JPH10266980A - スクロール式膨張機 - Google Patents
スクロール式膨張機Info
- Publication number
- JPH10266980A JPH10266980A JP7585897A JP7585897A JPH10266980A JP H10266980 A JPH10266980 A JP H10266980A JP 7585897 A JP7585897 A JP 7585897A JP 7585897 A JP7585897 A JP 7585897A JP H10266980 A JPH10266980 A JP H10266980A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scroll
- expansion chamber
- expansion
- type expander
- chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/001—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C11/00—Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type
- F01C11/006—Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type of dissimilar working principle
- F01C11/008—Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type of dissimilar working principle and of complementary function, e.g. internal combustion engine with supercharger
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/005—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of dissimilar working principle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C23/008—Hermetic pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F04C18/34—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members
- F04C18/356—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 過膨張による損失の軽減を図り、効率のよい
膨張運転を確保する。 【解決手段】 密閉ケース５内に、渦巻体３７を有する
固定スクロール３１と、固定スクロール３１の渦巻体３
７と噛み合い、中央部の吸込ポート３９から外周へ向け
て部屋の容積が順次大きくなる膨張室５１を形成する渦
巻体５３を有する旋回スクロール３３とを設け、制御手
段６３によって、設定された圧力比条件の運転に対応し
て前記膨張室５１内の圧力比を可変とする。
膨張運転を確保する。 【解決手段】 密閉ケース５内に、渦巻体３７を有する
固定スクロール３１と、固定スクロール３１の渦巻体３
７と噛み合い、中央部の吸込ポート３９から外周へ向け
て部屋の容積が順次大きくなる膨張室５１を形成する渦
巻体５３を有する旋回スクロール３３とを設け、制御手
段６３によって、設定された圧力比条件の運転に対応し
て前記膨張室５１内の圧力比を可変とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、作動ガスを圧縮
する圧縮機構部に回転動力を与えるランキンサイクル用
のスクロール式膨張機に関する。
する圧縮機構部に回転動力を与えるランキンサイクル用
のスクロール式膨張機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、作動ガスを圧縮する圧縮機構部に
回転動力を与えるランキンサイクル用の膨張機構部とし
ては、例えば、特開昭５９−２５０９７号公報に示す如
くロータリ式タイプのものが一般的となっている。
回転動力を与えるランキンサイクル用の膨張機構部とし
ては、例えば、特開昭５９−２５０９７号公報に示す如
くロータリ式タイプのものが一般的となっている。
【０００３】ロータリ式の膨張機構部の概要は、シリン
ダと、シリンダ内を偏心回転するローラとから成り、高
圧の作動ガスを、吸込ポートから取入れ、仕事を終えた
作動ガスを吐出ポートから吐出する構造となっている。
ダと、シリンダ内を偏心回転するローラとから成り、高
圧の作動ガスを、吸込ポートから取入れ、仕事を終えた
作動ガスを吐出ポートから吐出する構造となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ロータリ式の膨張機構
部にあっては、吐出ポートに吐出弁が容易に設けられる
構造となっており、吐出弁を開閉することで、膨張室の
圧力比の制御が可変となるため容易に、各運転条件に対
応できる所から、ロータリ式の膨張機構部が用いられる
一つの条件となっている。
部にあっては、吐出ポートに吐出弁が容易に設けられる
構造となっており、吐出弁を開閉することで、膨張室の
圧力比の制御が可変となるため容易に、各運転条件に対
応できる所から、ロータリ式の膨張機構部が用いられる
一つの条件となっている。
【０００５】一方、スクロール式の膨張機にあっては、
固定スクロール側の渦巻体に、旋回スクロールの渦巻体
を噛み合わせることで、膨張室が形成される。高圧の作
動ガスは、中央の吸込ポートから取入れられるが、膨張
室の最外周となる吐出側は、渦巻状に形成された各渦巻
体の自由端が離れることで、仕事を終えた作動ガスが送
り出される所から、構造的に吐出弁が設けにくく、特
に、設計圧力比条件以下で運転を行なう場合に過膨張に
よる損失の軽減ができない問題があった。
固定スクロール側の渦巻体に、旋回スクロールの渦巻体
を噛み合わせることで、膨張室が形成される。高圧の作
動ガスは、中央の吸込ポートから取入れられるが、膨張
室の最外周となる吐出側は、渦巻状に形成された各渦巻
体の自由端が離れることで、仕事を終えた作動ガスが送
り出される所から、構造的に吐出弁が設けにくく、特
に、設計圧力比条件以下で運転を行なう場合に過膨張に
よる損失の軽減ができない問題があった。
【０００６】そこで、この発明は、膨張室の圧力比の可
変を可能とし、過膨張による損失の軽減が図れるスクロ
ール式膨張機を提供することを目的とする。
変を可能とし、過膨張による損失の軽減が図れるスクロ
ール式膨張機を提供することを目的とする。
【０００７】
【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、密閉ケース内に配置され、渦巻体を有
する固定スクロールと、固定スクロールの渦巻体と噛み
合い、中央部の吸込ポートから外周へ向けて部屋の容積
が順次大きくなる膨張室を形成する渦巻体を有する旋回
スクロールとを備えたスクロール式膨張機において、前
記膨張室内の圧力比を可変とする制御手段を備える。
に、この発明は、密閉ケース内に配置され、渦巻体を有
する固定スクロールと、固定スクロールの渦巻体と噛み
合い、中央部の吸込ポートから外周へ向けて部屋の容積
が順次大きくなる膨張室を形成する渦巻体を有する旋回
スクロールとを備えたスクロール式膨張機において、前
記膨張室内の圧力比を可変とする制御手段を備える。
【０００８】制御手段としては、膨張室と膨張室吐出空
間となる密閉ケース内とを連通し合う制御通路と、制御
通路の途中に設けられたバルブ機構とから成る。
間となる密閉ケース内とを連通し合う制御通路と、制御
通路の途中に設けられたバルブ機構とから成る。
【０００９】バルブ機構としては、圧力差により制御通
路の開閉を図る手段とするのが望ましい。
路の開閉を図る手段とするのが望ましい。
【００１０】また、制御手段を設ける位置としては、固
定スクロール側、又は、旋回スクロール側のいずれか一
方に設けることが望ましい。
定スクロール側、又は、旋回スクロール側のいずれか一
方に設けることが望ましい。
【００１１】かかるスクロール式膨張機によれば、中央
部の吸込ポートから膨張室内に取入れられた高圧の作動
ガスは、膨張室の容積の拡大に伴って膨張し、仕事を終
えた作動ガスは、外周から外へ吐出されるようになる。
部の吸込ポートから膨張室内に取入れられた高圧の作動
ガスは、膨張室の容積の拡大に伴って膨張し、仕事を終
えた作動ガスは、外周から外へ吐出されるようになる。
【００１２】この運転時において、例えば、設計圧力比
条件より低い低圧力比条件で運転した際には、過膨張運
転となるが、この時、制御手段が働いて圧力を外へ逃が
し、膨張運転時の圧力比が最適な条件に保つ。
条件より低い低圧力比条件で運転した際には、過膨張運
転となるが、この時、制御手段が働いて圧力を外へ逃が
し、膨張運転時の圧力比が最適な条件に保つ。
【００１３】これにより、過膨張による損失の軽減が図
れる。
れる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図１乃至図１３の図面を参
照しながらこの発明の実施の実施形態を具体的に説明す
る。
照しながらこの発明の実施の実施形態を具体的に説明す
る。
【００１５】図１において、１はスクロール式膨張機３
が組込まれた流体機械を示しており、密閉ケース５に
は、ランキンサイクル用の第１の吸込管７及び吐出管８
と、冷凍サイクル用の第２の吸込管９及び吐出管１１と
を有し、密閉ケース５内の右側にランキンサイクル用の
スクロール式膨張機３の膨張機構部１３が、左側に冷凍
サイクル用のロータリ式圧縮機の圧縮機構部１５がそれ
ぞれ配置されている。流体機械１は仕切壁１９により膨
張機構部室２０と圧縮機構部室２２とに分割され、冷凍
サイクルを構成する圧縮機構部１５の作動ガスと、ラン
キンサイクルを構成する膨張機構部１３の作動ガスが膨
張機構部室２０と圧縮機構部室２２とにそれぞれ吐出さ
れる作動ガスは、同一の作動流体を使用した一流体分離
サイクル方式となっており、図４に全体の回路図を示
す。この方式の場合、膨張機構部１３と圧縮機構部１５
を分離するシール構成を同一作動流体を使うことにより
簡単化できる。
が組込まれた流体機械を示しており、密閉ケース５に
は、ランキンサイクル用の第１の吸込管７及び吐出管８
と、冷凍サイクル用の第２の吸込管９及び吐出管１１と
を有し、密閉ケース５内の右側にランキンサイクル用の
スクロール式膨張機３の膨張機構部１３が、左側に冷凍
サイクル用のロータリ式圧縮機の圧縮機構部１５がそれ
ぞれ配置されている。流体機械１は仕切壁１９により膨
張機構部室２０と圧縮機構部室２２とに分割され、冷凍
サイクルを構成する圧縮機構部１５の作動ガスと、ラン
キンサイクルを構成する膨張機構部１３の作動ガスが膨
張機構部室２０と圧縮機構部室２２とにそれぞれ吐出さ
れる作動ガスは、同一の作動流体を使用した一流体分離
サイクル方式となっており、図４に全体の回路図を示
す。この方式の場合、膨張機構部１３と圧縮機構部１５
を分離するシール構成を同一作動流体を使うことにより
簡単化できる。
【００１６】即ち、流体機械１の吐出管１１から吐出さ
れた冷媒は、凝縮機１７→膨張弁２１→蒸発器２３を通
り第２の吸込管９から再び圧縮機構部１５に戻る冷凍サ
イクルを構成する。
れた冷媒は、凝縮機１７→膨張弁２１→蒸発器２３を通
り第２の吸込管９から再び圧縮機構部１５に戻る冷凍サ
イクルを構成する。
【００１７】また、冷媒ポンプ２５から送り出された作
動ガスは加熱器２７を通り第１の吸込管７から圧縮機構
部１５→凝縮器２８を通り、再び冷媒ポンプ２５に戻る
ランキンサイクルを構成し、冷媒は加熱器２７におい
て、バーナ２９により高圧ガスによって加熱されるよう
になっている。
動ガスは加熱器２７を通り第１の吸込管７から圧縮機構
部１５→凝縮器２８を通り、再び冷媒ポンプ２５に戻る
ランキンサイクルを構成し、冷媒は加熱器２７におい
て、バーナ２９により高圧ガスによって加熱されるよう
になっている。
【００１８】一方、密閉ケース５内に配置された膨張機
構部１３は、固定スクロール３１と旋回スクロール３３
とで構成され、固定スクロール３１の材質は鋳鉄、旋回
スクロール３３の材質はアルミ系合金で作られている。
構部１３は、固定スクロール３１と旋回スクロール３３
とで構成され、固定スクロール３１の材質は鋳鉄、旋回
スクロール３３の材質はアルミ系合金で作られている。
【００１９】固定スクロール３１は、基板３５から渦巻
体３７が一体に立上がる形状となっており、渦巻体３７
の外側は、外側外周噛み合い面、内側は、内側内周噛み
合い面となっている。
体３７が一体に立上がる形状となっており、渦巻体３７
の外側は、外側外周噛み合い面、内側は、内側内周噛み
合い面となっている。
【００２０】固定スクロール３１の基板３５のほぼ中央
部位には、吸込ポート３９が設けられている。吸込ポー
ト３９は、固定スクロール３１を支持する支持部材を兼
ねた隔壁４１によって密閉ケース５内に形成された高圧
室４３と接続連通し、高圧室４３にはランキンサイクル
を構成する前記第１の吸込管７から高圧の作動ガスが送
り込まれるようになっている。
部位には、吸込ポート３９が設けられている。吸込ポー
ト３９は、固定スクロール３１を支持する支持部材を兼
ねた隔壁４１によって密閉ケース５内に形成された高圧
室４３と接続連通し、高圧室４３にはランキンサイクル
を構成する前記第１の吸込管７から高圧の作動ガスが送
り込まれるようになっている。
【００２１】旋回スクロール３３は、回転シャフト４５
を回転自在に支持するフレーム４７に、オルダル機構４
９を介して支持されると共に、前記固定スクロール３１
の渦巻体３７と噛み合うことで、中央部から外周へ向か
って、膨張室５１を形成する渦巻体５３が基板５５から
一体に立上がる形状となっている。
を回転自在に支持するフレーム４７に、オルダル機構４
９を介して支持されると共に、前記固定スクロール３１
の渦巻体３７と噛み合うことで、中央部から外周へ向か
って、膨張室５１を形成する渦巻体５３が基板５５から
一体に立上がる形状となっている。
【００２２】膨張室５１は、中央部の吸込ポート３９か
ら高圧の作動ガスが取入れられ、仕事を終えたガスは外
周端側に設けられた吐出ポート５７から吐出されるよう
になっている。旋回スクロール３３の渦巻体５３の外側
は、外側外周噛み合い面、内側は内側内周噛み合い面と
なっている。旋回スクロール３３の軸受部５９には、圧
縮機構部１５に回転動力を与える前記回転シャフト４５
の軸心線より偏位した偏心軸部６１が嵌挿し、クランク
機構を構成している。
ら高圧の作動ガスが取入れられ、仕事を終えたガスは外
周端側に設けられた吐出ポート５７から吐出されるよう
になっている。旋回スクロール３３の渦巻体５３の外側
は、外側外周噛み合い面、内側は内側内周噛み合い面と
なっている。旋回スクロール３３の軸受部５９には、圧
縮機構部１５に回転動力を与える前記回転シャフト４５
の軸心線より偏位した偏心軸部６１が嵌挿し、クランク
機構を構成している。
【００２３】オルダム機構４９は、フレーム４７の凹溝
４７ａ内に配置されたリング状の本体に、旋回スクロー
ル３３の係合凹部３３ａと係合し合う係合凸部４９ａを
有し、旋回スクロール３３に自転を伴なわない旋回運動
を与えるよう機能する。
４７ａ内に配置されたリング状の本体に、旋回スクロー
ル３３の係合凹部３３ａと係合し合う係合凸部４９ａを
有し、旋回スクロール３３に自転を伴なわない旋回運動
を与えるよう機能する。
【００２４】固定スクロール３１側の基板３５には、制
御手段６３となるバルブ機構６５を備えた制御通路６７
が複数設けられている。制御通路６７の一方は膨張室５
１と、他方は密閉ケース５内とそれぞれ連通しており、
図２と図３にその拡大図を示す。
御手段６３となるバルブ機構６５を備えた制御通路６７
が複数設けられている。制御通路６７の一方は膨張室５
１と、他方は密閉ケース５内とそれぞれ連通しており、
図２と図３にその拡大図を示す。
【００２５】バルブ機構６５は、制御通路６７のバルブ
室６９にバルブ７１が設けられ、バルブ７１は、膨張室
５１内と密閉ケース５内の圧力差により制御通路６７を
開閉する機能となっている。
室６９にバルブ７１が設けられ、バルブ７１は、膨張室
５１内と密閉ケース５内の圧力差により制御通路６７を
開閉する機能となっている。
【００２６】バルブ７１は、設計圧力比条件による運転
時は、膨張室５１内の圧力Ｖ１と密閉ケース５内の圧力
Ｖ２がＶ１＞Ｖ２の関係となり、図３の如く制御通路６
７は「閉」の状態が確保されるよう設定されている。ま
た、低圧力比条件による運転時は、膨張室５１内の圧力
Ｖ１と密閉ケースＶ２がＶ１≦Ｖ２の関係となり、図２
の如く制御通路６７は「開」状態が確保されるよう設定
されている。
時は、膨張室５１内の圧力Ｖ１と密閉ケース５内の圧力
Ｖ２がＶ１＞Ｖ２の関係となり、図３の如く制御通路６
７は「閉」の状態が確保されるよう設定されている。ま
た、低圧力比条件による運転時は、膨張室５１内の圧力
Ｖ１と密閉ケースＶ２がＶ１≦Ｖ２の関係となり、図２
の如く制御通路６７は「開」状態が確保されるよう設定
されている。
【００２７】この場合、バルブ機構６５を備えた制御通
路６７は、固定スクロール３１側に特定されない。例え
ば、図５に示す如く旋回スクロール３３の基板５５に設
けるようにしてもよい。あるいは、図７に示す如く、膨
張室５１とランキンサイクルを構成する凝縮器２８の取
入側通路７３と連通の制御通路６７を設け、密閉ケース
５の外に配置された制御通路６７にバルブ機構６５を設
けても良く、あるいは、図８に示す如く、密閉ケース５
内の制御通路６７にバルブ機構６５を設けることも可能
である。
路６７は、固定スクロール３１側に特定されない。例え
ば、図５に示す如く旋回スクロール３３の基板５５に設
けるようにしてもよい。あるいは、図７に示す如く、膨
張室５１とランキンサイクルを構成する凝縮器２８の取
入側通路７３と連通の制御通路６７を設け、密閉ケース
５の外に配置された制御通路６７にバルブ機構６５を設
けても良く、あるいは、図８に示す如く、密閉ケース５
内の制御通路６７にバルブ機構６５を設けることも可能
である。
【００２８】圧縮機構部１５は、仕切板７５に仕切られ
た第１，第２のシリンダ７７，７８を有するツインタイ
プとなっていて、第１，第２のシリンダ７７，７８には
第２の回転シャフト７９が貫通している。
た第１，第２のシリンダ７７，７８を有するツインタイ
プとなっていて、第１，第２のシリンダ７７，７８には
第２の回転シャフト７９が貫通している。
【００２９】圧縮機構部１５の第２の回転シャフト７９
は、継ぎ手８１を介して膨張機構部１３の第１の回転シ
ャフト４５と同一軸線上に一体に結合連結されると共
に、主軸受部材８３及び副軸受部材８５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７９は、前
記各シリンダ７７，７８に対応する部分に偏心軸部８
５，８７が設けられ、偏心軸部８５，８７には前記各シ
リンダ７７，７８内に配置されたローラ８９，９１が嵌
合している。これにより各ローラ８９，９１は、偏心軸
部８５，８７の回転により１８０度位相がずれた偏心回
転が与えられるようになる。
は、継ぎ手８１を介して膨張機構部１３の第１の回転シ
ャフト４５と同一軸線上に一体に結合連結されると共
に、主軸受部材８３及び副軸受部材８５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７９は、前
記各シリンダ７７，７８に対応する部分に偏心軸部８
５，８７が設けられ、偏心軸部８５，８７には前記各シ
リンダ７７，７８内に配置されたローラ８９，９１が嵌
合している。これにより各ローラ８９，９１は、偏心軸
部８５，８７の回転により１８０度位相がずれた偏心回
転が与えられるようになる。
【００３０】主軸軸受部材８３と副軸受部材８５には、
開閉弁９３，９４を有する吐出ポート９５，９６がそれ
ぞれ設けられている。吐出ポート９５，９６は、各マフ
ラ室９７，９９から密閉ケース５の内部空間を介して前
記吐出管１１と連通している。
開閉弁９３，９４を有する吐出ポート９５，９６がそれ
ぞれ設けられている。吐出ポート９５，９６は、各マフ
ラ室９７，９９から密閉ケース５の内部空間を介して前
記吐出管１１と連通している。
【００３１】第１，第２のシリンダ７７，７８には、図
６に示す如く前記した第２の吸込管９と連通し合う吸込
ポート１０１と、前記ローラ８９，９１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１０３とが設けられ、ローラ８９，９１及びブレー
ド１０３とにより圧縮室１０５と吸込室１０７とが作ら
れるようになっている。
６に示す如く前記した第２の吸込管９と連通し合う吸込
ポート１０１と、前記ローラ８９，９１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１０３とが設けられ、ローラ８９，９１及びブレー
ド１０３とにより圧縮室１０５と吸込室１０７とが作ら
れるようになっている。
【００３２】圧縮機構部１５の主軸受部材８３は、締結
ボルト１０９によって仕切壁１９に一体に結合されてい
る。
ボルト１０９によって仕切壁１９に一体に結合されてい
る。
【００３３】このように構成された流体機械１によれ
ば、ランキンサイクルを構成する第１の吸込管７を介し
て供給される高圧の作動ガスは、高圧室４３内に一時的
に貯留された後、高圧室４３から吸込ポート３９を介し
て膨張室５１内へ送り込まれ、膨張仕事により発生した
回転動力は、第１の回転シャフト４５に与えられ、第１
の回転シャフト４５を介して圧縮機構部１５の第２の回
転シャフト７９を駆動する。これにより、各ローラ８
９，９１に偏心回転を与え、冷凍サイクルを構成する第
２の吸込管９から送り込まれた作動ガスを圧縮して、吐
出管１１から吐出する運転が行なわれる。
ば、ランキンサイクルを構成する第１の吸込管７を介し
て供給される高圧の作動ガスは、高圧室４３内に一時的
に貯留された後、高圧室４３から吸込ポート３９を介し
て膨張室５１内へ送り込まれ、膨張仕事により発生した
回転動力は、第１の回転シャフト４５に与えられ、第１
の回転シャフト４５を介して圧縮機構部１５の第２の回
転シャフト７９を駆動する。これにより、各ローラ８
９，９１に偏心回転を与え、冷凍サイクルを構成する第
２の吸込管９から送り込まれた作動ガスを圧縮して、吐
出管１１から吐出する運転が行なわれる。
【００３４】このスクロール式膨張機３の運転時におい
て、設計圧力比条件で運転が行われる場合には、図３に
示す如く、中央の吸込ポート３９から取入れられた高圧
の作動ガスは外周へ向け膨張し、膨張仕事を行なう。こ
の時、膨張室５１と密閉ケース５内は圧力差Ｖ１＞Ｖ２
の関係によりバルブ機構６５のバルブ７１は閉の状態と
なる。したがって、膨張行程としては、図９に示す如く
最大の容積となる膨張室容積（最外周側）まで膨張す
る。この運転時のＰ−Ｖ線図を図１０に示し、Ｐ−Ｖ線
図からもわかるように損失のない膨張行程が得られる。
て、設計圧力比条件で運転が行われる場合には、図３に
示す如く、中央の吸込ポート３９から取入れられた高圧
の作動ガスは外周へ向け膨張し、膨張仕事を行なう。こ
の時、膨張室５１と密閉ケース５内は圧力差Ｖ１＞Ｖ２
の関係によりバルブ機構６５のバルブ７１は閉の状態と
なる。したがって、膨張行程としては、図９に示す如く
最大の容積となる膨張室容積（最外周側）まで膨張す
る。この運転時のＰ−Ｖ線図を図１０に示し、Ｐ−Ｖ線
図からもわかるように損失のない膨張行程が得られる。
【００３５】一方、例えば、設計圧力比条件より低い低
圧力比条件で運転が行なわれた場合には、図２に示す如
く、中央の吸込ポート３９から取入れられた高圧の作動
ガスは外周へ向け膨張し、膨張仕事を行なう。この時、
膨張室５１と密閉ケース５内は圧力差Ｖ１≦Ｖ２の関係
によりバルブ機構６５のバルブ７１は開の状態となる。
したがって、膨張行程としては、図１０に示す如く最大
の容積となる完了前の膨張室容積まで膨張し、それ以降
は、バルブ７１の開により密閉ケース５内圧力と膨張室
５１内圧力が一定となり、膨張することはない。
圧力比条件で運転が行なわれた場合には、図２に示す如
く、中央の吸込ポート３９から取入れられた高圧の作動
ガスは外周へ向け膨張し、膨張仕事を行なう。この時、
膨張室５１と密閉ケース５内は圧力差Ｖ１≦Ｖ２の関係
によりバルブ機構６５のバルブ７１は開の状態となる。
したがって、膨張行程としては、図１０に示す如く最大
の容積となる完了前の膨張室容積まで膨張し、それ以降
は、バルブ７１の開により密閉ケース５内圧力と膨張室
５１内圧力が一定となり、膨張することはない。
【００３６】この場合、バルブ機構６５がないと、図１
３のＰ−Ｖ線図に示す如く過膨張による損失（斜線部
分）が発生するが、バルブ機構６５によって図１２のＰ
−Ｖ線図の如く設定された低圧力比条件で膨張完了とな
り、過膨張による損失は起こらず、効率のよい運転が可
能となる。
３のＰ−Ｖ線図に示す如く過膨張による損失（斜線部
分）が発生するが、バルブ機構６５によって図１２のＰ
−Ｖ線図の如く設定された低圧力比条件で膨張完了とな
り、過膨張による損失は起こらず、効率のよい運転が可
能となる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のスクロ
ール式膨張機によれば、制御手段によって、膨張室内を
設定された圧力比となる最適な条件の膨張運転が行なえ
る。
ール式膨張機によれば、制御手段によって、膨張室内を
設定された圧力比となる最適な条件の膨張運転が行なえ
る。
【００３８】この結果、過膨張による損失の軽減が図
れ、効率のよい膨張運転が得られる。
れ、効率のよい膨張運転が得られる。
【図１】この発明にかかるスクロール式膨張機を用いた
流体機械の概要切断面図。
流体機械の概要切断面図。
【図２】図１のＡ部のバルブが開の状態の拡大説明図。
【図３】図１のＡ部のバルブが閉の状態の拡大説明図。
【図４】冷凍サイクルとランキンサイクルを示した全体
の回路説明図。
の回路説明図。
【図５】制御手段をスクロール膨張機の旋回スクロール
側に設けた要部の拡大切断面図。
側に設けた要部の拡大切断面図。
【図６】図１のＢ−Ｂ線断面図。
【図７】制御手段を密閉ケースの外に設けた説明図。
【図８】制御手段を、密閉ケース内に設けた説明図。
【図９】設計圧力比条件時の膨張工程説明図。
【図１０】図９のＰ−Ｖ線図。
【図１１】低圧力比条件時の膨張工程説明図。
【図１２】図１１のＰ−Ｖ線図。
【図１３】過膨張損失が発生したＰ−Ｖ線図。
５ 密閉ケース ３１ 固定スクロール ３３ 旋回スクロール ３７ 渦巻体 ３９ 吸込ポート ５１ 膨張室 ５３ 渦巻体 ６３ 制御手段
Claims (4)
- 【請求項１】 密閉ケース内に配置され、渦巻体を有す
る固定スクロールと、固定スクロールの渦巻体と噛み合
い、中央部の吸込ポートから外周へ向けて部屋の容積が
順次大きくなる膨張室を形成する渦巻体を有する旋回ス
クロールとを備えたスクロール式膨張機において、前記
膨張室内の圧力比を可変とする制御手段を備えているこ
とを特徴とするスクロール式膨張機。 - 【請求項２】 制御手段は、膨張室と膨張室吐出空間と
なる密閉ケース内とを連通し合う制御通路と、制御通路
の途中に設けられたバルブ機構とからなることを特徴と
する請求項１記載のスクロール式膨張機。 - 【請求項３】 制御手段は、少なくとも固定スクロール
側又は旋回スクロール側のいずれか一方に設けられるこ
とを特徴とする請求項１，２記載のスクロール式膨張
機。 - 【請求項４】 バルブ機構は、圧力差により制御通路を
開閉することを特徴とする請求項２記載のスクロール式
膨張機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7585897A JPH10266980A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | スクロール式膨張機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7585897A JPH10266980A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | スクロール式膨張機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10266980A true JPH10266980A (ja) | 1998-10-06 |
Family
ID=13588368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7585897A Pending JPH10266980A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | スクロール式膨張機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10266980A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004053298A1 (ja) | 2002-12-11 | 2004-06-24 | Daikin Industries,Ltd. | 容積型膨張機及び流体機械 |
| JP2006046223A (ja) * | 2004-08-05 | 2006-02-16 | Daikin Ind Ltd | スクロール型膨張機 |
| JP2007247653A (ja) * | 2007-05-29 | 2007-09-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スクロール膨張機 |
| JP2007332819A (ja) * | 2006-06-13 | 2007-12-27 | Hitachi Appliances Inc | 容積形流体機械 |
| JP2007332974A (ja) * | 2007-09-10 | 2007-12-27 | Daikin Ind Ltd | 流体機械 |
| US20100003147A1 (en) * | 2007-01-15 | 2010-01-07 | Panasonic Corporation | Expander-integrated compressor |
| US20100254844A1 (en) * | 2007-11-21 | 2010-10-07 | Panasonic Corporation | Expander-compressor unit |
| US20100263404A1 (en) * | 2007-11-21 | 2010-10-21 | Panasonic Corporation | Expander-compressor unit |
| US20100269536A1 (en) * | 2007-11-21 | 2010-10-28 | Panasonic Corporation | Expander-compressor unit |
| JP4806027B2 (ja) * | 2006-10-11 | 2011-11-02 | パナソニック株式会社 | ロータリ式膨張機 |
| US8186179B2 (en) | 2006-05-17 | 2012-05-29 | Panasonic Corporation | Expander-compressor unit |
| KR101294670B1 (ko) * | 2007-03-30 | 2013-08-09 | 엘지전자 주식회사 | 압축기 및 이를 적용한 냉동사이클 |
| EP2937526A1 (en) | 2014-04-04 | 2015-10-28 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Combined heat and power system |
| JP2017053312A (ja) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 株式会社神戸製鋼所 | 熱エネルギー回収装置 |
-
1997
- 1997-03-27 JP JP7585897A patent/JPH10266980A/ja active Pending
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1577490A1 (en) * | 2002-12-11 | 2005-09-21 | Daikin Industries, Ltd. | Volume expander and fluid machine |
| WO2004053298A1 (ja) | 2002-12-11 | 2004-06-24 | Daikin Industries,Ltd. | 容積型膨張機及び流体機械 |
| EP1577490A4 (en) * | 2002-12-11 | 2011-01-19 | Daikin Ind Ltd | VOLUME ADDITIONAL AND FLUID MACHINE |
| JP2006046223A (ja) * | 2004-08-05 | 2006-02-16 | Daikin Ind Ltd | スクロール型膨張機 |
| US8186179B2 (en) | 2006-05-17 | 2012-05-29 | Panasonic Corporation | Expander-compressor unit |
| JP2007332819A (ja) * | 2006-06-13 | 2007-12-27 | Hitachi Appliances Inc | 容積形流体機械 |
| JP4806027B2 (ja) * | 2006-10-11 | 2011-11-02 | パナソニック株式会社 | ロータリ式膨張機 |
| US20100003147A1 (en) * | 2007-01-15 | 2010-01-07 | Panasonic Corporation | Expander-integrated compressor |
| US8177525B2 (en) * | 2007-01-15 | 2012-05-15 | Panasonic Corporation | Expander-integrated compressor |
| KR101294670B1 (ko) * | 2007-03-30 | 2013-08-09 | 엘지전자 주식회사 | 압축기 및 이를 적용한 냉동사이클 |
| JP2007247653A (ja) * | 2007-05-29 | 2007-09-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スクロール膨張機 |
| JP4519882B2 (ja) * | 2007-05-29 | 2010-08-04 | パナソニック株式会社 | スクロール膨張機 |
| JP2007332974A (ja) * | 2007-09-10 | 2007-12-27 | Daikin Ind Ltd | 流体機械 |
| US20100269536A1 (en) * | 2007-11-21 | 2010-10-28 | Panasonic Corporation | Expander-compressor unit |
| US8182251B2 (en) * | 2007-11-21 | 2012-05-22 | Panasonic Corporation | Expander-compressor unit |
| US20100263404A1 (en) * | 2007-11-21 | 2010-10-21 | Panasonic Corporation | Expander-compressor unit |
| US8192185B2 (en) * | 2007-11-21 | 2012-06-05 | Panasonic Corporation | Expander-compressor unit |
| US8323010B2 (en) * | 2007-11-21 | 2012-12-04 | Panasonic Corporation | Expander-compressor unit |
| US20100254844A1 (en) * | 2007-11-21 | 2010-10-07 | Panasonic Corporation | Expander-compressor unit |
| EP2937526A1 (en) | 2014-04-04 | 2015-10-28 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Combined heat and power system |
| US9964000B2 (en) | 2014-04-04 | 2018-05-08 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Combined heat and power system including expander having expansion volume ratio equal to or less than that of theoretical rankine cycle |
| JP2017053312A (ja) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 株式会社神戸製鋼所 | 熱エネルギー回収装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2005240929B2 (en) | Rotary compressor | |
| JPH10266980A (ja) | スクロール式膨張機 | |
| JP3263386B2 (ja) | スクロール圧縮機 | |
| US8172558B2 (en) | Rotary expander with discharge and introduction passages for working fluid | |
| JP2004190559A (ja) | 容積型膨張機及び流体機械 | |
| AU2005268057A1 (en) | Expander | |
| JP2000329078A (ja) | スクロール圧縮機 | |
| JP2963888B2 (ja) | 吐出チャンバ圧力逃がし溝を有するロータリコンプレッサ | |
| US6270329B1 (en) | Rotary compressor | |
| JP2001323881A (ja) | 圧縮機 | |
| JP2002070769A (ja) | スクロール圧縮機 | |
| JP3291844B2 (ja) | スクロール形流体機械 | |
| JP2003343467A (ja) | ロータリ圧縮機 | |
| KR100646288B1 (ko) | 공기 조화기 | |
| JP3252495B2 (ja) | スクロール圧縮機 | |
| WO2008007612A1 (fr) | compresseur à spirales | |
| JP2000356194A (ja) | スクロール型流体機械 | |
| JP4131561B2 (ja) | スクロール圧縮機 | |
| JP6685649B2 (ja) | スクロール圧縮機 | |
| JP3114667B2 (ja) | ロータリ圧縮機 | |
| KR101194608B1 (ko) | 용량 가변형 로터리 압축기 | |
| JP2937895B2 (ja) | ロータリ圧縮機 | |
| JP3744288B2 (ja) | スクロール圧縮機 | |
| JP4576081B2 (ja) | スクロール圧縮機 | |
| JP2000009065A (ja) | スクロール型圧縮機 |