JPH09126171A

JPH09126171A - 流体機械

Info

Publication number: JPH09126171A
Application number: JP28531295A
Authority: JP
Inventors: Akira Morishima; 明森嶋; Hitoshi Hattori; 仁司服部; Toshio Otaka; 敏男大高; Kazuo Saito; 和夫齊藤; Masao Ozu; 政雄小津
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-11-01
Filing date: 1995-11-01
Publication date: 1997-05-13

Abstract

(57)【要約】【課題】組付性に優れると共に、圧縮効率の向上を図
る。【解決手段】第１の回転シャフト１９を基準にして膨
張機構部９を組立てる一方、第２の回転シャフト６３を
基準にして圧縮機構部１１を組立て、密閉ケース７内に
おいて、膨張機構部９の第１の回転シャフト１９と圧縮
機構部１１の第２の回転シャフト６３とを同一軸心上に
継ぎ手６５を介して連結し、継ぎ手６５において第１の
回転シャフト１９から第２の回転シャフト６３への熱の
伝達を小さく抑えると共に、膨張機構部９と圧縮機構部
１１の結合外周部９３を、密閉ケース７の重ね合せ結合
部９７で挾み込み支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ランキンサイク
ル用の膨張機構部と冷凍サイクル用の圧縮機構部とを一
つの密閉ケース内に配置した流体機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、膨張機構部と圧縮機構部とを一つ
の密閉ケース内に配置した流体機械としては、例えば、
特開昭５９−２５０９７号公報記載のものが知られてい
る。

【０００３】流体機械の概要は、膨張機構部のシャフト
と、圧縮機構部のシャフトとは一本の連続する形状とな
っていて、高圧の作動ガスが膨張機構部に送り込まれる
ランキンサイクルを繰返すことで、膨張室によって回転
動力が発生し、その回転動力は、シャフトを介して圧縮
機構部に伝達されるようになる。圧縮機構部では、膨張
機構部からの回転動力により、圧縮室に送り込まれた作
動ガスを高圧として吐出する冷凍サイクルが行なわれる
構造となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の流体機械にあっ
ては、１本の連続するシャフトを基準として、密閉ケー
ス内に膨張機構部と圧縮機構部とを順々に組立てていく
ため、組立てに時間がかかり組付性の面で望ましくない
こと。また、高温となる膨張機構部からの熱が、シャフ
トを介して圧縮機構部側へ伝わるため、熱の影響で圧縮
効率が低下する等の問題を招来するようになる。

【０００５】そこで、この発明は、安定した潤滑と組付
性に優れると共に、圧縮効率の向上を図るようにした流
体機械を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、作動ガスの吐出管およびランキンサイ
クル吸込管並びに冷凍サイクル吸込管が設けられた密閉
ケース内に、第１のシリンダ内でシリンダの軸心に偏心
して設けられた第１の回転シャフトにより旋回運動が付
勢されることにより前記ランキンサイクル吸込管と連通
する前記シリンダ内に形成された膨張室からの作動ガス
を前記密閉ケース内に吐出する膨張機構部と、第２のシ
リンダ内でシリンダの軸心に偏心して設けられた第２の
回転シャフトにより偏心回転が付勢されることにより前
記冷凍サイクル吸込管と連通する前記シリンダ内に形成
された圧縮室からの作動ガスを前記密閉ケース内に吐出
する圧縮機構部とを備え、前記第１の回転シャフトと前
記第２の回転シャフトとを同一軸心上に配置し、継ぎ手
により一体に連結する。

【０００７】継ぎ手の構造としては、第１に膨張機構部
の第１の回転シャフトと、圧縮機構部の第２の回転シャ
フトとは別体の連結部材で形成する。第２に膨張機構部
の第１の回転シャフトの端部に設けられた係合伝達部
と、この係合伝達部と一体に係合し合うと共に、圧縮機
構部の第２の回転シャフトの端部に設けられた係合伝達
部とで形成する場合がある。

【０００８】連結部材の好ましい実施形態としては、膨
張機構部及び圧縮機構部の第１・第２の回転シャフトが
挿入され、第１・第２の回転シャフト同志の動力伝達を
図る動力伝達面を備える。

【０００９】あるいは、膨張機構部及び圧縮機構部の第
１・第２の回転シャフトより熱伝導率の低い材質で形成
する。

【００１０】あるいは、連結部材の動力伝達面を、表面
処理又は熱処理する。また、継ぎ手の好ましい実施形態
としては、膨張機構部及び圧縮機構部の第１の回転シャ
フトから第２の回転シャフトへの熱伝導を抑える断熱部
材を備える。

【００１１】あるいは、膨張機構部及び圧縮機構部の第
１の回転シャフトから第２の回転シャフトへの振動，騒
音を抑える防振部材を備える。

【００１２】あるいは、軸心方向に対し、直角方向の継
ぎ手のクリアランスは、膨張機構部及び圧縮機構部の各
シャフトの軸受けクリアランスより大きくする。

【００１３】また、この実施形態の流体機械にあって
は、膨張機構部と圧縮機構部とに、膨張機構部のシャフ
トと圧縮機構部のシャフトとを同一軸心上に配置させる
仮結合用の位置決めピンを有する。

【００１４】あるいは、膨張機構部と圧縮機構部を結合
した結合外周部を、密閉ケースの重ね合せ結合部で挾み
込み支持する。この時の結合外周部は、結合された膨張
機構部と圧縮機構部のほぼ重心位置に配置することが望
ましい。

【００１５】また、結合外周部としては、膨張機構部及
び圧縮機構部の軸受け部又はシリンダと一体に形成され
たフランジ部形状としたり、あるいは、別体に設けたシ
リンダ部材とする形状がある。

【００１６】また、この実施形態の流体機械としては、
第１に膨張機構部と圧縮機構部のいずれか一方のシャフ
トにより回転動力が与えられる一つの給油ポンプを設
け、給油ポンプから吐出された油を、潤滑給油路を介し
て前記膨張機構部及び圧縮機構部の摺動部に給油する。

【００１７】第２に、膨張機構部と圧縮機構部の各シャ
フトにより回転動力が与えられる第１，第２の給油ポン
プをそれぞれ独立して設け、第１の給油ポンプから吐出
された油を、潤滑給油路を介して前記膨張機構部の摺動
部に、第２の給油ポンプから吐出された油を、潤滑給油
路を介して前記圧縮機構部の摺動部にそれぞれ給油す
る。

【００１８】一つ設けられた給油ポンプの位置として
は、膨張機構部と圧縮機構部の間となるいずれか一方の
内側の配置がある。その外に、膨張機構部の外側に配置
する場合、あるいは、圧縮機構部の外側に配置する場合
がある。

【００１９】また、二つの給油ポンプの位置としては、
膨張機構部と圧縮機構部の間となる内側の配置がある。
その外に、第１の給油ポンプを、膨張機構部の外側に、
第２の給油ポンプを、圧縮機構部の外側にそれぞれ配置
する場合、あるいは、第１の給油ポンプを、膨張機構部
と圧縮機構部の間となる内側に、第２の給油ポンプを圧
縮機構部の外側にそれぞれ配置する場合、あるいは、第
１の給油ポンプを、膨張機構部の外側に、第２の給油ポ
ンプを、膨張機構部と圧縮機構部の間となる内側にそれ
ぞれ配置する場合がある。

【００２０】かかる流体機械によれば、膨張機構部を、
第１の回転シャフトを基準として組立てる一方、圧縮機
構部を、第２の回転シャフトを基準としてそれぞれ組立
てた後、密閉ケース内に、膨張機構部の第１の回転シャ
フトと圧縮機構部の第２の回転シャフトとを継ぎ手を介
して同一軸心上に組付ける。この組付け時において、位
置決めピンにより容易に各シャフトの位置決め連結が可
能になる。また、膨張機構部と圧縮機構部の結合外周部
は、密閉ケースの重ね合せ結合部で挾み込み支持するた
め、組付作業は迅速に完了するようになる。

【００２１】一方、運転時にあっては、給油ポンプによ
って膨張機構部及び圧縮機構部の各摺動部に対して潤滑
油が供給され、円滑な作動状態が確保される。

【００２２】また、膨張機構部からの熱は、継ぎ手にお
いて遮断されるため、熱の影響が回避される結果、圧縮
機構部において、効率のよい圧縮状態が得られる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図１７の図面を参
照しながらこの発明の実施形態を具体的に説明する。

【００２４】図１において、１は流体機械を示してお
り、ランキンサイクル用の第１の吸込管２及び冷凍サイ
クル用の第２の吸込管３と、吐出管５とを有する密閉ケ
ース７内の右側に膨張機構部９が、左側に圧縮機構部１
１がそれぞれ配置され、ている。流体機械１は冷凍サイ
クルを構成する圧縮機構部１１の吐出ガスと、ランキン
サイクルを構成する膨張機構９の吐出ガスが密閉ケース
７内に吐出される１流体方式対応となっている。

【００２５】膨張機構部９は、シリンダ１３とシリンダ
１５とからなるツインタイプの第１のシリンダーを有
し、各シリンダ１３，１５は、中間仕切板１７によって
それぞれ独立するよう仕切られ、両シリンダ１３，１５
に第１の回転シャフト１９が貫通している。

【００２６】膨張機構９の第１の回転シャフト１９は、
主軸受部材２１と副軸受部材２３とによって回転自在に
両端支持されている。第１の回転シャフト１９は、後述
するガス吸込通路２５と、前記第１のシリンダ１３およ
び第２のシリンダ１５に対応する部分に、互いに１８０
度位相をずらした偏心軸部２７，２９が設けられ、これ
ら偏心軸部２７，２９には前記両シリンダ１３，１５内
に配置された第１のローラ３１および第２のローラ３３
が嵌合している。

【００２７】これにより、各ローラ３１，３３は、偏心
軸部２７，２９の回転により１８０度位相がずれた偏心
回転が与えられようになる。

【００２８】第１、第２のローラ３１，３３の外周面に
は、図２に示す如く背圧又は、ばね等による付勢手段３
５によって常時接触し合うブレード３７が設けられ、各
ローラ３１，３３及びブレード３７とにより膨張室３９
がそれぞれ作られるようになっている。

【００２９】第１の回転シャフト１９に設けられたガス
吸込通路２５は、第１の回転シャフト１９の軸端部から
中心軸線に沿って左右の偏心軸部２７，２９の領域まで
延長されている。ガス吸込通路２５の一方の吸込口２５
ａは、ケーシング４１を介して前記吸込管３と連通して
いる。ケーシング４１は主軸受部材２１の軸受部材端部
に装着され、その装着面と、ケーシング４１の内部のシ
ャフト外周面及び前記軸受部材端部内周面との間はシー
ル材４２，４３によりシールされている。シール材４２
は、Ｏリングとなっており、シール部材４３はリング状
に形成され、付勢ばね４５により、密着方向の付勢力が
与えられ、吸込管２からの高圧ガスが密閉ケース７の内
部又はシリンダ１３内へ漏れるのを防いでいる。

【００３０】ガス吸込通路２５の他方は、各偏心軸部２
７，２９の外周面に１８０度の位相差を有して設けられ
た吸込ポート４７と連通し、吸込ポート４７は、各ロー
ラ３１，３３に設けられた連通ポート４９を介して各膨
張室３９，３９と連通可能となっている。

【００３１】吸込ポート４７及び連通ポート４９は、偏
心軸部２７，２９が約１８０度回転し、吸込ポート４７
と連通ポート４９が連通し合うことで高圧ガスが膨張室
３９内へ送り込まれる流入タイミング制御手段５１を構
成している。

【００３２】一方、第１のシリンダを構成する両シリン
ダ１３，１５には、吐出ポート５５をそれぞれ有し、上
位側シリンダ１３側の吐出ポート５５にあっては、主軸
受部材２１側に、下位側のシリンダ１５の吐出ポート５
５にあっては、副軸受部材２３側にそれぞれ設けられて
いる。

【００３３】上位側のシリンダ１３側の吐出ポート５５
は、マフラ室５７内に臨み、マフラ室５７から密閉ケー
ス７内を通り前記吐出管５と連通している。下位側のシ
リンダ１５側の吐出ポート５５は、上位側シリンダ１
５，中間仕切板１７，下位側シリンダ１３を貫通した貫
通孔５５ａを介してマフラ室５７に臨み、マフラ室５７
から密閉ケース７内を通り前記吐出管５と連通してい
る。

【００３４】圧縮機構部１１は、１つの第２のシリンダ
６１を有するシングルタイプとなっていて、第２のシリ
ンダ６１には第２の回転シャフト６３が貫通している。

【００３５】圧縮機構部１１の第２の回転シャフト６３
は、継ぎ手６５を介して膨張機構９の第１の回転シャフ
ト１９と一体に結合されると共に、主軸受部材６７及び
副軸受部材６９とによって回転自在に軸支されている。
第２の回転シャフト６３には、前記第２のシリンダ６１
に対応する部分に偏心軸部７１が設けられ、偏心軸部７
１には前記第２のシリンダ６１内に配置されたローラ７
３が嵌合している。これにより、ローラ７３は、偏心軸
部７１の回転により偏心回転が与えられるようになる。

【００３６】主軸受部材６７には、開閉弁７５を有する
吐出ポート７７が設けられている。吐出ポート７７は、
マフラ室７９から主軸受部材６７、第２のシリンダ６
１、副軸受部材６９を通る貫通孔８１及び密閉ケース７
の内部空間を介して前記吐出管５と連通している。

【００３７】また、第２のシリンダ６１には、前記した
吸込管３と連通し合う吸込ポート８５と、前記ローラ７
３の外周面と背圧又はばね等による付勢手段によって常
時接触し合うブレード８７とが設けられ、ローラ７３及
びブレード８７とにより圧縮室８９が作られるようにな
っている。

【００３８】膨張機構部９と圧縮機構部１１は、膨張機
構部９側の副軸受部材２３と圧縮機構部１１側の主軸受
部材６７が接合され、締結ボルト９１によって一体に結
合されている。また、膨張機構部９の第１の回転シャフ
ト１９と、圧縮機構部１１の第２の回転シャフト６３は
継ぎ手６５により同一軸心上に連結されている。

【００３９】副軸受部材２３と主軸受部材６７が結合さ
れた結合外周部９３となるフランジ部９５は、前記主軸
受部材６７と一体に形成され、組付けが容易となるよう
分割された密閉ケース７の重ね合せ結合部９７により挾
み込み支持された構造となっている。また、結合外周部
９３となるフランジ部９５の挾み込み位置は、結合され
た膨張機構部９と圧縮機構部１１の重心位置に設定さ
れ、偏荷重による応力の発生が阻止された構造となって
いる。

【００４０】この場合、結合外周部９３となるフランジ
部９５は、主軸受部材６７と一体に形成される形状に特
定されない。例えば、図９に示す如く別体にリング状の
リング部材９９に形成し、リング部材９９を、密閉ケー
ス７の重ね合せ結合部９７で挾み込み支持する構造とし
てもよい。

【００４１】一方、接ぎ手６５は、図４に示す如くリン
グ状に形成された別体の連結部材１０１となっている。
連結部材１０１は、熱伝導率の低い材料で形成されると
共に、内側には、貫通したシャフト挿入孔１０３が設け
られている。シャフト挿入孔１０３には、対向し合う一
対の平行な動力伝達面１０５，１０５が形成され、熱伝
導率の低い材料によって、膨張機構部９の第１の回転シ
ャフト１９からの熱が、圧縮機構部１１の第２の回転シ
ャフト６３に対して小さく抑えられるようになってい
る。

【００４２】この場合、図６に示す如く、継ぎ手６５の
内側に熱の伝達を遮断する断熱部材１０７を設けるよう
にしてもよい。

【００４３】あるいは、シャフト挿入孔１０３の動力伝
達面１０５を例えば、窒化処理、セラミックコーテン
グ、煙入れを促した表面処理又は熱処理によって耐磨耗
性の向上を図るようにすることが好ましい。

【００４４】なお、連結部材１０１を熱伝導率の低い材
料で形成する場合には、連結部材１０１の内側に、断熱
部材１０７にかえて、シャフト１９からシャフト６３へ
の振動，騒音を抑える例えば、ポリ・エーテル・エーテ
ル・ケトン（ＰＥＥｋ），ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ），皿フッ化エチレン等の高分子樹脂材等の防
振部材（図示していない）を設けることが望ましい。

【００４５】また、膨張機構部９の第１の回転シャフト
１９の端部と、圧縮機構部１１の第２の回転シャフト６
３の端部には、前記連結部材１０１のシャフト挿入孔１
０３内に挿入可能な、シャフト挿入部１０９，１１１が
それぞれ設けられている。

【００４６】各シャフト挿入部１０９，１１１は、前記
動力伝達面１０５，１０５と対向し合う一対の動力伝達
面１１３，１１３を有している。各シャフト挿入部１０
９，１１１は、連結部材１０１のシャフト貫通孔１０３
に対して雄・雌の関係に設定され、図１に示す如く、膨
張機構部９側の副軸受部材２３と、圧縮機構部１１側の
主軸受部材６７とに対向して設けられたロケート孔１１
５，１１５に両端部が係合された位置決めピン１１７に
よって、膨張機構部９と圧縮機構部１１が仮結合される
時に、各シャフト挿入部１０９，１１１が同一軸心上に
位置決めされるようになっている。

【００４７】なお、位置決めピン１１７は、締結ボルト
９１による固定完了後、取外し可能な構成とすることも
可能である。

【００４８】各シャフト挿入部１０９，１１１側の動力
伝達面１１３，１１３のクリアランス（ｔ２−ｔ１）と
第１・第２の回転シャフト１９，６３側のクリアランス
は、ｔ２−ｔ１＞シャフトクリアランスの関係となって
いる。各シャフト挿入部１０９，１１１側の円弧面１１
９のクリアランス（ｒ２−ｒ１）と第１・第２の回転シ
ャフト１９，６３側のクリアランスは、ｒ２−ｒ１＞シ
ャフトクリアランスの関係に設定され、膨張機構部９の
第１の回転シャフト１９と圧縮機構部１１の第２の回転
シャフト６３とが、軸心線に対して若干の狂いが起きて
も無理なく継ぎ手６５を介して一体に結合することが可
能となっている。

【００４９】この場合、図５に示す如く、第１・第２の
回転シャフト１９，６３のシャフト挿入部１０９，１１
１の動力伝達面１１３及びシャフト貫通孔１０３の動力
伝達面１０５はそれぞれ片側に設けるタイプであっても
よい。あるいは、図示していないが、上下左右の四面が
動力伝達面となる角筒係合タイプ、あるいは、スプライ
ン係合タイプであってもよい。

【００５０】図７は継ぎ手６５の別の実施形態を示した
ものである。この実施形態にあっては、例えば、膨張機
構部９の第１の回転シャフト１９の端部に、溝状の動力
伝達面１２１を有する係合伝達部１２３を設ける一方、
圧縮機構部１１の第２の回転シャフト６３の端部に、前
記係合伝達面１２１と係合し合う突起した動力伝達面１
２５を有する係合伝達部１２７を設け、係合伝達部１２
３と係合伝達部１２７とにより、継ぎ手６５を構成し、
別部材の省略を図った構造としたものである。

【００５１】この実施形態の場合は、連結部材１０１を
用いた継ぎ手６５と同様に、図８に示す如く、各係合伝
達部１２３と係合伝達部１２７の間に、第１の回転シャ
フト１９から第２の回転シャフト６３への熱の伝達を遮
断する断熱部材１２９を設けることが望ましい。

【００５２】一方、図１０に示す如く、膨張機構部９と
圧縮機構部１１の間となる膨張機構部９の内側には、給
油ポンプ１３１が、また圧縮機構部１１の内側と外側と
に、回転時の第１・第２の回転シャフト１９，６３のバ
ランスをとるバランサ１３３，１３３が設けられてい
る。さらに、圧縮機構部９の外側となる副軸受部材６９
の内部には第２の回転シャフト６３のスラスト力を受け
るスラスト受部材１３５が設けられている。

【００５３】バランサ１３３は、圧縮機構部１１の第２
の回転シャフト６３の端部に、偏心軸部７１と１８０度
反対向きに装着されている。

【００５４】給油ポンプ１３１は、トロコロイド式ある
いはロータリ式等の容積ポンプとなっている。給油ポン
プ１３１は膨張機構部９の第１の回転シャフト１９の端
部に配置され、吸込側には油溜め部１３７に延長された
給油管１３６が接続されている。給油ポンプ１３１の吐
出側には、潤滑給油路１３９，１４１が接続連通してい
る。膨張機構部９側の潤滑給油路１３９は、副軸受部材
２３、中間仕切板１７、主軸受部材２１を貫通するよう
設けられ、矢印で示す如く副軸受部材２３、偏心軸部２
７，２９、主軸受部材２１の各摺動部に対して潤滑油が
供給されるようになっており、ケーシング４１を介して
油溜め１３７に戻るようになっている。

【００５５】圧縮機構部１１側の潤滑給油路１４１は、
第２の回転シャフト６３内を軸心に沿って設けられ矢印
で示す如く主軸受部材６７、偏心軸部７１、副軸受部材
６９の各摺動部に対して潤滑油が供給されるようになっ
ており、副軸受部材６９に設けられた戻り通路１４３を
介して油溜め部１３７に戻るようになっている。

【００５６】この場合、給油ポンプ１３１の取付位置
は、膨張機構部９と圧縮機構部１１の間となる内側に特
定されない。例えば、図１１に示す如く、圧縮機構部１
１の外側（図面左側）に配置したり、または、図１２に
示す如く膨張機構部９の外側（図面右側）に配置する構
造としてもよい。

【００５７】あるいは、膨張機構部９及び圧縮機構部１
１の運転条件に対応して良り最適な潤滑を確保するため
に、図１３に示す如く膨張機構部９と圧縮機構部１１の
間となる膨張機構部９と圧縮機構部１１の内側に専用の
第１，第２の給油ポンプ１４５，１４７を設けることも
可能である。

【００５８】第１の給油ポンプ１４５の吸込側は、油溜
め部１３７に延長された給油管１４９と接続し、吐出側
は、潤滑給油路１５１と接続連通している。潤滑給油路
１５１は、副軸受部材２３、中間仕切板１７、主軸受部
材２１を貫通するよう設けられ、矢印で示す如く副軸受
部材２３，偏心軸部２７，２９、主軸受部材２１の各摺
動部に対して潤滑油が供給されるようになっており、ケ
ーシング４１を介して油溜め部１３７に戻るようになっ
ている。

【００５９】第２の給油ポンプ１４７の吸込側は、油溜
め部１３７に延長された給油管５５と接続し、吐出側
は、潤滑給油路１５７と接続連通している。

【００６０】圧縮機構部１１側の潤滑給油路１５７は、
第２の回転シャフト６３内を軸心に沿って設けられ、矢
印で示す如く主軸受部材６７、偏心軸部７１、副軸受部
材６９の各摺動部に対して潤滑油が供給されるようにな
っており、副軸受部材６９に設けられた戻り通路１４３
を介して油溜め部１３７に戻るようになっている。

【００６１】この場合、第１，第２の給油ポンプ１４
５，１４７の取付位置は、膨張機構部９と圧縮機構部１
１の間となる膨張機構部９及び圧縮機構部１１の内側に
特定されない。

【００６２】例えば図１４に示す如く、第１の給油ポン
プ１４５を、膨張機構部９の外側に、第２の給油ポンプ
１４７を、圧縮機構部１１の外側にそれぞれ配置する。
あるいは、図１５に示す如く、第１の給油ポンプ１４５
を、膨張機構部９と圧縮機構部１１の間となる内側に、
第２の給油ポンプ１４７を、圧縮機構部１１の外側にそ
れぞれ配置する。

【００６３】あるいは、図１６に示す如く、第１の給油
ポンプ１４５を、膨張機構部９の外側に、第２の給油ポ
ンプ１４７を、膨張機構部９と圧縮機構部１１の間とな
る内側にそれぞれ配置する構造としても良い。

【００６４】このように構成された流体機械１によれ
ば、膨張機構部９を第１の回転シャフト１９を基準とし
て組立てる一方、圧縮機構部１１を第２の回転シャフト
６３を基準として組立てた後、密閉ケース７内におい
て、膨張機構部９と圧縮機構部１１とを位置決めピン１
１７により仮結合して膨張機構部９の第１の回転シャフ
ト１９と、圧縮機構部１１の第２の回転シャフト６３と
を継ぎ手６５を介して同一軸心上に組付ける。この組付
け時において、第１・第２の回転シャフト１９，６３は
位置決めピン１１７によって容易に同一軸心上に位置決
めされると共に、膨張機構部９と圧縮機構部１１の結合
外周部９３は、分割された密閉ケース７の重ね合せ結合
部９７で挾み込み支持するため、組付けが容易となり迅
速に完了するようになる。

【００６５】一方、運転時にあっては、ランキンサイク
ル用の第１の吸込管２から送り込まれた高圧の作動ガス
は、膨張室３９で膨張仕事を終えた後、吐出ポート５５
から密閉ケース７内に吐出される。この時の第１の回転
シャフト１９の回転動力は継ぎ手６５を介して圧縮機構
部１１の第２の回転シャフト６３に伝達される。圧縮機
構部１１にあっては、冷凍サイクル用の第２の吸込管３
から送り込まれた作動ガスは、圧縮室８９で圧縮され吐
出ポート７７から密閉ケース７内に吐出されるようにな
る。この圧縮機構部１１の作動時に、膨張機構部９から
の熱は、継ぎ手６５において遮断されるため、熱の影響
が回避される結果、図１７に示す如く斜線で示した領域
分のロスが少なくなり、効率のよい圧縮状態が得られる
ようになる。

【００６６】また、膨張機構部９及び圧縮機構部１１の
各摺動部は、給油ポンプ１３１によって潤滑油が供給さ
れるため、長期間にわたり安定した作動状態が確保され
るようになる。

【００６７】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明の流体
機械によれば、膨張機構部と圧縮機構部とをそれぞれ独
立して組立てた後、密閉ケース内において一体に組付け
ることが可能となるため、組付けが容易となり組付性の
向上が図れる。また、継ぎ手によって膨張機構部からの
熱の影響を回避できるため、圧縮機構部による効率のよ
い圧縮状態が確保される。また、運転中の各摺動部は給
油ポンプによって潤滑油が供給されるため、長期間に亘
り安定した作動状態が確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる流体機械の概要切断側面図。

【図２】膨張機構部の切断面図。

【図３】圧縮機構部の切断面図。

【図４】第１の回転シャフトと第２の回転シャフトとを
連結部材により結合する継ぎ手を示した斜視図。

【図５】動力伝達面の別の実施形態を示した図４と同様
の斜視図。

【図６】継ぎ手となる連結部材の内側に断熱部材を設け
た説明図。

【図７】第１の回転シャフトと第２の回転シャフトとを
直接結合する継ぎ手を示した斜視図。

【図８】第１の回転シャフトと第２の回転シャフトとを
直接結合する継ぎ手に断熱部材を設けた説明図。

【図９】結合外周部を別体のリング部材とした図１と同
様の概要切断側面図。

【図１０】給油ポンプと潤滑油の流れを示した図１と同
様の概要切断側面図。

【図１１】給油ポンプを、圧縮機構部の外側に設けた図
１０と同様の概要切断側面図。

【図１２】給油ポンプを、膨張機構部の外側に設けた図
１０と同様の概要切断側面図。

【図１３】二つの給油ポンプを膨張機構部と圧縮機構部
の間となる膨張機構部と圧縮機構部の内側に設けた図１
０と同様概要切断側面図。

【図１４】二つの内、一方の給油ポンプを膨張機構部の
外側に、他方の給油ポンプを圧縮機構部の外側にそれぞ
れ設けた図１０と同様の概要切断側面図。

【図１５】二つの内、一方の給油ポンプを膨張機構部の
内側に、他方の給油ポンプを圧縮機構部の外側にそれぞ
れ設けた図１０と同様の概要切断側面図。

【図１６】二つの内、一方の給油ポンプを膨張機構部の
外側に、他方の給油ポンプを圧縮機構部の内側にそれぞ
れ設けた図１０と同様の概要切断側面図。

【図１７】圧力と容積の関係を示した説明図。

【符号の説明】

７密閉ケース９膨張機構部１１圧縮機構部１９第１の回転シャフト６３第２の回転シャフト６５継ぎ手９３結合外周部９７重ね合せ結合部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者齊藤和夫神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝住空間システム技術研究所内 (72)発明者小津政雄神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝住空間システム技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】作動ガスの吐出管およびランキンサイク
ル吸込管並びに冷凍サイクル吸込管が設けられた密閉ケ
ース内に、第１のシリンダ内でシリンダの軸心に偏心し
て設けられた第１の回転シャフトにより旋回運動が付勢
されることにより前記ランキンサイクル吸込管と連通す
る前記シリンダ内に形成された膨張室からの作動ガスを
前記密閉ケース内に吐出する膨張機構部と、第２のシリ
ンダ内でシリンダの軸心に偏心して設けられた第２の回
転シャフトにより偏心回転が付勢されることにより前記
冷凍サイクル吸込管と連通する前記シリンダ内に形成さ
れた圧縮室からの作動ガスを前記密閉ケース内に吐出す
る圧縮機構部とを備え、前記第１の回転シャフトと前記
第２の回転シャフトとを同一軸心上に配置し、継ぎ手に
より一体に連結したことを特徴とする流体機械。
【請求項２】継ぎ手は、膨張機構部の第１の回転シャ
フトと、圧縮機構部の第２の回転シャフトとは別体の連
結部材で形成することを特徴とする請求項１記載の流体
機械。
【請求項３】連結部材には、膨張機構部及び圧縮機構
部の第１・第２の回転シャフトが挿入され、第１・第２
の回転シャフト同志の動力伝達を図る動力伝達面を備え
ることを特徴とする請求項２記載の流体機械。
【請求項４】連結部材は、膨張機構部及び圧縮機構部
の第１・第２の回転シャフトより熱伝導率の低い材質で
形成されることを特徴とする請求項２記載の流体機械。
【請求項５】連結部材の動力伝達面を、表面処理又は
熱処理することを特徴とする請求項２記載の流体機械。
【請求項６】継ぎ手は、膨張機構部の第１の回転シャ
フトの端部に設けられた係合伝達部と、この係合伝達部
と一体に係合し合うと共に、圧縮機構部の第２の回転シ
ャフトの端部に設けられた係合伝達部とで形成すること
を特徴とする請求項１記載の流体機械。
【請求項７】継ぎ手には、膨張機構部及び圧縮機構部
の第１の回転シャフトから第２の回転シャフトへの熱伝
導を抑える断熱部材を備えることを特徴とする請求項
１，２，３，６記載の流体機械。
【請求項８】継ぎ手には、膨張機構部及び圧縮機構部
の第１の回転シャフトから第２の回転シャフトへの振
動，騒音を抑える防振部材を備えることを特徴とする請
求項１，２，３，６記載の流体機械。
【請求項９】軸心方向に対し、直角方向の継ぎ手のク
リアランスは、膨張機構部及び圧縮機構部の第１・第２
の回転シャフトの軸受けクリアランスより大きくしたこ
とを特徴とする請求項１記載の流体機械。
【請求項１０】膨張機構部と圧縮機構部とに、膨張機
構部の第１の回転シャフトと圧縮機構部の第２の回転シ
ャフトとを同一軸心上に配置させる仮結合用の位置決め
ピンを有することを特徴とする請求項１記載の流体機
械。
【請求項１１】膨張機構部と圧縮機構部とを結合した
結合外周部を、密閉ケースの重ね合せ結合部で挾み込み
支持することを特徴とする請求項１記載の流体機械。
【請求項１２】膨張機構部と圧縮機構部が結合された
結合外周部は、結合された膨張機構部と圧縮機構部のほ
ぼ重心位置に配置されていることを特徴とする請求項１
０記載の流体機械。
【請求項１３】膨張機構部と圧縮機構部が結合された
結合外周部は、膨張機構部及び圧縮機構部の軸受け部又
はシリンダと一体に形成されたフランジ部形状であるこ
とを特徴とする請求項１０記載の流体機械。
【請求項１４】膨張機構部と圧縮機構部が結合された
結合外周部は、別体に設けたリング部材であることを特
徴とする請求項１０記載の流体機械。
【請求項１５】膨張機構部と圧縮機構部のいずれか一
方のシャフトにより回転動力が与えられる一つの給油ポ
ンプを設け、給油ポンプから吐出された油を、潤滑給油
路を介して前記膨張機構部及び圧縮機構部の摺動部に給
油することを特徴とする請求項１記載の流体機械。
【請求項１６】給油ポンプは、膨張機構部と圧縮機構
部の間となるいずれか一方の内側に配置されていること
を特徴とする請求項１４記載の流体機械。
【請求項１７】給油ポンプは、膨張機構部の外側に配
置されていることを特徴とする請求項１４記載の流体機
械。
【請求項１８】給油ポンプは、圧縮機構部の外側に配
置されていることを特徴とする請求項１４記載の流体機
械。
【請求項１９】膨張機構部と圧縮機構部の各シャフト
により回転動力が与えられる第１，第２の給油ポンプを
それぞれ独立して設け、第１の給油ポンプから吐出され
た油を、潤滑給油路を介して前記膨張機構部の摺動部
に、第２の給油ポンプから吐出された油を、潤滑給油路
を介して前記圧縮機構部の摺動部にそれぞれ給油するこ
とを特徴とする請求項１記載の流体機械。
【請求項２０】第１，第２の給油ポンプは、膨張機構
部と圧縮機構部の間となる内側に配置されていることを
特徴とする請求項１８記載の流体機械。
【請求項２１】第１の給油ポンプは、膨張機構部の外
側に、第２の給油ポンプは、圧縮機構部の外側にそれぞ
れ配置されていることを特徴とする請求項１８記載の流
体機械。
【請求項２２】第１の給油ポンプは、膨張機構部と圧
縮機構部の間となる内側に、第２の給油ポンプは、圧縮
機構部の外側にそれぞれ配置されていることを特徴とす
る請求項１８記載の流体機械。
【請求項２３】第１の給油ポンプは、膨張機構部の外
側に、第２の給油ポンプは、膨張機構部と圧縮機構部の
間となる内側にそれぞれ配置されていることを特徴とす
る請求項１８記載の流体機械。