JP4883028B2 - Expansion machine - Google Patents

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Description

本発明は、高圧流体の膨張力によりエネルギ回収を行う膨張機に係わり、より詳細には、エネルギ回収効率低下の原因となる過膨張現象を防止する構成に関する。   The present invention relates to an expander that recovers energy by the expansion force of a high-pressure fluid, and more particularly to a configuration that prevents an overexpansion phenomenon that causes a decrease in energy recovery efficiency.

従来の膨張機は、例えば図8で示すように、円筒状の内部空間を有するシリンダ59と、このシリンダ59の内部空間内周壁に沿って公転運動を行う偏心ロータ61と、前記シリンダ59と前記偏心ロータ61との間に、同偏心ロータ61の公転運動に伴って、往復的に摺動運動を行うベーン63とを備え、前記シリンダ59の円筒状の内部空間に膨張室62を形成している。   For example, as shown in FIG. 8, the conventional expander includes a cylinder 59 having a cylindrical inner space, an eccentric rotor 61 that performs a revolving motion along the inner peripheral wall of the inner space of the cylinder 59, the cylinder 59, and the A vane 63 that reciprocally slides with the revolution of the eccentric rotor 61 is provided between the eccentric rotor 61 and an expansion chamber 62 is formed in the cylindrical internal space of the cylinder 59. Yes.

前記シリンダ59には、開閉弁69を備え高圧流体を前記膨張室62に導入する流入ポート64と、高圧状態から膨張し低圧となった流体を外部に導出する流出ポート65とが前記ベーン63を挟むように接続されている。前記偏心ロータ61はクランク軸を介して動力回収シャフト60に接続されており、前記偏心ロータ61が前記流入ポート64から導入された高圧流体の膨張により公転運動を行うと、クランク軸を介して前記動力回収シャフト60が回転運動を行い、この回転動力は発電機等に利用されるようになっている。   The cylinder 59 is provided with an opening / closing valve 69 and an inflow port 64 for introducing a high-pressure fluid into the expansion chamber 62 and an outflow port 65 for deriving the low-pressure fluid that has expanded from the high-pressure state to the outside. They are connected so as to sandwich them. The eccentric rotor 61 is connected to the power recovery shaft 60 via a crankshaft. When the eccentric rotor 61 performs a revolving motion by the expansion of the high-pressure fluid introduced from the inflow port 64, the eccentric rotor 61 is connected to the power recovery shaft 60 via the crankshaft. The power recovery shaft 60 performs a rotational motion, and this rotational power is used for a generator or the like.

前記偏心ロータ61の公転運動に伴い、前記シリンダ59の内部空間に形成される膨張室62は膨張側であった部分が排出側に、排出側であった部分が膨張側に順次切り換わるようになっており、前記偏心ロータ61の吸入過程と、膨張過程の角度範囲は予め設定され、流体の膨張比は一定となるようになっている。そして、吸入過程の角度範囲で高圧流体をシリンダに導入する一方、膨張過程の角度範囲で流体を設定された膨張比で膨張させ、これにより回転動力を回収するようになっている。しかしながら、膨張機が接続された冷凍サイクルでは、冷却対象の温度変化や放熱対象の温度変化により冷凍サイクル内の高圧側圧力と低圧側圧力が変動するので、それに伴ない膨張機への吸入冷媒と、排出冷媒の圧力も変動してしまう。運転条件の変化により冷凍サイクルの実際の膨張比が、膨張機の設計膨張比よりも大きくなると、膨張室の圧力が冷凍サイクルの低圧側圧力よりも低くなる状態が生じ、所謂、膨張機での過膨張現象が発生してしまう。過膨張現象が発生すると、冷凍サイクルの低圧側圧力を回復させる必要が生じ、これに伴って膨張機でのエネルギ回収効率が低下してしまう不具合が生じる。   Along with the revolving motion of the eccentric rotor 61, the expansion chamber 62 formed in the internal space of the cylinder 59 is sequentially switched from the portion that was on the expansion side to the discharge side and the portion that was on the discharge side to the expansion side. The angular range of the suction process and the expansion process of the eccentric rotor 61 is set in advance, and the fluid expansion ratio is constant. The high pressure fluid is introduced into the cylinder in the angular range of the suction process, while the fluid is expanded at a set expansion ratio in the angular range of the expansion process, thereby recovering the rotational power. However, in the refrigeration cycle to which the expander is connected, the high-pressure side pressure and the low-pressure side pressure in the refrigeration cycle fluctuate due to the temperature change of the cooling target and the temperature change of the heat dissipation target. The pressure of the discharged refrigerant will also fluctuate. When the actual expansion ratio of the refrigeration cycle becomes larger than the design expansion ratio of the expander due to changes in operating conditions, a state occurs in which the pressure in the expansion chamber becomes lower than the low-pressure side pressure of the refrigeration cycle. An overexpansion phenomenon will occur. When the overexpansion phenomenon occurs, it is necessary to recover the low-pressure side pressure of the refrigeration cycle, and this causes a problem that the energy recovery efficiency in the expander decreases.

冷媒の過膨張現象発生を抑制するため、例えば、図8で示すように、前記流出ポート65と、前記膨張室62の膨張過程中間位置とを結び、開閉弁67aと逆止弁68とを備えたバイパス路67を設け、前記開閉弁67aが前記流出ポート65と前記膨張室62との差圧に応じて開閉するようにした技術が提示されている。前記膨張室62で過膨張が発生し、同膨張室62の圧力が前記流出ポート65の圧力より低くなると、前記開閉弁67aが開放され、前記流出ポート65から前記膨張室62に冷媒が逆流することにより、同膨張室62の圧力を冷媒回路の低圧側圧力まで回復させて過膨張現象を抑制するようになっている。また、前記流入ポート64と前記膨張室62とを開閉機構66aを備えた連絡通路66で結ぶ方法もある(特許文献1参照)。   In order to suppress the occurrence of refrigerant overexpansion, for example, as shown in FIG. 8, the outflow port 65 is connected to an intermediate position in the expansion process of the expansion chamber 62, and an on-off valve 67a and a check valve 68 are provided. Further, a technique is proposed in which a bypass passage 67 is provided so that the on-off valve 67a opens and closes according to the differential pressure between the outflow port 65 and the expansion chamber 62. When overexpansion occurs in the expansion chamber 62 and the pressure in the expansion chamber 62 becomes lower than the pressure in the outflow port 65, the on-off valve 67 a is opened, and the refrigerant flows backward from the outflow port 65 to the expansion chamber 62. As a result, the pressure in the expansion chamber 62 is restored to the low pressure side pressure of the refrigerant circuit to suppress the overexpansion phenomenon. There is also a method of connecting the inflow port 64 and the expansion chamber 62 by a communication passage 66 having an opening / closing mechanism 66a (see Patent Document 1).

しかしながら、前記流出ポート64と前記膨張室62との差圧を検出する圧力センサ等による検出手段と、前記開閉弁67a及び逆止弁68と、前記開閉弁67aを適宜開閉する制御手段を設けることは、膨張機の製造に多くの工数を要するばかりでなく、製造コストの上昇、惹いては冷凍サイクルの製造コストの上昇を招くこととなり、これに対し、より簡便でコスト上昇を抑制できる過膨張対策が求められていた。また、前記バイパス路67は、流体の膨張過程における死容積となり、膨張効率の低下を招く虞があった。
特開2004−190559号(7頁、図4)
However, a detection means such as a pressure sensor for detecting a differential pressure between the outflow port 64 and the expansion chamber 62, an on-off valve 67a and a check valve 68, and a control means for appropriately opening and closing the on-off valve 67a are provided. This not only requires a lot of man-hours to manufacture the expander, but also causes an increase in manufacturing cost and, in turn, an increase in manufacturing cost of the refrigeration cycle. Countermeasures were required. Further, the bypass passage 67 becomes a dead volume in the fluid expansion process, which may cause a decrease in expansion efficiency.
JP 2004-190559 A (page 7, FIG. 4)

本発明は、上記問題点に鑑み、圧力センサ、及びこれを制御する制御手段、また、開閉弁、逆止弁等を要することなく、簡易且つコストを低減した構成で、過膨張現象を的確に抑制できる膨張機を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention accurately eliminates the overexpansion phenomenon with a simple and cost-saving configuration without requiring a pressure sensor, a control means for controlling the pressure sensor, an on-off valve, a check valve, and the like. It aims at providing the expander which can be suppressed.

本発明は、上記課題を解決するため、密閉容器内に設けられた、内部空間を有するシリンダと、同シリンダの上下端を挟持する上部軸受及び下部軸受と、クランク軸を備え前記上部軸受及び下部軸受に軸支されるシャフトと、前記クランク軸に遊嵌され前記シリンダの内部空間で公転運動するロータと、前記内部空間を区画するベーンと、前記密閉容器と前記シリンダとを貫き、前記内部空間に高圧流体を流入させる冷媒流入孔及び前記内部空間から低圧流体を流出させる冷媒流出孔とからなり、前記冷媒流入孔からの高圧の流体を前記内部空間内で膨張させて前記ロータを公転運動させ、膨張し低圧となった流体を前記冷媒流出孔から流出させてなる膨張機において、
前記上部軸受あるいは下部軸受に、一端前記内部空間に開口し、他端前記冷媒流出孔にシャフト回転軸方向から見た投影面上で重なるようにした上部連通溝を形成する一方、前記シリンダに前記上部連通溝に相対向するとともに、前記冷媒流出孔に連通する連通孔を備えた下部連通溝を形成し、同下部連通溝内に、前記内部空間と前記冷媒流出孔との差圧により作動して前記連通孔を開閉するチップシールを収容してなる構成となっている。
In order to solve the above problems, the present invention provides a cylinder having an internal space, an upper bearing and a lower bearing sandwiching the upper and lower ends of the cylinder, a crankshaft, and the upper bearing and the lower A shaft pivotally supported by a bearing; a rotor that is loosely fitted to the crankshaft and revolves in the internal space of the cylinder; a vane that defines the internal space; the sealed container and the cylinder; A refrigerant inflow hole through which high-pressure fluid flows in and a refrigerant outflow hole through which low-pressure fluid flows out from the internal space. The high-pressure fluid from the refrigerant inflow hole is expanded in the internal space to cause the rotor to revolve. , In an expander in which the fluid that has been expanded to a low pressure is discharged from the refrigerant outlet hole,
Wherein the upper bearing or the lower bearing, while the one end opening into the inner space and the other end to form the upper communicating groove to overlap on the projection plane as seen from the shaft rotational axis to the refrigerant outlet hole, the cylinder A lower communication groove that is opposed to the upper communication groove and has a communication hole that communicates with the refrigerant outflow hole is formed in the lower communication groove due to a differential pressure between the internal space and the refrigerant outflow hole. It is configured to accommodate a chip seal that operates to open and close the communication hole.

また、密閉容器内に設けられた、内部空間を有するシリンダと、同シリンダの上下端を挟持する上部軸受及び下部軸受と、クランク軸を備え前記上部軸受及び下部軸受に軸支されるシャフトと、前記クランク軸に遊嵌され前記シリンダの内部空間で、同内部空間の周壁に一端を接触させて公転運動するロータと、前記内部空間を区画するベーンと、前記密閉容器と前記シリンダとを貫き、前記内部空間に高圧流体を流入させる冷媒流入孔及び前記内部空間から低圧流体を流出させる冷媒流出孔とからなり、前記冷媒流入孔からの高圧の流体を前記内部空間内で膨張させて前記ロータを公転運動させ、膨張し低圧となった流体を前記冷媒流出孔から流出させてなる膨張機において、
前記ロータに、同ロータと前記周壁との接触点より公転運動方向に位置して、一端を開放した第一連通孔を設ける一方、前記ロータと前記周壁との接触点より公転運動後方側に位置して、一端を開放した第二連通孔を設け、前記ロータの一側面に、前記第一連通孔の他端と前記第二連通孔の他端とに連通する溝を設けるとともに、同溝に、前記第一連通孔と前記第二連通孔との差圧に応じて作動するチップシールを収容してなる構成となっている。
Also, a cylinder having an internal space provided in the sealed container, an upper bearing and a lower bearing that sandwich the upper and lower ends of the cylinder, a shaft that includes a crankshaft and is supported by the upper bearing and the lower bearing, In the internal space of the cylinder that is loosely fitted to the crankshaft, the rotor revolves with one end in contact with the peripheral wall of the internal space, the vane that defines the internal space, the sealed container, and the cylinder, A refrigerant inflow hole through which high pressure fluid flows into the internal space and a refrigerant outflow hole through which low pressure fluid flows out from the internal space. The high pressure fluid from the refrigerant inflow hole is expanded in the internal space to cause the rotor to expand. In an expander that revolves and expands the low-pressure fluid that flows out of the refrigerant outflow hole,
The rotor is provided with a first through hole that is located in the revolving motion direction from the contact point between the rotor and the peripheral wall and is open at one end, and on the rear side of the revolving motion from the contact point between the rotor and the peripheral wall. A second communication hole having one end opened and a groove communicating with the other end of the first communication hole and the other end of the second communication hole on one side of the rotor; The groove is configured to accommodate a tip seal that operates in accordance with a differential pressure between the first series of through holes and the second communication hole.

また、前記ロータが前記冷媒流出孔側に公転駆動した位置において、前記チップシールは、前記第二連通孔の圧力が前記第一連通孔より高い場合、同第一連通孔を閉塞する一方、前記第二連通孔の圧力が前記第一連通孔より低くなった場合、同チップシールに設けられた切欠きを介して前記第二連通孔と前記第一連通孔とを連通させてなる構成となっている。   Further, at the position where the rotor is driven to revolve toward the refrigerant outflow hole side, the tip seal closes the first communication hole when the pressure of the second communication hole is higher than that of the first communication hole. When the pressure of the second communication hole is lower than that of the first communication hole, the second communication hole and the first communication hole are communicated through a notch provided in the tip seal. It becomes the composition which becomes.

本発明によると、圧力センサ、及びこれを制御する制御手段、また、開閉弁、逆止弁等を要することなく、樹脂材からなるチップシールを冷媒流出孔側と低圧側膨張室の差圧により作動させることにより、簡易且つコストを低減した構成で、過膨張現象を的確に抑制できる膨張機とすることができるようになっている。   According to the present invention, the pressure sensor, the control means for controlling the pressure sensor, the on-off valve, the check valve, etc. are not required, and the chip seal made of the resin material is made by the differential pressure between the refrigerant outlet hole side and the low pressure side expansion chamber. By operating, it is possible to provide an expander that can accurately suppress the overexpansion phenomenon with a simple and cost-effective configuration.

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail as examples based on the attached drawings.

図1は膨張機が用いられる冷媒回路であり、図2は本発明による膨張機の断面図である。図3(A)、図3(B)は膨張機の断面を模式的に示した説明図であり、図4(A)〜図4(C)は要部断面図である。図5(A)〜図5(C)は膨張機の動作を示す説明図であり、図6(A)及び図6(B)は第一実施例でのバイパス路の動作を示す説明図である。また、図7は第二実施例を示す断面図である。   FIG. 1 is a refrigerant circuit in which an expander is used, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the expander according to the present invention. 3 (A) and 3 (B) are explanatory views schematically showing a cross section of the expander, and FIGS. 4 (A) to 4 (C) are main part cross-sectional views. 5 (A) to 5 (C) are explanatory views showing the operation of the expander, and FIGS. 6 (A) and 6 (B) are explanatory views showing the operation of the bypass path in the first embodiment. is there. FIG. 7 is a sectional view showing a second embodiment.

本発明による膨張機4を備えた冷媒回路1は、図1で示すように、圧縮機2と、放熱器3と、膨張機4と、吸熱器5とを順次接続して構成されており、同冷媒回路1には自然冷媒としての二酸化炭素冷媒が循環するようになっている。前記圧縮機2はスクロール圧縮機、あるいはロータリー圧縮機で構成され、前記放熱器3と、前記吸熱器5とは、平行して並べられた多数のフィンと、同フィンに直交するように配設された蛇行状の伝熱管とからなるクロスフィン型の熱交換器で構成されている。   The refrigerant circuit 1 including the expander 4 according to the present invention is configured by sequentially connecting a compressor 2, a radiator 3, an expander 4, and a heat absorber 5 as shown in FIG. A carbon dioxide refrigerant as a natural refrigerant circulates in the refrigerant circuit 1. The compressor 2 is composed of a scroll compressor or a rotary compressor, and the radiator 3 and the heat absorber 5 are arranged in parallel with a large number of fins arranged in parallel and the fins. It is comprised with the cross fin type heat exchanger which consists of the meandering-shaped heat exchanger tube made.

前記圧縮機2で圧縮され、超臨界状態となった二酸化炭素冷媒は、前記放熱器3に流入し、同放熱器3で熱を放出する。熱を放出した二酸化炭素冷媒は、前記膨張機4に流入し、同膨張機4内で膨張して、気相と液相からなる二相状態となる。二相状態の二酸化炭素冷媒は、前記吸熱器5で熱を吸収して気相状態となり前記圧縮機2に還流するようになっている。また、前記膨張機4内で二酸化炭素冷媒は、膨張するエネルギにより後述するシャフト11を回転駆動させるようになっており、同シャフト11の回転動力は、例えば、これに接続された発電機等に利用されて発電を行なうようになっている。これにより、冷媒の膨張エネルギは廃棄されることなく有効に利用されるようになっている。   The carbon dioxide refrigerant compressed by the compressor 2 and brought into a supercritical state flows into the radiator 3 and releases heat by the radiator 3. The carbon dioxide refrigerant that has released the heat flows into the expander 4 and expands in the expander 4 to be in a two-phase state composed of a gas phase and a liquid phase. The two-phase carbon dioxide refrigerant absorbs heat by the heat absorber 5 to be in a gas phase state and returns to the compressor 2. The carbon dioxide refrigerant in the expander 4 is configured to rotationally drive a shaft 11 to be described later by the expanding energy, and the rotational power of the shaft 11 is supplied to, for example, a generator connected thereto. It is used to generate electricity. As a result, the expansion energy of the refrigerant is effectively utilized without being discarded.

前記膨張機4は、図2の断面図で示すように、厚肉の鋼材からなり両端部にフランジを備え、円筒状に形成されたメインケース4bと、同メインケース4bの上面に被着される、周縁にフランジを備え、ドーム状に形成されたアッパーカバー4aと、同メインケース4aの下面に被着され、周縁にフランジを備えるとともに、シャフト11の軸受を中央部に備えたロワーカバー4cとで密閉容器を構成しており、前記メインケース4b内には、上下二段に膨張機構が設けられている。   As shown in the sectional view of FIG. 2, the expander 4 is made of a thick steel material and has flanges at both ends, and is attached to a cylindrical main case 4b and an upper surface of the main case 4b. An upper cover 4a formed in a dome shape with a flange on the periphery, a lower cover 4c that is attached to the lower surface of the main case 4a, has a flange on the periphery, and has a shaft 11 bearing in the center. The main casing 4b is provided with an expansion mechanism in two upper and lower stages.

前記膨張機4の膨張機構は、図2の断面図、及び図3(B)の説明図で示すように、軸受を備えた中央部が突出して山形状に形成された上部軸受6と、円環状に形成され、内部に断面円形状の内部空間を備えた第一シリンダ9と、軸受を備えた円筒状の中間板7と、前記第一シリンダ9と同形状に形成された第二シリンダ10と、前記上部軸受6と相対向する形状に形成された下部軸受8とを上下方向に重ね合わせ、これらの中央部に、前記上部軸受6と中間板7と下部軸受8とにより、クランク軸11a及びクランク軸11bを上下二段に備えたシャフト11を回動自在に軸支している。また、同シャフト11の側方には、略コ字状に折曲された潤滑油供給孔18が上下方向に穿設されており、同潤滑油供給孔18により、潤滑油が前記上部軸受6と中間板7と下部軸受8との軸受に供給されるようになっている。   As shown in the cross-sectional view of FIG. 2 and the explanatory diagram of FIG. 3B, the expansion mechanism of the expander 4 includes an upper bearing 6 formed in a mountain shape with a central portion protruding from the bearing, and a circular shape. A first cylinder 9 formed in an annular shape and having an internal space with a circular cross section inside, a cylindrical intermediate plate 7 provided with a bearing, and a second cylinder 10 formed in the same shape as the first cylinder 9. And a lower bearing 8 formed in a shape opposite to the upper bearing 6 in the vertical direction, and a crankshaft 11a is formed by the upper bearing 6, the intermediate plate 7, and the lower bearing 8 at the center thereof. And the shaft 11 provided with the crankshaft 11b in two upper and lower stages is pivotally supported. Further, a lubricating oil supply hole 18 bent in a substantially U shape is formed in the vertical direction at the side of the shaft 11, and the lubricating oil is supplied to the upper bearing 6 by the lubricating oil supply hole 18. And the intermediate plate 7 and the lower bearing 8 are supplied to the bearing.

前記第一シリンダ9と前記第二シリンダ10の断面円形状の内部空間には、図3(A)の断面図で示すように、前記シャフト11の軸芯から偏心した薄型円柱状のクランク軸11a及びクランク軸11bが位置するとともに、これらの外周面には、ベーン12aを側面に突設させた円環状のロータ12及びロータ13が夫々、クランク軸11a及びクランク軸11bの外周面に対し摺動自在に遊嵌されている。   As shown in the sectional view of FIG. 3 (A), a thin cylindrical crankshaft 11a that is eccentric from the shaft core of the shaft 11 is formed in the inner space having a circular cross section of the first cylinder 9 and the second cylinder 10. And an annular rotor 12 and a rotor 13 with vanes 12a projecting from the side surfaces thereof slide on the outer peripheral surfaces of the crankshaft 11a and the crankshaft 11b, respectively. Freely fitted.

前記ロータ12のベーン12aは、前記第一シリンダ9の円形状の窪みに回動自在に遊嵌された、左右一対のブッシュ20に挟みこまれるようにして支持されるとともに、同ブッシュ20に対し往復的に摺動自在となっている。前記ブッシュ20が時計方向あるいは反時計方向に回動し、前記ベーン12aがブッシュ20に対し往復的に摺動することにより、前記ロータ12は前記第一シリンダ9の内部空間内で、前記クランク軸11aの外周面と滑りながら、同ロータ12の外周面一端を内部空間の周壁に接触させて、公転運動を行うことができるようになっている。これは、前記ロータ13も同様である。また、ロータ12と内部空間の周壁との間には膨張室19が形成されるようになっている。   The vane 12 a of the rotor 12 is supported so as to be sandwiched between a pair of left and right bushes 20 that are freely fitted in a circular recess of the first cylinder 9 and is supported by the bushes 20. It is free to reciprocate. The bush 20 rotates clockwise or counterclockwise, and the vane 12a reciprocally slides with respect to the bush 20 so that the rotor 12 moves in the inner space of the first cylinder 9 and the crankshaft. While sliding with the outer peripheral surface of 11a, one end of the outer peripheral surface of the rotor 12 is brought into contact with the peripheral wall of the internal space so that revolving motion can be performed. The same applies to the rotor 13. An expansion chamber 19 is formed between the rotor 12 and the peripheral wall of the internal space.

前記メインケース4b及び第一シリンダ9には、図3(A)の断面図で示すように、これらを貫通して冷媒流入孔14と、冷媒流出孔15とが相対向するようにV字状に穿設されており、同冷媒流入孔14と冷媒流出孔15との夫々一端は、前記ベーン12aを挟むようにして前記第一シリンダ9の内部空間に接続され、夫々の他端は前記メインケース4bの外周壁に設けられた配管接続具14a及び15aに夫々接続されている。前記冷媒流入孔14と連通した配管接続具14aは、図1の冷媒回路において前記放熱器3側に配管接続され、前記冷媒流出孔15と連通した配管接続具15aは前記吸熱器5側に配管接続されるようになっている。また、前記冷媒流入孔14側には、図示しない開閉弁が接続されており、同開閉弁は第一シリンダ9の内部空間に冷媒を吸入する、前記ロータ12の所定角度範囲内で開放されるようになっている。尚、第二シリンダ10の構成も第一シリンダ9と同様である。   As shown in the cross-sectional view of FIG. 3A, the main case 4b and the first cylinder 9 are V-shaped so that the refrigerant inlet hole 14 and the refrigerant outlet hole 15 face each other. One end of each of the refrigerant inflow hole 14 and the refrigerant outflow hole 15 is connected to the internal space of the first cylinder 9 so as to sandwich the vane 12a, and the other end is connected to the main case 4b. Are respectively connected to the pipe connectors 14a and 15a provided on the outer peripheral wall. A pipe connector 14a communicating with the refrigerant inflow hole 14 is connected to the radiator 3 side in the refrigerant circuit of FIG. 1, and a pipe connector 15a communicating with the refrigerant outflow hole 15 is connected to the heat absorber 5 side. Connected. An opening / closing valve (not shown) is connected to the refrigerant inflow hole 14 side, and the opening / closing valve is opened within a predetermined angle range of the rotor 12 for sucking the refrigerant into the internal space of the first cylinder 9. It is like that. The configuration of the second cylinder 10 is the same as that of the first cylinder 9.

前記上部軸受6と、前記第一シリンダ9には、図3(A)の点線で示すように、前記膨張室19と前記冷媒流出孔15とを湾曲状に結ぶように、断面矩形状の連通部21が設けられ、同連通部21は、図4(A)のA−A断面図で示すように、前記上部軸受6側に形成された上部連通溝6aと、前記第一シリンダ9側に形成された下部連通溝9aとからなっている。また、同下部連通溝9aは底面に穿設された連通孔9bにより、前記前記第一シリンダ9に形成された前記冷媒流出孔15と接続されており、前記下部連通溝9aには前記連通孔9bを塞ぐように、樹脂材からなり弾力性を有する長尺状のチップシール22が収納されている。また、前記連通孔21の前記膨張室19側は、図4(B)のB−B断面図で示すように、前記チップシール22が脱落しないように前記下部連通溝9aは閉鎖されている。図4(C)は、上記構成の模式図であり、前記上部連通溝6aは前記膨張室19側に延設されて開口部6bを、前記膨張室19に開口している。尚、前記第二シリンダ10側も同様に形成されている。尚、前記連通部21は、前記上部軸受6に限られるものではなく、前記中間板7あるいは前記下部軸受8に形成してもよい。   As shown by the dotted line in FIG. 3A, the upper bearing 6 and the first cylinder 9 communicate with each other in a rectangular cross section so as to connect the expansion chamber 19 and the refrigerant outflow hole 15 in a curved shape. As shown in the AA sectional view of FIG. 4 (A), the communication portion 21 is provided on the upper communication groove 6a formed on the upper bearing 6 side and on the first cylinder 9 side. The lower communication groove 9a is formed. The lower communication groove 9a is connected to the refrigerant outflow hole 15 formed in the first cylinder 9 by a communication hole 9b formed in the bottom surface, and the communication hole 9a is connected to the lower communication groove 9a. A long chip seal 22 made of a resin material and having elasticity is accommodated so as to close 9b. Further, the lower communication groove 9a is closed on the side of the expansion chamber 19 of the communication hole 21 so that the tip seal 22 does not fall off as shown in the BB cross-sectional view of FIG. FIG. 4C is a schematic diagram of the above configuration, and the upper communication groove 6 a extends to the expansion chamber 19 side and opens the opening 6 b into the expansion chamber 19. The second cylinder 10 side is also formed in the same manner. The communication portion 21 is not limited to the upper bearing 6 and may be formed on the intermediate plate 7 or the lower bearing 8.

次に、動作について、まず冷媒の膨張過程を説明する。前記第一シリンダ9の内部空間は、図5(A)で示すように、前記ベーン12aによって、膨張室19が高圧側膨張室19aと低圧側膨張室19bとに区画されるようになっている。前記高圧側膨張室19aは、高圧の冷媒が流入することにより、次第に容積を増加させて前記ロータ12を反時計方向に公転運動させるとともに、前記クランク軸11a及びこれに連結されたシャフト11を反時計方向に回動させ、前記低圧側膨張室19bで冷媒が膨張し容積が増加したことにより低圧状態となるようにしている。同低圧側膨張室19bで低圧となった冷媒は、公転運動する前記ロータ12に押圧されて前記冷媒流出孔15から流出していくようになっている。   Next, the operation of the refrigerant will be described first. As shown in FIG. 5A, the internal space of the first cylinder 9 is configured such that the expansion chamber 19 is partitioned into a high-pressure side expansion chamber 19a and a low-pressure side expansion chamber 19b by the vane 12a. . The high-pressure side expansion chamber 19a gradually increases in volume due to the flow of high-pressure refrigerant, causing the rotor 12 to revolve counterclockwise, and the crankshaft 11a and the shaft 11 connected thereto are made to react with each other. By rotating clockwise, the refrigerant expands in the low-pressure side expansion chamber 19b to increase the volume, so that the low-pressure state is achieved. The refrigerant having a low pressure in the low pressure side expansion chamber 19b is pressed by the revolving rotor 12 and flows out of the refrigerant outflow hole 15.

前記放熱器3から流出した高圧の冷媒は、図5(A)で示すように、前記配管接続具14aを経て前記冷媒流入孔14から前記高圧側膨張室19aに流入する。この際、前記ロータ12の公転運動中に、高圧冷媒が前記シリンダ9内に供給される流入過程の前記ロータ12の角度範囲は予め定められており、一定量流入したら遮断されるようになっている。高圧側膨張室19aに流入した高圧の冷媒は、図5(B)で示すように、高圧力で前記ロータ12を反時計廻りに公転駆動させる。同ロータ12の内周面に遊嵌されたクランク軸11aはロータ12の内周面と摺動しながら回動するとともに、これに連結された前記シャフト11を反時計方向に回動させるようになっている。また、容積が増大した高圧側膨張室19aは前記ロータ12の公転運動に伴い低圧側膨張室19bへと移行し、膨張し低圧となった冷媒は、図5(C)で示すように、前記ベーン12aの近傍に位置し、膨張過程の終点側となる流出孔15aから前記冷媒流出孔15に流出し、これを経て外部に流出するようになっている。また、上記したように、前記シャフト11は、その一端を発電機等に接続されており、同シャフト11が回転駆動されると、発電機等が発電作用を行なうことにより、冷媒の膨張エネルギを廃棄することなく有効に回収することができるようになっている
前記第一シリンダ9の下部連通溝9aに収納された前記チップシール22は、図6(A)で示すように、通常時は、下部連通溝9aの底面に押圧されて前記冷媒流出孔15と連通した前記連通孔9bを塞ぐようになっている。これは、低圧側膨張室19bの圧力P1が、前記冷媒流出孔15側の圧力P2より高いと、その差圧が、前記冷媒流出孔15の流出孔15aから約1/4周程度、公転運動後方側に位置する開口部6bから、上部連通溝21を介して前記チップシール22に掛かり、前記下部連通溝9aの底面に押圧することによる。
As shown in FIG. 5A, the high-pressure refrigerant flowing out of the radiator 3 flows into the high-pressure side expansion chamber 19a from the refrigerant inflow hole 14 through the pipe connector 14a. At this time, during the revolving motion of the rotor 12, the angle range of the rotor 12 in the inflow process in which the high-pressure refrigerant is supplied into the cylinder 9 is determined in advance, and is cut off when a certain amount flows. Yes. As shown in FIG. 5B, the high-pressure refrigerant that has flowed into the high-pressure side expansion chamber 19a drives the rotor 12 to revolve counterclockwise at a high pressure. The crankshaft 11a loosely fitted on the inner peripheral surface of the rotor 12 rotates while sliding with the inner peripheral surface of the rotor 12, and the shaft 11 connected thereto is rotated counterclockwise. It has become. Further, the high-pressure side expansion chamber 19a having an increased volume moves to the low-pressure side expansion chamber 19b as the rotor 12 revolves, and the refrigerant that has expanded to a low pressure is shown in FIG. It flows in the refrigerant | coolant outflow hole 15 from the outflow hole 15a which is located in the vicinity of the vane 12a and becomes the end point side of an expansion process, and flows out outside through this. Further, as described above, one end of the shaft 11 is connected to a generator or the like, and when the shaft 11 is driven to rotate, the generator or the like performs a power generation action, thereby expanding the expansion energy of the refrigerant. The tip seal 22 housed in the lower communication groove 9a of the first cylinder 9 can be effectively recovered without being discarded, as shown in FIG. The communication hole 9 b communicated with the refrigerant outflow hole 15 by being pressed by the bottom surface of the lower communication groove 9 a is closed. This is because when the pressure P1 of the low-pressure side expansion chamber 19b is higher than the pressure P2 on the refrigerant outflow hole 15 side, the differential pressure is about 1/4 turn from the outflow hole 15a of the refrigerant outflow hole 15. By opening the tip seal 22 from the opening 6b located on the rear side via the upper communication groove 21 and pressing the tip seal 22 against the bottom surface of the lower communication groove 9a.

運転環境あるいは運転条件の変化により、前記冷媒回路1での冷媒膨張比が、前記膨張機4の設計膨張比よりも大きくなると、前記低圧側膨張室19bの圧力P1が冷媒流出孔15側の圧力P2より低くなる状態が生じ、所謂、前記膨張機4に過膨張現象が発生して、これにより、エネルギ回収効率が低下してしまう不具合が生じる。過膨張現象が発生した際は、図6(B)で示すように、前記冷媒流出孔15側の圧力P2と低圧側膨張室19bの圧力P1との差圧が前記連通孔9bを介して前記チップシール22に掛かり、同チップシール22を前記下部連通溝9aの底面から離反させるようになっている。   When the refrigerant expansion ratio in the refrigerant circuit 1 becomes larger than the design expansion ratio of the expander 4 due to changes in the operating environment or operating conditions, the pressure P1 in the low-pressure side expansion chamber 19b becomes the pressure on the refrigerant outflow hole 15 side. A state of lower than P2 occurs, so-called an overexpansion phenomenon occurs in the expander 4, thereby causing a problem that energy recovery efficiency is lowered. When the overexpansion phenomenon occurs, as shown in FIG. 6 (B), the differential pressure between the pressure P2 on the refrigerant outflow hole 15 side and the pressure P1 on the low pressure side expansion chamber 19b passes through the communication hole 9b. The tip seal 22 is placed on the tip seal 22 so as to be separated from the bottom surface of the lower communication groove 9a.

前記チップシール22が前記下部連通溝9aの底面から離反すると、冷媒流出孔15側の冷媒が、図6(B)で示す矢印のように、前記連通孔9bと上部連通溝21とを介して、前記低圧側膨張室19bの始点側に位置する前記開口部6bから逆流し、同低圧側膨張室19bの圧力を回復させるようになっている。これにより、低圧側膨張室19bと冷媒流出孔15側との圧力を均衡させて過膨張現象を抑制することができるようになっている。また、低圧側膨張室19bの圧力が回復したら、前記チップシール22が再度、前記連通孔9bを塞ぐようになっている。   When the chip seal 22 is separated from the bottom surface of the lower communication groove 9a, the refrigerant on the refrigerant outflow hole 15 side passes through the communication hole 9b and the upper communication groove 21 as shown by an arrow in FIG. The low pressure side expansion chamber 19b flows backward from the opening 6b located on the starting point side to recover the pressure in the low pressure side expansion chamber 19b. Thereby, the pressure of the low pressure side expansion chamber 19b and the refrigerant | coolant outflow hole 15 side can be balanced, and an overexpansion phenomenon can be suppressed. When the pressure in the low pressure side expansion chamber 19b is restored, the tip seal 22 again closes the communication hole 9b.

次に、第二実施例について説明する。第二実施例は、図7(A)で示すように、ロータ23の一側面に円弧状に溝24を形成し、同溝24に、同溝24より断面の縦寸法及び横寸法が小さい長尺状のチップシール25を収容している。また、同ロータ23には、前記シリンダ9の周壁との接触点より公転運動方向に位置する低圧側膨張室19bに一端を開放した第一連通孔24aがシリンダ9の内壁面に直交するように直線状に設けられ、また、図7(C)で示すように、前記ロータ23には、同ロータ23と前記シリンダ9の周壁との接触点より公転運動後方側に位置する高圧側膨張室19aに一端を開放し、断面L字状に形成された第二連通孔24bが設けられており、これら第一連通孔24a及び第二連通孔24bの他端は、夫々前記溝24の両端部に連通している。また、第二連通孔24bの位置に対応するチップシール25の部位には、図7(D)で示すように、略三角形状に切欠き25aが形成されており、後述するように、過膨張現象が発生した際には、同切欠き25aを介して前記低圧側膨張室19bの冷媒が前記高圧側膨張室19aに流入するようになっている。   Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, as shown in FIG. 7A, a groove 24 is formed in an arc shape on one side of the rotor 23, and the longitudinal and lateral dimensions of the cross section of the groove 24 are smaller than the groove 24. A lengthy chip seal 25 is accommodated. Further, the rotor 23 has a first through hole 24 a having one end opened to the low pressure side expansion chamber 19 b located in the revolving motion direction from the contact point with the peripheral wall of the cylinder 9 so as to be orthogonal to the inner wall surface of the cylinder 9. Further, as shown in FIG. 7C, the rotor 23 includes a high-pressure side expansion chamber located on the rear side of the revolving motion from the contact point between the rotor 23 and the peripheral wall of the cylinder 9. One end is opened to 19a, and the 2nd communicating hole 24b formed in the L-shaped section is provided, and the other end of these 1st communicating hole 24a and the 2nd communicating hole 24b is the both ends of the above-mentioned groove 24, respectively. It communicates with the department. Further, as shown in FIG. 7D, a notch 25a is formed in a substantially triangular shape at a portion of the tip seal 25 corresponding to the position of the second communication hole 24b. When the phenomenon occurs, the refrigerant in the low pressure side expansion chamber 19b flows into the high pressure side expansion chamber 19a through the notch 25a.

次に、動作について説明する。前記高圧側膨張室19aの冷媒圧力が、前記低圧側膨張室19bより高い場合は、その差圧が、図7(C)で示すように、前記第一連通孔24bを介して前記チップシール25に掛かり、同チップシール25を、図7(A)で示すように、前記第二連通孔24a側に押圧する。この状態では、同第二連通孔24aは遮断されるようになっている。   Next, the operation will be described. When the refrigerant pressure in the high-pressure side expansion chamber 19a is higher than that in the low-pressure side expansion chamber 19b, the differential pressure is shown in FIG. 7C through the first through hole 24b. 25, the tip seal 25 is pressed toward the second communication hole 24a as shown in FIG. In this state, the second communication hole 24a is blocked.

前記ロータ23が前記冷媒流出孔15側に公転駆動した位置において、過膨張現象が発生し、前記高圧側膨張室19aの冷媒圧力が、前記低圧側膨張室19bよりも低くなった場合は、その差圧が、図7(E)で示すように、前記第一連通孔24aを介して前記チップシール25に掛かり、同チップシール25を、図7(F)で示すように、前記第二連通孔24b側に押圧する。同第二連通孔24b側にチップシール25を押圧した冷媒ガスは、同チップシール25に形成された前記切欠き25aと前記第二連通孔24bとを介して前記高圧側膨張室19aに逆流し、これにより高圧側膨張室19aの圧力を回復させ、過膨張現象を抑制するようになっている。   When an overexpanding phenomenon occurs at the position where the rotor 23 revolves toward the refrigerant outflow hole 15 and the refrigerant pressure in the high pressure side expansion chamber 19a is lower than that in the low pressure side expansion chamber 19b, As shown in FIG. 7 (E), the differential pressure is applied to the tip seal 25 through the first series of through holes 24a, and the tip seal 25 is moved to the second seal as shown in FIG. 7 (F). Press toward the communication hole 24b. The refrigerant gas that has pressed the tip seal 25 toward the second communication hole 24b flows back to the high-pressure side expansion chamber 19a through the notch 25a and the second communication hole 24b formed in the tip seal 25. Thus, the pressure in the high-pressure side expansion chamber 19a is recovered, and the overexpansion phenomenon is suppressed.

以上、説明したように、前記上部軸受6側に上部連通溝21を形成し、前記第一シリンダ9側に下部連通溝9aを形成し、これら上部連通溝21と下部連通溝9aとが、前記膨張室19と前記冷媒流出孔15とを湾曲状に結ぶようにするとともに、下部連通溝9aに前記冷媒流出孔15と連通する連通孔9bを穿設し、また、前記下部連通溝9aに前記連通孔9bを塞ぐように、樹脂材からなり弾力性を有する長尺状のチップシール22を収納することにより、過膨張現象が発生した際、前記冷媒流出孔15側と低圧側膨張室19bの差圧が前記チップシール22に掛かり、同チップシール22を前記下部連通溝9aの底面から離反させるようになっている。前記チップシール22が前記下部連通溝9aの底面から離反すると、冷媒流出孔15側の冷媒が、前記低圧側膨張室19bに逆流し、同低圧側膨張室19bの圧力を回復させることにより、過膨張現象を的確に抑制することができるようになっている。これは前記第二シリンダ10側も同様である。また、第二実施例でも説明したように、ロータ23に形成した溝24にチップシール25を収容し、過膨張現象が発生した際は、前記低圧側膨張室19bから前記第二連通孔26b側に冷媒を逆流させることにより、過膨張現象を抑制することもできるようになっている。   As described above, the upper communication groove 21 is formed on the upper bearing 6 side, the lower communication groove 9a is formed on the first cylinder 9 side, and the upper communication groove 21 and the lower communication groove 9a are The expansion chamber 19 and the refrigerant outflow hole 15 are connected in a curved shape, a communication hole 9b communicating with the refrigerant outflow hole 15 is formed in the lower communication groove 9a, and the lower communication groove 9a By storing a long chip seal 22 made of a resin material and having elasticity so as to close the communication hole 9b, when an overexpansion phenomenon occurs, the refrigerant outflow hole 15 side and the low pressure side expansion chamber 19b A differential pressure is applied to the tip seal 22 to separate the tip seal 22 from the bottom surface of the lower communication groove 9a. When the tip seal 22 is separated from the bottom surface of the lower communication groove 9a, the refrigerant on the refrigerant outflow hole 15 side flows back to the low-pressure side expansion chamber 19b, thereby recovering the pressure in the low-pressure side expansion chamber 19b. The expansion phenomenon can be accurately suppressed. The same applies to the second cylinder 10 side. Further, as described in the second embodiment, when the chip seal 25 is accommodated in the groove 24 formed in the rotor 23 and an overexpansion phenomenon occurs, the low pressure side expansion chamber 19b is connected to the second communication hole 26b side. By allowing the refrigerant to flow backward, the overexpansion phenomenon can be suppressed.

圧力センサ、電磁開閉弁及びこれらを制御する制御部、また、逆流弁等を要することなく、樹脂材からなる前記チップシール22を前記下部連通溝9aに収容して、前記冷媒流出孔15側と低圧側膨張室19bの差圧により作動させることにより、簡易且つコストを低減した構成で、過膨張現象を的確に抑制できる膨張機とすることができるようになっている。   The tip seal 22 made of a resin material is accommodated in the lower communication groove 9a without the need for a pressure sensor, an electromagnetic on-off valve, a control unit for controlling these, and a backflow valve, and the refrigerant outflow hole 15 side. By operating with the differential pressure of the low-pressure side expansion chamber 19b, an expander that can accurately suppress the overexpansion phenomenon with a simple and cost-saving configuration can be provided.

本発明による膨張機が用いられる冷媒回路である。It is a refrigerant circuit in which the expander according to the present invention is used. 本発明による膨張機の断面図である。1 is a cross-sectional view of an expander according to the present invention. (A)、(B)は同膨張機の断面を示す説明図である。(A), (B) is explanatory drawing which shows the cross section of the expander. (A)〜(C)は連通孔の要部断面図及び模式図である。(A)-(C) are principal part sectional drawing and a schematic diagram of a communicating hole. (A)〜(C)は同膨張機の膨張動作を示す説明図である。(A)-(C) are explanatory drawings which show expansion operation | movement of the expander. (A)〜(B)はバイパス路の動作を示す説明図である。(A)-(B) is explanatory drawing which shows operation | movement of a bypass path. 第二実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a 2nd Example. 従来の膨張機の過膨張抑制手段を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the overexpansion suppression means of the conventional expander.

符号の説明Explanation of symbols

1 冷媒回路
2 圧縮機
3 放熱器
4 膨張機
4a アッパーカバー
4b メインケース
4c ロワーカバー
5 吸熱器
6 上部軸受
6a 上部連通溝
6b 開口部
7 中間板
8 下部軸受
9 第一シリンダ
9a 下部連通溝
9b 連通孔
10 第二シリンダ
11 シャフト
11a、11b クランク軸
12 ロータ
12a ベーン
13 ロータ
14 冷媒流入孔
14a 配管接続具
15 冷媒流出孔
15a 配管接続具
16 冷媒流入孔
17 冷媒流出孔
18 潤滑油供給孔
19 膨張室
19a 高圧側膨張室
19b 低圧側膨張室
20 ブッシュ
21 連通部
22 チップシール
23 ロータ
24 溝
24a 第一連通孔
24b 第二連通孔
25 チップシール
25a 切欠き
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Refrigerant circuit 2 Compressor 3 Radiator 4 Expander 4a Upper cover 4b Main case 4c Lower cover 5 Heat absorber 6 Upper bearing 6a Upper communication groove 6b Opening 7 Intermediate plate 8 Lower bearing 9 First cylinder 9a Lower communication groove 9b Communication hole 10 Second cylinder 11 Shaft 11a, 11b Crankshaft 12 Rotor 12a Vane 13 Rotor 14 Refrigerant inflow hole 14a Piping connector 15 Refrigerant outflow hole 15a Piping connector 16 Refrigerant inflow hole 17 Refrigerant outflow hole 18 Lubricating oil supply hole 19 Expansion chamber 19a High pressure side expansion chamber 19b Low pressure side expansion chamber 20 Bush 21 Communication portion 22 Tip seal 23 Rotor 24 Groove 24a First serial hole 24b Second communication hole 25 Tip seal 25a Notch

Claims (3)

密閉容器内に設けられた、内部空間を有するシリンダと、同シリンダの上下端を挟持する上部軸受及び下部軸受と、クランク軸を備え前記上部軸受及び下部軸受に軸支されるシャフトと、前記クランク軸に遊嵌され前記シリンダの内部空間で公転運動するロータと、前記内部空間を区画するベーンと、前記密閉容器と前記シリンダとを貫き、前記内部空間に高圧流体を流入させる冷媒流入孔及び前記内部空間から低圧流体を流出させる冷媒流出孔とからなり、前記冷媒流入孔からの高圧の流体を前記内部空間内で膨張させて前記ロータを公転運動させ、膨張し低圧となった流体を前記冷媒流出孔から流出させてなる膨張機において、
前記上部軸受あるいは下部軸受に、一端前記内部空間に開口し、他端前記冷媒流出孔にシャフト回転軸方向から見た投影面上で重なるようにした上部連通溝を形成する一方、前記シリンダに前記上部連通溝に相対向するとともに、前記冷媒流出孔に連通する連通孔を備えた下部連通溝を形成し、同下部連通溝内に、前記内部空間と前記冷媒流出孔との差圧により作動して前記連通孔を開閉するチップシールを収容してなることを特徴とする膨張機。
A cylinder having an internal space, an upper bearing and a lower bearing sandwiching the upper and lower ends of the cylinder, a shaft provided with a crankshaft and supported by the upper bearing and the lower bearing, and the crank A rotor that is loosely fitted on a shaft and revolves in the internal space of the cylinder; a vane that defines the internal space; a refrigerant inflow hole that passes through the sealed container and the cylinder and allows high-pressure fluid to flow into the internal space; and A refrigerant outflow hole for allowing a low-pressure fluid to flow out from the internal space, the high-pressure fluid from the refrigerant inflow hole is expanded in the internal space to revolve the rotor, and the expanded and low-pressure fluid is converted into the refrigerant In the expander that flows out from the outflow hole,
Wherein the upper bearing or the lower bearing, while the one end opening into the inner space and the other end to form the upper communicating groove to overlap on the projection plane as seen from the shaft rotational axis to the refrigerant outlet hole, the cylinder A lower communication groove that is opposed to the upper communication groove and has a communication hole that communicates with the refrigerant outflow hole is formed in the lower communication groove due to a differential pressure between the internal space and the refrigerant outflow hole. An expander comprising a chip seal that operates to open and close the communication hole.
密閉容器内に設けられた、内部空間を有するシリンダと、同シリンダの上下端を挟持する上部軸受及び下部軸受と、クランク軸を備え前記上部軸受及び下部軸受に軸支されるシャフトと、前記クランク軸に遊嵌され前記シリンダの内部空間で、同内部空間の周壁に一端を接触させて公転運動するロータと、前記内部空間を区画するベーンと、前記密閉容器と前記シリンダとを貫き、前記内部空間に高圧流体を流入させる冷媒流入孔及び前記内部空間から低圧流体を流出させる冷媒流出孔とからなり、前記冷媒流入孔からの高圧の流体を前記内部空間内で膨張させて前記ロータを公転運動させ、膨張し低圧となった流体を前記冷媒流出孔から流出させてなる膨張機において、
前記ロータに、同ロータと前記周壁との接触点より公転運動方向に位置して、一端を開放した第一連通孔を設ける一方、前記ロータと前記周壁との接触点より公転運動後方側に位置して、一端を開放した第二連通孔を設け、前記ロータの一側面に、前記第一連通孔の他端と前記第二連通孔の他端とに連通する溝を設けるとともに、同溝に、前記第一連通孔と前記第二連通孔との差圧に応じて作動するチップシールを収容してなることを特徴とする膨張機。
A cylinder having an internal space, an upper bearing and a lower bearing sandwiching the upper and lower ends of the cylinder, a shaft provided with a crankshaft and supported by the upper bearing and the lower bearing, and the crank A rotor that is loosely fitted to a shaft and revolves in an internal space of the cylinder with one end in contact with a peripheral wall of the internal space, a vane that partitions the internal space, the sealed container, and the cylinder, and passes through the internal space. A refrigerant inflow hole through which high-pressure fluid flows into the space and a refrigerant outflow hole through which low-pressure fluid flows out from the internal space. The high-pressure fluid from the refrigerant inflow hole is expanded in the internal space to revolve the rotor. In the expander which is caused to flow out from the refrigerant outflow hole, the expanded and low pressure fluid,
The rotor is provided with a first through hole that is located in the revolving motion direction from the contact point between the rotor and the peripheral wall and is open at one end, and on the rear side of the revolving motion from the contact point between the rotor and the peripheral wall. A second communication hole having one end opened and a groove communicating with the other end of the first communication hole and the other end of the second communication hole on one side of the rotor; An expander comprising: a chip seal that operates in accordance with a differential pressure between the first communication hole and the second communication hole.
前記ロータが前記冷媒流出孔側に公転駆動した位置において、前記チップシールは、前記第二連通孔の圧力が前記第一連通孔より高い場合、同第一連通孔を閉塞する一方、前記第二連通孔の圧力が前記第一連通孔より低くなった場合、同チップシールに設けられた切欠きを介して前記第二連通孔と前記第一連通孔とを連通させてなることを特徴とする請求項2に記載の膨張機。   In the position where the rotor is driven to revolve toward the refrigerant outflow hole side, the tip seal closes the first communication hole when the pressure of the second communication hole is higher than the first communication hole, When the pressure of the second communication hole is lower than that of the first communication hole, the second communication hole and the first communication hole are communicated through a notch provided in the chip seal. The expander according to claim 2.
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