JP2006194184A - Compressor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、圧縮機に関し、さらに詳しくは、圧縮機構部での動的効果を最適化して能力を向上させ得る圧縮機に関する。 The present invention relates to a compressor, and more particularly, to a compressor capable of optimizing a dynamic effect in a compression mechanism unit and improving the capacity.
従来の圧縮機には、特許文献1に記載される技術が知られている。従来の圧縮機は、二気筒ロータリ構造のコンプレッサ(圧縮部)を有しており、アキュムレータに対して吸入配管を介して接続されている。また、吸入配管は、二気筒ロータリの各シリンダに対して別個独立に設けられており、それぞれアキュムレータに対して接続されている。かかる構成では、アキュムレータ内の流体が各吸入配管を介してコンプレッサに供給され、圧縮されて外部に供給される。 As a conventional compressor, a technique described in Patent Document 1 is known. A conventional compressor has a two-cylinder rotary structure compressor (compression unit), and is connected to an accumulator through a suction pipe. The suction pipe is provided independently for each cylinder of the two-cylinder rotary and is connected to the accumulator. In such a configuration, the fluid in the accumulator is supplied to the compressor via each suction pipe, compressed, and supplied to the outside.
この発明は、圧縮機構部での動的効果を最適化して能力を向上させ得る圧縮機を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the compressor which can optimize the dynamic effect in a compression mechanism part and can improve a capability.
上記目的を達成するため、この発明にかかる圧縮機は、連動して流体を圧縮する第一圧縮機構および第二圧縮機構と、前記第一圧縮機構への流体流路となる第一吸入配管および前記第二圧縮機構への流体流路となる第二吸入配管とを含み、且つ、吸気期間中における流体圧力の動的効果が前記第一圧縮機構と前記第二圧縮機構とで略同等となるように、前記第一吸入配管および前記第二吸入配管が構成されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a compressor according to the present invention includes a first compression mechanism and a second compression mechanism that compress fluid in conjunction with each other, a first suction pipe that serves as a fluid flow path to the first compression mechanism, and Including a second suction pipe serving as a fluid flow path to the second compression mechanism, and the dynamic effect of the fluid pressure during the intake period is substantially equal between the first compression mechanism and the second compression mechanism. Thus, the first suction pipe and the second suction pipe are configured.
この圧縮機では、吸気期間中における流体圧力の動的効果が第一圧縮機構および第二圧縮機構間にて略同等となるように、第一吸入配管および第二吸入配管が構成されるので、流体の圧縮が効率的に行われる。これにより、圧縮部の能力が総合的に向上する利点がある。なお、流体圧力の動的効果には、例えば、吸入配管による脈動効果や慣性効果(過給効果)が含まれる。また、かかる動的効果は、例えば、圧縮機構での容積効率ηvの向上により評価される。 In this compressor, the first suction pipe and the second suction pipe are configured so that the dynamic effect of the fluid pressure during the intake period is substantially equal between the first compression mechanism and the second compression mechanism. The compression of the fluid is performed efficiently. Thereby, there exists an advantage which the capability of a compression part improves comprehensively. Note that the dynamic effect of the fluid pressure includes, for example, a pulsation effect and an inertia effect (supercharging effect) due to the suction pipe. Moreover, this dynamic effect is evaluated by, for example, improving the volumetric efficiency η v in the compression mechanism.
また、この発明にかかる圧縮機では、前記第一吸入配管および前記第二吸入配管が相互に同一の流路断面積および管長を有することにより、前記第一圧縮機構および前記第二圧縮機構での動的効果が調整される。 In the compressor according to the present invention, the first suction pipe and the second suction pipe have the same flow path cross-sectional area and pipe length, so that the first compression mechanism and the second compression mechanism Dynamic effects are adjusted.
この圧縮機では、第一吸入配管および第二吸入配管が相互に同一の流路断面積および管長を有することにより、第一圧縮機構および第二圧縮機構での動的効果が調整されるので、動的効果を最適化するための各吸入配管の設計および製造が容易という利点がある。 In this compressor, since the first suction pipe and the second suction pipe have the same flow path cross-sectional area and pipe length, the dynamic effect in the first compression mechanism and the second compression mechanism is adjusted. There is an advantage that the design and manufacture of each suction pipe for optimizing the dynamic effect is easy.
また、この発明にかかる圧縮機では、前記第一吸入配管および前記第二吸入配管が同一の管状部材により構成される。 In the compressor according to the present invention, the first suction pipe and the second suction pipe are constituted by the same tubular member.
この圧縮機では、第一吸入配管および第二吸入配管が同一の管状部材により構成されるので、製品の製造コストを低減できる利点がある。 In this compressor, since the first suction pipe and the second suction pipe are constituted by the same tubular member, there is an advantage that the manufacturing cost of the product can be reduced.
また、この発明にかかる圧縮機では、前記第一吸入配管および前記第二吸入配管が相互に異なる流路断面積を有する。 In the compressor according to the present invention, the first suction pipe and the second suction pipe have mutually different flow path cross-sectional areas.
この圧縮機では、第一吸入配管および第二吸入配管が相互に異なる流路断面積を有することにより、第一圧縮機構および第二圧縮機構での動的効果が最適化されるので、圧縮部の能力が向上する利点がある。 In this compressor, since the first suction pipe and the second suction pipe have mutually different flow path cross-sectional areas, the dynamic effect in the first compression mechanism and the second compression mechanism is optimized. There is an advantage of improving the ability.
また、この発明にかかる圧縮機では、前記第一吸入配管および前記第二吸入配管がアキュムレータに接続されており、且つ、前記第一吸入配管および前記第二吸入配管の開放端の高さ位置が前記アキュムレータ内にて揃えられている。 In the compressor according to the present invention, the first suction pipe and the second suction pipe are connected to an accumulator, and the height positions of the open ends of the first suction pipe and the second suction pipe are They are arranged in the accumulator.
この圧縮機では、アキュムレータ内における第一吸入配管および第二吸入配管の開放端の高さ位置が揃えられているので、アキュムレータ内の構成が簡素化される利点がある。 In this compressor, since the height positions of the open ends of the first suction pipe and the second suction pipe in the accumulator are aligned, there is an advantage that the configuration in the accumulator is simplified.
また、この発明にかかる圧縮機では、前記第一吸入配管および前記第二吸入配管が相互に異なる流路断面積および管長を有することにより、前記第一圧縮機構および前記第二圧縮機構での動的効果が調整される。 Further, in the compressor according to the present invention, the first suction pipe and the second suction pipe have different flow path cross-sectional areas and pipe lengths, so that the first compression mechanism and the second compression mechanism can move. Effect is adjusted.
この圧縮機では、第一吸入配管および第二吸入配管が相互に異なる流路断面積および管長を有することにより、第一圧縮機構および第二圧縮機構での動的効果が調整されるので、圧縮部の能力が向上する利点がある。 In this compressor, since the first suction pipe and the second suction pipe have mutually different channel cross-sectional areas and pipe lengths, the dynamic effect in the first compression mechanism and the second compression mechanism is adjusted. There is an advantage that the ability of the department improves.
また、この発明にかかる圧縮機では、第一吸入配管および第二吸入配管の流路壁面が相互に異なる粗さを有する。 In the compressor according to the present invention, the flow passage wall surfaces of the first suction pipe and the second suction pipe have different roughnesses.
この圧縮機では、第一吸入配管および第二吸入配管の流路壁面が相互に異なる粗さを有することにより、第一圧縮機構および第二圧縮機構での動的効果が最適化されるので、圧縮部の能力が向上する利点がある。 In this compressor, since the flow passage wall surfaces of the first suction pipe and the second suction pipe have different roughness, the dynamic effect in the first compression mechanism and the second compression mechanism is optimized. There is an advantage that the capacity of the compression section is improved.
この発明にかかる圧縮機によれば、吸気期間中における流体圧力の動的効果が第一圧縮機構および第二圧縮機構間にて略同等となるように第一吸入配管および第二吸入配管が構成されるので、流体の圧縮が効率的に行われて、圧縮部の能力が総合的に向上する利点がある。 According to the compressor of the present invention, the first suction pipe and the second suction pipe are configured so that the dynamic effect of the fluid pressure during the intake period is substantially equal between the first compression mechanism and the second compression mechanism. Therefore, there is an advantage that the compression of the fluid is efficiently performed and the capacity of the compression unit is comprehensively improved.
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. The constituent elements of this embodiment include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same. In addition, a plurality of modifications described in this embodiment can be arbitrarily combined within a range obvious to those skilled in the art.
図1は、この発明の実施例にかかる圧縮機を示す断面図である。図2は、図1に記載した圧縮機の配管を示す説明図である。図3および図4は、図2に記載した配管の変形例を示す説明図である。 FIG. 1 is a sectional view showing a compressor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory view showing piping of the compressor shown in FIG. 3 and 4 are explanatory views showing a modification of the piping shown in FIG.
[圧縮機]
この圧縮機1は、ハウジング2と、駆動部3と、圧縮部4と、一対の吸入配管51、52とを含み構成される(図1参照)。ハウジング2は、密閉構造を有する略円筒形状の容器であり、その軸方向を鉛直に立てて配置される。駆動部3は、圧縮部4を駆動するための要素であり、例えば、スロットモータにより構成される。この駆動部3は、ハウジング2内に収容されて設置される。駆動部3は、回転軸31を有しており、この回転軸31を介して圧縮部4に連結されている。
[Compressor]
The compressor 1 includes a
圧縮部4は、流体(例えば、冷媒ガス)を圧縮するための要素であり、ハウジング2内に収容されると共に、駆動部3の下方に配置される。この圧縮部4は、例えば、二気筒のロータリ圧縮機構により構成され、第一圧縮機構41および第二圧縮機構42を有する。これらの圧縮機構41、42は、ロータリ411、421およびシリンダ421、422から成り、回転軸31の軸方向に沿って鉛直に並べて配置されている。この圧縮部4では、回転軸31から動力を伝達されてロータリ411、421が連動して回転し、各シリンダ412、422内の流体が圧縮される。
The
一対の吸入配管51、52は、第一吸入配管51および第二吸入配管52により構成される。第一吸入配管51は、圧縮部4の第一圧縮機構41に流体を供給するための配管であり、第一圧縮機構41に接続されている。第二吸入配管52は、圧縮部4の第二圧縮機構42に流体を供給するための配管であり、第二圧縮機構42に接続されている。また、これらの吸入配管51、52は、一端開放構造を有しており、圧縮部4(圧縮機構41、42)から延出されて、その開放端をハウジング2外部のアキュムレータ10内に位置させている。なお、アキュムレータ10は、液体が直接圧縮室へ流入しないよう気液を分離する、いわゆるオイルセパレータの機能を有する。
The pair of
この圧縮機1では、アキュムレータ10内の流体が、吸入配管51、52を介して圧縮部4(圧縮機構41、42)に供給される。そして、駆動部3により各圧縮機構41、42が駆動されて流体が圧縮される。そして、この流体がハウジング2の吐出口22から外部の要素(図示省略)に供給される。
In the compressor 1, the fluid in the
[吸入配管による動的効果]
ここで、吸入配管51、52を有する圧縮機1では、流体の吸入過程にて、吸気直前における流体の圧力が吸気期間中にて絶えず変動する。このため、圧縮部4(各圧縮機構41、42)には、吸入配管51、52により脈動効果、慣性効果(過給効果)、その他の動的効果が生ずる。
[Dynamic effects by suction piping]
Here, in the compressor 1 having the
脈動効果とは、吸気弁の閉止後に吸入配管51、52内に残存している脈動波のうち、正の波が次の吸気期間に同調すると圧縮機構41、42の容積効率ηvが増加し、逆に、負の波が次の吸気期間に同調すると圧縮機構41、42の容積効率ηvが減少する現象をいう。例えば、一端開放構造を有する吸入配管51、52では、吸入配管51、52内での気柱の基本振動数(as/4Ls)と、機関(圧縮機構41、42)の吸込み数(N/120)との比をqとすると、qがq=30×as/(N/4Ls)となる。ここで、as[m/s]は音速であり、N[rpm]は圧縮機構41、42の機関回転数であり、Ls1、Ls2[m]は吸入配管51、52の管長である。そして、q=3/2,5/2…のときには、正の脈動波が同調して圧縮機構41、42の容積効率ηvが増加する。逆に、qが整数値(q=1、2…)のときには、負の脈動波が同調して圧縮機構41、42の容積効率ηvが減少する。
The pulsation effect is that the volumetric efficiency η v of the
慣性効果とは、ロータリ411、422が下死点を過ぎても、吸入配管51、52内の気柱(流体)が慣性によりシリンダ412、422内に流入し続け、圧縮機構41、42の容積効率ηvが増加する現象をいう。吸気弁直前での流体の圧力は、吸入開始後に一端負圧となってから正圧となり、最大正圧が生ずる時(流体の流入速度がゼロとなる時)に吸気弁が閉止されると、容積効率ηvが最大となる。具体的には、慣性特性数Zs≡(ω/as)・Ls’にかかる機関角速度ωあるいは吸入配管51、52の等価管長Ls’(≡Vh・Ls・As)が選定されることにより、容積効率ηvが最大となる同調条件が得られる。なお、Vhは行程体積であり、Asは吸入配管の流路断面積である。
The inertia effect means that even if the rotary 411, 422 passes the bottom dead center, the air column (fluid) in the
[吸入配管]
この圧縮機1では、第一圧縮機構41および第二圧縮機構42間における容積効率ηvが最大となる条件で略同等となるように、第一吸入配管51および第二吸入配管52が構成される。具体的には、吸気期間中における流体圧力の動的効果が第一圧縮機構41および第二圧縮機構42間にて略同等となるように、第一吸入配管51および第二吸入配管52が構成される。本実施形態では、配管内部での圧力波形が略同等となるように検証した結果、第一吸入配管51および第二吸入配管52が相互に同一の断面形状、流路断面積Asおよび管長Ls1、Ls2を有する構成とし、各配管51,52の圧力損失等の条件を等しくしている。なお、各吸入配管51、52の管長Ls1、Ls2とは、その開放端から圧縮部4の吸気弁までの長さ(流体の流路長さ)をいう。
[Suction piping]
In the compressor 1, the
より詳細には、各吸入配管51、52は、同一の管状部材(円筒管)により構成される。したがって、各吸入配管51、52の管径φ1、φ2および管長Ls1、Ls2が等しい。また、この圧縮機1では、圧縮部4のシリンダ412、422が鉛直方向に直列に配置されているので、各吸入配管51、52の開放端がアキュムレータ10内にて異なる高さL1,L2に位置している(図2参照)。
More specifically, each of the
[効果]
この圧縮機1では、吸気期間中における流体圧力の動的効果が第一圧縮機構41および第二圧縮機構42間にて略同等となるように、第一吸入配管51および第二吸入配管52が構成されるので、各圧縮機構41、42での動的効果が相互に異なる場合と比較して、流体の圧縮が効率的に行われる。これにより、圧縮部4の能力が総合的に向上する利点がある。特に、第一圧縮機構41および第二圧縮機構42が連動して流体を圧縮する構成では、かかる効果が特に顕著である。また、吸入期間中に過給効果により吸入圧力が上昇する期間があり、この期間は入力が低減されて圧縮機効率が向上する利点がある(入力W=∫(Pd−Ps)dV×Nなので吸入圧力が高くなると入力は低減される。なお、Pd:高圧、Ps:低圧、V:吸入容積、N:回転数である。)。
[effect]
In the compressor 1, the
また、この圧縮機1では、第一圧縮機構41および第二圧縮機構42での動的効果(容積効率ηv)がいずれも最適となる(最大となる、あるいは、向上する)ように、第一吸入配管51および第二吸入配管52が構成されることが好ましい。これにより、圧縮部4の能力が最適化されて更に向上する利点がある。
In the compressor 1, the dynamic effects (volumetric efficiency η v ) in the
また、この圧縮機1では、第一吸入配管51および第二吸入配管52が相互に同一の断面形状、流路断面積Asおよび管長Ls1、Ls2を有することにより、第一圧縮機構41および第二圧縮機構42での動的効果が最適化される。言い換えると、第一吸入配管51および第二吸入配管52が相互に同一の管径φ1、φ2および管長Ls1、Ls2を有することにより、第一圧縮機構41および第二圧縮機構42での動的効果が最適化される。かかる構成では、動的効果を最適化するための各吸入配管51、52の設計および製造が容易という利点がある。
Further, in the compressor 1, by having the
また、この圧縮機1では、第一吸入配管51および第二吸入配管52が同一の管状部材により構成されるので、これらが異なる部材により構成される場合と比較して、製品の製造コストを低減できる利点がある。
Further, in this compressor 1, since the
[変形例1]
なお、この圧縮機1の変形例として、第一吸入配管51および第二吸入配管52が相互に異なる流路断面積As(円筒管の管径φ1、φ2あるいは肉厚)を有する構成とすることにより圧力損失等を調整し、第一圧縮機構41および第二圧縮機構42での動的効果が略同等になるようにして容積効率を最適化しても良い(図3参照)。かかる構成としても、圧縮部4の能力が向上する利点がある。
[Modification 1]
As a modified example of the compressor 1, the
また、かかる構成では、アキュムレータ10内における第一吸入配管51および第二吸入配管52の開放端の高さ位置Lが揃えられている構成が好ましい。言い換えると、かかる構成では、アキュムレータ10内における第一吸入配管51および第二吸入配管52の開放端の高さ位置Lを揃えることができる。これにより、アキュムレータ10内の構成が簡素化される利点がある。
In such a configuration, it is preferable that the height positions L of the open ends of the
また、かかる構成では、各吸入配管51、52を延長することにより、各吸入配管51、52の開放端をアキュムレータ10内にての高い位置Lにて揃えることが可能なので、アキュムレータ10内の液溜め量を増加できる利点がある。また、これにより、液相の流体が揺動時等に吸入配管51、52を介して直接的に圧縮機構41、42に流入する事態が抑制されるので、圧縮部4の破損が効果的に防止される利点がある。
Further, in this configuration, by extending the
[変形例2]
また、この圧縮機1の他の変形例として、第一吸入配管51および第二吸入配管52が相互に異なる流路断面積Asおよび管長Ls1、Ls2を有する構成とすることにより圧力損失等を調整し、第一圧縮機構41および第二圧縮機構42での動的効果が略同等となるようにして容積効率を最適化しても良い(図4参照)。かかる構成としても、圧縮部4の能力が向上する利点がある。
[Modification 2]
As another modification of the compressor 1, the
[変形例3]
また、この圧縮機1の他の変形例として、第一吸入配管51および第二吸入配管52の流路壁面が相互に異なる粗さを有することにより圧力損失等を調整し、第一圧縮機構41および第二圧縮機構42での動的効果が略同等となるようにして容積効率を最適化しても良い(図示省略)。かかる構成としても、圧縮部4の能力が向上する利点がある。
[Modification 3]
Further, as another modification of the compressor 1, the pressure loss and the like are adjusted by the flow passage wall surfaces of the
以上のように、本発明にかかる圧縮機は、圧縮機構部での動的効果を最適化して能力を向上させ得る点で有用である。 As described above, the compressor according to the present invention is useful in that it can improve the performance by optimizing the dynamic effect in the compression mechanism section.
1 圧縮機
2 ハウジング
22 吐出口
3 駆動部
31 回転軸
4 圧縮部
41 第一圧縮機構
42 第二圧縮機構
411、421 ロータリ
412、421 シリンダ
51 第一吸入配管
52 第二吸入配管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
吸気期間中における流体圧力の動的効果が前記第一圧縮機構と前記第二圧縮機構とで略同等となるように、前記第一吸入配管および前記第二吸入配管が構成されることを特徴とする圧縮機。 A first compression mechanism and a second compression mechanism that compress fluid in conjunction with each other, a first suction pipe that becomes a fluid flow path to the first compression mechanism, and a second suction that becomes a fluid flow path to the second compression mechanism Piping, and
The first suction pipe and the second suction pipe are configured so that the dynamic effect of the fluid pressure during the intake period is substantially equal between the first compression mechanism and the second compression mechanism. Compressor.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080401 |