(57)【要約】【課題】シール部材のシール性能が低下することを抑制することが可能なスクロール型膨張機を提供する。【解決手段】ハウジングの内部に、旋回スクロール７よりも駆動軸５の先端に近い側に配置され、且つ複数の駆動側転動体２３を備える駆動側ベアリング２０と、駆動側ベアリング２０よりも駆動軸５の先端に近い側に配置されたシール部材９を備え、ハウジングが、固定スクロール６を間に挟んで駆動軸５と逆側の位置に形成された吸入ポートＰｉｎと、駆動側ベアリング２０よりも駆動軸５の先端に近い側に形成された吐出ポートＰｏｕｔと、駆動軸５の軸方向から見て旋回側渦巻き部７ｂよりも外側に形成された低圧室４０と、シール部材９が配置された空間である先端側低圧空間６０を備え、先端側低圧空間６０と低圧室４０を区画する隔壁Ｗと、先端側低圧空間６０と低圧室４０とを連通させる連通空間７０を有する。【選択図】図２
2019210923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
基端が前記ハウジングに収容され、先端が前記ハウジングから突出する駆動軸と、
前記ハウジングの内部において前記駆動軸の先端よりも駆動軸の基端に近い側に固定された固定スクロールと、
前記ハウジングの内部において前記固定スクロールよりも前記駆動軸の先端に近い側へ回転可能に配置された旋回スクロールと、
前記ハウジングの内部において前記旋回スクロールよりも前記駆動軸の先端に近い側に配置され、且つ複数の転動体を介して前記駆動軸を前記ハウジングに対して回転可能に支持するベアリングと、
前記ハウジングの内部において前記ベアリングよりも前記駆動軸の先端に近い側に配置され、且つ前記駆動軸の外周面を包囲するシール部材と、を備え、
作動流体が循環するランキンサイクルに用いられるスクロール型膨張機であって、
前記固定スクロールは、前記駆動軸の軸方向から見て螺旋状に形成された固定側渦巻き部を有し、
前記旋回スクロールは、前記駆動軸の軸方向から見て螺旋状に形成され、且つ前記固定側渦巻き部と噛み合う旋回側渦巻き部を有し、
前記ハウジングは、前記固定スクロールを間に挟んで前記駆動軸と逆側の位置に形成され、且つ外部の回路から高圧の作動流体を導入する吸入ポートと、前記ベアリングよりも前記駆動軸の先端に近い側に形成され、且つ外部の回路へ低圧の作動流体を吐出する吐出ポートと、前記駆動軸の軸方向から見て前記旋回側渦巻き部よりも外側に形成された低圧室と、前記シール部材が配置された空間である先端側低圧空間と、を備え、
前記駆動軸の径方向から見て前記先端側低圧空間と前記低圧室との間の位置であり、且つ前記駆動軸の軸方向から見て駆動軸よりも前記吐出ポートに近い位置に、前記先端側低圧空間と前記低圧室とを区画する隔壁が設けられ、
前記駆動軸の径方向から見て前記先端側低圧空間と前記低圧室との間であり、且つ前記駆動軸の軸方向から見て駆動軸の中心を間に挟んで前記吐出ポートと対向する位置に、前記先端側低圧空間と前記低圧室とを連通させる連通空間が設けられていることを特徴とするスクロール型膨張機。
【請求項２】
前記隔壁は、前記ベアリングよりも前記駆動軸の径方向で外側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載したスクロール型膨張機。
【請求項３】
前記連通空間は、前記ベアリングよりも前記駆動軸の径方向で外側に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載したスクロール型膨張機。
【請求項４】
前記旋回スクロールの自転を阻止する自転阻止機構を備え、
前記自転阻止機構は、前記駆動軸の軸方向から見て間隔を空けて放射状に配置された複数のボールを備えるボールカップリングを備え、
隣り合う前記ボールの間に形成される隙間は、前記先端側低圧空間と前記低圧室とを連通させていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載したスクロール型膨張機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ランキンサイクルを用いた発電装置に備えられるスクロール型膨張機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ランキンサイクルを用いた発電装置に備えられるスクロール型膨張機としては、例えば、特許文献１に記載されている構成のものがある。
特許文献１に記載されているスクロール型膨張機は、膨張機本体が、軸方向の一端を開口した円筒状の第一ハウジングと、第一ハウジングの開口部を閉塞する第二ハウジングを備えている。そして、第一ハウジングの他端面には作動流体（冷媒）の流入口が設けられており、第一ハウジングの側面には冷媒の流出口が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−５７５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されているスクロール型膨張機では、冷媒の流入口が第一ハウジングの他端面に設けられ、冷媒の流出口が第一ハウジングの側面に設けられている。さらに、第二ハウジングのうち、冷媒の流出口よりも第一ハウジングから離れた位置に、出力シャフトの外周面を包囲するシール部材が配置されている。このため、流入口から導入されて流出口から吐出される冷媒の大部分が、流出口よりも第一ハウジングから離れた位置へ移動せず、シール部材の周辺を流れる冷媒の量が少ない。これにより、膨張機本体の温度が上昇してシール部材が加熱された場合に、冷媒によって冷却することが困難であり、シール部材のシール性能が低下するという問題点がある。この問題は、特に、冷媒としてエタノールを用いた場合に顕著である。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、シール部材のシール性能が低下することを抑制することが可能なスクロール型膨張機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、ハウジングと、駆動軸と、固定スクロールと、旋回スクロールと、ベアリングと、シール部材を備え、作動流体が循環するランキンサイクルに用いられるスクロール型膨張機である。駆動軸は、基端がハウジングに収容され、先端がハウジングから突出する。固定スクロールは、ハウジングの内部において駆動軸の先端よりも駆動軸の基端に近い側に固定されている。また、固定スクロールは、駆動軸の軸方向から見て螺旋状に形成された固定側渦巻き部を有する。旋回スクロールは、駆動軸の軸方向から見て螺旋状に形成され、且つ固定側渦巻き部と噛み合う旋回側渦巻き部を有する。また、旋回スクロールは、ハウジングの内部において固定スクロールよりも駆動軸の先端に近い側へ回転可能に配置されている。ベアリングは、ハウジングの内部において旋回スクロールよりも駆動軸の先端に近い側に配置され、且つ複数の転動体を介して駆動軸をハウジングに対して回転可能に支持する。シール部材は、ハウジングの内部においてベアリングよりも駆動軸の先端に近い側に配置され、且つ駆動軸の外周面を包囲する。ハウジングは、吸入ポートと、吐出ポートと、低圧室と、先端側低圧空間を備える。吸入ポートは、固定スクロールを間に挟んで駆動軸と逆側の位置に形成され、且つ外部の回路から高圧の作動流体を導入する。吐出ポートは、ベアリングよりも駆動軸の先端に近い側に形成され、且つ外部の回路へ低圧の作動流体を吐出する。低圧室は、駆動軸の軸方向から見て旋回側渦巻き部よりも外側に形成された部屋である。先端側低圧空間は、シール部材が配置された空間である。そして、駆動軸の径方向から見て先端側低圧空間と低圧室との間の位置であり、且つ駆動軸の軸方向から見て駆動軸よりも吐出ポートに近い位置に、先端側低圧空間と低圧室とを区画する隔壁が設けられている。さらに、駆動軸の径方向から見て先端側低圧空間と低圧室との間であり、且つ駆動軸の軸方向から見て駆動軸の中心を間に挟んで吐出ポートと対向する位置に、先端側低圧空間と低圧室とを連通させる連通空間が設けられている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の一態様によれば、吸入ポートから導入された高圧の作動流体が、固定側渦巻き部と旋回側渦巻き部との間に形成される膨張室で膨張して、温度が低下した低圧の作動流体となって低圧室へ移動する。そして、隔壁によって低圧室から先端側低圧空間への移動を阻止された低圧の作動流体が、低圧室から、連通空間及び隣り合う転動体の間を通過して先端側低圧空間へ移動する。
これにより、ハウジングへ導入された状態から温度が低下した低圧の作動流体の、駆動軸及びシール部材の周辺を通過する流量を増加させることが可能となり、シール部材を積極的に冷却することが可能となる。このため、シール部材の加熱を抑制して、シール部材のシール性能が低下することを抑制することが可能な、スクロール型膨張機を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第一実施形態におけるスクロール型膨張機の構成を表す図である。
【図２】図１のＩＩ‐ＩＩ線断面図である。
【図３】フロントハウジングをリアハウジングの側から見た状態を表す図である。
【図４】図３のＩＶ線矢視図である。
【図５】第一実施形態のスクロール型膨張機が行う動作を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面を参照して、本発明の第一実施形態を以下において説明する。以下の説明で参照する図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚さと平面寸法との関係や、各層の厚さの比率等は、現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚さや寸法は、以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
さらに、以下に示す第一実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質や、それらの形状、構造、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることが可能である。また、以下の説明における「左右」や「上下」の方向は、単に説明の便宜上の定義であって、本発明の技術的思想を限定するものではない。よって、例えば、紙面を９０度回転すれば「左右」と「上下」とは交換して読まれ、紙面を１８０度回転すれば「左」が「右」になり、「右」が「左」になることは勿論である。
【０００９】
（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
（構成）
図１から図４を用いて、第一実施形態の構成を説明する。
（スクロール型膨張機）
図１及び図２中に表すように、スクロール型膨張機１は、フロントハウジング２と、センタープレート３と、リアハウジング４と、駆動軸５と、固定スクロール６を備える。これに加え、スクロール型膨張機１は、旋回スクロール７と、従動クランク機構８と、シール部材９と、自転阻止機構１０と、隔壁Ｗを備える。
また、スクロール型膨張機１は、作動流体（冷媒）が循環するランキンサイクルに用いられる。
第一実施形態では、一例として、冷媒をエタノールとした場合について説明する。なお、冷媒としては、エタノール以外を用いることも可能である。
【００１０】
以下、ランキンサイクルについて説明する。
ランキンサイクルは、外部熱源としてのエンジンの排熱（例えば、エンジン冷却水の熱）を回収して動力に変換し、出力する。ランキンサイクルが有する作動流体の循環路には、例えば、加熱器、スクロール型膨張機１、凝縮器及びポンプが配設されている。
加熱器は、エンジンから熱を吸収したエンジン冷却水とランキンサイクルを循環する作動流体との間で熱交換を行わせることで、作動流体を加熱して過熱蒸気とする熱交換器である。
スクロール型膨張機１は、加熱器で加熱されて過熱蒸気となった作動流体を膨張させて回転エネルギーに変換することで、動力（駆動力）を発生させる。
凝縮器は、スクロール型膨張機１を経由した作動流体と外気との間で熱交換を行わせることで、作動流体を冷却して凝縮（液化）させる熱交換器である。
【００１１】
（フロントハウジング、センタープレート、リアハウジング）
フロントハウジング２とリアハウジング４は、センタープレート３を間に挟んで通しボルトＢにより締結されることで、スクロール型膨張機１のハウジングを形成している。
なお、ハウジングの内部には、潤滑用のオイル（図示せず）が封入されており、スクロール型膨張機１の内部を作動流体が移動すると、作動流体と共にオイルが移動して、スクロール型膨張機１の内部が潤滑される。
【００１２】
（駆動軸）
駆動軸５は、大径部５ａと、小径部５ｂと、中間部５ｃを備えている。
大径部５ａは、駆動軸５の基端を形成しており、フロントハウジング２（ハウジング）に収容されている。
大径部５ａとフロントハウジング２との間には、駆動側ベアリング２０（ベアリング）が配置されている。駆動側ベアリング２０の説明は、後述する。
小径部５ｂは、駆動軸５の先端を形成しており、大径部５ａよりも外径が小さい。
小径部５ｂの先端側は、フロントハウジング２の外側へ突出している。
中間部５ｃは、大径部５ａと小径部５ｂとの間に形成されており、大径部５ａよりも外径が小さく、小径部５ｂよりも外径が大きい。
以上により、駆動軸５は、フロントハウジング２（ハウジング）の内部へ配置されており、フロントハウジング２に、両端が回転可能に支持されている。
また、フロントハウジング２の側面のうち、駆動側ベアリング２０よりも駆動軸５の先端に近い側には、吐出ポートＰｏｕｔが形成されている。
吐出ポートＰｏｕｔは、フロントハウジング２（ハウジング）から外部の回路へ、低圧の作動流体を吐出するための開口部である。
【００１３】
（駆動側ベアリング）
駆動側ベアリング２０は、駆動側内輪２１と、駆動側外輪２２と、複数の駆動側転動体２３を備えている。
駆動側内輪２１は、円環状に形成されている。駆動側内輪２１の内周面は、大径部５ａの外周面に固定されている。
駆動側外輪２２は、円環状に形成されている。駆動側外輪２２の外周面は、フロントハウジング２の内周面に固定されている。
各駆動側転動体２３は、駆動側内輪２１の外周面に形成された凹部と、駆動側外輪２２の内周面に形成された凹部との間に配置されている。第一実施形態では、駆動側転動体２３を、円筒ころを用いて形成した場合について説明する。
また、複数の駆動側転動体２３は、駆動軸５の軸方向から見て、間隔を空けて配置されている。
【００１４】
（固定スクロール）
固定スクロール６は、リアハウジング４に収容されている。
また、固定スクロール６は、固定側基部６ａと、固定側渦巻き部６ｂと、導入口６ｃを有する。
固定側基部６ａは、円板状に形成されており、一方の面が、リアハウジング４のフロントハウジング２と対向する面に固定されている。
固定側渦巻き部６ｂは、固定側基部６ａの他方の面から突出して形成されており、駆動軸５の軸方向から見て螺旋状に形成されている。
導入口６ｃは、固定側基部６ａの中央付近に形成されており、固定側基部６ａを貫通する貫通孔である。
また、導入口６ｃは、リアハウジング４のフロントハウジング２と対向する面を貫通する吸入ポートＰｉｎと連通している。
吸入ポートＰｉｎは、リアハウジング４のうち、固定スクロール６よりも駆動軸５から離れた位置に形成されており、外部の回路からリアハウジング４（ハウジング）へ、高圧の作動流体を導入するための開口部である。
以上により、固定スクロール６は、ハウジングの内部において、駆動軸５の先端よりも駆動軸５の基端に近い側に固定されている。
【００１５】
（旋回スクロール）
旋回スクロール７は、旋回側基部７ａと、旋回側渦巻き部７ｂと、中空ボス部７ｃを有する。
旋回側基部７ａは、円板状に形成されており、駆動側ベアリング２０と固定スクロール６との間に配置されている。
旋回側基部７ａの一方の面は、固定スクロール６と対向している。
旋回側渦巻き部７ｂは、旋回側基部７ａの一方の面から突出して形成されており、駆動軸５の軸方向から見て螺旋状に形成されている。
また、旋回スクロール７は、旋回側渦巻き部７ｂが固定側渦巻き部６ｂと噛み合うように配置されており、固定側渦巻き部６ｂと旋回側渦巻き部７ｂとの間には、導入された作動流体を膨張させる膨張室３０が形成されている。
したがって、駆動側ベアリング２０は、ハウジングの内部において、旋回スクロール７よりも駆動軸５の先端に近い側に配置されている。
また、ハウジングの内部において、駆動軸５の軸方向から見て旋回側渦巻き部７ｂよりも外側には、膨張室３０で膨張されて低圧となった作動流体が流入する低圧室４０が形成されている。
中空ボス部７ｃは、旋回側基部７ａの他方の面に形成されており、駆動軸５の軸方向から見て、円筒状に形成されている。
【００１６】
（従動クランク機構）
従動クランク機構８は、大径部５ａと旋回スクロール７とを連結しており、偏心ブッシュ８ａと、クランクピン８ｂを備えている。
偏心ブッシュ８ａは、中空ボス部７ｃの内部に、旋回側ベアリング５０を介して配置されている。
旋回側ベアリング５０は、旋回側内輪５１と、旋回側外輪５２と、複数の旋回側転動体５３を備えている。
旋回側内輪５１は、円環状に形成されている。旋回側内輪５１の内周面は、偏心ブッシュ８ａの外周面に固定されている。
旋回側外輪５２は、円環状に形成されている。旋回側外輪５２の外周面は、中空ボス部７ｃの内周面に固定されている。
【００１７】
各旋回側転動体５３は、旋回側内輪５１の外周面に形成された凹部と、旋回側外輪５２の内周面に形成された凹部との間に配置されている。第一実施形態では、旋回側転動体５３を、円筒ころを用いて形成した場合について説明する。
また、複数の旋回側転動体５３は、駆動軸５の軸方向から見て、間隔を空けて配置されている。
クランクピン８ｂは、駆動軸５と平行に配置されている。
クランクピン８ｂの中心軸は、駆動軸５の回転中心からオフセットしている。
また、クランクピン８ｂは、偏心ブッシュ８ａに形成された挿通孔（図示せず）に挿通されている。挿通孔は、偏心ブッシュ８ａの中心からオフセットした位置に形成されている。
【００１８】
また、偏心ブッシュ８ａは、クランクピン８ｂの軸回りに揺動可能に構成されている。これにより、従動クランク機構８においては、クランクピン８ｂの旋回運動がそのまま偏心ブッシュ８ａの旋回運動となり、一方、偏心ブッシュ８ａの旋回運動がそのままクランクピン８ｂの旋回運動となる。
したがって、従動クランク機構８により、駆動軸５の回転運動が旋回スクロール７の旋回運動に変換される、または、旋回スクロール７の旋回運動が駆動軸５の回転運動に変換される。
なお、偏心ブッシュ８ａ及び旋回スクロール７のバランスを取ることで振動の発生等を抑制するため、偏心ブッシュ８ａには、カウンタウェイト８ｃ（バランスウェイト）が固定されている。
【００１９】
（シール部材）
シール部材９は、メカニカルシール９ａと、Ｏリング９ｂと、シールホルダ９ｃを備えて形成されており、駆動軸５とフロントハウジング２との間に存在するオイルが外部へ洩れることを抑制する。
メカニカルシール９ａは、例えば、金属材料を用いて、駆動軸５の外周面を包囲する円環状に形成されている。また、メカニカルシール９ａは、駆動軸５の外周面と離間するとともに、フロントハウジング２の内面と接触している。
Ｏリング９ｂは、例えば、樹脂材料を用いて、駆動軸５の外周面と接触して包囲する円環状に形成されている。また、Ｏリング９ｂは、メカニカルシール９ａよりも、駆動側ベアリング２０に近い位置に配置されている。
【００２０】
シールホルダ９ｃは、円筒状に形成されており、内周面にメカニカルシール９ａとＯリング９ｂを保持している。
以上により、シール部材９は、フロントハウジング２（ハウジング）の内部において、駆動側ベアリング２０よりも駆動軸５の先端に近い側に配置されており、駆動軸５の外周面を包囲している。
また、フロントハウジング２（ハウジング）の内部のうち、シール部材９が配置された空間は、低圧の作動流体が低圧室４０から流入する先端側低圧空間６０を形成している。
先端側低圧空間６０には、メカニカルシール９ａの一部が露出している。
したがって、隣り合う駆動側転動体２３の間に形成される隙間は、先端側低圧空間６０と低圧室４０とを連通させている。
なお、先端側低圧空間６０は、吐出ポートPｏｕｔへ接続する通路部分も含む。
【００２１】
（自転阻止機構）
自転阻止機構１０は、旋回側基部７ａの他方の面と、センタープレート３との間に配置されており、旋回スクロール７の自転を阻止する。
また、自転阻止機構１０は、複数のボール１０ａを有するボールカップリングを備えている。なお、図２中では、複数のボール１０ａのうち、一つのボール１０ａのみを図示している。
複数のボール１０ａは、駆動軸５の軸方向から見て間隔を空けて放射状に配置されている。
したがって、隣り合うボール１０ａの間に形成される隙間は、先端側低圧空間６０と低圧室４０とを連通させている。
【００２２】
（隔壁）
隔壁Ｗは、駆動軸５の径方向から見て先端側低圧空間６０と低圧室４０との間の位置であるとともに、駆動軸５の軸方向から見て駆動軸５よりも吐出ポートＰｏｕｔに近い位置に設けられており、先端側低圧空間６０と低圧室４０とを区画している。
また、隔壁Ｗは、駆動側ベアリング２０よりも、駆動軸５の径方向で外側に配置されている。
【００２３】
（連通空間）
図３及び図４中に示すように、隔壁Ｗのうち、駆動軸５の軸方向から見て駆動軸５の中心を間に挟んで吐出ポートＰｏｕｔと対向する位置には、開口部Ｗｏが設けられている。なお、図４中では、駆動側転動体２３の図示を省略している。
隔壁Ｗに形成されている開口部Ｗｏは、先端側低圧空間６０と低圧室４０とを連通させる連通空間７０を形成する。
また、連通空間７０は、駆動側ベアリング２０よりも、駆動軸５の径方向で外側に配置されている。
【００２４】
（動作・作用）
図１から図４を参照しつつ、図５を用いて、第一実施形態のスクロール型膨張機１で行う動作の一例と、作用を説明する。
スクロール型膨張機１の使用時には、吸入ポートＰｉｎ及び導入口６ｃを介して膨張室３０に導入された高温（例えば、２５０［℃］）且つ高圧の作動流体が、膨張室３０の内部で膨張する。これにより、旋回スクロール７が固定スクロール６に対して旋回運動を行う。
旋回スクロール７が固定スクロール６に対して旋回運動を行うと、旋回スクロール７の旋回運動に伴って、膨張室３０が中央部から周辺部へと容積を増加させながら移動し、作動流体が膨張して低圧となるとともに、温度が低下（例えば、１５０［℃］）する。
膨張後の作動流体は、低圧室４０に排出され、さらに、隣り合うボール１０ａの間に形成される隙間を通過して、旋回スクロール７と駆動側ベアリング２０及び隔壁Ｗとの間に形成された空間へ移動する。
【００２５】
ここで、第一実施形態の構成では、駆動軸５の軸方向から見て駆動軸５よりも吐出ポートＰｏｕｔに近い位置に設けられている隔壁Ｗが、先端側低圧空間６０と低圧室４０とを区画している。これに加え、隔壁Ｗのうち、駆動軸５の軸方向から見て駆動軸５の中心を間に挟んで吐出ポートＰｏｕｔと対向する位置に設けられている連通空間７０が、先端側低圧空間６０と低圧室４０とを連通させている。さらに、隣り合う駆動側転動体２３の間に形成される隙間が、先端側低圧空間６０と低圧室４０とを連通させている。
これにより、旋回スクロール７と駆動側ベアリング２０及び隔壁Ｗとの間に形成された空間へ移動した低圧の作動流体は、隔壁Ｗによって低圧室４０から先端側低圧空間６０への移動を阻止される。
【００２６】
このため、低圧の作動流体は、図５中に破線の矢印Ｆ１で示すように、旋回スクロール７と駆動側ベアリング２０及び隔壁Ｗとの間に形成された空間から、隣り合う駆動側転動体２３の間に形成される隙間及び連通空間７０を通過する。そして、先端側低圧空間６０へ移動する。
先端側低圧空間６０へ移動した低圧の作動流体は、図５中に破線の矢印Ｆ２で示すように、駆動軸５及びシール部材９の周辺を積極的に通過して、吐出ポートＰｏｕｔへ移動する。そして、図５中に破線の矢印Ｆ３で示すように、吐出ポートＰｏｕｔから外部の回路へ吐出される。また、先端側低圧空間６０における作動流体の移動に伴い、ハウジングの内部に封入されている潤滑用のオイルは、シール部材９に供給される。
なお、上述した第一実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第一実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００２７】
（第一実施形態の効果）
第一実施形態のスクロール型膨張機１であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
（１）駆動軸５を、複数の駆動側転動体２３を介して、ハウジングに対して回転可能に支持する駆動側ベアリング２０を備える。これに加え、ハウジングが、固定スクロール６よりも駆動軸５から離れた位置に形成された吸入ポートＰｉｎと、駆動側ベアリング２０よりも駆動軸５の先端に近い側に形成された吐出ポートＰｏｕｔを備える。さらに、ハウジングが、駆動軸５の軸方向から見て旋回側渦巻き部７ｂよりも外側に形成された低圧室４０と、シール部材９が配置された空間である先端側低圧空間６０を備える。また、駆動軸５の径方向から見て先端側低圧空間６０と低圧室４０との間の位置であり、且つ駆動軸５の軸方向から見て駆動軸５よりも吐出ポートＰｏｕｔに近い位置に、先端側低圧空間６０と低圧室４０とを区画する隔壁Ｗが設けられている。さらに、駆動軸５の径方向から見て先端側低圧空間６０と低圧室４０との間であり、且つ駆動軸５の軸方向から見て駆動軸５の中心を間に挟んで吐出ポートＰｏｕｔと対向する位置に、先端側低圧空間６０と低圧室４０とを連通させる連通空間７０が設けられている。
【００２８】
このため、ハウジングへ導入された高圧の作動流体が膨張室３０で膨張して、温度が低下した低圧の作動流体となって低圧室４０へ移動する。さらに、隔壁Ｗによって低圧室４０から先端側低圧空間６０への移動を阻止された低圧の作動流体が、低圧室４０から、連通空間７０及び隣り合う駆動側転動体２３の間を通過して先端側低圧空間６０へ移動する。
これに加え、隔壁Ｗによって低圧室４０から先端側低圧空間６０への移動を阻止される低圧の作動流体を、吐出ポートＰｏｕｔから離れた位置へ移動させることが可能となる。
【００２９】
これにより、ハウジングへ導入された状態から温度が低下した低圧の作動流体の、駆動軸５及びシール部材９の周辺を通過する流量を増加させることが可能となり、シール部材９を積極的に冷却することが可能となる。
これに加え、連通空間７０から駆動軸５及びシール部材９の周辺を通過吐出ポートＰｏｕｔから吐出される作動流体を増加させて、低圧の作動流体が駆動軸５及びシール部材９の周辺を通過する流量を、効率的に増加させることが可能となる。
その結果、シール部材９の加熱を抑制して、シール部材９のシール性能が低下することを抑制することが可能な、スクロール型膨張機１を提供することが可能となる。
【００３０】
また、シール部材９の加熱を抑制することが可能となるため、高温の環境下においてもシール性能が保持される高価なシール部材９を適用することなく、スクロール型膨張機１を製造することが可能となる。これにより、スクロール型膨張機１の製造コストの増加を抑制することが可能となる。
さらに、例えば、駆動軸５の軸方向から見て、隔壁Ｗが駆動軸５よりも吐出ポートＰｏｕｔから遠い位置に設けられており、連通空間７０が駆動軸５よりも吐出ポートＰｏｕｔに近い位置に設けられている構成と比較して、先端側低圧空間６０のうち駆動軸５よりも吐出ポートＰｏｕｔから離れた位置から、駆動軸５及びシール部材９の周辺を通過して吐出ポートＰｏｕｔへ移動する作動流体の流量を、効率的に増加させることが可能となる。
【００３１】
（２）隔壁Ｗが、駆動側ベアリング２０よりも、駆動軸５の径方向で外側に配置されている。
その結果、隔壁Ｗによって低圧室４０から先端側低圧空間６０への移動を阻止される低圧の作動流体の流量を増加させることが可能となり、低圧の作動流体が駆動軸５及びシール部材９の周辺を通過する流量を、効率的に増加させることが可能となる。
【００３２】
（３）連通空間７０が、駆動側ベアリング２０よりも、駆動軸５の径方向で外側に配置されている。
このため、隔壁Ｗによって低圧室４０から先端側低圧空間６０への移動を阻止される低圧の作動流体を、吐出ポートＰｏｕｔから離れた位置へ効率的に移動させることが可能となる。
その結果、低圧の作動流体が駆動軸５及びシール部材９の周辺を通過する流量を、効率的に増加させることが可能となる。
【００３３】
（４）旋回スクロール７の自転を阻止する自転阻止機構１０が、駆動軸５の軸方向から見て間隔を空けて放射状に配置された複数のボール１０ａを備え、隣り合うボール１０ａの間に形成される隙間は、先端側低圧空間６０と低圧室４０とを連通させている。
このため、低圧室４０へ移動した低圧の作動流体を、低圧室４０から隣り合うボール１０ａの間を通過させて先端側低圧空間６０へ移動させることが可能となる。
その結果、ハウジングへ導入された状態から温度が低下した低圧の作動流体の、先端側低圧空間６０への流量を増加させることが可能となる。
【符号の説明】
【００３４】
１…スクロール型膨張機、２…フロントハウジング、３…センタープレート、４…リアハウジング、５…駆動軸、５ａ…大径部、５ｂ…小径部、５ｃ…中間部、６…固定スクロール、６ａ…固定側基部、６ｂ…固定側渦巻き部、６ｃ…導入口、７…旋回スクロール、７ａ…旋回側基部、７ｂ…旋回側渦巻き部、７ｃ…中空ボス部、８…従動クランク機構、８ａ…偏心ブッシュ、８ｂ…クランクピン、８ｃ…カウンタウェイト、９…シール部材、９ａ…メカニカルシール、９ｂ…Ｏリング、９ｃ…シールホルダ、１０…自転阻止機構、１０ａ…ボール、２０…駆動側ベアリング、２１…駆動側内輪、２２…駆動側外輪、２３…駆動側転動体、３０…膨張室、４０…低圧室、５０…旋回側ベアリング、５１…旋回側内輪、５２…旋回側外輪、５３…旋回側転動体、６０…先端側低圧空間、７０…連通空間、Ｗ…隔壁、Ｗｏ…開口部、Ｂ…通しボルト、Ｐｏｕｔ…吐出ポート、Ｐｉｎ…吸入ポート、Ｆ１…低圧室４０から先端側低圧空間６０へ移動する作動流体の流れ、Ｆ２…先端側低圧空間６０から吐出ポートＰｏｕｔへ移動する作動流体の流れ、Ｆ３…吐出ポートＰｏｕｔから外部の回路へ吐出される作動流体の流れ
【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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