JP6738347B2 - Reciprocating compressor for cooling device - Google Patents
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Description
本発明は、冷却装置用の往復圧縮機に関する。 The present invention relates to a reciprocating compressor for a cooling device.
本発明の往復圧縮機は、主分岐部と少なくとも1つの二次エコノマイザ分岐部とを有する閉回路を備え、所定の流量の冷媒が循環する冷却装置で用いられるものである。この閉回路の前記分岐部では、全冷媒が所定の2つの分配流量で循環し、圧縮機から排出される。このような二次エコノマイザ分岐部は、一方では、凝縮器と膨張弁との間に含まれる閉回路のセクションに流体的に接続され、他方では、二次分岐部を流れる分配流量を圧縮機へ再注入するために、往復圧縮機のシリンダに流体的に接続されている。公知のように、閉回路に沿って、凝縮器、膨張弁、蒸発器、および往復圧縮機が、互いに流体的に接続されている。さらに公知のように、追加の膨張弁、および熱交換器、または追加の蒸発器を含むことがある二次エコノマイザ分岐部を循環する冷媒の分配流は、冷却装置の回路の最高圧力と最低圧力との中間の圧力、すなわち凝縮器への流体の圧力と、主分岐部に沿った蒸発器への流体の圧力との中間の圧力を有する。 The reciprocating compressor of the present invention includes a closed circuit having a main branch portion and at least one secondary economizer branch portion, and is used in a cooling device in which a predetermined amount of refrigerant circulates. At the branch portion of the closed circuit, all the refrigerant circulates at two predetermined distribution flow rates and is discharged from the compressor. Such a secondary economizer branch is, on the one hand, fluidly connected to a section of the closed circuit contained between the condenser and the expansion valve, and on the other hand the distribution flow through the secondary branch to the compressor. It is fluidly connected to the cylinder of the reciprocating compressor for reinjection. As is known, a condenser, expansion valve, evaporator, and reciprocating compressor are fluidly connected to each other along a closed circuit. As is further known, the distribution flow of refrigerant through the secondary economizer branch, which may include an additional expansion valve and a heat exchanger, or an additional evaporator, results in a maximum and minimum pressure in the chiller circuit. Has a pressure intermediate to that of the fluid to the condenser and the pressure of the fluid to the evaporator along the main branch.
一般に、冷凍装置において通常用いられる圧縮機では、二次エコノマイザ分岐部から来る前述の分配流量が注入される圧縮機の正確な位置が、常に判断される。例えば、公知の法則により、圧縮機軸の方向に圧力が増加することが知られているスクリュー圧縮機では、二次エコノマイザ分岐部から来る分配流量の正確な注入点を見つけることができる。スクリュー圧縮機やスクロール圧縮機のような他のタイプの圧縮機についても、同じことが言える。圧縮室内の作動原理および圧力分布が、スクリュー圧縮機の場合とは異なるけれども、スクロール圧縮機では、圧縮室の任意の点での圧力を常に知ることができる。 In general, in compressors commonly used in refrigeration systems, the exact position of the compressor into which the aforementioned distribution flow coming from the secondary economizer branch is injected is always determined. For example, in screw compressors, which are known by known law to increase in pressure in the direction of the compressor axis, the exact injection point of the dispensed flow coming from the secondary economizer branch can be found. The same is true for other types of compressors such as screw compressors and scroll compressors. Although the operating principle and pressure distribution in the compression chamber are different from those in the screw compressor, the scroll compressor can always know the pressure at any point in the compression chamber.
シリンダと、シリンダ内で往復運動するピストンとを備える往復圧縮機を用いる場合、圧力は、時間の経過とともに変化し、吸入および圧縮行程において、シリンダ内のピストンの位置に拘わらず、シリンダ全体として、常に実質的に同じである。 When a reciprocating compressor including a cylinder and a piston that reciprocates in the cylinder is used, the pressure changes with the passage of time, and in the suction and compression strokes, the cylinder as a whole, regardless of the position of the piston in the cylinder, Always substantially the same.
しかし、往復圧縮機を有する冷却装置において、二次エコノマイザ分岐部を用いることを可能にするために、エマーソン・クライメイト・テクノロジ社(Emerson Climate Technologies Inc.)による特許文献1には、ヘッダー上に配置された一般的な吸引ダクトを備えることに加えて、規定された中間圧力で前述のエコノマイザ分岐部から来る分配流量の流入のための円形断面を有する側方吸入孔が設けられたシリンダを用いることが記載されている。圧縮機のシリンダにおける吸入孔には、少なくとも1つのカムと少なくとも1つのそれぞれの従動子とからなる複雑な機構を介して、その開閉が圧縮機の駆動軸と同期させられているバルブが配置されている。これにより、二次エコノマイザ分岐部からの前述の冷媒の分配流量は、ピストンの圧力が、前述の二次の分配流量の圧力よりも僅かに小さい圧力に達する直前にのみ注入することができる。
However, in a cooling device having a reciprocating compressor, in order to make it possible to use a secondary economizer branch,
特許文献1に記載されているような複雑な同期システムを用いなくてもよいようにするために、別の解決策が研究されている。特に、キャリア社(Carrier Corporation)による特許文献2には、吸入行程においてピストンによって露出され、ピストンの圧縮行程中にピストンによって覆われる円形の吸入孔を、圧縮機シリンダにどのように設けるかについて述べられている。同じ変位量を有する往復圧縮機に関しては、ピストン行程の一部が、二次エコノマイザ分岐部からの冷媒の分配流量の流入を可能にするために用いられるため、側方孔がない場合、圧縮機の成し得る仕事は、残念ながら、顕著に減少する。特に、分配流量が全体流量の50%になるほどに相当大きい場合、二次エコノマイザ分岐部を備えていない冷却装置で用いられるものと同じ変位量を有する圧縮機を用いることは、非常に困難である。実際、このような場合、冷媒液のための吸入孔は、シリンダの軸線方向に著しく長寸のものとなり、そのため、通常使用されるものよりも大きな変位量を有し、したがって全体的なコストが大きい圧縮機を用いなければならなくなる。 Another solution is being investigated in order to avoid having to use a complicated synchronization system as described in US Pat. In particular, U.S. Pat. No. 5,837,049 to Carrier Company describes how to provide a compressor cylinder with a circular suction hole that is exposed by the piston during the suction stroke and is covered by the piston during the compression stroke of the piston. Has been. For reciprocating compressors with the same displacement, part of the piston stroke is used to allow the inflow of the distribution flow of refrigerant from the secondary economizer bifurcation, so if there are no lateral holes, the compressor Unfortunately, the work that can be done is significantly reduced. It is very difficult to use a compressor with the same amount of displacement as that used in a cooling device without a secondary economizer branch, especially if the distribution flow rate is considerably high to be 50% of the total flow rate. .. In fact, in such a case, the suction holes for the refrigerant liquid would be significantly longer in the axial direction of the cylinder and thus would have a larger displacement than would normally be used, thus reducing the overall cost. You will have to use a large compressor.
したがって、本発明の目的は、少なくとも1つの二次エコノマイザ分岐部が設けられている冷却装置に用いることができ、性能は同じであり、従来の冷却装置に用いられている往復圧縮機よりも、変位量が小さい往復圧縮機を提供することである。 Therefore, the object of the present invention is that it can be used in a cooling device provided with at least one secondary economizer branch, the performance is the same, more than a reciprocating compressor used in a conventional cooling device, The object is to provide a reciprocating compressor having a small displacement amount.
本発明のさらなる目的は、前述の目的を達成することに加えて、側方孔のない公知の圧縮機から始める場合でも、実施が非常に簡単な往復圧縮機を提供することである。 A further object of the invention is, in addition to achieving the above mentioned objects, to provide a reciprocating compressor which is very simple to implement even when starting from known compressors without lateral holes.
上記目的およびそれ以外の目的が、本発明による閉回路が設けられている冷却装置用の往復圧縮機によって達成され、前記閉回路は、第1の流量の循環冷媒が前記圧縮機に流入する主分岐部と、第2の流量の冷媒が前記第1の流量の冷媒の圧力と異なる圧力で循環する少なくとも1つの二次エコノマイザ分岐部とを有し、前記圧縮機は、少なくとも1つのシリンダと、上死点と下死点との間で前記少なくとも1つのシリンダ内で往復運動する少なくとも1つのピストンとが設けられ、前記圧縮機は、前記第1の流量の冷媒の流入のために少なくとも1つの吸引ダクトと、前記第2の流量の冷媒の流入のために前記シリンダの壁に設けられる少なくとも1つの第1の吸入孔とを備え、前記ピストンは、前記第1の吸入孔を少なくともその吸入行程中に少なくとも部分的に露出させ、少なくともその圧縮行程中に前記第1の吸入孔を覆い、前記第1の吸入孔は、前記シリンダの軸を実質的に横切る主寸法のスリット形状を有することを特徴とする。 The above object and other objects are achieved by a reciprocating compressor for a cooling device, which is provided with a closed circuit according to the present invention, wherein the closed circuit is a main recirculation refrigerant of a first flow rate flowing into the compressor. A branch portion and at least one secondary economizer branch portion in which a second flow rate refrigerant circulates at a pressure different from the pressure of the first flow rate refrigerant, and the compressor has at least one cylinder; And at least one piston reciprocating in the at least one cylinder between top dead center and bottom dead center, the compressor comprising at least one piston for inflow of the first flow rate of refrigerant. A suction duct and at least one first suction hole provided in the wall of the cylinder for inflow of the second flow rate of the refrigerant are provided, and the piston has at least the first suction hole in its suction stroke. At least partially exposed therein and covering the first suction hole at least during its compression stroke, the first suction hole having a slit shape with a main dimension substantially transverse to the axis of the cylinder. Characterize.
実際、シリンダの軸を実質的に横切る長い主寸法のスリット状の第1の吸入孔が、圧縮機自体の変位量の寸法に具体的に影響を及ぼすことなく、二次エコノマイザ分岐部からの多量の冷媒が流れることを可能にする。実際、スリットの寸法は、シリンダの軸方向に沿って、即ち高さにおいて非常に制限されるが、シリンダの軸を横切る、即ち長さにおいて著しく大きい。このように、側方孔を開閉するピストン行程と同じ非常に短い時間に、多量の冷媒がシリンダ内に流れることが可能になる。 In fact, a long main dimension slit-shaped first suction hole that substantially traverses the axis of the cylinder does not significantly affect the displacement dimension of the compressor itself, and allows a large amount of flow from the secondary economizer branch. Allows the refrigerant to flow. In fact, the dimensions of the slit are very limited along the axial direction of the cylinder, i.e. in height, but significantly larger across the cylinder axis, i.e. in length. In this way, a large amount of refrigerant can flow into the cylinder in the same very short time as the piston stroke for opening and closing the side holes.
スリットという用語は、シリンダの壁に形成され、他の寸法に対して支配的寸法(主寸法とも呼ばれる)を有する任意の形状のノッチを指すものである。特に、本例では、主要な又は支配的な又はより関連する寸法は、圧縮機のシリンダ軸を横切る平面上に位置する寸法であり、圧縮機のシリンダ軸と平行な寸法、即ち、スリットの高さ方向の寸法ではない。 The term slit refers to a notch of any shape formed in the wall of a cylinder and having a predominant dimension (also referred to as the main dimension) with respect to other dimensions. In particular, in this example, the major or dominant or more relevant dimension is the dimension lying in a plane transverse to the compressor cylinder axis and parallel to the compressor cylinder axis, i.e. the slit height. It is not the dimension in the depth direction.
本明細書に開示の実施形態によれば、前記第1の吸入孔は、前記ピストンの下死点の隣に配置され、好ましくは、前記第1の吸入孔は、前記ピストンの下死点と実質的に同一平面上にある下側を有する。このような解決策は、側方孔における吸入および圧縮行程における圧縮機の変位量および圧縮作業の過度の損失を同時に回避することを可能にする。 According to an embodiment disclosed herein, the first suction hole is arranged next to the bottom dead center of the piston, preferably the first suction hole is aligned with the bottom dead center of the piston. It has a lower side that is substantially coplanar. Such a solution makes it possible at the same time to avoid the displacement of the compressor in the suction and compression strokes in the lateral holes and the undue loss of compression work.
本発明によれば、前記冷却装置の少なくとも1つの閉回路は、追加の流量の冷媒が循環する少なくとも1つの追加の二次エコノマイザ分岐部をさらに備え、前記圧縮機は、前記圧縮機内の前記追加の流量の冷媒の流入のために前記シリンダの壁に設けられる少なくとも1つの第2の吸入孔をさらに備え、ここで、前記第2の吸入孔は、前記シリンダの軸を実質的に横切る主寸法のスリット形状を有し、前記下死点から前記第1の吸入孔が位置する距離よりもさらに離れた距離に配置され、前記ピストンは、前記第2の吸入孔を少なくともその吸入行程中に露出させ、少なくともその圧縮行程中に前記第2の吸入孔を覆う。追加の二次エコノマイザ分岐部から来る追加の流量が、二次エコノマイザ分岐部から来る前記第2の流量の圧力よりも低い圧力で、前記第2の吸入孔を通って圧縮機のシリンダに流入する場合、このような構成は、特に適している。 According to the invention, the at least one closed circuit of the cooling device further comprises at least one additional secondary economizer branch in which an additional flow of refrigerant circulates, the compressor being the addition in the compressor. Further comprising at least one second suction hole provided in the wall of the cylinder for the inflow of a flow rate of the refrigerant, wherein the second suction hole has a main dimension substantially transverse to the axis of the cylinder. Has a slit shape and is arranged at a distance further from the bottom dead center than the distance at which the first suction hole is located, and the piston exposes the second suction hole at least during its suction stroke. And cover the second suction hole at least during the compression stroke. The additional flow rate coming from the additional secondary economizer branch flows into the cylinder of the compressor through the second suction hole at a pressure lower than the pressure of the second flow rate coming from the secondary economizer branch section. In such a case, such a configuration is particularly suitable.
本明細書に開示の実施形態によれば、共にスリット形状を有する前記第1の吸入孔および前記第2の吸入孔は、実質的にまたは概ね長方形であり、すなわち圧縮機のシリンダの内面を向くスリット面は、実質的に圧縮機シリンダの円筒内側表面にある長方形をなしている。頂部側または底部側の寸法が、2つの側部の高さ、すなわち圧縮機シリンダの軸方向に沿った寸法よりも大幅に大きい実質的に長方形の形状は、互いに融合された側部、すなわち鋭い縁部を有さないがシリンダの内面において実質的に長方形の表面形状を有することもできる。 According to embodiments disclosed herein, the first suction hole and the second suction hole, both having a slit shape, are substantially or generally rectangular, i.e. facing the inner surface of the cylinder of the compressor. The slit surface is substantially rectangular on the inner cylinder surface of the compressor cylinder. Substantially rectangular shapes whose top or bottom dimension is significantly larger than the height of the two sides, ie the dimension along the axial direction of the compressor cylinder, have sides which are fused together, i.e. sharp. It is also possible to have a substantially rectangular surface profile on the inner surface of the cylinder without edges.
さらに、前記第1の吸入孔および/または前記第2の吸入孔の高さ方向の寸法と長さ、すなわち主方向に沿った寸法との比率は、0.5より小さく、好ましくは0.2より小さい。実際、本出願人は、試験を行い、このような寸法は最良の性能を得ることができるものであった。スリットの長さは、シリンダの軸を横切る平面上でスリットの高さの中央を通過するように、スリットが延びるシリンダの円弧に沿って計算することに留意しなければならない。 Further, the ratio of the dimension in the height direction of the first suction hole and/or the second suction hole to the length, that is, the dimension along the main direction is smaller than 0.5, preferably 0.2. Smaller than In fact, Applicants have tested and such dimensions have been found to give the best performance. It should be noted that the length of the slit is calculated along the arc of the cylinder through which the slit extends so that it passes through the center of the height of the slit on a plane transverse to the axis of the cylinder.
加えて、前記第2の吸入孔の下縁は、前記第1の吸入孔の上縁と同一面上にある。 In addition, the lower edge of the second suction hole is flush with the upper edge of the first suction hole.
さらなる実施形態によれば、前記第1の吸入孔および/または前記第2の吸入孔は、機能的に結合された少なくとも1つの逆止弁を備えている。この逆止弁は、ピストンの上昇ステップ、すなわち冷媒の圧縮ステップの間、第1および第2の吸入孔を通って圧縮機に流入した冷媒が逆流することを防止する。 According to a further embodiment, the first suction hole and/or the second suction hole comprises at least one non-return valve operatively connected. This check valve prevents the refrigerant flowing back into the compressor through the first and second suction holes from flowing backward during the piston ascending step, that is, the refrigerant compressing step.
より具体的には、前記逆止弁は、変形可能なリードタイプであり、かつ前記シリンダの壁に収容されている。これにより、コンプレッサは一層コンパクトになり、側方孔の開閉を同期させるための複雑な要素を設ける必要はなくなる。 More specifically, the check valve is a deformable reed type and is housed in the wall of the cylinder. This makes the compressor more compact, eliminating the need for complex elements to synchronize the opening and closing of the side holes.
例示のみを目的として、限定することなく、本発明のいくつかの特定の実施形態を、添付の図面を参照して、以下に説明する。 For purposes of illustration only, and without limitation, some specific embodiments of the present invention are described below with reference to the accompanying drawings.
各図において、符号100は、本発明による往復圧縮機を示す。
In each figure,
図1は、シリンダ110と、上死点S(図3d参照)と下死点I(図3c参照)との間でシリンダ110内を往復運動するピストン111とを備える本発明による往復圧縮機100が設けられた冷却装置200の模式図である。特に、冷却装置200は、一定量の冷媒が循環している閉回路Cを備える。この閉回路Cは、その順番で、第1の流量Xの冷媒が循環し吸引ダクト109を通して往復圧縮機100に流入する主分岐部Mと、第1の二次分岐部Eと、第2の二次分岐部E’とを備えている。第1の二次分岐部Eでは、第2の流量X1の冷媒が循環し、追加の二次分岐部E’では、追加の流量X2の冷媒が循環する。主分岐部Mおよび2つの二次分岐部EおよびE’を循環する流量の合計は、閉回路Cを循環して往復圧縮機100から流出する流量である。
FIG. 1 shows a
図1に示すように、冷却装置200は、さらに凝縮器101と、第1の膨張弁102と、第1の蒸発器103とを備えている。第1の膨張弁102及び第1の蒸発器103は、共に、流量Xが循環する閉回路Cの主分岐部Mに沿って配置されている。流量Xは、閉回路Cを循環する総流量と、2つの二次分岐部EおよびE’を循環する流量X1およびX2との差によって与えられ、往復圧縮機100のシリンダ110の上面にある吸引ダクト109(図3a参照)を通って、往復圧縮機100に直接入る。
As shown in FIG. 1, the
2つの二次分岐部EおよびE’は、それぞれ、第2の膨張弁130、130’および第2の蒸発器140、140’を備えている。各二次分岐部EおよびE’において、循環流量、圧力および温度のすべての値が異なる。このタイプの構成により、冷却装置200は、各蒸発器103、140、140’に接続された3つの異なる室を冷却することができる。特に、二次分岐部Eおよび追加の二次分岐部E’に沿ってそれぞれ循環する第2の流量X1および追加の流量X2は、異なる温度および圧力である。二次分岐部Eに沿って循環する流量X1の圧力は、凝縮器101での流体の圧力と第1の蒸発器103での圧力との中間であり、追加の二次分岐部E’を循環する追加の流量X2の冷媒の圧力は、第1の流量Xの流体の圧力と第2の流量X1の流体の圧力の中間である。
The two secondary branches E and E'include a
図1では、冷却装置200の閉回路Cを循環する冷媒の熱力学的状態は、1〜8の数で括弧内に示されていることに留意されたい。次に、図2では、閉回路Cの対応する点における流体の熱力学的状態の情報と共に、冷却装置200内の冷媒によって行われる熱力学的サイクルが示されている。図2のグラフに示す数字9、10は、後述するように、往復圧縮機100のシリンダ110の壁110aに設けられている第2の吸入孔112、および第1の吸入孔107の開口部における吸入ステップ(図3bおよび図3c)における圧縮機100内の冷媒の熱力学的状態に対応している。
Note that in FIG. 1, the thermodynamic states of the refrigerant circulating in the closed circuit C of the
図5は、図1に示す実施形態の1つと同様の往復圧縮機100を備える追加の冷却装置200’を示している。
FIG. 5 shows an additional cooling device 200' comprising a
冷却装置200’は、第1の流量Xの冷媒が所定の圧力で循環する主分岐部Mと、第1の凝縮器101と、第1の蒸発器103と、第1の凝縮器101および第1の蒸発器103の間に配置されている第1の膨張弁102とを有する閉回路Cを備えている。閉回路Cは、第2の流量X1の冷媒が循環する第1のエコノマイザ分岐部Eも備えている。第1のエコノマイザ分岐部Eは、往復圧縮機100と、第1の凝縮器101および第1の膨張弁102の間に含まれる閉回路Cのセクション106に流体的に接続されている。
The
本明細書で開示する実施形態では、閉回路Cは、冷媒の追加の流量X2のための追加のエコノマイザ分岐部E’を、さらに備えている。 In the embodiments disclosed herein, the closed circuit C further comprises an additional economizer branch E'for an additional flow rate X2 of refrigerant.
本明細書で開示する実施形態によれば、エコノマイザ分岐部E、および追加の二次エコノマイザ分岐部E’は、第2の膨張弁150、150’と、第1の凝縮器101および第1の膨張弁102の間に含まれる閉回路Cのセクション106と共に、少なくとも1つの熱交換器160、160’とを備えている。
According to the embodiments disclosed herein, the economizer branch E, and the additional secondary economizer branch E'include a
本明細書で開示する実施形態によれば、第2の流量X1は、往復圧縮機100のシリンダ110において、凝縮器の圧力P2と、シリンダ110の吸入圧力、すなわち往復圧縮機100の吸入ステップにおいて、吸引ダクト109からコンプレッサのシリンダ110に流入する流量Xの流体の圧力P1との中間の吸入圧力P8を有している。
According to the embodiments disclosed herein, the second flow rate X1 is the pressure P 2 of the condenser and the suction pressure of the
図5では、冷却装置200’の閉回路Cを循環する冷媒の熱力学的状態は、1〜10の数で括弧内に示されていることに留意されたい。次に、図6では、冷媒のそれぞれの熱力学的条件の情報と共に、閉回路C内の冷媒によって行われる熱力学的サイクルが示されている。図6のグラフに示された参照番号11および12は、後述するように、往復圧縮機100のシリンダ110の壁110aにある第2の吸入孔112および第1の吸入孔107の開口部における吸入ステップ(図3bおよび3c)において、圧縮機100内の冷媒の熱力学的状態に対応している。
Note that in FIG. 5, the thermodynamic states of the refrigerant circulating in the closed circuit C of the cooling device 200' are indicated in parentheses by the numbers 1-10. Next, in FIG. 6, the thermodynamic cycle performed by the refrigerant in the closed circuit C is shown, together with information on the respective thermodynamic conditions of the refrigerant.
本発明によれば、冷却装置200、200’の両方において、往復圧縮機100は、前述の第2の流量X1の冷媒の流入のために、シリンダ110の壁110aに得られる第1の吸入孔107を備えている。
According to the present invention, in both the
往復圧縮機100は、追加の流量X2の冷媒の流入のための第2の吸入孔112をさらに備えている。より具体的には、第2の吸入孔112は、ピストン111の下死点Iから第1の吸入孔107が位置する距離dよりも大きい距離Dだけ離して配置されている。この距離は、シリンダ110の軸Aを横切り、吸入孔107、112の高さHの中央を通過する2つの平面PおよびP1に対して割り振られている。
The
本明細書で開示された実施形態によれば、冷媒(本例ではR404a)の第2の流量X1のための第1の吸入孔107は、スリットであり、ピストン111の下死点Iに配置され、ピストンは、その吸入行程中に第1の吸入孔107を露出させ、その圧縮行程中に第1の吸入孔107を覆う。さらに、前述のように、第1の吸入孔107が位置する距離dよりも離れたピストン111の下死点Iから距離Dに配置された追加の流量X2の冷媒の流入のための第2の吸入孔112も、スリットである。また、第2のスリット112は、シリンダの壁110aに配置され、ピストンは、その吸入行程中に、第1の吸入孔107を露出する前に、第2の吸入孔112を露出させ、第1の吸入孔107を覆った後の圧縮行程中に第2の吸入孔112を覆う。
According to the embodiments disclosed herein, the
特に、第1の吸入孔107および第2の吸入孔112の両方は、主寸法Lがシリンダ110の軸Aを実質的に横切るスリットを備えている。特に、スリットは、シリンダ110の内面110c上にあり、シリンダ110の円弧に沿って実質的に長方形の表面を有する。より具体的には、例えば、このような表面は、フライス盤の回転軸がシリンダ110の軸Aと平行で、フライス盤の正面方向が、シリンダ110の軸に直交する状態で、シリンダ110の壁110aをフライス盤により切断することによって得られる。したがって、このようにして得られた表面は、長方形の側部が鋭い縁部によって相互に接続されていないにもかかわらず、互いに融合されており、実質的に長方形である。好ましくは、高さHと長さL(主寸法でもある)との比は、0.2である。ここで、長さは、シリンダ110cの内面に沿ったスリットによって描かれた円弧に沿って測定される(特に図4bに示されている点線を参照)。特に、長さLは、シリンダの軸Aを横切り、それぞれのスリットの高さHの中間を通る平面PまたはP1上で測定されなければならない。
In particular, both the
何れにしても、高さHと長さLとの寸法比が、0.5より小さい如何なるスリットも、依然として本発明の保護範囲内にあることに留意されたい。さらに、スリット、すなわちシリンダ110の内面110cに延びる面は、シリンダ110自体の壁110aの形状に従うので、それぞれの接続側に下側および上側が融合していることに留意しなければならない。
In any case, it should be noted that any slit having a dimensional ratio of height H to length L of less than 0.5 is still within the protection scope of the present invention. Further, it should be noted that the slit, ie the surface extending to the
特に、図3aから図3dに示すように、第1の吸入孔107は、ピストン111の下死点Iと実質的に同一平面上にある下側107aを有している。より具体的には、第2の吸入孔112の下側112aは、第1の吸入孔107の上側107bと同一面上にある。
In particular, as shown in FIGS. 3a to 3d, the
図3aから図3dに示す実施形態によれば、第2の吸入孔112のみが、機能的に結合された逆止弁180を備えている。ここで、図4aおよび図4bに示す実施形態では、第1の吸入孔107および第2の吸入孔112の両方が、変形可能なリードタイプの逆止弁180を備えている。
According to the embodiment shown in Figures 3a to 3d, only the
逆止弁180は、所定の圧力を超えたときにのみ変形するように寸法決めされている。かつ、逆止弁180は、第1の凝縮器101のシリンダ110の壁110aに収容されている。変形していない状態では、逆止弁180は、シリンダ110の外面110bと接触する1対の突起190、191に当接する。
The
第1の吸入孔107および第2の吸入孔112が設けられている往復圧縮機100、従って、二次エコノマイザ分岐部Eおよび追加の二次エコノマイザ分岐部E’が設けられた冷却装置200または200’については既に説明したが、往復圧縮機100が、少なくとも1つの第1の吸入孔107が設けられているが、少なくとも1つの第2の吸入孔112は設けられていないときの解決策、従って、二次エコノマイザ分岐部Eのみが設けられた冷却装置200または200’は、依然として本発明の保護範囲内にあることは、言及しておく必要がある。この場合、吸引ダクト109を通って往復圧縮機100に入る第1の流量は、閉回路Cを循環する全体の流量と唯一の第2の流量X1との差によって与えられる。
A
図1および図5にそれぞれ記載されている2つの冷却装置200、200’にある往復圧縮機100の作動は、図3aから図3dに説明されている。実際、コンプレッサの吸入ステップの間、すなわち圧縮機100のピストン111が上死点Sから下死点Iまで降下するとき、圧縮機100の吸入弁113は、主回路Mから吸引ダクト109を通って来る流体の流量Xを受け入れるために開いている(図3a参照)。続いて、ピストン111は、第2の吸入孔112を露出させ、そこから追加の二次エコノマイザ分岐部E’から来る追加の流量X2の冷媒が流入する。そして、圧力上昇により、吸引弁は閉じる。このような冷媒の追加の流量X2の圧力は、シリンダ110内の圧力よりも高く、その結果、シリンダ110の内部で圧力は上昇する(冷却装置200または200’に応じて熱力学的状態9または11)。もちろん、そのようなステップの間、逆止弁180は開いたままである(図3b参照)。
The operation of the
次に、ピストンは第1の吸入孔107を露出させ、二次エコノマイザ分岐部Eから来る第2の流量X1の冷媒がシリンダ110に流入することを可能にする。勿論、二次エコノマイザ分岐部Eから来る冷媒の第2の流量X1の圧力は、冷媒の追加の流量X2の圧力及び吸引圧力よりも高い。何れにしても、第2の流量X1との混合により、圧縮機100が圧縮行程を開始する前に、圧縮機100のシリンダ110内の圧力は上昇する(冷却装置200において熱力学的状態10、冷却装置200’において熱力学的状態12)。続いて、ピストン111は再び上昇し、上死点Sに達するまでシリンダ110内の流体を圧縮する。シリンダ内の圧力が凝縮圧力を超えると、排気弁114が開き始める。ピストン111の上昇中、シリンダ110の壁110aに配置された逆止弁180は、シリンダ110内の圧力が追加の二次エコノマイザ分岐部E’から来る追加の流量X2の圧力を超えると閉じたままであることに留意しなければならない。
The piston then exposes the
最後に、第1の吸入孔107および/または第2の吸入孔112の実装は、シリンダ110自体の軸Aを横切る平面に沿ったシリンダ110の容易なフライス加工または同様の技術的加工によって行われることが好ましい。これにより、シリンダ110の容易なフライス加工により、貫通側方孔を有しない既存の往復圧縮機のシリンダを転換することができる。このようにして、技術的観点からまたは経済的に魅力のない複雑な加工をシリンダに行う必要なしに、少なくとも1つの二次エコノマイザ分岐部を有する冷却装置を操作できるように、シリンダを転換することができる。
Finally, the mounting of the
100 往復圧縮機
101 第1の凝縮器
102 第1の膨張弁
103 第1の蒸発器
106 セクション
107 第1の吸入孔
107a 下側
107b 上側
109 吸引ダクト
110 シリンダ
110a 壁
110b 外面
110c 内面
111 ピストン
112 第2の吸入孔
112a 下側
113 吸入弁
114 排気弁
130,130’ 第2の膨張弁
140,140’ 第2の蒸発器
150,150’ 第2の膨張弁
160,160’ 熱交換器
180 逆止弁
190,191 突起
200 冷却装置
A シリンダの軸
C 閉回路
E,E’ 二次エコノマイザ分岐部
I 下死点
M 主回路
S 上死点
X1 第1の流量
X2 第2の流量
100
Claims (8)
前記圧縮機は、少なくとも1つのシリンダ(110)と、上死点(S)と下死点(I)との間で前記少なくとも1つのシリンダ内で往復運動する少なくとも1つのピストン(111)とが設けられ、
前記圧縮機は、前記第1の流量の冷媒の流入のために少なくとも1つの吸引ダクトと、前記第2の流量の冷媒の流入のために前記シリンダの壁に設けられる少なくとも1つの第1の吸入孔(107)とを備え、
前記ピストンは、前記第1の吸入孔(107)を少なくともその吸入行程中に少なくとも部分的に露出させ、少なくともその圧縮行程中に前記第1の吸入孔を覆い、
ここで、前記第1の吸入孔(107)は、前記シリンダの軸(A)を実質的に横切る寸法(L)のスリット形状を有し、前記ピストンの下死点に配置され、
前記圧縮機は、前記圧縮機内の前記追加の流量(X2)の冷媒の流入のために前記シリンダの壁に設けられる少なくとも1つの第2の吸入孔(112)をさらに備え、
ここで、前記第2の吸入孔(112)は、前記シリンダの軸(A)を実質的に横切る寸法(L)のスリット形状を有し、前記下死点から前記第1の吸入孔(107)が位置する距離(d)よりもさらに離れた距離(D)に配置され、
前記ピストンは、前記第2の吸入孔(112)を少なくともその吸入行程中に露出させ、少なくともその圧縮行程中に前記第2の吸入孔を覆うようになっていることを特徴とする冷却装置(200)用の往復圧縮機(100)。 A reciprocating compressor (100) for a cooling device (200) provided with a closed circuit (C), wherein the closed circuit is a main unit in which a refrigerant of a first flow rate (X) circulates and flows into the compressor. A branch (M), at least one secondary economizer branch (E) in which the fluid of the second flow rate (X1) circulates at a pressure different from the pressure of the refrigerant of said first flow rate (X), and an additional At least one additional secondary economizer branch (E') in which a refrigerant of flow rate (X2) circulates,
The compressor has at least one cylinder (110) and at least one piston (111) reciprocating in the at least one cylinder between a top dead center (S) and a bottom dead center (I). Is provided,
The compressor has at least one suction duct for the inflow of the first flow rate of refrigerant and at least one first suction duct provided on the wall of the cylinder for the inflow of the second flow rate of refrigerant. With a hole (107),
The piston at least partially exposes the first suction hole (107) during its suction stroke and covers the first suction hole at least during its compression stroke,
Here, the first suction hole (107) has a slit shape having a dimension (L) that substantially intersects the axis (A) of the cylinder, and is disposed at the bottom dead center of the piston.
The compressor further comprises at least one second suction hole (112) provided in the wall of the cylinder for inflow of the additional flow rate (X2) of refrigerant in the compressor,
Here, the second suction hole (112) has a slit shape having a dimension (L) substantially crossing the axis (A) of the cylinder, and the first suction hole (107) is formed from the bottom dead center. ) Is arranged at a distance (D) farther than the distance (d) at which
The cooling device is characterized in that the piston exposes the second suction hole (112) at least during its suction stroke and covers the second suction hole at least during its compression stroke. Reciprocating compressor (100) for 200).
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