JP2009127464A - 容積型膨張機、膨張機一体型圧縮機および冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受での機械損失を小さくする改良が施された容積型膨張機を提供する。
【解決手段】ロータリ膨張機３００は、シリンダ４２と、シリンダ４２の内部に配置されたピストン４６と、ピストン４６を回転させるためのシャフト５と、シャフト５を支持する筒状の軸受部４５ｆを有する軸受部材４５と、シリンダ４２とピストン４６との間の作動室５５に作動流体を導くために軸受部材４５の内部に形成された吸入経路８０と、を備えている。吸入経路８０は、シャフト５の軸方向と直交する横断面の形状が軸受部４５ｆを周方向に取り囲むＣ字状である軸周り部分８０ｂを含む。軸受部４５ｆの周囲を巡回する形で作動流体が軸周り部分８０ｂを流通する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、容積型膨張機、膨張機一体型圧縮機および冷凍サイクル装置に関する。

空気調和装置や給湯機に採用されている従来の冷凍サイクル装置は、膨張弁を用いて冷媒を膨張させている。近年、膨張弁に代えて、容積式の膨張機を用いることにより、冷媒の膨張エネルギーを動力の形で回収し、冷凍サイクルの効率を向上させる試みがある（特許文献１，２参照）。
特開２００４−４４５６９号公報 特開２００５−１０６０４６号公報

膨張弁と異なり、容積式の膨張機は、軸受などの摺動部分をオイルで潤滑する必要がある。例えば、二酸化炭素を冷媒として用いる冷凍サイクル装置では、潤滑用のオイルとして、ＰＡＧ（ポリアルキレングリコール）が用いられる。

オイルは冷媒回路を循環するので、圧縮機に使用するオイルの種類と膨張機に使用するオイルの種類は同一であることが不可欠である。圧縮機において、冷媒は圧縮されて高温高圧状態となるので、圧縮機の摺動部分を潤滑するオイルの温度は高くなる。これに対し、膨張機において、冷媒は膨張して低温低圧状態となるので、膨張機の摺動部分を潤滑するオイルの温度は比較的低くなる。

図１４は、温度の変化に対するＰＡＧの粘度の変化を示すグラフである。グラフに示すように、温度の変化に対するＰＡＧの粘度の変化は非常に大きい。オイルの粘度の変化が大きいため、圧縮機ではオイルの粘度が適切であるにも拘わらず、膨張機ではオイルの粘度が大きくなりすぎる可能性がある。オイルの粘度が低すぎると、軸受のような摺動部分での機械損失が大きくなるので好ましくない。

本発明は、軸受での機械損失を小さくする改良が施された容積型膨張機および膨張機一体型圧縮機、ならびにそれらを用いた冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。

すなわち、本発明は、
固定部材と、
固定部材と組み合わされて固定部材との間に作動室を形成する可動部材と、
可動部材が取り付けられたシャフトと、
シャフトを支持する筒状の軸受部を有する軸受部材と、
作動室に作動流体を導くために軸受部材に形成された経路であって、シャフトの軸方向と直交する横断面に現れる形状が軸受部を周方向に取り囲むＣ字状である軸周り部分を含み、軸受部の周囲を巡回する形で作動流体が軸周り部分を流通可能である吸入経路と、
を備えた、容積型膨張機を提供する。

別の側面において、本発明は、
固定部材と、
固定部材と組み合わされて固定部材との間に作動室を形成する可動部材と、
可動部材が取り付けられたシャフトと、
シャフトを支持する筒状の軸受部を有する軸受部材と、
作動室に作動流体を導くために軸受部材に形成された吸入経路と、
シャフトの軸方向と直交する横断面に現れる形状が軸受部を周方向に取り囲む環状であり、吸入経路との間で作動流体の往来が可能となるように吸入経路から分岐する形で軸受部材に形成されたバッファ経路と、
を備えた、容積型膨張機を提供する。

さらに別の側面において、本発明は、
固定部材と、
固定部材と組み合わされて固定部材との間に作動室を形成する可動部材と、
可動部材が取り付けられたシャフトと、
シャフトを支持する筒状の軸受部を有する軸受部材と、
作動室に作動流体を導くために軸受部材に形成された吸入経路と、を備え、
吸入経路が、（a）軸受部を取り囲む環状の軸周り部分と、（b）軸周り部分に連なり、シャフトの半径方向の外向きに延びる上流部分と、（c）軸周り部分に連なり、シャフトの半径方向の外向きに延びる下流部分とを含む、容積型膨張機を提供する。

さらに別の側面において、本発明は、
固定部材と、
固定部材と組み合わされて固定部材との間に作動室を形成する可動部材と、
可動部材が取り付けられたシャフトと、
シャフトを支持する筒状の軸受部を有する軸受部材と、
軸受部を周方向に取り囲むように軸受部材に形成され、断熱用の流体が充填された環状のバッファ空間と、
を備えた、容積型膨張機を提供する。

さらに別の側面において、本発明は、
作動流体を圧縮する圧縮機構と、
膨張する作動流体から動力を回収する膨張機構と、
膨張機構で回収された動力が圧縮機構に伝達されるように圧縮機構と膨張機構を接続するシャフトとを備え、
膨張機構が、上記本発明の容積型膨張機によって構成されている、膨張機一体型圧縮機を提供する。

上記本発明によれば、軸受部の周囲が膨張前の作動流体または断熱性を向上させるための流体で満たされるので、膨張前の作動流体で軸受部を加温ないし保温することができる。軸受部が適温に保たれることによって、軸受部とシャフトとの隙間を潤滑するオイルが適切な粘度となり、軸受部における機械損失の増大が防止される。

なお、容積型膨張機が例えばロータリ膨張機の場合、シリンダが固定部材、シリンダ内に配置されたピストンが可動部材となる。容積型膨張機が例えばスクロール膨張機の場合、固定スクロールが固定部材、旋回スクロールが可動部材となる。

（第１実施形態）
以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態にかかる膨張機一体型圧縮機の縦断面図である。図２Ａは、図１に示す膨張機一体型圧縮機のＤ１−Ｄ１横断面図である。図２Ｂは、図１に示す膨張機一体型圧縮機のＤ２−Ｄ２横断面図である。図３は、図１の部分拡大図である。

図１に示すように、膨張機一体型圧縮機２００Ａは、密閉容器１と、密閉容器１内の上部に配置されたスクロール型の圧縮機構２と、密閉容器１内の下部に配置された２段ロータリ型の膨張機構３と、圧縮機構２と膨張機構３との間に配置された電動機４と、圧縮機構２、膨張機構３および電動機４を連結するシャフト５と、電動機４と膨張機構３との間に配置されたオイルポンプ６と、膨張機構３とオイルポンプ６との間に配置された断熱部材３０（断熱構造）とを備えている。電動機４がシャフト５を駆動することにより、圧縮機構２が作動する。膨張機構３は、膨張する作動流体から動力を回収してシャフト５に与え、電動機４によるシャフト５の駆動をアシストする。作動流体は、例えば、二酸化炭素やハイドロフルオロカーボンなどの冷媒である。

本明細書中では、シャフト５の軸方向を上下方向と定義し、圧縮機構２が配置されている側を上側、膨張機構３が配置されている側を下側と定義する。本実施形態では、スクロール型の圧縮機構２とロータリ型の膨張機構３を採用しているが、圧縮機構２および膨張機構３の型式はこれらに限定されず、他の容積型であってもよい。例えば、圧縮機構と膨張機構の双方をロータリ型またはスクロール型にすることが可能である。なお、「ロータリ型」には、ベーンとピストンとが別部材で構成されたローリングピストン型、ベーンとピストンとが一体化されたスイングピストン型、ベーンがシリンダの内周面を摺動するスライディングベーン型のいずれも含まれる。

図１に示すように、密閉容器１の底部はオイル貯まり２５として利用されている。オイルは、圧縮機構２および膨張機構３の摺動部分における潤滑性とシール性を確保するために使用される。オイル貯まり２５に貯留されたオイルの量は、密閉容器１を立てた状態、つまりシャフト５の軸方向が鉛直方向に平行となるように密閉容器１の姿勢を定めた状態で、オイルポンプ６のオイル吸入口６２ｑよりも上、かつ電動機４よりも下に油面ＳＬ（図３参照）が位置するように調整されている。言い換えれば、オイルの油面がオイルポンプ６のオイル吸入口６２ｑと電動機４との間に位置するように、オイルポンプ６および電動機４の位置、ならびにそれらの要素を収容するための密閉容器１の形状および大きさが定められている。

オイル貯まり２５は、オイルポンプ６のオイル吸入口６２ｑが位置する上槽２５ａと、膨張機構３が位置する下槽２５ｂとを含む。上槽２５ａと下槽２５ｂとは、断熱部材３０によって隔てられている。オイルポンプ６の周囲が上槽２５ａのオイルで満たされ、膨張機構３の周囲が下槽２５ｂのオイルで満たされている。上槽２５ａのオイルは主に圧縮機構２のために使用され、下槽２５ｂのオイルは主に膨張機構３のために使用される。

オイルポンプ６は、上槽２５ａに貯まっているオイルの油面がオイル吸入口６２ｑよりも上方に位置するように、シャフト５の軸方向における圧縮機構２と膨張機構３との間に配置されている。電動機４とオイルポンプ６との間には、支持フレーム７５が配置されている。支持フレーム７５は密閉容器１に固定されており、この支持フレーム７５を介して、オイルポンプ６、断熱部材３０および膨張機構３が密閉容器１に固定されている。支持フレーム７５の外周部には、圧縮機構２を潤滑し終えたオイル、および密閉容器１の内部空間２４に吐出された作動流体から分離したオイルが上槽２５ａに戻れるように、１または複数の貫通孔７５ａが設けられている。

オイルポンプ６は、上槽２５ａのオイルを吸入し、圧縮機構２の摺動部分に供給する。圧縮機構２を潤滑後、支持フレーム７５の貫通孔７５ａを通じて上槽２５ａに戻るオイルは、圧縮機構２および電動機４から加熱作用を受けているので、相対的に高温である。上槽２５ａに戻ったオイルは、再びオイルポンプ６に吸入される。一方、膨張機構３の摺動部分には、下槽２５ｂのオイルが供給される。膨張機構３の摺動部分を潤滑したオイルは、直接下槽２５ｂに戻される。下槽２５ｂに貯められたオイルは、膨張機構３から冷却作用を受けるので、相対的に低温となる。圧縮機構２と膨張機構３との間にオイルポンプ６を配置し、そのオイルポンプ６を用いて圧縮機構２への給油を行うことにより、圧縮機構２を潤滑する高温のオイルの循環経路を膨張機構３から遠ざけることができる。言い換えれば、圧縮機構２を潤滑する高温のオイルの循環経路と、膨張機構３を潤滑する低温のオイルの循環経路とを分けることができる。これにより、オイルを介した圧縮機構２から膨張機構３への熱移動が抑制される。

圧縮機構２から膨張機構３への熱移動を抑制することにより、圧縮機構２から吐出される作動流体の温度低下、膨張機構３から吐出される作動流体の温度上昇を防ぐことができ、膨張機一体型圧縮機２００Ａを用いたシステム（冷凍サイクル装置）の成績係数が改善する。熱移動を抑制する効果は、圧縮機構２と膨張機構３との間にあるオイルポンプ６のみによっても得ることができるが、断熱部材３０を設けることにより、その効果を大幅に高めることが可能である。

膨張機一体型圧縮機２００Ａの作動時において、オイル貯まり２５に貯められたオイルは、上槽２５ａでは相対的に高温となり、下槽２５ｂの膨張機構３の周囲では相対的に低温となる。断熱部材３０は、上槽２５ａと下槽２５ｂとの間のオイルの流通を制限することにより、上槽２５ａに高温のオイルが貯まり、下槽２５ｂに低温のオイルが貯まった状態を維持しようとする。さらに、断熱部材３０の存在により、オイルポンプ６と膨張機構３との軸方向の距離が長くなる。このことによっても、オイルポンプ６の周囲を満たすオイルから膨張機構３への熱移動量を低減することができる。上槽２５ａと下槽２５ｂとの間のオイルの流通は、断熱部材３０によって制限されているが、禁止されているわけではない。上槽２５ａから下槽２５ｂ、またはその逆方向へのオイルの流通は、オイル量をバランスさせるように起こりうる。

以下、各構成要素についてさらに詳しく説明する。

<<圧縮機構２>>
スクロール型の圧縮機構２は、旋回スクロール７と、固定スクロール８と、オルダムリング１１と、軸受部材１０と、マフラー１６と、吸入管１３と、吐出管１５とを備えている。シャフト５の偏心軸５ａに嵌合され、かつ、オルダムリング１１により自転運動を拘束された旋回スクロール７は、渦巻き形状のラップ７ａが、固定スクロール８のラップ８ａと噛み合いながら、シャフト５の回転に伴って旋回運動を行い、ラップ７ａ，８ａの間に形成される三日月形状の作動室１２が外側から内側に移動しながら容積を縮小することにより、吸入管１３から吸入された作動流体を圧縮する。圧縮された作動流体は、固定スクロール８の中央部に設けられた吐出孔８ｂ、マフラー１６の内部空間１６ａ、ならびに固定スクロール８および軸受部材１０を貫通する流路１７をこの順に経由して、密閉容器１の内部空間２４に吐出される。シャフト５の給油路２９を通ってこの圧縮機構２に到達したオイルは、旋回スクロール７と偏心軸５ａとの摺動面や、旋回スクロール７と固定スクロール８との摺動面を潤滑する。密閉容器１の内部空間２４に吐出された作動流体は、内部空間２４に滞留する間に、重力や遠心力によってオイルと分離され、その後、吐出管１５からガスクーラに向けて吐出される。

<<電動機４>>
シャフト５を介して圧縮機構２を駆動する電動機４は、密閉容器１に固定された固定子２１と、シャフト５に固定された回転子２２とを含む。密閉容器１の上部に配置されたターミナル（図示省略）から電動機４に電力が供給される。電動機４は、同期機および誘導機のいずれであってもよく、圧縮機構２から吐出された作動流体およびその作動流体に混入しているオイルによって冷却される。

<<シャフト５>>
シャフト５の内部には、圧縮機構２の摺動部分に通ずる給油路２９が軸方向に延びるように形成されており、この給油路２９にオイルポンプ６から吐出されたオイルが送り込まれる。給油路２９に送られたオイルは、膨張機構３を経由することなく、圧縮機構２の各摺動部分に供給される。このようにすれば、圧縮機構２に向かうオイルが膨張機構３で冷却されることがないので、オイルを介した圧縮機構２から膨張機構３への熱移動を効果的に抑制することができる。また、シャフト５の内部に給油路２９を形成すれば、部品点数の増加やレイアウトの問題が新たに生じないので好適である。

さらに、本実施形態においてシャフト５は、圧縮機構２側に位置する第１シャフト５ｓと、第１シャフト５ｓに連結された、膨張機構３側に位置する第２シャフト５ｔとを含む。第１シャフト５ｓおよび第２シャフト５ｓの内部には、圧縮機構２の摺動部分に通ずる給油路２９が軸方向に延びるように形成されている。第１シャフト５ｓと第２シャフト５ｔとは、膨張機構３によって回収された動力が圧縮機構２に伝達されるように連結器６３によって連結されている。ただし、連結器６３を使用せず、第１シャフト５ｓと第２シャフト５ｔとを直接嵌め合わせるようにしてもよい。さらに、単一の部品からなるシャフトを用いることも可能である。

<<膨張機構３>>
膨張機構３は、第１シリンダ４２と、第１シリンダ４２よりも厚みのある第２シリンダ４４と、これらのシリンダ４２，４４を仕切る中板４３とを備えている。第１シリンダ４２と第２シリンダ４４とは、互いに同心状の配置である。膨張機構３は、さらに、シャフト５の偏心部５ｃと嵌合し、第１シリンダ４２の中で偏心回転運動する第１ピストン４６と、第１シリンダ４２のベーン溝４２ａ（図２Ａ参照）に往復動自在に保持され、一方の端部が第１ピストン４６に接する第１ベーン４８と、第１ベーン４８の他方の端部に接し、第１ベーン４８を第１ピストン４６へと付勢する第１ばね５０と、シャフト５の偏心部５ｄと嵌合し、第２シリンダ４４の中で偏心回転運動する第２ピストン４７と、第２シリンダ４４のベーン溝４４ａ（図２Ｂ参照）に往復動自在に保持され、一方の端部が第２ピストン４７に接する第２ベーン４９と、第２ベーン４９の他方の端部に接し、第２ベーン４９を第２ピストン４７へと付勢する第２ばね５１と、を備えている。

膨張機構３は、さらに、第１シリンダ４２、第２シリンダ４４および中板４３を狭持するように配置された上軸受部材４５および下軸受部材４１を備えている。下軸受部材４１および中板４３は第１シリンダ４２を上下から狭持し、中板４３および上軸受部材４５は第２シリンダ４４を上下から狭持する。上軸受部材４５、中板４３および下軸受部材４１による狭持により、第１シリンダ４２および第２シリンダ４４内には、ピストン４６，４７の回転に応じて容積が変化する作動室が形成される。

図２Ａに示すように、第１シリンダ４２の内側には、第１ピストン４６および第１ベーン４８により区画された、吸入側の作動室５５ａ（第１吸入側空間）および吐出側の作動室５５ｂ（第１吐出側空間）が形成される。図２Ｂに示すように、第２シリンダ４４の内側には、第２ピストン４７および第２ベーン４９により区画された、吸入側の作動室５６ａ（第２吸入側空間）および吐出側の作動室５６ｂ（第２吐出側空間）が形成される。第２シリンダ４４における２つの作動室５６ａ，５６ｂの合計容積は、第１シリンダ４２における２つの作動室５５ａ，５５ｂの合計容積よりも大きい。第１シリンダ４２の吐出側の作動室５５ｂと、第２シリンダ４４の吸入側の作動室５６ａとは、中板４３に設けられた貫通孔４３ａにより接続されており、一つの作動室（膨張室）として機能する。高圧の作動流体は、下軸受部材４１に設けられた吸入孔４１ａから第１シリンダ４２の作動室５５ａに流入する。第１シリンダ４２の作動室５５ａに流入した作動流体は、作動室５５ｂと作動室５６ａからなる膨張室においてシャフト５を回転させながら膨張して低圧になる。

このように、膨張機構３は、シリンダ４２，４４と、シャフト５の偏心部５ｃ，５ｄに嵌合するようにシリンダ４２，４４内に配置されたピストン４６，４７と、シリンダ４２，４４を閉塞しシリンダ４２，４４およびピストン４６，４７とともに膨張室を形成する軸受部材４１，４５（閉塞部材）を含むロータリ型である。ロータリ型の流体機構は、その構造上、シリンダ内の空間を２つに仕切るベーンの潤滑が不可欠となる。機構全体がオイルに浸かっている場合には、ベーンが配置されているベーン溝の後端を密閉容器１内に露出させるという極めて単純な方法により、ベーンを潤滑することができる。本実施形態においても、そのような方法でベーン４８，４９の潤滑を行っている。

その他の部分、例えば軸受部材４１，４５への給油は、第２シャフト５ｔの下端から上方に向かって延びるように、第２シャフト５ｔの外周面に形成された給油溝（図示省略）によって行えばよい。第２シャフト５ｔの下端にオイルポンプを設け、そのオイルポンプで軸受部材４１，４５等への給油を行うようにしてもよい。膨張機構３の摺動部分には、オイル貯まり２５の下槽２５ｂに貯められた低温のオイルが供給される。

図１に示すように、上軸受部材４５の内部には、作動室５５に作動流体を導くための吸入経路８０と、作動室５６から吐出された作動流体を膨張機構３の外部へと導くための吐出経路８１とが形成されている。膨張前の作動流体を吸入経路８０に供給するための吸入管５２が密閉容器１を貫通し、上軸受部材４５に直結（挿入および固定）されている。同様に、膨張後の作動流体を吐出経路８１から密閉容器１の外部に導くための吐出管５３が密閉容器１を貫通し、上軸受部材４５に直結されている。吸入管５２および吐出管５３を共に上軸受部材４５に直結する構成によれば、組み立てが容易である。

図４は、上軸受部材４５の詳細を示すＤ３−Ｄ３断面図である。図４において、密閉容器１は省略されている。上軸受部材４５は、シャフト５を支持する円筒状の軸受部４５ｆを有する。上軸受部材４５の内部に形成された吸入経路８０は、上流部分８０ａ、軸周り部分８０ｂおよび下流部分８０ｃによって構成されている。軸受部４５ｆの形状は円筒状に限定されないが、角筒状などの他の形状に比べ、円筒状は、吸入経路８０を流通する作動流体の圧力損失の増大を抑制するのに有利である。吐出経路８１には、吐出孔４５ａが面している。

上軸受部材４５に関して言えば、シャフト５と上軸受部材４５との隙間を潤滑するオイルに適切な粘度を持たせる観点から、低温になりすぎない方がよい。本実施形態によれば、作動流体は、軸受部４５ｆの周囲を巡回する形で上流部分８０ａ、軸周り部分８０ｂおよび下流部分８０ｃの順番に流通する。軸受部４５ｆの周囲が膨張前の作動流体で満たされる。この結果、軸受部４５ｆが作動流体によって加温または保温され、軸受部４５ｆの温度を膨張前の作動流体の温度（例えば３０〜４０℃）と同程度に保つことができる。軸受部４５ｆの冷えすぎを防止できるので、オイルの粘度が大きくなりすぎることに基づく機械損失の増大を防ぐことができる。寒冷地で膨張機一体型圧縮機２００Ａを使用する場合には、膨張機構３を構成する部材の温度が０℃を下回る可能性もある。このような条件下では、吸入経路８０を流通する作動流体で軸受部４５ｆを加温または保温し、オイルの粘度を適正値に維持することが特に有効である。

吸入経路８０の軸周り部分８０ｂは、シャフト５の軸方向と直交する横断面（つまり図４）に現れる形状が軸受部４５ｆを周方向に取り囲むＣ字状の部分である。言い換えれば、軸周り部分８０ｂは軸受部４５ｆの周囲に形成された溝状の部分であり、断熱部材３０の下面によって閉じられている。本実施形態では、軸受部４５ｆの３６０°ほぼ全周を囲む形で軸周り部分８０ｂが形成されている。そのため、軸受部４５ｆを均一に加温または保温することができる。軸受部４５ｆを均一に加温または保温するために、シャフト５の回転角度にして、少なくとも１８０°を超える範囲に軸周り部分８０ｂが形成されているとよい。

上流部分８０ａは、一端が軸周り部分８０ｂの上流端に連なり、他端がシャフト５の半径方向の外向きに延びて吸入管５２に接続されている部分である。下流部分８０ｃは、一端が軸周り部分８０ｂの下流端に連なり、他端がシャフト５の半径方向の外向きに延びている部分である。上流部分８０ａと下流部分８０ｃとは、仕切部４５ｇによって隔てられている。そのため、作動流体の全量が軸周り部分８０ｂを経由して作動室５５に向かう。作動流体の全量が軸周り部分８０ｂを経由するので、軸周り部分８０ｂでの作動流体の流速が速くなり、作動流体と軸受部４５ｆとの間の熱交換効率がよくなる。また、軸周り部分８０ｂにおいて、作動流体は方向を変化させながら流通するので、軸受部４５ｆの外周面に境界層ができにくい。また、作動流体は、一方向にのみ流れるので、圧力損失も増大しにくい。

下流部分８０ｃは、軸受部４５ｆの外周面と軸受部材４５の外周面との間の所定位置で向きを変えて軸方向（下方）に延びている。一方、図１に示すように、下軸受部材４１の内部には、吸入孔４１ａ（図２Ａ参照）が面する吸入経路４１ｐが形成されている。第２シリンダ４４、中板４３および第１シリンダ４２の内部には、これらを軸方向に貫通するように吸入経路８２が形成されている。吸入経路８２によって、上軸受部材４５の内部の吸入経路８０と、下軸受部材４１の内部の吸入経路４１ｐとが中継されている。

シャフト５を支持する軸受部４５ｆの外径は比較的小さく設定されている。具体的には、図１に示すように、第１シリンダ４２の内径および第２シリンダ４４の内径シリンダの内径よりも軸受部４５ｆの外径の方が小さい。軸受部４５ｆの薄肉化を図ると、軸受部４５ｆの剛性を低減することができる。軸受部４５ｆの剛性を低減することにより、シャフト５が多少振れ回っても軸受部４５ｆが外向きに逃げるようになるので、油膜切れが生じにくくなる。この結果、シャフト５が軸受部４５ｆに押し付けられることによる機械損失の増大を防ぐことができる。

本実施形態において、吸入経路８０および吐出経路８１の両方が上軸受部材４５に形成され、吸入管５２および吐出管５３が上軸受部材４５に直結されている。吐出経路８１は、シャフト５を挟んで、吸入経路８０の上流部分８０ａとは１８０°反対側に位置している。吐出経路８１のスペースを確保する都合上、吸入経路８０のスペースを過大に確保することは難しい。また、吸入経路８０の軸周り部分８０ｂの直径を大きくしすぎると、軸受部４５ｆ以外の部分に与えられる作動流体の熱が多くなるので、軸受部４５ｆのみを局所的に加温または保温する観点では好ましくない。そこで、本実施形態では、軸周り部分８０ｂの直径が軸受部４５ｆの直径とシリンダ４２，４４の内径との間に設定されている。そして、軸周り部分８０ｂから半径方向の外向きに上流部分８０ａおよび下流部分８０ｃが延びている。このようにすれば、軸受部４５ｆの局所加温または保温にとって適切な大きさの軸周り部分８０ｂを形成でき、その軸周り部分８０ｂへの作動流体の出入りもスムーズに行える。

また、上軸受部材４５の内部の吸入経路８０は、密閉容器１の内部の空間から構造的に隔離されており、吸入経路８０を通過する作動流体が外に漏れることはない。したがって、特別なシール構造が不要である。また、吸入経路８０を従来の膨張機一体型圧縮機（例えば特開２００５−１０６０４６号公報参照）に採用する場合、部品点数の増大を伴わないので、コスト増大の問題も生じにくい。

次に、上記と同様の効果を得るための他のいくつかの変形例を説明する。

−変形例１−
図５に示す変形例は、上軸受部材４５が円筒状の軸受部４５ｆを有する点や、作動室５５に作動流体を導くための吸入経路８０が上軸受部材４５の内部に形成されている点では、図４に示す例と共通する。本変形例では、吸入経路８０として、図４に示す例の上流部分８０ａに相当する部分だけが形成されている。そして、軸受部４５ｆを膨張前の作動流体で加温または保温する手段として、バッファ経路８０ｄが吸入経路８０から分岐する形で上軸受部材４５の内部に形成されている。

バッファ経路８０ｄは、シャフト５の軸方向と直交する横断面に現れる形状が軸受部４５ｆを周方向に取り囲む環状である。バッファ経路８０ｄの周方向の１箇所に、バッファ経路８０ｄと吸入経路８０とを中継する切り込み８６が形成されている。この切り込み８６を通じてバッファ経路８０ｄと吸入経路８０との間で作動流体の往来が可能となっている。環状のバッファ経路８０ｄは、図４に示す例における軸周り部分８０ｂとほぼ同じ形態および機能を有する。ただし、バッファ経路８０ｄと吸入経路８０とを中継する切り込み８６が１箇所に制限されているので、バッファ経路８０ｄにおいて作動流体は一方向に流通せず対流ないし滞留する。この点で、バッファ経路８０ｄと軸周り部分８０ｂ（図４）とは相違する。

吸入経路８０は、吸入管５２から環状のバッファ経路８０ｄに向かう経路上で第２シリンダ４４の内部の吸入経路８２と接続している。したがって、吸入管５２から吸入経路８０に供給された作動流体の一部のみがバッファ経路８０ｄに向かい、大部分がバッファ経路８０ｄを経由することなく作動室５５に向かうこととなる。ただし、軸受部４５ｆの周囲が膨張前の作動流体で満たされる点は、本変形例と図４に示す例とで共通であり、軸受部４５ｆを加温または保温する効果は十分得られる。

−変形例２−
図６に示す変形例は、上軸受部材４５が円筒状の軸受部４５ｆを有する点や、作動室５５に作動流体を導くための吸入経路８０が上軸受部材４５の内部に形成されている点では、図４に示す例と共通する。吸入経路８０は、軸受部４５ｆを取り囲む環状の軸周り部分８０ｂと、軸周り部分８０ｂに連なる上流部分８０ａと、軸周り部分８０ｂに連なる下流部分８０ｃとによって構成されている。すなわち、軸周り部分８０ｂが環状の形状を有する点で、本変形例は図４に示す例と相違する。上流部分８０ａおよび下流部分８０ｃについては、本変形例と図４に示す例とで共通である。

本変形例によれば、軸周り部分８０ｂ自体に上流／下流の概念が存在しない。したがって、吸入管５２から吸入経路８０に供給された作動流体は、軸受部４５ｆの周囲を巡回せずに、最短ルートで上流部分８０ａから下流部分８０ｃへと向かうこともできるし、軸受部４５ｆの周囲を巡回する形で上流部分８０ａから下流部分８０ｃへと向かうこともできる。したがって、本変形例によれば、図４に示す例よりも圧力損失の増大を抑える観点で有利である。軸受部４５ｆの周囲が膨張前の作動流体で満たされる点は、本変形例と先に説明した例（図４および図５）とで共通であり、軸受部４５ｆを加温または保温する効果は十分得られる。

また、本変形例では、軸受部４５ｆの外周面に凹凸部４５ｇが設けられている。この凹凸部４５ｇは、例えば、シャフト５の半径方向の外向きに突出するフィン４５ｇである。凹凸部４５ｇは、軸受部４５ｆの表面積の拡大および境界層の生成抑制に寄与し、作動流体と軸受部４５ｆとの間の熱交換を促進する。圧力損失の増大抑制を重視するならば軸受部４５ｆの表面を平滑な円筒面とすればよく、加温効率を重視するならば凹凸部４５ｇを設けるとよい。なお、このような凹凸部４５ｇは、本変形例だけでなく他の全ての例にも採用できる。

−変形例３−
図７に示す変形例は、上軸受部材４５が円筒状の軸受部４５ｆを有する点や、作動室５５に作動流体を導くための吸入経路８０が上軸受部材４５の内部に形成されている点では、図４に示す例と共通する。本変形例では、吸入経路８０として、図４に示す例の上流部分８０ａに相当する部分だけが形成されている。軸受部４５ｆを加温または保温する手段として、環状のバッファ空間８０ｅが形成されている。

バッファ空間８０ｅには、断熱用の流体が充填されている。吸入経路８０とバッファ空間８０ｅとは隔離されている。つまり、本変形例では、軸受部４５ｆを作動流体で加温または保温するのではなく、断熱用の流体で加温または保温が行われる。

バッファ空間８０ｅに充填される断熱用の流体として、当該膨張機一体型圧縮機２００Ａの潤滑用のオイルを用いることができる。潤滑用のオイルは、オイル貯まり２５からバッファ空間８０ｅに供給されるものであってもよいし、組み立て時に充填されるものであってもよい。本変形例によれば、軸受部４５ｆの周囲を膨張前の作動流体で満たす例（図４〜図６）よりも加温効果は薄いかもしれないが、保温効果は十分に得られる。本変形例は、構造が最もシンプルであり、圧力損失の増大がない点で優れている。

<<オイルポンプ６>>
図３に示すように、オイルポンプ６は、シャフト５の回転に伴う作動室の容積の増減によりオイルを圧送するように構成された容積式ポンプである。オイルポンプ６に隣接して、連結器６３を収容する中空の中継部材７１が設けられている。オイルポンプ６および中継部材７１の中央部を貫通するように、シャフト５が通されている。

オイルポンプ６は、シャフト５（第２シャフト５ｔ）の偏心部に取り付けられたピストン６１と、ピストン６１を収容するハウジング６２（シリンダ）とを含む。ピストン６１とハウジング６２との間には、三日月状の作動室６４が形成されている。すなわち、オイルポンプ６には、ロータリ型の流体機構が採用されている。ハウジング６２には、オイル貯まり２５（具体的には上槽２５ａ）と作動室６４とを接続するオイル吸入路６２ａと、作動室６４と給油路２９とを接続するオイル吐出路６２ｂおよび中継通路６２ｃが形成されている。第２シャフト５ｔの回転に伴ってハウジング６２内をピストン６１が偏心回転運動する。これにより、作動室６４の容積が増減し、オイルの吸入および吐出が行われる。このような機構は、第２シャフト５ｔの回転運動をカム機構等で他の運動に変換することなく、オイルを圧送する運動に直接利用するので、機械ロスが小さいという利点がある。また、比較的単純な構造によるので、信頼性も高い。

オイルポンプ６と中継部材７１は、オイルポンプ６のハウジング６２の上面と中継部材７１の下面とが接するように、軸方向の上下に隣接して配置されている。ハウジング６２の上面によって、中継部材７１が閉じられている。さらに、中継部材７１は、シャフト５（第１シャフト５ｓ）を支持する軸受部７６を有している。言い換えれば、中継部材７１はシャフト５を支持する軸受の機能も有している。軸受部７６の潤滑を行えるように、シャフト５の給油路２９が、軸受部７６に対応する区間で分岐している。なお、軸受部７６に相当する部分を、支持フレーム７５が有していてもよい。さらには、支持フレーム７５と中継部材７１とが単一の部品からなっていてもよい。

第１シャフト５ｓと第２シャフト５ｔとが連結器６３によって連結されており、この連結器６３が中継部材７１の内部空間７０ｈに配置されている。第１シャフト５ｓと連結器６３とは、例えば、第１シャフト５ｓの外周面に設けられた溝と、連結器６３の内周面に設けられた溝とが係合することにより、同期回転するように連結される。第２シャフト５ｔと連結器６３も、同様の方法で固定できる。連結器６３は、中継部材７１内において第１シャフト５ｓおよび第２シャフト５ｔと同期回転する。膨張機構３によって第２シャフト５ｔに与えられるトルクは、連結器６３を介して第１シャフト５ｓに伝達される。

給油路２９は、第１シャフト５ｓおよび第２シャフト５ｔにまたがって形成されている。シャフト５の連結部と、給油路２９の入口２９ｐと、オイルポンプ６の本体部分とが、圧縮機構２に近い側からこの順番で並んでいる。給油路２９の入口２９ｐは、第２シャフト５ｔの上端部とピストン６１が嵌め合わされた部分（偏心部）との間における、第２シャフト５ｔの外周面に形成されている。中継通路６２ｃは、第２シャフト５ｔを周方向に取り囲む環状の空間であり、この環状の空間に給油路２９の入口２９ｐが面している。

オイルポンプ６から吐出されたオイルは、オイル吐出路６２ｂおよび中継通路６２ｃを通じて給油路２９に導かれる。中継部材７１は、連結器６３を収容するハウジングとしての役割、および、シャフト５の軸受としての役割を担う。ただし、中継部材７１の内部空間７０ｈは、オイルで満たされていてもよい。

<<断熱部材３０>>
図１に示すように、本実施形態において断熱部材３０は、膨張機構３の上軸受部材４５（閉塞部材）とは別部材によって構成されている。これにより、オイルポンプ６から第２シリンダ４４までの距離を十分に稼ぐことができ、より高い断熱効果を得ることが可能となる。

断熱部材３０は、オイルポンプ６に接する上板部３０１、膨張機構３に接する下板部３０２およびそれらの間に位置するスペーサ部３０３によって構成されている。断熱部材３０により、オイル貯まり２５が上槽２５ａと下槽２５ｂとに仕切られている。上板部３０１と下板部３０２との間には、オイルで満たされる空間ＳＨが形成されている。この空間ＳＨを満たすオイルは、それ自体が断熱材として働き、軸方向に温度成層を形成する。

上板部３０１および下板部３０２の形状は、密閉容器１の横断面形状（図２参照）に沿っているとよい。本実施形態では、円形の外形を有する上板部３０１および下板部３０２が採用されている。上板部３０１および下板部３０２には、空間ＳＨにオイルを供給するための貫通孔３０ａ，３０ａが形成されている。貫通孔３０ａ，３０ａは、上槽２５ａと下槽２５ｂとの間のオイルの往来を許容する通路として働く。スペーサ部３０３は、円筒状の形状を有し、第２シャフト５ｔを覆っている。このような断熱部材３０は、上板部３０１、下板部３０２およびスペーサ部３０３が一体化された単一部品であってもよいし、それらが個別の部品で構成された集合部品であってもよい。

以上のように、本実施形態の膨張機一体型圧縮機２００Ａは、圧縮機構２から膨張機構３への熱移動を抑制するための様々な工夫がなされている。したがって、膨張機構３を構成する部材は低温に保たれる。その一方で、膨張前の作動流体または断熱用の流体によって、上軸受部材４５の軸受部４５ｆが加温または保温され、軸受部４５ｆの冷えすぎが防止される。そのため、軸受部４５ｆにおけるオイルの粘度が適正な値となり、軸受部４５ｆにおける機械損失の増大が防止され、ひいては膨張機一体型圧縮機２００Ａの信頼性が高まる。

（第２実施形態）
図４に示す構成は、下軸受部材４１に採用してもよい。図８に示す膨張機一体型圧縮機２００Ｂの下軸受部材４１は、第１実施形態で説明した上軸受部材４５と同様に、筒状の軸受部４１ｆを有する。下軸受部材４１の内部には、作動室５５に作動流体を導くための吸入経路８４が形成されている。吸入経路８４は、上流部分８４ａ、軸周り部分８４ｂおよび下流部分８４ｃによって構成されている。これらの点は、第１実施形態の図４に示す例と共通である。膨張前の作動流体によって軸受部４１ｆの加温または保温がなされ、機械損失の低減を図ることができる。もちろん、図４に示す構成に代えて、図５〜図７に示す構成を適宜採用してもよい。

（第３実施形態）
図４〜図８に示す構成を上軸受部材４５および下軸受部材４１の両方に採用してもよい。図９に示す膨張機一体型圧縮機２００Ｃは、シャフト５の軸方向に関する一方の側に設けられた上軸受部材４５（第１軸受部材）と、その上軸受部材４５とはシリンダ４２，４４を挟んで軸方向の反対側に設けられた下軸受部材４１（第２軸受部材）とを備えている。上軸受部材４５が円筒状の第１軸受部４５ｆを有し、下軸受部材４１が同じく円筒状の第２軸受部４１ｆを有する。

上軸受部材４５の内部には、第１実施形態で説明したように、吸入経路８０（第１吸入経路）が形成されている。同様に、下軸受部材４１の内部には、作動室５５に作動流体を導く吸入経路８４（第２吸入経路）が形成されている。この吸入経路８４は、第２実施形態で説明したように、軸方向と直交する横断面の形状が第２軸受部４１ｆを周方向に取り囲むＣ字状または環状である第２軸周り部分８４ｂを含む。第２軸受部４１ｆの周囲を巡回する形で作動流体が第２軸周り部分８４ｂを流通する。シリンダ４２，４４の内部には、上軸受部材４５の内部の吸入経路８０と下軸受部材４１の内部の吸入経路８４とを中継する吸入経路８２（中継吸入経路）がシリンダ４２，４４の内周面と外周面との間において軸方向に延びる形で形成されている。

本実施形態によれば、上軸受部材４５での機械損失と、下軸受部材４１での機械損失との両方を低減できる。各軸受部材４１，４５の内部構造には、図４〜図６で説明したものから自由に選択して採用することができる。さらに、図７で説明したようなバッファ空間が上軸受部材４５および／または下軸受部材４１に形成されていてもよい。

（第４実施形態）
図４〜図９に示す構成は、通常のロータリ膨張機に適用できる。図１０は、本発明の実施形態にかかるロータリ膨張機の縦断面図である。

ロータリ膨張機３００は、圧縮機と一体化されていない点、熱移動を抑制するための機構（オイルポンプ６および断熱部材３０）が設けられていない点、電動機４が発電機として用いられる点を除き、先に説明した膨張機一体型圧縮機２００Ａの膨張機構３とほぼ同じ構成を有している。シリンダの段数は、本実施形態のように１段でもよいし、先の実施形態のように複数段であってもよい。シリンダが単段の場合、容積比を大きくすることが難しいので作動流体の種類によっては動力回収効率が低下する問題はあるものの、構造がシンプルなので、コストを低減する観点では有利である。

（第５実施形態）
本発明は、ロータリ膨張機だけでなく他の容積型膨張機にも採用できる。図１１は、本発明の実施形態にかかるスクロール膨張機の断面図である。スクロール膨張機３０５の基本的な構成は、第１実施形態で説明した圧縮機構２（図１参照）と同じであり、具体的には、固定スクロール９０、旋回スクロール９１、軸受部材９２およびオルダムリング９４を備えている。固定スクロール９０と旋回スクロール９１とが組み合わされて作動室９１が形成されている。

軸受部材９２は、シャフト５を支持する筒状の軸受部９２ｆを有し、図１および図４で説明した吸入経路８０が軸受部９２ｆを周方向に取り囲む形で形成されている。固定スクロールの中央部に形成された吸入ポート９０ｈと吸入経路８０とを中継する吸入経路８２が、軸受部材９２および固定スクロール９０に跨って形成されている。作動流体は、軸受部材９２に直結された吸入管５２を通じて吸入経路８０に導かれ、軸受部９２ｆの周囲を巡回する。これにより、軸受部９２ｆの冷えすぎが防止される。作動流体はその後、吸入経路８２を通じて吸入ポート９０ｈに到達し、固定スクロール９０と旋回スクロール９１とによって形成された作動室９１に吸入される。作動室９１において膨張した作動流体は、吐出管５３を通じて外部に導かれる。

なお、図５〜図７を参照して説明した変形例の構成をスクロール膨張機に採用してもよい。スクロール膨張機の配置は、図１１に示す配置に限定されない。例えば、固定スクロール９０および旋回スクロール９１を含む部分が密閉容器１の上部に位置する配置やシャフト５が水平方向と平行となる配置を採用できる。

（冷凍サイクル装置の実施形態）
図１２および図１３は、本実施形態にかかる冷凍サイクル装置の構成図である。図１２に示す冷凍サイクル装置４００は、冷媒を圧縮する圧縮機４０１、冷媒を冷却する放熱器４０２、冷媒を膨張させる膨張機３００、冷媒を蒸発させる蒸発器４０３を備えている。膨張機３００として、図１０に示すロータリ膨張機３００が採用されている。ロータリ膨張機３００に代えて、図１１に示すスクロール膨張機３０５を採用してもよい。図１３に示す冷凍サイクル装置５００は、圧縮機および膨張機の部分が、図１等に示す膨張機一体型圧縮機２００Ａによって構成されている。これらの冷凍サイクル装置４００，５００は、空気調和装置、給湯機、乾燥機、床暖房装置などの製品に適用できる。

本発明の実施形態にかかる膨張機一体型圧縮機の縦断面図 図１に示す膨張機一体型圧縮機のＤ１−Ｄ１横断面図 図１に示す膨張機一体型圧縮機のＤ２−Ｄ２横断面図 図１の部分拡大断面図 上軸受部材の詳細を示すＤ３−Ｄ３横断面図 上軸受部材の他の例を示す横断面図 上軸受部材の他の例を示す横断面図 上軸受部材の他の例を示す横断面図 第２実施形態にかかる膨張機一体型圧縮機の縦断面図 第３実施形態にかかる膨張機一体型圧縮機の縦断面図 ロータリ膨張機の縦断面図 スクロール膨張機の縦断面図 冷凍サイクル装置の一例の構成図 冷凍サイクル装置の他の例の構成図 温度の変化に対するＰＡＧの粘度の変化を示すグラフ

符号の説明

２ 圧縮機構
３ 膨張機構
５ シャフト
４１ 下軸受部材（第２軸受部材）
４１ｆ 軸受部（第２軸受部）
４２ 第１シリンダ（固定部材）
４４ 第２シリンダ（固定部材）
４５ 上軸受部材（第１軸受部材）
４５ｆ 軸受部（第１軸受部）
４６ 第１ピストン（可動部材）
４７ 第２ピストン（可動部材）
８０，８４ 吸入経路
８０ａ，８４ａ 上流部分
８０ｂ，８４ｂ 軸周り部分
８０ｃ，８４ｃ 下流部分
８０ｄ，８０ｅ バッファ空間
８２ 吸入経路（中継通路）
９０ 固定スクロール（固定部材）
９１ 旋回スクロール（可動部材）
９２ 軸受部材
２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ 膨張機一体型圧縮機
３００ ロータリ膨張機
３０５ スクロール膨張機
４００，５００ 冷凍サイクル装置

Claims (12)

1. 固定部材と、
   前記固定部材と組み合わされて前記固定部材との間に作動室を形成する可動部材と、
   前記可動部材が取り付けられたシャフトと、
   前記シャフトを支持する筒状の軸受部を有する軸受部材と、
   前記作動室に作動流体を導くために前記軸受部材に形成された経路であって、前記シャフトの軸方向と直交する横断面に現れる形状が前記軸受部を周方向に取り囲むＣ字状である軸周り部分を含み、前記軸受部の周囲を巡回する形で作動流体が前記軸周り部分を流通可能である吸入経路と、
   を備えた、容積型膨張機。
2. 前記吸入経路が、（a）前記軸周り部分の上流側に連なり、前記シャフトの半径方向の外向きに延びる上流部分と、（b）前記軸周り部分の下流側に連なり、前記シャフトの半径方向の外向きに延びる下流部分とをさらに含む、請求項１に記載の容積型膨張機。
3. 固定部材と、
   前記固定部材と組み合わされて前記固定部材との間に作動室を形成する可動部材と、
   前記可動部材が取り付けられたシャフトと、
   前記シャフトを支持する筒状の軸受部を有する軸受部材と、
   前記作動室に作動流体を導くために前記軸受部材に形成された吸入経路と、
   前記シャフトの軸方向と直交する横断面に現れる形状が前記軸受部を周方向に取り囲む環状であり、前記吸入経路との間で作動流体の往来が可能となるように前記吸入経路から分岐する形で前記軸受部材に形成されたバッファ経路と、
   を備えた、容積型膨張機。
4. 固定部材と、
   前記固定部材と組み合わされて前記固定部材との間に作動室を形成する可動部材と、
   前記可動部材が取り付けられたシャフトと、
   前記シャフトを支持する筒状の軸受部を有する軸受部材と、
   前記作動室に作動流体を導くために前記軸受部材に形成された吸入経路と、を備え、
   前記吸入経路が、（a）前記軸受部を取り囲む環状の軸周り部分と、（b）前記軸周り部分に連なり、前記シャフトの半径方向の外向きに延びる上流部分と、（c）前記軸周り部分に連なり、前記シャフトの半径方向の外向きに延びる下流部分とを含む、容積型膨張機。
5. 固定部材と、
   前記固定部材と組み合わされて前記固定部材との間に作動室を形成する可動部材と、
   前記可動部材が取り付けられたシャフトと、
   前記シャフトを支持する筒状の軸受部を有する軸受部材と、
   前記軸受部を周方向に取り囲むように前記軸受部材に形成され、断熱用の流体が充填された環状のバッファ空間と、
   を備えた、容積型膨張機。
6. 前記断熱用の流体が、当該容積型膨張機の潤滑用のオイルである、請求項５記載の容積型膨張機。
7. 前記固定部材がシリンダ、前記可動部材が前記シリンダ内に配置されたピストンである、ロータリ型膨張機として構成され、
   前記軸受部材が、前記シャフトの軸方向に関する一方の側に設けられた第１軸受部材であるとき、その第１軸受部材とは前記シリンダを挟んで軸方向の反対側に設けられた第２軸受部材をさらに備え、
   前記第２軸受部材が、前記シャフトを支持する筒状の第２軸受部を有し、
   前記第２軸受部材には、前記作動室に作動流体を導く経路であって、前記軸方向と直交する横断面の形状が前記第２軸受部を周方向に取り囲むＣ字状または環状である第２軸周り部分を含み、前記第２軸受部の周囲を巡回する形で作動流体が前記第２軸周り部分を流通可能である第２吸入経路が形成されており、
   前記シリンダには、前記第１吸入経路と前記第２吸入経路とを中継する中継吸入経路が前記シリンダの内周面と外周面との間において軸方向に延びる形で形成されている、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の容積型膨張機。
8. 前記軸受部の外周面に凹凸部が設けられている、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の容積型膨張機。
9. 作動流体を圧縮する圧縮機構と、
   膨張する作動流体から動力を回収する膨張機構と、
   前記膨張機構で回収された動力が前記圧縮機構に伝達されるように前記圧縮機構と前記膨張機構を接続するシャフトとを備え、
   前記膨張機構が、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の容積型膨張機によって構成されている、膨張機一体型圧縮機。
10. 底部がオイル貯まりとして利用される密閉容器と、
    前記シャフトの軸方向における前記圧縮機構と前記膨張機構との間に配置され、前記オイル貯まりに貯められたオイルをオイル吸入口から吸入して前記圧縮機構に供給するオイルポンプとをさらに備え、
    前記圧縮機構が、前記密閉容器内の上部に配置され、作動流体を圧縮して前記密閉容器の内部空間へと吐出するように構成され、
    前記膨張機構が、前記オイル貯まりに貯められたオイルで周囲が満たされるように前記密閉容器の下部に配置されている、請求項９に記載の膨張機一体型圧縮機。
11. 前記オイル貯まりを前記オイルポンプの前記オイル吸入口が位置する上槽と前記膨張機構が位置する下槽とに仕切り、前記上槽と前記下槽との間のオイルの流通を制限することによって、前記上槽から前記下槽への熱移動を抑制する断熱部材をさらに備えた、請求項１０に記載の膨張機一体型圧縮機。
12. 請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の容積型膨張機、または、請求項９ないし請求項１１のいずれか１項に記載の膨張機一体型圧縮機を備えた冷凍サイクル装置。

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