提供一种结构比较简单、能量损失少且具有较高的耐久性及可靠性的涡旋型膨胀器。泵一体型膨胀器(27)包括作为涡旋型膨胀器构成的膨胀单元(50)。在膨胀单元(50)中，在定涡盘(51)的基部(51a)形成有从朝外部开口的吸入端口(51c)延伸至朝膨胀室(54)开口的导入口(51d)的工作流体通路(51e)。利用工作流体通路(51e)将从外部供给来的工作流体引导到膨胀室(54)。为了承受作用于动涡盘(53)的推力，并且阻止动涡盘(53)自转，在膨胀器外壳(52)的台阶面(52c)与动涡盘(53)的基部(53a)之间设置有将滚珠用作滚动构件的球状联结器式的自转阻止机构(56)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涡旋型膨胀器及包括该涡旋型膨胀器的流体设备
本专利技术涉及一种涡旋型膨胀器及包括该涡旋型膨胀器的流体设备。
技术介绍
在专利文献1中记载有一种涡旋型膨胀器，该涡旋型膨胀器构成为将在蒸发产生 器中蒸发后的高温高压的气相的工作介质（制冷剂），经由形成在定涡盘的底板（基部）的 中心部的通孔而导入到膨胀室内。在这种涡旋型膨胀器中，由于从外部供给来的工作流体 被直接引导到膨胀室内，因此，能抑制涡旋型膨胀器内的工作流体的热损失及压力损失等。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本专利特许第4537948号说明书
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题 但是，在上述专利文献1记载的涡旋型膨胀器中，没有考虑供给有在蒸发产生器 中未充分汽化的工作流体的情况、即没有考虑在膨胀室中导入有液相的工作流体的情况。 在将液相的工作流体导入到膨胀室内时，由于液相的工作流体也会进入内部的滑动部分及 旋转部分而使润滑油流动，因此，存在例如在推力轴承部处发生烧焦等的可能性。因而，上 述专利文献1记载的涡旋型膨胀器在耐久性及可靠性方面存在问题。 在此，为了防止将液相的工作流体导入到膨胀室内，也可以想到将涡旋型膨胀器 构成为使从外部供给来的工作流体在经由能积存液相的工作流体的吸入室等后导入到膨 胀室。 但是，若那样设置，则需要另外设置用于形成上述吸入室等的部件（壳体等），不 仅使结构复杂化，而且导致成本增加及装置的大型化。另外，由于上述吸入室等具有一定程 度的容积，因此，也存在在该吸入室等内发生工作流体的压力损失及热损失而使能量损失 增加的可能性。 本专利技术着眼于上述这样的情况而作，其目的在于提供一种结构比较简单、能量损 失少且具有较高的耐久性及可靠性的涡旋型膨胀器以及包括该涡旋型膨胀器的流体设备。 解决技术问题所采用的技术方案 因而，本专利技术一技术方案的涡旋型膨胀器具有在基部坚立设置有涡盘部的定涡盘 及动涡盘，通过使工作流体在形成于上述定涡盘的涡盘部与上述动涡盘的涡盘部之间的膨 胀室中膨胀，来产生动力，其中，上述涡旋型膨胀器包括：工作流体通路，该工作流体通路 形成在上述定涡盘的基部，并从朝外部开口的吸入端口延伸至朝上述膨胀室内开口的导入 口，以将流入到上述吸入端口的工作流体引导到上述膨胀室；自转阻止机构，该自转阻止机 构配置在上述涡旋型膨胀器的固定部分与上述动涡盘的基部之间，承受作用于上述动涡盘 的推力，并且阻止上述动涡盘自转，上述自转阻止机构是将滚珠用作滚动构件的球状联结 器式的自转阻止机构。 在此，上述涡旋型膨胀器虽然也可以单独使用，但是还可以将上述涡旋型膨胀器 与泵单元一体地形成来构成流体设备，其中，通过在上述涡旋型膨胀器中产生的动力来驱 动上述泵单元，以进行上述工作流体的抽吸、排出，或是将上述涡旋型膨胀器与发电单元一 体地形成来构成流体设备，其中，通过在上述涡旋型膨胀器中产生的动力来驱动上述发电 单元，以进行发电。 专利技术效果 通过实验可以确认，将滚珠用作滚动构件的球状联结器式的自转阻止机构即便在 润滑不充分的状态下，也具有较高的耐久性。 由于上述涡旋型膨胀器构成为利用这种自转阻止机构来承受作用于动涡盘的推 力，并且阻止动涡盘自转，因此，即使在从外部供给液相的工作流体而处于润滑不足的情况 下，也不会发生不良情况，并能够确保较高的耐久性及可靠性。另外，由于将工作流体通路 形成在定涡盘的基部，并将从外部供给来的工作流体直接导入到膨胀室，因此，结构比较简 单，也能抑制工作流体的压力损失及热损失。 【附图说明】 图1是表示应用本专利技术实施方式的涡旋型膨胀器的废热利用装置的结构的图。 图2是表示包括上述涡旋型膨胀器的泵一体型膨胀器的结构的图。 图3是图2的自转阻止机构周边的放大图。 图4是表示上述泵一体型膨胀器的变形例的图。 图5是表示变形例中的自转阻止机构的图。 图6是表示变形例中的另一自转阻止机构的图。 图7是表示包括上述涡旋型膨胀器的发电机一体型膨胀器的结构的图。 【具体实施方式】 以下，参照附图，对本专利技术的实施方式进行说明。 图1示出了应用本专利技术实施方式的涡旋型膨胀器的废热利用装置1的结构。上述 废热利用装置1是装载在车辆上以将发动机10的废热（包括排热）回收并利用的装置，上 述废热利用装置1构成为包括：兰肯循环装置2 ;传递机构3,该传递机构3能将兰肯循环装 置2的输出传递到发动机10 ;以及控制单元4。 发动机10是水冷式的内燃机，利用在冷却水循环通路11内流动的冷却水对发动 机10进行冷却。在冷却水循环通路11中配置有兰肯循环装置2的蒸发器22。 兰肯循环装置2从发动机10的冷却水中回收发动机10的废热，并转换为动力后 输出。兰肯循环装置2具有工作流体（制冷剂）的循环通路21，在上述循环通路21中依次 配置有蒸发器22、膨胀器23、冷凝器24及泵25。 蒸发器22是通过在从发动机10中吸收热后的冷却水与工作流体之间进行热交 换，来对工作流体进行加热以使工作流体蒸发（汽化）的热交换器。 膨胀器23是通过使在蒸发器22中被加热而成为过热蒸汽的工作流体膨胀并转换 为旋转能量，来产生动力的涡旋型膨胀器。 冷凝器24是通过使经由膨胀器23后的工作流体与外部空气之间进行热交换，来 对工作流体进行冷却以使工作流体冷凝（液化）的热交换器。 泵25是将在冷凝器24中液化后的工作流体向蒸发器22送出的机械式泵。通过 驱动上述泵25以进行工作流体的抽吸、排出，来使工作流体在循环通路21内循环。 在此，在本实施方式中，膨胀器23和泵25构成为经由转轴26连接的泵一体型膨 胀器27。即，泵一体型膨胀器27的转轴26具有作为膨胀器23的输出轴的功能及作为泵 25的驱动轴的功能。 接着，首先通过利用发动机10对泵25 (泵一体型膨胀器27中的泵部分）进行驱 动，来使兰肯循环装置2起动，然后，在膨胀器23 (泵一体型膨胀器27内的膨胀器的部分） 产生充分的动力时，利用在上述膨胀器23中产生的动力来对泵25进行驱动。 传递机构3具有：带轮31，该带轮31安装于泵一体型膨胀器27的转轴26 ;曲柄 带轮32,该曲柄带轮32安装于发动机10的曲柄轴10a ;皮带33,该皮带33卷绕在带轮31 及曲柄带轮32上；以及电磁离合器34,该电磁离合器34设置在泵一体型膨胀器27的转轴 26与带轮31之间。 此外，通过使电磁离合器34打开（接通）或关闭（断开），就能在发动机10与兰 肯循环装置2 (具体来说为泵一体型膨胀器27)之间传递或切断动力。 控制单元4具有对电磁离合器34的动作进行控制的功能，通过将电磁离合器34 控制为打开或关闭，就能控制兰肯循环装置2的工作或停止。 S卩，控制单元4通过使电磁离合器34打开（接通），并利用发动机10使泵25 (泵 一体型膨胀器27中的泵部分）动作，来使兰肯循环装置2起动。然后，当膨胀器23 (泵一 体型膨胀器27中的膨胀器部分）动作而产生动力时，利用在膨胀器23中产生的动力的一 部分对泵25进行驱动，其余的动力经由传递机构3传递至发动机10,以辅助发动本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种涡旋型膨胀器，具有在基部竖立设置有涡盘部的定涡盘及动涡盘，通过使工作流体在形成于所述定涡盘的涡盘部与所述动涡盘的涡盘部之间的膨胀室中膨胀，来产生动力，其特征在于，包括：工作流体通路，该工作流体通路形成在所述定涡盘的基部，并从朝外部开口的吸入端口延伸至朝所述膨胀室内开口的导入口，以将流入到所述吸入端口的工作流体引导到所述膨胀室；以及自转阻止机构，该自转阻止机构配置在所述涡旋型膨胀器的固定部分与所述动涡盘的基部之间，承受作用于所述动涡盘的推力，并且阻止所述动涡盘自转，所述自转阻止机构是将滚珠用作滚动构件的球状联结器式的自转阻止机构。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.08 JP 2012-0246351. 一种涡旋型膨胀器，具有在基部坚立设置有涡盘部的定涡盘及动涡盘，通过使工作 流体在形成于所述定涡盘的涡盘部与所述动涡盘的涡盘部之间的膨胀室中膨胀，来产生动 力，其特征在于，包括 ： 工作流体通路，该工作流体通路形成在所述定涡盘的基部，并从朝外部开口的吸入端 口延伸至朝所述膨胀室内开口的导入口，以将流入到所述吸入端口的工作流体引导到所述 膨胀室；以及 自转阻止机构，该自转阻止机构配置在所述涡旋型膨胀器的固定部分与所述动涡盘的 基部之间，承受作用于所述动涡盘的推力，并且阻止所述动涡盘自转， 所述自转阻止机构是将滚珠用作滚动构件的球状联结器式的自转阻止机构。2. 如权利要求1所述的涡旋型膨胀器，其特征在于， 所述自转阻止机构包括： 固定侧板，该固定侧板安装在所述固定部分； 可动侧板，该可动侧板安装在所述动涡盘的基部； 滚珠，该滚珠以能自由滚动的方式保持在所述固定侧板与所述可动侧板之间， 在所述固定侧板及所述可动侧板中的至少所述固定侧板上形成有具有圆弧状的槽截 面的环状座圈槽，所述滚珠沿所述环状座圈槽滚动。3. 如权利要求2所述的涡旋型膨胀器，其特征在于， 在所述动涡盘的基部与所述可动侧板之间设置有允许所述可动侧板的弹性变形的间 隙。4. 如权利要求1所述的涡旋型膨胀器，其特征在于， 所述工作流体通路从所述吸入端口沿大致水平方向延伸并与所述导入口连接。5. 如权利要求1所述的涡旋型膨胀器，其特征在于， 所述工作流体通路具有：铅垂通路，该铅垂通路从所述吸入端口沿大致铅垂方向延伸； 以及水平通路，该水平通路从所述铅垂通路沿大致水平方向...
【专利技术属性】
技术研发人员：中村慎二，和田博文，田中雄太，
申请(专利权)人：三电有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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