JP2003269103A - Scroll expansion machine and its driving method - Google Patents

Scroll expansion machine and its driving method

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JP2003269103A
JP2003269103A JP2002070705A JP2002070705A JP2003269103A JP 2003269103 A JP2003269103 A JP 2003269103A JP 2002070705 A JP2002070705 A JP 2002070705A JP 2002070705 A JP2002070705 A JP 2002070705A JP 2003269103 A JP2003269103 A JP 2003269103A
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scroll
introduction
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Hiroshi Hasegawa
寛 長谷川
Fumitoshi Nishiwaki
文俊 西脇
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an extreme reduction of energy generated from an introduced fluid by producing a volume ratio and an introduction volume corresponding to introduced pressure. <P>SOLUTION: This scroll expansion machine comprises a bypath port 14 for communicating a high pressure part 7 at its predetermined position with an operation chamber located between a minimum position side and a maximum position side and a valve mechanism 15 provided in the bypath port 14, which is open when the introduced pressure Ps as pressure in the high pressure part 7 is a set one or less. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高圧の圧縮性流体
によって作動して旋回動力を発生する原動機としてのス
クロール膨張機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scroll expander as a prime mover that is operated by a high-pressure compressible fluid to generate orbiting power.

【0002】[0002]

【従来の技術】スクロール膨張機は容積型流体機械の一
種であり、その基本構成は、例えば特開平8−2846
1号公報で知られている。
2. Description of the Related Art A scroll expander is a kind of positive displacement fluid machine, and its basic structure is, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-2846.
It is known from Japanese Patent No.

【0003】このものは図8に示すように、固定スクロ
ールaおよび旋回スクロールbのラップc、dを噛み合わせ
て、相互間に旋回スクロールbの円軌道に沿った旋回に
より中央部から周辺部に移動しながら容積を大きくする
作動室eを形成している。この作動室eの最小位置側で高
圧部fの流体を導入することにより、作動室eが大きくな
る側への旋回力を旋回スクロールbが受けて流体の膨張
を伴い軸線L1まわりに旋回され、作動室eの最大位置
側で流体を低圧部gに排出させることを繰り返し、旋回
動力を得るようにしている。この旋回動力は偏心軸受h
を介し軸iの回転出力として取り出される。
As shown in FIG. 8, this device engages the wraps c and d of the fixed scroll a and the orbiting scroll b with each other and turns from one to the other by rotating the orbiting scroll b along the circular orbit. The working chamber e is formed to increase its volume while moving. By introducing the fluid of the high-pressure part f at the minimum position side of the working chamber e, the orbiting scroll b receives the orbiting force toward the side where the working chamber e becomes larger, and is swung around the axis L1 with the expansion of the fluid. The fluid is discharged to the low pressure portion g repeatedly on the maximum position side of the working chamber e to obtain the turning power. This turning power is eccentric bearing h
Is output as the rotation output of the shaft i.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
スクロール膨張機の基本構造では、容積比と導入容積が
旋回スクロールbのラップdおよび固定スクロールaのラ
ップcの幾何形状によって規定されて、これらが原因で
導入する流体から得るエネルギーが極端に減ったり、効
率が低下することがある。
However, in the basic structure of the scroll expander as described above, the volume ratio and the introduction volume are defined by the geometric shapes of the wrap d of the orbiting scroll b and the wrap c of the fixed scroll a, Due to these factors, the energy obtained from the introduced fluid may be extremely reduced or the efficiency may be reduced.

【0005】ここで、容積比が一定であることの影響に
ついて説明する。作動室eの挙動を前記軸iの固定スクロ
ールaの中心L2まわりの回転角度90degごとに示した
図9において、密閉された瞬間の作動室e1の容積をV
a、前記低圧部gに通じる直前の作動室e5の容積をVe
とすると、Va,Veは旋回スクロールbのラップdおよ
び固定スクロールaのラップcの巻き数や高さに依存し、
容積比(Va/Ve)は一定であることがわかる。密閉
された瞬間の作動室e1の圧力をPa、低圧部gと連通
する直前の作動室e5の圧力をPeとし、流体の断熱指
数をκとすると、圧力Paと圧力Peの間には次式の関
係が成り立つ。
Here, the effect of the constant volume ratio will be described. In FIG. 9 showing the behavior of the working chamber e for each rotation angle 90 deg about the center L2 of the fixed scroll a of the axis i, the volume of the working chamber e1 at the moment of being sealed is V
a, the volume of the working chamber e5 immediately before communicating with the low pressure part g is Ve
Then, Va and Ve depend on the number of turns and the height of the wrap d of the orbiting scroll b and the wrap c of the fixed scroll a,
It can be seen that the volume ratio (Va / Ve) is constant. Let Pa be the pressure of the working chamber e1 at the moment of being sealed, Pe be the pressure of the working chamber e5 immediately before communicating with the low pressure part g, and let the adiabatic index of the fluid be κ. The relationship is established.

【0006】[0006]

【数1】 一方、密閉された瞬間の作動室e1の圧力をPaは、前
記高圧部fの圧力、すなわち、膨張機の導入圧力Psに
等しい。
[Equation 1] On the other hand, the pressure Pa of the working chamber e1 at the moment of being sealed is equal to the pressure of the high pressure portion f, that is, the introduction pressure Ps of the expander.

【0007】したがって、低圧部gに通じる瞬間の作動
室e5の圧力Peは、導入圧力Psと、容積比(Va/
Ve)により決まる。このため、導入圧力Psと低圧部
gへの排出圧力Pdの比(Ps/Pd)である膨張比が
小さく、Pe<Pdとなる条件でスクロール膨張機を運
転する場合、作動室e内の流体は排出圧力Pdよりも低
い圧力Peまで膨張した後に、それよりも高い排出圧力
Pdの低圧部gに排出される。すなわち、過膨張が生じ
る。
Therefore, the pressure Pe of the working chamber e5 at the moment when it communicates with the low pressure portion g is equal to the introduction pressure Ps and the volume ratio (Va /
Ve). Therefore, the introduction pressure Ps and the low pressure part
When the scroll expander is operated under the condition that the expansion ratio, which is the ratio (Ps / Pd) of the discharge pressure Pd to g, is smaller than Pe <Pd, the fluid in the working chamber e has a pressure Pe lower than the discharge pressure Pd. After being expanded to a low pressure part g having a discharge pressure Pd higher than that. That is, overexpansion occurs.

【0008】次に、過膨張による損失を説明する。図1
0に過膨張の場合の作動室eのPV線図を示す。作動室e
の圧力が排出圧力Pdよりも低くなってからも、Pdか
らPeになるまで膨張する間の流体により図10(a)
に斜線部13aで示す面積分の動力が得られる。これに
対し、圧力がPeまで低下した作動室eからそれよりも
高い排出圧力Pdを持った低圧部gへ流体が排出するに
は、不足している圧力分に見合うだけの図10(b)に
斜線部13bで示す面積分の動力が必要である。従っ
て、その差(面積13b−面積13a)に相当する図1
0(c)の斜線部13cで示す面積分が過膨張損失とな
る。
Next, the loss due to overexpansion will be described. Figure 1
0 shows a PV diagram of the working chamber e in the case of overexpansion. Working chamber e
Even if the pressure of Pd becomes lower than the discharge pressure Pd, the fluid expands from Pd to Pe as shown in FIG.
The power for the area indicated by the shaded portion 13a is obtained. On the other hand, in order for the fluid to be discharged from the working chamber e whose pressure has dropped to Pe to the low-pressure portion g having a discharge pressure Pd higher than that, only the amount of the insufficient pressure is commensurate with FIG. 10B. Therefore, the power for the area indicated by the shaded portion 13b is required. Therefore, FIG. 1 corresponding to the difference (area 13b-area 13a)
The area indicated by the shaded portion 13c of 0 (c) is the overexpansion loss.

【0009】続いて、導入容積が一定であることの影響
について説明する。一般に、導入圧力Psが高い条件で
は流体の比容積が小さくなり、導入圧力Psが低い条件
では流体の比容積が大きくなる。しかし、上記従来のス
クロール膨張機の基本構成では、導入容積が旋回スクロ
ールbのラップdおよび固定スクロールaのラップcの基
礎円半径や高さに依存していて変化しないので、旋回ス
クロールbの旋回数が同じである場合、同じ容積の作動
室eに対して導入される流体の質量は導入圧力Psが高
い条件では多くなり、導入圧力Psが低い低い条件では
導入される流体の質量が少なくなる。このため、作動室
eにて流体から得ることのできるエネルギーは、導入圧
力Psが高い条件では多くても、導入圧力Psが低い条
件では少なくなるという欠点がある。
Next, the influence of the constant introduction volume will be described. Generally, the specific volume of the fluid becomes small under the condition of high introduction pressure Ps, and the specific volume of the fluid becomes large under the condition of low introduction pressure Ps. However, in the basic configuration of the conventional scroll expander described above, the introduction volume depends on the basic circle radius and height of the wrap d of the orbiting scroll b and the wrap c of the fixed scroll a and does not change, so that the orbit of the orbiting scroll b does not change. When the numbers are the same, the mass of the fluid introduced into the working chamber e having the same volume is large under the condition that the introduction pressure Ps is high, and the mass of the fluid introduced is small under the condition that the introduction pressure Ps is low. . For this reason, the working chamber
The energy obtainable from the fluid at e is large under the high introduced pressure Ps, but is small under the low introduced pressure Ps.

【0010】また、排出圧力Pdを一定とした場合、低
い条件の導入圧力Psに対してはそれとの圧力差が小さ
くなり、従って膨張比(Ps/Pd)が小さくなるの
に、一定の容積比(Va/Ve)での旋回スクロールb
の旋回角度に応じた膨張を伴うため、導入圧力Psが高
い条件の場合に比して過膨張が生じやすく、従って、前
述した過膨張損失が発生しやすくなり、効率も低下す
る。この結果、流体の質量の減少と過膨張損失の発生に
より、作動室eにおいて流体から得るエネルギーが極端
に減少するという課題がある。
When the discharge pressure Pd is constant, the pressure difference between the discharge pressure Ps and the introduction pressure Ps under a low condition is small, and therefore the expansion ratio (Ps / Pd) is small, but the volume ratio is constant. Orbiting scroll b at (Va / Ve)
Since it is accompanied by expansion depending on the turning angle, the overexpansion is more likely to occur than in the case where the introduction pressure Ps is high, and therefore the above-described overexpansion loss is likely to occur and the efficiency is also reduced. As a result, there is a problem in that the energy obtained from the fluid in the working chamber e is extremely reduced due to the decrease in the mass of the fluid and the occurrence of overexpansion loss.

【0011】本発明の目的は、上記従来の課題を解決す
るもので、導入圧力に対応した容積比および導入容積が
得られ、導入す流体から得るエネルギーが極端に減少す
るのを防止でき、高効率なスクロール膨張機とその駆動
方法を提供することにある。
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art by providing a volume ratio and an introduction volume corresponding to the introduction pressure, and preventing the energy obtained from the introduced fluid from being extremely reduced. An object of the present invention is to provide an efficient scroll expander and its driving method.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明のスクロール膨張機の駆動方法は、固定ス
クロールおよび旋回スクロールのラップ間に形成された
旋回スクロールの旋回により移動しながら容積が変化す
る作動室の最小位置側で高圧部から流体を導入すること
により、旋回スクロールに作動室が大きくなる側への旋
回力を与えて流体の膨張を伴い旋回させ、作動室の最大
位置側で流体を低圧部に排出させることを繰り返すスク
ロール膨張機の駆動方法であって、前記作動室の最大、
最小位置側の間の所定位置にて、前記高圧部の圧力が設
定圧力以下であるとき、その作動室に流体を導入するこ
とを主たる特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a method of driving a scroll expander according to the present invention is designed to move a volume while moving by orbiting a orbiting scroll formed between laps of a fixed scroll and an orbiting scroll. By introducing the fluid from the high pressure part at the minimum position side of the working chamber where the pressure changes, the orbiting scroll is given a swivel force to the side where the working chamber becomes larger and swirls with the expansion of the fluid, and the maximum position side of the working chamber A method for driving a scroll expander, which repeats discharging the fluid to a low-pressure part with a maximum of the working chamber,
The main feature is to introduce a fluid into the working chamber when the pressure of the high-pressure portion is equal to or lower than a set pressure at a predetermined position between the minimum positions.

【0013】このような構成では、固定、旋回スクロー
ル間の作動室に高圧部から流体を導入して旋回スクロー
ルに作動室が大きくなる側への旋回力を働かせて旋回さ
せ、旋回動力を得るが、高圧部の圧力が何らかの理由で
低下することがあっても、高圧部の圧力が設定圧力以下
になれば、所定位置にて作動室に高圧部から流体を導入
することにより、作動室が閉じる瞬間に導入されている
流体の導入圧力や質量、導入容積が、高圧部の圧力の設
定圧以下への低下に伴って減少しているのを補い、ま
た、低い導入圧力が原因して膨張比が小さくなるのを回
避するので、流体の質量の減少と過膨張損失の発生によ
り、作動室において流体から得るエネルギーが極端に減
少したり、効率が低下するのを防止することができる。
In such a structure, fluid is introduced from the high-pressure portion into the working chamber between the fixed scroll and the orbiting scroll, and the orbiting scroll is caused to orbit by exerting the orbiting force to the side in which the operating chamber becomes larger. , Even if the pressure in the high-pressure part may drop for some reason, if the pressure in the high-pressure part falls below the set pressure, the working chamber is closed by introducing the fluid from the high-pressure part into the working chamber at a predetermined position. It compensates for the decrease in the introduction pressure, mass, and introduction volume of the fluid that is being introduced at the moment as the pressure in the high-pressure section falls below the set pressure.In addition, due to the low introduction pressure, the expansion ratio Therefore, it is possible to prevent the energy obtained from the fluid in the working chamber from being extremely reduced and the efficiency from being reduced due to the decrease in the mass of the fluid and the occurrence of the overexpansion loss.

【0014】作動室は最小位置から最大位置側への旋回
分だけ流体が膨張して導入圧力よりも低圧になっている
ので、高圧部がどのように低下していてもそれとの間で
流体を導入するための差圧が得られ、作動室に高圧部を
通じさせるだけで、従って、特別な高圧流体供給源なし
に上記の方法が実現する。
Since the fluid in the working chamber expands by the amount of swirl from the minimum position to the maximum position and is at a pressure lower than the introduction pressure, no matter how much the high pressure portion is lowered, the fluid is not supplied thereto. A differential pressure for the introduction is obtained, only by passing the high-pressure section through the working chamber, and thus the above method is realized without a special high-pressure fluid source.

【0015】前記差圧による流体の導入は複数の所定位
置で行うことを特徴とする、さらなる構成では、所定位
置が異なると、それに対応する作動室の移動位置が異な
り、そこでの導入圧力に対する流体の膨張による異なっ
た複数の圧力低下時点を利用して、差圧による流体の導
入をよりきめ細かく図れる。
The introduction of the fluid by the differential pressure is performed at a plurality of predetermined positions. In a further configuration, when the predetermined position is different, the corresponding moving position of the working chamber is different, and the fluid for the introduction pressure there is different. It is possible to more finely introduce the fluid by the differential pressure by utilizing the different time points of the pressure decrease due to the expansion of the pressure.

【0016】異なった所定位置での差圧による流体の導
入は、異なった設定圧力の基に行う、さらなる構成で
は、前記異なった複数の圧力低下時点を利用するのに好
適である。
The introduction of the fluid by the differential pressure at different predetermined positions is performed under different set pressures. In a further configuration, it is suitable to use the different pressure reduction points.

【0017】所定位置が作動室の最小位置側であるほど
設定圧力を大きくする、さらなる構成では、どの位置に
おいても流体の導入に必要な差圧が得られやすい利便性
がある。
With a further configuration in which the set pressure is increased as the predetermined position is closer to the minimum position of the working chamber, there is the convenience that the differential pressure required for introducing the fluid can be easily obtained at any position.

【0018】本発明のスクロール膨張機は、固定スクロ
ールおよび旋回スクロールのラップを噛み合わせて、相
互間に旋回スクロールの円軌道に沿った旋回により移動
しながら容積を変える作動室を形成し、最小位置側の作
動室に高圧部の流体を導入して、作動室が大きくなる側
へ旋回スクロールが流体の膨張を伴い旋回されるように
し、最大位置側の作動室から流体を低圧部に排出させる
ようにしたスクロール膨張機であって、最小、最大位置
の間の作動室に所定位置から高圧部を通じさせるバイパ
スポートと、このバイパスポートに前記高圧部の圧力が
設定圧力以下になると開くバルブ機構を設けたことを主
たる特徴とするものである。
In the scroll expander of the present invention, the wraps of the fixed scroll and the orbiting scroll are meshed with each other to form a working chamber in which the volume is changed between the wraps of the fixed scroll and the orbiting scroll by moving along the circular orbit of the orbiting scroll. The fluid of the high pressure part is introduced into the side working chamber, the orbiting scroll is orbited to the side where the working chamber becomes larger with the expansion of the fluid, and the fluid is discharged from the working chamber at the maximum position side to the low pressure part. In the scroll expander described above, a bypass port that allows a high-pressure portion to pass from a predetermined position to a working chamber between the minimum and maximum positions, and a valve mechanism that opens when the pressure in the high-pressure portion falls below a set pressure are provided in the bypass port. This is the main feature.

【0019】このような構成では、前記の差圧による方
法を既存の、それも必須の高圧部における流体を、バイ
パスポートとバルブ機構とにより適時に利用して自動的
に安定して達成することができ、作動室に高圧部を通じ
させるバイパスポートとこれを高圧部が所定圧力以下と
なったときに開くバルブ機構を新たに設けるだけでよい
ので、スクロール膨張機の構造が特に複雑になったり、
大型化したり、重量化したりせず、安価に提供できる。
In such a structure, the above-mentioned method using the differential pressure can be automatically and stably achieved by utilizing the existing fluid in the high-pressure portion, which is also essential, in a timely manner by the bypass port and the valve mechanism. The structure of the scroll expander is particularly complicated because it is only necessary to newly provide a bypass port that allows the high-pressure portion to pass through the working chamber and a valve mechanism that opens the bypass port when the high-pressure portion falls below a predetermined pressure.
It can be provided inexpensively without increasing the size or weight.

【0020】作動室が複数対称に形成され、バイパスポ
ートが対称な作動室どうしに同時に通じるように複数設
けられている、さらなる構成では、通常駆動時に加え、
高圧部の圧力低下に基づくバイパスポートを通じた流体
の導入を伴う駆動時にも、対称な作動室どうしの圧力バ
ランス、旋回スクロールの旋回バランスを確保すること
ができる。
In a further configuration in which a plurality of working chambers are formed symmetrically and a plurality of bypass ports are provided so as to communicate with the symmetrical working chambers at the same time, in a further configuration,
It is possible to ensure the symmetrical pressure balance between the working chambers and the orbiting balance of the orbiting scroll even during driving accompanied by the introduction of the fluid through the bypass port due to the pressure drop in the high pressure portion.

【0021】前記バイパスポートが4個以上設けられ
た、さらなる構成では、閉じた作動室の前記異なった所
定位置での流体の導入を実現するのに好適であるし、所
定位置の数の設定によっては、前記圧力バランス、旋回
バランスをも併せ得られる。
In a further configuration in which four or more bypass ports are provided, it is suitable to realize introduction of fluid at the different predetermined positions in the closed working chamber, and the number of predetermined positions can be set. Can obtain both the pressure balance and the turning balance.

【0022】前記作動室が中央部から周辺部へ移動しな
がら容積が大きくなるようにされ、前記バイパスポート
の前記中央部に近いものほど、前記設定圧力を大きくし
た、さらなる構成では、設定圧力が大きくなるほど、流
体の膨張度合いがより小さい、従って、圧力低下がより
小さい所定位置での作動室に流体を導入するので、高圧
部の異なった複数の圧力低下に対し必要な差圧が常に得
られ、作動室にその圧力低下に見合った流体を導入する
ことが容易になる。
The volume of the working chamber is increased while moving from the central portion to the peripheral portion, and the closer to the central portion of the bypass port, the larger the set pressure is set. The larger the pressure, the smaller the degree of expansion of the fluid, and therefore the smaller the pressure drop, so that the fluid is introduced into the working chamber at the predetermined position, so that the necessary differential pressure is always obtained for a plurality of different pressure drops in the high pressure section. , It becomes easy to introduce the fluid suitable for the pressure drop into the working chamber.

【0023】前記バイパスポートを前記固定スクロール
の鏡板に設けた、さらなる構成では、鏡板の背部の高圧
部から鏡板の板厚分の長さを有した短く真っ直ぐなバイ
パスポートによって、作動室への流体の導入が図れるの
で、加工が容易でさらに安価に実現する。
In a further configuration in which the bypass port is provided in the end plate of the fixed scroll, the fluid from the high pressure portion at the back of the end plate to the working chamber is provided by a short and straight bypass port having a length corresponding to the thickness of the end plate. Since it can be introduced, it is easy to process and can be realized at a lower cost.

【0024】前記バルブ機構をボールとコイルばねで構
成した、さらなる構成では、構造が簡単で応答性がよ
く、圧力設定はコイルばねのばね定数などによって簡単
かつ正確に行える利点がある。
A further structure in which the valve mechanism is composed of a ball and a coil spring has the advantages that the structure is simple and the response is good, and the pressure can be set easily and accurately by the spring constant of the coil spring.

【0025】本発明のそれ以上の目的および特徴は、以
下の詳細な説明および図面の記載によって明らかにな
る。本発明の各特徴はそれ単独で、あるいは可能な限り
種々な組み合わせで複合して採用することができる。
Further objects and features of the present invention will become apparent from the following detailed description and drawings. The respective features of the present invention can be employed alone or in combination in various combinations as much as possible.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
図1〜図7に基づいて詳細に説明する。しかし、以下の
説明は本発明の具体例であって、特許請求の範囲を限定
するものではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. However, the following description is a specific example of the present invention and does not limit the scope of the claims.

【0027】本実施の形態のスクロール膨張機は、図1
〜図3に示す例、図5、図6に示す例のように、従来の
場合同様、固定スクロール5および旋回スクロール3の
ラップ5a、3aを噛み合わせて、相互間に旋回スクロー
ル3の円軌道に沿った旋回により移動しながら容積を変
える作動室6を形成している。また、最小位置側の作動
室6に高圧部7の流体を導入して、作動室6が大きくな
る側へ旋回スクロール3が流体の膨張を伴い旋回される
ようにするとともに、最大位置側の作動室6から流体を
低圧部10に排出させる。これにより、固定、旋回スク
ロール5、3間の作動室6に高圧部7から流体を導入し
て旋回スクロール3に作動室6が大きくなる側への旋回
力を働かせて旋回させることを繰り返し、旋回動力を得
る。本実施の形態では作動室6は中央部から周辺部に移
動しながら容積が大きくなるようにしてある。しかし、
これに限られることはない。
The scroll expander of this embodiment is shown in FIG.
As in the conventional case, the fixed scroll 5 and the wraps 5a, 3a of the orbiting scroll 3 are meshed with each other, and the circular orbits of the orbiting scroll 3 are mutually interposed, as in the case shown in FIGS. 3 and 5 and 6. A working chamber 6 is formed which changes its volume while moving by swirling along. Further, the fluid of the high-pressure portion 7 is introduced into the working chamber 6 at the minimum position side so that the orbiting scroll 3 is swung to the side where the working chamber 6 becomes larger with the expansion of the fluid, and the operation at the maximum position side is performed. The fluid is discharged from the chamber 6 to the low pressure section 10. As a result, the fluid is introduced from the high-pressure portion 7 into the working chamber 6 between the fixed and orbiting scrolls 5 and 3, and the orbiting scroll 3 is caused to orbit by exerting a turning force to the side in which the working chamber 6 becomes larger. Get power. In the present embodiment, the working chamber 6 has a large volume while moving from the central portion to the peripheral portion. But,
It is not limited to this.

【0028】前記旋回スクロール3の旋回動力は、1つ
の例として図1に示すように偏心軸受2aを介し旋回ス
クロール3と連結した軸2の軸線L1まわりの回転とし
て出力し、圧縮機構やその他の駆動を行うが、静かで滑
らかな回転駆動ができる。この軸2の旋回スクロール3
との連結側の端部を軸受1aによって軸受する支持部材
1と、これにラップ5a側で対向した固定スクロール5
とをボルト21によって締結し、これら支持部材1と固
定スクロール5との間に旋回スクロール3を挟み込ん
で、旋回スクロール3のラップ3aが固定スクロール5
のラップ5aと噛み合わせて保持し、双方のラップ5a、
3a間に前記作動室6を図3、図5に示すように複数対
形成している。しかし、作動室6の数は原理的には特に
問うものではない。
As an example, the orbiting power of the orbiting scroll 3 is output as a rotation around the axis L1 of the shaft 2 connected to the orbiting scroll 3 via an eccentric bearing 2a as shown in FIG. Although it is driven, it can be driven quietly and smoothly. Orbiting scroll 3 of this shaft 2
The support member 1 bearing the end on the side of connection with the bearing 1a, and the fixed scroll 5 facing the support member 1 on the wrap 5a side.
Are fastened with bolts 21, the orbiting scroll 3 is sandwiched between the support member 1 and the fixed scroll 5, and the wrap 3a of the orbiting scroll 3 is fixed to the fixed scroll 5.
Wrap 5a and hold it,
Plural pairs of the working chambers 6 are formed between 3a as shown in FIGS. However, in principle, the number of working chambers 6 does not matter.

【0029】旋回スクロール3の鏡板3b背部とこれを
バックアップする支持部材1との間に、旋回スクロール
3の自転を拘束し円軌道に沿った旋回のみを許容するオ
ルダムリング4などの自転拘束部材が挟み込まれてい
る。固定スクロール5の鏡板5b背部にはカバー8を設
けて前記ボルト21を共用するなどして固定スクロール
5側に締結することにより、固定スクロール5における
鏡板5bの背部に前記高圧部7を形成し、この高圧部7
に高圧の流体を導入する導入パイプ9をカバー8に接続
してある。固定スクロール5の鏡板5bには最小位置側
の作動室6に高圧部7から高圧の流体を導入する導入口
5cが形成されている。また、固定スクロール5には最
大位置側の作動室6と通じて最終の膨張状態の流体を排
出させる低圧部10を形成してあり、固定スクロール5
に低圧部10には排出される流体を他へ導く排出パイプ
11が接続されている。しかし、高圧部7および低圧部
10はどのようにして形成されてもよい。さらに、軸2
が支持部材1を貫通する部分にはメカニカルシール12
などのシール手段が設けられて、この部分から流体が漏
出するのを防止している。
Between the back of the end plate 3b of the orbiting scroll 3 and the support member 1 for backing up the same, a rotation restraint member such as an Oldham ring 4 for restraining the rotation of the orbiting scroll 3 and allowing only the rotation along a circular orbit. It is sandwiched. A cover 8 is provided on the back of the end plate 5b of the fixed scroll 5, and the bolt 21 is shared to fasten the end of the end of the fixed scroll 5 to the end of the end of the end plate 5b. This high voltage part 7
An introduction pipe 9 for introducing a high-pressure fluid is connected to the cover 8. The end plate 5b of the fixed scroll 5 is formed with an inlet port 5c for introducing a high-pressure fluid from the high-pressure portion 7 into the working chamber 6 on the minimum position side. Further, the fixed scroll 5 is formed with a low pressure portion 10 which communicates with the working chamber 6 on the maximum position side and discharges the fluid in the final expanded state.
A discharge pipe 11 that guides the discharged fluid to another is connected to the low pressure section 10. However, the high pressure portion 7 and the low pressure portion 10 may be formed in any manner. Furthermore, axis 2
The mechanical seal 12 is provided at a portion where the support member 1 penetrates.
Sealing means such as is provided to prevent fluid from leaking from this portion.

【0030】このような本実施の形態のスクロール膨張
機は、固定スクロール5および旋回スクロール3のラッ
プ5a、3a間に形成された旋回スクロール3の旋回によ
り移動しながら容積が変化する作動室6の最小位置側で
高圧部7から流体を導入することにより、旋回スクロー
ル3に作動室6が大きくなる側への旋回力を与えて流体
の膨張を伴い旋回させ、作動室6の最大位置側で流体を
低圧部10に排出させることを繰り返して駆動するの
に、前記作動室6の最大、最小位置側の間の所定位置に
て、前記高圧部7の圧力が設定圧力以下であるとき、そ
の作動室6に流体を導入して補給する駆動方法を採用し
ている。この補給のための流体の導入は原理的にはどの
ようにして行ってもよい。
In the scroll expander of this embodiment, the working chamber 6 whose volume changes while moving by the orbiting scroll 3 formed between the fixed scroll 5 and the wraps 5a, 3a of the orbiting scroll 3. By introducing the fluid from the high-pressure portion 7 at the minimum position side, the orbiting scroll 3 is given a swivel force to the side where the working chamber 6 becomes larger and swirled with the expansion of the fluid, and the fluid at the maximum position side of the working chamber 6 When the pressure of the high pressure part 7 is below a set pressure at a predetermined position between the maximum and minimum position sides of the working chamber 6, the operation is performed by repeatedly discharging the low pressure part 10 to the low pressure part 10. A drive method for introducing and replenishing the fluid in the chamber 6 is adopted. In principle, the introduction of the fluid for replenishment may be performed in any manner.

【0031】このように、固定、旋回スクロール5、3
間の作動室6に高圧部の流体を導入して旋回スクロール
3に作動室6が大きくなる側への旋回力を働かせて旋回
させ、旋回動力を得ながら、高圧部7の圧力が何らかの
理由で低下することがあっても、高圧部7の圧力が設定
圧力以下になれば、所定位置にて作動室6に流体を導入
することにより、作動室6が閉じる瞬間に導入されてい
る流体の導入圧力や質量、導入容積が、高圧部7の圧力
の設定圧以下への低下に伴って減少しているのを補える
し、低い導入圧力が原因して膨張比が小さくなるのを回
避することができる。この結果、流体の質量の減少と過
膨張損失の発生により、作動室6において旋回スクロー
ル3が流体から得るエネルギーが極端に減少したり、効
率が低下するのを防止することができる。
Thus, the fixed and orbiting scrolls 5, 3
The fluid of the high-pressure portion is introduced into the working chamber 6 in between to cause the orbiting scroll 3 to orbit by exerting a turning force to the side where the working chamber 6 becomes large, and while the turning power is obtained, the pressure of the high-pressure portion 7 is for some reason. Even if the pressure drops, if the pressure in the high-pressure portion 7 becomes equal to or lower than the set pressure, the fluid is introduced into the working chamber 6 at a predetermined position, so that the fluid introduced at the moment when the working chamber 6 is closed is introduced. It is possible to compensate for the decrease in the pressure, the mass, and the introduction volume as the pressure of the high-pressure section 7 falls below the set pressure, and to prevent the expansion ratio from decreasing due to the low introduction pressure. it can. As a result, it is possible to prevent the energy obtained by the orbiting scroll 3 from the fluid in the working chamber 6 from being extremely reduced and the efficiency from being reduced due to the decrease in the mass of the fluid and the occurrence of the excessive expansion loss.

【0032】作動室6の最小位置から最大側への移動分
だけ流体が膨張して導入圧力よりもさらに低圧になって
いて、高圧部7の圧力がどのように低下していてもそれ
との間で流体を導入するための差圧が得られる。従っ
て、作動室6を高圧部7に通じさせるだけで、つまり、
特別な高圧流体供給源なしに上記の方法を実現すること
ができる。しかし、特別な高圧流体供給源を用いてもよ
いのは勿論である。
The fluid expands by the amount of movement from the minimum position to the maximum side of the working chamber 6 and is at a pressure lower than the introduction pressure, and no matter how the pressure in the high pressure section 7 decreases, A differential pressure for introducing the fluid is obtained at. Therefore, simply by making the working chamber 6 communicate with the high pressure portion 7, that is,
The above method can be implemented without a special high pressure fluid source. However, it goes without saying that a special high pressure fluid source may be used.

【0033】前記差圧による流体の導入は複数の所定位
置で行えば、所定位置が異なると、それに対応する作動
室6の移動位置が異なり、そこでの導入圧力に対する流
体の膨張による異なった複数の圧力低下時点を利用し
て、差圧による流体の導入をよりきめ細かく図れる。ま
た、異なった所定位置での差圧による流体の導入を、異
なった設定圧力の基に行うと、前記異なった複数の圧力
低下時点を利用するのに好適である。さらに、所定位置
が作動室6の最小位置側であるほど設定圧力を大きくす
るとどの位置においても流体の導入に必要な差圧が得ら
れやすい利便性がある。
If the introduction of the fluid by the differential pressure is carried out at a plurality of predetermined positions, if the predetermined position is different, the moving position of the working chamber 6 corresponding thereto is different, and a plurality of different different positions due to the expansion of the fluid with respect to the introduction pressure are provided. It is possible to more finely introduce the fluid by the differential pressure by utilizing the time point of the pressure decrease. Further, when the introduction of the fluid by the differential pressure at the different predetermined positions is performed based on the different set pressures, it is suitable to utilize the plurality of different pressure reduction points. Further, if the set pressure is increased as the predetermined position is closer to the minimum position of the working chamber 6, there is the convenience that the differential pressure necessary for introducing the fluid can be easily obtained at any position.

【0034】本実施の形態のスクロール膨張機は、以上
のような駆動方法を実現するのに、図1〜図3に示す
例、および図5〜図7に示す例のように、最小、最大位
置側の間の作動室6に高圧部7を所定位置にて通じさせ
るバイパスポート14や19と、このバイパスポート1
4や19に前記高圧部7の圧力が設定圧力以下になると
開くバルブ機構15や20を設けてある。これにより、
既存の、それもスクロール膨張機において必須の高圧部
7における流体を、バイパスポート14や19とバルブ
機構15や20とにより適時に利用して自動的に安定し
て、閉じた作動室6内に差圧により流体の導入を図る前
記駆動方法を達成することができ、作動室6に高圧部を
通じさせるバイパスポート14や19とこれを高圧部7
が所定圧力以下となったときに開くバルブ機構15や2
0を新たに設けるだけでよいので、スクロール膨張機の
構造が特に複雑になったり、大型化したり、重量化した
りせず、安価に提供できる。
The scroll expander of the present embodiment realizes the driving method as described above, as shown in the examples shown in FIGS. 1 to 3 and the examples shown in FIGS. Bypass ports 14 and 19 for communicating the high-pressure portion 7 to the working chamber 6 between the position side at a predetermined position, and the bypass port 1
4 and 19 are provided with valve mechanisms 15 and 20 that open when the pressure in the high pressure section 7 becomes equal to or lower than a set pressure. This allows
The existing fluid, which is essential in the scroll expander, in the high-pressure section 7 is automatically and stably utilized by the bypass ports 14 and 19 and the valve mechanisms 15 and 20 in a closed working chamber 6 in a timely manner. It is possible to achieve the above-described driving method for introducing the fluid by the differential pressure, and to bypass the high-pressure portion in the working chamber 6 and the bypass ports 14 and 19 and the high-pressure portion 7.
Valve mechanism 15 or 2 that opens when the pressure drops below a predetermined pressure
Since it is only necessary to newly provide 0, the structure of the scroll expander does not become particularly complicated, large, or heavy, and can be provided at low cost.

【0035】前記バイパスポート14や19を前記固定
スクロール5の鏡板5bに設けてあるので、鏡板5bの
背部の高圧部7から鏡板5bの板厚分の長さを有した短
く真っ直ぐなバイパスポート14や19によって、作動
室6への流体の導入が図れるので、加工が容易でさらに
安価に実現する。前記バルブ機構15や20をボール1
5a、20aとコイルばね15b、20bで構成してある
ので、構造が簡単で応答性がよく、圧力設定はコイルば
ね15b、20bのばね定数などによって簡単かつ正確
に行える利点がある。
Since the bypass ports 14 and 19 are provided on the end plate 5b of the fixed scroll 5, a short straight bypass port 14 having a length corresponding to the plate thickness of the end plate 5b from the high pressure portion 7 at the back of the end plate 5b. Since the fluid can be introduced into the working chamber 6 by means of or 19, the processing is easy and the cost is further reduced. The valve mechanism 15 or 20 is used for the ball 1
Since it is composed of the coil springs 5a and 20a and the coil springs 15b and 20b, the structure is simple and the response is good, and the pressure can be easily and accurately set by the spring constants of the coil springs 15b and 20b.

【0036】また、作動室6が複数対称に形成され、バ
イパスポート14や19が対称な作動室6どうしに同時
に通じるように複数設けられているので、通常駆動時に
加え、高圧部7の圧力低下に基づくバイパスポート14
や19を通じた流体の導入を伴う駆動時にも、対称な作
動室6どうしの圧力バランス、旋回スクロール3の旋回
バランスを確保することができる。
Further, since the plurality of working chambers 6 are formed symmetrically and the plurality of bypass ports 14 and 19 are provided so as to communicate with the symmetrical working chambers 6 at the same time, the pressure drop of the high pressure portion 7 is caused in addition to the normal driving. Based on bypass port 14
It is possible to secure the symmetrical pressure balance between the working chambers 6 and the orbiting balance of the orbiting scroll 3 even during driving involving the introduction of the fluid through the or.

【0037】図5〜図7に示す例では特に、バイパスポ
ート14や19が2つずつ合計4個設けられており、4
個以上を含んで、閉じた作動室6の前記異なった所定位
置での流体の導入を実現するのに好適であるし、所定位
置の数の設定によっては、前記圧力バランス、旋回バラ
ンスをも併せ得られる。
In the example shown in FIGS. 5 to 7, in particular, two bypass ports 14 and 19 are provided in total, four in total.
It is suitable to realize the introduction of the fluid at the different predetermined positions of the closed working chamber 6 by including more than one, and depending on the setting of the number of the predetermined positions, the pressure balance and the swirling balance may be combined. can get.

【0038】前記作動室6が中央部から周辺部へ移動し
ながら容積が大きくなる本実施の形態において、前記バ
イパスポート14や19の前記中央部、つまり固定スク
ロールの軸線L2に近いものほど、前記設定圧力を大き
くする。これにより設定圧力が大きくなるほど、流体の
膨張度合いがより小さい、従って、圧力低下がより小さ
い所定位置での作動室6に流体を導入するようになるの
で、高圧部7の異なった複数の圧力低下に対し必要な差
圧を常に得られて、作動室6にその圧力低下に見合った
流体を導入することが容易になる。
In the present embodiment in which the volume of the working chamber 6 increases while moving from the central portion to the peripheral portion, the closer to the central portion of the bypass ports 14 and 19, that is, to the axis L2 of the fixed scroll, Increase the set pressure. As a result, the larger the set pressure, the smaller the degree of expansion of the fluid. Therefore, the fluid is introduced into the working chamber 6 at the predetermined position where the pressure drop is smaller. On the other hand, the necessary differential pressure can always be obtained, and it becomes easy to introduce the fluid corresponding to the pressure drop into the working chamber 6.

【0039】ここで、図1〜図3に示す例について、さ
らに詳述する。図3に作動室6の挙動を軸2および旋回
スクロール3の回転角ないし旋回角90degごとに示し
てあるように、作動室6が旋回スクロール3の反時計回
りの旋回を伴って中央部から周辺部に向け、6a〜6eを
付して示す各作動室6へと移動しながら容積を増すよう
にしてある。これにより、固定スクロール5の軸線L2
部に、作動室6に高圧部7から高圧の流体を導入する導
入口5cを設けてある。高圧の流体は、導入パイプ9か
ら高圧部7へ導かれた後、導入口5cを経て作動室6内
へ取り込まれる。密閉された瞬間の一対の作動室6a
は、そこに導入した流体が高圧であるために、旋回スク
ロール3のラップ3aおよび固定スクロール5のラップ
5aに対し、作動室6aの容積を拡大しようとする力を
作用させる。その結果、可動側である旋回スクロール3
およびそのラップ3aが作動室6aから作動室6bへと
作動室6が容積を増加する方向、すなわち固定スクロー
ル5の軸線L2のまわりを反時計回りに旋回運動し、偏
心軸受2aを介して軸2を同じ方向に回転駆動する。作
動室6が外周側への移動で容積は増加し、流体の圧力は
低下したが、依然として低圧部10の圧力よりも高く、
作動室6の容積をさらに拡大しようとする力を作用させ
続けるので、作動室6は作動室6c、作動室6dと容積
を順次に増加させ、作動室6eと容積が最大に増加した
直後に低圧部10に通じる。膨張して低圧になった流体
は作動室6から低圧部10へ流れ出た後、排出パイプ1
1から排出される。
Here, the examples shown in FIGS. 1 to 3 will be described in more detail. As shown in FIG. 3, the behavior of the working chamber 6 is shown for each rotation angle of the shaft 2 and the orbiting scroll 3 or every 90 degrees of the orbiting angle, the working chamber 6 is rotated from the central portion to the periphery with the counterclockwise orbiting of the orbiting scroll 3. The volume is increased while moving toward the respective working chambers 6 indicated by 6a to 6e. Thereby, the axis L2 of the fixed scroll 5
An inlet port 5c for introducing a high-pressure fluid from the high-pressure portion 7 into the working chamber 6 is provided in the section. The high-pressure fluid is introduced from the introduction pipe 9 to the high-pressure section 7, and then taken into the working chamber 6 through the introduction port 5c. A pair of working chambers 6a at the moment of being sealed
Since the fluid introduced therein has a high pressure, the wrap 3a of the orbiting scroll 3 and the wrap 5a of the fixed scroll 5 exert a force for increasing the volume of the working chamber 6a. As a result, the orbiting scroll 3 which is the movable side
And its wrap 3a swivels counterclockwise around the axis L2 of the fixed scroll 5 in the direction in which the volume of the working chamber 6 increases from the working chamber 6a to the working chamber 6b, and the shaft 2 passes through the eccentric bearing 2a. Are driven to rotate in the same direction. The volume of the working chamber 6 increased due to the movement to the outer peripheral side, and the pressure of the fluid decreased, but it was still higher than the pressure of the low pressure portion 10,
Since a force for further expanding the volume of the working chamber 6 is continuously applied, the working chamber 6 sequentially increases the working chamber 6c and the working chamber 6d in volume, and the working chamber 6e and the working chamber 6e immediately increase in volume to a low pressure. Go to Part 10. The expanded and low-pressure fluid flows from the working chamber 6 to the low-pressure portion 10, and then the discharge pipe 1
Emitted from 1.

【0040】特に、図1、図2に示すようなバイパスポ
ート14を、固定スクロール5の鏡板5bに図3に示す
ように軸線L2を境にした対称位置に設け、それぞれに
図2に示すようなバルブ機構15を備えている。なお、
バイパスポート14は、固定スクロール5の鏡板5bに
設けることにより、既述したように簡単な加工で作動室
の一部と高圧部7を連通させることができ、鏡板5bの
ほぼ全域が高圧部2に対向しているので、バイパスポー
ト14を設ける位置の選択の自由度が高いし、各所に設
けやすい。本例でのバイパスポート14を設ける位置
は、一方が固定スクロール5のラップ5aの巻き始め位
置から360deg以内の外壁近傍、他方が、そこから
固定スクロール5のラップ5aに沿って180deg巻
き終り側へ移動した内壁近傍である。
In particular, the bypass ports 14 as shown in FIGS. 1 and 2 are provided on the end plate 5b of the fixed scroll 5 at symmetrical positions with respect to the axis L2 as shown in FIG. 3, and as shown in FIG. The valve mechanism 15 is provided. In addition,
By providing the bypass port 14 on the end plate 5b of the fixed scroll 5, a part of the working chamber and the high pressure part 7 can be communicated with each other by simple processing as described above, and almost the entire end part of the end plate 5b can be connected to the high pressure part 2b. , The degree of freedom in selecting the position where the bypass port 14 is provided is high, and it is easy to provide the bypass port 14 at each place. In the present example, the position where the bypass port 14 is provided is one in the vicinity of the outer wall within 360 deg from the winding start position of the wrap 5a of the fixed scroll 5, and the other from there to the end of 180 deg along the wrap 5a of the fixed scroll 5. It is near the moved inner wall.

【0041】バイパスポート14とバルブ機構15の構
成について説明する。バルブ機構15はボール15a
と、コイルばね15bと、流路15dを有するばね台座
15cから構成されている。バイパスポート14は固定
スクロール5の鏡板5bの作動室6側の端面5dから加
工され、高圧部7側の端面5eには貫通させない円筒部
14aと、円筒部14aの底面と高圧部7側の端面5e
の間を貫通する小孔14bを備えている。円筒部14a
の内部には、高圧部7側から順にボール15aとコイル
ばね15bが配置されている。ボール15aは円筒部1
4aよりも僅かに小さい径であり、円筒部14aの内部
で円筒部14aの軸方向に可動となっている。さらに、
円筒部14aの作動室6側の入口からは、ばね台座15
cが挿入、固定されており、コイルばね15bの一方の
端面はばね台座15cに、他方の端面はボール15aに
接している。
The structures of the bypass port 14 and the valve mechanism 15 will be described. The valve mechanism 15 is a ball 15a
, A coil spring 15b, and a spring pedestal 15c having a flow path 15d. The bypass port 14 is machined from the end surface 5d of the end plate 5b of the fixed scroll 5 on the side of the working chamber 6 and does not penetrate the end surface 5e on the side of the high pressure portion 7, and the bottom surface of the cylinder portion 14a and the end surface on the side of the high pressure portion 7. 5e
It has a small hole 14b penetrating therethrough. Cylindrical part 14a
Inside, the ball 15a and the coil spring 15b are arranged in order from the high-voltage portion 7 side. Ball 15a is cylindrical portion 1
It has a diameter slightly smaller than 4a and is movable in the axial direction of the cylindrical portion 14a inside the cylindrical portion 14a. further,
From the inlet on the side of the working chamber 6 of the cylindrical portion 14a, the spring pedestal 15
c is inserted and fixed, and one end surface of the coil spring 15b is in contact with the spring seat 15c and the other end surface is in contact with the ball 15a.

【0042】次に、バイパスポート14のバルブ機構1
5の動作について説明する。図2を参照してボール15
aに働く力のバランスを考える。ばね台座15cの流路
15dの径をφdとし、作動室6の圧力をPvとする
と、ボール15aの流路15dに面した部分のみ作動室
6の圧力Pvが作用し、それ以外の部分には高圧部7の
圧力、すなわち導入圧力Psが作用するので、ボール1
5aには次式で表される差圧による力Fが作用する。
Next, the valve mechanism 1 of the bypass port 14
The operation of No. 5 will be described. Referring to FIG. 2, ball 15
Consider the balance of the forces acting on a. If the diameter of the flow passage 15d of the spring pedestal 15c is φd and the pressure of the working chamber 6 is Pv, the pressure Pv of the working chamber 6 acts only on the portion of the ball 15a facing the flow passage 15d, and on the other portions. Since the pressure of the high pressure portion 7, that is, the introduction pressure Ps acts, the ball 1
A force F due to a differential pressure expressed by the following equation acts on 5a.

【0043】[0043]

【数2】 この力Fがコイルばね15bの力よりも大きいと、図2
(a)のようにボール15aはばね台座15cの流路1
5dを塞いだ状態となり、この力Fよりもコイルばね1
5bの力が大きいと、図2(b)のようにボール15a
はばね台座15cの流路15dから離れる。言い換えれ
ば、コイルばね15bのばね力とボール15aに働く差
圧力Fが釣合う導入の設定圧力P1を境として、それよ
り導入圧力Psが高くなればボール15aは流路15d
を塞ぎ、低くなれば流路15dから離れる。このよう
に、バイパスポート14はバルブ機構15により、導入
圧力Psが設定圧力P1よりも大きい場合には閉じ、小
さい場合には開くという動作を行う。
[Equation 2] If this force F is larger than the force of the coil spring 15b, the
As shown in (a), the ball 15a is the flow path 1 of the spring pedestal 15c.
5d is blocked, and the coil spring 1 is stronger than this force F.
If the force of 5b is large, the ball 15a will move as shown in FIG. 2 (b).
Moves away from the flow path 15d of the spring pedestal 15c. In other words, when the introduction pressure Ps becomes higher than the introduction set pressure P1 at which the spring force of the coil spring 15b and the differential pressure F acting on the ball 15a are balanced, the ball 15a moves through the flow path 15d.
Is closed, and if the height becomes lower, the flow path is separated from the flow path 15d. In this way, the bypass port 14 is closed by the valve mechanism 15 when the introduced pressure Ps is higher than the set pressure P1 and opened when it is smaller than the set pressure P1.

【0044】次に、このようなバイパスポート14およ
びバルブ機構15を有した本例のスクロール膨張機の動
作を説明する。導入圧力Psが設定圧力P1よりも大き
い場合、バイパスポート14のバルブ機構15は閉じて
おり、高圧の流体は、導入パイプ9から高圧部7へ導か
れた後、導入口5cのみを経て作動室6内へ取り込まれ
るため、図3に符号6aで示す作動室6が密閉された瞬
間の一対の作動室となり、その容積をVaとすると、膨
張機の導入容積はVaである。それに対し、導入圧力P
sが設定圧力P1よりも小さい場合、バイパスポート1
4のバルブ機構15が開き、高圧の流体は、導入パイプ
9から高圧部7へ導かれた後、導入口5cおよびバイパ
スポート14を経て作動室6内へ取り込まれるため、図
3に符号6cで示す作動室6が密閉された瞬間の一対の
作動室6aとなり、その容積をVcとすると、膨張機の
導入容積はVcとなる。図3から明らかなように、Vc
>Vaであるので、導入圧力Psが設定圧力P1以下に
なると導入容積が増加していることがわかる。また、同
時に容積比は(Ve/Va)から(Ve/Vc)へと減
少していることがわかる。ここで、Veは低圧部10と
連通する直前の作動室6eの容積である。
Next, the operation of the scroll expander of this example having the bypass port 14 and the valve mechanism 15 will be described. When the introduction pressure Ps is higher than the set pressure P1, the valve mechanism 15 of the bypass port 14 is closed, and the high-pressure fluid is introduced from the introduction pipe 9 to the high-pressure section 7 and then only through the introduction port 5c to the working chamber. Since it is taken into the interior of the expander 6, the working chamber 6 indicated by reference numeral 6a in FIG. 3 becomes a pair of working chambers at the moment when it is sealed, and when the volume is Va, the introduction volume of the expander is Va. On the contrary, the introduction pressure P
If s is smaller than the set pressure P1, bypass port 1
The valve mechanism 15 of No. 4 is opened, and the high-pressure fluid is introduced from the introduction pipe 9 to the high-pressure section 7 and then taken into the working chamber 6 through the introduction port 5c and the bypass port 14, and therefore is designated by 6c in FIG. When the working chamber 6 shown is a pair of working chambers 6a at the moment when it is sealed and its volume is Vc, the introduction volume of the expander is Vc. As is clear from FIG. 3, Vc
Since> Va, it can be seen that the introduction volume increases when the introduction pressure Ps becomes equal to or lower than the set pressure P1. At the same time, it can be seen that the volume ratio is decreased from (Ve / Va) to (Ve / Vc). Here, Ve is the volume of the working chamber 6e immediately before communicating with the low pressure portion 10.

【0045】次に、図4に示す作動室6のPV線図を参
照して、本例のスクロール膨張機の効果について説明す
る。図4(a)の斜線部分16の面積は導入圧力Psが
設定圧力P1よりも高い場合に作動室6において流体か
ら得るエネルギーを示している。また、図4(b)の斜
線部分17aの面積から斜線部分17bの面積を引いた
面積は、バイパスポート14を設けていない従来のスク
ロール膨張機において、導入圧力Ps’が設定圧力P1
よりも低い場合に流体から得るエネルギーを示してい
る。ここで、斜線部分17bで示す面積分が過膨張損失
である。これらの図を比較すると、導入圧力がPsから
Ps’まで低下することにより、流体から得るエネルギ
ーは、導入容積が一定であることと、過膨張損失によ
り、大幅に減少していることがわかる。それに対して、
図4(c)の斜線部分18で示す面積は、バイパスポー
ト14を設けた本例の膨張機において、導入圧力Ps’
が設定圧力P1よりも低い場合に流体から得るエネルギ
ーを示している。バイパスポート14とバルブ機構15
を設けることにより、導入容積はVcまで増加し、容積
比が(Ve/Vc)まで低下したことにより、図4
(c)の斜線部18で示す面積が図4(b)の斜線部1
7aで示す面積よりも増加したうえに、斜線部17bで
示す面積分の過膨張損失もなくなっている。従って、従
来のスクロール膨張機と比べて、流体から多くのエネル
ギーを得ることができるとともに、効率も向上すること
がわかる。
Next, the effect of the scroll expander of this example will be described with reference to the PV diagram of the working chamber 6 shown in FIG. The area of the hatched portion 16 in FIG. 4A shows the energy obtained from the fluid in the working chamber 6 when the introduction pressure Ps is higher than the set pressure P1. In addition, the area obtained by subtracting the area of the shaded portion 17b from the area of the shaded portion 17a in FIG. 4B has an introduction pressure Ps ′ of the set pressure P1 in the conventional scroll expander having no bypass port 14.
It shows the energy gained from the fluid when lower than. Here, the area shown by the shaded portion 17b is the overexpansion loss. Comparing these figures, it can be seen that the introduction pressure decreases from Ps to Ps ′, and the energy obtained from the fluid is greatly reduced due to the constant introduction volume and the overexpansion loss. On the other hand,
The area indicated by the hatched portion 18 in FIG. 4C is the introduction pressure Ps ′ in the expander of this example provided with the bypass port 14.
Indicates the energy obtained from the fluid when is lower than the set pressure P1. Bypass port 14 and valve mechanism 15
Since the introduction volume was increased to Vc and the volume ratio was decreased to (Ve / Vc) by providing
The area indicated by the shaded area 18 in (c) is the shaded area 1 in FIG.
The area is larger than the area indicated by 7a, and the overexpansion loss corresponding to the area indicated by the shaded portion 17b is also eliminated. Therefore, it can be seen that more energy can be obtained from the fluid and the efficiency is improved as compared with the conventional scroll expander.

【0046】また、図5、図6に示す例について詳述す
る。作動室6の挙動を、軸2および旋回スクロール3の
固定スクロール5の軸線L2まわりの回転角度ないしは
旋回角度90degごとに示している図5から明らかな
ように、図1〜図3に示す先の例でのバルブ機構15を
備えた一対のバイパスポート14に加えて、一対のバイ
パスポート19を追加してある。バイパスポート19は
作動室6の一部に高圧部7を通じさせており、図6に示
すバルブ機構20を備えている。
The examples shown in FIGS. 5 and 6 will be described in detail. The behavior of the working chamber 6 is shown for each rotation angle of the fixed scroll 5 of the shaft 2 and the orbiting scroll 3 about the axis L2 or the orbiting angle 90 deg. In addition to the pair of bypass ports 14 having the valve mechanism 15 in the example, a pair of bypass ports 19 is added. The bypass port 19 allows the high-pressure portion 7 to pass through a part of the working chamber 6 and includes a valve mechanism 20 shown in FIG.

【0047】バイパスポート19を設ける位置は、一方
が固定スクロール5のラップ5aの巻き始め位置から3
60deg以内の外壁近傍であって、かつ、外壁近傍に
設けたバイパスポート14よりも巻き始め側、他方が、
そこから固定スクロール5のラップ5aに沿って180
deg巻き終り側へ移動した内壁近傍である。
The position where the bypass port 19 is provided is 3 from the winding start position of the wrap 5a of the fixed scroll 5.
In the vicinity of the outer wall within 60 deg, and the winding start side and the other side of the bypass port 14 provided near the outer wall,
From there 180 along the wrap 5a of the fixed scroll 5
It is near the inner wall that has moved to the end of deg winding.

【0048】バイパスポート19とバルブ機構20の構
成は、先の例で説明したバイパスポート14とバルブ機
構15の構成と同様である。バイパスポート19は円筒
部19aと小孔19bから構成されており、バルブ機構
20はボール20aと、コイルばね20bと、ばね台座
20cと、ばね台座20cに設けた流路20dから構成
されている。ただし、バルブ機構20のコイルばね20
bには、バルブ機構15のコイルばね15bよりもばね
力が大きいものを用いている。
The configurations of the bypass port 19 and the valve mechanism 20 are the same as the configurations of the bypass port 14 and the valve mechanism 15 described in the previous example. The bypass port 19 is composed of a cylindrical portion 19a and a small hole 19b, and the valve mechanism 20 is composed of a ball 20a, a coil spring 20b, a spring pedestal 20c, and a passage 20d provided in the spring pedestal 20c. However, the coil spring 20 of the valve mechanism 20
For b, a spring having a larger spring force than the coil spring 15b of the valve mechanism 15 is used.

【0049】バイパスポート14のバルブ機構15の動
作は先の例で説明した通りである。また、バイパスポー
ト19のバルブ機構20もこれと同様の動作を行う。コ
イルばね15bとコイルばね20bとのばね力の違いに
対応したバルブ機構15の開閉の設定圧力をP1、バル
ブ機構20の開閉の設定圧力をP2とすると、バルブ機
構20のコイルばね20bのばね力がバルブ機構15の
ばね力よりも大きいため、P1<P2の関係が成り立
つ。他の構成は先の例と特に変わるところはないので、
共通する部材は同一の符号を用いて示し、重複する図示
および説明は省略する。
The operation of the valve mechanism 15 of the bypass port 14 is as described in the previous example. Further, the valve mechanism 20 of the bypass port 19 also performs the same operation. When the set pressure for opening / closing the valve mechanism 15 corresponding to the difference in spring force between the coil spring 15b and the coil spring 20b is P1 and the set pressure for opening / closing the valve mechanism 20 is P2, the spring force of the coil spring 20b of the valve mechanism 20 is set. Is larger than the spring force of the valve mechanism 15, the relationship of P1 <P2 is established. Other configurations are the same as the previous example, so
Common members are denoted by the same reference numerals, and duplicated illustration and description are omitted.

【0050】本例のスクロール膨張機の動作を説明す
る。導入圧力Psが設定圧力P2よりも高い場合、バイ
パスポート14のバルブ機構15およびバイパスポート
19のバルブ機構20は閉じており、高圧の流体は、導
入パイプ9から高圧部7へ導かれた後、導入口5cのみ
を経て作動室6内へ取り込まれるため、図5に符号6a
で示す作動室6が密閉された瞬間の一対の作動室とな
り、その容積をVaとすると、膨張機の導入容積はVa
である。次に、導入圧力Ps’が設定圧力P2よりも低
く、設定圧力P1よりも高い場合、バイパスポート19
のバルブ機構20は開き、バイパスポート14のバルブ
機構15は閉じたままである。このとき、高圧の流体
は、導入パイプ9から高圧部7へ導かれた後、導入口5
cおよびバイパスポート19を経て作動室6内へ取り込
まれるため、図5に符号6bで示す作動室6が密閉され
た瞬間の一対の作動室となり、その容積をVbとする
と、膨張機の導入容積はVbとなる。それに対し、導入
圧力Ps’’が設定圧力P1よりも低い場合、バイパス
ポート14のバルブ機構15も開き、高圧の流体は、導
入パイプ9から高圧部7へ導かれた後、導入口5c、バ
イパスポート14およびバイパスポート19を経て作動
室6内へ取り込まれるため、図5に符号6cで示す作動
室6が密閉された瞬間の一対の作動室となり、その容積
をVcとすると、膨張機の導入容積はVcとなる。図3
から明らかなように、Vc>Vb>Vaであるので、導
入圧力Psが低くなるほど段階的に導入容積が増加して
いることがわかる。また、同時に容積比は(Ve/V
a)から(Ve/Vb)、(Ve/Vc)へと減少して
いることがわかる。ここで、Veは低圧部10と連通す
る直前の作動室6eの容積である。
The operation of the scroll expander of this example will be described. When the introduction pressure Ps is higher than the set pressure P2, the valve mechanism 15 of the bypass port 14 and the valve mechanism 20 of the bypass port 19 are closed, and the high pressure fluid is introduced from the introduction pipe 9 to the high pressure section 7, Since it is taken into the working chamber 6 through only the introduction port 5c, the reference numeral 6a in FIG.
The working chamber 6 shown by is a pair of working chambers at the moment when it is sealed, and if the volume is Va, the introduction volume of the expander is Va.
Is. Next, when the introduction pressure Ps ′ is lower than the set pressure P2 and higher than the set pressure P1, the bypass port 19
The valve mechanism 20 of 1 is opened and the valve mechanism 15 of the bypass port 14 remains closed. At this time, the high-pressure fluid is introduced from the introduction pipe 9 to the high-pressure section 7, and then the introduction port 5
Since it is taken into the working chamber 6 through c and the bypass port 19, the working chamber 6 shown by reference numeral 6b in FIG. 5 becomes a pair of working chambers at the moment when it is sealed, and its volume is Vb. Becomes Vb. On the other hand, when the introduction pressure Ps ″ is lower than the set pressure P1, the valve mechanism 15 of the bypass port 14 is also opened, and the high-pressure fluid is introduced from the introduction pipe 9 to the high-pressure section 7, and then the introduction port 5c and the bypass. Since it is taken into the working chamber 6 via the port 14 and the bypass port 19, it becomes a pair of working chambers at the moment when the working chamber 6 shown by reference numeral 6c in FIG. 5 is sealed, and its volume is Vc. The volume is Vc. Figure 3
As is clear from the above, since Vc>Vb> Va, it can be seen that the introduction volume gradually increases as the introduction pressure Ps decreases. At the same time, the volume ratio is (Ve / V
It can be seen that the values are reduced from (a) to (Ve / Vb) and (Ve / Vc). Here, Ve is the volume of the working chamber 6e immediately before communicating with the low pressure portion 10.

【0051】次に、図7に示す作動室6のPV線図を参
照して、本例の形態のスクロール膨張機の効果について
説明する。図7のAEDHの面積は、導入圧力Psが設
定圧力P2よりも高い場合に作動室6において流体から
得るエネルギーを示している。この場合、バイパスポー
ト14のバルブ機構15とバイパスポート19のバルブ
機構20は閉じた状態である。一方、導入圧力Ps’が
設定圧力P2よりも低く、設定圧力P1よりも高い場
合、バイパスポート19のバルブ機構20は開いてお
り、導入容積がVaからVbに増加するとともに、容積
比も(Ve/Va)から(Ve/Vb)に低下している
ため、流体から得るエネルギーは図7のBEDGの面積
となる。また、導入圧力Ps’’が設定圧力P1よりも
低い場合、バイパスポート14のバルブ機構15および
バイパスポート19のバルブ機構20は開いており、導
入容積がVaからVcに増加するとともに、容積比も
(Ve/Va)から(Ve/Vc)に低下しているた
め、流体から得るエネルギーは図7のCEDFの面積と
なる。以上、図7からわかるように、バイパスポート1
4のバルブ機構15およびバイパスポート19のバルブ
機構20を併用したことにより、導入圧力Psの変化に
対応して、より細かく導入容積および容積比を変化させ
ることが可能であり、実施の形態1よりもさらに多くの
エネルギーを流体から得ることができるとともに、効率
も向上することがわかる。
Next, the effect of the scroll expander of the present embodiment will be described with reference to the PV diagram of the working chamber 6 shown in FIG. The area of AEDH in FIG. 7 indicates the energy obtained from the fluid in the working chamber 6 when the introduction pressure Ps is higher than the set pressure P2. In this case, the valve mechanism 15 of the bypass port 14 and the valve mechanism 20 of the bypass port 19 are closed. On the other hand, when the introduction pressure Ps ′ is lower than the set pressure P2 and higher than the set pressure P1, the valve mechanism 20 of the bypass port 19 is open, the introduction volume increases from Va to Vb, and the volume ratio also becomes (Ve / Va) to (Ve / Vb), the energy obtained from the fluid is the area of BEDG in FIG. 7. When the introduction pressure Ps ″ is lower than the set pressure P1, the valve mechanism 15 of the bypass port 14 and the valve mechanism 20 of the bypass port 19 are open, the introduction volume increases from Va to Vc, and the volume ratio also increases. Since the energy is reduced from (Ve / Va) to (Ve / Vc), the energy obtained from the fluid is the area of CEDF in FIG. 7. As described above, as can be seen from FIG. 7, the bypass port 1
By using the valve mechanism 15 of No. 4 and the valve mechanism 20 of the bypass port 19 together, it is possible to more finely change the introduction volume and the volume ratio in accordance with the change of the introduction pressure Ps. It can be seen that even more energy can be obtained from the fluid and the efficiency is improved.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれ
ば、高圧部の圧力が何らかの理由で低下することがあっ
ても、高圧部の圧力が設定圧力以下になれば、作動室に
差圧により流体を導入するので、高圧部の圧力低下に対
応して導入容積および導入,排出の容積比が可変とな
り、流体からより多くのエネルギーを得ることができる
とともに、過圧縮損失を防止し効率を向上させることが
できる。
As described above, according to the present invention, even if the pressure in the high-pressure portion may drop for some reason, if the pressure in the high-pressure portion becomes equal to or lower than the set pressure, there will be a difference in the working chamber. Since the fluid is introduced by pressure, the introduction volume and the volume ratio of introduction and discharge can be changed according to the pressure drop in the high pressure part, and more energy can be obtained from the fluid, and overcompression loss can be prevented to improve efficiency. Can be improved.

【0053】また、前記バルブ機構をボールとコイルば
ねを用いて構成したことにより、簡単な構成でバルブ機
構を構成することが可能となる。
Further, since the valve mechanism is constructed by using the ball and the coil spring, the valve mechanism can be constructed with a simple structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係るスクロール膨張機の
1つの例を示す縦断面図。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing one example of a scroll expander according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のスクロール膨張機のバイパスポート部の
断面図。
2 is a sectional view of a bypass port portion of the scroll expander of FIG.

【図3】図1のスクロール膨張機の作動室の挙動を旋回
角度ごとに示す展開図。
FIG. 3 is a development view showing the behavior of the working chamber of the scroll expander of FIG. 1 for each turning angle.

【図4】図1のスクロール膨張機の作動室でのPV線
図。
FIG. 4 is a PV diagram in the working chamber of the scroll expander of FIG. 1.

【図5】本発明の実施の形態に係るスクロール膨張機の
別の例での作動室の挙動を旋回角度ごとに示す展開図。
FIG. 5 is a development view showing the behavior of the working chamber in another example of the scroll expander according to the embodiment of the present invention, for each turning angle.

【図6】図5のスクロール膨張機のバイパスポート部の
断面図。
6 is a sectional view of a bypass port portion of the scroll expander of FIG.

【図7】図5のスクロール膨張機の作動室でのPV線
図。
7 is a PV diagram in the working chamber of the scroll expander of FIG.

【図8】従来のスクロール膨張機の縦断面図。FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of a conventional scroll expander.

【図9】図8のスクロール膨張機の作動室の挙動を旋回
角度ごとに示す断面図。
9 is a cross-sectional view showing the behavior of the working chamber of the scroll expander of FIG. 8 for each turning angle.

【図10】図8のスクロール膨張機の作動室でのPV線
図。
10 is a PV diagram in the working chamber of the scroll expander of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 旋回スクロール 3a 旋回スクロールのラップ 5 固定スクロール 5a 固定スクロールのラップ 5b 鏡板 5c 導入口 6、6a〜6e 作動室 7 高圧部 14、19バイパスポート 15、20 バルブ機構 15a、20a ボール 15b、20b コイルばね 3 orbiting scroll 3a Orbiting scroll wrap 5 fixed scroll 5a Fixed scroll wrap 5b End plate 5c inlet 6, 6a-6e working chamber 7 High voltage part 14, 19 bypass ports 15, 20 valve mechanism 15a and 20a balls 15b, 20b coil spring

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定スクロールおよび旋回スクロールの
ラップを噛み合わせて、相互間に旋回スクロールの円軌
道に沿った旋回により移動しながら容積を変える作動室
を形成し、最小位置側の作動室に高圧部の流体を導入し
て、作動室が大きくなる側へ旋回スクロールが流体の膨
張を伴い旋回されるようにし、最大位置側の作動室から
流体を低圧部に排出させるようにしたスクロール膨張機
において、 最小、最大位置の間の作動室に所定位置から高圧部を通
じさせるバイパスポートと、このバイパスポートに前記
高圧部の圧力が設定圧力以下になると開くバルブ機構を
設けたことを特徴とするスクロール膨張機。
1. A fixed scroll and a wrap of an orbiting scroll are meshed with each other to form a working chamber that changes a volume while moving by a rotation along a circular orbit of the orbiting scroll, and a high pressure is applied to the working chamber on the minimum position side. In the scroll expander in which the fluid of the part is introduced, the orbiting scroll is orbited to the side where the working chamber becomes large with the expansion of the fluid, and the fluid is discharged from the working chamber on the maximum position side to the low pressure part. A scroll expansion characterized in that a bypass port for allowing a high-pressure portion to pass through a working chamber between the minimum and maximum positions from a predetermined position and a valve mechanism that opens when the pressure in the high-pressure portion falls below a set pressure are provided in the bypass port. Machine.
【請求項2】 作動室は複数対称に形成され、バイパス
ポートは対称な作動室どうしに同時に通じるように複数
設けられていることを特徴とする請求項1に記載のスク
ロール膨張機。
2. The scroll expander according to claim 1, wherein a plurality of working chambers are formed symmetrically, and a plurality of bypass ports are provided so as to communicate with the symmetrical working chambers at the same time.
【請求項3】 前記バイパスポートは4個以上設けられ
たことを特徴とする請求項1、2のいずれか1項に記載
のスクロール膨張機。
3. The scroll expander according to claim 1, wherein four or more bypass ports are provided.
【請求項4】 前記作動室は中央部から周辺部へ移動し
ながら容積が大きくなるようにされ、前記バイパスポー
トの前記中央部に近いものほど、前記設定圧力を大きく
したことを特徴とする請求項3に記載のスクロール膨張
機。
4. The working chamber is configured to have a larger volume while moving from a central portion to a peripheral portion, and the set pressure is increased as it is closer to the central portion of the bypass port. Item 4. The scroll expander according to Item 3.
【請求項5】 前記バイパスポートを前記固定スクロー
ルの鏡板に設けたことを特徴とする請求項1〜4のいず
れか1項に記載のスクロール膨張機。
5. The scroll expander according to claim 1, wherein the bypass port is provided on the end plate of the fixed scroll.
【請求項6】 前記バルブ機構をボールとコイルばねで
構成したことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項
に記載のスクロール膨張機。
6. The scroll expander according to claim 1, wherein the valve mechanism comprises a ball and a coil spring.
【請求項7】 固定スクロールおよび旋回スクロールの
ラップ間に形成された旋回スクロールの旋回により移動
しながら容積が変化する作動室の最小位置側で高圧部か
ら流体を導入することにより、旋回スクロールに作動室
が大きくなる側への旋回力を与えて流体の膨張を伴い旋
回させ、作動室の最大位置側で流体を低圧部に排出させ
ることを繰り返すスクロール膨張機の駆動方法におい
て、前記作動室の最大、最小位置側の間の所定位置に
て、前記高圧部の圧力が設定圧力以下であるとき、その
作動室に流体を導入することを特徴とするスクロール膨
張機の駆動方法。
7. An orbiting scroll is actuated by introducing a fluid from a high-pressure portion at the minimum position side of the working chamber in which the volume changes while moving by the orbiting of the orbiting scroll formed between the fixed scroll and the orbiting scroll wrap. In the scroll expander drive method, in which a swirl force is applied to the chamber to increase the size of the fluid, the fluid is swirled with the expansion, and the fluid is discharged to the low pressure portion on the maximum position side of the working chamber. A method for driving a scroll expander, wherein fluid is introduced into the working chamber when the pressure in the high pressure portion is equal to or lower than a set pressure at a predetermined position between the minimum position sides.
【請求項8】 流体の導入は高圧部が作動室に通じたと
きの差圧により高圧部から行うことを特徴とする請求項
7に記載のスクロール膨張機の駆動方法。
8. The method of driving a scroll expander according to claim 7, wherein the fluid is introduced from the high pressure portion by a differential pressure when the high pressure portion communicates with the working chamber.
【請求項9】 前記差圧による流体の導入は複数の所定
位置で行うことを特徴とする請求項7、8のいずれか1
項に記載のスクロール膨張機の駆動方法。
9. The method according to claim 7, wherein the fluid is introduced by the differential pressure at a plurality of predetermined positions.
Item 7. A method for driving a scroll expander according to item.
【請求項10】 異なった所定位置での差圧による流体
の導入は、異なった設定圧力の基に行うことを特徴とす
る請求項9に記載のスクロール膨張機の駆動方法。
10. The method for driving a scroll expander according to claim 9, wherein the introduction of the fluid by the differential pressure at different predetermined positions is performed under different set pressures.
【請求項11】 所定位置が作動室の最小側であるほど
設定圧力を大きくすることを特徴とする請求項10に記
載のスクロール膨張機の駆動方法。
11. The driving method for a scroll expander according to claim 10, wherein the set pressure is increased as the predetermined position is closer to the minimum side of the working chamber.
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