JPH0474556B2 - - Google Patents
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- JPH0474556B2 JPH0474556B2 JP61251785A JP25178586A JPH0474556B2 JP H0474556 B2 JPH0474556 B2 JP H0474556B2 JP 61251785 A JP61251785 A JP 61251785A JP 25178586 A JP25178586 A JP 25178586A JP H0474556 B2 JPH0474556 B2 JP H0474556B2
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- compressor
- suction pipe
- speed
- suction
- pipe
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- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 6
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- VOPWNXZWBYDODV-UHFFFAOYSA-N Chlorodifluoromethane Chemical compound FC(F)Cl VOPWNXZWBYDODV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
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- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Compressor (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、冷蔵庫、空調機に使用されているロ
ータリ圧縮機に係り、特に圧縮機の高速運転域で
の性能を向上するのに好適な慣性過給に関する。 〔従来の技術〕 従来のこの種装置は、実開昭57−40679号公報、
実開昭57−40680号公報、実開昭57−40681号公報
及び実開昭57−40682号公報に記載のように、吸
入管の長さを変えるために、圧縮機の吸入管と蒸
発器の出口側の管の両管に対し摺動自在に嵌合し
たＵ字形吸入管を駆動装置で動かす方法、吸入管
の長さを長くすると共に吸入室の中間に開口する
中間ポートを設けて中間チヤンバを接続する方
法、吸入側の脈流の周波数とほぼ等しい遅れ要素
を取り付ける方法などである。 又、実開昭59−16082号公報には、可変速圧縮
機においては、シリンダ内の吸入行程圧力はさま
ざまな波形となるが、この波形はヘルムホルツ共
鳴周波数で決まり、この周波数と圧縮機の回転数
とを離すために、連結管の長さを従来に比べ遥か
に短くすることが開示されている。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、これらに開示のものでは、脈動を生じ
させるためには付加的な装置を設ける必要があ
る。前に述べた第１の例では、Ｕ字形吸入管を摺
動自在にするためには、駆動するモータが必要で
ある他、気体の洩れを防止するためシールが必要
であり、吸入管等の加工精度が要求される。第２
の例では、圧縮機の運転条件が共振周波数からず
れた場合は、デツドボリユームとして作用するた
め却つて圧縮機の効率が低下する。第３の例で
は、遅れ要素として、バネ・マス系を利用してい
るため共振する周波数帯域は狭い。又、これらの
考案は、長い吸入管を有しており、圧縮機の低速
側の体積効率の向上に重点をおいており高速側に
ついては、特に配慮されていない。 又、実開昭59−16082号公報に開示のものは、
ヘルムホルツ共鳴に着目したものであり、高速側
の慣性過給を行うことについては特に配慮されて
いないものであつた。 圧縮機をインバータを用いて回転数制御した場
合、高速運転域では、第２図に示したように吸入
側の圧力損失などのため体積効率は低下する。そ
のため、必要な冷媒循環量を得るためには、圧縮
機の理論容量を大きくするか圧縮機をより高速化
させる必要がある。理論容積を大きくすると低速
側はより低速で運転することになり、主に洩れの
ため体積効率が低下する問題が生じてくる。又、
圧縮機をより高速化すると軸受の寿命が短くな
り、信頼性上問題となる。従来の技術はこれらの
点について配慮がなされておらず、圧縮機をより
高速化して運転することが課題となつていた。 本発明の目的は、上記の問題を解決するため
に、圧縮機の高速運転域において、体積効率を向
上することにある。 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明の過給式圧
縮機は、圧縮機構部、電動機部、インバータから
なる圧縮機において、設定する高速回転速度NU
近傍で等価な管路長さLv、音速をa0としたとき、
管路系の固有振動数fnがfn＝2m−１／4Lva0なる吸入 管系の共振ピークを有する慣性過給装置を取り付
け、かつ慣性過給特性数Z0を0.6以上に設定した
ことを特徴とするものである。 〔作用〕 ロータリ圧縮機の吸入側は、第１図に示したよ
うに圧縮機に液冷媒が吸入されるのを防止するた
めのアキユムレータ１０、アキユムレータ出口か
ら圧縮機の吸入口までをつなぐ吸入パイプ１２、
圧縮機構部３などからなる。シヤフトが回転する
と吸入行程での吸入室の容積は第３図で示したよ
うに変化する。吸入行程に入ると吸入室内の圧力
が低下するため吸入パイプ内の冷媒ガスは圧縮機
構部へ向つて加速されはじめる。ガスの流れが生
じるとパイプ内面での摩擦が生じる。加速された
冷媒ガスは慣性力を与えられ、圧縮機構部に一度
吸入されたガスはガスばねのように作用する。こ
れを式で表わすと、 d2x／dt2＋ｒ（dx／dt）2＝１／P0Ls（P0−Ｐ（θ
）） となる。ここで、ｘ：吸入パイプ内気柱の移動距
離、ｒ：管摩擦や吸入パイプの絞りなどを含んだ
抵抗係数、Ls：吸入パイプの有効長さ、P0：気
体の密度である。これを無次元化すると d2q／dθ2＋2μ（dq／dθ）＋１／Z0 2｛ｑ／（Ｖ（θ）
／Vh）−１｝＝ ０ となる。又、
ータリ圧縮機に係り、特に圧縮機の高速運転域で
の性能を向上するのに好適な慣性過給に関する。 〔従来の技術〕 従来のこの種装置は、実開昭57−40679号公報、
実開昭57−40680号公報、実開昭57−40681号公報
及び実開昭57−40682号公報に記載のように、吸
入管の長さを変えるために、圧縮機の吸入管と蒸
発器の出口側の管の両管に対し摺動自在に嵌合し
たＵ字形吸入管を駆動装置で動かす方法、吸入管
の長さを長くすると共に吸入室の中間に開口する
中間ポートを設けて中間チヤンバを接続する方
法、吸入側の脈流の周波数とほぼ等しい遅れ要素
を取り付ける方法などである。 又、実開昭59−16082号公報には、可変速圧縮
機においては、シリンダ内の吸入行程圧力はさま
ざまな波形となるが、この波形はヘルムホルツ共
鳴周波数で決まり、この周波数と圧縮機の回転数
とを離すために、連結管の長さを従来に比べ遥か
に短くすることが開示されている。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、これらに開示のものでは、脈動を生じ
させるためには付加的な装置を設ける必要があ
る。前に述べた第１の例では、Ｕ字形吸入管を摺
動自在にするためには、駆動するモータが必要で
ある他、気体の洩れを防止するためシールが必要
であり、吸入管等の加工精度が要求される。第２
の例では、圧縮機の運転条件が共振周波数からず
れた場合は、デツドボリユームとして作用するた
め却つて圧縮機の効率が低下する。第３の例で
は、遅れ要素として、バネ・マス系を利用してい
るため共振する周波数帯域は狭い。又、これらの
考案は、長い吸入管を有しており、圧縮機の低速
側の体積効率の向上に重点をおいており高速側に
ついては、特に配慮されていない。 又、実開昭59−16082号公報に開示のものは、
ヘルムホルツ共鳴に着目したものであり、高速側
の慣性過給を行うことについては特に配慮されて
いないものであつた。 圧縮機をインバータを用いて回転数制御した場
合、高速運転域では、第２図に示したように吸入
側の圧力損失などのため体積効率は低下する。そ
のため、必要な冷媒循環量を得るためには、圧縮
機の理論容量を大きくするか圧縮機をより高速化
させる必要がある。理論容積を大きくすると低速
側はより低速で運転することになり、主に洩れの
ため体積効率が低下する問題が生じてくる。又、
圧縮機をより高速化すると軸受の寿命が短くな
り、信頼性上問題となる。従来の技術はこれらの
点について配慮がなされておらず、圧縮機をより
高速化して運転することが課題となつていた。 本発明の目的は、上記の問題を解決するため
に、圧縮機の高速運転域において、体積効率を向
上することにある。 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明の過給式圧
縮機は、圧縮機構部、電動機部、インバータから
なる圧縮機において、設定する高速回転速度NU
近傍で等価な管路長さLv、音速をa0としたとき、
管路系の固有振動数fnがfn＝2m−１／4Lva0なる吸入 管系の共振ピークを有する慣性過給装置を取り付
け、かつ慣性過給特性数Z0を0.6以上に設定した
ことを特徴とするものである。 〔作用〕 ロータリ圧縮機の吸入側は、第１図に示したよ
うに圧縮機に液冷媒が吸入されるのを防止するた
めのアキユムレータ１０、アキユムレータ出口か
ら圧縮機の吸入口までをつなぐ吸入パイプ１２、
圧縮機構部３などからなる。シヤフトが回転する
と吸入行程での吸入室の容積は第３図で示したよ
うに変化する。吸入行程に入ると吸入室内の圧力
が低下するため吸入パイプ内の冷媒ガスは圧縮機
構部へ向つて加速されはじめる。ガスの流れが生
じるとパイプ内面での摩擦が生じる。加速された
冷媒ガスは慣性力を与えられ、圧縮機構部に一度
吸入されたガスはガスばねのように作用する。こ
れを式で表わすと、 d2x／dt2＋ｒ（dx／dt）2＝１／P0Ls（P0−Ｐ（θ
）） となる。ここで、ｘ：吸入パイプ内気柱の移動距
離、ｒ：管摩擦や吸入パイプの絞りなどを含んだ
抵抗係数、Ls：吸入パイプの有効長さ、P0：気
体の密度である。これを無次元化すると d2q／dθ2＋2μ（dq／dθ）＋１／Z0 2｛ｑ／（Ｖ（θ）
／Vh）−１｝＝ ０ となる。又、
以下、本発明の実施例を第７〜８図により説明
する。 本発明は、ローリングピストン形ロータリ圧縮
機に適用でき、冷蔵庫に用いられる行程容積３
cm3／revぐらいの小形の圧縮機から空調機に用い
られる50cm3／revぐらいまでの中形圧縮機にまで
通常適用する。又、ガスは普通冷蔵庫では冷媒Ｒ
−12が用いられ、空調機では冷媒Ｒ−22が用いら
れる。 本発明を実施する上で最も簡単な構成は、〔作
用〕の項で説明した３つの条件を満たす寸法諸元
の吸入パイプを取りつける構成である。慣性過給
効果をねらう圧縮機の回転速度NU（通常r.p.mで
表わす。）、行程容積Vhを決め、サイクル構成機
器を決めると圧力条件が定まるから音速ａが決ま
る。モード１次の共鳴周波数と圧縮機の回転周波
数の比がほぼ１となるように等価な管路長さLv
をLv〜ａ／4nとする。又、流動抵抗係数μは0.5以 下としなければならない。 ここで、ｎ＝NU÷60である。 μ＝ｒ・（dq／dθ）・Vh／2As であり、 （dq／dθ）〜１／2π、
する。 本発明は、ローリングピストン形ロータリ圧縮
機に適用でき、冷蔵庫に用いられる行程容積３
cm3／revぐらいの小形の圧縮機から空調機に用い
られる50cm3／revぐらいまでの中形圧縮機にまで
通常適用する。又、ガスは普通冷蔵庫では冷媒Ｒ
−12が用いられ、空調機では冷媒Ｒ−22が用いら
れる。 本発明を実施する上で最も簡単な構成は、〔作
用〕の項で説明した３つの条件を満たす寸法諸元
の吸入パイプを取りつける構成である。慣性過給
効果をねらう圧縮機の回転速度NU（通常r.p.mで
表わす。）、行程容積Vhを決め、サイクル構成機
器を決めると圧力条件が定まるから音速ａが決ま
る。モード１次の共鳴周波数と圧縮機の回転周波
数の比がほぼ１となるように等価な管路長さLv
をLv〜ａ／4nとする。又、流動抵抗係数μは0.5以 下としなければならない。 ここで、ｎ＝NU÷60である。 μ＝ｒ・（dq／dθ）・Vh／2As であり、 （dq／dθ）〜１／2π、
以上のように本発明によれば、圧縮機の体積効
率、特に高速運転域における体積効率を著しく向
上できる。その付随効果として圧縮機の最高回転
速度を慣性過給を適用しない場合よりかなり低く
できるため、圧縮機の信頼性向上につながる他、
全断熱効率のより良い領域で運転するので圧縮機
入力を小さくできる。
率、特に高速運転域における体積効率を著しく向
上できる。その付随効果として圧縮機の最高回転
速度を慣性過給を適用しない場合よりかなり低く
できるため、圧縮機の信頼性向上につながる他、
全断熱効率のより良い領域で運転するので圧縮機
入力を小さくできる。
第１図は、圧縮機の縦断面図、第２図は、圧縮
機の回転速度に対する効率の変化を示す図、第３
図は、吸入室の容積変化を示す図、第４図は、慣
性過給特性数と充填効率の関係を示す図、第５図
は、慣性過給特性数と体積効率との関係を示す
図、第６図は、振動数比と体積効率との関係を示
す図、第７図は、本発明の一実施例の要部断面
図、第８図は、回転速度と体積効率との関係を示
す図である。 １……ケーシング、２……電動機部、３……圧
縮機構部、４……シリンダ、５……シヤフト、６
……上部軸受、７……下部軸受、８……ローラ、
９……吐出室、１０……アキユムレータ、１１…
…吐出パイプ、１２……吸入パイプ。
機の回転速度に対する効率の変化を示す図、第３
図は、吸入室の容積変化を示す図、第４図は、慣
性過給特性数と充填効率の関係を示す図、第５図
は、慣性過給特性数と体積効率との関係を示す
図、第６図は、振動数比と体積効率との関係を示
す図、第７図は、本発明の一実施例の要部断面
図、第８図は、回転速度と体積効率との関係を示
す図である。 １……ケーシング、２……電動機部、３……圧
縮機構部、４……シリンダ、５……シヤフト、６
……上部軸受、７……下部軸受、８……ローラ、
９……吐出室、１０……アキユムレータ、１１…
…吐出パイプ、１２……吸入パイプ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 圧縮機構部、電動機部、インバータからなる
圧縮機において、設定する高速回転速度NU近傍
で等価な管路長をLv、音速をa0としたとき、管
路系の固有振動数fnが fn＝2m−１／4Lva0 なる吸入管系の共振ピークを有する慣性過給装置
を取り付け、かつ慣性過給特性数Z0を0.6以上に
設定したことを特徴とする過給式圧縮機。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記管路系
の固有振動数と圧縮機の回転周波数ｎの比を0.9
〜1.1の範囲に設定したことを特徴とする過給式
圧縮機。 ３ 特許請求の範囲第１項において、ガスの音速
をａとしたとき、吸入管の長さLsを Ls〜15a／NU−Vh／As とした慣性過給装置を取り付けたことを特徴とす
る過給式圧縮機。 ４ 特許請求の範囲第１項において、流動抵抗係
数を0.5以下とするように等価吸入パイプ径を選
定したことを特徴とする過給式圧縮機。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61251785A JPS63106376A (ja) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | 過給式圧縮機 |
| KR1019870011646A KR940000439B1 (ko) | 1986-10-24 | 1987-10-20 | 과급식 압축기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61251785A JPS63106376A (ja) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | 過給式圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63106376A JPS63106376A (ja) | 1988-05-11 |
| JPH0474556B2 true JPH0474556B2 (ja) | 1992-11-26 |
Family
ID=17227891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61251785A Granted JPS63106376A (ja) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | 過給式圧縮機 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63106376A (ja) |
| KR (1) | KR940000439B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107002655A (zh) * | 2015-02-24 | 2017-08-01 | 东芝开利株式会社 | 压缩机和冷冻循环装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0772534B2 (ja) * | 1989-01-13 | 1995-08-02 | 株式会社日立製作所 | 圧縮方法及び圧縮機 |
| US6809128B2 (en) | 1998-11-27 | 2004-10-26 | Seiko Epson Corporation | Ink composition comprising cationic water-soluble resin, and ink set |
| JP4991483B2 (ja) | 2007-10-29 | 2012-08-01 | 日立アプライアンス株式会社 | ロータリ圧縮機 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59160882U (ja) * | 1983-04-15 | 1984-10-27 | 三菱重工業株式会社 | 回転式圧縮機 |
-
1986
- 1986-10-24 JP JP61251785A patent/JPS63106376A/ja active Granted
-
1987
- 1987-10-20 KR KR1019870011646A patent/KR940000439B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107002655A (zh) * | 2015-02-24 | 2017-08-01 | 东芝开利株式会社 | 压缩机和冷冻循环装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR880005364A (ko) | 1988-06-28 |
| JPS63106376A (ja) | 1988-05-11 |
| KR940000439B1 (ko) | 1994-01-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |