(57)【要約】【課題】ランキンサイクル用作動流体が駆動軸に沿って冷凍サイクル用作動流体の存在領域へ侵入しないようにする。【解決手段】ギヤポンプ６７は、上流の第２流路３１からランキンサイクル用作動流体を吸入して下流の第１流路２２へ吐出する。隔壁３８の軸孔３８１と駆動軸４０の外周面４０１との間には一対の軸封装置８１，８２が軸方向に間を置いて設けられている。一対の軸封装置８１，８２は、軸孔３８１内に中間圧室８３を形成する。中間圧室８３は、隔壁３８内を通る圧力通路８４を介して第２流路３１に接続されている。【選択図】図２
2011208618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランキンサイクル用作動流体を利用して駆動軸に回転力を付与する膨張機と、前記駆動軸から回転力を得て冷凍サイクル用作動流体を吸入して吐出する圧縮機とを備えた複合流体機械において、
前記複合流体機械のハウジング内に、前記ランキンサイクル用作動流体の存在する第１領域と、前記冷凍サイクル用作動流体の存在する第２領域とが隔壁を介して区画されており、両領域の圧力は隔壁を介して対抗しており、前記駆動軸は、前記第１領域から前記第２領域へと前記隔壁を貫通しており、前記隔壁と前記駆動軸の外周面との間には中間圧室が前記第１領域と前記第２領域とから区画されるように設けられており、各領域と前記中間圧室との間には各々軸封装置が配置されており、前記中間圧室の圧力は、前記第１領域側の軸封装置に作用する前記第１領域の圧力と、前記第２領域側の軸封装置に作用する前記第２領域の圧力との中間圧に設定される複合流体機械。
【請求項２】
前記膨張機から低圧流路に吐出されたランキンサイクル用作動流体を吸入して吐出するポンプが設けられており、前記ポンプは、前記駆動軸から回転力を得ており、前記中間圧室は、圧力通路を介して前記低圧流路に連通されている請求項１に記載の複合流体機械。
【請求項３】
前記膨張機から低圧流路に排出されたランキンサイクル用作動流体を吸入して吐出するポンプが設けられており、前記ポンプは、前記駆動軸から回転力を得ており、前記ポンプのポンプ室内にあり、且つ前記ポンプから吐出されるランキンサイクル用作動流体の高圧流路と前記低圧流路との間にある中間圧領域に前記中間圧室が圧力通路を介して連通されている請求項１に記載の複合流体機械。
【請求項４】
前記膨張機は、固定スクロールと可動スクロールとを備えたスクロール式膨張機であり、前記スクロール式膨張機は、前記可動スクロールを前記固定スクロールに押接するための背圧室を備えており、前記背圧室は、前記スクロール式膨張機の供給圧領域以外且つ前記スクロール式膨張機の排出圧領域以外の圧力領域から圧力を導入しており、前記中間圧室は、圧力通路を介して前記背圧室に連通されている請求項１に記載の複合流体機械。
【請求項５】
前記膨張機から低圧流路に吐出されたランキンサイクル用作動流体を吸入して吐出するポンプが設けられており、前記ポンプは、前記駆動軸から回転力を得ており、前記駆動軸は、電動機又は発電機として機能する回転電機のロータ軸であり、前記圧縮機、前記回転電機、前記ポンプ及び前記膨張機がこの順序で前記駆動軸の軸方向に並設されており、前記回転電機のステータ及びロータは、前記第２領域のうちの吸入圧領域にあり、前記隔壁は、前記回転電機と前記ポンプとの間にある請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の複合流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランキンサイクル用作動流体を利用して駆動軸に回転力を付与する膨張機と、冷凍サイクル用作動流体を吸入して吐出する圧縮機とを備えた複合流体機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の複合流体機械は、例えば特許文献２に開示されている。特許文献２に開示の複合流体機械は、流体を圧縮する圧縮機と、外部駆動源の廃熱エネルギーによって回転駆動力を発生する膨張機と、電動機及び発電機の両機能を備える回転電機とを備えている。外部駆動源の廃熱エネルギーの一部は、熱交換器にてランキンサイクル用作動流体へ伝達され、膨張機は、加熱されたランキンサイクル用作動流体の膨張によって駆動軸に回転力を与える。膨張したランキンサイクル用作動流体は、凝縮されて熱交換器へ還流される。
【０００３】
凝縮されたランキンサイクル用作動流体は、ポンプによって熱交換器へ送られるため、膨張機の上流側のランキンサイクル用作動流体は、高圧である。このような高圧のランキンサイクル用作動流体は、駆動軸の外周面に沿って圧縮機側へ漏洩するおそれがある。ランキンサイクル用作動流体が圧縮機側へ漏洩すると、冷凍サイクル側の作動流体が過剰になって冷凍作用を得られないおそれがある。
【０００４】
特許文献１に開示の装置では、タービンと圧縮機構とが１つの密閉ケース内に内蔵され、タービンと圧縮機構とをそれぞれ収容する各収容室が隔壁によって気密に仕切られている。隔壁には回転シャフト（駆動軸）が貫通されており、回転シャフト（駆動軸）が隔壁を貫通する貫通部にグランドシールが設けられている。グランドシールは、タービンを収容する収容室から圧縮機構を収容する収容室への駆動軸に沿った作動流体漏れを防止するためのものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１２５７７１号公報
【特許文献２】特開２００５−３０７９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、タービンを収容する収容室と圧縮機構を収容する収容室とのグランドシールを介した差圧が大きいため、ランキンサイクル用作動流体が駆動軸に沿って冷凍サイクル用作動流体の存在領域へ侵入するのを確実に防止することができない。
【０００７】
本発明は、ランキンサイクル用作動流体が駆動軸に沿って冷凍サイクル用作動流体の存在領域へ侵入しないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ランキンサイクル用作動流体を利用して駆動軸に回転力を付与する膨張機と、前記駆動軸から回転力を得て冷凍サイクル用作動流体を吸入して吐出する圧縮機とを備えた複合流体機械を対象とし、請求項１の発明では、前記複合流体機械のハウジング内に、前記ランキンサイクル用作動流体の存在する第１領域と、前記冷凍サイクル用作動流体の存在する第２領域とが隔壁を介して区画されており、両領域の圧力は隔壁を介して対抗しており、前記駆動軸は、前記第１領域から前記第２領域へと前記隔壁を貫通しており、前記隔壁と前記駆動軸の外周面との間には中間圧室が前記第１領域と前記第２領域とから区画されるように設けられており、各領域と前記中間圧室との間には各々軸封装置が配置されており、前記中間圧室の圧力は、前記第１領域側の軸封装置に作用する前記第１領域の圧力と、前記第２領域側の軸封装置に作用する前記第２領域の圧力との中間圧に設定される。
【０００９】
中間圧室は、第１領域側の軸封装置に作用する圧力（例えば膨張機の上流側の最大圧力領域の圧力）よりも低い圧力領域に連通しているため、駆動軸の外周面に沿って第１領域から第２領域への漏洩が確実に防止される。
【００１０】
好適な例では、前記膨張機から低圧流路に吐出されたランキンサイクル用作動流体を吸入して吐出するポンプが設けられており、前記ポンプは、前記駆動軸から回転力を得ており、前記中間圧室は、圧力通路を介して前記低圧流路に連通されている。
【００１１】
低圧流路は、第１領域側の最大圧力領域以外の領域として特に好ましい。
好適な例では、前記膨張機から低圧流路に排出されたランキンサイクル用作動流体を吸入して吐出するポンプが設けられており、前記ポンプは、前記駆動軸から回転力を得ており、前記ポンプのポンプ室内にあり、且つ前記ポンプから吐出されるランキンサイクル用作動流体の高圧流路と前記低圧流路との間にある中間圧領域に前記中間圧室が圧力通路を介して連通されている。
【００１２】
中間圧領域は、第１領域側の最大圧力領域の最大圧力よりも低い圧力の領域である。
好適な例では、前記膨張機は、固定スクロールと可動スクロールとを備えたスクロール式膨張機であり、前記スクロール式膨張機は、前記可動スクロールを前記固定スクロールに押接するための背圧室を備えており、前記背圧室は、前記スクロール式膨張機の供給圧領域以外且つ前記スクロール式膨張機の排出圧領域以外の圧力領域から圧力を導入しており、前記中間圧室は、圧力通路を介して前記背圧室に連通されている。
【００１３】
背圧室は、第１領域側の最大圧力領域の最大圧力よりも低い圧力の領域である。
好適な例では、前記駆動軸は、少なくとも発電機として機能する回転電機のロータ軸であり、前記圧縮機、前記回転電機、前記ポンプ及び前記膨張機がこの順序で前記駆動軸の軸方向に並設されており、前記回転電機のステータ及びロータは、前記第２領域のうちの吸入圧領域にあり、前記隔壁は、前記回転電機と前記ポンプとの間にある。
【００１４】
ポンプの下流であって膨張機の上流は、第１領域側の最大圧力領域である。第２領域のうちの吸入圧領域と第１領域側の最大圧力領域との間に中間圧室が存在するため、駆動軸の外周面に沿って第１領域から第２領域への漏洩が確実に防止される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、ランキンサイクル用作動流体が駆動軸に沿って冷凍サイクル用作動流体の存在領域へ侵入しないようにすることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態を示す複合流体機械の全体側断面図。
【図２】（ａ）は、部分拡大側断面図。（ｂ）は、車両用廃熱回収システムを示す模式図。
【図３】図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図。
【図４】第２の実施形態を示す部分拡大側断面図。
【図５】第３の実施形態を示す部分拡大側断面図。
【図６】第４の実施形態を示す部分拡大側断面図。
【図７】図６のＢ−Ｂ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
図２（ｂ）に示すように、車両用廃熱回収システム１１は、廃熱源としてのエンジン１２を備えると共に、ランキンサイクル回路１３と冷凍サイクル回路１４とを併せ持つ。冷凍サイクル回路１４では、車両空調用のために冷凍サイクル用作動流体としての冷媒（以下、冷凍サイクル用冷媒という）が循環する。ランキンサイクル回路１３では、エンジン１２からの廃熱によって加熱されるランキンサイクル用作動流体としての冷媒（以下、ランキンサイクル用冷媒という）が循環する。冷凍サイクル用冷媒とランキンサイクル用冷媒とは、同じ冷媒である。車両用廃熱回収システム１１を構成する複合流体機械３４は、ランキンサイクル回路１３の一部及び冷凍サイクル回路１４の一部を構成している。
【００１８】
図１に示すように、複合流体機械３４を構成する全体ハウジング３５は、筒状をなすセンターハウジング３６と、センターハウジング３６の前端〔図１において左端〕に連結されたフロントハウジング３７と、センターハウジング３６に一体形成された隔壁３８と、センターハウジング３６の後端〔図１において右端〕に連結されたリヤハウジング３９とから構成されている。
【００１９】
隔壁３８とセンターハウジング３６の支持壁３６１とには駆動軸４０が軸受５０，５１を介して回転可能に支持されており、駆動軸４０にはロータ４１が固定されている。センターハウジング３６の内周面にはステータ４２がロータ４１を取り囲むように固定されている。駆動軸４０、ステータ４２及びロータ４１は、回転電機としてのモータ・ジェネレータ４３を構成する。駆動軸４０は、モータ・ジェネレータ４３のロータ軸である。
【００２０】
モータ・ジェネレータ４３は、ステータ４２のコイル４２１への通電によってロータ４１を回転させる電動機としての機能と、ロータ４１が回転することによってステータ４２のコイル４２１に電力を生じさせる発電機としての機能とを併せ持つ。
【００２１】
図２（ｂ）に示すように、モータ・ジェネレータ４３にはバッテリ４５がインバータ４４を介して電気的に接続されている。モータ・ジェネレータ４３で生じた電力は、インバータ４４を介してバッテリ４５に蓄電されるようになっている。インバータ４４には制御部３２が信号接続されている。
【００２２】
図１に示すように、センターハウジング３６の前部内には支持ブロック４６が固設されている。支持ブロック４６には回転軸４７が軸受４８，４９によって回転可能に支持されている。回転軸４７は、駆動軸４０と同軸上に配置されている。駆動軸４０の前端部には可動クラッチ部６８が軸方向へスライド可能に取り付けられており、回転軸４７には固定クラッチ部６９が可動クラッチ部６８に対向するように取り付けられている。支持ブロック４６に取り付けられたソレノイド８５への通電により可動クラッチ部６８が固定クラッチ部６９に接合し、駆動軸４０の回転が回転軸４７へ伝達される。可動クラッチ部６８、固定クラッチ部６９及びソレノイド８５は、駆動軸４０と回転軸４７とを接離する切替手段８８〔図２（ｂ）参照〕を構成する。
【００２３】
支持ブロック４６とフロントハウジング３７との間にはスクロール式の圧縮機５２が設けられている。回転軸４７の前端には偏心軸５３が設けられている。偏心軸５３は、回転軸４７の回転により回転軸４７の回転軸線の周りを公転する。偏心軸５３には可動スクロール５４がブッシュ５５及び軸受５６を介して回転可能に支持されている。可動スクロール５４は、軸受５６に支持された可動側端板５４１と、可動側端板５４１から突設された渦巻状の可動側渦巻壁５４２とを備えている。
【００２４】
センターハウジング３６の前部内には固定スクロール５７が可動スクロール５４と対向するように固設されている。固定スクロール５７は、固定側端板５７１と、固定側端板５７１から支持ブロック４６に向けて突設された渦巻状の固定側渦巻壁５７２とを備えている。可動スクロール５４の可動側渦巻壁５４２と、固定スクロール５７の固定側渦巻壁５７２とは、互いに噛み合わされて容積変更可能な圧縮室５８を区画する。
【００２５】
固定側端板５７１の中央部には吐出口５７３が形成されている。吐出口５７３は、吐出弁５９により開閉可能になっている。固定側端板５７１とフロントハウジング３７との間には吐出室６０が区画されている。
【００２６】
フロントハウジング３７には吐出ポート３７１が吐出室６０に連通するように形成されている。固定スクロール５７と可動側端板５４１との間には吸入室Ｓが区画形成されている。吸入室Ｓは、支持ブロック４６と支持壁３６１との間におけるセンターハウジング３６内の内部空間Ｋ１に連通している。内部空間Ｋ１は、支持壁３６１と隔壁３８との間におけるセンターハウジング３６内の内部空間Ｋ２に連通している。内部空間Ｋ２は、センターハウジング３６に形成された導入ポート３６２を介して外部冷媒回路６１〔図２（ｂ）参照〕に連通している。内部空間Ｋ１，Ｋ２は、複合流体機械３４を構成する全体ハウジング３５内の冷凍サイクル用作動流体存在領域（第２領域）のうちの吸入圧領域である。
【００２７】
センターハウジング３６の後部内にはサイドプレート６２が隔壁３８に対向するように固設されている。隔壁３８とサイドプレート６２との間にはポンプ室６４が区画されている。駆動軸４０は、隔壁３８に形成された軸孔３８１を通ってサイドプレート６２を貫通している。
【００２８】
図２（ａ）及び図３に示すように、ポンプ室６４内には駆動軸４０に止着された駆動ギヤ６５と、駆動ギヤ６５に噛合する従動ギヤ６６とが配設されている。ポンプ室６４、駆動ギヤ６５及び従動ギヤ６６は、ギヤポンプ６７を構成する。
【００２９】
図１に示すように、センターハウジング３６の後部内には支持ブロック６３が固設されている。支持ブロック６３には回転軸７０が軸受７１によって回転可能に支持されている。回転軸７０は、駆動軸４０と同軸上で駆動軸４０に連結されている。
【００３０】
支持ブロック６３とリヤハウジング３９との間にはスクロール式膨張機７２が設けられている。回転軸７０の後端には偏心軸７３が設けられている。偏心軸７３は、回転軸７０の回転により回転軸７０の回転軸線の周りを公転する。偏心軸７３には可動スクロール７４がブッシュ７５及び軸受７６を介して回転可能に支持されている。可動スクロール７４は、軸受７６に支持された可動側端板７４１と、可動側端板７４１から突設された渦巻状の可動側渦巻壁７４２とを備えている。
【００３１】
センターハウジング３６の後部内には固定スクロール７７が可動スクロール７４と対向するように固設されている。固定スクロール７７は、固定側端板７７１と、固定側端板７７１から支持ブロック６３に向けて突設された渦巻状の固定側渦巻壁７７２とを備えている。可動スクロール７４の可動側渦巻壁７４２と、固定スクロール７７の固定側渦巻壁７７２とは、互いに噛み合わされて容積変更可能な膨張室７８を区画する。
【００３２】
固定側端板７７１とリヤハウジング３９との間には供給圧領域としての供給室７９が区画されており、固定側端板７７１の中央部には供給口７７３が供給室７９に連通するように形成されている。リヤハウジング３９には導入ポート３９１が形成されている。サイドプレート６２と支持ブロック６３との間には排出圧領域としての排出室８０が形成されている。膨張室７８のランキンサイクル用冷媒は、排出室８０へ排出される。センターハウジング３６の後部には排出ポート３６３が排出室８０に連通するように形成されている。
【００３３】
圧縮機５２、モータ・ジェネレータ４３、ギヤポンプ６７及びスクロール式膨張機７２は、この順序で駆動軸４０の軸方向に並設されている。モータ・ジェネレータ４３のステータ４２及びロータ４１は、第２領域のうちの吸入圧領域である内部空間Ｋ２内にあり、隔壁３８は、モータ・ジェネレータ４３とギヤポンプ６７との間にある。
【００３４】
次に、複合流体機械３４を備えた車両用廃熱回収システム１１における冷凍サイクル回路１４について説明する。
図２（ｂ）に示すように、冷凍サイクル回路１４は、複合流体機械３４における圧縮機５２、外部冷媒回路６１上に設けられた凝縮器１５、膨張弁１６及び蒸発器１７によって構成されている。
【００３５】
圧縮機５２で圧縮された冷凍サイクル用冷媒は、外部冷媒回路６１に流出して凝縮器１５で冷却される。膨張弁１６は、凝縮器１５で冷却された冷凍サイクル用冷媒を減圧膨張し、蒸発器１７は、膨張弁１６によって減圧された冷凍サイクル用冷媒を気化させる。蒸発器１７を経由した冷凍サイクル用冷媒は、逆止弁１８を経由してセンターハウジング３６〔図１参照〕の内部空間Ｋ２に流入する。内部空間Ｋ２に流入した冷凍サイクル用冷媒に含まれる潤滑油は、軸受５０，５１を潤滑する。
【００３６】
次に、複合流体機械３４を備えた車両用廃熱回収システム１１におけるランキンサイクル回路１３について説明する。
ランキンサイクル回路１３は、複合流体機械３４のスクロール式膨張機７２、凝縮器２９、複合流体機械３４のギヤポンプ６７、第１ボイラ２０、及び第２ボイラ２１によって構成されている。
【００３７】
第１ボイラ２０は、吸熱器２０１と放熱器２０２とを備える。ギヤポンプ６７におけるポンプ室６４〔図１参照〕の吐出側には第１ボイラ２０の吸熱器２０１が第１流路２２を介して接続されている。放熱器２０２は、エンジン１２に接続された冷却水循環経路２３上に設けられている。冷却水循環経路２３上にはラジエータ２４が設けられている。車両のエンジン１２を冷却した冷却水（高温流体）は、冷却水循環経路２３を循環して放熱器２０２及びラジエータ２４で放熱する。
【００３８】
第２ボイラ２１は、吸熱器２１１と放熱器２１２とを備える。第１ボイラ２０の吸熱器２０１の吐出側には第２ボイラ２１の吸熱器２１１が接続通路２５を介して接続されている。放熱器２１２は、エンジン１２に接続された排気通路２６上に設けられている。エンジン１２からの排気は、放熱器２１２で放熱した後、マフラ２７から排気される。ギヤポンプ６７から吐出されたランキンサイクル用冷媒は、第１ボイラ２０及び第２ボイラ２１の吸熱器２０１，２１１と放熱器２０２，２１２との間での熱交換によりエンジン１２からの廃熱によって加熱される。
【００３９】
第２ボイラ２１の吸熱器２１１の吐出側にはスクロール式膨張機７２における導入ポート３９１〔図１参照〕が排出流路２８を介して接続されている。第１ボイラ２０及び第２ボイラ２１で加熱された高温高圧のランキンサイクル用冷媒は、排出流路２８を介してスクロール式膨張機７２に導入されるようになっている。スクロール式膨張機７２側の排出ポート３６３〔図１参照〕には凝縮器２９が排出流路３０を介して接続されている。スクロール式膨張機７２で膨張した低圧のランキンサイクル用冷媒は、排出流路３０を介して凝縮器２９へ排出されるようになっている。凝縮器２９の下流側にはギヤポンプ６７のポンプ室６４〔図１参照〕が第２流路３１を介して接続されている。
【００４０】
ランキンサイクル回路１３内のランキンサイクル用冷媒は、ギヤポンプ６７のポンプ作用により、ポンプ室６４、第１ボイラ２０、第２ボイラ２１、スクロール式膨張機７２及び凝縮器２９を通過してランキンサイクル回路１３を循環するようになっている。
【００４１】
次に、車両用廃熱回収システム１１の作用について説明する。
第１ボイラ２０及び第２ボイラ２１にあるランキンサイクル用冷媒は、エンジン１２からの廃熱によって加熱される。加熱後の高圧のランキンサイクル用冷媒は、吸入ポート（図示せず）からスクロール式膨張機７２の膨張室７８に導入されて膨張する。このランキンサイクル用冷媒の膨張によりスクロール式膨張機７２が機械的エネルギー（回転付与力）を出力し、この回転付与力によって回転軸７０及び駆動軸４０が回転する。スクロール式膨張機７２は、ランキンサイクル用作動流体を利用してモータ・ジェネレータ４３の駆動軸４０に回転力を付与する膨張機である。モータ・ジェネレータ４３は、発電機として機能し、得られた電力は、インバータ４４を介してバッテリ４５に充電される。
【００４２】
膨張して圧力が低下したランキンサイクル用冷媒は、排出流路３０へ排出される。排出流路３０へ排出されたランキンサイクル用冷媒は、凝縮器２９を通過する。駆動軸４０の回転によるギヤポンプ６７の駆動に伴い、凝縮器２９から排出されたランキンサイクル用冷媒は、第２流路３１を介してポンプ室６４に導入され、ポンプ室６４から第１ボイラ２０に向けて第１流路２２へ吐出される。第１流路２２へ吐出されたランキンサイクル用冷媒は、第１ボイラ２０及び第２ボイラ２１へ還流する。
【００４３】
エアコンスイッチ３３をＯＮにすると、制御部３２は、ソレノイド８５への通電を行なう。これにより、駆動軸４０の回転が回転軸４７に伝達され、回転軸４７が駆動軸４０と一体的に回転する。
【００４４】
回転軸４７の回転に伴い、可動スクロール５４が固定スクロール５７に対して旋回し、外部冷媒回路６１から冷凍サイクル用冷媒が導入ポート３６２を介してセンターハウジング３６内の内部空間Ｋ２へ流入する。内部空間Ｋ２へ流入した冷凍サイクル用冷媒は、軸受５０，５１を潤滑しながら内部空間Ｋ１を経由して吸入室Ｓ内に吸入される。可動スクロール５４の旋回に伴い、吸入室Ｓ内の冷凍サイクル用冷媒が圧縮室５８へ導入されて圧縮される。圧縮室５８で圧縮された冷凍サイクル用冷媒は、吐出弁５９を押し退けて吐出口５７３から吐出室６０に吐出される。吐出室６０内の冷凍サイクル用冷媒は、凝縮器１５へ送られ、凝縮器１５で凝縮された後に膨張弁１６で減圧される。膨張弁１６を通過した冷凍サイクル用冷媒は、蒸発器１７で気化され、逆止弁１８を経由してセンターハウジング３６の内部空間Ｋ２へ流入する。
【００４５】
エアコンスイッチ３３のＯＮ後、制御部３２は、バッテリ４５からインバータ４４を介してモータ・ジェネレータ４３のコイル４２１に給電し、モータ・ジェネレータ４３を電動機として機能させる。ロータ４１は、コイル４２１への給電により回転力を付与され、駆動軸４０は、アシスト回転力を得る。
【００４６】
圧縮機５２が駆動開始されるときには、駆動軸４０に対する回転抵抗が増大する。そのため、圧縮機５２が駆動開始されるときには、制御部３２は、回転軸４７の回転数を要求される回転数にするために、モータ・ジェネレータ４３を電動機として機能させる。つまり、ギヤポンプ６７と圧縮機５２とを駆動させるために必要とされる動力の一部がモータ・ジェネレータ４３からの出力によって担われる。
【００４７】
回転軸４７の回転数は、図示しない回転数検出手段によって検出されており、回転数検出手段によって得られた回転数情報は、制御部３２へ送られる。圧縮機５２が駆動開始された後、制御部３２は、回転軸４７の検出回転数が要求される回転数以上になると、モータ・ジェネレータ４３への通電を停止し、回転軸４７の検出回転数が要求される回転数に満たなくなると、モータ・ジェネレータ４３への通電を再開する。
【００４８】
エアコンスイッチ３３がＯＦＦにされると、制御部３２は、ソレノイド８５への通電を停止する。これにより、可動クラッチ部６８が固定クラッチ部６９から離れ、駆動軸４０から回転軸４７への回転伝達が遮断される。
【００４９】
図２（ａ）に示すように、隔壁３８の軸孔３８１の周面３８２は、小径部３８３と、小径部３８３の両側の大径部３８４，３８５とからなる。大径部３８４にはサークリップ８６が大径部３８４と小径部３８３との段差３８６から離れて設けられており、大径部３８５にはサークリップ８７が大径部３８５と小径部３８３との段差３８７から離れて設けられている。
【００５０】
周面３８２の大径部３８４と駆動軸４０の外周面４０１との間、且つサークリップ８６と段差３８６との間には軸封装置８１が設けられている。周面３８２の大径部３８５と駆動軸４０の外周面４０１との間、且つサークリップ８７と段差３８７との間には軸封装置８２が設けられている。つまり、対の軸封装置８１，８２は、軸方向に間を置いて設けられている。一対の軸封装置８１，８２は、軸孔３８１内に中間圧室８３を形成する。中間圧室８３は、隔壁３８内を通る圧力通路８４を介して第２流路３１〔図２（ｂ）及び図３を参照〕に接続されている。
【００５１】
ギヤポンプ６７の下流にあってスクロール式膨張機７２の上流にある第１流路２２内、吸熱器２０１，２１１内、接続流路２５内及び排出流路２８内は、ランキンサイクル回路１３内で最も高圧の高圧領域となる高圧流路を構成する。スクロール式膨張機７２の下流にあってギヤポンプ６７の上流にある排出流路３０内及び第２流路３１内は、ランキンサイクル回路１３内で最も低圧の低圧領域となる低圧流路を構成する。スクロール式膨張機７２の下流にあってギヤポンプ６７の上流にある排出流路３０内及び第２流路３１は、全体ハウジング３５内にあるランキンサイクル用作動流体のランキンサイクル用作動流体存在領域（第１領域）のうちの低圧領域である。全体ハウジング３５内における冷凍サイクル回路１４側の第２領域の一部である内部空間Ｋ２は、冷凍サイクル回路１４側の第２領域において最も低圧の吸入圧領域である。第１領域の圧力と第２領域の圧力とは、隔壁３８を介して対抗している。
【００５２】
排出流路３０内及び第２流路３１という低圧領域の圧力は、冷凍サイクル回路１４側の第２領域の一部である内部空間Ｋ２内の圧力より大きい。ランキンサイクル回路１３内で最も低圧の低圧領域である第２流路３１内の圧力は、圧力通路８４を介して中間圧室８３に波及し、中間圧室８３内の圧力は、ランキンサイクル回路１３内で最も低圧の低圧領域の圧力相当となる。つまり、中間圧室８３内の圧力は、第１領域側の軸封装置８２に作用する第１領域の圧力（ギヤポンプ６７の下流の高圧であって第１領域における最大圧力）と、第２領域側の軸封装置８１に作用する第２領域の圧力（内部空間Ｋ２の圧力）との中間圧に設定されている。
【００５３】
第１の実施形態では以下の効果が得られる。
（１）駆動軸４０は、隔壁３８に形成された軸孔３８１を通っているが、軸孔３８１内には中間圧室８３が設けられている。中間圧室８３は、全体ハウジング３５内におけるランキンサイクル回路１３側の第１領域と、全体ハウジング３５内における冷凍サイクル回路１４側の第２領域の一部である内部空間Ｋ２とを駆動軸４０の外周面４０１上で隔てている。中間圧室８３は、第１領域のうちの低圧領域に連通している。そのため、内部空間Ｋ２と第１領域との差圧が中間圧室８３の存在によって低減され、駆動軸４０の外周面４０１に沿った第１領域から第２領域へのランキンサイクル用冷媒の漏洩が防止される。
【００５４】
（２）排出流路３０内及び第２流路３１という低圧流路の圧力は、第１領域のうちで最も低圧な領域である。このような低圧流路は、第１領域と第２領域との中間圧室８３を介した差圧を低減する上で、特に好ましい。
【００５５】
（３）一対の軸封装置８１，８２を軸孔３８１に設ける構成は、軸孔３８１内に中間圧室８３を形成する上で簡便な構成である。
（４）圧縮機５２、モータ・ジェネレータ４３、ギヤポンプ６７及びスクロール式膨張機７２は、この順序で駆動軸４０の軸方向に並設されており、ギヤポンプ６７の下流の第１流路２２が軸孔３８１の近くにある。そのため、中間圧室８３が無い場合には、第１流路２２内の高圧のランキンサイクル用冷媒が駆動軸４０の外周面４０１に沿って内部空間Ｋ２側へ漏洩しやすい。
【００５６】
つまり、中間圧室８３が無い場合には、第１領域と第２領域との軸孔３８１を介した差圧が大きい。従って、隔壁３８を隔ててモータ・ジェネレータ４３とギヤポンプ６７とを隣り合わせた構成では、中間圧室８３の存在が特に有効である。
【００５７】
次に、図４の第２の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合を用い、その詳細説明は省略する。
中間圧室８３に連通する圧力通路８４Ａは、スクロール式膨張機７２側の排出室８０に連通されている。排出室８０は、第１領域のうちの低圧領域である。ランキンサイクル回路１３内で最も低圧の低圧領域である排出室８０内の圧力は、圧力通路８４Ａを介して中間圧室８３に波及し、中間圧室８３内の圧力は、ランキンサイクル回路１３内で最も低圧の低圧領域の圧力相当となる。
【００５８】
第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
次に、図５の第３の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合を用い、その詳細説明は省略する。
【００５９】
支持ブロック６３と可動スクロール７４との間には背圧室８９が形成されている。背圧室８９内の圧力は、可動スクロール７４を固定スクロール７７に向けて押接する。背圧室８９は、図示しない背圧通路を介して、供給室７９内の圧力（高圧）よりも低く、且つ排出室８０内の圧力（低圧）よりも高い圧力領域の膨張室７８に連通している。この場合の膨張室７８内の圧力は、供給室７９内の圧力（高圧）よりも低く、且つ排出室８０内の圧力（低圧）よりも高い中間圧力である。
【００６０】
中間圧室８３に連通する圧力通路８４Ｂは、背圧室８９に連通されている。背圧室８９内の圧力は、圧力通路８４Ｂを介して中間圧室８３に波及し、中間圧室８３内の圧力は、背圧室８９内の圧力相当となる。つまり、背圧室８９内は、供給室７９内の圧力（高圧）よりも低く、且つ排出室８０内の圧力（低圧）よりも高い圧力の中間圧領域である。
【００６１】
第３の実施形態では、第１，２の実施形態に比べて中間圧室８３内の圧力が少し高くなるが、第１の実施形態における（１）項と同様の効果が得られる。
次に、図６及び図７の第４の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合を用い、その詳細説明は省略する。
【００６２】
図６に示すように、中間圧室８３に連通する圧力通路８４Ｃは、ギヤポンプ６７のポンプ室６４に連通されている。図７に示すように、ポンプ室６４に対する圧力通路８４Ｃの接続箇所は、第２流路３１の圧力（低圧）よりも高く、且つ第１流路２２内の圧力（高圧）よりも低い中間圧となる位置である。該接続箇所に対応するポンプ室６４の部位は、ギヤポンプ６７より下流の高圧流路と低圧流路との間にある中間圧領域である。ポンプ室６４内の圧力（中間圧）は、圧力通路８４Ｃを介して中間圧室８３に波及し、中間圧室８３内の圧力は、ポンプ室６４内の中間圧相当の圧力となる。
【００６３】
第４の実施形態では、第３の実施形態と同様の効果が得られる。
本発明では以下のような実施形態も可能である。
○膨張機として、ベーン式の膨張機を用いてもよい。
【００６４】
○膨張機として、スクロール式やベーン式以外の他の形式の膨張機を用いてもよい。例えば、駆動軸４０に軸流ファンを取り付け、駆動軸４０の軸方向に冷媒を流して軸流ファン及び駆動軸４０を一体的に回転させるようにしてもよい。
【００６５】
○車両用以外の冷凍サイクル回路及びランキンサイクル回路の一部となる複合流体機械に本発明を適用してもよい。
○回転電機は、発電機としてのみ機能するものであってもよい。
【００６６】
○圧縮機として、スクロール式以外の他の形式の圧縮機（例えば斜板式、ベーン式、スクリュー式等）を用いてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
２２…第１領域の一部である第１流路。３１…低圧流路である第２流路。３４…複合流体機械。３５…全体ハウジング。３８…隔壁。４０…駆動軸。４０１…外周面。４１…ロータ。４２…ステータ。５２…圧縮機。６７…ギヤポンプ。７２…膨張機。７４…可動スクロール。７７…固定スクロール。７９…供給室。８０…低圧領域である排出室。８１，８２…軸封装置。８３…中間圧室。８４，８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃ…圧力通路。８６…中間圧領域である背圧室。Ｋ２…第２領域の一部である内部空間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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