[发明专利]膨胀机

说明书

技术领域

本发明涉及一种对在汽缸内减压的流体的动力进行回收的膨胀机。

背景技术

迄今为止，回收流体动力的膨胀机已为人所知，该膨胀机应用于空调装置等制冷装置中。

在专利文献1中，公开了这种容积型膨胀机。容积型膨胀机构成为：该膨胀机连接在让制冷剂循环来进行制冷循环的制冷剂回路上，并实现该制冷循环的膨胀过程。膨胀机构成所谓的旋转式流体机械，具有汽缸和沿着汽缸的内周面旋转的活塞。并且，在膨胀机中，汽缸和活塞之间划分出流体室(膨胀室)。

在膨胀机中，制冷剂从流入口流入到膨胀室内。在膨胀室内，当制冷剂减压之际，该制冷剂的动力就作为活塞的旋转动力被回收起来。已在膨胀室中减压的制冷剂从流出口流向制冷剂回路。如上所述，在这种容积型膨胀机中，制冷剂的动能作为活塞及旋转轴的旋转动力被回收起来。该旋转动力用作压缩机的驱动动力或者发电机的驱动源。

专利文献1：日本公开特许公报特开平8-338356号公报

发明内容

-发明所要解决的技术问题-

在现有的旋转式膨胀机中，当膨胀室开始与流入口连通之际，会出现流入口和流出口经由膨胀室暂时成为连通状态的所谓制冷剂泄漏(blow-by)现象。这就是所存在的问题。

具体来说，例如图9所示，在现有的旋转式膨胀机100中，活塞102在汽缸101内按照图9(A)→图9(B)→图9(C)→图9(D)→图9(A)的顺序进行旋转动作。在此，由于活塞102按照图9(B)、图9(C)的顺序旋转，使膨胀室105的容积不断扩大，因而在图9(A)的状态下从流入口103流入到膨胀室105内的流体被减压，此时制冷剂的动力得到回收。在此，活塞102进一步旋转，若活塞到达图9(D)的旋转位置(在汽缸中与衬套106最接近的上死点位置)，则流入口103和流出口104有时就会通过膨胀室105连通起来。其结果是，在图9(D)的状态下就会产生下述问题，即：会暂时出现从流入口103流入的制冷剂的动力未被回收，该制冷剂就从流出口104流出的所述泄漏现象，从而导致膨胀机的动力回收效率下降。

本发明是鉴于所述问题而发明出来的，其目的在于：防止膨胀机的制冷剂泄漏，谋求膨胀机效率的提高。

-用以解决技术问题的技术方案-

第一方面的发明以下述膨胀机作为前提。该膨胀机包括：形成有流入口81及流出口82的汽缸71、以相对于旋转轴40偏心的状态收纳在该汽缸71内的活塞75以及将形成在该活塞75和所述汽缸71之间的流体室72划分为流体的高压侧流体室和低压侧流体室的叶片76，该膨胀机对在所述流体室72减压的流体的动力进行回收。该膨胀机的特征在于：在将所述汽缸71的内径设为Dc(mm)时，所述流入口81的口径Di(mm)满足0.065×Dc≤Di≤0.13×Dc的关系。

在第一方面的发明中，高压流体从流入口81流入汽缸71的流体室72。该流体在流体室72中减压而成为低压流体。此时，利用流体动力驱动活塞75旋转，由此流体动力就作为活塞75及旋转轴40的旋转动力被回收起来。已在流体室72中减压而成为低压的流体从流出口82向膨胀机的外部流出。

在此，根据本发明，在将流入口81的口径设为Di，将汽缸71的内径设为Dc时，成为Di≤0.13Dc。也就是说，规定本发明的流入口径Di在0.13Dc以下。由此，在本发明中，因为流入口径Di不会成为过大的口径，所以能够防止在现有示例的图9(D)的状态下流入口81和流出口82通过流体室72连通起来。其结果是，在本发明的膨胀机中，能够防止所谓的泄漏现象发生，并能够防止膨胀机效率下降。

还有，在本发明中成为0.065Dc≤Di。也就是说，规定本发明的流入口径Di在0.065Dc以上。由此，在本发明中，因为流入口径Di不会成为过小的口径，所以能够防止流入口81的压力损失增大。其结果是，在本发明的膨胀机中，还能够防止膨胀机的动力回收效率随压力损失的增大而下降。也就是说，在本发明的膨胀机中，因为能够防止所谓的泄漏现象，且能够抑制流入口81的压力损失，所以能够最大限度提高膨胀机的效率。

第二方面的发明是这样的，在第一方面的发明所涉及的膨胀机中，其特征在于：在将所述流入口81内的流体密度设为ρi(kg/m3)，将所述流出口82内的流体密度设为ρo(kg/m3)时，所述流出口82的口径Do(mm)满足Do＝Di×(ρi/ρo)2的关系。