JP2009167832A

JP2009167832A - Expander

Info

Publication number: JP2009167832A
Application number: JP2008004453A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Okamoto; 昌和岡本; Eiji Kumakura; 英二熊倉; Masanori Ukibune; 正倫浮舟; Katsumi Hokotani; 克己鉾谷
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2008-01-11
Filing date: 2008-01-11
Publication date: 2009-07-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To surely prevent blow-by in an expander. <P>SOLUTION: This expander has a cylinder 71 forming a suction port 34 and a discharge port 35, a piston 75 stored in the cylinder 71 in an eccentric state to the axis of a rotary shaft, and a blade 76 for partitioning a fluid chamber 72 formed between the cylinder 71 and the piston 75 into the high pressure side and the low pressure side of fluid, and expands the fluid in the fluid chamber 72. In this case, the expander has a valve member 81 for closing a part between an inner peripheral surface of the cylinder 71 and an outer peripheral surface of the piston 75, up to time just after a contact point of the piston 75 and the cylinder 71 passes through the suction port 34 just before reaching the discharge port 35. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、膨張機に関し、特に、流体の膨張不良防止対策に係るものである。 The present invention relates to an expander, and particularly relates to measures for preventing poor fluid expansion.

従来より、流体の膨張により動力を発生させる容積型膨張機として、例えば回転式膨張機が知られている。この種の膨張機は、例えば蒸気圧縮式の冷媒サイクルの膨張行程を行うのに用いられている（特許文献１）。上記膨張機は、図１１に示すように、シリンダ（a）と、該シリンダ（a）の内周面に沿って公転するピストン（b）とを備え、シリンダ（a）とピストン（b）との間に形成される膨張室（c）が吸入・膨張側と排出側とに区画されている。そして、ピストン（b）の公転動作に伴って、膨張室（c）は吸入・膨張側であった部分が排出側に、排出側であった部分が吸入・膨張側に順に切り換わり、流体の吸入・膨張作用と排出作用とが同時に並行して行われる。
特開平８−３３８３５６号公報 Conventionally, for example, a rotary expander is known as a positive displacement expander that generates power by expanding a fluid. This type of expander is used, for example, to perform an expansion stroke of a vapor compression refrigerant cycle (Patent Document 1). As shown in FIG. 11, the expander includes a cylinder (a) and a piston (b) that revolves along the inner peripheral surface of the cylinder (a), and the cylinder (a), the piston (b), An expansion chamber (c) formed between the suction and expansion sides and the discharge side is partitioned. As the piston (b) revolves, the portion of the expansion chamber (c) that was on the suction / expansion side is switched to the discharge side, and the portion that was on the discharge side is switched to the suction / expansion side in turn. The suction / expansion action and the discharge action are performed simultaneously in parallel.
JP-A-8-338356

しかしながら、従来の回転式膨張機においては、ピストン（b）の回転が０°付近に位置する、いわゆる上死点付近において、吸入口（d）と排出口（e）とが連通状態となり、その結果、吸入した高圧流体が、膨張室（c）で膨張されることなく排出されてしまう、いわゆる吹き抜けが発生するという問題があった。 However, in the conventional rotary expander, the suction port (d) and the discharge port (e) are in communication with each other in the vicinity of the so-called top dead center where the rotation of the piston (b) is near 0 °. As a result, there is a problem in that the soaked high-pressure fluid is discharged without being expanded in the expansion chamber (c).

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、膨張機の吹き抜けを防止することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a point, and it aims at preventing the blow-through of an expander.

第１の発明は、吸入口（34）および吐出口（35）が形成されたシリンダ（71）と、該シリンダ（71）内に回転軸の軸心に対して偏心した状態で収納されるピストン（75）と、該シリンダ（71）とピストン（75）との間に形成される流体室（72）を流体の高圧側と低圧側とに仕切るためのブレード（76）とを備え、該流体室（72）において流体を膨張させる膨張機であって、上記ピストン（75）とシリンダ（71）との接点が吐出口（35）に到達する直前から吸入口（34）を通過する直後までの間において、上記吐出口（35）に連通している流体室（72）への吸入口（34）からの流体の流入を規制する規制手段（80）を備えている。 The first invention is a cylinder (71) in which a suction port (34) and a discharge port (35) are formed, and a piston accommodated in the cylinder (71) in a state of being eccentric with respect to the axis of the rotation shaft. (75) and a blade (76) for partitioning a fluid chamber (72) formed between the cylinder (71) and the piston (75) into a high pressure side and a low pressure side of the fluid, An expander that expands fluid in the chamber (72), from immediately before the contact point between the piston (75) and the cylinder (71) reaches the discharge port (35) to immediately after passing through the suction port (34). In the meantime, there are provided regulating means (80) for regulating the inflow of fluid from the suction port (34) to the fluid chamber (72) communicating with the discharge port (35).

上記第１の発明では、ピストン（75）が、シリンダ（71）内を回転軸の軸心に対して偏心して公転する。この公転に伴って吸入口（34）から流体室（72）内に高圧冷媒が流入し、該高圧冷媒が膨張して低圧流体となって、吐出口（35）から流出する。ここで、シリンダ（71）とピストン（75）との接点が吐出口（35）に到達する直前から吸入口（34）を通過する直後までの間において、規制手段（80）が、吸入口（34）から、吐出口（35）に連通する流体室（72）への流体の流入を規制する。 In the first invention, the piston (75) revolves in the cylinder (71) eccentrically with respect to the axis of the rotation shaft. Along with this revolution, high-pressure refrigerant flows from the suction port (34) into the fluid chamber (72), and the high-pressure refrigerant expands to become low-pressure fluid and flows out from the discharge port (35). Here, between the point immediately before the contact point between the cylinder (71) and the piston (75) reaches the discharge port (35) and immediately after passing through the suction port (34), the regulating means (80) 34) regulates the inflow of fluid into the fluid chamber (72) communicating with the discharge port (35).

第２の発明は、上記第１の発明において、上記規制手段（80）は、上記シリンダ（71）に設けられるばね部材（82）と、該ばね部材（82）が連結されて上記シリンダ（71）の内周面と上記ピストン（75）の外周面との間を閉じる弁部材（81）とを備えている。 In a second aspect based on the first aspect, the restricting means (80) includes a spring member (82) provided in the cylinder (71) and the spring member (82) coupled to the cylinder (71). ) And a valve member (81) for closing the space between the inner peripheral surface of the piston (75).

上記第２の発明では、シリンダ（71）とピストン（75）との接点が吐出口（35）に到達する直前から吸入口（34）を通過する直後までの間、弁部材（81）が、ピストン（75）の外周面に当接する。つまり、弁部材（81）が、シリンダ（71）の内周面とピストン（75）の外周面との間を閉じるため、吸入口（34）から、吐出口（35）に連通する流体室（72）に流体が流入しない。 In the second invention, the valve member (81) is between just before the contact point between the cylinder (71) and the piston (75) reaches the discharge port (35) and immediately after passing through the suction port (34). It contacts the outer peripheral surface of the piston (75). That is, since the valve member (81) closes between the inner peripheral surface of the cylinder (71) and the outer peripheral surface of the piston (75), the fluid chamber (from the suction port (34) to the discharge port (35) ( 72) Fluid does not flow.

第３の発明は、上記第１の発明において、上記ブレード（76）は、上記ピストン（75）と一体に形成され、上記規制手段（80）は、該ピストン（75）の外周面に取り付けられ、且つ吸入流体の上流側に向かって傾斜して上記ピストン（75）の外周面と上記シリンダ（71）の内周面との間を閉じる板ばね部材（90）で構成されている。 In a third aspect based on the first aspect, the blade (76) is formed integrally with the piston (75), and the restricting means (80) is attached to the outer peripheral surface of the piston (75). And a leaf spring member (90) which is inclined toward the upstream side of the suction fluid and closes between the outer peripheral surface of the piston (75) and the inner peripheral surface of the cylinder (71).

上記第３の発明では、ブレード（76）およびピストン（75）は一体となって公転する。シリンダ（71）とピストン（75）との接点が吐出口（35）に到達する直前から吸入口（34）を通過する直後までの間、板ばね部材（90）が、シリンダ（71）の内周面に当接する。また、吸入口（34）から流入した流体が、板ばね部材（90）を流体の下流側に向かって加圧し、板ばね部材（90）をシリンダ（71）の内周面にシールする。 In the third invention, the blade (76) and the piston (75) revolve together. The leaf spring member (90) is placed in the cylinder (71) from just before the contact point between the cylinder (71) and the piston (75) reaches the discharge port (35) until just after passing through the suction port (34). Abuts the peripheral surface. The fluid flowing in from the suction port (34) pressurizes the leaf spring member (90) toward the downstream side of the fluid, and seals the leaf spring member (90) to the inner peripheral surface of the cylinder (71).

第４の発明は、上記第１の発明において、上記ブレード（76）は、上記ピストン（75）と一体に形成され、上記規制手段（80）は、上記ピストン（75）の外周面に形成されて上記吸入口（34）に挿入される凸部（91）で構成されている。 In a fourth aspect based on the first aspect, the blade (76) is formed integrally with the piston (75), and the restricting means (80) is formed on the outer peripheral surface of the piston (75). And a convex portion (91) inserted into the suction port (34).

上記第４の発明では、ブレード（76）およびピストン（75）は一体となって公転する。シリンダ（71）とピストン（75）との接点が吐出口（35）に到達する直前から吸入口（34）を通過する直後までの間、ピストン（75）の外周面に形成した凸部（91）を吸入口（34）に挿入する。つまり、凸部（91）が、吸入口（34）から、吐出口（35）に連通する流体室（72）への流体の流入を規制する。 In the fourth invention, the blade (76) and the piston (75) revolve together. A convex portion (91 formed on the outer peripheral surface of the piston (75) from just before the contact point between the cylinder (71) and the piston (75) reaches the discharge port (35) until just after passing through the suction port (34). ) Into the inlet (34). That is, the convex portion (91) regulates the inflow of fluid from the suction port (34) to the fluid chamber (72) communicating with the discharge port (35).

上記第１の発明によれば、ピストン（75）とシリンダ（71）との接点が吐出口（35）に到達する直前から吸入口（34）を通過する直後までの間、吸入口（34）から吐出口（35）に連通している流体室（72）に流入する流体を規制するようにしたため、吸入口（34）と吐出口（35）とが連通した状態で、吸入口（34）から、吐出口（35）に連通している流体室（72）に流入する流体量を低減させることができる。この結果、吸入口（34）から流入された流体が、流体室（72）で膨張されることなく吐出口（35）から吐出される、いわゆる吹き抜けを確実に防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, the suction port (34) immediately before the contact between the piston (75) and the cylinder (71) reaches the discharge port (35) and immediately after passing through the suction port (34). Since the fluid flowing into the fluid chamber (72) communicating with the discharge port (35) is regulated, the suction port (34) is connected with the suction port (34) and the discharge port (35). Thus, the amount of fluid flowing into the fluid chamber (72) communicating with the discharge port (35) can be reduced. As a result, it is possible to reliably prevent the so-called blow-through in which the fluid flowing in from the suction port (34) is discharged from the discharge port (35) without being expanded in the fluid chamber (72).

上記第２の発明によれば、ピストン（75）とシリンダ（71）との接点が吐出口（35）に到達する直前から吸入口（34）を通過する直後までの間、弁部材（81）が、シリンダ（71）の内周面とピストン（75）の外周面との間を閉じるようにしたため、吸入口（34）と吐出口（35）とが連通した状態で、流体が、吸入口（34）から、吐出口（35）と連通している流体室（72）に流入するのを防止することができる。この結果、吸入口（34）から流入された流体が、流体室（72）で膨張されることなく吐出口（35）から吐出される、いわゆる吹き抜けを確実に防止することができる。 According to the second aspect of the present invention, the valve member (81) extends from immediately before the contact point between the piston (75) and the cylinder (71) reaches the discharge port (35) to immediately after passing through the suction port (34). However, since the space between the inner peripheral surface of the cylinder (71) and the outer peripheral surface of the piston (75) is closed, the fluid is sucked into the suction port (34) and the discharge port (35) in communication with each other. From (34), it is possible to prevent the fluid from flowing into the fluid chamber (72) communicating with the discharge port (35). As a result, it is possible to reliably prevent the so-called blow-through in which the fluid flowing in from the suction port (34) is discharged from the discharge port (35) without being expanded in the fluid chamber (72).

上記第３の発明によれば、ピストン（75）とシリンダ（71）との接点が吐出口（35）に到達する直前から吸入口（34）を通過する直後までの間、板ばね部材（90）が、ピストン（75）の外周面とシリンダ（71）の内周面との間を閉じるようにしたため、吸入口（34）と吐出口（35）とが連通した状態で、流体が、吸入口（34）から、吐出口（35）と連通している流体室（72）に流入するのを防止することができる。この結果、吸入口（34）から流入された流体が、流体室（72）で膨張されることなく吐出口（35）から吐出される、いわゆる吹き抜けを確実に防止することができる。 According to the third aspect of the present invention, the leaf spring member (90) is formed from immediately before the contact point between the piston (75) and the cylinder (71) reaches the discharge port (35) until just after passing through the suction port (34). ) Is closed between the outer peripheral surface of the piston (75) and the inner peripheral surface of the cylinder (71), so that the fluid is sucked in while the suction port (34) and the discharge port (35) are in communication. It is possible to prevent the fluid from flowing into the fluid chamber (72) communicating with the discharge port (35) from the port (34). As a result, it is possible to reliably prevent the so-called blow-through in which the fluid flowing in from the suction port (34) is discharged from the discharge port (35) without being expanded in the fluid chamber (72).

上記第４の発明によれば、ピストン（75）とシリンダ（71）との接点が吐出口（35）に到達する直前から吸入口（34）を通過する直後までの間、ピストン（75）の外周面に形成される凸部（91）を吸入口（34）に挿入するようにしたため、吸入口（34）と吐出口（35）とが連通した状態で、吸入口（34）から、吐出口（35）と連通している流体室（72）に流入する流体量を低減させることができる。この結果、吸入口（34）から流入された流体が、流体室（72）で膨張されることなく吐出口（35）から吐出される、いわゆる吹き抜けを確実に防止することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the piston (75) has a contact between the piston (75) and the cylinder (71) immediately before reaching the discharge port (35) and immediately after passing through the suction port (34). Since the convex portion (91) formed on the outer peripheral surface is inserted into the suction port (34), the suction port (34) and the discharge port (35) communicate with each other from the suction port (34). The amount of fluid flowing into the fluid chamber (72) communicating with the outlet (35) can be reduced. As a result, it is possible to reliably prevent the so-called blow-through in which the fluid flowing in from the suction port (34) is discharged from the discharge port (35) without being expanded in the fluid chamber (72).

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

〈発明の実施形態１〉
図１に示すように、本実施形態１に係る空気調和装置（10）は、いわゆるセパレート型のものであって、屋内に設置される室内機（13）と、屋外に設置される室外機（11）とを備えている。上記室外機（11）には、室外ファン（12）、室外熱交換器（23）、第１四路切換弁（21）、第２四路切換弁（22）および圧縮膨張ユニット（30）が収納されている。室内機（13）には、室内ファン（14）および室内熱交換器（24）が収納されている。また、室外機（11）と室内機（13）とは、一対の連絡配管（15,16）で接続されている。また、圧縮膨張ユニット（30）は、圧縮機である圧縮機構（50）と膨張機である膨張機構（60）とを備えている。 <Embodiment 1>
As shown in FIG. 1, the air conditioner (10) according to the first embodiment is a so-called separate type, and includes an indoor unit (13) installed indoors and an outdoor unit ( 11). The outdoor unit (11) includes an outdoor fan (12), an outdoor heat exchanger (23), a first four-way switching valve (21), a second four-way switching valve (22), and a compression / expansion unit (30). It is stored. The indoor unit (13) houses an indoor fan (14) and an indoor heat exchanger (24). The outdoor unit (11) and the indoor unit (13) are connected by a pair of connecting pipes (15, 16). The compression / expansion unit (30) includes a compression mechanism (50) that is a compressor and an expansion mechanism (60) that is an expander.

上記空気調和装置（10）には、冷媒回路（20）が設けられている。この冷媒回路（20）は、圧縮膨張ユニット（30）、室内熱交換器（24）および室外熱交換器（23）などが接続された閉回路である。また、この冷媒回路（20）には、冷媒として、例えば二酸化炭素（ＣＯ_２）が充填されている。 The air conditioner (10) is provided with a refrigerant circuit (20). The refrigerant circuit (20) is a closed circuit to which a compression / expansion unit (30), an indoor heat exchanger (24), an outdoor heat exchanger (23), and the like are connected. The refrigerant circuit (20) is filled with, for example, carbon dioxide (CO ₂ ) as a refrigerant.

上記室外熱交換器（23）および室内熱交換器（24）は、何れもクロス・フィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器により構成されている。上記室外熱交換器（23）では冷媒回路（20）を循環する冷媒が室外ファン（12）により取り込まれた室外空気と熱交換する。上記室内熱交換器（24）では、冷媒回路（20）を循環する冷媒が室内ファン（14）によって取り込まれた室内空気と熱交換する。 Both the outdoor heat exchanger (23) and the indoor heat exchanger (24) are constituted by cross-fin type fin-and-tube heat exchangers. In the outdoor heat exchanger (23), the refrigerant circulating in the refrigerant circuit (20) exchanges heat with the outdoor air taken in by the outdoor fan (12). In the indoor heat exchanger (24), the refrigerant circulating in the refrigerant circuit (20) exchanges heat with the indoor air taken in by the indoor fan (14).

上記第１四路切換弁（21）は、４つのポートを備えている。この第１四路切換弁（21）は、第１のポートが圧縮膨張ユニット（30）の流出ポート（33）に、第２のポートが連絡配管（15）を介して室内熱交換器（24）の一端に、第３のポートが室外熱交換器（23）の一端に、第４のポートが圧縮膨張ユニット（30）の流入ポート（32）にそれぞれ接続されている。そして、上記第１四路切換弁（21）は、第１のポートと第２のポートとが連通し、且つ第３のポートと第４のポートとが連通する状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートと第３のポートとが連通し、且つ第２のポートと第４のポートとが連通する状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わる。 The first four-way selector valve (21) has four ports. In the first four-way selector valve (21), the first port is connected to the outflow port (33) of the compression / expansion unit (30), and the second port is connected to the indoor heat exchanger (24 via the connection pipe (15)). ), A third port is connected to one end of the outdoor heat exchanger (23), and a fourth port is connected to the inflow port (32) of the compression / expansion unit (30). In the first four-way switching valve (21), the first port and the second port communicate with each other, and the third port and the fourth port communicate with each other (shown by a solid line in FIG. 1). State), and the first port and the third port communicate with each other, and the second port and the fourth port communicate with each other (state indicated by a broken line in FIG. 1).

上記第２四路切換弁（22）は、４つのポートを備えている。この第２四路切換弁（22）は、第１のポートが圧縮膨張ユニット（30）の吐出ポート（35）に、第２のポートが室外熱交換器（23）の他端に、第３のポートが連絡配管（16）を介して室内熱交換器（24）の他端に、第４のポートが圧縮膨張ユニット（30）の吸入ポート（34）にそれぞれ接続されている。そして、上記第２四路切換弁（22）は、第１のポートと第２のポートとが連通し、且つ第３のポートと第４のポートとが連通する状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートと第３のポートとが連通し、且つ第２のポートと第４のポートとが連通する状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わる。 The second four-way selector valve (22) has four ports. The second four-way selector valve (22) has a first port at the discharge port (35) of the compression / expansion unit (30), a second port at the other end of the outdoor heat exchanger (23), and a third port. Are connected to the other end of the indoor heat exchanger (24) via the connecting pipe (16), and the fourth port is connected to the suction port (34) of the compression / expansion unit (30). In the second four-way switching valve (22), the first port and the second port communicate with each other, and the third port and the fourth port communicate with each other (shown by a solid line in FIG. 1). State), and the first port and the third port communicate with each other, and the second port and the fourth port communicate with each other (state indicated by a broken line in FIG. 1).

圧縮膨張ユニット（30）は、図２に示すように、縦長で円筒形の密閉容器であるケーシング（31）を備えている。このケーシング（31）内には、圧縮機である圧縮機構（50）と、電動機（45）と、膨張機である膨張機構（60）とが収容されている。 As shown in FIG. 2, the compression / expansion unit (30) includes a casing (31) which is a vertically long and cylindrical sealed container. The casing (31) accommodates a compression mechanism (50) that is a compressor, an electric motor (45), and an expansion mechanism (60) that is an expander.

上記電動機（45）は、ケーシング（31）の長手方向における中央部に配置されている。この電動機（45）は、ステータ（46）とロータ（47）とにより構成されている。ステータ（46）はケーシング（31）に固定され、ロータ（47）はステータ（46）の内側に配置され、同軸にシャフト（40）の主軸部（44）が貫通している。 The said electric motor (45) is arrange | positioned in the center part in the longitudinal direction of a casing (31). The electric motor (45) includes a stator (46) and a rotor (47). The stator (46) is fixed to the casing (31), the rotor (47) is disposed inside the stator (46), and the main shaft portion (44) of the shaft (40) penetrates coaxially.

上記シャフト（40）は、回転軸を構成している。シャフト（40）の下端側には、小径偏心部（43）が形成される一方、上端側には、大径偏心部（41）が形成されている。 The shaft (40) constitutes a rotating shaft. A small-diameter eccentric part (43) is formed on the lower end side of the shaft (40), while a large-diameter eccentric part (41) is formed on the upper end side.

上記小径偏心部（43）は、主軸部（44）よりも小径に形成され、主軸部（44）の軸心から所定量だけ偏心している。一方、大径偏心部（41）は、主軸部（44）よりも大径に形成され、主軸部（44）の軸心から所定量だけ偏心している。 The small diameter eccentric portion (43) is formed to have a smaller diameter than the main shaft portion (44), and is eccentric from the shaft center of the main shaft portion (44) by a predetermined amount. On the other hand, the large-diameter eccentric portion (41) is formed with a larger diameter than the main shaft portion (44), and is eccentric from the shaft center of the main shaft portion (44) by a predetermined amount.

上記圧縮機構（50）は、いわゆるスクロール式圧縮機を構成している。この圧縮機構（50）は、固定スクロール（51）と、可動スクロール（54）とを備えている。また、圧縮機構（50）には、流入ポート（32）および流出ポート（33）が設けられている。この流入ポート（32）および流出ポート（33）は、それぞれ配管によってケーシング（31）の外部へ延長されている。 The compression mechanism (50) constitutes a so-called scroll compressor. The compression mechanism (50) includes a fixed scroll (51) and a movable scroll (54). The compression mechanism (50) is provided with an inflow port (32) and an outflow port (33). The inflow port (32) and the outflow port (33) are each extended outside the casing (31) by piping.

上記固定スクロール（51）は、鏡板（52）に渦巻き壁状の固定側ラップ（53）が突設されて形成されている。固定スクロール（51）の鏡板（52）は、ケーシング（31）の内壁に固定されている。一方、上記可動スクロール（54）は、板状の鏡板（55）に渦巻き壁状の可動側ラップ（56）が突設されて形成されている。上記固定スクロール（51）および可動スクロール（54）は、互いに対向する状態で配置され、固定側ラップ（53）と可動側ラップ（56）とが噛み合うことにより圧縮室（59）が区画される。上記可動スクロール（54）は、その鏡板（55）の上側面の中央部に突出部分が形成されており、この突出部分にシャフト（40）の小径偏心部（43）が回転自在に嵌合されている。また、上記可動スクロール（54）は、オルダムリング（58）を介してフレーム（57）に支持されている。このオルダムリング（58）は、可動スクロール（54）の自転を規制するためのものである。そして、上記可動スクロール（54）は、自転することなく、所定の旋回半径で公転する。 The fixed scroll (51) is formed by projecting a fixed-side wrap (53) having a spiral wall shape on an end plate (52). The end plate (52) of the fixed scroll (51) is fixed to the inner wall of the casing (31). On the other hand, the movable scroll (54) is formed by projecting a spiral wall-shaped movable side wrap (56) on a plate-shaped end plate (55). The fixed scroll (51) and the movable scroll (54) are arranged so as to face each other, and the compression chamber (59) is partitioned by the fixed side wrap (53) and the movable side wrap (56) engaging with each other. The movable scroll (54) has a protruding portion formed at the center of the upper surface of the end plate (55), and a small-diameter eccentric portion (43) of the shaft (40) is rotatably fitted to the protruding portion. ing. The movable scroll (54) is supported by the frame (57) via an Oldham ring (58). The Oldham ring (58) is for regulating the rotation of the movable scroll (54). The movable scroll (54) revolves at a predetermined turning radius without rotating.

上記流入ポート（32）は、一端が固定側ラップ（53）および可動側ラップ（56）の外周側に接続されている。一方、上記流出ポート（33）は、一端が固定スクロール（51）の鏡板（52）の中央部に接続されて圧縮室（59）に開口している。 One end of the inflow port (32) is connected to the outer peripheral side of the fixed side wrap (53) and the movable side wrap (56). On the other hand, one end of the outflow port (33) is connected to the center of the end plate (52) of the fixed scroll (51) and opens to the compression chamber (59).

上記膨張機構（60）は、図２および図３に示すようにいわゆる揺動ピストン型の流体機械であって、本発明に係る膨張機を構成している。この膨張機構（60）には、シリンダ（71）と、該シリンダ（71）内に収納されたピストン（75）と、フロントヘッド（61）と、リアヘッド（62）と、規制手段（80）とが備えられている。また、シリンダ（71）とピストン（75）とは、一対に形成されている。また、膨張機構（60）は、下方側からフロントヘッド（61）、シリンダ（71）およびリアヘッド（62）が積層されている。この状態において、シリンダ（71）は、下端面がフロントヘッド（61）によって閉塞され、上端面がリアヘッド（62）によって閉塞されている。そして、上記シャフト（44）が、積層された状態のフロントヘッド（61）、シリンダ（71）およびリアヘッド（62）を貫通している。 The expansion mechanism (60) is a so-called oscillating piston type fluid machine as shown in FIGS. 2 and 3, and constitutes an expander according to the present invention. The expansion mechanism (60) includes a cylinder (71), a piston (75) accommodated in the cylinder (71), a front head (61), a rear head (62), a regulating means (80), Is provided. The cylinder (71) and the piston (75) are formed as a pair. The expansion mechanism (60) includes a front head (61), a cylinder (71), and a rear head (62) stacked from below. In this state, the cylinder (71) has a lower end surface closed by the front head (61) and an upper end surface closed by the rear head (62). The shaft (44) passes through the stacked front head (61), cylinder (71), and rear head (62).

上記ピストン（75）は、シリンダ（71）の内形よりも一回り小さい円筒状に形成されている。ピストン（75）は、その外周面が、シリンダ（71）の内周面に摺接し、上端面がリアヘッド（62）に摺接し、下端面がフロントヘッド（61）に摺接している。シリンダ（71）の内周面と、ピストン（75）の外周面との間には、流体室（72）が形成されている。また、ピストン（75）には、ブレード（76）が一体に設けられている。このブレード（76）は、ピストン（75）の外周面から、その径方向へ延びる板状に形成されている。そして、シリンダ（71）内の流体室（72）は、ブレード（76）によって高圧側の高圧室（73）と、低圧側の低圧室（74）とに仕切られている（図５参照）。 The piston (75) is formed in a cylindrical shape that is slightly smaller than the inner shape of the cylinder (71). The piston (75) has an outer peripheral surface in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylinder (71), an upper end surface in sliding contact with the rear head (62), and a lower end surface in sliding contact with the front head (61). A fluid chamber (72) is formed between the inner peripheral surface of the cylinder (71) and the outer peripheral surface of the piston (75). The piston (75) is integrally provided with a blade (76). The blade (76) is formed in a plate shape extending in the radial direction from the outer peripheral surface of the piston (75). The fluid chamber (72) in the cylinder (71) is partitioned by a blade (76) into a high-pressure side high-pressure chamber (73) and a low-pressure side low-pressure chamber (74) (see FIG. 5).

上記シリンダ（71）は、ピストン（75）の外形よりも一回り大きい円筒状に形成され、該ピストン（75）を内部に収容している。シリンダ（71）は、一対のブッシュ（77）と、吸入口である吸入ポート（34）と、吐出口である吐出ポート（35）と、規制手段（80）とを備えている。 The cylinder (71) is formed in a cylindrical shape that is slightly larger than the outer shape of the piston (75), and accommodates the piston (75) inside. The cylinder (71) includes a pair of bushes (77), a suction port (34) that is a suction port, a discharge port (35) that is a discharge port, and a regulating means (80).

上記ブッシュ（77）は、内側面が平面となって外側面が円弧面となる略半月状に形成され、ブレード（76）を挟み込んだ状態でシリンダ（71）装着され、内側面がブレード（76）に対して摺動し、外側面がシリンダ（71）に対して摺動するように構成されている。つまり、ブレード（76）は、ブッシュ（77）を介してシリンダ（71）に支持され、該シリンダ（71）に対して回動自在で、且つ進退自在に構成されている。 The bush (77) is formed in a substantially half-moon shape with the inner surface being a flat surface and the outer surface being a circular arc surface. The cylinder (71) is mounted with the blade (76) being sandwiched, and the inner surface is a blade (76 ) And the outer surface slides relative to the cylinder (71). That is, the blade (76) is supported by the cylinder (71) via the bush (77), and is configured to be rotatable with respect to the cylinder (71) and to be able to advance and retract.

上記吸入ポート（34）は、シリンダ（71）を半径方向に貫通し、終端がシリンダ（71）の内周面のうち、ブッシュ（77）のやや左側の位置に開口している。つまり、この吸入ポート（34）は、流体室である高圧室（73）に連通している。一方で、吐出ポート（35）は、シリンダ（71）を半径方向に貫通し、始端がシリンダ（71）の内周面のうち、ブッシュ（77）のやや右側の位置に開口している。つまり、この吐出ポート（35）は、流体室である低圧室（74）に連通している。尚、上記吸入ポート（34）および吐出ポート（35）は、配管によってケーシング（31）の外部へ延長されている。 The suction port (34) penetrates the cylinder (71) in the radial direction, and the terminal end opens at a position slightly on the left side of the bush (77) in the inner peripheral surface of the cylinder (71). That is, the suction port (34) communicates with the high-pressure chamber (73) that is a fluid chamber. On the other hand, the discharge port (35) penetrates the cylinder (71) in the radial direction, and the start end opens at a position slightly on the right side of the bush (77) on the inner peripheral surface of the cylinder (71). That is, the discharge port (35) communicates with the low pressure chamber (74) that is a fluid chamber. The suction port (34) and the discharge port (35) are extended outside the casing (31) by piping.

上記膨張機構（60）では、図５に示すように、シャフト（40）の回転に伴って高圧室（73）の容積が増加してゆく過程と、低圧室（74）の容積が減少してゆく過程が同期することになる。 In the expansion mechanism (60), as shown in FIG. 5, the volume of the high pressure chamber (73) increases as the shaft (40) rotates, and the volume of the low pressure chamber (74) decreases. The going process will be synchronized.

次に、本発明の特徴である規制手段（80）について図面に基づいて説明する。 Next, the restricting means (80) which is a feature of the present invention will be described with reference to the drawings.

上記規制手段（80）は、図３、図４および図５に示すように、ばね部材（82）と、該ばね部材（82）に連結された弁部材（81）とを備え、両部材が、シリンダ（71）の内部において、吸入ポート（34）のやや左側に形成された凹部（83）に収納されて構成されている。 As shown in FIGS. 3, 4 and 5, the restricting means (80) includes a spring member (82) and a valve member (81) connected to the spring member (82). The cylinder (71) is housed in a recess (83) formed slightly to the left of the suction port (34).

上記凹部（83）は、シリンダ（71）の内周面から、その半径方向に凹んでいる。また、凹部（83）の、シリンダ（71）内に開口する開口面は、一回り小さく形成されている。 The recess (83) is recessed in the radial direction from the inner peripheral surface of the cylinder (71). The opening surface of the recess (83) that opens into the cylinder (71) is formed to be slightly smaller.

上記ばね部材（82）は、一端が、上記凹部（83）の半径方向の終端面に当接される一方、他端が、後述する弁部材（81）に当接される。 One end of the spring member (82) is in contact with the end face in the radial direction of the recess (83), and the other end is in contact with a valve member (81) described later.

上記弁部材（81）は、円筒状の小片に形成され、一端に、大径に形成された円形状のフランジが設けられている。弁部材（81）は、凹部（83）内において一端であるフランジが、ばね部材（82）によって付勢されることで、他端側がシリンダ（71）の内周面に突出している。この弁部材（81）は、図４（Ａ）および図５に示すように、ピストン（75）とシリンダ（71）との接点が吐出ポート（35）に到達する直前から吸入ポート（34）を通過する直後（シャフト（40）の回転角が０°付近の位置）までの間、ピストン（75）の外周面に当接するよう構成されている。そして、弁部材（81）は、図４（Ｂ）および図５に示すように、ピストン（75）とシリンダ（71）との接点が吸入ポート（34）を通過した後、ピストン（75）の外周面から離間する。つまり、弁部材（81）は、吸入ポート（34）と吐出ポート（35）が連通状態となるピストン（75）の上死点付近において、高圧冷媒が吸入ポート（34）からシリンダ（71）内の低圧室（74）に流入するのを防止するよう構成されている。 The valve member (81) is formed in a small cylindrical piece, and is provided with a circular flange having a large diameter at one end. The valve member (81) has a flange, which is one end in the recess (83), urged by the spring member (82), so that the other end protrudes from the inner peripheral surface of the cylinder (71). As shown in FIGS. 4 (A) and 5, the valve member (81) opens the suction port (34) immediately before the contact between the piston (75) and the cylinder (71) reaches the discharge port (35). Immediately after passing (position where the rotation angle of the shaft (40) is near 0 °), the piston (75) is in contact with the outer peripheral surface. As shown in FIGS. 4 (B) and 5, the valve member (81) is connected to the piston (75) after the contact between the piston (75) and the cylinder (71) passes through the suction port (34). Separate from the outer peripheral surface. In other words, the valve member (81) allows the high-pressure refrigerant to flow into the cylinder (71) from the suction port (34) near the top dead center of the piston (75) where the suction port (34) and the discharge port (35) are in communication. The low pressure chamber (74) is prevented from flowing.

−運転動作−
次に、空気調和装置（10）の運転動作について説明する。ここでは、空気調和装置（10）の冷房運転時および暖房運転時の動作について説明し、続いて膨張機構（60）の動作について説明する。 -Driving action-
Next, the operation of the air conditioner (10) will be described. Here, the operation of the air conditioner (10) during the cooling operation and the heating operation will be described, and then the operation of the expansion mechanism (60) will be described.

先ず、冷房運転時の動作について説明する。この冷房運転は、第１四路切換弁（21）および第２四路切換弁（22）が図１に破線で示す状態に切り換えられる。この状態で圧縮膨張ユニット（30）の電動機（45）に通電すると、冷媒回路（20）で冷媒が循環して蒸気圧縮式冷媒サイクルが行われる。 First, the operation during the cooling operation will be described. In this cooling operation, the first four-way switching valve (21) and the second four-way switching valve (22) are switched to a state indicated by a broken line in FIG. When the electric motor (45) of the compression / expansion unit (30) is energized in this state, the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (20) to perform a vapor compression refrigerant cycle.

上記圧縮機構（50）で圧縮された高圧冷媒は、流出ポート（33）を通って圧縮膨張ユニット（30）から吐出される。この高圧冷媒は、第１四路切換弁（21）を通って室外熱交換器（23）へ送られ、室外空気へ放熱する。室外熱交換器（23）で放熱した高圧冷媒は、第２四路切換弁（22）を通り、吸入ポート（34）から圧縮膨張ユニット（30）の膨張機構（60）へ流入する。この膨張機構（60）の膨張室（72）では、高圧冷媒が膨張し、その内部エネルギーがシャフト（40）の回転動力に変換される。そして、膨張後の低圧冷媒は、吐出ポート（35）を通って圧縮膨張ユニット（30）から流出し、第２四路切換弁（22）を通って室内熱交換器（24）へ送られる。室内熱交換器（24）では、低圧冷媒が室内空気から吸熱して蒸発し、室内空気が冷却される。室内熱交換器（24）から流出した低圧ガス冷媒は、第１四路切換弁（21）を通り、流入ポート（32）から圧縮膨張ユニット（30）の圧縮機構（50）へ吸入される。そして、この圧縮機構（50）は、吸入した低圧ガス冷媒を再び圧縮して吐出する。 The high-pressure refrigerant compressed by the compression mechanism (50) is discharged from the compression / expansion unit (30) through the outflow port (33). This high-pressure refrigerant is sent to the outdoor heat exchanger (23) through the first four-way switching valve (21) and dissipates heat to the outdoor air. The high-pressure refrigerant radiated by the outdoor heat exchanger (23) passes through the second four-way switching valve (22) and flows from the suction port (34) to the expansion mechanism (60) of the compression / expansion unit (30). In the expansion chamber (72) of the expansion mechanism (60), the high-pressure refrigerant expands, and the internal energy is converted into the rotational power of the shaft (40). The low-pressure refrigerant after expansion flows out of the compression / expansion unit (30) through the discharge port (35), and is sent to the indoor heat exchanger (24) through the second four-way switching valve (22). In the indoor heat exchanger (24), the low-pressure refrigerant absorbs heat from the room air and evaporates to cool the room air. The low-pressure gas refrigerant flowing out of the indoor heat exchanger (24) passes through the first four-way switching valve (21) and is sucked into the compression mechanism (50) of the compression / expansion unit (30) from the inflow port (32). The compression mechanism (50) compresses and sucks the sucked low-pressure gas refrigerant again.

次に暖房運転時の動作について説明する。この暖房運転は、第１四路切換弁（21）および第２四路切換弁（22）が図１に実線で示す状態に切り換えられる。この状態で圧縮膨張ユニット（30）の電動機（45）に通電すると、冷媒回路（20）で冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる。 Next, operation during heating operation will be described. In this heating operation, the first four-way switching valve (21) and the second four-way switching valve (22) are switched to the state shown by the solid line in FIG. When the electric motor (45) of the compression / expansion unit (30) is energized in this state, the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (20) to perform a vapor compression refrigeration cycle.

上記圧縮機構（50）で圧縮された高圧冷媒は、流出ポート（33）を通って圧縮膨張ユニット（30）から吐出される。この高圧冷媒は、第１四路切換弁（21）を通って室内熱交換器（24）へ送られる。この室内熱交換器（24）では、高圧冷媒が室内空気へ放熱し、室内空気が加熱される。室内熱交換器（24）で放熱した高圧冷媒は、第２四路切換弁（22）を通り、吸入ポート（34）から圧縮膨張ユニット（30）の膨張機構（60）へ流入する。この膨張機構（60）の流体室（72）では、高圧冷媒が膨張し、その内部エネルギーがシャフト（40）の回転動力に変換される。そして、膨張後の低圧冷媒は、吐出ポート（35）を通って圧縮膨張ユニット（30）から流出し、第２四路切換弁（22）を通って室外熱交換器（23）へ送られる。室外熱交換器（23）では、流入した低圧冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（23）から流出した低圧ガス冷媒は、第１四路切換弁（21）を通り、流入ポート（32）から圧縮膨張ユニット（30）の圧縮機構（50）へ吸入される。そして、この圧縮機構（50）は、吸入した低圧ガス冷媒を再び圧縮して吐出する。 The high-pressure refrigerant compressed by the compression mechanism (50) is discharged from the compression / expansion unit (30) through the outflow port (33). This high-pressure refrigerant is sent to the indoor heat exchanger (24) through the first four-way switching valve (21). In the indoor heat exchanger (24), the high-pressure refrigerant radiates heat to the room air, and the room air is heated. The high-pressure refrigerant radiated by the indoor heat exchanger (24) passes through the second four-way switching valve (22) and flows from the suction port (34) to the expansion mechanism (60) of the compression / expansion unit (30). In the fluid chamber (72) of the expansion mechanism (60), the high-pressure refrigerant expands, and the internal energy is converted into the rotational power of the shaft (40). The low-pressure refrigerant after expansion flows out from the compression / expansion unit (30) through the discharge port (35), and is sent to the outdoor heat exchanger (23) through the second four-way switching valve (22). In the outdoor heat exchanger (23), the low-pressure refrigerant that has flowed in absorbs heat from the outdoor air and evaporates. The low-pressure gas refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger (23) passes through the first four-way switching valve (21) and is sucked into the compression mechanism (50) of the compression / expansion unit (30) from the inflow port (32). The compression mechanism (50) compresses and sucks the sucked low-pressure gas refrigerant again.

次に膨張機構（60）の動作について図５に基づいて説明する。図５は、シャフト（40）およびピストン（75）の反時計周りの回転を回転角９０°毎に示したものである。前述したように、膨張機構（60）では、シャフト（40）の回転に伴って高圧室（73）の容積が増加してゆく過程（吸入過程）と、低圧室（74）の容積が減少してゆく過程（吐出過程）とが同期することになる。 Next, the operation of the expansion mechanism (60) will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows the counterclockwise rotation of the shaft (40) and the piston (75) at every rotation angle of 90 °. As described above, in the expansion mechanism (60), the volume of the high pressure chamber (73) increases as the shaft (40) rotates (suction process), and the volume of the low pressure chamber (74) decreases. The going process (discharge process) is synchronized.

先ず、膨張機構（60）の流体室（72）へ高圧冷媒が流入する吸入過程について、図５を参照しながら説明する。回転角が０°の状態からシャフト（40）が僅かに回転して、ピストン（75）とシリンダ（71）の接点が吸入ポート（34）を通過すると、吸入ポート（34）から流体室（72）へ高圧冷媒が流入し始める。ここで、ピストン（75）とシリンダ（71）との接点が、吸入ポート（34）を通過する直後までは、規制手段（80）である弁部材（81）が、吸入ポート（34）から流体室（72）への高圧冷媒の流入を規制する。高圧冷媒が流入した流体室（72）は、高圧室（73）を構成する。その後、シャフト（40）の回転角が９０°，１８０°，２７０°と次第に大きくなるつれて、高圧室（73）内の容積が増加すると、高圧室（73）内の高圧冷媒が膨張して低圧となる。尚、高圧室（73）への高圧冷媒の流入は、シャフト（40）の回転角が３６０°に達するまで続く。シャフト（40）の回転角が３６０°に達するまでに、高圧室（73）は低圧室（74）となる。 First, the suction process in which the high-pressure refrigerant flows into the fluid chamber (72) of the expansion mechanism (60) will be described with reference to FIG. When the shaft (40) slightly rotates from the state where the rotation angle is 0 ° and the contact point between the piston (75) and the cylinder (71) passes through the suction port (34), the fluid chamber (72 ) Begins to flow into the high-pressure refrigerant. Here, until the contact point between the piston (75) and the cylinder (71) passes through the suction port (34), the valve member (81) as the regulating means (80) is fluidized from the suction port (34). Regulates the flow of high-pressure refrigerant into the chamber (72). The fluid chamber (72) into which the high-pressure refrigerant has flowed constitutes the high-pressure chamber (73). Thereafter, as the rotation angle of the shaft (40) gradually increases to 90 °, 180 °, and 270 ° and the volume in the high pressure chamber (73) increases, the high pressure refrigerant in the high pressure chamber (73) expands. Low pressure. The inflow of the high-pressure refrigerant into the high-pressure chamber (73) continues until the rotation angle of the shaft (40) reaches 360 °. By the time the rotation angle of the shaft (40) reaches 360 °, the high pressure chamber (73) becomes a low pressure chamber (74).

次に、膨張機構（60）の低圧室（74）から外部へ低圧冷媒が吐出する吐出過程について図５を参照しながら説明する。回転角が０°の状態からシャフト（40）が僅かに回転して、ピストン（75）とシリンダ（71）との接点が吸入ポート（34）を通過すると、吐出ポート（35）を介して低圧室（74）から低圧冷媒が流出し始める。その後、シャフト（40）の回転角が９０°，１８０°，２７０°と次第に大きくなるにつれて、低圧室（74）内の容積が減少し、低圧室（74）内の低圧冷媒が吐出ポート（35）から流出する。 Next, a discharge process in which low-pressure refrigerant is discharged from the low-pressure chamber (74) of the expansion mechanism (60) to the outside will be described with reference to FIG. When the shaft (40) rotates slightly from the rotation angle of 0 ° and the contact point between the piston (75) and the cylinder (71) passes through the suction port (34), the pressure is reduced via the discharge port (35). Low pressure refrigerant begins to flow out of the chamber (74). Thereafter, as the rotation angle of the shaft (40) gradually increases to 90 °, 180 °, and 270 °, the volume in the low-pressure chamber (74) decreases, and the low-pressure refrigerant in the low-pressure chamber (74) is discharged to the discharge port (35 ).

ここで、規制手段（80）である弁部材（81）の動作について説明する。図４（Ａ）に示すように、弁部材（81）は、ピストン（75）とシリンダ（71）との接点が吐出ポート（35）に到達する直前にピストン（75）の外周面に当接した後、吸入ポート（34）を通過する直後（シャフト（40）の回転角が０°付近）までピストン（75）の外周面に当接している。つまり、弁部材（81）は、吸入ポート（34）から低圧室（74）へ高圧冷媒が流入するのを規制している。そして、シャフト（40）の回転角が０°付近の状態から回転して、ピストン（75）とシリンダ（71）の接点が吸入ポート（34）を通過すると、弁部材（81）が、ピストン（75）の外周面から離れ始める。その後、図４（Ｂ）に示すように、シャフト（40）の回転角が９０°付近になると、弁部材（81）は、ピストン（75）の外周面から完全に離れる。 Here, the operation of the valve member (81) as the restricting means (80) will be described. As shown in FIG. 4 (A), the valve member (81) contacts the outer peripheral surface of the piston (75) immediately before the contact between the piston (75) and the cylinder (71) reaches the discharge port (35). After that, it is in contact with the outer peripheral surface of the piston (75) until immediately after passing through the suction port (34) (the rotation angle of the shaft (40) is around 0 °). That is, the valve member (81) regulates the flow of the high-pressure refrigerant from the suction port (34) to the low-pressure chamber (74). When the rotation angle of the shaft (40) rotates from around 0 ° and the contact between the piston (75) and the cylinder (71) passes through the suction port (34), the valve member (81) 75) Start away from the outer peripheral surface. Thereafter, as shown in FIG. 4 (B), when the rotation angle of the shaft (40) reaches around 90 °, the valve member (81) is completely separated from the outer peripheral surface of the piston (75).

−実施形態１の効果−
上記本実施形態１によれば、ピストン（75）とシリンダ（71）との接点が吐出ポート（35）に到達する直前から吸入ポート（34）を通過する直後までの間、弁部材（81）をピストン（75）の外周面に当接させるようにしたため、吸入ポート（34）と吐出ポート（35）とが連通した状態で、高圧冷媒が、吸入ポート（34）から低圧室（74）に流れ込むのを確実に防止することができる。この結果、吸入ポート（34）から吸入された高圧冷媒が、低圧室（74）で膨張されることなく吐出ポート（35）から吐出される、いわゆる吹き抜けを確実に防止することができる。 -Effect of Embodiment 1-
According to the first embodiment, the valve member (81) extends from immediately before the contact point between the piston (75) and the cylinder (71) reaches the discharge port (35) to immediately after it passes through the suction port (34). Is brought into contact with the outer peripheral surface of the piston (75), so that the high-pressure refrigerant flows from the suction port (34) to the low-pressure chamber (74) with the suction port (34) and the discharge port (35) communicating with each other. It can be surely prevented from flowing in. As a result, the high-pressure refrigerant sucked from the suction port (34) can be reliably prevented from being blown out from the discharge port (35) without being expanded in the low-pressure chamber (74).

〈実施形態１の変形例〉
次に、本発明の実施形態１の変形例について説明する。 <Modification of Embodiment 1>
Next, the modification of Embodiment 1 of this invention is demonstrated.

本変形例は、上記実施形態１において膨張機構（60）が、揺動ピストン型に構成されているのに対し、膨張機構（60）が、ローリングピストン型に構成されているものである。 In this modification, the expansion mechanism (60) is configured as a swinging piston type in the first embodiment, whereas the expansion mechanism (60) is configured as a rolling piston type.

具体的には、図６に示すように、本変形例においてブレード（76）は、ピストン（75）と別体に形成されている。つまり、本変形例のピストン（75）は、単純な円筒状に形成されている。また、本変形例のシリンダ（71）には、ブレード溝（78）が形成され、ブレード（76）は、シリンダ（71）のブレード溝（78）に進退自在な状態で設けられている。そして、ブレード（76）は、ばね（図示なし）によって付勢され、その先端がピストン（75）の外周面に押し付けられている。したがって、シリンダ（71）内でピストン（75）がシャフト（40）の回転に伴って回転しながら揺動しても、このブレード（76）は、ブレード溝（78）に沿って上下方向に移動し、その先端は、常にピストン（75）と接した状態に保たれる。その他の構成、動作および効果は、実施形態１と同様である。 Specifically, as shown in FIG. 6, in this modification, the blade (76) is formed separately from the piston (75). That is, the piston (75) of this modification is formed in a simple cylindrical shape. Further, a blade groove (78) is formed in the cylinder (71) of this modified example, and the blade (76) is provided in a state of being able to advance and retract in the blade groove (78) of the cylinder (71). The blade (76) is urged by a spring (not shown), and its tip is pressed against the outer peripheral surface of the piston (75). Therefore, even if the piston (75) swings in the cylinder (71) as the shaft (40) rotates, the blade (76) moves up and down along the blade groove (78). However, the tip is always kept in contact with the piston (75). Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.

〈発明の実施形態２〉
次に、本発明の実施形態２について図面に基づき説明する。 <Embodiment 2 of the invention>
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図７に示すように、本実施形態２は、上記実施形態１における規制手段（80）の構成が異なっているものである。本実施形態２に係る規制手段（80）は、上記実施形態１における規制手段（80）に代えて、板ばね部材である板ばね（90）がピストン（75）の外周面に取り付けられて構成されている。 As shown in FIG. 7, the second embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the regulating means (80). The restricting means (80) according to the second embodiment is configured by attaching a leaf spring (90), which is a leaf spring member, to the outer peripheral surface of the piston (75) instead of the restricting means (80) in the first embodiment. Has been.

具体的に、上記板ばね（90）は、横長の平板状に形成され、ピストン（75）の外周面において、図７における吸入ポート（34）のやや左側に対応する位置に、冷媒の上流側に向かって傾斜した状態で設けられている。この板ばね（90）は、図８（Ａ）に示すように、ピストン（75）とシリンダ（71）との接点が吐出ポート（35）に到達する直前に、その上面がシリンダ（71）の内周面に当接した後、吸入ポート（34）を通過する直後（シャフト（40）の回転角が０°付近の位置）までシリンダ（71）の内周面に当接するよう構成されている。また、このとき、板ばね（90）は、吸入ポート（34）から流入される高圧冷媒による圧力によって、シリンダ（71）の内周面にシールされる。そして、板ばね（90）は、図８（Ｂ）に示すように、ピストン（75）とシリンダ（71）との接点が吸入ポート（34）を通過した後、シリンダ（71）の内周面から離間する。つまり、板ばね（90）は、吸入ポート（34）と吐出ポート（35）とが連通状態となるピストン（75）の上死点付近において、ピストン（75）の外周面とシリンダ（71）の内周面との間を閉じることで、高圧冷媒がシリンダ（71）内の低圧室（74）に流入するのを防止するよう構成されている。 Specifically, the leaf spring (90) is formed in a horizontally long flat plate shape, and on the outer peripheral surface of the piston (75), at a position slightly corresponding to the left side of the suction port (34) in FIG. It is provided in a state inclined toward the. As shown in FIG. 8 (A), the leaf spring (90) has an upper surface of the cylinder (71) just before the contact between the piston (75) and the cylinder (71) reaches the discharge port (35). After contacting the inner peripheral surface, it is configured to contact the inner peripheral surface of the cylinder (71) until immediately after passing through the suction port (34) (position where the rotation angle of the shaft (40) is near 0 °). . At this time, the leaf spring (90) is sealed to the inner peripheral surface of the cylinder (71) by the pressure of the high-pressure refrigerant flowing from the suction port (34). As shown in FIG. 8B, the leaf spring (90) is configured so that the contact between the piston (75) and the cylinder (71) passes through the suction port (34) and then the inner peripheral surface of the cylinder (71). Separate from. That is, the leaf spring (90) is located near the top dead center of the piston (75) where the suction port (34) and the discharge port (35) are in communication with each other. By closing the space between the inner peripheral surface, the high pressure refrigerant is prevented from flowing into the low pressure chamber (74) in the cylinder (71).

上記本実施形態２によれば、ピストン（75）とシリンダ（71）との接点が吐出口（35）に到達する直前から吸入口（34）を通過する直後までの間、板ばね（90）が、ピストン（75）の外周面とシリンダ（71）の内周面との間を閉じるようにしたため、吸入ポート（34）と吐出ポート（35）とが連通した状態で、高圧冷媒が吸入ポート（34）から低圧室（74）に流入するのを防止することができる。その他の構成、動作および効果は実施形態１と同様である。 According to the second embodiment, the leaf spring (90) is formed from immediately before the contact point between the piston (75) and the cylinder (71) reaches the discharge port (35) to immediately after it passes through the suction port (34). However, since the space between the outer peripheral surface of the piston (75) and the inner peripheral surface of the cylinder (71) is closed, the high-pressure refrigerant is sucked into the suction port with the suction port (34) and the discharge port (35) communicating with each other. Inflow from (34) into the low pressure chamber (74) can be prevented. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.

〈発明の実施形態３〉
次に、本発明の実施形態３について図面に基づき説明する。 Embodiment 3 of the Invention
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図９に示すように、本実施形態３は、上記実施形態１における規制手段（80）の構成が異なっているものである。本実施形態３に係る規制手段（80）は、上記実施形態１における規制手段（80）に代えて、ピストン（75）の外周面に、凸部（91）が形成されて構成されている。 As shown in FIG. 9, the third embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the regulating means (80). The restricting means (80) according to the third embodiment is configured by forming convex portions (91) on the outer peripheral surface of the piston (75) instead of the restricting means (80) in the first embodiment.

具体的に、上記凸部（91）は、略円筒状に形成され、ピストン（75）の外周面において、図９における吸入ポート（34）のやや左側に設けられている。この凸部（91）は、図１０（Ａ）に示すように、ピストン（75）とシリンダ（71）との接点が吐出ポート（35）に到達する直前に、吸入ポート（34）に挿入された後、吸入ポート（34）を通過する直後（シャフト（40）の回転角が０°付近の位置）まで吸入ポート（34）に挿入されるよう構成されている。そして、凸部（91）は、図１０（Ｂ）に示すように、ピストン（75）とシリンダ（71）との接点が吸入ポート（34）を通過した後、吸入ポート（34）から抜き出る。つまり、凸部（91）は、吸入ポート（34）と吐出ポート（35）とが連通状態となるピストン（75）の上死点付近において、吸入ポート（34）内に挿入されることで、高圧冷媒がシリンダ（71）内の低圧室（74）に流入するのを規制するよう構成されている。 Specifically, the convex portion (91) is formed in a substantially cylindrical shape, and is provided on the outer peripheral surface of the piston (75) slightly to the left of the suction port (34) in FIG. As shown in FIG. 10A, the convex portion (91) is inserted into the suction port (34) immediately before the contact point between the piston (75) and the cylinder (71) reaches the discharge port (35). After that, it is configured to be inserted into the suction port (34) until immediately after passing through the suction port (34) (position where the rotation angle of the shaft (40) is near 0 °). Then, as shown in FIG. 10B, the convex portion (91) is pulled out from the suction port (34) after the contact point between the piston (75) and the cylinder (71) passes through the suction port (34). . That is, the convex portion (91) is inserted into the suction port (34) near the top dead center of the piston (75) where the suction port (34) and the discharge port (35) communicate with each other. The high-pressure refrigerant is configured to be restricted from flowing into the low-pressure chamber (74) in the cylinder (71).

上記本実施形態３によれば、ピストン（75）とシリンダ（71）との接点が吐出ポート（35）に到達する直前から吸入ポート（34）を通過する直後までの間、ピストン（75）の外周面に形成される凸部（91）を吸入ポート（34）に挿入するようにしたため、吸入ポート（34）と吐出ポート（35）とが連通した状態で、吸入ポート（34）から低圧室（74）に流入する高圧冷媒量を低減させることができる。その他の構成、動作および効果は実施形態１と同様である。 According to the third embodiment, the piston (75) has a contact between the piston (75) and the cylinder (71) immediately before reaching the discharge port (35) and immediately after passing through the suction port (34). Since the convex portion (91) formed on the outer peripheral surface is inserted into the suction port (34), the suction port (34) and the discharge port (35) are in communication with each other from the suction port (34). The amount of high-pressure refrigerant flowing into (74) can be reduced. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the first embodiment.

〈その他の実施形態〉
本発明は、上記実施形態１〜３について、以下のような構成としてもよい。 <Other embodiments>
This invention is good also as following structures about the said Embodiment 1-3.

本発明は、実施形態１〜３に示す圧縮膨張ユニット（30）に本発明を適用したが、本発明は、その他の各種構成における膨張機に対しても適用することができる。 In the present invention, the present invention is applied to the compression / expansion unit (30) shown in the first to third embodiments, but the present invention can also be applied to an expander in various other configurations.

尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.

以上説明したように、本発明は、膨張機の膨張不良防止対策について有用である。 As described above, the present invention is useful for measures for preventing expansion failure of an expander.

実施形態１〜３に係る空気調和装置を示す配管系統図である。It is a piping system figure showing the air harmony device concerning Embodiments 1-3. 実施形態１〜３に係る圧縮膨張ユニットを示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the compression-expansion unit which concerns on Embodiment 1-3. 実施形態１に係る膨張機を示す水平断面図である。It is a horizontal sectional view showing the expander according to the first embodiment. （Ａ）は、実施形態１に係る回転角０°付近の膨張機を示す概略水平断面図であり、（Ｂ）は、実施形態１に係る回転角９０°付近の膨張機を示す概略水平断面図である。(A) is a schematic horizontal sectional view showing an expander near a rotation angle of 0 ° according to the first embodiment, and (B) is a schematic horizontal cross section showing an expander near a rotation angle of 90 ° according to the first embodiment. FIG. 実施形態１に係る膨張機の動作を回転角９０°毎に示す水平断面図である。It is a horizontal sectional view which shows operation | movement of the expander which concerns on Embodiment 1 for every 90 degrees of rotation angles. 実施形態１の変形例に係る膨張機を示す水平断面図である。It is a horizontal sectional view which shows the expander which concerns on the modification of Embodiment 1. 実施形態２に係る膨張機を示す水平断面図である。It is a horizontal sectional view showing an expander according to the second embodiment. （Ａ）は、実施形態２に係る回転角０°付近の膨張機を示す概略水平断面図であり、（Ｂ）は、実施形態２に係る回転角９０°付近の膨張機を示す概略水平断面図である。(A) is a schematic horizontal sectional view showing an expander near a rotation angle of 0 ° according to the second embodiment, and (B) is a schematic horizontal cross section showing an expander near a rotation angle of 90 ° according to the second embodiment. FIG. 実施形態３に係る膨張機を示す水平断面図である。It is a horizontal sectional view showing an expander according to a third embodiment. （Ａ）は、実施形態３に係る回転角０°付近の膨張機を示す概略水平断面図であり、（Ｂ）は、実施形態３に係る回転角９０°付近の膨張機を示す概略水平断面図である。(A) is a schematic horizontal sectional view showing an expander near a rotation angle of 0 ° according to the third embodiment, and (B) is a schematic horizontal cross section showing an expander near a rotation angle of 90 ° according to the third embodiment. FIG. 従来技術における回転式膨張機の動作を回転角９０°毎に示す水平断面図である。It is a horizontal sectional view which shows operation | movement of the rotary expander in a prior art for every rotation angle of 90 degrees.

Explanation of symbols

３４吸入ポート
３５吐出ポート
７１シリンダ
７２流体室
７５ピストン
７６ブレード
８０規制手段
８１弁部材
８２ばね部材
９０板ばね
９１凸部 34 Suction port 35 Discharge port 71 Cylinder 72 Fluid chamber 75 Piston 76 Blade 80 Restriction means 81 Valve member 82 Spring member 90 Leaf spring 91 Convex portion

Claims

A cylinder (71) in which a suction port (34) and a discharge port (35) are formed, a piston (75) accommodated in the cylinder (71) in an eccentric state with respect to the axis of the rotary shaft, A blade (76) for partitioning a fluid chamber (72) formed between the cylinder (71) and the piston (75) into a high pressure side and a low pressure side of the fluid; An expander that expands
Fluid communicating with the discharge port (35) immediately before the contact point between the piston (75) and the cylinder (71) reaches the discharge port (35) and immediately after passing through the suction port (34) An expander comprising a regulating means (80) for regulating the inflow of fluid from the suction port (34) into the chamber (72).

In claim 1,
The restricting means (80) includes a spring member (82) provided on the cylinder (71) and an inner peripheral surface of the cylinder (71) and an outer periphery of the piston (75) connected to the spring member (82). An expander comprising a valve member (81) that closes the surface.

In claim 1,
The blade (76) is formed integrally with the piston (75),
The regulating means (80) is attached to the outer peripheral surface of the piston (75), and is inclined toward the upstream side of the suction fluid, and the outer peripheral surface of the piston (75) and the inner peripheral surface of the cylinder (71) An expander comprising a leaf spring member (90) closing between the two.

In claim 1,
The blade (76) is formed integrally with the piston (75),
The expander characterized in that the restricting means (80) includes a convex portion (91) formed on the outer peripheral surface of the piston (75) and inserted into the suction port (34).