JP2001153077A - 流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】流入タイミングを制御する制御部材の摺動速度
を低減する。 【解決手段】駆動軸（60）には、冷媒の圧縮機構部（2
0）と冷媒の膨張機構部（30）とが連結されている。膨
張機構部（30）は、二酸化炭素を冷媒とする冷凍回路
（4R）に接続されている。膨張機構部（30）は、シリン
ダ（31）に回転自在に収納されると共に、駆動軸（60）
に連結され、シリンダ（31）の内部に冷媒の膨張室（3
2）を区画するロータ（33）を備えている。膨張機構部
（30）は、ロータ（33）の回転に同期して回転し、シリ
ンダ（31）に対して公転のみ行い、ロータ（33）の回転
に対応して冷媒の吸入口（71）を開閉する公転部材（8
0）を備えている。公転部材（80）は、シリンダ（31）
の閉塞部材（70）の対面して設けられると共に、ロータ
（33）の回転に対応した所定タイミングで閉塞部材（7
0）の吸入口（71）に連通する開口（81）が形成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体機械に関し、
特に、少なくとも冷媒を膨張させる流体機械に係るもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、冷凍サイクルにおける膨張機
には、特開平８−８２２９６号公報に開示されているよ
うに、ローリングピストン型のものがある。

【０００３】このローリングピストン型の膨張機は、固
有容積比が存しないため、冷媒の流入タイミングを制御
する必要がある。そこで、上記膨張機においては、シリ
ンダの端面を閉塞する閉塞板と軸受けとの間に、流入タ
イミングを制御する回転円板が設けられている。該回転
円板は、駆動軸に取り付けられると共に、開口が形成さ
れている。

【０００４】上記回転円板の開口は、駆動軸の回転に伴
って回転し、閉塞板の冷媒吸入口と軸受けの冷媒吸入通
路とを所定のタイミングで連通するように構成されてい
る。この閉塞板の冷媒吸入口と軸受けの冷媒吸入通路と
が連通すると、冷媒がシリンダ内の膨張室に流入し、該
冷媒が膨張する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の膨張機
において、回転円板が駆動軸に固定され、該回転円板が
駆動軸の回転に伴って回転していた。つまり、上記回転
円板が閉塞板に対して自転していた。

【０００６】したがって、上記回転円板の摺動速度が大
きく、摺動損失が大きくなるという問題があった。この
結果、従来の膨張機においては、高効率化を図ることが
できなかった。

【０００７】本発明は、斯かる点に鑑みて成されたもの
で、流入タイミングを制御する制御部材の摺動速度を低
減することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】〈発明の概要〉本発明
は、冷媒の吸入口を開閉する部材が公転のみを行うよう
にしたものである。

【０００９】〈解決手段〉具体的に、図１に示すよう
に、第１の発明は、冷媒を膨張させる膨張機構部（30）
を少なくとも備えた流体機械を対象としている。上記膨
張機構部（30）は、両端面が閉塞されたシリンダ（31）
と、該シリンダ（31）に回転自在に収納されると共に、
駆動軸（60）に連結され、該シリンダ（31）の内部に冷
媒の膨張室（32）を区画するロータ（33）とを備えてい
る。さらに、上記膨張機構部（30）は、ロータ（33）の
回転に同期して回転し、且つシリンダ（31）に対して公
転のみ行い、上記ロータ（33）の回転に対応して冷媒の
吸入口（71）を開閉する公転部材（80）を備えている。

【００１０】また、第２の発明は、上記第１の発明にお
いて、駆動軸（60）が、シリンダ（31）の各端面を閉塞
する第１閉塞部材（70）及び第２閉塞部材（34）と公転
部材（80）とを貫通した構成としている。そして、吸入
口（71）は、膨張室（32）に連通するように上記第１閉
塞部材（70）に形成されている。加えて、上記公転部材
（80）は、第１閉塞部材（70）の対面して設けられると
共に、駆動軸（60）に連結され、上記ロータ（33）の回
転に対応した所定タイミングで第１閉塞部材（70）の吸
入口（71）に連通する開口（81）が形成されている。

【００１１】また、第３の発明は、上記第２の発明にお
いて、第１閉塞部材（70）が、平板状に形成されると共
に、シリンダ（31）と駆動軸（60）の軸受け（35）との
間に設けられた構成としている。そして、公転部材（8
0）が、平板状に形成されると共に、第１閉塞部材（7
0）と軸受け（35）との間に設けられている。さらに、
上記公転部材（80）の自転阻止機構（90）が設けられて
いる。加えて、上記公転部材（80）の開口（81）が、軸
受け（35）の吸入通路（3a）と、第１閉塞部材（70）の
吸入口（71）とをロータ（33）の回転に対応した所定タ
イミングで連通させる。

【００１２】また、第４の発明は、上記第３の発明にお
いて、公転部材（80）における開口（81）の周縁が、第
１閉塞部材（70）と軸受け（35）とに接する肉厚部（8
2）に形成された構成としている。

【００１３】また、第５の発明は、上記第１の発明にお
いて、駆動軸（60）には、駆動手段（50）が連結される
と共に、冷媒を圧縮する圧縮機構部（20）が連結された
構成としている。

【００１４】また、第６の発明は、上記第１の発明にお
いて、膨張機構部（30）が、二酸化炭素を冷媒とする冷
凍回路（4R）に接続された構成としている。

【００１５】すなわち、本発明では、例えば、公転部材
（80）の開口（81）が第１閉塞部材（70）の吸入口（7
1）に開く直前に位置している状態から、ロータ（33）
が回転すると共に、公転部材（80）が公転移動すると、
シリンダ（31）の内部に膨張室（32）が形成される。同
時に、公転部材（80）の開口（81）が吸入口（71）に一
致し、高圧の冷媒が膨張室（32）に流入する。

【００１６】続いて、上記ロータ（33）が回転すると共
に、公転部材（80）が公転すると、膨張室（32）の容積
が拡大する一方、公転部材（80）の開口（81）が吸入口
（71）より離れ、吸入口（71）が閉鎖される。つまり、
膨張室（32）が密閉空間となり、冷媒の膨張が開始され
る。

【００１７】その後、上記ロータ（33）の回転及び公転
部材（80）の公転が進み、膨張室（32）の容積が最大と
なった後、該膨張室（32）が吐出口に連通し、冷媒が膨
張室（32）より吐出する。この動作を繰り返す。

【００１８】また、第５の発明では、駆動軸（60）を回
転すると、圧縮機構部（20）が駆動し、冷媒を圧縮す
る。例えば、第６の発明では、圧縮機構部（20）が冷凍
回路（4R）の冷媒である二酸化炭素を圧縮する。この圧
縮冷媒は、例えば、ガスクーラ（41）に流れて冷却され
る。

【００１９】続いて、冷却冷媒は、膨張機構部（30）に
導入される。つまり、上述したように、膨張機構部（3
0）におけるロータ（33）がシリンダ（31）内を回転
し、膨張室（32）の容積が拡大する。上記冷却冷媒は、
膨張室（32）で膨張する。

【００２０】その後、上記膨張冷媒は、例えば、蒸発器
（42）に流れて蒸発し、圧縮機構部（20）に戻る。この
動作を繰り返す。

【００２１】

【発明の効果】したがって、本発明によれば、公転部材
（80）がシリンダ（31）に対して自転することなく公転
のみを行うようにし、吸入口（71）の開閉タイミングを
制御するようにしたために、公転部材（80）の摺動速度
を従来の回転円板に比して極めて低減することができ
る。この結果、摺動損失を大幅に低減することができ、
膨張効率の向上を図ることができる。

【００２２】また、二酸化炭素を冷媒とした冷凍サイク
ルにおいては、シリンダ容積が、Ｒ２２を冷媒とした場
合のシリダン容積と同一能力の下で比較すると、小さく
なる。さらに、二酸化炭素の場合には、膨張機構部（3
0）における冷媒入口と冷媒出口の圧力差がＲ２２に比
して極めて大きくなる。したがって、膨張機構部（30）
をスクロール型で構成すると、冷媒漏れに起因する損失
割合が大きくなる。これに対し、ロータリ型の膨張機構
部（30）であるので、冷媒漏れに起因する損失割合を極
めて少なくすることができる。

【００２３】また、上記膨張機構部（30）で冷媒を膨張
させるので、膨張弁に比して蒸発能力を向上させること
ができる。

【００２４】また、第４の発明によれば、公転部材（8
0）が第１閉塞部材（70）及び軸受け（35）に対して肉
厚部（82）のみで接するので、摺動損失の低減をより一
層図ることができる。

【００２５】また、第５の発明によれば、膨張機構部
（30）と圧縮機構部（20）とを１つの駆動軸（60）で直
結しているので、冷媒膨張による回転動力を圧縮動力に
回収することができる。この結果、駆動手段（50）の入
力を削減することができ、省エネルギ化を図ることがで
きる。

【００２６】

【発明の実施の形態１】以下、本発明の実施形態１を図
面に基づいて詳細に説明する。

【００２７】図１に示すように、本実施形態の流体機械
（10）は、冷媒の圧縮を行う圧縮機構部（20）と冷媒の
膨張を行う膨張機構部（30）とを備えている。そして、
上記流体機械（10）は、図２に示す冷凍装置（40）に設
けられている。該冷凍装置（40）は、例えば、室内の空
気調和を行う空調機に構成されている。

【００２８】該冷凍装置（40）は、圧縮機である圧縮機
構部（20）とガスクーラ（41）と膨張機である膨張機構
部（30）と蒸発器（42）とが順に冷媒配管（43）によっ
て接続された閉回路の冷凍回路（4R）を備えている。

【００２９】更に、上記冷凍装置（40）は、二酸化炭素
を冷媒として冷凍サイクルを構成している。したがっ
て、上記冷凍装置（40）における冷媒としての二酸化炭
素は、圧縮機構部（20）で圧縮された後、ガスクーラ
（41）で冷却される。続いて、上記二酸化炭素は、膨張
機構部（30）で膨張し、蒸発器（42）で蒸発して圧縮機
構部（20）に戻る循環を行う。

【００３０】上記流体機械（10）の圧縮機構部（20）
は、ケーシング（11）内の下部に配置され、膨張機構部
（30）は、ケーシング（11）内の上部に配置されてい
る。上記ケーシング（11）内の中央部には、モータ（5
0）が配置されている。該モータ（50）は、ケーシング
（11）に固定されたステータ（51）と、該ステータ（5
1）の内側に配置されたロータ（52）とを備えて駆動手
段を構成している。

【００３１】該モータ（50）のロータ（52）には駆動軸
（60）が貫通している。該駆動軸（60）の下端部が圧縮
機構部（20）に連結され、上端部が膨張機構部（30）に
連結されている。つまり、本実施形態の流体機械（10）
は、膨張機構部（30）の冷媒膨張による回転動力が圧縮
機構部（20）の圧縮動力に回収されるように構成されて
いる。

【００３２】上記圧縮機構部（20）は、いわゆるスイン
グ型ロータリ圧縮機に構成されている。該圧縮機構部
（20）は、シリンダ（21）と、該シリンダ（21）に収納
され、シリンダ（21）の内部に圧縮室（22）を区画する
ロータ（23）と、上記シリンダ（21）の上面を閉鎖する
フロントヘッドである下部軸受け（24）と、上記シリン
ダ（21）の下面を閉鎖するリアヘッド（25）とを備えて
いる。そして、上記駆動軸（60）の下端部は、下部軸受
け（24）からシリンダ（21）を経てリアヘッド（25）を
貫通している。

【００３３】上記圧縮機構部（20）のロータ（23）は、
円環状に形成され、駆動軸（60）の下偏心部（61）に回
転自在に嵌め込まれている。該下偏心部（61）は、駆動
軸（60）の下部に形成され、該駆動軸（60）の軸心より
偏心している。

【００３４】上記圧縮機構部（20）のロータ（23）に
は、図示しないが、ブレードが一体に形成されている。
該ブレードは、ブッシュを介してシリンダ（21）に挿入
されている。そして、上記ロータ（23）はブッシュを支
点に揺動し、圧縮室（22）の容積を減少させて冷媒を圧
縮する。

【００３５】上記シリンダ（21）には冷媒の吸入口（2
a）が形成されている。また、上記下部軸受け（24）に
は、図示しないが、冷媒の吐出口が形成されると共に、
吐出弁及び弁押さえが設けられている。

【００３６】上記吸入口（2a）は、アキュムレータ（4
4）を介して蒸発器（42）に冷媒配管（43）によって接
続されている。また、上記ケーシング（11）内の下部
は、膨張機構部（30）によって高圧空間（12）に区画さ
れている。該高圧空間（12）には圧縮機構部（20）で圧
縮された冷媒が吐出される。そして、上記高圧空間（1
2）はガスクーラ（41）に冷媒配管（43）によって接続
されている。

【００３７】一方、上記膨張機構部（30）は、いわゆる
スイング型ロータリ膨張機に構成されている。該膨張機
構部（30）は、シリンダ（31）と、該シリンダ（31）に
収納され、シリンダ（31）の内部に膨張室（32）を区画
するロータ（33）と、上記シリンダ（31）の下面を閉鎖
するリアヘッドである上部軸受け（34）と、上記シリン
ダ（31）の上方に配置された副軸受け（35）とを備えて
いる。そして、上記駆動軸（60）の上端部は、上部軸受
け（34）からシリンダ（31）を経て副軸受け（35）を貫
通している。尚、上記上部軸受け（34）は第２閉塞部材
を構成している。

【００３８】上記ロータ（33）は、円環状に形成され、
駆動軸（60）の上偏心部（62）に回転自在に嵌め込まれ
ている。該偏心部（62）は、駆動軸（60）の上部に形成
され、該駆動軸（60）の軸心より偏心している。

【００３９】上記ロータ（33）には、図４〜図８に示す
ように、ブレード（36）が一体に形成されている。該ブ
レード（36）は、ブッシュ（37）を介してシリンダ（3
1）に挿入されている。そして、上記ロータ（33）はブ
ッシュ（37）を支点に揺動し、膨張室（32）の容積を拡
大させて冷媒を膨張させる。

【００４０】上記副軸受け（35）には、冷媒の吸入通路
（3a）が形成されている。該吸入通路（3a）は、ガスク
ーラ（41）に冷媒配管（43）を介して接続されている。
一方、上記シリンダ（31）には、冷媒の吐出口（3b）が
形成されている。該吐出口（3b）は、冷媒配管（43）を
介して蒸発器（42）に接続されている。

【００４１】上記シリンダ（31）と副軸受け（35）との
間には、該シリンダ（31）の上面を閉塞する閉塞部材
（70）が設けられている。該閉塞部材（70）は、第１閉
塞部材を構成し、平板状の円板に形成され、シリンダ
（31）に対して固定されている。上記閉塞部材（70）に
は、図３に示すように、膨張室（32）に連通する冷媒の
吸入口（71）がブレード（36）の近傍に位置して形成さ
れている。該吸入口（71）は、閉塞部材（70）の上下両
面を貫通して形成されている。

【００４２】上記閉塞部材（70）と副軸受け（35）との
間には、公転部材（80）が設けられている。該公転部材
（80）は、図３に示すように、ドーナツ板状に形成さ
れ、駆動軸（60）の副偏心部（63）に回転自在に嵌め込
まれている。該副偏心部（63）は、駆動軸（60）におけ
る上偏心部（62）より上方に形成され、該駆動軸（60）
の軸心より偏心している。

【００４３】上記公転部材（80）と閉塞部材（70）との
間には、該公転部材（80）の自転を阻止する自転阻止機
構（90）が設けられている。該自転阻止機構（90）は、
公転部材（80）に形成された３つのガイドピン（91）
と、閉塞部材（70）に形成された３つのガイド穴（92）
とより構成されている。該ガイドピン（91）は、公転部
材（80）の外周部に下方に突出して形成されている。３
つのガイドピン（91）は、互いに１２０度の間隔を存し
て配置されている。

【００４４】一方、上記ガイド穴（92）は、閉塞部材
（70）の上面に形成されている。３つのガイド穴（92）
は、互いに１２０度の間隔を存して配置されている。そ
して、上記ガイドピン（91）がガイド穴（92）に挿入さ
れ、駆動軸（60）の回転に伴う公転部材（80）の自転を
阻止し、該公転部材（80）がシリンダ（31）及び閉塞部
材（70）に対して公転のみを行うように構成されてい
る。

【００４５】上記公転部材（80）は、開口（81）が形成
されている。該開口（81）は、公転部材（80）の公転に
伴って回転移動し、１公転中の所定タイミングで閉塞部
材（70）の吸入口（71）と副軸受け（35）の吸入通路
（3a）とに一致し、吸入口（71）と吸入通路（3a）とを
連通させるように構成されている。つまり、上記公転部
材（80）の開口（81）は、膨張室（32）が最小容積の状
態において、吸入口（71）と吸入通路（3a）とを連通さ
せる。

【００４６】〈作用〉次に、上述した冷凍装置（40）に
おける流体機械（10）の圧縮及び膨張の動作について説
明する。

【００４７】先ず、モータ（50）を駆動すると、圧縮機
構部（20）におけるロータ（23）がシリンダ（21）内を
揺動し、蒸発器（42）からの冷媒を吸込み、該冷媒を圧
縮する。この圧縮された冷媒はケーシング（11）内に吐
出される。つまり、図９のＡの冷媒がＢまで圧縮され
る。

【００４８】上記圧縮冷媒は、ガスクーラ（41）に流
れ、冷却される。つまり、図９のＢの冷媒がＣまで冷却
される。例えば、暖房機の場合、室内空気を加熱し、冷
房機の場合、外気に放熱する。

【００４９】その後、冷却された冷媒は、膨張機構部
（30）に導入される。つまり、上記モータ（50）の駆動
によって膨張機構部（30）におけるロータ（33）がシリ
ンダ（31）内を揺動し、膨張室（32）の容積が拡大す
る。上記冷却冷媒は、ガスクーラ（41）から膨張室（3
2）に流入し、膨張する。つまり、図９のＣの冷媒がＤ
まで膨張する。

【００５０】上記膨張冷媒は、蒸発器（42）に流れ、蒸
発する。つまり、図９のＤの冷媒がＡに戻る。例えば、
冷房機の場合、室内空気を冷却し、冷房機の場合、外気
から吸熱する。

【００５１】そこで、上記膨張機構部（30）における閉
塞部材（70）の吸入口（71）の開閉動作について説明す
る。

【００５２】先ず、図４に示すように、ロータ（33）に
おけるブレード（36）に対応する部分がシリンダ（31）
に接している状態において、公転部材（80）の開口（8
1）は、吸入口（71）に開く直前に位置している。

【００５３】この状態から、図５に示すように、半時計
回り方向にロータ（33）と公転部材（80）とが公転移動
すると、ロータ（33）とシリンダ（31）との接触部が移
動する。この接触部とブレード（36）との間に膨張室
（32）が形成される。同時に、公転部材（80）の開口
（81）が吸入口（71）及び吸入通路（3a）に一致し、ガ
スクーラ（41）から高圧の冷媒が膨張室（32）に流入す
る。

【００５４】続いて、図６に示すように、ロータ（33）
と公転部材（80）とが公転移動すると、ロータ（33）と
シリンダ（31）との接触部が移動し、膨張室（32）の容
積が拡大する。一方、公転部材（80）の開口（81）が吸
入口（71）及び吸入通路（3a）より離れ、吸入口（71）
が閉鎖される。つまり、膨張室（32）が密閉空間とな
り、冷媒の膨張が開始される。

【００５５】その後、図７に示すように、ロータ（33）
と公転部材（80）とが半回転した後、図８に示すよう
に、ロータ（33）と公転部材（80）との公転が進み、ロ
ータ（33）とシリンダ（31）との接触部が吐出口（3b）
の近傍まで移動すると、膨張室（32）の容積が最大とな
る。さらに、ロータ（33）と公転部材（80）との公転が
進むと、膨張室（32）が吐出口（3b）に連通し、膨張し
た冷媒が蒸発器（42）に流れる。この動作を繰り返し
て、冷媒の膨張を行う。

【００５６】〈実施形態１の効果〉以上のように、本実
施形態によれば、公転部材（80）がシリンダ（31）に対
して自転することなく公転のみを行うようにし、吸入口
（71）の開閉タイミングを制御するようにしたために、
公転部材（80）の摺動速度を従来の回転円板に比して極
めて低減することができる。この結果、摺動損失を大幅
に低減することができ、膨張効率の向上を図ることがで
きる。

【００５７】また、二酸化炭素を冷媒とした冷凍サイク
ルにおいては、流体機械（10）における膨張機構部（3
0）のシリンダ容積が、Ｒ２２を冷媒とした場合のシリ
ダン容積と同一能力の下で比較すると、小さくなる。さ
らに、二酸化炭素の場合には、膨張機構部（30）におけ
る冷媒入口と冷媒出口の圧力差がＲ２２に比して極めて
大きくなる。したがって、膨張機構部（30）をスクロー
ル型で構成すると、冷媒漏れに起因する損失割合が大き
くなる。これに対し、ロータリ型の膨張機構部（30）で
あるので、冷媒漏れに起因する損失割合を極めて少なく
することができる。

【００５８】また、上記膨張機構部（30）と圧縮機構部
（20）とを１つの駆動軸（60）で直結するようにしたた
めに、冷媒膨張による回転動力を圧縮動力に回収するこ
とができる。この結果、モータ（50）の入力を削減する
ことができ、省エネルギ化を図ることができる。

【００５９】また、上記膨張機構部（30）で冷媒を膨張
させるので、膨張弁に比して蒸発能力を向上させること
ができる。つまり、膨張弁で冷媒を膨張させると、図９
の破線に示すように、冷媒圧力のみがＥまで低下する。
これに対し、上記膨張機構部（30）で冷媒を膨張させる
と、図９のＤに示すように、エンタルピも低下し、蒸発
能力が向上する。

【００６０】

【発明の実施の形態２】次に、本発明の実施形態２を図
面に基づいて詳細に説明する。

【００６１】本実施形態は、図１０に示すように、自転
阻止機構（90）の変形例を示し、自転阻止機構（90）が
オルダム機構で構成されている。

【００６２】上記自転阻止機構（90）は、オルダムリン
グ（93）を備え、該オルダムリング（93）が閉塞部材
（70）と公転部材（80）とに嵌め合わされている。上記
オルダムリング（93）には、一対の第１オルダムキー
（94）と一対の第２オルダムキー（95）とが直交方向に
配置されている。

【００６３】一方、上記閉塞部材（70）には、第１オル
ダムキー（94）が嵌め込まれる第１キー溝（96）が形成
されている。上記公転部材（80）には、第２オルダムキ
ー（95）が嵌め込まれる第２キー溝（97）が形成されて
いる。

【００６４】したがって、駆動軸（60）が回転すると、
オルダムリング（93）が第１オルダムキー（94）の方向
に往復移動すると同時に、該オルダムリング（93）に対
して公転部材（80）が第２オルダムキー（95）の方向に
往復移動する。この結果、上記公転部材（80）が閉塞部
材（70）に対して公転運動のみを行い、吸入口（71）を
開閉する。その他の構成並びに作用及び効果は、実施形
態１と同様である。

【００６５】

【発明の実施の形態３】次に、本発明の実施形態３を図
面に基づいて詳細に説明する。

【００６６】本実施形態は、図１１及び図１２に示すよ
うに、公転部材（80）の変形例を示し、開口（81）の周
縁に肉厚部（82）を形成したものである。

【００６７】上記公転部材（80）は、肉厚部（82）のみ
が上下に突出している。該肉厚部（82）の下面が閉塞部
材（70）の上面に接し、肉厚部（82）の上面が副軸受け
（35）の下面に接している。そして、上記肉厚部（82）
の上下両面は、公転部材（80）の公転時において、閉塞
部材（70）の吸入口（71）と副軸受け（35）の吸入通路
（3a）の周囲をシールするように構成されている。

【００６８】したがって、本実施形態では、上記公転部
材（80）が閉塞部材（70）及び副軸受け（35）に対して
肉厚部（82）のみで接するので、摺動損失の低減をより
一層図ることができる。その他の構成並びに作用及び効
果は、実施形態１と同様である。

【００６９】

【発明の実施の形態４】次に、本発明の実施形態４を図
面に基づいて詳細に説明する。

【００７０】本実施形態は、図１３に示すように、流体
機械の変形例を示し、膨張機構部（30）のみを備えたも
のである。

【００７１】つまり、本実施形態の流体機械は、実施形
態１の圧縮機構部（20）が省略されたもので、膨張機専
用に構成されたものである。その他の構成並びに作用及
び効果は、実施形態１と同様である。

【００７２】

【発明の他の実施の形態】上記実施形態においては、い
わゆるスイング型ロータリ式の膨張機構部（30）とした
が、本発明は、ロータが自転するローリングピストン式
の膨張機構部（30）としてもよい。

【００７３】また、圧縮機構部（20）は、いわゆるスイ
ング型ロータリ式に限られず、ローリングピストン式や
スクロール型のものなどであってもよい。

【００７４】また、実施形態１などの自転阻止機構（9
0）は、ガイドピン（91）を公転部材（80）に形成し、
ガイド穴（92）を閉塞部材（70）に形成している。しか
しながら、ガイドピン（91）を閉塞部材（70）に形成
し、ガイド穴（92）を公転部材（80）に形成してもよ
い。

【００７５】また、上記自転阻止機構（90）は、公転部
材（80）と閉塞部材（70）との間に設けたが、この自転
阻止機構（90）は、公転部材（80）と副軸受け（35）と
の間に設けてもよい。

【００７６】また、上記閉塞部材（70）と公転部材（8
0）は、シリンダ（31）と副軸受け（35）との間に設け
たが、この閉塞部材（70）と公転部材（80）は、シリン
ダ（31）と上部軸受け（34）との間に設けてもよい。つ
まり、閉塞部材（70）の吸入口（71）が膨張室（32）の
下面に開口するようにしてもよい。この場合、上部軸受
け（34）に吸入通路が形成されている。そして、公転部
材（80）がこの上部軸受け（34）の吸入通路と閉塞部材
（70）の吸入口（71）とを連通させるか、又は遮断す
る。さらに、この場合、自転阻止機構（90）は、公転部
材（80）と閉塞部材（70）との間に設けるか、又は、公
転部材（80）と上部軸受け（34）との間に設けられる。
また、この場合、上記実施形態３の厚肉部（82）は、閉
塞部材（70）と上部軸受け（34）に接するように形成さ
れる。

【００７７】また、上記膨張機構部（30）の副軸受け
（35）は、駆動軸（60）の軸受けでなくともよく、閉塞
部材（70）及び公転部材（80）を支持するのみであって
もよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１を示す流体機械の断面図で
ある。

【図２】冷凍装置の概略構成を示すブロック図である。

【図３】公転部材及び閉塞部材を示す斜視図である。

【図４】吸入口の開閉を示す膨張機構部の概略図であ
る。

【図５】図４より公転が進んだ状態を示す膨張機構部の
概略図である。

【図６】図５より公転が進んだ状態を示す膨張機構部の
概略図である。

【図７】図６より公転が進んだ状態を示す膨張機構部の
概略図である。

【図８】図７より公転が進んだ状態を示す膨張機構部の
概略図である。

【図９】冷凍装置の冷凍サイクルを示すモリエル線図で
ある。

【図１０】本発明の実施形態２を示す公転部材及び閉塞
部材を示す斜視図である。

【図１１】本発明の実施形態３を示す公転部材を示す斜
視図である。

【図１２】本発明の実施形態３を示す公転部材を示す断
面図である。

【図１３】本発明の実施形態４を示す流体機械の断面図
である。

【符号の説明】

10 流体機械 20 圧縮機構部 30 膨張機構部 31 シリンダ 32 膨張室 33 ロータ 34 上部軸受け（第２閉塞部材） 35 副軸受け 3a 吸入通路 4R 冷凍回路 50 モータ（駆動手段） 60 駆動軸 70 閉塞部材（第２閉塞部材） 71 吸入口 80 公転部材 81 開口 82 肉厚部 90 自転阻止機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 勝三 大阪府堺市金岡町1304番地 ダイキン工業 株式会社堺製作所金岡工場内 Ｆターム(参考） 3H029 AA04 AA14 AB03 BB42 CC03 CC05 CC08 CC14 CC16 CC17

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒を膨張させる膨張機構部（30）を少
   なくとも備えた流体機械であって、 上記膨張機構部（30）は、 両端面が閉塞されたシリンダ（31）と、 該シリンダ（31）に回転自在に収納されると共に、駆動
   軸（60）に連結され、該シリンダ（31）の内部に冷媒の
   膨張室（32）を区画するロータ（33）と、 上記ロータ（33）の回転に同期して回転し、且つシリン
   ダ（31）に対して公転のみ行い、上記ロータ（33）の回
   転に対応して冷媒の吸入口（71）を開閉する公転部材
   （80）とを備えていることを特徴とする流体機械。
2. 【請求項２】 請求項１において、 駆動軸（60）は、シリンダ（31）の各端面を閉塞する第
   １閉塞部材（70）及び第２閉塞部材（34）と公転部材
   （80）とを貫通する一方、 吸入口（71）は、膨張室（32）に連通するように上記第
   １閉塞部材（70）に形成され、 上記公転部材（80）は、第１閉塞部材（70）の対面して
   設けられると共に、駆動軸（60）に連結され、上記ロー
   タ（33）の回転に対応した所定タイミングで第１閉塞部
   材（70）の吸入口（71）に連通する開口（81）が形成さ
   れていることを特徴とする流体機械。
3. 【請求項３】 請求項２において、 第１閉塞部材（70）は、平板状に形成されると共に、シ
   リンダ（31）と駆動軸（60）の軸受け（35）との間に設
   けられ、 公転部材（80）は、平板状に形成されると共に、第１閉
   塞部材（70）と軸受け（35）との間に設けられる一方、 上記公転部材（80）の自転阻止機構（90）が設けられ、 上記公転部材（80）の開口（81）が、軸受け（35）の吸
   入通路（3a）と、第１閉塞部材（70）の吸入口（71）と
   をロータ（33）の回転に対応した所定タイミングで連通
   させることを特徴とする流体機械。
4. 【請求項４】 請求項３において、 公転部材（80）における開口（81）の周縁は、第１閉塞
   部材（70）と軸受け（35）とに接する肉厚部（82）に形
   成されていることを特徴とする流体機械。
5. 【請求項５】 請求項１において、 駆動軸（60）には、駆動手段（50）が連結されると共
   に、冷媒を圧縮する圧縮機構部（20）が連結されている
   ことを特徴とする流体機械。
6. 【請求項６】 請求項１において、 膨張機構部（30）は、二酸化炭素を冷媒とする冷凍回路
   （4R）に接続されていることを特徴とする流体機械。