CN116917624A - 涡旋压缩机以及制冷循环装置 - Google Patents

Abstract

涡旋压缩机具备压缩机构部，该压缩机构部通过使摆动涡旋件相对于固定涡旋件进行公转运动，从而在组合固定涡旋体和摆动涡旋体而形成的压缩室压缩制冷剂。压缩机构部具有固定涡旋件的固定涡旋体的涡旋长度与摆动涡旋件的摆动涡旋体的涡旋长度不同的非对称涡旋构造。在固定台板形成有将注入制冷剂向压缩室供给的注入口。压缩室具有由摆动涡旋体的外向面和固定涡旋体的内向面形成的第一压缩室、和由摆动涡旋体的内向面和固定涡旋体的外向面形成的第二压缩室。注入口形成在从比固定涡旋体的内向面向内侧离开与摆动涡旋体的齿厚相当的量的位置到比固定涡旋体的外向面向外侧离开与摆动涡旋体的齿厚相当的量的位置之间。另外，注入口形成在完成制冷剂的吸入而开始压缩过程的状态时与第二压缩室连通的位置。

Description

涡旋压缩机以及制冷循环装置

技术领域

本公开涉及具备注入口的涡旋压缩机以及制冷循环装置。

背景技术

以往，存在一种涡旋压缩机，该涡旋压缩机向组合固定涡旋件的固定涡旋体和摆动涡旋件的摆动涡旋体而形成的压缩室供给注入制冷剂(例如，参照专利文献1)。在专利文献1的涡旋压缩机中，仅对由摆动涡旋体的外向面和固定涡旋体的内向面形成的第一压缩室和由摆动涡旋体的内向面和固定涡旋体的外向面形成的第二压缩室中的第一压缩室进行注入。

专利文献1：国际公开第2017/141342号

在专利文献1的涡旋压缩机中，仅对第一压缩室进行注入，而不对第二压缩室进行注入。这样的结构存在无法获得多的注入流量的问题。

发明内容

本公开是鉴于这一点而做出的，其目的在于，提供能够对第一压缩室以及第二压缩室这两者进行注入，而获得多的注入流量的涡旋压缩机以及制冷循环装置。

本公开的涡旋压缩机具备压缩机构部，该压缩机构部具有固定涡旋件和摆动涡旋件，该固定涡旋件具有固定台板以及设置于固定台板的固定涡旋体，该摆动涡旋件具有摆动台板以及设置于摆动台板的摆动涡旋体，该压缩机构部通过使摆动涡旋件相对于固定涡旋件进行公转运动，从而在组合固定涡旋体和摆动涡旋体而形成的压缩室压缩制冷剂，压缩机构部具有固定涡旋件的固定涡旋体的涡旋长度与摆动涡旋件的摆动涡旋体的涡旋长度不同的非对称涡旋构造，在固定台板形成有将注入制冷剂向压缩室供给的注入口，压缩室具有由摆动涡旋体的外向面和固定涡旋体的内向面形成的第一压缩室和由摆动涡旋体的内向面和固定涡旋体的外向面形成的第二压缩室，注入口以在摆动涡旋件的公转角不同的范围与第一压缩室以及第二压缩室连通的方式，形成在从比固定涡旋体的内向面向内侧离开与摆动涡旋体的齿厚相当的量的位置到比固定涡旋体的外向面向外侧离开与摆动涡旋体的齿厚相当的量的位置之间，且形成在完成制冷剂的吸入而开始压缩过程的状态时与第二压缩室连通的位置。

根据本公开的涡旋压缩机，注入口形成在从比固定涡旋体的内向面向内侧离开与摆动涡旋体的齿厚相当的量的位置到比固定涡旋体的外向面向外侧离开与摆动涡旋体的齿厚相当的量的位置之间。由此，能够对第一压缩室以及第二压缩室两者进行注入。另外，注入口形成在完成制冷剂的吸入而开始压缩过程的状态时与第二压缩室连通的位置。由此，在对第一压缩室以及第二压缩室两者进行注入时，在非对称涡旋构造中先对压力比第一压缩室低的第二压缩室进行注入。以上的结果，能够获得多的注入流量。

附图说明

图1是表示实施方式1所涉及的涡旋压缩机的纵向剖视示意图。

图2是图1的部分放大图。

图3是实施方式1所涉及的涡旋压缩机的形成于导向框架与密闭容器之间的流路的说明图。

图4是实施方式1所涉及的涡旋压缩机中的压缩机构部的概略剖视图。

图5的(a)～(d)是表示实施方式1所涉及的涡旋压缩机中的摆动涡旋件的旋转中的动作的压缩工序图。

图6是表示实施方式1所涉及的涡旋压缩机的压缩过程中的与公转角对应的各压缩室的动作内容(制冷剂注入和从抽气孔的抽气)的说明图。

图7是实施方式1所涉及的制冷循环装置的概略结构图。

具体实施方式

实施方式1

图1是表示实施方式1所涉及的涡旋压缩机的纵向剖视示意图。图2是图1的部分放大图。图3是实施方式1所涉及的涡旋压缩机的形成于导向框架与密闭容器之间的流路的说明图。以下，参照图1～图3对涡旋压缩机100的结构进行说明。

涡旋压缩机100是所谓的纵向放置型的涡旋压缩机，图1的上下方向亦即Z方向成为涡旋压缩机100的轴向。涡旋压缩机100用于压缩并排出作为工作气体的制冷剂。对制冷剂例如使用R407C制冷剂、R410A制冷剂或R32制冷剂等。涡旋压缩机100具备密闭容器1、压缩机构部2、电动机16、以及驱动轴19，其中，压缩机构部2具备固定涡旋件4以及摆动涡旋件3。涡旋压缩机100具有在密闭容器1内收容有压缩机构部2、电动机16、以及驱动轴19的结构。该涡旋压缩机100例如是用于冰箱、冷冻库、空调装置、制冷装置或热水器等各种工业机械的制冷循环的构成要素之一。如后面说明的那样，在压缩机构部2被压缩而成为高压的气体制冷剂被排出到密闭容器1内的高压气体气氛6中。该气体制冷剂成为在装配有涡旋压缩机100的制冷循环中循环的构造。

密闭容器1例如形成为圆筒形状，并具有耐压性。在密闭容器1的侧面连接有用于将制冷剂取入密闭容器1内的吸入配管7。在吸入配管7的内部配置有吸入止回阀9和弹簧10。吸入止回阀9被弹簧10向关闭吸入配管7的方向施力，来防止制冷剂的逆流。另外，在密闭容器1的另一侧面连接有从密闭容器1向外部放出压缩后的制冷剂的排出配管11、和用于从外部向压缩机构部2供给注入制冷剂的注入配管50。吸入配管7以及排出配管11内的箭头表示制冷剂所流动的方向。

密闭容器1在密闭容器1内具有高压气体气氛6。密闭容器1的底部成为用于储存冷冻机油(以下，称为油)的储油空间5。储油空间5是处于高压气体气氛6中，并且位于比支承驱动轴19的下端部的副框架37靠下，并且比设置于副框架37的副轴承27靠下或比驱动轴19的端部靠下等的位置的空间。

压缩机构部2压缩从吸入配管7吸入到密闭容器1内的制冷剂，并具有摆动涡旋件3和固定涡旋件4。如图1所示，固定涡旋件4配置于上侧，摆动涡旋件3配置于下侧。固定涡旋件4具有固定台板4b和形成于固定台板4b的固定涡旋体4a。摆动涡旋件3具有摆动台板3b和形成于摆动台板3b的摆动涡旋体3a。

固定涡旋件4以及摆动涡旋件3以固定涡旋体4a与摆动涡旋体3a彼此面对的方式配置。于是，通过以相反朝向组合固定涡旋体4a和摆动涡旋体3a，从而在固定涡旋体4a与摆动涡旋体3a之间形成压缩室2b。另外，固定涡旋件4的固定涡旋体4a以及摆动涡旋件3的外侧的台板外周部空间(以下，称为吸入侧空间8)为吸入压的吸入气体气氛的低压空间。

固定涡旋件4通过螺栓(未图示)等而固定于导向框架30，该导向框架30被固定支承于密闭容器1。在固定涡旋件4的外周部，在一条直线上形成有两个一对固定侧十字环槽15a。在固定侧十字环槽15a以能够往复滑动的方式设置有十字环40的两个一对固定侧键42a。

在摆动涡旋件3的摆动台板3b中与形成有摆动涡旋体3a的一个面相反侧的另一个面，形成有筒状的突起部3c。在突起部3c的内表面设置有摆动轴承26。驱动轴19的摆动轴21被插入到摆动轴承26中，摆动涡旋件3通过摆动轴21的旋转而相对于固定涡旋件4进行公转运动。

在摆动涡旋件3的摆动台板3b的另一个面，抵接地配置有柔性框架31。在摆动涡旋件3的摆动台板3b的另一个面，形成有能够与柔性框架31的推力面33滑动的推力面3d。另外，在摆动涡旋件3的外周部，在一条直线上形成有两个一对摆动侧十字环槽15b。该摆动侧十字环槽15b与固定侧十字环槽15a具有约90度的相位差，并且能够滑动地设置有十字环40的两个一对摆动侧键42b。摆动侧键42b在形成于柔性框架31的推力面33的外周部的往复滑动面41进行往复滑动。

在摆动台板3b形成有抽气孔3e，该抽气孔3e从摆动台板3b的设置有摆动涡旋体3a的一个面贯通到另一个面。如图2所示，抽气孔3e具有：形成于摆动台板3b的一个面亦即上表面的抽气入口3ei；和形成于摆动台板3b的另一个面亦即下表面的抽气出口3eo。抽气入口3ei向压缩室2b开口。抽气出口3eo与设置于柔性框架31的气体导入流路14间歇地连通。通过将抽气出口3eo与气体导入流路14间歇地连通，从而压缩室2b中的压缩途中的中间压的气体制冷剂经由抽气孔3e以及气体导入流路14被引向中间压空间32b。中间压是指比吸入压高且比排出压低的压力。这样，抽气孔3e随着摆动涡旋件3的公转运动，从压缩途中的压缩室2b向中间压空间32b间歇地进行抽气。

在密闭容器1内，在电动机16的上部配置有导向框架30，在电动机16的下部配置有保持驱动轴19的副框架37。导向框架30以及副框架37固定于密闭容器1。在导向框架30的内周侧收纳有柔性框架(compliant frame)31。

在导向框架30的外周面与密闭容器1的内壁之间形成有流路30c，该流路30c供从形成于固定涡旋件4的排出口12流出的高压的气体制冷剂通过(参照图1以及图3)。从排出口12流出的高压的气体制冷剂通过流路30c被引向压缩机构部2的下方。通过将高压的气体制冷剂引向压缩机构部2的下方，而在密闭容器1内形成高压气体气氛6。

在导向框架30的内周面的固定涡旋件4侧(图1的上侧)形成有上部嵌合圆筒面30a。该上部嵌合圆筒面30a与形成于柔性框架31的外周面的上部嵌合圆筒面35a卡合。另一方面，在导向框架30的内周面的电动机16侧(图1的下侧)形成有下部嵌合圆筒面30b。该下部嵌合圆筒面30b与形成于柔性框架31的外周面的下部嵌合圆筒面35b卡合。

在柔性框架31的外周面的两处，配置有上部圆环状密封部件36a以及下部圆环状密封部件36b。上部圆环状密封部件36a以及下部圆环状密封部件36b分隔导向框架30的内表面与柔性框架31的外表面之间。利用由上部圆环状密封部件36a和下部圆环状密封部件36b分隔成的空间来形成中间压空间32b。此外，虽然上部圆环状密封部件36a以及下部圆环状密封部件36b在图1中配置于柔性框架31的外周面的两处，但这些密封部件的位置不局限于图1的例子。这些密封部件例如也可以配置于导向框架30的内周面的两处。

柔性框架31沿轴向支承摆动涡旋件3。柔性框架31具有推力面33，该推力面33在轴向上支承沿摆动涡旋件3的轴向作用的推力。在柔性框架31形成有连通推力面33和中间压空间32b的气体导入流路14。随着摆动涡旋件3的公转运动，气体导入流路14与抽气孔3e连通。通过将气体导入流路14与抽气孔3e连通，而从压缩途中的压缩室2b向中间压空间32b导入中间压的制冷剂。另一方面，随着摆动涡旋件3的公转运动，抽气孔3e与柔性框架31的推力面33对置而被堵住，由此停止中间压的制冷剂向中间压空间32b的导入。这样反复进行抽气孔3e与气体导入流路14的连通和推力面33对抽气孔3e的封闭，由此间歇地进行中间压的气体制冷剂从压缩室2b向中间压空间32b的导入。中间压空间32b通过间歇地引导中间压的气体制冷剂而成为中间压。

柔性框架31利用中间压空间32b内的中间压的压力而在轴向上支承摆动涡旋件3。在柔性框架31作用有中间压空间32b内的中间压的压力。在柔性框架下端面34作用有由高压气体气氛6引起的高压的压力。柔性框架31利用作用于柔性框架31的这些压力而在轴向上上浮，从而具有在轴向上推升摆动涡旋件3的作用。

在摆动涡旋件3的突起部3c的外部与柔性框架31之间设置有中间压的突起部外侧空间38。另外，在柔性框架31设置有中间压调整阀空间39d。在中间压调整阀空间39d收纳有调整突起部外侧空间38的压力的中间压调整阀39a、中间压调整阀按压件39b以及中间压调整弹簧39c。其中，中间压调整弹簧39c从自然长度收缩而收纳于中间压调整阀空间39d。

并且，在柔性框架31设置有连通突起部外侧空间38和中间压调整阀空间39d的贯通流路39e。另外，在比柔性框架31的中间压调整阀空间39d靠固定涡旋件侧(图1的上侧)的外周面与导向框架30的内周面之间，设置有与中间压调整阀空间39d连通的柔性框架上部空间32a。柔性框架上部空间32a形成为与十字环40的内侧的空间连通。因此，突起部外侧空间38以及十字环40的内侧的空间经由贯通流路39e、中间压调整阀空间39d以及柔性框架上部空间32a而连通。

电动机16使驱动轴19旋转驱动。电动机16构成为例如能够通过逆变器装置来控制运转频率。电动机16具有电动机转子16a以及电动机定子16b，以转速可变的方式产生旋转力。电动机转子16a通过热压配合等而固定于驱动轴19。在电动机转子16a以相对于轴心对称或点对称的方式形成有沿轴向贯通的多个贯通流路(未图示)。

电动机定子16b经由导线(未图示)与固定于导向框架30的玻璃端子(未图示)连接而从外部获得电力。电动机定子16b通过热压配合等而固定于密闭容器1，在电动机定子16b的外周部形成有由切口形成的贯通流路(未图示)。驱动轴19以及电动机转子16a通过向电动机定子16b供给电力而相对于电动机定子16b旋转。此外，为了进行涡旋压缩机100的旋转系统整体的平衡，而将平衡配重18a固定于电动机转子16a，将平衡配重18b固定于驱动轴19。

驱动轴19具有构成驱动轴19的上部的摆动轴21、构成驱动轴19的中间部的主轴20、以及构成驱动轴19的下部的副轴22。主轴20能够旋转地支承于设置在柔性框架31的内周面的主轴承25。副轴22能够旋转地支承于设置在副框架37的内周面的副轴承27。副轴22的下端面被推力轴承28支撑其自重。推力轴承28固定于保持件29，保持件29固定于副框架37。主轴承25以及副轴承27为圆筒形的构造，例如为铜铅合金等由滑动轴承构成的轴承构造，将驱动轴19支承为能够旋转。

驱动轴19将由电动机16产生的旋转力传递到压缩机构部2。在驱动轴19的内部形成有从驱动轴19的端部沿轴向延伸的供油路23、和从供油路23沿径向延伸的供给路24a以及24b。供给路24a形成于副轴22，供给路24b形成于主轴20。从储油空间5吸上来的油在供油路23、供给路24a以及24b中通过，并被供给于主轴承25、摆动轴承26以及副轴承27等的各滑动部位。即，供油路23在驱动轴19的轴向上端部开口，向摆动轴承26供给油。供给路24b在被主轴承25覆盖的位置开口，向主轴承25供给油。副轴22的供给路24a在被副轴22覆盖的位置开口，向副轴22供给油。在图1中，供油路23、供给路24a以及24b内的箭头表示油的流动。

接下来，对向压缩机构部2供给注入制冷剂的注入机构进行说明。

在固定涡旋件4的固定台板4b形成有注入流入路径4d、和与注入流入路径4d连通的注入口4e。在注入流入路径4d连接有贯通密闭容器1的注入配管50的端部。注入口4e在固定台板4b中的形成有固定涡旋体4a的一个面开口。注入口4e将从注入配管50经由注入流入路径4d供给的注入制冷剂供给到压缩室2b。

＜涡旋压缩机100的动作说明＞

(启动时以及注入断开时)

对涡旋压缩机100的启动时以及注入断开时的动作进行说明。当从吸入配管7朝向吸入止回阀9供给低压(吸入压力)的气体制冷剂时，其气体制冷剂使吸入止回阀9克服弹簧10的弹簧力而向下推动至阀挡(未图示)。由此，吸入止回阀9打开，气体制冷剂向密闭容器1内的吸入侧空间8流入。

另一方面，驱动轴19通过从外部向电动机16供给电力而开始旋转。摆动轴21通过驱动轴19的旋转而旋转，摆动涡旋件3进行摆动运动(公转运动)。此时，气体制冷剂被吸入到形成于摆动涡旋件3与固定涡旋件4之间的压缩室2b。

气体制冷剂最终因压缩室2b的几何学的容积变化而从低压升压至高压。其后，升压至高压的气体制冷剂从排出口12排出，并通过流路30c被引向比导向框架30靠下方的位置。密闭容器1的内部因被引向比导向框架30靠下方的位置的气体制冷剂而成为高压气体气氛6。密闭容器1内部的高压的气体制冷剂从排出配管11向外部排出。

摆动台板3b的抽气孔3e的抽气出口3eo通过摆动涡旋件3的公转运动而与气体导入流路14暂时连通。通过抽气孔3e的抽气出口3eo与气体导入流路14的暂时连通，从而与抽气孔3e连通的压缩室2b中的压缩途中的中间压的气体制冷剂被抽向压缩室2b之外，经由气体导入流路14被引向中间压空间32b。抽气孔3e与气体导入流路14的暂时连通在摆动涡旋件3的公转运动中间歇地进行。

中间压空间32b成为由上部圆环状密封部件36a和下部圆环状密封部件36b密闭的空间。因此，柔性框架31通过被导入到中间压空间32b的中间压的气体制冷剂而在轴向上上浮。

突起部外侧空间38的中间压力Pm1是由中间压调整弹簧39c的弹力和中间压调整阀39a的暴露于中间压的面积决定的规定的压力α与吸入侧空间8的压力Ps之和，为Ps+α。另外，中间压空间32b的中间压力Pm2是由与中间压空间32b连通的压缩室2b的位置决定的规定的倍率β与吸入侧空间8的压力Ps的乘积，为Ps×β。

通过中间压力Pm1、中间压力Pm2和作用于柔性框架下端面34的高压气体气氛6所带来的高压的压力，柔性框架31沿着导向框架30的内周面在轴向上上浮。将由该上浮产生的力称为推压力。

通过柔性框架31的推压力，摆动涡旋件3经由推力面33被推升而上浮。通过摆动涡旋件3的上浮，形成压缩室2b的固定涡旋件4以及摆动涡旋件3各自的涡旋体的末端与台板的间隙减小。其结果，高压的气体制冷剂难以从压缩室2b泄漏，能够得到高效率的涡旋压缩机。

另一方面，在启动时以及液体压缩时，压缩室2b内变得异常高压的情况下，作用于摆动涡旋件3的轴向的气体负荷变得过大。于是，摆动涡旋件3经由推力面33向下推动柔性框架31。即，在固定涡旋件4以及摆动涡旋件3各自的涡旋体的末端与台板产生比较大的间隙，能够抑制压缩室2b内的异常的压力上升，从而能够得到没有滑动部的损伤的可靠性高的涡旋压缩机100。

(注入接通时)

对涡旋压缩机100的注入接通时的动作进行说明。在涡旋压缩机100启动后，通过打开设置于注入配管50的开闭阀(未图示)，而使得注入制冷剂从外部通过注入配管50供给于压缩机构部2。具体而言，通过了注入配管50的注入制冷剂经由固定涡旋件4的注入流入路径4d以及注入口4e供给于压缩机构部2的压缩室2b。供给到压缩室2b的注入制冷剂与从吸入配管7被取入的压缩途中的制冷剂混合，在压缩室2b内被压缩后，从排出口12排出。

接下来，参照图1对涡旋压缩机100中的油的流动进行说明。当随着电动机转子16a的旋转，驱动轴19进行旋转时，密闭容器1内充满在压缩机构部2被压缩后的气体而成为高压气体气氛6。暴露于该高压气体气氛6的储油空间5与压缩机构部2的吸入侧空间8由驱动轴19的供油路23连通，因此储油空间5的油通过差压而被吸上来。该油从供油路23、供给路24a以及供给路24b分别供给于主轴承25、副轴承27以及摆动轴承26。供给到主轴承25、副轴承27以及摆动轴承26的油对轴承进行润滑之后返回到密闭容器1的下部的储油空间5。

这里，供给到主轴承25的油对主轴承25进行润滑之后被引向突起部外侧空间38或高压气体气氛6。在通过主轴承25后被供给到摆动涡旋件3的突起部3c的油对摆动轴承26进行润滑，在该过程中被减压，而成为中间压，结果被引向突起部外侧空间38。被引导至突起部外侧空间38的油通过贯通流路39e时，克服中间压调整弹簧39c的弹簧力而推升中间压调整阀39a，暂时排出到柔性框架上部空间32a。其后，该油排出到十字环40的内侧并供给到吸入侧空间8。

另外，排出到柔性框架上部空间32a的制冷剂的一部分油在被供给到推力面3d之后，被供给于往复滑动面41，而向吸入侧空间8流入。流入到吸入侧空间8的油与低压的气体制冷剂一起被吸入压缩机构部2。被吸入的油对构成压缩机构部2的固定涡旋件4以及摆动涡旋件3的间隙进行密封以及润滑而能够进行正常的运转。

注入接通时的油的流动在上述的路径中仅在压缩机构部2中产生与注入制冷剂的混合，而不产生特别的流动的变化。

图4是实施方式1所涉及的涡旋压缩机中的压缩机构部的概略剖视图。在图4示出了从摆动台板3b侧观察的压缩机构部2的截面部分的状态。在图4为了便于说明而图示了设置于摆动台板3b的抽气孔3e的抽气入口3ei以及抽气出口3eo、和设置于柔性框架31的气体导入流路14。另外，为了容易区分固定涡旋体4a和摆动涡旋体3a，而对摆动涡旋体3a施加了阴影。这一点在以下的图中也同样。

压缩机构部2具有固定涡旋体4a的涡旋长度与摆动涡旋体3a的涡旋长度不同的所谓的非对称涡旋构造。固定涡旋体4a被制作成比摆动涡旋体3a长按照以固定涡旋体4a的中心为中心的角度计的180度。在组合了固定涡旋件4以及摆动涡旋件3双方的涡旋体的状态下，如图4所示，摆动涡旋体3a的端部3f的位置与固定涡旋体4a的端部4f的位置一致。

通过组合固定涡旋体4a和摆动涡旋体3a而形成的压缩室2b具有由摆动涡旋体3a的摆动外向面侧的腔室构成的第一压缩室56a、和由摆动涡旋体3a的摆动内向面侧的腔室构成的第二压缩室56b。摆动外向面侧的腔室是指由摆动涡旋件3的摆动涡旋体3a的外向面3ab和固定涡旋体4a的内向面4aa形成的腔室。摆动内向面侧的腔室是指由摆动涡旋体3a的内向面3aa和固定涡旋体4a的外向面4ab形成的腔室。

如上述那样，在固定台板4b形成有注入口4e。至少一个注入口4e设置于固定台板4b。注入口4e也可以设置两个以上。在本实施方式1中，如图4所示，注入口4e沿周向排列设置有四个。注入口4e的截面形状例如为圆形状。注入口4e的直径小于摆动涡旋件3的摆动涡旋体3a的齿厚t。换言之，注入口4e的直径与摆动涡旋体3a的齿厚t处于注入口4e能够被摆动涡旋体3a完全封闭的大小关系。

抽气孔3e与压缩室2b中的第二压缩室56b连通。抽气孔3e的抽气入口3ei在第二压缩室56b开口。抽气孔3e间歇地连通压缩途中的中间压的第二压缩室56b和柔性框架31的气体导入流路14。抽气孔3e经由气体导入流路14间歇地连通压缩途中的中间压的第二压缩室56b和中间压空间32b。这里，将压缩途中的中间压的第二压缩室56b与中间压空间32b经由抽气孔3e连通时的摆动涡旋件3的公转角范围定义为中间压抽气区间。公转角是以驱动轴19的主轴20的轴心为中心的角度。

接下来，对注入口4e的位置进行说明。注入口4e形成在从比固定涡旋体4a的内向面4aa向内侧离开与摆动涡旋体3a的齿厚t相当的量的位置到比固定涡旋体4a的外向面4ab向外侧离开与摆动涡旋体3a的齿厚t相当的量的位置之间。通过将注入口4e形成在上述位置，而得到注入口4e在摆动涡旋件3的公转角不同的范围与第一压缩室56a和第二压缩室56b连通的动作。对于这一点会再次说明。

另外，注入口4e形成在完成制冷剂的吸入而开始进行压缩过程的状态时与第二压缩室56b连通的位置。由此，与第一压缩室56a相比，先在第二压缩室56b中进行注入制冷剂的供给。将注入口4e形成于上述位置的理由如下。

如上述那样，压缩机构部2具有非对称涡旋构造。在压缩机构部2具有非对称涡旋构造的情况下，摆动内向面侧的第二压缩室56b比摆动外向面侧的第一压缩室56a延迟按照摆动涡旋件3的公转角计的180度而开始压缩。因此，第二压缩室56b的压力上升比第一压缩室56a迟，相同公转角下的第二压缩室56b的压力比第一压缩室56a的压力低。因此，注入制冷剂的压力与第二压缩室56b的压力的压力差大于注入制冷剂的压力与第一压缩室56a的压力的压力差，第二压缩室56b比第一压缩室56a容易供给注入制冷剂。因此，在完成制冷剂的吸入而开始压缩工序时，先从容易供给注入制冷剂的第二压缩室56b开始进行注入，其后，对第一压缩室56a进行注入。由此，与仅向第一压缩室56a供给注入制冷剂的以往结构相比，能够增加注入量。

另外，注入口4e形成在第二压缩室56b与气体导入流路14经由抽气孔3e连通时不与第二压缩室56b连通的位置。即，注入口4e形成在摆动涡旋件3的公转角处于中间压抽气区间的期间不与第二压缩室56b连通的位置。因此，从制冷剂向第二压缩室56b的流入以及流出之类的观点出发，注入制冷剂经由注入口4e向第二压缩室56b的流入和制冷剂经由抽气孔3e从第二压缩室56b的流出不会同时进行。以下，将注入制冷剂经由注入口4e向第二压缩室56b的流入称为制冷剂注入，将制冷剂经由抽气孔3e从第二压缩室56b的流出称为从抽气孔3e的抽气。

＜压缩机构部2中的压缩动作＞

以下，对压缩机构部2中的压缩动作详细地进行说明。

图5的(a)～(d)是表示实施方式1所涉及的涡旋压缩机中的摆动涡旋件的旋转中的动作的压缩工序图。在图5按(a)～(d)的顺序分四个阶段示出了摆动涡旋件3时时刻刻的动作。图6是表示实施方式1所涉及的涡旋压缩机的压缩过程中的与公转角对应的各压缩室的动作内容(制冷剂注入和从抽气孔的抽气)的说明图。

图5的(a)是摆动涡旋体3a的端部3f与固定涡旋体4a的端部4f处于同相位的状态。将该状态时的摆动涡旋件3的公转角设为0°。该状态是在第一压缩室56a以及第二压缩室56b中完成制冷剂的吸入而开始压缩过程的状态。而且，在该状态下第二压缩室56b与注入口4e连通，从注入口4e向第二压缩室56b进行制冷剂注入(图6的(1))。

随着摆动涡旋件3从图5的(a)的位置进行公转运动，注入口4e被摆动涡旋体3a封堵，第二压缩室56b与注入口4e的连通走向结束。

图5的(b)是第二压缩室56b与注入口4e的连通结束，第一压缩室56a与注入口4e连通的状态。在该状态下，从注入口4e向第一压缩室56a进行制冷剂注入(图6的(2))。此外，如图5的(a)～(d)所示，在形成有多个注入口4e的情况下，不存在多个注入口4e中的一部分与第一压缩室56a连通，且另一部分与第二压缩室56b连通之类的情况。即，不存在多个注入口4e同时与第一压缩室56a和第二压缩室56b连通的情况。

图5的(c)是摆动台板3b的抽气孔3e的抽气出口3eo与气体导入流路14开始连通的状态。即，图5的(c)示出了中间压抽气区间开始的状态。将摆动涡旋件3位于图5的(c)的位置时的摆动涡旋件3的公转角设为第一公转角。即，第一公转角是中间压抽气区间开始时的摆动涡旋件3的公转角。在摆动涡旋件3位于第一公转角时，抽气孔3e与气体导入流路14连通，进行从抽气孔3e的抽气(图6的(3))。另外，在摆动涡旋件3位于第一公转角时，注入口4e从图5的(b)的状态继续与第一压缩室56a连通，向第一压缩室56a进行制冷剂注入(图6的(2))。

图5的(d)是在刚完成摆动台板3b的抽气孔3e的抽气出口3eo与气体导入流路14的连通时的状态。将摆动涡旋件3位于图5的(d)的位置时的摆动涡旋件3的公转角设为第二公转角。即，第二公转角是中间压抽气区间结束时的摆动涡旋件3的公转角。在摆动涡旋件3位于第二公转角的情况下，抽气孔3e与柔性框架31的推力面33对置，抽气孔3e被推力面33封堵。因此，停止从抽气孔3e的抽气。

另外，在摆动涡旋件3位于第二公转角的情况下，注入口4e开始与第二压缩室56b连通，从注入口4e向第二压缩室56b进行制冷剂注入(图6的(4))。即，当摆动涡旋件3位于第二公转角时，在第二压缩室56b中由从抽气孔3e的抽气切换到制冷剂注入。此外，向第二压缩室56b的制冷剂注入的开始时刻并不局限于摆动涡旋件3位于第二公转角时，只要是除中间压抽气区间之外即可。

另一方面，在第一压缩室56a中，在摆动涡旋件3位于第二公转角的情况下，与第一压缩室56a连通着的注入口4e被摆动涡旋体3a封堵，而处于制冷剂注入结束的状态。压缩机构部2在图5的(d)的状态之后返回到图5的(a)的状态。

若整理上述一系列的动作，则由图6可知，在摆动涡旋件3的公转角不同的范围对第一压缩室56a以及第二压缩室56b进行制冷剂注入。这是由于注入口4e形成在从比固定涡旋体4a的内向面4aa向内侧离开与摆动涡旋体3a的齿厚相当的量的位置到比固定涡旋体4a的外向面4ab向外侧离开与摆动涡旋体3a的齿厚相当的量的位置之间。通过将注入口4e形成在上述范围，从而在摆动涡旋件3的公转运动中，摆动涡旋体3a在径向上跨越注入口4e移动。因此，得到注入口4e与第一压缩室56a或第二压缩室56b连通的动作，可以对第一压缩室56a以及第二压缩室56b两者进行制冷剂注入。

另外，注入口4e形成在完成制冷剂的吸入的状态时与第二压缩室56b连通的位置。因此，如图6所示，压缩过程开始后，与第一压缩室56a(图6的(2))相比，先对第二压缩室56b(图6的(1))进行制冷剂注入。第二压缩室56b由于压力比第一压缩室56a低，所以能够增加注入量。

此外，如上述那样，在第一压缩室56a和第二压缩室56b中压力不同，而存在压力差。因此，以第一压缩室56a与第二压缩室56b不经由注入口4e连通的方式设计注入口4e的大小以及形状。由此，能够防止第二压缩室56b的制冷剂向第一压缩室56a泄漏。

另外，在本实施方式1中，构成为能够向第一压缩室56a和第二压缩室56b这两室进行制冷剂注入，但不同时进行向第二压缩室56b的制冷剂注入和从第二压缩室56b的抽气。假设同时进行向第二压缩室56b的制冷剂注入和从第二压缩室56b的抽气的情况下，制冷剂气体经由抽气孔3e以及气体导入流路14被过度地向中间压空间32b供给。

若制冷剂气体被过度地向中间压空间32b供给，则中间压空间32b内的压力变高，而从柔性框架31对摆动涡旋件3作用有过度的推压力。但是，在本实施方式1中，在中间压抽气区间注入口4e不与第二压缩室56b连通，而不同时进行向第二压缩室56b的制冷剂注入和从第二压缩室56b的抽气。因此，能够防止从柔性框架31对摆动涡旋件3作用过度的推压力。因此，能够在发挥柔性框架31的特性的状态下，对第一压缩室56a以及第二压缩室56b两者进行制冷剂注入，能够预期制冷能力的增加。

＜制冷循环装置200的说明＞

接下来，对搭载涡旋压缩机100的制冷循环装置进行说明。

图7是实施方式1所涉及的制冷循环装置的概略结构图。

制冷循环装置200具备涡旋压缩机100、与涡旋压缩机100的排出侧连接的四通切换阀103、以及室外侧热交换器104。制冷循环装置200还具备电动膨胀等减压器105a以及减压器105b、室内侧热交换器106、以及气液分离器107。制冷循环装置200经由配管依次连接这些各设备而形成制冷回路。室外侧热交换器104以及室内侧热交换器106通过四通切换阀103的切换而作为冷凝器或蒸发器发挥功能。在制冷循环装置200中能够省略四通切换阀103。由此，制冷循环装置200也可以构成为具备涡旋压缩机100、冷凝器、减压器、蒸发器、以及气液分离器107的结构。

气液分离器107将流入的两相制冷剂分离成饱和气体制冷剂和饱和液体制冷剂。气液分离器107具备供分离后的饱和气体制冷剂向外部流出的气体流出管亦即注入配管50。注入配管50的下游端与涡旋压缩机100连接。在注入配管50连接有开闭注入配管50的开闭阀50a。

在制冷循环装置200例如应用于空调机时的制热运转中，四通切换阀103连接到图5的实线侧。由涡旋压缩机100压缩后的高温高压的制冷剂向室内侧热交换器106流动，在冷凝而液化之后，在减压器105b被减压而成为低温低压的两相状态。其后，两相状态的制冷剂向气液分离器107流入。由气液分离器107分离后的饱和液体制冷剂通过减压器105a向室外侧热交换器104流动，蒸发而气化。气化后的制冷剂通过四通切换阀103再次返回到涡旋压缩机100。即，在制热运转中，制冷剂如图5的实线箭头所示那样循环。通过该循环，在作为蒸发器的室外侧热交换器104中，制冷剂与外部空气进行热交换，而进行吸热。吸热后的制冷剂被送至作为冷凝器的室内侧热交换器106，与室内的空气进行热交换，加热室内的空气。

在制冷循环装置200例如应用于空调机时的制冷运转中，四通切换阀103连接到图5的虚线侧。由涡旋压缩机100压缩后的高温高压的制冷剂向室外侧热交换器104流动，在冷凝而液化之后，在减压器105a被减压而成为低温低压的两相状态，向气液分离器107流入。由气液分离器107分离后的饱和液体制冷剂经由减压器105b向室内侧热交换器106流动，蒸发而气化。气化后的制冷剂通过四通切换阀103再次返回到涡旋压缩机100。即，在制冷运转中，制冷剂如图5的虚线箭头所示那样循环。通过该循环，在作为蒸发器的室内侧热交换器106中，制冷剂与室内的空气进行热交换，从室内的空气进行吸热。由此，室内的空气被冷却。吸热后的制冷剂被送至作为冷凝器的室外侧热交换器104，与外部空气进行热交换，向外部空气散热。

在上述的制热运转以及制冷运转中，由气液分离器107分离后的饱和气体制冷剂通过注入配管50供给于涡旋压缩机100。供给到涡旋压缩机100的饱和气体制冷剂经由设置于固定涡旋件4的固定台板4b的注入流入路径4d以及注入口4e，供给于第一压缩室56a或第二压缩室56b。在具备气液分离器107的制冷循环装置200中，注入制冷剂为气体制冷剂，进行气体注入。

此外，虽然这里对具备气液分离器107的制冷循环装置200进行了说明，但应用本公开的涡旋压缩机100的制冷循环装置不限定于具备气液分离器107的制冷循环装置。应用本公开的涡旋压缩机100的制冷循环装置也可以是例如不具备气液分离器107，而是具备涡旋压缩机、冷凝器、减压器、以及蒸发器的制冷循环装置。在该情况下，只要设为使冷凝器与减压器之间的制冷剂分支，并对分支后的制冷剂进行减压而注入涡旋压缩机100的结构即可。

如以上说明的那样，实施方式1的涡旋压缩机100具备压缩机构部2，该压缩机构部2具有固定涡旋件4和摆动涡旋件3。压缩机构部2通过使摆动涡旋件3相对于固定涡旋件4进行公转运动，从而在组合固定涡旋件4的固定涡旋体4a和摆动涡旋件3的摆动涡旋体3a而形成的压缩室2b压缩制冷剂。压缩机构部2具有固定涡旋件4的固定涡旋体4a的涡旋长度与摆动涡旋件3的摆动涡旋体3a的涡旋长度不同的非对称涡旋构造。在固定台板4b形成有将注入制冷剂向压缩室2b供给的注入口4e。压缩室2b具有由摆动涡旋体3a的外向面3ab和固定涡旋体4a的内向面4aa形成的第一压缩室56a、和由摆动涡旋体3a的内向面3aa和固定涡旋体4a的外向面4ab形成的第二压缩室56b。注入口4e形成在从比固定涡旋体4a的内向面4aa向内侧离开与摆动涡旋体3a的齿厚相当的量的位置到比固定涡旋体4a的外向面4ab向外侧离开与摆动涡旋体3a的齿厚相当的量的位置之间。另外，注入口4e形成在完成了制冷剂的吸入的状态时与第二压缩室56b连通的位置。

这样，注入口4e形成在从比固定涡旋体4a的内向面4aa向内侧离开与摆动涡旋体3a的齿厚相当的量的位置到比固定涡旋体4a的外向面4ab向外侧离开与摆动涡旋体3a的齿厚相当的量的位置之间。由此，能够对第一压缩室56a以及第二压缩室56b两者进行注入。另外，注入口4e形成在完成制冷剂的吸入而开始压缩过程的状态时与第二压缩室56b连通的位置。由此，在对第一压缩室56a以及第二压缩室56b两者进行注入时，在非对称涡旋构造中先对压力比第一压缩室56a低的第二压缩室56b进行注入。以上的结果，能够得到多的注入流量。

在实施方式1的涡旋压缩机100中，摆动台板3b具有抽气孔3e，该抽气孔3e是从设置有摆动涡旋体3a的一个面贯通形成到另一个面的孔。抽气孔3e间歇地连通比制冷剂的吸入压高且比排出压低的中间压的第二压缩室56b和在摆动台板3b的另一个面侧形成在柔性框架31与导向框架30之间的中间压空间32b。将第二压缩室56b与中间压空间32b经由抽气孔3e连通时的摆动涡旋件3的公转角范围定义为中间压抽气区间。此时，注入口4e形成在摆动涡旋件3的公转角处于中间压抽气区间的期间不与第二压缩室56b连通的位置。这里，涡旋压缩机100具备柔性框架31和导向框架30。中间压空间32b是形成于柔性框架31与导向框架30之间的空间。柔性框架31通过由从第二压缩室56b经由抽气孔3e导入到中间压空间32b的制冷剂产生的中间压的压力，而在轴向上支承摆动涡旋件3。

这样，注入口4e形成在摆动涡旋件3的公转角处于中间压抽气区间的期间不与第二压缩室56b连通的位置。由此，能够防止同时进行向第二压缩室56b的制冷剂注入和从第二压缩室56b的抽气，从而能够防止从第二压缩室56b向中间压空间32b过度地供给制冷剂气体。由于能够防止向中间压空间32b过度地供给制冷剂气体，所以能够防止中间压空间32b内的压力变高而从柔性框架31对摆动涡旋件3作用过度的推压力。

在实施方式1的涡旋压缩机100中，在柔性框架31形成有气体导入流路14，该气体导入流路14在摆动涡旋件3的公转角位于中间压抽气区间的情况下与抽气孔3e连通，而将第二压缩室56b内的中间压的制冷剂向中间压空间32b导入。另外，在柔性框架31形成有推力面33，该推力面33是在摆动涡旋件3的公转角位于除中间压抽气区间之外的区间的情况下与抽气孔3e对置而封堵抽气孔3e的对置面。

这样，利用形成于柔性框架31的气体导入流路14以及推力面33来进行第二压缩室56b与中间压空间32b的间歇性连通。

实施方式1的涡旋压缩机100具备两个以上的注入口4e。

通过这样设置两个以上的注入口4e，能够进一步增加注入量。

附图标记说明

1...密闭容器；2...压缩机构部；2b...压缩室；3...摆动涡旋件；3a...摆动涡旋体；3aa...内向面；3ab...外向面；3b...摆动台板；3c...突起部；3d...推力面；3e...抽气孔；3ei...抽气入口；3eo...抽气出口；3f...端部；4...固定涡旋件；4a...固定涡旋体；4aa...内向面；4ab...外向面；4b...固定台板；4d...注入流入路径；4e...注入口；4f...端部；5...储油空间；6...高压气体气氛；7...吸入配管；8...吸入侧空间；9...吸入止回阀；10...弹簧；11...排出配管；12...排出口；14...气体导入流路；15a...固定侧十字环槽；15b...摆动侧十字环槽；16...电动机；16a...电动机转子；16b...电动机定子；18a...平衡配重；18b...平衡配重；19...驱动轴；20...主轴；21...摆动轴；22...副轴；23...供油路；24a...供给路；24b...供给路；25...主轴承；26...摆动轴承；27...副轴承；28...推力轴承；29...保持件；30...导向框架；30a...上部嵌合圆筒面；30b...下部嵌合圆筒面；30c...流路；31...柔性框架；32a...柔性框架上部空间；32b...中间压空间；33...推力面；34...柔性框架下端面；35a...上部嵌合圆筒面；35b...下部嵌合圆筒面；36a...上部圆环状密封部件；36b...下部圆环状密封部件；37...副框架；38...突起部外侧空间；39a...中间压调整阀；39c...中间压调整弹簧；39d...中间压调整阀空间；39e...贯通流路；40...十字环；41...往复滑动面；42a...固定侧键；42b...摆动侧键；50...注入配管；50a...开闭阀；56a...第一压缩室；56b...第二压缩室；100...涡旋压缩机；103...四通切换阀；104...室外侧热交换器；105a...减压器；105b...减压器；106...室内侧热交换器；107...气液分离器；200...制冷循环装置。

Claims (7)

1.一种涡旋压缩机，其中，

所述涡旋压缩机具备压缩机构部，所述压缩机构部具有固定涡旋件和摆动涡旋件，所述固定涡旋件具有固定台板以及设置于所述固定台板的固定涡旋体，所述摆动涡旋件具有摆动台板以及设置于所述摆动台板的摆动涡旋体，所述压缩机构部通过使所述摆动涡旋件相对于所述固定涡旋件进行公转运动，从而在组合所述固定涡旋体和所述摆动涡旋体而形成的压缩室压缩制冷剂，

所述压缩机构部具有所述固定涡旋件的所述固定涡旋体的涡旋长度与所述摆动涡旋件的所述摆动涡旋体的涡旋长度不同的非对称涡旋构造，在所述固定台板形成有将注入制冷剂向所述压缩室供给的注入口，

所述压缩室具有由所述摆动涡旋体的外向面和所述固定涡旋体的内向面形成的第一压缩室、和由所述摆动涡旋体的内向面和所述固定涡旋体的外向面形成的第二压缩室，

所述注入口以在所述摆动涡旋件的公转角不同的范围与所述第一压缩室以及所述第二压缩室连通的方式，形成在从比所述固定涡旋体的内向面向内侧离开与所述摆动涡旋体的齿厚相当的量的位置到比所述固定涡旋体的外向面向外侧离开与所述摆动涡旋体的齿厚相当的量的位置之间，且形成在完成制冷剂的吸入而开始压缩过程的状态时与所述第二压缩室连通的位置。

2.根据权利要求1所述的涡旋压缩机，其中，

所述摆动台板具有抽气孔，该抽气孔是从设置有所述摆动涡旋体的一个面贯通形成到另一个面的孔，并且间歇地连通比所述制冷剂的吸入压高且比排出压低的中间压的所述第二压缩室和形成于所述摆动台板的所述另一个面侧的中间压空间，

将所述第二压缩室与所述中间压空间经由所述抽气孔连通时的所述摆动涡旋件的公转角范围定义为中间压抽气区间时，

所述注入口形成在所述摆动涡旋件的公转角处于所述中间压抽气区间的期间不与所述第二压缩室连通的位置。

3.根据权利要求2所述的涡旋压缩机，其中，

所述涡旋压缩机具备：

柔性框架，与所述摆动涡旋件的所述另一个面抵接，并在轴向上支承所述摆动涡旋件；和

导向框架，配置在所述柔性框架的与所述摆动涡旋件相反的一侧，并收纳所述柔性框架，

所述中间压空间是形成于所述柔性框架与所述导向框架之间的空间，

所述柔性框架通过由从所述第二压缩室经由所述抽气孔导入到所述中间压空间的制冷剂所产生的中间压的压力，来在所述轴向上支承所述摆动涡旋件。

4.根据权利要求3所述的涡旋压缩机，其中，

在所述柔性框架形成有导入流路和对置面，所述导入流路在所述摆动涡旋件的公转角位于所述中间压抽气区间的情况下与所述抽气孔连通，而将所述第二压缩室内的中间压的制冷剂向所述中间压空间导入，所述对置面在所述摆动涡旋件的公转角位于除所述中间压抽气区间之外的区间的情况下与所述抽气孔对置而封堵所述抽气孔。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的涡旋压缩机，其中，

具备两个以上的所述注入口。

6.一种制冷循环装置，其中，

具备权利要求1～5中任一项所述的涡旋压缩机、冷凝器、减压器以及蒸发器。

7.根据权利要求6所述的制冷循环装置，其中，

还具备气液分离器，由所述气液分离器分离后的饱和气体制冷剂从所述涡旋压缩机的所述注入口供给于所述压缩室。