JP2009210249A - Fluid machine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact fluid machine applied to a refrigerant circuit performing a refrigerating cycle by circulating a refrigerant, and collecting energy caused by a pressure rise of oil. <P>SOLUTION: The refrigerant circuit 11 is provided with an oil power recovery type compression unit C/O. The oil power recovery-type compression unit C/O is composed of a power recovering mechanism 40 and a compressing mechanism 20 accommodated in a casing 40a. In the power recovering mechanism 40, a piston 50 is rotated and driven by oil separated from the high-pressure refrigerant, and rotating power is recovered as the driving power of the compressing mechanism 20 through an output shaft 42. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路に接続される流体機械に関するものである。   The present invention relates to a fluid machine connected to a refrigerant circuit that performs a refrigeration cycle by circulating refrigerant.

従来より、冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えた冷凍装置は、室内の空調を行う空気調和装置等に広く適用されている。   Conventionally, a refrigeration apparatus including a refrigerant circuit that performs a refrigeration cycle has been widely applied to air conditioning apparatuses that perform indoor air conditioning.

特許文献1には、この種の空気調和装置が開示されている。空気調和装置には、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路が設けられている。冷媒回路には、圧縮機、室内熱交換器、膨張弁、室外熱交換器等が接続されている。例えば空気調和装置の冷房運転時には、圧縮機で圧縮された冷媒が室外熱交換器で凝縮(放熱)した後、膨張弁で減圧される。減圧後の冷媒は、室内熱交換器で蒸発し、これにより室内空気が冷却されて冷房が行われる。   Patent Document 1 discloses this type of air conditioner. The air conditioner is provided with a refrigerant circuit that performs a refrigeration cycle by circulating the refrigerant. A compressor, an indoor heat exchanger, an expansion valve, an outdoor heat exchanger, and the like are connected to the refrigerant circuit. For example, during the cooling operation of the air conditioner, the refrigerant compressed by the compressor is condensed (radiated) by the outdoor heat exchanger and then decompressed by the expansion valve. The refrigerant after decompression evaporates in the indoor heat exchanger, thereby cooling the room air and cooling it.

また、同文献に記載の冷媒回路には、圧縮機の摺動部を潤滑するための油(冷凍機油)が混在している。即ち、圧縮機の圧縮機構では、ピストンや駆動軸の軸受け部等が油によって潤滑される。この油は、冷媒と共に圧縮機から吐出される。そこで、冷媒回路には、圧縮機の吐出側に油分離器が設けられている。油分離器では、高圧冷媒中から油が分離される。分離後の油は、油戻し管へ流入し、キャピラリーチューブで減圧された後、圧縮機へ供給される。
特開2007−147212号公報
In the refrigerant circuit described in the document, oil (refrigerator oil) for lubricating the sliding portion of the compressor is mixed. That is, in the compression mechanism of the compressor, the piston, the bearing portion of the drive shaft, and the like are lubricated with oil. This oil is discharged from the compressor together with the refrigerant. Therefore, the refrigerant circuit is provided with an oil separator on the discharge side of the compressor. In the oil separator, oil is separated from the high-pressure refrigerant. The separated oil flows into the oil return pipe, is decompressed by the capillary tube, and then supplied to the compressor.
JP 2007-147212 A

上記の特許文献1に開示のように、高圧冷媒中から分離された油は、キャピラリーチューブ等で減圧されてから、圧縮機の吸入側へ送られる。つまり、従来の冷凍装置では、圧縮機で油の昇圧にもエネルギーを費やしているにも拘わらず、この油のエネルギーをキャピラリーチューブ等の減圧機構により無駄に捨てていたため、結果として圧縮機の効率の低下を招いていた。   As disclosed in Patent Document 1, the oil separated from the high-pressure refrigerant is depressurized by a capillary tube or the like and then sent to the suction side of the compressor. In other words, in the conventional refrigeration system, the energy of the oil is wasted by the decompression mechanism such as the capillary tube even though the compressor spends energy for boosting the oil, resulting in the efficiency of the compressor. Has led to a decline.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路に適用されて、油の昇圧に起因するエネルギーを回収できるコンパクトな流体機械を提案することである。   The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to apply a compact fluid machine that can be applied to a refrigerant circuit in which a refrigerant circulates and performs a refrigeration cycle to recover energy caused by oil pressure increase. It is to propose.

第1の発明は、流体機械を対象としており、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路(11)の圧縮機構(20)で圧縮した高圧冷媒中から分離された油によって回転駆動される可動部(50)と、上記可動部(50)に連結する出力軸(42)とを有する動力回収機構(40)と、該動力回収機構(40)の出力軸(42)と連結して駆動される所定の駆動対象(20,45)と、上記動力回収機構(40)と上記駆動対象(20,45)とを内部に収容するケーシング(40a)とを備えていることを特徴とするものである。   The first invention is directed to a fluid machine, and is driven to rotate by oil separated from high-pressure refrigerant compressed by a compression mechanism (20) of a refrigerant circuit (11) in which a refrigerant circulates and performs a refrigeration cycle. A power recovery mechanism (40) having a portion (50) and an output shaft (42) connected to the movable portion (50), and connected to an output shaft (42) of the power recovery mechanism (40). And a casing (40a) for accommodating the power recovery mechanism (40) and the drive target (20, 45) therein. is there.

第1の発明の流体機械では、ケーシング(40a)内に動力回収機構(40)と所定の駆動対象(20,45)とが収容される。動力回収機構(40)は、可動部(50)及び出力軸(42)を備え、可動部(50)と上記駆動対象(20,45)とが出力軸(42)によって互いに連結している。   In the fluid machine of the first invention, the power recovery mechanism (40) and the predetermined drive target (20, 45) are accommodated in the casing (40a). The power recovery mechanism (40) includes a movable part (50) and an output shaft (42), and the movable part (50) and the drive target (20, 45) are connected to each other by the output shaft (42).

一方、本発明の流体機械が適用される冷媒回路(11)では、冷媒が循環することで冷凍サイクルが行われ、この冷媒によって例えば室内の冷房等が行われる。ここで、上記可動部(50)は、冷媒回路(11)の高圧冷媒中から分離された油の動力(即ち、油の持つエネルギー)によって回転駆動される。つまり、高圧冷媒と分離された油は、圧縮機構(20)において油を昇圧させるために使われた動力を、運動エネルギー、位置エネルギー、圧力エネルギー等のエネルギーとして保有している。そして、このような高圧の油が持つエネルギーによって、可動部(50)が駆動される。可動部(50)が駆動されると、可動部(50)に連結する出力軸(42)も回転駆動される。その結果、出力軸(42)の回転動力によって駆動対象が駆動される。以上のように、本発明の流体機械では、高圧冷媒中から分離された油のエネルギーが、駆動対象(20,45)の駆動動力として回収される。   On the other hand, in the refrigerant circuit (11) to which the fluid machine of the present invention is applied, a refrigeration cycle is performed by circulating the refrigerant, and indoor cooling or the like is performed by the refrigerant. Here, the said movable part (50) is rotationally driven by the motive power (namely, energy which oil has) isolate | separated from the high pressure refrigerant | coolant of a refrigerant circuit (11). In other words, the oil separated from the high-pressure refrigerant has the power used to pressurize the oil in the compression mechanism (20) as energy such as kinetic energy, potential energy, and pressure energy. The movable part (50) is driven by the energy of such high-pressure oil. When the movable part (50) is driven, the output shaft (42) connected to the movable part (50) is also rotationally driven. As a result, the drive target is driven by the rotational power of the output shaft (42). As described above, in the fluid machine of the present invention, the energy of the oil separated from the high-pressure refrigerant is recovered as the driving power of the driving object (20, 45).

第2の発明は、第1の発明の流体機械において、上記駆動対象は、上記圧縮機構(20)で構成されていることを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, in the fluid machine according to the first aspect of the present invention, the drive target is composed of the compression mechanism (20).

第2の発明の流体機械のケーシング(40a)内では、上記駆動対象としての圧縮機構(20)と動力回収機構(40)の可動部(50)とが、出力軸(42)を介して互いに連結される。高圧冷媒中から分離された油のエネルギーによって可動部(50)が回転駆動されると、出力軸(42)も回転駆動され、更に圧縮機構(20)が駆動される。以上のように、本発明の流体機械では、高圧冷媒中から分離された油のエネルギーが、圧縮機構(20)による冷媒の圧縮動力として回収される。   In the casing (40a) of the fluid machine of the second invention, the compression mechanism (20) as the drive target and the movable part (50) of the power recovery mechanism (40) are mutually connected via the output shaft (42). Connected. When the movable part (50) is rotationally driven by the energy of oil separated from the high-pressure refrigerant, the output shaft (42) is also rotationally driven, and the compression mechanism (20) is further driven. As described above, in the fluid machine of the present invention, the energy of oil separated from the high-pressure refrigerant is recovered as the compression power of the refrigerant by the compression mechanism (20).

第3の発明は、第2の発明の流体機械において、上記ケーシング(40a)には、上記冷媒回路(11)の冷媒によって回転駆動されると共に上記動力回収機構(40)の出力軸(42)と連結する膨張機構(30)が更に収容されていることを特徴とするものである。   According to a third invention, in the fluid machine according to the second invention, the casing (40a) is rotationally driven by the refrigerant of the refrigerant circuit (11) and is output to the output shaft (42) of the power recovery mechanism (40). Further, an expansion mechanism (30) connected to the valve is accommodated.

第3の発明の流体機械のケーシング(40a)内では、動力回収機構(40)の可動部(50)と膨張機構(30)の可動部とが出力軸(42)を介して互いに連結される。動力回収機構(40)の可動部(50)は、上記油によって回転駆動され、これにより出力軸(42)も回転駆動される。加えて、膨張機構(30)の可動部は、膨張機構(30)において膨張する冷媒の動力によっても回転駆動される。つまり、膨張機構(30)の可動部は、冷媒の膨張により得られた動力(即ち、膨張動力)によって駆動される。本発明の出力軸(42)は、動力回収機構(40)の可動部(50)と、膨張機構(30)の可動部との双方によって回転駆動される。その結果、本発明では、圧縮機構(20)に回収される圧縮動力が増大する。   In the casing (40a) of the fluid machine of the third invention, the movable part (50) of the power recovery mechanism (40) and the movable part of the expansion mechanism (30) are connected to each other via the output shaft (42). . The movable part (50) of the power recovery mechanism (40) is rotationally driven by the oil, whereby the output shaft (42) is also rotationally driven. In addition, the movable part of the expansion mechanism (30) is also rotationally driven by the power of the refrigerant expanding in the expansion mechanism (30). That is, the movable part of the expansion mechanism (30) is driven by power obtained by expansion of the refrigerant (that is, expansion power). The output shaft (42) of the present invention is rotationally driven by both the movable part (50) of the power recovery mechanism (40) and the movable part of the expansion mechanism (30). As a result, in the present invention, the compression power recovered by the compression mechanism (20) increases.

第4の発明は、第1乃至第3のいずれか1つの流体機械において、上記ケーシング(40a)には、上記動力回収機構(40)の出力軸(42)を回転駆動する電動機(25)が更に収容されていることを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the fluid machine according to any one of the first to third aspects, the casing (40a) includes an electric motor (25) that rotationally drives the output shaft (42) of the power recovery mechanism (40). Furthermore, it is accommodated.

第4の発明の流体機械のケーシング(40a)内には、電動機(25)も収容され、電動機(25)が出力軸(42)を回転駆動する。即ち、本発明では、上記動力回収機構(40)や膨張機構(30)で回収した動力だけでは、駆動対象(20,45)の駆動動力が不足する場合に、電動機(25)によってこの不足した動力を補うことができる。その結果、駆動対象(20,45)で所望とする運転を行うことができる。   An electric motor (25) is also accommodated in the casing (40a) of the fluid machine of the fourth invention, and the electric motor (25) rotationally drives the output shaft (42). That is, in the present invention, when only the power recovered by the power recovery mechanism (40) or the expansion mechanism (30) is insufficient for the drive power of the drive target (20, 45), this shortage is caused by the electric motor (25). Power can be supplemented. As a result, a desired operation can be performed on the drive target (20, 45).

第5の発明は、第1の発明の流体機械において、上記駆動対象は、発電機(45)で構成されていることを特徴とするものである。   According to a fifth aspect of the invention, in the fluid machine according to the first aspect of the invention, the drive target is constituted by a generator (45).

第5の発明の流体機械のケーシング(40a)内では、上記駆動対象としての発電機(45)と動力回収機構(40)の可動部(50)とが、出力軸(42)を介して互いに連結される。高圧冷媒中から分離された油の動力、つまり油のエネルギーによって可動部(50)が回転駆動されると、出力軸(42)も回転駆動され、更に発電機(45)が駆動される。以上のように、本発明の流体機械では、高圧冷媒中から分離された油のエネルギーが、発電機(45)の駆動動力として回収され、発電機(45)で電力が発生する。   In the casing (40a) of the fluid machine of the fifth invention, the generator (45) as the drive target and the movable part (50) of the power recovery mechanism (40) are mutually connected via the output shaft (42). Connected. When the movable part (50) is rotationally driven by the power of the oil separated from the high-pressure refrigerant, that is, the energy of the oil, the output shaft (42) is also rotationally driven, and the generator (45) is further driven. As described above, in the fluid machine of the present invention, the energy of the oil separated from the high-pressure refrigerant is recovered as driving power for the generator (45), and electric power is generated in the generator (45).

第6の発明は、第5の発明の流体機械において、上記ケーシング(40a)には、上記冷媒回路(11)の冷媒によって回転駆動されると共に上記動力回収機構(40)の出力軸(42)と連結する可動部を有する膨張機構(30)が更に収容されていることを特徴とするものである。   According to a sixth invention, in the fluid machine according to the fifth invention, the casing (40a) is rotationally driven by the refrigerant of the refrigerant circuit (11) and is output to the output shaft (42) of the power recovery mechanism (40). And an expansion mechanism (30) having a movable portion connected to the housing.

第6の発明の流体機械のケーシング(40a)内では、動力回収機構(40)の可動部(50)と膨張機構(30)の可動部とが出力軸(42)を介して互いに連結される。動力回収機構(40)の可動部(50)は、上記油によって回転駆動され、これにより出力軸(42)も回転駆動される。加えて、膨張機構(30)の可動部は、膨張機構(30)において膨張する冷媒の動力によっても回転駆動される。つまり、膨張機構(30)の可動部は、冷媒の膨張により得られた動力(即ち、膨張動力)によって駆動される。本発明の出力軸(42)は、動力回収機構(40)の可動部(50)と、膨張機構(30)の可動部との双方によって回転駆動される。その結果、本発明では、発電機(45)に回収される駆動動力が増大し、発電機(45)で発生する電力も増大する。   In the casing (40a) of the fluid machine of the sixth aspect of the invention, the movable part (50) of the power recovery mechanism (40) and the movable part of the expansion mechanism (30) are connected to each other via the output shaft (42). . The movable part (50) of the power recovery mechanism (40) is rotationally driven by the oil, whereby the output shaft (42) is also rotationally driven. In addition, the movable part of the expansion mechanism (30) is also rotationally driven by the power of the refrigerant expanding in the expansion mechanism (30). That is, the movable part of the expansion mechanism (30) is driven by power obtained by expansion of the refrigerant (that is, expansion power). The output shaft (42) of the present invention is rotationally driven by both the movable part (50) of the power recovery mechanism (40) and the movable part of the expansion mechanism (30). As a result, in the present invention, the driving power recovered by the generator (45) increases, and the electric power generated by the generator (45) also increases.

本発明では、高圧冷媒中から分離された油の動力、つまり油のエネルギーによって動力回収機構(40)の可動部(50)を回転駆動させることで、出力軸(42)を介して所定の駆動対象(20,45)を駆動させるようにしている。即ち、従来のものであれば、昇圧後の油のエネルギーをキャピラリーチューブ等の減圧機構によって無駄に捨てていたのに対し、本発明では、このような油のエネルギーを所定の駆動対象(20,45)の駆動動力として回収することができる。従って、流体機械が適用される冷媒回路(11)のシステムの省エネルギー性の向上を図ることができる。また、本発明によれば、動力回収機構(40)と所定の駆動対象(20,45)とが、一体的にケーシング(40a)内に収容されるので、この流体機械をコンパクトに構成でき、且つこの流体機械の現地での据え付けも簡便となる。   In the present invention, the power of the oil separated from the high-pressure refrigerant, that is, the energy of the oil is used to rotate the movable part (50) of the power recovery mechanism (40) to rotate it through the output shaft (42). The target (20, 45) is driven. That is, in the case of the conventional one, the energy of the oil after the pressure increase is wasted by a pressure reducing mechanism such as a capillary tube. In the present invention, such energy of the oil is given to a predetermined driving object (20, 20 45) can be recovered as drive power. Therefore, it is possible to improve the energy saving performance of the system of the refrigerant circuit (11) to which the fluid machine is applied. Further, according to the present invention, the power recovery mechanism (40) and the predetermined drive target (20, 45) are integrally accommodated in the casing (40a), so that the fluid machine can be configured compactly, In addition, the installation of the fluid machine on site is also simplified.

第2の発明によれば、動力回収機構(40)で回収した油のエネルギーによって圧縮機構(20)を駆動することができ、圧縮機構(20)の圧縮動力を削減することができる。また、動力回収機構(40)と圧縮機構(20)とをケーシング(40a)内に一体的に収容することで、この流体機械をコンパクトに構成できる。   According to the second invention, the compression mechanism (20) can be driven by the energy of the oil recovered by the power recovery mechanism (40), and the compression power of the compression mechanism (20) can be reduced. Moreover, this fluid machine can be comprised compactly by accommodating a power recovery mechanism (40) and a compression mechanism (20) integrally in a casing (40a).

更に第3の発明によれば、動力回収機構(40)で回収した油のエネルギーと、膨張機構(30)で回収した冷媒のエネルギー(即ち、膨張動力)とによって圧縮機構(20)を駆動させることができるので、圧縮機構(20)の圧縮動力を更に削減することができる。また、動力回収機構(40)と膨張機構(30)と圧縮機構(20)とをケーシング(40a)内に一体的に収容することで、流体機械をコンパクトに構成できる。   Further, according to the third invention, the compression mechanism (20) is driven by the energy of the oil recovered by the power recovery mechanism (40) and the energy of the refrigerant recovered by the expansion mechanism (30) (ie, expansion power). Therefore, the compression power of the compression mechanism (20) can be further reduced. Further, the fluid recovery mechanism (40), the expansion mechanism (30), and the compression mechanism (20) are integrally housed in the casing (40a), whereby the fluid machine can be configured compactly.

第4の発明では、ケーシング(40a)内に電動機(25)を収容することで、流体機械のコンパクト化を図ることができ、更に圧縮機構(20)の圧縮動力の不足分を電動機(25)によって補うことができる。   In the fourth invention, by accommodating the electric motor (25) in the casing (40a), the fluid machine can be made more compact, and the shortage of the compression power of the compression mechanism (20) can be reduced by the electric motor (25). Can be supplemented by.

また、第5の発明によれば、動力回収機構(40)で回収した油のエネルギーによって発電機(45)を駆動することができ、発電機(45)で発生させた電力を利用して冷媒回路(11)の省エネルギー性の向上を図ることができる。また、動力回収機構(40)と発電機(45)とをケーシング(40a)内に一体的に収容することで、この流体機械をコンパクトに構成できる。   According to the fifth aspect of the invention, the generator (45) can be driven by the energy of the oil recovered by the power recovery mechanism (40), and the refrigerant generated using the electric power generated by the generator (45). The energy saving property of the circuit (11) can be improved. Moreover, this fluid machine can be comprised compactly by accommodating a power collection | recovery mechanism (40) and a generator (45) integrally in a casing (40a).

更に6の発明によれば、動力回収機構(40)で回収した油のエネルギーと、膨張機構(30)で回収した冷媒のエネルギーとによって発電機(45)を駆動させることができるので、冷媒回路(11)のシステムの省エネルギー性を更に向上できる。また、動力回収機構(40)と膨張機構(30)と発電機(45)とをケーシング(40a)内に一体的に収容することで、流体機械をコンパクトに構成できる。   Further, according to the sixth aspect of the invention, the generator (45) can be driven by the oil energy recovered by the power recovery mechanism (40) and the refrigerant energy recovered by the expansion mechanism (30). The energy saving performance of the system of (11) can be further improved. Moreover, the fluid machine can be made compact by housing the power recovery mechanism (40), the expansion mechanism (30), and the generator (45) integrally in the casing (40a).

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》
本発明の実施形態1ついて説明する。本発明に係る流体機械は、冷凍装置を構成する空気調和装置(10)に適用されている。空気調和装置(10)は、冷房運転と暖房運転とを切り換えて行うように構成されている。
Embodiment 1 of the Invention
Embodiment 1 of the present invention will be described. The fluid machine according to the present invention is applied to an air conditioner (10) constituting a refrigeration apparatus. The air conditioner (10) is configured to switch between a cooling operation and a heating operation.

〈空気調和装置の全体構成〉
図1に示すように、空気調和装置(10)は、冷媒回路(11)を備えている。冷媒回路(11)では、冷媒が循環することで冷凍サイクルが行われる。冷媒回路(11)には、冷媒として二酸化炭素(CO)が充填されている。そして、冷媒回路(11)では、冷媒が臨界圧力以上まで圧縮される冷凍サイクル(いわゆる超臨界サイクル)が行われる。更に、冷媒回路(11)には、ポリアルキレングリコール(PAG)から成る油(冷凍機油)が混在している。
<Overall configuration of air conditioner>
As shown in FIG. 1, the air conditioner (10) includes a refrigerant circuit (11). In the refrigerant circuit (11), a refrigeration cycle is performed by circulating the refrigerant. The refrigerant circuit (11) is filled with carbon dioxide (CO 2 ) as a refrigerant. In the refrigerant circuit (11), a refrigeration cycle (so-called supercritical cycle) in which the refrigerant is compressed to a critical pressure or higher is performed. Furthermore, the refrigerant circuit (11) contains oil (refrigerating machine oil) made of polyalkylene glycol (PAG).

冷媒回路(11)には、油動力回収型圧縮ユニット(C/O)と、膨張ユニット(E)と、室外熱交換器(12)と、室内熱交換器(13)と、第1四方切換弁(14)と、第2四方切換弁(15)とが設けられている。また、冷媒回路(11)には、油分離器(60)と、油導入路(70)と、油クーラ(80)とが設けられている。   The refrigerant circuit (11) includes an oil power recovery type compression unit (C / O), an expansion unit (E), an outdoor heat exchanger (12), an indoor heat exchanger (13), and a first four-way switching. A valve (14) and a second four-way switching valve (15) are provided. The refrigerant circuit (11) is provided with an oil separator (60), an oil introduction path (70), and an oil cooler (80).

油動力回収型圧縮ユニット(C/O)は、縦長の密閉式のケーシング(40a)を有している。そして、油動力回収型圧縮ユニット(C/O)は、圧縮機構(20)と動力回収機構(40)と電動機(25)とをケーシング(40a)の内部に収容して流体機械を構成している。ケーシング(40a)内では、その上部から下部へ向かって、動力回収機構(40)の本体部(41)、電動機(25)、及び圧縮機構(20)が順に配列されている。また、ケーシング(40a)の底部には、上記油が貯留される油溜まり(40b)が形成されている。   The oil power recovery type compression unit (C / O) has a vertically long sealed casing (40a). The oil power recovery type compression unit (C / O) includes a compression mechanism (20), a power recovery mechanism (40), and an electric motor (25) inside the casing (40a) to constitute a fluid machine. Yes. In the casing (40a), the main body (41), the electric motor (25), and the compression mechanism (20) of the power recovery mechanism (40) are arranged in this order from the upper part to the lower part. An oil sump (40b) for storing the oil is formed at the bottom of the casing (40a).

圧縮機構(20)は、油動力回収型圧縮ユニット(C/O)の駆動対象であり、ロータリ式の容積型圧縮機を構成している。圧縮機構(20)では、その圧縮室において冷媒が臨界圧力以上まで圧縮される。圧縮機構(20)には、圧縮室で圧縮した冷媒をケーシング(40a)の内部へ吐出するための吐出ポート(27)が形成されている。これにより、ケーシング(40a)内は、冷媒回路(11)の高圧冷媒(吐出冷媒)で満たされて高圧雰囲気(Hp)となっている。つまり、本実施形態の油動力回収型圧縮ユニット(C/O)は、いわゆる高圧ドーム式に構成されている。   The compression mechanism (20) is a driving target of the oil power recovery type compression unit (C / O), and constitutes a rotary positive displacement compressor. In the compression mechanism (20), the refrigerant is compressed to a critical pressure or higher in the compression chamber. The compression mechanism (20) is formed with a discharge port (27) for discharging the refrigerant compressed in the compression chamber into the casing (40a). Thereby, the inside of the casing (40a) is filled with the high-pressure refrigerant (discharge refrigerant) of the refrigerant circuit (11) to form a high-pressure atmosphere (Hp). That is, the oil power recovery type compression unit (C / O) of this embodiment is configured as a so-called high pressure dome type.

動力回収機構(40)は、本体部(41)と出力軸(42)とを有している。動力回収機構(40)の本体部(41)は、ロータリ式の容積型の流体機械を構成している(詳細は後述する)。出力軸(42)は、ケーシング(40a)内を軸方向に延びて形成されており、圧縮機構(20)と動力回収機構(40)の本体部(41)とを連結している。また、出力軸(42)の下端部には、油溜まり(40b)に貯留された油を上方へ汲み上げる油ポンプ(42c)が設けられている。油ポンプ(42c)で汲み上げられた油は、出力軸(42)内に形成された油通路(図示省略)を通じて、圧縮機構(20)の軸受け等の摺動部へ適宜供給される。   The power recovery mechanism (40) has a main body (41) and an output shaft (42). The main body (41) of the power recovery mechanism (40) constitutes a rotary positive displacement fluid machine (details will be described later). The output shaft (42) extends in the casing (40a) in the axial direction, and connects the compression mechanism (20) and the main body (41) of the power recovery mechanism (40). An oil pump (42c) for pumping up the oil stored in the oil reservoir (40b) is provided at the lower end of the output shaft (42). The oil pumped up by the oil pump (42c) is appropriately supplied to a sliding portion such as a bearing of the compression mechanism (20) through an oil passage (not shown) formed in the output shaft (42).

電動機(25)は、動力回収機構(40)の本体部(41)と圧縮機構(20)との間に介設されて、出力軸(42)と連結している。電動機(25)は、出力軸(42)を回転駆動させるモータを構成し、出力周波数(即ち、出力軸の回転速度)を可変とするインバータ式に構成されている。   The electric motor (25) is interposed between the main body (41) of the power recovery mechanism (40) and the compression mechanism (20) and is connected to the output shaft (42). The electric motor (25) constitutes a motor that rotationally drives the output shaft (42), and is configured as an inverter type in which the output frequency (that is, the rotational speed of the output shaft) is variable.

油動力回収型圧縮ユニット(C/O)には、吸入管(22)と吐出管(23)と油流入管(43)と油流出管(44)とが接続されている。吸入管(22)は、圧縮機構(20)へ冷媒を吸入させるものである。吸入管(22)は、ケーシング(40a)の胴部を貫通して圧縮機構(20)の吸入ポートと直に接続されている。吐出管(23)は、圧縮機構(20)で圧縮された冷媒をケーシング(40a)の外部へ流出させるものである。吐出管(23)は、ケーシング(40a)の胴部を貫通しており、その始端がケーシング(40a)の内部に開口している。油流入管(43)は、動力回収機構(40)の本体部(41)内へ油を流入させるものである。油流入管(43)は、ケーシング(40a)の胴部を貫通して本体部(41)に直に接続されている。油流出管(44)は、動力回収機構(40)の本体部(41)内の油をケーシング(40a)の外部へ流出させるものである。油流出管(44)は、ケーシング(40a)の胴部を貫通して本体部(41)に直に接続されている。   A suction pipe (22), a discharge pipe (23), an oil inflow pipe (43), and an oil outflow pipe (44) are connected to the oil power recovery type compression unit (C / O). The suction pipe (22) causes the refrigerant to be sucked into the compression mechanism (20). The suction pipe (22) passes through the body of the casing (40a) and is directly connected to the suction port of the compression mechanism (20). The discharge pipe (23) allows the refrigerant compressed by the compression mechanism (20) to flow out of the casing (40a). The discharge pipe (23) passes through the body of the casing (40a), and the start end thereof opens into the casing (40a). The oil inflow pipe (43) allows oil to flow into the main body (41) of the power recovery mechanism (40). The oil inflow pipe (43) penetrates the trunk part of the casing (40a) and is directly connected to the main body part (41). The oil outflow pipe (44) allows oil in the main body (41) of the power recovery mechanism (40) to flow out of the casing (40a). The oil spill pipe (44) passes through the body of the casing (40a) and is directly connected to the main body (41).

膨張ユニット(E)は、縦長の円筒状の膨張ケーシング(30a)を有している。そして、膨張ユニット(E)は、膨張機構(30)と膨張側出力軸(31)と膨張側発電機(35)とが膨張ケーシング(30a)の内部に収容されて流体機械を構成している。膨張ケーシング(30a)内では、その上部から下部に向かって、膨張機構(30)と膨張側発電機(35)とが順に配列されている。また、膨張ケーシング(30a)の底部には、上記油が貯留される油溜まり(30b)が形成されている。   The expansion unit (E) has a vertically long cylindrical expansion casing (30a). In the expansion unit (E), the expansion mechanism (30), the expansion side output shaft (31), and the expansion side generator (35) are accommodated in the expansion casing (30a) to form a fluid machine. . In the expansion casing (30a), the expansion mechanism (30) and the expansion-side generator (35) are arranged in this order from the top to the bottom. An oil sump (30b) for storing the oil is formed at the bottom of the expansion casing (30a).

膨張機構(30)は、ロータリ式の容積型膨張機構を構成している。膨張機構(30)では、その膨張室において冷媒が膨張して減圧される。膨張機構(30)では、膨張室で膨張する冷媒によって、可動部としてのピストン(図示省略)が回転駆動され、ピストンと連結する膨張側出力軸(31)が更に回転駆動される。これにより、膨張側発電機(35)が駆動されて発電が行われる。膨張ユニット(E)で発電された電力は、油動力回収型圧縮ユニット(C/O)や他の要素機械の動力として利用される。   The expansion mechanism (30) constitutes a rotary positive displacement expansion mechanism. In the expansion mechanism (30), the refrigerant expands and decompresses in the expansion chamber. In the expansion mechanism (30), a piston (not shown) as a movable portion is rotationally driven by the refrigerant expanding in the expansion chamber, and the expansion-side output shaft (31) connected to the piston is further rotationally driven. Thereby, an expansion side generator (35) is driven and electric power generation is performed. The electric power generated by the expansion unit (E) is used as power for the oil power recovery type compression unit (C / O) and other element machines.

また、膨張側出力軸(31)の下端部には、油溜まり(30b)に貯留された油を上方へ汲み上げる油ポンプ(31c)が設けられている。油ポンプ(31c)で汲み上げられた油は、膨張側出力軸(31)内に形成された油通路(図示省略)を通じて、膨張機構(30)の軸受け等の摺動部へ適宜供給される。また、膨張ユニット(E)には、膨張機構(30)へ冷媒を流入させるための流入管(33)と、膨張機構(30)から冷媒を流出させるための流出管(34)とが設けられている。   An oil pump (31c) that pumps up the oil stored in the oil reservoir (30b) is provided at the lower end of the expansion side output shaft (31). The oil pumped up by the oil pump (31c) is appropriately supplied to a sliding portion such as a bearing of the expansion mechanism (30) through an oil passage (not shown) formed in the expansion side output shaft (31). The expansion unit (E) is provided with an inflow pipe (33) for allowing the refrigerant to flow into the expansion mechanism (30) and an outflow pipe (34) for allowing the refrigerant to flow out from the expansion mechanism (30). ing.

室外熱交換器(12)は、冷媒を室外空気と熱交換させるための空気熱交換器である。また、室内熱交換器(13)は、冷媒を室内空気と熱交換させるための空気熱交換器である。   The outdoor heat exchanger (12) is an air heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and outdoor air. The indoor heat exchanger (13) is an air heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and room air.

第1四方切換弁(14)及び第2四方切換弁(15)は、それぞれ第1から第4までのポートを有している。第1四方切換弁(14)では、第1のポートが吐出ライン(18)を介して上記吐出管(23)と接続し、第2のポートが吸入ライン(17)を介して上記吸入管(22)と接続している。また、第1四方切換弁(14)では、第3のポートが室外熱交換器(12)の一端と接続し、第4のポートが室内熱交換器(13)の一端と接続している。第2四方切換弁(15)では、第1のポートが上記流入管(33)と接続し、第2のポートが上記流出管(34)と接続している。また、第2四方切換弁(15)では、第3のポートが室外熱交換器(12)の他端と接続し、第4のポートが室内熱交換器(13)の他端と接続している。   The first four-way switching valve (14) and the second four-way switching valve (15) have first to fourth ports, respectively. In the first four-way switching valve (14), a first port is connected to the discharge pipe (23) via a discharge line (18), and a second port is connected to the suction pipe (17) via a suction line (17). 22) is connected. In the first four-way switching valve (14), the third port is connected to one end of the outdoor heat exchanger (12), and the fourth port is connected to one end of the indoor heat exchanger (13). In the second four-way switching valve (15), the first port is connected to the inflow pipe (33), and the second port is connected to the outflow pipe (34). In the second four-way switching valve (15), the third port is connected to the other end of the outdoor heat exchanger (12), and the fourth port is connected to the other end of the indoor heat exchanger (13). Yes.

第1四方切換弁(14)と第2四方切換弁(15)とは、それぞれ、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第1状態(図1の実線で示す状態)と、第1のポートと第4のポートが連通し且つ第2のポートと第3のポートが連通する第2状態(図1の破線で示す状態)とに切り換わるように構成されている。   The first four-way switching valve (14) and the second four-way switching valve (15) are respectively a first port and a third port that communicate with each other and a second port and a fourth port that communicate with each other. 1 state (state indicated by a solid line in FIG. 1), and 2nd state (state indicated by a broken line in FIG. 1) in which the first port and the fourth port communicate with each other and the second port and the third port communicate with each other. It is comprised so that it may switch to.

油分離器(60)は、上記吐出ライン(18)の途中に設けられている。油分離器(60)は、縦長の略円筒形状の密閉容器から成り、高圧冷媒中から油を分離する油分離手段を構成している。油分離器(60)には、その胴部に冷媒/油流入管(61)が接続され、その頂部に冷媒排出管(62)が接続され、その底部に油排出管(63)が接続されている。油分離器(60)では、冷媒/油流入管(61)から流入した冷媒中から油が分離される。なお、油分離器(60)での油の分離方法としては、旋回流を利用して油を遠心分離する方法や、冷媒と油との比重差を利用して油を沈降分離する方法等が挙げられる。そして、油分離器(60)では、油が分離された後の冷媒が冷媒排出管(62)を流出し、分離後の油が油排出管(63)を流出する。   The oil separator (60) is provided in the middle of the discharge line (18). The oil separator (60) is composed of a vertically long, substantially cylindrical sealed container, and constitutes an oil separating means for separating oil from the high-pressure refrigerant. The oil separator (60) is connected with a refrigerant / oil inflow pipe (61) at its body, with a refrigerant discharge pipe (62) at its top and with an oil discharge pipe (63) at its bottom. ing. In the oil separator (60), oil is separated from the refrigerant flowing in from the refrigerant / oil inflow pipe (61). In addition, as an oil separation method in the oil separator (60), there are a method of centrifugal separation of oil using a swirl flow, a method of sedimentation separation of oil using a specific gravity difference between refrigerant and oil, and the like. Can be mentioned. In the oil separator (60), the refrigerant after the oil is separated flows out of the refrigerant discharge pipe (62), and the oil after the separation flows out of the oil discharge pipe (63).

油導入路(70)は、油分離器(60)で分離した油を圧縮機構(20)へ供給するものである。油導入路(70)は、第1導油管(71)と第2導油管(72)とを含んで構成されている。   The oil introduction path (70) supplies the oil separated by the oil separator (60) to the compression mechanism (20). The oil introduction path (70) includes a first oil guide pipe (71) and a second oil guide pipe (72).

第1導油管(71)は、その始端が油分離器(60)の油排出管(63)と接続し、その終端が油流入管(43)と接続している。第2導油管(72)は、その始端が油流出管(44)と接続し、その終端が上記吸入ライン(17)と接続している。つまり、本実施形態の油導入路(70)は、油分離器(60)で分離した油を圧縮機構(20)の吸入側へ供給するように構成されている。   The first oil guide pipe (71) has a start end connected to the oil discharge pipe (63) of the oil separator (60) and a terminal end connected to the oil inflow pipe (43). The second oil guiding pipe (72) has a start end connected to the oil outflow pipe (44) and a terminal end connected to the suction line (17). That is, the oil introduction path (70) of the present embodiment is configured to supply the oil separated by the oil separator (60) to the suction side of the compression mechanism (20).

また、第2導油管(72)には、上記油クーラ(80)が設けられている。油クーラ(80)は、油分離器(60)で分離した油を冷却する冷却手段であり、例えば空冷式の熱交換器で構成されている。   The second oil guide pipe (72) is provided with the oil cooler (80). The oil cooler (80) is a cooling means for cooling the oil separated by the oil separator (60), and is constituted by, for example, an air-cooled heat exchanger.

〈動力回収機構の構成〉
上記動力回収機構(40)の構成について図2及び図3を参照しながら更に説明する。
動力回収機構(40)は、油の動力(即ち、油の持つエネルギー)を回収するものである。つまり、高圧冷媒と分離された油は、圧縮機構(20)において油を昇圧させるために使われた動力を、運動エネルギー、位置エネルギー、圧力エネルギー等のエネルギーとして保有している。そこで、動力回収機構(40)は、このような油のエネルギーを動力として回収する。動力回収機構(40)の本体部(41)は、いわゆる揺動ピストン型のロータリ式流体機械で構成されている。また、出力軸(42)は、その一端が本体部(41)と連結し、その他端部が圧縮機構(20)の可動部(ピストン)と連結している。つまり、圧縮機構(20)は、動力回収機構(40)の出力軸(42)と連結して駆動される駆動対象を構成している。また、出力軸(42)には、主軸部(42a)と偏心部(42b)とが形成されている。偏心部(42b)は、主軸部(42a)に対して所定量だけ偏心し、且つ主軸部(42a)よりも大径に構成されている。
<Configuration of power recovery mechanism>
The configuration of the power recovery mechanism (40) will be further described with reference to FIGS.
The power recovery mechanism (40) recovers the power of the oil (that is, the energy of the oil). In other words, the oil separated from the high-pressure refrigerant has the power used to pressurize the oil in the compression mechanism (20) as energy such as kinetic energy, potential energy, and pressure energy. Therefore, the power recovery mechanism (40) recovers such oil energy as power. The main body (41) of the power recovery mechanism (40) is constituted by a so-called oscillating piston type rotary fluid machine. The output shaft (42) has one end connected to the main body (41) and the other end connected to the movable part (piston) of the compression mechanism (20). That is, the compression mechanism (20) constitutes a drive target that is driven in connection with the output shaft (42) of the power recovery mechanism (40). The output shaft (42) is formed with a main shaft portion (42a) and an eccentric portion (42b). The eccentric part (42b) is eccentric by a predetermined amount with respect to the main shaft part (42a) and is configured to have a larger diameter than the main shaft part (42a).

動力回収機構(40)の本体部(41)には、下から上へ向かって順に、フロントヘッド(46)、シリンダ(47)、及びリアヘッド(48)が設けられている。シリンダ(47)は、上下に出力軸(42)が貫通する筒状に形成されている。シリンダ(47)は、その下端がフロントヘッド(46)に閉塞され、その上端がリアヘッド(48)に閉塞されている。   The main body (41) of the power recovery mechanism (40) is provided with a front head (46), a cylinder (47), and a rear head (48) in order from bottom to top. The cylinder (47) is formed in a cylindrical shape through which the output shaft (42) passes vertically. The cylinder (47) has a lower end closed by the front head (46) and an upper end closed by the rear head (48).

図3にも示すように、シリンダ(47)の内部(シリンダ室)には、可動部としてのピストン(50)が収容されている。ピストン(50)は、円環状あるいは円筒状に形成されている。ピストン(50)の内部には、出力軸(42)の偏心部(42b)が係合している。ピストン(50)は、その外周面がシリンダ(47)の内周面に、一方の端面がフロントヘッド(46)に、他方の端面がリアヘッド(48)にそれぞれ摺接している。シリンダ(47)内には、その内周面とピストン(50)の外周面との間に油室(49)が形成される。油室(49)には、上記油流入管(43)及び油流出管(44)が連通している。   As shown also in FIG. 3, the piston (50) as a movable part is accommodated in the inside (cylinder chamber) of the cylinder (47). The piston (50) is formed in an annular shape or a cylindrical shape. The eccentric part (42b) of the output shaft (42) is engaged with the inside of the piston (50). The piston (50) has its outer peripheral surface in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylinder (47), one end surface in sliding contact with the front head (46), and the other end surface in contact with the rear head (48). An oil chamber (49) is formed in the cylinder (47) between its inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the piston (50). The oil inflow pipe (43) and the oil outflow pipe (44) communicate with the oil chamber (49).

ピストン(50)には、ブレード(51)が一体に設けられている。ブレード(51)は、ピストン(50)の半径方向へ延びる板状に形成されており、ピストン(50)の外周面から外側へ突出している。このブレード(51)はシリンダ(47)のブレード溝(52)に挿入されている。シリンダ(47)のブレード溝(52)は、シリンダ(47)を厚み方向へ貫通すると共に、シリンダ(47)の内周面に開口している。   The piston (50) is integrally provided with a blade (51). The blade (51) is formed in a plate shape extending in the radial direction of the piston (50), and projects outward from the outer peripheral surface of the piston (50). The blade (51) is inserted into the blade groove (52) of the cylinder (47). The blade groove (52) of the cylinder (47) penetrates the cylinder (47) in the thickness direction, and opens to the inner peripheral surface of the cylinder (47).

シリンダ(47)には、一対のブッシュ(53)が設けられている。各ブッシュ(53)は、内側面が平面となって外側面が円弧面となるように形成された小片である。シリンダ(47)において、一対のブッシュ(53)は、ブッシュ孔(54)に挿入されてブレード(51)を挟み込んだ状態となる。ブッシュ(53)は、その内側面がブレード(51)と摺接し、その外側面がシリンダ(47)と摺動する。そして、ピストン(50)と一体のブレード(51)は、ブッシュ(53)を介してシリンダ(47)に支持され、シリンダ(47)に対して回動自在で且つ進退自在となっている。   The cylinder (47) is provided with a pair of bushes (53). Each bush (53) is a small piece formed such that the inner surface is a flat surface and the outer surface is a circular arc surface. In the cylinder (47), the pair of bushes (53) are inserted into the bush holes (54) and sandwich the blade (51). The inner surface of the bush (53) is in sliding contact with the blade (51), and the outer surface of the bush (53) is slid with the cylinder (47). The blade (51) integrated with the piston (50) is supported by the cylinder (47) via the bush (53), and can rotate and advance and retract with respect to the cylinder (47).

シリンダ(47)内の油室(49)は、ピストン(50)及びブレード(51)によって仕切られている。そして、図3におけるブレード(51)の左側の部屋が油流入管(43)と連通し、右側の部屋が油流出管(44)と連通している。   The oil chamber (49) in the cylinder (47) is partitioned by the piston (50) and the blade (51). The left chamber of the blade (51) in FIG. 3 communicates with the oil inflow pipe (43), and the right chamber communicates with the oil outflow pipe (44).

−運転動作−
実施形態1に係る空気調和装置(10)の運転動作について説明する。空気調和装置(10)は、第1四方切換弁(14)及び第2四方切換弁(15)の設定に応じて、冷房運転と暖房運転とが可能となっている。まず、空気調和装置(10)の冷房運転時の基本的な動作について説明する。
-Driving action-
The operation of the air conditioner (10) according to Embodiment 1 will be described. The air conditioner (10) can perform a cooling operation and a heating operation according to the settings of the first four-way switching valve (14) and the second four-way switching valve (15). First, the basic operation during the cooling operation of the air conditioner (10) will be described.

冷房運転時には、第1四方切換弁(14)及び第2四方切換弁(15)が第1状態(図1に実線で示す状態)に設定され、冷媒回路(11)で冷媒が循環して蒸気圧縮冷凍サイクルが行われる。その結果、冷房運転時には、室外熱交換器(12)が放熱器(凝縮器)となり、室内熱交換器(13)が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。また、冷媒回路(11)では、その高圧が冷媒である二酸化炭素の臨界圧力よりも高い値に設定され、いわゆる超臨界サイクルが行われる。   During the cooling operation, the first four-way switching valve (14) and the second four-way switching valve (15) are set to the first state (the state indicated by the solid line in FIG. 1), and the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (11). A compression refrigeration cycle is performed. As a result, during the cooling operation, a refrigeration cycle in which the outdoor heat exchanger (12) serves as a radiator (condenser) and the indoor heat exchanger (13) serves as an evaporator is performed. In the refrigerant circuit (11), the high pressure is set to a value higher than the critical pressure of carbon dioxide, which is a refrigerant, and a so-called supercritical cycle is performed.

油動力回収型圧縮ユニット(C/O)では、電動機(25)によって圧縮機構(20)が回転駆動される。圧縮機構(20)では、吸入管(22)から圧縮室へ吸入された冷媒が圧縮され、圧縮された冷媒がケーシング(40a)の内部へ吐出される。ケーシング(40a)内の高圧冷媒は電動機(25)の周囲を通過し、吐出管(23)からケーシング(40a)の外部へ流出する。吐出管(23)へ流出した冷媒は、吐出ライン(18)を流れ、冷媒/油流入管(61)を通じて油分離器(60)内へ流入する。   In the oil power recovery type compression unit (C / O), the compression mechanism (20) is rotationally driven by the electric motor (25). In the compression mechanism (20), the refrigerant sucked into the compression chamber from the suction pipe (22) is compressed, and the compressed refrigerant is discharged into the casing (40a). The high-pressure refrigerant in the casing (40a) passes around the electric motor (25) and flows out of the casing (40a) from the discharge pipe (23). The refrigerant that has flowed into the discharge pipe (23) flows through the discharge line (18) and flows into the oil separator (60) through the refrigerant / oil inflow pipe (61).

油分離器(60)では、冷媒中から油が分離され、油が分離された冷媒が上部に溜まり、分離後の油が底部に溜まり込む。分離後の冷媒は、冷媒排出管(62)を流出し、室外熱交換器(12)を流れる。室外熱交換器(12)では、高圧冷媒が室外空気へ放熱する。室外熱交換器(12)を流出した冷媒は、流入管(33)を通じて膨張ユニット(E)の膨張機構(30)へ流入する。   In the oil separator (60), the oil is separated from the refrigerant, the refrigerant from which the oil has been separated accumulates at the top, and the separated oil accumulates at the bottom. The separated refrigerant flows out of the refrigerant discharge pipe (62) and flows through the outdoor heat exchanger (12). In the outdoor heat exchanger (12), the high-pressure refrigerant radiates heat to the outdoor air. The refrigerant that has flowed out of the outdoor heat exchanger (12) flows into the expansion mechanism (30) of the expansion unit (E) through the inflow pipe (33).

膨張機構(30)では、膨張室で高圧冷媒が膨張し、これによって膨張側出力軸(31)が回転駆動される。その結果、膨張側発電機(35)が駆動されて、膨張側発電機(35)から電力が発生する。この電力は、圧縮機構(20)や他の要素機械へ供給される。膨張機構(30)で膨張した冷媒は、流出管(34)を通じて膨張ユニット(E)から送り出される。   In the expansion mechanism (30), the high-pressure refrigerant expands in the expansion chamber, whereby the expansion-side output shaft (31) is rotationally driven. As a result, the expansion-side generator (35) is driven and electric power is generated from the expansion-side generator (35). This electric power is supplied to the compression mechanism (20) and other element machines. The refrigerant expanded by the expansion mechanism (30) is sent out from the expansion unit (E) through the outflow pipe (34).

膨張ユニット(E)を流出した冷媒は、室内熱交換器(13)を流れる。室内熱交換器(13)では、冷媒が室内空気から吸熱して蒸発する。その結果、室内空気が冷やされて冷房が行われる。室内熱交換器(13)を流出した冷媒は、吸入管(22)を通じて圧縮機構(20)へ吸入されて再び圧縮される。   The refrigerant that has flowed out of the expansion unit (E) flows through the indoor heat exchanger (13). In the indoor heat exchanger (13), the refrigerant absorbs heat from the indoor air and evaporates. As a result, the room air is cooled and cooling is performed. The refrigerant flowing out of the indoor heat exchanger (13) is sucked into the compression mechanism (20) through the suction pipe (22) and compressed again.

このような冷房運転時には、空気調和装置(10)の成績係数(COP)を改善するために、以下のような油インジェクション動作が行われる。具体的には、油分離器(60)で分離された油は、油排出管(63)を通じて第1導油管(71)を流れ、動力回収機構(40)の本体部(41)へ流入する。   During such cooling operation, the following oil injection operation is performed in order to improve the coefficient of performance (COP) of the air conditioner (10). Specifically, the oil separated by the oil separator (60) flows through the first oil guide pipe (71) through the oil discharge pipe (63) and flows into the main body (41) of the power recovery mechanism (40). .

動力回収機構(40)では、油室(49)を流れる油によってピストン(50)が回転駆動され、ピストン(50)がシリンダ(47)内を、図3の(A)→(B)→(C)→(D)→(A)→…という順に偏心回転する。このピストン(50)の偏心回転に伴い、偏心部(42b)、更には主軸部(42a)が回転駆動される。その結果、この回転動力は、圧縮機構(20)を駆動するための駆動動力として利用される。以上のように、油動力回収型圧縮ユニット(C/O)では、動力回収機構(40)によって回収された油のエネルギーが、圧縮機構(20)の駆動動力として回収され、圧縮機構(20)の動力が軽減される。   In the power recovery mechanism (40), the piston (50) is rotationally driven by the oil flowing through the oil chamber (49), and the piston (50) moves inside the cylinder (47) in (A) → (B) → ( Eccentric rotation in the order of C) → (D) → (A) →. With the eccentric rotation of the piston (50), the eccentric portion (42b) and further the main shaft portion (42a) are rotationally driven. As a result, this rotational power is used as driving power for driving the compression mechanism (20). As described above, in the oil power recovery type compression unit (C / O), the oil energy recovered by the power recovery mechanism (40) is recovered as driving power of the compression mechanism (20), and the compression mechanism (20) The power of is reduced.

油室(49)でエネルギーが回収された油は、所定圧力まで減圧された後、油流出管(44)を通じて本体部(41)から流出する。この冷媒は、第2導油管(72)を流れる際に、油クーラ(80)で所定温度まで冷却される。冷却された油は、圧縮機構(20)の吸入側の吸入ライン(17)へ流入し、冷媒と混合される。従って、圧縮機構(20)へは、冷媒と共に低温の油が適宜供給され、油インジェクション動作が行われる。   The oil whose energy has been recovered in the oil chamber (49) is depressurized to a predetermined pressure, and then flows out from the main body (41) through the oil outflow pipe (44). The refrigerant is cooled to a predetermined temperature by the oil cooler (80) when flowing through the second oil guide pipe (72). The cooled oil flows into the suction line (17) on the suction side of the compression mechanism (20) and is mixed with the refrigerant. Accordingly, the compression mechanism (20) is appropriately supplied with low-temperature oil together with the refrigerant, and an oil injection operation is performed.

この油インジェクション動作により、冷房運転時の圧縮機構(20)では、冷媒がP−h線図上の等温線に近づくように圧縮され、いわゆる等温圧縮が行われる。この点について、図4(A)及び(B)を参照しながら説明する。ここで、図4(A)は、理想的な等温圧縮での冷凍サイクルを示すP−h線図であり、図4(B)は、図4(A)の冷凍サイクルに対応するP−V線図である。   By this oil injection operation, in the compression mechanism (20) during the cooling operation, the refrigerant is compressed so as to approach the isotherm on the Ph diagram, and so-called isothermal compression is performed. This point will be described with reference to FIGS. 4 (A) and 4 (B). Here, FIG. 4 (A) is a Ph diagram showing a refrigeration cycle in ideal isothermal compression, and FIG. 4 (B) is a P-V diagram corresponding to the refrigeration cycle in FIG. 4 (A). FIG.

冷房運転時の冷媒回路(11)では、室内熱交換器(13)で蒸発した冷媒が、油と混合することで、所定温度まで過熱され、その後に圧縮機構(20)へ吸入される。この吸入冷媒は、図4のA点より圧縮機構(20)で圧縮されると共に、低温の油によって冷却される。つまり、圧縮機構(20)の圧縮行程では、冷媒が油によって冷やされながら、更に圧縮される。その結果、冷媒は、図4(A)に示す等温線(例えば約40℃)に沿うように圧縮されて、目標の高圧圧力(C点)に至る。このように、A点からC点のような挙動で冷媒を圧縮させることで、圧縮機構(20)で冷媒を圧縮するのに要する動力が効果的に低減される。   In the refrigerant circuit (11) during the cooling operation, the refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (13) is mixed with oil to be overheated to a predetermined temperature and then sucked into the compression mechanism (20). The suction refrigerant is compressed by the compression mechanism (20) from the point A in FIG. 4 and is cooled by low-temperature oil. That is, in the compression stroke of the compression mechanism (20), the refrigerant is further compressed while being cooled by the oil. As a result, the refrigerant is compressed along an isotherm (for example, about 40 ° C.) shown in FIG. 4A and reaches a target high pressure (point C). In this way, by compressing the refrigerant in the behavior from point A to point C, the power required to compress the refrigerant by the compression mechanism (20) is effectively reduced.

即ち、例えば圧縮行程で一般的な断熱圧縮が行われると、冷媒は図4に示すA点からC’点のような挙動で圧縮される。その結果、この冷凍サイクルでは、冷媒の圧縮動力が大きくなってしまう。これに対し、本実施形態のように、油インジェクション動作により圧縮行程中に冷媒を冷却すると、一般的な断熱圧縮と比して、図4(B)のA−C−C’で囲まれる面積ΔS分だけ圧縮機構(20)での冷媒の圧縮動力を削減できる。   That is, for example, when a general adiabatic compression is performed in the compression stroke, the refrigerant is compressed with a behavior from point A to point C ′ shown in FIG. As a result, in this refrigeration cycle, the compression power of the refrigerant increases. On the other hand, when the refrigerant is cooled during the compression stroke by the oil injection operation as in the present embodiment, the area surrounded by A-C-C ′ in FIG. 4B as compared with general adiabatic compression. The compression power of the refrigerant in the compression mechanism (20) can be reduced by ΔS.

また、本実施形態のように、冷媒として二酸化炭素を用いて超臨界サイクルを行うもので、上記の油インジェクション動作を行うと、圧縮機構(20)の圧縮動力の削減効果が向上する。この点について以下に説明する。   Further, as in this embodiment, the supercritical cycle is performed using carbon dioxide as a refrigerant. When the oil injection operation is performed, the compression power reduction effect of the compression mechanism (20) is improved. This will be described below.

まず、本実施形態の冷媒回路(11)では、上述のように、二酸化炭素を臨界圧力(図4(A)のcP点に示す圧力)以上となるように、圧縮行程で冷媒を圧縮している。このため、圧縮行程ではA点からC点まで冷媒を冷却しながら圧縮する際、冷媒が気液二相領域(凝縮領域)に至ることを回避できる。つまり、超臨界サイクルでは、油の冷熱が冷媒の凝縮に利用されることを回避できるので、冷媒を効果的に低温化することができ、冷媒の挙動を等温線に近づけることができる。   First, in the refrigerant circuit (11) of the present embodiment, as described above, the refrigerant is compressed in the compression stroke so that the carbon dioxide becomes equal to or higher than the critical pressure (pressure indicated by the point cP in FIG. 4A). Yes. For this reason, it is possible to avoid the refrigerant reaching the gas-liquid two-phase region (condensation region) when compressing while cooling the refrigerant from the point A to the point C in the compression stroke. That is, in the supercritical cycle, it is possible to avoid the cold oil from being used for the condensation of the refrigerant, so that the refrigerant can be effectively lowered in temperature and the behavior of the refrigerant can be brought close to an isotherm.

これに対し、例えば図5に示す、通常の蒸気圧縮式冷凍サイクル(ここでは、冷媒をR410Aとした場合)の圧縮行程では、冷媒が臨界圧力よりも小さい範囲で圧縮される。このため、この冷凍サイクルに上記油インジェクション動作を適用した場合、冷媒が気液二相領域(凝縮領域)に至ってしまう。その結果、この冷凍サイクルでは、例えばB1点→C1点の範囲でしか等温圧縮を行うことができない。   In contrast, in the compression stroke of a normal vapor compression refrigeration cycle (here, the refrigerant is R410A) shown in FIG. 5, for example, the refrigerant is compressed in a range smaller than the critical pressure. For this reason, when the oil injection operation is applied to this refrigeration cycle, the refrigerant reaches the gas-liquid two-phase region (condensation region). As a result, in this refrigeration cycle, for example, isothermal compression can be performed only in the range of point B1 to point C1.

以上のような理由により、図5の冷凍サイクルに油インジェクション動作を適用した場合には、圧縮機構の圧縮動力の削減量が図5(B)のB1−C1−C1’で囲まれるΔS’となってしまう。これに対し、本実施形態の超臨界サイクルに油インジェクション動作を適用した場合には、圧縮機構(20)の圧縮動力の削減量がΔSとなり、圧縮動力の削減効果が高いものとなる。   For the reasons described above, when the oil injection operation is applied to the refrigeration cycle of FIG. 5, the reduction amount of the compression power of the compression mechanism is ΔS ′ surrounded by B1-C1-C1 ′ of FIG. turn into. On the other hand, when the oil injection operation is applied to the supercritical cycle of the present embodiment, the reduction amount of the compression power of the compression mechanism (20) becomes ΔS, and the reduction effect of the compression power becomes high.

更に、本実施形態では、上述のように、動力回収機構(40)によって油のエネルギーを回収している。これにより、油インジェクション動作による冷媒の圧縮動力の低減効果を図りつつ、更に油の昇圧に必要な圧縮動力も低減される。この点について図6を参照しながら説明する。   Furthermore, in this embodiment, as described above, the energy of the oil is recovered by the power recovery mechanism (40). Thereby, while the effect of reducing the compression power of the refrigerant by the oil injection operation is achieved, the compression power required for boosting the oil is also reduced. This point will be described with reference to FIG.

上記油インジェクション動作を行うと、圧縮機構(20)では、冷媒の圧縮動力(図6のWr)に加えて、油の昇圧に要する動力(図6のWo)を費やすことになる。ここで、冷媒の圧縮動力Wrは、上述のように、油インジェクション動作による等温圧縮の効果により小さくなる。従って、冷媒の圧縮動力Wrは、圧縮機構(20)へ供給される低温の油の量(油インジェクション量Goil)が多ければ多いほど、小さくなっていく。一方、このように油インジェクション量Goilが多くなると、圧縮機構(20)では、油の昇圧に要する圧縮動力Woが増大していく。従って、圧縮機構(20)では、その全体としての動力Wt(即ち、Wr+Wo)と、油インジェクション量Goilとの関係が、図6で示すような関係となり、油インジェクション量Goilが所定値(Gb)よりも大きくなると、かえって圧縮機構(20)の全体の動力Wtが増大してしまう虞がある。   When the oil injection operation is performed, in the compression mechanism (20), in addition to the compression power of the refrigerant (Wr in FIG. 6), the power required to pressurize the oil (Wo in FIG. 6) is consumed. Here, as described above, the compression power Wr of the refrigerant is reduced by the effect of isothermal compression by the oil injection operation. Accordingly, the compression power Wr of the refrigerant decreases as the amount of low-temperature oil (oil injection amount Goil) supplied to the compression mechanism (20) increases. On the other hand, when the oil injection amount Goil increases as described above, the compression power Wo required for pressurizing the oil increases in the compression mechanism (20). Accordingly, in the compression mechanism (20), the relationship between the overall power Wt (that is, Wr + Wo) and the oil injection amount Goil is as shown in FIG. 6, and the oil injection amount Goil is a predetermined value (Gb). If it is larger than the range, the overall power Wt of the compression mechanism (20) may increase.

そこで、本実施形態では、油の昇圧に要する圧縮動力Woを回収するべく、動力回収機構(40)を用いるようにしている。具体的に、例えば油インジェクション量Goilを所定値より大きいGbとして油インジェクション動作を行った場合、油の昇圧に要する圧縮動力Woも増大するが、油動力回収型圧縮ユニット(C/O)では、昇圧後の油のエネルギーが、圧縮機構(20)の駆動動力として回収される。その結果、本実施形態では、油インジェクション量Goilを多量としても、この空気調和装置(10)で比較的高いCOPの改善率(等温圧縮による効果)を得ることができる。   Therefore, in the present embodiment, the power recovery mechanism (40) is used to recover the compression power Wo required for boosting the oil. Specifically, for example, when the oil injection operation is performed by setting the oil injection amount Goil to Gb larger than a predetermined value, the compression power Wo required for boosting the oil also increases, but in the oil power recovery type compression unit (C / O), The energy of the oil after the pressure increase is recovered as drive power for the compression mechanism (20). As a result, in this embodiment, even if the oil injection amount Goil is increased, a relatively high COP improvement rate (effect by isothermal compression) can be obtained with this air conditioner (10).

即ち、例えば図7に示すように、動力回収機構(40)で油の動力、つまり油のエネルギーを回収しないもの(図7の破線L-0)では、油インジェクション量が所定値Gbよりも多くなると、等温圧縮の効果に起因する冷媒の圧縮動力Wrの削減量よりも油の昇圧に要する動力Woの方が大きくなってしまい、COP改善率がかえって低くなってしまう。しかしながら、動力回収機構(40)で油の動力を回収するようにすると、油の昇圧に要する動力Woの増大に伴い、圧縮機構(20)へ回収される油の動力が大きくなる。その結果、例えば動力回収機構(40)の動力回収率が50%のもの(図7の実線L-50)では、油インジェクション量を多くしても、高いCOP改善率を得ることができる。そして、このCOP改善率は、動力回収機構(40)の動力回収率が高ければ高いほど(例えば図7の実線L-80(動力回収率80%)や実線L-100(動力回収率100%)を参照)、特に油インジェクション量Goilが多い条件下で増大することになる。   That is, for example, as shown in FIG. 7, in the case where the power recovery mechanism (40) does not recover the oil power, that is, the oil energy (broken line L-0 in FIG. 7), the oil injection amount is larger than the predetermined value Gb. Then, the power Wo required for boosting the oil becomes larger than the reduction amount of the compression power Wr of the refrigerant due to the effect of isothermal compression, and the COP improvement rate is rather lowered. However, when the power of the oil is recovered by the power recovery mechanism (40), the power of the oil recovered to the compression mechanism (20) increases as the power Wo required for boosting the oil increases. As a result, for example, when the power recovery rate of the power recovery mechanism (40) is 50% (solid line L-50 in FIG. 7), a high COP improvement rate can be obtained even if the amount of oil injection is increased. The higher the power recovery rate of the power recovery mechanism (40), the higher the COP improvement rate (for example, solid line L-80 (power recovery rate 80%) and solid line L-100 (power recovery rate 100% in FIG. 7)). )), And particularly increases under conditions where the oil injection amount Goil is large.

−実施形態1の効果−
上記実施形態1では、油分離器(60)で高圧冷媒中から油を分離し、この油のエネルギーを動力回収機構(40)で回収して圧縮機構(20)の駆動動力として利用するようにしている。このため、圧縮機構(20)で油の昇圧に要した動力を動力回収機構(40)で回収でき、空気調和装置(10)の省エネルギー性を向上できる。
-Effect of Embodiment 1-
In the first embodiment, oil is separated from the high-pressure refrigerant by the oil separator (60), and the energy of this oil is recovered by the power recovery mechanism (40) and used as drive power for the compression mechanism (20). ing. For this reason, the power required for pressurizing the oil by the compression mechanism (20) can be recovered by the power recovery mechanism (40), and the energy saving performance of the air conditioner (10) can be improved.

また、上記実施形態1では、ケーシング(40a)の内部に、圧縮機構(20)と動力回収機構(40)と電動機(25)とを一体的に収容して油動力回収型圧縮ユニット(C/O)を構成している。従って、冷媒を圧縮する機能と、油のエネルギーを回収する機能との双方を有する流体機械をコンパクトに構成でき、設置スペースの削減、現地での据え付け作業の簡便化を図ることができる。   In the first embodiment, the compression mechanism (20), the power recovery mechanism (40), and the electric motor (25) are integrally accommodated in the casing (40a), and the oil power recovery type compression unit (C / O). Therefore, the fluid machine having both the function of compressing the refrigerant and the function of recovering the energy of the oil can be configured in a compact manner, and the installation space can be reduced and the installation work at the site can be simplified.

また、上記実施形態1では、油分離器(60)で分離した油を油クーラ(80)で冷却し、低温とした油を圧縮機構(20)へ供給している。このため、圧縮機構(20)では、図4に示すような等温圧縮の挙動(即ち、A点→C点)に近づくように、冷媒を圧縮することができ、冷媒の圧縮動力を大幅に削減できる。しかも、油インジェクション量Goilを多くすることで、冷媒の冷却効果が向上して冷媒の圧縮動力が更に低減される一方、動力回収機構(40)で回収される油のエネルギーも増大する。その結果、空気調和装置(10)のCOP改善率を大幅に向上でき、省エネ性を更に向上できる。なお、ここで、空気調和装置(10)のCOP改善率を効果的に向上させるための、油インジェクション量(質量流量)は、圧縮機構(20)への吸入冷媒の量(質量流量)の約1.0倍以上約6.0倍以下の範囲であることが好ましい。   In the first embodiment, the oil separated by the oil separator (60) is cooled by the oil cooler (80), and the low temperature oil is supplied to the compression mechanism (20). For this reason, in the compression mechanism (20), the refrigerant can be compressed so as to approach the behavior of isothermal compression as shown in FIG. 4 (that is, the point A → the point C), and the compression power of the refrigerant is greatly reduced. it can. In addition, by increasing the oil injection amount Goil, the cooling effect of the refrigerant is improved and the compression power of the refrigerant is further reduced, while the energy of the oil recovered by the power recovery mechanism (40) is also increased. As a result, the COP improvement rate of the air conditioner (10) can be greatly improved, and the energy saving performance can be further improved. Here, the oil injection amount (mass flow rate) for effectively improving the COP improvement rate of the air conditioner (10) is approximately the amount of refrigerant sucked into the compression mechanism (20) (mass flow rate). The range is preferably 1.0 times or more and about 6.0 times or less.

加えて、このように油インジェクション量を多くして、圧縮機構(20)へ低温の油を積極的に導入することで以下のような副次的な効果も得られる。具体的には、まず、圧縮機構(20)の吐出冷媒の昇温を防止でき、空気調和装置(10)のシステム異常や、圧縮機構(20)の機械的な損傷を回避できる。また、圧縮機構(20)では、ピストンや軸受け等の摺動部の潤滑が充分図られ、且つ摺動部の放熱効果も向上する。その結果、これらの摺動部での機械損失の増大や焼き付きを防止できる。更に、圧縮機構(20)では、油も比較的低い温度に抑えられるために、油の温度が過剰となって劣化することも回避できる。加えて、圧縮機構(20)では、その周囲温度も比較的低温に抑えられる。その結果、油動力回収型圧縮ユニット(C/O)では、そのケーシング内の温度も比較的低くなる。これにより、発電機(45)の周囲温度も低くなることから、発電機(45)のモータ効率が向上し、圧縮機構(20)の入力が更に低減されることになる。   In addition, by increasing the amount of oil injection and actively introducing low-temperature oil into the compression mechanism (20), the following secondary effects can be obtained. Specifically, first, the temperature rise of the refrigerant discharged from the compression mechanism (20) can be prevented, and system abnormality of the air conditioner (10) and mechanical damage to the compression mechanism (20) can be avoided. Further, in the compression mechanism (20), the sliding portions such as pistons and bearings are sufficiently lubricated, and the heat dissipation effect of the sliding portions is improved. As a result, increase in mechanical loss and seizure at these sliding portions can be prevented. Furthermore, in the compression mechanism (20), since the oil can be suppressed to a relatively low temperature, it is possible to avoid deterioration due to excessive oil temperature. In addition, in the compression mechanism (20), the ambient temperature can be suppressed to a relatively low temperature. As a result, in the oil power recovery type compression unit (C / O), the temperature in the casing is also relatively low. Thereby, since the ambient temperature of the generator (45) also becomes low, the motor efficiency of the generator (45) is improved, and the input of the compression mechanism (20) is further reduced.

また、上記実施形態1では、高圧冷媒を臨界圧力以上まで圧縮する、超臨界サイクルを行いながら、低温油を圧縮機構(20)へ導入するようにしている。これにより、圧縮機構(20)の圧縮行程では、冷媒を凝縮させることなく等温線に近づくように圧縮でき(例えば図4参照)、通常の冷凍サイクル(例えば図5参照)と比較して、冷媒の圧縮動力を効果的に削減できる。   In the first embodiment, the low-temperature oil is introduced into the compression mechanism (20) while performing a supercritical cycle in which the high-pressure refrigerant is compressed to a critical pressure or higher. Thus, in the compression stroke of the compression mechanism (20), the refrigerant can be compressed so as to approach the isotherm without condensing the refrigerant (see, for example, FIG. 4), and compared with a normal refrigeration cycle (see, for example, FIG. 5). The compression power can be effectively reduced.

〈実施形態1の変形例1〉
実施形態1の変形例1に係る空気調和装置(10)は、油動力回収型圧縮ユニット(C/O)、及びその周辺の冷媒回路(11)の構成が、上記実施形態1と異なるものである。以下には、上記実施形態1と異なる点について説明する。
<Modification 1 of Embodiment 1>
The air conditioner (10) according to the first modification of the first embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the oil power recovery type compression unit (C / O) and the peripheral refrigerant circuit (11). is there. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.

図8に示すように、本変形例の油動力回収型圧縮ユニット(C/O)では、吸入管(22)が圧縮機構(20)に直に接続されておらず、ケーシング(40a)を貫通してケーシング(40a)内に開口している。一方、圧縮機構(20)では、吸入ポート(28)がケーシング(40a)内に開口し、吐出管(23)が圧縮機構(20)に直に接続されている。これにより、ケーシング(40a)内は、冷媒回路(11)の低圧冷媒(吸入冷媒)で満たされて低圧雰囲気(Lp)となっている。つまり、本変形例の油動力回収型圧縮ユニット(C/O)は、いわゆる低圧ドーム式に構成されている。   As shown in FIG. 8, in the oil power recovery type compression unit (C / O) of this modification, the suction pipe (22) is not directly connected to the compression mechanism (20), and penetrates the casing (40a). And opened in the casing (40a). On the other hand, in the compression mechanism (20), the suction port (28) opens into the casing (40a), and the discharge pipe (23) is directly connected to the compression mechanism (20). Thereby, the inside of the casing (40a) is filled with the low-pressure refrigerant (suction refrigerant) of the refrigerant circuit (11) to form a low-pressure atmosphere (Lp). That is, the oil power recovery type compression unit (C / O) of this modification is configured as a so-called low pressure dome type.

また、油動力回収型圧縮ユニット(C/O)には、給油管(65)が接続されている。給油管(65)は、ケーシング(40a)の胴部下側寄りの部位を貫通し、その終端がケーシング(40a)の油溜まり(40b)に開口している。そして、この変形例では、第2導油管(72)の終端が給油管(65)に接続している。即ち、この変形例では、第2導油管(72)の油クーラ(80)で冷却された油が、給油管(65)及び油溜まり(40b)を経由して、圧縮機構(20)へ供給される。つまり、この変形例の油導入路(70)は、第1導油管(71)と第2導油管(72)と給油管(65)と油溜まり(40b)とを含むように構成されている。   An oil supply pipe (65) is connected to the oil power recovery type compression unit (C / O). The oil supply pipe (65) passes through a portion of the casing (40a) closer to the lower side of the trunk portion, and its terminal end opens into the oil reservoir (40b) of the casing (40a). In this modification, the end of the second oil guide pipe (72) is connected to the oil supply pipe (65). That is, in this modification, the oil cooled by the oil cooler (80) of the second oil guide pipe (72) is supplied to the compression mechanism (20) via the oil supply pipe (65) and the oil reservoir (40b). Is done. That is, the oil introduction path (70) of this modification is configured to include the first oil guide pipe (71), the second oil guide pipe (72), the oil supply pipe (65), and the oil reservoir (40b). .

この変形例の空気調和装置(10)の冷房運転時には、油分離器(60)で分離された油が、第1導油管(71)を通じて動力回収機構(40)の本体部(41)へ流入する。動力回収機構(40)では、油の動力、つまり油のエネルギーが圧縮機構(20)の駆動動力として回収される。動力回収機構(40)を流出した油は、油クーラ(80)で冷却された後、給油管(65)を通じてケーシング(40a)の油溜まり(40b)に流入する。また、室内熱交換器(13)で蒸発した冷媒は、吸入ライン(17)及び吸入管(22)を通過し、ケーシング(40a)内に流入する。   During the cooling operation of the air conditioner (10) of this modification, the oil separated by the oil separator (60) flows into the main body (41) of the power recovery mechanism (40) through the first oil guide pipe (71). To do. In the power recovery mechanism (40), the power of the oil, that is, the energy of the oil is recovered as the driving power of the compression mechanism (20). The oil flowing out of the power recovery mechanism (40) is cooled by the oil cooler (80), and then flows into the oil reservoir (40b) of the casing (40a) through the oil supply pipe (65). The refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (13) passes through the suction line (17) and the suction pipe (22) and flows into the casing (40a).

油溜まり(40b)内の低温の油は、油ポンプ(42c)によって上方へ汲み上げられて圧縮機構(20)の各摺動部の潤滑に利用される。また、圧縮機構(20)では、冷媒が圧縮途中の冷媒に漏れ込んだ低温の油に冷却されながら圧縮される。その結果、上述した等温圧縮の効果により、圧縮機構(20)での冷媒の圧縮動力が軽減される。   The low temperature oil in the oil sump (40b) is pumped upward by the oil pump (42c) and used for lubrication of each sliding portion of the compression mechanism (20). In the compression mechanism (20), the refrigerant is compressed while being cooled by low-temperature oil leaking into the refrigerant being compressed. As a result, the compression power of the refrigerant in the compression mechanism (20) is reduced by the effect of the isothermal compression described above.

〈実施形態1の変形例2〉
上記実施形態1の変形例2に係る空気調和装置(10)は、油動力回収型圧縮ユニット(C/O)、及びその周辺の冷媒回路(11)の構成が、上記実施形態1と異なるものである。以下には、上記実施形態1と異なる点について説明する。
<Modification 2 of Embodiment 1>
The air conditioner (10) according to the second modification of the first embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the oil power recovery type compression unit (C / O) and the surrounding refrigerant circuit (11). It is. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.

図9に示すように、本変形例の油動力回収型圧縮ユニット(C/O)では、吸入管(22)が圧縮機構(20)に直に接続されておらず、ケーシング(40a)を貫通してケーシング(40a)内に開口している。一方、圧縮機構(20)には、吸入管(22)及び吐出管(23)が直に接続されている。更に、ケーシング(40a)には、その胴部に中継管(24)が接続されている。中継管(24)は、その始端がケーシング(40a)内に開口し、その終端が第2導油管(72)における油クーラ(80)の下流側に接続している。以上のようにして、この変形例においても、ケーシング(40a)内は、冷媒回路(11)の低圧冷媒(吸入冷媒)で満たされて低圧雰囲気(Lp)となっている。つまり、本変形例の油動力回収型圧縮ユニット(C/O)は、いわゆる低圧ドーム式に構成されている。   As shown in FIG. 9, in the oil power recovery type compression unit (C / O) of this modification, the suction pipe (22) is not directly connected to the compression mechanism (20), and penetrates the casing (40a). And opened in the casing (40a). On the other hand, a suction pipe (22) and a discharge pipe (23) are directly connected to the compression mechanism (20). Furthermore, a relay pipe (24) is connected to the body of the casing (40a). The relay pipe (24) has a start end opened in the casing (40a) and a terminal end connected to the downstream side of the oil cooler (80) in the second oil guide pipe (72). As described above, also in this modification, the inside of the casing (40a) is filled with the low-pressure refrigerant (intake refrigerant) of the refrigerant circuit (11) to form a low-pressure atmosphere (Lp). That is, the oil power recovery type compression unit (C / O) of this modification is configured as a so-called low pressure dome type.

この変形例の空気調和装置(10)の冷房運転時には、油分離器(60)で分離された油が、第1導油管(71)を通じて動力回収機構(40)の本体部(41)へ流入する。動力回収機構(40)では、油の動力、つまり油のエネルギーが圧縮機構(20)の駆動動力として回収される。動力回収機構(40)を流出した油は、油クーラ(80)で冷却される。   During the cooling operation of the air conditioner (10) of this modification, the oil separated by the oil separator (60) flows into the main body (41) of the power recovery mechanism (40) through the first oil guide pipe (71). To do. In the power recovery mechanism (40), the power of the oil, that is, the energy of the oil is recovered as the driving power of the compression mechanism (20). The oil that has flowed out of the power recovery mechanism (40) is cooled by the oil cooler (80).

一方、室内熱交換器(13)で蒸発した冷媒は、吸入ライン(17)及び吸入管(22)を通過し、ケーシング(40a)内に流入する。ケーシング(40a)内の低圧冷媒は、中継管(24)より一旦ケーシング(40a)の外部へ流出し、第2導油管(72)を流れる油と合流する。冷媒が混入された油は、吸入管(22)より圧縮機構(20)へ吸入される。以上のような油インジェクション動作により、圧縮機構(20)では、冷媒が低温の油に冷却されながら圧縮される。その結果、上述した等温圧縮の効果により、圧縮機構(20)での圧縮動力が軽減される。   On the other hand, the refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (13) passes through the suction line (17) and the suction pipe (22) and flows into the casing (40a). The low-pressure refrigerant in the casing (40a) once flows out of the casing (40a) from the relay pipe (24) and joins with the oil flowing through the second oil guide pipe (72). The oil mixed with the refrigerant is sucked into the compression mechanism (20) through the suction pipe (22). By the oil injection operation as described above, in the compression mechanism (20), the refrigerant is compressed while being cooled to low-temperature oil. As a result, the compression power in the compression mechanism (20) is reduced by the effect of the isothermal compression described above.

《発明の実施形態2》
本発明の実施形態2について説明する。実施形態2の冷媒回路(11)には、圧縮ユニット(C)と油動力回収型膨張ユニット(E/O)とが設けられている。
<< Embodiment 2 of the Invention >>
A second embodiment of the present invention will be described. The refrigerant circuit (11) of Embodiment 2 is provided with a compression unit (C) and an oil power recovery type expansion unit (E / O).

図10に示すように、圧縮ユニット(C)は、圧縮ケーシング(20a)の内部に、圧縮機構(20)と電動機(25)と駆動軸(21)とが収容されて構成されている。圧縮ケーシング(20a)の底部には、油が貯留される油溜まり(20b)が形成されている。   As shown in FIG. 10, the compression unit (C) is configured such that a compression mechanism (20), an electric motor (25), and a drive shaft (21) are accommodated in a compression casing (20a). An oil sump (20b) for storing oil is formed at the bottom of the compression casing (20a).

圧縮機構(20)は、駆動軸(21)を介して電動機(25)と連結している。電動機(25)が通電されると、駆動軸(21)が回転駆動され、これにより圧縮機構(20)が駆動される。更に、駆動軸(21)の下端部には、油溜まり(20b)内に溜まった油を上方に汲み上げる油ポンプ(21c)が設けられている。   The compression mechanism (20) is connected to the electric motor (25) via the drive shaft (21). When the electric motor (25) is energized, the drive shaft (21) is rotationally driven, thereby driving the compression mechanism (20). Furthermore, an oil pump (21c) that pumps up the oil accumulated in the oil reservoir (20b) is provided at the lower end of the drive shaft (21).

圧縮ユニット(C)では、吸入管(22)が圧縮機構(20)に直に接続される一方、吐出管(23)は圧縮ケーシング(20a)内に開口している。また、圧縮機構(20)は、その吐出ポート(27)も圧縮ケーシング(20a)内に開口している。以上のようにして、ケーシング(40a)内は、冷媒回路(11)の高圧冷媒(吐出冷媒)で満たされて高圧雰囲気(Hp)となっている。つまり、実施形態2の圧縮ユニット(C)は、いわゆる高圧ドーム式に構成されている。   In the compression unit (C), the suction pipe (22) is directly connected to the compression mechanism (20), while the discharge pipe (23) opens into the compression casing (20a). Further, the discharge port (27) of the compression mechanism (20) is also opened in the compression casing (20a). As described above, the casing (40a) is filled with the high-pressure refrigerant (discharge refrigerant) of the refrigerant circuit (11) to form a high-pressure atmosphere (Hp). That is, the compression unit (C) of Embodiment 2 is configured as a so-called high-pressure dome type.

また、圧縮ケーシング(20a)には、その胴部の上側寄りの部位に均圧管(90)の一端部が接続され、該一端部が圧縮ケーシング(20a)の内部に開口している。更に、圧縮ケーシング(20a)には、その底部に均油管(91)の一端部が接続され、該一端部が圧縮ケーシング(20a)内の油溜まり(20b)に開口している。   In addition, one end of the pressure equalizing pipe (90) is connected to the compression casing (20a) at a position closer to the upper side of the body portion, and the one end opens to the inside of the compression casing (20a). Further, one end of an oil equalizing pipe (91) is connected to the bottom of the compression casing (20a), and the one end opens to an oil reservoir (20b) in the compression casing (20a).

油動力回収型膨張ユニット(E/O)は、動力回収機構(40)と膨張機構(30)と発電機(45)とをケーシング(40a)の内部に収容して流体機械を構成している。ケーシング(40a)内では、その上部から下部へ向かって、膨張機構(30)、発電機(45)、及び動力回収機構(40)が順に配列されている。また、ケーシング(40a)の底部には、油溜まり(40b)が形成されている。   The oil power recovery type expansion unit (E / O) constitutes a fluid machine by housing the power recovery mechanism (40), the expansion mechanism (30), and the generator (45) in the casing (40a). . In the casing (40a), the expansion mechanism (30), the generator (45), and the power recovery mechanism (40) are arranged in this order from the top to the bottom. An oil sump (40b) is formed at the bottom of the casing (40a).

膨張機構(30)は、上記実施形態1と同様に構成されている。また、動力回収機構(40)は、本体部(41)と出力軸(42)とを有している。出力軸(42)は、ケーシング(40a)内を軸方向に延びて形成されており、膨張機構(30)の可動部(ピストン)と本体部(41)のピストン(50)とを連結している。また、出力軸(42)の下端部には、上記実施形態1と同様、油ポンプ(42c)が設けられている。油ポンプ(42c)で汲み上げられた油は、出力軸(42)内に形成された油通路(図示省略)を通じて、膨張機構(30)の軸受け等の摺動部へ適宜供給される。   The expansion mechanism (30) is configured in the same manner as in the first embodiment. The power recovery mechanism (40) has a main body (41) and an output shaft (42). The output shaft (42) extends in the casing (40a) in the axial direction, and connects the movable part (piston) of the expansion mechanism (30) and the piston (50) of the main body part (41). Yes. Moreover, the oil pump (42c) is provided in the lower end part of the output shaft (42) like the said Embodiment 1. FIG. The oil pumped up by the oil pump (42c) is appropriately supplied to a sliding portion such as a bearing of the expansion mechanism (30) through an oil passage (not shown) formed in the output shaft (42).

発電機(45)は、動力回収機構(40)の本体部(41)と膨張機構(30)との間に介設されて、出力軸(42)と連結している。発電機(45)は、油動力回収型膨張ユニット(E/O)の駆動対象を構成している。具体的に、油動力回収型膨張ユニット(E/O)では、膨張機構(30)の膨張室で膨張する冷媒の動力、つまり冷媒のエネルギーによって、膨張機構(30)のピストンが回転駆動され、これに伴い出力軸(42)が回転する。加えて、油動力回収型膨張ユニット(E/O)では、動力回収機構(40)の油室(49)を流れる油のエネルギーによって、ピストン(50)が回転駆動され、これに伴い出力軸(42)が回転する。即ち、出力軸(42)は、冷媒のエネルギー(膨張動力)と油のエネルギーとの双方によって回転駆動される。その結果、発電機(45)が出力軸(42)によって駆動され、発電機(45)で電力が発生する。発電機(45)で発生した電力は、例えば圧縮ユニット(C)や他の要素機械の動力として利用される。   The generator (45) is interposed between the main body (41) of the power recovery mechanism (40) and the expansion mechanism (30), and is connected to the output shaft (42). The generator (45) constitutes a drive target of the oil power recovery type expansion unit (E / O). Specifically, in the oil power recovery type expansion unit (E / O), the piston of the expansion mechanism (30) is rotationally driven by the power of the refrigerant expanding in the expansion chamber of the expansion mechanism (30), that is, the energy of the refrigerant. Along with this, the output shaft (42) rotates. In addition, in the oil power recovery type expansion unit (E / O), the piston (50) is rotationally driven by the energy of the oil flowing through the oil chamber (49) of the power recovery mechanism (40), and the output shaft ( 42) rotates. That is, the output shaft (42) is rotationally driven by both the refrigerant energy (expansion power) and the oil energy. As a result, the generator (45) is driven by the output shaft (42), and electric power is generated by the generator (45). The electric power generated by the generator (45) is used as power for the compression unit (C) and other element machines, for example.

油動力回収型膨張ユニット(E/O)では、流入管(33)及び流出管(34)がケーシング(40a)を貫通して膨張機構(30)に直に接続されている。また、油流入管(43)及び油流出管(44)もケーシング(40a)を貫通して動力回収機構(40)の本体部(41)に直に接続されている。   In the oil power recovery type expansion unit (E / O), the inflow pipe (33) and the outflow pipe (34) penetrate the casing (40a) and are directly connected to the expansion mechanism (30). The oil inflow pipe (43) and the oil outflow pipe (44) also pass through the casing (40a) and are directly connected to the main body (41) of the power recovery mechanism (40).

また、ケーシング(40a)には、その胴部の上側寄りの部位に上記均圧管(90)の他端部が接続され、該他端部がケーシング(40a)の内部に開口している。更に、ケーシング(40a)には、その底部に上記均油管(91)の他端部が接続され、該他端部がケーシング(40a)内の油溜まり(40b)に開口している。   Further, the other end of the pressure equalizing pipe (90) is connected to a portion of the casing (40a) closer to the upper side of the body portion, and the other end opens to the inside of the casing (40a). Further, the other end of the oil equalizing pipe (91) is connected to the bottom of the casing (40a), and the other end opens to an oil reservoir (40b) in the casing (40a).

以上のようにして、油動力回収型膨張ユニット(E/O)のケーシング(40a)の内部は、均圧管(90)及び均油管(91)を介して、圧縮ケーシング(20a)の内部と連通している。これにより、油動力回収型膨張ユニット(E/O)のケーシング(40a)の内部は、圧縮ケーシング(20a)の内部と同様、高圧雰囲気(Hp)となっている。つまり、実施形態2の油動力回収型膨張ユニット(E/O)は、いわゆる高圧ドーム式に構成されている。   As described above, the inside of the casing (40a) of the oil power recovery type expansion unit (E / O) communicates with the inside of the compression casing (20a) via the pressure equalizing pipe (90) and the oil equalizing pipe (91). is doing. Thereby, the inside of the casing (40a) of the oil power recovery type expansion unit (E / O) is a high-pressure atmosphere (Hp), like the inside of the compression casing (20a). That is, the oil power recovery type expansion unit (E / O) of Embodiment 2 is configured as a so-called high pressure dome type.

また、実施形態2の油導入路(70)は、基本的に上記実施形態1と同様である。一方、実施形態2では、油クーラ(80)が第1導油管(71)に設けられている。つまり、油クーラ(80)は、油導入路(70)における動力回収機構(40)の上流側に配置されている。   The oil introduction path (70) of the second embodiment is basically the same as that of the first embodiment. On the other hand, in Embodiment 2, the oil cooler (80) is provided in the first oil guide pipe (71). That is, the oil cooler (80) is disposed upstream of the power recovery mechanism (40) in the oil introduction path (70).

実施形態2の冷房運転時においても、第1四方切換弁(14)及び第2四方切換弁(15)が第1状態(図1に実線で示す状態)に設定され、冷媒回路(11)でいわゆる超臨界サイクルが行われる。   Even during the cooling operation of the second embodiment, the first four-way switching valve (14) and the second four-way switching valve (15) are set to the first state (the state indicated by the solid line in FIG. 1), and the refrigerant circuit (11) A so-called supercritical cycle is performed.

圧縮ユニット(C)では、電動機(25)によって圧縮機構(20)が回転駆動され、圧縮機構(20)で冷媒が圧縮される。この冷媒は、油分離器(60)で油が分離された後、室外熱交換器(12)で放熱し、油動力回収型膨張ユニット(E/O)の膨張機構(30)へ流入する。膨張機構(30)では、膨張室で高圧冷媒が膨張し、これによって出力軸(42)が回転駆動される。膨張機構(30)で膨張した冷媒は、室内熱交換器(13)で蒸発する。その結果、室内空気が冷やされて冷房が行われる。室内熱交換器(13)で蒸発した冷媒は、圧縮機構(20)へ吸入されて再び圧縮される。   In the compression unit (C), the compression mechanism (20) is rotationally driven by the electric motor (25), and the refrigerant is compressed by the compression mechanism (20). After the oil is separated by the oil separator (60), the refrigerant radiates heat in the outdoor heat exchanger (12) and flows into the expansion mechanism (30) of the oil power recovery type expansion unit (E / O). In the expansion mechanism (30), the high-pressure refrigerant expands in the expansion chamber, thereby rotating the output shaft (42). The refrigerant expanded by the expansion mechanism (30) is evaporated by the indoor heat exchanger (13). As a result, the room air is cooled and cooling is performed. The refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (13) is sucked into the compression mechanism (20) and compressed again.

また、実施形態2の冷房運転時には、油分離器(60)で分離された油が第1導油管(71)を流れる際に、油クーラ(80)で冷却される。冷却後の油は、油動力回収型膨張ユニット(E/O)の動力回収機構(40)の本体部(41)へ流入する。動力回収機構(40)では、油室(49)を流れる油によってピストン(50)が回転駆動され、これに伴い出力軸(42)が回転駆動される。以上のように、油動力回収型膨張ユニット(E/O)では、膨張機構(30)と動力回収機構(40)との双方で動力が回収され、この動力が発電機(45)の発電に利用される。   In the cooling operation of the second embodiment, the oil separated by the oil separator (60) is cooled by the oil cooler (80) when flowing through the first oil guide pipe (71). The cooled oil flows into the main body (41) of the power recovery mechanism (40) of the oil power recovery type expansion unit (E / O). In the power recovery mechanism (40), the piston (50) is rotationally driven by the oil flowing through the oil chamber (49), and the output shaft (42) is rotationally driven accordingly. As described above, in the oil power recovery type expansion unit (E / O), power is recovered by both the expansion mechanism (30) and the power recovery mechanism (40), and this power is used for power generation by the generator (45). Used.

油室(49)で動力が回収されて減圧された油は、吸入ライン(17)へ流入して冷媒と混合し、圧縮機構(20)へ吸入される。以上のような油インジェクション動作により、圧縮機構(20)では、冷媒が低温の油に冷却されながら圧縮される。その結果、上述した等温圧縮の効果により、圧縮機構(20)での冷媒の圧縮動力が軽減される。   The oil whose power is recovered in the oil chamber (49) and decompressed flows into the suction line (17), mixes with the refrigerant, and is sucked into the compression mechanism (20). By the oil injection operation as described above, in the compression mechanism (20), the refrigerant is compressed while being cooled to low-temperature oil. As a result, the compression power of the refrigerant in the compression mechanism (20) is reduced by the effect of the isothermal compression described above.

−実施形態2の効果−
上記実施形態2では、油分離器(60)で高圧冷媒中から油を分離し、この油のエネルギーを動力回収機構(40)で回収して発電機(45)の駆動動力として利用するようにしている。このため、圧縮機構(20)で油の昇圧に要した動力を電力として回収でき、空気調和装置(10)の省エネルギー性を向上できる。また、実施形態2では、膨張機構(30)で回収した冷媒の膨張動力も発電機(45)の発電に利用される。よって、空気調和装置(10)の省エネルギー性の一層の向上を図ることができる。
-Effect of Embodiment 2-
In Embodiment 2 above, oil is separated from the high-pressure refrigerant by the oil separator (60), and the energy of this oil is recovered by the power recovery mechanism (40) and used as driving power for the generator (45). ing. For this reason, the motive power required for pressurizing the oil by the compression mechanism (20) can be recovered as electric power, and the energy saving performance of the air conditioner (10) can be improved. In the second embodiment, the expansion power of the refrigerant recovered by the expansion mechanism (30) is also used for power generation by the generator (45). Therefore, the energy-saving property of the air conditioner (10) can be further improved.

また、上記実施形態2では、ケーシング(40a)の内部に、膨張機構(30)と動力回収機構(40)と発電機(45)とを一体的に収容して油動力回収型膨張ユニット(E/O)を構成している。従って、冷媒を膨張する機能と、油の動力を回収する機能と、発電の機能とを有する流体機械をコンパクトに構成でき、設置スペースの削減、現地での据え付け作業の簡便化を図ることができる。   In the second embodiment, the expansion mechanism (30), the power recovery mechanism (40), and the generator (45) are integrally accommodated in the casing (40a), and the oil power recovery type expansion unit (E / O). Therefore, the fluid machine having the function of expanding the refrigerant, the function of recovering the power of the oil, and the function of power generation can be configured in a compact manner, and the installation space can be reduced and the installation work at the site can be simplified. .

また、上記実施形態2においても、低温の油を圧縮機構(20)へ積極的に送ることで、等温圧縮効果によって冷媒の圧縮動力を大幅に削減でき、しかも動力回収機構(40)で回収される油の動力も増大させて、空気調和装置(10)のシステム全体としての消費電力を効果的に低減することができる。   Also in the second embodiment, by actively sending low temperature oil to the compression mechanism (20), the compression power of the refrigerant can be greatly reduced by the isothermal compression effect, and further, recovered by the power recovery mechanism (40). Also, the power of the oil can be increased, and the power consumption of the entire system of the air conditioner (10) can be effectively reduced.

〈実施形態2の変形例1〉
実施形態2の変形例1に係る空気調和装置(10)は、圧縮ユニット(C)、油動力回収型膨張ユニット(E/O)、及びその周辺の冷媒回路(11)の構成が、上記実施形態2と異なるものである。以下には、上記実施形態2と異なる点について説明する。
<Modification 1 of Embodiment 2>
In the air conditioner (10) according to the first modification of the second embodiment, the configuration of the compression unit (C), the oil power recovery type expansion unit (E / O), and the surrounding refrigerant circuit (11) are the same as those described above. This is different from Form 2. Hereinafter, differences from the second embodiment will be described.

図11に示すように、本変形例の圧縮ユニット(C)では、吸入管(22)及び吐出管(23)が圧縮機構(20)に直に接続されている。一方、圧縮ユニット(C)の圧縮ケーシング(20a)には、冷媒戻し管(92)と冷媒送り管(93)と油戻し管(94)と油送り管(95)とが接続されている。   As shown in FIG. 11, in the compression unit (C) of this modification, the suction pipe (22) and the discharge pipe (23) are directly connected to the compression mechanism (20). On the other hand, the refrigerant return pipe (92), the refrigerant feed pipe (93), the oil return pipe (94), and the oil feed pipe (95) are connected to the compression casing (20a) of the compression unit (C).

冷媒戻し管(92)は、その始端が油分離器(60)の冷媒排出管(62)と繋がり、その終端が圧縮ケーシング(20a)の内部に開口している。冷媒送り管(93)は、その始端が圧縮ケーシング(20a)の内部に開口し、その終端が第1四方切換弁(14)の第1のポートと繋がっている。油戻し管(94)は、その始端が油分離器(60)の油排出管(63)と繋がり、その終端が圧縮ケーシング(20a)内の油溜まり(20b)に開口している。油送り管(95)は、その始端が圧縮ケーシング(20a)内の油溜まり(20b)に開口し、その終端が油流入管(43)と繋がっている。   The refrigerant return pipe (92) has a start end connected to the refrigerant discharge pipe (62) of the oil separator (60) and an end opened to the inside of the compression casing (20a). The refrigerant feed pipe (93) has a start end that opens into the compression casing (20a) and a terminal end that is connected to the first port of the first four-way switching valve (14). The oil return pipe (94) has a start end connected to the oil discharge pipe (63) of the oil separator (60) and an end opened to the oil reservoir (20b) in the compression casing (20a). The oil feed pipe (95) has a start end opened to an oil reservoir (20b) in the compression casing (20a), and a terminal end connected to the oil inflow pipe (43).

以上のように、本変形例の圧縮ユニット(C)の圧縮ケーシング(20a)の内部には、油分離器(60)で分離された高圧冷媒が、冷媒戻し管(94)を通じて導入される。これにより、圧縮ケーシング(20a)内は、冷媒回路(11)の高圧冷媒(吐出冷媒)で満たされて高圧雰囲気(Hp)となっている。つまり、本変形例の圧縮ユニット(C)は、いわゆる高圧ドーム式に構成されている。   As described above, the high-pressure refrigerant separated by the oil separator (60) is introduced through the refrigerant return pipe (94) into the compression casing (20a) of the compression unit (C) of this modification. Thereby, the inside of the compression casing (20a) is filled with the high-pressure refrigerant (discharge refrigerant) of the refrigerant circuit (11) to form a high-pressure atmosphere (Hp). That is, the compression unit (C) of this modification is configured as a so-called high-pressure dome type.

本変形例の油動力回収型膨張ユニット(E/O)では、動力回収機構(40)の本体部(41)に油流出ポート(44a)が形成される一方、油流出管(44)が省略されている。油流出ポート(44a)は、ケーシング(40a)の内部に開口しており、本体部(41)の油室(49)の油を流出させるものである。また、油動力回収型膨張ユニット(E/O)のケーシング(40a)には、低圧冷媒導油管(96)と低圧冷媒戻し管(97)と油抜き管(98)とが接続されている。   In the oil power recovery type expansion unit (E / O) of this modification, the oil outflow port (44a) is formed in the main body (41) of the power recovery mechanism (40), while the oil outflow pipe (44) is omitted. Has been. The oil outflow port (44a) is opened inside the casing (40a) and allows oil in the oil chamber (49) of the main body (41) to flow out. In addition, a low pressure refrigerant oil guide pipe (96), a low pressure refrigerant return pipe (97), and an oil drain pipe (98) are connected to the casing (40a) of the oil power recovery type expansion unit (E / O).

低圧冷媒導油管(96)は、その始端が吸入ライン(17)と繋がり、その終端がケーシング(40a)の内部に開口している。低圧冷媒戻し管(97)は、その始端がケーシング(40a)の内部に開口し、その終端が吸入ライン(17)と繋がっている。油抜き管(98)は、その始端がケーシング(40a)内の油溜まり(40b)に開口し、その終端が吸入ライン(17)と繋がっている。なお、本変形例では、上記実施形態2の均圧管(90)や均油管(91)が省略されている。   The low-pressure refrigerant oil guide pipe (96) has a start end connected to the suction line (17) and a terminal end opened inside the casing (40a). The starting end of the low pressure refrigerant return pipe (97) opens into the casing (40a), and the end thereof is connected to the suction line (17). The oil drain pipe (98) has a starting end opened to an oil sump (40b) in the casing (40a) and an end connected to the suction line (17). In this modification, the pressure equalizing pipe (90) and the oil equalizing pipe (91) of the second embodiment are omitted.

以上のように、本変形例の油動力回収型膨張ユニット(E/O)のケーシング(40a)の内部には、吸入ライン(17)を流れる冷媒の一部が低圧冷媒導油管(96)を通じて導入される。これにより、ケーシング(40a)内は、冷媒回路(11)の低圧冷媒(吸入冷媒)で満たされて低圧雰囲気(Lp)となっている。つまり、本変形例の油動力回収型膨張ユニット(E/O)は、いわゆる低圧ドーム式に構成されている。   As described above, in the casing (40a) of the oil power recovery type expansion unit (E / O) of this modification, a part of the refrigerant flowing through the suction line (17) passes through the low pressure refrigerant oil guide pipe (96). be introduced. Thereby, the inside of the casing (40a) is filled with the low-pressure refrigerant (suction refrigerant) of the refrigerant circuit (11) to form a low-pressure atmosphere (Lp). That is, the oil power recovery type expansion unit (E / O) of this modification is configured as a so-called low pressure dome type.

また、本変形例の油導入路(70)は、第1導油管(71)と第2導油管(72)と第3導油管(73)とを含んで構成されている。第1導油管(71)は、油排出管(63)と油戻し管(94)の間に接続され、第2導油管(72)は、油送り管(95)と油流入管(43)との間に接続され、第3導油管(73)は、油抜き管(98)と吸入ライン(17)との間に接続されている。また、本変形例の油クーラ(80)は、上記第2導油管(72)に設けられている。   Moreover, the oil introduction path (70) of this modification is comprised including the 1st oil guide pipe (71), the 2nd oil guide pipe (72), and the 3rd oil guide pipe (73). The first oil guide pipe (71) is connected between the oil discharge pipe (63) and the oil return pipe (94), and the second oil guide pipe (72) is an oil feed pipe (95) and an oil inflow pipe (43). The third oil guide pipe (73) is connected between the oil drain pipe (98) and the suction line (17). Moreover, the oil cooler (80) of this modification is provided in the said 2nd oil guide pipe (72).

この変形例の空気調和装置(10)の冷房運転時には、油分離器(60)で分離された油が、第1導油管(71)を通じて圧縮ケーシング(20a)内の油溜まり(20b)に流入する。油溜まり(20b)内の油は、第2導油管(72)へ流出して油クーラ(80)で冷却された後に動力回収機構(40)の本体部(41)へ流入する。動力回収機構(40)では、油のエネルギーが圧縮機構(20)の駆動動力として回収される。動力回収機構(40)で動力が回収されて減圧した油は、油流出ポート(44a)よりケーシング(40a)内へ流出する。この油は、油溜め(40b)内に溜まり込んで油抜き管(98)を通じて第3導油管(73)へ流出する。   During the cooling operation of the air conditioner (10) of this modification, the oil separated by the oil separator (60) flows into the oil reservoir (20b) in the compression casing (20a) through the first oil guide pipe (71). To do. The oil in the oil sump (20b) flows out to the second oil guide pipe (72), is cooled by the oil cooler (80), and then flows into the main body (41) of the power recovery mechanism (40). In the power recovery mechanism (40), oil energy is recovered as driving power of the compression mechanism (20). The oil whose power is recovered by the power recovery mechanism (40) and depressurized flows out from the oil outflow port (44a) into the casing (40a). This oil collects in the oil sump (40b) and flows out to the third oil guide pipe (73) through the oil drain pipe (98).

第3導油管(73)を流れる低温の油は、吸入ライン(17)で冷媒と混合し、圧縮機構(20)へ吸入される。以上のような油インジェクション動作により、圧縮機構(20)では、冷媒が低温の油に冷却されながら圧縮される。その結果、上述した等温圧縮の効果により、圧縮機構(20)での冷媒の圧縮動力が軽減される。   The low-temperature oil flowing through the third oil guide pipe (73) is mixed with the refrigerant in the suction line (17) and sucked into the compression mechanism (20). By the oil injection operation as described above, in the compression mechanism (20), the refrigerant is compressed while being cooled to low-temperature oil. As a result, the compression power of the refrigerant in the compression mechanism (20) is reduced by the effect of the isothermal compression described above.

〈実施形態2の変形例2〉
実施形態2の変形例2に係る空気調和装置(10)は、圧縮ユニット(C)、油動力回収型膨張ユニット(E/O)、及びその周辺の冷媒回路(11)の構成が、上記実施形態2と異なるものである。以下には、上記実施形態2と異なる点について説明する。
<Modification 2 of Embodiment 2>
In the air conditioner (10) according to the second modification of the second embodiment, the configuration of the compression unit (C), the oil power recovery type expansion unit (E / O), and the surrounding refrigerant circuit (11) is the same as that described above. This is different from Form 2. Hereinafter, differences from the second embodiment will be described.

図12に示すように、本変形例の圧縮ユニット(C)では、吸入管(22)及び吐出管(23)が圧縮機構(20)に直に接続されている。一方、圧縮ユニット(C)の圧縮ケーシング(20a)には、第1中継管(24a)と第2中継管(24b)が接続されている。   As shown in FIG. 12, in the compression unit (C) of this modification, the suction pipe (22) and the discharge pipe (23) are directly connected to the compression mechanism (20). On the other hand, the first relay pipe (24a) and the second relay pipe (24b) are connected to the compression casing (20a) of the compression unit (C).

第1中継管(24a)は、その始端が吸入ライン(17)と繋がり、その終端が圧縮ケーシング(20a)の内部に開口している。第2中継管(24b)は、その始端が圧縮ケーシング(20a)の内部に開口し、その終端が連絡管(29)を介して吸入管(22)と繋がっている。   The first relay pipe (24a) has its start end connected to the suction line (17) and its end opened to the inside of the compression casing (20a). The start end of the second relay pipe (24b) opens into the compression casing (20a), and the end thereof is connected to the suction pipe (22) via the connecting pipe (29).

以上のように、本変形例の圧縮ユニット(C)の圧縮ケーシング(20a)の内部には、吸入ライン(17)を流出した低圧冷媒が導入される。これにより、圧縮ケーシング(20a)内は、冷媒回路(11)の低圧冷媒(吸入冷媒)で満たされて低圧雰囲気(Lp)となっている。つまり、本変形例の圧縮ユニット(C)は、いわゆる低圧ドーム式に構成されている。   As described above, the low-pressure refrigerant that has flowed out of the suction line (17) is introduced into the compression casing (20a) of the compression unit (C) of this modification. Thereby, the inside of the compression casing (20a) is filled with the low-pressure refrigerant (suction refrigerant) of the refrigerant circuit (11) to form a low-pressure atmosphere (Lp). That is, the compression unit (C) of this modification is configured as a so-called low pressure dome type.

また、圧縮ケーシング(20a)には、その底部に均油管(91)の一端部が接続され、該一端部が圧縮ケーシング(20a)内の油溜まり(20b)に開口している。更に、上記連絡管(29)には、均圧管(90)の一端部が接続されている。   In addition, one end of an oil equalizing pipe (91) is connected to the bottom of the compression casing (20a), and the one end opens to an oil reservoir (20b) in the compression casing (20a). Furthermore, one end of a pressure equalizing pipe (90) is connected to the communication pipe (29).

一方、本変形例の油動力回収型膨張ユニット(E/O)のケーシング(40a)には、その底部に上記均圧管(92)の他端部が接続され、該他端部がケーシング(40a)内の油溜まり(40b)に開口している。また、ケーシング(40a)には、その胴部に上記均圧管(90)の他端部が接続され、該他端部がケーシング(40a)の内部に開口している。また、油動力回収型膨張ユニット(E/O)では、第2導油管(72)の終端が連絡管(29)に接続されている。   On the other hand, the other end of the pressure equalizing pipe (92) is connected to the bottom of the casing (40a) of the oil power recovery type expansion unit (E / O) of this modification, and the other end is connected to the casing (40a). ) In the oil sump (40b). In addition, the other end of the pressure equalizing pipe (90) is connected to the body of the casing (40a), and the other end opens to the inside of the casing (40a). In the oil power recovery type expansion unit (E / O), the terminal end of the second oil guide pipe (72) is connected to the connecting pipe (29).

以上のようにして、油動力回収型膨張ユニット(E/O)のケーシング(40a)の内部は、均圧管(90)及び均油管(91)を介して、圧縮ケーシング(20a)の内部と連通している。これにより、油動力回収型膨張ユニット(E/O)のケーシング(40a)の内部は、圧縮ケーシング(20a)の内部と同様、低圧雰囲気(Lp)となっている。つまり、実施形態2の油動力回収型膨張ユニット(E/O)は、いわゆる低圧ドーム式に構成されている。   As described above, the inside of the casing (40a) of the oil power recovery type expansion unit (E / O) communicates with the inside of the compression casing (20a) via the pressure equalizing pipe (90) and the oil equalizing pipe (91). is doing. As a result, the inside of the casing (40a) of the oil power recovery type expansion unit (E / O) is in a low pressure atmosphere (Lp) like the inside of the compression casing (20a). That is, the oil power recovery type expansion unit (E / O) of Embodiment 2 is configured as a so-called low pressure dome type.

この変形例の空気調和装置(10)の冷房運転時には、油分離器(60)で分離された油が、第1導油管(71)を流れる際に油クーラ(80)で冷却され、冷却後の油が動力回収機構(40)の本体部(41)へ流入する。動力回収機構(40)で動力が回収されて減圧した油は、第2導油管(72)を流出し、連絡管(29)へ流入する。   During the cooling operation of the air conditioner (10) of this modification, the oil separated by the oil separator (60) is cooled by the oil cooler (80) when flowing through the first oil guide pipe (71), and after cooling Oil flows into the main body (41) of the power recovery mechanism (40). The oil whose power is recovered by the power recovery mechanism (40) and depressurized flows out of the second oil guide pipe (72) and flows into the connecting pipe (29).

一方、吸入ライン(17)を流出した冷媒は、第1中継管(24a)から圧縮ケーシング(20a)の内部に流入し、電動機(25)の周囲を通過する。この冷媒は、第2中継管(24b)より連絡管(29)へ流入する。   On the other hand, the refrigerant flowing out of the suction line (17) flows into the compression casing (20a) from the first relay pipe (24a) and passes around the electric motor (25). This refrigerant flows into the connecting pipe (29) from the second relay pipe (24b).

連絡管(29)を流れる低温の油は、第2中継管(24b)を流出した冷媒と混合し、圧縮機構(20)へ吸入される。以上のような油インジェクション動作により、圧縮機構(20)では、冷媒が低温の油に冷却されながら圧縮される。その結果、上述した等温圧縮の効果により、圧縮機構(20)での冷媒の圧縮動力が軽減される。   The low-temperature oil flowing through the connecting pipe (29) is mixed with the refrigerant that has flowed out through the second relay pipe (24b), and is sucked into the compression mechanism (20). By the oil injection operation as described above, in the compression mechanism (20), the refrigerant is compressed while being cooled to low-temperature oil. As a result, the compression power of the refrigerant in the compression mechanism (20) is reduced by the effect of the isothermal compression described above.

《発明の実施形態3》
本発明の実施形態3について説明する。実施形態3の冷媒回路(11)には、油動力回収型膨張圧縮ユニット(C/E/O)が設けられている。
<< Embodiment 3 of the Invention >>
Embodiment 3 of the present invention will be described. The refrigerant circuit (11) of the third embodiment is provided with an oil power recovery type expansion / compression unit (C / E / O).

図13に示すように、油動力回収型膨張圧縮ユニット(C/E/O)は、ケーシング(40a)内に、圧縮機構(20)と電動機(25)と膨張機構(30)と動力回収機構(40)とを収容して流体機械を構成している。ケーシング(40a)内では、その上部から下部へ向かって、膨張機構(30)、動力回収機構(40)、電動機(25)、及び圧縮機構(20)が順に配列されている。また、ケーシング(40a)の底部には、油溜まり(40b)が形成されている。   As shown in FIG. 13, the oil power recovery type expansion / compression unit (C / E / O) includes a compression mechanism (20), an electric motor (25), an expansion mechanism (30), and a power recovery mechanism in a casing (40a). (40) is housed to constitute a fluid machine. In the casing (40a), an expansion mechanism (30), a power recovery mechanism (40), an electric motor (25), and a compression mechanism (20) are arranged in this order from the top to the bottom. An oil sump (40b) is formed at the bottom of the casing (40a).

膨張機構(30)及び圧縮機構(20)は、上記の各実施形態と同様に構成されている。また、動力回収機構(40)は、本体部(41)と出力軸(42)とを有している。出力軸(42)は、ケーシング(40a)内を軸方向に延びて形成されており、本体部(41)のピストン(50)と膨張機構(30)の可動部と圧縮機構(20)の可動部とを相互に連結している。また、出力軸(42)の下端部には、上記実施形態1と同様、油ポンプ(42c)が設けられている。油ポンプ(42c)で汲み上げられた油は、出力軸(42)内に形成された油通路を通じて、膨張機構(30)や圧縮機構(20)の軸受け等の摺動部へ適宜供給される。   The expansion mechanism (30) and the compression mechanism (20) are configured in the same manner as in the above embodiments. The power recovery mechanism (40) has a main body (41) and an output shaft (42). The output shaft (42) is formed so as to extend in the axial direction in the casing (40a), and the movable portion of the piston (50) of the main body (41), the movable portion of the expansion mechanism (30), and the compression mechanism (20). Are connected to each other. Moreover, the oil pump (42c) is provided in the lower end part of the output shaft (42) like the said Embodiment 1. FIG. The oil pumped up by the oil pump (42c) is appropriately supplied to sliding parts such as bearings of the expansion mechanism (30) and the compression mechanism (20) through an oil passage formed in the output shaft (42).

電動機(25)は、動力回収機構(40)の本体部(41)と膨張機構(30)との間に介設されて、出力軸(42)と連結している。油動力回収型膨張圧縮ユニット(C/E/O)では、電動機(25)によって出力軸(42)が回転駆動される。また、膨張機構(30)の膨張室で膨張する冷媒の動力によって、膨張機構(30)のピストンが回転駆動され、これに伴い出力軸(42)が回転する。加えて、油動力回収型膨張圧縮ユニット(C/E/O)では、動力回収機構(40)の油室(49)を流れる油によって、ピストン(50)が回転駆動され、これに伴い出力軸(42)が回転する。以上のような出力軸(42)の回転動力は、圧縮機構(20)の圧縮動力として利用される。   The electric motor (25) is interposed between the main body (41) of the power recovery mechanism (40) and the expansion mechanism (30), and is connected to the output shaft (42). In the oil power recovery type expansion / compression unit (C / E / O), the output shaft (42) is rotationally driven by the electric motor (25). Further, the piston of the expansion mechanism (30) is rotationally driven by the power of the refrigerant expanding in the expansion chamber of the expansion mechanism (30), and the output shaft (42) rotates accordingly. In addition, in the oil power recovery type expansion / compression unit (C / E / O), the piston (50) is rotationally driven by the oil flowing through the oil chamber (49) of the power recovery mechanism (40), and as a result, the output shaft (42) rotates. The rotational power of the output shaft (42) as described above is used as the compression power of the compression mechanism (20).

油動力回収型膨張圧縮ユニット(C/E/O)では、流入管(33)及び流出管(34)がケーシング(40a)を貫通して膨張機構(30)に直に接続されている。また、油流入管(43)及び油流出管(44)もケーシング(40a)を貫通して動力回収機構(40)の本体部(41)に直に接続されている。また、吸入管(22)が圧縮機構(20)に直に接続される一方、吐出管(23)は圧縮ケーシング(20a)内に開口している。そして、圧縮機構(20)は、その吐出ポート(27)が圧縮ケーシング(20a)内に開口している。以上のようにして、ケーシング(40a)の内部は、冷媒回路(11)の高圧冷媒(吐出冷媒)で満たされて高圧雰囲気(Hp)となっている。つまり、実施形態3の圧縮ユニット(C)は、いわゆる高圧ドーム式に構成されている。なお、実施形態3の油導入路(70)は、基本的に上記実施形態1と同様である。   In the oil power recovery type expansion / compression unit (C / E / O), the inflow pipe (33) and the outflow pipe (34) penetrate the casing (40a) and are directly connected to the expansion mechanism (30). The oil inflow pipe (43) and the oil outflow pipe (44) also pass through the casing (40a) and are directly connected to the main body (41) of the power recovery mechanism (40). The suction pipe (22) is directly connected to the compression mechanism (20), while the discharge pipe (23) is opened in the compression casing (20a). And as for the compression mechanism (20), the discharge port (27) has opened in the compression casing (20a). As described above, the inside of the casing (40a) is filled with the high-pressure refrigerant (discharge refrigerant) of the refrigerant circuit (11) to form a high-pressure atmosphere (Hp). That is, the compression unit (C) of Embodiment 3 is configured as a so-called high-pressure dome type. The oil introduction path (70) of the third embodiment is basically the same as that of the first embodiment.

実施形態3の冷房運転時においても、第1四方切換弁(14)及び第2四方切換弁(15)が第1状態(図1に実線で示す状態)に設定され、冷媒回路(11)でいわゆる超臨界サイクルが行われる。   Even during the cooling operation of the third embodiment, the first four-way switching valve (14) and the second four-way switching valve (15) are set to the first state (the state indicated by the solid line in FIG. 1), and the refrigerant circuit (11) A so-called supercritical cycle is performed.

油動力回収型膨張圧縮ユニット(C/E/O)では、電動機(25)によって圧縮機構(20)が回転駆動され、圧縮機構(20)で冷媒が圧縮される。この冷媒は、油分離器(60)で油が分離された後、室外熱交換器(12)で放熱し、油動力回収型膨張圧縮ユニット(C/E/O)の膨張機構(30)へ流入する。膨張機構(30)では、膨張室で高圧冷媒が膨張し、これによって出力軸(42)が回転駆動される。膨張機構(30)で膨張した冷媒は、室内熱交換器(13)で蒸発する。その結果、室内空気が冷やされて冷房が行われる。室内熱交換器(13)で蒸発した冷媒は、圧縮機構(20)へ吸入されて再び圧縮される。   In the oil power recovery type expansion / compression unit (C / E / O), the compression mechanism (20) is rotationally driven by the electric motor (25), and the refrigerant is compressed by the compression mechanism (20). This refrigerant, after the oil is separated by the oil separator (60), dissipates heat in the outdoor heat exchanger (12), and to the expansion mechanism (30) of the oil power recovery type expansion / compression unit (C / E / O) Inflow. In the expansion mechanism (30), the high-pressure refrigerant expands in the expansion chamber, thereby rotating the output shaft (42). The refrigerant expanded by the expansion mechanism (30) is evaporated by the indoor heat exchanger (13). As a result, the room air is cooled and cooling is performed. The refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (13) is sucked into the compression mechanism (20) and compressed again.

また、実施形態3の冷房運転時には、油分離器(60)で分離された油が第1導油管(71)を流れて油動力回収型膨張圧縮ユニット(C/E/O)の本体部(41)へ流入する。動力回収機構(40)では、油室(49)を流れる油のエネルギーによってピストン(50)が回転駆動され、これに伴い出力軸(42)が回転駆動される。以上のように、油動力回収型膨張圧縮ユニット(C/E/O)では、膨張機構(30)と動力回収機構(40)との双方でエネルギー(動力)が回収され、この動力が圧縮機構(20)の圧縮動力として利用される。   In the cooling operation of the third embodiment, the oil separated by the oil separator (60) flows through the first oil guide pipe (71) and the main body (C / E / O) of the oil power recovery type expansion / compression unit (C / E / O) 41). In the power recovery mechanism (40), the piston (50) is rotationally driven by the energy of the oil flowing through the oil chamber (49), and the output shaft (42) is rotationally driven accordingly. As described above, in the oil power recovery type expansion / compression unit (C / E / O), energy (power) is recovered by both the expansion mechanism (30) and the power recovery mechanism (40), and this power is compressed by the compression mechanism. Used as compression power for (20).

油室(49)で動力が回収されて減圧された油は、吸入ライン(17)へ流入して冷媒と混合し、圧縮機構(20)へ吸入される。以上のような油インジェクション動作により、圧縮機構(20)では、冷媒が低温の油に冷却されながら圧縮される。その結果、上述した等温圧縮の効果により、圧縮機構(20)での冷媒の圧縮動力が軽減される。   The oil whose power is recovered in the oil chamber (49) and decompressed flows into the suction line (17), mixes with the refrigerant, and is sucked into the compression mechanism (20). By the oil injection operation as described above, in the compression mechanism (20), the refrigerant is compressed while being cooled to low-temperature oil. As a result, the compression power of the refrigerant in the compression mechanism (20) is reduced by the effect of the isothermal compression described above.

−実施形態3の効果−
上記実施形態3では、動力回収機構(40)で回収した油の動力、つまり油のエネルギーと、膨張機構(30)で回収した冷媒のエネルギー(膨張動力)との双方を利用して圧縮機構(20)を駆動されているので、圧縮機構(20)の電動機(25)の負荷を大幅に低減でき、空気調和装置(10)の省エネルギー性の向上を図ることができる。
-Effect of Embodiment 3-
In the third embodiment, the compression mechanism (oil power recovered by the power recovery mechanism (40), that is, the energy of the oil and the refrigerant energy (expansion power) recovered by the expansion mechanism (30) are utilized. 20) is driven, the load on the electric motor (25) of the compression mechanism (20) can be greatly reduced, and the energy saving performance of the air conditioner (10) can be improved.

また、上記実施形態3では、ケーシング(40a)の内部に、圧縮機構(20)と膨張機構(30)と動力回収機構(40)と電動機(25)とを一体的に収容して油動力回収型膨張圧縮ユニット(C/E/O)を構成している。従って、冷媒を圧縮する機能と、冷媒を膨張する機能と、油のエネルギーを回収する機能とを有する流体機械をコンパクトに構成でき、設置スペースの削減、現地での据え付け作業の簡便化を図ることができる。   In the third embodiment, the compression mechanism (20), the expansion mechanism (30), the power recovery mechanism (40), and the electric motor (25) are integrally accommodated in the casing (40a) to recover the oil power. This constitutes the mold expansion / compression unit (C / E / O). Therefore, a fluid machine having a function of compressing a refrigerant, a function of expanding a refrigerant, and a function of recovering oil energy can be configured in a compact manner, and the installation space can be reduced and the installation work on site can be simplified. Can do.

また、上記実施形態3においても、低温の油を圧縮機構(20)へ積極的に送ることで、等温圧縮効果によって冷媒の圧縮動力を大幅に削減でき、しかも動力回収機構(40)で回収される動力も増大させて、空気調和装置(10)のシステム全体としての消費電力を効果的に低減することができる。   Also in the third embodiment, by actively sending low-temperature oil to the compression mechanism (20), the compression power of the refrigerant can be greatly reduced by the isothermal compression effect, and further recovered by the power recovery mechanism (40). Power of the air conditioning apparatus (10) as a whole system can be effectively reduced.

〈実施形態3の変形例1〉
実施形態3の変形例1に係る空気調和装置(10)は、油動力回収型膨張圧縮ユニット(C/E/O)、及びその周辺の冷媒回路(11)の構成が、上記実施形態3と異なるものである。以下には、上記実施形態3と異なる点について説明する。
<Modification 1 of Embodiment 3>
In the air conditioner (10) according to the first modification of the third embodiment, the configuration of the oil power recovery type expansion / compression unit (C / E / O) and the surrounding refrigerant circuit (11) are the same as those of the third embodiment. Is different. Hereinafter, differences from the third embodiment will be described.

図14に示すように、本変形例の油動力回収型膨張圧縮ユニット(C/E/O)では、吸入管(22)及び吐出管(23)が圧縮機構(20)に直に接続されている。また、ケーシング(40a)には、冷媒戻し管(92)と冷媒送り管(93)と油戻し管(94)と油送り管(95)とが接続されている。   As shown in FIG. 14, in the oil power recovery type expansion / compression unit (C / E / O) of this modification, the suction pipe (22) and the discharge pipe (23) are directly connected to the compression mechanism (20). Yes. In addition, a refrigerant return pipe (92), a refrigerant feed pipe (93), an oil return pipe (94), and an oil feed pipe (95) are connected to the casing (40a).

冷媒戻し管(92)は、その始端が油分離器(60)の冷媒排出管(62)と繋がり、その終端がケーシング(40a)の内部に開口している。冷媒送り管(93)は、その始端がケーシング(40a)の内部に開口し、その終端が第1四方切換弁(14)の第1のポートと繋がっている。油戻し管(94)は、その始端が油分離器(60)の油排出管(63)と繋がり、その終端がケーシング(40a)内の油溜まり(40b)に開口している。油送り管(95)は、その始端が圧縮ケーシング(20a)内の油溜まり(20b)に開口し、その終端が油流入管(43)と繋がっている。   The refrigerant return pipe (92) has a start end connected to the refrigerant discharge pipe (62) of the oil separator (60) and an end opened to the inside of the casing (40a). The refrigerant feed pipe (93) has a start end opened inside the casing (40a) and a terminal end connected to the first port of the first four-way switching valve (14). The oil return pipe (94) has a start end connected to the oil discharge pipe (63) of the oil separator (60), and an end thereof opened to an oil reservoir (40b) in the casing (40a). The oil feed pipe (95) has a start end opened to an oil reservoir (20b) in the compression casing (20a), and a terminal end connected to the oil inflow pipe (43).

以上のように、本変形例の油動力回収型膨張圧縮ユニット(C/E/O)のケーシング(40a)の内部には、油分離器(60)で分離された高圧冷媒が、冷媒戻し管(94)を通じて導入される。これにより、ケーシング(40a)の内部は、冷媒回路(11)の高圧冷媒(吐出冷媒)で満たされて高圧雰囲気(Hp)となっている。つまり、本変形例の油動力回収型膨張圧縮ユニット(C/E/O)は、いわゆる高圧ドーム式に構成されている。   As described above, inside the casing (40a) of the oil power recovery type expansion / compression unit (C / E / O) of this variation, the high-pressure refrigerant separated by the oil separator (60) is supplied to the refrigerant return pipe. Introduced through (94). Thereby, the inside of the casing (40a) is filled with the high-pressure refrigerant (discharge refrigerant) of the refrigerant circuit (11) to form a high-pressure atmosphere (Hp). That is, the oil power recovery type expansion / compression unit (C / E / O) of this modification is configured as a so-called high pressure dome type.

本変形例の油導入路(70)は、第1導油管(71)と第2導油管(72)と第3導油管(73)とを含んで構成されている。第1導油管(71)は、油排出管(63)と油戻し管(94)の間に接続され、第2導油管(72)は、油送り管(95)と油流入管(43)との間に接続され、第3導油管(73)は、油流出管(44)と吸入ライン(17)との間に接続されている。また、本変形例の油クーラ(80)は、第3導油管(73)に設けられている。   The oil introduction path (70) of the present modification includes a first oil guide pipe (71), a second oil guide pipe (72), and a third oil guide pipe (73). The first oil guide pipe (71) is connected between the oil discharge pipe (63) and the oil return pipe (94), and the second oil guide pipe (72) is an oil feed pipe (95) and an oil inflow pipe (43). The third oil guide pipe (73) is connected between the oil outflow pipe (44) and the suction line (17). Moreover, the oil cooler (80) of this modification is provided in the 3rd oil guide pipe (73).

この変形例の空気調和装置(10)の冷房運転時には、油分離器(60)で分離された油が、第1導油管(71)を通じてケーシング(40a)内の油溜まり(40b)に流入する。油溜まり(40b)内の油は、第2導油管(72)へ流出して動力回収機構(40)の本体部(41)へ流入する。動力回収機構(40)では、油のエネルギーが圧縮機構(20)の駆動動力として回収される。動力回収機構(40)で動力が回収されて減圧した油は、第3導油管(73)を流れる際に油クーラ(80)で冷却され、吸入ライン(17)へ流出する。   During the cooling operation of the air conditioner (10) of this modification, the oil separated by the oil separator (60) flows into the oil reservoir (40b) in the casing (40a) through the first oil guide pipe (71). . The oil in the oil sump (40b) flows out to the second oil guide pipe (72) and flows into the main body (41) of the power recovery mechanism (40). In the power recovery mechanism (40), oil energy is recovered as driving power of the compression mechanism (20). The oil whose power is recovered by the power recovery mechanism (40) and depressurized is cooled by the oil cooler (80) when flowing through the third oil guide pipe (73), and flows out to the suction line (17).

吸入ライン(17)で冷媒と混合した低温の油は、圧縮機構(20)へ吸入される。以上のような油インジェクション動作により、圧縮機構(20)では、冷媒が低温の油に冷却されながら圧縮される。その結果、上述した等温圧縮の効果により、圧縮機構(20)での冷媒の圧縮動力が軽減される。   The low temperature oil mixed with the refrigerant in the suction line (17) is sucked into the compression mechanism (20). By the oil injection operation as described above, in the compression mechanism (20), the refrigerant is compressed while being cooled to low-temperature oil. As a result, the compression power of the refrigerant in the compression mechanism (20) is reduced by the effect of the isothermal compression described above.

〈実施形態3の変形例2〉
実施形態3の変形例2に係る空気調和装置(10)は、油動力回収型膨張圧縮ユニット(C/E/O)、及びその周辺の冷媒回路(11)の構成が、上記実施形態3と異なるものである。以下には、上記実施形態3と異なる点について説明する。
<Modification 2 of Embodiment 3>
In the air conditioner (10) according to the second modification of the third embodiment, the configuration of the oil power recovery type expansion / compression unit (C / E / O) and the refrigerant circuit (11) therearound is the same as that of the third embodiment. Is different. Hereinafter, differences from the third embodiment will be described.

図15に示すように、本変形例の油動力回収型膨張圧縮ユニット(C/E/O)の内部には、圧縮機構(20)の吐出側に油分離機構(110)が設けられている。油分離機構(110)は、例えば遠心力等によって高圧冷媒中から油を分離する油分離手段を構成している。油分離機構(110)では、分離後の油が油排出ポート(111)から流出し、この油が油溜まり(40b)に回収される。また、油分離機構(110)では、油が分離された冷媒が冷媒排出ポート(112)からケーシング(40a)内に流出する。これにより、ケーシング(40a)の内部は、冷媒回路(11)の高圧冷媒(吐出冷媒)で満たされて高圧雰囲気(Hp)となっている。つまり、本変形例の油動力回収型膨張圧縮ユニット(C/E/O)は、いわゆる高圧ドーム式に構成されている。   As shown in FIG. 15, an oil separation mechanism (110) is provided on the discharge side of the compression mechanism (20) inside the oil power recovery type expansion / compression unit (C / E / O) of this modification. . The oil separation mechanism (110) constitutes an oil separation means that separates oil from the high-pressure refrigerant by, for example, centrifugal force. In the oil separation mechanism (110), the separated oil flows out from the oil discharge port (111), and this oil is collected in the oil reservoir (40b). In the oil separation mechanism (110), the refrigerant from which the oil has been separated flows out from the refrigerant discharge port (112) into the casing (40a). Thereby, the inside of the casing (40a) is filled with the high-pressure refrigerant (discharge refrigerant) of the refrigerant circuit (11) to form a high-pressure atmosphere (Hp). That is, the oil power recovery type expansion / compression unit (C / E / O) of this modification is configured as a so-called high pressure dome type.

また、本変形例のケーシング(40a)には、始端が油溜まり(40a)に開口するように油送り管(95)が接続されている。また、本変形例の油導入路(70)では、油送り管(95)と油流入管(43)との間に第1導油管(71)が接続されている。   In addition, an oil feed pipe (95) is connected to the casing (40a) of the present modification so that the starting end opens to the oil reservoir (40a). Further, in the oil introduction path (70) of the present modification, the first oil guide pipe (71) is connected between the oil feed pipe (95) and the oil inflow pipe (43).

この変形例の空気調和装置(10)の冷房運転時には、圧縮機構(20)から吐出された冷媒が直接的に油分離機構(110)へ送られる。油分離機構(110)で油が分離された冷媒は、電動機(25)の周囲を通過し、吐出管(23)を通じてケーシング(40a)の外部へ流出する。一方、油分離機構(110)で分離された油は、油溜まり(40b)に回収された後、油送り管(95)を通じて第1導油管(71)へ流出し、動力回収機構(40)の本体部(41)へ流入する。動力回収機構(40)では、油のエネルギーが圧縮機構(20)の駆動動力として回収される。動力回収機構(40)でエネルギーが回収されて減圧した油は、第2導油管(72)を流れる際に油クーラ(80)で冷却され、吸入ライン(17)へ流出する。   During the cooling operation of the air conditioner (10) of this modification, the refrigerant discharged from the compression mechanism (20) is directly sent to the oil separation mechanism (110). The refrigerant from which the oil has been separated by the oil separation mechanism (110) passes around the electric motor (25) and flows out of the casing (40a) through the discharge pipe (23). On the other hand, the oil separated by the oil separation mechanism (110) is collected in the oil sump (40b), and then flows out to the first oil guide pipe (71) through the oil feed pipe (95), and the power collection mechanism (40) Into the main body (41). In the power recovery mechanism (40), oil energy is recovered as driving power of the compression mechanism (20). The oil whose energy is recovered by the power recovery mechanism (40) and depressurized is cooled by the oil cooler (80) when flowing through the second oil guide pipe (72), and flows out to the suction line (17).

吸入ライン(17)で冷媒と混合した低温の油は、圧縮機構(20)へ吸入される。以上のような油インジェクション動作により、圧縮機構(20)では、冷媒が低温の油に冷却されながら圧縮される。その結果、上述した等温圧縮の効果により、圧縮機構(20)での冷媒の圧縮動力が軽減される。   The low temperature oil mixed with the refrigerant in the suction line (17) is sucked into the compression mechanism (20). By the oil injection operation as described above, in the compression mechanism (20), the refrigerant is compressed while being cooled to low-temperature oil. As a result, the compression power of the refrigerant in the compression mechanism (20) is reduced by the effect of the isothermal compression described above.

《その他の実施形態》
上記の各実施形態については、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
About each said embodiment, it is good also as following structures.

上述した各実施形態(各変形例も含む)において、油分離器(60)で冷媒中から分離した油を圧縮機構(20)の吸入側(即ち、低圧側)ではなく、圧縮機構(20)の圧縮行程の途中(即ち、中間圧側)へ供給するようにしても良い。   In each of the above-described embodiments (including modifications), the oil separated from the refrigerant by the oil separator (60) is not the suction side (that is, the low pressure side) of the compression mechanism (20), but the compression mechanism (20). You may make it supply in the middle of the compression stroke (namely, intermediate pressure side).

例えば図16は、上記実施形態1の空気調和装置(10)について、冷却後の油を圧縮機構(20)の圧縮途中へ供給するようにしたものである。この例では、圧縮機構(20)に中間ポート(99)が接続されている。中間ポート(99)は、その始端がケーシング(40a)の外部に臨んでいる一方、その終端が圧縮機構(20)の圧縮室の圧縮途中位置に開口している。また、この例では、油導入路(70)の第2導油管(72)の終端が、中間ポート(99)と繋がっている。   For example, FIG. 16 shows that the air after cooling is supplied to the compression mechanism (20) during the compression of the air conditioner (10) of the first embodiment. In this example, the intermediate port (99) is connected to the compression mechanism (20). The intermediate port (99) has a start end facing the outside of the casing (40a), and an end thereof opened to a compression midway position of the compression chamber of the compression mechanism (20). Moreover, in this example, the terminal end of the second oil guide pipe (72) of the oil introduction path (70) is connected to the intermediate port (99).

そして、同図の例の空気調和装置(10)の冷房運転時には、油クーラ(80)で冷却された油が、第2導油管(72)及び中間ポート(99)を介して、圧縮機構(20)の圧縮途中へ供給される。このような油インジェクション動作を行うことで、圧縮機構(20)では、図17に示すような冷凍サイクルが行われる。即ち、吸入ライン(17)より圧縮機構(20)へ吸入された低圧の冷媒は、図4のA点から圧縮されて昇温/昇圧されてB点に至る。そして、冷媒は、B点において、中間ポート(99)から導入された油と混合する。ここで、B点における冷媒は、A点から既に圧縮(断熱圧縮)されて昇温されている。従って、この箇所に低温の油を導入することで、冷媒が油よりも低温になることを回避できる。これにより、その後の圧縮行程(B点→C点)では、冷媒が油によって加熱されて過熱圧縮となることを回避できる。従って、このような過熱圧縮に起因して、冷媒の圧縮動力の低減効果が損なわれるのを回避でき、いわゆる等温圧縮による冷媒の圧縮動力の低減効果(図17に示すΔS)を充分に得ることができる。   Then, during the cooling operation of the air conditioner (10) of the example of the figure, the oil cooled by the oil cooler (80) is compressed through the second oil guide pipe (72) and the intermediate port (99). 20) is supplied in the middle of compression. By performing such an oil injection operation, the compression mechanism (20) performs a refrigeration cycle as shown in FIG. That is, the low-pressure refrigerant sucked into the compression mechanism (20) from the suction line (17) is compressed from the point A in FIG. And a refrigerant | coolant mixes with the oil introduce | transduced from the intermediate | middle port (99) in B point. Here, the refrigerant at point B is already compressed (adiabatic compression) from point A and heated up. Therefore, it is possible to avoid the refrigerant from becoming cooler than the oil by introducing the low-temperature oil into this portion. Thereby, in a subsequent compression stroke (B point-> C point), it can avoid that a refrigerant | coolant is heated with oil and it becomes overheat compression. Accordingly, it is possible to avoid the effect of reducing the compression power of the refrigerant due to such overheat compression, and to sufficiently obtain the effect of reducing the compression power of the refrigerant by so-called isothermal compression (ΔS shown in FIG. 17). Can do.

また、ケーシング(40a)内に動力回収機構(40)と発電機(45)とを収容して、油動力回収ユニットを構成するようにしても良い。即ち、上述した油動力回収型膨張ユニット(E/O)について、膨張機構(30)を省略して油動力回収ユニットを構成しても良い。   Further, the power recovery mechanism (40) and the generator (45) may be accommodated in the casing (40a) to constitute an oil power recovery unit. That is, with respect to the oil power recovery type expansion unit (E / O) described above, the oil power recovery unit may be configured by omitting the expansion mechanism (30).

また、上述した各実施形態では、油分離器(60)で分離した油を積極的に圧縮機構(20)へ供給し、いわゆる等温圧縮を行うものについて、本発明の動力回収機構(40)を適用するようにしている。しかしながら、例えば圧縮機構(20)から流出した油を、油戻し管を介して圧縮機構(20)の吸入側へ返送し、圧縮機構(20)の潤滑不良を防止するような冷媒回路について、この油戻し管に本発明の動力回収機構(40)を適用しても良い。このようにしても、高圧の油の運動エネルギーを動力回収機構(40)によって回収することができ、冷凍装置のCOPを改善することができる。   Moreover, in each embodiment mentioned above, about the thing which supplies the oil isolate | separated with the oil separator (60) to a compression mechanism (20) positively, and performs what is called isothermal compression, the power recovery mechanism (40) of this invention is used. I am trying to apply it. However, for example, a refrigerant circuit that returns oil that has flowed out of the compression mechanism (20) to the suction side of the compression mechanism (20) via an oil return pipe to prevent poor lubrication of the compression mechanism (20). The power recovery mechanism (40) of the present invention may be applied to the oil return pipe. Even in this case, the kinetic energy of the high-pressure oil can be recovered by the power recovery mechanism (40), and the COP of the refrigeration apparatus can be improved.

また、上述した各実施形態の動力回収機構(40)の本体部(41)は、ロータリ式の容積型流体機械で構成されている。しかしながら、本体部(41)を例えばスクロール式の容積型流体機械で構成しても良いし、例えば非容積型の流体機械(例えばタービン式の非容積型の流体機械)で構成するようにしても良い。また、上述の圧縮機構(20)や膨張機構(30)を他の形式の流体機械で構成しても良いのは勿論のことである。   Moreover, the main-body part (41) of the power recovery mechanism (40) of each embodiment mentioned above is comprised with the rotary positive displacement fluid machine. However, the main body (41) may be configured by, for example, a scroll-type positive displacement fluid machine, or may be configured by, for example, a non-positive displacement fluid machine (for example, a turbine-type non- positive displacement fluid machine). good. Needless to say, the compression mechanism (20) and the expansion mechanism (30) may be formed of other types of fluid machines.

また、上述した各実施形態において、冷媒回路(11)に充填される冷媒として、他の冷媒を用いるようにしても良い。また、冷媒回路(11)の冷媒中に混在する油(冷凍機油)として他の油を用いるようにしても良い。   Moreover, in each embodiment mentioned above, you may make it use another refrigerant | coolant as a refrigerant | coolant with which a refrigerant circuit (11) is filled. Moreover, you may make it use other oil as oil (refrigeration machine oil) mixed in the refrigerant | coolant of a refrigerant circuit (11).

また、上述した各実施形態では、室内の空調を行う空気調和装置(10)について本発明を適用しているが、例えば冷蔵庫や冷凍庫内を冷却する冷凍装置や、他の冷凍装置に本発明を適用しても良い。   Moreover, in each embodiment mentioned above, although this invention is applied about the air conditioning apparatus (10) which air-conditions a room | chamber interior, this invention is applied to the freezing apparatus which cools the inside of a refrigerator or a freezer, for example, and another freezing apparatus. It may be applied.

なお、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、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えた冷凍装置について有用である。   As described above, the present invention is useful for a refrigeration apparatus including a refrigerant circuit that performs a refrigeration cycle by circulating refrigerant.

図1は、実施形態1に係る空気調和装置の概略構成を示す配管系統図である。FIG. 1 is a piping diagram illustrating a schematic configuration of an air-conditioning apparatus according to Embodiment 1. 図2は、動力回収機構を拡大した縦断面図である。FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of the power recovery mechanism. 図3は、動力回収機構の内部を表した横断面図であり、ピストンの動作を示すものである。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the inside of the power recovery mechanism, and shows the operation of the piston. 図4は、本実施形態の理想的な冷凍サイクルを示すものであり、図4(A)はP−h線図を、図4(B)は、P−V線図を表したものである。FIG. 4 shows an ideal refrigeration cycle of the present embodiment. FIG. 4 (A) shows a Ph diagram and FIG. 4 (B) shows a PV diagram. . 図5は、一般的な冷凍サイクルを示すものであり、図5(A)はP−h線図を、図5(B)は、P−V線図を表したものである。FIG. 5 shows a general refrigeration cycle. FIG. 5 (A) shows a Ph diagram and FIG. 5 (B) shows a PV diagram. 図6は、油インジェクション量と、圧縮機構の動力との関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the oil injection amount and the power of the compression mechanism. 図7は、油インジェクション量と、COPの改善率との関係を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the oil injection amount and the COP improvement rate. 図8は、実施形態1の変形例1に係る空気調和装置の概略構成を示す配管系統図である。FIG. 8 is a piping system diagram illustrating a schematic configuration of an air-conditioning apparatus according to Modification 1 of Embodiment 1. 図9は、実施形態1の変形例2に係る空気調和装置の概略構成を示す配管系統図である。FIG. 9 is a piping diagram illustrating a schematic configuration of an air-conditioning apparatus according to Modification 2 of Embodiment 1. 図10は、実施形態2に係る空気調和装置の概略構成を示す配管系統図である。FIG. 10 is a piping diagram illustrating a schematic configuration of the air-conditioning apparatus according to the second embodiment. 図11は、実施形態2の変形例1に係る空気調和装置の概略構成を示す配管系統図である。FIG. 11 is a piping diagram illustrating a schematic configuration of an air-conditioning apparatus according to Modification 1 of Embodiment 2. 図12は、実施形態2の変形例2に係る空気調和装置の概略構成を示す配管系統図である。FIG. 12 is a piping diagram illustrating a schematic configuration of an air-conditioning apparatus according to Modification 2 of Embodiment 2. 図13は、実施形態3に係る空気調和装置の概略構成を示す配管系統図である。FIG. 13 is a piping diagram illustrating a schematic configuration of an air-conditioning apparatus according to Embodiment 3. 図14は、実施形態3の変形例1に係る空気調和装置の概略構成を示す配管系統図である。FIG. 14 is a piping diagram illustrating a schematic configuration of an air-conditioning apparatus according to Modification 1 of Embodiment 3. 図15は、実施形態3の変形例2に係る空気調和装置の概略構成を示す配管系統図である。FIG. 15 is a piping diagram illustrating a schematic configuration of an air-conditioning apparatus according to Modification 2 of Embodiment 3. 図16は、その他の実施形態に係る空気調和装置の概略構成を示す配管系統図である。FIG. 16 is a piping system diagram illustrating a schematic configuration of an air-conditioning apparatus according to another embodiment. 図17は、その他の実施形態の理想的な冷凍サイクルを示すものであり、図17(A)はP−h線図を、図17(B)は、P−V線図を表したものである。FIG. 17 shows an ideal refrigeration cycle according to another embodiment. FIG. 17A shows a Ph diagram and FIG. 17B shows a PV diagram. is there.

符号の説明Explanation of symbols

10 空気調和装置(冷凍装置)
11 冷媒回路
20 圧縮機構(駆動対象)
25 電動機
30 膨張機構
40 動力回収機構
40a ケーシング
42 出力軸
45 発電機(駆動対象)
50 ピストン(可動部)
10 Air conditioning equipment (refrigeration equipment)
11 Refrigerant circuit
20 Compression mechanism (drive target)
25 Electric motor
30 Expansion mechanism
40 Power recovery mechanism
40a casing
42 Output shaft
45 Generator (Drive target)
50 piston (movable part)

Claims (6)

冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路(11)の圧縮機構(20)で圧縮した高圧冷媒中から分離された油によって回転駆動される可動部(50)と、該可動部(50)に連結する出力軸(42)とを有する動力回収機構(40)と、
上記動力回収機構(40)の出力軸(42)と連結して駆動される所定の駆動対象(20,45)と、
上記動力回収機構(40)と上記駆動対象(20,45)とを内部に収容するケーシング(40a)とを備えていることを特徴とする流体機械。
A movable part (50) that is rotationally driven by oil separated from the high-pressure refrigerant compressed by the compression mechanism (20) of the refrigerant circuit (11) in which the refrigerant circulates and performs the refrigeration cycle, and the movable part (50) A power recovery mechanism (40) having an output shaft (42) to be coupled;
A predetermined drive object (20, 45) that is connected to and driven by the output shaft (42) of the power recovery mechanism (40);
A fluid machine comprising a casing (40a) for accommodating the power recovery mechanism (40) and the drive target (20, 45) therein.
請求項1において、
上記駆動対象は、上記圧縮機構(20)で構成されていることを特徴とする流体機械。
In claim 1,
The fluid machine is characterized in that the driven object is constituted by the compression mechanism (20).
請求項2において、
上記ケーシング(40a)には、上記冷媒回路(11)の冷媒によって回転駆動されると共に上記動力回収機構(40)の出力軸(42)と連結する可動部を有する膨張機構(30)が更に収容されていることを特徴とする流体機械。
In claim 2,
The casing (40a) further accommodates an expansion mechanism (30) having a movable part that is rotationally driven by the refrigerant of the refrigerant circuit (11) and is connected to the output shaft (42) of the power recovery mechanism (40). A fluid machine characterized by being made.
請求項1乃至3において、
上記ケーシング(40a)には、上記動力回収機構(40)の出力軸(42)を回転駆動する電動機(25)が更に収容されていることを特徴とする流体機械。
In claims 1 to 3,
The fluid machine, wherein the casing (40a) further houses an electric motor (25) that rotationally drives the output shaft (42) of the power recovery mechanism (40).
請求項1において、
上記駆動対象は、発電機(45)で構成されていることを特徴とする流体機械。
In claim 1,
The fluid machine is characterized in that the driven object is constituted by a generator (45).
請求項5において、
上記ケーシング(40a)には、上記冷媒回路(11)の冷媒によって回転駆動されると共に上記動力回収機構(40)の出力軸(42)と連結する可動部を有する膨張機構(30)が更に収容されていることを特徴とする流体機械。
In claim 5,
The casing (40a) further accommodates an expansion mechanism (30) having a movable part that is rotationally driven by the refrigerant of the refrigerant circuit (11) and is connected to the output shaft (42) of the power recovery mechanism (40). A fluid machine characterized by being made.
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