JP5109985B2

JP5109985B2 - Expansion machine

Info

Publication number: JP5109985B2
Application number: JP2009005968A
Authority: JP
Inventors: 昌和岡本; 英二熊倉; 正倫浮舟
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2009-01-14
Filing date: 2009-01-14
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2029-01-14
Also published as: JP2010163934A

Description

本発明は、冷凍サイクルを行う冷媒回路に接続される膨張機に関するものである。 The present invention relates to an expander connected to a refrigerant circuit that performs a refrigeration cycle.

従来より、冷凍サイクルを行う冷媒回路に接続される膨張機が知られている。この膨張機は、流体機械によって構成され、冷媒回路内の高圧冷媒が持つエネルギを動力として回収するためのものである。膨張機において発生した動力は、冷媒回路の圧縮機を駆動したり、発電機を駆動するために利用される。特許文献１には、この種の膨張機が開示されている。この膨張機は、流体室を形成する膨張機構を備えている。この膨張機構は、容積型流体機械の一種であるロータリ式流体機械によって構成されている。 Conventionally, an expander connected to a refrigerant circuit that performs a refrigeration cycle is known. This expander is constituted by a fluid machine, and is for recovering the energy of the high-pressure refrigerant in the refrigerant circuit as power. The power generated in the expander is used to drive the compressor of the refrigerant circuit or to drive the generator. Patent Document 1 discloses this type of expander. The expander includes an expansion mechanism that forms a fluid chamber. This expansion mechanism is constituted by a rotary fluid machine which is a kind of positive displacement fluid machine.

ここで、冷媒回路における冷媒の循環量は、冷凍サイクルの運転条件によって変化する。このため、冷媒回路に接続される膨張機については、単位時間当たりに膨張機を通過する冷媒の量を変更可能であることが望ましい。そこで、特許文献１に開示された膨張機では、一回の流入行程において膨張機構へ流入する冷媒の体積を変化させることによって、単位時間当たりに膨張機を通過する冷媒の量を可変としている。 Here, the circulation amount of the refrigerant in the refrigerant circuit varies depending on the operating conditions of the refrigeration cycle. For this reason, about the expander connected to a refrigerant circuit, it is desirable that the amount of refrigerant passing through the expander per unit time can be changed. Therefore, in the expander disclosed in Patent Document 1, the amount of refrigerant passing through the expander per unit time is variable by changing the volume of the refrigerant flowing into the expansion mechanism in one inflow stroke.

具体的に、特許文献１に開示された膨張機では、流体室に連通する補助室が膨張機構に形成されている。そして、この膨張機では、補助室を形成するピストンを移動させて補助室の容積を変更することによって、一回の流入行程において膨張機構へ流入する冷媒の体積を変化させている。
特開２００６−０４６２５７号公報 Specifically, in the expander disclosed in Patent Document 1, an auxiliary chamber communicating with the fluid chamber is formed in the expansion mechanism. And in this expander, the volume of the refrigerant | coolant which flows in into an expansion mechanism is changed in one inflow stroke by moving the piston which forms an auxiliary chamber, and changing the volume of an auxiliary chamber.
JP 2006-046257 A

特許文献１に開示された膨張機では、補助室を形成するピストンにロッドを連結し、ロッドを介してピストンを駆動することによってピストンを移動させている。このような機械的な機構によってピストンを駆動する場合は、ピストンの駆動機構の故障等のトラブルの可能性が高まるという問題があった。 In the expander disclosed in Patent Document 1, a rod is connected to a piston forming an auxiliary chamber, and the piston is moved by driving the piston through the rod. When the piston is driven by such a mechanical mechanism, there is a problem that the possibility of troubles such as failure of the piston driving mechanism is increased.

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、冷媒回路に接続される膨張機について、流入する冷媒量を変更可能としつつ信頼性を確保することにある。 This invention is made | formed in view of this point, The objective is to ensure reliability, making it possible to change the refrigerant | coolant amount which flows in about the expander connected to a refrigerant circuit.

第１及び第２の各発明は、冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）に接続される膨張機を対象としている。そして、流体室（72）を形成する容積型流体機械により構成されて該流体室（72）内で冷媒が膨張する膨張機構（60）を備える一方、上記膨張機構（60）には、上記流体室（72）に連通する補助用空間（91）と、非圧縮性流体によって満たされた駆動用空間（92）と、上記補助用空間（91）と上記駆動用空間（92）とを仕切る移動自在のピストン部材（93）とが設けられ、上記駆動用空間（92）への非圧縮性流体の供給と該駆動用空間（92）からの非圧縮性流体の排出とを行って上記ピストン部材（93）を移動させることにより、上記補助用空間（91）の容積を変化させるように構成されるものである。 Each of the first and second inventions is directed to an expander connected to a refrigerant circuit (20) that performs a refrigeration cycle. The expansion mechanism (60) includes a expansion mechanism (60) configured by a positive displacement fluid machine that forms the fluid chamber (72), and the refrigerant expands in the fluid chamber (72). Movement for partitioning the auxiliary space (91) communicating with the chamber (72), the driving space (92) filled with the incompressible fluid, the auxiliary space (91) and the driving space (92) And a piston member (93) that can be freely moved to supply the incompressible fluid to the drive space (92) and to discharge the incompressible fluid from the drive space (92). By moving (93), the volume of the auxiliary space (91) is changed.

第１及び第２の各発明の膨張機構（60）には、流体室（72）と、流体室（72）に連通する補助用空間（91）とが形成される。膨張機構（60）へ冷媒が流入する流入行程では、流体室（72）と補助用空間（91）へ冷媒が流入する。また、膨張機構（60）には駆動用空間（92）が形成され、補助用空間（91）と駆動用空間（92）の間がピストン部材（93）によって仕切られる。駆動用空間（92）は、非圧縮性流体によって満たされている。駆動用空間（92）へ非圧縮性流体を供給すると、ピストン部材（93）が移動して補助用空間（91）の容積が減少する。また、駆動用空間（92）から非圧縮性流体を排出すると、ピストン部材（93）が移動して補助用空間（91）の容積が増加する。補助用空間（91）の容積が変化すると、一回の流入行程で膨張機構（60）へ流入する冷媒の量が変化する。 In the expansion mechanism (60) of each of the first and second inventions , a fluid chamber (72) and an auxiliary space (91) communicating with the fluid chamber (72) are formed. In the inflow stroke in which the refrigerant flows into the expansion mechanism (60), the refrigerant flows into the fluid chamber (72) and the auxiliary space (91). In addition, a driving space (92) is formed in the expansion mechanism (60), and a space between the auxiliary space (91) and the driving space (92) is partitioned by the piston member (93). The drive space (92) is filled with an incompressible fluid. When the incompressible fluid is supplied to the drive space (92), the piston member (93) moves and the volume of the auxiliary space (91) decreases. When the incompressible fluid is discharged from the drive space (92), the piston member (93) moves and the volume of the auxiliary space (91) increases. When the volume of the auxiliary space (91) changes, the amount of refrigerant flowing into the expansion mechanism (60) changes in one inflow stroke.

第１の発明は、上記の構成に加えて、上記駆動用空間（92）を満たす非圧縮性流体として、上記冷媒回路（20）内に存在する冷凍機油を用いるものである。 In addition to the above configuration , the first invention uses refrigeration oil present in the refrigerant circuit (20) as an incompressible fluid that fills the drive space (92).

第１の発明では、ピストン部材（93）を駆動するための非圧縮性流体として冷凍機油が用いられる。この発明の膨張機構（60）では、駆動用空間（92）に対して冷凍機油を流入出させることによってピストン部材（93）が駆動される。 In the first invention, refrigerating machine oil is used as an incompressible fluid for driving the piston member (93). In the expansion mechanism (60) of the present invention, the piston member (93) is driven by allowing the refrigerating machine oil to flow into and out of the drive space (92).

また、第１の発明は、上記の構成に加えて、上記冷媒回路（20）のうち該冷媒回路（20）の圧縮機（50）から吐出された高圧ガス冷媒が存在する部分に貯留された冷凍機油を上記駆動用空間（92）へ流入させるための油流入通路（101）と、上記駆動用空間（92）内の冷凍機油を上記冷媒回路（20）のうち上記圧縮機（50）に吸入される低圧冷媒が流れる部分へ流出させるための油流出通路（102）とを備えるものである。 In addition to the above configuration , the first invention is stored in a portion of the refrigerant circuit (20) where the high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor (50) of the refrigerant circuit (20) is present. The oil inflow passageway (101) for allowing the refrigeration oil to flow into the drive space (92) and the refrigeration oil in the drive space (92) to the compressor (50) in the refrigerant circuit (20). And an oil outflow passage (102) for flowing out to a portion through which the sucked low-pressure refrigerant flows.

第１の発明では、膨張機（30）に油流入通路（101）と油流出通路（102）とが設けられる。冷媒回路（20）のうち該圧縮機（50）から吐出された高圧ガス冷媒が存在する部分は、冷媒回路（20）内で最も高圧となっている。つまり、この部分の圧力は、駆動用空間（92）の圧力よりも高くなる。従って、この部分に貯留された冷凍機油は、油流入通路（101）を通って駆動用空間（92）へ流入する。一方、冷媒回路（20）のうち圧縮機（50）に吸入される低圧冷媒が流れる部分は、冷媒回路（20）内で最も低圧となっている。つまり、この部分の圧力は、駆動用空間（92）の圧力よりも低くなる。従って、駆動用空間（92）内の冷凍機油は、油流出通路（102）を通って駆動用空間（92）から排出されてゆく。 In the first invention, the expander (30) is provided with an oil inflow passage (101) and an oil outflow passage (102). The portion of the refrigerant circuit (20) where the high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor (50) is present has the highest pressure in the refrigerant circuit (20). That is, the pressure in this portion is higher than the pressure in the drive space (92). Therefore, the refrigeration oil stored in this portion flows into the drive space (92) through the oil inflow passage (101). On the other hand, the portion of the refrigerant circuit (20) through which the low-pressure refrigerant sucked into the compressor (50) flows has the lowest pressure in the refrigerant circuit (20). That is, the pressure in this portion is lower than the pressure in the drive space (92). Therefore, the refrigeration oil in the drive space (92) is discharged from the drive space (92) through the oil outflow passage (102).

第２の発明は、上記の構成に加えて、上記駆動用空間（92）を満たす非圧縮性流体として、上記冷媒回路（20）内に存在する液冷媒を用いるものである。 In addition to the above configuration , the second invention uses a liquid refrigerant present in the refrigerant circuit (20) as an incompressible fluid that fills the drive space (92).

第２の発明では、ピストン部材（93）を駆動するための非圧縮性流体として液冷媒が用いられる。この発明の膨張機構（60）では、駆動用空間（92）に対して液冷媒を流入出させることによってピストン部材（93）が駆動される。 In the second invention, liquid refrigerant is used as the incompressible fluid for driving the piston member (93). In the expansion mechanism (60) of the present invention, the piston member (93) is driven by allowing the liquid refrigerant to flow into and out of the drive space (92).

また、第２の発明は、上記の構成に加えて、上記冷媒回路（20）のうち上記膨張機構（60）の流入側に接続する部分を流れる膨張前の高圧液冷媒を上記駆動用空間（92）へ流入させるための冷媒流入通路（111）と、上記駆動用空間（92）内の液冷媒を上記冷媒回路（20）のうち上記膨張機構（60）の流出側に接続して膨張後の低圧冷媒が流れる部分へ流出させる冷媒流出通路（112）とを備えるものである。 In addition to the above-described configuration , the second aspect of the invention provides a high-pressure liquid refrigerant before expansion flowing in a portion connected to the inflow side of the expansion mechanism (60) in the refrigerant circuit (20). 92) is connected to the refrigerant inflow passage (111) for inflow into the driving space (92) and the liquid refrigerant in the driving space (92) to the outflow side of the expansion mechanism (60) in the refrigerant circuit (20). And a refrigerant outflow passage (112) for flowing out to a portion through which the low-pressure refrigerant flows.

第２の発明では、膨張機（30）に冷媒流入通路（111）と冷媒流出通路（112）とが設けられる。冷媒回路（20）のうち膨張機構（60）の流入側に接続する部分では膨張前の高圧液冷媒（即ち、非圧縮性の高圧液冷媒）が流通しており、この高圧液冷媒が冷媒流入通路（111）を通って駆動用空間（92）へ流入する。一方、冷媒回路（20）のうち上記膨張機構（60）の流出側に接続する部分では膨張後の低圧冷媒が流通しており、この部分へ向かって駆動用空間（92）内の冷媒が冷媒流出通路（112）を通って流出してゆく。 In the second invention, the expander (30) is provided with the refrigerant inflow passage (111) and the refrigerant outflow passage (112). In the refrigerant circuit (20), the portion connected to the inflow side of the expansion mechanism (60) is the high-pressure liquid refrigerant before expansion (that is, the incompressible high-pressure liquid refrigerant) flows, and this high-pressure liquid refrigerant flows into the refrigerant. It flows into the drive space (92) through the passage (111). On the other hand, in the portion of the refrigerant circuit (20) connected to the outflow side of the expansion mechanism (60), the low-pressure refrigerant after expansion flows, and the refrigerant in the drive space (92) is directed toward this portion. It flows out through the outflow passage (112).

第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記ピストン部材（93）に対して上記駆動用空間（92）向きの力を作用させるための弾性部材（94）を備えるものである。 According to a third invention, in the first or second invention, an elastic member (94) for applying a force in the direction of the drive space (92) to the piston member (93) is provided. .

ここで、膨張機構（60）の流体室（72）内で冷媒が膨張する膨張行程では、流体室（72）内の圧力が次第に低下し、それに伴って流体室（72）と連通する補助用空間（91）の圧力も次第に低下する。このため、膨張機（30）の運転中には、ピストン部材（93）に作用する補助用空間（91）の圧力が周期的に変化し、それに起因してピストン部材（93）が振動するおそれがある。 Here, in the expansion stroke in which the refrigerant expands in the fluid chamber (72) of the expansion mechanism (60), the pressure in the fluid chamber (72) gradually decreases, and the auxiliary chamber communicates with the fluid chamber (72) accordingly. The pressure in the space (91) also gradually decreases. For this reason, during operation of the expander (30), the pressure in the auxiliary space (91) acting on the piston member (93) changes periodically, and the piston member (93) may vibrate due to this change. There is.

一方、第３の発明において、ピストン部材（93）は、弾性部材（94）から受ける力によって、駆動用空間（92）を満たす非圧縮性流体に押し付けられた状態となる。このため、膨張機（30）の運転中に補助用空間（91）の圧力が変動しても、ピストン部材（93）は、弾性部材（94）によって駆動用空間（92）内の非圧縮性流体に押し付けられた状態に保たれる。 On the other hand, in the third invention, the piston member (93) is pressed against the incompressible fluid filling the drive space (92) by the force received from the elastic member (94). Therefore, even if the pressure in the auxiliary space (91) fluctuates during operation of the expander (30), the piston member (93) is incompressible in the drive space (92) by the elastic member (94). It is kept pressed against the fluid.

第４の発明は、上記第１〜第３の何れか一つの発明において、冷媒を圧縮するための流体機械であって上記冷媒回路（20）の圧縮機を構成する圧縮機構（50）と、上記圧縮機構（50）を上記膨張機構（60）と連結する回転軸（40）とを備えるものである。 A fourth invention is the fluid machine for compressing refrigerant according to any one of the first to third inventions, and a compression mechanism (50) constituting the compressor of the refrigerant circuit (20); A rotation shaft (40) that connects the compression mechanism (50) to the expansion mechanism (60) is provided.

第４の発明では、膨張機構（60）と圧縮機構（50）が回転軸（40）に連結される。膨張機構（60）において生じた動力は、回転軸（40）によって圧縮機構（50）へ伝達され、圧縮機構（50）を駆動するために利用される。 In the fourth invention, the expansion mechanism (60) and the compression mechanism (50) are connected to the rotating shaft (40). The power generated in the expansion mechanism (60) is transmitted to the compression mechanism (50) by the rotating shaft (40) and used to drive the compression mechanism (50).

本発明の膨張機（30）では、膨張機構（60）に形成された駆動用空間（92）に対して非圧縮性流体を流入出させることによってピストン部材（93）を移動させている。つまり、本発明の膨張機（30）では、補助用空間（91）の容積を変化させるためのピストン部材（93）を、機械的な機構を用いることなく、非圧縮性流体の流れを制御することによって駆動している。従って、本発明によれば、機械的な機構を用いてピストン部材（93）を駆動する場合に比べて膨張機（30）のトラブルの原因を減らすことができ、膨張機（30）の信頼性を向上させることができる。 In the expander (30) of the present invention, the piston member (93) is moved by allowing an incompressible fluid to flow into and out of the drive space (92) formed in the expansion mechanism (60). That is, in the expander (30) of the present invention, the piston member (93) for changing the volume of the auxiliary space (91) controls the flow of the incompressible fluid without using a mechanical mechanism. Is driven by that. Therefore, according to the present invention, the cause of the trouble of the expander (30) can be reduced as compared with the case where the piston member (93) is driven using a mechanical mechanism, and the reliability of the expander (30) can be reduced. Can be improved.

上記第１の発明では、ピストン部材（93）を駆動するための非圧縮性流体として冷凍機油が用いられる。つまり、この発明では、圧縮機（50）や膨張機（30）を潤滑するために冷媒回路（20）内に必然的に存在する冷凍機油を利用して、ピストン部材（93）を駆動することができる。従って、この発明によれば、膨張機（30）の構成を簡素に保ちつつ、流体を利用してピストン部材（93）を駆動することが可能となる。 In the first aspect of the invention, refrigeration oil is used as the incompressible fluid for driving the piston member (93). In other words, in the present invention, the piston member (93) is driven using the refrigerating machine oil inevitably present in the refrigerant circuit (20) in order to lubricate the compressor (50) and the expander (30). Can do. Therefore, according to the present invention, it is possible to drive the piston member (93) using the fluid while keeping the configuration of the expander (30) simple.

また、上記第１の発明では、油流入通路（101）を通じて冷媒回路（20）内で最も高圧となる部分から駆動用空間（92）へ冷凍機油を供給し、油流出通路（102）を通じて駆動用空間（92）から冷媒回路（20）内で最も低圧となる部分へ冷凍機油を排出している。従って、この発明によれば、駆動用空間（92）への冷凍機油の供給と駆動用空間（92）からの冷凍機油の排出とを確実に行うことができ、ピストン部材（93）を確実に移動させることが可能となる。 In the first aspect of the invention, the refrigeration oil is supplied to the drive space (92) from the highest pressure portion in the refrigerant circuit (20) through the oil inflow passage (101) and driven through the oil outflow passage (102). Refrigerating machine oil is discharged from the working space (92) to the lowest pressure part in the refrigerant circuit (20). Therefore, according to this invention, the supply of the refrigerating machine oil to the drive space (92) and the discharge of the refrigerating machine oil from the drive space (92) can be reliably performed, and the piston member (93) can be reliably It can be moved.

上記第２の発明では、ピストン部材（93）を駆動するための非圧縮性流体として液冷媒が用いられる。つまり、この発明では、冷媒回路（20）内に必然的に存在する液冷媒を利用して、ピストン部材（93）を駆動することができる。従って、この発明によれば、膨張機（30）の構成を簡素に保ちつつ、流体を利用してピストン部材（93）を駆動することが可能となる。 In the said 2nd invention, a liquid refrigerant is used as an incompressible fluid for driving a piston member (93). That is, in the present invention, the piston member (93) can be driven using the liquid refrigerant that inevitably exists in the refrigerant circuit (20). Therefore, according to the present invention, it is possible to drive the piston member (93) using the fluid while keeping the configuration of the expander (30) simple.

また、上記第２の発明では、冷媒回路（20）のうち確実に非圧縮性の高圧冷媒が存在する部分である膨張機（30）の流入側の部分から駆動用空間（92）へ冷媒を供給し、膨張機構（60）を通過する際に膨張して圧力が低下した冷媒の流れる部分へ駆動用空間（92）から冷媒を排出している。従って、この発明によれば、駆動用空間（92）への液冷媒の供給と駆動用空間（92）からの液冷媒の排出とを確実に行うことができ、ピストン部材（93）を確実に移動させることが可能となる。 In the second aspect of the invention, the refrigerant is supplied from the inflow side portion of the expander (30) where the incompressible high-pressure refrigerant exists in the refrigerant circuit (20) to the drive space (92). The refrigerant is discharged from the drive space (92) to a portion where the refrigerant flows, which is supplied and flows when passing through the expansion mechanism (60). Therefore, according to the present invention, the supply of the liquid refrigerant to the drive space (92) and the discharge of the liquid refrigerant from the drive space (92) can be reliably performed, and the piston member (93) can be reliably connected. It can be moved.

上記第３の発明において、ピストン部材（93）は、弾性部材（94）によって駆動用空間（92）内の非圧縮性流体に押し付けられた状態となる。このため、膨張機（30）の運転中に補助用空間（91）の圧力が変動しても、それに起因するピストン部材（93）の振動を抑えることができ、ピストン部材（93）の破損や騒音の発生等を未然に防ぐことができる。 In the third invention, the piston member (93) is pressed against the incompressible fluid in the drive space (92) by the elastic member (94). For this reason, even if the pressure in the auxiliary space (91) fluctuates during operation of the expander (30), the vibration of the piston member (93) caused by the fluctuation can be suppressed, and the piston member (93) can be damaged. Generation of noise can be prevented in advance.

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について説明する。本実施形態は、膨張機である圧縮膨張ユニット（30）を備えた空調機（10）である。 Embodiment 1 of the Invention
A first embodiment of the present invention will be described. This embodiment is an air conditioner (10) including a compression / expansion unit (30) that is an expander.

〈空調機の全体構成〉
図１に示すように、上記空調機（10）は、いわゆるセパレート型のものであって、室外機（11）と室内機（13）とを備えている。室外機（11）には、室外ファン（12）、室外熱交換器（23）、第１四路切換弁（21）、第２四路切換弁（22）、及び圧縮膨張ユニット（30）が収納されている。室内機（13）には、室内ファン（14）及び室内熱交換器（24）が収納されている。室外機（11）は屋外に設置され、室内機（13）は屋内に設置されている。また、室外機（11）と室内機（13）とは、一対の連絡配管（15,16）で接続されている。なお、圧縮膨張ユニット（30）の詳細は後述する。 <Overall configuration of air conditioner>
As shown in FIG. 1, the air conditioner (10) is of a so-called separate type, and includes an outdoor unit (11) and an indoor unit (13). The outdoor unit (11) includes an outdoor fan (12), an outdoor heat exchanger (23), a first four-way switching valve (21), a second four-way switching valve (22), and a compression / expansion unit (30). It is stored. The indoor unit (13) houses an indoor fan (14) and an indoor heat exchanger (24). The outdoor unit (11) is installed outdoors, and the indoor unit (13) is installed indoors. The outdoor unit (11) and the indoor unit (13) are connected by a pair of connecting pipes (15, 16). Details of the compression / expansion unit (30) will be described later.

空調機（10）には、冷媒回路（20）が設けられている。この冷媒回路（20）は、圧縮膨張ユニット（30）や室内熱交換器（24）などが接続された閉回路である。また、この冷媒回路（20）には、冷媒として二酸化炭素（ＣＯ_２）が充填されている。 The air conditioner (10) is provided with a refrigerant circuit (20). The refrigerant circuit (20) is a closed circuit to which a compression / expansion unit (30), an indoor heat exchanger (24), and the like are connected. The refrigerant circuit (20) is filled with carbon dioxide (CO ₂ ) as a refrigerant.

室外熱交換器（23）と室内熱交換器（24）とは、何れも冷媒を空気と熱交換させるためのフィン・アンド・チューブ熱交換器である。室外熱交換器（23）では、冷媒回路（20）を循環する冷媒が室外空気と熱交換する。室内熱交換器（24）では、冷媒回路（20）を循環する冷媒が室内空気と熱交換する。 The outdoor heat exchanger (23) and the indoor heat exchanger (24) are both fin-and-tube heat exchangers for exchanging heat between the refrigerant and air. In the outdoor heat exchanger (23), the refrigerant circulating in the refrigerant circuit (20) exchanges heat with outdoor air. In the indoor heat exchanger (24), the refrigerant circulating in the refrigerant circuit (20) exchanges heat with room air.

第１四路切換弁（21）は、４つのポートを備えている。この第１四路切換弁（21）は、その第１のポートが圧縮膨張ユニット（30）の吐出管（36）に、第２のポートが連絡配管（15）を介して室内熱交換器（24）の一端に、第３のポートが室外熱交換器（23）の一端に、第４のポートが圧縮膨張ユニット（30）の吸入ポート（32）にそれぞれ接続されている。そして、第１四路切換弁（21）は、第１のポートと第２のポートとが連通し且つ第３のポートと第４のポートとが連通する状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートと第３のポートとが連通し且つ第２のポートと第４のポートとが連通する状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わる。 The first four-way selector valve (21) has four ports. The first four-way switching valve (21) has a first port connected to the discharge pipe (36) of the compression / expansion unit (30) and a second port connected to the indoor heat exchanger (15) via the connecting pipe (15). 24), a third port is connected to one end of the outdoor heat exchanger (23), and a fourth port is connected to the suction port (32) of the compression / expansion unit (30). The first four-way switching valve (21) is in a state where the first port and the second port communicate with each other and the third port and the fourth port communicate with each other (a state indicated by a solid line in FIG. 1). Then, the first port and the third port communicate with each other and the second port and the fourth port communicate with each other (state indicated by a broken line in FIG. 1).

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

〈圧縮膨張ユニットの構成〉
図２に示すように、圧縮膨張ユニット（30）は、縦長で円筒形の密閉容器であるケーシング（31）を備えている。このケーシング（31）の内部には、下から上に向かって順に、圧縮機構（50）と、電動機（45）と、膨張機構（60）とが配置されている。 <Configuration of compression / expansion unit>
As shown in FIG. 2, the compression / expansion unit (30) includes a casing (31) which is a vertically long and cylindrical sealed container. Inside the casing (31), a compression mechanism (50), an electric motor (45), and an expansion mechanism (60) are arranged in order from the bottom to the top.

ケーシング（31）には、吐出管（36）が取り付けられている。この吐出管（36）は、電動機（45）と膨張機構（60）の間に配置され、ケーシング（31）の内部空間に連通している。 A discharge pipe (36) is attached to the casing (31). The discharge pipe (36) is disposed between the electric motor (45) and the expansion mechanism (60) and communicates with the internal space of the casing (31).

電動機（45）は、ケーシング（31）の長手方向の中央部に配置されている。この電動機（45）は、ステータ（46）とロータ（47）とにより構成されている。ステータ（46）は、上記ケーシング（31）に固定されている。ロータ（47）は、ステータ（46）の内側に配置されている。また、ロータ（47）には、該ロータ（47）と同軸にシャフト（40）の主軸部（44）が貫通している。 The electric motor (45) is disposed at the center in the longitudinal direction of the casing (31). The electric motor (45) includes a stator (46) and a rotor (47). The stator (46) is fixed to the casing (31). The rotor (47) is disposed inside the stator (46). Further, the main shaft portion (44) of the shaft (40) passes through the rotor (47) coaxially with the rotor (47).

シャフト（40）は、回転軸を構成している。このシャフト（40）では、その下端側に２つの下側偏心部（58,59）が形成され、その上端側に２つの大径偏心部（41,42）が形成されている。 The shaft (40) constitutes a rotation axis. In the shaft (40), two lower eccentric portions (58, 59) are formed on the lower end side, and two large-diameter eccentric portions (41, 42) are formed on the upper end side.

２つの下側偏心部（58,59）は、主軸部（44）よりも大径に形成されており、下側のものが第１下側偏心部（58）を、上側のものが第２下側偏心部（59）をそれぞれ構成している。第１下側偏心部（58）と第２下側偏心部（59）とでは、主軸部（44）の軸心に対する偏心方向が逆になっている。 The two lower eccentric portions (58, 59) are formed to have a larger diameter than the main shaft portion (44), the lower one being the first lower eccentric portion (58) and the upper one being the second. A lower eccentric portion (59) is formed. In the first lower eccentric portion (58) and the second lower eccentric portion (59), the eccentric directions of the main shaft portion (44) with respect to the axial center are reversed.

２つの大径偏心部（41,42）は、主軸部（44）よりも大径に形成されており、下側のものが第１大径偏心部（41）を構成し、上側のものが第２大径偏心部（42）を構成している。第１大径偏心部（41）と第２大径偏心部（42）とは、何れも同じ方向へ偏心している。第２大径偏心部（42）の外径は、第１大径偏心部（41）の外径よりも大きくなっている。また、主軸部（44）の軸心に対する偏心量は、第２大径偏心部（42）の方が第１大径偏心部（41）よりも大きくなっている。 The two large-diameter eccentric parts (41, 42) are formed with a larger diameter than the main shaft part (44), the lower one constitutes the first large-diameter eccentric part (41), and the upper one is A second large-diameter eccentric portion (42) is configured. The first large-diameter eccentric part (41) and the second large-diameter eccentric part (42) are both eccentric in the same direction. The outer diameter of the second large-diameter eccentric part (42) is larger than the outer diameter of the first large-diameter eccentric part (41). Further, the amount of eccentricity of the main shaft portion (44) with respect to the shaft center is larger in the second large-diameter eccentric portion (42) than in the first large-diameter eccentric portion (41).

圧縮機構（50）は、揺動ピストン型のロータリ圧縮機を構成している。この圧縮機構（50）は、シリンダ（51,52）とピストン（57）を２つずつ備えている。圧縮機構（50）では、下から上へ向かって順に、リアヘッド（55）と、第１シリンダ（51）と、中間プレート（56）と、第２シリンダ（52）と、フロントヘッド（54）とが積層された状態となっている。 The compression mechanism (50) constitutes an oscillating piston type rotary compressor. The compression mechanism (50) includes two cylinders (51, 52) and two pistons (57). In the compression mechanism (50), in order from the bottom to the top, the rear head (55), the first cylinder (51), the intermediate plate (56), the second cylinder (52), and the front head (54) Are stacked.

第１及び第２シリンダ（51,52）の内部には、円筒状のピストン（57）が１つずつ配置されている。図示しないが、ピストン（57）の側面には平板状のブレードが突設されており、このブレードは揺動ブッシュを介してシリンダ（51,52）に支持されている。第１シリンダ（51）内のピストン（57）は、シャフト（40）の第１下側偏心部（58）と係合する。一方、第２シリンダ（52）内のピストン（57）は、シャフト（40）の第２下側偏心部（59）と係合する。各ピストン（57,57）は、その内周面が下側偏心部（58,59）の外周面と摺接し、その外周面がシリンダ（51,52）の内周面と摺接する。そして、ピストン（57,57）の外周面とシリンダ（51,52）の内周面との間に圧縮室（53）が形成される。 One cylindrical piston (57) is disposed inside each of the first and second cylinders (51, 52). Although not shown, a flat plate-like blade projects from the side surface of the piston (57), and this blade is supported by the cylinder (51, 52) via a swing bush. The piston (57) in the first cylinder (51) engages with the first lower eccentric portion (58) of the shaft (40). On the other hand, the piston (57) in the second cylinder (52) engages with the second lower eccentric portion (59) of the shaft (40). Each piston (57, 57) has its inner peripheral surface in sliding contact with the outer peripheral surface of the lower eccentric portion (58, 59), and its outer peripheral surface is in sliding contact with the inner peripheral surface of the cylinder (51, 52). A compression chamber (53) is formed between the outer peripheral surface of the piston (57, 57) and the inner peripheral surface of the cylinder (51, 52).

第１及び第２シリンダ（51,52）には、それぞれ吸入ポート（33）が１つずつ形成されている。各吸入ポート（33）は、シリンダ（51,52）を半径方向に貫通し、その終端がシリンダ（51,52）の内周面に開口している。また、各吸入ポート（33）は、配管によってケーシング（31）の外部へ延長されている。 One suction port (33) is formed in each of the first and second cylinders (51, 52). Each suction port (33) penetrates the cylinder (51, 52) in the radial direction, and its terminal end opens on the inner peripheral surface of the cylinder (51, 52). Each suction port (33) is extended to the outside of the casing (31) by piping.

フロントヘッド（54）及びリアヘッド（55）には、それぞれ吐出ポートが１つずつ形成されている。フロントヘッド（54）の吐出ポートは、第２シリンダ（52）内の圧縮室（53）をケーシング（31）の内部空間と連通させる。リアヘッド（55）の吐出ポートは、第１シリンダ（51）内の圧縮室（53）をケーシング（31）の内部空間と連通させる。また、各吐出ポートは、その終端にリード弁からなる吐出弁が設けられており、この吐出弁によって開閉される。尚、図２において、吐出ポート及び吐出弁の図示は省略する。そして、圧縮機構（50）からケーシング（31）の内部空間へ吐出されたガス冷媒は、吐出管（36）を通って圧縮膨張ユニット（30）から送り出される。 One discharge port is formed in each of the front head (54) and the rear head (55). The discharge port of the front head (54) allows the compression chamber (53) in the second cylinder (52) to communicate with the internal space of the casing (31). The discharge port of the rear head (55) allows the compression chamber (53) in the first cylinder (51) to communicate with the internal space of the casing (31). Each discharge port is provided with a discharge valve consisting of a reed valve at its end, and is opened and closed by this discharge valve. In FIG. 2, the discharge port and the discharge valve are not shown. The gas refrigerant discharged from the compression mechanism (50) into the internal space of the casing (31) is sent out from the compression / expansion unit (30) through the discharge pipe (36).

ケーシング（31）の内部空間には、冷凍機油が貯留されている。この冷凍機油は、ケーシング（31）の内部空間の底部に溜まっている。上述したように、ケーシング（31）の内部空間には、圧縮機構（50）において圧縮された高圧ガス冷媒が吐出される。このため、ケーシング（31）内に貯留された冷凍機油の圧力は、圧縮機構（50）から吐出された高圧ガス冷媒の圧力と等しくなる。ケーシング（31）内に貯留された高圧の冷凍機油は、シャフト（40）内に形成された給油通路を通って圧縮機構（50）と膨張機構（60）へ供給される。 Refrigerating machine oil is stored in the internal space of the casing (31). This refrigerating machine oil is collected at the bottom of the internal space of the casing (31). As described above, the high-pressure gas refrigerant compressed in the compression mechanism (50) is discharged into the internal space of the casing (31). For this reason, the pressure of the refrigerating machine oil stored in the casing (31) becomes equal to the pressure of the high-pressure gas refrigerant discharged from the compression mechanism (50). The high-pressure refrigerating machine oil stored in the casing (31) is supplied to the compression mechanism (50) and the expansion mechanism (60) through an oil supply passage formed in the shaft (40).

膨張機構（60）は、いわゆる揺動ピストン型の流体機械で構成されている。この膨張機構（60）には、対になったシリンダ（71,81）及びピストン（75,85）が二組設けられている。また、膨張機構（60）には、フロントヘッド（61）と、中間プレート（63）と、リアヘッド（62）とが設けられている。 The expansion mechanism (60) is a so-called oscillating piston type fluid machine. The expansion mechanism (60) is provided with two pairs of cylinders (71, 81) and pistons (75, 85). The expansion mechanism (60) includes a front head (61), an intermediate plate (63), and a rear head (62).

膨張機構（60）では、下から上へ向かって順に、フロントヘッド（61）、第１シリンダ（71）、中間プレート（63）、第２シリンダ（81）、リアヘッド（62）が積層された状態となっている。この状態において、第１シリンダ（71）は、その下側端面がフロントヘッド（61）により閉塞され、その上側端面が中間プレート（63）により閉塞されている。一方、第２シリンダ（81）は、その下側端面が中間プレート（63）により閉塞され、その上側端面がリアヘッド（62）により閉塞されている。また、第２シリンダ（81）の内径は、第１シリンダ（71）の内径よりも大きくなっている。上記シャフト（40）は、積層された状態のフロントヘッド（61）、第１シリンダ（71）、中間プレート（63）、第２シリンダ（81）、及びリアヘッド（62）を貫通している。 In the expansion mechanism (60), the front head (61), the first cylinder (71), the intermediate plate (63), the second cylinder (81), and the rear head (62) are stacked in order from bottom to top. It has become. In this state, the first cylinder (71) has its lower end face closed by the front head (61) and its upper end face closed by the intermediate plate (63). On the other hand, the second cylinder (81) has its lower end face closed by the intermediate plate (63) and its upper end face closed by the rear head (62). The inner diameter of the second cylinder (81) is larger than the inner diameter of the first cylinder (71). The shaft (40) passes through the stacked front head (61), first cylinder (71), intermediate plate (63), second cylinder (81), and rear head (62).

図３，図４に示すように、第１シリンダ（71）内には第１ピストン（75）が、第２シリンダ（81）内には第２ピストン（85）がそれぞれ設けられている。第１及び第２ピストン（75,85）は、何れも円環状あるいは円筒状に形成されている。第１ピストン（75）の外径と第２ピストン（85）の外径とは、互いに等しくなっている。そして、第１ピストン（75）には第１大径偏心部（41）が、第２ピストン（85）には第２大径偏心部（42）がそれぞれ貫通している。第１シリンダ（71）内には、その内周面と第１ピストン（75）の外周面との間に第１流体室（72）が形成される。第２シリンダ（81）内には、その内周面と第２ピストン（85）の外周面との間に第２流体室（82）が形成される。 As shown in FIGS. 3 and 4, a first piston (75) is provided in the first cylinder (71), and a second piston (85) is provided in the second cylinder (81). The first and second pistons (75, 85) are both formed in an annular shape or a cylindrical shape. The outer diameter of the first piston (75) and the outer diameter of the second piston (85) are equal to each other. The first large-diameter eccentric portion (41) penetrates the first piston (75), and the second large-diameter eccentric portion (42) penetrates the second piston (85). A first fluid chamber (72) is formed in the first cylinder (71) between the inner peripheral surface thereof and the outer peripheral surface of the first piston (75). A second fluid chamber (82) is formed in the second cylinder (81) between the inner peripheral surface thereof and the outer peripheral surface of the second piston (85).

上記第１及び第２ピストン（75,85）のそれぞれには、ブレード（76,86）が１つずつ一体に設けられている。ブレード（76,86）は、ピストン（75,85）の半径方向へ延びる板状に形成されており、ピストン（75,85）の外周面から外側へ突出している。 One blade (76, 86) is provided integrally with each of the first and second pistons (75, 85). The blades (76, 86) are formed in a plate shape extending in the radial direction of the piston (75, 85), and protrude outward from the outer peripheral surface of the piston (75, 85).

上記各シリンダ（71,81）には、一対のブッシュ（77,87）が一組ずつ設けられている。各ブッシュ（77,87）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。一対のブッシュ（77,87）は、ブレード（76,86）を挟み込んだ状態で設置されている。各ブッシュ（77,87）は、その内側面がブレード（76,86）と、その外側面がシリンダ（71,81）と摺動する。そして、ピストン（75,85）と一体のブレード（76,86）は、ブッシュ（77,87）を介してシリンダ（71,81）に支持され、シリンダ（71,81）に対して回動自在で且つ進退自在となっている。尚、上記第１シリンダ（71）と第２シリンダ（81）とは、それぞれの周方向におけるブッシュ（77,87）の位置が一致する姿勢で配置されている。 Each cylinder (71, 81) is provided with a pair of bushes (77, 87). Each bush (77, 87) is a small piece formed such that the inner surface is a flat surface and the outer surface is a circular arc surface. The pair of bushes (77, 87) are installed with the blade (76, 86) sandwiched therebetween. Each bush (77, 87) slides on its inner surface with the blade (76, 86) and its outer surface with the cylinder (71, 81). The blade (76, 86) integral with the piston (75, 85) is supported by the cylinder (71, 81) via the bush (77, 87) and is rotatable with respect to the cylinder (71, 81). And you can move forward and backward. The first cylinder (71) and the second cylinder (81) are arranged in such a posture that the positions of the bushes (77, 87) in the respective circumferential directions coincide.

第１シリンダ（71）内の第１流体室（72）は、第１ピストン（75）と一体の第１ブレード（76）によって仕切られており、図３，図４における第１ブレード（76）の左側が高圧側の第１高圧室（73）となり、その右側が低圧側の第１低圧室（74）となっている。第２シリンダ（81）内の第２流体室（82）は、第２ピストン（85）と一体の第２ブレード（86）によって仕切られており、図３，図４における第２ブレード（86）の左側が高圧側の第２高圧室（83）となり、その右側が低圧側の第２低圧室（84）となっている。 The first fluid chamber (72) in the first cylinder (71) is partitioned by a first blade (76) integral with the first piston (75), and the first blade (76) in FIGS. The left side is a first high pressure chamber (73) on the high pressure side, and the right side is a first low pressure chamber (74) on the low pressure side. The second fluid chamber (82) in the second cylinder (81) is partitioned by a second blade (86) integral with the second piston (85), and the second blade (86) in FIGS. The left side is a high pressure side second high pressure chamber (83), and the right side is a low pressure side second low pressure chamber (84).

第１シリンダ（71）には、流入ポート（34）が形成されている。流入ポート（34）は、第１シリンダ（71）の内周面のうち、図３，図４におけるブッシュ（77）のやや左側の箇所に開口している。流入ポート（34）は、第１高圧室（73）と連通可能となっている。一方、上記第２シリンダ（81）には、流出ポート（35）が形成されている。流出ポート（35）は、第２シリンダ（81）の内周面のうち、図３，図４におけるブッシュ（87）のやや右側の箇所に開口している。流出ポート（35）は、第２低圧室（84）と連通可能となっている。 An inflow port (34) is formed in the first cylinder (71). The inflow port (34) opens at a position slightly on the left side of the bush (77) in FIGS. 3 and 4 in the inner peripheral surface of the first cylinder (71). The inflow port (34) can communicate with the first high pressure chamber (73). On the other hand, the outflow port (35) is formed in the second cylinder (81). The outflow port (35) opens at a position slightly on the right side of the bush (87) in FIGS. 3 and 4 in the inner peripheral surface of the second cylinder (81). The outflow port (35) can communicate with the second low pressure chamber (84).

中間プレート（63）には、連通路（64）が形成されている。この連通路（64）は、中間プレート（63）を厚み方向へ貫通している。中間プレート（63）における第１シリンダ（71）側の面では、第１ブレード（76）の右側の箇所に連通路（64）の一端が開口している。中間プレート（63）における第２シリンダ（81）側の面では、第２ブレード（86）の左側の箇所に連通路（64）の他端が開口している。この連通路（64）は、中間プレート（63）の厚み方向に対して斜めに延びており、第１低圧室（74）と第２高圧室（83）とを互いに連通させている。 A communication path (64) is formed in the intermediate plate (63). The communication path (64) penetrates the intermediate plate (63) in the thickness direction. On the surface of the intermediate plate (63) on the first cylinder (71) side, one end of the communication path (64) is opened at a location on the right side of the first blade (76). On the surface of the intermediate plate (63) on the second cylinder (81) side, the other end of the communication path (64) is opened at a location on the left side of the second blade (86). The communication path (64) extends obliquely with respect to the thickness direction of the intermediate plate (63), and allows the first low pressure chamber (74) and the second high pressure chamber (83) to communicate with each other.

以上のように構成された上記膨張機構（60）では、第１シリンダ（71）と、そこに設けられたブッシュ（77）と、第１ピストン（75）と、第１ブレード（76）とが第１ロータリ機構部（70）を構成している。また、第２シリンダ（81）と、そこに設けられたブッシュ（87）と、第２ピストン（85）と、第２ブレード（86）とが第２ロータリ機構部（80）を構成している。また、この膨張機構（60）では、第１ロータリ機構部（70）の押しのけ容積（即ち第１流体室（72）の最大容積）に比べて、第２ロータリ機構部（80）の押しのけ容積（即ち第２流体室（82）の最大容積）の方が大きくなっている。 In the expansion mechanism (60) configured as described above, the first cylinder (71), the bush (77) provided therein, the first piston (75), and the first blade (76) are provided. A first rotary mechanism (70) is configured. The second cylinder (81), the bush (87) provided there, the second piston (85), and the second blade (86) constitute a second rotary mechanism (80). . Further, in this expansion mechanism (60), the displacement volume of the second rotary mechanism section (80) (in comparison with the displacement volume of the first rotary mechanism section (70) (that is, the maximum volume of the first fluid chamber (72)) ( That is, the maximum volume of the second fluid chamber (82) is larger.

上述のように、上記膨張機構（60）では、第１ブレード（76）が第１シリンダ（71）の外側へ最も退くタイミングと、第２ブレード（86）が第２シリンダ（81）の外側へ最も退くタイミングとが同期している。つまり、第１ロータリ機構部（70）において第１低圧室（74）の容積が減少してゆく過程と、第２ロータリ機構部（80）において第２高圧室（83）の容積が増加してゆく過程とが同期している（図４を参照）。また、上述のように、第１ロータリ機構部（70）の第１低圧室（74）と、第２ロータリ機構部（80）の第２高圧室（83）とは、連通路（64）を介して互いに連通している。そして、第１低圧室（74）と連通路（64）と第２高圧室（83）とによって１つの閉空間が形成され、この閉空間が膨張室（66）を構成する。 As described above, in the expansion mechanism (60), the timing at which the first blade (76) retreats most to the outside of the first cylinder (71) and the second blade (86) to the outside of the second cylinder (81). The timing of the most withdrawal is synchronized. That is, the process in which the volume of the first low pressure chamber (74) decreases in the first rotary mechanism (70) and the volume of the second high pressure chamber (83) increases in the second rotary mechanism (80). The going process is synchronized (see FIG. 4). In addition, as described above, the first low pressure chamber (74) of the first rotary mechanism (70) and the second high pressure chamber (83) of the second rotary mechanism (80) communicate with the communication path (64). Are in communication with each other. The first low pressure chamber (74), the communication passage (64), and the second high pressure chamber (83) form one closed space, and this closed space constitutes the expansion chamber (66).

図２に示すように、膨張機構（60）では、そのフロントヘッド（61）にシリンダ空間（90）が形成されている。このシリンダ空間（90）は、フロントヘッド（61）の外周面からその中心へ向かって延びる有底の穴によって形成されている。このシリンダ空間（90）を形成する有底の穴は、その断面形状が円形となっており、フロントヘッド（61）の外周面における開口端がケーシング（31）によって塞がれている。 As shown in FIG. 2, in the expansion mechanism (60), a cylinder space (90) is formed in the front head (61). The cylinder space (90) is formed by a bottomed hole extending from the outer peripheral surface of the front head (61) toward the center thereof. The bottomed hole forming the cylinder space (90) has a circular cross-sectional shape, and the opening end on the outer peripheral surface of the front head (61) is closed by the casing (31).

シリンダ空間（90）には、ピストン部材（93）が収容されている。このピストン部材（93）は、やや厚肉の円板状に形成されており、シリンダ空間（90）の軸方向へ移動自在となっている。シリンダ空間（90）は、ピストン部材（93）によって二つの空間に区画されている。ピストン部材（93）によって区画された二つの空間は、シリンダ空間（90）を形成する穴の底面側（図２におけるピストン部材（93）の左側）の空間が補助用空間（91）を構成し、残りの空間が駆動用空間（92）を構成している。 A piston member (93) is accommodated in the cylinder space (90). The piston member (93) is formed in a slightly thick disk shape and is movable in the axial direction of the cylinder space (90). The cylinder space (90) is divided into two spaces by the piston member (93). In the two spaces defined by the piston member (93), the space on the bottom side of the hole forming the cylinder space (90) (the left side of the piston member (93) in FIG. 2) constitutes the auxiliary space (91). The remaining space constitutes a drive space (92).

フロントヘッド（61）には、補助用空間（91）を第１ロータリ機構部（70）の第１流体室（72）に連通させるための接続通路（95）が形成されている。この接続通路（95）は、その一端がシリンダ空間（90）を形成する穴の底面付近に開口し、その他端がフロントヘッド（61）の前面（図２における上面）に開口している。図３に示すように、フロントヘッド（61）の前面では、接続通路（95）が、第１シリンダ（71）の内周面に沿った位置に開口している。また、フロントヘッド（61）の前面において、接続通路（95）は、第１ブレード（76）の位置から図３における反時計方向へ約２７０°進んだ位置に開口している。なお、フロントヘッド（61）の前面における接続通路（95）の開口位置は、第１ブレード（76）の位置から図３における反時計方向へ約１８０°進んだ位置から、図３における連通路（64）の開口部の右側近傍の位置までの間に設定されるのが望ましい。 The front head (61) is formed with a connection passage (95) for communicating the auxiliary space (91) with the first fluid chamber (72) of the first rotary mechanism (70). One end of the connection passage (95) opens near the bottom surface of the hole forming the cylinder space (90), and the other end opens on the front surface (upper surface in FIG. 2) of the front head (61). As shown in FIG. 3, on the front surface of the front head (61), the connection passage (95) opens at a position along the inner peripheral surface of the first cylinder (71). In addition, on the front surface of the front head (61), the connection passage (95) opens at a position advanced about 270 ° counterclockwise in FIG. 3 from the position of the first blade (76). The opening position of the connection passage (95) on the front surface of the front head (61) is from the position advanced about 180 ° counterclockwise in FIG. 3 from the position of the first blade (76), to the communication passage ( It is desirable to set between 64 and the position near the right side of the opening.

補助用空間（91）には、弾性部材であるコイルばね（94）が収容されている。このコイルばね（94）は、その一端がピストン部材（93）に固着され、その他端がケーシング（31）に固着されている。コイルばね（94）は、ピストン部材（93）に対して、ピストン部材（93）を駆動用空間（92）側へ引き込む方向の力を付与する。 A coil spring (94), which is an elastic member, is accommodated in the auxiliary space (91). The coil spring (94) has one end fixed to the piston member (93) and the other end fixed to the casing (31). The coil spring (94) applies a force in a direction in which the piston member (93) is pulled toward the drive space (92) to the piston member (93).

図２に示すように、圧縮膨張ユニット（30）には、油流通配管（100）と、油流入通路を構成する油流入管（101）と、油流出通路を構成する油流出管（102）とが設けられている。 As shown in FIG. 2, the compression / expansion unit (30) includes an oil circulation pipe (100), an oil inflow pipe (101) constituting an oil inflow path, and an oil outflow pipe (102) constituting an oil outflow path. And are provided.

油流通配管（100）は、その一端がケーシング（31）を貫通して駆動用空間（92）に開口している。油流通配管（100）の他端には、油流入管（101）の一端と油流出管（102）の一端とが接続されている。油流通配管（100）の途中には、キャピラリチューブ（103）が設けられている。このキャピラリチューブ（103）は、油流通配管（100）を流れる流体（冷凍機油）の流速を抑えるために設けられている。 One end of the oil circulation pipe (100) passes through the casing (31) and opens into the drive space (92). One end of an oil inflow pipe (101) and one end of an oil outflow pipe (102) are connected to the other end of the oil circulation pipe (100). A capillary tube (103) is provided in the middle of the oil circulation pipe (100). The capillary tube (103) is provided in order to suppress the flow rate of the fluid (refrigeration machine oil) flowing through the oil circulation pipe (100).

油流入管（101）は、その他端がケーシング（31）の底部を貫通し、ケーシング（31）の内部空間に開口している。この油流入管（101）の他端は、ケーシング（31）の底部に貯留された冷凍機油に浸っている。油流入管（101）の途中には、流入側電磁弁（104）が設けられている。 The other end of the oil inflow pipe (101) passes through the bottom of the casing (31) and opens into the internal space of the casing (31). The other end of the oil inflow pipe (101) is immersed in refrigeration oil stored at the bottom of the casing (31). An inflow side electromagnetic valve (104) is provided in the middle of the oil inflow pipe (101).

油流出管（102）の他端は、圧縮機構（50）の吸入ポート（32）に接続する配管（即ち、圧縮機構（50）へ吸入される低圧ガス冷媒が流れる配管）に接続されている。油流出管（102）の途中には、流出側電磁弁（105）が設けられている。 The other end of the oil outflow pipe (102) is connected to a pipe connected to the suction port (32) of the compression mechanism (50) (that is, a pipe through which the low-pressure gas refrigerant sucked into the compression mechanism (50) flows). . In the middle of the oil outflow pipe (102), an outflow side solenoid valve (105) is provided.

−運転動作−
上記空調機（10）の動作について説明する。ここでは、空調機（10）の冷房運転時及び暖房運転時の動作について説明し、続いて膨張機構（60）の動作について説明する。 -Driving action-
The operation of the air conditioner (10) will be described. Here, the operation of the air conditioner (10) during the cooling operation and the heating operation will be described, and then the operation of the expansion mechanism (60) will be described.

〈冷房運転〉
冷房運転時には、第１四路切換弁（21）及び第２四路切換弁（22）が図１に破線で示す状態に切り換えられる。この状態で圧縮膨張ユニット（30）の電動機（45）に通電すると、冷媒回路（20）で冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。 <Cooling operation>
During the cooling operation, the first four-way switching valve (21) and the second four-way switching valve (22) are switched to the state indicated by the broken line in FIG. When the electric motor (45) of the compression / expansion unit (30) is energized in this state, the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (20) to perform a vapor compression refrigeration cycle.

圧縮機構（50）で圧縮された冷媒は、吐出管（36）を通って圧縮膨張ユニット（30）から吐出される。この状態で、冷媒の圧力は、その臨界圧力よりも高くなっている。この吐出冷媒は、第１四路切換弁（21）を通って室外熱交換器（23）へ送られる。室外熱交換器（23）では、流入した冷媒が室外空気へ放熱する。 The refrigerant compressed by the compression mechanism (50) is discharged from the compression / expansion unit (30) through the discharge pipe (36). In this state, the refrigerant pressure is higher than the critical pressure. This discharged refrigerant is sent to the outdoor heat exchanger (23) through the first four-way switching valve (21). In the outdoor heat exchanger (23), the flowed refrigerant radiates heat to the outdoor air.

室外熱交換器（23）で放熱した冷媒は、第２四路切換弁（22）を通過し、流入ポート（34）を通って圧縮膨張ユニット（30）の膨張機構（60）へ流入する。膨張機構（60）では、高圧冷媒が膨張してシャフト（40）が駆動される。膨張後の低圧冷媒は、流出ポート（35）を通って圧縮膨張ユニット（30）から流出し、第２四路切換弁（22）を通過して室内熱交換器（24）へ送られる。 The refrigerant radiated by the outdoor heat exchanger (23) passes through the second four-way switching valve (22) and flows into the expansion mechanism (60) of the compression / expansion unit (30) through the inflow port (34). In the expansion mechanism (60), the high-pressure refrigerant expands and the shaft (40) is driven. The low-pressure refrigerant after expansion flows out from the compression / expansion unit (30) through the outflow port (35), passes through the second four-way switching valve (22), and is sent to the indoor heat exchanger (24).

室内熱交換器（24）では、流入した冷媒が室内空気から吸熱して蒸発し、室内空気が冷却される。室内熱交換器（24）から出た低圧ガス冷媒は、第１四路切換弁（21）を通過し、吸入ポート（32）を通って圧縮膨張ユニット（30）の圧縮機構（50）へ吸入される。圧縮機構（50）は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。 In the indoor heat exchanger (24), the refrigerant that has flowed in absorbs heat from the room air and evaporates, thereby cooling the room air. The low-pressure gas refrigerant coming out of the indoor heat exchanger (24) passes through the first four-way switching valve (21) and is sucked into the compression mechanism (50) of the compression / expansion unit (30) through the suction port (32). Is done. The compression mechanism (50) compresses and discharges the sucked refrigerant.

〈暖房運転〉
暖房運転時には、第１四路切換弁（21）及び第２四路切換弁（22）が図１に実線で示す状態に切り換えられる。この状態で圧縮膨張ユニット（30）の電動機（45）に通電すると、冷媒回路（20）で冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。 <Heating operation>
During the heating operation, the first four-way switching valve (21) and the second four-way switching valve (22) are switched to the state shown by the solid line in FIG. When the electric motor (45) of the compression / expansion unit (30) is energized in this state, the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (20) to perform a vapor compression refrigeration cycle.

圧縮機構（50）で圧縮された冷媒は、吐出管（36）を通って圧縮膨張ユニット（30）から吐出される。この状態で、冷媒の圧力は、その臨界圧力よりも高くなっている。この吐出冷媒は、第１四路切換弁（21）を通過して室内熱交換器（24）へ送られる。室内熱交換器（24）では、流入した冷媒が室内空気へ放熱し、室内空気が加熱される。 The refrigerant compressed by the compression mechanism (50) is discharged from the compression / expansion unit (30) through the discharge pipe (36). In this state, the refrigerant pressure is higher than the critical pressure. The discharged refrigerant passes through the first four-way switching valve (21) and is sent to the indoor heat exchanger (24). In the indoor heat exchanger (24), the refrigerant that has flowed in dissipates heat to the room air, and the room air is heated.

室内熱交換器（24）で放熱した冷媒は、第２四路切換弁（22）を通過し、流入ポート（34）を通って圧縮膨張ユニット（30）の膨張機構（60）へ流入する。膨張機構（60）では、高圧冷媒が膨張してシャフト（40）が駆動される。膨張後の低圧冷媒は、流出ポート（35）を通って圧縮膨張ユニット（30）から流出し、第２四路切換弁（22）を通過して室外熱交換器（23）へ送られる。 The refrigerant radiated by the indoor heat exchanger (24) passes through the second four-way switching valve (22) and flows into the expansion mechanism (60) of the compression / expansion unit (30) through the inflow port (34). In the expansion mechanism (60), the high-pressure refrigerant expands and the shaft (40) is driven. The low-pressure refrigerant after expansion flows out from the compression / expansion unit (30) through the outflow port (35), passes through the second four-way switching valve (22), and is sent to the outdoor heat exchanger (23).

室外熱交換器（23）では、流入した冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（23）から出た低圧ガス冷媒は、第１四路切換弁（21）を通過し、吸入ポート（32）を通って圧縮膨張ユニット（30）の圧縮機構（50）へ吸入される。圧縮機構（50）は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。 In the outdoor heat exchanger (23), the refrigerant that has flowed in absorbs heat from the outdoor air and evaporates. The low-pressure gas refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger (23) passes through the first four-way switching valve (21) and is sucked into the compression mechanism (50) of the compression / expansion unit (30) through the suction port (32). Is done. The compression mechanism (50) compresses and discharges the sucked refrigerant.

〈膨張機構の動作〉
膨張機構（60）の動作について、図４を参照しながら説明する。 <Operation of expansion mechanism>
The operation of the expansion mechanism (60) will be described with reference to FIG.

先ず、第１ロータリ機構部（70）の第１高圧室（73）へ超臨界状態の高圧冷媒が流入する過程について説明する。 First, a process in which the supercritical high pressure refrigerant flows into the first high pressure chamber (73) of the first rotary mechanism (70) will be described.

回転角が０°の状態からシャフト（40）が僅かに回転すると、第１ピストン（75）と第１シリンダ（71）の接触位置が流入ポート（34）の開口部を通過し、流入ポート（34）から第１高圧室（73）へ高圧冷媒が流入し始める。その後、シャフト（40）の回転角が９０°,１８０°,２７０°と次第に大きくなるにつれて、第１高圧室（73）へ高圧冷媒が流入してゆく。この第１高圧室（73）への高圧冷媒の流入は、シャフト（40）の回転角が３６０°に達するまで続く。また、シャフト（40）の回転角が２７０°から３６０°に達するまでの間は、接続通路（95）を介して補助用空間（91）が第１高圧室（73）に連通する。従って、この間は、補助用空間（91）へも高圧冷媒が流入する。 When the shaft (40) rotates slightly from the state where the rotation angle is 0 °, the contact position between the first piston (75) and the first cylinder (71) passes through the opening of the inflow port (34), and the inflow port ( 34) The high-pressure refrigerant begins to flow from the first high-pressure chamber (73). Thereafter, as the rotation angle of the shaft (40) gradually increases to 90 °, 180 °, and 270 °, the high-pressure refrigerant flows into the first high-pressure chamber (73). The inflow of the high-pressure refrigerant into the first high-pressure chamber (73) continues until the rotation angle of the shaft (40) reaches 360 °. Further, the auxiliary space (91) communicates with the first high pressure chamber (73) through the connection passage (95) until the rotation angle of the shaft (40) reaches from 270 ° to 360 °. Accordingly, during this time, the high-pressure refrigerant also flows into the auxiliary space (91).

次に、膨張機構（60）において冷媒が膨張する過程について説明する。 Next, the process of expanding the refrigerant in the expansion mechanism (60) will be described.

回転角が０°の状態からシャフト（40）が僅かに回転すると、第１低圧室（74）と第２高圧室（83）が連通路（64）を介して互いに連通し、第１低圧室（74）から第２高圧室（83）へと冷媒が流入し始める。その後、シャフト（40）の回転角が９０°,１８０°,２７０°と次第に大きくなるにつれ、第１低圧室（74）の容積が次第に減少すると同時に第２高圧室（83）の容積が次第に増加し、結果として膨張室（66）の容積が次第に増加してゆく。この膨張室（66）の容積増加は、シャフト（40）の回転角が３６０°に達する直前まで続く。 When the shaft (40) is slightly rotated from the state where the rotation angle is 0 °, the first low pressure chamber (74) and the second high pressure chamber (83) communicate with each other via the communication passage (64), and the first low pressure chamber The refrigerant begins to flow from (74) into the second high pressure chamber (83). Thereafter, as the rotation angle of the shaft (40) gradually increases to 90 °, 180 °, and 270 °, the volume of the first low pressure chamber (74) gradually decreases and the volume of the second high pressure chamber (83) gradually increases. As a result, the volume of the expansion chamber (66) gradually increases. This increase in the volume of the expansion chamber (66) continues until just before the rotation angle of the shaft (40) reaches 360 °.

膨張室（66）内の冷媒は、膨張室（66）の容積が増加する過程で圧力降下しながら膨張する。そして、第１高圧室（73）と第１低圧室（74）の内圧差によって第１ピストン（75）が駆動される一方、第２高圧室（83）と第２低圧室（84）の内圧差によって第２ピストン（85）が駆動され、その結果、シャフト（40）が回転駆動される。このように、第１低圧室（74）内の冷媒は、連通路（64）を通って第２高圧室（83）へ膨張しながら流入してゆく。また、シャフト（40）の回転角が０°から２７０°に至るまでの間は、補助用空間（91）が膨張室（66）を構成する第１低圧室（74）に連通している。このため、補助用空間（91）内の冷媒は、膨張室（66）の内圧の低下に伴って第１低圧室（74）へ流出して膨張する。 The refrigerant in the expansion chamber (66) expands while the pressure drops in the process of increasing the volume of the expansion chamber (66). The first piston (75) is driven by the internal pressure difference between the first high pressure chamber (73) and the first low pressure chamber (74), while the internal pressure between the second high pressure chamber (83) and the second low pressure chamber (84). The second piston (85) is driven by the difference, and as a result, the shaft (40) is rotationally driven. Thus, the refrigerant in the first low pressure chamber (74) flows through the communication passage (64) while expanding into the second high pressure chamber (83). Further, the auxiliary space (91) communicates with the first low pressure chamber (74) constituting the expansion chamber (66) until the rotation angle of the shaft (40) reaches from 0 ° to 270 °. For this reason, the refrigerant in the auxiliary space (91) flows into the first low pressure chamber (74) and expands as the internal pressure of the expansion chamber (66) decreases.

最後に、第２ロータリ機構部（80）の第２低圧室（84）から冷媒が流出してゆく過程について説明する。 Finally, the process in which the refrigerant flows out from the second low pressure chamber (84) of the second rotary mechanism (80) will be described.

第２低圧室（84）は、シャフト（40）の回転角が０°の時点から流出ポート（35）に連通し始める。つまり、第２低圧室（84）から流出ポート（35）へと冷媒が流出し始める。その後、シャフト（40）の回転角が９０°,１８０°,２７０°と次第に大きくなってゆき、その回転角が３６０°に達するまでの間に亘って、第２低圧室（84）から膨張後の低圧冷媒が流出してゆく。 The second low pressure chamber (84) starts to communicate with the outflow port (35) when the rotation angle of the shaft (40) is 0 °. That is, the refrigerant starts to flow from the second low pressure chamber (84) to the outflow port (35). After that, the shaft (40) has a rotation angle gradually increased to 90 °, 180 °, and 270 °, and after the expansion from the second low pressure chamber (84) until the rotation angle reaches 360 °. The low-pressure refrigerant flows out.

〈圧縮膨張ユニットの容積調節動作〉
圧縮膨張ユニット（30）では、補助用空間（91）の容積を変更するために流入側電磁弁（104）又は流出側電磁弁（105）を操作する動作が行われる。 <Volume adjustment operation of compression / expansion unit>
In the compression / expansion unit (30), an operation of operating the inflow side solenoid valve (104) or the outflow side solenoid valve (105) is performed in order to change the volume of the auxiliary space (91).

具体的に、補助用空間（91）の容積を減少させる場合には、流入側電磁弁（104）が開かれる。流出側電磁弁（105）は、閉鎖状態に保持される。流入側電磁弁（104）が開いている状態では、ケーシング（31）内に貯留された高圧の冷凍機油が油流入管（101）と油流通配管（100）を順に通って駆動用空間（92）へ流入する。駆動用空間（92）へ冷凍機油が流入すると、ピストン部材（93）が補助用空間（91）側へ押し込まれ、その結果、補助用空間（91）の容積が減少する。 Specifically, in order to reduce the volume of the auxiliary space (91), the inflow side electromagnetic valve (104) is opened. The outflow side solenoid valve (105) is kept closed. In the state where the inflow side solenoid valve (104) is open, the high-pressure refrigerating machine oil stored in the casing (31) passes through the oil inflow pipe (101) and the oil circulation pipe (100) in this order to drive space (92 ). When the refrigeration oil flows into the drive space (92), the piston member (93) is pushed toward the auxiliary space (91), and as a result, the volume of the auxiliary space (91) decreases.

補助用空間（91）の容積を減少させる場合において、補助用空間（91）の容積の減少量は、流入側電磁弁（104）を開いている時間に応じて変化する。つまり、流入側電磁弁（104）を開いている時間を長くすると、駆動用空間（92）へ流入する冷凍機油の量が増えてピストン部材（93）の移動量が多くなるため、補助用空間（91）の容積の減少量が大きくなる。また、流入側電磁弁（104）を開いている時間を短くすると、駆動用空間（92）へ流入する冷凍機油の量が減ってピストン部材（93）の移動量が少なくなるため、補助用空間（91）の容積の減少量が小さくなる。 When the volume of the auxiliary space (91) is decreased, the amount of decrease in the volume of the auxiliary space (91) changes according to the time during which the inflow side solenoid valve (104) is open. In other words, if the time during which the inflow side solenoid valve (104) is opened is lengthened, the amount of refrigerating machine oil flowing into the drive space (92) increases and the amount of movement of the piston member (93) increases. (91) The volume reduction amount increases. In addition, if the time during which the inflow side solenoid valve (104) is opened is shortened, the amount of refrigerating machine oil flowing into the drive space (92) decreases and the amount of movement of the piston member (93) decreases. The volume reduction amount of (91) becomes smaller.

一方、補助用空間（91）の容積を増加させる場合には、流出側電磁弁（105）が開かれる。流入側電磁弁（104）は、閉鎖状態に保持される。流出側電磁弁（105）が開いている状態では、駆動用空間（92）内の冷凍機油が油流通配管（100）へ流出する。この冷凍機油は、油流通配管（100）から油流出管（102）へ流入し、その後に低圧ガス冷媒と共に圧縮機構（50）へ吸い込まれる。駆動用空間（92）から冷凍機油が流出すると、ピストン部材（93）が駆動用空間（92）側へ引き戻され、その結果、補助用空間（91）の容積が増加する。 On the other hand, when increasing the volume of the auxiliary space (91), the outflow side solenoid valve (105) is opened. The inflow side solenoid valve (104) is kept closed. When the outflow side solenoid valve (105) is open, the refrigeration oil in the drive space (92) flows out to the oil distribution pipe (100). The refrigerating machine oil flows into the oil outflow pipe (102) from the oil circulation pipe (100), and is then sucked into the compression mechanism (50) together with the low-pressure gas refrigerant. When the refrigeration oil flows out from the drive space (92), the piston member (93) is pulled back toward the drive space (92), and as a result, the volume of the auxiliary space (91) increases.

補助用空間（91）の容積を増加させる場合において、補助用空間（91）の容積の増加量は、流出側電磁弁（105）を開いている時間に応じて変化する。つまり、流出側電磁弁（105）を開いている時間を長くすると、駆動用空間（92）から流出する冷凍機油の量が増えてピストン部材（93）の移動量が多くなるため、補助用空間（91）の容積の増加量が大きくなる。また、流出側電磁弁（105）を開いている時間を短くすると、駆動用空間（92）から流出する冷凍機油の量が減ってピストン部材（93）の移動量が少なくなるため、補助用空間（91）の容積の増加量が小さくなる。 When the volume of the auxiliary space (91) is increased, the increase amount of the volume of the auxiliary space (91) changes according to the time during which the outflow side solenoid valve (105) is open. In other words, if the time during which the outflow side solenoid valve (105) is opened is lengthened, the amount of refrigerating machine oil flowing out from the drive space (92) increases and the amount of movement of the piston member (93) increases. (91) Increase in volume increases. In addition, if the time during which the outflow side solenoid valve (105) is opened is shortened, the amount of refrigerating machine oil flowing out from the drive space (92) decreases and the amount of movement of the piston member (93) decreases. The increase in volume of (91) becomes smaller.

補助用空間（91）の容積の調節が完了すると、流入側電磁弁（104）及び流出側電磁弁（105）は閉鎖状態に保持される。この状態において、駆動用空間（92）は、非圧縮性流体である冷凍機油で満たされた状態に保持され、しかも駆動用空間（92）に対して冷凍機油が流入出しない状態となる。このため、流入側電磁弁（104）及び流出側電磁弁（105）が閉鎖された状態では、ピストン部材（93）が実質的に固定された状態となり、補助用空間（91）の容積が一定に保持される。 When the adjustment of the volume of the auxiliary space (91) is completed, the inflow side solenoid valve (104) and the outflow side solenoid valve (105) are kept closed. In this state, the driving space (92) is maintained in a state filled with the refrigerating machine oil that is an incompressible fluid, and the refrigerating machine oil does not flow into and out of the driving space (92). For this reason, when the inflow side solenoid valve (104) and the outflow side solenoid valve (105) are closed, the piston member (93) is substantially fixed, and the volume of the auxiliary space (91) is constant. Retained.

補助用空間（91）の容積を変更すると、シャフト（40）が一回転する間に膨張機構（60）へ流入する高圧冷媒の体積が変化する。つまり、本実施形態の膨張機構（60）ではシャフト（40）が一回転する毎に一回の流入行程が行われるため、補助用空間（91）の容積を変更すると、一回の流入行程において膨張機構（60）へ流入する高圧冷媒の体積が変化する。 When the volume of the auxiliary space (91) is changed, the volume of the high-pressure refrigerant flowing into the expansion mechanism (60) changes while the shaft (40) rotates once. That is, in the expansion mechanism (60) of the present embodiment, one inflow stroke is performed every time the shaft (40) rotates once. Therefore, when the volume of the auxiliary space (91) is changed, in the one inflow stroke The volume of the high-pressure refrigerant flowing into the expansion mechanism (60) changes.

補助用空間（91）の容積を変更する必要性について、簡単に説明する。 The necessity of changing the volume of the auxiliary space (91) will be briefly described.

膨張機構（60）から出力される動力が最大となるのは、膨張室（66）の容積が最大となった時点における膨張室（66）内の冷媒圧力が、膨張機構（60）の流出ポート（35）に接続する配管内の冷媒圧力（実質的には冷凍サイクルの低圧）と等しくなっている場合である。ところが、冷媒回路（20）において行われる冷凍サイクルの高圧や低圧の値は、空調機（10）の運転条件（例えば、室外や室内の気温）によって変化する。このため、空調機（10）の運転中において、膨張室（66）の容積が最大となった時点における膨張室（66）内の冷媒圧力は、膨張機構（60）の流出ポート（35）に接続する配管内の冷媒圧力に対して高くなり過ぎたり低くなり過ぎることがある。 The power output from the expansion mechanism (60) is maximized because the refrigerant pressure in the expansion chamber (66) at the time when the volume of the expansion chamber (66) is maximized is the outflow port of the expansion mechanism (60). This is the case where the refrigerant pressure in the pipe connected to (35) is substantially equal to the low pressure of the refrigeration cycle. However, the high pressure and low pressure values of the refrigeration cycle performed in the refrigerant circuit (20) vary depending on the operating conditions (for example, outdoor or indoor temperature) of the air conditioner (10). For this reason, during operation of the air conditioner (10), the refrigerant pressure in the expansion chamber (66) at the time when the volume of the expansion chamber (66) becomes maximum is applied to the outflow port (35) of the expansion mechanism (60). It may be too high or too low with respect to the refrigerant pressure in the pipe to be connected.

膨張機構（60）の運転状態が膨張不足になっている場合は、膨張室（66）の容積が最大となった時点における膨張室（66）内の冷媒圧力が、膨張機構（60）の流出ポート（35）に接続する配管内の冷媒圧力よりも高くなる。この場合は、膨張室（66）内で冷媒の圧力が充分に下がりきっていないのに膨張機構（60）から冷媒が流出してゆくこととなり、膨張機構（60）において発生する動力が少なくなる。そこで、このような場合は、補助用空間（91）の容積を減少させ、一回の流入行程において膨張機構（60）へ流入する高圧冷媒の体積を減少させる。 When the operation state of the expansion mechanism (60) is insufficiently expanded, the refrigerant pressure in the expansion chamber (66) at the time when the volume of the expansion chamber (66) reaches the maximum is the outflow of the expansion mechanism (60). It becomes higher than the refrigerant pressure in the pipe connected to the port (35). In this case, the refrigerant flows out of the expansion mechanism (60) even though the refrigerant pressure is not sufficiently reduced in the expansion chamber (66), and the power generated in the expansion mechanism (60) is reduced. . Therefore, in such a case, the volume of the auxiliary space (91) is reduced, and the volume of the high-pressure refrigerant flowing into the expansion mechanism (60) in one inflow stroke is reduced.

一方、膨張機構（60）の運転状態が過膨張になっている場合は、膨張室（66）の容積が最大となった時点における膨張室（66）内の冷媒圧力が、膨張機構（60）の流出ポート（35）に接続する配管内の冷媒圧力よりも低くなる。この場合は、膨張室（66）内の冷媒圧力を流出ポート（35）の冷媒圧力よりも低い値にまで引き下げなければならず、膨張室（66）内の冷媒圧力を引き下げるために動力が消費されるため、膨張機構（60）から出力される動力が少なくなる。そこで、このような場合は、補助用空間（91）の容積を増加させ、一回の流入行程において膨張機構（60）へ流入する高圧冷媒の体積を増加させる。 On the other hand, when the operation state of the expansion mechanism (60) is overexpanded, the refrigerant pressure in the expansion chamber (66) at the time when the volume of the expansion chamber (66) becomes maximum is the expansion mechanism (60). It becomes lower than the refrigerant pressure in the pipe connected to the outflow port (35). In this case, the refrigerant pressure in the expansion chamber (66) must be lowered to a value lower than the refrigerant pressure in the outflow port (35), and power is consumed to reduce the refrigerant pressure in the expansion chamber (66). Therefore, the power output from the expansion mechanism (60) is reduced. Therefore, in such a case, the volume of the auxiliary space (91) is increased, and the volume of the high-pressure refrigerant flowing into the expansion mechanism (60) in one inflow stroke is increased.

−実施形態１の効果−
本実施形態の圧縮膨張ユニット（30）では、膨張機構（60）に形成された駆動用空間（92）に対して非圧縮性流体である冷凍機油を流入出させることによってピストン部材（93）を移動させている。つまり、本実施形態の圧縮膨張ユニット（30）では、補助用空間（91）の容積を変化させるためのピストン部材（93）を、機械的な機構を用いることなく、冷凍機油の流れを制御することによって駆動している。従って、本実施形態によれば、機械的な機構を用いてピストン部材（93）を駆動する場合に比べて圧縮膨張ユニット（30）のトラブルの原因を削減することができ、圧縮膨張ユニット（30）の信頼性を向上させることができる。 -Effect of Embodiment 1-
In the compression / expansion unit (30) of the present embodiment, the piston member (93) is moved by allowing the refrigerating machine oil, which is an incompressible fluid, to flow into and out of the drive space (92) formed in the expansion mechanism (60). It is moved. That is, in the compression / expansion unit (30) of the present embodiment, the piston member (93) for changing the volume of the auxiliary space (91) controls the flow of the refrigerating machine oil without using a mechanical mechanism. Is driven by that. Therefore, according to this embodiment, the cause of the trouble of the compression / expansion unit (30) can be reduced as compared with the case where the piston member (93) is driven using a mechanical mechanism, and the compression / expansion unit (30 ) Reliability can be improved.

また、本実施形態の圧縮膨張ユニット（30）では、上述したように、ピストン部材（93）を駆動するための非圧縮性流体として冷凍機油が用いられる。つまり、この圧縮膨張ユニット（30）では、圧縮機構（50）や膨張機構（60）を潤滑するために冷媒回路（20）内に必然的に存在する冷凍機油を利用して、ピストン部材（93）を駆動することができる。従って、本実施形態によれば、圧縮膨張ユニット（30）の構成を簡素に保ちつつ、流体を利用してピストン部材（93）を駆動することが可能となる。 In the compression / expansion unit (30) of the present embodiment, as described above, refrigeration oil is used as an incompressible fluid for driving the piston member (93). That is, in this compression / expansion unit (30), the piston member (93) is utilized by utilizing the refrigerating machine oil that inevitably exists in the refrigerant circuit (20) to lubricate the compression mechanism (50) and the expansion mechanism (60). ) Can be driven. Therefore, according to this embodiment, it is possible to drive the piston member (93) using the fluid while keeping the configuration of the compression / expansion unit (30) simple.

ここで、圧縮膨張ユニット（30）のケーシング（31）の内部空間は、冷媒回路（20）内で最も高圧となる部分となる。また、圧縮機構（50）の吸入ポート（32）に接続する配管は、冷媒回路（20）内で最も低圧となる部分となる。そして、本実施形態の圧縮膨張ユニット（30）では、ケーシング（31）の内部空間に貯留された冷凍機油を、油流入管（101）を通じて駆動用空間（92）へ供給することができる。また、この圧縮膨張ユニット（30）では、駆動用空間（92）内の冷凍機油を、油流出管（102）を通じて吸入ポート（32）に接続する配管へ排出することができる。従って、本実施形態によれば、駆動用空間（92）への冷凍機油の供給と駆動用空間（92）からの冷凍機油の排出とを確実に行うことができ、ピストン部材（93）を確実に移動させることが可能となる。 Here, the internal space of the casing (31) of the compression / expansion unit (30) is the highest pressure portion in the refrigerant circuit (20). Further, the pipe connected to the suction port (32) of the compression mechanism (50) is the part having the lowest pressure in the refrigerant circuit (20). In the compression / expansion unit (30) of the present embodiment, the refrigerating machine oil stored in the internal space of the casing (31) can be supplied to the drive space (92) through the oil inflow pipe (101). Further, in the compression / expansion unit (30), the refrigeration oil in the drive space (92) can be discharged to a pipe connected to the suction port (32) through the oil outflow pipe (102). Therefore, according to this embodiment, the supply of the refrigeration oil to the drive space (92) and the discharge of the refrigeration oil from the drive space (92) can be performed reliably, and the piston member (93) can be securely connected. It is possible to move to.

ところで、膨張機構（60）の膨張室（66）内で冷媒が膨張する膨張行程では、膨張室（66）内の圧力が次第に低下し、それに伴って膨張室（66）と連通する補助用空間（91）の圧力も次第に低下する。このため、膨張機構（60）の運転中には、ピストン部材（93）に作用する補助用空間（91）の圧力が周期的に増減し、ピストン部材（93）が振動するおそれがある。 By the way, in the expansion stroke in which the refrigerant expands in the expansion chamber (66) of the expansion mechanism (60), the pressure in the expansion chamber (66) gradually decreases, and the auxiliary space communicates with the expansion chamber (66) accordingly. The pressure of (91) also decreases gradually. For this reason, during operation of the expansion mechanism (60), the pressure in the auxiliary space (91) acting on the piston member (93) may periodically increase or decrease, and the piston member (93) may vibrate.

一方、本実施形態の圧縮膨張ユニット（30）において、ピストン部材（93）は、コイルばね（94）から受ける力によって、駆動用空間（92）を満たす冷凍機油に押し付けられた状態となる。このため、膨張機構（60）の運転中に補助用空間（91）の圧力が変動しても、ピストン部材（93）は、コイルばね（94）によって駆動用空間（92）内の冷凍機油に押し付けられた状態に保たれる。従って、本実施形態によれば、膨張機構（60）の運転中に補助用空間（91）の圧力が変動しても、それに起因するピストン部材（93）の振動を抑えることができ、ピストン部材（93）の破損や騒音の発生等を未然に防ぐことができる。 On the other hand, in the compression / expansion unit (30) of the present embodiment, the piston member (93) is pressed against the refrigerating machine oil filling the drive space (92) by the force received from the coil spring (94). For this reason, even if the pressure in the auxiliary space (91) fluctuates during operation of the expansion mechanism (60), the piston member (93) is moved to the refrigerating machine oil in the drive space (92) by the coil spring (94). It is kept pressed. Therefore, according to the present embodiment, even if the pressure in the auxiliary space (91) fluctuates during operation of the expansion mechanism (60), the vibration of the piston member (93) caused by the fluctuation can be suppressed. Damage to (93) and noise can be prevented.

−実施形態１の変形例１−
図５に示すように、本実施形態の圧縮膨張ユニット（30）では、流入側電磁弁（104）に代えて流入側調節弁（106）を油流入管（101）に設け、流出側電磁弁（105）に代えて流出側調節弁（107）を油流出管（102）に設けてもよい。流入側調節弁（106）及び流出側調節弁（107）は、何れも開度可変の電動膨張弁である。本変形例では、流入側調節弁（106）及び流出側調節弁（107）を操作することにより、ピストン部材（93）を移動させて補助用空間（91）の容積を変化させる。 -Modification 1 of Embodiment 1-
As shown in FIG. 5, in the compression / expansion unit (30) of the present embodiment, an inflow side adjustment valve (106) is provided in the oil inflow pipe (101) instead of the inflow side solenoid valve (104), and the outflow side solenoid valve Instead of (105), an outflow control valve (107) may be provided in the oil outflow pipe (102). Each of the inflow side control valve (106) and the outflow side control valve (107) is an electric expansion valve having a variable opening. In this modification, by operating the inflow side adjustment valve (106) and the outflow side adjustment valve (107), the piston member (93) is moved to change the volume of the auxiliary space (91).

−実施形態１の変形例２−
冷媒回路（20）では、圧縮膨張ユニット（30）の圧縮機構（50）の吐出側に油分離器が設けられる場合がある。この場合、油分離器は、配管を介して圧縮膨張ユニット（30）の吐出管（36）に接続され、吐出管（36）から吐出された高圧ガス冷媒と、それに含まれる冷凍機油とを分離する。油分離器においてガス冷媒から分離された冷凍機油は、圧縮機構（50）の吸入ポート（32）に接続する配管へ供給され、低圧ガス冷媒と共に圧縮機構（50）へ吸い込まれる。 -Modification 2 of Embodiment 1
In the refrigerant circuit (20), an oil separator may be provided on the discharge side of the compression mechanism (50) of the compression / expansion unit (30). In this case, the oil separator is connected to the discharge pipe (36) of the compression / expansion unit (30) via a pipe, and separates the high-pressure gas refrigerant discharged from the discharge pipe (36) from the refrigeration oil contained therein. To do. The refrigerating machine oil separated from the gas refrigerant in the oil separator is supplied to a pipe connected to the suction port (32) of the compression mechanism (50), and is sucked into the compression mechanism (50) together with the low-pressure gas refrigerant.

このように、油分離器は、高圧ガス冷媒から冷凍機油を分離する。このため、油分離器の内部空間には高圧ガス冷媒が存在し、そこに一時的に貯留される冷凍機油の圧力は高圧ガス冷媒の圧力と等しくなる。従って、このような場合は、油流入管（101）を圧縮膨張ユニット（30）のケーシング（31）ではなく油分離器に接続し、油分離器内の高圧の冷凍機油を駆動用空間（92）へ供給してもよい。 Thus, the oil separator separates the refrigeration oil from the high-pressure gas refrigerant. For this reason, the high pressure gas refrigerant exists in the internal space of the oil separator, and the pressure of the refrigerating machine oil temporarily stored therein becomes equal to the pressure of the high pressure gas refrigerant. Accordingly, in such a case, the oil inflow pipe (101) is connected to the oil separator instead of the casing (31) of the compression / expansion unit (30), and the high-pressure refrigeration oil in the oil separator is connected to the drive space (92 ).

《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。本実施形態は、上記実施形態１の空調機（10）において、圧縮膨張ユニット（30）の構成を変更したものである。 << Embodiment 2 of the Invention >>
A second embodiment of the present invention will be described. The present embodiment is obtained by changing the configuration of the compression / expansion unit (30) in the air conditioner (10) of the first embodiment.

図６に示すように、本実施形態の圧縮膨張ユニット（30）では、上記実施形態１の油流通配管（100）、油流入管（101）、及び油流出管（102）に代えて、冷媒流通配管（110）、冷媒流入管（111）、及び冷媒流出管（112）が設けられている。冷媒流入管（111）は冷媒流入通路を構成し、冷媒流出管（112）は冷媒流出通路を構成している。そして、本実施形態の圧縮膨張ユニット（30）は、駆動用空間（92）に対して非圧縮性流体である液冷媒を流入出させることによってピストン部材（93）を移動させるように構成されている。 As shown in FIG. 6, in the compression / expansion unit (30) of this embodiment, instead of the oil circulation pipe (100), the oil inflow pipe (101), and the oil outflow pipe (102) of the first embodiment, a refrigerant A distribution pipe (110), a refrigerant inflow pipe (111), and a refrigerant outflow pipe (112) are provided. The refrigerant inflow pipe (111) constitutes a refrigerant inflow passage, and the refrigerant outflow pipe (112) constitutes a refrigerant outflow passage. The compression / expansion unit (30) of the present embodiment is configured to move the piston member (93) by allowing liquid refrigerant that is an incompressible fluid to flow into and out of the drive space (92). Yes.

冷媒流通配管（110）は、その一端がケーシング（31）を貫通して駆動用空間（92）に開口している。冷媒流通配管（110）の他端には、冷媒流入管（111）の一端と冷媒流出管（112）の一端とが接続されている。冷媒流通配管（110）の途中には、キャピラリチューブ（113）が設けられている。このキャピラリチューブ（113）は、冷媒流通配管（110）を流れる流体（液冷媒）の流速を抑えるために設けられている。 One end of the refrigerant flow pipe (110) passes through the casing (31) and opens into the drive space (92). One end of the refrigerant inflow pipe (111) and one end of the refrigerant outflow pipe (112) are connected to the other end of the refrigerant circulation pipe (110). A capillary tube (113) is provided in the middle of the refrigerant circulation pipe (110). The capillary tube (113) is provided to suppress the flow rate of the fluid (liquid refrigerant) flowing through the refrigerant circulation pipe (110).

冷媒流入管（111）の他端は、膨張機構（60）の流入ポート（34）に接続する配管（即ち、膨張機構（60）へ流入する膨張前の高圧液冷媒が流れる配管）に接続されている。冷媒流入管（111）の途中には、流入側電磁弁（114）が設けられている。 The other end of the refrigerant inflow pipe (111) is connected to a pipe connected to the inflow port (34) of the expansion mechanism (60) (that is, a pipe through which high-pressure liquid refrigerant before expansion flows into the expansion mechanism (60) flows). ing. An inflow side electromagnetic valve (114) is provided in the middle of the refrigerant inflow pipe (111).

冷媒流出管（112）の他端は、膨張機構（60）の流出ポート（35）に接続する配管（即ち、膨張機構（60）から流出した膨張後の低圧冷媒が流れる配管）に接続されている。冷媒流出管（112）の途中には、流出側電磁弁（115）が設けられている。 The other end of the refrigerant outflow pipe (112) is connected to a pipe connected to the outflow port (35) of the expansion mechanism (60) (that is, a pipe through which the low-pressure refrigerant after expansion flowing out of the expansion mechanism (60) flows). Yes. In the middle of the refrigerant outflow pipe (112), an outflow side electromagnetic valve (115) is provided.

−運転動作−
圧縮膨張ユニット（30）では、補助用空間（91）の容積を変更するために流入側電磁弁（114）又は流出側電磁弁（115）を操作する動作が行われる。 -Driving action-
In the compression / expansion unit (30), an operation of operating the inflow side solenoid valve (114) or the outflow side solenoid valve (115) is performed in order to change the volume of the auxiliary space (91).

具体的に、補助用空間（91）の容積を減少させる場合には、流入側電磁弁（114）が開かれる。流出側電磁弁（115）は、閉鎖状態に保持される。流入側電磁弁（114）が開いている状態では、膨張前の高圧液冷媒が冷媒流入管（111）と冷媒流通配管（110）を順に通って駆動用空間（92）へ流入する。駆動用空間（92）へ液冷媒が流入すると、ピストン部材（93）が補助用空間（91）側へ押し込まれ、その結果、補助用空間（91）の容積が減少する。 Specifically, when reducing the volume of the auxiliary space (91), the inflow side electromagnetic valve (114) is opened. The outflow side solenoid valve (115) is kept closed. In a state where the inflow side solenoid valve (114) is open, the high-pressure liquid refrigerant before expansion flows into the drive space (92) through the refrigerant inflow pipe (111) and the refrigerant distribution pipe (110) in this order. When the liquid refrigerant flows into the drive space (92), the piston member (93) is pushed toward the auxiliary space (91), and as a result, the volume of the auxiliary space (91) decreases.

補助用空間（91）の容積を減少させる場合において、補助用空間（91）の容積の減少量は、流入側電磁弁（114）を開いている時間に応じて変化する。つまり、流入側電磁弁（114）を開いている時間を長くすると、駆動用空間（92）へ流入する液冷媒の量が増えてピストン部材（93）の移動量が多くなるため、補助用空間（91）の容積の減少量が大きくなる。また、流入側電磁弁（114）を開いている時間を短くすると、駆動用空間（92）へ流入する液冷媒の量が減ってピストン部材（93）の移動量が少なくなるため、補助用空間（91）の容積の減少量が小さくなる。 When the volume of the auxiliary space (91) is decreased, the amount of decrease in the volume of the auxiliary space (91) changes according to the time during which the inflow side electromagnetic valve (114) is open. That is, if the time during which the inflow side solenoid valve (114) is opened is lengthened, the amount of liquid refrigerant flowing into the drive space (92) increases and the amount of movement of the piston member (93) increases. (91) The volume reduction amount increases. In addition, if the time during which the inflow side solenoid valve (114) is opened is shortened, the amount of liquid refrigerant flowing into the drive space (92) is reduced and the amount of movement of the piston member (93) is reduced. The volume reduction amount of (91) becomes smaller.

一方、補助用空間（91）の容積を増加させる場合には、流出側電磁弁（115）が開かれる。流入側電磁弁（114）は、閉鎖状態に保持される。流出側電磁弁（115）が開いている状態では、駆動用空間（92）内の液冷媒が冷媒流通配管（110）へ流出する。この液冷媒は、冷媒流通配管（110）から冷媒流出管（112）へ流入し、その後に膨張機構（60）から流出した低圧冷媒と合流する。駆動用空間（92）から液冷媒が流出すると、ピストン部材（93）が駆動用空間（92）側へ引き戻され、その結果、補助用空間（91）の容積が増加する。 On the other hand, when the volume of the auxiliary space (91) is increased, the outflow side electromagnetic valve (115) is opened. The inflow side solenoid valve (114) is kept closed. In a state where the outflow side solenoid valve (115) is open, the liquid refrigerant in the drive space (92) flows out to the refrigerant circulation pipe (110). This liquid refrigerant flows into the refrigerant outflow pipe (112) from the refrigerant circulation pipe (110), and then merges with the low-pressure refrigerant that has flowed out of the expansion mechanism (60). When the liquid refrigerant flows out from the drive space (92), the piston member (93) is pulled back toward the drive space (92), and as a result, the volume of the auxiliary space (91) increases.

補助用空間（91）の容積を増加させる場合において、補助用空間（91）の容積の増加量は、流出側電磁弁（115）を開いている時間に応じて変化する。つまり、流出側電磁弁（115）を開いている時間を長くすると、駆動用空間（92）から流出する液冷媒の量が増えてピストン部材（93）の移動量が多くなるため、補助用空間（91）の容積の増加量が大きくなる。また、流出側電磁弁（115）を開いている時間を短くすると、駆動用空間（92）から流出する液冷媒の量が減ってピストン部材（93）の移動量が少なくなるため、補助用空間（91）の容積の増加量が小さくなる。 When the volume of the auxiliary space (91) is increased, the increase amount of the volume of the auxiliary space (91) changes according to the time during which the outflow side solenoid valve (115) is open. In other words, if the time during which the outflow side solenoid valve (115) is opened is lengthened, the amount of liquid refrigerant flowing out from the drive space (92) increases and the amount of movement of the piston member (93) increases. (91) Increase in volume increases. Further, if the time during which the outflow side solenoid valve (115) is opened is shortened, the amount of liquid refrigerant flowing out from the drive space (92) decreases and the amount of movement of the piston member (93) decreases. The increase in volume of (91) becomes smaller.

補助用空間（91）の容積の調節が完了すると、流入側電磁弁（114）及び流出側電磁弁（115）は閉鎖状態に保持される。この状態において、駆動用空間（92）は、非圧縮性流体である液冷媒で満たされた状態に保持され、しかも駆動用空間（92）に対して液冷媒が流入出しない状態となる。このため、流入側電磁弁（114）及び流出側電磁弁（115）が閉鎖された状態では、ピストン部材（93）が実質的に固定された状態となり、補助用空間（91）の容積が一定に保持される。 When the adjustment of the volume of the auxiliary space (91) is completed, the inflow side solenoid valve (114) and the outflow side solenoid valve (115) are kept closed. In this state, the drive space (92) is maintained in a state filled with the liquid refrigerant that is an incompressible fluid, and the liquid refrigerant does not flow into and out of the drive space (92). Therefore, when the inflow side solenoid valve (114) and the outflow side solenoid valve (115) are closed, the piston member (93) is substantially fixed, and the volume of the auxiliary space (91) is constant. Retained.

−実施形態２の効果−
本実施形態の圧縮膨張ユニット（30）では、ピストン部材（93）を駆動するための非圧縮性流体として液冷媒が用いられる。つまり、この圧縮膨張ユニット（30）では、冷媒回路（20）内に必然的に存在する液冷媒を利用して、ピストン部材（93）を駆動することができる。従って、本実施形態によれば、圧縮膨張ユニット（30）の構成を簡素に保ちつつ、流体を利用してピストン部材（93）を駆動することが可能となる。 -Effect of Embodiment 2-
In the compression / expansion unit (30) of the present embodiment, a liquid refrigerant is used as an incompressible fluid for driving the piston member (93). That is, in the compression / expansion unit (30), the piston member (93) can be driven by using the liquid refrigerant that inevitably exists in the refrigerant circuit (20). Therefore, according to this embodiment, it is possible to drive the piston member (93) using the fluid while keeping the configuration of the compression / expansion unit (30) simple.

また、本実施形態の圧縮膨張ユニット（30）では、冷媒回路（20）のうち確実に非圧縮性の高圧冷媒が存在する部分である膨張機構（60）の流入側の部分から駆動用空間（92）へ液冷媒を供給し、膨張機構（60）から流出した膨張後の低圧冷媒の流れる部分へ駆動用空間（92）から液冷媒を排出している。従って、本実施形態によれば、駆動用空間（92）への液冷媒の供給と駆動用空間（92）からの液冷媒の排出とを確実に行うことができ、ピストン部材（93）を確実に移動させることが可能となる。 Moreover, in the compression / expansion unit (30) of the present embodiment, the drive space ( The liquid refrigerant is supplied to 92), and the liquid refrigerant is discharged from the drive space (92) to the portion of the expanded low-pressure refrigerant that has flowed out of the expansion mechanism (60). Therefore, according to this embodiment, the supply of the liquid refrigerant to the drive space (92) and the discharge of the liquid refrigerant from the drive space (92) can be performed reliably, and the piston member (93) can be securely connected. It is possible to move to.

−実施形態２の変形例−
図７に示すように、本実施形態の圧縮膨張ユニット（30）では、流入側電磁弁（114）に代えて流入側調節弁（116）を冷媒流入管（111）に設け、流出側電磁弁（115）に代えて流出側調節弁（117）を冷媒流出管（112）に設けてもよい。流入側調節弁（116）及び流出側調節弁（117）は、何れも開度可変の電動膨張弁である。本変形例では、流入側調節弁（116）及び流出側調節弁（117）を操作することにより、ピストン部材（93）を移動させて補助用空間（91）の容積を変化させる。 -Modification of Embodiment 2-
As shown in FIG. 7, in the compression / expansion unit (30) of the present embodiment, an inflow side adjustment valve (116) is provided in the refrigerant inflow pipe (111) instead of the inflow side electromagnetic valve (114), and the outflow side electromagnetic valve Instead of (115), an outflow control valve (117) may be provided in the refrigerant outflow pipe (112). The inflow side adjustment valve (116) and the outflow side adjustment valve (117) are both electrically variable expansion valves. In this modification, by operating the inflow side adjustment valve (116) and the outflow side adjustment valve (117), the piston member (93) is moved to change the volume of the auxiliary space (91).

《その他の実施形態》
上記の各実施形態では、圧縮膨張ユニット（30）の膨張機構（60）がスクロール型流体機械によって構成されていてもよい。 << Other Embodiments >>
In each of the above embodiments, the expansion mechanism (60) of the compression / expansion unit (30) may be constituted by a scroll type fluid machine.

図８に示すように、本変形例の膨張機構（60）には、固定スクロール（120）と可動スクロール（122）とが設けられる。固定スクロール（120）には、固定側ラップ（121）が形成されている。可動スクロール（122）には、可動側ラップ（123）が形成されている。固定側ラップ（121）と可動側ラップ（123）は、共に渦巻き壁状に形成されており、互いに噛み合わされて複数の膨張室（66a,66b）を形成している。具体的に、膨張機構（60）では、固定側ラップ（121）の内側面と可動側ラップ（123）の外側面とに挟まれた空間が、流体室としてのＡ室（66a）を構成し、固定側ラップ（121）の外側面と可動側ラップ（123）の内側面とに挟まれた空間が、流体室としてのＢ室（66b）を構成している。 As shown in FIG. 8, the expansion mechanism (60) of the present modification is provided with a fixed scroll (120) and a movable scroll (122). The fixed scroll (120) is formed with a fixed wrap (121). A movable side wrap (123) is formed on the movable scroll (122). The fixed side wrap (121) and the movable side wrap (123) are both formed in a spiral wall shape, and mesh with each other to form a plurality of expansion chambers (66a, 66b). Specifically, in the expansion mechanism (60), the space sandwiched between the inner side surface of the fixed side wrap (121) and the outer side surface of the movable side wrap (123) constitutes the A chamber (66a) as a fluid chamber. The space sandwiched between the outer surface of the fixed wrap (121) and the inner surface of the movable wrap (123) constitutes the B chamber (66b) as a fluid chamber.

本変形例の膨張機構（60）において、流入ポート（34）と流出ポート（35）は、何れも固定スクロール（120）に形成されている。流入ポート（34）は、固定側ラップ（121）の内周側の端部（巻き始め側の端部）付近に開口しており、最内周側に形成されたＡ室（66a）及びＢ室（66b）と連通可能になっている。流出ポート（35）は、固定側ラップ（121）の外周側の端部（巻き終わり側の端部）付近に開口しており、最外周側に形成されたＡ室（66a）及びＢ室（66b）と連通可能になっている。 In the expansion mechanism (60) of this modification, both the inflow port (34) and the outflow port (35) are formed in the fixed scroll (120). The inflow port (34) opens in the vicinity of the inner peripheral end (end of the winding start side) of the fixed wrap (121), and the A chamber (66a) and B formed on the innermost peripheral side It can communicate with the room (66b). The outflow port (35) opens near the outer peripheral end (end of the winding end) of the fixed wrap (121), and the A chamber (66a) and B chamber ( 66b).

本変形例の膨張機構（60）では、例えば固定スクロール（120）にシリンダ空間（90）が形成される。上記各実施形態と同様に、シリンダ空間（90）は、ピストン部材（93）によって補助用空間（91）と駆動用空間（92）に仕切られている。補助用空間（91）は、第１接続通路（96）を介して最内周側のＡ室（66a）と連通し、第２接続通路（97）を介して最内周側のＢ室（66b）と連通している。 In the expansion mechanism (60) of this modification, for example, a cylinder space (90) is formed in the fixed scroll (120). As in the above embodiments, the cylinder space (90) is divided into the auxiliary space (91) and the drive space (92) by the piston member (93). The auxiliary space (91) communicates with the innermost chamber A (66a) through the first connection passage (96), and the innermost chamber B (through the second connection passage (97) ( 66b).

上記各実施形態と同様に、本変形例の膨張機構（60）では、駆動用空間（92）にコイルばね（94）が収容されており、このコイルばね（94）がピストン部材（93）に対して駆動用空間（92）向きの力を作用させる。また、駆動用空間（92）には、油流通配管（100）又は冷媒流通配管（110）が接続されている。 As in the above embodiments, in the expansion mechanism (60) of the present modification, the coil spring (94) is accommodated in the drive space (92), and this coil spring (94) is accommodated in the piston member (93). On the other hand, a force directed to the drive space (92) is applied. In addition, an oil circulation pipe (100) or a refrigerant circulation pipe (110) is connected to the drive space (92).

本変形例の膨張機構（60）では、上記各実施形態と同様に、駆動用空間（92）に対して非圧縮性流体である冷凍機油または液冷媒を流入出させるとピストン部材（93）が移動し、それによって補助用空間（91）の容積が増減する。そして、補助用空間（91）の容積が変化すると、一回の流入行程において膨張機構（60）の流入ポート（34）へ流入する高圧冷媒の体積が変化する。 In the expansion mechanism (60) of this modification, as in the above embodiments, when the refrigerating machine oil or liquid refrigerant, which is an incompressible fluid, flows into and out of the drive space (92), the piston member (93) It moves, thereby increasing or decreasing the volume of the auxiliary space (91). When the volume of the auxiliary space (91) changes, the volume of the high-pressure refrigerant flowing into the inflow port (34) of the expansion mechanism (60) changes in one inflow stroke.

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、冷凍サイクルを行う冷媒回路に接続される膨張機について有用である。 As described above, the present invention is useful for an expander connected to a refrigerant circuit that performs a refrigeration cycle.

実施形態１の空調機の概略構成を示す冷媒回路図である。It is a refrigerant circuit figure which shows schematic structure of the air conditioner of Embodiment 1. 実施形態１の圧縮膨張ユニットの概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the compression / expansion unit of Embodiment 1. 実施形態１の各ロータリ機構部の要部を個別に示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the principal part of each rotary mechanism part of Embodiment 1 separately. 実施形態１の膨張機構におけるシャフトの回転角９０°毎の各ロータリ機構部の状態を示す横断面図である。It is a cross-sectional view showing the state of each rotary mechanism part for every 90 ° of rotation angle of the shaft in the expansion mechanism of the first embodiment. 実施形態１の変形例の圧縮膨張ユニットの概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the compression-expansion unit of the modification of Embodiment 1. 実施形態２の圧縮膨張ユニットの概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the compression / expansion unit of Embodiment 2. 実施形態２の変形例の圧縮膨張ユニットの概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the compression-expansion unit of the modification of Embodiment 2. その他の実施形態の膨張機構の概略構成を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows schematic structure of the expansion mechanism of other embodiment.

20 冷媒回路
30 圧縮膨張ユニット（膨張機）
40 シャフト（回転軸）
50 圧縮機構（圧縮機）
60 膨張機構
66 膨張室
66a Ａ室
66b Ｂ室
72 第１流体室
91 補助用空間
92 駆動用空間
93 ピストン部材
94 コイルばね（弾性部材）
100 油流通配管
101 油流入管（油流入通路）
102 油流出管（油流出通路）
110 冷媒流通配管
111 冷媒流入管（冷媒流入通路）
112 冷媒流出管（冷媒流出通路） 20 Refrigerant circuit
30 Compression / expansion unit (expander)
40 shaft (rotary axis)
50 Compression mechanism (compressor)
60 Expansion mechanism
66 Expansion chamber
66a Room A
66b Room B
72 First fluid chamber
91 Auxiliary space
92 Drive space
93 Piston member
94 Coil spring (elastic member)
100 Oil distribution piping
101 Oil inflow pipe (oil inflow passage)
102 Oil spill pipe (oil spill passage)
110 Refrigerant distribution piping
111 Refrigerant inlet pipe (refrigerant inlet passage)
112 Refrigerant outflow pipe (refrigerant outflow passage)

Claims

An expander connected to a refrigerant circuit (20) for performing a refrigeration cycle,
While comprising an expansion mechanism (60) that is constituted by a positive displacement fluid machine that forms the fluid chamber (72) and in which the refrigerant expands in the fluid chamber (72),
The expansion mechanism (60) includes an auxiliary space (91) communicating with the fluid chamber (72), a driving space (92) filled with an incompressible fluid, and the auxiliary space (91). A movable piston member (93) for partitioning the drive space (92) is provided;
The auxiliary member is moved by supplying the incompressible fluid to the driving space (92) and discharging the incompressible fluid from the driving space (92) to move the piston member (93). Configured to change the volume of the space (91),
The incompressible fluid filling the drive space (92) is refrigeration oil present in the refrigerant circuit (20),
Refrigeration oil stored in a portion of the refrigerant circuit (20) where the high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor (50) of the refrigerant circuit (20) is present is caused to flow into the drive space (92). An oil inflow passage (101),
An oil outflow passage (102) for flowing out the refrigeration oil in the drive space (92) to a portion of the refrigerant circuit (20) through which the low-pressure refrigerant sucked into the compressor (50) flows. An expander characterized by having

An expander connected to a refrigerant circuit (20) for performing a refrigeration cycle,
While comprising an expansion mechanism (60) that is constituted by a positive displacement fluid machine that forms the fluid chamber (72) and in which the refrigerant expands in the fluid chamber (72),
The expansion mechanism (60) includes an auxiliary space (91) communicating with the fluid chamber (72), a driving space (92) filled with an incompressible fluid, and the auxiliary space (91). A movable piston member (93) for partitioning the drive space (92) is provided;
The auxiliary member is moved by supplying the incompressible fluid to the driving space (92) and discharging the incompressible fluid from the driving space (92) to move the piston member (93). Configured to change the volume of the space (91),
The incompressible fluid filling the drive space (92) is a liquid refrigerant present in the refrigerant circuit (20),
A refrigerant inflow passage (111) for allowing the high-pressure liquid refrigerant before expansion flowing through a portion connected to the inflow side of the expansion mechanism (60) in the refrigerant circuit (20) to flow into the drive space (92);
Refrigerant outflow passage (112) for connecting the liquid refrigerant in the drive space (92) to the outflow side of the expansion mechanism (60) in the refrigerant circuit (20) and flowing out to the portion where the low-pressure refrigerant after expansion flows And an expander.

In claim 1 or 2 ,
An expander comprising an elastic member (94) for applying a force in the direction of the drive space (92) to the piston member (93).

In any one of Claims 1 thru | or 3 ,
A compression mechanism (50) that is a fluid machine for compressing the refrigerant and that constitutes the compressor of the refrigerant circuit (20);
An expander comprising a rotation shaft (40) for connecting the compression mechanism (50) to the expansion mechanism (60).