JPS59110888A

JPS59110888A - 圧縮機

Info

Publication number: JPS59110888A
Application number: JP57222324A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Abe; 良一阿部; Tadayuki Onoda; 斧田　忠幸; Shiro Isayama; 諌山　四郎; Teruo Maruyama; 照雄丸山
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1982-12-17
Filing date: 1982-12-17
Publication date: 1984-06-26

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カークーラー用のロータリー圧縮機に関するも
のである。

従来例の構成とその問題点従来のロータリー圧縮機は、第１図に示すように、内部
に円筒空間を有するシリンダ１と、前記２１＼−ジシリンダ１の中心に配置されるロータ３と、前記ロータ
３に設けた溝４に摺動可能に係合されたベーン５と、前
記シリンダ１．ロータ３．ベーン５で囲まれた内部空間
である羽根室２を両側面において密閉する側板（第１図
では図示せず）より構成される。外部より吸入された冷
媒は、側板から前記シリンダ１の吸入流通路６にはいり
、シリンダ内面に形成された吸入溝７から羽根室２に吸
入される。ロータ３の回転に伴ない、ベーン６の先端面
がシリンダ１の内壁面を摺動しつつ、吸入冷媒を圧縮し
、吐出孔８から吐出される。

このようなスライディングベーン式のロータリー圧縮機
は、構成が複雑で部品点数の多いレシプロ式の圧縮機に
比べ、小型シンプルな構成が可能であり、近年、カーク
ーラー用の圧縮機に適用されるようになった。

しかし、このロータリ一式はレシプロ式と比べて次のよ
うな問題点があった。すなわち、カークーラーの場合、
エンジンの駆動力で圧縮機の回転軸を駆動するため、ロ
ータリ一式の圧縮機を用い３７゛た場合、その冷凍能力はエンジンの回転数に比例してほ
ぼ直線的に上昇していく。

一方、レシプロ式の圧縮機の場合、吸入弁の追従性が高
速回転時においては悪くなり、冷媒を十分にシリンダ内
に吸入出来ず、その結果、冷凍能力は高速時においては
飽和してしまう。つまり、レシプロ式では、高速時にお
いては冷凍能力の抑制作用が自動的に働くのに対して、
ロータリ一式ではその作用がなく、圧縮仕事の増大によ
って効率を低下させ、あるいは過冷却（冷え過ぎ）の状
態になる。

本発明者らはカークーラー用冷凍サイクルのロータリー
化に伴なう前述した問題を解消するものとして、ロータ
リー圧縮機を用いた場合の羽根室圧力の過渡現象の詳細
な検討結果により、ロータリー圧縮機の場合でも、何ら
構成を付加することなく、吸入孔面積、吐出量、ベーン
枚数等のパラメータを適切に選択、組み合わせることに
より、レシプロ式と同様に、高速回転時における冷凍能
力の自己抑制作用が効果的に働くことを見い出しており
、既に特願昭５５−１３４０４８号明細書で提案してい
る。

また、冷凍能力のみならず、消費動力まで考慮した圧縮
機の総合特性に関する考察結果から、吸入有効面積の変
化を少なくとも２段階構成とし、前半と後半の有効面積
を適切に設定することにより、低速回転において駆動ト
ルクの低減がはかれ、加うるに、高速回転においても、
十分な冷凍能力制御効果が得られるととを見い出してお
り、特願昭５６−６２８７５号明細書で提案している。

すなわち、排気量ｖｔｈ　、ベーン枚数ｎ、ロープ数ｍ
、吸入終了時のベーン走行角度θ８．吸入有効面積ａ（
のとすると、次式で表される能力制御ノシラメータに２
　に応じた任意の冷凍能力制御特性が得られる。

ここで、排気量ｖｔｈ　、ベーン枚数ｎ、ロープ数ｍ。

吸入終了時のベーン走行角度Ｏ１ｌ＋　は圧縮機の型式
によって決捷るもので、結局、吸入有効面積ａ（の６ノ
ージの設定によって、任意の冷凍能力制御を選ぶことができ
る。

さて、前述したように、吸入有効面積を前半と後半の２
段構成にすると、十分な冷凍能力制御効果が得られると
ともに、駆動トルクの低減がはかれる。このときの吸入
有効面積、（／Ｆｌは、第２図イ。

口に示すように、前半部、１（Ｍは前方のベーン５ａが
トップＴから、後方のベーンｓｂが吸入溝７に達するま
での角度θＬで、吸入孔６の断面積に縮、　　流係数を
掛けた値となり、後半部ａ　２（のけθＬから、後方の
ベーンｓｂが吸入溝７の終了角度θ８までで、吸入溝７
の幅をす、深さをｔとすると、２ＸｂＸｔに縮流係数を
掛けた値になる。

従来例による吸入溝７の形成法を第３図印、（ロ）に示
す。シリンダ１に吸入流通路である吸入孔６を鋳抜きで
あけ、内側に２ケ所、ｏｌ　　を中心にして、直径りの
カッターで吸入溝７を加工する。こ１のとき、直径りの
大きなカッターは使用できず、吸入溝７は深さｔが減少
する先細りの形状となる。

吸入有効面積ａ（のは、第４図のイで示すように、６ペ
ージ後半部の吸入有効面積が急激に小さくなり、第６図のイ
のごとく、冷凍能力制御特性の傾きは小さくなる。後半
部の吸入有効面積が第４図の口に示すように一定の場合
、第５図の口のごとく、冷凍能力制御特性の傾きは、イ
に比べて大きくなる。

すなわち、後半部の吸入有効面積が変化する場合、冷凍
能力制御特性は、低速回転で損失が生じ、高速回転での
冷凍能力制御効果が悪くなる。

シリンダの内側に吸入溝を形成するには他に、鋳抜きで
形成するとか、放電加工で形成する方法があるが、前者
は加工誤差が大きく所望の吸入有効面積が得られず後者
は加工時間が長く、コスト面で不利になる。

したがって、シリンダの内側に吸入溝を形成する場合、
吸入有効面積が一定で精度のある加工は難かしく、効果
的な冷凍能力の抑制作用を有する圧縮機は得られないと
いう欠点を有していた。

発明の目的本発明は、」二記欠点に鑑み、吸入有効面積が一定で精
度のある吸入溝を形成する加工方法により、７・ノ効果的な冷凍能力の抑制作用を有する圧縮機を提供する
ものである。

発明の構成本発明は、ベーンが摺動可能に設けられたロータと、こ
のロータおよびベーンを収納するシリンダと、前記シリ
ンダの両側面に固定され、前記ベーン、前記ロータ、前
記シリンダで形成される羽根室の空間をその側面におい
て密閉する側板と、前記羽根室と外部を連絡する流通路
である吸入孔および吐出孔、前記シリンダの両側面に形
成された前記吸入孔と祁己羽根室を連絡し、かつ吸入冷
媒量を制御する吸入溝から構成されており、前記吸入溝
の加工が容易で、形状精度が向上し、吸入有効面積から
決まる冷凍能力の抑制効果を最適に行なうという特有の
効果を有する。

実施例の説明以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。第６図Ｍｌ、ｌｐｌは本発明の第１の実施例にお
ける吸入溝の加工を示すものである。同図において、１
１はシリンダ、１２は羽根室、１３はロータ、１４はベ
ーン摺動溝、１５はベーン、１６は吸入孔、１７は吸入
溝である。

上記吸入溝１４ａ、１４ｂはシリンダ′１１の両側面に
形成するため、シリンダの両側面の上方から、径の小さ
なカッターで加工できるようになり、吸入溝の幅ｂ１深
さｔを一定にすることが容易にでき、かつ、精度も向上
する。

以上のように構成された圧縮機では吸入溝の形状によっ
てきまる後半部の有効面積ａ１（のけ第４図のハに示す
ように、はとんど一定にすることができ、第５図のハの
ごとく、冷凍能力制御特性の傾きが大きくなり、低速回
転での損失が少なく、高速回転で大きな冷凍能力の抑制
効果が得られる。

以下本発明の第２の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。第７図印、枦）は第２の実施例を示す吸入
溝の加工図である。同図において、１１はシリンダ、１
２ａ、１２ｂは羽根室、１３はロータ、１４はヘーン摺
動溝、１５ａ、１６ｂ−はベーン、１６は吸入孔、１７
は吸入溝で、以上は第６図の構成と同様なものである。

第６図の構９／・ジ成と異々るのは、吸入孔１６から羽根室１５ａ。

１５ｂにいたる吸入冷媒の流路１８の幅ｂ２を吸入溝１
７の幅ｂ１　　より長くして、吸入有効面積の前半部ａ
１（のを大きくした点である。

上記のように構成する理由に゛つぃて、以下その説明を
する。冷凍能力の抑制効果を高めるには、吸入有効面積
の後半部の制御区間を長くとるのが効果的であるため、
吸入溝のはじ捷りをできるだけトップＴに近づけること
に々る。このとき、ロータ１３と吸入溝１７の間隔ｔ２
が小さくなり、この部分ゐ断面積は、吸入孔１６の断面
積よりも小さくなる。したがって前半部の吸入有効面積
ａ１（／Ｆｌ法綿改分１稲饋２　Ｘ　ｂ　２　Ｘ　ｔ　
２　　に縮流係数を掛けた値になり、あまり大きな有効
面積がとえないことになる。ところで、第７図イに示す
ような圧縮機では、前半部の吸入有効面積が小さいと、
後方のベーン１６ｂがトップＴを通過して、後方羽根室
１２ｂにも冷媒が吸入されその影響で羽根室１２ａに吸
入される冷媒が少なくなり、低速回転での損失をもたら
すことになる。

１０’＼−ジそこで、前半部の吸入有効面積を大きくして、後方羽根
室の影響を受けないようにする必要がある。そのために
は、幅ｂ２　あるいは深さｔ２を大きくすればよいが、
深さｔ２　を大きくすると、吸入溝の断面積ｂ１×ｔ１
が大きく々す、高速回転での冷凍能力の抑制効果が悪く
なる。したがって、吸入溝１７の形状によってきまる後
半部の吸入有効面積に影響を与えることなく、前半部の
吸入有効面積を大きくするには、流路１８の部分だけ幅
ｂ２を大きくすればよい。第２の実施例によると、吸入
有効面積ａ（のけ、第４図の二のようになり、冷凍能力
の抑制効果は第５図の二のごとく、高速回転時の抑制効
果はやや少なくなるが、低速回転時の損失は解消される
。

以上のような吸入溝の構成は、シリンダ内側に断面積が
一定で、精度のよい加工を行なうには、たいへんな困難
を伴なうが、シリンダの両側面では容易に得ることがで
きる。

なお、第１および第２の実施例とも、シリンダ内面形状
がほぼ円形状を有し、ロータとの近接部１１ノ・−ジが２ケ所ある２０−プ型６ベーンの圧縮機について述べ
たが、ロータとの近接部が１ケ所、あるいは３ケ所以上
、また、ベーン枚数が何枚の圧縮機にも、本発明が適用
できることはいうまでもない。

発明の効果以上のように本発明は、圧縮機の冷凍能力を制御する吸
入溝をシリンダの両側面に形成することにより、断面積
が一定である吸入溝を精度よく加工することができ、冷
凍能力の抑制効果が効果的に得られる。す力わち、低速
回転で損失が少なく高速回転では、犬き々冷凍能力の抑
制作用が働く圧縮機が実現できる。また、シリンダ側面
の上面から加工することができ、複雑な吸入溝形状も容
易に形成できることから、その実用的効果は大きなもの
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のロータリー圧縮機の構成を示す断面図、
第２図ｄ）は吸入有効面積の前半部終了時のベーン走行
角度を示す圧縮機の断面図、１２図（ロ）は吸入有効面
積の後半部終了時のベーン走行角度を示す圧縮機の断面
図、第３図ビ）は従来め吸入溝を示す圧縮機の断面図、
竿３図（ロ）は同図Ｃ）のＡ方向矢視断面図、第４図は
ベーン走行角度に対する吸入有効面積の特性を示す図、
第５図は回転数に対する冷凍能力の制御特性を示す図、
第６図（イノは本発明の第１の実施例の吸入溝を示す圧
縮機の断面図、１６図鋤は同図（イ）のＡ方向矢視断面
図、第７図Ｇ）は本発明の第２の実施例の吸入溝を示す
圧縮機の断面図、靭図Ｃ口）は！７図Ｇ）のへ方向矢視
図である。１１・・・・・・シリンダ、１２ａ、１２ｂ・・・・・
・羽根室、１３・・・・・・ロータ、１５ａ、１５ｂ・
・・・・・ベーン、１６・・・・・・吸入孔、１７・・
・・・・吸入溝。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図第２図第３図（０）第　４　図へ゛′−ン走行所刀【　θ　（ｄｅｎ）第５図凹転救〜（ｒｐｍ）第６図

Claims

【特許請求の範囲】

ベーンが摺動可能に設けられたロータと、このロータお
よびベーンを収納するシリンダと、前記シリンダの両側
面に固定され、前記ベーン、前記ロータ、前記シリンダ
で形成される羽根室の空間をその側面において密閉する
側板と、前記羽根室と外部を連絡する通路の吸入孔およ
び吐出孔とから構成され、前記吸入孔と前記羽根室を連
絡し、かつ吸入冷媒量を制御する吸入溝を前記シリンダ
の両側面に形成した圧縮機。