(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機構（60）と膨張機構（70）とを備え、該圧縮機構（60）と膨張機構（70）がそれぞれシリンダ（61，62，73，74）と該シリンダ（61，62，73，74）内で偏心回転運動をするピストン（67，77）とを備え、両ピストン（67，77）に連結されたクランク軸（80，90）同士が機械的に連結され、
上記膨張機構（70）は回収トルクの極大点と極小点が１８０°または９０°毎に現れる機構であり、上記圧縮機構（60）は圧縮トルクの極大点と極小点が１８０°または９０°毎に現れない機構であるピストン偏心回転型流体機械であって、
上記クランク軸（80，90）の回転中に、上記圧縮機構（60）の駆動トルクの極大点と膨張機構（70）の回収トルクの極大点とが互いに異なる位相で現れるように、上記クランク軸（80，90）同士が連結され、
上記クランク軸（80，90）は、上記圧縮機構（60）の駆動トルクと膨張機構（70）の回収トルクの極小点同士の位置のずれ量が、両トルクの極大点同士が一致するときの極小点同士の位置のずれ量よりも小さくなる位置で、互いに連結されていることを特徴とするピストン偏心回転型流体機械。
【請求項２】
請求項１において、
上記クランク軸（80，90）は、上記圧縮機構（60）の駆動トルクと膨張機構（70）の回収トルクの極大点同士が一致する位置と両トルクの極小点同士が一致する位置との中間位置で、互いに連結されていることを特徴とするピストン偏心回転型流体機械。
【請求項３】
請求項１または２において、
上記圧縮機構（60）が１シリンダ型圧縮機構（60）により構成されるとともに、膨張機構（70）が１シリンダ型膨張機構（70）により構成され、
上記膨張機構（70）のクランク角度が、圧縮機構（60）のクランク角度に対して２０°以上５０°以下の範囲で進められていることを特徴とするピストン偏心回転型流体機械。
【請求項４】
請求項３において、
上記膨張機構（70）のクランク角度が、圧縮機構（60）のクランク角度に対して４０°進められていることを特徴とするピストン偏心回転型流体機械。
【請求項５】
請求項１または２において、
上記圧縮機構（60）が１シリンダ型圧縮機構（60）により構成されるとともに、膨張機構（70）がピストン位相差１８０°の２シリンダ型膨張機構（70）により構成され、
上記膨張機構（70）のクランク角度が、圧縮機構（60）のクランク角度に対して６０°以上９０°以下の範囲で進められていることを特徴とするピストン偏心回転型流体機械。
【請求項６】
請求項５において、
上記膨張機構（70）のクランク角度が、圧縮機構（60）のクランク角度に対して８０°進められていることを特徴とするピストン偏心回転型流体機械。
【請求項７】
請求項１または２において、
上記圧縮機構（60）がピストン位相差１８０°の２シリンダ型圧縮機構（60）により構成されるとともに、膨張機構（70）がピストン位相差１８０°の２シリンダ型膨張機構（70）により構成され、
上記膨張機構（70）のクランク角度が、圧縮機構（60）のクランク角度に対して９０°以上１２０°以下の範囲で進められていることを特徴とするピストン偏心回転型流体機械。
【請求項８】
請求項７において、
上記膨張機構（70）のクランク角度が、圧縮機構（60）のクランク角度に対して１１０°進められていることを特徴とするピストン偏心回転型流体機械。
【請求項９】
請求項１において、
上記圧縮機構（60）がピストン位相差１８０°の２シリンダ型圧縮機構（60）により構成されるとともに、膨張機構（70）が１シリンダ型膨張機構（70）により構成され、
上記膨張機構（70）のクランク角度が、圧縮機構（60）のクランク角度に対して８０°以上１１０°以下の範囲で進められていることを特徴とするピストン偏心回転型流体機械。
【請求項１０】
請求項９において、
上記膨張機構（70）のクランク角度が、圧縮機構（60）のクランク角度に対して１００°進められていることを特徴とするピストン偏心回転型流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストン偏心回転型流体機械に関し、特に、圧縮機構と膨張機構が機械的に連結されたピストン偏心回転型流体機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、圧縮機構と膨張機構とが１つのケーシング内に収納された流体機械が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１の流体機械は、冷凍装置の冷媒回路に用いられている。
【０００３】
上記冷凍装置は、圧縮機構と冷却器と膨張機構と蒸発器とが配管接続されてなる冷媒回路を備えている。この冷媒回路では、冷媒である二酸化炭素が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる。つまり、圧縮機構で圧縮された冷媒は、放熱器で冷却され、膨張機構で膨張した後、蒸発器で蒸発して再び圧縮機構に戻る。そして、上記圧縮機構と膨張機構とは、電動機の駆動軸を介して連結されている。つまり、上記圧縮機構の駆動軸（クランク軸）と膨張機構の駆動軸（クランク軸）とは、互いに接続されて一体化している。
【０００４】
この流体機械では、膨張機構にて冷媒が膨張することによって動力が発生し、その動力が回転動力として駆動軸を通じて圧縮機構に伝達される。これにより、電動機の負荷を削減している。
【０００５】
また、この特許文献１の流体機械では、圧縮機構の駆動トルクの極大点と膨張機構の回収トルクの極大点とが回転中に同じ位相で現れるように、圧縮機構の駆動軸と膨張機構の駆動軸とが連結されている。
【特許文献１】特開２００６−０９７６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、膨張機構の回収トルクを駆動軸の回転角度との関係でグラフに表すと、シリンダが一つ（以下、１シリンダという）の場合は極小点と極大点がほぼ１８０°毎に現れ、シリンダが二つ（以下、２シリンダという）の場合は極小点と極大点がほぼ９０°毎に現れるのに対して、圧縮機構の駆動トルクについては、１シリンダの場合には１８０°毎に現れず、２シリンダの場合には９０°毎に現れない。このため、特許文献１のように両トルクの極大点同士を合わせる構成にすると、極小点の位相が一致しないことになり、その結果、比較的大きなトルク変動が生じてしまう。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、圧縮機構と膨張機構が機械的に連結されたピストン偏心回転型流体機械において、振動や騒音の原因となるトルク変動を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、圧縮機構（60）と膨張機構（70）とを備え、該圧縮機構（60）と膨張機構（70）がそれぞれシリンダ（61，62，73，74）と該シリンダ（61，62，73，74）内で偏心回転運動をするピストン（67，77）とを備え、両ピストン（67，77）に連結されたクランク軸（80，90）同士が機械的に連結され、上記膨張機構（70）は回収トルクの極大点と極小点が１８０°または９０°毎に現れる機構であり、上記圧縮機構（60）は圧縮トルクの極大点と極小点が１８０°または９０°毎に現れない機構であるピストン偏心回転型流体機械を前提としている。両クランク軸（80，90）は、構造的に可能であれば１本の軸でもよい。
【０００９】
そして、このピストン偏心回転型流体機構は、上記クランク軸（80，90）の回転中に、上記圧縮機構（60）の駆動トルクの極大点と膨張機構（70）の回収トルクの極大点とが互いに異なる位相で現れるように、上記クランク軸（80，90）同士が連結されている。
【００１０】
この第１の発明では、クランク軸（80，90）の回転中に、圧縮機構（60）の駆動トルクの極大点と膨張機構（70）の回収トルクの極大点とが互いに異なる位相で現れる。両トルクの極大点が同じ位相で現れると、両トルクの極小点がずれるために、合計トルクの変動が大きくなるが、この発明では両トルクの極大点をずらすことにより、合計トルクの変動幅を小さくする方向へ位相合わせをすることができる。
【００１１】
また、第１の発明では、上記クランク軸（80，90）は、上記圧縮機構（60）の駆動トルクと膨張機構（70）の回収トルクの極小点同士の位置のずれ量が、両トルクの極大点同士が一致するときの極小点同士の位置のずれ量よりも小さくなる位置で、互いに連結されている。
【００１２】
この第１の発明では、両トルクの極大点同士が一致する位置から極小点同士が一致する方向へずれた位置でクランク軸（80，90）同士が連結される。こうすると、極大点の位相がずれるものの、極小点の位相が一致する方向に近づくことで、合計トルクの変動幅を小さくすることができる。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、上記クランク軸（80，90）は、上記圧縮機構（60）の駆動トルクと膨張機構（70）の回収トルクの極大点同士が一致する位置と両トルクの極小点同士が一致する位置との中間位置で、互いに連結されていることを特徴としている。
【００１４】
この第２の発明では、両トルクの極大点同士が一致する位置と両トルクの極小点同士が一致する位置との中間位置でクランク軸（80，90）同士が連結される。極大点の位相のずれと極小点の位相のずれを効率よく相殺することで、合計トルクの変動幅を小さくすることができる。
【００１５】
第３の発明は、第１または第２の発明において、上記圧縮機構（60）が１シリンダ型圧縮機構（60）により構成されるとともに、膨張機構（70）が１シリンダ型膨張機構（70）により構成され、上記膨張機構（70）のクランク角度が、圧縮機構（60）のクランク角度に対して２０°以上５０°以下の範囲で進められていることを特徴としている。
【００１６】
第４の発明は、第３の発明において、上記膨張機構（70）のクランク角度が、圧縮機構（60）のクランク角度に対して４０°進められていることを特徴としている。
【００１７】
上記第３，第４の発明では、１シリンダ型圧縮機構（60）と１シリンダ型膨張機構（70）を組み合わせたピストン偏心回転型流体機械において、図９，図１０に示すように、トルク変動の振幅を小さくすることができる。
【００１８】
第５の発明は、第１または第２の発明において、上記圧縮機構（60）が１シリンダ型圧縮機構（60）により構成されるとともに、膨張機構（70）がピストン位相差１８０°の２シリンダ型膨張機構（70）により構成され、上記膨張機構（70）のクランク角度が、圧縮機構（60）のクランク角度に対して６０°以上９０°以下の範囲で進められていることを特徴としている。
【００１９】
第６の発明は、第５の発明において、上記膨張機構（70）のクランク角度が、圧縮機構（60）のクランク角度に対して８０°進められていることを特徴としている。
【００２０】
上記第５，第６の発明では、１シリンダ型圧縮機構（60）と２シリンダ型膨張機構（70）を組み合わせたピストン偏心回転型流体機械において、図１４，図１５に示すように、トルク変動の振幅を小さくすることができる。
【００２１】
第７の発明は、第１または第２の発明において、上記圧縮機構（60）がピストン位相差１８０°の２シリンダ型圧縮機構（60）により構成されるとともに、膨張機構（70）がピストン位相差１８０°の２シリンダ型膨張機構（70）により構成され、上記膨張機構（70）のクランク角度が、圧縮機構（60）のクランク角度に対して９０°以上１２０°以下の範囲で進められていることを特徴としている。
【００２２】
第８の発明は、第７の発明において、上記膨張機構（70）のクランク角度が、圧縮機構（60）のクランク角度に対して１１０°進められていることを特徴としている。
【００２３】
上記第７，第８の発明では、２シリンダ型圧縮機構（60）と２シリンダ型膨張機構（70）を組み合わせたピストン偏心回転型流体機械において、図２０，図２１に示すように、トルク変動の振幅を小さくすることができる。
【００２４】
第９の発明は、第１の発明において、上記圧縮機構（60）がピストン位相差１８０°の２シリンダ型圧縮機構（60）により構成されるとともに、膨張機構（70）が１シリンダ型膨張機構（70）により構成され、上記膨張機構（70）のクランク角度が、圧縮機構（60）のクランク角度に対して８０°以上１１０°以下の範囲で進められていることを特徴としている。
【００２５】
第１０の発明は、第９の発明において、上記膨張機構（70）のクランク角度が、圧縮機構（60）のクランク角度に対して１００°進められていることを特徴としている。
【００２６】
上記第９，第１０の発明では、２シリンダ型圧縮機構（60）と１シリンダ型膨張機構（70）を組み合わせたピストン偏心回転型流体機械において、図２３，図２４に示すように、トルク変動の振幅を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、クランク軸（80，90）の回転中に、圧縮機構（60）の駆動トルクの極大点と膨張機構（70）の回収トルクの極大点とが互いに異なる位相で現れるため、合計トルクの変動を小さくする方向で位相を合わせることができる。したがって、圧縮機構（60）と膨張機構（70）が機械的に連結されたピストン偏心回転型流体機械において、振動や騒音を抑えることができる。
【００２８】
また、両トルクの極大点同士が一致する位置から極小点同士が一致する方向へずれた位置でクランク軸（80，90）同士が連結されるので、極大点の位相がずれることを極小点の位相が近づくことで相殺し、合計トルクの変動幅を小さくすることができる。したがって、圧縮機構（60）と膨張機構（70）が機械的に連結されたピストン偏心回転型流体機械において、振動や騒音を抑えることができる。
【００２９】
上記第２の発明によれば、両トルクの極大点同士が一致する位置と両トルクの極小点同士が一致する位置との中間位置でクランク軸（80，90）同士が連結されるので、極大点の位相のずれと極小点の位相のずれが効率よく相殺されることになり、合計トルクの変動幅を小さくすることができる。したがって、圧縮機構（60）と膨張機構（70）が機械的に連結されたピストン偏心回転型流体機械において、振動や騒音を抑えることができる。
【００３０】
上記第３，第４の発明によれば、１シリンダ型圧縮機構（60）と１シリンダ型膨張機構（70）を組み合わせたピストン偏心回転型流体機械において、図９，図１０に示すように、トルク変動の振幅を小さくすることができるので、振動や騒音を抑えることができる。
【００３１】
上記第５，第６の発明によれば、１シリンダ型圧縮機構（60）と２シリンダ型膨張機構（70）を組み合わせたピストン偏心回転型流体機械において、図１４，図１５に示すように、トルク変動の振幅を小さくすることができるので、振動や騒音を抑えることができる。
【００３２】
上記第７，第８の発明によれば、２シリンダ型圧縮機構（60）と２シリンダ型膨張機構（70）を組み合わせたピストン偏心回転型流体機械において、図２０，図２１に示すように、トルク変動の振幅を小さくすることができるので、振動や騒音を抑えることができる。
【００３３】
上記第９，第１０の発明によれば、２シリンダ型圧縮機構（60）と１シリンダ型膨張機構（70）を組み合わせたピストン偏心回転型流体機械において、図２３，図２４に示すように、トルク変動の振幅を小さくすることができるので、振動や騒音を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３５】
《発明の実施形態１》
〈冷凍装置の構成〉
この実施形態１では、本発明のピストン偏心回転型流体機械（圧縮膨張ユニット）が適用される冷凍装置として、蛇口（3）や浴槽（5）等の温水発生器を熱利用対象とする給湯装置（10）が採用されている。図１に示すように、給湯装置（10）は、冷媒回路（11）と循環回路（20）と温水利用回路（30）とを備えている。冷媒回路（11）と循環回路（20）とは、水熱交換器（14）を介して互いに接続されている。循環回路（20）と温水利用回路（30）とは、貯湯タンク（25）を介して互いに接続されている。循環回路（20）と温水利用回路（30）とは、熱媒体としての温水を熱利用対象（3，4）へ供給するための熱媒体回路を構成している。
【００３６】
冷媒回路（11）は、冷媒である二酸化炭素が循環して冷凍サイクルを行う閉回路を構成している。冷媒回路（11）には、圧縮機構（60）と空気熱交換器（13）と上記水熱交換器（14）と膨張機構（70）とが設けられている。空気熱交換器（13）は、圧縮機構（12）の吸入側に接続され、水熱交換器（14）は、圧縮機構（12）の吐出側に接続されている。膨張機構（70）は、空気熱交換器（13）と水熱交換器（14）との間における圧縮機構（60）と反対側の経路に接続されている。
【００３７】
図２に示すように、圧縮機構（60）と膨張機構（70）が一つのケーシング（41）の中に収納されることにより、圧縮膨張ユニット（40）が構成されている。圧縮機構（60）と膨張機構（70）は、圧縮機構（60）を駆動する電動機（50）とともにケーシング（41）の中に収納されている。圧縮機構（60）と膨張機構（70）は、それぞれ、シリンダ（61，73）と、該シリンダ（61，73）内で偏心回転運動をする揺動ピストン（67，77）とを備え、両揺動ピストン（67，77）に連結されたクランク軸（駆動軸）（80，90）同士が機械的に連結されている。この圧縮膨張ユニット（40）の構成の詳細については後述する。
【００３８】
なお、電動機（50）は、インバータによる回転速度制御が可能に構成されている。そして、圧縮機構（60）は、電動機（50）の回転速度を調整することにより、運転容量を任意に変更することができるようになっている。
【００３９】
空気熱交換器（13）は、クロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器であって、熱源側熱交換器を構成している。空気熱交換器（13）の近傍には、室外ファン（16）が設けられている。
【００４０】
水熱交換器（14）は、プレート熱交換器であって、利用側熱交換器を構成している。水熱交換器（14）は、第１流路（14a）と第２流路（14b）とを備えている。第１流路（14a）は、冷媒回路（11）に接続され、第２流路（14b）は、上記循環回路（20）に接続されている。つまり、循環回路（20）は、水熱交換器（14）を介して冷媒回路（11）と接続されている。水熱交換器（14）では、第１流路（14a）を流れる冷媒と、第２流路（14b）とを流れる水（熱媒体）とが熱交換する。つまり、水熱交換器（14）は、冷媒回路（11）の冷媒によって循環回路（20）の水を加熱する加熱熱交換器を構成している。
【００４１】
循環回路（20）には、積層ポンプ（21）が設けられている。積層ポンプ（21）は、循環回路（20）中の水を搬送して循環させるポンプ機構を構成している。また、循環回路（20）には、上記貯湯タンク（25）が接続されている。貯湯タンク（25）は、縦長で円筒形の密閉容器を構成している。貯湯タンク（25）には、給水口（26）と出湯口（27）と取水口（28）と-入湯口（29）とが形成されている。給水口（26）と取水口（28）とは、貯湯タンク（25）の底部に形成されている。出湯口（27）は、貯湯タンク（25）の頂部に形成されている。入湯口（29）は、貯湯タンク（25）の側壁の上部寄りに形成されている。循環回路（20）は、その一端が貯湯タンク（25）の入湯口（29）に接続され、その他端が貯湯タンク（25）の取水口（28）に接続されている。即ち、循環回路（20）では、水熱交換器（14）で加熱された水（温水）が入湯口（29）を通じて貯湯タンク（25）内に流入し、貯湯タンク（25）内の底部の水が取水口（28）を通じて積層ポンプ（21）に吸入される。
【００４２】
温水利用回路（30）には、給水流路（31）と給湯流路（32）とが形成されている。給水流路（31）の上流側は、上水道等の水供給源と繋がっている。給水流路（31）の流出端は、貯湯タンク（25）の給水口（26）に接続されている。給湯流路（32）の流入端は、貯湯タンク（25）の出湯口（27）に接続されている。給湯流路（32）の流出側は２手に分岐して蛇口側流路（33）及び浴槽側流路（34）と接続している。蛇口側流路（33）の流出端は蛇口（3）と接続され、浴槽側流路（34）の流出端は浴槽（4）の内部に開口している。
【００４３】
また、温水利用回路（30）には、第１バイパス流路（35）と第２バイパス流路（36）とが形成されている。第１バイパス流路（35）及び第２バイパス流路（36）は、それらの流入端が給水流路（31）にそれぞれ接続している。第１バイパス流路（35）の流出端は、第１混合弁（37）を介して蛇口側流路（33）に接続し、第２バイパス流路（36）の流出端は、第２混合弁（38）を介して浴槽側流路（34）に接続している。
【００４４】
給湯装置（10）では、上述した冷媒回路（11）が熱源ユニットのケーシング（10a）に一体的に収容されている。また、この給湯装置（10）では、温水利用回路（30）、貯湯タンク（25）、及び積層ポンプ（21）等が給湯ユニットのケーシング（10b）に一体的に収容されている。
【００４５】
〈圧縮膨張ユニットの構成〉
次に、圧縮膨張ユニットについて説明する。
【００４６】
図２に示すように、上記圧縮膨張ユニット（40）は、縦長で円筒形の密閉容器であるケーシング（41）を備えている。このケーシング（41）の内部には、下から上に向かって順に、圧縮機構（60）、電動機（50）および膨張機構（70）が配置され、これらが回転軸であるシャフト（80，90）によって連結されている。シャフト（80，90）は、いずれもクランク軸である圧縮回転軸（80）と膨張回転軸（90）とが連結されることにより構成されている。
【００４７】
上記ケーシング（41）には、吐出管（46）が取り付けられている。この吐出管（46）は、電動機（50）と膨張機構（70）との間に配置され、ケーシング（41）の内部空間（S）に連通している。
【００４８】
上記電動機（50）は、圧縮機構（60）を駆動するためのものであり、ケーシング（41）の長手方向の中央部に配置されている。この電動機（50）は、ステータ（51）とロータ（52）とにより構成されている。上記ステータ（51）は、ケーシング（41）の内面に固定されている。上記ロータ（52）は、ステータ（51）の内側に配置され、同軸に圧縮回転軸（80）の主軸部（81）が貫通している。上記圧縮回転軸（80）は、主軸部（81）の下端側に下側偏心部（82）が形成されている。膨張回転軸（90）は、主軸部（91）を有し、その上端側に上側偏心部（92）が形成されている。
【００４９】
上記下側偏心部（82）は、主軸部（81）よりも大径に且つ主軸部（81）の軸心よりも偏心して形成されている。一方、上記上側偏心部（92）は、主軸部（91）よりも大径に形成されている。後述するが、下側偏心部（82）と上側偏心部（92）の偏心方向は、圧縮機構（60）の駆動トルクの位相と膨張機構（70）の回収トルクの位相が所定の関係となるように定められている。
【００５０】
上記圧縮機構（60）は、冷媒を圧縮するためのものであり、揺動ピストン型のロータリ式圧縮機を構成している。この圧縮機構（60）は、シリンダ（61）とロータリピストン（67）とを備えている。上記圧縮機構（60）では、下から上へ向かって順に、リアヘッド（65）と、シリンダ（61）と、フロントヘッド（64）とが積層された状態となっている。
【００５１】
上記シリンダ（61）の内部には、円筒状のロータリピストン（67）が配置されている。このロータリピストン（67）は、図３に示すように、側面に平板状のブレード（68）が突設されており、このブレード（68）が揺動ブッシュ（69）を介してシリンダ（61）に支持されている。上記シリンダ（61）内のロータリピストン（67）は、圧縮回転軸（80）の下側偏心部（82）と係合している。上記ロータリピストン（67）は、内周面が下側偏心部（82）の外周面と油膜を介して摺接し、外周面がシリンダ（61）の内周面と油膜を介して摺接する。そして、ロータリピストン（67）の外周面とシリンダ（61）の内周面との間に圧縮室（63）が形成される。
【００５２】
上記シリンダ（61）には、吸入ポート（42）が形成されている。この各吸入ポート（42）は、シリンダ（61）を半径方向に貫通し、終端がシリンダ（61）内に開口している。また、上記吸入ポート（42）は、配管によってケーシング（41）の外部へ延長されている。
【００５３】
上記フロントヘッド（64）には、吐出ポート（図示せず）が形成されている（図３ではシリンダ（61）に吐出ポートを表している）。上記フロントヘッド（64）の吐出ポートは、シリンダ（61）内の圧縮室（63）とケーシング（41）の内部空間（S）とを連通させる。上記吐出ポートは、終端にリード弁からなる吐出弁（図示せず）が設けられており、この吐出弁によって開閉される。そして、上記圧縮機構（60）からケーシング（41）の内部空間（S）へ吐出された高圧のガス冷媒は、吐出管（46）を通って圧縮膨張ユニット（40）から送り出される。
【００５４】
上記ケーシング（41）内の底部には、潤滑油が貯留される油溜りが形成されている。上記圧縮回転軸（80）の下端部には、油溜りに浸漬された遠心式の油ポンプ（P）が設けられている。該油ポンプ（P）は、シャフト（80，90）の回転により油溜りの潤滑油を汲み上げるように構成されている。そして、上記シャフト（80，90）の内部には、下端から上端に亘って給油溝（84，94）が形成されている。この給油溝（84，94）は、油ポンプ（P）によって汲み上げられた潤滑油が圧縮機構（60）や膨張機構（70）の各摺動部に供給されるように形成されている。圧縮回転軸（80）と膨張回転軸（90）は、油が漏れないように連結部がシールされている。
【００５５】
図４に示す上記膨張機構（70）は、冷媒を膨張させるためのものであり、揺動ピストン型のロータリ式膨張機を構成している。この膨張機構（70）は、シリンダ（73）と、フロントヘッド（71）と、リアヘッド（72）とを備えている。上記膨張機構（70）では、下から上へ向かって順に、フロントヘッド（71）、シリンダ（73）およびリアヘッド（72）が積層された状態となっている。
【００５６】
上記シリンダ（73）は、下側端面がフロントヘッド（71）により、上側端面がリアヘッド（72）によりそれぞれ閉塞されている。
【００５７】
上記膨張回転軸（90）は、積層された状態のフロントヘッド（71）、シリンダ（73）およびリアヘッド（72）を貫通している。また、上記膨張回転軸（90）の上側偏心部（92）はシリンダ（73）内に位置している。
【００５８】
上記シリンダ（73）には、ロータリピストン（77）が収納されている。このロータリピストン（77）は、円環状あるいは円筒状に形成されている。そして、上記ロータリピストン（77）には上側偏心部（92）が回転自在に嵌合している。
【００５９】
上記ロータリピストン（77）は、外周面がシリンダ（73）の内周面に油膜を介して摺接すると共に、下端面がフロントヘッド（71）に、上端面がリアヘッド（72）にそれぞれ摺接している。そして、上記シリンダ（73）内は、内周面とロータリピストン（77）の外周面との間に膨張室（75）が形成される。上記膨張機構（70）では、冷媒が膨張することによって発生した動力が膨張回転軸（90）の回転動力に変換されるようになっている。
【００６０】
上記ロータリピストン（77）には、図４に示すように、ブレード（78）が一体に設けられている。このブレード（78）は、ロータリピストン（77）の半径方向へ延びる板状に形成されており、ロータリピストン（77）の外周面から外側へ突出している。そして、上記シリンダ（73）内の流体室（75）は、上記ブレード（7）によって高圧側の高圧室（75H）と低圧側の低圧室（75L）とに仕切られている。
【００６１】
また、上記シリンダ（73）には、一対のブッシュ（79）が一組ずつ設けられている。このブッシュ（79）は、内側面が平面となって外側面が円弧面となる略半月状に形成され、ブレード（78）を挟み込んだ状態で装着されている。このブッシュ（79）は、内側面がブレード（78）と、外側面がシリンダ（73）とそれぞれ摺動する。そして、上記ブレード（78）は、ブッシュ（79）を介してシリンダ（73）に支持され、該シリンダ（73）に対して回動自在に且つ進退自在に構成されている。
【００６２】
上記膨張機構（70）は、流入ポート（44）と流出ポート（45）を備えている。上記流入ポート（44）は、リヤヘッド（72）を上下方向へ貫通し（図４ではシリンダ（73）に表示している）、終端がシリンダ（73）内の高圧室（75H）と連通している。一方、上記流出ポート（45）は、シリンダ（73）を半径方向に貫通し、始端がシリンダ（73）内の低圧室（75L）に開口している。そして、上記流入ポート（44）は、冷媒をシリンダ（73）内へ導入する流入通路を構成し、上記流出ポート（45）は、シリンダ（73）から冷媒が吐出される流出通路を構成している。
【００６３】
上記圧縮機構（60）および電動機（50）と膨張機構（70）とは、圧縮回転軸（80）と膨張回転軸（90）とが図２のＡ部で連結されて機械的に接続されている。つまり、上記圧縮回転軸（80）の主軸部（81）の上端部と膨張回転軸（90）の主軸部（91）の下端部とが連結されている。これにより、膨張回転軸（90）の回転動力が圧縮回転軸（80）を通じて圧縮機構（60）に伝達される。なお、圧縮回転軸（80）と膨張回転軸（90）の連結構造の詳細については省略するが、例えば、一方に凹部を、他方に凸部を形成して、多角形の凹凸が嵌合する形式を採用するとともに、抜け止めを施す構造を採用することができる。こうすることにより動力を伝達することができる。
【００６４】
ここで、回転軸（80，90）の一回転中における圧縮機構（60）の駆動トルクと膨張機構（70）の回収トルクの関係から、本実施形態において両回転軸（80，90）が連結される位相の相対関係について説明する。まず、圧縮トルクは、ピストン（67）が図３の上死点（図３（ａ））の位置にある状態を０°とし、図３（ｂ）、図３（ｃ）及び図３（ｄ）の順に回って３６０°回転するときに、図５に示すように、３０°から９０°付近で負のトルクが発生した後、下死点である１８０°付近まで徐々に上昇していき、その後は、トルクは３６０°まで緩やかに低下していく。一方、膨張機構（70）の回収トルクは、図６に示すように、ほぼサインカーブに沿って変動する。
【００６５】
図７及び図８には、ＪＲＡ条件（日本冷凍空調工業会規格の定格運転条件）と冬期条件（能力アップ時の運転条件）における圧縮機構（60）の駆動トルクと膨張機構（70）の回収トルクの変動のカーブを示している。まずＪＲＡ条件の場合、これらのグラフから分かるように、膨張機構（70）の回収トルクは、極小点と極大点が１８０°毎に現れているのに対して、圧縮機構（60）の駆動トルクは、極小点が６０°から９０°辺りで極大点が１８０°付近になっている。また、冬期条件の場合は高低差圧が大きくなって吐出タイミングが遅れるため、圧縮機構（60）の駆動トルクの極大点が１８０°を過ぎたところになるものの、極小点との位相差は１８０°にはならない。
【００６６】
そこで、圧縮機構（60）の駆動トルクの極大点と膨張機構（70）の回収トルクの極大点同士を一致させると、図９の表にθmax合わせと示しているようにＪＲＡ条件で−１３°、冬期条件で９°となるが、この場合には極小点の位相が一致しないために比較的大きなトルク変動が生じてしまうことになる（図１０参照）。
【００６７】
本実施形態では、クランク軸（80，90）の回転中に、上記圧縮機構（60）の駆動トルクの極大点と膨張機構（70）の回収トルクの極大点とが互いに異なる位相で現れるように、上記クランク軸（80，90）同士を連結するようにしている。そして、トルク変動を小さくするために、本実施形態では、上記クランク軸（80，90）を、上記圧縮機構（60）の駆動トルクと膨張機構（70）の回収トルクの極大点同士が一致する位置に対して、両トルクの極小点同士が一致する方向へずれた位置で互いに連結するようにしている。特に、図９の「平均」の欄に示すように、上記クランク軸（80，90）は、上記圧縮機構（60）の駆動トルクと膨張機構（70）の回収トルクの極大点同士が一致する位置と両トルクの極小点同士が一致する位置との中間位置で互いに連結することが好ましい。
【００６８】
具体的な連結角度としては、図１０に示しているトルク変動振幅の解析結果から、上記膨張機構（70）のクランク角度が、圧縮機構（60）のクランク角度に対して２０°以上５０°以下の範囲で進めるようにすればよく、特に、その角度を３０°以上４０°以下に設定することが好ましいことが分かる。この値は、θmax合わせとθmin合わせの中間値、つまり極大値と極小値の中間で合わせた値に近似している。
【００６９】
−運転動作−
給湯装置（10）の運転動作について説明する。給湯装置（10）の運転時には、圧縮機（12）及び積層ポンプ（21）が運転状態となる。その結果、冷媒回路（11）では、冷媒が循環して蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われる。
【００７０】
冷媒回路（11）では、圧縮機（12）で圧縮された冷媒が水熱交換器（14）の第１流路（14a）を流れる。水熱交換器（14）では、循環回路（20）の水によって冷媒が冷却されて凝縮する。水熱交換器（14）で凝縮した冷媒は、膨張機構（70）で減圧された後、空気熱交換器（13）を流れる。空気熱交換器（13）では、冷媒が室外空気から吸熱して蒸発する。空気熱交換器（13）で蒸発した冷媒は、圧縮機（12）に吸入されて再び圧縮される。以上のように、冷媒回路（11）では、水熱交換器（14）が凝縮器（放熱器）となって、空気熱交換器（13）が蒸発器となる冷凍サイクルが行われる。
【００７１】
一方、循環回路（20）では、積層ポンプ（21）で搬送された水が水熱交換器（14）の第２流路（14b）を流れる。水熱交換器（14）では、第１流路（14a）を流れる冷媒によって第２流路（14b）を流れる水が加熱される。水熱交換器（14）で加熱された水（温水）は、貯湯タンク（25）に補充される。これにより、貯湯タンク（25）内では、温水が生成される。貯湯タンク（25）内の温水は、温水利用回路（30）を通じて蛇口（3）や浴槽（5）内へ供給される。
【００７２】
〈圧縮膨張ユニットの動作〉
上記圧縮機構（60）は、電動機（50）の回転動力が圧縮回転軸（80）によって伝達されて駆動される。一方、上記膨張機構（70）では、高圧冷媒が膨張すると、その内部エネルギが膨張回転軸（90）の回転動力に変換される。この回転動力は、両回転軸（80，90）の連結部分を介して確実に圧縮回転軸（80）へ伝達され、圧縮機構（60）を確実に駆動する。これにより、電動機（50）の動力負荷が低減される。特に、上記クランク軸（80，90）の回転中の圧縮トルクと膨張トルクの位相を上記のように設定したことにより、全体としてのトルク変動が抑えられる。
【００７３】
−実施形態１の効果−
本実施形態では、単段１シリンダ型圧縮機構（60）と単段１シリンダ型膨張機構（70）を機械的に連結した流体機械において、圧縮機構（60）の駆動トルクと膨張機構（70）の回収トルクの位相差に基づいて、両クランク軸（80，90）の連結角度を上記の角度範囲に特定したことにより、両トルクのピーク同士を合わせる場合よりもトルク変動を小さくすることが可能となる。したがって、振動や騒音を効果的に防止することが可能となる。
【００７４】
《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。
【００７５】
この実施形態２は、本発明のピストン偏心回転型流体機械を実施形態１とは異なる構成にしたもので、圧縮機構を単段１シリンダ型にし、膨張機構をピストン位相差１８０°の単段２シリンダ型にしたものである。
【００７６】
図１１に示すように、この実施形態２は、実施形態１とは膨張機構（70）のみが相違している。
【００７７】
この実施形態２の膨張機構（70）は、２つのシリンダ（73，74）と、フロントヘッド（71）と、リアヘッド（72）と、中間プレート（76）とを備えている。上記膨張機構（70）では、下から上へ向かって順に、フロントヘッド（71）、第１シリンダ（73）、中間プレート（76）、第２シリンダ（74）およびリアヘッド（72）が積層された状態となっている。
【００７８】
上記第１シリンダ（73）は、下側端面がフロントヘッド（71）により、上側端面が中間プレート（76）によりそれぞれ閉塞されている。上記第２シリンダ（74）は、下側端面が中間プレート（76）により、上側端面がリアヘッド（72）によりそれぞれ閉塞されている。つまり、上記フロントヘッド（71）および中間プレート（76）が第１シリンダ（73）の閉塞部材を構成し、上記中間プレート（76）およびリアヘッド（72）が第２シリンダ（74）の閉塞部材を構成している。
【００７９】
上記膨張回転軸（90）は、積層された状態のフロントヘッド（71）、第１シリンダ（73）、中間プレート（76）、第２シリンダ（74）およびリアヘッド（72）を貫通している。また、上記膨張回転軸（90）は、第１上側偏心部（92a）と第２上側偏心部（92b）とを有し、第１上側偏心部（92a）は第１シリンダ（73）内に位置し、第２上側偏心部（92b）は第２シリンダ（74）内に位置している。
【００８０】
上記各シリンダ（73，74）には、ロータリピストン（77）が収納されている。つまり、上記第１シリンダ（73）の内部には第１ロータリピストン（77a）が、第２シリンダ（74）の内部には第２ロータリピストン（77b）がそれぞれ配置されている。この２つのロータリピストン（77）は、何れも円環状あるいは円筒状に形成されている。そして、上記第１ロータリピストン（77a）には第１上側偏心部（92a）が、第２ロータリピストン（77b）には第２上側偏心部（92b）がそれぞれ回転自在に嵌合されている。
【００８１】
上記第１ロータリピストン（77a）は、外周面が第１シリンダ（73）の内周面に摺接すると共に、下端面がフロントヘッド（71）に、上端面が中間プレート（76）にそれぞれ摺接している。そして、上記第１シリンダ（73）内は、内周面と第１ロータリピストン（77a）の外周面との間に第１流体室（75a）が形成されている。一方、上記第２ロータリピストン（77b）は、外周面が第２シリンダ（74）の内周面に摺接すると共に、下端面が中間プレート（76）に、上端面がリアヘッド（72）にそれぞれ摺接している。そして、上記第２シリンダ（74）内は、内周面と第２ロータリピストン（77b）の外周面との間に第２流体室（75b）が形成されている。
【００８２】
上記各ロータリピストン（77）には、図１２に示すように、ブレード（78）が１つずつ一体に設けられている。このブレード（78）は、ロータリピストン（77）の半径方向へ延びる板状に形成されており、ロータリピストン（77）の外周面から外側へ突出している。そして、上記第１シリンダ（73）内の第１流体室（75a）は、ブレード（78）によって高圧側の高圧室（75H）と低圧側の低圧室（75L）とに仕切られている。一方、上記第２シリンダ（74）内の第２流体室（75b）は、上記ブレード（7b）によって高圧側の高圧室（75H）と低圧側の低圧室（75L）とに仕切られている。
【００８３】
また、上記各第１シリンダ（73）には、一対のブッシュ（79）が一組ずつ設けられている。この各ブッシュ（79）は、内側面が平面となって外側面が円弧面となる略半月状に形成され、ブレード（78）を挟み込んだ状態で装着されている。このブッシュ（79）は、内側面がブレード（78）と、外側面が第１シリンダ（73）とそれぞれ摺動する。そして、上記ブレード（78）は、ブッシュ（79）を介して第１シリンダ（73）に支持され、該第１シリンダ（73）に対して回動自在に且つ進退自在に構成されている。
【００８４】
上記膨張機構（70）は、各流体室（75a，75b）に連通する流入ポート（44）と流出ポート（45）を備えている。上記流入ポート（44）は、高圧室（75H）と連通している。一方、上記流出ポート（45）は、低圧室（75L）と連通している。
【００８５】
ここで、本実施形態において両回転軸（80，90）が連結される位相の相対関係について、回転軸（80，90）の一回転中における圧縮機構（60）の駆動トルクと膨張機構（70）の回収トルクの関係から説明する。
【００８６】
図７及び図１３には、ＪＲＡ条件（定格運転条件）と冬期条件（能力アップ時の運転条件）における圧縮機構（60）の駆動トルクと膨張機構（70）の回収トルクの変動のカーブを示している。まずＪＲＡ条件の場合、これらのグラフから分かるように、膨張機構（70）の回収トルクは、図８のカーブを位相差１８０°で合成することによりわずかなトルク変動の曲線となり、極大点と極小点が９０°毎に現れているのに対して、圧縮機構（60）の駆動トルクは、実施形態１と同様に、極小点が６０°から９０°辺りで極大点が１８０°付近になっている。また、冬期条件の場合は圧縮機構（60）の駆動トルクの極大点が１８０°を過ぎるものの、極小点との位相差は１８０°ではない。
【００８７】
そこで、圧縮機構（60）の駆動トルクの極大点と膨張機構（70）の回収トルクの極大点同士を一致させると、図１４の表にθmax合わせと示しているようにＪＲＡ条件で８６°、冬期条件で１０５°となるが、この場合には極小点の位相が一致しないために比較的大きなトルク変動が生じてしまうことになる（図１５参照）。
【００８８】
本実施形態では、クランク軸（80，90）の回転中に、上記圧縮機構（60）の駆動トルクの極大点と膨張機構（70）の回収トルクの極大点とが互いに異なる位相で現れるように、上記クランク軸（80，90）同士を連結するようにしている。そして、トルク変動を小さくするために、本実施形態では、上記クランク軸（80，90）を、上記圧縮機構（60）の駆動トルクと膨張機構（70）の回収トルクの極大点同士が一致する位置に対して、両トルクの極小点同士が一致する方向へずれた位置で互いに連結するようにしている。特に、図１４の「平均」の欄に示すように、上記クランク軸（80，90）は、上記圧縮機構（60）の駆動トルクと膨張機構（70）の回収トルクの極大点同士が一致する位置と両トルクの極小点同士が一致する位置との中間位置で互いに連結することが好ましい。
【００８９】
具体的な連結角度としては、図１５に示しているトルク変動振幅の解析結果から、上記膨張機構（70）のクランク角度が、圧縮機構（60）のクランク角度に対して６０°以上９０°以下の範囲で進めるようにすればよく、特に、その角度を７０°以上８０°以下に設定することが好ましいことが分かる。
【００９０】
−実施形態２の効果−
本実施形態では、単段１シリンダ型圧縮機構（60）と単段２シリンダ型膨張機構（70）を機械的に連結した流体機械において、圧縮機構（60）の駆動トルクと膨張機構（70）の回収トルクの位相差に基づいて、両クランク軸（80，90）の連結角度を上記の角度範囲に特定したことにより、両トルクのピーク同士を合わせる場合よりもトルク変動を小さくすることが可能となる。したがって、振動や騒音を効果的に防止することが可能となる。
【００９１】
《発明の実施形態３》
本発明の実施形態３について説明する。
【００９２】
本発明の実施形態３は、本発明のピストン偏心回転型流体機械を実施形態１，２とは異なる構成にしたものである。この実施形態３の圧縮膨張ユニットでは、圧縮機構がピストン位相差１８０°の単段２シリンダ型に構成され、膨張機構がピストン位相差１８０°の単段２シリンダ型に構成されている。
【００９３】
図１６に示すように、この実施形態３は、実施形態２とは圧縮機構（60）のみが相違している。
【００９４】
上記圧縮機構（60）は、シリンダ（61，62）とロータリピストン（67a，67b）とを２つずつ備えている。上記圧縮機構（60）では、下から上へ向かって順に、リアヘッド（65）と、第１シリンダ（61）と、中間プレート（66）と、第２シリンダ（62）と、フロントヘッド（64）とが積層された状態となっている。
【００９５】
上記第１シリンダ（61）および第２シリンダ（62）の内部には、円筒状の第１ロータリピストン（67a）および第２ロータリピストン（67b）が１つずつ配置されている。このロータリピストン（67a，67b）は、図１７に示すように、側面に平板状のブレード（68）が突設されており、このブレード（68）が揺動ブッシュ（69）を介してシリンダ（61，62）に支持されている。上記第１シリンダ（61）内の第１ロータリピストン（67a）は、圧縮回転軸（80）の第１下側偏心部（82a）と係合している。一方、上記第２シリンダ（62）内の第２ロータリピストン（67b）は、圧縮回転軸（80）の第２下側偏心部（82b）と係合している。上記各ロータリピストン（67a，67b）は、内周面が下側偏心部（82a，82b）の外周面と摺接し、外周面がシリンダ（61，62）の内周面と摺接する。そして、各ロータリピストン（67a，67b）の外周面とシリンダ（61，62）の内周面との間に圧縮室（63）が形成されている。
【００９６】
上記第１シリンダ（61）および第２シリンダ（62）には、それぞれ吸入ポート（42）が１つずつ形成されている。この各吸入ポート（42）は、シリンダ（61，62）を半径方向に貫通し、終端がシリンダ（61，62）内に開口している。また、上記各吸入ポート（42）は、配管によってケーシング（41）の外部へ延長されている。
【００９７】
上記フロントヘッド（64）およびリアヘッド（65）には、それぞれ吐出ポート（図示せず）が１つずつ形成されている（図１７ではシリンダに表示）。上記フロントヘッド（64）の吐出ポートは、第２シリンダ（62）内の圧縮室（63）とケーシング（41）の内部空間（S）とを連通させる。上記リアヘッド（65）の吐出ポートは、第１シリンダ（61）内の圧縮室（63）とケーシング（41）の内部空間（S）とを連通させる。また、上記各吐出ポートは、終端にリード弁からなる吐出弁（図示せず）が設けられており、この吐出弁によって開閉される。そして、上記圧縮機構（60）からケーシング（41）の内部空間（S）へ吐出された高圧のガス冷媒は、吐出管（46）を通って圧縮膨張ユニット（40）から送り出される。
【００９８】
ここで、本実施形態において両回転軸（80，90）が連結される位相の相対関係について、回転軸（80，90）の一回転中における圧縮機構（60）の駆動トルクと膨張機構（70）の回収トルクの関係から説明する。図１８は、２シリンダ型圧縮機構の一般的なトルク変動を示すグラフである。
【００９９】
図１９及び図１３には、ＪＲＡ条件（定格運転条件）と冬期条件（能力アップ時の運転条件）における圧縮機構（60）の駆動トルクと膨張機構（70）の回収トルクの変動のカーブを示している。まずＪＲＡ条件の場合、これらのグラフから分かるように、膨張機構（70）の回収トルクは、図８のカーブを位相差１８０°で合成することによりわずかなトルク変動の曲線となり、極大点と極小点が９０°毎に現れているのに対して、圧縮機構（60）の駆動トルクは、極小点と極大点の位相差が９０°毎には現れていない。
【０１００】
そこで、圧縮機構（60）の駆動トルクの極大点と膨張機構（70）の回収トルクの極大点同士を一致させると、図２０の表にθmax合わせと示しているようにＪＲＡ条件で８９°、冬期条件で１０７°となるが、この場合には極小点の位相が一致しないことになる。
【０１０１】
本実施形態では、クランク軸（80，90）の回転中に、上記圧縮機構（60）の駆動トルクの極大点と膨張機構（70）の回収トルクの極大点とが互いに異なる位相で現れるように、上記クランク軸（80，90）同士を連結するようにしている。そして、トルク変動を小さくするために、本実施形態では、上記クランク軸（80，90）を、上記圧縮機構（60）の駆動トルクと膨張機構（70）の回収トルクの極大点同士が一致する位置に対して、両トルクの極小点同士が一致する方向へずれた位置で互いに連結するようにしている。特に、図２０の「平均」の欄に示すように、上記クランク軸（80，90）は、上記圧縮機構（60）の駆動トルクと膨張機構（70）の回収トルクの極大点同士が一致する位置と両トルクの極小点同士が一致する位置との中間位置で互いに連結することが好ましく、図２１の解析結果と近似した値が得られている。。
【０１０２】
具体的な連結角度としては、図２１に示しているトルク変動振幅の解析結果から、上記膨張機構（70）のクランク角度が、圧縮機構（60）のクランク角度に対して９０°以上１２０°以下の範囲で進めるようにすればよく、特に、その角度を１１０°に設定することが好ましいことが分かる。
【０１０３】
−実施形態３の効果−
本実施形態では、単段２シリンダ型圧縮機構（60）と単段２シリンダ型膨張機構（70）を機械的に連結した流体機械において、圧縮機構（60）の駆動トルクと膨張機構（70）の回収トルクの位相差に基づいて、両クランク軸（80，90）の連結角度を上記の角度範囲に特定したことにより、両トルクのピーク同士を合わせる場合よりもトルク変動を小さくすることが可能となる。したがって、振動や騒音を効果的に防止することが可能となる。
【０１０４】
《発明の実施形態４》
本発明の実施形態４について説明する。
【０１０５】
本発明の実施形態４は、本発明のピストン偏心回転型流体機械を実施形態１，２，３とは異なる構成にしたものである。この実施形態３の圧縮膨張ユニットでは、圧縮機構がピストン位相差１８０°の単段２シリンダ型に構成され、膨張機構が１シリンダ型に構成されている。
【０１０６】
図２２に示すように、この実施形態３は、実施形態１とは圧縮機構（60）のみが相違している。
【０１０７】
２シリンダ型の圧縮機構（60）は実施形態２で説明しており、１シリンダ型の膨張機構（70）は実施形態１で説明している。圧縮機構（60）と膨張機構（70）の構成はこれらのものと同じであるため、ここでは説明を省略する。
【０１０８】
この実施形態においては、圧縮機構（60）の駆動トルクの極大点と膨張機構（70）の回収トルクの極大点同士を一致させると、トルク変動が大きくなってしまうため、上記クランク軸（80，90）を、上記圧縮機構（60）の駆動トルクと膨張機構（70）の回収トルクの極大点同士が一致する位置からずれる状態で互いに連結するようにしている。特に、この実施形態４では、圧縮機構（60）の駆動トルクのピークの中間に膨張機構（70）の回収トルクのピークを合わせるようにすることが好ましく、図２３及び図２４の表に示すように、上記膨張機構（70）のクランク角度が、圧縮機構（60）のクランク角度に対して８０°以上１００°以下の範囲で進めるようにすればよく、特に、その角度を１００°に設定することが好ましいことが分かる。
【０１０９】
−実施形態４の効果−
本実施形態では、単段２シリンダ型圧縮機構（60）と単段１シリンダ型膨張機構（70）を機械的に連結した流体機械において、圧縮機構（60）の駆動トルクと膨張機構（70）の回収トルクの位相差に基づいて、両クランク軸（80，90）の連結角度を上記の角度範囲に特定したことにより、両トルクのピーク同士を合わせる場合よりもトルク変動を小さくすることが可能となる。したがって、振動や騒音を効果的に防止することが可能となる。
【０１１０】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
【０１１１】
上記各実施形態では、圧縮機構（60）と膨張機構（70）に揺動ピストン型のロータリ機構を用いているが、圧縮機構（60）と膨張機構（70）の一方または両方には、ローリングピストン型のロータリ機構を用いてもよい。ローリングピストン型のロータリ機構は、ブレードとピストンが別体に構成され、ブレードをピストンに常に押し付けながらピストンを回転させる流体機械の機構である。
【０１１２】
また、上記実施形態では、本発明のピストン偏心回転型流体機械を給湯装置に適用した例を説明したが、空調機など、他の冷凍装置に適用してもよい。
【０１１３】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
以上説明したように、本発明は、ピストン偏心回転型流体機械に関し、特に、圧縮機構と膨張機構が機械的に連結されたピストン偏心回転型流体機械について有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】図１は、本発明の実施形態１に係るピストン偏心回転型流体機械を用いた給湯装置の回路構成図である。
【図２】図２は、実施形態１の偏心回転型流体機械である圧縮膨張ユニットの縦断面図である。
【図３】図３は、１シリンダ型圧縮機構の概略構成と動作状態を示す横断面図である。
【図４】図４は、１シリンダ型膨張機構の概略構成と動作状態を示す横断面図である。
【図５】図５は、１シリンダ型圧縮機でのクランク軸の回転角度と圧縮トルクの変動の一般的な関係を示すグラフである。
【図６】図６は、１シリンダ型膨張機でのクランク軸の回転角度と回収トルクの変動の一般的な関係を示すグラフである。
【図７】図７は、実施形態１の１シリンダ型圧縮機でクランク軸の回転角度と圧縮トルクの変動の関係を示すグラフである。
【図８】図８は、実施形態１の１シリンダ型膨張機でクランク軸の回転角度と回収トルクの変動の関係を示すグラフである。
【図９】図９は、両クランク軸の連結角度を示す表である。
【図１０】図１０は、実施形態１のトルク変動振幅の解析結果を示す表である。
【図１１】図１１は、実施形態２の偏心回転型流体機械である圧縮膨張ユニットの縦断面図である。
【図１２】図１２は、２シリンダ型膨張機構の概略構成と動作状態を示す横断面図である。
【図１３】図１３は、実施形態２の１シリンダ型膨張機構でクランク軸の回転角度と回収トルクの変動の関係を示すグラフである。
【図１４】図１４は、両クランク軸の連結角度を示す表である。
【図１５】図１５は、実施形態２のトルク変動振幅の解析結果を示す表である。
【図１６】図１６は、実施形態３の偏心回転型流体機械である圧縮膨張ユニットの縦断面図である。
【図１７】図１７は、２シリンダ型圧縮機構の概略構成と動作状態を示す横断面図である。
【図１８】図１８は、２シリンダ型圧縮機構の一般的なトルク変動を示すグラフである。
【図１９】図１９は、実施形態３の２シリンダ型圧縮機でクランク軸の回転角度と圧縮トルクの変動の関係を示すグラフである。
【図２０】図２０は、両クランク軸の連結角度を示す表である。
【図２１】図２１は、実施形態３のトルク変動振幅の解析結果を示す表である。
【図２２】図２２は、実施形態３の偏心回転型流体機械である圧縮膨張ユニットの縦断面図である
【図２３】両クランク軸の連結角度を示す表である。
【図２４】実施形態４のトルク変動振幅の解析結果を示す表である。
【符号の説明】
【０１１６】
40      ピストン偏心回転型流体機械
60      圧縮機構
70      膨張機構
61，62  シリンダ
73，74  シリンダ
67，77  ピストン
80      圧縮回転軸（クランク軸）
90      膨張回転軸（クランク軸）
【図１】
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【図２】
0005223412.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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