專利名稱：渦旋壓縮機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于冷暖空調裝置和冰箱等的制冷裝置或者熱泵式給水裝置等 中的渦旋壓縮機。
背景技術：
過去，用于制冷空調機和制冷機的渦旋壓縮機一般情況下都是使螺旋形的渦旋 齒部件從鑲板(或壁板)立起的固定渦旋部件和旋轉渦旋部件相互嚙合，在兩者之間形成 壓縮室。當使旋轉渦旋根據自轉限制機構的自轉限制沿著圓軌道旋轉時，壓縮室一邊移 動一邊改變其容積，從而進行吸入、壓縮、排出。工作流體隨著旋轉渦旋的旋轉運動被 逐漸壓縮，朝著中心部逐漸變成高壓狀態。因此，背離力沿著遠離固定渦旋的方向作用 在旋轉渦旋上。結果，在旋轉渦旋和固定渦旋上產生縫隙，因此，壓縮途中發生泄漏， 引起性能惡化。為了解決這個問題，有一種方法是在旋轉渦旋的背面施加中間壓力，防 止從固定渦旋背離(例如，參照專利文獻1)。圖32是專利文獻1中所述的現有渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖。它包括在旋 轉渦旋103的端板上設置、且從向壓縮室114 一側開口的壓縮室側開口部122c與向背壓 室122開口的背壓室側開口部122b連通的聯絡通道122，隨著旋轉渦旋103的旋轉運動， 壓縮室側開口部122c通過固定渦旋102的端板開合，于是，進行聯絡通道122的連通以 及關閉。根據該連通以及關閉的操作，進一步縮小在背壓室112和壓縮室114之間流入 流出的流體的流動阻力，并且將背壓室112的壓力保持為規定壓力(=中間壓力)。專利文獻1特開20079-270697號公報
發明內容
本發明要解決的問題如下但是，在所述現有的構造中，并沒有公開關于向背壓室112供油的情況。艮口， 由于在背壓室112中配置以十字環為代表的自轉限制機構108，因此，需要用來潤滑的機 油。因此，通常情況下，導出儲油器的機油然后供給背壓室112。但是，儲油器的機油是 高壓狀態。因此，如果大量地供油，那么，背壓室112的壓力就會增高，過剩的背壓就 有可能施加在旋轉渦旋103上。在施加過剩背壓的情況下，推力載荷就會增大，因此， 引起性能惡化和可靠性惡化。此外，雖然通過聯絡通道122，從背壓室112向壓縮室114供油，但是，根據向 背壓室112的給油方式，大量的機油流入壓縮室114，因此，由于所流入的機油的粘性動 力，引起性能惡化。而且，僅在從背壓室112向壓縮室114的聯絡通道122中，向其中 一個壓縮室114給油，難以向另外一個壓縮室114給油，因此，因機油不足，引起性能惡 化。此外，使背壓室112和壓縮室114連通的聯絡通道122的壓縮室側開口部122c 不向在旋轉渦旋103的內側形成的壓縮室114開口。因此，有時難以向該壓縮室114供給充足的機油，發生因工作流體的泄流所導致的壓縮效率下降。特別是在旋轉渦旋的渦旋齒外壁一側形成的外側壓縮室的吸入容積、和在內壁 一側形成的內側壓縮室的吸入容積各異的渦旋壓縮機(以后稱作非對稱渦旋壓縮機)中， 如果說通過渦旋齒側面泄漏，那么，與從外側壓縮室向一個低壓端的外側壓縮室的泄漏 相比，從內側壓縮室向一個低壓端的內側壓縮室的泄漏增多。在外側壓縮室的吸入容積比內側壓縮室的吸入容積大的非對稱渦旋壓縮機中， 吸入容積小的內側壓縮機的特征在于，因其吸入容積差，對于曲柄角的壓力上升速度 大。另一方面，在外側以及內側壓縮機的任意一個壓縮機中，也在從各個壓縮室密閉結 束時至旋轉渦旋旋轉一圈的時刻形成下一個壓縮室，這與對稱渦旋壓縮機同樣。使用附圖對以上說明進行補充。在圖33以及圖34中，存在分割第一內側壓縮 室114b_l和在該內側壓縮室114b_l之后形成的第二內側壓縮室114b_2的渦旋齒側面縫 隙D2 ；以及分割第一外側壓縮室114a-l和在該外側壓縮室114a_l之后形成的第二外側 壓縮室114a-2的渦旋齒側面縫隙Dl。在圖34中，在比較外側壓縮室114a和內側壓縮室114b的壓力上升速度的情況 下，吸入容積小的內側壓縮室114b的壓力變化增大。因此，與分割兩個外側壓縮室114a 的渦旋齒側面縫隙Dl相比，在分割兩個內側壓縮室114b之間的渦旋齒側面縫隙D2中更 容易發生泄漏。通過渦旋齒側面縫隙的泄漏引起制冷劑的再壓縮，因此，因多余的操作 導致壓縮性能下降。因此，本發明是為了解決上述現有的技術課題，其目的在于，提供一種通過限 制高壓區域和背壓室、以及背壓室和壓縮室的各個連通時間，從而能夠防止過剩的背 壓，施加穩定的背壓的渦旋壓縮機。另外，向其中一個壓縮室供給適量的機油，連通高壓區域和另一個壓縮室，也 向另一個壓縮室供給適量的機油。再有，其目的還在于，通過非對稱渦旋壓縮機的壓縮室壓力分布和考慮了泄漏 路徑的給油路徑、以及給油量控制，提供一種實現高效且可靠性高的渦旋壓縮機。本發明解決課題的技術手段如下方案1所述的本發明的渦旋壓縮機，使從鏡板豎立起漩渦狀渦旋齒(，W )的 固定渦旋以及旋轉渦旋嚙合并在兩者之間形成壓縮室，在所述旋轉渦旋的背面形成高壓 區域和背壓室，通過自轉限制機構的限制來使所述旋轉渦旋沿著圓軌道以規定的旋轉半 徑做旋轉運動，從而所述壓縮室一邊改變容積一邊朝著中心移動，從在所述固定渦旋上 形成的吸入口吸入工作流體，進行壓縮、排出的一系列動作，其特征在于，設置有間 歇地連通所述高壓區域和所述背壓室的第一路徑；以及間歇地連通所述背壓室和所述壓 縮室的第二路徑。方案2所述的本發明，其特征在于，在方案1所述的渦旋壓縮機中，使所述第二 路徑的連通比率相對于所述第一路徑的連通比率為同等以上。方案3所述的本發明，其特征在于，在方案1所述的渦旋壓縮機中，僅在所述第 二路徑連通時，所述第一路徑連通。方案4所述的本發明，其特征在于，在方案1所述的渦旋壓縮機中，使所述背壓 室通過所述第二路徑而僅與一對所述壓縮室中的一個連通。
方案5所述的本發明，其特征在于，在方案1所述的渦旋壓縮機中，使所述第二 路徑中的最小路徑截面積比所述第一路徑中的最小路徑截面積大。方案6所述的本發明，其特征在于，在方案1所述的渦旋壓縮機中，在所述旋轉 渦旋的所述背面配置密封部件，用所述密封部件分隔成所述高壓區域和所述背壓室。方案7所述的本發明，其特征在于，在方案6所述的渦旋壓縮機中，所述第一路 徑的一個開口端在所述密封部件上往來。方案8所述的本發明，其特征在于，在方案1所述的渦旋壓縮機中，所述第二 路徑由從所述背壓室經過所述旋轉渦旋的內部然后與所述旋轉渦旋的渦旋齒前端連通的 第一控制路徑；以及在所述固定渦旋的渦旋齒槽底面形成的凹部構成，通過所述旋轉運 動，所述第一控制路徑向所述凹部間歇地開口。方案9所述的本發明，其特征在于，在方案1所述的渦旋壓縮機中，所述第二路 徑由從所述背壓室經過所述旋轉渦旋的內部然后與所述旋轉渦旋的推力面連通的第二控 制路徑構成，通過所述旋轉運動，所述第二控制路徑向所述固定渦旋的渦旋齒槽間歇地 開口。方案10所述的本發明，其特征在于，在方案1所述的渦旋壓縮機中，使用相溶 性的冷凍機油。方案11所述的本發明，其特征在于，在方案1所述的渦旋壓縮機，設置連通所 述高壓區域和所述壓縮室的第三路徑。方案12所述的本發明，其特征在于，在方案11所述的渦旋壓縮機中，使所述第 二路徑與內側壓縮室連通，并且使所述第三路徑與外側壓縮室連通，或者，使所述第二 路徑與所述外側壓縮室連通，并且使所述第三路徑與所述內側壓縮室連通。方案13所述的本發明，其特征在于，在方案11所述的渦旋壓縮機中，在所述旋 轉渦旋的內部設置所述第三路徑，在所述旋轉渦旋的渦旋齒前端設置所述第三路徑的所 述壓縮室側的開口端。方案14所述的本發明，其特征在于，在方案13所述的渦旋壓縮機中，在所述開 口端設置總是與所述壓縮室連通的凹部。方案15所述的本發明，其特征在于，在方案11所述的渦旋壓縮機中，使所述第 三路徑間歇地連通所述高壓區域和所述壓縮室。方案16所述的本發明，其特征在于，在方案15所述的渦旋壓縮機中，在所述渦 旋的渦旋齒前端設置所述第三路徑的所述壓縮室側的所述開口端，在所述固定渦旋的渦 旋齒槽底面設置凹部，以使所述開口端通過所述旋轉渦旋的旋轉運動間歇地開口。方案17所述的本發明，其特征在于，在方案11所述的渦旋壓縮機中，在所述旋 轉渦旋的內部設置所述第三路徑，在所述旋轉渦旋的渦旋齒槽底面設置所述第三路徑的 所述壓縮室側的開口端。方案18所述的本發明，其特征在于，在方案11所述的渦旋壓縮機中，使所述第 一路徑的所述高壓區域側的開口端和所述第三路徑的所述高壓區域側的開口端在同一位置。方案19所述的本發明，其特征在于，在方案1所述的渦旋壓縮機中，在所述固 定渦旋的推力面上設置所述第二路徑。
方案20所述的本發明，使從鏡板豎立起漩渦狀渦旋齒的固定渦旋以及旋轉渦旋 嚙合并在兩者之間形成壓縮室，所述壓縮室具有在所述旋轉渦旋的渦旋齒外側形成的外 側壓縮室和在所述旋轉渦旋的內側形成的內側壓縮室，所述外側壓縮室的吸入容積比所 述內側壓縮室的吸入容積大，在所述旋轉渦旋的背面形成高壓區域和背壓室，通過所述 旋轉渦旋沿著圓軌道以規定的旋轉半徑做旋轉運動，從而使所述壓縮室一邊改變容積一 邊朝著中心移動，從在所述固定渦旋上所形成的吸入口吸入工作流體，在密封在所述壓 縮室中后，進行壓縮、排出的一系列動作，其特征在于，設置有連通所述高壓區域和 所述背壓室的第一路徑；連通所述背壓室和不與所述吸入口連通的壓縮室的第四路徑， 至少所述第四路徑的壓縮室側開口端向所述外側壓縮室或者所述內側壓縮室間歇地開 口，供給到所述內側壓縮室的總給油量比供給到所述外側壓縮室的總給油量多。方案21所述的本發明，其特征在于，在方案20所述的渦旋壓縮機中，在所述旋 轉渦旋的渦旋齒前端設置所述第四路徑的所述壓縮室側開口端，隨著所述旋轉渦旋的旋 轉運動，所述壓縮室側開口端向在固定渦旋的渦旋齒槽底面所設置的凹部間歇地開口。方案22所述的本發明，其特征在于，在方案20所述的渦旋壓縮機中，在所述 旋轉渦旋的渦旋齒槽底面、或者所述旋轉渦旋的推力面上設置多個所述第四路徑的所述 壓縮室側開口端，隨著所述旋轉渦旋的旋轉運動，所述壓縮室側開口端在所述壓縮室和 所述固定渦旋的渦旋齒前端、或者在所述壓縮室和所述固定渦旋的推力面上周期性地移 動，從而間歇地向所述壓縮室開口。方案23所述的本發明，其特征在于，在方案20所述的渦旋壓縮機中，所述第一 路徑的背壓室側開口端被設置在所述旋轉渦旋的所述背面，并且在分隔所述高壓區域和 所述背壓室的密封部件上往來。方案24所述的本發明，其特征在于，在方案20所述的渦旋壓縮機中，設置第五 路徑，該第五路徑連通所述背壓室以及與所述吸入口連通的壓縮室。方案25所述的本發明，其特征在于，在方案20所述的渦旋壓縮機中，設置第六 路徑，該第六路徑連通所述高壓區域以及與所述吸入口連通的壓縮室。方案26所述的本發明，其特征在于，在方案24所述的渦旋壓縮機中，在所述旋 轉渦旋的渦旋齒前端設置所述第五路徑的壓縮室側開口端。方案27所述的本發明，其特征在于，在方案25所述的渦旋壓縮機中，在所述旋 轉渦旋的渦旋齒前端設置所述第六路徑的壓縮室側開口端。方案28所述的本發明，其特征在于，在方案24所述的渦旋壓縮機中，在所述旋 轉渦旋的渦旋齒前端設置所述第五路徑的壓縮室側開口端，隨著所述旋轉渦旋的旋轉運 動，所述壓縮室側開口端向在所述固定渦旋的渦旋齒槽底面設置的凹部間歇地開口。方案29所述的本發明，其特征在于，在方案25所述的渦旋壓縮機中，在所述旋 轉渦旋的渦旋齒前端設置所述第六路徑的壓縮室側開口端，隨著所述旋轉渦旋的旋轉運 動，所述壓縮室側開口端向在所述固定渦旋的渦旋齒槽底面設置的凹部間歇地開口。方案30所述的本發明，其特征在于，在方案24所述的渦旋壓縮機中，在所述旋 轉渦旋的渦旋齒槽底面、或者所述旋轉渦旋的推力面上設置多個所述第五路徑的壓縮室 側開口端，隨著所述旋轉渦旋的旋轉運動，所述壓縮室側開口端在所述壓縮室和所述固 定渦旋的渦旋齒前端、或者在所述壓縮室和所述固定渦旋的推力面上周期性地移動，從而向所述壓縮室間歇地開口。方案31所述的本發明，其特征在于，在方案25所述的渦旋壓縮機中，在所述旋 轉渦旋的渦旋齒槽底面、或者所述旋轉渦旋的推力面上設置多個所述第六路徑的壓縮室 側開口端，隨著所述旋轉渦旋的旋轉運動，所述壓縮室側開口端在所述壓縮室和所述固 定渦旋的渦旋齒前端、或者在所述壓縮室和所述固定渦旋的推力面上周期性地移動，從 而向所述壓縮室間歇地開口。方案32所述的本發明，其特征在于，在方案1或20所述的渦旋壓縮機，所述工 作流體采用高壓流體，所述高壓流體是二氧化碳。本發明的發明效果如下本發明的渦旋壓縮機通過分別間歇地連通高壓區域和背壓室、以及背壓室和壓 縮室，能夠防止過剩的背壓，并施加穩定的背壓。由于能夠用連通比率控制從高壓區域供給背壓室的供油量，因此，無需細孔等 的節流，能夠解決異物卡入和堵塞的問題。因此，能夠提供一種實現高效及高可靠性的 渦旋壓縮機。此外，本發明的渦旋壓縮機能夠在旋轉渦旋的背面所形成的背壓室施加穩定的 壓力。同時，能夠向在兩者之間所形成的壓縮室供給適量的機油。因此，能夠實現高效 且可靠性高的渦旋壓縮機。而且，本發明的渦旋壓縮機向不與吸入口連通的內側壓縮室以及外側壓縮室供 油，并且與供給到外側壓縮室的總供油量相比，使供給到內側壓縮室的總供油量較多。 這樣就能有效地抑制工作流體從兩個壓縮室間的漩渦狀的渦旋齒側面縫隙泄漏，因此， 能夠提高壓縮效率。同時，通過間歇地向這些壓縮室給油，能夠向調節給油量的方向擴 大控制給油量的寬度。這樣，就能抑制因給油量過多導致的粘性損失增大，因此，能夠 提供一種高效的渦旋壓縮機。
圖1是本發明的第一實施例中的渦旋壓縮機的縱剖視圖。圖2是圖1的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖。圖3是使圖2的壓縮機構的定子渦旋和旋轉渦旋相互嚙合狀態的橫剖視圖。圖4表示圖1的渦旋壓縮機的第一路徑和第二路徑的連通狀態。圖5表示圖1的渦旋壓縮機的第一路徑和第二路徑的連通狀態。圖6是使圖1的渦旋壓縮機的定子渦旋和旋轉渦旋相互嚙合狀態的俯視圖。圖7是本發明的第二實施例中的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖。圖8是使圖7的壓縮機構的定子渦旋和旋轉渦旋相互嚙合狀態的橫剖視圖。圖9是本發明的第三實施例中的渦旋壓縮機的縱剖視圖。圖10是圖9的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖。圖11是使圖10的壓縮機構的定子渦旋和旋轉渦旋相互嚙合狀態的橫剖視圖。圖12是本發明的第四實施例中的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖。圖13是本發明的第五實施例中的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖。圖14是本發明的第六實施例中的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖。
圖15是使圖14的壓縮機構的定子渦旋和旋轉渦旋相互嚙合狀態的橫剖視圖。圖16是本發明的第七實施例中的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖。圖17是本發明的第七實施例中的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖。圖18是使圖16和圖17的壓縮機構的定子渦旋和旋轉渦旋相互嚙合狀態的俯視 圖。圖19是使圖16和圖17的壓縮機構的定子渦旋和旋轉渦旋相互嚙合狀態的橫剖 視圖。圖20是本發明的第八實施例中的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖。圖21是本發明的第八實施例中的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖。圖22是使圖20和圖21的壓縮機構的定子渦旋和旋轉渦旋相互嚙合狀態的橫剖 視圖。圖23是本發明的第九實施例中的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖。圖24是本發明的第九實施例中的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖。圖25是使圖23和圖24的壓縮機構的定子渦旋和旋轉渦旋相互嚙合狀態的橫剖 視圖。圖26是本發明的其它實施例中的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖。圖27是本發明的其它實施例中的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖。圖28是本發明的第一 0實施例中的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖。圖29是本發明的第一 0實施例中的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖。圖30是本發明的其它實施例中的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖。圖31是本發明的其它實施例中的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖。圖32是現有的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖。圖33是在現有的非對稱漩渦渦旋齒中形成的壓縮室的剖視圖。圖34是表示在現有的非對稱漩渦渦旋齒中形成的壓縮室的壓力上升的特性圖。附圖標記說明1密閉容器2壓縮機構3電動機部4曲柄軸4a偏心軸部6 機油11主軸承部件12固定渦旋12a 鏡板12b渦旋齒12c渦旋齒槽底面12d渦旋齒前端12e 凹部推力面
12g渦旋齒槽13旋轉渦旋13a 鏡板13b渦旋齒13c渦旋齒槽底面13d渦旋齒前端13e 背面13f推力面14自轉限制機構15壓縮室15a內側壓縮室15b外側壓縮室16吸入管17 吸入口18 排出口19簧片閥20儲油器25 泵26供油孔29背壓室30高壓區域54第一路徑54a開口端(高壓區域側)54b開口端(背壓室側)54s第一路徑中的最小路徑截面積55第二路徑55a開口端(背壓室側)55b開口端(壓縮室側)55s第二路徑中的最小路徑截面積56第二路徑56a開口端(背壓室側)56b開口端(壓縮室側)57第二路徑57a背壓室側開口端66軸承部78密封部件81第一路徑81a高壓區域側開口端81b背壓室側開口端
82第二路徑
82a背壓室側開口端
82b壓縮室側開口端
83第三路徑
83a高壓區域側開口端
83b壓縮室側開口端
84、85、86 凹部
87第三路徑
87a高壓區域側開口端
87b壓縮室側開口端
90給油量控制路徑
91第一路徑
91a高壓區域側開口端
91b背壓室側開口端
92第四路徑
92a背壓室側開口端
92b壓縮室側開口端
92c內側壓縮室側開口端
92d外側壓縮室側開口端
93第五路徑
93a背壓室側開口端
93b吸入室側開口端
94第六路徑
94a高壓區域側開口端
94b吸入室側開口端
95a外側壓縮室
95b內側壓縮室
96吸入室
96a內側吸入室
96b外側吸入室
97锪端面(〒V 'J )
98a內側吸入室連通凹部
98b外側吸入室連通凹部
99a外側壓縮室連通凹部
99b內側壓縮室連通凹部
A、B控制路徑
Dl、D2渦旋齒側面縫隙
具體實施例方式本發明的第一實施方式的渦旋壓縮機設置有間歇地連通高壓區域和背壓室的 第一路徑；間歇地連通背壓室和壓縮室的第二路徑。根據本實施方式，能夠防止過剩的 背壓，施加穩定的背壓。此外，由于能夠按照連通比率控制從高壓區域向背壓室的供油 量，因此，不需要細孔等的節流，也能消除異物卡入和堵塞。因此，能夠提供一種實現 高效及高可靠性的渦旋壓縮機。本發明的第二實施方式是在第一實施方式的渦旋壓縮機中，使第二路徑的連通 比率相對于第一路徑的連通比率為同等以上。根據本實施方式，在一次旋轉中，與從高 壓區域向背壓室供給機油的區間相比，從背壓室連通到壓縮室的區間更長，因此，背壓 室的壓力不會異常地升高。即，沒有過剩背壓施加在旋轉渦旋上，因此，能夠提供一種 實現高效及高可靠性的渦旋壓縮機。本發明的第三實施方式是在第一實施方式的渦旋壓縮機中，僅在第二路徑連通 時，第一路徑連通。根據本實施方式，在從高壓區域向背壓室供給機油的期間，必定與 壓縮室連通。因此，機油不會滯留在背壓室，背壓也不會異常地升高。即，沒有過剩背 壓施加在旋轉渦旋上，因此，能夠提供一種實現高效及高可靠性的渦旋壓縮機。本發明的第四實施方式是在第一實施方式的渦旋壓縮機中，通過第二路徑，使 背壓室僅與一對壓縮室中的一個連通。根據本實施方式，由于背壓室僅與一個壓縮室連 通，因此，每旋轉一次的背壓的變動小，這樣就很容易將其設定成規定的背壓。此外， 在穩定狀態下，不會發生從背壓室向壓縮室的逆流，因此，能夠提供一種實現高效及高 可靠性的渦旋壓縮機。本發明的第五實施方式是在第一實施方式的渦旋壓縮機中，使第二路徑中的最 小路徑截面積比第一路徑中的最小路徑截面積大。根據本實施方式，與機油向背壓室流 入的機油流入阻力相比，能夠減少機油從背壓室流出的機油流出阻力。因此，無論高壓 如何變動，都能使背壓室的壓力依賴于壓縮室的壓力。即，沒有過剩背壓施加在旋轉渦 旋上，因此，能夠提供一種實現高效及高可靠性的渦旋壓縮機。本發明的第六實施方式是在第一實施方式的渦旋壓縮機中，在旋轉渦旋的背面 配置密封部件，使用密封部件分隔高壓區域和背壓室。根據本實施方式，能夠防止壓力 從高壓區域向背壓室泄漏，因此，能僅在第一路徑中控制機油流入背壓室。即，很容易 將其設定成規定的背壓，同時，能夠施加穩定的背壓，因此，能夠提供一種實現高效及 高可靠性的渦旋壓縮機。本發明的第七實施方式是在第六實施方式的渦旋壓縮機中，第一路徑的一個開 口端在密封部件上往來。根據本實施方式，第一路徑的一個開口端往來于高壓區域和背 壓室，這樣，僅在第一路徑的兩個開口端產生壓力差時，向背壓室供給機油。即，能夠 以開口端往來于密封部件的比例調整機油供給，因此，無需細孔等的節流，也能消除異 物卡入和堵塞。因此，能夠提供一種實現高效及高可靠性的渦旋壓縮機。本發明的第八實施方式是在第一實施方式的渦旋壓縮機中，第二路徑由從背壓 室經過旋轉渦旋的內部然后與旋轉渦旋的渦旋齒前端連通的第一控制路徑以及在固定渦 旋的渦旋齒槽底面形成的凹部構成，通過旋轉運動，第一控制路徑在凹部間歇地開口。 根據本實施方式，利用控制路徑和凹部就能使背壓室與任意的壓縮室間歇地連通。根據其用途，渦旋壓縮機所需的背壓力各不相同，但是，只要是本實施方式，就能應對吸入 壓力至排出壓力之間的任何背壓。因此，能夠提供一種符合用途的高效且可靠性高的渦 旋壓縮機。本發明的第九實施方式是在第一實施方式的渦旋壓縮機中，第二路徑由從背壓 室經過旋轉渦旋的內部然后與旋轉渦旋的推力面連通的第二控制路徑構成，通過旋轉運 動，第二控制路徑在固定渦旋的渦旋齒槽中間歇地開口。根據本實施方式，第二路徑往 來于固定渦旋的推力面(渦旋齒外周部)以及渦旋齒槽，這樣就能使背壓室和壓縮室間歇 地連通。此外，構成第二路徑的要素只是在旋轉渦旋上形成的控制路徑，因此，尺寸公 差的影響小。即，通過渦旋齒槽的開口的參差不齊得以控制，結果，背壓的變動也得到 控制。因此，能夠提供一種實現高效及高可靠性的渦旋壓縮機。本發明的第一 0實施方式是在第一實施方式的渦旋壓縮機中，使用相溶性的冷 凍機油。根據本實施方式，在從高壓區域向背壓室供給機油的時刻，機油減壓，因此， 溶入機油中的工作流體起泡。結果，在背壓室中存在變成氣體狀態的工作流體。因此， 即使萬一背壓室的機油流入和機油流出的平衡遭到破壞，該氣體也被壓縮，不會引起極 端的背壓升高。即，沒有過剩背壓施加在旋轉渦旋上，因此，能夠提供一種實現高效及 高可靠性的渦旋壓縮機。本發明的第一 1實施方式是在第一實施方式的渦旋壓縮機中，設置連通高壓區 域和壓縮室的第三路徑。根據本實施方式，間歇地連通高壓區域和背壓室以及背壓室和 壓縮室，這樣就能施加穩定的背壓。同時，能夠將適量的機油供給其中一個壓縮室。而 且，通過連通高壓區域和壓縮室，也能將適量的機油供給另一個壓縮室。這樣就能實現 高效且可靠性高的渦旋壓縮機。本發明的第一 2實施方式是在第一 1實施方式的渦旋壓縮機中，使第二路徑與內 側壓縮室連通，使第三路徑與外側壓縮室連通，或者，使第二路徑與外側壓縮室連通， 使第三路徑與內側壓縮室連通。根據本實施方式，能夠通過其它的路徑向內側壓縮室以 及外側壓縮室供給機油。因此，不僅能夠向各個壓縮室供給最適量的機油，并且能夠提 供一種實現高效及高可靠性的渦旋壓縮機。本發明的第一 3實施方式是在第一 1實施方式的渦旋壓縮機中，在旋轉渦旋的內 部設置第三路徑，在旋轉渦旋的渦旋齒前端設置第三路徑的壓縮室側的開口端。根據本 實施方式，由于在旋轉渦旋的渦旋齒前端設置第三路徑的壓縮室側的開口端，因此，很 容易調整開口端的設置位置和形狀。因此，不僅能夠在最佳的位置向壓縮室供給最適量 的機油，并且能夠實現高效且可靠性高的渦旋壓縮機。本發明的第一 4實施方式是在第一 3實施方式的渦旋壓縮機中，在開口端設置 總是與壓縮室連通的凹部。根據本實施方式，通過調整在旋轉渦旋的渦旋齒前端設置的 凹部的位置，能夠將經由第三路徑的機油供給內側壓縮室或者外側壓縮室中的任意一個 壓縮室。此外，通過調整凹部的形狀和深度，不僅能夠很容易地調整供給壓縮室的供油 量，還能夠實現高效的渦旋壓縮機。本發明的第一 5實施方式是在第一 1實施方式的渦旋壓縮機中，使第三路徑與高 壓區域和壓縮室間歇地連通。根據本實施方式，通過使高壓區域與壓縮室間歇地連通， 不僅能夠很容易地向壓縮室供給適量的機油，并且能夠實現高效的渦旋壓縮機。
本發明的第一 6實施方式是在第一 5實施方式的渦旋壓縮機中，在渦旋的渦旋齒 前端設置第三路徑的壓縮室側的開口端，在固定渦旋的渦旋齒槽底面設置凹部，使其通 過旋轉渦旋的旋轉運動而間歇地開口。根據本實施方式，通過調整在固定渦旋的渦旋齒 槽底面設置的凹部的形狀，能夠很容易地控制第三路徑的壓縮室側的開口端與壓縮室連 通所需要的時間。因此，不僅能夠將適量的機油供給壓縮室，并且能夠實現高效的渦旋 壓縮機。本發明的第一 7實施方式是在第一 1實施方式的渦旋壓縮機中，在旋轉渦旋的內 部設置第三路徑，在旋轉渦旋的渦旋齒槽底面設置第三路徑的壓縮室側的開口端。根據 本實施方式，由于不加工旋轉渦旋的渦旋齒，因此，能夠簡化加工。同時能夠抑制旋轉 渦旋的渦旋齒的剛性降低。本發明的第一 8實施方式是在第一 1實施方式的渦旋壓縮機中，使第一路徑的高 壓區域一側的開口端和第三路徑的高壓區域一側的開口端位于同一位置。根據本實施方 式，能夠簡化加工，同時，能夠統一各個路徑所需的部件，減少部件數量。此外，由于 加工處減少，因此，能夠抑制因加工而導致的旋轉渦旋的剛性降低。本發明的第一 9實施方式是在第一實施方式的渦旋壓縮機中，在固定渦旋的推 力面上設置第二路徑。根據本實施方式，能夠防止過剩的背壓，施加穩定的背壓。此 外，由于能夠按照連通比率控制從高壓區域向背壓室供給的供油量，因此，無需細孔等 的節流，就能消除異物卡入和堵塞。因此，能夠提供一種實現高效及高可靠性的渦旋壓 縮機。本發明的第二 0實施方式的渦旋壓縮機設置連通高壓區域和背壓區域的第一路 徑、連通背壓室和不與吸入口連通的壓縮室的第四路徑，至少第四路徑的壓縮室側開口 端向外側壓縮室或者內側壓縮室間歇地開口，供給到內側壓縮機的總供油量比供給到外 側壓縮室的總供油量多。根據本實施方式，在內側壓縮室以及外側壓縮室中，能夠有效 地抑制從在前一個封入工作流體的壓縮室和下一個封入工作流體的壓縮室之間的渦旋齒 側面縫隙的泄漏，并且能夠抑制因給油量過多而導致的粘性損失增大。本發明的第二 1實施方式是在第二 0實施方式的渦旋壓縮機中，在旋轉渦旋的渦 旋齒前端設置第四路徑的壓縮室側開口，隨著旋轉渦旋的旋轉運動，壓縮室側開口端向 在固定渦旋的渦旋齒槽底面設置的凹部間歇地開口。根據本實施方式，根據第四路徑的 直徑和長度以及凹部的形狀，能夠用連通時間控制供油量，因此，供給壓縮室內的供油 量的調整范圍和背壓室的壓力調整范圍擴大，能夠進一步提高壓縮機的效率和背壓的穩 定性。本發明的第二 2實施方式是在第二 0實施方式的渦旋壓縮機中，在旋轉渦旋的渦 旋齒槽底面或者在旋轉渦旋的推力面上設置多個第四路徑的壓縮室側開口端，隨著旋轉 渦旋的旋轉運動，在壓縮室和固定渦旋的渦旋齒前端或者壓縮室和固定渦旋的推力面上 周期性地移動，于是，壓縮室側開口端就向壓縮室間歇地開口。根據本實施方式，除了 第二 1實施方式的效果外，僅對鏡板實施孔加工，就能形成第四路徑，因此，能夠減少 加工數量。本發明的第二 3方式是在第二 0實施方式的渦旋壓縮機中，第一路徑的背壓室側 開口端被設置在所述旋轉渦旋的所述背面，并且在分隔高壓區域和背壓室的密封部件上往來。根據本實施方式，能夠進一步縮小供給壓縮室的給油量，因此，供給壓縮室內的 供油量的調整范圍和背壓室的壓力調整范圍擴大，能夠進一步提高壓縮機的效率和背壓 的穩定性。此外，即使在曲柄軸的一次旋轉中，存在第四路徑并未連通背壓室和壓縮室 的狀態，通過使第一路徑間歇地連通，這樣也能抑制過剩的壓力上升。而且，能夠按照 連通時間控制從高壓區域流入背壓室的機油量。因此，無需在第一路徑中設置用來調節 油量的節流部，能夠避免異物卡入節流部中，也能提可靠性高性。本發明的第二 4實施方式是在第二 0實施方式的渦旋壓縮機中，設置第五路徑， 該第五路徑連通背壓室和與吸入口連通的壓縮室。根據本實施方式，從背壓室供給的機 油發揮密封與吸入口連通的壓縮室的作用。因此，吸入行程中的工作流體的泄漏受到抑 制，體積效率提高，因此，能夠進一步提高壓縮機的效率。本發明的第二 5實施方式是在第二 0實施方式的渦旋壓縮機中，設置第六路徑， 該第六路徑連通高壓區域和與吸入口連通的壓縮室。根據本實施方式，高壓的機油被供 給與吸入口連通的壓縮室。因此，差壓大的高負荷運轉時的潤滑性能提高，渦旋齒的異 常磨損得以控制，因此，能夠提可靠性高性。本發明的第二 6實施方式是在第二 4實施方式的渦旋壓縮機中，在旋轉渦旋的渦 旋齒前端設置第五路徑的壓縮室側開口端。根據本實施方式，不會發生因給油路徑的開 合而導致的水錘現象，能夠降低因工作流體產生的噪音。本發明的第二 7實施方式是在第二 5實施方式的渦旋壓縮機中，在旋轉渦旋的渦 旋齒前端設置第六路徑的壓縮室側開口端。根據本實施方式，根據第六路徑的直徑和長 度、以及在頂端部形成的锪端面的形狀，能夠控制供油量。因此，壓縮室內的供油量的調 整范圍擴大，吸入加熱導致的體積效率變差得到控制，因此，能夠提高壓縮機的效率。本發明的第二 8實施方式是在第二 4實施方式的渦旋壓縮機中，在旋轉渦旋的 渦旋齒前端設置第五路徑的壓縮室側開口端，隨著旋轉渦旋的旋轉運動，壓縮室側開口 端向在固定渦旋的渦旋齒槽底面設置的凹部間歇地開口。根據本實施方式，能夠用旋轉 渦旋的渦旋齒前端的壓縮室側開口端和固定渦旋的渦旋齒槽底面的凹部的連通時間控制 供油量，因此，能夠進行更加細致的調整，吸入加熱導致的體積效率變差得到控制，因 此，能夠提高壓縮機的效率。本發明的第二 9實施方式是在第二 5實施方式的渦旋壓縮機中，在旋轉渦旋的 渦旋齒前端設置第六路徑的壓縮室側開口端，隨著旋轉渦旋的旋轉運動，壓縮室側開口 端向在固定渦旋的渦旋齒槽底面設置的凹部間歇地開口。根據本實施方式，能夠用旋轉 渦旋的渦旋齒前端的壓縮室側開口端和固定渦旋的渦旋齒槽底面的凹部的連通時間控制 供油量，因此，能夠進行更加細致的調整，吸入加熱導致的體積效率變差得到控制，因 此，能夠提高壓縮機的效率。本發明的第三0實施方式是在第二 4實施方式的渦旋壓縮機中，在旋轉渦旋的渦 旋齒槽底面或者旋轉渦旋的推力面上設置多個第五路徑的壓縮室側開口端，隨著旋轉渦 旋的旋轉運動，壓縮室側開口端在壓縮室和固定渦旋的渦旋齒前端或者壓縮室和固定渦 旋的推力面中周期性地移動，這樣向壓縮室間歇地開口。根據本實施方式，由于僅對旋 轉渦旋進行加工就能間歇地向壓縮室供油，因此，能夠減少加工工序，同時能夠用連通 時間調整給油量。
本發明的第三1實施方式是在第二 5實施方式的渦旋壓縮機中，在旋轉渦旋的渦 旋齒槽底面或者旋轉渦旋的推力面上設置多個第五路徑的壓縮室側開口端，隨著旋轉渦 旋的旋轉運動，壓縮室側開口端在壓縮室和固定渦旋的渦旋齒前端或者壓縮室和固定渦 旋的推力面中周期性地移動，這樣向壓縮室間歇地開口。根據本實施方式，由于僅對旋 轉渦旋進行加工就能間歇地向壓縮室供油，因此，能夠減少加工工序，同時能夠用連通 時間調整給油量。本發明的第三2實施方式是在第一或者第二 0實施方式的渦旋壓縮機中，工作流 體采用高壓制冷劑例如二氧化碳。根據本實施方式，即使操作壓力高，變動也少，能夠 獲得穩定的背壓。即，本發明的效果明顯，能夠提供一種實現高效及高可靠性的渦旋壓 縮機。(實施例1)下面，參照附圖，對本發明的實施例進行說明。再有，本發明并非局限于這些 實施例。對本發明的第一實施例進行說明。圖1是本發明的第一實施例中的渦旋壓縮機 的縱剖視圖，圖2是圖1的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖。下面，對本實施例1的渦 旋壓縮機的構造、操作以及作用進行說明。如圖1、圖2所示，本實施例的渦旋壓縮機由密閉容器1、在該密閉容器1的內 部所具有的壓縮機構2、電動機部3以及儲油器20構成。在密閉容器1內采用焊接和熱壓配合等方法固定的曲柄軸4的主軸承部件11以 及在該主軸承部件11上用螺栓固定的固定渦旋12之間，夾著與固定渦旋12嚙合的旋轉 渦旋13，構成渦旋式壓縮機構2。在旋轉渦旋13和主軸承部件11之間設置自轉限制機 構14，該自轉限制機構14由防止旋轉渦旋13的自轉，引導其進行圓軌道運動的十字環等 構成。而且，通過用位于曲柄軸4上端的偏心軸部4a，來偏心驅動旋轉渦旋13，而使 旋轉渦旋13做圓軌道運動。這樣，在固定渦旋12和旋轉渦旋13之間形成的壓縮室15從外周側朝著中央部 移動，同時其容積減少。利用該容積變化，從與密閉容器1外連通的吸入管16以及固 定渦旋12的外周部的吸入口 17吸入作為工作流體的制冷劑氣體，封入壓縮室15中并壓 縮。而且，采用以下構成使變成規定壓力以上的制冷劑氣體推開簧片閥19，從固定渦 旋12的中央部的排出口 18反復地向密閉容器1內排出。在旋轉渦旋13的渦旋齒前端13d，根據測定運轉過程中的溫度分布的結果，按 照彈簧高度從作為中心部的繞組始端至作為外周部的繞組末端逐漸增高的方式來設置緩 坡形狀。這樣就能吸收熱膨脹導致的尺寸變化，防止局部滑動。此外，在旋轉渦旋13的背面13e形成高壓區域30以及被設定成高壓和低壓的中 間壓的背壓室29。通過在該背面13e上施加壓力，旋轉渦旋13就被穩定地壓在固定渦旋 12上，因此，能夠減少泄漏。同時，能夠穩定地進行圓軌道運動。而且，在曲柄軸4的下端設置泵25.，該泵25在壓縮機運轉過程中與渦旋壓縮機 同時被驅動。這樣，泵25吸出在密閉容器1的底部設置的儲油器20中所具有的機油6。 并且，機油6通過貫通曲柄軸4內的供油孔26，被供給到壓縮機構2。此時的供給壓力與渦旋壓縮機的排出壓力基本相等，成為對旋轉渦旋13的背壓源。這樣，旋轉渦旋13 不會與固定渦旋分離或者不均勻的接觸，穩定地發揮規定的壓縮功能。這樣，所供給的機油6的一部分因供給壓力和自重，進入偏心軸部4a和旋轉渦 旋13的嵌合部以及曲柄軸4和主軸承部件11之間的軸承部66，以獲得泄壓。而且，該 機油6在潤滑各個部分后落下，返回儲油器20。被供給到高壓區域30的機油6的另一部分通過在高壓區域30開口的第一路徑54 進入位于旋轉渦旋13的外周部周圍、且自轉限制機構14所在的背壓室29中。而且，機 油6潤滑推力滑動部以及自轉限制機構14的滑動部，同時，在背壓室29中有助于在旋轉 渦旋13上施加背壓。如圖2所示，在旋轉渦旋13上形成總是在背壓室29中開口，作為具有其中一個 開口端55a的第二路徑55的第一控制路徑。而且，隨著旋轉渦旋13的旋轉運動，該第 二路徑55間歇地連通背壓室29和壓縮室15。圖3是使旋轉渦旋13和固定渦旋12相互嚙合狀態時的橫剖視圖，圖3(A)、 (B)、(C)、(D)是依次表示相位分別偏移90度的圖。例如，在采用圖3所示的構造的情況下，通過使作為第二路徑55的第一控制路 徑所具有的另一開口端55b向在固定渦旋12的渦旋齒槽底面12c形成的凹部12e周期地 開口，從而實現間歇連通。在圖3(B)的狀態下，開口端55b向凹部12e開口。在此狀態下，機油6通過作 為第二路徑55的第一控制路徑，從背壓室29被供給壓縮室15。與之相對，在圖3(A)、(C)、(D)的狀態下，開口端55b不向凹部12e開口， 因此，不會從背壓室29向壓縮室15供給機油16。由以上可知，通過第一路徑54進入背壓室29的機油6通過第二路徑55被導向 壓縮室15，發揮提高壓縮時的密封性以及提高潤滑性的作用。此處，對背壓室29中的油量進行說明。該油量關系到通過第一路徑54從高壓 區域30流入背壓室29的機油6、以及通過第二路徑55從背壓室29向壓縮室15流出的機 油6。而且，在前者的油量多的情況下，過剩的機油6被供給到背壓室29，因此，壓 力上升。其結果，過剩的背壓被施加在旋轉渦旋13上。在施加過剩的背壓的情況下， 推力荷載增大，因此，存在引起性能惡化和可靠性惡化這樣的問題。因此，在本實施例的渦旋壓縮機中，分別使第一路徑54以及第二路徑55間歇地 連通。具體來講，使第一路徑54的一個開口端54a總是向高壓區域30開口，使在旋轉 渦旋13的背面13e形成的另一個開口端54b周期地往來于高壓區域30和背壓室29。這樣，由于不會將過剩的機油6供給到背壓室29，因此，能夠防止壓力的異常 升高。結果，不僅能夠防止過剩的背壓施加在旋轉渦旋13上，還能夠施加穩定的背壓。此外，能夠以連通比率來控制從高壓區域30供給到背壓室29的供油量。因此， 能夠以油過濾器的10倍以上的尺寸構成第一路徑54的直徑。這樣就不會在通道中卡入 異物發生堵塞。因此，能夠施加穩定的背壓，同時能夠將推力滑動部以及自轉限制機構 14的潤滑保持為良好狀態。因此，能夠提供一種實現高效及高可靠性的渦旋壓縮機。再有，如圖2所示，第一路徑54在第一路徑54的端部具有一個開口端54a和另一個開口端54b，并間歇地連通高壓區域30和背壓室29。此外，使第二路徑55的連通比率相對于第一路徑54的連通比率為同等以上。圖 4是表示相對于旋轉渦旋13的相位，第一路徑54和第二路徑55的連通狀態的圖。如圖4所示，在一次旋轉中，與第一路徑54從高壓區域30向背壓室29連通的 區間相比，將第二路徑55從背壓室29連通到壓縮室15的區間設定為其同等以上。根據這種構造，與第一路徑54中的機油流入背壓室29中的機油流入時間相比， 第二路徑55中的機油從背壓室29流出的機油流出時間較長，因此，背壓室29的壓力不 會異常地升高。即，由于沒有在旋轉渦旋13上施加過剩背壓，因此，能夠提供一種實現 高效及高可靠性的渦旋壓縮機。此外，僅當第二路徑55連通時，使第一路徑54連通。圖5與圖4同樣，是表 示對于旋轉渦旋13的相位，第一路徑54和第二路徑55的連通狀態的圖。如圖5所示，設定成在一次旋轉中，在第二路徑55從背壓室29連通到壓縮室 15的區間中，第一路徑54從高壓區域30向背壓室29連通。根據這種構造，在通過第一路徑54從高壓區域30向背壓室29供給機油6的期 間，必定通過第二路徑55從背壓室29向壓縮室15供給機油6。因此，機油6不會滯留 在背壓室29中，背壓室29的壓力也不會異常地升高。S卩，由于沒有在旋轉渦旋13上施 加過剩背壓，因此，能夠提供一種實現高效及高可靠性的渦旋壓縮機。此外，通過第二路徑55而使背壓室29僅與一對壓縮室15中的一個壓縮室15a連 通。這樣，由于背壓室29僅與壓縮室15a連通，因此，每旋轉一次的背壓的變動都小， 這樣就容易設定成規定的背壓。在穩定狀態下，也不會有從背壓室29流向壓縮室15的 逆流，因此，能夠提供一種實現高效及高可靠性的渦旋壓縮機。此外，使第二路徑55中的最小路徑截面積55s比第一路徑54中的最小路徑截面 積54s大。這樣，與機油流入背壓室29的機油流入阻力相比，能夠縮小機油從背壓室29 流出的機油流出阻力。因此，無論高壓如何變動，都能使背壓室29的壓力依賴于壓縮室 15的壓力。S卩，由于沒有在旋轉渦旋13上施加過剩背壓，因此，能夠提供一種實現高效 及高可靠性的渦旋壓縮機。此外，通過在旋轉渦旋13的背面13e配置密封部件78，而能分隔形成高壓區域 30和背壓室29。這樣，用密封部件78就能防止壓力從高壓區域30向背壓室29泄露， 因此，僅用第一路徑54就能夠控制機油流入背壓室29。S卩，容易設定成規定的背壓，同 時能夠施加穩定的背壓，因此，能夠提供一種實現高效及高可靠性的渦旋壓縮機。另外，在旋轉渦旋13的背面13e形成第一路徑54的開口端54b，并在密封部件 78上往來。而且，采用使另一個開口端54a總是向高壓區域30開口的構造。根據這種 構造，實現高壓區域30和背壓室29的間歇連通。圖6是使旋轉渦旋13與固定渦旋12相互嚙合，從旋轉渦旋13的背面觀察時的 俯視圖，圖6(A)、(B)、(C)、(D)是依次表示相位分別偏移90度的圖。如圖6所示，用密封部件78將旋轉渦旋13的背面區域分隔形成內側的高壓區域 30和外側的背壓室29。在圖6(B)的狀態下，開口端54b向作為密封部件78外側的背壓室29開口，因 此，機油6從高壓區域30被供給到背壓室29。
與此相反，在圖6(A)、(C)、(D)的狀態下，開口端54b向作為密封部件78內 側的高壓區域30開口，因此，機油6不會從高壓區域30供給到背壓室29。g卩，在第一路徑54的開口端54b往來于高壓區域30和背壓室29時，僅在第一 路徑54的開口端54a和開口端54b之間產生壓力差時，從高壓區域30向背壓室29供給 機油6。在此構造中，通過改變開口端54b往來于密封部件78的比例就能調整供油。因 此，能夠以相對于油過濾器的10倍以上的尺寸構成第一路徑54的直徑。這樣就不會在 通道中卡入異物發生堵塞。因此，能夠施加穩定的背壓，同時能夠將推力滑動部以及自 轉限制機構14的潤滑保持在良好狀態。因此，能夠提供一種實現高效及高可靠性的渦旋 壓縮機。此外，在本實施例中，對于第一路徑54的開口端54a總是處于高壓區域30，開 口端54b往來于高壓區域30和背壓室29的情況的例子進行了說明。但是，在第一路徑 54的開口端54a往來于高壓區域30和背壓室29，開口端54b總是位于背壓室29的情況 下，在兩個開口端54a、54b也會產生壓力差，因此，能夠實現間歇連通，獲得同樣的效^ o(實施例2)對本發明的第二實施例進行說明。圖7是本發明的第二實施例中的渦旋壓縮機 的壓縮機構的剖視圖。在本實施例中，對與實施例1不同的發明部分進行說明。即，在 圖7中，對于與圖2相同的構件使用相同的標記，并省略其說明。如圖7所示，在本實施例的渦旋壓縮機中，第二路徑56由從背壓室29經過旋轉 渦旋13的內部，然后與旋轉渦旋13的推力面13f連通的第二控制路徑構成。而且，根 據旋轉運動，第二控制路徑在固定渦旋12的渦旋齒槽12g間歇地開口。圖8是旋轉渦旋13與固定渦旋12相互嚙合狀態下的橫剖視圖，圖8 (A)、(B)、 (C)、(D)是依次表示相位分別偏移90度的圖。例如，在采用圖8所示的構造的情況下，通過使作為第二路徑56的第二控制路 徑的開口端56b往來于固定渦旋12的推力面12f以及渦旋齒槽12g，而實現背壓室29和 壓縮室15的間歇連通。在圖8(B)的狀態下，開口端56b在渦旋齒槽12g開口。在此狀態下，機油6通 過作為第二路徑56的第二控制路徑，從背壓室29通過渦旋齒槽12g被供給到壓縮室15。與之相對，在圖8(A)、(C)、(D)的狀態下，開口端56b面對推力面12f，因 此，不在渦旋齒槽12g開口。因此，不會從背壓室29向壓縮室15供給機油6。通常，旋轉渦旋13和固定渦旋12在使相互漩渦狀的渦旋齒的芯吻合的狀態下組 裝，實現運轉時的間隙均勻。如實施例1所示，在構成第二路徑55的要素為兩個(例如2個孔)的情況下， 各個要素與各個渦旋齒具有公差，因此，兩個要素的尺寸公差產生影響。即，第二路徑 55的開口比率范圍擴大，在開口最小和最大的情況下，發生背壓變動和性能偏差。與之相對，如本實施例所示，在構成第二路徑56的要素是一個(例如1個孔) 的情況下，尺寸公差的影響僅是一個要素。即，開口比率的范圍縮小，結果，背壓變動 和性能偏差得以控制，因此，能夠提供一種實現高效及高可靠性的渦旋壓縮機。
但是，在本發明的渦旋壓縮機中使用相溶性的冷凍機油，于是，在從高壓區域 30向背壓室29供給機油6的時刻，機油6減壓，因此，溶入機油6中的工作流體起泡。 結果，在背壓室29中存在變成氣體狀態的工作流體。因此，即使萬一背壓室29的機油 流入和機油流出的平衡遭到破壞，該氣體也會被壓縮，不會導致極端的背壓升高。艮口， 由于沒有在旋轉渦旋13上施加過剩背壓，因此，能夠提供一種實現高效及高可靠性的渦 旋壓縮機。此外，在工作流體采用高壓制冷劑例如二氧化碳的情況下，根據本發明的渦旋 壓縮機，壓力變動少，也能施加穩定的背壓。(實施例3)對本發明的第三實施例進行說明。圖9是本發明的第三實施例中的渦旋壓縮機 構的縱剖視圖，圖10是圖9的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖，圖11是圖10的壓縮機 構的固定渦旋和旋轉渦旋相互嚙合狀態下的橫剖視圖。如圖9所示，本實施例的渦旋壓縮機在密閉容器1內采用焊接和熱壓配合等方法 固定的曲柄軸4的主軸承部件11以及在該主軸承部件11上用螺栓固定的固定渦旋12之 間，夾著與固定渦旋12嚙合的旋轉渦旋13，構成渦旋式壓縮機構2。而且，在旋轉渦旋 13和主軸承部件11之間設置自轉限制機構14，該自轉限制機構14由防止旋轉渦旋13的 自轉、引導其進行圓軌道運動的十字環等構成。而且，通過由位于曲柄軸4上端的偏心軸部4a來偏心驅動旋轉渦旋13，而使旋 轉渦旋13做圓軌道運動。這樣，在固定渦旋12和旋轉渦旋13之間，形成被固定渦旋12 的渦旋齒12b的外壁和旋轉渦旋13的渦旋齒13b的內壁夾持的內側壓縮室15a以及被固定 渦旋12的渦旋齒12b的內壁和旋轉渦旋13的渦旋齒13b的外壁夾持的外側壓縮室15b。
(參照圖11)該各個內側壓縮室15a(以下稱作壓縮室15a)和外側壓縮室15b(以下稱作壓縮 室15b)的每個的容積皆從外周側朝著中央部減少。利用該變化，從與密閉容器1外連通 的吸入管16以及固定渦旋12的外周部的吸入口 17吸入制冷劑氣體然后壓縮。而且，采 用以下構成使變成規定壓力以上的制冷劑氣體推開簧片閥19，從固定渦旋12的中央部 的排出口 18反復地排出到密閉容器1內。在旋轉渦旋13的背面部分具有被配置在主軸承部件11上的密封部件78。而且， 在進行旋轉運動的同時，利用密封部件78分隔形成作為密封部件78的內側區域的排出壓 力氛圍的高壓區域30和作為外側區域的被設定成高壓和低壓的中間壓的背壓室29。通 過在該背面上施加壓力，旋轉渦旋13就被穩定地壓在固定渦旋12上，因此，能夠減少泄 漏。同時能夠穩定地進行圓軌道運動。在曲柄軸4的朝下的另一端設置泵25，該泵25在壓縮機運轉過程中與渦旋壓縮 機同時被驅動。這樣，泵25吸出在密閉容器1底部設置的儲油器20中所具有的機油6。 而且，機油6通過貫通曲柄軸4內的供油孔26，被供給壓縮機構2。此時的供給壓與渦 旋壓縮機的排出壓力基本相等，變成對旋轉渦旋13的背壓源。這樣，旋轉渦旋13不會 與固定渦旋分離或者不均勻地接觸，穩定地發揮規定的壓縮功能。這樣，所供給的機油6的一部分因供給壓力和自重，進入偏心軸部4a和旋轉渦 旋13的嵌合部以及曲柄軸4和主軸承部件11之間的軸承部66，以獲得泄壓。而且，該機油6潤滑各個部分后落下，返回儲油器20。而且，通過在旋轉渦旋13中設置第一路徑81，從而將被供給到旋轉渦旋13的鏡 板13a背面的高壓區域30的機油6的另一部分利用旋轉渦旋13的旋轉運動來橫跨密封部 件78地從高壓區域30間歇地向背壓室29供給。如圖10所示，隨著旋轉運動，旋轉渦旋13重復圖10(a)、圖10(b)的狀態。此 時，在旋轉渦旋13的鏡板13a的背面13e，密封部件78的內側形成高壓區域30，其外周 部形成背壓室29。因此，僅在第一路徑81的背壓室29側的背壓室側開口端81b位于密 封部件78的外周部的情況下，高壓區域30和背壓室29被第一路徑81連通。而且，高 壓的機油6從高壓區域30被供給到背壓室29。能夠供給機油6的是圖10 (a)的狀態。根據上述構造，從高壓區域30向背壓室29供給機油6是通過間歇的連通來進行 的。因此，通過調整其連通時間，就能向背壓室29供給適量的機油6。而且，機油6潤 滑自轉限制機構14的滑動部，并有助于在背壓室29中向旋轉渦旋13上施加背壓。此外，在旋轉渦旋13上設置用來連通背壓室29和壓縮室15的第二路徑82。同 時，在固定渦旋12的渦旋齒槽底面12c上設有用來通過旋轉渦旋13的旋轉運動而使第二 路徑82的壓縮室15側的壓縮室側開口端82b間歇地開口的凹部84。g卩，在圖10(a)的狀態時，第二路徑82的壓縮室側開口端82b向在固定渦旋12 的渦旋齒槽底面12c設置的凹部84開口。而且，由于凹部84與壓縮室15b連通，因此， 背壓室29與壓縮室15b連通。并且，背壓室29的機油6被供給到壓縮室15b，有助于防 止壓縮室15之間的泄漏并有助于滑動部的潤滑。另一方面，在圖10(b)的狀態時，壓縮室側開口端82b不向凹部84開口，因 此，背壓室29不與壓縮室15b連通。根據上述構造，由于背壓室29和壓縮室15在短時間內間歇地連通，因此，易于 將背壓室29的壓力保持為變動少的規定壓力。此外，由于背壓室29僅與一對壓縮室15 中的壓縮室15b連通，因此，背壓室29的壓力成為總是比壓縮室15的壓力高的狀態。因 此，能夠防止從壓縮室15流向背壓室29的逆流，從而可實現高效率。再有，如圖10(a)所示，在旋轉渦旋13設有第三路徑83，第三路徑83用來連通 高壓區域30以及與第二路徑82連通的壓縮室15b不同的壓縮室15a。同時，在旋轉渦 旋13的渦旋齒前端13d設置凹部85，以使第三路徑83的壓縮室15側的壓縮室側開口端 83b和壓縮室15a連通。這樣，通過第二路徑82能夠從背壓室29向壓縮室15b供給適量的機油6，再 有，通過第三路徑83能夠從高壓區域30向壓縮室15a供給適量的機油6。這樣就能實現 高效且可靠性高的渦旋壓縮機。此外，通過調整凹部85的設置位置和形狀、或者凹部85的深度，能夠供給最適 量的機油6。雖然在上述實施例中，采用了第二路徑82與壓縮室15b連通，第三路徑83與壓 縮室15a連通的構造，但是，即使采用第二路徑82與壓縮室15a連通，第三路徑83與壓 縮室15b連通的構造，當然也具有同樣的效果。(實施例4)對本發明的第四實施例進行說明。圖12是本發明的第四實施例中的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖。在本實施例中，對于與實施例3不同的發明部分進行說明。艮口， 在圖12中，對于與圖10相同的構件使用相同的標記，省略其說明。在后述的實施例5 中也同樣。如圖12所示，在旋轉渦旋13設有第三路徑83，第三路徑83用來連通高壓區域 30以及與第二路徑82連通的壓縮室15b不同的壓縮室15a。同時，在固定渦旋12的渦 旋齒槽底面12c設置用來通過旋轉運動而使第三路徑83的壓縮室側開口端83b間歇地開 口的凹部86。即，在圖12(a)的狀態時，第三路徑83的壓縮室側開口端83b向在固定渦旋12 的渦旋齒槽底面12c設置的凹部86開口。而且，由于凹部86與壓縮室15a連通，因此， 高壓區域30與壓縮室15a連通。并且，高壓區域30的機油6被供給到壓縮室15a，有助 于防止壓縮室15之間的泄漏并有助于滑動部的潤滑。另一方面，在圖12(b)的狀態時，壓縮室側開口端83b不向凹部86開口，因 此，高壓區域30不與壓縮室15a連通。根據這種構造，通過第二路徑82，能夠向壓縮室15b供給適量的機油6，并且， 通過第三路徑83，也能向壓縮室15a供給機油6。此時，通過調整在固定渦旋12的渦旋 齒槽底面12c設置的凹部86的形狀、位置以及深度，能夠控制第三路徑83的壓縮室側開 口端83b與壓縮室15a連通所需的時間以及第三路徑83的路徑阻力。根據該控制，能夠 向壓縮室15a供給適量的機油6，并能實現高效的渦旋壓縮機。(實施例5)對本發明的第五實施例進行說明。圖13是本發明的第五實施例中的渦旋壓縮機 的壓縮機構的剖視圖。如圖13所示，在旋轉渦旋13的渦旋齒槽底面13c設置第三路徑87的壓縮室15 側的壓縮室側開口端87b，該壓縮室側開口端87b用來連通高壓區域30以及與第二路徑 82連通的壓縮室15b不同的壓縮室15a。S卩，在圖13(a)的狀態時，第三路徑87的壓縮室側開口端87b向壓縮室15a開 口，因此，高壓區域30與壓縮室15a連通。而且，高壓區域30的機油6被供給到壓縮 室15a，有助于防止壓縮室15之間的泄漏并有助于滑動部的潤滑。另一方面，在圖13(b)的狀態時，第三路徑87的壓縮室側開口端87b被固定渦 旋12的渦旋齒前端12d或者鏡板12a堵塞，不向壓縮室15a開口，因此，高壓區域30不 與壓縮室15a連通。根據這種構造，由于通過第二路徑82向壓縮室15b供給適量的機油6，且通過第 三路徑87間歇地向壓縮室15a供給機油6，因此，能夠實現高效的渦旋壓縮機。此外，由于不加工旋轉渦旋13的渦旋齒13b，因此，能夠簡化加工，并且能夠 抑制旋轉渦旋13的渦旋齒13b的剛性下降。另外，使第一路徑81的高壓區域30側的高壓區域側開口端81a和第三路徑87 的高壓區域30側的高壓區域側開口端87a位于同一位置。這樣，就能簡化加工，并且能 夠統一各個路徑所需的部件，減少部件數量。此外，由于加工地點減少，因此，能夠抑 制因加工而導致的旋轉渦旋13的剛性下降。但是，在采用高壓制冷劑例如二氧化碳來作為工作流體的情況下，根據本發明的渦旋壓縮機，也能供給適量的機油。(實施例6)對本發明的第六實施例進行說明。圖14是本發明的第六實施例中的渦旋壓縮機 的壓縮機構的剖視圖。圖15是圖14的壓縮機構的固定渦旋和旋轉渦旋相互嚙合狀態下 的橫剖視圖。本實施例與實施例1以及實施例2類似，在實施例6中，對于與實施例1 以及實施例2不同的發明部分進行說明。S卩，在圖14中，對于與圖2以及圖7相同的構 件使用相同的標記，并省略其說明。如圖14所示，通過使第一路徑54的背壓室側開口端54b往來于密封部件78，而 使高壓區域30和背壓室29間歇地連通。此外，在固定渦旋12的推力面12f上形成具有向背壓室29開口的背壓室側開口 端57a的第二路徑57。隨著旋轉渦旋13的旋轉運動，該背壓室側開口端57a由旋轉渦旋 13的推力面13f開閉，從而使背壓室29和壓縮室15間歇地連通。g卩，圖15(a)是第二路徑57的背壓室側開口端57a與背壓室29連通時的詳細示 意圖，圖15(b)是第二路徑57的背壓室側開口端57a未與背壓室29連通時的詳細示意 圖。根據這種構造，通過第一路徑54進入背壓室29的機油6通過第二路徑57的背 壓室側開口端57a被導向壓縮室15，能夠發揮提高壓縮時的密封性和潤滑性的作用。如在實施例1中所說明的那樣，在通過第一路徑54從高壓區域30流入背壓室29 的機油6的機油量比通過第二路徑57從背壓室29向壓縮室15流出的機油6的機油量多 的情況下，過剩的機油6被供給到背壓室29，因此，壓力升高。結果，過剩的壓力就被 施加在旋轉渦旋13上，推力載荷增大，存在引起性能惡化和可靠性惡化這樣的問題。因此，在本實施例的渦旋壓縮機中，分別使第一路徑54以及第二路徑57間歇地 連通。這樣，不會向背壓室29供給過剩的機油6，因此，能夠防止壓力的異常升高。其 結果，能夠防止過剩的背壓施加在旋轉渦旋13上，并且能夠施加穩定的背壓。此外，能夠以連通比率來控制從高壓區域30供給背壓室29的供油量。因此， 無需細孔等的節流，就能消除異物卡入和堵塞，而且能夠提供一種實現高效及高可靠性 的渦旋壓縮機。第二路徑57的連通比率是第一路徑54的連通比率的同等以上。這樣，在一次 旋轉中，與從高壓區域30流入背壓室29的機油流入區間相比，機油從背壓室29向壓縮 室15流出的機油流出區間較長，因此，背壓室29的壓力不會異常地升高。S卩，由于沒 有在旋轉渦旋13上施加過剩背壓，因此，能夠提供一種實現高效及高可靠性的渦旋壓縮 機。此外，僅在第二路徑57從背壓室29連通到壓縮室25時，用第一路徑54使高壓 區域30與背壓室29連通。這樣，在從高壓區域30向背壓室29供給機油6的期間，背 壓室29—定與壓縮室15連通。因此，機油6不會滯留在背壓室29中，背壓不會異常地 升高。即，由于沒有在旋轉渦旋13上施加過剩背壓，因此，能夠提供一種實現高效及高 可靠性的渦旋壓縮機。此外，采用將第二路徑57設置在背壓室29和吸入口 17不連通的位置的構造。 根據這種構造，背壓室29僅與壓縮室15連通，因此，每旋轉一次的背壓的變動都小，這樣就能很容易地設定成規定的背壓，因此，能夠提供一種實現高效及高可靠性的渦旋壓 縮機。(實施例7)對本發明的第七實施例進行說明。圖16和圖17是本發明的第七實施例中的渦 旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖，圖16表示內連通，圖17表示外連通。圖18是圖16和 圖17的壓縮機構的固定渦旋和旋轉渦旋相互嚙合狀態下的俯視圖，圖19是圖16和圖17 的壓縮機構的固定渦旋和旋轉渦旋相互嚙合狀態下的橫剖視圖。本實施例與實施例1類似，在實施例7中，對于與實施例1不同的發明部分進行 說明。即，在圖16和圖17中，對于與圖2相同的構件使用相同的標記，并省略其說明。如圖16和圖17所示，在由固定渦旋12和旋轉渦旋13形成的壓縮室15中，具 有在旋轉渦旋13的渦旋齒外壁側形成的外側壓縮室95a和在渦旋齒內壁側形成的內側壓 縮室95b，外側壓縮室95a的吸入容積比內側壓縮室95b的吸入容積大。而且，如在圖 33、圖34中所說明的那樣，內側壓縮室114b對曲柄角的壓力上升速度比外側壓縮室114a 的壓力上升速度快。結果，由渦旋齒側面縫隙D2分隔的內側壓縮室114b_l和內側壓縮 室114b_2的壓力差增大。因此，和與外側壓縮室114a相同的外側壓縮室95a的渦旋齒側面縫隙D1相比， 與內側壓縮室114b相同的內側壓縮室95b的渦旋齒側面縫隙D2更容易泄漏工作流體。因此，在本實施例的渦旋壓縮機中，從儲油器20向內側壓縮室95b引導的給油 路徑由在旋轉渦旋13中形成的第一路徑91和第四路徑92構成。而且，將內側壓縮室連 通凹部99b的截面積設定得比外側壓縮室連通凹部99a的截面積大。這樣，通過積極地 向壓力上升速度大的內側壓縮室95b供給機油，能夠抑制工作流體從前一個形成的內側 壓縮室95b_l向下一個形成的內側壓縮室95b_2泄漏。供油孔26內的機油6從第一路徑91的高壓區域側開口端91a流入第一路徑91， 從第一路徑91的背壓室側開口端91b流出。此外，高壓區域30和背壓室29被密封部件 78密封式地分開，因此，高壓區域30和背壓室29之間的機油6不會漏出。而且，在圖16所示的曲柄角(圖18(B)、(C)、(D)所示的曲柄角)中，第一路 徑91的背壓室側開口端91b向高壓區域30開口。因此，第一路徑91的高壓區域側開口 端91a和背壓室側開口端91b的壓力差消失，因此，第一路徑91內的機油6不會移動。與之相對，在圖17所示的曲柄角(圖18(A)所示的曲柄角)中，第一路徑91的 背壓室側開口端91b橫跨密封部件78向背壓室29開口。背壓室29的壓力被保持為高壓 和吸入壓的中間壓力，因此，比高壓區域30的壓力低。因此，由于該壓力差，機油6從 高壓區域30流入背壓室29。g卩，根據曲柄角，第一路徑91的背壓室側開口端91b往來于密封部件78上，從 而重復實現高壓區域30和背壓室29的非連通狀態和連通狀態。因此，能夠調節供給背 壓室29或者內側壓縮室95b的機油6的供油量。因此，能夠擴大向內側壓縮室95b內的 供油量的調整范圍。因此，不僅能夠抑制因向內側壓縮室95b內供給過剩的機油6而導 致粘性損失增大，并且能夠提高壓縮機的效率。從高壓區域30流入背壓室29的機油6的調整范圍也擴大，能夠降低背壓。因 此，能夠緩解旋轉渦旋13對固定渦旋12的按壓力。因此，不僅能夠緩解旋轉渦旋13的推力面13f和渦旋齒前端13d的滑動損失，并且能夠提高壓縮機的效率。此外，即使在曲柄軸的一次旋轉中存在第四路徑92未連通背壓室29和內側壓縮 室95b的情況，通過使第一路徑91間歇地連通，也能抑制過剩背壓的升高，提高壓縮機 構2的可靠性。再有，由于能夠用連通時間來控制從高壓區域30流入背壓室29的機油量，因 此，不必在第一路徑91中設置用來調節油量的節流部，不僅能夠避免在節流部中卡入異 物，并且能夠提高壓縮機構2的可靠性。下面，流入背壓室29的機油6從第四路徑92的背壓室側開口端92a經過第四路 徑92到達第四路徑92的壓縮室側開口端92b。而且，機油6經過在固定渦旋12的渦旋 齒槽底面12c設置的內側壓縮室連通凹部99b和外側壓縮室連通凹部99a，被分到內側壓 縮室95b和外側壓縮室95a，然后流入各個壓縮室。即，在圖16所示的曲柄角(圖19(C)所示的曲柄角)中，第四路徑92的壓縮室 側開口端92b向內側壓縮室連通凹部99b開口，背壓室29是與內側壓縮室95b連通的狀 態(即，內連通)，機油6被供給到內側壓縮室95b。與之相對，在圖17所示的曲柄角(圖19(A)所示的曲柄角)中，第四路徑92的 壓縮室側開口端92b向外側壓縮室連通凹部99a開口，背壓室29是與外側壓縮室95a連 通的狀態(即，外連通)，機油6被供給到外側壓縮室95a。此外，采用內側壓縮室連通凹部99b的截面積比外側壓縮室連通凹部99a的截面 積大的構成。因此，隨著旋轉渦旋13的旋轉，壓縮室側開口端92b和內側壓縮室連通凹 部99b的開口時間比壓縮室側開口端92b和外側壓縮室連通凹部99a的開口時間長。因 此，供給到內側壓縮室95b的供油量比供給到外側壓縮室95a的供油量多。根據這種構 造，不僅能夠積極地向壓力上升速度大的內側壓縮室95b供給機油6，并且能夠抑制工作 流體從前一個形成的內側壓縮室95b_l向下一個形成的內側壓縮室95b_2泄漏。換言之，無論是在內側壓縮室95b中還是在外側壓縮室95a中，都能有效地抑制 工作流體從前一個封入工作流體的壓縮室15和下一個封入工作流體的壓縮室15之間的渦 旋齒側面縫隙D1以及D2泄漏，并且能夠抑制再壓縮導致的壓縮效率下降。但是，通過改變第一路徑91的背壓室側開口端91b的截面積和開口位置，能夠 控制從高壓區域30向背壓室29供給的供油量。而且，通過改變第四路徑92的截面積和 第四路徑92的壓縮室側開口端92b的截面積，能夠控制從背壓室29向內側壓縮室95b、 以及外側壓縮室95a供給的供油量。此外，在圖19(B)、(D)所示的曲柄角中，第四路徑92的壓縮室側開口端92b 不向內側壓縮室連通凹部99b和外側壓縮室連通凹部99a開口。S卩，背壓室29不與內側 壓縮室95b和外側壓縮室95a連通。因此，不向內側壓縮室95b和外側壓縮室95a供油。 因此，能夠抑制因供油量過多導致的粘性損失增大，從而能夠提高壓縮機的效率。再有，雖然本實施例的構成是通過內側壓縮室連通凹部99b和外側壓縮室連通 凹部99a的截面積的大小來控制內側壓縮室95b和外側壓縮室95a的供油量的大小，但 是，也可以采用通過改變內側壓縮室連通凹部99b和外側壓縮室連通凹部99a的深度和位 置來控制供油量的大小的構成。(實施例8)
對本發明的第八實施例進行說明。圖20和圖21是本發明的第八實施例中的渦 旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖。再有，圖20表示內連通，圖21表示外連通。圖22是 圖20和圖21的渦旋壓縮機的固定渦旋和旋轉渦旋相互嚙合狀態下的橫剖視圖。在圖20和圖21中，除了與向壓縮室15供油相關的第四路徑92的壓縮室側開口 端之外，其余均與實施例7相同，因此，對于與圖16相同的構件，使用相同的標記，僅 對第四路徑92的壓縮室側開口端進行說明，其余省略。如圖20所示，在本實施例中，第四路徑92的壓縮室側開口端由在旋轉渦旋 13(的渦旋齒槽底面13c)形成的內側壓縮室側開口端92c和外側壓縮室側開口端92d構 成。流入背壓室29的機油6從第四路徑92的背壓室側開口端92a經過第四路徑92，被 分到第四路徑92的內側壓縮室側開口端92c和外側壓縮室側開口端92d。而且，在圖20所示的曲柄角(圖22(C)、(D)的曲柄角)中，第四路徑92的內 側壓縮室側開口端92c向內側壓縮室95b開口。因此，背壓室29是與內側壓縮室95b連 通的狀態(即，內連通)，機油6從背壓室29被供給到內側壓縮室95b。與之相對，在圖21所示的曲柄角(圖22(A)所示的曲柄角)中，第四路徑92的 外側壓縮室側開口端92d向外側壓縮室95a開口。因此，背壓室29是與外側壓縮室95a 連通的狀態(即，外連通)，機油6從背壓室29被供給到外側壓縮室95a。此外，采用內側壓縮室側開口端92c的截面積比外側壓縮室側開口端92d的截面 積大的構成。因此，供給到內側壓縮室95b的供油量比供給到外側壓縮室95a的供油量 多。根據這種構造，不僅能夠積極地向壓力上升速度大的內側壓縮室95b供給機油6，而 且能夠抑制工作流體從前一個形成的內側壓縮室95b_l向下一個形成的內側壓縮室95b_2 泄漏。換言之，無論是在內側壓縮室95b中還是在外側壓縮室95a中，都能有效地抑制 工作流體從前一個封入工作流體的壓縮室15和下一個封入工作流體的壓縮室15之間的渦 旋齒側面縫隙D1以及D2泄漏，并且能夠抑制再壓縮導致的壓縮效率下降。但是，通過改變第四路徑92的內側壓縮室側開口端92c和外側壓縮室側開口端 92d的截面積，能夠控制從背壓室29向內側壓縮室95b以及外側壓縮室95a供給的供油 量。此外，在圖22(B)所示的曲柄角中，第四路徑92的內側壓縮室側開口端92c和 外側壓縮室側開口端92d被固定渦旋12和渦旋齒前端12d封閉。因此，背壓室29不與內 側壓縮室95b和外側壓縮室95a連通，從而不向內側壓縮室95b和外側壓縮室95a供油。 因此，能夠抑制因供油量過多導致的粘性損失增大，從而能夠提高壓縮機的效率。(實施例9)對本發明的第九實施例進行說明。圖23和圖24是本發明的第九實施例中的渦 旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖，圖23表示內連通，圖24表示外連通。圖25是圖23和 圖24的渦旋壓縮機的固定渦旋和旋轉渦旋相互嚙合狀態下的橫剖視圖。在圖23和圖24中，除了與向吸入室96供油相關的第五路徑93之外，其余均與 實施例7相同，因此，對于與圖16相同的構件，使用相同的標記，僅對第五路徑93進行 說明，其余省略。如圖23所示，在本實施例中，在旋轉渦旋13設置第五路徑93，該第五路徑93用來連通背壓室29和與吸入口 17連通的壓縮室15 (即，吸入室96)。第五路徑93的一 端是背壓室側開口端93a，總是向背壓室29開口。另一端是吸入室側開口端93b，被設 置在旋轉渦旋13的渦旋齒前端13d。而且，吸入室側開口端93b通過在渦旋齒前端13d 設置的锪端面97，總是向吸入室96開口。而且，流入背壓室29的機油6從第五路徑93的背壓室側開口端93a經過第五路 徑93，再從第五路徑93的吸入室側開口端93b經過锪端面97后流入吸入室96。在圖23和圖24中也同樣，S卩，在圖25 (A)至(D)所示的所有曲柄角中，第五 路徑93的吸入室側開口端93b是通過锪端面97與吸入室96總是連通的狀態。這樣，機 油6總是被供給到吸入室96。因此，通過機油6總是從背壓室29被供給到吸入室96，而使機油6發揮密封的 作用，能夠減少與吸入口 17連通的壓縮室15(即，吸入室96)的吸入行程中的工作流體 的泄漏。通過減少該泄漏，能夠提高體積效率，因此，能夠提高壓縮機的效率。此外，通過改變第五路徑93的截面積、背壓室側開口端93a的截面積、吸入室 側開口端93b的截面積和開口位置、以及锪端面97的截面積和深度，能夠控制從背壓室 29供給到吸入室96的給油量。此外，也可以不設置锪端面97。再有，圖26和圖27是本發明的其它實施例中的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視 圖。如圖所示，也可以采用以下構成使第五路徑93的吸入室側開口端93b向外側 吸入室連通凹部98b或者內側吸入室連通凹部98a開口，使背壓室29間歇地與作為和吸 入口 17連通的壓縮室15的吸入室96連通。在此情況下，僅在吸入室側開口端93b向外側吸入室連通凹部98b或者內側吸入 室連通凹部98a開口的曲柄角中，機油6被供給到外側吸入室96b或者內側吸入室96a， 因此，能夠從背壓室29向吸入室96間歇地給油。此外，根據第五路徑93的直徑和長度、吸入室側開口端93b的截面積和開口位 置、外側吸入室連通凹部98b和內側吸入室連通凹部98a的形狀，能夠用連通時間來控制 供給到吸入室96的供油量。因此，供給到吸入室96內的機油6的供油量的調整范圍擴 大，不僅能夠抑制因吸入加熱導致的體積效率惡化，還能夠提高壓縮機的效率。此外，作為本實施例的第五路徑93的間歇給油路徑也可以是使用圖7以及圖20 至圖22所說明的、按照實施例2以及實施例8所示方法構成的給油路徑。(實施例10)對本發明的第一 0實施例進行說明。圖28和圖29是本發明的第一 0實施例中 的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視圖，圖28表示內連通，圖29表示外連通。在圖28和圖29中，除了與向吸入室96供油相關的第六路徑94之外，其余均與 實施例7相同，因此，對于與圖16相同的構件，使用相同的標記，僅對第六路徑94進行 說明，其余省略。如圖28所示，在本實施例中，在旋轉渦旋13中設置第六路徑94，該第六路徑 94用來連通高壓區域30和與吸入口 17連通的壓縮室15 (即，吸入室96)。第六路徑94 的一端是高壓區域側開口端94a，總是向高壓區域30開口。另一端是吸入室側開口端 94b，被設置在旋轉渦旋13的渦旋齒前端13d。吸入室側開口端94b通過在渦旋齒前端13d設置的锪端面97，總是向吸入室96開口。而且，流入高壓區域30的機油6從第六路徑94的高壓區域側開口端94a經過第 六路徑94，再從第六路徑94的吸入室側開口端94b經過锪端面97流入吸入室96。在圖28和圖29所示的本實施例中，也與實施例9同樣，在圖25(A)至(D)所 示的所有曲柄角中，第六路徑94的吸入室側開口端94b是通過锪端面97而總是與吸入室 96連通的狀態。這樣，高壓的機油6就總是被供給到吸入室96。因此，高壓的機油6總是被從高壓區域30供給到吸入室96，這樣，差壓大的高 負荷運轉時的潤滑性能提高。而且，由于能夠抑制旋轉渦旋13和固定渦旋12的渦旋齒 上面和側面的異常磨損，因此，壓縮機的可靠性提高。此外，通過改變第六路徑94的截面積、高壓區域側開口端94a的截面積、吸入 室側開口端94b的截面積和開口位置、以及锪端面97的截面積和深度，而能控制從高壓 區域30供給到吸入室96的給油量。此外，也可以采用不設置锪端面97的構造。再有，圖30和圖31是本發明的其它實施例中的渦旋壓縮機的壓縮機構的剖視 圖。如圖所示，也可以采用以下構成使第六路徑94的吸入室側開口端94b向外側 吸入室連通凹部98b或者內側吸入室連通凹部98a開口，使高壓區域30間歇地與作為和 吸入口 17連通的壓縮室15的吸入室96連通。在此情況下，僅在吸入室側開口端94b向外側吸入室連通凹部98b或者內側吸入 室連通凹部98a開口的曲柄角中，機油6被供給到外側吸入室96b或者內側吸入室96a， 因此，能夠從高壓區域30向吸入室96間歇地給油。此外，通過第六路徑94的直徑和長度、吸入室側開口端94b的截面積和開口位 置、外側吸入室連通凹部98b和內側吸入室連通凹部98a的形狀，能夠以連通時間來控制 供給到吸入室96的供油量。因此，供給到吸入室96內的機油6的供油量的調整范圍擴 大，能夠抑制因吸入加熱導致的體積效率惡化，并且能夠提高壓縮機的效率。再有，作為本實施例的第六路徑94的間歇給油路徑也可以是使用圖7以及圖20 至圖22所說明的、按照實施例2以及實施例8所示方法構成的給油路徑。再有，在采用高壓制冷劑例如二氧化碳來作為工作流體的情況下，根據本發明 的渦旋壓縮機，也能有效地抑制工作流體從壓縮室間的漩渦狀的渦旋齒側面縫隙泄漏， 并且能夠施加穩定的背壓。本發明在工業上的實用性如下如上所述，本發明的渦旋壓縮機通過使機油間歇地從高壓區域進入背壓室，以 及從背壓室進入壓縮室，這樣就能施加穩定的背壓，因此，考慮壓縮室間的泄漏路徑， 進行有效且所需最低限度的供油，這樣就能確保密封性，抑制機油卡入，因此，工作流 體并不局限于制冷劑，也能應用在空氣渦旋壓縮機、真空泵、渦旋式膨脹機等渦旋流體 機械的用途中。
權利要求
1.一種渦旋壓縮機，使從鏡板豎立起漩渦狀渦旋齒的固定渦旋以及旋轉渦旋嚙合并 在兩者之間形成壓縮室，在所述旋轉渦旋的背面形成高壓區域和背壓室，通過自轉限制 機構所形成的限制來使所述旋轉渦旋沿著圓軌道以規定的旋轉半徑做旋轉運動，從而使 所述壓縮室一邊改變容積一邊朝著中心移動，從在所述固定渦旋上形成的吸入口吸入工 作流體，進行壓縮、排出的一系列動作，其特征在于，設置有間歇地連通所述高壓區域和所述背壓室的第一路徑；間歇地連通所述背壓 室和所述壓縮室的第二路徑。
2.如權利要求1所述的渦旋壓縮機，其特征在于，使所述第二路徑的連通比率相對于 所述第一路徑的連通比率為同等以上。
3.如權利要求1所述的渦旋壓縮機，其特征在于，僅在所述第二路徑連通時，所述第 一路徑連通。
4.如權利要求1所述的渦旋壓縮機，其特征在于，使所述背壓室通過所述第二路徑而 僅與一對所述壓縮室中的一個連通。
5.如權利要求1所述的渦旋壓縮機，其特征在于，使所述第二路徑中的最小路徑截面 積比所述第一路徑中的最小路徑截面積大。
6.如權利要求1所述的渦旋壓縮機，其特征在于，在所述旋轉渦旋的所述背面配置密 封部件，用所述密封部件分隔成所述高壓區域和所述背壓室。
7.如權利要求6所述的渦旋壓縮機，其特征在于，所述第一路徑的一個開口端在所述 密封部件上往來。
8.如權利要求1所述的渦旋壓縮機，其特征在于，所述第二路徑由從所述背壓室經過 所述旋轉渦旋的內部然后與所述旋轉渦旋的渦旋齒前端連通的第一控制路徑以及在所述 固定渦旋的渦旋齒槽底面形成的凹部構成，通過所述旋轉運動，所述第一控制路徑向所述凹部間歇地開口。
9.如權利要求1所述的渦旋壓縮機，其特征在于，所述第二路徑由從所述背壓室經過 所述旋轉渦旋的內部然后與所述旋轉渦旋的推力面連通的第二控制路徑構成，通過所述旋轉運動，所述第二控制路徑向所述固定渦旋的渦旋齒槽間歇地開口。
10.如權利要求1所述的渦旋壓縮機，其特征在于，使用相溶性的冷凍機油。
11.如權利要求1所述的渦旋壓縮機，其特征在于，設置連通所述高壓區域和所述壓 縮室的第三路徑。
12.如權利要求11所述的渦旋壓縮機，其特征在于，使所述第二路徑與內側壓縮室連 通，并且使所述第三路徑與外側壓縮室連通，或者，使所述第二路徑與所述外側壓縮室 連通，并且使所述第三路徑與所述內側壓縮室連通。
13.如權利要求11所述的渦旋壓縮機，其特征在于，在所述旋轉渦旋的內部設置所述 第三路徑，在所述旋轉渦旋的渦旋齒前端設置所述第三路徑的所述壓縮室側的開口端。
14.如權利要求13所述的渦旋壓縮機，其特征在于，在所述開口端設置總是與所述壓 縮室連通的凹部。
15.如權利要求11所述的渦旋壓縮機，其特征在于，使所述第三路徑間歇地連通所述 高壓區域和所述壓縮室。
16.如權利要求15所述的渦旋壓縮機，其特征在于，在所述渦旋的渦旋齒前端設置所述第三路徑的所述壓縮室側的所述開口端，在所述固定渦旋的渦旋齒槽底面設置凹部， 以使所述開口端通過所述旋轉渦旋的旋轉運動間歇地開口。
17.如權利要求11所述的渦旋壓縮機，其特征在于，在所述旋轉渦旋的內部設置所述第三路徑，在所述旋轉渦旋的渦旋齒槽底面設置所述第三路徑的所述壓縮室側的開口端。
18.如權利要求11所述的渦旋壓縮機，其特征在于，使所述第一路徑的所述高壓區域 側的開口端和所述第三路徑的所述高壓區域側的開口端在同一位置。
19.如權利要求1所述的渦旋壓縮機，其特征在于，在所述固定渦旋的推力面上設置 所述第二路徑。
20.一種渦旋壓縮機，使從鏡板豎立起漩渦狀渦旋齒的固定渦旋以及旋轉渦旋嚙合并 在兩者之間形成壓縮室，所述壓縮室具有在所述旋轉渦旋的渦旋齒外側形成的外側壓縮 室和在所述旋轉渦旋的內側形成的內側壓縮室，所述外側壓縮室的吸入容積比所述內側 壓縮室的吸入容積大，在所述旋轉渦旋的背面形成高壓區域和背壓室，通過所述旋轉渦 旋沿著圓軌道以規定的旋轉半徑做旋轉運動，從而使所述壓縮室一邊改變容積一邊朝著 中心移動，從在所述固定渦旋上形成的吸入口吸入工作流體，將其密閉在所述壓縮室中 后，進行壓縮、排出的一系列動作，其特征在于，設置有連通所述高壓區域和所述背壓室的第一路徑；連通所述背壓室和不與所述 吸入口連通的壓縮室的第四路徑，至少所述第四路徑的壓縮室側開口端向所述外側壓縮室或者所述內側壓縮室間歇地 開口，供給到所述內側壓縮室的總給油量比供給到所述外側壓縮室的總給油量多。
21.如權利要求20所述的渦旋壓縮機，其特征在于，在所述旋轉渦旋的渦旋齒前端設 置所述第四路徑的所述壓縮室側開口端，隨著所述旋轉渦旋的旋轉運動，所述壓縮室側開口端向在固定渦旋的渦旋齒槽底面 所設置的凹部間歇地開口。
22.如權利要求20所述的渦旋壓縮機，其特征在于，在所述旋轉渦旋的渦旋齒槽底 面、或者所述旋轉渦旋的推力面上設置多個所述第四路徑的所述壓縮室側開口端，隨著所述旋轉渦旋的旋轉運動，所述壓縮室側開口端在所述壓縮室和所述固定渦旋 的渦旋齒前端、或者在所述壓縮室和所述固定渦旋的推力面上周期性地移動，從而間歇 地向所述壓縮室開口。
23.如權利要求20所述的渦旋壓縮機，其特征在于，所述第一路徑的背壓室側開口端 被設置在所述旋轉渦旋的所述背面并且在分隔所述高壓區域和所述背壓室的密封部件上 往來。
24.如權利要求20所述的渦旋壓縮機，其特征在于，設置第五路徑，該第五路徑連通 所述背壓室以及與所述吸入口連通的壓縮室。
25.如權利要求20所述的渦旋壓縮機，其特征在于，設置第六路徑，該第六路徑連通 所述高壓區域以及與所述吸入口連通的壓縮室。
26.如權利要求24所述的渦旋壓縮機，其特征在于，在所述旋轉渦旋的渦旋齒前端設 置所述第五路徑的壓縮室側開口端。
27.如權利要求25所述的渦旋壓縮機，其特征在于，在所述旋轉渦旋的渦旋齒前端設 置所述第六路徑的壓縮室側開口端。
28.如權利要求24所述的渦旋壓縮機，其特征在于，在所述旋轉渦旋的渦旋齒前端設 置所述第五路徑的壓縮室側開口端，隨著所述旋轉渦旋的旋轉運動，所述壓縮室側開口端向在所述固定渦旋的渦旋齒槽 底面設置的凹部間歇地開口。
29.如權利要求25所述的渦旋壓縮機，其特征在于，在所述旋轉渦旋的渦旋齒前端設 置所述第六路徑的壓縮室側開口端，隨著所述旋轉渦旋的旋轉運動，所述壓縮室側開口端向在所述固定渦旋的渦旋齒槽 底面設置的凹部間歇地開口。
30.如權利要求24所述的渦旋壓縮機，其特征在于，在所述旋轉渦旋的渦旋齒槽 底面、或者所述旋轉渦旋的推力面上設置多個所述第五路徑的壓縮室側開口端，隨著所 述旋轉渦旋的旋轉運動，所述壓縮室側開口端在所述壓縮室和所述固定渦旋的渦旋齒前 端、或者在所述壓縮室和所述固定渦旋的推力面上周期性地移動，從而向所述壓縮室間 歇地開口。
31.如權利要求25所述的渦旋壓縮機，其特征在于，在所述旋轉渦旋的渦旋齒槽 底面、或者所述旋轉渦旋的推力面上設置多個所述第六路徑的壓縮室側開口端，隨著所 述旋轉渦旋的旋轉運動，所述壓縮室側開口端在所述壓縮室和所述固定渦旋的渦旋齒前 端、或者在所述壓縮室和所述固定渦旋的推力面上周期性地移動，從而向所述壓縮室間 歇地開口。
32.如權利要求1或20所述的渦旋壓縮機，其特征在于，所述工作流體采用高壓流 體，所述高壓流體是二氧化碳。
全文摘要
本發明通過限制高壓區域和背壓室、以及背壓室和壓縮室的各個連通時間，能夠防止過剩的背壓，并施加穩定的背壓，從而能夠提供一種實現高效及高可靠性的渦旋壓縮機。本發明的特征在于，設置間歇地連通高壓區域(30)和背壓室(29)的第一路徑(54)、以及間歇地連通背壓室(29)和壓縮室(15)的第二路徑(55)。
文檔編號F04C18/02GK102016319SQ200980114359
公開日2011年4月13日 申請日期2009年4月20日 優先權日2008年4月22日
發明者中井啟晶, 中本達也, 二上義幸, 作田淳, 吉田裕文, 大野龍一, 山田定幸, 嶋田賢志, 森本敬, 池田明, 河野博之, 船越大輔, 阪井學, 饗場靖, 鶸田晃 申請人:松下電器產業株式會社