流體設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】在包括利用制冷劑的膨脹來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力的膨脹機(jī)和對(duì)制冷劑進(jìn)行加壓輸送的活塞泵的流體設(shè)備中，抑制活塞泵的曲軸室內(nèi)的機(jī)械滑動(dòng)部的潤(rùn)滑性能的降低。流體設(shè)備(29A)包括：膨脹機(jī)部(渦旋型膨脹機(jī))(60A)，該膨脹機(jī)部(60A)利用制冷劑的膨脹來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力；以及泵部(活塞泵)(50A)，該泵部(50A)對(duì)制冷劑進(jìn)行加壓輸送。流體設(shè)備(29A)的轉(zhuǎn)軸(28)起到膨脹機(jī)部(60A)的輸出軸及泵部(50A)的驅(qū)動(dòng)軸的作用。轉(zhuǎn)軸(28)具有曲軸部(28a)，該曲軸部(28a)收容在曲軸室(72A)內(nèi)。此外，使從膨脹機(jī)部(60A)中排出膨脹后的制冷劑的制冷劑出口室(78A)與曲軸室(72A)經(jīng)由軸承(71b)、從動(dòng)曲軸機(jī)構(gòu)(80)的收容空間及自轉(zhuǎn)阻止構(gòu)件(77)而連通。
【專(zhuān)利說(shuō)明】流體設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種組裝在蘭肯循環(huán)等中使用的流體設(shè)備，特別地涉及包括利用制冷劑的膨脹來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力的膨脹機(jī)和對(duì)制冷劑進(jìn)行加壓輸送的活塞泵的流體設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]作為組裝在蘭肯循環(huán)中的流體設(shè)備，已知有一種泵一體型膨脹機(jī)，在該泵一體型膨脹機(jī)中，將利用制冷劑的膨脹來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力的膨脹機(jī)與對(duì)制冷劑進(jìn)行加壓輸送的泵一體地連接(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。發(fā)明人對(duì)采用容積效率從低轉(zhuǎn)速區(qū)域到高轉(zhuǎn)速區(qū)域均較高的活塞泵來(lái)作為這種流體設(shè)備中的上述泵的情況進(jìn)行了研究。在這種情況下，擔(dān)心被吸入到活塞泵內(nèi)的液相制冷劑會(huì)流入曲軸室內(nèi)，而使曲軸室內(nèi)的各滑動(dòng)部的潤(rùn)滑狀態(tài)變差。
[0003]對(duì)此，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了如下技術(shù):在組裝于蘭肯循環(huán)的流體設(shè)備中，通過(guò)使?jié)櫥玫挠团c氣相制冷劑分離，并將上述分離后的潤(rùn)滑用的油供給到被制冷劑加壓輸送用的泵吸入的液相制冷劑中，從而使制冷劑加壓輸送用的泵的機(jī)械滑動(dòng)部充分地潤(rùn)滑。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利特開(kāi)2010 - 077827號(hào)公報(bào)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本專(zhuān)利特許4725344號(hào)說(shuō)明書(shū)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0009]但是，與氣相制冷劑分離的潤(rùn)滑用的油的溫度比泵的吸入制冷劑的溫度高，因此，若像上述現(xiàn)有技術(shù)那樣將與氣相制冷劑分離的潤(rùn)滑用的油供給到被制冷劑加壓輸送用的泵吸入的液相制冷劑中，則有可能使泵的吸入制冷劑的一部分氣體化(蒸發(fā))，而使上述泵的容積效率降低。
[0010]因此，本發(fā)明的目的在于在包括利用制冷劑的膨脹來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力的膨脹機(jī)和對(duì)制冷劑進(jìn)行加壓輸送的活塞泵的流體設(shè)備中，抑制活塞泵的曲軸室內(nèi)的機(jī)械滑動(dòng)部的潤(rùn)滑性能降低，并且減少活塞泵的容積效率降低的可能性。
[0011 ] 解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案
[0012]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的流體設(shè)備包括:膨脹機(jī)，該膨脹機(jī)利用制冷劑的膨脹來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力；以及活塞泵，該活塞泵對(duì)制冷劑進(jìn)行加壓輸送，使從上述膨脹機(jī)中排出膨脹后的制冷劑的制冷劑出口室與上述活塞泵的曲軸室連通。
[0013]發(fā)明效果
[0014]根據(jù)上述流體設(shè)備，通過(guò)使從膨脹機(jī)中排出膨脹后的制冷劑的制冷劑出口部與活塞泵的曲軸室連通，從而使曲軸室內(nèi)處于液相制冷劑容易氣體化的狀態(tài)，因此，能使流入到該曲軸室內(nèi)和/或貯存在該曲軸室內(nèi)的液相制冷劑的量減少。另外，也基本不存在像上述現(xiàn)有技術(shù)那樣使泵的吸入制冷劑氣體化的可能性。藉此，能抑制活塞泵的機(jī)械滑動(dòng)部的潤(rùn)滑性能的降低，并且能減少活塞泵的容積效率下降的可能性。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式中的廢熱回收裝置的示意結(jié)構(gòu)的圖。
[0016]圖2是上述第一實(shí)施方式中的流體設(shè)備(泵一體型膨脹機(jī))的剖視圖。
[0017]圖3是表示上述第一實(shí)施方式中的流體設(shè)備(泵一體型膨脹機(jī))內(nèi)的氣相制冷劑的流通路徑的一例的圖。
[0018]圖4是表示上述第一實(shí)施方式中的流體設(shè)備(泵一體型膨脹機(jī))的變形例的圖。
[0019]圖5是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式中的廢熱回收裝置的示意結(jié)構(gòu)的圖。
[0020]圖6是上述第二實(shí)施方式中的流體設(shè)備(膨脹機(jī)+泵+發(fā)電電動(dòng)機(jī)一體型流體設(shè)備)的剖視圖。
[0021]圖7是表示上述第二實(shí)施方式中的流體設(shè)備(膨脹機(jī)+泵+發(fā)電電動(dòng)機(jī)一體型流體設(shè)備)內(nèi)的氣相制冷劑的流通路徑的一例的圖。
[0022]圖8是表示上述第二實(shí)施方式中的流體設(shè)備(膨脹機(jī)+泵+發(fā)電電動(dòng)機(jī)一體型流體設(shè)備)的變形例的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0024]圖1表示在第一實(shí)施方式中，本發(fā)明的流體設(shè)備所應(yīng)用的廢熱回收裝置1A的示意結(jié)構(gòu)。上述廢熱回收裝置1A裝載在車(chē)輛中，并將該車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)10的廢熱回收利用。
[0025]廢熱回收裝置1A具有:蘭肯循環(huán)2A，該蘭肯循環(huán)2A將發(fā)動(dòng)機(jī)10的廢熱回收而轉(zhuǎn)換為動(dòng)力；傳遞機(jī)構(gòu)3，該傳遞機(jī)構(gòu)3在蘭肯循環(huán)2A與發(fā)動(dòng)機(jī)10之間進(jìn)行動(dòng)力的傳遞；以及控制單元4A，該控制單元4A對(duì)廢熱回收裝置1整體的工作進(jìn)行控制。
[0026]發(fā)動(dòng)機(jī)10是水冷式的內(nèi)燃機(jī)，利用在冷卻水流路11中循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水對(duì)上述發(fā)動(dòng)機(jī)10進(jìn)行冷卻。在冷卻水流路11中配置有后述的蘭肯循環(huán)2A的加熱器22，從發(fā)動(dòng)機(jī)10中吸收熱后的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水在加熱器22內(nèi)流通。
[0027]蘭肯循環(huán)2A將作為外部熱源的發(fā)動(dòng)機(jī)10的廢熱(在此為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的熱)回收，并轉(zhuǎn)換為動(dòng)力后輸出。
[0028]在蘭肯循環(huán)2A的制冷劑循環(huán)通路21中依次配置有加熱器22、膨脹機(jī)23、冷凝器24及泵25。另外，在加熱器22與冷凝器24之間設(shè)置有使制冷劑繞過(guò)膨脹機(jī)23流通的旁通路26，在該芳通路26中設(shè)直有將上述芳通路26打開(kāi)、關(guān)閉的芳通閥27。
[0029]加熱器22是通過(guò)在從發(fā)動(dòng)機(jī)10中吸收熱后的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水與蘭肯循環(huán)2A的制冷劑之間進(jìn)行熱交換，來(lái)對(duì)上述制冷劑進(jìn)行加熱以使其成為過(guò)熱蒸汽的熱交換器。另外，雖未圖示，但也可以將加熱器22構(gòu)成為使發(fā)動(dòng)機(jī)10的廢氣代替發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水，而在發(fā)動(dòng)機(jī)10的廢氣與制冷劑之間進(jìn)行熱交換。
[0030]膨脹機(jī)23是使在加熱器22中被加熱而成為過(guò)熱蒸汽的制冷劑(氣相制冷劑)膨脹來(lái)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)能，從而產(chǎn)生動(dòng)力(驅(qū)動(dòng)力)的渦旋型膨脹機(jī)。
[0031]冷凝器24是通過(guò)在經(jīng)過(guò)膨脹機(jī)23的制冷劑與外部空氣之間進(jìn)行熱交換，來(lái)將制冷劑冷卻以使其冷凝(液化)的熱交換器。
[0032]泵25是對(duì)在冷凝器24中液化后的制冷劑(液相制冷劑)進(jìn)行加壓輸送的機(jī)械式的活塞泵。該泵25通過(guò)將在冷凝器24中液化后的制冷劑(液相制冷劑)吸入后排出，從而使制冷劑在蘭肯循環(huán)2A的上述各要素內(nèi)循環(huán)。
[0033]在此，將膨脹機(jī)(渦旋型膨脹機(jī))23和泵(活塞泵)25 一體地連接來(lái)構(gòu)成具有共用的轉(zhuǎn)軸28的“泵一體型膨脹機(jī)”29A。即，泵一體型膨脹機(jī)29A的轉(zhuǎn)軸28具有作為膨脹機(jī)23的輸出軸的功能以及作為泵25的驅(qū)動(dòng)軸的功能。
[0034]傳遞機(jī)構(gòu)3具有:帶輪32，該帶輪32經(jīng)由電磁離合器31安裝在泵一體型膨脹機(jī)29A的轉(zhuǎn)軸28上；曲軸帶輪33，該曲軸帶輪33安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)10的曲軸12上；以及帶34，該帶34卷繞在帶輪32及曲軸帶輪33上。
[0035]控制單元4A對(duì)旁通閥27及電磁離合器31的工作進(jìn)行控制。
[0036]控制單元4A通過(guò)將旁通閥27打開(kāi)，來(lái)使制冷劑繞過(guò)膨脹機(jī)23進(jìn)行循環(huán)。另外，控制單元4通過(guò)對(duì)電磁離合器31進(jìn)行接通(連接)/斷開(kāi)(釋放)控制，從而使傳遞機(jī)構(gòu)3能在發(fā)動(dòng)機(jī)10與蘭肯循環(huán)2A(更具體來(lái)說(shuō)是泵一體型膨脹機(jī)29A)之間進(jìn)行動(dòng)力的傳遞/切斷。
[0037]在使蘭肯循環(huán)2A起動(dòng)時(shí)，控制單元4A將旁通閥27打開(kāi)，并且使電磁離合器31接通(連接)而利用發(fā)動(dòng)機(jī)10對(duì)泵25進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。藉此，使制冷劑繞過(guò)膨脹機(jī)23進(jìn)行循環(huán)。接著，例如當(dāng)膨脹機(jī)23前后的壓力差達(dá)到規(guī)定值以上時(shí)，將旁通閥27關(guān)閉而使制冷劑經(jīng)過(guò)膨脹機(jī)23進(jìn)行循環(huán)。然后，當(dāng)膨脹機(jī)23產(chǎn)生足夠的驅(qū)動(dòng)力時(shí)，在膨脹機(jī)23中產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力的一部分對(duì)泵25進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，其余的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由傳遞機(jī)構(gòu)3傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)10中，以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)10的輸出(驅(qū)動(dòng)力)進(jìn)行輔助。
[0038]另外，控制單元4A例如能通過(guò)使電磁離合器31斷開(kāi)(釋放)，來(lái)使蘭肯循環(huán)2A停止。
[0039]接著，對(duì)泵一體型膨脹機(jī)29A(流體設(shè)備)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
[0040]圖2是泵一體型膨脹機(jī)29A的剖視圖。如上所述，泵一體型膨脹機(jī)29A是將利用制冷劑的膨脹來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力的膨脹機(jī)23與對(duì)制冷劑進(jìn)行加壓輸送的泵25 —體地連接而構(gòu)成的流體設(shè)備，其組裝在蘭肯循環(huán)2A中使用。
[0041]泵一體型膨脹機(jī)29A包括:泵部50A，該泵部50A構(gòu)成泵(活塞泵)25 ;膨脹機(jī)部60A，該膨脹機(jī)部60A構(gòu)成膨脹機(jī)(渦旋型膨脹機(jī))23 ;轉(zhuǎn)軸28，該轉(zhuǎn)軸28具有作為泵部50A的驅(qū)動(dòng)軸的功能及作為膨脹機(jī)部60A的輸出軸的功能；以及外殼70，該外殼70對(duì)上述各構(gòu)件進(jìn)行收容。另外，泵一體型膨脹機(jī)29A包括構(gòu)成傳遞機(jī)構(gòu)3的電磁離合器31及帶輪32。
[0042]轉(zhuǎn)軸28沿外殼70的軸向(在圖中為左右方向)延伸，其具有曲軸部28a和大徑端部28b，其中，上述曲軸部28a的軸心從轉(zhuǎn)軸28的旋轉(zhuǎn)中心偏離(偏置)的。
[0043]另外，在外殼70內(nèi)配置有將轉(zhuǎn)軸28支承成能夠旋轉(zhuǎn)的軸承71a、71b。軸承71a配置在突出形成于外殼70的一端側(cè)(在此為左端側(cè))的筒狀部70a內(nèi)，并將轉(zhuǎn)軸28的與大徑端部28b相反一側(cè)的端部附近支承成能夠旋轉(zhuǎn)。軸承71b配置在外殼70的上述軸向的大致中央處，以將轉(zhuǎn)軸28的大徑部28b支承成能夠旋轉(zhuǎn)。
[0044]轉(zhuǎn)軸28的曲軸部28a收容于形成在外殼70內(nèi)的曲軸室72A中。另外，在外殼70的筒狀部70a內(nèi)的、比軸承71a更靠曲軸室72A —側(cè)的位置處，設(shè)置有對(duì)轉(zhuǎn)軸28的外周面與筒狀部70a的內(nèi)周面之間進(jìn)行密封的軸密封件73。
[0045]在從筒狀部70a朝外部突出的轉(zhuǎn)軸28的端部(前端部)安裝有電樞板81，在筒狀部70a的外周面上經(jīng)由軸承82將帶輪32安裝成能旋轉(zhuǎn)。另外，在形成于帶輪32的端面的環(huán)狀槽32a中收容有離合器線(xiàn)圈83。電磁離合器31包括電樞板81及離合器線(xiàn)圈83，通過(guò)對(duì)離合器線(xiàn)圈83進(jìn)行通電，來(lái)使電樞板81被磁吸附在帶輪32的端面上，以使電磁離合器31連接。
[0046]接著，對(duì)泵部50A進(jìn)行說(shuō)明。
[0047]泵部50A具有:活塞51，該活塞51收容在以與曲軸室72A連通的方式形成的泵缸74A內(nèi)；連桿52，該連桿52的一端與活塞51連接，另一端與轉(zhuǎn)軸28的曲軸部28a連接，以將轉(zhuǎn)軸28的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為活塞51的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
[0048]泵缸74A的開(kāi)口端被缸蓋75所覆蓋。在缸蓋75上形成有吸入端口 75a和排出端口 75b，其中，上述吸入端口 75a將在冷凝器24中液化后的制冷劑(液相制冷劑)吸入泵缸74A內(nèi)，上述排出端口 75b將所吸入的制冷劑排出。在吸入端口 75a設(shè)置有僅允許制冷劑吸入的止回閥76a，在排出端口 75b設(shè)置有僅允許制冷劑排出的止回閥76b。
[0049]泵部50A通過(guò)使活塞51隨著轉(zhuǎn)軸28的旋轉(zhuǎn)在泵缸74A內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而反復(fù)進(jìn)行制冷劑(液相制冷劑)的吸入和排出，藉此，對(duì)制冷劑進(jìn)行加壓輸送。
[0050]接著，對(duì)膨脹機(jī)部60A進(jìn)行說(shuō)明。
[0051]膨脹機(jī)部60A具有定渦盤(pán)61和回旋渦盤(pán)62，其中，上述定渦盤(pán)61固定在外殼70的與筒狀部70a相反一側(cè)的端部(在圖中為右端部)處。
[0052]定渦盤(pán)61具有圓盤(pán)狀的基部61a和豎立設(shè)置在該基部61a的一方的面(在圖中為左側(cè)的面)上的渦旋卷繞部61b。在定渦盤(pán)61的基部61a的大致中央部處貫穿形成有制冷劑的導(dǎo)入口 61c。另外，回旋渦盤(pán)62具有大致圓盤(pán)狀的基部62a和豎立設(shè)置在該基部62a的靠定渦盤(pán)61 —側(cè)的面上的渦旋卷繞部62b。
[0053]定渦盤(pán)61和回旋渦盤(pán)62配置成使渦旋卷繞部61b、62b相互嚙合，在兩個(gè)卷繞部61b、62b之間形成有使所導(dǎo)入的制冷劑(氣相制冷劑)膨脹的膨脹室63。另外，在回旋渦盤(pán)62的基部62a的和定渦盤(pán)61 —側(cè)相反的一側(cè)的面與和該面相對(duì)的外殼70的相對(duì)面之間，配置有阻止回旋渦盤(pán)62自轉(zhuǎn)的球式聯(lián)接器等自轉(zhuǎn)阻止構(gòu)件77。
[0054]在膨脹機(jī)部60A內(nèi)，通過(guò)使經(jīng)由導(dǎo)入口 61c導(dǎo)入到膨脹室63的制冷劑(氣相制冷齊U)在膨脹室63內(nèi)膨脹，從而回旋渦盤(pán)62相對(duì)于定渦盤(pán)61進(jìn)行回旋運(yùn)動(dòng)。伴隨著上述回旋渦盤(pán)62的回旋運(yùn)動(dòng)，膨脹室63在使容積增加的同時(shí)從中央部向周邊部移動(dòng)，膨脹后的制冷劑(氣相制冷劑)被排出到外殼70內(nèi)的制冷劑出口室78A中。上述制冷劑出口室78A例如是外殼70內(nèi)的、形成在回旋渦盤(pán)62的徑向外側(cè)的空間。
[0055]在外殼70內(nèi)，泵部50A和膨脹機(jī)部60A經(jīng)由從動(dòng)曲軸機(jī)構(gòu)80連接。具體來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)軸28的大徑部28b經(jīng)由從動(dòng)曲軸機(jī)構(gòu)80而與回旋渦盤(pán)62連接。
[0056]從動(dòng)曲軸機(jī)構(gòu)80具有:凸緣部81，該凸緣部81固定在轉(zhuǎn)軸28的大徑部28b的端面上；曲柄銷(xiāo)82，該曲柄銷(xiāo)82豎立設(shè)置在凸緣部81的端面上的、從轉(zhuǎn)軸28的旋轉(zhuǎn)中心偏離的位置處，且與轉(zhuǎn)軸28平行；以及偏心襯套83，該偏心襯套83設(shè)置在回旋渦盤(pán)62 —側(cè)。偏心襯套83經(jīng)由軸承84配置在中空凸出部62c內(nèi)，該中空凸出部62c形成在回旋渦盤(pán)62的基部62a的、與定渦盤(pán)61 —側(cè)相反的一側(cè)的面上。
[0057]曲柄銷(xiāo)82被插通在形成于偏心襯套83的通孔83a內(nèi)。插通孔83a形成在從襯套中心偏離的位置處，而使偏心襯套83構(gòu)成為能繞曲柄銷(xiāo)82擺動(dòng)。藉此，在從動(dòng)曲軸機(jī)構(gòu)80中，曲柄銷(xiāo)82的回旋運(yùn)動(dòng)直接成為偏心襯套83的回旋運(yùn)動(dòng)，相反，偏心襯套83的回旋運(yùn)動(dòng)直接成為曲柄銷(xiāo)82的回旋運(yùn)動(dòng)。
[0058]利用上述從動(dòng)曲軸機(jī)構(gòu)80，將轉(zhuǎn)軸28的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為回旋渦盤(pán)62的回旋運(yùn)動(dòng)，或是將回旋渦盤(pán)62的回旋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)軸28的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。此外，如上所述，利用轉(zhuǎn)軸28的旋轉(zhuǎn)，對(duì)泵部50進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以對(duì)液相制冷劑進(jìn)行加壓輸送。
[0059]另外，為了獲得偏心襯套83及回旋渦盤(pán)62的平衡，來(lái)抑制膨脹機(jī)部60A內(nèi)的振動(dòng)產(chǎn)生等，在偏心襯套83上固定有配重(平衡配重)85。另外，通過(guò)設(shè)置于凸緣部81的限制孔81a與設(shè)置于偏心襯套83的限制突起83b的卡合，來(lái)限制偏心襯套83繞曲柄銷(xiāo)82的擺動(dòng)范圍。
[0060]在此，在外殼70內(nèi)，泵部50A側(cè)的曲軸室72A與膨脹機(jī)部60A側(cè)的制冷劑出口室78A，經(jīng)由對(duì)轉(zhuǎn)軸28的大徑部28b進(jìn)行支承的軸承71b、從動(dòng)曲軸機(jī)構(gòu)80的收容空間及自轉(zhuǎn)阻止構(gòu)件77而連通，換言之，在外殼70內(nèi)經(jīng)由位于泵部50A與膨脹機(jī)部60A之間的間隙空間而連通。另外，在曲軸室72A開(kāi)設(shè)有出口端口 79A，該出口端口 79A使從膨脹機(jī)部60A排出到制冷劑出口室78A的膨脹后的制冷劑朝冷凝器24 —側(cè)流出。
[0061]另外，較為理想的是，出口端口 79A形成為在曲軸室72A的底部(泵一體型膨脹機(jī)29A的上下方向上的下部)開(kāi)口。
[0062]藉此，在泵一體型膨脹機(jī)29A內(nèi)，如圖3中箭頭所示，從膨脹機(jī)部60A排出到制冷劑出口室78A內(nèi)的(膨脹后的高溫的)氣相制冷劑，經(jīng)過(guò)自轉(zhuǎn)阻止構(gòu)件77、從動(dòng)曲軸機(jī)構(gòu)80的收容空間及軸承71b而進(jìn)入到曲軸室72A內(nèi)，然后，從開(kāi)設(shè)于曲軸室72A的出口端口 79A流出(即、經(jīng)由曲軸室72流出)。從出口端口 79A流出的氣相制冷劑被冷凝器24液化，然后被泵部50A加壓輸送。
[0063]根據(jù)以上說(shuō)明的泵一體型膨脹機(jī)29A (流體設(shè)備)，從膨脹機(jī)部60A(膨脹機(jī))將膨脹后的氣相制冷劑排出的制冷劑出口室78A與泵部50A(活塞泵)的曲軸室72A連通，因此，能使曲軸室72A內(nèi)處于液相制冷劑容易氣體化的狀態(tài)，使流入到曲軸室72A內(nèi)和/或貯存在曲軸室72A內(nèi)的液相制冷劑的量減少。藉此，特別是能對(duì)泵部50A的曲軸室72A內(nèi)的機(jī)械滑動(dòng)部的潤(rùn)滑性能的降低以及轉(zhuǎn)軸28(曲軸部28b)對(duì)液相制冷劑的攪拌阻力的增加進(jìn)行抑制，從而能提高機(jī)械滑動(dòng)部的耐久性，并且機(jī)械損失也較小。
[0064]另外，出口端口 79A在曲軸室72A的底部(下部)開(kāi)口，即使在液相制冷劑流入曲軸室72A內(nèi)的情況下，由于所流入的液相制冷劑也會(huì)從出口端口 79A排出，因此，能抑制液相制冷劑貯存在曲軸室72A中。
[0065]此外，由于構(gòu)成為使溫度比較高的膨脹后的氣相制冷劑經(jīng)由曲軸室72A流出到外部(冷凝器24側(cè))，因此，即使在液相制冷劑貯存在曲軸室72A中的情況下，也能使該液相制冷劑的大部分氣體化而作為氣相制冷劑從出口端口 79A流出(排出)。藉此，能夠進(jìn)一步對(duì)泵部50A的機(jī)械滑動(dòng)部的潤(rùn)滑性能的降低以及轉(zhuǎn)軸28對(duì)液相制冷劑的攪拌阻力的增加進(jìn)行抑制。
[0066]此外，通過(guò)使曲軸室72A與制冷劑出口室78A經(jīng)由將轉(zhuǎn)軸28支承成能夠旋轉(zhuǎn)的軸承71b及阻止回旋渦盤(pán)62自轉(zhuǎn)的自轉(zhuǎn)阻止構(gòu)件77連通，從而不需要在外殼70內(nèi)新形成用于使曲軸室72A與制冷劑出口室78A連通的專(zhuān)用的連通路等。藉此，能夠抑制泵一體型膨脹機(jī)29A的大型化及制造成本的增加。
[0067]另外，在上述的泵一體型膨脹機(jī)29A中，構(gòu)成為在曲軸室72A上開(kāi)設(shè)有使膨脹后的制冷劑流出到冷凝器24 —側(cè)的出口端口 79A，從膨脹機(jī)部60排出的膨脹后的氣相制冷劑經(jīng)由曲軸室72A流出到外部(冷凝器24側(cè))。但是，曲軸室72A與制冷劑出口室78A只要連通即可，出口端口 79A的形成位置并不局限于上述實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。
[0068]例如，如圖4(a)所示，出口端口 79A也可以開(kāi)設(shè)于制冷劑出口室72A。另外，如圖4 (b)所示，也可以在外殼70上形成使曲軸室72A與從動(dòng)曲軸機(jī)構(gòu)80的收容空間等、靠膨脹機(jī)部60A —側(cè)的空間連通的連通路91。通過(guò)這樣，也能使曲軸室72A處于液相制冷劑容易氣體化的狀態(tài)，因此，能使流入到曲軸室72A內(nèi)和/或貯存在曲軸室72A內(nèi)的液相制冷劑的量減少。
[0069]另外，在出口端口 79A開(kāi)設(shè)于制冷劑出口室72A的情況下，如圖4(a)中的箭頭所示，在曲軸室72A內(nèi)氣體化后的制冷劑經(jīng)由軸承71b及自轉(zhuǎn)阻止構(gòu)件77的收容空間及自轉(zhuǎn)阻止構(gòu)件77而被供給到制冷劑出口部78A，并與膨脹后的氣相制冷劑一起從出口端口 79A流出到外部(冷凝器24側(cè))。
[0070]另外，當(dāng)在外殼70上形成有使曲軸室72A與從動(dòng)曲軸機(jī)構(gòu)80的收容空間等、靠膨脹機(jī)部60A—側(cè)的空間連通的連通路91的情況下，如圖4(b)所示，經(jīng)過(guò)自轉(zhuǎn)阻止構(gòu)件77及從動(dòng)曲軸機(jī)構(gòu)80的收容空間的膨脹后的制冷劑經(jīng)由軸承71b及連通路91進(jìn)入到曲軸室72A內(nèi)，然后從開(kāi)設(shè)于曲軸室72A的出口端口 79A流出。
[0071]另外，也可以在外殼70上形成使曲軸室72A與制冷劑出口室78A直接連通的連通路，還可以在外殼70上形成圖2和圖3所示的結(jié)構(gòu)中的、使出口端口 79A與制冷劑出口室78A連通的連通路。另外，還可以將上述連通路設(shè)置在外殼70外。通過(guò)這樣，也能使曲軸室72A內(nèi)處于使液相制冷劑容易氣體化的狀態(tài)，因此，能使流入到曲軸室72A內(nèi)和/或貯存在曲軸室72A內(nèi)的液相制冷劑的量減少。
[0072]接著，對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0073]圖5表示在第二實(shí)施方式中，本發(fā)明的流體設(shè)備所應(yīng)用的廢熱回收裝置1B的示意結(jié)構(gòu)。
[0074]在上述第一實(shí)施方式的廢熱回收裝置1A中，利用膨脹機(jī)23所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力，對(duì)使蘭肯循環(huán)2A的制冷劑循環(huán)的泵25進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，且對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)10的輸出進(jìn)行輔助。此外，在蘭肯循環(huán)2A中組裝有泵一體型膨脹機(jī)29A。
[0075]與此相對(duì)的是，在第二實(shí)施方式的廢熱回收裝置1B中，包括發(fā)電電動(dòng)機(jī)100，利用膨脹機(jī)23所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力對(duì)發(fā)電電動(dòng)機(jī)100進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而將發(fā)動(dòng)機(jī)10的廢熱轉(zhuǎn)換為電能來(lái)進(jìn)行利用。此外，在蘭肯循環(huán)2B中安裝有膨脹機(jī)、泵及發(fā)電電動(dòng)機(jī)一體型的流體設(shè)備29B。另外，在本實(shí)施方式中，不包括第一實(shí)施方式中的傳遞機(jī)構(gòu)3,利用發(fā)電電動(dòng)機(jī)100來(lái)驅(qū)動(dòng)泵25。另外，在圖5中，對(duì)于與圖1相同的要素，標(biāo)注與圖1相同的符號(hào)，其功能也相同。
[0076]在圖5中，廢熱回收裝置1B包括蘭肯循環(huán)2B、發(fā)電電動(dòng)機(jī)100和控制單元4B。
[0077]在蘭肯循環(huán)2B的制冷劑循環(huán)通路21中依次配置有加熱器22、膨脹機(jī)23、冷凝器24及泵25。另外，在加熱器22與冷凝器24之間設(shè)置有使制冷劑繞過(guò)膨脹機(jī)23流通的旁通路26，在該旁通路26內(nèi)設(shè)置有將上述旁通路26打開(kāi)、關(guān)閉的旁通閥27。
[0078]發(fā)電電動(dòng)機(jī)100經(jīng)由電力轉(zhuǎn)換部(整流器或逆變器等)101而與蓄電裝置102連接。發(fā)電電動(dòng)機(jī)100配置在膨脹機(jī)23與泵25之間，利用從蓄電裝置102供給來(lái)的電力、或者利用膨脹機(jī)23中產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)100。
[0079]控制單元4B對(duì)旁通閥27的工作以及從蓄電裝置102向發(fā)電電動(dòng)機(jī)100的供電/停止供電進(jìn)行控制。在從蓄電裝置102向發(fā)電電動(dòng)機(jī)100供電時(shí)，發(fā)電電動(dòng)機(jī)100作為電動(dòng)機(jī)進(jìn)行工作而對(duì)泵25進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。另一方面，在停止從蓄電裝置102向發(fā)電電動(dòng)機(jī)100供電時(shí)，發(fā)電電動(dòng)機(jī)100作為發(fā)電機(jī)進(jìn)行工作，利用膨脹機(jī)23中產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力對(duì)發(fā)電電動(dòng)機(jī)100進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，來(lái)使上述發(fā)電電動(dòng)機(jī)100發(fā)電。
[0080]在使蘭肯循環(huán)2B起動(dòng)時(shí)，控制單元4B將旁通閥27打開(kāi)，并且從蓄電裝置102向發(fā)電電動(dòng)機(jī)100供電，而使發(fā)電電動(dòng)機(jī)100作為電動(dòng)機(jī)工作來(lái)驅(qū)動(dòng)泵25。藉此，使制冷劑繞過(guò)膨脹機(jī)23進(jìn)行循環(huán)。此外，例如在膨脹機(jī)23前后的壓力差達(dá)到規(guī)定值以上時(shí)，控制單元4B將旁通閥27關(guān)閉而使制冷劑經(jīng)由膨脹機(jī)23循環(huán)。然后，在膨脹機(jī)23產(chǎn)生足夠的驅(qū)動(dòng)力后，控制單元4B停止從蓄電裝置102向發(fā)電電動(dòng)機(jī)100供電，使發(fā)電電動(dòng)機(jī)100作為發(fā)電機(jī)工作。藉此，在膨脹機(jī)23中產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力對(duì)泵25進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并且對(duì)發(fā)電電動(dòng)機(jī)100進(jìn)行驅(qū)動(dòng)而使發(fā)電電動(dòng)機(jī)100發(fā)電。發(fā)電電動(dòng)機(jī)100發(fā)出的電力經(jīng)由上述電力轉(zhuǎn)換部101而被供給到蓄電裝置102內(nèi)。
[0081]在此，在本實(shí)施方式中，將膨脹機(jī)23、泵(活塞泵)25及發(fā)電電動(dòng)機(jī)100 —體地連接，以構(gòu)成作為具有共用的轉(zhuǎn)軸105的流體設(shè)備29B。即，流體設(shè)備29B的轉(zhuǎn)軸105具有作為膨脹機(jī)23的輸出軸的功能、作為泵25的驅(qū)動(dòng)軸的功能以及作為發(fā)電電動(dòng)機(jī)100的驅(qū)動(dòng)軸的功能。
[0082]接著，對(duì)將膨脹機(jī)23、泵(活塞泵)25及發(fā)電電動(dòng)機(jī)100 —體地連接而成的流體設(shè)備29B的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
[0083]圖6是流體設(shè)備29B的剖視圖。
[0084]如圖6所示，流體設(shè)備29B包括:泵部50B，該泵部50B構(gòu)成泵(活塞泵)25 ;發(fā)電電動(dòng)機(jī)部110，該發(fā)電電動(dòng)機(jī)部110構(gòu)成發(fā)電電動(dòng)機(jī)100 ;膨脹機(jī)部60B，該膨脹機(jī)部60B構(gòu)成膨脹機(jī)(渦旋型膨脹機(jī))23 ;轉(zhuǎn)軸105，該轉(zhuǎn)軸105具有作為泵部50B的驅(qū)動(dòng)軸的功能、作為發(fā)電電動(dòng)機(jī)部110的驅(qū)動(dòng)軸的功能以及作為膨脹機(jī)部60B的輸出軸的功能；以及外殼120，該外殼120對(duì)上述各部件進(jìn)行收容。
[0085]外殼120具有:第一外殼121，該第一外殼121對(duì)泵部50B及發(fā)電電動(dòng)機(jī)部110進(jìn)行收容；第二外殼122，該第二外殼122對(duì)膨脹機(jī)部60B進(jìn)行收容；以及連接構(gòu)件123，該連接構(gòu)件123將第一外殼121與第二外殼122連接。具體來(lái)說(shuō)，在連接構(gòu)件123的一側(cè)(圖中左側(cè))嵌合固定有第一外殼121，在連接構(gòu)件123的另一側(cè)(圖中右側(cè))嵌合固定有第二外殼122。
[0086]在連接構(gòu)件123形成有通孔123a，利用該通孔123a使第一外殼121內(nèi)的空間與第二外殼122內(nèi)的空間連通。
[0087]轉(zhuǎn)軸105在第一外殼121內(nèi)沿軸向(在圖中為左右方向)延伸，轉(zhuǎn)軸105在一端側(cè)(在圖中為左端側(cè))具有曲軸部105a，該曲軸部105a的軸心從轉(zhuǎn)軸105的旋轉(zhuǎn)中心偏離(偏置)。利用配置在第一外殼121內(nèi)的軸承131a及保持于連接構(gòu)件123的軸承131b，而使轉(zhuǎn)軸105被支承成能夠旋轉(zhuǎn)。另外，轉(zhuǎn)軸105的曲軸部105a收容于形成在第一外殼121內(nèi)的曲軸室72B中。
[0088]泵部50B具有:活塞51，該活塞51被收容在與曲軸室72B連通形成的泵缸74B內(nèi)；連桿52，該連桿52的一端與活塞51連接，另一端與轉(zhuǎn)軸105的曲軸部105a連接，以將轉(zhuǎn)軸105的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為活塞51的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。另外，與第一實(shí)施方式同樣地，泵缸74B的開(kāi)口端被形成有吸入端口 75a及排出端口 75b的缸蓋75所覆蓋。在吸入端口 75a及排出端口 75b處分別設(shè)置有止回閥76a、76b。
[0089]泵部50B伴隨著轉(zhuǎn)軸105的旋轉(zhuǎn)，而使活塞51在泵缸74B內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而反復(fù)進(jìn)行制冷劑(液相制冷劑)的吸入和排出，藉此，對(duì)制冷劑進(jìn)行加壓輸送。
[0090]發(fā)電電動(dòng)機(jī)部110在第一外殼121內(nèi)經(jīng)由軸承131a配置在與曲軸室72B相鄰的空間(收容空間)內(nèi)。
[0091]發(fā)電電動(dòng)機(jī)部110包括:轉(zhuǎn)子(rotor) 111，該轉(zhuǎn)子111固定在轉(zhuǎn)軸105上，且例如由永久磁鐵構(gòu)成；以及定子112，該定子112以包圍上述轉(zhuǎn)子111的方式固定在第一外殼121的內(nèi)周面上。
[0092]定子112具有軛部112a和卷繞在該軛部112a上的例如三組線(xiàn)圈112b。因從蓄電裝置102經(jīng)由電力轉(zhuǎn)換部101供給三相交流電流，使得線(xiàn)圈112b產(chǎn)生使轉(zhuǎn)子111旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，藉此，轉(zhuǎn)軸105發(fā)生旋轉(zhuǎn)以驅(qū)動(dòng)泵部50B。另外，線(xiàn)圈部112b隨著轉(zhuǎn)子111的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生三相交流電流，所產(chǎn)生的三相交流電流經(jīng)由電力轉(zhuǎn)換部101而被供給到蓄電裝置102內(nèi)。藉此，對(duì)蓄電裝置102進(jìn)行充電。
[0093]與第一實(shí)施方式同樣地，膨脹機(jī)部60B具有定渦盤(pán)61和回旋渦盤(pán)62。定渦盤(pán)61固定在第二外殼122內(nèi)，在第二外殼122上形成有用于將制冷劑導(dǎo)入到第二外殼122內(nèi)的導(dǎo)入孔122a。
[0094]定渦盤(pán)61具有圓盤(pán)狀的基部61a和豎立設(shè)置在該基部61a的一方的面(圖中為左側(cè)的面)上的渦旋卷繞部61b。在定渦盤(pán)61的基部61a的大致中央部貫穿形成有制冷劑的導(dǎo)入口 61c。另外，回旋渦盤(pán)62具有大致圓盤(pán)狀的基部62a和豎立設(shè)置在該基部62a的靠定渦盤(pán)61 —側(cè)的面上的渦旋卷繞部62b。
[0095]定渦盤(pán)61和回旋渦盤(pán)62配置成渦旋卷繞部61b、62b相互嚙合，在兩個(gè)渦旋卷繞部61b、62b之間形成有使所導(dǎo)入的氣相制冷劑膨脹的膨脹室63。在此，在本實(shí)施方式中，在第二外殼122內(nèi)的定渦盤(pán)61的背面?zhèn)?與回旋渦盤(pán)61側(cè)相反的一側(cè))形成有容積比較大的空間122b，藉此，例如，即使在從導(dǎo)入孔122a導(dǎo)入的制冷劑包含液相制冷劑的情況(即、氣液混合狀態(tài))下，也能抑制將液相制冷劑導(dǎo)入到形成于定渦盤(pán)61的基部61a的導(dǎo)入口61c處，進(jìn)而導(dǎo)入到膨脹室63中。
[0096]另外，在回旋渦盤(pán)62的基部62a的和定渦盤(pán)61側(cè)相反一側(cè)的面與和該面相對(duì)的連接構(gòu)件123的相對(duì)面之間，配置有阻止回旋渦盤(pán)62自轉(zhuǎn)的球式聯(lián)接器等自轉(zhuǎn)阻止構(gòu)件77。
[0097]在膨脹機(jī)部60B中，氣相制冷劑經(jīng)由形成于第二外殼122的導(dǎo)入孔122a、定渦盤(pán)61的背面?zhèn)鹊目臻g122b及形成于定渦盤(pán)61的基部61a的導(dǎo)入口 61c，而被導(dǎo)入到膨脹室63內(nèi)。此外，所導(dǎo)入的氣相制冷劑在膨脹室63內(nèi)膨脹，從而使回旋渦盤(pán)62相對(duì)于定渦盤(pán)61進(jìn)行回旋運(yùn)動(dòng)。隨著上述回旋渦盤(pán)62的回旋運(yùn)動(dòng)，膨脹室63在使容積增加的同時(shí)從中央部向周邊部移動(dòng)，膨脹后的制冷劑(氣相制冷劑)被排出到第二外殼122內(nèi)的制冷劑出口室78B中。上述制冷劑出口室78B例如是第二外殼122內(nèi)的、形成在回旋渦盤(pán)62的徑向外側(cè)的空間。
[0098]另外，在第一外殼121內(nèi)沿軸向延伸的轉(zhuǎn)軸105經(jīng)由從動(dòng)曲軸機(jī)構(gòu)80而與回旋渦盤(pán)62連接。
[0099]與上述第一實(shí)施方式同樣地，從動(dòng)曲軸機(jī)構(gòu)80包括:凸緣部81，該凸緣部81固定在轉(zhuǎn)軸105的端面上；曲柄銷(xiāo)82，該曲柄銷(xiāo)82豎立設(shè)置在上述凸緣部81的端面的、從轉(zhuǎn)軸28的旋轉(zhuǎn)中心偏離的位置上，且與轉(zhuǎn)軸28平行；以及偏心襯套83，該偏心襯套83設(shè)置在回旋潤(rùn)盤(pán)62 —側(cè)。
[0100]偏心襯套83經(jīng)由軸承84配置在中空凸出部62c內(nèi)，該中空凸出部62c形成在回旋渦盤(pán)62的基部62a的、與定渦盤(pán)61側(cè)相反一側(cè)的面上。曲柄銷(xiāo)82被插通在形成于偏心襯套83的通孔83a內(nèi)。通孔83a形成在從襯套中心偏離的位置處，偏心襯套83構(gòu)成為能繞曲柄銷(xiāo)82擺動(dòng)。
[0101]此外，為了獲得偏心襯套83及回旋渦盤(pán)62的平衡，來(lái)抑制膨脹機(jī)部60B內(nèi)的振動(dòng)的產(chǎn)生等，在偏心襯套83上固定有配重(平衡配重)85。另外，通過(guò)設(shè)置于凸緣部81的限制孔81a與設(shè)置于偏心襯套83的限制突起83b的卡合，來(lái)限制偏心襯套83繞曲柄銷(xiāo)82的擺動(dòng)范圍。
[0102]利用上述從動(dòng)曲軸機(jī)構(gòu)80，將轉(zhuǎn)軸105的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為回旋渦盤(pán)62的回旋運(yùn)動(dòng)，或是將回旋渦盤(pán)62的回旋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)軸105的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。此外，如上所述，利用轉(zhuǎn)軸105的旋轉(zhuǎn)對(duì)泵部50B進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以對(duì)液相制冷劑進(jìn)行加壓輸送，另外，對(duì)發(fā)電電動(dòng)機(jī)部110進(jìn)行驅(qū)動(dòng)以使發(fā)電電動(dòng)機(jī)部110發(fā)電，來(lái)對(duì)蓄電裝置102進(jìn)行充電。
[0103]在此，在外殼120內(nèi)，泵部50B側(cè)的曲軸室72B與膨脹機(jī)部60B側(cè)的制冷劑出口室78B經(jīng)由對(duì)轉(zhuǎn)軸105進(jìn)行支承的軸承131b、發(fā)電電動(dòng)機(jī)部110 (特別是轉(zhuǎn)子111與定子112的間隙空間)、形成于連接構(gòu)件123的通孔123a及自轉(zhuǎn)阻止構(gòu)件77而連通。
[0104]另外，在曲軸室72B開(kāi)設(shè)有使膨脹后的制冷劑流出到冷凝器24側(cè)的出口端口 79B。另外，較為理想的是，出口端口 79B形成為在曲軸室72B的底部(流體設(shè)備29B的上下方向中的下部)開(kāi)口。
[0105]藉此，在本實(shí)施方式的流體設(shè)備29B中，如圖7中的箭頭所示，從膨脹機(jī)部60B排出到制冷劑出口室78B的(膨脹后的)氣相制冷劑，經(jīng)過(guò)自轉(zhuǎn)阻止構(gòu)件77、形成于連接構(gòu)件123的通孔123a、發(fā)電電動(dòng)機(jī)部110 (轉(zhuǎn)子111與定子112的間隙空間)以及軸承131a而進(jìn)入到曲軸室72B內(nèi)，然后，從開(kāi)設(shè)于曲軸室72B的出口端口 79B流出。此外，從出口端口79B流出的氣相制冷劑被冷凝器24液化，然后被泵部50B加壓輸送。
[0106]在以上說(shuō)明的第二實(shí)施方式的流體設(shè)備29B中，由于將從膨脹機(jī)部60B(膨脹機(jī))中排出膨脹后的制冷劑(氣相制冷劑)的制冷劑出口室78B與泵部50B(活塞泵)的曲軸室72B連通，因此，也能獲得與第一實(shí)施方式的流體設(shè)備(泵一體型膨脹機(jī)29A)相同的效果。
[0107]S卩，能使曲軸室72B內(nèi)處于液相制冷劑容易氣體化的狀態(tài)，因此，能使流入曲軸室72B中和/或貯存在曲軸室72B內(nèi)的液相制冷劑的量減少。另外，即使在液相制冷劑流入曲軸室72B內(nèi)的情況下，也能使所流入的液相制冷劑從出口端口 79B排出而抑制液相制冷劑貯存在曲軸室72B內(nèi)的情況。此外，由于構(gòu)成為溫度比較高的膨脹后的氣相制冷劑經(jīng)由曲軸室72B流出到外部，因此，即使在液相制冷劑貯存于曲軸室72B內(nèi)的情況下，也能使上述液相制冷劑的大部分氣體化，而作為氣相制冷劑從出口端口 79B流出(排出)。
[0108]另外，在上述實(shí)施方式的流體設(shè)備29B中，使膨脹后的制冷劑流出到冷凝器24側(cè)的出口端口 79B開(kāi)設(shè)于曲軸室72B，但本發(fā)明并不局限于此。曲軸室72B與制冷劑出口室78B只要連通即可，例如，如圖8所示，出口端口 79B也可以開(kāi)設(shè)于第一外殼121的發(fā)電電動(dòng)機(jī)部110的收容空間。另外，出口端口 79B還可以開(kāi)設(shè)于制冷劑出口室72B，且還可以在第一外殼121形成與發(fā)電電動(dòng)機(jī)部90的收容空間和曲軸室72B連通的連通路。
[0109]此外，也可以在外殼120 (第一外殼121、第二外殼122和連接構(gòu)件123)上形成使曲軸室72B與制冷劑出口室78B直接連通的連通路，還可以在外殼120形成圖6所示的結(jié)構(gòu)中的、使出口端口 79B與制冷劑出口室78B連通的連通路。另外，還可以將上述連通路設(shè)置在外殼120外。通過(guò)這樣，也能使曲軸室72B內(nèi)處于使液相制冷劑容易氣體化的狀態(tài)，因此，能使流入到曲軸室72A內(nèi)和/或貯存在曲軸室72B內(nèi)的液相制冷劑的量減少。
[0110]另外，在上述實(shí)施方式的流體設(shè)備29B中，將膨脹機(jī)23、泵(活塞泵)25及發(fā)電電動(dòng)機(jī)100 —體地連接，但也可以將發(fā)電電動(dòng)機(jī)100設(shè)置為發(fā)電機(jī)。在這種情況下，較為理想的是，廢熱回收裝置1B與第一實(shí)施方式中的廢熱回收裝置1A同樣地具有傳遞機(jī)構(gòu)3，并能利用發(fā)動(dòng)機(jī)10對(duì)泵25進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
[0111]另外，以上，對(duì)應(yīng)用在蘭肯循環(huán)中的、包括使氣相制冷劑膨脹以產(chǎn)生動(dòng)力的膨脹機(jī)和對(duì)液相制冷劑進(jìn)行加壓輸送的活塞泵的流體設(shè)備進(jìn)行了說(shuō)明。但是，在上述膨脹機(jī)和上述活塞泵分體構(gòu)成的情況下，也能應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)思想。在這種情況下，只要在蘭肯循環(huán)中設(shè)置使對(duì)液相制冷劑進(jìn)行加壓輸送的活塞泵的曲軸室與膨脹機(jī)的出口側(cè)連通的連通路、例如使活塞泵的曲軸室與從膨脹機(jī)到冷凝器的制冷劑流路連通的連通路即可。
[0112](符號(hào)說(shuō)明)
[0113]1A、1B…廢熱回收裝置
[0114]2A、2B…蘭肯循環(huán)
[0115]10…發(fā)動(dòng)機(jī)
[0116]21…制冷劑循環(huán)通路
[0117]22...加熱器
[0118]23…膨脹機(jī)
[0119]24…冷凝器
[0120]25…泵(活塞泵)
[0121]28…轉(zhuǎn)軸
[0122]29A…泵一體型膨脹機(jī)(流體設(shè)備)
[0123]29B…膨脹機(jī)+泵+發(fā)電電動(dòng)機(jī)一體型流體設(shè)備
[0124]50A、50B …泵部
[0125]51…活塞
[0126]52…連桿
[0127]60A、60b…膨脹機(jī)部
[0128]61…定渦盤(pán)
[0129]62…回旋渦盤(pán)
[0130]71a、71b…軸承(軸承部)
[0131]70…外殼
[0132]72A、72B…曲軸室
[0133]77…自轉(zhuǎn)阻止構(gòu)件
[0134]78A、78B…制冷劑出口室
[0135]79A、79B…出口端口
[0136]80…從動(dòng)曲軸機(jī)構(gòu)
[0137]91…連通路
[0138]100…發(fā)電電動(dòng)機(jī)
[0139]105…轉(zhuǎn)軸
[0140]110…發(fā)電電動(dòng)機(jī)部
[0141]111…轉(zhuǎn)子
[0142]112…定子
[0143]120 …外殼。
【權(quán)利要求】
1.一種流體設(shè)備，包括: 膨脹機(jī)，所述膨脹機(jī)利用制冷劑的膨脹來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力；以及 活塞泵，所述活塞泵對(duì)制冷劑進(jìn)行加壓輸送， 使從所述膨脹機(jī)中排出膨脹后的制冷劑的制冷劑出口室與所述活塞泵的曲軸室連通。
2.如權(quán)利要求1所述的流體設(shè)備，其特征在于， 所述制冷劑出口室與所述曲軸室在對(duì)所述膨脹機(jī)及所述活塞泵進(jìn)行收容的筐體內(nèi)連通。
3.如權(quán)利要求2所述的流體設(shè)備，其特征在于， 所述流體設(shè)備構(gòu)成為使從所述膨脹機(jī)排出到所述制冷劑出口室內(nèi)的膨脹后的制冷劑經(jīng)由所述曲軸室排出到所述筐體外。
4.如權(quán)利要求2所述的流體設(shè)備，其特征在于， 所述制冷劑出口室與所述曲軸室經(jīng)由軸承部連通，其中，所述軸承部將具有作為所述膨脹機(jī)的輸出軸的功能及作為所述活塞泵的驅(qū)動(dòng)軸的功能的轉(zhuǎn)軸支承成能旋轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求4所述的流體設(shè)備，其特征在于， 所述膨脹機(jī)是渦旋型膨脹機(jī)， 所述制冷劑出口室與所述曲軸室經(jīng)由所述軸承部及自轉(zhuǎn)阻止構(gòu)件連通，其中，所述自轉(zhuǎn)阻止構(gòu)件阻止所述渦旋型膨脹機(jī)中的回旋渦盤(pán)自轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求1所述的流體設(shè)備，其特征在于， 所述流體設(shè)備設(shè)置有使所述制冷劑出口室與所述曲軸室連通的連通路。
7.如權(quán)利要求1所述的流體設(shè)備，其特征在于， 在所述膨脹機(jī)與所述活塞泵之間設(shè)置有發(fā)電電動(dòng)機(jī)。
8.如權(quán)利要求7所述的流體設(shè)備，其特征在于， 所述制冷劑出口室與所述曲軸室經(jīng)由所述發(fā)電電動(dòng)機(jī)連通。
【文檔編號(hào)】F01C21/18GK104271951SQ201380024200
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2013年5月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月8日
【發(fā)明者】中村慎二 申請(qǐng)人:三電有限公司