HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fluidmaschine, die für den Rankine-Kreis verwendet wird. Die Fluidpumpe und die Fluidmaschine können zweckmäßig für einen Dampfkompressionstyp-Kälteerzeuger verwendet werden, der mit einem Rankine-Kreis kombiniert ist.The present invention relates to a fluid machine used for the Rankine cycle. The fluid pump and the fluid machine may be suitably used for a vapor compression type refrigerator combined with a Rankine cycle.
Beschreibung der verwandten TechnikDescription of the Related Art
Eine beispielsweise in JP-A-7-12068 offenbarte Fluidmaschine ist herkömmlich als eine Fluidmaschine wie einen Kompressor bekannt, der für einen Kälteerzeugungskreis verwendet wird. Das heißt, diese Fluidmaschine ist eine Spiraltypmaschine und weist eine Kurbelwelle zur Bewegung einer kreisenden Spirale auf. Der Wellenteil der Kurbelwelle wird drehbar durch einen Lagerteil getragen und der Kurbelteil ist an einer kreisenden Spirale über den Lagerteil in einer Gegendruckkammer angeschlossen.An example in JP-A-7-12068 The disclosed fluid machine is conventionally known as a fluid machine such as a compressor used for a refrigeration cycle. That is, this fluid machine is a scroll-type machine and has a crankshaft for moving a circular scroll. The shaft portion of the crankshaft is rotatably supported by a bearing member and the crank member is connected to a circular spiral over the bearing member in a back pressure chamber.
Die Kurbelwelle weist einen Ölzuführdurchtritt auf, der durch ihre Axialrichtung hindurch verläuft, und dieser Ölzuführdurchtritt weist eine Ölzuführöffnung und eine Ölzuführnut auf, welche zu Abschnitten münden, die nahe den Lagerteilen des Wellenteils oder des Kurbelteils sind. In einer Kammer eines Gehäuses der Fluidmaschine wird der Druck des Kältemittels bei Hochdruck auf einer Seite gegenüber der Spirale der Kurbelwelle gewählt, und auf einen mittleren Druck in einer Gegendruckkammer gewählt. Schmieröl in dem Gehäuse tritt durch den Ölzuführdurchtritt, die Ölzuführöffnung und die Ölzuführnut zu jeweiligen Lagern durch den Druckunterschied zwischen dem Hochdruck und dem Mitteldruck, um dadurch die jeweiligen Lager zu schmieren.The crankshaft has an oil supply passage which passes through its axial direction, and this oil supply passage has an oil supply port and an oil supply groove, which open to portions close to the bearing parts of the shaft part or the crank part. In a chamber of a housing of the fluid machine, the pressure of the refrigerant at high pressure on a side opposite to the spiral of the crankshaft is selected, and selected to a mean pressure in a back pressure chamber. Lubricating oil in the housing passes through the oil supply passage, the oil supply port and the oil supply groove to respective bearings by the pressure difference between the high pressure and the medium pressure, thereby lubricating the respective bearings.
Jedoch müssen in der vorstehend beschriebenen Fluidmaschine der Ölzuführdurchtritt, die Ölzuführöffnung und die Ölzuführnut zu der Kurbelwelle ausgebildet werden. Zusätzlich müssen in dem Gehäuse der Hochdruckabschnitt und der Mitteldruckabschnitt bezüglich der Kurbelwelle eingerichtet werden. Dies macht den Aufbau der Fluidmaschine komplex.However, in the above-described fluid machine, the oil supply passage, the oil supply port, and the oil supply groove must be formed into the crankshaft. In addition, in the housing, the high pressure portion and the medium pressure portion must be established with respect to the crankshaft. This makes the construction of the fluid machine complex.
Darüber hinaus ist die Technologie der Verwendung eines Kompressors für einen Kälteerzeugungskreis, wie ein Expandierer, für einen Rankine-Kreis in einem Dampfkompressionstyp-Kälteerzeuger, der mit einem Rankine-Kreis kombiniert ist, in JP-A-63-96449 A offenbart. Ferner beschreibt US 2004/0231331 A1 eine Fluidmaschine, die zur Wiedergewinnung von Wärmeenergie mit hohem Wirkungsgrad in einem Dampfkompressionstyp-Kälteerzeuger in der Lage ist.Moreover, the technology of using a compressor for a refrigeration cycle, such as an expander, for a Rankine cycle in a vapor compression type refrigerator combined with a Rankine cycle is JP-A-63-96449A disclosed. Further describes US 2004/0231331 A1 a fluid machine capable of recovering heat energy with high efficiency in a vapor compression type refrigerator.
In US 2004/0231331 A1 wird die Strömungsrichtung von Kältemittel, wenn eine Fluidmaschine zur Funktion als ein Kompressor veranlasst wird, relativ zu derjenigen umgekehrt, wenn die Fluidmaschine zur Funktion als ein Expandierer unter Verwendung einer Kältemittelpumpe von Kältemittel-Druckzuführmitteln zum Zuführen von Kältemittel unter Druck zu der Fluidmaschine veranlasst wird, und Wärmeenergie wird in elektrische Energie mit hohem Wirkungsgrad umgewandelt, indem ein Durchtritt zur Übertragung von Kraft bzw. Leistung von dem Expandierer zu einem Generator mit einem Geschwindigkeits-Änderungsmechanismus bereitgestellt wird.In US 2004/0231331 A1 the flow direction of refrigerant when a fluid machine is made to function as a compressor is reversed relative to that when the fluid machine is caused to function as an expander by using a refrigerant pump of refrigerant pressure supply means for supplying refrigerant under pressure to the fluid machine; and heat energy is converted into high efficiency electrical energy by providing a passageway for transmitting power from the expander to a generator having a speed change mechanism.
Die Strömungsrichtung von Kältemittel in US 2004/0231331 A1 wird unter Bezugnahme auf 22 und 23 beschrieben. Wenn eine mit einem Expandierer integrierte Fluidmaschine 202 als ein Kompressor betrieben wird, wird Kraft bzw. Leistung auf den Kompressions- und Expansionsteil 203 der mit einem Expandierer integrierten Fluidmaschine 202 zugeführt, Wärme wird nicht zu einem Heizer 213 zugeführt, und ein Öffnungs-/Schließ-Ventil 218 wird geöffnet und eine Kältemittelpumpe 205 nicht betrieben. Deshalb strömt, wie durch Pfeile in 22 gezeigt ist, das Kältemittel in der Richtung: die mit einem Expandierer integrierte Fluidmaschine 202 → der Heizer 213 → das Öffnungs-/Schließ-Ventil 218 → ein Radiator 207 → ein Dampf-/Flüssigkeitsabscheider 209 → ein Expansionsventil 211 → ein Verdampfer 212 → die mit einem Expandierer integrierte Fluidmaschine 202. Dies ist gleich einem an sich bekannten Kälteerzeugungskreis und durch das Kältemittel an dem Verdampfer 212 absorbierte Wärme wird an dem Radiator 207 abgestrahlt, um eine Kälteerzeugungsfähigkeit zu bewirken.The flow direction of refrigerant in US 2004/0231331 A1 is referring to 22 and 23 described. When a fluid machine integrated with an expander 202 As a compressor is operated, power is applied to the compression and expansion part 203 the integrated with an expander fluid machine 202 Heat is not a heater 213 supplied, and an opening / closing valve 218 is opened and a refrigerant pump 205 not operated. Therefore flows as indicated by arrows in 22 the refrigerant is shown in the direction: the fluid machine integrated with an expander 202 → the heater 213 → the opening / closing valve 218 → a radiator 207 → a vapor / liquid separator 209 → an expansion valve 211 → an evaporator 212 → the fluid machine integrated with an expander 202 , This is equal to a known refrigeration cycle and by the refrigerant to the evaporator 212 absorbed heat is transferred to the radiator 207 radiated to effect a refrigeration capability.
Als nächstes ist, wenn die mit einem Expandierer integrierte Fluidmaschine 202 als ein Expandierer betrieben wird, eine Energiespeicherbatterie 222 (Speicherbatterie) an einem Antriebs- und Elektroenergieerzeugungs-Teil 204 der mit einem Expandierer integrierten Fluidmaschine 202 angeschlossen, es wird Wärme zu dem Heizer 213 zugeführt, das Öffnungs-/Schließ-Ventil 218 geschlossen und die Kältemittelpumpe 205 betrieben. Deshalb strömt, wie durch Pfeile in 23 gezeigt ist, das Kältemittel in der Richtung: die Kältemittelpumpe 205 → das Heizgerät 213 die mit einem Expandierer integrierte Fluidmaschine 202 → einem zweiten Bypass-Durchtritt 220 → dem Radiator 207 → der Dampf-/Flüssigkeitsphasenabscheider 209 → einem ersten Bypass-Durchtritt 220 → die Kältemittelpumpe 205. In diesem Kreis erzeugt, wenn das Volumen des durch den Heizer 213 erwärmten Kältemittel expandiert wird, die Fluidmaschine 202, die mit einem Expandierer integriert ist, mechanische Energie und diese mechanische Energie wird in elektrische Energie umgewandelt, um dadurch Wärmeenergie wieder zu gewinnen.Next is when the fluid machine integrated with an expander 202 is operated as an expander, an energy storage battery 222 (Storage battery) at a drive and electric power generation part 204 the integrated with an expander fluid machine 202 connected, it becomes heat to the heater 213 supplied, the opening / closing valve 218 closed and the refrigerant pump 205 operated. Therefore flows as indicated by arrows in 23 shown is the refrigerant in the direction: the refrigerant pump 205 → the heater 213 the integrated with an expander fluid machine 202 → a second bypass passage 220 → the radiator 207 → the vapor / liquid phase separator 209 → a first bypass passage 220 → the refrigerant pump 205 , In this circle generates when the volume of the heater 213 heated refrigerant is expanded, the fluid machine 202 which is integrated with an expander, mechanical energy and these Mechanical energy is converted into electrical energy, thereby recovering heat energy.
Im Allgemeinen weist das Kältemittel für den Dampfkompressionstyp-Kälteerzeuger (zum Beispiel HFC-134a) in dem Zustand einer Flüssigphase eine niedrigere Viskosität als Schmieröl oder Wasser auf und das Öl hat die Eigenschaft, sich leicht in Flüssigphasen-Kältemittel zu lösen. Aus diesem Grund neigt die Schmierung dazu, in dem mechanisch gleitenden Teil unzureichend zu sein, in welchem nur das Flüssigphasen-Kältemittel hindurchtritt.In general, the refrigerant for the vapor compression type refrigerator (for example, HFC-134a) in the state of a liquid phase has a lower viscosity than lubricating oil or water, and the oil has a property of easily dissolving into liquid phase refrigerant. For this reason, the lubrication tends to be insufficient in the mechanical sliding part in which only the liquid-phase refrigerant passes.
JP-A-63-96449 und US 2004/0231331 A1 offenbaren nichts über die Schmierung in den gleitenden Teilen der Kältemittelpumpe. Jedoch wird in dieser Kältemittelpumpe das Flüssigphasen-Kältemittel, das durch den Dampf-/Flüssigkeitsabscheider abgeschieden wurde, angesaugt und abgegeben. Das heißt, nur das Flüssigphasen-Kältemittel tritt über die mechanisch gleitenden Teile der Kältemittelpumpe und deshalb neigen mechanisch gleitende Teile der Kältemittelpumpe dazu, unzureichend geschmiert zu werden. JP-A-63-96449 and US 2004/0231331 A1 reveal nothing about the lubrication in the sliding parts of the refrigerant pump. However, in this refrigerant pump, the liquid-phase refrigerant separated by the vapor-liquid separator is sucked and discharged. That is, only the liquid-phase refrigerant passes over the mechanically sliding parts of the refrigerant pump, and therefore mechanically sliding parts of the refrigerant pump tend to be insufficiently lubricated.
Ferner offenbaren die JP-A-63-96449 und die US 2004/0231331 A1 Fluidmaschinen, die auf den Dampfkompressionstyp-Kälteerzeuger angewandt sind, der mit einem Rankine-Kreis kombiniert ist, aber auch in einer Fluidmaschine, die speziell für einen Rankine-Kreis konstruiert ist, neigen die mechanisch gleitenden Teile der Kältemittel-Druckzuführmittel dazu, aus demselben Grund unzureichend geschmiert zu werden.Furthermore, the JP-A-63-96449 and the US 2004/0231331 A1 Fluid machines applied to the vapor compression type refrigerator combined with a Rankine cycle, but also in a fluid machine specifically designed for a Rankine cycle, tend to mechanically slide the parts of the refrigerant pressure supply means for the same reason insufficiently lubricated.
Die US 2 584 865 A beschreibt eine Pumpe, bei welcher über eine Bohrung in einem Impeller oder Rollkolben ein Teilstrom einer zu pumpenden Flüssigkeit einem Lager zugeführt, um dieses zu schmieren.The US Pat. No. 2,584,865 describes a pump in which a partial flow of a liquid to be pumped is fed to a bearing via a bore in an impeller or rolling piston in order to lubricate it.
Die DE 1 403 854 A und die DE 102 02 620 C1 zeigen Pumpen mit durch das Fördermedium geschmierten Lagern.The DE 1 403 854 A and the DE 102 02 620 C1 show pumps with lubricated by the fluid medium bearings.
Die US 4 129 405 A beschreibt eine Spiralpumpe mit Schmierung durch das Fördermedium.The US 4 129 405 A describes a spiral pump with lubrication by the pumped medium.
Die US 4 160 629 beschreibt eine Spiralpumpe, welche als Tauchpumpe ausgelegt ist.The US 4,160,629 describes a spiral pump, which is designed as a submersible pump.
Ferner nimmt die US 4 129 405 A Bezug auf Spiralpumpen mit Schmierung durch das Fördermedium.Furthermore, the US 4 129 405 A Reference to spiral pumps with lubrication by the pumped medium.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fluidmaschine bereitzustellen, welche wirksam mechanisch gleitende Teile in einem Kältemittel-Druckzuführelement schmiert.It is an object of the present invention to provide a fluid machine that effectively lubricates mechanical sliding parts in a refrigerant pressure-feeding member.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Fluidmaschine: ein Expansionselement mit einer Funktion des Abgebens von mechanischer Energie durch Expansion von Kältemittel, wobei das Expansionselement eine Niedrigdrucköffnung aufweist, von welcher Niedrigdruck-Dampfphasen-Kältemittel nach dessen Dekompression ausströmt, und eine Hochdrucköffnung aufweist, von welcher Hochdruck-Kältemittel vor dessen Dekompression einströmt; ein Elektroenergie-Erzeugungselement mit einer Funktion der Erzeugung von elektrischer Energie unter Verwendung der mechanischen Energie; ein Kältemittel-Druckzuführmittel zum Zuführen unter Druck von Kältemittel zu dem Expansionselement, wobei das Kältemittel-Druckzuführelement eine Kältemittel-Saugöffnung aufweist, von welcher das Flüssigphasen-Kältemittel angesaugt wird, und eine Kältemittel-Abgabeöffnung, von welcher Flüssigphasen-Kältemittel abgegeben wird; und einen Kommunikationsteil zum Bewirken, dass die Niedrigdrucköffnung des Expansionselements mit der Kältemittel-Saugöffnung des Kältemittel-Druckzuführelements kommunizierend verbunden wird. Ferner scheidet der Kommunikationsteil Schmieröl von Dampfphasen-Kältemittel ab und führt das Schmieröl zu der Kältemittel-Drucköffnung. In diesem Fall kann die Fluidmaschine effektiv mechanisch gleitende Teile in einem Kältemittel-Druckzuführelement schmieren.According to one aspect of the present invention, a fluid machine includes: an expansion element having a function of discharging mechanical energy by expanding refrigerant, the expansion element having a low-pressure port from which low-pressure vapor-phase refrigerant after decompression flows out, and having a high-pressure port which high-pressure refrigerant flows in before its decompression; an electric power generation element having a function of generating electric power using the mechanical energy; a refrigerant pressure supply means for supplying under pressure of refrigerant to the expansion element, the refrigerant pressure supply member having a refrigerant suction port from which the liquid-phase refrigerant is sucked, and a refrigerant discharge port from which liquid-phase refrigerant is discharged; and a communication part for causing the low pressure opening of the expansion element to communicate with the refrigerant suction port of the refrigerant pressure supply element. Further, the communication part deposits lubricating oil from vapor-phase refrigerant, and supplies the lubricating oil to the refrigerant pressure port. In this case, the fluid machine can effectively lubricate mechanical sliding parts in a refrigerant pressure-feeding member.
Ein Gehäuse kann vorgesehen sein, um alle der Elemente, Expansionselement, Elektroenergie-Erzeugungselement und Kältemittel-Druckzuführelement aufzunehmen. Ferner kann die Niedrigdrucköffnung oberhalb der Kältemittel-Saugöffnung angeordnet sein. Zum Beispiel ist das Expansionselement mit der Niedrigdrucköffnung oberhalb des Elektroenergie-Erzeugungselements angeordnet, und das Kältemittel-Druckzuführelement mit der Kältemittel-Saugöffnung ist unterhalb des Elektroenergie-Erzeugungselements angeordnet. Ferner kann der Kommunikationsteil das Öl aus dem Dampfphasen-Kältemittel durch Schwerkraft unter Verwendung eines Unterschieds hinsichtlich des spezifischen Gewichts zwischen dem Dampfphasen-Kältemittel und dem Öl abscheiden, und enthält einen Ölspeicherteil zum Speichern des abgeschiedenen Öls, und der Ölspeicherteil ist in dem Elektroenergie-Erzeugungsmittel vorgesehen.A housing may be provided to receive all of the elements, expansion element, electric power generating element, and refrigerant pressure feeding element. Furthermore, the low-pressure opening may be arranged above the refrigerant suction opening. For example, the expansion member having the low pressure port is disposed above the electric power generating element, and the refrigerant pressure supplying member having the refrigerant suction port is disposed below the electric power generating element. Further, the communication part may deposit the oil from the vapor-phase refrigerant by gravity using a difference in specific gravity between the vapor-phase refrigerant and the oil, and includes an oil storage part for storing the separated oil, and the oil storage part is in the electric power generation means intended.
Der Kommunikationsteil kann mit einem Absperr- bzw. Rückschlagventil zum Verhindern, dass das Flüssigphasen-Kältemittel von der Kältemittel-Saugöffnung zu der Niedrigdrucköffnung zurückströmt, versehen sein. In diesem Fall weist der Kommunikationsteil einen Drosselmechanismus auf, der seriell an dem Absperr- bzw. Rückschlagventil angeschlossen ist, und der Drosselmechanismus weist eine Kältemittel-Durchtrittsfläche auf, die kleiner als eine Kältemittel-Durchtrittsfläche des Absperr- bzw. Rückschlagventils ist.The communication part may be provided with a check valve for preventing the liquid-phase refrigerant from flowing back from the refrigerant suction port to the low-pressure port. In this case, the communication part has a throttle mechanism connected in series to the check valve is connected, and the throttle mechanism has a refrigerant passage area which is smaller than a refrigerant passage area of the check valve.
Ferner kann ein Übertragungsteil zum Übertragen von Antriebsleistung von dem Expansionselement auf das Kältemittel-Druckzuführelement vorgesehen sein. In diesem Fall wird das Kältemittel-Druckzuführelement durch die Antriebsleistung von dem Expansionselement betrieben. Zum Beispiel ist der Übertragungsteil eine Einwegkupplung, welche die mechanische Energie als die Antriebsleistung von dem Expansionselement nur dann überträgt, wenn das Expansionselement die mechanische Energie abgibt.Further, a transmission part for transmitting drive power from the expansion element to the refrigerant pressure supply element may be provided. In this case, the refrigerant pressure supply member is operated by the driving power of the expansion element. For example, the transmission part is a one-way clutch that transmits the mechanical energy as the drive power from the expansion element only when the expansion element releases the mechanical energy.
Das Expansionselement kann ein Kompressions- und Expansionselement sein, das eine Funktion des Komprimierens von Kältemittel durch darauf ausgeübte Antriebsleistung aufweist, und das Elektroenergie-Erzeugungsmittel kann ein Antriebs- und Elektroenergie-Erzeugungselement sein, das die Antriebsleistung bzw. -kraft auf das Kompressions- und Expansionselement ausübt. In diesem Fall saugt dann, wenn das Kompressions- und Expansionselement Kältemittel komprimiert, die Niedrigdrucköffnung des Niedrigdruck-Dampfphasen-Kältemittel an, nachdem dieses dekomprimiert wurde, und die Hochdrucköffnung gibt Hochdruck-Kältemittel ab, bevor dieses dekomprimiert ist.The expansion member may be a compression and expansion member having a function of compressing refrigerant by driving power applied thereto, and the electric power generating means may be a driving and electric power generating member that supplies the driving power to the compression and power generating members Exercise expansion element. In this case, when the compression and expansion element compresses refrigerant, it sucks the low-pressure port of the low-pressure vapor-phase refrigerant after it has been decompressed, and the high-pressure port discharges high-pressure refrigerant before it is decompressed.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Fluidmaschine: ein Expansionselement mit einer Funktion des Abgebens von mechanischer Energie durch Expansion von Kältemittel; ein Kältemittel-Druckzuführelement zum Zuführen von Kältemittel unter Druck zu dem Expansionselement, wobei das Expansionselement eine Niedrigdrucköffnung aufweist, von welcher Niedrigdruck-Dampfphasen-Kältemittel nach dessen Dekompression ausströmt, und eine Hochdrucköffnung, von welcher Hochdruck-Kältemittel nach dessen Dekompression einströmt, und einen Kommunikationsteil, der Öl einleitet, welches in dem aus der Niedrigdrucköffnung zu einem gleitenden Teil des Kältemittel-Druckzuführelements strömenden Kältemittel enthalten ist. Daher kann die Fluidmaschine wirksam mechanisch gleitende Teile in dem Kältemittel-Druckzuführelement schmieren.According to another aspect of the present invention, a fluid machine includes: an expansion element having a function of discharging mechanical energy by expansion of refrigerant; a refrigerant pressure supply member for supplying refrigerant under pressure to the expansion member, the expansion member having a low-pressure port from which low-pressure vapor-phase refrigerant after decompressing flows out, and a high-pressure port from which high-pressure refrigerant flows after decompression thereof, and a communication part which introduces oil contained in the refrigerant flowing from the low-pressure port to a sliding part of the refrigerant pressure-feeding member. Therefore, the fluid machine can effectively lubricate mechanical sliding parts in the refrigerant pressure-feeding member.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Dampfkompressionstyp-Kälteerzeuger, der mit einem Rankine-Kreis kombiniert ist: ein Kompressions- und Expansionselement, das eine Funktion des Komprimierens und Abgebens von Kältemittel durch darauf ausgeübte Antriebsleistung bzw. -kraft aufweist, und eine Funktion der Abgabe von mechanischer Energie durch Expansion von Kältemittel, wobei das Kompressions- und Expansionselement eine Niedrigdrucköffnung aufweist, von welcher Niedrigdruck-Kältemittel nach dessen Dekompression angesaugt wird und ausströmt, und eine Hochdrucköffnung, von welcher Hochdruck-Kältemittel vor dessen Dekompression abgegeben wird und einströmt; ein Antriebs- und Elektroenergie-Erzeugungselement, das eine Funktion des Ausübens der Antriebsleistung auf das Kompressions- und Expansionselement und eine Funktion des Erzeugens von elektrischer Energie durch die mechanische Energie aufweist; und ein Kältemittel-Druckzuführelement, das Kältemittel unter Druck zu dem Kompressions- und Expansionselement zuführt, wobei das Kältemittel-Druckzuführelement eine Kältemittel-Saugöffnung aufweist, von welcher Flüssigphasen-Kältemittel angesaugt wird, und eine Kältemittel-Abgabeöffnung, von welcher Flüssigphasen-Kältemittel abgegeben wird; und einen Kommunikationsteil, der veranlasst, dass die Niedrigdrucköffnung mit der Kältemittel-Saugöffnung kommunizierend verbunden wird. Ferner scheidet der Kommunikationsteil Schmieröl von dem Dampfphasen-Kältemittel ab und führt das Schmieröl zu der Kältemittel-Saugöffnung. Demgemäß können mechanisch gleitende Teile in dem Kältemittel-Druckzuführelement wirksam geschmiert werden.According to another aspect of the present invention, a vapor compression type refrigerator combined with a Rankine cycle includes: a compression and expansion element that has a function of compressing and discharging refrigerant by driving power applied thereto, and a function the release of mechanical energy by expansion of refrigerant, the compression and expansion element having a low-pressure port from which low-pressure refrigerant is sucked and discharged after decompression, and a high-pressure port from which high-pressure refrigerant is discharged and flows before it is decompressed; a driving and electric power generating element having a function of applying the driving power to the compression and expansion element and a function of generating electrical energy by the mechanical energy; and a refrigerant pressure supply member that supplies refrigerant under pressure to the compression and expansion member, the refrigerant pressure supply member having a refrigerant suction port from which liquid-phase refrigerant is sucked, and a refrigerant discharge port from which liquid-phase refrigerant is discharged ; and a communication part that causes the low-pressure port to communicate with the refrigerant suction port. Further, the communication part deposits lubricating oil from the vapor-phase refrigerant, and supplies the lubricating oil to the refrigerant suction port. Accordingly, mechanically sliding parts in the refrigerant pressure-feeding member can be effectively lubricated.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Dampfkompressionstyp-Kälteerzeuger, der mit einem Rankine-Kreis kombiniert ist: ein Kompressions- und Expansionselement, das eine Funktion des Komprimierens und Abgebens von Kältemittel durch Antriebsleistung aufweist, die auf dieses ausgeübt wird und eine Funktion des Abgebens von mechanischer Energie durch Expansion von Kältemittel; ein Antriebs- und Elektroenergie-Erzeugungselement, das eine Funktion des Ausübens der Antriebsleistung bzw. -kraft auf das Kompressions- und Expansionselement aufweist, und eine Funktion des Erzeugens von elektrischer Energie durch die mechanische Energie; ein Kältemittel-Druckzuführelement, das Kältemittel unter Druck zu dem Kompressions- und Expansionselement unter Druck zuführt; einen ersten Kommunikationsteil, durch welchen eine Kältemittel-Saugseite des Kältemittel-Druckzuführelements mit einem mechanisch gleitenden Abschnitt des Kältemittel-Druckzuführelements kommunizierend verbunden ist; und einen zweiten Kommunikationsteil, welcher bewirkt, dass die Niedrigdrucköffnung mit dem mechanisch gleitenden Abschnitt kommunizierend verbunden wird. Zusätzlich scheidet der zweite Kommunikationsteil Schmieröl von dem Dampfphasen-Kältemittel ab und führt das Schmieröl zu dem mechanisch gleitenden Abschnitt. Demgemäß kann der mechanisch gleitende Abschnitt des Kältemittel-Druckzuführelements wirksam und zufriedenstellend geschmiert werden.According to another aspect of the present invention, a vapor compression type refrigerator combined with a Rankine cycle includes: a compression and expansion element having a function of compressing and discharging refrigerant by driving power exerted thereon and a function of the Release of mechanical energy by expansion of refrigerant; a driving and electric power generating element having a function of applying the driving power to the compression and expansion element, and a function of generating electrical energy by the mechanical energy; a refrigerant pressure supply member that supplies refrigerant under pressure to the compression and expansion member under pressure; a first communication part through which a refrigerant suction side of the refrigerant pressure supply member is communicatively connected to a mechanically sliding portion of the refrigerant pressure supply member; and a second communication part that causes the low-pressure port to communicate with the mechanically sliding portion. In addition, the second communication part deposits lubricating oil from the vapor-phase refrigerant, and supplies the lubricating oil to the mechanically sliding portion. Accordingly, the mechanically sliding portion of the refrigerant pressure-feeding member can be effectively and satisfactorily lubricated.
Es wird ferner ein Dampfkompressionstyp-Kälteerzeuger offenbart, der mit einem Rankine-Kreis kombiniert ist, welche effektiv mechanisch gleitende Teile in einem Kältemittel-Druckzuführelement schmiert.There is also disclosed a vapor compression type refrigerator comprising a Rankine cycle which effectively lubricates mechanical sliding parts in a refrigerant pressure-feeding member.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält eine Fluidpumpe einen antreibenden Teil, einen beweglichen Teil, der durch von dem antreibenden Teil übertragener Leistung beweglich ist, einen Übertragungsteil, durch welchen die Leistung von dem antreibenden Teil auf den beweglichen Teil übertragen wird, einen festen Teil, der auf einer Seite des beweglichen Teils gegenüber dem Übertragungsteil angeordnet ist, um eine Arbeitskammer mit einem Auslass auszubilden, von welchem ein in die Arbeitskammer strömendes Fluid unter Druck zu einem Äußeren in einem flüssigen Zustand durch den beweglichen Teil zugeführt wird, und einen Einleitdurchtritt zum Einleiten eines Teils des Fluids in der Arbeitskammer zu dem Übertragungsteil. Daher kann Fluid leicht zu dem Übertragungsteil einschließlich Lagern zugeführt werden, und Fremdkörper in den Lagern können wirksam ausgestoßen werden. Ferner kann, wenn der Übertragungsteil einschließlich der Lager unter Verwendung des Schmieröl enthaltenden flüssigen Fluids effektiv geschmiert werden.According to one aspect of the present disclosure, a fluid pump includes a driving part, a movable part that is movable by power transmitted from the driving part, a transmitting part through which the power is transmitted from the driving part to the moving part, a fixed part, which is disposed on a side of the movable member opposite to the transfer member to form a working chamber having an outlet from which a fluid flowing into the working chamber is supplied under pressure to an outside in a liquid state through the movable member, and an introduction passage for introducing a part of the fluid in the working chamber to the transmission part. Therefore, fluid can be easily supplied to the transfer member including bearings, and foreign matter in the bearings can be discharged efficiently. Further, when the transmission part including the bearings can be lubricated effectively using the lubricating oil-containing liquid fluid.
Der Einleitdurchtritt kann in dem beweglichen Teil vorgesehen sein, und der Einleitdurchtritt weist einen Öffnungsteil auf, der zu der Arbeitskammer zulaufend mündet. Alternativ enthält der bewegliche Teil einen Durchtrittsteil zum Begrenzen des Einleitdurchtritts, und der Durchtrittsteil ist ein Element, das separat von dem beweglichen Teil ist.The introduction passage may be provided in the movable part, and the introduction passage has an opening part which opens to the working chamber tapered. Alternatively, the movable part includes a passage part for limiting the introduction passage, and the passage part is a member separate from the moving part.
Zum Beispiel ist der bewegliche Teil eine bewegliche Spirale mit einem Basisplattenabschnitt und einem ersten Wandabschnitt, der von dem Basisplattenabschnitt in einer spiralförmigen Form herausragt, der feste Teil eine feste Spirale mit einem spiralförmigen zweiten Wandabschnitt, der mit dem ersten Wandabschnitt in Eingriff steht. In diesem Fall weist der Einleitdurchtritt einen Durchmesser auf, der kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und ist in dem Basisplattenabschnitt der beweglichen Spirale vorgesehen, um die Arbeitskammer mit dem Übertragungsteil mit einem vorbestimmten Druckverlust kommunizierend zu verbinden. Ferner kann der Übertragungsteil in einen geschlossenen Raum aufgenommen sein. In diesem Fall nimmt die bewegliche Spirale einen Gegendruck auf, der auf diese auf einer Seite der festen Spirale durch das in den geschlossenen Raum eingeleitete Fluid ausgeübt wird. Zusätzlich kann die bewegliche Spirale mit einer Mehrzahl von Öffnungen versehen sein, welche alle einen Durchmesser aufweisen, der kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, um Druck zwischen der Arbeitskammer und dem geschlossenen Raum einzustellen.For example, the movable part is a movable scroll having a base plate portion and a first wall portion protruding from the base plate portion in a spiral shape, the fixed part being a fixed spiral having a spiral second wall portion engaging the first wall portion. In this case, the introduction passage has a diameter smaller than a predetermined value, and is provided in the base plate portion of the movable scroll to communicatively communicate the working chamber with the transmission part at a predetermined pressure loss. Furthermore, the transmission part can be accommodated in a closed space. In this case, the movable scroll receives a back pressure exerted thereon on one side of the fixed scroll through the fluid introduced into the closed space. In addition, the movable scroll may be provided with a plurality of openings, all of which have a diameter smaller than a predetermined value, for adjusting pressure between the working chamber and the closed space.
Alternativ kann der bewegliche Teil ein Rotor sein, der durch den antreibenden Teil zum Kreisen veranlasst wird, der in einem Zentrum des beweglichen Teils angeordnet ist. In diesem Fall ist der feste Teil ein Zylindergehäuse, in welchem ein den Rotor aufnehmender Zylinder angeordnet ist, und der Einleitdurchtritt ist ein Durchtritt mit einem Durchmesser kleiner als ein vorbestimmter Wert, und ist in dem Rotor vorgesehen, um die Arbeitskammer zu veranlassen, mit dem Übertragungsteil mit einem vorbestimmten Druckverlust kommunizierend verbunden zu sein. Der Einleitdurchtritt kann eine Nut sein, die auf einer Endoberfläche in einer Axialrichtung des Rotors vorgesehen ist und veranlasst die Arbeitskammer, mit dem Übertragungsteil mit einem vorbestimmten Druckverlust kommunizierend verbunden zu sein.Alternatively, the movable member may be a rotor which is caused to rotate by the driving member disposed in a center of the movable member. In this case, the fixed part is a cylinder housing in which a rotor accommodating cylinder is disposed, and the introduction passage is a passage having a diameter smaller than a predetermined value, and is provided in the rotor to cause the working chamber to communicate with the Transmission member to be communicatively connected to a predetermined pressure loss. The introducing passage may be a groove provided on an end surface in an axial direction of the rotor, and causes the working chamber to be communicatively connected to the transmitting member with a predetermined pressure loss.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen leichter ersichtlich, wenn diese zusammen mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird.Other objects and advantages of the present invention will become more readily apparent from the following detailed description of preferred embodiments when taken in conjunction with the accompanying drawings.
1 ist eine Querschnittsansicht, die eine Kältemittelpumpe in einer ersten Ausführungsform zeigt, die nicht dem Anspruchswortlaut entspricht. 1 FIG. 10 is a cross-sectional view showing a refrigerant pump in a first embodiment which does not correspond to the claim language.
2 ist eine Querschnittsansicht, die eine Kältemittelpumpe in einer zweiten Ausführungsform zeigt, die nicht dem Anspruchswortlaut entspricht. 2 FIG. 12 is a cross-sectional view showing a refrigerant pump in a second embodiment, which does not correspond to the claims.
3 ist eine Querschnittsansicht, die einen Durchtritt kleinen Durchmessers in einer dritten Ausführungsform zeigt, die nicht dem Anspruchswortlaut entspricht. 3 FIG. 12 is a cross-sectional view showing a small-diameter passage in a third embodiment, which does not correspond to the claim text.
4 ist eine Querschnittsansicht, die einen Durchtritt kleinen Durchmessers in einer vierten Ausführungsform zeigt, die nicht dem Anspruchswortlaut entspricht. 4 FIG. 12 is a cross-sectional view showing a small-diameter passage in a fourth embodiment which does not correspond to the claim text. FIG.
5 ist eine Querschnittsansicht, die eine Kältemittelpumpe in einer fünften Ausführungsform zeigt, die nicht dem Anspruchswortlaut entspricht. 5 FIG. 10 is a cross-sectional view showing a refrigerant pump in a fifth embodiment, which does not correspond to the claim text.
6 ist eine Querschnittsansicht, die eine Kältemittelpumpe in einer sechsten Ausführungsform zeigt, die nicht dem Anspruchswortlaut entspricht. 6 FIG. 12 is a cross-sectional view showing a refrigerant pump in a sixth embodiment that does not correspond to the claim language.
7 ist eine Querschnittsansicht, die auf einer Linie VII-VII in 6 genommen ist. 7 is a cross-sectional view taken on a line VII-VII in FIG 6 taken.
8 ist eine Querschnittsansicht, die eine Kältemittelpumpe in einer siebten Ausführungsform zeigt, die nicht dem Anspruchswortlaut entspricht. 8th FIG. 15 is a cross-sectional view showing a refrigerant pump in a seventh embodiment that does not correspond to the claim language.
9 ist eine Querschnittsansicht, die auf einer Linie IX-IX in 8 genommen ist. 9 is a cross-sectional view taken on a line IX-IX in FIG 8th taken.
10 ist eine Querschnittsansicht, die auf einer Linie X-X in 9 genommen ist. 10 is a cross-sectional view taken on a line XX in FIG 9 taken.
11 ist ein schematisches Diagramm, welches einen gesamten Kreisaufbau der achten Ausführungsform zeigt. 11 Fig. 10 is a schematic diagram showing an entire circuit structure of the eighth embodiment.
12 ist eine Querschnittsansicht einer Fluidmaschine, die mit einem Expandierer der achten Ausführungsform integriert ist. 12 Fig. 10 is a cross-sectional view of a fluid machine integrated with an expander of the eighth embodiment.
13 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Verbindungsmittel der achten Ausführungsform zeigt. 13 FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a connection means of the eighth embodiment. FIG.
14 ist eine Querschnittsansicht einer Fluidmaschine, die mit einem Expandierer einer neunten Ausführungsform integriert ist. 14 FIG. 10 is a cross-sectional view of a fluid machine integrated with an expander of a ninth embodiment. FIG.
15 ist eine Querschnittsansicht einer Fluidmaschine, die mit einem Expandierer einer zehnten Ausführungsform integriert ist. 15 FIG. 12 is a cross-sectional view of a fluid machine integrated with an expander of a tenth embodiment. FIG.
16 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Verbindungsmittel der zehnten Ausführungsform zeigt. 16 FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a connection means of the tenth embodiment. FIG.
17 ist ein schematisches Diagramm, das einen gesamten Kreisaufbau einer elften Ausführungsform zeigt. 17 Fig. 10 is a schematic diagram showing an entire circuit structure of an eleventh embodiment.
18 ist ein schematisches Diagramm, welches einen gesamten Kreisaufbau einer zwölften Ausführungsform zeigt. 18 Fig. 10 is a schematic diagram showing an entire circuit structure of a twelfth embodiment.
19 ist eine Querschnittsansicht einer Fluidmaschine einer dreizehnten Ausführungsform. 19 FIG. 10 is a cross-sectional view of a fluid machine of a thirteenth embodiment. FIG.
20 ist eine Querschnittsansicht, die auf einer Linie XX-XX in 19 genommen ist. 20 is a cross-sectional view taken on a line XX-XX in 19 taken.
21 ist eine Querschnittsansicht, die auf einer Linie XXI-XXI in 20 genommen ist. 21 is a cross-sectional view taken on a line XXI-XXI in 20 taken.
22 ist ein schematisches Diagramm, welches die Richtung einer Strömung von Kältemittel in einem Kältemittelkreis eines herkömmlichen Beispiels zeigt. 22 FIG. 12 is a schematic diagram showing the direction of flow of refrigerant in a refrigerant circuit of a conventional example. FIG.
23 ist ein schematisches Diagramm, welches die Richtung einer anderen Strömung von Kältemittel in einem Kältemittelkreis des herkömmlichen Beispiels zeigt. 23 FIG. 12 is a schematic diagram showing the direction of another flow of refrigerant in a refrigerant cycle of the conventional example. FIG.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
(Erste Ausführungsform)First Embodiment
In dieser Ausführungsform, die nicht dem Anspruchswortlaut entspricht, wird eine Fluidpumpe typischerweise für eine Kältemittelpumpe 100 zur Zuführung von Flüssig-Kältemittel (entsprechend Fluid in dem vorliegenden Beispiel) unter Druck in einem Rankine-Kreislauf verwendet. Nachfolgend wird der Basisaufbau der Kältemittelpumpe 100 unter Verwendung von 1 beschrieben. Der Rankine-Kreislauf ist ein Kreislauf, welcher eine Kältemittelpumpe 100, einen Heizer, einen Expandierer und einen Kondensor enthält, welche miteinander in der Form eines Kreislaufs verbunden sind. Der Rankine-Kreislauf führt flüssiges Kältemittel von der Kältemittelpumpe 100 zu einem Heizer und heizt das flüssige Kältemittel durch beispielsweise die Abwärme eines Verbrennungsmotors für ein Fahrzeug, um überheizten Dampf zu produzieren und führt den erheizten Dampf in den Expandierer und verwertet mechanische Energie wieder, die durch die Expansion des Kältemittels erzeugt wird.In this embodiment, which does not correspond to the claims, a fluid pump typically becomes for a refrigerant pump 100 for supplying liquid refrigerant (corresponding to fluid in the present example) under pressure in a Rankine cycle. The basic structure of the refrigerant pump will be described below 100 under the use of 1 described. The Rankine cycle is a cycle that uses a refrigerant pump 100 , a heater, an expander and a condenser, which are connected together in the form of a circuit. The Rankine cycle carries liquid refrigerant from the refrigerant pump 100 to a heater and heats the liquid refrigerant by, for example, the waste heat of an internal combustion engine for a vehicle to produce superheated steam and leads the heated steam in the expander and recycles mechanical energy generated by the expansion of the refrigerant.
Die Kältemittelpumpe 100 in dieser Ausführungsform ist eine elektrisch betriebene Kältemittelpumpe vom Spiraltyp, welche Spiralen 112, 113 in einem Pumpenteil 110 verwendet und dessen Pumpenteil 110 durch einen Motorteil 120 angetrieben wird. Das unter Druck durch die Kältemittelpumpe 100 zugeführte Flüssig-Kältemittel enthält Schmieröl in der Größenordnung von einigen Prozent zum Schmieren von Übertragungsteilen wie ein später zu beschreibendes Lager 114d.The refrigerant pump 100 In this embodiment, a scroll type electrically driven refrigerant pump is a scroll 112 . 113 in a pump section 110 used and its pump part 110 through a motor part 120 is driven. That under pressure by the refrigerant pump 100 supplied liquid refrigerant contains lubricating oil of the order of several percent for lubricating transmission parts such as a bearing to be described later 114d ,
Der Pumpenteil 110 besteht aus einer festen Spirale (entsprechend einem festen Teil in der vorliegenden Erfindung) 112, die an einem Pumpengehäuse 111 befestigt ist, einer beweglichen Spirale (entsprechend einem beweglichen Teil in des vorliegenden Beispiels) 113, welche kreist und sich in der Position gegenüber der festen Walze 112 versetzt, einer Pumpenwelle (entsprechend einem antreibenden Teil in dem vorliegenden Beispiel) 114 zum Antreiben der beweglichen Spirale 113 und dergleichen.The pump part 110 consists of a fixed spiral (corresponding to a solid part in the present invention) 112 attached to a pump housing 111 fixed, a movable scroll (corresponding to a moving part in the present example) 113 which revolves and is in position opposite the fixed roller 112 offset, a pump shaft (corresponding to a driving part in the present example) 114 for driving the movable spiral 113 and the same.
Die feste Spirale 112 ist aus einem plattenförmigen Basisplattenabschnitt 112a und einem spiralförmigen Zahnabschnitt (entsprechend einem zweiten Wandteil in der vorliegenden Erfindung) 112b aufgebaut, der von den Basisplattenabschnitten 112a zu der beweglichen Spirale 113 ragt. Während dessen ist die bewegliche Spirale 113 aus einem spiralförmigen Zahnabschnitt (entsprechend einem ersten Wandteil des vorliegenden Beispiels) 113b, welcher in Kontakt mit dem Zahnabschnitt 112b steht und in diesen eingreift, und einem Basisplattenabschnitt 113a aufgebaut, der diesen Zahnabschnitt 113b darauf ausgebildet aufweist. Die bewegliche Spirale 113 kreist in einem Zustand, in welchem beide Zahnabschnitte 112b, 113b miteinander in Kontakt stehen, um die Position einer durch beide Spiralen 112, 113 ausgebildeten Arbeitskammer V zu verschieben. Die feste Spirale 112 weist eine Abgabeöffnung 112c auf, welche mit der Arbeitskammer V kommunizierend verbunden ist, und ist mit dem Heizer (nicht gezeigt) verbunden, der in der Mitte des Basisplattenabschnitts 112a ausgebildet ist.The solid spiral 112 is from a plate-shaped base plate section 112a and a spiral tooth portion (corresponding to a second wall part in the present invention) 112b built from the base plate sections 112a to the movable spiral 113 protrudes. During that is the moving spiral 113 from a spiral tooth portion (corresponding to a first wall part of the present example) 113b which is in contact with the tooth portion 112b stands and engages in this, and a base plate section 113a built, this tooth section 113b has trained on it. The moving spiral 113 revolves in a state in which both tooth sections 112b . 113b Contact each other to the position of one through both spirals 112 . 113 to move trained working chamber V. The solid spiral 112 has a discharge opening 112c which communicates with the working chamber V, and is connected to the heater (not shown) located in the center of the base plate portion 112a is trained.
Die Pumpenwelle 114 ist eine Kurbelwelle mit einem exzentrischen Abschnitt 114a, der exzentrisch bezüglich einer Rotationsmittenachse an einem Ende in einer Richtung der Länge ausgebildet ist, und wird drehbar durch das Lager 114b getragen, das an dem Pumpengehäuse 111 befestigt ist. Eine Buchse 114c ist auf diesem exzentrischen Abschnitt 114a in solch einer Weise angebracht, bezüglich dem exzentrischen Abschnitt 114a zu schwingen (angetriebener Kurbelmechanismus). Die Buchse 114c ist an der beweglichen Spirale 113 über das Lager (entsprechend einem Übertragungsteil in dem vorliegenden Beispiel) 114d gekoppelt. Eine Seite gegenüber dem exzentrischen Abschnitt der Pumpenwelle 114 ist an der Motorwelle 121 des Motorteils 120 angeschlossen. Das Lager 114d ist ein Übertragungsteil für Übertragung einer antreibenden Kraft bzw. -leistung auf dem Pumpenmechanismus und ist ein Teil, der einen zu schmierenden Abschnitt enthält, wie einem gleitenden Abschnitt, einen abwälzenden Abschnitt oder einen reibenden Abschnitt.The pump shaft 114 is a crankshaft with an eccentric section 114a which is eccentrically formed with respect to a rotation center axis at one end in a direction of the length, and is rotatable by the bearing 114b carried on the pump housing 111 is attached. A jack 114c is on this eccentric section 114a mounted in such a way, with respect to the eccentric section 114a to swing (powered crank mechanism). The socket 114c is at the movable spiral 113 via the bearing (corresponding to a transmission part in the present example) 114d coupled. One side opposite the eccentric section of the pump shaft 114 is at the motor shaft 121 of the engine part 120 connected. The warehouse 114d is a transmission member for transmitting a driving force on the pump mechanism and is a part including a portion to be lubricated, such as a sliding portion, a rolling portion or a rubbing portion.
Ein plattenförmiger Laufring 115a und ein plattenförmiger Käfig 115b sind in Schichten an sowohl einer Oberfläche auf einer der festen Spirale gegenüberliegenden Seite der beweglichen Spirale 113 als auch einer Oberfläche des Pumpengehäuses 111 befestigt, welche dieser Oberfläche gegenüberliegt, dies durch Bolzen 115d. Kugeln 115e sind zwischen zulaufende Öffnungen zwischengelegt, die in jedem Käfig 115b ausgebildet sind. Dieser Aufbau bildet einen Rotationsverhinderungsmechanismus 115. Der Rotationsverhinderungsmechanismus 115 verhindert, dass die bewegliche Spirale 113 rotiert, während die Pumpenwelle 114 eine Umdrehung rotiert und die bewegliche Spirale 113 veranlasst, um das Rotationszentrum der Pumpenwelle 114 zu kreisen.A plate-shaped race 115a and a plate-shaped cage 115b are in layers on both a surface on one of the fixed spiral opposite side of the movable spiral 113 as well as a surface of the pump housing 111 attached, which is opposite to this surface, this by bolts 115d , roll 115e are interposed between tapered openings in each cage 115b are formed. This structure constitutes a rotation preventing mechanism 115 , The rotation prevention mechanism 115 prevents the moving spiral 113 rotates while the pump shaft 114 one turn rotates and the movable spiral 113 causes the rotation center of the pump shaft 114 to circle.
In dieser Ausführungsform ist ein Durchtritt 113c kleinen Durchmessers (entsprechend einem Einleitdurchtritt in dem vorliegenden Beispiel) zum Veranlassen der Arbeitskammer V, mit dem Lager 114d bei einem spezifizierten Druckverlust zu kommunizieren, in dem mittleren Abschnitt der beweglichen Spirale 113 ausgebildet. Hier ist in Bezug auf die Größe des Durchtritts 113c kleinen Durchmessers sein innerer Durchmesser ”d” und seine Länge ”L” (Dicke der beweglichen Spirale 113) auf 0,1 mm bzw. 6 mm gewählt, um so zu verhindern, dass eine große Menge von Flüssig-Kältemittel aus der Arbeitskammer V zu dem Lager 114d strömt, und um in der Lage zu sein, durch tatsächliche Maschinenbearbeitung ausgebildet zu werden (mechanische Maschinenbearbeitung oder Elektroentladungs-Maschinenbearbeitung).In this embodiment is a passage 113c small diameter (corresponding to an introducing passage in the present example) for causing the working chamber V, with the bearing 114d to communicate at a specified pressure loss, in the middle section of the movable scroll 113 educated. Here's in terms of the size of the passageway 113c of small diameter its inner diameter "d" and its length "L" (thickness of the movable spiral 113 ) are set to 0.1 mm and 6 mm, respectively, so as to prevent a large amount of liquid refrigerant from the working chamber V to the bearing 114d flows and in order to be able to be formed by actual machining (mechanical machining or electric discharge machining).
Die Menge von Flüssig-Kältemittel G, die durch die Kältemittelpumpe 100 unter Druck zugeführt wird, ist auf 230 kg/h gewählt und die Gültigkeit der Strömungsrate ΔG (kg/h) des durch den Durchtritt 113 kleinen Durchmessers strömenden Kältemittels wird durch die nachfolgende mathematische Gleichung 1 (Hagen-Poiseuille's-Gleichung) geprüft. ΔG = (π/8μ) × (ΔP/L) × (d/2)4 × ρ × 3600 (Mathematische Gleichung 1) wobei μ die Viskosität von Flüssig-Kältemittel (Pa) ist, ΔP eine Druckdifferenz (MPa) von Flüssig-Kältemittel ist, die auf den Durchtritt 113c kleinen Durchmessers wirkt, und ρ die Dichte von Flüssig-Kältemittel ist (kg/m3).The amount of liquid refrigerant G passing through the refrigerant pump 100 is supplied under pressure, is selected at 230 kg / h and the validity of the flow rate .DELTA.G (kg / h) of the passage 113 small diameter flowing refrigerant is tested by the following mathematical equation 1 (Hagen-Poiseuille's equation). ΔG = (π / 8μ) × (ΔP / L) × (d / 2) 4 × ρ × 3600 (Mathematical Equation 1) where μ is the viscosity of liquid refrigerant (Pa), ΔP is a pressure difference (MPa) of liquid refrigerant passing on 113c small diameter acts, and ρ is the density of liquid refrigerant (kg / m 3 ).
Insbesondere wird unter der Annahme, dass d = 0,1, L = 6, μ = 2 × 10–4, ΔP = 2 × 106 und ρ = 1100 ist, die Strömungsrate ΔG von Flüssig-Kältemittel 16 kg/h und sie ist ein Niveau von 7% bezüglich der Menge von unter Druck zugeführtem Flüssig-Kältemittel G (230 kg/h).Specifically, assuming that d = 0.1, L = 6, μ = 2 × 10 -4 , ΔP = 2 × 10 6 and ρ = 1100, the liquid refrigerant flow rate ΔG becomes 16 kg / h and they is a level of 7% with respect to the amount of pressurized liquid refrigerant G (230 kg / h).
Ein offenes Ende auf einer Seite gegenüber der Arbeitskammer V des Durchtritts 113c kleinen Durchmessers öffnet sich zu der Endoberfläche des exzentrischen Abschnitts 114a. Die zylindrische Buchse 114c wird durch die Außenoberfläche in der Radialrichtung des exzentrischen Abschnitts 114a getragen. Die Endoberfläche des exzentrischen Abschnitts 114a und die Endoberfläche der Buchse 114c sind dem Basisplattenabschnitt 113a der beweglichen Spirale 113 gegenüberliegend und ein scheibenförmiger Raum wird zwischen diesen abgeteilt. Der Endabschnitt der Seite der beweglichen Spirale 113 des Lagers 114d ist so positioniert, dass diese direkt auf das Äußere in der Radialrichtung dieses scheibenförmigen Raums weist. Die bewegliche Spirale 113 weist einen zylindrischen Halteabschnitt auf, der in einer herausstehenden Weise ausgebildet ist und hält innen das Lager 114d. Der scheibenförmige Raum ist mit einem Raum kommunizierend verbunden, der außerhalb der Radialrichtung des Halteabschnitts durch einen Raum in dem Lager 114d oder einen Raum zwischen dem exzentrischen Abschnitt 114a und der Buchse 114b abgeteilt ist. Der eine Rotation verhindernde Mechanismus 115 ist außerhalb in der Radialrichtung dieses Halteabschnitts angeordnet. In diesem Aufbau ist der Durchtritt 113c kleinen Durchmessers mit dem scheibenförmigen Raum kommunizierend verbunden und dieser Raum reicht direkt zu dem Lager 114d. Im Ergebnis ist ein Durchtritt ausgebildet, welcher durch den Durchtritt 113c kleinen Durchmessers hindurch verläuft und das Lager 114d erreicht, das auf der Rückseite der beweglichen Spirale 113 angeordnet ist.An open end on one side opposite the working chamber V of the passage 113c small diameter opens to the end surface of the eccentric section 114a , The cylindrical bush 114c is through the outer surface in the radial direction of the eccentric section 114a carried. The end surface of the eccentric section 114a and the end surface of the socket 114c are the base plate section 113a the movable spiral 113 opposite and a disc-shaped space is partitioned between them. The end portion of the side of the movable spiral 113 of the camp 114d is positioned so that it points directly to the exterior in the radial direction of this disk-shaped space. The moving spiral 113 has a cylindrical holding portion which is formed in a protruding manner and holds inside the bearing 114d , The disc-shaped space communicates with a space outside the radial direction of the holding portion through a space in the bearing 114d or a space between the eccentric section 114a and the socket 114b is divided. The rotation preventing mechanism 115 is disposed outside in the radial direction of this holding portion. In this structure is the passage 113c small diameter communicating with the disk-shaped space communicating and this space extends directly to the camp 114d , As a result, a passage is formed, which passes through the passage 113c small diameter passes through and the bearing 114d reached that on the back of the movable spiral 113 is arranged.
Als nächstes wird der Betrieb auf der Grundlage des vorstehend beschriebenen Aufbaus und die Wirkung des Betriebs beschrieben. Wenn die Pumpenwelle 114 durch den Betrieb des Motorteils 120 rotiert wird, wird die bewegliche Spirale 113 zum Kreiseln bzw. Kreisen veranlasst, die Betriebskammer V wird derart versetzt, dass sie sich von der Seite des Außendurchmessers der beweglichen Spirale 13 zu der zentralen Seite hin bewegt. Das flüssige Kältemittel, welches von dem Kondensor abgegeben wird und in eine (nicht gezeigte) Saugöffnung strömt, tritt durch die Arbeitskammer V und wird von einer Abgabeöffnung 112c aus abgegeben und unter Druck dem Heizer zugeführt.Next, the operation based on the above-described construction and the effect of the operation will be described. When the pump shaft 114 through the operation of the engine part 120 is rotated, the movable spiral 113 cause the spinning or spinning, the operating chamber V is displaced so that it is from the side of the outer diameter of the movable spiral 13 moved to the central side. The liquid refrigerant discharged from the condenser and flowing into a suction port (not shown) passes through the working chamber V and is discharged from a discharge port 112c discharged and supplied under pressure to the heater.
In dieser Ausführungsform weist die bewegliche Spirale 113 den Durchtritt 113c kleinen Durchmessers, der darin ausgebildet ist, auf, und deshalb wird ein Teil (entsprechend der vorstehend beschriebenen annähernden 7%) von unter Druck zugeführtem Flüssig-Kältemittel sicher aus der Arbeitskammer V zu der Seite des Lagers 114d entsprechend einem Druckunterschied zugeführt. Deshalb kann durch einen einfachen Aufbau, nach welchem nur der Durchtritt 113c kleinen Durchmessers in der beweglichen Spirale 113 ausgebildet ist, das Lager 114d gekühlt und geschmiert werden durch Schmieröl, das in dem Flüssig-Kältemittel enthalten ist, um die Zuverlässigkeit der Kältemittelpumpe 100 zu verbessern. Wenn dahingegen die Zuverlässigkeit der Kältemittelpumpe 100 auf demselben Niveau gehalten wird, kann die Kältemittelpumpe 100 mit niedrigeren Kosten produziert werden. Beispielsweise ist es möglich, den Bedarf der Auswahl eines teueren Materials für das Lager 114d oder des Durchführens einer Oberflächenbehandlung oder Wärmebehandlung an dem Lager 114 zu beseitigen. Hier kann, da das zu verwendende Fluid flüssig ist (Flüssig-Kältemittel), anders als in dem Fall von Gas, der Durchtritt 113c kleinen Durchmessers in einer Größe (insbesondere der Innendurchmesser d, der mit der Querschnittsfläche des Durchtritts in Beziehung steht) ausgebildet werden, der tatsächlich maschinenbearbeitet werden kann, ohne signifikant durch das Ausmaß von unter Druck zugeführtem Flüssig-Kältemittel beeinflusst zu werden, und kann die vorstehend beschriebene Wirkung erzeugen.In this embodiment, the movable scroll 113 the passage 113c small diameter formed therein, and therefore a portion (corresponding to the above-described approximate 7%) of pressurized liquid refrigerant safely from the working chamber V to the side of the bearing 114d supplied according to a pressure difference. Therefore, by a simple structure, according to which only the passage 113c small diameter in the movable spiral 113 is formed, the camp 114d Cooled and lubricated by lubricating oil contained in the liquid refrigerant to the reliability of the refrigerant pump 100 to improve. If, on the other hand, the reliability of the refrigerant pump 100 held at the same level, the refrigerant pump 100 be produced at a lower cost. For example, it is possible to meet the need for choosing an expensive material for the bearing 114d or performing a surface treatment or heat treatment on the bearing 114 to eliminate. Here, since the fluid to be used is liquid (liquid refrigerant), unlike in the case of gas, the passage 113c small diameter in a size (in particular, the inner diameter d, which is related to the cross-sectional area of the passage), which can be actually machined without being significantly influenced by the amount of pressurized liquid refrigerant, and the above produce described effect.
(Zweite Ausführungsform)Second Embodiment
Die zweite Ausführungsform, die nicht dem Anspruchswortlaut entspricht, wird in 2 gezeigt. Die zweite Ausführungsform ist im Vergleich zu der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform mit einer geschlossenen Gegendruckkammer 116 versehen.The second embodiment, which does not correspond to the claim wording is in 2 shown. The second embodiment is compared with the first embodiment described above with a closed back pressure chamber 116 Mistake.
Hier ist ein Dichtelement 116a zwischen der beweglichen Spirale 113 und dem Pumpengehäuse 111 zwischengelegt und ein anderes Dichtungselement (nicht gezeigt) ist zwischen der Pumpenwelle 114 (oder einer Motorwelle 121) und dem Pumpengehäuse 111 zwischengelegt, um die geschlossene Gegendruckkammer 116 auf einer der festen Spirale gegenüberliegenden Seite der beweglichen Spirale 113 auszubilden.Here is a sealing element 116a between the movable spiral 113 and the pump housing 111 interposed and another sealing element (not shown) is between the pump shaft 114 (or a motor shaft 121 ) and the pump housing 111 interposed to the closed back pressure chamber 116 on one of the fixed spiral opposite side of the movable spiral 113 train.
Hiermit kann das Lager 114 durch das Flüssig-Kältemittel geschmiert werden, welches von der Arbeitskammer V durch den Durchtritt 113c kleinen Durchmessers eingeleitet wird und ein Gegendruck (ein auf die feste Spirale 112 ausgeübter Druck) kann auf die bewegliche Spirale 113 ausgeübt werden. Deshalb kann das Schub- bzw. Axialspiel zwischen der beweglichen Spirale 113 und der festen Spiral 112 eingestellt werden, was dazu führt, dass es ermöglicht wird, den Bedarf des Vorsehens einer spezifisch konstruierten Einstellfunktion zu beseitigen. Da eine auf die Vorderseite und die Rückseite der beweglichen Spirale 113 ausgeübte Druckdifferenz reduziert werden kann, kann die gewählte Festigkeit (z. B. die gewählte Dicke) der beweglichen Spirale 113 gesenkt werden, und deshalb kann die bewegliche Spirale 113 hinsichtlich des Gewichts und der Kosten reduziert werden. In der zweiten Ausführungsform können die anderen Teile ähnlich zu der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform hergestellt werden.Hereby can the warehouse 114 be lubricated by the liquid refrigerant, which from the working chamber V through the passage 113c small diameter is introduced and a back pressure (one on the fixed spiral 112 applied pressure) can on the movable spiral 113 be exercised. Therefore, the thrust or axial play between the movable spiral 113 and the solid spiral 112 be set, which results in making it possible to eliminate the need to provide a specifically designed adjustment function. As one on the front and the back of the movable spiral 113 applied pressure difference can be reduced, the selected strength (eg, the selected thickness) of the movable scroll 113 can be lowered, and therefore the movable spiral 113 be reduced in terms of weight and cost. In the second embodiment, the other parts can be manufactured similarly to the first embodiment described above.
(Dritte Ausführungsform)Third Embodiment
Die dritte Ausführungsform, die nicht dem Anspruchswortlaut entspricht, ist in 3 gezeigt. In der dritten Ausführungsform ist die Form des Durchtritts 113 kleinen Durchmessers im Vergleich zu der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform geändert. Das heißt, eine Öffnung des Durchtritts 113 kleinen Durchmessers auf der Seite der Arbeitskammer V hat einen zulaufenden Abschnitt 113d. Dieser zulaufende Abschnitt 113d versieht den Durchtritt 113c kleinen Durchmessers mit einer Öffnung. In dem Durchtritt 113c kleinen Durchmessers ist sein größter Teil als ein kreisförmiger Hauptabschnitt mit einem spezifizierten kleinen Durchmesser ausgebildet und eine Öffnung ist als der zulaufende Abschnitt in einer zulaufenden Form ausgebildet. In dem zulaufenden Abschnitt 113d vergrößert sich der Innendurchmesser des Durchtritts 113c kleinen Durchmessers allmählich zu der Arbeitskammer V. Der zulaufende Abschnitt 113d stellt eine kreisförmige Öffnung mit einem Durchmesser bereit, der größer als der Innendurchmesser des Durchtritts 113c kleinen Durchmessers an der Wandoberfläche auf der Seite der Arbeitskammer V des Basisplattenabschnitts 113a der beweglichen Spirale 113 ist. Der zulaufende Abschnitt 113d stellt eine Wandoberfläche bereit, die wie ein Trichter geformt ist, der gleichmäßig von der Wandoberfläche auf der Seite der Arbeitskammer V des Basisplattenabschnitts 113a der beweglichen Spirale 113 zu dem Hauptabschnitt des Durchtritts 113c kleinen Durchmessers zusammenläuft.The third embodiment, which does not correspond to the claim text, is in 3 shown. In the third embodiment, the shape of the passage 113 small diameter compared to the first embodiment described above. That is, an opening of the passage 113 small diameter on the side of the working chamber V has a tapered section 113d , This tapered section 113d provides the passage 113c small diameter with an opening. In the passage 113c its small diameter portion is formed as a circular main portion having a specified small diameter, and an opening is formed as the tapered portion in a tapered shape. In the tapered section 113d increases the inner diameter of the passage 113c small diameter gradually to the working chamber V. The tapered section 113d provides a circular opening with a diameter larger than the inside diameter of the passage 113c small diameter the wall surface on the side of the working chamber V of the base plate portion 113a the movable spiral 113 is. The tapered section 113d provides a wall surface shaped like a funnel which is uniform from the wall surface on the side of the working chamber V of the base plate portion 113a the movable spiral 113 to the main section of the passage 113c small diameter converges.
Diese Formen ermöglichen es dem Flüssig-Kältemittel, gleichmäßig zu strömen und die Strömung des in das Lager 114d eingeleiteten Flüssig-Kältemittels zu vergleichmäßigen. In der dritten Ausführungsform können die anderen Teile ähnlich zu der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform oder der zweiten Ausführungsform hergestellt werden.These shapes allow the liquid refrigerant to flow evenly and the flow into the bearing 114d to homogenize introduced liquid refrigerant. In the third embodiment, the other parts may be manufactured similarly to the above-described first embodiment or the second embodiment.
(Vierte Ausführungsform)Fourth Embodiment
Die vierte Ausführungsform, die nicht dem Anspruchswortlaut entspricht, wird in 4 gezeigt. In der vierten Ausführungsform ist ein Abschnitt, in welchem der Durchtritt 113c kleinen Durchmessers ausgebildet ist, im Vergleich mit der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform auf einem Element ausgebildet, das von der beweglichen Spirale 113 getrennt ist. Das heißt, dieses getrennte Element wird zuvor als ein Öffnungselement 113e mit dem Durchtritt 113c kleinen Durchmessers ausgebildet und dieses Öffnungselement 113e wird in dem zentralen Abschnitt des Basisplattenabschnitts 113a der beweglichen Spirale 113 durch Einpressen oder dergleichen befestigt.The fourth embodiment, which does not correspond to the claim wording is in 4 shown. In the fourth embodiment, a portion in which the passage is 113c is formed with a small diameter, formed on a member of the movable spiral compared with the first embodiment described above 113 is disconnected. That is, this separate element is previously considered an opening element 113e with the passage 113c small diameter formed and this opening element 113e becomes in the central portion of the base plate portion 113a the movable spiral 113 fastened by pressing or the like.
Demgemäß ist es möglich, den Durchtritt 113c kleinen Durchmessers in dem Zustand des von der beweglichen Spirale 113 getrennten Öffnungselements 113e auszubilden, und deshalb den Durchtritt 113c kleinen Durchmessers einfach herzustellen. In der vierten Ausführungsform können die anderen Teile ähnlich zu der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform hergestellt werden.Accordingly, it is possible the passage 113c small diameter in the state of the movable spiral 113 separate opening element 113e train, and therefore the passage 113c small diameter easy to make. In the fourth embodiment, the other parts can be made similarly to the first embodiment described above.
(Fünfte Ausführungsform)Fifth Embodiment
Die fünfte Ausführungsform, die nicht dem Anspruchswortlaut entspricht, ist in 5 gezeigt. In der fünften Ausführungsform ist im Vergleich mit der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform ein Einleitdurchtritt außerhalb der Kältemittelpumpe 100 ausgebildet. Das heißt, ein Rückführdurchtritt 131, der mit dem Lager 114d kommunizierend verbunden ist, ist in einem abgabeseitigen Durchtritt 130 ausgebildet, der von der Abgabeöffnung 112c zu dem Heizer verbindet und ein Drosselabschnitt 132 entsprechend dem Durchtritt 113c kleinen Durchmessers ist in der Mitte dieses Rückführdurchtritts 131 ausgebildet.The fifth embodiment, which does not correspond to the claim text, is in 5 shown. In the fifth embodiment, as compared with the first embodiment described above, an introduction passage is outside the refrigerant pump 100 educated. That is, a return passage 131 who with the camp 114d communicating, is in a delivery-side passage 130 formed by the discharge opening 112c connects to the heater and a throttle section 132 according to the passage 113c small diameter is in the middle of this return passage 131 educated.
Demgemäß ist es möglich, einen Teil von Flüssig-Kältemittel, das aus der Abgabeöffnung 112c abgegeben wird, in das Lager 114d durch den Drosselabschnitt 132 einzuleiten und dieselbe Wirkung wie in der ersten Ausführungsform zu bewirken.Accordingly, it is possible to remove a portion of liquid refrigerant from the discharge port 112c is delivered to the warehouse 114d through the throttle section 132 to initiate and effect the same as in the first embodiment.
(Sechste Ausführungsform)Sixth Embodiment
Die sechste Ausführungsform, die nicht dem Anspruchswortlaut entspricht, ist in 6 und 7 gezeigt. In der sechsten Ausführungsform ist die vorliegende Offenbarung auf eine Kältemittelpumpe 100A vom Drehschiebertyp angewandt.The sixth embodiment, which does not correspond to the claim wording, is in 6 and 7 shown. In the sixth embodiment, the present disclosure is a refrigerant pump 100A applied by rotary vane type.
Ein Pumpenteil 110A der Kältemittelpumpe 100A vom Drehschiebertyp enthält ein Pumpengehäuse 111A, ein Zylindergehäuse 117, ein Pumpengehäuse 111B, ein Zylindergehäuse 117, einen Zylinder 117a und einen Rotor 118, der in einem Endgehäuse 119 ausgebildet ist, welche nacheinander miteinander verbunden sind. Hier ist der Pumpenteil 110A eine Zweizylinderpumpe, die mit zwei Zylindern 117a und zwei Rotoren 118 versehen ist. Das Endgehäuse 119 weist eine Saugöffnung 119a auf, von welcher aus das Flüssig-Kältemittel angesaugt wird, und eine Abgabeöffnung 119b, von welcher aus das Flüssig-Kältemittel aus der Arbeitskammer V ausströmt.A pump part 110A the refrigerant pump 100A of rotary vane type contains a pump housing 111A , a cylinder housing 117 , a pump housing 111B , a cylinder housing 117 , a cylinder 117a and a rotor 118 in an end housing 119 is formed, which are connected successively. Here is the pump part 110A a two-cylinder pump, with two cylinders 117a and two rotors 118 is provided. The end housing 119 has a suction opening 119a on, from which the liquid refrigerant is sucked, and a discharge port 119b from which the liquid refrigerant flows out of the working chamber V.
Der Zylinder 117a ist mit einem kreisförmigen Querschnitt in dem zentralen Abschnitt des Zylindergehäuses 117 ausgebildet. Das Zylindergehäuse 117 entspricht einem festen Teil der vorliegenden Erfindung. Die Pumpenwelle 114A weist einen kreisförmigen Nockenteil 114e auf, welcher bezüglich der Pumpenwelle 114A exzentrisch ist, auf welcher dieser ausgebildet ist, und ein flacher zylindrischer Rotor 118 ist auf der Außenumfangsseite dieses Nockenteils 114e über ein Lager 114D (entsprechend einem Übertragungsteil in der vorliegenden Erfindung) befestigt. Der Rotor 118 entspricht einem beweglichen Teil in der vorliegenden Erfindung. Der Rotor 118 weist einen Außendurchmesser auf, der kleiner als der Innendurchmesser des Zylinders 117a gewählt ist und ist in den Zylinder 117a derart eingesetzt, dass der Rotor 118 in dem Zylinder 117a durch den Nockenteil 114e kreist. Ein Schieber 118a, welcher in der Radialrichtung des Rotors 118 gleiten kann und zu dem Zentrum hin gedrückt wird, um dadurch an dem Rotor 118 anzuliegen, ist in den Außenumfangsabschnitt des Rotors 118 eingesetzt. Ein Raum, der durch den Rotor 118 und den Schieber 118a eingefasst wird, ist in der Arbeitskammer V in dem Zylinder 117a ausgebildet.The cylinder 117a is with a circular cross section in the central portion of the cylinder housing 117 educated. The cylinder housing 117 corresponds to a fixed part of the present invention. The pump shaft 114A has a circular cam part 114e on which with respect to the pump shaft 114A is eccentric, on which it is formed, and a flat cylindrical rotor 118 is on the outer peripheral side of this cam part 114e about a camp 114D (corresponding to a transmission part in the present invention) attached. The rotor 118 corresponds to a movable part in the present invention. The rotor 118 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the cylinder 117a is chosen and is in the cylinder 117a used in such a way that the rotor 118 in the cylinder 117a through the cam part 114e circles. A slider 118a which is in the radial direction of the rotor 118 can slide and is pressed towards the center, thereby to the rotor 118 abutting is in the outer peripheral portion of the rotor 118 used. A space through the rotor 118 and the slider 118a is enclosed in the working chamber V in the cylinder 117a educated.
In dem Zylindergehäuse 117 sind ein Kältemitteleinlass 117b und ein Kältemittelauslass 117c, die mit dem Inneren des Zylinders 117a kommunizierend verbunden sind, nahe des Schiebers 118a in einer solchen Weise ausgebildet, dass sie diesen Schieber 118a sandwichartig aufnehmen. Der Kältemitteleinlass 117b ist an der Saugöffnung 119a durch einen (nicht gezeigten) Durchtritt angeschlossen und der Kältemittelauslass 117c ist an der Abgabeöffnung 119b durch einen (nicht gezeigten) Durchtritt angeschlossen.In the cylinder housing 117 are a refrigerant inlet 117b and a refrigerant outlet 117c with the interior of the cylinder 117a communicating, near the slider 118a formed in such a way that it this slide 118a sandwich. The refrigerant inlet 117b is at the suction opening 119a connected by a passage (not shown) and the refrigerant outlet 117c is at the delivery port 119b connected by a passage (not shown).
In dieser Ausführungsform sind die (z. B. zwei) Durchtritte 113c kleinen Durchmessers, die alle durch den Rotor 118 hindurch verlaufen, bei einer ersten Position zwischen dem Kältemittelauslass 117c des Rotors 118 und dem Schieber 118a und einer zweiten Position gegenüberliegend der ersten Position ausgebildet. Zum Beispiel sind die zwei Durchtritte 113c kleinen Durchmessers bei Positionen ausgebildet, die jeweils über das Zentrum des Rotors 113 einander gegenüberliegen. Ein äußeres Öffnungselende in der Radialrichtung des Durchtritts 113 kleinen Durchmessers mündet zu der äußeren Umfangsoberfläche des Rotors 118 und ein inneres Ende der Öffnung in der Radialrichtung des Durchtritts 113c kleinen Durchmessers mündet zu der inneren Umfangsoberfläche des Rotors 118. Das Lager 114D befindet sich in einem Raum zwischen dem Rotor 118 und dem Nockenteil 114e in dem Rotor 118. Der Durchtritt 113c kleinen Durchmessers kommuniziert mit dem Raum zwischen dem Rotor 118 und dem Nockenteil 114e.In this embodiment, the (eg two) passages are 113c small diameter, all through the rotor 118 pass through, at a first position between the refrigerant outlet 117c of the rotor 118 and the slider 118a and a second position opposite to the first position. For example, the two passages 113c small diameter formed at positions, respectively, over the center of the rotor 113 opposite each other. An outer opening end in the radial direction of the passage 113 small diameter leads to the outer peripheral surface of the rotor 118 and an inner end of the opening in the radial direction of the passage 113c small diameter leads to the inner peripheral surface of the rotor 118 , The warehouse 114D is located in a space between the rotor 118 and the cam part 114e in the rotor 118 , The passage 113c small diameter communicates with the space between the rotor 118 and the cam part 114e ,
In dieser Kältemittelpumpe 100A strömt das Flüssig-Kältemittel von der Saugöffnung 119a und dem Kältemitteleinlass 117b in die Arbeitskammer V und strömt aus dem Kältemittelauslass 117c und der Abgabeöffnung 119b durch den kreisenden Betrieb des Rotors 118 aus. Ein Teil von Flüssig-Kältemittel in der Arbeitskammer V wird von dem Durchtritt 113c kleinen Durchmessers in das Lager 114D eingeleitet. Deshalb ist es ebenso wie in der ersten Ausführungsform möglich, eine Schmierwirkung auf das Lager 114D zu erhalten und die Zuverlässigkeit der Kältemittelpumpe 100A zu verbessern.In this refrigerant pump 100A the liquid refrigerant flows from the suction port 119a and the refrigerant inlet 117b into the working chamber V and flows out of the refrigerant outlet 117c and the delivery port 119b by the circular operation of the rotor 118 out. A portion of liquid refrigerant in the working chamber V is from the passage 113c small diameter in the warehouse 114D initiated. Therefore, as in the first embodiment, it is possible to lubricate the bearing 114D to maintain and the reliability of the refrigerant pump 100A to improve.
In dieser Ausführungsform wird das Kältemittel dahingehend eingeleitet, das Lager 114D zu schmieren. Wenn das Kältemittel mit Schmieröl gestreut gemischt wird, kann eine größere Schmiereinwirkung erwartet werden. Ein Lager offener Art, in welchem zu schmierende Teile, wie Kugel, Walze, Wälzoberfläche, Gleitoberfläche nicht eingeschlossen sind, kann als das Lager 114D verwendet werden. Wenn zum Beispiel ein Gleitlager offener Art verwendet wird, kann das Flüssig-Kältemittel in Übereinstimmung mit einer Druckdifferenz zu den zu schmierenden Teilen wie einem Gleitteil, Wälzteil und Reibteil des Lagers 114D durch die Durchtritte 113C kleinen Durchmessers geschmiert werden, die in dem Rotor 118 ausgebildet sind. Um Teile, wie Kugeln, die zwischen dem inneren Ring und dem äußeren Ring des Lagers 114D aufgenommen sind, sicher zu schmieren, kann eine Durchgangsöffnung oder eine Nut als ein Durchtritt in Lagerteilen wie dem inneren Ring, dem äußeren Ring und einer Abdeckung ausgebildet werden. Zum Beispiel kann ein mit einer in dem Rotor 118 hergestellten Öffnung kommunizierender Durchtritt in dem äußeren Ring ausgebildet werden.In this embodiment, the refrigerant is introduced to the storage 114D to lubricate. If the refrigerant is mixed with lubricating oil, a larger lubricating effect may be expected. An open type bearing in which parts to be lubricated such as ball, roller, rolling surface, sliding surface are not included can be considered the bearing 114D be used. For example, when an open type sliding bearing is used, the liquid refrigerant may be in conformity with a pressure difference to the parts to be lubricated such as a sliding part, rolling part and friction part of the bearing 114D through the passages 113C small diameter lubricated in the rotor 118 are formed. To parts, such as balls, between the inner ring and the outer ring of the bearing 114D are received to lubricate securely, a through hole or a groove can be formed as a passage in bearing parts such as the inner ring, the outer ring and a cover. For example, one with one in the rotor 118 formed opening communicating passage in the outer ring are formed.
(Siebte Ausführungsform)Seventh Embodiment
Die siebte Ausführungsform, die nicht dem Anspruchswortlaut entspricht, ist in 8 bis 10 gezeigt. In der siebten Ausführungsform sind im Vergleich mit der sechsten Ausführungsform die Durchtritte 113c kleinen Durchmessers zu Nuten 113f geändert.The seventh embodiment, which does not correspond to the claim text, is in 8th to 10 shown. In the seventh embodiment, the passages are as compared with the sixth embodiment 113c small diameter to grooves 113f changed.
Die Nut 113f ist eine Nut (siehe 10), die in der Endoberfläche in der Axialrichtung des Rotors 118 (zum Beispiel der Endoberfläche auf der rechten Seite jedes Rotors 118) ausgebildet ist und ist im Querschnitt kreisförmig. Die Nut 113f ist derart ausgebildet, dass sie in einer Längsrichtung von der Außenumfangsoberfläche des Rotors 118 zu der Innenumfangsoberfläche gerade ist (siehe 9). Hier sind zwei Nuten 113f an Positionen ausgebildet, die über das Zentrum des Rotors 118 jeweils einander gegenüberliegen, dies derart, dass diese einander in der Endoberfläche in der Axialrichtung des Rotors 118 gegenüberliegen.The groove 113f is a groove (see 10 ) in the end surface in the axial direction of the rotor 118 (For example, the end surface on the right side of each rotor 118 ) is formed and is circular in cross section. The groove 113f is formed to be in a longitudinal direction from the outer circumferential surface of the rotor 118 to the inner peripheral surface is straight (see 9 ). Here are two grooves 113f formed at positions that extend beyond the center of the rotor 118 each opposed to each other, such that they face each other in the end surface in the axial direction of the rotor 118 are opposite.
Die vorstehend beschriebenen Nuten 113f bilden Einleitdurchtritte, die alle einen halbmondförmigen Querschnitt zwischen dem Rotor 118 und dem Pumpengehäuse 119 auf der rechten Seite in 8 und zwischen dem Rotor 118 und dem Pumpengehäuse 111B auf der linken Seite in 8 aufweisen und bewirken, dass die Arbeitskammer V mit dem Lager 114D kommunizierend verbunden ist.The grooves described above 113f form inlet passages, all of which have a crescent-shaped cross-section between the rotor 118 and the pump housing 119 on the right in 8th and between the rotor 118 and the pump housing 111B on the left in 8th and cause the working chamber V with the bearing 114D is communicatively connected.
Dieser Einleitdurchtritt (die Nut 113f) mit einem halbmondförmigen Querschnitt (Bogenabschnitt) kann ebenso wie bei der vorstehend beschriebenen sechsten Ausführungsform einen Teil von Flüssig-Kältemittel aus der Arbeitskammer V zu dem Lager 114D einleiten und kann deshalb eine Schmierwirkung für das Lager 114D bewirken. Hier kann der Einleitdurchtritt durch Ausbilden der Nut 113f in dem Rotor 118 ausgebildet werden und kann deshalb im Vergleich mit dem Fall des Ausbildens des Durchtritts 113c kleinen Durchmessers, wie er in der sechsten Ausführungsform beschrieben wurde, einfach ausgebildet werden.This inlet passage (the groove 113f ) having a crescent-shaped cross section (arc portion) can, as in the sixth embodiment described above, a part of liquid refrigerant from the working chamber V to the camp 114D initiate and therefore can lubricate the bearing 114D cause. Here, the introduction passage by forming the groove 113f in the rotor 118 can be formed and therefore can be compared with the case of forming the passage 113c small diameter, as described in the sixth embodiment, are easily formed.
Bezugnehmend auf die Querschnittsform der Nut 113f ist die Nut 113f vorzugsweise in der in 9 und 10 beschriebenen Form ausgebildet, aber die Nut 113f ist nicht notwendigerweise kreisförmig ausgebildet, sondern kann in einer polygonalen Form ausgebildet sein. Ferner kann bezugnehmend auf die longitudinale Form die Nut 113f in einer gekrümmten Form oder in Kreisform ausgebildet sein. Ferner kann bezugnehmend auf die Anzahl von Nuten 113f eine Nut 113f in der Endoberfläche in der Axialrichtung des Rotors 118 und drei oder mehr Nuten 13f ausgebildet sein. Zusätzlich ist die Nut 113f nicht nur in einer Oberfläche von Endoberflächen in der Axialrichtung des Rotors 118 (der Oberfläche auf der rechten Seite in 8) ausgebildet, sondern auch in beiden Oberflächen. Im Ergebnis kann die Schmierwirkung weiter verbessert werden.Referring to the cross-sectional shape of the groove 113f is the groove 113f preferably in the 9 and 10 formed form, but the groove 113f is not necessarily circular, but may be formed in a polygonal shape. Further, referring to the longitudinal shape, the groove 113f be formed in a curved shape or in a circular shape. Further, referring to the number of grooves 113f a groove 113f in the end surface in the axial direction of the rotor 118 and three or more grooves 13f be educated. In addition, the groove 113f not only in a surface of end surfaces in the axial direction of the rotor 118 (the surface on the right in 8th ), but also in both surfaces. As a result, the lubricating effect can be further improved.
(Achte Ausführungsform)(Eighth Embodiment)
11 ist ein Diagramm, welches einen gesamten Kreisaufbau eines Dampfkompressionstyp-Kälteerzeugers für ein Fahrzeug in Übereinstimmung mit der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Dampfkompressionstyp-Kälteerzeuger für ein Fahrzeug dieser Ausführungsform ist ein Kälteerzeuger, der mit einem Rankine-Kreis kombiniert ist, der Kälte und Wärme erzeugt, um ein Fahrzeugabteil zu klimatisieren und gewinnt Wärmeenergie aus in einem Motor 201 erzeugter Abwärme wieder. 11 FIG. 15 is a diagram showing an entire circuit structure of a vapor compression type refrigerator for a vehicle in accordance with the eighth embodiment of the present invention. The vapor compression type refrigerator for a vehicle of this embodiment is a refrigerator combined with a Rankine cycle that generates cold and heat to condition a vehicle compartment and extracts heat energy in an engine 201 generated waste heat again.
Zunächst ist eine Fluidmaschine 202, die mit einem Expandierer integriert ist, eine Fluidmaschine, welche in einem Fahrzeugmotorraum angebracht ist und ist aus einem Kompressions- und Expansionsteil 203, einem Antriebs- und Elektroenergieerzeugungs-Teil 204, einer Kältemittelpumpe 205 und einem Ölzuführdurchtritt 206 aufgebaut. Der Kompressions- und Expansionsteil 203, der Antriebs- und Elektroenergieerzeugungs-Teil 204 und die Kältemittelpumpe 205 sind in einer integralen Struktur kombiniert und die Fluidmaschine 202, die mit einem Expandierer integriert ist, ist in ihrer Gesamtheit in der Form eines Zylinders ausgebildet.First is a fluid machine 202 integrated with an expander, a fluid machine mounted in a vehicle engine compartment, and is composed of a compression and expansion part 203 , a drive and electric power generation part 204 , a refrigerant pump 205 and an oil feed passage 206 built up. The compression and expansion part 203 , the power and electric power generation part 204 and the refrigerant pump 205 are combined in an integral structure and the fluid machine 202 integrated with an expander is formed in its entirety in the shape of a cylinder.
Der Kompressions- und Expansionsteil 203 ist ein Kompressions- und Expansionsmittel mit: sowohl der Funktion eines Kompressors zum Komprimieren und Abgeben von Kältemittel durch eine Antriebskraft bzw. -leistung, die auf dieselbe während der Klimatisierung eines Fahrzeugabteils (nachfolgend als eine Kompressorbetriebsart bezeichnet) ausgeübt wird; als auch die Funktion der Abgabe mechanischer Energie durch Expansion des Kältemittels während der Wiedergewinnung von Wärmeenergie (nachfolgend als eine Expandiererbetriebsart bezeichnet). Der Kompressions- und Expansionsteil 203 weist eine Niedrigdrucköffnung 203a auf, aus welcher das Niedrigdruck-Dampfphasen-Kältemittel angesaugt wird, und eine Hochdrucköffnung 203b, aus welcher Hochdruck-Kältemittel abgegeben und eingeströmt wird.The compression and expansion part 203 is a compression and expansion means having: both the function of a compressor for compressing and discharging refrigerant by a driving force applied thereto during the air conditioning of a vehicle compartment (hereinafter referred to as a compressor mode); and the function of discharging mechanical energy by expansion of the refrigerant during recovery of heat energy (hereinafter referred to as an expander mode). The compression and expansion part 203 has a low pressure opening 203a from which the low pressure vapor phase refrigerant is drawn, and a high pressure port 203b from which high-pressure refrigerant is released and flows.
Der Antriebs- und Elektroenergieerzeugungs-Teil 204 ist ein Antriebs- und Elektroenergieerzeugungsmittel mit sowohl der Funktion des Bereitstellens einer Antriebskraft für den Kompressions- und Expansionsteil 203 während der Klimatisierung des Fahrzeugabteils als auch der Funktion der Erzeugung von elektrischer Energie durch die mechanische Energie, welche durch den Kompressions- und Expansionsteil 203 während der Wiedergewinnung von Wärmeenergie abgegeben wird.The drive and electric power generation part 204 is a driving and electric power generating means with both the function of providing a driving force for the compression and expansion part 203 during the air conditioning of the vehicle compartment as well as the function of generating electrical energy by the mechanical energy passing through the compression and expansion part 203 is released during the recovery of heat energy.
Die Kältemittelpumpe 205 ist ein Kältemitteldruckzuführmittel zur Zuführung unter Druck von Flüssigphasen-Kältemittel zu dem Kompressions- und Expansionsteil 203 während der Wiedergewinnung von Wärmeenergie. Die Kältemittelpumpe 205 weist eine Kältemittel-Saugöffnung 205a auf, von welcher aus Flüssigphasen-Kältemittel angesaugt wird und eine Kältemittel-Abgabeöffnung 205b, von welcher das Flüssigphasen-Kältemittel abgegeben wird.The refrigerant pump 205 is a refrigerant pressure supply means for supplying under pressure of liquid-phase refrigerant to the compression and expansion part 203 during the recovery of heat energy. The refrigerant pump 205 has a refrigerant suction port 205a on, from which liquid phase refrigerant is drawn in and a refrigerant discharge port 205b from which the liquid-phase refrigerant is discharged.
Der Ölzuführdurchtritt 206 ist ein Mittel zur kommunizierenden Verbindung, um die Niedrigdrucköffnung 203a zu veranlassen, mit der Kältemittel-Saugöffnung 205a kommunizierend verbunden zu sein. Der Ölzuführdurchtritt 206 ist mit einer Ölspeicherkammer 206a zum Abscheiden von Schmiermittel aus dem Dampfphasen-Kältemittel und zum Speichern des Schmieröls versehen, und mit einem Absperr- bzw. Rückschlagventil 206c, um die Ölströmung von der Niedrigdrucköffnung 203a nur zu der Kältemittel-Saugöffnung 205a zu ermöglichen. Die detaillierten Beschreibungen der anderen Teile der Fluidmaschine 202, die mit einem Expandierer integriert ist, werden angegeben.The oil feed passage 206 is a means of communicating connection to the low pressure port 203a to induce with the refrigerant suction port 205a communicatively connected. The oil feed passage 206 is with an oil storage chamber 206a for separating lubricant from the vapor-phase refrigerant and for storing the lubricating oil, and with a check valve 206c to the oil flow from the low-pressure opening 203a only to the refrigerant suction port 205a to enable. The detailed descriptions of the other parts of the fluid machine 202 that is integrated with an expander are specified.
Als nächstes strahlt ein Radiator 207 die Wärme des Kältemittels ab, um das Kältemittel zu kühlen, und ist der Kältemitteleinlass des Radiators 207 an der Hochdrucköffnung 203b der mit einem Expandierer integrierten Fluidmaschine 202 durch eine Kältemittelleitung 208 angeschlossen.Next radiates a radiator 207 the heat of the refrigerant to cool the refrigerant, and is the refrigerant inlet of the radiator 207 at the high pressure port 203b the integrated with an expander fluid machine 202 through a refrigerant line 208 connected.
Ein Dampf-/Flüssigkeitsabscheider 209 ist ein Aufnehmer, der an dem Kältemittelauslass des Radiators 207 angeschlossen ist und das aus dem Radiator 207 ausströmende Gas in Dampfphasen-Kältemittel und Flüssigphasen-Kältemittel abscheidet. Ferner ist der Dampf-/Flüssigkeitsabscheider 209 auch an der Kältemittel-Saugöffnung 205a durch einen ersten Bypass-Durchtritt 210 angeschlossen.A vapor / liquid separator 209 is a transducer attached to the refrigerant outlet of the radiator 207 is connected and that from the radiator 207 outflowing gas separates into vapor-phase refrigerant and liquid-phase refrigerant. Further, the vapor / liquid separator 209 also at the refrigerant suction opening 205a through a first bypass passage 210 connected.
Der erste Bypass-Durchtritt 210 ist eine Kältemittelleitung zur Zufuhr des durch den Dampf-/Flüssigkeitsabscheider 209 abgeschiedenen Flüssigphasen-Kältemittels zu der Kältemittelpumpe 205. Der erste Bypass-Durchtritt 210 ist mit einem Absperr- bzw. Rückschlagventil 210a versehen, zum Ermöglichen, dass das Kältemittel von dem Dampf-/Flüssigkeitsabscheider 209 nur zu der Kältemittelpumpe 205 strömt. Ferner wird das zu der Kältemittelpumpe 205 zugeführte Kältemittel von der Kältemittel-Abgabeöffnung 205b abgegeben, und ist die Kältemittel-Abgabeöffnung 205b an der Kältemittelleitung 208 angeschlossen.The first bypass passage 210 is a refrigerant line for supplying the through the vapor / liquid separator 209 deposited liquid phase refrigerant to the refrigerant pump 205 , The first bypass passage 210 is with a shut-off or check valve 210a provided to allow the refrigerant from the vapor / liquid separator 209 only to the refrigerant pump 205 flows. Further, this becomes the refrigerant pump 205 supplied refrigerant from the refrigerant discharge port 205b and is the refrigerant discharge port 205b on the refrigerant line 208 connected.
Ein Expansionsventil 211 ist an dem Flüssigphasen-Kältemittelauslass des Dampf-/Flüssigkeitsabscheiders 209 angeschlossen und reduziert den Druck des abgeschiedenen Flüssigphasen-Kältemittels, um das Kältemittel zu expandieren. Diese Ausführungsform wendet ein Temperaturtyp-Expansionsventil an, welches den Druck des Kältemittels isoenthalpisch reduziert und eine Drosselöffnung derart steuert, dass der Grad der Überheizung des Kältemittels, das in die Niedrigdrucköffnung 203a der mit einem Expandierer integrierten Fluidmaschine 202 in der Kompressorbetriebsart angesaugt wird, sich einem spezifizierten Wert annähert. An expansion valve 211 is at the liquid phase refrigerant outlet of the vapor / liquid separator 209 connected and reduces the pressure of the separated liquid-phase refrigerant to expand the refrigerant. This embodiment employs a temperature-type expansion valve that isoenthalpically reduces the pressure of the refrigerant and controls a throttle opening such that the degree of overheating of the refrigerant flowing into the low-pressure port 203a the integrated with an expander fluid machine 202 is sucked in the compressor mode, approaches a specified value.
Ein Verdampfer 212 ist ein Wärmeabsorber, der an dem Expansionsventil 211 angeschlossen ist und das Kältemittel verdampft, welches seinen Druck durch das Expansionsventil 211 reduzierte, um eine Wärmeabsorptionstätigkeit zu bewirken. Der Kältemittelauslass des Verdampfers 212 ist an der Niedrigdrucköffnung 203a der mit einem Expandierer integrierten Fluidmaschine 202 angeschlossen. Eine Kältemittelleitung zum Verbinden des Verdampfers 212 mit der mit einem Expandierer integrierten Fluidmaschine 202 ist mit einem Absperr- bzw. Rückschlagventil 212a versehen, und das Absperr- bzw. Rückschlagventil 212a ermöglicht es dem Kältemittel, von dem Kältemittelauslass des Verdampfers 212 nur zu der Niedrigdrucköffnung 203a zu strömen.An evaporator 212 is a heat absorber attached to the expansion valve 211 is connected and the refrigerant vaporizes its pressure through the expansion valve 211 reduced to effect a heat absorption activity. The refrigerant outlet of the evaporator 212 is at the low pressure port 203a the integrated with an expander fluid machine 202 connected. A refrigerant line for connecting the evaporator 212 with the fluid machine integrated with an expander 202 is with a shut-off or check valve 212a provided, and the shut-off or check valve 212a allows the refrigerant from the refrigerant outlet of the evaporator 212 only to the low-pressure opening 203a to stream.
Ein Heizgerät 213 ist ein Wärmetauscher, der zwischen der Hochdrucköffnung 203b der Kältemittelleitung 208 und dem Anschlussabschnitt der Kältemittel-Abgabeöffnung 205b angeordnet ist und tauscht Wärme zwischen dem durch die Kältemittelleitung 208 strömenden Kältemittel und Motorkühlwasser (Heißwasser), um dadurch das Kältemittel zu erhitzen.A heater 213 is a heat exchanger that is between the high pressure port 203b the refrigerant line 208 and the connecting portion of the refrigerant discharge port 205b is arranged and exchanges heat between the through the refrigerant line 208 flowing refrigerant and engine cooling water (hot water) to thereby heat the refrigerant.
Hier wird das Motorkühlwasser durch einen Heißwasserkreislauf 214 zirkuliert, der durch eine unterbrochene Linie in 11 gezeigt ist, um so den Motor 201 zu kühlen. Eine Wasserpumpe 215 des Heißwasserkreises 214 ist eine elektrisch angetriebene Pumpe zum Zirkulieren des Motorkühlwassers. Ein Dreiwegeventil 216 ist ein elektromagnetisches Ventil zum Umschalten zwischen einem Kreis zum Einleiten des Motorkühlwassers, das aus dem Motor 201 in den Heizer 213 strömt, und einen Kreis zum Nicht-Einleiten des Motorkühlwassers in den Heizer 213, sondern zum Veranlassen, dass das Motorkühlwasser den Heizer 213 umgeht. Darüber hinaus ist ein Radiator 217 ein Wärmetauscher, welcher Wärme zwischen dem Motorkühlwasser und der Außenluft tauscht, um dadurch das Motorkühlwasser zu kühlen.Here, the engine cooling water through a hot water cycle 214 circulated by a broken line in 11 is shown, so the engine 201 to cool. A water pump 215 of the hot water circuit 214 is an electrically driven pump for circulating engine cooling water. A three-way valve 216 is an electromagnetic valve for switching between a circuit for introducing the engine cooling water coming out of the engine 201 in the heater 213 flows, and a circuit for not introducing the engine cooling water in the heater 213 but to cause the engine cooling water to be the heater 213 bypasses. In addition, a radiator 217 a heat exchanger that exchanges heat between the engine cooling water and the outside air to thereby cool the engine cooling water.
Ein Öffnungs-/Schließ-Ventil 218 ist zwischen dem Anschlussabschnitt der Kältemittel-Abgabeöffnung 205b der Kältemittelleitung 208 und dem Radiator 207 vorgesehen, und ist ein elektromagnetisches Ventil, welches die Kältemittelleitung 208 öffnet und schließt. Ein Steuerventil 219 ist zwischen der Hochdrucköffnung 203b der Kältemittelleitung 208 und dem Heizer 213 angeordnet, und ist ein elektromagnetisches Ventil, welches als ein Abgabeventil, das heißt ein Absperr- bzw. Rückschlagventil, funktioniert, welches dem Kältemittel ermöglicht, aus der Hochdrucköffnung 203b nur zu dem Heizer 213 in der Kompressorbetriebsart zu strömen, und wird in der Expansionsbetriebsart in einen Ventilöffnungszustand gebracht.An opening / closing valve 218 is between the connecting portion of the refrigerant discharge port 205b the refrigerant line 208 and the radiator 207 provided, and is an electromagnetic valve, which controls the refrigerant pipe 208 opens and closes. A control valve 219 is between the high pressure port 203b the refrigerant line 208 and the heater 213 is disposed, and is an electromagnetic valve, which as a discharge valve, that is, a check valve, works, which allows the refrigerant, from the high-pressure opening 203b only to the heater 213 to flow in the compressor mode, and is brought in the expansion mode in a valve opening state.
Ein zweiter Bypass-Durchtritt 220 ist eine Kältemittelleitung zum Anschluss der Niedrigdrucköffnung 203a der mit einem Expandierer integrierten Fluidmaschine 202 an dem Kältemitteleinlass des Radiators 207. Der zweite Bypass-Durchtritt 220 ist mit einem Absperr- bzw. Rückschlagventil 220a versehen, um dem Kältemittel zu ermöglichen, aus der Niedrigdrucköffnung 203a nur zu dem Radiator 207 zu strömen.A second bypass passage 220 is a refrigerant line for connecting the low pressure port 203a the integrated with an expander fluid machine 202 at the refrigerant inlet of the radiator 207 , The second bypass passage 220 is with a shut-off or check valve 220a provided to allow the refrigerant from the low-pressure opening 203a only to the radiator 207 to stream.
Eine Steuereinheit 221 führt gemäß der Betriebsart der mit einem Expandierer integrierten Fluidmaschine 202 diese Steuerung aus: Zufuhr von elektrischer Energie zu einem Antriebs- und Elektroenergieerzeugungs-Teil 204; Anschließen des Antriebs- und Elektroenergieerzeugungs-Teils 204 an eine Elektroenergie-Speicherbatterie 222; Umschalten des Dreiwegeventils 216; des Öffnungs-/Schließ-Ventils 218; und des Steuerventils 219.A control unit 221 performs according to the mode of operation of the fluid machine integrated with an expander 202 this control off: supply of electrical energy to a drive and electric power generation part 204 ; Connecting the drive and electric power generation part 204 to an electric energy storage battery 222 ; Switching the three-way valve 216 ; of the opening / closing valve 218 ; and the control valve 219 ,
Als nächstes wird das Detail der mit einem Expandierer integrierten Fluidmaschine 202 unter Bezugnahme auf die Querschnittsansicht in 12 beschrieben. In der Zeichnung gezeigte Pfeile bezeichnen eine Aufwärts- und Abwärtsrichtung (Vertikalrichtung), wenn die mit einem Expandierer integrierte Fluidmaschine 202 in einem Fahrzeugmotorraum angebracht ist.Next, the detail of the fluid machine integrated with an expander 202 with reference to the cross-sectional view in FIG 12 described. Arrows shown in the drawing indicate an upward and downward direction (vertical direction) when the fluid machine integrated with an expander 202 is mounted in a vehicle engine room.
Zuerst wird nun der Kompressions- und Expansionsteil 203 beschrieben. Der Kompressions- und Expansions-Teil 203 ist auf dem obersten Abschnitt der mit einem Expandierer integrierten Fluidmaschine 202 angeordnet und ist mit einem Mechanismus zum Komprimieren und Expandieren des Kältemittels versehen. Dieser Kompressions- und Expansionsmechanismus kann mit einem Aufbau hergestellt werden, der dem öffentlich bekannten Spiraltyp-Kompressionsmechanismus ähnlich ist.First, now the compression and expansion part 203 described. The compression and expansion part 203 is on the topmost portion of the fluid machine integrated with an expander 202 arranged and is provided with a mechanism for compressing and expanding the refrigerant. This compression and expansion mechanism can be manufactured with a structure similar to the publicly known spiral type compression mechanism.
Insbesondere enthält der Kompressions- und Expansionsteil 203: ein oberes Gehäuse 301; ein mittleres Gehäuse 302; eine Welle 303; eine feste Spirale (Schale) 304 eines festen Teils, der integral mit dem oberen Gehäuse 301 ausgebildet ist; eine kreisende Spirale 305 eines beweglichen Teils, der kreist und sich in der Position in einem Raum zwischen dem mittleren Gehäuse 302 und der festen Spirale 304 verschiebt; eine Arbeitskammer 306 eines Raums, welcher zwischen der festen Spirale 304 und der kreisenden Spirale 305 ausgebildet ist, und in welchem das Kältemittel komprimiert und expandiert wird; eine Niedrigdrucköffnung 203a, welche mit der Arbeitskammer 306 kommunizierend verbunden ist, und von welcher das Kältemittel angesaugt wird und ausströmt; eine Hochdrucköffnung 203b, welche mit der Arbeitskammer 306 kommunizierend verbunden ist und von welcher das Kältemittel abgegeben wird und einströmt; und dergleichen.In particular, the compression and expansion part contains 203 an upper case 301 ; a middle housing 302 ; a wave 303 ; a solid spiral (shell) 304 a fixed part integral with the upper housing 301 is trained; a circular spiral 305 a moving part that revolves and is in position in a room between the middle housing 302 and the solid spiral 304 shifts; a working chamber 306 a space which is between the fixed spiral 304 and the orbiting spiral 305 is formed, and in which the refrigerant is compressed and expanded; a low-pressure opening 203a , which communicate with the working chamber 306 is communicatively connected, and from which the refrigerant is sucked in and out; a high-pressure opening 203b , which communicate with the working chamber 306 is communicatively connected and from which the refrigerant is discharged and flows; and the same.
Das obere Gehäuse 301 und das mittlere Gehäuse 302 arbeiten als Schutzelemente zum Schutz des Kompressions- und Expansionsteils 203. Das obere Gehäuse 301 ist integral aus der festen Spirale 304 aufgebaut und weist die Hochdrucköffnung 203b und die Niedrigdrucköffnung 203a auf. Das obere Gehäuse 301 und das mittlere Gehäuse 302 sind miteinander durch Schrauben über ein Dichtungselement wie eine Dichtung und ein O-Ring (nicht gezeigt) gekoppelt und diese sind geeignet, das Kältemittel am Austritt von einem Verbindungsabschnitt zu hindern.The upper case 301 and the middle case 302 work as protective elements to protect the compression and expansion part 203 , The upper case 301 is integral from the solid spiral 304 constructed and has the high pressure opening 203b and the low pressure port 203a on. The upper case 301 and the middle case 302 are coupled to each other by screws via a sealing member such as a gasket and an O-ring (not shown), and these are adapted to prevent the refrigerant from leaking from a connecting portion.
Die Welle 303 ist eine Kurbelwelle, die durch das mittlere Gehäuse 302 über ein Kugellager 307 getragen wird und mit einem exzentrischen Teil 308 versehen ist, der bezüglich der Rotationszentralachse zu einer oberen Endseite in der Axialrichtung exzentrisch ist. Der exzentrische Teil 308 weist die kreisende Spirale 305 auf, die daran über ein Nadellager 309 gekoppelt ist.The wave 303 is a crankshaft passing through the middle housing 302 over a ball bearing 307 is worn and with an eccentric part 308 is eccentric with respect to the rotational center axis to an upper end side in the axial direction. The eccentric part 308 indicates the circling spiral 305 put on it via a needle bearing 309 is coupled.
Die feste Spirale 304 ist aus einem plattenförmigen Basisplattenabschnitt 304 und einem spiralförmigen Zahnabschnitt 304b aufgebaut, der von dem Basisplattenabschnitt 304a zu dem mittleren Gehäuse 302 (in der Abwärtsrichtung) hervorsteht. Die kreisende Spirale 305 (bewegliche Spirale) ist währenddessen aus einem spiralförmigen Zahnabschnitt 305b, welcher im Kontakt mit dem Zahnabschnitt 304b der festen Spirale 304 steht und in diesen eingreift, und einen Basisplattenabschnitt 305a aufgebaut, welcher den Zahnabschnitt 305b darauf ausgebildet aufweist.The solid spiral 304 is from a plate-shaped base plate section 304 and a spiral tooth portion 304b constructed of the base plate section 304a to the middle housing 302 (in the downward direction) protrudes. The circling spiral 305 (movable spiral) meanwhile consists of a spiral tooth section 305b which is in contact with the tooth portion 304b the solid spiral 304 stands and engages in these, and a base plate section 305a constructed, which the tooth section 305b has trained on it.
Ferner ist ein Rotationsverhinderungsmechanismus (nicht gezeigt) zwischen der kreisenden Spirale 305 und dem mittleren Gehäuse 302 angeordnet. Der Rotationsverhinderungsmechanismus veranlasst die kreisende Spirale 305, um den exzentrischen Abschnitt 308 um eine kreisende Umdrehung zu kreisen, während die Welle 303 um eine Umdrehung rotiert. Wenn die Welle 303 rotiert, rotiert die kreisende Spirale 305 nicht, sondern kreist um die Rotationszentralachse der Welle 303. In dieser Ausführungsform ist ein Stift-Ring-(Stift-Loch)-Typ-Mechanismus als der Rotationsverhinderungsmechanismus angewandt.Further, a rotation preventing mechanism (not shown) is disposed between the orbiting scroll 305 and the middle housing 302 arranged. The rotation preventing mechanism causes the orbiting scroll 305 to the eccentric section 308 to circle a circular turn while the shaft 303 rotated by one turn. When the wave 303 rotates, the orbiting spiral rotates 305 not, but revolves around the rotation center axis of the shaft 303 , In this embodiment, a pin-and-ring (pin-hole) type mechanism is employed as the rotation preventing mechanism.
Die Niedrigdrucköffnung 203a ist ein Einlass/Auslass des Niedrigdruckkältemittels, die in dem Außenumfangsabschnitt des oberen Gehäuses 301 ausgebildet ist und mit dem Abschnitt des äußersten Durchmessers der Arbeitskammer 306 kommunizierend verbunden ist. Die Hochdrucköffnung 203b ist ein Einlass/Auslass des Hochdruckkältemittels, die in dem oberen Abschnitt des oberen Gehäuses 301 ausgebildet ist, und bei einer Position ausgebildet ist, welche mit der Arbeitskammer 306 in dem Zustand des kleinsten Volumens kommunizierend verbunden ist.The low-pressure opening 203a is an inlet / outlet of the low-pressure refrigerant, which is in the outer peripheral portion of the upper housing 301 is formed and with the section of the outermost diameter of the working chamber 306 is communicatively connected. The high-pressure opening 203b is an inlet / outlet of the high-pressure refrigerant, which is in the upper portion of the upper housing 301 is formed, and is formed at a position which communicates with the working chamber 306 communicatively connected in the state of the smallest volume.
Als nächstes wird der Antriebs- und Elektroenergieerzeugungs-Teil 204 beschrieben. Der Antriebs- und Elektroenergieerzeugungs-Teil 204 ist unterhalb des Kompressions- und Expansionsteils 203 in dem mittleren Gehäuse 302 angeordnet und ist mit einem Mechanismus zum Antreiben des Kompressions- und Expansionsteils 203 und zur Erzeugung elektrischer Energie versehen. Dieser Antriebs- und Elektroenergieerzeugungs-Mechanismus weist denselben Aufbau auf wie ein allgemein bekannter Gleichstrommotor.Next, the drive and electric power generation part 204 described. The drive and electric power generation part 204 is below the compression and expansion part 203 in the middle case 302 arranged and is provided with a mechanism for driving the compression and expansion part 203 and provided for generating electrical energy. This drive and electric power generation mechanism has the same structure as a well-known DC motor.
Insbesondere ist der Antriebs- und Elektroenergieerzeugungs-Teil 204 aus dem mittleren Gehäuse 302, der Welle 303, einem Stator 401, einem Rotor 402, der den Stator 401 in Drehung versetzt, ein Kopplungsteilgehäuse 403 zum Tragen der Welle 303 und dergleichen aufgebaut.In particular, the drive and electric power generation part 204 from the middle housing 302 , the wave 303 a stator 401 a rotor 402 that's the stator 401 set in rotation, a coupling part housing 403 for carrying the shaft 303 and the like.
Das mittlere Gehäuse 302 und das Kopplungsteilgehäuse 403 arbeiten als die Schutzelemente des Antriebs- und Elektroenergieerzeugungsteils 204. Das mittlere Gehäuse 302 und das Kopplungsteilgehäuse 403 sind miteinander durch Schrauben über Dichtungselemente wie Dichtung und O-Ring gekoppelt und sind geeignet, das Kältemittel daran zu hindern, aus einem gekoppelten Abschnitt zwischen dem mittleren Gehäuse 302 und dem Kopplungsteilgehäuse 403 auszutreten. Darüber hinaus sind das mittlere Gehäuse 302 und die Welle 303 gemeinsam Bestandteile des Kompressions- und Expansionsteils 203, um so die Größe der Fluidmaschine zu reduzieren.The middle case 302 and the coupling part housing 403 work as the protective elements of the drive and electric energy generating part 204 , The middle case 302 and the coupling part housing 403 are coupled to each other by bolts via sealing members such as gasket and O-ring, and are capable of preventing the refrigerant from coming from a coupled portion between the middle housing 302 and the coupling part housing 403 withdraw. In addition, the middle case 302 and the wave 303 together components of the compression and expansion part 203 so as to reduce the size of the fluid machine.
Der Stator 401 ist eine Statorspule mit einer Windung, die darauf geschlungen bzw. gewickelt ist, und ist an der inneren Wandoberfläche des mittleren Gehäuses 302 befestigt. Der Rotor 402 ist ein Magnetrotor mit einem Permanentmagnet, der darin gehalten wird und weist eine Keilnut 404 auf, die auf der inneren Umfangsseite ausgebildet ist und an der Welle 303 durch einen Keil fixiert ist.The stator 401 is a stator coil with a coil wound thereon, and is on the inner wall surface of the middle case 302 attached. The rotor 402 is a magnet rotor with a permanent magnet held therein and has a keyway 404 on, which is formed on the inner peripheral side and on the shaft 303 is fixed by a wedge.
Das Kopplungsteilgehäuse 403 weist einen Vorsprung 403a auf, der zu dem mittleren Gehäuse (in der Aufwärtsrichtung) in der Form einer Turmspitze (steeple head) hervorsteht. Ein Endabschnitt, der dem exzentrischen Teil 308 der Welle 303 (an dem unteren Ende in der Axialrichtung desselben) gegenüberliegt, wird durch diesen Vorsprung 403a über ein Kugellager 405 getragen. Eine Lippendichtung 406 zum Verhindern der Leckage des Kältemittels und des Öls zwischen dem Antriebs- und Elektroenergieerzeugungs-Teil 204 und der Kältemittelpumpe 205 ist zwischen dem Kugellager 405 und dem Kopplungsteilgehäuse 403 angeordnet.The coupling part housing 403 has a lead 403a projecting toward the middle housing (in the upward direction) in the form of a steeple head. An end section, the eccentric part 308 the wave 303 (At the lower end in the axial direction of the same) is opposite, is by this projection 403a over a ball bearing 405 carried. A lip seal 406 for preventing the leakage of the refrigerant and the oil between the driving and electric power generation parts 204 and the refrigerant pump 205 is between the ball bearings 405 and the coupling part housing 403 arranged.
Eis Raum, der durch die innere Wandoberfläche des mittleren Gehäuse 302 und der Wandoberfläche auf der Seite des Vorsprungs 403a des Kopplungsteilgehäuses 403 ausgebildet ist, bildet einen Raum, in welchem die Welle 303, der Stator 401 und der Rotor 402 angeordnet sind und bildet gleichzeitig eine Ölspeicherkammer 206a in einem verbleibenden Raum, in welchem diese Teile nicht angeordnet sind. Die Ölspeicherkammer 206a ist ein Ölspeichermittel zum Abscheiden von Öl aus dem Dampfphasen-Kältemittel und zum Speichern des abgeschiedenen Öls.Ice space passing through the inner wall surface of the middle case 302 and the wall surface on the side of the projection 403a of the coupling part housing 403 is formed, forms a space in which the shaft 303 , the stator 401 and the rotor 402 are arranged and forms at the same time an oil storage chamber 206a in a remaining space in which these parts are not arranged. The oil storage chamber 206a is an oil storage means for separating oil from the vapor-phase refrigerant and storing the separated oil.
Ferner ist in dem Vorsprung 403a eine Kommunikationsöffnung 206b vorgesehen, um eine Verbindung zwischen der Ölspeicherkammer 206a mit der Kältemittel-Saugöffnung 205a der Kältemittelpumpe 205 zu bewirken. In der Kommunikationsöffnung 206b ist ein Absperr- bzw. Rückschlagventil 206c vorgesehen, um dem Öl zu ermöglichen, von der Ölspeicherkammer 206a nur zu der Kältemittelpumpe 205 zu strömen. Darüber hinaus ist eine Öffnung 206d auf einer stromabwärtigen Seite des Absperr- bzw. Rückschlagventils 206c in der Strömungsrichtung des Öls in der Kommunikationsöffnung 206b ausgebildet. Diese Öffnung 206d ist ein Drosselmechanismus zum Einstellen der Ölmenge auf eine zweckmäßige Menge, die von der Ölspeicherkammer 206a zu der Kältemittelpumpe 205 zugeführt wird.Further, in the projection 403a a communication opening 206b provided a connection between the oil storage chamber 206a with the refrigerant suction port 205a the refrigerant pump 205 to effect. In the communication opening 206b is a shut-off or check valve 206c provided to allow the oil from the oil storage chamber 206a only to the refrigerant pump 205 to stream. In addition, there is an opening 206d on a downstream side of the check valve 206c in the flow direction of the oil in the communication port 206b educated. This opening 206d is a throttle mechanism for adjusting the amount of oil to an appropriate amount of the oil storage chamber 206a to the refrigerant pump 205 is supplied.
In dieser Ausführungsform ist die Öffnung 206d auf der stromabwärtigen Seite des Absperr- bzw. Rückschlagventils 206c in der Richtung der Ölströmung ausgebildet, aber sie kann auf der stromaufwärtigen Seite des Absperr- bzw. Rückschlagventils 206c ausgebildet sein, in dieser Ausführungsform wird eine Öffnung mit einem Minimum-Öffnungsdurchmesser von 0,5 mm verwendet, um die ordnungsgemäße Ölmenge zu realisieren, die zu der Kältemittelpumpe 205 zugeführt wird.In this embodiment, the opening 206d on the downstream side of the check valve 206c formed in the direction of oil flow, but it may be on the upstream side of the check valve 206c be formed, in this embodiment, an opening with a minimum opening diameter of 0.5 mm is used to realize the proper amount of oil to the refrigerant pump 205 is supplied.
Als nächstes wird die Kältemittelpumpe 205 beschrieben. Die Kältemittelpumpe 205 ist auf der stromabwärtigsten Seite der mit einem Expandierer integrierten Fluidmaschine 202 angeordnet und ist ein Kältemittel-Druckzuführmittel, das mit einem Mechanismus zum Zuführen des Kältemittels unter Druck versehen ist. In dieser Ausführungsform kann der Kältemittel-Druckzuführmechanismus der Kältemittelpumpe 205 denselben Aufbau aufweisen wie der allgemein bekannte Spiralkompressionsmechanismus.Next is the refrigerant pump 205 described. The refrigerant pump 205 is on the most downstream side of the fluid machine integrated with an expander 202 and is a refrigerant pressure supply means provided with a mechanism for supplying the refrigerant under pressure. In this embodiment, the refrigerant pressure supply mechanism of the refrigerant pump 205 have the same structure as the well-known spiral compression mechanism.
Insbesondere enthält die Kältemittelpumpe 205: ein unteres Gehäuse 501, das Kopplungsteilgehäuse 403; die Pumpenwelle 502; eine feste Spirale (Schale) 503, die ein mit dem unteren Gehäuse 501 integrierter Teil ist; eine kreisende Spirale 504 (bewegliche Spirale), die ein bewegendes Element ist, das kreist und sich in der Position in einem Raum zwischen dem Kopplungsteilgehäuse 403 und der festen Spirale 503 verschiebt; eine Arbeitskammer 505, die das Kältemittel in einen Raum zwischen der festen Spirale 503 und der kreisenden Spirale 504 zuführt; eine Kältemittel-Saugöffnung 205a, welche mit der Arbeitskammer 505 kommuniziert, und von welcher aus das Kältemittel angesaugt wird; eine Kältemittel-Abgabeöffnung 205b, welche mit der Arbeitskammer 505 kommuniziert und von welcher aus das Kältemittel abgegeben wird; und dergleichen.In particular, the refrigerant pump contains 205 a lower case 501 , the coupling part housing 403 ; the pump shaft 502 ; a solid spiral (shell) 503 one with the lower case 501 integrated part is; a circular spiral 504 (movable scroll), which is a moving element that revolves and is in position in a space between the coupling part housing 403 and the solid spiral 503 shifts; a working chamber 505 put the refrigerant in a space between the fixed spiral 503 and the orbiting spiral 504 supplies; a refrigerant suction port 205a , which communicate with the working chamber 505 communicates, and from which the refrigerant is sucked; a refrigerant discharge port 205b , which communicate with the working chamber 505 communicates and from which the refrigerant is discharged; and the same.
Das untere Gehäuse 501 und das Kopplungsteilgehäuse 403 arbeiten als Schutzelemente zum Schutz der Kältemittelpumpe 205. Das untere Gehäuse 501 wird integral von der festen Spirale 503 aufgebaut und weist die Kältemittel-Abgabeöffnung 205b und die Kältemittelansaugöffnung 205a auf. Ferner sind das untere Gehäuse 501 und das Kopplungsteilgehäuse 403 miteinander durch Schrauben über Dichtungselemente wie Dichtung und O-Ring gekoppelt, um das Kältemittel an einer Leckage von dem gekoppelten Abschnitt zu hindern. Zusätzlich ist das Kopplungsteilgehäuse 403 gemeinsam zu den Bestandteilen des Antriebs- und Elektroenergieerzeugungsteils 204, um so die Größe der Fluidmaschine zu reduzieren.The lower case 501 and the coupling part housing 403 work as protective elements to protect the refrigerant pump 205 , The lower case 501 becomes integral from the solid spiral 503 constructed and has the refrigerant discharge opening 205b and the refrigerant suction port 205a on. Further, the lower case 501 and the coupling part housing 403 coupled together by screws via sealing members such as gasket and O-ring to prevent the refrigerant from leaking from the coupled portion. In addition, the coupling part housing 403 together to the components of the propulsion and electric energy generating part 204 so as to reduce the size of the fluid machine.
Die Pumpenwelle 502 wird durch das Kopplungsteilgehäuse 403 über ein Kugellager 506 getragen. Die Pumpenwelle 502 wird an der Welle 303 durch eine Kopplung 507 gekoppelt. Die Einwegkupplung ist ein Kraft bzw. -Leistungübertragungsmittel, welches nur in der Expansionsbetriebsart die Funktion der Übertragung der Rotationsantriebskraft bzw. -leistung der Welle 303 auf die Pumpenwelle 502 aufweist.The pump shaft 502 is through the coupling part housing 403 over a ball bearing 506 carried. The pump shaft 502 gets on the shaft 303 through a coupling 507 coupled. The one-way clutch is a power transmitting means which has the function of transmitting the rotational driving force of the shaft only in the expansion mode 303 on the pump shaft 502 having.
Ferner ist die Pumpenwelle 502 eine Kurbelwelle mit einem exzentrischen Teil 508, der bezüglich der Rotationszentralachse der unteren Endseite in der Axialrichtung exzentrisch ist. Die kreisende Spirale 504 wird rotierbar an dem exzentrischen Teil 508 über ein Nadellager gekoppelt.Further, the pump shaft 502 a crankshaft with an eccentric part 508 which is eccentric with respect to the rotation center axis of the lower end side in the axial direction. The circling spiral 504 becomes rotatable at the eccentric part 508 coupled via a needle bearing.
Die feste Spirale 503 ist aus einem plattenförmigen Basisplattenteil 503a und einem spiralförmigen Zahnteil 503b aufgebaut, der von dem Basisplattenteil 503a zu dem gekoppelten Teilgehäuse 403 (in der Aufwärtsrichtung) vorsteht. Die kreisende Spirale 504 ist dabei aus einem spiralförmigen Zahnteil 504b aufgebaut, welcher in Kontakt mit dem Zahnteil 503b der festen Spirale 503 steht und in diesen eingreift, und der Basisplattenteil 504a weist den Zahnteil 504b darauf ausgebildet auf.The solid spiral 503 is from a plate-shaped base plate part 503a and a spiral tooth part 503b built, that of the base plate part 503a to the coupled part housing 403 (in the upward direction) protrudes. The circling spiral 504 is from a spiral tooth part 504b constructed, which in contact with the tooth part 503b the solid spiral 503 stands and engages in these, and the base plate part 504a has the tooth part 504b trained on it.
Darüber hinaus ist ein Rotationsverhinderungsmechanismus (nicht gezeigt) zwischen der kreisenden Spirale 504 und dem Kopplungsteilgehäuse 403 angeordnet. Der Rotationsverhinderungsmechanismus veranlasst die kreisende Spirale 504, um den exzentrischen Teil 508 um eine Kreiselumdrehung zu kreisen, während die Pumpe 502 um eine Rotation rotiert. Wenn die Pumpenwelle 502 rotiert, rotiert die kreisende Spirale 504 nicht, sondern kreist um die Rotationszentralachse der Pumpenwelle 502. Der Rotationsverhinderungsmechanismus in dieser Ausführungsform wendet denselben Stift-Ring-(Stift-Loch)-Typ-Mechanismus an wie der Kompressions- und Expansionsteil 203.In addition, a rotation preventing mechanism (not shown) is provided between the orbiting scroll 504 and the coupling part housing 403 arranged. The rotation preventing mechanism causes the orbiting scroll 504 to the eccentric part 508 to circle one roundabout while the pump 502 rotated by one rotation. When the pump shaft 502 rotates, the orbiting spiral rotates 504 not, but revolves around the central axis of rotation of the pump shaft 502 , The rotation preventing mechanism in this embodiment employs the same pin-and-ring (pin-hole) type mechanism as the compression and expansion part 203 ,
Die Kältemittel-Saugöffnung 205a ist eine Saugöffnung für das Flüssigphasen-Kältemittel, die in dem Außenumfangsabschnitt des unteren Gehäuses 501 hergestellt ist und mit dem Abschnitt des äußersten Durchmessers der Arbeitskammer 505 kommunizierend verbunden ist. Die Kältemittel-Abgabeöffnung 205b ist die Abgabeöffnung des Kältemittels, das in dem unteren Abschnitt des unteren Gehäuses 501 hergestellt ist, und ist bei einer Position hergestellt, die mit der Arbeitskammer 505 kommunizierend verbunden ist.The refrigerant suction port 205a is a suction port for the liquid-phase refrigerant, which is in the outer peripheral portion of the lower housing 501 is manufactured and with the section of the outermost diameter of the working chamber 505 is communicatively connected. The refrigerant discharge port 205b is the discharge port of the refrigerant that is in the lower portion of the lower housing 501 is manufactured, and is manufactured at a position with the working chamber 505 is communicatively connected.
Als nächstes wird ein Ölzuführdurchtritt 206 beschrieben. Der Ölzuführdurchtritt 206 ist, wie durch den Pfeil in 13 gezeigt, derart aufgebaut, dass dieser kommunizierend verbindet in der Reihe: die Niedrigdrucköffnung 203a → der Raum zwischen dem mittleren Gehäuse 302 und der kreisenden Spirale 305 → der Raum in dem Kugellager 307 → die Ölspeicherkammer 206a → die Kommunikationsöffnung 206b → der Raum in dem Kugellager 405 → der Raum in dem Kugellager 506 → der Raum zwischen dem Kopplungsteilgehäuse 403 und der kreisenden Spirale 504 → die Kältemittel-Saugöffnung 205a.Next, an oil supply passage 206 described. The oil feed passage 206 is as indicated by the arrow in 13 shown constructed in such a way that it communicatively connects in the series: the low-pressure opening 203a → the space between the middle housing 302 and the orbiting spiral 305 → the space in the ball bearing 307 → the oil storage chamber 206a → the communication opening 206b → the space in the ball bearing 405 → the space in the ball bearing 506 → the space between the coupling part housing 403 and the orbiting spiral 504 → the refrigerant suction opening 205a ,
Als nächstes wird der Betrieb des Dampfkompressionstyp-Kälteerzeugers in dieser Ausführungsform beschrieben. Zunächst versorgt in der Kompressorbetriebsart die Steuereinheit 21 den Antriebs- und Elektroenergieerzeugungs-Teil 204 mit elektrischer Energie und öffnet das Öffnungs-/Schließ-Ventil 218 und veranlasst das Steuerventil 219 als ein Absperr- bzw. Rückschlagventil zu arbeiten und schaltet das Dreiwegeventil 216 zu dem Bypass-Durchtritt des Heizers 213.Next, the operation of the vapor compression type refrigerator in this embodiment will be described. First, in the compressor mode, the control unit supplies 21 the propulsion and electric power generation part 204 with electrical energy and opens the opening / closing valve 218 and causes the control valve 219 to work as a check valve and switches the three-way valve 216 to the by-pass of the heater 213 ,
Wenn der Antriebs- und Elektroenergieerzeugungs-Teil 204 mit elektrischer Energie versorgt wird, rotiert die Welle 303, die an dem Rotor 402 gekoppelt ist, um eine rotierende Antriebskraft bzw. -leistung auf den Kompressions- und Expansionsteil 203 auszuüben. Hier wird in dem Kompressions- und Expansionsteil 203, wenn die kreisende Spirale 305 in einer Richtung bezüglich der festen Spirale 304 kreist, das Volumen der Arbeitskammer 306 gesenkt; und wenn die kreisende Spirale 305 in einer umgekehrten Richtung kreist, wird das Volumen der Arbeitskammer 306 vergrößert. Daher wird die Rotationsrichtung der rotierenden Antriebskraft bzw. -leistung zu einer Richtung dahingehend, das Volumen der Arbeitskammer 306 zu verringern (nachfolgend als eine ”Kompressionsrichtung” bezeichnet). Daher strömt bei der Kompressionsbetriebsart das aus der Niedrigdrucköffnung 203a gesaugte Kältemittel in die Arbeitskammer 306, wird in der Arbeitskammer 306 komprimiert, und wird aus der Hochdrucköffnung 203b abgegeben.When the drive and electric power generation part 204 supplied with electrical energy, the shaft rotates 303 attached to the rotor 402 coupled to a rotating driving force or performance on the compression and expansion part 203 exercise. Here is in the compression and expansion part 203 when the orbiting spiral 305 in one direction with respect to the fixed spiral 304 revolves the volume of the working chamber 306 lowered; and when the orbiting spiral 305 revolving in a reverse direction, the volume of the working chamber becomes 306 increased. Therefore, the rotational direction of the rotary driving force becomes a direction to the volume of the working chamber 306 to decrease (hereinafter referred to as a "compression direction"). Therefore, in the compression mode, it flows out of the low-pressure port 203a sucked refrigerant into the working chamber 306 , will be in the working chamber 306 compressed, and is from the high-pressure opening 203b issued.
Hier strömt ein Teil des Dampfphasen-Kältemittels, das aus der Niedrigdrucköffnung 203a gesaugt wurde, in die Ölspeicherkammer 206a, die mit der Niedrigdrucköffnung 203a kommunizierend verbunden ist. Da das Kältemittel zur Schmierung der mechanischen gleitenden Teile mit Öl gemischt wird, strömt auch das Öl in die Ölspeicherkammer 206a zusammen mit dem Dampfphasen-Kältemittel. Da das Öl ein größeres spezifisches Gewicht als das Dampfphasen-Kältemittel aufweist, wird das Öl von dem Dampfphasen-Kältemittel durch die Schwerkraft abgeschieden und wird nach unten bewegt und wird in dem untersten Teil der Ölspeicherkammer 206a gespeichert. Eine Wellenlinie 407 in 13 zeigt das Niveau des beim Normalbetrieb gespeicherten Öls.Here, a part of the vapor-phase refrigerant flowing out of the low-pressure port flows 203a was sucked into the oil storage chamber 206a that with the low-pressure opening 203a is communicatively connected. Since the refrigerant is mixed with oil to lubricate the mechanical sliding parts, the oil also flows into the oil storage chamber 206a together with the vapor-phase refrigerant. Since the oil has a larger specific gravity than the vapor-phase refrigerant, the oil is separated from the vapor-phase refrigerant by gravity, and is moved down to become the lowermost part of the oil storage chamber 206a saved. A wavy line 407 in 13 shows the level of oil stored during normal operation.
Wenn die Ölspeicherkammer 206a mit dem Öl gefüllt ist und das Ölniveau ansteigt, wie durch eine Wellenlinie 407a in 13 gezeigt ist, strömt das Dampfphasen-Kältemittel schwer bzw. kaum in die Ölspeicherkammer 206a und deshalb scheidet das Öl schwer bzw. kaum ab, was zu der Möglichkeit führt, zu verhindern, dass sich das Öl von dem Kältemittel mehr als nötig abscheidet. Ferner liegt das in der Ölspeicherkammer 206a gespeicherte Öl in demselben Raum wie der Stator 401 und der Rotor 402 vor und erzeugt deshalb die Wirkung des Kühlens des Antriebs- und Elektroenergie-Erzeugungsteils 204.When the oil storage chamber 206a filled with the oil and the oil level rises, as by a wavy line 407a in 13 is shown, the vapor-phase refrigerant hardly flows into the oil storage chamber 206a and therefore, the oil hardly separates, resulting in the possibility of preventing the oil from being separated from the refrigerant more than necessary. Furthermore, this is in the oil storage chamber 206a stored oil in the same room as the stator 401 and the rotor 402 and therefore produces the effect of cooling the driving and electric power generating part 204 ,
Das aus der Hochdrucköffnung 203b abgegebene Kältemittel wird unter Druck zu dem Radiator 207 durch das Steuerventil 219, den Heizer 213 und das Öffnungs-/Schließ-Ventil 218 zugeführt. Hier wird in der Kompressorbetriebsart das Öffnungs-/Schließ-Ventil 218 geöffnet und das Dreiwegeventil 216 wird zu dem Bypass-Durchtritt des Heizers 213 geschaltet und deshalb umgeht das Motorkühlwasser in dem Heißwasserkreis 214 den Heizer 213 im Bypass und zirkuliert in der Reihenfolge: die Wasserpumpe 215 → der Motor 201 → das Dreiwegeventil 216 → der Radiator 217 → die Warmwasserpumpe 215. Deshalb wird das Kältemittel nicht erhitzt und der Heizer 213 und das Öffnungs-/Schließ-Ventil 218 funktionieren nur als Kältemitteldurchtritte.That from the high-pressure opening 203b discharged refrigerant becomes pressurized to the radiator 207 through the control valve 219 , the heater 213 and the opening / closing valve 218 fed. Here, in the compressor mode, the opening / closing valve becomes 218 opened and the three-way valve 216 becomes the bypass passage of the heater 213 switched and therefore bypasses the engine cooling water in the hot water circuit 214 the heater 213 in the bypass and circulates in the order: the water pump 215 → the engine 201 → the three-way valve 216 → the radiator 217 → the hot water pump 215 , Therefore, the refrigerant is not heated and the heater 213 and the opening / closing valve 218 only work as refrigerant passages.
Das Kältemittel, dessen Wärme durch den Radiator 207 abgestrahlt wurde, wird in das Dampfphasen-Kältemittel und das Flüssigphasen-Kältemittel durch den Dampf-/Flüssigkeitsabscheider 209 abgeschieden. Hier wird in der Kompressorbetriebsart die Kältemittelpumpe 205 nicht betrieben und deshalb wird das Flüssigphasen-Kältemittel in dem Dampf-/Flüssigkeitsabscheider 209 nicht in die Kältemittelpumpe 205 gesaugt.The refrigerant whose heat passes through the radiator 207 is radiated into the vapor-phase refrigerant and the liquid-phase refrigerant through the vapor-liquid separator 209 deposited. Here, in the compressor mode, the refrigerant pump 205 not operated and therefore the liquid-phase refrigerant in the vapor / liquid separator 209 not in the refrigerant pump 205 sucked.
Das Flüssigphasen-Kältemittel, das durch den Dampf-/Flüssigkeitsabscheider 209 abgeschieden wurde, reduzierte sich durch das Expansionsventil 211 und absorbiert Wärme in dem Verdampfer 212 und wird aus der Niedrigdrucköffnung 203 der mit einem Expandierer integrierten Fluidmaschine 202 gesaugt.The liquid phase refrigerant passing through the vapor / liquid separator 209 was reduced, reduced by the expansion valve 211 and absorbs heat in the evaporator 212 and gets out of the low-pressure opening 203 the integrated with an expander fluid machine 202 sucked.
Hiermit kann in der Kompressorbetriebsart das Kältemittel zirkuliert werden in der Reihenfolge: die mit einem Expandierer integrierte Fluidmaschine 202 → der Radiator 207 → der Dampf-/Flüssigkeitsabscheider 209 → das Expansionsventil 211 der Verdampfer 212 → die mit einem Expandierer integrierte Fluidmaschine 202. Deshalb kann ein Dampfkompressionstyp-Kälteerzeuger aufgebaut werden, welcher Wärme, die durch den Verdampfer 212 absorbiert wurde, zu dem Radiator 207 bewegt, um dadurch die Wärme abzustrahlen.With this, in the compressor mode, the refrigerant can be circulated in the order: the fluid machine integrated with an expander 202 → the radiator 207 → the vapor / liquid separator 209 → the expansion valve 211 the evaporator 212 → the fluid machine integrated with an expander 202 , Therefore, a vapor compression type refrigerator can be constructed, which heat, through the evaporator 212 was absorbed to the radiator 207 moves to thereby radiate the heat.
Hier ist der Gegendruck auf die Seite der Ölspeicherkammer 206a der gleiche wie der Druck bei der Niedrigdrucköffnung 203a, aber der Gegendruck auf der Seite der Kältemittel-Saugöffnung 205a ist höher als der Druck bei der Niedrigdrucköffnung 203a, weil die Kältemittel-Saugöffnung 205a mit dem Dampf-/Flüssigkeitsabscheider 209 kommunizierend verbunden ist. Wenn dieser Druckunterschied das Kältemittel in dem Dampf-/Flüssigkeitsabscheider 209 veranlasst, umgekehrt zu der Ölspeicherkammer 206a über den Ölzuführdurchtritt 206 zu strömen, wird das Hochdruckkältemittel wieder in die Niedrigdrucköffnung 203a gesaugt, um eine Reduzierung hinsichtlich der Kälteerzeugungsleistungsfähigkeit des Dampfkompressionstyp-Kälteerzeugers zu bewirken. Deshalb verhindert in dieser Ausführungsform das Absperr- bzw. Rückschlagventil 206c die Rückströmung des Kältemittels.Here is the back pressure on the side of the oil storage chamber 206a the same as the pressure at the low pressure port 203a but the back pressure on the side of the refrigerant suction port 205a is higher than the pressure at the low pressure port 203a because the refrigerant suction port 205a with the vapor / liquid separator 209 is communicatively connected. If this pressure difference is the refrigerant in the vapor / liquid separator 209 caused, inversely to the oil storage chamber 206a over the oil feed passage 206 to flow, the high pressure refrigerant is returned to the low pressure port 203a sucked to cause a reduction in the refrigeration performance of the vapor-compression type refrigerator. Therefore, in this embodiment, the check valve prevents 206c the return flow of the refrigerant.
Als nächstes verbindet in der Expandiererbetriebsart die Steuereinheit 221 den Antriebs- und Elektroenergieerzeugungs-Teil 204 mit der Energiespeicherbatterie 222, schließt das Öffnungs-/Schließ-Ventil 218, öffnet das Steuerventil 219 und schaltet das Dreiwegeventil 216 auf den Heizer 213. Wenn das Dreiwegeventil 216 auf den Heizer 213 geschaltet ist, wird das Motorkühlwasser in dem Heißwasserkreis 214 in der Reihenfolge zirkuliert: die Wasserpumpe 215 → der Motor 201 → der Heizer 213 → das Dreiwegeventil 216 → der Radiator 217 → die Wasserpumpe 215. Deshalb wird das Kältemittel in dem Heizer 213 durch die Abwärme des Motors 201 erhitzt. Das erhitzte Kältemittel strömt aus dem Heizer 213 zu der Hochdrucköffnung 203b durch das Steuerventil 219 und strömt von der Hochdrucköffnung 203b in die Arbeitskammer 306 des Kompressions- und Expansionsteils 203. Das in die Arbeitskammer 306 strömende Kältemittel wird verdampft und expandiert, um das Volumen der Arbeitskammer 306 auszudehnen bzw. zu expandieren, um dadurch die kreisende Spirale 305 und die Welle 303 in der Richtung zur Expansion des Volumens der Arbeitskammer 306 zu drehen (nachfolgend als ”Expansionsrichtung” bezeichnet). Das expandierte Kältemittel strömt aus der Needrigdrucköffnung 203a.Next, in the expander mode, the controller connects 221 the propulsion and electric power generation part 204 with the energy storage battery 222 , closes the opening / closing valve 218 , opens the control valve 219 and turns on the three-way valve 216 on the heater 213 , If the three-way valve 216 on the heater 213 is switched, the engine cooling water is in the hot water circuit 214 circulated in the order: the water pump 215 → the engine 201 → the heater 213 → the three-way valve 216 → the radiator 217 → the water pump 215 , Therefore, the refrigerant in the heater 213 by the waste heat of the engine 201 heated. The heated refrigerant flows out of the heater 213 to the high-pressure opening 203b through the control valve 219 and flows from the high pressure port 203b in the working chamber 306 the compression and expansion part 203 , That in the working chamber 306 flowing refrigerant is vaporized and expanded to the volume of the working chamber 306 expand or expand, thereby the orbiting spiral 305 and the wave 303 in the direction of expansion of the volume of the working chamber 306 to rotate (hereinafter referred to as "expansion direction"). The expanded refrigerant flows out of the Needrigdrucköffnung 203a ,
Diese Rotation rotiert auch den Rotor 402, der an der Welle 303 gekoppelt ist, um die Menge von Magnetfluss zu ändern, der durch die Spule des Stators 401 hindurchtritt, um dadurch den Antriebs- und Elektroenergieerzeugungs-Teil 204 als einen Generator zu betreiben. Die erzeugte elektrische Energie wird in der Elektroenergie-Speicherbatterie 222 gespeichert, die an dem Antriebs- und Elektroenergieerzeugungs-Teil 204 über die Steuereinheit 221 angeschlossen ist. Das heißt, die Abwärme des Motors 201 expandiert das Kältemittel. Das expandierte Kältemittel veranlasst die Fluidmaschine 202, die mit einem Expandierer integriert ist, mechanische Energie abzugeben. Die mechanische Energie wird durch den Antriebs- und Elektroenergieerzeugungs-Teil 204 in elektrische Energie umgewandelt. Auf diese Weise wird Wärmeenergie wiedergewonnen.This rotation also rotates the rotor 402 who is at the shaft 303 is coupled to change the amount of magnetic flux passing through the coil of the stator 401 to thereby pass the drive and electric power generation part 204 to operate as a generator. The generated electrical energy is stored in the electric energy storage battery 222 stored at the drive and electric power generation part 204 via the control unit 221 connected. That is, the waste heat of the engine 201 the refrigerant expands. The expanded refrigerant causes the fluid machine 202 , which is integrated with an expander to deliver mechanical energy. The mechanical energy is provided by the drive and electric power generation part 204 converted into electrical energy. In this way, heat energy is recovered.
Ferner wird ein Teil dieser mechanischen Energie als die Antriebskraft der Kältemittelpumpe 205 auf die Pumpenwelle 502 über die Einwegkupplung 507 übertragen. Hier kreist in der Kältemittelpumpe 205, wenn die Pumpenwelle 502 in der Expansionsrichtung rotiert, die kreisende Spirale 504 bezüglich der festen Spirale 503 und deshalb bewegt sich die Arbeitskammer 505 von einer Position, die mit der Kältemittelansaugöffnung 205a kommunizierend verbunden ist, zu der Kältemittel-Abgabeöffnung 205b. Deshalb wird in der Expandiererbetriebsart das aus der Kältemittel-Saugöffnung 205a gesaugte Flüssigphasen-Kältemittel aus der Kältemittel-Abgabeöffnung 205b zu dem Heizer 213 unter Druck zugeführt und das unter Druck zugeführte Kältemittel wird erhitzt und expandiert, so dass der Kompressions- und Expansionsteil 203 mehr mechanische Energie abgeben kann.Further, part of this mechanical energy becomes the driving force of the refrigerant pump 205 on the pump shaft 502 over the one-way clutch 507 transfer. Here circles in the refrigerant pump 205 when the pump shaft 502 rotates in the direction of expansion, the orbiting spiral 504 concerning the solid spiral 503 and therefore the working chamber is moving 505 from a position with the refrigerant suction port 205a is communicatively connected to the refrigerant discharge port 205b , Therefore, in the expander mode, this is from the refrigerant suction port 205a sucked liquid phase refrigerant from the refrigerant discharge port 205b to the heater 213 supplied under pressure and the refrigerant supplied under pressure is heated and expanded, so that the compression and expansion part 203 can give off more mechanical energy.
Die Kompressionsrate eines Spiraltyp-Kompressionsmechanismus der Kältemittelpumpe 205 ist eins. Demgemäß wird selbst dann, wenn das Flüssigphasen-Kältemittel in die Arbeitskammer 505 gesaugt wird, das Flüssigphasen-Kältemittel nicht komprimiert, so dass die Kältemittelpumpe 205 keinerlei aus Flüssigkompression resultierende Betriebsprobleme bewirkt. In der Kompressorbetriebsart wird die Antriebskraft nicht auf die Kältemittelpumpe 205 über die Einwegkupplung 507 übertragen und deshalb wird die Kältemittelpumpe 205 nicht betrieben.The compression rate of a scroll-type compression mechanism of the refrigerant pump 205 is one. Accordingly, even if the liquid-phase refrigerant enters the working chamber 505 is sucked, the liquid-phase refrigerant is not compressed, so that the refrigerant pump 205 does not cause any operating problems resulting from liquid compression. In the compressor mode, the driving force does not affect the refrigerant pump 205 over the one-way clutch 507 transferred and therefore the refrigerant pump 205 not operated.
Währenddessen strömt das Kältemittel aus der Niedrigdrucköffnung 203a durch den zweiten Bypass-Durchtritt 220 durch die Funktion des Absperr- bzw. Rückschlagventils 212a und strahlt die Wärme durch den Radiator 207 ab und bewegt sich zu dem Dampf-/Flüssigkeitsabscheider 209. Hier strömt ein Teil des aus der Niedrigdrucköffnung 203 strömenden Kältemittels in die Ölspeicherkammer 206a. Demgemäß wird ebenso wie mit der Kompressorbetriebsart Öl abgeschieden und in der Ölspeicherkammer 206a gespeichert.Meanwhile, the refrigerant flows out of the low pressure port 203a through the second bypass passage 220 by the function of the shut-off or check valve 212a and radiates the heat through the radiator 207 and moves to the vapor / liquid separator 209 , Here flows a part of the low-pressure opening 203 flowing refrigerant into the oil storage chamber 206a , Accordingly, as well as the compressor mode, oil is separated and stored in the oil storage chamber 206a saved.
Hiermit kann in der Expandiererbetriebsart das Kältemittel zirkuliert werden in der Reihenfolge: die Kältemittelpumpe 205 → der Heizer 213 → die mit einem Expandierer integrierte Fluidmaschine → der zweite Bypass-Durchtritt 220 → der Radiator 207 → der Dampf-/Flüssigkeitsabscheider 209 → der erste Bypass-Durchtritt 210 → die Kältemittelpumpe 205. Auf diese Weise kann, wenn Kältemittel durch in dem Heizer 213 absorbierte Wärme expandiert wird, mechanische Energie durch die mit einem Expandierer integrierte Fluidmaschine 202 erzeugt werden, um dadurch den Rankine-Kreislauf aufzubauen.With this, in the expander mode, the refrigerant can be circulated in the order: the refrigerant pump 205 → the heater 213 → the fluid machine integrated with an expander → the second bypass passage 220 → the radiator 207 → the vapor / liquid separator 209 → the first bypass passage 210 → the refrigerant pump 205 , In this way, when refrigerant passes through in the heater 213 absorbed heat is expanded, mechanical energy through the integrated with an expander fluid machine 202 be generated in order to build the Rankine cycle.
Hier ist der Gegendruck auf die Seite der Ölspeicherkammer 206a gleich dem Druck an der Niedrigdrucköffnung 203a. Der Gegendruck auf die Seite der Kältemittel-Saugöffnung 205a wird niedriger als der Druck an der Niedrigdrucköffnung 203a gemacht, dies durch einen Druckverlust, der bewirkt wird, wenn das Kältemittel durch den Radiator 207 und die Kältemittelleitung hindurchtritt und durch den durch Saugen der Kältemittelpumpe 205 bewirkten Unterdruck.Here is the back pressure on the side of the oil storage chamber 206a equal to the pressure at the low pressure port 203a , The back pressure on the side of the refrigerant suction port 205a becomes lower than the pressure at the low pressure port 203a This is done by a pressure loss that is caused when the refrigerant passes through the radiator 207 and the refrigerant line passes through and by sucking the refrigerant pump 205 caused negative pressure.
Durch diesen Druckunterschied wird das in der Ölspeicherkammer 206 gespeicherte Öl zu der Kältemittel-Saugöffnung 205a der Kältemittelpumpe 205 über den Ölzuführdurchtritt 206 zugeführt. Das Öl weist eine Eigenschaft auf, nach welcher es sich leicht in dem Flüssigphasen-Kältemittel löst. Da jedoch der Abstand von der Kältemittel-Saugöffnung 205a zu den mechanisch gleitenden Teilen kurz ist und eine hinreichende Menge von Öl zu den mechanisch gleitenden Teilen zugeführt werden kann, kann das Öl die mechanisch gleitenden Teile erreichen, bevor sich das Öl vollständig in dem Flüssigphasen-Kältemittel löst. Deshalb kann das Öl die mechanisch gleitenden Teile hinreichend schmieren.Due to this pressure difference that is in the oil storage chamber 206 stored oil to the refrigerant suction port 205a the refrigerant pump 205 over the oil feed passage 206 fed. The oil has a property after which it dissolves easily in the liquid-phase refrigerant. However, because the distance from the refrigerant suction port 205a to the mechanical sliding parts is short and a sufficient amount of oil can be supplied to the mechanically sliding parts, the oil can reach the mechanically sliding parts before the oil dissolves completely in the liquid-phase refrigerant. Therefore, the oil can sufficiently lubricate the mechanically sliding parts.
(Neunte Ausführungsform)Ninth Embodiment
In der vorstehend beschriebenen achten Ausführungsform wurde die mit einem Expandierer integrierte Fluidmaschine 202 beschrieben, in welcher das Absperr- bzw. Rückschlagventil 206c und die Öffnung 206d in die Kommunikationsöffnung 206b für das Schmieröl gesetzt ist. In dieser Ausführungsform ist jedoch, wie durch die Querschnittsansicht in 14 gezeigt, nur die Öffnung 206d der Kommunikationsöffnung 206b ausgebildet, aber das Absperr- bzw. Rückschlagventil 206c ist nicht eingesetzt. Der weitere Aufbau ist derselbe wie bei der achten Ausführungsform.In the eighth embodiment described above, the fluid machine integrated with an expander became 202 described in which the shut-off or check valve 206c and the opening 206d into the communication opening 206b is set for the lubricating oil. In this embodiment, however, as shown by the cross-sectional view in FIG 14 shown only the opening 206d the communication opening 206b trained, but the shut-off or check valve 206c is not used. The other structure is the same as in the eighth embodiment.
Wenn die mit einem Expandierer integrierte Fluidmaschine 202 in der Kompressorbetriebsart betrieben wird, strömt Kältemittel zurück zu der Ölspeicherkammer 206a über die Kommunikationsöffnung 206b durch den Druckunterschied zwischen dem Gegendruck auf die Seite der Ölspeicherkammer 206a und dem Gegendruck auf die Seite der Saugöffnung 205a. Jedoch kann eine Reduzierung der Kälteerzeugungskapazität des Kälteerzeugers vom Dampfkompressionstyp, der durch diese Rückströmung bewirkt wird, zugelassen werden, wenn die Reduzierung so klein ist wie ein Ausmaß, welches die Klimatisierungsfunktion für das Fahrzeug nicht herabsetzt.When the fluid machine integrated with an expander 202 operated in the compressor mode, refrigerant flows back to the oil storage chamber 206a over the communication opening 206b by the pressure difference between the back pressure on the side of the oil storage chamber 206a and the back pressure on the side of the suction opening 205a , However, a reduction in the refrigerating capacity of the vapor compression type refrigerator caused by this backflow may be allowed if the reduction is as small as an amount that does not degrade the air conditioning function for the vehicle.
Daher wird der Durchtrittswiderstand des Ölzuführdurchtritts 206 durch die Öffnung 206d, Räume in den Kugellagern 405 und 506 und dem Raum zwischen dem Kopplungsteilgehäuse 403 und der kreisenden Spirale 504, welche den Ölzuführdurchtritt 206 aufbauen, dahingehend eingestellt, die Bestimmung der Menge der Zufuhr des Öls kompatibel mit der Begrenzung der Menge von Rückströmung des Kältemittels zu machen. Dies erzeugt dieselbe Wirkung wie die achte Ausführungsform, selbst wenn das Absperr- bzw. Rückschlagventil 206c nicht eingesetzt ist.Therefore, the passage resistance of the oil supply passage becomes 206 through the opening 206d , Rooms in the ball bearings 405 and 506 and the space between the coupling part housing 403 and the orbiting spiral 504 passing the oil feed passage 206 set to make the determination of the amount of supply of the oil compatible with the limitation of the amount of backflow of the refrigerant. This produces the same effect as the eighth embodiment, even if the check valve 206c is not used.
(Zehnte Ausführungsform)Tenth Embodiment
In den achten und neunten Ausführungsformen ist die Kommunikationsöffnung 206b in dem Kopplungsteilgehäuse 403 hergestellt, um den Ölzuführdurchtritt 206 aufzubauen. In dieser Ausführungsform ist jedoch, wie durch die Querschnittsansicht in 15 gezeigt, eine Kommunikationsöffnung 261b mit einer Öffnung 261d in der unteren Endseite der Welle 303 ausgebildet, um den Ölzuführdurchtritt 261 auszubilden. Der übrige Aufbau ist der gleiche wie der der neunten Ausführungsform.In the eighth and ninth embodiments, the communication opening is 206b in the coupling part housing 403 made to the oil feed passage 206 build. In this embodiment, however, as shown by the cross-sectional view in FIG 15 shown a communication opening 261b with an opening 261d in the lower end side of the shaft 303 trained to the oil supply passage 261 train. The other structure is the same as that of the ninth embodiment.
Selbst wenn die Kommunikationsöffnung 261b in der unteren Endseite der Welle 303 ausgebildet ist, wird dieselbe Wirkung wie bei der neunten Ausführungsform bewirkt. Ferner ist der Ölzuführdurchtritt 261, wie durch einen Pfeil in 16 gezeigt, dahingehend aufgebaut, in der folgenden Reihenfolge kommunizierend zu verbinden: die Niedrigdrucköffnung 203a → der Raum zwischen dem mittleren Gehäuse 302 und der kreisenden Spirale 305 → der Raum in dem Kugellager 307 → die Ölspeicherkammer 206a → die Kommunikationsöffnung 261b → der Raum in der Einwegkupplung 507 → der Raum in dem Kugellager 506 → der Raum zwischen dem Kopplungsteilgehäuse 403 und der kreisenden Spirale 504 → die Kältemittel-Saugöffnung 205a. Deshalb kann das Kältemittel die mechanisch gleitenden Teile der Einwegkupplung 507 schmieren.Even if the communication opening 261b in the lower end side of the shaft 303 is formed, the same effect as in the ninth embodiment is effected. Further, the oil supply passage is 261 as indicated by an arrow in 16 shown to be communicatively connected in the following order: the low pressure port 203a → the space between the middle housing 302 and the orbiting spiral 305 → the space in the ball bearing 307 → the oil storage chamber 206a → the communication opening 261b → the space in the one-way clutch 507 → the space in the ball bearing 506 → the space between the coupling part housing 403 and the orbiting spiral 504 → the refrigerant suction opening 205a , Therefore, the refrigerant may be the mechanical sliding parts of the one-way clutch 507 lubricate.
(Elfte Ausführungsform)Eleventh Embodiment
In den achten, neunten und zehnten Ausführungsformen wird die Beschreibung des Dampfkompressionstyp-Kälteerzeugers bereitgestellt, der die Fluidmaschine 202, die mit einem Expandierer integriert ist, der integral aus dem Kompressions- und Expansionsteil 203 aufgebaut ist, den Antriebs- und Elektroenergieerzeugungs-Teil 204, die Kältemittelpumpe 205 und den Ölzuführdurchtritt 206 verwendet. In dieser Ausführungsform wird jedoch, wie durch ein allgemeines Aufbaudiagramm in 17 gezeigt, die Kältemittelpumpe 25 und eine Ölzuführleitung 262 als separate Teile aufgebaut und die mit einem Expandierer integrierte Fluidmaschine ist nicht integral aus der Kältemittelpumpe 205 und dem Ölzuführdurchtritt 206 aufgebaut.In the eighth, ninth, and tenth embodiments, the description of the vapor compression type refrigerator, which is the fluid machine, is provided 202 integrated with an expander integral with the compression and expansion part 203 is constructed, the drive and electric power generation part 204 , the refrigerant pump 205 and the oil supply passage 206 used. In this embodiment, however, as shown by a general construction diagram in FIG 17 shown the refrigerant pump 25 and an oil supply line 262 constructed as separate parts and the integrated with an expander fluid machine is not integral from the refrigerant pump 205 and the oil supply passage 206 built up.
Die Kältemittelpumpe 205 ist eine elektrisch angetriebene Pumpe, die in dem Fahrzeugmotorraum angebracht ist und wird nur in der Expandiererbetriebsart mit elektrischer Energie aus der Steuereinheit 221 versorgt, und dadurch betrieben. Deshalb ist diese Ausführungsform nicht mit dem Kraft bzw. -Leistungübertragungsmittel zum Übertragen der Antriebskraft bzw. -leistung aus dem Kompressions- und Expansionsteil 203 versehen. Jedoch kann, wenn diese Kältemittelpumpe 205 nur in der Expandiererbetriebsart betrieben wird, eine Pumpe verwendet werden, welche Antriebsenergie von dem Motor 201 oder dem Kompressions- und Expansionsteil 203 über das Kraft bzw. -leistungübertragungsmittel empfängt, verwendet werden, wodurch sie betrieben wird.The refrigerant pump 205 is an electrically driven pump that is mounted in the vehicle engine compartment and is only in the expansion mode with electrical energy from the control unit 221 supplied, and thereby operated. Therefore, this embodiment is not with the power transmission means for transmitting the driving force from the compression and expansion part 203 Mistake. However, if this refrigerant pump can 205 is operated only in the expander mode, a pump can be used, which drive power from the engine 201 or the compression and expansion part 203 via the power receiving means can be used, whereby it is operated.
Der Ölzuführdurchtritt 262 ist eine Leitung zum Anschluss der Niedrigdrucköffnung 203a an die Kälteerzeugungssaugöffnung 205a und ist ein Mittel zur kommunizierenden Verbindung in dieser Ausführungsform. Der Ölzuführdurchtritt 262 ist mit einem Absperr- bzw. Rückschlagventil 262c versehen, welches es dem Öl ermöglicht, von einem Öltank 262a und der Niedrigdrucköffnung 203a nur zu der Kältemittel-Saugöffnung 205a zu strömen, und mit einer Öffnung 262d eines Drosselmechanismus zum Einstellen der Menge von Öl auf der stromabwärtigen Seite des Absperr- bzw. Rückschlagventils 262c in der Richtung des Öls.The oil feed passage 262 is a conduit for connecting the low pressure port 203a to the refrigeration suction 205a and is a communicating connection means in this embodiment. The oil feed passage 262 is with a shut-off or check valve 262c provided that allows the oil from an oil tank 262a and the low pressure port 203a only to the refrigerant suction port 205a to flow, and with an opening 262d a throttle mechanism for adjusting the amount of oil on the downstream side of the check valve 262c in the direction of the oil.
Der Öltank 262a ist ein Tank mit der Funktion eines Aufnehmers, welcher einen Raum aufweist und das Schmieröl von dem Kältemittel durch die Schwerkraft abscheidet und das Schmieröl speichert. Der Öltank 262a ist ein Ölspeichermittel in dieser Ausführungsform. Der weitere Aufbau ist der gleiche wie in der achten Ausführungsform.The oil tank 262a is a tank having the function of a receiver, which has a space and the lubricating oil separates from the refrigerant by gravity and stores the lubricating oil. The oil tank 262a is an oil storage agent in this embodiment. The other structure is the same as in the eighth embodiment.
In dem vorstehend beschriebenen Aufbau versorgt die Steuereinheit 221 die Kältemittelpumpe 205 nicht mit elektrischer Energie und deshalb wird derselbe Dampfkompressionstyp-Kälteerzeuger wie in der ersten Ausführungsform aufgebaut. In der Expandiererbetriebsart versorgt die Steuereinheit 221 die Kältemittelpumpe 205 mit elektrischer Energie und deshalb wird derselbe Rankine-Kreis wie in der ersten Ausführungsform aufgebaut.In the above-described construction, the control unit supplies 221 the refrigerant pump 205 not with electric power, and therefore, the same vapor compression type refrigerator is constructed as in the first embodiment. In the expander mode, the control unit supplies 221 the refrigerant pump 205 with electric power, and therefore, the same Rankine cycle as in the first embodiment is constructed.
Deshalb wird selbst dann, wenn die Kältemittelpumpe 205 und die Ölzuführleitung 262 separat von der mit einem Expandierer integrierten Fluidmaschine 202 aufgebaut ist, das in dem Öltank 262a gespeicherte Öl zu der Kältemittel-Saugöffnung 205a durch den Druckunterschied zwischen der Niedrigdrucköffnung 203a und der Kältemittel-Saugöffnung 205a zugeführt, und kann deshalb die mechanisch gleitenden Teile der Kältemittelpumpe 205 zufriedenstellend schmieren.Therefore, even if the refrigerant pump 205 and the oil supply line 262 separate from the fluid machine integrated with an expander 202 is built in the oil tank 262a stored oil to the refrigerant suction port 205a by the pressure difference between the low pressure port 203a and the refrigerant suction port 205a fed, and therefore can the mechanically sliding parts of the refrigerant pump 205 lubricate satisfactorily.
(Zwölfte Ausführungsform)Twelfth Embodiment
In den vorstehend beschriebenen achten bis elften Ausführungsformen wurde der Dampfkompressionstyp-Kälteerzeuger beschrieben, der mit dem Rankine-Kreis kombiniert ist. In dieser Ausführungsform wird jedoch ein Kälteerzeuger beschrieben, der speziell für den Rankine-Kreis konstruiert wurde.In the eighth to eleventh embodiments described above, the vapor compression type refrigerator combined with the Rankine cycle has been described. In this embodiment, however, a cold generator specifically designed for the Rankine cycle will be described.
18 ist ein schematisches Diagramm, welches einen gesamten Kreisaufbau eines Kälteerzeugers zeigt, der speziell für den Rankine-Kreis zur Wiedergewinnung der Abwärme von dem Fahrzeugmotor 201 konstruiert ist. Zunächst weist die als ein Expandierer funktionierende Fluidmaschine 202 denselben Aufbau wie in der achten Ausführungsform auf. Jedoch funktioniert der Kompressions- und Expansionsteil 203 in der achten Ausführungsform nur als Expansionsmittel zum Ausgeben mechanischer Energie durch die Expansion des Kältemittels, und der Antriebs- und Elektroenergieerzeugungs-Teil 204 funktioniert nur als Energie-Erzeugungsmittel zum Erzeugen elektrischer Energie durch die mechanische Energie. 18 Fig. 10 is a schematic diagram showing an entire circuit structure of a refrigerator specifically for the Rankine cycle for recovering the waste heat from the vehicle engine 201 is constructed. First, the fluid machine functioning as an expander 202 the same structure as in the eighth embodiment. However, the compression and expansion part works 203 in the eighth embodiment, only as expansion means for outputting mechanical energy by the expansion of the refrigerant, and the driving and electric power generation part 204 only works as energy generating means for generating electrical energy by the mechanical energy.
In dem speziell für den Rankine-Kreislauf konstruierten Kälteerzeuger arbeitet die Fluidmaschine 202 nicht als ein Kompressor und deshalb rotiert die Welle 303 nur in der vorstehend beschriebenen Expansionsrichtung. Deshalb kann die Welle 303 an der Pumpenwelle 502 angekoppelt werden, so dass diese integral miteinander ohne Verwendung der Einwegkupplung 507 rotieren.In the specially designed for the Rankine cycle chiller works the fluid machine 202 not as a compressor and therefore the shaft is rotating 303 only in the expansion direction described above. That's why the wave can 303 at the pump shaft 502 be coupled, so that these integrally with each other without using the one-way clutch 507 rotate.
Als nächstes strahlt der Radiator 270 Wärme des Kältemittels ab, um das Kältemittel zu kühlen. Der Kältemitteleinlass des Radiators 270 ist an der Niedrigdrucköffnung 203a der Fluidmaschine 202 durch Kältemittelleitungen angeschlossen. Ein Dampf-/Flüssigkeitsabscheider 290 ist ein Sammler zum Abscheiden des aus dem Radiator 270 strömenden Kältemittels in das Dampfphasen-Kältemittel und das Flüssigphasen-Kältemittel.Next radiates the radiator 270 Heat the refrigerant off to cool the refrigerant. The refrigerant inlet of the radiator 270 is at the low pressure port 203a the fluid machine 202 connected by refrigerant pipes. A vapor / liquid separator 290 is a collector for separating from the radiator 270 flowing refrigerant into the vapor-phase refrigerant and the liquid-phase refrigerant.
Die Flüssigphasen-Kältemittelseite des Dampf-/Flüssigkeitsabscheiders 290 und die Kältemittel-Saugöffnung 205a der Kältemittelpumpe 205 sind miteinander durch Kältemittelleitung gekoppelt, um so das abgeschiedene Flüssigphasen-Kältemittel zu der Kältemittel-Saugöffnung 205a zuzuführen. Die Kältemittel-Abgabeöffnung 205b der Kältemittelpumpe 205 ist an den Heizer 213 gekoppelt.The liquid phase refrigerant side of the vapor / liquid separator 290 and the refrigerant suction port 205a the refrigerant pump 205 are coupled to each other through refrigerant piping, so that the separated liquid-phase refrigerant to the refrigerant suction port 205a supply. The refrigerant discharge port 205b the refrigerant pump 205 is to the heater 213 coupled.
Der Heizer 213 ist ein Wärmetauscher, welcher das unter Druck aus der Kältemittelpumpe 205 zugeführte Kältemittel für das Motorkühlwasser wärmetauscht, um dadurch das Kältemittel zu erhitzen. Das Motorkühlwasser wird durch denselben Heißwasserkreislauf 214 wie in der achten Ausführungsform zirkuliert. Der Kältemittelauslass des Heizers 213 ist an der Hochdrucköffnung 203b der Fluidmaschine 202 durch die Kältemittelleitung gekoppelt.The heater 213 is a heat exchanger, which under pressure from the refrigerant pump 205 supplied refrigerant for the engine cooling water heat exchanged, thereby heating the refrigerant. The engine cooling water is through the same hot water cycle 214 as in the eighth embodiment circulates. The refrigerant outlet of the heater 213 is at the high pressure port 203b the fluid machine 202 coupled through the refrigerant line.
Die Steuereinheit 221 verbindet das Elektroenergie-Erzeugungsmittel mit der Elektroenergie-Speicherbatterie 222 und führt die Steuerung des Schaltens des Dreiwegeventils 216 durch.The control unit 221 connects the electric power generating means to the electric power storage battery 222 and performs the control of the switching of the three-way valve 216 by.
In dem vorstehend beschriebenen Aufbau verbindet die Steuereinheit 221 das Elektroenergie-Erzeugungsmittel mit der Elektroenergie-Speicherbatterie 222 und schaltet das Dreiwegeventil 216 an den Heizer 213, um einen Rankine-Kreislauf aufzubauen zum Zirkulieren des Kältemittels in der Reihenfolge: das Heizgerät 213 → die Fluidmaschine 202, die mit einem Expandierer integriert ist → der Radiator 270 → der Dampf-/Flüssigkeitsabscheider 290 → die Kältemittelpumpe 205 → der Heizer 213. In der Weise kann ebenso wie bei der achten Ausführungsform Energie in der Elektroenergie-Speicherbatterie 222 gespeichert werden.In the structure described above, the control unit connects 221 the electric power generating means with the electric energy storage battery 222 and turns on the three-way valve 216 to the heater 213 to build a Rankine cycle for circulating the refrigerant in the order: the heater 213 → the fluid machine 202 , which is integrated with an expander → the radiator 270 → the vapor / liquid separator 290 → the refrigerant pump 205 → the heater 213 , In the same way as in the eighth embodiment, energy can be stored in the electric energy storage battery 222 get saved.
Ferner kann ebenso wie in der achten Ausführungsform das in der Ölspeicherkammer 206a gespeicherte Öl zu der Kältemittel-Saugöffnung 205a der Kältemittelpumpe 205 über den Ölzuführdurchtritt zugeführt werden und kann deshalb die mechanisch gleitenden Teile der Kältemittelpumpe 205 zufriedenstellend schmieren.Further, as in the eighth embodiment, the one in the oil storage chamber 206a stored oil to the refrigerant suction port 205a the refrigerant pump 205 can be supplied via the oil supply passage and therefore can the mechanically sliding parts of the refrigerant pump 205 lubricate satisfactorily.
(Dreizehnte Ausführungsform)Thirteenth Embodiment
Die dreizehnte Ausführungsform verwendet eine Fluidmaschine, die in 19 gezeigt ist, anstelle der Dampfkompressionstyp-Fluidmaschine 202, die in der zwölften Ausführungsform mit einem Expandierer integriert ist. Die dreizehnte Ausführungsform ist im übrigen Aufbau gleich zu der zwölften Ausführungsform. 19 ist eine Querschnittsansicht der Fluidmaschine 200. In 19 werden Teile, die gleiche oder äquivalente Funktionen wie die der vorstehend beschriebenen achten Ausführungsform aufweisen, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet.The thirteenth embodiment uses a fluid machine incorporated in 19 instead of the vapor compression type fluid machine 202 which is integrated with an expander in the twelfth embodiment. The thirteenth embodiment is the same construction as the twelfth embodiment in other constitution. 19 is a cross-sectional view of the fluid machine 200 , In 19 For example, parts having the same or equivalent functions as those of the eighth embodiment described above are designated by the same reference numerals.
Die Fluidmaschine 200 ist aus einem Expansionsteil 203', einem Elektroenergieerzeugungs-Teil 204', einer Kältemittelpumpe 251, einem Öldurchtritt 263 und dergleichen aufgebaut. In der Fluidmaschine 200 sind Teile in der Reihenfolge der Kältemittelpumpe 251, der Elektroenergieerzeugungs-Teil 204', der Expansionsteil 203' von der stromaufwärtigen Seite angeordnet, welche der Anordnungsreihenfolge von Teilen der mit einem Expandierer integrierten Fluidmaschine 202 in der achten Ausführungsform entgegengesetzt ist.The fluid machine 200 is from an expansion part 203 ' , an electric power generation part 204 ' , a refrigerant pump 251 , an oil passage 263 and the like. In the fluid machine 200 are parts in the order of the refrigerant pump 251 , the electric power generation part 204 ' , the expansion part 203 ' arranged from the upstream side, which the arrangement order of parts of the integrated with an expander fluid machine 202 in the eighth embodiment is opposite.
Der Basisaufbau des Expansionsteils 203' ist gleich dem der achten Ausführungsform, aber er ist unterschiedlich hinsichtlich der Anordnung der Niedrigdrucköffnung 203a. In dieser Ausführungsform ist die Niedrigdrucköffnung 203a in dem Außenumfangsabschnitt des mittleren Gehäuses 302 ausgebildet.The basic structure of the expansion part 203 ' is the same as that of the eighth embodiment, but it is different in the arrangement of the low-pressure port 203a , In this embodiment, the low pressure port is 203a in the outer peripheral portion of the middle housing 302 educated.
In dem mittleren Gehäuse 302 ist ein Niedrigdruck-Kältemittelkommunikationsdurchtritt 302a, der mit einer Niedrigdruck-Kältemittelausstromöffnung 301a des Gehäuses 301 des Expansionsteils 203' kommunizierend verbunden ist und der Kältemittel nach Expansion in das mittlere Gehäuse 302 einleitet, in dem Außenumfangsabschnitt des mittleren Gehäuses 302 in solcher Weise ausgebildet, dass dieser sich in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung erstreckt.In the middle case 302 is a low-pressure refrigerant communication passage 302a that with a low pressure refrigerant outlet 301 of the housing 301 of the expansion part 203 ' is communicatively connected and the refrigerant after expansion in the middle housing 302 initiates in the outer peripheral portion of the middle housing 302 formed in such a way that it extends in the upward and downward direction.
Die Niedrigdrucköffnung 203a ist bei einer Position ausgebildet, die nahezu symmetrisch zu dem oberen Ende des Niedrigdruck-Kältemitteldurchtritts 302a bezüglich der zentralen Achse der Welle 303 ist.The low-pressure opening 203a is formed at a position almost symmetrical to the upper end of the low-pressure refrigerant passage 302a with respect to the central axis of the shaft 303 is.
Der Basisaufbau des Elektroenergie-Erzeugungsteils 204' ist der gleiche wie der Elektroenergieerzeugungs-Teil 204 in der achten Ausführungsform, ist aber darin unterschiedlich, dass das Niedrigdruck-Kältemittel, welches durch den Niedrigdruck-Kältemitteldurchtritt 302a strömt, durch einen inneren Raum in dem mittleren Gehäuse 302 hindurchtritt, in welchem der Stator 401 und der Rotor 402 angeordnet sind, und erreicht die Niedrigdrucköffnung 203a.The basic structure of the electric power generating part 204 ' is the same as the electric power generation part 204 However, in the eighth embodiment, it is different that the low-pressure refrigerant passing through the low-pressure refrigerant 302a flows through an internal space in the middle housing 302 passes, in which the stator 401 and the rotor 402 are arranged, and reaches the low-pressure opening 203a ,
Die Kältemittelpumpe 251 ist ein Kältemitteldruckzuführmittel, welches ein Flüssigphasen-Kältemittel zu dem Expansionsteil 203' bei der Wiedergewinnung von Wärmeenergie unter Druck zuführt, und verwendet in dieser Ausführungsform einen öffentlich bekannten Druckzuführmechanismus von der Art mit rollendem bzw. wälzendem Kolben als einen Druckzuführmechanismus. The refrigerant pump 251 is a refrigerant pressure supply means which supplies a liquid phase refrigerant to the expansion part 203 ' in the recovery of heat energy under pressure, and in this embodiment uses a publicly known pressure feed mechanism of the rolling piston type as a pressure feed mechanism.
20 ist eine Querschnittsansicht, die auf der Linie XX-XX in 19 genommen ist. 21 ist eine Querschnittsansicht, die auf der Linie XXI-XXI in 20 genommen ist. Die Kältemittelpumpe 251 enthält ein Pumpengehäuse 511, das Kopplungsteilgehäuse 403, eine Pumpenwelle 512, eine Frontplatte 513, eine Rückplatte 514, einen Zylinder 515, einen Pumpenrotor 516 und dergleichen. Das Pumpengehäuse 511 weist eine Kältemittel-Abgabeöffnung 205b und eine Kältemittel-Saugöffnung 205a auf. 20 is a cross-sectional view taken on the line XX-XX in 19 taken. 21 is a cross-sectional view taken on the line XXI-XXI in 20 taken. The refrigerant pump 251 contains a pump housing 511 , the coupling part housing 403 , a pump shaft 512 , a front panel 513 , a back plate 514 , a cylinder 515 , a pump rotor 516 and the same. The pump housing 511 has a refrigerant discharge port 205b and a refrigerant suction port 205a on.
Die Pumpenwelle 512 wird drehbar durch die Frontplatte 513 und die Rückplatte 514 über ein Kugellager 517 getragen und ist eine Kurbelwelle mit einem exzentrischen Abschnitt 518. Der Pumpenrotor 516 ist drehbar an den exzentrischen Abschnitt 518 gekoppelt.The pump shaft 512 is rotatable through the front panel 513 and the back plate 514 over a ball bearing 517 worn and is a crankshaft with an eccentric section 518 , The pump rotor 516 is rotatable to the eccentric section 518 coupled.
Der Zylinder 515 ist von oben und unten durch die Frontplatte 513 und die Rückplatte 514 sandwichartig gelagert und weist einen Arbeitsraum auf, in welchem der Pumpenrotor 516 arbeitet, und ist auf der inneren Umfangsseite ausgebildet.The cylinder 515 is from the top and bottom through the front panel 513 and the back plate 514 stored in a sandwich and has a working space in which the pump rotor 516 works, and is formed on the inner peripheral side.
Die Rückplatte 514 weist einen Kältemittel-Saugdurchtritt 514a zum Einleiten von Kältemittel auf, das von der Saugöffnung 205a in das Gehäuse 511 zu dem Arbeitsraum strömt.The back plate 514 has a refrigerant suction passage 514a for introducing refrigerant from the suction port 205a in the case 511 flows to the working space.
Die Frontplatte 513 weist einen Kältemittel-Abgabedurchtritt 513a zum Einleiten von Kältemittel in dem Arbeitsraum zu der Kältemittel-Abgabeöffnung 205b auf. An dem Ausgang des Kältemittel-Abgabedurchtritts 513a ist ein Blattventil als ein Absperr- bzw. Rückschlagventil 513b vorgesehen, welches dem Kältemittel nur ermöglicht, zu der Kältemittel-Abgabeöffnung 205b zu strömen.The front panel 513 has a refrigerant discharge passage 513a for introducing refrigerant in the working space to the refrigerant discharge port 205b on. At the exit of the refrigerant discharge passage 513a is a leaf valve as a check valve 513b provided, which allows the refrigerant only, to the refrigerant discharge port 205b to stream.
Darüber hinaus weist die Frontplatte 513 einen saugseitigen Kommunikationsdurchtritt 513c auf, welcher veranlasst, dass die Kältemittel-Saugöffnung 205a mit einem mechanisch gleitenden Teil B (insbesondere einem Raum, in welchem der exzentrische Teil 518 angeordnet ist) kommunizierend verbunden ist. Dieser saugseitige Kommunikationsdurchtritt 513c übt Druck auf der Saugseite der Kältemittelpumpe 251 auf den mechanisch gleitenden Teil B aus, um den Gegendruck des mechanisch gleitenden Teils B gleich dem Druck der Kältemittel-Saugöffnung 205a zu machen.In addition, the front panel indicates 513 a suction-side communication passage 513c on, which causes the refrigerant suction port 205a with a mechanically sliding part B (in particular a space in which the eccentric part 518 is arranged) communicatively connected. This suction-side communication passage 513c exerts pressure on the suction side of the refrigerant pump 251 on the mechanically sliding part B to the back pressure of the mechanically sliding part B equal to the pressure of the refrigerant suction port 205a close.
Der Pumpenrotor 516 weist ein Gleitlager 519 auf dem inneren Umfangsabschnitt auf, um zu einem an den exzentrischen Teil 518 gekoppelten Teil zu werden. Das Ausmaß eines Freiraums zwischen dem Außendurchmesser des exzentrischen Teils 518 und dem inneren Durchmesser des Gleitlagers 519 ist ungefähr von 20 μm bis 40 μm.The pump rotor 516 has a plain bearing 519 on the inner peripheral portion to one to the eccentric portion 518 to become coupled part. The amount of clearance between the outer diameter of the eccentric part 518 and the inner diameter of the sliding bearing 519 is about 20 μm to 40 μm.
Ein Schieber 515c, der stets auf die äußere Umfangsoberfläche des Pumpenrotors 516 durch eine Feder 515b gepresst wird, ist in einem ausgeschnittenen Abschnitt 515a auf der inneren Umfangsseite des Zylinders 515 angeordnet.A slider 515c always on the outer peripheral surface of the pump rotor 516 by a spring 515b is pressed in a cut section 515a on the inner peripheral side of the cylinder 515 arranged.
Ferner weist der Zylinder 515 eine Kältemittel-Saugöffnung 515d auf, die mit dem Kältemittel-Saugdurchtritt 514a und einer Kältemittel-Abgabeöffnung 515e kommunizierend verbunden ist, die mit dem Kältemittel-Abgabedurchtritt 513a kommunizierend verbunden ist.Further, the cylinder faces 515 a refrigerant suction port 515d on that with the refrigerant suction passage 514a and a refrigerant discharge port 515e communicating communicating with the refrigerant discharge 513a is communicatively connected.
Die in 19 gezeigte Querschnittsansicht der Kältemittelpumpe 251 stellt einen Teilabschnitt der Kältemittelpumpe 251 dar, die auf der Linie XXI-XXI in 20 genommen ist, um die Darstellung des Kältemittel-Saugabschnitts 515d und der Kältemittel-Abgabeöffnung 515e zu erleichtern.In the 19 shown cross-sectional view of the refrigerant pump 251 represents a section of the refrigerant pump 251 which is located on the line XXI-XXI in 20 is taken to the representation of the refrigerant suction section 515d and the refrigerant discharge port 515e to facilitate.
Die Pumpenwelle 512 ragt zu dem Kopplungsteilgehäuse 403 (untere Seite in 19) und ist an die Welle 303 gekoppelt. Hier kann die Welle 303 an der Pumpenwelle 512 unter Verwendung von Übertragungsmittel (beispielsweise Einwegkupplung) gekoppelt sein, das in der Lage ist, eine Antriebskraft von der Welle 303 auf die Pumpenwelle 512 nur dann zu übertragen, wenn das Expansionsteil 203' mechanische Energie abgibt. Darüber hinaus ist eine Lippendichtung 406 zwischen der Pumpenwelle 512 und dem Kopplungsteilgehäuse 403 zwischengelegt, um zwischen diesen abzudichten. Hier kann ein Dichtungselement mit einem anderen Aufbau für die Dichtung anstelle der Lippendichtung 406 verwendet werden. Ferner weist die Pumpenwelle 512 eine Ölkommunikationsöffnung 520 auf, welche bewirkt, dass das Ende des Kopplungsteilgehäuses 403 mit dem mechanisch gleitenden Teil B kommunizierend verbunden ist.The pump shaft 512 protrudes to the coupling part housing 403 (lower side in 19 ) and is connected to the wave 303 coupled. Here is the wave 303 at the pump shaft 512 be coupled using transmission means (for example, one-way clutch) which is capable of a driving force from the shaft 303 on the pump shaft 512 only transfer when the expansion part 203 ' gives off mechanical energy. In addition, a lip seal 406 between the pump shaft 512 and the coupling part housing 403 interposed to seal between them. Here is a sealing element with a different structure for the seal instead of the lip seal 406 be used. Furthermore, the pump shaft 512 an oil communication opening 520 on which causes the end of the coupling part housing 403 is communicatively connected to the mechanically sliding part B.
Als nächstes wird ein Ölzuführdurchtritt 263 beschrieben. Der Ölzuführdurchtritt 263 ist ein Kommunikationsmittel zum Bewirken, dass die Niedrigdrucköffnung 203a mit dem mechanisch gleitenden Teil B kommunizierend verbunden ist. In dieser Ausführungsform ist der Ölzuführdurchtritt 263 derart aufgebaut, dass von dem Dampfphasen-Kältemittel abgeschiedenes Öl, welches mit dem Stator 401 und dem Rotor 402 des Energie-Erzeugungsteils 204' kollidiert, der in dem mittleren Gehäuse 302 angeordnet ist, wenn sich das Dampfphasen-Kältemittel aus der Niedrigdruck-Kältemittelausströmöffnung 301a zu der Niedrigdrucköffnung 203a bewegt, in einer Ölspeicherkammer 263a gespeichert wird, und wie durch einen Pfeil in 19 gezeigt, aus der Ölspeicherkammer 263a ausströmt, dies in der Reihenfolge: Ölkommunikationsdurchtritt 303a der Welle 303 → das Absperrventil 263c → die Kommunikationsöffnung 520 der Pumpenwelle 512 → der mechanisch gleitende Teil B. Hier ist ein Druck der Ölspeicherkammer 263a gleich einem Druck bei der Niedrigdrucköffnung 203a, und ein Gegendruck auf den mechanisch gleitenden Teil B ist gleich dem Druck von Kältemittel auf der Seite der Kältemittel-Ansaugöffnung 205a, da der saugseitige Kommunikationsdurchtritt 513c ausgebildet ist. Ferner ist der Druck von Kältemittel auf der Seite der Kältemittel-Ansaugöffnung 205a niedriger vorgesehen als ein Druck bei der Niedrigdrucköffnung 203a, dies durch einen Druckverlust, der bewirkt wird, wenn Kältemittel durch den Wärmetauscher 270 und Kältemittelleitung(en) hindurchtritt, und durch Unterdruck, der durch das Saugen der Kältemittelpumpe 205 bewirkt wird. Aus diesem Grund wird in der Ölspeicherkammer 263a gespeichertes Öl zu dem mechanisch gleitenden Teil B der Kältemittelpumpe 251 über den Ölzuführdurchtritt 263 durch diesen Druckunterschied zugeführt.Next, an oil supply passage 263 described. The oil feed passage 263 is a means of communication for effecting the low pressure opening 203a is communicatively connected to the mechanically sliding part B. In this embodiment, the oil supply passage is 263 such that oil separated from the vapor phase refrigerant communicates with the stator 401 and the rotor 402 of the energy generating part 204 ' collides in the middle case 302 is arranged when the vapor-phase refrigerant from the low-pressure refrigerant outflow 301 to the low-pressure opening 203a moved, in an oil storage chamber 263a is stored, and as indicated by an arrow in 19 shown from the oil storage chamber 263a emanates, in the order: oil communication passage 303a the wave 303 → the shut-off valve 263c → the communication opening 520 the pump shaft 512 → the mechanical sliding part B. Here is a pressure of the oil storage chamber 263a equal to a pressure at the low pressure port 203a and a back pressure on the mechanical sliding part B is equal to the pressure of refrigerant on the side of the refrigerant suction port 205a because the suction side communication passage 513c is trained. Further, the pressure of refrigerant is on the side of the refrigerant suction port 205a lower than a pressure at the low pressure port 203a This is due to a pressure loss that is caused when refrigerant passes through the heat exchanger 270 and refrigerant line (s), and by negative pressure caused by the suction of the refrigerant pump 205 is effected. For this reason, in the oil storage chamber 263a stored oil to the mechanically sliding part B of the refrigerant pump 251 over the oil feed passage 263 supplied by this pressure difference.
Im Übrigen sind in dieser Ausführungsform, um den Pumpenrotor 516 in Rotation zu versetzen, Freiräume von 5 μm bis 20 μm zwischen der Frontplatte 513 und dem Pumpenrotor 516 bzw. zwischen der Rückplatte 514 und dem Pumpenrotor 516 ausgebildet. Aus diesem Grund kann das Flüssigphasen-Kältemittel aus dem Kältemittel-Druckzuführraum zu dem mechanisch gleitenden Teil B durch die Freiräume zwischen der Frontplatte 513 und dem Pumpenrotor 516 und zwischen der Rückplatte 514 und dem Pumpenrotor 516 strömen (dieses Flüssigphasen-Kältemittel, das zu dem mechanisch gleitenden Teil B strömt, wird nachfolgend als ”Leckage-Kältemittel” bezeichnet). Wenn das Leckage-Kältemittel in den mechanisch gleitenden Teil B einströmt, wird auch angenommen, dass das aus dem Ölzuführdurchtritt 263 zu dem mechanisch gleitenden Teil B zugeführte Öl sich in dem Leckage-Kältemittel löst und deshalb nicht hinreichend den mechanisch gleitenden Teil B schmieren kann.Incidentally, in this embodiment, to the pump rotor 516 in rotation, free spaces of 5 microns to 20 microns between the front panel 513 and the pump rotor 516 or between the back plate 514 and the pump rotor 516 educated. For this reason, the liquid-phase refrigerant from the refrigerant pressure supply space to the mechanically sliding part B can pass through the clearances between the front panel 513 and the pump rotor 516 and between the back plate 514 and the pump rotor 516 flow (this liquid-phase refrigerant flowing to the mechanically sliding part B will be hereinafter referred to as "leakage refrigerant"). When the leakage refrigerant flows into the mechanically sliding part B, it is also assumed to be out of the oil supply passage 263 to the mechanical sliding part B supplied oil dissolves in the leakage refrigerant and therefore can not sufficiently lubricate the mechanically sliding part B.
Deshalb studierten die vorliegenden Erfinder die zweckmäßige Menge einer Ölzufuhr bezüglich der Strömungsrate von Leckage-Kältemittel, welches in den mechanisch gleitenden Teil B einströmt. Im Ergebnis fanden die Erfinder, dass wenn die Strömungsrate von Ölzufuhr nicht weniger als 30% der Strömungsrate von Flüssigphasen-Kältemittel bezüglich der Strömungsrate (Massen-Strömungsrate) von Leckage-Kältemittel, das in den mechanisch gleitenden Teil B einströmt, ist, das Öl den mechanisch gleitenden Teil B zufriedenstellend schmieren kann. Daher ist das Ausmaß von Freiraum zwischen dem Außendurchmesser des exzentrischen Teils 518 und dem Innendurchmesser des Gleitlagers 519 auf einen Wert von ungefähr 20 μm bis 40 μm gewählt, um dadurch die Menge der Ölzufuhr von nicht weniger als 30% der Strömungsrate von Flüssigphasen-Kältemittel mit Zuverlässigkeit zu bewirken.Therefore, the present inventors studied the appropriate amount of oil supply with respect to the flow rate of leakage refrigerant which flows into the mechanical sliding part B. As a result, the inventors found that when the flow rate of oil supply is not less than 30% of the flow rate of liquid-phase refrigerant with respect to the flow rate (mass flow rate) of leakage refrigerant flowing into the mechanical sliding part B, the oil mechanically sliding part B can lubricate satisfactorily. Therefore, the amount of clearance between the outer diameter of the eccentric part 518 and the inner diameter of the sliding bearing 519 is set to a value of about 20 μm to 40 μm, thereby to reliably effect the amount of oil supply of not less than 30% of the flow rate of liquid-phase refrigerant.
Da der Freiraum zwischen der Frontplatte 523 und dem Pumpenrotor 516 extrem klein (z. B. von 5 μm bis 20 μm) in der dreizehnten Ausführungsform ist, entwickelt sich, wenn Leckage-Kältemittel und Öl durch diesen Freiraum hindurch treten, ein Druckverlust. Deshalb ist es auch empfehlenswert, einen saugseitigen Kommunikationsdurchtritt in der Frontplatte 523 oder der Rückplatte 514 auszubilden, welcher bewirkt, dass die Saugseite der Kältemittelpumpe 251 mit dem Freiraum zwischen der Frontplatte 523 und dem Pumpenrotor 516 kommunizierend verbunden ist. Hiermit tritt das Leckage-Kältemittel von dem Kältemittel-Druckzuführraum zu dem saugseitigen Kommunikationsdurchtritt durch den Freiraum zwischen der Frontplatte 513 und dem Pumpenrotor 516 und ein Einströmen in den mechanisch gleitenden Teil B ist erschwert.Because the space between the front panel 523 and the pump rotor 516 is extremely small (for example, from 5 μm to 20 μm) in the thirteenth embodiment, a pressure loss develops when leakage refrigerant and oil pass through this clearance. Therefore, it is also recommended that a suction-side communication passage in the front panel 523 or the back plate 514 form, which causes the suction side of the refrigerant pump 251 with the space between the front panel 523 and the pump rotor 516 is communicatively connected. With this, the leakage refrigerant from the refrigerant pressure supply space to the suction side communication passage passes through the clearance between the front plate 513 and the pump rotor 516 and an inflow into the mechanically sliding part B is difficult.
Darüber hinaus kann ein einzelnes oder eine Mehrzahl von Durchgangslöchern in beiden Oberflächen (oberen und unteren Oberflächen) des Pumpenrotors 516 ausgebildet werden.In addition, a single or a plurality of through holes may be formed in both surfaces (upper and lower surfaces) of the pump rotor 516 be formed.
In der dreizehnten Ausführungsform wurde ein Beispiel gezeigt, in welchem die Fluidmaschine 200 auf eine Vorrichtung angewandt wird, die speziell für einen Rankine-Kreislauf konstruiert ist. Jedoch kann die Fluidmaschine 200 auf einen Dampfkompressionstyp-Kälteerzeuger angewandt werden, der mit einem Rankine-Kreis unter Verwendung eines Übertragungsmechanismus (z. B. Einwegkupplung) kombiniert ist, die in der Lage ist, eine Antriebskraft von der Welle 303 auf die Pumpenwelle 512 nur dann zu übertragen, wenn der Expansionsteil 203' mechanische Energie abgibt.In the thirteenth embodiment, an example was shown in which the fluid machine 200 is applied to a device specifically designed for a Rankine cycle. However, the fluid machine can 200 be applied to a vapor compression type refrigerator combined with a Rankine cycle using a transmission mechanism (e.g., one-way clutch) capable of driving power from the shaft 303 on the pump shaft 512 only transfer if the expansion part 203 ' gives off mechanical energy.
Darüber hinaus wurde in der dreizehnten Ausführungsform die Vorrichtung beschrieben, die speziell für einen Rankine-Kreis konstruiert ist, in welchem die Fluidmaschine 200 integral aus dem Expansionsteil 203', dem Antriebs- und Energie-Erzeugungsteil 204', der Kältemittelpumpe 251 und dem Ölzuführdurchtritt 263 aufgebaut ist. Jedoch können ähnlich zu der elften Ausführungsform die Kältemittelpumpe und die Ölzuführleitung separat konstruiert sein. In diesem Fall kann, wenn das Öl von der Ölzuführleitung zu der Kommunikationsöffnung 520 der Pumpenwelle 512 strömt, ebenso wie bei der dritten Ausführungsform das Öl zufriedenstellend den mechanisch gleitenden Teil B schmieren.Moreover, in the thirteenth embodiment, the apparatus specifically designed for a Rankine cycle in which the fluid machine is described has been described 200 integral from the expansion part 203 ' , the drive and power generation section 204 ' , the refrigerant pump 251 and the oil supply passage 263 is constructed. However, similarly to the eleventh embodiment, the refrigerant pump and the oil supply pipe may be separately constructed. In this case, when the oil from the oil supply line to the communication port 520 the pump shaft 512 flows, as well as in the third embodiment, the oil satisfactorily lubricate the mechanically sliding part B.
Ferner ist in der dreizehnten Ausführungsform speziell der mechanisch gleitende Teil B aus dem exzentrischen Teil 518 und dem gleitenden Teil des Gleitlagers 519 aufgebaut, aber der mechanisch gleitende Teil B ist nicht hierauf beschränkt.Further, in the thirteenth embodiment, specifically, the mechanically sliding part B is of the eccentric part 518 and the sliding part of the sliding bearing 519 constructed, but the mechanically sliding part B is not limited thereto.
(Andere Ausführungsformen)Other Embodiments
Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsformen derselben unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben wurde, ist zu bemerken, dass vielfältige Änderungen und Modifikationen für Fachleute ersichtlich werden.Although the present invention has been fully described in connection with the preferred embodiments thereof with reference to the accompanying drawings, it is to be noted that various changes and modifications will become apparent to those skilled in the art.
Zum Beispiel kann in der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform mit der Gegendruckkammer 116 die bewegliche Spirale 113 mehrere Öffnungen kleinen Durchmessers zum Einstellen des Drucks zwischen der Arbeitskammer V und der Rückdruckkammer 116 zusätzlich zu dem Durchtritt 113c kleinen Durchmessers aufweisen. Die Öffnungen kleinen Durchmessers bewirken, dass die Gegendruckkammer 116 mit der Saugseite (Niedrigdruckseite) der Arbeitskammer V kommunizierend verbunden sind. Hiermit bewirken, wenn der Druck in der Gegendruckkammer 116 übermäßig angestiegen ist, die Öffnungen kleinen Durchmessers, dass der Druck aus der Gegendruckkammer 116 zu der Arbeitskammer V austritt, um so ein übermäßiges Ansteigen des Gegendrucks zu vermeiden. Ferner kann die Öffnung kleinen Durchmessers mit einem Mechanismus zum Zuführen des Flüssig-Kältemittels zu der Niedrigdruckseite bevor der Gegendruck übermäßig ansteigt, versehen sein. Zum Beispiel kann die Öffnung kleinen Durchmessers mit einem Sicherheitsventil versehen sein, welches als dieser Mechanismus arbeitet. Zum Beispiel kann ein Ventil vom Kugeltyp, ein Ventil, das durch eine Feder gesichert wird, ein Ventil vom Kugelfedertyp als das Sicherheitsventil verwendet werden.For example, in the second embodiment described above, with the back pressure chamber 116 the mobile spiral 113 a plurality of small-diameter openings for adjusting the pressure between the working chamber V and the back pressure chamber 116 in addition to the passage 113c having a small diameter. The small diameter holes cause the back pressure chamber 116 with the suction side (low pressure side) of the working chamber V are communicatively connected. Hereby cause when the pressure in the back pressure chamber 116 has risen excessively, the openings of small diameter that the pressure from the back pressure chamber 116 exits to the working chamber V, so as to avoid an excessive increase in the back pressure. Further, the small diameter opening may be provided with a mechanism for supplying the liquid refrigerant to the low pressure side before the back pressure excessively increases. For example, the small-diameter opening may be provided with a safety valve which functions as this mechanism. For example, a ball-type valve, a valve secured by a spring, a ball-spring type valve may be used as the safety valve.
Ferner kann die vorliegende Erfindung auf eine Flüssigkeitspumpe zum Zuführen von Fluid unter Druck wie eine Pumpe mit positiver Verdrängung einschließlich einer Pumpe vom Spiraltyp und einer Pumpe vom Drehschiebertyp verwendet werden. Zusätzlich können die vorstehend beschriebenen ersten bis siebten Ausführungsformen zweckmäßig kombiniert werden.Further, the present invention can be applied to a fluid pump for supplying fluid under pressure such as a positive displacement pump including a scroll type pump and a rotary vane type pump. In addition, the above-described first to seventh embodiments may be appropriately combined.
In den vorstehend beschriebenen achten bis elften Ausführungsformen wird der Kompressions- und Expansionsteil 203 mit der Rotationsantriebskraft bzw. -leistung aus dem Antriebs- und Elektroenergieerzeugungs-Teil 204 versorgt und dadurch angetrieben. Jedoch kann der Kompressions- und Expansionsteil 203 mit der Rotationsantriebskraft bzw. -leistung von dem Motor 201 durch die Verwendung eines Energieübertragungsmechanismus versorgt werden, der durch eine elektromagnetische Kupplung, eine Riemenscheibe und einen Riemen aufgebaut ist.In the eighth to eleventh embodiments described above, the compression and expansion part becomes 203 with the rotational driving force from the driving and electric power generation part 204 supplied and thereby driven. However, the compression and expansion part can 203 with the rotational driving force from the engine 201 be powered by the use of a power transmission mechanism, which is constructed by an electromagnetic clutch, a pulley and a belt.
Darüber hinaus ist in den vorstehend beschriebenen achten bis zwölften Ausführungsformen der Spiraltyp-Pumpenmechanismus für den Kompressions- und Expansionsteil (Expansionsmittel) 203 und die Kältemittelpumpe 205 angewandt. Jedoch können andere Arten von Kompressions- und Expansionsmechanismen, wie Rotationstyp, Kolbentyp und Schiebertyp, angewandt werden.Moreover, in the above-described eighth to twelfth embodiments, the scroll type pumping mechanism for the compression and expansion part (expansion means) is 203 and the refrigerant pump 205 applied. However, other types of compression and expansion mechanisms, such as rotation type, piston type and slider type, may be used.
Ferner wird in den vorstehend beschriebenen achten bis zwölften Ausführungsformen durch die mit einem Expandierer integrierte Fluidmaschine wieder gewonnene Energie als elektrische Energie in der Elektroenergie-Speicherbatterie 22 gespeichert. Jedoch kann die Energie als kinetische Energie durch die Verwendung eines Schwungrads oder als mechanische Energie, wie elastische Energie, durch die Verwendung einer Feder gespeichert werden. Zusätzlich kann die vorstehend beschriebene wieder gewonnene Energie verwendet werden, um die Rotationsantriebsenergie des Motors 201 zu unterstützen.Further, in the above-described eighth to twelfth embodiments, the energy recovered by the expander-integrated fluid machine becomes electric energy in the electric-power storage battery 22 saved. However, energy can be stored as kinetic energy through the use of a flywheel or as mechanical energy, such as elastic energy, through the use of a spring. In addition, the recovered energy described above can be used to drive the rotational drive energy of the engine 201 to support.
Noch weiter wird in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen das Öl von dem Kältemittel nur durch Verwendung der Schwerkraft abgeschieden. Es ist auch empfehlenswert, den Kältemitteldurchtritt in einer kreisförmigen Form auszubilden und das Öl von dem Kältemittel durch die Verwendung von Zentrifugalkraft abzuscheiden.Still further, in the above-described embodiments, the oil is separated from the refrigerant only by the use of gravity. It is also recommended to form the refrigerant passage in a circular shape and to separate the oil from the refrigerant by the use of centrifugal force.
Solche Änderungen und Modifikationen sind dahingehend zu verstehen, dass diese innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung sind, wie sie durch die anliegenden Ansprüche definiert ist.Such changes and modifications are to be understood as being within the scope of the present invention as defined by the appended claims.