CN1816696B - 涡旋型流体机械 - Google Patents

Abstract

由第1固定侧部件(41)及第2固定侧部件(46)构成固定涡旋部(40)。第1固定侧部件(41)，包括第1固定侧涡旋齿部(42)和围绕其周围的第1外围部(43)。第2固定侧部件(46)，包括第2固定侧涡旋齿部(47)、第2外围部(48)及第3平板部(49)。第2固定侧涡旋齿部(47)，与第3平板部(49)一体形成。可动涡旋部(50)，包括第1平板部(51)、第1可动侧涡旋齿部(53)、第2平板部(52)及第2可动侧涡旋齿部(54)。第1可动侧涡旋齿部(53)，与第1平板部(51)一体形成。第1平板部(51)的背面形成了轴承部(64)，该轴承部(64)中插入旋转轴(20)的偏心部(21)。

Description

涡旋型流体机械

技术领域

本发明，涉及一种涡旋型流体机械。

背景技术

迄今为止，涡旋型流体机械已为众所周知，由冷冻装置压缩冷媒的压缩机等被用于各种各样的用途。例如，特开平9-126164号公报(平9＝平成9年，即1997年)还有特开2002-235682号公报中，揭示了包括两组相互啮合的可动侧涡旋齿部和固定侧涡旋齿部的涡旋型流体机械。该涡旋型流体机械中，可动涡旋部的平板部两面垂直设置了涡旋状的涡旋齿部。具体地讲，该涡旋型流体机械中，使平板部正面垂直设置的可动侧涡旋齿部和第1固定侧涡旋齿部啮合形成第1流体室，使平板部背面垂直设置的可动侧涡旋齿部和第2固定侧涡旋齿部啮合形成第2流体室。

这种涡旋型流体机械中，必须在平板部两面垂直设置的可动涡旋部上结合驱动轴。在此，特开平9-126164号公报中，设置了贯通可动涡旋部的平板中央部的驱动轴，在该平板部上结合了驱动轴的偏心部。还有，特开2002-235682号公报中，形成了贯通可动涡旋部平板中央部的插入部，从平板部背面一侧向轴插入部插入驱动轴偏心部。

-解决课题-

如上所述，在可动涡旋部的平板部两面垂直设置了涡旋齿部的涡旋型流体机械中，有必要在可动涡旋部上结合驱动轴，所以，可动涡旋部的平板中央部无法设置涡旋齿部。为此，由可动侧涡旋齿部和固定侧涡旋齿部形成的流体室，其最小容积就得变大。并且，若要确保一定程度的压缩比或膨胀比，就不得不将涡旋状涡旋齿部的最外径加大来设定大的流体室的最大容积。因此，设置了涡旋齿部的可动涡旋部及固定涡旋部就要加大，其结果就招致了涡旋型流体机械的大型化问题。

发明内容

本发明，是鉴于以上这些问题点而发明的，其目的在于谋求由设置了两组固定侧涡旋齿部和可动侧涡旋齿部形成流体室的涡旋型流体机械的小型化。

第1发明，是以包括固定涡旋部40、可动涡旋部50、结合该可动涡旋部50的旋转轴20、上述可动涡旋部50的自转防止机构39的涡旋型流体机械为对象。并且，上述固定涡旋部40，由包括第1固定侧涡旋齿部42的第1固定侧部件41，和包括第2固定侧涡旋齿部47的第2固定侧部件46构成，上述可动涡旋部50，包括：背面上设置了结合上述旋转轴20的结合部64且正面与第1固定侧涡旋齿部42滑动接触的第1平板部51，与上述第1固定侧涡旋齿部42啮合形成第1流体室71的第1可动侧涡旋齿部53，隔着上述第1可动侧涡旋齿部53与第1平板部51相对、背面与第1固定侧涡旋齿部42而正面与第2固定侧涡旋齿部47各自滑动接触的第2平板部52，以及与上述第2固定侧涡旋齿部47啮合形成第2流体室72的第2可动侧涡旋齿部54，另外，上述第2固定侧部件46上，设置了隔着第2可动侧涡旋齿部54与第2平板部52相对且和第2可动侧涡旋齿部54滑动接触的第3平板部49。

第2发明，是以包括固定涡旋部40、可动涡旋部50、结合该可动涡旋部50的旋转轴20、上述可动涡旋部50的自转防止机构39的涡旋型流体机械为对象。并且，上述固定涡旋部40，由包括第1固定侧涡旋齿部42的第1固定侧部件41，和包括第2固定侧涡旋齿部47的第2固定侧部件46构成，上述可动涡旋部50，包括：背面上设置了结合上述旋转轴20的结合部64且正面与第1固定侧涡旋齿部42滑动接触的第1平板部51，与上述第1固定侧涡旋齿部42啮合形成第1流体室71的第1可动侧涡旋齿部53，隔着上述第1可动侧涡旋齿部53与第1平板部51相对、背面与第1固定侧涡旋齿部42而正面与第2固定侧涡旋齿部47各自滑动接触的第2平板部52，与上述第2固定侧涡旋齿部47啮合形成第2流体室72的第2可动侧涡旋齿部54，以及隔着上述第2可动侧涡旋齿部54与第2平板部52相对且和第2可动侧涡旋齿部54滑动接触的第3平板部49。

第3发明，在上述第1或第2发明的涡旋型流体机械中，第1可动侧涡旋齿部53与第1平板部51一体形成，第2平板部52与第1平板部51及第1可动侧涡旋齿部53分体形成。

第4发明，在上述第3发明的涡旋型流体机械中，第2可动侧涡旋齿部54与第2平板部52一体形成。

第5发明，在上述第1或第2发明的涡旋型流体机械中，第1固定侧涡旋齿部42及第1可动侧涡旋齿部53的涡旋方向与第2固定侧涡旋齿部47及第2可动侧涡旋齿部54的涡旋方向不同。

第6发明，在上述第5发明的涡旋型流体机械中，构成为可动涡旋部50公转则在第1流体室71内流体被压缩而在第2流体室72内流体膨胀。

第7发明，在上述第6发明的涡旋型流体机械中，第3平板部49上，在第2固定侧涡旋齿部47或第2可动侧涡旋齿部54的径向不同位置形成了复数个连通第2流体室72的导入用开口66、68、69，包括为开闭上述各导入用开口66、68、69的开闭机构85。

第8发明，在上述第1或第2发明的涡旋型流体机械中，第1固定侧涡旋齿部42及第1可动侧涡旋齿部53的涡旋方向与第2固定侧涡旋齿部47及第2可动侧涡旋齿部54的涡旋方向相同。

第9发明，在上述第8发明的涡旋型流体机械中，第1流体室71及第2流体室72，各自的容积的最大值对最小值的比值相互不同。

第10发明，在上述第8发明的涡旋型流体机械中，第1流体室71及第2流体室72，各自的容积的最大值对最小值的比值相互相同。

第11发明，在上述第8发明的涡旋型流体机械中，构成为由第1流体室71及第2流体室72中任何一个压缩了的流体导入另一个中进一步压缩。

-作用-

上述第1及第2发明中，可动涡旋部50，由自转防止机构39引导着旋转，限制了自转运动而只进行公转。第1流体室71及第2流体室72的容积，伴随着该可动涡旋部50的公转运动而变化。可动涡旋部50中，第1平板部51背面设置了结合部64，该结合部64与旋转轴20结合。

还有，在第1及第2发明中，第1平板部51的正面一侧设置了第1可动侧涡旋齿部53。第1可动侧涡旋齿部53，与第1固定侧部件41的第1固定侧涡旋齿部42啮合形成第1流体室71。第1固定侧涡旋齿部42，一端面和第1平板部51滑动接触，另一端面和第2平板部52的背面滑动接触。第1流体室71，由第1可动侧涡旋齿部53、第1固定侧涡旋齿部42、第1平板部51、以及第2平板部52分隔而成。

上述第1发明中，第2平板部52的正面一侧设置了第2可动侧涡旋齿部54。第2可动侧涡旋齿部54，与第2固定侧部件46的第2固定侧涡旋齿部47啮合形成第2流体室72。第2可动侧涡旋齿部54的先端面，与设置了第2固定侧部件46的第3平板部49滑动接触。第2流体室72，由第2可动侧涡旋齿部54、第2固定侧涡旋齿部47、第2平板部52、以及第3平板部49分隔而成。

上述第2发明中，第2平板部52的正面一侧设置了第2可动侧涡旋齿部54。第2可动侧涡旋齿部54，与第2固定侧部件46的第2固定侧涡旋齿部47啮合形成第2流体室72。第2固定侧涡旋齿部47，一端面和第2平板部52滑动接触，另一端面和第3平板部49滑动接触。第2流体室72，由第2可动侧涡旋齿部54、第2固定侧涡旋齿部47、第2平板部52、以及第3平板部49分隔而成。

且，第1及第2发明中，第1固定侧涡旋齿部42的端面和第1平板部51的正面，并非一定要相互直接接触也是可以的。也就是，严格地讲即便是第1固定侧涡旋齿部42和第1平板部51之间具有微小间隙的情况，粗粗看去第1固定侧涡旋齿部42和第1平板部51为摩擦接合状态即可。这一点，第1固定侧涡旋齿部42的端面和第1平板部51的正面是这样，第2固定侧涡旋齿部47的端面和第2平板部52的正面也是这样。还有，第1发明中第2可动侧涡旋齿部54的端面和第3平板部49是这样，第2发明中第2可动侧涡旋齿部54的端面和第3平板部49也是这样。

上述第3发明中，第1平板部51正面一侧，一体形成了第1可动侧涡旋齿部53。可动涡旋部50中，第2平板部52被安装在第1平板部51或第1可动侧涡旋齿部53上。

上述第4发明中，第2平板部52的正面一侧，一体形成了第2可动侧涡旋齿部54。可动涡旋部50中，与第2可动侧涡旋齿部54一体形成了的第2平板部52被安装在第1平板部51或第1可动侧涡旋齿部53上。

上述第5发明中，第1固定侧涡旋齿部42和第1可动侧涡旋齿部53的涡旋方向，与第2固定侧涡旋齿部47和第2可动侧涡旋齿部54的涡旋方向相反。例如，第1固定侧涡旋齿部42及第2可动侧涡旋齿部53要是成为向右涡旋形状的话，第2固定侧涡旋齿部47及第2可动侧涡旋齿部54就成为向左涡旋形状。可动涡旋部50的公转运动中，在第1固定侧涡旋齿部42和第1可动侧涡旋齿部53所夹第1流体室71，和第2固定侧涡旋齿部47和第2可动侧涡旋齿部54所夹第2流体室72中，任何一方内部的流体被压缩的话，另一方内部的流体膨胀。也就是，例如吸入第1流体室71的流体被压缩时，送入第2流体室72的流体膨胀。

上述第6发明中，在可动涡旋部50的公转运动中，吸入第1流体室71的流体被压缩，送入第2流体室72的流体膨胀。

上述第7发明中，第3平板部49上形成了复数个导入用开口66、68、69。各导入用开口66、68、69，由开闭机构85开闭。流体，通过成为开口状态的导入用开口66、68、69流入第2流体室72。还有，该发明中，第3平板部49的各导入用开口66、68、69的位置，与向第2固定侧涡旋齿部47或第2可动侧涡旋齿部54的直径方向不同。因此，各导入用开口66、68、69开口的第2流体室72的容积，因导入用开口66、68、69而不同。为此，改变流体通过的导入用开口66、68、69，在流体导入时刻改变第2流体室72的容积。

上述第8发明中，第1固定侧涡旋齿部42及第1可动侧涡旋齿部53的涡旋方向，与第2固定侧涡旋齿部47及第2可动侧涡旋齿部54的涡旋方向相同。例如，第1固定侧涡旋齿部42及第2可动侧涡旋齿部53要是成为向右涡旋形状的话，第2固定侧涡旋齿部47及第2可动侧涡旋齿部54也成为向右涡旋形状。可动涡旋部50的公转运动中，在第1固定侧涡旋齿部42和第1可动侧涡旋齿部53所夹第1流体室71，和第2固定侧涡旋齿部47和第2可动侧涡旋齿部54所夹第2流体室72中，双方内部的流体被压缩，或双方内部的流体膨胀。也就是，例如吸入第1流体室71的流体被压缩时，吸入第2流体室72的流体也被压缩。

第9发明，第1流体室71的容积的最大值对最小值的比值，与第2流体室72的容积的最大值对最小值的比值相互不同。也就是，将该发明的涡旋型流体机械10作为压缩机使用的情况下，第1流体室71的压缩比，与第2流体室72的压缩比设定为不同值。还有，将该涡旋型流体机械10作为膨胀机使用的情况下，第1流体室71的膨胀比，与第2流体室72的膨胀比设定为不同值。

上述第10发明中，第1流体室71的容积的最大值对最小值的比值，与第2流体室72的容积的最大值对最小值的比值相互一样。也就是，将该发明的涡旋型流体机械10作为压缩机使用的情况下，第1流体室71的压缩比，与第2流体室72的压缩比设定为相同值。还有，将该涡旋型流体机械10作为膨胀机使用的情况下，第1流体室71的膨胀比，与第2流体室72的膨胀比设定为相同值。

上述第11发明中，涡旋型流体机械10中，进行所谓的二次压缩。例如，先向第1流体室71导入流体的情况下，在第1流体室71压缩了的流体被吸入第2流体室72中进一步被压缩。相反，先向第2流体室72导入流体的情况下，在第2流体室72压缩了的流体被吸入第1流体室71中进一步被压缩。

-效果-

本发明中，在构成可动涡旋部50的第1平板部51背面设置了结合部64，并使该结合部64与旋转轴20结合。还有，本发明中，使第1可动侧涡旋齿部53和第1固定侧涡旋齿部42啮合形成第1流体室71的同时，在设置了可动涡旋部50的第2平板部52正面一侧设置第2可动侧涡旋齿部54，使该第2可动侧涡旋齿部54与第2固定侧涡旋齿部47啮合形成第2流体室72。

为此，只要根据本发明，即便是包括两组相互啮合的可动侧涡旋齿部53、54和固定侧涡旋齿部42、47的涡旋型流体机械10，与只包括一组可动侧涡旋齿部和固定侧涡旋齿部的涡旋型流体机械一样，能够在第1平板部51正面中央部设置第1可动侧涡旋齿部53。并且，与一个平板部两面设置涡旋齿部的构成相比，涡旋状的第1可动侧涡旋齿部53及第2可动侧涡旋齿部54的涡旋开始一侧的最小直径可设定的小，所以，可以将第1流体室71及第2流体室72的最小容积设定的小。

因此，根据本发明，即便是在确保了一定程度压缩比或膨胀比的情况下，将第1可动侧涡旋齿部53及第2可动侧涡旋齿部54涡旋终了一侧的外径设定的小成为可能，可动涡旋部50的小型化也就成为可能。其结果，就可以使涡旋型流体机械10小型化。

上述第2发明中，在可动涡旋部50中设置了与第1平板部51一起分隔出第1流体室71的第2平板部52，和与第2平板部52一起分隔出第2流体室72的第3平板部49。第1平板部51及第2平板部52上作用了第1流体室71的内压，但是，作用在第1平板部51的力和作用在第2平板部52的力大小相等方向相反。同样，在第2平板部52及第3平板部49上作用了第2流体室72的内压，但是，作用在第2平板部52的力和作用在第3平板部49的力也是大小相等方向相反。为此，第1流体室71内的流体加到第1平板部51的力和加到第2平板部52的力相互抵消，第2流体室72内的流体加到第2平板部52的力和加到第3平板部49的力相互抵消。

因此，只要根据第2发明，可动涡旋部50从各流体室71、72内的流体受到的力可视为零，就可大幅度降低可动涡旋部50上作用的轴向荷重也就是推力。其结果，可大幅度削减可动涡旋部50公转运行时的摩擦损失，也就可提高涡旋型流体机械10的效率。

上述第3发明中，与背面设置了结合部64的第1平板部51一体形成了第1可动侧涡旋齿部53。也就是，一体形成第1平板部51和第1可动侧涡旋齿部53的，是和只包括一组可动侧涡旋齿部和固定侧涡旋齿部的一般地涡旋型流体机械的可动涡旋部基本一样形状。为此，在制造一体形成第1平板部51及第1可动侧涡旋齿部53之际，可以利用为加工一般地涡旋型流体机械的可动涡旋部的设备或方法。因此，只要根据该发明，就可以避免第1平板部51及第1可动侧涡旋齿部53的加工成本的提高，也就能够抑制涡旋型流体机械10的制造成本的上升。

上述第4发明中，第1平板部51正面一侧一体形成了第1可动侧涡旋齿部53，第2平板部52正面一侧一体形成了第2可动侧涡旋齿部54。因此，与在一个平板部两面上形成可动侧涡旋齿部的上述以前的涡旋型流体机械相比，可以简化可动涡旋部50的加工工序，也就能够削减涡旋型流体机械10的制造成本。

根据上述第5及第6发明，在一个流体室71、72中膨胀了的流体，可将该流体内部的能量作为旋转动力回收，再有可将回收的动力利用到另一个流体室71、72的流体压缩上。其结果，只要根据这些发明，可以减少在涡旋型流体机械10压缩流体时应由外部提供的动力，可提高涡旋型流体机械10的效率。

上述第7发明中，第3平板部49上设置了复数个导入用开口66、68、69，各导入用开口66、68、69由开闭机构85成为开闭可能。为此，从导入用开口66、68、69导入流体时刻可以改变第2流体室72的容积。也就是，可以改变实际上的第2流体室72的最小容积。因此，只要根据该发明，可以使第2流体室72的排出容积可变，就可提高涡旋型流体机械10的适用范围。

上述第8、第9及第10发明中，在第1流体室71及第2流体室72双方的流体被压缩，或者是流体膨胀。为此，通过切换导入流体的流体室71、72可以调节涡旋型流体机械10的容量，或在一个流体室中压缩了的流体在另一个流体室中再压缩的二次压缩成为可能等，可扩展涡旋型流体机械10的用途。

上述第11发明中，涡旋型流体机械10中能够进行二次压缩。因此，根据该发明，在可以小型化可动涡旋部50的同时，还可以由进行二次压缩使涡旋型流体机械10一体压缩比设定的大。

附图说明

图1，是表示实施方式1的涡旋型流体机械一体构成的概略剖面图。

图2，是表示实施方式1的涡旋型流体机械主要部位的扩大剖面图。

图3，是表示实施方式1的固定涡旋部的第1固定侧部件的剖面图。

图4，是表示实施方式1的可动涡旋部的剖面图。

图5，是表示实施方式1的第1固定侧部件及可动涡旋部的平面图。

图6，是表示包括实施方式1的涡旋型流体机械的冷媒回路的概略构成图。

图7，是实施方式2的涡旋型流体机械及包括它的冷媒回路的概略构成图。

图8，是实施方式3的涡旋型流体机械及包括它的冷媒回路的概略构成图。

图9，是实施方式3的变形例的涡旋型流体机械及包括它的冷媒回路的概略构成图。

图10，是实施方式3的变形例的涡旋型流体机械及包括它的冷媒回路的概略构成图。

图11，是实施方式4的涡旋型流体机械及包括它的冷媒回路的概略构成图。

图12，是实施方式5的涡旋型流体机械及包括它的冷媒回路的概略构成图。

图13，是实施方式5的变形例的涡旋型流体机械及包括它的冷媒回路的概略构成图。

图14，是实施方式6的涡旋型流体机械及包括它的冷媒回路的概略构成图。

图15，是表示实施方式7的涡旋型流体机械主要部位的扩大剖面图。

具体实施方式

以下，基于附图详细说明本发明的实施方式。以下所表示的各实施方式的涡旋型流体机械10，每一个都被连接在冷冻装置的冷媒回路90上。

《发明的实施方式1》

说明本发明的实施方式1。

如图1所示那样，上述涡旋型流体机械10，包括形成为纵长的圆形密闭容器的壳体11。在壳体11内部，按从上到下的顺序，设置了本体机构30、电动机16、下部轴承19。还有，在壳体11的内部，上下延伸的驱动轴20作为旋转轴而设置。

在壳体11的内部，由本体机构30的套子33(housing 33)分隔为上下部分。该壳体11内部，套子33的上方空间成为低压室12，套子33的下方空间成为高压室13。

高压室13中，收纳了电动机16和下部轴承19。电动机16，包括定子17和转子18。定子17，固定在壳体11的胴体部。另一方面，转子18，固定在驱动轴20上下方向的中央部。下部轴承19，固定在壳体11的胴体部。该下部轴承19，支撑着驱动轴20的下端部使其可自由旋转。

壳体11上，设置了管状的吐出管74。该吐出管74，其一端在高压室13中比电动机16更高的空间开口。

本体机构30的套子33上，形成了贯穿其上下的主轴承34。驱动轴20，插入该主轴承34中，由主轴承34支撑且可自由旋转。在驱动轴20上，突出套子33上部的上端部分，构成偏心部21。偏心部21，相对于驱动轴20的中心轴偏心。

驱动轴20上，在套子33和定子17之间安装了平衡锤25。还有，驱动轴20上，没有图示，形成了给油通路。聚集在套子33底部的冷冻机油，由离心泵的作用从驱动轴20的下端吸上来，经过给油通路提供给各个部分。再有，驱动轴20上，形成了吐出通路22。有关该吐出通路22在后叙述。

如图2所示那样，低压室12中，收纳了本体机构30的固定涡旋部40及可动涡旋部50。该本体机构30中，形成了构成压缩机的第1容积变化部31、和构成膨胀机的第2容积变化部32。还有，低压室12中，收纳了十字头联轴节39(Oldhamring 39)。

固定涡旋部40，由第1固定侧部件41和第2固定侧部件46构成。构成固定涡旋部40的第1固定侧部件41及第2固定侧部件46，固定在套子33上。

如图3所示那样，第1固定侧部件41，包括第1固定侧涡旋齿部42和第1外周部43。且，图3，只表示了图2的A-A剖面的第1固定侧部件41。

第1固定侧涡旋齿部42，形成了高度一定的涡旋壁状部分。另一方面，第1外周部43，围绕第1固定侧涡旋齿部42的周围形成厚壁环状的同时，与第1固定侧涡旋齿部42一体形成。也就是，第1固定侧部件41中，从第1外周部43的内表面第1固定侧涡旋齿部42成为悬臂梁状突出。还有，第1外周部43上，各形成了三个插入孔44和螺栓孔45。第1固定侧部件41，由穿过该螺栓孔45的螺栓缔结固定在套子33上。

第1固定侧部件41中，插入了管状吸入口73的一端(参照图2)。该吸入口73，设置为贯通壳体11上端部。第1固定侧部件41中的吸入口73下部，设置了吸入逆止阀35。该吸入逆止阀35，由阀体36和螺旋式弹簧37构成。阀体36，形成为盖状，设置为堵塞第1吸入口73的下端。还有，该阀体36，由螺旋式弹簧37弹压在第1吸入口73的下端。

如图2所示那样，第2固定侧部件46，包括第2固定侧涡旋齿部47、第2外周部48、和第3平板部49。第2固定侧部件46的一体形状，为比第1固定侧部件41壁薄直径小的圆形板。第3平板部49，形成为圆板形状，设置在第2固定侧部件46的上部。第2外周部48，和第3平板部49一体形成，从该第3平板部49向下延伸。第2外周部48的形状，是与第3平板部49外径相等的厚壁环状。

在第2固定侧部件46中，第2固定侧涡旋齿部47，设置在第2外周部48的内侧，与第3平板部49一体形成。该第2固定侧涡旋齿部47，形成比第1固定侧涡旋齿部42低的涡旋壁状，从第3平板部49下表面向下延伸。还有，第2固定侧涡旋齿部47，其涡旋方向与第1固定侧涡旋齿部42的涡旋方向逆方向。也就是，对于第1固定侧涡旋齿部42形成为向右涡旋的涡旋壁状，第2固定侧涡旋齿部47形成为向左的涡旋壁状(参照图3)。

第2固定侧部件46中，插入了管状的流出管76的一端。该流出管76，设置为贯通壳体11上端部。还有，第2固定侧部件46的第3平板部49上，在其中央部形成了流入口66。该流入口66，开口在第2固定侧涡旋齿部47开始涡旋一侧端部附近，贯通第3平板部49。该流入口66上，插入了管状流入管75的一端。该流入管75，设置为贯通壳体11的上端部。

可动涡旋部50，包括第1平板部51、第1可动侧涡旋齿部53、第2平板部52、第2可动侧涡旋齿部54、和支柱部件61。第1可动侧涡旋齿部53，与第1平板部51一体形成。另一方面，第2可动侧涡旋齿部54，与第2平板部52一体形成。可动涡旋部50中，在与第1可动侧涡旋齿部53一体的第2平板部52上表面垂直设置了三根支柱部件61，与第2可动侧涡旋齿部54一体的第2平板部52设置在支柱部件61上。并且，可动涡旋部50中，叠合了的第1平板部51、支柱部件61以及第2平板部52由螺栓62缔结。

下面就第1平板部51及第1可动侧涡旋齿部53，参照图2、图4、图5进行说明。且，图4，只是表示图2的A-A剖面的可动涡旋部50的图。还有，图5，是表示图2的A-A剖面的第1固定侧部件41及可动涡旋部50的图。

如图4所示那样，第1平板部51，形成为大致呈圆形的平板状。该第1平板部51，在其前表面(图2的上表面)与第1固定侧涡旋齿部42的下端面滑动接触。第1平板部51上，形成了三个向半径方向鼓出的部分，在这些部分的每一个上垂直设置一个支柱部件61。支柱部件61，是稍稍壁厚的管状部件，与第1平板部51分别形成。

第1可动侧涡旋齿部53，形成为高度一定的涡旋壁状，设置在第1平面部的正面一侧图2的上表面一侧。该第1可动侧涡旋齿部53，与第1固定侧部件41的第1固定侧涡旋齿部42相互啮合(参照图5)。并且，第1可动侧涡旋齿部53，其侧面与第1固定侧涡旋齿部42的侧面滑动接触。

如图2所示那样，第2平板部52，形成为和第1平板部51基本相同的平板状。该第2平板部52，其背面(图2中的下表面)与第1固定侧涡旋齿部42的上端面滑动接触，其正面(图2中的上表面)与第2固定侧涡旋齿部47的下端面滑动接触。

第2平板部52的正面一侧(图2中的上表面)上，垂直设置了第2可动侧涡旋齿部54。该第2可动侧涡旋齿部54，其涡旋方向与第1可动侧涡旋齿部53的涡旋方向逆方向。也就是，对于第1可动侧涡旋齿部53形成的向右涡旋的涡旋壁状(参照图4)，第2可动侧涡旋齿部54形成向左涡旋的涡旋壁状。

本体机构30中，由第1固定侧涡旋齿部42、第1可动侧涡旋齿部53、第1平板部51和第2平板部52形成了复数个第1流体室71。并且，可动涡旋部50的第1平板部51、第2平板部52、及第1可动侧涡旋齿部53、和包括第1固定侧涡旋齿部42的固定涡旋部40的第1固定侧部件41，形成第1容积变化部31。

还有，本体机构30中，由第2固定侧涡旋齿部47、第2可动侧涡旋齿部54、第2平板部52、第3平板部49形成了复数个第2流体室72。并且，可动涡旋部50的第2平板部52及第2可动侧涡旋齿部54，和包括第3平板部49及第2固定侧涡旋齿部47的固定涡旋部40的第2固定侧部件46，形成第2容积变化部32。

可动涡旋部50的第1平板部51上，在其中央部形成了吐出口63。该吐出口63，在第1可动侧涡旋齿部53开始涡旋一侧的端部附近开口(参照图4)，贯通第1平板部51。还有，该第1平板部51上，形成了轴承部64。该轴承部64，形成为近似圆筒状，突出设置在第1平板部51的背面一侧(图2的下表面一侧)。再有，轴承部64的下端部上，形成了锷状的锷部65。

轴承部64的锷部65下表面和套子33之间，设置了密封环38。在该密封环38的内侧，通过驱动轴20的给油通路供给高压冷冻机油。向密封环38内侧送入高压冷冻机油的话，在锷部65的底面作用了油压可动涡旋部50被向上方顶起。

第1平板部51的轴承部64，插入驱动轴20的偏心部21。偏心部21上端面上，开了吐出通路22的入口端。该吐出通路22，在其入口端附近形成稍稍大的直径，其内部设置了筒状密封23和螺旋状弹簧24。筒状密封23，形成为其内径仅比第1吐出口63的直径大一点的管状，由螺旋状弹簧24压紧在第1平板部51的背面。还有，吐出通路22的出口端，在驱动轴20的侧面定子17和下部轴承19之间开口(参照图1)。

第1平板部51和套子33之间，设置了十字头联轴节39。该十字头联轴节39，图中未示，包括与第1平板部51结合的一对键，以及与套子33结合的一对键，构成可动涡旋部50的自转防止机构。在此，密封环38，其内侧成为高压，其外侧成为低压(吸入压)。为此从密封环38内侧向外侧流出冷冻机油提供给十字头联轴节39的键。

如图6所示那样，本实施方式的涡旋型流体机械10，设置了冷冻装置的冷媒回路90。该冷媒回路90中，冷媒循环进行蒸气压缩式冷冻循环。

在冷媒回路90中，涡旋型流体机械10，吐出管74连接在第1冷凝器91一端，流入管75介于第1膨胀阀92连接在冷凝器91的另一端。还有，该涡旋型流体机械10，流出管76连接在蒸发器93的一端，吸入口73连接在蒸发器93的另一端。涡旋型流体机械10的第1容积变化部31，构成压缩冷媒回路90的冷媒的压缩机。另一方面，其第2容积变化部，成为膨胀冷媒回路90的冷媒进行动力回收的膨胀机，与膨胀阀92一起构成冷媒膨胀机构。

-运转动作-

涡旋型流体机械10中，电动机16产生的旋转动力，由驱动轴20传递给可动涡旋部50。与驱动轴20的偏心部21结合的可动涡旋部50，由十字头联轴节39的引导，不进行自转而只进行公转。

伴随着可动涡旋部50的公转，由蒸发器93蒸发的低压冷媒被吸入到吸入口73。该低压冷媒，推下吸入逆止阀35的阀体36流入第1压缩室71。并且，随着可动涡旋部50的第1可动侧涡旋齿部53的移动第1压缩室71的容积变小，第1压缩室71内的冷媒被压缩。被压缩了的冷媒，通过吐出口66从第1流体室71流入吐出通路22。其后，高压冷媒，从吐出通路22流入高压室13，通过第1吐出管74被送出壳体11。

从吐出管74吐出的高压冷媒，被送到冷凝器91冷凝。由冷凝器91冷凝了的冷媒，在通过膨胀阀92之际多少被减压后流入流入管75。根据冷冻装置的运行条件，设定膨胀阀92为全开状态，由冷凝器91冷凝了的冷媒基本不减压送入流入管75亦可。

流入流入管75的冷媒，被导入第2流体室72膨胀。由于在第2流体室72内的冷媒膨胀第2可动侧涡旋齿部54移动，随着第2可动侧涡旋齿部54的移动第2流体室72的容积变大。也就是，导入第2流体室72的冷媒，其内能的一部分转换为移动第2可动侧涡旋齿部54的动力。并且，可动涡旋部50，由电动机16产生的动力和从第2容积变化部32的冷媒回收的动力双方驱动。

-实施方式1的效果-

如上所述，本实施方式中，在构成可动涡旋部50第1平板部51的背面设置轴承部64，通过将驱动轴20的端部插入轴承部64使驱动轴20结合于可动涡旋部50。还有，本实施方式中，通过使第1可动侧涡旋齿部53与第1固定侧涡旋齿部42啮合形成第1流体室71的同时，在设置了可动涡旋部50的第2平板部52正面设置第2可动侧涡旋齿部54，使该第2可动侧涡旋齿部54与第2固定侧涡旋齿部47啮合形成第2流体室72。

为此，只要根据本发明，即便是包括两组相互啮合的可动侧涡旋齿部53、54和固定侧涡旋齿部42、47的涡旋型流体机械10，与只包括一组可动侧涡旋齿部和固定侧涡旋齿部的涡旋型流体机械一样，能够在第1平板部51正面中央部设置第1可动侧涡旋齿部53。并且，与一个平板部两面设置涡旋齿部的构成相比，涡旋状的第1可动侧涡旋齿部53及第2可动侧涡旋齿部54的涡旋开始一侧的最小直径可设定的小，所以，可以将第1流体室71及第2流体室72的最小容积设定的小。

因此，只要根据本发明，即便是在确保了一定程度压缩比或膨胀比的情况下，将第1可动侧涡旋齿部53及第2可动侧涡旋齿部54涡旋终了一侧的外径设定的小成为可能，可动涡旋部50的小型化也就成为可能。其结果，就可以使涡旋型流体机械10小型化。

还有，本实施方式中，与背面突出设置了轴承部64的第1平板部51一体形成了第1可动侧涡旋齿部53。也就是，一体形成第1平板部51和第1可动侧涡旋齿部53的，是和只包括一组可动侧涡旋齿部和固定侧涡旋齿部的一般地涡旋型流体机械的可动涡旋部基本一样形状。为此，在制造一体形成第1平板部51及第1可动侧涡旋齿部53之际，可以利用为加工一般地涡旋型流体机械的可动涡旋部的设备或方法。因此，只要根据该发明，就可以避免第1平板部51及第1可动侧涡旋齿部53的加工成本的提高，也就能够抑制涡旋型流体机械10的制造成本的上升。

还有，本实施方式中，第1平板部51正面一侧一体形成了第1可动侧涡旋齿部53，第2平板部52正面一侧一体形成了第2可动侧涡旋齿部54。因此，与在一个平板部两面上形成可动侧涡旋齿部的上述以前的涡旋型流体机械相比，可以简化可动涡旋部50的加工工序，也就能够削减涡旋型流体机械10的制造成本。

还有，根据本实施方式，在一个流体室71、72中膨胀流体，可将该流体内部的能量作为旋转动力回收，再有可将回收的动力利用到另一个流体室71、72的流体压缩上。其结果，只要根据这些发明，可以减少在涡旋型流体机械10压缩流体时应由外部提供的动力，可提高涡旋型流体机械10的效率。

还有，本实施方式中，第1容积变化部31构成压缩机，形成在第1容积变化部31上方的第2容积变化部32构成膨胀机。为此，只要根据本实施方式，十字头联轴节39和套子33以及第1平板部51之间确实可以实施润滑，也就可以确保涡旋型流体机械10的信赖性。

下面就这一点加以说明。本实施方式的涡旋型流体机械10中，假定了以第1容积变化部31作为膨胀机使用的情况。这种情况下，膨胀导入第1流体室71的液体冷媒使其成为气液二相状态，该气液二相状态的冷媒被从第1流体室71送出。另一方面，涡旋型流体机械10，其构造为从第1流体室71送出的冷媒流入低压室12(参照图2)。为此，从第1流体室71送出的液体冷媒也进入到十字头联轴节39的附近，有可能使十字头联轴节39和第1平板部51等之间陷入润滑不良的状态。

对此，本实施方式中，将第2容积变化部32作为膨胀机使用。并且，其构成为，流入管75及流出管76连接于第2固定侧部件46，通过第2流体室72的冷媒不流入低压室12。还有，吸入到构成压缩机的第1容积变化部31的第1流体室71的冷媒，在通常的运行状态下完全变成气体冷媒。也就是，向十字头联轴节39附近，只流入气体冷媒。为此，在十字头联轴节39和第1平板部51等之间，确保了油膜进行适当的润滑。

还有，供给十字头联轴节39附近的冷冻机油，它的一部分混入被吸入第1流体室71的冷媒，该部分冷冻机油与吐出气体一起从第1流体室71被吐出。从第1流体室71出来的冷冻机油，不是在液体冷媒中而是在气体冷媒中以油滴状态存在。为此，可以容易地分离吐出气体和冷冻机油，还可以确保外壳11内的冷冻机油储留量。

这样，将第2容积变化部32作为膨胀机使用的话，即便是采用与一般的涡旋型流体机械一样的给油方式，可确实进行十字头联轴节39和套子33及第1平板部51支柱部件61之间的润滑。因此，只要根据本实施方式，可充分确保涡旋型流体机械10的信赖性。

《发明的实施方式2》

下面就本发明的实施方式2加以说明。本实施方式，是在上述实施方式1中，改变了本体机构30的构成。在此，关于本实施方式的涡旋型流体机械10，说明与上述实施方式1不同点。

如图7所示那样，本实施方式的本体机构30中，与上述实施方式1一样，第1容积变化部31构成压缩机，第2容积变化部32构成膨胀机。但是，该本体机构30中，由第2容积变化部32构成的膨胀机容量是可变的。还有，伴随于此，本实施方式的冷媒回路90中，省略了膨胀阀92。

上述本体机构30中，在第2固定侧部件46的第3平板部49上形成了作为导入用开口的流入口66、68、69。这三个流入口66、68、69，设置在第2固定侧涡旋齿部47直径方向相互不同的位置，贯通第3平板部49。

具体地讲，第1流入口66，开口于第2固定侧涡旋齿部47开始涡旋一侧的端部附近。第2流入口68和第3流入口69，分别开口于从第1流入口66向第2固定侧涡旋齿部47的直径方向离开的位置。第3流入口69与第1流入口66的距离要比第2流入口68与第1流入口66的距离长。且，这三个流入口66、68、69，没有必要排列在一直线上。

各流入口66、68、69，开口于第3平板部49的下表面，与第2流体室72连通。还有，如上所述，各流入口66、68、69，形成于第2固定侧涡旋齿部47的直径方向相互不同的位置。为此，与各流入口66、68、69连通的第2流体室72，各自的容积不同。

本实施方式的流入管75，其终端一侧分支为三。流入管75的各终端部，第1终端部插入第1流入口66，第2终端部插入第2流入口68，第3终端部插入第3流入口69。另一方面，流入管75的始端部，介于冷媒回路90的配管连接于冷凝器91。

上述流入管75上，设置了四通阀85。该四通阀85，设置在流入管75的分支部。四通阀85，构成了开闭机构，分别开闭第1至第3的各流入口66、68、69。这三个流入口66、68、69中由四通阀85设定开口状态，与流入管75的始端部连通。并且，由冷凝器91冷凝了的冷媒，通过设定了开口状态的流入口66、68、69流入第2流体室72。

如上所述，通过操作四通阀85，变更流向第2流体室72冷媒通过的流入口66、68、69，改变从冷凝器91的冷媒导入时刻的第2流体室72的容积。冷媒导入时刻的第2流体室72的容积，通过第1流入口66导入冷媒的情况最小，按通过第2流入口68导入冷媒的情况，通过第3流入口69导入冷媒的情况变大。换句话讲，第2容积变化部32的第2流体室72装入容积按顺序增大。因此，由第2容积变化部32构成的膨胀机容量，通过第1流入口66导入冷媒的情况最小，按通过第2流入口68导入冷媒的情况，通过第3流入口69导入冷媒的情况变大。

且，设定第2流入口68为开口状态的情况下，最好的是同时设定第1流入口66为开口状态。只要设定第1流入口66的开口状态，就能防止比第2流入口68更靠中央的第2流体室72内压异常低下的情况。同样，设定第3流入口69为开口状态的情况下，最好的是同时设定第1流入口66及第2流入口68为开口状态。只要设定第1流入口66及第2流入口68的开口状态，就能防止比第3流入口69更靠中央的第2流体室72内压异常低下的情况。

-实施方式2的效果-

一般地，由连接了膨胀机的冷媒回路进行冷冻循环的情况下，要求膨胀机的排出量，随冷冻循环的运行条件而变化。为此，将容量固定的膨胀机设置于冷媒回路的情况，在膨胀机的进口设置膨胀阀、或膨胀机设置旁通管是必要的。也就是，膨胀机容量相对于要求值过大的情况下，用膨胀阀预先减压了冷媒后导入膨胀机，相反地，膨胀机容量相对于要求值过小的情况下，使冷媒的一部分流入旁通用配管，任何一种情况都是不能充分回收冷媒的能量作为动力。

对此，本实施方式的涡旋型流体机械10中，由第2容积变化部32构成的膨胀机容量是可变的。为此，不受冷冻循环的运行条件的影响，由冷凝器91冷凝的冷媒全部不减压就能导入第2流体室72，就可以确实从冷媒回收动力而降低电动机16的消耗电力。

-实施方式2的变形例-

本实施方式中，不只是由第2容积变化部32构成的膨胀机的容量，由第1容积变化部31构成的膨胀机的容量也可以是可变的。

使作为压缩机的第1容积变化部31成为容量可变的构成，列举了如下的做法。首先，由接口使提供给电动机16的交流电频率改变，而使驱动轴20的旋转速度改变，由此可改变第1容积变化部31的容量。还有，设置直接连接涡旋型流体机械10的吐出管74和吸入口73的旁通路，通过该旁通路调节从吐出管74直接向吸入口73送返冷媒的流量，由此，可改变第1容积变化部31的容量。还有，在蒸发器93和涡旋型流体机械10的吸入口73之间设置膨胀阀，调节该膨胀阀的开度改变流入吸入口73的冷媒密度，由此，可改变第1容积变化部31的容量。

《发明的实施方式3》

说明本发明的实施方式3。本实施方式，是在上述实施方式1中，改变了本体机构30的构成。在此，就本实施方式的涡旋型流体机械10，说明与上述实施方式1的不同点。

本实施方式的本体机构30中，第2容积变化部32，构成压缩机。也就是，该本体机构30中，第1容积变化部31和第2容积变化部32双方构成压缩机。

具体地讲，上述本体机构30中，第2固定侧涡旋齿部47，其涡旋方向与第1固定侧涡旋齿部42的涡旋方向同方向。也就是，与形成了右旋的涡旋壁状的第1固定侧涡旋齿部42一样(参照图3)，第2固定侧涡旋齿部47也形成为右旋涡旋壁状。

还有，上述本体机构30中，第2容积变化部32的压缩比要比第1容积变化部31的压缩比大。也就是，第2流体室72的对最小容积的最大容积的比，设定的要比第1流体室71的对最小容积的最大容积的比大。且，在此，第2容积变化部32的压缩比设定的要比第1容积变化部31的压缩比大，但是，根据涡旋型流体机械10的使用条件，第2容积变化部32的压缩比也可以设定的要比第1容积变化部31的压缩比小。

如图8所示那样，上述本体机构30中，实施方式1的吸入口73构成第1吸入口73，实施方式1的吐出管74构成第1吐出管74。还有，该本体机构30中，实施方式1的吐出口63构成第1吐出口63，实施方式1的流入口66构成第2吐出口67。还有，本体机构30中，实施方式1的流出管76构成第2吸入管77，实施方式1的流入管75构成第2吐出管78。

设置了本实施方式的涡旋型流体机械10的冷媒回路90，各设置了两个膨胀阀92、95和蒸发器93、96。该冷媒回路90中，第2蒸发器96的冷媒蒸发温度，设定的要比第1蒸发器93的冷媒蒸发温度低。

冷媒回路90中，涡旋型流体机械10的第1吐出管74及第2吐出管78，连接在冷凝器91的一端上。冷凝器91的另一端，连接了第1膨胀阀92和第2膨胀阀95。第1蒸发器93，其一端连接第1膨胀阀92，其另一端连接涡旋型流体机械10的第1吸入口73。第2蒸发器96，其一端连接第2膨胀阀95，其另一端连接涡旋型流体机械10的第2吸入管77。

涡旋型流体机械10中，在第1容积变化部31压缩了的冷媒从第1吐出管74吐出，由第2容积变化部32压缩了的冷媒从第2吐出管78吐出。从第1吐出管74及第2吐出管78，吐出同压力的冷媒。从第1吐出管74及第2吐出管78吐出的冷媒，由冷凝器91冷凝，其后从冷凝器91流出分流为两支。

分流之一的冷媒，由第1膨胀阀92减压后由第1蒸发器93蒸发，通过吸入口73被吸入第1容积变化部31的第1流体室71。另一方面，分流剩下的一支冷媒，由第2膨胀阀95减压后由第2蒸发器96蒸发，通过第2吸入管77被吸入第2容积变化部32的第2流体室72。在此之际，冷媒回路90中，设定第2膨胀阀95的开度要比第1膨胀阀92的开度小，第2蒸发器96的冷媒蒸发压力设定的要比第1蒸发器93的冷媒蒸发压力低。

这样，只要根据本实施方式，即便是在设置了冷媒蒸发温度不同的两个蒸发器93、96的冷媒回路90中，只由一台涡旋型流体机械10就可进行冷媒的压缩，也就可简化冷冻装置的构成。

还有，只要根据本实施方式，即便是在包括两组相互啮合的可动侧涡旋齿部53、54和固定侧涡旋齿部42、47的涡旋型流体机械10中，与只包括一组的可动侧涡旋齿部和固定侧涡旋齿部的涡旋型流体机械一样，可以在第1平板部51正面中央部设置第1可动侧涡旋齿部53。就这一点，与上述实施方式1相同。因此，只要根据本实施方式，与上述实施方式1一样，在确保一定压缩比的基础上可设定小的第1可动侧涡旋齿部53及第2可动侧涡旋齿部54涡旋终了一侧的最外径，可动涡旋部50的小型化就成为可能。

-实施方式3的变形例-

本实施方式的涡旋型流体机械10，还可以设定成为以下那样构成的冷媒回路90。

如图9所示那样，本变形例的冷媒回路90中，也各设置两个膨胀阀92、95和蒸发器93、96。还有，第2蒸发器96的冷媒蒸发温度，设定的要比第1蒸发器93的冷媒蒸发温度低这一点，也和图8所示的一样。

本变形例的本体机构30中，第1容积变化部31构成低层一侧的压缩机，第2容积变化部32构成高层一侧的压缩机。该涡旋型流体机械10中，第1容积变化部31和第2容积变化部32的压缩比没有必要设定的不同，双方的压缩比设定为同样的值亦可。

本变形例中，涡旋型流体机械10的第1吐出管74，连接在冷凝器91的一端。冷凝器91的另一端，分支连接在第1膨胀阀92和第2膨胀阀95上。第1蒸发器93，其一端连接于第1膨胀阀92，其另一端连接于涡旋型流体机械10的第1吸入口73。第2蒸发器96，其一端连接于第2膨胀阀95，其另一端连接于涡旋型流体机械10的第2吸入管77。还有，涡旋型流体机械10的第2吐出管78，连接于第1蒸发器93和第1吸入口73之间的吸入配管。

本变形例中，冷媒回路90的总循环量中，例如90％流过第1蒸发器93，剩下的10％流过第2蒸发器96。

涡旋型流体机械10中，由第1容积变化部31压缩了的冷媒从第1吐出管74吐出，由第2容积变化部32压缩了的冷媒从第2吐出管78吐出。从第1吐出管74，吐出的冷媒要比从第2吐出管78吐出的冷媒压力高。从第1吐出管74吐出的冷媒，由冷凝器91冷凝，其后从冷凝器91流出分流为两支。

分流之一的冷媒，由第1膨胀阀92减压后由第1蒸发器93蒸发，与从第2吐出管78吐出的冷媒合流后通过吸入口73被吸入第1容积变化部31的第1流体室71。另一方面，在冷凝器91出口分流剩下的一支冷媒，由第2膨胀阀95减压后由第2蒸发器96蒸发，通过第2吸入管77被吸入第2容积变化部32的第2流体室72。在此之际，冷媒回路90中，设定第2膨胀阀95的开度要比第1膨胀阀92的开度小，设定第2蒸发器96的冷媒蒸发压力要比第1蒸发器93的冷媒蒸发压力低。还有，从第12吐出管78吐出的冷媒，从第1吸入口73吸入到第1容积变化部31中，被二次压缩。

在此，图8所示的冷媒回路90中，第1蒸发器93和第2蒸发器96的冷媒蒸发温度差大的情况下(例如将该冷媒回路90用于冷藏和冷冻、或空调和冷冻的情况)，第2容积变化部32的必须压缩比变大，就有可能出现冷媒泄漏量增大，或吐出温度过高等现象。

对此，图9所示的本变形例的冷媒回路90中，将由第2蒸发器96蒸发的冷媒采用按第2容积变化部32和第1容积变化部31的顺序二次压缩。为此，本变形例的涡旋型流体机械10中，与将由第2蒸发器96蒸发了的冷媒只由第2容积变化部32压缩的情况相比，可以不在第2容积变化部32进行过大压缩比的运行，能够抑制第2容积变化部32的冷媒泄漏量。还有，可以降低从第2容积变化部32吐出的冷媒的温度，也就可以避免因从第2容积变化部32吐出冷媒温度过高引起的冷媒自身或润滑油的劣化。

另一方面，第1蒸发器93和第3蒸发器96的冷媒蒸发温度差小的情况下，要求第2容积变化部32的压缩比不会太大。为此，如图9所示那样分为第2容积变化部32和第1容积变化部31二次压缩，就会有经过第2容积变化部32和第1容积变化部31各个吐出过程而引起的损失问题。因此，这种情况下，最好的是采用如图8所示的构成，也就是，将第1蒸发器93蒸发了的冷媒在第1容积变化部31中压缩，第2蒸发器96蒸发了的冷媒在第2容积变化部32中压缩的构成。

于是，如图10那样构成冷媒回路90，使其能够切换图8所示冷媒回路可能的运行和图9所示冷媒回路可能的运行亦可。该图10所示的冷媒回路90中，是在图9所示的冷媒回路90中追加了三通切换阀97而成的。三通切换阀97，设置在连接于第2吐出管78的吐出配管上。该吐出配管中，三通切换阀97，设置在比第1蒸发器93和第1吸入口73之间的吸入配管连接的位置更靠近第2吐出管78的位置。还有，三通切换阀97，连接于连接第1吐出管74的吐出配管上。三通切换阀97，可以将从第2吐出管78一侧流入的冷媒送出方向，切换为第1吸入口73一侧和第1吐出管74一侧。这样做，切换图8所示冷媒回路可能的运行和图9所示冷媒回路可能的运行就成为可能，应和冷媒回路的运行条件的运行就成为可能。

《发明的实施方式4》

说明本发明的实施方式4。本实施方式的涡旋型流体机械10，与上述实施方式3具有同样的构成。也就是，本实施方式的涡旋型流体机械10中，第1容积变化部31和第2容积变化部32双方构成压缩机，第2容积变化部32的压缩比要比第1容积变化部31的压缩比大。

如图11所示那样，设置了本实施方式的涡旋型流体机械10的冷媒回路90上，各设置了两个蒸发器91、94和膨胀阀92、95。该冷媒回路90中，第2蒸发器94的冷媒蒸发温度，设定的要比第1蒸发器91的冷媒蒸发温度高。

冷媒回路90中，第1冷凝器91，其一端连接于涡旋型流体机械10的第1吐出管74，其另一端连接于第1膨胀阀92的一端。另一方面，第2冷凝器94，其一端连接于涡旋型流体机械10的第2吐出管78，其另一端连接于第2膨胀阀95的一端。第1膨胀阀92及第2膨胀阀95的一端，任何一端都是与蒸发器93的一端连接。蒸发器93的另一端，连接于涡旋型流体机械10的第1吸入口73及第2吸入管77。

涡旋型流体机械10中，由第1容积变化部31压缩了的冷媒从第1吐出管74吐出，由第2容积变化部32压缩了的冷媒从第2吐出管78吐出。从第2吐出管78吐出的冷媒的压力，要比从第1吐出管74吐出的冷媒压力高。从第1吐出管74吐出的冷媒，由第1冷凝器91冷凝后由第1膨胀阀92减压。另一方面，从第2吐出管78吐出的冷媒，由第2冷凝器94冷凝后由第2膨胀阀95减压。

由第1膨胀阀92和第2膨胀阀95减压了的冷媒，合流后导入蒸发器93蒸发，其后分流为两支。分流后的一支冷媒，通过第1吸入口73被吸入到第1容积变化部31的第1流体室71。另一方面，分流后剩下的一支冷媒，通过第2吸入管77被吸入到第2容积变化部32的第2流体室72。

这样，只要根据本实施方式，即便是在设置了冷媒蒸发温度不同的两个冷凝器91、94的冷媒回路90中，只由一台涡旋型流体机械10就可进行冷媒的压缩，也就可简化冷冻装置的构成。

《发明的实施方式5》

说明本发明的实施方式5。本实施方式的涡旋型流体机械10，与上述实施方式3具有同样的构成。也就是，本实施方式的涡旋型流体机械10中，第1容积变化部31和第2容积变化部32双方构成压缩机。但是，该涡旋型流体机械10中，第1容积变化部31和第2容积变化部32的压缩比没有必要不同，设定成同值压缩比亦可。

如图12所示那样，设置了本实施方式的涡旋型流体机械10的冷媒回路90中，除冷凝器91、膨胀阀92、及蒸发器93以外还设置了中间热交换器97。该冷媒回路90中进行二次压缩冷冻循环。上述涡旋型流体机械10，第1容积变化部31构成低层一侧压缩机，第2容积变化部32构成高层一侧压缩机。

冷媒回路90中，涡旋型流体机械10，第1吐出管74连接于中间热交换器97的一端，第2吸入管77连接于中间热交换器97的另一端。涡旋型流体机械10的第2吐出管78，连接于冷凝器91的一端。冷凝器91的另一端，介于膨胀阀92连接于蒸发器93的一端。蒸发器93的另一端，连接于涡旋型流体机械10的第1吸入口73。

涡旋型流体机械10，将由蒸发器93蒸发的冷媒吸入第1吸入口73。吸入到第1吸入口73的冷媒，被吸入到第1容积变化部31的第1流体室71压缩。由第1容积变化部31压缩了的冷媒，从第1吐出管74吐出，由中间热交换器97冷却后再从第2吸入管77被吸入到涡旋型流体机械10。吸入到第2吸入管77的冷媒，被吸入到第2容积变化部32的第2流体室72进一步压缩。由第2容积变化部32压缩了的冷媒，从第2吐出管78吐出，由冷凝器91冷凝。其后，冷媒，由膨胀阀92减压流入蒸发器93蒸发。

这样，只要根据本实施方式，只由一台涡旋型流体机械10就可以构成低层一侧压缩机和高层一侧压缩机双方，可以简化进行二次压缩冷冻循环的冷冻装置的构成。

还有，只要根据本实施方式，即便是在包括两组相互啮合的可动侧涡旋齿部53、54和固定侧涡旋齿部42、47的涡旋型流体机械10中，与只包括一组的可动侧涡旋齿部和固定侧涡旋齿部的涡旋型流体机械一样，可以在第1平板部51正面中央部设置第1可动侧涡旋齿部53。就这一点，与上述实施方式3相同。因此，只要根据本实施方式，与上述实施方式3一样，在确保一定压缩比的基础上可设定小的第1可动侧涡旋齿部53及第2可动侧涡旋齿部54涡旋终了一侧的最外径，可动涡旋部50的小型化就成为可能。

-实施方式5的变形例-

本实施方式的涡旋型流体机械10，还可以设定成为以下那样构成的冷媒回路90。

如图13所示那样，本变形例的冷媒回路90中，省略了中间热交换器97，设置了第2膨胀阀95和气液分离器98。并且，对于在图12所示的冷媒回路90内的中间热交换器97中由与空气的热交换降低吸入到第2容积变化部32的冷媒的焓(enthalpy)，通过向该图13所示冷媒回路90中混入来自气液分离器98的气体冷媒来降低第2容积变化部32的吸入冷媒的焓。

本变形例的冷媒回路90中，涡旋型流体机械10，第1吐出管74连接于第2吸入管77。涡旋型流体机械10的第2吐出管78，连接于冷凝器91的一端。冷凝器91的另一端，介于膨胀阀92连接于气液分离器98的顶部。气液分离器98的顶部，还连接于连接第1吐出管74和第2吸入管77的配管。气液分离器98的底部，介于第2膨胀阀95连接于蒸发器93的一端。蒸发器93的另一端，连接于涡旋型流体机械10的第1吸入口73。

涡旋型流体机械10，将由蒸发器93蒸发的冷媒吸入第1吸入口73。吸入到第1吸入口73的冷媒，被吸入到第1容积变化部31的第1流体室71压缩，其后从第1吐出管74吐出。从第1吐出管74吐出的冷媒，与来自气液分离器98的焓较低的气体冷媒混合，其后被吸入到第2容积变化部32的第2流体室72进一步压缩。由第2容积变化部32压缩了的冷媒，从第2吐出管78吐出，由冷凝器91冷凝。由冷凝器91冷凝了的冷媒，在通过第1膨胀阀92之际被减压成气液二相状态，其后流入气液分离器98。从气液分离器98流出的液体冷媒，在通过第2膨胀阀95之际进一步被减压，其后流入蒸发器93蒸发。

本变形例的冷媒回路90中，只是由气液分离器98分离了的液体冷媒被提供给蒸发器93。为此，在蒸发器93中冷媒能够吸热而增大热量，就可提高冷却能力。

《发明的实施方式6》

说明本发明的实施方式6。本实施方式，是在上述实施方式3中，改变了本体机构30的构成。在此，说明本实施方式的涡旋型流体机械10与上述实施方式3不同的点。

如图14所示那样，本实施方式的涡旋型流体机械10中，第1容积变化部31和第2容积变化部32双方构成压缩机。这一点，与上述实施方式3一样。但是，该涡旋型流体机械10中，第1容积变化部31的压缩比和第2容积变化部32的压缩比设定为同值。

也就是，本实施方式的涡旋型流体机械10中，省略第2吸入管77及第2吐出管78。在该涡旋型流体机械10的外壳11上，只设置了第1吸入口73及第1吐出管74。并且尽管图14中未示，该涡旋型流体机械10，其第1吸入口73配管连接于冷媒回路的蒸发器，其第1吐出管74配管连接于冷媒回路的冷凝器。

本实施方式的本体机构30中，在第3平板部49上表面开口了吸入口79。第2容积变化部32的第2流体室72，介于该吸入口79与低压室12的连通成为可能。还有，上述本体机构30中，第2吐出口67，不是形成在第3平板部49上，而是形成在第2平板部52上。具体地讲，该第2吐出口67，开口于第2可动侧涡旋齿部54开始涡旋一侧端部附近，贯通第2平板部52。

上述涡旋型流体机械10中，由电动机16驱动可动涡旋部50，气体冷媒被吸入第1吸入口73。从第1吸入口73流入外壳11内气体冷媒，其一部分被吸入到第1容积变化部31的第1流体室71，剩下的通过低压室12及吸入口79被吸入到第2容积变化部32的第2流体室72。

吸入到第1流体室71的冷媒，伴随着第1可动侧涡旋齿部53的移动被压缩，通过第1吐出口63流入吐出通路22。另一方面，吸入到第2流体室72的冷媒，伴随着第2可动侧涡旋齿部54的移动被压缩，通过第2吐出口67及第1吐出口63流入吐出通路22。从第1流体室71和第2流体室72吐出的冷媒，通过吐出通路22流入高压室13，再从第1吐出管74吐出到外壳11外部。

-实施方式6的效果-

在此，在各包含一个可动侧涡旋齿部和固定侧涡旋齿部的一般地涡旋型流体机械中，为增大其排出量而增高涡旋齿部高度的话，从伴随于此不容易确保涡旋齿部的加工精度等理由，涡旋齿部的加工困难。对此，本实施方式的本体机构30，向第1固定侧涡旋齿部42与第1可动侧涡旋齿部53之间的第1流体室71，和第2固定侧涡旋齿部47与第2可动侧涡旋齿部54之间的第2流体室72双方吸入冷媒压缩。为此，在较低地保持各涡旋齿部42、47、53、54的高度的同时，可充分地确保本体机构30整体的排出量。因此，只要根据本实施方式，在不损失各涡旋齿部42、47、53、54加工性的同时，可加大涡旋型流体机械10的排出量的设定。

还有，本实施方式的本体机构30中，不改变第1固定侧涡旋齿部42与第1可动侧涡旋齿部53的高度而只改变第2固定侧涡旋齿部47与第2可动侧涡旋齿部54的高度，可以设定不同的排出量的值。因此，只要根据本实施方式，即便是制造不同排出量的复数种类涡旋型流体机械10的情况下，可抑制伴随于此的零件种类的增加，就能降低涡旋型流体机械10的制造成本。

《发明的实施方式7》

说明本发明的实施方式7。本实施方式，是在上述实施方式1中，改变了本体机构30的构成。在此，说明本实施方式的涡旋型流体机械10与上述实施方式1不同的点。

如图15所示那样，本实施方式的本体机构30中，第3平板部49，形成为稍稍比第2平板部52小直径的圆板状安装在可动涡旋部50上。也就是，该本体机构30中，不是在第2固定侧部件46而是在可动涡旋部50上设置了第3平板部49。该本体机构30中，第3平板部49，和第2平板部52或第2可动侧涡旋齿部54一起进行公转运动，其下表面与第2固定侧涡旋齿部47上端面滑动接触。

上述本体机构30中，第2固定侧部件46，由第2外周部48和第2固定侧涡旋齿部47构成。该第2固定侧部件46中，从第2外周部48内表面突出悬臂梁状第2固定侧涡旋齿部47。也就是，该第2固定侧部件46，形成为与第1固定侧部件41的形状(参照图3)相同的形状。

上述本体机构30中，第1容积变化部31，由可动涡旋部50的第1平板部51、第2平板部52、及第1可动侧涡旋齿部53，和包括第1固定侧涡旋齿部42的固定涡旋部40的第1固定侧部件41形成。这一点与上述实施方式1一样。另一方面，第2容积变化部32，与上述实施方式1不同，是由可动涡旋部50的第2平板部52、第3平板部49、及可动侧涡旋齿部54，和包括第2固定侧涡旋齿部47的固定涡旋部40的第2固定侧部件46形成。

上述本体机构30上，设置了罩部件80。该罩部件80，形成为圆形盘子状向下扣着的形状，安装于第2固定侧部件46上覆盖第3平板部49的上方。罩部件80和第3平板部49之间，设置了密封环81。该密封环81，嵌入罩部件80上形成的凹状圆环槽内，其下端面与第3平板部49上表面滑动接触。还有，密封环81，围绕第3平板部49的流入口66周围设置。并且，罩部件80和第2固定侧部件46之间形成的空间中，密封环81内侧构成高压空间82，密封环81外侧构成低压空间83。

上述本体机构30中，流入管75及流出管76，每一个都安装在罩部件80上。并且，流入管75的一端开口于高压空间82，流出管76的一端开口于低压空间83。本实施方式的涡旋型流体机械10中，流入流入管75的冷媒，先流入高压空间82，其后通过流入口66导入第2流体室72。还有，从第2流体室72送出的冷媒，通过低压空间83送出到流出管76。

本实施方式的本体机构30中，在可动涡旋部50上设置了与第1平板部51一起分隔第1流体室71的第2平板部52，和与第2平板部52一起分隔第2流体室72的第3平板部49。第1平板部51及第2平板部52上作用了第1流体室71的内压，但作用在第1平板部51的力和作用在第2平板部52的力，大小相等方向相反。同样，第2平板部52及第3平板部49上作用了第2流体室72的内压，但作用在第2平板部52的力和作用在第3平板部49的力，大小相等方向相反。为此，第1流体室71内的流体加在第1平板部51上的力和加在第2平板部52上的力抵消，第2流体室72内的流体作用在第2平板部52及第3平板部49上的力抵消。

因此，只要根据本实施方式，各流体室71、72内的流体加在可动涡旋部50上的力从外部看为零，可大幅度降低作用在可动涡旋部50上的轴向荷载(即推力荷载)。其结果，在可动涡旋部50公转之际可大幅度削减摩擦损失，也就可提高涡旋型流体机械10的效率。

在此，锷部65的底面密封环38内侧作用着冷冻机油的油压，由该油压在可动涡旋部50上作用了向上的荷载。还有，第3平板部49上表面密封环38内侧作用着高压空间82内的气体压力，由该气体压力可动涡旋部50上作用了向下的荷载。因此，只要根据本实施方式，只要适当地设定两个密封环38、81的直径，就能够使由油压向上的荷载和由气体压力向下的荷载平衡，也就可使作用在可动涡旋部50的推力荷载合力为零。

-实施方式7的变形例-

如上所述，本实施方式，是将与第2固定侧部件46分体形成的第3平板部49设置于可动涡旋部50的构成，适用于上述实施方式1的本体机构30。然而，就将这种第3平板部49设置于可动涡旋部50的构成，其适用对象不只限于上述实施方式1的本体机构30，对于上述实施方式3至6的本体机构30同样适用。也就是，将第3平板部49设置于可动涡旋部50的构成，对于第1容积变化部31和第2容积变化部32双方构成压缩机的涡旋型流体机械10可以适用。

《其他的实施方式》

上述实施方式3至6中，涡旋型流体机械10的本体机构30中，第1可动侧涡旋齿部53及第1固定侧涡旋齿部42和第2可动侧涡旋齿部54及第2固定侧涡旋齿部47双方形成为同样地涡旋方向，由第1容积变化部31和第2容积变化部32双方构成压缩机。然而，第1可动侧涡旋齿部53及第1固定侧涡旋齿部42和第2可动侧涡旋齿部54及第2固定侧涡旋齿部47双方形成的涡旋型流体机械10，第1容积变化部31和第2容积变化部32双方不是构成压缩机而是构成膨胀机亦可。

还有，上述各实施方式中，采用了第1平板部51背面形成了圆筒状轴承部64，将驱动轴20上端部设置了偏心部21插入轴承部64的构造，而取代它采用以下的构造亦可。也就是，第1平板部51背面一侧设置了圆柱状突起部的同时，驱动轴20上端部形成穴部，将第1平板部51的突起部插入驱动轴20的穴部，由此将可动涡旋部50结合于驱动轴20亦可。这种情况下，第1平板部51背面上突起设置的突起部构成结合部。

-产业上利用的可能性-

正如以上的说明，本发明，对进行流体的压缩或膨胀的涡旋型流体机械是有用的。

Claims (20)

1.一种涡旋型流体机械，包括：固定涡旋部(40)、可动涡旋部(50)、结合该可动涡旋部(50)的旋转轴(20)、以及上述可动涡旋部(50)的自转防止机构(39)，其特征为：

上述固定涡旋部(40)，由包括第1固定侧涡旋齿部(42)的第1固定侧部件(41)和包括第2固定侧涡旋齿部(47)的第2固定侧部件(46)构成，

上述可动涡旋部(50)，包括：第1平板部(51)，背面上设置了结合上述旋转轴(20)的结合部(64)且正面与第1固定侧涡旋齿部(42)滑动接触；第1可动侧涡旋齿部(53)，与上述第1固定侧涡旋齿部(42)啮合形成第1流体室(71)；第2平板部(52)，隔着上述第1可动侧涡旋齿部(53)与第1平板部(51)相对，背面与第1固定侧涡旋齿部(42)而正面与第2固定侧涡旋齿部(47)各自滑动接触；以及第2可动侧涡旋齿部(54)，与上述第2固定侧涡旋齿部(47)啮合形成第2流体室(72)；另外

第3平板部(49)，设置在上述第2固定侧部件(46)上，隔着第2可动侧涡旋齿部(54)与第2平板部(52)相对，且与第2可动侧涡旋齿部(54)滑动接触。

2.根据权利要求1所述的涡旋型流体机械，其特征为：

第1可动侧涡旋齿部(53)与第1平板部(51)一体形成，

第2平板部(52)与第1平板部(51)及第1可动侧涡旋齿部(53)分体形成。

3.根据权利要求2所述的涡旋型流体机械，其特征为：

第2可动侧涡旋齿部(54)与第2平板部(52)一体形成。

4.根据权利要求1所述的涡旋型流体机械，其特征为：

第1固定侧涡旋齿部(42)及第1可动侧涡旋齿部(53)的涡旋方向与第2固定侧涡旋齿部(47)及第2可动侧涡旋齿部(54)的涡旋方向不同。

5.根据权利要求4所述的涡旋型流体机械，其特征为：

构成为随可动涡旋部(50)的公转，在第1流体室(71)内的流体被压缩而在第2流体室(72)内的流体膨胀。

6.根据权利要求5所述的涡旋型流体机械，其特征为：

第3平板部(49)上，在第2固定侧涡旋齿部(47)或第2可动侧涡旋齿部(54)的径向不同位置形成了复数个连通第2流体室(72)的导入用开口(66、68、69)，

包括为开闭上述各导入用开口(66、68、69)的开闭机构(85)。

7.根据权利要求1所述的涡旋型流体机械，其特征为：

第1固定侧涡旋齿部(42)及第1可动侧涡旋齿部(53)的涡旋方向与第2固定侧涡旋齿部(47)及第2可动侧涡旋齿部(54)的涡旋方向相同。

8.根据权利要求7所述的涡旋型流体机械，其特征为：

第1流体室(71)及第2流体室(72)，各自容积的最大值对最小值的比值相互不同。

9.根据权利要求7所述的涡旋型流体机械，其特征为：

第1流体室(71)及第2流体室(72)，各自容积的最大值对最小值的比值相互相同。

10.根据权利要求7所述的涡旋型流体机械，其特征为：

构成为将由第1流体室(71)及第2流体室(72)中的任何一个压缩了的流体导入到另一个中进行进一步压缩。

11.一种涡旋型流体机械，包括：固定涡旋部(40)、可动涡旋部(50)、结合该可动涡旋部(50)的旋转轴(20)、以及上述可动涡旋部(50)的自转防止机构(39)，其特征为：

上述固定涡旋部(40)，由包括第1固定侧涡旋齿部(42)的第1固定侧部件(41)和包括第2固定侧涡旋齿部(47)的第2固定侧部件(46)构成，

上述可动涡旋部(50)，包括：第1平板部(51)，背面上设置了结合上述旋转轴(20)的结合部(64)且正面与第1固定侧涡旋齿部(42)滑动接触；第1可动侧涡旋齿部(53)，与上述第1固定侧涡旋齿部(42)啮合形成第1流体室(71)；第2平板部(52)，隔着上述第1可动侧涡旋齿部(53)与第1平板部(51)相对，背面与第1固定侧涡旋齿部(42)而正面与第2固定侧涡旋齿部(47)各自滑动接触；第2可动侧涡旋齿部(54)，与上述第2固定侧涡旋齿部(47)啮合形成第2流体室(72)；以及第3平板部(49)，隔着上述第2可动侧涡旋齿部(54)与第2平板部(52)相对且和第2可动侧涡旋齿部(54)滑动接触。

12.根据权利要求11所述的涡旋型流体机械，其特征为：

第1可动侧涡旋齿部(53)与第1平板部(51)一体形成，

第2平板部(52)与第1平板部(51)及第1可动侧涡旋齿部(53)分体形成。

13.根据权利要求12所述的涡旋型流体机械，其特征为：

第2可动侧涡旋齿部(54)与第2平板部(52)一体形成。

14.根据权利要求11所述的涡旋型流体机械，其特征为：

第1固定侧涡旋齿部(42)及第1可动侧涡旋齿部(53)的涡旋方向与第2固定侧涡旋齿部(47)及第2可动侧涡旋齿部(54)的涡旋方向不同。

15.根据权利要求14所述的涡旋型流体机械，其特征为：

构成为随可动涡旋部(50)的公转，在第1流体室(71)内的流体被压缩而在第2流体室(72)内的流体膨胀。

16.根据权利要求15所述的涡旋型流体机械，其特征为：

第3平板部(49)上，在第2固定侧涡旋齿部(47)或第2可动侧涡旋齿部(54)的径向不同位置形成了复数个连通第2流体室(72)的导入用开口(66、68、69)，

包括为开闭上述各导入用开口(66、68、69)的开闭机构(85)。

17.根据权利要求11所述的涡旋型流体机械，其特征为：

第1固定侧涡旋齿部(42)及第1可动侧涡旋齿部(53)的涡旋方向与第2固定侧涡旋齿部(47)及第2可动侧涡旋齿部(54)的涡旋方向相同。

18.根据权利要求17所述的涡旋型流体机械，其特征为：

第1流体室(71)及第2流体室(72)，各自容积的最大值对最小值的比值相互不同。

19.根据权利要求17所述的涡旋型流体机械，其特征为：

第1流体室(71)及第2流体室(72)，各自容积的最大值对最小值的比值相互相同。

20.根据权利要求17所述的涡旋型流体机械，其特征为：

构成为将由第1流体室(71)及第2流体室(72)中的任何一个压缩了的流体导入到另一个中进行进一步压缩。

Images