KR930008350B1

KR930008350B1 - 압축기

Info

Publication number: KR930008350B1
Application number: KR1019900002041A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 이이오; 미쓰야 오노; 가쓰미 사까모도
Original assignee: 지이제루 기기 가부시기가이샤; 이다가끼 유끼오
Priority date: 1989-03-29
Filing date: 1990-02-20
Publication date: 1993-08-30
Also published as: KR900014758A; US5046935A; JPH02256889A; DE4007749A1

Abstract

내용 없음.

Description

압축기

제 1 도는 본 발명의 1실시예에 관한 베인형 압축기를 표시하는 종단면도.

제 2 도는 제 1 도의 II-II선의 단면도.

제 3 도는 진동파형을 표시하는 파형도.

제 4 도는 본 실시예의 베인형 압축기의 진동특성을 표시하는 곡선도.

제 5 도는 다른 실시예를 표시하는 일부확대 종단면도.

제 6 도는 제 1 도 및 제 5 도의 실시예이외의 실시예를 표시하는 통로의 확대횡단면도.

제 7 도는 종래의 베인형 압축기를 표시하는 종단면도.

제 8 도는 종래의 베인형 압축기를 진동특성을 표시하는 곡선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 토출실 12 : 압축실

21 : 통로

본 발명은 차량용 공조장치의 냉매압축기등으로서 사용하는 압축기에 관한다. 종래의 베인형 압축기는 제 7 도에 표시하는 바와같이 거의 타원형의 내주면(1a)을 지니는 실린더(1)와 실린더(1)의 양단개구를 각기 폐쇄하는 프런트사이드블록(3) 및 리어사이드 블록(4)과 실린더(1)에 회전이 자유롭도록 수용된 원통상의 회전자(2)와 양사이드블록(3), (4)의 외측단면에 각기 고정된 프론트헤드(5), 리어헤드(6)와 회전자(2)의 회전축(7)을 구비하고 있다.

실린더(1), 양사이드블록(3), (4) 및 회전자(2)에 의해 압축실(12)이 형성되고 프론트사이드블록(3) 및 프런트헤드(5)에 의해 토출실(10)이 형성된다. 또, 실린더(1)에는 압축실(12)에 연통하는 토출포오트(16)가 설비되고 있어, 실린더(1) 및 토출변 커버(17)에 의해 연통실(20)이 형성되고, 실린더(1)에는 연통실(20)에 연통하는 통로(22)가 설비되고 있어, 프런트 사이드블록(3)에는 통로(22)에 연통하는 통로(30)가 설비되고 있다.

압축실(12)에서 토출한 냉매가스는 토출포오트(16), 연통실(20), 통로(22) 및 통로(30)를 통하여서 토출실(10)내에 유입한다.

그러나, 압축실(12)에서 토출한 냉매 가스는 맥동하고 있어 그 맥동하는 냉매가스가 그대로 통로(22) 및 통로(30)를 통하여서 토출실(10)에 유입하기 때문에 전후방향의 진동이 생긴다. 그 진동의 주파수는 회전자(2)의 1초당의 회전수의 거의 10배에 상당한다. 예컨데, 회전자(2)가 매초 30회전인때, 진동주파수는 300Hz로된다. 차에 실은 상태에 있어서, 종래의 베인형압축기는 300-800Hz의 주파수의 진동을 생기게 한다. 그 진동에 다른 차량부품이 공진하여서 소음의 원인으로 되고 있었다.

본 발명은 상술의 사정에 비추어서 행해진것으로서, 압축실축에서 토출실내에 토출되는 맥동을 저감시켜서, 진동을 억제할수가 있는 베인형 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상술의 목적을 달성하기 위해 냉매가 압축되는 압축실과 압축된 냉매가 유입하는 토출실과, 상기 압축실에서 토출한 냉매를 상기 토출실내에 유도하는 통로와를 구비하고 있는 압축기에 있어서, 상기 통로의 통로 길이가 통로직경 보다도 길게하고 있다.

압축실에서 토출한 냉매를 토출실내에 유도하는 통로가 구비되고 있어, 그 통로의 통로길이가 통로직경보다도 길으므로 냉매가 통과할때, 그 진동주파수가 낮게되어, 냉매의 맥동이 감퇴한다.

[실시예]

이하, 본 발명의 1실시예를 도면에 의거하여서 설명한다. 제 1 도는 본 발명의 1실시예에 관한 베인형 압축기를 표시하는 종단면도이다. 제 1 도 및 제 2 도에 표시하는 바와같이, 베인형압축기는 거의 타원형의 내주면(1a)을 지니는 실린더(1)와, 실린더(1)의 양단개구를 각기 폐쇄하는 프린트사이드블록(3) 및 리어사이드블록(4)과 실린더(1)에 회전이 자유롭도록 수용된 원통상의 회전자(2)와, 양 사이드블록(3), (4)의 외측단면에 각기 고정된 프린트 헤드(5), 리어헤드(6)와 회전자(2)의 회전축(7)을 주요구성요소로 하고 있다. 회전축(7)은 양사이드블록(3), (4)에 각긱 설비한 축받이(8), (9)에 회전이 자유롭도록 지지되고 있다.

프런트헤드(5)의 상면에는 열매체인 냉매가스의 토출구(5a)가 리어헤드(6)의 상면에는 냉매가스의 흡입구(6a)가 각기 형성되고 있다.

토출구(5a)는 프런트헤드(5)와 프런트사이드블록(3)과에 의해 획성되는 토출실(10)에 흡입구(6a)는 리어헤드(6)와 리어사이드블록(4)과에 의해 획성되는 흡입실(11)에 각기 연통하고 있다.

상기 실린더의 내주면(1a)과 회전자(2)의 외주면과의 사이에 둘레방향에 180도 편위하여서 대칭적으로 2개의 압축실(12), (12)이 획성되고 있다. 상기 회전자(2)에는 방사방향에 따르는 베인홈(13)이 둘레방향에 등간격을 두고 복수설비하고 있어, 이들의 베인홈(13)내에 베인(14)이 각기 접동이 자유스럽게 삽입되고 있다.

상기 리어사이드블록(4)에는 제 1 도에 표시하는 흡입포오트(15)가 둘레방향에 180도 편위하여서 대칭적으로 설비하고 있다(제 1 도는 축심을 통하는 거의 90도의 각도로 절단한 종단면도이므로, 동도 중에는 한편의 흡입포오트(15)만이 보이고 있다). 각 흡입 포오트(15)는 리어사이드블록(4)의 두께 방향으로 관통하고 있어, 각 흡입포오트(15)를 개재하여서 흡입실(11)과 압축실(12), (12)이 각기 연통하고 있다.

상기 실린더(1)의 외주벽에는 제 1 도 및 제 2 도에 표시하는 바와같이 토출포오트(16), (16)가 둘레방향의 대칭한 위치에 설비하고 있다(제 1 도에서는 상기 흡입포오트(15)와 동일의 이유에 의해 한편의 토출포오트(16)만이 보이고 있다). 또, 실린더(1)의 외주벽에는 변고정부(17a)를 지니는 토출변커버(17)가 보울트(18)에 의해 고정되고 있어, 실린더(1)의 외주벽과 변고정부(17a)와의 사이에는 토출변 커버(17)측에 유지된 토출변(19)이 개재장치하고 있다. 각 토출변(19)의 개변시에 각 토출포오트(16)에 각기 연통하는 연통실(20)이 실린더(1)와 토출변커버(17)와에 의해 획성되고, 연통실(20)에 연통하는 통로(22)가 실린더(1)에 설비되고 있다.

또, 프런트 사이드블록(3)의 프런트 측단면(3b)는 철부(凸部) (3b)가 일체로 설비되고 있어, 그 철부(3b)와 프런트사이드블록(3)과를 관통하는 통로(21)가 둘레방향의 대칭한 위치에 설비되고 있다. 이들의 통로(21)는 실린더(1)의 각 통로(22)에 각기 연통하고 있다. 다음에 본 실시예의 작용효과에 대하여서 기술한다. 회전자(1)의 회전에 따라서 인접하는 베인(14), (14)간의 용적이 축소하면, 압축실(12)내의 냉매가스가 압축된다. 압축실(12)내의 냉매가스의 압력이 소정치 이상에 달하면, 토출포오트(16)가 열려, 냉매가스는 연통실(20)으로 토출한다. 연통실(20)에 유입한 냉매가스는 맥동하고 있어, 이 맥동하는 냉매가스에 의해, 연통실(20)내에 전후방향의 진동이 생긴다.

맥동하는 냉매가스는 통로(22) 및 통로(21)를 통하여서 토출실(10)내에 유입한다. 냉매가스가 통로(21)를 통과할때, 진동주파수가 낮게 되어 냉매가스의 맥동이 감쇠한다. 그 결과 토출실(10)내에 냉매가스가 유입한때, 다른 차량 부품의 공진을 유발하는 것같은 맥동은 생기지 않는다. 따라서, 차실내의 소음을 대폭으로 감할수가 있다.

상술의 작용효과는 다음의 설명에서 반증된다. 동일한 단면을 지니는 파이프의 기주(氣柱)진동수 fs^-1는 일반으로 다음식에의 구해진다.

단, ℓ은 파이프의 길이(cm), k는 유체의 체적탄성률(kg/cm³), γ는 유체의 단위 체적의 무게(kg/cm³), g은 동력속도(g=981cm/sec²), λ는 경제조건 및 진동형에 정하는 무차원의 차수로서 일단 고정에서 타단자유의 경우

로 된다. 제 3a-c 도는 진동파형을 나타내는 곡선을 도시한 것이다. 이 도에 표시하는 바와같이 압력변화는 변위 또는 속도의 마디(N)에 있어서 최대로 되어 배(腹) (A)에 있어서 최소로 된다. 제 3a-c 도에 표시하는 바와같이, 주파수는 파이프의 길이(통로길이) ℓ에 반비례하는 특성을 지니고 있다. 따라서, 길이 ℓ를 변화시키는 것에 의해 차량부품의 공진을 회피할 수가 있다.

실험에 의하면 ℓ=140mm, 사이드블록(3)의 판두께 t=12mm, 파이프(c)의 직경(통로경)D=10mm로 설정한때, 제 4 도에 표시하는 바와같이 맥동을 대폭으로 감소시킬 수가 있었다. 특히, 중속역에 있어서, 현저히 저감된다. 여기에 제 8 도는 종래예의 곡선도이며, 제 4 도는 본 실시예의 곡선도이다. 또, 종래의 압축기를 차에 실은 경우에 생기는 주파수 300-800Hz의 진동을 ℓ와 D와를 6

ℓ/D

1.2가 되도록 설정하면 감쇠한다.

상술의 실시예에 있어서는 냉매유로(21a)가 1개의 경우에 대하여서 기술하였으나, 이에 대신하여 제 6a-c 도에 표시하는 바와같이 냉매유로(21a)가 예컨데 2-4개로 되도록 통로(21)내를 분할하도록 하여도 좋다. 이같이 하는 것에 의해, 사이드 블록(3)의 판두께를 증대시키지 않고, 진동감쇠효과를 얻을수가 있다.

이 일은 다음의 설명에 의해 반증된다.

통상, 공학적으로 취급하는 유체는 난류(亂流)이나, 보다층류(層流)에 근접시킨편이 맥동을 억제할수 있다. 입구에서 완전히 층류상태로 되기까지의 파이프의 거리(X)를 층류조주(助走)거리가 칭한다.

X/ D

0.065Re

단, D는 파이프의 직경, Re는 레이놀즈수이다. 즉, 맥동의 억제는 X가 D의 몇배로 할 필요가 있는가에 의해 결정된다.

단,

는 단면 평균속도, ρ는 유체의 밀도, μ는 점성계수이다. 따라서, 파이프내를 냉매유로(21a)가 복수로 되도록 그 이상으로 분할하여도 Re의 상승을 억제할 수가 있다. 결과적으로 D를 작게 하는 것에 의해 X를 짧게 할 수가 있다.

이 일은 통로(21)내를 그 이상으로 분할하여서 냉매가스의 맥동, 난류를 보다 작게 억제하는 것으로 된다. 또한, 제 1 도의 실시예에 있어서는 통로(21)의 양개구가 서로 대향하고 있는 경우에 대하여서 기술하였으나, 이에 대신하여, 제 5 도에 표시하는 바와같이 철부(3b)의 주벽부에 구멍(23)을 설비하여서 냉매가스를 샤프트(7)에 대하여서, 직각방향에 토출시키는것 같은 구조로하여도 제 1 도의 실시예의 경우와 동일의 작용효과를 얻을수가 있다.

상술의 각 실시예에 있어서 본 발명을 배인형압축기에 적용한 경우에 대하여서 기술하였으나, 경사판석압축기등의 다른 압축기에 적용하여도 좋다.

이상 설명한 바와같이 본 발명의 압축기에 의하면 냉매가 압축되는 압축실과 압축된 냉매가 유입하는, 토출실과, 상기 압축실에서 토출한 냉매를 상기 토출실 내로 유도하는 통로와를 구비하고 있는 압축기에 있어서, 상기 통로의 통로길이가 통로 직경보다도 길으므로 상기 통로를 냉매가 통과할때, 그 진동 주파수가 낮게되어 냉매의 맥동이 감쇠한다.

따라서 토출실내에 냉매가 유입한때 다른 차량부품의 공진을 유발하는 진동이 생기지 않고, 차실내의 소음을 대폭으로 저감할 수가 있다.

Claims

냉매가 압축되는 압축실과 압축된 냉매가 유입되는 토출실과, 상기 압축실에서 토출한 냉매를 상기 토출실내로 유도하는 통로와를 구비하고 있는 압축기에 있어, 상기 통로의 통로길이가 통로직경보다도 긴것을 특징으로 하는 압축기.