KR20230049719A - Rotary type heat pump and air conditioner and automobile equipped with it - Google Patents

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KR20230049719A
KR20230049719A KR1020237008547A KR20237008547A KR20230049719A KR 20230049719 A KR20230049719 A KR 20230049719A KR 1020237008547 A KR1020237008547 A KR 1020237008547A KR 20237008547 A KR20237008547 A KR 20237008547A KR 20230049719 A KR20230049719 A KR 20230049719A
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후미오 유자와
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마루코 케이호키 가부시키가이샤
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Abstract

윤활 오일을 팽창 영역끼리를 연통시키는 바이패스 경로 내에서 체류시키지 않는 로터리형 히트 펌프의 제공을 과제로 한다. 해결 수단으로서, 회전축(10)의 회전으로 편심 회전하는 로터(20), 로터리 하우징(30), 로터리 하우징(30)을 피복하는 제1 사이드 하우징(40), 제2 사이드 하우징(50)을 갖는 로터리 구동부(60)와, 로터(20)와 로터리 하우징(30)에 의해 구획되어 평면 면적이 최소가 되는 압축 영역(32)과 최대가 되는 팽창 영역(34)의 각각에서의 로터리 하우징(30)의 외표면에 배설된 열교환용 핀(70)과, 제1 팽창 영역(34A)과 제2 팽창 영역(34B)을 연통하는 바이패스 경로(90)를 구비하고, 바이패스 경로(90)는 최상위 위치(94)로부터 각 팽창 영역(34A, 34B)까지의 사이가 하강 구배부(96)로 형성되어 있는 로터리형 히트 펌프(100)이다.It is an object of the present invention to provide a rotary type heat pump in which lubricating oil is not retained in a bypass path that communicates expansion regions with each other. As a solution, the rotor 20 rotating eccentrically with the rotation of the rotating shaft 10, the rotary housing 30, the first side housing 40 covering the rotary housing 30, the second side housing 50 having The rotary housing 30 in each of the compression region 32 and the expansion region 34, which are divided by the rotary drive unit 60, the rotor 20, and the rotary housing 30, and have a minimum plane area, and an expansion region 34 fins 70 for heat exchange provided on the outer surface of the , and a bypass path 90 that communicates the first expansion area 34A and the second expansion area 34B, and the bypass path 90 is the uppermost A rotary type heat pump 100 in which a downward slope portion 96 is formed between the position 94 and each of the expansion regions 34A and 34B.

Description

로터리형 히트 펌프 및 이것이 탑재된 에어컨 및 자동차Rotary type heat pump and air conditioner and automobile equipped with it

본 발명은 로터리형 히트 펌프 및 이것이 탑재된 에어컨 및 자동차에 관한 것이다.The present invention relates to a rotary type heat pump, an air conditioner and a vehicle equipped therewith.

스털링 엔진형식을 채용한 히트 펌프(냉동기)의 구성은 종래로부터 널리 알려져 있다. 이와 같은 히트 펌프에는, 이른바 레시프로형 히트 펌프나 로터리형 히트 펌프가 제안되어 있는데, 레시프로형 히트 펌프보다도 로터리형 히트 펌프의 쪽이 소음의 저감이나 소형화가 하기 쉬운 점에서 알맞다고 말해지고 있다. 근래에 있어서의 로터리형 히트 펌프로서는, 특허문헌 1(일본 특개2008-38879호 공보)에 개시되어 있는 바와 같은 구성의 것이 제안되어 있다.The configuration of a heat pump (refrigerator) employing a Stirling engine type has been widely known in the past. As for such a heat pump, so-called reciprocal heat pumps and rotary heat pumps have been proposed, but it is said that rotary heat pumps are more suitable than reciprocal heat pumps in terms of noise reduction and miniaturization. . As a rotary type heat pump in recent years, the thing of the structure as disclosed in patent document 1 (Japanese Unexamined-Japanese-Patent No. 2008-38879) is proposed.

특허문헌 1에 개시되어 있는 로터리형 히트 펌프(RHP)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 디스플레이서측 회전 로터리(DR)와 파워측 회전 로터리(PR)의 2개의 회전 로터리를 갖는 구성이 채용되어 있다. 이 때문에 더욱 소형 경량화의 요구에 대응하기 위해, 출원인은 소형이면서 고성능화한 로터리형 히트 펌프의 구성의 제안을 PCT/JP2021/000690에서 제안하고 있다. PCT/JP2021/000690에서는, 로터리형 히트 펌프에서의 팽창 영역끼리를 바이패스 경로에 의해 연통시킴으로써, 냉매 가스가 팽창하기 위한 공간 체적을 증가시킴에 의해, 냉매 가스의 팽창과 압축에 의한 열교환의 효율을 향상시키고 있다.As shown in FIG. 5, the rotary type heat pump (RHP) disclosed in Patent Literature 1 adopts a configuration having two rotary rotaries, a displacer-side rotary rotary DR and a power-side rotary rotary PR. there is. For this reason, in order to respond to the demand for further miniaturization and weight reduction, the applicant proposes a configuration of a compact and high-performance rotary type heat pump in PCT/JP2021/000690. In PCT/JP2021/000690, the efficiency of heat exchange by expansion and compression of the refrigerant gas is increased by increasing the space volume for the refrigerant gas to expand by making the expansion regions of the rotary heat pump communicate with each other through a bypass path. is improving

일본 특개2008-38879호 공보(청구항 2, 도 1, 도 2 등)Japanese Patent Laid-Open No. 2008-38879 (claim 2, FIG. 1, FIG. 2, etc.)

로터리 구동부에는 각 구성의 윤활을 위해 윤활액이 주입되어 있기 때문에, 로터리 구동부 내에서 윤활액이 냉매 가스의 이동에 수반하여 순차적으로 이동하고 있다. 압축 영역에서는 윤활액의 일부가 기화하고, 압축 영역으로부터 냉매 가스와 함께 팽창 영역 및 바이패스 경로에 송출된다. 이때 냉매 가스 및 기화한 윤활액은 냉각되어, 냉매 가스는 기체 상태를 유지하지만, 윤활액은 응축되어 바이패스 경로에서 체류하는 일이 있다. 이와 같이 바이패스 경로 내에서 윤활액이 체류함으로써, 로터리 구동부 내의 윤활액이 부족하여 로터리 구동부 내의 윤활이 불충분하게 되어 버리는 과제의 소재(所在)가 밝혀졌다.Since the lubricating liquid is injected into the rotary driving unit for lubrication of each component, the lubricating liquid sequentially moves in the rotary driving unit along with the movement of the refrigerant gas. In the compression region, a part of the lubricating fluid is vaporized and is sent from the compression region to the expansion region and the bypass path together with the refrigerant gas. At this time, the refrigerant gas and vaporized lubricating liquid are cooled, and the refrigerant gas maintains a gaseous state, but the lubricating liquid is condensed and may remain in the bypass path. In this way, when the lubricating fluid stays in the bypass path, the lubricating fluid in the rotary drive unit runs short and the location of the problem that lubrication in the rotary drive unit becomes insufficient has been clarified.

그래서 본 발명은 로터리 구동부 내의 팽창 영역을 연통하는 바이패스 경로를 가지고 있어도, 바이패스 경로에 윤활액을 체류시키지 않아, 윤활액에 의한 로터리 구동부의 윤활을 확실하게 행하는 것이 가능한 로터리형 히트 펌프 및 이것을 가지는 에어컨 및 자동차의 제공을 목적으로 하고 있다.Accordingly, the present invention provides a rotary type heat pump capable of reliably lubricating the rotary drive unit with the lubricating liquid without retaining the lubricating liquid in the bypass path even if it has a bypass path that communicates the expansion area in the rotary drive unit, and an air conditioner having the same. and the provision of automobiles.

즉 본 발명은 회전축, 상기 회전축이 삽통하는 스테이셔너리 기어, 상기 스테이셔너리 기어의 외경 치수보다도 대경 치수로 형성되어 상기 스테이셔너리 기어에 맞물리는 로터 기어를 가지며, 상기 회전축의 회전에 수반하여 편심 회전하는 로터, 상기 로터의 편심 회전에 의해 규정되는 페리트로코이드 곡선에 따라 상기 로터의 지름 외방향 영역을 구획 가능하게 형성된 로터리 하우징, 상기 회전축을 삽통시키는 삽통 구멍을 가지며, 상기 로터리 하우징의 일단측을 피복함과 함께 상기 스테이셔너리 기어를 고정하는 제1 사이드 하우징 및 상기 로터리 하우징의 타단측을 피복하는 제2 사이드 하우징을 갖는 로터리 구동부와, 상기 로터의 외주면과 상기 로터리 하우징의 내주면에 의해 구획된 영역의 평면 면적이 최소가 되는 압축 영역과 상기 영역의 상기 평면 면적이 최대가 되는 팽창 영역에서의 상기 로터리 하우징의 외표면에 배설된 열교환용 핀과, 2개의 상기 팽창 영역을 연통시키는 바이패스 경로를 구비하고, 상기 바이패스 경로는 상기 바이패스 경로 내의 연직 방향에서의 최상위 위치로부터 제1 팽창 영역과의 제1 연통부 또는 제2 팽창 영역과의 제2 연통부의 적어도 일방까지의 사이가 하강 구배부에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 로터리형 히트 펌프이다.That is, the present invention has a rotating shaft, a stationary gear through which the rotating shaft is inserted, and a rotor gear formed to have a larger diameter than the outer diameter of the stationary gear and meshing with the stationary gear, with the rotation of the rotating shaft A rotor that rotates eccentrically, a rotary housing formed to define a region outside the diameter of the rotor according to a ferritrochoroid curve defined by the eccentric rotation of the rotor, and an insertion hole through which the rotation shaft is inserted, and one end side of the rotary housing and a rotary drive unit having a first side housing for fixing the stationary gear and a second side housing for covering the other end of the rotary housing, and partitioned by the outer circumferential surface of the rotor and the inner circumferential surface of the rotary housing. Heat exchange fins provided on the outer surface of the rotary housing in a compression region where the plane area of the region is minimized and an expansion region where the plane area of the region is maximized, and a bypass connecting the two expansion regions. The bypass path descends from an uppermost position in the vertical direction in the bypass path to at least one of a first communication part with a first expansion region or a second communication part with a second expansion region. A rotary type heat pump characterized in that it is formed by a gradient portion.

또한, 회전축, 상기 회전축이 삽통하는 스테이셔너리 기어, 상기 스테이셔너리 기어의 외경 치수보다도 대경 치수로 형성되어 상기 스테이셔너리 기어에 맞물리는 로터 기어를 가지며, 상기 회전축의 회전에 수반하여 편심 회전하는 로터, 상기 로터의 편심 회전에 의해 규정되는 페리트로코이드 곡선에 따라 상기 로터의 지름 외방향 영역을 구획 가능하게 형성된 로터리 하우징, 상기 회전축을 삽통시키는 삽통 구멍을 가지며, 상기 로터리 하우징의 일단측을 피복함과 함께 상기 스테이셔너리 기어를 고정하는 제1 사이드 하우징 및 상기 로터리 하우징의 타단측을 피복하는 제2 사이드 하우징을 갖는 로터리 구동부와, 상기 로터의 외주면과 상기 로터리 하우징의 내주면에 의해 구획된 영역의 평면 면적이 최소가 되는 압축 영역과 상기 영역의 상기 평면 면적이 최대가 되는 팽창 영역에서의 상기 로터리 하우징의 외표면에 배설된 열교환용 핀과, 2개의 상기 팽창 영역을 연통시키는 바이패스 경로를 구비하고, 상기 바이패스 경로는 상기 바이패스 경로 내의 연직 방향에서의 최상위 위치로부터 제1 팽창 영역과의 제1 연통부 또는 제2 팽창 영역과의 제2 연통부의 적어도 일방까지의 사이가 수평부 및 하강 구배부에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 로터리형 히트 펌프로 할 수도 있다.In addition, it has a rotating shaft, a stationary gear through which the rotating shaft is inserted, and a rotor gear formed to have a larger diameter than the outer diameter of the stationary gear and meshing with the stationary gear, and eccentric rotation accompanying the rotation of the rotating shaft A rotor, a rotary housing formed to partition an area outside the diameter of the rotor according to a ferrotrochoid curve defined by the eccentric rotation of the rotor, and an insertion hole for inserting the rotation shaft, and covering one end side of the rotary housing and a rotary drive unit having a first side housing for fixing the stationary gear and a second side housing for covering the other end of the rotary housing, and an area partitioned by an outer circumferential surface of the rotor and an inner circumferential surface of the rotary housing. A bypass path connecting heat exchange fins disposed on the outer surface of the rotary housing in a compression region where the plane area of the plane area is the minimum and an expansion region where the plane area of the plane area is the maximum, and the two expansion regions In the bypass path, between the uppermost position in the vertical direction in the bypass path and at least one of the first communication portion with the first expansion region or the second communication portion with the second expansion region is a horizontal portion and It can also be made into a rotary type heat pump characterized in that it is formed by a downward gradient part.

이들에 의해, 로터리 구동부 내의 팽창 영역을 연통하는 바이패스 경로를 가지고 있어도, 바이패스 경로에 윤활액을 체류시키지 않고, 윤활액에 의한 로터리 구동부의 윤활을 확실하게 행하는 것이 가능한 로터리형 히트 펌프를 제공할 수 있다.Thus, a rotary type heat pump capable of reliably lubricating the rotary drive unit with the lubricating liquid without retaining the lubricating liquid in the bypass path even if it has a bypass path communicating with the expansion region in the rotary drive unit can be provided. there is.

또한, 상기 바이패스 경로는 상기 팽창 영역에서의 상기 제1 사이드 하우징 또는 상기 제2 사이드 하우징의 적어도 일방에 형성된 바이패스 구멍에 각각 연결되어 있는 것이 바람직하다.Preferably, the bypass path is connected to a bypass hole formed in at least one of the first side housing and the second side housing in the expansion region.

이에 의해, 바이패스 경로에 의한 외형 치수의 확대를 억제할 수 있다.In this way, it is possible to suppress expansion of the external dimension by the bypass path.

또한, 상기 로터 및 상기 로터리 하우징은 방켈형 로터 및 방켈형 로터리 하우징인 것이 바람직하다.In addition, the rotor and the rotary housing are preferably a Bankel-type rotor and a Bankel-type rotary housing.

이에 의해, 널리 알려져 있는 로터리 구조를 채용할 수 있기 때문에, 로터리 구조의 신뢰성을 높일 수 있다.Because of this, since a widely known rotary structure can be adopted, the reliability of the rotary structure can be increased.

또한, 상기 중 어느 하나에 기재된 로터리형 히트 펌프가 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 에어컨으로서의 발명도 있고, 나아가서는 이 에어컨을 탑재한 자동차의 발명도 있다.In addition, there is also an invention as an air conditioner characterized in that the rotary type heat pump described in any one of the above is mounted, and there is also an invention of a vehicle equipped with this air conditioner.

이들에 의해, 로터리 구동부 내의 팽창 영역을 연통하는 바이패스 경로를 가지고 있어도, 바이패스 경로에 윤활액을 체류시키지 않아, 윤활액에 의한 로터리 구동부의 윤활을 확실하게 행하는 것이 가능한 로터리형 히트 펌프를 갖는 에어컨 및 자동차를 제공할 수 있다.An air conditioner having a rotary heat pump capable of reliably lubricating the rotary drive unit with the lubricating liquid without retaining the lubricating liquid in the bypass path, even if it has a bypass path communicating with the expansion region in the rotary drive unit, and A car can be provided.

본 발명에서의 로터리형 히트 펌프의 구성에 의하면, 로터리 구동부 내의 팽창 영역을 연통하는 바이패스 경로를 가지고 있어도, 바이패스 경로에 윤활액을 체류시키지 않아, 윤활액에 의한 로터리 구동부의 윤활을 확실하게 행하는 것이 가능한 로터리형 히트 펌프 및 이것을 가지는 에어컨 및 자동차의 제공이 가능해진다.According to the configuration of the rotary type heat pump in the present invention, even if it has a bypass path that communicates the expansion area in the rotary drive unit, the lubricating liquid does not remain in the bypass path, and lubrication of the rotary drive unit with the lubricating liquid is reliably performed. It becomes possible to provide a rotary type heat pump and air conditioners and automobiles having the same.

도 1은, 제1 실시 형태에서의 로터리형 히트 펌프의 제2 사이드 하우징을 투시하여 내부 구조를 도시한 정면도.
도 2A는 제2 실시 형태에서의 로터리형 히트 펌프(100)의 사시도, 도 2B는 도 2A 중의 화살표(B)측에서 바라본 내부 구조의 투시도.
도 3은 본 실시 형태에서의 로터리형 히트 펌프를 탑재한 에어컨을 도시하는 개략도.
도 4는 도 3에 도시하는 에어컨을 장착한 자동차의 설명도.
도 5는 종래 기술에서의 로터리형 히트 펌프의 개략 구성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a front view showing the internal structure of a rotary heat pump in a first embodiment through a second side housing.
Fig. 2A is a perspective view of a rotary type heat pump 100 in a second embodiment, and Fig. 2B is a perspective view of an internal structure viewed from the side of an arrow B in Fig. 2A.
Fig. 3 is a schematic view showing an air conditioner equipped with a rotary heat pump in the present embodiment.
Fig. 4 is an explanatory view of a vehicle equipped with the air conditioner shown in Fig. 3;
5 is a schematic configuration diagram of a rotary type heat pump in the prior art.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명에서의 로터리형 히트 펌프(100)에 관해 설명이 이루어진다.Hereinafter, the rotary type heat pump 100 in the present invention is described with reference to the drawings.

(제1 실시 형태)(First Embodiment)

도 1은 제1 실시 형태에서의 로터리형 히트 펌프(100)의 제2 사이드 하우징(50)을 투시하여 내부 구조를 도시한 정면도이다. 본 실시 형태에서의 로터리형 히트 펌프(100)는 도면 중의 상측이 연직 방향 상측이다. 도 1에 도시하는 로터리형 히트 펌프(100)는 로터리 구동부(60)와, 로터리 구동부(60)의 외벽면에 배설된 열교환용 핀(70)과, 로터리 구동부(60) 내의 2개의 팽창 영역(34)을 연통하는 바이패스 경로(90)를 구비하고 있다. 본 실시 형태의 로터리 구동부(60)는 회전축(10), 스테이셔너리 기어(15), 로터(20), 로터리 하우징(30), 제1 사이드 하우징(40) 및 제2 사이드 하우징(50)을 가지고 있다. 이 로터리 구동부(60)는 금속 재료로 형성된 기본부와 단열 재료로 형성된 단열부(80)를 가지고 있다. 도 1로부터도 분명한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 로터리형 히트 펌프(100)로서 방켈형의 종형의 로터리 구동부(60)를 채용한 형태에 관해 설명을 행하는 것으로 한다.Fig. 1 is a front view showing the internal structure of the rotary heat pump 100 in the first embodiment through the second side housing 50 of the first embodiment. In the rotary type heat pump 100 in this embodiment, the upper side in the drawing is the upper side in the vertical direction. The rotary type heat pump 100 shown in FIG. 1 includes a rotary drive unit 60, heat exchange fins 70 provided on the outer wall surface of the rotary drive unit 60, and two expansion regions in the rotary drive unit 60 ( 34) and a bypass path 90 communicating therewith. The rotary drive unit 60 of this embodiment includes a rotating shaft 10, a stationary gear 15, a rotor 20, a rotary housing 30, a first side housing 40, and a second side housing 50. Have. This rotary driving unit 60 has a basic portion made of a metal material and an insulating portion 80 made of a heat insulating material. As is also clear from FIG. 1 , in this embodiment, a description will be given of the form in which the Wankel type vertical rotary drive unit 60 is employed as the rotary heat pump 100 .

회전축(10)은 제1 단부(端部)가 로터리 구동부(60)의 내부 공간에서 회전 가능하게 지지되어 있음과 함께, 제2 단부가 제1 사이드 하우징(40)의 삽통 구멍(도시 생략)으로부터 로터리 구동부(60)의 외부에 돌출하고 있다. 회전축(10)의 제2 단부는 로터리 구동부(60)의 외부에 마련되어 있는 원동기의 출력축(모두 도시 생략)에 공지의 수법에 의해 연결되어 있다. 또한, 제1 사이드 하우징(40)의 삽통 구멍에는, 제1 사이드 하우징(40)의 외표면측부터 삽입되어 회전축(10)을 삽통시킨 스테이셔너리 기어(15)가 나사 고정에 의해 고정되어 있다. 이와 같은 회전축(10)으로서는, 로터리 엔진과 마찬가지로 익센트릭 샤프트가 알맞게 이용된다.The rotation shaft 10 has a first end rotatably supported in the inner space of the rotary drive unit 60, and a second end from an insertion hole (not shown) of the first side housing 40. It protrudes out of the rotary drive part 60. The second end of the rotary shaft 10 is connected to an output shaft (both not shown) of a prime mover provided outside the rotary drive unit 60 by a known method. In the insertion hole of the first side housing 40, a stationary gear 15 inserted from the outer surface side of the first side housing 40 and having the rotary shaft 10 inserted therein is fixed by screwing. . As such a rotary shaft 10, an eccentric shaft is suitably used as in a rotary engine.

본 실시 형태에서의 로터(20)는 적어도 외표면의 소요 두께 범위가 단열 재료에 의해 이른바 뢸로의 삼각형의 외형(방켈형 로터)으로 형성되고, 감합 구멍(22)의 부분에서 회전축(10)에 형성되어 있는 로터리 저널(12)과 감합하여 회전축(10)과 함께 돌기(共周) 가능한 상태로 고정되어 있다. 로터(20)를 평면에서 본 때의 중앙 부분에는, 스테이셔너리 기어(15) 및 감합 구멍(22)의 외경 치수보다도 대경 치수로서, 감합 구멍(22)과 동일 축에 형성되어 있음과 함께 스테이셔너리 기어(15)와 맞물리는 로터 기어(24)가 형성되어 있다. 제1 사이드 하우징(40)에 고정되어 있는 스테이셔너리 기어(15)와 로터 기어(24)는 모두 둘레 방향에서의 소요 범위에서만 맞물려 있기 때문에, 회전축(10)이 회전하면 회전축(10)(스테이셔너리 기어(15))의 둘레를 로터(20)가 편심 회전 운동하게 된다.In the rotor 20 in this embodiment, at least the required thickness range of the outer surface is formed in a so-called Rohl's triangular outer shape (Wankel-shaped rotor) with a heat insulating material, and to the rotation shaft 10 at the fitting hole 22 It is fixed in a state in which it can protrude along with the rotary shaft 10 by fitting with the formed rotary journal 12 . At the central portion of the rotor 20 when viewed from a plane, the diameter is larger than the outer diameters of the stationary gear 15 and the fitting hole 22, and is formed coaxially with the fitting hole 22, and the stay A rotor gear 24 meshing with the chenary gear 15 is formed. Since both the stationary gear 15 and the rotor gear 24 fixed to the first side housing 40 are meshed only within a required range in the circumferential direction, when the rotating shaft 10 rotates, the rotating shaft 10 (stay The rotor 20 rotates eccentrically around the chenary gear 15.

로터리 하우징(30)은 로터(20)의 편심 회전에 의해 규정되는 페리트로코이드 곡선에 따라 로터(20)의 지름 외방향 영역을 평면적으로 구획 가능한 누에고치 모양(繭玉狀)의 통형상체(筒狀體)(방켈형 로터리 하우징)로 형성되어 있다. 로터리 하우징(30)의 일방의 개구면에는 스테이셔너리 기어(15)를 로터리 하우징(30)(로터리 구동부(60))의 내부에 삽입시키는 삽통구멍(도시 생략)이 형성된 제1 사이드 하우징(40)에 의해 피복되어 있다. 스테이셔너리 기어(15)에는 회전축(10)이 삽통되어 있고, 회전축(10), 스테이셔너리 기어(15) 및 제1 사이드 하우징(40)은 공지의 수법에 의해 실(seal)된 상태로 되어 있다.The rotary housing 30 is a cocoon-shaped tubular body capable of flatly demarcating a region outside the diameter of the rotor 20 according to a ferritrochoid curve defined by eccentric rotation of the rotor 20. ) (Wankel type rotary housing). A first side housing 40 having an insertion hole (not shown) through which the stationary gear 15 is inserted into the inside of the rotary housing 30 (rotary drive unit 60) on one open surface of the rotary housing 30 ) is covered by The rotary shaft 10 is inserted into the stationary gear 15, and the rotary shaft 10, the stationary gear 15, and the first side housing 40 are sealed by a known method. has been

또한, 로터리 하우징(30)의 타방의 개구면에는, 제2 사이드 하우징(50)이 로터리 하우징(30)과 실 된 상태로 부착되어 있다. 이와 같은 로터리 구동부(60)의 기본 형태는 이른바 로터리 엔진에서의 흡배기부와 점화부를 생략한 구성과 마찬가지로 할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서의 로터(20), 로터리 하우징(30), 제1 사이드 하우징(40) 및 제2 사이드 하우징(50)에 의해 둘러싸인 공간은 적절히 배설된 실 부재(도시 생략)에 의해 실되어 있는 것이 바람직하다. 이 공간의 각각에는 냉매 가스의 한 예로서 헬륨 가스가 충전되어 있다.Further, a second side housing 50 is attached to the other open surface of the rotary housing 30 in a sealed state with the rotary housing 30 . The basic shape of the rotary drive unit 60 can be the same as that of a so-called rotary engine in which an intake/exhaust unit and an ignition unit are omitted. Further, the space surrounded by the rotor 20, the rotary housing 30, the first side housing 40 and the second side housing 50 in this embodiment is sealed by an appropriately disposed seal member (not shown). It is desirable to be Each of these spaces is filled with helium gas as an example of the refrigerant gas.

또한, 로터리 하우징(30)의 외표면에는 둘레 방향의 복수 개소의 각각에서 소요 범위에 걸쳐 열교환용 핀(70)이 배설되어 있다. 로터리 하우징(30)은 로터리 하우징(30)의 내주면과 로터(20)의 외주면에 의해 구획된 영역의 형상 및 평면 면적이 로터(20)의 편심 회전에 수반하여 변화하게 된다. 본 실시 형태에서는, 회전축(10)을 회전의 중심으로 한 경우, 구획된 영역의 평면 면적이 최소가 되는 압축 영역(32)과, 구획된 영역의 평면 면적이 최대가 되는 팽창 영역(34)이 각각 2개씩 형성된다. 보다 상세하게는, 로터리 하우징(30)의 둘레 방향으로 로터리 하우징(30)의 평면 중앙부를 회전의 중심으로 하여 90도 간격으로 압축 영역(32)과 팽창 영역(34)이 교대 배치된 상태가 된다.In addition, on the outer surface of the rotary housing 30, fins 70 for heat exchange are disposed over a required range at each of a plurality of locations in the circumferential direction. In the rotary housing 30 , the shape and planar area of the region divided by the inner circumferential surface of the rotary housing 30 and the outer circumferential surface of the rotor 20 change with the eccentric rotation of the rotor 20 . In this embodiment, when the rotating shaft 10 is used as the center of rotation, a compression region 32 in which the plane area of the divided region is minimized and an expansion region 34 in which the plane area of the divided region is maximized are Two of each are formed. More specifically, in the circumferential direction of the rotary housing 30, the compression region 32 and the expansion region 34 are alternately arranged at intervals of 90 degrees with the center of the plane of the rotary housing 30 as the center of rotation. .

고온 영역인 압축 영역(32)에 대응하는 위치에서의 로터리 구동부(60)의 외벽면에는 방열용 핀(72)이 세워지고, 저온 영역인 팽창 영역(34)에 대응하는 위치에서 로터리 구동부(60)의 외벽면에는 흡열용 핀(74)이 세워져 있다. 이와 같이 본 실시 형태에서의 열교환용 핀(70)은 방열용 핀(72)과 흡열용 핀(74)에 의해 구성되어 있는데, 모든 압축 영역(32) 및 팽창 영역(34)에 방열용 핀(72) 및 흡열용 핀(74)이 세워져 있는 것이 아니다.A heat dissipation fin 72 is erected on the outer wall surface of the rotary drive unit 60 at a position corresponding to the compression region 32, which is a high-temperature region, and a rotary drive unit 60 at a position corresponding to the expansion region 34, which is a low-temperature region. A fin 74 for heat absorption is erected on the outer wall surface of ). In this way, the fin 70 for heat exchange in this embodiment is constituted by the fin 72 for heat radiation and the fin 74 for heat absorption, but all the compression regions 32 and expansion regions 34 have fins for heat radiation ( 72) and the fin 74 for heat absorption are not upright.

본 실시 형태에서의 팽창 영역(34)은 로터(20)의 회전 방향의 상류측에 위치하는 제1 팽창 영역(34A)과, 로터(20)의 회전 방향의 하류측에 위치하는 제2 팽창 영역(34B)에 의해 구성되어 있다. 이들 제1 팽창 영역(34A)과 제2 팽창 영역(34B)은 바이패스 경로(90)에 의해 연통되어 있다. 도 1에 도시하는 바와 같이 바이패스 경로(90)에는 바이패스 경로용 히트 싱크(92)를 배설할 수도 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 팽창 영역(34A)과 제2 팽창 영역(34B) 중, 압축 영역(32)의 직후에 위치하는 제1 팽창 영역(34A)의 외주면에만 흡열용 핀(74)이 세워져 있다.The expansion region 34 in this embodiment includes a first expansion region 34A located on the upstream side of the rotational direction of the rotor 20 and a second expansion region located on the downstream side of the rotational direction of the rotor 20. It is constituted by (34B). The first expansion region 34A and the second expansion region 34B communicate with each other through the bypass path 90 . As shown in FIG. 1, the bypass path 90 may be provided with a heat sink 92 for the bypass path. In this embodiment, among the first expansion region 34A and the second expansion region 34B, the heat absorbing fin 74 is erected only on the outer peripheral surface of the first expansion region 34A located immediately after the compression region 32. there is.

또한, 제1 팽창 영역(34A)과 제2 팽창 영역(34B)에 끼여진 위치에서의 압축 영역(32A)은 냉매 가스인 헬륨 가스의 압축이 대부분(거의) 행해지지 않기 때문에, 이들 제1 팽창 영역(34A)과 제2 팽창 영역(34B)에 끼여진 위치에서의 압축 영역(32A)은 방열용 핀(72) 및 단열부(80)의 배설 대상으로부터 제외되어 있다. 즉, 바이패스 경로(90)에 의해 연통된 복수의 팽창 영역(34)(여기에서는 제1 팽창 영역(34A)과 제2 팽창 영역(34B)) 중, 최하류 위치에서의 팽창 영역(34)(여기에서는 제2 팽창 영역(34B))의 직후에서의 압축 영역(32)에만 방열용 핀(72) 및 단열부(80) 중 적어도 방열용 핀(72)이 배설되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 로터리형 히트 펌프(100)의 경량화와 제조 비용의 저감에 기여할 수 있다.In addition, in the compression region 32A at a position sandwiched between the first expansion region 34A and the second expansion region 34B, most (almost) of the helium gas, which is a refrigerant gas, is not compressed. The compression region 32A at a position sandwiched between the region 34A and the second expansion region 34B is excluded from the target of dissipation of the heat radiation fin 72 and the heat insulating portion 80 . That is, among the plurality of expansion regions 34 (here, the first expansion region 34A and the second expansion region 34B) communicated by the bypass path 90, the expansion region 34 at the most downstream position At least among the heat radiation fins 72 and the heat insulating portion 80, only the compression region 32 immediately after the second expansion region 34B (here, the second expansion region 34B) is disposed. With such a configuration, it is possible to contribute to reducing the weight and manufacturing cost of the rotary type heat pump 100 .

본 실시 형태에서의 바이패스 경로(90)는 제1 팽창 영역(34A)과 제1 팽창 영역(34A)보다도 연직 방향 높이 위치가 상측인 제2 팽창 영역(34B)에서의 로터리 하우징(30)에 천공(穿設)된 바이패스 구멍(34C)에 연결되어 있다. 이와 같이 제1 팽창 영역(34A)과 제2 팽창 영역(34B)을 연통시킴에 의해, 압축 영역(32)으로부터 송출된 헬륨 가스가 팽창하기 위한 공간 체적을 대폭적으로 증대시킬 수 있고, 헬륨 가스의 팽창에 의한 온도 저하를 촉진시킬 수 있다. 보다 상세하게는, 바이패스 경로(90)는 바이패스 경로(90)의 연직 방향에서의 최상위 위치(94)로부터 제1 팽창 영역(34A) 및 제2 팽창 영역(34B)까지의 종단(縱斷) 구배가 모두 하강 구배로 되어 있다. 이것을 환언하면, 바이패스 경로(90)에서의 연직 방향에서의 최상위 위치(94)로부터는 제1 팽창 영역(34A)과의 제1 연통부인 바이패스 구멍(34C) 및 제2 팽창 영역(34B)과의 제2 연통부인 바이패스 구멍(34C)을 향하여 바이패스 경로(90) 내의 연직 방향 높이 위치가 서서히 낮아지는 하강 구배부(96)로 연통되어 있다.The bypass path 90 in this embodiment is attached to the rotary housing 30 in the first expansion area 34A and the second expansion area 34B whose height position in the vertical direction is higher than that of the first expansion area 34A. It is connected to the drilled bypass hole 34C. By connecting the first expansion region 34A and the second expansion region 34B in this way, the space volume for the expansion of the helium gas sent from the compression region 32 can be greatly increased, and the helium gas It can accelerate the temperature decrease by expansion. More specifically, the bypass path 90 extends from the uppermost position 94 in the vertical direction of the bypass path 90 to the first expansion area 34A and the second expansion area 34B. ) are all downward slopes. In other words, from the uppermost position 94 in the vertical direction in the bypass path 90, the bypass hole 34C, which is the first communication portion with the first expansion region 34A, and the second expansion region 34B The bypass hole 34C, which is the second communicating portion, communicates with the downward slope portion 96 in which the height position in the vertical direction in the bypass path 90 gradually decreases.

로터리 구동부(60)를 도시하지 않은 원동기에 의해 회전 구동시키면, 로터리 구동부(60)의 내부 공간에 충전되어 있는 냉매 가스로서의 헬륨 가스는 로터리 하우징(30)의 둘레 방향으로 교대로 나타나는 압축 영역(32)과 제1 팽창 영역(34A) 및 제2 팽창 영역(34B)으로 순차적으로 송출되어, 고온 상태와 저온 상태가 교대로 전환된다. 압축 영역(32)으로부터 송출된 헬륨 가스에는 기화한 윤활 오일로 대표되는 윤활액이 혼입되어 있고, 제1 팽창 영역(34A) 및 제2 팽창 영역(34B)과 이들을 연통하는 바이패스 경로(90)에 송출되면, 온도 저하에 의해 윤활액이 응축된다. 본 실시 형태에서는, 바이패스 경로(90)에서 윤활액이 응축되어도, 중력의 작용으로 바이패스 경로(90)에서의 최상위 위치(94)로부터 제1 팽창 영역(34A)과 제2 팽창 영역(34B)의 각각에 하강 구배부(96)에 의해 윤활액을 흘러내리게 할 수 있다. 따라서, 바이패스 경로(90)에 윤활액이 체류하는 일 없이, 윤활액에 의한 로터리 구동부(60)의 확실한 윤활 작용을 유지할 수 있다.When the rotary drive unit 60 is rotationally driven by a prime mover (not shown), the helium gas as a refrigerant gas filled in the internal space of the rotary drive unit 60 alternately appears in the circumferential direction of the rotary housing 30, the compression region 32 ) and sequentially sent to the first expansion region 34A and the second expansion region 34B, the high temperature state and the low temperature state are alternately switched. A lubricating liquid represented by vaporized lubricating oil is mixed in the helium gas sent from the compression region 32, and is formed in the bypass path 90 communicating with the first expansion region 34A and the second expansion region 34B. When discharged, the lubricating fluid is condensed due to a decrease in temperature. In this embodiment, even if the lubricating fluid is condensed in the bypass path 90, the first expansion area 34A and the second expansion area 34B are separated from the uppermost position 94 in the bypass path 90 by the action of gravity. The lubricating liquid can be made to flow down by the downward gradient part 96 in each of the. Therefore, reliable lubricating action of the rotary drive unit 60 by the lubricating liquid can be maintained without the lubricating liquid remaining in the bypass path 90 .

본 실시 형태에서의 로터리형 히트 펌프(100)의 형태를 채용함에 의해, 로터리 구동부(60)에서의 확실한 윤활이 가능한 완전 기상형 카르노 사이클의 히트 펌프 구조로 할 수 있다. 본 실시 형태에서의 로터(20)가 로터리 하우징(30)의 내부 공간을 1회전하는 사이에 방열과 흡열을 각각 1회 행할 수 있다. 이들에 의해, 소형 경량의 구성임과 함께 저소음이면서도, 효율적인 열교환을 하는 것이 가능하다. 그리고, 원동기의 출력축의 회전을 높여서 로터(20)의 회전수를 높이면, 급속 가열이나 급속 냉각이 가능해지는 점에서도 형편상 좋다. 그리고, 로터리 구동부(60)에 주입된 윤활액이 바이패스 경로(90)에 체류하는 일 없이, 항상 로터리 구동부(60)의 윤활 작용을 행할 수가 있는 점에서, 신뢰성이 높은 로터리형 히트 펌프(100)을 제공할 수 있다.By adopting the form of the rotary type heat pump 100 in this embodiment, it is possible to set it as a completely vapor phase type Carnot cycle heat pump structure capable of reliable lubrication in the rotary drive unit 60. While the rotor 20 in this embodiment rotates once in the inner space of the rotary housing 30, heat dissipation and heat absorption can be performed once, respectively. With these, it is possible to perform efficient heat exchange while having a compact and lightweight structure and low noise. And, if the rotation speed of the rotor 20 is increased by increasing the rotation of the output shaft of the prime mover, it is convenient also in that rapid heating or rapid cooling becomes possible. Further, the rotary type heat pump 100 is highly reliable in that the lubricating action of the rotary drive unit 60 can always be performed without the lubricating fluid injected into the rotary drive unit 60 staying in the bypass path 90. can provide.

(제2 실시 형태)(Second Embodiment)

도 2A는 제2 실시 형태에서의 로터리형 히트 펌프(100)의 사시도이고, 도 2B는 도 2A 중의 화살표(B)측에서 바라본 내부 구조의 투시도이다. 또한, 도 2에서는 도시를 간략화하기 위해, 방열용 핀(72), 흡열용 핀(74) 및 단열부(80) 등의 표시를 생략하고 있는데, 방열용 핀(72), 흡열용 핀(74) 및 단열부(80) 등은 제1 실시 형태와 마찬가지로 배설할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 앞서 설명한 다른 실시 형태와 같은 구성에 관해서는 앞서의 실시 형태에서 이용한 부호와 같은 부호를 붙임에 의해 여기에서의 상세한 설명은 생략한다. 본 실시 형태에서의 로터리형 히트 펌프(100)는 회전축(10)이 설치면에 대해 직교 방향(연직 방향)으로 기립(起立)한 레이아웃인 점에서, 제1 실시 형태에서의 로터리형 히트 펌프(100)의 구성과 다르다.Fig. 2A is a perspective view of the rotary heat pump 100 in the second embodiment, and Fig. 2B is a perspective view of the internal structure seen from the side of the arrow B in Fig. 2A. In FIG. 2, in order to simplify the illustration, the display of the fins 72 for heat dissipation, the fins 74 for heat absorption, and the heat insulating portion 80 are omitted. ) and the heat insulating part 80 can be provided similarly to the first embodiment. Note that, in this embodiment, the same reference numerals as those used in the previous embodiment are assigned to components similar to those of the other embodiments described above, and detailed explanations thereof are omitted here. Since the rotary heat pump 100 in the present embodiment has a layout in which the rotating shaft 10 is erected in a direction orthogonal to the installation surface (vertical direction), the rotary heat pump in the first embodiment ( 100) is different from the configuration.

본 실시 형태에서의 제1 팽창 영역(34A)과 제2 팽창 영역(34B)은 연직 방향 높이 위치가 동등하게 되어 있고, 쓰러진 ㄷ자형으로 형성된 연통하는 바이패스 경로(90)에 의해 연통되어 있다. 본 실시 형태에서의 바이패스 경로(90)는 연직 방향에서의 최상위 위치(94)가 소요 길이 범위에 걸치는 수평부로 형성되어 있음과 함께, 수평부의 양단부에는 제1 팽창 영역(34A) 및 제2 팽창 영역(34B)에 연통하는 하강 구배부(96)가 접속되어 있다. 이와 같이, 바이패스 경로(90)의 레이아웃의 사정에 의해 바이패스 경로(90)에 수평부가 있었다고 하더라도, 수평부의 연장의 2배 이상의 연장을 갖는 하강 구배부(96)로부터 윤활액이 제1 팽창 영역(34A)과 제2 팽창 영역(34B)에 흘러내리고, 바이패스 경로(90)의 수평부에서의 윤활액의 체류는 로터리 구동부(60)의 윤활에 영향을 주는 일은 없다. 또한, 바이패스 경로(90)를 윤활액과 친수성이 있는 재료로 형성하는 것, 또는, 바이패스 경로(90)의 내주면에 대해 윤활액과의 친수성을 높이는 표면 처리를 행함에 의해, 바이패스 경로(90) 내의 윤활액의 흘러내림을 촉진시킬 수도 있다.The first expansion region 34A and the second expansion region 34B in this embodiment have equal height positions in the vertical direction and communicate with each other through a bypass path 90 formed in a U-shape. In the bypass path 90 in this embodiment, the uppermost position 94 in the vertical direction is formed as a horizontal portion spanning a required length range, and at both ends of the horizontal portion, a first expansion area 34A and a second expansion area are formed. A downward slope portion 96 communicating with the region 34B is connected. In this way, even if there is a horizontal portion in the bypass path 90 due to the layout of the bypass path 90, the lubricating fluid flows from the downward slope portion 96 having an extension of twice or more than the horizontal portion to the first expansion region. The retention of the lubricating liquid in the horizontal portion of the bypass path 90 flowing down to 34A and the second expansion region 34B does not affect the lubrication of the rotary drive unit 60. In addition, the bypass path 90 is formed by forming the bypass path 90 with a material that is hydrophilic to the lubricating liquid, or by performing surface treatment on the inner circumferential surface of the bypass path 90 to increase hydrophilicity to the lubricating liquid. ) may promote the flowing down of the lubricating fluid in the

이상에 설명한 바와 같이 본원 발명에 관한 로터리형 히트 펌프(100)에 관해 실시 형태에 의거하여 설명을 행했지만, 본원 발명은 이상의 실시 형태로 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 이상에 설명한 실시 형태에서의 로터리형 히트 펌프(100)는 방켈형의 로터리 구동부(60)를 채용한 형태에 관해 설명했지만, 이 구조로 한정되는 것이 아니고, 공지의 로터리 구동부(60)의 구조를 적절히 적용할 수 있다. 로터리 구동부(60)의 구조에서 팽창 영역(34)의 수가 다수 있는 경우에는, 3 이상의 복수의 팽창 영역(34)끼리를 바이패스 경로(90)에 의해 연통시켜도 좋다. 이 경우, 바이패스 경로(90)에 의해 연통된 팽창 영역(34)에 의해 끼여진 위치에서의 압축 영역(32A)에서는, 실질적인 냉매 가스의 압축은 행해지지 않기 때문에, 이들 형식상의 압축 영역(32A)에의 방열용 핀(72)의 배설은 생략된다. 또한, 바이패스 경로(90)에 의해 연통된 복수의 팽창 영역(34)에서의 바이패스 경로(90)와의 연통부와, 바이패스 경로(90)의 레이아웃은 이상에 설명한 실시 형태와 같은 레이아웃을 채용할 수 있다.As described above, the rotary type heat pump 100 according to the present invention has been described based on the embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments. For example, although the rotary type heat pump 100 in the embodiment described above has been described with respect to a form in which a Wankel type rotary drive unit 60 is employed, it is not limited to this structure, and a known rotary drive unit 60 ) structure can be applied appropriately. In the case where there are a large number of expansion regions 34 in the structure of the rotary drive unit 60, the plurality of expansion regions 34 of 3 or more may be communicated with each other through the bypass path 90. In this case, in the compression region 32A at a position sandwiched by the expansion region 34 communicated with the bypass path 90, since the actual compression of the refrigerant gas is not performed, the compression region 32A of these types Arrangement of the fin 72 for heat dissipation to ) is omitted. In addition, the communication portion with the bypass path 90 in the plurality of expansion regions 34 communicated by the bypass path 90 and the layout of the bypass path 90 have the same layout as the above-described embodiment. can be hired

또한, 이상의 실시 형태에서의 로터리형 히트 펌프(100)는 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이 제1 팽창 영역(34A) 및 제2 팽창 영역(34B)에서의 로터리 하우징(30)에 바이패스 구멍(34C)를 마련하고, 이 바이패스 구멍(34C)을 제1 연통부 및 제2 연통부로 하고 있지만, 이 형태로 한정되는 것이 아니다. 로터리 하우징(30)에 마련한 제1 연통부 및 제2 연통부로서의 바이패스 구멍(34C)에 대신하여 제1 사이드 하우징(40)에 판두께 방향으로 관통한 관통구멍(도시 생략)을 제1 연통부 및 제2 연통부로서 천공하고, 복수의 팽창 영역(34)에서의 관통구멍끼리를 바이패스 경로(90)로 연결시킬 수도 있다. 이 관통구멍은 제1 사이드 하우징(40)뿐만 아니라, 제2 사이드 하우징(50) 또는 제1 사이드 하우징(40) 및 제2 사이드 하우징(50)에 배설할 수도 있다. 이들과 같이 로터리 구동부(60)의 평면 영역 내에 바이패스 경로(90)을 배설함에 의해, 본 실시 형태에서의 로터리형 히트 펌프(100)보다도 평면 전유 면적을 작게 할 수 있는 점에 있어서 형편상 좋다.Further, the rotary type heat pump 100 in the above embodiment bypasses the rotary housing 30 in the first expansion region 34A and the second expansion region 34B as shown in FIGS. 1 and 2 . Although the hole 34C is provided and this bypass hole 34C is used as the 1st communication part and the 2nd communication part, it is not limited to this form. In place of the bypass hole 34C as the first communication portion and the second communication portion provided in the rotary housing 30, a through hole (not shown) passing through the first side housing 40 in the plate thickness direction is used as the first communication portion. The through-holes in the plurality of expansion regions 34 may be connected to each other through the bypass path 90. This through hole may be disposed not only in the first side housing 40, but also in the second side housing 50 or the first side housing 40 and the second side housing 50. By arranging the bypass path 90 in the plane area of the rotary drive unit 60 as described above, it is convenient in that the exclusive plane area can be made smaller than that of the rotary type heat pump 100 in the present embodiment. .

제1 실시 형태에서는, 바이패스 경로(90)에 바이패스 경로용 히트 싱크(92)를 배설하고, 바이패스 경로(90)에서도 열교환(흡열)하는 것이 가능한 형태를 나타내고 있는데, 이 형태로 한정되는 것이 아니다. 바이패스 경로(90)를 단열 재료에 의해 형성할 수도 있고, 도 2에 도시하는 바와 같이 바이패스 경로용 히트 싱크(92)의 배설을 생략한 형태를 채용할 수도 있다.In the first embodiment, the bypass path heat sink 92 is provided in the bypass path 90, and a form in which heat exchange (heat absorption) can be performed also in the bypass path 90 is shown. It is not. The bypass path 90 can be made of a heat insulating material, or a form in which the heat sink 92 for the bypass path is omitted can be employed as shown in FIG. 2 .

또한, 이상의 실시 형태에서는, 회전축(10)이 연직선에 대해 90도 회전한 레이아웃(제1 실시 형태)과, 회전축(10)이 연직선과 평행한 레이아웃(제2 실시 형태)을 예시하고 있는데, 이들의 레이아웃으로 한정되는 것이 아니다. 로터리형 히트 펌프(100)를 제1 실시 형태와 제2 실시 형태로 나타냈던 레이아웃의 중간 레이아웃으로 한 형태를 채용할 수도 있다. 요컨대, 제1 팽창 영역(34A)과 제2 팽창 영역(34B)을 연통하는 바이패스 경로(90)에서 윤활액이 체류하지 않도록, 바이패스 경로(90)이 제1 팽창 영역(34A) 또는 제2 팽창 영역(34B)의 어느 것에 대해 하강 구배부(96)만으로 형성되어 있든지, 하강 구배부(96)와 조금의 수평부로 형성되어 있으면 된다.In the above embodiments, a layout in which the rotating shaft 10 is rotated by 90 degrees with respect to the vertical line (first embodiment) and a layout in which the rotating shaft 10 is parallel to the vertical line (second embodiment) are exemplified. It is not limited to the layout of A form in which the rotary type heat pump 100 is an intermediate layout of the layouts shown in the first embodiment and the second embodiment can also be employed. In short, the bypass path 90 is provided in the bypass path 90 communicating between the first expansion area 34A and the second expansion area 34B so that the lubricating liquid does not stay. Any one of the expansion regions 34B may be formed only with the downward slope portion 96, or it may be formed with the downward slope portion 96 and some horizontal portions.

또한, 이상의 실시 형태에서의 바이패스 경로(90)는 모두 연직 방향에서의 최상위 위치(94)로부터 제1 팽창 영역(34A)과의 제1 연통부인 바이패스 구멍(34C)까지의 사이와, 제2 팽창 영역(34B)과의 제2 연통부인 바이패스 구멍(34C)과의 사이가 각각 하강 구배부(96)에 의해 연통하는 형태를 나타내고 있지만 이 형태로 한정되는 것이 아니다. 바이패스 경로(90)의 최상위 위치(94)로부터 제1 팽창 영역(34A)의 바이패스 구멍(34C)까지의 사이, 또는 최상위 위치(94)로부터 제2 팽창 영역(34B)의 바이패스 구멍(34C)까지의 사이의 어느 일방만을 하강 구배부(96)에 의해 연통시킨 형태를 채용할 수도 있다.In addition, all of the bypass paths 90 in the above embodiment are between the uppermost position 94 in the vertical direction to the bypass hole 34C, which is the first communicating portion with the first expansion region 34A, and Although a form in which communication between the two expansion regions 34B and the bypass hole 34C, which is the second communicating portion, is communicated by the downward slope portion 96 is shown, it is not limited to this form. Between the uppermost position 94 of the bypass path 90 to the bypass hole 34C of the first expansion region 34A, or from the uppermost position 94 to the bypass hole of the second expansion region 34B ( 34C) can also be employed in a form in which only either one of them is communicated by the downward slope portion 96.

또한, 제2 실시 형태에서는, 바이패스 경로(90) 내에서의 수평부가 바이패스 경로(90)에서의 연직 방향에서의 최상위 위치(94)에 배설된 형태를 나타내고 있는데, 이 형태로 한정되는 것이 아니다. 수평부는 하강 구배부(96)의 도중에 배설되어 있어도 좋다.In the second embodiment, the horizontal portion in the bypass path 90 is arranged at the uppermost position 94 in the vertical direction in the bypass path 90, but it is not limited to this shape. no. The horizontal portion may be arranged in the middle of the downward slope portion 96.

또한, 본 실시 형태에서는, 로터리 구동부(60)의 내부에 냉매 가스로서 열전도율이 높은 헬륨 가스를 충전한 형태에 관해 설명하고 있는데, 이와 같은 특성을 갖는 냉매 가스는 헬륨 가스로 한정되는 것이 아니고, 수소 가스나 이산화탄소 가스 등의 공지의 냉매 가스를 적절히 사용할 수 있다.In addition, in the present embodiment, a form in which helium gas having high thermal conductivity is filled as a refrigerant gas inside the rotary drive unit 60 is described, but the refrigerant gas having such characteristics is not limited to helium gas, but hydrogen A known refrigerant gas such as gas or carbon dioxide gas can be used as appropriate.

또한, 도 4에 도시하는 바와 같이 이상에 설명한 로터리형 히트 펌프(100)를 탑재한 에어컨(200)으로서의 발명도 있다. 또한, 도 5에 도시하는 바와 같이 본 실시 형태에서 설명한 로터리형 히트 펌프(100)를 탑재한 에어컨(200)이 장착된 자동차(300)의 발명도 있다. 또한, 에어컨(200)과 자동차(300)의 구체적인 구성은 공지이기 때문에, 여기에서의 상세한 설명은 생략한다. 본 발명에서의 에어컨(200)에 의하면 소형 경량화 및 고효율화가 가능해진다. 또한 본 발명에서의 자동차(300)에 의하면, 소형 경량화에 더하여 차량탑재 시스템이 대폭적으로 에너지 절약화됨으로써 자동차(300)의 전동화를 촉진할 수도 있다.Moreover, as shown in FIG. 4, there is also an invention as an air conditioner 200 equipped with the rotary type heat pump 100 described above. Further, as shown in FIG. 5 , there is also an invention of a vehicle 300 equipped with an air conditioner 200 equipped with a rotary type heat pump 100 described in the present embodiment. In addition, since specific configurations of the air conditioner 200 and the automobile 300 are known, detailed descriptions thereof are omitted. According to the air conditioner 200 in the present invention, it is possible to reduce the size and increase the efficiency. In addition, according to the automobile 300 of the present invention, in addition to being reduced in size and weight, the in-vehicle system is significantly energy-saving, so that the electrification of the automobile 300 can be promoted.

나아가서는, 이상에 설명한 로터리형 히트 펌프(100)를 회전축(10)의 축선 방향으로 직렬 배치한 형태를 채용할 수도 있다. 이에 의해 로터리형 히트 펌프(100)로서의 점유 용적은 커지는 것이지만, 가늘고 기다란 스페이스를 확보할 수 있으면, 보다 고성능의 로터리형 히트 펌프(100) 및 이것이 탑재된 에어컨(200) 및 자동차(300)를 제공할 수 있다.Furthermore, a form in which the rotary type heat pump 100 described above is arranged in series in the axial direction of the rotating shaft 10 can also be employed. As a result, the occupied volume as the rotary heat pump 100 increases, but if a thin and long space can be secured, a more high-performance rotary heat pump 100, an air conditioner 200 and an automobile 300 equipped therewith are provided can do.

또한, 이상에 설명한 본 실시 형태의 구성에 대해, 명세서 중에 기재되어 있는 변형례나, 다른 공지의 구성을 적절히 조합시킨 형태를 채용할 수도 있다.In addition, with respect to the structure of this embodiment described above, the modified example described in the specification and the form which combined suitably other well-known structures can also be employ|adopted.

Claims (6)

회전축, 상기 회전축이 삽통하는 스테이셔너리 기어, 상기 스테이셔너리 기어의 외경 치수보다도 대경 치수로 형성되어 상기 스테이셔너리 기어에 맞물리는 로터 기어를 가지며, 상기 회전축의 회전에 수반하여 편심 회전하는 로터, 상기 로터의 편심 회전에 의해 규정되는 페리트로코이드 곡선에 따라 상기 로터의 지름 외방향 영역을 구획 가능하게 형성된 로터리 하우징, 상기 회전축을 삽통시키는 삽통 구멍을 가지며, 상기 로터리 하우징의 일단측을 피복함과 함께 상기 스테이셔너리 기어를 고정하는 제1 사이드 하우징 및 상기 로터리 하우징의 타단측을 피복하는 제2 사이드 하우징을 갖는 로터리 구동부와,
상기 로터의 외주면과 상기 로터리 하우징의 내주면에 의해 구획된 영역의 평면 면적이 최소가 되는 압축 영역과 상기 영역의 상기 평면 면적이 최대가 되는 팽창 영역에서의 상기 로터리 하우징의 외표면에 배설된 열교환용 핀과,
2개의 상기 팽창 영역을 연통시키는 바이패스 경로를 구비하고,
상기 바이패스 경로는 상기 바이패스 경로 내의 연직 방향에서의 최상위 위치로부터 제1 팽창 영역과의 제1 연통부 또는 제2 팽창 영역과의 제2 연통부의 적어도 일방까지의 사이가 하강 구배부에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 로터리형 히트 펌프.A rotor having a rotating shaft, a stationary gear through which the rotating shaft is inserted, and a rotor gear formed to have a larger diameter than the outer diameter of the stationary gear and meshing with the stationary gear, and rotates eccentrically as the rotating shaft rotates , A rotary housing formed to partition an area in the outer direction of the diameter of the rotor according to a ferrotrochoid curve defined by the eccentric rotation of the rotor, having an insertion hole through which the rotary shaft is inserted, and covering one end side of the rotary housing A rotary drive unit having a first side housing for fixing the stationary gear together and a second side housing for covering the other end of the rotary housing;
For heat exchange disposed on the outer surface of the rotary housing in a compression region in which the plane area of the region partitioned by the outer circumferential surface of the rotor and the inner circumferential surface of the rotary housing is minimized and the expansion region in which the plane area of the region is maximized. with pins,
A bypass path connecting the two expansion regions is provided;
The bypass path is formed by a downward gradient portion between the uppermost position in the vertical direction in the bypass path and at least one of the first communication portion with the first expansion region or the second communication portion with the second expansion region. A rotary heat pump characterized in that it is. 회전축, 상기 회전축이 삽통하는 스테이셔너리 기어, 상기 스테이셔너리 기어의 외경 치수보다도 대경 치수로 형성되어 상기 스테이셔너리 기어에 맞물리는 로터 기어를 가지며, 상기 회전축의 회전에 수반하여 편심 회전하는 로터, 상기 로터의 편심 회전에 의해 규정되는 페리트로코이드 곡선에 따라 상기 로터의 지름 외방향 영역을 구획 가능하게 형성된 로터리 하우징, 상기 회전축을 삽통시키는 삽통 구멍을 가지며, 상기 로터리 하우징의 일단측을 피복함과 함께 상기 스테이셔너리 기어를 고정하는 제1 사이드 하우징 및 상기 로터리 하우징의 타단측을 피복하는 제2 사이드 하우징을 갖는 로터리 구동부와,
상기 로터의 외주면과 상기 로터리 하우징의 내주면에 의해 구획된 영역의 평면 면적이 최소가 되는 압축 영역과 상기 영역의 상기 평면 면적이 최대가 되는 팽창 영역에서의 상기 로터리 하우징의 외표면에 배설된 열교환용 핀과,
2개의 상기 팽창 영역을 연통시키는 바이패스 경로를 구비하고,
상기 바이패스 경로는 상기 바이패스 경로 내의 연직 방향에서의 최상위 위치로부터 제1 팽창 영역과의 제1 연통부 또는 제2 팽창 영역과의 제2 연통부의 적어도 일방까지의 사이가 수평부 및 하강 구배부에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 로터리형 히트 펌프.A rotor having a rotating shaft, a stationary gear through which the rotating shaft is inserted, and a rotor gear formed to have a larger diameter than the outer diameter of the stationary gear and meshing with the stationary gear, and rotates eccentrically as the rotating shaft rotates , A rotary housing formed to partition an area in the outer direction of the diameter of the rotor according to a ferrotrochoid curve defined by the eccentric rotation of the rotor, having an insertion hole through which the rotary shaft is inserted, and covering one end side of the rotary housing A rotary drive unit having a first side housing for fixing the stationary gear together and a second side housing for covering the other end of the rotary housing;
For heat exchange disposed on the outer surface of the rotary housing in a compression region in which the plane area of the region partitioned by the outer circumferential surface of the rotor and the inner circumferential surface of the rotary housing is minimized and the expansion region in which the plane area of the region is maximized. with pins,
A bypass path connecting the two expansion regions is provided;
In the bypass path, a horizontal portion and a downward slope portion between the uppermost position in the vertical direction in the bypass path and at least one of the first communication portion with the first expansion region or the second communication portion with the second expansion region are A rotary heat pump characterized in that formed by. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 바이패스 경로는 각 상기 팽창 영역에서의 상기 제1 사이드 하우징 또는 상기 제2 사이드 하우징의 적어도 일방에 형성된 바이패스 구멍에 각각 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 로터리형 히트 펌프.According to claim 1 or 2,
The rotary type heat pump according to claim 1 , wherein the bypass paths are connected to bypass holes formed in at least one of the first side housing and the second side housing in each of the expansion regions. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 로터 및 상기 로터리 하우징은 방켈형 로터 및 방켈형 로터리 하우징인 것을 특징으로 하는 로터리형 히트 펌프.According to any one of claims 1 to 3,
The rotary type heat pump, characterized in that the rotor and the rotary housing are a Bankel-type rotor and a Bankel-type rotary housing. 재1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 로터리형 히트 펌프가 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 에어컨.An air conditioner characterized in that the rotary type heat pump according to any one of claims 1 to 4 is mounted. 제5항에 기재된 에어컨이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차.An automobile equipped with the air conditioner according to claim 5.
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