JP4617822B2 - Rotary expander - Google Patents
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Description
本発明は、ロータリ式膨張機に関し、特に、圧縮機と膨張機とが１つのケーシング内に収納されたロータリ式膨張機における熱ロスの抑制対策に係るものである。 The present invention relates to a rotary expander, and particularly relates to measures for suppressing heat loss in a rotary expander in which a compressor and an expander are housed in one casing.
従来より、高圧流体の膨張によって動力を発生させるロータリ式膨張機が知られている。この種の膨張機は、例えば蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷凍装置に設けられている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, a rotary expander that generates power by expanding a high-pressure fluid is known. This type of expander is provided, for example, in a refrigeration apparatus that performs a vapor compression refrigeration cycle (see, for example, Patent Document 1).
この冷凍装置は、圧縮機と冷却器と膨張機と蒸発器とが配管接続されて蒸気圧縮機式冷凍サイクルを行う冷媒回路を備えている。上記膨張機と圧縮機とは、間に電動機を存して回転軸によって連結された状態でケーシング内に収納されている。上記膨張機は、ロータリピストンが収納されたシリンダを２組備えている。各シリンダは、流入ポートおよび流出ポートがそれぞれ設けられている。そして、各ロータリピストンは、位相が１８０°ずれて配置され、回転角１８０°毎に各シリンダへ交互に高圧冷媒が導入されて膨張する。この膨張の際の内部エネルギが圧縮機の回転動力として変換される。
ところで、上記膨張機構において、押しのけ容積が異なる２つのシリンダを設けて高圧冷媒を膨張させることも考えられる。つまり、前段側である押しのけ容積の小さいシリンダに導入した高圧冷媒は、後段側である押しのけ容積の大きいシリンダへ流入する際に膨張し、押しのけ容積の大きいシリンダから吐出される。 By the way, in the expansion mechanism, it is conceivable to provide two cylinders with different displacement volumes to expand the high-pressure refrigerant. That is, the high-pressure refrigerant introduced into the cylinder with a small displacement volume on the front stage side expands when flowing into the cylinder with a large displacement volume on the rear stage side, and is discharged from the cylinder with a large displacement volume.
しかしながら、上述した従来の膨張機では、圧縮機や電動機の周囲が高温となり、その高熱が膨張機構に侵入して熱ロスが生じる。そこで、上述した膨張機構において、押しのけ容積が異なる２つのシリンダを単に配列するだけでは、膨張機構で生じる熱ロスが大きくなってしまうという問題があった。その結果、冷凍サイクルにおける大幅な効率低下を招くという問題があった。 However, in the above-described conventional expander, the temperature around the compressor and the electric motor becomes high, and the high heat enters the expansion mechanism, causing heat loss. Therefore, in the above-described expansion mechanism, simply arranging two cylinders having different displacement volumes causes a problem that heat loss caused by the expansion mechanism increases. As a result, there has been a problem that the efficiency of the refrigeration cycle is greatly reduced.
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、互いに押しのけ容積が異なる複数のシリンダを備え、冷媒が各シリンダを押しのけ容積が小さい順に流れて次第に膨張する膨張機構と圧縮機構とがケーシング内に収納されてロータリ式膨張機において、複数のシリンダの配列構成を工夫することにより、膨張機構における熱ロスを抑制することである。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a plurality of cylinders having different displacement volumes from each other, and the refrigerant flows through the cylinders in order of increasing displacement volume and gradually expands. A mechanism and a compression mechanism are housed in a casing, and in a rotary expander, a heat loss in the expansion mechanism is suppressed by devising an arrangement configuration of a plurality of cylinders.
具体的に、第１の発明は、冷媒の圧縮機構（50）と、冷媒の膨張機構（60）とが回転軸（40）によって連結されてケーシング（31）内に収納され、冷媒回路（20）に接続されるロータリ式膨張機を前提としている。そして、上記膨張機構（60）は、互いに押しのけ容積が異なる複数のロータリ式の流体室（65a,65b）を備え、冷媒が押しのけ容積の小さい流体室（65a）から押しのけ容積の大きい流体室（65b）へ順に流れて膨張するように構成されている。一方、上記複数の流体室（65a,65b）は、圧縮機構（50）側から押しのけ容積の小さい順に配置されている。上記回転軸（40）には、圧縮機構（50）を駆動する電動機（45）が連結され、該電動機（45）は、膨張機構（60）の押しのけ容積が最小の流体室（65a）のシリンダ（63a）より圧縮機構（50）側に位置している。 Specifically, in the first invention, the refrigerant compression mechanism (50) and the refrigerant expansion mechanism (60) are connected by the rotating shaft (40) and housed in the casing (31), and the refrigerant circuit (20 ) Is assumed to be a rotary expander. The expansion mechanism (60) includes a plurality of rotary fluid chambers (65a, 65b) having different displacement volumes, and the fluid chamber (65b) having a larger displacement volume than the fluid chamber (65a) having a smaller displacement volume of the refrigerant. ) In order to expand. On the other hand, the plurality of fluid chambers (65a, 65b) are arranged in ascending order of displacement volume from the compression mechanism (50) side. An electric motor (45) for driving the compression mechanism (50) is connected to the rotating shaft (40), and the electric motor (45) is a cylinder of the fluid chamber (65a) with the smallest displacement volume of the expansion mechanism (60). It is located closer to the compression mechanism (50) than (63a).
上記の発明では、膨張機構（60）の複数の流体室（65a,65b）が押しのけ容積の小さい順に圧縮機構（50）側から配列される。ここでは、図２に示すように、押しのけ容積が異なる流体室（65a,65b）を２つ備えた場合について説明する。 In the above invention, the plurality of fluid chambers (65a, 65b) of the expansion mechanism (60) are arranged from the compression mechanism (50) side in ascending order of displacement volume. Here, as shown in FIG. 2, a case where two fluid chambers (65a, 65b) having different displacement volumes are provided will be described.
先ず、上記圧縮機構（50）にて冷媒が圧縮されて高温高圧となる。したがって、上記圧縮機構（50）の周囲も高温となる。一方、上記膨張機構（60）では、冷媒が前段側である押しのけ容積の小さい流体室（65a）へ流入し、後段側である押しのけ容積の大きい流体室（65b）へ流入し、その押しのけ容積差によって膨張する。この膨張した冷媒は、前段の流体室（65a）へ流入した冷媒より低温低圧となって後段の流体室（65b）より吐出される。したがって、前段側より後段側の流体室（65a,65b）やそのシリンダが低温になっている。 First, the refrigerant is compressed by the compression mechanism (50) to a high temperature and high pressure. Accordingly, the temperature around the compression mechanism (50) is also high. On the other hand, in the expansion mechanism (60), the refrigerant flows into the fluid chamber (65a) with a small displacement volume on the front stage side and into the fluid chamber (65b) with a large displacement volume on the rear stage side. Inflates. The expanded refrigerant is discharged at a lower temperature and a lower pressure than the refrigerant flowing into the preceding fluid chamber (65a) from the succeeding fluid chamber (65b). Therefore, the fluid chambers (65a, 65b) on the rear stage side and the cylinder thereof are at a lower temperature than the front stage side.
上記前段側の流体室（65a）は、後段側の流体室（65b）より圧縮機構（50）に近いため、該圧縮機構（50）の周囲から高温の熱が侵入する。これにより、前段側の流体室（65a）の冷媒が加熱され、冷媒の冷熱量が減少する。つまり、上記膨張機構（60）において、いわゆる熱ロスが生じる。 Since the fluid chamber (65a) at the front stage is closer to the compression mechanism (50) than the fluid chamber (65b) at the rear stage, high-temperature heat enters from the periphery of the compression mechanism (50). Thereby, the refrigerant | coolant of the fluid chamber (65a) of a front | former stage side is heated, and the cold heat amount of a refrigerant | coolant reduces. That is, so-called heat loss occurs in the expansion mechanism (60).
ここで、２つの流体室（65a,65b）を本発明とは逆の配置にした場合を考える。つまり、後段側である押しのけ容積の大きい流体室（65b）が圧縮機構（50）側に配置される。この場合、後段の流体室（65b）が圧縮機構（50）の周囲からの熱侵入によって加熱される。ところが、後段の流体室（65b）と圧縮機構（50）の周囲との温度差が上述した場合における前段の流体室（65a）と圧縮機構（50）の周囲との温度差より大きいため、その分後段の流体室（65b）への熱侵入が増大することになる。したがって、上記膨張機構（60）において生じる熱ロスが大きくなる。このように、本発明の配置構成により、膨張機構（60）における熱ロスが抑制される。 Here, consider a case where the two fluid chambers (65a, 65b) are arranged opposite to the present invention. That is, the fluid chamber (65b) having a large displacement volume on the rear stage side is arranged on the compression mechanism (50) side. In this case, the downstream fluid chamber (65b) is heated by heat penetration from the periphery of the compression mechanism (50). However, since the temperature difference between the fluid chamber (65b) at the rear stage and the periphery of the compression mechanism (50) is larger than the temperature difference between the fluid chamber (65a) at the front stage and the periphery of the compression mechanism (50) in the case described above, Heat intrusion into the fluid chamber (65b) at the later stage will increase. Therefore, the heat loss generated in the expansion mechanism (60) increases. Thus, the heat loss in the expansion mechanism (60) is suppressed by the arrangement configuration of the present invention.
さらに、上記の発明では、図２に示すように、電動機（45）が例えば膨張機構（60）と圧縮機構（50）との間に連結される。この場合、電動機（45）が発熱するため、圧縮機構（50）の周囲温度が一層高くなるが、その分の膨張機構（60）にて生じる熱ロスが確実に抑制される。Furthermore, in the above invention, as shown in FIG. 2, the electric motor (45) is connected between, for example, the expansion mechanism (60) and the compression mechanism (50). In this case, since the electric motor (45) generates heat, the ambient temperature of the compression mechanism (50) becomes higher, but the heat loss caused by the expansion mechanism (60) is reliably suppressed.
また、第２の発明は、上記第１の発明において、上記冷媒回路（20）は、冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行うものである。そして、本発明は、上記圧縮機構（50）で圧縮された冷媒が上記ケーシング（31）外へ吐出されて上記冷媒回路（20）の放熱器へ送られる吐出管（36）を備え、上記膨張機構（60）は、上記放熱器から押しのけ容積が最小の流体室（65a）へ冷媒を導入する流入通路（34）を備えている。In a second aspect based on the first aspect, the refrigerant circuit (20) performs a vapor compression refrigeration cycle by circulating the refrigerant. The present invention further includes a discharge pipe (36) through which the refrigerant compressed by the compression mechanism (50) is discharged out of the casing (31) and sent to the radiator of the refrigerant circuit (20), and the expansion The mechanism (60) includes an inflow passage (34) for introducing the refrigerant from the radiator to the fluid chamber (65a) having the smallest displacement volume.
また、第３の発明は、上記第１の発明において、上記膨張機構（60）が、上記冷媒回路（20）の放熱器から押しのけ容積が最小の流体室（65a）へ冷媒を導入する流入通路（34）を備えている。そして、上記流入通路（34）は、上記押しのけ容積が最小の流体室（65a）のシリンダ（63a）の端面を閉塞する閉塞部材（61）に形成されている。 In addition, a third invention is the inflow passage through which the expansion mechanism (60) introduces the refrigerant from the radiator of the refrigerant circuit (20) into the fluid chamber (65a) having the smallest displacement volume in the first invention. (34). The inflow passage (34) is formed in a closing member (61) for closing the end surface of the cylinder (63a) of the fluid chamber (65a) having the smallest displacement volume.
上記の発明では、図２に示すように、流入通路（34）が前段側の流体室（65a）のシリンダ（63a）の閉塞部材（61）である例えばフロントヘッドに形成される。したがって、流入通路（34）を前段側のシリンダ（63a）に形成することによる該シリンダ（63a）の強度低下を招く心配がない。つまり、この前段側のシリンダ（63a）は、押しのけ容積を小さくするために長手方向の厚みが小さくなる傾向にあるので、流入通路（34）を形成するだけのスペースおよび強度を確保しづらい。これに対し、閉塞部材（61）であるフロントヘッドなどはシリンダ（63a）と比べて厚肉に形成され、流入通路（34）の形成スペースが十分に確保される。したがって、上記膨張機構（60）に必要流量の冷媒が流れるので、冷凍能力が十分に発揮される。 In the above invention, as shown in FIG. 2, the inflow passage (34) is formed in, for example, the front head which is the closing member (61) of the cylinder (63a) of the fluid chamber (65a) on the front stage side. Therefore, there is no fear that the strength of the cylinder (63a) is reduced by forming the inflow passage (34) in the front cylinder (63a). That is, the front cylinder (63a) tends to have a reduced thickness in the longitudinal direction in order to reduce the displacement volume, and thus it is difficult to ensure sufficient space and strength to form the inflow passage (34). On the other hand, the front head or the like as the closing member (61) is formed thicker than the cylinder (63a), and a sufficient space for forming the inflow passage (34) is secured. Therefore, since the refrigerant having a necessary flow rate flows through the expansion mechanism (60), the refrigerating capacity is sufficiently exhibited.
また、第４の発明は、上記第１の発明において、上記冷媒が二酸化炭素である。 In a fourth aspect based on the first aspect, the refrigerant is carbon dioxide.
上記の発明では、冷媒回路（20）を循環する冷媒に二酸化炭素を用いているので、地球環境に優しい機器および装置を提供することができる。特に、二酸化炭素の場合、臨界圧状態まで圧縮するので、それだけ圧縮機構（50）の周囲温度が高くなるが、その分の膨張機構（60）にて生じる熱ロスが確実に抑制される。 In the above invention, since carbon dioxide is used as the refrigerant circulating in the refrigerant circuit (20), it is possible to provide devices and devices that are friendly to the global environment. In particular, in the case of carbon dioxide, since it compresses to a critical pressure state, the ambient temperature of the compression mechanism (50) increases accordingly, but the heat loss caused by the expansion mechanism (60) is reliably suppressed.
したがって、第１の発明によれば、冷媒が複数の流体室（65a,65b）を押しのけ容積の小さい順に流れて膨張する膨張機構（60）において、複数の流体室（65a,65b）を圧縮機構（50）側から押しのけ容積の小さい順に配列するようにしたので、膨張機構（60）と圧縮機構（50）との間の温度差を低くすることができ、圧縮機構（50）側から膨張機構（60）側への熱侵入を抑制することができる。したがって、膨張機構（60）における熱ロスを低減することができ、冷凍サイクルにおける大幅な効率低下を抑制することができる。 Therefore, according to the first invention, in the expansion mechanism (60) in which the refrigerant flows through the plurality of fluid chambers (65a, 65b) in the descending order of volume and expands, the plurality of fluid chambers (65a, 65b) are compressed into the compression mechanism. Since the displacement volume is arranged from the (50) side in ascending order, the temperature difference between the expansion mechanism (60) and the compression mechanism (50) can be reduced, and the expansion mechanism from the compression mechanism (50) side can be reduced. (60) The heat penetration to the side can be suppressed. Therefore, heat loss in the expansion mechanism (60) can be reduced, and a significant reduction in efficiency in the refrigeration cycle can be suppressed.
また、第１の発明によれば、電動機（45）を押しのけ容積が最小の流体室（65a）のシリンダ（63a）よりも圧縮機構（50）側に連結させたので、電動機（45）の発熱により圧縮機構（50）の周囲温度が更に高くなるが、この周囲温度の上昇によって生じる膨張機構（60）の熱ロスを確実に抑制することができる。According to the first aspect of the invention, since the electric motor (45) is connected to the compression mechanism (50) side of the cylinder (63a) of the fluid chamber (65a) having the smallest displacement volume, the heat generation of the electric motor (45). This further increases the ambient temperature of the compression mechanism (50), but it is possible to reliably suppress the heat loss of the expansion mechanism (60) caused by the increase in the ambient temperature.
また、第３の発明によれば、押しのけ容積が最小の流体室（65a）へ冷媒を導入する流入通路（34）を、そのシリンダ（63a）の閉塞部材（61）に形成するようにしたので、シリンダ（63a）の強度低下を防止できると共に、必要寸法径の流入ポート（34）を確実に形成することができる。したがって、膨張機構（60）へ必要流量の冷媒を確実に導入させることができる。この結果、冷凍能力を十分に発揮させることができる。 Further, according to the third invention, the inflow passage (34) for introducing the refrigerant into the fluid chamber (65a) having the smallest displacement volume is formed in the closing member (61) of the cylinder (63a). Further, it is possible to prevent the strength of the cylinder (63a) from being lowered and to reliably form the inflow port (34) having a required dimensional diameter. Therefore, it is possible to reliably introduce the necessary flow rate of refrigerant into the expansion mechanism (60). As a result, the refrigerating capacity can be sufficiently exhibited.
また、第４の発明によれば、冷媒回路（20）を循環する冷媒に二酸化炭素を用いたため、地球環境に優しい機器および装置を提供することができる。特に、二酸化炭素の場合、臨界圧状態まで圧縮するので、それだけ圧縮機構（50）の周囲温度が高くなるが、この周囲温度の上昇によって生じる膨張機構（60）の熱ロスを確実に抑制することができる。 In addition, according to the fourth invention, since carbon dioxide is used as the refrigerant circulating in the refrigerant circuit (20), it is possible to provide equipment and devices that are friendly to the global environment. In particular, in the case of carbon dioxide, since it compresses to the critical pressure state, the ambient temperature of the compression mechanism (50) increases accordingly, but the heat loss of the expansion mechanism (60) caused by this increase in ambient temperature is surely suppressed. Can do.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
《発明の実施形態》
本実施形態の空調機（10）は、本発明に係る容積型膨張機を備えている。
<< Embodiment of the Invention >>
The air conditioner (10) of the present embodiment includes the positive displacement expander according to the present invention.
〈空調機の全体構成〉
図１に示すように、上記空調機（10）は、いわゆるセパレート型のものであって、室外機（11）と室内機（13）とを備えている。上記室外機（11）には、室外ファン（12）、室外熱交換器（23）、第１四路切換弁（21）、第２四路切換弁（22）および圧縮膨張ユニット（30）が収納されている。一方、上記室内機（13）には、室内ファン（14）および室内熱交換器（24）が収納されている。上記室外機（11）は屋外に設置され、室内機（13）は屋内に設置されている。また、上記室外機（11）と室内機（13）とは、一対の連絡配管（15,16）で接続されている。尚、上記圧縮膨張ユニット（30）の詳細は後述する。
<Overall configuration of air conditioner>
As shown in FIG. 1, the air conditioner (10) is of a so-called separate type, and includes an outdoor unit (11) and an indoor unit (13). The outdoor unit (11) includes an outdoor fan (12), an outdoor heat exchanger (23), a first four-way switching valve (21), a second four-way switching valve (22), and a compression / expansion unit (30). It is stored. On the other hand, the indoor unit (13) houses an indoor fan (14) and an indoor heat exchanger (24). The outdoor unit (11) is installed outdoors, and the indoor unit (13) is installed indoors. The outdoor unit (11) and the indoor unit (13) are connected by a pair of connecting pipes (15, 16). The details of the compression / expansion unit (30) will be described later.
上記空調機（10）には、冷媒回路（20）が設けられている。この冷媒回路（20）は、圧縮膨張ユニット（30）や室内熱交換器（24）などが接続された閉回路である。また、この冷媒回路（20）は、冷媒として二酸化炭素（ＣＯ２）が充填され、この冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行うように構成されている。 The air conditioner (10) is provided with a refrigerant circuit (20). The refrigerant circuit (20) is a closed circuit to which a compression / expansion unit (30), an indoor heat exchanger (24), and the like are connected. In addition, the refrigerant circuit (20) is configured to be filled with carbon dioxide (CO 2 ) as a refrigerant, and this refrigerant circulates to perform a vapor compression refrigeration cycle.
上記室外熱交換器（23）と室内熱交換器（24）とは、何れもクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器により構成されている。上記室外熱交換器（23）では、冷媒回路（20）を循環する冷媒が室外ファン（12）によって取り込まれた室外空気と熱交換する。上記室内熱交換器（24）では、冷媒回路（20）を循環する冷媒が室内ファン（14）によって取り込まれた室内空気と熱交換する。 Both the outdoor heat exchanger (23) and the indoor heat exchanger (24) are constituted by cross fin type fin-and-tube heat exchangers. In the outdoor heat exchanger (23), the refrigerant circulating in the refrigerant circuit (20) exchanges heat with the outdoor air taken in by the outdoor fan (12). In the indoor heat exchanger (24), the refrigerant circulating in the refrigerant circuit (20) exchanges heat with the indoor air taken in by the indoor fan (14).
上記第１四路切換弁（21）は、４つのポートを備えている。この第１四路切換弁（21）は、その第１ポートが圧縮膨張ユニット（30）の吐出管（36）に、第２ポートが連絡配管（15）を介して室内熱交換器（24）の一端であるガス側端部に、第３ポートが室外熱交換器（23）の一端であるガス側端部に、第４ポートが圧縮膨張ユニット（30）の吸入ポート（32）にそれぞれ接続されている。そして、上記第１四路切換弁（21）は、第１ポートと第２ポートとが連通し且つ第３ポートと第４ポートとが連通する状態（図１に実線で示す状態）と、第１ポートと第３ポートとが連通し且つ第２ポートと第４ポートとが連通する状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わる。 The first four-way selector valve (21) has four ports. The first four-way switching valve (21) has a first port connected to the discharge pipe (36) of the compression / expansion unit (30) and a second port connected to the indoor heat exchanger (24) via the connecting pipe (15). The third port is connected to the gas side end, which is one end of the outdoor heat exchanger (23), and the fourth port is connected to the suction port (32) of the compression / expansion unit (30). Has been. The first four-way selector valve (21) has a state in which the first port and the second port communicate with each other and a state in which the third port and the fourth port communicate with each other (state indicated by a solid line in FIG. 1), The state is switched to a state in which the first port communicates with the third port and the second port communicates with the fourth port (a state indicated by a broken line in FIG. 1).
上記第２四路切換弁（22）は、４つのポートを備えている。この第２四路切換弁（22）は、その第１ポートが圧縮膨張ユニット（30）の流出ポート（35）に、第２ポートが室外熱交換器（23）の他端である液側端部に、第３ポートが連絡配管（16）を介して室内熱交換器（24）の他端である液側端部に、第４ポートが圧縮膨張ユニット（30）の流入ポート（34）にそれぞれ接続されている。そして、上記第２四路切換弁（22）は、第１ポートと第２ポートとが連通し且つ第３ポートと第４ポートとが連通する状態（図１に実線で示す状態）と、第１ポートと第３ポートとが連通し且つ第２ポートと第４ポートとが連通する状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わる。 The second four-way selector valve (22) has four ports. The second four-way switching valve (22) has a liquid side end whose first port is the outflow port (35) of the compression / expansion unit (30) and whose second port is the other end of the outdoor heat exchanger (23). The third port is connected to the liquid side end which is the other end of the indoor heat exchanger (24) via the connecting pipe (16), and the fourth port is connected to the inflow port (34) of the compression / expansion unit (30). Each is connected. The second four-way selector valve (22) includes a state in which the first port and the second port communicate with each other and a state in which the third port and the fourth port communicate with each other (state indicated by a solid line in FIG. 1), The state is switched to a state in which the first port communicates with the third port and the second port communicates with the fourth port (a state indicated by a broken line in FIG. 1).
〈圧縮膨張ユニットの構成〉
図２および図３に示すように、上記圧縮膨張ユニット（30）は、縦長で円筒形の密閉容器であるケーシング（31）を備えている。このケーシング（31）の内部には、下から上に向かって順に、圧縮機構（50）、電動機（45）および膨張機構（60）が配置され、これらが回転軸であるシャフト（40）によって連結されている。
<Configuration of compression / expansion unit>
As shown in FIGS. 2 and 3, the compression / expansion unit (30) includes a casing (31) which is a vertically long and cylindrical sealed container. Inside the casing (31), a compression mechanism (50), an electric motor (45) and an expansion mechanism (60) are arranged in order from the bottom to the top, and these are connected by a shaft (40) which is a rotating shaft. Has been.
上記ケーシング（31）には、吐出管（36）が取り付けられている。この吐出管（36）は、電動機（45）と膨張機構（60）との間に配置され、ケーシング（31）の内部空間（S）に連通している。 A discharge pipe (36) is attached to the casing (31). The discharge pipe (36) is disposed between the electric motor (45) and the expansion mechanism (60), and communicates with the internal space (S) of the casing (31).
上記電動機（45）は、圧縮機構（50）を駆動するためのものであり、ケーシング（31）の長手方向の中央部に配置されている。この電動機（45）は、ステータ（46）とロータ（47）とにより構成されている。上記ステータ（46）は、ケーシング（31）の内面に固定されている。上記ロータ（47）は、ステータ（46）の内側に配置され、同軸にシャフト（40）の主軸部（44）が貫通している。上記シャフト（40）は、下端側に２つの下側偏心部（58,59）が形成され、上端側に２つの大径偏心部（41a,41b）が形成されている。 The electric motor (45) is for driving the compression mechanism (50), and is disposed at the center in the longitudinal direction of the casing (31). The electric motor (45) includes a stator (46) and a rotor (47). The stator (46) is fixed to the inner surface of the casing (31). The rotor (47) is disposed inside the stator (46), and the main shaft portion (44) of the shaft (40) passes through coaxially. The shaft (40) has two lower eccentric portions (58, 59) formed on the lower end side and two large diameter eccentric portions (41a, 41b) formed on the upper end side.
上記２つの下側偏心部（58,59）は、主軸部（44）よりも大径に且つ主軸部（44）の軸心よりも偏心して形成されており、下側のものが第１下側偏心部（58）を、上側のものが第２下側偏心部（59）をそれぞれ構成している。そして、上記第１下側偏心部（58）と第２下側偏心部（59）とでは、主軸部（44）の軸心に対する偏心方向が逆になっている。一方、上記２つの大径偏心部（41a,41b）は、主軸部（44）よりも大径に形成され、下側のものが第１大径偏心部（41a）を、上側のものが第２大径偏心部（41b）をそれぞれ構成している。この第１大径偏心部（41a）および第２大径偏心部（41b）は、何れも主軸部（44）の軸心に対して同じ方向へ偏心している。そして、この偏心量は、第２大径偏心部（41b）の方が第１大径偏心部（41a）よりも大きくなっている。また、上記第２大径偏心部（41b）の外径は、第１大径偏心部（41a）の外径よりも大きくなっている。 The two lower eccentric portions (58, 59) are formed to have a larger diameter than the main shaft portion (44) and eccentric from the shaft center of the main shaft portion (44), and the lower one is the first lower portion. The side eccentric part (58) constitutes the second lower side eccentric part (59). In the first lower eccentric portion (58) and the second lower eccentric portion (59), the eccentric direction with respect to the axial center of the main shaft portion (44) is reversed. On the other hand, the two large-diameter eccentric parts (41a, 41b) are formed larger in diameter than the main shaft part (44), the lower one is the first large-diameter eccentric part (41a), and the upper one is the first. Two large-diameter eccentric portions (41b) are formed. The first large-diameter eccentric portion (41a) and the second large-diameter eccentric portion (41b) are both eccentric in the same direction with respect to the axis of the main shaft portion (44). The amount of eccentricity is greater in the second large-diameter eccentric portion (41b) than in the first large-diameter eccentric portion (41a). The outer diameter of the second large diameter eccentric portion (41b) is larger than the outer diameter of the first large diameter eccentric portion (41a).
上記圧縮機構（50）は、冷媒を圧縮するためのものであり、揺動ピストン型のロータリ式圧縮機を構成している。この圧縮機構（50）は、シリンダ（51,52）とロータリピストン（57）とを２つずつ備えている。上記圧縮機構（50）では、下から上へ向かって順に、リアヘッド（55）と、第１シリンダ（51）と、中間プレート（56）と、第２シリンダ（52）と、フロントヘッド（54）とが積層された状態となっている。 The compression mechanism (50) is for compressing the refrigerant, and constitutes an oscillating piston type rotary compressor. The compression mechanism (50) includes two cylinders (51, 52) and two rotary pistons (57). In the compression mechanism (50), the rear head (55), the first cylinder (51), the intermediate plate (56), the second cylinder (52), and the front head (54) are sequentially arranged from bottom to top. Are stacked.
上記第１シリンダ（51）および第２シリンダ（52）の内部には、円筒状のロータリピストン（57）が１つずつ配置されている。このロータリピストン（57）は、図示しないが、側面に平板状のブレードが突設されており、このブレードが揺動ブッシュを介してシリンダ（51,52）に支持されている。上記第１シリンダ（51）内のロータリピストン（57）は、シャフト（40）の第１下側偏心部（58）と係合している。一方、上記第２シリンダ（52）内のロータリピストン（57）は、シャフト（40）の第２下側偏心部（59）と係合している。上記各ロータリピストン（57,57）は、内周面が下側偏心部（58,59）の外周面と摺接し、外周面がシリンダ（51,52）の内周面と摺接する。そして、各ロータリピストン（57,57）の外周面とシリンダ（51,52）の内周面との間に圧縮室（53）が形成される。 One cylindrical rotary piston (57) is disposed inside each of the first cylinder (51) and the second cylinder (52). Although not shown, the rotary piston (57) has a flat blade projecting on its side surface, and this blade is supported by the cylinder (51, 52) via a swing bush. The rotary piston (57) in the first cylinder (51) is engaged with the first lower eccentric portion (58) of the shaft (40). On the other hand, the rotary piston (57) in the second cylinder (52) is engaged with the second lower eccentric portion (59) of the shaft (40). As for each said rotary piston (57,57), an internal peripheral surface is slidably contacted with the outer peripheral surface of a lower eccentric part (58,59), and an outer peripheral surface is slidably contacted with the internal peripheral surface of a cylinder (51,52). A compression chamber (53) is formed between the outer peripheral surface of each rotary piston (57, 57) and the inner peripheral surface of the cylinder (51, 52).
上記第１シリンダ（51）および第２シリンダ（52）には、それぞれ吸入ポート（32）が１つずつ形成されている。この各吸入ポート（32）は、シリンダ（51,52）を半径方向に貫通し、終端がシリンダ（51,52）内に開口している。また、上記各吸入ポート（32）は、配管によってケーシング（31）の外部へ延長されている。 One suction port (32) is formed in each of the first cylinder (51) and the second cylinder (52). Each of the suction ports (32) penetrates the cylinder (51, 52) in the radial direction, and the terminal end opens into the cylinder (51, 52). Each suction port (32) is extended to the outside of the casing (31) by piping.
上記フロントヘッド（54）およびリアヘッド（55）には、それぞれ吐出ポート（図示せず）が１つずつ形成されている。上記フロントヘッド（54）の吐出ポートは、第２シリンダ（52）内の圧縮室（53）とケーシング（31）の内部空間（S）とを連通させる。上記リアヘッド（55）の吐出ポートは、第１シリンダ（51）内の圧縮室（53）とケーシング（31）の内部空間（S）とを連通させる。また、上記各吐出ポートは、終端にリード弁からなる吐出弁（図示せず）が設けられており、この吐出弁によって開閉される。そして、上記圧縮機構（50）からケーシング（31）の内部空間（S）へ吐出された高圧のガス冷媒は、吐出管（36）を通って圧縮膨張ユニット（30）から送り出される。 Each of the front head (54) and the rear head (55) has one discharge port (not shown). The discharge port of the front head (54) communicates the compression chamber (53) in the second cylinder (52) and the internal space (S) of the casing (31). The discharge port of the rear head (55) allows the compression chamber (53) in the first cylinder (51) to communicate with the internal space (S) of the casing (31). Each discharge port is provided with a discharge valve (not shown) including a reed valve at the end, and is opened and closed by the discharge valve. The high-pressure gas refrigerant discharged from the compression mechanism (50) into the internal space (S) of the casing (31) is sent out from the compression / expansion unit (30) through the discharge pipe (36).
上記ケーシング（31）内の底部には、潤滑油が貯留される油溜りが形成されている。上記シャフト（40）の下端部には、油溜りに浸漬された遠心式の油ポンプ（48）が設けられている。該油ポンプ（48）は、シャフト（40）の回転により油溜りの潤滑油を汲み上げるように構成されている。そして、上記シャフト（40）の内部には、下端から上端に亘って給油溝（49）が形成されている。この給油溝（49）は、油ポンプ（48）によって汲み上げられた潤滑油が圧縮機構（50）や膨張機構（60）の各摺動部に供給されるように形成されている。 An oil sump for storing lubricating oil is formed at the bottom of the casing (31). A centrifugal oil pump (48) immersed in an oil sump is provided at the lower end of the shaft (40). The oil pump (48) is configured to pump up the lubricating oil in the oil pool by the rotation of the shaft (40). An oil supply groove (49) is formed in the shaft (40) from the lower end to the upper end. The oil supply groove (49) is formed so that the lubricating oil pumped up by the oil pump (48) is supplied to the sliding portions of the compression mechanism (50) and the expansion mechanism (60).
上記膨張機構（60）は、揺動ピストン型の流体機械であって、本発明のロータリ式膨張機を構成している。この膨張機構（60）は、２つのシリンダ（63a,63b）と、フロントヘッド（61）と、リアヘッド（62）と、中間プレート（101）とを備えている。上記膨張機構（60）では、下から上へ向かって順に、フロントヘッド（61）、第１シリンダ（63a）、中間プレート（101）、第２シリンダ（63b）およびリアヘッド（62）が積層された状態となっている。 The expansion mechanism (60) is a swinging piston type fluid machine and constitutes the rotary expander of the present invention. The expansion mechanism (60) includes two cylinders (63a, 63b), a front head (61), a rear head (62), and an intermediate plate (101). In the expansion mechanism (60), the front head (61), the first cylinder (63a), the intermediate plate (101), the second cylinder (63b), and the rear head (62) are stacked in order from bottom to top. It is in a state.
上記第１シリンダ（63a）は、下側端面がフロントヘッド（61）により、上側端面が中間プレート（101）によりそれぞれ閉塞されている。上記第２シリンダ（63b）は、下側端面が中間プレート（101）により、上側端面がリアヘッド（62）によりそれぞれ閉塞されている。つまり、上記フロントヘッド（61）および中間プレート（101）が第１シリンダ（63a）の閉塞部材を構成し、上記中間プレート（101）およびリアヘッド（62）が第２シリンダ（63b）の閉塞部材を構成している。 The first cylinder (63a) is closed at the lower end surface by the front head (61) and at the upper end surface by the intermediate plate (101). The second cylinder (63b) is closed at the lower end surface by the intermediate plate (101) and at the upper end surface by the rear head (62). That is, the front head (61) and the intermediate plate (101) constitute a closing member of the first cylinder (63a), and the intermediate plate (101) and the rear head (62) constitute a closing member of the second cylinder (63b). It is composed.
上記シャフト（40）は、積層された状態のフロントヘッド（61）、第１シリンダ（63a）、中間プレート（101）、第２シリンダ（63b）およびリアヘッド（62）を貫通している。また、上記シャフト（40）の第１大径偏心部（41a）は第１シリンダ（63a）内に位置し、第２大径偏心部（41b）は第２シリンダ（63b）内に位置している。 The shaft (40) passes through the stacked front head (61), first cylinder (63a), intermediate plate (101), second cylinder (63b), and rear head (62). The first large-diameter eccentric part (41a) of the shaft (40) is located in the first cylinder (63a), and the second large-diameter eccentric part (41b) is located in the second cylinder (63b). Yes.
上記各シリンダ（63a,63b）には、ロータリピストン（67a,67b）が収納されている。つまり、上記第１シリンダ（63a）の内部には第１ロータリピストン（67a）が、第２シリンダ（63b）の内部には第２ロータリピストン（67b）がそれぞれ配置されている。この２つのロータリピストン（67a,67b）は、何れも円環状あるいは円筒状に形成されている。そして、上記第１ロータリピストン（67a）には第１大径偏心部（41a）が、第２ロータリピストン（67b）には第２大径偏心部（41b）がそれぞれ回転自在に嵌合されている。 The cylinders (63a, 63b) accommodate rotary pistons (67a, 67b). That is, the first rotary piston (67a) is disposed inside the first cylinder (63a), and the second rotary piston (67b) is disposed inside the second cylinder (63b). The two rotary pistons (67a, 67b) are both formed in an annular shape or a cylindrical shape. A first large-diameter eccentric portion (41a) is rotatably fitted to the first rotary piston (67a), and a second large-diameter eccentric portion (41b) is rotatably fitted to the second rotary piston (67b). Yes.
上記第１ロータリピストン（67a）は、外周面が第１シリンダ（63a）の内周面に摺接すると共に、下端面がフロントヘッド（61）に、上端面が中間プレート（101）にそれぞれ摺接している。そして、上記第１シリンダ（63a）内は、内周面と第１ロータリピストン（67a）の外周面との間に第１流体室（65a）が形成される。一方、上記第２ロータリピストン（67b）は、外周面が第２シリンダ（63b）の内周面に摺接すると共に、下端面が中間プレート（101）に、上端面がリアヘッド（62）にそれぞれ摺接している。そして、上記第２シリンダ（63b）内は、内周面と第２ロータリピストン（67b）の外周面との間に第２流体室（65b）が形成される。 The first rotary piston (67a) has an outer peripheral surface in sliding contact with the inner peripheral surface of the first cylinder (63a), a lower end surface in sliding contact with the front head (61), and an upper end surface in sliding contact with the intermediate plate (101). ing. In the first cylinder (63a), a first fluid chamber (65a) is formed between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the first rotary piston (67a). On the other hand, the second rotary piston (67b) has an outer peripheral surface that is in sliding contact with an inner peripheral surface of the second cylinder (63b), a lower end surface that slides on the intermediate plate (101), and an upper end surface that slides on the rear head (62). Touching. In the second cylinder (63b), a second fluid chamber (65b) is formed between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the second rotary piston (67b).
上記各ロータリピストン（67a,67b）には、ブレード（6a,6b）が１つずつ一体に設けられている。このブレード（6a,6b）は、ロータリピストン（67a,67b）の半径方向へ延びる板状に形成されており、ロータリピストン（67a,67b）の外周面から外側へ突出している。そして、上記第１シリンダ（63a）内の第１流体室（65a）は、上記第１ブレード（6a）によって高圧側の第１高圧室（103a）と低圧側の第１低圧室（104a）とに仕切られている。一方、上記第２シリンダ（63b）内の第２流体室（65b）は、上記第２ブレード（6b）によって高圧側の第２高圧室（103b）と低圧側の第２低圧室（104b）とに仕切られている。 Each of the rotary pistons (67a, 67b) is integrally provided with one blade (6a, 6b). The blades (6a, 6b) are formed in a plate shape extending in the radial direction of the rotary pistons (67a, 67b), and project outward from the outer peripheral surface of the rotary pistons (67a, 67b). The first fluid chamber (65a) in the first cylinder (63a) is divided into a high pressure side first high pressure chamber (103a) and a low pressure side first low pressure chamber (104a) by the first blade (6a). It is divided into. On the other hand, the second fluid chamber (65b) in the second cylinder (63b) is divided into a second high pressure chamber (103b) on the high pressure side and a second low pressure chamber (104b) on the low pressure side by the second blade (6b). It is divided into.
また、上記各シリンダ（63a,63b）には、一対のブッシュ（68a,68b）が一組ずつ設けられている。この各ブッシュ（68a,68b）は、内側面が平面となって外側面が円弧面となる略半月状に形成され、ブレード（6a,6b）を挟み込んだ状態で装着されている。このブッシュ（68a,68b）は、内側面がブレード（6a,6b）と、外側面がシリンダ（63a,63b）とそれぞれ摺動する。そして、上記ブレード（6a,6b）は、ブッシュ（68a,68b）を介してシリンダ（63a,63b）に支持され、該シリンダ（63a,63b）に対して回動自在に且つ進退自在に構成されている。 Each cylinder (63a, 63b) is provided with a pair of bushes (68a, 68b). Each of the bushes (68a, 68b) is formed in a substantially meniscus shape having an inner side surface which is a flat surface and an outer surface which is a circular arc surface, and is mounted with the blades (6a, 6b) sandwiched therebetween. As for this bush (68a, 68b), an inner surface slides with a braid | blade (6a, 6b) and an outer surface slides with a cylinder (63a, 63b), respectively. The blades (6a, 6b) are supported by the cylinders (63a, 63b) via bushes (68a, 68b), and are configured to be rotatable and advance / retreat with respect to the cylinders (63a, 63b). ing.
上記第１シリンダ（63a）と第２シリンダ（63b）とは、それぞれの周方向におけるブッシュ（68a,68b）の位置が一致するように配置されている。すなわち、上記第２シリンダ（63b）の第１シリンダ（63a）に対する配置角度が０°となっている。ここで、第１大径偏心部（41a）と第２大径偏心部（41b）とが主軸部（44）の軸心に対して同じ方向へ偏心しているため、第１ブレード（6a）が第１シリンダ（63a）の外側へ最も退いた状態になるのと同時に、第２ブレード（6b）が第２シリンダ（63b）の外側へ最も退いた状態となる。つまり、上記２つのシリンダ（63a,63b）のロータリピストン（67a,67b）は、回転周期が同期している。 The first cylinder (63a) and the second cylinder (63b) are disposed so that the positions of the bushes (68a, 68b) in the respective circumferential directions coincide. That is, the arrangement angle of the second cylinder (63b) with respect to the first cylinder (63a) is 0 °. Here, since the first large-diameter eccentric part (41a) and the second large-diameter eccentric part (41b) are eccentric in the same direction with respect to the axis of the main shaft part (44), the first blade (6a) is The second blade (6b) is in the most retracted state to the outside of the second cylinder (63b) simultaneously with the most retracted state to the outside of the first cylinder (63a). That is, the rotation cycles of the rotary pistons (67a, 67b) of the two cylinders (63a, 63b) are synchronized.
また、上記第２シリンダ（63b）における第２流体室（65b）の押しのけ容積は、第１シリンダ（63a）における第１流体室（65a）の押しのけ容積より大きく形成されている。具体的に、上記第２シリンダ（63b）は、内径が第１シリンダ（63a）のものより大きくなっており、且つ、上下方向の厚みが第１シリンダ（63a）のものより大きくなっている。また、上記第２ロータリピストン（67b）は、外径が第１ロータリピストン（67a）のものより大きくなっている。 The displacement volume of the second fluid chamber (65b) in the second cylinder (63b) is larger than the displacement volume of the first fluid chamber (65a) in the first cylinder (63a). Specifically, the second cylinder (63b) has an inner diameter larger than that of the first cylinder (63a) and has a vertical thickness larger than that of the first cylinder (63a). The second rotary piston (67b) has an outer diameter larger than that of the first rotary piston (67a).
つまり、上記膨張機構（60）では、本発明の特徴として、２つの流体室（65a,65b）が圧縮機構（50）側から押しのけ容積の小さい順に配置されている。要するに、押しのけ容積の大きい第２流体室（65b）を有する第２シリンダ（63b）は、押しのけ容積の小さい第１流体室（65a）を有する第１シリンダ（63a）よりも電動機（45）および圧縮機構（50）から離れた位置にある。 That is, in the expansion mechanism (60), as a feature of the present invention, the two fluid chambers (65a, 65b) are arranged in order of increasing displacement from the compression mechanism (50) side. In short, the second cylinder (63b) having the second fluid chamber (65b) having a large displacement volume has the electric motor (45) and the compression than the first cylinder (63a) having the first fluid chamber (65a) having a small displacement volume. Located away from the mechanism (50).
上記中間プレート（101）は、上下の厚さ方向に対して斜めに貫通する連絡通路（102）が形成されている。この連絡通路（102）は、入口側である一端が第１シリンダ（63a）内における第１ブレード（6a）の右側の位置に開口し、出口側である他端が第２シリンダ（63b）内における第２ブレード（6b）の左側の位置に開口している。つまり、上記連絡通路（102）は、第１流体室（65a）の第１低圧室（104a）と第２流体室（65b）の第２高圧室（103b）とを連通させ、第１低圧室（104a）と連絡通路（102）と第２高圧室（103b）とが１つの閉空間を構成している。 The intermediate plate (101) is formed with a communication passage (102) penetrating obliquely with respect to the upper and lower thickness directions. The communication path (102) has one end on the inlet side opened to the right side of the first blade (6a) in the first cylinder (63a) and the other end on the outlet side in the second cylinder (63b). Is opened at a position on the left side of the second blade (6b). In other words, the communication passage (102) communicates the first low pressure chamber (104a) of the first fluid chamber (65a) with the second high pressure chamber (103b) of the second fluid chamber (65b), thereby connecting the first low pressure chamber. (104a), the communication passage (102), and the second high-pressure chamber (103b) constitute one closed space.
この膨張機構（60）では、上記閉空間の容積がシャフト（40）の回転に伴って増大するので、冷媒が第１低圧室（104a）から第２高圧室（103b）へ膨張しながら流入するようになっている。つまり、上記第１低圧室（104a）の容積が減少していく過程と、第２高圧室（103b）の容積が増大していく過程とは同期するが、両シリンダ（63a,63b）の押しのけ容積の差の分だけ、第２高圧室（103b）の容積増大量が第１低圧室（104a）の容積減少量より大きいため、結果として両室（104a,103b）の総容積が増大する。したがって、上記第２シリンダ（63b）には、第１シリンダ（63a）より低温低圧の冷媒が流入することになる。すなわち、２つのシリンダ（63a,63b）のうち低温の冷媒が流れる方の第２シリンダ（63b）を圧縮機構（50）等から遠ざけて配置することにより、その低温の第２シリンダ（63b）が圧縮機構（50）および電動機（45）の高温の影響を殆ど受けないようにしている。 In the expansion mechanism (60), the volume of the closed space increases as the shaft (40) rotates, so that the refrigerant flows in from the first low pressure chamber (104a) to the second high pressure chamber (103b) while expanding. It is like that. That is, the process of decreasing the volume of the first low pressure chamber (104a) and the process of increasing the volume of the second high pressure chamber (103b) are synchronized, but the two cylinders (63a, 63b) are displaced. Since the volume increase amount of the second high pressure chamber (103b) is larger than the volume decrease amount of the first low pressure chamber (104a), the total volume of both chambers (104a, 103b) increases as a result of the difference in volume. Therefore, refrigerant having a lower temperature and pressure than the first cylinder (63a) flows into the second cylinder (63b). That is, by disposing the second cylinder (63b) through which the low-temperature refrigerant flows out of the two cylinders (63a, 63b) away from the compression mechanism (50), the low-temperature second cylinder (63b) The compression mechanism (50) and the electric motor (45) are hardly affected by the high temperature.
上記膨張機構（60）は、流入ポート（34）と流出ポート（35）を備えている。上記流入ポート（34）は、フロントヘッド（61）を径方向内方へ延び、終端がフロントヘッド（61）の内側面のうち図３におけるブッシュ（68a）のやや左側の位置に開口している。つまり、上記流入ポート（34）は、第１高圧室（103a）と連通している。一方、上記流出ポート（35）は、第２シリンダ（63b）を半径方向に貫通し、始端が第２シリンダ（63b）内の第２低圧室（104b）に開口している。そして、上記流入ポート（34）は、冷媒を第１シリンダ（63a）内へ導入する流入通路を構成し、上記流出ポート（35）は、第２シリンダ（63b）から冷媒が吐出される流出通路を構成している。 The expansion mechanism (60) includes an inflow port (34) and an outflow port (35). The inflow port (34) extends inward in the radial direction of the front head (61), and the terminal end opens at a position slightly on the left side of the bush (68a) in FIG. 3 on the inner side surface of the front head (61). . That is, the inflow port (34) communicates with the first high pressure chamber (103a). On the other hand, the outflow port (35) penetrates the second cylinder (63b) in the radial direction, and the start end opens to the second low pressure chamber (104b) in the second cylinder (63b). The inflow port (34) constitutes an inflow passage for introducing the refrigerant into the first cylinder (63a), and the outflow port (35) is an outflow passage through which the refrigerant is discharged from the second cylinder (63b). Is configured.
このように、押しのけ容積を小さくするために上下方向の厚みを薄くした第１シリンダ（63a）に流入ポート（34）を形成しなくてもよいので、第１シリンダ（63a）の強度低下を招くことはない。一方、上記フロントヘッド（61）は、径方向の厚みおよび上下方向の厚みが第１シリンダ（63a）と比べて大きく形成されるので、強度低下を招くことなく必要ポート径を備えた流入ポート（34）を形成することができる。これにより、膨張機構（60）において必要流通量の冷媒を流すことができる。 Thus, since the inflow port (34) does not have to be formed in the first cylinder (63a) whose thickness in the vertical direction is reduced in order to reduce the displacement volume, the strength of the first cylinder (63a) is reduced. There is nothing. On the other hand, since the front head (61) has a larger radial thickness and a higher vertical thickness than the first cylinder (63a), an inflow port having a required port diameter without causing a reduction in strength ( 34) can be formed. Thereby, the required circulation amount of the refrigerant can be caused to flow in the expansion mechanism (60).
−運転動作−
次に、上記空調機（10）の運転動作について説明する。ここでは、空調機（10）の冷房運転時および暖房運転時の動作について説明し、続いて膨張機構（60）の動作について説明する。
-Driving action-
Next, the operation of the air conditioner (10) will be described. Here, the operation of the air conditioner (10) during the cooling operation and the heating operation will be described, and then the operation of the expansion mechanism (60) will be described.
〈冷房運転〉
この冷房運転時には、第１四路切換弁（21）および第２四路切換弁（22）が図１に破線で示す状態に切り換えられる。この状態で圧縮膨張ユニット（30）の電動機（45）に通電すると、冷媒回路（20）で冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる。
<Cooling operation>
During this cooling operation, the first four-way switching valve (21) and the second four-way switching valve (22) are switched to the state indicated by the broken line in FIG. When the electric motor (45) of the compression / expansion unit (30) is energized in this state, the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (20) to perform a vapor compression refrigeration cycle.
上記圧縮機構（50）で圧縮された高温高圧の冷媒は、吐出管（36）を通って圧縮膨張ユニット（30）から吐出される。この状態で、冷媒の圧力は、その臨界圧力よりも高くなっている。この吐出冷媒は、第１四路切換弁（21）を通って室外熱交換器（23）へ送られる。この室外熱交換器（23）では、流入した冷媒が室外空気へ放熱して冷却される。 The high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compression mechanism (50) is discharged from the compression / expansion unit (30) through the discharge pipe (36). In this state, the refrigerant pressure is higher than the critical pressure. This discharged refrigerant is sent to the outdoor heat exchanger (23) through the first four-way switching valve (21). In the outdoor heat exchanger (23), the refrigerant flowing in is radiated to the outdoor air and cooled.
上記室外熱交換器（23）で冷却された高圧冷媒は、第２四路切換弁（22）を通り、流入ポート（34）から圧縮膨張ユニット（30）の膨張機構（60）へ流入する。この膨張機構（60）では、高圧冷媒が膨張し、その内部エネルギがシャフト（40）の回転動力に変換されて圧縮機構（50）に伝達される。これにより、電動機（45）の動力負荷が低減される。そして、膨張後の低温低圧の冷媒は、流出ポート（35）を通って圧縮膨張ユニット（30）から流出し、第２四路切換弁（22）を通って室内熱交換器（24）へ送られる。 The high-pressure refrigerant cooled by the outdoor heat exchanger (23) passes through the second four-way switching valve (22) and flows into the expansion mechanism (60) of the compression / expansion unit (30) from the inflow port (34). In this expansion mechanism (60), the high-pressure refrigerant expands, and its internal energy is converted into rotational power of the shaft (40) and transmitted to the compression mechanism (50). Thereby, the power load of an electric motor (45) is reduced. Then, the low-temperature and low-pressure refrigerant after expansion flows out from the compression / expansion unit (30) through the outflow port (35), and is sent to the indoor heat exchanger (24) through the second four-way switching valve (22). It is done.
上記室内熱交換器（24）では、流入した冷媒が室内空気から吸熱して蒸発し、室内空気が冷却される。上記室内熱交換器（24）から出た低温低圧のガス冷媒は、第１四路切換弁（21）を通り、吸入ポート（32）から圧縮膨張ユニット（30）の圧縮機構（50）へ吸入される。そして、この圧縮機構（50）は、吸入した冷媒を再び圧縮して吐出する。 In the indoor heat exchanger (24), the refrigerant that has flowed in absorbs heat from the room air and evaporates, thereby cooling the room air. The low-temperature and low-pressure gas refrigerant from the indoor heat exchanger (24) passes through the first four-way switching valve (21) and is sucked from the suction port (32) into the compression mechanism (50) of the compression / expansion unit (30). Is done. The compression mechanism (50) compresses and sucks the sucked refrigerant again.
〈暖房運転〉
この暖房運転時には、第１四路切換弁（21）および第２四路切換弁（22）が図１に実線で示す状態に切り換えられる。この状態で圧縮膨張ユニット（30）の電動機（45）に通電すると、冷媒回路（20）で冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる。
<Heating operation>
During the heating operation, the first four-way switching valve (21) and the second four-way switching valve (22) are switched to the state shown by the solid line in FIG. When the electric motor (45) of the compression / expansion unit (30) is energized in this state, the refrigerant circulates in the refrigerant circuit (20) to perform a vapor compression refrigeration cycle.
上記圧縮機構（50）で圧縮された高温高圧の冷媒は、吐出管（36）を通って圧縮膨張ユニット（30）から吐出される。この状態で、冷媒の圧力は、その臨界圧力よりも高くなっている。この吐出冷媒は、第１四路切換弁（21）を通って室内熱交換器（24）へ送られる。この室内熱交換器（24）では、流入した冷媒が室内空気へ放熱して冷却され、室内空気が加熱される。 The high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compression mechanism (50) is discharged from the compression / expansion unit (30) through the discharge pipe (36). In this state, the refrigerant pressure is higher than the critical pressure. This discharged refrigerant is sent to the indoor heat exchanger (24) through the first four-way switching valve (21). In the indoor heat exchanger (24), the refrigerant that has flowed in dissipates heat to the indoor air and is cooled, thereby heating the indoor air.
上記室内熱交換器（24）で冷却された高圧冷媒は、第２四路切換弁（22）を通り、流入ポート（34）から圧縮膨張ユニット（30）の膨張機構（60）へ流入する。この膨張機構（60）では、高圧冷媒が膨張し、その内部エネルギがシャフト（40）の回転動力に変換されて圧縮機構（50）へ伝達される。これにより、電動機（45）の動力負荷が低減される。そして、膨張後の低温低圧の冷媒は、流出ポート（35）を通って圧縮膨張ユニット（30）から流出し、第２四路切換弁（22）を通って室外熱交換器（23）へ送られる。 The high-pressure refrigerant cooled in the indoor heat exchanger (24) passes through the second four-way switching valve (22) and flows into the expansion mechanism (60) of the compression / expansion unit (30) from the inflow port (34). In the expansion mechanism (60), the high-pressure refrigerant expands, and the internal energy is converted into the rotational power of the shaft (40) and transmitted to the compression mechanism (50). Thereby, the power load of an electric motor (45) is reduced. The low-temperature and low-pressure refrigerant after expansion flows out of the compression / expansion unit (30) through the outflow port (35), and is sent to the outdoor heat exchanger (23) through the second four-way switching valve (22). It is done.
上記室外熱交換器（23）では、流入した冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。上記室外熱交換器（23）から出た低温低圧のガス冷媒は、第１四路切換弁（21）を通り、吸入ポート（32）から圧縮膨張ユニット（30）の圧縮機構（50）へ吸入される。そして、この圧縮機構（50）は、吸入した冷媒を再び圧縮して吐出する。 In the outdoor heat exchanger (23), the refrigerant that has flowed in absorbs heat from the outdoor air and evaporates. The low-temperature and low-pressure gas refrigerant from the outdoor heat exchanger (23) passes through the first four-way switching valve (21) and is sucked from the suction port (32) into the compression mechanism (50) of the compression / expansion unit (30). Is done. The compression mechanism (50) compresses and sucks the sucked refrigerant again.
〈膨張機構の動作〉
上記膨張機構（60）の動作について図４を参照しながら説明する。この膨張機構（60）へ超臨界状態の高圧冷媒が流入すると、シャフト（40）が図４の各図における反時計方向へ回転する。なお、この図４は、シャフト（40）の回転角９０°毎に示したものである。
<Operation of expansion mechanism>
The operation of the expansion mechanism (60) will be described with reference to FIG. When the supercritical high-pressure refrigerant flows into the expansion mechanism (60), the shaft (40) rotates counterclockwise in each drawing of FIG. FIG. 4 shows the rotation angle of the shaft (40) every 90 °.
先ず、上記第１シリンダ（63a）の第１高圧室（103a）へ高圧冷媒が流入する過程について説明する。上記シャフト（40）の回転角が０°の状態からシャフト（40）が僅かに回転すると、第１ロータリピストン（67a）と第１シリンダ（63a）との接触位置が流入ポート（34）を通過し、流入ポート（34）から第１高圧室（103a）へ高圧冷媒が流入し始める。その後、シャフト（40）の回転角が９０°、１８０°、２７０°と大きくなるにつれて第１高圧室（103a）の容積が次第に増大し、高圧冷媒が流入し続ける。この第１高圧室（103a）への高圧冷媒の流入は、シャフト（40）の回転角が３６０°に達するまで続く。 First, a process in which high-pressure refrigerant flows into the first high-pressure chamber (103a) of the first cylinder (63a) will be described. When the shaft (40) rotates slightly from the state where the rotation angle of the shaft (40) is 0 °, the contact position between the first rotary piston (67a) and the first cylinder (63a) passes through the inflow port (34). Then, the high-pressure refrigerant starts to flow from the inflow port (34) into the first high-pressure chamber (103a). Thereafter, as the rotation angle of the shaft (40) increases to 90 °, 180 °, and 270 °, the volume of the first high pressure chamber (103a) gradually increases, and the high pressure refrigerant continues to flow in. The inflow of the high-pressure refrigerant into the first high-pressure chamber (103a) continues until the rotation angle of the shaft (40) reaches 360 °.
その際、第１高圧室（103a）へ流入する高圧冷媒の流速は、シャフト（40）の回転角が０°から１８０°に至るまでは次第に増大してゆき、回転角が１８０°から３６０°に至るまでは次第に減少してゆく。そして、上記シャフト（40）の回転角が３６０°に達して高圧冷媒の流速変化割合がゼロになった時点で、第１高圧室（103a）への高圧冷媒の流入が終了する。 At that time, the flow rate of the high-pressure refrigerant flowing into the first high-pressure chamber (103a) gradually increases until the rotation angle of the shaft (40) reaches from 0 ° to 180 °, and the rotation angle increases from 180 ° to 360 °. It gradually decreases until it reaches. Then, when the rotation angle of the shaft (40) reaches 360 ° and the flow rate change rate of the high pressure refrigerant becomes zero, the flow of the high pressure refrigerant into the first high pressure chamber (103a) is completed.
次に、上記膨張機構（60）において冷媒が膨張する過程について説明する。上記シャフト（40）の回転角が０°の状態からシャフト（40）が僅かに回転すると、第１低圧室（104a）と第２高圧室（103b）とが連絡通路（102）を通じて連通状態となり、第１低圧室（104a）から第２高圧室（103b）へと冷媒が流入し始める。その後、シャフト（40）の回転角が９０°、１８０°、２７０°と大きくなるにつれて、第１低圧室（104a）の容積が次第に減少すると同時に第２高圧室（103b）の容積が次第に増大する。その結果、第１低圧室（104a）と第２高圧室（103b）とを合わせた容積が次第に増大する。この両室（104a,103b）の総容積の増大は、シャフト（40）の回転角が３６０°に達する直前まで続く。そして、上記両室（104a,103b）の総容積が増大する過程でその両室（104a,103b）内の冷媒が膨張し、この冷媒の膨張によってシャフト（40）が回転駆動される。つまり、上記第１低圧室（104a）内の冷媒は、連絡通路（102）を通って第２高圧室（103b）へ膨張しながら流入する。 Next, the process in which the refrigerant expands in the expansion mechanism (60) will be described. When the shaft (40) is slightly rotated from the state where the rotation angle of the shaft (40) is 0 °, the first low pressure chamber (104a) and the second high pressure chamber (103b) are in communication with each other through the communication passage (102). Then, the refrigerant starts to flow from the first low pressure chamber (104a) to the second high pressure chamber (103b). Thereafter, as the rotation angle of the shaft (40) increases to 90 °, 180 °, and 270 °, the volume of the first low pressure chamber (104a) gradually decreases and the volume of the second high pressure chamber (103b) gradually increases. . As a result, the combined volume of the first low pressure chamber (104a) and the second high pressure chamber (103b) gradually increases. The increase in the total volume of both chambers (104a, 103b) continues until just before the rotation angle of the shaft (40) reaches 360 °. The refrigerant in the chambers (104a, 103b) expands in the process of increasing the total volume of the chambers (104a, 103b), and the shaft (40) is rotationally driven by the expansion of the refrigerant. That is, the refrigerant in the first low-pressure chamber (104a) flows through the communication passage (102) while being expanded to the second high-pressure chamber (103b).
続いて、上記第２シリンダ（63b）の第２低圧室（104b）から冷媒が吐出される過程について説明する。上記第２低圧室（104b）は、シャフト（40）の回転角が０°の時点から流出ポート（35）に連通し始める。つまり、この第２低圧室（104b）から流出ポート（35）への冷媒の吐出が開始される。その後、シャフト（40）の回転角が３６０°に達するまでの間に亘って、第２低圧室（104b）から膨張後の低温低圧冷媒が吐出される。 Next, a process of discharging the refrigerant from the second low pressure chamber (104b) of the second cylinder (63b) will be described. The second low pressure chamber (104b) starts to communicate with the outflow port (35) when the rotation angle of the shaft (40) is 0 °. That is, refrigerant discharge from the second low pressure chamber (104b) to the outflow port (35) is started. Thereafter, the expanded low-temperature low-pressure refrigerant is discharged from the second low-pressure chamber (104b) until the rotation angle of the shaft (40) reaches 360 °.
ここで、第１シリンダ（63a）へ流入する高圧冷媒はやや高温（例えば、約３０℃）となっており、第１シリンダ（63a）から第２シリンダ（63b）へ膨張して流入する低圧冷媒は低温（例えば、約０℃）となっている。一方、上記圧縮機構（50）や電動機（45）の周囲は、自己の発熱に加えて圧縮機構（50）の吐出冷媒によって高温（例えば、約８０℃）となっている。したがって、上記第１シリンダ（63a）は、第２シリンダ（63b）よりも圧縮機構（50）や電動機（45）に近いため、フロントヘッド（61）を通じて高熱が侵入する。これにより、第１シリンダ（63a）内の冷媒が加熱され、該冷媒の冷熱量が減少することになる。つまり、上記膨張機構（60）において、いわゆる熱ロスが生じることになる。 Here, the high-pressure refrigerant flowing into the first cylinder (63a) has a slightly high temperature (for example, about 30 ° C.), and is expanded from the first cylinder (63a) to the second cylinder (63b) and flows into the second cylinder (63b). Is at a low temperature (for example, about 0 ° C.). On the other hand, the surroundings of the compression mechanism (50) and the electric motor (45) are heated to a high temperature (for example, about 80 ° C.) by the refrigerant discharged from the compression mechanism (50) in addition to the heat generated by itself. Therefore, since the first cylinder (63a) is closer to the compression mechanism (50) and the electric motor (45) than the second cylinder (63b), high heat enters through the front head (61). As a result, the refrigerant in the first cylinder (63a) is heated, and the amount of cold heat of the refrigerant is reduced. That is, so-called heat loss occurs in the expansion mechanism (60).
ところが、上述した熱ロスは、第１シリンダ（63a）と第２シリンダ（63b）との配置を入れ替えた場合と比べて低減される。この場合、第１シリンダ（63a）と圧縮機構（50）等の周囲との温度差よりも第２シリンダ（63b）と圧縮機構（50）等の周囲との温度差が大きいので、第２シリンダ（63b）に対する入熱量が大きくなる。すなわち、本実施形態の場合と比べて、膨張機構（60）と圧縮機構（50）等の周囲との熱交換量が大きくなる。したがって、上記膨張機構（60）における熱ロスが大きくなる。このように、本実施形態の場合、膨張機構（60）における熱ロスを抑制できるので、冷凍サイクルにおける効率低下を抑制することができる。 However, the heat loss described above is reduced compared to the case where the arrangement of the first cylinder (63a) and the second cylinder (63b) is switched. In this case, since the temperature difference between the second cylinder (63b) and the surroundings of the compression mechanism (50) is larger than the temperature difference between the first cylinder (63a) and the surroundings of the compression mechanism (50), the second cylinder The amount of heat input to (63b) increases. That is, the amount of heat exchange between the expansion mechanism (60) and the compression mechanism (50) and the like is greater than in the case of the present embodiment. Therefore, the heat loss in the expansion mechanism (60) increases. Thus, in the case of this embodiment, since the heat loss in an expansion mechanism (60) can be suppressed, the efficiency fall in a refrigerating cycle can be suppressed.
−実施形態の効果−
以上説明したように、本実施形態によれば、押しのけ容積が異なる２つの流体室（65a,65b）のシリンダ（63a,63b）を圧縮機構（50）側から押しのけ容積の小さい順に配置するようにしたので、その配置を逆にした場合と比べて膨張機構（60）と圧縮機構（50）や電動機（45）の周囲との熱交換量を低減することができる。つまり、上記押しのけ容積の小さい第１シリンダ（63a）と圧縮機構（50）等の周囲との温度差は、押しのけ容積の大きい第２シリンダ（63b）と圧縮機構（50）等の周囲との温度差より小さいため、第１シリンダ（63a）に対する入熱量が少なくなる。したがって、上記膨張機構（60）における熱ロスを抑制することができる。この結果、冷凍サイクルにおける大幅な効率低下を抑制することができる。
-Effect of the embodiment-
As described above, according to the present embodiment, the cylinders (63a, 63b) of the two fluid chambers (65a, 65b) having different displacement volumes are arranged in ascending order of the displacement volume from the compression mechanism (50) side. Therefore, the heat exchange amount between the expansion mechanism (60) and the compression mechanism (50) and the periphery of the electric motor (45) can be reduced as compared with the case where the arrangement is reversed. That is, the temperature difference between the first cylinder (63a) having a small displacement volume and the surroundings of the compression mechanism (50) is the temperature between the second cylinder (63b) having a large displacement volume and the surroundings of the compression mechanism (50), etc. Since it is smaller than the difference, the heat input to the first cylinder (63a) is reduced. Therefore, heat loss in the expansion mechanism (60) can be suppressed. As a result, a significant reduction in efficiency in the refrigeration cycle can be suppressed.
また、上記膨張機構（60）において、流入ポート（34）を厚さの薄い第１シリンダ（63a）ではなく、その第１シリンダ（63a）の閉塞部材であるフロントヘッド（61）に形成するようにしたので、第１シリンダ（63a）の強度低下を防止することができる。したがって、機器の信頼性を向上させることができる。 Further, in the expansion mechanism (60), the inflow port (34) is formed not on the thin first cylinder (63a) but on the front head (61) which is a closing member of the first cylinder (63a). Therefore, it is possible to prevent the strength of the first cylinder (63a) from being lowered. Therefore, the reliability of the device can be improved.
さらに、上記第１シリンダ（63a）の強度低下を考慮することなく、流入ポート（34）径を必要量確保することができる。これにより、膨張機構（60）における冷媒の必要流量を確保することができる。この結果、冷暖房の能力を十分に発揮させることができる。 Furthermore, the required amount of the diameter of the inflow port (34) can be secured without considering the strength reduction of the first cylinder (63a). Thereby, the required flow rate of the refrigerant in the expansion mechanism (60) can be ensured. As a result, the ability of air conditioning can be fully exhibited.
また、冷媒回路（20）の冷媒に二酸化炭素を用いているので、地球環境に優しい機器および装置を提供することができる。特に、二酸化炭素の場合、臨界圧状態まで圧縮するので、それだけ圧縮機構（50）等の周囲温度が高くなるが、その周囲温度による膨張機構（60）における熱ロスを確実に抑制することができる。 Moreover, since carbon dioxide is used as the refrigerant in the refrigerant circuit (20), it is possible to provide equipment and devices that are friendly to the global environment. In particular, in the case of carbon dioxide, since it compresses to the critical pressure state, the ambient temperature of the compression mechanism (50) and the like increases accordingly, but heat loss in the expansion mechanism (60) due to the ambient temperature can be reliably suppressed. .
《その他の実施形態》
本発明は、上記各実施形態について、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
The present invention may be configured as follows for each of the above embodiments.
例えば、上記実施形態では、膨張機構（60）をいわゆる揺動ピストン型のロータリ式膨張機に構成したが、本発明は、膨張機構（60）をブレードがロータリピストンに常時付勢されて摺接するいわゆる回転ピストン型のものに構成するようにしてもよい。 For example, in the above-described embodiment, the expansion mechanism (60) is configured as a so-called oscillating piston type rotary expander. However, in the present invention, the blade is always urged against the rotary piston to make sliding contact with the expansion mechanism (60). You may make it comprise what is called a rotary piston type.
また、上記実施形態では、膨張機構（60）が２つのシリンダ（63a,63b）を備えるようにしたが、これに限らず、互いに押しのけ容積が異なる３つ以上のシリンダを備えるようにしてもよい。すなわち、本発明は、押しのけ容積が異なる複数のシリンダを圧縮機構（50）側から押しのけ容積の小さい順に配置すればよい。 Moreover, in the said embodiment, although the expansion mechanism (60) was provided with two cylinders (63a, 63b), you may make it provide not only this but three or more cylinders from which a displacement volume mutually differs. . That is, according to the present invention, a plurality of cylinders having different displacement volumes may be arranged in ascending order of displacement volume from the compression mechanism (50) side.
また、本発明は、圧縮機構（50）が、いわゆる回転ピストン型のロータリ式圧縮機であってもよいし、スクロール式圧縮機であってもよい。つまり、上記圧縮機構（50）は、回転式の圧縮機であればよい。 In the present invention, the compression mechanism (50) may be a so-called rotary piston type rotary compressor or a scroll type compressor. That is, the compression mechanism (50) may be a rotary compressor.
また、上記実施形態では、膨張機構（60）の流入ポート（34）をフロントヘッド（61）に形成するようにしたが、これに代えて、中間プレート（101）に形成するようにしてもよい。 In the above embodiment, the inflow port (34) of the expansion mechanism (60) is formed on the front head (61). Instead, it may be formed on the intermediate plate (101). .
また、上記実施形態では、電動機（45）を膨張機構（60）と圧縮機構（50）との間に配置したが、圧縮機構（50）の下方に配置するようにしてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the electric motor (45) was arrange | positioned between the expansion mechanism (60) and the compression mechanism (50), you may make it arrange | position below the compression mechanism (50).
以上説明したように、本発明は、押しのけ容積が異なる複数のシリンダを有する膨張機と圧縮機とが１つのケーシング内に収納されたロータリ式膨張機として有用である。 As described above, the present invention is useful as a rotary expander in which an expander having a plurality of cylinders with different displacement volumes and a compressor are housed in one casing.
20 冷媒回路
31 ケーシング
34 流入ポート（流入通路）
40 シャフト（回転軸）
45 電動機
50 ロータリ式圧縮機（圧縮機構）
60 ロータリ式膨張機（膨張機構）
61 フロントヘッド（閉塞部材）
63a,63b 第１，第２シリンダ
65a,65b 第１，第２流体室
20 Refrigerant circuit
31 Casing
34 Inflow port (inflow passage)
40 shaft (rotary axis)
45 Electric motor
50 Rotary compressor (compression mechanism)
60 Rotary expander (expansion mechanism)
61 Front head (blocking member)
63a, 63b 1st and 2nd cylinders
65a, 65b First and second fluid chambers
Claims (4)
上記膨張機構（60）は、互いに押しのけ容積が異なる複数のロータリ式の流体室（65a,65b）を備え、
冷媒が押しのけ容積の小さい流体室（65a）から押しのけ容積の大きい流体室（65b）へ順に流れて膨張するように構成される一方、
上記複数の流体室（65a,65b）は、圧縮機構（50）側から押しのけ容積の小さい順に配置され、
上記回転軸（40）には、圧縮機構（50）を駆動する電動機（45）が連結され、
該電動機（45）は、膨張機構（60）の押しのけ容積が最小の流体室（65a）のシリンダ（63a）より圧縮機構（50）側に位置している
ことを特徴とするロータリ式膨張機。 A rotary expander in which a refrigerant compression mechanism (50) and a refrigerant expansion mechanism (60) are connected by a rotating shaft (40) and housed in a casing (31) and connected to a refrigerant circuit (20). There,
The expansion mechanism (60) includes a plurality of rotary fluid chambers (65a, 65b) having different displacement volumes.
While the refrigerant is configured to flow and expand in order from the fluid chamber (65a) having a small displacement volume to the fluid chamber (65b) having a large displacement volume,
The plurality of fluid chambers (65a, 65b) are arranged in ascending order of displacement volume from the compression mechanism (50) side ,
An electric motor (45) for driving the compression mechanism (50) is connected to the rotating shaft (40),
The electric motor (45) is located on the compression mechanism (50) side of the cylinder (63a) of the fluid chamber (65a) having the smallest displacement volume of the expansion mechanism (60). Type expander.
上記冷媒回路（20）は、冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルを行うものであり、The refrigerant circuit (20) performs a vapor compression refrigeration cycle by circulating the refrigerant,
上記圧縮機構（50）で圧縮された冷媒が上記ケーシング（31）外へ吐出されて上記冷媒回路（20）の放熱器へ送られる吐出管（36）を備え、A refrigerant pipe compressed by the compression mechanism (50) is discharged out of the casing (31) and sent to a radiator of the refrigerant circuit (20) (36),
上記膨張機構（60）は、上記放熱器から押しのけ容積が最小の流体室（65a）へ冷媒を導入する流入通路（34）を備えているThe expansion mechanism (60) includes an inflow passage (34) for introducing the refrigerant into the fluid chamber (65a) having a minimum displacement volume from the radiator.
ことを特徴とするロータリ式膨張機。A rotary expander characterized by that.
上記膨張機構（60）は、上記冷媒回路（20）の放熱器から押しのけ容積が最小の流体室（65a）へ冷媒を導入する流入通路（34）を備え、
上記流入通路（34）は、上記押しのけ容積が最小の流体室（65a）のシリンダ（63a）の端面を閉塞する閉塞部材（61）に形成されている
ことを特徴とするロータリ式膨張機。 In claim 1,
The expansion mechanism (60) includes an inflow passage (34) for introducing the refrigerant from the radiator of the refrigerant circuit (20) into the fluid chamber (65a) having the smallest displacement volume,
The rotary expander according to claim 1, wherein the inflow passage (34) is formed in a closing member (61) that closes an end surface of the cylinder (63a) of the fluid chamber (65a) having the smallest displacement volume.
上記冷媒は、二酸化炭素である
ことを特徴とするロータリ式膨張機。 In claim 1,
The rotary expander characterized in that the refrigerant is carbon dioxide.
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