CN107250544A - 涡旋型压缩机 - Google Patents

Abstract

涡旋型压缩机(10)具备压缩室形成部件(35、40)、壳体(50)、注入通路(44)和辅助导入机构(80)。压缩室形成部件形成压缩室(31)。壳体(50)形成中压侧背压室(56)，对压缩室形成部件附加背压的制冷剂积存于该中压侧背压室中。注入通路(44)形成于压缩室形成部件(35、40)和/或该压缩室形成部件周围配置的其他部件(50、90)，并且与压缩室(31)连接。辅助导入机构(80)被设置在压缩室形成部件，在从注入通路(44)流向压缩室(31)的制冷剂的压力即注入压力高于背压室的压力时，所述辅助导入机构将压缩室(31)和中压侧背压室(56)连通。

Description

涡旋型压缩机

技术领域

本发明涉及涡旋型压缩机。

背景技术

以往，已知一种涡旋型压缩机，其由固定涡旋件和可动涡旋件等压缩室形成部件形成压缩室。例如，作为涡旋型压缩机，存在如下结构：通过将冷冻循环的中间压的制冷剂气体注入到压缩室中，从而提高空调机的运转效率(例如，专利文献1(日本特开平11-10950号公报))。此外，作为涡旋型压缩机，存在如下结构：在可动涡旋件的背面侧设置背压室，向与压缩室的推力方向的气体负荷相反的方向作用按压力以抑制可动涡旋件翻倒(例如，专利文献2(日本特开2012-117519号公报))。

发明内容

发明要解决的课题

在涡旋型压缩机中，在将制冷剂注入到压缩室内的情况下，有时由于注入导致的压缩室内的压力上升而使可动涡旋件翻倒(也称为倾倒(chipping))。

若可动涡旋件翻倒，则固定涡旋件与可动涡旋件之间的推力面的间隙扩大。这样，即使如专利文献2所述将压缩室中的流体提供到背压室中，该背压室中的制冷剂也会通过上述间隙而漏入到压缩机构的吸入侧(低压侧)。因此，背压室的压力很难上升，难以消除可动涡旋件的翻倒。

此外，若可动涡旋件翻倒，则在两涡旋件的各涡盘端面与和这些涡盘对置的各端板之间产生间隙。因此，在压缩室内，有时靠近排出口的比较高压的制冷剂通过该间隙而漏到靠吸入口处。这样，在压缩室中，比较高压的制冷剂过量地被压缩，压缩室的内压比通常运转时高。因此，可动涡旋件的相对于固定涡旋件的背离力增大，难以消除可动涡旋件的翻倒。

本发明的课题在于，提供能够抑制压缩室形成部件翻倒的涡旋型压缩机。

用于解决课题的手段

本发明的第一方面的涡旋型压缩机具备固定涡旋件、可动涡旋件、壳体、注入通路部和溢流机构。可动涡旋件与固定涡旋件组合而形成压缩室。壳体形成背压室，对可动涡旋件附加背压的制冷剂积存于该背压室中。注入通路部被设置于固定涡旋件，将外部的注入配管与压缩室之间连通。溢流机构被设置于固定涡旋件，在从注入通路部流向压缩室的制冷剂的压力即注入压力高于背压室的压力时，所述溢流机构将压缩室与背压室连通。

根据该涡旋型压缩机，即使在将制冷剂注入到压缩室内的情况下，在注入压力高于背压室的压力时，由于溢流机构将压缩室与背压室连通，因此，能够使背压室的压力迅速上升。由此，能够抑制可动涡旋件翻倒。

本发明的第二方面的涡旋型压缩机具备压缩室形成部件、壳体、注入通路部和溢流机构。压缩室形成部件形成压缩室。壳体形成背压室，对压缩室形成部件附加背压的制冷剂积存于该背压室中。注入通路部形成于压缩室形成部件和/或该压缩室形成部件周围配置的其他部件，并且与压缩室连接。溢流机构被设置于压缩室形成部件，在从注入通路部流向压缩室的制冷剂的压力即注入压力高于背压室的压力时，所述溢流机构将压缩室与背压室连通。

根据该涡旋型压缩机，即使在将制冷剂注入到压缩室内的情况下，在注入压力高于背压室的压力时，由于溢流机构将压缩室与背压室连通，因此，能够使背压室的压力迅速上升。由此，能够抑制可动涡旋件等压缩室形成部件翻倒。

本发明的第三方面的涡旋型压缩机在第一方面或第二方面的涡旋型压缩机中，压缩室形成部件具有可动涡旋件和固定涡旋件。此外，溢流机构具备溢流通路部和止回阀。溢流通路部被设置于固定涡旋件，将压缩室与背压室之间连通。止回阀针对于溢流通路。

根据该涡旋型压缩机，在注入压力低于背压室的压力时，由于止回阀阻止压缩室与背压室的连通，因此，能够防止背压室的压力降低。

本发明的第四方面的涡旋型压缩机在第三方面的涡旋型压缩机中，固定涡旋件具备固定侧端板部和固定侧外缘部。注入通路部至少被设置于固定侧端板部。溢流通路部被设置于固定侧外缘部。

根据该涡旋型压缩机，由于具备上述结构，因此，能够随着可动涡旋件的回转运动而将制冷剂气体导入到压缩室中。

本发明的第五方面的涡旋型压缩机在第一方面至第四方面中的任一方面的涡旋型压缩机中，具备导入机构，在压缩室的压力高于背压室的压力时，该导入机构将压缩室中的制冷剂在第一期间内导入到背压室中。溢流机构在包含比第一期间更早的定时的第二期间内将压缩室中的制冷剂导入到背压室中。

根据该涡旋型压缩机，由于在比第一期间早的定时在第二期间内将制冷剂向背压室中导入，因此，能够通过溢流机构迅速地提高背压室的压力。

本发明的第六方面的涡旋型压缩机在第五方面的涡旋型压缩机中，第二期间的一部分构成为与第一期间的一部分重叠。

根据该涡旋型压缩机，能够长期地向背压室提供比较高压的流体。其结果是，能够进一步抑制可动涡旋件翻倒。

本发明的第七方面的涡旋型压缩机在第五方面或第六方面的涡旋型压缩机中，还具备注入机构，该注入机构在第三期间内从注入通路部将制冷剂导入到压缩室中。第三期间构成为不与第一期间重复。

根据该涡旋型压缩机，由于从注入通路部将制冷剂向压缩室导入的第三期间不与第一期间重复，因此，能够将背压室内稳定在所希望的压力。

本发明的第八方面的涡旋型压缩机在第七方面的涡旋型压缩机中，第三期间构成为包含在第二期间中。

根据该涡旋型压缩机，由于具备上述结构，因此，即使在可能翻倒时，也能够从制冷剂自注入通路部被导入到压缩室中的时刻起迅速地提高背压室的压力。

本发明的第九方面的涡旋型压缩机在第五方面至第八方面中的任一方面的涡旋型压缩机中，压缩室形成部件具有可动涡旋件和固定涡旋件。此外，导入机构具备固定侧通路部和可动侧通路部。固定侧通路部形成于固定涡旋件，从压缩室连通至开口端。可动侧通路部形成于可动涡旋件，随着可动涡旋件的回转运动而与固定侧通路部连接以将压缩室与背压室连通。

根据该涡旋型压缩机，由于能够随着可动涡旋件的回转运动而与固定侧通路部连接以使压缩室与背压室连通，因此，容易将制冷剂导入到背压室中。

本发明的第十方面的涡旋型压缩机在第九方面的涡旋型压缩机中，导入机构构成为，使得第二期间在固定侧通路部与可动侧通路部的连接面积为最大的时刻之前结束。

根据该涡旋型压缩机，由于制冷剂通过溢流机构向背压室的导入早于制冷剂通过导入机构向背压室的导入，因此，能够将背压室内稳定在所希望的压力。

本发明的第十一方面的涡旋型压缩机在第五方面至第十方面中的任一方面的涡旋型压缩机中，溢流机构被设置在比导入机构靠压缩室的低压侧的位置。

根据该涡旋型压缩机，在压缩机通常运转时，能够将背压室内稳定在所希望的压力。

发明效果

根据本发明的涡旋型压缩机，在将制冷剂注入到压缩室内的情况下，在注入压力高于背压室的压力时，由于溢流机构将压缩室与背压室连通，因此，能够使背压室的压力迅速上升。由此，能够抑制可动涡旋件等压缩室形成部件翻倒。

附图说明

图1是示出空调装置1的结构的示意图。

图2是示出涡旋型压缩机10的纵截面的结构的示意图。

图3是示出涡旋型压缩机10的横截面的结构的示意图。

图4是示出涡旋型压缩机10的纵截面的一部分的示意图。

图5是示出涡旋型压缩机10的纵截面的一部分的示意图。

图6是示出从下侧观察固定涡旋件40的横截面的图(旋转角度θ2)。

图7是示出从下侧观察固定涡旋件40的横截面的图(旋转角度θ4)。

图8是示出从下侧观察固定涡旋件40的横截面的图(旋转角度θ5)。

图9是示出压缩机构30的压缩室31的内压变化的图。

图10是涡旋型压缩机10的概略框图。

图11是涡旋型压缩机10的概略框图。

具体实施方式

(1)整体结构

参照附图对本发明的一个实施方式的涡旋型压缩机10进行说明。另外，下面的实施方式的涡旋型压缩机10是本发明的压缩机的一个示例，可在不脱离本发明主旨的范围内适当地进行变更。

图1是示出使用了涡旋型压缩机10的空调装置1的结构的示意图。本发明的一个实施方式的涡旋型压缩机10是被用于各种冷冻装置的压缩机。这里，涡旋型压缩机10被用于空调装置1。

空调装置1是制冷运转专用的空调装置。但是，不限于此，采用涡旋型压缩机10的空调装置既可以是制热运转专用的空调装置，也可以是能够实施制冷运转和制热运转双方的空调装置。空调装置1主要具有：室外单元2，其具有涡旋型压缩机10；室内单元3；以及将室外单元2和室内单元3连接起来的液体制冷剂联络配管4和气体制冷剂联络配管5。另外，如图1所示，空调装置1是一对一式，空调装置1分别具有一个室外单元2和一个室内单元3。但是，不限于此，空调装置1也可以是具有多个室内单元3的多联机式。在空调装置1中，通过利用配管将涡旋型压缩机10、室内热交换器3a、室外热交换器7、膨胀阀8等构成设备连接起来，从而构成制冷剂回路100(参照图1)。

如图1所示，室内单元3主要具有室内热交换器3a。室内热交换器3a例如是由传热管和多个传热翅片构成的交叉翅片式翅管型热交换器。室内热交换器3a的液体侧与液体制冷剂联络配管4连接，气体侧与气体制冷剂联络配管5连接。室内热交换器3a作为制冷剂的蒸发器而发挥作用。换言之，室内热交换器3a从室外单元2经由液体制冷剂联络配管4而接收低温的液体制冷剂的供给，并对室内空气进行冷却。通过室内热交换器3a后的制冷剂经气体制冷剂联络配管5而回到室外单元2。

如图1所示，室外单元2主要具有气液分离器6、涡旋型压缩机10、室外热交换器7、膨胀阀8、节能热交换器9和注入阀61。这些设备通过制冷剂配管如图1所示被连接起来。

气液分离器6被设置在将气体制冷剂联络配管5和涡旋型压缩机10的吸入管18连接起来的配管。气液分离器6将从室内热交换器3a经气体制冷剂联络配管5流入到吸入管18中的制冷剂分离成气相和液相，以防止液体制冷剂被提供到涡旋型压缩机10。集中到气液分离器6的上部空间中的气相的制冷剂被提供到涡旋型压缩机10。

涡旋型压缩机10将经由吸入管18吸入的制冷剂在压缩室31中压缩，并将压缩后的制冷剂从排出管19排出。在涡旋型压缩机10中，进行所谓的“中间注入”：将从室外热交换器7朝向膨胀阀8流动的制冷剂的一部分提供到压缩中途的压缩室31中。关于涡旋型压缩机10，后面进行说明。

室外热交换器7是例如由传热管和多个传热翅片构成的交叉翅片式翅管型热交换器。室外热交换器7的一方与供从涡旋型压缩机10排出的制冷剂流动的排出管19侧连接，另一方与液体制冷剂联络配管4侧连接。室外热交换器7作为从涡旋型压缩机10经由排出管19而提供的气体制冷剂的冷凝器发挥作用。

膨胀阀8被设置在将室外热交换器7和液体制冷剂联络配管4连接起来的配管。膨胀阀8是能够调整开度的电动阀，用于对在配管中流动的制冷剂的压力及流量进行调节。

如图1所示，节能热交换器9被配置在室外热交换器7与膨胀阀8之间。节能热交换器9是进行从室外热交换器7朝向膨胀阀8流动的制冷剂与在注入制冷剂供给管60流动的、通过注入阀61被减压的制冷剂之间的热交换的热交换器。

注入阀61是能够调整开度的电动阀，用于对被注入到涡旋型压缩机10中的制冷剂的压力及流量进行调节。注入阀61被设置在注入制冷剂供给管60，该注入制冷剂供给管60从将室外热交换器7和膨胀阀8连接起来的配管分支。注入制冷剂供给管60是向涡旋型压缩机10的注入配管62提供制冷剂的配管。

(2)涡旋型压缩机的详细说明

图2、图3是示出涡旋型压缩机10的结构的示意图。图2示意性地示出了涡旋型压缩机10的设置有辅助导入机构80的位置处的纵截面的结构。图3示意性地示出了涡旋型压缩机10的设置有压缩机构30的位置处的横截面的结构。

涡旋型压缩机10具备外壳11、被容纳在外壳11中的壳体50、电动机20和压缩机构30。

(2-1)外壳

(2-1-1)外壳的主要结构

外壳11由纵长的圆筒状的密闭容器构成。外壳11具备：圆筒状的主体部12，其轴向上的两端开口；上部端板13，其将主体部12的上端部堵塞；和下部端板14，其将主体部12的下端部堵塞。外壳11的内部空间被壳体50上下划分开。在外壳11的内部，比壳体50靠上侧的空间构成上部空间15，比壳体50靠下侧的空间构成下部空间16。此外，在下部空间16中，在外壳11的底部形成有存油部17。在存油部17中积存用于对压缩机构30或轴承的各滑动部进行润滑的润滑油。

在外壳11安装有吸入管18、排出管19和注入配管62。吸入管18贯穿上部端板13的上部。吸入管18的流出端部与压缩机构30的吸入管接头65连接。排出管19贯穿主体部12。排出管19的流入端部在下部空间16开口。注入配管62贯穿上部端板13。

(2-1-2)注入配管

注入配管62以贯穿外壳11的上部端板13的方式设置。注入配管62的外壳11外的端部与注入制冷剂供给管60连接。注入配管62的外壳11内的端部设置有止回阀62a。注入配管62向形成于固定涡旋件40的注入通路44提供制冷剂。注入通路44与压缩机构30的压缩室31连通，从注入配管62提供的制冷剂经注入通路44而被提供到压缩室31。冷冻循环中的低压与高压的中间的压力(中间压)的制冷剂从注入配管62被提供到注入通路44中。

(2-2)壳体

(2-2-1)壳体的主要结构

壳体50被固定于外壳11的主体部12的上端部。壳体50形成大致圆筒状，在内部贯穿有主轴部24。壳体50具有：小径部51，其形成在上部轴承部53的周围；和大径部52，其形成在偏心部25的周围。大径部52的外周面被固定于外壳11。在大径部52的内部形成有大致圆筒状的高压侧背压室54。从供油通路27流出的高压的润滑油被提供到该高压侧背压室54。高压侧背压室54形成与压缩机构30的排出制冷剂相同压力的氛围气。此外，在壳体50的大径部52的内周缘部的上端设置有环状的密封环55。借助于密封环55，高压侧背压室54与中压侧背压室56被紧密地分隔开。高压侧背压室54被划分在密封环55的内周侧，中压侧背压室56被划分在密封环55的外周侧。

(2-2-2)中压侧背压室

在壳体50的大径部52的上端面形成有大致环状的凹部，在该凹部内形成有中压侧背压室56。压缩室31中的中间压的制冷剂被提供到该中压侧背压室56。此外，中压侧背压室56通过连通路(省略图示)而与上部空间15连通。即，中压侧背压室56和上部空间15实质上是相同压力的氛围气。总之，中压侧背压室56积存从与固定涡旋件40相反的一侧对可动涡旋件35施加压力的制冷剂。

(2-3)电动机20

电动机20被容纳在下部空间16中。电动机20具有定子21和转子22。定子21形成为圆筒状，外周面被固定于外壳11的主体部12。转子22形成为圆筒状，其被贯穿插入到定子21的内部。在转子22的内部固定有贯穿该转子22的驱动轴23。驱动轴23将电动机20与压缩机构30连结起来。驱动轴23具有主轴部24和一体地形成于主轴部24的上侧的偏心部25。偏心部25比主轴部24直径小，并且相对于主轴部24的轴心而偏心规定量。主轴部24被下部轴承部28和上部轴承部53支承为旋转自如。在驱动轴23的下端部设置有供油泵26。供油泵26的吸入口在存油部17开口。被供油泵26汲取上来的润滑油经由驱动轴23内部的供油通路27而被提供到压缩机构30及各轴承部28、53的滑动部。

(2-4)压缩机构

压缩机构30被配置在壳体50的上侧。压缩机构30是具有固定涡旋件40和可动涡旋件35等压缩室形成部件的涡旋型的旋转式压缩机构。在压缩机构30中，由压缩室形成部件形成压缩室31。具体而言，在固定涡旋件40与可动涡旋件35之间形成有压缩室31。固定涡旋件40通过螺栓被紧固于壳体50。可动涡旋件35回转自如地被容纳在固定涡旋件40与壳体50之间。此外，在压缩机构30设置有用于将压缩室31中的制冷剂向后述的中压侧背压室56提供的导入机构70和辅助导入机构80。

(2-4-1)固定涡旋件

固定涡旋件40具有：大致圆板状的固定侧端板部41；固定侧涡盘42，其被支承于固定侧端板部41的下表面；和外缘部43，其形成在固定侧涡盘42的径向外侧。

在固定侧端板部41的中心部形成有排出口32。排出口32在上下方向上贯穿固定侧端板部41。在排出口32的上侧划分有排出室46。排出室46经由未图示的排出流路而与下部空间16连通。即，下部空间16形成与压缩机构30的排出制冷剂的压力同等压力的氛围气。固定侧涡盘42从排出口32呈涡卷状延伸形成到外缘部43(参照图3)。此外，在固定侧端板部41形成有注入通路44，该注入通路44将外部的注入配管62与压缩室31之间连通。

如图4中示意性地示出了纵截面的结构，注入通路44由沿轴向贯穿固定侧端板部41的贯通孔构成。当可动涡旋件35进行回转运动时，注入通路44的通向压缩室31的流出口即注入口45被开闭。由此，向压缩室31进行制冷剂的中间注入。这里，制冷剂经由注入通路44而在“第三期间”从注入配管62被导入到压缩室31中。另外，在注入通路44设置有止回阀62a，在压缩室31内的压力高于注入配管62的压力的情况下，可阻止制冷剂从压缩室31向注入配管62逆流。

在固定涡旋件40的外缘部43形成有吸入口34。吸入口34与吸入管18的流出部连接。

另外，注入通路44既可以形成于固定涡旋件40的构成部件，并且也可以使用其他部件形成。具体而言，既可以是注入配管62的一端被连接于固定侧端板部41的结构，也可以采用盖部件90被固定于固定侧端板部41、注入配管62的一端被连接于该盖部件90的结构(参照图10)。在该情况下，从注入配管62流入的中间压的制冷剂通过形成在盖部件90和固定涡旋件40的内部的通路而被注入到压缩室31中。并且，作为其他的方式，也可以采用注入配管62的一端被连接于壳体50的结构(参照图11)。在该情况下，从注入配管62流入的中间压的制冷剂通过形成于壳体50和固定涡旋件的内部的通路而被注入到压缩室31中。

(2-4-2)可动涡旋件

可动涡旋件35具有：大致圆板状的可动侧端板部36；可动侧涡盘37，其被支承于可动侧端板部36的上表面；和凸台部38，其被支承于可动侧端板部36的下表面。

可动侧端板部36经由十字形接头58而被支承于壳体50。可动侧涡盘37从可动侧端板部36的中心附近呈涡卷状延伸形成到固定涡旋件40的外缘部43。凸台部38形成为下侧开放的圆筒状，在其内部贯穿插入有偏心部25。

(2-4-3)导入机构

如图5中示意性地示出了纵截面的结构，导入机构70具有可动侧纵孔71和固定侧连通槽72。

可动侧纵孔71(可动侧通路部)由沿轴向贯穿可动涡旋件35的可动侧端板部36的贯通孔构成。可动侧纵孔71形成为细长的圆柱状。当可动涡旋件35进行回转运动时，随之，可动侧纵孔71也以同样的回转半径移位。该可动侧纵孔71的回转轨迹在轴向上与中压侧背压室56重叠。可动侧纵孔71在任一回转位置上都始终与中压侧背压室56连通。

固定侧连通槽72(固定侧通路部)形成在固定涡旋件40的外缘部43的下表面(即推力面)。固定侧连通槽72的流入端在外缘部43的内周面开口，固定侧连通槽72的流出端形成在与可动侧纵孔71断续的位置上。更具体而言，固定侧连通槽72的流入槽部72a、中间槽部72b及流出槽部72c连续地形成一体。流入槽部72a从外缘部43的内周面向径向外方延伸。中间槽部72b从流入槽部72a的径向外方的端部弯曲地在周向上延伸。流出槽部72c从中间槽部72b的流出侧向径向内方弯曲，其流出端部与可动侧纵孔71的回转轨迹重叠。

在导入机构70中，伴随着可动涡旋件35的回转运动，固定侧连通槽72与可动侧纵孔71间歇地连通。在导入机构70中，通过固定侧连通槽72与可动侧纵孔71连通，从而构成使最外周侧的压缩室31与中压侧背压室56连通的导入路。导入机构70通过导入路71、72而在“第一期间”将压缩室31中的压缩中途的中间压的制冷剂向中压侧背压室56提供。

(2-4-4)辅助导入机构

辅助导入机构80具有：作为辅助导入路的固定侧连通孔81；和止回阀82，其对固定侧连通孔81进行开闭(参照图2)。

固定侧连通孔81形成在周壁部43a，该周壁部43a形成在固定涡旋件40的外缘部43中固定侧端板部41的附近(参照图5)。固定侧连通孔81沿径向贯穿周壁部43a，使最外周侧的压缩室31与上部空间15连通。

在固定涡旋件40的外缘部43的内壁面，固定侧连通孔81的流入端位于比固定侧连通槽72的流入端靠近吸入口34的位置。即，与固定侧连通槽72相比，固定侧连通孔81在低压侧(吸入侧)构成导入路。

止回阀82被设置在固定侧连通孔81的流出部。止回阀82允许制冷剂从压缩室31流向上部空间15，但禁止制冷剂从上部空间15流向压缩室31。此外，止回阀82由根据压缩室31与上部空间15的差压而打开的簧片阀构成。

在辅助导入机构80中，当中压侧背压室56、进而上部空间15的压力降低、并且压缩室31与上部空间15的差压超过规定的压力时，止回阀82打开。其结果是，压缩室31中的制冷剂通过固定侧连通孔81、上部空间15而被导入到中压侧背压室56中。辅助导入机构80构成为：在包含比导入机构70将制冷剂向中压侧背压室56提供的期间(第一期间)更早的定时的“第二期间”，将压缩室31中的制冷剂向中压侧背压室56提供。

(3)涡旋型压缩机的动作

(3-1)通常运转时的动作

在压缩机10通常运转的状态下，中压侧背压室56被维持在优选的背压。在该情况下，压缩机10进行以下动作。

首先，通过压缩机10向电动机20通电，可动涡旋件35以驱动轴23的轴心为中心而偏心旋转。由此，压缩室31的容积周期地变化。接着，随着可动涡旋件35的回转，该流体室完全关闭而划分出压缩室31(参照图3)。在划分出压缩室31之前，制冷剂经由吸入口34而被吸入到最外周侧的流体室中。此外，在划分出压缩室31后，制冷剂从注入口45被导入。

进而，随着可动涡旋件35的回转，如图6所示，可动侧纵孔71与固定侧连通槽72连通。由此，压缩室31中的压缩中途的制冷剂顺次地通过固定侧连通槽72和可动侧纵孔71，并被导入到中压侧背压室56中。

当从该状态起可动涡旋件35进一步回转时，在导入机构70中，可动侧纵孔71相对于固定侧连通槽72的开口面积最大(参照图7)。其结果是，中压侧背压室56被维持在目标压力(也称为“目标背压”)。在中压侧背压室56的背压是目标背压时，按压力作用于可动涡旋件35的可动侧端板部36。由此，可动涡旋件35向固定涡旋件40侧被按压，可抑制可动涡旋件35翻倒。

进而，若从图7的状态起可动涡旋件35进一步回转，则固定侧连通槽72与可动侧纵孔71彼此被隔断(参照图8)。其结果是，制冷剂借助于导入机构70向中压侧背压室56的导入动作结束。

若从该状态起可动涡旋件35进一步回转，则靠近中心的压缩室31与排出口32连通。其结果是，在压缩室31中被压缩的制冷剂从排出口32被排出到排出室46。该制冷剂经由外壳11的下部空间16而流出到排出管19。进而，流出的制冷剂被用于冷冻循环。

另外，在图3、图6中示出了辅助导入机构80进行动作，但在压缩机10通常运转时，辅助导入机构80不进行动作。这是因为，在如上所述中压侧背压室56被维持在目标压力的情况下，固定侧连通孔81的止回阀82成为关闭状态。即，在这样的通常运转时，压缩室31的制冷剂不会通过辅助导入路(固定侧连通孔81)而被提供到上部空间15。

(3-2)中压侧背压室的压力不是优选的背压时的动作

(3-2-1)

中压侧背压室56不是优选的背压的情况是指，例如，在压缩机10启动时或过渡运转时执行中间注入时的状态。在向压缩机10进行中间注入的情况下，有时由于注入导致的压缩室31的压力上升而使可动涡旋件35翻倒。进而，可动涡旋件35一旦翻倒，则以往的情况下存在无法迅速消除可动涡旋件35翻倒这样的问题。

具体而言，例如，若可动涡旋件35翻倒，则有时在可动涡旋件35的可动侧端板部36与固定涡旋件40的外缘部43之间的推力面形成比较宽的间隙。这样，有时中压侧背压室56的中间压的制冷剂经由该间隙而漏入到压缩室31的吸入侧(低压侧)。其结果是，如图9所示，中压侧背压室56的压力Pu大幅低于当初的目标压力Po，无法对可动涡旋件35赋予所希望的按压力。

此外，若可动涡旋件35翻倒，则有时在固定侧涡盘42的末端与可动侧端板部36之间、或可动侧涡盘37的末端与固定侧端板部41之间形成较宽的间隙。由此，有时靠近排出口32的比较高压的制冷剂通过这样的间隙而漏入到靠近吸入口的压缩室31，该制冷剂再次被压缩而成为过剩的压力。其结果是，如图9中的虚线所示，与通常运转相比，压缩室的内压整体上增高，由气体负荷引起的可动涡旋件35的背离力增大。

进而，若可动涡旋件35的按压力不足、或可动涡旋件35的背离力过剩，则无法使翻倒状态的可动涡旋件35恢复到原状态。其结果是，会有损压缩机10的可靠性。因此，在本实施方式中，即使在进行中间注入的情况下，也能够使辅助导入机构80动作以抑制可动涡旋件35翻倒。

本实施方式的固定侧连通孔81形成于可在图9所示的“第二期间”在最外周的流体室开口的位置。即，固定侧连通孔81的流入口被配置成，在可动涡旋件35的旋转角度θ1～θ3的范围与压缩机构30的内部的流体室面对。这里，旋转角度θ1是比与最外周侧的压缩室31的压缩行程的开始的定时对应的旋转角度稍早的旋转角度。此外，旋转角度θ3是比借助于上述的导入机构70使压缩室31与中压侧背压室56开始连通的定时(图6所示的旋转角度θ2)晚的旋转角度。此外，旋转角度θ3是比可动侧纵孔71相对于固定侧连通槽72的开口面积为最大的定时(图7所示的旋转角度θ4)稍早的旋转角度。

此外，本实施方式的注入口45形成在可在图9所示的“第三期间”在最外周的流体室开口的位置。即，作为注入通路44的流出口的注入口45被配置成，在可动涡旋件35的旋转角度θ1～θ6的范围与压缩机构30的内部的流体室面对。这里，旋转角度θ6是早于上述的旋转角度θ2的旋转角度。即，以第三期间包含在第二期间中的方式形成有注入口45。此外，以第三期间不与第一期间重复的方式形成注入口。

(3-2-2)

若对这样的涡旋型压缩机10进行中间注入，则注入口45在与可动涡旋件35的旋转角度θ1～θ6对应的第三期间内开口，中间压的制冷剂流入到压缩室31中。在执行中间注入时的状态下，有时压缩室31的压力高于目标背压。进而，在这样的状态的情况下，止回阀82打开，在第二期间内，压缩室31中的压缩中途的制冷剂经由固定侧连通孔81、上部空间15而被提供到中压侧背压室56(参照图3)。其结果是，中压侧背压室56的压力迅速上升。

之后，当可动涡旋件35到达旋转角度θ2时，压缩室31中的压缩中途的制冷剂借助于导入机构70而被提供到中压侧背压室56。这样，在本实施方式中，在执行中间注入时，在第二期间和第一期间内，压缩室31中的制冷剂被提供到中压侧背压室56。因此，能够使中压侧背压室56的压力迅速上升。

并且，在本实施方式中，如图6所示，第二期间的一部分与第一期间的一部分重叠，第二期间结束的定时是大致即将成为旋转角度θ4之前。因此，能够将比较高压的制冷剂从辅助导入路81朝向中压侧背压室56长期地导入。其结果是，能够使中压侧背压室56的压力更迅速地上升。

(4)特征

(4-1)

本实施方式的涡旋型压缩机10具备固定涡旋件40、可动涡旋件35、壳体50、注入通路44和辅助导入机构(溢流机构)80。可动涡旋件35与固定涡旋件40组合而形成压缩室31。壳体50形成中压侧背压室56，对可动涡旋件35附加背压的制冷剂积存于该中压侧背压室56中。注入通路44被设置于固定涡旋件40，将外部的注入配管62与压缩室31之间连通。辅助导入机构80被设置于固定涡旋件40，在从注入通路44流向压缩室31的制冷剂的压力即注入压力高于背压室的压力时，所述辅助导入机构80将压缩室31与中压侧背压室56连通。

由于涡旋型压缩机10具备上述结构，因此，即使在将制冷剂注入到压缩室31内的情况下，在注入压力高于背压室的压力时，辅助导入机构80将压缩室31与中压侧背压室56连通。由此，能够使中压侧背压室56的压力迅速上升，能够抑制可动涡旋件35翻倒。

此外，根据涡旋型压缩机10，即使在可动涡旋件发生翻倒的情况下，辅助导入机构80也能够将压缩室31与中压侧背压室56连通，能够使中压侧背压室56的压力迅速上升。因此，能够与是否将制冷剂注入到压缩室31内无关地迅速地消除可动涡旋件35的翻倒。

并且，根据涡旋型压缩机10，在注入压力不高于背压室的压力时，由于辅助导入机构80阻止压缩室31与中压侧背压室56的连通，因此，能够抑制压缩性能降低。

(4-2)

在涡旋型压缩机10中，辅助导入机构80具备固定侧连通孔(溢流通路部)81和止回阀82。固定侧连通孔81被设置于固定涡旋件40，将压缩室31与中压侧背压室56之间连通。止回阀82针对于固定侧连通孔81中的流体。

由于涡旋型压缩机10具备上述结构，因此，在注入压力低于背压室的压力时，止回阀82阻止压缩室31与中压侧背压室56的连通。由此，能够防止中压侧背压室56的压力降低。

(4-3)

在涡旋型压缩机10中，固定涡旋件40具备固定侧端板部41和固定侧外缘部43。注入通路44被设置于固定侧端板部41。固定侧连通孔81被设置于固定侧外缘部43。根据这样的结构，能够随着可动涡旋件35的回转运动而将制冷剂气体导入到中压侧压缩室31中。

(4-4)

涡旋型压缩机10具备导入机构70，在压缩室的压力高于背压室的压力时，该导入机构将压缩室31中的制冷剂在第一期间内导入到中压侧背压室56中。辅助导入机构80在包含早于第一期间的定时的第二期间内将压缩室31中的制冷剂导入到中压侧背压室56中。

由于涡旋型压缩机10在早于第一期间的定时在第二期间内将制冷剂向中压侧背压室56中导入，因此，能够经由辅助导入机构80迅速地提高中压侧背压室56的压力。

(4-5)

并且，涡旋型压缩机10构成为，第二期间的一部分与第一期间的一部分重叠。由此，涡旋型压缩机10能够长期地向背压室提供比较高压的流体。其结果是，能够进一步抑制可动涡旋件翻倒。

(4-6)

涡旋型压缩机10还具备注入机构，该注入机构在第三期间内将制冷剂从注入通路44导入到压缩室31中。第三期间构成为不与第一期间重复。由于从注入通路44将制冷剂向压缩室31导入的第三期间不与第一期间重复，因此，能够将中压侧背压室56内稳定在所希望的压力。

(4-7)

在涡旋型压缩机10中，第三期间构成为包含在第二期间中。由此，在涡旋型压缩机10中，即使在可能翻倒时，也能够从制冷剂自注入通路44被导入到压缩室31中的时刻起迅速地提高中压侧背压室56的压力。

(4-8)

在涡旋型压缩机10中，导入机构70具备固定侧连通槽(固定侧通路部)72和可动侧纵孔(可动侧通路部)71。固定侧连通槽72形成于固定涡旋件40，从压缩室31连通至流出端(开口端)。可动侧纵孔71形成于可动涡旋件35，随着可动涡旋件35的回转运动而与固定侧连通槽72连接以将压缩室31与中压侧背压室56连通。由于涡旋型压缩机10具备上述结构，因此，能够容易将制冷剂导入到中压侧背压室56中。

(4-9)

在涡旋型压缩机10中，导入机构70构成为，使得第二期间在固定侧连通槽72与可动侧纵孔71的连接面积成为最大的时刻之前结束。

因此，在涡旋型压缩机10中，由于制冷剂借助于辅助导入机构80向中压侧背压室56的导入早于制冷剂借助于导入机构70向中压侧背压室56的导入，因此，能够将中压侧背压室56内稳定在所希望的压力。

(4-10)

此外，在涡旋型压缩机10中，辅助导入机构80被设置在比导入机构70靠压缩室31的低压侧的位置。由于涡旋型压缩机10具备上述结构，因此，在压缩机通常运转时，能够将中压侧背压室56的压力稳定在所希望的压力。

(5)变形例

下面示出上述实施方式的变形例。也可以在彼此没有矛盾的范围内组合多个变形例。

(5-1)

在上述实施方式中，通过辅助导入机构80将制冷剂向中压侧背压室56提供的期间(第二期间)的一部分与通过导入机构70将制冷剂向中压侧背压室56提供的期间(第一期间)的一部分重叠。但是，两个期间也可以不一定重叠，也可以在第二期间结束后设定第一期间。

此外，在上述实施方式的辅助导入机构80中，在固定涡旋件40的外缘部43的周壁部43a形成有辅助导入路81。但是，也可以这样：在固定涡旋件40的固定侧端板部41形成贯通孔，并形成辅助导入路81。在该情况下，在固定侧端板部41的上侧安装止回阀82，对辅助导入路81的上端部进行开闭。

(5-2)

在上述实施方式中，也可以将注入通路44的长度设定成使70Hz～1400Hz的脉动衰减的长度。由此，能够提高制冷剂的脉动衰减的效果。

(5-3)

在上述实施方式中，也可以使注入通路为如图10、11所示的路径。图10、11是图2的涡旋型压缩机10的概略框图。在图10、11中，双点划线所示的路径是将图2的注入配管62和注入通路44描绘成一个注入路径而形成的。

具体而言，如图10所示，注入路径也可以设置于固定涡旋件40和盖部件90。此外，如图11所示，注入路径也可以设置于壳体50和固定涡旋件40。总之，可以根据使用方式适当地设定注入路径。

产业上的可利用性

本发明涉及涡旋型压缩机，特别是可用于针对压缩室形成部件翻倒的对策。

标号说明

10 涡旋型压缩机

31 压缩室

35 可动涡旋件(压缩室形成部件)

40 固定涡旋件(压缩室形成部件)

41 固定侧端板部

43 外缘部(固定侧外缘部)

44 注入通路

45 注入口

50 壳体

56 中压侧背压室(背压室)

62 注入配管

70 导入机构

71 可动侧纵孔(可动侧通路部)

72 固定侧连通槽(固定侧通路部)

80 辅助导入机构(溢流机构)

81 固定侧连通孔(溢流通路部)

82 止回阀

90 盖部件

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-10950号公报

专利文献2：日本特开2012-117519号公报

Claims (11)

1.一种涡旋型压缩机，该涡旋型压缩机具备：

固定涡旋件(40)；

可动涡旋件(35)，其与所述固定涡旋件组合而形成压缩室(31)；

壳体(50)，其形成背压室(56)，对所述可动涡旋件附加背压的制冷剂积存于该背压室中；

注入通路部(44)，其被设置于所述固定涡旋件，将外部的注入配管(62)与所述压缩室之间连通；和

溢流机构(80)，其被设置于所述固定涡旋件，在从所述注入通路部流向所述压缩室的所述制冷剂的压力即注入压力高于所述背压室的压力时，所述溢流机构将所述压缩室与所述背压室连通。

2.一种涡旋型压缩机，该涡旋型压缩机具备：

压缩室形成部件(35、40)，其形成压缩室(31)；

壳体(50)，其形成背压室(56)，对所述压缩室形成部件附加背压的制冷剂积存于该背压室中；

注入通路部(44)，其形成于所述压缩室形成部件(35、40)和/或该压缩室形成部件周围配置的其他部件(50、90)，并且与所述压缩室(31)连接；和

溢流机构(80)，其被设置于所述压缩室形成部件，在从所述注入通路部流向所述压缩室的所述制冷剂的压力即注入压力高于所述背压室的压力时，所述溢流机构将所述压缩室与所述背压室连通。

3.根据权利要求1或2所述的涡旋型压缩机，其中，

所述压缩室形成部件具有可动涡旋件(40)和固定涡旋件(35)，

所述溢流机构具备：

溢流通路部(81)，其被设置于所述固定涡旋件，将所述压缩室与所述背压室之间连通；和

针对所述溢流通路的止回阀(82)。

4.根据权利要求3所述的涡旋型压缩机，其中，

所述固定涡旋件具备固定侧端板部(41)和固定侧外缘部(43)，

所述注入通路部至少被设置于所述固定侧端板部，

所述溢流通路部被设置于所述固定侧外缘部。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的涡旋型压缩机，其中，

所述涡旋型压缩机具备导入机构(70)，该导入机构将所述压缩室中的制冷剂在第一期间内导入到所述背压室中，

在所述压缩室的压力高于所述背压室的压力时，所述溢流机构在包含比所述第一期间更早的定时的第二期间内将所述压缩室中的制冷剂导入到所述背压室中。

6.根据权利要求5所述的涡旋型压缩机，其中，

所述第二期间的一部分构成为与所述第一期间的一部分重叠。

7.根据权利要求5或6所述的涡旋型压缩机，其中，

所述涡旋型压缩机还具备注入机构，该注入机构在第三期间内将所述制冷剂从所述注入通路部导入到所述压缩室中，

所述第三期间构成为不与所述第一期间重复。

8.根据权利要求7所述的涡旋型压缩机，其中，

所述第三期间构成为包含在所述第二期间中。

9.根据权利要求5至8中的任一项所述的涡旋型压缩机，其中，

所述压缩室形成部件具有可动涡旋件(40)和固定涡旋件(35)，

所述导入机构具备：

固定侧通路部(72)，其形成于所述固定涡旋件，从所述压缩室连通至开口端；和

可动侧通路部(71)，其形成于所述可动涡旋件，根据所述可动涡旋件的回转运动而与所述固定侧通路部连接以将所述压缩室与所述背压室连通。

10.根据权利要求9所述的涡旋型压缩机，其中，

所述导入机构构成为，使得所述第二期间在所述固定侧通路部与所述可动侧通路部的连接面积成为最大的时刻之前结束。

11.根据权利要求5至10中的任一项所述的涡旋型压缩机，其中，

所述溢流机构被设置在比所述导入机构靠所述压缩室的低压侧的位置。