CN109983230B - 具有注入功能的压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明由压缩室划分部件(12)形成压缩室(15)，且设置有引导向压缩室(15)注入前的中间压工作流体的中间压室(41)，并使中间压室(41)和压缩室(15)隔着压缩室划分部件(12)相对。另外，中间压室(41)包括：供中间压工作流体流入的中间压室入口(41a)；将中间压工作流体注入到压缩室(15)的注入口(43)的注入口入口(43a)；和形成在比中间压室入口(41a)低的位置的存液部(41b)，由压缩室划分部件(12)形成存液部(41b)。

Description

具有注入功能的压缩机

技术领域

本发明特别是涉及空气调节机、热水器、冷藏库等的制冷机中使用的、具有注入功能的压缩机。

背景技术

制冷装置、空气调节装置中使用一种压缩机，其吸入蒸发器蒸发的气体制冷剂，将气体制冷剂压缩至冷凝器进行冷凝所需的压力，向制冷剂回路中送出高温高压的气体制冷剂。而且，具有注入功能的压缩机，通过在冷凝器与蒸发器之间设置2个膨胀阀，将流过2个膨胀阀之间的中间压的制冷剂注入压缩工序中的压缩室内，削减制冷循环的消耗电力，提高工作能力。

即，在冷凝器中循环的制冷剂，增加所注入的制冷剂量，如果是空调机则提高供暖能力。此外，注入的制冷剂，处于中间压状态，由于进行压缩所需的动力在中间压至高压的范围，所以与不进行注入地实现相同能力的情况相比，COP(Coefficient Of Performance：性能系数)提高，能够削减消耗电力。

冷凝器中流过的制冷剂量，等于蒸发器中流过的制冷剂量与注入的制冷剂量之和，注入制冷剂量与冷凝器的制冷剂量之比为注入率。

想要增大注入的效果，只要提高注入率即可。由于利用注入时的制冷剂压与压缩室的内压的压力差注入制冷剂，所以为了提高注入率，需要提高注入时的制冷剂压。

但是，当提高注入时的制冷剂压时，会导致液体制冷剂被注入压缩室内，降低供暖能力，导致压缩机的可靠性下降。

另外，在现有的涡旋式压缩机中，公开了用于抑制向压缩室内注入的制冷剂的压力脉动的中间压室(例如，参照专利文献1)。该压力脉动的发生会降低向压缩室喷射的制冷剂相对于在冷凝器流动的制冷剂量的比例(以下称为注入率)，所以在专利文献1记载的涡旋式压缩机中，通过抑制压力脉动来提高注入率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3745801号公报

发明内容

关于向压缩室注入的制冷剂，作为控制气体制冷剂和液体制冷剂的生成比率的方法之一存在控制2个膨胀阀的方法，但是，既没有过度又没有不足地注入气体制冷剂的状态与液体制冷剂的一部分混入注入管的状态相差无几。想要确保压缩机的可靠性，必须得不是限定于气体注入或者液体注入某一者的设计，而得预想是在气体制冷剂和液体制冷剂混合的状态下从注入管向压缩室流入的情况。

关于从注入管流入压缩室的制冷剂，从气液分离器优先取出气体制冷剂并送入，但是当中间压控制失去平衡或过度的条件发生了变化时，以气体制冷剂中混入了液体制冷剂的状态从注入管流入到压缩室。在具有诸多滑动部分的压缩室中，为了良好地保持滑动状态而送入适量的润滑油并与制冷剂一起压缩，当混入液体制冷剂时，压缩室的润滑油被液体制冷剂冲走，滑动状态恶化，部件发生磨损、热粘。因此，使从注入管流入的液体制冷剂尽量不被送入压缩室，仅将气体制冷剂引导至注入口是重要的。

专利文献1是预想气体注入或者液体注入的某一者的结构，没有预想在液体制冷剂混入气体制冷剂的状态下从注入管流入制冷剂的情况，对于其解决方案也未提及。

本发明提供一种具有注入功能的压缩机，即使在万一气体注入的气相成分的工作流体混入液相成分的工作流体，也能够通过中间压室抑制液相成分的工作流体流入压缩室，在中间压室使液体制冷剂蒸发，以最佳的中间压高效率进行运转，同时能够实现高可靠性。

本发明的具有注入功能的压缩机，其吸入低压工作流体，对处于低压工作流体的压缩过程的压缩室注入中间压工作流体，并排出高压工作流体。而且，通过由例如固定涡旋件构成的压缩室划分部件形成压缩室，并且设置有引导要向压缩室注入之前的中间压工作流体的中间压室。另外，使中间压室和压缩室隔着压缩室划分部件相对，中间压室包括：供中间压工作流体流入的中间压室入口；将中间压工作流体注入到压缩室的注入口的注入口入口；和形成在比中间压室入口低的位置的存液部。而且，特征在于：由压缩室划分部件形成存液部。

根据该结构，即使在中间压工作流体的一部分存在液相成分的工作流体，其也会在存液部蒸发而成为气相成分的工作流体，所以不会将液相成分的工作流体注入到压缩室，能够以最佳的中间压高效率地进行运转，不会因液体制冷剂而导致滑动部的润滑性恶化，所以能够提供可靠性的高的压缩机。

附图说明

图1是包括本发明的第1实施方式的具有注入功能的压缩机的制冷循环图。

图2是本发明的第1实施方式的具有注入功能的压缩机的纵截面图。

图3是图2的主要部位放大图。

图4是沿图3的4-4线向视图。

图5是沿图4的5-5线向视图。

图6是沿图3的6-6线向视图。

图7是不伴随注入运转的情况下的涡旋式压缩机的非对称压缩室的内压与排出开始位置的关系图。

图8表示本发明的第1实施方式的具有注入功能的涡旋式压缩机的回旋运动进行时的供油路径与密封部件的位置关系的说明图。

图9是表示本发明的第1实施方式的具有注入功能的涡旋式压缩机的回旋运动进行时的供油路径和注入口的开口状态的说明图。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下说明本发明的第1实施方式的具有注入功能的压缩机。但是，本发明并不限定于下面的本实施方式。

图1是包括本实施方式的具有注入功能的压缩机的制冷循环图。

如图1所示，本实施方式的制冷循环装置包括：压缩机91、冷凝器92、蒸发器93、膨胀阀94a、94b、注入管95和气液分离器96。

由冷凝器92冷凝了的工作流体即制冷剂，利用上游侧的膨胀阀94a 减压至中间压，气液分离器96将中间压的制冷剂的气相成分(气体制冷剂)与液相成分(液体制冷剂)分离。减压至中间压的液体制冷剂，进而通过下游侧的膨胀阀94b，成为低压制冷剂被引导至蒸发器93。

送入蒸发器93内的液体制冷剂，通过热交换而蒸发，作为气体制冷剂或混入了一部分液体制冷剂的气体制冷剂被排出。从蒸发器93排出的制冷剂被取入压缩机91的压缩室。

另一方面，由气液分离器96分离了的中间压的气体制冷剂，通过注入管95，被引导至压缩机91内的压缩室。也可以在注入管95设置封闭阀、减压器，作为将注入时的压力调节停止的结构。

压缩机91对从蒸发器93流入的低压制冷剂进行压缩，在压缩过程中使气液分离器96的中间压的制冷剂向压缩室喷射(注入)而进行压缩，将高温高压制冷剂从排出管送出至冷凝器92。

关于由气液分离器96分离的制冷剂的气相成分与液相成分的比率，设置在上游侧的膨胀阀94a的入口侧压力与出口侧压力的压力差越大则气相成分越多，而冷凝器92出口的制冷剂的过冷却度越小或干燥程度越大则气相成分越多。

另一方面，关于压缩机91经注入管95吸入的制冷剂的量，中间压越高则该量越多，所以与由气液分离器96分离的制冷剂的气相成分比率相比从注入管95吸入更多的制冷剂，气液分离器96的气体制冷剂枯竭，液体制冷剂流入注入管95。为了最大限度地发挥压缩机91 的能力，优选气液分离器96分离的气体制冷剂全部从注入管95吸入压缩机91内。但是，当从其均衡状态偏离时，液体制冷剂从注入管95 流入压缩机91内，所以在这样的情况下也需要压缩机91能够维持高可靠性的结构。

通过对分别设置在气液分离器96的上游侧和下游侧的膨胀阀94a、 94b的开度进行调节，控制中间压，利用注入管95最终连接的压缩机 91内的压缩室的内压与中间压的压力差将注入制冷剂送入压缩室。为此，如果将中间压调节高，则注入率增加。另一方面，从冷凝器92通过上游侧的膨胀阀94a流入气液分离器96的制冷剂中的气相成分比率，在中间压越高时越小，所以当过度地提高中间压时，气液分离器 96的液体制冷剂增加，液体制冷剂流入注入管95，导致供暖能力下降，影响压缩机91的可靠性。因此，作为压缩机91，优选采用能够以尽量低的中间压取入较多的注入制冷剂的结构，作为压缩方式，压缩速度缓慢的涡旋型较适合。

图2是本实施方式的具有注入功能的压缩机的纵截面图。图3是图2的主要部位放大图。图4沿图3的4-4线向视图。图5是沿图4 的5-5线向视图。

本实施例的具有注入功能的压缩机91是涡旋式压缩机。

如图2所示，压缩机91在密闭容器1的内部设置有压缩机构2、电动机部3和储油部20。

压缩机构2具有：通过熔接、热套固定于密闭容器1的主轴承部件11、螺栓固定于主轴承部件11上的固定压缩室划分部件即固定涡旋件12、和与固定涡旋件12咬合的回旋涡旋件13。轴4由主轴承部件 11轴支承。

另外，压缩机构2设置有以防止回旋涡旋件13的自转而进行圆轨道运动的方式进行引导的奥尔德姆环等构成的自转限制机构14。本实施方式中，作为自转限制机构14的奥尔德姆环，配置于回旋涡旋件13 与主轴承部件11之间。

回旋涡旋件13嵌合于位于轴4的上端的偏心轴部4a进行偏心驱动，因自转限制机构14而进行圆轨道运动。

压缩室15形成在固定涡旋件12与回旋涡旋件13之间。

吸入管16通向密闭容器1外，在固定涡旋件12的外周部设置有吸入口17。从吸入管16吸入的工作流体(制冷剂)，被从吸入口17 导入压缩室15内。压缩室15从外周侧向中央部压缩容积同时进行移动，来提高所吸入的工作流体的压力。压缩室15中到达了规定压力的工作流体，从固定涡旋件12的中央部设置的排出口18排出至排出室 31。在排出口18设置有排出簧片阀19。在压缩室15内到达了规定压力的工作流体，推开排出簧片阀19被排出至排出室31。排出到排出室 31的工作流体经由未图示的通路流到密闭容器1的最上部，通过排出管8而排出到密闭容器1外。

另一方面，从注入管95导入的中间压的工作流体，流入中间压室 41，打开设置在注入口43的止回阀42，被注入密闭后的压缩室15，与从吸入口17吸入的工作流体一起从排出口18排出至密闭容器1内的排出室31。

在轴4的下端设置有泵25。泵25以其吸入口处于储油部20内的方式配置。泵25被轴4驱动，能够与压力条件、运转速度无关地将设置在密闭容器1的底部的储油部20中的润滑油6可靠地吸上来，消除压缩机构2等中的润滑油6不足的问题。泵25吸上来的润滑油6，通过轴4内形成的润滑油供给孔26被供给至压缩机构2。在利用泵25 将润滑油6吸上来前或吸上来后，当利用润滑油过滤器等从润滑油6 除去异物时，能够防止异物混入压缩机构2，进一步提高可靠性。

导入压缩机构2内的润滑油6的压力，与涡旋式压缩机的排出压大致相同，成为对回旋涡旋件13的背压源。通过采用这样的结构，回旋涡旋件13不会从固定涡旋件12分开或触碰该固定涡旋件12，使规定的压缩功能稳定地发挥作用。

如图3所示，在回旋涡旋件13的端板的背面13e配置有环形的密封部件78。

在密封部件78的内侧形成有高压区域30，在密封部件78的外侧形成有背压室29。背压室29设定为高压与低压之间的压力。通过使用密封部件78，能够使高压区域30与背压室29分开，所以能够稳定地控制来自回旋涡旋件13的背面13e的压力施加。

如沿图3的6-6线向视图即图6所示，由固定涡旋件12和回旋涡旋件13形成的压缩室15包括，在回旋涡旋件13的涡旋齿的外壁侧形成的第1压缩室15a；和在涡旋齿的内壁侧形成的第2压缩室15b。

作为来自储油部20的供油路径，具有从高压区域30至背压室29 的连接路径55和从背压室29至第2压缩室15b的供给路径56。通过设置从高压区域30至背压室29的连接路径55，能够向自转限制机构 14的滑动部以及固定涡旋件12和回旋涡旋件13的推力滑动部供给润滑油6。

连接路径55的第1开口端55a形成在回旋涡旋件13的背面13e，将密封部件78连通，第2开口端55b总是向高压区域30开口。通过采用这样的结构，能够实现间歇供油。

润滑油6的一部分，由于供给压和自重而寻找自身的容纳场所，进入偏心轴部4a与回旋涡旋件13的嵌合部、以及轴4与主轴承部件 11之间的轴承部66，将各个部分润滑后落下，返回储油部20。

在本实施方式的涡旋式压缩机中，通向压缩室15的供油路径包括：在回旋涡旋件13的内部形成的通路13a；和在固定涡旋件12的涡旋齿面侧端板形成的凹部12a。通路13a的第3开口端56a形成在涡旋齿前端13c，与回旋运动同步地周期性地使凹部12a开口，此外，通路13a 的第4开口端56b总是使背压室29开口。通过采用这样的结构，能够间歇地将背压室29与第2压缩室15b连通(参照图6、图9)。

用于注入中间压的制冷剂的注入口43，贯通固定涡旋件12的端板地设置。注入口43依次对第1压缩室15a和第2压缩室15b开口。注入口43设置在第1压缩室15a和第2压缩室15b密闭后的压缩工序中开口的位置。

在固定涡旋件12的端板设置有排出旁通口21，该排出旁通口21 在与排出口18连通前排出由压缩室15压缩了的制冷剂。

如图3、图4所示，本实施方式的压缩机91设置有中间压室41，从注入管95送入的、注入压缩室15前的中间压工作流体被导入中间压室41。

中间压室41由作为压缩室划分部件的固定涡旋件12、和构成中间压室分隔壁部件的中间压板44及中间压盖45形成。中间压室41与压缩室15，隔着固定涡旋件12相对。中间压室41具有：供中间压工作流体流入的中间压室入口41a；将中间压工作流体注入压缩室15的注入口43的注入口入口43a；和形成在比中间压室入口41a低的位置的存液部41b。

存液部41b由固定涡旋件12的端板的上表面形成。

在中间压板44设置有止回阀42，该止回阀42防止制冷剂从压缩室15向中间压室41逆流。在注入口43向压缩室15开口的区间，在压缩室15的内压高于注入口43的中间压的情况下，制冷剂从压缩室 15向中间压室41逆流，通过设置止回阀42能够阻止制冷剂的逆流。

在本实施方式的压缩机91中，止回阀42由向压缩室15侧升程 (lift)而使压缩室15与中间压室41连通的簧片阀42a构成，仅在压缩室15的内压低于中间压室41的压力时使中间压室41与压缩室15 连通。通过使用簧片阀42a，能够使可动部的滑动部位少，长期地维持密封性，并且容易根据需要扩大流路面积。在未设置止回阀42或未将止回阀42设置于注入管95的情况下，压缩室15的制冷剂逆流至注入管95，无意义地消耗压缩动力。在本实施方式中，通过将止回阀42 设置在靠近压缩室15的中间压板44，抑制来自压缩室15的逆流。

固定涡旋件12的端板的上表面，处于闭中间压室入口41a低的位置，在固定涡旋件12的端板的上表面，设置有蓄积液相成分的工作流体的存液部41b。此外，注入口入口43a设置在比中间压室入口41a的高度高的位置。因此，中间压工作流体中的气相成分的工作流体被引导至注入口43，蓄积在存液部41b的液相成分的工作流体在高温状态的固定涡旋件12的表面气化，所以液相成分的工作流体不容易流入压缩室15。

进而，中间压室41和排出室31隔着中间压板44设置在相邻的位置，能够促进液相成分的工作流体流入中间压室41时的气化，并且还能够抑制排出室31的高压制冷剂的温度上升，所以相应地能够运转至高的排出压条件。

引导至注入口43的中间压工作流体，因注入口43与压缩室15的压力差而推开簧片阀42a，与从吸入口17吸入了的低压工作流体在压缩室15合流。但是，残留在止回阀42与压缩室15之间的注入口43 内的中间压工作流体，反复进行再次膨胀和再次压缩，成为使压缩机 91的效率下降的重要原因。于是，使限制簧片阀42a的最大移位量的阀挡42b(参照图5)的厚度，根据簧片阀42a的升程限制部位而发生变化，减小比簧片阀42a靠下游的注入口43内体积。

此外，簧片阀42a和阀挡42b被作为固定部件的螺栓48固定于中间压板44。阀挡42b上设置的包括螺钉的固定部件48的固定用孔，不贯通阀挡42b而仅向固定部件48的插入侧开口，所以其结果是，固定部件48仅向中间压室41开放。通过采用上述的结构，能够抑制工作流体经固定部件48的间隙在中间压室41与压缩室15之间发生泄漏，能够提高注入率。

中间压室41，为了能够进行充分的供给，使供向压缩室15的注入量为压缩室15的吸入容积以上。这里，吸入容积是，将从吸入口17 导入的工作流体封闭在压缩室15内的时刻，即，吸入工序结束的时刻的压缩室15的容积，是第1压缩室15a(参照图6)与第2压缩室15b (参照图6)的总容积。在本实施例的压缩机91中，将中间压室41 以扩展至固定涡旋件12的端板的平面上的方式设置，扩大容积。但是，在封入于压缩机91内的润滑油6的一部分与排出制冷剂一起从压缩机 91排出，从气液分离器96通过注入管95返回至中间压室41的情况下，会发生当残留在存液部41b的润滑油6过多时储油部20的润滑油6不够的问题，所以中间压室41的容积过大的结构并不适合。鉴于此，优选使中间压室41的容积为压缩室15的吸入容积以上，且为封入其中的润滑油6的润滑油容积的1/2以下。

图6是沿图3的6-6线向视图。

图6是使回旋涡旋件13与固定涡旋件12咬合，从回旋涡旋件13 的背面13e(参照图3)侧观看时的图。如图6所示，在固定涡旋件12 与回旋涡旋件13咬合的状态下，使固定涡旋件12的涡旋齿延长至与回旋涡旋件13的涡旋齿的涡旋齿同等。

由固定涡旋件12和回旋涡旋件13形成的压缩室15包括：形成在回旋涡旋件13的涡旋齿的外壁侧的第1压缩室15a；和形成在涡旋齿的内壁侧的第2压缩室15b。

以第1压缩室15a的封闭工作流体的位置与第2压缩室15b的封闭工作流体的位置错开大致180度的方式构成涡旋齿。

封闭工作流体的时刻在第1压缩室15a和第2压缩室15b错开180 度左右，由此，在封闭第1压缩室15a后，主轴4的旋转前进180度后封闭第2压缩室15b。由此，能够减小在第1压缩室15a中吸入加热的影响，而且能够使吸入容积为最大。即，能够将涡旋齿高度设定得较低，其结果是能够缩小涡旋齿的径向接点部的泄漏间隙(＝泄漏截面积)，泄漏损失能够进一步降低。

图7是不伴随注入运转的情况下的涡旋压缩室的非对称压缩室的内压和排出开始位置的关系图。

图7表示了表示相对于曲轴的旋转角度即曲轴角度的、第1压缩室15a的压力变化的压力曲线P、表示第2压缩室15b的压力变化的压力曲线Q、和使压力曲线Q滑行180度而使压力曲线P与压缩开始点一致的压力曲线Qa。通过压力曲线P和压力曲线Qa的比较可知，第2压缩室15b的压力上升速度比第1压缩室15a的压力上升速度快。

因此，如果用从压缩开始位置起的主轴4的旋转角来说，第2压缩室15b比第1压缩室15a更早到达排出压。吸入容积较小的第2压缩室15b的容积比同等或较小，其中，所述容积比是用压缩室15的吸入容积与因压缩室15(参照图3)与排出口18或排出旁通口21连通而能够排出制冷剂的压缩室15的排出容积之比定义的。但是，在本实施方式的涡旋式压缩机中，通过后述的注入制冷剂的效果，第1压缩室15a较早到达排出压，所以就该容积比而言，能够使第1压缩室15a 比第2压缩室15b小。由此，与压缩室15的内压被压缩至排出压以上无关地，不与排出口18或排出旁通口21连通，所以解决了被压缩至排出压以上的问题。

此外，在回旋涡旋件13的涡旋齿前端13c(参照图3)，基于运转期间的温度分布的测量结果设置有斜坡部，该斜坡部从作为中心部的卷绕开始部起至作为外周部的卷绕结束部，其高度逐渐变高。通过采用这样的结构，能够吸收热膨胀引起的尺寸变化，容易防止局部滑动。

图8是表示伴随作为本实施方式的压缩机的涡旋式压缩机的回旋运动而显现的供油路径与密封部件的位置关系的说明图。

图8表示使回旋涡旋件13与固定涡旋件12咬合，从回旋涡旋件 13的背面13e一侧看到的图，是使相位逐次错开了90度的图。

连接路径55的一个第1开口端55a形成在回旋涡旋件13的背面 13e。

如图8所示，密封部件78将回旋涡旋件13的背面13e分隔为内侧的高压区域30和外侧的背压室29。

在图8(B)的状态下，第1开口端55a由于向密封部件78的外侧的背压室29开口，所以被供给润滑油6。

对此，在图8(A)、(C)、(D)的状态中，第1开口端55a由于向密封部件78的内侧开口，所以不被供给润滑油6。

即，连接路径55的一个第1开口端55a虽然将高压区域30与背压室29连通，但是仅在连接路径55的第1开口端55a与第2开口端 55b(参照图3)之间产生了压力差时向背压室29供给润滑油6。采用这样的结构时，由于能够利用第1开口端55a将密封部件78连通的时间比率来调节供油量，所以相比于润滑油过滤器，能够以10倍以上的尺寸构成连接路径55的通路径。通过采用这样的结构，不用担心异物进入通路13a(参照图3)中将通路13a堵塞，所以能够稳定地施加背压，同时能够将推力滑动部和自转限制机构14(参照图3)的润滑维持在良好的状态，能够提供实现了高效率和高可靠性的涡旋式压缩机。在本实施方式中，以第2开口端55b总是处于高压区域30、第1开口端55a将高压区域30与背压室29连通的情况为例进行了说明。但是在第2开口端55b将高压区域30与背压室29连通、第1开口端55a 总是处于背压室29的情况下，也在第1开口端55a、第2开口端55b 产生压力差，所以能够实现间歇供油，能够获得同样的效果。

图9是表示伴随作为本实施方式的压缩机的涡旋式压缩机的回旋运动而显现的供油路径和注入口的开口状态的图。

图9是在使回旋涡旋件13与固定涡旋件12咬合的状态下，使相位逐次错开了90度的图。

如图9所示，通过使形成在涡旋齿前端13c(参照图3)的通路13a 的第3开口端56a周期性地向形成在固定涡旋件12的端板的凹部12a 开口，实现间歇连通。

在图9(D)的状态下，第3开口端56a向凹部12a开口，在此状态下，从背压室29(参照图3)通过供给路径56(参照图3)和通路 13a向第2压缩室15b供给润滑油6。

对此，在图9(A)、(B)、(C)中，由于第3开口端56a没有向凹部12a开口，所以不从背压室29向第2压缩室15b供给润滑油6。通过采用上述的结构，背压室29的润滑油6通过供油路径被间歇地引导至第2压缩室15b，能够抑制背压室29的压力变动，将背压室29的压力控制为规定压力。同时，供给至第2压缩室15b中的润滑油6能够发挥提高压缩时的密封性能和润滑性能的作用。

在表示第1压缩室15a的封闭时刻的图9的(A)中，注入口43 不在第1压缩室15a开口，在表示开始压缩后的状态的图9的(B)、(C) 中，注入口43对于第1压缩室15a开口。

同样，在表示第2压缩室15b的封闭时刻的图9的(C)中，注入口43不对于第2压缩室15b开口，在表示进行了压缩的状态的图9的 (A)的状态中，注入口43对于第2压缩室15b开口。由此，能够使注入口43省空间化，并且，能够直至吸入口17(参照图3)不逆流地对注入制冷剂进行压缩，所以容易增加制冷剂循环量，能够进行高效率的注入运转。

通过构成为使对压缩室15供油的供油区间的至少一部分与注入口 43的开口区间重叠，从背面13e施加到回旋涡旋件13的压力，随着注入制冷剂的中间压上升，与供油区间中的压缩室15的内压一起变大。因此，回旋涡旋件13被更稳定地按压至固定涡旋件12，能够降低从背压室29对压缩室15的泄漏，并且进行稳定的运转。通过采用上述的结构，能够使回旋涡旋件13的动作更稳定，实现最优性能，能够进一步提高注入率。

在使用排出制冷剂的温度容易成为高温的R32、二氧化碳作为工作流体即制冷剂的情况下，能够发挥能够抑制排出制冷剂温度的上升的效果，能够抑制电动机部3的绝缘材料等树脂材料的劣化，提供可靠性长期较高的压缩机。

另一方面，在使用在碳原子之间具有双键的制冷剂或包含该制冷剂的GWP500以下(GWP：Global Warming Potential(全球变暖潜势)) 的制冷剂的情况下，由于在高温时容易发生制冷剂分解反应，所以利用抑制排出制冷剂温度的上升的效果，能够发挥制冷剂的长期稳定性的效果。

第1发明的具有注入功能的压缩机中，通过由例如固定涡旋件构成的压缩室划分部件形成压缩室，并且设置有引导注入到压缩室之前的中间压工作流体的中间压室，使中间压室和压缩室隔着压缩室划分部件相对。另外，中间压室具有：供中间压工作流体流入的中间压室入口；将中间压工作流体注入压缩室的注入口的注入口入口；和形成在比中间压室入口低的位置的存液部，由压缩室划分部件形成存液部。

根据该结构，即使在中间压工作流体的一部分存在液相成分的工作流体，其也会因压缩室划分部件的热而在存液部蒸发从而成为气相成分的工作流体。因此，不会将液相成分的工作流体注入压缩室，能够以最佳的中间压高效率进行运转，滑动部的润滑性不会因液体制冷剂而恶化，所以能够实现可靠性高的压缩机。

第2发明在第1发明的具有注入功能的压缩机中，可以在内部形成压缩室的密闭容器中封入有规定量的润滑油，中间压室的容积为压缩室的吸入容积以上、且封入的润滑油的润滑油容积的1/2以下。

根据本实施方式，中间压室确保喷射中间压的工作流体所需的充足的容积，并且即使在中间压室的存液部存积了一部分润滑油也能够在储油部留下润滑所需的润滑油，所以不妨碍存液部向滑动部供给润滑油，提供具有高可靠性的压缩机。

第3发明在第1或第2发明的具有注入功能的压缩机中，可以将注入口入口设置在比中间压室入口高的位置。

根据该结构，从中间压室入口流入的工作流体的液体成分无法到达注入口，就被引导至存液部，所以能够将工作流体的气相成分喷射到压缩室。

第4发明在第1或第2发明的具有注入功能的压缩机中，可以在压缩室划分部件设置有将高压工作流体从压缩室排出到排出室的排出孔，并且使排出室和中间压室相邻。

根据该结构，容易通过所排出的高温的工作流体的热使中间压室内的存液部的工作流体蒸发。

第5发明在第1或第2发明的具有注入功能的压缩机中，作为低压工作流体、中间压工作流体和高压工作流体，可以使用R32或二氧化碳。

R32、二氧化碳是高温制冷剂，排出温度容易上升，从设备保护等安全方面出发会设定可运转的高压极限。根据该结构，成为高温的排出制冷剂因注入的制冷剂而温度降低，所以能够扩大可运转区域。

第6发明在第1或第2发明的具有注入功能的压缩机中，作为低压工作流体，可以使用在碳原子之间具有双键的制冷剂、或者包含制冷剂的GWP(Global Warming Potential(全球变暖潜势))500以下的制冷剂。

在碳原子之间具有双键的制冷剂，在高温状态下变得不稳定容易分解，所以需要抑制温度上升。根据该结构，通过与注入制冷剂的混合以及与存液部的制冷剂的热交换，排出制冷剂的温度大幅降低，所以能够抑制制冷剂的分解，提供可靠性高的压缩机。

第7发明在第1或第2发明的具有注入功能的压缩机中，可以在注入口设置有防止中间压工作流体从压缩室向中间压室逆流的止回阀。

在从压缩室内部的吸入压至排出压升压的中途的阶段，利用压缩室的内压与中间压的压力差使工作流体从注入口流入。但是，中间压是根据注入量的观点决定的，所以注入口与压缩室内连通的时刻并不总是最适合，即使在连通状态下压缩室的内压也可能比中间压高。根据该结构，通过在注入口设置止回阀，能够防止工作流体从压缩室向中间压室逆流，能够在各种运转状况下以高效率地实现高能力的运转。

第8发明在第7发明的具有注入功能的压缩机中，也可以中间压室通过由例如固定涡旋件构成的压缩室划分部件和由例如中间压板和中间压盖构成的中间压室分隔壁部件形成，止回阀设置于中间压室分隔壁部件和压缩室划分部件的边界面。

根据该结构，通过将止回阀设置在压缩室的附近，能够减小压缩工序中的死体积，能够进行注入率高的高效率运转。

第9发明在第8发明的具有注入功能的压缩机中，固定止回阀的固定部件，可以设置于中间压室分隔壁部件或压缩室划分部件。

根据该结构，能够防止工作流体通过固定部件的间隙而在中间压室与压缩室之间漏出，所以能够进行注入率高的高效率运转。

第10发明在第7发明的具有注入功能的压缩机中，可以使用簧片阀作为止回阀，设置簧片阀以开闭注入口。

簧片阀的可动部的滑动部位少，能够长期维持密封性，并且根据需要容易扩大流路面积，所以根据该结构，能够实现注入率高的高效率运转和高可靠性。

第11发明在第10发明的具有注入功能的压缩机中，可以设置有限制簧片阀的最大移位量的阀挡，阀挡的厚度根据簧片阀的升程限制部位而不同。

注入口中的簧片阀升程开闭的一侧，是与压缩室连通的压缩室的一部分，必要以上的空间会成为死容而导致压缩机的效率降低。在使阀挡的厚度为一定的情况下，在簧片阀根部附近会在阀挡背面产生空间，这成为效率降低的主要原因。根据该结构，能够通过阀挡的板厚变化消除这样的空间，用注入量变多的高升程型的簧片阀尤其发挥效果。

工业上的可利用性

本发明不仅限于进行中间压的注入的涡旋式压缩机，在旋转式等的进行注入的全部方式的压缩机中都有用，作为其用途，不限于空气调节机，对于热水供暖装置、热水器、制冷机等的电产品的制冷循环装置是有用的。

附图标记说明

1 密闭容器

2 压缩机构

3 电动机部

4 轴

4a 偏心轴部

6 润滑油

11 主轴承部件

12 固定涡旋件(压缩室划分部件)

12a 凹部

13 回旋涡旋件

13c 涡旋齿前端

13e 背面

14 自转限制机构

15 压缩室

15a 第1压缩室

15b 第2压缩室

16 吸入管

17 吸入口

18 排出口

19 排出簧片阀

20 储油部

21 排出旁通口

25 泵

26 润滑油供给孔

29 背压室

30 高压区域

31 排出室

41 中间压室

41a 中间压室入口

41b 存液部

42 止回阀

42a 簧片阀

42b 阀挡

43 注入口

43a 注入口入口

44 中间压板(中间压室分隔壁部件)

45 中间压盖(中间压室分隔壁部件)

48 固定部件(螺栓)

55 连接路径

55a 第1开口端

55b 第2开口端

56 供给路径

56a 第3开口端

56b 第4开口端

66 轴承部

78 密封部件

91 压缩机

92 冷凝器

93 蒸发器

94a、94b 膨胀阀

95 注入管

96 气液分离器。

Claims (9)

1.一种具有注入功能的压缩机，其吸入低压工作流体，对处于所述低压工作流体的压缩过程的压缩室注入中间压工作流体，并排出高压工作流体，所述具有注入功能的压缩机的特征在于：

由压缩室划分部件形成所述压缩室，并且设置有引导要向所述压缩室注入之前的所述中间压工作流体的中间压室，使所述中间压室和所述压缩室隔着所述压缩室划分部件相对，所述中间压室由所述压缩室划分部件和中间压室分隔壁部件形成，所述中间压室包括：供所述中间压工作流体流入的中间压室入口；将所述中间压工作流体注入到所述压缩室的注入口的注入口入口；和形成在比所述中间压室入口低的位置的存液部，所述存液部是由所述压缩室划分部件形成的，并且在所述注入口设置有防止所述中间压工作流体从所述压缩室向所述中间压室逆流的止回阀，所述止回阀设置于所述中间压室分隔壁部件或所述压缩室划分部件上的、所述中间压室分隔壁部件与所述压缩室划分部件的边界面的位置。

2.如权利要求1所述的具有注入功能的压缩机，其特征在于：

在内部形成所述压缩室的密闭容器中能够封入规定量的润滑油，所述中间压室的容积为所述压缩室的吸入容积以上、且要封入的所述润滑油的润滑油容积的1/2以下。

3.如权利要求1或2所述的具有注入功能的压缩机，其特征在于：

所述注入口入口设置在比所述中间压室入口高的位置。

4.如权利要求1或2所述的具有注入功能的压缩机，其特征在于：

在所述压缩室划分部件设置有将所述高压工作流体从所述压缩室排出到排出室的排出孔，并且使所述排出室和所述中间压室相邻。

5.如权利要求1或2所述的具有注入功能的压缩机，其特征在于：

作为所述低压工作流体、所述中间压工作流体和所述高压工作流体，使用R32或二氧化碳。

6.如权利要求1或2所述的具有注入功能的压缩机，其特征在于：

作为所述低压工作流体、所述中间压工作流体和所述高压工作流体，使用在碳原子之间具有双键的制冷剂、或者包含所述制冷剂的GWP为500以下的制冷剂。

7.如权利要求1所述的具有注入功能的压缩机，其特征在于：

固定所述止回阀的固定部件，设置于所述中间压室分隔壁部件或所述压缩室划分部件。

8.如权利要求1所述的具有注入功能的压缩机，其特征在于：

使用簧片阀作为所述止回阀，设置所述簧片阀以开闭所述注入口。

9.如权利要求8所述的具有注入功能的压缩机，其特征在于：

设置有限制所述簧片阀的最大移位量的阀挡，所述阀挡的厚度根据所述簧片阀的升程限制部位而不同。

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