CN104061155A - 涡旋式压缩机 - Google Patents

Abstract

在液压缩时也避免压缩室的异常压力上升。涡旋式压缩机具备：形成压缩室(100)的固定涡盘(2)及回旋涡盘(3)；将压缩后的工作流体喷出的喷出区域；形成于回旋涡盘的背面的背压室(110)；将该背压室与压缩室连通且在中途具有背压阀(7)的背压阀流路；将压缩室与喷出区域连通且在中途具有旁通阀(9)的旁通阀流路。另外，在所述旁通阀流路中的将旁通阀与压缩室连接的流路部分(2e1)连接有所述背压阀流路中的背压连通路(2i)，使背压阀流路经由旁通阀流路而与压缩室连通。当压缩室产生液压缩时，利用工作流体在旁通阀流路中流动而压力下降的情况，将背压阀流路的背压阀打开，由此使背压室的压力下降而使固定涡盘与回旋涡盘的轴向的间隙增大。

Description

涡旋式压缩机

技术领域

本发明涉及在回旋涡盘的背面设有背压室且将回旋涡盘向固定涡盘施力地构成的涡旋式压缩机，尤其涉及具备用于对所述背压室的压力进行调整的背压控制阀的涡旋式压缩机。

背景技术

作为具备用于对背压室的压力进行调整的背压控制阀的现有的涡旋式压缩机，已有例如专利文献1(日本特开2003-172276号公报)所记载的结构。该背压控制阀设于将封入工作流体之后的压缩室与背压室连通起来的流路，在对所述压缩室的压力施加了与阀弹簧的压缩量对应的恒定值的压力下控制所述背压室的背压。

另外，在该专利文献1的结构中，将封入工作流体之后的压缩室和被压缩室压缩而喷出后的工作流体所存在的喷出区域(喷出室)连结起来的旁通孔设置在固定涡盘，且图示出经由该旁通孔从压缩室向喷出区域流动但不会沿着其反向流动地构成的旁通阀。在基于该旁通孔与旁通阀的旁通阀流路的作用下，当产生压缩室的压力比喷出区域的压力高的过压缩时，能够使压缩室的流体向所述喷出区域排出。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-172276号公报

发明概要

发明所要解决的课题

在上述专利文献1的结构中，在所述旁通阀流路中流通的工作流体的单位时间内的体积流量(以下，仅称为流量)较少的情况下，工作流体平滑地流动，故在旁通阀流路的入口与出口的两端几乎不产生压力差，连通有旁通阀流路的压缩室的压力几乎能够下降至喷出区域的压力。

但是，当在所述旁通阀流路中流通的工作流体的流量增大时，旁通阀流路两端的压力差变大，能够使旁通阀流路的入口侧的压力、即压缩室的压力下降至喷出区域的压力。当考虑到旁通阀流路的出口侧为喷出压时，抑制压缩室的压力上升的效果变小，而无法充分地消除过压缩。

尤其是，在涡旋式压缩机吸入了液体或密度接近液体(在超临界区域等处产生)的工作流体(压缩困难的工作流体)的情况下，压缩室进行液压缩而产生压力的异常上升。所述旁通阀因在该液压缩的刚刚产生后所产生的压缩室内的急激的压力异常上升而迅速地开口，故进行将压缩困难的工作流体向喷出区域排出的动作。由此，即便在压缩室中产生液压缩也能缓和异常压力上升，从而避免涡盘卷板的损伤。

但是，在液压缩的情况下，在通过旁通阀流路的流体的密度相差很大，因此，与气体从旁通阀流路排出的情况相比，压缩室的压力上升抑制效果极端地下降。因此，在现有的旁通阀流路中，在进行液压缩时，无法充分地避免压缩室的异常压力上升，从而存在有使涡盘卷板损伤的危险性这样的课题。

发明内容

本发明的目的在于获得一种涡旋式压缩机，即便在液压缩时也能够避免压缩室的异常压力上升。

解决方案

为了实现上述目的，本发明提供一种涡旋式压缩机，其具备：固定涡盘，其具有固定镜板和竖立设置于该固定镜板的固定卷板；回旋涡盘，其具有回旋镜板和竖立设置于该回旋镜板的回旋卷板；吸入区域，其用于吸入压缩前的工作流体并将其导向由所述固定涡盘与所述回旋涡盘形成的压缩室；喷出区域，其用于喷出由所述压缩室压缩后的工作流体；背压室，其形成于所述回旋涡盘的背面，且为了将回旋涡盘靠压于所述固定涡盘而保持为吸入压力与喷出压力之间的压力；背压阀流路，其将该背压室与所述压缩室连通，并且在中途具有将前后的差压保持为恒定地构成的背压阀；旁通阀流路，其形成于所述固定涡盘的固定镜板，将所述压缩室与所述喷出区域连通，并且在中途具有旁通阀，所述涡旋式压缩机的特征在于，在所述旁通阀流路中的将旁通阀与压缩室连接起来的流路部分，连接有所述背压阀流路中的用于将背压阀与压缩室连通的背压连通路，由此该背压阀流路经由所述旁通阀流路而与所述压缩室连通，利用因所述压缩室产生液压缩而使工作流体在所述旁通阀流路中流动导致的压力下降，打开背压阀流路的所述背压阀，由此使背压室的压力下降而使固定涡盘与回旋涡盘的轴向的间隙增大。

发明效果

根据本发明，可获得如下效果：能够获得即便在液压缩时也可避免压缩室的异常压力上升的涡旋式压缩机。

附图说明

图1是表示本发明的涡旋式压缩机的实施例1的纵向剖视图。

图2是图1的S部放大图。

图3是图1的T部放大图。

图4是图1所示的回旋涡盘的俯视图。

图5是图1所示的固定涡盘的仰视图，且是回旋涡盘也由单点划线表示的图。

图6是表示本发明的涡旋式压缩机的实施例2的图，且是与图2相当的图。

图7是本发明的实施例2中的固定涡盘的仰视图，且是回旋涡盘也由单点划线表示、最外周侧的回旋卷板外线侧压缩室开始闭合时的图。

图8是本发明的实施例2中的固定涡盘的仰视图，且是回旋涡盘也由单点划线表示、最外周侧的回旋卷板内线侧压缩室开始闭合时的图。

附图标记说明如下：

1：涡旋式压缩机、

2：固定涡盘、2a：固定镜板、2b：固定卷板(涡盘卷板)、

2d：喷出孔、2e：旁通孔、

2e1、2e1′：最外旁通孔(最外旁通阀流路中的旁通阀与压缩室之间的流路部分)(2e1′：两压缩室连通最外旁通孔)、

2e2、2e2′：非最外旁通孔(2e2′：两压缩室连通非最外旁通孔)、

2f：旁通凹坑、2g：背压孔、2h：背压凹坑、2i：背压连通路、

2k：吸入槽、2p：周围槽、2q：台板部、2r：吸入凹坑、2s：吸入口、

2u：固定台板面、

3：回旋涡盘、3a：回旋镜板、3b：回旋卷板(涡盘卷板)、

3c：键槽、3d：凸起部、

4：框架、5：欧氏环、

6：曲柄轴、6b：供油孔、6x：供油管、

7：背压阀、7a：阀片、7b：阀座、7c：阀弹簧、7d：阀盖、

7c：背压阀弹簧、7d：背压阀盖、

8：壳体、8a：筒壳体、8b：上壳体、8c：底壳体、

9：旁通阀、9a：阀片、9b：阀座、9c：阀弹簧、9d：弹簧按压件、

9e：间隔件、9f：护圈、

10：马达、10a：转子、10b：定子、

21：止回阀、23：回旋轴承、24：主轴承、

25：副轴承、25a：滚珠、25b：滚珠保持架、

35：下框架、

50：吸入管、55：喷出管、

60：压缩供油路、

70、70a、70a′：合流口(70a、70a′：两压缩室连通合流口)、

80：轴平衡、82：平衡锤、

95：吸入区域、

100：压缩室、100a：外线侧压缩室、100b：内线侧压缩室、

110：背压室、115：回旋轴承室、

120：固定背面室(喷出室)、121：马达室、125：储油部、

220：气密端子。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的涡旋式压缩机的实施例1进行说明。需要说明的是，在各附图中，标以相同附图标记的部分表示相同或相应的部分。

实施例1

采用图1～图5来说明本发明的实施例1。图1是表示本发明的涡旋式压缩机的实施例1的纵向剖视图，图2是图1的S部放大图，图3是图1的T部放大图，图4是图1所示的回旋涡盘的俯视图，图5是图1所示的固定涡盘的仰视图，且是回旋涡盘也由单点划线表示的图。

首先，基于这些附图来说明本实施例1的涡旋式压缩机的整体结构。如图1所示，涡旋式压缩机1由固定涡盘2、回旋涡盘3、框架4、欧氏环5(参考图2)、曲柄轴6、马达10及壳体8等构成。

如图4所示，所述回旋涡盘3在回旋镜板3a的上表面竖立设有回旋卷板(涡盘卷板)3b。如虚线所示，在所述回旋镜板3a的背面形成有与所述欧氏环5的键卡合的键槽3c和回旋凸起部3d。在所述回旋凸起部3d设有回旋轴承23，在该回旋轴承23中插入有图1所示的曲柄轴6的偏心部即销部6a。回旋涡盘3构成为借助由被主轴承24支承旋转的所述曲柄轴6的旋转引起的所述销部6a的偏心运动而进行回旋运动。

另外，如图5所示，固定涡盘2在固定镜板2a的下表面侧竖立设有固定卷板(涡盘卷板)2b。通过使该固定卷板2b与所述回旋涡盘3的回旋卷板3b啮合，在这些涡盘卷板2b、3b间形成有压缩室100(回旋卷板3b的外线侧的压缩室100a与内线侧的压缩室100b)。本实施例中的所述固定涡盘2构成为：关于所述回旋卷板3b的外线侧终卷处的180度量而不使用形成压缩室那样的形状、即成为对称卷板。其结果是，所述回旋卷板3b的外线侧压缩室100a和内线侧压缩室100b的双系统的压缩室100均在相同的时机下开始闭合。图5示出了压缩室100(100a、100b)正好开始了闭合的状态。

如图1、图5所示，在所述固定涡盘2形成有吸入口2s，如图1所示，在该吸入口2s设有从涡旋式压缩机1的外部导入工作流体的吸入管50。该吸入管50贯通壳体8的上壳体8b而压入所述固定涡盘。在所述吸入口2s以与所述吸入管50的下部对置的方式设有止回阀21，以防止涡旋式压缩机1的刚刚停止后的工作流体的回流。另外，在固定涡盘2形成有与所述吸入口2s连通而成为吸入压的吸入区域(吸入部)95(参考图5)。

图5所示的2k是将所述回旋外线侧压缩室100a最后关闭的回旋卷板3b的侧面位置与所述吸入口2s直接连结的吸入槽，是用于抑制回旋卷板3b的所述外线侧压缩室100a的吸入压损的构件。

在所述固定涡盘2的中央附近形成有用于将压缩后的工作流体向固定背面室(喷出室)120喷出的喷出孔2d。喷出到固定背面室120的工作流体通过在所述固定涡盘2、所述框架4的外周侧及所述壳体8之间形成的间隙(槽)而向配置有所述马达10的马达室121侧流动，从而从在该马达室121的部分的壳体8设置的喷出管55向外部喷出。由此，壳体8内(固定背面室120、马达室121、储油部125)成为喷出压力的喷出区域。

在所述固定涡盘2的所述喷出孔2d的外侧的T部(参考图1)中，如图3所示，在所述固定镜板2a形成有多个旁通孔2e，在各旁通孔2e的上部分别形成有旁通凹坑2f。在这些旁通凹坑2f设有旁通阀9(9a：阀片，9b：旁通阀座，9c：阀弹簧，9d：弹簧按压件，9e：间隔件，9f：护圈)。并且，通过所述旁通孔2e、旁通阀9及旁通凹坑2f来形成旁通阀流路。

接着，采用图5对于图3所示的旁通孔2e的形成位置进行说明。在本实施例中，所述旁通孔2e沿着固定卷板2b的内表面而设有2e1、2e2这两处、和沿着固定卷板2b的外表面而设有2e1、2e2这两处，合计四处。所述各旁通孔2e分别配置在距离固定卷板2b的壁面(内线或外线的部分)有回旋卷板3的宽度尺寸以内的附近位置。由此，配置在固定卷板2b的内线附近的旁通孔2e仅面向形成在回旋卷板3b的外线侧的外线侧压缩室100a。另外，配置在固定卷板2b的外线附近的旁通孔2e仅面向形成在回旋卷板3b的内线侧的内线侧压缩室100b。也就是说，本实施例中的所述旁通孔2e构成为仅面向外线侧压缩室100a或内线侧压缩室100b中的任一方。

另外，在本实施例中，面向所述外线侧压缩室100a的旁通孔2e有两个。其中的一个2e1以保持向刚刚开始闭合后的低压侧的外线侧压缩室100a已经开口一半以上的状态，配置在面向包括吸入状态在内的低压侧的压缩室的位置。面向所述外线侧压缩室100a的另一个旁通孔2e2面向靠近中心的高压侧的外线侧压缩室100a，该旁通孔2e2配置在即便高压侧的所述外线侧压缩室100a到达喷出时机也面向该外线侧压缩室100a的位置。

面向所述内线侧压缩室100b的旁通孔2e也与面向上述外线侧压缩室100a的旁通孔同样地构成。即，旁通孔2e1以保持向刚刚开始闭合后的低压侧的内线侧压缩室100b已经开口一半以上的状态，配置在面向包括吸入状态在内的低压侧的压缩室的位置。另外，旁通孔2e2面向靠近中心的高压侧的内线侧压缩室100b，该旁通孔2e2配置在即便高压侧的所述外线侧压缩室100b到达喷出时机也面向该内线侧压缩室100b的位置。

面向所述低压侧的压缩室100a、100b的旁通孔2e1称为最外旁通孔，面向所述高压侧的压缩室100a、100b的旁通孔2e2称为非最外旁通孔。

接着，根据图3对于所述旁通阀9的结构进行详细的说明。在旁通凹坑2f的底部设有旁通阀座9b，在该旁通阀座9b载置有旁通阀片9a。所述旁通阀片9a被旁通阀弹簧9c向所述旁通阀座9b靠压，且该靠压载荷设定为适当的值。这是为了在旁通阀9关闭时抑制阀片9a的振动，通常而言，该靠压载荷被设定为极小的值。将所述旁通阀弹簧9c的上端向弹簧按压件9d的突起部插入，将该弹簧按压件9d的上表面经由间隔件9e而向护圈9f按压，从而进行定位。另外，可在间隔件9e与护圈9f之间设有微小间隙，也可将所述靠压载荷设为弹簧按压件9d与间隔件9e的自重，总之基于所述旁通阀弹簧9c的所述靠压载荷实质上可以视为0。另外，在所述弹簧按压件9d设有沿着上下方向贯通的孔(贯通孔)。通过如此构成旁通阀9，当压缩室100的压力超过固定背面室120的压力时，通过打开所述阀片9a，压缩室100的过压缩状态的工作流体经由所述旁通孔2e、形成于弹簧按压件9d的贯通孔及旁通凹坑而向固定背面室120流出。由此，构成为能够抑制压缩室100产生的过压缩或液压缩。

如此，通过在旁通阀流路设有所述旁通阀9，能够进行避免使旁通孔2e所面向的压缩室100内的压力超过喷出压力(固定背面室120侧的压力)那样的动作。

如上所述，在本实施例中，构成为使回旋卷板3b的外线侧压缩室100a和内线侧压缩室100b的双系统的压缩室100分别与最外旁通孔2e1和非最外旁通孔2e2连通。其中，设于最外旁通孔2e1的旁通阀流路(以下，称为最外旁通阀流路)设置为用于避免因运转状况而产生的液压缩，能够防止因液压缩使固定卷板2b、回旋卷板3b损伤的情况，从而提高可靠性。即，当向压缩室100吸入了液体或密度接近液体的工作流体时，为了避免发生因液压缩引起的极端的压力上升，能够在压缩室100的异常压力上升时，从压缩室100将所述液体等工作流体经由所述最外旁通阀流路排出。

所述非最外旁通孔2e2的旁通阀流路(以下，称为非最外旁通阀流路)为在成为了所述高压侧的压缩室100的压力比所述固定背面室120的压力高的过压缩的情况下，使所述压缩室100的工作流体向所述固定背面室120旁通的流路。即，在压缩室100成为了过压缩条件时，设置为用于避免无用的压缩而实现效率提高。

进而，在本实施例中，如图2所示，在所述固定涡盘2设有背压阀流路。该背压阀流路是如下的流路：发挥使通过后述的背压室流体导入路流入所述背压室110的油向所述压缩室100流出的作用，并且借助设于该背压阀流路的中途的背压阀7而对所述背压室110的压力(背压)进行控制。该背压阀流路构成为，经由形成在固定涡盘的镜板面外周的周围槽2p并经由向所述背压室110开口的背压孔2g、自固定涡盘2的上表面侧形成的背压凹坑2h及背压连通路2i，最终在与所述最外旁通孔2e1即最外旁通阀流路中的将旁通阀9与压缩室100连接起来的流路部分合流之后而通向所述压缩室100。即，所述背压阀流路使所述背压室110与压缩室100连通。

接着，对于所述背压阀7的部分的结构进行说明。在所述背压凹坑2h的底部形成有背压阀座7b，在该背压阀座7b载置有背压阀片7a。该背压阀片7a被背压阀弹簧7c向所述背压阀座7b靠压。该靠压载荷设定为规定的值。该值(靠压载荷)除以所述背压阀座7b中的密封部的内部区域面积而得的值成为在背压阀7中设定的差压。对于该差压的最佳值而言，如果设置抑制过压缩的旁通阀流路的话，即便在广泛范围的运转条件下，成为某一恒定值的情况也可根据力的平衡计算来导出，故设定为该值。另外，该差压的设定由所述背压阀弹簧7c的压缩量来确定，该压缩量的调整可以通过供所述背压阀弹簧7c的上端插入的背压阀盖7d的向所述背压凹坑2h的插入量的调整来进行。由此，背压凹坑2h成为背压阀流路内的空间。

通过如此构成，所述背压阀流路控制为使所述背压室110的压力(背压)比背压阀流路所连通的压缩室100的平均压力高出背压阀7中的设定差压。因而，通过设有所述背压阀7，所述背压室110的背压被保持为比所述吸入口2s、所述吸入区域95中的压力即吸入压力高且比从喷出孔2d喷出的喷出压力低的中间压力。由此，如后所述，背压室110和成为喷出压力的回旋轴承室115(参考图1)一并成为将回旋涡盘3向固定涡盘2靠压的靠压力产生机构之一。

如图1、图2所示，将欧氏环5和曲柄轴6装配于框架4，进而使回旋涡盘3与所述欧氏环5卡合，并且使所述曲柄轴6的销部6a向回旋涡盘3的回旋凸起部3d插入。之后，利用螺钉或螺栓将固定涡盘2中的固定卷板2b的外边部即台板部2q的下表面(固定台板面2u)固定在所述框架4。由此，在回旋涡盘3的背面(回旋涡盘3与框架4之间)形成有所述背压室110。所述欧氏环5与形成在回旋涡盘3的背面的键槽3c和形成在所述框架4的键槽(未图示)卡合，从而防止回旋涡盘3进行自转。

在所述曲柄轴6的中心形成有沿着轴向贯通的供油孔6b。另外，在所述曲柄轴6的下端压入有供油管6x，从而构成为使储存于在壳体8的底壳体8c形成的储油部125中的油经由所述供油孔6b与所述销部6a上端的所述回旋轴承室115而借助差压(马达室121的压力与背压室110的压力之间的差压)向背压室110供给。

另外，在所述曲柄轴6的比所述框架4靠下的下部通过烧嵌或压入而固定有用于获取旋转平衡的轴平衡80及平衡锤82。所述曲柄轴6的上部由设于所述框架4的主轴承24支承，所述曲柄轴6的下部由经由下框架35安装于所述筒壳体8a的下部的副轴承25支承。

所述副轴承25由滚珠25a和滚珠保持架25b构成，所述曲柄轴6形成为即便弯曲也不会产生单端接触的结构。所述滚珠保持架25b通过螺钉止动或焊接固定于所述下框架35。

所述马达10具备固定于所述曲柄轴6的转子10a和通过烧嵌、压入或焊接等固定于筒壳体8a的定子10b，该马达10经由马达线而与供给电力的气密端子220连接。

在所述壳体8中，所述上壳体8b与所述筒壳体8a的上部焊接，另外所述底壳体8c与所述筒壳体8a的下部焊接，由此所述壳体8构成为密闭容器。在该壳体8内收容有所述固定涡盘2、回旋涡盘3、框架4、曲柄轴6及马达10等，在所述固定涡盘2的上部形成有所述固定背面室(喷出室)120。

所述框架4通过焊接而固定在所述筒壳体8a，在该框架4下部的筒壳体8a通过焊接或钎焊而固定有所述喷出管55。另外，在所述筒壳体8a的下部通过焊接或钎焊而固定有所述下框架35。需要说明的是，在固定涡盘2的台板部2q的外周部形成有沿着上下方向延伸的槽，同样地在框架4的外周部也形成有沿着上下方向延伸的槽，当固定涡盘2利用螺钉等而固定于框架4时，构成为壳体8内部的上部空间(固定背面室120)和马达室121的上部空间经由所述槽而连通。

在所述上壳体8b通过焊接或钎焊而固定有所述气密端子220和被压入于固定涡盘2的吸入管50。

另外，在组装的适当的阶段将油封入所述壳体8的内部，由此在所述下框架35与底壳体8c之间形成有所述储油部125。

接着，利用图1～图5对于涡旋式压缩机1的压缩动作进行说明。

首先，沿着从所述吸入管50流入涡旋式压缩机1的工作流体从喷出管55喷出为止的流动而进行说明。

在图1中，当利用马达10使曲柄轴6旋转时，回旋涡盘3进行回旋运动。由此，工作流体从所述吸入管50通过吸入口2s而进入图5所示的吸入区域95，自此处被导入由固定涡盘2与回旋涡盘3形成的压缩室100。该压缩室100具有形成于回旋卷板3b的外线侧的外线侧压缩室100a和形成于内线侧的内线侧压缩室100b的双系统，且它们同时地形成。所形成的压缩室100伴随着回旋涡盘3的回旋运动，其容积随着向涡盘卷板的中央侧(开卷处侧)移动而缩小。由此，压缩室100内部的工作流体被压缩，并从喷出孔2d向所述固定背面室120喷出。由此，壳体8内部在整个区域(固定背面室120、马达室121及储油部125)成为喷出压力的喷出区域。即，喷出到固定背面室120的工作流体之后通过形成在固定涡盘2和框架4的外周部的所述槽，向马达室121中的马达10的上部空间流入，然后从所述喷出管55向外部喷出。如此，本实施例的涡旋式压缩机成为所谓的高压腔室方式的涡旋式压缩机。

需要说明的是，在所述压缩室100中的压缩成为过压缩那样的运转条件(过压缩条件)下，压缩室100内部的压力欲要变得比喷出区域(固定背面室120)的压力高。但是，在本实施例中，当所述压缩室100内的压力变得比所述固定背面室120的压力高时，所述旁通阀9打开，压缩室100内的工作流体通过旁通阀流路而向所述固定背面室120流出。由此，能够避免或减少过压缩，从而实现涡旋式压缩机1的性能提高。

接着，对油的流动进行说明。

储油部125的油在壳体8的内部的喷出压力与背压室110的压力(喷出压力与吸入压力之间的压力)的差压的作用下，从图1所示的储油部125通过供油管6x、曲柄轴6内的供油孔6b而进入销部6a上部的回旋轴承室115，自此处对回旋轴承23进行了润滑之后向背压室110流入。同样地，储油部125的油进入位于曲柄轴6内的供油孔6b的中途的径向的供油孔，自此处对主轴承24进行了润滑之后向背压室110流入。另外，在所述供油孔6b内上升的油的一部分经由形成在副轴承25的部分的径向的供油孔并借助离心力而向副轴承25供油。向所述副轴承25供给的油在对副轴承进行涧滑之后返回到所述储油部125。

如此，所述回旋轴承室115被供给喷出压力的油，故该压力成为喷出压力，成为将回旋涡盘3向固定涡盘2靠压的靠压力产生机构之一。另外，向背压室110流入的油的压力成为喷出压，故因该油的流入而导致背压室110的压力上升。工作流体(制冷剂)溶解在油中(例如，质量浓度在10％以上)，故在因向背压室110流入引起的减压的作用下，工作流体从油中急激地气化(发泡)。工作流体由于气化，体积增大1位数以上。因此，背压室110内的油成为细小的油滴在气化了的工作流体内浮游的雾状态，并向背压室110整个区域分散。由此，进行图2所示的欧氏环5的润滑。以上说明的向背压室110的供油路径成为背压室流体导入路。

向背压室110流入的油之后通过在中途设有背压阀7的所述背压阀流路而最终通过所述最外旁通孔2e1向压缩室100流入。所述最外旁通孔2e1设置于自开始闭合前在短暂的期间内与所述压缩室100连通的位置。其结果是，压缩室100的密封性得以提高，工作流体从压缩中途的压缩室的泄漏受到抑制，故压缩机效率得以提高。另外，所述背压阀7构成为将背压室110的压力控制为中间压力并使回旋涡盘3以适度的力向固定涡盘2靠压。由此，镜板与涡盘卷板的推力损失(滑动损失)减少，故从这一方面考虑也能够使压缩机效率提高。

供给到压缩室100的油通过喷出孔2d而与工作流体一并向固定背面室120喷出，在产生过压缩时通过喷出孔2d和所述旁通阀流路而与工作流体一并向固定背面室120喷出。之后，油通过附着在壳体8的内壁、设置于壳体内的结构构件等而与工作流体(气体制冷剂)分离。附着在壳体内壁、结构构件上的油顺着上述构件而流化，最终返回涡旋式压缩机1的底部的储油部125。

如图2所示，在本实施例的涡旋式压缩机中，在设置为用于避免液压缩的最外旁通孔2e1(最外旁通阀流路中的旁通阀9与压缩室100之间的流路部分)，连接有用于将所述背压阀流路中的背压阀7与压缩室100连通的背压连通路2i(比背压阀7更靠压缩室100侧的通路)。即，所述最外旁通孔2e1成为使所述背压阀流路的背压连通路2i合流的合流路。以下将该合流路的压缩室100侧开口部称为合流口70。

本实施例通过如此构成而进行以下的动作。

当压缩室100产生液压缩时，所述最外旁通阀流路进行液压缩避免动作，故旁通阀9打开，由此所述最外旁通孔2e1产生从压缩室100朝向固定背面室120的高速的液体流。当所述最外旁通孔2e1产生高速的液体流时，根据伯努利的定理，最外旁通孔2e1内与压缩室100内的压力相比较，压力大幅下降。因此，由背压连通路2i与最外旁通孔2e1连接的背压凹坑2h内的压力也大幅下降。由此，背压阀7打开，所述背压室110内的压力大幅下降。

即，在所述最外旁通孔2e1中流动有液体的情况下，密度与气体相比非常高，故产生的压力下降也变得极大。如此，在产生了液压缩的情况下，背压凹坑2h内的压力与压缩室100的压力相比大幅下降，故背压室110的压力与不产生液压缩的通常运转时相比也下降了相同的压力下降量。其结果是，将回旋镜板3a向固定镜板2a侧靠压的靠压力大幅下降，故两卷板间的轴向的间隙(卷板齿尖与齿底间的间隙)扩大，压缩室100的密封性下降。在本实施例中，通过该动作也能够避免液压缩。

也就是说，在最外旁通阀流路中产生液压缩避免动作的同时，压缩室100的密封性下降，产生另外的新液压缩避免动作。其结果是，在现有技术以上，能够可靠地进行液压缩避免，从而能够获得可靠性极高的涡旋式压缩机。

如上所述，通过使背压阀流路与最外旁通阀流路的最外旁通孔2e1合流，在最外旁通阀流路发生液压缩避免动作时，自动地使背压室110的压力大幅下降，由此压缩室100的密封性下降而能够避免液压缩。

另外，在本实施例中，背压连通路2i所合流的最外旁通孔2e1(旁通阀流路中的将旁通阀与压缩室连接起来的流路部分)形成为呈直线状且其流路面积也为恒定地构成的单纯的圆筒形状。因此，最外旁通孔2e1中的液体流的紊乱变少，液体以高速通过时的压力下降变大。因而，背压室110的压力下降量也变大，而能够使回旋涡盘3的向固定涡盘2的靠压力进一步地下降，因此，压缩室100的密封性进一步地下降，从而存在能够进一步可靠地避免液压缩的效果。

在上述的本实施例中，在回旋卷板2b的外线侧与内线侧的双系统的压缩室之中，在仅面向外线侧压缩室100a的最外旁通孔2e1连接由图5的隐线(虚线)表示的背压连通路2i而形成为合流路，对该例进行了说明。但是，并不局限于此，也可以在仅面向内线侧压缩室100b的最外旁通孔2e1中由图5的双点划线表示的固定镜板2a内的位置连接背压连通路2i而形成为合流路。

另外，也可以同时设置由图5的虚线和双点划线表示的所述两方的背压连通路2i而形成合流路。即，本实施例的涡旋式压缩机使用对称卷板，故最外旁通孔2e1所面向的外线侧压缩室100a和内线侧压缩室100b的压力相同，因此能够同时地设置所述两方的背压连通路2i。

如此，通过设置两条背压连通路2i，从背压室110释放油的流路成为两条，故能够使背压室110的压力进一步可靠地下降，并可靠地避免液压缩，从而能够进一步提高可靠性。假如在最外旁通孔2e1所面向的外线侧压缩室100a和内线侧压缩室100b的压力不同的情况下，当设置前述的两条背压连通路2i时，通过这些背压连通路而在两压缩室间产生内部泄漏，从而引发性能下降。

需要说明的是，所述合流路构成为仅与回旋卷板3b的外线侧压缩室100a或内线侧压缩室100b中的任一者连通，而不与所述外线侧压缩室和内线侧压缩室这两压缩室同时连通。

实施例2

采用图6～图8来说明本发明的涡旋式压缩机的实施例2。图6是表示本发明的涡旋式压缩机的实施例2的图，是与图2相当的图，图7是本发明的实施例2中的固定涡盘的仰视图，且是回旋涡盘也由单点划线表示、最外周侧的回旋卷板外线侧压缩室开始闭合时的图，图8是本发明的实施例2中的固定涡盘的仰视图，且是回旋涡盘也由单点划线表示、最外周侧的回旋卷板内线侧压缩室开始闭合时的图。在这些图中，标以与上述图1～图5相同附图标记的部分表示相同或相应的部分，对于相同部分省略说明。

本实施例2是将本发明适用于呈非对称齿形的涡旋式压缩机的实施例。在非对称齿形的涡旋式压缩机中，压缩室形成到回旋卷板3b的外线侧终卷处的部分为止，且固定卷板2b的内线侧终卷处延长180度以上地形成。因此，如图7所示，每当回旋涡盘3旋转180度时，双系统的压缩室100(外线侧压缩室100a和内线侧压缩室100b)交替开始压缩动作。进而，背压连通路2i所连结的最外旁通孔2e1′根据回旋涡盘3的回旋运动而以交替面向(连通于)外线侧压缩室100a和内线侧压缩室100b的两者的方式设置在固定涡盘2中的固定卷板2b间的齿底中央。本实施例的所述最外旁通孔2e1′与两压缩室连通，故也称为两压缩室连通最外旁通孔2e1’。另外，该两压缩室连通最外旁通孔2e1’形成最外旁通阀流路中的旁通阀9与压缩室100之间的流路部分。

本实施例2中的所述两压缩室连通最外旁通孔2e1′与前述的实施例1的最外旁通孔2e1在形成有孔的位置方面有所不同，因此，与此相应地使背压阀7的位置及背压连通路2i如例如图7所示那样进行变更。另外，作为使所述最外旁通孔2e1与所述背压连通路2i合流的合流路的压缩室侧开口部的合流口70a也向固定卷板2b间的齿底中央开口。该合流口70a也称为两压缩室连通合流口。该两压缩室连通合流口70a以所述双系统的压缩室100各自刚刚开始压缩(闭合)之后与其连通的方式，在本实施例中设置在从固定卷板2b的终卷处沿着齿底中央而嵌入270度左右的位置处。

另外，在本实施例中，在比所述两压缩室连通最外旁通孔2e1′更进一步地沿着齿底中央靠内侧的位置处也以面向外线侧压缩室100a和内线侧压缩室100b这两者的方式设有非最外旁通孔2e2′。该旁通孔2e2′与两压缩室连通，故也称为两压缩室连通非最外旁通孔。通过设有该两压缩室连通非最外旁通孔2e2′，在所形成的压缩室100中不会存在经由旁通阀流路而不与固定背面室(喷出室)120连通的区间，即便在压缩室的任一位置处产生液压缩也能够从旁通阀流路中将液体排出，从而避免压缩室的异常压力上升。

在本实施例2中，除上述的方面以外均与所述实施例1相同，故省略关于其他部分的说明。

接着，说明本实施例的动作。

所述两压缩室连通最外旁通孔2e1′的旁通阀流路仅在从各压缩室100a、100b开始闭合之后直至回旋涡盘3旋转180度为止的区间中连通，该连通的区间的压缩室的容积变化较小，其容积比成为“开始闭合时的压缩室容积／进展了旋转180度的位置的压缩室容积”。因此，当两压缩室连通最外旁通孔2e1′流动有流体的只是大致避免液压缩时，并不是对气体制冷剂(气体状的工作流体)的过压缩进行抑制的情况。因而，仅在压缩室100产生液压缩的情况下，在两压缩室连通最外旁通孔2e1′产生从压缩室100朝向固定背面室120的高速的液体流。在该高速的液体流的作用下，如上述实施例1说明那样，根据伯努利的定理，与所述两压缩室连通最外旁通孔2e1′连接的背压连通路2i的压力大幅下降，伴随于此，背压阀7打开，背压室110内的压力仅在液压缩时比未产生液压缩的通常运转时的压力大幅下降。

即，所述背压阀7通常使背压室的压力(背压)下降与连通的压缩室的压力下降量相同的下降量，但在产生液压缩时，如上所述，背压比通常运转时下降。由此，仅在产生液压缩时，将所述回旋镜板3a向所述固定镜板2a侧靠压的靠压力大幅下降，涡盘卷板的齿尖与齿底间的间隙(轴向的间隙)扩大，压缩室100的密封性下降。因而，在产生液压缩时，能够使压缩室间的泄漏变多，从而能够避免压缩室的异常压力上升。需要说明的是，在并不是液压缩的过压缩时，背压不会下降，而能够维持为抑制了压缩室间的泄漏的状态。

如此，根据本实施例，能够可靠地进行液压缩避免，并且在通常运转产生的气体制冷剂的过压缩时，背压不会下降，能够实现抑制了压缩室间的泄漏的性能高的运转，从而能够实现使高可靠性和高性能并存的涡旋式压缩机。

另外，根据本实施例，能够实现由一个背压连通路2i与双系统的压缩室100对应的合流路，从而具有能够以更少的加工成本来避免双系统的压缩室100的液压缩的效果。

所述背压阀流路也有使背压室110的油向压缩室100供给而提高压缩室100的密封性的作用，但在本实施例中，能够使一个背压阀流路与所述双系统的压缩室100均等地连通，故能够向所述双系统的压缩室100均等地分配油而进行大致同量的供油。因而，能够提高所形成的全部的压缩室100的密封性，故能够实现高性能的涡旋式压缩机。

另外，所述背压阀流路开口是从连通的压缩室100开始闭合之后直至回旋涡盘3旋转180度为止的期间，故该连通的压缩室100的压力变化较小。(在上述实施例1中，直至回旋涡盘3旋转360度为止进行连通，故压缩室的压力变化比实施例2的情况大。)背压阀7以与背压阀流路开口的压缩室100的压力为恒定的差压的方式引发控制动作，故根据本实施例2，背压的变动变小。由此，将回旋涡盘3向固定涡盘2施力的作用力的变动变小，能够使施力状态稳定化。其结果是，卷板间的轴向间隙的变动变小，所形成的油膜也稳定化，故能够提高密封性，从而具有压缩中途的泄漏受到抑制而能够提高性能的效果。

另外，所述两压缩室连通合流口70a设置在从固定卷板2b的终卷处沿着齿底中央而嵌入了270度左右的位置处，故面向刚刚开始压缩(闭合)之后的外线侧压缩室100a及内线侧压缩室100b。由此，能够抑制在压缩室100中加热后的高温的油向吸入区域95流入的情况，故吸入气体的加热受到抑制，从该方面考虑也可实现性能提高。

所述旁通孔2e的口径以避免所述双系统的压缩室100(100a、100b)经由旁通孔2e而进行连通的方式比回旋卷板3b的宽度小。

由此，在将所述旁通阀9与压缩室100连接起来的流路部分处连接有所述背压连通路2i的合流路构成为：仅与所述回旋卷板3b的外线侧压缩室100a或内线侧压缩室100b中的任一者连通，而不与所述外线侧压缩室和内线侧压缩室这两压缩室同时连通。

另外，设于齿底中央的所述两压缩室连通非最外旁通孔2e2′时与将旁通孔设置在齿底中的接近固定卷板的位置处时相比，能够缩短被回旋卷板3b的齿尖堵塞的期间(回旋涡盘3的回旋角度区间)。这是因为，回旋卷板3b横穿所述旁通孔2e2′的方向成为与所述回旋卷板3b的卷绕方向呈大致直角的方向。所述两压缩室连通最外旁通孔2e1′时也同样。

另一方面，在齿底的靠卷板处设有旁通孔2e的情况下，在与回旋卷板3b的卷绕方向接近平行的方向上横穿旁通孔2e，故被回旋卷板3b的齿尖堵塞的期间变长。因而，根据本实施例2，能够增长一个旁通孔2e面向压缩室的期间，故能够将设于齿底中央的旁通阀2e1′、2e2′的流路数设为最小限度。由此，能够抑制加工成本，从而使旁通阀流路所具有的效果、即基于液压缩避免的可靠性提高和基于过压缩抑制的性能提高更进一步地提高。

需要说明的是，使所述两压缩室连通合流口70a如由图7及图8的虚线表示的70a′那样，设置在从固定卷板2b的终卷处沿着齿底中央而嵌入比270度稍小的位置处，也能够获得大致同样的效果，并在该情况下，能够在压缩室100刚刚开始闭合之前使所述两压缩室连通合流口70a面向所述压缩室，故能够更加有效地防止液压缩。

如上所述，根据本发明的各实施例，在最外旁通阀流路中的将旁通阀9与压缩室100连接起来的流路部分(最外旁通孔2e1、2e1′)处连接有背压阀流路中的用于将背压阀7与压缩室100连通的背压连通路，因此，该背压阀流路经由所述最外旁通阀流路而与所述压缩室100连通。由此，当所述压缩室100产生液压缩而使工作流体(液体)在所述最外旁通阀流路中流动时，产生较大的压力下降，故利用该压力下降，使所述背压阀流路的背压阀7打开，从而能够使背压室110的压力下降。其结果是，固定涡盘与回旋涡盘的轴向的间隙增大，故能够使压缩室100的密封性下降。因而，根据本实施例，除了由所述最外旁通阀流路实现的液压缩防止效果以外，还可获得因压缩室100的密封性下降带来的液压缩防止效果，故能够有效且可靠地避免液压缩。由此，能够大幅降低涡盘卷板损伤的危险性，并具有能够实现可靠性极高的涡旋式压缩机的效果。

需要说明的是，在上述的实施例中，对下述例子进行了说明：设有多个与所述外线侧压缩室100a或所述内线侧压缩室100b连通的旁通阀流路，且在其中的最外旁通阀流路的最外旁通孔2e1、2e1′连接有所述背压阀流路的背压连通路2i。与其相对地，在与所述外线侧压缩室100a或所述内线侧压缩室100b连通的旁通阀流路仅有一个的情况下，如果构成为在该旁通阀流路的旁通孔2e(旁通阀流路中的旁通阀9与压缩室100之间的流路部分)连接有背压阀流路的背压连通路2i的话，也可获得同样的效果。

需要说明的是，本发明并不局限于上述的实施例，也包括各种各样的变形例。例如，在上述实施例2中，对将连接有背压连通路2i的两压缩室连通合流路(最外旁通孔2e1′)的压缩室侧开口即合流口70a以面向固定镜板2a的齿底中央的方式形成的例子进行了说明，但所述合流口70a也可以在所述固定镜板2a的齿底部处与固定卷板2b分离回旋卷板3b的厚度以上，且该口径为所述回旋卷板的厚度以下，并不局限于形成在齿底中央。

进而，上述的实施例是为了容易理解地说明本发明而详细地说明的实施例，并不局限于具备所说明的全部的结构。

Claims (8)

1.一种涡旋式压缩机，其具备：固定涡盘，其具有固定镜板和竖立设置于该固定镜板的固定卷板；回旋涡盘，其具有回旋镜板和竖立设置于该回旋镜板的回旋卷板；吸入区域，其用于吸入压缩前的工作流体并将其导向由所述固定涡盘与所述回旋涡盘形成的压缩室；喷出区域，其用于喷出由所述压缩室压缩后的工作流体；背压室，其形成于所述回旋涡盘的背面，且为了将回旋涡盘靠压于所述固定涡盘而保持为吸入压力与喷出压力之间的压力；背压阀流路，其将该背压室与所述压缩室连通，并且在中途具有将前后的差压保持为恒定地构成的背压阀；旁通阀流路，其形成于所述固定涡盘的固定镜板，将所述压缩室与所述喷出区域连通，并且在中途具有旁通阀，

所述涡旋式压缩机的特征在于，

在所述旁通阀流路中的将旁通阀与压缩室连接起来的流路部分，连接有所述背压阀流路中的用于将背压阀与压缩室连通的背压连通路，由此该背压阀流路经由所述旁通阀流路而与所述压缩室连通，利用因所述压缩室产生液压缩而使工作流体在所述旁通阀流路中流动导致的压力下降，打开背压阀流路的所述背压阀，由此使背压室的压力下降而使固定涡盘与回旋涡盘的轴向的间隙增大。

2.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于，

所述旁通阀流路中的将旁通阀与压缩室连接起来的流路部分呈直线状且其流路面积也为恒定。

3.根据权利要求2所述的涡旋式压缩机，其特征在于，

在将所述旁通阀与压缩室连接起来的流路部分连接有所述背压连通路的合流路仅与所述回旋卷板的外线侧压缩室或内线侧压缩室中的任一者连通，而不与所述外线侧压缩室和内线侧压缩室这两压缩室同时连通。

4.根据权利要求3所述的涡旋式压缩机，其特征在于，

作为所述合流路的压缩室侧开口的合流口在所述固定镜板的齿底部处距离所述固定卷板有所述回旋卷板的厚度以上，且其口径为所述回旋卷板的厚度以下。

5.根据权利要求4所述的涡旋式压缩机，其特征在于，

所述合流口设于所述固定镜板的齿底中央。

6.根据权利要求5所述的涡旋式压缩机，其特征在于，

所述涡旋式压缩机呈压缩室形成到所述回旋卷板的外线侧终卷处部分为止的非对称齿形。

7.根据权利要求6所述的涡旋式压缩机，其特征在于，

所述合流口设置在面向刚刚开始闭合之后的压缩室的位置处。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的涡旋式压缩机，其特征在于，

所述旁通阀流路设有多个，在其中的最外旁通阀流路中的将旁通阀与压缩室连接起来的流路部分连接有所述背压阀流路中的用于将背压阀与压缩室连通的背压连通路。