(57)【要約】【課題】スクロール膨張機の安定した軸方向密封により漏れを防いで高い効率を達成しながら、膨張機から蒸発器へ流入する潤滑油量を軽低減し、蒸発器の熱交換能力を低下させず、高効率な冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。【解決手段】旋回スクロール２０５の背部に位置して、旋回スクロール２０５が固定スクロール２０４に押圧する背圧を働かせる背圧室２１７と、スクロール膨張機と共に冷凍サイクル装置を構成する蒸発器出口から圧縮機の圧縮室までの任意の位置との間を連通する連絡通路２２０を備える。【選択図】図３
2007154805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、放熱器、スクロール膨張機、蒸発器を順に配管で接続されてなる冷媒サイクル装置において、
前記スクロール膨張機が、
渦巻状ラップを有する固定スクロールと、
前記固定スクロールの渦巻状ラップと噛み合うことによって膨張室を形成する渦巻状ラップを有する旋回スクロールと、
前記旋回スクロールの背部に位置して旋回スクロールに背圧を働かせる背圧室と、
前記背圧室と連通する弁室と、
前記蒸発器と前記圧縮機との間の配管と前記弁室とを接続する連絡通路と、
前記弁室内に設置され、前記背圧室内の圧力に応じて前記背圧室と前記連絡通路との間の連通・非連通を制御する弁機構とを備える、
冷凍サイクル装置。
【請求項２】
圧縮機、放熱器、スクロール膨張機、蒸発器を順に配管で接続されてなる冷媒サイクル装置において、
前記スクロール膨張機が、
渦巻状ラップを有する固定スクロールと、
前記固定スクロールの渦巻状ラップと噛み合うことによって膨張室を形成する渦巻状ラップを有する旋回スクロールと、
前記旋回スクロールの背部に位置して旋回スクロールに背圧を働かせる背圧室と、
前記背圧室と連通する弁室と、
前記圧縮機の圧縮室と前記弁室とを接続する連絡通路と、
前記弁室内に設置され、前記背圧室内の圧力に応じて前記背圧室と前記連絡通路との間の連通・非連通を制御する弁機構とを備える、
冷凍サイクル装置。
【請求項３】
前記圧縮機の圧縮機構部と前記スクロール膨張機の膨張機構部とが、一つの密閉容器内に収容されている、請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
【請求項４】
膨張機の背圧を調整する背圧調整手段が前記弁室に設置されている、請求項１から３のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
【請求項５】
潤滑油を冷却する潤滑油冷却手段が前記連絡通路に設置されている、請求項１から３のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
【請求項６】
潤滑油に含まれる混入物を補足する混入物補足手段が前記連絡通路に設置されている、請求項１から３のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
【請求項７】
弁が前記連絡通路に設置されている、請求項１から３のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
【請求項８】
作動流体が二酸化炭素である、請求項１から７のいずれかに記載の冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧の圧縮性流体を膨張させることによって動力エネルギーを回収するスクロール膨張機を有する冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスクロール膨張機は、旋回スクロールの鏡板と固定スクロールのラップ端部との接触面の気密を保持するため、および固定スクロールの鏡板と旋回スクロールのラップ端部との接触面の気密を保持するため、旋回スクロールの鏡板の背面に背圧を作用させる背圧付与手段を備えている。
【０００３】
スクロール膨張機の背圧付与手段としては、膨張機に供給される最高圧力のガスを作用させる方式、膨張過程で発生する中間圧力のガス圧を作用させる方式、あるいは油圧を作用させる方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。この構成によれば、ガス圧または油圧を旋回スクロールの鏡板の背面に作用させることによって、安定した軸方向密封を達成できるので、漏れを防いで高効率なスクロール膨張機を提供することができる。
【０００４】
図７は、前記特許文献１に記載された、スクロール圧縮機における従来の背圧付与手段である。
【０００５】
圧縮室３０１は、渦巻き状のラップが鏡板から立ち上がる固定スクロール３０２及び旋回スクロール３０３を噛み合わされることにより、形成される。旋回スクロール３０３の背部には、旋回スクロール３０３を固定スクロール３０２に押圧する背圧を働かせる背圧室３０４が設けられている。背圧室３０４とスクロール圧縮機にガスを吸入する吸入室３０５とには、それぞれ背圧室側連絡通路３０６と吸入室側連絡通路３０７とが連通しており、これらの通路の間に弁室３０８が設けられている。弁室３０８は、固定スクロール３０１の上面に形成された穿孔の上部にストッパ３０９を圧入することで形成される。
【０００６】
弁室３０８内には、背圧室３０４に通じる背圧室側連絡通路３０６の開閉を行う弁体３１０、この弁体３１０が納まる弁座３１１、背圧が一定値以上になるまで弁体３０９を押付けて背圧室側連絡通路３０５を閉にするばね３１２が設けられている。
【０００７】
弁室３０８は吸入室３０５と連通しているため、弁室３０８内の圧力は圧縮機の吸入圧力と等しい。
【０００８】
背圧室３０４に潤滑油が溜まるに従い、背圧は上昇する。背圧が弁室３０８内の圧力とばね３１１による押付力の合力を上回る（設定値を上回る）と、弁体３１０が押し上げられて、背圧室側連絡通路３０６が弁室３０８と連通する。この連通により、背圧室３０４内の潤滑油が、弁室３０８と吸入室側連絡通路３０７とを経由して、吸入室３０４に流出する。
【０００９】
逆に、背圧が弁室３０８内の圧力とばね３１２による押付力の合力を下回る（設定値を下回る）と、弁体３１０が押し下げられて、弁体３１０は背圧室側連絡通路３０６を閉じる。
【００１０】
以上のように、特許文献１に記載された背圧付与手段を用いれば、スクロール圧縮機の背圧を設定値に保つことができる。
【特許文献１】特開２０００−２９１５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に記載された圧縮機の背圧付与手段をスクロール膨張機に適用した場合、スクロール膨張機では旋回スクロールの外周側が吐出室となるため、背圧を作用させた潤滑油は膨張機構の吐出室へ直接流出することになる。
【００１２】
そのため、膨張機から吐出される冷媒に含まれる潤滑油が増加し、冷凍サイクル装置において膨張機の下流側に位置する蒸発器の熱交換能力を低下させるという課題が生じる。
【００１３】
本発明は、この課題を解決するもので、スクロール膨張機の安定した軸方向密封により漏れを防いで高い効率を達成しながら、膨張機から蒸発器へ流れる潤滑油量を低減し、高効率な冷凍サイクル装置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】
【００１４】
本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機、放熱器、スクロール膨張機、蒸発器を順に配管で接続されてなる冷媒サイクル装置において、前記スクロール膨張機が、渦巻状ラップを有する固定スクロールと、前記固定スクロールの渦巻状ラップと噛み合うことによって膨張室を形成する渦巻状ラップを有する旋回スクロールと、前記旋回スクロールの背部に位置して旋回スクロールに背圧を働かせる背圧室と、前記背圧室と連通する弁室と、前記蒸発器と前記圧縮機との間の配管と前記弁室とを接続する連絡通路と、前記弁室内に設置され、前記背圧室内の圧力に応じて前記背圧室と前記連絡通路との間の連通・非連通を制御する弁機構とを備えたものである。
【００１５】
これによって、スクロール膨張機の安定した軸方向密封により漏れを防いで高い効率を達成しながら、膨張機から蒸発器へ流れる潤滑油量を低減し、蒸発器の熱交換能力を低下させず、高効率な冷凍サイクル装置を提供することができる。
【００１６】
本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機、放熱器、スクロール膨張機、蒸発器を順に配管で接続されてなる冷媒サイクル装置において、前記スクロール膨張機が、渦巻状ラップを有する固定スクロールと、前記固定スクロールの渦巻状ラップと噛み合うことによって膨張室を形成する渦巻状ラップを有する旋回スクロールと、前記旋回スクロールの背部に位置して旋回スクロールに背圧を働かせる背圧室と、前記背圧室と連通する弁室と、前記圧縮機の圧縮室と前記弁室とを接続する連絡通路と、前記弁室内に設置され、前記背圧室内の圧力に応じて前記背圧室と前記連絡通路との間の連通・非連通を制御する弁機構とを備えたものである。
【００１７】
これによって、膨張機の背圧室から流れてきた潤滑油を確実に圧縮機に吸入させ、圧縮機の潤滑油溜りへ戻すことができる。そのため、スクロール膨張機の高い効率を達成しながら、膨張機から蒸発器へ流れる潤滑油量を低減し、蒸発器の熱交換能力を低下させず、高効率な冷凍サイクル装置を提供することができる。
【００１８】
本発明の冷凍サイクル装置は、圧縮機の圧縮機構部とスクロール膨張機の膨張機構部とが、一つの密閉容器内に収容されている冷凍サイクル装置において、背圧室と、圧縮機の圧縮室の間を連通する連絡通路、あるいは、背圧室と、蒸発器と圧縮機の接続配管との間を連通する連絡通路を備えたものである。
【００１９】
これによって、スクロール膨張機の安定した軸方向密封により漏れを防いで高い効率を達成しながら、膨張機から蒸発器へ流れる潤滑油量を低減し、蒸発器の熱交換能力を低下させず、高効率な冷凍サイクル装置を提供することができる。
【００２０】
本発明の冷凍サイクル装置は、弁室に膨張機の背圧を調整する手段を備えているため、旋回スクロールが固定スクロールから押し離されない背圧が設定でき、スクロール膨張機の高い信頼性と高い効率を達成しながら、膨張機から蒸発器へ流れる潤滑油量を低減し、蒸発器の熱交換能力を低下させず、高効率な冷凍サイクル装置を提供することができる。
【００２１】
本発明のスクロール膨張機は、連絡通路に潤滑油冷却手段を備えているため、膨張機の背圧室から流れてきた潤滑油を冷却して圧縮機に吸入させることで、圧縮室に吸入される冷媒温度の上昇を抑え、圧縮動力の増加を防ぐことができる。また、潤滑油を冷却して圧縮機に吸入させることで、圧縮室へ流入する潤滑油の粘度が増し、圧縮室のシール性を高めることができ、スクロール膨張機の高い効率を達成しながら、膨張機から蒸発器へ流れる潤滑油量を低減し、蒸発器の熱交換能力を低下させず、高効率な冷凍サイクル装置を提供することができる。
【００２２】
本発明の冷凍サイクル装置は、連絡通路に潤滑油に混じる混入物を捕らえるフィルタを備えているため、圧縮室への異物吸入による圧縮機の損傷を防ぐことができ、圧縮機の高い信頼性を維持しつつ、スクロール膨張機の高い効率を達成しながら、膨張機から蒸発器へ流れる潤滑油量を低減し、蒸発器の熱交換能力を低下させず、高効率な冷凍サイクル装置を提供することができる。
【００２３】
本発明の冷凍サイクル装置は、連絡通路に１つ以上の弁を備えているため、圧縮機へ流入する潤滑油の圧力を調節して、圧縮機での圧力脈動を防ぐことができ、圧縮機の高い信頼性を維持しつつ、スクロール膨張機の高い効率を達成しながら、膨張機から蒸発器へ流れる潤滑油量を低減し、蒸発器の熱交換能力を低下させず、高効率な冷凍サイクル装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のスクロール膨張機は、安定した軸方向密封により漏れを防いで高い効率を達成しながら、膨張機から蒸発器へ流れる潤滑油量を低減し、蒸発器の熱交換能力を低下させず、高効率な冷凍サイクル装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷凍サイクル装置の構成図を示す。
【００２７】
冷凍サイクル装置は、圧縮機１０１、放熱器１０２、スクロール膨張機１０３、蒸発器１０４が配管によって接続されている。また、スクロール膨張機１０３の背圧室と、蒸発器１０４と圧縮機１０１との間の配管とを繋ぐ連絡通路２２０が設けられている。
【００２８】
圧縮機１０１で昇温昇圧された冷媒は、放熱器１０２へ流入し、外部へ熱を放出する。次に、冷媒は、膨張機１０３に吸入されて膨張し、低温低圧になり、蒸発器１０４へ流入して受熱し、再び圧縮機１０１に吸入される。
【００２９】
図２は、本発明の実施の形態１におけるスクロール膨張機１０３の縦断面図を示す。
【００３０】
スクロール膨張機構部は、主軸受部材２０３、固定スクロール２０４、旋回スクロール２０５および自転規制機構２０６を備えている。
【００３１】
主軸受部材２０３は、溶接や焼き嵌めなどして密閉容器２０１内に固定され、軸２０２の主軸部２０２ａを軸支する。固定スクロール２０４は、この主軸受部材２０３上にボルトによって固定されている。主軸受部材２０３と固定スクロール２０４との間には、固定スクロール２０４と噛み合う旋回スクロール２０５が挟み込まれている。旋回スクロール２０５と主軸受部材２０３との間には、旋回スクロール２０５の自転を防止して円軌道運動するように案内するオルダムリングなどによる自転規制機構２０６が設けられている。
【００３２】
軸２０２の上端にある偏心軸部２０２ｂは、旋回スクロール２０５を偏心駆動することにより旋回スクロール２０５を円軌道運動させる。これにより、固定スクロール２０４と旋回スクロール２０５との間に形成されている膨張室２０７が中央側から外周側に移動しながら大きくなる。
【００３３】
密閉容器２０１外に通じた吸入パイプ２０８から流れ込む冷媒ガスは、主軸受部材２０３及び固定スクロール２０４に設けられた冷媒通路（図示せず）を経て、固定スクロール２０４の中央部の吸入口２０９から膨張室２０７へ吸入される。吸入された冷媒ガスは、上記膨張室２０７の容積変化に伴って膨張して所定圧以下になったのち、固定スクロール２０４の外周側に接続されている吐出口２１０から密閉容器２０１外に吐出される。
【００３４】
軸２０２の下端側は、副軸受部材２１１によって支持され、その先端には容積型ポンプ２１２が設置されている。潤滑油２１３は、潤滑油溜り２１４から容積型ポンプ２１２によって汲み上げられ、軸２０２の軸方向の中心に設けられた給油経路２１５を経て、主軸受部２０３ａ、偏心軸受部２０３ｂを潤滑および冷却した後、潤滑油戻し孔（図示せず）を経て、潤滑油溜り２１４へ戻る。
【００３５】
偏心軸受部２０３ｂに到達した潤滑油２１３の一部は、旋回スクロール２０５の内部に設けられた絞り通路２１６より減圧されて背圧室２１７に供給される。旋回スクロール２０５の鏡板背面２０５ａには、この背面の中心部と外周部とを仕切るシール部材２１８が配置されている。このシール部材２１８により、偏心軸受部２０３ｂに到達した潤滑油２１３の圧力と背圧室２１７の圧力とを区別することができる。背圧室２１７は、旋回スクロール２０５の背部に位置し、減圧され旋回スクロール２０５を固定スクロール２０４側に押圧する圧力を働かせる。
【００３６】
背圧調整機構２１９は、背圧室２１７の圧力を一定に保つ機能を有する。
【００３７】
図３は、背圧調整機構２１９の縦断面図を示す。背圧調整機構２１９は、背圧室２１７と連絡通路２２０とを連絡する弁室２１９ａと、背圧が一定値未満ではこの弁室２１９ａの弁座２１９ｂの開口を閉状態とする弁体２１９ｃと、背圧が一定値以上になると弁座２１９ｂの弁体２１９ｃの開口が開状態となるように弁体２１９ｃを移動させるばね２１９ｄとで構成されている。本実施の形態では、弁体２１９ｃとして、ボール形状のものを用いている。
【００３８】
連絡通路２２０は、蒸発器と圧縮機との間の配管に接続されている。そのため、弁室２１９ａ内の圧力は、圧縮機の吸入圧力、すなわちスクロール膨張機の吐出圧力から蒸発器での圧力損失分だけ圧力降下した圧力と等しい。弁体２１９ｃは、圧縮機の吸入圧力に等しい弁室２１９ａの圧力とばね２１９ｄの力との合力によって下方へ押しつけられる。背圧室２１７の圧力による弁体２１９ｃを上方へ押す力が、この合力を上回ると、弁体２１９ｃが上方向へ移動し、背圧室２１７と連絡通路２２０とが連通する。連通後、背圧室２１７内の潤滑油２１３は、連絡通路２２０を通って、蒸発器と圧縮機との間の接続配管へ吐出される。
【００３９】
本実施の形態では、上記背圧調整機構２１９によって背圧室２１７の圧力が一定に保たれるため、運転条件が変化する際の過渡的な状況においても、背圧室２１７の圧力の変動が過剰になることが無く、旋回スクロール２０５を固定スクロール２０４に適切な力で押付けることができる。
【００４０】
さらに、弁室２１９ａから流出する潤滑油２１３が、スクロール膨張機の吐出室に吐き出されることがない。そのため、スクロール膨張機から蒸発器へ流入する潤滑油の量を軽減することができ、蒸発器の熱交換効率の低下を防止することができる。
【００４１】
また、膨張比が大きい場合は、膨張機の吸入圧と吐出圧の差圧が大きく、背圧室２１７の圧力の変動が生じたとすると、その変動幅は大きなものとなるが、上記背圧調整機構２１９により、旋回スクロール２０５が固定スクロール２０４に対して過大な力で押付けられることがないので、より高い信頼性を持ちつつ、スクロール膨張機から蒸発器へ流れる潤滑油２１３を低減し、蒸発器の熱交換能力を低下させず、高効率な冷凍サイクル装置を提供することができる。
【００４２】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における膨張機一体型圧縮機の縦断面図を示す。なお、図１と同一機能部については同一符号を使用している。
【００４３】
図４に示すように、密閉容器２０１内には上から順に、膨張機構部と電動機部と圧縮機構部とが配置されている。
【００４４】
主軸受部材２０３は、溶接や焼き嵌めなどして密閉容器２０１内に固定され、軸２０２の主軸部２０２ａを軸支する。固定スクロール２０４は、この主軸受部材２０３上にボルト止めによって固定されている。主軸受部材２０３と固定スクロール２０４との間には、固定スクロール２０４と噛み合う旋回スクロール２０５が挟み込まれ、スクロール式の膨張機構部を構成している。旋回スクロール２０５と主軸受部材２０３との間には、旋回スクロール２０５の自転を防止して円軌道運動するように案内するオルダムリングなどによる自転規制機構２０６を設けている。
【００４５】
上記膨張機構の構成において、軸２０２の上端にある偏心軸部２０２ｂにて旋回スクロール２０５を偏心駆動させることで円軌道運動させ、これにより固定スクロール２０４と旋回スクロール２０５との間に形成されている膨張室２０７が中央側から外周側に移動しながら大きくなる。
【００４６】
圧縮機上軸受部材２２２は、溶接や焼き嵌めなどして密閉容器２０１内に固定され、軸２０２の圧縮機上軸部２０２ｃを軸支する。シリンダ２２３は、この圧縮機上軸受部材２２２下面にボルト止めによって固定されている。シリンダ２２３内にはピストン２２４が収納され、シリンダ２２３に設けられたベーン溝にはベーン２２５が挿入されている。圧縮機下軸受部材２２６は、シリンダ２２３下面にボルト止めによって固定され、軸２０２の圧縮機下軸部２０２ｄを軸支する。マフラー２２７は、この圧縮機下軸受部材２２６にボルト止めによって固定されている。
【００４７】
軸２０２は圧縮機上軸受部材２２２、シリンダ２２３、圧縮機下軸受部材２２６を貫通し、そのロータリ偏心部２０２ｅがシリンダ２２３内に位置し、円環状に形成されるピストン２２４を貫通している。また、ロータリ偏心部２０２ｅの外径とピストン２２４の内径はほぼ等しい。
【００４８】
図５は、本発明の実施の形態２における圧縮機構部の横断面図を示す。
【００４９】
図５に示すように、ピストン２２４は、その外面がシリンダ２２３内面に接している。シリンダ２２３内面とピストン２２４外面との間に圧縮室２２１が形成される。この圧縮室２２１は、シリンダ２２３に設けられたベーン溝を往復するベーン２２５によって仕切られ、低圧室２２１ａと高圧室２２１ｂが形成される。シリンダ２２３内面の低圧室２２１ａ側に設けられた吸入孔２２８から冷媒が吸入され、ピストン２２４が回転することで吸入孔２２８と低圧室２２１ａの連通が閉じられ、高圧室２２１ｂへと移行することで圧縮が開始され、昇圧された冷媒が圧縮機上軸受部材２２２に設けられた吐出孔２２９から吐出される。
【００５０】
軸２０２の下端側は、副軸受部材２１１によって支持され、その先端には容積型ポンプ２１２が設置されている。潤滑油２１３は、潤滑油溜り２１４から容積型ポンプ２１２によって汲み上げられ、軸２０２の軸方向の中心に設けられた給油経路２１５を経て、主軸受部２０３ａ、偏心軸受部２０３ｂを潤滑および冷却した後、潤滑油戻し孔（図示せず）を経て、潤滑油溜り２１４へ戻る。
【００５１】
一方、偏心軸受部２０３ｂに到達した潤滑油２１３の一部は、旋回スクロール２０５の内部に設けられた絞り通路２１６より減圧されて背圧室２１７に供給される。なお、旋回スクロール２０５の反ラップ側の鏡板背面２０５ａに、中心部と外周部とを仕切るシール部材２１８を配置している。シール部材２１８は偏心軸受部２０３ｂに到達した潤滑油２１３の圧力と背圧室２１７内の潤滑油２１３の圧力とを仕切る役割を持っている。
【００５２】
背圧調整機構２１９は、背圧室２１７の圧力を一定に保つ機能を有する。
【００５３】
実施の形態１と同様、図３に背圧調整機構の縦断面図を示す。背圧調整機構２１９は、背圧室２１７と連絡通路２２０とを連絡する弁室２１９ａと、背圧が一定値未満ではこの弁室２１９ａの弁座２１９ｂの開口を閉状態とする弁体２１９ｃと、背圧が一定値以上になると弁座２１９ｂの弁体２１９ｃの開口が開状態となるように弁体２１９ｃを移動させるばね２１９ｄとで構成されている。本実施の形態では、弁体２１９ｃとして、ボール形状のものを用いている。
【００５４】
連絡通路２２０は、圧縮室と接続されている。そのため、弁室２１９ａ内の圧力は、圧縮機の吸入圧力、すなわちスクロール膨張機の吐出圧力から蒸発器での圧力損失分だけ圧力降下した圧力と等しい。弁体２１９ｃは、圧縮機の吸入圧力に等しい弁室２１９ａの圧力とばね２１９ｄの力との合力によって下方へ押しつけられる。背圧室２１７の圧力による弁体２１９ｃを上方へ押す力が、この合力を上回ると、弁体２１９ｃが上方向へ移動し、背圧室２１７と連絡通路２２０とが連通する。連通後、背圧室２１７内の潤滑油２１３は、連絡通路２２０を通って、連通口２３０を経て圧縮室２２１へ吐出される。
【００５５】
本実施の形態では、上記背圧調整機構２１９によって背圧室２１７の圧力が一定に保たれるため、運転条件が変化する際の過渡的な状況においても、背圧室２１７の圧力の変動が過剰になることが無く、旋回スクロール２０５を固定スクロール２０４に適切な力で押付けることができる。
【００５６】
また、連絡通路２２０と圧縮室２２１を結ぶ上記連通口２３０を設ける位置を変えることで、弁室２１９ａの圧力を任意に選択することができる。つまり、圧縮過程における任意の圧力の圧縮室２２１と弁室２１９ａを連絡させることで、弁室２１９ａの圧力が変化するため、背圧室２１７側から弁体２１９ｃを押し上げるために必要な力が選択でき、背圧室２１７の圧力を容易に最適な値に設定することができる。
【００５７】
さらに、弁室２１９ａから流出する潤滑油２１３が、スクロール膨張機の吐出室に吐き出されることがない。そのため、スクロール膨張機から蒸発器へ流入する潤滑油の量を軽減することができ、蒸発器の熱交換効率の低下を防止することができる。
【００５８】
また、膨張比が大きい場合は、膨張機の吸入圧と吐出圧の差圧が大きく、背圧室２１７の圧力の変動が生じたとすると、その変動幅は大きなものとなるが、上記背圧調整機構２１９により、旋回スクロール２０５が固定スクロール２０４に対して過大な力で押付けられることがないので、より高い信頼性を持ちつつ、スクロール膨張機から蒸発器へ流れる潤滑油２１３を低減し、蒸発器の熱交換能力を低下させず、高効率な冷凍サイクル装置を提供することができる。
【００５９】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３における冷凍サイクル装置の構成を示す。スクロール膨張機２３１からの潤滑油２１３が流れる連絡通路２２０に潤滑油冷却手段として、スクロール膨張機２３１から吐出された冷媒へ潤滑油２１３の熱を移動させる潤滑油熱交換器２３２を備えている。これによって、圧縮機２３３に吸入される潤滑油２１３を冷却することが可能となる。圧縮機２３３の圧縮室へ潤滑油２１３を注入すると、潤滑油２１３が圧縮室のシール性を高めて、圧縮機２３３の性能を高めることができるが、さらに、注入する潤滑油２１３を冷却することで、潤滑油２１３の粘度が増し、シール性をより高めることができる。
【００６０】
連絡通路２２０には潤滑油２１３に混じる混入物を捕らえるフィルタ２３４を備えてもよい。これによって、圧縮機２３３に異物が吸入され、圧縮室が損傷する危険性を小さくし、冷凍サイクル装置の信頼性を高めることができる。
【００６１】
連絡通路２２０には絞りを調節できる弁２３５を備えてもよい。これによって、連絡通路２２０を流れてきた潤滑油２１３の圧力を調節して圧縮機２３３の吸入圧力と均圧し、圧縮機２３３の吸入圧力を安定させることで、圧縮機２３３の吸入における圧力脈動を抑制して安定運転を実現しつつ、高効率な冷凍サイクル装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、高圧の圧縮性流体を膨張させることによって動力エネルギーを回収するスクロール膨張機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】
【００６３】
【図１】本発明の実施の形態１における冷凍サイクル装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態１におけるスクロール膨張機の縦断面図
【図３】本発明の実施の形態１における背圧調整機構の縦断面図
【図４】本発明の実施の形態２における膨張機一体型圧縮機の縦断面図
【図５】本発明の実施の形態２におけるロータリ圧縮機構部の横断面図
【図６】本発明の実施の形態３における冷凍サイクル装置の構成図
【図７】従来のスクロール圧縮機における背圧調整機構の縦断面図
【符号の説明】
【００６４】
１０１    圧縮機
１０２    放熱器
１０３    スクロール膨張機
１０４    蒸発器
２０１    密閉容器
２０２    軸
２０２ａ    主軸部
２０２ｂ    偏心軸部
２０２ｃ    圧縮機上軸部
２０２ｄ    圧縮機下軸部
２０２ｅ    ロータリ偏心部
２０３    主軸受部材
２０３ａ    主軸受部
２０３ｂ    偏心軸受部
２０４    固定スクロール
２０５    旋回スクロール
２０５ａ    旋回スクロールの鏡板背面
２０６    自転規制機構
２０７    膨張室
２０８    吸入パイプ
２０９    吸入口
２１０    吐出口
２１１    副軸受部材
２１２    容積型ポンプ
２１３    潤滑油
２１４    潤滑油溜り
２１５    給油経路
２１６    絞り通路
２１７    背圧室
２１８    シール部材
２１９    背圧調整機構
２１９ａ    弁室
２１９ｂ    弁座
２１９ｃ    弁体
２１９ｄ    ばね
２２０    連絡通路
２２１    圧縮室
２２１ａ    低圧室
２２１ｂ    高圧室
２２２    圧縮機上軸受部材
２２３    シリンダ
２２４    ピストン
２２５    ベーン
２２６    圧縮機下軸受部材
２２７    マフラー
２２８    吸入孔
２２９    吐出孔
２３０    連通口
２３１    スクロール膨張機
２３２    潤滑油熱交換器
２３３    圧縮機
２３４    フィルタ
２３５    絞り調節弁
３０１    固定スクロール
３０２    旋回スクロール
３０３    背圧室
３０４    吸入室
３０５    背圧室側連絡通路
３０６    吸入室側連絡通路
３０７    弁室
３０８    ストッパ
３０９    弁体
３１０    弁座
３１１    ばね
【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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