JP2009162123A - Refrigerating cycle device and fluid machine used for the same - Google Patents

Refrigerating cycle device and fluid machine used for the same Download PDF

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Bunjun Sakima
文順 咲間
Hiroshi Hasegawa
寛 長谷川
Yasufumi Takahashi
康文 高橋
Masanobu Wada
賢宣 和田
Masaru Matsui
大 松井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the transfer of heat from a principal compressing mechanism to a motive energy recovery unit. <P>SOLUTION: A fluid machine 10A is equipped with an airtight container 11, the principal compressing mechanism 3 and the motive energy recovery unit 7. The motive energy recovery unit 7 includes a sub compressing mechanism 2 and a motive energy recovery mechanism 5. A buffer 107 is provided between the principal compressing mechanism 3 and the motive energy recovery unit 7. The buffer 107 constitutes a discharge channel of a working fluid discharged from a discharge opening 49 of the sub compressing mechanism 2 and makes a cross-sectional area of a flow path of the working fluid larger than an opening area of the discharge opening 49 of the sub compressing mechanism 2. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は冷凍サイクル装置及びそれに用いる流体機械に関する。   The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus and a fluid machine used therefor.

一般的に、冷媒回路は、冷媒を圧縮する圧縮機、冷媒を冷却する放熱器、冷媒を膨張させる膨張弁、及び冷媒を加熱する蒸発器が順次接続されてなる。この冷媒回路における冷凍サイクルでは、膨張弁において冷媒が高圧から低圧へと膨張を伴いながら圧力降下し、その際に内部エネルギーが放出される。このため、冷媒回路の低圧側(蒸発器側)と高圧側(放熱器側)との間の圧力差が大きい場合は、放出される内部エネルギーが比較的大きくなる。従って、冷凍サイクルのエネルギー効率が大幅に低下してしまう。   In general, a refrigerant circuit includes a compressor that compresses a refrigerant, a radiator that cools the refrigerant, an expansion valve that expands the refrigerant, and an evaporator that heats the refrigerant. In the refrigeration cycle in this refrigerant circuit, the refrigerant drops in pressure from the high pressure to the low pressure in the expansion valve, and internal energy is released at that time. For this reason, when the pressure difference between the low pressure side (evaporator side) and the high pressure side (heat radiator side) of the refrigerant circuit is large, the released internal energy becomes relatively large. Therefore, the energy efficiency of the refrigeration cycle is greatly reduced.

このような問題に鑑み、膨張時において放出される冷媒の内部エネルギーを回収する技術が種々提案されている。例えば、特許文献1や非特許文献1には、相互にシャフトにより連結された膨張機構とブロア(副圧縮機構)とにより構成された容積形流体機械を動力回収機構として配置することで動力回収を行う冷凍サイクル装置が提案されている。   In view of such a problem, various techniques for recovering the internal energy of the refrigerant released during expansion have been proposed. For example, in Patent Document 1 and Non-Patent Document 1, power recovery is performed by arranging a positive displacement fluid machine composed of an expansion mechanism and a blower (sub compression mechanism) connected to each other by a shaft as a power recovery mechanism. A refrigeration cycle apparatus has been proposed.

特許文献1や非特許文献1に記載された冷凍サイクル装置では、特許文献1の図6に示すように、容積形流体機械と主圧縮機構とは、それぞれ別個の密閉容器に収納されている。そして、それぞれの密閉容器内には、容積形流体機械や主圧縮機構に供給される冷凍機油が溜められるオイル溜まりが設けられている。
特開2006−266171号公報 International Refrigeration and Air Conditioning Conference at Purdue, July 17-20, 2006, R169, “BASIC OPERATINGCHARACTERISTICS OF CO2 REFRIGERATION CYCLES WITH EXPANDER-COMPRESSOR UNIT”
In the refrigeration cycle apparatus described in Patent Literature 1 and Non-Patent Literature 1, as shown in FIG. 6 of Patent Literature 1, the positive displacement fluid machine and the main compression mechanism are housed in separate sealed containers. Each sealed container is provided with an oil reservoir in which the refrigerating machine oil supplied to the positive displacement fluid machine and the main compression mechanism is stored.
JP 2006-266171 A International Refrigeration and Air Conditioning Conference at Purdue, July 17-20, 2006, R169, “BASIC OPERATINGCHARACTERISTICS OF CO2 REFRIGERATION CYCLES WITH EXPANDER-COMPRESSOR UNIT”

しかしながら、特許文献1や非特許文献1に記載された冷凍サイクル装置のように、容積形流体機械を収納する密閉容器と、主圧縮機構を収納する密閉容器とのそれぞれに、個別のオイル溜まりを設けた場合、一方のオイル溜まりに溜められた冷凍機油の量と、他方のオイル溜まりに溜められた冷凍機油の量との均衡が崩れ、容積形流体機械や主圧縮機構の潤滑やシールが適切に行われなくなる虞がある。なぜなら、主圧縮機構から冷媒回路に吐出される冷凍機油の量と、容積形流体機械から冷媒回路に吐出される冷凍機油の量とは相違するからである。   However, as in the refrigeration cycle apparatus described in Patent Document 1 and Non-Patent Document 1, separate oil reservoirs are provided in each of the sealed container that houses the positive displacement fluid machine and the sealed container that houses the main compression mechanism. When installed, the balance between the amount of refrigerating machine oil stored in one oil reservoir and the amount of refrigerating machine oil stored in the other oil reservoir is lost, and lubrication and sealing of the displacement fluid machine and main compression mechanism are appropriate. There is a risk that it will not be performed. This is because the amount of refrigerating machine oil discharged from the main compression mechanism to the refrigerant circuit is different from the amount of refrigerating machine oil discharged from the positive displacement fluid machine to the refrigerant circuit.

例えば、非特許文献1には、主圧縮機構と放熱器との間にオイルセパレータを配置し、そのオイルセパレータで回収した冷凍機油を膨張機構−副圧縮機構ユニットが収納された密閉容器に供給することが記載されている。このようにすることで、例えば、膨張機構−副圧縮機構ユニットが収納された密閉容器内に溜められた冷凍機油の量の減少を抑制することができる。   For example, in Non-Patent Document 1, an oil separator is disposed between a main compression mechanism and a radiator, and refrigeration oil recovered by the oil separator is supplied to a sealed container in which an expansion mechanism-sub-compression mechanism unit is stored. It is described. By doing in this way, the reduction | decrease in the quantity of the refrigerating machine oil stored in the airtight container in which the expansion mechanism-subcompression mechanism unit was accommodated can be suppressed, for example.

しかしながら、非特許文献1に記載のように、主圧縮機構と放熱器との間にオイルセパレータを設けた場合であっても、膨張機構−副圧縮機構ユニットが収納された密閉容器内のオイル溜まりや主圧縮機構が収納された密閉容器内のオイル溜まりに溜められた冷凍機油の量の減少を十分に抑制することは困難である。なぜならば、たとえオイルセパレータで回収した冷凍機油を膨張機構−副圧縮機構ユニットが収納された密閉容器内に供給したとしても、膨張機構−副圧縮機構ユニットから冷媒回路に吐出される冷凍機油の量がオイルセパレータで回収される冷凍機油の量を上回っているような場合には、膨張機構−副圧縮機構ユニットが収納された密閉容器内のオイル溜まりに溜められた冷凍機油の量が減少するからである。また、主圧縮機構から冷媒回路に吐出される冷凍機油の量が比較的多い場合には、主圧縮機構が収納された密閉容器内のオイル溜まりに溜められた冷凍機油の量が減少するからである。   However, as described in Non-Patent Document 1, even when an oil separator is provided between the main compression mechanism and the radiator, the oil reservoir in the sealed container in which the expansion mechanism-sub-compression mechanism unit is accommodated. In addition, it is difficult to sufficiently suppress the decrease in the amount of refrigerating machine oil stored in the oil reservoir in the sealed container in which the main compression mechanism is housed. This is because the amount of refrigerating machine oil discharged from the expansion mechanism-sub-compression mechanism unit to the refrigerant circuit even if the refrigerating machine oil recovered by the oil separator is supplied into the sealed container in which the expansion mechanism-sub-compression mechanism unit is stored. Is more than the amount of refrigerating machine oil recovered by the oil separator, the amount of refrigerating machine oil stored in the oil reservoir in the sealed container containing the expansion mechanism-sub-compression mechanism unit is reduced. It is. In addition, when the amount of refrigerating machine oil discharged from the main compression mechanism to the refrigerant circuit is relatively large, the amount of refrigerating machine oil stored in the oil reservoir in the sealed container in which the main compression mechanism is stored decreases. is there.

本発明は、斯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、圧縮機構及び動力回収機構へのオイルの安定供給を図ることにある。   The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to stably supply oil to the compression mechanism and the power recovery mechanism.

上記問題を解決できる流体機械として、本発明者らは、先の出願において以下のような流体機械を提案した。   As a fluid machine that can solve the above problem, the present inventors have proposed the following fluid machine in the previous application.

その流体機械は、
オイルが溜められるオイル溜まりが底部に形成される密閉容器と、
密閉容器内に配置され、オイル溜まりに溜められたオイルが供給されると共に、作動流体を圧縮する主圧縮機構と、
密閉容器内において、オイル溜まりの上方に配置された回転電動機と、
回転電動機によって主圧縮機構が駆動されるように、主圧縮機構と回転電動機とを連結する主圧縮機用シャフトと、
オイル溜まり内に配置され、(i)作動流体を吸入する吸入行程と、吸入した作動流体を吐出する吐出行程とを行うことにより、作動流体から動力を回収する動力回収機構と、(ii)動力回収機構により駆動され、作動流体を圧縮して主圧縮機構側に吐出する副圧縮機構と、(iii)動力回収機構で回収された動力によって副圧縮機構が駆動されるように、動力回収機構と副圧縮機構とを連結する動力回収シャフトと、を含む動力回収ユニットと、を備えたものである。
The fluid machine is
An airtight container in which an oil reservoir in which oil is stored is formed at the bottom;
A main compression mechanism that is disposed in an airtight container and is supplied with oil stored in an oil reservoir and compresses a working fluid;
A rotating electric motor disposed above the oil reservoir in the sealed container;
A main compressor shaft that connects the main compression mechanism and the rotary motor so that the main compression mechanism is driven by the rotary motor;
(Ii) a power recovery mechanism that recovers power from the working fluid by performing a suction stroke for sucking the working fluid and a discharge stroke for discharging the sucked working fluid; A sub-compression mechanism that is driven by the recovery mechanism and compresses the working fluid and discharges it to the main compression mechanism; and (iii) a power recovery mechanism so that the sub-compression mechanism is driven by the power recovered by the power recovery mechanism; And a power recovery unit that includes a power recovery shaft that connects the sub-compression mechanism.

上記流体機械では、主圧縮機構及び動力回収ユニットを潤滑するオイルが、密閉容器内のオイル溜まりに一括して溜められている。このため、オイルの過不足が生ずる問題が本質的に存在せず、主圧縮機構及び動力回収ユニットへオイルを安定的に供給することができる。主圧縮機構及び動力回収ユニットが共通の密閉容器に収容されているので、設置スペースの低減にも有利である。   In the fluid machine, oil that lubricates the main compression mechanism and the power recovery unit is collectively stored in an oil reservoir in the hermetic container. For this reason, there is essentially no problem of excessive or insufficient oil, and oil can be stably supplied to the main compression mechanism and the power recovery unit. Since the main compression mechanism and the power recovery unit are accommodated in a common sealed container, it is advantageous for reducing the installation space.

ただし、主圧縮機構及び動力回収ユニットを単一の密閉容器内に収容することによって新たに生ずる問題もある。作動流体は主圧縮機構で圧縮されて高温高圧状態になるので、主圧縮機構を構成する部材は相対的に高温となる。他方、作動流体は動力回収ユニットの動力回収機構で膨張して低温低圧状態になるので、動力回収ユニットを構成する部材は相対的に低温となる。副圧縮機構は、作動流体を圧縮する作用を有するが、副圧縮機構での温度上昇及び圧力上昇は大きくない。従って、主圧縮機構と動力回収ユニットとを単一の密閉容器に収容し、共通のオイル溜まりに溜められた冷凍機油でそれらの潤滑を行うと、冷凍機油を介して主圧縮機構から動力回収ユニットへと熱が移動する。この熱移動は、主圧縮機構から吐出される作動流体の温度低下、動力回収機構から吐出される作動流体の温度上昇を招き、エネルギー効率の向上を妨げるのでなるべく少ない方がよい。   However, there is a new problem caused by housing the main compression mechanism and the power recovery unit in a single sealed container. Since the working fluid is compressed by the main compression mechanism to be in a high temperature and high pressure state, members constituting the main compression mechanism are relatively hot. On the other hand, since the working fluid is expanded by the power recovery mechanism of the power recovery unit to be in a low temperature and low pressure state, the members constituting the power recovery unit are relatively low in temperature. The sub-compression mechanism has an action of compressing the working fluid, but the temperature rise and pressure rise in the sub-compression mechanism are not large. Accordingly, when the main compression mechanism and the power recovery unit are accommodated in a single sealed container and lubricated with the refrigerating machine oil stored in the common oil reservoir, the power recovery unit is removed from the main compression mechanism via the refrigerating machine oil. The heat moves to. This heat transfer causes a decrease in the temperature of the working fluid discharged from the main compression mechanism and an increase in the temperature of the working fluid discharged from the power recovery mechanism, and hinders improvement in energy efficiency.

本発明者らは、主圧縮機構から動力回収ユニットへの熱移動を抑制するべく、鋭意検討を重ねた結果、以下の発明を完成させるに至った。具体的には、上記流体機械において、主圧縮機構と動力回収ユニットとの間にバッファを設ける。このバッファは、副圧縮機構の吸入口に作動流体を導くための吸入経路又は副圧縮機構の吐出口から吐出された作動流体の吐出経路をなすとともに、作動流体の流路の断面積を吸入口の開口面積又は吐出口の開口面積よりも拡張する役割を担う。   As a result of intensive studies to suppress heat transfer from the main compression mechanism to the power recovery unit, the present inventors have completed the following invention. Specifically, in the fluid machine, a buffer is provided between the main compression mechanism and the power recovery unit. The buffer forms a suction path for guiding the working fluid to the suction port of the sub-compression mechanism or a discharge path of the working fluid discharged from the discharge port of the sub-compression mechanism, and the cross-sectional area of the flow path of the working fluid is set to the suction port It plays the role which expands rather than the opening area of this, or the opening area of a discharge outlet.

上記バッファは、副圧縮機構の吸入口に作動流体を導くための吸入経路をなすとともに、作動流体の流路の断面積を吸入口の開口面積よりも拡張する上流側部分と、副圧縮機構の吐出口から吐出された作動流体の吐出経路をなすとともに、作動流体の流路の断面積を吐出口の開口面積よりも拡張する下流側部分とを含むものであってもよい。   The buffer forms a suction path for guiding the working fluid to the suction port of the sub-compression mechanism, and an upstream portion that extends the cross-sectional area of the flow path of the working fluid beyond the opening area of the suction port; It may include a downstream portion that forms a discharge path for the working fluid discharged from the discharge port and expands the cross-sectional area of the flow path of the working fluid beyond the opening area of the discharge port.

本発明によれば、圧縮機構及び動力回収ユニットへオイルを安定的に供給することができる。主圧縮機構と動力回収ユニットとの間にバッファを設けることにより、主圧縮機構から動力回収ユニットへの熱移動を抑制することができる。また、バッファを流通する作動流体によって、主圧縮機構側から動力回収ユニット側へと向かって移動する熱を回収できる。   According to the present invention, oil can be stably supplied to the compression mechanism and the power recovery unit. By providing a buffer between the main compression mechanism and the power recovery unit, heat transfer from the main compression mechanism to the power recovery unit can be suppressed. Moreover, the heat which moves toward the power recovery unit side from the main compression mechanism side can be recovered by the working fluid flowing through the buffer.

《実施形態》
図1は、本実施形態に係る冷凍サイクル装置1Aに用いられる流体機械10Aの断面図である。図2は、本実施形態に係る冷凍サイクル装置1Aの構成図である。まず、図2を参照しながら、冷凍サイクル装置1Aの概略構成について説明する。尚、ここで説明する冷凍サイクル装置1Aは、本発明を実施した好ましい形態の一例であって、本発明は、下記構成に何ら限定されるものではない。
<Embodiment>
FIG. 1 is a cross-sectional view of a fluid machine 10A used in the refrigeration cycle apparatus 1A according to the present embodiment. FIG. 2 is a configuration diagram of the refrigeration cycle apparatus 1A according to the present embodiment. First, a schematic configuration of the refrigeration cycle apparatus 1A will be described with reference to FIG. Note that the refrigeration cycle apparatus 1A described here is an example of a preferred embodiment in which the present invention is implemented, and the present invention is not limited to the following configuration.

<冷凍サイクル装置1Aの概要構成>
図2に示すように、冷凍サイクル装置1Aは、主圧縮機構3と、放熱器4と、動力回収機構5と、蒸発器6と、副圧縮機構2と、バッファ107とを有する冷媒回路9を備えている。冷媒回路9には、主圧縮機構3から放熱器4を経て動力回収機構5に至る高圧側部分において超臨界圧力となる冷媒が充填されている。具体的に、冷媒回路9には二酸化炭素が充填されている。但し、本発明は、この構成に限定されるものではない。例えば、冷媒回路9には、高圧側において超臨界圧力とならない冷媒が充填されていてもよい。具体的に、冷媒回路9には、例えば、フロン系冷媒が充填されていてもよい。
<Outline configuration of refrigeration cycle apparatus 1A>
As shown in FIG. 2, the refrigeration cycle apparatus 1 </ b> A includes a refrigerant circuit 9 having a main compression mechanism 3, a radiator 4, a power recovery mechanism 5, an evaporator 6, a sub-compression mechanism 2, and a buffer 107. I have. The refrigerant circuit 9 is filled with a refrigerant that becomes a supercritical pressure in a high-pressure side portion from the main compression mechanism 3 through the radiator 4 to the power recovery mechanism 5. Specifically, the refrigerant circuit 9 is filled with carbon dioxide. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the refrigerant circuit 9 may be filled with a refrigerant that does not reach the supercritical pressure on the high pressure side. Specifically, the refrigerant circuit 9 may be filled with, for example, a fluorocarbon refrigerant.

主圧縮機構3は、回転電動機の一種である電動機8により駆動される。主圧縮機構3は、冷媒回路9内を循環する冷媒を高温高圧に圧縮する。尚、本実施形態では、主圧縮機構3がスクロール型の圧縮機構である例について説明する。但し、本発明において、主圧縮機構3は、スクロール型の圧縮機構に限定されない。本発明において、主圧縮機構3は、例えば、ロータリ型の圧縮機構であってもよい。   The main compression mechanism 3 is driven by an electric motor 8 which is a kind of rotary electric motor. The main compression mechanism 3 compresses the refrigerant circulating in the refrigerant circuit 9 to high temperature and high pressure. In the present embodiment, an example in which the main compression mechanism 3 is a scroll type compression mechanism will be described. However, in the present invention, the main compression mechanism 3 is not limited to the scroll type compression mechanism. In the present invention, the main compression mechanism 3 may be, for example, a rotary type compression mechanism.

放熱器(ガスクーラ)4は、主圧縮機構3に接続されている。放熱器4は、主圧縮機構3により圧縮された冷媒を放熱させる。言い換えれば、放熱器4は、主圧縮機構3により圧縮された冷媒を冷却する。放熱器4により冷却された冷媒は低温高圧になる。   A radiator (gas cooler) 4 is connected to the main compression mechanism 3. The radiator 4 radiates the refrigerant compressed by the main compression mechanism 3. In other words, the radiator 4 cools the refrigerant compressed by the main compression mechanism 3. The refrigerant cooled by the radiator 4 becomes low temperature and high pressure.

動力回収機構5は、放熱器4に接続されている。本実施形態では、動力回収機構5は、ロータリ式の流体圧モータにより構成されている。具体的に、動力回収機構5は、放熱器4からの冷媒を吸入する行程と、吸入した冷媒を吐出する行程と、を実質的に連続して行う。すなわち、動力回収機構5は、放熱器4によって低温高圧にされた冷媒を吸入し、実質的に体積変化させることなく蒸発器6側に吐出する。ここで、主圧縮機構3により、動力回収機構5を挟んで放熱器4側が比較的高圧となっており、蒸発器6側が比較的低圧となっている。このため、動力回収機構5に吸入された冷媒は動力回収機構5から吐出されるときに膨張し、低圧となる。尚、本発明において、動力回収機構5は、ロータリ式の流体圧モータに限定されない。動力回収機構5は、ロータリ式以外の流体圧モータであってもよい。また、動力回収機構5は、例えば固有の容積比を有する(容積比が1より大きい)膨張機構であってもよい。   The power recovery mechanism 5 is connected to the radiator 4. In the present embodiment, the power recovery mechanism 5 is constituted by a rotary fluid pressure motor. Specifically, the power recovery mechanism 5 performs a process of sucking the refrigerant from the radiator 4 and a process of discharging the sucked refrigerant substantially continuously. That is, the power recovery mechanism 5 sucks the refrigerant that has been made low temperature and high pressure by the radiator 4 and discharges it to the evaporator 6 side without substantially changing the volume. Here, due to the main compression mechanism 3, the radiator 4 side has a relatively high pressure across the power recovery mechanism 5, and the evaporator 6 side has a relatively low pressure. For this reason, the refrigerant sucked into the power recovery mechanism 5 expands to a low pressure when discharged from the power recovery mechanism 5. In the present invention, the power recovery mechanism 5 is not limited to a rotary fluid pressure motor. The power recovery mechanism 5 may be a fluid pressure motor other than the rotary type. The power recovery mechanism 5 may be, for example, an expansion mechanism having a specific volume ratio (the volume ratio is greater than 1).

蒸発器6は、動力回収機構5に接続されている。蒸発器6は、動力回収機構5からの冷媒を加熱して蒸発させる。   The evaporator 6 is connected to the power recovery mechanism 5. The evaporator 6 heats and evaporates the refrigerant from the power recovery mechanism 5.

副圧縮機構2は、蒸発器6と主圧縮機構3との間、具体的には蒸発器6とバッファ107との間に配置されている。副圧縮機構2は、動力回収シャフト12によって動力回収機構5に連結されている。副圧縮機構2は、動力回収機構5により回収された動力により駆動される。この副圧縮機構2によって、蒸発器6側からの冷媒が予備的に昇圧された後に、主圧縮機構3に供給される。本実施形態では、この副圧縮機構2と、動力回収機構5と、動力回収シャフト12とによって、動力回収ユニット7が構成されている。   The sub-compression mechanism 2 is disposed between the evaporator 6 and the main compression mechanism 3, specifically, between the evaporator 6 and the buffer 107. The sub-compression mechanism 2 is connected to the power recovery mechanism 5 by a power recovery shaft 12. The sub compression mechanism 2 is driven by the power recovered by the power recovery mechanism 5. The sub compression mechanism 2 preliminarily boosts the refrigerant from the evaporator 6 side and then supplies the refrigerant to the main compression mechanism 3. In the present embodiment, the sub-compression mechanism 2, the power recovery mechanism 5, and the power recovery shaft 12 constitute a power recovery unit 7.

尚、副圧縮機構2は、吸入した冷媒を、作動室内において圧縮した後に吐出するものに限定されない。副圧縮機構2は、例えば、蒸発器6からの冷媒を吸入する行程と、吸入した冷媒を主圧縮機構3側に吐出する行程と、を実質的に連続して行う過給機であってもよい。つまり、副圧縮機構2は、主圧縮機構3に吸入される冷媒を昇圧できるものであれば特に限定されない。尚、ここでは、副圧縮機構2が過給機により構成されている例を挙げて説明する。   The sub-compression mechanism 2 is not limited to the one that discharges the sucked refrigerant after it is compressed in the working chamber. For example, the sub-compression mechanism 2 may be a supercharger that substantially continuously performs a process of sucking the refrigerant from the evaporator 6 and a process of discharging the sucked refrigerant to the main compression mechanism 3 side. Good. That is, the sub compression mechanism 2 is not particularly limited as long as it can boost the pressure of the refrigerant sucked into the main compression mechanism 3. Here, an example in which the sub compression mechanism 2 is configured by a supercharger will be described.

<冷凍サイクル装置1Aの具体的構成>
(流体機械10A)
図1及び図2に示すように、流体機械10Aは、略円柱状の密閉容器11と、主圧縮機構3と、電動機8と、動力回収ユニット7とを備えている。密閉容器11は、筒状の胴シェル11aと、上シェル11bと、底シェル11cとを備えている。胴シェル11aの上部開口は、蓋状の上シェル11bによって塞がれている。一方、胴シェル11aの下部開口は、碗状の底シェル11cによって塞がれている。
<Specific configuration of refrigeration cycle apparatus 1A>
(Fluid machine 10A)
As shown in FIGS. 1 and 2, the fluid machine 10 </ b> A includes a substantially cylindrical airtight container 11, a main compression mechanism 3, an electric motor 8, and a power recovery unit 7. The sealed container 11 includes a cylindrical trunk shell 11a, an upper shell 11b, and a bottom shell 11c. The upper opening of the trunk shell 11a is closed by a lid-like upper shell 11b. On the other hand, the lower opening of the trunk shell 11a is closed by a bowl-shaped bottom shell 11c.

密閉容器11の底部には、冷凍機油が溜められるオイル溜まり16が形成されている。密閉容器11における、オイル溜まり16よりも高い位置には、主圧縮機構3と、電動機8とが配置されている。詳細には、主圧縮機構3がオイル溜まり16から最も離れて配置されている。電動機8は、主圧縮機構3よりも低い位置に配置されている。オイル溜まり16内には、動力回収ユニット7が配置されている。動力回収ユニット7のうち、副圧縮機構2が主圧縮機構3寄りに配置されている。つまり、副圧縮機構2が比較的高い位置に配置されている。   An oil reservoir 16 in which refrigerator oil is stored is formed at the bottom of the sealed container 11. The main compression mechanism 3 and the electric motor 8 are arranged at a position higher than the oil reservoir 16 in the sealed container 11. Specifically, the main compression mechanism 3 is disposed farthest from the oil reservoir 16. The electric motor 8 is disposed at a position lower than the main compression mechanism 3. A power recovery unit 7 is disposed in the oil reservoir 16. Of the power recovery unit 7, the sub-compression mechanism 2 is disposed closer to the main compression mechanism 3. That is, the sub compression mechanism 2 is disposed at a relatively high position.

動力回収シャフト12の軸方向に関する主圧縮機構3と動力回収ユニット7との間には、バッファ107を有するバッファ構成部材244が配置されている。バッファ構成部材244は、オイル溜まり16内に設けられている。バッファ107は、副圧縮機構2から吐出された冷媒の流路(吐出経路)をなすとともに、その流路の断面積を拡張する働きを持つ。バッファ構成部材244によって、主圧縮機構3から動力回収ユニット7(特に、動力回収機構5)への熱移動が抑制されるとともに、バッファ構成部材244内のバッファ107を流通する冷媒によって、主圧縮機構3及び電動機8の排熱の回収が行われる。   Between the main compression mechanism 3 and the power recovery unit 7 in the axial direction of the power recovery shaft 12, a buffer component 244 having a buffer 107 is disposed. The buffer component 244 is provided in the oil reservoir 16. The buffer 107 serves as a flow path (discharge path) for the refrigerant discharged from the sub-compression mechanism 2 and expands the cross-sectional area of the flow path. The buffer constituent member 244 suppresses heat transfer from the main compression mechanism 3 to the power recovery unit 7 (particularly, the power recovery mechanism 5), and the main compression mechanism is cooled by the refrigerant flowing through the buffer 107 in the buffer constituent member 244. 3 and the exhaust heat of the electric motor 8 are collected.

(電動機8及び主圧縮機構3の構成)
電動機8は、円筒状の固定子8bと、円柱状の回転子8aとにより構成されている。固定子8bは、焼き嵌めにより、密閉容器11の胴シェル11aに対して回転不能に固定されている。回転子8aは、固定子8bの内部に配置されている。回転子8aは、固定子8bに対して回転自在である。回転子8aの平面視中央には、軸方向に貫通する貫通孔が形成されている。その貫通孔に回転子8aから上下に延びる主圧縮機用シャフト38が挿入されて固定されている。この主圧縮機用シャフト38は、電動機8が駆動されることで回転する。
(Configuration of electric motor 8 and main compression mechanism 3)
The electric motor 8 includes a cylindrical stator 8b and a columnar rotor 8a. The stator 8b is fixed to the body shell 11a of the sealed container 11 in a non-rotatable manner by shrink fitting. The rotor 8a is disposed inside the stator 8b. The rotor 8a is rotatable with respect to the stator 8b. A through hole penetrating in the axial direction is formed in the center of the rotor 8a in plan view. A main compressor shaft 38 extending vertically from the rotor 8a is inserted and fixed in the through hole. The main compressor shaft 38 rotates when the electric motor 8 is driven.

主圧縮機用シャフト38の下端部は、胴シェル11aに固定された略円盤状の副軸受部材71に回転自在に挿入されている。副軸受部材71は、オイル溜まり16内に配置されている。副軸受部材71には、1又は複数の開口71aが形成されており、オイル溜まり16に溜められた冷凍機油が副軸受部材71の上下を流動することができるようになっている。副軸受部材71には、油面を安定させるための油面安定板としての働きもある。   The lower end portion of the main compressor shaft 38 is rotatably inserted into a substantially disc-shaped sub-bearing member 71 fixed to the body shell 11a. The auxiliary bearing member 71 is disposed in the oil reservoir 16. The auxiliary bearing member 71 is formed with one or a plurality of openings 71 a so that the refrigerating machine oil stored in the oil reservoir 16 can flow up and down the auxiliary bearing member 71. The auxiliary bearing member 71 also functions as an oil level stabilizer for stabilizing the oil level.

主圧縮機用シャフト38の下端部には、オイル供給部としてのオイルポンプ72が配置されている。このオイルポンプ72によってオイル溜まり16に溜められた冷凍機油が吸い上げられ、主圧縮機用シャフト38の内部に形成されたオイル供給孔(図示せず)を介して、主圧縮機構3に冷凍機油が供給される。これにより、主圧縮機構3の潤滑及びシールが図られている。主圧縮機構3に供給された冷凍機油は、回転子8aと固定子8bとの間の隙間などをつたって、再びオイル溜まり16に戻る。   An oil pump 72 as an oil supply unit is disposed at the lower end of the main compressor shaft 38. The refrigeration oil stored in the oil reservoir 16 is sucked up by the oil pump 72, and the refrigeration oil is supplied to the main compression mechanism 3 through an oil supply hole (not shown) formed in the main compressor shaft 38. Supplied. Thereby, the main compression mechanism 3 is lubricated and sealed. The refrigerating machine oil supplied to the main compression mechanism 3 passes through a gap between the rotor 8a and the stator 8b and returns to the oil reservoir 16 again.

図1に示すように、主圧縮機構3は、スクロール型の圧縮機構である。主圧縮機構3は、密閉容器11の胴シェル11aに対して固定されている。主圧縮機構3は、固定スクロール32と、旋回スクロール33と、オルダムリング34と、軸受部材35と、マフラー36とを備えている。   As shown in FIG. 1, the main compression mechanism 3 is a scroll type compression mechanism. The main compression mechanism 3 is fixed to the trunk shell 11 a of the sealed container 11. The main compression mechanism 3 includes a fixed scroll 32, an orbiting scroll 33, an Oldham ring 34, a bearing member 35, and a muffler 36.

固定スクロール32は密閉容器11の胴シェル11aに対して変位不能に取り付けられている。固定スクロール32の下面には平面視渦巻き状(例えばインボリュート形状等)のラップ32aが形成されている。旋回スクロール33は固定スクロール32に対向配置されている。旋回スクロール33の固定スクロール32に対向する面の中央部にはラップ32aとかみ合う平面視渦巻き状(例えばインボリュート形状等)のラップ33aが形成されている。これらラップ32aとラップ33aとの間に三日月状の作動室(圧縮室)39が区画形成されている。固定スクロール32には、作動室39に開口する開口32dが形成されている。この開口32dには、吸入管32cが取り付けられている。吸入管32cは、図2に示すように連絡管70によって吐出管51に接続されている。この連絡管70及び吸入管32cを介して、作動室39に冷媒が供給される。   The fixed scroll 32 is attached to the trunk shell 11a of the sealed container 11 so that it cannot be displaced. On the lower surface of the fixed scroll 32, a spiral wrap 32a (for example, an involute shape) is formed. The orbiting scroll 33 is disposed to face the fixed scroll 32. In the center of the surface of the orbiting scroll 33 facing the fixed scroll 32, a wrap 33a having a spiral shape (for example, an involute shape) meshing with the wrap 32a is formed. A crescent-shaped working chamber (compression chamber) 39 is defined between the wrap 32a and the wrap 33a. The fixed scroll 32 has an opening 32 d that opens into the working chamber 39. A suction pipe 32c is attached to the opening 32d. The suction pipe 32c is connected to the discharge pipe 51 by a communication pipe 70 as shown in FIG. The refrigerant is supplied to the working chamber 39 through the communication pipe 70 and the suction pipe 32c.

旋回スクロール33の対向表面の周辺部は固定スクロール32の下側表面周辺部に突出して設けられたスラスト軸受32bに当接して支持されている。   The peripheral portion of the facing surface of the orbiting scroll 33 is supported by being in contact with a thrust bearing 32b provided to protrude from the lower surface peripheral portion of the fixed scroll 32.

旋回スクロール33の下面中央部には、回転子8aから延びる主圧縮機用シャフト38の上端部に設けられ、主圧縮機用シャフト38とは異なる中心軸を有する偏心部38aが嵌合挿入されて固定されている。また、旋回スクロール33の下側にはオルダムリング34が配置されている。このオルダムリング34は旋回スクロール33の自転を規制するものである。このオルダムリング34の機能により、旋回スクロール33は主圧縮機用シャフト38の回転に伴って主圧縮機用シャフト38の中心軸から偏心した状態で旋回運動する。   An eccentric portion 38a having a central axis different from that of the main compressor shaft 38 is fitted and inserted into the center portion of the lower surface of the orbiting scroll 33 and provided at the upper end portion of the main compressor shaft 38 extending from the rotor 8a. It is fixed. An Oldham ring 34 is disposed below the orbiting scroll 33. This Oldham ring 34 regulates the rotation of the orbiting scroll 33. Due to the function of the Oldham ring 34, the orbiting scroll 33 orbits in a state of being eccentric from the central axis of the main compressor shaft 38 as the main compressor shaft 38 rotates.

旋回スクロール33の旋回運動に伴い、ラップ32aとラップ33aとの間に形成された作動室39が外側から内側に移動する。この移動に伴って、作動室39の容積が縮小される。これにより、吸入管32cから作動室39に吸入された冷媒が圧縮される。そして、圧縮された冷媒は、固定スクロール32の中央部に形成された吐出孔32e及びマフラー36の内部空間36aを経由し、固定スクロール32及び軸受部材35を貫通して形成された吐出経路40から密閉容器11の内部空間11eへと吐出される。吐出された冷媒は、内部空間11eに一時滞留する。その滞留期間中に冷媒に混入した冷凍機油等が重力や遠心力などにより分離される。そして、冷凍機油等が分離された冷媒は、密閉容器11の上シェル11bに取り付けられた吐出管11dから冷媒回路9へと吐出される。   With the turning motion of the turning scroll 33, the working chamber 39 formed between the wrap 32a and the wrap 33a moves from the outside to the inside. Along with this movement, the volume of the working chamber 39 is reduced. Thereby, the refrigerant sucked into the working chamber 39 from the suction pipe 32c is compressed. The compressed refrigerant passes through a discharge hole 40 formed in the fixed scroll 32 and the bearing member 35 through a discharge hole 32e formed in the center of the fixed scroll 32 and an internal space 36a of the muffler 36. It is discharged into the internal space 11e of the sealed container 11. The discharged refrigerant temporarily stays in the internal space 11e. Refrigerating machine oil or the like mixed in the refrigerant during the residence period is separated by gravity or centrifugal force. And the refrigerant | coolant from which refrigeration oil etc. were isolate | separated is discharged to the refrigerant circuit 9 from the discharge pipe 11d attached to the upper shell 11b of the airtight container 11. FIG.

(動力回収ユニット7)
図1及び図2に示すように、動力回収ユニット7は、オイル溜まり16内に配置されている。動力回収ユニット7は、比較的下方に配置された動力回収機構5と、比較的上方に配置された副圧縮機構2とによって構成されている。動力回収機構5と副圧縮機構2とは、動力回収シャフト12及び第1閉塞部材15を介して一体に配置されている。動力回収ユニット7は、副圧縮機構2の構成部材である第3閉塞部材14において、胴シェル11aに固定されている。
(Power recovery unit 7)
As shown in FIGS. 1 and 2, the power recovery unit 7 is disposed in the oil reservoir 16. The power recovery unit 7 includes a power recovery mechanism 5 disposed relatively below and a sub-compression mechanism 2 disposed relatively above. The power recovery mechanism 5 and the sub-compression mechanism 2 are integrally disposed via the power recovery shaft 12 and the first closing member 15. The power recovery unit 7 is fixed to the trunk shell 11 a in a third closing member 14 that is a constituent member of the sub compression mechanism 2.

−動力回収機構5の構成−
図1に示すように、動力回収機構5は、第1閉塞部材15と、第2閉塞部材13とを備えている。第1閉塞部材15と第2閉塞部材13とは、相互に対向している。第1閉塞部材15と第2閉塞部材13との間には、第1シリンダ22が配置されている。第1シリンダ22は略円筒形の内部空間を有する。その第1シリンダ22の内部空間は、第1閉塞部材15と第2閉塞部材13とによって閉塞されている。
-Configuration of power recovery mechanism 5-
As shown in FIG. 1, the power recovery mechanism 5 includes a first closing member 15 and a second closing member 13. The first closing member 15 and the second closing member 13 are opposed to each other. A first cylinder 22 is disposed between the first closing member 15 and the second closing member 13. The first cylinder 22 has a substantially cylindrical internal space. The internal space of the first cylinder 22 is closed by the first closing member 15 and the second closing member 13.

動力回収シャフト12は、第1シリンダ22内を第1シリンダ22の軸方向に貫通している。動力回収シャフト12は第1シリンダ22の中心軸上に配置されている。動力回収シャフト12は、上記第2閉塞部材13と、後述する第3閉塞部材14とによって支持されている。動力回収シャフト12には、動力回収シャフト12を軸方向に貫通する給油孔12a(図3及び図4参照)が形成されている。この給油孔12aを経由して、密閉容器11内の冷凍機油が、副圧縮機構2や動力回収機構5の軸受や隙間等に供給される。   The power recovery shaft 12 passes through the first cylinder 22 in the axial direction of the first cylinder 22. The power recovery shaft 12 is disposed on the central axis of the first cylinder 22. The power recovery shaft 12 is supported by the second closing member 13 and a third closing member 14 described later. The power recovery shaft 12 is formed with an oil supply hole 12a (see FIGS. 3 and 4) penetrating the power recovery shaft 12 in the axial direction. The refrigerating machine oil in the sealed container 11 is supplied to the bearings and gaps of the sub-compression mechanism 2 and the power recovery mechanism 5 through the oil supply hole 12a.

第1ピストン21は、第1シリンダ22の内周面と第1閉塞部材15と第2閉塞部材13とにより区画形成された略円筒形状の内部空間内に配置されている。第1ピストン21は、動力回収シャフト12の中心軸に対して偏心した状態で動力回収シャフト12にはめ込まれている。具体的には、動力回収シャフト12は、動力回収シャフト12の中心軸と異なる中心軸を有する偏心部12bを備えている。この偏心部12bに筒状の第1ピストン21がはめ込まれている。このため、第1ピストン21は、第1シリンダ22の中心軸に対して偏心している。従って、第1ピストン21は、動力回収シャフト12の回転に伴って偏心回転運動する。   The first piston 21 is disposed in a substantially cylindrical internal space defined by the inner peripheral surface of the first cylinder 22, the first closing member 15, and the second closing member 13. The first piston 21 is fitted into the power recovery shaft 12 in an eccentric state with respect to the central axis of the power recovery shaft 12. Specifically, the power recovery shaft 12 includes an eccentric portion 12 b having a central axis different from the central axis of the power recovery shaft 12. A cylindrical first piston 21 is fitted in the eccentric portion 12b. For this reason, the first piston 21 is eccentric with respect to the central axis of the first cylinder 22. Accordingly, the first piston 21 performs an eccentric rotational movement with the rotation of the power recovery shaft 12.

この第1ピストン21と第1シリンダ22の内周面と第1閉塞部材15と第2閉塞部材13とにより、第1シリンダ22内に第1作動室23が区画形成されている(図3も参照)。   A first working chamber 23 is defined in the first cylinder 22 by the first piston 21, the inner peripheral surface of the first cylinder 22, the first closing member 15, and the second closing member 13 (also in FIG. 3). reference).

図3に示すように、第1シリンダ22には、第1作動室23に開口する線条の溝22aが形成されている。この線条溝22aには、板状の第1仕切部材24が摺動自在に挿入されている。第1仕切部材24と線条溝22aの底部との間には、付勢手段25が配置されている。この付勢手段25によって、第1仕切部材24は第1ピストン21の外周面に対して押圧されている。これにより、第1作動室23は、2つの空間に区画されている。具体的に、第1作動室23は、高圧側の吸入作動室23aと、低圧側の吐出作動室23bとに区画されている。   As shown in FIG. 3, a linear groove 22 a that opens to the first working chamber 23 is formed in the first cylinder 22. A plate-like first partition member 24 is slidably inserted into the linear groove 22a. A biasing means 25 is disposed between the first partition member 24 and the bottom of the linear groove 22a. By this biasing means 25, the first partition member 24 is pressed against the outer peripheral surface of the first piston 21. Thereby, the first working chamber 23 is partitioned into two spaces. Specifically, the first working chamber 23 is divided into a high-pressure side suction working chamber 23a and a low-pressure side discharge working chamber 23b.

尚、付勢手段25は、例えば、ばねによって構成することができる。具体的に、付勢手段25は、圧縮コイルばねであってもよい。   The urging means 25 can be constituted by a spring, for example. Specifically, the biasing means 25 may be a compression coil spring.

また、付勢手段25は、所謂ガスばね等であってもよい。すなわち、第1仕切部材24が、第1仕切部材24の背面空間65の体積を縮小する方向にスライドしたときに、第1仕切部材24と線条溝22aの底部との間の空間内の圧力が、第1作動室23の圧力よりも高くなるように設定されており、その圧力差により、第1仕切部材24に対して第1ピストン21方向への押圧力が作用するようにしてもよい。具体的には、例えば、第1仕切部材24の背面空間65を密閉空間として、背面空間65の体積が第1仕切部材24により減少したときに第1仕切部材24に反力が加わるようにしてもよい。勿論、付勢手段25を、圧縮コイルばねやガスばね等の複数種類のばねにより構成してもよい。尚、第1作動室23の圧力とは、吸入作動室23aの圧力と吐出作動室23bの圧力との平均圧力をいうものとする。   Further, the biasing means 25 may be a so-called gas spring or the like. That is, when the first partition member 24 slides in the direction of reducing the volume of the back space 65 of the first partition member 24, the pressure in the space between the first partition member 24 and the bottom of the linear groove 22a. However, the pressure in the direction of the first piston 21 may act on the first partition member 24 due to the pressure difference. . Specifically, for example, when the back space 65 of the first partition member 24 is a sealed space, a reaction force is applied to the first partition member 24 when the volume of the back space 65 is reduced by the first partition member 24. Also good. Of course, the biasing means 25 may be constituted by a plurality of types of springs such as a compression coil spring and a gas spring. The pressure in the first working chamber 23 is the average pressure of the pressure in the suction working chamber 23a and the pressure in the discharge working chamber 23b.

吸入作動室23aの第1仕切部材24と隣接する部分には、図3に示すように、吸入経路27が開口している。図1に示すように、この吸入経路27は第1シリンダ22の下側に位置する第2閉塞部材13に形成されている。吸入経路27は吸入管28と連通している。図2に示す放熱器4からの高圧の冷媒は、吸入管28及び吸入経路27を介して吸入作動室23aに導かれる。   As shown in FIG. 3, a suction path 27 is opened in a portion adjacent to the first partition member 24 of the suction working chamber 23a. As shown in FIG. 1, the suction path 27 is formed in the second closing member 13 located below the first cylinder 22. The suction path 27 communicates with the suction pipe 28. The high-pressure refrigerant from the radiator 4 shown in FIG. 2 is guided to the suction working chamber 23 a through the suction pipe 28 and the suction path 27.

吸入経路27の吸入作動室23aに対する開口(吸入口)26は、吸入作動室23aの第1仕切部材24と隣接する部分から吸入作動室23aの広がる方向に円弧状に延びる略扇状に形成されている。吸入口26は、第1ピストン21が上死点に位置するときにおいてのみ、第1ピストン21によって完全に閉鎖される。そして、第1ピストン21が上死点に位置する瞬間を除いた全期間にわたって、吸入口26の少なくとも一部が吸入作動室23aに露出している。具体的には、平面視において、吸入口26の外側端辺26aが、上死点に位置する第1ピストン21の外周面に沿った円弧状に形成されている。言い換えれば、外側端辺26aは、第1ピストン21の外周面と略同一の半径の円弧状に形成されている。   An opening (suction port) 26 with respect to the suction working chamber 23a of the suction path 27 is formed in a substantially fan shape extending in an arc shape in a direction in which the suction working chamber 23a extends from a portion adjacent to the first partition member 24 of the suction working chamber 23a. Yes. The suction port 26 is completely closed by the first piston 21 only when the first piston 21 is located at the top dead center. At least a part of the suction port 26 is exposed to the suction working chamber 23a over the entire period except for the moment when the first piston 21 is located at the top dead center. Specifically, in plan view, the outer side edge 26a of the suction port 26 is formed in an arc shape along the outer peripheral surface of the first piston 21 located at the top dead center. In other words, the outer end side 26 a is formed in an arc shape having substantially the same radius as the outer peripheral surface of the first piston 21.

一方、吐出作動室23bの第1仕切部材24と隣接する部分には、吐出経路30が開口している。図1に示すように、この吐出経路30も、吸入経路27と同様に、第2閉塞部材13に形成されている。吐出経路30は、吐出管31と連通している。これにより、吐出作動室23b内の冷媒は、吐出経路30及び吐出管31を介して蒸発器6側に吐出される。   On the other hand, a discharge path 30 is opened in a portion adjacent to the first partition member 24 of the discharge working chamber 23b. As shown in FIG. 1, the discharge path 30 is also formed in the second closing member 13 in the same manner as the suction path 27. The discharge path 30 communicates with the discharge pipe 31. Thereby, the refrigerant in the discharge working chamber 23 b is discharged to the evaporator 6 side through the discharge path 30 and the discharge pipe 31.

吐出経路30の吐出作動室23bに対する開口(吐出口)29は、吐出作動室23bの第1仕切部材24と隣接する部分から吐出作動室23bの広がる方向に円弧状に延びる略扇状に形成されている。吐出口29は、第1ピストン21が上死点に位置するときにおいてのみ、第1ピストン21によって完全に閉鎖される。そして、第1ピストン21が上死点に位置する瞬間を除いた全期間にわたって、吐出口29の少なくとも一部が吐出作動室23bに露出している。具体的には、平面視において、第1シリンダ22の径方向外側に位置する吐出口29の外側端辺29aが、上死点に位置する第1ピストン21の外周面に沿った円弧状に形成されている。言い換えれば、外側端辺29aは、第1ピストン21の外周面と略同一の半径の円弧状に形成されている。   An opening (discharge port) 29 of the discharge passage 30 with respect to the discharge working chamber 23b is formed in a substantially fan shape that extends in an arc shape in a direction in which the discharge working chamber 23b extends from a portion adjacent to the first partition member 24 of the discharge working chamber 23b. Yes. The discharge port 29 is completely closed by the first piston 21 only when the first piston 21 is located at the top dead center. In addition, at least a part of the discharge port 29 is exposed to the discharge working chamber 23b over the entire period except for the moment when the first piston 21 is located at the top dead center. Specifically, in plan view, the outer end side 29a of the discharge port 29 located on the radially outer side of the first cylinder 22 is formed in an arc shape along the outer peripheral surface of the first piston 21 located at the top dead center. Has been. In other words, the outer end side 29 a is formed in an arc shape having substantially the same radius as the outer peripheral surface of the first piston 21.

尚、第1ピストン21が上死点に位置するときとは、図5(a)に示すように、第1ピストン21の中心軸(偏心軸)が最も第1仕切部材24寄りに位置するときをいう。また、「第1ピストン21が上死点に位置する瞬間」とは、厳密に第1ピストン21が上死点に位置している瞬間に限定されるものではなく、第1ピストン21が上死点に位置しているときを挟んである程度の期間を有するものであってもよい。すなわち、第1ピストン21が上死点に位置しているときの第1ピストン21の回転角(θ)を0°とすると、例えば、第1ピストン21の回転角(θ)が0°±5°以内(又は0°±3°以内)である期間にわたって吸入口26及び吐出口29の両方が閉じられるような構成も、吸入経路27から吐出経路30に冷媒が吹き抜けない構成に含まれるものとする。   When the first piston 21 is located at the top dead center, as shown in FIG. 5A, the center axis (eccentric axis) of the first piston 21 is located closest to the first partition member 24. Say. The “moment when the first piston 21 is located at the top dead center” is not strictly limited to the moment when the first piston 21 is located at the top dead center. It may have a certain period with respect to when it is located at a point. That is, when the rotation angle (θ) of the first piston 21 when the first piston 21 is located at the top dead center is 0 °, for example, the rotation angle (θ) of the first piston 21 is 0 ° ± 5. A configuration in which both the suction port 26 and the discharge port 29 are closed over a period of within (or within 0 ° ± 3 °) is also included in the configuration in which the refrigerant does not blow from the suction path 27 to the discharge path 30. To do.

上記のように吸入経路27と吐出経路30とを形成することによって、図5(a)に示すように、第1ピストン21が上死点に位置する瞬間においてのみ吸入口26と吐出口29との両方が完全に閉じられる。すなわち、第1作動室23がひとつとなる瞬間に吸入口26と吐出口29との両方が完全に閉じられる。より詳細には、吸入作動室23aが吐出経路30と連通する瞬間まで、吸入作動室23aは吸入経路27と連通している。そして、吸入作動室23aが吐出経路30と連通して吸入作動室23aが吐出作動室23bとなった瞬間以降は、吸入口26が第1ピストン21によって閉じられる。このため、吸入経路27から吐出経路30への冷媒の吹き抜けが抑制される。従って、高効率な動力回収が実現される。   By forming the suction path 27 and the discharge path 30 as described above, as shown in FIG. 5 (a), the suction port 26 and the discharge port 29 are only at the moment when the first piston 21 is located at the top dead center. Both are completely closed. That is, both the suction port 26 and the discharge port 29 are completely closed at the moment when the first working chamber 23 becomes one. More specifically, the suction working chamber 23 a communicates with the suction passage 27 until the moment when the suction working chamber 23 a communicates with the discharge passage 30. The suction port 26 is closed by the first piston 21 after the moment when the suction working chamber 23a communicates with the discharge path 30 and the suction working chamber 23a becomes the discharge working chamber 23b. For this reason, the blow-through of the refrigerant from the suction path 27 to the discharge path 30 is suppressed. Therefore, highly efficient power recovery is realized.

尚、吸入経路27から吐出経路30への冷媒の吹き抜けを完全に規制する観点からは、第1ピストン21が上死点に位置する瞬間において、吸入口26と吐出口29との両方が閉じられることが好ましい。但し、第1ピストン21が上死点に位置する瞬間において、吸入口26と吐出口29との一方のみしか閉じられていない場合であっても、吸入口26が閉じられるタイミングと、吐出口29が閉じられるタイミングとの差が、動力回収シャフト12の回転角にして、10°程度よりも小さければ、吸入経路27と吐出経路30との間で実質的に吹き抜けは生じない。つまり、吸入口26が閉じられるタイミングと、吐出口29が閉じられるタイミングとの差が、動力回収シャフト12の回転角にして、10°程度よりも小さく設定することで、吸入経路27から吐出経路30への冷媒の吹き抜けを抑制することができる。   Note that, from the viewpoint of completely restricting the flow of refrigerant from the suction path 27 to the discharge path 30, both the suction port 26 and the discharge port 29 are closed at the moment when the first piston 21 is located at the top dead center. It is preferable. However, even when only one of the suction port 26 and the discharge port 29 is closed at the moment when the first piston 21 is located at the top dead center, the timing at which the suction port 26 is closed and the discharge port 29 If the difference from the timing at which the valve is closed is smaller than about 10 ° in terms of the rotation angle of the power recovery shaft 12, substantially no blow-through occurs between the suction path 27 and the discharge path 30. That is, the difference between the timing at which the suction port 26 is closed and the timing at which the discharge port 29 is closed is set to be smaller than about 10 ° as the rotation angle of the power recovery shaft 12, so The blow-through of the refrigerant to 30 can be suppressed.

上述のように、吸入作動室23aは、常に吸入経路27と連通している。また、吐出作動室23bは、常に吐出経路30に連通している。言い換えれば、動力回収機構5において、冷媒を吸入する行程と、吸入した冷媒を吐出する行程とが実質的に連続して行われる。動力回収機構5は、固有の容積比を有さず、吸入容積と吐出容積との比が1である。このため、吸入した冷媒は、実質的に体積変化することなく動力回収機構5を通過する。   As described above, the suction working chamber 23a is always in communication with the suction path 27. Further, the discharge working chamber 23 b is always in communication with the discharge path 30. In other words, in the power recovery mechanism 5, the process of sucking the refrigerant and the process of discharging the sucked refrigerant are performed substantially continuously. The power recovery mechanism 5 does not have a specific volume ratio, and the ratio of the suction volume and the discharge volume is 1. For this reason, the sucked refrigerant passes through the power recovery mechanism 5 without substantially changing its volume.

−動力回収機構5の動作−
次に、図5を参照しながら動力回収機構5の動作原理について詳細に説明する。図5(a)は第1ピストン21の回転角(θ)が0°、360°、720°であるときの図である。図5(b)は第1ピストン21の回転角(θ)が90°、450°であるときの図である。図5(c)は第1ピストン21の回転角(θ)が180°、540°であるときの図である。図5(d)は第1ピストン21の回転角(θ)が270°、630°であるときの図である。尚、回転角(θ)は、図5において反時計回り方向を正としたときのものである。
-Operation of the power recovery mechanism 5-
Next, the operation principle of the power recovery mechanism 5 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 5A is a view when the rotation angle (θ) of the first piston 21 is 0 °, 360 °, and 720 °. FIG. 5B is a view when the rotation angle (θ) of the first piston 21 is 90 ° and 450 °. FIG. 5C is a view when the rotation angle (θ) of the first piston 21 is 180 °, 540 °. FIG. 5D is a view when the rotation angle (θ) of the first piston 21 is 270 ° and 630 °. The rotation angle (θ) is obtained when the counterclockwise direction in FIG. 5 is positive.

図5(a)に示すように、第1ピストン21が上死点に位置するとき(θ=0°)、吸入口26及び吐出口29はいずれも第1ピストン21によって閉じられている。このため、第1作動室23は吸入経路27及び吐出経路30のいずれにも連通していない孤立した状態にある。   As shown in FIG. 5A, when the first piston 21 is located at the top dead center (θ = 0 °), both the suction port 26 and the discharge port 29 are closed by the first piston 21. For this reason, the first working chamber 23 is in an isolated state where it does not communicate with either the suction path 27 or the discharge path 30.

この状態から第1ピストン21が回転することにより、吸入口26を介して吸入経路27に連通する吸入作動室23aが形成される。ここで、吸入作動室23aは、冷媒回路9の高圧側に接続されている。このため、吸入口26が開くと、図5(b)〜(d)に示すように、吸入口26から流入する高圧の冷媒によって吸入作動室23aの容積が増大していく。この吸入作動室23aの容積拡大に伴って第1ピストン21に加わる回転トルクが動力回収シャフト12の回転駆動力の一部となる。この冷媒の吸入行程は、回転角(θ)が360°になるまで、すなわち第1ピストン21が再び上死点に位置するまで行われる。つまり、冷媒の吸入行程は、吸入作動室23aが吐出経路30と連通する直前まで行われる。   When the first piston 21 rotates from this state, a suction working chamber 23 a communicating with the suction path 27 via the suction port 26 is formed. Here, the suction working chamber 23 a is connected to the high pressure side of the refrigerant circuit 9. Therefore, when the suction port 26 is opened, the volume of the suction working chamber 23a is increased by the high-pressure refrigerant flowing from the suction port 26 as shown in FIGS. 5 (b) to 5 (d). The rotational torque applied to the first piston 21 as the volume of the suction working chamber 23a is increased becomes a part of the rotational driving force of the power recovery shaft 12. This refrigerant suction process is performed until the rotation angle (θ) reaches 360 °, that is, until the first piston 21 is positioned at the top dead center again. That is, the suction stroke of the refrigerant is performed until just before the suction working chamber 23 a communicates with the discharge path 30.

図5(a)に示すように、第1ピストン21が再び上死点に位置した瞬間、本実施形態では、第1ピストン21によって吸入口26及び吐出口29の両方が閉じられる。これにより、第1作動室23は再び孤立する。   As shown in FIG. 5A, at the moment when the first piston 21 is again at the top dead center, in the present embodiment, both the suction port 26 and the discharge port 29 are closed by the first piston 21. As a result, the first working chamber 23 is isolated again.

この状態から、第1ピストン21が回転すると、孤立していた第1作動室23が吐出口29を介して吐出経路30と連通し、吐出作動室23bとなる。ここで、動力回収機構5を境にして蒸発器6側は、主圧縮機構3の働きにより、放熱器4側と比較して低圧となっている。このため、孤立した第1作動室23が吐出口29を介して吐出経路30と連通して吐出作動室23bとなった瞬間に、吐出作動室23b内の低温高圧の冷媒が低圧側に吸引される。よって、第1作動室23内の冷媒が膨張する。そして、吐出作動室23b内の圧力は、冷媒回路9の低圧側の圧力と等しくなる。この冷媒の吐出行程によって、第1ピストン21に加わる回転トルクも動力回収シャフト12の回転駆動力の一部となる。すなわち、動力回収シャフト12は、吸入作動室23aへの高圧の冷媒の流入と、吐出行程における冷媒の吸引とによって回転する。そして、この動力回収シャフト12の回転トルクは、後に詳述するように、副圧縮機構2の動力として利用される。   From this state, when the first piston 21 rotates, the isolated first working chamber 23 communicates with the discharge path 30 through the discharge port 29 to become the discharge working chamber 23b. Here, with the power recovery mechanism 5 as a boundary, the evaporator 6 side is at a lower pressure than the radiator 4 side due to the action of the main compression mechanism 3. For this reason, at the moment when the isolated first working chamber 23 communicates with the discharge path 30 via the discharge port 29 to become the discharge working chamber 23b, the low-temperature and high-pressure refrigerant in the discharge working chamber 23b is sucked to the low-pressure side. The Therefore, the refrigerant in the first working chamber 23 expands. The pressure in the discharge working chamber 23b is equal to the pressure on the low pressure side of the refrigerant circuit 9. The rotational torque applied to the first piston 21 by this refrigerant discharge stroke also becomes part of the rotational driving force of the power recovery shaft 12. That is, the power recovery shaft 12 rotates due to the flow of high-pressure refrigerant into the suction working chamber 23a and the suction of the refrigerant in the discharge stroke. The rotational torque of the power recovery shaft 12 is used as power for the sub-compression mechanism 2 as will be described in detail later.

さらに第1ピストン21の回転角(θ)が大きくなるに伴って吐出作動室23b内の冷媒が順次冷媒回路9の低圧側に吐出されていく。そして、図5(a)に示すように、第1ピストン21が再び上死点に位置したとき(θ=720°)吐出作動室23bは消滅する。この吐出行程と同期して、吸入作動室23aが再び形成され、次の吸入行程が行われる。以上のように、吸入行程開始から吐出行程終了までの一連の行程は、第1ピストン21が720°回転すると完了する。   Further, as the rotation angle (θ) of the first piston 21 increases, the refrigerant in the discharge working chamber 23b is sequentially discharged to the low pressure side of the refrigerant circuit 9. Then, as shown in FIG. 5A, when the first piston 21 is again at the top dead center (θ = 720 °), the discharge working chamber 23b disappears. In synchronization with the discharge stroke, the suction working chamber 23a is formed again, and the next suction stroke is performed. As described above, a series of strokes from the start of the suction stroke to the end of the discharge stroke is completed when the first piston 21 rotates 720 °.

−副圧縮機構2の構成−
副圧縮機構2は動力回収シャフト12により動力回収機構5と連結されている。言い換えれば、動力回収機構5の動力回収シャフト12は、副圧縮機構2のシャフトを兼ねている。さらに言い換えれば、動力回収機構5のシャフトと副圧縮機構2のシャフトとは、一体に連結されている。
-Configuration of sub-compression mechanism 2-
The sub-compression mechanism 2 is connected to the power recovery mechanism 5 by a power recovery shaft 12. In other words, the power recovery shaft 12 of the power recovery mechanism 5 also serves as the shaft of the sub compression mechanism 2. In other words, the shaft of the power recovery mechanism 5 and the shaft of the sub compression mechanism 2 are integrally connected.

副圧縮機構2の基本的な構成は、上述の動力回収機構5と略同一である。具体的に、副圧縮機構2は、図1に示すように、第1閉塞部材15と、第3閉塞部材14とを備えている。第1閉塞部材15は、副圧縮機構2と動力回収機構5との共通の構成部材である。第1閉塞部材15と第3閉塞部材14とは、相互に対向している。具体的には、第3閉塞部材14は、第1閉塞部材15の第2閉塞部材13と対向する面とは反対側の面と対向している。第1閉塞部材15と第3閉塞部材14との間には、第2シリンダ42が配置されている。第2シリンダ42は略円筒形の内部空間を有する。その第2シリンダ42の内部空間は、第1閉塞部材15と第3閉塞部材14とによって閉塞されている。   The basic configuration of the sub-compression mechanism 2 is substantially the same as the power recovery mechanism 5 described above. Specifically, the sub-compression mechanism 2 includes a first closing member 15 and a third closing member 14 as shown in FIG. The first closing member 15 is a common component member of the sub compression mechanism 2 and the power recovery mechanism 5. The first closing member 15 and the third closing member 14 face each other. Specifically, the third closing member 14 faces the surface of the first closing member 15 opposite to the surface facing the second closing member 13. A second cylinder 42 is disposed between the first closing member 15 and the third closing member 14. The second cylinder 42 has a substantially cylindrical internal space. The internal space of the second cylinder 42 is closed by the first closing member 15 and the third closing member 14.

動力回収シャフト12は、第2シリンダ42内を第2シリンダ42の軸方向に貫通している。動力回収シャフト12は第2シリンダ42の中心軸上に配置されている。第2ピストン41は、第2シリンダ42の内周面と第1閉塞部材15と第3閉塞部材14とにより区画形成された略円筒形状の内部空間内に配置されている。第2ピストン41は、動力回収シャフト12の中心軸に対して偏心した状態で動力回収シャフト12にはめ込まれている。具体的には、動力回収シャフト12は、動力回収シャフト12の中心軸と異なる中心軸を有する偏心部12cを備えている。この偏心部12cに筒状の第2ピストン41がはめ込まれている。このため、第2ピストン41は、第2シリンダ42の中心軸に対して偏心している。従って、第2ピストン41は、動力回収シャフト12の回転に伴って偏心回転運動する。   The power recovery shaft 12 passes through the second cylinder 42 in the axial direction of the second cylinder 42. The power recovery shaft 12 is disposed on the central axis of the second cylinder 42. The second piston 41 is disposed in a substantially cylindrical internal space defined by the inner peripheral surface of the second cylinder 42, the first closing member 15, and the third closing member 14. The second piston 41 is fitted into the power recovery shaft 12 in an eccentric state with respect to the central axis of the power recovery shaft 12. Specifically, the power recovery shaft 12 includes an eccentric portion 12 c having a central axis different from the central axis of the power recovery shaft 12. A cylindrical second piston 41 is fitted in the eccentric portion 12c. For this reason, the second piston 41 is eccentric with respect to the central axis of the second cylinder 42. Accordingly, the second piston 41 rotates eccentrically with the rotation of the power recovery shaft 12.

尚、第2ピストン41が取り付けられた偏心部12cは、第1ピストン21が取り付けられた偏心部12bと略同一の方向に偏心している。このため、本実施形態では、第1シリンダ22の中心軸に対する第1ピストン21の偏心方向と、第2シリンダ42の中心軸に対する第2ピストン41の偏心方向とは、相互に略同一である。   The eccentric portion 12c to which the second piston 41 is attached is eccentric in the same direction as the eccentric portion 12b to which the first piston 21 is attached. For this reason, in this embodiment, the eccentric direction of the first piston 21 with respect to the central axis of the first cylinder 22 and the eccentric direction of the second piston 41 with respect to the central axis of the second cylinder 42 are substantially the same.

この第2ピストン41と第2シリンダ42の内周面と第1閉塞部材15と第3閉塞部材14とにより、第2シリンダ42内に第2作動室43が区画形成されている(図4も参照)。   A second working chamber 43 is defined in the second cylinder 42 by the second piston 41, the inner peripheral surface of the second cylinder 42, the first closing member 15, and the third closing member 14 (also in FIG. 4). reference).

図4に示すように、第2シリンダ42には、第2作動室43に開口する線条の溝42aが形成されている。この線条溝42aには、板状の第2仕切部材44が摺動自在に挿入されている。第2仕切部材44と線条溝42aの底部との間には、付勢手段45が配置されている。この付勢手段45によって第2仕切部材44は第2ピストン41の外周面に対して押しつけられている。これにより、第2作動室43は、2つの空間に区画されている。具体的に、第2作動室43は、低圧側の吸入作動室43aと、高圧側の吐出作動室43bとに区画されている。   As shown in FIG. 4, a linear groove 42 a that opens to the second working chamber 43 is formed in the second cylinder 42. A plate-like second partition member 44 is slidably inserted into the linear groove 42a. A biasing means 45 is disposed between the second partition member 44 and the bottom of the linear groove 42a. The second partition member 44 is pressed against the outer peripheral surface of the second piston 41 by the urging means 45. Thereby, the second working chamber 43 is partitioned into two spaces. Specifically, the second working chamber 43 is partitioned into a low-pressure side suction working chamber 43a and a high-pressure side discharge working chamber 43b.

尚、付勢手段45は、例えば、ばねによって構成することができる。具体的に、付勢手段45は、圧縮コイルばねであってもよい。   The urging means 45 can be constituted by a spring, for example. Specifically, the biasing means 45 may be a compression coil spring.

また、付勢手段45は、所謂ガスばね等であってもよい。すなわち、第2仕切部材44が背面空間55の体積を縮小する方向にスライドしたときに、背面空間55内の圧力が、第2作動室43の圧力よりも高くなるように設定されており、その背面空間55と第2作動室43との間の圧力差により、第2仕切部材44に対して第2ピストン41方向への押圧力が作用するようにしてもよい。具体的には、例えば、背面空間55を密閉空間として、背面空間55の体積が第2仕切部材44により減少したときに第2仕切部材44に反力が加わるようにしてもよい。また、第2仕切部材44が最も第2ピストン41寄りに位置するときには背面空間55が密閉空間ではないものの、第2仕切部材44がある程度第2ピストン41から離れたときに背面空間55が密閉空間となるようにしてもよい。勿論、付勢手段45を、圧縮コイルばねやガスばね等の複数種類のばねにより構成してもよい。尚、第2作動室43の圧力とは、吸入作動室43aの圧力と吐出作動室43bの圧力との平均圧力をいうものとする。   Further, the biasing means 45 may be a so-called gas spring or the like. That is, when the second partition member 44 is slid in the direction of reducing the volume of the back space 55, the pressure in the back space 55 is set to be higher than the pressure in the second working chamber 43. A pressing force in the direction of the second piston 41 may act on the second partition member 44 due to a pressure difference between the back space 55 and the second working chamber 43. Specifically, for example, the back space 55 may be a sealed space, and the reaction force may be applied to the second partition member 44 when the volume of the back space 55 is reduced by the second partition member 44. Further, when the second partition member 44 is located closest to the second piston 41, the back space 55 is not a sealed space, but when the second partition member 44 is separated from the second piston 41 to some extent, the back space 55 is a sealed space. You may make it become. Of course, the biasing means 45 may be constituted by a plurality of types of springs such as a compression coil spring and a gas spring. The pressure in the second working chamber 43 is the average pressure of the pressure in the suction working chamber 43a and the pressure in the discharge working chamber 43b.

吸入作動室43aの第2仕切部材44と隣接する部分には、図4に示すように、吸入経路47が開口している。図1に示すように、この吸入経路47は第2シリンダ42の上側に位置する第3閉塞部材14に形成されている。吸入経路47は、吸入管48と連通している。蒸発器6(図2参照)からの冷媒は、吸入管48及び吸入経路47を介して吸入作動室43aに導かれる。   As shown in FIG. 4, a suction path 47 is opened in a portion adjacent to the second partition member 44 of the suction working chamber 43a. As shown in FIG. 1, the suction path 47 is formed in the third closing member 14 located above the second cylinder 42. The suction path 47 communicates with the suction pipe 48. The refrigerant from the evaporator 6 (see FIG. 2) is guided to the suction working chamber 43a through the suction pipe 48 and the suction path 47.

図4に示すように、吸入経路47の吸入作動室43aに対する開口(吸入口)46は、吸入作動室43aの第2仕切部材44と隣接する部分から吸入作動室43aの広がる方向に円弧状に延びる略扇状に形成されている。吸入口46は、第2ピストン41が上死点に位置するときにおいてのみ、第2ピストン41によって完全に閉鎖される。そして、第2ピストン41が上死点に位置する瞬間を除いた全期間にわたって、吸入口46の少なくとも一部が吸入作動室43aに露出している。具体的には、平面視において、第2シリンダ42の径方向外側に位置する吸入口46の外側端辺46aが、上死点に位置する第2ピストン41の外周面に沿った円弧状に形成されている。言い換えれば、外側端辺46aは、第2ピストン41の外周面と略同一の半径の円弧状に形成されている。   As shown in FIG. 4, the opening (suction port) 46 of the suction passage 47 with respect to the suction working chamber 43a is formed in an arc shape in a direction in which the suction working chamber 43a extends from a portion adjacent to the second partition member 44 of the suction working chamber 43a. It is formed in a substantially fan shape that extends. The suction port 46 is completely closed by the second piston 41 only when the second piston 41 is located at the top dead center. Then, at least a part of the suction port 46 is exposed to the suction working chamber 43a over the entire period except for the moment when the second piston 41 is located at the top dead center. Specifically, in plan view, the outer end side 46a of the suction port 46 located on the radially outer side of the second cylinder 42 is formed in an arc shape along the outer peripheral surface of the second piston 41 located at the top dead center. Has been. In other words, the outer end side 46 a is formed in an arc shape having substantially the same radius as the outer peripheral surface of the second piston 41.

一方、吐出作動室43bの第2仕切部材44と隣接する部分には、吐出経路50が開口している。図1に示すように、この吐出経路50も、吸入経路47と同様に、第3閉塞部材14に形成されている。吐出経路50は、吐出管51と連通している。これにより、吐出作動室43b内の冷媒は、吐出経路50介してバッファ107に吐出される(図1、2を参照)。バッファ107に吐出された冷媒は、連絡管70及び吸入管32cを介して主圧縮機構3に供給される。   On the other hand, a discharge path 50 is opened in a portion adjacent to the second partition member 44 of the discharge working chamber 43b. As shown in FIG. 1, the discharge path 50 is also formed in the third closing member 14 in the same manner as the suction path 47. The discharge path 50 communicates with the discharge pipe 51. Thereby, the refrigerant in the discharge working chamber 43b is discharged to the buffer 107 via the discharge path 50 (see FIGS. 1 and 2). The refrigerant discharged to the buffer 107 is supplied to the main compression mechanism 3 through the communication pipe 70 and the suction pipe 32c.

吐出経路50の吐出作動室43bに対する開口(吐出口)49は、吐出作動室43bの第2仕切部材44と隣接する部分から吐出作動室43bの広がる方向に円弧状に延びる略扇状に形成されている。吐出口49は、第2ピストン41が上死点に位置するときにおいてのみ、第2ピストン41によって完全に閉鎖される。そして、第2ピストン41が上死点に位置する瞬間を除いた全期間にわたって、吐出口49の少なくとも一部が吐出作動室43bに露出している。具体的には、平面視において、第2シリンダ42の径方向外側に位置する吐出口49の外側端辺49aが、上死点に位置する第2ピストン41の外周面に沿った円弧状に形成されている。言い換えれば、外側端辺49aは、第2ピストン41の外周面と略同一の半径の円弧状に形成されている。   An opening (discharge port) 49 of the discharge path 50 with respect to the discharge working chamber 43b is formed in a substantially fan shape extending in an arc shape in a direction in which the discharge working chamber 43b extends from a portion adjacent to the second partition member 44 of the discharge working chamber 43b. Yes. The discharge port 49 is completely closed by the second piston 41 only when the second piston 41 is located at the top dead center. Then, at least a part of the discharge port 49 is exposed to the discharge working chamber 43b over the entire period except for the moment when the second piston 41 is located at the top dead center. Specifically, in plan view, the outer end side 49a of the discharge port 49 located on the radially outer side of the second cylinder 42 is formed in an arc shape along the outer peripheral surface of the second piston 41 located at the top dead center. Has been. In other words, the outer end side 49 a is formed in an arc shape having substantially the same radius as the outer peripheral surface of the second piston 41.

尚、第2ピストン41が上死点に位置するときとは、図6(a)に示すように、第2ピストン41の中心軸(偏心軸)が最も第2仕切部材44寄りに位置するときをいう。また、「第2ピストン41が上死点に位置する瞬間」とは、厳密に第2ピストン41が上死点に位置している瞬間に限定されるものではなく、第2ピストン41が上死点に位置しているときを挟んである程度の期間を有するものであってもよい。すなわち、第2ピストン41が上死点に位置しているときの第2ピストン41の回転角(θ)を0°とすると、例えば、第2ピストン41の回転角(θ)が0°±5°以内(又は0°±3°以内)である期間にわたって吸入口46及び吐出口49の両方が閉じられるような構成も、吸入経路47から吐出経路50へと冷媒が吹き抜けない構成に含まれるものとする。   When the second piston 41 is located at the top dead center, as shown in FIG. 6A, the center axis (eccentric axis) of the second piston 41 is located closest to the second partition member 44. Say. The “moment when the second piston 41 is located at the top dead center” is not strictly limited to the moment when the second piston 41 is located at the top dead center. It may have a certain period with respect to when it is located at a point. That is, when the rotation angle (θ) of the second piston 41 when the second piston 41 is located at the top dead center is 0 °, for example, the rotation angle (θ) of the second piston 41 is 0 ° ± 5. A configuration in which both the suction port 46 and the discharge port 49 are closed over a period of within (or within 0 ° ± 3 °) is also included in the configuration in which the refrigerant does not blow from the suction path 47 to the discharge path 50. And

上記のように吸入経路47と吐出経路50とを形成することによって、図6(a)に示すように、第2ピストン41が上死点に位置する瞬間においてのみ吸入口46と吐出口49との両方が完全に閉じられる。すなわち、第2作動室43がひとつとなる瞬間に吸入口46と吐出口49との両方が完全に閉じられる。より詳細には、吸入作動室43aが吐出経路50と連通する瞬間まで、吸入作動室43aは吸入経路47と連通している。そして、吸入作動室43aが吐出経路50と連通して吸入作動室43aが吐出作動室43bとなった瞬間以降は、吸入口46が第2ピストン41によって閉じられる。このため、比較的圧力が高い吐出経路50から、比較的圧力が低い吸入経路47への冷媒の逆流が抑制される。従って、高効率な過給が実現される。その結果、回収された動力の利用効率が向上する。   By forming the suction path 47 and the discharge path 50 as described above, as shown in FIG. 6A, the suction port 46 and the discharge port 49 are only at the moment when the second piston 41 is located at the top dead center. Both are completely closed. That is, at the moment when the second working chamber 43 becomes one, both the suction port 46 and the discharge port 49 are completely closed. More specifically, the suction working chamber 43 a communicates with the suction passage 47 until the moment when the suction working chamber 43 a communicates with the discharge passage 50. The suction port 46 is closed by the second piston 41 after the moment when the suction working chamber 43a communicates with the discharge path 50 and the suction working chamber 43a becomes the discharge working chamber 43b. For this reason, the reverse flow of the refrigerant from the discharge path 50 having a relatively high pressure to the suction path 47 having a relatively low pressure is suppressed. Therefore, highly efficient supercharging is realized. As a result, the utilization efficiency of the recovered power is improved.

尚、吐出経路50から吸入経路47への冷媒の逆流を完全に規制する観点からは、第2ピストン41が上死点に位置する瞬間において、吸入経路47と吐出経路50との両方が閉じられることが好ましい。但し、第2ピストン41が上死点に位置する瞬間において、吸入口46と吐出口49との一方のみしか閉じられていない場合であっても、吸入口46が閉じられるタイミングと、吐出口49が閉じられるタイミングとの差が、動力回収シャフト12の回転角にして、10°程度よりも小さければ、吐出経路50から吸入経路47への冷媒の逆流は実質的に生じない。つまり、吸入口46が閉じられるタイミングと、吐出口49が閉じられるタイミングとの差が、動力回収シャフト12の回転角にして、10°程度よりも小さく設定することで、吐出経路50から吸入経路47への冷媒の逆流を抑制することができる。   Note that, from the viewpoint of completely regulating the reverse flow of the refrigerant from the discharge path 50 to the suction path 47, both the suction path 47 and the discharge path 50 are closed at the moment when the second piston 41 is located at the top dead center. It is preferable. However, even when only one of the suction port 46 and the discharge port 49 is closed at the moment when the second piston 41 is located at the top dead center, the timing at which the suction port 46 is closed and the discharge port 49 If the difference from the timing at which the engine is closed is smaller than about 10 ° in terms of the rotation angle of the power recovery shaft 12, the reverse flow of the refrigerant from the discharge path 50 to the suction path 47 does not substantially occur. That is, the difference between the timing at which the suction port 46 is closed and the timing at which the discharge port 49 is closed is set to be smaller than about 10 ° as the rotation angle of the power recovery shaft 12, so The reverse flow of the refrigerant to 47 can be suppressed.

上述のように吸入作動室43aは、常に吸入経路47と連通している。また、吐出作動室43bは、常に吐出経路50に連通している。言い換えれば、副圧縮機構2において、冷媒を吸入する行程と、吸入した冷媒を吐出する行程とが実質的に連続して行われる。副圧縮機構2は、固有の容積比を有さず、吸入容積と吐出容積との比が1である。このため、吸入した冷媒は、実質的に体積変化することなく副圧縮機構2を通過する。   As described above, the suction working chamber 43a is always in communication with the suction path 47. Further, the discharge working chamber 43b is always in communication with the discharge path 50. In other words, in the sub compression mechanism 2, the process of sucking the refrigerant and the process of discharging the sucked refrigerant are performed substantially continuously. The sub-compression mechanism 2 does not have a specific volume ratio, and the ratio of the suction volume and the discharge volume is 1. For this reason, the sucked refrigerant passes through the sub-compression mechanism 2 without substantially changing the volume.

−副圧縮機構2の動作−
次に、図6を参照しながら副圧縮機構2の動作原理について詳細に説明する。図6(a)は第2ピストン41の回転角(θ)が0°、360°、720°であるときの図である。図6(b)は第2ピストン41の回転角(θ)が90°、450°であるときの図である。図6(c)は第2ピストン41の回転角(θ)が180°、540°であるときの図である。図6(d)は第2ピストン41の回転角(θ)が270°、630°であるときの図である。尚、回転角(θ)は、図6において反時計回り方向を正としたときのものである。
-Operation of sub-compression mechanism 2-
Next, the operating principle of the sub-compression mechanism 2 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 6A is a view when the rotation angle (θ) of the second piston 41 is 0 °, 360 °, and 720 °. FIG. 6B is a view when the rotation angle (θ) of the second piston 41 is 90 ° and 450 °. FIG. 6C is a view when the rotation angle (θ) of the second piston 41 is 180 °, 540 °. FIG. 6D is a view when the rotation angle (θ) of the second piston 41 is 270 ° and 630 °. The rotation angle (θ) is obtained when the counterclockwise direction in FIG. 6 is positive.

上述のように、動力回収シャフト12は、動力回収機構5によって回収された動力によって回転する。この動力回収シャフト12の回転と共に、第2ピストン41も回転し、副圧縮機構2が駆動される。   As described above, the power recovery shaft 12 is rotated by the power recovered by the power recovery mechanism 5. Along with the rotation of the power recovery shaft 12, the second piston 41 also rotates, and the sub-compression mechanism 2 is driven.

図6(a)に示すように、第2ピストン41が上死点に位置するとき(θ=0°)、吸入口46及び吐出口49はいずれも第2ピストン41によって閉じられている。このため、第2作動室43は吸入経路47及び吐出経路50(図4参照)のいずれにも連通しておらず、第2作動室43は孤立した状態にある。   As shown in FIG. 6A, when the second piston 41 is located at the top dead center (θ = 0 °), both the suction port 46 and the discharge port 49 are closed by the second piston 41. For this reason, the second working chamber 43 does not communicate with either the suction path 47 or the discharge path 50 (see FIG. 4), and the second working chamber 43 is in an isolated state.

この状態から第2ピストン41が回転することにより、吸入口46を介して吸入経路47に連通した吸入作動室43aが形成される。第2ピストン41の回転角(θ)が360°になるまで、回転角(θ)が増大するにつれ、吸入作動室43aが拡大していく。回転角(θ)が360°に達したときに、冷媒の吸入行程が終了する。   When the second piston 41 rotates from this state, a suction working chamber 43 a communicating with the suction path 47 through the suction port 46 is formed. As the rotation angle (θ) increases until the rotation angle (θ) of the second piston 41 reaches 360 °, the suction working chamber 43a expands. When the rotation angle (θ) reaches 360 °, the refrigerant suction process ends.

回転角(θ)が360°に達するまで、吸入作動室43aは、常に吸入経路47と連通している。回転角(θ)が360°に達したとき、吸入経路47は、第2ピストン41によって閉鎖される。また、回転角(θ)が360°のときは、吐出経路50も閉じられている。すなわち、第2作動室43は、吸入経路47と吐出経路50との両方から隔離され、孤立する。そして、回転角(θ)が360°を超えて回転すると、第2作動室43は、吐出口49を介して吐出経路50と連通し、吐出作動室43bになる。そして、第2ピストン41の回転角(θ)が360°からさらに大きくなると、吐出作動室43bの容量が小さくなっていく。それと共に吐出作動室43bから冷媒が主圧縮機構3側に吐出されていく。そして、図6(a)に示すように、第2ピストン41が再び上死点に位置したとき(θ=720°)、吐出作動室43bは消滅する。この吐出行程にわたって、吐出作動室43bは吐出経路50に常に連通している。そして、この吐出行程と同期して、吸入作動室43aが再び形成され、次の吸入行程が行われる。以上のように、吸入行程開始から吐出行程終了までの一連の行程は、第2ピストン41が720°回転すると完了する。   The suction working chamber 43a is always in communication with the suction path 47 until the rotation angle (θ) reaches 360 °. When the rotation angle (θ) reaches 360 °, the suction path 47 is closed by the second piston 41. When the rotation angle (θ) is 360 °, the discharge path 50 is also closed. That is, the second working chamber 43 is isolated and isolated from both the suction path 47 and the discharge path 50. When the rotation angle (θ) rotates beyond 360 °, the second working chamber 43 communicates with the discharge path 50 through the discharge port 49 and becomes the discharge working chamber 43b. When the rotation angle (θ) of the second piston 41 further increases from 360 °, the capacity of the discharge working chamber 43b decreases. At the same time, the refrigerant is discharged from the discharge working chamber 43b to the main compression mechanism 3 side. Then, as shown in FIG. 6A, when the second piston 41 is again at the top dead center (θ = 720 °), the discharge working chamber 43b disappears. The discharge working chamber 43b is always in communication with the discharge path 50 throughout the discharge stroke. Then, in synchronization with this discharge stroke, the suction working chamber 43a is formed again, and the next suction stroke is performed. As described above, a series of strokes from the start of the suction stroke to the end of the discharge stroke is completed when the second piston 41 rotates 720 °.

上述のように、第2作動室43は、実質的に容量が不変である。かつ、吸入作動室43aは吸入経路47と常に連通している。吐出作動室43bは吐出経路50と常に連通している。このため、副圧縮機構2の第2作動室43内においては、冷媒は圧縮も膨張もしない。動力回収シャフト12が動力回収機構5によって回転し、副圧縮機構2が駆動される分、第2作動室43の上流側よりも第2作動室43の下流側の方が高圧になる。言い換えれば、動力回収機構5によって回収された動力で駆動される副圧縮機構2によって、吐出口49よりも主圧縮機構3側の圧力が吸入口46よりも蒸発器6側の圧力より高くなる。つまり、副圧縮機構2によって昇圧される。   As described above, the capacity of the second working chamber 43 is substantially unchanged. In addition, the suction working chamber 43 a is always in communication with the suction path 47. The discharge working chamber 43b is always in communication with the discharge path 50. For this reason, the refrigerant is neither compressed nor expanded in the second working chamber 43 of the sub-compression mechanism 2. Since the power recovery shaft 12 is rotated by the power recovery mechanism 5 and the sub compression mechanism 2 is driven, the pressure on the downstream side of the second working chamber 43 is higher than that on the upstream side of the second working chamber 43. In other words, the pressure on the main compression mechanism 3 side from the discharge port 49 becomes higher than the pressure on the evaporator 6 side from the suction port 46 by the sub compression mechanism 2 driven by the power recovered by the power recovery mechanism 5. That is, the pressure is increased by the sub compression mechanism 2.

尚、本実施形態において、上記動力回収機構5の第1ピストン21が上死点に位置するタイミングと、副圧縮機構2の第2ピストン41が上死点に位置するタイミングとは相互に略同一となっている。   In the present embodiment, the timing at which the first piston 21 of the power recovery mechanism 5 is located at the top dead center and the timing at which the second piston 41 of the sub compression mechanism 2 is located at the top dead center are substantially the same. It has become.

(バッファ構成部材244)
バッファ構成部材244は、動力回収ユニット7に隣接して設けられている。バッファ構成部材244によって、オイル溜まり16が主圧縮機構3側に位置する第1オイル溜まり16aと、動力回収ユニット7側に位置する第2オイル溜まり16bとに仕切られている。主圧縮機構3に冷凍機油を供給するためのオイルポンプ72の周囲は、第1オイル溜まり16aに溜められた冷凍機油で満たされている。動力回収ユニット7の周囲は、第2オイル溜まり16bに溜められた冷凍機油で満たされている。
(Buffer component 244)
The buffer constituent member 244 is provided adjacent to the power recovery unit 7. The buffer component member 244 partitions the oil reservoir 16 into a first oil reservoir 16a located on the main compression mechanism 3 side and a second oil reservoir 16b located on the power recovery unit 7 side. The periphery of the oil pump 72 for supplying the refrigeration oil to the main compression mechanism 3 is filled with the refrigeration oil stored in the first oil reservoir 16a. The periphery of the power recovery unit 7 is filled with refrigerating machine oil stored in the second oil reservoir 16b.

バッファ構成部材244は、第1オイル溜まり16aの底面を形成する上バッファ部材243と、動力回収ユニット7の第3閉塞部材14に接する下バッファ部材242とを含む。上バッファ部材243及び下バッファ部材242は、それぞれ、密閉容器11の内径に一致する外径を有している。上バッファ部材243は、円板状の部材によって構成されている。下バッファ部材242は、円板状の底部と、その底部の外周部から立ち上がる側部とを有する碗状の部材によって構成されている。これらの組み合わせにより、扁平な円柱状のバッファ107が形成されている。バッファ構成部材244の外径と密閉容器11の内径とが一致し、バッファ構成部材244と密閉容器11とが直接接触することによって、これらの間の熱抵抗を小さくすることができる。そのため、密閉容器11からバッファ構成部材244への熱移動量を増加させることができる。言い換えれば、密閉容器11を伝って主圧縮機構3側から動力回収ユニット7側へと向かって移動する熱を、バッファ構成部材244に導くことができる。   The buffer constituent member 244 includes an upper buffer member 243 that forms the bottom surface of the first oil reservoir 16a, and a lower buffer member 242 that is in contact with the third closing member 14 of the power recovery unit 7. The upper buffer member 243 and the lower buffer member 242 each have an outer diameter that matches the inner diameter of the sealed container 11. The upper buffer member 243 is configured by a disk-shaped member. The lower buffer member 242 is configured by a bowl-shaped member having a disk-shaped bottom portion and a side portion rising from the outer peripheral portion of the bottom portion. By these combinations, a flat cylindrical buffer 107 is formed. When the outer diameter of the buffer constituent member 244 and the inner diameter of the sealed container 11 coincide with each other and the buffer constituent member 244 and the sealed container 11 are in direct contact with each other, the thermal resistance between them can be reduced. Therefore, the amount of heat transfer from the sealed container 11 to the buffer component 244 can be increased. In other words, heat that travels along the sealed container 11 from the main compression mechanism 3 side toward the power recovery unit 7 side can be guided to the buffer component 244.

なお、バッファ構成部材244は、密閉容器11に固定されていてもよいし、固定されていなくてもよい。また、バッファ構成部材244の強度を高めるための支柱が、バッファ107内に設けられていてもよい。また、バッファ構成部材244を構成する部材の組み合わせは、特に限定されない。例えば、動力回収ユニット7の第3閉塞部材14及び/又は密閉容器11の一部が、バッファ構成部材244に共有されていてもよい。このことは、後述する他の実施形態についても同様である。   The buffer constituent member 244 may be fixed to the sealed container 11 or may not be fixed. Further, struts for increasing the strength of the buffer constituent member 244 may be provided in the buffer 107. Moreover, the combination of the members which comprise the buffer structural member 244 is not specifically limited. For example, the third closing member 14 of the power recovery unit 7 and / or a part of the sealed container 11 may be shared by the buffer component 244. The same applies to other embodiments described later.

バッファ構成部材244の底部(下バッファ部材242の底部)には、副圧縮機構2の吐出経路50とバッファ107とを中継する貫通孔242hが形成されている。この貫通孔242hを介して、副圧縮機構2において予備圧縮された冷媒がバッファ107に導かれる。副圧縮機構2の吐出経路50は、第3閉塞部材14の内部を径方向の外側に向かって延びており、第3閉塞部材14の外周部で貫通孔242hに接続している。バッファ構成部材244の側部(下バッファ部材242の側部)には、密閉容器11を貫通する吐出管51が直接挿入され、固定されている。このような構造とすることにより、バッファ構成部材244を設けることによる部品点数の増加をなるべく抑えることができる。   A through hole 242h that relays between the discharge path 50 of the sub-compression mechanism 2 and the buffer 107 is formed at the bottom of the buffer component 244 (the bottom of the lower buffer member 242). The refrigerant pre-compressed in the sub compression mechanism 2 is guided to the buffer 107 through the through hole 242h. The discharge path 50 of the sub-compression mechanism 2 extends inside the third closing member 14 toward the outside in the radial direction, and is connected to the through hole 242 h at the outer peripheral portion of the third closing member 14. A discharge pipe 51 penetrating the sealed container 11 is directly inserted and fixed to a side portion of the buffer constituting member 244 (side portion of the lower buffer member 242). With such a structure, an increase in the number of parts due to the provision of the buffer constituent member 244 can be suppressed as much as possible.

吐出管51の位置と貫通孔242hの位置とは、バッファ107における冷媒の流通距離を稼ぐ観点からなるべく離れていることが好ましい。本実施形態では、吐出管51の位置と貫通孔242hの位置とが、動力回収シャフト12の軸線を挟んで180°反対側になっている。   It is preferable that the position of the discharge pipe 51 and the position of the through hole 242h be as far as possible from the viewpoint of increasing the refrigerant flow distance in the buffer 107. In the present embodiment, the position of the discharge pipe 51 and the position of the through hole 242h are opposite to each other by 180 ° across the axis of the power recovery shaft 12.

バッファ構成部材244の内部空間であるバッファ107には、冷媒の流路を拡張する役割がある。具体的に、冷媒の流れ方向に直交するバッファ107の断面積は、副圧縮機構2の吐出口49の開口面積よりも広い。言い換えれば、バッファ107の流路面積は、副圧縮機構2の吐出経路50の流路面積よりも広い。さらに、動力回収シャフト12の軸方向に関するバッファ107の高さは、吐出管51の外径よりも大きい。従って、バッファ107の流路面積は吐出管51の断面積よりも広い。流路面積の大きいバッファ107を設けることにより、主圧縮機構3側から動力回収ユニット5側に向かって移動する熱がバッファ107を流通する冷媒によって効率よく回収されうる。併せて、主圧縮機構3と動力回収ユニット7との間において、優れた断熱効果を得ることができる。   The buffer 107 which is the internal space of the buffer constituent member 244 has a role of expanding the refrigerant flow path. Specifically, the cross-sectional area of the buffer 107 orthogonal to the refrigerant flow direction is larger than the opening area of the discharge port 49 of the sub compression mechanism 2. In other words, the flow path area of the buffer 107 is larger than the flow path area of the discharge path 50 of the sub compression mechanism 2. Further, the height of the buffer 107 in the axial direction of the power recovery shaft 12 is larger than the outer diameter of the discharge pipe 51. Therefore, the flow path area of the buffer 107 is wider than the cross-sectional area of the discharge pipe 51. By providing the buffer 107 having a large flow path area, the heat moving from the main compression mechanism 3 side toward the power recovery unit 5 side can be efficiently recovered by the refrigerant flowing through the buffer 107. In addition, an excellent heat insulating effect can be obtained between the main compression mechanism 3 and the power recovery unit 7.

バッファ構成部材244により、第1オイル溜まり16aと第2オイル溜まり16bとの間の冷凍機油の往来が制限される。一方、第1オイル溜まり16aと第2オイル溜まり16bとの間の冷凍機油の往来を許容する連絡通路235が設けられている。連絡通路235により、第1オイル溜まり16aと第2オイル溜まり16bとの間の油量調節が自動的に行われる。   The buffer component 244 restricts the refrigerating machine oil between the first oil reservoir 16a and the second oil reservoir 16b. On the other hand, a communication passage 235 that allows the refrigerating machine oil to pass between the first oil reservoir 16a and the second oil reservoir 16b is provided. The communication passage 235 automatically adjusts the amount of oil between the first oil reservoir 16a and the second oil reservoir 16b.

本実施形態において、連絡通路235は、バッファ構成部材244を動力回収シャフト12の軸方向に貫通する均油管235によって構成されている。連絡通路としての均油管235は、バッファ107に冷凍機油が漏れないように、バッファ構成部材244にしっかりと固定されている。均油管235によって、第1オイル溜まり16aと第2オイル溜まり16bとの間の冷凍機油の往来がスムーズに行なわれる。なお、動力回収ユニット7の第3閉塞部材14にも、第1オイル溜まり16aと第2オイル溜まり16bとの間の冷凍機油の往来を許容する連絡通路としての貫通孔が形成されている。   In the present embodiment, the communication passage 235 is constituted by an oil equalizing pipe 235 that passes through the buffer constituent member 244 in the axial direction of the power recovery shaft 12. The oil equalizing pipe 235 as the communication passage is firmly fixed to the buffer component 244 so that the refrigeration oil does not leak into the buffer 107. The oil leveling pipe 235 allows the refrigerating machine oil to flow smoothly between the first oil reservoir 16a and the second oil reservoir 16b. A through hole is also formed in the third closing member 14 of the power recovery unit 7 as a communication passage that allows the refrigerating machine oil to pass between the first oil reservoir 16a and the second oil reservoir 16b.

本実施形態の流体機械10Aにおいては、冷凍機油によって次のような熱の流れが形成される。オイルポンプ72の働きにより、主圧縮機用シャフト38内の給油路を通じて主圧縮機構3へと供給される冷凍機油は、潤滑及びシールに用いられる。このとき、冷凍機油は、主圧縮機構3によって加熱される。その後、冷凍機油はオイル排出口37を通じて軸受部材35の下方へと排出され、オイル溜まり16に戻る。一方、冷凍機油の一部は冷媒に混入した状態で吐出経路40を通じて電動機8に向けて吐出される。冷媒と混ざり合った冷凍機油は、電動機8を通過する際に電動機8によって加熱される。冷凍機油は、重力及び遠心力によって冷媒と分離され、オイル溜まり16に戻る。このようなプロセスにより、冷凍機油は、加熱された状態でオイル溜まり16、詳しくは第1オイル溜まり16aに戻る。   In the fluid machine 10A of the present embodiment, the following heat flow is formed by the refrigerating machine oil. The refrigeration oil supplied to the main compression mechanism 3 through the oil supply passage in the main compressor shaft 38 by the action of the oil pump 72 is used for lubrication and sealing. At this time, the refrigerating machine oil is heated by the main compression mechanism 3. Thereafter, the refrigerating machine oil is discharged below the bearing member 35 through the oil discharge port 37 and returns to the oil reservoir 16. On the other hand, a part of the refrigerating machine oil is discharged toward the electric motor 8 through the discharge path 40 in a state of being mixed in the refrigerant. The refrigerating machine oil mixed with the refrigerant is heated by the electric motor 8 when passing through the electric motor 8. The refrigerating machine oil is separated from the refrigerant by gravity and centrifugal force, and returns to the oil reservoir 16. By such a process, the refrigerating machine oil returns to the oil reservoir 16, more specifically, the first oil reservoir 16a in a heated state.

主圧縮機構3への給油を安定して行えるようにするため、冷凍サイクル装置1Aの通常の運転状態で副軸受部材71よりも上に油面が位置する量の冷凍機油がオイル溜まり16に溜められる。第1オイル溜まり16aには、主圧縮機構3や電動機8で加熱作用を受けた冷凍機油が溜められる。そのため、バッファ構成部材244が無い場合には、高温の冷凍機油が動力回収ユニット7の第3閉塞部材14に直接接触し、低温の動力回収ユニット7に熱が伝達しやすくなる。また、密閉容器11には主圧縮機構3や電動機8の固定子8bが接している。そのため、密閉容器11を伝熱経路として、動力回収機構5の吸入管28及び吐出管31を流通する冷媒に熱が伝わったり、第2オイル溜まり16bの冷凍機油に熱が伝わったりする。第2オイル溜まり16bの冷凍機油に熱が伝わると、第2オイル溜まり16bで熱対流が生じ、動力回収機構5に熱がより伝わりやすくなる。   In order to stably supply oil to the main compression mechanism 3, an amount of refrigerating machine oil whose oil level is located above the auxiliary bearing member 71 is accumulated in the oil reservoir 16 in a normal operation state of the refrigeration cycle apparatus 1 </ b> A. It is done. Refrigerating machine oil that has been heated by the main compression mechanism 3 and the electric motor 8 is stored in the first oil reservoir 16a. Therefore, when there is no buffer constituent member 244, the high-temperature refrigeration oil directly contacts the third closing member 14 of the power recovery unit 7, and heat is easily transferred to the low-temperature power recovery unit 7. The sealed container 11 is in contact with the main compression mechanism 3 and the stator 8 b of the electric motor 8. Therefore, heat is transmitted to the refrigerant flowing through the suction pipe 28 and the discharge pipe 31 of the power recovery mechanism 5 using the sealed container 11 as a heat transfer path, or the heat is transferred to the refrigerating machine oil in the second oil reservoir 16b. When heat is transmitted to the refrigerating machine oil in the second oil reservoir 16b, heat convection occurs in the second oil reservoir 16b, and heat is more easily transmitted to the power recovery mechanism 5.

これに対し、本実施形態のように、第1オイル溜まり16aの下方にバッファ構成部材244を設けることにより、第1オイル溜まり16aから動力回収ユニット7への熱移動を抑制することができる。さらに、バッファ構成部材244の内部空間(バッファ107)を流通する冷媒を用いて、第1オイル溜まり16aから動力回収ユニット7に向かって移動する熱の一部を回収することができる。こうして、高熱源である主圧縮機構3から低熱源である動力回収ユニット7、特に、動力回収機構5への熱移動を抑制できる。バッファ107を流通する冷媒で主圧縮機構3からの排熱を回収することによって、主圧縮機構3から吐出される冷媒の温度が上昇する。そのため、流体機械10Aを含む冷凍サイクル装置1Aを給湯機や暖房装置に適用した場合において、給湯能力及び暖房能力が向上する。   On the other hand, the heat transfer from the first oil reservoir 16a to the power recovery unit 7 can be suppressed by providing the buffer constituent member 244 below the first oil reservoir 16a as in the present embodiment. Furthermore, a part of the heat that moves from the first oil reservoir 16a toward the power recovery unit 7 can be recovered using the refrigerant flowing through the internal space (buffer 107) of the buffer component 244. Thus, heat transfer from the main compression mechanism 3 that is a high heat source to the power recovery unit 7 that is a low heat source, in particular, to the power recovery mechanism 5 can be suppressed. By recovering the exhaust heat from the main compression mechanism 3 with the refrigerant flowing through the buffer 107, the temperature of the refrigerant discharged from the main compression mechanism 3 rises. Therefore, when the refrigeration cycle apparatus 1A including the fluid machine 10A is applied to a water heater or a heating device, the hot water supply capability and the heating capability are improved.

バッファ107を流通する冷媒で熱を積極的に回収する観点から、バッファ構成部材244を構成する材料として、密閉容器11及び/又は動力回収ユニット7を構成する材料よりも伝熱性に優れる材料を用いてもよい。一般に、密閉容器11や動力回収ユニット7は炭素鋼や鋳鉄のような鉄系材料によって構成される。この場合において、バッファ構成部材244を熱伝導率の大きい材料、例えば、真鍮のような銅系材料やジュラルミンのようなアルミ系材料によって構成することができる。そのようにすれば、バッファ107から密閉容器11までの熱抵抗が小さくなり、バッファ107を流通する冷媒によって熱を回収する効果、言い換えれば、バッファ107を流通する冷媒によって密閉容器11を冷却する効果が高くなる。なお、熱伝導率の大小は流体機械10Aの動作時の温度域(例えば0℃〜100℃)で判断するものとする。   From the viewpoint of positively recovering heat with the refrigerant flowing through the buffer 107, a material that is more excellent in heat transfer than the material that forms the sealed container 11 and / or the power recovery unit 7 is used as the material that constitutes the buffer component 244. May be. Generally, the sealed container 11 and the power recovery unit 7 are made of an iron-based material such as carbon steel or cast iron. In this case, the buffer constituent member 244 can be made of a material having a high thermal conductivity, for example, a copper-based material such as brass or an aluminum-based material such as duralumin. By doing so, the thermal resistance from the buffer 107 to the sealed container 11 is reduced, and the effect of recovering heat by the refrigerant flowing through the buffer 107, in other words, the effect of cooling the closed container 11 by the refrigerant flowing through the buffer 107. Becomes higher. In addition, the magnitude of thermal conductivity shall be judged in the temperature range (for example, 0 degreeC-100 degreeC) at the time of operation | movement of 10 A of fluid machines.

次に、冷凍サイクル装置1Aにおける冷凍サイクルについて説明する。冷媒は、二酸化炭素である。比較のため、先に、バッファ構成部材244が無い場合の冷凍サイクルについて説明し、その後、バッファ構成部材244がある場合の冷凍サイクルについて説明する。   Next, the refrigeration cycle in the refrigeration cycle apparatus 1A will be described. The refrigerant is carbon dioxide. For comparison, the refrigeration cycle without the buffer component 244 will be described first, and then the refrigeration cycle with the buffer component 244 will be described.

図7Aは、バッファ構成部材244が無い場合の冷凍サイクルを示すモリエル線図である。バッファ構成部材244が無い場合の冷凍サイクルは、a−a1−b−c−c1−d−e−aで表される。   FIG. 7A is a Mollier diagram showing a refrigeration cycle when there is no buffer component 244. The refrigeration cycle in the absence of the buffer component 244 is represented by a-a1-b-c-c1-d-a.

主圧縮機構3の吐出口32e(点a)から吐出された冷媒は、密閉容器11の内部空間11eで放熱し、放熱器4の入口(点a1)に導かれる。冷媒が内部空間11eで失う熱量をqaとする。次に、放熱器4において、冷媒は周囲の媒体(例えば水)に熱を与える。このときの放熱量をqgcとする。次に、冷媒は、動力回収機構5に導かれる。冷媒は、動力回収機構5の吸入管28や閉塞部材13において、密閉容器11の内部空間11eで失った熱の一部を吸収する。従って、動力回収機構5の吸入口26(点b)における冷媒のエンタルピは、吸入管28や閉塞部材13での吸熱が起こらないと仮定した場合の動力回収機構5の吸入口26(点b’)における冷媒のエンタルピよりも高くなる。吸熱がないと仮定した場合の動力回収機構5の吸入口26(点b’)における冷媒のエンタルピと、動力回収機構5の吸入口26(点b)における冷媒のエンタルピとの差をqe1とする。 The refrigerant discharged from the discharge port 32e (point a) of the main compression mechanism 3 radiates heat in the internal space 11e of the sealed container 11 and is guided to the inlet (point a1) of the radiator 4. The amount of heat refrigerant loses internal space 11e and q a. Next, in the radiator 4, the refrigerant gives heat to the surrounding medium (for example, water). The amount of heat released at this time is q gc . Next, the refrigerant is guided to the power recovery mechanism 5. The refrigerant absorbs part of the heat lost in the internal space 11 e of the sealed container 11 in the suction pipe 28 and the closing member 13 of the power recovery mechanism 5. Therefore, the enthalpy of the refrigerant at the suction port 26 (point b) of the power recovery mechanism 5 assumes that no heat absorption occurs at the suction pipe 28 or the closing member 13 (point b ′). ) Is higher than the enthalpy of the refrigerant. The difference between the refrigerant enthalpy at the suction port 26 (point b ′) of the power recovery mechanism 5 and the refrigerant enthalpy at the suction port 26 (point b) of the power recovery mechanism 5 assuming that there is no heat absorption is q e1 . To do.

動力回収機構5の働きにより、冷媒は膨張し、低温低圧状態となる。このとき冷媒から放出されるエネルギーが動力回収機構5によって回収される。このときの変化(点b→点c)は、等エントロピ線(点b→点ci)よりも大きい傾斜を持つ。点cでの冷媒のエンタルピと点ciでの冷媒のエンタルピの差をqe2とする。動力回収機構5において冷温低圧状態となった冷媒は、動力回収機構5の吐出管31や閉塞部材13において、密閉容器11の内部空間11eで失った熱の一部をさらに吸収する。従って、蒸発器6の入口(点c1)における冷媒のエンタルピは、動力回収機構5の吐出口29(点c)における冷媒のエンタルピよりも高い。蒸発器6の入口(点c1)における冷媒のエンタルピと、動力回収機構5の吐出口29(点c)における冷媒のエンタルピとの差をqe3とする。 Due to the action of the power recovery mechanism 5, the refrigerant expands to a low temperature and low pressure state. At this time, the energy released from the refrigerant is recovered by the power recovery mechanism 5. The change (point b → point c) at this time has a larger slope than the isentropic line (point b → point ci). Let q e2 be the difference between the enthalpy of the refrigerant at point c and the enthalpy of the refrigerant at point ci. The refrigerant that has reached the cold / low pressure state in the power recovery mechanism 5 further absorbs part of the heat lost in the internal space 11 e of the sealed container 11 in the discharge pipe 31 and the closing member 13 of the power recovery mechanism 5. Therefore, the enthalpy of the refrigerant at the inlet (point c1) of the evaporator 6 is higher than the enthalpy of the refrigerant at the discharge port 29 (point c) of the power recovery mechanism 5. The difference between the enthalpy of the refrigerant at the inlet (point c1) of the evaporator 6 and the enthalpy of the refrigerant at the discharge port 29 (point c) of the power recovery mechanism 5 is defined as q e3 .

密閉容器11と周囲の媒体(密閉容器11の周囲の空気)との間で熱の授受がないと仮定すると、下記の関係が成立する。
a=qe1+qe2+qe3
Assuming that there is no heat exchange between the sealed container 11 and the surrounding medium (air around the sealed container 11), the following relationship is established.
q a = q e1 + q e2 + q e3

膨張後の冷媒は、蒸発器6において周囲の媒体(例えば空気)から熱を奪う。このときの吸熱量をqevaとする。その後、冷媒は副圧縮機構2で点dから点eまで昇圧され、主圧縮機構3で点eから点aまで昇圧される。 The expanded refrigerant takes heat away from the surrounding medium (for example, air) in the evaporator 6. The endothermic amount at this time is defined as q eva . Thereafter, the refrigerant is pressurized from the point d to the point e by the sub-compression mechanism 2, and from the point e to the point a by the main compression mechanism 3.

次に、図7Bに、本実施形態における冷凍サイクルを示す。バッファ107を有するバッファ構成部材244が設けられている場合、高温側(主圧縮機構3側)で放出された熱がバッファ107を流通する冷媒によって回収される。この場合における冷凍サイクルは、a'−a'1−b'−c'−d−e−f−a'で表される。   Next, FIG. 7B shows a refrigeration cycle in the present embodiment. When the buffer constituent member 244 having the buffer 107 is provided, the heat released on the high temperature side (main compression mechanism 3 side) is recovered by the refrigerant flowing through the buffer 107. The refrigeration cycle in this case is represented by a'-a'1-b'-c'-d-fa '.

密閉容器11の内部空間11eで冷媒が失った熱は、副圧縮機構2と主圧縮機構3との間の冷媒回路上に設けられたバッファ107で回収される。バッファ107を流通する冷媒の状態変化は、点eから点fへの変化で表すことができる。バッファ107での熱回収に伴い、主圧縮機構3の吐出口32eにおける冷媒の状態は点aから点a'へとシフトし、放熱器4の入口における冷媒の状態も点a1から点a'1へとシフトする。点aでの冷媒のエンタルピと点a'での冷媒のエンタルピとの差は、qa+dqmで表される。dqm−dqaは圧縮行程が高エンタルピ側にシフトしたことによる電動機8の入力の増加分である。主圧縮機構3で圧縮された冷媒が密閉容器11の内部空間11eで失う熱量(放熱量)は、点a'と点a'1とのエンタルピ差qa+dqaで表される。内部空間11eへの放熱量(qa+dqa)は、バッファ構成部材244を設けない場合に比べてdqaの増加が見込まれるが、これは、主圧縮機構3の吐出温度が上昇したことによるものである。 The heat lost by the refrigerant in the internal space 11 e of the sealed container 11 is recovered by the buffer 107 provided on the refrigerant circuit between the sub compression mechanism 2 and the main compression mechanism 3. A change in state of the refrigerant flowing through the buffer 107 can be represented by a change from the point e to the point f. With the heat recovery in the buffer 107, the state of the refrigerant at the discharge port 32e of the main compression mechanism 3 shifts from the point a to the point a ′, and the state of the refrigerant at the inlet of the radiator 4 also changes from the point a1 to the point a′1. Shift to. The difference between the enthalpy of the refrigerant at point a and the enthalpy of the refrigerant at point a ′ is represented by q a + dq m . dq m −dq a is an increase in the input of the electric motor 8 due to the shift of the compression stroke to the high enthalpy side. The amount of heat (heat radiation amount) that the refrigerant compressed by the main compression mechanism 3 loses in the internal space 11e of the sealed container 11 is represented by the enthalpy difference q a + dq a between the points a ′ and a′1. The amount of heat released to the internal space 11e (q a + dq a ) is expected to increase dq a as compared to the case where the buffer component 244 is not provided. This is because the discharge temperature of the main compression mechanism 3 has increased. Is.

さらに、バッファ107での熱回収に伴い、動力回収機構5の吸入管28や閉塞部材13での受熱も無視できるほど小さくなるので、動力回収機構5の吸入口26における冷媒の状態も点bから点b'へと変化する。ゆえに、放熱器4で放熱される熱量qgc'は、以下に示す通りとなる。
gc'=qgc+qa+qe1+(dqm−dqa
Further, with the heat recovery at the buffer 107, the heat receiving at the suction pipe 28 and the closing member 13 of the power recovery mechanism 5 becomes so small that it can be ignored, so the state of the refrigerant at the suction port 26 of the power recovery mechanism 5 is also from point b. It changes to point b '. Therefore, the amount of heat q gc ′ dissipated by the radiator 4 is as follows.
q gc '= q gc + q a + q e1 + (dq m -dq a)

図7Aを参照して説明したように、qgcはバッファ構成部材244を設けない場合の放熱量である。このように、バッファ107を有するバッファ構成部材244によって、放熱器4での放熱量が増加、すなわち、放熱器4の加熱能力が向上する。 As described with reference to FIG. 7A, q gc is a heat radiation amount when the buffer component 244 is not provided. Thus, the buffer component 244 having the buffer 107 increases the amount of heat dissipated in the radiator 4, that is, improves the heating capability of the radiator 4.

一方、動力回収機構5の吸入口26における冷媒の状態が点bから点b'にシフトする結果、動力回収機構5の吐出口29における冷媒の状態も点cから点c'へとシフトする。熱の授受以外に損失が無いと仮定すれば、点b'から点c'への変化は、等エントロピ変化となる。さらに、バッファ107での熱回収に伴い、動力回収機構5の吐出管31や閉塞部材13での受熱も無視できるようになるので、図7Aを参照して説明した吸熱過程(点c→点c1)が消える。この結果、蒸発器6で冷媒が周囲から奪う熱量qeva'は、以下に示す通りとなる。
eva'=qeva+qe3+qc
On the other hand, as a result of the refrigerant state at the suction port 26 of the power recovery mechanism 5 shifting from the point b to the point b ′, the refrigerant state at the discharge port 29 of the power recovery mechanism 5 is also shifted from the point c to the point c ′. Assuming that there is no loss other than heat exchange, the change from the point b ′ to the point c ′ is an isentropic change. Further, with the heat recovery in the buffer 107, the heat receiving in the discharge pipe 31 and the closing member 13 of the power recovery mechanism 5 can be ignored, so the endothermic process (point c → point c1) described with reference to FIG. ) Disappears. As a result, the amount of heat q eva ′ taken from the surroundings by the refrigerant in the evaporator 6 is as shown below.
q eva '= q eva + q e3 + q c

図7Aを参照して説明したように、qevaはバッファ構成部材244を設けない場合の吸熱量である。qc(>qe2)は、動力回収機構5の吸入部(吸入管28及び閉塞部材13)及び膨張行程で冷媒が周囲から吸熱しないことに伴う熱量の増分である。このように、バッファ107を有するバッファ構成部材244によって、蒸発器6での吸熱量が増加、すなわち、蒸発器6の冷却能力が向上する。 As described with reference to FIG. 7A, q eva is an endothermic amount when the buffer component 244 is not provided. q c (> q e2 ) is an increase in the amount of heat that accompanies that the refrigerant does not absorb heat from the suction portion (suction pipe 28 and closing member 13) of the power recovery mechanism 5 and the expansion stroke. Thus, the buffer component 244 having the buffer 107 increases the amount of heat absorbed in the evaporator 6, that is, the cooling capacity of the evaporator 6 is improved.

なお、等エントロピ過程を考慮すると、膨張行程が低温側にシフトすることで膨張仕事として回収できる動力が減少する。モリエル線図上では、等エントロピ線(点b→点ci)に比べて、点b'→点c'の傾斜が大きくなる。そのため、副圧縮機構2の行う圧縮仕事は、点eでの冷媒のエンタルピと点fでの冷媒のエンタルピとの差に流量を乗じたものよりも小さくなるが、簡略のため図7Bには反映させていない。   When the isentropic process is taken into consideration, the power that can be recovered as the expansion work is reduced by shifting the expansion stroke to the low temperature side. On the Mollier diagram, the slope of the point b ′ → the point c ′ is larger than that of the isentropic line (the point b → the point ci). Therefore, the compression work performed by the sub-compression mechanism 2 is smaller than the difference between the refrigerant enthalpy at the point e and the refrigerant enthalpy at the point f multiplied by the flow rate, but is reflected in FIG. 7B for simplicity. I have not let it.

以上の通り、バッファ107を有するバッファ構成部材244を設けることにより、熱移動を圧縮行程側(主圧縮機構3による主圧縮行程と副圧縮機構2による副圧縮行程)に留めることができる。従って、動力回収機構5の受熱を低減することができ、主圧縮機構3の吐出温度を上昇させることができる。その結果、冷凍サイクル装置1Aの加熱能力及び冷却能力の向上を図ることができる。   As described above, by providing the buffer constituent member 244 having the buffer 107, the heat transfer can be restricted to the compression stroke side (the main compression stroke by the main compression mechanism 3 and the sub compression stroke by the sub compression mechanism 2). Therefore, the heat reception of the power recovery mechanism 5 can be reduced, and the discharge temperature of the main compression mechanism 3 can be increased. As a result, the heating capacity and cooling capacity of the refrigeration cycle apparatus 1A can be improved.

<<その他の作用及び効果>>
本実施形態では、密閉容器11内に設けられ、主圧縮機構3に対して供給される冷凍機油が溜められたオイル溜まり16内に動力回収ユニット7が配置されている。このようにすることで、主圧縮機構3と動力回収ユニット7とに冷凍機油を供給するオイル溜まりをひとつにまとめることができる。
<< Other functions and effects >>
In the present embodiment, the power recovery unit 7 is disposed in an oil reservoir 16 provided in the sealed container 11 and in which refrigeration oil supplied to the main compression mechanism 3 is stored. By doing in this way, the oil sump which supplies refrigerating machine oil to the main compression mechanism 3 and the power recovery unit 7 can be put together.

例えば、主圧縮機構3用のオイル溜まりとは別に動力回収ユニット7用のオイル溜まりを設けた場合は、一方のオイル溜まりから冷媒回路9に流出した冷凍機油が他方のオイル溜まりに戻ることとなり、一方のオイル溜まりに溜められた冷凍機油の量が減少してしまう虞がある。そうなると、主圧縮機構3又は動力回収ユニット7の潤滑やシールが十分に行われなくなる虞がある。   For example, when an oil sump for the power recovery unit 7 is provided separately from the oil sump for the main compression mechanism 3, the refrigeration oil that has flowed out of the one oil sump into the refrigerant circuit 9 returns to the other oil sump, There is a risk that the amount of refrigerating machine oil stored in one oil reservoir will decrease. If so, there is a risk that the main compression mechanism 3 or the power recovery unit 7 will not be sufficiently lubricated or sealed.

それに対して、本実施形態のように、主圧縮機構3及び動力回収ユニット7のオイル溜まりを共通化した場合は、たとえ、冷凍機油がオイル溜まり16から冷媒回路9に流出したとしても、流出した冷凍機油は、冷媒回路9を廻って再びオイル溜まり16に戻る。従って、オイル溜まり16に溜められた冷凍機油の量が減少することを抑制することができる。その結果、主圧縮機構3及び動力回収ユニット7へ冷凍機油を安定的に供給することができる。よって、主圧縮機構3や動力回収ユニット7の摺動部の適切な潤滑により、冷凍サイクル装置1Aの信頼性の向上が図られる。また、主圧縮機構3や動力回収ユニット7の漏れ隙間を高い確実性でシールすることが可能となるため、冷凍サイクル装置1Aの運転効率を向上させることができる。   On the other hand, when the oil reservoirs of the main compression mechanism 3 and the power recovery unit 7 are made common as in this embodiment, even if the refrigeration oil flows out from the oil reservoir 16 to the refrigerant circuit 9, it flows out. The refrigerating machine oil returns to the oil reservoir 16 again through the refrigerant circuit 9. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the amount of the refrigerating machine oil stored in the oil reservoir 16. As a result, the refrigeration oil can be stably supplied to the main compression mechanism 3 and the power recovery unit 7. Therefore, the reliability of the refrigeration cycle apparatus 1A can be improved by appropriate lubrication of the sliding portions of the main compression mechanism 3 and the power recovery unit 7. Moreover, since it becomes possible to seal the leak clearance of the main compression mechanism 3 or the power recovery unit 7 with high certainty, the operating efficiency of the refrigeration cycle apparatus 1A can be improved.

また、本実施形態では、主圧縮機構3からの冷媒は、密閉容器11内に吐出され、密閉容器11内において、冷媒から冷凍機油が分離される。分離された冷凍機油は、再びオイル溜まり16に戻る。このように、冷媒に混入した冷凍機油は、密閉容器11内にて冷媒から分離されてオイル溜まり16に戻るため、オイル溜まり16に溜められた冷凍機油の減少がより効果的に抑制される。その結果、主圧縮機構3及び動力回収ユニット7へ冷凍機油をより安定的に供給することができる。   In the present embodiment, the refrigerant from the main compression mechanism 3 is discharged into the sealed container 11, and the refrigerating machine oil is separated from the refrigerant in the sealed container 11. The separated refrigerating machine oil returns to the oil reservoir 16 again. Thus, since the refrigeration oil mixed in the refrigerant is separated from the refrigerant in the sealed container 11 and returns to the oil reservoir 16, the reduction of the refrigeration oil accumulated in the oil reservoir 16 is more effectively suppressed. As a result, the refrigeration oil can be supplied to the main compression mechanism 3 and the power recovery unit 7 more stably.

また、主圧縮機構3により圧縮された冷媒が、密閉容器11内に一旦吐出される構成とすることで、密閉容器11内の圧力を比較的高くすることができる。これにより、主圧縮機用シャフト38内に形成された図示しないオイル供給孔を経由して主圧縮機構3に冷凍機油が供給されやすくなる。また、動力回収ユニット7への冷凍機油の浸透も促進される。その結果、主圧縮機構3及び動力回収ユニット7へ冷凍機油をさらに確実に供給することが可能となる。これにより、冷凍サイクル装置1Aの信頼性がより向上すると共に、冷凍サイクル装置1Aの運転効率がさらに向上する。   Further, the refrigerant compressed by the main compression mechanism 3 is temporarily discharged into the sealed container 11, whereby the pressure in the sealed container 11 can be made relatively high. As a result, refrigerating machine oil is easily supplied to the main compression mechanism 3 via an oil supply hole (not shown) formed in the main compressor shaft 38. Further, penetration of the refrigeration oil into the power recovery unit 7 is also promoted. As a result, the refrigeration oil can be more reliably supplied to the main compression mechanism 3 and the power recovery unit 7. Thereby, the reliability of the refrigeration cycle apparatus 1A is further improved, and the operation efficiency of the refrigeration cycle apparatus 1A is further improved.

また、主圧縮機構3及び動力回収ユニット7のオイル溜まりを共通化することで、主圧縮機構3用のオイル溜まりとは別に動力回収ユニット7用のオイル溜まりを設けた場合のように、各オイル溜まりに溜められた冷凍機油の量のバランスをとるための均油管など、特別な機構が不要になる。従って、冷凍サイクル装置1Aの構成が簡単になると共に、製造コストを低減することができる。   Further, by sharing the oil reservoirs of the main compression mechanism 3 and the power recovery unit 7, each oil reservoir is provided for the power recovery unit 7 separately from the oil reservoir for the main compression mechanism 3. A special mechanism such as an oil equalizing pipe for balancing the amount of refrigerating machine oil accumulated in the reservoir becomes unnecessary. Therefore, the configuration of the refrigeration cycle apparatus 1A can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

さらに、動力回収ユニット7をオイル溜まり16内に配置することで、動力回収ユニット7用の別途の密閉容器が不要となる。従って、冷凍サイクル装置1Aのコンパクト化及び低コスト化を図ることができる。また、動力回収機構5と副圧縮機構2とで第1閉塞部材15を共通に使用することで、流体機械10Aひいては冷凍サイクル装置1Aのさらなるコンパクト化が図られている。   Furthermore, by disposing the power recovery unit 7 in the oil reservoir 16, a separate sealed container for the power recovery unit 7 becomes unnecessary. Accordingly, the refrigeration cycle apparatus 1A can be reduced in size and cost. Further, by using the first closing member 15 in common for the power recovery mechanism 5 and the sub-compression mechanism 2, the fluid machine 10A and thus the refrigeration cycle apparatus 1A can be further downsized.

また、本実施形態のように、動力回収ユニット7をオイル溜まり16内に配置するのであれば、密閉容器11の胴シェル11a及び底シェル11cの一方又は両方を変更するのみで足り、主圧縮機構3の設計を変更する必要がない。言い換えれば、主圧縮機構3は、動力回収ユニット7とは関わりなく、自由に設計することができる。従って、高い自由度を実現することができる。また、密閉容器11の形状を変更するのみで、その他の設計をそれほど変更することなく、本実施形態の構成を採用することができるため、設計コストを削減することができる。また、他の冷凍サイクル装置と部品を共通化することも比較的容易である。その結果、冷凍サイクル装置1Aのさらなる低コスト化を実現することが可能となる。   Further, if the power recovery unit 7 is disposed in the oil reservoir 16 as in the present embodiment, it is only necessary to change one or both of the body shell 11a and the bottom shell 11c of the sealed container 11, and the main compression mechanism There is no need to change the third design. In other words, the main compression mechanism 3 can be freely designed regardless of the power recovery unit 7. Therefore, a high degree of freedom can be realized. Further, the configuration of the present embodiment can be adopted only by changing the shape of the sealed container 11 and without changing other designs so much, so that the design cost can be reduced. It is also relatively easy to share parts with other refrigeration cycle apparatuses. As a result, further cost reduction of the refrigeration cycle apparatus 1A can be realized.

また、本実施形態では、主圧縮機構3の主圧縮機用シャフト38と動力回収ユニット7の動力回収シャフト12とが別体である。このため、主圧縮機構3及び動力回収ユニット7の設計自由度がより高くなる。その結果、さらなる低コスト化が図られる。   In the present embodiment, the main compressor shaft 38 of the main compression mechanism 3 and the power recovery shaft 12 of the power recovery unit 7 are separate. For this reason, the design freedom of the main compression mechanism 3 and the power recovery unit 7 becomes higher. As a result, further cost reduction can be achieved.

また、この構成によれば、主圧縮機用シャフト38と動力回収シャフト12とを、主圧縮機用シャフト38の軸線と動力回収シャフト12の軸線とが直線上に位置するように配置する必要がなくなる。よって、主圧縮機構3と動力回収ユニット7との配置の自由度も向上する。その結果、流体機械10Aの設計自由度が向上する。また、場合によっては、さらなるコンパクト化も可能となる。ただし、本実施形態のように、主圧縮機用シャフト38の中心軸と動力回収シャフト12の中心軸とを一致させることにより、振動及び騒音を低減するのに有利である。   Further, according to this configuration, it is necessary to arrange the main compressor shaft 38 and the power recovery shaft 12 so that the axis of the main compressor shaft 38 and the axis of the power recovery shaft 12 are located on a straight line. Disappear. Therefore, the degree of freedom of arrangement of the main compression mechanism 3 and the power recovery unit 7 is also improved. As a result, the design freedom of the fluid machine 10A is improved. In some cases, further downsizing can be achieved. However, it is advantageous to reduce vibration and noise by matching the central axis of the main compressor shaft 38 and the central axis of the power recovery shaft 12 as in this embodiment.

より設計自由度を向上する観点からは、本実施形態のように、主圧縮機構3及び電動機8と、動力回収ユニット7とを直接固定せず、動力回収ユニット7を密閉容器11に固定することが好ましい。そうすることで、動力回収ユニット7や主圧縮機構3と電動機8とのユニットを他の冷凍サイクル装置1Aと共通化することが、より容易となる。よって、開発コストの低減、製造コストの低減がさらに可能となる。   From the viewpoint of improving the degree of freedom of design, the power recovery unit 7 is fixed to the sealed container 11 without directly fixing the main compression mechanism 3 and the electric motor 8 and the power recovery unit 7 as in the present embodiment. Is preferred. By doing so, it becomes easier to share the unit of the power recovery unit 7, the main compression mechanism 3, and the electric motor 8 with the other refrigeration cycle apparatus 1A. Therefore, the development cost and the manufacturing cost can be further reduced.

また、本実施形態では、動力回収ユニット7は、胴シェル11aに対して固定されているため、上シェル11b及び底シェル11cの設計自由度が非常に高くなっている。胴シェル11aは、筒状であるため、比較的高さを高くすることは容易である。従って、動力回収ユニット7を胴シェル11aに対して固定することで、特に高い設計自由度を実現することができる。   In the present embodiment, since the power recovery unit 7 is fixed to the trunk shell 11a, the design freedom of the upper shell 11b and the bottom shell 11c is very high. Since the trunk shell 11a is cylindrical, it is easy to make the height relatively high. Accordingly, by fixing the power recovery unit 7 to the shell shell 11a, a particularly high degree of design freedom can be realized.

また、動力回収ユニット7を胴シェル11aに固定すると共に、主圧縮機構3も胴シェル11aに固定するようにすることで、吸入管32cと吐出管51との間の距離の誤差を小さくすることができる。このため、連絡管70の取り付けを容易にすることができる。その結果、冷凍サイクル装置1Aのさらなる低コスト化が実現される。なお、主圧縮機構3とバッファ構成部材244との位置関係は、吸入管32cと吐出管51との接続が最も容易となるように設定すればよい。例えば、シャフト38の周方向における吸入管32cの位置と、吐出管51の位置とを一致させるとよい。   Further, by fixing the power recovery unit 7 to the shell shell 11a, the main compression mechanism 3 is also fixed to the shell shell 11a, thereby reducing the error in the distance between the suction pipe 32c and the discharge pipe 51. Can do. For this reason, attachment of the connecting pipe 70 can be facilitated. As a result, further cost reduction of the refrigeration cycle apparatus 1A is realized. The positional relationship between the main compression mechanism 3 and the buffer constituent member 244 may be set so that the connection between the suction pipe 32c and the discharge pipe 51 is easiest. For example, the position of the suction pipe 32c in the circumferential direction of the shaft 38 and the position of the discharge pipe 51 are preferably matched.

また、密閉容器11外に配置された連絡管70を用いることで、主圧縮機構3や動力回収ユニット7の構成にかかわらず、容易に吸入管32cと吐出管51とを接続することができる。また、この構成によれば、密閉容器11内の構成の設計変更が実質的に不要となるため、主圧縮機構3や動力回収ユニット7を他の冷凍サイクル装置1Aと共通化しやすくなる。   In addition, by using the communication pipe 70 disposed outside the sealed container 11, the suction pipe 32 c and the discharge pipe 51 can be easily connected regardless of the configuration of the main compression mechanism 3 and the power recovery unit 7. Moreover, according to this structure, since the design change of the structure in the airtight container 11 becomes substantially unnecessary, it becomes easy to make the main compression mechanism 3 and the power recovery unit 7 common with the other refrigeration cycle apparatuses 1A.

尚、本実施形態では、動力回収機構5により動力が回収される。動力回収機構5で回収された動力は、副圧縮機構2の動力として利用される。このため、高いエネルギー効率が実現されている。例えば、副圧縮機構2が配置されていない冷凍サイクル装置では、主圧縮機構3が点dから点aまで冷媒を圧縮する。それに対して、動力回収機構5に接続された副圧縮機構2が設けられた本実施形態の冷凍サイクル装置1Aでは、副圧縮機構2から吐出されることによって、冷媒は点dから点eまで昇圧される。このため、主圧縮機構3は、冷媒を点eから点aまで圧縮すればよい。従って、主圧縮機構3の仕事量を点eにおける冷媒のエンタルピと点dにおける冷媒のエンタルピとの差に相当するエネルギー分だけ減らすことができる。その結果、冷凍サイクル装置1AのCOP(coefficient of performance)を向上させることができる。   In the present embodiment, power is recovered by the power recovery mechanism 5. The power recovered by the power recovery mechanism 5 is used as power for the sub-compression mechanism 2. For this reason, high energy efficiency is realized. For example, in the refrigeration cycle apparatus in which the sub compression mechanism 2 is not disposed, the main compression mechanism 3 compresses the refrigerant from the point d to the point a. On the other hand, in the refrigeration cycle apparatus 1A of the present embodiment provided with the sub compression mechanism 2 connected to the power recovery mechanism 5, the refrigerant is boosted from point d to point e by being discharged from the sub compression mechanism 2. Is done. For this reason, the main compression mechanism 3 should just compress a refrigerant | coolant from the point e to the point a. Therefore, the work amount of the main compression mechanism 3 can be reduced by an energy corresponding to the difference between the enthalpy of the refrigerant at the point e and the enthalpy of the refrigerant at the point d. As a result, the COP (coefficient of performance) of the refrigeration cycle apparatus 1A can be improved.

尚、冷媒として二酸化炭素を用いた場合は、放熱器4における圧力と、蒸発器6における圧力との差が比較的大きくなる。このため、二酸化炭素を冷媒として用いる場合は、本実施形態のように、放熱器4と蒸発器6との間に動力回収機構5を配置することで、比較的大きなエネルギー回収が可能となり、より高いエネルギー効率を実現することができる。   In the case where carbon dioxide is used as the refrigerant, the difference between the pressure in the radiator 4 and the pressure in the evaporator 6 is relatively large. For this reason, when carbon dioxide is used as a refrigerant, a relatively large energy can be recovered by disposing the power recovery mechanism 5 between the radiator 4 and the evaporator 6 as in the present embodiment. High energy efficiency can be realized.

ところで、例えば、副圧縮機構2を配置せず、動力回収機構5の動力回収シャフト12を主圧縮機構3に接続することにより、動力回収をすることも考えられる。しかしながら、主圧縮機構3は、動力回収機構5と比較して非常に高温である。このため、主圧縮機構3と動力回収機構5とを接続すると、主圧縮機構3と動力回収機構5との間で熱交換がおこりやすくなる。具体的には、主圧縮機構3の温度が低下してしまう。その結果、冷凍サイクル装置1AのCOPが低下する。一方、副圧縮機構2であれば主圧縮機構3ほどは高温ではない。このため、副圧縮機構2と動力回収機構5とを接続した場合は、動力回収機構5と主圧縮機構3とを接続した場合ほど熱交換はおこらない。従って、本実施形態のように、副圧縮機構2を主圧縮機構3とは別個に設けて、副圧縮機構2と動力回収機構5とを接続することで、冷凍サイクル装置1AのCOPの低下を抑制することができる。言い換えれば、冷凍サイクル装置1Aのエネルギー効率を向上させることができる。   By the way, it is conceivable to recover the power by connecting the power recovery shaft 12 of the power recovery mechanism 5 to the main compression mechanism 3 without arranging the sub-compression mechanism 2. However, the main compression mechanism 3 is very hot compared to the power recovery mechanism 5. For this reason, when the main compression mechanism 3 and the power recovery mechanism 5 are connected, heat exchange is easily performed between the main compression mechanism 3 and the power recovery mechanism 5. Specifically, the temperature of the main compression mechanism 3 is lowered. As a result, the COP of the refrigeration cycle apparatus 1A decreases. On the other hand, the sub compression mechanism 2 is not as hot as the main compression mechanism 3. For this reason, when the sub compression mechanism 2 and the power recovery mechanism 5 are connected, heat exchange does not occur as much as when the power recovery mechanism 5 and the main compression mechanism 3 are connected. Therefore, as in the present embodiment, the sub compression mechanism 2 is provided separately from the main compression mechanism 3, and the sub compression mechanism 2 and the power recovery mechanism 5 are connected to reduce the COP of the refrigeration cycle apparatus 1A. Can be suppressed. In other words, the energy efficiency of the refrigeration cycle apparatus 1A can be improved.

また、本実施形態では、副圧縮機構2が比較的高温な主圧縮機構3寄りに配置されており、比較的低温な動力回収機構5は、副圧縮機構2よりも主圧縮機構3から離れた位置に配置されている。言い換えれば、バッファ107と動力回収機構5との間に副圧縮機構2が位置する姿勢で、動力回収ユニット7がオイル溜まり16内に配置されている。従って、主圧縮機構3と動力回収機構5との間の熱交換が効果的に抑制されている。   In the present embodiment, the sub-compression mechanism 2 is disposed near the relatively high temperature main compression mechanism 3, and the relatively low-temperature power recovery mechanism 5 is further away from the main compression mechanism 3 than the sub-compression mechanism 2. Placed in position. In other words, the power recovery unit 7 is disposed in the oil reservoir 16 in a posture in which the sub compression mechanism 2 is positioned between the buffer 107 and the power recovery mechanism 5. Therefore, heat exchange between the main compression mechanism 3 and the power recovery mechanism 5 is effectively suppressed.

また、本実施形態では、動力回収ユニット7は、副圧縮機構2において密閉容器11に固定されている。詳細には、第3閉塞部材14において密閉容器11に固定されている。このため、密閉容器11からの熱は、直接動力回収機構5に伝わらず、副圧縮機構2を介して伝わることとなる。従って、副圧縮機構2が熱抵抗となり、動力回収機構5への密閉容器11を介しての熱伝導が効果的に抑制される。   In the present embodiment, the power recovery unit 7 is fixed to the sealed container 11 in the sub-compression mechanism 2. Specifically, the third closing member 14 is fixed to the sealed container 11. For this reason, the heat from the sealed container 11 is not directly transmitted to the power recovery mechanism 5 but is transmitted via the sub-compression mechanism 2. Therefore, the sub-compression mechanism 2 becomes a thermal resistance, and heat conduction to the power recovery mechanism 5 via the sealed container 11 is effectively suppressed.

尚、動力回収機構5とは異なり、副圧縮機構2は多少温度上昇しても大きな問題はない。主圧縮機構3から副圧縮機構2へ熱移動が生じると、主圧縮機構3において冷媒に付与されるエネルギーがそれだけ低下するものの、副圧縮機構2へ移動した熱量分だけ、副圧縮機構2から吐出される冷媒の温度が上昇する。言い換えれば、主圧縮機構3において冷媒に付与されるエネルギーは減少するものの、副圧縮機構2において冷媒に付与されるエネルギーは増大し、主圧縮機構3に、より高温の冷媒が供給されることとなる。つまり、主圧縮機構3から副圧縮機構2へ熱移動が生じても、主圧縮機構3が冷媒に付与するエネルギーの減少分が、副圧縮機構2が冷媒に付与するエネルギーの増加分によって実質的に相殺されるため、冷凍サイクル装置1AのCOPは、それほど低下しない。   Unlike the power recovery mechanism 5, the sub-compression mechanism 2 does not have a big problem even if the temperature rises somewhat. When heat transfer occurs from the main compression mechanism 3 to the sub-compression mechanism 2, the energy imparted to the refrigerant in the main compression mechanism 3 is reduced by that amount, but the amount of heat transferred to the sub-compression mechanism 2 is discharged from the sub-compression mechanism 2. The temperature of the refrigerant to be increased. In other words, although the energy imparted to the refrigerant in the main compression mechanism 3 decreases, the energy imparted to the refrigerant in the sub-compression mechanism 2 increases, and a higher temperature refrigerant is supplied to the main compression mechanism 3. Become. That is, even if heat transfer occurs from the main compression mechanism 3 to the sub compression mechanism 2, the decrease in energy imparted to the refrigerant by the main compression mechanism 3 is substantially due to the increase in energy imparted to the refrigerant by the sub compression mechanism 2. Therefore, the COP of the refrigeration cycle apparatus 1A does not decrease so much.

また、主圧縮機構3と副圧縮機構2との間に電動機8が配置されている。このため、動力回収機構5が主圧縮機構3からより遠ざけられている。従って、主圧縮機構3と動力回収機構5との間の熱交換がより効果的に抑制されている。   An electric motor 8 is disposed between the main compression mechanism 3 and the sub compression mechanism 2. For this reason, the power recovery mechanism 5 is further away from the main compression mechanism 3. Accordingly, heat exchange between the main compression mechanism 3 and the power recovery mechanism 5 is more effectively suppressed.

また、本実施形態では、オイルポンプ72が主圧縮機用シャフト38の下端部に配置されている。このように構成することで、比較的高温である主圧縮機構3をオイル溜まり16から遠ざけることができる。その結果、オイル溜まり16の温度上昇を防止することができる。よって、オイル溜まり16内に配置された動力回収機構5の温度上昇を抑制することができる。従って、冷凍サイクル装置1AのCOPをより向上することができる。   In the present embodiment, the oil pump 72 is disposed at the lower end of the main compressor shaft 38. By configuring in this way, the main compression mechanism 3 having a relatively high temperature can be moved away from the oil reservoir 16. As a result, the temperature rise of the oil reservoir 16 can be prevented. Therefore, the temperature rise of the power recovery mechanism 5 disposed in the oil reservoir 16 can be suppressed. Therefore, the COP of the refrigeration cycle apparatus 1A can be further improved.

尚、本実施形態では、副圧縮機構2及び動力回収機構5がそれぞれ流体圧モータである例について説明したが、副圧縮機構2及び動力回収機構5のそれぞれが、吸入した冷媒を圧縮又は膨張させる行程を行った後に冷媒を吐出するものであってもよい。すなわち、副圧縮機構2及び動力回収機構5は、それぞれ、固有の容積比を有していてもよい。但し、流体圧モータは、上記圧縮行程が行われる圧縮機構や膨張行程が行われる膨張機構と比較して、シンプルな構成を有する。従って、副圧縮機構2及び動力回収機構5を流体圧モータとすることで、流体機械10Aの構成をよりシンプルにすると共に小型化することができる。その結果、冷凍サイクル装置1Aをよりシンプル化、小型化及び低コスト化することができる。シンプル化、小型化及び低コスト化の観点から、副圧縮機構2及び動力回収機構5は、それぞれロータリ型の流体圧モータであることが特に好ましい。   In the present embodiment, the sub-compression mechanism 2 and the power recovery mechanism 5 are each a fluid pressure motor. However, each of the sub-compression mechanism 2 and the power recovery mechanism 5 compresses or expands the sucked refrigerant. The refrigerant may be discharged after performing the stroke. That is, the sub compression mechanism 2 and the power recovery mechanism 5 may each have a specific volume ratio. However, the fluid pressure motor has a simple configuration as compared with the compression mechanism in which the compression stroke is performed and the expansion mechanism in which the expansion stroke is performed. Therefore, by using the sub-compression mechanism 2 and the power recovery mechanism 5 as fluid pressure motors, the configuration of the fluid machine 10A can be further simplified and downsized. As a result, the refrigeration cycle apparatus 1A can be further simplified, reduced in size, and reduced in cost. From the viewpoint of simplification, miniaturization, and cost reduction, it is particularly preferable that the sub-compression mechanism 2 and the power recovery mechanism 5 are each a rotary fluid pressure motor.

このように、動力回収ユニット7を小型化することで、オイル溜まり16の容量を小さくすることも可能となる。それにより、オイル溜まり16に溜められる冷凍機油の量も少なくすることができる。その結果、オイル溜まり16の油面の高さをより安定させることができる。よって、主圧縮機構3及び動力回収ユニット7へより確実に冷凍機油を供給することができる。   Thus, the capacity of the oil reservoir 16 can be reduced by reducing the size of the power recovery unit 7. Thereby, the amount of refrigerating machine oil stored in the oil reservoir 16 can also be reduced. As a result, the oil level of the oil reservoir 16 can be further stabilized. Therefore, the refrigeration oil can be more reliably supplied to the main compression mechanism 3 and the power recovery unit 7.

また、副圧縮機構2及び動力回収機構5のそれぞれを流体圧モータにより構成することによって、動力回収機構5による回収トルクの波形及び副圧縮機構2の負荷トルクの波形の両方を動力回収シャフト12の回転角360°を一周期とした略正弦波状にすることができる。その結果、動力回収シャフト12が減速せずにスムーズに回転する。よって、エネルギーの回収効率を向上させることができる。また、冷凍サイクル装置1Aにおける振動及び騒音の発生を抑制することができる。   Further, each of the sub-compression mechanism 2 and the power recovery mechanism 5 is configured by a fluid pressure motor, so that both the waveform of the recovery torque by the power recovery mechanism 5 and the waveform of the load torque of the sub-compression mechanism 2 are A substantially sinusoidal shape with a rotation angle of 360 ° as one cycle can be obtained. As a result, the power recovery shaft 12 rotates smoothly without decelerating. Therefore, energy recovery efficiency can be improved. Moreover, generation | occurrence | production of the vibration and noise in 1 A of refrigeration cycle apparatuses can be suppressed.

具体的に、動力回収機構5の第1ピストン21が上死点に位置するタイミングと、副圧縮機構2の第2ピストン41が上死点に位置するタイミングとを同期させることにより、負荷トルクの波形と、回収トルクの波形とを相互にあわせることができる。言い換えれば、動力回収シャフト12のどのような回転角においても、負荷トルクと回収トルクとの比率が、実質的に一定となる。従って、シャフトの回転速度ムラを抑制することができる。その結果、冷凍サイクル装置1Aのエネルギー効率をより向上させることができる。また、シャフトの回転速度ムラを抑制できるので、冷凍サイクル装置1Aの振動及び騒音を抑制することもできる。   Specifically, by synchronizing the timing at which the first piston 21 of the power recovery mechanism 5 is located at the top dead center with the timing at which the second piston 41 of the sub compression mechanism 2 is located at the top dead center, The waveform and the waveform of the recovery torque can be matched with each other. In other words, the ratio between the load torque and the recovery torque is substantially constant at any rotation angle of the power recovery shaft 12. Accordingly, uneven rotation speed of the shaft can be suppressed. As a result, the energy efficiency of the refrigeration cycle apparatus 1A can be further improved. Moreover, since the rotational speed unevenness of the shaft can be suppressed, vibration and noise of the refrigeration cycle apparatus 1A can also be suppressed.

より具体的に、本実施形態では、動力回収シャフト12に対して第1仕切部材24が配置された方向と、動力回収シャフト12に対して第2仕切部材44が配置された方向とを相互に略同一にすると共に、第1ピストン21の第1シリンダ22の中心軸に対する偏心方向と、第2ピストン41の第2シリンダ42の中心軸に対する偏心方向とも相互に略同一にすることによって、動力回収機構5の第1ピストン21が上死点に位置するタイミングと、副圧縮機構2の第2ピストン41が上死点に位置するタイミングとを同期させている。このようにすることによって、流体機械10Aの製造が容易になる。   More specifically, in the present embodiment, the direction in which the first partition member 24 is disposed with respect to the power recovery shaft 12 and the direction in which the second partition member 44 is disposed with respect to the power recovery shaft 12 are mutually determined. Power recovery is achieved by making the eccentric direction of the first piston 21 with respect to the central axis of the first cylinder 22 and the eccentric direction of the second piston 41 with respect to the central axis of the second cylinder 42 substantially the same. The timing at which the first piston 21 of the mechanism 5 is located at the top dead center is synchronized with the timing at which the second piston 41 of the sub compression mechanism 2 is located at the top dead center. By doing in this way, manufacture of fluid machine 10A becomes easy.

また、第1ピストン21の第1シリンダ22の中心軸に対する偏心方向と、第2ピストン41の第2シリンダ42の中心軸に対する偏心方向とも相互に略同一にすることによって、動力回収シャフト12と、その動力回収シャフト12を軸支する第2閉塞部材13及び第3閉塞部材14との間の摩擦力を低減することができる。   Further, by making the eccentric direction of the first piston 21 with respect to the central axis of the first cylinder 22 and the eccentric direction of the second piston 41 with respect to the central axis of the second cylinder 42 substantially the same, the power recovery shaft 12, The frictional force between the second closing member 13 and the third closing member 14 supporting the power recovery shaft 12 can be reduced.

詳細には、動力回収機構5の第1ピストン21には、比較的高圧の吸入作動室23aから比較的低圧の吐出作動室23bの方向に向かう差圧力が作用する。同様に、副圧縮機構2の第2ピストン41には、比較的高圧の吐出作動室43bから比較的低圧の吸入作動室43aに向かう差圧力が作用する。これらの差圧力は、偏心部12b,12cを介して動力回収シャフト12を押し、動力回収シャフト12を軸支する第2閉塞部材13及び第3閉塞部材14の軸受部に作用する。その結果、動力回収シャフト12に対して回転阻害力が生じ、動力回収シャフト12の摩耗、軸受部の摩耗が促進される。それに対して、本実施形態では、第1ピストン21と第2ピストン41とで、差圧力の向きが互いに反対方向となっている。このため、第1ピストン21と第2ピストン41との間で、差圧力が相殺する。その結果、動力回収シャフト12と、第2閉塞部材13及び第3閉塞部材14との間の摩擦力を低減することができる。よって、動力回収シャフト12を回転させるために必要な動力を低減することができ、エネルギー回収を向上させることができる。また、動力回収シャフト12と、第2閉塞部材13及び第3閉塞部材14との摩耗も抑制することができる。   Specifically, the first piston 21 of the power recovery mechanism 5 is subjected to a differential pressure from the relatively high pressure suction working chamber 23a toward the relatively low pressure discharge working chamber 23b. Similarly, a differential pressure from the relatively high pressure discharge working chamber 43b to the relatively low pressure suction working chamber 43a acts on the second piston 41 of the sub-compression mechanism 2. These differential pressures push the power recovery shaft 12 through the eccentric portions 12b and 12c, and act on the bearing portions of the second closing member 13 and the third closing member 14 that pivotally support the power recovery shaft 12. As a result, a rotation inhibiting force is generated on the power recovery shaft 12, and the wear of the power recovery shaft 12 and the wear of the bearing portion are promoted. On the other hand, in the present embodiment, the first piston 21 and the second piston 41 have opposite pressure directions. For this reason, the differential pressure cancels between the first piston 21 and the second piston 41. As a result, the frictional force between the power recovery shaft 12 and the second closing member 13 and the third closing member 14 can be reduced. Therefore, power required for rotating the power recovery shaft 12 can be reduced, and energy recovery can be improved. In addition, wear of the power recovery shaft 12, the second closing member 13, and the third closing member 14 can be suppressed.

また、バッファ構成部材及びその内部に形成されるバッファの形態は、図1に示すものに限定されない。以下、バッファ及びそれを形成するバッファ構成部材に変更を加えた他の実施形態について説明する。図1に示す実施形態と共通の部材には共通の符号を付し、説明を省略することとする。   Further, the form of the buffer constituent member and the buffer formed therein is not limited to that shown in FIG. Hereinafter, another embodiment in which the buffer and the buffer constituent member forming the buffer are changed will be described. Members common to the embodiment shown in FIG. 1 are denoted by common reference numerals, and description thereof is omitted.

(第2実施形態)
図8は、第2実施形態にかかる流体機械の縦断面図である。流体機械10Bは、主圧縮機構3と動力回収ユニット7との間に配置されたバッファ構成部材247を備えている。バッファ構成部材247は、動力回収ユニット7に隣接して設けられている。バッファ構成部材247によって、オイル溜まり16が主圧縮機構3側に位置する第1オイル溜まり16aと、動力回収ユニット7側に位置する第2オイル溜まり16bとに仕切られている。バッファ構成部材247の内部には、第1実施形態で説明したバッファ107と、バッファ107から分岐した分岐バッファ108とが形成されている。分岐バッファ108は、バッファ構成部材247の内部でバッファ107と接続されており、バッファ107を流通するべき冷媒、すなわち、副圧縮機構2で昇圧された冷媒が充填されうる。
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the fluid machine according to the second embodiment. The fluid machine 10 </ b> B includes a buffer component 247 disposed between the main compression mechanism 3 and the power recovery unit 7. The buffer constituent member 247 is provided adjacent to the power recovery unit 7. The buffer component member 247 partitions the oil reservoir 16 into a first oil reservoir 16a located on the main compression mechanism 3 side and a second oil reservoir 16b located on the power recovery unit 7 side. Inside the buffer component 247, the buffer 107 described in the first embodiment and the branch buffer 108 branched from the buffer 107 are formed. The branch buffer 108 is connected to the buffer 107 inside the buffer constituent member 247, and can be filled with the refrigerant that should flow through the buffer 107, that is, the refrigerant that has been pressurized by the sub-compression mechanism 2.

図9にバッファ構成部材247の分解斜視図を示す。図9に示すように、バッファ構成部材247は、上バッファ部材245と、上バッファ部材246に隣接して配置された下バッファ部材246とを含む。上バッファ部材245及び下バッファ部材246の外径は、密閉容器11の内径に一致している。下バッファ部材246は、円板状の底部246aと、その底部246aの外周部から立ち上がる環状の側部246bとを有する碗状の部材によって構成されている。底部246aと環状の側部246bとによって囲まれた空間がバッファ107となる。下バッファ部材246は、第1実施形態のものと概ね同じ構造を有しているが、冷凍機油の連絡通路としての溝246kが側部246bの外周面に形成されている点で相違する。また、下バッファ部材246には、吐出管51を挿入するための貫通孔246jが側部246bに、副圧縮機構2の吐出経路50とバッファ107とを中継する貫通孔246hが底部246aに、それぞれ形成されている。   FIG. 9 shows an exploded perspective view of the buffer constituent member 247. As shown in FIG. 9, the buffer constituting member 247 includes an upper buffer member 245 and a lower buffer member 246 disposed adjacent to the upper buffer member 246. The outer diameters of the upper buffer member 245 and the lower buffer member 246 coincide with the inner diameter of the sealed container 11. The lower buffer member 246 is configured by a bowl-shaped member having a disk-shaped bottom portion 246a and an annular side portion 246b rising from the outer peripheral portion of the bottom portion 246a. A space surrounded by the bottom portion 246a and the annular side portion 246b is the buffer 107. The lower buffer member 246 has substantially the same structure as that of the first embodiment, but is different in that a groove 246k as a communication passage for refrigerating machine oil is formed on the outer peripheral surface of the side portion 246b. Further, in the lower buffer member 246, a through hole 246j for inserting the discharge pipe 51 is provided in the side portion 246b, and a through hole 246h for relaying the discharge path 50 of the sub compression mechanism 2 and the buffer 107 is provided in the bottom portion 246a. Is formed.

上バッファ部材245は、円板状の底部245aと、その底部245aの外周部から立ち上がる環状の側部245bとを有する。上バッファ部材245の側部245bには、当該側部245bを軸方向(高さ方向)に貫通する複数の貫通孔108が形成されている。これら貫通孔108が下バッファ部材246のバッファ107と上下で連なり、分岐バッファ108として働く。上バッファ部材245の側部245bの上面245pが副軸受部材71の下面71qに接し、副軸受部材71の下面71qによって分岐バッファ108が密閉される。上バッファ部材245の側部245bによって囲まれた空間が第1オイル溜まり16aとなる。第1オイル溜まり16aには、副軸受部材71の開口71aを通じて、主圧縮機構3を潤滑した後の冷凍機油が戻る。   The upper buffer member 245 has a disk-shaped bottom portion 245a and an annular side portion 245b that rises from the outer periphery of the bottom portion 245a. A plurality of through holes 108 are formed in the side portion 245b of the upper buffer member 245 so as to penetrate the side portion 245b in the axial direction (height direction). These through holes 108 are connected to the buffer 107 of the lower buffer member 246 in the vertical direction and function as the branch buffer 108. The upper surface 245p of the side portion 245b of the upper buffer member 245 is in contact with the lower surface 71q of the auxiliary bearing member 71, and the branch buffer 108 is sealed by the lower surface 71q of the auxiliary bearing member 71. A space surrounded by the side portion 245b of the upper buffer member 245 becomes the first oil reservoir 16a. The refrigerating machine oil after lubricating the main compression mechanism 3 returns to the first oil reservoir 16a through the opening 71a of the auxiliary bearing member 71.

上バッファ部材245の側部245bは、周方向の一部が切り欠かれた形になっている。さらに、側部245bが切り欠かれた部分に面するように、底部245aの一部を切り欠く形で溝245kが形成されている。この溝245kが、下バッファ部材246の側部246bに形成された溝246kと軸方向(上下方向)で連なることによって、第1オイル溜まり16aと第2オイル溜まり16bとの間の冷凍機油の往来を許容する連絡通路245k,246kが形成される。連絡通路245k,246kにより、第1オイル溜まり16aと第2オイル溜まり16bとの間の油量調節が自動的に行われる。   The side portion 245b of the upper buffer member 245 has a shape in which a part in the circumferential direction is cut away. Further, a groove 245k is formed by cutting out a part of the bottom 245a so that the side 245b faces the cut-out portion. The groove 245k is connected to the groove 246k formed in the side portion 246b of the lower buffer member 246 in the axial direction (up and down direction), so that the refrigerating machine oil flows between the first oil reservoir 16a and the second oil reservoir 16b. The communication passages 245k and 246k that allow the The amount of oil between the first oil reservoir 16a and the second oil reservoir 16b is automatically adjusted by the communication passages 245k and 246k.

本実施形態においても、第1実施形態で説明したのと同様の効果、すなわち、バッファ構成部材247の内部のバッファ107を満たす冷媒で熱を回収し、第1オイル溜まり16aから動力回収機構5への熱移動を抑制する効果が得られる。さらに、本実施形態によれば、分岐バッファ108が密閉容器11の内周面に沿って油面の方向に延び、第1オイル溜まり16aを周方向に取り囲んでいる。バッファ構成部材247の外径が密閉容器11の内径に一致し、バッファ構成部材247の外周面が密閉容器11の内周面に面接触している。そのため、第1実施形態に比べ、主圧縮機構3や電動機8によって加熱された密閉容器11を積極的に冷却することができる。   Also in this embodiment, the same effect as described in the first embodiment, that is, heat is recovered by the refrigerant filling the buffer 107 inside the buffer constituent member 247 and is transferred from the first oil reservoir 16a to the power recovery mechanism 5. The effect of suppressing the heat transfer is obtained. Furthermore, according to the present embodiment, the branch buffer 108 extends in the oil surface direction along the inner peripheral surface of the sealed container 11 and surrounds the first oil reservoir 16a in the circumferential direction. The outer diameter of the buffer constituent member 247 matches the inner diameter of the sealed container 11, and the outer peripheral surface of the buffer constituent member 247 is in surface contact with the inner peripheral surface of the sealed container 11. Therefore, compared with 1st Embodiment, the airtight container 11 heated by the main compression mechanism 3 or the electric motor 8 can be positively cooled.

高熱源である主圧縮機構3側から低熱源である動力回収ユニット7側への伝熱は、動力回収シャフト12や閉塞部材14などの機械構造部品を伝熱経路として起きたり、密閉容器11及び第2オイル溜まり16bに溜められた冷凍機油を伝熱経路として起きたりする。本実施形態のように、バッファ構成部材247と密閉容器11との軸方向の接触長さを拡大する改良が施されていると、密閉容器11を伝熱経路とする熱移動を抑制するのに有利である。言い換えれば、バッファ構成部材247と密閉容器11との接触面積を広く取ることにより、密閉容器11を伝熱経路として主圧縮機構3側から動力回収ユニット7側に向かって移動する熱を効率的に回収することが可能となる。   The heat transfer from the main compression mechanism 3 side, which is a high heat source, to the power recovery unit 7 side, which is a low heat source, occurs using mechanical structural parts such as the power recovery shaft 12 and the closing member 14 as a heat transfer path, The refrigerating machine oil stored in the second oil reservoir 16b is used as a heat transfer path. When the improvement which expands the contact length of the axial direction of the buffer structural member 247 and the airtight container 11 is given like this embodiment, in order to suppress the heat transfer which uses the airtight container 11 as a heat-transfer path | route, It is advantageous. In other words, by increasing the contact area between the buffer component 247 and the sealed container 11, heat that moves from the main compression mechanism 3 side toward the power recovery unit 7 side with the sealed container 11 as a heat transfer path can be efficiently obtained. It becomes possible to collect.

なお、本実施形態では、上バッファ部材245と下バッファ部材246とによってバッファ構成部材247が構成されているが、バッファ107及び分岐バッファ108を形成できるものであればバッファ構成部材の形状や部品点数は特に限定されない。例えば、上バッファ部材245が複数の部品で構成されていてもよい。例えば、底部245aが1つの部品で構成され、分岐バッファ108を有する側部245bが1対の部品で構成されていてもよい。そのようにすれば、分岐バッファ108が形成されている部分と密閉容器11との接触が良好となり、分岐バッファ108による熱回収効率が向上する。   In the present embodiment, the upper buffer member 245 and the lower buffer member 246 form the buffer constituent member 247. However, as long as the buffer 107 and the branch buffer 108 can be formed, the shape of the buffer constituent member and the number of parts Is not particularly limited. For example, the upper buffer member 245 may be composed of a plurality of parts. For example, the bottom portion 245a may be configured with one component, and the side portion 245b having the branch buffer 108 may be configured with a pair of components. By doing so, the contact between the portion where the branch buffer 108 is formed and the sealed container 11 becomes good, and the heat recovery efficiency by the branch buffer 108 is improved.

(第3実施形態)
図10は、第3実施形態にかかる流体機械の縦断面図である。流体機械10Cは、第2実施形態で説明したバッファ構成部材247(第1バッファ構成部材247)に加え、第2バッファ構成部材248を備えている。その他の点に関して、本実施形態は第2実施形態と共通である。
(Third embodiment)
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a fluid machine according to a third embodiment. The fluid machine 10C includes a second buffer constituent member 248 in addition to the buffer constituent member 247 (first buffer constituent member 247) described in the second embodiment. In other respects, the present embodiment is common to the second embodiment.

図10に示すように、バッファ107及び分岐バッファ108を有する第1バッファ構成部材247は、動力回収ユニット7を構成する第3閉塞部材14の上面に隣接して設けられている。これに対し、分岐バッファ109を有する第2バッファ構成部材248は、第3閉塞部材14の下面に隣接して設けられている。第2バッファ構成部材248の内部の分岐バッファ109は、第1バッファ構成部材247のバッファ107を流通するべき冷媒で充填されうるように、第3閉塞部材14の内部の吐出経路50及び分岐吐出経路50aを介して、第1バッファ構成部材247のバッファ107に接続されている。さらに、分岐バッファ109は、密閉容器11の内周面に沿って底面の方向に延び、動力回収ユニット7の周囲においてオイル溜まり16(第2オイル溜まり16b)を周方向に取り囲んでいる。   As shown in FIG. 10, the first buffer constituting member 247 having the buffer 107 and the branch buffer 108 is provided adjacent to the upper surface of the third closing member 14 constituting the power recovery unit 7. On the other hand, the second buffer component 248 having the branch buffer 109 is provided adjacent to the lower surface of the third closing member 14. The branch buffer 109 inside the second buffer constituent member 248 is filled with the refrigerant that should flow through the buffer 107 of the first buffer constituent member 247 so that the discharge path 50 and the branch discharge path inside the third closing member 14 are filled. The first buffer constituent member 247 is connected to the buffer 107 via 50a. Further, the branch buffer 109 extends in the direction of the bottom surface along the inner peripheral surface of the sealed container 11 and surrounds the oil reservoir 16 (second oil reservoir 16b) in the circumferential direction around the power recovery unit 7.

図11は、第2バッファ構成部材248の斜視図である。図11に示すように、第2バッファ構成部材248は環状の形状を有している。中央の空間部分に動力回収ユニット7が配置される。その中央の空間部分を取り囲む形で、分岐バッファ109としての複数の有底孔109が形成されている。第2バッファ構成部材248の外径は密閉容器11の内径に一致し、第2バッファ構成部材248の外周面が密閉容器11の内周面に面接触する。   FIG. 11 is a perspective view of the second buffer component 248. As shown in FIG. 11, the second buffer component 248 has an annular shape. A power recovery unit 7 is disposed in the central space. A plurality of bottomed holes 109 as branch buffers 109 are formed so as to surround the central space portion. The outer diameter of the second buffer component 248 matches the inner diameter of the sealed container 11, and the outer peripheral surface of the second buffer component 248 is in surface contact with the inner peripheral surface of the sealed container 11.

図10に示すように、動力回収ユニット7の第3閉塞部材14の内部には、吐出経路50から分岐した分岐吐出経路50aが形成されている。この分岐吐出経路50aと第2バッファ構成部材248の内部の分岐バッファ109とが上下で重なり合い、副圧縮機構2で昇圧された冷媒が分岐バッファ109に導かれる。また、第2バッファ構成部材248の上端部には、第1オイル溜まり16aと第2オイル溜まり16bとのオイルの往来を許容する連絡通路としての溝248kが形成されている。なお、第2バッファ構成部材248は、複数の部品の組み立て体として構成されていてもよい。そのようにすれば、第2バッファ構成部材248と密閉容器11との密着性を改善しやすくなる。密着性がよくなれば、熱抵抗が低減し、密閉容器11から第2バッファ構成部材248に熱が移動しやすくなる。   As shown in FIG. 10, a branch discharge path 50 a branched from the discharge path 50 is formed inside the third closing member 14 of the power recovery unit 7. The branch discharge path 50 a and the branch buffer 109 inside the second buffer component 248 overlap vertically, and the refrigerant whose pressure has been increased by the sub-compression mechanism 2 is guided to the branch buffer 109. In addition, a groove 248k is formed at the upper end of the second buffer component 248 as a communication passage that allows the oil to pass between the first oil reservoir 16a and the second oil reservoir 16b. The second buffer constituent member 248 may be configured as an assembly of a plurality of parts. By doing so, it becomes easy to improve the adhesion between the second buffer component 248 and the sealed container 11. If the adhesion is improved, the thermal resistance is reduced, and heat is easily transferred from the sealed container 11 to the second buffer component 248.

本実施形態によれば、密閉容器11を伝熱経路として第2オイル溜まり16aの冷凍機油に熱が移動するのをより効果的に抑制できるとともに、分岐バッファ109を満たす冷媒で熱を回収することができる。この効果は、第1実施形態及び第2実施形態で説明した効果に重畳して得られる。なお、本実施形態において、バッファ構成部材248は密閉容器11の側面のみに配置されているが、熱移動の抑制効果をより高めるために、密閉容器11の底面に配置されていてもよい。   According to the present embodiment, heat can be more effectively suppressed from moving to the refrigerating machine oil in the second oil reservoir 16a using the sealed container 11 as a heat transfer path, and heat can be recovered with the refrigerant filling the branch buffer 109. Can do. This effect is obtained by superimposing the effect described in the first embodiment and the second embodiment. In the present embodiment, the buffer component 248 is disposed only on the side surface of the sealed container 11, but may be disposed on the bottom surface of the sealed container 11 in order to further enhance the effect of suppressing heat transfer.

(第4実施形態)
図13は、第4実施形態にかかる流体機械の縦断面図であり、図12は、その流体機械を用いた冷凍サイクル装置の構成図である。図12に示すように、冷凍サイクル装置1Bは、主圧縮機構3、放熱器4、動力回収機構5、蒸発器6、上流側バッファ112(上流側部分)、副圧縮機構2及び下流側バッファ113(下流側部分)を備えている。これらの要素はこの順番で接続され、冷媒回路9が形成されている。つまり、本実施形態では、副圧縮機構2の上流側と下流側との両方にバッファが設けられている。上流側バッファ112は、副圧縮機構2の吸入口46に冷媒を導くための吸入経路をなす。下流側バッファ113は、副圧縮機構2の吐出口49から吐出された冷媒の吐出経路をなす。上流側バッファ112には、流路の断面積を吸入口46の開口面積よりも拡張する役割がある。下流側バッファ113には、流路の断面積を吐出口49の開口面積よりも拡張する役割がある。上流側バッファ112及び下流側113によって、高熱源である主圧縮機構3からの排熱が回収されるとともに、低熱源である動力回収ユニット7(特に、動力回収機構5)への熱移動が抑制される。
(Fourth embodiment)
FIG. 13 is a longitudinal sectional view of a fluid machine according to the fourth embodiment, and FIG. 12 is a configuration diagram of a refrigeration cycle apparatus using the fluid machine. As shown in FIG. 12, the refrigeration cycle apparatus 1B includes a main compression mechanism 3, a radiator 4, a power recovery mechanism 5, an evaporator 6, an upstream buffer 112 (upstream portion), a sub compression mechanism 2, and a downstream buffer 113. (Downstream part). These elements are connected in this order, and the refrigerant circuit 9 is formed. That is, in this embodiment, buffers are provided on both the upstream side and the downstream side of the sub-compression mechanism 2. The upstream buffer 112 forms a suction path for guiding the refrigerant to the suction port 46 of the sub compression mechanism 2. The downstream buffer 113 forms a discharge path for the refrigerant discharged from the discharge port 49 of the sub compression mechanism 2. The upstream buffer 112 has a role of expanding the cross-sectional area of the flow path beyond the opening area of the suction port 46. The downstream buffer 113 has a role of expanding the cross-sectional area of the flow path beyond the opening area of the discharge port 49. The upstream buffer 112 and the downstream side 113 recover exhaust heat from the main compression mechanism 3 that is a high heat source, and suppress heat transfer to the power recovery unit 7 that is a low heat source (particularly, the power recovery mechanism 5). Is done.

図13に示すように、本実施形態の流体機械10Dにおいて、動力回収シャフト12の軸方向に関する主圧縮機構3と動力回収ユニット7との間には、上流側バッファ112及び下流側バッファ113としての内部空間を有するバッファ構成部材232が動力回収ユニット7に隣接して設けられている。バッファ構成部材232は、上バッファ部材230と下バッファ部材231とを含む。上バッファ部材230は、円板状の部材によって構成されている。下バッファ部材231は、上バッファ部材230によって閉じられる碗状の部材によって構成されている。   As shown in FIG. 13, in the fluid machine 10 </ b> D of the present embodiment, an upstream buffer 112 and a downstream buffer 113 are provided between the main compression mechanism 3 and the power recovery unit 7 in the axial direction of the power recovery shaft 12. A buffer component 232 having an internal space is provided adjacent to the power recovery unit 7. The buffer constituent member 232 includes an upper buffer member 230 and a lower buffer member 231. The upper buffer member 230 is configured by a disk-shaped member. The lower buffer member 231 is configured by a bowl-shaped member that is closed by the upper buffer member 230.

図14は、バッファ構成部材232の下バッファ部材231の斜視図である。下バッファ部材231は、円板状の底部251、底部251の外周部から軸方向に立ち上がる環状の側部250、中央部に設けられた軸受部253及び軸受部253から側部250に向かって延びる2つの仕切部252L,252Rを含む。軸受部253の周囲の環状の空間が、仕切部252L,252Rによって上流側バッファ112と下流側バッファ113とに仕切られている。言い換えれば、軸受部253を境として一方側に上流側バッファ112、他方側に下流側バッファ113が形成されるように、バッファ構成部材232の内部空間が仕切られている。各バッファ112,113は、軸方向から平面視したときの形状が略扇形である。   FIG. 14 is a perspective view of the lower buffer member 231 of the buffer component 232. The lower buffer member 231 extends from the disc-shaped bottom portion 251, the annular side portion 250 rising in the axial direction from the outer peripheral portion of the bottom portion 251, the bearing portion 253 provided in the center portion, and the bearing portion 253 toward the side portion 250. Two partition parts 252L and 252R are included. An annular space around the bearing portion 253 is partitioned into an upstream buffer 112 and a downstream buffer 113 by partition portions 252L and 252R. In other words, the internal space of the buffer component 232 is partitioned so that the upstream buffer 112 is formed on one side and the downstream buffer 113 is formed on the other side with the bearing portion 253 as a boundary. Each of the buffers 112 and 113 has a substantially fan shape when viewed in plan from the axial direction.

底部251には、副圧縮機構2の吸入口46及び吐出口49が形成されている。吸入口46が上流側バッファ112に面し、吐出口49が下流側バッファ113に面している。側部250には、吸入管48を挿入するための貫通孔250hが上流側バッファ112に面する位置に、吐出管51を挿入するための貫通孔250jが下流側バッファ113に面する位置に、それぞれ形成されている。また、側部250の外周面には、第1オイル溜まり16aと第2オイル溜まり16bとの間のオイルの往来を許容する連絡通路としての溝250kが形成されている。   A suction port 46 and a discharge port 49 of the sub compression mechanism 2 are formed in the bottom portion 251. The suction port 46 faces the upstream buffer 112, and the discharge port 49 faces the downstream buffer 113. In the side portion 250, a through hole 250 h for inserting the suction pipe 48 is located at a position facing the upstream buffer 112, and a through hole 250 j for inserting the discharge pipe 51 is located at a position facing the downstream buffer 113. Each is formed. Further, a groove 250k is formed on the outer peripheral surface of the side portion 250 as a communication passage that allows the oil to come and go between the first oil reservoir 16a and the second oil reservoir 16b.

図12に示すように、本実施形態では、第1〜第3実施形態における第3閉塞部材14に相当する部分が省略されている。つまり、バッファ構成部材232は、動力回収シャフト12の軸受及び副圧縮機構2を閉塞する閉塞部材に兼用されている。そのため、部品点数の実質的な増加を伴うことなく、バッファ112,113を流通する冷媒によって熱を回収し、主圧縮機構3側から動力回収ユニット7側への熱移動を抑制する効果が得られる。こうした効果を十分に得るには、上流側バッファ112の冷媒の流れ方向に直交する断面積が吸入口46の開口面積よりも広く、下流側バッファ113の同断面積が吐出口49の開口面積よりも広くなっているとよい。第1〜第3実施形態において、第3閉塞部材14の吐出経路50の断面積は小さい。従って、第3閉塞部材14だけでは熱回収の効果を期待できない。   As shown in FIG. 12, in this embodiment, a portion corresponding to the third closing member 14 in the first to third embodiments is omitted. That is, the buffer constituent member 232 is also used as a closing member that closes the bearing of the power recovery shaft 12 and the sub compression mechanism 2. Therefore, an effect of suppressing heat transfer from the main compression mechanism 3 side to the power recovery unit 7 side by collecting heat by the refrigerant flowing through the buffers 112 and 113 can be obtained without substantially increasing the number of parts. . In order to sufficiently obtain such an effect, the cross-sectional area perpendicular to the refrigerant flow direction of the upstream buffer 112 is larger than the opening area of the suction port 46, and the same cross-sectional area of the downstream buffer 113 is larger than the opening area of the discharge port 49. It should be wide. In the first to third embodiments, the cross-sectional area of the discharge path 50 of the third closing member 14 is small. Therefore, the effect of heat recovery cannot be expected with only the third closing member 14.

次に、図12に示す冷凍サイクル装置1Bにおける冷凍サイクルについて説明する。冷凍サイクル装置1Bにおける冷凍サイクルは、図15のモリエル線図に示すように、a'−a'1−b'−c'−d−d”−e”−f”−a'で表される。   Next, the refrigeration cycle in the refrigeration cycle apparatus 1B shown in FIG. 12 will be described. The refrigeration cycle in the refrigeration cycle apparatus 1B is represented by a'-a'1-b'-c'-dd "-e" -f "-a 'as shown in the Mollier diagram of FIG. .

主圧縮機構3で圧縮された冷媒が、密閉容器11の内部空間11eで失う熱量(qa+dqa)と、上流側バッファ112で回収される熱量quと、下流側バッファ113で回収される熱量qdとの間には、次の関係が成立する。
a+dqa=qu+qd
The refrigerant compressed by the main compression mechanism 3 loses the amount of heat (q a + dq a ) lost in the internal space 11 e of the sealed container 11, the amount of heat q u recovered by the upstream buffer 112, and is recovered by the downstream buffer 113. between the heat q d, the following relationship is established.
q a + dq a = q u + q d

放熱器4での冷媒の放熱量qgc'、蒸発器6での冷媒の吸熱量qeva'は、第1実施形態と同様に、以下の通りとなる。
gc'=qgc+qa+qe1+(dqm−dqa
eva'=qeva+qe3+qc
Similarly to the first embodiment, the heat dissipation amount q gc ′ of the refrigerant in the radiator 4 and the heat absorption amount q eva ′ of the refrigerant in the evaporator 6 are as follows.
q gc '= q gc + q a + q e1 + (dq m -dq a)
q eva '= q eva + q e3 + q c

このように、副圧縮機構2の上流側と下流側とのそれぞれにバッファ112,113を設けた場合にも、第1実施形態と同様の効果が得られる。   As described above, even when the buffers 112 and 113 are provided on the upstream side and the downstream side of the sub-compression mechanism 2, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

また、本実施形態によれば、副圧縮機構2の上流側にバッファ112があるので、副圧縮機構2に液相の冷媒が吸入されるのを防止できる。蒸発器6から副圧縮機構2へと向かう冷媒に液冷媒が含まれている場合、液冷媒が上流側バッファ112を流通する際に受熱し、気化するからである。液圧縮を防ぐことにより、副圧縮機構2の効率及び信頼性が高まる。   In addition, according to the present embodiment, since the buffer 112 is provided on the upstream side of the sub compression mechanism 2, it is possible to prevent the liquid refrigerant from being sucked into the sub compression mechanism 2. This is because when the refrigerant going from the evaporator 6 to the sub-compression mechanism 2 contains liquid refrigerant, the liquid refrigerant receives heat and vaporizes when it flows through the upstream buffer 112. By preventing liquid compression, the efficiency and reliability of the sub-compression mechanism 2 are increased.

(第5実施形態)
図16は、第5実施形態にかかる流体機械の縦断面図である。本実施形態は、第2実施形態と第4実施形態との組み合わせである。従って、第2実施形態及び第4実施形態で得られる効果が重畳的に得られる。
(Fifth embodiment)
FIG. 16 is a longitudinal sectional view of a fluid machine according to a fifth embodiment. This embodiment is a combination of the second embodiment and the fourth embodiment. Therefore, the effects obtained in the second and fourth embodiments can be obtained in a superimposed manner.

図16に示すように、流体機械10Eにおけるバッファ構成部材260は、第2実施形態で説明した上バッファ部材245と、第4実施形態で説明した下バッファ部材231とによって構成されている。下バッファ部材231の内部に上流側バッファ112と下流側バッファ113とが形成されている。上バッファ部材245の内部に第1分岐バッファ108a及び第2分岐バッファ108bが形成されている。すなわち、図9を参照して説明した上バッファ部材245が有する複数の貫通孔108の半数が、上流側バッファ112と上下で重なり、副圧縮機構2で圧縮するべき冷媒が充填される第1分岐バッファ108aとなり、残りの半数が、下流側バッファ113と上下で重なり、副圧縮機構2で圧縮された冷媒が充填される第2分岐バッファ108bとなる。   As shown in FIG. 16, the buffer component 260 in the fluid machine 10E is configured by the upper buffer member 245 described in the second embodiment and the lower buffer member 231 described in the fourth embodiment. An upstream buffer 112 and a downstream buffer 113 are formed in the lower buffer member 231. A first branch buffer 108 a and a second branch buffer 108 b are formed inside the upper buffer member 245. That is, half of the plurality of through holes 108 included in the upper buffer member 245 described with reference to FIG. 9 overlaps the upper buffer 112 in the upper and lower directions, and is filled with the refrigerant to be compressed by the sub compression mechanism 2. The buffer 108a becomes the second branch buffer 108b in which the remaining half overlaps with the downstream buffer 113 in the vertical direction and is filled with the refrigerant compressed by the sub compression mechanism 2.

(第6実施形態)
図17は、第6実施形態にかかる流体機械の縦断面図である。本実施形態は、第3実施形態と第4実施形態との組み合わせである。従って、第3実施形態及び第4実施形態で得られる効果が重畳的に得られる。
(Sixth embodiment)
FIG. 17 is a longitudinal sectional view of a fluid machine according to a sixth embodiment. This embodiment is a combination of the third embodiment and the fourth embodiment. Therefore, the effects obtained in the third and fourth embodiments can be obtained in a superimposed manner.

図16に示すように、流体機械10Fにおけるバッファ構成部材270は、第3実施形態で説明した上バッファ部材245と、第4実施形態で説明した下バッファ部材231と、第3実施形態で説明した第2バッファ構成部材248に相当する部分(補助バッファ部材248とする)とによって構成されている。本実施形態によれば、バッファ構成部材270が副圧縮機構2を閉塞する閉塞部材及び動力回収シャフト12の軸受に兼用されているので、下バッファ部材231に隣接して補助バッファ部材248を設けることができる利点がある。   As shown in FIG. 16, the buffer component 270 in the fluid machine 10 </ b> F is described in the upper buffer member 245 described in the third embodiment, the lower buffer member 231 described in the fourth embodiment, and the third embodiment. A portion corresponding to the second buffer constituent member 248 (referred to as an auxiliary buffer member 248). According to the present embodiment, since the buffer component member 270 is also used as a closing member that closes the sub compression mechanism 2 and a bearing of the power recovery shaft 12, the auxiliary buffer member 248 is provided adjacent to the lower buffer member 231. There is an advantage that can be.

補助バッファ部材248の内部には、第3分岐バッファ109a及び第4分岐バッファ109bが形成されている。すなわち、図11を参照して説明した補助バッファ部材248(第3実施形態における第2バッファ構成部材)が有する複数の有底孔109の半数が、上流側バッファ112と上下で重なり、副圧縮機構2で圧縮するべき冷媒が充填される第3分岐バッファ109aとなり、残りの半数が、下流側バッファ113と上下で重なり、副圧縮機構2で圧縮された冷媒が充填される第4分岐バッファ109bとなる。下バッファ部材231には、上流側バッファ112と第3分岐バッファ109aとを中継する通路231c(例えば貫通孔)と、下流側バッファ113と第4分岐バッファ109とを中継する通路231d(例えば貫通孔)とが形成されている。   Inside the auxiliary buffer member 248, a third branch buffer 109a and a fourth branch buffer 109b are formed. That is, half of the plurality of bottomed holes 109 included in the auxiliary buffer member 248 (second buffer constituent member in the third embodiment) described with reference to FIG. The third branch buffer 109a is filled with the refrigerant to be compressed at 2, and the remaining half overlaps with the downstream buffer 113 at the top and bottom, and the fourth branch buffer 109b is filled with the refrigerant compressed by the sub compression mechanism 2. Become. The lower buffer member 231 includes a passage 231c (for example, a through hole) that relays the upstream buffer 112 and the third branch buffer 109a, and a passage 231d (for example, a through hole) that relays the downstream buffer 113 and the fourth branch buffer 109. ) And are formed.

(第7実施形態)
図18は、冷媒回路における蒸発器と副圧縮機構との間にバッファを設けた冷凍サイクル装置の構成図である。図18に示すように、冷凍サイクル装置1Cは、主圧縮機構3、放熱器4、動力回収機構5、蒸発器6、バッファ105及び副圧縮機構2を備えている。これらの要素はこの順番で接続され、冷媒回路9が形成されている。つまり、本実施形態では、副圧縮機構2の上流側にバッファ105が設けられている。バッファ105は、副圧縮機構2の吸入口46に冷媒を導くための流路(吸入経路)をなすとともに、その流路の断面積を拡張する働きを持つ。バッファ105によって、高熱源である主圧縮機構3からの排熱が回収されるとともに、低熱源である動力回収ユニット7(特に、動力回収機構5)への熱移動が抑制される。
(Seventh embodiment)
FIG. 18 is a configuration diagram of a refrigeration cycle apparatus in which a buffer is provided between the evaporator and the sub compression mechanism in the refrigerant circuit. As shown in FIG. 18, the refrigeration cycle apparatus 1C includes a main compression mechanism 3, a radiator 4, a power recovery mechanism 5, an evaporator 6, a buffer 105, and a sub compression mechanism 2. These elements are connected in this order, and the refrigerant circuit 9 is formed. That is, in the present embodiment, the buffer 105 is provided on the upstream side of the sub compression mechanism 2. The buffer 105 forms a flow path (suction path) for guiding the refrigerant to the suction port 46 of the sub compression mechanism 2 and has a function of expanding the cross-sectional area of the flow path. The buffer 105 collects exhaust heat from the main compression mechanism 3 that is a high heat source and suppresses heat transfer to the power recovery unit 7 that is a low heat source (particularly, the power recovery mechanism 5).

図18に示す冷凍サイクル装置1Cにおける冷凍サイクルについて説明する。冷凍サイクル装置1Cにおける冷凍サイクルは、図19のモリエル線図に示すように、a'−a'1−b'−c'−d−d3−e3−a'で表される。 A refrigeration cycle in the refrigeration cycle apparatus 1C shown in FIG. 18 will be described. Refrigeration cycle in the refrigeration cycle apparatus 1C, as shown in the Mollier diagram of FIG. 19, represented by a'-a'1-b'-c'- d-d 3 -e 3 -a '.

主圧縮機構3で圧縮された冷媒が、密閉容器11の内部空間11eで失う熱量は、(qa+dqa)で示される。この熱は、バッファ105において回収される。すなわち、図19に示すように、副圧縮機構2の吸入口46(点d3)における冷媒のエンタルピは、バッファ105が無い場合のエンタルピに上記熱量(qa+dqa)を加えたものとなる。同様に、主圧縮機構3の吐出口32e(点a')における冷媒の状態も高エンタルピ側にシフトする。 The amount of heat that the refrigerant compressed by the main compression mechanism 3 loses in the internal space 11e of the sealed container 11 is represented by (q a + dq a ). This heat is recovered in the buffer 105. That is, as shown in FIG. 19, the enthalpy of the refrigerant at the suction port 46 (point d 3 ) of the sub-compression mechanism 2 is obtained by adding the heat quantity (q a + dq a ) to the enthalpy without the buffer 105. . Similarly, the state of the refrigerant at the discharge port 32e (point a ′) of the main compression mechanism 3 is also shifted to the high enthalpy side.

従って、放熱器4での冷媒の放熱量qgc'、蒸発器6での冷媒の吸熱量qeva'は、第1実施形態と同様に、以下の通りとなる。
gc'=qgc+qa+qe1+(dqm−dqa
eva'=qeva+qe3+qc
Therefore, the heat dissipation amount q gc ′ of the refrigerant in the radiator 4 and the heat absorption amount q eva ′ of the refrigerant in the evaporator 6 are as follows, as in the first embodiment.
q gc '= q gc + q a + q e1 + (dq m -dq a)
q eva '= q eva + q e3 + q c

このように、バッファ105を副圧縮機構2の上流側に設けた場合であっても、バッファを下流側に設けた第1実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、副圧縮機構2の上流側にバッファを設ける構成を第2実施形態や第3実施形態で採用してもよい。また、本実施形態によれば、副圧縮機構2の上流側にバッファ105が設けられているので、第4実施形態と同様に、液圧縮を防止する効果が得られる。   Thus, even when the buffer 105 is provided on the upstream side of the sub-compression mechanism 2, the same effect as that of the first embodiment in which the buffer is provided on the downstream side can be obtained. That is, a configuration in which a buffer is provided on the upstream side of the sub-compression mechanism 2 may be employed in the second embodiment or the third embodiment. Further, according to the present embodiment, since the buffer 105 is provided on the upstream side of the sub-compression mechanism 2, the effect of preventing liquid compression can be obtained as in the fourth embodiment.

また、本発明の各実施形態によれば、バッファが冷媒回路上に設けられているため、主圧縮機構3、副圧縮機構2及び動力回収機構5から生ずる圧力脈動を減衰する効果も期待できる。   Further, according to each embodiment of the present invention, since the buffer is provided on the refrigerant circuit, an effect of attenuating pressure pulsations generated from the main compression mechanism 3, the sub compression mechanism 2, and the power recovery mechanism 5 can be expected.

本発明の流体機械を備えた冷凍サイクル装置は、給湯機、空気調和装置、暖房装置等に適用できる。   The refrigeration cycle apparatus provided with the fluid machine of the present invention can be applied to a water heater, an air conditioner, a heating device, and the like.

本発明の第1実施形態にかかる流体機械の断面図Sectional drawing of the fluid machine concerning 1st Embodiment of this invention. 図1に示す流体機械を用いた冷凍サイクル装置の構成図Configuration diagram of a refrigeration cycle apparatus using the fluid machine shown in FIG. 図1におけるIII−III矢視図III-III arrow view in FIG. 図1におけるIV-IV矢視図IV-IV arrow view in Fig. 1 動力回収機構の動作原理図Operation principle diagram of power recovery mechanism 副圧縮機構の動作原理図Operation principle diagram of sub-compression mechanism バッファ構成部材を設けない場合の冷凍サイクルを示すモリエル線図Mollier diagram showing refrigeration cycle when no buffer component is provided バッファ構成部材を設けた場合の冷凍サイクルを示すモリエル線図Mollier diagram showing the refrigeration cycle when a buffer component is provided 本発明の第2実施形態にかかる流体機械の断面図Sectional drawing of the fluid machine concerning 2nd Embodiment of this invention. 図8に示す流体機械のバッファ構成部材の分解斜視図The disassembled perspective view of the buffer structural member of the fluid machine shown in FIG. 本発明の第3実施形態にかかる流体機械の断面図Sectional drawing of the fluid machine concerning 3rd Embodiment of this invention. 図10に示す第2バッファ構成部材の斜視図The perspective view of the 2nd buffer structural member shown in FIG. 図13に示す流体機械を用いた冷凍サイクル装置の構成図Configuration diagram of a refrigeration cycle apparatus using the fluid machine shown in FIG. 本発明の第4実施形態にかかる流体機械の断面図Sectional drawing of the fluid machine concerning 4th Embodiment of this invention. 図13に示す流体機械のバッファ構成部材の斜視図The perspective view of the buffer structural member of the fluid machine shown in FIG. 図12に示す冷凍サイクル装置の冷凍サイクルを示すモリエル線図Mollier diagram showing the refrigeration cycle of the refrigeration cycle apparatus shown in FIG. 本発明の第5実施形態にかかる流体機械の断面図Sectional drawing of the fluid machine concerning 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6実施形態にかかる流体機械の断面図Sectional drawing of the fluid machine concerning 6th Embodiment of this invention. 冷媒回路における蒸発器と副圧縮機構との間にバッファを設けた冷凍サイクル装置の構成図Configuration diagram of a refrigeration cycle apparatus in which a buffer is provided between an evaporator and a sub compression mechanism in a refrigerant circuit 図18に示す冷凍サイクル装置における冷凍サイクルを示すモリエル線図Mollier diagram showing the refrigeration cycle in the refrigeration cycle apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1A,1B,1C 冷凍サイクル装置
2 副圧縮機構
3 主圧縮機構
5 動力回収機構
7 動力回収ユニット
8 電動機
10A〜10F 流体機械
11 密閉容器
12 動力回収シャフト
16 オイル溜まり
16a 第1オイル溜まり
16b 第2オイル溜まり
38 主圧縮機用シャフト
43 作動室
46 副圧縮機構の吸入口
49 副圧縮機構の吐出口
105,107 バッファ
108,108a,108b,109,109a,109b 分岐バッファ
112 上流側バッファ
113 下流側バッファ
235,245k,246k,248k,250k 連絡通路
232,244,247,248,260,270 バッファ構成部材
1A, 1B, 1C Refrigeration cycle apparatus 2 Sub compression mechanism 3 Main compression mechanism 5 Power recovery mechanism 7 Power recovery unit 8 Electric motors 10A to 10F Fluid machine 11 Sealed container 12 Power recovery shaft 16 Oil reservoir 16a First oil reservoir 16b Second oil Pool 38 Main compressor shaft 43 Working chamber 46 Sub compression mechanism suction port 49 Sub compression mechanism discharge port 105, 107 Buffers 108, 108a, 108b, 109, 109a, 109b Branch buffer 112 Upstream buffer 113 Downstream buffer 235 , 245k, 246k, 248k, 250k Communication passages 232, 244, 247, 248, 260, 270 Buffer components

Claims (11)

オイルが溜められるオイル溜まりが底部に形成される密閉容器と、
前記密閉容器内に配置され、前記オイル溜まりに溜められたオイルが供給されると共に、作動流体を圧縮する主圧縮機構と、
前記密閉容器内において、前記オイル溜まりの上方に配置された回転電動機と、
前記回転電動機によって前記主圧縮機構が駆動されるように、前記主圧縮機構と前記回転電動機とを連結する主圧縮機用シャフトと、
前記オイル溜まり内に配置され、(i)作動流体を吸入する吸入行程と、前記吸入した作動流体を吐出する吐出行程とを行うことにより、作動流体から動力を回収する動力回収機構と、(ii)前記動力回収機構により駆動され、作動流体を圧縮して前記主圧縮機構側に吐出する副圧縮機構と、(iii)前記動力回収機構で回収された動力によって前記副圧縮機構が駆動されるように、前記動力回収機構と副圧縮機構とを連結する動力回収シャフトと、を含む動力回収ユニットと、
前記主圧縮機構と前記動力回収ユニットとの間に設けられ、前記副圧縮機構の吸入口に作動流体を導くための吸入経路又は前記副圧縮機構の吐出口から吐出された作動流体の吐出経路をなすとともに、作動流体の流路の断面積を前記吸入口の開口面積又は前記吐出口の開口面積よりも拡張するバッファと、
を備えた、流体機械。
An airtight container in which an oil reservoir in which oil is stored is formed at the bottom;
A main compression mechanism that is disposed in the sealed container and is supplied with the oil stored in the oil reservoir, and compresses the working fluid;
In the sealed container, a rotary electric motor disposed above the oil reservoir;
A main compressor shaft connecting the main compression mechanism and the rotary electric motor so that the main compression mechanism is driven by the rotary electric motor;
(Ii) a power recovery mechanism that recovers power from the working fluid by performing a suction stroke for sucking the working fluid and a discharge stroke for discharging the sucked working fluid; and (ii) ) A sub-compression mechanism driven by the power recovery mechanism to compress the working fluid and discharge it to the main compression mechanism side; and (iii) the sub-compression mechanism is driven by the power recovered by the power recovery mechanism. And a power recovery shaft that connects the power recovery mechanism and the sub-compression mechanism, and a power recovery unit,
A suction path that is provided between the main compression mechanism and the power recovery unit and guides the working fluid to the suction port of the sub compression mechanism or a discharge path of the working fluid discharged from the discharge port of the sub compression mechanism. And a buffer that expands the cross-sectional area of the flow path of the working fluid more than the opening area of the suction port or the opening area of the discharge port,
With fluid machine.
オイルが溜められるオイル溜まりが底部に形成される密閉容器と、
前記密閉容器内に配置され、前記オイル溜まりに溜められたオイルが供給されると共に、作動流体を圧縮する主圧縮機構と、
前記密閉容器内において、前記オイル溜まりの上方に配置された回転電動機と、
前記回転電動機によって前記主圧縮機構が駆動されるように、前記主圧縮機構と前記回転電動機とを連結する主圧縮機用シャフトと、
前記オイル溜まり内に配置され、(i)作動流体を吸入する吸入行程と、前記吸入した作動流体を吐出する吐出行程とを行うことにより、作動流体から動力を回収する動力回収機構と、(ii)前記動力回収機構により駆動され、作動流体を圧縮して前記主圧縮機構側に吐出する副圧縮機構と、(iii)前記動力回収機構で回収された動力によって前記副圧縮機構が駆動されるように、前記動力回収機構と副圧縮機構とを連結する動力回収シャフトと、を含む動力回収ユニットと、
前記副圧縮機構の吸入口に作動流体を導くための吸入経路をなすとともに、作動流体の流路の断面積を前記吸入口の開口面積よりも拡張する上流側部分と、前記副圧縮機構の吐出口から吐出された作動流体の吐出経路をなすとともに、作動流体の流路の断面積を前記吐出口の開口面積よりも拡張する下流側部分とを含み、前記主圧縮機構と前記動力回収ユニットとの間に設けられたバッファと、
を備えた、流体機械。
An airtight container in which an oil reservoir in which oil is stored is formed at the bottom;
A main compression mechanism that is disposed in the sealed container and is supplied with the oil stored in the oil reservoir, and compresses the working fluid;
In the sealed container, a rotary electric motor disposed above the oil reservoir;
A main compressor shaft connecting the main compression mechanism and the rotary electric motor so that the main compression mechanism is driven by the rotary electric motor;
(Ii) a power recovery mechanism that recovers power from the working fluid by performing a suction stroke for sucking the working fluid and a discharge stroke for discharging the sucked working fluid; and (ii) ) A sub-compression mechanism driven by the power recovery mechanism to compress the working fluid and discharge it to the main compression mechanism side; and (iii) the sub-compression mechanism is driven by the power recovered by the power recovery mechanism. And a power recovery shaft that connects the power recovery mechanism and the sub-compression mechanism, and a power recovery unit,
An upstream portion that forms a suction path for guiding the working fluid to the suction port of the sub-compression mechanism, extends a cross-sectional area of the flow path of the working fluid beyond the opening area of the suction port, and a discharge of the sub-compression mechanism A downstream portion that forms a discharge path for the working fluid discharged from the outlet and expands a cross-sectional area of the flow path of the working fluid beyond the opening area of the discharge port, the main compression mechanism, the power recovery unit, A buffer provided between
With fluid machine.
前記主圧縮機用シャフトの中心軸と前記動力回収シャフトの中心軸とが一致し、
前記バッファと前記動力回収機構との間に前記副圧縮機構が位置する姿勢で、前記動力回収ユニットが前記オイル溜まり内に配置されている、請求項1又は請求項2に記載の流体機械。
The central axis of the main compressor shaft coincides with the central axis of the power recovery shaft,
3. The fluid machine according to claim 1, wherein the power recovery unit is disposed in the oil reservoir in a posture in which the sub compression mechanism is positioned between the buffer and the power recovery mechanism.
前記バッファを内部空間として有するバッファ構成部材が、前記動力回収ユニットに隣接して設けられ、
前記バッファ構成部材によって、前記オイル溜まりが前記主圧縮機構側に位置する第1オイル溜まりと、前記動力回収ユニット側に位置する第2オイル溜まりとに仕切られており、
さらに、前記第1オイル溜まりと前記第2オイル溜まりとの間のオイルの往来を許容する連絡通路が設けられている、請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の流体機械。
A buffer component having the buffer as an internal space is provided adjacent to the power recovery unit,
The buffer component member partitions the oil reservoir into a first oil reservoir located on the main compression mechanism side and a second oil reservoir located on the power recovery unit side,
The fluid machine according to any one of claims 1 to 3, further comprising a communication passage that allows the oil to pass between the first oil reservoir and the second oil reservoir.
前記連絡通路が、前記バッファ構成部材を前記動力回収シャフトの軸方向に貫通する均油管又は前記バッファ構成部材の外周部に形成された溝によって構成されている、請求項4に記載の流体機械。   The fluid machine according to claim 4, wherein the communication passage is configured by an oil leveling pipe that penetrates the buffer component member in an axial direction of the power recovery shaft or a groove formed in an outer peripheral portion of the buffer component member. 前記バッファを流通するべき作動流体で充填されうるように前記バッファに接続され、前記密閉容器の内周面に沿って油面の方向に延びて前記オイル溜まりを周方向に取り囲む分岐バッファをさらに備えた、請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の流体機械。   A branch buffer connected to the buffer so as to be filled with a working fluid to flow through the buffer, and extending in an oil surface direction along an inner peripheral surface of the sealed container to surround the oil reservoir in the circumferential direction; The fluid machine according to any one of claims 1 to 5. 前記バッファ及び前記分岐バッファを内部空間として有するバッファ構成部材が、前記動力回収ユニットに隣接して設けられ、
前記バッファ構成部材によって、前記オイル溜まりが前記主圧縮機構側に位置する第1オイル溜まりと、前記動力回収ユニット側に位置する第2オイル溜まりとに仕切られ、
前記第1オイル溜まりが前記分岐バッファによって囲まれている、請求項6に記載の流体機械。
A buffer component having the buffer and the branch buffer as an internal space is provided adjacent to the power recovery unit,
The buffer constituent member partitions the oil reservoir into a first oil reservoir located on the main compression mechanism side and a second oil reservoir located on the power recovery unit side,
The fluid machine according to claim 6, wherein the first oil sump is surrounded by the branch buffer.
前記バッファを流通するべき作動流体で充填されうるように前記バッファに接続され、前記密閉容器の内周面に沿って底面の方向に延び、前記動力回収ユニットの周囲において前記オイル溜まりを周方向に取り囲む分岐バッファをさらに備えた、請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の流体機械。   It is connected to the buffer so that it can be filled with the working fluid that should flow through the buffer, extends in the direction of the bottom along the inner peripheral surface of the sealed container, and the oil reservoir around the power recovery unit in the circumferential direction The fluid machine according to claim 1, further comprising an enclosing branch buffer. 前記バッファとしての内部空間と、前記動力回収シャフトを支持する軸受部とを有するバッファ構成部材が、前記動力回収ユニットに隣接して設けられおり、
前記軸受部を境として一方側に前記上流側部分としての上流側バッファ、他方側に前記下流側部分としての下流側バッファが形成されるように、前記バッファ構成部材の前記内部空間が仕切られている、請求項8に記載の流体機械。
A buffer component having an internal space as the buffer and a bearing portion that supports the power recovery shaft is provided adjacent to the power recovery unit,
The internal space of the buffer component is partitioned so that an upstream buffer as the upstream portion is formed on one side with the bearing portion as a boundary, and a downstream buffer as the downstream portion is formed on the other side. The fluid machine according to claim 8.
前記バッファ構成部材を構成する材料の熱伝導率が、前記密閉容器及び/又は前記動力回収ユニットを構成する材料の熱伝導率よりも大きい、請求項4、請求項7又は請求項9に記載の流体機械。   The heat conductivity of the material which comprises the said buffer structural member is larger than the heat conductivity of the material which comprises the said airtight container and / or the said power recovery unit, The claim 7, Claim 9 or Claim 9 Fluid machinery. 請求項1ないし請求項10のいずれか1項に記載の流体機械を備えた冷凍サイクル装置。   A refrigeration cycle apparatus comprising the fluid machine according to any one of claims 1 to 10.
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