[发明专利]涡旋式膨胀机

说明书

技术领域

本发明涉及涡旋式膨胀机。

背景技术

例如，日本特开专利公开No.2005-30386公开了这种类型的涡旋式膨胀机。该涡旋式膨胀机包括膨胀机部分，该膨胀机部分由两个螺旋形涡旋件——即，彼此接合的定涡旋和动涡旋——构成。在动涡旋与定涡旋之间限定有操作室（膨胀腔）。操作室的体积根据动涡旋的绕动运动而改变。在膨胀机部分的壳体的中央部处形成有吸入端口（主端口）。

通过泵部分排放至热交换器的工作流体在热交换器中获得热量而具有高温高压，并且然后经由吸入端口被操作室吸入而膨胀。工作流体被传送至外周部分，同时通过在操作室中的膨胀使得动涡旋进行绕动运动，并且之后从膨胀机部分排放出。根据动涡旋的绕动运动产生机械能（驱动力）。

上述公开还公开了在操作室中具有可变体积的工作流体的可变体积型膨胀机部分。如图7A所示，在壳体91的端板中形成有滑阀孔92。滑阀孔92的开放端部由止挡栓93密封。能够往复运动的滑阀94和弹簧95容置在滑阀孔92中。而且，在壳体91的端板中形成有高压连通通道91a，该高压连通通道91a向滑阀孔92供给已在热交换器中获得热能而具有高温高压的工作流体。在壳体91中形成有低压连通通道91b，该低压连通通道91b将滑阀孔92的与开放端部相反的部分和操作室96连通。在膨胀机部分90中布置有控制阀97，控制阀97控制来自高压连通通道91a的工作流体的供给。在壳体91中形成有一对旁通孔98（子端口），该旁通孔98使滑阀孔92与操作室96彼此连通。在滑阀94中形成有一对阀部94a，该阀部94a选择性地打开和关闭该对旁通孔98。

当通过高压连通通道91a从控制阀97供给工作流体时，滑阀孔92的比滑阀94更靠近开放端部的部分中的压力与滑阀孔92的比滑阀94更靠近低压连通通道91b的部分中的压力之间的压差抵抗弹簧95的弹簧力朝向弹簧95移动滑阀94。然后，滑阀94的阀部94a关闭该对旁通孔98，从而将不再执行通过该对旁通孔98向操作室96引入工作流体。

如图7B所示，当通过高压连通通道91a从控制阀97的工作流体供给停止时，滑阀孔92的比滑阀94更靠近开放端部的部分中的压力与滑阀孔92的比滑阀94更靠近低压连通通道91b的部分中的压力之间的压差将不再存在，从而通过弹簧95的弹簧力使滑阀94远离弹簧95朝向开放端部移动。然后，滑阀94的阀部94a离开该对旁通孔98，从而除了通过吸入端口91c将工作流体吸入至操作室96中之外还通过该对旁通孔98将工作流体从滑阀孔92引入至操作室96中。这增加了吸入至操作室96中的工作流体的体积，同时减小了操作室96中工作流体的膨胀比。从而，防止了吸入至操作室96中的工作流体过度膨胀。

然而，由滑阀94和构造为使阀部94a移动的弹簧95构成的致动器布置在滑阀孔92中，其中，该阀部94a选择性地打开和关闭该对旁通孔98，具有高温高压的工作流体供给至该滑阀孔92中。因而，作为形成致动器的组成部件的滑阀94和弹簧95暴露于具有高温高压的工作流体，使得滑阀94和弹簧95很可能由于具有高温高压的工作流体而劣化。

发明内容

本发明的目的是提供一种涡旋式膨胀机，该涡旋式膨胀机驱动致动器以移动阀部，由此通过阀部选择性地打开和关闭子端口，同时抑制致动器的组成部件的劣化。

为了实现前述目的并且根据本发明的一个方面，提供了一种涡旋式膨胀机，该涡旋式膨胀机包括具有内周面的壳体、定涡旋、动涡旋、高压室、操作室、低压室、分隔壁、主端口、子端口、阀部和致动器。定涡旋容置在壳体中并且固定至壳体的内周面。动涡旋容置在壳体中并且布置为面向定涡旋。高压室形成在壳体中，高压工作流体供给至该高压室。操作室由定涡旋和动涡旋限定，从高压室引入的工作流体在操作室中膨胀。低压室形成在壳体中，已在操作室中膨胀并且减压的工作流体排放至低压室。分隔壁将壳体中的空间分为高压室和低压室。主端口将高压室中的工作流体吸入至操作室中。子端口将来自高压室的工作流体引入至操作室，使得操作室中的工作流体的体积可变。阀部选择性地打开和关闭子端口。致动器施加驱动力以移动阀部。致动器布置在低压室中。涡旋式膨胀机包括驱动轴，该驱动轴延伸穿过分隔壁并且将致动器与阀部彼此连接。当致动器致动驱动轴时，通过驱动轴的致动而移动阀部，从而选择性地打开和关闭子端口。

从结合仅以示例性方式示出本发明原理的附图的以下描述中，本发明的其它方面和优点将变得明显。

附图说明

通过参照当前优选实施方式的以下描述以及附图，可以最佳地理解本发明及其目的和优点，在附图中：