(57)【要約】【課題】  シール部材の劣化や破損を抑制するとともに、ポンプ効率が低下することを抑制する技術を提供する。【解決手段】  本明細書が開示する流体機械１０は、ハウジング１２と、ハウジング内に設けられているギヤポンプ２０と、ポンプ部を駆動する駆動軸２２を備える。ハウジング１２には、駆動軸２２に沿って、ポンプ作動室３０と、貫通孔３７が形成されている。ポンプ作動室３０は、ギヤポンプ２０を収容する。貫通孔３７には、遮蔽部材と、シール部材が設けられている。遮蔽部材は、貫通孔３７内の空間を、第１流体領域と第２流体領域とに区画する。シール部材は、第２流体領域とハウジング外とを区画する。遮蔽部材は、駆動軸２２の外周面と貫通孔３７の内面との間を遮蔽している。ハウジング１２には、第２流体領域とギヤポンプ２０の吸入領域３１とを連通する連通路３５がさらに形成されている。【選択図】図１
2014070570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジング内に設けられているポンプ部と、
前記ポンプ部を駆動する駆動軸と、を備え、
前記ハウジングには、前記駆動軸に沿って、前記ポンプ部を収容するポンプ作動室と、前記ポンプ作動室からハウジング外に延びる貫通孔が形成されており、
前記駆動軸は、前記ポンプ作動室及び前記貫通孔を貫通して、その一端が前記ハウジング外に突出しており、
前記貫通孔には、
前記貫通孔の内周面と前記駆動軸の外周面との間に形成される空間を、前記駆動軸に沿って、第１流体領域と第２流体領域とに区画する遮蔽部材が設けられており、
前記第１流体領域は、前記第２流体領域とポンプ作動室との間に位置しており、
前記貫通孔にはさらに、
前記駆動軸の外周面と前記貫通孔の内周面との間をシールし、前記第２流体領域と前記ハウジング外とを区画するシール部材が設けられており、
前記遮蔽部材は、その内周面が前記駆動軸の外周面に当接すると共に、その外周面が前記貫通孔の内周面に当接し、前記駆動軸の外周面と前記貫通孔の内周面との間を遮蔽しており、
前記ハウジングには、前記第２流体領域と前記ポンプ部の吸入領域とを連通する連通路がさらに形成されている、流体機械。
【請求項２】
前記ポンプ部が駆動されると、前記第１流体領域内の流体の圧力は前記ポンプ部の前記吸入領域の流体の圧力より高く、前記ポンプ部の吐出領域の流体の圧力より低くなることを特徴とする請求項１に記載の流体機械。
【請求項３】
前記ポンプ部が駆動されると、前記第１流体領域内の流体の圧力は前記第２流体領域内の流体の圧力よりも高くなることを特徴とする請求項１又は２に記載の流体機械。
【請求項４】
ランキンサイクルに用いられる請求項１〜３のいずれか一項に記載の流体機械であり、
前記連通路は、前記ランキンサイクルの低圧流体領域に接続可能となっており、前記第２流体領域は、前記連通路及び前記低圧流体領域を介して前記ポンプ部の吸入領域に連通していることを特徴とする流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示の技術は、流体機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、歯車やロータの回転運動により作動流体の吸込及び吐出を行う流体機械では、作動流体の一部を駆動軸の軸受に意図的に流出させて軸受を潤滑させる機能を有する。このため、軸受潤滑後の作動流体を流体機械の吸入側（以下、低圧領域とも称する）に還流させるために、駆動軸収容室（軸受潤滑後の作動流体が貯留する領域）と低圧領域とを連通させる帰還通路を設けることが知られている。帰還通路を設けることで、作動流体を低圧領域に適切に還流させることができる。
【０００３】
駆動軸収容室と低圧領域とを連通させると、駆動軸収容室内の圧力が低下し、ポンプ作動室（歯車やロータが収容される空間であり、詳細にはポンプ作動室の高圧側の空間）と駆動軸収容室との圧力差が大きくなる。その結果、ポンプ作動室から駆動軸収容室への作動流体の漏れ量が多くなる。作動流体が、軸受を潤滑するために必要な量以上に漏れると、ポンプの移送効率が下がり、ポンプ性能が低下する。一方、駆動軸収容室と低圧領域とを連通する帰還通路を無くすと、ポンプ作動室と駆動軸収容室の圧力差が小さくなるため、ポンプ作動室から駆動軸収容室への作動流体の漏れ量を少なくすることができる。しかしながら、作動流体が駆動軸収容室から排出されないため、駆動軸収容室内の圧力が高くなり、駆動軸収容室とハウジング外とをシールするシール部材に作用する負荷が大きくなる。結果として、シール部材が劣化したり破損したりする虞がある。
【０００４】
そこで、特許文献１には帰還通路内にチェックバルブを設ける技術が開示されている。チェックバルブは、駆動軸収容室と低圧領域との差圧が所定のクラッキング圧に達すると開くようになっている。特許文献１の技術によると、クラッキング圧を制御することで、駆動軸収容室の内圧がシール部材の使用耐圧を越えることが防止され、シール部材の劣化・破損を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１４１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の技術では、駆動軸収容室と低圧領域との差圧が所定のクラッキング圧に達したときにチェックバルブが開き、シール部材に作用する圧力を低下させる。このため、クラックキング圧を高く設定すると、ポンプ効率は高くできるものの、シール部材には高い圧力が作用し、シール部材の劣化を抑制する効果が小さくなる。一方、クラックキング圧を低く設定すると、シール部材の劣化を効果的に抑制することはできるが、ポンプの移送効率が低下してしまう。
【０００７】
本明細書では、シール部材の劣化や破損を抑制するとともに、ポンプ効率が低下することを抑制する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書が開示する流体機械は、ハウジングと、ハウジング内に設けられているポンプ部と、ポンプ部を駆動する駆動軸を備える。ハウジングには、駆動軸に沿って、ポンプ作動室と、貫通孔が形成されている。ポンプ作動室は、ポンプ部を収容する。貫通孔は、ポンプ作動室からハウジング外に延びている。駆動軸は、ポンプ作動室及び貫通孔を貫通して、その一端がハウジング外に突出している。貫通孔には、遮蔽部材と、シール部材が設けられている。遮蔽部材は、貫通孔の内周面と駆動軸の外周面との間に形成される空間を、ポンプ作動室側に位置する第１流体領域と、ハウジング外側に位置する第２流体領域とに区画する。シール部材は、駆動軸の外周面と貫通孔の内周面との間をシールし、第２流体領域とハウジング外とを区画する。遮蔽部材は、その内周面が駆動軸の外周面に当接すると共に、その外周面が貫通孔の内周面に当接し、駆動軸の外周面と貫通孔の内周面との間を遮蔽している。ハウジングには、第２流体領域とポンプ部の吸入領域とを連通する連通路がさらに形成されている。
【０００９】
この流体機械では、貫通孔内に遮蔽部材を設け、貫通孔内の空間を第１流体領域と第２流体領域に区画する。これにより、第１流体領域の流体の圧力を第２流体領域の流体の圧力と異なる圧力に保つことが可能となる。第２流体領域は、連通路を介してポンプ部の吸入領域と連通している。このため、連通路が形成されていないときに比べて第２流体領域の流体の圧力が低下し、ポンプ部の吸入領域の流体の圧力と略同一となる。従って、シール部材に作用する圧力が従来に比べて低下し、結果としてシール部材の劣化や破損を抑制することができる。一方、第１流体領域は第２流体領域と遮蔽部材によって区画されているため、第１流体領域の流体の圧力はポンプ部の吸入領域の流体の圧力まで低下することがない。このため、ポンプ部の吐出領域と第１流体領域との流体の圧力差が、貫通孔に遮蔽部材が無い状態で連通路が形成されている場合に比べて小さくなる。従って、ポンプ部の吐出領域と第１流体領域との流体の圧力差に起因してポンプ作動室から貫通孔へ漏れる作動流体の漏れ量を低減することができ、ポンプ効率の低下を抑制することができる。なお、本明細書における「連通路」は、一方の領域と他方の領域とを直接的に接続する通路に限られない。即ち、一方の領域と他方の領域との間に、それらとは別の領域が介在しており、一方の領域から別の領域を介して他方の領域に連通しているような通路も含むことに留意されたい。
【００１０】
本明細書が開示する技術の詳細、及び、さらなる改良は、発明を実施するための形態、及び、実施例にて詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１の流体機械の断面図を示す。
【図２】実施例１の流体機械の一部である軸受部を拡大して示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。
【００１３】
（特徴１）  本明細書が開示する流体機械では、ポンプ部が駆動されると、第１流体領域内の流体の圧力が、ポンプ部の吸入領域の流体の圧力より高く、ポンプ部の吐出領域の流体の圧力より低くなるようにされていてもよい。この構成によると、第１流体領域の流体の圧力がポンプ部の吸入領域の流体の圧力よりも高いため、吐出領域から第１流体領域への作動流体の漏れ量を従来に比べて低減することができる。
【００１４】
（特徴２）  本明細書が開示する流体機械では、ポンプ部が駆動されると、第１流体領域内の流体の圧力が第２流体領域内の流体の圧力よりも高くなるようにされていてもよい。この構成によると、第２流体領域とハウジング外との圧力差が小さいため、第２流体領域とハウジング外とを区画するシール部材に作用する負荷が低減し、シール部材の劣化や破損を抑制することができる。
【００１５】
（特徴３）  本明細書が開示する流体機械は、ランキンサイクルに用いられてもよい。連通路は、ランキンサイクルの低圧流体領域に接続可能となっており、第２流体領域から低圧流体領域を介してポンプ部の吸入領域に連通していてもよい。この構成によると、ランキンサイクルに用いられる流体機械において、シール部材の劣化や破損を抑制するとともに、ポンプ効率の低下を抑制することができる。
【実施例１】
【００１６】
実施例１の流体機械１０を図を用いて説明する。本実施例の流体機械１０は、ランキンサイクルに用いられる。流体機械１０は、有底の略筒状であるハウジング本体１２と、ハウジング本体１２の開口側を閉じるリアハウジング１３を備えている。ハウジング本体１２の内部にはプレート１４が配設されている。プレート１４は、ハウジング本体１２内の空間をリアハウジング１３側とハウジング本体１２の底部側とに区画する。ハウジング本体１２の底部側の空間にはギヤポンプ２０が収容されている。駆動軸２２の一端は駆動源（図示省略）に接続されている。駆動源によって駆動軸２２が駆動される。ハウジング本体１２のリアハウジング１３側には膨張機部４０が収容されている。ハウジング本体１２の内部において、プレート１４のハウジング本体１２底部側には、作動流体の流路がプレート１４と略平行に形成されている。上記流路の一端はハウジング本体１２の上部（紙面の上側）に開口している。上記流路の他端はプレート１４を介して吐出液貯留室５６に連通している。吐出液貯留室５６は、ハウジング本体１２の内部であって、ポンプ作動室３０と後述する旋回スクロール５０との間の空間に設けられている。ハウジング本体１２の下部には、吐出液貯留室５６と連通する液吐出部１９が形成されている。
【００１７】
上記流路（すなわち、ハウジング本体１２の底部側に形成され、プレート１４と平行に伸びる流路）にはポンプ作動室３０が形成されている。ポンプ作動室３０はギヤポンプ２０を収容する。ハウジング本体１２の上部の開口からギヤポンプ２０までの流路を吸入流路１６と称し、ギヤポンプ２０から吐出液貯留室５６までの流路を吐出流路１８と称する。説明を分かりやすくするために、本実施例ではポンプ作動室３０の内部において吸入流路１６が占める領域を特に吸入領域３１と称し、同様に、ポンプ作動室３０内部において吐出流路１８が占める領域を特に吐出領域３３と称する。ポンプ作動室３０のハウジング本体１２底部側には、貫通孔３７が形成されている。貫通孔３７は、ハウジング本体１２の内部を、ポンプ作動室３０からハウジング本体１２の外側に向かって貫通する筒状の空洞であり、ハウジング本体１２の底部に開口する。ギヤポンプ２０を駆動する駆動軸２２は、ハウジング本体１２に軸受を介して回転可能に支持されている。駆動軸２２は、ポンプ作動室３０及び貫通孔３７を貫通して、その一端がハウジング本体１２の外部に突出している。即ち、ハウジング本体１２の内部には、駆動軸２２に沿って、ポンプ作動室３０と貫通孔３７が隣接して配置されている。
【００１８】
続いて、ギヤポンプ２０について説明する。ギヤポンプ２０は、駆動軸２２によって駆動される駆動ギヤ２１と、駆動ギヤ２１に従動する従動ギヤ（図示省略）を備える。駆動ギヤ２１と従動ギヤは、互いの歯が噛合するようにポンプ作動室３０に配設されている。駆動軸２２は、駆動ギヤ２１の中心を貫通するように駆動ギヤ２１に取り付けられている。駆動軸２２が回転すると、それに伴い駆動ギヤ２１が回転し、駆動ギヤ２１と噛合する従動ギヤも回転する。駆動ギヤと従動ギヤが回転することで、ポンプ動作が行われる。なお、ポンプ作動室３０において、駆動ギヤ２１の歯と従動ギヤの歯とが離反する側の領域が吸入領域３１に対応し、駆動ギヤ２１の歯と従動ギヤの歯とが噛み合う側の領域が吐出領域３３に対応する。ギヤポンプ２０は、「ポンプ部」の一例に相当する。
【００１９】
ここで、図２を参照して駆動軸２２の軸受部１００について説明する。前述したように、貫通孔３７はポンプ作動室３０に隣接するようにポンプ作動室３０のハウジング本体１２底部側に形成されている。貫通孔３７には駆動軸２２が挿通されており、貫通孔３７を貫通し、その一端がハウジング本体１２の外側に位置している。貫通孔３７には、遮蔽部材３４及びシール部材３８ａ、３８ｂが配設されている。遮蔽部材３４は、その内周面が駆動軸２２の外周面に当接しており、その外周面が貫通孔３７の内周面に当接している。遮蔽部材３４によって、貫通孔３７の内部の空間は、ポンプ作動室３０側の領域（以下、第１流体領域３２と称する）とハウジング本体１２底部側の領域（以下、第２流体領域３６と称する）とに区画される。ここで、「貫通孔内部の空間」とは、厳密には貫通孔３７の内部において駆動軸２２が占める空間を除いた空間を指すことに留意されたい。遮蔽部材３４により、駆動軸２２の外周面と貫通孔３７の内周面との間が遮蔽される。ここで、遮蔽とは、第１流体領域３２と第２流体領域３６との間を完全に封止することを意味しない。即ち、遮蔽部材３４は、遮蔽部材３４を挟む一方の領域から他方の領域に作動流体が漏れ出ることを許容する。具体的には、遮蔽部材３４は、ギヤポンプ２０が駆動されたときに、第１流体領域３２と第２流体領域３６とを完全にシール（封止）するものではなく、第１流体領域３２側から第２流体領域３６側へ流体が漏れ出ることを許容する。別言すると、遮蔽部材３４のシール能力は、ギヤポンプ２０が駆動された時の作動流体の圧力より低くされている。遮蔽部材３４によって、第１流体領域３２の作動流体と第２流体領域３６の作動流体との間に圧力差が作り出される。なお、第２流体領域３６側の作動流体の圧力が第１流体領域３２側の圧力より遮蔽部材３４のシール能力を超えて高くなった場合は、第２流体領域３６より第１流体領域３２側に流体が流れることは言うまでもない。本実施例では、遮蔽部材３４にテフロン製のＵパッキンを用いるが、遮蔽部材３４には、パッキン以外のものを用いてもよいし、パッキンを用いる場合もその材質や種類はこれに限られない。
【００２０】
一方、シール部材３８ａ、３８ｂは、図２に示すように、遮蔽部材３４よりハウジング本体１２底部側に位置している。シール部材３８ａ、３８ｂは、駆動軸２２の外周面と貫通孔３７の内周面との間を完全に封止（シール）する。シール部材３８ａ、３８ｂによって、遮蔽部材３４よりハウジング本体１２底部側の空間が、第２流体領域３６とハウジング本体１２の外側（大気）とに区画される。シール部材３８ａ、３８ｂが第２流体領域３６とハウジング本体１２の外側とを完全に封止することにより、第２流体領域３６からハウジング本体１２外への作動流体の漏れが防止される。本実施例ではシール部材３８ａにはテフロン製のＶパッキンが用いられ、シール部材３８ｂにはゴム製のＶパッキンが用いられるが、シール部材３８ａ、３８ｂの材質やパッキンの種類はこれらに限られない。なお、本実施例ではシール部材３８ａ、３８ｂに２個のリップパッキンを用いたが、第２流体領域３６とハウジング本体１２外とを封止できるのであれば、リップパッキンの個数は１つでもよいし、３つ以上でもよい。
【００２１】
ハウジング本体１２内部には、第２流体領域３６と吸入流路１６とを連通する連通路３５が形成されている。前述したように、吸入流路１６のポンプ作動室３０側の領域が吸入領域３１であるため、第２流体領域３６は、吸入領域３１と連通しているということができる。連通路３５により、第２流体領域３６内の圧力と吸入流路１６内の圧力が略同一に維持される。
【００２２】
次に、膨張機部４０について簡単に説明する。膨張機自体の構造は既知であるためその詳細な説明は省略する。図１に示すように、駆動軸２２の他端には、駆動軸２２と同軸上に、駆動軸２２と一体となって回転する従動軸２４が取り付けられている。従動軸２４は、軸受２５によってハウジング本体１２に回転可能に支持されている。従動軸２４のリアハウジング１３側の端部には、偏心軸４２が取付けられている。偏心軸４２の軸線は、従動軸２４の軸線から偏心した位置（すなわち、両者の軸線が重ならない位置）に設けられている。このため、駆動軸２２の回転に伴い従動軸２４が回転すると、偏心軸４２は、従動軸２４の軸線周りを公転する。偏心軸４２のリアハウジング１３側の端部には、ブッシュ４４が取り付けられている。ブッシュ４４には、軸受４５を介して旋回スクロール５０が回転可能に支持されている。なお、旋回スクロール５０には自転防止ピン５４が形成されており、旋回スクロール５０の自転を防止できるようになっている。従って、旋回スクロール５０がブッシュ４４に対して軸受４５を介して回転可能に支持されていても、旋回スクロール５０が偏心軸４２の軸線周りに自転することはない。上記の説明から明らかなように、従動軸２４が回転すると、旋回スクロール５０も従動軸２４の軸線周りを公転する。ハウジング本体１２のリアハウジング１３側には、固定スクロール５２が固設されている。旋回スクロール５０と固定スクロール５２は、互いの渦巻き板が対向するように配置されている。旋回スクロール５０が固定スクロール５２内を旋回することにより、互いの渦巻き板によって仕切られた空間（以下、旋回室とも称する）の体積が変動するようになっている。固定スクロール５２の中心には吸入口５３が設けられている。旋回スクロール５０、固定スクロール５２、自転防止ピン５４により膨張機部４０が構成される。リアハウジング１３の上部の開口にはガス吸入部５５が設けられている。吸入口５３とガス吸入部５５とは、ガス吸入室５７を介して連通している。旋回スクロール５０のポンプ作動室３０側には、排気室４８が形成されている。排気室４８は吸入口５３と旋回室を介して連通している。一方、膨張機の上方には、膨張機の内部空間からハウジング本体１２の上部に向かって、ハウジング本体１２を貫通する吐出流路が形成されている。その流路の上端部の開口には、ガス吐出口５８が形成されている。
【００２３】
ハウジング本体１２の下部に設けられた液吐出部１９は、流路７０ａを介してボイラの吸熱器（後述）に接続されている。ボイラは、車両のエンジン（図示省略）から排出される排ガスやラジエータ（図示省略）の冷却に用いられる冷却液（以下、排熱源とも称する）からの熱を放熱する放熱器と、放熱器から放熱される熱を吸熱する吸熱器とを有する熱交換器である。ボイラの吸熱器は、流路７０ｂを介してリアハウジング１３の上部に設けられたガス吸入部５５に接続されている。ガス吸入部５５は、ガス吸入室５７、膨張機の吸入口５３及び旋回室を経由してハウジング本体１２の上部に設けられたガス吐出部５８に連通している。ガス吐出部５８は、流路７０ｃを介してコンデンサに接続されている。コンデンサはガス吐出部５８から供給されるガスを凝縮して液体に状態変化させる凝縮器である。コンデンサは、流路７０ｄを介してハウジング本体１２の上部に設けられた吸入流路１６に接続されている。吸入流路１６はポンプ作動室３０を介して吐出流路１８と連通しており、吐出流路１８は吐出液貯留室５６を介して液吐出部１９と連通している。
【００２４】
次に、流体機械１０の動作について説明する。駆動源から動力が伝達されると、駆動軸２２が駆動され、駆動軸２２が回転する。駆動軸２２の回転に伴い駆動ギヤ２１が回転すると、駆動ギヤ２１と噛合する従動ギヤが、駆動ギヤ２１と逆回りに回転することで、ギヤポンプ２０として機能する。駆動ギヤ２１及び従動ギヤが回転すると、ギヤ同士が離反する側、即ちポンプ作動室３０の吸入領域３１が低圧になり、ギヤ同士が噛合する側、即ち吐出領域３３が高圧になる。これにより、吸入流路１６を流れる低温低圧の作動流体（液相）が吸入領域３１に流れ込み、ギヤポンプ２０により昇圧され吐出領域３３に吐出される。吐出された作動流体は吐出流路１８を流れて吐出液貯留室５６に一時的に貯えられる。吐出液貯留室５６に貯えられた作動流体は、液吐出部１９から吐出されて流路７０ａを通ってボイラに送られる。ボイラに送られた低温高圧の作動流体（液相）は、吸熱器にて放熱器と熱交換を行い、加熱されて気化する。ボイラから排出される高温高圧の作動流体（気相）は、流路７０ｂを通ってガス吸入部５５に送られる。ガス吸入部５５に送られた作動流体はガス吸入室を通り、吸入口５３を経由して、旋回室に流れ込む。旋回室に流れ込んだ作動流体の一部は排気室４８に導入される。排気室４８内の作動流体の圧力により、旋回スクロール５０が固定スクロール５２側に押付けられる。この状態で旋回室に流れ込んだ圧縮気体である作動流体が膨張すると、旋回室の体積が増加し、旋回スクロール５０が回転する。旋回スクロール５０が回転すると偏心軸４２及び従動軸２４を経由して、駆動軸２２が回転する。これにより、ギヤポンプ２０が駆動される。旋回室で膨張して圧力が下がった作動流体は、ガス吐出部５８から吐出されて流路７０ｃを経由してコンデンサに送られる。コンデンサに送られた高温低圧の作動流体（気相）は冷却されて液化する。コンデンサで冷却された低温低圧の作動流体（液相）は、流路７０ｄを経由して吸入流路１６に流れ込み、以下同様のサイクルを繰り返す。即ち、膨張機部４０の下流端（即ち、低圧高温の気体が吐出される旋回室の出口）からコンデンサを介するギヤポンプ２０の上流端（即ち、低圧低温の液体が吸入されるギヤポンプ２０の吸入領域３１）までの領域が、低圧の作動流体が流れる領域となる。本明細書では、説明の都合上、上記の領域のうち吸入領域３１を含まない領域を「低圧流体領域」と称する。低圧流体領域の内、膨張機部４０の下流端から流路７０ｄを経由するコンデンサまでの領域が、低圧の気体が流れる領域（いわゆる低圧ガス領域）である。一方、低圧流体領域の内、コンデンサから流路７０ｄを経由する吸入流路１６の下流端（即ち、ポンプ作動室３０の上流端）までの領域が、低圧の液体が流れる領域（いわゆる低圧液領域）である。
【００２５】
続いて、軸受部１００における貫通孔３７内部の流体の圧力について説明する。貫通孔３７の内部空間は、遮蔽部材３４によって第１流体領域３２と第２流体領域３６とに区画されている。エンジンの駆動に伴いギヤポンプ２０が駆動されると、ポンプ作動室３０の吐出領域３３に吐出された作動流体の一部が、駆動軸２２と軸受２３との間の僅かな隙間を伝って第１流体領域３２に漏出する。これにより、軸受２３が潤滑され駆動軸２２と軸受２３との間の摺動抵抗が低下する。上記の「僅かな隙間」は、駆動軸２２と軸受２３との間を潤滑するために、意図的に形成されている。第１流体領域３２内の作動流体の圧力は、吐出領域３３からの作動流体の漏出により上昇するものの、吐出領域３３の圧力にまで上昇することはない。即ち、第１流体領域の流体の圧力は、ギヤポンプ２０の駆動に伴い成り行きで決まる圧力である。別言すれば、第１流体領域内の流体の圧力は、ポンプ作動室３０の吸入領域３１の流体の圧力より高く、吐出領域３３の流体の圧力より低い。
【００２６】
一方、第２流体領域３６は、連通路３５を介して吸入流路１６（即ち、吸入領域３１）と連通している。このため、ギヤポンプ２０が駆動されると、第２流体領域３６内の流体の圧力が吸入領域３１の圧力と略同一となる。従って、吸入領域３１と吐出領域３３の中間の圧力である第１流体領域３２内の作動流体の圧力の方が、吸入領域３１と略同圧である第２流体領域３６内の作動流体の圧力に比べて高くなる。その結果、第１流体領域３２に漏出した作動流体は遮蔽部材３４を介して第２流体領域３６に漏出する。第２流体領域３６に漏出した作動流体は、連通路３５を経由して吸入流路１６に流れる。また、第２流体領域３６とハウジング本体１２の外部とは、シール部材３８ａ、３８ｂにより封止されている。このため、第２流体領域３６に漏出した作動流体がハウジング本体１２の外部に漏れだすことはない。
【００２７】
本実施例の軸受部１００の利点を説明する。従来の流体機械では、連通路を介して貫通孔と吸入領域とを連通させると、貫通孔の内部全体が吸入領域と略同一の圧力となる。そのため、シール部材に作用する負荷は小さくなるものの、貫通孔内部と吐出領域との圧力差は大きくなり、吐出領域から貫通孔内部へ多くの作動流体が漏出し、結果としてポンプ効率が低下する虞があった。一方、連通路を無くすと貫通孔内部と吐出領域との圧力差が小さくなるため、吐出領域からの漏れ量を低減できるものの、貫通孔内部の作動流体が排出されずに貯留するため、貫通孔内部の流体の圧力が高くなる。その結果、シール部材に作用する負荷が増大し、シール部材が劣化・破損する虞があった。これに対し、本実施例の軸受部１００では、貫通孔３７の内部に遮蔽部材３４を設け、貫通孔３７の内部空間を第１流体領域３２と第２流体領域３６に区画する。この構成によると、第１流体領域３２内の作動流体の圧力は吸入領域３１と吐出領域３３との中間の圧力に保たれる。別言すれば、第１流体領域３２内の作動流体の圧力は吸入領域３１の作動流体の圧力よりも高い。従って、吐出領域３３と第１流体領域３２との圧力差が従来に比べて小さくなり、第１流体領域３２に漏出する作動流体の量を低減することができる。即ち、ポンプ効率の低下を抑制することができる。また、本実施例では、第２流体領域３６は連通路３５を介して吸入領域３１と連通している。この構成によると、第２流体領域３６内の作動流体の圧力は吸入領域３１と略同じ圧力に保たれる。従って、シール部材３８ａ，３８ｂを挟む二つの領域（即ち、第２流体領域３６とハウジング本体１２の外部）の圧力差が、従来の連通路が無い流体機械と比べて小さくなり、結果としてシール部材３８ａ，３８ｂの劣化や破損を抑制することができる。さらに、第１流体領域３２に漏出する作動流体は、遮蔽部材３４を介して、第１流体領域３２より低圧の第２流体領域３６に漏出することができる。このため、第１流体領域３２に貯留する作動流体に起因して第１流体領域３２内の流体の圧力が昇圧し続けることはない。即ち、第１流体領域３２と第２流体領域３６の圧力差が大きくなることはない。従って、遮蔽部材３４に作用する負荷が増大することを抑制でき、遮蔽部材３４の劣化や破損を抑制することができる。また、作動流体が遮蔽部材３４を介して第１流体領域３２から第２流体領域３６に漏出できることで、第２流体領域３６に漏出した作動流体は連通路３５を経由して吸入領域３１に流れ込み、再びランキンサイクルに使用されることができる。これにより、エンジンが駆動される間は、駆動軸２２の軸受２３が作動流体により断続的に潤滑されるとともに、流体機械１０を流れる作動流体の量が減少することを防止することができる。
【００２８】
以上、本明細書が開示する技術の実施例について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、本明細書が開示する流体機械は、上記の実施例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００２９】
例えば、実施例１では、第２流体領域３６と吸入領域３１を連通する（厳密には吸入流路１６を介して第２流体領域３６と吸入領域３１を連通する）連通路３５をハウジング本体１２の内部にのみ形成したが、連通路３５はその一部をハウジング外に形成してもよい。例えば、ハウジング内に形成された連通路３５は、その一端が軸受部１００を収容するハウジングの外表面まで延びていてもよい。連通路３５の一端には流路部材の一端が接続され、流路部材の他端がランキンサイクルにおいて低圧の作動流体が流れる領域（即ち、低圧流体領域）に接続されていてもよい。これによって、第２流体領域とギヤポンプの吸入領域側とを連通させることができる。このような構成によっても、上述した実施例１の流体機械と同様の作用効果を得ることができる。また、実施例１では、作動流体を圧縮するポンプ部と、作動流体を膨張させる膨張機部を同一のハウジング内に設けたが、ポンプ部と膨張機部は別の装置としてもよい。
【００３０】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３１】
１０：流体機械
１２：ハウジング本体
１３：リアハウジング
１４：プレート
１６：吸入流路
１８：吐出流路
１９：液吐出部
２０：ギヤポンプ
２１：駆動ポンプ
２２：駆動軸
２３：軸受
２４：従動軸
２５：軸受
３０：ポンプ作動室
３１：吸入領域
３２：第１流体領域
３３：吐出領域
３４：遮蔽部材
３５：連通路
３６：第２流体領域
３７：貫通孔
３８ａ、３８ｂ：シール部材
４０：膨張機部
４２：偏心軸
４４：ブッシュ
４５：軸受
４８：排気室
５０：旋回スクロール
５２：固定スクロール
５３：吸入口
５４：自転防止ピン
５５：ガス吸入部
５６：吐出液貯留室
５７：ガス吐出室
１００：軸受部
【図１】
2014070570.tif 000003
【図２】
2014070570.tif 000004