專利名稱：冷凍裝置及膨脹機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明，涉及一種包括膨脹機構(gòu)的冷凍裝置，特別是涉及一種由流 體的膨脹產(chǎn)生動力的容積型膨脹機構(gòu)。
背景技術(shù)：
迄今為止，如專利文獻l、 2所揭示的，在進行冷凍循環(huán)的制冷劑回 路中，與壓縮機構(gòu)一起設(shè)置有為從制冷劑回收動力的膨脹機構(gòu)的冷凍裝 置已為所知。由該膨脹機構(gòu)從高壓制冷劑回收的動力，通過驅(qū)動軸傳給 連結(jié)的壓縮機構(gòu)，利用于驅(qū)動該壓縮機構(gòu)。
可是，因為制冷劑回路是封閉回路，在單位時間通過壓縮機構(gòu)的制 冷劑循環(huán)量(相當(dāng)于質(zhì)量流量，以下同)和通過膨脹機構(gòu)的制冷劑循環(huán)量必 需時常保持一致。然而，若按照某種設(shè)計方法點(例如額定制熱)進行設(shè)計， 則在偏離該設(shè)計方法的條件下進行運轉(zhuǎn)時，壓縮機構(gòu)的循環(huán)量和膨脹機 構(gòu)的循環(huán)量之間就會產(chǎn)生過多或過少的情況。具體地講，例如，若以在 額定制熱時所述壓縮機構(gòu)和膨脹機構(gòu)的循環(huán)量一致的條件設(shè)計，則在壓 縮機構(gòu)的吸入壓力高的額定制冷時，最佳的膨脹機構(gòu)的吸入容量比額定 制熱時大，所以就產(chǎn)生了制冷劑不足的過膨脹。
因此，所述專利文獻l、 2中，通過在膨脹機構(gòu)的膨脹沖程時注入高 壓制冷劑、或者是設(shè)置旁通該膨脹機構(gòu)的通路并由控制閥調(diào)節(jié)旁通制冷 劑量，平衡制冷劑回路的壓縮機構(gòu)側(cè)和膨脹機構(gòu)側(cè)的制冷劑流量。
專利文獻1:日本公開專利公報特開2004-150748號公報
專利文獻2:日本公開專利公報特開2001-116371號公報
一發(fā)明所要解決的技術(shù)問題一
然而，如上所述，在膨脹沖程中對膨脹機構(gòu)注入高壓制冷劑、或者 是使制冷劑旁通膨脹機構(gòu)，雖然平衡了壓縮機構(gòu)和膨脹機構(gòu)的制冷劑循環(huán)量，但是，本來是可以最大限度回收動力的高壓制冷劑的能量卻只能 由膨脹機構(gòu)回收一部分，從回收效率的觀點來講不是所希望的構(gòu)成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明，是鑒于以上所述各點而發(fā)明的，其目的在于得到在膨脹 機中能夠最大限度地回收高壓制冷劑的能量作為動力，同時構(gòu)成可以改 變該膨脹機構(gòu)的制冷劑的吸入量的冷凍裝置。
一為解決技術(shù)問題的方法一
為了達成所述目的，在本發(fā)明所涉及的冷凍裝置1中，所述膨脹機
構(gòu)50、 100、 200上設(shè)置有在吸入沖程的一開始就與所述流體室72、 82、 230相互連通的主吸入孔55、 103、 201，和在與該主吸入孔55、 103、 201 相互連通后再與流體室72、82、 230相互連通的輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205。
具體地講，第一方面的發(fā)明，是以包括具有做相對偏心運動的第一 部件71、 81、 102、 112、 210以及第二部件75、 85、 116、 124、 220，使 形成在該兩部件之間的流體室72、 82、 230中的流體膨脹并轉(zhuǎn)化為動力 的膨脹機構(gòu)50、 100、 200的冷凍裝置為對象的。
并且，在所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200中，設(shè)置有在吸入沖程一開始 就使所述流體室72、 82、 230與吸入路24相互連通的主吸入孔55、 103、 201、和在與該主吸入孔55、 103、 201相互連通后再使所述流體室72、 82、 230與吸入路27相互連通的輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205。
根據(jù)該構(gòu)成，在所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200的吸入沖程中，能夠從 多個吸入孔55、 56、 103、 104、 113、 114、 201、 203、 204、 205按順序 向流體室72、 82、 230內(nèi)導(dǎo)入流體，也就能夠調(diào)節(jié)在該流體室72、 82、 230內(nèi)的流體循環(huán)量。
因此，即便是運轉(zhuǎn)條件發(fā)生了變化，也可以平衡所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200和壓縮機構(gòu)40之間的循環(huán)流量，而且，因為能將所有的流體在 吸入沖程中導(dǎo)入流體室72、 82、 230，所以可以在所述膨脹機構(gòu)50、 100、200中進行有效的動力回收。
在所述構(gòu)成中，所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200中分隔了所述流體室 72、 82、 230使得在該流體室72、 82、 230中至少能夠獨立地進行吸入沖 程以及排出沖程(第二方面的發(fā)明)。如多級式或者旋轉(zhuǎn)式膨脹機構(gòu)那樣， 只要是獨立進行吸入沖程和排出沖程的構(gòu)成，就可以防止在吸入沖程中 導(dǎo)入流體室內(nèi)的高壓流體沒有在膨脹機構(gòu)50、 100、 200內(nèi)膨脹而直接流 出外部。因此，只要是以上所述那樣的構(gòu)成，就可以在所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200中使流體得到充分地膨脹。
還有，優(yōu)選的是設(shè)置為所述輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205相對于所述流體室72、 82、 230，是從其下方朝所述流體室72、 82、 230開口的形式(第三方面的發(fā)明)。這樣，通過將所述輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205設(shè)置為相對于所述流體室72、 82、 230 從其下方朝它開口的形式，在不從該輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205導(dǎo)入流體時，連通于該輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205的吸入路27中就儲留膨脹機構(gòu)50、 100內(nèi)的冷凍機油。這樣， 就可以防止該吸入路27成為儲留所述流體室72、 82、 230內(nèi)的存積流體 的死角(死容積)，也就可以在該流體室72、 82、 230內(nèi)使流體有效地膨脹。
再有，在與所述輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205相 互連通的吸入路27上設(shè)置有開關(guān)閥61，在所述開關(guān)閥61下游側(cè)設(shè)置有 只允許流體從該開關(guān)閥61流向輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205的逆止閥95(第四方面的發(fā)明)。
通過這樣的設(shè)置逆止閥95，因為能夠更確實地防止向吸入路27內(nèi) 流入流體室72、 82、 230內(nèi)的流體，就可以確實降低膨脹機構(gòu)50、 100、 200內(nèi)的無效容積，在該膨脹機構(gòu)50、 100、 200中可以使流體更有效地 膨脹。
還有，優(yōu)選的是包括將所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200旁通的旁通回路 65，并在該旁通回路65上設(shè)置旁通流量調(diào)節(jié)閾66(第五方面的發(fā)明)。這 樣，通過設(shè)置旁通回路65和旁通流量調(diào)節(jié)闊66，就可能對所述膨脹機構(gòu) 50、 100、 200的流體循環(huán)量進行微調(diào)節(jié)，同時在剛剛起動后以及除霜運轉(zhuǎn)時等，即便是與通常的運轉(zhuǎn)相比流體循環(huán)量大幅度增加的情況下，也
可以吸收該增加部分抑制膨脹機構(gòu)50、 100、 200吸入側(cè)的壓力上升。
并且，在包括以上所述的旁通流量調(diào)節(jié)閥66的構(gòu)成中，包括基于被 導(dǎo)入所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200中的流體壓力控制所述旁通流量調(diào)節(jié)閥 66的旁通流量控制器94(第六方面的發(fā)明)。由此，可以調(diào)節(jié)該膨脹機構(gòu) 50、 100、 200的旁通量使得導(dǎo)入所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200的壓力接近 目標(biāo)值。
還有，優(yōu)選的是在與所述主吸入孔55、 103、 201相互連通的吸入路 24上設(shè)置有流量調(diào)節(jié)閥60(第七方面的發(fā)明)。這樣，通過流量調(diào)節(jié)閥60 能夠調(diào)節(jié)從主吸入孔55、 103、 201導(dǎo)入流體室72、 82、 230的流體循環(huán) 量，所以對應(yīng)于壓縮機構(gòu)40的流體循環(huán)量可以使最適合的循環(huán)量的流體 流入膨脹機構(gòu)50、 100、 200。
特別是，所述流量調(diào)節(jié)閥60設(shè)置在與所述輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205相互連通的吸入路27的分支位置的下游側(cè)(第八方 面的發(fā)明)。通過這樣，不改變從輔助吸入孔導(dǎo)入的流體的循環(huán)量，只調(diào) 節(jié)從所述主吸入孔55、 103、 201導(dǎo)入的流體的循環(huán)量就成為可能。
還有，包括基于被導(dǎo)入所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200中的流體壓力控 制所述流量調(diào)節(jié)閥60的流量控制器92(第九方面的發(fā)明)。由此，能夠調(diào) 節(jié)該膨脹機構(gòu)50、 100、 200的流體循環(huán)量而使得導(dǎo)入所述50、 100、 200 的壓力接近等于目標(biāo)值。
還有，包括基于被導(dǎo)入所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200中的流體壓力控 制設(shè)置在與所述輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205相互連 通的吸入路27上的開關(guān)閥61的開關(guān)閥控制器93(第十方面的發(fā)明)。通 過用該開關(guān)閥控制器93控制開關(guān)閥61，就可以控制導(dǎo)入流體室72、 82、 230的流量。也就是說，通過基于導(dǎo)入所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200的流 體壓力控制所述開關(guān)閥61，就可以對膨脹機構(gòu)50、 100、 200進行達到最 適合壓力，也就是最適合循環(huán)量的流量控制，就可以在該膨脹機構(gòu)50、 100、 200中使流體有效地膨脹。
具體地講，設(shè)置有多個所述輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、204、 205，在與各個輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205相 互連通的吸入路27上設(shè)置有開關(guān)閥61 ，在所述壓力比目標(biāo)值大的情況下， 所述開關(guān)閥控制器93按順序進行所述開關(guān)閥61的打開控制，使得所述 輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205按順序使所述流體室72、 82、 230與吸入路27相互連通(第十一方面的發(fā)明)。
由此，在導(dǎo)入所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200的流體壓力比目標(biāo)值大的 情況下，也就是說在有必要向該膨脹機構(gòu)50、 100、 200增加循環(huán)量的情 況下，通過按順序打開所述開關(guān)閥61就可以階段性地增大導(dǎo)入流體室72、 82、 230的循環(huán)量。因此，即便是在所述流體室72、 82、 230內(nèi)必要的循 環(huán)量有大的變化，通過所述開關(guān)閥61的關(guān)閉控制就可以迅速地向該流體 室72、 82、 230內(nèi)導(dǎo)入流體。
另一方面，在所述壓力比目標(biāo)值小的情況下，所述開關(guān)閥控制器93 從最后與所述輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205相互連通 開始，按照順序進行所述開關(guān)閥61的關(guān)閉控制(第十二方面的發(fā)明)。
由此，在導(dǎo)入所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200的流體壓力比目標(biāo)值小的 情況下，也就是說該膨脹機構(gòu)50、 100、 200的循環(huán)量多，有必要減少的 情況下，通過按順序關(guān)閉所述開關(guān)閥61就可以階段性地減少導(dǎo)入流體室 72、 82、 230的循環(huán)量。因此，即便是在所述流體室72、 82、 230內(nèi)必要 的循環(huán)量有大的變化，通過所述開關(guān)閥61的打開控制就可以迅速地減少 流向該流體室72、 82、 230內(nèi)的流體流量。
還有，另外包括設(shè)置在將所述膨脹機構(gòu)50、 100旁通的旁通回路65 中用以控制旁通流量調(diào)節(jié)閥66的旁通流量控制器94，所述旁通流量控制 器94控制所述旁通流量調(diào)節(jié)閥66，使得所述壓力達到目標(biāo)值，在所述旁 通流量調(diào)節(jié)閥66達到所規(guī)定的開度的情況下，所述開關(guān)閥控制器93控 制所述開關(guān)閥(61)的打開和關(guān)閉(第十三方面的發(fā)明)。在此，在打開開關(guān) 閥61的狀態(tài)下，所規(guī)定的開度，意味著已經(jīng)是不能再比這以上開大的充 分大的開度，而在關(guān)閉開關(guān)閥61的狀態(tài)下，所規(guī)定的開度，則意味著開 度幾乎為零的狀態(tài)。
通過這樣做，由旁通回路65上的旁通流量調(diào)節(jié)閥66就能夠微調(diào)節(jié)導(dǎo)入膨脹機構(gòu)50、 100、 200的流體室72、 82、 230的流體循環(huán)量，同時 在由該旁通流量調(diào)節(jié)閥66無法調(diào)節(jié)的情況下，可以通過開關(guān)控制所述開 關(guān)閥61迅速且確實地增減所述流體室72、 82、 230的循環(huán)量。由此，就 能夠迅速且確實地調(diào)節(jié)流量使得流入所述流體室72、 82、 230的流體流 量是最適合的循環(huán)量。
再有，還包括用于控制設(shè)置在與所述主吸入孔55、 103、 201相互連 通的吸入路24上的流量調(diào)節(jié)閥60的流量控制器92，即便是所述旁通流 量調(diào)節(jié)閥66及開關(guān)閥61處于全關(guān)閉狀態(tài)下所述壓力還是低于目標(biāo)值的 情況時，所述流量控制器92控制所述流量調(diào)節(jié)閥60，由所述流量調(diào)節(jié)閥 60進行所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200的流量調(diào)節(jié)(第十四方面的發(fā)明)。
也就是說，在減少所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200的流體循環(huán)量的情況 下，通過關(guān)閉所述旁通流量調(diào)節(jié)閥66及開關(guān)閥61減少從輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205導(dǎo)入的流體循環(huán)量，只從主吸入孔55、 103、 201向流體室72、 82、 230導(dǎo)入流體，即便是這樣流體的循環(huán)量還 是過多的情況下，再通過流量調(diào)節(jié)閥60進行調(diào)節(jié)。由此，可以確實且迅 速地減少流向所述流體室72、 82、 230的流體導(dǎo)入量。
還有，所述膨脹機構(gòu)50、 100，具有按工作排量從小到大的順序串 聯(lián)連接的多個旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部70、 80、 101、 111、 121，所述主吸入孔55、 103以及輔助吸入孔56、 104、 113、 114設(shè)置在比最終一級旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部 80、 121的前一級側(cè)旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部70、 101、 111中(第十五方面的發(fā)明)。這 樣，通過多級旋轉(zhuǎn)式膨脹機構(gòu)50、 100，就可以防止高壓流體從吸入側(cè)向 噴出側(cè)穿出，在該膨脹機構(gòu)50、 100中使流體有效地膨脹。
特別是，所述膨脹機構(gòu)50具有串聯(lián)的兩個旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部70、 80，在 工作排量小的前一級旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部70中設(shè)置有所述主吸入孔55及輔助吸 入孔56(第十六方面的發(fā)明)。
通過這樣的兩級旋轉(zhuǎn)式膨脹機構(gòu)，就可以由單純的構(gòu)成確實防止流 體的穿過，降低了制造成本。
還有，如上所述，在多個旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部70、 80、 101、 111、 121串聯(lián) 的構(gòu)成中，所述輔助吸入孔56、 104、 113、 114，設(shè)置在基于所希望的工
ii作排量在從幾何學(xué)所求得的角度位置加上所規(guī)定的修正值的角度位置上 (第十七方面的發(fā)明)。
由此，在從輔助吸入孔56、 104、 113、 114向流體室72、 230流入 制冷劑之際，考慮由于壓力損失減少的流入量，這部分流入量，通過擴 大設(shè)定該輔助吸入孔56、 104、 113、 114的角度位置就可以增大流入量， 使得必要的流入量的制冷劑流入所述流體室72、 230。因此，確實可以使 必要的制冷劑量流入膨脹機構(gòu)50、 100。
特別是在以上所述的構(gòu)成中，所述希望的工作排量是制冷運轉(zhuǎn)時所 必需的工作排量(第十八方面的發(fā)明)。
通過這樣做，與制熱運轉(zhuǎn)相比低壓側(cè)的壓力變高，即便是在膨脹機 構(gòu)50、 100中需要更多的制冷劑流量的制冷運轉(zhuǎn)中，考慮制冷劑流入流 體室72、 230之際的壓力損失，可以在該流體室72、 230內(nèi)流入必要的 制冷劑流量。因此，就可以防止制冷運轉(zhuǎn)時所述膨脹機構(gòu)50、 100的制 冷劑不足而產(chǎn)生過膨脹。
還有，所述膨脹機構(gòu)200，具有構(gòu)成包括在端板上形成有渦旋狀的 齒的一對渦旋部件210、 220，通過使該兩渦旋部件210、 220的齒211、 221相互嚙合構(gòu)成至少一對流體室231、 232的渦旋機構(gòu)，在所述渦旋機 構(gòu)的吸入沖程中與所述流體室231、 232相互連通的位置上，設(shè)置有所述 主吸入孔201及輔助吸入孔203、 204、 205(第十九方面的發(fā)明)。
通過使用這樣的渦旋式膨脹機構(gòu)，不用靠旋轉(zhuǎn)式膨脹機構(gòu)那樣的使 用多級式就可以防止高壓流體的穿過。
還有，在以上的構(gòu)成中，優(yōu)選的是使用二氧化碳制成的制冷劑作為 所述流體進行超臨界冷凍循環(huán)(第二十方面的發(fā)明)。由此，可以構(gòu)成適合 環(huán)境的制冷劑回路。
第二十一方面的發(fā)明，是以包括具有做相對偏心運動的第一部件71、 81、 102、 112、 210以及第二部件75、 85、 116、 124、 220，使形成在該 兩部件之間的流體室72、 82、 230中的流體進行膨脹而轉(zhuǎn)化為動力的膨 脹機構(gòu)50、 100、 200的膨脹機為對象的。
并且，在所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200中，設(shè)置有在吸入沖程一開始就使所述流體室72、 82、 230與吸入路24相互連通的主吸入孔55、 103、 201、和在與該主吸入孔55、 103、 201相互連通后再與使所述流體室72、 82、 230與吸入路27相互連通的輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205。由此，就可以構(gòu)成能夠得到與第一方面的發(fā)明相同作用的膨 脹機。
一發(fā)明的效果一
本發(fā)明所涉及的冷凍裝置中，因為是在膨脹機構(gòu)50、 100、 200上設(shè) 置了在吸入沖程一開始就與流體室72、 82、 230相互連通的主吸入孔55、
103、 201、和在其后再與輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205 相互連通，所以就可以控制流向所述流體室72、 82、 230的流體流量， 即便是運轉(zhuǎn)條件發(fā)生大的變化，也可以使所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200的 流體循環(huán)量保持最適合。因此，就可以在所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200中 使流體有效地膨脹，也就可以進行有效的動力回收。
還有，根據(jù)第二方面的發(fā)明，在所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200中，至 少吸入沖程和排出沖程是相互獨立進行的，即便是導(dǎo)入高壓流體也不會 不膨脹就穿過膨脹機構(gòu)，可以在膨脹機構(gòu)50、 100、 200中使制冷劑確實 得到膨脹。
還有，根據(jù)第三方面的發(fā)明，通過將所述輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205形成為相對于流體室72、 82、 230從下方朝著該流 體室72、 82、 230開口的形式，在不從該輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205導(dǎo)入流體的情況下，就會在該輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205的內(nèi)部儲留冷凍機油，從而確實可以防止該輔助吸 入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205成為儲留流體室72、 82、 230 內(nèi)的流體的死角(死容積)。由此，就可以在所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200 中使流體更有效地膨脹。特別是如第四方面的發(fā)明那樣，只要在與所述 輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205相互連通的吸入路27 上的開關(guān)閥61下游側(cè)設(shè)置逆止闊95，就可以確實防止該輔助吸入孔56、
104、 113、 114、 203、 204、 205成為流體室72、 82、 230內(nèi)的存積流體 的死角(死容積)，也就可以在所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200中使流體有效地膨脹。
還有，根據(jù)第五方面的發(fā)明，因為在使所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200
旁通的旁通回路65上設(shè)置有旁通流量調(diào)節(jié)閥66，所以所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200的流體循環(huán)量的微調(diào)節(jié)、以及在與通常運轉(zhuǎn)時相比流體流量極 多的情況下的流量調(diào)節(jié)都成為可能。特別是，根據(jù)第六方面的發(fā)明，通 過基于被導(dǎo)入所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200的流體壓力進行所述旁通流量 調(diào)節(jié)閥66控制，就可以調(diào)節(jié)循環(huán)量使得該膨脹機構(gòu)50、 100、 200的壓 力接近目標(biāo)值成為可能。
還有，根據(jù)第七方面的發(fā)明，因為在與所述主吸入孔55、 103、 201 相互連通的吸入路24上設(shè)置有流量調(diào)節(jié)闊60，所以就可以調(diào)節(jié)導(dǎo)入所述 膨脹機構(gòu)50、 100、 200的流體室72、 82、 230內(nèi)的流體流量使其成為最 適合的流量，也就可以在該膨脹機構(gòu)50、 100、 200內(nèi)有效地回收動力。
還有，根據(jù)第八方面的發(fā)明，因為是將所述流量調(diào)節(jié)閥60設(shè)置在與 所述輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205相互連通的吸入路 27的分支位置的下游側(cè)，所以可以只單獨調(diào)節(jié)從主吸入孔55、 103、 201 導(dǎo)入的流體的流量，所以就可以更細致地控制所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200 的流體循環(huán)量。
在所述第七及第八方面的發(fā)明中，特別是如第九方面的發(fā)明那樣， 基于被導(dǎo)入所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200的流體的壓力進行所述流量調(diào)節(jié) 閥60控制，所以為使該膨脹機構(gòu)50、 100、 200的壓力接近目標(biāo)值，就 可以直接調(diào)節(jié)從主吸入孔55、 103、 201導(dǎo)入的流體的流量。
還有，根據(jù)第十方面的發(fā)明，因為設(shè)置了基于被導(dǎo)入所述膨脹機構(gòu) 50、 100、 200的流體壓力進行設(shè)置在與所述輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205相互連通的吸入路27上的開關(guān)閥61的控制的開關(guān) 閥控制器93，通過進行所述開關(guān)閥61的開關(guān)控制，就可以增減該循環(huán)量 使得膨脹機構(gòu)50、 100、 200的流體循環(huán)量成為最適合的循環(huán)量，就可以 在該膨脹機構(gòu)50、 100、 200中進行有效地動力回收。
還有，根據(jù)第十一方面的發(fā)明，因為在所述壓力比目標(biāo)值大的情況 下，所述幵關(guān)閥控制器93按順序進行所述開關(guān)閥61的打開控制，使得所述輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205按順序?qū)⑺隽黧w 室72、 82、 230與吸入路27相互連通，所以就可以迅速且確實地增大流 體的流量使得膨脹機構(gòu)50、 100、 200所必需的流量得到滿足。
還有，根據(jù)第十二方面的發(fā)明，因為是構(gòu)成為在所述壓力比目標(biāo)值 小的情況下，所述開關(guān)閥控制器93按照從最后與所述輔助吸入孔56、104、 113、 114、 203、 204、 205相互連通的順序進行所述開關(guān)閥61的關(guān)閉控 制，所以就可以迅速且確實地減小流體的流量使得膨脹機構(gòu)50、 100、 200 所必要的流量得到滿足。
還有，根據(jù)第十三方面的發(fā)明，首先，因為是構(gòu)成為使所述壓力達 到目標(biāo)值進行所述旁通流量調(diào)節(jié)閥66的控制，而在所述旁通流量調(diào)節(jié)閥 66達到所規(guī)定的開度的情況下進行所述開關(guān)閥61的開關(guān)控制，所以能夠 迅速且順利地調(diào)節(jié)所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200的流體循環(huán)量，也就可以 進行有效的動力回收。
還有，根據(jù)第十四方面的發(fā)明，因為是構(gòu)成為在減少所述膨脹機構(gòu) 50、 100、 200的流體循環(huán)量之際，即便是關(guān)閉了所述開關(guān)閥61及旁通流 量調(diào)節(jié)閥66循環(huán)量還是過多的情況下，還可以由流量調(diào)節(jié)閥60進行流 量調(diào)節(jié)，所以就能夠迅速且順利地、廣范圍地減少所述膨脹機構(gòu)50、 100、 200的流體循環(huán)量，也就可以進行更有效的動力回收。
還有，根據(jù)第十五方面的發(fā)明，因為是構(gòu)成為多級旋轉(zhuǎn)式的所述膨 脹機構(gòu)50、 100，所以就可以防止導(dǎo)入的高壓流體穿過，在所述膨脹機構(gòu) 50、 100內(nèi)能夠使流體有效地膨脹。特別是第十六方面的發(fā)明那樣，通過 構(gòu)成為兩級旋轉(zhuǎn)式膨脹機構(gòu)，在確實防止高壓流體穿過膨脹機構(gòu)的同時， 還簡化了構(gòu)造、降低了成本。
還有，根據(jù)第十七方面的發(fā)明，因為是構(gòu)成為所述輔助吸入孔56、 104、 113、 114設(shè)置在基于所希望的工作排量從幾何學(xué)所求得的角度位置 再加上所規(guī)定的修正值的角度位置上的，所以考慮了在從該輔助吸入孔 56、 104、 113、 114流向流體室72、 230內(nèi)的制冷劑之際的壓力損失引起 的制冷劑流入量的減少，確實可以在該流體室72、 230內(nèi)流過必要的制 冷劑流量，就可以防止在膨脹機構(gòu)50、 100中的過膨脹。特別是根據(jù)第十八方面的發(fā)明，因為所述所希望的工作排量是制冷運轉(zhuǎn)時必需的工作 排量，所以就可以確實防止制冷運轉(zhuǎn)時在膨脹機構(gòu)50、 IOO的過膨脹。
還有，根據(jù)第十九方面的發(fā)明，因為所述膨脹機構(gòu)200是渦旋式的，
所以不需要設(shè)置多級式就確實可以防止高壓流體的穿過，得到有效的膨
脹機構(gòu)200。
還有，根據(jù)第二十方面的發(fā)明，因為是使用二氧化碳制成的制冷劑 作為所述流體進行超臨界冷凍循環(huán)的，所以就可以得到適合于環(huán)境的冷 凍裝置。
再有，根據(jù)第二十一方面的發(fā)明，通過將所述主吸入孔55、 103、 201和輔助吸入孔56、 104、 113、 114、 203、 204、 205設(shè)置在膨脹機上， 就可以得到與所述第一方面的發(fā)明同樣效果的膨脹機。


圖1，是第一實施方式所涉及的空氣調(diào)和裝置的制冷劑回路的概要 構(gòu)成圖。
圖2，是壓縮膨脹機組的縱剖視圖。 圖3，是表示膨脹機構(gòu)的縱剖面的放大剖視圖。 圖4，是表示膨脹機構(gòu)中主要部位的橫剖面的放大剖視圖。 圖5，是表示第一實施方式的膨脹機構(gòu)中，曲軸的旋轉(zhuǎn)角每隔90°的 各旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部的狀態(tài)的主要部位剖視圖。
圖6，是表示膨脹機構(gòu)的制冷劑吸入容量和壓力的關(guān)系的曲線圖。 圖7，是比較注入情況和本發(fā)明的相當(dāng)于圖6的圖。 圖8，是表示控制各閥的控制裝置的概要構(gòu)成的圖。 圖9，是表示各閥的控制流程的流程圖。 圖IO，是表示各閥控制的一例的圖。
圖11，是示意表示各閥的所有的閥開度和膨脹機構(gòu)的制冷劑循環(huán)量 的關(guān)系的實圖。
圖12，是表示多個吸入接口為打開狀態(tài)的情況下的制冷劑吸入容量 和壓力的關(guān)系的一例的曲線圖。
16圖13，是第一實施方式的第一變形例所涉及的相當(dāng)于圖3的圖。
圖14，是第一實施方式的第二變形例所涉及的相當(dāng)于圖4的圖。 圖15，是表示第二實施方式的膨脹機構(gòu)中，動渦旋的旋轉(zhuǎn)角每隔60°
的狀態(tài)的橫剖視圖。
圖16，是表示第二吸入接口的角度位置和制冷劑流量的關(guān)系的一例
的曲線圖。
圖17，是表示改變了熱交換器性能的情況下第二吸入接口的角度位 置而算出結(jié)果的圖。 一符號說明一
1 空氣調(diào)和裝置(冷凍裝置)
10 制冷劑回路
20 壓縮膨脹機組
24 第一導(dǎo)入管(吸入通路)
27 第二導(dǎo)入管(吸入通路)
40 壓縮機構(gòu)
50 膨脹機構(gòu)
55 第一吸入接口(主吸入孔)
56 第二吸入接口(輔助吸入孔)
59 膨脹室
60 預(yù)節(jié)流閥(流量調(diào)節(jié)閥)
61 開關(guān)閥
65 旁通管(旁通回路)
66 旁通閥(旁通流量調(diào)節(jié)閥)
70 第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部
71 第一汽缸(第一部件)
72 第一流體室(流體室) 75 第一活塞(第二部件)
80 第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部
81 第一汽缸(第一部件)82 第二流體室(流體室)
85 第二活塞(第二部件)
90 壓力檢測器
92 預(yù)節(jié)流閥流量控制部(流量控制器)
93 開關(guān)控制部(開關(guān)閥控制器)
94 旁通閥流量控制部(旁通流量控制器)
95 逆止閥
100 膨脹機構(gòu)
101 第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部
102 第一汽缸(第一部件)
103 第一吸入接口(主吸入孔)
104 第二吸入接口(輔助吸入孔)
111 第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部
112 第二汽缸(第一部件)
113 第三吸入接口(輔助吸入孔)
114 第四吸入接口 (輔助吸入孔) 116 第二活塞(第二部件)
121 第三旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部
122 第三汽缸(第一部件) 124 第三活塞(第二部件)
200 渦旋機構(gòu)(膨脹機構(gòu))
201 吸入接口(主吸入口)
203 第二吸入接口(輔助吸入孔)
204 第三吸入接口(輔助吸入孔)
205 第四吸入接口 (輔助吸入孔)
210 動渦旋(第一部件、渦旋部件)
211 動齒(齒(lap))
220 靜渦旋(第二部件、渦旋部件)
221 靜齒(齒)230 流體室
231 A室(流體室)
232 B室(流體室)
具體實施例方式
以下，基于

本發(fā)明的實施方式。另外，以下優(yōu)選的實施方 式的說明，從本質(zhì)上不過是個示例，本發(fā)明無意于限制它的適用物或它 的用途。
(第一實施方式)
一空調(diào)機的整體構(gòu)成一
圖1中，表示了作為本發(fā)明第一實施方式所涉及的作為冷凍裝置的 空氣調(diào)和裝置1的制冷劑回路10。該空氣調(diào)和裝置1包括室外機2和室 內(nèi)機3。室外機2中，設(shè)置有壓縮膨脹機組20、室外熱交換器14、四通 換向閥12、以及由逆止閥ll、 11、 11、 11構(gòu)成的橋式回路部13。另一方 面，室內(nèi)機3中，設(shè)置有室內(nèi)熱交換器15。另外，沒有特別圖示，所述 各熱交換器14、 15中，各自都設(shè)置有風(fēng)扇，在該種結(jié)構(gòu)狀態(tài)下對該各熱 交換器14、 15吹室外空氣和室內(nèi)空氣。
所述室外機2及室內(nèi)機3，由一對聯(lián)系配管16、 17相互連通，由此 構(gòu)成連通了所述壓縮膨脹機組20以及熱交換器14、 15等的作為封閉回 路的所述制冷劑回路10。在該實施方式中，該制冷劑回路10內(nèi)填充了二 氧化碳作為制冷劑。
所述壓縮膨脹機組20，包括形成為縱長圓筒狀的密閉容器的殼體 21。在該殼體21內(nèi)，設(shè)置有壓縮機構(gòu)40、膨脹機構(gòu)50、以及電動機26。 也就是，在殼體21內(nèi)，從下到上設(shè)置有壓縮機構(gòu)40、電動機26、以及 膨脹機構(gòu)50。該壓縮膨脹機組20的詳細內(nèi)容在后敘述，但是，作為本發(fā) 明的特征，在所述膨脹機構(gòu)50中，設(shè)置有多個吸入孔的吸入接口 55、 56， 使得制冷劑的吸入量成為可變。另外，在上述圖1中，例舉了設(shè)置有兩 個膨脹機構(gòu)50吸入接口的膨脹機構(gòu)。
在此，所述制冷劑回路10中，所述壓縮膨脹機組20的壓縮機構(gòu)40
19的吸入側(cè)設(shè)置有儲液器18。還有，膨脹機構(gòu)50的吸入側(cè)，對應(yīng)所述多個
吸入接口55、 56設(shè)置有預(yù)節(jié)流閥60以及開關(guān)閥61。具體地講，是分別 設(shè)置有在所述膨脹機構(gòu)50的吸入沖程一開始就與流體室72的第一吸入 接口 55相互連通的吸入路上的預(yù)節(jié)流閥60、以及第二位與第二吸入接口 56的吸入路相互連通的開關(guān)閥61。另外，所述預(yù)節(jié)流閥60對應(yīng)于的本 發(fā)明的流量調(diào)節(jié)閥，所述第一吸入接口 55對應(yīng)于本發(fā)明的主吸入孔，所 述第二吸入接口 56對應(yīng)于本發(fā)明的輔助吸入孔。
還有，所述制冷劑回路10中，設(shè)置有構(gòu)成使所述膨脹機構(gòu)50的吸 入側(cè)與噴出側(cè)旁通的旁通回路的旁通管65。在該旁通管65上，設(shè)置有作 為本發(fā)明的旁通流量調(diào)節(jié)閥的旁通閥66。通過用該旁通閥66調(diào)節(jié)旁通管 65的制冷劑流量，就可以調(diào)節(jié)流入膨脹機構(gòu)50的制冷劑流量。
所述熱交換器14、 15，都是由交叉肋片型管片式熱交換器構(gòu)成的。 并且，在所述室外熱交換器14中，在制冷劑回路10中循環(huán)的制冷劑與 室外空氣進行熱交換，在所述室內(nèi)熱交換器15中，循環(huán)于制冷劑回路10 中的制冷劑與室內(nèi)空氣進行熱交換。
所述四通換向閥12包括四個閥口。該四通換向閥12的第一閥口與 壓縮機構(gòu)40的噴出側(cè)相互連通，第二閥口與室內(nèi)熱交換器15的一端相 互連通，第三闊口與室外熱交換器14的另一端相互連通，第四閥口與壓 縮機構(gòu)40的吸入側(cè)相互連通。
并且，所述四通換向閥12，構(gòu)成為切換第一閥口與第二閥口相互 連通且第三閥口與第四閥口相互連通的狀態(tài)(圖1中實線所示狀態(tài))、和第 一閥口與第三閥口相互連通且第二閥口與第四閥口相互連通的狀態(tài)(圖1 中虛線所示狀態(tài))。
所述橋式回路部13，是由四個逆止閥11、 11、 11、 11組合成橋式狀， 通過所述四通換向閥12的動作，構(gòu)成為即便是所述制冷劑回路10中的 制冷劑的流向變成逆方向的情況，對于所述膨脹機構(gòu)50也總是按一定方 向供給制冷劑。通過這樣做，與在以上所述四通換向閥12以外再另外設(shè) 置一個四通換向閥的情況相比，不再需要進行該四通換向閥的控制，構(gòu) 成變得簡單。另外，該實施方式中是由逆止閥11、 11、 11、 ll構(gòu)成了橋式回路部13，但是并不限于此，還可以是再設(shè)置一個四通換向闊。 一壓縮膨脹機組的構(gòu)成一
如圖2所示，壓縮膨脹機組20，包括縱長圓筒形的密閉容器的殼體
21。在該殼體21的內(nèi)部，從下向上按順序設(shè)置有壓縮機構(gòu)40、電動機 26、以及膨脹機構(gòu)50。還有，所述殼體21中，以貫通它的胴體部的方式 設(shè)置有吸入管22、噴出管23、成為本發(fā)明的吸入路的一部分的導(dǎo)入管24、 27和導(dǎo)出管25。該吸入管22與壓縮機構(gòu)40相互連通，導(dǎo)入管24、 27 及導(dǎo)出管25與膨脹機構(gòu)50相互連通。所述噴出管23，設(shè)置為其一端側(cè) 開口在所述殼體21內(nèi)的電動機26和膨脹機構(gòu)50之間的空間。另外，所 述導(dǎo)入管24、 27中第一導(dǎo)入管24與所述第一吸入接口 55相互連通、所 述第二導(dǎo)入管27與第二吸入接口 56相互連通。也就是說，在所述第一 導(dǎo)入管24的殼體21的外段上，比與所述第二導(dǎo)入管27分支的位置更靠 下游側(cè)，設(shè)置有所述預(yù)節(jié)流閥60，同時，在第二導(dǎo)入管27的殼體21的 外段上，比與所述第一導(dǎo)入管24分支的位置更靠下游側(cè)，設(shè)置有所述開 關(guān)閥61。這樣，通過將所述預(yù)節(jié)流閥60設(shè)置在與第二導(dǎo)入管27的分支 位置下游側(cè)，就可以只調(diào)節(jié)從第一導(dǎo)入管24，即從第一吸入接口55導(dǎo)入 膨脹機構(gòu)50的制冷劑的流量，所以制冷劑的微量調(diào)節(jié)就成為了可能。
所述壓縮機構(gòu)40構(gòu)成擺動活塞型旋轉(zhuǎn)壓縮機。該壓縮機構(gòu)40包括 兩個汽缸41、 42以及兩個活塞47、 47。所述壓縮機構(gòu)40中，從下向上 重疊設(shè)置了后頂部(rearhead)44、第一汽缸41、中間隔板(middleplate)46、 第二汽缸42、和前頂部(front head)45 。
還有，在所述壓縮機構(gòu)40中，設(shè)置有第一曲軸31，與所述電動機 26連結(jié)而進行驅(qū)動。該第一曲軸31，設(shè)置成為從下部貫通后頂部44、第 一汽缸41、中間隔板46、第二汽缸42、以及前頂部45的狀態(tài)。
詳細地講，所述第一曲軸31的下部，在軸向排列形成了兩個壓縮側(cè) 偏心部32、 33。這些壓縮側(cè)偏心部32、 33，它們的軸心偏心于第一曲軸 31的軸心。下側(cè)的第一壓縮側(cè)偏心部32和上側(cè)的第二壓縮側(cè)偏心部33, 在偏心方向上相差180°。并且，所述第一壓縮側(cè)偏心部32在第一汽缸 41內(nèi)，所述第二壓縮側(cè)偏心部33在第二汽缸42內(nèi)。所述第一及第二壓縮側(cè)偏心部32、 33，各自外嵌著圓筒狀活塞47、 47。這些活塞47、 47， 一對一地安裝在所述第一及第二汽缸41、 42內(nèi)部， 由此，該活塞47、 47的外周面和汽缸41、 42的內(nèi)周面之間分別形成了 壓縮室43、 43。另外，沒有特別圖示，在活塞47的側(cè)面上，突起設(shè)置有 向徑向的外方向延伸的平板狀葉片，該葉片通過擺動襯套支撐在所述汽 缸41、 42上。
另外，所述第一曲軸31，在其上端面設(shè)置有嵌合孔34。該嵌合孔 34，是沿著所述第一曲軸31的軸心向下延伸的六角形斷面的孔，與后述 的形成在第二曲軸35下端的嵌合突起38相互嵌合。
所述第一及第二汽缸41、 42上，各自設(shè)置有一個吸入接口 48。各 吸入接口 48，在徑向貫通汽缸41、 42， 一端側(cè)開口于汽缸41、 42的內(nèi) 周面以連通所述壓縮室43，同時，另一端側(cè)與吸入管22相互連通。
所述前頂部44及后頂部45上，各設(shè)置有一個噴出接口。設(shè)置在前 頂部44上的噴出接口，使第二汽缸42內(nèi)的壓縮室43與殼體21的內(nèi)部 空間相互連通。另一方面，設(shè)置在后頂部45上的噴出接口，使第一汽缸 41內(nèi)的壓縮室43與殼體21的內(nèi)部空間相互連通。還有，各噴出接口， 它們的終端設(shè)置有由簧片閥形成的噴出閥，由這些噴出閥進行開關(guān)。由 此，從所述壓縮機構(gòu)40向殼體21的內(nèi)部空間噴出的氣體制冷劑，經(jīng)過 噴出管23從壓縮膨脹機組20送出。另外，在上述圖2中，省略了噴出 接口及噴出閥的圖示。
所述壓縮機構(gòu)40，由環(huán)狀的安裝板49固定于殼體21上。具體地講， 安裝板49，它的外周側(cè)通過焊接固定于殼體21內(nèi)面上，在該安裝板49 上用未圖示的螺栓緊固著壓縮機構(gòu)40的前頂部44。
所述電動機26，設(shè)置在殼體21內(nèi)的長方向的中央部分。該電動機 26，由定子27和轉(zhuǎn)子28構(gòu)成。定子27，它的外周側(cè)被固定在所述殼體 21的內(nèi)周面上。轉(zhuǎn)子28，設(shè)置在定子27的內(nèi)側(cè)，被所述第一曲軸31的 上部貫通。
如圖4以及圖5所示，所述膨脹機構(gòu)50，也就是所謂的擺動活塞型 旋轉(zhuǎn)式膨脹機，在該膨脹機構(gòu)50上，設(shè)置有兩組成對的第一部件的汽缸71、 81及第二部件的活塞75、 85。還有，該膨脹機構(gòu)50，包括前頂部 51、中間隔板53、以及后頂部52。該膨脹機構(gòu)50中，各汽缸71、 81、 前頂部51、中間隔板53、以及后頂部52構(gòu)成靜部件，各活塞75、 85構(gòu) 成動部件。
所述膨脹機構(gòu)50中，從下向上按順序前頂部51、第一汽缸71、 中間隔板53、第二汽缸81、后頂部52成為重疊狀態(tài)。這種狀態(tài)下，第 一汽缸71，它的下端面由前頂部51封閉，它的上端面由中間隔板53封 閉。另一方面，第二汽缸81，它的下端面由中間隔板53封閉，它的上端 面由后頂部52封閉。
所述各汽缸71、 81，大致形成為環(huán)形的厚板狀。第二汽缸81的內(nèi) 徑比第一汽缸71的內(nèi)徑大。還有，第二汽缸81的厚度(高度)比第一汽缸 71的厚度(高度)厚。
該膨脹機構(gòu)50中，以貫通所述前頂部51、第一汽缸71、中間隔板 53、第二汽缸81、以及后頂部52的狀態(tài)設(shè)置有第二曲軸35。該第二曲 軸35上，它的下端面上突起設(shè)置有嵌合突起38。該嵌合突起38，是從 第二曲軸35的下端面向下方延伸的六角形棱柱。嵌合突起38的斷面形 狀，對應(yīng)于所述第一曲軸31的嵌合孔34的六角形狀。第一曲軸31和第 二曲軸35，通過將第二曲軸35的嵌合突起38插入第一曲軸31的嵌合孔 34而接合，構(gòu)成為一根軸30。
所述第二曲軸35的上部，對應(yīng)所述汽缸71、 81形成了兩個膨脹側(cè) 偏心部36、 37。這兩個膨脹側(cè)偏心部36、 37，它們的軸心偏心于第二曲 軸35。下側(cè)第一膨脹側(cè)偏心部36和上側(cè)的第二膨脹側(cè)偏心部37，偏心 于第二曲軸35的軸心的方向是一致的。但是，所述第二膨脹側(cè)偏心部37 的偏心量大于第一膨脹側(cè)偏心部36的偏心量。所述第一膨脹側(cè)偏心部36 設(shè)置在第一汽缸71內(nèi)，所述第二膨脹側(cè)偏心部37設(shè)置在第二汽缸81內(nèi)。
所述第一及第二膨脹側(cè)偏心部36、 37上，各自外嵌了圓筒狀的活塞 75、 85。并且，外嵌在所述第一膨脹側(cè)偏心部36上的第一活塞75位于 所述第一汽缸71內(nèi)，外嵌在所述第二膨脹側(cè)偏心部37上的第二活塞85 位于所述第二汽缸81內(nèi)。
23如上述圖4所示，所述第一活塞75，它的外周面在第一汽缸71的 內(nèi)周面上滑動接觸、它的下端面在前頂部51上滑動接觸、它的上端面在
中間隔板53上滑動接觸。由此，在第一汽缸71內(nèi)，它的內(nèi)周面和第一 活塞75的外周面之間形成了第一流體室72。
另一方面，所述第二活塞85，它的外周面在第二汽缸81的內(nèi)周面 上滑動接觸、它的下端面在中間隔板53上滑動接觸、它的上端面在后頂 部52上滑動接觸。由此，在第二汽缸81內(nèi)，它的內(nèi)周面和第二活塞85 的外周面之間形成了第二流體室82。
所述第一及第二活塞75、 85上，各自一體設(shè)置有一片葉片76、 86。 這些葉片76、 86，形成為從活塞75、 85的外周面向徑向外側(cè)延伸的板狀。
所述汽缸71、 81中，各自設(shè)置有一組成對的襯套77、 87。各襯套 77、 87，是內(nèi)側(cè)面形成為平面而外側(cè)面形成為圓弧面的小片。所述成對 的襯套77、 87，設(shè)置成夾入葉片76、 86的狀態(tài)，使得各自襯套77、 87 的內(nèi)側(cè)面在葉片76、 86上滑動、外側(cè)面在汽缸71、 81上滑動。由此， 與活塞75、 85—體形成的葉片76、 86，通過所述襯套77、 87支撐在汽 缸71、 81上，相對于汽缸71、 81能夠自由旋轉(zhuǎn)且自由進退。
所述第一汽缸71內(nèi)的第一流體室72，由所述第一葉片76分隔，成 為圖4中的第一葉片76左側(cè)的高壓側(cè)的第一高壓室73，和它右側(cè)的低壓 側(cè)的第一低壓室74。同樣，所述第二汽缸81內(nèi)周面的第二流體室82也 是由所述第二葉片86分隔，成為圖4中的第二葉片86左側(cè)的高壓側(cè)的 第二高壓室83，和它右側(cè)的低壓側(cè)的第二低壓室84。
所述第一汽缸71和第二汽缸81，配置為在各自的圓周方向上與襯 套77、 87的位置一致。換句話說，第二汽缸81相對于第一汽缸71的配 置角度為0°。還有，如上所述，第一膨脹偏心部36和第二膨脹偏心部 37，相對于第二曲軸35的軸心偏心于同一個方向。因此，第一葉片76 成為退到第一汽缸71最外側(cè)的狀態(tài)的同時，第二葉片86也成為退到第 二汽缸81的最外側(cè)的狀態(tài)。
所述中間隔板53上，設(shè)置了從該中間隔板53的厚度方向貫通的連 通路54。圖4中的第一葉片76右側(cè)處的連通路54的一端，開口在所述中間隔板53的第一汽缸71側(cè)的面上。另一方面，第二葉片86左側(cè)處的 連通路54的另一端，開口在所述中間隔板53的第二汽缸81側(cè)的面上。 也就是說，該連通路54，設(shè)置為使第一低壓室74與第二高壓室83相互 連通的形式。這樣，通過連通路54使第一低壓室74與第二高壓室83相 互連通，形成一個膨脹室59。
所述第二汽缸81上形成了流出接口 57。該流出接口 57，開口在第 二汽缸81的內(nèi)周面上，在圖4的襯套87的稍稍右側(cè)處，與第二低壓室 84相互連通。如上述圖l、圖2及圖4那樣，該流出接口 57與導(dǎo)出管25 相互連通。
并且，作為本發(fā)明的特征部分之一，在所述前頂部51上，形成了為 向所述第一汽缸71的第一流體室72內(nèi)導(dǎo)入制冷劑的第-一及第二吸入接 口 55、 56。這些吸入接口 55、 56，也如圖3所示，從前頂部51的外周 面向徑向的內(nèi)側(cè)方向延伸，形成為其終端部向上方彎曲開口在該前頂部 51的上表面上。也就是說，在圖4中，若從上方看第一流體室72，設(shè)置 為所述第一吸入接口55，在徑向上延伸，開口在襯套77的稍稍左側(cè)的 位置，所述第二吸入接口 56，也在徑向上延伸，開口在與所述第一吸入 接口 55幾乎相反一側(cè)位置的所規(guī)定角度(例如160度)。關(guān)于該第二吸入 接口 56的角度位置的詳細敘述見下文。
在此，所述第一吸入接口 55與設(shè)置了預(yù)節(jié)流閥60的第一導(dǎo)入管24 相互連通，所述第二吸入接口 56與設(shè)置了開關(guān)閥61的第二導(dǎo)入管27相 互連通。
這樣，通過設(shè)置將制冷劑導(dǎo)入所述第一流體室72中的多個吸入接口 55、 56，就能夠容易地進行調(diào)節(jié)導(dǎo)入該流體室72內(nèi)的制冷劑的流量。也 就是說，在只有所述第一吸入接口 55制冷劑的循環(huán)量(質(zhì)量流量，以下相 同)不足的情況下，也可以通過從所述第二吸入接口 56導(dǎo)入制冷劑，就可 以確保膨脹機構(gòu)50所必需的制冷劑循環(huán)量。
還有，如上所述，通過將吸入接口55、 56從下方連通于第一流體室 72，例如，在關(guān)閉所述開關(guān)閥61不從第二吸入接口 56導(dǎo)入制冷劑的情 況下，在該第二吸入接口 56內(nèi)儲留所述流體室72內(nèi)的冷凍機油，充填了這部分空間，為此就可以防止在該第二吸入接口 56內(nèi)流入制冷劑。也 就是說，通過所述那樣的構(gòu)成，就可以防止所述第二吸入接口 56成為死
角(死容積)，就可以在所述膨脹機構(gòu)50中使制冷劑有效地膨脹。
在此，如上所述那樣的構(gòu)成的所述膨脹機構(gòu)50中，由第一汽缸71、 第一襯套77、封閉第一汽缸71兩端的前頂部51及中間隔板53、第一活 塞75、和第一葉片76構(gòu)成第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部70。還有，由第二汽缸81、 第二襯套87、封閉第二汽缸81兩端的的中間隔板53及后頂部52、第二 活塞85、和第二葉片86構(gòu)成第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部80。
也就是說，所述膨脹機構(gòu)50，是包括第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部70及第二旋 轉(zhuǎn)機構(gòu)部80的兩級旋轉(zhuǎn)式膨脹機。為此，如單級旋轉(zhuǎn)式膨脹機那樣，吸 入接口和流出接口不通過流體室相互連通，就可以防止從該吸入接口導(dǎo)
入的高壓制冷劑直接穿出流出接口。特別是本實施方式那樣，在設(shè)置了 多個吸入接口的情況下，在單級旋轉(zhuǎn)式膨脹機中吸入接口和流出接口就 被相互接通，而通過構(gòu)成兩級以上的多級旋轉(zhuǎn)式膨脹機就可以使吸入沖 程和排出沖程相互獨立，也就能夠確實防止高壓制冷劑的穿過膨脹機構(gòu)， 在膨脹室59內(nèi)就能夠使高壓制冷劑得到充分地膨脹。
另外，所述膨脹機構(gòu)50，與所述壓縮機構(gòu)40 —樣，通過環(huán)狀的安 裝板58固定在殼體21上。具體地講，安裝板58,通過焊接其外周側(cè)固 定在殼體21內(nèi)表面上，膨脹機構(gòu)50的前頂部51由未圖示的螺栓固定在 該安裝板58上。
一第二吸入接口的角度位置一
以下，詳細說明設(shè)置在所述膨脹機構(gòu)50上的第二吸入接口 56的角 度位置(葉片76、 86的位置為0。的情況下的角度)的決定方法。
如上所述，通過在第一吸入接口 55以外再設(shè)置第二吸入接口 56， 就可以向第一流體室72內(nèi)多流入這部分制冷劑。并且，由于設(shè)置該第二 吸入接口 56的角度的位置的不同，與該第二吸入接口 56相互連通的流 體室72、 82的容積會不同，也就可以從該容積變化用幾何學(xué)求得吸入制 冷劑之際的工作排量。具體地講，如圖16的粗實線所示，對于所述第二 吸入接口 56的角度位置可以從幾何學(xué)上算出流入膨脹機構(gòu)50的制冷劑的流入量。
然而，從幾何學(xué)求得的制冷劑流入量，因為沒有考慮第二吸入接口 56的吸入壓力損失，所以實際的制冷劑流入量，比由幾何學(xué)求得的制冷 劑吸入量少。也就是說，如上述圖16所示，制冷劑流入量的實測值(黑三
角)，由于從第二吸入接口 56向第一流體室72流入制冷劑之際的壓力損 失，就比由幾何學(xué)所求得的理想的制冷劑流入量少。另外，又正如從圖 16所得知的，在連通所述第二吸入接口 56的流體室72、 82的容積變化 較大的角度位置設(shè)置該第二吸入接口 56的情況下，因為在第二吸入接口 56的吸入壓力損失的影響變大，所以實際的制冷劑流入量(黑三角)比由 幾何學(xué)所求得的制冷劑流入量(粗實線)大幅度減少。
為此，本實施方式中，通過考慮以上那樣的由于制冷劑吸入時的壓 力損失而減少的制冷劑流入量，對幾何學(xué)算出的對應(yīng)于制冷劑流入量的 角度位置加上修正值，在對應(yīng)于實際的制冷劑流入量的角度位置上設(shè)置 第二吸入接口56。
在此，本實施方式中，因為所述膨脹機構(gòu)50的膨脹比，設(shè)定為在制 熱的額定運轉(zhuǎn)時為最優(yōu)，所以，詳細內(nèi)容如后所述，制冷的額定運轉(zhuǎn)時， 低壓側(cè)的壓力比制熱的額定運轉(zhuǎn)時的高。其結(jié)果是，有必要增加高壓制 冷劑的流入量。為此，有必要設(shè)定該第二吸入接口 56的位置在制冷的額 定運轉(zhuǎn)時從所述第二吸入接口 56以便供給必要的制冷劑流入量。
圖17，表示了所述第二吸入接口 56的角度位置的計算例。在圖17 中，基于實測值改變(增加或者是降低)空氣調(diào)和裝置1的室外熱交換器 14或者室內(nèi)熱交換器15的性能，求出能夠分別保證各種情況下的制熱額 定運轉(zhuǎn)以及制冷額定運轉(zhuǎn)時所必需的制冷劑流量的所述第二吸入接口 56 的角度位置。在此，上述圖17中所示的高壓是從壓縮機構(gòu)40的噴出壓 力、低壓是該壓縮機構(gòu)40的吸入壓力。還有，氣體冷卻器出口溫度，基 本與膨脹機構(gòu)50的入口溫度相等。
如上述圖17所示那樣，該計算例中，相對于制熱額定運轉(zhuǎn)時的膨脹 比成為2.7 3.0，制冷額定運轉(zhuǎn)時必要的工作排量是它的1.3 1.6倍(稱 該比率為工作排量比)。并且，從該制冷的額定運轉(zhuǎn)時所必要的工作排量比以及膨脹比在幾何學(xué)上求得的所述第二吸入接口 56的角度位置，是基 于上述圖16的粗實線算出的。
另外，若使用上述圖16的實測值近似曲線(細實線)去求為獲得制冷
額定運轉(zhuǎn)時所必要的工作排量的所述第二吸入接口 56的角度位置，則能 夠得到上述圖17右端所示的值。
因此，如上述圖17所示，在從幾何學(xué)求得的第二吸入接口 56的角 度位置上加上約50。 65。的修正值，由此，就可以求得能夠得到制冷額 定運轉(zhuǎn)時所必要的工作排量的角度位置。另外，還可以是在所述幾何學(xué) 上求得的第二吸入接口 56的角度位置上加上約60°的修正值。即便是這 種情況，與不進行角度修正的情況相比，可以得到更接近必要的制冷劑 流量的流量。
在此，如上述圖16所示，即便是不同的條件(制冷劑流量不同的情 況),對于幾何學(xué)所求得的第二吸入接口 56的角度位置和制冷劑流量的關(guān) 系(粗虛線所示)，如以上所述，考慮第二吸入接口 56吸入時的壓力損失， 通過修正幾何學(xué)所求得的第二吸入接口 56的角度位置(細虛線所示)，與 實測值(白三角)基本一致。因此，通過如上所述的修正方法，可以求得充 分的高精度的所述第二吸入接口 56的角度位置。另外，本實施方式的情 況，所述第二吸入接口 56的位置，如從上述圖16所表明的那樣，最好 設(shè)定制冷劑流量變化在10%以上，大于120。的角度位置，如圖17所示那 樣，優(yōu)選的是設(shè)定150° 200°的范圍。
一運轉(zhuǎn)動作一
說明所述空調(diào)機1的動作。在此，說明空調(diào)機1的制冷運轉(zhuǎn)時及制 熱運轉(zhuǎn)時的動作，接下去說明膨脹機構(gòu)50的動作。 <制冷運轉(zhuǎn)>
制冷運轉(zhuǎn)吋，四通換向閥12切換為圖1中虛線所示的狀態(tài)。若在該 狀態(tài)下向壓縮膨脹機組20的電動機26通電，則在制冷劑回路10中沿著 虛線箭頭的方向使制冷劑循環(huán)而進行蒸氣壓縮冷凍循環(huán)。
在壓縮機構(gòu)40中被壓縮了的制冷劑，通過噴出管23從壓縮膨脹機 組20噴出。這種狀態(tài)下，制冷劑的壓力比它的臨界壓力還高。該噴出制冷劑被送到室外熱交換器14中向室外空氣放熱。
在所述室外熱交換器14中放了熱的高壓制冷劑，通過導(dǎo)入管24、
27流入膨脹機構(gòu)50。在該膨脹機構(gòu)50中，高壓制冷劑膨脹，從這些高 壓制冷劑回收動力。膨脹后的低壓制冷劑通過流出管25被送向室內(nèi)熱交 換器15。
在室內(nèi)熱交換器15中，流入的制冷劑從室內(nèi)空氣吸熱而蒸發(fā)，室內(nèi) 空氣被冷卻。從室內(nèi)熱交換器15流出的低壓氣體制冷劑，通過吸入管22 被吸入壓縮機構(gòu)40。壓縮機構(gòu)40再次壓縮吸入的制冷劑后噴出。
<制熱運轉(zhuǎn)>
制熱運轉(zhuǎn)時，四通換向閥12切換為圖1的實線所示的狀態(tài)。若在該 狀態(tài)下向壓縮膨脹機組20的電動機26通電，則在制冷劑回路10中沿實 線箭頭的方向使制冷劑循環(huán)而進行蒸氣壓縮冷凍循環(huán)。
在壓縮機構(gòu)40中被壓縮了的制冷劑，通過噴出管23從壓縮膨脹機 組20噴出。這種狀態(tài)下，制冷劑的壓力比它的臨界壓力還高。該噴出制 冷劑被送到室內(nèi)熱交換器15。在室內(nèi)熱交換器15中，流入的制冷劑向室 內(nèi)空氣放熱而加熱室內(nèi)空氣。
在室內(nèi)熱交換器15中放了熱的制冷劑，經(jīng)過導(dǎo)入管24、 27流入膨 脹機構(gòu)50。在膨脹機構(gòu)50中，高壓制冷劑膨脹，從這些高壓制冷劑回收 動力。膨脹后的低壓制冷劑經(jīng)過導(dǎo)出管25被送向室外熱交換器14，從室 外空氣吸熱而蒸發(fā)。從室外熱交換器14流出的低壓氣體制冷劑，經(jīng)過吸 入管22被吸入壓縮機構(gòu)40。壓縮機構(gòu)40再次壓縮吸入的制冷劑后噴出。
<膨脹機構(gòu)的動作〉
參照圖5說明膨脹機構(gòu)50的動作。
首先，說明向第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部70的第一高壓室73流入超臨界狀態(tài) 的高壓制冷劑的過程。從旋轉(zhuǎn)角為0。的狀態(tài)稍稍旋轉(zhuǎn)第二曲軸35，第一 活塞75和第一汽缸71的接觸位置通過第一吸入接口 55的開口部，高壓 制冷劑開始從該第一吸入接口 55流入第一高壓室73。其后，隨著第二曲 軸35的旋轉(zhuǎn)角逐步增大為60°、 180°、 270°，高壓制冷劑流入第一高壓 室73。高壓制冷劑從該第一吸入接口 55流入第一高壓室73的過程，持續(xù)到第二曲軸35的旋轉(zhuǎn)角達到約360。為止(第一吸入接口 55被關(guān)閉為止)。
在此之際，只要是所述開關(guān)閥61為打開狀態(tài)，所述第二曲軸35的 旋轉(zhuǎn)角成為所規(guī)定角度(本實施方式中為例如160°),第一活塞75和第一 汽缸71的接觸位置通過第二吸入接口 56的開口部，高壓制冷劑從該第 二吸入接口 56也開始流入第一高壓室73。從該第二吸入接口 56向第一 高壓室73的高壓制冷劑的流入，持續(xù)到該第二吸入接口 56被關(guān)閉為止。
因此，所述第二吸入接口 56的旋轉(zhuǎn)角超過360°，到達到所述第二吸 入接口 56被關(guān)閉為止的角度(本實施方式中為520°),所述第-一高壓室73 中，從所述第一及第二吸入接口 55、 56流入高壓制冷劑，與只設(shè)置所述 第一吸入接口 55的現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)成相比可以延長吸入沖程，也就能夠?qū)?更多的高壓制冷劑。
接下來，說明膨脹機構(gòu)50中制冷劑的膨脹過程。如上述圖5所示， 從第二曲軸35的旋轉(zhuǎn)角為0。(360。)的狀態(tài)稍稍轉(zhuǎn)動一下，第一汽缸71的 第一高壓室73和第二汽缸81的第二高壓室83通過連通路54相互連通， 制冷劑開始從所述第一低壓室74流向第二高壓室83。如所述的那樣，在 高壓制冷劑從所述第二吸入接口 56流入第一高壓室73的期間，在該第 一高壓室73及第二高壓室83中制冷劑基本不膨脹，但是所述第二吸入 接口 56被關(guān)閉后(旋轉(zhuǎn)角度達到約520°后)，隨著第二曲軸35的旋轉(zhuǎn)角逐 步增大為540。、 630°，所述第一高壓室73，也就是第一低壓室74的容積 逐步減小的同時第二高壓室83的容積逐步增大，其結(jié)果膨脹室59的容 積逐步增加。該膨脹室59的容積增加，持續(xù)到第二曲軸35的旋轉(zhuǎn)角接 近且就要達到720。為止。并且，在膨脹室59的容積增加的過程中膨脹室 59內(nèi)的制冷劑膨脹，通過該制冷劑的膨脹驅(qū)動第二曲軸35旋轉(zhuǎn)。這樣， 第一低壓室74內(nèi)的制冷劑，經(jīng)過連通路54邊膨脹邊流向第二高壓室83。
接下來，說明從第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部80的第二低壓室84流出制冷劑的 過程。若所述第二低壓室84內(nèi)的制冷劑膨脹，則該第二高壓室83從第 二曲軸35的旋轉(zhuǎn)角為720。的時刻起開始與流出接口 57連通，成為第二 低壓室84。也就是說，從第二低壓室84開始向流出接口 57流出制冷劑。其后，第二曲軸35的旋轉(zhuǎn)角逐步增大為810°、 900°、 9卯°，在該旋轉(zhuǎn)角 到達1080。為止的期間里，從第二低壓室84流出膨脹后的低壓制冷劑。
所述膨脹機構(gòu)50的膨脹室59的吸入容量變化和壓力變化的關(guān)系表 示在圖6中。該圖6中，虛線表示只從第一吸入接口 55導(dǎo)入高壓制冷劑， 不發(fā)生過膨脹的情況的曲線，細實線表示只從第一吸入接口 55導(dǎo)入高壓 制冷劑，發(fā)生過膨脹的情況的曲線，粗實線表示從第二吸入接口56導(dǎo)入 高壓制冷劑的情況的曲線。
例如，在膨脹機構(gòu)50不發(fā)生過膨脹的情況下(上述圖6中虛線的情 況)，超臨界狀態(tài)的高壓制冷劑在從點a到點b之間流入第一高壓室73。 其后，第一高壓室73，與連通路54連通而切換成第--低壓室74。在第 一低壓室74及第二高壓室83構(gòu)成的膨脹室59中，內(nèi)部的高壓制冷劑從 點b到點c之間壓力急劇下降成為飽和狀態(tài)。成為了飽和狀態(tài)的制冷劑， 蒸發(fā)其中一部分而膨脹，到點d為止壓力緩慢地下降。并且，第二高壓 室83，與流出接口 57連通切換成第二低壓室84。該第二低壓室84內(nèi)的 制冷劑，在到點e為止的時間段被送出流出接口 35。這時，吸入制冷劑 和排出制冷劑的密度比與設(shè)計膨脹比一致，而進行動力回收效率好的運 轉(zhuǎn)。
另一方面，由于制冷運轉(zhuǎn)和制熱運轉(zhuǎn)的切換、或者是室外空氣溫度 的變化等，高壓壓力以及低壓壓力會偏離設(shè)計值。也就是說，圖6中， 設(shè)計膨脹機構(gòu)50以便空調(diào)機1的制熱額定時如虛線那樣使壓力和吸入容 量產(chǎn)生變化而的情況下，若切換為制冷運轉(zhuǎn)，則制冷額定時的低壓側(cè)壓 力上升到細實線等級，而產(chǎn)生了過膨脹區(qū)域D。
對此，如上所述那樣，通過也從第二吸入接口56導(dǎo)入高壓制冷劑， 上述圖6中，在B區(qū)域上加上粗實線區(qū)域C的范圍發(fā)生吸入容量變化以 及壓力變化，而這部分變化就可以進行更多的動力回收。
所述構(gòu)成，與在現(xiàn)有技術(shù)的膨脹沖程中進行噴射法的情況(圖7)相 比，可以更有效地進行動力回收。也就是說，如圖7所示，在進行噴射 的構(gòu)成中，只能在由從第一吸入接口 55導(dǎo)入的高壓制冷劑回收動力的區(qū) 域B進行之，以及作為噴射的效果的區(qū)域C的部分進行動力回收。對此，也如圖7的點劃線所示，在所述的構(gòu)成中，可以進行更多的動力回收。
然而，因為所述制冷劑回路10是封閉回路，就有必要使所述膨脹機 構(gòu)50的制冷劑流量與壓縮機構(gòu)40的制冷劑流量一致，所以，本發(fā)明所
涉及的空調(diào)機1中，如上所述那樣不只是單純地增加膨脹機構(gòu)50的制冷
劑循環(huán)量，而是構(gòu)成為適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)制冷劑的循環(huán)量。
以下，詳細說明為進行所述膨脹機構(gòu)50的制冷劑流量控制的各閥 60、 61、 66的控制。 <閥的控制>
參照圖8至圖12說明由設(shè)置于第一導(dǎo)入管24的預(yù)節(jié)流閥60、設(shè)置 于第二導(dǎo)入管27的開關(guān)閥61 、以及設(shè)置于旁通回路65的旁通流量調(diào)節(jié) 閥66的開關(guān)控制或者流量控制來控制所述膨脹機構(gòu)50的制冷劑流量。
本實施方式所涉及的空調(diào)機1中，如圖8所示，設(shè)置了檢測導(dǎo)入膨 脹機構(gòu)50的高壓制冷劑的壓力的壓力檢測器90。該壓力檢測器90，例 如由檢測壓縮機構(gòu)40的噴出側(cè)壓力的壓力傳感器(省略圖示)構(gòu)成。由該 壓力檢測器90檢測到的高壓制冷劑的壓力值傳送給控制器91。
在此，所述控制器91包括為進行所述預(yù)節(jié)流閥60的流量控制的 預(yù)節(jié)流閥流量控制部92、為進行所述開關(guān)閥61的開關(guān)控制的開關(guān)控制部 93、和為進行所述旁通閥65的流量控制的旁通閥流量控制部94，所述控 制器91構(gòu)成為基于所述壓力檢測器90檢測到的壓力值由所述各控制部 92、 93、 94進行各閥60、 61、 66的控制。
另外，使所述預(yù)節(jié)流閥流量控制部92對應(yīng)于本發(fā)明的流量控制器、 所述開關(guān)閥控制部93對應(yīng)于本發(fā)明的開關(guān)閥控制器、所述旁通閥流量控 制部94對應(yīng)于本發(fā)明的旁通流量控制器94。
以下，基于圖9的流程圖說明各閥60、 61、 66的具體控制。另外， 初期狀態(tài)時開關(guān)閥61為關(guān)閉狀態(tài)。
首先，若上述圖9的流程開始，則在步驟Sl中由所述壓力檢測器 90檢測導(dǎo)入膨脹機構(gòu)50的高壓制冷劑的壓力。將該壓力值與預(yù)先設(shè)定的 目標(biāo)值進行比較(步驟S2)，若比該目標(biāo)值大("是"的情況)，先由所述旁通 閥66微調(diào)節(jié)流向膨脹機構(gòu)50的制冷劑循環(huán)量使得壓力值接近目標(biāo)值。所述旁通閥66的開度達到所規(guī)定的值(步驟4"是"的情況)，通過使所述開
關(guān)閥61成為打開狀態(tài)增大所述膨脹機構(gòu)50的制冷劑循環(huán)量，調(diào)節(jié)為與 所述壓縮機構(gòu)40相同的制冷劑循環(huán)量(步驟S5)。另外，即便是這樣地使 所述開關(guān)闊61成為打開狀態(tài)的情況，也由所述旁通閥66進行循環(huán)量的 微調(diào)節(jié)。所述步驟S4中，在所述旁通閥66的開度比所規(guī)定的值小的情 況下，返回所述步驟S2，到壓力值達到目標(biāo)值為止或者是該旁通閥66 的開度達到所規(guī)定的值為止開大該旁通閥66。
在此，所述目標(biāo)值，設(shè)定COP成為最大的壓力值，所述旁通閥66 開度的所規(guī)定值，相當(dāng)于本發(fā)明所規(guī)定的開度，意味著無法將該旁通閥 66開大到該開度以上的開度，或者說即便是開大到該開度以上也無法調(diào) 節(jié)流量。
另一方面，所述壓力值在目標(biāo)值以下的情況下(所述步驟S2的"否" 的情況)，進入步驟S6，進行所述壓力值是否比目標(biāo)值小的判斷。若判斷 為該壓力值不比目標(biāo)值小的情況下(步驟S6的"否"的情況)，因為壓力值 等于目標(biāo)值，所以返回幵始，再一次開始該流程。
所述步驟S6中，當(dāng)判斷為壓力值比目標(biāo)值小的情況("是"的情況)， 在接下來的步驟S7中關(guān)閉所述旁通閥66，微調(diào)節(jié)流向所述膨脹機構(gòu)50 的制冷劑循環(huán)量使得壓力值達到目標(biāo)值。即便是這樣所述壓力值還是比 目標(biāo)值小的情況下(步驟S8的"是"的情況)，在接下來的步驟S9中關(guān)閉所 述開關(guān)閥61，減少流向所述膨脹機構(gòu)50的制冷劑循環(huán)量。在這時，因為 壓縮機構(gòu)40的制冷劑循環(huán)量少，所以為了配合它有必要減少膨脹機構(gòu)50 的制冷劑循環(huán)量。在此之際，由所述旁通閥66進行流向該膨脹機構(gòu)50 的制冷劑循環(huán)量的微調(diào)節(jié)。
即便是在所述步驟S9使開關(guān)閥61成為關(guān)閉狀態(tài)所述壓力值還是比 目標(biāo)值小的情況下(步驟S10的"是"的情況)，將所述旁通閬66全關(guān)閉或 者是幾乎全關(guān)閉(所規(guī)定開度)(步驟Sll)，即便是這樣若還是比目標(biāo)值小 的情況下(步驟S12的"是"的情況)，進行關(guān)閉所述預(yù)節(jié)流閥60進行制冷 劑循環(huán)量的調(diào)節(jié)(步驟S13)。其后，返回開始，再一次開始該流程。
另一方面，所述步驟S8、步驟SIO、步驟S12中，當(dāng)判斷所述壓力
33值不比目標(biāo)值小的情況下("否"的情況)，為了使該壓力值等于標(biāo)準(zhǔn)值，返 回開始，再一次開始該流程。
上述圖9所示的流程圖中的閥控制的一例表示在圖10中；所述膨脹
機構(gòu)50的制冷劑循環(huán)量與所述各閥60、 61、 66的開度的關(guān)系示意圖表 示在圖11中；打開開關(guān)閥情況下的制冷劑吸入容量與壓力的關(guān)系表示在 圖12中。另外，上述圖10至圖12，是設(shè)置了多個所述膨脹機構(gòu)50的吸 入接口的情況的例，在這種情況下，對應(yīng)于此只需要增加幵關(guān)閥的數(shù)量， 所以上述圖9中，只要追加使其他開關(guān)閥成為幵狀態(tài)或者是閉狀態(tài)的的 步驟即可。
如上述圖10所示，高壓制冷劑的壓力值大于目標(biāo)值的情況下，所述 預(yù)節(jié)流閥60為全開狀態(tài)，隨著步驟STP推進(STP數(shù)值的增大)，如果所 述壓力值與目標(biāo)值的差小，則由所述旁通閥66進行導(dǎo)入膨脹機構(gòu)50的 高壓制冷劑流量的微調(diào)節(jié)使得該壓力值接近等于目標(biāo)值，而當(dāng)該旁通閥 66的開度達到所規(guī)定幵度(圖的例中是80。/。)以上的情況下，使所述開關(guān) 閥61成為開狀態(tài)。另外，在上述圖10的例中，設(shè)置了三個所述膨脹機 構(gòu)50的吸入接口，第二吸入接口的開關(guān)閥為第二吸入閥，第三吸入接口 的開關(guān)閥為第三吸入閥。
相反，若壓力值變小，與目標(biāo)值的差漸漸變小，則向步驟STP減少 的方向推進，邊由所述旁通閥66控制流量，邊使所述開關(guān)閥61成為閉 狀態(tài)，即便是這樣壓力值還是小的情況下，使所述旁通閥66成為全閉狀 態(tài)，由所述預(yù)節(jié)流閥60進行制冷劑循環(huán)量的調(diào)節(jié)。
也就是說，如上述圖11所示，在增加所述膨脹機構(gòu)50的制冷劑循 環(huán)量的情況下，通過順次控制多個開關(guān)閥打開，可以階段式地增加制冷 劑循環(huán)量，同時在到開關(guān)閥打開為止的期間，通過由旁通閥66調(diào)節(jié)制冷 劑循環(huán)量，就可以順利地增大制冷劑循環(huán)量。這樣，如圖12所示，通過 順次控制多個開關(guān)閥成為打開狀態(tài)，能夠增大制冷劑的吸入容量。
另一方面，減少所述膨脹機構(gòu)50的制冷劑循環(huán)量的情況，通過關(guān)閉 開關(guān)閥的控制可以階段狀減少制冷劑循環(huán)量，同時到關(guān)閉開關(guān)閥為止的 期間，通過由旁通閥66調(diào)節(jié)制冷劑循環(huán)量，就可以順利地減小制冷劑循環(huán)量。再有，即便是關(guān)閉所述開關(guān)閥旁通閥66成為全閉狀態(tài)，由所述預(yù) 節(jié)流闊60也能夠進行制冷劑循環(huán)量的調(diào)節(jié)。
因此，通過進行如上所述那樣的制冷劑循環(huán)量的控制，就可以在廣
范圍迅速且順利地增減向所述膨脹機構(gòu)50的制冷劑循環(huán)量，就可以保持 與壓縮機構(gòu)40的制冷劑循環(huán)量的平衡。
一第一實施方式的效果一
如以上所述，本實施方式中，在膨脹機構(gòu)50上設(shè)置了第一及第二吸 入接口 55、 56的同時，還通過在連通第一吸入接口 55的第一導(dǎo)入管24 上設(shè)置預(yù)節(jié)流閥60、在連通第二吸入接口 56的第二導(dǎo)入管27上設(shè)置開 關(guān)閥61，對應(yīng)壓縮機構(gòu)40制冷劑循環(huán)量的增減迅速且確實地增減導(dǎo)入所 述膨脹機構(gòu)50的高壓制冷劑成為可能，就可以使導(dǎo)入該膨脹機構(gòu)50的 高壓制冷劑的制冷劑循環(huán)量與壓縮機構(gòu)40的制冷劑循環(huán)量達到平衡，同 時進行有效地從該髙壓制冷劑能量的動力回收。
還有，通過將所述吸入接口55、 56開口在第一流體室72的下側(cè)， 在該吸入接口 55、 56內(nèi)就會儲留流體室72內(nèi)的冷凍機油，也就能夠防 止制冷劑的儲留。也就是說，通過將所述吸入接口55、 56設(shè)置為從流體 室72的下側(cè)開口，就可以防止該吸入接口 55、 56成為死角(死容積)，也 就可以在膨脹機構(gòu)50中使制冷劑有效地膨脹。
還有，通過設(shè)置旁通所述膨脹機構(gòu)50的旁通管65，在該旁通管65 上設(shè)置旁通閥66，就可以緩和由于所述開關(guān)閥61的開關(guān)控制而使得制冷 劑循環(huán)量的急劇增減，應(yīng)合所述壓縮機構(gòu)40的制冷劑循環(huán)量順利地改變 所述膨脹機構(gòu)50的制冷劑循環(huán)量。
再有，因為所述膨脹機構(gòu)50是包括第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部70及第二旋轉(zhuǎn) 機構(gòu)部80的兩級旋轉(zhuǎn)式膨脹機，所以不像單級旋轉(zhuǎn)式膨脹機那樣吸入接 口與流出接口是通過流體室相互連通，就可以防止從該吸入接口導(dǎo)入的 高壓制冷劑未被膨脹就穿出流出接口。因此，所述膨脹機構(gòu)50中，在流 體室72內(nèi)就能夠使高壓制冷劑充分地膨脹。
還有，通過將所述第二吸入接口 56設(shè)置在對為在制冷額定運轉(zhuǎn)時確 保必要的工作排量而從幾何學(xué)求得的角度位置進行所規(guī)定的修正而得到的角度位置上，補充在從該第二吸入接口 56向流體室72內(nèi)流入制冷劑
之際因為壓力損失引起的流量降低就可以使該流體室72內(nèi)流過必要的制 冷劑流量，也就可以防止在制冷運轉(zhuǎn)時流向膨脹機構(gòu)50的制冷劑流量的 不足而引起的過膨脹。
一第一實施方式的第一變形例一
如圖13所示，該第一變形例，在膨脹機構(gòu)50的第二吸入接口 56內(nèi) 設(shè)置逆止閥95這一點與所述第一實施方式不同。
具體地講，所述第二吸入接口 56內(nèi)只允許流入流向第一流體室72 的制冷劑，為了不使其逆方向流動制冷劑設(shè)置了逆止閥95。由此，即便 是開關(guān)閥61成為關(guān)閉狀態(tài)，沒有從所述第二吸入接口 56導(dǎo)入高壓制冷 劑的狀態(tài)，可以確實防止從所述流體室72的制冷劑逆流。也就是說，確 實可以減少所述第二吸入接口 56的死角(死容積)，也就可以在所述膨脹 機構(gòu)50中使制冷劑有效地膨脹。
一第一實施方式的第二變形例一
如圖14所示，該第二變形例，膨脹機構(gòu)是由三個旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部形成的 三級旋轉(zhuǎn)式膨脹機這一點與所述實施方式不同。
具體地講，所述膨脹機構(gòu)100，包括與第一實施方式基本相同的第 一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部101及第二旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部111，在它們的上側(cè)還包括第三旋轉(zhuǎn) 機構(gòu)部121。
這些旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部101、 111、 121，基本與所述第一實施方式是相同的 構(gòu)成，省略其詳細說明，但是，在所述第一旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部101的第--- 汽缸 102上設(shè)置了第一吸入接口 103及第二吸入接口 104，在所述第二旋轉(zhuǎn)機 構(gòu)部111的第二汽缸112上設(shè)置了第三吸入接口 113及第四吸入接口 114， 流出接口 123設(shè)置在第三旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部121的第三汽缸122上。
還有，所述第二汽缸112與第三汽缸122之間設(shè)置了連通路115。具 體地講，所述連通路115，在圖14中，從設(shè)置在所述第二汽缸112內(nèi)的 圓筒狀第二活塞116的外周面向外延伸的第二葉片117的襯套118的右 側(cè)，延伸到支撐從設(shè)置在所述第三汽缸122內(nèi)的第三活塞124沿徑向向 外延伸的第三葉片125的襯套126的左側(cè)。由此，因為所述第二汽缸112的流體室與第三汽缸122的流體室連 通，不只是象所述第一實施方式那樣制冷劑從第一汽缸102向第二汽缸
112移動時膨脹，在從第二汽缸112內(nèi)向第三汽缸122內(nèi)移動之際也在膨 脹。
在這樣構(gòu)成的膨脹機構(gòu)100中，通過如上所述那樣的設(shè)置多個吸入 接口 103、 104、 113、 114，即便是三級旋轉(zhuǎn)式膨脹機，也能夠象所述第 一實施方式一樣，邊進行有效的動力回收邊調(diào)節(jié)該膨脹機構(gòu)100的制冷 劑循環(huán)量。
(第二實施方式)
接下來，基于附圖詳細說明本發(fā)明的第二實施方式。如圖15所示， 該第二實施方式，膨脹機構(gòu)50是由兩個旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部70、 80構(gòu)成的這一 點與所述第一實施方式不同，用渦旋機構(gòu)200構(gòu)成膨脹機構(gòu)的。該膨脹 機構(gòu)以外的構(gòu)成，因為與所述第一實施方式相同，省略圖示及說明。
具體地講，所述渦旋機構(gòu)200，包括固定于殼體(未圖示)的靜渦旋 220、和通過軸承(未圖示)支撐于所述殼體的動渦旋210。
所述靜渦旋220構(gòu)成渦旋部件，包括平板狀的靜端板(未圖示)、和豎 立設(shè)置在該靜端板上的渦巻狀靜齒221。另一方面，所述動渦旋210，構(gòu) 成渦旋部件，包括平板狀的動端板(未圖示)、和豎立設(shè)置在該動端板上的 渦巻狀動齒211。并且，靜渦旋220的靜齒221和動渦旋210的動齒211 相互嚙合，在兩者之間形成多個流體室230。
所述靜渦旋220上，形成了吸入接口 201及流出接口 202的同時， 還各形成了兩個第二吸入接口 203、 203、第三吸入接口 204、 204以及第 四吸入接口 205、 205。所述吸入接口 201，開口在靜齒221開始渦巻側(cè) 端部的附近。另一方面，所述流出接口 202，開口在靜渦旋220結(jié)束渦巻 側(cè)端部的附近。所述第二至第四吸入接口 20 3、 204、 205，如后所述， 設(shè)置于在吸入沖程中靜齒221開始渦巻側(cè)空間按順序能夠連通的位置。
所述多個流體室230中，靜齒221的內(nèi)側(cè)面和動齒211的外側(cè)面所 夾的空間，構(gòu)成作為第一流體室230的A室231。還有，靜齒221的外 側(cè)面和動齒211的內(nèi)側(cè)面所夾的空間，構(gòu)成作為第二流體室230的B室
37232。
所述第二至第四吸入接口 203、 204、 205，當(dāng)動渦旋210相對于靜 渦旋220公轉(zhuǎn)時，按照第二吸入接口 203、 203、第三吸入接口 204、 204 以及第四吸入接口 205、 205的順序幵始連通于流體室230，到開始下一 個形成的流體室230被分隔成兩室為止(動渦旋210相對于靜渦旋220公 轉(zhuǎn)到540。為止)連通該流體室230。
還有，連通于所述第二至第四吸入接口 203、 204、 205的導(dǎo)入管， 分別設(shè)置了未圖示的開關(guān)閥，與所述第一實施方式一樣，構(gòu)成為對應(yīng)于 高壓(壓縮機的噴出壓)進行開關(guān)控制。另外，該實施方式也是在連通于 所述吸入接口 201的導(dǎo)入管上設(shè)置了預(yù)節(jié)流閥，在旁通膨脹機構(gòu)的旁通 管上設(shè)置了旁通閥，這些各閥的控制與所述第一實施方式一樣。
一運轉(zhuǎn)動作一
接下來，說明所述渦旋機構(gòu)200的膨脹動作。另外，以下的說明中， 是說明高壓側(cè)的壓力比目標(biāo)值高，所述第二至第四吸入接口 203、 204、 205為打開狀態(tài)的情況下的膨脹動作。
首先，從吸入接口201導(dǎo)入高壓制冷劑，流入夾在靜齒221開始渦 巻附近和動齒211開始渦巻附近的一個流體室230。也就是說，高壓制冷 劑從吸入接口 201導(dǎo)入流體室130。
在此，上述圖15中，以靜齒221開始渦巻側(cè)端部與動齒211內(nèi)側(cè)面 接觸的同時動齒211開始渦巻側(cè)端部與靜齒221內(nèi)側(cè)面接觸的狀態(tài)為基 準(zhǔn)的0°。
所述動渦旋210進行公轉(zhuǎn)，隨著其公轉(zhuǎn)角度從60°向360。增大所述 流體室230逐步擴大，對該流體室230第二吸入接口 203、 203、第三吸 入接口 204、 204以及第四吸入接口 205、 205按順序接通。這時，所述 動渦旋210的公轉(zhuǎn)角度超過180°，所述流體室230漸漸分隔成兩個空間， 公轉(zhuǎn)角度達到360°，所述流體室230分隔成所述A室231和B室232。
接下來，動渦旋210的公轉(zhuǎn)角度經(jīng)過420°、 480。直至到達540°為止， A室231及B室232中，連通第二至第四吸入接口 203、 204、 205，導(dǎo) 入高壓制冷劑。也就是說，該公轉(zhuǎn)角度達到540。為止的范圍相當(dāng)于吸入沖程。
其后，動渦旋210的公轉(zhuǎn)角度超過540。，所述第二至第四吸入接口
203、 204、 205對于A室231及B室232成關(guān)閉狀態(tài)，該A室231及B 室232容積擴大，在該A室231及B室232內(nèi)制冷劑開始膨脹。
所述A室231中的膨脹沖程，持續(xù)到所述動渦旋210的公轉(zhuǎn)角度到 達1020。為止，該動渦旋210繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，該A室231與流出接口 202連通， 該A室231內(nèi)的制冷劑從流出接口 202向外部流出，開始排出沖程。
另一方面，所述B室232中的膨脹沖程，持續(xù)到所述動渦旋210的 公轉(zhuǎn)角度到達840。為止，該動渦旋210繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，該B室232與流出接 口 202連通，該B室232內(nèi)的制冷劑從流出接口 202向外部流出，開始 排出沖程。
另外，所述實施方式中，設(shè)置了四個吸入接口，但是并不限于此， 與第一實施方式一樣，可以設(shè)置兩個，也可以設(shè)置三個或是五個以上。 一第二實施方式的效果一
如上所述，根據(jù)該實施方式，即便是在由渦旋機構(gòu)200構(gòu)成的膨脹 機構(gòu)中，與所述第一實施方式一樣，通過設(shè)置多個流入接口 201、 203、
204、 205，有效地回收動力的同時，還可以增加該膨脹機構(gòu)的制冷劑循 環(huán)量。也就是說，即便是例如高壓側(cè)的壓力值比目標(biāo)值大，有必要增加 膨脹機構(gòu)的制冷劑循環(huán)量的情況，通過從所述流入接口 203、 204、 205 導(dǎo)入高壓制冷劑，就可以確保必要的制冷劑循環(huán)量，就可以平衡所述膨 脹機構(gòu)的制冷劑循環(huán)量和壓縮機構(gòu)的制冷劑循環(huán)量。
(其他實施方式)
本發(fā)明中，所述的實施方式還可以是以下的構(gòu)成。 所述第一實施方式中，是由擺動活塞型旋轉(zhuǎn)式流體機械構(gòu)成的膨脹 機構(gòu)50的各旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部70、 80，但是并不限于此，還可以是由滾動活塞 型旋轉(zhuǎn)式流體機械構(gòu)成各旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部70、 80。這種情況下，各旋轉(zhuǎn)機構(gòu) 部70、 80中，葉片76、 86與活塞75、 85分別形成。還有，各旋轉(zhuǎn)機構(gòu) 部70、 80中，省略了襯套77、 87。并且，葉片76、 86，它的先端壓上 活塞75、 85的外周面的狀態(tài)下，隨著活塞75、 85的動作在汽缸71、 81的半徑向上往復(fù)運動。
還有，所述第一實施方式中，膨脹機構(gòu)50上設(shè)置了兩個吸入接口
55、 56，但是并不限于此，吸入接口還可以設(shè)置三個以上。再有，所述 第二實施方式中，在渦旋機構(gòu)200上設(shè)置了四個吸入接口 201、 203、 204、 205，但是并不限于此，既還可以設(shè)置兩個或三個，也可以設(shè)置五個以上。
還有，所述第一實施方式中，連通于膨脹機構(gòu)50的第一吸入接口 55的吸入路上，在與連通于第二吸入接口 56的吸入路分支的位置下游側(cè) 設(shè)置了所述預(yù)節(jié)流閥60，但是并不限于此，還可以設(shè)置在該分支位置的 上游側(cè)。這種情況下，由所述預(yù)節(jié)流閥調(diào)節(jié)第一及第二吸入接口 55、 56 的整體流量。
一產(chǎn)業(yè)上的實用性一
正如以上的說明，本發(fā)明對于包括由流體膨脹產(chǎn)生動力的膨脹機構(gòu) 的冷凍裝置是有用的。
權(quán)利要求
1. 一種冷凍裝置，包括膨脹機構(gòu)(50、100、200)，在該膨脹機構(gòu)(50、100、200)中具有做相對偏心運動的第一部件(71、81、102、112、210)以及第二部件(75、85、116、124、220)，使形成在該兩部件之間的流體室(72、82、230)中的流體進行膨脹而轉(zhuǎn)化為動力，其特征在于在所述膨脹機構(gòu)(50、100、200)上，設(shè)置有在吸入沖程一開始就使所述流體室(72、82、230)與吸入路(24)相互連通的主吸入孔(55、103、201)、和在與該主吸入孔(55、103、201)連通后再使所述流體室(72、82、230)與吸入路(27)相互連通的輔助吸入孔(56、104、113、114、203、204、205)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凍裝置，其特征在于 所述膨脹機構(gòu)(50、 100、 200)中分隔了所述流體室(72、 82、 230)，以便在該流體室(72、 82、 230)中至少能夠獨立地進行吸入沖程和排出沖 程。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凍裝置，其特征在于 所述輔助吸入孔(56、 104、 113、 114、 203、 204、 205)，相對于所述流體室(72、 82、 230)，是從下方朝所述流體室(72、 82、 230)開口的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凍裝置，其特征在于 在連通于所述輔助吸入孔(56、 104、 113、 114、 203、 204、 205)的吸入路(27)上設(shè)置有開關(guān)閥(61)，在所述開關(guān)閥(61)的下游側(cè)，設(shè)置有只允許流體從該開關(guān)閥(61)流向 輔助吸入孔(56、 104、 113、 114、 203、 204、 205)的逆止閥(95)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的冷凍裝置，其特征在于-包括旁通回路(65)，該旁通回路(65)將所述膨脹機構(gòu)(50、 100、 200)旁通，在旁通回路(65)上設(shè)置有旁通流量調(diào)節(jié)閥(66)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的冷凍裝置，其特征在于 包括旁通流量控制器(94)，該旁通流量控制器(94)基于被導(dǎo)入所述膨脹機構(gòu)(50、 100、 200)中的流體的壓力控制所述旁通流量調(diào)節(jié)閥(66)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凍裝置，其特征在于在與所述主吸入孔(55、 103、 201)相互連通的吸入路(24)上設(shè)置有流 量調(diào)節(jié)閥(60)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的冷凍裝置，其特征在于所述流量調(diào)節(jié)閥(60)設(shè)置在與所述輔助吸入孔(56、 104、 113、 114、 203、 204、 205)相互連通的吸入路(27)的分支位置的下游側(cè)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的冷凍裝置，其特征在于 包括流量控制器(92)，該流量控制器(92)基于被導(dǎo)入所述膨脹機構(gòu)(50、 100、 200)中的流體的壓力控制所述流量調(diào)節(jié)閥(60)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凍裝置，其特征在于 包括開關(guān)閥控制器(93)，該開關(guān)閥控制器(93)基于被導(dǎo)入所述膨脹機構(gòu)(50、 100、 200)中的流體的壓力控制設(shè)置在連通于所述輔助吸入孔(56、 104、 113、 114、 203、 204、 205)的吸入路(27)上的開關(guān)閥(61)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的冷凍裝置，其特征在于 設(shè)置有多個所述輔助吸入孔(56、 104、 113、 114、 203、 204、 205)，在與各個輔助吸入孔(56、 104、 113、 114、 203、 204、 205)相互連通的吸 入路(27)上設(shè)置有開關(guān)閥(61)，在所述壓力比目標(biāo)值大的情況下，所述開關(guān)閥控制器(93)按順序進行 所述開關(guān)閥(61)打開的控制，而由所述輔助吸入孔(56、 104、 113、 114、 203、 204、 205)按順序連通所述流體室(72、 82、 230)和吸入路(27)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的冷凍裝置，其特征在于 設(shè)置有多個所述輔助吸入孔(56、 104、 113、 114、 203、 204、 205)，在與各個輔助吸入孔(56、 104、 113、 114、 203、 204、 205)相互連通的吸 入路(27)上設(shè)置有開關(guān)閥(61)，在所述壓力比目標(biāo)值小的情況下，所述開關(guān)闊控制器(93)按順序?qū)λ?述開關(guān)閥(61)進行關(guān)閉控制，使得在所述流體室(72、 82、 230)上最后連通 所述輔助吸入孔(56、 104、 113、 114、 203、 204、 205)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的冷凍裝置，其特征在于還包括旁通流量控制器(94)，該旁通流量控制器(94)用于控制設(shè)置在將所述膨脹機構(gòu)(50、 100、 200) 旁通的旁通回路(65)中的旁通流量調(diào)節(jié)閥(66)，所述旁通流量控制器(94)控制所述旁通流量調(diào)節(jié)閥(66)，以便所述壓 力達到目標(biāo)值，在所述旁通流量調(diào)節(jié)閥(66)達到所規(guī)定的開度的情況下，所述開關(guān)閥 控制器(93)控制所述開關(guān)閥(61)的打開和關(guān)閉。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的冷凍裝置，其特征在于-還包括流量控制器(92)，該流量控制器(92)用于控制設(shè)置在連通于所述主吸入孔(55、 103、 201) 的吸入路(24)上的流量調(diào)節(jié)閥(60)，在即便是使所述旁通流量調(diào)節(jié)閥(66)及開關(guān)閥(61)都處于全關(guān)閉狀 態(tài)下所述壓力還是低于目標(biāo)值的情況下，所述流量控制器(92)控制所述流 量調(diào)節(jié)閥(60)，由該流量調(diào)整閥(60)調(diào)節(jié)所述膨脹機構(gòu)(50、 100、 200)的 流量。
15. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的冷凍裝置，其特征在于所述膨脹機構(gòu)(50、 100)，具有工作排量從小到大串聯(lián)連通的多個旋 轉(zhuǎn)機構(gòu)部(70、 80、 101、 111、 121)，所述主吸入孔(55、 103)以及輔助吸入孔(56、 104、 113、 114)，設(shè)置 在比最終一級旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部(80、 121)的前一級側(cè)旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部(70、 101、 111) 中。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的冷凍裝置，其特征在于 所述膨脹機構(gòu)(50)，具有串聯(lián)的兩個旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部(70、 80)， 在工作排量小的前一級旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部(70)上設(shè)置有所述主吸入孔(55)及輔助吸入孔(56)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的冷凍裝置，其特征在于 所述輔助吸入孔(56、 104、 113、 114)，設(shè)置在基于所希望的排量由幾何學(xué)角度位置再加上所規(guī)定的修正值后所求得的角度位置上。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的冷凍裝置，其特征在于 所述所希望的工作排量是進行制冷運轉(zhuǎn)時必要的工作排量。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凍裝置，其特征在于所述膨脹機構(gòu)(200)，具有渦旋機構(gòu)，該渦旋機構(gòu)包括在端板上形成有渦旋狀的齒的一對渦旋部件(210、 220)，該渦旋機構(gòu)通過使該兩渦旋部 件(210、 220)的齒(2U、 221)相互嚙合構(gòu)成至少一對流體室(231、 232)，在所述渦旋機構(gòu)的吸入沖程中與所述流體室(231、232)相互連通的位 置上設(shè)置有所述主吸入孔(201)及輔助吸入孔(203、 204、 205)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凍裝置，其特征在于 構(gòu)成為用二氧化碳制成的制冷劑作為所述流體進行超臨界冷凍循環(huán)。
21. —種膨脹機，包括膨脹機構(gòu)(50、 100、 200)，在該膨脹機構(gòu)(50、 100、 200)中具有做相對偏心運動的第一部件(71、 81、 102、 112、 210)以 及第二部件(75、 85、 116、 124、 220)，使形成在該兩部件之間的流體室 (72、 82、 230)中的流體進行膨脹而轉(zhuǎn)化成動力，其特征在于在所述膨脹機構(gòu)(50、 100、 200)上，設(shè)置有在吸入沖程一開始就使所 述流體室(72、 82、 230)與吸入路(24)相互連通的主吸入孔(55、 103、 201)、 和在使該主吸入孔(55、 103、 201)連通后再使所述流體室(72、 82、 230) 與吸入路(27)相互連通的輔助吸入孔(56、 104、 113、 114、 203、 204、 205)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種冷凍裝置。該冷凍裝置構(gòu)成為由膨脹機構(gòu)將高壓制冷劑的能量作為動力最大限度回收的同時，使膨脹機構(gòu)的制冷劑吸入量成為可變的。膨脹機構(gòu)(50)，包括工作排量互不相同的兩個旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部(70、80)。這些旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部串聯(lián)連接，在工作排量小的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部的汽缸(71)中形成了兩個吸入接口(55、56)。在連通于該吸入接口(55、56)的導(dǎo)入管(24、27)上，設(shè)置有預(yù)節(jié)流閥(60)及開關(guān)閥(61)。在旁通所述膨脹機構(gòu)(50)的旁通管(65)上設(shè)置有旁通閥(66)。通過控制這些閥(60、61、66)，平衡所述膨脹機構(gòu)(50)的制冷劑循環(huán)量和壓縮機構(gòu)(40)的制冷劑循環(huán)量。
文檔編號F01C21/18GK101548066SQ200780044828
公開日2009年9月30日 申請日期2007年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月8日
發(fā)明者岡本哲也, 岡本昌和, 熊倉英二, 鉾谷克己 申請人:大金工業(yè)株式會社