JP2002371980A - Vane type compressor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、カーエアコンシス
テムや、エンジンヒートポンプシステム等の一部として
用いられる冷媒圧縮機に関し、特に冷媒として用いられ
る被圧縮流体の過圧縮損失を減少させ、圧縮機の効率を
向上させたベーン型圧縮機に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a refrigerant compressor used as a part of a car air conditioner system, an engine heat pump system, and the like, and more particularly to a compressor for reducing overcompression loss of a fluid to be compressed used as a refrigerant. The present invention relates to a vane compressor with improved efficiency.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、カーエアコンシステムや、エ
ンジンヒートポンプシステム等に用いられる冷媒圧縮機
として、ベーン型圧縮機が知られている。このベーン型
圧縮機では、多気筒、圧縮部分の吐出口部にリードバル
ブ機構を設けている。リードバルブ(吐出弁)は、該バ
ルブ内側の圧縮室内での圧力が、該バルブ外側の高圧室
の圧力より高まった場合にのみ開くように構成されてい
る。そして、高圧室側から圧縮室側への逆流を阻止し、
被圧縮流体の再圧縮を防止すると共に、圧縮室の気密性
を保つようにしている。2. Description of the Related Art Conventionally, a vane compressor has been known as a refrigerant compressor used in a car air conditioner system, an engine heat pump system and the like. In this vane compressor, a multi-cylinder, reed valve mechanism is provided at a discharge port of a compression portion. The reed valve (discharge valve) is configured to open only when the pressure in the compression chamber inside the valve becomes higher than the pressure in the high pressure chamber outside the valve. And, the backflow from the high pressure chamber side to the compression chamber side is prevented,
This prevents recompression of the fluid to be compressed and keeps the compression chamber airtight.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが従来のベーン
型圧縮機では、圧縮室内で圧縮された被圧縮流体が、リ
ードバルブを開いて吐出されるには、圧縮室内の圧力が
高圧室内の圧力以上となる必要がある。このため、圧縮
室内での圧縮工程の終了に対して、リードバルブの開口
が遅れ、または開口度が減少し、被圧縮流体の過剰圧縮
仕事が増大して、圧縮機の効率を減少させていた。本発
明は、圧縮機において、吐出口から吐出される被圧縮流
体によって生じる圧力波の反射波を、自らの吐出口で吐
出弁を開口するのに利用して、過剰圧縮仕事を低減する
ことを可能とする。However, in the conventional vane type compressor, the pressure in the compression chamber must be higher than the pressure in the high pressure chamber in order for the fluid to be compressed compressed in the compression chamber to be discharged by opening the reed valve. Need to be For this reason, the opening of the reed valve is delayed or the opening degree decreases with respect to the end of the compression process in the compression chamber, and the excessive compression work of the fluid to be compressed increases, thereby reducing the efficiency of the compressor. . The present invention reduces the excessive compression work by using a reflected wave of a pressure wave generated by a compressed fluid discharged from a discharge port in a compressor to open a discharge valve at its own discharge port. Make it possible.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。即ち、請求項1においては、略楕円
状の内周面を有するシリンダを設け、シリンダ後端面に
サイドブロックを設け、シリンダ内周にロータを回転自
在に設け、ロータにベーン溝を形成し、ベーン溝にベー
ンを摺動自在に装着し、シリンダに吐出口を設け、吐出
口を開閉する吐出弁を設けた圧縮機において、吐出口か
ら、圧力解放された吐出経路出口端までの吐出経路長さ
を、圧縮機運転条件で計測された圧力波形に基づいて、
適切な吐出経路長さに決定し、吐出圧縮波の前記出口端
での反射波により、被圧縮流体吐出時における開弁圧が
低下するようにしたものである。The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described. That is, in claim 1, a cylinder having a substantially elliptical inner peripheral surface is provided, a side block is provided on the rear end surface of the cylinder, a rotor is rotatably provided on the inner periphery of the cylinder, and a vane groove is formed in the rotor. In a compressor in which a vane is slidably mounted in a groove, a discharge port is provided in a cylinder, and a discharge valve is provided to open and close the discharge port, the discharge path length from the discharge port to the discharge path outlet end where pressure is released Based on the pressure waveform measured under the compressor operating conditions,
An appropriate discharge path length is determined, and the valve opening pressure at the time of discharging the compressed fluid is reduced by the reflected wave of the discharge compression wave at the outlet end.
【0005】請求項2においては、略楕円状の内周面を
有するシリンダを設け、シリンダ後端面にサイドブロッ
クを設け、シリンダ内周にロータを回転自在に設け、ロ
ータにベーン溝を形成し、ベーン溝にベーンを摺動自在
に装着し、シリンダに吐出口を設け、吐出口を開閉する
吐出弁を設けた圧縮機において、被圧縮流体の吐出経路
を、吐出口からサイドブロックに形成した出口孔の出口
端までの固有経路と、圧力解放された出口端を有する付
加経路とから構成し、固有経路のみとした圧縮機の圧縮
機運転条件での圧力波形を計測して、該圧力波形より吐
出圧力波が固有経路を往復する時間を算出して固有経路
長さを決定すると共に、吐出弁の開口タイミングに吐出
圧力波の反射波が吐出弁に伝搬する最適タイミング位置
を導出し、該最適タイミング位置と圧縮機運転条件で定
まる圧力波の伝搬速度より適切な吐出経路長さを決定
し、適切な吐出経路長さと適切な固有経路長さとから適
切な付加経路長さを決定したものである。According to a second aspect of the present invention, a cylinder having a substantially elliptical inner peripheral surface is provided, a side block is provided on the rear end surface of the cylinder, a rotor is rotatably provided on the inner periphery of the cylinder, and a vane groove is formed in the rotor. In a compressor in which a vane is slidably mounted in a vane groove, a discharge port is provided in a cylinder, and a discharge valve for opening and closing the discharge port is provided, an outlet in which a discharge path of a fluid to be compressed is formed from the discharge port to a side block. Composed of a unique path to the outlet end of the hole and an additional path having a pressure-released outlet end, measuring a pressure waveform under compressor operating conditions of the compressor using only the unique path, and calculating the pressure waveform from the pressure waveform. Calculate the time for the discharge pressure wave to reciprocate on the specific path to determine the specific path length, and derive the optimal timing position at which the reflected wave of the discharge pressure wave propagates to the discharge valve at the opening timing of the discharge valve. An appropriate discharge path length is determined based on the propagation speed of the pressure wave determined by the imaging position and the compressor operating conditions, and an appropriate additional path length is determined from an appropriate discharge path length and an appropriate proper path length. .
【0006】請求項3においては、略楕円状の内周面を
有するシリンダを設け、シリンダ後端面にサイドブロッ
クを設け、シリンダ内周にロータを回転自在に設け、ロ
ータにベーン溝を形成し、ベーン溝にベーンを摺動自在
に装着し、シリンダに吐出口を設け、吐出口を開閉する
吐出弁を設けた圧縮機において、吐出口から、圧力解放
された吐出経路出口端までの吐出経路は管状部分と体積
部分とから構成され、圧縮機運転条件での圧力波形を計
測して、該圧力波形より吐出弁の開口タイミングに吐出
圧力波の反射波が吐出弁に伝搬する最適タイミング位置
を導出し、該最適タイミング位置と圧縮機運転条件で定
まる圧力波の伝搬速度より適切な吐出経路長さを決定
し、等価必要長さの関係式を用いて、管状部分の適切な
管部経路長さを決定したものである。In a third aspect, a cylinder having a substantially elliptical inner peripheral surface is provided, a side block is provided on the rear end surface of the cylinder, a rotor is rotatably provided on the inner periphery of the cylinder, and a vane groove is formed in the rotor. In a compressor in which a vane is slidably mounted in a vane groove, a discharge port is provided in a cylinder, and a discharge valve that opens and closes the discharge port is provided, the discharge path from the discharge port to the discharge path outlet end where the pressure is released is It consists of a tubular part and a volume part, measures the pressure waveform under the compressor operating conditions, and derives the optimal timing position where the reflected wave of the discharge pressure wave propagates to the discharge valve at the opening timing of the discharge valve from the pressure waveform. Then, an appropriate discharge path length is determined from the propagation speed of the pressure wave determined by the optimal timing position and the compressor operating conditions, and an appropriate pipe path length of the tubular portion is determined using a relational expression of an equivalent required length. Decide Those were.
【0007】請求項4においては、前記圧力波形の内、
吐出口内圧力の圧力波形は、計測された圧力波形に代え
て断熱変化の理論波形としたものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the pressure waveform,
The pressure waveform of the discharge port pressure is a theoretical waveform of adiabatic change instead of the measured pressure waveform.
【0008】請求項5においては、前記吐出経路の一部
を配管にて構成し、前記適切な吐出経路長さを、配管長
さを調節して実施したものである。According to a fifth aspect of the present invention, a part of the discharge path is constituted by a pipe, and the appropriate discharge path length is adjusted by adjusting a pipe length.
【0009】請求項6においては、吐出経路に被圧縮流
体より圧縮機用潤滑油を除去する為の潤滑油除去部を設
け、潤滑油除去部に経路孔を形成し、前記適切な吐出経
路長さを、経路孔長さを調節して実施したものである。According to a sixth aspect of the present invention, a lubricating oil removing section for removing the compressor lubricating oil from the fluid to be compressed is provided in the discharge path, and a path hole is formed in the lubricating oil removing section. This was performed by adjusting the length of the path hole.
【0010】請求項7においては、吐出経路に被圧縮流
体より圧縮機用潤滑油を除去する為の潤滑油除去部を設
け、潤滑油除去部に経路溝を形成し、前記適切な吐出経
路長さを、経路溝長さを調節して実施したものである。According to a seventh aspect of the present invention, a discharge path is provided with a lubricating oil removing section for removing the compressor lubricating oil from the fluid to be compressed, and a path groove is formed in the lubricating oil removing section. This was carried out by adjusting the length of the path groove.
【0011】請求項8においては、吐出経路に被圧縮流
体より圧縮機用潤滑油を除去する為の潤滑油除去部と間
座とを設け、潤滑油除去部および間座に吐出経路を形成
し、前記適切な吐出経路長さを、間座の配設数を調節し
て実施したものである。According to the present invention, a lubricating oil removing section and a spacer for removing the lubricating oil for the compressor from the fluid to be compressed are provided in the discharge path, and the discharge path is formed in the lubricating oil removing section and the spacer. The above-described appropriate discharge path length is obtained by adjusting the number of spacers.
【0012】請求項9においては、吐出口を複数設け、
各吐出口毎に被圧縮流体出口孔を前記サイドブロックに
設け、各吐出口から各出口孔を経る吐出経路を設け、各
吐出経路出口端を圧力解放する構成とし、複数の吐出口
の内、一の吐出口と他の少なくとも一の吐出口を連通す
る経路を遮断する構成としたものである。In a ninth aspect, a plurality of discharge ports are provided,
A compressed fluid outlet hole is provided in the side block for each discharge port, a discharge path is provided from each discharge port through each outlet hole, and a pressure is released at each discharge path outlet end. In this configuration, a path connecting one discharge port and at least one other discharge port is cut off.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】まず、第一実施例のベーン型圧縮
機10について、図1から図3を用いて説明する。図1
は第一実施例のベーン型圧縮機を示すロータ軸方向側面
断面図であり、図2は第一実施例のベーン型圧縮機を示
すロータ軸方向平面断面図であり、図3は図1のA−A
線断面図である。なお、図1、図2の左側を、圧縮機の
前側とする。ベーン型圧縮機10はシリンダ収納ケース
11の内側にシリンダ1を収納し、シリンダ1の内周面
は略楕円形状に形成されている。該シリンダ1の前端面
および後端面には、サイドブロック2・3が設けられて
いる。シリンダ1内周の内部にはロータ4が回転自在に
設けられ、ロータ4はロータ軸5に固設されている。前
記サイドブロック2・3にはロータ軸5の延出方向に沿
って、ボス部6・7がそれぞれ形成されており、ロータ
軸5を該ボス部6・7で回動自在に支持するようにして
いる。ロータ4の外周側からロータ軸5の近傍に向かっ
て、ベーン溝8・8・・・が複数形成され、該ベーン溝
8・8・・・にはそれぞれベーン9・9・・・が摺動自
在に装着されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a vane type compressor 10 according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG.
1 is a side sectional view in the axial direction of the rotor showing the vane type compressor of the first embodiment, FIG. 2 is a plane sectional view in the axial direction of the rotor showing the vane type compressor of the first embodiment, and FIG. A-A
It is a line sectional view. Note that the left side of FIGS. 1 and 2 is the front side of the compressor. The vane compressor 10 houses the cylinder 1 inside a cylinder housing case 11, and the inner peripheral surface of the cylinder 1 is formed in a substantially elliptical shape. Side blocks 2 and 3 are provided on a front end face and a rear end face of the cylinder 1. A rotor 4 is rotatably provided inside the cylinder 1, and the rotor 4 is fixed to a rotor shaft 5. Bosses 6 and 7 are formed in the side blocks 2 and 3 along the direction in which the rotor shaft 5 extends, and the rotor shaft 5 is rotatably supported by the bosses 6 and 7. ing. A plurality of vane grooves 8.8 are formed from the outer peripheral side of the rotor 4 toward the vicinity of the rotor shaft 5, and the vanes 9.9 slide in the vane grooves 8.8, respectively. It is freely attached.
【0014】図1、図3に示すように、シリンダ1の内
周側は、シリンダ1内壁、サイドブロック2、3内面、
ロータ4外周面、およびベーン9によって複数の小室に
仕切られている。該小室は圧縮室15と称し、ロータ4
の回転により容積の大小変化を繰り返す。そしてロータ
4の回転に伴い、それぞれの圧縮室15において、吸
入、圧縮、吐出の3工程を1サイクルとする循環過程が
繰り返し行われる。サイドブロック2の反ロータ4側に
は、フロントハウジング16が固設されている。フロン
トハウジング16には吸入室13が形成されている。ま
た、シリンダ1およびサイドブロック2には、該吸入室
13と連通する吸入口21が形成されている。圧縮室1
5の吸入工程では、シリンダ1に形成される吸入口21
と圧縮室15とが連通し、吸入室13より圧縮室15へ
冷媒ガス等の被圧縮流体の吸入が行われる。同時に、圧
縮室15の圧縮工程では、該圧縮室15で被圧縮流体の
圧縮が行われる。As shown in FIGS. 1 and 3, the inner peripheral side of the cylinder 1 has an inner wall of the cylinder 1, inner surfaces of side blocks 2, 3,
The outer peripheral surface of the rotor 4 and the vanes 9 are partitioned into a plurality of small chambers. The small chamber is called a compression chamber 15, and the rotor 4
The volume changes repeatedly due to the rotation of. As the rotor 4 rotates, a circulation process in which the three steps of suction, compression, and discharge constitute one cycle is repeatedly performed in each compression chamber 15. A front housing 16 is fixed to the side block 2 on the side opposite to the rotor 4. A suction chamber 13 is formed in the front housing 16. Further, a suction port 21 communicating with the suction chamber 13 is formed in the cylinder 1 and the side block 2. Compression chamber 1
In the suction process of No. 5, the suction port 21 formed in the cylinder 1
And the compression chamber 15 are communicated with each other, and a suction of a fluid to be compressed such as a refrigerant gas from the suction chamber 13 into the compression chamber 15 is performed. At the same time, in the compression step of the compression chamber 15, the fluid to be compressed is compressed in the compression chamber 15.
【0015】圧縮室15の容積が最小付近となる位置、
すなわちシリンダ1内周の楕円短径付近には、該圧縮室
15とシリンダ1外周面側の高圧室(吐出チャンバ)2
4側とを連通する吐出口22が設けられている。図3に
示すように、吐出口22・22はシリンダ1の周上で、
シリンダ1の中心軸に対して略対称となる位置に形成さ
れている。吐出口22の高圧室24側開口端には、前記
吐出弁23が取り付けられており、該吐出弁23は高圧
室24側から圧縮室15側への被圧縮流体の逆流を防止
している。吐出弁23は、圧縮室15内の被圧縮流体の
圧力が高圧室24の被圧縮流体の圧力より高くなったと
きのみに開き、それ以外のときは閉じて高圧室24側か
ら圧縮室15側への逆流を阻止し、被圧縮流体の再圧縮
を防止している。このように吐出弁23が閉じている場
合、圧縮室15と高圧室24は、吐出口22周囲の吐出
弁23と接触する面によって気密性が保たれる。なお、
吐出弁23の開度はバルブサポート27によって所定の
開度に制限される。A position where the volume of the compression chamber 15 is near the minimum;
That is, the compression chamber 15 and the high pressure chamber (discharge chamber) 2 on the outer peripheral surface side of the cylinder 1
A discharge port 22 communicating with the fourth side is provided. As shown in FIG. 3, the discharge ports 22 are located on the circumference of the cylinder 1.
It is formed at a position substantially symmetrical with respect to the center axis of the cylinder 1. The discharge valve 23 is attached to an opening end of the discharge port 22 on the high-pressure chamber 24 side, and the discharge valve 23 prevents backflow of the fluid to be compressed from the high-pressure chamber 24 side to the compression chamber 15 side. The discharge valve 23 opens only when the pressure of the fluid to be compressed in the compression chamber 15 becomes higher than the pressure of the fluid to be compressed in the high-pressure chamber 24, and otherwise closes and closes from the high-pressure chamber 24 to the compression chamber 15 side. Backflow to prevent recompression of the fluid to be compressed. When the discharge valve 23 is closed as described above, the compression chamber 15 and the high-pressure chamber 24 are kept airtight by the surface around the discharge port 22 that contacts the discharge valve 23. In addition,
The opening of the discharge valve 23 is limited to a predetermined opening by the valve support 27.
【0016】シリンダ1後端側のサイドブロック3に
は、各吐出口22毎に、被圧縮流体の出口孔25が設け
られている。また、第一実施例のベーン型圧縮機10で
は、各出口孔25の反シリンダ側に、それぞれ配管47
が設けられている。出口孔25と配管47とは連通接続
されており、吐出口22から配管47の出口端(吐出方
向終端)に至る吐出経路50が形成されている。そし
て、前記吐出弁23が開くと、圧縮室15内の被圧縮流
体が吐出口22を通過して高圧室24側に吐出され、さ
らに出口孔25および配管47内部を通過して、チャン
バー14内に吐出される。吐出経路50の出口端50a
(配管47の出口端)では、被圧縮流体がチャンバー1
4内の開放空間に吐出されるように構成されている。こ
のため、吐出経路50の出口端で、被圧縮流体は圧力解
放される構成となっている。In the side block 3 on the rear end side of the cylinder 1, an outlet hole 25 for the fluid to be compressed is provided for each discharge port 22. Further, in the vane type compressor 10 of the first embodiment, pipes 47
Is provided. The outlet hole 25 and the pipe 47 are connected so as to communicate with each other, and a discharge path 50 extending from the discharge port 22 to the outlet end of the pipe 47 (the end in the discharge direction) is formed. When the discharge valve 23 opens, the fluid to be compressed in the compression chamber 15 passes through the discharge port 22 and is discharged to the high-pressure chamber 24 side, and further passes through the outlet hole 25 and the pipe 47, and Is discharged. Exit end 50a of discharge path 50
At the outlet end of the pipe 47, the fluid to be compressed
4 is configured to be discharged into an open space. Therefore, the pressure of the fluid to be compressed is released at the outlet end of the discharge path 50.
【0017】圧縮室15の容積が縮小されて、圧縮室1
5内の圧力が高圧室24の圧力よりも高くなると、吐出
弁23が開弁する。ここで、被圧縮流体が吐出弁23よ
り吐出される際には、圧力波が発生する。該圧力波は、
被圧縮流体が高圧室24を経てチャンバー14に流出し
ていくのに先立って伝搬する。前記圧力波はチャンバー
14内の圧力に対して高圧の波動であり、媒質としての
被圧縮流体に、該被圧縮流体を圧縮する作用を及ぼす。
このチャンバー14内の圧力に対して高圧の圧力波を、
以下、圧縮波とする。これに対し、圧力波が、圧力解放
された開放端で反射した反射波を、膨張波とする。膨張
波はチャンバー14内の圧力に対して低圧の波動であ
り、媒質としての被圧縮流体に、該被圧縮流体を膨張さ
せる作用を及ぼす。第一実施例のベーン型圧縮機10で
は、前記配管47の出口端が圧力解放された開放端であ
るため、該出口端で圧縮波が自由端反射し、膨張波に変
化する。図2には、一の吐出口22で発生した圧縮波4
8が、前記出口端50aで自由端反射して膨張波49に
変化し、該膨張波49が該吐出口22の吐出弁23へ伝
搬する様子を示している。The volume of the compression chamber 15 is reduced,
When the pressure in 5 becomes higher than the pressure in high-pressure chamber 24, discharge valve 23 opens. Here, when the compressed fluid is discharged from the discharge valve 23, a pressure wave is generated. The pressure wave is
The fluid to be compressed propagates before flowing out of the chamber 14 through the high-pressure chamber 24. The pressure wave is a high-pressure wave with respect to the pressure in the chamber 14, and exerts an action of compressing the compressed fluid as a medium to be compressed.
A pressure wave of a high pressure with respect to the pressure in the chamber 14 is
Hereinafter, a compression wave is used. On the other hand, a reflected wave of the pressure wave reflected at the open end where the pressure is released is defined as an expansion wave. The expansion wave is a low-pressure wave with respect to the pressure in the chamber 14, and exerts an action of expanding the compressed fluid as a medium to be compressed. In the vane compressor 10 of the first embodiment, since the outlet end of the pipe 47 is the open end where the pressure is released, the compression wave is reflected at the outlet end at the free end and changes to an expansion wave. FIG. 2 shows a compression wave 4 generated at one discharge port 22.
8 shows a state in which the free end 8 is reflected at the outlet end 50a and changes into an expansion wave 49, and the expansion wave 49 propagates to the discharge valve 23 of the discharge port 22.
【0018】本発明では、前述した吐出圧縮波が前記出
口端で反射されて生じる膨張波を利用して、被圧縮流体
の吐出時(吐出弁23の開弁タイミング)における開弁
圧が低下するようにしている。ここで、利用しようとし
ている膨張波は、前サイクルの吐出工程において、吐出
口22で発生した圧縮波が、出口端50aで自由端反射
して生じた膨張波である。このとき、吐出弁23内部
(吐出口22)で生じた圧縮波が、膨張波に変じて吐出
弁23へと伝搬するまでには、これらの波動が吐出経路
50を往復するだけの時間が必要である。なお、圧縮波
と膨張波は伝搬速度は同じである。つまり、あるサイク
ルの吐出工程開始時、つまり吐出弁23の開弁タイミン
グに、該サイクルの前のサイクルに発生した圧縮波が膨
張波に転じて丁度戻ってくるようにタイミングを合わせ
ることで、吐出弁23の開弁圧を低下させるのである。
吐出弁23に戻ってきた膨張波により、高圧室24内に
充満する被圧縮流体の圧力が低下させられるので、吐出
弁23の開弁に必要な開弁圧は低下する。開弁時に開弁
圧が低下すると、ロータ4によって吐出弁23から被圧
縮流体を吐出するための過剰な圧縮仕事が低減される。
なお、前述では、あるサイクルに対し、該サイクルの前
のサイクルを対象としているが、これは同じ圧縮室15
におけるサイクルを指すものではない。圧縮室15・1
5・・・は、ベーン9・9・・・によって区切られて形
成されるが、ロータ4の回転に従って、次々と吐出工程
を控えた圧縮室15が吐出口22に接近する。したがっ
てここでは、ある吐出口22において、ある圧縮室15
のサイクルに対し、その直前に前記吐出口22に到達し
た圧縮室15のサイクルを、前のサイクルと称してい
る。In the present invention, the valve opening pressure at the time of discharging the fluid to be compressed (opening timing of the discharge valve 23) is reduced by utilizing the expansion wave generated by the discharge compression wave reflected at the outlet end. Like that. Here, the expansion wave to be used is an expansion wave generated by the free end reflection of the compression wave generated at the discharge port 22 at the outlet end 50a in the discharge step of the previous cycle. At this time, it takes time for these waves to reciprocate in the discharge path 50 before the compression wave generated inside the discharge valve 23 (discharge port 22) is changed to an expansion wave and propagates to the discharge valve 23. It is. The propagation speed of the compression wave and that of the expansion wave are the same. That is, the discharge is adjusted by adjusting the timing at the start of the discharge process of a certain cycle, that is, at the opening timing of the discharge valve 23 so that the compression wave generated in the cycle before the cycle turns into an expansion wave and just returns. That is, the valve opening pressure of the valve 23 is reduced.
Since the pressure of the fluid to be compressed filling the high-pressure chamber 24 is reduced by the expansion wave returned to the discharge valve 23, the valve opening pressure required to open the discharge valve 23 is reduced. When the valve opening pressure decreases at the time of opening the valve, excessive compression work for discharging the fluid to be compressed from the discharge valve 23 by the rotor 4 is reduced.
In the above description, a certain cycle is targeted at a cycle before the cycle, but this is the same as the compression chamber 15.
It does not refer to the cycle in. Compression chamber 15.1
Are formed by the vanes 9, 9,..., But as the rotor 4 rotates, the compression chambers 15, one after another in the discharge process, approach the discharge port 22. Therefore, here, at a certain discharge port 22, a certain compression chamber 15
The cycle of the compression chamber 15 that has reached the discharge port 22 immediately before this cycle is referred to as the previous cycle.
【0019】前記膨張波の伝搬タイミングは、吐出経路
50の吐出経路長さによって決定される。このため、後
述する吐出経路長さの第一から第三の決定方法では、吐
出口22から、圧力解放された吐出経路50の出口端5
0aまでの吐出経路長さを、圧縮機運転条件で計測され
た圧力波形に基づいて決定し、反射波である膨張波によ
り、被圧縮流体吐出時における開弁圧が低下するように
している。つまり、吐出経路50の吐出経路長さを適切
な長さとすることで、膨張波の伝搬タイミングと吐出弁
23の開弁タイミングとが一致するようし、吐出弁23
の開弁圧を低下させるのである。なお、圧縮機運転条件
で計測された圧力波形に基づいた、適切な吐出経路長さ
(付加経路長さ)の第一から第三の決定方法について
は、後述する。The propagation timing of the expansion wave is determined by the length of the discharge path 50. For this reason, in the first to third methods for determining the length of the discharge path described below, the outlet end 22 of the discharge path 50 whose pressure has been released from the discharge port 22.
The length of the discharge path up to 0a is determined based on the pressure waveform measured under the compressor operating conditions, and the expansion wave as the reflected wave reduces the valve opening pressure at the time of discharging the fluid to be compressed. That is, by setting the discharge path length of the discharge path 50 to an appropriate length, the propagation timing of the expansion wave coincides with the valve opening timing of the discharge valve 23, and the discharge valve 23
The valve opening pressure is reduced. The first to third methods for determining an appropriate discharge path length (additional path length) based on a pressure waveform measured under compressor operating conditions will be described later.
【0020】第一実施例のベーン型圧縮機10において
は、吐出経路50の一部は配管47にて構成されてい
る。このため、配管長さの異なる配管を用いるだけで、
吐出経路50の吐出経路長さを変更可能である。したが
って、膨張波の伝搬タイミングと、吐出弁23の開弁タ
イミングとが一致した、適切とされる吐出経路長さを、
容易に実現することができる。また、吐出経路の形状
は、直線経路ではなく、折曲部や曲線部を設ける構成と
しても差し支えない。前述した吐出弁23の開弁圧低下
の作用は、吐出経路長さには依存しても、吐出経路50
の経路形状には殆ど関わりがないためである。ベーン型
圧縮機10においては、配管47は、シリンダ収納ケー
ス11内部に収まるようにするため、端部を曲げた構成
としている。つまり、シリンダ収納ケース11の容積に
依らず、配管を用いることで、吐出経路50の吐出経路
長さを自在に調節可能である。In the vane type compressor 10 of the first embodiment, a part of the discharge path 50 is constituted by a pipe 47. Therefore, just using pipes with different pipe lengths,
The length of the discharge path of the discharge path 50 can be changed. Therefore, the appropriate discharge path length, in which the propagation timing of the expansion wave coincides with the valve opening timing of the discharge valve 23,
It can be easily realized. Further, the shape of the discharge path is not limited to a straight path, but may be a configuration in which a bent portion or a curved portion is provided. The above-described effect of reducing the valve opening pressure of the discharge valve 23 depends on the length of the discharge path,
This is because there is almost no relation to the path shape of the above. In the vane compressor 10, the pipe 47 has a configuration in which an end is bent so that the pipe 47 can be accommodated in the cylinder storage case 11. That is, the length of the discharge path of the discharge path 50 can be freely adjusted by using the pipe regardless of the volume of the cylinder storage case 11.
【0021】ベーン型圧縮機10には、二つの吐出口2
2・22が設けられている。そして、一の吐出口22
と、他の吐出口22とを連通する連通経路30・30が
形成されている。本発明においては、一の吐出口22へ
他の吐出口22からの圧力波が伝搬して干渉するのを防
止するため、連通経路30・30が遮断されるように構
成されている。ベーン型圧縮機10では、前記シリンダ
1外周面と前記ケーシング11内周面とは密着しておら
ず、この間に連通経路30・30が形成されている。そ
して、前記高圧室24・24間が、前記連通経路30・
30のいずれか一方を経由して接続され、吐出口22・
22間が連通している。連通経路30を遮断するため、
該連通経路30・30には、シール31・31を設けて
いる。シール31は、シリンダ1の外側面に溝を設け、
該溝に装着するものである。そして、該溝にシール31
を装着することにより、シール31の位置決めを容易に
行うことができ、圧縮機作動中におけるシール31の移
動も防止できる。以上のように、シール31によりシー
ル構造を構成して、一の吐出口22より他の吐出口22
へ連通する連通経路30が遮断されている。The vane type compressor 10 has two discharge ports 2
2.22 are provided. Then, one discharge port 22
And the other discharge ports 22 are formed with communication paths 30. In the present invention, the communication paths 30 are configured to be shut off in order to prevent the pressure waves from the other discharge ports 22 from propagating and interfering with one discharge port 22. In the vane type compressor 10, the outer peripheral surface of the cylinder 1 and the inner peripheral surface of the casing 11 are not in close contact with each other, and communication paths 30 are formed therebetween. And, between the high pressure chambers 24, the communication path 30
30 via one of the outlets 22
22 are in communication. In order to cut off the communication path 30,
Seals 31 are provided in the communication paths 30. The seal 31 has a groove on the outer surface of the cylinder 1,
It is mounted in the groove. The seal 31 is inserted into the groove.
By mounting the seal, the positioning of the seal 31 can be easily performed, and the movement of the seal 31 during operation of the compressor can be prevented. As described above, the seal structure is configured by the seal 31, and the one discharge port 22 is replaced with the other discharge port 22.
The communication path 30 that communicates with the communication path is blocked.
【0022】また、膨張波を利用して吐出弁23の開弁
圧を低下させる作用は、出口端を圧力開放させた構成と
し、前記開弁タイミングと膨張波の伝播タイミングとが
合うような吐出経路長さとした吐出経路を備えるならば
実現できるものであり、吐出口の配設数には関わりがな
い。例えば、ベーン型圧縮機10よりもベーンの配設数
を少ないものとし、シリンダに吐出口を一つだけ設ける
構成とした圧縮機の場合でも、前述した構成の吐出経路
を備えるならば、前述した作用(吐出時の開弁圧の低
下)がある。この場合は吐出口が一つしかないため、そ
もそも吐出口間で圧力波干渉が発生しないため、以上の
構成でよい。The effect of reducing the valve opening pressure of the discharge valve 23 by using the expansion wave is to release the pressure at the outlet end so that the discharge timing is adjusted so that the valve opening timing matches the propagation timing of the expansion wave. This can be realized if a discharge path having a path length is provided, regardless of the number of discharge ports provided. For example, even in the case of a compressor in which the number of vanes provided is smaller than that of the vane-type compressor 10 and the cylinder is provided with only one discharge port, if the discharge path having the above-described configuration is provided, There is an action (decrease in valve opening pressure at the time of discharge). In this case, since there is only one discharge port, pressure wave interference does not occur between discharge ports in the first place.
【0023】あるいは、吐出口を3つ以上設けた構成の
圧縮機においても、以下の構成とすれば、前述した作用
(吐出時の開弁圧の低下)がある。該圧縮機は、前述し
た構成の吐出経路を備えると共に、複数(例えば3つ)
の吐出口の内、一の吐出口と他の少なくとも一つの吐出
口とを連通する経路を遮断する構成とするのである。こ
こでは、ある吐出口における吐出時に、他の吐出口から
圧力波が伝搬して圧力波干渉が発生することを防止する
のが目的であるので、必ずしも、すべての吐出口間の連
通経路を遮断する必要は無い。ここで問題となる圧力波
干渉は、一の吐出口の開弁タイミングに、他の吐出口よ
り一の吐出口へ向けて丁度圧縮波が伝搬して起こる圧力
波干渉である。したがって、それぞれの吐出口におい
て、開弁タイミングに丁度圧縮波を伝搬させるような吐
出口との連通経路だけを、遮断すればよいのである。な
お、吐出口を三つ以上シリンダに形成した場合とは、例
えば、ロータ軸にそって、シリンダを複数連ねるように
して、別構成のベーン型圧縮機を構成した場合のことで
ある。この場合は、それぞれのシリンダの周上に吐出口
を二つ設け、圧縮機全体では、シリンダの配設数のニ倍
の数の吐出口を設けている。この場合においても、吐出
口間に形成される連通経路を遮断して、一の吐出口に対
し、他の吐出口からの圧縮波が伝搬するのを防ぐのであ
る。Alternatively, even in a compressor having three or more discharge ports, the above-described operation (reduction of the valve opening pressure at the time of discharge) can be achieved if the following structure is adopted. The compressor includes a discharge path having the above-described configuration, and a plurality (for example, three) of the discharge paths.
Of these discharge ports, the path connecting one discharge port and at least one other discharge port is cut off. Here, since the purpose is to prevent pressure waves from propagating from other discharge ports and causing pressure wave interference at the time of discharge at one discharge port, communication paths between all discharge ports are necessarily cut off. There is no need to do it. The pressure wave interference that is a problem here is pressure wave interference that occurs when a compression wave propagates from one of the discharge ports to one of the discharge ports at the opening timing of one of the discharge ports. Therefore, at each discharge port, only the communication path with the discharge port that allows the compression wave to propagate just at the valve opening timing has to be blocked. The case where three or more discharge ports are formed in a cylinder refers to, for example, a case in which a plurality of cylinders are connected along a rotor shaft to form a vane-type compressor having another configuration. In this case, two discharge ports are provided on the circumference of each cylinder, and the number of discharge ports is twice the number of cylinders provided in the entire compressor. Also in this case, the communication path formed between the discharge ports is cut off to prevent the compression wave from propagating from another discharge port to one discharge port.
【0024】以上のように、ベーン型圧縮機10のよう
に、2つの吐出口22・22を備える場合、あるいは3
つ以上の吐出口を備える圧縮機の場合において、複数の
吐出口の内、一の吐出口と他の少なくとも一の吐出口と
を連通する経路を遮断することで、吐出時に開弁圧を上
昇させるような圧力波干渉が発生するのを防止してい
る。そして、他の吐出口からの圧力波によって、吐出時
の開弁圧が上昇して、吐出弁の開口が妨げられたり、圧
縮仕事が増大するのを防止している。また、吐出経路
を、出口端を圧力開放させた構成とし、前記開弁タイミ
ングと膨張波の伝播タイミングとが合うような吐出経路
長さとするならば、吐出弁を開口するためのロータ4に
よる過剰な圧縮仕事を低減も同時に行われる。As described above, when two discharge ports 22 are provided as in the vane type compressor 10,
In the case of a compressor having two or more discharge ports, the valve opening pressure is increased at the time of discharge by blocking a path connecting one discharge port and at least one other discharge port among a plurality of discharge ports. This prevents pressure wave interference from occurring. Then, the valve opening pressure at the time of discharge increases due to the pressure wave from the other discharge port, thereby preventing the opening of the discharge valve from being obstructed and increasing the compression work. Further, if the discharge path is configured such that the outlet end is pressure-released and the discharge path length is such that the valve opening timing and the propagation timing of the expansion wave are matched, excessive discharge by the rotor 4 for opening the discharge valve. The reduction of the compression work is also performed at the same time.
【0025】前述したように、吐出弁23の開弁時(開
弁タイミング)に開弁圧を低下させるためには、開弁タ
イミングと膨張波の伝搬タイミングとを、合わせる必要
がある。膨張波の伝搬タイミングは、吐出経路50の吐
出経路長さによって変化するものであり、吐出経路長さ
が長いほど伝搬タイミングが遅れることとなる。そし
て、本発明では、前記の両タイミングが一致するよう
に、吐出経路長さを適切に決定して、該吐出経路長さの
吐出経路50を構成し、吐出時における吐出弁23の開
弁圧を低下させるのである。吐出時の開弁圧が低下する
と、ロータ4による吐出弁23を開口するための過剰な
圧縮仕事が低減される。As described above, in order to reduce the valve opening pressure when the discharge valve 23 is opened (valve opening timing), it is necessary to match the valve opening timing with the propagation timing of the expansion wave. The propagation timing of the expansion wave changes depending on the length of the ejection path of the ejection path 50. The longer the ejection path length, the more the propagation timing is delayed. In the present invention, the length of the discharge path is appropriately determined so that the two timings coincide with each other, and the discharge path 50 having the length of the discharge path is formed. It lowers. When the valve opening pressure at the time of discharge decreases, excessive compression work for opening the discharge valve 23 by the rotor 4 is reduced.
【0026】吐出経路50は、吐出口22から出口孔2
5の入口端(ロータ4側端部)までの高圧室24内の経
路と、出口孔25内の経路と、配管47内の経路とから
構成される。第一実施例のベーン型圧縮機10では、配
管47を吐出経路の一部(後述の付加経路)としている
が、後述する第ニから第四実施例のベーン型圧縮機のよ
うに、潤滑油除去部に設けた孔、溝等により形成された
経路としても良く、吐出経路50の出口端50aまで気
密性、液密性の保たれた構成であればよい。The discharge path 50 extends from the discharge port 22 to the outlet hole 2.
5, a path in the high-pressure chamber 24 to the inlet end (the end on the rotor 4 side), a path in the outlet hole 25, and a path in the pipe 47. In the vane-type compressor 10 of the first embodiment, the pipe 47 is a part of the discharge path (an additional path described later). A path formed by holes, grooves, or the like provided in the removing section may be used, and any configuration may be used as long as the configuration maintains air-tightness and liquid-tightness to the outlet end 50a of the discharge path 50.
【0027】吐出経路50の内、吐出口22から出口孔
25の入口端までの経路長さは、シリンダ1およびシリ
ンダ収納ケース11の形状や寸法により決定されるもの
である。吐出経路50の内、出口孔25内の経路長さ
は、サイドブロック3の形状および寸法により決定され
る。また、吐出経路50の内、配管47内の経路長さ
は、配管47の長さにより決定される。したがって、吐
出経路の吐出経路長さを変更するには、前記の3箇所の
経路長さの内、少なくとも一つを変更すればよい。ここ
で、吐出口22から出口孔25の入口端までの経路と、
出口孔25内の経路とを合わせた経路を固有経路と称す
る。また、吐出経路より固有経路を除いた経路を付加経
路と称する。該付加経路は、第一実施例では、配管47
により形成される経路に相当する。第一から第四までの
実施例においては、付加経路長さを調節することで、吐
出経路長さを変更するようにしている。なお、付加経路
長さの調節は、前述したように、吐出経路長さの変更の
一手段であり、本発明はこの手段に限定されるものでは
ない。例えば、サイドブロック内部に形成される出口孔
の経路長さ(吐出方向長さ)を変更することで、吐出経
路長さを調節するようにしても良い。具体的には、出口
孔の経路長さの異なるサイドブロックを複数用意し、サ
イドブロックの交換により吐出経路長さを変更するので
ある。The length of the discharge path 50 from the discharge port 22 to the inlet end of the outlet hole 25 is determined by the shapes and dimensions of the cylinder 1 and the cylinder housing case 11. The length of the path in the outlet hole 25 of the discharge path 50 is determined by the shape and size of the side block 3. The length of the discharge path 50 in the pipe 47 is determined by the length of the pipe 47. Therefore, in order to change the length of the discharge path, at least one of the three path lengths described above may be changed. Here, a path from the discharge port 22 to the entrance end of the exit hole 25,
The path combining the path inside the exit hole 25 is called a unique path. Further, a path obtained by removing the specific path from the discharge path is referred to as an additional path. In the first embodiment, the additional path is a pipe 47.
Corresponds to the path formed by In the first to fourth embodiments, the length of the discharge path is changed by adjusting the length of the additional path. Adjustment of the length of the additional path is one means of changing the length of the discharge path as described above, and the present invention is not limited to this means. For example, the length of the discharge path may be adjusted by changing the path length (length in the discharge direction) of the outlet hole formed inside the side block. Specifically, a plurality of side blocks having different exit hole path lengths are prepared, and the discharge path length is changed by replacing the side blocks.
【0028】次に、圧縮機運転条件で計測された圧力波
形に基づいた、吐出経路50の吐出経路長さを決定する
方法について説明する。ベーン型圧縮機は、エアコン装
置等の一部を構成して実際に使用される際には、所定の
運転条件の下で駆動される。圧縮機運転条件としては、
ロータ軸5の運転回転数、被圧縮流体(冷媒)の種類、
吸入、吐出時の被圧縮流体の圧力および温度等がある。
また、それぞれのベーン型圧縮機に固有の要素として、
圧縮機を構成する各部材の形状や寸法、ロータに設ける
ベーンの配設数、吐出口数等があり、これらの固有要素
により、圧縮機の基本性能が決定される。したがって、
前記固有要素によって決定される圧縮機の基本性能と、
圧縮機運転条件とによって、圧縮機駆動時に発揮される
性能(作業効率)は異なるものとなる。Next, a method for determining the discharge path length of the discharge path 50 based on the pressure waveform measured under the compressor operating conditions will be described. The vane-type compressor is driven under predetermined operating conditions when constituting a part of an air conditioner or the like and actually using it. Compressor operating conditions include:
The number of rotations of the rotor shaft 5, the type of fluid to be compressed (refrigerant),
There are pressure and temperature of the fluid to be compressed at the time of suction and discharge.
In addition, as an element unique to each vane type compressor,
There are the shape and size of each member constituting the compressor, the number of vanes provided on the rotor, the number of discharge ports, and the like. The basic performance of the compressor is determined by these inherent elements. Therefore,
The basic performance of the compressor determined by the specific element,
The performance (working efficiency) exhibited when the compressor is driven varies depending on the compressor operating conditions.
【0029】吐出経路長さの第一から第三決定方法で
は、まず、対象とするベーン型圧縮機を特定し、該圧縮
機を実際に駆動させる際の圧縮機運転条件毎に、適切と
される吐出経路長さ(あるいは付加経路長さ)を決定
し、開弁タイミングと膨張波の伝搬タイミングとを一致
させることで、吐出時の開弁圧を低下させるようにして
いる。適切とされる吐出経路長さは、より具体的には、
圧縮機運転条件で計測される圧力波形に基づき、後述の
第一から第三の決定方法に従って、算出(決定)され
る。同じ構成(前記固有要素)のベーン型圧縮機であっ
ても、圧縮機運転条件を変化させると計測される圧力波
形が変化するため、圧縮機運転条件毎に圧力波形を計測
し、前記決定方法に従って、適切とされる吐出経路長さ
(後述の付加経路長さ)を決定する。In the first to third methods for determining the length of the discharge path, first, a target vane-type compressor is specified, and it is considered appropriate for each compressor operating condition when the compressor is actually driven. The length of the discharge path (or the length of the additional path) is determined, and the valve opening timing is matched with the propagation timing of the expansion wave, so that the valve opening pressure at the time of discharge is reduced. The ejection path length that is appropriate is more specifically,
Based on the pressure waveform measured under the compressor operating conditions, it is calculated (determined) according to first to third determination methods described later. Even in the vane type compressor having the same configuration (the above-described specific element), since the measured pressure waveform changes when the operating condition of the compressor is changed, the pressure waveform is measured for each operating condition of the compressor. , An appropriate ejection path length (an additional path length described later) is determined.
【0030】適切な吐出経路長さ(付加経路長さ)の第
一決定方法について、図4、図5を用いて説明する。図
4は吐出経路の構成を示す概略図であり、適切な吐出経
路長さの第一決定方法を示すフロー図である。吐出経路
の吐出経路長さLrは、図4(a)に示すように、前記
固有経路の固有経路長さL0および付加経路の付加経路
長さLを合わせて構成されるものである。なお、吐出経
路の内、適切な吐出経路長さLrfitとなる吐出経路
が、例えば前記配管47を設けた吐出経路50である。
後述の第二から第四実施例のベーン型圧縮機では、配管
47と異なる構成の吐出経路を備えているが、これらの
吐出経路の吐出経路長さも前記の適切な吐出経路長さで
ある。第一決定方法は、大きく分けて次の三段階からな
る。第一段階では、固有経路長さL0を決定する。第二
段階では、適切な吐出経路長さLrfitを決定する。
第三段階では、第一および第二段階の結果を利用して、
付加経路長さLfitを決定する。A first method of determining an appropriate discharge path length (additional path length) will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the ejection path, and is a flowchart showing a first method of determining an appropriate ejection path length. As shown in FIG. 4A, the discharge path length Lr of the discharge path is configured by combining the specific path length L0 of the specific path and the additional path length L of the additional path. Among the discharge paths, the discharge path having the appropriate discharge path length Lrfit is, for example, the discharge path 50 provided with the pipe 47.
The vane-type compressors of the second to fourth embodiments to be described later are provided with discharge paths having a configuration different from that of the pipe 47, and the discharge path lengths of these discharge paths are also the appropriate discharge path lengths described above. The first decision method is roughly divided into the following three steps. In the first stage, the eigenpath length L0 is determined. In the second stage, an appropriate ejection path length Lrfit is determined.
In the third stage, using the results of the first and second stages,
The additional path length Lfit is determined.
【0031】なお、詳しくは後述の第二決定方法を説明
する際に述べるが、配管47や出口孔25等からなる管
状部分の経路長さを基準とすると、圧縮室15の経路長
さは補正量を含むものとなる。つまり、固有経路長さL
0および吐出経路長さLr、適切な吐出経路長さLrf
itはいずれも、前記補正量を加えた経路長さとなる。
したがって、図4中でも、固有経路長さL0の経路長さ
は、圧縮室15および出口孔25を合わせた左右幅と一
致させず、ずらした位置としている。Incidentally, as will be described in detail when a second determination method described later is described, the path length of the compression chamber 15 is corrected based on the path length of the tubular portion including the pipe 47 and the outlet hole 25. It will include the quantity. That is, the unique path length L
0 and ejection path length Lr, appropriate ejection path length Lrf
It is the path length to which the correction amount is added.
Therefore, in FIG. 4 as well, the path length of the specific path length L0 does not coincide with the left and right width of the compression chamber 15 and the outlet hole 25 but is shifted.
【0032】まず、図4(b)に示すように、圧縮機に
付加経路を設けぬ構成として、吐出経路が固有経路のみ
の状態で圧力波形を計測する(ステップ101)。吐出
圧縮波最大発生タイミングTbから圧縮波伝搬タイミン
グTcまでに、ロータ4が回転した量は、ロータ角度変
化量Aとして計測される。計測されたロータ角度変化量
A(後述)より、吐出圧縮波最大発生タイミングTbか
ら圧縮波伝搬タイミングTcまでの経過時間を算出す
る。(ステップ102)。そして、前記両タイミング差
より、後述の(3)式を用いて、固有経路長さL0が決
定される(ステップ103)。詳しくは後述するが、ロ
ータ角度変化量Aの計測により、固有経路長さL0(こ
の場合吐出経路長さでもある)が算出されるのである。
なお、固有経路のみの状態で計測した圧力波形の一例
が、図6に示される圧力波形である。次に、固有経路の
みの場合の前記圧力波形を参照することで、適切な吐出
経路を設けた場合の最適タイミングTfitの位置が導
出(予測)される(ステップ104)。そして、最適タ
イミングTfitの位置が導出されることにより、吐出
圧縮波最大発生タイミングTbから、最適タイミングT
fitまでに、ロータ4が回転した量が、ロータ角度変
化量Bとして計測される。詳しくは後述するが、最適タ
イミングTfitで吐出が行われると、開弁圧が最大限
低下しているため、ロータ4による圧縮仕事が低減され
るのである。そして、計測されたロータ角度変化量Bを
後述の(8)式に代入して、吐出圧縮波最大発生タイミ
ングTbから最適タイミングTfitまでの経過時間が
算出される(ステップ105)。さらに、図4(c)に
示される適切な吐出経路長さLrfitが、後述の
(7)式を用いて算出される(ステップ106)。そし
て、適切な吐出経路長さLrfitより、前記固有経路
長さL0を減算すると、適切な付加経路長さLfitが
決定される(ステップ107)。また、該減算により、
前述した固有経路長さL0の補正量による影響も、除か
れている。First, as shown in FIG. 4 (b), a pressure waveform is measured in a state in which the compressor has no additional path, and the discharge path has only a proper path (step 101). The amount of rotation of the rotor 4 from the discharge compression wave maximum generation timing Tb to the compression wave propagation timing Tc is measured as a rotor angle change amount A. From the measured rotor angle change amount A (described later), an elapsed time from the discharge compression wave maximum generation timing Tb to the compression wave propagation timing Tc is calculated. (Step 102). Then, based on the difference between the two timings, the unique path length L0 is determined using Expression (3) described later (Step 103). As will be described in detail later, the characteristic path length L0 (in this case, also the discharge path length) is calculated by measuring the rotor angle change amount A.
An example of the pressure waveform measured in the state of only the unique path is the pressure waveform shown in FIG. Next, the position of the optimum timing Tfit when an appropriate discharge path is provided is derived (predicted) by referring to the pressure waveform in the case of only the unique path (step 104). Then, by deriving the position of the optimal timing Tfit, the optimal timing Tfit is derived from the maximum timing Tb of the discharge compression wave.
The amount of rotation of the rotor 4 by the time fit is measured as the rotor angle change amount B. As will be described in detail later, when the discharge is performed at the optimal timing Tfit, the valve opening pressure is reduced to the maximum, so that the compression work by the rotor 4 is reduced. Then, the elapsed time from the discharge compression wave maximum occurrence timing Tb to the optimum timing Tfit is calculated by substituting the measured rotor angle change amount B into the expression (8) described later (step 105). Further, an appropriate ejection path length Lrfit shown in FIG. 4C is calculated by using the following equation (7) (step 106). Then, by subtracting the inherent path length L0 from the appropriate discharge path length Lrfit, an appropriate additional path length Lfit is determined (step 107). Also, by the subtraction,
The influence of the correction amount of the inherent path length L0 described above is also eliminated.
【0033】計測対象となる圧力波形は、吐出口内圧力
と、吐出弁後圧力と、ケース内圧力とのそれぞれにおい
て、時間(ロータ4角度)と圧力との関係を示す圧力波
形である。吐出口内圧力は、吐出口22内の圧力のこと
である。図示せぬ圧力センサをシリンダ1に設けて、該
センサの検出部が吐出口22内の被圧縮流体と接触でき
るようにし、図3に示すような計測位置で、吐出口内圧
力の計測を行う。吐出弁後圧力は、吐出弁23の反吐出
口22側の圧力のことである。同じく、図示せぬ圧力セ
ンサをシリンダ1またはシリンダ収納ケース11に設け
て、該センサの検出部が高圧室24内の被圧縮流体と接
触できるようにし、図3に示すような計測位置で、吐出
弁後圧力の計測を行う。吐出弁23の開弁が起こるの
は、吐出口内圧力が吐出弁後圧力より高くなったときで
ある。また、ケース内圧力は、シリンダ収納ケース11
内、つまり、チャンバー14の圧力のことである。ケー
ス内圧力は、前述したように、ベーン型圧縮機内部で発
生した圧力波が、圧縮波であるか膨張波であるか、すな
わち吐出弁23の開弁圧の加圧側となるか減圧側となる
かの判定基準として利用される。図示せぬ圧力センサを
シリンダ収納ケース11に設けて、該センサの検出部が
チャンバー14の被圧縮流体と接触できるようにし、図
1に示すような計測位置で、ケース内圧力の計測を行
う。The pressure waveform to be measured is a pressure waveform indicating the relationship between time (rotor 4 angle) and pressure in each of the pressure in the discharge port, the pressure after the discharge valve, and the pressure in the case. The pressure in the discharge port is the pressure in the discharge port 22. A pressure sensor (not shown) is provided in the cylinder 1 so that the detection unit of the sensor can come into contact with the fluid to be compressed in the discharge port 22, and the pressure in the discharge port is measured at a measurement position as shown in FIG. The post-discharge valve pressure refers to the pressure on the side opposite to the discharge port 22 of the discharge valve 23. Similarly, a pressure sensor (not shown) is provided on the cylinder 1 or the cylinder housing case 11 so that the detection unit of the sensor can come into contact with the fluid to be compressed in the high-pressure chamber 24, and discharges at a measurement position as shown in FIG. Measure post-valve pressure. The opening of the discharge valve 23 occurs when the pressure in the discharge port becomes higher than the pressure after the discharge valve. The pressure in the case is the same as the cylinder storage case 11.
Inside, that is, the pressure of the chamber 14. As described above, the pressure in the case is, as described above, whether the pressure wave generated inside the vane compressor is a compression wave or an expansion wave, that is, whether the pressure wave is on the pressurizing side of the valve opening pressure of the discharge valve 23 or on the pressure reducing side. It is used as a criterion for determining A pressure sensor (not shown) is provided in the cylinder housing case 11 so that the detection unit of the sensor can come into contact with the fluid to be compressed in the chamber 14, and the pressure in the case is measured at a measurement position as shown in FIG.
【0034】固有経路のみで吐出経路を構成した圧縮機
における前記各圧力の圧力波形について、図6を用いて
説明する。図6は固有経路のみで吐出経路を構成した圧
縮機における前記各圧力の圧力波形を示す図である。図
6は、横軸をロータ4の角度とし、縦軸を圧力の大きさ
としている。ロータ角度の変化量は、時間の変化量に相
当する。ロータ軸5の運転回転数(1分あたりの回転
数)より、ロータ4の1回転あたりの経過時間が算出可
能である。そして、ロータ4の一回転は360°である
ので、ロータ4が1°変化するのに要する時間も算出さ
れる。ベーン型圧縮機10では、ベーン9が5つ設けら
れており、ロータ4が72°(360/5)回転する毎
に、圧縮室15・15・・・より被圧縮流体の吐出が行
われる。図6中に示される吐出口内圧力、吐出弁後圧
力、ケース内圧力の圧力波形も、圧縮機運転条件の固定
の下で、いずれもロータ回転角度の72°毎に周期的な
変化を繰り返している。The pressure waveforms of the respective pressures in the compressor in which the discharge path is constituted only by the unique path will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a view showing pressure waveforms of the respective pressures in the compressor in which the discharge path is constituted only by the unique path. In FIG. 6, the horizontal axis represents the angle of the rotor 4 and the vertical axis represents the magnitude of the pressure. The amount of change in the rotor angle corresponds to the amount of change in time. The elapsed time per one rotation of the rotor 4 can be calculated from the operating rotation speed (the number of rotations per minute) of the rotor shaft 5. Since one rotation of the rotor 4 is 360 °, the time required for the rotor 4 to change by 1 ° is also calculated. In the vane type compressor 10, five vanes 9 are provided, and every time the rotor 4 rotates by 72 ° (360/5), the fluid to be compressed is discharged from the compression chambers 15, 15,. The pressure waveforms of the discharge port pressure, the discharge valve pressure, and the case pressure shown in FIG. 6 are all periodically changed every 72 ° of the rotor rotation angle under a fixed compressor operating condition. I have.
【0035】吐出弁後圧力は、圧力が最大値となるロー
タ角度を基準とすると、ロータ4が回転するにつれ、一
旦ケース内圧力より低下して最小値に達する。その後上
昇して再び最大値に達するが、その間に極大値となる山
が一つ形成されている。該山は、最大値となる山よりも
低めである。ここで、吐出弁後圧力が最大値となる時刻
を、吐出圧縮波最大発生タイミングTb(s)とする。
吐出弁後圧力が最大値(かつ極大値)となる山の形成
は、吐出弁23が開弁して圧縮波が発生した状況を示し
ている。吐出口内圧力も、吐出弁後圧力が最大値となる
角度付近で最大値となっている。つまり、前記山が形成
される角度付近は、吐出弁23の開弁直後である。次
に、吐出弁後圧力が最小値(かつ極小値)となる谷の形
成は、前記圧縮波が吐出経路を経て該吐出経路の出口端
で反射され、膨張波となって吐出弁23に伝搬し、吐出
弁後圧力を低下させている状況を示している。すなわ
ち、吐出弁後圧力の最大値から最小値までロータ4が回
転する間に、圧力波(圧縮波および、該圧縮波が反射し
て発生した膨張波)が吐出経路を往復したことを意味す
る。ここで、吐出弁後圧力が最小値となる時刻を、膨張
波最大伝搬タイミングTe(s)とする。その次に、吐
出弁後圧力が極大値となる山の形成は、前記膨張波が吐
出経路50を経て出口端50aで反射され、今度は圧縮
波となって吐出弁23に伝搬し、吐出弁後圧力を上昇さ
せている状況を示している。前述したように、圧力解放
された出口端では、圧縮波は膨張波に、膨張波は圧縮波
に変化する。つまり、吐出口22で発生した圧縮波が吐
出経路の出口端で二回反射して、最終的に圧縮波となっ
て、吐出弁23に伝搬しているのである。ここで、吐出
弁後圧力が極大値となる時刻を、圧縮波最大伝搬タイミ
ングTc(s)とする。その後には、前述した次の圧縮
室15による吐出が行われて、吐出弁後圧力が再び最大
値となる。When the rotor 4 rotates, the post-discharge valve pressure temporarily drops below the case internal pressure and reaches a minimum value as the rotor 4 rotates. Thereafter, it rises and reaches the maximum again, during which a peak having a maximum value is formed. The peak is lower than the peak having the maximum value. Here, the time when the pressure after the discharge valve becomes the maximum value is defined as the discharge compression wave maximum generation timing Tb (s).
The formation of the peak at which the pressure after the discharge valve reaches a maximum value (and a maximum value) indicates a state in which the discharge valve 23 is opened and a compression wave is generated. The pressure in the discharge port also has a maximum value near the angle at which the pressure after the discharge valve becomes a maximum value. That is, the vicinity of the angle at which the peak is formed is immediately after the discharge valve 23 is opened. Next, the formation of the valley at which the pressure after the discharge valve becomes the minimum value (and the minimum value) is that the compression wave is reflected at the outlet end of the discharge path via the discharge path, and propagates to the discharge valve 23 as the expansion wave. This shows a situation where the pressure after the discharge valve is reduced. That is, while the rotor 4 rotates from the maximum value to the minimum value of the pressure after the discharge valve, the pressure wave (compression wave and the expansion wave generated by reflection of the compression wave) reciprocates in the discharge path. . Here, the time when the pressure after the discharge valve becomes the minimum value is defined as the expansion wave maximum propagation timing Te (s). Next, the formation of the peak where the pressure after the discharge valve reaches a maximum value is that the expansion wave is reflected at the outlet end 50a via the discharge path 50, and then propagates as a compression wave to the discharge valve 23. This shows a situation where the rear pressure is increasing. As described above, at the outlet end where the pressure is released, the compression wave changes to an expansion wave, and the expansion wave changes to a compression wave. That is, the compression wave generated at the discharge port 22 is reflected twice at the outlet end of the discharge path, and finally becomes a compression wave and propagates to the discharge valve 23. Here, the time at which the pressure after the discharge valve reaches the maximum value is defined as the compression wave maximum propagation timing Tc (s). Thereafter, the discharge is performed by the next compression chamber 15 described above, and the pressure after the discharge valve becomes the maximum value again.
【0036】以上より、吐出経路の吐出経路長さLr
は、次のようにして求められる。吐出圧縮波最大発生タ
イミングTbから、圧縮波最大伝搬タイミングTcまで
時間が経過する間に、圧力波は吐出経路を二回往復す
る。すなわち、圧力波は吐出経路×4の距離を伝搬す
る。そして、圧力波の伝搬速度をvsとし、吐出経路の
吐出経路長さをLrとすると、Tb(s)、Tc
(s)、Lr(m)、vs(m/s)の間には、(1)
式の関係が成立する。As described above, the discharge path length Lr of the discharge path
Is obtained as follows. The pressure wave reciprocates twice on the discharge path during the time period from the maximum discharge compression wave generation timing Tb to the maximum compression wave propagation timing Tc. That is, the pressure wave propagates the distance of the discharge path × 4. Assuming that the propagation speed of the pressure wave is vs and the length of the discharge path is Lr, Tb (s), Tc
(1) between (s), Lr (m) and vs (m / s)
The relationship of the formula is established.
【0037】[0037]
【数1】 (Equation 1)
【0038】圧力波の伝搬速度vsは、前記圧縮機運転
条件で定めた被圧縮流体の種類と、吐出時における該被
圧縮流体の温度および圧力を計測することで、算出され
る被圧縮流体の音速である。媒質中の圧力波の伝搬速度
は、媒質の種類と、媒質の温度および圧力にのみ依存す
る。また、前述したように、圧縮波と膨張波は音速とが
同一である。The pressure wave propagation velocity vs. is calculated by measuring the type of the compressed fluid determined under the compressor operating conditions and the temperature and pressure of the compressed fluid at the time of discharge. The speed of sound. The propagation speed of a pressure wave in a medium depends only on the type of the medium and the temperature and pressure of the medium. As described above, the compression wave and the expansion wave have the same sound speed.
【0039】吐出経路長さLr、前記固有経路長さL
0、付加経路長さLの間には、前述したように、(2)
式に示す関係が成立する。図6に示される圧力波形で
は、固有経路の固有経路長さL0を算出するため、図4
(b)に示すように、付加経路を設けない構成としてい
る。したがってこの場合、付加経路長さL=0である。
そして、(2)式およびL=0を用いて(1)式を変形
すると、(3)式の関係が成立する。The discharge path length Lr and the intrinsic path length L
0 and the additional path length L, as described above, (2)
The relationship shown in the equation holds. In the pressure waveform shown in FIG. 6, in order to calculate the eigenpath length L0 of the eigenpath, FIG.
As shown in (b), the configuration is such that no additional path is provided. Therefore, in this case, the additional path length L = 0.
When the equation (1) is modified using the equation (2) and L = 0, the relation of the equation (3) is established.
【0040】[0040]
【数2】 (Equation 2)
【0041】図6中で、吐出圧縮波最大発生タイミング
Tbから、圧縮波最大伝搬タイミングTcまで経過する
時間は、ロータ4が回転して、角度変化量Aとなる時間
に相当する。ロータ軸5の運転回転数をN(rpm)と
すると、1秒毎にN/60回、ロータ4は回転する。ま
た、ロータ4の1回転とは、360°の角度変化であ
る。つまり、1秒間でのロータ4の角度変化量は、36
0×(N/60)である。したがって、A(deg)、
Tb(s)、Tc(s)、N/60(1/s)の間に
は、(4)式および(5)式の関係が成立する。(5)
式は、(4)式を変形して得られる式であり、前記経過
時間(左辺)が、ロータ4の角度変化量Aと、ロータ4
の回転1°あたりの経過時間との積(右辺)に等しいこ
とを示している。In FIG. 6, the time that elapses from the discharge compression wave maximum generation timing Tb to the compression wave maximum propagation timing Tc corresponds to the time when the rotor 4 rotates and the angle change amount A becomes. Assuming that the operating rotation speed of the rotor shaft 5 is N (rpm), the rotor 4 rotates N / 60 times per second. One rotation of the rotor 4 is a 360-degree change in angle. That is, the angle change amount of the rotor 4 in one second is 36
0 × (N / 60). Therefore, A (deg),
Between Tb (s), Tc (s) and N / 60 (1 / s), the relations of equations (4) and (5) hold. (5)
The equation is obtained by modifying the equation (4). The elapsed time (left side) is obtained by calculating the angle change amount A of the rotor 4 and the rotor 4
Is equal to the product of the elapsed time per 1 ° of rotation (right side).
【0042】[0042]
【数3】 (Equation 3)
【0043】以上により、前記両タイミング間のロータ
角度変化量を計測することで、前記両タイミング間の経
過時間が算出される。As described above, the elapsed time between the two timings is calculated by measuring the amount of change in the rotor angle between the two timings.
【0044】ここで、固有経路長さL0の算出において
は、圧縮波最大伝搬タイミングTcを用いて、算出を行
っている。前述したように、吐出圧縮波最大発生タイミ
ングTbから、膨張波最大伝搬タイミングTeまで時間
が経過する間に、圧力波は吐出経路を一回往復する。こ
の関係を用いても、固有経路長さL0の算出が可能であ
る。図6に示される圧力波形においては、膨張波最大伝
搬タイミングTeの付近に形成される谷は、圧縮波最大
伝搬タイミングTcの付近に形成される山と比べて、傾
きが緩やかである。つまり、前記谷の極小値(圧力波の
最小値)を特定することが、前記山の極大値を特定する
のに比べて、困難である。したがって、本実施例では、
圧縮波最大伝搬タイミングTcを用いて、(1)式にし
たがって、固有経路長さL0の算出を行っている。圧縮
機運転条件を変えることで、圧力波形が図6に示される
ものから変化し、膨張波最大伝搬タイミングTeの特定
の方が圧縮波最大伝搬タイミングTcの特定よりも容易
となるような場合には、膨張波最大伝搬タイミングTe
を用いて固有経路長さL0の算出を行うものである。こ
の場合には、(6)式の関係が成立する。(6)式中に
の分母に表われる2という数字は、固有経路の一往復
(固有経路×2)を意味する数字である。膨張波最大伝
搬タイミングTeを用いる場合は、圧力波は固有経路を
一往復するだけである。Here, in calculating the eigenpath length L0, the calculation is performed using the maximum compression wave propagation timing Tc. As described above, while the time elapses from the maximum discharge compression wave generation timing Tb to the maximum expansion wave propagation timing Te, the pressure wave reciprocates once in the discharge path. Even using this relationship, it is possible to calculate the unique path length L0. In the pressure waveform shown in FIG. 6, the valley formed near the expansion wave maximum propagation timing Te has a gentler slope than the peak formed near the compression wave maximum propagation timing Tc. That is, it is more difficult to specify the minimum value of the valley (the minimum value of the pressure wave) than to specify the maximum value of the peak. Therefore, in this embodiment,
The eigenpath length L0 is calculated according to the equation (1) using the compression wave maximum propagation timing Tc. When the pressure waveform changes from that shown in FIG. 6 by changing the compressor operating conditions, the expansion wave maximum propagation timing Te becomes easier to specify than the compression wave maximum propagation timing Tc. Is the expansion wave maximum propagation timing Te
Is used to calculate the unique path length L0. In this case, the relationship of equation (6) is established. The number 2 appearing in the denominator in the equation (6) is a number meaning one round trip of the eigenpath (eigenpath × 2). When the expansion wave maximum propagation timing Te is used, the pressure wave only makes one round trip on the eigenpath.
【0045】[0045]
【数4】 (Equation 4)
【0046】吐出弁23の開弁が起こるのは、前述した
ように、吐出口内圧力が吐出弁後圧力と一致するか、吐
出弁後圧力よりも上昇するかしたときである。図6に示
すように、図の左右中央部では、吐出口内圧力が吐出弁
後圧力よりも高く、開弁状態である。また、図の両側部
では、一部を除いて吐出口内圧力が吐出弁後圧力よりも
低く、略閉弁状態である。ここで、時間の経過と共に、
吐出弁後圧力が上昇して前記両圧力が一致するタイミン
グを、開弁タイミングTOとし、吐出弁後圧力が下降し
て前記両圧力が一致するタイミングを、閉弁タイミング
TSとする。前述したように、図6に示される圧力波形
は、付加経路を設けない場合の波形であり、通例、膨張
波伝搬タイミングは開弁タイミングと一致しない。図6
では、開弁タイミングには、吐出弁23に圧縮波が伝搬
しており、吐出弁23の開弁圧が上昇させられて、圧縮
機の作業効率が低下している状態である。そこで本発明
では、吐出経路長さを付加経路を設けることで調節し、
適切な吐出経路長さの吐出経路を形成して、両タイミン
グが一致するようにし、吐出弁23の開弁圧が低下する
ようにしている。The opening of the discharge valve 23 occurs when the pressure in the discharge port coincides with the pressure after the discharge valve or rises above the pressure after the discharge valve, as described above. As shown in FIG. 6, the pressure in the discharge port is higher than the pressure after the discharge valve, and the valve is in the open state at the center in the left and right directions. On both sides of the drawing, the pressure in the discharge port is lower than the pressure after the discharge valve except for a part, and the valve is in a substantially closed state. Here, over time,
The timing at which the post-discharge valve pressure rises and the two pressures match is referred to as a valve opening timing TO, and the timing at which the post-discharge valve pressure drops and the two pressures match is a valve closing timing TS. As described above, the pressure waveform shown in FIG. 6 is a waveform when no additional path is provided, and the expansion wave propagation timing does not usually coincide with the valve opening timing. FIG.
Thus, at the valve opening timing, the compression wave is propagating to the discharge valve 23, the valve opening pressure of the discharge valve 23 is increased, and the working efficiency of the compressor is reduced. Therefore, in the present invention, the length of the discharge path is adjusted by providing an additional path,
A discharge path having an appropriate discharge path length is formed so that both timings coincide, and the valve opening pressure of the discharge valve 23 is reduced.
【0047】適切な吐出経路長さの吐出経路が形成され
た場合には、吐出弁後圧力が最小となる膨張波最大伝搬
タイミングで、吐出口内圧力と、吐出弁後圧力とが一致
する。付加経路を設けた場合は、吐出弁後圧力の圧力変
化の周期が、図6に示される固有経路のみの場合より、
長くなる。周期が長くなるのにつれて、吐出弁後圧力の
最小値の位置(ロータ角度)も、開弁タイミングTO側
にずれ込んでいく。そして、適切な吐出経路長さとなる
付加経路を設けた場合には、前記最小値となる吐出弁後
圧力と、吐出口内圧力とを一致させることができる。以
上のような、膨張波最大伝搬タイミングと、開弁タイミ
ングとが一致したタイミングを、最適タイミングTfi
tとする。最適タイミングTfitは、図6に示すよう
に、吐出弁後圧力が最小値となる圧力で横線(圧力一定
のグラフ)を引き、該横線と吐出口内圧力とが一致する
タイミングを特定することで、導出される。前述した適
切な吐出経路の形成は、本実施例では、例えば配管47
のような付加経路を追加して行う。適切とされる付加経
路長さをLfitとすると、Lfit(m)、Tb
(s)、Tfit(s)、vs(m/s)の間には、
(7)式の関係が成立する。(7)式は、(6)式にお
いて、膨張波最大伝搬タイミングをTeからTfitに
変更し、吐出経路長さを、固有経路長さL0に付加経路
長さLfitだけ追加して代入したものである。When a discharge path having an appropriate discharge path length is formed, the pressure in the discharge port coincides with the post-discharge valve pressure at the maximum expansion wave propagation timing at which the post-discharge valve pressure is minimized. When the additional path is provided, the cycle of the pressure change of the post-discharge valve pressure is smaller than the case where only the specific path shown in FIG. 6 is used.
become longer. As the cycle becomes longer, the position of the minimum value of the post-discharge valve pressure (rotor angle) also shifts toward the valve opening timing TO. When the additional path having an appropriate discharge path length is provided, the pressure after the discharge valve, which is the minimum value, and the pressure in the discharge port can be matched. The timing at which the expansion wave maximum propagation timing matches the valve opening timing as described above is determined as the optimum timing Tfi.
Let it be t. As shown in FIG. 6, the optimum timing Tfit is obtained by drawing a horizontal line (a constant pressure graph) at a pressure at which the pressure after the discharge valve becomes a minimum value and specifying a timing at which the horizontal line and the pressure in the discharge port match. Derived. In the present embodiment, for example, the formation of the appropriate discharge path described above
This is performed by adding an additional route such as Assuming that the appropriate additional path length is Lfit, Lfit (m), Tb
(S), Tfit (s) and vs (m / s)
Equation (7) holds. Expression (7) is obtained by changing the expansion wave maximum propagation timing from Te to Tfit in Expression (6), and substituting the ejection path length by adding the additional path length Lfit to the specific path length L0. is there.
【0048】[0048]
【数5】 (Equation 5)
【0049】また、図6中で、吐出圧縮波最大発生タイ
ミングTbから、最適タイミングTfitまで経過する
時間は、ロータ4の角度変化量がBとなる時間に相当す
る。(5)式のTcに最適タイミングであるTfitを
代入し、A°の代わりにB°を代入すると、(8)式の
関係が成立する。以上より、前記両タイミング間のロー
タ回転角度Bを計測することで、両タイミング間の経過
時間が算出される。In FIG. 6, the time elapsed from the discharge compression wave maximum generation timing Tb to the optimum timing Tfit corresponds to the time when the angle change amount of the rotor 4 becomes B. When Tfit, which is the optimal timing, is substituted for Tc in equation (5), and B ° is substituted for A °, the relationship of equation (8) is established. As described above, the elapsed time between both timings is calculated by measuring the rotor rotation angle B between the two timings.
【0050】[0050]
【数6】 (Equation 6)
【0051】第一決定方法においては、開口端補正によ
る吐出経路長さへの影響は、次のように処理している。
前述したように、適切な付加吐出経路長さLfitは、
適切な吐出経路長さLrfitより固有経路長さL0を
減算することで算出される。したがって、開口端補正に
よる影響は、前記減算時に除去することができる。な
お、このような除去を行うためには、以下の前提が必要
とされる。つまり、付加経路を設けた場合の開口端補正
の補正量と、付加経路を除いて固有経路だけとした場合
の開口端補正の補正量が、同一であるという前提であ
る。開口端補正の補正量は、吐出経路の出口端の形状や
断面積によって変化する。したがって、固有経路の出口
端、つまり前記サイドブロック3に形成した出口孔25
の出口端と、配管等による付加経路を設けた吐出経路の
出口端とで、出口端の形状、断面積が異なると、2つの
場合において、開口端補正の補正量に違いが生じてしま
う。このため本実施例では、固有経路の出口端(出口孔
25の出口端)と、付加経路の出口端(第一実施例であ
れば、配管47の出口端)とで、形状、断面積が一致す
るようにして、開口端補正の補正量が両方の場合で同一
となるようにしている。In the first determining method, the influence of the opening end correction on the ejection path length is processed as follows.
As described above, the appropriate additional ejection path length Lfit is
It is calculated by subtracting the unique path length L0 from the appropriate discharge path length Lrfit. Therefore, the influence of the opening end correction can be removed at the time of the subtraction. In order to perform such removal, the following premise is required. That is, it is assumed that the correction amount of the opening end correction when the additional path is provided and the correction amount of the opening end correction when only the unique path is excluded without the additional path are the same. The correction amount of the opening end correction changes depending on the shape and the sectional area of the outlet end of the discharge path. Therefore, the exit end of the specific path, that is, the exit hole 25 formed in the side block 3
If the shape and cross-sectional area of the outlet end are different between the outlet end of the discharge path and the outlet end of the discharge path provided with an additional path such as a pipe, the amount of correction of the open end correction differs between the two cases. For this reason, in the present embodiment, the shape and cross-sectional area of the outlet end of the unique path (the outlet end of the outlet hole 25) and the outlet end of the additional path (in the first embodiment, the outlet end of the pipe 47) are different. By making them coincide, the correction amount of the opening end correction is the same in both cases.
【0052】以上のようにして、(6)(7)式より、
適切な付加経路長さLfitが決定される。そして、適
切な付加経路長さLfitとなる付加経路を、配管47
で構成した圧縮機が、第一実施例のベーン型圧縮機10
である。また、以上では、固有経路のみの圧縮機を用い
て圧力波形を計測し、固有経路長さを算出することで、
適切な付加経路長さが決定されるようにしているが、こ
の方法に限定されるものではない。固有経路に一定長さ
の付加経路を備えた圧縮機の圧力波形を計測し、該圧縮
機の吐出経路長さ(固有経路長さ+一定の付加経路長
さ)を基準として、適切な付加経路長さが決定されるよ
うにしても良い。As described above, from the equations (6) and (7),
An appropriate additional path length Lfit is determined. Then, an additional path having an appropriate additional path length Lfit is connected to the pipe 47.
Is the vane type compressor 10 of the first embodiment.
It is. Also, in the above, by measuring the pressure waveform using a compressor having only a unique path and calculating the unique path length,
Although an appropriate additional path length is determined, the present invention is not limited to this method. The pressure waveform of a compressor having an additional path having a fixed length in the specific path is measured, and an appropriate additional path is determined based on the discharge path length of the compressor (specific path length + constant additional path length). The length may be determined.
【0053】次に、吐出経路長さを前記第一決定方法で
決定し、配管47により吐出経路の一部を構成した、第
一実施例のベーン型圧縮機10における圧縮仕事低減の
様子について、図7、図8を用いて説明する。図7は固
有経路のみで吐出経路を構成した圧縮機と、固有経路に
適切な付加経路を設けて吐出経路を構成した圧縮機とに
おいて、ロータ角度と圧力及びリフト比との関係を示す
図であり、図8は固有経路のみで吐出経路を構成した圧
縮機と、固有経路に適切な付加経路を設けて吐出経路を
構成した圧縮機とにおいて、圧縮室容積と吐出口内圧力
との関係を示す図である。図7(a)には、固有経路の
みで吐出経路を構成した圧縮機の各圧力波形が細線で示
され、固有経路に適切な付加経路を加えて吐出経路を構
成した第一実施例のベーン型圧縮機10の圧力波形が太
線で示されている。固有経路のみの場合の圧力波形は、
図4に示した圧力波形と同一である。固有経路のみで吐
出経路を構成する場合は、開弁タイミングTOにおい
て、吐出弁後圧力がケース内圧力よりも高く、吐出弁2
3の開弁圧が高められてしまっている。これに対し、適
切な付加経路を加えて吐出経路を構成した第一実施例で
は、吐出弁後圧力が最小となる部分が図中右側にずれ込
んでいる。つまり、吐出時に膨張波が最大限伝搬してく
るようになっており、前述した開弁タイミングと膨張波
の伝搬タイミングとが一致している。そして、両タイミ
ングが一致した最適タイミングTfitで、吐出弁後圧
力がケース内圧力よりも低くなり、開弁圧が低下してい
る。吐出経路長さを、開弁タイミングと膨張波の伝搬タ
イミングとが一致するように、適切な長さとすること
で、吐出時の開弁圧が低下し、ロータ4にかかる負担が
軽減されて、過剰な圧縮仕事の低減が実現されている。Next, the reduction of the compression work in the vane compressor 10 of the first embodiment, in which the length of the discharge path is determined by the first determination method and a part of the discharge path is constituted by the pipe 47, will be described. This will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between a rotor angle, a pressure, and a lift ratio in a compressor in which a discharge path is configured only with a unique path and in a compressor in which an appropriate additional path is provided in the specific path to configure a discharge path. FIG. 8 shows the relationship between the volume of the compression chamber and the pressure in the discharge port in the compressor in which the discharge path is configured only with the unique path and the compressor in which the discharge path is configured by providing an appropriate additional path in the specific path. FIG. In FIG. 7A, each pressure waveform of the compressor in which the discharge path is constituted only by the unique path is shown by a thin line, and the vane of the first embodiment in which the discharge path is constituted by adding an appropriate additional path to the unique path. The pressure waveform of the compressor 10 is shown by a bold line. The pressure waveform when only the eigenpath is
This is the same as the pressure waveform shown in FIG. When the discharge path is constituted only by the unique path, at the valve opening timing TO, the pressure after the discharge valve is higher than the pressure in the case, and the discharge valve 2
The valve opening pressure of No. 3 has been increased. On the other hand, in the first embodiment in which the discharge path is configured by adding an appropriate additional path, the portion where the pressure after the discharge valve becomes minimum is shifted to the right side in the figure. That is, the expansion wave propagates to the maximum during discharge, and the above-described valve opening timing and the expansion wave propagation timing match. Then, at the optimum timing Tfit where the two timings coincide, the pressure after the discharge valve becomes lower than the pressure in the case, and the valve opening pressure decreases. By setting the length of the discharge path to an appropriate length so that the valve opening timing and the propagation timing of the expansion wave coincide, the valve opening pressure at the time of discharge decreases, and the load on the rotor 4 is reduced. Reduction of excessive compression work has been realized.
【0054】図7(b)には、固有経路のみで吐出経路
を構成した圧縮機における吐出弁のリフト比が細線で示
され、固有経路に適切な付加経路を加えて吐出経路を構
成した第一実施例のベーン型圧縮機10のリフト比が太
線で示されている。ここでリフト比とは、吐出弁23の
開口度を示すものであり、リフト比1の状態は、吐出弁
23が、図3に示した前記バルブサポート27により規
制される中で、最大限開口している状態を示している。
また、リフト比0の状態は、吐出弁23が完全に閉じて
いる状態を示している。適切な付加経路を備えた場合
は、固有経路のみの場合と比べて、開口を始める時間
も、ピーク値に到達する時間も早めとなっている。この
ことからも、適切な付加経路を備えることで、開弁時に
吐出弁23の開弁圧が低下していることが証明されてい
る。つまり、ロータ4による過剰な圧縮仕事が低減され
ていることがわかる。In FIG. 7B, the lift ratio of the discharge valve in the compressor in which the discharge path is constituted only by the unique path is shown by a thin line, and the discharge path is constituted by adding an appropriate additional path to the unique path. The lift ratio of the vane type compressor 10 according to one embodiment is indicated by a thick line. Here, the lift ratio indicates the degree of opening of the discharge valve 23, and the state of the lift ratio 1 indicates that the discharge valve 23 is fully opened while being regulated by the valve support 27 shown in FIG. It shows the state that it is doing.
Further, a state where the lift ratio is 0 indicates a state where the discharge valve 23 is completely closed. When an appropriate additional path is provided, the time to start opening and the time to reach the peak value are earlier than in the case of only the specific path. This also proves that the provision of the appropriate additional path reduces the valve opening pressure of the discharge valve 23 when the valve is opened. That is, it is understood that the excessive compression work by the rotor 4 is reduced.
【0055】図8には、固有経路のみで吐出経路を構成
した圧縮機の場合と、固有経路に適切な付加経路を加え
て吐出経路を構成した第一実施例のベーン型圧縮機10
とにおいて、圧縮室15での吸入、圧縮、吐出工程にお
ける被圧縮流体の体積と圧力の変化が示されている。図
8中のグラフは、ループ状に描かれており、吸入、圧
縮、吐出工程の1サイクルを示している。該グラフの下
部は被圧縮流体の吸入工程を示しており、上部は吐出口
内圧力が吐出弁後圧力に達するまでは圧縮工程を示して
おり、吐出弁後圧力を超える範囲は吐出工程を示してい
る。すなわち、前記ロータ4の回転に対応して図8を見
ると、被圧縮流体の状態は反時計回りに変化するもので
ある。なお、吐出口内圧力が吐出弁後圧力に一致する開
弁タイミングは、前記の両場合において、異なるもので
ある。図8中では特に、適切な付加経路を設けた第一実
施例の場合における開弁タイミングを基準として、吐出
工程と圧縮工程との区切りをつけている。他の場合にお
いては、吐出工程と圧縮工程との区切りは、図8中のも
のとは必ずしも一致しない。FIG. 8 shows the case of the compressor in which the discharge path is constituted only by the unique path, and the vane compressor 10 of the first embodiment in which the discharge path is constituted by adding an appropriate additional path to the unique path.
3A and 3B show changes in the volume and pressure of the fluid to be compressed in the suction, compression, and discharge steps in the compression chamber 15. The graph in FIG. 8 is drawn in a loop shape, and shows one cycle of the suction, compression, and discharge processes. The lower part of the graph shows the suction step of the fluid to be compressed, the upper part shows the compression step until the pressure in the discharge port reaches the pressure after the discharge valve, and the range exceeding the pressure after the discharge valve shows the discharge step. I have. That is, referring to FIG. 8 corresponding to the rotation of the rotor 4, the state of the fluid to be compressed changes counterclockwise. Note that the valve opening timing at which the pressure in the discharge port coincides with the pressure after the discharge valve is different in the above two cases. In FIG. 8, the discharge step and the compression step are separated based on the valve opening timing in the case of the first embodiment in which an appropriate additional path is provided. In other cases, the separation between the ejection step and the compression step does not always match that in FIG.
【0056】適切な付加経路を備えたベーン型圧縮機1
0の場合は、吐出工程において、固有経路のみの場合と
比べて、吐出口内圧力のピーク値が低めとなると共に、
ピーク値が低体積側(図中左側)に位置している。以上
のことが意味するのは、圧縮室15側の圧力が従来より
低めの段階で、吐出弁23が開放され、被圧縮流体の吐
出が行われることを示している。また、図8中で、前記
両場合において、ループ状に囲まれる部分の面積は、ロ
ータ4による圧縮室15の圧縮仕事の大きさを示してい
る。適切な付加経路を設けた場合は、斜線で示される部
分(吐出工程内)の面積に相当する仕事が、固有経路の
みの場合と比べて低減されている。したがって、図8に
も、適切な付加経路を備えたベーン型圧縮機10の場合
は、被圧縮流体の過圧縮損失が少なく、ロータ4による
過剰な圧縮仕事が低減されていることが示されている。Vane type compressor 1 provided with an appropriate additional path
In the case of 0, the peak value of the pressure in the discharge port is lower in the discharge step than in the case of only the specific path, and
The peak value is located on the lower volume side (left side in the figure). The above means that the discharge valve 23 is opened and the fluid to be compressed is discharged at a stage where the pressure on the compression chamber 15 side is lower than in the related art. In FIG. 8, in both cases, the area of the portion surrounded by the loop indicates the size of the compression work of the compression chamber 15 by the rotor 4. When an appropriate additional path is provided, the work corresponding to the area of the hatched portion (in the ejection step) is reduced as compared with the case where only the unique path is used. Accordingly, FIG. 8 also shows that in the case of the vane compressor 10 having an appropriate additional path, the overcompression loss of the fluid to be compressed is small, and the excessive compression work by the rotor 4 is reduced. I have.
【0057】以上のように、吐出経路長さの第一決定方
法にしたがって、適切な吐出経路長さを決定し、適切な
吐出経路長さを備えたベーン型圧縮機を構成するので、
膨張波の伝搬タイミングと、吐出弁23の開弁タイミン
グとを一致させることが出来る。膨張波は、前記ケース
内圧力と比べて低圧であり、吐出弁23の開弁圧を低下
させるので、吐出弁23を開弁するためにロータ4が行
う、圧縮室15の過剰な圧縮仕事が低減される。As described above, according to the first method of determining the length of the discharge path, an appropriate discharge path length is determined, and a vane compressor having an appropriate discharge path length is configured.
The propagation timing of the expansion wave and the valve opening timing of the discharge valve 23 can be matched. The expansion wave has a lower pressure than the internal pressure of the case, and lowers the valve opening pressure of the discharge valve 23. Reduced.
【0058】次に、適切とされる吐出経路長さ(付加経
路長さ)の第ニ決定方法について、図9、図10を用い
て説明する。図9は吐出経路の構成を示す概略図であ
り、図10は適切な吐出経路長さの第ニ決定方法を示す
フロー図である。圧力波が伝搬する吐出経路において、
該経路の断面積や断面形状が経路の位置によって変化す
る場合は、圧縮機の伝搬速度も経路の位置によって変化
してしまう。第一実施例のベーン型圧縮機10において
も、高圧室24と、前記出口孔25および配管47とで
は、断面積や断面形状が異なっている。出口孔25や配
管47のような管状の経路を通過する場合と、高圧室2
4のように、前記管状経路よりも幅広の経路を通過する
場合とでは、後述するように等価必要長さが変化するた
め、圧力波の伝搬時間に変化を生じてしまう。ここで、
図9(a)に示すように、高圧室24を体積部分とし、
出口孔25および配管等の付加経路部分を管状部分と規
定している。管状部分は、配管であっても、後述の溝、
孔であっても、あるいは出口孔25であってもよいが、
経路上のどの位置でも断面積や断面形状が同一に形成さ
れた部分である。そして本実施例では、断面積をFと
し、断面形状は円形であり、直径をdとしている。ま
た、体積部分である高圧室24の容積をVcとしてい
る。後述する等価必要長さの関係では、管状部分は断面
積、直径(断面形状が円形の場合)が影響するのに対
し、体積部分は容積の大きさのみが影響する。そして、
管状部分の管部経路長さをLpとし、出口孔25の出口
孔経路長さをLsとする。付加経路長さLと出口孔経路
長さLsとを加算した長さは、管部経路長さLpに等し
い(後述の(11)式)。Next, a second method of determining an appropriate ejection path length (additional path length) will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of the ejection path, and FIG. 10 is a flowchart showing a second method of determining an appropriate ejection path length. In the discharge path where the pressure wave propagates,
If the cross-sectional area or cross-sectional shape of the path changes depending on the position of the path, the propagation speed of the compressor also changes depending on the position of the path. Also in the vane compressor 10 of the first embodiment, the high-pressure chamber 24 differs from the outlet hole 25 and the pipe 47 in cross-sectional area and cross-sectional shape. When passing through a tubular path such as the outlet hole 25 or the pipe 47,
In the case of passing through a path wider than the tubular path as in No. 4, since the equivalent required length changes as described later, a change occurs in the propagation time of the pressure wave. here,
As shown in FIG. 9A, the high-pressure chamber 24 is a volume part,
An additional path portion such as the outlet hole 25 and the pipe is defined as a tubular portion. The tubular portion, even if it is a pipe, the groove described below,
It may be a hole or an outlet hole 25,
This is a portion where the cross-sectional area and the cross-sectional shape are formed identically at any position on the path. In this embodiment, the sectional area is F, the sectional shape is circular, and the diameter is d. The volume of the high-pressure chamber 24, which is a volume portion, is set to Vc. In the relation of the equivalent required length described later, the tubular portion is affected by the cross-sectional area and the diameter (when the cross-sectional shape is circular), whereas the volume is affected only by the size of the volume. And
The path length of the tubular portion of the tubular portion is Lp, and the path length of the exit hole of the exit hole 25 is Ls. The sum of the additional path length L and the exit hole path length Ls is equal to the pipe path length Lp (formula (11) described later).
【0059】管状部分の管部経路長さLpを基準とし
て、圧力波の経路長さを考慮すると、体積部分の実質的
な経路長さは、補正量を加味した経路長さとして扱う必
要がある。前述した第一決定方法で決定される、固有経
路長さL0および適切な吐出経路長さLrfitは、補
正量を加味した経路長さであり、これは、吐出経路全体
を管状部材で構成したと仮定した場合の経路長さであ
る。ここで、図9(c)に示すように、補正量を加味し
た高圧室24の経路長さを体積部経路長さLvとし、出
口孔25の経路長さは出口孔経路長さLsとしている。
前記第一決定方法では、まず固有経路長さL0を求め、
次に適切な付加経路を設けた吐出経路長さLrfitを
求めて、これらの差を求めることで適切な付加経路長さ
Lfitを決定している。この場合、高圧室24は固有
経路に含まれ、固有経路は前記差を求める段階で除かれ
るので、前記体積部経路長さLvの経路長さを計測する
ことなく、付加経路長さLrfitを決定することがで
きる。Considering the path length of the pressure wave based on the pipe path length Lp of the tubular part, the substantial path length of the volume part needs to be treated as a path length taking into account the correction amount. . The intrinsic path length L0 and the appropriate discharge path length Lrfit, which are determined by the above-described first determination method, are path lengths in consideration of the correction amount. This is the path length assuming. Here, as shown in FIG. 9 (c), the path length of the high-pressure chamber 24 taking into account the correction amount is set to the volume part path length Lv, and the path length of the exit hole 25 is set to the exit hole path length Ls. .
In the first determination method, first, the eigenpath length L0 is obtained,
Next, an appropriate additional path length Lfit is determined by obtaining the ejection path length Lrfit provided with an appropriate additional path, and obtaining the difference between these. In this case, since the high-pressure chamber 24 is included in the specific path and the specific path is removed in the step of obtaining the difference, the additional path length Lrfit is determined without measuring the path length of the volume path length Lv. can do.
【0060】第二決定方法は、大きく分けて次の三段階
からなる。第一段階では、第一決定方法と同一の手順を
用いて、適切な吐出経路長さLrfitを決定する。第
二段階では、等価必要長さの関係式に、適切な吐出経路
長さLrfitを代入して、適切な管部経路長さLpf
itを決定(算出)する。第三段階では、適切な付加経
路長さLfitを決定する。The second determining method is roughly divided into the following three steps. In the first stage, an appropriate ejection path length Lrfit is determined using the same procedure as the first determination method. In the second stage, the appropriate discharge path length Lrfit is substituted into the relational expression of the equivalent required length, and the appropriate pipe section path length Lpf
It is determined (calculated). In the third stage, an appropriate additional path length Lfit is determined.
【0061】まず、前述した第一決定方法と同様の手順
で、適切な吐出経路長さLrfitを決定する。図10
に示す、第二決定方法のステップ201からステップ2
04までの手順は、図5に示す、第一決定方法のステッ
プ101と、ステップ104からステップ106までの
手順と同様である。つまり、まず、圧縮機に付加経路を
設けぬ構成として、吐出経路が固有経路のみの状態で圧
力波形を計測する(ステップ201)。次に、固有経路
のみの場合の前記圧力波形(図6)を参照することで、
適切な吐出経路を設けた場合の最適タイミングTfit
の位置が導出(予測)される(ステップ202)。そし
て、最適タイミングTfitの位置が導出されることに
より、吐出圧縮波最大発生タイミングTbから、最適タ
イミングTfitまでに、ロータ4が回転した量が、ロ
ータ角度変化量Bとして計測される。前述したように、
最適タイミングTfitで吐出が行われると、開弁圧が
最大限低下しているため、ロータ4による圧縮仕事が低
減される。そして、計測されたロータ角度変化量Bを
(8)式に代入すると、吐出圧縮波最大発生タイミング
Tbから最適タイミングTfitまでの経過時間が算出
される(ステップ203)。さらに、図9(b)、図9
(c)に示される適切な吐出経路長さLrfitが、後
述の(7)式を用いて算出される(ステップ204)。First, an appropriate ejection path length Lrfit is determined in the same procedure as the above-described first determination method. FIG.
Steps 201 to 2 of the second determination method shown in
Procedures up to step 04 are the same as steps 101 and steps 104 to 106 of the first determination method shown in FIG. That is, first, the pressure waveform is measured in a state in which the compressor has no additional path and the discharge path has only the unique path (step 201). Next, by referring to the pressure waveform (FIG. 6) in the case of only the eigenpath,
Optimal timing Tfit when an appropriate ejection path is provided
Is derived (predicted) (step 202). Then, by deriving the position of the optimum timing Tfit, the amount of rotation of the rotor 4 from the discharge compression wave maximum generation timing Tb to the optimum timing Tfit is measured as the rotor angle change B. As previously mentioned,
When the discharge is performed at the optimal timing Tfit, the valve opening pressure is reduced to the maximum, so that the compression work by the rotor 4 is reduced. Then, when the measured rotor angle variation B is substituted into the equation (8), the elapsed time from the discharge compression wave maximum generation timing Tb to the optimum timing Tfit is calculated (step 203). 9 (b) and 9
The appropriate ejection path length Lrfit shown in (c) is calculated by using the following equation (7) (step 204).
【0062】次に、等価必要長さの関係式(後述の
(9)式、(10)式)に、ステップ204で決定され
た適切な吐出経路長さLrfitを代入して、適切な管
部経路長さLpfitを決定(算出)する。具体的に
は、以下のようにして行う。図9(b)に示されるよう
な、管状部分と体積部分とを含む吐出経路は、すべてを
管状部分にして吐出経路を構成した場合、図9(c)に
示されるような吐出経路に相当するものとなる。そし
て、前記決定された適切な吐出経路長さLrfitは、
実際には容積Vcを有する高圧室24を含む吐出経路
を、全体が断面積や直径の等しい管状経路とした場合の
吐出経路長さである。適切な吐出経路長さLrfit
は、前述したように、ロータ角度変化量Bを計測して、
吐出圧縮波最大発生タイミングTbから最適タイミング
Tfitまでの経過時間を算出し、前記(7)式を用い
て決定されるものである。適切な管部経路長さLpfi
t、適切な吐出経路長さLrfit、開口端補正Lc、
前記断面積F、前記直径dとの間には、(9)式、(1
0)式の関係が成立する。なお、(9)式では、tangen
t 関数の逆関数を用いている。Next, the appropriate discharge path length Lrfit determined in step 204 is substituted into the relational expression of the equivalent required length (formulas (9) and (10) described later), and an appropriate pipe section is obtained. The path length Lpfit is determined (calculated). Specifically, this is performed as follows. The discharge path including the tubular part and the volume part as shown in FIG. 9B corresponds to the discharge path as shown in FIG. Will do. Then, the determined appropriate discharge path length Lrfit is
Actually, this is the length of the discharge path when the discharge path including the high-pressure chamber 24 having the volume Vc is a tubular path having the same cross-sectional area and diameter. Appropriate discharge path length Lrfit
Measures the rotor angle change B as described above,
The elapsed time from the discharge compression wave maximum generation timing Tb to the optimum timing Tfit is calculated, and is determined by using the equation (7). Appropriate pipe path length Lpfi
t, appropriate ejection path length Lrfit, open end correction Lc,
Equation (9) between the cross-sectional area F and the diameter d, (1)
The relationship of equation (0) holds. In equation (9), tangen
The inverse function of the t function is used.
【0063】[0063]
【数7】 (Equation 7)
【0064】(9)式は、等価必要長さの関係式であ
り、(10)式は、開口端補正の式である。(9)式に
(10)式の関係を利用して開口端補正Lcを消去し、
さらに前述したようにして決定された適切な吐出経路長
さLrfitを代入して、適切な管部経路長さLpfi
tが決定される(ステップ205)。また、管部経路長
さLpfit、出口孔経路長さLs、適切な付加経路長
さLfitには、図9(b)、図9(c)に示すように
(11)式の関係が成立する。Expression (9) is a relational expression of the equivalent required length, and expression (10) is an expression for correcting the opening end. The opening end correction Lc is deleted by using the relationship of the expression (9) and the expression (10),
Further, by substituting the appropriate discharge path length Lrfit determined as described above, the appropriate pipe section path length Lpfi
t is determined (step 205). 9 (b) and 9 (c), the relationship of the equation (11) is established between the pipe path length Lpfit, the exit hole path length Ls, and the appropriate additional path length Lfit. .
【0065】[0065]
【数8】 (Equation 8)
【0066】(11)式より、管部経路長さLpfit
より、出口孔25の寸法を計測して得られる出口孔経路
長さLsを減算すると、適切な付加経路長さLfitが
決定される(ステップ206)。以上のようにして、適
切な付加経路長さLfitが決定される。そして、適切
な付加経路長さLfitとなる付加経路を、配管47で
構成した圧縮機が、第一実施例のベーン型圧縮機10で
ある。From equation (11), the pipe path length Lpfit
By subtracting the exit hole path length Ls obtained by measuring the size of the exit hole 25, an appropriate additional path length Lfit is determined (step 206). As described above, an appropriate additional path length Lfit is determined. The compressor in which the additional path having the appropriate additional path length Lfit is configured by the pipe 47 is the vane compressor 10 of the first embodiment.
【0067】第二決定方法では、(9)式の等価必要長
さの関係式を用いることで、第一決定方法で必要とし
た、固有経路長さL0の決定を不要としている。固有経
路長さL0は、前述したように、ロータ角度変化量Aを
計測して、吐出圧縮波最大発生タイミングTbから圧縮
波伝搬タイミングTcまでの経過時間を算出し、前記
(3)式を用いて決定している。したがって、前記圧力
波形(図6)より、圧縮波伝搬タイミングTc(もしく
は膨張波最大伝搬タイミングTe)を特定するのが困難
な場合でも、第二決定方法を用いることで、適切な付加
経路長さLfit(適切な吐出経路長さLrfit)の
決定ができるようにしている。In the second determining method, the use of the relational expression of the equivalent required length in the equation (9) eliminates the need for determining the eigenpath length L0 required in the first determining method. As described above, the specific path length L0 is obtained by measuring the rotor angle change amount A, calculating the elapsed time from the discharge compression wave maximum generation timing Tb to the compression wave propagation timing Tc, and using the above equation (3). Has been determined. Therefore, even when it is difficult to specify the compression wave propagation timing Tc (or the expansion wave maximum propagation timing Te) from the pressure waveform (FIG. 6), the appropriate additional path length can be obtained by using the second determination method. Lfit (appropriate ejection path length Lrfit) can be determined.
【0068】次に、適切とされる吐出経路長さ(付加経
路長さ)の第三決定方法について、図11、図12を用
いて説明する。図11は適切な吐出経路長さの第三決定
方法を示すフロー図であり、図12は固有経路のみで吐
出経路を構成した圧縮機における前記各圧力の圧力波形
と、吐出口内圧力の理論波形を示す図である。前述した
ように、吐出口内圧力の計測は、図3に示す計測位置に
て行われる。この計測のためには、圧力センサをシリン
ダ1に設けて、該センサの検出部が吐出口22内の被圧
縮流体と接触できるようにする必要がある。つまり、吐
出口22内部の側壁に孔を穿って、該孔に圧力センサを
配設するのである。吐出口22の開口面積は、工具等を
挿入して適切な作業を行うには小さいので、既に製造さ
れたシリンダ1に、圧力センサ配設用の孔を設けるのは
困難である。また、吐出経路長さ決定の試験機のためだ
けに、特別の製造工程(例えば鋳造により圧力センサ配
設用の孔を形成する)を設けることも、コスト的に困難
である。そこで、第三決定方法では、吐出口内圧力の実
際の計測を不要としながら、適切な吐出経路長さ(付加
経路長さ)が、決定されるようにしている。Next, a third method of determining an appropriate ejection path length (additional path length) will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a flowchart showing a third method of determining an appropriate discharge path length. FIG. 12 is a pressure waveform of each pressure in a compressor having a discharge path formed only by a unique path, and a theoretical waveform of a discharge port pressure. FIG. As described above, the measurement of the pressure in the discharge port is performed at the measurement position shown in FIG. For this measurement, it is necessary to provide a pressure sensor in the cylinder 1 so that the detection unit of the sensor can come into contact with the fluid to be compressed in the discharge port 22. That is, a hole is formed in the side wall inside the discharge port 22, and the pressure sensor is disposed in the hole. Since the opening area of the discharge port 22 is small to perform a proper operation by inserting a tool or the like, it is difficult to provide a hole for disposing a pressure sensor in the cylinder 1 already manufactured. In addition, it is difficult to provide a special manufacturing process (for example, forming a hole for disposing a pressure sensor by casting) only for a test machine for determining a discharge path length. Thus, in the third determination method, an appropriate discharge path length (additional path length) is determined without the need for actual measurement of the discharge port internal pressure.
【0069】第三決定方法では、大きく分けて次の四段
階からなる。第一段階では、吐出口内圧力の理論式を導
出する。第二段階では、第一段階で得た理論式を利用し
て、適切な吐出経路長さLrfitを決定する。第三段
階では、第二決定方法の第二段階と同様に、等価必要長
さの関係を用いて、適切な管部経路長さLpfitを決
定(算出)する。第四段階では、第二決定方法の第三段
階と同様に、適切な付加経路長さLfitを決定する。The third determining method is roughly divided into the following four steps. In the first stage, a theoretical formula for the pressure in the discharge port is derived. In the second stage, an appropriate ejection path length Lrfit is determined using the theoretical formula obtained in the first stage. In the third stage, an appropriate tube path length Lpfit is determined (calculated) using the relationship between the equivalent required lengths, as in the second stage of the second determination method. In the fourth step, an appropriate additional path length Lfit is determined as in the third step of the second determination method.
【0070】圧縮室15内の被圧縮流体は断熱状態で圧
縮されるため、断熱変化の状態方程式を適用することが
出来る。圧縮室15内の圧力をP、容積をVとすると、
(12)式の関係が成立する。容積Vの乗数のkは、断
熱変化の比熱比(定圧モル比熱/定積モル比熱)であ
る。また、左辺の圧力Pと容積Vのk乗との積は一定
(const)である。Since the fluid to be compressed in the compression chamber 15 is compressed in an adiabatic state, a state equation of adiabatic change can be applied. Assuming that the pressure in the compression chamber 15 is P and the volume is V,
Equation (12) holds. The multiplier k of the volume V is the specific heat ratio of the adiabatic change (molar specific heat / constant molar specific heat). Further, the product of the pressure P on the left side and the k-th power of the volume V is constant.
【0071】[0071]
【数9】 (Equation 9)
【0072】前述した圧縮機運転条件より、前記吸入工
程における圧縮室15での吸入圧力P1と、吸入工程終
了直後の吸入容積V1は、特定される。吸入圧力P1と
吸入容積V1とを、(12)式に代入すると、(13)
式が導出される。(13)式は、吐出口内圧力の理論式
である(ステップ301)。図12中では、前記理論式
を用いた理論波形が、吐出口内圧力の計測値の代用とし
て用いられている。そして、前述で困難とされる吐出口
内圧力を、実際に計測しないでも、適切な吐出経路長さ
の決定が可能となるようにしている。また、吐出口内圧
力以外の吐出弁後圧力、ケース内圧力の計測結果が、図
12中に示されている(ステップ302)。From the compressor operating conditions described above, the suction pressure P1 in the compression chamber 15 in the suction process and the suction volume V1 immediately after the end of the suction process are specified. By substituting the suction pressure P1 and the suction volume V1 into the equation (12), (13)
An expression is derived. Equation (13) is a theoretical equation for the pressure in the discharge port (step 301). In FIG. 12, a theoretical waveform using the theoretical formula is used as a substitute for the measured value of the pressure in the discharge port. Then, an appropriate discharge path length can be determined without actually measuring the discharge port pressure which is difficult in the above. Also, the measurement results of the post-discharge valve pressure and the case internal pressure other than the discharge port internal pressure are shown in FIG. 12 (step 302).
【0073】[0073]
【数10】 (Equation 10)
【0074】第三決定方法では、前記最適タイミングの
算出は、次のようにして行っている。最適タイミングT
fitは、前述したように、適切な吐出経路を設けた場
合において、膨張波最大伝搬タイミングと、開弁タイミ
ングとが一致したタイミングのことであり、このタイミ
ングで吐出弁23の開弁が行われると、吐出圧が最大限
低減されるのである。最適タイミングTfitは膨張波
最大伝搬タイミングでもあり、このとき吐出弁後圧力は
最小値となる圧力P2である。また、最適タイミングT
fitは開弁タイミングでもあるため、最適タイミング
Tfitで吐出口内圧力も、前記最小値と同じ圧力P2
となる。最適タイミングTfitでの圧力P2および容
積V2を(13)に代入すると、(14)式の関係が成
立する。In the third determination method, the calculation of the optimum timing is performed as follows. Optimal timing T
As described above, “fit” is a timing at which the expansion wave maximum propagation timing coincides with the valve opening timing when an appropriate discharge path is provided, and the discharge valve 23 is opened at this timing. Thus, the discharge pressure is reduced to the maximum. The optimum timing Tfit is also the expansion wave maximum propagation timing, and at this time, the post-discharge valve pressure is the pressure P2 at which the minimum value is reached. Also, the optimal timing T
Since the “fit” is also the valve opening timing, the pressure in the discharge port at the optimum timing Tfit is the same as the minimum pressure P2.
Becomes When the pressure P2 and the volume V2 at the optimum timing Tfit are substituted into (13), the relationship of the expression (14) is established.
【0075】[0075]
【数11】 [Equation 11]
【0076】(14)式より、最適タイミングTfit
での圧縮室15の容積V2を算出することができる。圧
縮室15の容積は、ロータ4の回転角度により一義的に
決定される。これは逆も成立し、圧縮室15の容積によ
ってロータ角度が一義的に決定される。容積がV2のと
きのロータ角度は、図12を参照すれば、特定でき、最
適タイミングTfitの位置が導出される(ステップ3
03)。そして、最適タイミングTfit(容積V2)
でのロータ角度変化量Bが、吐出圧縮波最大発生タイミ
ングTbを基準位置として、決定される。From equation (14), the optimum timing Tfit
, The volume V2 of the compression chamber 15 can be calculated. The volume of the compression chamber 15 is uniquely determined by the rotation angle of the rotor 4. The reverse is also true, and the rotor angle is uniquely determined by the volume of the compression chamber 15. Referring to FIG. 12, the rotor angle when the volume is V2 can be specified, and the position of the optimum timing Tfit is derived (step 3).
03). Then, the optimal timing Tfit (volume V2)
Is determined using the discharge compression wave maximum generation timing Tb as a reference position.
【0077】なお、ロータ角度変化量Bの特定方法は、
前記第一および第二決定方法の場合と同様に、吐出弁後
圧力が最小値となる圧力で横線(圧力一定のグラフ)を
引き、該横線と吐出口内圧力とが一致するタイミングを
特定することで、導出するようにしてもよい。また、ロ
ータ角度変化量Bを求めるために、最適タイミングにお
ける前記最小となる圧力P2を用いる代わりに、開弁時
の吐出圧P0を用いて算出するようにしても良い。吐出
圧P0は、前記ケース内圧力に等しい。そして、前記
(13)式に吐出圧P0を代入すると、そのときの圧縮
室15の容積V0を算出することができる。前述したよ
うに、圧縮室15の容積とロータ角度との関係は一義的
に定まるものであるため、容積がV0となるときのロー
タ角度変化量は、容積がV2となるときのロータ角度変
化量Bとは異なるものである。前述したように、吐出弁
後圧力は、膨張波最大伝搬タイミングの付近で傾きが緩
やかであるため、開弁タイミングが膨張波最大伝搬タイ
ミングより多少(ロータ角度で±10°くらい)ずれ込
んでも、開弁圧低減の効果は失われない。したがって、
前記最小となる圧力P2の代わりに、吐出圧P0を代入
し、ロータ角度変化量Bからずれた値を、最適タイミン
グにおけるロータ角度変化量としてもよい。The method of specifying the rotor angle change amount B is as follows.
As in the first and second determination methods, a horizontal line (constant pressure graph) is drawn at a pressure at which the post-discharge valve pressure is a minimum value, and the timing at which the horizontal line matches the discharge port pressure is specified. Then, it may be derived. Further, in order to obtain the rotor angle change amount B, instead of using the minimum pressure P2 at the optimum timing, the calculation may be performed using the discharge pressure P0 at the time of valve opening. The discharge pressure P0 is equal to the case pressure. By substituting the discharge pressure P0 into the above equation (13), the volume V0 of the compression chamber 15 at that time can be calculated. As described above, since the relationship between the volume of the compression chamber 15 and the rotor angle is uniquely determined, the amount of change in the rotor angle when the volume becomes V0 is the amount of change in the rotor angle when the volume becomes V2. B is different. As described above, since the pressure after the discharge valve has a gentle slope near the expansion wave maximum propagation timing, even if the valve opening timing slightly deviates from the expansion wave maximum propagation timing (by about ± 10 ° in rotor angle), it does not open. The effect of reducing the valve pressure is not lost. Therefore,
The discharge pressure P0 may be substituted for the minimum pressure P2, and a value deviated from the rotor angle change B may be used as the rotor angle change at the optimal timing.
【0078】ロータ角度変化量Bが算出されると、第三
決定方法において、以下の作業は、前記第二決定方法と
同様である。算出されたロータ角度変化量Bを(8)式
に代入して、吐出圧縮波最大発生タイミングTbから最
適タイミングTfitまでの経過時間が算出される(ス
テップ304)さらに、図9(b)、図9(c)に示さ
れる適切な吐出経路長さLrfitが、後述の(7)式
を用いて算出される(ステップ305)。そして、第三
決定方法でも、等価必要長さの関係を利用して、付加経
路長さLfitの決定を行っている。等価必要長さの関
係式である(9)式および開口端補正の式である(1
0)式より、開口端補正Lcを消去する。さらに、前述
したようにして決定された適切な吐出経路長さLrfi
tを、(9)式に代入して、適切な管部経路長さLpf
itが決定される(ステップ306)。そして、前記
(11)式より、管部経路長さLpfitより出口孔経
路長さLsを減算すると、適切な付加経路長さLfit
が決定される(ステップ307)。以上のようにして、
適切な付加経路長さLfitが決定される。そして、適
切な付加経路長さLfitとなる付加経路を、配管47
で構成した圧縮機が、第一実施例のベーン型圧縮機10
である。When the rotor angle change amount B is calculated, the following operations in the third determining method are the same as those in the second determining method. By substituting the calculated rotor angle variation B into the equation (8), the elapsed time from the discharge compression wave maximum generation timing Tb to the optimum timing Tfit is calculated (step 304). Further, FIGS. An appropriate ejection path length Lrfit shown in FIG. 9 (c) is calculated using the expression (7) described later (step 305). Then, also in the third determination method, the additional path length Lfit is determined using the relation of the equivalent required length. Expression (9) which is a relational expression of the equivalent required length and expression (1)
The opening end correction Lc is deleted from the equation (0). Further, the appropriate ejection path length Lrfi determined as described above.
t is substituted into the equation (9) to obtain an appropriate pipe path length Lpf.
It is determined (step 306). When the outlet hole path length Ls is subtracted from the pipe section path length Lpfit from the equation (11), an appropriate additional path length Lfit is obtained.
Is determined (step 307). As described above,
An appropriate additional path length Lfit is determined. Then, an additional path having an appropriate additional path length Lfit is connected to the pipe 47.
Is the vane type compressor 10 of the first embodiment.
It is.
【0079】第三決定方法では、以上のようにして、吐
出口内圧力の理論式を吐出口内圧力の計測値の代用とし
ている。そして、計測が困難な吐出口内圧力を実際に計
測しないで、吐出経路長さLrfit(付加経路長さL
fit)の決定ができるようにしている。このため、吐
出経路長さLrfitの決定のために要する試験機の製
造コストを低減することができる。In the third determination method, as described above, the theoretical formula of the discharge port pressure is used as a substitute for the measured value of the discharge port pressure. The discharge path length Lrfit (additional path length L
fit) can be determined. For this reason, it is possible to reduce the manufacturing cost of the testing machine required for determining the discharge path length Lrfit.
【0080】次に、適切とされる吐出経路長さ(付加経
路長さ)の理論的決定方法について、図13を用いて説
明する。図13は適切な吐出経路長さの理論的決定方法
を示すフロー図である。前記の第一から第三の決定方法
は、吐出経路を固有経路のみとした圧縮機を試験機とし
て構成し、該試験機で計測される圧力波形(図6、図1
2)に基づいて、適切な吐出経路長さLrfit(適切
な付加経路長さLfit)の決定を行っている。これに
対して、図13に示す吐出経路長さの理論的決定方法で
は、試験機での圧力波形の計測を行うことなく、予め導
出されている関係式(後述の(15)式)に基づいて、
決定するようにしている。Next, a method of theoretically determining an appropriate discharge path length (additional path length) will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a flowchart showing a method for theoretically determining an appropriate discharge path length. According to the first to third determination methods, a compressor having a discharge path only as a unique path is configured as a test machine, and a pressure waveform measured by the test machine (see FIGS. 6 and 1).
Based on 2), an appropriate ejection path length Lrfit (appropriate additional path length Lfit) is determined. On the other hand, in the method for theoretically determining the length of the discharge path shown in FIG. hand,
I'm trying to decide.
【0081】以下では、適切な吐出経路長さLrfit
(適切な付加経路長さLfit)を決定する理論的決定
方法を、該方法において用いる式の順序にしたがって、
説明していく。理論的決定方法で用いられる式は、後述
の(15)式、前記の(8)式、(7)式、(9)式、
(10)式、(11)式である。ここに列挙した算出式
を、この順序にしたがって、前式の結果を次式に代入し
て算出を順次行うことで、最終的に(11)式より、適
切な付加経路長さLfitが決定される。以下では、こ
の順序にしたがって各算出式について説明するが、同時
に理論的決定方法の手順を説明することとなる。In the following, an appropriate discharge path length Lrfit
The theoretical determination method for determining (appropriate additional path length Lfit) is determined according to the order of equations used in the method.
I will explain. The equations used in the theoretical determination method are the following equations (15), (8), (7), (9),
Expressions (10) and (11). By substituting the results of the preceding equation into the following equation in accordance with the above-listed equations in this order, and calculating sequentially, an appropriate additional path length Lfit is finally determined from equation (11). You. In the following, each calculation formula will be described according to this order, but at the same time, the procedure of the theoretical determination method will be described.
【0082】後述する(15)式は、前述したように、
予め導出されている関係式であり、圧縮機運転条件や前
述した圧縮機の固有要素と、前記膨張波最大伝搬タイミ
ングとに関する関係式である。圧縮機運転条件は、前述
したように、ロータ軸5の運転回転数、被圧縮流体(冷
媒)の種類、吸入時の被圧縮流体の圧力および温度等で
ある。また、ベーン型圧縮機の固有要素としては、圧縮
機を構成する各部材の形状や寸法、ロータに設けるベー
ンの配設数、吐出口数等があり、これらの固有要素によ
り、圧縮機の基本性能が決定されるものである。また、
膨張波は前述したように、吐出弁23に伝搬すると、開
弁圧を低下させる作用がある。このため、膨張波が最大
限に伝搬するタイミングの位置によって、開弁圧低下の
効果が大きく変化する。したがって、前記関係式を導出
することで、圧縮機運転条件や圧縮機の固有要素に関わ
る変数を特定すると、前記膨張波最大伝搬タイミングが
どのタイミングでやってくるかを、算出することができ
るのである。The expression (15) described later is, as described above,
This is a relational expression derived in advance, and is a relational expression relating to compressor operating conditions, the above-described specific elements of the compressor, and the expansion wave maximum propagation timing. As described above, the compressor operating conditions include the operating speed of the rotor shaft 5, the type of the fluid to be compressed (refrigerant), the pressure and the temperature of the fluid to be compressed at the time of suction, and the like. Specific elements of the vane-type compressor include the shape and dimensions of each member constituting the compressor, the number of vanes provided on the rotor, the number of discharge ports, and the like. Is to be determined. Also,
As described above, when the expansion wave propagates to the discharge valve 23, the expansion wave has an effect of reducing the valve opening pressure. For this reason, the effect of the valve opening pressure drop greatly changes depending on the position of the timing at which the expansion wave propagates to the maximum. Therefore, by deriving the relational expression and specifying variables relating to the compressor operating conditions and the unique elements of the compressor, it is possible to calculate at which timing the expansion wave maximum propagation timing comes.
【0083】前記関係式は、次のようにして導出された
ものである。まず、圧縮機運転条件や圧縮機の固有要素
毎に、吐出圧縮波の反射波が吐出弁に伝搬するタイミン
グを計測する。そして、該計測結果を蓄積し、圧縮機運
転条件、圧縮機の固有要素と、伝搬タイミングとの因果
関係を、該蓄積結果より導出するのである。つまり、前
記関係式は、圧縮機運転条件や圧縮機の固有要素によっ
て定まる、吐出圧縮波の反射波が吐出弁に伝搬するタイ
ミングに関する関係式なのである。前述した導出作業に
より、伝搬タイミングは、ベーン配設数に大きく依存す
ることが明らかとなった。したがって、理論的決定方法
においては、前記関係式を、ベーン配設数にのみ依存す
る関数として決定し、圧縮機を構成する各部材の形状や
寸法、吐出口数等の圧縮機に固有の要素や、圧縮機運転
条件に依らないものとした。したがって、前記因果関係
の関係式にベーン配設数を代入すると、ロータ角度変化
量Bが算出される(ステップ401)。ロータ角度変化
量Bは、前述したように、吐出圧縮波最大発生タイミン
グから最適タイミングまでにロータが回転した角度量を
示すものである。前記関係式は、ベーン配設数をnとし
て、次の関係が成立するものとしている。The above relational expression is derived as follows. First, the timing at which the reflected wave of the discharge compression wave propagates to the discharge valve is measured for each compressor operating condition and each unique element of the compressor. Then, the measurement result is accumulated, and the causal relationship between the compressor operating condition, the unique element of the compressor, and the propagation timing is derived from the accumulation result. In other words, the above relational expression is a relational expression related to the timing at which the reflected wave of the discharge compression wave propagates to the discharge valve, which is determined by the compressor operating conditions and the unique elements of the compressor. From the above-described derivation work, it has been clarified that the propagation timing largely depends on the number of vanes provided. Therefore, in the theoretical determination method, the relational expression is determined as a function depending only on the number of vanes provided, and the shape and dimensions of each member constituting the compressor, elements unique to the compressor such as the number of discharge ports, and the like. , And did not depend on compressor operating conditions. Therefore, when the vane arrangement number is substituted into the relational expression of the causal relationship, the rotor angle change amount B is calculated (step 401). As described above, the rotor angle change amount B indicates the amount of angle of rotation of the rotor from the maximum timing of the discharge compression wave to the optimum timing. The relational expression assumes that the following relationship is satisfied, where n is the number of vanes provided.
【0084】[0084]
【数12】 (Equation 12)
【0085】(15)式中の分母には、6という数字が
記されている。該数字は、前記因果関係より決定した、
補正値である。本実施例では、圧縮機運転条件や、ベー
ン配設数を除く圧縮機の固有要素に依存しないものとし
ているため、該補正値が変数ではなく、定数となってい
る。そして、該補正値の値の大小により、例えば図6、
図12に示す膨張波最大伝搬タイミングTeを、どの程
度遅らせるか、もしくは早めるか、が決定される。前述
したように、吐出弁後圧力は、膨張波最大伝搬タイミン
グの付近で傾きが緩やかであるため、開弁タイミングが
膨張波最大伝搬タイミングより多少(ロータ角度で±1
0°くらい)ずれ込んでも、開弁圧低減の効果は失われ
ない。つまり、(15)式中の補正値で、ベーン配設数
を除いた固有要素が異なる圧縮機であっても、圧縮機運
転条件が異なる場合であっても、開弁圧低減の効果が得
られるのである。そのような効果が得られる場合の補正
値が6なのである。したがって、前記補正値を、5〜7
のように6近傍の値としてもよい。ベーン配設数nに前
記ベーン型圧縮機10が備えるベーン9の配設数5を代
入すると、(15)式より、ロータ角度変化量Bが60
°となる。図6、図12において、ロータ角度変化量B
は略60°であり、計測による場合と、理論的決定方法
による場合とで、最適タイミングTfitが略一致する
値となっている。そして、このような最適タイミングT
fitの一致、もしくは接近は、図6、図12に示され
る圧縮機運転条件の場合に限定されるものではなく、圧
縮機運転条件が異なる場合、さらにはベーン配設数n以
外の固有要素が異なる場合においても、実現されるもの
である。The numeral 6 is written in the denominator in the equation (15). The number was determined from the causal relationship,
It is a correction value. In the present embodiment, the correction value is not a variable but a constant, since it does not depend on the compressor operating conditions or the unique elements of the compressor except for the number of vanes. Then, depending on the magnitude of the correction value, for example, FIG.
It is determined how much the expansion wave maximum propagation timing Te shown in FIG. 12 is delayed or advanced. As described above, since the pressure after the discharge valve has a gentle slope near the expansion wave maximum propagation timing, the valve opening timing is slightly larger than the expansion wave maximum propagation timing (± 1 in rotor angle).
Even if it deviates, the effect of reducing the valve opening pressure is not lost. In other words, the effect of reducing the valve opening pressure can be obtained regardless of whether the compressor has a different characteristic element excluding the number of vanes provided by the correction value in the equation (15) or a different compressor operating condition. It is done. The correction value when such an effect is obtained is 6. Therefore, the correction value is set to 5 to 7
It may be a value in the vicinity of 6, such as Substituting the number of vanes 9 provided in the vane compressor 10 into the number of vanes n, the rotor angle change amount B is 60 from the equation (15).
°. 6 and 12, the rotor angle variation B
Is approximately 60 °, and the optimal timing Tfit substantially coincides between the case of measurement and the case of the theoretical determination method. And such an optimal timing T
The fit or approach of the fit is not limited to the compressor operating conditions shown in FIGS. 6 and 12. If the compressor operating conditions are different, the unique elements other than the vane arrangement number n may be different. It is realized even in different cases.
【0086】(15)式より算出されたロータ角度変化
量Bを(8)式に代入すると、吐出圧縮波最大発生タイ
ミングTbから最適タイミングTfitまでの経過時間
が算出される(ステップ402)。さらに、図9
(b)、図9(c)に示される適切な吐出経路長さLr
fitが、(7)式を用いて算出される(ステップ40
3)。(9)式は、等価必要長さの関係式であり、(1
0)式は、開口端補正の式である。(9)式に(10)
式の関係を利用して開口端補正Lcを消去し、さらに前
述したようにして決定された適切な吐出経路長さLrf
itを代入して、適切な管部経路長さLpfitが決定
される(ステップ404)。また、管部経路長さLpf
it、出口孔経路長さLs、適切な付加経路長さLfi
tには、図9(b)、図9(c)に示すように(11)
式の関係が成立する。(11)式より、管部経路長さL
pfitより出口孔経路長さLsを減算すると、適切な
付加経路長さLfitが決定される(ステップ40
5)。以上のようにして、適切な付加経路長さLfit
が決定される。そして、適切な付加経路長さLfitと
なる付加経路を、配管47で構成した圧縮機が、第一実
施例のベーン型圧縮機10である。By substituting the rotor angle variation B calculated from the equation (15) into the equation (8), the elapsed time from the discharge compression wave maximum generation timing Tb to the optimum timing Tfit is calculated (step 402). Further, FIG.
(B), an appropriate ejection path length Lr shown in FIG.
fit is calculated using the equation (7) (step 40).
3). Equation (9) is a relational equation of the equivalent required length, and (1)
Equation (0) is an equation for aperture end correction. (10)
The opening end correction Lc is deleted using the relationship of the expression, and the appropriate ejection path length Lrf determined as described above is further determined.
By substituting “it”, an appropriate pipe path length Lpfit is determined (step 404). In addition, the pipe path length Lpf
it, exit hole path length Ls, appropriate additional path length Lfi
As shown in FIGS. 9B and 9C, t is (11)
The relationship of the formula is established. From equation (11), the pipe path length L
When the exit hole path length Ls is subtracted from pfit, an appropriate additional path length Lfit is determined (step 40).
5). As described above, the appropriate additional path length Lfit
Is determined. The compressor in which the additional path having the appropriate additional path length Lfit is configured by the pipe 47 is the vane compressor 10 of the first embodiment.
【0087】以上のように、吐出経路長さの理論的決定
方法にしたがって、適切な吐出経路長さを決定し、適切
な吐出経路長さを備えたベーン型圧縮機を構成するの
で、膨張波の伝搬タイミングと、吐出弁23の開弁タイ
ミングとを一致させることが出来る。膨張波は、前記ケ
ース内圧力と比べて低圧であり、吐出弁23の開弁圧を
低下させるので、吐出弁23を開弁するためにロータが
行う、圧縮室15の過剰な圧縮仕事が低減される。As described above, the appropriate discharge path length is determined according to the theoretical method for determining the discharge path length, and the vane compressor having the appropriate discharge path length is configured. And the opening timing of the discharge valve 23 can be matched. The expansion wave has a lower pressure than the pressure in the case, and reduces the valve opening pressure of the discharge valve 23. Therefore, the excessive compression work of the compression chamber 15 performed by the rotor to open the discharge valve 23 is reduced. Is done.
【0088】次に、圧縮機に潤滑油除去部51を設け、
該潤滑油除去部51内に形成した経路孔52を、前記適
切な付加経路とした第二実施例のベーン型圧縮機120
について、図14から図16を用いて説明する。図14
は第ニ実施例のベーン型圧縮機を示すロータ軸方向平面
一部断面図であり、図15は第ニ実施例のベーン型圧縮
機を示すロータ軸方向側面一部断面図であり、図16は
第ニ実施例の潤滑油除去部を示す五面図である。図1
4、図15に示すように、第二実施例のベーン型圧縮機
120では、サイドブロック3の反シリンダ1側に、潤
滑油除去部51が設けられている。潤滑油除去部51
は、図16に示すような形状に構成されている。図16
(a)は潤滑油除去部51の正面図、図16(c)は潤
滑油除去部51の後面図、図16(d)は潤滑油除去部
51の側面図、図16(e)は潤滑油除去部51の平面
断面図である。潤滑油除去部51には、前記出口孔25
・25と連通する経路孔52・52が形成されている。
そして、吐出口22から経路孔52の出口端52a(吐
出方向終端)に至る吐出経路が形成されている。経路孔
52の出口端52aでは、被圧縮流体がチャンバー14
内の開放空間に吐出されるように構成されており、経路
孔52の出口端52aで、被圧縮流体は圧力解放される
構成となっている。Next, a lubricating oil removing section 51 is provided in the compressor,
The vane-type compressor 120 according to the second embodiment uses the passage hole 52 formed in the lubricating oil removing portion 51 as the appropriate additional passage.
Will be described with reference to FIGS. 14 to 16. FIG.
16 is a partial sectional view in the rotor axial direction showing the vane type compressor of the second embodiment, and FIG. 15 is a partial sectional view in the rotor axial direction showing the vane type compressor of the second embodiment. FIG. 5 is a five-view drawing showing a lubricating oil removing unit of the second embodiment. FIG.
4. As shown in FIG. 15, in the vane compressor 120 of the second embodiment, a lubricating oil removing unit 51 is provided on the side block 3 on the side opposite to the cylinder 1. Lubricating oil removal unit 51
Are configured in a shape as shown in FIG. FIG.
16A is a front view of the lubricant removing unit 51, FIG. 16C is a rear view of the lubricant removing unit 51, FIG. 16D is a side view of the lubricant removing unit 51, and FIG. It is a plane sectional view of oil removal part 51. The lubricating oil removing section 51 has the outlet hole 25
• Route holes 52 are formed to communicate with 25.
A discharge path is formed from the discharge port 22 to the outlet end 52a (end of the discharge direction) of the path hole 52. At the outlet end 52a of the passage hole 52, the fluid to be compressed
The fluid to be compressed is released at the outlet end 52 a of the passage hole 52.
【0089】ここで、経路孔52は前記付加経路に相当
し、第一実施例のベーン型圧縮機10に設ける配管47
と同様の効果を有するものである。つまり、適切な付加
経路長さの経路孔を形成した潤滑油除去部51をベーン
型圧縮機120に設けて、前記吐出経路長さが適切な吐
出経路長さとなるようにしている。そして、ベーン型圧
縮機120に適切な吐出経路を設けることで、前述した
ように、膨張波の最大伝搬タイミングを吐出弁23の開
弁タイミングに一致させることができ、開弁圧を低下さ
せて、ロータ4による過剰な圧縮仕事を低減させること
が出来る。Here, the path hole 52 corresponds to the additional path, and the pipe 47 provided in the vane type compressor 10 of the first embodiment.
This has the same effect as described above. That is, the vane type compressor 120 is provided with the lubricating oil removing unit 51 in which a path hole having an appropriate additional path length is formed, so that the discharge path length becomes an appropriate discharge path length. By providing an appropriate discharge path in the vane compressor 120, as described above, the maximum propagation timing of the expansion wave can be made to coincide with the valve opening timing of the discharge valve 23, and the valve opening pressure can be reduced. In addition, excessive compression work by the rotor 4 can be reduced.
【0090】また、経路孔52の入口端(経路孔52の
シリンダ1側端)52bの断面積、断面形状は、サイド
ブロック3に形成される出口孔25の出口端25aの断
面積、断面形状と一致するように形成されている。そし
て、前記第二、第三決定方法および理論的決定方法で用
いられる等価必要長さの関係において、出口孔25およ
び経路孔52を、一体の管状部分として扱うことが出来
るようにしている。The cross-sectional area and cross-sectional shape of the inlet end 52b of the passage hole 52 (the end of the passage hole 52 on the cylinder 1 side) are the cross-sectional area and cross-sectional shape of the outlet end 25a of the outlet hole 25 formed in the side block 3. It is formed so as to match. The outlet hole 25 and the passage hole 52 can be treated as an integral tubular part in the relationship between the equivalent required lengths used in the second and third determination methods and the theoretical determination method.
【0091】経路孔52の吐出方向前方(圧縮機本体の
後方)には、潤滑油除去板53が、潤滑油除去部51に
設けられている。経路孔52の出口端52aと、潤滑油
除去板53との間には、開放空間が形成されており、該
開放空間で出口端52aは圧力解放されるものである。
潤滑油除去板53は、平面視でV字形状に形成されてお
り、潤滑油除去板53の二股の端部側が吐出方向前方
(圧縮機本体の後方)に位置するように設けられてい
る。そして、経路孔52より吐出される被圧縮流体が、
吐出方向に対して傾斜している潤滑油除去板53に接触
し、潤滑油除去部51の左右外側に向けて流出するよう
にしている。ここで、被圧縮流体に混じり込んでいる潤
滑油は、潤滑油除去板53との接触時に分離される。つ
まり、潤滑油除去板53は潤滑油分離用のフィルターと
して作用するものである。A lubricating oil removing plate 53 is provided in the lubricating oil removing unit 51 in front of the passage hole 52 in the discharge direction (rearward of the compressor body). An open space is formed between the outlet end 52a of the passage hole 52 and the lubricating oil removing plate 53, and the outlet end 52a is released in pressure in the open space.
The lubricating oil removing plate 53 is formed in a V-shape in a plan view, and is provided such that the forked end side of the lubricating oil removing plate 53 is located forward (in the rear of the compressor body) in the discharge direction. The compressed fluid discharged from the passage hole 52 is
The lubricating oil removing portion 53 is in contact with the lubricating oil removing plate 53 that is inclined with respect to the discharge direction, and flows out to the left and right outside of the lubricating oil removing portion 51. Here, the lubricating oil mixed in the fluid to be compressed is separated at the time of contact with the lubricating oil removing plate 53. That is, the lubricating oil removing plate 53 functions as a filter for separating lubricating oil.
【0092】以上構成により、潤滑油除去部51を設け
た第二実施例のベーン型圧縮機120においては、前記
経路孔52の経路孔長さの異なる潤滑油除去部51を用
いるだけで、吐出経路の吐出経路長さを変更可能であ
る。したがって、膨張波の伝搬タイミングと、吐出弁2
3の開弁タイミングとが一致した、適切とされる吐出経
路長さを、容易に実現することができる。また、潤滑油
除去部51をベーン型圧縮機120に設けることで、圧
縮過程で被圧縮流体に混じり込んでしまう圧縮機用潤滑
油を分離することが出来る。In the vane compressor 120 according to the second embodiment having the lubricating oil removing section 51 having the above-described configuration, the discharge can be performed simply by using the lubricating oil removing sections 51 having different path hole lengths of the path holes 52. The discharge path length of the path can be changed. Therefore, the propagation timing of the expansion wave and the discharge valve 2
An appropriate discharge path length that matches the valve opening timing of No. 3 can be easily realized. Further, by providing the lubricating oil removing unit 51 in the vane compressor 120, it is possible to separate the lubricating oil for the compressor that is mixed with the fluid to be compressed in the compression process.
【0093】次に、圧縮機に潤滑油除去部61を設け、
該潤滑油除去部61内に形成した経路溝62を、前記適
切な付加経路とした第三実施例のベーン型圧縮機130
について、図17から図20を用いて説明する。図17
は第三実施例のベーン型圧縮機を示すロータ軸方向側面
一部断面図であり、図18は第三実施例のベーン型圧縮
機を示すロータ軸方向平面一部断面図であり、図19は
第三実施例のベーン型圧縮機を示すロータ軸方向後面図
であり、図20は第三実施例の潤滑油除去部を示す五面
図である。図17、図18に示すように、第三実施例の
ベーン型圧縮機130では、サイドブロック3の反シリ
ンダ1側に、潤滑油除去部61が設けられている。潤滑
油除去部61は、図20に示すような形状に構成されて
いる。図20に示すような形状に構成されている。図2
0(a)は潤滑油除去部51の正面図、図20(c)は
潤滑油除去部51の後面図、図20(d)は潤滑油除去
部51の側面図、図20(e)は潤滑油除去部51の平
面断面図である。潤滑油除去部61の前面(サイドブロ
ック3側)には、前記出口孔25・25と連通する経路
溝62・62が形成されている。また、経路溝62の出
口端25aとの非接続側の端部には、潤滑油除去部61
の前後面を貫通する経路孔64が形成されている。そし
て、潤滑油除去部61をサイドブロック3に当接させて
固定すると、経路溝62・62は両端部の開口部を除い
て密閉構成となり、被圧縮流体吐出用の経路とすること
ができる。そして、吐出口22から経路溝62を経由し
て経路孔64の出口端64a(吐出方向終端)に至る吐
出経路が形成される。経路孔64の出口端64aでは、
被圧縮流体がチャンバー14内の開放空間に吐出される
ように構成されており、経路孔64の出口端64aで被
圧縮流体は圧力解放されるものである。Next, a lubricating oil removing section 61 is provided in the compressor,
The channel groove 62 formed in the lubricating oil removing portion 61 is used as the appropriate additional channel, and the vane type compressor 130 of the third embodiment is used.
Will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 19 is a partial sectional view in the rotor axial direction showing the vane type compressor of the third embodiment. FIG. 18 is a partial sectional view in the rotor axial direction showing the vane type compressor of the third embodiment. FIG. 20 is a rear view in the rotor axial direction showing the vane type compressor of the third embodiment, and FIG. 20 is a five-view drawing showing a lubricating oil removing unit of the third embodiment. As shown in FIGS. 17 and 18, in the vane compressor 130 of the third embodiment, a lubricating oil removing unit 61 is provided on the side block 3 on the side opposite to the cylinder 1. The lubricating oil removing unit 61 is configured in a shape as shown in FIG. It is configured in a shape as shown in FIG. FIG.
0 (a) is a front view of the lubricating oil removing unit 51, FIG. 20 (c) is a rear view of the lubricating oil removing unit 51, FIG. 20 (d) is a side view of the lubricating oil removing unit 51, and FIG. FIG. 3 is a plan sectional view of a lubricating oil removing unit 51. On the front surface (the side of the side block 3) of the lubricating oil removing portion 61, path grooves 62, 62 communicating with the outlet holes 25, 25 are formed. In addition, a lubricating oil removing portion 61 is provided at an end of the channel groove 62 on a side not connected to the outlet end 25a.
A path hole 64 is formed to pass through the front and rear surfaces of the hole. When the lubricating oil removing portion 61 is abutted on the side block 3 and fixed, the channel grooves 62 have a closed configuration except for the openings at both ends, and can be used as a channel for discharging the compressed fluid. Then, an ejection path is formed from the ejection port 22 to the exit end 64a (the end in the ejection direction) of the path hole 64 via the path groove 62. At the exit end 64a of the passage hole 64,
The compressed fluid is discharged into the open space in the chamber 14, and the compressed fluid is released at the outlet end 64 a of the passage hole 64.
【0094】ここで、経路溝62と経路孔64とを合わ
せて形成される経路は、前記付加経路に相当し、第一実
施例のベーン型圧縮機10に設ける配管47と同様の効
果を有するものである。つまり、経路溝62および経路
孔64の経路長さが、適切な付加経路長さとなるような
潤滑油除去部61をベーン型圧縮機130に設けて、前
記吐出経路長さが、適切な吐出経路長さとなるようにし
ている。そして、ベーン型圧縮機130に適切な吐出経
路を設けることで、前述したように、膨張波の最大伝搬
タイミングを吐出弁23の開弁タイミングに一致させる
ことができ、開弁圧を低下させて、ロータ4による過剰
な圧縮仕事を低減させることが出来る。The path formed by combining the path groove 62 and the path hole 64 corresponds to the additional path, and has the same effect as the pipe 47 provided in the vane compressor 10 of the first embodiment. Things. That is, the vane type compressor 130 is provided with the lubricating oil removing unit 61 such that the path length of the path groove 62 and the path hole 64 becomes an appropriate additional path length. Length. By providing an appropriate discharge path in the vane compressor 130, as described above, the maximum propagation timing of the expansion wave can be made to coincide with the valve opening timing of the discharge valve 23, and the valve opening pressure is reduced. In addition, excessive compression work by the rotor 4 can be reduced.
【0095】また、経路孔64の吐出方向前方(圧縮機
本体の後方)には、潤滑油除去板63が、潤滑油除去部
61に設けられている。潤滑油除去板63は、第二実施
例の潤滑油除去部51に設けた潤滑油除去板53と同じ
構成としており、同様の作用を有するものである。ま
た、経路溝62による経路の形状は、直線経路ではな
く、曲線経路とされている。前述したように、前述した
吐出弁23の開弁圧低下の作用は、吐出経路長さには依
存しても、吐出経路50の経路形状には殆ど関わりがな
いため、このような構成としても差支えがない。そし
て、経路に曲げを設けることで、潤滑油除去部61の限
られたスペースにおいて、経路長さを直線で構成する場
合よりも長くすることが可能である。A lubricating oil removing plate 63 is provided in the lubricating oil removing section 61 in front of the passage hole 64 in the discharge direction (rearward of the compressor body). The lubricating oil removing plate 63 has the same configuration as the lubricating oil removing plate 53 provided in the lubricating oil removing unit 51 of the second embodiment, and has the same function. The shape of the path formed by the path groove 62 is not a straight path but a curved path. As described above, the above-described action of lowering the valve opening pressure of the discharge valve 23 depends on the length of the discharge path, but hardly relates to the path shape of the discharge path 50. There is no problem. By providing a bend in the path, it is possible to make the path length longer in a limited space of the lubricating oil removing unit 61 than in the case of a straight line.
【0096】以上構成により、潤滑油除去部61を設け
た第三実施例のベーン型圧縮機130においても、前記
経路溝62の経路溝長さの異なる潤滑油除去部61を用
いるだけで、吐出経路の吐出経路長さを変更可能であ
る。したがって、膨張波の伝搬タイミングと、吐出弁2
3の開弁タイミングとが一致した、適切とされる吐出経
路長さを、容易に実現することができる。また、潤滑油
除去部61をベーン型圧縮機130に設けることで、圧
縮過程で被圧縮流体に混じり込んでしまう圧縮機用潤滑
油を分離することが出来る。In the vane compressor 130 of the third embodiment provided with the lubricating oil removing section 61 having the above-described configuration, the discharge can be performed only by using the lubricating oil removing sections 61 having different path groove lengths of the path grooves 62. The discharge path length of the path can be changed. Therefore, the propagation timing of the expansion wave and the discharge valve 2
An appropriate discharge path length that matches the valve opening timing of No. 3 can be easily realized. Further, by providing the lubricating oil removing unit 61 in the vane compressor 130, it is possible to separate the lubricating oil for the compressor that is mixed with the fluid to be compressed in the compression process.
【0097】次に、圧縮機に潤滑油除去部51と、間座
54・55とを設けた第四実施例のベーン型圧縮機14
0について、図21から図24を用いて説明する。図2
1は第四実施例のベーン型圧縮機を示すロータ軸方向側
面一部断面図であり、図22は第四実施例のベーン型圧
縮機を示すロータ軸方向平面一部断面図であり、図23
は第四実施例の間座を示す二面(正面および平面)図で
あり、図24は第四実施例の経路仕切用間座を示す二面
(正面および平面)図である。図21、図22に示すよ
うに、第四実施例のベーン型圧縮機140では、サイド
ブロック3の反シリンダ1側に、前記潤滑油除去部51
が設けられている。また、サイドブロック3と潤滑油除
去部51との間には、間座54・55がそれぞれ一また
は複数個配設されている。潤滑油除去部51、間座54
・55にはそれぞれ経路孔や経路溝が形成されている。
そして、サイドブロック3と潤滑油除去部51との間
に、後述するような仕方で間座54・55を並べること
で、これらの部材の経路孔や経路溝が適切に連通される
ようにしている。ここで適切というのは、次のことを意
味する。これらの部材の経路孔や経路溝によって形成さ
れる連通経路が、経路上の位置によらず断面積が等しい
と共に断面形状も略等しくなり、該連通経路が前記管状
部分とみなし得るものとなることである。管状部分とみ
なし得ると、前記等価必要長さの関係を適用することが
可能となり、前記第二、第三決定方法および理論的決定
方法を用いて、前記連通経路の経路長さを決定すること
が可能となる。Next, the vane type compressor 14 of the fourth embodiment in which the compressor is provided with the lubricating oil removing portion 51 and the spacers 54 and 55 is provided.
0 will be described with reference to FIGS. 21 to 24. FIG.
FIG. 1 is a partial sectional view in the rotor axial direction showing a vane type compressor of a fourth embodiment, and FIG. 22 is a partial sectional view in the rotor axial direction showing the vane type compressor of the fourth embodiment. 23
FIG. 24 is a two-sided (front and plan) view showing the spacer of the fourth embodiment, and FIG. 24 is a two-sided (front and plan) view showing the path partitioning spacer of the fourth embodiment. As shown in FIGS. 21 and 22, in the vane type compressor 140 of the fourth embodiment, the lubricating oil removing unit 51 is provided on the side block 3 opposite to the cylinder 1 side.
Is provided. One or a plurality of spacers 54 and 55 are provided between the side block 3 and the lubricating oil removing portion 51, respectively. Lubricating oil removal unit 51, spacer 54
A path hole and a path groove are formed in 55, respectively.
By arranging the spacers 54 and 55 between the side block 3 and the lubricating oil removing section 51 in a manner described later, the path holes and the path grooves of these members are appropriately communicated. I have. Here, “appropriate” means the following. The communication path formed by the path holes and the path grooves of these members has the same cross-sectional area and substantially the same cross-sectional shape regardless of the position on the path, and the communication path can be regarded as the tubular portion. It is. If it can be regarded as a tubular portion, it is possible to apply the relationship of the equivalent required length, and determine the path length of the communication path using the second, third determination method and the theoretical determination method Becomes possible.
【0098】図23に示すように、間座54には、圧縮
機への配設時に前後面となる面にそれぞれ、長溝54a
・54aが形成されており、全体で4つの長溝54aが
形成されている。前後面のそれぞれにおいて、長溝54
a・54aは平面視で左右対称となるように形成されて
いる。また、前記配設時に正面視(後面視)では、サイ
ドブロック3に形成される出口孔25および、潤滑油除
去部51に形成される経路孔52と、重複するように形
成されている。また、前後面に形成される長溝54a・
54aの組は、左右のそれぞれの組において、長溝54
a・54aの内側に穿設孔54bが形成されて、長溝5
4a・54aが連通する構成としている。以上構成によ
り、間座54をサイドブロック3の後部に設けると、サ
イドブロック3側の長溝54aが両端部の開口部を除い
て密閉構成となり、被圧縮流体吐出用の経路とすること
ができる。また、間座54を潤滑油除去部51の前部に
設けると、潤滑油除去部51側の長溝54aを、被圧縮
流体吐出用の経路とすることができる。As shown in FIG. 23, the spacer 54 has long grooves 54a formed on the front and rear surfaces when it is disposed in the compressor.
-54a is formed, and four long grooves 54a are formed in total. In each of the front and rear surfaces, a long groove 54
a · 54a is formed to be symmetrical in plan view. In addition, the outlet hole 25 formed in the side block 3 and the passage hole 52 formed in the lubricating oil removing portion 51 are formed so as to overlap in a front view (rear view) at the time of the arrangement. The long grooves 54a formed on the front and rear surfaces
The set of 54a has a long groove 54 in each of the left and right sets.
A hole 54b is formed on the inside of the long groove 5a.
4a and 54a communicate with each other. According to the above configuration, when the spacer 54 is provided at the rear portion of the side block 3, the long groove 54a on the side block 3 side is closed except for openings at both ends, and can be used as a path for discharging the compressed fluid. When the spacer 54 is provided in front of the lubricating oil removing unit 51, the long groove 54a on the lubricating oil removing unit 51 side can be used as a path for discharging the compressed fluid.
【0099】ただし、間座54・54同士を並べたので
は、間座54・54間の連通部が、出口孔25や前記経
路孔52の断面と比べて幅広となってしまう。そうする
と、出口孔25から経路孔52までの吐出経路が、等し
い断面積の管状部分として扱うことが出来なくなってし
まう。前述したように、断面積の異なる経路部分が存在
すると、前述した等価必要長さの関係は用いることが出
来なくなってしまう。あるいは、断面積が異なる個所が
3以上に渡る、さらに複雑な等価必要長さの関係を用い
てもよいが、この場合は、前述した適切な吐出経路長さ
の算出がさらに困難なものとなってしまう。However, when the spacers 54 are arranged side by side, the communicating portion between the spacers 54 becomes wider than the cross section of the outlet hole 25 or the passage hole 52. Then, the discharge path from the outlet hole 25 to the path hole 52 cannot be handled as a tubular portion having the same cross-sectional area. As described above, if there are path portions having different cross-sectional areas, the relationship between the equivalent required lengths described above cannot be used. Alternatively, a more complicated equivalent required length relationship in which three or more sections having different cross-sectional areas are used may be used. Would.
【0100】そこで、間座55を間座54・54間に設
けて、出口孔25から経路孔52までの吐出経路を等し
い断面積の管状部分として扱えるようにしている。間座
55には、図24に示すように、正面視(後面視)で、
出口孔25および経路孔52と重複する経路孔56・5
6が形成されている。そして、間座55を間座54の前
後部のいずれかに設けると、間座55側で長溝54aが
両端部の開口部を除いて密閉構成となり、被圧縮流体吐
出用の経路とすることができると共に、該経路の断面積
を経路上で略等しい大きさとすることが出来る。そし
て、前記等価必要長さの関係を用いることが出来るよう
にしている。Therefore, the spacer 55 is provided between the spacers 54 so that the discharge path from the outlet hole 25 to the passage hole 52 can be handled as a tubular portion having an equal cross-sectional area. As shown in FIG. 24, the spacer 55 has a front view (rear view)
Path hole 56.5 overlapping with exit hole 25 and path hole 52
6 are formed. When the spacer 55 is provided at one of the front and rear portions of the spacer 54, the long groove 54a on the spacer 55 side becomes a sealed configuration except for the openings at both ends, and can be used as a path for discharging the compressed fluid. In addition, the cross-sectional area of the path can be made substantially equal on the path. Then, the relationship of the equivalent required length can be used.
【0101】以上構成により、間座54と間座55とを
相互に並べていくことで、一または複数の間座54・5
5および潤滑油除去部51によって形成される連通経路
の経路長さを自在に調節可能としている。そして、膨張
波の伝搬タイミングと、吐出弁23の開弁タイミングと
が一致した、適切とされる吐出経路長さを、容易に実現
することができる。また、潤滑油除去部51をベーン型
圧縮機140に設けることで、圧縮過程で被圧縮流体に
混じり込んでしまう圧縮機用潤滑油を分離することも出
来る。With the above arrangement, the spacers 54 and the spacers 55 are arranged side by side, so that one or a plurality of spacers 54.
5 and the length of the communication path formed by the lubricating oil removing portion 51 can be freely adjusted. Then, it is possible to easily realize an appropriate discharge path length in which the propagation timing of the expansion wave and the valve opening timing of the discharge valve 23 match. Further, by providing the lubricating oil removing unit 51 in the vane compressor 140, it is possible to separate the lubricating oil for the compressor that is mixed with the fluid to be compressed in the compression process.
【0102】なお、第四実施例の構成において、吐出経
路長さの調節は、一または複数の間座55のみを用いて
行うようにしても良い。間座55であれば、複数個を並
列に連結しても、出口孔25、間座55・55・・・、
経路孔52によって形成される連通経路において、経路
上の位置によって断面積に変化が生じることもない。し
たがって、前記等価必要長さの関係を適用可能である。
また、第四実施例の構成において、潤滑油除去部51の
代わりに、経路溝62が形成された潤滑油除去部61を
用いる構成としても良い。なお、この場合においては、
潤滑油除去部61と長溝54aが形成される間座54と
を、隣接させないように配置して、経路上の位置によっ
て断面積に変化が生じないようにする必要がある。In the configuration of the fourth embodiment, the length of the discharge path may be adjusted using only one or a plurality of spacers 55. In the case of the spacer 55, even if a plurality of spacers are connected in parallel, the outlet hole 25, the spacers 55, 55,.
In the communication path formed by the path hole 52, the cross-sectional area does not change depending on the position on the path. Therefore, the relation of the equivalent required length can be applied.
Further, in the configuration of the fourth embodiment, a configuration may be used in which the lubricating oil removing unit 61 in which the channel groove 62 is formed is used instead of the lubricating oil removing unit 51. In this case,
It is necessary to arrange the lubricating oil removing portion 61 and the spacer 54 in which the long groove 54a is formed so as not to be adjacent to each other so that the sectional area does not change depending on the position on the path.
【0103】[0103]
【発明の効果】請求項1記載の如く、略楕円状の内周面
を有するシリンダを設け、シリンダ後端面にサイドブロ
ックを設け、シリンダ内周にロータを回転自在に設け、
ロータにベーン溝を形成し、ベーン溝にベーンを摺動自
在に装着し、シリンダに吐出口を設け、吐出口を開閉す
る吐出弁を設けた圧縮機において、吐出口から、圧力解
放された吐出経路出口端までの吐出経路長さを、圧縮機
運転条件で計測された圧力波形に基づいて、適切な吐出
経路長さに決定し、吐出圧縮波の前記出口端での反射波
により、被圧縮流体吐出時における開弁圧が低下するよ
うにしたので、膨張波の伝搬タイミングと、吐出弁の開
弁タイミングとを一致させることが出来る。膨張波は、
前記ケース内圧力と比べて低圧であり、吐出弁の開弁圧
を低下させるので、吐出弁を開弁するためにロータが行
う、圧縮室の過剰な圧縮仕事が低減される。According to the present invention, a cylinder having a substantially elliptical inner peripheral surface is provided, a side block is provided on a rear end surface of the cylinder, and a rotor is rotatably provided on the inner peripheral surface of the cylinder.
A compressor in which a vane groove is formed in a rotor, a vane is slidably mounted in the vane groove, a discharge port is provided in a cylinder, and a discharge valve is provided with a discharge valve for opening and closing the discharge port. The discharge path length to the path outlet end is determined to be an appropriate discharge path length based on the pressure waveform measured under the compressor operating conditions, and the compression wave is compressed by the reflected wave of the discharge compression wave at the outlet end. Since the valve opening pressure at the time of fluid discharge is reduced, the propagation timing of the expansion wave and the valve opening timing of the discharge valve can be matched. The expansion wave is
Since the pressure is lower than the pressure in the case and lowers the valve opening pressure of the discharge valve, excessive compression work of the compression chamber performed by the rotor to open the discharge valve is reduced.
【0104】請求項2に記載の如く、略楕円状の内周面
を有するシリンダを設け、シリンダ後端面にサイドブロ
ックを設け、シリンダ内周にロータを回転自在に設け、
ロータにベーン溝を形成し、ベーン溝にベーンを摺動自
在に装着し、シリンダに吐出口を設け、吐出口を開閉す
る吐出弁を設けた圧縮機において、被圧縮流体の吐出経
路を、吐出口からサイドブロックに形成した出口孔の出
口端までの固有経路と、圧力解放された出口端を有する
付加経路とから構成し、固有経路のみとした圧縮機の圧
縮機運転条件での圧力波形を計測して、該圧力波形より
吐出圧力波が固有経路を往復する時間を算出して固有経
路長さを決定すると共に、吐出弁の開口タイミングに吐
出圧力波の反射波が吐出弁に伝搬する最適タイミング位
置を導出し、該最適タイミング位置と圧縮機運転条件で
定まる圧力波の伝搬速度より適切な吐出経路長さを決定
し、適切な吐出経路長さと適切な固有経路長さとから適
切な付加経路長さを決定したので、開口端補正による吐
出経路長さへの影響を除くことができ、正確な吐出経路
長さの決定を行うことができる。そして、膨張波の伝搬
タイミングと、吐出弁の開弁タイミングとを一致させる
ことができる。さらに、適切な付加経路長さが決定され
るので、圧縮機に付加する付加経路の付加経路長さを調
節するだけで吐出経路長さを調節でき、容易に適切な吐
出経路長さとなる吐出経路を実現できる。As described in claim 2, a cylinder having a substantially elliptical inner peripheral surface is provided, a side block is provided on the rear end surface of the cylinder, and a rotor is rotatably provided on the inner periphery of the cylinder.
In a compressor in which a vane groove is formed in a rotor, a vane is slidably mounted in a vane groove, a discharge port is provided in a cylinder, and a discharge valve for opening and closing the discharge port is provided, a discharge path of a fluid to be compressed is discharged. Composed of a unique path from the outlet to the outlet end of the outlet hole formed in the side block, and an additional path having a pressure-released outlet end. Measured and calculated the time for the discharge pressure wave to reciprocate on the specific path from the pressure waveform to determine the specific path length, and the reflected wave of the discharge pressure wave propagates to the discharge valve at the opening timing of the discharge valve. Deriving a timing position, determining an appropriate discharge path length from the optimum timing position and the propagation speed of the pressure wave determined by the compressor operating conditions, and selecting an appropriate additional path from the appropriate discharge path length and the appropriate proper path length. length Since determined, it is possible to eliminate the influence of the discharge passage length by an open end correction can be performed to determine the exact discharge passage length. Then, the propagation timing of the expansion wave can be matched with the valve opening timing of the discharge valve. Furthermore, since an appropriate additional path length is determined, the discharge path length can be adjusted only by adjusting the additional path length of the additional path added to the compressor, and the discharge path having an appropriate discharge path length can be easily obtained. Can be realized.
【0105】請求項3に記載の如く、略楕円状の内周面
を有するシリンダを設け、シリンダ後端面にサイドブロ
ックを設け、シリンダ内周にロータを回転自在に設け、
ロータにベーン溝を形成し、ベーン溝にベーンを摺動自
在に装着し、シリンダに吐出口を設け、吐出口を開閉す
る吐出弁を設けた圧縮機において、吐出口から、圧力解
放された吐出経路出口端までの吐出経路は管状部分と体
積部分とから構成され、圧縮機運転条件での圧力波形を
計測して、該圧力波形より吐出弁の開口タイミングに吐
出圧力波の反射波が吐出弁に伝搬する最適タイミング位
置を導出し、該最適タイミング位置と圧縮機運転条件で
定まる圧力波の伝搬速度より適切な吐出経路長さを決定
し、等価必要長さの関係式を用いて、管状部分の適切な
管部経路長さを決定したので、前記圧力波形より圧縮波
の最大伝搬タイミングや膨張波の最大伝搬タイミングを
特定するのが困難な場合でも、適切となる吐出経路長さ
の決定を行うことが出来る。そして、膨張波の伝搬タイ
ミングと、吐出弁の開弁タイミングとを一致させること
ができる。According to a third aspect of the present invention, a cylinder having a substantially elliptical inner peripheral surface is provided, a side block is provided on the rear end surface of the cylinder, and a rotor is rotatably provided on the inner periphery of the cylinder.
In a compressor in which a vane groove is formed in a rotor, a vane is slidably mounted in a vane groove, a discharge port is provided in a cylinder, and a discharge valve is provided with a discharge valve for opening and closing the discharge port. The discharge path up to the path outlet end is composed of a tubular part and a volume part, and measures a pressure waveform under compressor operating conditions, and a reflected wave of the discharge pressure wave is generated from the pressure waveform at the opening timing of the discharge valve. Deriving the optimal timing position to propagate to, determine the appropriate discharge path length from the optimal timing position and the propagation velocity of the pressure wave determined by the compressor operating conditions, using the relational expression of the equivalent required length, the tubular part Since the appropriate pipe path length is determined, even when it is difficult to specify the maximum propagation timing of the compression wave or the maximum propagation timing of the expansion wave from the pressure waveform, it is necessary to determine the appropriate discharge path length. What to do Can. Then, the propagation timing of the expansion wave can be matched with the valve opening timing of the discharge valve.
【0106】請求項4に記載の如く、前記圧力波形の
内、吐出口内圧力の圧力波形は、計測された圧力波形に
代えて断熱変化の理論波形としたので、計測の難しい吐
出口内圧力の実際の計測を不要としながら、適切な吐出
経路長さ(付加経路長さ)を決定することが出来る。そ
して、膨張波の伝搬タイミングと、吐出弁の開弁タイミ
ングとを一致させることができる。According to a fourth aspect of the present invention, among the pressure waveforms, the pressure waveform of the pressure in the discharge port is replaced with the theoretical waveform of the adiabatic change instead of the measured pressure waveform. It is possible to determine an appropriate ejection path length (additional path length) while eliminating the need for measuring the length of the ejection path. Then, the propagation timing of the expansion wave can be matched with the valve opening timing of the discharge valve.
【0107】請求項5記載の如く、前記吐出経路の一部
を配管にて構成し、前記適切な吐出経路長さを、配管長
さを調節して実施したので、適切とされる吐出経路長さ
を容易に実現することができる。また、シリンダ収納ケ
ースに配管を収納するに当たっても、配管に曲げ加工を
加えることで、ケースの容積に依らず、適切とされる吐
出経路長さを実現することが出来る。According to a fifth aspect of the present invention, a part of the discharge path is constituted by a pipe, and the appropriate discharge path length is adjusted by adjusting the pipe length. Can be easily realized. Further, even when the pipe is stored in the cylinder storage case, an appropriate discharge path length can be realized irrespective of the volume of the case by applying a bending process to the pipe.
【0108】請求項6記載の如く、吐出経路に被圧縮流
体より圧縮機用潤滑油を除去する為の潤滑油除去部を設
け、潤滑油除去部に経路孔を形成し、前記適切な吐出経
路長さを、経路孔長さを調節して実施したので、経路孔
長さの異なる潤滑油除去部を用いるだけで、吐出経路長
さを変更可能である。したがって、膨張波の伝搬タイミ
ングと、吐出弁23の開弁タイミングとが一致した、適
切とされる吐出経路長さを、容易に実現することができ
る。また、潤滑油除去部を設けることで、圧縮過程で被
圧縮流体に混じり込んでしまう圧縮機用潤滑油を分離す
ることが出来る。According to a sixth aspect of the present invention, the discharge path is provided with a lubricating oil removing section for removing the compressor lubricating oil from the fluid to be compressed, and a path hole is formed in the lubricating oil removing section. Since the length is adjusted by adjusting the length of the path hole, the length of the discharge path can be changed only by using the lubricating oil removing units having different path hole lengths. Therefore, it is possible to easily realize an appropriate discharge path length in which the propagation timing of the expansion wave coincides with the valve opening timing of the discharge valve 23. Further, by providing the lubricating oil removing section, it is possible to separate the lubricating oil for the compressor that is mixed with the fluid to be compressed in the compression process.
【0109】請求項7記載の如く、吐出経路に被圧縮流
体より圧縮機用潤滑油を除去する為の潤滑油除去部を設
け、潤滑油除去部に経路溝を形成し、前記適切な吐出経
路長さを、経路溝長さを調節して実施したので、経路溝
長さの異なる潤滑油除去部を用いるだけで、吐出経路長
さを変更可能である。したがって、膨張波の伝搬タイミ
ングと、吐出弁23の開弁タイミングとが一致した、適
切とされる吐出経路長さを、容易に実現することができ
る。また、潤滑油除去部を設けることで、圧縮過程で被
圧縮流体に混じり込んでしまう圧縮機用潤滑油を分離す
ることが出来る。According to a seventh aspect of the present invention, the discharge path is provided with a lubricating oil removing section for removing the compressor lubricating oil from the fluid to be compressed, and a path groove is formed in the lubricating oil removing section to form the appropriate discharge path. Since the length is adjusted by adjusting the length of the path groove, the length of the discharge path can be changed only by using lubricating oil removing units having different path groove lengths. Therefore, it is possible to easily realize an appropriate discharge path length in which the propagation timing of the expansion wave coincides with the valve opening timing of the discharge valve 23. Further, by providing the lubricating oil removing section, it is possible to separate the lubricating oil for the compressor that is mixed with the fluid to be compressed in the compression process.
【0110】請求項8に記載の如く、吐出経路に被圧縮
流体より圧縮機用潤滑油を除去する為の潤滑油除去部と
間座とを設け、潤滑油除去部および間座に吐出経路を形
成し、前記適切な吐出経路長さを、間座の配設数を調節
して実施したので、一または複数の間座および潤滑油除
去部によって形成される連通経路の経路長さが自在に調
節可能となる。そして、膨張波の伝搬タイミングと、吐
出弁の開弁タイミングとが一致した、適切とされる吐出
経路長さを、容易に実現することができる。また、潤滑
油除去部を設けることで、圧縮過程で被圧縮流体に混じ
り込んでしまう圧縮機用潤滑油を分離することも出来
る。According to an eighth aspect of the present invention, the discharge path is provided with a lubricating oil removing section and a spacer for removing the compressor lubricating oil from the fluid to be compressed, and the discharge path is provided in the lubricating oil removing section and the spacer. Since the formation and the appropriate discharge path length are performed by adjusting the number of spacers, the path length of the communication path formed by one or more spacers and the lubricating oil removing unit can be freely set. Adjustable. Then, it is possible to easily realize an appropriate discharge path length in which the propagation timing of the expansion wave coincides with the valve opening timing of the discharge valve. Further, by providing the lubricating oil removing unit, it is possible to separate the lubricating oil for the compressor that is mixed with the fluid to be compressed in the compression process.
【0111】請求項9に記載の如く、吐出口を複数設
け、各吐出口毎に被圧縮流体出口孔を前記サイドブロッ
クに設け、各吐出口から各出口孔を経る吐出経路を設
け、各吐出経路出口端を圧力解放する構成とし、複数の
吐出口の内、一の吐出口と他の少なくとも一の吐出口を
連通する経路を遮断する構成としたので、吐出弁を開口
するためのロータによる過剰な圧縮仕事が低減される。
さらに、吐出時に開弁圧を上昇させるような圧力波干渉
が発生するのを防止している。そして、他の吐出口から
の圧力波によって、吐出時の開弁圧が上昇して、吐出弁
の開口が妨げられたり、圧縮仕事が増大するのを防止し
ている。According to a ninth aspect of the present invention, a plurality of discharge ports are provided, a compressed fluid outlet hole is provided for each discharge port in the side block, and a discharge path is provided from each discharge port through each outlet hole. The path outlet end is configured to release the pressure, and among the plurality of discharge ports, the path connecting one discharge port and at least one other discharge port is cut off, so that the rotor for opening the discharge valve is used. Excessive compression work is reduced.
Further, the occurrence of pressure wave interference that increases the valve opening pressure during discharge is prevented. Then, the valve opening pressure at the time of discharge increases due to the pressure wave from the other discharge port, thereby preventing the opening of the discharge valve from being obstructed and increasing the compression work.
【図1】第一実施例のベーン型圧縮機を示すロータ軸方
向側面断面図である。FIG. 1 is a side sectional view in the rotor axial direction showing a vane type compressor of a first embodiment.
【図2】第一実施例のベーン型圧縮機を示すロータ軸方
向平面断面図である。FIG. 2 is a sectional view in a rotor axial direction showing a vane-type compressor of the first embodiment.
【図3】図1のA−A線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1;
【図4】吐出経路の構成を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration of a discharge path.
【図5】適切な吐出経路長さの第一決定方法を示すフロ
ー図である。FIG. 5 is a flowchart showing a first method of determining an appropriate ejection path length.
【図6】固有経路のみで吐出経路を構成した圧縮機にお
ける前記各圧力の圧力波形を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing pressure waveforms of the respective pressures in a compressor in which a discharge path is constituted only by a unique path.
【図7】固有経路のみで吐出経路を構成した圧縮機と、
固有経路に適切な付加経路を設けて吐出経路を構成した
圧縮機とにおいて、ロータ角度と圧力及びリフト比との
関係を示す図である。FIG. 7 shows a compressor in which a discharge path is constituted only by a unique path;
FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between a rotor angle, a pressure, and a lift ratio in a compressor in which a proper additional path is provided in a proper path to form a discharge path.
【図8】固有経路のみで吐出経路を構成した圧縮機と、
固有経路に適切な付加経路を設けて吐出経路を構成した
圧縮機とにおいて、圧縮室容積と吐出口内圧力との関係
を示す図である。FIG. 8 shows a compressor in which a discharge path is constituted only by a unique path;
FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between a compression chamber volume and a discharge port pressure in a compressor in which a discharge path is configured by providing an appropriate additional path in a proper path.
【図9】吐出経路の構成を示す概略図である。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a configuration of a discharge path.
【図10】適切な吐出経路長さの第ニ決定方法を示すフ
ロー図である。FIG. 10 is a flowchart showing a second method of determining an appropriate ejection path length.
【図11】適切な吐出経路長さの第三決定方法を示すフ
ロー図である。FIG. 11 is a flowchart showing a third method of determining an appropriate ejection path length.
【図12】固有経路のみで吐出経路を構成した圧縮機に
おける前記各圧力の圧力波形と、吐出口内圧力の理論波
形を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a pressure waveform of each pressure and a theoretical waveform of a pressure in a discharge port in a compressor in which a discharge path is constituted only by a unique path.
【図13】適切な吐出経路長さの理論的決定方法を示す
フロー図である。FIG. 13 is a flowchart showing a method for theoretically determining an appropriate ejection path length.
【図14】第ニ実施例のベーン型圧縮機を示すロータ軸
方向平面一部断面図である。FIG. 14 is a partial sectional view in a rotor axial direction showing a vane-type compressor of a second embodiment.
【図15】第ニ実施例のベーン型圧縮機を示すロータ軸
方向側面一部断面図である。FIG. 15 is a partial cross-sectional view in the rotor axial direction showing a vane-type compressor of a second embodiment.
【図16】第ニ実施例の潤滑油除去部を示す五面図であ
る。FIG. 16 is a five-view drawing showing a lubricating oil removing unit of the second embodiment.
【図17】第三実施例のベーン型圧縮機を示すロータ軸
方向側面一部断面図である。FIG. 17 is a partial cross-sectional view in the rotor axial direction showing a vane-type compressor of a third embodiment.
【図18】第三実施例のベーン型圧縮機を示すロータ軸
方向平面一部断面図である。FIG. 18 is a partial sectional view in a rotor axial direction showing a vane-type compressor of a third embodiment.
【図19】第三実施例のベーン型圧縮機を示すロータ軸
方向後面図である。FIG. 19 is a rear view in the rotor axial direction showing the vane-type compressor of the third embodiment.
【図20】第三実施例の潤滑油除去部を示す五面図であ
る。FIG. 20 is a five-view drawing showing a lubricating oil removing unit of the third embodiment.
【図21】第四実施例のベーン型圧縮機を示すロータ軸
方向側面一部断面図である。FIG. 21 is a partial sectional view of a side surface in a rotor axial direction showing a vane-type compressor of a fourth embodiment.
【図22】第四実施例のベーン型圧縮機を示すロータ軸
方向平面一部断面図である。FIG. 22 is a partial sectional view in the rotor axial direction showing a vane-type compressor of a fourth embodiment.
【図23】第四実施例の間座を示す二面(正面および平
面)図である。FIG. 23 is a two-sided (front and plan) view showing the spacer of the fourth embodiment.
【図24】第四実施例の経路仕切用間座を示す二面(正
面および平面)図である。FIG. 24 is a two-view (front and plan) view showing a spacer for a path partition of the fourth embodiment.
1 シリンダ 3 サイドブロック 4 ロータ 8 ベーン溝 9 ベーン 11 シリンダ収納ケース 22 吐出口 23 吐出弁 30 連通経路 47 配管 51・61 潤滑油除去部 52 経路孔 54・55 間座 62 経路溝 64 経路孔 Lfit 適切な付加経路長さ Lrfit 適切な吐出経路長さ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder 3 Side block 4 Rotor 8 Vane groove 9 Vane 11 Cylinder storage case 22 Discharge port 23 Discharge valve 30 Communication path 47 Piping 51 ・ 61 Lubricating oil removing part 52 Path hole 54/55 Spacer 62 Path groove 64 Path hole Lfit Appropriate Addition path length Lrfit Appropriate discharge path length
Claims (9)
け、シリンダ後端面にサイドブロックを設け、シリンダ
内周にロータを回転自在に設け、ロータにベーン溝を形
成し、ベーン溝にベーンを摺動自在に装着し、シリンダ
に吐出口を設け、吐出口を開閉する吐出弁を設けた圧縮
機において、吐出口から、圧力解放された吐出経路出口
端までの吐出経路長さを、圧縮機運転条件で計測された
圧力波形に基づいて、適切な吐出経路長さに決定し、吐
出圧縮波の前記出口端での反射波により、被圧縮流体吐
出時における開弁圧が低下するようにしたことを特徴と
するベーン型圧縮機。1. A cylinder having a substantially elliptical inner peripheral surface is provided, a side block is provided on a rear end surface of the cylinder, a rotor is rotatably provided on the inner periphery of the cylinder, a vane groove is formed in the rotor, and a vane is formed in the vane groove. Slidably mounted, a discharge port is provided in the cylinder, and a discharge valve that opens and closes the discharge port is used to compress the discharge path length from the discharge port to the discharge path outlet end where pressure is released. Based on the pressure waveform measured under machine operating conditions, an appropriate discharge path length is determined, and the reflected wave at the outlet end of the discharge compression wave causes the valve opening pressure at the time of discharge of the compressed fluid to decrease. A vane compressor.
け、シリンダ後端面にサイドブロックを設け、シリンダ
内周にロータを回転自在に設け、ロータにベーン溝を形
成し、ベーン溝にベーンを摺動自在に装着し、シリンダ
に吐出口を設け、吐出口を開閉する吐出弁を設けた圧縮
機において、被圧縮流体の吐出経路を、吐出口からサイ
ドブロックに形成した出口孔の出口端までの固有経路
と、圧力解放された出口端を有する付加経路とから構成
し、固有経路のみとした圧縮機の圧縮機運転条件での圧
力波形を計測して、該圧力波形より吐出圧力波が固有経
路を往復する時間を算出して固有経路長さを決定すると
共に、吐出弁の開口タイミングに吐出圧力波の反射波が
吐出弁に伝搬する最適タイミング位置を導出し、該最適
タイミング位置と圧縮機運転条件で定まる圧力波の伝搬
速度より適切な吐出経路長さを決定し、適切な吐出経路
長さと適切な固有経路長さとから適切な付加経路長さを
決定したことを特徴とするベーン型圧縮機。2. A cylinder having a substantially elliptical inner peripheral surface is provided, a side block is provided on a rear end surface of the cylinder, a rotor is rotatably provided on an inner periphery of the cylinder, a vane groove is formed in the rotor, and a vane groove is formed in the vane groove. Slidably mounted, a discharge port is provided in the cylinder, and a discharge valve for opening and closing the discharge port is provided. And an additional path having a pressure-released outlet end, and measuring a pressure waveform under compressor operating conditions of the compressor using only the specific path, and a discharge pressure wave from the pressure waveform. The length of the specific path is determined by calculating the reciprocating time of the specific path, and the optimum timing position at which the reflected wave of the discharge pressure wave propagates to the discharge valve at the opening timing of the discharge valve is derived. Vane type characterized in that an appropriate discharge path length was determined from the pressure wave propagation velocity determined by the machine operating conditions, and an appropriate additional path length was determined from an appropriate discharge path length and an appropriate proper path length. Compressor.
け、シリンダ後端面にサイドブロックを設け、シリンダ
内周にロータを回転自在に設け、ロータにベーン溝を形
成し、ベーン溝にベーンを摺動自在に装着し、シリンダ
に吐出口を設け、吐出口を開閉する吐出弁を設けた圧縮
機において、吐出口から、圧力解放された吐出経路出口
端までの吐出経路は管状部分と体積部分とから構成さ
れ、圧縮機運転条件での圧力波形を計測して、該圧力波
形より吐出弁の開口タイミングに吐出圧力波の反射波が
吐出弁に伝搬する最適タイミング位置を導出し、該最適
タイミング位置と圧縮機運転条件で定まる圧力波の伝搬
速度より適切な吐出経路長さを決定し、等価必要長さの
関係式を用いて、管状部分の適切な管部経路長さを決定
したことを特徴とするベーン型圧縮機。3. A cylinder having a substantially elliptical inner peripheral surface is provided, a side block is provided on a rear end surface of the cylinder, a rotor is rotatably provided on the inner periphery of the cylinder, a vane groove is formed in the rotor, and a vane groove is formed in the vane groove. Slidably mounted, a discharge port is provided in the cylinder, and a discharge valve is provided to open and close the discharge port. And measuring the pressure waveform under the compressor operating conditions, deriving the optimal timing position at which the reflected pressure wave of the discharge pressure wave propagates to the discharge valve at the opening timing of the discharge valve from the pressure waveform. The appropriate discharge path length was determined from the pressure wave propagation velocity determined by the timing position and compressor operating conditions, and the appropriate pipe path length of the tubular portion was determined using the relational expression of the equivalent required length. Characterized by Vane type compressor.
波形は、計測された圧力波形に代えて断熱変化の理論波
形としたことを特徴とする請求項1から請求項3のいず
れかに記載のベーン型圧縮機。4. The pressure waveform of the pressure in the discharge port among the pressure waveforms is a theoretical waveform of adiabatic change instead of the measured pressure waveform. A vane-type compressor as described.
前記適切な吐出経路長さを、配管長さを調節して実施し
たことを特徴とする請求項1記載のベーン型圧縮機。5. A part of the discharge path is constituted by a pipe,
2. The vane compressor according to claim 1, wherein the appropriate discharge path length is adjusted by adjusting a pipe length.
油を除去する為の潤滑油除去部を設け、潤滑油除去部に
経路孔を形成し、前記適切な吐出経路長さを、経路孔長
さを調節して実施したことを特徴とする請求項1記載の
ベーン型圧縮機。6. A lubricating oil removing section for removing a compressor lubricating oil from a fluid to be compressed is provided in a discharge path, a path hole is formed in the lubricating oil removing section, and the appropriate discharge path length is determined by adjusting the length of the path. 2. The vane compressor according to claim 1, wherein the length of the hole is adjusted.
油を除去する為の潤滑油除去部を設け、潤滑油除去部に
経路溝を形成し、前記適切な吐出経路長さを、経路溝長
さを調節して実施したことを特徴とする請求項1記載の
ベーン型圧縮機。7. A lubricating oil removing section for removing a compressor lubricating oil from a fluid to be compressed is provided in a discharge path, a path groove is formed in the lubricating oil removing section, and the appropriate discharge path length is adjusted by a path. The vane compressor according to claim 1, wherein the groove length is adjusted.
油を除去する為の潤滑油除去部と間座とを設け、潤滑油
除去部および間座に吐出経路を形成し、前記適切な吐出
経路長さを、間座の配設数を調節して実施したことを特
徴とする請求項1記載のベーン型圧縮機。8. A discharge path is provided with a lubricating oil removing section and a spacer for removing compressor lubricating oil from a compressed fluid, and a discharge path is formed in the lubricating oil removing section and the spacer, and 2. The vane compressor according to claim 1, wherein the length of the discharge path is adjusted by adjusting the number of spacers.
流体出口孔を前記サイドブロックに設け、各吐出口から
各出口孔を経る吐出経路を設け、各吐出経路出口端を圧
力解放する構成とし、複数の吐出口の内、一の吐出口と
他の少なくとも一の吐出口を連通する経路を遮断する構
成としたことを特徴とする請求項1から請求項8のいず
れかに記載のベーン型圧縮機。9. A plurality of discharge ports are provided, a compressed fluid outlet port is provided for each discharge port in the side block, a discharge path is provided from each discharge port through each outlet port, and the discharge path outlet end is pressure released. 9. The apparatus according to claim 1, wherein a path that connects one of the plurality of outlets and at least one other outlet is disconnected from the plurality of outlets. 10. Vane compressor.
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