JP2001050182A - 複合型ロータ容積式装置および単一流体圧縮／膨張冷凍装置 - Google Patents
複合型ロータ容積式装置および単一流体圧縮／膨張冷凍装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】膨張過程での損失を復元するための改善された
容積式装置を提供する。 【解決手段】 外周に複数のらせん状突出部４２を備え
た第１ロータと、これと係合する第２ロータと、を備え
る。第２ロータに、これらのロータがそれぞれ逆方向に
回転する間に第１ロータの突出部４２を受容するための
複数のらせん状溝部４６を備える。装置のハウジングに
よって、ロータを包囲するとともに、一端に吸入ポート
を備え、他端に吐出ポートを備えた室を画定する。ハウ
ジングにおいて、中間ポートを、吸入ポート５６と吐出
ポート６０との間で室の側壁部に設けることによって、
冷媒中の液体のほぼ全部が放出されるようにする。ロー
タが回転している間に吸入ポート５６と中間ポートとの
間に膨張作用室が形成され、中間ポートと吐出ポート６
０との間に収縮作用室が形成される。
容積式装置を提供する。 【解決手段】 外周に複数のらせん状突出部４２を備え
た第１ロータと、これと係合する第２ロータと、を備え
る。第２ロータに、これらのロータがそれぞれ逆方向に
回転する間に第１ロータの突出部４２を受容するための
複数のらせん状溝部４６を備える。装置のハウジングに
よって、ロータを包囲するとともに、一端に吸入ポート
を備え、他端に吐出ポートを備えた室を画定する。ハウ
ジングにおいて、中間ポートを、吸入ポート５６と吐出
ポート６０との間で室の側壁部に設けることによって、
冷媒中の液体のほぼ全部が放出されるようにする。ロー
タが回転している間に吸入ポート５６と中間ポートとの
間に膨張作用室が形成され、中間ポートと吐出ポート６
０との間に収縮作用室が形成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍の分野に関
し、特に、チラー、空調、ヒートポンプもしくは冷凍シ
ステムに使用されるような２相流混合物の膨張および圧
縮を可能とする単一型容積式装置（エクスプレッサ）に
関する。
し、特に、チラー、空調、ヒートポンプもしくは冷凍シ
ステムに使用されるような２相流混合物の膨張および圧
縮を可能とする単一型容積式装置（エクスプレッサ）に
関する。
【０００２】
【従来の技術】最初に図１を参照すると、ヒートポン
プ、冷凍機、チラーもしくは空調機のための周知の冷凍
システム１０が、背景技術の説明のために概略的に示さ
れている。このような周知の冷凍システム１０は、電気
モータ１２もしくは他の周知の手段によって駆動される
圧縮機１１を備えており、これによって気体が圧縮され
る。圧縮機１１から、高圧高温の圧縮気体が放出され、
凝縮器１３に流入する。凝縮器１３で、作動流体から熱
が引き抜かれることによって、作動流体が、凝縮されて
高圧気体から高圧液体となる。続いて、この高圧液体
は、凝縮器１３からスロットルバルブ１４へと流れ、こ
のスロットルバルブ１４によって流体の圧力が低下する
ことによって、部分的なフラッシングが起こる。続い
て、この低圧流体は、蒸発器１５に流入し、ここで熱を
吸収して、液体から気体状態へと変化する。蒸発器から
放出された気体は、再び圧縮機１１に吸入側から流入す
る。
プ、冷凍機、チラーもしくは空調機のための周知の冷凍
システム１０が、背景技術の説明のために概略的に示さ
れている。このような周知の冷凍システム１０は、電気
モータ１２もしくは他の周知の手段によって駆動される
圧縮機１１を備えており、これによって気体が圧縮され
る。圧縮機１１から、高圧高温の圧縮気体が放出され、
凝縮器１３に流入する。凝縮器１３で、作動流体から熱
が引き抜かれることによって、作動流体が、凝縮されて
高圧気体から高圧液体となる。続いて、この高圧液体
は、凝縮器１３からスロットルバルブ１４へと流れ、こ
のスロットルバルブ１４によって流体の圧力が低下する
ことによって、部分的なフラッシングが起こる。続い
て、この低圧流体は、蒸発器１５に流入し、ここで熱を
吸収して、液体から気体状態へと変化する。蒸発器から
放出された気体は、再び圧縮機１１に吸入側から流入す
る。
【０００３】図２は、図１に示された一般的な冷凍シス
テムの蒸気圧縮サイクルＰＨ（圧力対エンタルピー）を
示す図であり、圧力（Ｐ）が縦座標に沿って示されてお
り、エンタルピー（Ｈ）が横座標に沿って示されてい
る。蒸発／圧縮サイクルは、線Ａに沿った気体の断熱圧
縮、線Ｂ１に沿った蒸気の過熱分の冷却、続いて起こる
Ｂ２に沿った２相等温凝縮、線Ｂ３に沿った液体の副冷
却、を示している。
テムの蒸気圧縮サイクルＰＨ（圧力対エンタルピー）を
示す図であり、圧力（Ｐ）が縦座標に沿って示されてお
り、エンタルピー（Ｈ）が横座標に沿って示されてい
る。蒸発／圧縮サイクルは、線Ａに沿った気体の断熱圧
縮、線Ｂ１に沿った蒸気の過熱分の冷却、続いて起こる
Ｂ２に沿った２相等温凝縮、線Ｂ３に沿った液体の副冷
却、を示している。
【０００４】作動流体は、スロットルバルブを通過する
間、垂直線Ｃに示されるような等エンタルピー膨張を行
う。蒸発器内部での液体の等圧膨張は、水平方向線Ｄに
より示されている。
間、垂直線Ｃに示されるような等エンタルピー膨張を行
う。蒸発器内部での液体の等圧膨張は、水平方向線Ｄに
より示されている。
【０００５】前記の図から明らかなように、等エンタル
ピー膨張によって、膨張された冷媒の質が向上する。こ
れは、凝縮された作動流体の圧縮エネルギーの一部が、
システムの低圧側で、液体から気体へと変化する際に消
費されるためである。効率的な運転を行うためには、作
動流体の質、つまり、膨張された冷媒の気体比率を可能
な限り低下させることが必要である。
ピー膨張によって、膨張された冷媒の質が向上する。こ
れは、凝縮された作動流体の圧縮エネルギーの一部が、
システムの低圧側で、液体から気体へと変化する際に消
費されるためである。効率的な運転を行うためには、作
動流体の質、つまり、膨張された冷媒の気体比率を可能
な限り低下させることが必要である。
【０００６】図３を参照すると、同出願人が所有する米
国特許第５，４６７，６１３号に記載されているように
改善されたシステムが示されており、このシステムで
は、ターボエキスパンダ１７がスロットルバルブ式膨張
器の代わりに利用されている。ターボエキスパンダ１７
は、凝縮器から高圧液体を受け入れ、膨張している作動
流体の運動エネルギーによりタービンのロータを駆動す
る。換言すれば、圧縮機により作動流体に加えられたエ
ネルギーの一部が、膨張器内部で機械的エネルギーとし
て復元される。従って、ターボエキスパンダ１７によっ
て、駆動モータにかかる圧縮機の負荷が幾分か減少し、
これによって、冷凍サイクルの運転が、スロットルタイ
プの膨張器を用いた場合よりも、効率的に行われるよう
になっている。
国特許第５，４６７，６１３号に記載されているように
改善されたシステムが示されており、このシステムで
は、ターボエキスパンダ１７がスロットルバルブ式膨張
器の代わりに利用されている。ターボエキスパンダ１７
は、凝縮器から高圧液体を受け入れ、膨張している作動
流体の運動エネルギーによりタービンのロータを駆動す
る。換言すれば、圧縮機により作動流体に加えられたエ
ネルギーの一部が、膨張器内部で機械的エネルギーとし
て復元される。従って、ターボエキスパンダ１７によっ
て、駆動モータにかかる圧縮機の負荷が幾分か減少し、
これによって、冷凍サイクルの運転が、スロットルタイ
プの膨張器を用いた場合よりも、効率的に行われるよう
になっている。
【０００７】通常は、ターボエキスパンダは、機械的
に、もしくは電気的に、主圧縮機に連結される。一般的
な機械的構成が図３に示されている。このように直接に
連結した構成の欠点は、タービン／膨張器を、主圧縮機
に近接して配置しなければならないことである。このこ
とによって、システムに付加的な配管が必要となり、結
果として、２相流膨張器を形成するためのコストが増大
する。
に、もしくは電気的に、主圧縮機に連結される。一般的
な機械的構成が図３に示されている。このように直接に
連結した構成の欠点は、タービン／膨張器を、主圧縮機
に近接して配置しなければならないことである。このこ
とによって、システムに付加的な配管が必要となり、結
果として、２相流膨張器を形成するためのコストが増大
する。
【０００８】上述した問題に対処するために可能な解決
法は、図４に示されているように、復元された機械的動
力を、発電器１８を介して電力へと局部的に変換するよ
うな独立型タービン／膨張器を提供することである。こ
のように変換された電力が、圧縮機１１のモータ１２を
駆動するのに必要な電力の一部となる。このようなシス
テムの欠点は、付加的な発電器が必要となるとともに、
発電器の利用に伴う付加的な損失が生じることである。
法は、図４に示されているように、復元された機械的動
力を、発電器１８を介して電力へと局部的に変換するよ
うな独立型タービン／膨張器を提供することである。こ
のように変換された電力が、圧縮機１１のモータ１２を
駆動するのに必要な電力の一部となる。このようなシス
テムの欠点は、付加的な発電器が必要となるとともに、
発電器の利用に伴う付加的な損失が生じることである。
【０００９】加えて、図３および図４に示されている各
システムでは、タービン／膨張器は一定速度で動作する
ものでなければならない。しかし、実際のシステムの用
途では、一定速度で運転するためには、部分負荷状態で
凝縮器から蒸発器へと高温ガスがバイパスするのを防止
するための付加的なハードウェアが必要となる。この結
果、既存のスロットル損失復元システムの効率は、部分
負荷状態で劣化する。例えば、システムが５０％以下の
容量で運転されており、温度上昇が減少された状態で
は、通常、タービン／膨張器の動力の復元量が、ごく少
量にまで減少することが発見されている。
システムでは、タービン／膨張器は一定速度で動作する
ものでなければならない。しかし、実際のシステムの用
途では、一定速度で運転するためには、部分負荷状態で
凝縮器から蒸発器へと高温ガスがバイパスするのを防止
するための付加的なハードウェアが必要となる。この結
果、既存のスロットル損失復元システムの効率は、部分
負荷状態で劣化する。例えば、システムが５０％以下の
容量で運転されており、温度上昇が減少された状態で
は、通常、タービン／膨張器の動力の復元量が、ごく少
量にまで減少することが発見されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
従来技術のスロットル損失復元システムの状態を改善す
ることである。
従来技術のスロットル損失復元システムの状態を改善す
ることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】従って、本発明の好適な
形態によると、容積式装置が利用され、該装置は、その
外周に複数のらせん状突出部を備えた第１ロータと、少
なくとも１つの第２ロータと、を備えており、該第２ロ
ータは、前記第１ロータと係合するとともに、これらの
ロータがそれぞれ逆方向に回転する間に前記第１ロータ
の突出部を受容するために複数のらせん状溝部を備えて
いる。さらに、前記装置は、ハウジングを備えており、
該ハウジングは、ロータを包囲するとともに、一端に吸
入ポートを備え、他端に吐出ポートを備えた室を画定し
ている。該ハウジングにおいて、中間ポートが、吸入ポ
ートと吐出ポートとの間で室の側壁部に設けられてい
る。さらに、これらのロータの長さは、前記第１ロータ
が一方向に回転する間に、吸入ポートと中間ポートとの
間の効果的に閉塞された膨張作用室と、中間ポートと吐
出ポートとの間の効果的に閉塞された収縮作用室と、を
画定するのに十分なものである。
形態によると、容積式装置が利用され、該装置は、その
外周に複数のらせん状突出部を備えた第１ロータと、少
なくとも１つの第２ロータと、を備えており、該第２ロ
ータは、前記第１ロータと係合するとともに、これらの
ロータがそれぞれ逆方向に回転する間に前記第１ロータ
の突出部を受容するために複数のらせん状溝部を備えて
いる。さらに、前記装置は、ハウジングを備えており、
該ハウジングは、ロータを包囲するとともに、一端に吸
入ポートを備え、他端に吐出ポートを備えた室を画定し
ている。該ハウジングにおいて、中間ポートが、吸入ポ
ートと吐出ポートとの間で室の側壁部に設けられてい
る。さらに、これらのロータの長さは、前記第１ロータ
が一方向に回転する間に、吸入ポートと中間ポートとの
間の効果的に閉塞された膨張作用室と、中間ポートと吐
出ポートとの間の効果的に閉塞された収縮作用室と、を
画定するのに十分なものである。
【００１２】好ましくは、一対のロータを備えたツイン
スクリュー型容積式装置（エクスプレッサ）が利用され
る。これらのロータは、モータを用いずに、ロータを通
過する流体冷媒によって駆動することが可能なものだ
が、所望により、モータ駆動装置を備えることも可能で
ある。
スクリュー型容積式装置（エクスプレッサ）が利用され
る。これらのロータは、モータを用いずに、ロータを通
過する流体冷媒によって駆動することが可能なものだ
が、所望により、モータ駆動装置を備えることも可能で
ある。
【００１３】本発明の他の好適な実施例によると、単一
流体の圧縮／膨張装置が利用され、該装置は、液体およ
び気体として前記装置内部に存在する十分な量の流体冷
媒と、気体を圧縮して圧縮エネルギーを流体冷媒に加え
るための主圧縮機と、を備えており、前記圧縮機は、所
定の減少圧力にある流体を受け入れるための流入口およ
び上昇圧力にある流体を放出するための吐出口を備えて
いる。さらに、前記装置は、前記主圧縮機を駆動するた
めに前記主圧縮機に連結されている駆動モータと、冷媒
から熱を引き抜いて前記主圧縮機から放出された圧縮気
体を液体へと変化させるための凝縮器手段と、外部から
熱を吸収して冷媒へと供給することにより液状冷媒を気
体へと変化させるための蒸発器手段と、前記凝縮器手段
と前記蒸発器手段の流入口との間に配置された複合型回
転容積式装置と、を備えている。該複合型回転容積式装
置は、その外周に複数のらせん状突出部を備えた第１ロ
ータと、少なくとも１つの第２ロータと、を備えてお
り、前記第２ロータは、前記第１ロータと係合するとと
もに、これらのロータがそれぞれ逆方向に回転する間
に、前記第１ロータの突出部を受容するための複数のら
せん状溝部を備えている。さらに、前記複合型回転容積
式装置は、ハウジングを備えており、該ハウジングは、
ロータを包囲するとともに、一端に吸入ポートを備え、
他端に吐出ポートを備えた室を画定している。ハウジン
グにおいて、中間ポートが、吸入ポートと吐出ポートと
の間で室の側壁部に設けられている。さらに、これらの
ロータの長さは、前記第１ロータが一方向に回転する間
に、吸入ポートと中間ポートとの間の効果的に閉塞され
た膨張作用室と、中間ポートと吐出ポートとの間の効果
的に閉塞された収縮作用室と、を画定するのに十分なも
のである。
流体の圧縮／膨張装置が利用され、該装置は、液体およ
び気体として前記装置内部に存在する十分な量の流体冷
媒と、気体を圧縮して圧縮エネルギーを流体冷媒に加え
るための主圧縮機と、を備えており、前記圧縮機は、所
定の減少圧力にある流体を受け入れるための流入口およ
び上昇圧力にある流体を放出するための吐出口を備えて
いる。さらに、前記装置は、前記主圧縮機を駆動するた
めに前記主圧縮機に連結されている駆動モータと、冷媒
から熱を引き抜いて前記主圧縮機から放出された圧縮気
体を液体へと変化させるための凝縮器手段と、外部から
熱を吸収して冷媒へと供給することにより液状冷媒を気
体へと変化させるための蒸発器手段と、前記凝縮器手段
と前記蒸発器手段の流入口との間に配置された複合型回
転容積式装置と、を備えている。該複合型回転容積式装
置は、その外周に複数のらせん状突出部を備えた第１ロ
ータと、少なくとも１つの第２ロータと、を備えてお
り、前記第２ロータは、前記第１ロータと係合するとと
もに、これらのロータがそれぞれ逆方向に回転する間
に、前記第１ロータの突出部を受容するための複数のら
せん状溝部を備えている。さらに、前記複合型回転容積
式装置は、ハウジングを備えており、該ハウジングは、
ロータを包囲するとともに、一端に吸入ポートを備え、
他端に吐出ポートを備えた室を画定している。ハウジン
グにおいて、中間ポートが、吸入ポートと吐出ポートと
の間で室の側壁部に設けられている。さらに、これらの
ロータの長さは、前記第１ロータが一方向に回転する間
に、吸入ポートと中間ポートとの間の効果的に閉塞され
た膨張作用室と、中間ポートと吐出ポートとの間の効果
的に閉塞された収縮作用室と、を画定するのに十分なも
のである。
【００１４】本発明の利点は、上述されたような複合型
容積式装置（以下では、エクスプレッサと称する）は、
流入する副冷却された液体もしくは２相流体混合物の膨
張および圧縮の両方を行うことが可能なことである。
容積式装置（以下では、エクスプレッサと称する）は、
流入する副冷却された液体もしくは２相流体混合物の膨
張および圧縮の両方を行うことが可能なことである。
【００１５】本発明の他の利点は、膨張器／圧縮機（以
下では、エクスプレッサと称する）が、固定速度の装置
（例えば、電気式発電機もしくは主圧縮機もしくはその
モータ）に直接に連結されないため、その速度を可変と
することができることである。速度を可変とすることが
できることによって、膨張器に流入する液体の質量流量
が減少されている状態では、部分負荷状態での減速運転
を行うことが可能となる。このような方法では、エクス
プレッサの速度は、自己制御される。
下では、エクスプレッサと称する）が、固定速度の装置
（例えば、電気式発電機もしくは主圧縮機もしくはその
モータ）に直接に連結されないため、その速度を可変と
することができることである。速度を可変とすることが
できることによって、膨張器に流入する液体の質量流量
が減少されている状態では、部分負荷状態での減速運転
を行うことが可能となる。このような方法では、エクス
プレッサの速度は、自己制御される。
【００１６】本発明の他の利点は、エクスプレッサが独
立型の装置であり、主圧縮機との機械的接続を別個に設
ける必要がないことである。従って、エクスプレッサ
を、既存のＨＶＡＣ装置に後付けすることが可能であ
る。
立型の装置であり、主圧縮機との機械的接続を別個に設
ける必要がないことである。従って、エクスプレッサ
を、既存のＨＶＡＣ装置に後付けすることが可能であ
る。
【００１７】本発明の他の利点は、膨張過程で復元され
た機械的動力が、圧縮過程を行うために直接に利用され
ることである。従って、この装置は、機械的動力を電力
に変換するような単独型装置よりも、効率がよい。
た機械的動力が、圧縮過程を行うために直接に利用され
ることである。従って、この装置は、機械的動力を電力
に変換するような単独型装置よりも、効率がよい。
【００１８】さらに他の利点は、圧縮過程が、主圧縮機
から完全に分離されたエクスプレッサを利用して行われ
るため、総合的なシステム容量が増大することである。
から完全に分離されたエクスプレッサを利用して行われ
るため、総合的なシステム容量が増大することである。
【００１９】さらに他の利点は、単一スクリュー複合ロ
ータ型容積式装置では、２相混合物の膨張および圧縮を
別個に行うための一対の装置を必要とせずに、流入する
２相混合物の一部を、効率的に、膨張し、続いて圧縮す
ることが可能なことである。
ータ型容積式装置では、２相混合物の膨張および圧縮を
別個に行うための一対の装置を必要とせずに、流入する
２相混合物の一部を、効率的に、膨張し、続いて圧縮す
ることが可能なことである。
【００２０】本発明のさらに他の利点は、利用する際
に、寸法上の制限がないことである。従って、寸法が大
きく速度が小さいエクスプレッサ、もしくは寸法が小さ
く速度が大きいエクスプレッサを使用することが可能で
ある。
に、寸法上の制限がないことである。従って、寸法が大
きく速度が小さいエクスプレッサ、もしくは寸法が小さ
く速度が大きいエクスプレッサを使用することが可能で
ある。
【００２１】これらの目的および他の目的、特徴、利点
は、本発明についての以下の詳細な説明および付随の図
面によって、明らかとなるだろう。
は、本発明についての以下の詳細な説明および付随の図
面によって、明らかとなるだろう。
【００２２】 〔発明の詳細な説明〕以下の説明は、本発明の特定の好
適な実施例に関する。説明の過程で、「前方」、「後
方」、「側部」、「頂部」および「底部」といった用語
が使用されていることによって、付随の図面に関する参
照系が提供されている。しかし、これらの用語は、教示
される発明の概念を制限するものではない。
適な実施例に関する。説明の過程で、「前方」、「後
方」、「側部」、「頂部」および「底部」といった用語
が使用されていることによって、付随の図面に関する参
照系が提供されている。しかし、これらの用語は、教示
される発明の概念を制限するものではない。
【００２３】図５〜９を参照すると、以下でエクスプレ
ッサ３０と称される容積式装置が示されている。エクス
プレッサ３０は、一対の係合するロータ（すなわち第１
ロータ３２および第２ロータ３４）を備えており、これ
らは、交差している第１シリンダ３８および第２シリン
ダ４０によってその容積が画定されている実質的にシー
ルされたハウジング３６の内部に配置されている。この
実施例によると、第１ロータ３２は、その外周に、複数
のらせん状突出部４２を備えており、これらのらせん状
突出部４２は、対応する複数の溝部４４によって分離さ
れている。らせん状突出部４２は、第１シリンダ３８の
直径にほぼ適合するとともに、ハウジング３６内部での
第１ロータ３２の回転を可能とするような寸法となって
いる。第２ロータ３４は、その外周に、複数のらせん状
溝部４６を備えており、これらは、第１ロータ３２のら
せん状突出部４２を受容するような寸法となっている。
各らせん状溝部４６の間には、対応する数のランド部４
８が設けられており、これらのランド部４８の寸法は、
第２シリンダ４０の直径にほぼ適合しながら、かつ第１
ロータ３２の回転軸と平行な軸を中心として第２ロータ
３４が回転できるような大きさとなっている。各ロータ
が、それぞれ逆方向に回転している状態で、第１ロータ
３２のらせん状突出部４２は、第２ロータ３４のらせん
状溝部４６と係合するようになっている。
ッサ３０と称される容積式装置が示されている。エクス
プレッサ３０は、一対の係合するロータ（すなわち第１
ロータ３２および第２ロータ３４）を備えており、これ
らは、交差している第１シリンダ３８および第２シリン
ダ４０によってその容積が画定されている実質的にシー
ルされたハウジング３６の内部に配置されている。この
実施例によると、第１ロータ３２は、その外周に、複数
のらせん状突出部４２を備えており、これらのらせん状
突出部４２は、対応する複数の溝部４４によって分離さ
れている。らせん状突出部４２は、第１シリンダ３８の
直径にほぼ適合するとともに、ハウジング３６内部での
第１ロータ３２の回転を可能とするような寸法となって
いる。第２ロータ３４は、その外周に、複数のらせん状
溝部４６を備えており、これらは、第１ロータ３２のら
せん状突出部４２を受容するような寸法となっている。
各らせん状溝部４６の間には、対応する数のランド部４
８が設けられており、これらのランド部４８の寸法は、
第２シリンダ４０の直径にほぼ適合しながら、かつ第１
ロータ３２の回転軸と平行な軸を中心として第２ロータ
３４が回転できるような大きさとなっている。各ロータ
が、それぞれ逆方向に回転している状態で、第１ロータ
３２のらせん状突出部４２は、第２ロータ３４のらせん
状溝部４６と係合するようになっている。
【００２４】係合しているロータ３２，３４の溝部４
４，４６およびハウジング３６の内壁によって、チャネ
ル領域５０，５０Ａ，５１，５１Ａが画定されており、
流体冷媒は、これらのチャネル領域５０，５０Ａ，５
１，５１Ａへと流入し、続いてこれらを通過するように
なっている。互いに隣接した２つの領域５２，５４がエ
クスプレッサ３０の軸に沿って画定されている。第１の
領域は、効果的に閉塞された膨張作用室つまり膨張領域
５２であり、小さなチャネル領域５０Ａ，５０によって
画定されている。これらのチャネル領域５０Ａ，５０
は、エクスプレッサ３０の吸入ポート５６かららせん状
に延びており、膨張領域５２の端部まで軸に沿って大き
くなっている。第２領域は、効果的に閉塞された収縮作
用室つまり再圧縮領域５４であり、チャネル領域５１，
５１Ａの容積を減少させることによって形成されてい
る。再圧縮領域５４の開始部分には、膨張領域５２の端
部に隣接した大きなチャネル領域５１が存在している。
再圧縮領域５４におけるチャネル領域５１は、エクスプ
レッサ３０の吐出ポート６０（再圧縮領域の端部でもあ
る）まで減少している。従って、図９に示されているよ
うに、エクスプレッサ３０の前部および後部におけるチ
ャネル領域５０Ａ，５１Ａは、エクスプレッサ３０の中
間部にあるチャネル領域５０，５１よりも小さくなって
いる。
４，４６およびハウジング３６の内壁によって、チャネ
ル領域５０，５０Ａ，５１，５１Ａが画定されており、
流体冷媒は、これらのチャネル領域５０，５０Ａ，５
１，５１Ａへと流入し、続いてこれらを通過するように
なっている。互いに隣接した２つの領域５２，５４がエ
クスプレッサ３０の軸に沿って画定されている。第１の
領域は、効果的に閉塞された膨張作用室つまり膨張領域
５２であり、小さなチャネル領域５０Ａ，５０によって
画定されている。これらのチャネル領域５０Ａ，５０
は、エクスプレッサ３０の吸入ポート５６かららせん状
に延びており、膨張領域５２の端部まで軸に沿って大き
くなっている。第２領域は、効果的に閉塞された収縮作
用室つまり再圧縮領域５４であり、チャネル領域５１，
５１Ａの容積を減少させることによって形成されてい
る。再圧縮領域５４の開始部分には、膨張領域５２の端
部に隣接した大きなチャネル領域５１が存在している。
再圧縮領域５４におけるチャネル領域５１は、エクスプ
レッサ３０の吐出ポート６０（再圧縮領域の端部でもあ
る）まで減少している。従って、図９に示されているよ
うに、エクスプレッサ３０の前部および後部におけるチ
ャネル領域５０Ａ，５１Ａは、エクスプレッサ３０の中
間部にあるチャネル領域５０，５１よりも小さくなって
いる。
【００２５】エクスプレッサ３０の頂部前方部分には、
流体冷媒の容積流（通常は、ほぼ液相）を受け入れるた
めに、吸入ポート５６が配置されている。流入した流体
冷媒は、膨張領域５２のチャネル領域５０Ａ，５０を通
過する間、その体積が増大することにより膨張し、結果
として、ガス状冷媒が含まれることとなる。さらに、流
体が膨張することに起因して、フラッシングが生じ、こ
れは、トラップされた容積の大きさが増大する際にロー
タ３２，３４に作用する。中間ポート５８がエクスプレ
ッサ３０の底部に設けられており、ここで、ほぼ全部の
流体冷媒が遠心力および重力によって放出されるように
なっている。残留した流体は、続いて、第２の領域５４
に流入し、ここで、チャネル領域５１，５１Ａの寸法が
減少していることに起因して再圧縮され、高圧気体とな
る。続いて、発生した高圧気体は、エクスプレッサ３０
の底部後方に設けられた吐出ポート６０を介して、エク
スプレッサ３０から流出する。従って、膨張および圧縮
の両方が、同一の装置によって行われる。膨張過程の間
に回転軸のエネルギーとして復元された動力は、エクス
プレッサ３０の再圧縮領域にある気体の一部を圧縮する
ために直接に利用される。エクスプレッサ３０による圧
縮は、外部から動力を加える必要なしに行うことがで
き、さらに、主圧縮機による圧縮とともに行うことがで
きる。従って、エクスプレッサ３０によって、既存の圧
縮システムの効率および容量が改善される。
流体冷媒の容積流（通常は、ほぼ液相）を受け入れるた
めに、吸入ポート５６が配置されている。流入した流体
冷媒は、膨張領域５２のチャネル領域５０Ａ，５０を通
過する間、その体積が増大することにより膨張し、結果
として、ガス状冷媒が含まれることとなる。さらに、流
体が膨張することに起因して、フラッシングが生じ、こ
れは、トラップされた容積の大きさが増大する際にロー
タ３２，３４に作用する。中間ポート５８がエクスプレ
ッサ３０の底部に設けられており、ここで、ほぼ全部の
流体冷媒が遠心力および重力によって放出されるように
なっている。残留した流体は、続いて、第２の領域５４
に流入し、ここで、チャネル領域５１，５１Ａの寸法が
減少していることに起因して再圧縮され、高圧気体とな
る。続いて、発生した高圧気体は、エクスプレッサ３０
の底部後方に設けられた吐出ポート６０を介して、エク
スプレッサ３０から流出する。従って、膨張および圧縮
の両方が、同一の装置によって行われる。膨張過程の間
に回転軸のエネルギーとして復元された動力は、エクス
プレッサ３０の再圧縮領域にある気体の一部を圧縮する
ために直接に利用される。エクスプレッサ３０による圧
縮は、外部から動力を加える必要なしに行うことがで
き、さらに、主圧縮機による圧縮とともに行うことがで
きる。従って、エクスプレッサ３０によって、既存の圧
縮システムの効率および容量が改善される。
【００２６】エクスプレッサ３０の軸の全長は、中間ポ
ート５８を介してほぼ全ての流体冷媒を放出できるほど
長く、しかし、チャネル領域５０，５０Ａ，５１，５１
Ａの差を無効にするほどには長くないことが重要であ
る。チャネル領域の差が無効となる場合、第２の領域で
の再圧縮が不十分なものとなる。さらに、突出部４２
を、チャネル間の流体の漏れ（例えば通気孔を通る漏
れ）が最小となるような形状とすることによって、流体
冷媒の膨張および圧縮が効率的に行われるようにするこ
とが重要である。
ート５８を介してほぼ全ての流体冷媒を放出できるほど
長く、しかし、チャネル領域５０，５０Ａ，５１，５１
Ａの差を無効にするほどには長くないことが重要であ
る。チャネル領域の差が無効となる場合、第２の領域で
の再圧縮が不十分なものとなる。さらに、突出部４２
を、チャネル間の流体の漏れ（例えば通気孔を通る漏
れ）が最小となるような形状とすることによって、流体
冷媒の膨張および圧縮が効率的に行われるようにするこ
とが重要である。
【００２７】図１０および図１１を参照すると、上述し
たエクスプレッサ３０を、凝縮器１３と蒸発器１５との
間に備えたチラーシステム３１が示されている。明確化
のため、図１〜９で参照数字が付与された部材は、同じ
参照数字によって同定される。図１１の線Ａで示される
ように、低圧（Ｐ1）のガス状冷媒は、圧縮機１１に流
入し、ここで圧縮されて高圧（Ｐ3）のガス状冷媒とな
る。図１１の線Ｂ、ＣおよびＤに示されるように、高圧
のガス状冷媒は、続いて、圧縮機１１から凝縮器１３へ
と流れ、ここで、冷却回路２７内の液体と熱交換するこ
とによって冷却されて凝縮され、液体となる。冷媒が、
凝縮器１３内で気体から液体へと完全な等圧変化を行い
（線Ｂ）、続いて、Ｐ3からＰ2への等エンタルピー圧力
降下を行い、これによって、再び圧力Ｐ2で２相混合物
となることが線Ｃにより示されている。線Ｄに示される
ように、なお凝縮器１３内において、冷媒は、もう一度
等圧相変化を行い、エンタルピーＨ2でほぼ液相とな
る。冷媒は、凝縮器１３から流出し、吸入ポート５６を
介してエクスプレッサ３０に流入する。上述したよう
に、この冷媒は、膨張して２相流体混合物となる。ほぼ
全部の液状冷媒が、中間ポート５８を介してエクスプレ
ッサ３０から押し出され、蒸発器１５へと流れる。この
過程は線Ｅにより示されている。エクスプレッサ３０に
残留した冷媒は、再圧縮領域５４で（凝縮圧にまで）再
圧縮された後、高圧気体として吐出ポート６０を介して
エクスプレッサ３０から流出する。この高圧気体である
冷媒は、続いて、凝縮器１３に戻る。
たエクスプレッサ３０を、凝縮器１３と蒸発器１５との
間に備えたチラーシステム３１が示されている。明確化
のため、図１〜９で参照数字が付与された部材は、同じ
参照数字によって同定される。図１１の線Ａで示される
ように、低圧（Ｐ1）のガス状冷媒は、圧縮機１１に流
入し、ここで圧縮されて高圧（Ｐ3）のガス状冷媒とな
る。図１１の線Ｂ、ＣおよびＤに示されるように、高圧
のガス状冷媒は、続いて、圧縮機１１から凝縮器１３へ
と流れ、ここで、冷却回路２７内の液体と熱交換するこ
とによって冷却されて凝縮され、液体となる。冷媒が、
凝縮器１３内で気体から液体へと完全な等圧変化を行い
（線Ｂ）、続いて、Ｐ3からＰ2への等エンタルピー圧力
降下を行い、これによって、再び圧力Ｐ2で２相混合物
となることが線Ｃにより示されている。線Ｄに示される
ように、なお凝縮器１３内において、冷媒は、もう一度
等圧相変化を行い、エンタルピーＨ2でほぼ液相とな
る。冷媒は、凝縮器１３から流出し、吸入ポート５６を
介してエクスプレッサ３０に流入する。上述したよう
に、この冷媒は、膨張して２相流体混合物となる。ほぼ
全部の液状冷媒が、中間ポート５８を介してエクスプレ
ッサ３０から押し出され、蒸発器１５へと流れる。この
過程は線Ｅにより示されている。エクスプレッサ３０に
残留した冷媒は、再圧縮領域５４で（凝縮圧にまで）再
圧縮された後、高圧気体として吐出ポート６０を介して
エクスプレッサ３０から流出する。この高圧気体である
冷媒は、続いて、凝縮器１３に戻る。
【００２８】さらに、図１０および図１１を参照する
と、線Ｆによって、スロットルバルブ（図示せず）の熱
力学的結果が示され、線Ｅによって、エクスプレッサ３
０の膨張領域５２の熱力学的結果が示されている。エク
スプレッサ３０内で流体が膨張した場合の方が、スロッ
トルバルブ内で膨張した場合よりも、蒸発器１５に流入
する冷媒中の液体の比率が大きくなることは明らかであ
る。冷媒中の液体の比率が高くなったことに起因するエ
ンタルピーの差（Ｈ2−Ｈ1）は、膨張過程中に復元され
る機械的エネルギーであり、この機械的エネルギーは、
再圧縮中にエクスプレッサ３０のロータ軸により利用さ
れるべきものである。線Ｇに示されるように、蒸発器で
は、ほぼ液状の低圧冷媒は、冷却回路２９から熱を引き
抜き、圧縮機１１に供給されるべきほぼ気体の低圧冷媒
へと相変化する。蒸発器内の冷媒の液体比率を増大させ
ることによって、チラーシステム３１の総合的な効率が
増大する。このことは、蒸発器内の冷媒の相および温度
が変化する場合の方が、単に冷媒の温度が変化する場合
よりも、周囲からの熱がより多く必要となるためであ
る。結果として、エクスプレッサ３０は、蒸発器１５内
の冷媒の気体に対する液体の比率を増大させるように機
能し、さらに、凝縮器１３内部で凝縮されるべき付加的
な高圧気体を発生させることによって、圧縮機１１を補
助するように機能する。
と、線Ｆによって、スロットルバルブ（図示せず）の熱
力学的結果が示され、線Ｅによって、エクスプレッサ３
０の膨張領域５２の熱力学的結果が示されている。エク
スプレッサ３０内で流体が膨張した場合の方が、スロッ
トルバルブ内で膨張した場合よりも、蒸発器１５に流入
する冷媒中の液体の比率が大きくなることは明らかであ
る。冷媒中の液体の比率が高くなったことに起因するエ
ンタルピーの差（Ｈ2−Ｈ1）は、膨張過程中に復元され
る機械的エネルギーであり、この機械的エネルギーは、
再圧縮中にエクスプレッサ３０のロータ軸により利用さ
れるべきものである。線Ｇに示されるように、蒸発器で
は、ほぼ液状の低圧冷媒は、冷却回路２９から熱を引き
抜き、圧縮機１１に供給されるべきほぼ気体の低圧冷媒
へと相変化する。蒸発器内の冷媒の液体比率を増大させ
ることによって、チラーシステム３１の総合的な効率が
増大する。このことは、蒸発器内の冷媒の相および温度
が変化する場合の方が、単に冷媒の温度が変化する場合
よりも、周囲からの熱がより多く必要となるためであ
る。結果として、エクスプレッサ３０は、蒸発器１５内
の冷媒の気体に対する液体の比率を増大させるように機
能し、さらに、凝縮器１３内部で凝縮されるべき付加的
な高圧気体を発生させることによって、圧縮機１１を補
助するように機能する。
【００２９】図１２は、本発明の代わりの実施例の容積
式装置７３を示している。この装置は、第１ロータ７５
を備えており、その回転軸が一対の互いに係合するゲー
トロータ７７，７８に対して垂直となっている。吸入ポ
ート７６を介してこの複合型容積式装置７３に流入する
流体冷媒は、第１ロータ７５内で膨張して２相混合物と
なる。第１ロータ７５において膨張した後、膨張した冷
媒のうち液体部分は、中間ポート８０を介して第１ロー
タ７５から流出する。残りのガス状冷媒は、続いて、圧
縮され、吐出ポート８２を通ってロータ７５から流出す
る。
式装置７３を示している。この装置は、第１ロータ７５
を備えており、その回転軸が一対の互いに係合するゲー
トロータ７７，７８に対して垂直となっている。吸入ポ
ート７６を介してこの複合型容積式装置７３に流入する
流体冷媒は、第１ロータ７５内で膨張して２相混合物と
なる。第１ロータ７５において膨張した後、膨張した冷
媒のうち液体部分は、中間ポート８０を介して第１ロー
タ７５から流出する。残りのガス状冷媒は、続いて、圧
縮され、吐出ポート８２を通ってロータ７５から流出す
る。
【００３０】本発明のさらに他の実施例が図１３に示さ
れており、この実施例では、回転ベーン型エクスプレッ
サ９９が、円筒状ハウジング９５に偏心的に取り付けら
れた中心ロータ９３を備えている。複数の滑動ベーン９
１が、中心ロータ９３の外部表面上に、放射状に配置さ
れている。中心ロータ９３がハウジング９５の内部表面
に沿って回転する間、滑動ベーン９１が、径方向に移動
して、ハウジング９５内部に設けられているとともに円
周方向に離間された通路１００から出入りすることによ
って、冷媒の体積が変化する。体積がＶ１である高圧液
状冷媒は、吸入ポート９０を介して回転ベーン型エクス
プレッサ９９に流入する。ロータ９３が回転する間に、
冷媒の体積はＶ３にまで膨張し、この状態で、冷媒は、
低圧の２相混合物となる。中間ポート９２において、こ
の低圧２相混合物中の液体の大部分が、エクスプレッサ
９９から排出される。残った冷媒は、続いて、圧縮され
て体積Ｖ５となり、高圧気体として最終的に吐出ポート
９４から排出される。
れており、この実施例では、回転ベーン型エクスプレッ
サ９９が、円筒状ハウジング９５に偏心的に取り付けら
れた中心ロータ９３を備えている。複数の滑動ベーン９
１が、中心ロータ９３の外部表面上に、放射状に配置さ
れている。中心ロータ９３がハウジング９５の内部表面
に沿って回転する間、滑動ベーン９１が、径方向に移動
して、ハウジング９５内部に設けられているとともに円
周方向に離間された通路１００から出入りすることによ
って、冷媒の体積が変化する。体積がＶ１である高圧液
状冷媒は、吸入ポート９０を介して回転ベーン型エクス
プレッサ９９に流入する。ロータ９３が回転する間に、
冷媒の体積はＶ３にまで膨張し、この状態で、冷媒は、
低圧の２相混合物となる。中間ポート９２において、こ
の低圧２相混合物中の液体の大部分が、エクスプレッサ
９９から排出される。残った冷媒は、続いて、圧縮され
て体積Ｖ５となり、高圧気体として最終的に吐出ポート
９４から排出される。
【００３１】他の変更も可能である。例えば、交互に配
置されたらせん状突出部が交互に配置されたらせん状溝
部とかみ合うように、３つもしくは４つ以上のロータを
平行に配置することも可能である。このような構成で
は、冷媒の膨張および圧縮が均一に行われるように、吸
入ポートおよび／または吐出ポートが複数設けられる。
置されたらせん状突出部が交互に配置されたらせん状溝
部とかみ合うように、３つもしくは４つ以上のロータを
平行に配置することも可能である。このような構成で
は、冷媒の膨張および圧縮が均一に行われるように、吸
入ポートおよび／または吐出ポートが複数設けられる。
【図１】スロットルにより損失された動力が復元されな
い周知のチラーシステムの概略図。
い周知のチラーシステムの概略図。
【図２】図１のチラーシステムの冷凍圧縮／膨張サイク
ルを示す図。
ルを示す図。
【図３】図１の周知のチラーシステムの概略図であり、
スロットル膨張バルブに代えて、主圧縮機に機械的に連
結されたターボ−膨張器が利用されている。
スロットル膨張バルブに代えて、主圧縮機に機械的に連
結されたターボ−膨張器が利用されている。
【図４】主圧縮機に電気的に接続されたターボ−膨張器
が利用されている図１および図３の周知のシステムを示
す概略図。
が利用されている図１および図３の周知のシステムを示
す概略図。
【図５】好適な実施例の容積式装置を上部から示してい
る部分斜視図であり、この装置は、第１領域で膨張を行
い、第２領域の圧縮を行うものである。
る部分斜視図であり、この装置は、第１領域で膨張を行
い、第２領域の圧縮を行うものである。
【図６】図５の容積式装置を上部から示している斜視図
であり、流入口ポートを示している。
であり、流入口ポートを示している。
【図７】図５の容積式装置を底部から示している部分斜
視図。
視図。
【図８】図５の容積式装置を底部から示している斜視図
であり、流入口ポート、中間ポートおよび吐出ポートを
示している。
であり、流入口ポート、中間ポートおよび吐出ポートを
示している。
【図９】図５の容積式装置を側部から示している斜視図
であり、チャネル領域の容積領域および流入口ポート、
中間ポートおよび吐出ポートを示している。
であり、チャネル領域の容積領域および流入口ポート、
中間ポートおよび吐出ポートを示している。
【図１０】図５の容積式装置を利用したチラーシステム
の概略図。
の概略図。
【図１１】図１０のチラーシステムのようなエクスプレ
ッサを備えた冷凍圧縮／膨張サイクルを示す図。
ッサを備えた冷凍圧縮／膨張サイクルを示す図。
【図１２】本発明の他の好適な実施例の容積式装置の部
分側面図。
分側面図。
【図１３】本発明の他の好適な実施例の回転ベーン式エ
クスプレッサの部分端面図。
クスプレッサの部分端面図。
３０…エクスプレッサ ３２…第１ロータ ３４…第２ロータ ３６…ハウジング ４２…らせん状突出部 ４４…溝部 ４６…らせん状溝部 ４８…ランド部 ５０，５０Ａ，５１，５１Ａ…チャネル領域 ５６…吸入ポート ５８…中間ポート ６０…吐出ポート
Claims (21)
- 【請求項１】 冷媒の膨張および圧縮を行うための複合
型ロータ容積式装置であって、 外周に複数のらせん状突出部を備えた第１ロータと、 前記第１ロータを係合する少なくとも１つの第２ロータ
と、を備えており、前記第２ロータは、前記の第１ロー
タおよび第２ロータがそれぞれ逆方向に回転する間に前
記第１ロータの前記らせん状突出部を受容するためのら
せん状溝部を、その外周に備えており、さらに、前記装
置は、 前記第１ロータおよび前記第２ロータを包囲するととも
に、一端に吸入ポートを備え、他端に吐出ポートを備え
た室を画定するハウジングを備えており、 前記ハウジングにおいて、中間ポートが、前記吸入ポー
トと前記吐出ポートとの間で前記室の側壁部に設けられ
ており、前記第１ロータ、前記第２ロータおよび前記ハ
ウジングが協働して、前記第１ロータが一方向に回転す
る間に、前記吐出ポートと前記中間ポートとの間の効果
的に閉塞された膨張作用室と、前記中間ポートと前記吐
出ポートとの間の効果的に閉塞された収縮作用室と、を
画定するようになっていることを特徴とする容積式装
置。 - 【請求項２】 前記第１ロータおよび前記第２ロータ
は、モータを使用することなく、前記吸入ポートを介し
て流体混合物が受け入れられることによって回転するよ
うになっていることを特徴とする請求項１記載の容積式
装置。 - 【請求項３】 前記第１ロータと前記の少なくとも１つ
の第２ロータは、互いに平行に配置されており、各ロー
タの回転軸が互いに平行となっていることを特徴とする
請求項１記載の容積式装置。 - 【請求項４】 少なくとも１つのロータの回転軸が、他
のロータの回転軸に対して傾斜していることを特徴とす
る請求項３記載の容積式装置。 - 【請求項５】 少なくとも１つのロータを回転させるた
めのモータを備えていることを特徴とする請求項１記載
の容積式装置。 - 【請求項６】 前記膨張作用室は、少なくとも１つのチ
ャネル領域を備えていることを特徴とする請求項１記載
の容積式装置。 - 【請求項７】 前記膨張作用室の前記の少なくとも１つ
のチャネル領域の容積は、前記膨張作用室の軸に沿って
増大していることを特徴とする請求項６記載の容積式装
置。 - 【請求項８】 前記膨張作用室は、前記冷媒を膨張させ
るとともに、ほぼ全部の液体を前記冷媒から取り除くの
に十分な長さとなっていることを特徴とする請求項１記
載の容積式装置。 - 【請求項９】 前記収縮作用室は、少なくとも１つのチ
ャネル領域を備えていることを特徴とする請求項１記載
の容積式装置。 - 【請求項１０】 前記収縮作用室の前記の少なくとも１
つのチャネル領域の容積は、前記収縮作用室の軸に沿っ
て減少していることを特徴とする請求項９記載の容積式
装置。 - 【請求項１１】 前記第１ロータおよび前記第２ロータ
は、前記冷媒の膨張および圧縮の両方を行うのに十分な
長さとなっていることを特徴とする請求項１記載の容積
式装置。 - 【請求項１２】 単一流体圧縮／膨張冷凍装置であっ
て、 液体および気体として前記装置内部に存在する十分な量
の流体冷媒と、 前記流体冷媒を圧縮して圧縮エネルギーを前記流体冷媒
に加えるための圧縮機と、を備えており、前記圧縮機
は、所定の減少圧力にある前記流体冷媒を受け入れるた
めの流入口および上昇圧力にある前記流体冷媒を放出す
るための吐出口を備えていおり、さらに、前記装置は、 前記主圧縮機を駆動するために前記主圧縮機に連結され
ている駆動モータと、前記冷媒から熱を引き抜いて前記
主圧縮機から放出された圧縮気体を液体へと変化させる
ための凝縮器手段と、 外部から熱を吸収して前記冷媒へと供給することにより
液状冷媒を気体へと変化させるための蒸発器手段と、 前記凝縮器手段と前記蒸発器手段の吸入口との間に配置
された複合型回転容積式装置と、を備えており、該複合
型回転容積式装置は、 外周に複数のらせん状突出部を備えた第１ロータと、 前記第１ロータと係合する少なくとも１つの第２ロータ
と、を備えており、前記第２ロータは、前記の第１ロー
タおよび第２ロータがそれぞれ逆方向に回転する間に前
記第１ロータの前記らせん状突出部を受容するためのら
せん状溝部を、その外周に備えており、さらに、前記装
置は、 前記第１ロータおよび前記第２ロータを包囲するととも
に、一端に吸入ポートを備え、他端に吐出ポートを備え
た室を画定するハウジングを備えており、 前記ハウジングにおいて、中間ポートが、前記吸入ポー
トと前記吐出ポートとの間で前記室の側壁部に設けられ
ており、前記第１ロータ、前記第２ロータおよび前記ハ
ウジングが協働して、前記第１ロータが一方向に回転す
る間に、前記吐出ポートと前記中間ポートとの間の効果
的に閉塞された膨張作用室と、前記中間ポートと前記吐
出ポートとの間の効果的に閉塞された収縮作用室と、を
画定するようになっていることを特徴とする冷凍装置。 - 【請求項１３】 前記第１ロータおよび前記第２ロータ
は、モータを使用することなく、前記吸入ポートを介し
て流体混合物が受け入れられることによって回転するよ
うになっていることを特徴とする請求項１２記載の容積
式装置。 - 【請求項１４】 前記第１ロータと前記の少なくとも１
つの第２ロータは、互いに平行に配置されており、各ロ
ータの回転軸が互いに平行となっていることを特徴とす
る請求項１２記載の冷凍装置。 - 【請求項１５】 少なくとも１つのロータの回転軸が、
他のロータの回転軸に対して傾斜していることを特徴と
する請求項１４記載の冷凍装置。 - 【請求項１６】 少なくとも１つのロータを回転させる
ためのモータを備えていることを特徴とする請求項１２
記載の冷凍装置。 - 【請求項１７】 前記膨張作用室は、少なくとも１つの
チャネル領域を備えていることを特徴とする請求項１２
記載の冷凍装置。 - 【請求項１８】 前記膨張作用室の前記の少なくとも１
つのチャネル領域の容積は、前記膨張作用室の軸に沿っ
て増大していることを特徴とする請求項１８記載の冷凍
装置。 - 【請求項１９】 前記収縮作用室は、少なくとも１つの
チャネル領域を備えていることを特徴とする請求項１８
記載の冷凍装置。 - 【請求項２０】 前記収縮作用室の前記の少なくとも１
つのチャネル領域の容積は、前記収縮作用室の軸に沿っ
て減少していることを特徴とする請求項１８記載の冷凍
装置。 - 【請求項２１】 容積式装置であって、円周方向に離間
された複数の流路を備えた円筒状ハウジングと、前記円
筒状ハウジング内部で偏心的に配置されているととも
に、外部表面を有するロータと、を備えており、前記ロ
ータの寸法は、前記ハウジング内部で前記ロータが偏心
的に回転することができるような大きさとなっており、
さらに、前記装置は、前記ロータの前記外部表面と接触
している複数の滑動ベーンを備えており、前記滑動ベー
ンは、前記ハウジングの前記流路を通って半径方向に滑
動することが可能であり、これによって、前記滑動ベー
ン、前記ロータおよび前記ハウジングによって、円周方
向に離間された複数の領域が画定されるようになってお
り、前記ハウジングは、吸入ポート、吐出ポート、前記
吸入ポートと前記吐出ポートとの間に配置された中間ポ
ート、を備えており、前記吸入ポートは、前記ロータの
回転方向における第１の離間された領域に配置されてお
り、前記吸入ポートは、前記ロータ、前記ハウジングお
よび１つの滑動ベーンによって画定されており、前記中
間ポートは、第２の離間された領域に配置されており、
前記中間ポートは、前記ロータ、前記ハウジングおよび
２つの滑動ベーンによって画定されており、前記吐出ポ
ートは、前記ロータの回転方向と逆の方向における第２
の離間された領域に配置されており、前記吐出ポート
は、前記ロータ、前記ハウジングおよび１つの滑動ベー
ンによって画定されていることを特徴とする容積式装
置。
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