流體機及帶有該流體機的廢熱回收系統的製作方法

2023-11-04 15:03:27

專利名稱：流體機及帶有該流體機的廢熱回收系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及流體機，該流體機可在對流體加壓和排放流體的泵模式下操作，並且還可在將流體膨脹時施加的流體壓力轉化成動能、然後將動能輸出的電動機模式下操作，本發明還涉及具有所述流體機的廢熱回收系統。
背景技術：
在以前提出的具有蘭金(Rankine)循環的蒸氣壓縮致冷系統中，當通過蘭金循環回收能量時，正如在日本專利No.2540738中所公開的，蒸氣壓縮致冷系統的壓縮機用作膨脹機。
在壓縮機中，氣體，諸如氣相致冷劑在外部機械能輸入至壓縮機時被吸入工作室中，並且通過減小工作室的容量使其壓縮，其後經壓縮的氣體從壓縮機中排出。在膨脹機中，高壓氣體引入工作室中，並且在高壓氣體的壓力作用下膨脹，以輸出諸如機械能等。這樣，當壓縮機用作膨脹機時，致冷劑的流動方向需要轉換。
然而，在日本專利No.2540738所述的發明中，回收能量時所用的膨脹機(壓縮機)的致冷劑入口和致冷劑出口與施加致冷容量於蒸氣壓縮致冷系統時所用的壓縮機(膨脹機)的致冷劑入口和致冷劑出口相同。這樣，單個壓縮機不能用作膨脹機。結果，蘭金循環和蒸氣壓縮致冷系統之一不能正確地被操作。
更具體地說，在壓縮機中，通過位移，即諸如活塞或可移動渦卷(scroll)等可移動件的移動來減小工作室的體積，通過這樣壓縮氣體。這樣，止回閥設在排出口中，以防止氣體從高壓室回流至工作室，其中所述排出口使工作室與高壓室(排出室)連通。
另一方面，在膨脹機中，將高壓氣體從高壓室引導至工作室，以產生位移，即驅動可移動件，從而獲得機械輸出。這樣，即使在用於顛倒氣體入口和氣體出口的裝置設置在以上結構中的情況下，當壓縮機用作膨脹機時，由於阻礙高壓氣體流入工作室中的止回閥的存在，高壓氣體也不會施加於工作室。結果，即使設置用於顛倒氣體入口和氣體出口的裝置，壓縮機也不能用作膨脹機。
此外，正常情況下，在操作蒸氣壓縮致冷系統時確定容量，即壓縮機的容量。然而，進行蘭金循環操作時施加在壓縮機中的壓力高於操作蒸氣壓縮致冷系統時施加在壓縮機中的壓力。這樣，即使在具有相同重量流動速率的氣體用在蒸氣壓縮致冷系統運行期間和蘭金循環運行期間的情況下，與蒸氣壓縮致冷系統的體積流動速率相比，蘭金循環的體積流動速率也會降低。結果，用作膨脹機的壓縮機的轉動速度降低，壓縮機每圈轉動的流體洩漏量增加，從而降低了膨脹機的效率。

發明內容
本發明解決了上述不利之處。這樣，本發明的目的是提供一種新型的流體機，該流體機可在對流體加壓和排出流體的泵模式下操作，並且還可在將流體膨脹時施加的流體壓力轉化成動能、然後將動能輸出的電動機模式下操作。本發明的另一個目的是提供一種流體機，該流體機能在以電動機模式進行操作時提高它的效率。本發明的還一個目的是提供一種具有這樣的流體機的廢熱回收系統。
為了實現本發明的目的，提供一種流體機，該流體機可在對流體加壓和將經加壓的流體從流體機排出的泵模式下操作，並且還可在將流體的流體壓力轉化成動能、然後將動能輸出作為機械能的電動機模式下操作。流體機包括殼體、至少一個可移動件和閥機構。所述至少一個可移動件容裝在殼體中，每個可移動件在殼體中限定具有可變體積的工作室。閥機構打開和關閉至少一個設置在殼體中的連通通道。每個連通通道使對應的工作室和高壓室連通。當流體機工作在泵模式時，閥機構能使流體從每個工作室流至高壓室，並阻礙流體從高壓室回流至每個工作室。當流體機工作在電動機模式時，閥機構打開所述至少一個連通通道中的至少一個通道。
每個可移動件可以是活塞，通過活塞的往復運動增加和減少對應工作室的體積。在這種情況下，在泵模式中，閥機構使位於殼體中的低壓部分與對應的工作室之間連通，以將流體從低壓部分供至相應的工作室，同時阻礙流體從對應的工作室回流至低壓部分，然後使對應的工作室連通至高壓室，以將流體從對應的工作室供至高壓室，同時防止流體從高壓室回流至對應的工作室。在電動機模式中，閥機構使高壓室連通至對應的工作室，以將流體從高壓室供至對應的工作室，同時防止流體從對應的工作室回流至高壓室，然後使對應的工作室與低壓部分之間連通，以將流體從對應的工作室供至低壓部分，同時防止流體從低壓部分回流至對應的工作室。
流體機可以進一步包括容量可變機構和控制裝置。容量可變機構改變每個工作室的容量，以改變流體的體積，在電動機模式操作中，所述流體在對應的工作室中是可膨脹的。控制裝置控制容量可變機構，以改變容量。
此外，為了實現本發明的目的，提供一種廢熱回收系統，該系統包括以上流體機。廢熱回收系統回收來自經廢熱加熱的被加熱蒸氣的能量。
附圖簡述通過以下的描述、附加的權利要求以及附圖，本發明及其附加目的、特徵和優點將變得極易理解，其中

圖1是示出根據本發明第一實施例的蘭金蒸氣壓縮致冷系統的示意性簡圖；圖2是根據本發明第一實施例的集成壓縮機/膨脹機設備的剖視圖；圖3是根據本發明第二實施例的集成壓縮機/膨脹機設備的剖視圖；圖4是根據本發明第三實施例的集成壓縮機/膨脹機設備的剖視圖；圖5是根據本發明第四實施例的集成壓縮機/膨脹機設備的剖視圖；圖6是根據本發明第五實施例的工作在電動機模式下的集成壓縮機/膨脹機設備的剖視圖；
圖7是用在根據本發明第五實施例的集成壓縮機/膨脹機設備中的閥體的透視圖；圖8是根據本發明第五實施例的集成壓縮機/膨脹機設備的剖視圖；圖9是沿圖8中IX-IX線的示意性剖視圖；圖10是沿圖6中X-X線的示意性剖視圖；圖11A是表示第五實施例的致冷劑流動速率變化的一種情況中，泵用電動機機構(pump motor mechanism)(膨脹機)的轉動速度、致冷劑的流動速率以及泵用電動機機構的容量之間的關係的曲線圖；以及圖11B是表示第五實施例的致冷劑流動速率保持恆定的另一情況中，泵用電動機機構(膨脹機)的轉動速度、致冷劑的流動速率以及泵用電動機機構的容量之間的關係的曲線圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖描述本發明的各種實施例。為了便於理解，在以下全部的實施例中，類似的元件用相同的標號表面。
第一實施例在本實施例中，本發明的流體機應用於車輛蒸氣壓縮致冷系統，所述系統包括蘭金循環。圖1是本實施例的蒸氣壓縮致冷系統的示意性簡圖。
本實施例的包括有蘭金循環的蒸氣壓縮致冷系統回收發動機20產生的廢熱所具有的能量，其中發動機20用作熱機，產生用於運行車輛的驅動力。此外，蒸氣壓縮致冷系統使用其中產生的冷能和熱能，用於車輛的空氣調節。下面將描述包括蘭金循環的蒸氣壓縮致冷系統。
集成壓縮機/膨脹機設備10是可在泵模式和電動機模式下操作的流體機。在泵模式中，集成壓縮機/膨脹機設備10對氣相致冷劑加壓，並排放經加壓的致冷劑。在電動機模式中，集成壓縮機/膨脹機設備10將過熱蒸氣致冷劑膨脹時施加的過熱蒸氣致冷劑的流體壓力轉換成動能，並將動能輸出作為機械能。散熱器11是熱釋放裝置，它連接至集成壓縮機/膨脹機設備10的輸出並冷卻致冷劑，同時釋放熱量。稍後將詳細描述集成壓縮機/膨脹機設備10。
氣—液分離器12是將散熱器11排放的致冷劑分離成氣相致冷劑和液相致冷劑的容器。減壓器13使在氣—液分離器12中分離出的液相致冷劑減壓和膨脹。減壓器13等熵地使致冷劑減壓。此外，在本實施例中，減壓器13是熱敏膨脹閥，它以這樣的方式調節它的開口程度即當集成壓縮機/膨脹機設備10以泵模式進行操作時，吸入集成壓縮機/膨脹機設備10中的致冷劑的過熱程度大致保持在預定的值。
蒸發器14是熱吸收裝置，用於使在減壓器13中減壓的經減壓致冷劑蒸發，以吸收熱量。集成壓縮機/膨脹機設備10、散熱器11、氣—液分離器12、減壓器13和蒸發器14形成蒸氣壓縮致冷系統，所述系統將熱從低溫側傳遞至高溫側。
加熱器30是熱交換器，其設在用於使集成壓縮機/膨脹機設備10和散熱器11之間連接的致冷劑迴路中，並且通過致冷劑迴路中的致冷劑與發動機冷卻液之間的熱交換來加熱致冷劑迴路中的致冷劑。三通閥21在循環位置和非循環位置之間切換。在三通閥21的循環位置中，從發動機20輸出的發動機冷卻液循環至加熱器30。在三通閥21的非循環位置中，從發動機20輸出的發動機冷卻液不循環至加熱器30。三通閥21受控於電子控制裝置(未示出)。
第一旁路迴路31是這樣的致冷劑通道它將在氣—液分離器12中分離出的液相致冷劑引導至位於加熱器30的散熱器11一側上的加熱器30的致冷劑入口。用於循環液相致冷劑的液壓泵32和止回閥31a設在第一旁路迴路31中。止回閥31a只允許致冷劑沿單向從氣—液分離器12流至加熱器30。在本發明中，液壓泵32是電子泵，並且受控於電子控制裝置(未示出)。
第二旁路迴路33是這樣的致冷劑通道它使散熱器11的致冷劑入口和集成壓縮機/膨脹機設備10的致冷劑出口(即，下面描述的低壓室)之間連接，致冷劑在以電動機模式運行集成壓縮機/膨脹機設備10時從所述致冷劑出口排出。止回閥33a設在第二旁路迴路33中。止回閥33a只允許致冷劑沿單向從集成壓縮機/膨脹機設備10流向散熱器11的致冷劑入口。
止回閥14a允許致冷劑從蒸發器14的致冷劑出口流向集成壓縮機/膨脹機設備10的致冷劑入口，致冷劑在以泵模式運行集成壓縮機/膨脹機設備10時從所述致冷劑入口供至集成壓縮機/膨脹機設備10。開關閥34是打開和關閉致冷劑通道的螺線管閥。開關閥34和三通閥21受控於電子控制裝置(未示出)。
水泵22循環發動機冷卻液。散熱器23是熱交換器，用於交換發動機冷卻液與外部空氣之間的熱量，以冷卻發動機冷卻液。在圖1中，為了簡化的緣故去除了旁路迴路和流動速率控制閥。旁路迴路引導冷卻液，同時繞過散熱器23。流動速率控制閥控制施加於旁路迴路的冷卻液的流動速率和施加於散熱器23的冷卻液的流動速率。
水泵22是由發動機20輸送的驅動力驅動的機械泵。然而，請注意，由電子電動機驅動的電子泵能代替機械泵用作水泵22。
接著，將描述第一實施例的集成壓縮機/膨脹機設備10。
圖2是集成壓縮機/膨脹機設備10的剖視圖。集成壓縮機/膨脹機設備10包括殼體10a、泵用電動機機構100、電動發電機200和電磁離合器300。殼體10a容裝泵用電動機機構100和電動發電機200。泵用電動機機構100壓縮流體或使流體(在本實施例中為氣相致冷劑)膨脹。電動發電機200連接至泵用電動機機構100的軸109。電磁離合器300是驅動力傳送機構或結構，能使驅動力從發動機20(用作外部驅動源)傳送至泵用電動機機構100或能禁止驅動力從發動機20傳送至泵用電動機機構100，更具體地說，至泵用電動機機構100的軸109。
電動發電機200包括定子210和轉子220，轉子220在定子210中轉動。在本實施例中，當電力施加於定子210時，電動發電機200用作電動機，其轉動轉子220以驅動泵用電動機機構100。此外，當用於轉動轉子220的扭矩施加於電動發電機200時，電動發電機200用作產生電力的發電機。
電磁離合器300包括帶輪310、勵磁線圈320和摩擦片330。帶輪310通過V形帶T接收從發動機20來的驅動力(圖1)。勵磁線圈320產生磁場。摩擦片330在磁場產生的電磁力的作用下移動。當連接電磁離合器，以使發動機20與集成壓縮機膨脹機設備10之間連接時，勵磁線圈320受激發。當分離電磁離合器300，以使發動機20與集成壓縮機/膨脹機設備10之間分離時，勵磁線圈320去除了激勵。
泵用電動機機構100的結構與已知的渦卷式壓縮機機構的結構大致相同。更具體地說，泵用電動機機構100包括固定渦卷(殼)101、繞動渦卷102和閥機構107，固定渦卷101間接地固定至電動發電機200的定子殼體230，其中電動發電機200的定子殼體230是殼體10a的一部分。繞動渦卷102是可移動件，能發生移動，即能在定子殼體230與固定渦卷101之間限定的空間中轉動。閥機構107打開和關閉連通通道105，106，這些連通通道使工作室103與高壓室104之間連通。
固定渦卷101包括基板101a和螺旋纏繞(spiral wrap)101b。固定渦卷101的螺旋纏繞101b從基板101a向著定子殼體230突出。繞動渦卷102包括螺旋纏繞102b和基板102a。螺旋纏繞102b形成在基板102a上。此外，繞動渦卷102的螺旋纏繞102b接觸並接合固定渦卷101的螺旋纏繞101b。在以上螺旋纏繞101b與螺旋纏繞102b彼此接觸的情況下，當繞動渦卷102循環時，由固定渦卷101和繞動渦卷102形成的工作室103的體積減小。
軸109還用作定子220的轉動軸，並製成為包括偏心部分109a的曲柄軸。偏心部分109a設在軸109的一個縱向端，並且與軸109的轉動軸線不同心。繞動渦卷102通過軸承可轉動地連接至偏心部分109a。因此，繞動渦卷102的旋轉軸與定子220的旋轉軸共軸並也與電磁離合器300的旋轉軸共軸(即軸109的旋轉軸)。
限制轉動機構109b構造為，軸109每轉動一次允許繞動渦卷102圍繞偏心部分109a轉動一個完整的整周轉動。這樣，當軸109轉動時，繞動渦卷102不轉動，而是圍繞軸109的轉動軸線繞轉。工作室103的體積從繞動渦卷102的沿徑向的外部向繞動渦卷102的沿徑向的內部減少。
在本實施例中，銷環(銷孔)型機構用作轉動限制機構109b。
連通通道105是排出口，它使最小體積下的工作室103和高壓室104之間連通，從而在以泵模式進行操作時通過它排出經壓縮的致冷劑。連通通道106是進入口，它使高壓室104與最小體積下的工作室103之間連通，從而在以電動機模式運行時將熱的被加壓致冷劑，即從高壓室104來的過熱蒸氣引導至工作室103。
高壓室104用作排出室，其降低連通通道105(以下稱為排出口105)排出的致冷劑的壓力波動。高壓室104具有高壓口110，所述高壓口110連接至加熱器30和散熱器11。
連接至蒸發器14和第二旁路迴路34的低壓口11設在定子殼體230中，並且通過定子殼體230與定子殼體230和固定渦卷101之間限定的空間連通。
排出閥107a是以簧片閥形式呈現的止回閥，其設置在排出口105的高壓室104一側，以防止從排出口105排入高壓室104中的致冷劑回流向工作室103。制動器107b是閥擋板，用於限定排出閥107a的最大開口程度。排出閥107a和閥擋板107b通過螺栓107c安裝至基板101a。
繞捲軸(spool)107d是閥體，其打開和關閉連通通道106(以下稱為進入口106)。螺線管閥107e是控制閥，其通過控制低壓口111與背壓室107f之間的連通來控制背壓室107f中的壓力。彈簧107g是彈性裝置，用於沿繞捲軸107d的關閉方向提供彈力至繞捲軸107d，以關閉進入口106。節流閥107h是抵抗裝置，用於施加預定的通道阻力以及用於使背壓室107f與高壓室104之間連通。
當螺線管閥107e打開時，與高壓室104相比，背壓室107f中的壓力降低。這樣，繞捲軸107d壓縮彈簧107g，並沿圖2中的右方向移動。因此，進入口106打開。在節流閥107h處的壓力損失非常大，使得從高壓室104流至背壓室107f的致冷劑的量小得可以忽略。
當螺線管閥107e關閉時，背壓室107f的壓力變得等於高壓室104的壓力。這樣，繞捲軸107d在彈簧107g的力的作用下沿圖2中左方向移動，從而繞捲軸107d關閉進入口106。即，繞捲軸107d、螺線管閥107e、背壓室107f、彈簧107g和節流閥107h構成控制型電開關閥，打開和關閉進入口106。
接著，將描述根據本實施例的集成壓縮機/膨脹機設備10的操作和優點。
1.泵模式該模式是可通過應用軸109的轉動力使泵用電動機機構100的繞動渦卷102迴轉，從而抽吸和壓縮致冷劑的操作模式。
具體地說，在該模式中，螺線管閥107e和進入口106都關閉，軸109轉動。因此，與已知渦卷式壓縮機類似，在集成壓縮機/膨脹機設備10中，致冷劑從低壓口111被抽吸，在工作室103中被壓縮。然後，經壓縮的致冷劑從排出口105排至高壓室104，其後，經壓縮的致冷劑從高壓口110排至散熱器11一側。
轉動力可以通過兩種方法中的一種施加至軸109。一種方法中，集成壓縮機/膨脹機設備10通過電磁離合器300與發動機20分離，轉動力從電動發電機200施加至軸109。在另一種方法中，集成壓縮機/膨脹機設備10通過電磁離合器300連接至電動機20，轉動力通過發動機20的驅動力施加至軸109。
在本實施例中，軸109還用作轉子220的轉子軸。這樣，當軸109在發動機20的驅動力作用下轉動時，電動發動機200用作發電機。電動發電機200產生的電力如所希望地存儲在電池或電容器中，或者電力如所希望地供至定子210，以減輕發動機20的負載。
2.電動機模式在該模式中，由加熱器30加熱的過熱高壓蒸氣致冷劑經過高壓室104被引入泵用電動機機構100中，並且在泵用電動機機構100中膨脹，以使繞動渦卷102和軸109迴轉，從而產生機械輸出。
在本實施例中，轉子220在產生的機械輸出的作用下轉動，以由電動發電機200產生電力，並且產生的電力儲存在電容器中。
更具體地說，螺線管閥107e打開以打開進入口106，由加熱器30加熱的過熱高壓蒸氣致冷劑從高壓室104通過進入口106被引導至工作室103，從而使致冷劑膨脹。
這樣，由於過熱蒸氣致冷劑沿與泵模式下的方向相反的方向膨脹，使得繞動渦卷102迴轉，其後膨脹的低壓致冷劑從低壓口111輸出至散熱器11一側。
如上所述，在本實施例中，提供一種流體機，該流體機可在對流體加壓和排放流體的泵模式下操作，並且還可在將流體壓力轉化成動能、然後將動能輸出作為機械能的電動機模式下操作。
接著，將描述本實施例的蒸氣壓縮致冷系統。
1.空調操作模式在該操作模式中，致冷能力施加在蒸發器14處，熱量在散熱器11處從致冷劑中釋放出來。在本實施例中，蒸氣壓縮致冷系統僅用在冷卻操作和除溼操作中，這兩個操作使用蒸氣壓縮致冷系統中產生的冷能，即使用吸熱容量(heat absorbing capacity)。不實施使用散熱器11產生的熱的加熱操作。然而，即使在進行加熱操作時，蒸氣壓縮致冷系統的操作也大致與冷卻操作和除溼操作的操作相同。
更具體地說，在液壓泵32停止的狀態下，開關閥34打開，集成壓縮機/膨脹機設備10以泵模式進行操作。並且，這時，三通閥21操作，以循環冷卻液，同時繞過加熱器300。
這樣，致冷劑經過集成壓縮機/膨脹機設備10、加熱器30、散熱器11、氣—液分離器12、減壓器13、蒸發器14和集成壓縮機/膨脹機設備10，並以這樣的順序循環。這時，電動機冷卻液不經過加熱器30循環，使得加熱器30不加熱致冷劑，加熱器僅用作致冷劑通道。
這樣，利用減壓器13減壓的低壓致冷劑通過從空氣吸收熱量而被蒸發，並排入車輛的乘客廂中。蒸發的氣相致冷劑被集成壓縮機/膨脹機設備10壓縮，從而具有高溫。然後，該熱的氣相致冷劑由位於乘客廂外部的外部空氣作用在散熱器11處冷卻和凝結。
在本實施例中，含氯氟烴(HFC134a)用作致冷劑。然而，致冷劑不限於HFC134a，可以是任何其他適合的致冷劑，只要致冷劑能在系統的高壓側被液化即可。
2.廢熱回收操作模式在該操作模式中，空調設備，更具體地說，集成壓縮機/膨脹機設備10停止，發動機20的廢熱被廢熱回收系統回收作為可再循環能量，其中所述廢熱回收系統包括集成壓縮機/膨脹機設備10。
更具體地說，開關閥34關閉，液壓泵32被操作。此外，集成壓縮機/膨脹機設備10置於電動機模式中，三通閥21進行操作，使發動機20輸出的發動機冷卻液循環至加熱器30。
這樣，致冷劑經過氣—液分離器12、第一旁路迴路31、加熱器30、集成壓縮機/膨脹機設備10、第二旁路迴路34、散熱器11和氣—液分離器12，並以此順序循環。經過散熱器11的致冷劑的流動方向與空調操作模式30下的致冷劑流動方向相反。
這樣，由加熱器30加熱的過熱蒸氣供至集成壓縮機/膨脹機設備10。已進入集成壓縮機/膨脹機設備10的蒸氣致冷劑等熵地在泵用電動機機構100中膨脹，並且損失它的熵。這樣，在集成壓縮機/膨脹機設備10中，對應熵的減少量的電力儲存在電容器中。
從集成壓縮機/膨脹機設備10輸出的致冷劑由散熱器11冷卻，從而凝結。凝結的致冷劑積聚在氣—液分離器12中。在氣—液分離器12中的液相致冷劑由液壓泵泵至加熱器30。液壓泵32利用不會使加熱器30中產生的過熱蒸氣回流至氣—液分離器12的壓力將液相致冷劑泵至加熱器30。
(第二實施例)在第一實施例中，進入口106由控制型開關閥構成。在第二實施例中，如圖3所示，使用直接驅動型的開關螺線管閥107i，它直接打開和關閉進入口106。
(第三實施例)在第三實施例中，如圖4所示，在以電動機模式進行操作時，排出口105還用作進入口106，包括閥擋板107b的排出閥107a在致動器112的作用下有力地移動，以打開排出口105(進入口106)。
本實施例的致動器112是控制型致動器，其使用壓力差的方式與移動繞捲軸107的機構使用壓力差的方式相同。
更具體地說，致動器112包括活塞112a、螺線管閥112c、彈簧112d和節流閥112e。包括閥擋板107b的排出閥107a固定至活塞112a。螺線管閥112c通過控制低壓口111和背壓室112b之間的連通來控制背壓室112b中的壓力。彈簧112d將彈力施加至活塞112a，以移動排出閥107a，即沿關閉排出口105(進入口106)的關閉方向移動活塞112a。節流閥112e施加預定的通道阻力，並使背壓室112b與高壓室104之間連通。限制轉動銷112f是用於限制活塞112a轉動的限制轉動裝置。
當螺線管閥112c打開時，與高壓室104相比，背壓室112b中的壓力減小。這樣，活塞112a沿圖中的右方向移動，並壓縮彈簧112d。結果，排出口105(進入口106)打開。另一方面，當螺線管閥112c關閉時，背壓室112b的壓力變得與高壓室104的壓力大致相同。這樣，活塞112a在彈簧112d的力的作用下沿圖中的左方向移動。結果，排出口105(進入口106)關閉。
在本實施例中，使用控制型致動器112。然而，應該了解，也可替代控制型致動器112，使用直接移動包括有閥擋板107b的排出閥107a的直接驅動型致動器。
(第四實施例)每個上述實施例中的集成壓縮機/膨脹機設備10包括電磁離合器300，以允許通過多個驅動源驅動集成壓縮機/膨脹機設備10。在第四實施例中，如圖5所示，去除了電磁離合器300。在以泵模式進行操作時，泵用電動機100僅由電動發電機200驅動。
圖5示出集成壓縮機/膨脹機設備10，第一實施例中的電磁離合器300從所述設備10中去除。然而，本發明不局限於此。該結構可同樣地應用於第二實施例或第三實施例的集成壓縮機/膨脹機設備10。
(第五實施例)下面將描述根據第五實施例的集成壓縮機/膨脹機設備10。
圖6是集成壓縮機/膨脹機設備10的剖視圖。集成壓縮機/膨脹機設備10包括泵用電動機機構400、電動發電機(電動發電機，motor generator)500和電磁離合器600。泵用電動機機構400和電動發電機500容裝在殼體10a中。泵用電動機機構400壓縮氣相致冷劑(流體)或是氣相致冷劑(流體)膨脹。當電動發電機500接收轉動能時，電動發電機500輸出電能。此外，當電動發電機500接收電能時，電動發電機500輸出轉動能。電磁離合器600能使來自發動機(用作外部驅動源)20的驅動力傳送至泵用電動機機構400，並且能禁止來自發動機20的驅動力傳送至泵用電動機機構400。
電動發電機機構500包括定子510和轉子520，轉子520在定子510中轉動。此外，定子510是包括繞線圈的定子線圈。轉子520是磁鐵轉子，它包括嵌入其中的永久磁鐵。當電力供至定子510時，電動發電機500運行作為電動機，它使轉子520轉動以驅動泵用電動機機構400。此外，當轉動轉子520的扭矩供至電動發電機500時，電動發電機500運行作為發電機，產生電力。
電磁離合器600包括帶輪610、勵磁線圈620和摩擦片630。帶輪610通過V形帶T接收從發動機20來的驅動力(圖1)。勵磁線圈620產生磁場。摩擦片630在磁場產生的電磁力的作用下移動，其中所述電磁場由勵磁線圈620感應產生。當電磁離合器600使發動機20與集成壓縮機/膨脹機設備10之間連接時，勵磁線圈620被激勵。當電磁離合器600使電動機20與集成壓縮機/膨脹機設備10之間分離開時，勵磁線圈620被解除激勵。
泵用電動機機構400的結構與已知的斜盤式壓縮機機構的結構大致相同，具有可變的體積，即可變的容量。以下將描述泵用電動機機構400的結構。
斜盤402形成為大致呈碟形體，它與軸(用作驅動軸)401一體轉動，同時斜盤402相對軸401的軸線方向(縱長方向)傾斜。每個活塞404通過一對導向板(shoe)403以允許擺動的方式連接至斜盤402的沿徑向的外部。
多個活塞404(本實施例中，活塞404的數量是5)圍繞軸401設置，並且在保持彼此間預定的相位差的同時，同步地往復運動。
在以泵模式進行操作時，斜盤402和導向板403用作將軸401的轉動運動轉換成往復運動、然後將轉換的往復運動引導至活塞404的轉換機構。此外，在以泵模式進行操作時，斜盤402和瓦403還用作將活塞404的往復運動轉換成轉動運動、然後將轉換的轉動運動引導至軸401的轉換機構。
當每個活塞(本發明中的可移動件)404可滑動地在對應的氣缸膛405中往復移動時，對應工作室V的體積增加，然後減小。這時，當限定在斜盤402與軸401之間的角度(以下稱為傾斜角θ)減小時，活塞404的衝程增加。而當傾斜角θ增加時，活塞404的衝程減小。這樣，在本實施例中，通過改變斜盤402的傾斜角θ來改變泵用電動機機構400的體積、即容量。斜盤402對應本發明的容量可變機構。
泵用電動機機構400的容量是軸401每轉動一次流體的理論流動速率，其中所述流體從泵用電動機機構400排出，或被吸入(膨脹入)泵用電動機機構400中。即，泵用電動機機構400的容量是體積，它是在活塞404的衝程與活塞404的直徑相乘的基礎上確定的。
容裝斜盤402的空間(以下稱為斜盤室406)與高壓室(本發明的高壓部分)407和低壓室(本發明的低壓部分)408連通，如圖6和8中點虛線所示。壓力控制閥(對應本發明的控制裝置)416設在使斜盤室406與高壓室407之間連接的通道中，壓力控制閥416調節高壓室407的壓力並將經調節的壓力引導至斜盤室406。斜盤室406和低壓室408總是通過固定節流閥，諸如引起預定壓力損失的節流孔彼此連通。
基於斜盤室406中的壓力與每個對應工作室V中產生的壓縮反作用力之間的平衡設置斜盤402的傾斜角θ。這樣，在本實施例中，當傾斜角θ減小時，即當泵用電動機機構400的容量增加時，壓力控制閥416的開口程度減小，以減小斜盤室406中的壓力。另一方面，當傾斜角θ增加時，即當泵用電動機機構400的容量減少時，壓力控制閥416的開口程度增加，以增加斜盤室406中的壓力。
高壓室407用作這樣的空間即在以泵模式進行操作時，從每個工作室V排出的高壓流體供至所述空間中。在以電動機模式進行操作時，高壓室407用作這樣的空間即過熱的高壓蒸氣致冷劑從加熱器30供至所述空間中。
低壓室408用作這樣的空間即在以泵模式進行操作時，從蒸發器14輸出的低壓蒸氣致冷劑供至所述空間中。在以電動機模式進行操作時，低壓室408用作這樣的空間即在泵用電動機機構400中膨脹的低壓流體供至所述空間中。
每個排出口409是連通通道，使高壓室407與對應的工作室V之間連通。每個止回閥410防止致冷劑從高壓室407回流至對應的工作室V。
本實施例的每個止回閥410是以簧片閥的形式呈現，用作閥體，並放置在高壓室407中。當動壓從工作室V向著高壓室407施加至止回閥410時，止回閥410打開。另一方面，當動壓從高壓室407向著工作室V施加至止回閥410時，止回閥410關閉。
大致呈圓柱形的閥體(迴轉閥)412與設置在軸401的一端並具有兩個側面的雙側面部分401a接合，兩個側面大致為扁平的並且彼此平行。因為迴轉閥412與雙側面部分401a之間的接合，使得迴轉閥412與軸401一體轉動。在以泵模式進行操作時，迴轉閥412使低壓室408與對應的工作室V之間在進氣衝程中連通，然後在壓縮衝程中阻礙流體從工作室V回流至低壓室408。在以電動機模式進行操作時，迴轉閥412使高壓室407與對應的工作室V之間在進氣衝程中連通。然後，迴轉閥412在膨脹衝程中阻礙流體從工作室V回流至高壓室407。其後，在排氣衝程中，迴轉閥412使工作室V與低壓室408之間連通，同時阻礙流體從低壓室408回流至工作室V。
如圖7所示，迴轉閥412包括低壓引入通道412a，該低壓引入通道412a設在迴轉閥412內並且總與低壓室408連通。低壓凹槽412b、高壓引入凹槽412c、高壓凹槽412d和連通凹槽412e設在迴轉閥412的外圍表面中。
低壓凹槽412b設在迴轉閥412的軸401側，使得低壓凹槽412b沿半圓弧延伸。此外，低壓凹槽412b與低壓引入通道412a連通。高壓引入凹槽412c沿迴轉閥412的在低壓凹槽412b一側上的整個外圍表面設置，所述低壓凹槽412b的一側與軸401相對。高壓凹槽412d形成為矩形，並且在對應低壓凹槽412b的高壓引入凹槽412c側的位置處。高壓引入凹槽412c和高壓凹槽412d通過連通凹槽412e彼此連通。
低壓凹槽412b通過連通口417與對應的工作室V連通。此外，高壓引入凹槽412c通過高壓引入孔418總是與高壓室407連通。此外，迴轉閥412向著和遠離軸401的移動會產生兩種狀態。在一種狀態中，高壓凹槽412d通過連通口417與對應的工作室V連通，如圖6所示。在另一種狀態中，高壓凹槽412d不通過連通口417與對應的工作室V連通，如圖8所示。
當迴轉閥412轉動時，低壓凹槽412b在軸401轉動的同時，即在活塞404往復移動的同時，順序地與各個連通口417(各個工作室V)連通，如圖6和8所示。並且，在迴轉閥412轉動期間，高壓凹槽412d在軸401轉動的同時，即在活塞404往復移動的同時，順序地與各個連通口417(各個工作室V)連通，如圖8所示。
接收高壓室407的高壓的背壓室414設在迴轉閥412的一個軸向端，如圖6所示。螺線管閥413設置在背壓通道414a中，所述螺線管閥413控制使背壓室414與高壓室407連通的背壓通道414a的連通狀態。與斜盤室406相類似，背壓室414和低壓室408通過固定節流閥(未示出)，諸如引起預定壓力損失的節流孔總是彼此連通。
施加壓力以驅動迴轉閥412朝向所述一個軸向端的彈簧415設在迴轉閥412的另一個軸向端處。背壓室414的壓力通過螺線管閥413調整，以沿平行於軸401的軸向的方向移動迴轉閥412。
螺線管閥413、背壓室414和彈簧415形成致動器，所述致動器使操作模式在泵模式和電動機模式之間切換。
此外，在本實施例中，閥體412、止回閥410、螺線管閥413、背壓室414和彈簧415形成所附權利要求所述的閥機構(411)。在以泵模式進行操作時，閥機構(411)使低壓部分(408)通過工作室(V)連通至高壓部分(407)，同時防止流體回流。在以電動機模式進行操作時，閥機構(411)使高壓部分(407)通過工作室(V)連通至低壓部分(408)，同時防止流體回流。
接著，將描述本實施例的壓縮機/膨脹機設備10的操作。
1.泵模式該模式是通過將轉動力施加至軸401以使泵用電動機機構400的活塞404往復移動，來抽吸和壓縮致冷劑的操作模式。
具體的說，在液壓泵32停止的狀態下，開關閥34打開，三通閥進行轉換以防止發動機冷卻液循環至加熱器30。此外，集成壓縮機/膨脹機設備10的螺線管413關閉，如圖8所示，迴轉閥412沿圖中的右方向移動，以使低壓凹槽412b和對應的工作室V之間連通，並防止高壓凹槽412d和對應的工作室V之間連通。
在這種方法中，當活塞404從上死點滑動至下死點時，蒸發器14提供的低壓蒸氣致冷劑經過低壓室408、低壓引入通道412a、低壓凹槽412b和連通口417被吸入工作室V中。這裡，低壓引入通道412a、低壓凹槽412b和連通口417形成使低壓室408和對應的工作室V之間連通的連通通道。然後，當活塞404從下死點滑動至上死點時，連通口417由迴轉閥412的外圍表面關閉，低壓蒸氣致冷劑在工作室V中被壓縮。然後，經壓縮的高壓致冷劑通過排出口409排入高壓室407中。
這時，如圖9所示，低壓凹槽412d在軸401轉動的同時，順序與各個工作室V連通。這樣，以連續的方式抽吸致冷劑，並在每個工作室V中壓縮致冷劑。當斜盤402的傾斜角θ根據經壓縮致冷劑的所需量而由壓力控制閥416改變時，泵用電動機機構400的容量被調節。
從高壓室407排出的致冷劑經過加熱器30、開關閥34、散熱器11、氣—液分離器12、減壓器13、蒸發器14、止回閥14a和集成壓縮機/膨脹機設備10的低壓室408，並以這樣的順序循環。由於發動機冷卻液不循環至加熱器30，因此致冷劑不會在加熱器30中受熱，加熱器30簡單地用作致冷劑通道。
這時，轉動力可以通過兩種方法施加於軸401。在一種方法中，電磁離合器600受激勵，使電動機20和集成壓縮機/膨脹機設備10之間連接，以在電動機的驅動力作用下將轉動力提供至軸401。在另一種方法中，電磁離合器600解除激勵，使發動機20和集成壓縮機/膨脹機設備10之間分離，從而電動發電機500用作電動機，以將轉動力施加至軸401。
當轉動力在發動機20的驅動力作用下施加至軸401時，轉子520與軸401一起轉動，以從電動發電機500產生電力。這樣，在本實施例中，由電動發電機500產生的電力儲存在電池或電容器中。
2.電動機模式這是由加熱器30加熱的高壓過熱蒸氣致冷劑從高壓室407引入泵用電動機機構400中、並在對應的工作室V中膨脹以往復移動對應的活塞404、進而使軸401轉動、從而提供機械輸出的操作模式。在本實施例中，轉子520在產生的機械輸出作用下轉動，以操作電動發電機500作為發電機，產生電力。然後，產生的電力儲存在電容器中。
更具體地說，在開關閥34關閉的狀態中，液壓泵32進行操作，三通閥21進行轉換，以使發動機冷卻液循環至加熱器30。此外，在供至集成壓縮機/膨脹機設備10的電磁離合器600的電源停止，以使電磁離合器600分開時，螺線管閥413打開，以沿圖中左方向移動迴轉閥412，從而使低壓凹槽412b和對應的工作室V之間連通，以及使高壓凹槽412d和工作室V之間連通，如圖6所示。
這樣，當活塞404從上死點滑動至下死點時，過熱蒸氣致冷劑從加熱器30經過高壓室407、高壓引入孔418、高壓引入凹槽412c、連通凹槽412e、高壓凹槽412d和連通口417供至對應的工作室V。這裡，在電動機模式下，高壓引入孔418、高壓引入凹槽412c、連通凹槽412e、高壓凹槽412d和連通口417形成使高壓室407和工作室V之間連通的連通通道。迴轉閥412的外圍表面使連通口417關閉，過熱蒸氣致冷劑在對應的工作室V中膨脹，以使活塞404移向下死點，從而轉動軸401。此外，當活塞404從下死點滑動至上死點時，連通口417與低壓凹槽412b連通。這樣，膨脹的低壓致冷劑供至低壓引入通道412a，並從低壓室408輸出至散熱器11一側。
這時，如圖10所示，低壓凹槽412b在軸401轉動運動的同時，與各個工作室V順序連通。類似地，高壓凹槽412d在軸401轉動運動的同時，與各個工作室V順序連通。這樣，過熱蒸氣致冷劑在各個工作室V中順序膨脹。
此外，對應的止回閥410在高壓過熱蒸氣致冷劑的作用下關閉，其中所述高壓過熱蒸氣致冷劑供至高壓室407，並且防止了致冷劑從工作室V回流至高壓室407。
在蘭金循環中，致冷劑經過氣—液分離器12、第一旁路迴路31、液壓泵32、加熱器30、集成壓縮機/膨脹機設備10(高壓室407至低壓室408)、第二旁路迴路33、止回閥33a、散熱器11和氣—液分離器12，並以這個順序循環。液壓泵32以不使在加熱器30中加熱並產生的過熱蒸氣致冷劑回流向氣—液分離氣12的壓力將液相致冷劑泵向加熱器30。
在以電動機模式進行操作時，如圖11A所示，其中圖11A示出致冷劑流動速率改變的情況，斜盤402的傾斜角θ根據從加熱器30供至高壓室407的過熱致冷劑的流動速率由壓力控制閥416改變，以調整每個工作室V的容量，從而調整在泵用電動機機構400的工作室中膨脹的過熱致冷劑的體積。即，當過熱致冷劑的流動速率減小時，泵用電動機機構400的容量減小，以保持由致冷劑膨脹引起的泵用電動機機構400的轉動速度。
例如，當過熱蒸氣致冷劑的流動速率較低並且恆定時，容量減小以增加泵用電動機機構400的轉動速度，如圖11B所示，圖11B示出致冷劑的流動速率保持恆定的情況。
請注意，在以電動機模式進行操作時，當迴轉閥412被改變，使得迴轉閥412的低壓凹槽412b設在迴轉閥412的外圍表面中並且在與圖7所示低壓凹槽412b完全相反的相反位置處時，轉動方向可以變化至相反方向，該相反方向與上述的方向相反。
因為有上述的結構和操作，在集成壓縮機/膨脹機設備10中，迴轉閥412使得能夠提供具有泵模式和電動機模式的新型流體機。
在以電動機模式進行操作時，泵用電動機機構400的容量可以改變。這樣，使得過熱蒸氣致冷劑膨脹所需的時間可以調，並可以降低過熱蒸氣致冷劑洩漏而造成得影響，從而可以改善以電動機模式進行操作時的效率。
更具體地說，當過熱蒸氣致冷劑的流動速率降低時，容量減少。這樣，膨脹時間，即泵用電動機機構400的轉動速度在流動速率的基礎上保持恆定，從而可以保持電動發電機500產生的預定量電力。
此外，當過熱蒸氣致冷劑的流動速率較低並且恆定時，泵用電動機機構400的轉動速度可以通過增加容量來增加，從而增加由電動發電機500產生的電量。
在以泵模式進行操作時，使用相同的壓力控制閥416，以改變斜盤402的傾斜角θ，從而調整容量。這樣，不需要附加的控制裝置，從而可以簡化結構。
當電磁離合器600在以電動機模式進行操作時被連接時，動力輔助裝置(power assist)可以提供至發動機20。
在第一至第四實施例中，輥子泵用電動機機構100用作泵用電動機機構100。此外，在第五實施例中，容量可變斜盤機構(在斜盤的一側處具有活塞404)用作泵用電動機機構400。然而，泵用電動機機構100，400不限於上述的機構。例如，在兩側均具有活塞404的雙側面斜盤機構，或輥子型機構可以用作泵用電動機機構400。並且，其他泵用電動機機構，諸如轉動式泵用電動機機構、葉輪泵用電動機機構可以用作泵用電動機機構100，400。
在以上實施例中，電磁離合器用作動力傳輸機構或結構，它們能傳輸驅動力和禁止驅動力的傳輸。然而，本發明不局限於此。例如，可以代替電磁離合器而使用單向離合器。
此外，在以上實施例中，由集成壓縮機/膨脹機10回收的能量儲存在電容器中。然而，能量也可以以儲存在飛輪中的動能形式被儲存作為機械能，或可以以儲存在彈簧中的彈性能量形成被儲存作為機械能。
本發明的流體機應用於具有蘭金循環的車輛蒸氣壓縮致冷劑系統。然而，本發明不局限於此。
在第五實施例中，閥機構411不局限於第五實施例中所述的結構。例如，閥機構411可以是基於電信號進行操作的閥機構。
此外，請注意，集成壓縮機/膨脹機設備10的部件可以以任何適當的方式在第一至第五實施例中接合。
對於本領域普通技術人員，附加的優點和修改可以容易地實現。因此，從較廣泛的方面來說，本發明不局限於所示和所述的具體的細節、典型的設備以及說明性例子。
權利要求
1.一種流體機，該流體機可在對流體加壓和將經加壓的流體從流體機排出的泵模式下操作，並且還可在將流體的流體壓力轉化成動能、然後將動能作為機械能輸出的電動機模式下操作，所述流體機的特徵在於殼體(10a)；至少一個可移動件(102，404)，所述至少一個可移動件容裝在殼體(10a)中，其中每個可移動件(102，404)在殼體(10a)中限定具有可變體積的工作室；以及閥機構(107，411)，所述閥機構打開和關閉至少一個設置在殼體(10a)中的連通通道(105，106，409，412c，412e，412d，417，418)，其中每個連通通道(105，106，409，412c，412e，412d，417，418)使對應的工作室(103，V)和高壓室(104，407)連通，其中在流體機工作在泵模式時，閥機構(107，411)能使流體從每個工作室(103，V)流至高壓室(104，407)，並阻礙流體從高壓室(104，407)回流至每個工作室(103，V)；以及在流體機工作在電動機模式時，閥機構(107，411)打開至少一個連通通道(105，106，409，412c，412e，412d，417，418)中的至少一個通道。
2.根據權利要求1所述的流體機，其特徵在於至少一個連通通道(105，106)包括第一連通通道(105)，當流體機工作在泵模式時，所述第一連通通道(105)引導流體；以及第二連通通道(106)，當流體機工作在電動機模式時，所述第二連通通道(106)引導流體；以及閥機構(107)包括止回閥(107a)，所述止回閥(107a)打開和關閉第一連通通道(105)；以及電開關閥(107d-107h，107i)，它們打開和關閉第二連通通道(106)。
3.根據權利要求2所述的流體機，其特徵在於，開關閥(107i)是直接驅動型開關閥，它包括有閥體，並且直接移動開關閥(107i)的閥體，以打開和關閉第二連通通道(106)。
4.根據權利要求2所述的流體機，其特徵在於，開關閥(107d-107h)是控制型開關閥，它包括有閥體(107d)，並且通過控制施加於閥體(107d)的背壓來間接地移動開關閥(107d-107h)的閥體(107d)，以打開和關閉第二連通通道(106)。
5.根據權利要求1所述的流體機，其特徵在於，閥機構(107)包括閥體(107a)，所述閥體(107a)設置在高壓室(104)中，並且打開和關閉所述至少一個連通通道(105，106)中的至少一個通道；以及致動器(112)，所述致動器(112)相對所述至少一個連通通道(105，106)中的至少一個通道強有力地移動閥體(107a)。
6.根據權利要求1所述的流體機，其進一步特徵在於，響應可移動件(102)的位移而轉動的電動發電機(200)。
7.根據權利要求6所述的流體機，其特徵在於電動發電機(200)位於殼體(10a)中。
8.根據權利要求1所述的流體機，其進一步特徵在於，驅動力傳送機構(300)，所述驅動力傳送機構(300)以這樣的方式將驅動源(20)的驅動力傳送至可移動件(102)即有選擇地使驅動力從驅動源(20)傳送至可移動件(102)和禁止驅動力從驅動源(20)傳送至可移動件(102)。
9.根據權利要求8所述的流體機，其特徵在於驅動力傳送機構(300)的旋轉軸與可移動件(102)的旋轉軸共軸。
10.根據權利要求1所述的流體機，其特徵在於可移動件為捲軸(102)。
11.根據權利要求1所述的流體機，其特徵在於每個可移動件是活塞(404)，通過活塞(404)的往復運動增加和減少對應工作室(V)的體積；在泵模式中，閥機構(411)使位於殼體(10a)中的低壓部分(408)與對應工作室(V)之間連通，以將流體從低壓部分(408)供至相應的工作室(V)，同時阻礙流體從對應的工作室(V)回流至低壓部分(408)，然後使對應的工作室(V)連通至高壓室(407)，以將流體從對應的工作室(V)供至高壓室(407)，同時防止流體從高壓室(407)回流至對應的工作室(V)；以及在電動機模式中，閥機構(411)使高壓室(407)連通至對應的工作室(V)，以將流體從高壓室(407)供至對應的工作室(V)，同時防止流體從對應的工作室(V)回流至高壓室(407)，然後使對應的工作室(V)與低壓部分(408)之間連通，以將流體從對應的工作室(V)供至低壓部分(408)，同時防止流體從低壓部分(408)回流至對應的工作室(V)。
12.根據權利要求11所述的流體機，其特徵在於，閥機構(411)包括閥體(412)，在每個活塞(404)往復運動的同時所述閥體(412)受驅動。
13.根據權利要求11所述的流體機，其進一步特徵在於，軸(401)，在軸(401)旋轉的同時，通過轉換機構(402，403)使每個活塞(404)往復運動，其中所述轉換機構(402，403)將軸(401)的轉動運動轉換成每個活塞(404)的往復運動，其中閥機構(411)包括閥體(412)，所述閥體(412)連接至軸(401)以便與軸(401)一體轉動，並且在軸(401)帶動閥體(412)轉動時，閥體(412)被驅動，同時每個活塞(404)往復運動。
14.根據權利要求13所述的流體機，其特徵在於在泵模式下，閥體(412)控制低壓部分(408)和對應的工作室(V)之間的連通狀態；以及在電動機模式下，閥體(412)控制低壓部分(408)和對應的工作室(V)之間的連通狀態，並且還控制高壓室(407)和對應的工作室(V)之間的連通狀態。
15.根據權利要求13所述的流體機，其特徵在於，閥機構(411)包括致動器(413-415)，它們通過沿與軸(401)的軸向平行的方向移動閥體(412)，使流體機的控制操作在泵模式與電動機模式之間切換。
16.根據權利要求14所述的流體機，其特徵在於，閥機構(411)進一步包括至少一個止回閥(410)，所述止回閥(410)阻礙流體從高壓室(407)回流入對應的工作室(V)中。
17.根據權利要求13所述的流體機，其進一步特徵在於，電動發電機(500)，所述電動發電機(500)具有牢固地連接至軸(401)的轉子(520)。
18.根據權利要求13所述的流體機，其進一步特徵在於，驅動力傳送裝置(600)，它將外部驅動源(20)的驅動力傳送至軸(401)。
19.根據權利要求18所述的流體機，其特徵在於，驅動力傳送裝置(600)是離合器，能有選擇地使外部驅動源(20)的驅動力傳送至軸(401)和禁止外部驅動源(20)的驅動力傳送至軸(401)。
20.根據權利要求19所述的流體機，其特徵在於在電動機模式下，電動發電機(500)產生電力；以及在泵模式下，通過使用從電動發電機(500)和外部驅動源(20)的至少一種中提供的驅動力，而由流體機壓縮並排出流體。
21.根據權利要求1所述的流體機，其進一步特徵在於容量可變機構(402)，所述容量可變機構(402)改變每個工作室(V)的容量，以改變流體的體積，其中在工作在電動機模式時，所述流體在對應的工作室(V)中是可膨脹的；以及控制裝置(416)，它控制容量可變機構(402)，以改變容量。
22.根據權利要求21所述的流體機，其特徵在於，在電動機模式下，供至流體機的流體的流動速率的增加或減少與容量的增加或減少成比例。
23.根據權利要求21所述的流體機，其特徵在於，在泵模式下，控制裝置(416)以這樣的方式控制容量可變機構(402)即容量可變機構(402)也改變從工作室(V)排出的致冷劑的體積。
24.根據權利要求21所述的流體機，其特徵在於利用轉動驅動軸(401)驅動每個可移動件(404)使其滑動；以及在以電動機模式進行操作時，驅動軸(401)連接至發電機(500)和外部驅動源(20)之一。
25.根據權利要求21所述的流體機，其特徵在於利用轉動驅動軸(401)驅動每個可移動件(404)使其滑動；以及在泵模式下，驅動軸(401)連接至外部驅動源(20)和電動機(500)之一。
26.一種廢熱回收系統，該系統回收來自經加熱蒸氣的能量，其中利用廢熱加熱所述蒸氣，廢熱回收系統的特徵在於，根據權利要求1至25中任一項所述的流體機。
全文摘要
一種止回閥設置於每個排出口，所述排出口使集成壓縮機/膨脹機設備中的對應工作室和高壓室連通。在電動機模式下打開的閥機構設置為，使工作室和高壓室之間連通。
文檔編號F02G5/04GK1517512SQ20041000243
公開日2004年8月4日 申請日期2004年1月29日 優先權日2003年1月28日
發明者巖波重樹, 司, 山中康司, 一, 鈴木康, 秀, 稻葉淳, 麻弘知, 宇野慶一, 內田和秀 申請人:株式會社電裝