CN116457575A - 压缩机以及制冷循环装置 - Google Patents

Abstract

本发明的压缩机具备：密闭容器；缸体，设置于密闭容器内，在内部设置有供制冷剂压缩的压缩室；轴承，设置于密闭容器内，具备排出在压缩室被压缩的制冷剂的排出口；以及排出机构，设置于轴承，具备具有在内部构成有导向孔的圆筒部的导向盖、设置于导向孔内的阀体、以及设置于导向孔内并且连接导向盖与阀体的连接部件，通过阀体在导向孔内的移动来进行排出口的开闭，在将圆筒部的在与阀体沿着导向孔移动的移动方向正交的方向上的内径设为ar，将阀体的在与阀体沿着导向孔移动的移动方向正交的方向上的最外径设为br，将圆筒部的内径ar与阀体的最外径br的间隙设为Δc的情况下，Δc＝ar－br，1/1000≤Δc/br≤1/100。

Description

压缩机以及制冷循环装置

技术领域

本公开涉及具有制冷剂的排出机构的压缩机以及制冷循环装置。

背景技术

以往有一种压缩机，其在排出口关闭时将阀体配置于排出口内，通过弹簧使阀体往复动作来缩小死容积(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开平8－319973号公报

然而，在专利文献1的压缩机中，根据阀体的重量，产生阀体对排出口的打开延迟以及关闭延迟。若产生这样的阀体对排出口的打开延迟以及关闭延迟，则存在产生制冷剂泄漏以及高压制冷剂的过压缩，而产生压缩机的效率下降的问题。

发明内容

本公开是鉴于上述实际情况而做出的，其目的在于，提供一种能够防止阀体对排出口的打开延迟以及关闭延迟，而实现压缩效率的提高的压缩机以及制冷循环装置。

本发明所涉及的压缩机具备：密闭容器；缸体，设置于上述密闭容器内，在内部设置有供制冷剂压缩的压缩室；轴承，设置于上述密闭容器内，具备排出在上述压缩室被压缩的制冷剂的排出口；以及排出机构，设置于上述轴承，具备具有在内部构成有导向孔的圆筒部的导向盖、设置于上述导向孔内的阀体、以及设置于上述导向孔内并且连接上述导向盖与上述阀体的连接部件，通过上述阀体在上述导向孔内的移动来进行上述排出口的开闭，在将上述圆筒部的在与上述阀体沿着上述导向孔移动的移动方向正交的方向上的内径设为ar，将上述阀体的在与上述阀体沿着上述导向孔移动的移动方向正交的方向上的最外径设为br，并且将上述圆筒部的内径ar与上述阀体的最外径br的间隙设为Δc的情况下，

Δc＝ar－br，

1/1000≤Δc/br≤1/100。

根据本公开，由于存在Δc＝ar－br以及1/1000≤Δc/br≤1/100的关系，所以能够提高阀体的连接部件侧的空间与阀体的排出口侧的空间的密封性。其结果，能够有效地利用阀体的连接部件侧的空间的压力与阀体的排出口侧的空间的压力的差压，而提高阀体的移动速度。因此，能够防止压缩机的排出口的打开延迟以及关闭延迟，能够实现压缩效率的提高。

附图说明

图1是示意性地表示实施方式1所涉及的压缩机的结构的示意结构图。

图2是表示实施方式1所涉及的压缩机的排出机构的阀体关闭了排出口的状态的图。

图3是表示实施方式1所涉及的压缩机的排出机构的阀体打开了排出口的状态的图。

图4是用于说明实施方式1所涉及的压缩机的阀体与导向孔的间隙的图。

图5是实施方式1所涉及的压缩机的T字形状的阀体的侧视图。

图6是实施方式1所涉及的压缩机的T字形状的阀体的俯视图。

图7是表示实施方式1所涉及的压缩机的安装了T字形状的阀体的排出机构的图。

图8是表示在实施方式1所涉及的压缩机设置有第一排出机构以及第二排出机构的情况的图。

图9是示意性地表示实施方式2所涉及的制冷循环装置的制冷剂回路结构的制冷剂回路图。

图10是ASHRAE所规定的代表性的制冷循环的压缩机额定运转条件下的压缩机所吸入的制冷剂的气体密度以及从压缩机排出的制冷剂的气体密度的按每种制冷剂表示的图。

图11是表示压缩机的簧片阀的一个例子的图。

图12是用于说明实施方式3的制冷循环装置所使用的压缩机的阀体的提升距离的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对实施方式所涉及的压缩机进行说明。此外，在附图中，对相同的构成要素标注相同的附图标记来进行说明，仅在必要的情况下进行重复说明。本公开可包含以下各实施方式中说明的结构中的可组合的结构中的所有组合。另外，有时在附图中各构成部件的大小关系与实际情况不同。而且，说明书全文所表达的构成要素的方式终究是例示，并不限定于说明书所记载的方式。特别是构成要素的组合不仅限定于各实施方式中的组合，可以将其他实施方式所记载的构成要素应用于另外的实施方式。另外，关于压力以及温度的高低，并非特别按照与绝对值之间的关系来确定高低，而是在装置等中的状态以及动作等中相对地确定。而且，在以下说明中，将密闭容器的长度方向(图中的上下方向)作为轴向，将通过密闭容器的中心轴且与中心轴垂直的方向作为径向来进行说明。

实施方式1

图1是示意性地表示实施方式1所涉及的压缩机100的结构的示意结构图。

基于图1对压缩机100进行说明。该压缩机100例如为冰箱、冷冻库、自动售货机、空调机、制冷装置或热水供给器等制冷循环装置的制冷剂回路的构成要素。此外，在图1中，示出了旋转式压缩机来作为压缩机100的一个例子。压缩机100例如也可以应用于涡旋压缩机、往复式压缩机等具有排出阀的密闭型压缩机。另外，这里，对压缩机100所压缩的流体为制冷循环装置等中使用的制冷剂的情况进行说明。

[压缩机100的结构]

压缩机100对吸入的制冷剂进行压缩并排出。压缩机100具备密闭容器3。密闭容器3由下侧容器1和上侧容器2构成。在密闭容器3收纳有压缩机构部10以及电动机部20。例如，在图1中，作为例子示出了压缩机构部10收纳于密闭容器3的下侧，电动机部20收纳于密闭容器3的上侧的状态。另外，密闭容器3的底部作为存积冷冻机油的油贮存部发挥功能。冷冻机油主要润滑压缩机构部10的滑动部。

在密闭容器3的下侧容器1连接有与储液器300(参照图9)连通的第一吸入管31a以及第二吸入管31b。第一吸入管31a以及第二吸入管31b的流入口被***到吸入***60内。第一吸入管31a的吸入口50形成于缸体13。对于第二吸入管31b也采用与第一吸入管31a相同的结构，形成于其他缸体13。吸入***60通过制冷循环回路的低压侧配管155b(参照图9)与储液器300连接，制冷剂从储液器300流入其中。吸入***60固定于密闭容器3的外周。压缩机100经由第一吸入管31a以及第二吸入管31b从储液器300将制冷剂(气体制冷剂)取入密闭容器3。另外，在密闭容器3的上侧容器2的上部连接有排出管2a。压缩机100经由排出管2a将由压缩机构部10压缩的制冷剂向外部排出。其中，对于储液器300在后文中进行说明。

＜压缩机构部10＞

压缩机构部10具有由电动机部20驱动而压缩制冷剂的功能。

压缩机构部10构成为包含缸体13、旋转活塞16、轴承14、主轴11、叶片(省略图示)等。

缸体13设置于密闭容器3内，外周构成为在俯视观察时呈大致圆形，且在内部具有在俯视观察时呈大致圆形的空间即压缩室30。缸体13在侧视观察的状态下在轴向上具有规定的高度。压缩室30的轴向两端开口。另外，在缸体13沿轴向贯通地设置有叶片槽(省略图示)，该叶片槽与压缩室30连通且沿径向延伸。缸体13的压缩室30是在圆筒形状的缸体13的主轴11方向的端部安装轴承14和分隔板15而形成的空间。在压缩室30中，制冷剂被压缩。

另外，在缸体13设置有供经由第一吸入管31a吸入的气体制冷剂通过的吸入端口(省略图示)。吸入端口形成为从缸体13的外周面贯通到压缩室30。

另外，在缸体13设置有供在压缩室30被压缩的制冷剂从压缩室30排出的排出端口(省略图示)。排出端口通过将缸体13的上端面的缘部的一部分切掉而形成。

旋转活塞16形成为环状，能够偏心旋转地收纳于压缩室30。另外，旋转活塞16在内周部分能够滑动地嵌合于主轴11的偏心轴部12。

在未图示的叶片槽中收纳叶片。通过设置于背压室的叶片弹簧(省略图示)，将收纳于叶片槽的叶片始终推压到旋转活塞16。对于压缩机100而言，密闭容器3内为高压，当开始运转时处于叶片的背面侧的背压室侧作用有由密闭容器3内的高压与压缩室30的压力的差压引起的力。因此，叶片弹簧主要为了在密闭容器3内与压缩室30内的压力没有差异的压缩机100的起动时将叶片向旋转活塞16推压而使用。

此外，叶片的形状为大致长方体。具体而言，叶片为周向的长度(厚度)比径向以及轴向的长度小的平坦的大致长方体形状。

轴承14设置于密闭容器3内，构成为在侧视观察时呈大致倒T字状。轴承14能够滑动地嵌合于主轴11的比偏心轴部12靠上方的部分即主轴部11a。轴承14封闭还包含缸体13的叶片槽的压缩室30的一个端面(电动机部20侧的端面)。在轴承14的内部以及上部设置有具有阀体41(参照图2以及图3)的排出机构40。对于该排出机构40的结构，在后文中说明。

在密闭容器3的旁边设置有吸入***60。吸入***60吸入来自制冷循环的低压的气体制冷剂。吸入***60抑制在液体制冷剂从制冷循环返回来的情况下液体制冷剂直接被吸入缸体13的压缩室30。吸入***60经由第一吸入管31a以及第二吸入管31b与缸体13的吸入端口连接。吸入***60通过焊接等方式固定于密闭容器3的侧面。

由压缩机构部10压缩后的高温高压的气体制冷剂从排出***17的排出口45(参照图2)通过电动机部20并且从排出管2a向压缩机100的外部排出。

＜电动机部20＞

电动机部20具有驱动压缩机构部10的功能。

电动机部20构成为包含转子21以及定子22等部件。定子22固定成抵接于密闭容器3的内周面。转子21经由空隙配置于定子22的内侧。

定子22至少具备：层叠多张电磁钢板而成的定子铁心、和经由绝缘部件集中卷绕在定子铁心的齿部的绕组。另外，在定子22的绕组连接有导线。导线与设置于上侧容器2的玻璃端子连接，以从密闭容器3的外部供给电力。

转子21至少具备：层叠多张电磁钢板而成的转子铁心、和***到转子铁心的永久磁铁。在转子铁心的中心热装或压入主轴11的主轴部11a。

＜排出机构40的结构＞

图2是表示实施方式1所涉及的压缩机100的排出机构40的阀体41关闭了排出口45的状态的图。图3是表示实施方式1所涉及的压缩机100的排出机构40的阀体41打开了排出口45的状态的图。

在轴承14形成有排出口45。排出口45以连通压缩室30与密闭容器3的方式设置于轴承14的凸缘部。排出口45是在从压缩室30向密闭容器3的内部排出制冷剂时形成供制冷剂通过的通路的孔。排出口45的压缩室30侧的开口部设置于压缩室30的端面。具体而言，排出口45的压缩室30侧的开口部形成为与形成于缸体13的压缩室30的上表面的排出口位于在俯视观察时大致相同的位置。

如图2以及图3所示，排出机构40具有阀体41、弹簧43以及导向盖46。在图2中，箭头表示从压缩室30向阀体41施加的高压气体制冷剂。另外，在图3中，箭头a、箭头b以及箭头c表示高压气体制冷剂的路径。

导向盖46为圆筒形状，具有设置于轴承14的上部侧的封闭部46a、和设置于轴承14的内部的圆筒部46b。封闭部46a的内部和圆筒部46b的内部构成导向孔42。封闭部46a是导向盖46的设置有连通孔44的一侧的部分。圆筒部46b是导向盖46的设置有压缩室30的一侧的部分，且设置于轴承14的内部。圆筒部46b的内部与排出口45连通。圆筒部46b的下端配合阀体41的形状而形成，并配置有形成于轴承14的阀体落座部46c。对阀体落座部46c实施倒角。实施倒角的面例如在高度方向上为2[mm]，在径向上为3[mm]。

阀体41受压缩室30内的压力以及密闭容器3内的压力，而使排出口45开闭。在压缩室30内的压力比密闭容器3内的压力低时，阀体41被推压到排出端口，由此排出口45被关闭。阀体41配置为，在阀体41关闭了排出口45时，阀体41的压缩室30侧的端面相对于排出口45的压缩室30侧的端面几乎不产生凹凸。因此，压缩室30的端面与阀体41的压缩室30侧的端面以同一平面一致。即，阀体41从排出口45的内侧关闭排出口45的压缩室30侧的开口面。这里，“一致”还包含如下情况：为了确保间隙等，而将阀体41的压缩室30侧的端面与排出口45的端分开少量的距离。例如为阀体41的压缩室30侧的端面与压缩室30的端面的距离分开排出口45的全长的十分之一左右的距离的情况。另外，为了增加受来自压缩室30的压力的面积，也可以针对阀体41，在阀体41的压缩室30侧形成凹陷、槽等。

另一方面，在压缩室30内的压力变得比密闭容器3内的压力高时，阀体41被压缩室30内的压力向上方推升，而开放排出口45。当排出口45开放时，在压缩室30被压缩的制冷剂被引向压缩室30的外部。

当排出口45打开时，从排出口45排出的高温高压的气体制冷剂向密闭容器3内放出。

虽然导向盖46的封闭部46a和圆筒部46b一体形成，但封闭部46a和圆筒部46b也可以形成为不同的部件。另外，虽然导向盖46的圆筒部46b与轴承14分体形成，但也可以形成为一体。轴承14、封闭部46a以及圆筒部46b由两个部件或三个部件形成。在导向盖46的封闭部46a安装有作为连接部件的弹簧43的一端。弹簧43的一端配置于导向盖46内部的导向孔42。弹簧43的另一端安装于阀体41。弹簧43对阀体41向关闭排出口45的方向赋予弹力(弹性力)。

导向孔42为圆柱状的空间，是导向盖46的封闭部46a的内部以及导向盖46的圆筒部46b的内部。另外，圆筒部46b设置于孔，该孔设置于轴承14的凸缘部。导向孔42的压缩室30侧的端形成为与压缩室30的端面和缸体13的内壁一致。另外，轴承14的下部与压缩室30的端面以及缸体13的端面一致。另外，导向盖46的内部的空间也可以从轴承14的凸缘部侧面加工而形成。导向孔42的与压缩室30相反侧的端部平面部也可以通过用另外的部件覆盖而形成。

此外，导向孔42的压缩室30侧的端并非必须要与设置于导向孔42的下侧的压缩室30的端面和缸体13的内壁一致。例如，导向孔42的压缩室30侧的端的位置也可以是比缸体13的内壁靠外侧的位置。在该情况下，阀体41的一部分与缸体13接触、接近、或者与配置在缸体13之上的弹性体等接触。另外，也可以使导向孔42的压缩室30侧的端位于比压缩室30的端面稍靠密闭容器3内部侧的位置。由此，能够确保阀体41与旋转活塞16的间隙。

另外，在导向盖46为与轴承14不同的部件的情况下，导向盖46也可以设置于轴承14的凸缘部内部。在该情况下，缩短排出口45的长度，将导向孔42的压缩室30侧的开口部作为与密闭容器3的内部侧相连的开口部。阀体落座部46c也可以不设置于轴承14，而是设置于导向盖46的圆筒部46b。

在导向盖46的封闭部46a形成有圆柱形状的连通孔44。连通孔44将导向盖46内部的导向孔42、与供从排出口45排出的高压制冷剂经由排出***17排出的密闭容器3内连通。连通孔44的水平方向的外径小于阀体41的水平方向的外径。连通孔44的直径比导向盖46的内径小，这里为Φ6mm。虽然连通孔44的形状为圆形状，但考虑与周围部件之间的干涉而也可以选择椭圆形状。导向盖46的阀体落座部46c也可以形成为阀体41的底面部分的至少一部分的部分露出的形状。

阀体41配置于导向孔42内，在导向孔42内的压力大于压缩室30内的压力的情况下，沿着导向孔42滑动而向下方移动。由此，排出口45被关闭(参照图2)。阀体41的侧面在阀体41关闭了排出口45时与对应的排出口45的侧面接触。因此，阀体41的排出口45的侧面形成为相对于排出口45的侧面不存在凹凸。另外，阀体41在导向孔42内的压力小于压缩室30内的压力的情况下，在导向孔42内向上方移动。由此，如图3所示，排出口45打开。

阀体41的材料的密度比钢的密度低。另外，阀体41的材料也可以至少一部分为树脂材料。在实施方式1中，树脂材料为PEEK(聚醚醚酮)。另外，树脂材料也可以为PAI(聚酰胺酰亚胺)或铝。

并且，阀体41的表面实施了金属涂层。在实施方式1中，实施了镍磷涂层。涂层的膜厚为10[μm]～20[μm]。

在阀体41关闭了排出口45的情况下，弹簧43比自然长度短。

在阀体41的内部具备固定弹簧43的嵌合部。嵌合部固定弹簧43端部的外径或内径。

在阀体41与阀体落座部46c之间也可以具备橡胶材料。通过具备橡胶材料，能够缓和阀体41向阀体落座部46c落座时的冲击、以及辅助密封性。另外，也可以在阀体落座部46c附近具备供油用的槽。通过具备供油用的槽，能够确保阀体41向阀体落座部46c落座时的由油膜带来的密封性。

阀体41也可以为，在排出口45大幅打开时，阀体41的末端向排出口45的内部稍微突出而局部性地覆盖排出口45的状态。由此，能够防止阀体41的末端进入排出口45的侧面的开口的内部。

图4是用于说明实施方式1所涉及的压缩机100的阀体41与导向孔42的间隙Δc的图。

在图4中，将圆筒部46b的在与阀体41沿着导向孔42移动的移动方向正交的方向上的内径设为ar。将阀体41的在与阀体41沿着导向孔42移动的移动方向正交的方向上的最外径设为br。将圆筒部46b的内径ar与阀体41的最外径br的间隙设为Δc。

在该情况下，在实施方式1所涉及的压缩机100中，成立：

Δc＝ar－br (1)

1/1000≤Δc/br≤1/100 (2)。

阀体41的材料相对于温度的线膨胀系数与阀体落座部46c的材料相对于温度的线膨胀系数不同。阀体41的线膨胀系数的范围为，在压缩机100的运转范围内的高压制冷剂的最大排出时温度下，落座时的阀体41的端面不进入压缩室30的范围。

例如，阀体41的高度为15[mm]。供阀体41动作的导向孔42的高度为30[mm]。例如，在将阀体41的最外径br设为30[mm]的情况下，间隙Δc为30[μm]～300[μm]。

如图4所示，轴承14的阀体落座部46c具有锥形。阀体41落座于阀体落座部46c。阀体41的阀体落座部46c侧的末端的形状为倒角形状，且为锥形41＿t。阀体41的锥形41＿t的锥角与阀体落座部46c的锥形的锥角一致。

阀体41在内部具有中空部41＿b。对于阀体41的形状，也可以是从与阀体41的移动方向正交的方向观察时的截面为T字形状。

图5是实施方式1所涉及的压缩机100的T字形状的阀体41＿1的侧视图。图6是实施方式1所涉及的压缩机100的T字形状的阀体41＿1的俯视图。图7是表示实施方式1所涉及的压缩机100的安装了T字形状的阀体41＿1的排出机构40的图。

如图5～图7所示，阀体41＿1的从与阀体41的移动方向正交的方向观察时的截面为T字形状。即，第一部分41＿1＿1的与阀体41＿1的移动方向正交的截面小于开闭排出口45的第二部分41＿1＿2的与移动方向正交的截面。

阀体41＿1的第一部分41＿1＿1安装于弹簧43的内部。阀体41＿1的第一部分41＿1＿1与弹簧43的安装方式不限。

[压缩机100的动作]

经由导线向电动机部20的定子22供给电力。由此，在定子22的绕组中流动电流，从绕组产生磁通。电动机部20的转子21通过从绕组产生的磁通和从转子21的永久磁铁产生的磁通的作用而旋转。通过转子21的旋转，固定于转子21的主轴11进行旋转。伴随着主轴11的旋转，压缩机构部10的旋转活塞16在缸体13的压缩室30内进行偏心旋转。

压缩室30中的缸体13与旋转活塞16之间的空间被省略图示的叶片分割成两个。伴随着主轴11的旋转，这两个空间的容积发生变化。在一个空间中，容积逐渐扩大，而从储液器300吸入低压的气体制冷剂。在另一个空间中，容积逐渐缩小，其中的气体制冷剂在压缩室30被压缩。

在压缩室30被压缩而成为高压高温的气体制冷剂将排出机构40的阀体41推升，而从排出口45排出。叶片(未图示)被放出到密闭容器3内的高压的制冷剂推压到旋转活塞16，与旋转活塞16的运动联动地在叶片槽内沿径向滑动，起到分隔压缩室30的低压空间和高压空间的作用。此时，排出机构40通过密闭容器3内的排出压力与压缩室30的内压的压力差来开闭排出口45，而排出压缩后的制冷剂。密闭容器3内的排出压力根据制冷循环的运转条件而变化。因此，排出机构40以相对的高低进行开闭动作，例如相对于密闭容器3内的排出压力成为规定压力以上时阀体41成为打开等。从排出口45排出的气体制冷剂经由排出***17的排出口45排出到密闭容器3内的空间。排出的气体制冷剂通过电动机部20的缝隙而从与密闭容器3的顶部连结的排出管2a向密闭容器3外排出。向密闭容器3外排出的制冷剂在制冷循环中循环，并再次返回到储液器300。

[排出机构40的动作]

接下来，对排出机构40的动作进行说明。首先，在压缩室30的内压小于排出机构40的导向孔42的内压时，阀体41因弹簧43的弹力和导向孔42内的压力，而在关闭排出口45的方向上受载荷。阀体41的压缩室30侧的端面不从压缩室30的端面突出而关闭排出口45，并且受压缩室30的内压。

接下来，制冷剂在压缩室30内被压缩，阀体41的压缩室30侧端面受内压。在阀体41的压缩室30侧端面的由内压引起的载荷大于排出机构40的导向孔42的内压以及弹簧43的弹力的合力的情况下，如图3所示，堵塞排出口45的阀体41沿着导向孔42向弹簧43侧移动。于是，阀体41打开排出口45。

当排出口45打开时，形成制冷剂的排出路径。从排出口45排出的高温高压的气体制冷剂向密闭容器3内放出。具体而言，制冷剂通过导向孔42的内部且阀体41的下部，并通过轴承14的凸缘部(箭头a)，且通过设置于导向孔42的侧面的孔(箭头b)，向排出***17内部流出。其后，排出***17内部的高压制冷剂通过形成于轴承14与排出***17之间的缝隙以及形成于排出***17本身的孔(箭头c)，向压缩机100的密闭容器3内部排出。当制冷剂的排出完成时，阀体41通过弹簧43的弹力向排出口45侧移动，开始关闭排出口45。于是，压缩室30的内压变得小于密闭容器3内的压力。接下来，如图2所示，阀体41的压缩室30侧的末端因导向孔42内的压力与压缩室30内的压力的压力差而被推压到设置于排出口45的端部的阀体落座部46c，排出口45完全关闭。

其中，进行制冷剂的排出动作的压缩室30的内压的阈值也可以为绝对值。另外，弹簧43不需要在导向孔42内动作，为了降低通过连通孔44的制冷剂的压损，也可以将弹簧43设置于导向孔42以外，而扩大导向孔42的容积。

另外，实施方式1的排出机构40也可以不在导向盖46设置连通孔44。

并且，设置有第二吸入管31b的缸体13的排出机构40也可以设置于轴承14的下侧的轴承14a。

图8是表示在实施方式1所涉及的压缩机100设置有第一排出机构40＿1以及第二排出机构40＿2的情况的图。如图8所示，第一排出机构40＿1安装于缸体13的上侧的轴承14，第二排出机构40＿2安装于缸体13的下侧的轴承14a。第一排出机构40＿1以及第二排出机构40＿2的结构与排出机构40的结构大致相同。

第一排出机构40＿1与第二排出机构40＿2的不同在于，第二排出机构40＿2的阀体41的质量比第一排出机构40＿1的阀体41的质量轻。第二排出机构40＿2的弹簧43的弹簧常数大于第一排出机构40＿1的弹簧43的弹簧常数。第二排出机构40＿2的弹簧43的自然长度比第一排出机构40＿1的弹簧43的自然长度短。

在具备多个压缩室30以及多个排出机构40的情况下，由于阀体41的往复动作受重力的影响，所以为了使从排出口45的打开到封闭为止的时间一致而使各阀体41的质量不同。在该情况下，关闭排出口45时的阀体41的动作方向朝上的阀体41的质量，比动作方向朝下的阀体41的质量轻。

[效果]

根据实施方式1的压缩机10，由于存在Δc＝ar－br以及1/1000≤Δc/br≤1/100的关系，所以能够提高阀体41的弹簧43侧的空间与阀体41的排出口45侧的空间的密封性。其结果，能够有效地利用阀体41的弹簧43侧的空间的压力与阀体41的排出口45侧的空间的压力的差压，而提高阀体41的移动速度。因此，能够实现压缩效率提高的压缩机100。

该差压不仅在阀体41对排出口45的封闭时使用，而且在阀体41上升时的对排出口45开放时也同样使用。因此能够使阀体41的动作高速进行。另外，与使用簧片阀的情况相比，实施方式1的压缩机100能够大幅确保制冷剂排出的流路面积，降低排出时的压力损失，而提高压缩机效率。

另外，由于阀体41使用轻的树脂材料，所以能够降低开闭排出口45时的阀体41与圆筒部46b的侧面之间的摩擦力。因此，实施方式1的压缩机100能够抑制阀体41的打开延迟以及关闭延迟，降低过压缩损失以及吸入过热损失。并且，还能够降低阀体41关闭排出口45时的与导向孔42端部之间的冲击载荷。因此，能够提高压缩机100的可靠性。

由于对阀体41实施了金属涂层，所以阀体41的往复动作的可靠性提高。

在阀体41关闭了排出口45的情况下，弹簧43比自然长度短。因此，即使在阀体41处于落座状态且排出前后的制冷剂差压少的状态下，阀体41也以充分的密封性落座于轴承14，从而压缩机100能够运转。这里，所谓排出前后的制冷剂差压少的状态，是指基于一般压缩机100的运转范围的状态，例如若将制冷剂设为R410A，则排出侧为2MPa，吸入侧为1.5MPa，差压为0.5MPa左右的小的制冷剂差压。

根据实施方式1的压缩机100，在导向盖46的导向孔42内的压力大于压缩室30内的压力的情况下，阀体41在导向孔42的内部移动，排出口45被关闭。向密闭容器3内排出从排出口45排出的制冷剂。由于连通孔44与密闭容器3内的空间连通，因此导向孔42内部且阀体41的上部的空间被压力比滞留在导向孔42的制冷剂高的排出制冷剂压缩。由此，通过阻尼效果，能够抑制阀体41对排出口45的打开延迟以及关闭延迟。

另外，根据实施方式1的压缩机100，在导向盖46设置有连通孔44。连通孔44的直径比导向盖46的内径小。因此，在阀体41上升时，阀体41与封闭部46a之间的空间的制冷剂不从连通孔44完全逃逸，而是压缩制冷剂，推回阀体41。此时，滞留在阀体41与封闭部46a之间的空间的制冷剂的压力比压缩过程完成并且排出到密闭容器3内部的高压制冷剂更高。通过该阻尼效果，阀体41在完成上升后迅速地开始下降，不产生从所希望的落座时刻起的关闭延迟而落座于设置在轴承14内的阀体落座部46c。

并且，根据实施方式1的压缩机100，由于使连通孔44的水平方向的外径小于阀体41的水平方向的外径，所以能够进一步防止阀体41的关闭速度下降。

并且，根据实施方式1的压缩机100，由于导向孔42的压缩室30侧的端形成为与压缩室30的端面和缸体13的内壁一致，所以制冷剂的流路面积变大，能够降低排出压力损失。

并且，根据实施方式1的压缩机100，排出路径构成为压缩室30、阀体41、排出口45的顺序。于是，紧接着压缩室30，通过阀体41封闭排出口45。由此，能够缩小压缩机100的死容积。因此，能够抑制由制冷剂的再膨胀引起的压缩机100的效率下降。

并且，根据实施方式1的压缩机100，压缩室30的端面与阀体41的压缩室30侧的端面以同一平面一致。因此，能够使压缩机100的死容积最小，且能够防止阀体41向压缩室30的内部突出而导致阀体41与旋转活塞16碰撞的情况。

并且，根据实施方式1的压缩机100，由于以与轴承14不同的部件形成导向盖46的圆筒部46b，所以能够简化轴承14的构造，能够提供成本低的压缩机100。

并且，根据实施方式1的压缩机100，在将导向盖46的圆筒部46b与轴承14一体形成的情况下，能够抑制阀体41与阀体落座部46c的偏芯，因此能够提供可靠性高的压缩机100。

并且，根据实施方式1的压缩机100，连通孔44的水平方向的外径小于阀体41的水平方向的外径。由此，连通孔44起到节流部的作用，具有不将通过连通孔44试图抑制的阻尼效果抑制到设计期望值以上的效果。另外，具有在排出口45关闭时帮助阀体41迅速地关闭的效果。

实施方式2

图9是示意性地表示实施方式2所涉及的制冷循环装置200的制冷剂回路结构的制冷剂回路图。基于图9，对制冷循环装置200的结构以及动作进行说明。实施方式2所涉及的制冷循环装置200具备实施方式1所涉及的压缩机100中的任一个压缩机来作为制冷剂回路的一个要素。此外，在图9中，为了方便而示出了具备实施方式1所涉及的压缩机100的情况。

＜制冷循环装置200的结构＞

制冷循环装置200具有压缩机100、流路切换装置151、第一热交换器152、膨胀装置153以及第二热交换器154。压缩机100、第一热交换器152、膨胀装置153以及第二热交换器154通过高压侧配管155a以及低压侧配管155b进行配管连接而形成制冷剂回路。另外，在压缩机100的上游侧配置有储液器300。

压缩机100对所吸入的制冷剂进行压缩而使其成为高温高压的状态。在压缩机100被压缩的制冷剂从压缩机100排出并被送往第一热交换器152或第二热交换器154。

流路切换装置151用于在制热运转和制冷运转中切换制冷剂的流动。即，流路切换装置151在制热运转时被切换成连接压缩机100与第二热交换器154，在制冷运转时被切换成连接压缩机100与第一热交换器152。其中，流路切换装置151例如可以由四通阀构成。但是，也可以采用二通阀或三通阀的组合来作为流路切换装置151。

第一热交换器152用于在制热运转时作为蒸发器发挥功能，在制冷运转时作为冷凝器发挥功能。即，在作为蒸发器发挥功能的情况下，在第一热交换器152中，从膨胀装置153流出的低温低压的制冷剂与例如由省略图示的送风机供给的空气进行热交换，使低温低压的液体制冷剂(或气液两相制冷剂)蒸发。另一方面，在作为冷凝器发挥功能的情况下，在第一热交换器152中，从压缩机100排出的高温高压的制冷剂与例如由省略图示的送风机供给的空气进行热交换，使高温高压的气体制冷剂冷凝。其中，也可以由制冷剂－水热交换器构成第一热交换器152。在该情况下，在第一热交换器152中，通过制冷剂和水等热介质执行热交换。

膨胀装置153用于使从第一热交换器152或第二热交换器154流出的制冷剂膨胀而减压。膨胀装置153例如可以由能够调整制冷剂的流量的电动膨胀阀等构成。此外，作为膨胀装置153，不仅可以应用电动膨胀阀，也可以应用在受压部采用了隔膜的机械式膨胀阀或毛细管等。

第二热交换器154用于在制热运转时作为冷凝器发挥功能，在制冷运转时作为蒸发器发挥功能。即，在作为冷凝器发挥功能的情况下，在第二热交换器154中，从压缩机100排出的高温高压的制冷剂与例如由省略图示的送风机供给的空气进行热交换，使高温高压的气体制冷剂冷凝。另一方面，在作为蒸发器发挥功能的情况下，在第二热交换器154中，从膨胀装置153流出的低温低压的制冷剂与例如由省略图示的送风机供给的空气进行热交换，使低温低压的液体制冷剂(或气液两相制冷剂)蒸发。其中，也可以由制冷剂－水热交换器构成第二热交换器154。在该情况下，在第二热交换器154中，通过制冷剂和水等热介质执行热交换。

另外，在制冷循环装置200中设置有对制冷循环装置200整体进行统一控制的控制装置160。具体而言，控制装置160根据所需的冷却能力或加热能力来控制压缩机100的驱动频率。另外，控制装置160根据每个运转状态以及模式来控制膨胀装置153的开度。并且，控制装置160根据每个模式来控制流路切换装置151。

控制装置160基于来自用户的运转指示，利用从省略图示的各温度传感器以及省略图示的各压力传感器发送的信息，控制例如压缩机100、膨胀装置153、流路切换装置151等各致动器。

此外，控制装置160可以由实现其功能的电路器件那样的硬件构成，也可以由微机或CPU那样的运算装置和在该运算装置上执行的软件构成。

其中，控制装置160由专用的硬件、或执行储存于存储器的程序的CPU(CentralProcessing Unit，中央处理装置，也称为处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机、处理器)构成。在控制装置160为专用的硬件的情况下，控制装置160例如相当于单一电路、复合电路、ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)、FPGA(FieldProgrammable Gate Array：现场可编程门阵列)、或这些的组合。可以由单独的硬件实现控制装置160所实现的各功能部的每一个，也可以由一个硬件实现各功能部。在控制装置160为CPU的情况下，控制装置160所执行的各功能通过软件、固件、或软件与固件的组合来实现。软件以及固件被描述为程序，储存于存储器。CPU通过读出并执行储存于存储器的程序，来实现控制装置160的各功能。这里，存储器例如为RAM、ROM、闪存、EPROM、EEPROM等非易失性或易失性的半导体存储器。此外，可以由专用的硬件实现控制装置160的功能的一部分，也可以由软件或固件实现一部分。

＜制冷循环装置200的动作＞

接下来，对制冷循环装置200的动作与制冷剂的流动一起说明。这里，以第一热交换器152以及第二热交换器154中的热交换流体为空气的情况为例，对制冷循环装置200的制冷运转时的动作进行说明。此外，在图9中，用虚线箭头表示制冷运转时的制冷剂的流动，用实线箭头表示制热运转时的制冷剂的流动。

通过驱动压缩机100，而从压缩机100排出高温高压的气体状态的制冷剂。从压缩机100排出的高温高压的气体制冷剂(单相)流入第一热交换器152。在第一热交换器152中，在流入的高温高压的气体制冷剂与由省略图示的送风机供给的空气之间进行热交换，高温高压的气体制冷剂冷凝而成为高压的液体制冷剂(单相)。

从第一热交换器152送出的高压的液体制冷剂通过膨胀装置153而成为低压的气体制冷剂与液体制冷剂的两相状态的制冷剂。两相状态的制冷剂流入第二热交换器154。在第二热交换器154中，在流入的两相状态的制冷剂与由省略图示的送风机供给的空气之间进行热交换，两相状态的制冷剂中的液体制冷剂蒸发而成为低压的气体制冷剂(单相)。从第二热交换器154送出的低压的气体制冷剂经由储液器300流入压缩机100，被压缩而成为高温高压的气体制冷剂，并再次从压缩机100排出。以下，重复该循环。

因此，根据实施方式2所涉及的制冷循环装置200，能够提供使用了压缩效率良好的压缩机100的制冷循环装置200。

此外，制冷循环装置200的制热运转时的动作通过利用流路切换装置151使制冷剂的流动成为图9所示的实线箭头的流动来执行。

此外，也可以不设置设在压缩机100的排出侧的流路切换装置151，而是使制冷剂的流动成为恒定方向。

并且，作为制冷循环装置200的应用例，存在空调装置、热水供给器、冷冻机或空调热水供给复合机等。

实施方式3

在实施方式3中，对实施方式2的制冷循环装置200所使用的制冷剂的种类进行说明。

实施方式3的制冷循环装置200所使用的制冷剂是制冷剂的气体密度比R410A制冷剂低的制冷剂。例如为R134a、R1234yf、R513A、R463A、R290、R454C、R454A、R404A、R448A、R449A、R454B、R452B、R466A等。

图10是ASHRAE所规定的代表性的制冷循环的压缩机额定运转条件下的压缩机100所吸入的制冷剂的气体密度以及从压缩机100排出的制冷剂的气体密度的按每种制冷剂表示的图。

这里，ASHRAE是American Society of Heating、Refrigerating and Air－Conditioning Engineers(美国采暖、制冷与空调工程师学会)的简称。压缩机额定运转条件还通称为ASRAE－T条件，冷凝温度为54.4℃，蒸发温度为7.2℃，过冷却度为8.3℃以及过热度为27.8℃。

在图10中，示出了R134a、R1234yf、R513A、R463A、R290、R454C、R454A、R404A、R448A、R449A、R454B、R452B以及R466A的制冷剂。如图10所示，这些制冷剂的被吸入压缩机100的制冷剂以及从压缩机100排出的制冷剂的气体密度比R410A低。

通常制冷剂气体等流体的压力损失与其流体的流速成比例地增大。在使同一制冷剂重量循环的情况下，若密度变低，则气体的流速需要加快。即，密度低的制冷剂气体的压力损失比密度高的制冷剂气体的压力损失大。虽然该压力损失产生在制冷循环的各个位置，但特别是在压缩的排出阀等流路狭窄且流体的流速快的部位其影响变得显著。

流路内的压力损失成为能量的损失，而导致制冷循环整体的效率下降。旋转式压缩机100的排出阀通常使用簧片阀。图11是表示压缩机100的簧片阀401的一个例子的图。如图11所示，簧片阀401以及限制板402的一端通过固定铆钉403固定于设置在轴承14的端面的排出孔405附近。限制板402限制簧片阀401的运动。簧片阀401落座于落座部404，堵塞排出孔405。通过压缩室30内的压力上升，簧片阀401被提升。如上述那样，由于簧片阀401为悬臂构造，因此从其轴承14的端面起的簧片阀401的固定部侧的提升距离R变小，从而整体的流路面积变小。

图12是用于说明实施方式3的制冷循环装置200所使用的压缩机100的阀体41的提升距离R的图。如图12所示，压缩机100的排出机构40的阀体41通过弹簧43在导向孔42内沿铅垂方向移动。因此，提升距离R在阀体41整体上变得均匀，与簧片阀401相比，整体的制冷剂的流路面积变大。

由于制冷剂的流路面积变大，所以排出口45处的流速变小，排出口45部分处的压力损失变小。该效果在制冷剂的气体密度小的制冷剂中变得显著。

实施方式3的制冷循环装置200将气体密度比当前全球广泛使用的R410A低的制冷剂应用于实施方式2的制冷循环装置200。因此，实施方式3的制冷循环装置200能够降低压力损失而获得效率高的制冷循环。特别是在使用R290来作为制冷剂的情况下，相对于其他制冷剂，吸入气体密度以及排出气体密度明显大，因此制冷循环装置200能够降低压力损失而获得效率高的制冷循环。

实施方式是作为例子而提出的，意图限定请求范围，可以在不脱离实施方式的主旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在实施方式的范围以及主旨中。并非。实施方式以其他各种方式来实施

附图标记说明

1...下侧容器；2...上侧容器；2a...排出管；3...密闭容器；10...压缩机构部；11...主轴；11a...主轴部；12...偏心轴部；13...缸体；14、14a...轴承；15...分隔板；16...旋转活塞；17...排出***；20...电动机部；21...转子；22...定子；30...压缩室；31a...第一吸入管；31b...第二吸入管；40...排出机构；40＿1...第一排出机构；40＿2...第二排出机构；41、41＿1...阀体；41＿1＿1...第一部分；41＿1＿2...第二部分；41＿t...锥形；41＿b...中空部；42...导向孔；43...弹簧；44、44a、44b、44c...连通孔；45...排出口；46...导向盖；46a...封闭部；46b...圆筒部；46c...阀体落座部；50...吸入口；60...吸入***；100...压缩机；141...螺孔；151...流路切换装置；152...第一热交换器；153...膨胀装置；154...第二热交换器；155a...高压侧配管；155b...低压侧配管；160...控制装置；200...制冷循环装置；300...储液器；401...簧片阀；402...限制板；403...固定铆钉；404...落座部；405...排出孔；R...提升距离；ar...圆筒部的内径；br...阀体的最外径；Δc...间隙。

Claims (15)

1.一种压缩机，其中，

所述压缩机具备：

密闭容器；

缸体，设置于所述密闭容器内，在内部设置有供制冷剂压缩的压缩室；

轴承，设置于所述密闭容器内，具备排出在所述压缩室被压缩的制冷剂的排出口；以及

排出机构，设置于所述轴承，具备具有在内部构成有导向孔的圆筒部的导向盖、设置于所述导向孔内的阀体、以及设置于所述导向孔内并且连接所述导向盖与所述阀体的连接部件，通过所述阀体在所述导向孔内的移动来进行所述排出口的开闭，

在将所述圆筒部的在与所述阀体沿着所述导向孔移动的移动方向正交的方向上的内径设为ar，

将所述阀体的在与所述阀体沿着所述导向孔移动的移动方向正交的方向上的最外径设为br，并且

将所述圆筒部的内径ar与所述阀体的最外径br的间隙设为Δc的情况下，

Δc＝ar－br，

1/1000≤Δc/br≤1/100。

2.根据权利要求1所述的压缩机，其中，

所述阀体的材料的密度比钢的密度低。

3.根据权利要求1或2所述的压缩机，其中，

所述阀体的材料的至少一部分为树脂材料。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的压缩机，其中，

所述阀体的表面实施了金属涂层。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的压缩机，其中，

所述阀体的从与所述阀体的移动方正交的方观察时的截面为T字形状。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的压缩机，其中，

所述阀体在内部具有中空部。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的压缩机，其中，

在所述阀体关闭了所述排出口的情况下，所述连接部件比自然长度短。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的压缩机，其中，

所述轴承具有供所述阀体落座的锥形的阀体落座部，

所述阀体的所述阀体落座部侧的末端的形状具有锥形，

所述阀体的所述锥形的锥角与所述阀体落座部的所述锥形的锥角一致。

9.根据权利要求8所述的压缩机，其中，

所述阀体的材料相对于温度的线膨胀系数与所述阀体落座部的材料相对于温度的线膨胀系数不同。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的压缩机，其中，

所述轴承具有上侧的轴承和下侧的轴承，

所述排出机构具有设置于所述上侧的轴承的第一排出机构、和设置于所述下侧的轴承的第二排出机构，

所述第二排出机构的阀体比所述第一排出机构的阀体轻。

11.根据权利要求10所述的压缩机，其中，

所述连接部件为弹簧，

所述第二排出机构的弹簧的弹簧常数大于所述第一排出机构的弹簧的弹簧常数。

12.根据权利要求10或11所述的压缩机，其中，

所述第二排出机构的弹簧的自然长度比所述第一排出机构的弹簧的自然长度短。

13.一种制冷循环装置，其中，

具备权利要求1～12中任一项所述的压缩机、第一热交换器、膨胀装置以及第二热交换器，

制冷剂在所述压缩机、所述第一热交换器、所述膨胀装置以及所述第二热交换器中循环。

14.根据权利要求13所述的制冷循环装置，其中，

所述制冷剂是气体密度比R410A低的制冷剂。

15.根据权利要求14所述的制冷循环装置，其中，

所述制冷剂是R290。