JP2011241765A - Rotary expansion machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロータリ式膨張機に関する。 The present invention relates to a rotary expander.
従来、1つのピストンを偏心回転運動させて作動流体を膨張させるロータリ式膨張機が知られている。このようなロータリ式膨張機では、吸入孔が開閉されることにより作動室への吸入行程と作動室での膨張行程とが実行される。例えば特許文献1には、図12(a)に示すようなロータリ式膨張機100が開示されている。 Conventionally, a rotary expander that expands a working fluid by eccentrically rotating one piston is known. In such a rotary expander, the suction stroke into the working chamber and the expansion stroke in the working chamber are executed by opening and closing the suction hole. For example, Patent Document 1 discloses a rotary expander 100 as shown in FIG.
このロータリ式膨張機100は、偏心部112を有するシャフト111と、偏心部112に嵌合するピストン122と、ピストン122を収容するシリンダ121とを備えている。そして、シリンダ121の内周面とピストン122の外周面との間には三日月状の作動室123が形成されている。作動室123は、図略の仕切り部材により、吸入側と吐出側とに仕切られている。
The
さらに、ロータリ式膨張機100は、作動室123をシャフト111の軸方向の一方から閉塞する第1閉塞部材124と、作動室123をシャフト111の軸方向の他方から閉塞する第2閉塞部材125とを備えている。また、第1閉塞部材124の上には軸受部材126が積層されており、この軸受部材126には、膨張前の作動流体を流通させる吸入路127が設けられている。
Furthermore, the
第1閉塞部材124には、吸入路127から作動室123に作動流体を導入する吸入孔101が設けられている。この吸入孔101は、第1閉塞部材124と軸受部材126の間に配置された回転板130によって開閉される。回転板130は、図12(b)に示すように、吸入孔101を遮蔽する遮蔽部132と吸入孔101を露出させる開口131を有しており、第1閉塞部材124上を摺動しながらシャフト111と共に回転する。
The
ところで、図12(a)に示すロータリ式膨張機100では、第1閉塞部材124の軸受部材126側の面に、回転板130の厚さよりも少し深く窪む段差部が設けられ、この段差部内に回転板130が配置されている。しかしながら、このような構成では、回転板130と軸受部材126との間に膨張前の高圧の作動流体が入り込んでしまい、その作動流体によって回転板130が第1閉塞部材124に押し付けられてしまう。これにより、回転板130と第1閉塞部材124の間の摩擦力が増大し、回転板130を回転させるのに要する力が増大する。その結果、例えばロータリ式膨張機100が膨張する作動流体から動力を回収する用途に用いられる場合には、回収できる動力が減少する。
By the way, in the rotary expander 100 shown in FIG. 12A, a stepped portion that is slightly deeper than the thickness of the rotating
本発明は、このような事情に鑑み、吸入制御部材の第1閉塞部材への押付力を低減させることができるロータリ式膨張機を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a rotary expander that can reduce the pressing force of the suction control member to the first closing member.
前記課題を解決するために、本発明は、吸入孔から吸入した作動流体を膨張させて吐出孔から吐出するロータリ式膨張機であって、偏心部を有するシャフトと、前記偏心部に嵌合するピストンと、前記ピストンを収容するシリンダと、前記ピストンと前記シリンダとの間に形成される作動室を吸入側と吐出側とに仕切る仕切り部材と、前記作動室を前記シャフトの軸方向の一方から閉塞する第1閉塞部材であって、前記作動室と反対側を向く受圧面を有し、前記吸入孔が前記受圧面から前記作動室に延びるように設けられた第1閉塞部材と、前記作動室を前記シャフトの軸方向の他方から閉塞する第2閉塞部材と、前記受圧面と共に膨張前の作動流体で満たされる吸入空間に面するように配置され、前記シャフトの回転に伴って前記受圧面上を摺動することにより前記吸入孔を開閉する吸入制御部材と、を備え、前記吸入制御部材における前記受圧面と接する摺動面と前記第1閉塞部材の前記受圧面の一方には、他方で覆われて前記吸入制御部材および前記第1閉塞部材で囲まれる圧力室を形成するとともに前記吸入空間と連通する凹部が設けられている、ロータリ式膨張機を提供する。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a rotary expander that expands the working fluid sucked from the suction hole and discharges it from the discharge hole, and is fitted to the shaft having an eccentric part and the eccentric part. A piston, a cylinder that houses the piston, a partition member that divides a working chamber formed between the piston and the cylinder into a suction side and a discharge side, and the working chamber from one of the axial directions of the shaft A first closing member that closes, having a pressure receiving surface facing away from the working chamber, wherein the suction hole extends from the pressure receiving surface to the working chamber; A second closing member that closes the chamber from the other axial direction of the shaft, and the pressure receiving surface, which is disposed so as to face the suction space filled with the working fluid before expansion together with the pressure receiving surface, and the pressure receiving surface as the shaft rotates Up A suction control member that opens and closes the suction hole by sliding, and covers one of the pressure receiving surface of the suction control member and the pressure receiving surface of the first closing member with the other. A rotary expander is provided in which a pressure chamber surrounded by the suction control member and the first closing member is formed and a recess communicating with the suction space is provided.
上記の構成によれば、吸入制御部材と第1閉塞部材とで囲まれる圧力室内に膨張前の作動流体を導くことができるので、この作動流体により吸入制御部材と第1閉塞部材とに双方を離間させる力を作用させることができる。これにより、吸入空間内の作動流体により吸入制御部材が第1閉塞部材に押し付けられる押付力を低減させることができ、吸入制御部材を小さな力で動作させることができる。 According to the above configuration, since the working fluid before expansion can be guided into the pressure chamber surrounded by the suction control member and the first closing member, both the suction control member and the first closing member can be guided by this working fluid. A separating force can be applied. Thereby, the pressing force by which the suction control member is pressed against the first closing member by the working fluid in the suction space can be reduced, and the suction control member can be operated with a small force.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以下の実施形態によって限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by the following embodiment.
(第1実施形態)
図1に、本発明の第1実施形態に係るロータリ式膨張機4Aを用いた流体機械8を示す。この流体機械8は、ロータリ式膨張機4A(以下、単に「膨張機4A」という。)と、ロータリ式圧縮機6(以下、単に「圧縮機6」という。)と、これら4A,6を収容する密閉容器80とを備えている。流体機械8では、膨張機4Aのシャフト81Aと圧縮機6のシャフト81Bとがそれらの軸心が同一直線上に並ぶように一体化されており、膨張機4Aで回収された動力によって圧縮機6が駆動される。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a
本実施形態では、シャフト81A,81Bが鉛直方向に延びていて、膨張機4Aが密閉容器80内の下部に配置され、圧縮機6が密閉容器80内の上部に配置されている。ただし、膨張機4Aと圧縮機6の位置関係は上下逆になっていてもよいし、シャフト81A,81Bが横方向に延びていて、膨張機4Aと圧縮機6とが横方向に並んでいてもよい。
In the present embodiment, the shafts 81 </ b> A and 81 </ b> B extend in the vertical direction, the expander 4 </ b> A is disposed in the lower part in the sealed
密閉容器80内には、潤滑油が圧縮機6の上方に油面が位置する程度に充填されている。シャフト81A,81Bには、シャフト81A,81Bを軸方向に貫通するとともに後述する偏心部81b,81cの外周面などに開口する給油路81aが形成されている。この給油路81aを経由して、密閉容器80内の潤滑油が、膨張機4Aや圧縮機6の摺動部等に供給される。
The sealed
流体機械8は、図11に示すような冷凍サイクル装置1に組み込まれる。すなわち、主圧縮機2、放熱器3、膨張機4A、蒸発器5、および作動流体を予備的に昇圧する副圧縮機としての圧縮機6が第1〜第5流路(配管)7a〜7eによってこの順に接続され、これにより作動流体(冷媒)を循環させる作動流体回路7が構成される。作動流体としては、例えば、二酸化炭素や代替フロンを用いることができる。なお、図11に示す冷凍サイクル装置1では、作動流体の圧力によって流体機械8を容易に自立起動させるための構成として、蒸発器5および圧縮機6を迂回する第1バイパス路91と、膨張機4および蒸発器5を迂回する第2バイパス路92とが設けられている。
The
<圧縮機>
圧縮機6は、圧縮機吸入孔6aから吸入した作動流体を昇圧して圧縮機吐出孔6bから吐出する。具体的に、圧縮機6は、図2に示すように、偏心部81cを有するシャフト81Bと、偏心部81cに嵌合する圧縮機ピストン62と、圧縮機ピストン62を収容する圧縮機シリンダ61とを有している。圧縮機シリンダ61は、中心軸がシャフト81Bの軸心と一致する円筒面を形成する内周面を有しており、圧縮機ピストン62は、シャフト81Bの回転に伴って圧縮機シリンダ61の内周面に沿って偏心回転運動する。すなわち、圧縮機シリンダ61の内周面と圧縮機ピストン62の外周面との間には三日月状の圧縮機作動室63が形成されている。
<Compressor>
The
圧縮機作動室63は、圧縮機仕切り部材64により、吸入側63aと吐出側63bとに仕切られている。吸入側63aの圧縮機仕切り部材64と隣接する部分には圧縮機吸入孔6aが開口しており、吐出側63bの圧縮機仕切り部材64と隣接する部分には圧縮機吐出孔6bが開口している。
The
圧縮機仕切り部材64は、板状をなしており、圧縮機シリンダ61に設けられた溝61aに往復自在に挿入されている。溝61aは、シャフト81の軸心を通る直線上で圧縮機作動室63に開口している。溝61aの底部と圧縮機仕切り部材64との間には、圧縮機仕切り部材64を圧縮機ピストン62の外周面に押圧する付勢手段65が配置されている。
The
付勢手段65は、例えば、圧縮コイルばねによって構成することができる。また、付勢手段65は、圧縮機仕切部材64の後端と溝61aの底部との間の背面空間を密閉空間とした所謂ガスばね等であってもよい。勿論、付勢手段65を、圧縮コイルばねやガスばね等の複数種類のばねにより構成してもよい。なお、圧縮機ピストン62と圧縮機仕切部材64とが一体とされていて、付勢手段65を有しない構成でも構わない。
The biasing means 65 can be constituted by, for example, a compression coil spring. Further, the biasing means 65 may be a so-called gas spring or the like in which a back space between the rear end of the
また、圧縮機6は、図1に示すように、圧縮機作動室63を膨張機4と反対側から閉塞する第1閉塞部材66と、第1閉塞部材46の上方に配置されたカバー部材67と、圧縮機作動室63を膨張機4側から閉塞する第2閉塞部材49とを有している。
As shown in FIG. 1, the
第1閉塞部材66は、シャフト81Bの上部を回転可能に支持する軸受部材としての機能も備えている。圧縮機シリンダ61、第1閉塞部材66およびカバー部材67は、第2閉塞部材49の上にこの順に積層されている。そして、圧縮機シリンダ61に、密閉容器80を貫通する吸入管84が接続されており、第1閉塞部材66に、密閉容器80を貫通する吐出管85が接続されている。
The
第1閉塞部材66および第2閉塞部材49は、共にシャフト81Bの軸方向に扁平な円盤状をなしており、第1閉塞部材66の中心をシャフト81Bが貫通し、第2閉塞部材49の中心をシャフト81B,81Aが貫通している。カバー部材67も、シャフト81Bの軸方向に扁平な円盤状をなしており、その中心にはシャフト81Bの上端部を露出させる開口が設けられている。図例では、圧縮機シリンダ61に圧縮機吸入孔6aが設けられ、第1閉塞部材66に圧縮機吐出孔6bが設けられている。
Both the
圧縮機吸入孔6aは、圧縮機シリンダ61を横向きに貫通しており、圧縮機シリンダ61の内周面に略円形に開口しているとともに吸入管84と連通している。すなわち、図11に示す蒸発器5からの低圧の作動流体は、吸入管84を介して、圧縮機吸入孔6aから圧縮機作動室63の吸入側63aに導かれる。
The
一方、第1閉塞部材66には、上面に開口し、カバー部材67で閉塞される吐出室66aと、吐出室66aから吐出管85へ至る吐出路66bとが形成されている。圧縮機吐出孔6bは、第1閉塞部材66の下面から吐出室66aへまっすぐに延びるように円形断面で第1閉塞部材66をシャフト81Bの軸方向に貫通しており、吐出室66aおよび吐出路66bを介して吐出管85と連通している。すなわち、圧縮機作動室63の吐出側63b内の作動流体は、圧縮機吐出孔6b、吐出室66a、吐出路66bおよび吐出管85を介して図11に示す主圧縮機2へ吐出される。
On the other hand, the
また、吐出室66a内には、弾性変形することによって圧縮機作動室63の吐出側63bの圧力により圧縮機吐出孔6bを自動的に開閉する吐出バルブ68が配置されている。
A
<膨張機>
膨張機4Aは、膨張機吸入孔4aから吸入した作動流体を膨張させて膨張機吐出孔4bから吐出することにより、作動流体から動力を回収する。具体的に、膨張機4Aは、図3に示すように、偏心部81bを有するシャフト81Aと、偏心部81bに嵌合する膨張機ピストン42と、膨張機ピストン42を収容する膨張機シリンダ41とを有している。膨張機シリンダ41は、中心軸がシャフト81Aの軸心と一致する円筒面を形成する内周面を有しており、膨張機ピストン42は、シャフト81Aの回転に伴って膨張機シリンダ41の内周面に沿って偏心回転運動する。すなわち、膨張機シリンダ41の内周面と膨張機ピストン42の外周面との間には三日月状の膨張機作動室43が形成されている。
<Expander>
The
膨張機作動室43は、膨張機仕切り部材44により、吸入側43aと吐出側43bとに仕切られている。吸入側43aの膨張機仕切り部材44と隣接する部分には膨張機吸入孔4aが開口しており、吐出側43bの膨張機仕切り部材44と隣接する部分には膨張機吐出孔4bが開口している。
The
膨張機仕切り部材44は、板状をなしており、膨張機シリンダ41に設けられた溝41aに往復自在に挿入されている。溝41aは、シャフト81Aの軸心を通る直線上で膨張機作動室43に開口している。溝41aの底部と膨張機仕切り部材44との間には、膨張機仕切り部材44を膨張機ピストン42の外周面に押圧する付勢手段45が配置されている。
The
付勢手段45は、例えば、圧縮コイルばねによって構成することができる。また、付勢手段45は、膨張機仕切部材44の後端と溝41aの底部との間の背面空間を密閉空間とした所謂ガスばね等であってもよい。勿論、付勢手段45を、圧縮コイルばねやガスばね等の複数種類のばねにより構成してもよい。なお、膨張機ピストン42と膨張機仕切部材44とが一体とされていて、付勢手段45を有しない構成でも構わない。
The biasing means 45 can be constituted by, for example, a compression coil spring. Further, the urging means 45 may be a so-called gas spring or the like in which the back space between the rear end of the
また、膨張機4Aは、図1に示すように、膨張機作動室43を圧縮機6と反対側(シャフト81Aの軸方向の一方)から閉塞する第1閉塞部材46と、第1閉塞部材46の下方に配置された軸受部材47と、膨張機作動室43を圧縮機6側(シャフト81Aの軸方向の他方)から閉塞する第2閉塞部材49とを有している。すなわち、第2閉塞部材49は、圧縮機6と膨張機4Aとで共有されている。ただし、圧縮機6と膨張機4Aは、第2閉塞部材を別々に有していてもよい。
Further, as shown in FIG. 1, the expander 4 </ b> A includes a
軸受部材47は、密閉容器80の内周面に固定されており、シャフト81Aの下部を回転可能に支持する。第1閉塞部材46、膨張機シリンダ41および第2閉塞部材49は、軸受部材47の上にこの順に積層されている。そして、軸受部材47に、密閉容器80を貫通する吸入管82および吐出管83が接続されている。
The bearing
第1閉塞部材46は、シャフト81Aの軸方向に扁平な円盤状をなしており、その中心をシャフト81Aが貫通している。本実施形態では、第1閉塞部材46に膨張機吸入孔4aが設けられ、第2閉塞部材49および膨張機シリンダ41に膨張機吐出孔4bが設けられている。ただし、膨張機吐出孔4bは、第1閉塞部材46に設けられていてもよい。
The
第1閉塞部材46の下面には、中心がシャフト81Aの軸心と一致する円形状の窪みである段差部46aが設けられている。この段差部46aは、軸受部材47と共にシャフト81Aを取り巻く環状の吸入室を形成している。換言すれば、第1閉塞部材46は、膨張機作動室43と吸入室とを隔てている。また、段差部46aのフラットな底面、すなわち吸入室の天井面は、膨張機作動室43と反対側を向く受圧面46bを構成している。
On the lower surface of the
前記吸入室内には、シャフト81Aの回転に伴って受圧面46b上を摺動することにより膨張機吸入孔4aを開閉する吸入制御部材48が配置されている。吸入制御部材48は、シャフト81Aと共に回転するようにシャフト81に固定されている。
A
吸入制御部材48は、詳しくは後述するが、シャフト81Aの軸方向に扁平な円盤状であって吸入室よりも一回り小さな円盤状をなしている。このため、吸入室内の吸入制御部材48の周囲および下方には、吸入空間40が形成されている。すなわち、吸入制御部材48は、受圧面46bと共に吸入空間40に面している。また、軸受部材47には、吸入空間40と吸入管82とを連通する吸入路47aが設けられている。このため、吸入空間40は、膨張前の作動流体で満たされる。
As will be described in detail later, the
膨張機吸入孔4aは、受圧面46bから膨張機作動室43に延びるように第1閉塞部材46をシャフト81Aの軸方向に貫通している。これにより、膨張機吸入孔4aは、吸入空間40、および吸入路47aを介して吸入管82と連通している。すなわち、図11に示す放熱器3からの高圧の作動流体は、吸入管82、吸入路47aおよび吸入空間40を介して、膨張機吸入孔4aから膨張機作動室43の吸入側43aに導かれる。なお、膨張機吸入孔4aは、必ずしもシャフト81Aの軸方向に延びている必要はなく、シャフト81Aの軸方向に対して斜めに延びていてもよい。
The
本実施形態では、図3に示すように、膨張機吸入孔4aが膨張機仕切部材44の近傍から膨張機シリンダ41の内周面に沿って円弧状に延びている。ただし、膨張機吸入孔4agは、例えば図10に示すように円形状であってもよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the
一方、膨張機吐出孔4bは、図3に示すように、膨張機シリンダ41の内周面に形成された径方向外側に窪む縦溝41bと、第2閉塞部材49の下面に、縦溝41bと対応する位置から径方向外側に延びるように形成された横溝43aとで構成されている。膨張機吐出孔4bの外側端は、膨張機シリンダ41、第1閉塞部材46および軸受部材47に跨って延びるように形成された吐出路4cを介して吐出管83と連通している。すなわち、膨張機作動室43の吐出側43b内の作動流体は、膨張機吐出孔4b、吐出路4cおよび吐出管83を介して図11に示す蒸発器5へ吐出される。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the
次に、吸入制御部材48について、図4ならびに図5(a)および(b)を参照して詳細に説明する。
Next, the
吸入制御部材48は、膨張機吸入孔4aを遮蔽する遮蔽部48cと、膨張機吸入孔4aを露出させる開口48aを有している。本実施形態では、開口48aが、吸入制御部材48をシャフト81Aの軸方向に貫通する円弧状の貫通孔で構成されている。また、吸入制御部材48の中心には、シャフト81Aに挿通される嵌合孔48eが形成されている。吸入制御部材48は、例えば、嵌合孔48内でキーによりシャフト81Aと係合する。
The
開口48aの角度範囲および位置は、例えば膨張機ピストン41が上死点から約140°回転する間は膨張機吸入孔4aが部分的にまたは完全に露出し、その他の期間は膨張機吸入孔4aが遮蔽部48cで完全に遮蔽されるように設定されている。ここで、上死点とは、膨張機ピストン42における膨張機シリンダ41の内周面上を摺動する摺動点が膨張機仕切り部材44と一致する位置をいう。
The angular range and position of the
さらに、本実施形態では、吸入制御部材48における受圧面46bと接する摺動面48dに、受圧面46bで覆われて吸入制御部材48および第1閉塞部材46で囲まれる圧力室を形成する凹部40aが設けられている。凹部40aは、開口48aよりも内側に、シャフト81Aの軸心を中心とするリング状に設けられている。なお、凹部48aは、必ずしも周方向に連続している必要はなく、周方向に分割されていてもよい。
Furthermore, in the present embodiment, a
また、吸入制御部材48には、凹部40aと吸入空間40とを連通する複数の連通路40bが設けられている。各連通路40bは、凹部40aからシャフト81Aの軸方向に延びて吸入制御部材48の下面に開口する円形状の貫通孔で構成されている。なお、連通路40bの形状および数量は、特に限定されるものではなく、例えば凹部40aよりも径方向の幅の小さい円弧状の連通路40bが1つだけ吸入制御部材48に設けられていてもよい。
In addition, the
このような構成の膨張機4Aでは、吸入制御部材48と第1閉塞部材46とで囲まれる圧力室(凹部40a)内に膨張前の作動流体を導くことができるので、この作動流体により吸入制御部材48と第1閉塞部材46とに双方を離間させる力を作用させることができる。これにより、吸入空間40内の作動流体により吸入制御部材48が第1閉塞部材46に押し付けられる押付力を低減させることができ、吸入制御部材48を小さな力で回転させることができる。
In the
ところで、吸入制御部材48の摺動面48dと第1閉塞部材46の受圧面46bの少なくとも一方には、それらの摩耗を低減させるという観点から、硬質皮膜処理が施されていることが好ましい。このような硬質皮膜処理としては、例えばアルマイト、クロムめっき、窒化チタン、ダイヤモンドライクカーボンなどによる皮膜の形成が挙げられる。
Incidentally, at least one of the sliding
また、吸入制御部材48の摺動面48dと第1閉塞部材46の受圧面46bの少なくとも一方には、それらの間の摩擦を低減させるという観点から、固体潤滑剤が塗布されていることが好ましい。このような固体潤滑剤としては、例えば二硫化モリブデン、グラファイト、二硫化タングステン、フッ化黒鉛、窒化ホウ素などが挙げられる。
In addition, a solid lubricant is preferably applied to at least one of the sliding
(第2実施形態)
次に、図6を参照して、本発明の第2実施形態に係るロータリ式膨張機4B(以下、単に「膨張機4B」という。)を説明する。本実施形態の膨張機4Bは、第1実施形態と同様に、図11に示す冷凍サイクル装置1に組み込まれる流体機械8(図1参照)を構成する。この点は、後述する第3〜第5実施形態でも同様である。なお、本実施形態および後述する第3〜第5実施形態では、第1実施形態と同一構成部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a
本実施形態では、第1閉塞部材46に、凹部40aと吸入空間40とを連通する連通路40bが設けられている。より詳しくは、連通路40bは、第1閉塞部材46の下面に凹部40aに対応する位置から吸入制御部材48の外側まで延びるように設けられた溝で構成されている。
In the present embodiment, the
このような構成でも、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。 Even with such a configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
(第3実施形態)
次に、図7を参照して、本発明の第3実施形態に係るロータリ式膨張機4C(以下、単に「膨張機4C」という。)を説明する。
(Third embodiment)
Next, a
本実施形態では、第1閉塞部材46の受圧面46bにリング状の凹部40aが設けられており、この凹部40aが摺動面48dで覆われて吸入制御部材48および第1閉塞部材46で囲まれる圧力室を形成している。また、吸入制御部材48には、当該吸入制御部材48をシャフト81Aの軸方向に貫通するように複数の連通路40bが設けられている。
In the present embodiment, a ring-shaped
このような構成でも、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。 Even with such a configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
(第4実施形態)
次に、図8を参照して、本発明の第4実施形態に係るロータリ式膨張機4D(以下、単に「膨張機4D」という。)を説明する。
(Fourth embodiment)
Next, with reference to FIG. 8, a
本実施形態では、第3実施形態と同様に、第1閉塞部材46の受圧面46bにリング状の凹部40aが設けられている。また、第1閉塞部材46には、第2実施形態と同様に、凹部40aから吸入制御部材48の外側まで延びる連通路40bが設けられている。
In the present embodiment, as in the third embodiment, a ring-shaped
このような構成でも、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。 Even with such a configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
(第5実施形態)
次に、図9および図10を参照して、本発明の第5実施形態に係るロータリ式膨張機4E(以下、単に「膨張機4E」という。)を説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a
本実施形態では、吸入制御部材48の開口48aが、径方向外側に開口する切り欠きで構成されている。また、吸入制御部材48には、凹部40aが開口48aと連続するように設けられている。換言すれば、本実施形態では、連通路40bが設けられておらず、代わりに吸入制御部材48が開口48aを規定する角度範囲で周縁から凹部40aに到達する位置まで切り込まれている。
In the present embodiment, the
このような構成でも、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態の構成であれば、吸入制御部材48を簡単な形状にすることができる。
Even with such a configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, with the configuration of the present embodiment, the
(その他の実施形態)
膨張機4A〜4Eは、必ずしも圧縮機6と連結されている必要はなく、例えば発電機と連結されていてもよい。
(Other embodiments)
The
また、本発明の吸入制御部材は、必ずしもシャフト81Aと共に回転するようにシャフト81に固定されている必要はない。例えば、シャフト81Aに吸入制御用の偏心部を設け、その偏心部に嵌合して揺動する揺動板を吸入制御部材として用いることも可能である。
Further, the suction control member of the present invention is not necessarily fixed to the shaft 81 so as to rotate together with the
また、第1閉塞部材46には必ずしも段差部46aが設けられている必要はない。例えば、第1閉塞部材46の下面がフラットになっていて、軸受部材47に吸入空間40を形成する段差部が設けられていてもよい。
Further, the
4A〜4E ロータリ式膨張機
4a 吸入孔
4b 吐出孔
40 吸入空間
40a 凹部
40b 連通路
41 シリンダ
42 ピストン
43 作動室
44 仕切り部材
46 第1閉塞部材
46a 受圧面
48 吸入制御部材
48a 開口
48c 遮蔽部
48d 摺動面
49 第2閉塞部材
81A シャフト
81b 偏心部
4A to
Claims (7)
偏心部を有するシャフトと、
前記偏心部に嵌合するピストンと、
前記ピストンを収容するシリンダと、
前記ピストンと前記シリンダとの間に形成される作動室を吸入側と吐出側とに仕切る仕切り部材と、
前記作動室を前記シャフトの軸方向の一方から閉塞する第1閉塞部材であって、前記作動室と反対側を向く受圧面を有し、前記吸入孔が前記受圧面から前記作動室に延びるように設けられた第1閉塞部材と、
前記作動室を前記シャフトの軸方向の他方から閉塞する第2閉塞部材と、
前記受圧面と共に膨張前の作動流体で満たされる吸入空間に面するように配置され、前記シャフトの回転に伴って前記受圧面上を摺動することにより前記吸入孔を開閉する吸入制御部材と、を備え、
前記吸入制御部材における前記受圧面と接する摺動面と前記第1閉塞部材の前記受圧面の一方には、他方で覆われて前記吸入制御部材および前記第1閉塞部材で囲まれる圧力室を形成するとともに前記吸入空間と連通する凹部が設けられている、ロータリ式膨張機。 A rotary expander that expands the working fluid sucked from the suction hole and discharges it from the discharge hole,
A shaft having an eccentric part;
A piston fitted to the eccentric part;
A cylinder containing the piston;
A partition member that partitions the working chamber formed between the piston and the cylinder into a suction side and a discharge side;
A first closing member that closes the working chamber from one side in the axial direction of the shaft, and has a pressure receiving surface facing away from the working chamber, and the suction hole extends from the pressure receiving surface to the working chamber. A first closing member provided on
A second closing member that closes the working chamber from the other axial direction of the shaft;
A suction control member that is disposed so as to face the suction space filled with the working fluid before expansion together with the pressure receiving surface, and that opens and closes the suction hole by sliding on the pressure receiving surface as the shaft rotates; With
One of the sliding surface in contact with the pressure receiving surface of the suction control member and the pressure receiving surface of the first closing member is formed with a pressure chamber covered with the other and surrounded by the suction control member and the first closing member. And a rotary expander provided with a recess communicating with the suction space.
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-
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