(57)【要約】【課題】圧縮機と膨張機とが均油管を介して接続されてなる流体機械において、運転の過渡時等においても、圧縮機構または膨張機構に対して潤滑油を安定して供給する。【解決手段】流体機械は、圧縮機１０１と膨張機１０３とを備える。圧縮機１０１は、密閉容器１０８と、密閉容器１０８の底部に形成された第１油溜まり１２１と、圧縮機構１１３と、圧縮機構１１３に潤滑油を供給する給油機構１１０とを備えている。膨張機１０３は、密閉容器１０９と、密閉容器１０９の底部に形成された第２油溜まり１２３と、膨張機構１１８と、膨張機構１１８に潤滑油を供給する給油機構１２３とを備えている。密閉容器１０８と密閉容器１０９とは、均圧管１０６および均油管１０７によって接続されている。均油管１０７の一端側開口１０７ａは、給油機構１１０の吸入口１１０ａよりも高い位置に配置されている。【選択図】図１
2008286151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に潤滑油を貯留する第１油溜まりが形成された第１密閉容器と、前記第１密閉容器の内部に配置された圧縮機構と、潤滑油を吸入する吸入部を有し、前記第１油溜まりの潤滑油を前記圧縮機構に供給する給油機構と、を有する圧縮機と、
内部に潤滑油を貯留する第２油溜まりが形成された第２密閉容器と、前記第２密閉容器の内部に配置された膨張機構と、を有する膨張機と、
前記第１密閉容器の前記第１油溜まり内に開口する一端側開口と、前記第２密閉容器の前記第２油溜まり内に開口する他端側開口とを有し、前記第１油溜まり内と前記第２油溜まり内とを連通させる連絡通路と、を備え、
前記連絡通路の前記一端側開口は、前記第１密閉容器内における前記給油機構の吸入部よりも高い位置に開口している、流体機械。
【請求項２】
内部に潤滑油を貯留する第１油溜まりが形成された第１密閉容器と、前記第１密閉容器の内部に配置された圧縮機構と、潤滑油を吸入する吸入部を有し、前記第１油溜まりの潤滑油を前記圧縮機構に供給する給油機構と、を有する圧縮機と、
内部に潤滑油を貯留する第２油溜まりが形成された第２密閉容器と、前記第２密閉容器の内部に配置された膨張機構と、を有する膨張機と、
前記第１密閉容器の前記第１油溜まり内に開口する一端側開口と、前記第２密閉容器の前記第２油溜まり内に開口する他端側開口とを有し、前記第１油溜まり内と前記第２油溜まり内とを連通させる連絡通路と、を備え、
前記第１油溜まりは、互いに分離された給油機構側油溜まりと連絡通路側油溜まりとを含み、
前記給油機構の吸入部は、前記給油機構側油溜まりに配置され、
前記連絡通路の前記一端側開口は、前記連絡通路側油溜まりに配置されている、流体機械。
【請求項３】
請求項２に記載の流体機械において、
前記第１密閉容器の前記第１油溜まり内に配置され、上向きに開いた器状部材をさらに備え、
前記器状部材の内側が前記給油機構側油溜まりを形成し、前記器状部材の外側が前記連絡通路側油溜まりを形成している、流体機械。
【請求項４】
請求項２に記載の流体機械において、
前記第１密閉容器の前記第１油溜まり内に配置され、少なくとも一部が前記給油機構の吸入部と前記連絡通路の前記一端側開口との間で上下方向または斜め上下方向に延び、前記第１油溜まりを前記給油機構側油溜まりと前記連絡通路側油溜まりとに仕切る板状部材をさらに備えている、流体機械。
【請求項５】
請求項１または２に記載の流体機械において、
前記連絡通路は、一端側が前記第１密閉容器の内部に上向きまたは斜め上向きに挿入された管によって形成されている、流体機械。
【請求項６】
請求項１または２に記載の流体機械において、
前記連絡通路は、一端側が前記第１密閉容器の側面から前記第１密閉容器の内部に挿入された均油管によって形成されている、流体機械。
【請求項７】
請求項１または２に記載の流体機械において、
前記連絡通路の前記一端側開口は、前記第１密閉容器内において下向きに開口している、流体機械。
【請求項８】
請求項１または２に記載の流体機械において、
前記連絡通路は、一端側が前記第１密閉容器の内部に挿入された管によって形成され、
前記管の前記第１密閉容器内の端部は閉塞され、前記管の前記第１密閉容器内に位置する部分の側面には、前記連絡通路の一端側開口を構成する穴が形成されている、流体機械。
【請求項９】
請求項１または２に記載の流体機械において、
前記連絡通路は、一端側が前記第１密閉容器の内部に挿入され、前記第１密閉容器の内部で開口する管によって形成され、
前記第１密閉容器の内部に配置され、前記管の開口の周囲を少なくとも上方から覆うカバーをさらに備えている、流体機械。
【請求項１０】
請求項１または２に記載の流体機械において、
前記連絡通路の前記一端側開口と前記給油機構の吸入部との間の水平方向距離は、前記給油機構の吸入部と前記第１密閉容器の内周壁面との間の水平方向距離の最短値の半分以下である、流体機械。
【請求項１１】
請求項１または２に記載の流体機械において、
前記圧縮機構はロータリ式の圧縮機構である、流体機械。
【請求項１２】
請求項１または２に記載の流体機械において、
前記圧縮機構はスクロール式の圧縮機構である、流体機械。
【請求項１３】
請求項１または２に記載の流体機械において、
前記圧縮機構から下方に延びる回転軸をさらに備え、
前記給油機構は、前記回転軸の下端部に設けられたオイルポンプと、前記オイルポンプの周囲の少なくとも一部を覆い、潤滑油を吸入する吸入口が形成されたカバーとを有し、
前記給油機構の吸入部は、前記カバーの吸入口である、流体機械。
【請求項１４】
請求項１または２に記載の流体機械において、
前記圧縮機構には、少なくとも上方の一部が開放されたベーン溝と、前記ベーン溝内に挿入されたベーンとが設けられ、
前記給油機構は、前記ベーン溝および前記ベーンによって構成されている、流体機械。
【請求項１５】
請求項１または２に記載の流体機械において、
前記膨張機は、潤滑油を吸入する吸入部を有し、前記第２油溜まりの潤滑油を前記膨張機構に供給する給油機構をさらに備え、
前記連絡通路の前記他端側開口は、前記第２密閉容器内における前記給油機構の吸入部よりも高い位置に開口している、流体機械。
【請求項１６】
請求項１または２に記載の流体機械において、
前記膨張機は、潤滑油を吸入する吸入部を有し、前記第２油溜まりの潤滑油を前記膨張機構に供給する給油機構をさらに備え、
前記第２油溜まりは、互いに分離された給油機構側油溜まりと連絡通路側油溜まりとを含み、
前記給油機構の吸入部は、前記給油機構側油溜まりに配置され、
前記連絡通路の前記他端側開口は、前記連絡通路側油溜まりに配置されている、流体機械。
【請求項１７】
内部に潤滑油を貯留する第１油溜まりが形成された第１密閉容器と、前記第１密閉容器の内部に配置された圧縮機構と、を有する圧縮機と、
内部に潤滑油を貯留する第２油溜まりが形成された第２密閉容器と、前記第２密閉容器の内部に配置された膨張機構と、潤滑油を吸入する吸入部を有し、前記第２油溜まりの潤滑油を前記膨張機構に供給する給油機構と、を有する膨張機と、
前記第１密閉容器の前記第１油溜まり内に開口する一端側開口と、前記第２密閉容器の前記第２油溜まり内に開口する他端側開口とを有し、前記第１油溜まり内と前記第２油溜まり内とを連通させる連絡通路と、を備え、
前記連絡通路の前記他端側開口は、前記第２密閉容器内における前記給油機構の吸入部よりも高い位置に開口している、流体機械。
【請求項１８】
内部に潤滑油を貯留する第１油溜まりが形成された第１密閉容器と、前記第１密閉容器の内部に配置された圧縮機構と、を有する圧縮機と、
内部に潤滑油を貯留する第２油溜まりが形成された第２密閉容器と、前記第２密閉容器の内部に配置された膨張機構と、潤滑油を吸入する吸入部を有し、前記第２油溜まりの潤滑油を前記膨張機構に供給する給油機構と、を有する膨張機と、
前記第１密閉容器の前記第１油溜まり内に開口する一端側開口と、前記第２密閉容器の前記第２油溜まり内に開口する他端側開口とを有し、前記第１油溜まり内と前記第２油溜まり内とを連通させる連絡通路と、を備え、
前記第２油溜まりは、互いに分離された給油機構側油溜まりと連絡通路側油溜まりとを含み、
前記給油機構の吸入部は、前記給油機構側油溜まりに配置され、
前記連絡通路の前記他端側開口は、前記連絡通路側油溜まりに配置されている、流体機械。
【請求項１９】
請求項１、２、１７、および１８のいずれか一つに記載の流体機械と、
流体を放熱させる放熱器と、
流体を蒸発させる蒸発器と、を備え、
前記圧縮機で圧縮された流体を前記放熱器で放熱させ、放熱後の流体を前記膨張機で膨張させ、膨張後の流体を前記蒸発器で蒸発させ、蒸発後の流体を前記圧縮機に導く冷凍サイクル装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の冷凍サイクル装置において、
前記流体は二酸化炭素である、冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機および膨張機を備えた流体機械、およびその流体機械を備えた冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、圧縮機と膨張機とを備えた冷凍サイクル装置が知られている。図１３に模式的に示すように、下記非特許文献１には、圧縮機９０４、放熱器９０５、膨張機９０９、および蒸発器９１０を備えた冷凍サイクル装置９００が開示されている。この冷凍サイクル装置９００では、圧縮機９０４の密閉容器９０３の内部には、圧縮機構９０１と電動機９０２とが配置されている。膨張機９０９の密閉容器９０８の内部には、膨張機構９０６と発電機９０７とが配置されている。圧縮機９０４の密閉容器９０３の内部と膨張機９０９の密閉容器９０８の内部とは、均圧ライン９１２および均油ライン９１３を介して連通している。
【０００３】
上記冷凍サイクル装置９００では、密閉容器９０３および密閉容器９０８の底部に、油溜まりがそれぞれ形成されていると考えられる。また、各密閉容器９０３，９０８の内部には、各油溜まり内の潤滑油に浸漬された給油機構が配置されていると考えられる。
【０００４】
上記冷凍サイクル装置では、圧縮機９０４の密閉容器９０３と膨張機９０９の密閉容器９０８とが均圧ライン９１２を介して連通しているので、基本的に、両密閉容器９０３，９０８の内部圧力は等しくなる。そのため、両密閉容器９０３，９０８のうちどちらか一方の密閉容器内の潤滑油が減少しても、他方の密閉容器から均油ライン９１３を通じて潤滑油が流入し、その減少分を補うことが期待される。
【非特許文献１】「平成１４年度成果報告書  エネルギー有効利用基盤技術先導研究開発  ＣＯ２空調機用二相流膨張機・圧縮機の開発」，新エネルギー・産業技術総合開発機構，平成１５年３月，ｐ．５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、運転の過渡時、例えば圧縮機９０４の起動時のような時には、圧縮機９０４の密閉容器９０３の内部圧力が急激に上昇し、圧縮機９０４の密閉容器９０３内の方が膨張機９０９の密閉容器９０８内よりも一時的に圧力が高くなる場合がある。そのような場合には、その圧力差によって、密閉容器９０３内の潤滑油が均油ライン９１３を通って密閉容器９０８内に移動してしまい、密閉容器９０３内の潤滑油量が一時的に減少する。
【０００６】
ところが、密閉容器９０３内の潤滑油量が減少すると、潤滑油の油面が給油機構の吸入口よりも低くなる場合がある。このような場合、給油機構が潤滑油を吸い込むことができなくなるので、圧縮機構９０１の摺動部に潤滑油を十分に供給することができなくなる。そのため、潤滑油不足による信頼性の低下や、潤滑油によるシール性が低下することによって圧縮能力の低下を招く恐れがある。このような状態は、均圧ライン９１２および均油ライン９１３の均圧作用によって密閉容器９０３の内部圧力と密閉容器９０８の内部圧力とが近づき、いったん低下した油面が上昇するまでの間、続くこととなる。
【０００７】
なお、圧縮機９０４の停止時などでは、膨張機９０９の密閉容器９０８の内部圧力が圧縮機９０４の密閉容器９０３の内部圧力よりも一時的に高くなり、膨張機９０９においても、上述の問題が生じるおそれがある。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、運転の過渡時等においても、圧縮機構または膨張機構に対して潤滑油を安定して供給することができる流体機械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】
【０００９】
本発明に係る流体機械は、内部に潤滑油を貯留する第１油溜まりが形成された第１密閉容器と、前記第１密閉容器の内部に配置された圧縮機構と、潤滑油を吸入する吸入部を有し、前記第１油溜まりの潤滑油を前記圧縮機構に供給する給油機構と、を有する圧縮機と、内部に潤滑油を貯留する第２油溜まりが形成された第２密閉容器と、前記第２密閉容器の内部に配置された膨張機構と、を有する膨張機と、前記第１密閉容器の前記第１油溜まり内に開口する一端側開口と、前記第２密閉容器の前記第２油溜まり内に開口する他端側開口とを有し、前記第１油溜まり内と前記第２油溜まり内とを連通させる連絡通路と、を備え、前記連絡通路の前記一端側開口は、前記第１密閉容器内における前記給油機構の吸入部よりも高い位置に開口しているものである。
【００１０】
上記流体機械では、運転の過渡時等において、第１密閉容器の内部圧力が第２密閉容器の内部圧力よりも一時的に高くなった場合には、第１密閉容器内の潤滑油が連絡通路を通じて第２密閉容器内に流れ込み、第１密閉容器内の液面が低下する。しかし、第１密閉容器内の液面は、連絡通路の一端側開口よりも低下することはない。ここで、上記流体機械では、連絡通路の一端側開口は給油機構の吸入部よりも高い位置にある。そのため、液面が給油機構の吸入部よりも低下することはなく、給油機構は常に潤滑油を吸入することができる。したがって、運転の過渡時等にあっても、圧縮機構に対して潤滑油を安定して供給することができる。
【００１１】
本発明に係る他の流体機械は、内部に潤滑油を貯留する第１油溜まりが形成された第１密閉容器と、前記第１密閉容器の内部に配置された圧縮機構と、潤滑油を吸入する吸入部を有し、前記第１油溜まりの潤滑油を前記圧縮機構に供給する給油機構と、を有する圧縮機と、内部に潤滑油を貯留する第２油溜まりが形成された第２密閉容器と、前記第２密閉容器の内部に配置された膨張機構と、を有する膨張機と、前記第１密閉容器の前記第１油溜まり内に開口する一端側開口と、前記第２密閉容器の前記第２油溜まり内に開口する他端側開口とを有し、前記第１油溜まり内と前記第２油溜まり内とを連通させる連絡通路と、を備え、前記第１油溜まりは、互いに分離された給油機構側油溜まりと連絡通路側油溜まりとを含み、前記給油機構の吸入部は、前記給油機構側油溜まりに配置され、前記連絡通路の前記一端側開口は、前記連絡通路側油溜まりに配置されているものである。
【００１２】
上記流体機械にあっても、運転の過渡時等において、第１密閉容器の内部圧力が第２密閉容器の内部圧力よりも一時的に高くなった場合には、第１密閉容器内の潤滑油が連絡通路を通じて第２密閉容器内に流れ込み、第１密閉容器内の液面が低下する。しかし、第１密閉容器の第１油溜まりは給油機構側油溜まりと連絡通路側油溜まりとに分離されているので、連絡通路側油溜まりの潤滑油が減少しても、給油機構側油溜まりには、ある程度の潤滑油が残留することになる。そのため、運転の過渡時等にあっても、給油機構は給油機構側油溜まりの潤滑油を吸入することができ、圧縮機構に対して潤滑油を安定して供給することができる。
【００１３】
本発明に係る他の流体機械は、内部に潤滑油を貯留する第１油溜まりが形成された第１密閉容器と、前記第１密閉容器の内部に配置された圧縮機構と、を有する圧縮機と、内部に潤滑油を貯留する第２油溜まりが形成された第２密閉容器と、前記第２密閉容器の内部に配置された膨張機構と、潤滑油を吸入する吸入部を有し、前記第２油溜まりの潤滑油を前記膨張機構に供給する給油機構と、を有する膨張機と、前記第１密閉容器の前記第１油溜まり内に開口する一端側開口と、前記第２密閉容器の前記第２油溜まり内に開口する他端側開口とを有し、前記第１油溜まり内と前記第２油溜まり内とを連通させる連絡通路と、を備え、前記連絡通路の前記他端側開口は、前記第２密閉容器内における前記給油機構の吸入部よりも高い位置に開口しているものである。
【００１４】
上記流体機械では、運転の過渡時等において、第２密閉容器の内部圧力が第１密閉容器の内部圧力よりも一時的に高くなった場合には、第２密閉容器内の潤滑油が連絡通路を通じて第１密閉容器内に流れ込み、第２密閉容器内の液面が低下する。しかし、第２密閉容器内の液面は連絡通路の他端側開口よりも低下することはない。ここで、上記流体機械では、連絡通路の他端側開口は給油機構の吸入部よりも高い位置にある。そのため、液面が給油機構の吸入部よりも低下することはなく、給油機構は常に潤滑油を吸入することができる。したがって、運転の過渡時等にあっても、膨張機構に対して潤滑油を安定して供給することができる。
【００１５】
本発明に係る他の流体機械は、内部に潤滑油を貯留する第１油溜まりが形成された第１密閉容器と、前記第１密閉容器の内部に配置された圧縮機構と、を有する圧縮機と、内部に潤滑油を貯留する第２油溜まりが形成された第２密閉容器と、前記第２密閉容器の内部に配置された膨張機構と、潤滑油を吸入する吸入部を有し、前記第２油溜まりの潤滑油を前記膨張機構に供給する給油機構と、を有する膨張機と、前記第１密閉容器の前記第１油溜まり内に開口する一端側開口と、前記第２密閉容器の前記第２油溜まり内に開口する他端側開口とを有し、前記第１油溜まり内と前記第２油溜まり内とを連通させる連絡通路と、を備え、前記第２油溜まりは、互いに分離された給油機構側油溜まりと連絡通路側油溜まりとを含み、前記給油機構の吸入部は、前記給油機構側油溜まりに配置され、前記連絡通路の前記他端側開口は、前記連絡通路側油溜まりに配置されているものである。
【００１６】
上記流体機械においても、運転の過渡時等の際に、第２密閉容器の内部圧力が第１密閉容器の内部圧力よりも一時的に高くなった場合には、第２密閉容器内の潤滑油が連絡通路を通じて第１密閉容器内に流れ込み、第２密閉容器内の液面が低下する。しかし、第２密閉容器の第２油溜まりは給油機構側油溜まりと連絡通路側油溜まりとに分離されているので、連絡通路側油溜まりの潤滑油が減少しても、給油機構側油溜まりには、ある程度の潤滑油が残留することになる。そのため、運転の過渡時等にあっても、給油機構は給油機構側油溜まりの潤滑油を吸入することができ、膨張機構に対して潤滑油を安定して供給することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、圧縮機と膨張機とが連絡通路を介して連通してなる流体機械において、運転の過渡時等の際にも、圧縮機構または膨張機構に対して潤滑油を安定して供給することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、下記の実施の形態に限定されるものではない。
【００１９】
＜実施形態１＞
図１は、本発明の実施形態１に係る冷凍サイクル装置１００の構成図である。冷凍サイクル装置1００では、圧縮機１０１と放熱器１０２と膨張機１０３と蒸発器１０４とが配管１０５を介して順に接続されており、圧縮機１０１と膨張機１０３とは、均圧管１０６および均油管１０７によって接続されている。
【００２０】
なお、この冷凍サイクル装置１００は、冷媒の流通方向が一定の装置であるが、本発明に係る冷凍サイクル装置は、例えば冷媒の流通方向を変更可能な可逆運転可能な冷凍サイクル装置等であってもよい。冷凍サイクル装置１００の用途は何ら限定されない。冷凍サイクル装置１００は、例えば、給湯機、空気調和装置等として利用することができる。
【００２１】
冷凍サイクル装置１００の内部には、冷媒として二酸化炭素が充填されている。この冷凍サイクル装置１００では、冷媒回路の高圧側部分において、冷媒は超臨界状態となる。ただし、本発明に係る冷凍サイクル装置の冷媒は、二酸化炭素に限定されず、また、冷媒回路内で超臨界状態とならないものであってもよい。冷媒は、例えばフロン系の冷媒であってもよい。
【００２２】
圧縮機１０１は、冷媒を圧縮する圧縮機構１１３と、圧縮機構１１３を駆動する電動機１１４と、これら圧縮機構１１３および電動機１１４を収容する密閉容器１０８と、を備えている。
【００２３】
密閉容器１０８は、上側および下側が閉塞された略円筒形状に形成されている。密閉容器１０８の底部は下向きに凸状となっており、いわゆる碗状に形成されている。密閉容器１０８内の下側の部分は、潤滑油を貯留する第１油溜まり１２１となっている。なお、ここでいう「密閉容器１０８内の下側の部分」とは、密閉容器１０８内の任意の所定位置よりも下側の部分を意味するのであり、必ずしも上記底部と一致する訳ではない。すなわち、第１油溜まり１２１の上端の位置は、潤滑油の貯留量に応じて適宜変化するものであり、第１油溜まり１２１の上端位置は特定の位置に限られない。第１油溜まり１２１は、碗状の底部の一部であってもよく、当該底部を含むより大きな部分であってもよい。
【００２４】
電動機１１４は、密閉容器１０８の内壁に固定された固定子１１４ｂと、固定子１１４ｂの内側に配置された回転子１１４ａとを備えている。回転子１１４ａには、上下方向に延びる回転軸１３１が固定されている。
【００２５】
圧縮機構１１３は、回転軸１３１の上端部に取り付けられている。圧縮機構１１３は、回転軸１３１の回転に伴って冷媒を吸入、圧縮および吐出するものであり、いわゆる回転式の圧縮機構である。本実施形態では、圧縮機構１１３はスクロール式の圧縮機構である。ただし、本発明に係る圧縮機構の具体的構成は何ら限定されず、例えば、ロータリ式、スイング式等の他の形式の圧縮機構であってもよい。
【００２６】
密閉容器１０８の側壁の上側部分には、吸入管１１５が接続されている。吸入管１１５は密閉容器１０８の側壁を貫通し、圧縮機構１１３に連通している。そのため、吸入管１１５から吸入された冷媒は、密閉容器１０８の内部空間に流入することなく、圧縮機構１１３に直接吸い込まれる。密閉容器１０８の上壁には、吐出管１１６が接続されている。吐出管１１６は、密閉容器１０８の内部空間に向かって開口している。本実施形態では、圧縮機構１１３から吐出された冷媒は、いったん密閉容器１０８の内部空間に吐出され、この内部空間を流通した後、吐出管１１６から吐出される。このように、本実施形態に係る圧縮機構１０１は、密閉容器１０８の内部空間が圧縮機構１０１から吐出される高圧冷媒で満たされるいわゆる高圧シェル型の圧縮機構である。
【００２７】
回転軸１３１の内部には、圧縮機構１１３に潤滑油を導く給油経路１３２が形成されている。回転軸１３１の下端部には、第１油溜まり１２１の潤滑油を給油経路１３２に汲み上げる給油機構１１０が設けられている。給油機構１１０には、潤滑油を吸入する吸入口１１０ａが形成されている。本実施形態では、吸入口１１０ａは、回転軸１３１の真下の位置において下向きに開口している。回転軸１３１における給油機構１１０の上側の部分は、副軸受１３３によって回転自在に支持されている。給油機構１１０の具体的構成は特に限定されないが、本実施形態では、給油機構１１０は、回転軸１３１の下端部に形成されたオイルポンプ１１０ｂと、オイルポンプ１１０ｂの周囲の側方および下方を覆うカバー１１０ｃとを備えている。本実施形態では、カバー１１０ｃの下端部に開口が形成されており、この開口が吸入口１１０ａを構成している。
【００２８】
膨張機１０３は、冷媒を膨張させる膨張機構１１８と、膨張機構１１８で回収した機械エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機１１９と、これら膨張機構１１８および発電機１１９を収容する密閉容器１０９と、を備えている。
【００２９】
膨張機１０３の密閉容器１０９は、圧縮機１０１の密閉容器１０８と同様、上側および下側が閉塞された略円筒形状に形成されている。密閉容器１０９も、底部が碗状に形成されている。密閉容器１０９内の下側の部分は、潤滑油を貯留する第２油溜まり１２２となっている。なお、第２油溜まり１２２は、碗状の底部の一部であってもよく、当該底部を含むより大きな部分であってもよい。第２油溜まり１２２の上端の位置も、潤滑油の貯留量に応じて適宜変化する。
【００３０】
発電機１１９は、密閉容器１０９の内壁に固定された固定子１１９ｂと、固定子１１９ｂの内側に配置された回転子１１９ａとを備えている。回転子１１９ａには、上下方向に延びる回転軸１４１が固定されている。
【００３１】
膨張機構１１８は、回転軸１４１の上端部に取り付けられている。膨張機構１１８は、冷媒を吸入、膨張および吐出するものであり、いわゆる回転式の膨張機構である。膨張機構１１８内において冷媒が膨張すると、その膨張エネルギーによって回転軸１４１が回転駆動される。そして、回転軸１４１の回転によって、発電機１１９において発電が行われる。なお、発電機１１９において生じた電力は、例えば、圧縮機１０１の入力電力の一部等として利用することにより、冷凍サイクル装置のＣＯＰ向上に利用することができる。ただし、発電機１１９の利用方法は何ら限定されるわけではない。本実施形態では、膨張機構１１８はスクロール式の膨張機構である。ただし、本発明に係る膨張機構の具体的構成は何ら限定されず、例えば、ロータリ式、スイング式等の他の形式の膨張機構であってもよい。
【００３２】
膨張機構１１８には、密閉容器１０９の上壁を貫通した吸入管１１７と、密閉容器１０９の側壁の上側部分を貫通した吐出管１２０とが接続されている。膨張機構１１８は、吸入管１１７を通じて密閉容器１０９の外部から冷媒を直接吸入し、膨張後の冷媒を吐出管１２０を通じて密閉容器１０９の外部に直接吐出する。すなわち、膨張前および膨張後の冷媒は、密閉容器１０９の内部空間に流入することはない。
【００３３】
回転軸１４１の内部には、膨張機構１１８に潤滑油を導く給油経路１４２が形成されている。回転軸１４１の下端部には、第２油溜まり１２２の潤滑油を給油経路１４２に汲み上げる給油機構１２３が設けられている。給油機構１２３には、潤滑油を吸入する吸入口１２３ａが形成されている。本実施形態では、吸入口１２３ａは、回転軸１４１の真下の位置において下向きに開口している。回転軸１４１における給油機構１２３の上側の部分は、副軸受１４３によって回転自在に支持されている。
【００３４】
均圧管１０６は、圧縮機１０１の密閉容器１０８の内部空間と膨張機１０３の密閉容器１０９の内部空間とを連通させるものである。均圧管１０６の一端は、密閉容器１０８の側壁における副軸受１３３よりも高い部分に接続されている。均圧管１０６の他端は、密閉容器１０９の側壁における副軸受１４３よりも高い部分に接続されている。本実施形態では、均圧管１０６は略水平に延びる真っ直ぐな円管である。ただし、均圧管１０６は、密閉容器１０８の内部空間と密閉容器１０９の内部空間とを連通させるものであればよく、その形状等は何ら限定されるものではない。均圧管１０６は曲がり管であってもよい。
【００３５】
均油管１０７は、密閉容器１０８の第１油溜まり１２１と密閉容器１０９の第２油溜まり１２２とを連通させる連絡通路を形成している。ただし、本発明に係る連絡通路は、必ずしも管状でなくてもよい。本発明に係る連絡通路は、第１油溜まり１２１と第２油溜まり１２２とを連通させる通路であればよく、その具体的構造は特に限定されるわけではない。
【００３６】
均油管１０７の一端側は、密閉容器１０８の底部の側壁に接続されている。詳しくは、均油管１０７の一端は、密閉容器１０８の側壁を貫通し、第１油溜まり１２１の内側に開口している。均油管１０７の一端側の開口１０７ａは、給油機構１１０の吸入口１１０ａよりも高い位置に配置されている。
【００３７】
均油管１０７の他端側も、均油管１０７の一端側と同様の態様にて、密閉容器１０９に接続されている。すなわち、均油管１０７の他端側は、密閉容器１０９の底部の側壁に接続されている。詳しくは、均油管１０７の他端は、密閉容器１０９の側壁を貫通し、第２油溜まり１２２の内側に開口している。均油管１０７の他端側の開口１０７ｂは、給油機構１２３の吸入口１２３ａよりも高い位置に配置されている。
【００３８】
本実施形態では、均油管１０７は、略水平方向に真っ直ぐに延びる円管である。ただし、均油管１０７は曲がり管であってもよい。また、本実施形態では、密閉容器１０８に対する均油管１０７の接続位置１１１と、密閉容器１０９に対する均油管１０７の接続位置１１２とは、同じ高さにある。しかし、接続位置１１１と接続位置１１２との高さは、異なっていてもよい。
【００３９】
次に、冷凍サイクル装置１００の運転動作について説明する。まず、冷媒の流れについて説明する。冷凍サイクル装置１００の運転中、圧縮機構１１３は電動機１１４によって駆動され、吸入管１１５から低圧冷媒を吸入して圧縮し、高温高圧の冷媒とする。この高温高圧の冷媒は、いったん密閉容器１０８の内部に吐出された後、吐出管１１６から密閉容器１０８の外部に吐出される。吐出管１１６から吐出された高温高圧の冷媒は、放熱器１０２へ流入し、放熱器１０２において放熱する。放熱後の高圧冷媒は、吸入管１１７を通じて膨張機構１１８に吸入される。膨張機構１１８は、この高圧冷媒を膨張させることによって動力を得て、回転軸１４１を介して発電機１１９を駆動する。これにより、発電機１１９において発電が行われる。膨張機構１１８で膨張した冷媒は低温低圧の冷媒となり、吐出管１２０から吐出される。吐出された低温低圧の冷媒は、蒸発器１０４に流入する。蒸発器１０４に流入した冷媒は、外部から熱を吸収した後、蒸発器１０４から流出し、再び吸入管１１５を通じて圧縮機構１１３に吸入される。冷凍サイクル装置１００では、冷媒はこのような循環を繰り返している。
【００４０】
ところで、密閉容器１０８の内部と密閉容器１０９の内部とは、均圧管１０６および均油管１０７でつながれているので、冷媒は両密閉容器１０８，１０９内を自由に行き来することができる。そのため、両密閉容器１０８，１０９のいずれか一方の内部圧力が他方の内部圧力よりも高くなると、その圧力差が駆動力となって一方から他方へと冷媒が流れ込む。そのため、両密閉容器１０８，１０９内の冷媒の圧力は等しくなる。例えば、圧縮機１０１の密閉容器１０８の内部圧力が膨張機１０３の密閉容器１０９の内部圧力よりも高くなると、密閉容器１０８内に蓄えられた高圧の冷媒の一部は、均圧管１０６を経由して密閉容器１０９内へと流入する。
【００４１】
続いて、潤滑油の挙動について説明する。圧縮機１０１において、密閉容器１０８の第１油溜まり１２１内の潤滑油は、給油機構１１０によって、給油経路１３２を通じて圧縮機構１１３へと供給される。圧縮機構１１３に供給された潤滑油は、圧縮機構１１３内を潤滑した後、冷媒と混合された状態で密閉容器１０８内に放出される。その後、潤滑油の大部分は、冷媒と分離されて密閉容器１０８の第１油溜まり１２１に戻り、第１油溜まり１２１に再び貯留される。一方、冷媒から分離されなかった一部の潤滑油は、冷媒と共に吐出管１１６から吐出され、冷凍サイクル装置１００内を循環する。
【００４２】
膨張機１０３では、密閉容器１０９の第２油溜まり１２２内の潤滑油は、給油機構１２３によって吸い上げられ、給油経路１４２を経て膨張機構１１８に供給される。膨張機構１１８に供給された潤滑油は、膨張機構１１８を潤滑した後、その一部は流下して第２油溜まり１２２に戻り、残りの潤滑油は冷媒と共に吐出され、冷凍サイクル装置１００内を循環する。
【００４３】
前述したように、密閉容器１０８の内部空間と密閉容器１０９の内部空間とは、均圧管１０６および均油管１０７を介して連通しているので、冷媒および潤滑油は、両密閉容器１０８,１０９間を移動することができ、両密閉容器１０８，１０９の内部の圧力も等しくなる。そのため、第１油溜まり１２１および第２油溜まり１２２のどちらか一方の潤滑油量が減少しても、他方から潤滑油が流入し、それを補うことができる。例えば、第２油溜まり１２２の潤滑油量が少なくなると、第１油溜まり１２１の潤滑油が均油管１０７を通じて第２油溜まり１２２内に流れ込み、両油溜まり１２１，１２２の潤滑油の高さは均等化される。
【００４４】
ところで、冷凍サイクル装置１００の運転状態は常に安定している訳ではなく、起動時や負荷が急変動したような時には、密閉容器１０８の内部圧力と密閉容器１０９の内部圧力とが、一時的に不均衡な状態となることがある。図２は、冷凍サイクル装置１００の運転開始直後の潤滑油の様子を模式的に表したものである。図２に示すように、運転開始直後では、密閉容器１０８の内部圧力は急激に上昇し、密閉容器１０９の内部圧力よりも一時的に高くなる。そのため、第１油溜まり１２１内の潤滑油が、高圧の冷媒によって押し出され、均油管１０７を通じて密閉容器１０８から密閉容器１０９へと大量に流れ出す場合がある。その場合、第１油溜まり１２１における潤滑油の油面１２１ａは、一時的に急激に低下する。
【００４５】
ところが、本実施形態では、均油管１０７の一端側開口１０７ａは、給油機構１１０の吸入口１１０ａよりも高い位置に配置されている。このため、第１油溜り１２１の油面１２１ａが均油管１０７の一端側開口１０７ａの下端に達した時点（図２参照）で、密閉容器１０８から密閉容器１０９への潤滑油の流出が止まる。すなわち、油面１２１ａは、均油管１０７の一端側開口１０７ａの下端よりも低くなることはない。したがって、油面１２１ａが給油機構１１０の吸入口１１０ａよりも低くなることはない。よって、本実施形態によれば、油面１２１ａが給油機構１１０の吸入口１１０ａよりも常に上方にあるので、運転直後の過渡状態であっても、給油機構１１０は潤滑油を吸入することができ、圧縮機構１１３に対して潤滑油を安定して供給することができる。したがって、圧縮機１０１の信頼性を向上させることができる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、均油管１０７の一端側は、密閉容器１０８の側面から密閉容器１０８の内部に向かって挿入されている。このように均油管１０７を密閉容器１０８の側面から挿入することとすれば、密閉容器１０８に対する均油管１０７の接続位置１１１を高くすることが容易になる。そのため、均油管１０７の一端側開口１０７ａが給油機構１１０の吸入口１１０ａよりも高いという構成を、容易に実現することができる。また、均油管１０７の一端側を密閉容器１０８内で曲げず、直管にすることとすれば、均油管１０７内の潤滑油の流れがより円滑になり、また、均油管１０７内にごみ等の不純物が詰まるおそれがより少なくなる。
【００４７】
本実施形態では、給油機構１１０は、オイルポンプ１１０ｂとカバー１１０ｃとを有しており、カバー１１０ｃに吸入口１１０ａが設けられている。そのため、均油管１０７の一端側開口１０７ａよりも低い位置に吸入口１１０ａを配置することが容易となる。例えば、オイルポンプ１１０ｂが均油管１０７の一端側開口１０７ａよりも高い位置にあっても、吸入口１１０ａの位置が均油管１０７の一端側開口１０７ａよりも低くなるようなカバー１１０ｃを取り付けることにより、均油管１０７の一端側開口１０７ａが給油機構１１０の吸入部よりも高くなるような構成を容易に実現することができる。
【００４８】
本実施形態では、圧縮機１０１の圧縮機構１１３はスクロール式の圧縮機構である。一般的に、スクロール式の圧縮機構では、潤滑油不足が生じるとスクロールラップ同士のシール性が低下し、それに伴って圧縮能力が著しく低下する。しかし、本実施形態によれば、圧縮機構１１３に安定して潤滑油を供給することができるので、そのようなシール性の低下が起こりにくい。したがって、圧縮能力の低下を防止することができ、信頼性が高くかつ高効率な流体機械を提供することが可能となる。
【００４９】
なお、詳細な説明は省略するが、膨張機１０３においても、均油管１０７の他端側開口１０７ｂは、給油機構１２３の吸入口１２３ａよりも高い位置に配置されている。そのため、密閉容器１０９の内部圧力が密閉容器１０８の内部圧力よりも一時的に高くなった場合であっても、給油機構１２３は潤滑油を吸入することができ、膨張機構１１８に対して潤滑油を安定的に供給することができる。したがって、本実施形態によれば、膨張機１０３の信頼性も向上させることができる。また、圧縮機１０１に関する前述および後述の諸効果を、膨張機１０３においても得ることができる。
【００５０】
本実施形態では、冷凍サイクル装置１００の冷媒は二酸化炭素である。そのため、冷凍サイクル装置１００の高圧側と低圧側との圧力差が大きくなり、膨張機１０３において、より多くの膨張エネルギーを回収することができる。そのため、冷凍サイクル装置１００の効率をより向上させることができる。
【００５１】
上記実施形態は、本発明に係る流体機械の一実施形態に過ぎず、他に種々の変形例が可能である。次に、実施形態１の変形例について説明する。
【００５２】
（変形例１）
図３は、変形例１に係る均油管１０７の一端側開口１０７ａの形状を示している。この変形例１では、均油管１０７の一端側は、第１油溜まり１２１内において下向きに曲がっている。そのため、均油管１０７の一端側開口１０７ａは、下方向を向いている。
【００５３】
この変形例１では、圧縮機１０１の運転中に、電動機１１４の回転子１１４ａによって攪拌された泡状の潤滑油と冷媒との混合物が、均油管１０７内に進入する可能性が低くなる。そのため、均油管１０７内に冷媒が流れ込むことが抑制され、密閉容器１０８と密閉容器１０９との間で、より純粋な潤滑油（言い換えると、冷媒の混入量の少ない潤滑油）をやりとりすることができる。
【００５４】
（変形例２）
図４は、変形例２に係る均油管１０７の一端側開口１０７ａの形状を示している。この変形例２では、均油管１０７の一端が閉塞部材１２４によって閉塞され、均油管１０７の一端側の側面に穴１０７ａが形成されている。そして、この穴１０７ａが均油管１０７の一端側開口を構成している。なお、本変形例では、穴１０７ａは下向きに開口している。
【００５５】
この変形例２によれば、変形例１と同様に、均油管１０７内に冷媒が流れ込むことを抑制することができる。そのため、密閉容器１０８と密閉容器１０９との間で、より純粋な潤滑油をやりとりすることができる。
【００５６】
加えて、変形例２によれば、変形例１と異なり、均油管１０７の一端側は直管状に形成されている。そのため、密閉容器１０８の側壁に均油管１０７の外径に相当する大きさの穴を形成しておき、密閉容器１０８の外側から均油管１０７を挿通させるだけで、上記構成を容易に実現することができる。したがって、本変形例によれば、加工も容易となる。
【００５７】
（変形例３）
図５は、変形例３に係る均油管１０７の一端側の形状を示している。この変形例３では、均油管１０７の一端側に、開口１０７ａの周囲を上方から覆うカバー１２５が設けられている。本変形例では、カバー１２５は、下側のみが開放されたカバーである。ただし、カバー１２５の具体的形状は特に限定されるわけではない。
【００５８】
この変形例３においても、変形例１と同様、密閉容器１０８と密閉容器１０９との間で、より純粋な潤滑油をやりとりすることができる。また、密閉容器１０８の内部にカバー１２５を予め設けておくことにより、変形例２と同様、密閉容器１０８の外側から均油管１０７を挿通させるだけで、容易に加工することができる。さらに、変形例３によれば、変形例２と異なり、予め均油管１０７の周方向の向きを整えておく必要がなく、挿通時に均油管１０７が回転しても問題がない。したがって、均油管１０７の周方向の向きを任意に決定できるので、加工をより容易に行うことが可能となる。
【００５９】
（変形例４）
図６は、変形例４に係る均油管１０７の一端側の形状を示している。この変形例４では、均油管１０７の一端側開口１０７ａは、給油機構１１０の吸入口１１０ａの近傍に配置されている。具体的には、均油管１０７の一端側開口１０７ａと吸入口１１０ａとの間の水平方向距離Ｌ１は、吸入口１１０ａと密閉容器１０８の内周壁面との間の水平方向距離の最短値Ｌ２の半分以下に設定されている。なお、一端側開口１０７ａと吸入口１１０ａとの間の水平方向距離Ｌ１は、一端側開口１０７ａの最も吸入口１１０ａ寄りの部分と、吸入口１１０ａの最も一端側開口１０７ａ寄りの部分との間の水平距離とする。また、密閉容器１０８の内側の形状は必ずしも簡単でなく、密閉容器１０８の内周壁面には凹凸がある場合がある。そのため、ここでは、吸入口１１０ａと密閉容器１０８の内周壁面との間の水平方向距離のうち、最も短い距離Ｌ２を考えることとする。
【００６０】
圧縮機１０１の運転中における密閉容器１０８の内部では、電動機１１４の回転子１１４ａが高速で回転しており、それによって冷媒は旋回流となって密閉容器１０８内を激しく流動している。そのため、第１油溜り１２１の潤滑油の油面１２１aの高さは、その冷媒の流動に伴って、密閉容器１０８内において不均一となっている。ところが、本変形例４によれば、給油機構１１０の吸入口１１０ａと均油管１０７の一端側開口１０７ａとが接近しているので、吸入口１１０ａ付近の油面１２１ａの高さと、均油管１０７の一端側開口１０７ａ付近の油面１２１ａの高さとの間に大きな差が生じない。したがって、密閉容器１０８内において油面１２１ａの高さに不均一が生じていたとしても、吸入口１１０ａ周辺の潤滑油がなくなることを確実に防ぐことができる。そのため、圧縮機構１１３に対して、潤滑油をより安定して供給することができる。
【００６１】
（変形例５）
図７に、変形例５に係る流体機械の圧縮機１２６を示す。変形例５では、圧縮機１２６は、圧縮機構１２８がベーン１２７を有するような圧縮機構、例えばロータリ式の圧縮機構である。この変形例５では、圧縮機構１２８にはベーン溝１２９が形成され、このベーン溝１２９内にベーン１２７が摺動自在に挿入されている。このようなロータリ式圧縮機構１２８では、潤滑油の少なくとも一部はベーン溝１２９から入り込み、圧縮機構１２８内を潤滑する。そのため、このロータリ式圧縮機構１２８では、給油機構はベーン１２７およびベーン溝１２９によって構成されており、ベーン溝１２９の上端１２９ａが給油機構の吸入部となっている。この変形例では、均油管１０７の一端側開口１０７ａは、ベーン溝１２９の上端１２９ａよりも高い位置に配置されている。
【００６２】
この変形例５においても、均油管１０７の一端側開口１０７ａが給油機構の吸入部（ベーン溝１２９の上端１２９ａ）よりも高い位置に配置されているので、運転の過渡時等であっても、圧縮機構１２８に対して潤滑油を安定して供給することができる。したがって、圧縮機１２６の信頼性を向上させることができる。
【００６３】
なお、一般的に、ロータリ式の圧縮機構では、潤滑油の吸入量が多く、潤滑油が不足すると、圧縮機構内の摩擦力が大きくなりやすい。しかし、本変形例では、運転の過渡時等であっても、圧縮機構１２８に安定して潤滑油を供給することができる。したがって、圧縮機構１２８内の摩擦力を抑制することができる。
【００６４】
この変形例では、ベーン溝１２９は、上方のみが開放された溝であった。しかし、ベーン溝１２９は、下方が開放された溝であってもよい。ベーン溝１２９の下方が開放されている場合には、ベーン溝１２９の下端も、給油機構の吸入部となりうる。そのような場合、均油管１０７の一端側開口１０７ａをベーン溝１２９の下端よりも高い位置に配置すればよい。
【００６５】
（変形例６）
図８は、変形例６に係る冷凍サイクル装置１００を示す。この変形例６では、均油管１０７は、両端が上方に向かって曲がった曲がり管によって形成されており、均油管１０７の一端側は密閉容器１０８の底部から上方に向かって挿通され、均油管１０７の他端側は密閉容器１０９の底部から上方に向かって挿通されている。
【００６６】
この変形例６によれば、加工の際に、予め密閉容器１０８および密閉容器１０９に均圧管１０６を溶接した後、まず、均油管１０７の一端側を密閉容器１０８に挿通させ、均油管１０７を密閉容器１０８に溶接する。その後、例えば密閉容器１０８を横にした状態で、均油管１０７の他端側を密閉容器１０９に挿通させ、密閉容器１０９に溶接する。このように、本変形例によれば、密閉容器１０９の底部から溶接作業を行うことができる。すなわち、作業スペースの限られた密閉容器１０９の密閉容器１０８側からではなく、作業スペースに余裕のある密閉容器１０９の底部側から溶接作業を行うことができる。したがって、溶接器具が密閉容器１０９と干渉することがなく、加工が容易となる。
【００６７】
また、均油管１０７の密閉容器１０８内の突出長さを変えることで、一端側開口１０７ａの高さ位置を容易に調節することができる。そのため、均油管１０７の一端側開口１０７ａを給油機構１１０の吸入口１１０ａよりも高くすることが容易である。したがって、給油機構１１０の吸入口１１０ａの高さ位置が異なる複数の圧縮機に対しても、同一の均油管１０７を共通して用いることが可能となる。
【００６８】
なお、この変形例では、均油管１０７の一端側は、密閉容器１０８の内部に向かって上向きに挿入されている。しかし、均油管１０７を密閉容器１０８の内部に向かって斜め上向きに挿入することも可能である。均油管１０７の他端側についても同様である。
【００６９】
（その他の変形例）
前述したように、上記各変形例は、圧縮機１０１に対してだけでなく、膨張機１０３にも適用することができる。そうすることによって、圧縮機１０１の停止時など、圧縮機１０１の密閉容器１０８内の圧力が急激に低下した場合にも、密閉容器１０９内における油面の過度の低下を防止することができる。すなわち、密閉容器１０８内の圧力が急激に低下した場合であっても、密閉容器１０９から密閉容器１０８への潤滑油の流出は、第２油溜り１２２の油面１２２ａの高さが均油管１０７の膨張機側の開口１０７ｂの下端に達した時点で停止する。そのため、給油機構１２３は常に潤滑油を吸入することができ、膨張機構１１８へ潤滑油を供給し続けることができる。
【００７０】
また、上記実施形態１および各変形例では、均油管１０７の他に、均圧管１０６が設けられている。しかし、本発明に係る流体機械は、必ずしも均圧管１０６を備えていなくてもよい。均圧管１０６および均油管１０７に代えて、冷媒および潤滑油の両方を流通可能な連絡管を設けるようにしてもよい。このような場合、当該連絡管が本発明の連絡通路を構成する。上記実施形態１および変形例に係る均油管１０７は、均圧管１０６がない場合や、均圧管１０６に弁等が設けられて流量が制限される冷凍サイクル装置においても適用することができ、上記とほぼ同様の効果を発揮することができる。
【００７１】
＜実施形態２＞
図９は、本発明の実施形態２に係る冷凍サイクル装置１００の構成図である。以下、実施形態１と同様の部分には同様の符号を付し、その説明は省略する。
【００７２】
本実施形態においても、冷凍サイクル装置１００は、圧縮機１０１、放熱器１０２、膨張機１０３、および蒸発器１０４が配管１０５を介して順に接続され、圧縮機１０１と膨張機１０３とは、均圧管１０６および均油管１０７によって接続されている。
【００７３】
本実施形態では、密閉容器１０８の第１油溜まり１２１に、器状の部材２１３が設けられている。図１０に示すように、器状部材２１３は、密閉容器１０８の底面に沿った殻状の底板２１３ｂと、底板２１３ｂの外周部から上方に行くに従って半径方向外側に広がる側板２１３ａとを有している。この器状部材２１３によって、第１油溜まり１２１は、給油機構側油溜まり１２１ｂと、均油管側油溜まり１２１ｃとに分割されている。詳しくは、器状部材２１３の内側には、給油機構側油溜まり１２１ｂが区画され、器状部材２１３の外側には、均油管側油溜まり１２１ｃが区画されている。
【００７４】
給油機構１１０の吸入口１１０ａは、給油機構側油溜まり１２１ｂに臨んでいる。詳細には、吸入口１１０ａは器状部材２１３の底板２１３ｂの中心部に向かって下向きに開口している。吸入口１１０ａは、器状部材２１３の上端２１３ｃよりも低い位置に配置されている。
【００７５】
均油管１０７の一端側開口１０７ａは、均油管側油溜まり１２１ｃに臨んでいる。本実施形態では、均油管１０７の一端側開口１０７ａは、給油機構１１０の吸入口１１０ａとほぼ同じ高さに配置されている。ただし、本実施形態では、均油管１０７の一端側開口１０７ａは、吸入口１１０ａよりも低い位置に配置されていてもよい。もちろん、均油管１０７の一端側開口１０７ａが吸入口１１０ａよりも高い位置に配置されていてもよい。
【００７６】
本実施形態によれば、例えば運転開始直後などの過渡時において密閉容器１０８内の圧力が急激に上昇し、密閉容器１０８内と密閉容器１０９内との間に圧力差が生まれた場合であっても、給油機構側油溜まり１２１ｂの潤滑油は均油管１０７から流出しないので、給油機構１１０は圧縮機構１１３に対して常に潤滑油を供給することができる。すなわち、密閉容器１０８の内部圧力が密閉容器１０９の内部圧力よりも高くなると、密閉容器１０８内の潤滑油の一部は均油管１０７を通じて密閉容器１０９へ流出し、密閉容器１０８内の油面１２１ａが低下する。ところが、油面１２１ａが器状部材２１３の上端２１３ｃよりも低くなると、給油機構側油溜まり１２１ｂの潤滑油と均油管側油溜まり１２１ｃの潤滑油とは、器状部材２１３によって隔離される。そのため、均油管側油溜まり１２１ｃの潤滑油は、均油管１０７を通じて密閉容器１０８外に引き続き流出するものの、給油機構側油溜まり１２１ｂの潤滑油は、均油管１０７に吸い込まれることがない。それゆえ、給油機構側油溜まり１２１ｂの潤滑油の油面は、器状部材２１３の上端２１３ｃ以下には下がらず、給油機構側油溜まり１２１ｂには、ある程度の潤滑油が残留することになる。したがって、給油機構１１０は圧縮機構１１３に対して潤滑油を常に供給し続けることができる。よって、本実施形態においても、圧縮機１０１の信頼性を向上させることができる。
【００７７】
また、本実施形態によれば、図１０に示すように、器状部材２１３の底板２１３ｂは、密閉容器１０８の底部に沿った球殻状に形成されているので、密閉容器１０８に対する器状部材２１３の溶接等の加工を容易に行うことができる。
【００７８】
（変形例１）
なお、第１油溜まり１２１を給油機構側油溜まり１２１ｂと均油管側油溜まり１２１ｃとに分離する部材は、上記実施形態の器状部材２１３に限定される訳ではない。次に、第１油溜まり１２１を給油機構側油溜まり１２１ｂと均油管側油溜まり１２１ｃとに分離する部材の変形例について説明する。
【００７９】
図１１は、上記器状部材２１３の代わりに、板状の部材２１４を用いた場合の冷凍サイクル装置１００の構成図である。本変形例に係る板状部材２１４は、給油機構１１０の吸入口１１０ａと均油管１０７の一端側開口１０７aとの間に配置されている。この板状部材２１４によって、第１油溜まり１２１は、板状部材２１４よりも給油機構１１０側の給油機構側油溜まり１２１ｂと、板状部材２１４よりも均油管１０７側の均油管側油溜まり１２１ｃとに分離されている。
【００８０】
給油機構１１０の吸入口１１０ａは給油機構側油溜まり１２１ｂ内に臨み、均油管１０７の一端側開口１０７ａは均油管側油溜まり１２１ｃ内に臨んでいる。
【００８１】
この変形例１においても、上記実施形態２と同様、密閉容器１０８内の圧力が急激に上昇し、密閉容器１０８内の潤滑油が均油管１０７を通じて流出して、潤滑油の油面１２１ａが低下した場合であっても、給油機構側油溜り１２１ｂの油面が板状部材２１４の上端２１４ａよりも下がることはない。そのため、給油機構側油溜まり１２１ｂ内には、ある程度の潤滑油が残留することになる。したがって、給油機構１１０の吸入口１１０ａの周辺には常に潤滑油が存在することになり、給油機構１１０は圧縮機構１１３に対して潤滑油を常時供給し続けることができる。
【００８２】
図１２は、板状部材２１４の斜視図である。板状部材２１４の上端を除く外縁部分２１４ｂは、密閉容器１０８の底部内壁と合致するよう成形されている。本変形例１によれば、両油溜まり１２１ｂ，１２１ｃを実施形態２のような器状の部材２１３で分割するよりも、分割用の部材の材料が少量で済み、材料費を削減することができる。
【００８３】
なお、上記実施形態２およびその変形例１は、分離部材（器状部材２１３，板状部材２１４）を圧縮機１０１に設けたものであったが、同様の分離部材を膨張機１０３に設けることももちろん可能である。分離部材は、圧縮機１０１および膨張機１０３のいずれか一方にのみ設けてもよく、両方に設けてもよい。
【００８４】
実施形態２および変形例１において、均油管１０７を実施形態１およびその変形例１〜６の均油管１０７に置き換えてもよい。
【００８５】
上記実施形態２および変形例１も、均圧管１０６がない場合や、均圧管１０６に弁等が設けられて流量が制限される冷凍サイクル装置１００においても適用することができ、そのような場合であっても、上記とほぼ同様の効果を発揮することができる。
【００８６】
《その他の変形例》
上述の実施形態１およびその変形例のいずれかと、上述の実施形態２およびその変形例のいずれかとを、適宜組み合わせるようにしてもよい。例えば、圧縮機１０１に対して実施形態１の構成を適用し、膨張機１０３に対して実施形態２の構成を適用してもよい。
【００８７】
上述の実施形態およびその変形例は、圧縮機１０１および膨張機１０３の両方に本発明を適用したものであった。しかし、流体機械、または流体機械を搭載した冷凍サイクル装置の種類や設置状況等によっては、運転の過渡時等において、潤滑油が圧縮機１０１および膨張機１０３のいずれか一方から他方にのみ移動する場合も考えられる。言い換えると、潤滑油の移動が一方向のみであり、逆方向に移動しない場合も考えられる。そのような場合には、本発明を圧縮機１０１および膨張機１０３のうち、いずれか一方にのみ適用することとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、流体を圧縮する圧縮機および流体を膨張させる膨張機を備えた流体機械、並びにその流体機械を備えた冷凍サイクル装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施形態１に係る冷凍サイクル装置の構成図
【図２】実施形態１に係る圧縮機の起動直後における潤滑油の状態を表す模式図
【図３】実施形態１の変形例１に係る均油管を示す断面図
【図４】実施形態１の変形例２に係る均油管を示す断面図
【図５】実施形態１の変形例３に係る均油管を示す断面図
【図６】実施形態１の変形例４に係る均油管を示す断面図
【図７】実施形態１の変形例５に係る圧縮機および均油管を示す断面図
【図８】実施形態１の変形例６に係る冷凍サイクル装置の構成図
【図９】本発明の実施形態２に係る冷凍サイクル装置の構成図
【図１０】器状部材の斜視図
【図１１】実施形態２の変形例１に係る冷凍サイクル装置の構成図
【図１２】板状部材の斜視図
【図１３】従来の冷凍サイクル装置の構成図
【符号の説明】
【００９０】
１００    冷凍サイクル装置
１０１    圧縮機
１０２    放熱器
１０３    膨張機
１０４    蒸発器
１０６    均圧管
１０７    均油管（連絡通路）
１０７ａ  均油管の一端側開口（連絡通路の一端側開口）
１０８    密閉容器（第１密閉容器）
１０９    密閉容器（第２密閉容器）
１１０    給油機構
１１０ａ  吸入口（吸入部）
１１３    圧縮機構
１２１    第１油溜まり
１２２    第２油溜まり
【図１】
2008286151.tif 000003
【図２】
2008286151.tif 000004
【図３】
2008286151.tif 000005
【図４】
2008286151.tif 000006
【図５】
2008286151.tif 000007
【図６】
2008286151.tif 000008
【図７】
2008286151.tif 000009
【図８】
2008286151.tif 000010
【図９】
2008286151.tif 000011
【図１０】
2008286151.tif 000012
【図１１】
2008286151.tif 000013
【図１２】
2008286151.tif 000014
【図１３】
2008286151.tif 000015