[发明专利]流体设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种组装在兰肯循环等中使用的流体设备，特别地涉及包括利用制冷剂的膨胀来产生动力的膨胀机和对制冷剂进行加压输送的活塞泵的流体设备。

背景技术

作为组装在兰肯循环中的流体设备，已知有一种泵一体型膨胀机，在该泵一体型膨胀机中，将利用制冷剂的膨胀来产生动力的膨胀机与对制冷剂进行加压输送的泵一体地连接(例如参照专利文献1)。发明人对采用容积效率从低转速区域到高转速区域均较高的活塞泵来作为这种流体设备中的上述泵的情况进行了研究。在这种情况下，担心被吸入到活塞泵内的液相制冷剂会流入曲轴室内，而使曲轴室内的各滑动部的润滑状态变差。

对此，在专利文献2中公开了如下技术：在组装于兰肯循环的流体设备中，通过使润滑用的油与气相制冷剂分离，并将上述分离后的润滑用的油供给到被制冷剂加压输送用的泵吸入的液相制冷剂中，从而使制冷剂加压输送用的泵的机械滑动部充分地润滑。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2010－077827号公报

专利文献2：日本专利特许4725344号说明书

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，与气相制冷剂分离的润滑用的油的温度比泵的吸入制冷剂的温度高，因此，若像上述现有技术那样将与气相制冷剂分离的润滑用的油供给到被制冷剂加压输送用的泵吸入的液相制冷剂中，则有可能使泵的吸入制冷剂的一部分气体化(蒸发)，而使上述泵的容积效率降低。

因此，本发明的目的在于在包括利用制冷剂的膨胀来产生动力的膨胀机和对制冷剂进行加压输送的活塞泵的流体设备中，抑制活塞泵的曲轴室内的机械滑动部的润滑性能降低，并且减少活塞泵的容积效率降低的可能性。

解决技术问题所采用的技术方案

根据本发明一个方面的流体设备包括：膨胀机，该膨胀机利用制冷剂的膨胀来产生动力；以及活塞泵，该活塞泵对制冷剂进行加压输送，使从上述膨胀机中排出膨胀后的制冷剂的制冷剂出口室与上述活塞泵的曲轴室连通。

发明效果

根据上述流体设备，通过使从膨胀机中排出膨胀后的制冷剂的制冷剂出口部与活塞泵的曲轴室连通，从而使曲轴室内处于液相制冷剂容易气体化的状态，因此，能使流入到该曲轴室内和/或贮存在该曲轴室内的液相制冷剂的量减少。另外，也基本不存在像上述现有技术那样使泵的吸入制冷剂气体化的可能性。藉此，能抑制活塞泵的机械滑动部的润滑性能的降低，并且能减少活塞泵的容积效率下降的可能性。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式中的废热回收装置的示意结构的图。

图2是上述第一实施方式中的流体设备(泵一体型膨胀机)的剖视图。

图3是表示上述第一实施方式中的流体设备(泵一体型膨胀机)内的气相制冷剂的流通路径的一例的图。

图4是表示上述第一实施方式中的流体设备(泵一体型膨胀机)的变形例的图。

图5是表示本发明第二实施方式中的废热回收装置的示意结构的图。

图6是上述第二实施方式中的流体设备(膨胀机+泵+发电电动机一体型流体设备)的剖视图。

图7是表示上述第二实施方式中的流体设备(膨胀机+泵+发电电动机一体型流体设备)内的气相制冷剂的流通路径的一例的图。

图8是表示上述第二实施方式中的流体设备(膨胀机+泵+发电电动机一体型流体设备)的变形例的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1表示在第一实施方式中，本发明的流体设备所应用的废热回收装置1A的示意结构。上述废热回收装置1A装载在车辆中，并将该车辆的发动机10的废热回收利用。

废热回收装置1A具有：兰肯循环2A，该兰肯循环2A将发动机10的废热回收而转换为动力；传递机构3，该传递机构3在兰肯循环2A与发动机10之间进行动力的传递；以及控制单元4A，该控制单元4A对废热回收装置1整体的工作进行控制。

发动机10是水冷式的内燃机，利用在冷却水流路11中循环的发动机冷却水对上述发动机10进行冷却。在冷却水流路11中配置有后述的兰肯循环2A的加热器22，从发动机10中吸收热后的发动机冷却水在加热器22内流通。

兰肯循环2A将作为外部热源的发动机10的废热(在此为发动机冷却水的热)回收，并转换为动力后输出。