JPS5965584A - 圧縮機駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は空調用冷媒圧縮機の駆動構造に関するものであ
る。

従来例の構成とその問題点 空調用小型レシプロ式圧縮機またはロータリ式圧縮機は
その内部にモータを有する密閉型が主流である。ところ
が、最近、エネルギーの多様化等の事情で動力源を圧縮
機の外部に求め、特に内燃機関で駆動する方法が見直さ
れつつある。ところが生産コスト、所要スペース面で１
〜２気筒の内燃機関、１〜２気筒の圧縮機を直結するの
が有利である。しかし、内燃機関、圧縮機はその構造が
レシプロ式、ロータリ式のいずれの方式を採用するとも
発生トルクの変動が極めて大きいため、特に内燃機関側
では圧縮機負荷トルクよりも過大のトルク発生を求めて
大排気量シリンダを要し、さらには慣性力の大きいフラ
イホイールが必要となる。このため、動力源として過大
の内燃機関となり、生産コスト、所要スペース等に課題
を残こす。

また、フライホイールの慣性力が大きいため始動時およ
び運転中の消費エネルギーが過大になるなど内燃機関と
圧縮機との駆動組合せの点で小型。

軽量、低コストの実現には多くの問題がある。

発明の目的 本発明は前記従来の欠点を除去するもので、内燃機関と
圧縮機との駆動組合せを最適にし、小型。

軽量、低コストの実現をはかることを目的とするもので
ある。

発明の構成 そのだめの構成として、本発明は、適量のフライホイー
ル質量を有するレシプロ式またはロータリ式内燃機関を
動力源とし、カップリングを介して空調用レシプロ式ま
たはロータリ式冷媒圧縮機を直結駆動する構成とし、前
記空調用レシプロ式またはロータリ式冷媒圧縮機の最高
負荷トルク発生主軸回転角度よりも前記レシプロ式また
はロータリ一式内燃機関の最高トルク発生主軸回転角度
の方が適当な範囲で主軸回転方向の進角になるように、
前記カップリングを介して前記空調用レシプロ式または
ロータリ式冷媒圧縮機の主軸と前記レシプロ式またはロ
ータリ式内燃機関の主軸との位相を変えたものである。

実施例の説明 以下、本発明の実施例につき図面の第１図、第２図を参
考に説明する。

１は２気筒２サイクルレシプロ式内燃機関（以下、内燃
機関という）、２はその主軸、３は主軸に取付られたフ
ライホイール、４は単気筒レシプロ式冷媒圧縮機（以下
、圧縮機という）、５はその主軸である。フライホイー
ル３と主軸５とはゴムカップリング６で直結され、内燃
機関１の動力はカップリング６を介して圧縮機４に伝達
される。７は内燃機関１の始動用セルモータ、８ａは第
１ピストン、８ｂは第２ピストン、９は圧縮機４のピス
トンで主軸２、主軸５の回転方向に対してピストン９が
上死点近くの圧縮機最高負荷トルク発生位置に達する直
前に内燃機関１の最高出力トルクが発生するように主軸
２と主軸５とがカップリング６で連結されている。

このような内燃機関１と圧縮機４との連結構成において
、冷凍サイクルの冷時始動時は圧縮機４の吐出側、吸入
側とも同圧力で、圧縮機４の負荷は零から始まる。圧縮
機４の熱時始動時、すなわち吐出側と吸入側との間に差
圧がある場合は圧縮機４の所要トルク以上の動力でセル
モータを起動させる。圧縮機４を連続運転する時は、圧
縮機４０所要最高トルク発生の直前に内燃機関１では、
第１ピストン８ａの側で必要最高トルクが発生しフライ
ホイール３と内燃機関駆動系とに慣性力をつけ、更に続
いて第２ピストン８ｂの側でも必要最高トルクを発生さ
せながらフライホイール３と内燃機関駆動系の慣性力を
利用する。

第２図は、動力源側の出力トルクと圧縮機側の所要トル
クとの相対関係を簡易モデル的に表わしたグラフで、横
軸には主軸角度を、縦軸にはトルクを表わし、Ａは圧縮
機４の所要トルク、Ｂは内燃機関４の主軸２に発生する
トルクを、Ｃはフライホイール３に作用する慣性トルク
を表わしている。

また、θ１　は圧縮機４の最高負荷発生時の主軸５０回
転角度を、θ２は内燃機関１の最高トルク発生時の主軸
２の回転角度を表わす。なお、θ１とθ２の差は内燃機
関１と圧縮機４の性能等の組合せで決めることができる
。

上記の実施例において、動力源として２気筒サイクルレ
シプロ式内燃機関を、負荷側として１気筒レシプロ式圧
縮機を組合せて説明したが、多気筒４サイクルレシプロ
式内燃機関と多気筒ロータリ式圧縮機などの組合せの場
合でもトルク変動割合が減少するが上記と類似の駆動作
用と効果が期待できる。

発明の効果 本発明によれば、冷媒圧縮機の負荷トルク増加とともに
減少すべき主軸の回転角速度が、冷媒圧縮機の負荷トル
ク増加に先行して内燃機関の主軸発生トルクが増加し、
動力源側駆動系の慣性力を高めるので冷媒圧縮機の主軸
回転角速度の急激な減少がない。まだ、負荷変動トルク
の減少行程では内燃機関の駆動系（フライホイールも含
む）の慣性力も減少行程にあり冷媒圧縮機の主軸の回転
角速度を加速することがない、っしたがって、冷媒圧縮
機の全行程において主軸の急激な回転角速度変化がなく
冷媒圧縮機の振動が少なくなる。

また、逆に、内燃機関の側からみると、出力トルりに追
従して負荷トルクが変化するので内燃機関の主軸の回転
角速度も安定し、内燃機関の騒音。

振動も軽減できる。

さらに、冷媒圧縮機の所要負荷トルクに先行して内燃機
関の主軸に必要トルク発生し、負荷トルク減少時にも出
力トルクが減少するために、内燃機関に無駄なトルク発
生が少なく、経済的な出力の内燃機関の使用が可能とな
るなど優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるレシプロ式内燃機関
とレシプロ式冷媒圧縮機との組合せ状態図、第２図は第
１図で使用したレシプロ式内燃機関とレシプロ式冷媒圧
縮機に発生するトルク変化の相対関係図である。 ２・・・・・・主軸、３・・・・・・フライホイーノへ
５・・・・・・主軸、６・・・・・・ゴムカップリング
、７・・・・・・セ／ｌ／　−Ｅ−−タ、８ａ・・・・
・・第１ピストン、８ｂ・・・・・・第２ピストン、９
・・・・・・ピストン、θ１・・・・・・冷媒圧縮機の
最高負荷トルク発生主軸回転角度、θ２内燃機関の最高
トルク発生主軸回転角度。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 適量のフライホイール質量を有するレシプロ式またはロ
   ータリ穴内燃焼機関を動力源とし、カップリングを介し
   て空調用レシプロ式またはロータリ式冷媒圧縮機を直結
   駆動する構成とし、前記空調用レシプロ式またはロータ
   リ式冷媒圧縮機の最高負荷トルク発生主軸回転角度より
   も前記レシプロ式またはロータリ式内燃機関の最高トル
   ク発生主軸回転角度の方が適当な範囲で主軸回転方向の
   進角になるように、前記カップリングを介して前記空調
   用レシプロ式またはロータリ式冷媒圧縮機の主軸と前記
   レシプロ式またはロータリ式内燃機関の主軸との位相を
   変えた圧縮機駆動装置。