JP6228027B2 - スクロール膨張機 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態によるスクロール膨張機が適用された車両用廃熱回収装置1の概略構成を示している。この車両用廃熱回収装置1は、車両に搭載されて、当該車両のエンジン10の廃熱(排熱を含む)を回収して利用する装置である。
図2に示すように、膨張機23は、固定スクロール51と、可動スクロール(図示省略)を収容したハウジング52とを含む。
固定スクロール51は、円盤状の基板511と、基板511の一端面に形成されたスクロール壁512とを有する。ハウジング52は、前記可動スクロールを収容する円筒部521と、円筒部521の一端側に形成されたフランジ部522とを有する。なお、前記可動スクロールも、固定スクロール51と同様、基板と、この基板の一端面に形成されたスクロール壁とを有している。
また、図には示されていないが、ハウジング52の円筒部522に収容された前記可動スクロールは、ボールカップリングなどの自転阻止機構によってその自転が阻止されていると共に、偏心軸受や従動クランク機構などを介して膨張機23の出力軸(すなわち、ポンプ一体型膨張機26の回転軸26a)に連結されるように構成されている。
図5は、固定スクロール51を基板511の前記スクロール非形成面側から見た図であり、図6は、固定スクロール51を基板511の前記スクロール形成面側から見た斜視図である。また、図7、図8は、吸入ポート513及びバイパス路27、及びバイパス弁取付部514の概略形状を示す断面図である。以下の説明において、固定スクロール51の基板511のスクロール壁512が形成された面を「スクロール形成面」といい、その反対側の面を「スクロール非形成面」という。
なお、吸入ポート513と同様に、バイパス路27の管壁、具体的には、バイパス路27の前記スクロール非形成面に沿って延びる部分の管壁は、前記スクロール非形成面から隆起している。
なお、吸入ポート513やバイパス路27と同様に、バイパス弁取付部514の周壁は、基板511の前記スクロール非形成面から隆起している。
ここで、基板511の厚さを十分に確保すれば、前記冷媒の膨張圧力による基板511の偏った変形を抑制することが可能であるが、そうすると、膨張機23の重量が増加したり、コストが上昇したりするため好ましくない。
このようにすると、基板511の厚さの増大を抑制しつつ基板511の剛性を確保することができ、また、剛性の偏りも抑制することができる。
例えば、上述の実施形態において、膨張機23はポンプ25を一体的に備えているが、ポンプ25に代えて又は加えて発電機を一体的に備えてもよく、ポンプ25や発電機等を備えない構成(すなわち、膨張機23単独の構成)としてもよい。また、膨張機23は、ランキンサイクル2に組み込まれるものに限定されるものではない。
Claims (9)
- 固定スクロールと可動スクロールと間に形成される膨張室で作動流体が膨張することによって前記可動スクロールが駆動されるスクロール膨張機であって、
高圧の作動流体が流入すると共に流入した作動流体を前記膨張室に導く吸入ポートと、
前記膨張室で膨張して低圧となった作動流体が流出する吐出ポートと、
前記膨張室を迂回して前記吸入ポートと前記吐出ポートとを連通させるバイパス路と、
前記バイパス路を開閉するバイパス弁と、を有し、
前記吸入ポート、前記バイパス路、及び前記バイパス弁を取り付けるためのバイパス弁取付部が、前記固定スクロールの基板に形成されている、スクロール膨張機。 - 前記吐出ポートは、前記固定スクロールが取り付けられると共に前記可動スクロールを収容するハウジングの周壁に形成されている、請求項1に記載のスクロール膨張機。
- 前記固定スクロールの基板には、前記吸入ポートに流入した作動流体の状態を検出する状態検出センサを取り付けるためのセンサ取付部がさらに形成されている、請求項1又は2に記載のスクロール膨張機。
- 前記吸入ポート及び前記バイパス路は、前記固定スクロールの基板のスクロール壁が形成されたスクロール形成面とは反対側のスクロール非形成面に沿って延びた後に屈曲して前記固定スクロールの基板を貫通して前記スクロール形成面に至るように形成され、
前記バイパス弁取付部は、前記固定スクロールの基板の前記スクロール非形成面に沿って延びて前記バイパス路に連通すると共に前記バイパス弁が挿入される穴部として形成されている、請求項1〜3に記載のスクロール膨張機。 - 前記固定スクロールの基板の前記スクロール非形成面において、前記バイパス路は前記吸入ポートに交差すると共にその一端が外部に開口して形成され、
前記バイパス路の外部開口端は、前記吸入ポートから流入した作動流体の状態を検出する状態検出センサによって閉塞されている、請求項4に記載のスクロール膨張機。 - 前記吸入ポートは、一端が前記固定スクロールの基板の前記スクロール非形成面の周縁部近傍にて外部に開口すると共に、他端が前記固定スクロールの基板の前記スクロール形成面の中央部に開口し、
前記バイパス路は、一端が前記固定スクロールの前記スクロール非形成面の中央部近傍にて外部に開口すると共に、他端が前記固定スクロールの基板の前記スクロール形成面の前記スクロール壁の外側に開口し、
前記バイパス弁取付部は、前記固定スクロールの基板の前記スクロール非形成面の周縁部近傍にて開口している、請求項5に記載のスクロール膨張機。 - 前記固定スクロールの基板の前記スクロール非形成面において、前記吸入ポートと前記バイパス弁取付部とは平行に形成されている、請求項6に記載のスクロール膨張機。
- 前記スクロール膨張機を回転軸の軸心方向から見たときに、前記吸入ポートの外部開口端、前記バイパス弁取付部の開口端、及び前記吐出ポートの外部開口端が、前記スクロール膨張機の同じ一方側に配置されている、請求項6又は7に記載のスクロール膨張機。
- 前記固定スクロールの基板の前記スクロール非形成面において、前記吸入ポート、前記バイパス路、及び前記バイパス弁取付部が形成されていない領域には少なくとも一つのリブ及び厚肉部の少なくとも一方が形成されている、請求項4〜8のいずれか一つに記載のスクロール膨張機。
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