專利名稱：流體機(jī)械、蘭金循環(huán)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分離工作流體中的潤(rùn)滑油并將其供給需要潤(rùn)滑部位的流體機(jī)械及蘭金循環(huán)(Rankine cycle)及其控制方法。
背景技術(shù)：
以往的流體機(jī)械，在由膨脹機(jī)、冷凝器、制冷劑泵、蒸氣發(fā)生器、及油分離裝置構(gòu)成的蘭金循環(huán)中，具備經(jīng)由配管將高熱源導(dǎo)入油分離裝置的油積存部的熱交換器(例如，特開昭58-32908號(hào)公報(bào))。并且，油積存部中的含有液態(tài)制冷劑的油通過(guò)控制導(dǎo)入熱交換器的高熱源的供給量被適當(dāng)?shù)丶訜?，溶入在油中的液態(tài)制冷劑蒸發(fā)，從而油分良好的潤(rùn)滑油經(jīng)由油配管供給膨脹機(jī)。
但是，上述以往的油分離技術(shù)為了將制冷劑與油分離，需要對(duì)適當(dāng)調(diào)整熱交換源或高熱源的供給量進(jìn)行控制，因此，構(gòu)成裝置的部件數(shù)多，用于設(shè)置此裝置的空間及成本增多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而作出的，其目的在于提供一種使用于向滑動(dòng)部供給潤(rùn)滑油的結(jié)構(gòu)及方法簡(jiǎn)單化的流體機(jī)械，蘭金循環(huán)，及其控制方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一例，流體機(jī)械具備流動(dòng)機(jī)構(gòu)，其壓縮或膨脹在循環(huán)內(nèi)循環(huán)后被加熱而變?yōu)闅庀酄顟B(tài)的工作流體；儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)，其存儲(chǔ)將流動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)面潤(rùn)滑的潤(rùn)滑油；潤(rùn)滑油供給路，其通過(guò)工作流體的流動(dòng)將儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)中積存的潤(rùn)滑油導(dǎo)入流動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)部；以及滑動(dòng)面壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)，其受控制以調(diào)整滑動(dòng)部的滑動(dòng)面壓力。另外，在滑動(dòng)部的滑動(dòng)面壓力通過(guò)滑動(dòng)面壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)被降低到低于流動(dòng)機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài)下，工作流體在內(nèi)部流動(dòng)，然后，解除基于滑動(dòng)面壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)面壓力的降低。
據(jù)此，由于通過(guò)滑動(dòng)面壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)對(duì)滑動(dòng)面壓力的控制來(lái)向滑動(dòng)部供給潤(rùn)滑油，因此，能夠提供簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的流體機(jī)械以用于向滑動(dòng)部供給潤(rùn)滑油，而無(wú)需復(fù)雜的控制。
例如，滑動(dòng)面壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)具有將流動(dòng)機(jī)構(gòu)的高壓部與低壓部連通的連通路開閉的開閉機(jī)構(gòu)。此情況下，當(dāng)連接流動(dòng)機(jī)構(gòu)的高壓部與低壓部的連通路通過(guò)開閉機(jī)構(gòu)處于連通狀態(tài)時(shí)，通過(guò)使工作液體流動(dòng)，能夠由簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)施滑動(dòng)面壓力的降低，而無(wú)需復(fù)雜的控制。
或者，流體機(jī)械具備使流動(dòng)機(jī)構(gòu)的高壓部與低壓部連通的連通路和開閉連通路的開閉機(jī)構(gòu)，在連通路利用開閉機(jī)構(gòu)處于開啟的狀態(tài)下，工作液體在內(nèi)部流動(dòng)，然后連通路利用開閉機(jī)構(gòu)關(guān)閉。因此，當(dāng)連接流動(dòng)機(jī)構(gòu)的高壓部與低壓部的連通路通過(guò)開閉機(jī)構(gòu)處于連通狀態(tài)時(shí)，通過(guò)使工作液體流動(dòng)，能夠由簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)向滑動(dòng)部供給潤(rùn)滑油，而無(wú)需復(fù)雜的控制。
此外，具備將供給儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑油從工作流體中分離的分離機(jī)構(gòu)，分離機(jī)構(gòu)可以設(shè)置在連通路的下游區(qū)域。根據(jù)此發(fā)明，得到由于在低壓區(qū)域?qū)⒂头蛛x而容易控制工作流體的流速及易于實(shí)施油分離的流體機(jī)械?；蛘?，具備將供給儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑油從工作流體中分離的分離機(jī)構(gòu)，分離機(jī)構(gòu)可以設(shè)置在連通路的上游區(qū)域。因?yàn)樵诟邏簠^(qū)域分離油，因此工作流體的體積流量小，能夠降低壓損，從而當(dāng)在相同壓損條件下設(shè)計(jì)時(shí)，能夠?qū)⒘黧w機(jī)械小型化。
具備將供給儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑油從工作流體中分離的分離機(jī)構(gòu)，分離機(jī)構(gòu)可以是利用離心力將工作流體中的潤(rùn)滑油分離的離心式分離裝置。此情況下，通過(guò)離心式分離裝置進(jìn)行分離，利用離心力使密度小的氣體從下游側(cè)流出，比氣體密度大的油向外側(cè)飛出滴下，因此能夠通過(guò)使用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)這樣簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來(lái)提高油分離的精度。
此外，上述流體機(jī)械中，具備控制滑動(dòng)面壓力降低機(jī)構(gòu)的工作，且實(shí)行降低滑動(dòng)部的滑動(dòng)面壓力的滑動(dòng)面壓力降低模式的控制機(jī)構(gòu)，在流動(dòng)機(jī)構(gòu)起動(dòng)時(shí)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水溫超過(guò)規(guī)定溫度時(shí)，該控制機(jī)構(gòu)可以開始滑動(dòng)面壓力降低模式。此情況下，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水溫超過(guò)規(guī)定溫度時(shí)，能夠分離出適于潤(rùn)滑的高粘度潤(rùn)滑油，因此提高了防止滑動(dòng)部磨損的效果，并能夠?qū)嵭欣速M(fèi)少的高效的滑動(dòng)面壓力降低控制。
另外，具備控制滑動(dòng)面壓力降低機(jī)構(gòu)的工作，且實(shí)行降低滑動(dòng)部的滑動(dòng)面壓力的滑動(dòng)面壓力降低模式的控制機(jī)構(gòu)，在流動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果內(nèi)部流動(dòng)的工作流體的循環(huán)量超過(guò)規(guī)定量，則該控制機(jī)構(gòu)可以結(jié)束滑動(dòng)面壓力降低模式?；蛘撸诎l(fā)動(dòng)機(jī)停止后，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)開啟后的流動(dòng)機(jī)構(gòu)的起動(dòng)次數(shù)達(dá)到規(guī)定次數(shù)以上時(shí)，控制機(jī)構(gòu)不實(shí)行滑動(dòng)面壓力降低模式。或者，在自上次停止時(shí)起所經(jīng)過(guò)的時(shí)間不超過(guò)規(guī)定時(shí)間的情況下，當(dāng)流動(dòng)機(jī)構(gòu)被起動(dòng)時(shí)，控制機(jī)構(gòu)可以不實(shí)行所述滑動(dòng)面壓力降低模式。
或者，具備控制滑動(dòng)面壓力降低機(jī)構(gòu)的工作，且實(shí)行降低滑動(dòng)部的滑動(dòng)面壓力的第一滑動(dòng)面壓力降低模式及第二滑動(dòng)面壓力降低模式的控制機(jī)構(gòu)。此情況下，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止后，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)開啟后的流動(dòng)機(jī)構(gòu)的起動(dòng)次數(shù)少于規(guī)定次數(shù)時(shí)，控制機(jī)構(gòu)實(shí)行第一滑動(dòng)面壓力降低模式，當(dāng)達(dá)到規(guī)定次數(shù)以上時(shí)，實(shí)行第二滑動(dòng)面壓力降低模式，其在內(nèi)部流動(dòng)的工作流體的循環(huán)量少于第一滑動(dòng)面壓力降低模式。因此，能夠?qū)嵭欣速M(fèi)少的高效的滑動(dòng)面壓力降低控制。
在自上次停止時(shí)起所經(jīng)過(guò)的時(shí)間超過(guò)規(guī)定時(shí)間的情況下，當(dāng)流動(dòng)機(jī)構(gòu)被起動(dòng)時(shí)，控制機(jī)構(gòu)實(shí)行第一滑動(dòng)面壓力降低模式，在未超過(guò)規(guī)定時(shí)間的情況下，當(dāng)所述流動(dòng)機(jī)構(gòu)被起動(dòng)時(shí)，實(shí)行第二滑動(dòng)面壓力降低模式，其在內(nèi)部流動(dòng)的所述工作流體的循環(huán)量少于所述第一滑動(dòng)面壓力降低模式。
根據(jù)本發(fā)明的第二例，具備泵，其壓送工作流體；加熱器，其將通過(guò)泵壓送的工作流體加熱并成為氣相狀態(tài)；膨脹機(jī)，其通過(guò)使從加熱器中流出的工作流體膨脹，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力；冷凝器，其冷凝從膨脹機(jī)中流出的工作流體；儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)，其存儲(chǔ)將膨脹機(jī)的滑動(dòng)面潤(rùn)滑的潤(rùn)滑油；潤(rùn)滑油供給路，其通過(guò)工作流體的流動(dòng)將儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)中積存的潤(rùn)滑油導(dǎo)入膨脹機(jī)的滑動(dòng)部；滑動(dòng)面壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)，其調(diào)整滑動(dòng)部的滑動(dòng)面壓力；以及控制機(jī)構(gòu)，其控制泵及滑動(dòng)面壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)的工作。此外，在通過(guò)滑動(dòng)面壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)將滑動(dòng)部的滑動(dòng)面壓力降低到低于膨脹機(jī)正常工作時(shí)的狀態(tài)下，控制機(jī)構(gòu)使泵工作，然后，停止基于滑動(dòng)面壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)面壓力的降低。此情況下，由于通過(guò)滑動(dòng)面壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)對(duì)滑動(dòng)面壓力的控制來(lái)向膨脹機(jī)的滑動(dòng)部供給潤(rùn)滑油，因此，無(wú)需對(duì)向滑動(dòng)部供給潤(rùn)滑油實(shí)行復(fù)雜的控制。
或者，滑動(dòng)面壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)也可以具有將連通膨脹機(jī)的高壓部與低壓部的連通路開閉的開閉機(jī)構(gòu)。此情況下，當(dāng)連接膨脹機(jī)的高壓部與低壓部的連通路通過(guò)開閉機(jī)構(gòu)處于連通狀態(tài)時(shí)，通過(guò)泵工作使工作液體流動(dòng)，由此能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)施滑動(dòng)面壓力的降低，而無(wú)需復(fù)雜的控制。
根據(jù)本發(fā)明的第三例，蘭金循環(huán)具備儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)，其存儲(chǔ)潤(rùn)滑膨脹機(jī)的滑動(dòng)面的潤(rùn)滑油；潤(rùn)滑油供給通路，其通過(guò)工作流體的流動(dòng)將儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)中積存的潤(rùn)滑油導(dǎo)入膨脹機(jī)的滑動(dòng)部；連通路，其使膨脹機(jī)的高壓部與低壓部連通；開閉機(jī)構(gòu)，其開閉連通路；以及控制機(jī)構(gòu)，其控制泵及開閉機(jī)構(gòu)的工作。此外，控制機(jī)構(gòu)在通過(guò)開閉機(jī)構(gòu)使連通路處于開啟狀態(tài)時(shí)使泵工作，然后，通過(guò)開閉機(jī)構(gòu)將連通路關(guān)閉。此情況下，當(dāng)連接膨脹機(jī)的高壓部與低壓部的連通路通過(guò)開閉機(jī)構(gòu)處于連通狀態(tài)時(shí)，使工作液體流動(dòng)，由此可以以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)施滑動(dòng)面壓力的降低，而無(wú)需復(fù)雜的控制。
根據(jù)本發(fā)明的第四例，流體機(jī)械的控制方法包括下述步驟在使滑動(dòng)部的滑動(dòng)面壓力降低的狀態(tài)下使工作流體流動(dòng)，由此將潤(rùn)滑油導(dǎo)入流動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)面的第一步驟；和停止滑動(dòng)面壓力降低的第二步驟。因此，能夠提供無(wú)需為防止滑動(dòng)部的磨損和燒結(jié)而進(jìn)行的復(fù)雜控制的流體機(jī)械的控制方法。此外，能夠防止流體機(jī)械的滑動(dòng)部的磨損和燒結(jié)，確保產(chǎn)品壽命。
例如，第一步驟可以是連通流動(dòng)機(jī)構(gòu)的高壓部與低壓部，并使工作流體流動(dòng)的步驟，第二步驟可以是切斷流動(dòng)機(jī)構(gòu)的高壓部與低壓部連通的步驟。
根據(jù)本發(fā)明的第五例，流體機(jī)械的控制方法包括下述步驟在流動(dòng)機(jī)構(gòu)的高壓部與低壓部通過(guò)連通路連通的狀態(tài)下，使工作流體流動(dòng)，由此將潤(rùn)滑油導(dǎo)入滑動(dòng)部的滑動(dòng)面的第一步驟；和關(guān)閉流通路的第二步驟。因此，能夠提供在無(wú)需復(fù)雜控制的情況下與向滑動(dòng)部供給潤(rùn)滑油以及向正常發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移相伴隨的控制方法。
例如，在第二步驟中，當(dāng)檢測(cè)潤(rùn)滑油供給滑動(dòng)部的滑動(dòng)面的潤(rùn)滑油檢測(cè)條件被滿足時(shí)，可以停止滑動(dòng)面壓力的降低，或者關(guān)閉連通路。此情況下，通過(guò)采用適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油檢測(cè)條件，能夠更可靠地實(shí)行與滑動(dòng)面壓力降低相關(guān)的控制或連通路的連通控制，此外，能夠降低用于多余的油分離的控制。
根據(jù)本發(fā)明的第六例，蘭金循環(huán)的控制方法包括下述步驟在使膨脹機(jī)的滑動(dòng)部的滑動(dòng)面壓力降低的狀態(tài)下使泵工作，通過(guò)工作流體的流動(dòng)，將潤(rùn)滑油導(dǎo)入膨脹機(jī)的滑動(dòng)面的第一步驟；和停止滑動(dòng)面壓力降低的第二步驟。由此，能夠防止蘭金循環(huán)起動(dòng)時(shí)的膨脹機(jī)滑動(dòng)部的磨損和燒結(jié)，從而確保產(chǎn)品壽命。例如，第一步驟是使膨脹機(jī)的高壓部與低壓部連通，并使泵工作的步驟，第二步驟是切斷膨脹機(jī)的高壓部與低壓部連通的步驟。
根據(jù)本發(fā)明的第七例，蘭金循環(huán)的控制方法包括下述步驟在膨脹機(jī)的高壓部與低壓部通過(guò)連通路連通的狀態(tài)下，使泵工作，通過(guò)工作流體的流動(dòng)，將潤(rùn)滑油導(dǎo)入膨脹機(jī)的滑動(dòng)面的第一步驟；和關(guān)閉流通路的第二步驟。由此，能夠提供無(wú)需復(fù)雜控制的蘭金循環(huán)的控制方法，其可向滑動(dòng)部供給潤(rùn)滑油，并同時(shí)向正常發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移。


圖1是示出本發(fā)明第一實(shí)施方式的系統(tǒng)整體的示意圖；圖2是示出第一實(shí)施方式的制冷劑泵一體型的膨脹發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖3是示出第二實(shí)施方式的制冷劑泵一體型的膨脹發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖4是示出第1及2實(shí)施方式中的控制機(jī)構(gòu)所執(zhí)行的蘭金循環(huán)或流體機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法的流程圖；圖5是示出第1及2實(shí)施方式中的控制機(jī)構(gòu)所執(zhí)行的蘭金循環(huán)或流體機(jī)械的另一運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法的流程圖；圖6是示出第三實(shí)施方式的制冷劑泵一體型的膨脹發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖7是示出第四實(shí)施方式的制冷劑泵一體型的膨脹發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖8是示出第3及4實(shí)施方式中的控制機(jī)構(gòu)所執(zhí)行的蘭金循環(huán)或流體機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法的流程圖；圖9是示出第1、2、3及第4實(shí)施方式的各自的控制機(jī)構(gòu)所執(zhí)行的第五實(shí)施方式的蘭金循環(huán)或流體機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法的流程圖；
圖10是示出第1、2、3及第4實(shí)施方式的各自的控制機(jī)構(gòu)所執(zhí)行的第六實(shí)施方式的蘭金循環(huán)或流體機(jī)械的另一運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
(第一實(shí)施方式)本實(shí)施方式作為本發(fā)明的流體機(jī)械的一示例，采用制冷劑泵一體型的膨脹發(fā)電機(jī)(以下稱作泵膨脹發(fā)電機(jī))100來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。此泵膨脹發(fā)電機(jī)100用于由車輛用的冷凍循環(huán)30的冷凝器32及氣液分離器33共用的蘭金循環(huán)中。泵膨脹發(fā)電機(jī)100的結(jié)構(gòu)為，由作為流動(dòng)機(jī)構(gòu)的膨脹機(jī)110、被膨脹機(jī)110驅(qū)動(dòng)的作為被驅(qū)動(dòng)部的電動(dòng)機(jī)及作為發(fā)電機(jī)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)120、以及制冷劑泵130一體形成。
以下，根據(jù)圖1、圖2、圖4及5對(duì)本實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1示出整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。冷凍循環(huán)30在空調(diào)中用于將低溫側(cè)的熱量向高溫側(cè)移動(dòng)以進(jìn)行制冷和制熱，并由壓縮機(jī)31、冷凝器32、氣液分離器33、減壓器34、及蒸發(fā)器35順次環(huán)狀連接而形成。
壓縮機(jī)31依靠經(jīng)由驅(qū)動(dòng)帶12、滑輪31a、電磁離合器31b傳遞的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)10的驅(qū)動(dòng)力工作，并將冷凍循環(huán)30內(nèi)的制冷劑壓縮為高溫高壓。冷凝器32是對(duì)在壓縮機(jī)31中壓縮為高溫高壓的制冷劑進(jìn)行冷卻，從而使之凝結(jié)液化的熱交換器。氣液分離器33是將在冷凝器32中凝結(jié)的制冷劑分離為氣相制冷劑和液相制冷劑，并使液相制冷劑流出的接收器。此外，風(fēng)扇32a將車室外空氣作為冷卻風(fēng)供給冷凝器32。
減壓器34是使在氣液分離器33分離的液相制冷劑減壓膨脹的膨脹閥。蒸發(fā)器35作為使由減壓器34減壓的制冷劑蒸發(fā)，從而發(fā)揮吸熱作用的熱交換器，其被設(shè)置在空調(diào)殼30a內(nèi)。于是，由送風(fēng)機(jī)35a送入到空調(diào)殼30a內(nèi)的外部空氣或者內(nèi)部空氣通過(guò)蒸發(fā)器35的周圍被冷卻后，作為空調(diào)風(fēng)供給車室內(nèi)。
蘭金循環(huán)40從發(fā)動(dòng)機(jī)10生成的熱量中回收作為膨脹機(jī)110生成的驅(qū)動(dòng)力的能量，在冷凍循環(huán)30中，共用冷凝器32和氣液分離器33。蘭金循環(huán)40具有迂回流通冷凝器32和氣液分離器33的旁通流路41，該旁通流路41從靠近氣液分離器33起順次具備制冷劑泵130、加熱器42、以及膨脹機(jī)110，進(jìn)而，膨脹機(jī)110與冷凝器32連接。
制冷劑泵130將蘭金循環(huán)40中的作為工作流體的制冷劑向加熱器42側(cè)壓送而使其循環(huán)。蘭金循環(huán)40內(nèi)的制冷劑與冷凍循環(huán)30內(nèi)的制冷劑相同。加熱器42是熱交換器，其通過(guò)在制冷劑泵130壓送來(lái)的制冷劑和在發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)設(shè)置的溫水回路20內(nèi)循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水(溫水)之間進(jìn)行熱交換來(lái)加熱制冷劑，形成過(guò)熱蒸汽制冷劑。
在溫水回路20中設(shè)有使發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水循環(huán)的電動(dòng)式的水泵21、在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水與外部氣體間進(jìn)行熱交換從而使冷卻水冷卻的散熱器22、以及將發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水作為加熱源來(lái)對(duì)空調(diào)空氣進(jìn)行加熱的加熱芯23。此外，在散熱器22中設(shè)有散熱器旁通流路22a，借助于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度而開閉閥部的恒溫器22b來(lái)對(duì)通過(guò)散熱器22的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水流量進(jìn)行調(diào)整。加熱芯23與蒸發(fā)器35一起設(shè)置在空調(diào)殼30a內(nèi)，空調(diào)空氣通過(guò)蒸發(fā)器35和加熱芯23而被調(diào)整到成員設(shè)定的溫度。
膨脹機(jī)110在從加熱器42流出的過(guò)熱蒸氣制冷劑的膨脹的作用下產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力。通電控制回路50控制冷凍循環(huán)30、蘭金循環(huán)40內(nèi)的各種設(shè)備的工作，并具有轉(zhuǎn)換器(inverter)51及作為控制機(jī)構(gòu)的控制設(shè)備52。轉(zhuǎn)換器51與控制設(shè)備52兩者之間可以接收控制信號(hào)。
轉(zhuǎn)換器51控制電動(dòng)發(fā)電機(jī)120的工作，當(dāng)使電動(dòng)發(fā)電機(jī)120作為電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，該轉(zhuǎn)換器51控制車輛用的電池供給電動(dòng)發(fā)電機(jī)的電力。此外，轉(zhuǎn)換器51把握電池11的充電狀態(tài)，當(dāng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)120在膨脹機(jī)110的驅(qū)動(dòng)力的作用下作為發(fā)電機(jī)工作時(shí)，轉(zhuǎn)換器51將發(fā)出的電力充給電池11。
控制設(shè)備52控制轉(zhuǎn)換器51的工作，且一并控制當(dāng)使冷凍循環(huán)30及蘭金循環(huán)40工作時(shí)的電磁離合器、風(fēng)扇32a、膨脹機(jī)110內(nèi)的均壓閥117等。此外，控制設(shè)備52上連接有例如點(diǎn)火開關(guān)53這樣的電源開關(guān)，如果切斷點(diǎn)火開關(guān)53，則停止電池11的電力供給，控制設(shè)備52自然停止工作，轉(zhuǎn)換器51、冷凍循環(huán)30、及蘭金循環(huán)40的工作也停止。
接下來(lái)，參照?qǐng)D2對(duì)泵膨脹發(fā)電機(jī)100的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。同軸連接膨脹機(jī)110、電動(dòng)發(fā)電機(jī)120、及制冷劑泵130來(lái)一體形成泵膨脹發(fā)電機(jī)100。
膨脹機(jī)110為渦旋式壓縮機(jī)構(gòu)，具體而言，形成在膨脹機(jī)殼111的內(nèi)部，且具有作為高壓部的高壓室114、流入端口115、固定渦管112、作為滑動(dòng)部的回旋渦管113、作為低壓部的低壓室113e、以及作為開閉機(jī)構(gòu)的均壓閥117等。膨脹機(jī)殼111由前殼體111a，固定渦管112的外周部、以及軸殼111b依次連接形成。
高壓室114為對(duì)應(yīng)高壓部的空間部，形成在前殼體111a和固定渦管112的基板部112a之間，以吸收流入此處的來(lái)自加熱器42的高溫高壓的制冷劑，即過(guò)熱蒸氣制冷劑的脈動(dòng)。此外，在高壓室114還設(shè)有連接加熱器42的高壓端口111c。
流入端口115是以在固定渦管112的基板部112a的中心部形成孔的方式設(shè)置的端口。流入端口115是使由固定渦管112及回旋渦管113形成的工作室V中的體積最小的工作室V和高壓室114連通的端口，導(dǎo)入高壓室114的過(guò)熱蒸氣制冷劑經(jīng)由流入端口115導(dǎo)入工作室V中。
固定渦管112具有板狀的基板部112a及由基板部112a向回旋渦管113側(cè)突出的渦旋狀的齒部112b?；匦郎u管113具有與滑動(dòng)部對(duì)應(yīng)、并與齒部112b接觸嚙合的渦旋狀的齒部113b，及該齒部113b形成的基板部113a。在兩齒部112b、113b接觸的狀態(tài)下，通過(guò)回旋渦管113的回旋，使兩渦管112、113形成的工作室V的體積擴(kuò)大，縮小。
高壓室114和回旋渦管113被固定渦管112的基板部112a隔開。此外，在回旋渦管113和軸殼111b之間夾有滑動(dòng)板113c，該滑動(dòng)板113c作為有助于回旋渦管113的平滑回旋轉(zhuǎn)動(dòng)的滑動(dòng)部。
回旋渦管113上連接軸118。即，軸118可旋轉(zhuǎn)地被軸殼111b上固定的軸承118b支撐，并形成為在一側(cè)的長(zhǎng)度方向的端部具有相對(duì)于旋轉(zhuǎn)中心軸偏心的曲柄部118a的曲柄軸。并且，該曲柄部118a經(jīng)由軸承113d與回旋渦管113連接。
此外，在回旋渦管113與軸殼111b之間設(shè)有防止自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)119。防止自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)119在軸118旋轉(zhuǎn)一周期間里，使回旋渦管113圍繞曲柄部118a旋轉(zhuǎn)一周。因此，如果軸118旋轉(zhuǎn)，則回旋渦管113不自轉(zhuǎn)地圍繞軸118的旋轉(zhuǎn)中心公轉(zhuǎn)回旋。并且，工作室V的體積隨著來(lái)自電動(dòng)發(fā)電機(jī)120的驅(qū)動(dòng)力、即隨著軸118的旋轉(zhuǎn)，并利用來(lái)自加熱器42的過(guò)熱蒸氣制冷劑的膨脹而發(fā)生擴(kuò)大，使得從回旋渦管113的中心側(cè)向外經(jīng)側(cè)位移。
回旋渦管113的齒部113b的外周側(cè)與固定渦管112的外周側(cè)之間的空間形成低壓室113e，該低壓室113e中流入膨脹成為低壓的制冷劑。
從膨脹機(jī)110連接在冷凝器32上的低壓端口121a設(shè)置在電動(dòng)發(fā)電機(jī)121的上方且靠近制冷劑泵130。在低壓端口121a的相反側(cè)的電動(dòng)機(jī)殼121的側(cè)方設(shè)有作為流體通路的噴出氣體通路111d，該噴出氣體通路111d從膨脹機(jī)110的兩渦管112、113的低壓側(cè)，換言之，從渦管的外周側(cè)向上方伸長(zhǎng)，并與電動(dòng)機(jī)殼121內(nèi)的上部相連。因而，低壓端口121a與膨脹機(jī)110的低壓側(cè)(渦管的外周側(cè))之間通過(guò)噴出氣體通路111d與電動(dòng)機(jī)殼121內(nèi)的空間連通。
均壓閥117是開閉連通路116的開閉機(jī)構(gòu)，該連通路116連通高壓室114和低壓室113e。此處，連通路116形成為貫通孔，該貫通孔在固定渦管112的基板部112a的外周側(cè)貫通，使得繞過(guò)工作室V直接連通高壓室114和低壓室113e。調(diào)整控制諸如滑動(dòng)板113c等的滑動(dòng)部的滑動(dòng)面壓力的滑動(dòng)面壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)至少由均壓閥117構(gòu)成。
均壓閥117包括在背壓室117b一側(cè)夾有彈簧117c的閥體117a；具有規(guī)定的通路阻力，連通背壓室117b和高壓室114的作為阻力機(jī)構(gòu)的縮徑孔117d；與背壓室117b側(cè)連通，通過(guò)開關(guān)低壓室113e一側(cè)來(lái)對(duì)背壓室117b內(nèi)的壓力進(jìn)行調(diào)整的電磁閥117e。
電磁閥117e的開閉通過(guò)來(lái)自控制設(shè)備52的例如通電、斷電的電氣信號(hào)來(lái)進(jìn)行控制。在本實(shí)施方式中，如果切斷控制設(shè)備52向電磁閥117e的通電，則電磁閥117e處于開啟狀態(tài)。并且，背壓室117b與低壓室113e連通，通過(guò)背壓室117b的壓力向低壓室113e一側(cè)釋放，使背壓室117b的壓力低于高壓室114，從而，在高壓室114一側(cè)的壓力的作用下，閥體117a以壓縮彈簧117c的方式產(chǎn)生位移，在閥體117a與固定渦管112的基板部112a之間生成間隙，連通路116被打開。這樣，均壓閥117具有了旁通閥的功能，以使制冷劑繞過(guò)工作室V在高壓室114和低壓室113e之間流動(dòng)。
并且，如在蘭金循環(huán)40啟動(dòng)時(shí)等打開連通路116的狀態(tài)下使制冷劑循環(huán)，雖然配管中殘留的液態(tài)制冷劑返回到制冷劑加熱機(jī)和膨脹機(jī)110的入口之間，但是因?yàn)檫B通路116打開，因此其大半通過(guò)連通路116側(cè)。雖然制冷劑的一部分流入工作室V，但是由于幾乎沒有壓差，負(fù)荷很小，因此能夠防止損壞滑動(dòng)部。如果進(jìn)一步繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，則制冷劑完全蒸發(fā)并返回。
相反地，如果控制設(shè)備52向電磁閥117e通電，則電磁閥117e呈關(guān)閉狀態(tài)。于是，背壓室117b與低壓室113e之間的連通關(guān)閉，高壓室114的壓力經(jīng)由縮徑孔117d作用于背壓室117b，通過(guò)彈簧117c的彈力，閥體117a向基板部112a一側(cè)發(fā)生位移，從而閥體117a與基板部112a之間沒有間隙，連通路116被關(guān)閉。
作為本發(fā)明的被驅(qū)動(dòng)部或旋轉(zhuǎn)電機(jī)機(jī)構(gòu)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)120由定子122及在定子122內(nèi)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子123組成，并被收納在固定在軸殼111b上的電動(dòng)機(jī)殼121內(nèi)。定子122是纏繞了繞組的定子鐵芯，并固定在電動(dòng)機(jī)殼121的內(nèi)周面上。轉(zhuǎn)子123為埋置有永久磁鐵的磁體轉(zhuǎn)子，并固定在轉(zhuǎn)子軸124上。轉(zhuǎn)子軸124的一端與膨脹機(jī)110的軸118連接，另一端的直徑變細(xì)，并與制冷劑泵130的泵軸132連接。
于是，電動(dòng)發(fā)電機(jī)120在蘭金循環(huán)40啟動(dòng)時(shí)，從電池11經(jīng)由轉(zhuǎn)換器51向定子122供電，由此使轉(zhuǎn)子123旋轉(zhuǎn)，從而作為驅(qū)動(dòng)膨脹機(jī)110以及制冷劑泵130的電動(dòng)機(jī)工作。此外，電動(dòng)發(fā)電機(jī)120如果被輸入通過(guò)膨脹機(jī)110膨脹時(shí)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力使轉(zhuǎn)子123旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩，則驅(qū)動(dòng)制冷劑泵130，并且當(dāng)膨脹機(jī)110產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力超過(guò)制冷劑泵130用的驅(qū)動(dòng)力時(shí)，作為產(chǎn)生電力的發(fā)電機(jī)工作。得到的電力經(jīng)由轉(zhuǎn)換器51向電池11充電。
制冷劑泵130為旋轉(zhuǎn)柱塞型泵，設(shè)置在電動(dòng)發(fā)電機(jī)120的與膨脹機(jī)相反一側(cè)，并被收納在固定在電動(dòng)機(jī)殼121上的泵殼131內(nèi)。此外，制冷劑泵130具有在泵殼131內(nèi)形成的汽缸133a、轉(zhuǎn)子134等。汽缸133a以在汽缸體133的中心部形成橫斷面為圓型的孔的方式設(shè)置。
泵軸132與電動(dòng)機(jī)軸124連接，由固定在夾住汽缸體133的端板137上的軸承132b、132c可旋轉(zhuǎn)地支撐。在泵軸132上形成相對(duì)該泵軸132偏心的圓形的凸輪部132a，在該凸輪部132a的外周側(cè)裝有扁平圓筒狀的轉(zhuǎn)子134。轉(zhuǎn)子134的外徑設(shè)定為小于汽缸133a的內(nèi)徑，并插入到汽缸133a內(nèi)，轉(zhuǎn)子134利用凸輪部132a在汽缸133a內(nèi)公轉(zhuǎn)。
此外，在轉(zhuǎn)子134的外周部設(shè)有葉片(vane)135，該葉片135在轉(zhuǎn)子134的半徑方向上可滑動(dòng)，并被壓向中心側(cè)與轉(zhuǎn)子134相抵接。在汽缸133a內(nèi)，由轉(zhuǎn)子134及葉片135包圍的空間形成泵工作室P。
在汽缸體133中設(shè)有靠近葉片135、且夾著該葉片135與汽缸133a內(nèi)連通的制冷劑流入部133b、及制冷劑流出部(未圖示)。制冷劑流入部133b與貫通泵殼131的吸入端口131a連接。制冷劑流出部經(jīng)由噴出泵133c與在泵殼131和汽缸體133或和端板137之間形成的高壓室136連通。高壓室136與在泵殼131的電動(dòng)發(fā)電機(jī)120一側(cè)的側(cè)壁上形成的噴出端口131b相連。
在該制冷劑泵130中，制冷劑通過(guò)轉(zhuǎn)子134的公轉(zhuǎn)由吸入端口131a、制冷劑流入部133b流入泵工作室P，并經(jīng)由制冷劑流出部、噴出閥133c、高壓室136從噴出端口131b噴出。
泵膨脹發(fā)電機(jī)100在其內(nèi)部積存與作為工作流體的制冷劑同時(shí)循環(huán)的潤(rùn)滑油，還具有用于提高該潤(rùn)滑油的粘度并供給滑動(dòng)部的分離機(jī)構(gòu)。
該分離機(jī)構(gòu)由以下的從工作流體中分離潤(rùn)滑油的各結(jié)構(gòu)要素構(gòu)成。即，在通過(guò)均壓閥117使連通高壓室114與低壓室113e的連通路116處在連通的狀態(tài)下，如果使作為工作流體的過(guò)熱蒸氣制冷劑在循環(huán)內(nèi)循環(huán)，則該工作流體的大半通過(guò)噴出氣體通路111d，利用在流速降低的同時(shí)與電動(dòng)機(jī)殼121內(nèi)的內(nèi)壁面相碰，使?jié)櫥蛷闹评鋭┲蟹蛛x。如此分離的潤(rùn)滑油利用其自重下降，通過(guò)電動(dòng)發(fā)電機(jī)120的定子122和轉(zhuǎn)子123的繞組，積存在作為儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)的油積存部101中。
油積存部101設(shè)在膨脹機(jī)110的上方、電動(dòng)發(fā)電機(jī)120的下方，并用于積存從制冷劑中分離的潤(rùn)滑油。該油積存部101在軸殼111b中形成為挖出的槽狀部，該槽狀部低于電動(dòng)發(fā)電機(jī)120的定子122的下端，即，靠近作為膨脹機(jī)110的滑動(dòng)部的滑動(dòng)板113c一側(cè)。
油積存部101與滑動(dòng)板113c之間形成間隔部101a，該間隔部101a的壁厚比軸殼111b整體的壁厚薄。并且，在間隔部101a上形成作為連通油積存部101的底部與滑動(dòng)板113c的上側(cè)之間通路的油通路102。油通路102是潤(rùn)滑油供給路，用于使油積存部101中積存的潤(rùn)滑油遍及諸如作為滑動(dòng)部的滑動(dòng)板113c等循環(huán)必要的部位。
此外，在一體化形成的軸118、電動(dòng)機(jī)軸124、泵軸132的內(nèi)部形成作為連通曲柄部118a的長(zhǎng)度方向的端部與凸輪部132a的外周部之間通路的軸通路103。并且，在軸通路103內(nèi)的靠近凸輪132a的外周部的位置處設(shè)有作為具有規(guī)定的通路阻力的阻力機(jī)構(gòu)的節(jié)流孔(orifice)104。
接下來(lái)，參照?qǐng)D4所示的流程圖，對(duì)在本實(shí)施方式中的泵膨脹發(fā)電機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)控制中的順序進(jìn)行說(shuō)明。
首先，控制設(shè)備52在步驟S100判斷發(fā)電請(qǐng)求，換言之，對(duì)是否允許蘭金循環(huán)工作進(jìn)行判斷。此處，發(fā)電請(qǐng)求根據(jù)轉(zhuǎn)換器51掌握的電池11的充電狀態(tài)進(jìn)行判斷，如果當(dāng)前的充電量在規(guī)定充電量以下，則判斷為有發(fā)電請(qǐng)求?？刂圃O(shè)備52如果在步驟S100中判斷為有發(fā)電請(qǐng)求，則打開作為旁通閥的電磁閥117e。具體地，切斷向電磁閥117e的通電，通過(guò)電磁閥117e的打開，使閥體117a向背壓室117b一側(cè)滑動(dòng)，從而打開連通路116(以上為步驟S110)。
然后，控制設(shè)備52使電動(dòng)發(fā)電機(jī)120作為電動(dòng)機(jī)工作，在電動(dòng)發(fā)電機(jī)120的作用下，制冷劑泵130、膨脹機(jī)110工作，啟動(dòng)蘭金循環(huán)40，進(jìn)入制冷劑循環(huán)模式(步驟S120)。然后，制冷劑通過(guò)制冷劑泵130而被從氣液分離器33中吸引并被壓送到加熱器42，之后流入膨脹機(jī)110中。此時(shí)，因?yàn)榱魍?16為開啟狀態(tài)，所以制冷劑繞過(guò)工作室V從高壓室114直接流入低壓室113e，并通過(guò)電動(dòng)機(jī)殼121內(nèi)的噴出氣體通路111d從低壓端口121a流出，進(jìn)而經(jīng)由冷凝器32到達(dá)氣液分離器33。如果進(jìn)一步持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，則制冷劑完全蒸發(fā)并返回。
在步驟S130中，如果控制設(shè)備52判斷在制冷劑泵130的工作之后經(jīng)過(guò)了預(yù)先設(shè)定的規(guī)定時(shí)間，則進(jìn)行關(guān)閉均壓閥117的處理。具體地，向電磁閥117e通電使電磁閥117e關(guān)閉，由此，使閥體117a向基板部112a一側(cè)滑動(dòng)，從而關(guān)閉連通路116(以上為步驟S140)。
檢測(cè)經(jīng)過(guò)了該規(guī)定時(shí)間時(shí)，即為滿足了潤(rùn)滑油檢測(cè)條件的時(shí)候，該潤(rùn)滑油檢測(cè)條件為檢測(cè)在制冷劑中含有的潤(rùn)滑油分離并供給以滑動(dòng)板113c為首的滑動(dòng)部。此外，該規(guī)定時(shí)間也是潤(rùn)滑油返回需要潤(rùn)滑的滑動(dòng)部所需要的時(shí)間，其由實(shí)際機(jī)器驗(yàn)證、仿真等得到，可預(yù)先存儲(chǔ)在控制設(shè)備52中。
這樣，通過(guò)關(guān)閉連通路116，高壓室114與低壓室113e之間生成壓差，流入膨脹機(jī)110的制冷劑依次流過(guò)原來(lái)的高壓室114、流入端口115、工作室V、低壓室113e。接下來(lái)，在步驟S150中，控制設(shè)備52在進(jìn)行伴隨發(fā)電量控制的正常發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)后，結(jié)束一系列的控制。
即，通過(guò)加熱器42加熱的高溫高壓的過(guò)熱蒸氣制冷劑被導(dǎo)入膨脹機(jī)110的工作室發(fā)生膨脹，如果通過(guò)過(guò)熱蒸氣制冷劑的膨脹使回旋渦管113發(fā)生回旋，則與回旋渦管113連接的電動(dòng)發(fā)電機(jī)120、制冷劑泵130開始工作。
此處，膨脹機(jī)110的驅(qū)動(dòng)力如果超過(guò)用于驅(qū)動(dòng)制冷劑泵13的驅(qū)動(dòng)力，則電動(dòng)發(fā)電機(jī)120作為發(fā)電機(jī)工作，控制設(shè)備52將電動(dòng)發(fā)電機(jī)120發(fā)出的電力經(jīng)由轉(zhuǎn)換器51向電池11充電。在膨脹機(jī)110中結(jié)束膨脹且壓力降低的制冷劑依次在冷凝器32、氣液分離器33、旁通流路41、制冷劑泵130、加熱器42、膨脹機(jī)110中循環(huán)，從而在蘭金循環(huán)40中循環(huán)。
在上述的一系列的控制過(guò)程中，制冷劑中含有的潤(rùn)滑油通過(guò)所述的分離機(jī)構(gòu)持續(xù)從制冷劑中分離。特別是在利用均壓閥117使連通路116處于開啟狀態(tài)下，換言之，在高壓室114與低壓室113e的壓差小，或者幾乎沒有壓差的狀態(tài)下，由于潤(rùn)滑油從制冷劑(工作流體)中分離，因此，可以在不對(duì)滑動(dòng)板113c等滑動(dòng)部造成損壞的情況下向滑動(dòng)部提供需要的潤(rùn)滑油。
具體地，當(dāng)過(guò)熱蒸氣制冷劑從噴出氣體通路111d流入電動(dòng)發(fā)電機(jī)121內(nèi)時(shí)，因?yàn)榱髀窋U(kuò)大，因此流速降低，潤(rùn)滑油從制冷劑中分離出來(lái)，通過(guò)電動(dòng)發(fā)電機(jī)120的定子122和轉(zhuǎn)子123的繞組，或者部材間的間隙，依靠其自重落下，并積存在最下部的油積存部101中。油積存部101中積存的潤(rùn)滑油受到來(lái)自高溫部(高壓側(cè)區(qū)域)的膨脹機(jī)110的工作室V或高壓室114的熱影響而被加熱。
潤(rùn)滑油通過(guò)該加熱，潤(rùn)滑油中含有的制冷劑蒸發(fā)，潤(rùn)滑油的粘度提高。例如，從在約80℃下工作的膨脹機(jī)110中膨脹噴出的制冷劑，在25℃的外部氣溫下，狀態(tài)變?yōu)?.0MPa、45℃左右。在此狀態(tài)下，因?yàn)橹评鋭┑募s40％(質(zhì)量比率)溶入潤(rùn)滑油中，所以潤(rùn)滑油的粘度降到2cst左右。但是如果將潤(rùn)滑油加熱到約60℃，則制冷劑的一半以上蒸發(fā)，粘度上升到7cst左右，從而變?yōu)檫m于膨脹機(jī)110潤(rùn)滑的粘度。
進(jìn)而，在油積存部101中被加熱且粘度提高的潤(rùn)滑油利用其自重流過(guò)油通路102落下，并被膨脹機(jī)110與制冷劑泵130之間的壓力差吸引，到達(dá)作為膨脹機(jī)110滑動(dòng)部的滑動(dòng)板113c、軸承113d處，并經(jīng)由軸通路103，從制冷劑泵130的轉(zhuǎn)子134抵達(dá)軸承132b、132c。抵達(dá)軸承132b、132c的潤(rùn)滑油再度從泵工作室P溶入制冷劑泵130中的液態(tài)制冷劑，從而在蘭金循環(huán)40內(nèi)再度循環(huán)。
在軸通路103內(nèi)流通的潤(rùn)滑油利用節(jié)流孔104進(jìn)行調(diào)整。即，在節(jié)流孔104的阻力允許潤(rùn)滑油的流通的同時(shí)，大量的制冷劑不會(huì)由電動(dòng)機(jī)殼121通過(guò)軸通路103直接抵達(dá)制冷劑泵130。
此外，對(duì)于圖4所示的控制方法，對(duì)將步驟S130變更為如圖5所示的步驟S131的流體機(jī)械的另一運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法進(jìn)行說(shuō)明。此情況下，控制設(shè)備52在執(zhí)行上述步驟S120的處理后，在步驟S131中，在制冷劑泵130工作后，如果判斷已經(jīng)計(jì)數(shù)了預(yù)先規(guī)定的制冷劑流量的循環(huán)，則進(jìn)行關(guān)閉均壓閥117的處理。具體地，通過(guò)向電磁閥117e通電使電磁閥117e關(guān)閉，由此使閥體117a向基板部112a一側(cè)滑動(dòng)，關(guān)閉流通路116(以上為步驟S140)。
檢測(cè)出已經(jīng)計(jì)量了該規(guī)定的制冷劑流量的循環(huán)時(shí)，即為滿足了檢測(cè)出制冷劑中含有的潤(rùn)滑油分離并供給以滑動(dòng)板113c為首的滑動(dòng)部的潤(rùn)滑油檢測(cè)條件的時(shí)候。此外，該規(guī)定制冷劑流量也是潤(rùn)滑油返回需要潤(rùn)滑的滑動(dòng)部所需要的循環(huán)流量，其由實(shí)機(jī)驗(yàn)證、仿真等得到，并預(yù)先存儲(chǔ)在控制設(shè)備52中。
在控制均壓閥117的開度以使高壓室114與低壓室113e完全等壓的情況下，膨脹機(jī)110過(guò)度膨脹，即工作室V的吸入部和噴出部的壓力雖然相同，但其中間的空間相對(duì)于吸入引起壓力降低。此情況下，渦管的固定側(cè)和運(yùn)行側(cè)被吸住，齒前側(cè)受到載荷，從而使密封材料的片密封負(fù)荷提高，恐怕會(huì)受到損壞。因此，不經(jīng)過(guò)工作室V的、高壓室114與低壓室113e之間的連通路116對(duì)于完全均壓的開度帶來(lái)壓力損失，這樣在油回收運(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)產(chǎn)生微小的壓差，從而能夠防止渦管的齒前側(cè)受到負(fù)荷。
這樣，在本實(shí)施方式的蘭金循環(huán)40和流體機(jī)械中，在通過(guò)由均壓閥117等構(gòu)成的滑動(dòng)面壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)使滑動(dòng)板113c和軸承113d等滑動(dòng)部的滑動(dòng)面壓力處于比正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)降低的狀態(tài)下，使工作流體流動(dòng)，然后解除基于滑動(dòng)面壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)面壓力的降低。
由此，因?yàn)榛诨瑒?dòng)面壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)對(duì)滑動(dòng)面壓力的控制來(lái)向滑動(dòng)部供給潤(rùn)滑油，所以不需要復(fù)雜的控制，能夠提供結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的裝置。且能夠防止蘭金循環(huán)40起動(dòng)時(shí)的燒結(jié)，確保產(chǎn)品壽命。
此外，本實(shí)施方式的蘭金循環(huán)40和流體機(jī)械具備連通高壓室114與低壓室113e的連通路116以及開閉連通路116的均壓閥117，在連通路116通過(guò)均壓閥117處于開啟狀態(tài)時(shí)，工作流體在內(nèi)部流動(dòng)，然后連通路116通過(guò)均壓閥117關(guān)閉。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可以用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)向滑動(dòng)部供給潤(rùn)滑油，而不需要復(fù)雜的控制。
此外，分離機(jī)構(gòu)也可以設(shè)在連通路116的下游區(qū)域。此情況下，因?yàn)樵诘蛪簠^(qū)域使油分離，因此能夠得到易控制工作流體的流速及易實(shí)施分離的蘭金循環(huán)或流體機(jī)械。
此外，在本實(shí)施方式的蘭金循環(huán)中，由膨脹機(jī)110驅(qū)動(dòng)的被驅(qū)動(dòng)部?jī)?yōu)選由作為旋轉(zhuǎn)電機(jī)機(jī)構(gòu)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)120構(gòu)成，且膨脹機(jī)110與電動(dòng)發(fā)電機(jī)120一體化形成。在采取該結(jié)構(gòu)的情況下，能夠?qū)?gòu)成流體機(jī)械的空間小型化。此外，可以利用電動(dòng)發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)力進(jìn)行油的分離。
此外，在蘭金循環(huán)中，可以將使工作流體循環(huán)的制冷劑泵130在膨脹機(jī)110的工作流體噴出側(cè)與膨脹機(jī)110一體化設(shè)置，從而利用膨脹機(jī)110與制冷劑泵130之間的壓差來(lái)吸引通過(guò)分離機(jī)構(gòu)分離的潤(rùn)滑油，并將其導(dǎo)入膨脹機(jī)110的滑動(dòng)板113c等的滑動(dòng)部中。此情況下，能夠使用于構(gòu)成具有制冷劑泵130的流體機(jī)械的空間小型化。
本實(shí)施方式的蘭金循環(huán)的控制方法包括在降低滑動(dòng)板113c等的滑動(dòng)面壓力的狀態(tài)下使工作流體流動(dòng)，由此將潤(rùn)滑油導(dǎo)入滑動(dòng)面的第一步驟、和停止滑動(dòng)面壓力降低的第二步驟。根據(jù)該控制，能夠提供不需復(fù)雜控制的蘭金循環(huán)的控制方法。并能夠防止在蘭金循環(huán)起動(dòng)時(shí)的膨脹機(jī)滑動(dòng)部的磨損或燒結(jié)，從而確保產(chǎn)品壽命。第一步驟也可以是在膨脹機(jī)110的高壓室114與低壓室113e連通的狀態(tài)下使工作流體循環(huán)的步驟，第二步驟也可以是切斷高壓室114與低壓室113e連通的步驟。
此外，本實(shí)施方式的蘭金循環(huán)的控制方法包括在膨脹機(jī)110的高壓室114與低壓室113e連通的狀態(tài)下，利用制冷劑泵130使工作流體循環(huán)，通過(guò)使工作流體流動(dòng)將潤(rùn)滑油導(dǎo)入滑動(dòng)面的第一步驟、和閉鎖高壓室114與低壓室113e的連通的第二步驟。根據(jù)該控制方法，能夠提供無(wú)需復(fù)雜控制的蘭金循環(huán)的控制方法。
本實(shí)施方式的流體機(jī)械的控制方法包括在降低滑動(dòng)板113c等的滑動(dòng)面壓力的狀態(tài)下使工作流體流動(dòng)，由此將潤(rùn)滑油導(dǎo)入滑動(dòng)面的第一步驟、和停止滑動(dòng)面壓力降低的第二步驟。根據(jù)該控制，通過(guò)執(zhí)行該兩個(gè)步驟，能夠提供無(wú)需復(fù)雜的控制的流體機(jī)械的控制方法。并能夠防止滑動(dòng)板113c等的磨損和燒結(jié)，從而確保產(chǎn)品壽命。例如，第一步驟可以為在高壓室114與低壓室113e連通的狀態(tài)下使工作流體循環(huán)的步驟，第二步驟可以為切斷高壓室114與低壓室113e的連通的步驟。
此外，本實(shí)施方式的流體機(jī)械的控制方法包括在高壓室114與低壓室113e連通的狀態(tài)下，使工作流體循環(huán)的同時(shí)使工作流體流動(dòng)，由此將潤(rùn)滑油導(dǎo)入滑動(dòng)面的第一步驟、和將高壓室114與低壓室113e的連通閉鎖的第二步驟。根據(jù)該控制方法，能夠提供無(wú)需復(fù)雜控制的潤(rùn)滑油的分離技術(shù)。
此外，在蘭金循環(huán)或者流體機(jī)械的控制方法中，當(dāng)檢測(cè)潤(rùn)滑油已向滑動(dòng)部(例如滑動(dòng)板113c)供給，滿足潤(rùn)滑油檢測(cè)條件時(shí)，可以控制閉鎖高壓室114與低壓室113e的連通，停止滑動(dòng)面壓力的降低。在采用此控制的情況下，通過(guò)適當(dāng)確定的潤(rùn)滑油檢測(cè)條件的檢測(cè)，能夠更加可靠地利用均壓閥117對(duì)連通路116的連通進(jìn)行控制，并能降低無(wú)效的油分離控制的實(shí)行。
此外，上述的潤(rùn)滑油檢測(cè)條件優(yōu)選在滑動(dòng)面壓力的降低開始后、或者連通路116連通后經(jīng)過(guò)了規(guī)定時(shí)間進(jìn)行。在采用此檢測(cè)條件的情況下，通過(guò)在控制中采用由實(shí)機(jī)驗(yàn)證、仿真等得到的規(guī)定時(shí)間，能夠更加可靠地將分離的潤(rùn)滑油供給滑動(dòng)部。
此外，上述的潤(rùn)滑油檢測(cè)條件也可以被設(shè)定為工作流體的循環(huán)量達(dá)到了規(guī)定量。在采用此檢測(cè)條件的情況下，將由實(shí)機(jī)驗(yàn)證、仿真等得到的用于向滑動(dòng)部供給所需潤(rùn)滑油的工作流體的規(guī)定循環(huán)量預(yù)先存儲(chǔ)在控制裝置中，并在控制中使用，由此能夠更加可靠地將必要量的潤(rùn)滑油供給潤(rùn)滑部。
(第二實(shí)施方式)參照?qǐng)D3、圖4對(duì)本實(shí)施方式的流體機(jī)械進(jìn)行說(shuō)明。圖3是示出本實(shí)施方式的制冷劑泵一體型的膨脹發(fā)電機(jī)(以下稱為泵膨脹發(fā)電機(jī)100A)的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖4是示出第一實(shí)施方式中說(shuō)明的泵膨脹發(fā)電機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)控制過(guò)程的流程圖，本實(shí)施方式的泵膨脹發(fā)電機(jī)100A的運(yùn)轉(zhuǎn)控制也基于該流程圖。
如圖3所示，本實(shí)施方式中的泵膨脹發(fā)電機(jī)100A相對(duì)于所述的第一實(shí)施方式的泵膨脹發(fā)電機(jī)100的不同結(jié)構(gòu)在于電動(dòng)發(fā)電機(jī)120A具備作為分離機(jī)構(gòu)的利用離心力將制冷劑中的潤(rùn)滑油分離的離心式分離裝置144。其他各部分的結(jié)構(gòu)、工作、及控制與第一實(shí)施方式的泵膨脹發(fā)電機(jī)100相同。
在低壓端口121a相反側(cè)的電動(dòng)機(jī)殼121的側(cè)方設(shè)有作為流體通路的第一噴出氣體通路140，其從膨脹機(jī)110的兩渦管112、113的低壓側(cè)，換言之，從渦管的外周側(cè)向上方伸長(zhǎng)，并與電動(dòng)機(jī)殼121內(nèi)的上部連接。在第一噴出氣體通路140的下游區(qū)域設(shè)有第二噴出氣體通路141，在此通路內(nèi)設(shè)置離心式分離裝置144。第一噴出氣體通路140與第二噴出氣體通路141利用間隔壁143形成第一噴出氣體通路140在外側(cè)，第二噴出氣體通路141在內(nèi)側(cè)，且相互連通的環(huán)狀流路。
第二噴出氣體通路141內(nèi)的離心式分離裝置144具有斷面形狀為環(huán)狀的環(huán)狀部。作為工作流體的過(guò)熱蒸汽制冷劑流入該環(huán)狀部?jī)?nèi)通路145，其中密度大的潤(rùn)滑油利用離心力回旋并在外壁處形成液滴，依靠重力落下，從而流過(guò)油流出路142而積存在油積存部101中。密度低的氣體由環(huán)狀部?jī)?nèi)通路145流出，進(jìn)而通過(guò)下游的在上方設(shè)置的第三噴出氣體通路147并由低壓端口121a流出，然后經(jīng)過(guò)冷凝器32抵達(dá)氣液分離器33。
此外，在油積存部101中被加熱且粘度提高的潤(rùn)滑油利用其自重流過(guò)油通路102落下，被膨脹機(jī)110與制冷劑泵130之間的壓力差吸引，到達(dá)作為膨脹機(jī)110滑動(dòng)部的滑動(dòng)板113c、軸承113d處，并經(jīng)由軸通路103，從制冷劑泵130的轉(zhuǎn)子134抵達(dá)軸承132b、132c。此后的潤(rùn)滑油的流動(dòng)與第一實(shí)施方式相同。
這樣，本實(shí)施方式的蘭金循環(huán)或流體機(jī)械中的分離機(jī)構(gòu)優(yōu)選由利用離心力將工作流體中的潤(rùn)滑油分離的離心式分離裝置144來(lái)構(gòu)成。在采用該結(jié)構(gòu)的情況下，由于利用離心力使密度小的氣體向下游側(cè)流出，比氣體密度大的油向外側(cè)飛出并滴下，因此，能夠通過(guò)利用了旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)來(lái)提高油分離的精度。
(第三實(shí)施方式)參照?qǐng)D6、圖8對(duì)本實(shí)施方式的流體機(jī)械進(jìn)行說(shuō)明。圖6是示出本實(shí)施方式的制冷劑泵一體型的膨脹發(fā)電機(jī)(以下稱為泵膨脹發(fā)電機(jī)100)的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖8是示出本實(shí)施方式的泵膨脹發(fā)電機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法的流程圖。
如圖6所示，本實(shí)施方式中的泵膨脹發(fā)電機(jī)100相對(duì)于所述第一實(shí)施方式的、圖2所示的泵膨脹發(fā)電機(jī)100的不同結(jié)構(gòu)在于具有作為油檢測(cè)機(jī)構(gòu)的油傳感器148，其檢測(cè)油積存部101中是否有潤(rùn)滑油。其他各部分的結(jié)構(gòu)及工作與第一實(shí)施方式的泵膨脹發(fā)電機(jī)100相同。
本實(shí)施方式的泵膨脹發(fā)電機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法相對(duì)于圖4所示的控制方法的不同之處在于，將步驟S130變更為圖8所示的步驟S132。此時(shí)，執(zhí)行上述步驟S120的處理后，在步驟S132中，制冷劑泵130工作后，控制設(shè)備52判斷油傳感器148是否對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行了檢測(cè)。如果判斷檢測(cè)了潤(rùn)滑油，則認(rèn)為已經(jīng)向滑動(dòng)部供給了潤(rùn)滑油，從而控制設(shè)備52進(jìn)行關(guān)閉均壓閥117的處理。具體地，通過(guò)向電磁閥117e通電使電磁閥117e關(guān)閉，由此，閥體117a向基板部112a一側(cè)滑動(dòng)，從而關(guān)閉連通路116(以上為步驟S140)。
并且，利用油傳感器148檢測(cè)潤(rùn)滑油之時(shí)即為滿足了潤(rùn)滑油檢測(cè)條件之時(shí)，所述潤(rùn)滑油檢測(cè)條件對(duì)將制冷劑中含有的潤(rùn)滑油分離并供給以滑動(dòng)板113c為首的滑動(dòng)部進(jìn)行檢測(cè)。
這樣，本實(shí)施方式的蘭金循環(huán)或流體機(jī)械優(yōu)選具有檢測(cè)油積存部101或滑動(dòng)面上是否有潤(rùn)滑油的油檢測(cè)機(jī)構(gòu)148，此外，作為上述潤(rùn)滑油檢測(cè)條件，優(yōu)選檢測(cè)油積存部101或滑動(dòng)面上存在的潤(rùn)滑油。在采用該結(jié)構(gòu)或控制方法的情況下，可以檢測(cè)油積存部101或滑動(dòng)面上的潤(rùn)滑油，從而靈活使用油分離控制，并能更可靠地執(zhí)行均壓閥117對(duì)連通路116的連通控制，及更可靠地向滑動(dòng)部供給潤(rùn)滑油。
(第四實(shí)施方式)參照?qǐng)D7、圖8對(duì)本實(shí)施方式的流體機(jī)械進(jìn)行說(shuō)明。圖7是示出本實(shí)施方式的制冷劑泵一體型的膨脹發(fā)電機(jī)(以下稱為泵膨脹發(fā)電機(jī)100)的結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖8是示出本實(shí)施方式中的泵膨脹發(fā)電機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法的流程圖，其與第三實(shí)施方式的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法相同。
如圖7所示，本實(shí)施方式中的泵膨脹發(fā)電機(jī)100相對(duì)于所述第二實(shí)施方式的、圖3所示的泵膨脹發(fā)電機(jī)100A的不同結(jié)構(gòu)在于具有作為油檢測(cè)機(jī)構(gòu)的油傳感器148，其檢測(cè)油積存部101中是否有潤(rùn)滑油。其他各部分結(jié)構(gòu)及工作與第二實(shí)施方式的泵膨脹發(fā)電機(jī)100A相同。此外，本實(shí)施方式的泵膨脹發(fā)電機(jī)100A的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法與所述第三實(shí)施方式所示的順序相同，此處省略說(shuō)明。
(第五實(shí)施方式)參照?qǐng)D9對(duì)本實(shí)施方式的蘭金循環(huán)或流體機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法進(jìn)行說(shuō)明。圖9是示出本實(shí)施方式的控制機(jī)構(gòu)執(zhí)行的蘭金循環(huán)或泵膨脹發(fā)電機(jī)100及100A的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法的流程圖。
在使滑動(dòng)板113c等滑動(dòng)面壓力降低的狀態(tài)下，通過(guò)使工作流體流動(dòng)而將潤(rùn)滑油導(dǎo)入滑動(dòng)面的第一步驟中，作為控制機(jī)構(gòu)的控制設(shè)備52執(zhí)行降低滑動(dòng)部113c、113d的滑動(dòng)面壓力的滑動(dòng)面壓力降低模式。
控制設(shè)備52還具備判斷是否滿足了滑動(dòng)面壓力降低模式的開始條件的模式開始判斷部、和判斷是否滿足結(jié)束執(zhí)行滑動(dòng)面壓力降低模式的條件的模式結(jié)束判斷部。
首先，控制設(shè)備52的模式開始判斷部判斷發(fā)動(dòng)機(jī)10的水溫Tw是否高于規(guī)定溫度T0(步驟S200)。步驟S200為判斷是否開始滑動(dòng)面壓力降低模式的步驟，將由發(fā)動(dòng)機(jī)水溫?zé)崦綦娮璧葴y(cè)得的水溫與預(yù)先存儲(chǔ)的規(guī)定溫度T0進(jìn)行比較。
當(dāng)水溫低于規(guī)定溫度T0時(shí)，油分離部分無(wú)法得到足夠的熱量，因此，制冷劑與潤(rùn)滑油無(wú)法充分地分離，所分離的液體為低粘度流體。然而，這樣卻無(wú)法確保狀態(tài)適于滑動(dòng)部潤(rùn)滑的潤(rùn)滑油或需要量的潤(rùn)滑油。因此，為將制冷劑中的潤(rùn)滑油通過(guò)離心式分離裝置144等分離機(jī)構(gòu)分離成高粘度的潤(rùn)滑油，采用通過(guò)實(shí)驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)等確定的適宜水溫來(lái)作為規(guī)定溫度T0。
當(dāng)在步驟S200中模式開始判斷部判斷發(fā)動(dòng)機(jī)10的水溫Tw高于規(guī)定溫度T0時(shí)，則控制設(shè)備52判斷滑動(dòng)面壓力降低模式的開始條件成立，接下來(lái)判斷車輛停止后、又開啟點(diǎn)火開關(guān)后的此次蘭金循環(huán)的啟動(dòng)是否為第一次(步驟S210)。
在該處理步驟中，發(fā)動(dòng)機(jī)10停止后，點(diǎn)火開關(guān)被開啟，通過(guò)判斷接下來(lái)進(jìn)行的膨脹機(jī)110或蘭金循環(huán)的啟動(dòng)是發(fā)動(dòng)機(jī)停止后的第幾次來(lái)決定如何進(jìn)行滑動(dòng)面壓力降低模式。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10停止后進(jìn)行的蘭金循環(huán)的啟動(dòng)未達(dá)到規(guī)定次數(shù)時(shí)，控制設(shè)備52執(zhí)行第一滑動(dòng)面壓力降低模式(步驟S220)，當(dāng)達(dá)到規(guī)定次數(shù)以上時(shí)，執(zhí)行第二滑動(dòng)面壓力降低模式，該模式比第一滑動(dòng)面壓力降低模式減少在內(nèi)部流動(dòng)的工作液體的循環(huán)量。
在本實(shí)施方式中，在步驟S210的處理中采用的存儲(chǔ)在控制設(shè)備52中的規(guī)定次數(shù)為2。即僅在發(fā)動(dòng)機(jī)10停止后第一次進(jìn)行膨脹機(jī)110或蘭金循環(huán)的啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行第一滑動(dòng)面壓力降低模式(步驟S220)，第二次以后執(zhí)行第二滑動(dòng)面壓力降低模式(步驟S240)。
規(guī)定的次數(shù)采用通過(guò)實(shí)驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)等決定的適宜值，并根據(jù)流體機(jī)械或循環(huán)的結(jié)構(gòu)、使用的制冷劑及其制冷劑的量來(lái)選定最合適的次數(shù)。此外，也可以采用后述的第六實(shí)施方式的步驟S215的處理以代替步驟S210的處理。
如果通過(guò)步驟S220執(zhí)行第一滑動(dòng)面壓力降低模式，則控制設(shè)備52的模式結(jié)束判斷部在制冷劑的循環(huán)量(例如，固定容量式的制冷劑泵130的旋轉(zhuǎn)數(shù)與模式實(shí)行時(shí)間的乘積值)超過(guò)規(guī)定值R1之前執(zhí)行第一滑動(dòng)面壓力降低模式(步驟S230)。此外，如果通過(guò)步驟S240執(zhí)行第二滑動(dòng)面壓力降低模式，則模式結(jié)束判斷部在制冷劑的循環(huán)量，例如上述制冷劑泵130的旋轉(zhuǎn)數(shù)與模式實(shí)行時(shí)間的乘積值超過(guò)規(guī)定值R2之前執(zhí)行第二滑動(dòng)面壓力降低模式(步驟S250)。
各模式時(shí)的循環(huán)量例如由設(shè)置在吸入端口131a的上游側(cè)的節(jié)流孔部的前后壓差檢測(cè)，并被送至控制設(shè)備52。規(guī)定值R1大于規(guī)定值R2，且兩個(gè)規(guī)定值采用由實(shí)驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)等決定的合適值。
此外，在步驟S230及步驟S250的處理中，也可以采用預(yù)先存儲(chǔ)在控制設(shè)備52中的規(guī)定時(shí)間T1及T2代替規(guī)定值R1及R2。此情況下，規(guī)定值T1為可以將潤(rùn)滑油回收到滑動(dòng)部的時(shí)間，規(guī)定值T2為使?jié)櫥驮诹黧w機(jī)械內(nèi)部循環(huán)的時(shí)間。此外，規(guī)定值T1大于規(guī)定值T2，且兩個(gè)規(guī)定值采用由實(shí)驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)等決定的合適值。例如可以采用使制冷劑泵130的噴出量、循環(huán)率和油分離效率的積大于根據(jù)油積存部的容積、油通路容積與滑動(dòng)部的空間容積的和而求得的必要油量的時(shí)間。
此外，作為模式結(jié)束判斷部判斷滑動(dòng)面壓力降低模式的結(jié)束條件，也可以使用油傳感器148等根據(jù)油積存部101中積存的潤(rùn)滑油的油面的高度或油量進(jìn)行判斷。
當(dāng)模式結(jié)束判斷部根據(jù)步驟S230或S250判斷為滿足了滑動(dòng)面壓力降低模式的結(jié)束條件時(shí)，則結(jié)束滑動(dòng)面壓力降低模式(步驟S260)。在第一滑動(dòng)面壓力降低模式或第二滑動(dòng)面壓力降低模式時(shí)，進(jìn)行上述實(shí)施方式中所記載的與圖4的步驟S110及步驟S120同樣的控制處理，步驟S260的處理與圖4的步驟S140為同樣的控制處理。
這樣，在進(jìn)行步驟S230的處理的情況下，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止后，例如經(jīng)過(guò)數(shù)小時(shí)或半日以上之后將車輛啟動(dòng)，當(dāng)初次啟動(dòng)蘭金循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)行控制以使制冷劑在循環(huán)中至少循環(huán)一周，通過(guò)分離機(jī)構(gòu)將潤(rùn)滑油分離，并將滑動(dòng)部注滿潤(rùn)滑油。另一方面，在進(jìn)行步驟S250的處理的情況下，從上次蘭金循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)后沒有經(jīng)過(guò)太長(zhǎng)時(shí)間，再次啟動(dòng)蘭金循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)行控制以使?jié)櫥蛷挠头e存部供給滑動(dòng)部，并將滑動(dòng)部注滿潤(rùn)滑油。
接下來(lái)，控制設(shè)備52進(jìn)行步驟S270中的伴隨發(fā)電量控制的正常發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)，然后結(jié)束至此的一系列控制。對(duì)該正常的發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行與上述實(shí)施方式中圖4的步驟S150同樣的控制處理。
如上所述，本實(shí)施方式的流體機(jī)械或蘭金循環(huán)40在其控制方法的上述第一步驟中，當(dāng)滿足滑動(dòng)面壓力降低模式開始的條件時(shí)，執(zhí)行滑動(dòng)面壓力降低模式。其開始條件為作為流動(dòng)機(jī)構(gòu)的膨脹機(jī)110在啟動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)10的冷卻水溫度超過(guò)規(guī)定溫度。
在采用該控制的情況下，為確保適于潤(rùn)滑的潤(rùn)滑油，可以在處于合適的制冷劑狀態(tài)下實(shí)行滑動(dòng)面壓力降低模式，并能執(zhí)行浪費(fèi)少的高效的滑動(dòng)面壓力降低控制。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的冷卻水溫度超過(guò)規(guī)定溫度時(shí)，能夠分離出適于潤(rùn)滑的高粘度潤(rùn)滑油，因?yàn)闈?rùn)滑油充分循環(huán)，所以熱交換器的熱交換率優(yōu)良，提高了發(fā)電效率。
此外，本實(shí)施方式的流體機(jī)械或蘭金循環(huán)40在其控制方法的上述第二步驟中，如果膨脹機(jī)110運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在內(nèi)部流動(dòng)的工作流體的循環(huán)量超過(guò)規(guī)定值，則結(jié)束滑動(dòng)面壓力降低模式。在采取該控制的情況下，能夠在潤(rùn)滑油注滿滑動(dòng)部后結(jié)束滑動(dòng)面壓力降低模式。
(第六實(shí)施方式)參照?qǐng)D9對(duì)第六實(shí)施方式的蘭金循環(huán)或流體機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，將第五實(shí)施方式所說(shuō)明的蘭金循環(huán)或泵膨脹發(fā)電機(jī)100及110A的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法的步驟S210置換為S215，在不滿足S215的條件下，進(jìn)行不實(shí)施S240及S250所述的第二滑動(dòng)面壓力降低模式的處理。圖10是示出本實(shí)施方式的控制機(jī)構(gòu)執(zhí)行的蘭金循環(huán)或泵膨脹發(fā)電機(jī)100及100A的運(yùn)轉(zhuǎn)控制方法的流程圖。
如圖10所示，如果在步驟S200中，模式開始判斷部判斷發(fā)動(dòng)機(jī)10的水溫Tw高于規(guī)定溫度T0，則控制裝置52認(rèn)為滑動(dòng)面壓力降低模式的開始條件成立，并判斷由上次停止至膨脹機(jī)110啟動(dòng)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間t是否超過(guò)了規(guī)定時(shí)間t1(步驟S215)。此外，也可以采用第五實(shí)施方式的步驟S210的處理代替步驟S215的處理。
S215的處理步驟為，根據(jù)膨脹機(jī)110的啟動(dòng)自上次停止時(shí)經(jīng)過(guò)了多少時(shí)間來(lái)決定如何進(jìn)行滑動(dòng)面壓力降低模式的步驟。當(dāng)膨脹機(jī)110從上次停止時(shí)至本次啟動(dòng)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間超過(guò)了規(guī)定時(shí)間時(shí)，則控制設(shè)備52執(zhí)行第一滑動(dòng)面壓力降低模式(步驟S220)，如果沒有經(jīng)過(guò)規(guī)定的時(shí)間，則不執(zhí)行滑動(dòng)面壓力降低模式，結(jié)束滑動(dòng)面壓力降低模式(步驟S260)。
如以上所述的本實(shí)施方式的流體機(jī)械或蘭金循環(huán)40在自上次停止起所經(jīng)過(guò)的時(shí)間沒有超過(guò)規(guī)定時(shí)間的情況下，當(dāng)啟動(dòng)膨脹機(jī)110時(shí)，不執(zhí)行與其控制方法的上述第一步驟相當(dāng)?shù)幕瑒?dòng)面壓力降低模式。
此外，本實(shí)施方式的流體機(jī)械或蘭金循環(huán)40在發(fā)動(dòng)機(jī)停止后且點(diǎn)火開關(guān)被開啟后的膨脹機(jī)110的啟動(dòng)次數(shù)達(dá)到規(guī)定次數(shù)以上時(shí)，不執(zhí)行與其控制方法的上述第一步驟相當(dāng)?shù)幕瑒?dòng)面壓力降低模式。
無(wú)論采取哪種控制，當(dāng)潤(rùn)滑油遍及并積存在滑動(dòng)部的情況下，能夠不執(zhí)行滑動(dòng)面壓力降低模式，從而能夠執(zhí)行浪費(fèi)少的高效的滑動(dòng)面壓力降低控制。
(其他實(shí)施方式)以上對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于上述的實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明主要思想的范圍內(nèi)可以實(shí)施各種變形。
例如，在上述實(shí)施方式中，對(duì)作為流體機(jī)械一例的膨脹機(jī)110進(jìn)行了說(shuō)明，但作為本發(fā)明的流體機(jī)械并不限于膨脹機(jī)，可以是通過(guò)壓縮受熱后處于氣相狀態(tài)的工作流體而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的壓縮裝置。
此外，由離心式分離裝置144等構(gòu)成的分離機(jī)構(gòu)除了設(shè)置在連通路116的下游區(qū)域，也可以設(shè)置在連通路116的上游區(qū)域。在采用該結(jié)構(gòu)的情況下，因?yàn)樵诟邏簠^(qū)域進(jìn)行油的分離，且工作流體(制冷劑)的體積流量小，所以能夠降低壓損，因此，當(dāng)在同一壓損條件下設(shè)計(jì)蘭金循環(huán)或流體機(jī)械時(shí)，能夠減小用于油分離的空間。
此外，在上述的實(shí)施方式中，膨脹機(jī)110與制冷劑泵130一體化形成，但也可以單獨(dú)構(gòu)成。
此外，均壓閥117形成為通過(guò)與電磁閥117e的開閉連動(dòng)來(lái)開閉連通路116的閥體117a，但是不局限于此，也可以是直接開閉連通路116的電磁閥。
此外，利用由膨脹機(jī)110回收的驅(qū)動(dòng)力使電動(dòng)發(fā)電機(jī)120工作，并作為電能儲(chǔ)藏在電池11中，但也可以儲(chǔ)存為基于飛輪的運(yùn)動(dòng)能、或基于彈簧的彈性能等機(jī)械能。
此外，對(duì)在膨脹機(jī)110上連接制冷劑泵130的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但兩者間也可以斷開，利用專門的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)制冷劑泵。
此外，膨脹機(jī)110為渦管型，制冷劑泵130為旋轉(zhuǎn)柱塞型，但本發(fā)明不限定于此，其他如齒輪泵、次擺線(trochoid)型等形式也可適用。
此外，對(duì)在蘭金循環(huán)40中具備冷凍循環(huán)30的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但也可僅具備蘭金循環(huán)40。
此外，作為向加熱器42供給余熱的不僅限于發(fā)動(dòng)機(jī)10，例如，外燃發(fā)動(dòng)機(jī)、燃料電池車的燃料電池堆、各種電動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)換器等工作時(shí)伴隨余熱的產(chǎn)生，如果舍棄其熱量的一部用于溫度的控制，則可以廣泛應(yīng)用。在該情況下，加熱器42的加熱源是各種具有余熱的機(jī)器的冷卻用的流體。
權(quán)利要求
1.一種流體機(jī)械，其特征在于，具備流動(dòng)機(jī)構(gòu)(110)，其壓縮或膨脹在循環(huán)內(nèi)循環(huán)后被加熱而成為氣相狀態(tài)的工作流體；儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)(101)，其存儲(chǔ)潤(rùn)滑所述流動(dòng)機(jī)構(gòu)(110)的滑動(dòng)面的潤(rùn)滑油；潤(rùn)滑油供給通路(102)，其通過(guò)工作流體的流動(dòng)將所述儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)(101)中積存的潤(rùn)滑油導(dǎo)入所述流動(dòng)機(jī)構(gòu)(110)的滑動(dòng)部(113c、113d)；以及滑動(dòng)面壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)(117)，其受控制以調(diào)整所述滑動(dòng)部(113c、113d)的滑動(dòng)面壓力；其中，在所述滑動(dòng)部(113c、113d)的滑動(dòng)面壓力通過(guò)所述滑動(dòng)面壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)(117)而被降低到低于所述流動(dòng)機(jī)構(gòu)(110)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài)下，所述工作流體在內(nèi)部流動(dòng)，然后，解除基于所述滑動(dòng)面壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)(117)的所述滑動(dòng)面壓力的所述降低。
2.如權(quán)利要求1所述的流體機(jī)械，其特征在于，所述滑動(dòng)面壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)(117)具有開閉機(jī)構(gòu)(117)，該開閉機(jī)構(gòu)將連通所述流動(dòng)機(jī)構(gòu)(110)的高壓部(114)與低壓部(113e、111d)的連通路(116)開閉。
3.一種流體機(jī)械，其特征在于，具備流動(dòng)機(jī)構(gòu)(110)，其壓縮或膨脹在循環(huán)內(nèi)循環(huán)后被加熱而成為氣相狀態(tài)的工作流體；儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)(101)，其存儲(chǔ)潤(rùn)滑所述流動(dòng)機(jī)構(gòu)(110)的滑動(dòng)面的潤(rùn)滑油；潤(rùn)滑油供給通路(102)，其通過(guò)工作流體的流動(dòng)將所述儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)(101)中積存的潤(rùn)滑油導(dǎo)入所述流動(dòng)機(jī)構(gòu)(110)的滑動(dòng)部(113c、113d)；連通路(116)，其使所述流動(dòng)機(jī)構(gòu)(110)的高壓部(114)與低壓部(113e、111d)連通；以及開閉機(jī)構(gòu)(117)，其開閉所述連通路(116)；其中，當(dāng)通過(guò)所述開閉機(jī)構(gòu)(117)使所述連通路(116)處于開啟狀態(tài)時(shí)，所述工作流體在內(nèi)部流動(dòng)，然后，所述連通路(116)被所述開閉機(jī)構(gòu)(117)關(guān)閉。
4.如權(quán)利要求3所述的流體機(jī)械，其特征在于，具備將供給所述儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)(101)的潤(rùn)滑油從所述工作流體中分離的分離機(jī)構(gòu)(144)，所述分離機(jī)構(gòu)(144)設(shè)置在所述連通路(116)的下游區(qū)域。
5.如權(quán)利要求3所述的流體機(jī)械，其特征在于，具備將供給所述儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)(101)的潤(rùn)滑油從所述工作流體中分離的分離機(jī)構(gòu)(144)，所述分離機(jī)構(gòu)(144)設(shè)置在所述連通路(116)的上游區(qū)域。
6.如權(quán)利要求1所述的流體機(jī)械，其特征在于，具備將供給所述儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)(101)的潤(rùn)滑油從所述工作流體中分離的分離機(jī)構(gòu)(144)，所述分離機(jī)構(gòu)(144)由利用離心力來(lái)分離工作流體中的潤(rùn)滑油的離心式分離裝置構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1所述的流體機(jī)械，其特征在于，具備檢測(cè)所述儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)(101)中有潤(rùn)滑油的油檢測(cè)機(jī)構(gòu)(148)。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的流體機(jī)械，其特征在于，具備控制機(jī)構(gòu)(52)，該控制機(jī)構(gòu)(52)控制所述滑動(dòng)面壓力降低機(jī)構(gòu)(117)的工作，執(zhí)行降低所述滑動(dòng)部(113c、113d)的滑動(dòng)面壓力的滑動(dòng)面壓力降低模式，在所述流動(dòng)機(jī)構(gòu)(110)起動(dòng)時(shí)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的冷卻水溫超過(guò)規(guī)定溫度時(shí)，所述控制機(jī)構(gòu)(52)開始所述滑動(dòng)面壓力降低模式。
9.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的流體機(jī)械，其特征在于，具備控制機(jī)構(gòu)(52)，該控制結(jié)構(gòu)(52)控制所述滑動(dòng)面壓力降低機(jī)構(gòu)(117)的工作，執(zhí)行降低所述滑動(dòng)部(113c、113d)的滑動(dòng)面壓力的滑動(dòng)面壓力降低模式，在所述流動(dòng)機(jī)構(gòu)(110)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果內(nèi)部流動(dòng)的所述工作流體的循環(huán)量超過(guò)規(guī)定量，則所述控制機(jī)構(gòu)(52)結(jié)束滑動(dòng)面壓力降低模式。
10.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的流體機(jī)械，其特征在于，具備控制機(jī)構(gòu)(52)，該控制機(jī)構(gòu)(52)控制所述滑動(dòng)面壓力降低機(jī)構(gòu)(117)的工作，并執(zhí)行降低所述滑動(dòng)部(113c、113d)的滑動(dòng)面壓力的滑動(dòng)面壓力降低模式，在發(fā)動(dòng)機(jī)(10)停止后，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)開啟后的所述流動(dòng)機(jī)構(gòu)(110)的起動(dòng)次數(shù)達(dá)到規(guī)定次數(shù)以上時(shí)，所述控制機(jī)構(gòu)(52)不執(zhí)行所述滑動(dòng)面壓力降低模式。
11.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的流體機(jī)械，其特征在于，具備控制機(jī)構(gòu)(52)，該控制機(jī)構(gòu)(52)控制所述滑動(dòng)面壓力降低機(jī)構(gòu)(117)的工作，并執(zhí)行降低所述滑動(dòng)部(113c、113d)的滑動(dòng)面壓力的滑動(dòng)面壓力降低模式，在自上次停止時(shí)起所經(jīng)過(guò)的時(shí)間不超過(guò)規(guī)定時(shí)間的情況下，當(dāng)所述流動(dòng)機(jī)構(gòu)(110)被起動(dòng)時(shí)，所述控制機(jī)構(gòu)(52)不執(zhí)行所述滑動(dòng)面壓力降低模式。
12.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的流體機(jī)械，其特征在于，具備控制機(jī)構(gòu)(52)，控制機(jī)構(gòu)(52)控制所述滑動(dòng)面壓力降低機(jī)構(gòu)(117)的工作，并執(zhí)行降低所述滑動(dòng)部(113c、113d)的滑動(dòng)面壓力的第一滑動(dòng)面壓力降低模式及第二滑動(dòng)面壓力降低模式，在發(fā)動(dòng)機(jī)(10)停止后，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)開啟后的所述流動(dòng)機(jī)構(gòu)(110)的起動(dòng)次數(shù)少于規(guī)定次數(shù)時(shí)，所述控制機(jī)構(gòu)(52)執(zhí)行所述第一滑動(dòng)面壓力降低模式，當(dāng)達(dá)到規(guī)定次數(shù)以上時(shí)，執(zhí)行在內(nèi)部流動(dòng)的所述工作流體的循環(huán)量比在所述第一滑動(dòng)面壓力降低模式時(shí)少的第二滑動(dòng)面壓力降低模式。
13.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的流體機(jī)械，其特征在于，具備控制機(jī)構(gòu)(52)，該控制機(jī)構(gòu)(52)控制所述滑動(dòng)面壓力降低機(jī)構(gòu)(117)的工作，并執(zhí)行降低所述滑動(dòng)部(113c、113d)的滑動(dòng)面壓力的第一滑動(dòng)面壓力降低模式及第二滑動(dòng)面壓力降低模式，在自上次停止時(shí)起所經(jīng)過(guò)的時(shí)間超過(guò)規(guī)定時(shí)間的情況下，當(dāng)所述流動(dòng)機(jī)構(gòu)(110)被起動(dòng)時(shí)，所述控制機(jī)構(gòu)(52)執(zhí)行所述第一滑動(dòng)面壓力降低模式，在未超過(guò)規(guī)定時(shí)間的情況下，當(dāng)所述流動(dòng)機(jī)構(gòu)(110)被起動(dòng)時(shí)，執(zhí)行在內(nèi)部流動(dòng)的所述工作流體的循環(huán)量比在所述第一滑動(dòng)面壓力降低模式時(shí)少的第二滑動(dòng)面壓力降低模式。
14.一種蘭金循環(huán)，具備泵(130)，其壓送工作流體；加熱器(42)，其對(duì)通過(guò)所述泵(130)壓送的工作流體進(jìn)行加熱并使之成為氣相狀態(tài)；膨脹機(jī)(110)，其通過(guò)使從所述加熱器(42)中流出的工作流體膨脹來(lái)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力；以及冷凝器(32)，使從所述膨脹機(jī)(110)流出的工作流體冷凝；所述蘭金循環(huán)的特征在于，具備儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)(101)，其存儲(chǔ)潤(rùn)滑所述膨脹機(jī)(110)的滑動(dòng)面的潤(rùn)滑油；潤(rùn)滑油供給通路(102)，其通過(guò)工作流體的流動(dòng)將所述儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)(101)中積存的潤(rùn)滑油導(dǎo)入所述膨脹機(jī)(110)的滑動(dòng)部(113c、113d)；滑動(dòng)面壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)(117)，其調(diào)整所述滑動(dòng)部(113c、113d)的滑動(dòng)面壓力；以及控制機(jī)構(gòu)(52)，其控制所述泵(130)及所述滑動(dòng)面壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)(117)的工作；其中，在通過(guò)所述滑動(dòng)面壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)(117)使所述滑動(dòng)部(113c、113d)的滑動(dòng)面壓力降低到低于所述膨脹機(jī)(110)正常工作時(shí)的狀態(tài)下，所述控制機(jī)構(gòu)(52)使所述泵(130)工作，然后，停止基于所述滑動(dòng)面壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)(117)的所述滑動(dòng)面壓力的降低。
15.如權(quán)利要求14所述的蘭金循環(huán)，其特征在于，所述滑動(dòng)面壓力調(diào)整機(jī)構(gòu)(117)具有開閉機(jī)構(gòu)(117)，該開閉機(jī)構(gòu)將連通所述膨脹機(jī)(110)的高壓部(114)與低壓部(113e、111d)的連通路(116)開閉。
16.一種蘭金循環(huán)，具備泵(130)，其壓送工作流體；加熱器(42)，其對(duì)通過(guò)所述泵(130)壓送的工作流體進(jìn)行加熱并使之成為氣相狀態(tài)；膨脹機(jī)(110)，其通過(guò)使從所述加熱器(42)中流出的工作流體膨脹來(lái)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力；以及冷凝器(32)，使從所述膨脹機(jī)(110)流出的工作流體冷凝；所述蘭金循環(huán)的特征在于，具備儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)(101)，其存儲(chǔ)潤(rùn)滑所述膨脹機(jī)(110)的滑動(dòng)面的潤(rùn)滑油；潤(rùn)滑油供給通路(102)，其通過(guò)工作流體的流動(dòng)將所述儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)(101)中積存的潤(rùn)滑油導(dǎo)入所述膨脹機(jī)(110)的滑動(dòng)部(113c、113d)；連通路(116)，其使所述膨脹機(jī)(110)的高壓部(114)與低壓部(113e、111d)連通；開閉機(jī)構(gòu)(117)，其開閉所述連通路(116)；以及控制機(jī)構(gòu)(52)，其控制所述泵(130)及所述開閉機(jī)構(gòu)(117)的工作；其中，在通過(guò)所述開閉機(jī)構(gòu)(117)使所述連通路(116)處于開啟的狀態(tài)下，所述控制機(jī)構(gòu)(52)使所述泵(130)工作，然后，通過(guò)所述開閉機(jī)構(gòu)(117)將所述連通路(116)關(guān)閉。
17.如權(quán)利要求16所述的蘭金循環(huán)，其特征在于，具備將供給所述儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)(101)的潤(rùn)滑油從所述工作流體中分離的分離機(jī)構(gòu)(144)，所述分離機(jī)構(gòu)(144)設(shè)置在所述連通路(116)的下游區(qū)域。
18.如權(quán)利要求16所述的蘭金循環(huán)，其特征在于，具備將供給所述儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)(101)的潤(rùn)滑油從所述工作流體中分離的分離機(jī)構(gòu)(144)，所述分離機(jī)構(gòu)(144)設(shè)置在所述連通路(116)的上游區(qū)域。
19.如權(quán)利要求14至18中任一項(xiàng)所述的蘭金循環(huán)，其特征在于，具備將供給所述儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)(101)的潤(rùn)滑油從所述工作流體中分離的分離機(jī)構(gòu)(144)，所述分離機(jī)構(gòu)(144)由利用離心力來(lái)分離工作流體中的潤(rùn)滑油的離心式分離裝置構(gòu)成。
20.如權(quán)利要求14至18中任一項(xiàng)所述的蘭金循環(huán)，其特征在于，具備檢測(cè)所述儲(chǔ)油機(jī)構(gòu)(101)中有潤(rùn)滑油的油檢測(cè)機(jī)構(gòu)(148)。
21.如權(quán)利要求14至18中任一項(xiàng)所述的蘭金循環(huán)，其特征在于，具備通過(guò)所述膨脹機(jī)(110)產(chǎn)生的所述驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行工作的旋轉(zhuǎn)電機(jī)機(jī)構(gòu)(120、120A)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)機(jī)構(gòu)(120、120A)與所述膨脹機(jī)(110)一體化形成。
22.如權(quán)利要求14至18中任一項(xiàng)所述的蘭金循環(huán)，其特征在于，所述泵(130)在所述膨脹機(jī)(110)的所述工作流體噴出側(cè)與所述膨脹機(jī)(110)一體化設(shè)置。
23.如權(quán)利要求14至18中任一項(xiàng)所述的蘭金循環(huán)，其特征在于，在所述膨脹機(jī)(110)起動(dòng)時(shí)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的冷卻水溫超過(guò)規(guī)定溫度時(shí)，所述控制機(jī)構(gòu)(52)開始進(jìn)行降低所述滑動(dòng)部(113c、113d)的滑動(dòng)面壓力的滑動(dòng)面壓力降低模式。
24.如權(quán)利要求14至18中任一項(xiàng)所述的蘭金循環(huán)，其特征在于，在所述膨脹機(jī)(110)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果內(nèi)部流動(dòng)的所述工作流體的循環(huán)量超過(guò)規(guī)定量，則所述控制機(jī)構(gòu)(52)結(jié)束降低所述滑動(dòng)部(113c、113d)的滑動(dòng)面壓力的滑動(dòng)面壓力降低模式。
25.如權(quán)利要求14至18中任一項(xiàng)所述的蘭金循環(huán)，其特征在于，在發(fā)動(dòng)機(jī)(10)停止后，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)開啟后的所述膨脹機(jī)(110)的起動(dòng)次數(shù)達(dá)到規(guī)定次數(shù)以上時(shí)，所述控制機(jī)構(gòu)(52)不執(zhí)行降低所述滑動(dòng)部(113c、113d)的滑動(dòng)面壓力的滑動(dòng)面壓力降低模式。
26.如權(quán)利要求14至18中任一項(xiàng)所述的蘭金循環(huán)，其特征在于，在自上次停止時(shí)起所經(jīng)過(guò)的時(shí)間不超過(guò)規(guī)定時(shí)間的情況下，當(dāng)所述膨脹機(jī)(110)被起動(dòng)時(shí)，所述控制機(jī)構(gòu)(52)不執(zhí)行降低所述滑動(dòng)部(113c、113d)的滑動(dòng)面壓力的滑動(dòng)面壓力降低模式。
27.如權(quán)利要求14至18中任一項(xiàng)所述的蘭金循環(huán)，其特征在于，所述控制機(jī)構(gòu)(52)被構(gòu)成為執(zhí)行降低所述滑動(dòng)部(113c、113d)的滑動(dòng)面壓力的第一滑動(dòng)面壓力降低模式及第二滑動(dòng)面壓力降低模式，在發(fā)動(dòng)機(jī)(10)停止后，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)開啟后的所述膨脹機(jī)(110)的起動(dòng)次數(shù)少于規(guī)定次數(shù)時(shí)，執(zhí)行所述第一滑動(dòng)面壓力降低模式，當(dāng)達(dá)到規(guī)定次數(shù)以上時(shí)，執(zhí)行在內(nèi)部流動(dòng)的所述工作流體的循環(huán)量比在所述第一滑動(dòng)面壓力降低模式時(shí)少的第二滑動(dòng)面壓力降低模式。
28.如權(quán)利要求14至18中任一項(xiàng)所述的蘭金循環(huán)，其特征在于，所述控制機(jī)構(gòu)(52)被構(gòu)成為執(zhí)行降低所述滑動(dòng)部(113c、113d)的滑動(dòng)面壓力的第一滑動(dòng)面壓力降低模式及第二滑動(dòng)面壓力降低模式，在自上次停止時(shí)起所經(jīng)過(guò)的時(shí)間超過(guò)規(guī)定時(shí)間的情況下，當(dāng)起動(dòng)所述膨脹機(jī)(110)時(shí)，執(zhí)行所述第一滑動(dòng)面壓力降低模式，在未超過(guò)規(guī)定時(shí)間的情況下，當(dāng)起動(dòng)所述膨脹機(jī)(110)時(shí)，執(zhí)行在內(nèi)部流動(dòng)的所述工作流體的循環(huán)量比在所述第一滑動(dòng)面壓力降低模式時(shí)少的第二滑動(dòng)面壓力降低模式。
29.一種用于向滑動(dòng)部(113c、113d)供給潤(rùn)滑油的流體機(jī)械的控制方法，該流體機(jī)械包括流動(dòng)機(jī)構(gòu)(110)，其壓縮或膨脹在循環(huán)內(nèi)循環(huán)后被加熱而成為氣相狀態(tài)的工作流體；和所述流動(dòng)機(jī)構(gòu)(110)的所述滑動(dòng)部(113c、113d)；所述流體機(jī)械的控制方法的特征在于，包括下述步驟在降低所述滑動(dòng)部(113c、113d)的滑動(dòng)面壓力的狀態(tài)下使所述工作流體流動(dòng)，由此將潤(rùn)滑油導(dǎo)入所述流動(dòng)機(jī)構(gòu)(110)的滑動(dòng)面的第一步驟；以及停止所述滑動(dòng)面壓力降低的第二步驟。
30.如權(quán)利要求29所述的流體機(jī)械的控制方法，其特征在于，所述第一步驟為連通所述流動(dòng)機(jī)構(gòu)(110)的高壓部(114)與低壓部(113e、111d)，并使所述工作流體流動(dòng)的步驟，所述第二步驟為切斷所述流動(dòng)機(jī)構(gòu)(110)的高壓部(114)與低壓部(113e、111d)的連通的步驟。
31.一種用于向滑動(dòng)部(113c、113d)供給潤(rùn)滑油的流體機(jī)械的控制方法，該流體機(jī)械包括流動(dòng)機(jī)構(gòu)(110)，其壓縮或膨脹在循環(huán)內(nèi)循環(huán)后被加熱而成為氣相狀態(tài)的工作流體；和所述流動(dòng)機(jī)構(gòu)(110)的所述滑動(dòng)部(113c、113d)；所述流體機(jī)械的控制方法的特征在于，包括下述步驟在所述流動(dòng)機(jī)構(gòu)(110)的高壓部(114)與低壓部(113e、111d)通過(guò)連通路(106)連通的狀態(tài)下，使所述工作流體流動(dòng)，由此將潤(rùn)滑油導(dǎo)入所述滑動(dòng)部(113c、113d)的滑動(dòng)面的第一步驟；以及關(guān)閉所述流通路(106)的第二步驟。
32.如權(quán)利要求29至31中任一項(xiàng)所述的流體機(jī)械的控制方法，其特征在于，在所述第二步驟中，當(dāng)檢測(cè)所述潤(rùn)滑油被供給所述滑動(dòng)部(113c、113d)的滑動(dòng)面的潤(rùn)滑油檢測(cè)條件被滿足時(shí)，停止所述滑動(dòng)面壓力的降低，或者關(guān)閉連通路(106)。
33.如權(quán)利要求32所述的流體機(jī)械的控制方法，其特征在于，所述潤(rùn)滑油檢測(cè)條件為所述滑動(dòng)面壓力的降低開始后，或連通路(106)連通后經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間。
34.如權(quán)利要求32所述的流體機(jī)械的控制方法，其特征在于，所述潤(rùn)滑油檢測(cè)條件為所述工作流體在所述循環(huán)內(nèi)的循環(huán)量達(dá)到規(guī)定量。
35.如權(quán)利要求32所述的流體機(jī)械的控制方法，其特征在于，所述潤(rùn)滑油檢測(cè)條件為檢測(cè)到在所述滑動(dòng)部(113c、113d)的滑動(dòng)面上存在潤(rùn)滑油。
36.一種蘭金循環(huán)的控制方法，該蘭金循環(huán)具備泵(130)，其壓送工作流體；加熱器(42)，其對(duì)通過(guò)所述泵(130)壓送的工作流體進(jìn)行加熱并使之成為氣相狀態(tài)；膨脹機(jī)(110)，其通過(guò)使從所述加熱器(42)中流出的工作流體膨脹來(lái)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力；以及冷凝器(32)，使從所述膨脹機(jī)(110)流出的工作流體冷凝；所述蘭金循環(huán)的控制方法的特征在于，包括下述步驟在降低所述膨脹機(jī)(110)的滑動(dòng)部(113c、113d)的滑動(dòng)面壓力的狀態(tài)下使泵(130)工作，通過(guò)工作流體的流動(dòng)將潤(rùn)滑油導(dǎo)入所述膨脹機(jī)(110)的滑動(dòng)面的第一步驟；以及停止所述滑動(dòng)面壓力降低的第二步驟。
37.如權(quán)利要求36所述的蘭金循環(huán)的控制方法，其特征在于，所述第一步驟為連通所述膨脹機(jī)(110)的高壓部(114)與低壓部(113e、111d)，并使所述泵(130)工作的步驟，所述第二步驟為切斷所述膨脹機(jī)(110)的高壓部(114)與低壓部(113e、111d)的連通的步驟。
38.一種蘭金循環(huán)的控制方法，該蘭金循環(huán)具備泵(130)，其壓送工作流體；加熱器(42)，其對(duì)通過(guò)所述泵(130)壓送的工作流體進(jìn)行加熱并使之成為氣相狀態(tài)；膨脹機(jī)(110)，其通過(guò)使從所述加熱器(42)中流出的工作流體膨脹來(lái)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力；以及冷凝器(32)，使從所述膨脹機(jī)(110)流出的工作流體冷凝；所述蘭金循環(huán)的控制方法的特征在于，包括下述步驟在所述膨脹機(jī)(110)的高壓部(114)與低壓部(113e、111d)通過(guò)連通路(106)連通的狀態(tài)下，使所述泵(130)工作，并通過(guò)工作流體的流動(dòng)將潤(rùn)滑油導(dǎo)入所述膨脹機(jī)(110)的滑動(dòng)面的第一步驟；以及關(guān)閉所述流通路(106)的第二步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種流體機(jī)械，其具備流動(dòng)部(110)，其壓縮或膨脹在循環(huán)內(nèi)循環(huán)后被加熱而變?yōu)闅庀酄顟B(tài)的工作流體；儲(chǔ)油部(101)，其存儲(chǔ)潤(rùn)滑所述流動(dòng)部的滑動(dòng)面的潤(rùn)滑油；潤(rùn)滑油供給通路(102)，其通過(guò)工作流體的流動(dòng)將所述儲(chǔ)油部中積存的潤(rùn)滑油導(dǎo)入所述流動(dòng)部的滑動(dòng)部(113c、113d)；以及滑動(dòng)面壓力調(diào)整部(117)，其受控制以調(diào)整所述滑動(dòng)部的滑動(dòng)面壓力。在所述滑動(dòng)部(113c、113d)的滑動(dòng)面壓力通過(guò)所述滑動(dòng)面壓力調(diào)整部(117)被降低到低于所述流動(dòng)部(110)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài)下，所述工作流體在內(nèi)部流動(dòng)，然后解除基于所述滑動(dòng)面壓力調(diào)整部的所述滑動(dòng)面壓力的所述降低。
文檔編號(hào)F04C15/00GK101059133SQ20071009712
公開日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2007年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月17日
發(fā)明者宇野慶一, 麻弘知, 內(nèi)田和秀 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝, 株式會(huì)社日本自動(dòng)車部品綜合研究所