CN100371598C - 涡旋式压缩机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涡旋式压缩机。旁路孔设置于相对高差部的位置，靠涡的中心部侧的位置。由此，在假定流体从高差部泄漏时，由于旁路孔连通，不进行压缩，故没有流体泄漏的影响。另外，在旁路孔关闭，压缩室处于密封状态时，由于压缩室处于与高差部无关的位置关系，故与流体从高差部泄漏无关，进行压缩室内的压缩。其结果是，不产生流体从高差部泄漏造成的压缩损失，获得高差部和旁路孔的效果。

Description

涡旋式压缩机

技术领域

本发明涉及空调器，冷冻装置等中所具备的涡旋式压缩机。

背景技术

一般，涡旋式压缩机包括固定涡旋部和回转涡旋部，在该固定涡旋部中，在端板的一侧面，立设涡旋状的壁体，在该回转涡旋部中，在端板的一侧面，立设其形状与固定涡旋部的壁体实质上相同的涡旋状的壁体。另外，按照将固定涡旋部和回转涡旋部的各端板的一侧面对合，将相互的壁体组合的方式设置。在此状态，通过使回转涡旋部相对固定涡旋部实现公转运动，逐渐地减少形成于各壁体之间的压缩室的容积，从而对该压缩室内的流体进行压缩。

在以往的涡旋式压缩机中，按照在组合的状态，涡旋的节距之间的端板的一侧面区域在涡旋的外终端侧(流体获取口侧)较低，在内终端侧(中心侧)较高的方式，设置高差部。另外，壁体的端缘形状按照与所对应的高差部扣合的方式形成。通过这样的构成，增加了涡旋的外终端侧的流体的获取容积，在内终端侧，压力提高，未增加涡旋的外径，压缩比提高(比如，JP特公昭60-17956号公报)。

另一方面，在以往其他的涡旋式压缩机中，在固定涡旋部的涡旋的节距之间的端板中，开设流体通孔(旁路孔)，可实现该流体通孔的开闭。通过该构成，根据需要，打开流体通孔，由此，减小压缩室的压缩容积，减轻驱动源的负担(比如，JP特公平1-33675号公报)。

另外，在必须应用上述以往的涡旋式压缩机，在设置高差部，提高压缩比，并且设置旁路孔时，人们考虑到获得能够进行容量控制，减小压缩容积的应用型的涡旋式压缩机。

但是，在该应用型的涡旋式压缩机的容量控制时，特别是，在相对高差部，把旁路孔设置在涡旋的外终端侧的场合，具有因高差部和壁体之间的扣合部分的流体的泄漏，产生压缩损失的问题。另一方面，在相对高差部，把旁路孔开设在涡旋的中心部侧的场合，由于在涡旋的外终端侧，进行压缩，故具有在通过旁路孔，减小压缩容积之前，产生过大压缩的问题。在产生过大压缩的区域，对驱动源造成负担。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述的实际情况，提供一种涡旋式压缩机，该涡旋式压缩机在具有高差部和旁路孔的构成的场合，可减少压缩损失，另外可防止过大压缩。

本发明的上述目的和其它的目的、特征与优点在下述的发明的详细描述中具体记载，或在参照附图阅读时会明白。

为了实现上述目的，本发明的方案1涉及一种涡旋式压缩机，其特征在于，其包括：固定涡旋部，在其端板的一侧面，具有涡旋状的壁体；回转涡旋部，在其端板的一侧面，具有涡旋状的壁体，按照在所述壁体与上述固定涡旋部的壁体啮合的状态，一边阻止自转，一边可公转的方式被支承；高差部，上述固定涡旋部以及回转涡旋部的端板的一侧面的高度在沿上述壁体的涡的中心部侧较高，在外终端侧较低；台阶部，将上述固定涡旋部以及回转涡旋部的至少一个壁体分割为使该壁体的高度在涡的中心部侧较低，在外终端侧较高；第1旁路孔，相对上述固定涡旋部的端板的上述高差部的位置，被设置于靠涡的中心部侧的位置，贯通上述固定涡旋部的端板，可使由上述固定涡旋部以及回转涡旋部的各壁体和各端板围绕的压缩室与吸入室连通；以及第2旁路孔，相对上述固定涡旋部的端板的上述高差部的位置，被设置于靠涡的外终端侧的位置，而且，相对上述第1旁路孔的位置，被设置于靠涡的外终端侧的位置，贯通上述固定涡旋部的端板，可使由上述固定涡旋部以及回转涡旋部的各壁体和各端板围绕的压缩室与吸入室连通

本发明的方案2的涡旋式压缩机涉及方案1所述的压缩机，其特征在于，上述第2旁路孔，在将回转涡旋部组装于固定涡旋部上的状态下，被设置于从涡的外终端起，到中心部侧，在360°以内的位置，上述第1旁路孔被设置于从上述第2旁路孔的位置起，到中心部侧，在360°以内的位置。

按照本发明的涡旋式压缩机，在具有高差部和旁路孔的构成中，相对高差部的位置，旁路孔被设置于靠涡的中心部侧的位置。由此，在假定流体从高差部泄漏的场合，通过旁路孔连通，不进行压缩，故没有流体的泄漏的影响。另外，在旁路孔关闭，压缩室处于密封状态时，由于压缩室处于与高差部无关的位置关系，故与流体从高差部泄漏无关，进行压缩室内的压缩。其结果是，不产生流体从高差部泄漏造成的压缩损失，可获得高差部和旁路孔的效果。

另外，按照本发明的涡旋式压缩机，在具有高差部和第1旁路孔的构成中，相对第1旁路孔的位置，第2旁路孔被设置于靠涡的外终端侧的位置的，即从涡的外终端起，到中心部侧，在360°以内的位置，相对上述高差部的位置，第1旁路孔被设置于靠涡的中心部侧的位置，即从第2旁路孔的位置起，到中心部侧，在360°以内的位置。由此，压缩室形成于涡的最外终端侧，这样可借助于第2旁路孔，防止通过第1旁路孔进行容量控制之前的过大压缩。另外，由于相对高差部的位置，第1旁路孔被设置于靠涡的中心部侧的位置，故不产生流体从高差部泄漏造成的压缩损失，可获得高差部和第1旁路孔的效果。

附图说明：

图1为表示本发明的第1实施例的涡旋式压缩机的整体结构的剖视图；

图2为表示第1实施例的固定涡旋部和回转涡旋部的透视图；

图3为第1实施例的固定涡旋部(回转涡旋部)的剖视图；

图4为第1实施例的固定涡旋部的平面图；

图5为组装第1实施例的固定涡旋部与回转涡旋部的状态的动作图；

图6为组装第1实施例的固定涡旋部与回转涡旋部的状态的动作图；

图7为组装第1实施例的固定涡旋部与回转涡旋部的状态的动作图；

图8为组装第1实施例的固定涡旋部与回转涡旋部的状态的动作图；

图9为组装第1实施例的固定涡旋部与回转涡旋部的状态的动作图；

图10为表示可在过去假定的涡旋式压缩机的平面图；

图11为表示本发明的第2实施例的涡旋式压缩机的整体结构的剖视图；

图12为表示第2实施例的固定涡旋部和回转涡旋部的透视图；

图13为第2实施例的固定涡旋部(回转涡旋部)的剖视图；

图14为第2实施例的固定涡旋部的平面图；

图15为组装第2实施例的固定涡旋部与回转涡旋部的状态的动作图；

图16为组装第2实施例的固定涡旋部与回转涡旋部的状态的动作图；

图17为组装第2实施例的固定涡旋部与回转涡旋部的状态的动作图；

图18为组装第2实施例的固定涡旋部与回转涡旋部的状态的动作图；

图19为组装第2实施例的固定涡旋部与回转涡旋部的状态的动作图；

图20为组装第2实施例的固定涡旋部与回转涡旋部的状态的动作图；

图21为表示可在过去假定的涡旋式压缩机的平面图；

图22为本发明的第2实施例的涡旋式压缩机的PV线图；

图23为表示可在过去假定的涡旋式压缩机的PV线图。

具体实施方式

(第1实施例)

如图1所示，在涡旋式压缩机中，在外壳11的内部，设置有由作为第1涡旋部的固定涡旋部12，以及作为第2涡旋部的回转涡旋部13构成的涡旋式压缩机构。

外壳11由呈杯状的外壳主体11a，与固定于外壳主体11a的开口端侧的盖板11b构成。

在固定涡旋部12中，在端板12a的一侧面上，立设有涡旋状的壁体12b。另外，在回转涡旋部13中，与固定涡旋部12相同，在端板13a的一侧面上，立设涡旋状的壁体13b。固定涡旋部12的壁体12b，与回转涡旋部13的壁体13b实质上呈相同的形状。

固定涡旋部12通过螺栓14，紧固于外壳主体11a的内部的底部。另外，回转涡旋部13按照公转半径而相对固定涡旋部12，发生偏心，并且它们之间的相位差为180°，按照将本身的壁体13b与固定涡旋部12的壁体12b啮合的方式组装。另外，回转涡旋部13按照通过设置于盖板11b和端板13a之间的自转阻止机构15，一边阻止自转，一边以可进行公转运动的方式支承。

就回转涡旋部13的公转运动来说，具有曲轴16a的旋转轴16穿过盖板11b。该旋转轴16通过轴承17a，17b，以可旋转的方式支承于盖板11b上。另外，在回转涡旋部13侧的端板13a的另一侧面的中间，突设有凸缘18。曲轴16a的偏心部16b通过轴承19和驱动轴套20，以可自由旋转的方式收纳于该凸缘18中。由此，回转涡旋部13通过旋转轴16的旋转，实现公转。由此，在旋转轴16上，安装有平衡配重块21，用于抵消作用在回转涡旋部13的非平衡量。

在外壳主体11a的内部，在位于固定涡旋部12的周围的位置，形成吸入室22。相对该吸入室22，在外壳主体11a中，设置有朝向该吸入室122，导入低压的流体的吸入口23。另外，在外壳主体11a的内部，形成排放腔24，该排放腔24由外壳主体11a的内底面与端板12a的另一侧面限定。相对该排放腔24，在固定涡旋部12侧的端板12a的中间位置，设置朝向排放腔24，导入高压的流体的排放口25。该排放口25在由固定涡旋部12和回转涡旋部13形成的涡旋式压缩机中，在逐渐减少容积的同时，与移动到壁体12b，13b的涡的中心部的压缩室C连通而设置。另外，在端板12a的另一侧面中间处，设置仅仅在作用规定值以上的压力的场合，打开排放口25的排放阀26。

如图2所示，在固定涡旋部12的端板12a中，在立设壁体12b的一侧面，设置有高差部42，其按照沿壁体12b的涡方向，在中心部侧较高，在外终端侧较低的方式形成。另外，与回转涡旋部13侧的端板13a也与端板12a相同，在立设壁体13b的一侧面，设置有高差部43，其按照沿壁体13b的涡方向，在中心部侧较高，在外终端侧较低的方式形成。各高差部42，43以壁体12b、13b的涡旋中心为基准，被设置于从各壁体12b，13b的外终端，同样地行进的位置。

在端板12a的底面(一侧面)中，形成高差部42，由此，在壁体12b之间形成的螺旋状的流路，分为靠近中心部设置的较浅的底面12f，与靠近外终端设置的较深的底面12g的2个部位。在邻接底面12f，12g之间，形成构成高差部42，连接上述底面12f，12g而垂直地竖起的连接壁面12h。端板13a的底面(一侧面)也与端板12a相同，形成高差部43，由此，形成于壁体13b之间的螺旋状的流路，分为靠近中心部设置的较浅的底面13f，与靠近外终端设置的较深的底面13g的2个部位。在邻接的底面13f，13g之间，形成构成高差部43，并连接上述底面13f，13g而垂直地竖起的连接壁面13h。

另外，固定涡旋部12侧的壁体12b与回转涡旋部13的高差部43相对应，具有台阶部44，该台阶部44按照将该涡旋状的端缘分为2个部位，并且，在涡的中心部侧较低，在外终端侧较高的方式形成。回转涡旋部13侧的壁体也与壁体12b相同，与固定涡旋部12的高差部42相对应，具有台阶部45，该台阶部44按照该涡旋状的端缘分为2个部位，并且，在涡的中心部侧较低，在外终端侧较高的方式形成。

在壁体12b的端缘中，形成台阶部44，由此，分为靠近中心部设置的较低的端缘12c和靠近外终端设置的较高的端缘12d的2个部位。在邻接的端缘12c，12d之间，形成构成台阶部44，将两者连接，与旋转面相垂直的连接缘12e。壁体13b的端缘也与壁体12b相同，形成台阶部45，由此，分为靠近中心部设置的较低的端缘13c和靠近外终端设置的较高的端缘13d的2个部位。在邻接的端缘13c，13d之间，形成构成台阶部45，将两者连接，与旋转面相垂直的连接缘13e。

连接缘12e在从回转涡旋部13的方向观看壁体12b的场合，呈半圆形，其在壁体12b的内外两个侧面平滑地保持连续，其直径与壁体12b的厚度相等。连接缘13e也与连接缘12e相同，在从固定涡旋部12的方向观看壁体13b的场合，呈半圆形，其在壁体13b的内外两个侧面平滑地保持连续，其直径与壁体13b的厚度相等。此外，连接壁面12h在从旋转轴方向观看端板12a的场合，呈与伴随回转涡旋部13h的旋转，连接缘13e所绘制的包络线一致的圆弧状。连接壁面13h也与连接壁面12h相同，呈与伴随回转涡旋部的旋转，连接缘12e所绘制的包络线一致的圆弧状。

如图3所示，在壁体12b中的端缘12c和连接缘12e对接的部分，按照形成加厚部的方式设置肋12i。该肋12i形成凹曲面，与壁体12b形成一体，该凹曲面与端缘12d和连接缘12e平滑地保持连续，以避免应力集中。同样在壁体13b中的端缘13c和连接缘13e对接的部分，因同样的原因，设置相同形状的肋13i。

在端板12a中的，底面12g和连接壁面12h对接的部分，按照形成加厚部的方式设置肋12j。该肋12j构成凹曲面，与壁体12b形成一体，该凹曲面与底面12g和连接壁面12h平滑地保持连续，以避免应力集中。同样在端板13a中的，底面13g和连接壁面13h对接的部分，因相同的理由，设置相同形状的肋13j。

壁体12b中的，端缘12d与12e对接的部分进行倒角加工，以避免在组装时，对肋13j造成妨碍。壁体13b中的端缘13d与13e对接的部分进行倒角加工，以避免在组装时，对肋12j造成妨碍。

此外，如图2所示，在壁体12b的各端缘12c，12d和连接缘12e，分别设置有密封片27c，27d和27e。与此相同，同样在壁部13中的各端缘13c，13d和连接缘13e中，也分别设置有密封片28c，28d。

另一方面，如图2和图4所示，在作为固定涡旋部12的端板12a的一侧面的，相对高差部42的位置，位于靠涡的中心部侧的位置的底面12f，开设成对的旁路孔46a，46b。该旁路孔46a设置于底面12f的涡的外终端侧的，沿壁体12b的外侧面的位置。旁路孔46a位于与旁路孔46b保持对称的位置，设置于底面12f的涡的中心部侧的，沿壁体12b的内侧面的位置。

旁路孔46a，46b在将回转涡旋部13组装于固定涡旋部12上的状态，借助于回转涡旋部13的壁体13b的较低的端缘13c，朝向端板12a的一侧面的开口可实现开闭。另外，旁路孔46a，46b贯通至端板12a的另一侧面。朝向端板12a的另一侧面的旁路孔46a，46b的开口部分与吸入室22连通，虽然这一点在图中未明确示出。比如，旁路孔46a，46b的开口部所在的外壳主体11a的一部分，以隔壁等，与排放腔24分隔开，与吸入室22连通。另外，在端板12a的另一侧面的旁路孔46a，46b的开口部分，设置有阀，虽然这一点在图中未明确示出。该阀根据需要，使朝向端板12a的另一侧面的旁路孔46a，46b的开口部分进行开闭。

如图5所示，如果将回转涡旋部13组装于固定涡旋部12上，较低的端缘13d与底较浅的底面12f接触，较高的端缘13c与底较深的底面12g接触。同时，较低的端缘12d与底较浅的底面13f接触，较高的端缘12c与底较深的底面13g接触。由此，在两个涡旋之间，由对合的端板12a，13a和壁体12b，13b限定，形成一对压缩室C1，C2。在该压缩室C1，C2中，在相对高差部42，43，靠涡的外终端侧，较深的底面12g和底面13g面对，在相对高差部42，43，靠涡的中心部侧，较浅的底面12f和底面13f面对，在相对高差部42，43，靠涡的外终端侧，获得较宽大的压缩室C1，C2，由此，在相对高差部42，43，靠涡的中心部侧，获得较窄的压缩室C1，C2。其结果是，可在伴随回转涡旋部13的公转运动，从外终端，朝向中心部的压缩室C1，C2的移动过程中，从较宽的压缩室C1，C2，朝向较窄的压缩室C1，C2，实现容积逐渐减少的压缩，由此，可提高压缩比。

在伴随回转涡旋部13的公转运动，从外终端，朝向中心部的压缩室C1，C2的移动过程中，旁路孔46a，46b在壁体13b的端缘13c与端板12a的一侧面的开口部分脱开，并且朝向端板12a的另一侧面的开口部分处的阀进行打开动作时，将压缩室C1，C2和吸入室22连通。另外，该旁路孔46a，46b在阀进行关闭动作时，将压缩室C1，C2和吸入室22分离开。其结果，如果根据需要，使阀处于打开状态，由于在朝向旁路孔46a，46b的一侧面的开口部分敞开的压缩室C1，C2中，不进行压缩，故将压缩容积减小，可减轻驱动旋转轴16的驱动源的负担。这样，旁路孔46a，46b进行压缩室C1，C2的容量控制。

下面，按照图5～图9所示的顺序，对象上述那样构成的第1实施例的涡旋式压缩机的驱动时的流体压缩的过程进行描述。另外，在以下的描述中，在旁路孔46a，46b的朝向端板12a的另一侧面的开口部分，阀进行打开动作。

在图5所示的状态，壁体12b的外终端与壁体13b的外侧面接触，并且壁体13b的外终端与壁体12b的外侧面接触，在端板12a，13a，壁体12b，13b之间，密封流体，在将涡旋式压缩机的中心夹在其间而正对的位置，形成最大容积的压缩室C1，C2。此时，旁路孔46a，46b不与该压缩室C1，C2连通。

在从图5的状态，回转涡旋部13旋转π/2(rad)，直至图6所示的状态的过程中，压缩室C1，C2朝向中心部行进。在图6所示的状态，旁路孔46a，46b与该压缩室C1，C2连通。由此，压缩室C1，C2不进行逐渐减少容积的压缩。

在从图6的状态，回转涡旋部13旋转π/2(rad)，直至图7所示的状态的过程中，压缩室C1，C2朝向中心部行进。在此过程中，由于旁路孔46a，46b与压缩室C1，C2与连通，故压缩室C1，C2不进行逐渐减小容积的压缩。另外，在图7所示的状态，壁体12b的外终端与壁体13b的外侧面离开，并且壁体13b的外终端与壁体12b的外侧面离开。此时，假定流体从高差部42，43泄漏。但是，如上所述，由于旁路孔46a，46b与该压缩室C1，C2连通，故在压缩室C1，C2中，不进行压缩，这样没有流体泄漏的影响。

在从图7的状态，回转涡旋部13旋转π/2(rad)，直至图8所示的状态的过程中，压缩室C1，C2朝向中心部行进。在此过程中，由于旁路孔46a，46b与该压缩室C1，C2连通，故压缩室C1，C2逐渐减少容积，但是不进行压缩。在图8所示的状态，借助于壁体13b的端缘13c，将旁路孔46a，46b的开口部分密封。由此，压缩室C1，C2处于密封状态。

在从图8的状态，回转涡旋部13旋转π/2(rad)，直至图9所示的状态的过程中，压缩室C1，C2在保持密封状态的同时，朝向中心部行进，逐渐减少容积，并对流体进行压缩。此后，继续压缩，由此，压缩室C1，C2合并，形成最小容积，通过排放口25，流体从涡旋式压缩机排放。另外，在图8以后的过程中，由于压缩室C1，C2位于与台阶部42，43无关的位置，故压缩室C1，C2内的流体不从高差部42，43泄漏。

于是，在上述第1实施例的涡旋式压缩机中，在具有高差部42，43与旁路孔46a，46b的构成中，旁路孔46a，46b被设置于相对高差部42，43的位置，靠涡的中心部侧的位置。由此，在假定流体从高差部42，43和台阶部44，45的接触部分泄漏的场合，由于在压缩室C1，C2中，旁路孔46a，46b畅通，而不进行压缩，故没有流体泄漏的影响。另外，在将旁路孔46a，46b的开口部分堵塞，压缩室C1，C2处于密封状态的场合，由于压缩室C1，C2位于与高差部42，43无关的位置，故压缩室C1，C2内的流体可在不从高差部42，43泄漏的情况下，实现压缩。

在这里，如图10所示，在相对高差部42，43，涡旋的外终端侧，开设旁路孔50的场合，即使在旁路孔50的开口部分被堵塞，处于压缩的状态的情况下，仍产生高差部42，43跨过待进行压缩的压缩室C1，C2的状态。其结果是，当通过旁路孔50，进行容量控制时，由于在高差部42，43，产生压缩泄漏，故产生压缩损失。相对该情况，第1实施例的涡旋式压缩机可在不产生上述压缩损失的情况下，获得高差部42，43和旁路孔46a，46b的效果。

(第2实施例)

在图11所示的涡旋式压缩机中，在外壳111的内部，设置有由作为第1涡旋部的固定涡旋部112，以及作为第2涡旋部的回转涡旋部113构成的涡旋式压缩机构。

外壳111由呈杯状的外壳主体111a，与固定于外壳主体111a的开口端侧的盖板111b构成。

在固定涡旋部112中，在端板112a的一侧面上，立设有涡旋状的壁体112b。另外，在回转涡旋部113中，与固定涡旋部112相同，在端板113a的一侧面上，立设涡旋状的壁体113b。固定涡旋部112的壁体112b，与回转涡旋部13的壁体13b实质上呈相同的形状。

固定涡旋部112借助于螺栓114，紧固于外壳主体111a的内部的底部。另外，回转涡旋部113按照公转半径，相对固定涡旋部112，发生偏心，并且两者的相位差为180°，以啮合方式将本身的壁体113b组装于固定涡旋部112的壁体112b上。另外，回转涡旋部113按照借助于设置于盖板111b和端板113a之间的自转阻止机构115，一边阻止自转，一边以可进行公转运动的方式支承。

就回转涡旋部113的公转运动来说，具有曲轴116a的旋转轴16穿过盖板111b。该旋转轴116通过轴承117a，117b，以可自由旋转的方式支承于盖板111b上。另外，在回转涡旋部113侧的端板113a的另一侧面的中间，突设有凸缘18。曲轴116a的偏心部116b通过轴承119和驱动轴套120，以可自由旋转的方式收纳于该凸缘118中。由此，回转涡旋部113通过旋转轴116的旋转，实现公转运动。另外，在旋转轴116上，安装有平衡配重块21，该平衡配重块21抵消作用于转涡旋13的非平衡量。

在外壳主体111a的内部，在位于固定涡旋部112的周围的位置，形成吸入室122。相对该吸入室122，在外壳主体111a中，设置有朝向该吸入室122，导入低压的流体的吸入口123。另外，在外壳主体111a的内部，形成排放腔124，该排放腔124由外壳主体111a的内底面与端板112a的另一侧面限定。相对该排放腔124，在固定涡旋部12侧的端板12a的中间位置，设置朝向排放腔24，导入高压的流体的排放口125。该排放口125按照与在由固定涡旋部112和回转涡旋部113形成的涡旋式压缩机中，在逐渐减少容积的同时，移动到壁体112b，113b的涡的中心部的压缩室CC连通的方式设置。另外，在端板112a的另一侧面中间处，设置仅仅在作用规定值以上的压力的场合，打开排放口125的排放阀126。

如图12所示，在固定涡旋部112的端板112a中，在立设壁体112b的一侧面，设置有高差部142，该高差部142按照沿壁体112b的涡方向，在中心部侧较高，在外终端侧较低的方式形成。另外，回转涡旋部113侧的端板113a也与端板112a相同，在立设壁体113b的一侧面，设置有高差部143，该高差部143按照沿壁体113b的涡方向，在中心部侧较高，在外终端侧较低的方式形成。各高差部142，143分别以壁体113b的涡旋中心为基准，设置于从各壁体112b，113b的外终端，同样地行进的位置。

在端板112a的底面(一侧面)中，形成高差部142，由此，在壁体112b之间形成的螺旋状的流路，分为靠近中心部设置的较浅的底面112f，与靠近外终端设置的较深的底面112g的2个部位。在邻接底面112f，112g之间，形成构成高差部142，连接上述底面112f，112g而垂直地竖起的连接壁面112h。端板113a的底面(一侧面)也与端板112a相同，形成高差部143，由此，形成于壁体113b之间的螺旋状的流路，分为靠近中心部设置的较浅的底面113f，与靠近外终端设置的较深的底面113g的2个部位。在邻接的底面113f，113g之间，形成构成高差部143，连接上述底面113f，113g而垂直地竖起的连接壁面113h。

另外，固定涡旋部112侧的壁体112b与回转涡旋部113的高差部143相对应，具有台阶部144，该台阶部144按照将该涡旋状的端缘分为2个部位，并且在涡的中心部侧较低，在外终端侧较高的方式形成。回转涡旋部113侧的壁体113b也与壁体112b相同，具有台阶部145，该台阶部145按照与固定涡旋部112的高差部142相对应，将该涡旋状的端缘分为2个部位，并且，在涡的中心部侧较低，在外终端侧较高的方式形成。

在壁体112b的端缘中，形成台阶部144，由此，分为靠近中心部设置的较低的端缘112c和靠近外终端设置的较高的端缘112d的2个部位。在邻接的端缘112c，112d之间，形成构成台阶部144，将两者连接，与旋转面相垂直的连接缘112e。壁体113b的端缘也与壁体112b相同，形成台阶部45，由此，分为靠近中心部设置的较低的端缘113c和靠近外终端设置的较高的端缘113d的2个部位。在邻接的端缘113c，113d之间，形成构成台阶部145，将两者连接，与旋转面相垂直的连接缘113e。

连接缘112e在从回转涡旋部113的方向观看壁体112的场合，呈半圆形，其在壁体112b的内外两个侧面平滑地保持连续，其直径与壁体112b的厚度相等。连接缘113e也与连接缘112e相同，在从固定涡旋部112的方向观看壁体113b的场合，呈半圆形，其在壁体113b的内外两个侧面平滑地保持连续，其直径与壁体113b的厚度相等。此外，连接壁面112h在从旋转轴方向观看端板112a的场合，呈与伴随回转涡旋部113h的旋转，连接缘113e所绘制的包络线一致的圆弧状。连接壁面113h也与连接壁面112h相同，呈与伴随回转涡旋部的旋转，连接缘112e所绘制的包络线一致的圆弧状。

如图13所示，在壁体112b中的端缘112c和连接缘112e对接的部分，按照形成加厚部的方式设置肋112i。该肋112i形成凹曲面，与壁体112b形成一体，该凹曲面与端缘112d和连接缘112e平滑地保持连续，以避免应力集中。同样在壁体113b中的端缘113c和连接缘113e对接的部分，因同样的原因，设置相同形状的肋113i。

在端板112a中，底面112g和连接壁面112h对接的部分，按照形成加厚部的方式设置肋112j。该肋112j构成凹曲面，与壁体112b形成一体，该凹曲面与底面112g和连接壁面112h平滑地保持连续，以避免应力集中。同样在端板113a中的，底面113g和连接壁面113h对接的部分，因相同的理由，设置相同形状的肋113j。

壁体112b中的，端缘112d与112e对接的部分进行倒角加工，以避免在组装时，对肋113j造成妨碍。壁体113b中的端缘113d与113e对接的部分进行倒角加工，以避免在组装时，对肋112j造成妨碍。

此外，如图12所示，在壁体112b的各端缘112c，112d和连接缘112e，分别设置有密封片127c，127d和127e。与此相同，同样在壁部113中的各端缘113c，113d和连接缘113e中，也分别设置有密封片128c，128d和128e。

另一方面，如图12和图14所示，在作为固定涡旋部112的端板112a的一侧面的，相对高差部42的位置，位于靠涡的中心部侧的位置的底面112f，开设成对的第1旁路孔146a，146b。该第1旁路孔146a，146b在将回转涡旋部113组装于固定涡旋部112上的状态，设置于从后述的第2旁路孔147a，147b的位置起，到中心部侧，在360°(2π(rad)以内的位置。第1旁路孔146a设置于底面112f的涡的外终端侧，即沿壁体112b的外侧面的位置。第1旁路孔146a位于与第1旁路孔146b保持对称的位置，设置于底面112f的涡的中心部侧，即沿壁体112b的内侧面的位置。

第1旁路孔146a，46b在将回转涡旋部113组装于固定涡旋部112上的状态，借助于回转涡旋部113的壁体113b的较低的端缘113c，朝向端板112a的一侧面的开口可实现开闭。另外，第1旁路孔416a，146b贯通至端板112a的另一侧面。朝向端板112a的另一侧面的第1旁路孔146a，146b的开口部分与吸入室122连通，虽然这一点在图中未明确示出。比如，旁路孔146a，146b的开口部所在的外壳主体1111a的一部分以隔壁等，与排放腔124分隔开，与吸入室122连通。另外，端板112a的另一侧面的第1旁路孔146a，146b的开口部分，设置有阀，虽然这一点在图中未明确示出。该阀根据需要，使朝向端板112a的另一侧面的第1旁路孔146a，146b的开口部分进行开闭。

另外，在位于固定涡旋部112的端板112a的一侧面，即作为相对上述第1旁路孔146a，146b的位置，靠涡的外终端侧的位置的底面112g，112f上，设置有成对的第2旁路孔147a，147b。该第2旁路孔147a，147b在将回转涡旋部113组装于固定涡旋部112上的状态，被设置于从涡的外终端起，至中心部侧，在360°(2π(rad)以内的位置。第2旁路孔147a设置于位于底面112g的涡的外终端侧，即沿壁体112b的外侧面的位置。第2旁路孔147b位于与旁路孔147a保持对称的位置，设置于位于底面112f的涡的中心部侧，即沿壁体112b的内侧面的位置。另外，在本实施例的第2旁路孔147a，147b分别并设于两个部位。

第2旁路孔147a在将回转涡旋部113组装于固定涡旋部112上的状态，借助于回转涡旋部113的较高的端缘113d，朝向端板112a的一侧面的开口可实现开闭。另外，第2旁路孔147b在将回转涡旋部113组装于固定涡旋部112上的状态，借助于回转涡旋部113的壁体113b的较低的端缘113c，朝向端板112a的一侧面的开口可实现开闭。此外，第2旁路孔147a，147b贯通至端板112a的另一侧面。朝向端板112a的另一侧面的第2旁路孔147a，147b的开口部分与吸入室122连通，虽然这一点在图中未明确示出。比如，第2旁路孔147a，147b的开口部所在的外壳主体111a的一部分以隔壁等，与排放腔124分隔开，与吸入室122连通。另外，在端板112a的另一侧面的第2旁路孔147a，147b的开口部分，设置有阀，虽然这一点在图中未明确示出。该阀根据需要，使朝向端板12a的另一侧面的第2旁路孔147a，147b的开口部分进行开闭。

如图15所示，如果将回转涡旋部113组装于固定涡旋部112上，较低的端缘113d与底较浅的底面112f接触，较高的端缘113c与底较深的底面112g接触。同时，较低的端缘112d与底较浅的底面113f接触，较高的端缘112c与底较深的底面113g接触。由此，在两个涡旋之间，由对合的端板112a，113a和壁体112b，113b限定，形成一对压缩室CC1，C2。在该压缩室CC1，CC2中，在相对高差部142，143，靠涡的外终端侧，底较深的底面112g和底面113g面对，在相对高差部142，143，靠涡的中心部侧，底较浅的底面112f和底面113f面对，由此，在相对高差部142，143，靠涡的外终端侧，获得较宽广的压缩室CC1，CC2，在相对高差部142，143，靠涡的中心部侧，获得较窄的压缩室CC1，CC2。其结果是，在伴随回转涡旋部113的公转运动，从外终端，朝向中心部的压缩室C11，CC2的移动途中，从较宽的压缩室CC1，CC2，朝向较窄的压缩室C11，CC2，实现容积逐渐减少的压缩，由此，可提高压缩比。

在伴随回转涡旋部113的公转运动，从外终端，朝向中心部的压缩室CC1，CC2的移动过程中，第1旁路孔146a，146b与第2旁路孔147a，147b在壁体113b的端缘113c与端板112a的一侧面的开口部分脱开，并且朝向端板112a的另一侧面的开口部分处的阀进行打开动作时，将压缩室CC1，CC2和吸入室122连通。另外，该第1旁路孔146a，146b在阀进行关闭动作时，将压缩室CC1，CC2和吸入室22分离开。其结果，如果根据需要，使阀处于打开状态，由于在朝向第1旁路孔146a、146b和第2旁路孔147a，147b的一侧面的开口部分敞开的压缩室CC1，CC2中，不进行压缩，故将压缩容积减小，可减轻驱动旋转轴116的驱动源的负担。象这样，第1旁路孔146a、146b和第2旁路孔147a，147b进行压缩室CC1，CC2的容量控制。

下面，按照图15～图20所示的顺序，对象上述那样构成的第2实施例的涡旋式压缩机的驱动时的流体压缩的过程进行描述。另外，在以下的描述中，在第1旁路孔146a，146b与第2旁路孔147a，147b的端板112a中的朝向另一侧面的开口部分，阀进行打开动作。

在图15所示的状态，壁体112b的最外终端与壁体113b的外侧面接触，并且壁体113b的最外终端与壁体112b的外侧面接触，在端板112a，113a，壁体112b，113b之间，密封流体，在将涡旋式压缩机的中心夹在其间，而正对的位置，形成最大容积的压缩室C1，CC2。在此刻，第2旁路孔147a，147b与该压缩室CC1，CC2连通，第1旁路孔146a，146b不与压缩室CC1，CC2连通。

在从图15的状态，回转涡旋部113旋转π/2(rad)，直至图16所示的状态的过程中，压缩室CC1，CC2朝向中心部行进。在图16所示的状态，第1旁路孔146a、146b和第2旁路孔147a，147b与该压缩室CC1，CC2连通。由此，压缩室CC1，CC2不进行逐渐减少容积的压缩。

在从图16的状态，回转涡旋部13旋转π/2(rad)，直至图17所示的状态的过程中，压缩室CC1，CC2朝向中心部行进。在图17所示的状态中，第1旁路孔146a，146b和第2旁路孔147a，147b与该压缩室CC1，CC2连通。由此，压缩室CC1，CC2不进行逐渐减少容积的压缩。在图17所示的状态，壁体112b的外端缘与壁体113b的外侧面离开，并且壁体113b的外终端与壁体112b的外侧面离开。此时，假定流体从高差部142，143泄漏。但是，如上所述，由于第1旁路孔146a，146b和第2旁路孔147a，147b与压缩室CC1，CC2连通，故在压缩室CC1，CC2中，不进行压缩，故没有流体的泄漏的影响。

在从图17的状态，回转涡旋部13旋转π/2(rad)，直至图18所示的状态的过程中，压缩室CC1，CC2朝向中心部行进。在此过程中，第1旁路孔146a，146b与压缩室CC1，CC2连通，故压缩室CC1，CC2不进行容积逐渐减少的压缩。另外，在图18所示的状态，借助于壁体113b的端缘113c，将第2旁路孔147a，147b的开口部分堵塞。

在从图18的状态，回转涡旋部113旋转π/2(rad)，直至图19所示的状态的过程中，压缩室CC1，CC2朝向中心部行进。在图19所示的状态，借助于壁体113b的端缘113c，将第1旁路孔146a，146b的开口部分堵塞。由此，压缩室CC1，CC2处于密封状态。

在从图19的状态，回转涡旋部113旋转(rad)，直至图20所示的状态的过程中，压缩室CC1，CC2在保持密封状态的同时，朝向中心部行进。逐渐减少容积，并压缩流体。然后，继续压缩，由此，压缩室CC1，CC2合并，形成最小容积，通过排放口125，流体从涡旋式压缩机排放。另外，在图18以后的过程中，由于压缩室CC1，CC2位于与高差部142，143无关的位置，故压缩室CC1，CC2内的流体不从高差部142，143泄漏。

于是，在上述第2实施例的涡旋式压缩机中，在具有高差部142，143与第1旁路孔146a，146b的构成中，第1旁路孔146a，146b设置于相对高差部42，43的位置，靠涡的中心部侧的位置。由此，在假定流体从高差部142，143和台阶部144，145的接触部分泄漏的场合，由于在压缩室CC1，CC2中，旁路孔146a，146b畅通，不进行压缩，故没有流体的泄漏的影响。另外，在将第1旁路孔146a，146b的开口部分堵塞，压缩室CC1，CC2处于密封状态的场合，由于压缩室CC1，CC2位于与高差部142，143无关的位置，故压缩室CC1，CC2内的流体不从高差部42，43泄漏，可实现压缩。

在这里，如图21所示，在相对高差部42，43，涡旋的外终端侧，开设与第1旁路孔146a，146b相当的旁路孔150的场合，即使在旁路孔150的开口部分堵塞，处于压缩的状态的情况下，仍产生高差部142，143跨过待进行压缩的压缩室CC1，CC2的状态。其结果是，在通过旁路孔150，减少压缩容积的同时，在高差部142，143，产生压缩泄漏，故产生压缩损失。相对该情况，本实施例的涡旋式压缩机可在不产生上述压缩损失的情况下，获得高差部142，143和第1旁路孔146a，146b的效果。

另外，在上述第2实施例的涡旋式压缩机中，第2旁路孔147a，147b设置于作为相对第1旁路孔146a，146b的位置，靠涡的外终端侧的位置，即从涡的外终端，至中心部侧，在360°(2π(rad)以内的位置。此外，第1旁路孔146a，146b设置于从第2旁路孔147a，147b的位置，至中心部侧，在360°(2π(rad)以内的位置。由此，象图22所示的那样，相对对应于回转涡旋部113的公转而移动的压缩室CC1，CC2，在截断流体的吸入，形成于涡的最外终端侧的压缩室CC1，CC2中，仅仅具有第2旁路孔147a，147b，进行容量控制(3)。在从此处，移动到涡的中心部侧的压缩室CC1，CC2中，共同存在第1旁路孔146a，146b和第2旁路孔147a，147b，进行容量控制(3)→(4)。另外，在移动到涡的中心部侧的压缩室CC1，CC2中，仅仅具有第1旁路孔146a，146b，进行容量控制(4)。其结果是，由于压缩室CC1，CC2形成于涡的最外终端侧，故可防止通过第1旁路孔146a，146b，进行容量控制之前的过大压缩。另外，图22中的(1)→(2)指对第1旁路孔146a，146b和第2旁路孔147a，147b的阀进行关闭动作，不进行容量控制的场合。

在这里，如图23所示，不设置第2旁路孔147a，147b的场合，产生过大压缩，实现(3)→(4)，通过第1旁路孔146a，146b，进行容量控制(5)。象这样，在通过第1旁路孔146a，146b，进行容量控制的360°之前，产生压缩室CC1，CC2的压缩。与此相对，第2实施例的涡旋式压缩机不产生上述过大压缩，获得高差部142，143和第1旁路孔146a，146b的效果。另外，图23中的(3)→(1)→(2)指对第1旁路孔146a，146b的阀进行关闭动作，不进行容量控制的场合。

如上所述，本发明的涡旋式压缩机在具有高差部和旁路孔的构成时，对减少压缩损失是有效的，特别是，以通过旁路孔，进行容量控制时，适合于没有高差部的压缩泄漏。另外，特别是适合于防止过大压缩。

为了完全并且清楚地公开本发明，对有特征的实施例进行了描述。但是，本发明要求保护的范围不受上述实施例限制，应按照在本说明书所给出的基本的事项的范围内，具体实现本领域的普通技术人员可得出的变形实例和可替代的构成的方式构成。

Claims (2)

1.一种涡旋式压缩机，其特征在于，包括：

固定涡旋部，在其端板的一侧面，具有涡旋状的壁体；

回转涡旋部，在其端板的一侧面，具有涡旋状的壁体，按照在所述壁体与上述固定涡旋部的壁体啮合的状态，一边阻止自转，一边可公转的方式被支承；

高差部，上述固定涡旋部以及回转涡旋部的端板的一侧面的高度在沿上述壁体的涡的中心部侧较高，在外终端侧较低；

台阶部，将上述固定涡旋部以及回转涡旋部的至少一个壁体分割为使该壁体的高度在涡的中心部侧较低，在外终端侧较高；

第1旁路孔，相对上述固定涡旋部的端板的上述高差部的位置，被设置于靠涡的中心部侧的位置，贯通上述固定涡旋部的端板，可使由上述固定涡旋部以及回转涡旋部的各壁体和各端板围绕的压缩室与吸入室连通；以及

第2旁路孔，相对上述固定涡旋部的端板的上述高差部的位置，被设置于靠涡的外终端侧的位置，而且，相对上述第1旁路孔的位置，被设置于靠涡的外终端侧的位置，贯通上述固定涡旋部的端板，可使由上述固定涡旋部以及回转涡旋部的各壁体和各端板围绕的压缩室与吸入室连通。

2.根据权利要求1所述的涡旋式压缩机，其特征在于，上述第2旁路孔，在将回转涡旋部组装于固定涡旋部上的状态下，被设置于从涡的外终端起，到中心部侧，在360°以内的位置；上述第1旁路孔，被设置于从上述第2旁路孔的位置起，到中心部侧，在360°以内的位置。

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