渦旋膨脹機的制作方法
【專利摘要】提供一種渦旋膨脹機，該渦旋膨脹機一體地具有旁通路及將旁通路打開、關閉的旁通閥，并且能抑制渦旋膨脹機的軸向長度增大。渦旋膨脹機(23)包括：吸入端口(513)，該吸入端口(513)供高壓的工作流體流入并將流入的工作流體引導至膨脹室；排出端口(523)，該排出端口(523)供在所述膨脹室中膨脹而成為低壓的工作流體流出；旁通路(27)，該旁通路(27)繞過所述膨脹室而將所述吸入端口與所述排出端口連通；以及旁通閥(28)，該旁通閥(28)將所述旁通路打開、關閉，其中，吸入端口(513)、旁通路(27)及用于安裝旁通閥(28)的旁通閥安裝部(514)形成在定渦盤(51)的基板上。
【專利說明】
渦旋膨脹機
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種渦旋膨脹機，特別是涉及適合組裝在朗肯循環(huán)中的渦旋膨脹機。
【背景技術】
[0002]作為現(xiàn)有的渦旋膨脹機，已知有專利文獻I所記載的渦旋膨脹機。該專利文獻I所記載的渦旋膨脹機一體地具有:高壓部，該高壓部供高壓的工作流體(制冷劑)流入;驅(qū)動部，該驅(qū)動部因來自所述高壓部的工作流體的膨脹而被驅(qū)動;低壓部，該低壓部使在所述驅(qū)動部膨脹而成為低壓的動作流體向外部流出；連通路(旁通路)，該連通路繞過所述驅(qū)動部而將所述高壓部與所述低壓部連通；以及閥機構(gòu)(旁通閥)，該閥機構(gòu)將所述連通路打開、關閉。
[0003]現(xiàn)有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻I:日本專利特許第4689498號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明所要解決的技術問題
[0007]但是，在所述現(xiàn)有的渦旋膨脹機中，在定渦盤的基板的背面?zhèn)壬吓c該定渦盤分體地設有外殼，所述高壓部形成在所述外殼與所述定渦盤的基板之間。此外，所述閥機構(gòu)安裝于所述外殼。因而，在所述現(xiàn)有的渦旋膨脹機中，存在會使渦旋膨脹機的軸向長度增大這樣的技術問題。
[0008]因而，本發(fā)明的目的在于提供一種渦旋膨脹機，該渦旋膨脹機一體地具有連通路(旁通路)和將連通路(旁通路)打開、關閉的閥機構(gòu)(旁通閥)，能夠抑制渦旋膨脹機的軸向長度增大。
[0009]解決技術問題所采用的技術方案
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，渦旋膨脹機通過使工作流體在形成于定渦盤與動渦盤間的膨脹室中發(fā)生膨脹來對所述動渦盤進行驅(qū)動，具有:吸入端口，所述吸入端口供高壓的工作流體流入，并且將流入的工作流體引導至所述膨脹室;排出端口，所述排出端口供在所述膨脹室中發(fā)生膨脹而成為低壓的工作流體流出；旁通路，所述旁通路繞過所述膨脹室而將所述吸入端口與所述排出端口連通；以及旁通閥，所述旁通閥將所述旁通路打開、關閉。此夕卜，所述吸入端口、所述旁通路及用于安裝所述旁通閥的旁通閥安裝部形成在所述定渦盤的基板上。
[0011]發(fā)明效果
[0012]根據(jù)所述渦旋膨脹機，由于所述吸入端口、所述旁通路及所述旁通閥安裝部形成在所述定渦盤的基板上，因此，不需要為了設置所述這些部件而在上述定渦盤的基板的背面?zhèn)仍O置外殼等其它構(gòu)件，能夠抑制渦旋膨脹機的軸向長度的增大來實現(xiàn)渦旋膨脹機整體的小型化、軸向的縮短。
【附圖說明】
[0013]圖1是表示應用了本發(fā)明一實施方式的渦旋膨脹機的車用廢熱回收裝置的示意結(jié)構(gòu)的圖。
[0014]圖2是所述渦旋膨脹機的分解立體圖。
[0015]圖3是從定渦盤一側(cè)觀察所述渦旋膨脹機的立體圖。
[0016]圖4是圖3的A向視圖。
[0017]圖5是從基板的非渦旋形成面一側(cè)觀察所述渦旋膨脹機的定渦盤的圖。
[0018]圖6是從基板的渦旋形成面一側(cè)觀察所述定渦盤的立體圖。
[0019]圖7是表示形成于所述定渦盤的吸入端口、旁通路及旁通閥安裝部的示意形狀的剖視圖。
[0020]圖8是圖7的X—X剖視圖。
[0021 ]圖9是表示所述渦旋膨脹機的變形例的圖。
【具體實施方式】
[0022]以下，參照附圖，對本發(fā)明的實施方式進行說明。
[0023]圖1表示應用了本發(fā)明一實施方式的渦旋膨脹機的車用廢熱回收裝置I的示意結(jié)構(gòu)。上述車用廢熱回收裝置I是裝載在車輛上，以對該車輛的發(fā)動機10的廢熱(包含排熱)進行回收后加以利用的裝置。
[0024]車用廢熱回收裝置I包括朗肯循環(huán)2、傳動機構(gòu)3以及控制單元4。此外，發(fā)動機10是水冷式發(fā)動機，通過在冷卻水流路(循環(huán)路)11中循環(huán)的發(fā)動機冷卻水而被冷卻。在冷卻水流路11中，配置有作為后述的朗肯循環(huán)2的構(gòu)成要素的加熱器22，以使從發(fā)動機10吸收了熱量的(高溫的)發(fā)動機冷卻水在加熱器22內(nèi)流動。
[0025]朗肯循環(huán)2是從所述發(fā)動機冷卻水中對發(fā)動機10的廢熱進行回收后變換為動力(驅(qū)動力)加以輸出的裝置。朗肯循環(huán)2具有能使作為工作流體的制冷劑循環(huán)的制冷劑循環(huán)路21，在上述制冷劑循環(huán)路21中，沿所述制冷劑的循環(huán)方向依次配置有加熱器22、膨脹機23、冷凝器24以及栗25。
[0026]加熱器22是對從發(fā)動機10吸收熱量后的(高溫的)所述發(fā)動機冷卻水與朗肯循環(huán)2的所述制冷劑之間進行熱交換，藉此用于對該制冷劑進行加熱以形成高壓的過熱蒸汽的熱交換器。另外，雖然省略了此處的圖示，但也可以使用發(fā)動機10的排氣代替上述發(fā)動機冷卻水在加熱器22內(nèi)流通，從而以使發(fā)動機10的排氣與所述制冷劑之間進行熱交換的方式構(gòu)成加熱器22。
[0027]膨脹機23是渦旋膨脹機，使在加熱器22中加熱而成為高壓的過熱蒸汽后的制冷劑(以下僅稱為“蒸汽制冷劑”)膨脹來產(chǎn)生驅(qū)動力。詳細進行后述，膨脹機23具有定渦盤與動渦盤，其構(gòu)成為通過在上述定渦盤與所述動渦盤之間形成的膨脹室中使所述蒸汽制冷劑膨脹來驅(qū)動所述動渦盤。被驅(qū)動的所述動渦盤進行回旋運動，該動渦盤的回旋運動被變換為輸出軸的旋轉(zhuǎn)運動后作為驅(qū)動力輸出。
[0028]冷凝器24是通過在從膨脹機23流出的制冷劑、即經(jīng)過膨脹機23而成為低壓的制冷劑與外氣之間進行熱交換，藉此對該制冷劑進行冷卻來使制冷劑冷凝(液化)的熱交換器。在此，雖未圖示，但也可以設有將外部氣體朝向冷凝器24送風的風扇。
[0029]栗25是機械式栗，通過栗25的動作將在冷凝器24中液化后的制冷劑加壓輸送至加熱器22。此外，通過使栗25動作，所述制冷劑在朗肯循環(huán)2的各部件、S卩加熱器22、膨脹機23及冷凝器24中循環(huán)。
[0030]在此，在本實施方式中，膨脹機(渦旋膨脹機)23和栗(機械式栗)25由轉(zhuǎn)軸26a—體連接而構(gòu)成為栗一體型膨脹機26。即，栗一體型膨脹機26的轉(zhuǎn)軸26a具有作為膨脹機23的輸出軸的功能以及作為栗25的驅(qū)動軸的功能。此外，在本實施方式中，膨脹機23—體地具有旁通路27和旁通閥28(詳細將在后文敘述)，其中，所述旁通路27用于使所述制冷劑繞過所述膨脹室進行循環(huán)，所述旁通閥28將旁通路27打開、關閉。旁通閥28的動作、即旁通路27的打開、關閉是由控制單元4加以控制的。
[0031]傳動機構(gòu)3在發(fā)動機10與朗肯循環(huán)2之間傳遞動力。具體而言，傳動機構(gòu)3將發(fā)動機10的輸出扭矩傳遞至栗一體型膨脹機26(栗25)，并且將朗肯循環(huán)2的輸出、即栗一體型膨脹機26的扭矩(軸扭矩)傳遞至發(fā)動機10。傳動機構(gòu)3具有帶輪32、曲柄輪33以及傳動帶34，其中，所述帶輪32經(jīng)由電磁離合器31安裝于栗一體型膨脹機26的轉(zhuǎn)軸26a的端部，所述曲柄輪33安裝于發(fā)動機10的曲柄軸12，所述傳動帶34卷繞于帶輪32及曲柄輪33。此外，若電磁離合器31被“打開”(閉合)，則會在發(fā)動機10與朗肯循環(huán)2(栗一體型膨脹機26)之間進行動力的傳遞，若電磁離合器31被“關閉”(松開)，則發(fā)動機10與朗肯循環(huán)2(栗一體型膨脹機26)之間的動力傳遞會被切斷。傳動機構(gòu)3的動作、即電磁離合器31的“打開”(閉合)及“關閉”(松開)是由控制單元4控制的。
[0032]控制單元4對旁通閥28的動作以及電磁離合器31的“打開”及“關閉”進行控制，藉此來對朗肯循環(huán)2的動作進行控制。例如，在使朗肯循環(huán)2啟動的情況下，控制單元4首先打開旁通閥28，并且將電磁離合器31“打開”(閉合)，以通過發(fā)動機10對栗25進行驅(qū)動。藉此，在朗肯循環(huán)2中，所述制冷劑繞過膨脹機23的所述膨脹室進行循環(huán)。接著，例如在所述膨脹機23前后的壓力差為規(guī)定值以上時，控制單元4將旁通閥28關閉。藉此，在朗肯循環(huán)2中，所述制冷劑便經(jīng)過膨脹機構(gòu)23的所述膨脹室進行循環(huán)，膨脹機23開始產(chǎn)生驅(qū)動力。然后，當膨脹機23產(chǎn)生足夠的驅(qū)動力，則由膨脹機23產(chǎn)生的驅(qū)動力的一部分會對栗25進行驅(qū)動，其余的驅(qū)動力便經(jīng)由傳動機構(gòu)3傳遞至發(fā)動機10，以對發(fā)動機10的輸出(驅(qū)動力)進行輔助。此夕卜，在使朗肯循環(huán)2停止的情況下，控制單元4將電磁離合器31“關閉”(松開)，并使栗25停止(即，使所述制冷劑的循環(huán)停止)。
[0033]接著，對本實施方式的膨脹機(渦旋膨脹機)23、即栗一體型膨脹機26的膨脹機部分進行說明。另外，雖然省略了有關栗25(栗一體型膨脹機26的栗部分)的說明，但栗25可以采用能夠通過轉(zhuǎn)軸26a而與膨脹機23連接的眾所周知的機械式栗(齒輪栗或葉輪栗等)。
[0034]圖2是膨脹機23的分解立體圖。
[0035]如圖2所示，膨脹機23包括定渦盤51以及對動渦盤(省略示圖)進行收容的外殼52。
[0036]定渦盤51具有圓盤狀的基板511以及形成于基板511的一端面的渦旋壁512。外殼52具有:圓筒部521，該圓筒部521對所述動渦盤進行收容；以及凸緣部522，該凸緣部522形成在圓筒部521的一端側(cè)。另外，與定渦盤51同樣地，所述動渦盤也具有基板以及形成于該基板的一端面的渦旋壁。
[0037]此外，通過將利用例如螺栓53將定渦盤51旋緊固定在已將動渦盤收容于圓筒部521后的外殼52的凸緣部522上，來構(gòu)成膨脹機23。在此，在膨脹機23中，定渦盤51的渦旋壁512與所述動渦盤的渦旋壁相互嚙合，兩個渦盤的渦旋壁之間形成有所述膨脹室。
[0038]此外，雖未圖示，但收容于外殼52的圓筒部522中的所述動渦盤構(gòu)成為所述動渦盤的自轉(zhuǎn)被球式聯(lián)結(jié)器(日文:求一少力、;/7°y V夕'')等自轉(zhuǎn)阻止機構(gòu)阻止，并且經(jīng)由偏心軸承或從動曲柄機構(gòu)等而與膨脹機23的輸出軸(即栗一體型膨脹機26的轉(zhuǎn)軸26a)連接。如上所述，在膨脹機23中，定渦盤51(的渦旋壁512)與所述動渦盤(的渦旋壁)之間形成有膨脹室，因所述蒸汽制冷劑(即，高壓的制冷劑)在所述膨脹室中發(fā)生膨脹而使動渦盤被驅(qū)動。被驅(qū)動后的所述動渦盤進行回旋運動，所述動渦盤的回旋運動通過所述偏心軸承或所述從動曲柄機構(gòu)等而變換為轉(zhuǎn)軸26a的旋轉(zhuǎn)運動。此外，所述膨脹室從中央部朝向周邊部一邊使容積增加一邊進行移動，以使在所述膨脹室中膨脹而成為低壓的(移動到周邊部的)制冷劑從膨脹機23流出。
[0039]圖3是從定渦盤51—側(cè)觀察膨脹機23的立體圖，圖4是圖3的A向視圖。如圖3所示，在本實施方式中，在定渦盤51上一體設置有吸入端口513、上述旁通路27及上述旁通閥28，其中，上述吸入端口 513供高壓的制冷劑(包含所述蒸汽制冷劑)流入并且將流入的制冷劑引導至所述膨脹室。更具體而言，吸入端口513、旁通路27及旁通閥安裝部514形成在定渦盤51的基板511上，在旁通閥安裝部514上安裝有旁通閥28。另外，吸入端口 513、旁通路27及旁通閥安裝部514的結(jié)構(gòu)將在后文進行敘述。
[0040]此外，如圖3、圖4所示，在本實施方式中，使在所述膨脹室中膨脹而成為低壓的制冷劑(移動到周邊部的制冷劑)流出的排出端口 523設置于外殼52。更具體而言，排出端口523突出形成在向外殼52的圓筒部521的周壁上，并且具有朝外部開口的外部開口端523a和朝圓筒部521的內(nèi)周面開口的內(nèi)部開口端523b。此外，在排出端口523的外部開口端523a上，連接有一端與冷凝器24連接的制冷劑配管的另一端，藉此，使得從排出端口 523流出的低壓的制冷劑被向冷凝器24引導。
[0041 ] 接著，參照圖5至圖8，對形成在定渦盤51的基板511上的吸入端口 513、旁通路27及旁通閥安裝部514的結(jié)構(gòu)進行說明。
[0042]圖5是從基板511的所述非渦旋形成面一側(cè)觀察定渦盤51的圖，圖6是從基板511的所述渦旋形成面一側(cè)觀察定渦盤51的立體圖。此外，圖7、圖8是表示吸入端口 513、旁通路27以及旁通閥安裝部514的示意形狀的剖視圖。在以下說明中，將定渦盤51的基板511的形成有渦旋壁512的面稱為“渦旋形成面”，將其相反一側(cè)的面稱為“非渦旋形成面”。
[0043]吸入端口513的一端在基板511的所述非渦旋形成面的周緣部附近朝向基板511的徑向外側(cè)(即，朝外部)開口，而另一端朝向基板511的所述渦旋形成面的中央部(渦旋壁512的中心部)開口。具體而言，吸入端口513形成為從位于基板511的所述非渦旋形成面的周緣部附近的外部開口端
[0044]513a沿著所述非渦旋形成面延伸到基板511的中央部附近后彎曲，貫穿基板511直至位于基板511的所述渦旋形成面的中央部的內(nèi)部開口端513b。此外，在吸入端口 513的外部開口端513a上連接有一端與加熱器22連接的制冷劑配管的另一端，藉此，將來自加熱器22的高壓的制冷劑向所述膨脹室引導。另外，吸入端口 513的端口壁，具體而言，沿著吸入端口 513的所述非渦旋形成面延伸的部分的端口壁從所述非渦旋形成面隆起。
[0045]在此，在本實施方式中，在從膨脹機23的轉(zhuǎn)軸(輸出軸)26a的軸心方向觀察膨脹機23時，吸入端口 513的外部開口端513a與排出端口 523的外部開口端523a配置在膨脹機23的相同一側(cè)。例如，在從定渦盤51的基板511的所述非渦旋形成面一側(cè)觀察膨脹機23時，吸入端口 513的外部開口端513a與排出端口 523的外部開口端523a搜配置在膨脹機23的左側(cè)(參照圖3)。因而，能從一方側(cè)進行制冷劑配管與膨脹機23的連接作業(yè)，并使上述連接作業(yè)變得相對容易。
[0046]旁通路27形成為繞過所述膨脹室而將吸入端口51與外殼52的排出端口 523直接連通的連通路。在本實施方式中，旁通路27形成為一端在基板511的所述非渦旋形成面的中央部附近朝向基板511的徑向外側(cè)(S卩，朝外部)開口，而另一端在基板511的所述渦旋形成面的渦旋壁512的外側(cè)開口。具體而言，旁通路27形成為從位于基板511的所述非渦旋形成面的中央部附近的外部開口端27a沿著所述非渦旋形成面以與吸入端口 513交叉的方式延伸至基板511的周緣部附近之后彎曲，貫穿基板511直至位于基板511的所述渦旋形成面的渦旋壁512外側(cè)的內(nèi)部開口端27b。
[0047]此外，旁通路27的外部開口端27a因沿圖5中的箭頭B方向安裝有狀態(tài)檢測傳感器515而被封閉，其中，上述狀態(tài)檢測傳感器515對流入至吸入端口 513后的所述制冷劑的狀態(tài)進行檢測。也就是說，旁通路27的外部開口端27a具有起到用于安裝狀態(tài)檢測傳感器515的傳感器安裝部的作用，且在定渦盤51上，除了吸入端口 513、旁通路27及旁通閥28之外，還一體地設置有狀態(tài)檢測傳感器515。
[0048]狀態(tài)檢測傳感器515構(gòu)成為在吸入端口513與旁通路27的交叉部處對流入至吸入端口 513的制冷劑的狀態(tài)進行檢測。狀態(tài)檢測傳感器515例如能對膨脹機23入口部的制冷劑壓力P及制冷劑溫度T進行檢測的壓力溫度傳感器(PT傳感器)。在此，在本實施方式中，旁通路27的外部開口端27a位于基板511的所述非渦旋形成面的中央部附近，以使安裝于此處的狀態(tài)檢測傳感器515能位于基板511的范圍內(nèi)、即不會突出到基板511的外緣部的外側(cè)(參照圖3)。
[0049]另外，與吸入端口513同樣地，旁通路27的管壁，具體而言，旁通路27的沿著所述非渦旋形成面延伸的部分的管壁從所述非渦旋形成面隆起。
[0050]旁通閥安裝部514形成作為供旁通閥28插入的孔部。具體而言，旁通閥安裝部514具有在基板511的所述非渦旋形成面的周緣部附近朝向基板511的側(cè)方(外側(cè))開口的開口端514a，且形成為從上述開口端514a沿著所述渦旋形成面延伸而與旁通路27連通。在此，在本實施方式中，在基板511的所述非渦旋形成面中，旁通閥安裝部514與吸入端口513平行地形成，吸入端口 513的外部端口 513a與旁通閥安裝部514的開口端514a朝向同一方向。也就是說，在本實施方式中，從膨脹機23的轉(zhuǎn)軸(輸出軸)26a的軸心方向觀察膨脹機23時，除了吸入端口 513的外部開口端513a以及排出端口 523的外部開口端523a之外，旁通閥安裝部514的開口端514a也配置在膨脹閥23的相同一側(cè)(例如圖2中的左側(cè))。
[0051]另外，與吸入端口513及旁通路27同樣地，旁通閥安裝部514的周壁從基板511的所述非渦旋形成面隆起。
[0052]旁通閥28具有前端部281和主體部282，前端部281以沿圖5中的箭頭C方向插入旁通閥安裝部514的開口端514a的狀態(tài)而安裝于旁通閥安裝部514。在此，由于旁通閥安裝部514的開口端514a位于基板511的周緣部附近，因此，從旁通閥安裝部514露出的旁通閥28的主體部282配置在定渦盤51的基板511的側(cè)方(外側(cè))。
[0053]前端部281以位于旁通路27中途的方式構(gòu)成。在前端部281的前端上形成有開口部281a，此外，在前端部281上形成有流路281b(參照圖7、圖8)，該流路281b與開口部281a連通，并且構(gòu)成旁通路27的一部分。此外，雖然在圖中進行了省略，但在主體部282中內(nèi)置有閥簽和閥驅(qū)動部(致動器)，其中，所述閥芯形成在前端部281的前端，并且能朝向開口部281前進、退避，所述閥驅(qū)動部對所述閥芯進行驅(qū)動。
[0054]此外，根據(jù)來自控制單元4的指令，通過旁通閥28的所述閥驅(qū)動部使所述閥芯前進而使該閥芯將流路281b封閉，從而將旁通路27關閉，通過旁通閥28的所述閥驅(qū)動部使所述閥芯后退來將所述流路281b釋放，從而將旁通路27打開。在旁通路27關閉的狀態(tài)下，如圖7、圖8中用實線所示的那樣，流入到吸入端口 513的制冷劑經(jīng)過吸入端口 513，并經(jīng)由吸入端口513的內(nèi)部開口端513b而被引導至所述膨脹室。另一方面，在旁通路27打開的狀態(tài)下，如圖
7、圖8中用虛線所示的那樣，流入到吸入端口513的制冷劑，經(jīng)過旁通路27(8卩，繞過所述膨脹室)，并經(jīng)由旁通路27的內(nèi)部開口端27b而被引導至低壓側(cè)的排出端口 523。
[0055]如以上所說明的那樣，在本實施方式的膨脹機(渦旋膨脹機)23中，在定渦盤51上恒定地設置有吸入端口 513、旁通路27及旁通閥28，其中，所述吸入端口 513供高壓的制冷劑(工作流體)流入并且將所流入的制冷劑引導至所述膨脹室，所述旁通路27繞過所述膨脹室來將吸入端口 513與排出端口 523連通，上述旁通閥28將旁通路27打開、關閉。具體而言，吸入端口 513、旁通路27以及用于安裝旁通閥28的旁通閥安裝部514形成在定渦盤51的基板511上。藉此，不需要為了將上述這些構(gòu)件一體地設置于膨脹閥而在定渦盤51的基板511的背面?zhèn)仍O置外殼等其它構(gòu)件，與現(xiàn)有的渦旋膨脹機相比，能使渦旋膨脹機的軸向長度變小。
[0056]此外，吸入端口513及旁通路27形成為沿著定渦盤51的基板511的所述非渦旋形成面延伸之后彎曲，并貫穿定渦盤51的基板511直至所述渦旋形成面，旁通閥安裝部514沿著定渦盤51的基板511的所述非渦旋形成面延伸而與旁通路27連通，并且形成作為供旁通閥28插入的孔部。藉此，能夠伴隨著將吸入端口 513、旁通路27及旁通閥安裝部514形成于定渦盤51的基板511而抑制膨脹機23的軸向長度的增大。
[0057]在此，在定渦盤51的基板511的所述非渦旋形成面中，旁通路27以與吸入端口513交叉且一端朝外部開口的方式形成，所述旁通路27的外部開口端27a被狀態(tài)檢測傳感器515封閉。藉此，與將所述一端形成為封閉端的情況相比，能在定渦盤51的基板511上比較容易地形成旁通路27。此外，同時也能在定渦盤51的基板511上形成用于安裝狀態(tài)檢測傳感器515的傳感器安裝部，因而簡便。
[0058]在本實施方式中，吸入端口513的一端在定渦盤51的基板511的所述非渦旋形成面的周緣部附近朝外部開口，而另一端在定渦盤51的基板511的所述渦旋形成面的中央部開口。此外，吸入端口27形成為一端在定渦盤51的基板511的所述非渦旋形成面的中央部附近朝外部開口，并且另一端在定渦盤51的基板511的所述渦旋形成面的渦旋壁512的外側(cè)開口。此外，作為孔部形成的旁通閥安裝部514在定渦盤51的基板511的所述非渦旋形成面的周緣部附近開口。此外，在定渦盤51的基板511的所述非渦旋形成面中，吸入端口513與旁通閥安裝部514平行地形成。
[0059]通過這樣的結(jié)構(gòu)，能將吸入端口513、旁通路27及旁通閥安裝部514有效地配置在定渦盤51的基板511上，此外，能比較容易地形成一體地具有這些部件的定渦盤51。此外，能將旁通閥28的內(nèi)置有閥驅(qū)動部的主體部282配置在定渦盤51的基板511的側(cè)方(外側(cè))，因此，能抑制因?qū)⑴蛎涢y28安裝于定渦盤51的基板511而引起的膨脹機23的軸向長度的增大。
[0060]此外，在本實施方式中，在從膨脹機23的轉(zhuǎn)軸(輸出軸)26a的軸心方向觀察膨脹機23時，吸入端口 513的外部開口端513a、旁通閥安裝部514的開口端514a以及排出端口 523的外部開口端523a配置在膨脹機23的相同一側(cè)。因而，膨脹機23的配管連接部及突出部分會集中在膨脹機23的側(cè)部的一方側(cè)，能容易地進行制冷劑配管與膨脹機23的連接作業(yè)，并且也能比較容易地確保膨脹機23的設置空間。
[0061]但是，在上述實施方式中，吸入端口513的端口壁、旁通路27的管壁以及旁通閥安裝部514的周壁從定渦盤51的基板511的所述非渦旋形成面隆起。因而，可能會使定渦盤51的基板511的剛性產(chǎn)生偏差。由于在基板511上施加有所述制冷劑的膨脹壓力，因此，若基板511的剛性存在偏差，則基板511會發(fā)生偏向的變形。一旦基板511發(fā)生偏向的變形，則定渦盤51與所述動渦盤間的間隙會發(fā)生變動，例如會因所述制冷劑的泄漏增加而導致膨脹機23的性能降低。
[0062]在此，雖然只要充分地確?；?11的厚度，便能抑制因所述制冷劑的膨脹壓力而引起的基板511的偏向變形，但若是這樣，會使得膨脹機23的重量增加或是成本上升，因此，不甚理想。
[0063]因而，為了抑制基板511的剛性的偏差、或是為了能進一步減小基板511的厚度，如圖9所示的變形例那樣，也可以在定渦盤51的基板511的所述非渦旋形成面上形成肋61。具體而言，在定渦盤51的基板511的所述非渦旋形成面中的沒有形成吸入端口513、旁通路27及旁通閥安裝部514的區(qū)域處，形成至少一個肋61。能適當?shù)剡x擇肋61的配置及個數(shù)，例如，能夠形成從吸入端口 513的端口壁或其附近朝與吸入端口 513的外部開口端相反一側(cè)延伸的肋61、或是形成從旁通路27的外部開口端27a或其附近朝與旁通路27相反一側(cè)延伸的肋
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[0064]通過這樣的方式，能在抑制基板511的厚度增大的同時確?；?11的剛性，此外，還能抑制剛性的偏差。
[0065]此外，除了在定渦盤51的基板511的所述非渦旋形成面形成肋61之外，或是作為上述的替代，也可以通過使基板511的厚度局部不同來抑制基板511的剛性發(fā)生偏差。在這種情況下，例如，能在定渦盤51的基板511中的沒有形成吸入端口 513、旁通路27及旁通閥安裝部514的區(qū)域處，設置厚度與其它區(qū)域的厚度不同的厚壁部和/或薄壁部。
[0066]以上對本發(fā)明的一實施方式及其變形例進行了說明，但本發(fā)明不限于上述實施方式及變形例，能基于本發(fā)明的技術構(gòu)思進行進一步變形等，這點是自不待言的。
[0067]例如，在上述實施方式中，膨脹機23—體地具有栗25，但除了栗25之外，或是作為上述栗25的替代，也可以一體地具有發(fā)電機，還可以形成為不具有栗25及發(fā)電機等的結(jié)構(gòu)(即，膨脹機23獨自的結(jié)構(gòu))。此外，膨脹機23不限于組裝到朗肯循環(huán)2的膨脹機。
[0068]符號說明
[0069]I 車用廢熱回收裝置
[0070]2 朗肯循環(huán)
[0071]21 制冷劑循環(huán)路
[0072]22 加熱器
[0073]23 膨脹機(渦旋膨脹機)
[0074]24冷凝器
[0075]25栗
[0076]26栗一體型膨脹機
[0077]26a轉(zhuǎn)軸
[0078]27旁通路
[0079]28旁通閥
[0080]51定渦盤[0081 ]52外殼
[0082]61肋
[0083]511定渦盤的基板
[0084]512定渦盤的渦旋壁
[0085]513吸入端口
[0086]514旁通閥安裝部
[0087]515狀態(tài)檢測傳感器
[0088]523排出端口。
【主權項】
1.一種渦旋膨脹機，該渦旋膨脹機通過使工作流體在形成于定渦盤與動渦盤間的膨脹室中發(fā)生膨脹，來對所述動渦盤進行驅(qū)動，其特征在于，具有: 吸入端口，所述吸入端口供高壓的工作流體流入，并且將流入的工作流體引導至所述膨脹室； 排出端口，所述排出端口供在所述膨脹室中發(fā)生膨脹而成為低壓的工作流體流出； 旁通路，所述旁通路繞過所述膨脹室而將所述吸入端口與所述排出端口進行連通；以及 旁通閥，所述旁通閥將所述旁通路打開、關閉， 所述吸入端口、所述旁通路及用于安裝所述旁通閥的旁通閥安裝部形成在所述定渦盤的基板上。2.如權利要求1所述的渦旋膨脹機，其特征在于， 所述排出端口形成在安裝有所述定渦盤且對所述動渦盤進行收容的外殼的周壁上。3.如權利要求1或2所述的渦旋膨脹機，其特征在于， 在所述定渦盤的基板上，還形成有傳感器安裝部，該傳感器安裝部用于安裝對流入所述吸入端口的工作流體的狀態(tài)進行檢測的狀態(tài)檢測傳感器。4.如權利要求1至3中任一項所述的渦旋膨脹機，其特征在于， 所述吸入端口及所述旁通路形成為沿著與所述定渦盤的基板的形成有渦旋壁的渦旋形成面相反一側(cè)的非渦旋形成面延伸之后彎曲，并貫穿所述定渦盤的基板直至所述渦旋形成面， 所述旁通閥安裝部沿著所述定渦盤的基板的所述非渦旋形成面延伸而與所述旁通路連通，并且形成作為供所述旁通閥插入的孔部。5.如權利要求4所述的渦旋膨脹機，其特征在于， 在所述定渦盤的基板的所述非渦旋形成面中，所述旁通路以與所述吸入端口交叉且所述旁通路的一端在外部開口的方式形成， 所述旁通路的外部開口端被對從所述吸入端口流入的工作流體的狀態(tài)進行檢測的狀態(tài)檢測傳感器封閉。6.如權利要求5所述的渦旋膨脹機，其特征在于， 所述吸入端口的一端在所述定渦盤的基板的所述非渦旋形成面的周緣部附近朝外部開口，而另一端在所述定渦盤的基板的所述渦旋形成面的中央部開口， 所述旁通路的一端在所述定渦盤的所述非渦旋形成面的中央部附近朝外部開口，而另一端在所述定渦盤的基板的所述渦旋形成面的所述渦旋壁的外側(cè)開口， 所述旁通閥安裝部在所述定渦盤的基板的所述非渦旋形成面的周緣部附近開口。7.如權利要求6所述的渦旋膨脹機，其特征在于， 在所述定渦盤的基板的所述非渦旋形成面中，所述吸入端口與所述旁通閥安裝部平行地形成。8.如權利要求6或7所述的渦旋膨脹機，其特征在于， 在從轉(zhuǎn)軸的軸心方向觀察所述渦旋膨脹機時，所述吸入端口的外部開口端、所述旁通閥安裝部的開口端及所述排出端口的外部開口端配置在所述渦旋膨脹機的相同一側(cè)。9.如權利要求4至8中任一項所述的渦旋膨脹機，其特征在于， 在所述定渦盤的基板的所述非渦旋形成面中的沒有形成所述吸入端口、所述旁通路及所述旁通閥安裝部的區(qū)域處，形成至少一個肋和/或厚壁部。
【文檔編號】F01C20/28GK105980661SQ201580008208
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年2月9日
【發(fā)明人】田中雄太
【申請人】三電控股株式會社