JP6840173B2 - Compressor - Google Patents
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Description
本発明は、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機に関するものである。 The present invention relates to a compressor that compresses and discharges a refrigerant.
ハイドロフルオロオレフィンは、従来冷媒として用いられているR410A冷媒又はR32冷媒と比較してGWP(地球温暖化係数)が小さく、地球温暖化への対策に用いる冷媒として有望な冷媒である。そこで、ハイドロフルオロオレフィンを主体とした動作冷媒を用いた圧縮機が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Hydrofluoroolefin has a smaller GWP (global warming potential) than the R410A refrigerant or R32 refrigerant conventionally used as a refrigerant, and is a promising refrigerant as a refrigerant used as a countermeasure against global warming. Therefore, a compressor using an operating refrigerant mainly composed of hydrofluoroolefin has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
上述したように、ハイドロフルオロオレフィンは、従来の冷媒であるR410又はR32冷媒と比較してGWPが小さく、地球温暖化への対策に用いる冷媒として有望な冷媒である。しかし、ハイドロフルオロオレフィンを圧縮機の動作冷媒とした場合、ハイドロフルオロオレフィンはR32冷媒と比較して音速が小さい。そのため、従来の圧縮機でハイドロフルオロオレフィンを動作させた場合、吸入マフラーと冷媒動作音との共鳴による共鳴周波数が低周波数帯に遷移する。低周波数帯の動作音は、圧縮機の周囲に取り付ける遮音材の効果が薄く、圧縮機の静音性が悪化するという問題点がある。 As described above, hydrofluoroolefin has a smaller GWP than the conventional refrigerants R410 or R32, and is a promising refrigerant as a refrigerant used as a countermeasure against global warming. However, when hydrofluoroolefin is used as the operating refrigerant of the compressor, the sound velocity of hydrofluoroolefin is lower than that of R32 refrigerant. Therefore, when the hydrofluoroolefin is operated by a conventional compressor, the resonance frequency due to the resonance between the intake muffler and the operating sound of the refrigerant shifts to the low frequency band. The operating noise in the low frequency band has a problem that the effect of the sound insulating material attached around the compressor is weak and the quietness of the compressor is deteriorated.
本発明は、上記のよう課題を解決するためになされたもので、ハイドロフルオロオレフィンを動作冷媒として用いても吸入マフラーと冷媒動作音との共鳴による静音性の悪化を抑制する圧縮機を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides a compressor that suppresses deterioration of quietness due to resonance between the suction muffler and the operating noise of the refrigerant even when hydrofluoroolefin is used as the operating refrigerant. It is a thing.
本発明に係る圧縮機は、圧縮機構部を内蔵した密閉容器と、圧縮機構部に接続された吸入管と、吸入管に接続された吸入マフラーと、吸入マフラーに接続され、冷媒を吸入マフラーに供給するための供給管と、を備え、吸入マフラーの内部空間において、吸入マフラーの供給管接続部と吸入管接続部との間の距離L「mm」が、100[mm]<L<300[mm]の範囲に形成されており、R1234yf冷媒とR32冷媒とを主成分として含む混合冷媒を動作冷媒とし、動作冷媒全体に対するR1234yfの割合をα[wt%]としたとき、下記の式3、式5、および式6のいずれか1つの式を満足し、供給管接続部が、吸入マフラーの長手方向軸に対して偏心するように配設されているものである。
圧縮機は、動作冷媒全体に対するR1234yf冷媒の割合α[wt%]と、吸入マフラーの内部空間における吸入マフラーの供給管接続部と吸入管接続部との間の距離L「mm」とが、上記の式3〜式6のいずれか1つの式を満足することにより、圧縮機の騒音が小さい周波数又は遮音材の効果が発揮されやすい周波数に共鳴点を配置させることができる。そのため、圧縮機は、吸入マフラーと冷媒動作音との共鳴による騒音を効果的に抑制することができる。その結果、ハイドロフルオロオレフィンを動作冷媒とした圧縮機の静音性を向上させることができる。
In the compressor, the ratio α [wt%] of the R1234yf refrigerant to the entire operating refrigerant and the distance L “mm” between the supply pipe connection portion and the suction pipe connection portion of the suction muffler in the internal space of the suction muffler are as described above. By satisfying any one of the
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る圧縮機の内部を示す内部構成図である。以下の説明において、圧縮機として、圧縮機構部に2つの円筒シリンダを有するツインロータリー式の圧縮機100を例に説明する。図1に示すように、圧縮機100は、圧縮機構部3を内蔵した密閉容器1を備える。また、圧縮機100は、密閉容器1の内部に、電動機部2を備える。さらに、圧縮機100は、圧縮機構部3に接続された吸入管15と、吸入管15に接続された吸入マフラー14と、吸入マフラー14に接続され、冷媒を吸入マフラー14に供給するための供給管19とを備える。
FIG. 1 is an internal configuration diagram showing the inside of the compressor according to the first embodiment of the present invention. In the following description, as the compressor, a twin
密閉容器1は、有底円筒形状の下部密閉容器13と、下部密閉容器13の上部の開口を塞ぐ上部密閉容器12とで構成されている。密閉容器1は、下部密閉容器13と上部密閉容器12との接続部分が溶接により固定され、密閉状態が保たれている。
The closed
下部密閉容器13には、吸入管15が接続されており、吸入管15には、後述する吸入マフラー14が取り付けられている。吸入管15は、圧縮機構部3に接続され、吸入マフラー14を介して流入するガス冷媒を圧縮機構部3内に送り込むための接続管である。なお、下部密閉容器13には、圧縮機構部3に供給される潤滑油が貯留される給油機構が設けられていてもよい。
A
上部密閉容器12には、回転軸31の軸延長線上に吐出管4が接続されている。吐出管4は、密閉容器1に取り付けられ、圧縮機構部3によって圧縮された冷媒を密閉容器1の外部に吐出するための管である。なお、吐出管の内径は常に一定の大きさに形成されている。また、吐出管4は、密閉容器1に設けられていればよく、必ずしも回転軸31の軸延長線上に配設されていなくてもよい。上部密閉容器12には、さらに密閉容器1内の電動機部2と電気的に接続するための気密端子16と、気密端子16を保護するためのカバーが取り付けられるロッド17とが設けられている。
A discharge pipe 4 is connected to the upper closed
電動機部2は、下部密閉容器13に固定された固定子21と、固定子21の内周側に回転自在に設けられた回転子22とを備えている。回転子22の中心部には回転軸31が固定されている。固定子21は、例えば、焼き嵌め、溶接など各種固定法により密閉容器1の下部密閉容器13に固定されている。固定子21は、リード線18により気密端子16と電気的に接続されている。
The
図2は、本発明の実施の形態1に係る圧縮機の圧縮機構部を示す縦断面図である。図3は、図2のA−A線断面図である。図4は、図2のB−B線断面図である。図2〜図4を用いて、圧縮機構部3の構成について説明する。なお、図3及び図4では、偏心軸部31cと偏心軸部31dとの図示を省略している。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a compression mechanism portion of the compressor according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. The configuration of the
圧縮機構部3は、密閉容器1に収容され、密閉容器1内に流入する冷媒を圧縮するものである。圧縮機構部3は、2つの円筒シリンダを有するツインロータリー式の圧縮機構であり、圧縮機構部3は、密閉容器1内において、電動機部2の下方に配置され、下部密閉容器13に固定されている。圧縮機構部3は、回転軸31と、主軸受32と、副軸受33と、第1の円筒シリンダ34aと、第1のローリングピストン35aと、第2の円筒シリンダ34bと、第2のローリングピストン35bと、仕切板36と、を備えている。
The
回転軸31は、電動機部2の回転子22と連結されて電動機部2の回転力を圧縮機構部3に伝達する。回転軸31は、電動機部2の回転子22に固定される主軸部31aと、軸方向において主軸部31aと反対側に設けられている副軸部31bと、を備える。また、回転軸31は、主軸部31aと副軸部31bとの間に設けられ、第1のローリングピストン35aに挿入される偏心軸部31cと、第2のローリングピストン35bに挿入される偏心軸部31dと、を備える。偏心軸部31cと偏心軸部31dとは、所定の位相差(例えば、180°)を設けて配置されている。回転軸31は、主軸部31aが主軸受32により回転自在に支持され、副軸部31bが副軸受33により回転自在に支持されている。
The rotating
主軸受32は、第1の円筒シリンダ34aの両端部の一方(電動機部2側)の端面を閉塞する閉塞部材である。主軸受32と、第1の円筒シリンダ34aとは別物品として成形され、組み立てられている。副軸受33は、第2の円筒シリンダ34bの両端部の一方(軸方向において電動機部2と反対側)の端面を閉塞する閉塞部材である。副軸受33と、第2の円筒シリンダ34bとは別物品として成形され、組み立てられている。
The
第1の円筒シリンダ34aは、略円筒形状に形成され、回転軸31の軸方向において、その略円筒形状の両端面が主軸受32と仕切板36とで閉塞されており、図3に示すように第1の円筒シリンダ34aの内部空間に密閉された室40aが形成されている。この室40aには、図2に示す回転軸31の偏心軸部31cと、偏心軸部31cに回転自在に嵌合する第1のローリングピストン35aとが収容されている。また、図3に示すように第1の円筒シリンダ34aには、第1のベーン摺動溝41aが径方向に形成されている。この第1のベーン摺動溝41a内に、第1のベーン37aが設けられている。また、圧縮機構部3の第1の円筒シリンダ34aには、冷媒を吸入するための第1の吸入ポート42aが設けられている。第1の吸入ポート42aは、第1の円筒シリンダ34aの径方向に形成されている。第1の吸入ポート42aは、前述した吸入管15が接続されて、第1の円筒シリンダ34aの室40a内に冷媒を導く経路となる。
The first
第1のローリングピストン35aは、図2に示す回転軸31の偏心軸部31cに装着され、回転軸31が回転することによって室40a内を偏心回転し、外周に押圧された第1のベーン37aと共に圧縮室を構成して、吸入動作と圧縮動作を行う。図3に戻り、第1のベーン37aは、付勢手段(図示せず)によって第1のローリングピストン35aに押接されている。第1のベーン37aは、偏心軸部31cの回転に伴い、第1のローリングピストン35aに当接しながら、第1のベーン摺動溝41a内を往復運動する。第1のベーン37aは、第1のベーン摺動溝41a内を往復運動して、第1の円筒シリンダ34aと第1のローリングピストン35aとの間に形成される空間を吸入室と圧縮室とに仕切っている。
The
第2の円筒シリンダ34bは、略円筒形状に形成され、回転軸31の軸方向において、その略円筒形状の両端面が副軸受33と仕切板36とで閉塞されており、図4に示すように第2の円筒シリンダ34bの内部空間に密閉された室40bが形成されている。この室40bには、図2に示す回転軸31の偏心軸部31dと、偏心軸部31dに回転自在に嵌合する第2のローリングピストン35bとが収容されている。また、図4に示すように第2の円筒シリンダ34bには、第2のベーン摺動溝41bが径方向に形成されている。この第2のベーン摺動溝41b内に、第2のベーン37bが設けられている。また、圧縮機構部3の第2の円筒シリンダ34bには、冷媒を吸入するための第2の吸入ポート42bが設けられている。第2の吸入ポート42bは、第2の円筒シリンダ34bの径方向に形成されている。第2の吸入ポート42bは、前述した吸入管15が接続されて、第2の円筒シリンダ34bの室40b内に冷媒を導く経路となる。
The second
第2のローリングピストン35bは、図2に示す回転軸31の偏心軸部31dに装着され、回転軸31が回転することによって室40b内を偏心回転し、外周に押圧された第2のベーン37bと共に圧縮室を構成して、吸入動作と圧縮動作を行う。図4に戻り、第2のベーン37bは、付勢手段(図示せず)によって第2のローリングピストン35bに押接されている。第2のベーン37bは、偏心軸部31dの回転に伴い、第2のローリングピストン35bに当接しながら、第2のベーン摺動溝41b内を往復運動する。第2のベーン37bは、第2のベーン摺動溝41b内を往復運動して、第2の円筒シリンダ34bと第2のローリングピストン35bとの間に形成される空間を吸入室と圧縮室とに仕切っている。
The
仕切板36は、図2に示すように、第1の円筒シリンダ34aと第2の円筒シリンダ34bとの間に設けられている。仕切板36は、回転軸31の軸方向において、第1の円筒シリンダ34aの両端部の一方(電動機部2と反対側)の端面と、第2の円筒シリンダ34bの両端部の一方(電動機部2側)の端面とを閉塞する閉塞部材である。
As shown in FIG. 2, the
吸入マフラー14は、圧縮機構部3に吸入される冷媒の流動騷音を減少させるものである。図1に示すように、吸入マフラー14は、吸入管15に接続され、吸入管15を介して圧縮機構部3に接続されている。吸入マフラー14は、吸入マフラー14の頂部14aに、吸入マフラー14の内部空間M1に冷媒を供給するための供給管19が接続されており、吸入マフラー14の底部14bに、吸入管15が接続されている。吸入マフラー14の頂部14aに設けられた吸入マフラー14と供給管19との接続部を供給管接続部14a1と称し、吸入マフラー14の底部14bに設けられた吸入マフラー14と吸入管15との接続部を吸入管接続部14b1と称する。吸入マフラー14の内部空間M1において、供給管接続部14a1と、吸入管接続部14b1との間の距離を距離Lと称する。
The
次に、上記のように構成された圧縮機100の動作について説明する。圧縮機100は、電動機部2が駆動することによって、回転軸31が回転する。回転軸31が回転することにより、回転軸31の偏心軸部31c及び偏心軸部31dが回転する。偏心軸部31cに取り付けられた第1のローリングピストン35aは、第1の円筒シリンダ34a内で偏芯回転し、偏心軸部31dに取り付けられた第2のローリングピストン35bは、第2の円筒シリンダ34b内で偏芯回転する。
Next, the operation of the
第1のローリングピストン35aが第1の円筒シリンダ34a内で回転すると、圧縮機100外の冷媒回路から供給管19を通じて吸入マフラー14に供給された低圧の冷媒が吸入管15から第1の円筒シリンダ34a内に供給される。また、第2のローリングピストン35bが第2の円筒シリンダ34b内で回転すると、圧縮機100外の冷媒回路から供給管19を通じて吸入マフラー14に供給された低圧の冷媒が吸入管15から第2の円筒シリンダ34b内に供給される。
When the
回転軸31の回転により、回転軸31の偏心軸部31cを覆う第1のローリングピストン35aが、第1の円筒シリンダ34a内にて偏芯回転することで、第1のベーン37aにより区切られた第1の円筒シリンダ34a内の圧縮室容量が連続的に変化する。すなわち、第1のローリングピストン35aが回転することによって、室40aにおいて、第1の円筒シリンダ34aと、第1のローリングピストン35aと、第1のベーン37aとで囲まれた空間の体積が小さくなって冷媒が圧縮される。
Due to the rotation of the
また、回転軸31の回転により、回転軸31の偏心軸部31dを覆う第2のローリングピストン35bが、第2の円筒シリンダ34b内にて偏芯回転することで、第2のベーン37bにより区切られた第2の円筒シリンダ34b内の圧縮室容量が連続的に変化する。すなわち、第2のローリングピストン35bが回転することによって、室40bにおいて、第2の円筒シリンダ34bと、第2のローリングピストン35bと、第2のベーン37bとで囲まれた空間の体積が小さくなって冷媒が圧縮される。
Further, due to the rotation of the
圧縮室には所定の圧力以上になると解放される吐出弁(図示せず)が設けられており、高圧の冷媒ガスは所定の圧力以上になると室40a及び室40bから密閉容器1内へ吐出される。圧縮された冷媒ガスは電動機部2のすきまを通り、吐出管4から圧縮機100外の冷媒回路内に吐出される。密閉容器1の下部には冷凍機油が蓄えられ、回転軸31の給油機構(図示せず)により各部に油を供給することで圧縮機構部3の潤滑を保っている。なお、圧縮機に封入する冷凍機油に、冷凍機油全体の重量に対して0.5〜2[wt%]の極圧添加剤を添加してもよい。これにより、R1123冷媒動作時の回転軸と軸受の焼き付きをさらに抑制することができる。
The compression chamber is provided with a discharge valve (not shown) that is released when the pressure exceeds a predetermined pressure, and the high-pressure refrigerant gas is discharged from the
次に、上述し圧縮機100に用いられる動作冷媒の特性について述べる。圧縮機100の動作冷媒は、R32冷媒とハイドロフルオロオレフィンの1種であるR1234yf冷媒とを混合した混合冷媒を用いる。なお、混合冷媒のGWPは500未満であることが望ましく、100未満であることがさらに望ましい。表1に、R1234yf冷媒と従来の冷媒として用いられているR32冷媒の物性値について示す。圧縮機の運転条件は、一般的な圧縮機の吸入条件の内、冷媒の音速が最小のときの条件(凝縮温度CT=−10[℃]、スーパーヒートSH=0[deg])と、冷媒の音速が最大のときの条件(凝縮温度CT=15[℃]、スーパーヒートSH=10[deg])とを考慮したものである。
Next, the characteristics of the operating refrigerant used in the
表1から、R1234yf冷媒は、従来の冷媒であるR32冷媒と比較して音速が小さい事がわかる。冷媒の音速c[m/s]が小さくなると、吸入マフラー14の共鳴周波数f[Hz]が、低周波数帯に遷移することになる。低周波数帯の動作音は、圧縮機の周囲に取り付ける遮音材の効果が薄く、圧縮機の静音性が悪化する。そのため、R1234yf冷媒を動作冷媒として用いる圧縮機は、従来の冷媒であるR32冷媒と比較して圧縮機の静音性が悪化する場合がある。
From Table 1, it can be seen that the sound velocity of the R1234yf refrigerant is lower than that of the conventional refrigerant R32 refrigerant. When the sound velocity c [m / s] of the refrigerant becomes small, the resonance frequency f [Hz] of the
一般的に、音の共鳴点では大きな騒音が発生する。そこで、共鳴以外の圧縮機の騒音が生じている圧縮機の騒音が小さい周波数に共鳴点を配置させることで圧縮機全体の騒音を低減させることができる。また、遮音材の効果が発揮されやすい周波数に共鳴点を配置させることで圧縮機全体の騒音を低減させることができる。 Generally, loud noise is generated at the resonance point of sound. Therefore, the noise of the entire compressor can be reduced by arranging the resonance points at frequencies where the noise of the compressor other than the resonance is generated. Further, the noise of the entire compressor can be reduced by arranging the resonance points at frequencies at which the effect of the sound insulating material is likely to be exhibited.
図5は、周波数帯域における一般的な圧縮機単体の騒音を示す折れ線図である。図5で示す圧縮機の運転条件は、R32冷媒の単体冷媒を動作冷媒とし、凝縮温度を52[℃]、蒸発温度を5[℃]、圧縮機の回転数を60[rps]としたものである。図5に示すように、圧縮機単体の騒音[dB]は、一般に、900[Hz]未満ではほぼ単調増加し、900[Hz]以上で横ばいとなる。したがって、圧縮機100の共鳴周波数f[Hz]を900[Hz]未満にすることで、圧縮機100全体の騒音を低減することができる。
FIG. 5 is a line chart showing the noise of a general compressor alone in the frequency band. The operating conditions of the compressor shown in FIG. 5 are that the single refrigerant of the R32 refrigerant is used as the operating refrigerant, the condensation temperature is 52 [° C.], the evaporation temperature is 5 [° C.], and the rotation speed of the compressor is 60 [rps]. Is. As shown in FIG. 5, the noise [dB] of the compressor alone generally increases almost monotonously below 900 [Hz] and becomes flat above 900 [Hz]. Therefore, by setting the resonance frequency f [Hz] of the
図6は、周波数帯域における遮音材の効果を示す折れ線図である。図6に示すように、遮音材の効果[dB]は、一般に、1000[Hz]以上で効果が大きくなる。したがって、共鳴周波数f[Hz]を1000[Hz]より大きくすることで、遮音材の効果を適用することができ、圧縮機100全体の騒音を低減することができる。
FIG. 6 is a polygonal diagram showing the effect of the sound insulating material in the frequency band. As shown in FIG. 6, the effect [dB] of the sound insulating material is generally large at 1000 [Hz] or higher. Therefore, by making the resonance frequency f [Hz] larger than 1000 [Hz], the effect of the sound insulating material can be applied, and the noise of the
図7は、周波数帯域における遮音材を備えた一般的な圧縮機単体の騒音を示す折れ線図である。図7に示すように、圧縮機単体の騒音[dB]は、一般に、900[Hz]以上1000[Hz]以下の範囲で最大となる。したがって、圧縮機100の共鳴周波数f[Hz]を900[Hz]未満にするか、あるいは、1000[Hz]より大きくすることで圧縮機100全体の騒音を低減することができる。
FIG. 7 is a polygonal diagram showing the noise of a general compressor alone provided with a sound insulating material in the frequency band. As shown in FIG. 7, the noise [dB] of the compressor alone is generally maximum in the range of 900 [Hz] or more and 1000 [Hz] or less. Therefore, the noise of the
ここで、吸入マフラー14のマフラー効果E[dB]は、吸入マフラー14の内部空間M1における供給管接続部14a1と吸入管接続部14b1との間の距離を距離L「mm」、吸入周波数をf[Hz]、音速をc[mm/s]とすると下記式1で表される。
吸入マフラー14のマフラー効果E[dB]が小さくなる共鳴周波数f[Hz]は、sin(*)の*がπ、2π、3π・・・のときである。そこで、吸入マフラー14のマフラー効果E[dB]が小さくなる共鳴周波数f[Hz]は下記式2で表される。なお、式2において、nはn次の共鳴を表す。
図8は、周波数帯域におけるマフラー効果E[dB]を示す折れ線図である。図8で示す圧縮機の運転条件は、凝縮温度CTを52[℃]、蒸発温度ETを−10[℃]、サブクールSCを5[deg]、スーパーヒートSHを0[deg]、吸入マフラー14の内部空間M1における供給管接続部14a1と吸入管接続部14b1との間の距離L「mm」を300[mm]としたものである。図8に示す実線は、R1234yf冷媒のマフラー効果E[dB]を表すものである。なお、R1234yf冷媒の音速c[m/s]は、135.8[m/s]である。図8に示す破線は、R32冷媒のマフラー効果E[dB]を表すものである。なお、R32冷媒の音速c[m/s]は、211.5[m/s]である。
FIG. 8 is a line chart showing the muffler effect E [dB] in the frequency band. The operating conditions of the compressor shown in FIG. 8 are: condensation temperature CT is 52 [° C.], evaporation temperature ET is -10 [° C.], subcool SC is 5 [deg], superheat SH is 0 [deg], and
一般の吸入マフラーは、吸入マフラーの内部空間における供給管接続部と吸入管接続部との間の距離L「mm」が、100[mm]<L<300[mm]の範囲にあるように形成されている。そこで、R1234yf冷媒とR32冷媒との混合冷媒を圧縮機の動作冷媒として使用するときには、吸入マフラーの内部空間における供給管接続部と吸入管接続部との間の距離L「mm」が、100[mm]<L<300[mm]にあることを考慮すればよい。そして、吸入マフラーの内部空間における供給管接続部と吸入管接続部との間の距離L「mm」が、100[mm]<L<300[mm]にあることを考慮すると、共鳴周波数f[Hz]は、騒音の生成に影響を与える2次又は3次又は4次の共鳴周波数を考慮すればよい。 The general suction muffler is formed so that the distance L "mm" between the supply pipe connection portion and the suction pipe connection portion in the internal space of the suction muffler is in the range of 100 [mm] <L <300 [mm]. Has been done. Therefore, when a mixed refrigerant of R1234yf refrigerant and R32 refrigerant is used as the operating refrigerant of the compressor, the distance L "mm" between the supply pipe connection portion and the suction pipe connection portion in the internal space of the suction muffler is 100 [. It may be considered that mm] <L <300 [mm]. Considering that the distance L "mm" between the supply pipe connection portion and the suction pipe connection portion in the internal space of the suction muffler is 100 [mm] <L <300 [mm], the resonance frequency f [ Hz] may take into account the second-order, third-order, or fourth-order resonance frequencies that affect the generation of noise.
図9は、冷媒全体に対するR1234yfの割合α[wt%]と、音速c[mm/s]との関係を表す図である。図9において、実線はc1=−776α+215700を表す。また、破線はc2=−757α+211500を表す。実線で表されている音速c1[mm/s]は、上記の表1に表す冷媒の音速が最大のときの圧縮機の運転条件に基づく音速である。また、破線で表されている音速c2[mm/s]は、上記の表1に表す冷媒の音速が最小のときの圧縮機の運転条件に基づく音速である。 FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the ratio α [wt%] of R1234yf to the entire refrigerant and the speed of sound c [mm / s]. In FIG. 9, the solid line represents c1 = −776α + 215700. The broken line represents c2 = -757α + 211500. The sound velocity c1 [mm / s] represented by the solid line is the sound velocity based on the operating conditions of the compressor when the sound velocity of the refrigerant shown in Table 1 above is maximum. The sound velocity c2 [mm / s] represented by the broken line is the sound velocity based on the operating conditions of the compressor when the sound velocity of the refrigerant shown in Table 1 above is the minimum.
上記の記載に基づき、2次又は3次又は4次(n=2、3、4)の共鳴周波数f「Hz」が、f<900[Hz]又は1000[Hz]<fとなる条件式は以下のように定められる。 Based on the above description, the conditional expression in which the resonance frequency f "Hz" of the second, third or fourth order (n = 2, 3, 4) is f <900 [Hz] or 1000 [Hz] <f is It is defined as follows.
圧縮機100は、吸入マフラー14の内部空間M1における供給管接続部14a1と吸入管接続部14b1との間の距離L「mm」が、100[mm]<L<300[mm]の範囲に形成されており、R1234yf冷媒とR32冷媒とを主成分として含む混合冷媒を動作冷媒とし、動作冷媒全体に対するR1234yfの割合をα[wt%]としたとき、下記の式3〜式6のいずれか1つの式を満足する。
式3は、冷媒の音速が音速c2の場合に、2次の共鳴周波数f[Hz]が、1000[Hz]より大きい範囲に位置していることを表している。式4は、冷媒の音速が音速c1の場合に、2次の共鳴周波数f[Hz]が、900[Hz]未満の範囲に位置し、かつ、冷媒の音速が音速c2の場合に、3次の共鳴周波数f[Hz]が、1000[Hz]より大きい範囲に位置していることを表している。式5は、冷媒の音速が音速c1の場合に、3次の共鳴周波数f[Hz]が、900[Hz]未満の範囲に位置し、かつ、冷媒の音速が音速c2の場合に、4次の共鳴周波数f[Hz]が、1000[Hz]より大きい範囲に位置していることを表している。式6は、冷媒の音速が音速c1の場合に、共鳴周波数f[Hz]が、900[Hz]未満の範囲に位置することを表している。
圧縮機100は、R1234yf冷媒の割合α[wt%]と、吸入マフラー14の内部空間M1における供給管接続部14a1と吸入管接続部14b1との間の距離L「mm」が、上記の式3〜式6のいずれか1つの式を満足することにより、圧縮機の騒音が小さい周波数又は遮音材の効果が発揮されやすい周波数に共鳴点を配置させることができる。そのため、圧縮機は、吸入マフラーと冷媒動作音との共鳴による騒音を効果的に抑制することができる。その結果、ハイドロフルオロオレフィンを動作冷媒とした圧縮機の静音性を向上させることができる。
In the
実施の形態2.
図10は、吸入マフラーの概略化した側面図である。図11は、吸入マフラーの概略化した平面図である。図1〜図9の圧縮機と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。供給管接続部14a1と吸入管接続部14b1との配設位置について特定する実施の形態2を説明する。図10及び図11に示すように、供給管接続部14a1と吸入管接続部14b1の少なくとも一方が、吸入マフラー14の長手方向軸Yに対して偏心するように配設されている。
FIG. 10 is a schematic side view of the inhalation muffler. FIG. 11 is a schematic plan view of the suction muffler. Parts having the same configuration as the compressor of FIGS. 1 to 9 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The second embodiment for specifying the arrangement position of the supply pipe connecting portion 14a1 and the suction pipe connecting portion 14b1 will be described. As shown in FIGS. 10 and 11, at least one of the supply pipe connecting portion 14a1 and the suction pipe connecting portion 14b1 is arranged so as to be eccentric with respect to the longitudinal axis Y of the
図12は、吸入マフラーの変形例の概略化した平面図である。図12は、供給管接続部14a1又は吸入管接続部14b1が複数配設されている場合を示すものである。供給管接続部14a1が複数配設されている場合には、各供給管接続部14a1の中心を結ぶ線分Pの法線方向Nに、線分Pの中心点P1を偏心させて配置する。また、吸入管接続部14b1が複数配設されている場合には、各吸入管接続部14b1の中心を結ぶ線分Qの法線方向Nに、線分Qの中心点Q1を偏心させて配置する。 FIG. 12 is a schematic plan view of a modified example of the suction muffler. FIG. 12 shows a case where a plurality of supply pipe connecting portions 14a1 or suction pipe connecting portions 14b1 are arranged. When a plurality of supply pipe connecting portions 14a1 are arranged, the center point P1 of the line segment P is arranged eccentrically in the normal direction N of the line segment P connecting the centers of the supply pipe connecting portions 14a1. When a plurality of suction pipe connecting portions 14b1 are arranged, the center point Q1 of the line segment Q is eccentrically arranged in the normal direction N of the line segment Q connecting the centers of the suction pipe connecting portions 14b1. To do.
圧縮機100は、吸入マフラーと冷媒動作音との共鳴による騒音を効果的に抑制するために、R1234yf冷媒の割合α[wt%]によっては吸入マフラー14の底部14bと頂部14aの長さを大きくすることで距離L「mm」を確保する場合がある。しかし、吸入マフラー14の底部14bと頂部14aの長さは、実質的には圧縮機100を搭載する冷凍サイクル装置の内部空間等によって制約を受ける場合がある。そこで、供給管接続部14a1と吸入管接続部14b1の少なくとも一方が、吸入マフラー14の長手方向軸Yに対して偏心するように配設するものである。供給管接続部14a1と吸入管接続部14b1の少なくとも一方が、吸入マフラー14の長手方向軸Yに対して偏心することで適切な距離L「mm」の長さを確保することができる。
In the
また、圧縮機100は、R1234yf冷媒の割合α[wt%]と、吸入マフラー14の内部空間M1における供給管接続部14a1と吸入管接続部14b1との間の距離L「mm」が、上記の式3〜式6のいずれか1つの式を満足することにより、圧縮機の騒音が小さい周波数又は遮音材の効果が発揮されやすい周波数に共鳴点を配置させることができる。そのため、圧縮機は、吸入マフラーと冷媒動作音との共鳴による騒音を効果的に抑制することができる。その結果、ハイドロフルオロオレフィンを動作冷媒とした圧縮機の静音性を向上させることができる。
Further, in the
図13は、吸入マフラーの他の変形例の概略化した平面図である。図13に示すように、圧縮機100は、吸入マフラー14が平面視で長円形状に形成されており、吸入マフラー14の長円形状の長軸Jに沿って、供給管接続部14a1と吸入管接続部14b1の少なくとも一方が配設されているものである。あるいは、圧縮機100は、吸入マフラー14が平面視で長円形状に形成されており、長円形状の長軸Jに沿って、供給管接続部14a1と吸入管接続部14b1とが並んで配設されているものである。
FIG. 13 is a schematic plan view of another modification of the suction muffler. As shown in FIG. 13, in the
圧縮機100は、吸入マフラーと冷媒動作音との共鳴による騒音を効果的に抑制するために、R1234yf冷媒の割合α[wt%]によっては吸入マフラー14の底部14bと頂部14aの長さを大きくすることで距離L「mm」を確保する場合がある。しかし、吸入マフラー14の底部14bと頂部14aの長さは、実質的には圧縮機100を搭載する冷凍サイクル装置の内部空間等によって制約を受ける場合がある。圧縮機100は、吸入マフラー14が平面視で長円形状に形成されており、吸入マフラー14の長円形状の長軸Jに沿って、供給管接続部14a1と吸入管接続部14b1の少なくとも一方が配設されているものである。圧縮機100は、吸入マフラー14の長円形状と、供給管接続部14a1と吸入管接続部14b1の少なくとも一方を偏心して配設することで適切な距離L「mm」の長さを確保することができる。あるいは、圧縮機100は、吸入マフラー14が平面視で長円形状に形成されており、長円形状の長軸Jに沿って、供給管接続部14a1と吸入管接続部14b1とが並んで配設されているものである。圧縮機100は、吸入マフラー14の長円形状と、長円形状の長軸Jに沿って、供給管接続部14a1と吸入管接続部14b1とが並んで配設することで適切な距離L「mm」の長さを確保することができる。
In the
また、圧縮機100は、R1234yf冷媒の割合α[wt%]と、吸入マフラー14の内部空間M1における供給管接続部14a1と吸入管接続部14b1との間の距離L「mm」が、上記の式3〜式6のいずれか1つの式を満足することにより、圧縮機の騒音が小さい周波数又は遮音材の効果が発揮されやすい周波数に共鳴点を配置させることができる。そのため、圧縮機は、吸入マフラーと冷媒動作音との共鳴による騒音を効果的に抑制することができる。その結果、ハイドロフルオロオレフィンを動作冷媒とした圧縮機の静音性を向上させることができる。
Further, in the
また、R1234yf冷媒は、圧縮機100を動作させるための流量が多いため、吸入マフラー14から圧縮機構部3に流れる液冷媒の量が増加する場合がある。また、圧縮機構部3に液冷媒が流入すると、液圧縮状態となることから圧縮機の故障の原因となる場合がある。そこで、吸入マフラー14を平面視で長円形状に形成する。圧縮機100は、吸入マフラー14の上壁の形状を平面視で長円形状に形成することで吸入マフラー14の容積を確保することができる。その結果、吸入マフラー14に貯留できる液冷媒の量を増加することができ、圧縮機構部3に液冷媒が流入することを防ぐことができる。
Further, since the R1234yf refrigerant has a large flow rate for operating the
なお、本発明の実施の形態は、上記実施の形態1〜2に限定されず、種々の変更を加えることができる。例えば、本発明の実施の形態に係る圧縮機100は、圧縮機構部3に2つの円筒シリンダを有するツインロータリー式の圧縮機であるが、シングルロータリー式の圧縮機であってもよい。
The embodiment of the present invention is not limited to the above-described first and second embodiments, and various modifications can be made. For example, the
1 密閉容器、2 電動機部、3 圧縮機構部、4 吐出管、12 上部密閉容器、13 下部密閉容器、14 吸入マフラー、14a 頂部、14a1 供給管接続部、14b 底部、14b1 吸入管接続部、15 吸入管、16 気密端子、17 ロッド、18 リード線、19 供給管、21 固定子、22 回転子、31 回転軸、31a 主軸部、31b 副軸部、31c 偏心軸部、31d 偏心軸部、32 主軸受、33 副軸受、34a 第1の円筒シリンダ、34b 第2の円筒シリンダ、35a 第1のローリングピストン、35b 第2のローリングピストン、36 仕切板、37a 第1のベーン、37b 第2のベーン、40a 室、40b 室、41a 第1のベーン摺動溝、41b 第2のベーン摺動溝、42a 第1の吸入ポート、42b 第2の吸入ポート、100 圧縮機。 1 Closed container, 2 Electric unit, 3 Compressor mechanism, 4 Discharge pipe, 12 Upper closed container, 13 Lower closed container, 14 Suction muffler, 14a Top, 14a1 Supply pipe connection, 14b Bottom, 14b1 Suction pipe connection, 15 Suction pipe, 16 airtight terminal, 17 rod, 18 lead wire, 19 supply pipe, 21 stator, 22 rotor, 31 rotating shaft, 31a main shaft, 31b sub-shaft, 31c eccentric shaft, 31d eccentric shaft, 32 Main bearing, 33 auxiliary bearing, 34a first cylindrical cylinder, 34b second cylindrical cylinder, 35a first rolling piston, 35b second rolling piston, 36 partition plate, 37a first vane, 37b second vane , 40a chamber, 40b chamber, 41a first vane sliding groove, 41b second vane sliding groove, 42a first suction port, 42b second suction port, 100 compressor.
Claims (6)
前記圧縮機構部に接続された吸入管と、
前記吸入管に接続された吸入マフラーと、
前記吸入マフラーに接続され、冷媒を前記吸入マフラーに供給するための供給管と、
を備え、
前記吸入マフラーの内部空間において、前記吸入マフラーの供給管接続部と吸入管接続部との間の距離L「mm」が、100[mm]<L<300[mm]の範囲に形成されており、
R1234yf冷媒とR32冷媒とを主成分として含む混合冷媒を動作冷媒とし、動作冷媒全体に対するR1234yfの割合をα[wt%]としたとき、下記の式3、式5、および式6のいずれか1つの式を満足し、
前記供給管接続部が、前記吸入マフラーの長手方向軸に対して偏心するように配設されている圧縮機。
The suction pipe connected to the compression mechanism and
With the suction muffler connected to the suction pipe,
A supply pipe connected to the suction muffler and for supplying the refrigerant to the suction muffler,
With
In the internal space of the suction muffler, the distance L "mm" between the supply pipe connection portion and the suction pipe connection portion of the suction muffler is formed in the range of 100 [mm] <L <300 [mm]. ,
When a mixed refrigerant containing R1234yf refrigerant and R32 refrigerant as main components is used as the operating refrigerant and the ratio of R1234yf to the entire operating refrigerant is α [wt%] , any one of the following formulas 3, 5, and 6 is used. Satisfy the two formulas,
A compressor in which the supply pipe connection portion is arranged so as to be eccentric with respect to the longitudinal axis of the suction muffler.
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