[发明专利]涡旋式流体机械

说明书

技术领域

本发明涉及适于装入车辆空调系统的制冷回路的涡旋式流体机械。

背景技术

这种涡旋式流体机械例如涡旋式压缩机具有实施制冷剂吸入、压缩及排出的一系列过程的涡旋装置。详细地说，该装置具有互相啮合的固定及可动的各涡旋件，可动涡旋件相对于固定涡旋件进行旋转运动。由此，由各涡旋件形成的空间的容积减少，进行上述一系列的过程。

在上述压缩过程中，因制冷剂的排出压力而在涡旋装置内形成高压的空间。并且，该压力作为轴向负荷从可动涡旋件的正面侧向背面侧进行作用，该负荷使可动涡旋件向离开固定涡旋件的方向移动。相反，可动涡旋件的背面侧朝向固定涡旋件地得到支承以可靠地进行上述一系列的过程。即，在该可动涡旋件的背面侧作用相对于轴向负荷的支承反力，该反力使可动涡旋件向接近固定涡旋件的方向移动。其结果，可动涡旋件的正面侧因与固定涡旋件的摩擦而磨损，使涡旋装置的性能下降。

为此，揭示了一种将可动涡旋件的正面侧的制冷剂通过该可动涡旋件的内部而导入到其背面侧使所述轴向负荷减轻的技术(参照日本国特开2000-136782号公报、日本国特开2000-249086号公报、日本国特开2000-352386号公报)。

然而，在涡旋装置内，由于进行上述一系列的过程，故作用于可动涡旋件的正面侧的制冷剂的压力始终变动直到排出压力为止。

即，如上述以往技术所述，当压缩途中的制冷剂通过可动涡旋件的内部被导入其背面侧时，作用于该背面侧的压力也同样变动。另外，可动涡旋件的正面侧的制冷剂不一定立即传递到该背面侧，有可能不能有效地将轴向负荷抵消。换言之，在上述各技术中，对于轴向负荷的降低仍然有课题。

这里，近年来，从考虑地球环境出发，正在开发使用了具有温暖化系数(GWP)值较小的制冷剂的制冷回路。作为这种制冷剂的一例子，有自然类的CO₂(二氧化碳)气体，但该制冷剂的动作压力高，故尤其必须降低所述轴向负荷。

另外，为了使用动作压力高的CO₂制冷剂，最好涡旋装置具有简单且刚性的结构，例如在可动涡旋件的内部设置连通孔或设置防止从该背面侧向正面侧倒流的单向阀，或在该背面侧设置弹性构件等的结构，必须注意对于涡旋装置的上述一系列的过程有可能造成妨碍。尤其，当在可动涡旋件的内部设置连通孔时，对于因该正面侧的制冷剂向背面侧移动而使压缩效率下降这一方面也必须注意。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于，提供一种简单且具有刚性的涡旋装置、能可靠地降低轴向负荷的涡旋式流体机械。

上述目的通过本发明的涡旋式流体机械来实现，其具有：外壳，该外壳具有驱动壳体及气密地与驱动壳体嵌合的压缩壳体；旋转轴，该旋转轴通过轴承而旋转自如地支承在驱动壳体内；涡旋装置，该涡旋装置收容在压缩壳体内，具有被旋转轴驱动进行旋转运动从而与固定涡旋件联动进行制冷剂吸入、压缩及排出的一系列过程的可动涡旋件；排出室，该排出室形成在压缩壳体内，将通过排出阀调整为规定的排出压力后由涡旋装置排出的制冷剂供给到制冷回路；循环路径，该循环路径将排出室内的制冷剂在维持其压力的状态下从制冷回路导向驱动壳体内；导入通道，该导入通道形成在压缩壳体内，将循环路径内的制冷剂导入可动涡旋件的背面侧，克服作用于可动涡旋件的正面侧的制冷剂的排出压力。

采用上述的涡旋式流体机械，在驱动壳体内，来自排出室的制冷剂不经过膨胀和蒸发各过程，而是通过循环路径被高压导入，通过导入通道将来自该循环路径的制冷剂引导到可动涡旋件的背面侧。即，在可动涡旋件的正面侧作用制冷剂的排出压力，另一方面，在可动涡旋件的背面侧作用有与排出室内的制冷剂压力大致相同的压力作为负荷。并且，来自该排出室的制冷剂被排出阀调整成规定的排出压力，故作用于可动涡旋件的背面侧的制冷剂压力变动非常小。其结果，对于可动涡旋件的轴向负荷被可靠地抵消，可动涡旋件的磨损下降。

而且，由于不对可动涡旋件作变更就可使背面侧的压力与该正面侧的压力相对，故成为简单且具有刚性的涡旋装置。