器中。
權(quán)利要求
1.一種制冷循環(huán)裝置，其具備第一壓縮機(jī)、第二壓縮機(jī)、散熱器、蒸發(fā)器和配管分支部， 所述第一壓縮機(jī)具有第一壓縮機(jī)構(gòu)；膨脹機(jī)構(gòu)；將所述第一壓縮機(jī)構(gòu)及所述膨脹機(jī)構(gòu)互相連結(jié)的軸；收容所述第一壓縮機(jī)構(gòu)、所述膨脹機(jī)構(gòu)及所述軸的第一密閉容器，所述第二壓縮機(jī)具有相對于所述第一壓縮機(jī)構(gòu)并列配置的第二壓縮機(jī)構(gòu)；收容所述第二壓縮機(jī)構(gòu)的第二密閉容器，所述散熱器對由所述第一壓縮機(jī)構(gòu)壓縮的制冷劑及由所述第二壓縮機(jī)構(gòu)壓縮的制冷劑進(jìn)行冷卻，所述蒸發(fā)器使由所述膨脹機(jī)構(gòu)膨脹的制冷劑蒸發(fā)，所述配管分支部構(gòu)成從所述蒸發(fā)器分別向所述第一壓縮機(jī)構(gòu)及所述第二壓縮機(jī)構(gòu)引導(dǎo)制冷劑的流路，且包括接受來自所述蒸發(fā)器的制冷劑的入口管、將流入所述入口管的制冷劑導(dǎo)向所述第一壓縮機(jī)構(gòu)的第一分支出口管、將流入所述入口管的制冷劑導(dǎo)向所述第二壓縮機(jī)構(gòu)的第二分支出口管，所述入口管與所述第一分支出口管所成的角度為鈍角或 180°，所述入口管與所述第二分支出口管所成的角度為銳角。
2.如權(quán)利要求1所述的制冷循環(huán)裝置，其中， 所述入口管與所述第一分支出口管所成的角度為鈍角。
3.如權(quán)利要求1或2所述的制冷循環(huán)裝置，其中，所述第一分支出口管與所述第二分支出口管位于同一直線上。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的制冷循環(huán)裝置，其中，在鉛垂方向上，所述第一分支出口管朝向下方延伸，所述第二分支出口管朝向上方延伸。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的制冷循環(huán)裝置，其中，在鉛垂方向上，形成于所述第一密閉容器上的向所述第一壓縮機(jī)構(gòu)的入口位于比所述配管分支部的分支點(diǎn)靠下方的位置。
6.如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的制冷循環(huán)裝置，其中，所述第一分支出口管具有比所述第二分支出口管的流路面積大的流路面積。
7.如權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的制冷循環(huán)裝置，其中，還具有設(shè)置在將所述配管分支部與所述第一壓縮機(jī)構(gòu)的入口連通的吸入路上的閥， 開放時(shí)的所述閥的內(nèi)部流路的面積在所述閥的入口與出口之間恒定。
8.如權(quán)利要求7所述的制冷循環(huán)裝置，其中，所述吸入路包括與鉛垂方向平行的部分，且所述閥設(shè)置在該部分上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制冷循環(huán)裝置。制冷循環(huán)裝置(100)具有第一壓縮機(jī)(101)、第二壓縮機(jī)(102)、散熱器(4)、蒸發(fā)器(6)及配管分支部(30)。第一壓縮機(jī)(101)具有第一壓縮機(jī)構(gòu)(1)及膨脹機(jī)構(gòu)(5)。第二壓縮機(jī)(102)具有第二壓縮機(jī)構(gòu)(2)。配管分支部(30)構(gòu)成從蒸發(fā)器(6)分別向第一壓縮機(jī)構(gòu)(1)及第二壓縮機(jī)構(gòu)(2)引導(dǎo)制冷劑的流路。配管分支部(30)包括接受來自蒸發(fā)器(6)的制冷劑的入口管(31)、將流入入口管(31)的制冷劑導(dǎo)向第一壓縮機(jī)構(gòu)(1)的第一分支出口管(32)、將流入入口管(31)的制冷劑導(dǎo)向第二壓縮機(jī)構(gòu)(2)的第二分支出口管(33)。入口管(31)與第一分支出口管(32)所成的角度為鈍角或180°，入口管(31)與第二分支出口管(33)所成的角度為銳角。
文檔編號F25B1/00GK102369401SQ20108001440
公開日2012年3月7日 申請日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月29日
發(fā)明者和田賢宣, 大八木信吾, 引地巧, 鹽谷優(yōu), 長谷川寬 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社