[发明专利]流体机械、兰金循环及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及分离工作流体中的润滑油并将其供给需要润滑部位的流体机械及兰金循环(Rankine cycle)及其控制方法。 

背景技术

以往的流体机械，在由膨胀机、冷凝器、制冷剂泵、蒸气发生器、及油分离装置构成的兰金循环中，具备经由配管将高热源导入油分离装置的油积存部的热交换器(例如，特开昭58-32908号公报)。并且，油积存部中的含有液态制冷剂的油通过控制导入热交换器的高热源的供给量被适当地加热，溶入在油中的液态制冷剂蒸发，从而油分良好的润滑油经由油配管供给膨胀机。 

但是，上述以往的油分离技术为了将制冷剂与油分离，需要对适当调整热交换源或高热源的供给量进行控制，因此，构成装置的部件数多，用于设置此装置的空间及成本增多。 

发明内容

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种使用于向滑动部供给润滑油的结构及方法简单化的流体机械，兰金循环，及其控制方法。 

根据本发明的第一例，流体机械具备：流动机构，其压缩或膨胀在循环内循环后被加热而变为气相状态的工作流体；储油机构，其存储将流动机构的滑动面润滑的润滑油；润滑油供给路，其通过工作流体的流动将储油机构中积存的润滑油导入流动机构的滑动部；以及滑动面压力调整机构，其受控制以调整滑动部的滑动面压力。另外，在滑动部的滑动面压力通过滑动面压力调整机构被降低到低于流动机构的正常运转时的状态下，工作流体在内部流动，然后，解除基于滑动面压力调整机构的滑动面压力 的降低。 

据此，由于通过滑动面压力调整机构对滑动面压力的控制来向滑动部供给润滑油，因此，能够提供简单结构的流体机械以用于向滑动部供给润滑油，而无需复杂的控制。 

例如，滑动面压力调整机构具有将流动机构的高压部与低压部连通的连通路开闭的开闭机构。此情况下，当连接流动机构的高压部与低压部的连通路通过开闭机构处于连通状态时，通过使工作液体流动，能够由简单的结构实施滑动面压力的降低，而无需复杂的控制。 

或者，流体机械具备使流动机构的高压部与低压部连通的连通路和开闭连通路的开闭机构，在连通路利用开闭机构处于开启的状态下，工作液体在内部流动，然后连通路利用开闭机构关闭。因此，当连接流动机构的高压部与低压部的连通路通过开闭机构处于连通状态时，通过使工作液体流动，能够由简单的结构向滑动部供给润滑油，而无需复杂的控制。 

此外，具备将供给储油机构的润滑油从工作流体中分离的分离机构，分离机构可以设置在连通路的下游区域。根据此发明，得到由于在低压区域将油分离而容易控制工作流体的流速及易于实施油分离的流体机械。或者，具备将供给储油机构的润滑油从工作流体中分离的分离机构，分离机构可以设置在连通路的上游区域。因为在高压区域分离油，因此工作流体的体积流量小，能够降低压损，从而当在相同压损条件下设计时，能够将流体机械小型化。 

具备将供给储油机构的润滑油从工作流体中分离的分离机构，分离机构可以是利用离心力将工作流体中的润滑油分离的离心式分离装置。此情况下，通过离心式分离装置进行分离，利用离心力使密度小的气体从下游侧流出，比气体密度大的油向外侧飞出滴下，因此能够通过使用旋转机构这样简单的结构来提高油分离的精度。 

此外，上述流体机械中，具备控制滑动面压力降低机构的工作，且实行降低滑动部的滑动面压力的滑动面压力降低模式的控制机构，在流动机构起动时，当发动机的冷却水温超过规定温度时，该控制机构可以开始滑动面压力降低模式。此情况下，当发动机的冷却水温超过规定温度时，能够分离出适于润滑的高粘度润滑油，因此提高了防止滑动部磨损的效果， 并能够实行浪费少的高效的滑动面压力降低控制。 

另外，具备控制滑动面压力降低机构的工作，且实行降低滑动部的滑动面压力的滑动面压力降低模式的控制机构，在流动机构运转时，如果内部流动的工作流体的循环量超过规定量，则该控制机构可以结束滑动面压力降低模式。或者，在发动机停止后，当点火开关开启后的流动机构的起动次数达到规定次数以上时，控制机构不实行滑动面压力降低模式。或者，在自上次停止时起所经过的时间不超过规定时间的情况下，当流动机构被起动时，控制机构可以不实行所述滑动面压力降低模式。