本专利是在专利号为03114505.1，名称为“一种用于压缩机的变容式机构”的专利基础上设计的二氧化碳球形膨胀压缩机，该压缩机是在一个球形缸中设计出多个工作室，气道设置在活塞和活塞铰链支撑上，进排气通道设置在缸体和缸盖上，活塞旋转到各工作室需要进气或排气时相应的气道与进排气通道连通，可以实现多级压缩和膨胀。该结构只有三个运动件，运动件的数量只有其它原理压缩机的20％－40％，密封性能好、无进排气阀、无产生高振动的运动件，两相流动好、抗液击能力强，高速变频性能好，效率高能耗低，能很好的用于HFC、HC工质冰箱节能循环和CO₂跨临界循环。零件需加工的表面为球面、柱面和平面，加工制造难度低、精度容易保证。