CN104169526A - 流体设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种流体设备(29A)，该流体设备(29A)具有壳体部(56)、外壳部(54)和涡盘(51、52)，其中，壳体部包括供处于高压的加热蒸汽的工作流体流入的吸入端口(55)，外壳部包括排出端口(53)，利用从吸入端口(55)吸入的工作流体对所述涡盘进行驱动。在此，将包括使吸入端口(55)与排出端口(53)连通的旁通路(81)和打开或关闭旁通路(81)的阀机构(83)的旁通部(80)夹持在壳体部(56)与外壳部(54)之间。在打开旁通路(81)后，工作流体绕过由涡盘部(51、52)构成的驱动部及自转阻止机构(60)等的滑动部进行循环，即便液相的工作流体流动，也能抑制滑动部中的润滑性下降。

Description

流体设备
技术领域
本发明涉及一种具有被从吸入端口吸入的工作流体驱动的驱动部，并将经过上述驱动部的工作流体从排出端口排出的流体设备。
背景技术
在专利文献1中公开了一种流体设备，该流体设备包括旁通路及阀机构，其中，上述旁通路将从吸入端口吸入的工作流体(制冷剂)绕过驱动部而引导到排出端口，上述阀机构将上述旁通路打开或关闭。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010－236360号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，以往的流体机械的旁通路虽然使工作流体绕过驱动部进行循环，但绕过驱动部后的工作流体会在经过配置有驱动部的自转阻止机构(滚珠式联轴器)等滑动部的部分后，从排出端口被排出。
因而，当绕过驱动部进行循环的工作流体成为液相状态后，由于液相的工作流体(液态制冷剂)流到滑动部，因此，会使滑动部的润滑油流动，从而存在使滑动部的润滑性下降的可能性。
因而，本发明的目的在于，提供一种在使工作流体绕过驱动部进行循环时，即使工作流体为液相也能抑制滑动部的润滑性下降的流体设备。
解决技术问题所采用的技术方案
为了达到上述目的，本发明的流体设备具有：吸入端口，该吸入端口供处于高压的加热蒸汽的工作流体流入；驱动部，上述驱动部因从上述吸入端口吸入的工作流体的膨胀而被驱动；以及排出端口，该排出端口供经过上述驱动部而处于低压的工作流体流出，其中，上述流体设备包括旁通路，该旁通路形成有将从上述吸入端口吸入的工作流体绕过上述流体设备的滑动部及驱动部而引导到上述排出端口中。
发明效果
根据本发明的流体设备，由于旁通路同时绕过驱动部和滑动部来使工作流体循环，因此，即便工作流体为液相，也能抑制滑动部的润滑油流动而使润滑性下降。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的废热利用装置的示意结构的图。
图2是表示安装在上述废热利用装置中的泵一体型膨胀机的剖视图。
图3是表示构成上述泵一体型膨胀机的旁通部的局部放大剖视图。
具体实施方式
以下，基于附图，对本发明的实施方式进行详细说明。
图1表示安装有作为流体设备的膨胀机的车用的废热利用装置1A。
废热利用装置1A是与发动机10一起装载在车辆中，并将发动机10的废热回收利用的装置。
废热利用装置1A包括：兰肯循环装置2A；传递机构3，该传递机构3将兰肯循环装置2A的输出传递到发动机10；以及控制单元4。
发动机10是包括水冷式的冷却装置的内燃机，上述冷却装置包括能使冷却水循环的冷却水循环通路11。
在冷却水循环通路11内配置有兰肯循环装置2A的蒸发器22，使从发动机10吸收热后的冷却水在经过蒸发器22后再次返回到发动机10中。
兰肯循环装置2A从发动机10的冷却水中将发动机10的废热回收，并将所回收的热转换为驱动力输出。
兰肯循环装置2A包括能使工作流体循环的循环通路21，在该循环通路21中沿工作流体的流动方向依次配置有蒸发器22、膨胀机23、冷凝器24及泵25A。
作为上述工作流体(制冷剂)，例如可使用以由碳氟化合物构成的骨架为基础的工作流体，另外，润滑油与工作流体一起循环，起到在膨胀机23及泵25A的滑动部处进行润滑、密封、冷却等的作用。
蒸发器22通过在从发动机10中吸收热后的高温的冷却水与兰肯循环装置2A的工作流体之间进行热交换，来将工作流体加热以使工作流体蒸发(汽化)。
膨胀机23(流体设备)是通过使在蒸发器22中汽化并处于高温、高压的工作流体膨胀，来产生驱动力的装置，作为一例，可使用涡旋型膨胀机。
冷凝器24通过在经过膨胀机23而处于低压的工作流体与外部空气之间进行热交换，来将工作流体冷却以使工作流体冷凝(液化)。
泵25A为机械式泵，将在冷凝器24中液化后的工作流体向蒸发器22加压输送。
这样，工作流体一边反复进行汽化、膨胀、冷凝，一边在循环通路21内循环。
在此，由于膨胀机23与泵25A通过转轴28连接而形成为一体，因此，设置成泵一体型膨胀机29A(流体设备)。即，泵一体型膨胀机29A的转轴28具有作为膨胀机23的输出轴的功能及作为泵25A的驱动轴的功能。
此外，首先通过利用发动机10的输出对泵25A进行驱动，来使兰肯循环装置2A起动，然后，在膨胀机23产生充分的驱动力后，变为膨胀机23的驱动力对泵25A进行驱动。
传递机构3将兰肯循环装置2A的输出、即泵一体型膨胀机29A的扭矩(轴扭矩)传递到发动机10，并且在兰肯循环装置2A起动时，将发动机10的输出扭矩传递到泵一体型膨胀机29A(泵单元)。
传递机构3包括：带轮31，该带轮31安装于泵一体型膨胀机29A的转轴28；曲轴带轮32，该曲轴带轮32安装于发动机10的曲轴10a；皮带33，该皮带33卷绕在带轮31及曲轴带轮32上；以及电磁离合器34，该电磁离合器34设置在泵一体型膨胀机29A的转轴28与带轮31之间。
此外，通过将电磁离合器34接通(连接)/断开(释放)，来切换发动机10(曲轴10a)与泵一体型膨胀机29A的转轴28间的动力的传递及切断。
包括微型计算机的控制单元4具有对电磁离合器34进行控制的功能，通过对电磁离合器34进行接通/断开控制，来对兰肯循环装置2A的工作/停止进行控制。
即，控制单元4在判断兰肯循环装置2A的工作条件成立时，将电磁离合器34连接(接通)，利用发动机10使泵25A工作，来使工作流体(制冷剂)开始循环，并起动兰肯循环装置2A。
接着，在变为膨胀机23工作而产生驱动力后，在膨胀机23中产生的驱动力的一部分对泵25A进行驱动，将其余的驱动力经由传递机构3传递到发动机10，并对发动机10的输出(驱动力)进行辅助。
另外，控制单元4在兰肯循环装置2A的工作条件不成立的情况下，将电磁离合器34释放(断开)来使工作流体的循环停止，从而使兰肯循环装置2A停止。
另外，能将蒸发器22设置为在兰肯循环装置2A的工作流体与发动机10的排气之间进行热交换的装置，另外，能将蒸发器22设置为与发动机10的冷却水之间进行热交换，并且与发动机10的排气之间进行热交换的装置。
另外，膨胀机23一体地设置有旁通路81及阀机构83，其中，上述旁通路81使工作流体绕过作为驱动部的涡盘部进行循环，上述阀机构83将上述旁通路81打开或关闭。
接着，控制单元4例如在使电磁离合器34连接后的兰肯循环装置2A刚刚起动之后，将阀机构83控制为打开来打开旁通路81，使工作流体绕过膨胀机23的涡盘进行循环。
然后，例如，当膨胀机23的入口的制冷剂温度超过阈值时，换言之，当膨胀机23能够产生驱动力时，控制单元4将阀机构83控制为关闭来关闭旁通路81，并切换为使工作流体经过涡盘进行循环的状态。
这样，只要在兰肯循环装置2A刚刚起动之后，使工作流体绕过膨胀机23的涡盘进行循环，由于蒸发器22内的压力下降，使得工作流体的蒸发温度降低，因此，能够提高兰肯循环装置2A的起动性。另外，在兰肯循环装置2A停止时,将电磁离合器34释放(断开)时，打开旁通路81，以防止因剩余压力而使兰肯循环装置2A高速旋转。
接着，基于图2，对泵一体型膨胀机29A的结构进行详细说明。
如上所述，泵一体型膨胀机29A是利用共用的转轴28对泵25A和膨胀机23进行驱动的流体设备，其中，上述泵25A使兰肯循环装置2A的工作流体进行循环，上述膨胀机23利用在蒸发器22中被加热而汽化后的工作流体的膨胀来产生旋转驱动力，上述泵一体型膨胀机29A包括构成传递机构3的带轮31及电磁离合器34。
泵一体型膨胀机29A的膨胀机23包括：定涡盘51，该定涡盘51配置在泵一体型膨胀机29A的轴向的一端部；回旋涡盘(动涡盘)52，该回旋涡盘(动涡盘)52以与上述定涡盘51偏心啮合的方式组合；外壳部54，该外壳部54具有排出端口53；以及壳体部56，该壳体部56具有吸入端口55。
定涡盘51具有：圆盘状的主体部51a；涡盘(涡旋体)51b，该涡盘(涡旋体)51b呈肋状地立设在主体部51a的一端面上；以及工作流体的导入口51c，该工作流体的导入口51c以贯穿主体部51a的中央的方式形成。
外壳部54具有：第一中空部54a，该第一中空部54a形成为两端敞开的筒状，在上述第一中空部54a的内侧嵌合有壳体部56，且在上述第一中空部54a收容有定涡盘51及回旋涡盘52；第二中空部54b，该第二中空部54b对构成回旋涡盘52与转轴28之间的从动曲轴机构的大径部64进行支承；以及第三中空部54c，该第三中空部54c对转轴28进行支承。
此外，在第一中空部54a的靠泵25A一侧沿转轴28的径向形成有排出端口53，该排出端口53使第一中空部54a的内部空间(涡盘的排出侧空间)与外部空间连通。
壳体部56包括：圆筒状部56a，在该圆筒状部56a的内侧一体地设有定涡盘51，并且上述圆筒状部56a的外侧与第一中空部54a的内侧嵌合；以及工作流体导入室56b，该工作流体导入室56b与定涡盘51的导入口51c连通，使工作流体导入室56b与壳体部56的外部空间连通的吸入端口55沿转轴28的径向形成。
在此，排出端口53及吸入端口55相互大致平行且从转轴28的轴心朝向相同的角度方向延伸设置，并沿转轴28的轴向并排设置。
在吸入端口55连接有一端与蒸发器22的出口连接的配管的另一端，在蒸发器22中被加热后的工作流体经由吸入端口55被导入到膨胀机23内。
被导入到吸入端口55内的工作流体在流入到工作流体导入室56b之后，经由导入口51c被导入到定涡盘51的中心部。
被导入到定涡盘51的中心部的工作流体推压回旋涡盘52的壁面而形成膨胀室，工作流体被连续地供给，从而使膨胀室向外周侧移动，并产生回旋涡盘52的回旋运动。
在排出端口53连接有一端与冷凝器24的入口连接的配管的另一端，经过膨胀机23的工作流体被送到冷凝器24后并冷凝(液化)。
回旋涡盘52具有：圆盘状的主体部52a；以及涡盘(涡旋体)52b，该涡盘(涡旋体)52b呈肋状立设在主体部52a的一端面上。
在此，在主体部52a的和形成有涡盘52b的端面相反的面，与上述外壳部54的从第一中空部54a过渡到第二中空部54b的台阶部54d之间，设置有自转阻止机构60，利用自转阻止机构60来防止回旋涡盘52进行自转，并且回旋涡盘52随着工作流体的膨胀而进行回旋运动。
另外，作为自转阻止机构60，有十字轴联轴器、销+连杆式联轴器及滚珠式联接器等，但在此，使用滚珠式联接器，特别是，使用称为EM联轴器的滚珠式联接器(NTN TECHNICAL REVIEW No.68(2000)参照(涡盘压缩机用EM联轴器))。EM联轴器由将座圈和环一体冲压成型而成的两块板和钢球构成。
在回旋涡盘52的主体部52a的靠自转阻止机构60一侧的端面上突出形成有筒状部52c，在该筒状部52c的内侧设置有主动轴承61。在主动轴承61上嵌合有偏心衬套62，在该偏心衬套62上形成有曲柄销孔62a。
另一方面，在外壳部54的第二中空部54b通过轴承63使大径部64支承成能旋转，在上述大径部64上以与转轴28平行且使轴心相对于转轴28偏离的方式立设有曲柄销64，曲柄销64a插通上述偏心衬套62的曲柄销孔62a。
在大径部64连接有转轴28，利用由偏心衬套62、曲柄销64a和大径部64构成的从动曲轴机构，将回旋涡盘52绕转轴28的回旋运转作为转轴28的旋转驱动力进行传递。
另外，将用于抑制膨胀机23振动的配重(平衡块)74安装于偏心衬套62。
此外，为了限制回旋涡盘52的回旋半径，在大径部64设置限制用孔64b，并且将与限制用孔64b嵌合的限制用突起62b设置于偏心衬套62，利用限制用孔64b与限制用突起62b的卡合，来限制偏心衬套62绕曲柄销64a摆动。
转轴28被设置于外壳部54的第三中空部54c的轴承65支承，并且转轴28被设置在与外壳部54连接的泵外壳66的端部的轴承67支承而旋转。
在泵外壳66内设置有泵25A。泵25A作为一例是齿轮泵，齿轮泵由轴支承于转轴28的驱动齿轮(旋转体)、与转轴28平行且被支承成能够旋转的从动轴以及轴支承于从动轴且与驱动齿轮啮合的从动齿轮构成。
在泵外壳66上形成有与泵25A的吸入口连通的泵吸入端口66a以及与泵25A的排出口连通的泵排出端口66b。
在泵吸入端口66a处连接有一端与冷凝器24的出口连接的配管的另一端，将在冷凝器24中被冷凝(液化)后的工作流体吸入到泵25A内。另外，在泵排出端口66b处连接有一端与蒸发器22的入口连接的配管的另一端，将在冷凝器24中被冷凝(液化)后的工作流体加压输送到蒸发器22内，并使工作流体蒸发(汽化)。
另外，作为泵25A，可适当采用公知的泵，除了齿轮泵之外，可以使用叶片泵等。
在贯穿泵外壳66而向外部延伸设置的转轴28的端部，配置有构成传递机构3的带轮31和电磁离合器34。
在泵外壳66的与膨胀机23侧相反一侧的端面上一体地形成有将转轴28包围的筒状部66c。在该筒状部66c的内侧的前端侧配置有对转轴28进行支承的轴承67，在筒状部66c的底部侧(靠膨胀机23一侧)配置有轴密封件68。
此外，在从筒状部66c突出的转轴28的前端安装有离合器板71，另外，在筒状部66c的外周通过轴承72将带轮31安装成能旋转。
此外，在形成在带轮31的靠膨胀机23一侧的端面上的、以转轴28为中心的环状的槽31a内收容有离合器线圈73，电磁离合器34由上述离合器板71、离合器线圈73构成。
此外，在对离合器线圈73通电时，产生磁吸引力，从而离合器板71与带轮31接触，使带轮31与离合器板71(转轴28)连动，其结果是，在泵一体型膨胀机29A的转轴28与发动机10(曲柄轴10a)之间进行动力传递。
上述泵一体型膨胀机29A的膨胀机23还包括旁通部80，该旁通部80用于将从吸入端口55吸入的工作流体绕过由定涡盘51及回旋涡盘52构成的驱动部(涡旋部)及自转阻止机构60等的滑动部而引导到排出端口53内。
旁通部80具有：保持件82，该保持件82形成有旁通路81；以及阀机构83，该阀机构83被上述保持件82支承而将旁通路81打开或关闭，上述旁通部80被夹持在包括吸入端口55的壳体部56与包括排出端口53的外壳部54之间。
另外，阀机构83是包括线圈83d的电磁阀。另外，在保持件82与壳体部56之间以及外壳部54与壳体部56之间夹持安装有填隙片96。
以下，参照图3，对旁通部80的详细情况进行说明。
保持件82由形成有旁通路81的前端部82a和对阀机构83的线圈83d等进行保持的基端部82b构成，保持件82的前端部82a在转轴28的轴向上被夹持在壳体部56与外壳部54之间。
在壳体部56的形成有吸入端口55的部分与外壳部54的形成有排出端口53的部分之间，设置有用于对保持件82的前端部82a进行夹持的收容空间91。上述收容空间91被壳体部56及外壳部54包围，其是有底且朝向转轴28的径向外侧敞开的空间。
在收容空间91内沿轴向对保持件82的前端部82a进行夹持的、靠壳体部56一侧的面上，开设有与吸入端口55连通的吸入侧连通路92，另外，在收容空间91内沿轴向对前端部82a进行夹持的、靠外壳部54一侧的面上，开设有与排出端口53连通的排出侧连通路93。
此外，在保持件82的前端部82a形成有沿转轴28的轴向延伸的旁通路81，在前端部82a在转轴28的轴向上被夹持在壳体部56与外壳部54之间的状态下，旁通路81的一端与吸入侧连通路92连接，旁通路81的另一端与排出侧连通路93连接，从而形成工作流体的旁通管路。
这样，旁通部80(保持件82)配置在吸入端口55与排出端口53之间，利用形成于保持件82的旁通路81将吸入端口55与排出端口53直接连通。换言之，形成于保持件82的旁通路81是沿着转轴28的轴向延伸，并使吸入端口55与排出端口53直接连通的连通路。
旁通路81的靠壳体部56一侧的端部开口的、保持件82的部分处，形成为沿与转轴28的轴平行的方向呈圆筒状突出形成的圆筒状突起部82c，在该圆筒状突起部82c的轴心部分延伸设置有旁通路81。
另一方面，吸入侧连通路92在靠保持件82一侧(外壳部54一侧)具有供上述圆筒状突起部82c嵌插的直径的嵌合孔部(扩径部)92a。即，吸入侧连通路92从吸入端口55侧以与旁通路81大致相同的直径形成，并在中途扩径成供圆筒状突起部82c的外周嵌插的直径。
另外，在圆筒状突起部82c的外周呈环状地形成有槽82f，在将由橡胶等弹性材料形成为环状的密封构件(O形环)94嵌入到环状槽82f中，且将圆筒状突起部82c嵌插在嵌合孔部92a中时，圆筒状突起部82c的外周与吸入侧连通路92的嵌合孔部92a的内周的间隙被密封构件94密封。
即，通过使圆筒状突起部82c与吸入侧连通路92的嵌合孔部92a嵌合，从而旁通路81与吸入端口55连通，并且将在转轴28的径向上的保持件82的位置以吸入侧连通路92为基准进行定位，保持件82的圆筒状突起部82c与壳体部56的嵌合孔部92a之间，换言之，旁通路81的靠吸入端口55一侧被圆筒密封件密封。
在圆筒状突起部82c的根部分的平面部82e与壳体部56的开设有吸入侧连通路92的平面部56c之间，进行保持件82与壳体部56在转轴28的轴向上的抵接。接着，在上述保持件82与壳体部56之间以及外壳部54与壳体部56之间，夹持安装有例如金属制的夹持板、即填隙片96，利用该填隙片来对转轴28的轴向上的定涡盘51与回旋涡盘52的间隙进行调节。
另外，在旁通路81的靠外壳部54一侧的端部开口的、保持件82的部分处，突出形成有底座部82g，该底座部82g形成与转轴28的横截面平行的抵接面，而在外壳部54内形成有凹陷部54e，该凹陷部54e供上述底座部82g游隙嵌合，并且上述凹陷部54e包括与上述底座部82g的端面(平面部)平行且开设有排出侧连通路93的底面(平面部)。
此外，在将保持件82夹持在外壳部54与壳体部56之间时，若底座部82g与凹陷部54e游隙嵌合，则保持件82一侧的旁通路81与外壳部54一侧的排出侧连通路93连续，旁通路81经由排出侧连通路93而与排出端口53连接。
即，旁通路81从圆筒状突起部82c的前端形成到底座部82g(平面部)，通过将保持件82夹持在外壳部54与壳体部56之间，从而利用旁通路81使吸入端口55与排出端口53连通。
在凹陷部54e的底面上以包围排出侧连通路93的开口的方式呈环状地形成有槽54f，将由橡胶等弹性材料形成的密封构件95嵌入到上述槽54f内，利用上述密封构件95将保持件82与外壳部54的抵接面包围来进行密封。即，保持件82一侧的旁通路81与外壳部54一侧的排出侧连通路93的连接部的周围被平面密封件密封。换言之，旁通路81和排出端口53被平面密封件密封。
通过利用保持件82将密封构件95压扁，从而产生对保持件82朝向壳体部56一侧施力的力，藉此，保持件82在壳体部56一侧抵接，将在保持件82的转轴28的轴向上的位置以壳体部56为基准进行定位。
另外，旁通部80的保持件82一体地设置有作为将旁通路81打开或关闭的电磁阀的阀机构(先导式电磁阀)83。
旁通路81包括：管路81a，该管路81a从壳体部56一侧与转轴28的轴向平行地延伸；以及管路81b，该管路81b从外壳部54一侧与转轴28的轴向平行地延伸，管路81a与管路81b相比形成在距转轴28更远的位置处，这些管路81a、81b通过沿转轴28的径向延伸的管路81c连通。
在管路81c内形成有阀座81d，阀芯83a从转轴28的径向外侧朝向内侧移动而落座于上述阀座81d，在上述落座状态下，上述阀座81d用于将管路81c(旁通路81)封闭，另外，在比阀座81d更靠上述径向外侧的位置处，将柱塞83b支承成能沿上述径向移位。
利用螺旋弹簧(弹性体)83c朝向阀座81d(朝靠近转轴28的方向)对上述柱塞83b施力，并且利用线圈(螺线管)83d的磁力使上述柱塞83b克服螺旋弹簧83c的施力而朝远离阀座81d(转轴28)的方向移位。
在此，对线圈83d进行收容的保持件82的基端部82b露出到壳体部56及外壳部54的外部，在上述露出到外部的部分设置有用于向线圈83d通电的端子(未图示)。
在上述柱塞83b与阀座81d之间，阀芯83a被支承成能朝与柱塞83b的进退方向相同的方向(转轴28的径向)移位。
在阀芯83a内形成有沿阀芯83a的移位方向贯穿的先导通路83e，在柱塞83b的前端形成有将上述先导通路83e的靠柱塞83b一侧的开口封闭的先导阀83f。
此外，在没有向线圈83d通电的状态下，利用螺旋弹簧83c的施力使柱塞83b朝向阀座81d移位，从而阀芯83a被柱塞83b推动而落座于阀座81d，且先导通路83e的靠柱塞83b一侧的开口被先导阀83f封闭，从而形成为阻止工作流体对经由旁通路81的流动的关阀状态。
在从上述封闭状态对线圈83d通电时，利用线圈83d的磁力使柱塞83b远离落位于阀座81d的阀芯83a，从而先导阀83f离开先导通路83e的靠柱塞83b一侧的开口，来使先导通路83e敞开。
当先导通路83e敞开后，被阀芯83a和柱塞83b夹持的空间(主阀室)内的压力下降到排出端口53一侧的压力，而在阀芯83a的外方下侧作用有吸入端口55一侧的高压，利用上述压力差使阀芯83a升程而远离阀座81d，形成为使工作流体经由旁通路81流动的开阀状态，在持续向线圈83d通电的过程中，保持开阀状态。
在从上述开阀状态(通电状态)将向线圈83d进行的通电切断时，柱塞83b因螺旋弹簧83c的施力而沿靠近阀座81d的方向移位，将先导通路83e封闭，然后，阀芯83a被柱塞83b推动而沿靠近阀座81d的方向移位，使阀芯83a落座于阀座81d而回到闭阀状态，在持续不向线圈83d通电的过程中，保持关阀状态。
这样，将旁通路81打开或关闭的阀机构83是由阀芯83a、柱塞83b、螺旋弹簧83c和线圈83d等构成的所谓先导式的电磁阀。
另外，阀机构83不限定于使用流体的压力差来驱动阀芯的先导式的电磁阀，可以形成为利用可动芯的驱动来使阀芯机械性地进行开关动作的直动式的电磁阀。
控制单元4例如在使电磁离合器34连接后的兰肯循环装置2A刚刚起动之后，对上述线圈83d通电，从而使阀机构83处于开阀状态，在利用旁通路81将吸入端口55与排出端口53连通时，使将从吸入端口55流入膨胀机23内的工作流体经由旁通路81直接引导到排出端口53并排出到膨胀机23外部的旁通路径敞开，从而使工作流体绕过作为驱动部的涡盘51、52及回旋涡盘52的自转阻止机构60或驱动轴承61等的滑动部进行循环。
如上所述，由于在由旁通路81形成的旁通路径上没有回旋涡盘52的自转阻止机构60或驱动轴承61等的滑动部，因此，即便在将旁通路81打开时处于气液混合状态或液相状态的工作流体循环，也能抑制滑动部中的润滑油的流出，并能充分地维持滑动部的润滑性。
另外，并不对处于泵一体型膨胀机29A(膨胀机23)的设置状态下的吸入端口55及排出端口53的相对于垂直、水平方向的朝向进行限定，但较为理想的是，设定为在旁通路81处于打开时，能够尽可能抑制来自滑动部的润滑油的流出的朝向。具体来说，通过将泵一体型膨胀机29A(膨胀机23)设置成使吸入端口55及排出端口53的轴线从转轴28的径向内侧朝向外侧处于水平或具有下降坡度，从而能够有效地抑制来自滑动部的润滑油的流出，换言之，能够有效地抑制液相工作流体流入到滑动部。特别是，在将吸入端口55及排出端口53的轴线设置成从转轴28的径向内侧朝向外侧垂直向下时，能够尽可能减少液相的工作流体偏离旁通路径而流入到滑动部这样的情况。
另外，膨胀机23一体地设置有旁通路81和将上述旁通路81打开或关闭的阀机构83，因此，与使包括阀机构的旁通路与用于使工作流体循环的配管连接的情况相比，能够简化兰肯循环装置2A中的工作流体的循环回路。
另外，由于将形成有旁通路81且一体地设有阀机构83的保持件82(旁通部80)，夹持在形成有吸入端口55的壳体部56与形成有排出端口53的外壳部54之间，因此，能以简单的结构将旁通路81及阀机构83设置于膨胀机23(流体设备)，能够简化膨胀机23的加工，且能抑制膨胀机23的轴向长度扩大。
另外，由于将阀机构83的柱塞83b及阀芯83a的移动方向设定成转轴28的径向，因此，柱塞83b及阀芯83a的移动空间在转轴28的径向上较长，和将移动方向设定为与转轴28平行的方向的情况相比，能够抑制膨胀机23的轴向长度。
此外，由于阀机构83的线圈(螺线管)83d收容在露出在壳体部56及外壳部54的外部的保持件82的基端部82b，因此，能够高效地进行来自线圈83d的散热。
另外，将构成阀机构83的部件中的尺寸较大的部件、即线圈(螺线管)83d配置在被壳体部56和外壳部54夹持的部分的外侧，因此，不需要在被壳体部56和外壳部54夹持的部分处确保线圈(螺线管)83d的收容空间，藉此，也能抑制膨胀机23的轴向长度。
另外，在将保持件82(旁通部80)夹持在壳体部56与外壳部54之间的结构中，将旁通路81的一方的连接部设置为圆筒密封件，将另一方的连接部设置为平面密封件，因此，能够容易地切断工作流体的泄漏路径，且能容易地进行保持件82(旁通部80)的定位。
以上，参照理想的实施方式对本发明的内容进行了详细说明，但对于本领域技术人员来说，自然清楚能够基于本发明的基本的技术构思及教导，而采取各种变形形态。
例如，图2所示的膨胀机23一体地设置有泵25A，但可以使膨胀机23一体地设置有发电机来代替泵25A，或者使膨胀机23一体地设置有泵25A和发电机，另外，也可以在没有设置泵25A和发电机的膨胀机中应用上述旁通结构。
另外，膨胀机23除了涡旋式结构之外，也可以形成为包括回转式活塞来作为驱动部的回转式的膨胀机。
另外，可以将保持件82的圆筒状突起部82c设置在与外壳部54相对的面上，使该圆筒状突起部82c与排出侧连通路93嵌合，将保持件82的底座部82g设置在与壳体部56相对的面上，使上述底座部82g与开设有吸入侧连通路92的壳体部56的面抵接。换言之，能够利用圆筒密封件将旁通路81的靠外壳部54一侧的连接部密封，利用平面密封件将旁通路81的靠壳体部56一侧的连接部密封。
另外，不旨在将吸入端口55和排出端口53的延伸方向限定为转轴28的径向，例如能够形成为吸入端口55沿转轴28的轴向延伸的结构。
另外，旁通路81除了使吸入端口55与排出端口53直接连通的结构之外，例如也能够使工作流体导入室56b与排出端口53连接，或是使吸入端口55或工作流体导入室56b与排出端口53之前的排出侧空间连接。即，旁通路81能够在形成不经由回旋涡形部52的自转阻止机构60和主动轴承61等的滑动部的旁通路径的范围内，进行各种变更。
另外，流体设备不限定于膨胀机23，可以形成为压缩机。
此外，膨胀机23等流体设备并不限定于组装在废热利用装置(兰肯循环装置)中的流体设备。
(符号说明)
1A  废热利用装置
2A  兰肯循环装置
10  发动机
21  循环通路
22  蒸发器
23  膨胀机
24  冷凝器
25A 泵
28  转轴
29A 泵一体型膨胀机(流体设备)
31  带轮
34  电磁离合器
51  定涡盘
52  回旋涡盘
53  排出端口
54  外壳部
55  吸入端口
56  壳体部
60  自转阻止机构
62  偏心衬套
80  旁通部
81  旁通路(连通路)
82  保持件
82c 圆筒状突起部
83  阀机构
83a 阀芯
83b 柱塞
83c 螺旋弹簧
83d 线圈83d
92  吸入侧连通路
92a 嵌合孔部(扩径部)
93  排出侧连通路。

Claims (6)

1.一种流体设备，包括：
吸入端口，该吸入端口供处于高压的加热蒸汽的工作流体流入；
驱动部，该驱动部因从所述吸入端口吸入的工作流体的膨胀而被驱动；以及
排出端口，该排出端口供经过所述驱动部而处于低压的工作流体流出，
其特征在于，
所述流体设备包括旁通路，该旁通路形成有将从所述吸入端口吸入的工作流体绕过所述流体设备的滑动部及驱动部而引导到所述排出端口中。
2.如权利要求1所述的流体设备，其特征在于，
所述旁通路是使所述吸入端口与所述排出端口连通的连通路。
3.如权利要求2所述的流体设备，其特征在于，
所述吸入端口及所述排出端口沿所述驱动部的转轴的径向延伸，且在所述旋转轴的轴向上排列设置，
所述旁通路沿所述驱动部的转轴的轴向延伸以使所述吸入端口与所述排出端口连通。
4.如权利要求3所述的流体设备，其特征在于，
该流体设备包括将所述旁通路打开或关闭的阀机构，该阀机构使阀芯沿所述驱动部的转轴的径向移位来将所述旁通路打开或关闭。
5.如权利要求1所述的流体设备，其特征在于，
所述流体设备包括由动涡盘和动涡盘构成的涡盘部来作为所述驱动部，并且包括对所述动涡盘的自转进行阻止的自转阻止机构来作为所述滑动部。
6.如权利要求5所述的流体设备，其特征在于，
所述流体设备是涡旋型膨胀机，且装入在将车辆用发动机的废热回收利用的兰肯循环装置中。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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