涡旋式压缩机及具有涡旋式压缩机的制冷循环装置

摘要

涡旋式压缩机具备：喷射配管(27)，上述喷射配管(27)被跨设在密闭容器(21)的内部和外部，用于向压缩室(A)供应制冷剂；动力机构(139)，上述动力机构(139)被收容在上述密闭容器内，使动涡盘(12)进行摆动运动，上述密闭容器内的部分以上述动涡盘和静涡盘(11)为界，上述喷射配管被设置成位于设置了上述动力机构一侧的相反侧，上述静涡盘具有一端与上述喷射配管连通而另一端与上述压缩室连通的喷射口(11e)。

说明书

技术领域

本发明涉及涡旋式压缩机及具有涡旋式压缩机的制冷循环装置。

背景技术

作为制冷剂，如果将地球变暖系数GWP低的R32封装到制冷循 环装置的制冷剂回路中，与使用现有的R22、R410A等的情况相比， 压缩机的排气温度例如提高20deg左右。这样，有可能存在导致密闭 型压缩机使用的电动机的绝缘材料和冷冻机油等劣化的问题。在此， 除了R32，作为地球变暖系数GWP低的制冷剂还有HFO-1123与R32 的混合制冷剂、或HFO-1123与HFO-1124yf的混合制冷剂等。但是， HFO-1123虽然具有环境负荷小等的性质，但在高温和高压下有可能 迅速发生分解反应(歧化反应)。因此，使用上述混合制冷剂的情况下， 必须抑制压缩机的排气温度。

另外，由于R32制冷剂是可燃性的，因此为了防止泄漏起火，必 须抑制向形成制冷循环的回路的制冷剂填充量，优选使用在压缩机的 运转期间密闭容器内的压力形成低压的低压壳式的压缩机。

在此，提出有这样的方案，一种制冷装置，具有制冷循环，所述 制冷循环具有压缩机、冷凝器、主减压机构和蒸发器，由制冷剂配管 连接这些机构而构成，其中，具备：过冷却热交换器，所述过冷却热 交换器被设置在冷凝器与主减压机构之间；过冷却用的减压机构，所 述过冷却用的减压机构被设置在过冷却热交换器的上游侧；旁通配管， 所述旁通配管使在过冷却热交换器被冷却的制冷剂绕过蒸发器后供应 到压缩机(例如参考专利文献1)。

专利文献1所述的技术这样构成，虽然使用含有R32制冷剂的制 冷剂，但是为了抑制从压缩机排出的气体制冷剂温度，使在冷凝器冷 凝之后在主减压机构被减压然后通过了蒸发器的气体制冷剂和在过冷 却热交换器冷却的制冷剂经由旁通配管合流，而后供应到压缩机的吸 入侧。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-227823号公报(例如参考图1)

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献1所述的技术是从R32制冷剂的可燃性的观点出发，使 用了低压壳式的压缩机时，从旁通配管供应的旁通制冷剂通过与从蒸 发器流出的制冷剂合流，从而使制冷剂的比焓降低到两相状态。并且， 比焓降低后的制冷剂被吸入压缩机的密闭容器内之后，被吸入对制冷 剂进行压缩的压缩机构部，进行制冷剂的压缩。

即，在专利文献1所述的技术中，虽然可以抑制从压缩机排出的 气体制冷剂的温度，但却存在这样的问题，即：由于在旁通配管流动 来的合流后的旁通制冷剂流入压缩机构部，因此在制冷剂被供应到压 缩机构部之前的阶段，制冷剂将被稀释。另外，如果在制冷剂被供应 到压缩机构部之前的阶段制冷剂被稀释，则制冷剂中的冷冻机油也将 稀释。这样，就难以降低例如动涡盘和可自由滑动地支撑其的构架的 滑动部等的摩擦，有可能导致压缩机损坏等。

因此，为了防止制冷剂在被供应到压缩机构部之前的阶段被稀释， 可以考虑在制冷剂被吸入压缩机构部之后与旁通制冷剂合流(喷射) 的方法。即，使供应旁通制冷剂的旁通配管(喷射配管)与压缩机构 部连接，使旁通制冷剂与通过了上述滑动部的制冷剂合流。

但是，该方法也有这样的问题，即：在从密闭容器外到压缩室之 间，热被从设置于密闭容器内的电动机和上述滑动部等发热体向喷射 配管传递，旁通制冷剂的冷却效果降低，将难以使从压缩机排出的气 体制冷剂的温度降低。

另外，作为制冷剂采用了HFO-1123与R32的混合制冷剂或 HFO-1123与HFO-1124yf的混合制冷剂等的情况下，如果从压缩机排 出的气体制冷剂的温度难以降低，相应地引起歧化反应的可能性更大。

本发明是为了解决上述问题，目的是提供抑制从压缩机排出的制 冷剂温度难以降低的涡旋式压缩机以及具有涡旋式压缩机的制冷循环 装置。

用于解决课题的方案

本发明的涡旋式压缩机具备：密闭容器；动涡盘，动涡盘被收容 在密闭容器内，形成有第一涡旋体；静涡盘，静涡盘被固定在密闭容 器的内周面，形成有与第一涡旋体一起对制冷剂进行压缩的第二涡旋 体，在静涡盘与动涡盘之间形成压缩室；喷射配管，喷射配管被跨设 在密闭容器的内部和外部，用于向压缩室供应制冷剂；转轴，转轴被 收容在密闭容器内，一个端部与动涡盘中的设置静涡盘一侧的相反侧 连接，使动涡盘进行摆动运动；以及动力机构，动力机构被收容在密 闭容器内，连接转轴的另一个端部，使转轴转动，喷射配管在密闭容 器内的部分被设置成以动涡盘及静涡盘为界而位于设置动力机构一侧 的相反侧，静涡盘具有一端与喷射配管连通而另一端与压缩室连通的 喷射口。

发明的效果

根据本发明的涡旋式压缩机，由于具有上述结构，因此可以抑制 从压缩机排出的制冷剂温度难以下降的问题。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的涡旋式压缩机的概略纵向剖视图。

图2是图1所示的固定涡旋体和摆动涡旋体、排出口和喷射口的 说明图。

图3是具有图1所示的涡旋式压缩机的制冷循环装置的结构示例 图以及该制冷循环装置的莫里尔线图。

图4是本发明的实施方式2的涡旋式压缩机的概略纵向剖视图。

图5是图1所示的固定涡旋体和摆动涡旋体、排出口、喷射口和 副排出口的说明图。

图6是说明本发明的实施方式2的涡旋式压缩机的中间冷却运转 时的动作的模式图。

图7是具有图4所示的涡旋式压缩机的制冷循环装置的结构示例 图以及该制冷循环装置的莫里尔线图。

图8是为了说明压缩过程而简化了图7(c)的莫里尔线图的图。

具体实施方式

以下根据附图就本发明的实施方式进行说明。

实施方式1

图1是实施方式1的涡旋式压缩机1的概略纵向剖视图。图2是 图1所示的固定涡旋体11b和摆动涡旋体12b、排出口11c和喷射口 11e的说明图。参考图1和图2就涡旋式压缩机1的结构进行说明。

本实施方式1的涡旋式压缩机1对抑制从涡旋式压缩机1排出的 制冷剂温度难以下降的问题进行了改善。

[涡旋式压缩机1的结构]

涡旋式压缩机1具有形成外壳的密闭容器21、向密闭容器21引 导制冷剂的吸入管23和排出压缩后的制冷剂的排出管24、用于向密 闭容器21内供应冷却后的制冷剂的喷射配管27、分隔密闭容器21内 的空间的副构架110、储存冷冻机油的底部油箱22、形成了用于压缩 制冷剂的固定涡旋体11b的静涡盘11以及被设置在静涡盘11的上端 面且连接排出管24的排出管连接部50。

并且，涡旋式压缩机1具有形成了用于压缩制冷剂的摆动涡旋体 12b的动涡盘12、收容动涡盘12的构架14、使动涡盘12转动的轴15、 使冷冻机油上升的油泵91、使轴15转动的电动机139以及使动涡盘 12进行摆动运动的十字连接环13。

进而，涡旋式压缩机1还具有通过静涡盘11的固定涡旋体11b和 动涡盘12的摆动涡旋体12b形成的压缩室A、通过构架14的内侧面、 静涡盘11以及动涡盘12形成的与压缩室A连通的吸入室B。

(密闭容器21)

密闭容器21形成涡旋式压缩机1的外壳。在密闭容器21内设置 有静涡盘11、动涡盘12、构架14、轴15、电动机139以及十字连接 环13等。

另外，在密闭容器21的侧面连接与密闭容器21内连通的吸入管 23。而且，在密闭容器21的上部连接与最内室的压缩室A连通的排 出管24和用于向压缩室A供应制冷剂的喷射配管27。

(吸入管23和排出管24)

吸入管23是用于将流入涡旋式压缩机1的制冷剂导入密闭容器 21内的配管。吸入管23被设置在密闭容器21的侧面，以便与密闭容 器21内连通。

排出管24是用于排出在涡旋式压缩机1被压缩的制冷剂的配管。 排出管24贯通密闭容器21，一个端部侧与排出管连接部50连接。即， 排出管24被跨设在密闭容器21的内部和外部，一个端部侧与排出管 连接部50连接，与压缩室A连通。

如图1所示，排出管24中的被设置在密闭容器21内的部分与喷 射配管27一样，被设置成在上下方向平行地延伸。

(喷射配管27)

喷射配管27是用于向形成在设置于密闭容器21内的静涡盘11 与动涡盘12之间的压缩过程中间的压缩室A供应制冷剂的配管。喷 射配管27贯通密闭容器21，一个端部侧与排出管连接部50连接。即， 喷射配管27被跨设在密闭容器21的内部和外部，一个端部侧与排出 管连接部50连接，与压缩室A连通。

如图1所示，喷射配管27中的被设置于密闭容器21内的部分被 设置成在上下方向平行地延伸。即，喷射配管27的密闭容器21内的 部分以动涡盘12和静涡盘11为界，被设置成位于设置了动力机构即 电动机139一侧的相反侧。因此，因在动涡盘12与构架14的滑动面 产生的摩擦热以及由向电动机139供应的电流产生的热等难以传递到 喷射配管27，将可以抑制在喷射配管27流动的制冷剂被加热。

(副构架110)

副构架110被设置成划分密闭容器21内的空间，设置有可自由转 动地支撑轴15的下端侧的副轴承20。在副构架110的下侧设置有底 部油箱22，在副构架110的上侧设置有电动机139。

(底部油箱22)

底部油箱22用于储存冷冻机油。该底部油箱22被设置在副构架 110的下侧。

另外，储存在底部油箱22的冷冻机油通过设置在轴15的下侧端 部的油泵91，通过形成在轴15上的冷冻机油通路(省略图示)被提 升到动涡盘12侧。

(静涡盘11)

静涡盘11与动涡盘12一起压缩制冷剂。静涡盘11相对于动涡盘 12被相向设置。静涡盘11具有与水平面大致平行的台板11a和从台 板11a的下面向下侧突出形成的固定涡旋体11b。

台板11a与固定涡旋体11b、动涡盘12和构架14一起构成压缩 室A和吸入室B。台板11a与水平面大致平行，被这样固定在密闭容 器21内，即：其外周面与密闭容器21的内周面相向，并且台板11a 的下端面中的外侧与构架14的上部相向。

台板11a是平板形状的部件，在其中央部形成排出在压缩室A被 压缩的制冷剂的排出口11c、与该排出口11c连通的凹部11d、向压缩 室A供应制冷剂的喷射口11e。另外，台板11a的中央部是在水平截 面观察台板11a时对应于径向的中央部。

排出口11c被一头与压缩室A连通而另一头与凹部11d连通地在 台板11a的上下方向延伸地形成。另外，排出口11c的直径小于凹部 11d的直径，一旦达到预先设定的压力以上，排出口11c的另一头就 通过打开排出口11c的排出阀11f进行关闭。

凹部11d被形成为从上侧向着下侧形成凹状，在与排出口11c连 接的连接位置设置有排出阀11f。凹部11d是一头与排出口11c连通而 另一头与后述的排出管连接部50的凹部50a连通地形成在台板11a 上。

一旦小于预先设定的压力，排出阀11f就关闭排出口11c，限制制 冷剂从压缩室A侧向排出管24侧流动，一旦成为预先设定的压力以 上，就打开排出口11c。

喷射口11e是为了能够降低压缩室A内的制冷剂的温度，用于将 降低了比焓的制冷剂经由喷射配管27供应到压缩室A内。

喷射口11e是在水平截面观察台板11a时的径向上被形成在排出 口11c和凹部11d的外侧。

喷射口11e被一头与压缩室A连通而另一头与后述的排出管连接 部50的凹部50b连通地形成在台板11a上。

如图2所示，喷射口11e以排出口11c为界形成两个。一个喷射 口11e的形成位置是后述的第一压缩室Aa，另一个喷射口11e的形成 位置是后述的第二压缩室Ab。

喷射口11e被设置成与静涡盘11的上下平行延伸。假设喷射口11e 被形成在构架14上，则相应地跟动涡盘12与构架14的滑动面更近， 并且喷射口11e与滑动面被形成在同一个部件上。

但是，在本实施方式1中，由于喷射口11e被形成在静涡盘11上， 相应地远离该滑动面，并且形成滑动面的构架14是另外单独的部件， 因此，在滑动面产生的摩擦热将难以传递到在喷射口11e流动的制冷 剂。

另外，喷射口11e以动涡盘12为界，被设置成位于设置有动力机 构即电动机139一侧的相反侧。因此，由供应给电动机139的电流产 生的热等将难以传递到喷射口11e，可以抑制在喷射口11e流动的制冷 剂被加热。

另外，在本实施方式1中就排出口11c、凹部11d和喷射口11e 是与上下方向平行地形成的情况进行了说明，但无需完全形成平行， 也可以与上下方向略微偏移地形成。

另外，在本实施方式1中就排出口11c、凹部11d和喷射口11e 的水平截面的形状是圆形的情况进行了说明，但并非局限于此，可以 是椭圆形，也可以是多边形。

而且，在本实施方式1中，就形成两个喷射口11e进行了说明， 但并非局限于两个，可以是一个，也可以是三个以上。另外，如果使 后述的形成在第一压缩室Aa的数量以及形成在第二压缩室Ab的数量 一样，就可以均匀地降低第一压缩室Aa的制冷剂和第二压缩室Ab 的制冷剂双方的温度，可以有效地降低从涡旋式压缩机1排出的制冷 剂的温度。

固定涡旋体11b是与动涡盘12的摆动涡旋体12b一起，形成通过 动涡盘12的摆动使容积发生变化的压缩室A。并且，固定涡旋体11b 是与构架14和动涡盘12一起构成吸入室B。该固定涡旋体11b的水 平截面形成涡旋形，即渐开曲线形状(参考图2)。

(排出管连接部50)

排出管连接部50被设置成与静涡盘11的上端面抵接，连接排出 管24和喷射配管27。排出管连接部50在水平截面观察时的径向的中 央侧形成凹部50a，在凹部50a的形成位置的外侧形成凹部50b。

凹部50a和凹部50b被形成为从下侧向着上侧形成凹状。凹部50a 的上端侧开口，连接排出管24而与排出管24连通。

另外，凹部50b的水平截面形状例如是环形的凹部。并且，凹部 50b的上端侧开口，连接喷射配管27而与喷射配管27连通。即，从 喷射配管27供应的制冷剂向图1的纸面左侧的喷射口11e流动，并且 绕进凹部50b后也流入图1的纸面右侧的喷射口11e。

这样，压缩室A与排出管24经由排出口11c、凹部11d和凹部 50a连通。

另外，喷射配管27与压缩室A经由凹部50b和喷射口11e连通。

(动涡盘12)

动涡盘12与静涡盘11一起压缩制冷剂。动涡盘12相对于静涡盘 11被相向设置。动涡盘12具有与水平面平行的台板12a、从台板12a 的上面向上侧突出形成的摆动涡旋体12b以及形成在台板12a下侧的 轴套部12c。

台板12a与摆动涡旋体12b、静涡盘11和构架14一起构成压缩 室A和吸入室B。台板12a是圆板形的部件，通过轴15的转动在构 架14内进行摆动运动。

台板12a被支撑在构架14上，设置成在构架14上摆动。并且， 台板12a通过轴15的转动，在构架14上进行摆动运动。

摆动涡旋体12b与静涡盘11的固定涡旋体11b一起压缩制冷剂。 另外，摆动涡旋体12b与台板12a和静涡盘11一起构成压缩室A，与 构架14和静涡盘11一起构成吸入室B。该摆动涡旋体12b的水平截 面形成为涡旋形即渐开曲线形状(参考图2)，以便对应于固定涡旋体 11b。

轴套部12c是形成在台板12a下侧的空心圆筒形部件。在轴套部 12c上连接轴15的上端侧。即，通过与轴套部12c连接的轴15的旋 转，动涡盘12进行旋转。

(构架14)

构架14收容动涡盘12，以便动涡盘12可进行滑动。即，通过构 架14的上面和动涡盘12的台板12a的下面形成滑动面。

构架14形成上部和下部打开的形状。并且，构架14是在构架14 的上部设置静涡盘11的台板11a从而被封闭，并且在构架14的下部 插入轴15。

构架14被这样固定在密闭容器21内，其外周面与密闭容器21 的内周面相向，并且自身的外侧上部与静涡盘11的台板11a的下端面 中的外侧相向。

(轴15)

轴15是在轴15的上侧端部设置与动涡盘12的轴套部12c连接的 偏心部15a和保持动涡盘12的摆动运动的平衡的第一平衡器15b。另 外，在轴15的内部形成从底部油箱22向动涡盘12侧引导冷冻机油的 冷冻机油通路(省略图示)。

偏心部15a是相对轴15的中心轴在水平方向偏移事先设定的尺寸 而形成的部分。

第一平衡器15b是在轴15中的电动机139的上侧，被设置在构架 14的下侧。第一平衡器15b被用于抑制随着动涡盘12和十字连接环 13的运动产生的不平衡。

(油泵91)

油泵91是用于使冷冻机油从底部油箱22上升。油泵91被设置在 轴15的下侧端部。该油泵91可以采用通过轴15的旋转产生泵作用(利 用差压)的例如离心泵或容积型泵等。

(电动机139)

电动机139是用于使轴15旋转。该电动机139由被固定支撑在密 闭容器21上的定子19和通过与定子19组合产生转矩的转子18构成。

电动机139被设置成划分设置了动涡盘12和静涡盘11等的上部 空间和设置底部油箱22的下部空间。

定子19例如通过在层叠铁心上安装多个相的绕组而形成。

转子18例如在内部具有省略图示的永磁铁，在与定子19的内周 面之间形成事先设定的空隙地被轴15支撑。并且，转子18是一旦向 定子19通电就进行旋转驱动，使轴15旋转。另外，在转子18上设置 第二平衡器18a，用于抑制随着动涡盘12和十字连接环13的运动产 生的不平衡。

(十字连接环13)

十字连接环13被设置在动涡盘12的台板12a下面的下侧，用于 阻止动涡盘12在摆动运动中的自转运动。即，十字连接环13发挥阻 止动涡盘12的自转运动，使动涡盘12摆动的功能。

(压缩室A)

压缩室A是通过台板11a的下面和固定涡旋体11b、台板12a的 上面和摆动涡旋体12b形成。压缩室A与吸入室B连通。另外，压缩 室A由第一压缩室Aa和第二压缩室Ab构成。

更具体是，第一压缩室Aa是由固定涡旋体内侧面11A、摆动涡 旋体外侧面12A以及台板11a的下面和台板12a的上面形成。

在该第一压缩室Aa上形成喷射口11e之一。在此，将第一压缩 室Aa中的排出口11c侧定义为最内室，将第一压缩室Aa中的吸入室 B侧定义为第一最外室，将最内室与第一最外室之间定义为第一中间 室。即，在图2所示的状态下，第一压缩室Aa从外侧起具有第一最 外室、第一中间室和最内室。

此时，可以明确在图2所示的状态下一个喷射口11e位于第一最 外室。即，一个喷射口11e被设置在从静涡盘11的渐开线的卷绕终端 起沿着内向面侧大约一圈的位置。

另外，第二压缩室Ab是由固定涡旋体外侧面11B、摆动涡旋体 内侧面12B以及台板11a的下面和台板12a的上面形成。在该第二压 缩室Ab形成另一个喷射口11e。在此，将第二压缩室Ab中的排出口 11c侧定义为与第一压缩室Aa通用的最内室，将第二压缩室Ab中的 吸入室B侧定义为第二最外室，将最内室与第二最外室之间定义为第 二中间室。即，在图2所示的状态下，第二压缩室Ab从外侧起具有 第二最外室、第二中间室和最内室。

此时，在图2所示的状态下可以看出另一个喷射口11e位于第二 最外室。即，在从动涡盘12的渐开线的卷绕终端起沿着内向面侧大约 一圈的位置设置另一个喷射口11e。

另外，喷射口11e的形成位置并非限制于第一压缩室Aa的第一 最内室和第二压缩室Ab的第二最外室，例如也可以根据固定涡旋体 11b和摆动涡旋体12b的卷绕匝数等来设定。

(吸入室B)

吸入室B由构架14的内侧面、台板12a的外周部、固定涡旋体 外侧面11B以及摆动涡旋体外侧面12A形成。吸入室B与压缩室A 连通。因此，被向构架14供应的制冷剂从密闭容器21中的构架14 下侧的空间流入吸入室B，进而，流入该吸入室B的制冷剂将流入压 缩室A。

[涡旋式压缩机1的动作说明]

在此，就涡旋式压缩机1的动作进行简单说明。

在图1中，一旦向定子19供电，转子18就产生转矩，被构架14 的主轴承部和副轴承20支撑的轴15就进行旋转。

动涡盘12经由轴套部12c与轴15的偏心部15a连接，因此，一 旦轴15进行旋转，动涡盘12也将旋转。另外，由于动涡盘12的自转 运转受到十字连接环13的限制，因此动涡盘12将进行摆动运动。

这样，通过动涡盘12进行摆动运转，压缩室A的容积发生变化。

随着动涡盘12的摆动运动，气体制冷剂被从吸入管23吸入密闭 容器21内。并且，该被吸入的气体制冷剂经由吸入室B被供应到压 缩室A并被压缩，然后被送到设置在静涡盘11上的排出口11c。并且， 一旦被送到该排出口11c的制冷剂的压力超过事先设定的压力，排出 口11c的制冷剂就将排出阀11f向上侧推开，从而穿过排出阀11f被送 到排出管24。

[关于制冷循环装置100、101]

图3是具有图1所示的涡旋式压缩机1的制冷循环装置100、101 的结构示例图以及该制冷循环装置100、101的莫里尔线图。

另外，图3(a1)是将减压到了中间压的旁通制冷剂向涡旋式压 缩机1喷射的情况下的制冷循环装置100的一个例子。另外，图3(b1) 是使减压到了中间压的旁通制冷剂与剩余的主流制冷剂进行热交换， 从而增加主流制冷剂在膨胀阀之前的过冷度之后，向涡旋式压缩机1 喷射的情况下的制冷循环装置101的一个例子。另外，图3(a2)是 图3(a1)中的制冷循环装置100的莫里尔线图，图3(b2)是图3(b1) 中的制冷循环装置101的莫里尔线图。

如图3(a1)所示，制冷循环装置100具有：与涡旋式压缩机1 的制冷剂排出侧连接，使从涡旋式压缩机1流出的制冷剂冷凝的冷凝 器2；一头与冷凝器2连接，使从冷凝器2流出的制冷剂减压的第一 膨胀阀3；一头与第一膨胀阀3连接，另一头与涡旋式压缩机1的制 冷剂吸入侧连接，使从第一膨胀阀3流出的制冷剂蒸发的蒸发器4； 以及与涡旋式压缩机1的喷射配管27连接的第二膨胀阀28。

另外，喷射配管27的连接了涡旋式压缩机1一侧的相反侧与冷凝 器2和第一膨胀阀3之间连接，将从冷凝器2流出的制冷剂的一部分 经由第二膨胀阀28供应到压缩室A。

在图3(a1)的制冷循环装置100中，在冷凝器2出口分成流入 喷射配管27的制冷剂和不流入喷射配管27的制冷剂。流入喷射配管 27的制冷剂在第二膨胀阀28被减压到中间压。然后，该被减压到中 间压的制冷剂被供应到压缩室A内。

而不流入喷射配管27的主流制冷剂通过第一膨胀阀3被减压到低 压。然后，主流制冷剂经由蒸发器4被从吸入管23吸入到涡旋式压缩 机1，在压缩室A内合流。

在此，如图3(a2)所示，利用将纵轴作为压力、横轴作为比焓 的莫里尔线图就制冷循环装置100进行说明。

高压Pd的从冷凝器2流出的制冷剂与点exp对应，从该冷凝器2 流出的制冷剂分成流入喷射配管27的喷射部分Yinj和流入第一膨胀 阀3的主流部分(1-Yinj)。

主流部分(1-Yinj)通过第一膨胀阀3被减压到低压Ps，喷射部 分Yinj通过第二膨胀阀28被减压到中间压Pm。

中间压Pm根据喷射口11e的位置来决定。即，打开了喷射口11e 的压缩室A的容积在动涡盘12旋转一圈期间发生变化，该中间压Pm 是该旋转一圈期间的平均值。另外，中间压Pm由向压缩室A的吸入 结束之后的压缩比来决定。

主流部分(1-Yinj)在蒸发器4被加热，比焓增大。其对应于点s。 并且，被从蒸发器4吸入涡旋式压缩机1的制冷剂将通过静涡盘11 和动涡盘12被压缩，但被压缩到规定压力时，即从点s被压缩到点 d1时，喷射部分Yinj的制冷剂被从喷射口11e喷射。

此时，“对应于点d1的比焓的制冷剂(主流部分(1-Yinj))”与 “对应于Yinj的比焓的制冷剂(喷射部分Yinj)”进行混合，从而形 成“对应于点s2的比焓的制冷剂”

然后，“对应于点s2的比焓的制冷剂”在压缩室A被压缩后，从 排出口11c排出。其对应于点d2。

如图3(b2)所示，明确了假设不进行喷射，制冷剂被压缩后就 从点s移动到点d。即，明确了如果进行了喷射，与不进行喷射相比， 可以降低比焓，可以使从涡旋式压缩机1排出的制冷剂的温度降低。

另外，如图3(b1)所示，制冷循环装置101与制冷循环装置100 的不同点在于设置了具有两个制冷剂流路的内部热交换器29。内部热 交换器29具有与冷凝器2和第一膨胀阀3之间连接的第一流路和与喷 射配管27中的第二膨胀阀28的下游侧连接的第二流路，是可以使在 第一流路流动的制冷剂与在第二流路流动的制冷剂进行热交换的热交 换器。

制冷循环装置101由于设置了使通过了第二膨胀阀28的制冷剂与 流入第一膨胀阀3之前的主流制冷剂进行热交换的内部热交换器29， 因此将可以增大主流侧的过冷度。

在莫里尔线图上，如图3(b2)所示，喷射部分Yinj从高压Pd 的点exp起在第二膨胀阀28被减压后，形成中间压Pm的制冷剂。

而主流制冷剂与该被减压的中间压Pm的喷射部分Yinj在内部热 交换器29进行热交换后被过冷却，从高压Pd的点exp移动到高压Pd 的点exp2。

主流制冷剂在流入蒸发器4比焓增大之后被吸入涡旋式压缩机1， 将被静涡盘11和动涡盘12压缩，在被压缩到规定的压力时，即，从 点s被压缩到点d1时，喷射部分Yinj的制冷剂被从喷射口11e喷射。

此时，“对应于点d1的比焓的制冷剂(主流部分(1-Yinj))”与 “对应于Yinj的比焓的制冷剂(喷射部分Yinj)”进行混合，从而形 成“对应于点s2的比焓的制冷剂”。然后，“对应于点s2的比焓的制 冷剂”被压缩室A压缩，形成对应于点d2的制冷剂。

这样，明确了制冷循环装置101在进行了喷射的情况下，与不进 行喷射相比，也可以降低比焓，可以使从涡旋式压缩机1排出的制冷 剂的温度降低。

在此，图3(a2)和图3(b2)都是在喷射之后开始压缩时的点 s2处的比焓由以下算式(1)决定。设图3(a2)和图3(b2)中的各 点处的比焓为h。例如，点s2处的比焓标注为h_s2。

h_s2＝(1-Yinj)·h_d1+Yinj·h_inj…(1)

在图3(a2)的情况下，以下的关系(2)成立。

h_inj＝h_exp…(2)

另外，在图3(b2)的情况下，以下的关系(3)成立。

h_inj＝h_exp+(1-Yinj)/Yinj·(h_exp-h_exp2)…(3)

因此，根据运转条件Pd(点exp)和Ps(点s)，在喷射口11e 的位置提供中间压Pm(点d1)，从可允许的排出温度看出点d2→点 s2。这样，根据h_s2，在图3(a2)中唯一地确定，在图3(b2)中根 据h_exp2确定Yinj。

这样，控制第一膨胀阀3和第二膨胀阀28的开度，改变喷射部分 Yinj和主流部分(1-Yinj)的大小，即通过改变分流比，可以调节从 涡旋式压缩机1排出的制冷剂的温度。

[实施方式1的涡旋式压缩机所具有的效果]

本实施方式1的涡旋式压缩机1被设置成喷射口11e设置在静涡 盘11上，另外，使喷射配管27中的密闭容器21内的部分以动涡盘 12和静涡盘11为界，设置成位于设有动力机构即电动机139一侧的 相反侧。

因此，可以抑制因在动涡盘12与构架14的滑动面产生的摩擦热 和由向电动机139供应的电流产生的热等使在喷射配管27流动的制冷 剂被加热，可以抑制难以使从涡旋式压缩机1排出的制冷剂的温度降 低的问题。

本实施方式1的涡旋式压缩机1具有与压缩室A的中途连接的喷 射口11e，被构成为防止在制冷剂被供应到构架14、静涡盘11和动涡 盘12等滑动的部件之前的阶段制冷剂进行合流。因此，可以防止向滑 动的部件供应之前的制冷剂被稀释，相应地可以抑制该制冷剂中的冷 冻机油被稀释，可以抑制涡旋式压缩机1的损坏。

具有本实施方式1的涡旋式压缩机1的制冷循环装置100、101 由于具有涡旋式压缩机1，因此可以抑制难以使从涡旋式压缩机1排 出的制冷剂的温度降低的问题。

并且，即使在制冷循环装置100、101采用了R32制冷剂的情况 下，也可以抑制难以使从涡旋式压缩机1排出的制冷剂的温度降低的 问题，可以提高装置的可靠性。

另外，由于制冷循环装置100、101可以如上所述地抑制难以使从 涡旋式压缩机1排出的制冷剂的温度降低的问题，因此，采用 HFO-1123与R32的混合制冷剂或HFO-1123与HFO-1124yf的混合制 冷剂的情况下，也可以抑制发生歧化反应。即，制冷循环装置100、 101通过将HFO-1123与R32或HFO-1124yf混合后使用，HFO-1123 的比例降低，相应地不仅可以抑制歧化反应，而且可以抑制难以使从 涡旋式压缩机1排出的制冷剂的温度降低的问题，因此可以进一步抑 制歧化反应。

实施方式2.

图4是实施方式2的涡旋式压缩机1A的概略纵向剖视图。图5 是图1所示的固定涡旋体11b和摆动涡旋体12b、排出口11c、喷射口 11e和副排出口11g的说明图。另外，在本实施方式2中，与实施方 式1相同的部分使用相同的附图标记，以与实施方式1的不同点为中 心进行说明。

(中间冷却管9和副排出口11g等)

涡旋式压缩机1A具有被跨设在密闭容器21的内部和外部，一头 与压缩室A侧连通，另一头与喷射配管27侧连通的中间冷却管9。该 中间冷却管9与密闭容器21的侧面连接，以便与密闭容器21内的静 涡盘11内的流路(后述的第一通路11k和第二通路11l)连通。

涡旋式压缩机1A的静涡盘11除了被形成在静涡盘11的中央部、 排出在压缩室A被压缩的制冷剂的排出口11c以外，还具有以下的结 构。即，静涡盘11具有副排出口11g，所述副排出口11g的在压缩室 A开口的第一开口部11i被形成在静涡盘11的径向上的排出口11c与 喷射口11e之间，与中间冷却管9连通。

副排出口11g具有第一通路11k，所述第一通路11k被形成向静 涡盘11的上下方向延伸，连通第一开口部11i和第二开口部11j，所 述第二开口部11j向在排出口11c的排出侧具有空间的凹部50a开口。

另外，与喷射口11e一样，设置两个副排出口11g。一个副排出 口11g设置在第一压缩室Aa的第一中间室。另一个副排出口11g设 置在第二压缩室Ab的第二中间室。

此时，在图5所示的状态下，一个喷射口11e被设置在从静涡盘 11的渐开线的卷绕终端起沿着内向面侧大约一圈半的位置。并且，另 一个喷射口11e被设置在从动涡盘12的渐开线的卷绕终端起沿着内向 面侧大约一圈半的位置。

副排出口11g具有第二通路11l，所述第二通路11l被形成向静涡 盘11的径向延伸，一头与第一通路11k连通，另一头与中间冷却管9 连通。另外，在副排出口11g上设置为了关闭第一通路11k而设置的 止回阀11h。

止回阀11h被设置在第二开口部11j，具有一旦第一通路11k的制 冷剂大于事先设定的压力，就使制冷剂从第一通路11k侧向排出口11c 的排出侧的空间即凹部50a侧流动的功能。

这样，涡旋式压缩机1A这样构成，即在压力比喷射口11e高的 一侧的位置设置副排出口11g，在高压缩比的运转条件下，可以将压 缩室A内的一部分制冷剂经由中间冷却管9提取到密闭容器21外部。

即，由于在高压缩比的运转条件下，从涡旋式压缩机1A排出的 制冷剂的温度上升，因此，冷却被提取的制冷剂，然后经由喷射配管 27从喷射口11e返回压缩室A内，使压缩室A内的制冷剂的比焓下 降。这样，可以抑制从涡旋式压缩机1排出的制冷剂的温度。

另外，副排出口11g经由止回阀11h也与排出阀11f后的高压侧 连通。即，副排出口11g与凹部50a连通。因此，在从涡旋式压缩机 1排出的制冷剂的温度不上升的低压缩比的运转条件下，经由止回阀 11h向高压侧绕行排出，由此可以减少过压缩损失。

(关于制冷循环装置102、103)

图6是说明实施方式2的涡旋式压缩机1A的中间冷却运转时的 动作的模式图。图7是具有图4所示的涡旋式压缩机1A的制冷循环 装置102、103的结构示例图以及该制冷循环装置102、103的莫里尔 线图。

另外，图7(a)所示的制冷循环装置102和图7(b)所示的制冷 循环装置103在循环上相同，从而都形成图7(c)所示的莫里尔线图。

在此，图6(a)表示副排出口11g在第二中间室、喷射口11e在 第二最外室开口的时刻的状态。另外，图6(b)表示密封第二最内室 与第二中间室之间的摆动涡旋体12b的上端侧来到副排出口11g的相 向位置的时刻的状态。并且，图6(c)表示副排出口11g和喷射口11e 都在第二中间室开口的时刻的状态。

在此，在图6(a)与图6(b)之间，第二最内室与第二中间室连 通，形成最内室。另外，在此之前是第二最外室的部分成为第二中间 室。并且，在图6(c)之后图6(a)之前，摆动涡旋体12b的卷绕终 端成为密封点，形成新的第二最外室。

如图7(a)和图7(b)所示，制冷循环装置102具有：一头与涡 旋式压缩机1的制冷剂排出侧连接、使从涡旋式压缩机1A流出的制 冷剂冷凝的冷凝器2；一头与冷凝器2连接、使从冷凝器2流出的制 冷剂减压的第一膨胀阀3；一头与第一膨胀阀3连接、另一头与涡旋 式压缩机1的制冷剂吸入侧连接、使从第一膨胀阀3流出的制冷剂蒸 发的蒸发器4；以及与涡旋式压缩机1的中间冷却管9连接的中间冷 却流量调节阀7。

并且，在图7(a)的制冷循环装置102中，蒸发器4具有与第一 膨胀阀3和涡旋式压缩机1的制冷剂吸入侧之间连接的第三流路以及 一头与中间冷却管9连接而另一头与喷射配管27连接的第四流路和第 五流路，是使在第三流路流动的制冷剂和在第四流路流动的制冷剂进 行热交换的热交换器。

另外，在图7(b)的制冷循环装置103中，蒸发器4未设置第五 流路。

喷射配管27可以将经由中间冷却管9和第四流路供应的制冷剂供 应到压缩室A。

这样，蒸发器4具有使在与第一膨胀阀3连接的第三流路中流动 的制冷剂和在与涡旋式压缩机1的中间冷却管9连接的第四流路(或 第四流路和第五流路)中流动的制冷剂进行热交换，然后冷却在第四 流路(或第四流路和第五流路)中流动的制冷剂的功能。

在此，也将对应于第四流路(或第四流路和第五流路)的结构在 以下的说明中称为中间冷却器10。

中间冷却流量调节阀7用于保持副排出口11g与喷射口11e的差 压，调节从中间冷却管9提取的制冷剂、在蒸发器4被冷却的制冷剂 以及从喷射配管27喷射的制冷剂的制冷剂量。中间冷却流量调节阀7 在图7(a)中在每个喷射配管27上设置一个，在图7(b)中与喷射 配管27中的分岔前的部分连接。

另外，在图7(a)中，使从两个中间冷却管9流出的制冷剂不合 流，就经由蒸发器4供应到喷射配管27，在图7(b)中，使从两个中 间冷却管9流出的制冷剂合流后经由蒸发器4供应到喷射配管27，在 喷射配管27进行分流。

在图6(a)和图6(b)中，副排出口11g在压力比喷射口11e高 的压缩室A开口。因此，可以提取打开了副排出口11g的压缩室A的 制冷剂，与打开了喷射口11e的压缩室A的制冷剂混合。

通过在从副排出口11g到喷射口11e的中途设置的中间冷却器10 进行冷却，从而可以使打开了喷射口11e的压缩室A的比焓降低。

在图6(c)的状态下，由于副排出口11g和喷射口11e都在压缩 室A开口，因此在两个口之间是压力均衡状态，不进行中间冷却。

即，间歇地进行“从中间冷却管9提取制冷剂”、“在中间冷却器 10冷却制冷剂”以及“通过喷射配管27向压缩室A喷射”的动作。 这样，从副排出口11g到喷射口11e之间的“差压状态与压力均衡状 态的时间比率”以及“差压的大小”取决于副排出口11g和喷射口11e 的形成位置。

因此，通过设定口的形成位置和控制中间冷却流量调节阀7的开 度，可以增加或减少中间冷却量，调节从涡旋式压缩机1排出的制冷 剂的温度。

如果用图7(c)的莫里尔线图看图7(a)和图7(b)的循环动 作，则从涡旋式压缩机1排出的制冷剂在冷凝器2进行热交换而冷凝 后(点exp)，在第一膨胀阀3被减压，然后在蒸发器4通过进行热交 换来吸热。蒸发器4上的热交换量的一部分从中间冷却器10吸热。

从蒸发器4出来被吸入(点s)涡旋式压缩机1的制冷剂一旦被 压缩到对应于喷射口11e的中间压Pms，就以对应于副排出口11g的 中间压Pmd被从压缩室A提取(点md2)。

然后，经由中间冷却管9被从压缩室A提取的制冷剂被供应到中 间冷却器10，被通过了蒸发器4的制冷剂冷却(点md1)。该被冷却 的制冷剂经由喷射配管27返回到压缩室A后进行混合，从而比焓降 低(点s2)。

因此，能够以与未进行中间冷却的情况(点d)相比比焓更低， 即从涡旋式压缩机1排出的制冷剂的温度低的状态进行排出(点d2)。

图8是为了说明压缩过程而简化了图7(c)的莫里尔线图的图。 在图8中，高压Pd与低压Ps、吸入(点s)的比焓h_s由运转条件决 定，中间压取决于口的位置。

中间压Pms取决于打开了喷射口11e(IJP)、中间压Pmd取决于 打开了副排出口11g(SP)的压缩机A的一个旋转期间压缩到平均容 积而产生的升压量。

此时，如同从涡旋式压缩机1排出的制冷剂(点d2)的温度成为 事先设定的值那样，中间压Pms的喷射后(点s2)的状态量是唯一确 定的。

设以从点s2向点d2的压缩过程中的中间压Pmd从SP的提取量 作为相对于整个循环的循环量1的分流比Ybp，设相当于分流比Ybp 的量的制冷剂在中间冷却器出口(点md1)的比焓为h_md1，则针对在 IJP的喷射后的状态量成为在点d2形成事先设定的排出温度那样的点 s2的限制条件，如果提供比焓h_md1，则分流比Ybp被确定。

由于混合比焓h_d1、1的制冷剂与比焓h_md1、分流比Ybp的制冷剂， 形成比焓h_s2，所以为了满足

(1+Ybp)·h_s2＝h_d1+Ybp·h_md1…(4)

即，

h_d1–h_s2＝Ybp·(h_s2-h_md1)…(5)

，针对所提供的比焓h_s2和比焓h_d1，如果比焓h_md1大(中间冷却 量小)，就增加分流比Ybp，如果比焓h_md1小(中间冷却量大)，就降 低分流比Ybp。

此时，对应于压缩机的压缩功的焓差△h_W是

△h_W＝1·(h_d1-h_s)+(1+Ybp)(h_md2-h_s2)+1·(h_d2-h_md2) ＝(h_d1-h_s)+(h_d2-h_s2)+Ybp·(h_md2-h_s2)…(6)

对应于蒸发器4的制冷能力的焓差△h_Q是(也参考图7(c)的点 exp)

△h_Q＝1·(h_s–h_exp)-Ybp·(h_md2-h_md1)…(7)

△h_Q/△h_W相当于循环C.O.P.。

比焓h_md1只对分子有影响，而一旦分流比Ybp增加，则对分母和 分子都有影响，C.O.P.降低，因此，从效率上看，优选增加中间冷却 器10处的焓差，降低分流比Ybp。

出于减少压缩过程中的比焓的目的，如果有从压缩室A提取、向 压缩室A喷射等制冷剂进入涡旋式压缩机1和从涡旋式压缩机1排出 的情况下，在进入和排出期间，一旦由于传热制冷剂被加热，冷却效 果将降低。即，为了降低到事先设定的排出温度，需要增加与加热的 影响相符的分流比Ybp，从而导致性能降低。

[实施方式2的涡旋式压缩机1A等具有的效果]

本实施方式2的涡旋式压缩机1A以及具有该涡旋式压缩机1A的 制冷循环装置102、103具有与本实施方式1的涡旋式压缩机1以及具 有该涡旋式压缩机1的制冷循环装置100、101同样的效果。

附图标记说明

1、1A涡旋式压缩机、2冷凝器、3第一膨胀阀、4蒸发器、6止 回阀、7中间冷却流量调节阀、9中间冷却管、10中间冷却器、11静 涡盘、11A固定涡旋体内侧面、11B、固定涡旋体外侧面、11a台板、 11b固定涡旋体、11c排出口、11d凹部、11e喷射口、11f排出阀、 11g副排出口、11h止回阀、11i第一开口部、11j第二开口部、11k第 一通路、11l第二通路、12动涡盘、12A摆动涡旋体外侧面、12B摆 动涡旋体内侧面、12a台板、12b摆动涡旋体、12c轴套部、13十 字连接环、14构架、15轴、15a偏心部、15b第一平衡器、18转 子、18a第二平衡器、19定子、20副轴承、21密闭容器、22底部 油箱、23吸入管、24排出管、25排出阀、27喷射配管、28第二 膨胀阀、29内部热交换器、50排出管连接部、50a凹部、50b凹部、 91油泵、100～103制冷循环装置、110副构架、139电动机、A压 缩室、Aa第一压缩室、Ab第二压缩室、B吸入室。