CN1950608A - 旋转式压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种旋转式压缩机。包括压缩机构(20)，该压缩机构(20)具有汽缸(21)、活塞(22)和叶片(23)，该汽缸(21)具有环状的汽缸室(50)，该活塞(22)相对于汽缸(21)偏心而收纳在汽缸室(50)中，将汽缸室(50)区划为外侧压缩室(51)和内侧压缩室(52)，且为环状，该叶片(23)配置在汽缸室(50)中，将各压缩室(51、52)区划为高压侧和低压侧，在该压缩机构(20)中，通过汽缸(21)和活塞(22)的相对旋转，来压缩制冷剂。外侧压缩室(51)构成将低压流体压缩为中间压流体的低阶段侧压缩室(51)。内侧压缩室(52)构成将在低阶段侧压缩室(51)中压缩的中间压流体压缩为高压流体的高阶段侧压缩室(52)。

Description

旋转式压缩机
技术领域
[0001]本发明涉及一种旋转式压缩机，特别涉及对流体进行两阶段(stage)压缩的旋转式压缩机。
背景技术
[0002]至今为止，在旋转式压缩机中，有包括第一旋转压缩要素(element)和第二旋转压缩要素，对制冷剂进行两阶段压缩的旋转式压缩机，如专利文献1所示。上述第一旋转压缩要素和第二旋转压缩要素构成为在汽缸内收纳转子和叶片(blade)，该转子在汽缸内旋转来压缩制冷剂。而且，上述制冷剂在第一旋转压缩要素中压缩后，在第二旋转压缩要素中压缩。也就是说，上述制冷剂由第一旋转压缩要素和第二旋转压缩要素来进行两阶段压缩。结果是能够进行效率较好的运转。
专利文献1：特开2003-293971号公报
[0003]但是，由于在以往的旋转式压缩机中，将第一旋转压缩要素和第二旋转压缩要素配置在上下位置不同的平面上，因此存在有整个装置形状较大，部品数目较多的问题。也就是说，由于将上述第一旋转压缩要素和第二旋转压缩要素单独配置在上部和下部，因此存在有整体高度变高的问题。并且，由于上述第一旋转压缩要素和第二旋转压缩要素完全是由不同的部品构成，没有任何共同的部品，因此存在有整个装置的部品数目较多的问题。
发明内容
[0004]本发明是鉴于上述各点的发明，目的在于：减少部品数目，同时，谋求整个形状的小型化。
[0005]如图1所示，第一发明包括旋转机构(20)，该旋转机构(20)具有汽缸(21)、活塞(22)和叶片(23)，该汽缸(21)具有环状的汽缸室(50)，该活塞(22)相对于该汽缸(21)偏心而收纳在汽缸室(50)中，将汽缸室(50)区划为外侧压缩室(51)和内侧压缩室(52)，且为环状，该叶片(23)配置在上述汽缸室(50)中，将各压缩室(51、52)区划为高压侧和低压侧，在该旋转机构(20)中，通过上述汽缸(21)和活塞(22)的相对旋转，来压缩流体。并且，上述两个压缩室(51、52)的其中一方，构成将低压流体压缩成中间压流体的低阶段侧压缩室(51)。而上述两个压缩室(52、51)的另一方，构成将在低阶段侧压缩室(51)中压缩后的中间压流体压缩成高压流体的高阶段侧压缩室(52)。
[0006]在上述第一发明中，当旋转机构(20)驱动时，汽缸(21)和活塞(22)相对旋转，低阶段侧压缩室(51)及高阶段侧压缩室(52)的容积减少，流体被压缩。具体地说，流体在低阶段侧压缩室(51)中压缩后，在高阶段侧压缩室(52)中被进一步压缩。
[0007]并且，第二发明是在第一发明的基础上，外侧压缩室(51)构成低阶段侧压缩室(51)，而内侧压缩室(52)构成高阶段侧压缩室(52)。在上述第二发明中，高阶段侧压缩室(52)的容量必然小于低阶段侧压缩室(51)的容量。结果是低阶段侧压缩室(51)和高阶段侧压缩室(52)的最大压缩转矩几乎相等，抑制了振动。
[0008]并且，第三发明是在第一发明的基础上，包括收纳上述旋转机构(20)的壳体(10)。在上述壳体(10)的内部形成有被导入在低阶段侧压缩室(51)中压缩后的中间压流体的中间压空间(4b)。并且，在上述壳体(10)上，连接有对中间压空间(4b)进行注气(gas injection)的注气管(1c)。
[0009]在上述第三发明中，在中间压空间(4b)中，例如，通过注气管(1c)将气体制冷剂从中间冷却器提供给中间压流体，将其冷却。
[0010]并且，第四发明是在第一发明的基础上，包括驱动上述旋转机构(20)的驱动机构(30)。上述驱动机构(30)的旋转速度被控制为可变。
[0011]在上述第四发明中，低阶段侧压缩室(51)和高阶段侧压缩室(52)的容量是通过对驱动机构(30)的旋转速度进行控制来调整的。
[0012]并且，第五发明是在第一发明的基础上，包括收纳上述旋转机构(20)的壳体(10)。并且，在上述壳体(10)的内部形成有中间压空间(4b)和高压空间(4a)，该中间压空间(4b)被导入在低阶段侧压缩室(51)中压缩的中间压流体，该高压空间(4a)被导入该中间压空间(4b)的中间压流体在高阶段侧压缩室(52)中压缩后，从该高阶段侧压缩室(52)喷出的高压流体。
[0013]在上述第五发明中，在低阶段侧压缩室(51)中压缩的中间压流体流入中间压空间(4b)，中间压空间(4b)的中间压流体流入高阶段侧压缩室(52)，且被压缩成高压流体。然后，从高阶段侧压缩室(52)喷出的高压流体流入高压空间(4a)。
[0014]并且，第六发明是在第五发明的基础上，上述中间压空间(4b)形成在高压空间(4a)的下方，上述壳体(10)包括从高压空间(4a)通向中间压空间(4b)的回油通道(80)。
[0015]在上述第六发明中，在壳体(10)的高压空间(4a)中，润滑油从流体中分离出来，该分离出的润滑油通过回油通道(80)，返回到中间压空间(4b)。
[0016]并且，第七发明是在第一发明的基础上，包括驱动上述旋转机构(20)的驱动机构(30)。该驱动机构(30)包括定子(32)及转子(31)、和连接到该转子(31)的驱动轴(33)。上述驱动轴(33)包括从旋转中心偏心的偏心部(35)，该偏心部(35)连接到旋转机构(20)。而上述驱动轴(33)的位于偏心部(35)的轴方向的两侧部分通过轴承部件(18、19)支撑在壳体(10)中。
[0017]在上述第七发明中，通过轴承部件(18、19)将上述驱动轴(33)中的位于偏心部(35)的轴方向的两侧部分支撑在壳体(10)中，能够抑制滑动部的一端接触到上部外壳(housing)(16)或下部外壳(17)。
[0018]并且，第八发明是在第一发明的基础上，上述活塞(22)形成为具有圆环的一部分被断开的断开部的C型形状。上述叶片(23)设置为从汽缸室(50)的内周侧壁面延伸到外周侧壁面，插通活塞(22)的断开部。另一方面，在上述活塞(22)的断开部，以叶片(23)的进退自如，且叶片(23)和活塞(22)的相对摇动自如的方式，设置有与活塞(22)和叶片(23)面接触的摇动衬套(27)。
[0019]在上述第八发明中，叶片(23)在摇动衬套(27)之间进行进退动作，且叶片(23)和摇动衬套(27)作为一体，对于活塞(22)进行摇动动作。因此，汽缸(21)和活塞(22)一边相对摇动，一边旋转，旋转机构(20)进行规定的压缩动作。
(发明的效果)
[0020]这样一来，根据本发明，由于将两个压缩室(51、52)形成在活塞(22)的外侧和内侧，因此能够谋求整个装置的小型化。
[0021]并且，由于低阶段侧压缩室(51)和高阶段侧压缩室(52)在同一平面上邻接，因此能够兼用构成部件，能够谋求降低部品数目。
[0022]并且，根据第二发明，由于将低阶段侧压缩室(51)形成在外侧，将高阶段侧压缩室(52)形成在内侧，因此高阶段侧压缩室(52)的容量必然变得小于低阶段侧压缩室(51)的容量。结果是低阶段侧压缩室(51)和高阶段侧压缩室(52)的最大压缩转矩几乎相等，能够减少振动，能够降低噪音。
[0023]并且，根据第三发明，由于在中间压空间(4b)设置有进行注气的注气管(1c)，因此能够省略外部配管。结果是能够降低压力损失，实现高效率的循环。
[0024]而且，由于在上述壳体(10)的内部形成中间压空间(4b)，因此能够减轻壳体(10)的耐压，能够谋求耐压设计的简单化。
[0025]并且，根据第四发明，由于对驱动机构(30)的旋转进行控制，因此能够调节低阶段侧压缩室(51)和高阶段侧压缩室(52)的流量，能够一边发挥两阶段压缩的高性能，一边谋求耗电等的低成本化。
[0026]并且，根据第五发明，由于将壳体(10)的内部隔成中间压空间(4b)和高压空间(4a)，且能够与旋转机构(20)邻接形成中间压空间(4b)，因此能够降低吸入过热，能够谋求提高效率。
[0027]而且，由于在上述壳体(10)的内部形成中间压空间(4b)，因此能够减轻壳体(10)的耐压，能够谋求耐压设计的简单化。
[0028]并且，根据第六发明，由于设置有回油通道(80)，因此能够使润滑油确实地返回到壳体(10)的底部，能够防止润滑不良。而且，由于油在高压空间(4a)中分离出来，因此能够抑制润滑油与制冷剂一起喷出的现象，能够抑制所谓的油泄漏现象。
[0029]并且，根据第七发明，由于驱动轴(33)的位于偏心部(35)的轴方向的两侧部分通过轴承部件(18、19)支撑在壳体(10)中，因此能够抑制滑动部的一端接触到上部外壳(16)或下部外壳(17)，能够谋求可靠性的提高。
[0030]并且，根据第八发明，由于设置摇动衬套(27)作为连接活塞(22)和叶片(23)的连接部件，摇动衬套(27)构成为与活塞(22)及叶片(23)实际面接触，因此能够防止运转时活塞(22)和叶片(23)产生摩擦，其接触部烧焦的现象。
[0031]并且，由于设置上述摇动衬套(27)，使摇动衬套(27)、和活塞(22)及叶片(23)面接触，因此接触部的密封性也较佳。所以，能够确实地防止低阶段侧压缩室(51)和高阶段侧压缩室(52)中的制冷剂的泄漏，能够防止压缩效率的降低。
[0032]并且，由于将上述叶片(23)与汽缸(21)设置为一体，将汽缸(21)保持在其两端，因此难以在运转时有异常的集中负荷加在叶片(23)上，难以产生应力集中的现象。所以，滑动部不易受到损伤，从这点上也能够提高机构的可靠性。
附图的简单说明
[0033]图1为本发明的第一实施例所涉及的压缩机的纵向剖面图。
图2为示出了第一实施例的压缩机构的横向剖面图。
图3为示出了第一实施例的压缩机构的动作的横向剖面图。
图4为示出了具有第一实施例的压缩机的制冷剂回路的回路图。
图5为示出了第一实施例的制冷剂回路的变形例的回路图。
图6为第二实施例所涉及的压缩机的纵向剖面图。
图7为第三实施例所涉及的压缩机的纵向剖面图。
图8为第四实施例所涉及的压缩机的纵向剖面图。
图9为第五实施例所涉及的压缩机的纵向剖面图。
(符号的简单说明)
[0034]1-压缩机；1c-注气管；10-壳体；20-压缩机构(旋转机构)；21-汽缸；22-活塞；23-叶片；24-外侧汽缸；25-内侧汽缸；27-摇动衬套；30-电动机(驱动机构)；33-驱动轴；4a-高压空间；4b-中间压空间；50-汽缸室；51-低阶段侧压缩室；52-高阶段侧压缩室；70-控制器；80-回油通道；81-供油道。
具体实施方式
[0035]以下，参照附图对本发明的实施例加以详细说明。
[0036](第一实施例)
本实施例为将本发明的旋转式压缩机(1)适用在蒸气压缩式制冷循环的制冷剂回路(100)中的例子，如图1～图4所示。并且，上述旋转式压缩机(1)构成为包括低阶段侧压缩室(51)和高阶段侧压缩室(52)，对制冷剂进行两阶段压缩。
[0037]上述制冷剂回路(100)构成为以例如二氧化碳(CO2)等为制冷剂，进行两阶段压缩、一阶段膨胀的循环，如图4所示。上述制冷剂回路(100)构成为通过制冷剂配管将压缩机(1)、冷凝器(101)、接受器(receiver)(102)、中间冷却器(103)、主膨胀阀(104)和蒸发器(105)依次连接在一起。上述中间冷却器(103)，包括冷却热交换器(106)，另一方面，连接有低阶段侧压缩室(51)和高阶段侧压缩室(52)。而且，上述中间冷却器(103)，连接有使来自接受器(102)的液体制冷剂的一部分分枝的分枝管(107)，在该分枝管(107)设置有分枝膨胀阀(108)。
[0038]在上述制冷剂回路(100)中，从压缩机(1)的高阶段侧压缩室(52)喷出的高压制冷剂在冷凝器(101)中冷凝后，流入接受器(102)。该接受器(102)的液体制冷剂经过冷却热交换器(106)，在主膨胀阀(104)中膨胀，在蒸发器(105)中蒸发，流入压缩机(1)的低阶段侧压缩室(51)。另一方面，在上述低阶段侧压缩室(51)中压缩的中间压制冷剂流入中间冷却器(103)，同时，来自接受器(102)的液体制冷剂的一部分在分枝膨胀阀(108)中膨胀，流入中间冷却器(103)。在该中间冷却器(103)中，来自低阶段侧压缩室(51)的中间压制冷剂被冷却，同时，流过冷却热交换器(106)的液体制冷剂被冷却。在上述中间冷却器(103)中冷却的中间压制冷剂，返回到高阶段侧压缩室(52)，被压缩成高压制冷剂。反复该循环，例如，在蒸发器(105)中将室内空气冷却。
[0039]上述旋转式压缩机(1)，在壳体(10)内收纳有压缩机构(20)和电动机(30)，构成为全封闭型。
[0040]上述壳体(10)由圆筒状壳身(11)、固定在该壳身(11)的上端部的上部镜板(12)和固定在壳身(11)的下端部的下部镜板(13)构成。在上述壳身(11)设置有贯穿该壳身(11)的吸入管(14)、流入管(1a)和流出管(1b)。上述吸入管(14)连接在蒸发器(105)上，上述流入管(1a)和流出管(1b)连接在中间冷却器(103)上。并且，在上述上部镜板(12)设置有贯穿该镜板(12)的喷出管(15)。上述喷出管(15)连接在冷凝器(101)上。
[0041]上述电动机(30)，包括定子(31)和转子(32)，构成驱动机构。上述定子(31)配置在压缩机构(20)的下方，固定在壳体(10)的壳身(11)上。驱动轴(33)连接在上述转子(32)上，该驱动轴(33)构成为与转子(32)一起旋转。
[0042]在上述驱动轴(33)设置有在该驱动轴(33)的内部、在轴方向上延伸的供油道(省略图示)。并且，在驱动轴(33)的下端部设置有供油泵(34)。并且，上述供油道从该供油泵(34)朝上方延伸。上述供油道通过供油泵(34)将存储在壳体(10)内的底部的润滑油提供给压缩机构(20)的滑动部。
[0043]在上述驱动轴(33)的上部形成有偏心部(35)。上述偏心部(35)的直径形成为大于该偏心部(35)的上下部分，从驱动轴(33)的轴心仅偏心所规定的量。
[0044]上述压缩机构(20)，构成旋转机构，构成在固定在壳体(10)的上部外壳(16)和下部外壳(17)之间。
[0045]上述压缩机构(20)具有汽缸(21)、活塞(22)和叶片(23)，该汽缸(21)具有环状的汽缸室(50)，该活塞(22)配置在该汽缸室(50)内，将汽缸室(50)区划为低阶段侧压缩室(51)和高阶段侧压缩室(52)，且为环状，如图2所示，该叶片(23)将低阶段侧压缩室(51)及高阶段侧压缩室(52)区划为高压侧和低压侧。上述活塞(22)构成为在汽缸室(50)内对于汽缸(21)进行相对偏心旋转运动。也就是说，上述活塞(22)和汽缸(21)进行相对偏心旋转。在本第一实施例中，具有汽缸室(50)的汽缸(21)构成可动侧的合作部件(cooperating member)，配置在汽缸室(50)内的活塞(22)构成固定侧的合作部件。
[0046]上述汽缸(21)包括外侧汽缸(24)及内侧汽缸(25)。外侧汽缸(24)和内侧汽缸(25)的下端部通过镜板(26)连接为一体。并且，上述内侧汽缸(25)滑动自如地嵌入驱动轴(33)的偏心部(35)。也就是说，上述驱动轴(33)在上下方向贯穿上述汽缸室(50)。
[0047]上述活塞(22)与上述外壳(16)形成为一体。并且，在上部外壳(16)和下部外壳(17)分别形成有用以支撑上述驱动轴(33)的轴承部件即轴承部(18、19)。象这样，本实施例的压缩机(1)为上述驱动轴(33)在上下方向贯穿上述汽缸室(50)，偏心部(35)的轴方向的两侧部分通过轴承部(18、19)支撑在壳体(10)中的贯穿轴构造。
[0048]上述压缩机构(20)包括相互可动地连接活塞(22)和叶片(23)的摇动衬套(27)。上述活塞(22)形成为圆环的一部分被断开的C型形状。上述叶片(23)构成为在汽缸室(50)的直径方向的线上，从汽缸室(50)的内周侧壁面延伸到外周侧壁面，插通活塞(22)的断开处，被固定在外侧汽缸(24)和内侧汽缸(25)上。上述摇动衬套(27)构成为在活塞(22)的断开部，连接活塞(22)和叶片(23)的连接部件。
[0049]上述外侧汽缸(24)的内周面和内侧汽缸(25)的外周面，为相互配置在同一中心上的圆筒面，在它们之间形成有一个汽缸室(50)。上述活塞(22)形成为外周面的直径小于外侧汽缸(24)的内周面的直径，内周面的直径大于内侧汽缸(25)的外周面的直径。因此，在活塞(22)的外周面和外侧汽缸(24)的内周面之间形成有为动作室的低阶段侧压缩室(51)，在活塞(22)的内周面和内侧汽缸(25)的外周面之间形成有为动作室的高阶段侧膨胀室(52)。
[0050]上述活塞(22)和汽缸(21)，在活塞(22)的外周面和外侧汽缸(24)的内周面在一点上实际接触的状态下(严密地说，是具有微米级的间隙，但在该间隙的制冷剂的泄漏不会成为问题的状态)，其接点和相位有180°不同的位置上，活塞(22)的内周面和内侧汽缸(25)的外周面在一点上实际接触。
[0051]上述摇动衬套(27)由对于叶片(23)而位于喷出侧的喷出侧衬套(2a)、和对于叶片(23)而位于吸入侧的吸入侧衬套(2b)构成。上述喷出侧衬套(2a)和吸入侧衬套(2b)均形成为剖面形状大致为半圆形的同一形状，以平坦面相互面对面的形式配置着。并且，上述喷出侧衬套(2a)和吸入侧衬套(2b)的彼此对着的面之间的空间构成叶片沟(28)。
[0052]叶片(23)***该叶片沟(28)中，摇动衬套(27)的平坦面与叶片(23)实际面接触，圆弧状的外周面与活塞(22)实际面接触。摇动衬套(27)构成为在叶片(23)夹在叶片沟(28)中的状态下，使叶片(23)在其面方向上在叶片沟(28)内进退。同时，摇动衬套(27)构成为与叶片(23)作为一体，相对于活塞(22)摇动。因此，上述摇动衬套(27)构成为上述叶片(23)和活塞(22)能够以该摇动衬套(27)的中心点为摇动中心而相对摇动，且上述叶片(23)能够相对于活塞(22)朝着该叶片(23)的面方向进退。
[0053]另外，在本实施例中，以喷出侧衬套(2a)和吸入侧衬套(2b)不作为一个整体结构的例子加以了说明，但也可以将该两个衬套(2a、2b)的一部分连接起来，使它们成为一体结构。
[0054]在上述结构中，当驱动轴(33)旋转时，外侧汽缸(24)及内侧汽缸(25)，在叶片(23)在叶片沟(28)内进退的同时，以摇动衬套(27)的中心点为摇动中心进行摇动。活塞(22)和汽缸(21)的接触点因该摇动动作而从图3中的(A)朝着(D)依次移动。此时，上述外侧汽缸(24)及内侧汽缸(25)绕驱动轴(33)公转，而不自转。
[0055]并且，上述低阶段侧压缩室(51)的容积，在活塞(22)的外侧中，以图3(C)、(D)、(A)、(B)的顺序依次减少。上述高阶段侧压缩室(52)的容积，在活塞(22)的内侧中，以图3(A)、(B)、(C)、(D)的顺序依次减少。
[0056]在上述上部外壳(16)设置有上部盖板(40)。并且，在上述壳体(10)内，上部盖板(40)的上方形成在高压空间(4a)，下部外壳(17)的下方形成在中间压空间(4b)。喷出管(15)的一端在上述高压空间(4a)开口，流出管(1b)的一端在上述中间压空间(4b)开口。
[0057]在上述上部外壳(16)和上部盖板(40)之间形成有中间压室(4c)和高压室(4d)，同时，在上部外壳(16)形成有中间压通道(4e)。并且，在上述上部外壳(16)和下部外壳(17)形成有位于外侧汽缸(24)的外周的袋(pocket)(4f)。
[0058]上述中间压通道(4e)的一端连接有流入管(1a)，上述袋(4f)连接有吸入管(14)，构成吸入压的低压环境。
[0059]在上述外侧汽缸(24)形成有在半径方向上贯穿的第一吸入口(42)，该第一吸入口(42)在图2中，形成在叶片(23)的右侧。上述外侧汽缸(24)的第一吸入口(42)，将低阶段侧压缩室(51)和袋(4f)连通，使低阶段侧压缩室(51)连通到吸入管(14)。
[0060]上述中间压通道(4e)的另一端形成在第二吸入口(43)。该第二吸入口(43)，形成在叶片(23)的右侧，在高阶段侧压缩室(52)开口，将该高阶段侧压缩室(52)和中间压空间(4b)连通。
[0061]在上述上部外壳(16)形成有第一喷出口(44)和第二喷出口(45)。该两个喷出口(44、45)在轴方向上贯穿上部外壳(16)。上述第一喷出口(44)的一端面临低阶段侧压缩室(51)的高压侧，另一端连通到中间压室(4c)。上述第二喷出口(44)的一端面临高阶段侧压缩室(52)的高压侧，另一端连通到高压室(4d)。并且，在上述第一喷出口(44)和第二喷出口(45)的外端设置有为将该各喷出口(44、45)开、关的簧片阀的喷出阀(46)。
[0062]上述中间压室(4c)和中间压空间(4b)通过形成在上部外壳(16)和下部外壳(17)的连通道(4g)连通。并且，上述高压室(4d)通过形成在上部盖板(40)的高压通道而连通到高压空间(4a)，无图示。
[0063]在上述下部外壳(17)设置有密封环(6a)。该密封环(6a)装填在下部外壳(17)的环状沟中，顶在汽缸(21)的镜板(26)的下表面。而且，在上述汽缸(21)和下部外壳(17)的接触面，中间压润滑油被导入密封环(6a)的直径方向的内侧部分。根据上述结构，上述密封环(6a)构成调整汽缸(21)的轴方向位置的柔性(compliance)机构(60)，将活塞(22)、汽缸(21)和上部外壳(16)之间的轴方向间隙缩小。
[0064]并且，上述电动机(30)构成为通过具有反相器(inverter)等控制电路的控制器(70)来控制旋转数。
[0065]-运转动作-
其次，对该压缩机(1)的运转动作加以说明。
[0066]当启动电动机(30)时，转子(32)的旋转通过驱动轴(33)传达到压缩机构(20)的外侧汽缸(24)及内侧汽缸(25)。这样一来，叶片(23)在摇动衬套(27)之间进行往返运动(进退动作)，且叶片(23)和摇动衬套(27)作为一体，相对于活塞(22)进行摇动动作。因此，外侧汽缸(24)及内侧汽缸(25)对于活塞(22)边摇动边公转，压缩机构(20)进行规定的压缩动作。
[0067]具体地说，当驱动轴(33)从活塞(22)处于上止点(top deadcenter)的图3(C)的状态开始顺时针旋转时，在低阶段侧压缩室(51)中，开始吸入行程，向图3(D)、图3(A)、图3(B)的状态变化，低阶段侧压缩室(51)的容积增大，低压制冷剂从吸入管(14)通过袋(4f)，从第一吸入口(42)吸入。
[0068]在上述活塞(22)位于上止点的图3(C)的状态下，一个低阶段侧压缩室(51)形成在活塞(22)的外侧。在该状态下，低阶段侧压缩室(51)的容积几乎最大。随着驱动轴(33)从该状态开始顺时针旋转，向图3(D)、图3(A)、图3(B)的状态变化，低阶段侧压缩室(51)的容积减少，制冷剂被压缩。当该低阶段侧压缩室(51)的压力成为规定的中间压，与中间压室(4c)的压力差到达设定值时，喷出阀(46)因低阶段侧压缩室(51)的中间压制冷剂而打开，中间压制冷剂被喷出到中间压室(4c)，从中间压空间(4b)流出到流出管(1b)。
[0069]另一方面，当驱动轴(33)从上述活塞(22)处于下止点的图3(A)的状态开始顺时针旋转时，在高阶段侧压缩室(52)中，开始吸入行程，向图3(B)、图3(C)、图3(D)的状态变化，高阶段侧压缩室(52)的容积增大，中间压制冷剂从流入管(1a)通过中间压通道(4e)，从第二吸入口(43)吸入。
[0070]在上述活塞(22)位于下止点的图3(A)的状态下，一个高阶段侧压缩室(52)形成在活塞(22)的内侧。在该状态下，高阶段侧压缩室(52)的容积最大。随着驱动轴(33)从该状态顺时针旋转，向图3(B)、图3(C)、图3(D)的状态变化，高阶段侧压缩室(52)的容积减少，制冷剂被压缩。当该高阶段侧压缩室(52)的压力成为规定的高压，与高压室(4d)的压力差到达设定值时，喷出阀(46)因该高阶段侧压缩室(52)的高压制冷剂而打开，高压制冷剂被喷出到高压室(4d)，从高压空间(4a)流出到喷出管(15)。
[0071]在上述制冷剂回路(100)中，从压缩机(1)的高阶段侧压缩室(52)喷出的高压制冷剂在冷凝器(101)中冷凝后，流到接受器(102)。该接受器(102)的液体制冷剂，经过冷却热交换器(106)，在主膨胀阀(104)中膨胀，在蒸发器(105)中蒸发，流入压缩机(1)的低阶段侧压缩室(51)。另一方面，在上述低阶段侧压缩室(51)中压缩的中间压制冷剂流入中间冷却器(103)，同时，来自接受器(102)的液体制冷剂的一部分在分枝膨胀阀(108)中膨胀，流入中间冷却器(103)。在该中间冷却器(103)中，来自低阶段侧压缩室(51)的中间压制冷剂被冷却，同时，流过冷却热交换器(106)的液体制冷剂被冷却。在上述中间冷却器(103)中冷却的中间压制冷剂返回到高阶段侧压缩室(52)，被压缩为高压制冷剂。反复此循环，例如，在蒸发器(105)中将室内空气冷却。
[0072]-实施例的效果-
如上所述，根据本实施例，由于将上述低阶段侧压缩室(51)和高阶段侧压缩室(52)形成在活塞(22)的外侧和内侧，因此能够谋求整个装置的小型化。
[0073]并且，由于低阶段侧压缩室(51)和高阶段侧压缩室(52)在同一平面上邻接，因此能够兼用构成部件，能够谋求部品数目的减少。
[0074]并且，由于将低阶段侧压缩室(51)形成在外侧，将高阶段侧压缩室(52)形成在内侧，因此高阶段侧压缩室(52)的容量必然变得小于低阶段侧压缩室(51)的容量。结果是低阶段侧压缩室(51)和高阶段侧压缩室(52)的最大压缩转矩几乎相等，能够减少振动，能够降低噪音。
[0075]并且，由于用控制器(70)控制电动机(30)的旋转，因此能够调节低阶段侧压缩室(51)和高阶段侧压缩室(52)的流量，能够一边发挥两阶段压缩的高性能，一边谋求耗电等的低成本化。
[0076]并且，由于设置上部盖板(40)，隔离高压空间(4a)，因此能够回避上部外壳(16)等的变形。结果是由于能够降低因变形而造成的制冷剂的泄漏和机械损失，因此能够谋求提高效率。
[0077]并且，由于将上述壳体(10)的内部隔离为中间压空间(4b)和高压空间(4a)，能够与压缩机构(20)邻接来形成中间压空间(4b)，因此能够降低吸入过热，能够谋求提高效率。
[0078]并且，由于将中间压空间(4b)形成在上述壳体(10)的内部，因此能够减轻壳体(10)的耐压，能够谋求耐压设计的简单化。
[0079]并且，由于设置摇动衬套(27)作为连接活塞(22)和叶片(23)的连接部件，使摇动衬套(27)构成为与活塞(22)及叶片(23)实际面接触，因此能够防止运转时活塞(22)和叶片(23)产生摩擦，使其接触部烧焦的现象。
[0080]并且，由于设置上述摇动衬套(27)，使摇动衬套(27)、和活塞(22)及叶片(23)面接触，因此接触部的密封性也较佳。所以，能够确实地防止低阶段侧压缩室(51)和高阶段侧压缩室(52)中的制冷剂的泄漏，能够防止压缩效率的降低。
[0081]并且，由于将上述叶片(23)与汽缸(21)设置为一体，将汽缸(21)保持在其两端，因此难以在运转时有异常的集中负荷加在叶片(23)上，难以产生应力集中的现象。所以，滑动部不易受到损伤，从这点上也能够提高机构的可靠性。
[0082]并且，由于即使使用CO2等高压制冷剂，也没有如旋转型压缩机(1)的转子和叶轮(vane)的线接触滑动部那样紧密接触的滑动部，因此能够提高可靠性。
[0083]并且，由于上述驱动轴(33)的位于偏心部(35)的轴方向的两侧部分通过轴承部件(18、19)支撑在壳体(10)中，因此能够抑制滑动部的一端接触到上部外壳(16)或下部外壳(17)，能够谋求提高可靠性。
[0084]-变形例-
第一实施例的制冷剂回路(100)也可以构成为两阶段压缩、两阶段膨胀循环，如图5所示。
[0085]上述制冷剂回路(100)由制冷剂配管将压缩机(1)、冷凝器(101)、接受器(102)、第一膨胀阀(109)、中间冷却器(103)、第二膨胀阀(110)和蒸发器(105)依次连接而成。并且，在上述中间冷却器(103)连接有低阶段侧压缩室(51)和高阶段侧压缩室(52)。
[0086]在上述制冷剂回路(100)中，从压缩机(1)的高阶段侧压缩室(52)喷出的高压制冷剂在冷凝器(101)中冷凝后，流入接受器(102)。该接受器(102)的液体制冷剂在第一膨胀阀(109)中膨胀为中间压制冷剂，经过中间冷却器(103)，在第二膨胀阀(110)中膨胀，在蒸发器(105)中蒸发，流入压缩机(1)的低阶段侧压缩室(51)。另一方面，在上述低阶段侧压缩室(51)中压缩的中间压制冷剂流入中间冷却器(103)，由在第一膨胀阀(109)膨胀的制冷剂冷却，同时，液体制冷剂被冷却。在上述中间冷却器(103)中冷却的中间压制冷剂返回到高阶段侧压缩室(52)，被压缩为高压制冷剂。反复此循环，例如，在蒸发器(105)中将室内空气冷却。
[0087](第二实施例)
在本实施例中，设置了注气管(1c)来代替上述第一实施例中的流入管(1a)及流出管(1b)，如图6所示。
[0088]也就是说，上述注气管(1c)，连接在壳体(10)的壳身(barrel)(11)上，连通着中间压空间(4b)。上述注气管(1c)，例如，连接到上述第一实施例中的图5的中间冷却器(103)上，将中间压制冷剂从该中间冷却器(103)导入壳体(10)的中间压空间(4b)。
[0089]另一方面，在本实施例中，没有设置上述第一实施例中的流入管(1a)及流出管(1b)，中间压通道(4e)形成为经过上部外壳(16)和下部外壳(17)。并且，上述中间压通道(4e)的一端连通到中间压空间(4b)。
[0090]在上述低阶段侧压缩室(51)中压缩的中间压制冷剂，从中间压室(4c)流入中间压空间(4b)，从中间压通道(4e)流入高阶段侧压缩室(52)后，被压缩。并且，在上述中间压空间(4b)中，来自中间冷却器(103)的气体制冷剂通过注气管(1c)而被提供给中间压制冷剂后，被冷却。
[0091]这样一来，由于设置有上述注气管(1c)，因此能够省略流出管(1b)等外部配管。结果是能够降低压力损失，实现高效率的循环。其它的结构、作用及效果与第一实施例一样。
[0092](第三实施例)
在本实施例中，使汽缸(21)的汽缸室(50)朝下方开口，来代替上述第二实施例中的使汽缸(21)的汽缸室(50)朝上方开口的结构，如图7所示。也就是说，本实施例的汽缸(21)与上述第二实施例的汽缸(21)是上下相反配置的。
[0093]具体地说，活塞(22)与下部外壳(17)形成为一体，另一发明，在下部外壳(17)设置有下部盖板(41)，同时，形成有中间压室(4c)、高压室(4d)和中间压通道(4e)。
[0094]在上述下部外壳(17)形成有第一喷出口(44)及第二喷出口(45)。该第一喷出口(44)连通低阶段侧压缩室(51)和中间压室(4c)，该第二喷出口(45)连通高阶段侧压缩室(52)和高压室(4d)。上述中间压室(4c)连通到中间压空间(4b)，中间压通道(4e)连通中间压空间(4b)和高阶段侧压缩室(52)。
[0095]另一方面，上述高压室(4d)通过高压通道(4h)连通到高压空间(4a)。其它的注气管(1c)等的结构、作用及效果与第二实施例一样。
[0096](第四实施例)
在本实施例中，在上述第一实施例的基础上追加了回油通道(80)，如图8所示。
[0097]也就是说，将上述回油通道(80)沿着壳体(10)的壳身(11)设置。并且，上述回油通道(80)的一端在上部盖板(40)的上表面开口。而上述回油通道(80)的另一端在电动机(30)的定子(32)的下方开口。
[0098]上述回油通道(80)构成为使在上述高压空间(4a)中分离出来的润滑油返回到壳体(10)内的底部。象这样，在上述高压空间(4a)中分离且积在上部盖板(40)上的润滑油通过回油通道(80)，返回到壳体(10)的底部。
[0099]这样一来，由于油在上述高压空间(4a)中分离出来，因此能够抑制润滑油与制冷剂一起喷出的现象，能够抑制所谓的油泄漏的现象。
[0100]并且，由于设置有上述回油通道(80)，因此能够确实地使润滑油返回到壳体(10)的底部，能够防止润滑不良的现象。其它的结构、作用及效果与第一实施例一样。
[0101](第五实施例)
在本实施例中，润滑油返回到在驱动轴(33)的内部、在轴方向上延伸的供油道(81)，来代替上述第四实施例的回油通道(80)使润滑油返回到壳体(10)的底部，如图9所示。
[0102]也就是说，上述供油道(81)构成为在驱动轴(33)的内部，形成在轴方向上，通过供油泵(34)将壳体(10)底部的润滑油提供给压缩机构(20)的滑动部。上述回油通道(80)的一端在上部盖板(40)的上表面开口，被导入供油道(81)，另一端在上述供油道(81)的途中开口。因此，在上述高压空间(4a)中分离且积在上部盖板(40)上的润滑油通过回油通道(80)，返回到上述供油道(81)的途中。其它的结构、作用及效果与第四实施例一样。
[0103](其它实施例)
对于上述实施例，本发明也可以是下述结构。
[0104]例如，也可以使汽缸(21)为固定侧，使活塞(22)为可动侧。
[0105]并且，在汽缸(21)中，也可以在其上端用镜板(26)将外侧汽缸(24)和内侧汽缸(25)连接为一体，使活塞(22)与下部外壳(17)形成为一体。
[0106]并且，活塞(22)也可以形成为不具有断开部的完整的环状，另一方面，将叶片(23)分割为外侧叶片(23)和内侧叶片(23)，外侧叶片(23)从外侧汽缸进退，接触到活塞(22)，内侧汽缸(23)从内侧汽缸进退，接触到活塞(22)。
[0107]并且，制冷剂回路(100)也可以是仅进行暖气运转的，并且，也可以是在冷气运转和暖气运转之间进行切换的。
[0108]并且，制冷剂回路(100)的制冷剂并不限定于CO2。
(实用性)
[0109]如上所述，本发明有用于对制冷剂进行两阶段压缩的旋转式压缩机，特别适用于将低阶段侧压缩室和高阶段侧压缩室形成在同一平面的旋转式压缩机。

Claims (8)

1、一种旋转式压缩机，包括旋转机构(20)，该旋转机构(20)具有汽缸(21)、活塞(22)和叶片(23)，该汽缸(21)具有环状的汽缸室(50)，该活塞(22)相对于该汽缸(21)偏心而收纳在汽缸室(50)中，将汽缸室(50)区划为外侧压缩室(51)和内侧压缩室(52)，且为环状，该叶片(23)配置在上述汽缸室(50)中，将各压缩室(51、52)区划为高压侧和低压侧，在该旋转机构(20)中，通过上述汽缸(21)和活塞(22)相对旋转，来压缩流体，其特征在于：
上述两个压缩室(52、51)的其中一方，构成将低压流体压缩成中间压流体的低阶段侧压缩室(51)；
上述两个压缩室(52、51)的另一方，构成将在低阶段侧压缩室(51)中压缩后的中间压流体压缩成高压流体的高阶段侧压缩室(52)。
2、根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于：
外侧压缩室(51)构成低阶段侧压缩室(51)；
内侧压缩室(52)构成高阶段侧压缩室(52)。
3、根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于：
包括收纳上述旋转机构(20)的壳体(10)；
在上述壳体(10)的内部形成有被导入在低阶段侧压缩室(51)中压缩后的中间压流体的中间压空间(4b)；
在上述壳体(10)，连接有对中间压空间(4b)进行注气的注气管(1c)。
4、根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于：
包括驱动上述旋转机构(20)的驱动机构(30)；
上述驱动机构(30)的旋转速度被控制为可变。
5、根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于：
包括收纳上述旋转机构(20)的壳体(10)；
在上述壳体(10)的内部形成有中间压空间(4b)和高压空间(4a)，该中间压空间(4b)被导入在低阶段侧压缩室(51)中压缩后的中间压流体，该高压空间(4a)被导入该中间压空间(4b)的中间压流体在高阶段侧压缩室(52)中压缩后，从该高阶段侧压缩室(52)喷出的高压流体。
6、根据权利要求5所述的旋转式压缩机，其特征在于：
上述中间压空间(4b)形成在高压空间(4a)的下方；
上述壳体(10)包括从高压空间(4a)通向中间压空间(4b)的回油通道(80)。
7、根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于：
包括驱动上述旋转机构(20)的驱动机构(30)；
该驱动机构(30)包括定子(32)及转子(31)、和连接到该转子(31)的驱动轴(33)；
上述驱动轴(33)包括从旋转中心偏心的偏心部(35)；
该偏心部(35)连接到旋转机构(20)；
上述驱动轴(33)的位于偏心部(35)的轴方向的两侧部分，通过轴承部件(18、19)支撑在壳体(10)中。
8、根据权利要求1所述的旋转式压缩机，其特征在于：
上述活塞(22)形成为具有圆环的一部分被断开的断开部的C型形状；
上述叶片(23)设置为从汽缸室(50)的内周侧壁面延伸到外周侧壁面，插通活塞(22)的断开部；
在上述活塞(22)的断开部，以叶片(23)进退自如，且叶片(23)和活塞(22)相对摇动自如的方式，设置有与活塞(22)和叶片(23)面接触的摇动衬套(27)。
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