CN103375175B - 双旋转型涡旋膨胀机及具备该膨胀机的发电装置 - Google Patents

双旋转型涡旋膨胀机及具备该膨胀机的发电装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供适合使蒸汽膨胀的双旋转型涡旋膨胀机及具备该双旋转型涡旋膨胀机的发电装置，使蒸汽膨胀的双旋转型涡旋膨胀机具有第一驱动涡旋体(32)、第二驱动涡旋体(34)、从动涡旋体(36)、支承从动涡旋体(36)并使其能够旋转的旋转机构、以及将第一驱动涡旋体(32)及第二驱动涡旋体(34)与从动涡旋体(36)能够相对回旋地连结的回旋机构。回旋机构具有分别在第一驱动涡旋体(32)的第一驱动端板(32a)与旋转机构的第一从动臂(54a)之间及第二驱动涡旋体(34)的第二驱动端板(34b)与旋转机构的第二从动臂(54b)之间设置的金属制的多个回旋销(63)、及与各回旋销(63)对应设置并将对应的回旋销(63)偏心连结的金属制的多个回旋盘(66)。

Description

双旋转型涡旋膨胀机及具备该膨胀机的发电装置
技术领域
本发明涉及两个驱动涡旋体和从动涡旋体同步旋转的双旋转型的双卷板的涡旋膨胀机、及具备该膨胀机的发电装置。
背景技术
现有的发电系统以数百kW以上的大型设备为主，小型发电中以简单构造的发动机驱动式发电机等为主流。但是，最近因节能意愿增强、再生能量特别措施法成立等使小型发电的需要和市场增大。
在所述状况下，太阳能发电或风力发电性价比低，达到通用的程度还需要进一步改良。
与此相对地，专利文献1公开了性价比相对高的双燃料发电系统。该双燃料发电系统具有涡旋膨胀机及发电机，将85～150℃的热水或蒸汽用于热源而使低沸点的工作介质形成高压，然后使该工作介质在涡旋膨胀机中膨胀来驱动小型发电机。
在此，涡旋膨胀机由于转矩变动少，所以适合于小型发电系统。但是，在具有固定涡旋体和驱动涡旋体的涡旋膨胀机中，由于驱动涡旋体相对于静止的固定涡旋体滑动接触，所以需要动态密封，从而难以确保良好的密封性。另外，由于在驱动涡旋体上施加有推力载荷，所以支承驱动涡旋体并使其能够旋转的轴承容易损伤。
与此相对地，专利文献2公开的涡旋型流体装置是双旋转型且双卷板的涡旋型流体机械，这种涡旋型流体机械具有良好的密封性，并且降低推力载荷而具有高可靠性。
具体而言，双旋转型的涡旋型流体机械具有驱动涡旋体和从动涡旋体，驱动涡旋体及从动涡旋体同步旋转。因此，不需要动态密封而能够确保良好的密封性。另外，在将双卷板的涡旋型流体机械作为膨胀机使用的情况下，由于在从动涡旋体的两侧存在膨胀室，所以在驱动涡旋体和从动涡旋体上施加的推力载荷抵消而降低。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-209706号公报
专利文献2：日本特开平6-341381号公报
发明概要
发明所要解决的问题
在专利文献2公开的涡旋型流体机械中，作为使从动涡旋体相对于驱动涡旋体回旋的回旋机构采用了欧氏环，但欧氏环一般由树脂构成。因此，欧氏环耐热性差，若在高温的水蒸汽气氛下对欧氏环施加载荷，则欧氏环发生变形。因此，在通过采用了欧氏环的涡旋膨胀机使高温的水蒸汽膨胀的情况下，可能因欧氏环的变形而阻碍从动涡旋体的回旋，从而造成输出下降或产生故障。
发明内容
本发明鉴于上述现有技术的问题而提出，其目的在于提供具有高的耐热性的双旋转型涡旋膨胀机、及具备该双旋转型涡旋膨胀机的发电装置。
解决方案
为了实现上述目的，根据本发明的一方式，提供一种双旋转型涡旋膨胀机，该双旋转型涡旋膨胀机用于使蒸汽膨胀，其特征在于，所述双旋转型涡旋膨胀机具备：壳体，其具有使蒸汽流入的流入孔、设有第一轴孔的第一端壁、以及设有与所述第一轴孔同轴的第二轴孔的第二端壁；第一驱动轴，其在所述第一轴孔中贯通延伸，且在所述壳体内具有内端；第一驱动轴承，其设置在所述壳体与所述第一驱动轴之间；第二驱动轴，其在所述壳体内与所述第一驱动轴同轴地设置且一部分配置在所述第二轴孔的内侧，且具有从所述第一驱动轴的第一内端分离的第二内端及向所述第二内端开口且与所述流入孔连通的连通孔；第二驱动轴承，其设置在所述壳体与所述第二驱动轴之间；第一驱动涡旋体，其具有与所述第一驱动轴的第一内端连结的第一驱动端板、以及从所述第一驱动端板的与所述第一驱动轴相反的一侧突出的第一驱动卷板；第二驱动涡旋体，其具有与所述第二驱动轴的第二内端连结且具备与所述连通孔连通的驱动贯通孔的第二驱动端板、以及从所述第二驱动端板的与所述第二驱动轴相反的一侧突出的第二驱动卷板；从动涡旋体，其具有配置在所述第一驱动卷板与所述第二驱动卷板之间且在中央具备从动贯通孔的从动端板、以及从所述从动端板的两面分别突出的从动卷板，与所述第一驱动涡旋体及所述第二驱动涡旋体协作而在所述从动端板的两侧形成用于使所述蒸汽膨胀的膨胀室；驱动连结构件，其将所述第一驱动涡旋体和所述第二驱动涡旋体连结成能够一体旋转；旋转机构，其具有分别包围所述第一驱动轴及所述第二驱动轴且分别相对于所述第一驱动轴及所述第二驱动轴偏心配置的第一从动毂及第二从动毂、分别从所述第一从动毂及所述第二从动毂沿所述第一从动毂及所述第二从动毂的径向延伸的第一从动臂及第二从动臂、分别将所述第一从动臂与所述从动涡旋体之间及所述第二从动臂与所述从动涡旋体之间连结的第一从动连结构件及第二从动连结构件、以及分别设置在所述壳体与所述第一从动毂之间及所述壳体与所述第二从动毂之间的第一从动轴承及第二从动轴承，所述旋转机构支承所述从动涡旋体并使其能够旋转；回旋机构，其具有分别设置在所述第一驱动端板与所述第一从动臂之间及所述第二驱动端板与所述第二从动臂之间的金属制的多个回旋销、以及与各所述回旋销对应设置且将对应的回旋销偏心地连结的金属制的多个回旋盘，所述回旋机构将所述第一驱动涡旋体和所述从动涡旋体、及所述第二驱动涡旋体和所述从动涡旋体能够相对回旋地连结。
在一方式的双旋转型涡旋膨胀机中，回旋机构的回旋销及回旋盘分别为金属制且耐热性高。因此，该双旋转型涡旋膨胀机即使应用于例如水蒸汽的膨胀也具有长寿命，另外，由于从动涡旋体相对于第一驱动涡旋体及第二驱动涡旋体顺畅地回旋，所以从第一驱动轴向外部输出的旋转力提高。
在此基础上，在该双旋转型涡旋膨胀机中，第一驱动涡旋体与第一从动臂之间、及第二驱动涡旋体与第二从动臂之间分别通过回旋销能够相对回旋地连结。也就是说，回旋机构设置在第一驱动涡旋体及第二驱动涡旋体的两侧。通过由两侧的回旋机构引导，从动涡旋体相对于第一驱动涡旋体及第二驱动涡旋体顺畅地回旋，所以从第一驱动轴向外部输出的旋转力提高。
进而，在该双旋转型涡旋膨胀机中，由于在从动涡旋体的从动端板的两侧设有膨胀室，所以能够增加蒸汽的流入量，增大输出的旋转力，并且能够防止向旋转机构及回旋机构施加推力载荷。
上述双旋转型涡旋膨胀机可以在所述第二驱动轴承与所述连通孔的内周面之间还具备绝热层。
根据该结构，即使高温的蒸汽流经在第二驱动轴上设置的连通孔，也能够通过绝热层阻止从连通孔向第二驱动轴承的热流动，从而抑制第二驱动轴承的温度上升。因此，第二驱动轴承的可靠性提高，双旋转型涡旋膨胀机的寿命进一步延长。
另外，为了实现上述目的，根据本发明的一方式，提供具备上述的双旋转型涡旋膨胀机和与所述第一驱动轴连结的发电机的发电装置。
该发电装置中使用的双旋转型涡旋膨胀机即便使例如水蒸汽膨胀，耐久性也高，输出也大。因此，该发电装置能够利用水等的蒸汽高效率地进行发电，性价比高。
发明效果
根据本发明，能够提供具有高耐热性的双旋转型涡旋膨胀机、及具备该双旋转型涡旋膨胀机的发电装置。
附图说明
图1是本发明的一实施方式涉及的涡旋膨胀机的概要纵向剖视图。
图2是将图1中的回旋机构放大表示的局部放大图。
具体实施方式
以下，利用附图示出的实施方式对本发明进行详细的说明。其中，该实施方式中记载的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等只要没有特别的特定性的记载，就不是将该发明的范围仅限定于此的意思。
图1是简要表示一实施方式的涡旋膨胀机的纵向剖视图。涡旋膨胀机是双旋转型的双卷板的涡旋膨胀机，通过使高压的工作介质w膨胀来输出旋转力。涡旋膨胀机可以使作为工作介质w的水或制冷剂等膨胀，适合于使高温的蒸汽膨胀。尤其是涡旋膨胀机适合于使例如约170℃～180℃的温度的高温的水蒸汽膨胀。水蒸汽既可以为过热蒸汽，也可以为饱和蒸汽。涡旋膨胀机与图1中用双点划线表示的发电机10连接，与发电机10一起构成发电装置。在发电装置中，涡旋膨胀机以工作介质w为动力源来驱动发电机10，使发电机10进行发电。
涡旋膨胀机具有大致圆筒形状的壳体12，壳体12包括第一外壳14及第二外壳16。第一外壳14及第二外壳16分别具有大致圆形状的第一端壁14a及第二端壁16a，并且具有分别与第一端壁14a及第二端壁16a形成为一体的大致圆筒形状的第一周壁14b及第二周壁16b。第一周壁14b及第二周壁16b的前端相互气密性地连接，第一外壳14及第二外壳16在壳体12内限定出空心空间。
在第一端壁14a及第二端壁16a的中央分别一体地设有带阶梯的圆筒部14c、16c，在圆筒部14c、16c中分别限定有贯通第一端壁14a及第二端壁16a的第一轴孔14d及第二轴孔16d。
在第一轴孔14d中贯通设有第一驱动轴18。第一驱动轴18由配置在第一驱动轴18与圆筒部14c之间的第一驱动轴承20支承为能够以第一驱动轴18及第一驱动轴承20的轴线C1为中心旋转。第一驱动轴18具有位于壳体12的内侧的内端(第一内端)及位于壳体12的外侧的外端，在第一驱动轴18的外端连接有发电机10。
在圆筒部14c的外端的内周面与第一驱动轴18的外周面之间的间隙中配置有密封构件21，密封构件21用于确保该间隙的气密性。
与第一驱动轴18同轴地设有第二驱动轴22。第二驱动轴22在壳体12的内侧延伸，具有位于第一驱动轴18侧的内端(第二内端)和位于圆筒部16c的内侧的外端。第二驱动轴22由配置在第二驱动轴22与圆筒部16c之间的第二驱动轴承24支承为能够旋转。第二驱动轴承24与第一驱动轴承20同轴配置，第二驱动轴22与第一驱动轴18同样被支承为能够以轴线C1为中心旋转。
在第二驱动轴22上形成有连通孔26。连通孔26在第二驱动轴22的径向中央部沿轴线方向贯通，在第二驱动轴22的内端面及外端面开口。
在圆筒部16c的外端的内周面与第二驱动轴22的外周面之间的间隙中配置有密封构件27，密封构件27用于确保该间隙的气密性。
在圆筒部16c的外端气密性地安装有罩28，在罩28的中央形成有流入孔30。流入孔30贯通罩28，与连通孔26同轴配置。罩28与第一外壳14及第二外壳16一起构成壳体12的一部分。
在第一驱动轴18的内端与第二驱动轴22的内端之间配置有第一驱动涡旋体32、第二驱动涡旋体34及从动涡旋体36。
第一驱动涡旋体32及第二驱动涡旋体34分别具有大致圆形状的第一驱动端板32a及第二驱动端板34a。在第一驱动端板32a及第二驱动端板34a的中央，能够一体旋转地分别固定有第一驱动轴18的内端及第二驱动轴22的内端。需要说明的是，第一驱动端板32a及第二驱动端板34a的法线方向分别与轴线C1平行。
在第一驱动端板32a及第二驱动端板34a上分别一体地设有第一驱动卷板32b及第二驱动卷板34b。第一驱动卷板32b从第一驱动端板32a的与第一驱动轴18相反的一侧的内表面一体地突出，第二驱动卷板34b从第二驱动端板34a的与第二驱动轴22相反的一侧的内表面一体地突出。
也就是说，第一驱动端板32a及第二驱动端板34a以规定的间隔相互对置，第一驱动卷板32b从第一驱动端板32a朝向第二驱动端板34a突出，第二驱动卷板34b从第二驱动端板34a朝向第一驱动端板32a突出。第一驱动卷板32b的前端与第二驱动卷板34b的前端以规定的间隔分离。
从动涡旋体36具有大致圆形状的从动端板36a，从动端板36a位于第一驱动卷板32b的前端与第二驱动卷板34b的前端之间，第一驱动卷板32b的前端及第二驱动卷板34b的前端分别与相对于从动端板36a的两面滑动接触。
并且，从动卷板36b分别从从动端板36a的两面一体地突出，从动卷板36b的前端分别与第一驱动端板32a的内表面及第二驱动端板34a的内表面滑动接触。
在沿第一驱动轴18及第二驱动轴22的轴线方向观察时，第一驱动卷板32b、第二驱动卷板34b及从动卷板36b具有涡卷形状即渐开线形状的平面形状，第一驱动卷板32b和从动卷板36b、及第二驱动卷板34b和从动卷板36b分别相互啮合地配置。
需要说明的是，第一驱动卷板32b及第二驱动卷板34b相互具有相同的涡卷形状，沿第一驱动轴18的轴线方向观察时相互重叠。同样，从动端板36a的两侧的从动卷板36b也相互具有相同的涡卷形状，沿第一驱动轴18的轴线方向观察时相互重叠。
如此一来，在第一驱动涡旋体32与从动涡旋体36之间形成第一膨胀室e1，在第二驱动涡旋体34与从动涡旋体36之间形成第二膨胀室e2。也就是说，第一驱动涡旋体32、第二驱动涡旋体34及从动涡旋体36相互协作而在从动端板36a的两侧形成第一膨胀室e1及第二膨胀室e2。
第一膨胀室e1及第二膨胀室e2的容积在位于从动端板36a的径向中央时最小，第一膨胀室e1及第二膨胀室e2分别分为两个月牙形状的凹部，随着沿从动卷板36b的内表面及外表面朝向从动端板36a的径向外侧而逐渐变大。
在从动端板36a的中央，与第二驱动轴22同轴地形成有从动贯通孔38，第一膨胀室e1及第二膨胀室e2在位于第二驱动轴22的轴线C1上时、即在从动端板36a的径向上位于中央时，通过从动贯通孔38相互连通。
另外，在第二驱动端板34a的中央，与第二驱动轴22同轴地形成有驱动贯通孔40，驱动贯通孔40与连通孔26连通。因此，第二膨胀室e2在第二驱动端板34a的径向上位于中央时，通过连通孔26及驱动贯通孔40而与流入孔30连通。此时，第一膨胀室e1在从动端板36a的径向上位于中央而通过从动贯通孔38而与第二膨胀室e2连通，进而通过第二膨胀室e2而与流入孔30连通。
第一膨胀室e1及第二膨胀室e2在到达从动端板36a的外周部时，与壳体12内的包围第一驱动涡旋体32、第二驱动涡旋体34及从动涡旋体36的围绕空间42连通。
在第二外壳16的第二端壁16a上形成有流出孔44，围绕空间42通过流出孔44与壳体22的外部连通。
在第一驱动涡旋体32及第二驱动涡旋体34中，位于外周侧的第一驱动卷板32b及第二驱动卷板34b的第一外周部32c及第二外周部34c相比内周侧形成为厚壁。并且，第一外周部32c及第二外周部34c通过驱动连结螺钉46相互连结。驱动连结螺钉46是将第一驱动涡旋体32和第二驱动涡旋体34连结成能够一体旋转的连结构件。
如此一来，第一驱动轴18、第一驱动涡旋体32、第二驱动涡旋体34及第二驱动轴22在同轴上一体地连结，被夹着第一驱动涡旋体32及第二驱动涡旋体34的两个第一驱动轴承20及第二驱动轴承24以两端支承状态支承为能够旋转。
从动涡旋体36能够与第一驱动涡旋体32及第二驱动涡旋体34同步旋转，但从动涡旋体36的旋转中心从第一驱动轴18及第二驱动轴22的旋转中心沿从动端板36a的径向分离规定距离。
并且，从动涡旋体36能够在与第一驱动涡旋体32及第二驱动涡旋体34同步旋转的同时，相对于第一驱动涡旋体32及第二驱动涡旋体34回旋。
具体而言，支承从动涡旋体36使其能够同步旋转的旋转机构具有夹着从动涡旋体36的第一旋转单元及第二旋转单元。
第一旋转单元具有第一从动轴承50a、第一从动毂52a、第一从动臂54a及第一从动连结螺钉56a，第二旋转单元具有第二从动轴承50b、第二从动毂52b、第二从动臂54b及第二从动连结螺钉56b。
第一从动毂52a及第二从动毂52b分别呈圆筒形状，且分别被圆筒部14c及圆筒部16c包围。在第一从动毂52a与圆筒部14c之间、及第二从动毂52b与圆筒部16c之间分别配置有分别由滚动轴承构成的第一从动轴承50a及第二从动轴承50b。第一从动轴承50a及第二从动轴承50b相互同轴配置。
因此，第一从动毂52a及第二从动毂52b被第一从动轴承50a及第二从动轴承50b支承为能够以第一从动轴承50a及第二从动轴承50b的轴线C2为中心旋转。轴线C2与轴线C1平行，但从轴线C1分离规定距离(偏心量)t。
第一从动臂54a及第二从动臂54b分别与第一从动毂52a及第二从动毂52b一体地设置，从第一从动毂52a及第二从动毂52b朝向其径向外侧延伸。
在从动涡旋体36中，位于外周侧的从动卷板36b、36b的外周部36c、36c分别相比内周侧形成为厚壁。并且，外周部36c、36c通过第一从动连结螺钉56a及第二从动连结螺钉56b分别与第一从动臂54a及第二从动臂54b连结。也就是说，第一从动连结螺钉56a是将第一从动臂54a和从动涡旋体36连结成能够一体旋转的连结构件，第二从动连结螺钉56b是将第二从动臂54b和从动涡旋体36连结成能够一体旋转的连结构件。
另外，使从动涡旋体36相对于第一驱动涡旋体32及第二驱动涡旋体34回旋的回旋机构具有在第一驱动涡旋体32与第一旋转单元之间设置的多个第一回旋单元60及在第二驱动涡旋体34与第二旋转单元之间设置的多个第二回旋单元62。例如，三个第一回旋单元60绕第一驱动轴18沿周向等间隔地设置，三个第二回旋单元62绕第二驱动轴22沿周向等间隔地设置。
图2将图1中的一个第一回旋单元60放大表示，第一回旋单元60具有金属制的圆柱形状的回旋销63，回旋销63的轴线C3与第一驱动轴18的轴线C1平行地延伸。
另一方面，在第一旋转单元的从动臂54a上形成有朝向第一驱动端板32a开口的圆筒形状的凹部64，凹部64由圆筒形状的周面64a和端面64b限定。在凹部64内同心地配置有圆盘形状的回旋盘66，回旋盘66具有与凹部64的深度相同程度的厚度。在回旋盘66的外周面与凹部64的周面64a之间配置有由金属制的滚动轴承构成的回旋轴承68。回旋盘66能够绕与第一驱动轴18的轴线C1平行的通过自身的中央的轴线C4在凹部64内旋转。
在回旋盘66上设有销插入孔66a，销插入孔66a在从轴线C4沿径向分离的位置，沿厚度方向贯通回旋盘66。从动臂54a侧的回旋销63的一端压入销插入孔66a，回旋销63与和该回旋销63对应设置的回旋盘66偏心地连结。在回旋盘66旋转时，回旋销63绕回旋盘66的轴线C4回旋。
另一方面，在第一驱动端板32a上一体地形成有朝向从动臂54a开口的圆筒形状的毂70。第一驱动端板32a侧的回旋销63的另一端形成为相比一端侧为大径的大径端部63a，在回旋销63上与大径端部63a邻接地一体形成有凸缘部63b。
在凸缘部63b与毂70的前端抵接的状态下，回旋销63的大径端部63a被压入毂70，回旋销63一体地固定于毂70。因此，毂70能够以回旋盘66的轴线C4为中心回旋，进而，从动涡旋体36能够相对于第一驱动涡旋体32回旋。
回旋销63的轴线C3与回旋盘66的轴线C4平行，但从轴线C4分离规定距离(偏心量)t。距轴线C3的轴线C4的偏心量t与距轴线C1的轴线C2的偏心量t相同。
对于第二回旋单元的结构而言，除了设置在第二驱动端板34a与第二从动臂54b之间以外与第一回旋单元的结构相同，所以省略说明。
另外，在本实施方式中，作为优选的方式，在作为工作介质w的流路的连通孔26的内周面与第二驱动轴承24之间设有绝热层。
具体而言，在第二驱动轴22上形成有带阶梯的轴向贯通孔72，第二驱动轴22在外端侧具有大径内周面72a，在内端侧具有小径内周面72b。并且，在大径内周面72a一体且同心地嵌合、固定有例如树脂制的圆筒形状的套筒74，套筒74的壁的厚度与大径内周面72a和小径内周面72b之间的半径之差相等。
因此，连通孔26的内周面由无高低差地相互连接的套筒74的内周面和轴向贯通孔72的小径内周面72b形成，套筒74作为连通孔26的内周面与第二驱动轴承24之间的绝热层而发挥功能。
进而，在本实施方式中，作为优选的方式，在圆筒部16c的外周面一体地设有多个散热板76。散热板76绕圆筒部16c呈放射状地配置。
以下，对上述涡旋膨胀机的动作进行说明。
作为工作介质w的高温高压的过热蒸汽从流入孔30经连通孔26及驱动贯通孔40流入第二膨胀室e2，进而经从动贯通孔38流入第一膨胀室e1。流入流入孔30时的过热蒸汽的温度例如为170℃～180℃。
在工作介质w的压力(膨胀力)的作用下，以使第一膨胀室e1及第二膨胀室e2的容积增大的方式使第一驱动涡旋体32、第二驱动涡旋体34及从动涡旋体36运动。
具体而言，第一驱动涡旋体32及第二驱动涡旋体34绕第一驱动轴18及第二驱动轴22的轴线C1旋转。并且，在第一驱动涡旋体32及第二驱动涡旋体34旋转一周的期间，从动涡旋体36绕第一从动毂52a及第二从动毂52b的轴线C2旋转一周，并且绕回旋盘66的轴线C4回旋一周。
第一膨胀室e1及第二膨胀室e2在容积增大的同时，在从动端板36a的径向上观察向外侧移动。并且，第一膨胀室e1及第二膨胀室e2最终与围绕空间42连通，在第一膨胀室e1及第二膨胀室e2内膨胀了的低压的工作介质w通过围绕空间42及流出孔44向壳体12的外部流出。在此期间，在第一膨胀室e1及第二膨胀室e2中通过工作介质w的膨胀力而产生的第一驱动轴18的旋转力向发电机10输入，由此发电机10进行发电。
在上述的一实施方式的涡旋膨胀机中，回旋机构的回旋销63及回旋盘66分别为金属制且耐热性高。因此，该涡旋膨胀机即使应用于过热蒸汽的膨胀，也具有长寿命，另外，由于从动涡旋体36相对于第一驱动涡旋体32及第二驱动涡旋体34顺畅地回旋，所以从第一驱动轴18向外部输出的旋转力提高。
在此基础上，在该涡旋膨胀机中，第一驱动涡旋体32与第一从动臂54a之间、及第二驱动涡旋体34与第二从动臂54b之间分别通过回旋销63能够相对回旋地连结。也就是说，回旋机构设置在第一驱动涡旋体32及第二驱动涡旋体34的两侧。通过由两侧的回旋机构引导，从动涡旋体36相对于第一驱动涡旋体32及第二驱动涡旋体34顺畅地回旋，所以从第一驱动轴18向外部输出的旋转力提高。
进而，在该涡旋膨胀机中，由于在从动涡旋体36的从动端板36a的两侧设有第一膨胀室e1及第二膨胀室e2，所以能够增加过热蒸汽的流入量，增大输出的旋转力，并且能够防止对旋转机构及回旋机构施加推力载荷。
另外，在该涡旋膨胀机中，由于从动涡旋体36相对于第一驱动涡旋体32及第二驱动涡旋体34顺畅地回旋，所以能够将第一驱动涡旋体32及第二驱动涡旋体34与从动涡旋体36之间的间隙始终保持在微小程度。因此，该涡旋膨胀机可以为无油方式，这种情况下，能够防止在工作介质w中混入油。
另外，在本实施方式中，作为优选的方式设有绝热层，即使高温的过热蒸汽流经在第二驱动轴22上设置的连通孔26，也能够通过绝热层阻止从连通孔26向第二驱动轴承24的热流动。因此，能够抑制第二驱动轴承24的温度上升，防止第二驱动轴承24及第二驱动轴承24的内部封入的润滑脂的劣化，从而能够防止第二驱动轴承24及润滑脂的寿命下降。作为其结果，第二驱动轴承24的可靠性提高，涡旋膨胀机的寿命更长。
进而，在本实施方式中，绝热层由在贯通孔72的大径内周面72a嵌合的套筒74形成，在套筒74的内周面与小径内周面72b之间没有高低差。因此，工作介质w在连通孔26内顺畅地流动。
另外，在本实施方式中，作为优选的方式，在圆筒部16c的周围设有散热板76，能够将圆筒部16c的热量有效地向外部放出。由此也能够抑制在圆筒部16c的内侧配置的第二驱动轴承24的温度上升，第二驱动轴承24的可靠性提高，涡旋膨胀机的寿命更长。
并且，在具备一实施方式的涡旋膨胀机的发电装置中，即使涡旋膨胀机使高温的水蒸汽膨胀也具有高耐久性，具有大的输出。因此，该发电装置能够利用高温的水蒸汽而高效率地进行发电，性价比高。
本发明不限定于上述的一实施方式，还包括在一实施方式上加以变形的方式。
例如，作为绝热层的套筒74也可以在连通孔26的整个区域上设置。另外，套筒74的材质可以是聚四氟乙烯等氟系树脂或其他的工程塑料，但也可以是与第二驱动轴22不同的金属。另外，作为绝热层，也可以在第二驱动轴22的外周的一部分或整个区域上嵌合金属制的圆筒状的套环。
另一方面，如果能够确保第二驱动轴承24的耐久性，则绝热层及散热板76也不是必不可少的。
另外，在涡旋膨胀机中，可以是相互一体地连结的两个构件由一体地成形的一个构件构成，或者也可以是一体地成形的构件将分体的构件相互连结而构成。
产业上的可利用性
根据本发明，能够提供双旋转型且双卷板的涡旋膨胀机、且是具有高耐热性的涡旋膨胀机，还能够提供具备该涡旋膨胀机的发电装置。

Claims (3)

1.一种双旋转型涡旋膨胀机，该双旋转型涡旋膨胀机用于使蒸汽膨胀，
所述双旋转型涡旋膨胀机具备：
壳体，其具有使蒸汽流入的流入孔、设有第一轴孔的第一端壁、以及设有与所述第一轴孔同轴的第二轴孔的第二端壁；
第一驱动轴，其在所述第一轴孔中贯通延伸，且在所述壳体内具有内端；
第一驱动轴承，其设置在所述壳体与所述第一驱动轴之间；
第二驱动轴，其在所述壳体内与所述第一驱动轴同轴地设置且一部分配置在所述第二轴孔的内侧，且具有从所述第一驱动轴的第一内端分离的第二内端及向所述第二内端开口且与所述流入孔连通的连通孔；
第二驱动轴承，其设置在所述壳体与所述第二驱动轴之间，
所述双旋转型涡旋膨胀机的特征在于，还具备：
第一驱动涡旋体，其具有与所述第一驱动轴的第一内端连结的第一驱动端板、以及从所述第一驱动端板的与所述第一驱动轴相反的一侧突出的第一驱动卷板；
第二驱动涡旋体，其具有与所述第二驱动轴的第二内端连结且具备与所述连通孔连通的驱动贯通孔的第二驱动端板、以及从所述第二驱动端板的与所述第二驱动轴相反的一侧突出的第二驱动卷板；
从动涡旋体，其具有配置在所述第一驱动卷板与所述第二驱动卷板之间且在中央具备从动贯通孔的从动端板、以及从所述从动端板的两面分别突出的从动卷板，与所述第一驱动涡旋体及所述第二驱动涡旋体协作而在所述从动端板的两侧形成用于使所述蒸汽膨胀的膨胀室；
驱动连结构件，其将所述第一驱动涡旋体和所述第二驱动涡旋体连结成能够一体旋转；
旋转机构，其具有分别包围所述第一驱动轴及所述第二驱动轴且分别相对于所述第一驱动轴及所述第二驱动轴偏心配置的第一从动毂及第二从动毂、分别从所述第一从动毂及所述第二从动毂沿所述第一从动毂及所述第二从动毂的径向延伸的第一从动臂及第二从动臂、分别将所述第一从动臂与所述从动涡旋体之间及所述第二从动臂与所述从动涡旋体之间连结的第一从动连结构件及第二从动连结构件、以及分别设置在所述壳体与所述第一从动毂之间及所述壳体与所述第二从动毂之间的第一从动轴承及第二从动轴承，所述旋转机构支承所述从动涡旋体并使其能够旋转；
回旋机构，其具有分别设置在所述第一驱动端板与所述第一从动臂之间及所述第二驱动端板与所述第二从动臂之间的金属制的多个回旋销、以及与各所述回旋销对应设置且将对应的回旋销偏心地连结的金属制的多个回旋盘，所述回旋机构将所述第一驱动涡旋体和所述从动涡旋体、及所述第二驱动涡旋体和所述从动涡旋体能够相对回旋地连结。
2.根据权利要求1所述的双旋转型涡旋膨胀机，其特征在于，
在所述第二驱动轴承与所述连通孔的内周面之间还具备绝热层。
3.一种发电装置，其中，
所述发电装置具备：
权利要求1或2所述的双旋转型涡旋膨胀机；
与所述第一驱动轴连结的发电机。
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