タービン発電機及び冷凍装置
【課題】駆動シャフトを支持する軸受の潤滑を確実に行い、タービン発電機の信頼性を向上させる。
【解決手段】タービン発電機（50）は、駆動シャフト（68）によって連結されたタービン羽根車（60）及び発電機構（65）と、それらを収容すると共に冷媒回路（20）に接続されるケーシング（51）とを備えている。ケーシング（51）内には、駆動シャフト（68）を支持するための転がり軸受（81,82）が設けられている。ケーシング（51）には、タービン羽根車（60）へ冷媒を送るための導入通路（56）と、冷媒をケーシング（51）から排出するための導出通路（58）とが接続されている。タービン発電機（50）は、冷凍サイクルの停止時に、導入通路（56）からケーシング（51）内への冷媒の流入を遮断する電磁弁（42）と、冷凍サイクルの停止時に、導出通路（58）からケーシング（51）内への冷媒の逆流を遮断する逆止弁（45）とをさらに備えている。
【解決手段】タービン発電機（50）は、駆動シャフト（68）によって連結されたタービン羽根車（60）及び発電機構（65）と、それらを収容すると共に冷媒回路（20）に接続されるケーシング（51）とを備えている。ケーシング（51）内には、駆動シャフト（68）を支持するための転がり軸受（81,82）が設けられている。ケーシング（51）には、タービン羽根車（60）へ冷媒を送るための導入通路（56）と、冷媒をケーシング（51）から排出するための導出通路（58）とが接続されている。タービン発電機（50）は、冷凍サイクルの停止時に、導入通路（56）からケーシング（51）内への冷媒の流入を遮断する電磁弁（42）と、冷凍サイクルの停止時に、導出通路（58）からケーシング（51）内への冷媒の逆流を遮断する逆止弁（45）とをさらに備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルを行う冷媒回路の冷媒が持つエネルギを電力に変換するタービン発電機及びそれを備えた冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、流体が持つエネルギを電力に変換するタービン発電機が広く知られている。例えば特許文献１には、冷凍サイクルを行う冷媒回路に接続され、冷媒回路を循環する冷媒の持つエネルギを電力に変換するタービン発電機が開示されている。このタービン発電機では、冷媒回路内を流れる高圧冷媒によってタービン羽根車が回転駆動され、このタービン羽根車が発電機構を駆動することによって電力が発生する。
【特許文献１】特開２００８−０３８６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、タービン発電機では、タービン羽根車と発電機構を連結する駆動シャフトを支持するために、例えばボールベアリングやニードルベアリング等の軸受が設けられている。これらの軸受には潤滑油が供給されたり、潤滑用のグリスが充填されたりして、十分な潤滑が行われている。
【０００４】
しかしながら、冷凍サイクルの停止時には、ケーシングに接続された配管や該配管に接続された熱交換器等からの液冷媒がケーシング内に流入し、該液冷媒がケーシング内に溜まっていく場合がある。ケーシング内に溜まった液冷媒の量が多くなると、軸受が液冷媒に浸かってしまい、軸受の潤滑油やグリスが冷媒によって洗い流される虞がある。こうして、軸受の潤滑油やグリスが不足すると、軸受の焼き付き等のトラブルが発生してしまう。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動シャフトを支持する軸受の潤滑を確実に行い、タービン発電機の信頼性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、駆動シャフト（68）によって連結されたタービン羽根車（60）及び発電機構（65）と、該タービン羽根車（60）及び該発電機構（65）を収容すると共に、冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）に接続されるケーシング（51）とを備えたタービン発電機が対象である。そして、前記ケーシング（51）内には、前記駆動シャフト（68）を支持するための軸受（81,82）が設けられており、前記ケーシング（51）には、前記タービン羽根車（60）へ冷媒を送るための導入通路（56）と、該タービン羽根車（60）を通過した冷媒を該ケーシング（51）から排出するための導出通路（58）とが接続されており、冷凍サイクルの停止時に、前記導入通路（56）から前記ケーシング（51）内への冷媒の流入を遮断する流入遮断機構（42）と、冷凍サイクルの停止時に、前記導出通路（58）から前記ケーシング（51）内への冷媒の逆流を遮断する逆流遮断機構（45）とをさらに備えているものとする。
【０００７】
前記の構成の場合、タービン発電機（50）のケーシング（51）内に冷媒回路（20）の冷媒が流入し、流入した冷媒によってタービン羽根車（60）が回転駆動される。そして、タービン発電機（50）では、駆動シャフト（68）を介してタービン羽根車（60）の回転動力が発電機構（65）へ伝達され、発電機構（65）において電力が発生する。
【０００８】
そして、前記タービン発電機（50）において、冷凍サイクルの停止時には、ケーシング（51）内への上流側からの冷媒の流入が前記流入遮断機構（42）によって遮断される一方、ケーシング（51）内への下流側からの冷媒の逆流が前記逆流遮断機構（45）によって遮断される。これにより、冷凍サイクルの停止時においてケーシング（51）内に大量の液冷媒が溜まることが防止されるため、軸受（81,82）が液冷媒に浸かることを防止することができる。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、前記逆流遮断機構（45）は、冷媒を、前記ケーシング（51）から排出する方向にのみ流通させ且つ該ケーシング（51）へ流入する方向へは流通させない逆止弁であるものとする。
【００１０】
前述の如く、ケーシング（51）への冷媒の流入及び逆流を遮断する構成においては、ケーシング（51）が封止されているため、雰囲気温度が高温である場合等においてケーシング（51）内の液冷媒が蒸発したときには、ケーシング（51）内の圧力が非常に高圧となる虞がある。それに対して、前記の構成の場合、逆流遮断機構（45）を逆止弁で構成することによって、ケーシング（51）から排出する方向には冷媒を流通させることができ、高圧のガス冷媒をケーシング（51）から排出させることができる。こうすることで、冷凍サイクル停止時において、ケーシング（51）内が高圧となり過ぎることを防止することができる。
【００１１】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記軸受（81,82）は、前記導入通路（56）の前記ケーシング（51）への開口と前記導出通路（58）の前記ケーシング（51）への開口と前記タービン羽根車（60）の何れよりも上方に配置されているものとする。
【００１２】
前記の構成の場合、ケーシング（51）の内部空間では、駆動シャフト（68）を支持するための軸受（81,82）が、前記導入通路（56）のケーシング（51）への開口と前記導出通路（58）のケーシング（51）への開口とタービン羽根車（60）の何れよりも上方に配置されているため、ケーシング（51）内へ流入してタービン羽根車（60）に衝突した冷媒の殆どは、ケーシング（51）の内部空間のうち軸受（81,82）よりも下側の部分を通過して、導出通路（58）からケーシング（51）に流出していく。つまり、冷凍サイクルの運転時には、ケーシング（51）内において軸受（81,82）よりも下方の空間で、冷媒の流入、冷媒のタービン羽根車（60）への衝突及び冷媒の流出が行われるため、冷媒が軸受（81,82）まで到達し難くなる。
【００１３】
第４の発明は、第１〜第３の何れか１つの発明において、前記軸受（81,82）は、潤滑用のグリス（88）が封入されたシール型又はシールド型の転がり軸受であるものとする。
【００１４】
前記の構成の場合、駆動シャフト（68）を支持するための軸受（81,82）として、シール型又はシールド型の転がり軸受が用いられる。シール型又はシールド型の転がり軸受（81,82）では、外輪（83）と内輪（84）の間に潤滑用のグリス（88）が詰められており、外輪（83）と内輪（84）に挟まれた転動体（85）の両側にシール板（87）又はシールド板（86）が設けられている。したがって、シール型又はシールド型の転がり軸受（81,82）では、外輪（83）と内輪（84）の間への冷媒の侵入がシール板（87）又はシールド板（86）によって阻害される。
【００１５】
第５の発明は、第１〜第４の何れか１つの発明において、前記ケーシング（51）の内部空間では、前記導出通路（58）の開口位置が前記導入通路（56）の開口位置よりも下方となっているものとする。
【００１６】
前記の構成の場合、導入通路（56）を通ってケーシング（51）内へ流入した冷媒は、タービン羽根車（60）を駆動し、その後に導入通路（56）よりも下方に開口する導出通路（58）へ流入する。タービン羽根車（60）を駆動した冷媒は、重力によって下方へ流れ落ちる。従って、ケーシング（51）の内部空間では、冷媒が上方に開口する導入通路（56）から下方に開口する導出通路（58）へ向かってスムーズに流れる。
【００１７】
第６の発明は、タービン発電機（50）と該タービン発電機（50）の前後に接続された熱交換器（33,41）とを有して冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備えた冷凍装置が対象である。そして、前記タービン発電機（50）は、駆動シャフト（68）によって連結されたタービン羽根車（60）及び発電機構（65）と、該タービン羽根車（60）及び該発電機構（65）を収容すると共に、該タービン羽根車（60）へ冷媒を送るための導入通路（56）及び該タービン羽根車（60）を通過した冷媒を該ケーシング（51）から排出するための導出通路（58）が接続されたケーシング（51）と、該ケーシング（51）内に設けられて該駆動シャフト（68）を支持するための軸受（81,82）と、冷凍サイクルの停止時に該導入通路（56）から該ケーシング（51）への冷媒の流入を遮断する流入遮断機構（42）とを有し、前記導出通路（58）の前記ケーシング（51）への開口の高さ位置は、前記タービン発電機（50）の下流側となる前記熱交換器の下端よりも高いものとする。
【００１８】
前記の構成の場合、タービン発電機（50）のケーシング（51）内に冷媒回路（20）の冷媒が流入し、流入した冷媒によってタービン羽根車（60）が回転駆動される。そして、タービン発電機（50）では、駆動シャフト（68）を介してタービン羽根車（60）の回転動力が発電機構（65）へ伝達され、発電機構（65）において電力が発生する。
【００１９】
そして、前記タービン発電機（50）において、冷凍サイクルの停止時には、ケーシング（51）内への上流側からの冷媒の流入が前記流入遮断機構（42）によって遮断される。一方、前記導出通路（58）の前記ケーシング（51）への開口は、タービン発電機（50）の下流側となる熱交換器の下端よりも高い位置に配置されているため、該熱交換器の下部に溜まる液冷媒は、ケーシング（51）側へ逆流し難くなっている。これにより、冷凍サイクルの停止時においてケーシング（51）内に大量の液冷媒が溜まることが防止されるため、軸受（81,82）が液冷媒に浸かることを防止することができる。
【００２０】
第７の発明は、タービン発電機（50）と該タービン発電機（50）の前後に接続された熱交換器（33,41）とを有して冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備えた冷凍装置が対象である。そして、前記タービン発電機（50）は、駆動シャフト（68）によって連結されたタービン羽根車（60）及び発電機構（65）と、該タービン羽根車（60）及び該発電機構（65）を収容すると共に、該タービン羽根車（60）へ冷媒を送るための導入通路（56）及び該タービン羽根車（60）を通過した冷媒を該ケーシング（51）から排出するための導出通路（58）が接続されたケーシング（51）と、該ケーシング（51）内に設けられて該駆動シャフト（68）を支持するための軸受（81,82）と、冷凍サイクルの停止時に該導出通路（58）から該ケーシング（51）への冷媒の逆流を遮断する逆流遮断機構（45）とを有し、前記導入通路（56）の前記ケーシング（51）への開口の高さ位置は、前記タービン発電機（50）の上流側となる前記熱交換器の下端よりも高いものとする。
【００２１】
前記の構成の場合、タービン発電機（50）のケーシング（51）内に冷媒回路（20）の冷媒が流入し、流入した冷媒によってタービン羽根車（60）が回転駆動される。そして、タービン発電機（50）では、駆動シャフト（68）を介してタービン羽根車（60）の回転動力が発電機構（65）へ伝達され、発電機構（65）において電力が発生する。
【００２２】
そして、前記タービン発電機（50）において、冷凍サイクルの停止時には、ケーシング（51）内への下流側からの冷媒の逆流が前記逆流遮断機構（45）によって遮断される。一方、前記導入通路（56）の前記ケーシング（51）への開口は、タービン発電機（50）の上流側となる熱交換器の下端よりも高い位置に配置されているため、該熱交換器の下部に溜まる液冷媒は、ケーシング（51）側へ流入し難くなっている。これにより、冷凍サイクルの停止時においてケーシング（51）内に大量の液冷媒が溜まることが防止されるため、軸受（81,82）が液冷媒に浸かることを防止することができる。
【００２３】
第８の発明は、タービン発電機（50）と該タービン発電機（50）の前後に接続された熱交換器（33,41）とを有して冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備えた冷凍装置が対象である。そして、前記タービン発電機（50）は、駆動シャフト（68）によって連結されたタービン羽根車（60）及び発電機構（65）と、該タービン羽根車（60）及び該発電機構（65）を収容すると共に、該タービン羽根車（60）へ冷媒を送るための導入通路（56）及び該タービン羽根車（60）を通過した冷媒を該ケーシング（51）から排出するための導出通路（58）が接続されたケーシング（51）と、該ケーシング（51）内に設けられて該駆動シャフト（68）を支持するための軸受（81,82）とを有し、前記導入通路（56）の前記ケーシング（51）への開口の高さ位置は、前記タービン発電機（50）の上流側となる前記熱交換器の下端よりも高く、前記導出通路（58）の前記ケーシング（51）への開口の高さ位置は、前記タービン発電機（50）の下流側となる前記熱交換器の下端よりも高いものとする。
【００２４】
前記の構成の場合、タービン発電機（50）のケーシング（51）内に冷媒回路（20）の冷媒が流入し、流入した冷媒によってタービン羽根車（60）が回転駆動される。そして、タービン発電機（50）では、駆動シャフト（68）を介してタービン羽根車（60）の回転動力が発電機構（65）へ伝達され、発電機構（65）において電力が発生する。
【００２５】
そして、前記導入通路（56）の前記ケーシング（51）への開口は、タービン発電機（50）の上流側となる熱交換器の下端よりも高い位置に配置されているため、該熱交換器の下部に溜まる液冷媒は、ケーシング（51）側へ流入し難くなっている。また、前記導出通路（58）の前記ケーシング（51）への開口は、タービン発電機（50）の下流側となる熱交換器の下端よりも高い位置に配置されているため、該熱交換器の下部に溜まる液冷媒は、ケーシング（51）側へ逆流し難くなっている。これにより、冷凍サイクルの停止時においてケーシング（51）内に大量の液冷媒が溜まることが防止されるため、軸受（81,82）が液冷媒に浸かることを防止することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、前記流入遮断機構（42）及び逆流遮断機構（45）を設けることによって、冷凍サイクルの停止時にケーシング（51）内への冷媒の流入及び逆流を遮断して、ケーシング（51）内が液冷媒で満たされることを防止することができるため、軸受（81,82）が液冷媒に浸かることを防止することができる。その結果、軸受（81,82）の潤滑を確実に行ってタービン発電機（50）の信頼性を向上させることができる。
【００２７】
第２の発明によれば、前記逆流遮断機構（45）を逆止弁で構成することによって、冷凍サイクル停止時に、ケーシング（51）内の冷媒が蒸発して圧力が上昇しても、ケーシング（51）内が高圧となり過ぎることを防止することができる。
【００２８】
第３の発明によれば、前記軸受（81,82）を、導入通路（56）のケーシング（51）への開口と導出通路（58）のケーシング（51）への開口とタービン羽根車（60）の何れよりも上方に配置することによって、冷媒の流入、冷媒のタービン羽根車（60）への衝突及び冷媒の流出を軸受（81,82）よりも下方の空間で行わせることができるため、軸受（81,82）が液冷媒に浸かる危険性を低くすることができる。その結果、軸受（81,82）からの潤滑油又はグリスの流出を、確実に抑えることができ、タービン発電機（50）の信頼性を向上させることができる。
【００２９】
第４の発明によれば、駆動シャフト（68）を支持するための軸受（81,82）として、シール型又はシールド型の転がり軸受を用いることによって、軸受（81,82）からのグリス（88）の流出を確実に抑えることができるため、軸受（81,82）の潤滑を確実に行ってタービン発電機（50）の信頼性を向上させることができる。
【００３０】
第５の発明によれば、ケーシング（51）の内部空間において導出通路（58）を導入通路（56）よりも下方に開口させることによって、ケーシング（51）の内部空間から冷媒をスムーズに流出させてケーシング（51）に存在する液冷媒の量を削減することができるため、軸受（81,82）が液冷媒に浸かる危険性を一層低くすることができる。その結果、軸受（81,82）からの潤滑油又はグリスの流出を、一層確実に抑えることができ、タービン発電機（50）の信頼性を一層向上させることができる。
【００３１】
第６の発明によれば、流入遮断機構（42）を設けることによって冷凍サイクルの停止時にケーシング（51）内への上流側からの冷媒の流入を遮断することができると共に、前記導出通路（58）の前記ケーシング（51）への開口をタービン発電機（50）の下流側となる熱交換器の下端よりも高い位置に配置することによってケーシング（51）内への下流側からの冷媒の逆流を抑制することができるため、ケーシング（51）内が液冷媒で満たされることを防止することができ、ひいては、軸受（81,82）が液冷媒に浸かることを防止することができる。その結果、軸受（81,82）の潤滑を確実に行ってタービン発電機（50）の信頼性を向上させることができる。
【００３２】
第７の発明によれば、前記導入通路（56）の前記ケーシング（51）への開口をタービン発電機（50）の上流側となる熱交換器の下端よりも高い位置に配置することによってケーシング（51）内への上流側からの冷媒の流入を抑制することができると共に、逆流遮断機構（45）を設けることによって冷凍サイクルの停止時にケーシング（51）内への下流側からの冷媒の逆流を遮断することができるため、ケーシング（51）内が液冷媒で満たされることを防止することができ、ひいては、軸受（81,82）が液冷媒に浸かることを防止することができる。その結果、軸受（81,82）の潤滑を確実に行ってタービン発電機（50）の信頼性を向上させることができる。
【００３３】
第８の発明によれば、前記導入通路（56）の前記ケーシング（51）への開口をタービン発電機（50）の上流側となる熱交換器の下端よりも高い位置に配置することによってケーシング（51）内への上流側からの冷媒の流入を抑制することができると共に、前記導出通路（58）の前記ケーシング（51）への開口をタービン発電機（50）の下流側となる熱交換器の下端よりも高い位置に配置することによってケーシング（51）内への下流側からの冷媒の逆流を抑制することができるため、ケーシング（51）内が液冷媒で満たされることを防止することができ、ひいては、軸受（81,82）が液冷媒に浸かることを防止することができる。その結果、軸受（81,82）の潤滑を確実に行ってタービン発電機（50）の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３５】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。本実施形態は、冷凍装置によって構成された空調機（10）である。
【００３６】
〈空調機の構成〉
図２に、本発明の実施形態１に係る空調機（10）の冷媒回路図を示す。空調機（10）は、一台の室外ユニット（11）と、二台の室内ユニット（13）とを備えている。なお、ここで示す室内ユニット（13）の台数は、単なる例示である。
【００３７】
室外ユニット（11）には、室外回路（30）と室外ファン（12）が収容されている。各室内ユニット（13）には、室内回路（40）と室内ファン（14）が収容されている。一つの室外回路（30）と二つの室内回路（40）は、液側連絡配管（21）とガス側連絡配管（22）によって互いに接続されており、冷媒回路（20）を構成している。冷媒回路（20）には、二酸化炭素（ＣＯ２）が冷媒として充填されている。
【００３８】
室外回路（30）には、圧縮機（31）と、四方切換弁（32）と、室外熱交換器（33）と、室外膨張弁（34）と、液側閉鎖弁（35）と、ガス側閉鎖弁（36）とが接続されている。圧縮機（31）は、その吐出側が四方切換弁（32）の第１のポートに接続され、その吸入側が四方切換弁（32）の第２のポートに接続されている。室外熱交換器（33）は、その一端が四方切換弁（32）の第３のポートに接続され、その他端が室外膨張弁（34）を介して液側閉鎖弁（35）に接続されている。四方切換弁（32）の第４のポートは、ガス側閉鎖弁（36）に接続されている。
【００３９】
圧縮機（31）は、全密閉型に構成されている。室外熱交換器（33）は、室外ファン（12）によって供給された室外空気と冷媒を熱交換させるためのフィン・アンド・チューブ熱交換器である。四方切換弁（32）は、第１のポートと第３のポートが連通し且つ第２のポートと第４のポートが連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートと第４のポートが連通し且つ第２のポートと第３のポートが連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わる。
【００４０】
各室内回路（40）には、室内熱交換器（41）と、ブリッジ回路（25）と、電磁弁（42）と、タービン発電機（50）と、逆止弁（45）とが接続されている。
【００４１】
ブリッジ回路（25）には、四つの逆止弁（26〜29）が設けられている。このブリッジ回路（25）では、第１逆止弁（26）の流入側と第２逆止弁（27）の流出側が、第２逆止弁（27）の流入側と第３逆止弁（28）の流入側が、第３逆止弁（28）の流出側と第４逆止弁（29）の流入側が、第４逆止弁（29）の流出側と第１逆止弁（26）の流出側が、それぞれ互いに接続されている。
【００４２】
室内熱交換器（41）は、その一端が室内回路（40）のガス側端（44）に接続され、その他端がブリッジ回路（25）における第３逆止弁（28）と第４逆止弁（29）の間に接続されている。タービン発電機（50）は、その導入管（54）が電磁弁（42）を介してブリッジ回路（25）における第４逆止弁（29）と第１逆止弁（26）の間に接続され、その導出管（57）が逆止弁（45）を介してブリッジ回路（25）における第２逆止弁（27）と第３逆止弁（28）の間に接続されている。ブリッジ回路（25）における第１逆止弁（26）と第２逆止弁（27）の間は、室内回路（40）の液側端（43）に接続されている。
【００４３】
室内熱交換器（41）は、室内ファン（14）によって供給された室内空気と冷媒を熱交換させるためのフィン・アンド・チューブ熱交換器である。タービン発電機（50）は、室内回路（40）を流れる冷媒が持つエネルギを電力に変換する。タービン発電機（50）の詳細は後述する。
【００４４】
冷媒回路（20）において、室外回路（30）の液側閉鎖弁（35）は、液側連絡配管（21）を介して各室内回路（40）の液側端（43）に接続されている。また、室外回路（30）のガス側閉鎖弁（36）は、ガス側連絡配管（22）を介して各室内回路（40）のガス側端（44）に接続されている。つまり、この冷媒回路（20）では、二つの室内回路（40）が互いに並列に接続されている。
【００４５】
前記電磁弁（42）は、冷凍サイクルの運転時には、全開状態となって冷媒を流通させる一方、冷凍サイクルの停止時には、全閉状態となって冷媒の流通を遮断し、前記導入管（54）から前記ケーシング（51）への冷媒の流入を遮断する。
【００４６】
前記逆止弁（45）は、冷媒を前記タービン発電機（50）から排出する方向にのみ流通させ、該タービン発電機（50）へ流入する方向へは冷媒を流通させない。
【００４７】
〈タービン発電機の構成〉
図１に、タービン発電機の縦断面図を示す。タービン発電機（50）は、縦長の円筒形に形成された密閉容器状のケーシング（51）を備えている。ケーシング（51）の内部には、タービン羽根車（60）と、ノズル（55）と、発電機構（65）と、駆動シャフト（68）とが収容されている。駆動シャフト（68）は、その軸方向が上下方向となる姿勢で、ケーシング（51）と概ね同軸に配置されている。駆動シャフト（68）には、タービン羽根車（60）と発電機構（65）のロータ（66）とが取り付けられている。つまり、駆動シャフト（68）は、タービン羽根車（60）とロータ（66）を連結している。この駆動シャフト（68）において、タービン羽根車（60）は駆動シャフト（68）の下端付近に配置され、ロータ（66）はタービン羽根車（60）よりも上方に配置されている。発電機構（65）のステータ（67）は、ケーシング（51）に固定されており、ロータ（66）の周囲を囲むように配置されている。
【００４８】
タービン羽根車（60）は、水力発電等に利用されるものより極めて小さいものである。具体的には、タービン羽根車（60）は、比較的厚肉の円盤状に形成されている。また、タービン羽根車（60）は、その外周部に形成された複数の羽根部（61）を備えている。このタービン羽根車（60）には、駆動シャフト（68）が互いの軸心（X）を一致させた状態で回転不能に取り付けられている。つまり、タービン羽根車（60）が回転すると、駆動シャフト（68）も同様に回転する。
【００４９】
図３，４に示すように、タービン羽根車（60）の外周部には、複数（本実施形態では１２個）の羽根部（61,61,…）が形成されている。各羽根部（61）は、タービン羽根車（60）の外周部から径方向の外側へ突出している。タービン羽根車（60）において、１２個の羽根部（61,61,…）は、タービン羽根車（60）の周方向へ等角度間隔で配置されている。各羽根部（61）において、タービン羽根車（60）の回転方向の前方に位置する側面（62）は、タービン羽根車（60）の回転軸と概ね平行な平面となっている。また、各羽根部（61）において、タービン羽根車（60）の回転方向の後方に位置する側面（63）は、タービン羽根車（60）の径方向から見てタービン羽根車（60）の一端側から他端側へＪ字状に延びる湾曲面となっている。この湾曲面となった羽根部（61）の側面（63）は、ノズル（55）から噴射された冷媒が衝突する衝突面（63）となっている。
【００５０】
また、タービン羽根車（60）の外周部には、隣接する羽根部（61,61）を、タービン羽根車（60）の径方向一端側（図３における右側、図４における上側）で互い繋ぐ壁部（64）が形成されている。図４に示すように、ノズル（55）の先端は、タービン羽根車（60）の厚さ方向の中央よりも壁部（64）側にオフセットした位置に設けられている。そして、このタービン羽根車（60）は、羽根部（61）の衝突面（63）に向かって吹き付けられた冷媒を、壁部（64）とは逆側の径方向他端側（図３における左側、図４における下側）に向かって排出するように構成されている。
【００５１】
本実施形態のタービン発電機（50）において、タービン羽根車（60）は、その壁部（64）が後述する第１転がり軸受（81）側を向く姿勢で配置されている。つまり、このタービン発電機（50）において、ノズル（55）からタービン羽根車（60）に噴きつけられた冷媒は、第１転がり軸受（81）とは逆側の下方へ向かって排出される。
【００５２】
ノズル（55）は、冷媒を流速を高めるためのものであって、内径が入口から喉部（55a）に向かって徐々に小さくなる一方、喉部（55a）から出口に向かって徐々に大きくなる、いわゆるラバルノズルである。尚、ノズル（55）はラバルノズルに限られるものではなく、任意のノズルを採用することができる。
【００５３】
これらタービン羽根車（60）及びノズル（55）は、衝動型タービンの一種であるペルトンタービンを構成している。
【００５４】
ケーシング（51）の内部には、二枚の軸受保持板（80a,80b）が設けられている。各軸受保持板（80a,80b）は、その外径がケーシング（51）の内径と実質的に等しい円盤状に形成され、ケーシング（51）の軸方向と概ね直交する姿勢でケーシング（51）に固定されている。これら二つの軸受保持板（80a,80b）は、その一方がタービン羽根車（60）と発電機構（65）の間に配置され、他方が発電機構（65）よりも上方に配置されている。各軸受保持板（80a,80b）には、それぞれの中央部に転がり軸受（81,82）が取り付けられている。下側の第１軸受保持板（80a）に設けられた第１転がり軸受（81）には、駆動シャフト（68）のうちタービン羽根車（60）とロータ（66）の間の部分が挿通され、この部分を第１転がり軸受（81）が回転自在に支持している。上側の第２軸受保持板（80b）に設けられた第２転がり軸受（82）には、駆動シャフト（68）のうちロータ（66）よりも上側の部分が挿通され、この部分を第２転がり軸受（82）が回転自在に支持している。
【００５５】
第１軸受保持板（80a）は、仕切部材を構成している。ケーシング（51）の内部空間は、第１軸受保持板（80a）によって上下に仕切られている。ケーシング（51）の内部空間では、第１軸受保持板（80a）よりも下側の空間が下部空間（52）を構成し、第１軸受保持板（80a）よりも上側の空間が上部空間（53）を構成している。上述したように、第１軸受保持板（80a）は、タービン羽根車（60）とロータ（66）の間に配置されている。従って、ケーシング（51）内において、タービン羽根車（60）は下部空間（52）に収容され、発電機構（65）は上部空間（53）に収容されている。また、タービン羽根車（60）とロータ（66）を連結する駆動シャフト（68）は、第１軸受保持板（80a）を貫通している。
【００５６】
ケーシング（51）には、導入管（54）と導出管（57）が設けられている。導入管（54）と導出管（57）のそれぞれは、ケーシング（51）の側面を貫通している。
【００５７】
導入管（54）のケーシング（51）への開口位置は、ケーシング（51）の上下方向においてタービン羽根車（60）と概ね同じ高さとなっている。
【００５８】
導入管（54）は、ケーシング（51）の外表面に取り付けられており、その内部に内部流路（70）が形成されている。この内部流路（70）は、屈曲部（73）で屈曲している。詳しくは、内部流路（70）は、鉛直方向に延びて上流端が上方に開口する上流側流路（71）と、上流側流路（71）の下流端と連続し且つ該上流側流路（71）に対して屈曲して水平方向に延びて、下流端がケーシング（51）に開口する下流側流路（72）とで構成され、上流側流路（71）と下流側流路（72）との接続部が屈曲部（73）となっている。また、この屈曲部（73）には、下流側流路（72）をその長手方向へ下流側とは反対側に延長した延長部（74）が設けられている。そして、延長部（74）の端部には、下流側流路（72）の長手方向であってケーシング（51）とは反対側に開口する開口部（75）が設けられている。
【００５９】
そして、上流側流路（71）の上流端には、ブリッジ回路（25）における第４逆止弁（29）と第１逆止弁（26）の間から延びる冷媒配管が電磁弁（42）を介して接続されている。この電磁弁（42）が流入遮断機構を構成する。一方、下流側流路（72）の下流端には、ノズル（55）が設けられている。また、下流側流路（72）の開口部（75）には、後述するニードル弁（76）が取り付けられている。ノズル（55）の先端はタービン羽根車（60）に形成された羽根部（61）の近傍に開口しており、ノズル（55）の先端から噴出した冷媒がタービン羽根車（60）の羽根部（61）に噴きつけられる。導入管（54）とノズル（55）は、下部空間（52）に開口する導入通路（56）を形成している。
【００６０】
導出管（57）は、ケーシング（51）の底部付近に設けられている。導出管（57）は、下部空間（52）に開口する導出通路（58）を形成している。導出管（57）の下流端には、ブリッジ回路（25）における第２逆止弁（27）と第３逆止弁（28）の間から延びる冷媒配管が逆止弁（45）を介して接続されている。この逆止弁（45）が逆流遮断機構を構成する。
【００６１】
このように、ケーシング（51）内の下部空間（52）では、その上部に配置されたタービン羽根車（60）と概ね同じ高さに導入通路（56）の終端（即ち、ノズル（55）の先端）が開口し、その底部付近に導出通路（58）の始端が開口している。従って、このケーシング（51）の内部空間では、導出通路（58）の開口位置が導入通路（56）の開口位置よりも下方となっている。
【００６２】
ニードル弁（76）は、棒状のニードル（77）と、該ニードル（77）の先端に設けられた弁体（78）と、ニードル（77）の基端に設けられ、該ニードル（77）を進退自在に駆動するアクチュエータ（79）とを備えている。
【００６３】
弁体（78）の先端部にはテーパ面が形成されていて、先端に向かって尖鋭になっている。この弁体（78）のテーパ面の角度は、ノズル（55）の入口から喉部（55a）にかけてのテーパ面の角度と同じか、それ未満となっている。
【００６４】
アクチュエータ（79）は、図示を省略するが、ソレノイドとロータとを有したソレノイド型のアクチュエータであって、ニードル（77）の基端部が接続されている。このアクチュエータ（79）は、ソレノイドを作動させることによってニードル（77）を進退させることができる。
【００６５】
このニードル弁（76）は、ニードル（77）が導入管（54）の開口部（75）から下流側流路（72）内に挿入されて、アクチュエータ（79）が開口部（75）において導入管（54）に取り付けられている。こうすることで、ニードル弁（76）のニードル（77）は、下流側流路（72）内を該下流側流路（72）の長手方向に延び、弁体（78）がノズル（55）の喉部（55a）に位置する。
【００６６】
ニードル弁（76）は、アクチュエータ（79）を作動させてニードル（77）を駆動することによって、弁体（78）を下流側流路（72）内でその長手方向に進退させる。弁体（78）が最も前進したときには、該弁体（78）は喉部（55a）に近接し、ノズル（55）を略全閉状態にする。尚、この弁体（78）が最も前進したときには、喉部（55a）を完全に遮断するわけではなく、喉部（55a）と弁体（78）との間に僅かな隙間が設けられており、微量な冷媒が喉部（55a）を通過し続けている。一方、弁体（78）が最も後退したときには、該弁体（78）はノズル（55）から引き出された位置に位置し、該ノズル（55）を流通する冷媒に影響を与えない。こうして、ニードル弁（76）は、ノズル（55）を通過する冷媒の流量を調節する。
【００６７】
本実施形態のタービン発電機（50）では、転がり軸受（81,82）として、シールド型のボールベアリングが用いられている。図５(Ａ)に示すように、シールド型のボールベアリングである転がり軸受（81,82）では、外輪（83）と内輪（84）の間に球状の転動体（85）が設けられると共に、転動体（85）の両側を覆うように金属製のシールド板（86）が設けられている。シールド板（86）は、リング状に形成されており、外輪（83）と内輪（84）の間を塞いでいる。このシールド板（86）は、その外周縁部が外輪（83）に固定され、その内周縁部が内輪（84）と微小な間隔をおいて対向している。また、外輪（83）と内輪（84）と一対のシールド板（86）とで囲まれた空間には、潤滑用のグリス（88）が封入されている。
【００６８】
なお、本実施形態のタービン発電機（50）では、図５(Ｂ)(Ｃ)に示すようなシール型のボールベアリングが転がり軸受（81,82）として用いられていてもよい。シール型のボールベアリングでは、シールド型のボールベアリングにおけるシールド板（86）に代えて、リング状の金属板をゴムで覆うことによって形成されたシール板（87）が設けられている。このシール板（87）は、シールド板（86）と同様に、その外周縁部が外輪（83）に固定されている。一方、シール板（87）の内周縁部は、図５(Ｂ)に示すものでは内輪（84）と微小な間隔をおいて対向し、図５(Ｃ)に示すものでは内輪（84）と接触している。
【００６９】
−運転動作−
本実施形態の空調機（10）は、冷房運転と暖房運転を選択的に行う。冷房運転中や暖房運転中の冷媒回路（20）では、高圧が冷媒の臨界圧力よりも高い値に設定された冷凍サイクル（いわゆる超臨界サイクル）が行われる。
【００７０】
冷房運転中における空調機（10）の動作を説明する。冷房運転中には、四方切換弁（32）が第１状態（図１に実線で示す状態）に設定される。冷媒回路（20）では、室外熱交換器（33）がガスクーラとして動作し、室内熱交換器（41）が蒸発器として動作する。
【００７１】
圧縮機（31）から吐出された冷媒は、四方切換弁（32）を通って室外熱交換器（33）へ流入し、室外空気へ放熱する。室外熱交換器（33）から流出した冷媒は、液側連絡配管（21）を通って各室内回路（40）へ分配される。各室内回路（40）において、液側連絡配管（21）から流入した冷媒は、ブリッジ回路（25）の第１逆止弁（26）と電磁弁（42）とタービン発電機（50）を順に通過する。電磁弁（42）は、冷凍サイクルが行われている間は、開状態となっている。タービン発電機（50）を通過する間に減圧された冷媒は、逆止弁（45）を通過し、さらにブリッジ回路（25）の第３逆止弁（28）を通過後に室内熱交換器（41）へ流入し、室内空気から吸熱して蒸発する。各室内ユニット（13）は、室内熱交換器（41）において冷却された室内空気を室内へ供給する。室内熱交換器（41）から流出した冷媒は、ガス側連絡配管（22）を通って室外回路（30）へ流入し、四方切換弁（32）を通過後に圧縮機（31）へ吸入される。圧縮機（31）へ吸入された冷媒は、その臨界圧力よりも高い圧力にまで圧縮され、その後に圧縮機（31）から吐出される。
【００７２】
暖房運転中における空調機（10）の動作を説明する。暖房運転中には、四方切換弁（32）が第２状態（図１に破線で示す状態）に設定される。冷媒回路（20）では、室内熱交換器（41）がガスクーラとして動作し、室外熱交換器（33）が蒸発器として動作する。
【００７３】
圧縮機（31）から吐出された冷媒は、四方切換弁（32）を通過後にガス側連絡配管（22）へ流入し、ガス側連絡配管（22）を通って各室内回路（40）へ分配される。各室内回路（40）において、ガス側連絡配管（22）から流入した冷媒は、室内熱交換器（41）へ流入し、室内空気へ放熱する。各室内ユニット（13）は、室内熱交換器（41）において加熱された室内空気を室内へ供給する。室内熱交換器（41）から流出した冷媒は、ブリッジ回路（25）の第４逆止弁（29）と電磁弁（42）とタービン発電機（50）を順に通過する。電磁弁（42）は、前述の如く、冷凍サイクルが行われている間は、開状態となっている。タービン発電機（50）を通過する間に減圧された冷媒は、逆止弁（45）を通過し、さらにブリッジ回路（25）の第２逆止弁（27）を通過後にガス側連絡配管（22）を通って室外回路（30）へ流入する。室外回路（30）へ流入した冷媒は、室外膨張弁（34）を通過する際に若干減圧された後に室外熱交換器（33）へ流入し、室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（33）から流出した冷媒は、四方切換弁（32）を通過後に圧縮機（31）へ吸入される。圧縮機（31）へ吸入された冷媒は、その臨界圧力よりも高い圧力にまで圧縮され、その後に圧縮機（31）から吐出される。
【００７４】
タービン発電機（50）の動作について説明する。タービン発電機（50）の導入管（54）には、電磁弁（42）を通過した冷媒が流入する。導入管（54）へ流入した冷媒は、ノズル（55）を通過する間にその流速が上昇すると同時にその圧力が低下する。ノズル（55）において増速された冷媒は、ノズル（55）の先端から噴出されてタービン羽根車（60）の衝突面（63）に噴きつけられる。衝突面（63）に噴きつけられた冷媒は、湾曲した衝突面（63）に沿って流れ、タービン羽根車（60）の下方へ向かって流れ落ちる。タービン羽根車（60）を通過して下部空間（52）の底部へ流れ落ちた冷媒は、導出管（57）を通ってケーシング（51）の外部へ流出してゆく。
【００７５】
タービン発電機（50）では、ノズル（55）から噴出された冷媒をタービン羽根車（60）の羽根部（61,61,…）に噴きつけることによって、タービン羽根車（60）が回転駆動される。タービン羽根車（60）が回転すると、駆動シャフト（68）を介してタービン羽根車（60）に連結されたロータ（66）が回転する。ロータ（66）が回転すると、発電機構（65）において電力が発生する。このように、タービン発電機（50）では、導入管（54）へ流入した冷媒の持つエネルギの一部が電力に変換される。タービン発電機（50）において発生した電力は、空調機（10）の構成機器（例えば、室内ファン（14）、室外ファン（12）、圧縮機（31）など）を駆動するために利用される。
【００７６】
タービン発電機（50）のケーシング（51）内では、導入管（54）とノズル（55）によって形成された導入通路（56）と、導出管（57）によって形成された導出通路（58）の両方が、第１転がり軸受（81）よりも下側の位置に開口している。このため、ケーシング（51）内に流入した冷媒の殆どは、第１転がり軸受（81）よりも下側の下部空間（52）だけを通過することとなる。
【００７７】
下部空間（52）内では冷媒が激しく流動しているため、微細な液滴状の冷媒が第１転がり軸受（81）に到達することも有り得る。ところが、本実施形態のタービン発電機（50）では、シールド型又はシール型のボールベアリングが転がり軸受（81,82）として用いられている。従って、仮に液滴状の冷媒が第１転がり軸受（81）に到達しても、第１転がり軸受（81）の内部への冷媒の侵入をシールド板（86）やシール板（87）が阻止するため、第１転がり軸受（81）に潤滑用のグリス（88）が長期間に亘って確実に保持される。
【００７８】
そして、冷凍サイクルの停止時には、電磁弁（42）が全閉状態とされる。その結果、タービン発電機（50）のケーシング（51）内への上流側からの冷媒の流入が遮断される。すなわち、冷房運転時には、室外熱交換器（33）がタービン発電機（50）の上流側の熱交換器となる。この室外熱交換器（33）にはガス冷媒が溜まっているが、冷凍サイクルが停止すると、該室外熱交換器（33）内のガス冷媒が凝縮する場合もある。凝縮した液冷媒は、重力の作用により下方に流れていき、室外熱交換器（33）とタービン発電機（50）との高さ関係によっては、室外熱交換器（33）で凝縮した液冷媒がタービン発電機（50）内へ流入する虞がある。また、暖房運転時には、室内熱交換器（41）がタービン発電機（50）の上流側の熱交換器となる。この室内熱交換器（41）にはガス冷媒が溜まっているが、冷房運転時の室外熱交換器（33）と同様に、冷凍サイクルが停止すると、ガス冷媒が凝縮して液冷媒となり、室内熱交換器（41）とタービン発電機（50）との高さ関係によっては、室内熱交換器（41）で凝縮した液冷媒がタービン発電機（50）内へ流入する虞がある。それに対して本実施形態では、タービン発電機（50）の入口側（詳しくは、導入管（54））に電磁弁（42）を設けて、冷凍サイクル停止時には該電磁弁（42）を全閉状態とすることによって、冷凍サイクル停止時に、タービン発電機（50）のケーシング（51）内に上流側から液冷媒が流入することを防止している。また、タービン発電機（50）の上流側の熱交換器だけでなく、タービン発電機（50）の上流側に接続された冷媒配管内の冷媒も、冷凍サイクル停止時に凝縮する可能性がある。しかし、前記電磁弁（42）を設けることによって、該冷媒配管内で凝縮した冷媒も、ケーシング（51）内への流入が防止される。さらに、前記電磁弁（42）を設けることによって、冷凍サイクル停止後にケーシング（51）内にガス冷媒が流入されることも防止される。そのため、ケーシング（51）内にガス冷媒として流入した冷媒が該ケーシング（51）で凝縮して、ケーシング（51）内が液冷媒で満たされることが防止される。
【００７９】
一方、該ケーシング（51）の下流側には逆止弁（45）が設けられており、ケーシング（51）内への下流側からの冷媒の逆流が遮断されている。すなわち、冷房運転時には、室内熱交換器（41）がタービン発電機（50）の下流側の熱交換器となる。この室内熱交換器（41）には液冷媒が溜まっている。液冷媒は、重力の作用により下方に流れていき、室内熱交換器（41）とタービン発電機（50）との高さ関係によっては、室内熱交換器（41）の液冷媒がタービン発電機（50）内へ流入する虞がある。また、暖房運転時には、室外熱交換器（33）がタービン発電機（50）の下流側の熱交換器となる。この室外熱交換器（33）には液冷媒が溜まっており、冷房運転時の室内熱交換器（41）と同様に、冷凍サイクルが停止すると、室外熱交換器（33）とタービン発電機（50）との高さ関係によっては、室外熱交換器（33）の液冷媒がタービン発電機（50）内へ流入する虞がある。それに対して、本実施形態では、タービン発電機（50）の出口側（詳しくは、導出管（57））に逆止弁（45）を設けることによって、冷凍サイクル停止時に、タービン発電機（50）のケーシング（51）内に下流側から液冷媒が逆流することを防止している。また、タービン発電機（50）の下流側の熱交換器だけでなく、タービン発電機（50）の下流側に接続された冷媒配管内の液冷媒も、冷凍サイクル停止時にタービン発電機（50）側へ流れてくる可能性がある。しかし、前記逆止弁（45）を設けることによって、該冷媒配管内の液冷媒も、ケーシング（51）内への逆流が防止される。さらに、前記逆止弁（45）を設けることによって、冷凍サイクル停止後にケーシング（51）内へガス冷媒が逆流することも防止される。そのため、ケーシング（51）内にガス冷媒として逆流した冷媒が該ケーシング（51）で凝縮して、ケーシング（51）内が液冷媒で満たされることが防止される。
【００８０】
−実施形態１の効果−
本実施形態のタービン発電機（50）では、ケーシング（51）の入口側に電磁弁（42）を設け且つケーシング（51）の出口側に逆止弁（45）を設け、冷凍サイクルの停止時には該電磁弁（42）を全閉状態とすることによって、冷凍サイクルの停止時に、ケーシング（51）内に液冷媒及びガス冷媒が流入及び逆流することを防止することができ、ケーシング（51）内に液冷媒が大量に溜まることを防止することができる。その結果、転がり軸受（81,82）が液冷媒に浸されることを防止することができるため、転がり軸受（81,82）のグリス（88）が冷媒に溶け込んで転がり軸受（81,82）から流れ出すといった事態を回避でき、転がり軸受（81,82）の焼き付き等のトラブルを未然に防いでタービン発電機（50）の信頼性を向上させることができる。
【００８１】
このとき、タービン発電機（50）の出口側に設ける弁を逆止弁（45）とすることによって、外気の高温時等にケーシング（51）で冷媒が蒸発して高圧となったときでも、高圧となった冷媒をタービン発電機（50）の出口側に流出させることができ。ケーシング（51）内が異常な高圧となることを防止することができる。
【００８２】
また、タービン発電機（50）の入口側及び出口側の何れか一方にだけ遮断機構（即ち、電磁弁（42）又は逆止弁（45））を設ける構成の場合、後述する実施形態のように、タービン発電機（50）の上流側又は下流側の熱交換器との高さ位置を考慮する必要がある。それに対して、タービン発電機（50）の入口側と出口側の両方に遮断機構を設けることによって、タービン発電機（50）の上流側及び下流側の熱交換器との高さ位置を考慮することなく、タービン発電機（50）を自由に配置することができる。
【００８３】
また、転がり軸受（81,82）がケーシング（51）内における導入通路（56）及び導出通路（58）の開口位置よりも上方に設置されている。また、このタービン発電機（50）において、タービン羽根車（60）は、ノズル（55）から噴きつけられた冷媒を転がり軸受（81,82）とは逆側の下方へ向けて排出するように構成されている。従って、本実施形態によれば、タービン発電機（50）のケーシング（51）内において転がり軸受（81,82）に到達する液冷媒の量を大幅に削減することができる。
【００８４】
さらに、本実施形態のタービン発電機（50）では、シールド型又はシール型のボールベアリングが転がり軸受（81,82）として用いられている。このため、仮に液滴状の冷媒が第１転がり軸受（81）に到達しても、液滴状の冷媒の殆どはシールド板（86）やシール板（87）によって遮られて第１転がり軸受（81）の内部への侵入を防止することができる。
【００８５】
また、本実施形態のタービン発電機（50）では、ケーシング（51）の内部空間において導出通路（58）が導入通路（56）よりも下方に開口している。そして、ケーシング（51）の内部空間において、冷媒は、上方に開口する導入通路（56）から下方に開口する導出通路（58）へ向かってスムーズに流れる。このため、ケーシング（51）の下部空間（52）から冷媒をスムーズに流出させてケーシング（51）に残留する液冷媒の量を削減することができ、転がり軸受（81,82）に液冷媒が到達する危険性を低くすることができる。従って、本実施形態によれば転がり軸受（81,82）からのグリス（88）の流出を、一層確実に抑えることができる。
【００８６】
尚、前記実施形態では、ニードル弁（76）は、弁体（78）が最も前進したときに、ノズル（55）の喉部（55a）を完全に全閉にするものではなく、微量の冷媒の流通を可能とするように構成されていたが、弁体（78）が最も前進したときに、ノズル（55）の喉部（55a）を完全に全閉状態とする構成であってもよい。かかるニードル弁を採用する場合には、前記電磁弁（42）を設ける必要がなく、該ニードル弁で流入遮断機構を構成することができる。
【００８７】
また、ニードル弁（76）の代わりに、導入管（54）に開度を調節可能な流量調節弁を設けてもよい。さらに、流量調節弁が開度を全閉とすることが可能な構成の場合には、電磁弁を省略して、該流量調節弁を流入遮断機構として機能させてもよい。
【００８８】
また、タービン発電機（50）の導出管（57）と第２及び第３逆止弁（27,28）との間の配管長が短い場合には、前記逆止弁（45）を省略して、該第２及び第３逆止弁（27,28）を逆流遮断機構として機能させてもよい。
【００８９】
《発明の実施形態２》
次に、本発明の実施形態２に係る空調機（210）について説明する。
【００９０】
実施形態２に係るタービン発電機（250）は、出口側に逆止弁等の遮断機構が設けられておらず、入口側だけに遮断機構が設けられている点で、実施形態１に係るタービン発電機（50）と異なる。また、実施形態２に係る空調機（210）は、タービン発電機（250）がその下流側となる熱交換器よりも高い位置に配置される点で、そのような限定のない実施形態１に係る空調機（10）と異なる。
【００９１】
以下では、実施形態１と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【００９２】
詳しくは、タービン発電機（250）は、図６に示すように、導出管（57）に逆止弁が設けられていない。一方、タービン発電機（250）は、導入管（54）に電磁弁（42）が設けられている。その他の構成は、実施形態１に係るタービン発電機（50）と同様である。
【００９３】
空調機（210）の冷媒回路は、図７に示すように、実施形態１に係る空調機（10）における逆止弁（45）が設けられていない点以外は、空調機（10）の冷媒回路と同様である。
【００９４】
ここで、タービン発電機（250）の配置について説明する。図８は、タービン発電機と熱交換器との高さ関係を示す配置模式図である。
【００９５】
タービン発電機（250）は、ケーシング（51）と導出管（57）との接続部、即ち、導出通路（58）のケーシング（51）への開口の位置が室内熱交換器（41）の下端よりも上方且つ室外熱交換器（33）の下端よりも上方になるように配置される。好ましくは、タービン発電機（250）は、その導出通路（58）のケーシング（51）への開口の位置が室内熱交換器（41）の高さ方向の中央（図中の一点鎖線参照）及び室外熱交換器（33）の高さ方向の中央（図中の一点鎖線参照）よりも上方となるように配置される。
【００９６】
ここで、空調機（210）の運転中には、タービン発電機（250）の下流側となる熱交換器（冷房運転であれば室内熱交換器（41）であり、暖房運転であれば室外熱交換器（33）である。）に比較的多量の液冷媒が存在している。そして、空調機（210）の冷凍サイクルが停止すると、下流側の熱交換器に存在する液冷媒がタービン発電機（250）のケーシング（51）内へ逆流する虞がある。特に、タービン発電機（250）の導出通路（58）のケーシング（51）への開口が下流側の熱交換器の下端よりも下方に位置していると、該熱交換器に溜まった液冷媒がタービン発電機（250）へ逆流し易くなる。そして、タービン発電機（250）のケーシング（51）内へ流入する液冷媒の量が多くなると、転がり軸受（81,82）が液冷媒に浸かってしまい、転がり軸受（81,82）から潤滑用のグリス（88）が流れ出してしまう虞がある。
【００９７】
それに対し、タービン発電機（250）の導出管（57）との接続部は、タービン発電機（250）の下流側となる熱交換器の下端よりも上方に位置している。かかる場合は、タービン発電機（250）の導出通路（58）のケーシング（51）への開口が該熱交換器の下端よりも下方に位置している場合に比べて、空調機（210）の停止中に該熱交換器からタービン発電機（250）へ液冷媒が逆流し難くなる。また、タービン発電機（250）の導出通路（58）のケーシング（51）への開口が下流側の熱交換器の高さ方向の中央よりも上方に位置している場合は、空調機（210）の停止中に該熱交換器からタービン発電機（250）へ液冷媒が逆流する可能性が一層低くなる。
【００９８】
本実施形態に係る空調機（210）においては、四方切換弁（32）で冷媒の流通方向を切り替えることによって、冷房運転と暖房運転とが切り替わるため、タービン発電機（250）の下流側となる熱交換器も切り替わる。詳しくは、冷房運転時には室内熱交換器（41）が、暖房運転時には室外熱交換器（33）がタービン発電機（250）の下流側の熱交換器となる。つまり、室内熱交換器（41）及び室外熱交換器（33）がタービン発電機（250）の下流側の熱交換器となり得る。そこで、本実施形態では、タービン発電機（250）の導出通路（58）のケーシング（51）への開口を、室内及び室外熱交換器（41,33）の両方の下端部よりも、高い位置に位置させている。こうすることで、冷房運転時に冷凍サイクルが停止したときには室内熱交換器（41）から、暖房運転時に冷凍サイクルが停止したときには室外熱交換器（33）から、タービン発電機（250）へ液冷媒を逆入し難くしている。
【００９９】
一方、空調機（210）の運転中には、タービン発電機（250）の上流側となる熱交換器（冷房運転であれば室外熱交換器（33）であり、暖房運転であれば室内熱交換器（41）である。）に比較的多量のガス冷媒が存在している。そして、空調機（210）の冷凍サイクルが停止すると、上流側の熱交換器に存在するガス冷媒の一部は、外気温度等との関係から凝縮して液冷媒となる。この液冷媒は、重力の作用により、タービン発電機（250）のケーシング（51）内へ流入する虞がある。特に、タービン発電機（250）の導入管（54）との接続部、即ち、導入通路（56）のケーシング（51）への開口が上流側の熱交換器の下端よりも下方に位置していると、該熱交換器に溜まった液冷媒がタービン発電機（250）へ流入し易くなる。
【０１００】
それに対して、本実施形態では、タービン発電機（250）の導入管（54）に電磁弁（42）が設けると共に、冷凍サイクルの停止時には該電磁弁（42）を全閉とする。こうすることによって、タービン発電機（250）の上流側の熱交換器で冷媒が凝縮して液冷媒となっても、該液冷媒がタービン発電機（250）内に流入することが防止される。
【０１０１】
したがって、タービン発電機（250）を前述した位置に設置すれば、空調機（210）冷凍サイクルの停止中に室内熱交換器（41）及び室外熱交換器（33）からタービン発電機（250）へ流入する液冷媒の量が低く抑えられ、転がり軸受（81,82）の潤滑用のグリス（88）が液冷媒に溶け込んで転がり軸受（81,82）から流出するといった事態を回避することができる。その結果、転がり軸受（81,82）の焼き付き等のトラブルを未然に防いでタービン発電機（250）の信頼性を向上させることができる。
【０１０２】
尚、空調機（210）が四方切換弁（32）を有さず、室内熱交換器（41）が蒸発器としてだけ機能し、室外熱交換器（33）が放熱器としてだけ機能する冷房専用機又は室内熱交換器（41）が放熱器としてだけ機能し、室外熱交換器（33）が蒸発器としてだけ機能する暖房専用機である場合には、タービン発電機（250）の導出通路（58）のケーシング（51）への開口が、タービン発電機（250）の下流側に接続された熱交換器（冷房専用機であれば室内熱交換器（41）であり、暖房専用機であれば室外熱交換器（33）である。）の下端部よりも高い位置に位置するように、タービン発電機（250）を配置すればよい。
【０１０３】
《発明の実施形態３》
次に、本発明の実施形態３に係る空調機（310）について説明する。
【０１０４】
実施形態３に係るタービン発電機（350）は、入口側に電磁弁等の遮断機構が設けられておらず、出口側だけに遮断機構が設けられている点で、実施形態１に係るタービン発電機（50）と異なる。また、実施形態３に係る空調機（310）は、タービン発電機（350）がその下流側となる熱交換器よりも高い位置に配置される点で、そのような限定のない実施形態１に係る空調機（10）と異なる。
【０１０５】
以下では、実施形態１と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【０１０６】
詳しくは、タービン発電機（350）は、図９に示すように、導入管（54）に電磁弁が設けられていない。一方、タービン発電機（350）は、導出管（57）に逆止弁（45）が設けられている。その他の構成は、実施形態１に係るタービン発電機（50）と同様である。
【０１０７】
空調機（310）の冷媒回路は、図１０に示すように、実施形態１に係る空調機（10）における電磁弁（42）が設けられていない点以外は、空調機（10）の冷媒回路と同様である。
【０１０８】
ここで、タービン発電機（350）の配置について説明する。
【０１０９】
タービン発電機（350）は、ケーシング（51）と導入管（54）との接続部、即ち、導入通路（56）のケーシング（51）への開口の位置が室内熱交換器（41）の下端よりも上方且つ室外熱交換器（33）の下端よりも上方になるように配置される。好ましくは、タービン発電機（350）は、その導入通路（56）のケーシング（51）への開口の位置が室内熱交換器（41）の高さ方向の中央及び室外熱交換器（33）の高さ方向の中央よりも上方となるように配置される（図８参照）。
【０１１０】
ここで、空調機（310）の運転中には、タービン発電機（350）の下流側となる熱交換器（冷房運転であれば室内熱交換器（41）であり、暖房運転であれば室外熱交換器（33）である。）に比較的多量の液冷媒が存在している。そして、空調機（310）が停止すると、下流側の熱交換器に存在する液冷媒がタービン発電機（350）のケーシング（51）内へ逆流する虞がある。特に、タービン発電機（350）の導出通路（58）のケーシング（51）への開口が下流側の熱交換器の下端よりも下方に位置していると、該熱交換器に溜まった液冷媒がタービン発電機（350）へ逆流し易くなる。そして、タービン発電機（350）のケーシング（51）内へ流入する液冷媒の量が多くなると、転がり軸受（81,82）が液冷媒に浸かってしまい、転がり軸受（81,82）から潤滑用のグリス（88）が流れ出してしまう虞がある。
【０１１１】
それに対して、本実施形態では、タービン発電機（350）の導出管（57）に逆止弁（45）が設けられている。こうすることによって、タービン発電機（350）の下流側の熱交換器の液冷媒がタービン発電機（350）内に逆流することが防止される。
【０１１２】
一方、空調機（310）の運転中には、タービン発電機（350）の上流側となる熱交換器（冷房運転であれば室外熱交換器（33）であり、暖房運転であれば室内熱交換器（41）である。）に比較的多量のガス冷媒が存在している。そして、空調機（310）の冷凍サイクルが停止すると、上流側の熱交換器に存在するガス冷媒の一部は、外気温度等との関係から凝縮して液冷媒となる。この液冷媒は、重力の作用により、タービン発電機（350）のケーシング（51）内へ流入する虞がある。特に、タービン発電機（350）の導入通路（56）のケーシング（51）への開口が上流側の熱交換器の下端よりも下方に位置していると、該熱交換器に溜まった液冷媒がタービン発電機（250）へ流入し易くなる。
【０１１３】
それに対し、タービン発電機（350）の導入通路（56）のケーシング（51）への開口が上流側の熱交換器の下端よりも上方に位置している場合は、タービン発電機（350）の導入通路（56）のケーシング（51）への開口が該熱交換器の下端よりも下方に位置している場合に比べて、空調機（310）の停止中に該熱交換器からタービン発電機（350）へ液冷媒が流入し難くなる。また、タービン発電機（350）の導入通路（56）のケーシング（51）への開口が上流側の熱交換器の高さ方向の中央よりも上方に位置している場合は、空調機（310）の停止中に該熱交換器からタービン発電機（350）へ液冷媒が流入する可能性が一層低くなる。
【０１１４】
本実施形態に係る空調機（310）においては、四方切換弁（32）で冷媒の流通方向を切り替えることによって、冷房運転と暖房運転とが切り替わるため、タービン発電機（350）の上流側となる熱交換器も切り替わる。詳しくは、冷房運転時には室外熱交換器（33）が、暖房運転時には室内熱交換器（41）がタービン発電機（350）の上流側の熱交換器となる。つまり、室外熱交換器（33）及び室内熱交換器（41）がタービン発電機（250）の上流側の熱交換器となり得る。そこで、本実施形態では、タービン発電機（350）の導入通路（56）のケーシング（51）への開口を、室外及び室内熱交換器（33,41）の両方の下端部よりも、高い位置に位置させている。こうすることで、冷房運転時に冷凍サイクルが停止したときには室外熱交換器（33）から、暖房運転時に冷凍サイクルが停止したときには室内熱交換器（41）から、タービン発電機（450）へ液冷媒を流入し難くしている。
【０１１５】
したがって、タービン発電機（350）を前述した位置に設置すれば、空調機（310）の冷凍サイクルの停止中に室内熱交換器（41）及び室外熱交換器（33）からタービン発電機（350）へ流入する液冷媒の量が低く抑えられ、転がり軸受（81,82）の潤滑用のグリス（88）が液冷媒に溶け込んで転がり軸受（81,82）から流出するといった事態を回避することができる。その結果、転がり軸受（81,82）の焼き付き等のトラブルを未然に防いでタービン発電機（350）の信頼性を向上させることができる。
【０１１６】
尚、空調機（310）が四方切換弁（32）を有さず、室内熱交換器（41）が蒸発器としてだけ機能し、室外熱交換器（33）が放熱器としてだけ機能する冷房専用機又は室内熱交換器（41）が放熱器としてだけ機能し、室外熱交換器（33）が蒸発器としてだけ機能する暖房専用機である場合には、タービン発電機（350）の導入通路（56）のケーシング（51）への開口が、タービン発電機（350）の上流側に接続された熱交換器（冷房専用機であれば室外熱交換器（33）であり、暖房専用機であれば室内熱交換器（41）である。）の下端部よりも高い位置に位置するように、タービン発電機（350）を配置すればよい。
【０１１７】
《発明の実施形態４》
次に、本発明の実施形態４に係る空調機（410）について説明する。
【０１１８】
実施形態４に係るタービン発電機（450）は、入口側及び出口側に電磁弁や逆止弁等の遮断機構が設けられていない点で、実施形態１に係るタービン発電機（50）と異なる。また、実施形態４に係る空調機（410）は、タービン発電機（450）がその上流側及び下流側の熱交換器よりも高い位置に配置される点で、そのような限定のない実施形態１に係る空調機（10）と異なる。
【０１１９】
以下では、実施形態１と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【０１２０】
詳しくは、タービン発電機（450）は、図１０に示すように、導入管（54）に電磁弁が設けられておらず、導出管（57）にも逆止弁が設けられていない。その他の構成は、実施形態１に係るタービン発電機（50）と同様である。
【０１２１】
空調機（410）の冷媒回路は、図１１に示すように、実施形態１に係る空調機（10）における電磁弁（42）及び逆止弁（45）が設けられていない点以外は、空調機（10）の冷媒回路と同様である。
【０１２２】
ここで、タービン発電機（450）の配置について説明する。
【０１２３】
タービン発電機（450）は、実施形態２と同様に、導入通路（56）のケーシング（51）への開口及び導出通路（58）のケーシング（51）への開口の位置が室内熱交換器（41）の下端よりも上方且つ室外熱交換器（33）の下端よりも上方になるように配置される。好ましくは、タービン発電機（450）は、その導入通路（56）のケーシング（51）への開口及び導出通路（58）のケーシング（51）への開口の位置が室内熱交換器（41）の高さ方向の中央及び室外熱交換器（33）の高さ方向の中央よりも上方となるように配置される（図８参照）。
【０１２４】
ここで、空調機（410）の運転中には、タービン発電機（450）の下流側となる熱交換器（冷房運転であれば室内熱交換器（41）であり、暖房運転であれば室外熱交換器（33）である。）に比較的多量の液冷媒が存在している。そして、空調機（410）の冷凍サイクルが停止すると、下流側の熱交換器に存在する液冷媒がタービン発電機（450）のケーシング（51）内へ逆流する虞がある。特に、タービン発電機（450）の導出通路（58）のケーシング（51）への開口が下流側の熱交換器の下端よりも下方に位置していると、該熱交換器に溜まった液冷媒がタービン発電機（450）へ逆流し易くなる。そして、タービン発電機（450）のケーシング（51）内へ流入する液冷媒の量が多くなると、転がり軸受（81,82）が液冷媒に浸かってしまい、転がり軸受（81,82）から潤滑用のグリス（88）が流れ出してしまう虞がある。
【０１２５】
それに対し、タービン発電機（450）の導出通路（58）のケーシング（51）への開口は、下流側の熱交換器の下端よりも上方に位置している。かかる場合は、タービン発電機（450）の導出通路（58）のケーシング（51）への開口が該熱交換器の下端よりも下方に位置している場合に比べて、空調機（410）の停止中に該熱交換器からタービン発電機（450）へ液冷媒が逆流し難くなる。また、タービン発電機（450）の導出通路（58）のケーシング（51）への開口が下流側の熱交換器の高さ方向の中央よりも上方に位置している場合は、空調機（410）の停止中に該熱交換器からタービン発電機（450）へ液冷媒が逆流する可能性が一層低くなる。
【０１２６】
本実施形態に係る空調機（410）においては、四方切換弁（32）で冷媒の流通方向を切り替えることによって、冷房運転と暖房運転とが切り替わるため、タービン発電機（450）の下流側となる熱交換器も切り替わる。詳しくは、冷房運転時には室内熱交換器（41）が、暖房運転時には室外熱交換器（33）がタービン発電機（450）の下流側の熱交換器となる。つまり、室外熱交換器（33）及び室内熱交換器（41）がタービン発電機（250）の下流側の熱交換器となり得る。そこで、本実施形態では、タービン発電機（450）の導出通路（58）のケーシング（51）への開口が、室内及び室外熱交換器（41,33）の両方の下端部よりも、高い位置に位置している。こうすることで、冷房運転時に冷凍サイクルが停止したときには室内熱交換器（41）から、暖房運転時に冷凍サイクルが停止したときには室外熱交換器（33）から、タービン発電機（450）へ液冷媒を逆入し難くしている。
【０１２７】
一方、空調機（410）の運転中には、タービン発電機（450）の上流側となる熱交換器に比較的多量のガス冷媒が存在している。そして、空調機（410）の冷凍サイクルが停止すると、上流側の熱交換器に存在するガス冷媒の一部は、外気温度等との関係から凝縮して液冷媒となる。この液冷媒は、重力の作用により、タービン発電機（450）のケーシング（51）内へ流入する虞がある。特に、タービン発電機（450）の導入通路（56）のケーシング（51）への開口が上流側の熱交換器の下端よりも下方に位置していると、該熱交換器に溜まった液冷媒がタービン発電機（450）へ流入し易くなる。
【０１２８】
それに対し、タービン発電機（450）の導入通路（56）のケーシング（51）への開口が上流側の熱交換器の下端よりも上方に位置している場合は、タービン発電機（450）の導入通路（56）のケーシング（51）への開口が該熱交換器の下端よりも下方に位置している場合に比べて、空調機（410）の停止中に該熱交換器からタービン発電機（450）へ液冷媒が流入し難くなる。また、タービン発電機（450）の導入通路（56）のケーシング（51）への開口が下流側の熱交換器の高さ方向の中央よりも上方に位置している場合は、空調機（410）の停止中に該熱交換器からタービン発電機（450）へ液冷媒が流入する可能性が一層低くなる。
【０１２９】
本実施形態に係る空調機（410）においては、四方切換弁（32）で冷媒の流通方向を切り替えることによって、冷房運転と暖房運転とが切り替わるため、タービン発電機（450）の上流側となる熱交換器も切り替わる。詳しくは、冷房運転時には室外熱交換器（33）が、暖房運転時には室内熱交換器（41）がタービン発電機（450）の上流側の熱交換器となる。そこで、本実施形態では、タービン発電機（450）の導入通路（56）のケーシング（51）への開口が、室外及び室内熱交換器（33,41）の両方の下端部よりも、高い位置に位置している。こうすることで、冷房運転時に冷凍サイクルが停止したときには室外熱交換器（33）から、暖房運転時に冷凍サイクルが停止したときには室内熱交換器（41）から、タービン発電機（450）へ液冷媒を流入し難くしている。
【０１３０】
したがって、タービン発電機（450）を前述した位置に設置すれば、空調機（410）冷凍サイクルの停止中に室内熱交換器（41）及び室外熱交換器（33）からタービン発電機（450）へ流入する液冷媒の量が低く抑えられ、転がり軸受（81,82）の潤滑用のグリス（88）が液冷媒に溶け込んで転がり軸受（81,82）から流出するといった事態を回避することができる。その結果、転がり軸受（81,82）の焼き付き等のトラブルを未然に防いでタービン発電機（450）の信頼性を向上させることができる。
【０１３１】
尚、空調機（410）が四方切換弁（32）を有さず、室内熱交換器（41）が蒸発器としてだけ機能し、室外熱交換器（33）が放熱器としてだけ機能する冷房専用機又は室内熱交換器（41）が放熱器としてだけ機能し、室外熱交換器（33）が蒸発器としてだけ機能する暖房専用機である場合には、タービン発電機（450）の導入通路（56）のケーシング（51）への開口が、タービン発電機（450）の上流側に接続された熱交換器（冷房専用機であれば室外熱交換器（33）であり、暖房専用機であれば室内熱交換器（41）である。）の下端部よりも高い位置に位置するように、且つ導出通路（58）のケーシング（51）への開口が、タービン発電機（450）の下流側に接続された熱交換器（冷房専用機であれば室内熱交換器（41）であり、暖房専用機であれば室外熱交換器（33）である。）の下端部よりも高い位置に位置するように、タービン発電機（450）を配置すればよい。
【０１３２】
《発明の実施形態５》
次に、本発明の実施形態５に係るタービン発電機（550）について説明する。
【０１３３】
実施形態５に係るタービン発電機（550）は、シール部材（89）が追加されている点で、実施形態１〜４に係るタービン発電機と異なる。そこで、実施形態１と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【０１３４】
図１３に示すように、タービン発電機（550）は、シール部材（89）を備えている。シール部材（89）は、駆動シャフト（68）におけるタービン羽根車（60）と第１転がり軸受（81）の間に取り付けられている。シール部材（89）は、外径が次第に拡大する部分と外径が次第に縮小する部分とが交互に形成された蛇腹状の回転体であって、駆動シャフト（68）と同軸に配置されている。
【０１３５】
本実施形態の第１軸受保持板（80a）は、第１転がり軸受（81）よりも下側の部分が、シール部材（89）の外側を囲んでいる。第１軸受保持板（80a）のうちシール部材（89）の周囲を囲む部分の内周面は、シール部材（89）の外周面と一定の間隔をおいて対面するように、内径が次第に拡大する部分と内径が次第に縮小する部分とが交互に形成された蛇腹状であって、シール部材（89）と噛合する形状となっている。そして、タービン発電機（550）では、シール部材（89）と第１軸受保持板（80a）のうちシール部材（89）の周囲を囲む部分とが、ラビリンスシールを構成している。
【０１３６】
このように、タービン発電機（550）では、ケーシングの内部空間が、第１軸受保持板（80a）とシール部材（89）によって上下に区画されている。そして、第１軸受保持板（80a）及びシール部材（89）の上側の空間が上部空間（53）を構成し、第１軸受保持板（80a）及びシール部材（89）の下側の空間が下部空間（52）を構成している。
【０１３７】
タービン発電機（550）では、第１軸受保持板（80a）と第１軸受保持板（80a）を貫通する駆動シャフト（68）の間が、シール部材（89）と第１軸受保持板（80a）とで構成されるラビリンスシールによってシールされている。このため、タービン発電機（550）の運転中に下部空間（52）内で冷媒が激しく流動している状態においても、下部空間（52）から上部空間（53）側への液冷媒の侵入は、シール部材（89）と第１軸受保持板（80a）とで構成されるラビリンスシールによって確実に阻止される。そして、タービン発電機（550）では、第１転がり軸受（81）の全体がシール部材（89）よりも上側に位置しているため、第１転がり軸受（81）に到達する液冷媒の量を実質的にゼロにすることができる。
【０１３８】
したがって、かかるタービン発電機（550）によれば、転がり軸受（81,82）のグリス（88）が冷媒に溶け込んで転がり軸受（81,82）から流れ出すといった事態を一層確実に回避することが可能となり、転がり軸受（81,82）の焼き付き等のトラブルを未然に防いでタービン発電機（550）の信頼性を向上させることができる。
【０１３９】
《その他の実施形態》
本発明は、前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【０１４０】
すなわち、前記実施形態では、逆流遮断機構として逆止弁（45）を採用しているが、これに限られるものではない。例えば、電磁弁等、別のタイプの弁機構であってもよい。ただし、前述の如く、ケーシング内の昇圧対策の観点からは、逆止弁（45）を用いることが好ましい。
【０１４１】
また、軸受として、シールド型又はシール型の転がり軸受（81,82）について説明したが、これに限られるものではない。潤滑が必要な軸受であれば、任意の軸受を採用して、本発明を適用することができる。
【０１４２】
さらに、前記各実施形態の空調機の冷媒回路（20）は、その高圧が冷媒の臨界圧力よりも低い値に設定される一般的な冷凍サイクルを行うように構成されていてもよい。一般的な冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）には、いわゆるフロン冷媒が冷媒として充填される場合が多い。そして、この場合の空調機では、冷房運転時には室外熱交換器（33）が凝縮器として動作し、暖房運転時には室内熱交換器（41）が凝縮器として動作する。
【０１４３】
また、前記タービン羽根車（60）は、前記の構成に限られるものではない。例えば、タービン羽根車は、円盤状の羽根車本体の外周面から径方向に突出する複数の板状の羽根部を設けるような、単純な形状の羽根車でもよい。
【０１４４】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１４５】
以上説明したように、本発明は、冷凍サイクルを行う冷媒回路の冷媒が持つエネルギを電力に変換するタービン発電機及びそれを備えた冷凍装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】実施形態１に係るタービン発電機の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】空調機の構成を示す冷媒回路図である。
【図３】タービン羽根車の概略斜視図である。
【図４】タービン羽根車の概略側面図である。
【図５】タービン発電機に設けられた転がり軸受の断面図であり、（Ａ）はシールド型のボールベアリングを、（Ｂ）はシール型のボールベアリングを、（Ｃ）はシール型の別のタイプのボールベアリングを示す。
【図６】実施形態２に係るービン発電機の概略構成を示す縦断面図である。
【図７】実施形態２に係る空調機の構成を示す冷媒回路図である。
【図８】実施形態２に係る空調機における、タービン発電機と熱交換器との高さ関係を示す配置模式図である。
【図９】実施形態３に係るービン発電機の概略構成を示す縦断面図である。
【図１０】実施形態３に係る空調機の構成を示す冷媒回路図である。
【図１１】実施形態４に係るービン発電機の概略構成を示す縦断面図である。
【図１２】実施形態４に係る空調機の構成を示す冷媒回路図である。
【図１３】実施形態５に係るービン発電機の概略構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【０１４７】
10,210,310,410 空調機（冷凍装置）
20 冷媒回路
42 電磁弁（流入遮断機構）
45 逆止弁（逆流遮断機構）
50,250,350,450,550 タービン発電機
51 ケーシング
56 導入通路
58 導出通路
60 タービン羽根車
65 発電機構
68 駆動シャフト
81 転がり軸受（軸受）
82 転がり軸受（軸受）
88 グリス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルを行う冷媒回路の冷媒が持つエネルギを電力に変換するタービン発電機及びそれを備えた冷凍装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、流体が持つエネルギを電力に変換するタービン発電機が広く知られている。例えば特許文献１には、冷凍サイクルを行う冷媒回路に接続され、冷媒回路を循環する冷媒の持つエネルギを電力に変換するタービン発電機が開示されている。このタービン発電機では、冷媒回路内を流れる高圧冷媒によってタービン羽根車が回転駆動され、このタービン羽根車が発電機構を駆動することによって電力が発生する。
【特許文献１】特開２００８−０３８６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、タービン発電機では、タービン羽根車と発電機構を連結する駆動シャフトを支持するために、例えばボールベアリングやニードルベアリング等の軸受が設けられている。これらの軸受には潤滑油が供給されたり、潤滑用のグリスが充填されたりして、十分な潤滑が行われている。
【０００４】
しかしながら、冷凍サイクルの停止時には、ケーシングに接続された配管や該配管に接続された熱交換器等からの液冷媒がケーシング内に流入し、該液冷媒がケーシング内に溜まっていく場合がある。ケーシング内に溜まった液冷媒の量が多くなると、軸受が液冷媒に浸かってしまい、軸受の潤滑油やグリスが冷媒によって洗い流される虞がある。こうして、軸受の潤滑油やグリスが不足すると、軸受の焼き付き等のトラブルが発生してしまう。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動シャフトを支持する軸受の潤滑を確実に行い、タービン発電機の信頼性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、駆動シャフト（68）によって連結されたタービン羽根車（60）及び発電機構（65）と、該タービン羽根車（60）及び該発電機構（65）を収容すると共に、冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）に接続されるケーシング（51）とを備えたタービン発電機が対象である。そして、前記ケーシング（51）内には、前記駆動シャフト（68）を支持するための軸受（81,82）が設けられており、前記ケーシング（51）には、前記タービン羽根車（60）へ冷媒を送るための導入通路（56）と、該タービン羽根車（60）を通過した冷媒を該ケーシング（51）から排出するための導出通路（58）とが接続されており、冷凍サイクルの停止時に、前記導入通路（56）から前記ケーシング（51）内への冷媒の流入を遮断する流入遮断機構（42）と、冷凍サイクルの停止時に、前記導出通路（58）から前記ケーシング（51）内への冷媒の逆流を遮断する逆流遮断機構（45）とをさらに備えているものとする。
【０００７】
前記の構成の場合、タービン発電機（50）のケーシング（51）内に冷媒回路（20）の冷媒が流入し、流入した冷媒によってタービン羽根車（60）が回転駆動される。そして、タービン発電機（50）では、駆動シャフト（68）を介してタービン羽根車（60）の回転動力が発電機構（65）へ伝達され、発電機構（65）において電力が発生する。
【０００８】
そして、前記タービン発電機（50）において、冷凍サイクルの停止時には、ケーシング（51）内への上流側からの冷媒の流入が前記流入遮断機構（42）によって遮断される一方、ケーシング（51）内への下流側からの冷媒の逆流が前記逆流遮断機構（45）によって遮断される。これにより、冷凍サイクルの停止時においてケーシング（51）内に大量の液冷媒が溜まることが防止されるため、軸受（81,82）が液冷媒に浸かることを防止することができる。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、前記逆流遮断機構（45）は、冷媒を、前記ケーシング（51）から排出する方向にのみ流通させ且つ該ケーシング（51）へ流入する方向へは流通させない逆止弁であるものとする。
【００１０】
前述の如く、ケーシング（51）への冷媒の流入及び逆流を遮断する構成においては、ケーシング（51）が封止されているため、雰囲気温度が高温である場合等においてケーシング（51）内の液冷媒が蒸発したときには、ケーシング（51）内の圧力が非常に高圧となる虞がある。それに対して、前記の構成の場合、逆流遮断機構（45）を逆止弁で構成することによって、ケーシング（51）から排出する方向には冷媒を流通させることができ、高圧のガス冷媒をケーシング（51）から排出させることができる。こうすることで、冷凍サイクル停止時において、ケーシング（51）内が高圧となり過ぎることを防止することができる。
【００１１】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記軸受（81,82）は、前記導入通路（56）の前記ケーシング（51）への開口と前記導出通路（58）の前記ケーシング（51）への開口と前記タービン羽根車（60）の何れよりも上方に配置されているものとする。
【００１２】
前記の構成の場合、ケーシング（51）の内部空間では、駆動シャフト（68）を支持するための軸受（81,82）が、前記導入通路（56）のケーシング（51）への開口と前記導出通路（58）のケーシング（51）への開口とタービン羽根車（60）の何れよりも上方に配置されているため、ケーシング（51）内へ流入してタービン羽根車（60）に衝突した冷媒の殆どは、ケーシング（51）の内部空間のうち軸受（81,82）よりも下側の部分を通過して、導出通路（58）からケーシング（51）に流出していく。つまり、冷凍サイクルの運転時には、ケーシング（51）内において軸受（81,82）よりも下方の空間で、冷媒の流入、冷媒のタービン羽根車（60）への衝突及び冷媒の流出が行われるため、冷媒が軸受（81,82）まで到達し難くなる。
【００１３】
第４の発明は、第１〜第３の何れか１つの発明において、前記軸受（81,82）は、潤滑用のグリス（88）が封入されたシール型又はシールド型の転がり軸受であるものとする。
【００１４】
前記の構成の場合、駆動シャフト（68）を支持するための軸受（81,82）として、シール型又はシールド型の転がり軸受が用いられる。シール型又はシールド型の転がり軸受（81,82）では、外輪（83）と内輪（84）の間に潤滑用のグリス（88）が詰められており、外輪（83）と内輪（84）に挟まれた転動体（85）の両側にシール板（87）又はシールド板（86）が設けられている。したがって、シール型又はシールド型の転がり軸受（81,82）では、外輪（83）と内輪（84）の間への冷媒の侵入がシール板（87）又はシールド板（86）によって阻害される。
【００１５】
第５の発明は、第１〜第４の何れか１つの発明において、前記ケーシング（51）の内部空間では、前記導出通路（58）の開口位置が前記導入通路（56）の開口位置よりも下方となっているものとする。
【００１６】
前記の構成の場合、導入通路（56）を通ってケーシング（51）内へ流入した冷媒は、タービン羽根車（60）を駆動し、その後に導入通路（56）よりも下方に開口する導出通路（58）へ流入する。タービン羽根車（60）を駆動した冷媒は、重力によって下方へ流れ落ちる。従って、ケーシング（51）の内部空間では、冷媒が上方に開口する導入通路（56）から下方に開口する導出通路（58）へ向かってスムーズに流れる。
【００１７】
第６の発明は、タービン発電機（50）と該タービン発電機（50）の前後に接続された熱交換器（33,41）とを有して冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備えた冷凍装置が対象である。そして、前記タービン発電機（50）は、駆動シャフト（68）によって連結されたタービン羽根車（60）及び発電機構（65）と、該タービン羽根車（60）及び該発電機構（65）を収容すると共に、該タービン羽根車（60）へ冷媒を送るための導入通路（56）及び該タービン羽根車（60）を通過した冷媒を該ケーシング（51）から排出するための導出通路（58）が接続されたケーシング（51）と、該ケーシング（51）内に設けられて該駆動シャフト（68）を支持するための軸受（81,82）と、冷凍サイクルの停止時に該導入通路（56）から該ケーシング（51）への冷媒の流入を遮断する流入遮断機構（42）とを有し、前記導出通路（58）の前記ケーシング（51）への開口の高さ位置は、前記タービン発電機（50）の下流側となる前記熱交換器の下端よりも高いものとする。
【００１８】
前記の構成の場合、タービン発電機（50）のケーシング（51）内に冷媒回路（20）の冷媒が流入し、流入した冷媒によってタービン羽根車（60）が回転駆動される。そして、タービン発電機（50）では、駆動シャフト（68）を介してタービン羽根車（60）の回転動力が発電機構（65）へ伝達され、発電機構（65）において電力が発生する。
【００１９】
そして、前記タービン発電機（50）において、冷凍サイクルの停止時には、ケーシング（51）内への上流側からの冷媒の流入が前記流入遮断機構（42）によって遮断される。一方、前記導出通路（58）の前記ケーシング（51）への開口は、タービン発電機（50）の下流側となる熱交換器の下端よりも高い位置に配置されているため、該熱交換器の下部に溜まる液冷媒は、ケーシング（51）側へ逆流し難くなっている。これにより、冷凍サイクルの停止時においてケーシング（51）内に大量の液冷媒が溜まることが防止されるため、軸受（81,82）が液冷媒に浸かることを防止することができる。
【００２０】
第７の発明は、タービン発電機（50）と該タービン発電機（50）の前後に接続された熱交換器（33,41）とを有して冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備えた冷凍装置が対象である。そして、前記タービン発電機（50）は、駆動シャフト（68）によって連結されたタービン羽根車（60）及び発電機構（65）と、該タービン羽根車（60）及び該発電機構（65）を収容すると共に、該タービン羽根車（60）へ冷媒を送るための導入通路（56）及び該タービン羽根車（60）を通過した冷媒を該ケーシング（51）から排出するための導出通路（58）が接続されたケーシング（51）と、該ケーシング（51）内に設けられて該駆動シャフト（68）を支持するための軸受（81,82）と、冷凍サイクルの停止時に該導出通路（58）から該ケーシング（51）への冷媒の逆流を遮断する逆流遮断機構（45）とを有し、前記導入通路（56）の前記ケーシング（51）への開口の高さ位置は、前記タービン発電機（50）の上流側となる前記熱交換器の下端よりも高いものとする。
【００２１】
前記の構成の場合、タービン発電機（50）のケーシング（51）内に冷媒回路（20）の冷媒が流入し、流入した冷媒によってタービン羽根車（60）が回転駆動される。そして、タービン発電機（50）では、駆動シャフト（68）を介してタービン羽根車（60）の回転動力が発電機構（65）へ伝達され、発電機構（65）において電力が発生する。
【００２２】
そして、前記タービン発電機（50）において、冷凍サイクルの停止時には、ケーシング（51）内への下流側からの冷媒の逆流が前記逆流遮断機構（45）によって遮断される。一方、前記導入通路（56）の前記ケーシング（51）への開口は、タービン発電機（50）の上流側となる熱交換器の下端よりも高い位置に配置されているため、該熱交換器の下部に溜まる液冷媒は、ケーシング（51）側へ流入し難くなっている。これにより、冷凍サイクルの停止時においてケーシング（51）内に大量の液冷媒が溜まることが防止されるため、軸受（81,82）が液冷媒に浸かることを防止することができる。
【００２３】
第８の発明は、タービン発電機（50）と該タービン発電機（50）の前後に接続された熱交換器（33,41）とを有して冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備えた冷凍装置が対象である。そして、前記タービン発電機（50）は、駆動シャフト（68）によって連結されたタービン羽根車（60）及び発電機構（65）と、該タービン羽根車（60）及び該発電機構（65）を収容すると共に、該タービン羽根車（60）へ冷媒を送るための導入通路（56）及び該タービン羽根車（60）を通過した冷媒を該ケーシング（51）から排出するための導出通路（58）が接続されたケーシング（51）と、該ケーシング（51）内に設けられて該駆動シャフト（68）を支持するための軸受（81,82）とを有し、前記導入通路（56）の前記ケーシング（51）への開口の高さ位置は、前記タービン発電機（50）の上流側となる前記熱交換器の下端よりも高く、前記導出通路（58）の前記ケーシング（51）への開口の高さ位置は、前記タービン発電機（50）の下流側となる前記熱交換器の下端よりも高いものとする。
【００２４】
前記の構成の場合、タービン発電機（50）のケーシング（51）内に冷媒回路（20）の冷媒が流入し、流入した冷媒によってタービン羽根車（60）が回転駆動される。そして、タービン発電機（50）では、駆動シャフト（68）を介してタービン羽根車（60）の回転動力が発電機構（65）へ伝達され、発電機構（65）において電力が発生する。
【００２５】
そして、前記導入通路（56）の前記ケーシング（51）への開口は、タービン発電機（50）の上流側となる熱交換器の下端よりも高い位置に配置されているため、該熱交換器の下部に溜まる液冷媒は、ケーシング（51）側へ流入し難くなっている。また、前記導出通路（58）の前記ケーシング（51）への開口は、タービン発電機（50）の下流側となる熱交換器の下端よりも高い位置に配置されているため、該熱交換器の下部に溜まる液冷媒は、ケーシング（51）側へ逆流し難くなっている。これにより、冷凍サイクルの停止時においてケーシング（51）内に大量の液冷媒が溜まることが防止されるため、軸受（81,82）が液冷媒に浸かることを防止することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、前記流入遮断機構（42）及び逆流遮断機構（45）を設けることによって、冷凍サイクルの停止時にケーシング（51）内への冷媒の流入及び逆流を遮断して、ケーシング（51）内が液冷媒で満たされることを防止することができるため、軸受（81,82）が液冷媒に浸かることを防止することができる。その結果、軸受（81,82）の潤滑を確実に行ってタービン発電機（50）の信頼性を向上させることができる。
【００２７】
第２の発明によれば、前記逆流遮断機構（45）を逆止弁で構成することによって、冷凍サイクル停止時に、ケーシング（51）内の冷媒が蒸発して圧力が上昇しても、ケーシング（51）内が高圧となり過ぎることを防止することができる。
【００２８】
第３の発明によれば、前記軸受（81,82）を、導入通路（56）のケーシング（51）への開口と導出通路（58）のケーシング（51）への開口とタービン羽根車（60）の何れよりも上方に配置することによって、冷媒の流入、冷媒のタービン羽根車（60）への衝突及び冷媒の流出を軸受（81,82）よりも下方の空間で行わせることができるため、軸受（81,82）が液冷媒に浸かる危険性を低くすることができる。その結果、軸受（81,82）からの潤滑油又はグリスの流出を、確実に抑えることができ、タービン発電機（50）の信頼性を向上させることができる。
【００２９】
第４の発明によれば、駆動シャフト（68）を支持するための軸受（81,82）として、シール型又はシールド型の転がり軸受を用いることによって、軸受（81,82）からのグリス（88）の流出を確実に抑えることができるため、軸受（81,82）の潤滑を確実に行ってタービン発電機（50）の信頼性を向上させることができる。
【００３０】
第５の発明によれば、ケーシング（51）の内部空間において導出通路（58）を導入通路（56）よりも下方に開口させることによって、ケーシング（51）の内部空間から冷媒をスムーズに流出させてケーシング（51）に存在する液冷媒の量を削減することができるため、軸受（81,82）が液冷媒に浸かる危険性を一層低くすることができる。その結果、軸受（81,82）からの潤滑油又はグリスの流出を、一層確実に抑えることができ、タービン発電機（50）の信頼性を一層向上させることができる。
【００３１】
第６の発明によれば、流入遮断機構（42）を設けることによって冷凍サイクルの停止時にケーシング（51）内への上流側からの冷媒の流入を遮断することができると共に、前記導出通路（58）の前記ケーシング（51）への開口をタービン発電機（50）の下流側となる熱交換器の下端よりも高い位置に配置することによってケーシング（51）内への下流側からの冷媒の逆流を抑制することができるため、ケーシング（51）内が液冷媒で満たされることを防止することができ、ひいては、軸受（81,82）が液冷媒に浸かることを防止することができる。その結果、軸受（81,82）の潤滑を確実に行ってタービン発電機（50）の信頼性を向上させることができる。
【００３２】
第７の発明によれば、前記導入通路（56）の前記ケーシング（51）への開口をタービン発電機（50）の上流側となる熱交換器の下端よりも高い位置に配置することによってケーシング（51）内への上流側からの冷媒の流入を抑制することができると共に、逆流遮断機構（45）を設けることによって冷凍サイクルの停止時にケーシング（51）内への下流側からの冷媒の逆流を遮断することができるため、ケーシング（51）内が液冷媒で満たされることを防止することができ、ひいては、軸受（81,82）が液冷媒に浸かることを防止することができる。その結果、軸受（81,82）の潤滑を確実に行ってタービン発電機（50）の信頼性を向上させることができる。
【００３３】
第８の発明によれば、前記導入通路（56）の前記ケーシング（51）への開口をタービン発電機（50）の上流側となる熱交換器の下端よりも高い位置に配置することによってケーシング（51）内への上流側からの冷媒の流入を抑制することができると共に、前記導出通路（58）の前記ケーシング（51）への開口をタービン発電機（50）の下流側となる熱交換器の下端よりも高い位置に配置することによってケーシング（51）内への下流側からの冷媒の逆流を抑制することができるため、ケーシング（51）内が液冷媒で満たされることを防止することができ、ひいては、軸受（81,82）が液冷媒に浸かることを防止することができる。その結果、軸受（81,82）の潤滑を確実に行ってタービン発電機（50）の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３５】
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。本実施形態は、冷凍装置によって構成された空調機（10）である。
【００３６】
〈空調機の構成〉
図２に、本発明の実施形態１に係る空調機（10）の冷媒回路図を示す。空調機（10）は、一台の室外ユニット（11）と、二台の室内ユニット（13）とを備えている。なお、ここで示す室内ユニット（13）の台数は、単なる例示である。
【００３７】
室外ユニット（11）には、室外回路（30）と室外ファン（12）が収容されている。各室内ユニット（13）には、室内回路（40）と室内ファン（14）が収容されている。一つの室外回路（30）と二つの室内回路（40）は、液側連絡配管（21）とガス側連絡配管（22）によって互いに接続されており、冷媒回路（20）を構成している。冷媒回路（20）には、二酸化炭素（ＣＯ２）が冷媒として充填されている。
【００３８】
室外回路（30）には、圧縮機（31）と、四方切換弁（32）と、室外熱交換器（33）と、室外膨張弁（34）と、液側閉鎖弁（35）と、ガス側閉鎖弁（36）とが接続されている。圧縮機（31）は、その吐出側が四方切換弁（32）の第１のポートに接続され、その吸入側が四方切換弁（32）の第２のポートに接続されている。室外熱交換器（33）は、その一端が四方切換弁（32）の第３のポートに接続され、その他端が室外膨張弁（34）を介して液側閉鎖弁（35）に接続されている。四方切換弁（32）の第４のポートは、ガス側閉鎖弁（36）に接続されている。
【００３９】
圧縮機（31）は、全密閉型に構成されている。室外熱交換器（33）は、室外ファン（12）によって供給された室外空気と冷媒を熱交換させるためのフィン・アンド・チューブ熱交換器である。四方切換弁（32）は、第１のポートと第３のポートが連通し且つ第２のポートと第４のポートが連通する第１状態（図１に実線で示す状態）と、第１のポートと第４のポートが連通し且つ第２のポートと第３のポートが連通する第２状態（図１に破線で示す状態）とに切り換わる。
【００４０】
各室内回路（40）には、室内熱交換器（41）と、ブリッジ回路（25）と、電磁弁（42）と、タービン発電機（50）と、逆止弁（45）とが接続されている。
【００４１】
ブリッジ回路（25）には、四つの逆止弁（26〜29）が設けられている。このブリッジ回路（25）では、第１逆止弁（26）の流入側と第２逆止弁（27）の流出側が、第２逆止弁（27）の流入側と第３逆止弁（28）の流入側が、第３逆止弁（28）の流出側と第４逆止弁（29）の流入側が、第４逆止弁（29）の流出側と第１逆止弁（26）の流出側が、それぞれ互いに接続されている。
【００４２】
室内熱交換器（41）は、その一端が室内回路（40）のガス側端（44）に接続され、その他端がブリッジ回路（25）における第３逆止弁（28）と第４逆止弁（29）の間に接続されている。タービン発電機（50）は、その導入管（54）が電磁弁（42）を介してブリッジ回路（25）における第４逆止弁（29）と第１逆止弁（26）の間に接続され、その導出管（57）が逆止弁（45）を介してブリッジ回路（25）における第２逆止弁（27）と第３逆止弁（28）の間に接続されている。ブリッジ回路（25）における第１逆止弁（26）と第２逆止弁（27）の間は、室内回路（40）の液側端（43）に接続されている。
【００４３】
室内熱交換器（41）は、室内ファン（14）によって供給された室内空気と冷媒を熱交換させるためのフィン・アンド・チューブ熱交換器である。タービン発電機（50）は、室内回路（40）を流れる冷媒が持つエネルギを電力に変換する。タービン発電機（50）の詳細は後述する。
【００４４】
冷媒回路（20）において、室外回路（30）の液側閉鎖弁（35）は、液側連絡配管（21）を介して各室内回路（40）の液側端（43）に接続されている。また、室外回路（30）のガス側閉鎖弁（36）は、ガス側連絡配管（22）を介して各室内回路（40）のガス側端（44）に接続されている。つまり、この冷媒回路（20）では、二つの室内回路（40）が互いに並列に接続されている。
【００４５】
前記電磁弁（42）は、冷凍サイクルの運転時には、全開状態となって冷媒を流通させる一方、冷凍サイクルの停止時には、全閉状態となって冷媒の流通を遮断し、前記導入管（54）から前記ケーシング（51）への冷媒の流入を遮断する。
【００４６】
前記逆止弁（45）は、冷媒を前記タービン発電機（50）から排出する方向にのみ流通させ、該タービン発電機（50）へ流入する方向へは冷媒を流通させない。
【００４７】
〈タービン発電機の構成〉
図１に、タービン発電機の縦断面図を示す。タービン発電機（50）は、縦長の円筒形に形成された密閉容器状のケーシング（51）を備えている。ケーシング（51）の内部には、タービン羽根車（60）と、ノズル（55）と、発電機構（65）と、駆動シャフト（68）とが収容されている。駆動シャフト（68）は、その軸方向が上下方向となる姿勢で、ケーシング（51）と概ね同軸に配置されている。駆動シャフト（68）には、タービン羽根車（60）と発電機構（65）のロータ（66）とが取り付けられている。つまり、駆動シャフト（68）は、タービン羽根車（60）とロータ（66）を連結している。この駆動シャフト（68）において、タービン羽根車（60）は駆動シャフト（68）の下端付近に配置され、ロータ（66）はタービン羽根車（60）よりも上方に配置されている。発電機構（65）のステータ（67）は、ケーシング（51）に固定されており、ロータ（66）の周囲を囲むように配置されている。
【００４８】
タービン羽根車（60）は、水力発電等に利用されるものより極めて小さいものである。具体的には、タービン羽根車（60）は、比較的厚肉の円盤状に形成されている。また、タービン羽根車（60）は、その外周部に形成された複数の羽根部（61）を備えている。このタービン羽根車（60）には、駆動シャフト（68）が互いの軸心（X）を一致させた状態で回転不能に取り付けられている。つまり、タービン羽根車（60）が回転すると、駆動シャフト（68）も同様に回転する。
【００４９】
図３，４に示すように、タービン羽根車（60）の外周部には、複数（本実施形態では１２個）の羽根部（61,61,…）が形成されている。各羽根部（61）は、タービン羽根車（60）の外周部から径方向の外側へ突出している。タービン羽根車（60）において、１２個の羽根部（61,61,…）は、タービン羽根車（60）の周方向へ等角度間隔で配置されている。各羽根部（61）において、タービン羽根車（60）の回転方向の前方に位置する側面（62）は、タービン羽根車（60）の回転軸と概ね平行な平面となっている。また、各羽根部（61）において、タービン羽根車（60）の回転方向の後方に位置する側面（63）は、タービン羽根車（60）の径方向から見てタービン羽根車（60）の一端側から他端側へＪ字状に延びる湾曲面となっている。この湾曲面となった羽根部（61）の側面（63）は、ノズル（55）から噴射された冷媒が衝突する衝突面（63）となっている。
【００５０】
また、タービン羽根車（60）の外周部には、隣接する羽根部（61,61）を、タービン羽根車（60）の径方向一端側（図３における右側、図４における上側）で互い繋ぐ壁部（64）が形成されている。図４に示すように、ノズル（55）の先端は、タービン羽根車（60）の厚さ方向の中央よりも壁部（64）側にオフセットした位置に設けられている。そして、このタービン羽根車（60）は、羽根部（61）の衝突面（63）に向かって吹き付けられた冷媒を、壁部（64）とは逆側の径方向他端側（図３における左側、図４における下側）に向かって排出するように構成されている。
【００５１】
本実施形態のタービン発電機（50）において、タービン羽根車（60）は、その壁部（64）が後述する第１転がり軸受（81）側を向く姿勢で配置されている。つまり、このタービン発電機（50）において、ノズル（55）からタービン羽根車（60）に噴きつけられた冷媒は、第１転がり軸受（81）とは逆側の下方へ向かって排出される。
【００５２】
ノズル（55）は、冷媒を流速を高めるためのものであって、内径が入口から喉部（55a）に向かって徐々に小さくなる一方、喉部（55a）から出口に向かって徐々に大きくなる、いわゆるラバルノズルである。尚、ノズル（55）はラバルノズルに限られるものではなく、任意のノズルを採用することができる。
【００５３】
これらタービン羽根車（60）及びノズル（55）は、衝動型タービンの一種であるペルトンタービンを構成している。
【００５４】
ケーシング（51）の内部には、二枚の軸受保持板（80a,80b）が設けられている。各軸受保持板（80a,80b）は、その外径がケーシング（51）の内径と実質的に等しい円盤状に形成され、ケーシング（51）の軸方向と概ね直交する姿勢でケーシング（51）に固定されている。これら二つの軸受保持板（80a,80b）は、その一方がタービン羽根車（60）と発電機構（65）の間に配置され、他方が発電機構（65）よりも上方に配置されている。各軸受保持板（80a,80b）には、それぞれの中央部に転がり軸受（81,82）が取り付けられている。下側の第１軸受保持板（80a）に設けられた第１転がり軸受（81）には、駆動シャフト（68）のうちタービン羽根車（60）とロータ（66）の間の部分が挿通され、この部分を第１転がり軸受（81）が回転自在に支持している。上側の第２軸受保持板（80b）に設けられた第２転がり軸受（82）には、駆動シャフト（68）のうちロータ（66）よりも上側の部分が挿通され、この部分を第２転がり軸受（82）が回転自在に支持している。
【００５５】
第１軸受保持板（80a）は、仕切部材を構成している。ケーシング（51）の内部空間は、第１軸受保持板（80a）によって上下に仕切られている。ケーシング（51）の内部空間では、第１軸受保持板（80a）よりも下側の空間が下部空間（52）を構成し、第１軸受保持板（80a）よりも上側の空間が上部空間（53）を構成している。上述したように、第１軸受保持板（80a）は、タービン羽根車（60）とロータ（66）の間に配置されている。従って、ケーシング（51）内において、タービン羽根車（60）は下部空間（52）に収容され、発電機構（65）は上部空間（53）に収容されている。また、タービン羽根車（60）とロータ（66）を連結する駆動シャフト（68）は、第１軸受保持板（80a）を貫通している。
【００５６】
ケーシング（51）には、導入管（54）と導出管（57）が設けられている。導入管（54）と導出管（57）のそれぞれは、ケーシング（51）の側面を貫通している。
【００５７】
導入管（54）のケーシング（51）への開口位置は、ケーシング（51）の上下方向においてタービン羽根車（60）と概ね同じ高さとなっている。
【００５８】
導入管（54）は、ケーシング（51）の外表面に取り付けられており、その内部に内部流路（70）が形成されている。この内部流路（70）は、屈曲部（73）で屈曲している。詳しくは、内部流路（70）は、鉛直方向に延びて上流端が上方に開口する上流側流路（71）と、上流側流路（71）の下流端と連続し且つ該上流側流路（71）に対して屈曲して水平方向に延びて、下流端がケーシング（51）に開口する下流側流路（72）とで構成され、上流側流路（71）と下流側流路（72）との接続部が屈曲部（73）となっている。また、この屈曲部（73）には、下流側流路（72）をその長手方向へ下流側とは反対側に延長した延長部（74）が設けられている。そして、延長部（74）の端部には、下流側流路（72）の長手方向であってケーシング（51）とは反対側に開口する開口部（75）が設けられている。
【００５９】
そして、上流側流路（71）の上流端には、ブリッジ回路（25）における第４逆止弁（29）と第１逆止弁（26）の間から延びる冷媒配管が電磁弁（42）を介して接続されている。この電磁弁（42）が流入遮断機構を構成する。一方、下流側流路（72）の下流端には、ノズル（55）が設けられている。また、下流側流路（72）の開口部（75）には、後述するニードル弁（76）が取り付けられている。ノズル（55）の先端はタービン羽根車（60）に形成された羽根部（61）の近傍に開口しており、ノズル（55）の先端から噴出した冷媒がタービン羽根車（60）の羽根部（61）に噴きつけられる。導入管（54）とノズル（55）は、下部空間（52）に開口する導入通路（56）を形成している。
【００６０】
導出管（57）は、ケーシング（51）の底部付近に設けられている。導出管（57）は、下部空間（52）に開口する導出通路（58）を形成している。導出管（57）の下流端には、ブリッジ回路（25）における第２逆止弁（27）と第３逆止弁（28）の間から延びる冷媒配管が逆止弁（45）を介して接続されている。この逆止弁（45）が逆流遮断機構を構成する。
【００６１】
このように、ケーシング（51）内の下部空間（52）では、その上部に配置されたタービン羽根車（60）と概ね同じ高さに導入通路（56）の終端（即ち、ノズル（55）の先端）が開口し、その底部付近に導出通路（58）の始端が開口している。従って、このケーシング（51）の内部空間では、導出通路（58）の開口位置が導入通路（56）の開口位置よりも下方となっている。
【００６２】
ニードル弁（76）は、棒状のニードル（77）と、該ニードル（77）の先端に設けられた弁体（78）と、ニードル（77）の基端に設けられ、該ニードル（77）を進退自在に駆動するアクチュエータ（79）とを備えている。
【００６３】
弁体（78）の先端部にはテーパ面が形成されていて、先端に向かって尖鋭になっている。この弁体（78）のテーパ面の角度は、ノズル（55）の入口から喉部（55a）にかけてのテーパ面の角度と同じか、それ未満となっている。
【００６４】
アクチュエータ（79）は、図示を省略するが、ソレノイドとロータとを有したソレノイド型のアクチュエータであって、ニードル（77）の基端部が接続されている。このアクチュエータ（79）は、ソレノイドを作動させることによってニードル（77）を進退させることができる。
【００６５】
このニードル弁（76）は、ニードル（77）が導入管（54）の開口部（75）から下流側流路（72）内に挿入されて、アクチュエータ（79）が開口部（75）において導入管（54）に取り付けられている。こうすることで、ニードル弁（76）のニードル（77）は、下流側流路（72）内を該下流側流路（72）の長手方向に延び、弁体（78）がノズル（55）の喉部（55a）に位置する。
【００６６】
ニードル弁（76）は、アクチュエータ（79）を作動させてニードル（77）を駆動することによって、弁体（78）を下流側流路（72）内でその長手方向に進退させる。弁体（78）が最も前進したときには、該弁体（78）は喉部（55a）に近接し、ノズル（55）を略全閉状態にする。尚、この弁体（78）が最も前進したときには、喉部（55a）を完全に遮断するわけではなく、喉部（55a）と弁体（78）との間に僅かな隙間が設けられており、微量な冷媒が喉部（55a）を通過し続けている。一方、弁体（78）が最も後退したときには、該弁体（78）はノズル（55）から引き出された位置に位置し、該ノズル（55）を流通する冷媒に影響を与えない。こうして、ニードル弁（76）は、ノズル（55）を通過する冷媒の流量を調節する。
【００６７】
本実施形態のタービン発電機（50）では、転がり軸受（81,82）として、シールド型のボールベアリングが用いられている。図５(Ａ)に示すように、シールド型のボールベアリングである転がり軸受（81,82）では、外輪（83）と内輪（84）の間に球状の転動体（85）が設けられると共に、転動体（85）の両側を覆うように金属製のシールド板（86）が設けられている。シールド板（86）は、リング状に形成されており、外輪（83）と内輪（84）の間を塞いでいる。このシールド板（86）は、その外周縁部が外輪（83）に固定され、その内周縁部が内輪（84）と微小な間隔をおいて対向している。また、外輪（83）と内輪（84）と一対のシールド板（86）とで囲まれた空間には、潤滑用のグリス（88）が封入されている。
【００６８】
なお、本実施形態のタービン発電機（50）では、図５(Ｂ)(Ｃ)に示すようなシール型のボールベアリングが転がり軸受（81,82）として用いられていてもよい。シール型のボールベアリングでは、シールド型のボールベアリングにおけるシールド板（86）に代えて、リング状の金属板をゴムで覆うことによって形成されたシール板（87）が設けられている。このシール板（87）は、シールド板（86）と同様に、その外周縁部が外輪（83）に固定されている。一方、シール板（87）の内周縁部は、図５(Ｂ)に示すものでは内輪（84）と微小な間隔をおいて対向し、図５(Ｃ)に示すものでは内輪（84）と接触している。
【００６９】
−運転動作−
本実施形態の空調機（10）は、冷房運転と暖房運転を選択的に行う。冷房運転中や暖房運転中の冷媒回路（20）では、高圧が冷媒の臨界圧力よりも高い値に設定された冷凍サイクル（いわゆる超臨界サイクル）が行われる。
【００７０】
冷房運転中における空調機（10）の動作を説明する。冷房運転中には、四方切換弁（32）が第１状態（図１に実線で示す状態）に設定される。冷媒回路（20）では、室外熱交換器（33）がガスクーラとして動作し、室内熱交換器（41）が蒸発器として動作する。
【００７１】
圧縮機（31）から吐出された冷媒は、四方切換弁（32）を通って室外熱交換器（33）へ流入し、室外空気へ放熱する。室外熱交換器（33）から流出した冷媒は、液側連絡配管（21）を通って各室内回路（40）へ分配される。各室内回路（40）において、液側連絡配管（21）から流入した冷媒は、ブリッジ回路（25）の第１逆止弁（26）と電磁弁（42）とタービン発電機（50）を順に通過する。電磁弁（42）は、冷凍サイクルが行われている間は、開状態となっている。タービン発電機（50）を通過する間に減圧された冷媒は、逆止弁（45）を通過し、さらにブリッジ回路（25）の第３逆止弁（28）を通過後に室内熱交換器（41）へ流入し、室内空気から吸熱して蒸発する。各室内ユニット（13）は、室内熱交換器（41）において冷却された室内空気を室内へ供給する。室内熱交換器（41）から流出した冷媒は、ガス側連絡配管（22）を通って室外回路（30）へ流入し、四方切換弁（32）を通過後に圧縮機（31）へ吸入される。圧縮機（31）へ吸入された冷媒は、その臨界圧力よりも高い圧力にまで圧縮され、その後に圧縮機（31）から吐出される。
【００７２】
暖房運転中における空調機（10）の動作を説明する。暖房運転中には、四方切換弁（32）が第２状態（図１に破線で示す状態）に設定される。冷媒回路（20）では、室内熱交換器（41）がガスクーラとして動作し、室外熱交換器（33）が蒸発器として動作する。
【００７３】
圧縮機（31）から吐出された冷媒は、四方切換弁（32）を通過後にガス側連絡配管（22）へ流入し、ガス側連絡配管（22）を通って各室内回路（40）へ分配される。各室内回路（40）において、ガス側連絡配管（22）から流入した冷媒は、室内熱交換器（41）へ流入し、室内空気へ放熱する。各室内ユニット（13）は、室内熱交換器（41）において加熱された室内空気を室内へ供給する。室内熱交換器（41）から流出した冷媒は、ブリッジ回路（25）の第４逆止弁（29）と電磁弁（42）とタービン発電機（50）を順に通過する。電磁弁（42）は、前述の如く、冷凍サイクルが行われている間は、開状態となっている。タービン発電機（50）を通過する間に減圧された冷媒は、逆止弁（45）を通過し、さらにブリッジ回路（25）の第２逆止弁（27）を通過後にガス側連絡配管（22）を通って室外回路（30）へ流入する。室外回路（30）へ流入した冷媒は、室外膨張弁（34）を通過する際に若干減圧された後に室外熱交換器（33）へ流入し、室外空気から吸熱して蒸発する。室外熱交換器（33）から流出した冷媒は、四方切換弁（32）を通過後に圧縮機（31）へ吸入される。圧縮機（31）へ吸入された冷媒は、その臨界圧力よりも高い圧力にまで圧縮され、その後に圧縮機（31）から吐出される。
【００７４】
タービン発電機（50）の動作について説明する。タービン発電機（50）の導入管（54）には、電磁弁（42）を通過した冷媒が流入する。導入管（54）へ流入した冷媒は、ノズル（55）を通過する間にその流速が上昇すると同時にその圧力が低下する。ノズル（55）において増速された冷媒は、ノズル（55）の先端から噴出されてタービン羽根車（60）の衝突面（63）に噴きつけられる。衝突面（63）に噴きつけられた冷媒は、湾曲した衝突面（63）に沿って流れ、タービン羽根車（60）の下方へ向かって流れ落ちる。タービン羽根車（60）を通過して下部空間（52）の底部へ流れ落ちた冷媒は、導出管（57）を通ってケーシング（51）の外部へ流出してゆく。
【００７５】
タービン発電機（50）では、ノズル（55）から噴出された冷媒をタービン羽根車（60）の羽根部（61,61,…）に噴きつけることによって、タービン羽根車（60）が回転駆動される。タービン羽根車（60）が回転すると、駆動シャフト（68）を介してタービン羽根車（60）に連結されたロータ（66）が回転する。ロータ（66）が回転すると、発電機構（65）において電力が発生する。このように、タービン発電機（50）では、導入管（54）へ流入した冷媒の持つエネルギの一部が電力に変換される。タービン発電機（50）において発生した電力は、空調機（10）の構成機器（例えば、室内ファン（14）、室外ファン（12）、圧縮機（31）など）を駆動するために利用される。
【００７６】
タービン発電機（50）のケーシング（51）内では、導入管（54）とノズル（55）によって形成された導入通路（56）と、導出管（57）によって形成された導出通路（58）の両方が、第１転がり軸受（81）よりも下側の位置に開口している。このため、ケーシング（51）内に流入した冷媒の殆どは、第１転がり軸受（81）よりも下側の下部空間（52）だけを通過することとなる。
【００７７】
下部空間（52）内では冷媒が激しく流動しているため、微細な液滴状の冷媒が第１転がり軸受（81）に到達することも有り得る。ところが、本実施形態のタービン発電機（50）では、シールド型又はシール型のボールベアリングが転がり軸受（81,82）として用いられている。従って、仮に液滴状の冷媒が第１転がり軸受（81）に到達しても、第１転がり軸受（81）の内部への冷媒の侵入をシールド板（86）やシール板（87）が阻止するため、第１転がり軸受（81）に潤滑用のグリス（88）が長期間に亘って確実に保持される。
【００７８】
そして、冷凍サイクルの停止時には、電磁弁（42）が全閉状態とされる。その結果、タービン発電機（50）のケーシング（51）内への上流側からの冷媒の流入が遮断される。すなわち、冷房運転時には、室外熱交換器（33）がタービン発電機（50）の上流側の熱交換器となる。この室外熱交換器（33）にはガス冷媒が溜まっているが、冷凍サイクルが停止すると、該室外熱交換器（33）内のガス冷媒が凝縮する場合もある。凝縮した液冷媒は、重力の作用により下方に流れていき、室外熱交換器（33）とタービン発電機（50）との高さ関係によっては、室外熱交換器（33）で凝縮した液冷媒がタービン発電機（50）内へ流入する虞がある。また、暖房運転時には、室内熱交換器（41）がタービン発電機（50）の上流側の熱交換器となる。この室内熱交換器（41）にはガス冷媒が溜まっているが、冷房運転時の室外熱交換器（33）と同様に、冷凍サイクルが停止すると、ガス冷媒が凝縮して液冷媒となり、室内熱交換器（41）とタービン発電機（50）との高さ関係によっては、室内熱交換器（41）で凝縮した液冷媒がタービン発電機（50）内へ流入する虞がある。それに対して本実施形態では、タービン発電機（50）の入口側（詳しくは、導入管（54））に電磁弁（42）を設けて、冷凍サイクル停止時には該電磁弁（42）を全閉状態とすることによって、冷凍サイクル停止時に、タービン発電機（50）のケーシング（51）内に上流側から液冷媒が流入することを防止している。また、タービン発電機（50）の上流側の熱交換器だけでなく、タービン発電機（50）の上流側に接続された冷媒配管内の冷媒も、冷凍サイクル停止時に凝縮する可能性がある。しかし、前記電磁弁（42）を設けることによって、該冷媒配管内で凝縮した冷媒も、ケーシング（51）内への流入が防止される。さらに、前記電磁弁（42）を設けることによって、冷凍サイクル停止後にケーシング（51）内にガス冷媒が流入されることも防止される。そのため、ケーシング（51）内にガス冷媒として流入した冷媒が該ケーシング（51）で凝縮して、ケーシング（51）内が液冷媒で満たされることが防止される。
【００７９】
一方、該ケーシング（51）の下流側には逆止弁（45）が設けられており、ケーシング（51）内への下流側からの冷媒の逆流が遮断されている。すなわち、冷房運転時には、室内熱交換器（41）がタービン発電機（50）の下流側の熱交換器となる。この室内熱交換器（41）には液冷媒が溜まっている。液冷媒は、重力の作用により下方に流れていき、室内熱交換器（41）とタービン発電機（50）との高さ関係によっては、室内熱交換器（41）の液冷媒がタービン発電機（50）内へ流入する虞がある。また、暖房運転時には、室外熱交換器（33）がタービン発電機（50）の下流側の熱交換器となる。この室外熱交換器（33）には液冷媒が溜まっており、冷房運転時の室内熱交換器（41）と同様に、冷凍サイクルが停止すると、室外熱交換器（33）とタービン発電機（50）との高さ関係によっては、室外熱交換器（33）の液冷媒がタービン発電機（50）内へ流入する虞がある。それに対して、本実施形態では、タービン発電機（50）の出口側（詳しくは、導出管（57））に逆止弁（45）を設けることによって、冷凍サイクル停止時に、タービン発電機（50）のケーシング（51）内に下流側から液冷媒が逆流することを防止している。また、タービン発電機（50）の下流側の熱交換器だけでなく、タービン発電機（50）の下流側に接続された冷媒配管内の液冷媒も、冷凍サイクル停止時にタービン発電機（50）側へ流れてくる可能性がある。しかし、前記逆止弁（45）を設けることによって、該冷媒配管内の液冷媒も、ケーシング（51）内への逆流が防止される。さらに、前記逆止弁（45）を設けることによって、冷凍サイクル停止後にケーシング（51）内へガス冷媒が逆流することも防止される。そのため、ケーシング（51）内にガス冷媒として逆流した冷媒が該ケーシング（51）で凝縮して、ケーシング（51）内が液冷媒で満たされることが防止される。
【００８０】
−実施形態１の効果−
本実施形態のタービン発電機（50）では、ケーシング（51）の入口側に電磁弁（42）を設け且つケーシング（51）の出口側に逆止弁（45）を設け、冷凍サイクルの停止時には該電磁弁（42）を全閉状態とすることによって、冷凍サイクルの停止時に、ケーシング（51）内に液冷媒及びガス冷媒が流入及び逆流することを防止することができ、ケーシング（51）内に液冷媒が大量に溜まることを防止することができる。その結果、転がり軸受（81,82）が液冷媒に浸されることを防止することができるため、転がり軸受（81,82）のグリス（88）が冷媒に溶け込んで転がり軸受（81,82）から流れ出すといった事態を回避でき、転がり軸受（81,82）の焼き付き等のトラブルを未然に防いでタービン発電機（50）の信頼性を向上させることができる。
【００８１】
このとき、タービン発電機（50）の出口側に設ける弁を逆止弁（45）とすることによって、外気の高温時等にケーシング（51）で冷媒が蒸発して高圧となったときでも、高圧となった冷媒をタービン発電機（50）の出口側に流出させることができ。ケーシング（51）内が異常な高圧となることを防止することができる。
【００８２】
また、タービン発電機（50）の入口側及び出口側の何れか一方にだけ遮断機構（即ち、電磁弁（42）又は逆止弁（45））を設ける構成の場合、後述する実施形態のように、タービン発電機（50）の上流側又は下流側の熱交換器との高さ位置を考慮する必要がある。それに対して、タービン発電機（50）の入口側と出口側の両方に遮断機構を設けることによって、タービン発電機（50）の上流側及び下流側の熱交換器との高さ位置を考慮することなく、タービン発電機（50）を自由に配置することができる。
【００８３】
また、転がり軸受（81,82）がケーシング（51）内における導入通路（56）及び導出通路（58）の開口位置よりも上方に設置されている。また、このタービン発電機（50）において、タービン羽根車（60）は、ノズル（55）から噴きつけられた冷媒を転がり軸受（81,82）とは逆側の下方へ向けて排出するように構成されている。従って、本実施形態によれば、タービン発電機（50）のケーシング（51）内において転がり軸受（81,82）に到達する液冷媒の量を大幅に削減することができる。
【００８４】
さらに、本実施形態のタービン発電機（50）では、シールド型又はシール型のボールベアリングが転がり軸受（81,82）として用いられている。このため、仮に液滴状の冷媒が第１転がり軸受（81）に到達しても、液滴状の冷媒の殆どはシールド板（86）やシール板（87）によって遮られて第１転がり軸受（81）の内部への侵入を防止することができる。
【００８５】
また、本実施形態のタービン発電機（50）では、ケーシング（51）の内部空間において導出通路（58）が導入通路（56）よりも下方に開口している。そして、ケーシング（51）の内部空間において、冷媒は、上方に開口する導入通路（56）から下方に開口する導出通路（58）へ向かってスムーズに流れる。このため、ケーシング（51）の下部空間（52）から冷媒をスムーズに流出させてケーシング（51）に残留する液冷媒の量を削減することができ、転がり軸受（81,82）に液冷媒が到達する危険性を低くすることができる。従って、本実施形態によれば転がり軸受（81,82）からのグリス（88）の流出を、一層確実に抑えることができる。
【００８６】
尚、前記実施形態では、ニードル弁（76）は、弁体（78）が最も前進したときに、ノズル（55）の喉部（55a）を完全に全閉にするものではなく、微量の冷媒の流通を可能とするように構成されていたが、弁体（78）が最も前進したときに、ノズル（55）の喉部（55a）を完全に全閉状態とする構成であってもよい。かかるニードル弁を採用する場合には、前記電磁弁（42）を設ける必要がなく、該ニードル弁で流入遮断機構を構成することができる。
【００８７】
また、ニードル弁（76）の代わりに、導入管（54）に開度を調節可能な流量調節弁を設けてもよい。さらに、流量調節弁が開度を全閉とすることが可能な構成の場合には、電磁弁を省略して、該流量調節弁を流入遮断機構として機能させてもよい。
【００８８】
また、タービン発電機（50）の導出管（57）と第２及び第３逆止弁（27,28）との間の配管長が短い場合には、前記逆止弁（45）を省略して、該第２及び第３逆止弁（27,28）を逆流遮断機構として機能させてもよい。
【００８９】
《発明の実施形態２》
次に、本発明の実施形態２に係る空調機（210）について説明する。
【００９０】
実施形態２に係るタービン発電機（250）は、出口側に逆止弁等の遮断機構が設けられておらず、入口側だけに遮断機構が設けられている点で、実施形態１に係るタービン発電機（50）と異なる。また、実施形態２に係る空調機（210）は、タービン発電機（250）がその下流側となる熱交換器よりも高い位置に配置される点で、そのような限定のない実施形態１に係る空調機（10）と異なる。
【００９１】
以下では、実施形態１と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【００９２】
詳しくは、タービン発電機（250）は、図６に示すように、導出管（57）に逆止弁が設けられていない。一方、タービン発電機（250）は、導入管（54）に電磁弁（42）が設けられている。その他の構成は、実施形態１に係るタービン発電機（50）と同様である。
【００９３】
空調機（210）の冷媒回路は、図７に示すように、実施形態１に係る空調機（10）における逆止弁（45）が設けられていない点以外は、空調機（10）の冷媒回路と同様である。
【００９４】
ここで、タービン発電機（250）の配置について説明する。図８は、タービン発電機と熱交換器との高さ関係を示す配置模式図である。
【００９５】
タービン発電機（250）は、ケーシング（51）と導出管（57）との接続部、即ち、導出通路（58）のケーシング（51）への開口の位置が室内熱交換器（41）の下端よりも上方且つ室外熱交換器（33）の下端よりも上方になるように配置される。好ましくは、タービン発電機（250）は、その導出通路（58）のケーシング（51）への開口の位置が室内熱交換器（41）の高さ方向の中央（図中の一点鎖線参照）及び室外熱交換器（33）の高さ方向の中央（図中の一点鎖線参照）よりも上方となるように配置される。
【００９６】
ここで、空調機（210）の運転中には、タービン発電機（250）の下流側となる熱交換器（冷房運転であれば室内熱交換器（41）であり、暖房運転であれば室外熱交換器（33）である。）に比較的多量の液冷媒が存在している。そして、空調機（210）の冷凍サイクルが停止すると、下流側の熱交換器に存在する液冷媒がタービン発電機（250）のケーシング（51）内へ逆流する虞がある。特に、タービン発電機（250）の導出通路（58）のケーシング（51）への開口が下流側の熱交換器の下端よりも下方に位置していると、該熱交換器に溜まった液冷媒がタービン発電機（250）へ逆流し易くなる。そして、タービン発電機（250）のケーシング（51）内へ流入する液冷媒の量が多くなると、転がり軸受（81,82）が液冷媒に浸かってしまい、転がり軸受（81,82）から潤滑用のグリス（88）が流れ出してしまう虞がある。
【００９７】
それに対し、タービン発電機（250）の導出管（57）との接続部は、タービン発電機（250）の下流側となる熱交換器の下端よりも上方に位置している。かかる場合は、タービン発電機（250）の導出通路（58）のケーシング（51）への開口が該熱交換器の下端よりも下方に位置している場合に比べて、空調機（210）の停止中に該熱交換器からタービン発電機（250）へ液冷媒が逆流し難くなる。また、タービン発電機（250）の導出通路（58）のケーシング（51）への開口が下流側の熱交換器の高さ方向の中央よりも上方に位置している場合は、空調機（210）の停止中に該熱交換器からタービン発電機（250）へ液冷媒が逆流する可能性が一層低くなる。
【００９８】
本実施形態に係る空調機（210）においては、四方切換弁（32）で冷媒の流通方向を切り替えることによって、冷房運転と暖房運転とが切り替わるため、タービン発電機（250）の下流側となる熱交換器も切り替わる。詳しくは、冷房運転時には室内熱交換器（41）が、暖房運転時には室外熱交換器（33）がタービン発電機（250）の下流側の熱交換器となる。つまり、室内熱交換器（41）及び室外熱交換器（33）がタービン発電機（250）の下流側の熱交換器となり得る。そこで、本実施形態では、タービン発電機（250）の導出通路（58）のケーシング（51）への開口を、室内及び室外熱交換器（41,33）の両方の下端部よりも、高い位置に位置させている。こうすることで、冷房運転時に冷凍サイクルが停止したときには室内熱交換器（41）から、暖房運転時に冷凍サイクルが停止したときには室外熱交換器（33）から、タービン発電機（250）へ液冷媒を逆入し難くしている。
【００９９】
一方、空調機（210）の運転中には、タービン発電機（250）の上流側となる熱交換器（冷房運転であれば室外熱交換器（33）であり、暖房運転であれば室内熱交換器（41）である。）に比較的多量のガス冷媒が存在している。そして、空調機（210）の冷凍サイクルが停止すると、上流側の熱交換器に存在するガス冷媒の一部は、外気温度等との関係から凝縮して液冷媒となる。この液冷媒は、重力の作用により、タービン発電機（250）のケーシング（51）内へ流入する虞がある。特に、タービン発電機（250）の導入管（54）との接続部、即ち、導入通路（56）のケーシング（51）への開口が上流側の熱交換器の下端よりも下方に位置していると、該熱交換器に溜まった液冷媒がタービン発電機（250）へ流入し易くなる。
【０１００】
それに対して、本実施形態では、タービン発電機（250）の導入管（54）に電磁弁（42）が設けると共に、冷凍サイクルの停止時には該電磁弁（42）を全閉とする。こうすることによって、タービン発電機（250）の上流側の熱交換器で冷媒が凝縮して液冷媒となっても、該液冷媒がタービン発電機（250）内に流入することが防止される。
【０１０１】
したがって、タービン発電機（250）を前述した位置に設置すれば、空調機（210）冷凍サイクルの停止中に室内熱交換器（41）及び室外熱交換器（33）からタービン発電機（250）へ流入する液冷媒の量が低く抑えられ、転がり軸受（81,82）の潤滑用のグリス（88）が液冷媒に溶け込んで転がり軸受（81,82）から流出するといった事態を回避することができる。その結果、転がり軸受（81,82）の焼き付き等のトラブルを未然に防いでタービン発電機（250）の信頼性を向上させることができる。
【０１０２】
尚、空調機（210）が四方切換弁（32）を有さず、室内熱交換器（41）が蒸発器としてだけ機能し、室外熱交換器（33）が放熱器としてだけ機能する冷房専用機又は室内熱交換器（41）が放熱器としてだけ機能し、室外熱交換器（33）が蒸発器としてだけ機能する暖房専用機である場合には、タービン発電機（250）の導出通路（58）のケーシング（51）への開口が、タービン発電機（250）の下流側に接続された熱交換器（冷房専用機であれば室内熱交換器（41）であり、暖房専用機であれば室外熱交換器（33）である。）の下端部よりも高い位置に位置するように、タービン発電機（250）を配置すればよい。
【０１０３】
《発明の実施形態３》
次に、本発明の実施形態３に係る空調機（310）について説明する。
【０１０４】
実施形態３に係るタービン発電機（350）は、入口側に電磁弁等の遮断機構が設けられておらず、出口側だけに遮断機構が設けられている点で、実施形態１に係るタービン発電機（50）と異なる。また、実施形態３に係る空調機（310）は、タービン発電機（350）がその下流側となる熱交換器よりも高い位置に配置される点で、そのような限定のない実施形態１に係る空調機（10）と異なる。
【０１０５】
以下では、実施形態１と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【０１０６】
詳しくは、タービン発電機（350）は、図９に示すように、導入管（54）に電磁弁が設けられていない。一方、タービン発電機（350）は、導出管（57）に逆止弁（45）が設けられている。その他の構成は、実施形態１に係るタービン発電機（50）と同様である。
【０１０７】
空調機（310）の冷媒回路は、図１０に示すように、実施形態１に係る空調機（10）における電磁弁（42）が設けられていない点以外は、空調機（10）の冷媒回路と同様である。
【０１０８】
ここで、タービン発電機（350）の配置について説明する。
【０１０９】
タービン発電機（350）は、ケーシング（51）と導入管（54）との接続部、即ち、導入通路（56）のケーシング（51）への開口の位置が室内熱交換器（41）の下端よりも上方且つ室外熱交換器（33）の下端よりも上方になるように配置される。好ましくは、タービン発電機（350）は、その導入通路（56）のケーシング（51）への開口の位置が室内熱交換器（41）の高さ方向の中央及び室外熱交換器（33）の高さ方向の中央よりも上方となるように配置される（図８参照）。
【０１１０】
ここで、空調機（310）の運転中には、タービン発電機（350）の下流側となる熱交換器（冷房運転であれば室内熱交換器（41）であり、暖房運転であれば室外熱交換器（33）である。）に比較的多量の液冷媒が存在している。そして、空調機（310）が停止すると、下流側の熱交換器に存在する液冷媒がタービン発電機（350）のケーシング（51）内へ逆流する虞がある。特に、タービン発電機（350）の導出通路（58）のケーシング（51）への開口が下流側の熱交換器の下端よりも下方に位置していると、該熱交換器に溜まった液冷媒がタービン発電機（350）へ逆流し易くなる。そして、タービン発電機（350）のケーシング（51）内へ流入する液冷媒の量が多くなると、転がり軸受（81,82）が液冷媒に浸かってしまい、転がり軸受（81,82）から潤滑用のグリス（88）が流れ出してしまう虞がある。
【０１１１】
それに対して、本実施形態では、タービン発電機（350）の導出管（57）に逆止弁（45）が設けられている。こうすることによって、タービン発電機（350）の下流側の熱交換器の液冷媒がタービン発電機（350）内に逆流することが防止される。
【０１１２】
一方、空調機（310）の運転中には、タービン発電機（350）の上流側となる熱交換器（冷房運転であれば室外熱交換器（33）であり、暖房運転であれば室内熱交換器（41）である。）に比較的多量のガス冷媒が存在している。そして、空調機（310）の冷凍サイクルが停止すると、上流側の熱交換器に存在するガス冷媒の一部は、外気温度等との関係から凝縮して液冷媒となる。この液冷媒は、重力の作用により、タービン発電機（350）のケーシング（51）内へ流入する虞がある。特に、タービン発電機（350）の導入通路（56）のケーシング（51）への開口が上流側の熱交換器の下端よりも下方に位置していると、該熱交換器に溜まった液冷媒がタービン発電機（250）へ流入し易くなる。
【０１１３】
それに対し、タービン発電機（350）の導入通路（56）のケーシング（51）への開口が上流側の熱交換器の下端よりも上方に位置している場合は、タービン発電機（350）の導入通路（56）のケーシング（51）への開口が該熱交換器の下端よりも下方に位置している場合に比べて、空調機（310）の停止中に該熱交換器からタービン発電機（350）へ液冷媒が流入し難くなる。また、タービン発電機（350）の導入通路（56）のケーシング（51）への開口が上流側の熱交換器の高さ方向の中央よりも上方に位置している場合は、空調機（310）の停止中に該熱交換器からタービン発電機（350）へ液冷媒が流入する可能性が一層低くなる。
【０１１４】
本実施形態に係る空調機（310）においては、四方切換弁（32）で冷媒の流通方向を切り替えることによって、冷房運転と暖房運転とが切り替わるため、タービン発電機（350）の上流側となる熱交換器も切り替わる。詳しくは、冷房運転時には室外熱交換器（33）が、暖房運転時には室内熱交換器（41）がタービン発電機（350）の上流側の熱交換器となる。つまり、室外熱交換器（33）及び室内熱交換器（41）がタービン発電機（250）の上流側の熱交換器となり得る。そこで、本実施形態では、タービン発電機（350）の導入通路（56）のケーシング（51）への開口を、室外及び室内熱交換器（33,41）の両方の下端部よりも、高い位置に位置させている。こうすることで、冷房運転時に冷凍サイクルが停止したときには室外熱交換器（33）から、暖房運転時に冷凍サイクルが停止したときには室内熱交換器（41）から、タービン発電機（450）へ液冷媒を流入し難くしている。
【０１１５】
したがって、タービン発電機（350）を前述した位置に設置すれば、空調機（310）の冷凍サイクルの停止中に室内熱交換器（41）及び室外熱交換器（33）からタービン発電機（350）へ流入する液冷媒の量が低く抑えられ、転がり軸受（81,82）の潤滑用のグリス（88）が液冷媒に溶け込んで転がり軸受（81,82）から流出するといった事態を回避することができる。その結果、転がり軸受（81,82）の焼き付き等のトラブルを未然に防いでタービン発電機（350）の信頼性を向上させることができる。
【０１１６】
尚、空調機（310）が四方切換弁（32）を有さず、室内熱交換器（41）が蒸発器としてだけ機能し、室外熱交換器（33）が放熱器としてだけ機能する冷房専用機又は室内熱交換器（41）が放熱器としてだけ機能し、室外熱交換器（33）が蒸発器としてだけ機能する暖房専用機である場合には、タービン発電機（350）の導入通路（56）のケーシング（51）への開口が、タービン発電機（350）の上流側に接続された熱交換器（冷房専用機であれば室外熱交換器（33）であり、暖房専用機であれば室内熱交換器（41）である。）の下端部よりも高い位置に位置するように、タービン発電機（350）を配置すればよい。
【０１１７】
《発明の実施形態４》
次に、本発明の実施形態４に係る空調機（410）について説明する。
【０１１８】
実施形態４に係るタービン発電機（450）は、入口側及び出口側に電磁弁や逆止弁等の遮断機構が設けられていない点で、実施形態１に係るタービン発電機（50）と異なる。また、実施形態４に係る空調機（410）は、タービン発電機（450）がその上流側及び下流側の熱交換器よりも高い位置に配置される点で、そのような限定のない実施形態１に係る空調機（10）と異なる。
【０１１９】
以下では、実施形態１と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【０１２０】
詳しくは、タービン発電機（450）は、図１０に示すように、導入管（54）に電磁弁が設けられておらず、導出管（57）にも逆止弁が設けられていない。その他の構成は、実施形態１に係るタービン発電機（50）と同様である。
【０１２１】
空調機（410）の冷媒回路は、図１１に示すように、実施形態１に係る空調機（10）における電磁弁（42）及び逆止弁（45）が設けられていない点以外は、空調機（10）の冷媒回路と同様である。
【０１２２】
ここで、タービン発電機（450）の配置について説明する。
【０１２３】
タービン発電機（450）は、実施形態２と同様に、導入通路（56）のケーシング（51）への開口及び導出通路（58）のケーシング（51）への開口の位置が室内熱交換器（41）の下端よりも上方且つ室外熱交換器（33）の下端よりも上方になるように配置される。好ましくは、タービン発電機（450）は、その導入通路（56）のケーシング（51）への開口及び導出通路（58）のケーシング（51）への開口の位置が室内熱交換器（41）の高さ方向の中央及び室外熱交換器（33）の高さ方向の中央よりも上方となるように配置される（図８参照）。
【０１２４】
ここで、空調機（410）の運転中には、タービン発電機（450）の下流側となる熱交換器（冷房運転であれば室内熱交換器（41）であり、暖房運転であれば室外熱交換器（33）である。）に比較的多量の液冷媒が存在している。そして、空調機（410）の冷凍サイクルが停止すると、下流側の熱交換器に存在する液冷媒がタービン発電機（450）のケーシング（51）内へ逆流する虞がある。特に、タービン発電機（450）の導出通路（58）のケーシング（51）への開口が下流側の熱交換器の下端よりも下方に位置していると、該熱交換器に溜まった液冷媒がタービン発電機（450）へ逆流し易くなる。そして、タービン発電機（450）のケーシング（51）内へ流入する液冷媒の量が多くなると、転がり軸受（81,82）が液冷媒に浸かってしまい、転がり軸受（81,82）から潤滑用のグリス（88）が流れ出してしまう虞がある。
【０１２５】
それに対し、タービン発電機（450）の導出通路（58）のケーシング（51）への開口は、下流側の熱交換器の下端よりも上方に位置している。かかる場合は、タービン発電機（450）の導出通路（58）のケーシング（51）への開口が該熱交換器の下端よりも下方に位置している場合に比べて、空調機（410）の停止中に該熱交換器からタービン発電機（450）へ液冷媒が逆流し難くなる。また、タービン発電機（450）の導出通路（58）のケーシング（51）への開口が下流側の熱交換器の高さ方向の中央よりも上方に位置している場合は、空調機（410）の停止中に該熱交換器からタービン発電機（450）へ液冷媒が逆流する可能性が一層低くなる。
【０１２６】
本実施形態に係る空調機（410）においては、四方切換弁（32）で冷媒の流通方向を切り替えることによって、冷房運転と暖房運転とが切り替わるため、タービン発電機（450）の下流側となる熱交換器も切り替わる。詳しくは、冷房運転時には室内熱交換器（41）が、暖房運転時には室外熱交換器（33）がタービン発電機（450）の下流側の熱交換器となる。つまり、室外熱交換器（33）及び室内熱交換器（41）がタービン発電機（250）の下流側の熱交換器となり得る。そこで、本実施形態では、タービン発電機（450）の導出通路（58）のケーシング（51）への開口が、室内及び室外熱交換器（41,33）の両方の下端部よりも、高い位置に位置している。こうすることで、冷房運転時に冷凍サイクルが停止したときには室内熱交換器（41）から、暖房運転時に冷凍サイクルが停止したときには室外熱交換器（33）から、タービン発電機（450）へ液冷媒を逆入し難くしている。
【０１２７】
一方、空調機（410）の運転中には、タービン発電機（450）の上流側となる熱交換器に比較的多量のガス冷媒が存在している。そして、空調機（410）の冷凍サイクルが停止すると、上流側の熱交換器に存在するガス冷媒の一部は、外気温度等との関係から凝縮して液冷媒となる。この液冷媒は、重力の作用により、タービン発電機（450）のケーシング（51）内へ流入する虞がある。特に、タービン発電機（450）の導入通路（56）のケーシング（51）への開口が上流側の熱交換器の下端よりも下方に位置していると、該熱交換器に溜まった液冷媒がタービン発電機（450）へ流入し易くなる。
【０１２８】
それに対し、タービン発電機（450）の導入通路（56）のケーシング（51）への開口が上流側の熱交換器の下端よりも上方に位置している場合は、タービン発電機（450）の導入通路（56）のケーシング（51）への開口が該熱交換器の下端よりも下方に位置している場合に比べて、空調機（410）の停止中に該熱交換器からタービン発電機（450）へ液冷媒が流入し難くなる。また、タービン発電機（450）の導入通路（56）のケーシング（51）への開口が下流側の熱交換器の高さ方向の中央よりも上方に位置している場合は、空調機（410）の停止中に該熱交換器からタービン発電機（450）へ液冷媒が流入する可能性が一層低くなる。
【０１２９】
本実施形態に係る空調機（410）においては、四方切換弁（32）で冷媒の流通方向を切り替えることによって、冷房運転と暖房運転とが切り替わるため、タービン発電機（450）の上流側となる熱交換器も切り替わる。詳しくは、冷房運転時には室外熱交換器（33）が、暖房運転時には室内熱交換器（41）がタービン発電機（450）の上流側の熱交換器となる。そこで、本実施形態では、タービン発電機（450）の導入通路（56）のケーシング（51）への開口が、室外及び室内熱交換器（33,41）の両方の下端部よりも、高い位置に位置している。こうすることで、冷房運転時に冷凍サイクルが停止したときには室外熱交換器（33）から、暖房運転時に冷凍サイクルが停止したときには室内熱交換器（41）から、タービン発電機（450）へ液冷媒を流入し難くしている。
【０１３０】
したがって、タービン発電機（450）を前述した位置に設置すれば、空調機（410）冷凍サイクルの停止中に室内熱交換器（41）及び室外熱交換器（33）からタービン発電機（450）へ流入する液冷媒の量が低く抑えられ、転がり軸受（81,82）の潤滑用のグリス（88）が液冷媒に溶け込んで転がり軸受（81,82）から流出するといった事態を回避することができる。その結果、転がり軸受（81,82）の焼き付き等のトラブルを未然に防いでタービン発電機（450）の信頼性を向上させることができる。
【０１３１】
尚、空調機（410）が四方切換弁（32）を有さず、室内熱交換器（41）が蒸発器としてだけ機能し、室外熱交換器（33）が放熱器としてだけ機能する冷房専用機又は室内熱交換器（41）が放熱器としてだけ機能し、室外熱交換器（33）が蒸発器としてだけ機能する暖房専用機である場合には、タービン発電機（450）の導入通路（56）のケーシング（51）への開口が、タービン発電機（450）の上流側に接続された熱交換器（冷房専用機であれば室外熱交換器（33）であり、暖房専用機であれば室内熱交換器（41）である。）の下端部よりも高い位置に位置するように、且つ導出通路（58）のケーシング（51）への開口が、タービン発電機（450）の下流側に接続された熱交換器（冷房専用機であれば室内熱交換器（41）であり、暖房専用機であれば室外熱交換器（33）である。）の下端部よりも高い位置に位置するように、タービン発電機（450）を配置すればよい。
【０１３２】
《発明の実施形態５》
次に、本発明の実施形態５に係るタービン発電機（550）について説明する。
【０１３３】
実施形態５に係るタービン発電機（550）は、シール部材（89）が追加されている点で、実施形態１〜４に係るタービン発電機と異なる。そこで、実施形態１と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
【０１３４】
図１３に示すように、タービン発電機（550）は、シール部材（89）を備えている。シール部材（89）は、駆動シャフト（68）におけるタービン羽根車（60）と第１転がり軸受（81）の間に取り付けられている。シール部材（89）は、外径が次第に拡大する部分と外径が次第に縮小する部分とが交互に形成された蛇腹状の回転体であって、駆動シャフト（68）と同軸に配置されている。
【０１３５】
本実施形態の第１軸受保持板（80a）は、第１転がり軸受（81）よりも下側の部分が、シール部材（89）の外側を囲んでいる。第１軸受保持板（80a）のうちシール部材（89）の周囲を囲む部分の内周面は、シール部材（89）の外周面と一定の間隔をおいて対面するように、内径が次第に拡大する部分と内径が次第に縮小する部分とが交互に形成された蛇腹状であって、シール部材（89）と噛合する形状となっている。そして、タービン発電機（550）では、シール部材（89）と第１軸受保持板（80a）のうちシール部材（89）の周囲を囲む部分とが、ラビリンスシールを構成している。
【０１３６】
このように、タービン発電機（550）では、ケーシングの内部空間が、第１軸受保持板（80a）とシール部材（89）によって上下に区画されている。そして、第１軸受保持板（80a）及びシール部材（89）の上側の空間が上部空間（53）を構成し、第１軸受保持板（80a）及びシール部材（89）の下側の空間が下部空間（52）を構成している。
【０１３７】
タービン発電機（550）では、第１軸受保持板（80a）と第１軸受保持板（80a）を貫通する駆動シャフト（68）の間が、シール部材（89）と第１軸受保持板（80a）とで構成されるラビリンスシールによってシールされている。このため、タービン発電機（550）の運転中に下部空間（52）内で冷媒が激しく流動している状態においても、下部空間（52）から上部空間（53）側への液冷媒の侵入は、シール部材（89）と第１軸受保持板（80a）とで構成されるラビリンスシールによって確実に阻止される。そして、タービン発電機（550）では、第１転がり軸受（81）の全体がシール部材（89）よりも上側に位置しているため、第１転がり軸受（81）に到達する液冷媒の量を実質的にゼロにすることができる。
【０１３８】
したがって、かかるタービン発電機（550）によれば、転がり軸受（81,82）のグリス（88）が冷媒に溶け込んで転がり軸受（81,82）から流れ出すといった事態を一層確実に回避することが可能となり、転がり軸受（81,82）の焼き付き等のトラブルを未然に防いでタービン発電機（550）の信頼性を向上させることができる。
【０１３９】
《その他の実施形態》
本発明は、前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【０１４０】
すなわち、前記実施形態では、逆流遮断機構として逆止弁（45）を採用しているが、これに限られるものではない。例えば、電磁弁等、別のタイプの弁機構であってもよい。ただし、前述の如く、ケーシング内の昇圧対策の観点からは、逆止弁（45）を用いることが好ましい。
【０１４１】
また、軸受として、シールド型又はシール型の転がり軸受（81,82）について説明したが、これに限られるものではない。潤滑が必要な軸受であれば、任意の軸受を採用して、本発明を適用することができる。
【０１４２】
さらに、前記各実施形態の空調機の冷媒回路（20）は、その高圧が冷媒の臨界圧力よりも低い値に設定される一般的な冷凍サイクルを行うように構成されていてもよい。一般的な冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）には、いわゆるフロン冷媒が冷媒として充填される場合が多い。そして、この場合の空調機では、冷房運転時には室外熱交換器（33）が凝縮器として動作し、暖房運転時には室内熱交換器（41）が凝縮器として動作する。
【０１４３】
また、前記タービン羽根車（60）は、前記の構成に限られるものではない。例えば、タービン羽根車は、円盤状の羽根車本体の外周面から径方向に突出する複数の板状の羽根部を設けるような、単純な形状の羽根車でもよい。
【０１４４】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１４５】
以上説明したように、本発明は、冷凍サイクルを行う冷媒回路の冷媒が持つエネルギを電力に変換するタービン発電機及びそれを備えた冷凍装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】実施形態１に係るタービン発電機の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】空調機の構成を示す冷媒回路図である。
【図３】タービン羽根車の概略斜視図である。
【図４】タービン羽根車の概略側面図である。
【図５】タービン発電機に設けられた転がり軸受の断面図であり、（Ａ）はシールド型のボールベアリングを、（Ｂ）はシール型のボールベアリングを、（Ｃ）はシール型の別のタイプのボールベアリングを示す。
【図６】実施形態２に係るービン発電機の概略構成を示す縦断面図である。
【図７】実施形態２に係る空調機の構成を示す冷媒回路図である。
【図８】実施形態２に係る空調機における、タービン発電機と熱交換器との高さ関係を示す配置模式図である。
【図９】実施形態３に係るービン発電機の概略構成を示す縦断面図である。
【図１０】実施形態３に係る空調機の構成を示す冷媒回路図である。
【図１１】実施形態４に係るービン発電機の概略構成を示す縦断面図である。
【図１２】実施形態４に係る空調機の構成を示す冷媒回路図である。
【図１３】実施形態５に係るービン発電機の概略構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【０１４７】
10,210,310,410 空調機（冷凍装置）
20 冷媒回路
42 電磁弁（流入遮断機構）
45 逆止弁（逆流遮断機構）
50,250,350,450,550 タービン発電機
51 ケーシング
56 導入通路
58 導出通路
60 タービン羽根車
65 発電機構
68 駆動シャフト
81 転がり軸受（軸受）
82 転がり軸受（軸受）
88 グリス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動シャフト（68）によって連結されたタービン羽根車（60）及び発電機構（65）と、該タービン羽根車（60）及び該発電機構（65）を収容すると共に、冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）に接続されるケーシング（51）とを備えたタービン発電機であって、
前記ケーシング（51）内には、前記駆動シャフト（68）を支持するための軸受（81,82）が設けられており、
前記ケーシング（51）には、前記タービン羽根車（60）へ冷媒を送るための導入通路（56）と、該タービン羽根車（60）を通過した冷媒を該ケーシング（51）から排出するための導出通路（58）とが接続されており、
冷凍サイクルの停止時に、前記導入通路（56）から前記ケーシング（51）内への冷媒の流入を遮断する流入遮断機構（42）と、
冷凍サイクルの停止時に、前記導出通路（58）から前記ケーシング（51）内への冷媒の逆流を遮断する逆流遮断機構（45）とをさらに備えていることを特徴とするタービン発電機。
【請求項２】
請求項１において、
前記逆流遮断機構（45）は、冷媒を、前記ケーシング（51）から排出する方向にのみ流通させ且つ該ケーシング（51）へ流入する方向へは流通させない逆止弁であることを特徴とするタービン発電機。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記軸受（81,82）は、前記導入通路（56）の前記ケーシング（51）への開口と前記導出通路（58）の前記ケーシング（51）への開口と前記タービン羽根車（60）の何れよりも上方に配置されていることを特徴とするタービン発電機。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１つにおいて、
前記軸受（81,82）は、潤滑用のグリス（88）が封入されたシール型又はシールド型の転がり軸受であることを特徴とするタービン発電機。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１つにおいて、
前記ケーシング（51）の内部空間では、前記導出通路（58）の開口位置が前記導入通路（56）の開口位置よりも下方となっていることを特徴とするタービン発電機。
【請求項６】
タービン発電機（50）と該タービン発電機（50）の前後に接続された熱交換器（33,41）とを有して冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備えた冷凍装置であって、
前記タービン発電機（50）は、駆動シャフト（68）によって連結されたタービン羽根車（60）及び発電機構（65）と、該タービン羽根車（60）及び該発電機構（65）を収容すると共に、該タービン羽根車（60）へ冷媒を送るための導入通路（56）及び該タービン羽根車（60）を通過した冷媒を該ケーシング（51）から排出するための導出通路（58）が接続されたケーシング（51）と、該ケーシング（51）内に設けられて該駆動シャフト（68）を支持するための軸受（81,82）と、冷凍サイクルの停止時に該導入通路（56）から該ケーシング（51）への冷媒の流入を遮断する流入遮断機構（42）とを有し、
前記導出通路（58）の前記ケーシング（51）への開口の高さ位置は、前記タービン発電機（50）の下流側となる前記熱交換器の下端よりも高いことを特徴とする冷凍装置。
【請求項７】
タービン発電機（50）と該タービン発電機（50）の前後に接続された熱交換器（33,41）とを有して冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備えた冷凍装置であって、
前記タービン発電機（50）は、駆動シャフト（68）によって連結されたタービン羽根車（60）及び発電機構（65）と、該タービン羽根車（60）及び該発電機構（65）を収容すると共に、該タービン羽根車（60）へ冷媒を送るための導入通路（56）及び該タービン羽根車（60）を通過した冷媒を該ケーシング（51）から排出するための導出通路（58）が接続されたケーシング（51）と、該ケーシング（51）内に設けられて該駆動シャフト（68）を支持するための軸受（81,82）と、冷凍サイクルの停止時に該導出通路（58）から該ケーシング（51）への冷媒の逆流を遮断する逆流遮断機構（45）とを有し、
前記導入通路（56）の前記ケーシング（51）への開口の高さ位置は、前記タービン発電機（50）の上流側となる前記熱交換器の下端よりも高いことを特徴とする冷凍装置。
【請求項８】
タービン発電機（50）と該タービン発電機（50）の前後に接続された熱交換器（33,41）とを有して冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備えた冷凍装置であって、
前記タービン発電機（50）は、駆動シャフト（68）によって連結されたタービン羽根車（60）及び発電機構（65）と、該タービン羽根車（60）及び該発電機構（65）を収容すると共に、該タービン羽根車（60）へ冷媒を送るための導入通路（56）及び該タービン羽根車（60）を通過した冷媒を該ケーシング（51）から排出するための導出通路（58）が接続されたケーシング（51）と、該ケーシング（51）内に設けられて該駆動シャフト（68）を支持するための軸受（81,82）とを有し、
前記導入通路（56）の前記ケーシング（51）への開口の高さ位置は、前記タービン発電機（50）の上流側となる前記熱交換器の下端よりも高く、
前記導出通路（58）の前記ケーシング（51）への開口の高さ位置は、前記タービン発電機（50）の下流側となる前記熱交換器の下端よりも高いことを特徴とする冷凍装置。
【請求項１】
駆動シャフト（68）によって連結されたタービン羽根車（60）及び発電機構（65）と、該タービン羽根車（60）及び該発電機構（65）を収容すると共に、冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）に接続されるケーシング（51）とを備えたタービン発電機であって、
前記ケーシング（51）内には、前記駆動シャフト（68）を支持するための軸受（81,82）が設けられており、
前記ケーシング（51）には、前記タービン羽根車（60）へ冷媒を送るための導入通路（56）と、該タービン羽根車（60）を通過した冷媒を該ケーシング（51）から排出するための導出通路（58）とが接続されており、
冷凍サイクルの停止時に、前記導入通路（56）から前記ケーシング（51）内への冷媒の流入を遮断する流入遮断機構（42）と、
冷凍サイクルの停止時に、前記導出通路（58）から前記ケーシング（51）内への冷媒の逆流を遮断する逆流遮断機構（45）とをさらに備えていることを特徴とするタービン発電機。
【請求項２】
請求項１において、
前記逆流遮断機構（45）は、冷媒を、前記ケーシング（51）から排出する方向にのみ流通させ且つ該ケーシング（51）へ流入する方向へは流通させない逆止弁であることを特徴とするタービン発電機。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記軸受（81,82）は、前記導入通路（56）の前記ケーシング（51）への開口と前記導出通路（58）の前記ケーシング（51）への開口と前記タービン羽根車（60）の何れよりも上方に配置されていることを特徴とするタービン発電機。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１つにおいて、
前記軸受（81,82）は、潤滑用のグリス（88）が封入されたシール型又はシールド型の転がり軸受であることを特徴とするタービン発電機。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１つにおいて、
前記ケーシング（51）の内部空間では、前記導出通路（58）の開口位置が前記導入通路（56）の開口位置よりも下方となっていることを特徴とするタービン発電機。
【請求項６】
タービン発電機（50）と該タービン発電機（50）の前後に接続された熱交換器（33,41）とを有して冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備えた冷凍装置であって、
前記タービン発電機（50）は、駆動シャフト（68）によって連結されたタービン羽根車（60）及び発電機構（65）と、該タービン羽根車（60）及び該発電機構（65）を収容すると共に、該タービン羽根車（60）へ冷媒を送るための導入通路（56）及び該タービン羽根車（60）を通過した冷媒を該ケーシング（51）から排出するための導出通路（58）が接続されたケーシング（51）と、該ケーシング（51）内に設けられて該駆動シャフト（68）を支持するための軸受（81,82）と、冷凍サイクルの停止時に該導入通路（56）から該ケーシング（51）への冷媒の流入を遮断する流入遮断機構（42）とを有し、
前記導出通路（58）の前記ケーシング（51）への開口の高さ位置は、前記タービン発電機（50）の下流側となる前記熱交換器の下端よりも高いことを特徴とする冷凍装置。
【請求項７】
タービン発電機（50）と該タービン発電機（50）の前後に接続された熱交換器（33,41）とを有して冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備えた冷凍装置であって、
前記タービン発電機（50）は、駆動シャフト（68）によって連結されたタービン羽根車（60）及び発電機構（65）と、該タービン羽根車（60）及び該発電機構（65）を収容すると共に、該タービン羽根車（60）へ冷媒を送るための導入通路（56）及び該タービン羽根車（60）を通過した冷媒を該ケーシング（51）から排出するための導出通路（58）が接続されたケーシング（51）と、該ケーシング（51）内に設けられて該駆動シャフト（68）を支持するための軸受（81,82）と、冷凍サイクルの停止時に該導出通路（58）から該ケーシング（51）への冷媒の逆流を遮断する逆流遮断機構（45）とを有し、
前記導入通路（56）の前記ケーシング（51）への開口の高さ位置は、前記タービン発電機（50）の上流側となる前記熱交換器の下端よりも高いことを特徴とする冷凍装置。
【請求項８】
タービン発電機（50）と該タービン発電機（50）の前後に接続された熱交換器（33,41）とを有して冷凍サイクルを行う冷媒回路（20）を備えた冷凍装置であって、
前記タービン発電機（50）は、駆動シャフト（68）によって連結されたタービン羽根車（60）及び発電機構（65）と、該タービン羽根車（60）及び該発電機構（65）を収容すると共に、該タービン羽根車（60）へ冷媒を送るための導入通路（56）及び該タービン羽根車（60）を通過した冷媒を該ケーシング（51）から排出するための導出通路（58）が接続されたケーシング（51）と、該ケーシング（51）内に設けられて該駆動シャフト（68）を支持するための軸受（81,82）とを有し、
前記導入通路（56）の前記ケーシング（51）への開口の高さ位置は、前記タービン発電機（50）の上流側となる前記熱交換器の下端よりも高く、
前記導出通路（58）の前記ケーシング（51）への開口の高さ位置は、前記タービン発電機（50）の下流側となる前記熱交換器の下端よりも高いことを特徴とする冷凍装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−８８１７１（Ｐ２０１０−８８１７１Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５２４１９（Ｐ２００８−２５２４１９）
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
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