JP2007332974A - 流体機械 - Google Patents

Abstract

【課題】単純な構造で信頼性の高い給油機構を有する流体機械を提供する。
【解決手段】本発明に係る流体機械は、圧縮機（50）、膨張機（60）及び電動機（40）が１つのケーシング（31）内の収納されており、これら圧縮機（50）、膨張機（60）及び電動機（40）は、１つの駆動軸（45）で連結されている。該駆動軸（45）の軸端部（48）には、油ポンプ（38）が設けられている。該油ポンプ（38）は、ケーシング（31）内に貯留された潤滑油を駆動軸（45）内の給油通路（47）に送り出し、圧縮機（50）や膨張機（60）の軸受けに補給する。
【選択図】図２

Description

本発明は、冷凍空調機などに使用される流体機械に関し、圧縮機や膨張機に効率よく潤滑油を供給する構造に係るものである。

空調機などに用いられる流体機械として、例えば、特許文献１には、圧縮機及び膨張機に潤滑油を充分に供給することを目的として、圧縮機と放熱器との間には，圧縮機を通過した冷媒とこれに含まれている潤滑油とを分離するオイル分離器が配設され、オイル分離器には，冷媒から分離された潤滑油を蒸発器と圧縮機との間へ戻すオイル戻し管と，潤滑油を放熱器と膨張機との間へ送るオイル送り管とが配設された冷凍空調機が開示されている。
特開２００１−１４１３１５号公報

しかし、上記冷凍空調機においては、オイル分離器で分離された潤滑油を圧縮機の吸入側へ戻すためのオイル戻し管や、同様に潤滑油を膨張機の流入側へ戻すための他のオイル戻し管といった多数の配管を要する。そのため、構造が非常に複雑になり、流体機械の信頼性を低下させるばかりか、生産コストの低減を困難にしていた。この問題は、圧縮機と膨張機とが別体に設けられている場合、更に深刻である。

また、オイル分離器には、圧縮機から吐出された潤滑油が溜まるが、圧縮機を起動した直後は、オイル分離器にはほとんど潤滑油が溜まっていない。従って、上記冷凍空調機の運転開始時には、オイル分離器から膨張機への潤滑油の供給が不十分になる可能性があり、膨張機の焼き付きによる故障や冷凍空調機の耐久性の低下が懸念されていた。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、単純な構造で信頼性の高い給油機構を有する流体機械を提供しようとするものである。

本発明は、複雑な配管を用いることなく、流体機械の圧縮機と膨張機に潤滑油を充分に供給することができるようにしたものである。

具体的に、本発明が講じた第１の解決手段は、駆動軸（45）でお互いに連結された圧縮機（50）と膨張機（60）とが１つのケーシング（31）に収納される流体機械を対象としている。そして、前記ケーシング（31）内には、該ケーシング（31）内に貯留された潤滑油を圧縮機（50）及び膨張機（60）へ供給するための油ポンプ（38）が収納されたものである。

また、本発明が講じた第２の解決手段は、駆動軸（45）でお互いに連結された圧縮機（50）、電動機（40）及び膨張機（60）が１つのケーシング（31）に収納される流体機械を対象としている。そして、上記ケーシング（31）内には、該ケーシング（31）内に貯留された潤滑油を圧縮機（50）及び膨張機（60）へ供給するための油ポンプ（38）が収納されたものである。

本発明が講じた第３の解決手段は、前記第１又は第２の解決手段において、前記流体機械の油ポンプ（38）が駆動軸（45）に設けられたものである。

本発明が講じた第４の解決手段は、前記第１、第２又は第３の解決手段において、前記油ポンプ（38）から圧縮機（50）及び膨張機（60）へ潤滑油を供給するための給油通路（47）が、駆動軸（45）内に設けられたものである。

本発明が講じた第５解決手段は、前記第１又は第２の解決手段において、前記流体機械の駆動軸（45）が、その軸方向が上下方向となる姿勢で配置されたものである。

本発明が講じた第６解決手段は、前記第２の解決手段において、駆動軸（45）が、その軸方向が上下方向となる姿勢で配置され、圧縮機（50）の上に電動機（40）、電動機（40）の上に膨張機（60）という順に配置されたものである。

本発明が講じた第７解決手段は、前記第１乃至第６のいずれかの解決手段において、前記流体機械の圧縮機（50）で圧縮された流体が、ケーシング（31）内へ吐出される高圧ドーム型に構成されたものである。

本発明が講じた第８解決手段は、前記第１乃至第７のいずれかの解決手段において、前記流体機械が、前記膨張機（60）から吐出された流体と該流体に混入した潤滑油とを分離するための油分離器（39）を備えた流体機械を対象にしている。そして、該油分離器（39）で分離された潤滑油がケーシング（31）内へ送り返されるように構成されたものである。

本発明が講じた第９解決手段は、前記第７の解決手段において、前記流体機械のケーシング（31）の内部に、圧縮機側空間（32）と膨張機側空間（33）との間に仕切り部材（41）が設けられたものである。

−作用−
本発明が講じた第１の解決手段では、圧縮機（50）と膨張機（60）が駆動軸（45）で連結されて、１つのケーシング（31）内に収納されている。該膨張機（60）では、流体が膨張し機械的な動力が得られる。該膨張機（60）で得られた動力は、駆動軸（45）により前記圧縮機（50）へ伝達される。該ケーシング（31）内には、油ポンプ（38）が収納されている。該油ポンプ（38）は、ケーシング（31）内に貯留された潤滑油を前記圧縮機（50）及び膨張機（60）に供給する。

一方、本発明が講じた第２の解決手段では、圧縮機（50）、電動機（40）及び膨張機（60）が駆動軸（45）で連結されて、１つのケーシング（31）内に収納されている。該膨張機（60）では、流体が膨張し機械的な動力が得られる。該膨張機（60）で得られた動力は、駆動軸（45）により前記圧縮機（50）へ伝達される。該ケーシング（31）内には、油ポンプ（38）が収納されている。該油ポンプ（38）は、ケーシング（31）内に貯留された潤滑油を前記圧縮機（50）及び膨張機（60）に供給する。

本発明が講じた第３の解決手段では、前記油ポンプ（38）が駆動軸（45）に設けられており、駆動軸（45）の動力を利用して前記ケーシング（31）内に貯留された潤滑油を圧縮機（50）及び膨張機（60）に供給する。

本発明が講じた第４の解決手段では、潤滑油が駆動軸（45）内に設けられた給油通路（47）を通じて圧縮機（50）及び膨張機（60）に供給される。

本発明が講じた第５の解決手段では、前記流体機械の駆動軸（45）が上下方向に配置される。

本発明が講じた第６の解決手段では、圧縮機（50）が上方の電動機（40）と駆動軸（45）で連結され、更に電動機（40）が上方の膨張機（60）と駆動軸（45）で連結され、膨張機（60）が一番上に位置するよう配置される。

本発明が講じた第７の解決手段では、前記流体機械が、圧縮機（50）で圧縮された流体がケーシング（31）内へ吐出される高圧ドーム型であるため、ケーシング（31）内の潤滑油の圧力が、圧縮機（50）の吐出した流体の圧力とほぼ同じになる。

本発明が講じた第８の解決手段では、前記流体機械が、前記膨張機（60）から吐出された流体と該流体に混入した潤滑油とを分離するための油分離器（39）を備えている。該油分離器（39）では、膨張機（60）などで前記流体に混入した潤滑油が分離される。該油分離器（39）で分離された潤滑油はケーシング（31）内へ送り返される。

本発明が講じた第９の解決手段では、仕切り部材（41）によって、ケーシング（31）内部が圧縮機側空間（32）と膨張機側空間（33）とに区画される。従って、圧縮機（50）からケーシング（31）内の圧縮機側空間（32）に吐出された高温高圧の流体は、膨張機側空間（33）には流入しない。

本発明では、運転中に潤滑油の供給が必要となる圧縮機（50）及び膨張機（60）と共に油ポンプ（38）を１つのケーシング（31）内に収納している。このため、油ポンプ（38）から圧縮機（50）や膨張機（60）へ給油するための複雑な配管が不要となり、給油用の配管が目詰まりしたり、配管から潤滑油が漏れ出すといったトラブルを未然に防止することができる。従って、本発明によれば、信頼性の高い流体機械を提供することができると同時に、流体機械の生産コストを低減することも可能となる。

また、前記ケーシング（31）は、仕切り部材（41）によって、圧縮機側空間（32）と膨張機側空間（33）とに区画される。従って、流体機械が高圧ドーム型である場合、圧縮機（50）からケーシング（31）内の圧縮機側空間（32）に吐出された高温高圧の冷媒が、膨張機側空間（33）に流入しないため、冷凍効率の低下を防ぐことができる。

−実施形態１−
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態１は、本発明に係る流体機械を備える空調機（10）である。尚、本実施の形態における圧縮・膨張ユニット（1）が、本発明に係る流体機械に相当する。

《空調機の全体構成》
図１に示すように、上記空調機（10）は、いわゆるセパレート型のものであって、室外機（11）と室内機（13）とを備えている。室外機（11）には、室外ファン（12）、室外熱交換器（23）、第１四路切換弁（21）、第２四路切換弁（22）、及び圧縮・膨張ユニット（30）が収納されている。室内機（13）には、室内ファン（14）及び室内熱交換器（24）が収納されている。そして、室外機（11）は屋外に設置され、室内機（13）は屋内に設置されている。また、室外機（11）と室内機（13）とは、一対の連絡配管（15,16）で接続されている。

上記空調機（10）には、冷媒回路（20）が設けられている。この冷媒回路（20）は、圧縮・膨張ユニット（30）や室内熱交換器（24）などが接続された閉回路である。また、この冷媒回路（20）には、冷媒として二酸化炭素（ＣＯ_２）が充填されている。

上記室外熱交換器（23）と室内熱交換器（24）とは、いずれもクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器で構成されている。室外熱交換器（23）では、冷媒回路（20）を循環する冷媒が室外空気と熱交換する。室内熱交換器（24）では、冷媒回路（20）を循環する冷媒が室内空気と熱交換する。

上記第１四路切換弁（21）は、４つのポートを備えている。この第１四路切換弁（21）は、その第１のポートが圧縮・膨張ユニット（30）の吐出ポート（35）と配管接続され、第２のポートが連絡配管（15）を介して室内熱交換器（24）の一端と配管接続され、第３のポートが室外熱交換器（23）の一端と配管接続され、第４のポートが圧縮・膨張ユニット（30）の吸入ポート（34）と配管接続されている。そして、第１四路切換弁（21）は、第１のポートと第２のポートとが連通し且つ第３のポートと第４のポートとが連通する状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートと第３のポートとが連通し且つ第２のポートと第４のポートとが連通する状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わる。

上記第２四路切換弁（22）は、４つのポートを備えている。この第２四路切換弁（22）は、その第１のポートが圧縮・膨張ユニット（30）の流出ポート（37）と配管接続され、第２のポートが室外熱交換器（23）の他端と配管接続され、第３のポートが連絡配管（16）を介して室内熱交換器（24）の他端と配管接続され、第４のポートが圧縮・膨張ユニット（30）の流出ポート（37）と配管接続されている。そして、第１四路切換弁（21）は、第１のポートと第２のポートとが連通し且つ第３のポートと第４のポートとが連通する状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートと第３のポートとが連通し且つ第２のポートと第４のポートとが連通する状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わる。

《圧縮・膨張ユニットの構成》
図２に示すように、圧縮・膨張ユニット（30）は、冷媒を臨界圧力以上に圧縮して送り出す圧縮機（50）と、冷媒を膨張させる膨張機（60）、圧縮機（50）及び膨張機（60）に駆動軸（45）を通じて動力を供給する電動機（40）、潤滑油を圧縮機（50）や膨張機（60）に給油する油ポンプ（38）が水平方向に配置されたものである。そして、圧縮機（50）、電動機（40）及び膨張機（60）は共通の駆動軸（45）により連結された状態で、１つのケーシング（31）内に収納されている。該ケーシング（31）は、その底部に潤滑油を貯留することができる。また、圧縮・膨張ユニット（30）のケーシング（31）には、吸入ポート（34）、吐出ポート（35）、流入ポート（36）、及び流出ポート（37）が設けられている。

前記ケーシング（31）の内部には、仕切り部材（41）が設けられている。この仕切り部材（41）により、ケーシング（31）の内部空間は、膨張機側空間（33）と、圧縮機側空間（32）とに区画される。そして、ケーシング（31）内の膨張機側空間（33）に膨張機（60）が設置され、その圧縮機側空間（32）に圧縮機（50）及び電動機（40）が設置されている。また、圧縮機側空間（32）において、電動機（40）は圧縮機（50）から中央よりに配置されている。

図３に示すように、本実施形態に係る圧縮機（50）は、いわゆる揺動ピストン型ロータリー圧縮機に構成されている。該圧縮機（50）は、電動機（40）から動力を伝達する駆動軸（45）、クランク軸（55）、ピストン（53）、シリンダ（51）、シリンダ室（52）とを備えている。

上記ピストン（53）は、円環状に形成され、駆動軸（45）に連設されたクランク軸（55）の外周に回転自在に嵌め込まれている。該ピストン（53）には、ブレード（54）が一体に形成されている。該ブレード（54）は、ブッシュ（59）を介してシリンダ（51）に挿入されている。そして、前記ピストン（53）はブッシュ（59）を支点に揺動し、シリンダ室（52）の容積を減少させて冷媒を圧縮する。

上記シリンダ（51）には、冷媒の吸入口（57）と吐出口（58）が形成されている。この吸入口（57）には、前記圧縮・膨張ユニット（30）の吸入ポート（34）が接続されている。また、吐出口（58）には吐出弁（56）が設けられている。この吐出口（58）は、ケーシング（31）内の圧縮機側空間（32）に開口している。そして、圧縮機側空間（32）の上端付近には、吐出ポート（35）の一端が開口している。

図２に示すように、前記膨張機（60）は、スクロール型膨張機により構成されている。この膨張機（60）は、固定スクロール（61）と可動スクロール（64）とを備えている。

上記固定スクロール（61）は、鏡板（62）と、該鏡板（62）の下面側へ突出する渦巻き状の固定側ラップ（63）とを備えている。固定スクロール（61）の鏡板（62）は、ケーシング（31）に固定されている。一方、上記可動スクロール（64）は、板状の鏡板（65）と、該鏡板（62）の上面側へ突出する渦巻き状の可動側ラップ（66）とを備えている。

固定スクロール（61）と可動スクロール（64）とは互いに対向する姿勢で配置され、固定側ラップ（63）と可動側ラップ（66）が噛み合うことで膨張室（67）が区画される。上記可動スクロール（64）の中心部には、前記駆動軸（45）に連設された偏心軸（68）が摺動自在に嵌め込まれている。

可動スクロール（64）は、オルダムリングを介して前記仕切り部材（41）に支持されている。また、仕切り部材（41）は、前記駆動軸（45）を支持しており、膨張機（60）の軸受けを兼ねている。

前記駆動軸（45）内には、前記油ポンプ（38）から送り出された潤滑油を通すための給油通路（47）が設けられている。駆動軸（45）が圧縮機（50）又は膨張機（60）の軸受けに当接する部位には、給油通路（47）から分岐した潤滑油補給口（49）が連設されている。

前記油ポンプ（38）は、駆動軸（45）の動力を利用して潤滑油を送り出すトロコイドポンプや歯車ポンプなどから適宜選択して用いられる。

−運転動作−
上記空調機（10）の動作について説明する。ここでは、空調機（10）の冷房運転時及び暖房運転時の動作について説明し、続いて圧縮・膨張ユニット（30）の動作について説明する。

《冷房運転》
冷房運転時には、第１四路切換弁（21）及び第２四路切換弁（22）が図１に破線で示す状態に切り換えられる。この状態で圧縮・膨張ユニット（30）の電動機（40）に通電すると、冷媒回路（20）で冷媒が循環し、冷凍サイクルが行われる。

圧縮機（50）へは、二酸化炭素（ＣＯ_２）の冷媒が吸入される。圧縮機（50）では、冷媒が圧縮され、その圧力は、二酸化炭素の臨界圧力よりも高くなっている。このように圧縮された冷媒は、ケーシング（31）内の圧縮機側空間（32）へ吐出され、吐出ポート（35）を通ってケーシング（31）の外部へ流出する。その後、冷媒は、第１四路切換弁（21）を通って室外熱交換器（23）へ送られる。

室外熱交換器（23）では、流入した冷媒が室外ファン（12）により送られる室外空気と熱交換する。この熱交換により、冷媒は、室外空気へ放熱する。放熱した冷媒は、第２四路切換弁（22）を通過し、流入ポート（36）を通って圧縮・膨張ユニット（30）の膨張機側空間（33）へ流入し、更には膨張機（60）へ流入する。

膨張機（60）では、流入した冷媒が等エントロピ過程で膨張し、超臨界圧状態から飽和液状態を経て気液二相状態へと変化する。

膨張機（60）から流出した冷媒は、流出ポート（37）を通って圧縮・膨張ユニット（30）から流出し、第２四路切換弁（22）を通過して室内熱交換器（24）へ送られる。

室内熱交換器（24）では、流入した冷媒が室内ファン（14）により送られる室内空気と熱交換する。この熱交換により、冷媒が室内空気から吸熱して、室内空気が冷却される。吸熱後の冷媒は、室内熱交換器（24）を出て第１四路切換弁（21）を通過し、吸入ポート（34）を通って圧縮・膨張ユニット（30）の圧縮機（50）へ吸入される。そして、圧縮機（50）は、吸入した冷媒を再び圧縮して吐出し、この循環が繰り返される。

ここで、膨張機（60）では、流入した冷媒を等エントロピ過程で膨張させており、冷媒のエンタルピ低下量に相当する回転動力が回収される。この回収された回転動力は、駆動軸（45）によって圧縮機（50）へ伝達され、圧縮機（50）の駆動に利用される。また、圧縮機（50）へは、電動機（40）により駆動軸（45）を通じて回転動力が伝達され、この回転動力は膨張機（60）から伝達される回転動力と共に、圧縮機（50）を駆動するために用いられる。

《暖房運転》
暖房運転時には、第１四路切換弁（21）及び第２四路切換弁（22）が図１に実線で示す状態に切り換えられる。この状態で圧縮・膨張ユニット（30）の電動機（40）に通電すると、冷媒回路（20）で冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる。

具体的に、圧縮機（50）で圧縮された冷媒は、吐出ポート（35）を通って圧縮・膨張ユニット（30）から流出し、第１四路切換弁（21）を通過して室内熱交換器（24）へ送られる。室内熱交換器（24）では、流入した冷媒が室内空気と熱交換する。この熱交換により、冷媒が室内空気へ放熱し、室内空気が加熱される。室内熱交換器（24）で放熱した冷媒は、第２四路切換弁（22）を通過し、流入ポート（34）を通って膨張機（60）へ流入する。

膨張機（60）では、流入した冷媒が等エントロピ過程で膨張する。膨張後の冷媒は、流出ポート（37）を通って圧縮・膨張ユニット（30）から流出し、第２四路切換弁（22）を通過して室外熱交換器（23）へ流入する。室外熱交換器（23）では、流入した冷媒が室外空気と熱交換を行い、冷媒が室外空気から吸熱する。吸熱後の冷媒は、第１四路切換弁（21）を通過し、吸入ポート（34）を通って圧縮・膨張ユニット（30）の圧縮機（50）へ吸入される。圧縮機（50）は、吸入した冷媒を再び圧縮して吐出し、この循環が繰り返される。

《圧縮・膨張ユニットの動作》
図３に示すように、圧縮・膨張ユニット（30）の圧縮機（50）は、前記電動機（40）によって駆動される。すなわち、電動機（40）の駆動軸（45）から圧縮機（50）の駆動軸（45）に動力が伝達されると、該駆動軸（45）に連設されたクランク軸（55）が回動する。クランク軸（55）が回動すると、クランク軸（55）に摺動自在に外接するピストン（53）がシリンダ（51）内で揺動運動を行う。

冷媒は、ピストン（53）の揺動運動に従って吸入口（57）からシリンダ室（52）に吸入される。吸入された冷媒は、ピストン（53）とシリンダ内周壁及びブレード（54）に区画されたシリンダ室（52）で圧縮され、冷媒である二酸化炭素の臨界圧力以上の所定圧力まで圧縮される。所定圧力を越えた冷媒は、吐出弁（56）を通じて、吐出口（58）よりケーシング（31）内に吐出される。これにより、ケーシング（31）内の潤滑油の圧力が、圧縮機（50）の吐出した冷媒の圧力とほぼ同じになる。ケーシング（31）内に吐出された冷媒は、吐出ポート（35）から冷媒回路（20）へ吐出される。

前記膨張機（60）は、流入する冷媒を等エントロピ膨張させて、冷媒から機械的動力を回収する。すなわち、流入ポート（36）から膨張機（60）に流入した冷媒は、膨張室（67）内へ流れ込む。膨張室（67）内の冷媒は、膨張しながら可動スクロール（64）を押し動かす。

冷媒が膨張するに従って可動スクロール（64）が公転運動し、偏心軸（68）を介して駆動軸（45）に回転トルクが伝達される。駆動軸（45）に与えられた回転トルクは、機械的動力として圧縮機（50）に伝達される。

更に可動スクロール（64）が回転してゆくと、膨張室（67）内の冷媒は、固定側ラップ（63）や可動側ラップ（66）の外周側端部において、ケーシング（31）内に流出する。ケーシング（31）内に流出した冷媒は、流出ポート（36）から冷媒回路（20）へ流出する。

前記圧縮機（50）の駆動軸（45）の軸端部（48）には、油ポンプ（38）が設置されている。該油ポンプ（38）はトロコイド機構などを有し、ケーシング（31）の底部に貯留した潤滑油を吸い上げて、前記駆動軸（45）内に設けられた給油通路（47）へ送り出す。送り出された潤滑油は、給油通路（47）を通じて流され、潤滑油補給口（49）から圧縮機（50）や膨張機（60）の軸受けの摺動部に補給される。軸受けから浸出した潤滑油は、下方へ滴下し再びケーシング（31）の底部に貯留される。

従って、運転中、常時潤滑油を必要とする圧縮機（50）と膨張機（60）とが１つのケーシング（31）内に収納されているため、潤滑油を供給するための複雑な配管を要しない。

−実施形態２−
図４に示す本発明の実施形態２の圧縮・膨張ユニット（30）は、駆動軸（45）の軸方向が上下方向となる姿勢で配置されたものであって、下方から上方へ圧縮機（50）、電動機（40）、膨張機（60）の順に配置されたものである。

本実施形態において、油ポンプ（38）は、駆動軸（45）の下端部に形成された遠心ポンプによって構成されている。すなわち、該油ポンプ（38）は、駆動軸（45）の軸端部（48）に形成された油取り込み口（46）と駆動軸（45）内に設けられた給油通路（47）とからなる極めて単純な構造を有する。該油取り込み口（46）が、ケーシング（31）の底部に貯留された潤滑油に漬かった状態で駆動軸（45）が回転すると、前記給油通路（47）内に生じる遠心力により潤滑油が吸い上げられる。

該圧縮・膨張ユニット（30）が高圧ドーム型である場合には、ケーシング（31）内の潤滑油が高圧冷媒とほぼ同じ圧力になっている。従って、遠心ポンプである油ポンプ（38）によっても圧縮機（50）や膨張機（60）に対して充分な給油が可能となる。

−実施形態３−
図５に示す本発明の実施形態３は、上記実施形態２の圧縮・膨張ユニット（30）に油分離器（39）を付加した構成を有する。前記膨張機（60）の上方に設けられた油分離器（39）は、偏平な中空容器であって、その下部には膨張機（60）の流出口（69）と油戻し通路（42）が接続されており、上部には流出ポート(37）が接続されている。

冷媒に混入した状態で油分離器(39）に入った潤滑油は、油分離器（39）で冷媒と分離され、中空容器の下部に落ちて溜まり、油戻し通路（42）を通ってケーシング(31）の底部へ戻される。一方、混入した潤滑油が除去された冷媒は、流出ポート（37）から冷媒回路(20)へと流出する。

このように油分離器（39）設置することにより、冷媒中に混入する潤滑油を確実に捕捉することができ、ケーシング(31）内の潤滑油が不足するのを防止することができる。更に、冷媒回路（20）に流出する冷媒に混入する潤滑油の濃度を低く押さえることができ、潤滑油が蒸発器で伝熱作用を阻害することによる冷凍効率の悪化を防止することもできる。

−その他の実施形態−
また、図６に示すように、圧縮機（50）、電動機（40）、膨張機（60）の各要素の配置は、圧縮機（50）や膨張機（60）の型式などによって変更することができる。例えば、（ａ）に示されるように下方から上方へ圧縮機（50）、電動機（40）、膨張機（60）といった配置形態が一般的であるが、（ｂ）に示されるように下方から上方へ膨張機（60）、電動機（40）、圧縮機（50）といった配置形態をとることもできる。（ｂ）の配置をとった場合、前記駆動軸（45）が膨張機（60）を貫通することになるため、膨張機としてはルーツ式膨張機、ギヤ式膨張機、ローリングピストン式膨張機、揺動ピストン式膨張機など貫通軸を有するタイプの膨張機が好適である。

また、（ｃ）に示されるように下方から上方へ圧縮機（50）、膨張機（60）、電動機（40）といった配置形態や、（ｄ）に示されるように下方から上方へ膨張機（60）、圧縮機（50）、電動機（40）といった配置形態のように電動機（40）を一番上に配置することも可能である。

以上説明したように、本発明は、冷凍空調機などに使用される流体機械について有用である。

実施形態に係る空調機の全体構成図である。 実施形態に係る圧縮・膨張ユニットの概略断面図である。 実施形態に係る揺動ピストン型ロータリー圧縮機の概略断面図である。 実施形態に係る圧縮・膨張ユニットの概略断面図である。 実施形態に係る圧縮・膨張ユニットの概略断面図である。 本発明に係る流体機械の圧縮機、電動機、膨張機及び油ポンプの概略配置形態を示す図である。

符号の説明

（20） 冷媒回路
（30） 圧縮・膨張ユニット(流体機械）
（31） ケーシング
（38） 油ポンプ
（39） 油分離器
（40） 電動機
（45） 駆動軸
（47） 給油通路
（50） 圧縮機
（60） 膨張機

Claims (9)

1. 駆動軸（45）でお互いに連結された圧縮機（50）と膨張機（60）とが１つのケーシング（31）に収納される流体機械であって、前記ケーシング（31）内には、該ケーシング（31）内に貯留された潤滑油を圧縮機（50）及び膨張機（60）へ供給するための油ポンプ（38）が収納されていることを特徴とする流体機械。
2. 駆動軸（45)でお互いに連結された圧縮機(50)、電動機（40）及び膨張機（60）が１つのケーシング（31）に収納される流体機械であって、前記ケーシング（31）内には、該ケーシング（31）内に貯留された潤滑油を圧縮機（50）及び膨張機（60）へ供給するための油ポンプ（38）が収納されていることを特徴とする流体機械。
3. 請求項１又は２に記載の流体機械において、油ポンプ（38）が駆動軸（45）に設けられていることを特徴とする流体機械。
4. 請求項１、２又は３に記載の流体機械において、油ポンプ（38）から圧縮機（50）及び膨張機（60）へ潤滑油を供給するための給油通路（47）が、駆動軸（45）内に設けられたことを特徴とする流体機械。
5. 請求項１又は２に記載の流体機械において、駆動軸（45）は、その軸方向が上下方向となる姿勢で配置されていることを特徴とする流体機械。
6. 請求項２に記載の流体機械において、駆動軸（45）は、その軸方向が上下方向となる姿勢で配置され、下方から上方へ圧縮機（50）、電動機（40）、膨張機（60）の順に配置されていることを特徴とする流体機械。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の流体機械において、圧縮機（50）で圧縮された流体がケーシング（31）内へ吐出される高圧ドーム型に構成されていることを特徴とする流体機械。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の流体機械において、膨張機（60）から吐出された流体と該流体に混入した潤滑油とを分離するための油分離器（39）を備え、該油分離器（39）で分離された潤滑油がケーシング（31）内へ送り返されるように構成されていることを特徴とする流体機械。
9. 請求項７に記載の流体機械において、ケーシング（31）の内部に圧縮機側空間（32）と膨張機側空間（33）とを仕切るための仕切り部材（41）が設けられていることを特徴とする流体機械。

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