JP2003254001A - ラジアル型流体機械 - Google Patents
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- F25B1/04—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type
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- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B13/00—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion
- F01B13/04—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder
- F01B13/06—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder in star arrangement
- F01B13/061—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder in star arrangement the connection of the pistons with the actuated or actuating element being at the outer ends of the cylinders
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 膨脹機等のラジアル型流体機械の機械損失を
低減する。 【解決手段】 プランジャ摺動軸線ＣＬｐを回転シリン
ダ１２の回転中心からずらす。これにより、作動室１２
ｂ内に流入した冷媒が作動室１２ｂの体積を拡大させる
向きの力をプランジャ１３に作用させたとき、プランジ
ャ１３が回転ライナー１１の内壁１１ａから受ける反力
Ｆをそのまま回転シリンダ１２を回転させる力とするこ
とができる。しかも、反力Ｆプランジャ摺動軸線ＣＬｐ
の方向と反力Ｆの方向とが一致しているため、プランジ
ャ１３と挿入穴１２ａの内壁との摩擦抵抗を増大させる
力が発生し難い。したがって、機械損失を低減すること
ができる。
低減する。 【解決手段】 プランジャ摺動軸線ＣＬｐを回転シリン
ダ１２の回転中心からずらす。これにより、作動室１２
ｂ内に流入した冷媒が作動室１２ｂの体積を拡大させる
向きの力をプランジャ１３に作用させたとき、プランジ
ャ１３が回転ライナー１１の内壁１１ａから受ける反力
Ｆをそのまま回転シリンダ１２を回転させる力とするこ
とができる。しかも、反力Ｆプランジャ摺動軸線ＣＬｐ
の方向と反力Ｆの方向とが一致しているため、プランジ
ャ１３と挿入穴１２ａの内壁との摩擦抵抗を増大させる
力が発生し難い。したがって、機械損失を低減すること
ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はラジアル型流体機械
に関するもので、高圧流体を減圧膨脹させながら機械的
エネルギーを回収する膨脹機、又は流体を吸入吐出する
圧縮機やポンプに適用して有効である。
に関するもので、高圧流体を減圧膨脹させながら機械的
エネルギーを回収する膨脹機、又は流体を吸入吐出する
圧縮機やポンプに適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】膨脹機
を用いて蒸気圧縮式冷凍機の消費動力の低減を図った発
明として、例えば特開平１０−１９４０１号公報が知ら
れている。
を用いて蒸気圧縮式冷凍機の消費動力の低減を図った発
明として、例えば特開平１０−１９４０１号公報が知ら
れている。
【０００３】ところで、膨脹機は高圧流体を等エントロ
ピ的に膨脹させることにより、高圧流体から機械的エネ
ルギを回収するものであるが、図１１に示されるモリエ
ル線図から明らかなように、エンタルピが小さくなるほ
ど、等エントロピ線の傾きが大きくなって圧力の変化量
に対するエンタルピの変化量が小さくなるため、減圧膨
脹時に回収可能なエネルギの最大理論値は、圧縮時に必
要とするエネルギに対して大幅に小さくなる。
ピ的に膨脹させることにより、高圧流体から機械的エネ
ルギを回収するものであるが、図１１に示されるモリエ
ル線図から明らかなように、エンタルピが小さくなるほ
ど、等エントロピ線の傾きが大きくなって圧力の変化量
に対するエンタルピの変化量が小さくなるため、減圧膨
脹時に回収可能なエネルギの最大理論値は、圧縮時に必
要とするエネルギに対して大幅に小さくなる。
【０００４】したがって、膨脹機の機械損失が大きい
と、回収したエネルギが機械損失により消費され、蒸気
圧縮式冷凍機の消費動力を十分に低減することができな
いおそれがある。
と、回収したエネルギが機械損失により消費され、蒸気
圧縮式冷凍機の消費動力を十分に低減することができな
いおそれがある。
【０００５】本発明は、上記点に鑑み、膨脹機等のラジ
アル型流体機械の機械損失を低減することを目的とす
る。
アル型流体機械の機械損失を低減することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載の発明では、回転する回
転ライナー（１１）と、回転ライナー（１１）内に設け
られ、回転ライナー（１１）の回転中心からずれた位置
に、回転ライナー（１１）の回転中心軸線と平行な回転
中心軸線を有して回転する回転シリンダ（１２）と、回
転シリンダ（１２）に形成された挿入穴（１２ａ）に、
摺動可能に収納されたプランジャ（１３）とを備え、プ
ランジャ（１３）は、挿入穴（１２ａ）とプランジャ
（１３）とによって構成される作動室（１２ｂ）の体積
変化に応じて回転ライナー（１１）の内壁側から作動室
（１２ｂ）の体積を縮小させる向きの力を受け、さら
に、プランジャ（１３）の断面中心を通ってプランジャ
（１３）の摺動方向と平行なプランジャ摺動軸線（ＣＬ
ｐ）は、回転シリンダ（１２）の回転中心からずれてい
ることを特徴とする。
成するために、請求項１に記載の発明では、回転する回
転ライナー（１１）と、回転ライナー（１１）内に設け
られ、回転ライナー（１１）の回転中心からずれた位置
に、回転ライナー（１１）の回転中心軸線と平行な回転
中心軸線を有して回転する回転シリンダ（１２）と、回
転シリンダ（１２）に形成された挿入穴（１２ａ）に、
摺動可能に収納されたプランジャ（１３）とを備え、プ
ランジャ（１３）は、挿入穴（１２ａ）とプランジャ
（１３）とによって構成される作動室（１２ｂ）の体積
変化に応じて回転ライナー（１１）の内壁側から作動室
（１２ｂ）の体積を縮小させる向きの力を受け、さら
に、プランジャ（１３）の断面中心を通ってプランジャ
（１３）の摺動方向と平行なプランジャ摺動軸線（ＣＬ
ｐ）は、回転シリンダ（１２）の回転中心からずれてい
ることを特徴とする。
【０００７】これにより、プランジャ（１３）が回転ラ
イナー（１１）から反力として受ける力がそのまま回転
シリンダ（１２）を回転させる力となり得るので、プラ
ンジャ（１３）と挿入穴（１２ａ）の内壁との摩擦抵抗
を増大させる力が発生し難い。
イナー（１１）から反力として受ける力がそのまま回転
シリンダ（１２）を回転させる力となり得るので、プラ
ンジャ（１３）と挿入穴（１２ａ）の内壁との摩擦抵抗
を増大させる力が発生し難い。
【０００８】請求項２に記載の発明では、回転する回転
ライナー（１１）と、回転ライナー（１１）内に設けら
れ、回転ライナー（１１）の回転中心からずれた位置
に、回転ライナー（１１）の回転中心軸線と平行な回転
中心軸線を有して回転する回転シリンダ（１２）と、回
転シリンダ（１２）に形成された挿入穴（１２ａ）に、
摺動可能に収納されたプランジャ（１３）とを備え、プ
ランジャ（１３）は、挿入穴（１２ａ）とプランジャ
（１３）とによって構成される作動室（１２ｂ）の体積
変化に応じて回転ライナー（１１）の内壁側から作動室
（１２ｂ）の体積を縮小させる向きの力を受け、さら
に、回転ライナー（１１）がプランジャ（１３）に作用
させる力（Ｆ）が略最大となる時に、この力（Ｆ）の向
きがプランジャ（１３）の摺動方向と略平行になること
を特徴とする。
ライナー（１１）と、回転ライナー（１１）内に設けら
れ、回転ライナー（１１）の回転中心からずれた位置
に、回転ライナー（１１）の回転中心軸線と平行な回転
中心軸線を有して回転する回転シリンダ（１２）と、回
転シリンダ（１２）に形成された挿入穴（１２ａ）に、
摺動可能に収納されたプランジャ（１３）とを備え、プ
ランジャ（１３）は、挿入穴（１２ａ）とプランジャ
（１３）とによって構成される作動室（１２ｂ）の体積
変化に応じて回転ライナー（１１）の内壁側から作動室
（１２ｂ）の体積を縮小させる向きの力を受け、さら
に、回転ライナー（１１）がプランジャ（１３）に作用
させる力（Ｆ）が略最大となる時に、この力（Ｆ）の向
きがプランジャ（１３）の摺動方向と略平行になること
を特徴とする。
【０００９】これにより、プランジャ（１３）が回転ラ
イナー（１１）反力として受ける力がそのまま回転シリ
ンダ（１２）を回転させる力となり得るので、プランジ
ャ（１３）と挿入穴（１２ａ）の内壁との摩擦抵抗を増
大させる力が発生し難い。
イナー（１１）反力として受ける力がそのまま回転シリ
ンダ（１２）を回転させる力となり得るので、プランジ
ャ（１３）と挿入穴（１２ａ）の内壁との摩擦抵抗を増
大させる力が発生し難い。
【００１０】請求項３に記載の発明では、回転する回転
ライナー（１１）と、回転ライナー（１１）内に設けら
れ、回転ライナー（１１）の回転中心からずれた位置
に、回転ライナー（１１）の回転中心軸線と平行な回転
中心軸線を有して回転する回転シリンダ（１２）と、回
転シリンダ（１２）に形成された挿入穴（１２ａ）に、
摺動可能に収納されたプランジャ（１３）とを備え、プ
ランジャ（１３）は、挿入穴（１２ａ）とプランジャ
（１３）とによって構成される作動室（１２ｂ）の体積
変化に応じて回転ライナー（１１）の内壁側から作動室
（１２ｂ）の体積を縮小させる向きの力を受け、さら
に、回転ライナー（１１）がプランジャ（１３）に作用
させる力（Ｆ）が略最大となる時に、プランジャ（１
３）の断面中心を通ってプランジャ（１３）の摺動方向
と平行なプランジャ摺動軸線（ＣＬｐ）は、回転ライナ
ー（１１）の回転中心を通ることを特徴とする。
ライナー（１１）と、回転ライナー（１１）内に設けら
れ、回転ライナー（１１）の回転中心からずれた位置
に、回転ライナー（１１）の回転中心軸線と平行な回転
中心軸線を有して回転する回転シリンダ（１２）と、回
転シリンダ（１２）に形成された挿入穴（１２ａ）に、
摺動可能に収納されたプランジャ（１３）とを備え、プ
ランジャ（１３）は、挿入穴（１２ａ）とプランジャ
（１３）とによって構成される作動室（１２ｂ）の体積
変化に応じて回転ライナー（１１）の内壁側から作動室
（１２ｂ）の体積を縮小させる向きの力を受け、さら
に、回転ライナー（１１）がプランジャ（１３）に作用
させる力（Ｆ）が略最大となる時に、プランジャ（１
３）の断面中心を通ってプランジャ（１３）の摺動方向
と平行なプランジャ摺動軸線（ＣＬｐ）は、回転ライナ
ー（１１）の回転中心を通ることを特徴とする。
【００１１】これにより、プランジャ（１３）が回転ラ
イナー（１１）反力として受ける力がそのまま回転シリ
ンダ（１２）を回転させる力となり得るので、プランジ
ャ（１３）と挿入穴（１２ａ）の内壁との摩擦抵抗を増
大させる力が発生し難い。
イナー（１１）反力として受ける力がそのまま回転シリ
ンダ（１２）を回転させる力となり得るので、プランジ
ャ（１３）と挿入穴（１２ａ）の内壁との摩擦抵抗を増
大させる力が発生し難い。
【００１２】請求項４に記載の発明では、プランジャ
（１３）のうち回転ライナー（１１）からの力（Ｆ）を
受けるプランジャ先端部（１３ａ）は曲面状に形成され
ており、さらに、プランジャ（１３）に接触して回転ラ
イナー（１１）からの力（Ｆ）をプランジャ（１３）に
作用させる部位（１１ａ）は、プランジャ先端部（１３
ａ）の曲率半径より大きな曲率半径を有する曲面状に形
成されていることを特徴とする。
（１３）のうち回転ライナー（１１）からの力（Ｆ）を
受けるプランジャ先端部（１３ａ）は曲面状に形成され
ており、さらに、プランジャ（１３）に接触して回転ラ
イナー（１１）からの力（Ｆ）をプランジャ（１３）に
作用させる部位（１１ａ）は、プランジャ先端部（１３
ａ）の曲率半径より大きな曲率半径を有する曲面状に形
成されていることを特徴とする。
【００１３】これにより、プランジャ１（１３）の先端
側（１３ａ）における接触面圧が増大することを抑制で
きる。
側（１３ａ）における接触面圧が増大することを抑制で
きる。
【００１４】請求項５に記載の発明では、プランジャ先
端部（１３ａ）は、回転ライナー（１１）の内壁（１１
ａ）直接に接触していることを特徴とする。
端部（１３ａ）は、回転ライナー（１１）の内壁（１１
ａ）直接に接触していることを特徴とする。
【００１５】これにより、後述する図７に示す従来形の
ラジアル型流体機械に比べて部品点数を低減できる。
ラジアル型流体機械に比べて部品点数を低減できる。
【００１６】請求項６に記載の発明では、作動室（１２
ｂ）と外部とを連通させる吸排ポート（１８）を開閉す
る略円柱状のバルブ手段（１４）が、回転シリンダ（１
２）の回転中心に配置されており、さらに、吸排ポート
（１８）の断面中心を通るポート軸線（ＣＬ）は、プラ
ンジャ（１３）の断面中心を通ってプランジャ（１３）
の摺動方向と平行な軸線（ＣＬｐ）より回転シリンダ
（１２）の回転中心側に位置していることを特徴とす
る。
ｂ）と外部とを連通させる吸排ポート（１８）を開閉す
る略円柱状のバルブ手段（１４）が、回転シリンダ（１
２）の回転中心に配置されており、さらに、吸排ポート
（１８）の断面中心を通るポート軸線（ＣＬ）は、プラ
ンジャ（１３）の断面中心を通ってプランジャ（１３）
の摺動方向と平行な軸線（ＣＬｐ）より回転シリンダ
（１２）の回転中心側に位置していることを特徴とす
る。
【００１７】これにより、ポート軸線（ＣＬ）が軸線
（ＣＬｐ）と一致しているものに比べて、小さな吸排角
度にて吸排ポート（１８）を連通させることができる。
（ＣＬｐ）と一致しているものに比べて、小さな吸排角
度にて吸排ポート（１８）を連通させることができる。
【００１８】なお、吸排角度とは、後述する図５に示さ
れるように、吸排ポート（１８）の断面積全体がバルブ
手段（１４）と連通するに必要な円周角を言うものであ
る。
れるように、吸排ポート（１８）の断面積全体がバルブ
手段（１４）と連通するに必要な円周角を言うものであ
る。
【００１９】請求項７に記載の発明では、バルブ手段
（１４）は、バルブ手段（１４）を長手方向に変位させ
ることにより、回転シリンダ（１２）の回転角に対する
吸排ポート（１８）の開閉時期を変化させることができ
るように構成されていることを特徴とする。
（１４）は、バルブ手段（１４）を長手方向に変位させ
ることにより、回転シリンダ（１２）の回転角に対する
吸排ポート（１８）の開閉時期を変化させることができ
るように構成されていることを特徴とする。
【００２０】これにより、後述するように、蒸気圧縮式
冷凍機を効率よく運転することができ得る。
冷凍機を効率よく運転することができ得る。
【００２１】請求項８に記載の発明では、冷媒を吸入圧
縮する圧縮機（１）と、圧縮機（１）から吐出する冷媒
を放冷する放熱器（３）と、放熱器（３）から流出する
冷媒を減圧膨脹させながら機械的エネルギーを回収し、
その回収した機械的エネルギーを圧縮機（１）に与える
請求項７に記載のラジアル型流体機械（４）と、減圧膨
脹された冷媒を蒸発させる蒸発器（５）と、冷媒圧を利
用してバルブ手段（１４）を長手方向に変位させるアク
チュエータ（１９ａ、２０、２１）とを備えることを特
徴とする。
縮する圧縮機（１）と、圧縮機（１）から吐出する冷媒
を放冷する放熱器（３）と、放熱器（３）から流出する
冷媒を減圧膨脹させながら機械的エネルギーを回収し、
その回収した機械的エネルギーを圧縮機（１）に与える
請求項７に記載のラジアル型流体機械（４）と、減圧膨
脹された冷媒を蒸発させる蒸発器（５）と、冷媒圧を利
用してバルブ手段（１４）を長手方向に変位させるアク
チュエータ（１９ａ、２０、２１）とを備えることを特
徴とする。
【００２２】これにより、例えば、蒸気圧縮式冷凍機を
効率よく運転することができ得る。
効率よく運転することができ得る。
【００２３】請求項９に記載の発明では、冷媒を吸入圧
縮する圧縮機（１）と、圧縮機（１）から吐出する冷媒
を放冷する放熱器（３）と、放熱器（３）から流出する
冷媒を減圧膨脹させながら機械的エネルギーを回収し、
その回収した機械的エネルギーを圧縮機（１）に与える
請求項１ないし７のいずれか１つに記載のラジアル型流
体機械（４）と、減圧膨脹された冷媒を蒸発させる蒸発
器（５）とを備えることを特徴とする。
縮する圧縮機（１）と、圧縮機（１）から吐出する冷媒
を放冷する放熱器（３）と、放熱器（３）から流出する
冷媒を減圧膨脹させながら機械的エネルギーを回収し、
その回収した機械的エネルギーを圧縮機（１）に与える
請求項１ないし７のいずれか１つに記載のラジアル型流
体機械（４）と、減圧膨脹された冷媒を蒸発させる蒸発
器（５）とを備えることを特徴とする。
【００２４】これにより、後述するように、蒸気圧縮式
冷凍機を効率よく運転することができ得る。
冷凍機を効率よく運転することができ得る。
【００２５】請求項１０に記載の発明のごとく、放熱器
（３）内の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる場合が
あってもよい。
（３）内の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる場合が
あってもよい。
【００２６】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。
【００２７】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）本実施形態は、
本発明に係るラジアル型流体機械を蒸気圧縮式冷凍機の
膨脹機に適用したものであって、図１は蒸気圧縮式冷凍
機の模式図であり、図２、３は膨脹機の軸方向断面図で
あり、図４は図２のＡ−Ａ断面図であり、図５はバルブ
１４と吸排ポート１８との接続部分を示す拡大図であ
り、図６（ａ）はバルブ１４の斜視図であり、図６
（ｂ）はバルブ１４のＩ-Ｉ断面図であり、図６（ｃ）
はバルブ１４のＩＩ−ＩＩ断面図である。
本発明に係るラジアル型流体機械を蒸気圧縮式冷凍機の
膨脹機に適用したものであって、図１は蒸気圧縮式冷凍
機の模式図であり、図２、３は膨脹機の軸方向断面図で
あり、図４は図２のＡ−Ａ断面図であり、図５はバルブ
１４と吸排ポート１８との接続部分を示す拡大図であ
り、図６（ａ）はバルブ１４の斜視図であり、図６
（ｂ）はバルブ１４のＩ-Ｉ断面図であり、図６（ｃ）
はバルブ１４のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【００２８】先ず、図１に基づいて蒸気圧縮式冷凍機の
構成について述べる。
構成について述べる。
【００２９】圧縮機１は電動式のモータ２から動力を得
て冷媒を吸入圧縮し、放熱器３は圧縮機１からから吐出
する冷媒を放冷する高圧側熱交換器である。膨脹機４は
放熱器３から流出する高圧冷媒を減圧膨脹させながら機
械的エネルギーを回収し、その回収した機械的エネルギ
ーをモータ２に与えることにより間接的に回収したエネ
ルギーを圧縮機１に与えるラジアル型流体機械であり、
蒸発器５は減圧膨脹された冷媒を蒸発させる低圧側熱交
換器である。
て冷媒を吸入圧縮し、放熱器３は圧縮機１からから吐出
する冷媒を放冷する高圧側熱交換器である。膨脹機４は
放熱器３から流出する高圧冷媒を減圧膨脹させながら機
械的エネルギーを回収し、その回収した機械的エネルギ
ーをモータ２に与えることにより間接的に回収したエネ
ルギーを圧縮機１に与えるラジアル型流体機械であり、
蒸発器５は減圧膨脹された冷媒を蒸発させる低圧側熱交
換器である。
【００３０】なお、本実施形態では、冷媒として二酸化
炭素を採用しており、蒸発器５又は放熱器３側の熱負荷
が大きいときには、放熱器３内の冷媒圧力、つまり圧縮
機１の吐出圧を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させて必要
な能力を得ている。
炭素を採用しており、蒸発器５又は放熱器３側の熱負荷
が大きいときには、放熱器３内の冷媒圧力、つまり圧縮
機１の吐出圧を冷媒の臨界圧力以上まで上昇させて必要
な能力を得ている。
【００３１】因みに、本実施形態では、圧縮機１、モー
タ２及び膨脹機４は互いのシャフトを直列に連結して一
体化して膨脹機一体型圧縮機を構成している。
タ２及び膨脹機４は互いのシャフトを直列に連結して一
体化して膨脹機一体型圧縮機を構成している。
【００３２】次に、図２〜図６を用いて膨脹機４の構造
について述べる。
について述べる。
【００３３】膨脹機４は、図２に示すように、概略、ハ
ウジング１０、回転ライナー１１、回転シリンダ１２、
プランジャ１３及びバルブ１４等からなるものである。
ウジング１０、回転ライナー１１、回転シリンダ１２、
プランジャ１３及びバルブ１４等からなるものである。
【００３４】そして、回転ライナー１１は軸受１５ａを
介して第１保持器１６に回転可能に支持された円筒状の
ものであり、回転シリンダ１２は、図４に示すように、
回転ライナー１１内において、回転ライナー１１の回転
中心からずれた位置に、回転ライナー１１の回転中心軸
線と平行な回転中心軸線を有して回転する略円柱状のも
のである。
介して第１保持器１６に回転可能に支持された円筒状の
ものであり、回転シリンダ１２は、図４に示すように、
回転ライナー１１内において、回転ライナー１１の回転
中心からずれた位置に、回転ライナー１１の回転中心軸
線と平行な回転中心軸線を有して回転する略円柱状のも
のである。
【００３５】なお、回転シリンダ１２は、図２、３に示
すように、軸受１５ｂ、１５ｃを介して第１保持器１６
及び第２保持器１７に可能に支持されているとともに、
その回転軸１２ｃにモータ２のシャフト２ａがスプライ
ンにて連結され、第１、２保持器１６、１７は、ハウジ
ング１０内に圧入固定されている。
すように、軸受１５ｂ、１５ｃを介して第１保持器１６
及び第２保持器１７に可能に支持されているとともに、
その回転軸１２ｃにモータ２のシャフト２ａがスプライ
ンにて連結され、第１、２保持器１６、１７は、ハウジ
ング１０内に圧入固定されている。
【００３６】プランジャ１３は、図４に示すように、回
転シリンダ１２に形成された挿入穴１２ａに摺動可能に
収納された円柱状のピストンであり、その一端側１３ａ
は、回転ライナー１１の内壁１１ａの曲率半径より小さ
な曲率半径を有する曲面状に形成されているとともに、
回転ライナー１１の内壁１１ａに接触している。
転シリンダ１２に形成された挿入穴１２ａに摺動可能に
収納された円柱状のピストンであり、その一端側１３ａ
は、回転ライナー１１の内壁１１ａの曲率半径より小さ
な曲率半径を有する曲面状に形成されているとともに、
回転ライナー１１の内壁１１ａに接触している。
【００３７】このとき、挿入穴１２ａは、プランジャ１
３の断面中心を通ってプランジャ１３の摺動方向と平行
なプランジャ摺動軸線ＣＬｐが、回転シリンダ１２の回
転中心からずれるように回転シリンダ１２に複数本（本
実施形態では、４本）形成されている。
３の断面中心を通ってプランジャ１３の摺動方向と平行
なプランジャ摺動軸線ＣＬｐが、回転シリンダ１２の回
転中心からずれるように回転シリンダ１２に複数本（本
実施形態では、４本）形成されている。
【００３８】バルブ１４は、回転シリンダ１２の回転中
心に位置して外部、つまり放熱器３の冷媒出口側と作動
室１２ｂとを連通させる吸排ポート１８を開閉する略円
柱状のバルブ手段であり、このバルブ１４の外周面に
は、図６に示すように、回転シリンダ１２の回転角に対
する吸排ポート１８の開閉時期を制御する吸入溝部１４
ａ及び排出溝部１４ｂが形成され、その中心部には、放
熱器３から流出した高圧の冷媒を作動室１２ｂ内に導く
導入通路１４ｃが形成されている。
心に位置して外部、つまり放熱器３の冷媒出口側と作動
室１２ｂとを連通させる吸排ポート１８を開閉する略円
柱状のバルブ手段であり、このバルブ１４の外周面に
は、図６に示すように、回転シリンダ１２の回転角に対
する吸排ポート１８の開閉時期を制御する吸入溝部１４
ａ及び排出溝部１４ｂが形成され、その中心部には、放
熱器３から流出した高圧の冷媒を作動室１２ｂ内に導く
導入通路１４ｃが形成されている。
【００３９】なお、吸入溝部１４ａは作動室１２ｂに流
入する際に吸排ポート１８の開閉時期を制御するもので
あり、排出溝部１４ｂは作動室１２ｂから流出する際に
吸排ポート１８の開閉時期を制御するものである。
入する際に吸排ポート１８の開閉時期を制御するもので
あり、排出溝部１４ｂは作動室１２ｂから流出する際に
吸排ポート１８の開閉時期を制御するものである。
【００４０】また、バルブ１４は、図２に示すように、
キー１４ｄにて中心軸周りに回転することを防止された
状態で、その長手方向に摺動可能に回転シリンダ１２及
び第３保持器１９に保持されている。
キー１４ｄにて中心軸周りに回転することを防止された
状態で、その長手方向に摺動可能に回転シリンダ１２及
び第３保持器１９に保持されている。
【００４１】そして、このバルブ１４は、バルブ１４に
形成されたフランジ部１４ｅと第３保持器１９とによっ
て形成された制御圧室１９ａ内の圧力と、フランジ部１
４ｅを挟んで制御圧力室１９ａと反対側に配置された弾
性手段としてのコイルバネ２０の弾性力が釣り合う位置
で停止するように変位する。したがって、制御圧力室１
９ａ内の圧力を制御することによりバルブ１４を摺動変
位させることができる。
形成されたフランジ部１４ｅと第３保持器１９とによっ
て形成された制御圧室１９ａ内の圧力と、フランジ部１
４ｅを挟んで制御圧力室１９ａと反対側に配置された弾
性手段としてのコイルバネ２０の弾性力が釣り合う位置
で停止するように変位する。したがって、制御圧力室１
９ａ内の圧力を制御することによりバルブ１４を摺動変
位させることができる。
【００４２】また、吸排ポート１８は、図５に示すよう
に、吸排ポート１８の断面中心を通るポート軸線ＣＬが
プランジャ摺動軸線ＣＬｐより回転シリンダ１２の回転
中心側に位置するようにプランジャ摺動軸線ＣＬｐに対
してオフセット配置されている。因みに、本実施形態で
は、ポート軸線ＣＬは回転シリンダ１２の回転中心を通
って回転シリンダ１２の径方向に延びるシリンダ径方向
軸線（図示せず。）と一致している。
に、吸排ポート１８の断面中心を通るポート軸線ＣＬが
プランジャ摺動軸線ＣＬｐより回転シリンダ１２の回転
中心側に位置するようにプランジャ摺動軸線ＣＬｐに対
してオフセット配置されている。因みに、本実施形態で
は、ポート軸線ＣＬは回転シリンダ１２の回転中心を通
って回転シリンダ１２の径方向に延びるシリンダ径方向
軸線（図示せず。）と一致している。
【００４３】ここで、作動室１２ｂとは、プランジャ１
３の他端側と挿入穴１２ａとによって形成される空間で
あり、本実施形態では、作動室１２ｂの体積を拡大する
ことにより冷媒を減圧膨脹させる。
３の他端側と挿入穴１２ａとによって形成される空間で
あり、本実施形態では、作動室１２ｂの体積を拡大する
ことにより冷媒を減圧膨脹させる。
【００４４】また、図２中、圧力制御弁２１は、放熱器
３から流出した高圧冷媒を調圧し、その調圧した冷媒圧
を制御圧室１９ａに供給する圧力制御手段である。そし
て、本実形態では、制御圧室１９ａ、コイルバネ２０及
び圧力制御弁２１によりバルブ１４を摺動変位させるア
クチュエータが構成されている。
３から流出した高圧冷媒を調圧し、その調圧した冷媒圧
を制御圧室１９ａに供給する圧力制御手段である。そし
て、本実形態では、制御圧室１９ａ、コイルバネ２０及
び圧力制御弁２１によりバルブ１４を摺動変位させるア
クチュエータが構成されている。
【００４５】因みに、制御圧室１９ａと圧力制御弁２１
とは連通路２１ａにより繋がっており、膨脹機４とモー
タ２側とはリップシール２２により密閉されている。
とは連通路２１ａにより繋がっており、膨脹機４とモー
タ２側とはリップシール２２により密閉されている。
【００４６】次に、本実施形態に係る膨脹機４、すなわ
ちラジアル型流体機械の特徴的作動を述べる（図４参
照）。
ちラジアル型流体機械の特徴的作動を述べる（図４参
照）。
【００４７】なお、ラジアル型流体機械の基本的作動
は、周知のラジアル型流体機械と同じであるので、ここ
で、周知のラジアル型流体機械との相違点を中心に本実
施形態に係る膨脹機４、すなわちラジアル型流体機械の
特徴的作動を述べる。
は、周知のラジアル型流体機械と同じであるので、ここ
で、周知のラジアル型流体機械との相違点を中心に本実
施形態に係る膨脹機４、すなわちラジアル型流体機械の
特徴的作動を述べる。
【００４８】因みに、ラジアル型流体機械について記載
された書籍としては、例えば「ピストンポンプ・モータ
の理論と実際」（オーム社）等がある。
された書籍としては、例えば「ピストンポンプ・モータ
の理論と実際」（オーム社）等がある。
【００４９】放熱器３からバルブ１４に導かれた高圧冷
媒は、吸入溝部１４ａと連通する吸排ポート１８に連な
る作動室１２ｂ内に流入する。そして、作動室１２ｂ内
に流入した冷媒は、作動室１２ｂの体積を拡大させる向
きの力をプランジャ１３に作用させるので、プランジャ
１３の先端側１３ａは、回転ライナー１１の内径を拡大
させるような向きの力を回転ライナー１１の内壁１１ａ
に作用させる。
媒は、吸入溝部１４ａと連通する吸排ポート１８に連な
る作動室１２ｂ内に流入する。そして、作動室１２ｂ内
に流入した冷媒は、作動室１２ｂの体積を拡大させる向
きの力をプランジャ１３に作用させるので、プランジャ
１３の先端側１３ａは、回転ライナー１１の内径を拡大
させるような向きの力を回転ライナー１１の内壁１１ａ
に作用させる。
【００５０】このとき、プランジャ１３は、回転ライナ
ー１１の内壁１１ａから反力Ｆとして、作動室１２ｂの
体積を縮小させる向きの力を受けるが、プランジャ摺動
軸線ＣＬｐが回転シリンダ１２の回転中心がずれている
ので、回転ライナー１１の内壁１１ａからの反力Ｆが回
転シリンダ１２を回転させる力となる。
ー１１の内壁１１ａから反力Ｆとして、作動室１２ｂの
体積を縮小させる向きの力を受けるが、プランジャ摺動
軸線ＣＬｐが回転シリンダ１２の回転中心がずれている
ので、回転ライナー１１の内壁１１ａからの反力Ｆが回
転シリンダ１２を回転させる力となる。
【００５１】そして、作動室１２ｂ内に流入した冷媒
は、プランジャ１３を回転ライナー１１の内壁１１ａ側
に押し付けて作動室１２ｂを拡大させて、自らは減圧膨
脹していく。
は、プランジャ１３を回転ライナー１１の内壁１１ａ側
に押し付けて作動室１２ｂを拡大させて、自らは減圧膨
脹していく。
【００５２】なお、図４において、に示す位置にある
作動室１２ｂは、冷媒の吸入が完了した直後を示してお
り、反力Ｆが最も大きくなる時である。に示す位置に
ある作動室１２ｂは膨脹過程の最後を示しており、に
示す位置にある作動室１２ｂは膨脹を終えた冷媒を排出
する排出工程を示し、に示す位置にある作動室１２ｂ
は冷媒の吸入を開始する直前の状態を示すものである。
作動室１２ｂは、冷媒の吸入が完了した直後を示してお
り、反力Ｆが最も大きくなる時である。に示す位置に
ある作動室１２ｂは膨脹過程の最後を示しており、に
示す位置にある作動室１２ｂは膨脹を終えた冷媒を排出
する排出工程を示し、に示す位置にある作動室１２ｂ
は冷媒の吸入を開始する直前の状態を示すものである。
【００５３】また、バルブ１４をその軸方向に変位させ
ると、回転シリンダ１２の回転角に対する、吸入溝部１
４ａ及び排出溝部１４ｂと吸排ポート１８とが連通する
バルブ１４の吸排角度θ（図５参照）が変化するように
吸入溝部１４ａ及び排出溝部１４ｂの形状が選定されて
いるため、圧力制御弁２１により制御圧室１９ａ内の圧
力を制御することにより、作動室１２ｂ内に導入する冷
媒量を可変制御することができる。
ると、回転シリンダ１２の回転角に対する、吸入溝部１
４ａ及び排出溝部１４ｂと吸排ポート１８とが連通する
バルブ１４の吸排角度θ（図５参照）が変化するように
吸入溝部１４ａ及び排出溝部１４ｂの形状が選定されて
いるため、圧力制御弁２１により制御圧室１９ａ内の圧
力を制御することにより、作動室１２ｂ内に導入する冷
媒量を可変制御することができる。
【００５４】次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【００５５】図７は周知のラジアル型流体機械の特徴を
示す断面図であり、本実施形態ではプランジャ摺動軸線
ＣＬｐが回転シリンダ１２の回転中心からずれているの
に対して、周知のラジアル型流体機械では、プランジャ
摺動軸線ＣＬｐが回転シリンダ１２が回転シリンダ１２
の回転中心と一致している。
示す断面図であり、本実施形態ではプランジャ摺動軸線
ＣＬｐが回転シリンダ１２の回転中心からずれているの
に対して、周知のラジアル型流体機械では、プランジャ
摺動軸線ＣＬｐが回転シリンダ１２が回転シリンダ１２
の回転中心と一致している。
【００５６】ここで、反力Ｆが略最大となる時、すなわ
ち図４、７のに示す位置において本実施形態と周知の
ラジアル型流体機械とを比較したとき、回転ライナー１
１の内壁１１ａがプランジャ１３に対して作用させる反
力Ｆの向きは、周知のラジアル型流体機械では、プラン
ジャ１３と内壁１１ａとの接点から回転ライナー１１の
回転中心に向かう向きであり、かつ、周知のラジアル型
流体機械においては、反力Ｆプランジャ摺動軸線ＣＬｐ
の方向と反力Ｆの方向とが相違しているため、反力Ｆが
そのまま回転シリンダ１２を回転させる力とならない。
ち図４、７のに示す位置において本実施形態と周知の
ラジアル型流体機械とを比較したとき、回転ライナー１
１の内壁１１ａがプランジャ１３に対して作用させる反
力Ｆの向きは、周知のラジアル型流体機械では、プラン
ジャ１３と内壁１１ａとの接点から回転ライナー１１の
回転中心に向かう向きであり、かつ、周知のラジアル型
流体機械においては、反力Ｆプランジャ摺動軸線ＣＬｐ
の方向と反力Ｆの方向とが相違しているため、反力Ｆが
そのまま回転シリンダ１２を回転させる力とならない。
【００５７】つまり、周知のラジアル型流体機械では、
反力Ｆが略最大となる時、反力Ｆのうちプランジャ摺動
軸線ＣＬｐと直交する方向成分の力Ｆｒが回転シリンダ
１２を回転させる力となる。このとき、力Ｆｒはプラン
ジャ１３と挿入穴１２ａの内壁との摩擦抵抗を増大させ
る要因となる。
反力Ｆが略最大となる時、反力Ｆのうちプランジャ摺動
軸線ＣＬｐと直交する方向成分の力Ｆｒが回転シリンダ
１２を回転させる力となる。このとき、力Ｆｒはプラン
ジャ１３と挿入穴１２ａの内壁との摩擦抵抗を増大させ
る要因となる。
【００５８】これに対して、本実施形態では、反力Ｆが
そのまま回転シリンダ１２を回転させる力となり、か
つ、反力Ｆプランジャ摺動軸線ＣＬｐの方向と反力Ｆの
方向とが一致しているため、プランジャ１３と挿入穴１
２ａの内壁との摩擦抵抗を増大させる力が発生し難い。
そのまま回転シリンダ１２を回転させる力となり、か
つ、反力Ｆプランジャ摺動軸線ＣＬｐの方向と反力Ｆの
方向とが一致しているため、プランジャ１３と挿入穴１
２ａの内壁との摩擦抵抗を増大させる力が発生し難い。
【００５９】したがって、本実施形態に係る膨脹機４、
つまりラジアル型流体機械によれば、周知のラジアル型
流体機械に比べて機械損失を低減することができる。
つまりラジアル型流体機械によれば、周知のラジアル型
流体機械に比べて機械損失を低減することができる。
【００６０】また、ポート軸線ＣＬはプランジャ摺動軸
線ＣＬｐより回転シリンダ１２の回転中心側に位置して
いるので、ポート軸線ＣＬがプランジャ摺動軸線ＣＬｐ
と一致させた場合に比べて、小さな吸排角度θにて吸排
ポート１８と吸入溝部１４ａ又は排出溝部１４ｂとを連
通させることができる。
線ＣＬｐより回転シリンダ１２の回転中心側に位置して
いるので、ポート軸線ＣＬがプランジャ摺動軸線ＣＬｐ
と一致させた場合に比べて、小さな吸排角度θにて吸排
ポート１８と吸入溝部１４ａ又は排出溝部１４ｂとを連
通させることができる。
【００６１】したがって、バルブ１４の製造バラツキ及
びバルブ１４の作動バラツキによる吸排角度θの誤差、
つまり制御目標吸排量と実際の吸排量との差を小さくす
ることができる。
びバルブ１４の作動バラツキによる吸排角度θの誤差、
つまり制御目標吸排量と実際の吸排量との差を小さくす
ることができる。
【００６２】また、プランジャ１３の先端側１３ａは、
本実施形態では、先端側１３ａに形成された曲面の曲率
半径より大きな曲面、すなわち回転ライナー１１の内壁
１１ａに接触しているのに対して、図７に示すラジアル
型流体機械はプランジャ１３と内壁１１ａとの間にスリ
ッパ１００を介在させている。
本実施形態では、先端側１３ａに形成された曲面の曲率
半径より大きな曲面、すなわち回転ライナー１１の内壁
１１ａに接触しているのに対して、図７に示すラジアル
型流体機械はプランジャ１３と内壁１１ａとの間にスリ
ッパ１００を介在させている。
【００６３】したがって、本実施形態では、図７に示す
ラジアル型流体機械に比べて部品点数の低減を図りなが
ら、プランジャ１３の先端側１３ａにおける接触面圧が
増大することを抑制できる。
ラジアル型流体機械に比べて部品点数の低減を図りなが
ら、プランジャ１３の先端側１３ａにおける接触面圧が
増大することを抑制できる。
【００６４】また、放熱器３又は蒸発器５における熱負
荷が変化すると、膨脹機４に流入する冷媒の密度が変化
するので、熱負荷に応じて膨脹機４に流入させる冷媒量
を変化させることが望ましい。
荷が変化すると、膨脹機４に流入する冷媒の密度が変化
するので、熱負荷に応じて膨脹機４に流入させる冷媒量
を変化させることが望ましい。
【００６５】これに対して、本実施形態では、前述した
ように、容易に膨脹機４に流入させる冷媒量を制御する
ことができるので、蒸気圧縮式冷凍機を効率よく運転す
ることができる。
ように、容易に膨脹機４に流入させる冷媒量を制御する
ことができるので、蒸気圧縮式冷凍機を効率よく運転す
ることができる。
【００６６】因みに、図２は膨脹機４に流入させる冷媒
量が最小となる状態を示し、図３は膨脹機４に流入させ
る冷媒量が最小となる状態を示すものである。
量が最小となる状態を示し、図３は膨脹機４に流入させ
る冷媒量が最小となる状態を示すものである。
【００６７】（第２実施形態）第１実施形態では、本発
明に係るラジアル型流体機械を膨脹機に適用したが、本
実施形態は、本発明に係るラジアル型流体機械を圧縮機
又はポンプに適用したものである。
明に係るラジアル型流体機械を膨脹機に適用したが、本
実施形態は、本発明に係るラジアル型流体機械を圧縮機
又はポンプに適用したものである。
【００６８】そして、図８は本実施形態に係るラジアル
型流体機械の軸方向断面図であり、膨脹機として本発明
を適用した第１実施形態と圧縮機又はポンプに適用した
本実施形態との最も大きな相違点は、流体流れ及び回転
シリンダ１２及び回転ライナー１１の回転の向きが逆転
することであり、その他、基本的な作動及び特徴は同じ
である。
型流体機械の軸方向断面図であり、膨脹機として本発明
を適用した第１実施形態と圧縮機又はポンプに適用した
本実施形態との最も大きな相違点は、流体流れ及び回転
シリンダ１２及び回転ライナー１１の回転の向きが逆転
することであり、その他、基本的な作動及び特徴は同じ
である。
【００６９】なお、図８中、吐出弁１４ｆは吐出される
流体が逆流することを防止するリード弁状の弁であり、
ストッパ１４ｇは吐出弁１４の最大開度を規制するもの
である。
流体が逆流することを防止するリード弁状の弁であり、
ストッパ１４ｇは吐出弁１４の最大開度を規制するもの
である。
【００７０】（その他の実施形態）上述の実施形態で
は、反力Ｆが略最大となる時に反力Ｆの方向がプランジ
ャ摺動軸線ＣＬｐと一致するように、換言すれば、反力
Ｆが略最大となる時にプランジャ摺動軸線ＣＬｐが回転
ライナー１１の回転中心を通るように、プランジャ摺動
軸線ＣＬｐをシリンダ径方向軸線からずらしたが、本発
明はこれに限定されるものではなく、反力Ｆが略最大と
なる時に反力Ｆの方向がプランジャ摺動軸線ＣＬｐと相
違していてもよい。
は、反力Ｆが略最大となる時に反力Ｆの方向がプランジ
ャ摺動軸線ＣＬｐと一致するように、換言すれば、反力
Ｆが略最大となる時にプランジャ摺動軸線ＣＬｐが回転
ライナー１１の回転中心を通るように、プランジャ摺動
軸線ＣＬｐをシリンダ径方向軸線からずらしたが、本発
明はこれに限定されるものではなく、反力Ｆが略最大と
なる時に反力Ｆの方向がプランジャ摺動軸線ＣＬｐと相
違していてもよい。
【００７１】また、上述の実施形態では、ポート軸線Ｃ
Ｌはシリンダ径方向軸線と一致していたが、本発明はこ
れに限定されるものでない。
Ｌはシリンダ径方向軸線と一致していたが、本発明はこ
れに限定されるものでない。
【００７２】上述の実施形態では、回転ライナー１１の
内壁１１ａの曲面をそのまま利用してプランジャ１３の
先端側１３ａが接触する曲面の曲率半径を先端側１３ａ
の曲率半径より大きくしたが、本発明はこれに限定され
るものではなく、図９に示すように、先端側１３ａの曲
率半径より大きい曲率半径を有する曲面が形成された凹
部１１ｂを形成してもよい。
内壁１１ａの曲面をそのまま利用してプランジャ１３の
先端側１３ａが接触する曲面の曲率半径を先端側１３ａ
の曲率半径より大きくしたが、本発明はこれに限定され
るものではなく、図９に示すように、先端側１３ａの曲
率半径より大きい曲率半径を有する曲面が形成された凹
部１１ｂを形成してもよい。
【００７３】また、上述の実施形態では、制御圧室１９
ａ、コイルバネ２０及び圧力制御弁２１にて冷媒圧を調
圧し、バルブ１４を摺動変位させるアクチュエータが構
成されていたが、本発明は、これに限定されるものでは
なく、モータ等の電磁力利用したアクチュエータやピエ
ゾ素子を利用したアクチュエータなどであってもよい。
ａ、コイルバネ２０及び圧力制御弁２１にて冷媒圧を調
圧し、バルブ１４を摺動変位させるアクチュエータが構
成されていたが、本発明は、これに限定されるものでは
なく、モータ等の電磁力利用したアクチュエータやピエ
ゾ素子を利用したアクチュエータなどであってもよい。
【００７４】また、上述の実施形態では、膨脹機４、モ
ータ２及び圧縮機１の順で直列に並んで一体化されてい
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば
図１０に示すように、電動式圧縮機の圧縮機１に膨脹機
４を直列に接続してもよい。
ータ２及び圧縮機１の順で直列に並んで一体化されてい
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば
図１０に示すように、電動式圧縮機の圧縮機１に膨脹機
４を直列に接続してもよい。
【００７５】また、上述の実施形態では、蒸気圧縮式冷
凍機に本発明に係るラジアル型流体機械を適用したが、
本発明の適用はこれに限定されるものではない。
凍機に本発明に係るラジアル型流体機械を適用したが、
本発明の適用はこれに限定されるものではない。
【００７６】また、上述の実施形態では、蒸気圧縮式冷
凍機では、二酸化炭素を冷媒として高圧側の冷媒圧力を
冷媒の臨界圧力以上としたが、本発明はこれに限定され
るものではない。
凍機では、二酸化炭素を冷媒として高圧側の冷媒圧力を
冷媒の臨界圧力以上としたが、本発明はこれに限定され
るものではない。
【００７７】また、上述の実施形態では、回転ライナー
１１を円筒状とし、回転シリンダ１２を円柱状とした
が、本発明はこれに限定されるものではなく、プランジ
ャ１３の先端１３ａは回転ライナー１１の内壁１１ａを
摺動するものでないので、例えば回転ライナー１１の内
壁及び回転シリンダ１２外周を多角形状としてもよい。
１１を円筒状とし、回転シリンダ１２を円柱状とした
が、本発明はこれに限定されるものではなく、プランジ
ャ１３の先端１３ａは回転ライナー１１の内壁１１ａを
摺動するものでないので、例えば回転ライナー１１の内
壁及び回転シリンダ１２外周を多角形状としてもよい。
【００７８】また、本明細書でいう「プランジャ摺動軸
線ＣＬｐが中心を通る」とは、厳密に中心がプランジャ
摺動軸線ＣＬｐに位置するものを意味するものではな
く、技術思想として、「プランジャ摺動軸線ＣＬｐが中
心を通る」という意味である。
線ＣＬｐが中心を通る」とは、厳密に中心がプランジャ
摺動軸線ＣＬｐに位置するものを意味するものではな
く、技術思想として、「プランジャ摺動軸線ＣＬｐが中
心を通る」という意味である。
【図１】本発明の実施形態に係る蒸気圧縮式冷凍機の模
式図である。
式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る膨脹機の軸方向断
面図である。
面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る膨脹機の軸方向断
面図である。
面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る膨脹機のバルブ１４と
吸排ポート１８との接続部分を示す拡大図である。
吸排ポート１８との接続部分を示す拡大図である。
【図６】（ａ）はバルブ１４の斜視図であり、（ｂ）は
バルブ１４のＩ-Ｉ断面図であり、（ｃ）はバルブ１４
のＩＩ−ＩＩ断面図である。
バルブ１４のＩ-Ｉ断面図であり、（ｃ）はバルブ１４
のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図７】従来の技術に係るラジアル型流体機械の軸方向
断面図である。
断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る圧縮機の軸方向断
面図である。
面図である。
【図９】本発明のその他の実施形態に係るラジアル型流
体機械のプランジャ先端部の拡大図である。
体機械のプランジャ先端部の拡大図である。
【図１０】本発明のその他の実施形態に係る膨脹機一体
型電動圧縮機の模式図である。
型電動圧縮機の模式図である。
【図１１】モリエル線図である。
１１…回転ライナー、１２…回転シリンダ、１３…プラ
ンジャ、１４…バルブ、１４ａ…吸入溝部、１４ｂ…排
出溝部、１４ｃ…導入通路。
ンジャ、１４…バルブ、１４ａ…吸入溝部、１４ｂ…排
出溝部、１４ｃ…導入通路。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ０４Ｂ 27/06 Ｆ０４Ｂ 27/06
Ｆ０４Ｃ 23/00 Ｆ０４Ｃ 23/00 Ｅ
Ｆ２５Ｂ 1/00 ３９５ Ｆ２５Ｂ 1/00 ３９５Ｚ
Ｆターム(参考） 3H029 AA09 AB03 BB42 CC03 CC05
CC54 CC57
3H070 BB02 BB06 BB12 CC21 CC37
DD01 DD11 DD22 DD31 DD61
3H076 AA04 AA16 BB21 BB50 CC15
CC28 CC31 CC91
3H084 AA03 AA16 AA21 AA41 AA51
BB16 BB30 CC01 CC12 CC21
CC31 CC38 CC41
Claims (10)
- 【請求項１】 回転する回転ライナー（１１）と、 前記回転ライナー（１１）内に設けられ、前記回転ライ
ナー（１１）の回転中心からずれた位置に、前記回転ラ
イナー（１１）の回転中心軸線と平行な回転中心軸線を
有して回転する回転シリンダ（１２）と、 前記回転シリンダ（１２）に形成された挿入穴（１２
ａ）に、摺動可能に収納されたプランジャ（１３）とを
備え、 前記プランジャ（１３）は、前記挿入穴（１２ａ）と前
記プランジャ（１３）とによって構成される作動室（１
２ｂ）の体積変化に応じて前記回転ライナー（１１）の
内壁側から前記作動室（１２ｂ）の体積を縮小させる向
きの力を受け、 さらに、前記プランジャ（１３）の断面中心を通って前
記プランジャ（１３）の摺動方向と平行なプランジャ摺
動軸線（ＣＬｐ）は、前記回転シリンダ（１２）の回転
中心からずれていることを特徴とするラジアル型流体機
械。 - 【請求項２】 回転する回転ライナー（１１）と、 前記回転ライナー（１１）内に設けられ、前記回転ライ
ナー（１１）の回転中心からずれた位置に、前記回転ラ
イナー（１１）の回転中心軸線と平行な回転中心軸線を
有して回転する回転シリンダ（１２）と、 前記回転シリンダ（１２）に形成された挿入穴（１２
ａ）に、摺動可能に収納されたプランジャ（１３）とを
備え、 前記プランジャ（１３）は、前記挿入穴（１２ａ）と前
記プランジャ（１３）とによって構成される作動室（１
２ｂ）の体積変化に応じて前記回転ライナー（１１）の
内壁側から前記作動室（１２ｂ）の体積を縮小させる向
きの力を受け、 さらに、前記回転ライナー（１１）が前記プランジャ
（１３）に作用させる力（Ｆ）が略最大となる時に、こ
の力（Ｆ）の向きが前記プランジャ（１３）の摺動方向
と略平行になることを特徴とするラジアル型流体機械。 - 【請求項３】 回転する回転ライナー（１１）と、 前記回転ライナー（１１）内に設けられ、前記回転ライ
ナー（１１）の回転中心からずれた位置に、前記回転ラ
イナー（１１）の回転中心軸線と平行な回転中心軸線を
有して回転する回転シリンダ（１２）と、 前記回転シリンダ（１２）に形成された挿入穴（１２
ａ）に、摺動可能に収納されたプランジャ（１３）とを
備え、 前記プランジャ（１３）は、前記挿入穴（１２ａ）と前
記プランジャ（１３）とによって構成される作動室（１
２ｂ）の体積変化に応じて前記回転ライナー（１１）の
内壁側から前記作動室（１２ｂ）の体積を縮小させる向
きの力を受け、 さらに、前記回転ライナー（１１）が前記プランジャ
（１３）に作用させる力（Ｆ）が略最大となる時に、前
記プランジャ（１３）の断面中心を通って前記プランジ
ャ（１３）の摺動方向と平行なプランジャ摺動軸線（Ｃ
Ｌｐ）は、前記回転ライナー（１１）の回転中心を通る
ことを特徴とするラジアル型流体機械。 - 【請求項４】 前記プランジャ（１３）のうち前記回転
ライナー（１１）からの力（Ｆ）を受けるプランジャ先
端部（１３ａ）は曲面状に形成されており、 さらに、前記プランジャ（１３）に接触して前記回転ラ
イナー（１１）からの力（Ｆ）を前記プランジャ（１
３）に作用させる部位（１１ａ）は、前記プランジャ先
端部（１３ａ）の曲率半径より大きな曲率半径を有する
曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１ない
し３のいずれか１つに記載のラジアル型流体機械。 - 【請求項５】 前記プランジャ先端部（１３ａ）は、前
記回転ライナー（１１）の内壁（１１ａ）直接に接触し
ていることを特徴とする請求項４に記載のラジアル型流
体機械。 - 【請求項６】 前記作動室（１２ｂ）と外部とを連通さ
せる吸排ポート（１８）を開閉する略円柱状のバルブ手
段（１４）が、前記回転シリンダ（１２）の回転中心に
配置されており、 さらに、前記吸排ポート（１８）の断面中心を通るポー
ト軸線（ＣＬ）は、前記プランジャ（１３）の断面中心
を通って前記プランジャ（１３）の摺動方向と平行な軸
線（ＣＬｐ）より前記回転シリンダ（１２）の回転中心
側に位置していることを特徴とする請求項１ないし５の
いずれか１つに記載のラジアル型流体機械。 - 【請求項７】 前記バルブ手段（１４）は、前記バルブ
手段（１４）を長手方向に変位させることにより、前記
回転シリンダ（１２）の回転角に対する前記吸排ポート
（１８）の開閉時期を変化させることができるように構
成されていることを特徴とする請求項６に記載のラジア
ル型流体機械。 - 【請求項８】 冷媒を吸入圧縮する圧縮機（１）と、 前記圧縮機（１）から吐出する冷媒を放冷する放熱器
（３）と、 前記放熱器（３）から流出する冷媒を減圧膨脹させなが
ら機械的エネルギーを回収し、その回収した機械的エネ
ルギーを前記圧縮機（１）に与える請求項７に記載のラ
ジアル型流体機械（４）と、 減圧膨脹された冷媒を蒸発させる蒸発器（５）と、 冷媒圧を利用して前記バルブ手段（１４）を長手方向に
変位させるアクチュエータ（１９ａ、２０、２１）とを
備えることを特徴とする蒸気圧縮式冷凍機。 - 【請求項９】 冷媒を吸入圧縮する圧縮機（１）と、 前記圧縮機（１）から吐出する冷媒を放冷する放熱器
（３）と、 前記放熱器（３）から流出する冷媒を減圧膨脹させなが
ら機械的エネルギーを回収し、その回収した機械的エネ
ルギーを前記圧縮機（１）に与える請求項１ないし７の
いずれか１つに記載のラジアル型流体機械（４）と、 減圧膨脹された冷媒を蒸発させる蒸発器（５）とを備え
ることを特徴とする蒸気圧縮式冷凍機。 - 【請求項１０】 前記放熱器（３）内の冷媒圧力が冷媒
の臨界圧力以上となる場合があることを特徴とする請求
項８又は９に記載の蒸気圧縮式冷凍機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002058871A JP3818175B2 (ja) | 2002-03-05 | 2002-03-05 | ラジアル型流体機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002058871A JP3818175B2 (ja) | 2002-03-05 | 2002-03-05 | ラジアル型流体機械 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006107463A Division JP4306689B2 (ja) | 2006-04-10 | 2006-04-10 | 蒸気圧縮式冷凍機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003254001A true JP2003254001A (ja) | 2003-09-10 |
| JP3818175B2 JP3818175B2 (ja) | 2006-09-06 |
Family
ID=28668721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002058871A Expired - Fee Related JP3818175B2 (ja) | 2002-03-05 | 2002-03-05 | ラジアル型流体機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3818175B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012132433A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-07-12 | Denso Corp | 流体機械 |
-
2002
- 2002-03-05 JP JP2002058871A patent/JP3818175B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012132433A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-07-12 | Denso Corp | 流体機械 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3818175B2 (ja) | 2006-09-06 |
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