大形レシプロ形圧縮機の機械効率を最大にする最適性能設計

摘要

レシプロ形圧縮機は冷凍·空調分野で数多く利用されており，数多くの研究成果が報告されている．しかしながら，機械効率を最も高くする機械力学的な最適設計といった観点からの研究報告例は意外に少ないようである．そこで，前報では，与えられたシリンダ容積に対してピストンストロークとシリンダ内径との組合せが幾通りもあること，その組合せによって摩擦損失が顕著に変化すること，さらに機械効率を最大にできる最適値な組み合わせが存在することを明らかにしている．本研究では，これまでの家庭用冷蔵庫に用いられる小形レシプロ圧縮機ではなく，図1に示すような1シリンダ当たりの吸込み容積が1300cm~3の産業冷蔵用大形レシプロ圧縮機に関して最適設計計算を試み，大形レシプロ圧縮機に関してもこれまでの研究同様に最適な組み合わせが存在するか確かめた．さらに，運転回転数を800，1000，1200rpmまで3通りに変化させ，運転回転数が最高機械効率にどのような影響を与えるのかを明らかにした．